KR20050050977A - 이동 통신 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보호회로가 없는 배터리에 의해 발생할 수 있는 배터리 폭발문제를 방지하고, 기존에 구성된 각종 액세서리들과의 동작 호환성을 제공할 수 있는 이동 통신 단말기에 관한 것으로, 배터리의 충전 전류를 제어하는 충전 제어부를 구비한 이동 통신 단말기에 있어서, 내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리의 연결 상태에 대한 로우(L) 또는 하이(H) 신호를 출력하는 외부 전원 감지부와, 상기 내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리로부터 입력되는 입력 전압이 상기 배터리로 직접 가해지는 것을 방지하는 전압 블록킹 다이오드와, 상기 외부 전원 감지부에서 출력한 신호에 의해 제어되며, 상기 내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리로부터 입력되는 입력 전압(4.2V)을 승압(5V)시켜 상기 충전 제어부로 출력하는 직류 직류 변환부를 포함하여 구성함으로써, 보호회로가 없는 배터리 또는 보호회로가 불량인 배터리에 의해 발생할 수 있는 배터리 폭발문제를 방지하고, 기존에 구성된 각종 액세서리들과의 동작 호환성이 가능한 효과가 있다.

Description

이동 통신 단말기{MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

본 발명은 이동 통신 단말기에 관한 것으로, 특히 보호회로가 없는 배터리에 의해 발생할 수 있는 배터리 폭발문제를 방지하고, 기존에 구성된 각종 액세서리들과의 동작 호환성을 제공할 수 있는 이동 통신 단말기에 관한 것이다.

일반적으로, 이동 통신 단말기는 각종 액세서리와의 인터페이스를 단말기 하단부에 위치한 리셉터클 커넥터(receptacle connector)를 통해 동작되도록 구성되며, 이 커넥터를 이용한 액세서리로는 PC와 데이터 전송기능을 위한 데이터 케이블(RS-232C 직렬통신 또는 범용 직렬 버스 통신), 차량용 충전기인 CLC(Cigar Lighter Charger), 여행자용 충전기(TC), 차량용 핸즈프리 키트, 각종 단말기 시험 및 생산에서 사용하는 시험용 지그 등이 있는데, 이러한 액세서리들은 외부전원을 공급하여 단말기의 동작 전압과 배터리 충전전압을 제공하는 기능을 수행한다.

이러한 단말기의 동작전원 및 배터리 충전회로에 대한 구성은 크게 단말기 내부에 충전회로를 지원하느냐에 따라 달라진다. 즉, 내수용으로 생산되는 단말기들은 대부분 내부에 충전회로를 지원하지 않고, 향후 업그레이드를 위해 24핀의 리셉터클 커넥터의 4,5번 핀을 충전용 외부전원 입력 단자로 지정해 놓고 있다.

하지만, 수출용으로 생산되는 단말기들은 대부분 내부 충전회로가 구성되어 있으며, 내수용 단말기의 구성에 충전회로에 대한 구성이 추가되어 있는 형태이다.

도1은 종래 이동 통신 단말기의 구성을 내수용(점선으로 연결된 구성 제외)과 수출용에 대한 구성을 함께 도시한 것이다. 내수용과 수출용으로 나누어 구성을 살펴보면, 내부 충전기능이 없는 내수용 단말기 경우 단말기와 각종 액세서리와의 인터페이스를 위한 24핀 리셉터클 커넥터(4)와, 상기 리셉터클 커넥터(4)의 21, 22번 핀으로의 외부 전원 연결 상태를 알려주는 로우(L) 또는 하이(H) 신호를 출력하는 외부 전원 감지부(5)와, 단말기로 동작전원을 공급하는 배터리(6)로 구성된다.

내부 충전기능이 있는 수출용 단말기의 경우에는 상기 내수용 단말기의 구성에 점선으로 연결된 구성이 추가된 것으로, 외부에서 입력된 충전전압을 일정한 전압으로 출력하며 배터리(6)의 충전제어 기능을 수행하는 충전 제어부(1)와, 상기 충전 제어부(1)로부터 출력되는 전압의 스위칭 제어를 위한 FET 스위치부(2)와, 리셉터클 커넥터(4)와 별도로 어댑터(adaptor)로부터 외부전원 입력을 위한 직류 잭(DC Jack)부(3)가 추가되어 구성된다.

그럼, 이러한 구성을 갖는 종래 이동 통신 단말기의 동작을 내부 충전기능이 없는 경우와 내부 충전기능이 있는 경우로 나누어서 설명한다.

먼저, 내부 충전기능이 없는 경우 단말기의 리셉터클 커넥터(4)를 통한 외부전압 제공 및 충전 동작은 리셉터클 커넥터(4)와 연결된 각종 액세서리(4.2V 외부 전원 액세서리)에서 리셉터클 커넥터(4)의 21, 22번 핀으로 입력되는 4.2V 전원에 의해 이루어진다. 즉, 상기 액세서리로부터 출력된 4.2V의 전원에 의해 배터리(6)를 충전하고, 단말기 동작에 필요한 전원(VBATT)을 제공한다.

액세서리가 리셉터클 커넥터(4)에 연결되면, 외부 전원 감지부(5)는 리셉터클 커넥터(4)의 6번 핀을 통해 입력되는 4V의 전원을 입력받아 내부에 구성된 트랜지스터(Tr)가 도통되고, 로우(L)의 외부 전원 감지 신호를 출력한다. 상기 로우 외부 전원 감지 신호를 이동 통신 모뎀부(미도시)에서 수신하여 단말기에 외부전원이 연결됨을 알고, 각종 백라이트 제어를 항상 온상태로 만든다. 물론, 상기 액세서리가 단말기에서 분리되면 외부 전원이 제공되지 않기 때문에 외부 전원 감지부(5)에서 하이 외부 전원 감지 신호를 출력한다.

반면, 내부 충전 기능이 있는 경우 단말기의 배터리 충전 동작은 직류 잭부(3)를 통해 입력된 직류 전원과 리셉터클 커넥터(4)의 4, 5번 핀으로 입력되는 외부 액세서리 전원에 의해 동작된다.

이러한 동작을 설명하면, 직류 잭부(3)에서 출력한 직류 전원 또는 외부에서 연결된 액세서리(5V 외부전원 액세서리)에서 리셉터클 커넥터(4)의 4, 5번 핀으로 입력되는 직류 전원이 충전 제어부(1)로 입력되고, 충전 제어부(1)는 4.5V~12V의 직류 전원을 입력받아 4.2V의 직류 전원을 출력한다.

이때, 흐르는 전류를 모니터링하여 배터리(6) 충전을 제어하는데, 배터리(6)가 만충되면 FET 스위치부(2)를 오프시켜 충전 전류(전압)의 출력을 오프시킨다.

충전 제어부로(1)부터 출력된 전압은 FET 스위치부(2)를 통해 배터리(6)의 충전을 수행함과 동시에 단말기의 동작전원인 VBATT로 4.2V의 전원이 공급되어 단말기는 외부 전원에 의해 동작된다. 만일, 외부로부터 5V의 전압이 인가되지 않을 경우에는 배터리(6)에 충전된 전압(4.2V~3.1V)이 단말기 동작 전원인 VBATT가 된다.

또 다른 충전 동작 기능은 상기 내부 충전 기능이 없는 단말기의 동작과 동일하다.

하지만, 외부전원 충전을 위한 각종 액세서리가 4, 5번 핀을 이용한 직류 5V 입력이 되는 내부충전이 가능한 단말기용 액세서리가 존재하고, 21, 22번 핀을 통한 4.2V 입력이 되는 내부충전 기능이 없는 단말기용 액세서리가 존재하여 서로 동작 호환성이 없는 경우가 발생한다.

또한, 충전보호 회로가 없는 배터리나 충전보호 기능이 불량인 배터리를 사용할 경우 내부 충전기능이 없는 단말기의 경우 배터리 충전 제어가 되지 않으므로 장시간 배터리를 충전할 경우 배터리 셀이 폭발하거나 발열되어 화재가 발생할 수도 있다.

상기와 같이 종래 이동 통신 단말기는 내부 충전 기능이 있는 단말기와 내부 충전 기능이 없는 단말기에 사용되는 각종 액세서리에서 리셉터클 커넥터로 인가되는 외부전원 핀과 전압이 다르기 때문에 서로 동작 호환성이 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래 내부 충전 기능이 없는 단말기가 충전보호 회로가 없는 배터리나 충전보호 기능이 불량인 배터리를 사용할 경우 배터리 충전 제어가 되지 않으므로 장시간 배터리를 충전할 경우 배터리 셀이 폭발하거나 발열되어 화재가 발생할 수도 있는 문제점이 있었다.

따라서, 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 리셉터클 커넥터의 21, 22번 핀으로의 외부 전원 연결 상태를 알려주는 로우 또는 하이 신호를 출력하는 외부 전원 감지부와, 상기 리셉터클 커넥터의 21, 22번 핀으로 입력되는 4.2V의 입력전압이 배터리로 직접 가해지는 것을 막기 위한 전압 블록킹 다이오드와, 상기 외부 전원 감지부에서 출력한 소정의 신호에 의해 제어되며, 상기 21, 22번 핀으로 입력되는 4.2V의 전압을 5V로 승압하여 충전 제어부로 출력하는 직류 직류 변환부를 포함하여 구성함으로써, 보호회로가 없는 배터리 또는 보호회로가 불량인 배터리에 의해 발생할 수 있는 배터리 폭발문제를 방지하고, 기존에 구성된 각종 액세서리들과의 동작 호환성이 가능한 이동 통신 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배터리의 충전 전류를 제어하는 충전 제어부를 구비한 이동 통신 단말기에 있어서, 내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리의 연결 상태에 대한 로우(L) 또는 하이(H) 신호를 출력하는 외부 전원 감지부와; 상기 내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리로부터 입력되는 입력 전압이 상기 배터리로 직접 가해지는 것을 방지하는 전압 블록킹 다이오드와; 상기 외부 전원 감지부에서 출력한 신호에 의해 제어되며, 상기 내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리로부터 입력되는 입력 전압(4.2V)을 승압(5V)시켜 상기 충전 제어부로 출력하는 직류 직류 변환부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 외부 전원 감지부는 상기 내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리가 연결되면 소정의 전압(4V)을 입력받아 로우 신호를 출력하고, 상기 직류 직류 변환부는 상기 외부 전원 감지부에서 출력한 로우 신호에 의해 동작되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명 이동 통신 단말기에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.

도2는 본 발명 이동 통신 단말기에 대한 일부 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 각종 액세서리와의 인터페이스를 위한 24핀 리셉터클 커넥터(4)와, 단말기로 동작전원을 공급하는 배터리(6)와, 외부에서 입력된 충전전압을 일정한 전압(4.2V)으로 출력하며 배터리(6)의 충전제어 기능을 수행하는 충전 제어부(1)와, 상기 충전 제어부(1)로부터 출력되는 전압을 스위칭 제어를 통해 상기 배터리(6)로 출력하는 FET 스위치부(2)와, 상기 리셉터클 커넥터(4)와 별도로 어댑터(adaptor)로부터 외부전원 입력을 위한 직류 잭(DC Jack)부(3)와, 상기 리셉터클 커넥터(4)의 21, 22번 핀으로의 외부 전원 연결 상태를 알려주는 로우(L) 또는 하이(H) 신호를 출력하는 외부 전원 감지부(7)와, 상기 리셉터클 커넥터(4)의 21, 22번 핀으로 입력되는 입력전압이 상기 배터리(6)로 직접 가해지는 것을 막기 위한 전압 블록킹(blocking) 다이오드(9)와, 상기 외부 전원 감지부(7)에서 출력한 신호에 의해 제어되며, 상기 21, 22번 핀으로 입력되는 4.2V의 전압을 5V로 승압시켜 충전 제어부(1)로 출력하는 직류 직류 변환부(8)로 구성한 것으로, 종래 내부 충전 기능이 구비된 단말기에 전압 블록킹 다이오드(9)와, 직류 직류 변환부(8)가 추가된 것이다.

상기 외부 전원 감지부는 내부 충전 기능이 없는 단말기용 액세서리(4.2V 외부전원 액세서리)가 연결되면 6번 핀을 통해 4V의 전원을 입력받아 로우 신호를 출력하고, 그 출력된 로우 신호에 의해 상기 직류 직류 변환부가 온되어 동작한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 24핀 리셉터클 커넥터(4)를 이용한 각종 단말기용 액세서리에 대한 동작 호환성을 지원하고 배터리에 충전 보호회로가 없거나 비정상인 경우 과충전/과열 등에 의해 배터리가 폭발 또는 화재가 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로, 본 발명에 대한 배터리의 충전 및 단말기의 동작전원 공급의 동작을 내부 충전기능이 있는 단말기용 액세서리(5V 외부전원 액세서리)와 내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리(4.2V 외부전원 액세서리)의 두가지 경우로 구분하여 설명한다.

먼저, 내부 충전기능이 있는 단말기용 액세서리에 의한 동작은 종래 내부 충전기능이 있는 단말기의 동작과 동일하다. 즉, 직류 잭부(3)를 통해 입력된 직류 전원 또는 리셉터클 커넥터(4)의 4, 5번 핀으로 입력되는 외부 액세서리 전원에 의해 동작되는데, 상기 직류 전원이 충전 제어부(1)로 입력되고, 충전 제어부(1)는 5V의 직류 전원을 입력받아 4.2V의 직류 전원을 출력한다.

이때, 흐르는 전류를 모니터링하여 배터리(6) 충전을 제어하는데, 배터리(6)가 만충되면 FET 스위치부(2)를 오프시켜 충전 전류(전압)의 출력을 오프시킨다.

충전 제어부(1)로부터 출력된 전압은 FET 스위치부(2)를 통해 배터리(6)의 충전을 수행함과 동시에 단말기의 동작전원인 VBATT로 4.2V의 전원이 공급되어 단말기는 외부 전원에 의해 동작된다. 만일 외부로부터 5V의 전압이 인가되지 않을 경우에는 배터리(6)에 충전된 전압(4.2V~3.1V)이 단말기 동작 전원인 VBATT이 된다.

반면, 내부 충전 기능이 없는 단말기용 액세서리의 동작은 리셉터클 커넥터(4)에 액세서리가 연결되면, 액세서리로부터 4.2V의 외부 전원이 리셉터클 커넥터(4)의 21, 22번 핀으로 입력되고, 이 입력된 4.2V 전원은 전압 블록킹 다이오드(9)에 의해 배터리(6)로 직접 인가되는 것이 방지되며, 직류 직류 변환부(8)에서 그 입력된 4.2V 전원을 승압시켜 5V의 전원을 출력한다.

이때, 상기 직류 직류 변환부(8)의 온/오프 동작 제어는 외부 전원 감지부(7)에 의해 제어되며, 액세서리가 연결되면 리셉터클 커넥터(4)의 6번 핀으로 4V의 전원이 상기 외부 전원 감지부(7)로 입력되는데, 그 4V의 전원을 입력받은 트랜지스터(Tr)와 저항을 통해 상기 직류 직류 변환부(8)가 제어된다. 즉, 외부 전원 감지부(7)는 액세서리가 연결되지 않은 경우 풀업 저항에 의해 하이(H) 상태를 유지하고 있다가 액세서리가 리셉터블 커넥터(4)에 연결되면 6번 핀에 4V가 인가되고, 그 인가된 4V 전원에 의해 외부 전원 감지부(7)에 구비된 트랜지스터가 도통되어 직류 직류 변환부(8)로 동작 신호인 로우(L) 신호를 출력한다.

충전 제어부(1)는 상기 직류 직류 변환부(8)에서 출력한 5V의 직류 전원을 입력받아 4.2V의 직류 전원을 출력한다. 이하, 동작은 내부 충전기능이 있는 단말기의 동작과 동일하다.

이와 같이 본 발명은 연결되는 모든 액세서리로부터 입력되는 외부 전원은 충전 제어부를 통해 배터리로 연결되도록 하여 배터리의 과충전으로 인한 폭발, 화재 발생 문제를 방지하고, 동작 호환성을 구현할 수 있다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 리셉터클 커넥터의 21, 22번 핀으로의 외부 전원 연결 상태를 알려주는 로우 또는 하이 신호를 출력하는 외부 전원 감지부와, 상기 리셉터클 커넥터의 21, 22번 핀으로 입력되는 4.2V의 입력전압이 배터리로 직접 가해지는 것을 막기 위한 전압 블록킹 다이오드와, 상기 외부 전원 감지부에서 출력한 소정의 신호에 의해 제어되며, 상기 21, 22번 핀으로 입력되는 4.2V의 전압을 5V로 승압하여 충전 제어부로 출력하는 직류 직류 변환부를 포함하여 구성함으로써, 보호회로가 없는 배터리 또는 보호회로가 불량인 배터리에 의해 발생할 수 있는 배터리 폭발문제를 방지하고, 기존에 구성된 각종 액세서리들과의 동작 호환성이 가능한 효과가 있다.

도1은 종래 이동 통신 단말기의 구성을 도시한 블록도.

도2는 본 발명 이동 통신 단말기의 구성을 도시한 블록도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1:충전 제어부 2:FET 스위치부

3:직류 잭부 4:리셉터클 커넥터

6:배터리 7:외부 전원 감지부

8:직류 직류 변환부 9:전압 블록킹 다이오드

Claims (3)

1. 배터리의 충전 전류를 제어하는 충전 제어부를 구비한 이동 통신 단말기에 있어서,

   내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리의 연결 상태에 대한 로우(L) 또는 하이(H) 신호를 출력하는 외부 전원 감지부와;

   상기 내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리로부터 입력되는 입력 전압이 상기 배터리로 직접 가해지는 것을 방지하는 전압 블록킹 다이오드와;

   상기 외부 전원 감지부에서 출력한 신호에 의해 제어되며, 상기 내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리로부터 입력되는 입력 전압(4.2V)을 승압(5V)시켜 상기 충전 제어부로 출력하는 직류 직류 변환부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기.
2. 제1항에 있어서, 상기 외부 전원 감지부는 상기 내부 충전기능이 없는 단말기용 액세서리가 연결되면 소정의 전압을 입력받아 로우 신호를 출력하고, 상기 직류 직류 변환부는 상기 외부 전원 감지부에서 출력한 로우 신호에 의해 동작되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기.
3. 제1항에 있어서, 상기 액세서리와 단말기의 인터페이스를 위한 24핀 리셉터클 커넥터(receptacle connector)와, 상기 리셉터클 커넥터와 별도로 어댑터(adaptor)로부터 외부전원 입력을 위한 직류 잭(DC Jack)부를 더 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기.