KR20050066250A - 충전용 거치대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표준화된 여행용 충전기와 호환 가능한 충전용 거치대에 관한 것으로, 배터리 팩 안착 홈을 갖는 상부 케이싱 프레임과; 상기 상부 케이싱 프레임과 결합되어 본체를 이루는 하부 케이싱 프레임과; 인터페이스 커넥터를 통해 입력되는 충전전원을 배터리 팩의 단자로 전달하기 위한 충전단자들(GND,B+)이 접속되어 있는 인쇄회로기판이 상기 본체내에 수납되어 있는 충전용 거치대에 있어서,

배터리 팩 장착여부에 따라 상기 인터페이스 커넥터의 ID 핀을 접지시키는 배터리 팩 감지부;가 상기 인쇄회로기판에 접속되어 있음을 특징으로 한다.

Description

충전용 거치대{Desk Top Charger}

본 발명은 충전용 거치대에 관한 것으로, 특히 표준화된 여행용 충전기와 호환 가능한 충전용 거치대에 관한 것이다.

휴대폰을 포함한 이동 통신 단말기 배터리의 충전장치로는 크게 충전용 거치대로 불리우는 DTC(Desk Top Charger)와 여행용 충전기(Travel Charger:TC) 및 차량용 충전기(Cigar Light Charger:CLC), 핸즈프리 키트(Handsfree Kit)가 있다.

예시한 배터리 충전장치들중 일반적인 충전용 거치대(10)는 도 1에 도시한 바와 같이 배터리 팩 안착 홈(18) 하단에 3개의 접속단자(12,14)가 돌출되어 있다. 이러한 접속 단자중 참조번호 12는 2개의 충전단자를 나타내고 있으며, 참조번호 14는 배터리 용량을 인식하기 위해 필요한 ID저항을 리드하기 위한 단자(이하 ID리드 단자라고 정의함)를 나타내고 있다. 상기 ID 리드단자(14)에는 ID 저항이 접속되어 있어 그 저항값을 통해 배터리의 용량을 체크할 수 있다.

상술한 충전용 거치대(10)의 후면에는 도 2에 도시한 바와 같이 여행용 충전기(30)의 인터페이스 잭(32)이 결합될 수 있는 인터페이스 커넥터가 형성되어 있다. 여행용 충전기(30)는 가정용 전원인 교류(AC) 110 ~ 220V를 SMPS(Switching Mode Power Supply)를 사용하여 충전에 필요한 직류(DC) 전원으로 변환하여 출력함으로서, 결과적으로 충전용 거치대(10)는 상기 인터페이스 잭(32)을 통해 충전전원을 인가 받아 접속된 배터리를 충전시키게 되는 것이다.

상술한 바와 같은 배터리 충전 장치중 여행용 충전기(30)는 정보통신부 권고안에 따라 24핀 인터페이스 커넥터로 표준화되어 있다. 그러나 충전용 거치대(10)의 경우에는 아직 표준화가 이루어지지 않아 제조사가 다른 충전용 거치대(10)와 여행용 충전기(30)를 서로 결합 사용하는 경우에는 여행용 충전기(30) 자체가 오동작하는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 좀 더 구체적으로 부연 설명하면, 우선 일부 제조업체들에서는 단말기와 배터리에 대한 디자인 및 설계 편의를 위해 도 3에 도시한 바와 같이 ID 리드단자(14)가 제거된 충전용 거치대(10)를 생산하고 있다. 즉, 충전용 거치대(10)에는 2개의 충전단자(GND, B+)(12)만이 형성되어 있는 것이다. 이와 같이 2개의 충전단자(12)만이 형성된 충전용 거치대(10)와 여행용 충전기(30)를 도 2에서와 같이 결합하게 되면, 일반 여행용 충전기(30)는 ID 리드단자(14)를 통해 읽혀지는 값을 통해 배터리가 장착된 것으로 판단하여 배터리 충전을 개시하나, 상기와 같이 ID 리드단자(14)가 제거된 충전용 거치대(10)라면, 여행용 충전기(30)에서는 배터리 장착상태를 감지할 수 없기 때문에 설령 거치대(10)에 배터리가 장착되었다 하더라도 미장착으로 판단하여 충전전원을 공급하지 않는 오동작 상황이 발생하게 되는 것이다.

이에 본 발명의 목적은 표준화된 여행용 충전기와 호환 사용될 수 있는 충전용 거치대를 제공함에 있으며,

더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 충전단자(GND,B+) 구비만으로도 배터리의 장착상태를 여행용 충전기로 전파하여 줄 수 있는 충전용 거치대를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 충전용 거치대는,

배터리 팩 안착 홈을 갖는 상부 케이싱 프레임과;

상기 상부 케이싱 프레임과 결합되어 본체를 이루는 하부 케이싱 프레임과;

인터페이스 커넥터를 통해 입력되는 충전전원을 배터리 팩의 단자로 전달하기 위한 충전단자들이 접속되어 있는 인쇄회로기판이 상기 본체내에 수납되되,

배터리 팩 장착여부에 따라 상기 인터페이스 커넥터의 ID 핀을 접지시키는 배터리 팩 감지부;가 상기 인쇄회로기판에 접속되어 있음을 특징으로 한다.

이러한 배터리 팩 감지부는,

상기 안착 홈에 장착되는 배터리 팩에 의해 하향 이동하는 가압 버튼과;

상기 인터페이스 커넥터의 ID 핀과 일측이 접속되어 있으며 상기 가압 버튼의 상하향 이동에 따라 스위칭 개폐되는 택트 스위치와;

상기 택트 스위치의 타측과 접지단 사이에 접속되어 있는 ID 저항;을 포함함을 특징으로 한다.

더 나아가 상기 배터리 팩 감지부는 상기 인터페이스 커넥터의 ID 핀과 콜렉터단이 접속되어 있으며 상기 안착 홈에 장착되는 배터리 팩으로부터 발광되는 빛에 의해 스위칭 개폐되는 포토 트랜지스터와;

상기 포토 트랜지스터의 에미터단과 접지단 사이에 접속되는 ID 저항;을 포함할 수도 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 특징에 따르면, 배터리 팩 감지부는 배터리 팩 장착시 ID저항이 접속되어 있는 인터페이스 커넥터의 일핀을 접지시키기 때문에, 여행용 충전기는 배터리가 장착된 것으로 인지하여 배터리 충전 전원을 정상적으로 공급하게 되는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

우선 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 충전용 거치대(10)의 외관 사시도를 도시한 것이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 충전용 거치대(10)에 내장되는 인쇄회로기판(C)의 사시도를 도시한 것이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 충전용 거치대(10)는 크게 배터리 팩 안착 홈(18)을 갖는 상부 케이싱 프레임(A)과, 상기 상부 케이싱 프레임(A)과 결합되어 본체를 이루는 하부 케이싱 프레임(B), 그리고 상기 상부 케이싱 프레임(A)과 하부 케이싱 프레임(B)이 결합되어 만들어지는 본체(10)내에 수납되는 인쇄회로기판(C)으로 분류할 수 있다.

상기 상부 케이싱 프레임(A)에 형성된 배터리 팩 안착 홈(18)의 소정 위치에는 장착되는 배터리 팩에 의해 하향 이동하는 가압 버튼(16)이 일부 돌출되어 있다. 이러한 가압 버튼(16)의 하부는 후술할 인쇄회로기판(C)에 형성된 택트 스위치(20)를 누름으로서 결과적으로 상기 택트 스위치(20)를 기계적으로 스위칭 온 또는 스위칭 오프 시키는 역할을 수행한다.

한편 상부 케이싱 프레임(A)과 하부 케이싱 프레임(B)의 결합으로 만들어지는 본체(10)내에 수납되는 인쇄회로기판(C)의 일측 끝단에는 이미 공지된 바와 같이 인터페이스 커넥터(24)가 형성되어 있다. 상기 인쇄회로기판(C)상에는 상기 인터페이스 커넥터(24)를 통해 입력되는 충전전원을 배터리 팩의 단자로 전달하기 위한 접속단자(12)들이 접속되어 있다. 상기 접속단자(12)는 도 4에 도시한 바와 같이 ID 리드단자가 제거된 2개의 충전단자(GND, B+)만으로 구성된다.

한편 상기 인터페이스 커넥터(C)상에는 도 3에서 설명된 가압 버튼(16)의 상하향 이동에 따라 스위칭 개폐되는 택트 스위치(20)가 추가 접속되어 있다. 상기 택트 스위치(20:SW)의 일측은 도 5에 도시한 바와 같이 인터페이스 커넥터(24)의 ID 핀과 접속되어 있으며 그 타측은 ID 저항(22:R)을 통해 접지되어 있다.

상술한 바와 같이 배터리 안착 홈(18)에 장착되는 배터리 팩에 의해 하향 이동하는 가압 버튼(16)과, 상기 가압 버튼(16)의 상하향 이동에 따라 스위칭 개폐되는 택트 스위치(20)와, 상기 택트 스위치(20)의 타측과 접지단 사이에 접속되는 ID 저항(22:R2)은 본 발명의 실시예에서 배터리 팩 감지부를 구성한다. 이러한 배터리 팩 감지부는 배터리 팩 장착여부에 따라 상기 인터페이스 커넥터(24)의 ID핀을 접지시킨다.

이하 배터리 팩 장착여부에 따라 상기 인터페이스 커넥터(24)의 ID 핀이 접지되는 과정을 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

우선 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전용 거치대(10)의 회로 구성도를 도시한 것으로, 상기 충전용 거치대(10)는 인터페이스(I/F) 커넥터(24)를 통해 여행용 충전기(30)의 인터페이스 잭과 결합된다.

여행용 충전기(30)는 이미 공지된 바와 같이 교류전원(AC)을 입력하여 이를 배터리 충전전원으로 변환하여 충전용 거치대(10)의 충전단자(GND, B+)로 출력하는 전원공급부와, 배터리 장착상태를 감지하여 충전전원의 공급을 제어하는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 내장된 ADC를 통해 입력되는 전압값을 통해 충전용 거치대(10)에 배터리가 장착되었는가를 감지할 수 있다. 이에 대해 부연 설명하면,

우선 단말기 사용자가 배터리를 충전시키기 위해 배터리 팩을 충전용 거치대(10)의 배터리 팩 안착 홈(18)에 장착시키면, 배터리 팩 안착 홈(18)의 소정 위치에 형성된 가압 버튼(16)은 하향 이동하면서 인쇄회로기판(C)상에 위치하는 택트 스위치(20:SW)를 스위칭 온 시킨다.

이와 같이 택트 스위치(20:SW)가 스위칭 온 되면 결과적으로 여행용 충전기(30)에서 공급되는 동작전원(V_DD)은 ID 저항(R2)을 통해 접지됨으로서 ADC를 통해 입력되는 전압 레벨은 "로우"상태가 된다.

따라서 제어부는 ADC를 통해 입력되는 전압값의 변화("하이"레벨에서 "로우"레벨)를 통해 충전용 거치대(10)에 배터리 팩이 장착된 것으로 인지할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 배터리 팩이 충전용 거치대(10)에 장착된 것으로 판명되면 제어부는 이후 충전전원의 공급이 이루어지도록 전원공급부를 제어함으로서, 배터리 팩은 충전용 거치대(10)를 통해 공급되는 충전전원에 의해 충전되기 시작한다.

한편 배터리 팩이 충전용 거치대(10)로부터 이탈되면 택트 스위치(SW:20)가 스위칭 오프됨에 따라 제어부는 "하이"레벨의 전압값을 입력받게 된다. 이와 같이 로우 레벨에서 하이 레벨로 전압값이 변동하면, 제어부는 배터리 팩이 이탈된 것으로 인지함으로서 더 이상의 충전전원이 공급되지 않도록 전원공급부를 제어한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 충전용 거치대(10)는 배터리 팩 장착상태에 따라 인터페이스 커넥터(24)의 ID핀을 접지 시키기 때문에, 결과적으로 배터리의 장착상태를 여행용 충전기(30)로 전파하여 줄 수 있는 것이다.

한편 본 발명의 실시예에서는 배터리 팩 감지부의 일 구성요소로서 택트 스위치(SW:20)를 사용하였으나, 상기 택트 스위치(SW:20) 대신에 포토 트랜지스터를 이용할 수도 있다.

이러한 경우 도 5에 도시한 바와 같이 인터페이스 커넥터(24)의 ID핀을 포토 트랜지스터의 콜렉터단에 접속하고 에미터단을 ID저항(R2)을 통해 접지시킨다면, 배터리 팩 안착 홈(18)에 장착되는 배터리 팩으로부터 발광되는 빛에 의해 상기 포토 트랜지스터는 스위칭 온/오프 될 수 있다. 이를 위해 배터리 팩 표면에는 포토 다이오드가 노출되어 있어야 할 것이며, 상기 포토 다이오드로부터 발광된 빛이 인쇄회로기판(C)상에 위치하는 포토 트랜지스터에 전달될 수 있도록 상부 케이싱 프레임(A)에는 관통 홀이 형성되어 있어야 할 것이다.

한편 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 충전용 거치대(10)의 회로 구성도를 도시한 것으로, 보다 구체적으로는 두 개의 배터리 팩을 충전할 수 있는 충전용 거치대(10)의 회로도를 도시한 것이다.

도 6을 참조해 보면 접속단자 1에는 충전단자(GND,B+)만이 형성되어 있고, 접속단자 2에는 ID 리드단자와 충전단자(B+, GND)가 함께 형성되어 있는 것으로 도시되어 있다. 접속단자 1은 배터리 팩만을 장착하여 충전하기 위한 것이며, 접속단자 2는 단말기 본체에 결합된 배터리 팩을 충전시키기 위한 것이다. 도 6에서 스위치 SW1,SW2 각각은 2개의 택트 스위치를 나타낸 것으로, 두 개의 택트 스위치가 구비되는 이유는 배터리 팩이 독립적으로 충전용 거치대(10)에 결합되는 경우를 감지하기 위한 것이며 단말기 본체에 결합된 배터리 팩이 충전용 거치대(10)에 직접 결합되는 경우를 각각 감지하기 위함이다. 두 개의 택트 스위치는 모두 도 3에서 설명한 바와 같이 가압 버튼의 하향이동에 의해 스위칭 온/오프 동작한다.

도 6의 회로도를 참조해 볼 때, 접속단자 1에 배터리 팩이 장착되는 경우 그 배터리 팩 장착에 의해 하향 이동하는 가압버튼에 의해 택트 스위치 SW1이 스위칭 온된다. 이러한 스위칭 동작에 따라 인터페이스 커넥터(24)의 ID핀을 통해 공급되는 동작전원()은 ID 저항(R2)을 통해 접지됨으로서 여행용 충전기(30)의 제어부는 ADC를 통해 입력되는 전압값의 변화("하이"레벨에서 "로우"레벨)를 통해 충전용 거치대(10)에 배터리 팩이 장착된 것으로 인지할 수 있게 되는 것이다.

만약 접속단자 2에 배터리 팩이 장착되는 경우라면 여행용 충전기(30)의 제어부는 접속단자 2에 형성된 ID 리드단자를 통해 배터리의 ID저항값을 리드하고 그에 맞게 충전 전류를 제한한다.

이상의 실시예들을 참조해 볼때, 본 발명의 실시예에 따른 충전용 거치대(10)는 배터리 팩 장착상태에 따라 인터페이스 커넥터(24)의 ID핀을 접지 시키기 때문에, 충전단자(GND,B+) 구비만으로도 배터리의 장착상태를 여행용 충전기(30)에 정상 전파할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 충전단자(GND,B+) 구비만으로도 배터리의 장착상태를 표준화된 여행용 충전기로 전파하여 줄 수 있기 때문에, 표준화된 여행용 충전기와 비 표준화되어 있는 충전용 거치대들의 결합 사용시 발생하게 되는 오동작을 사전에 예방할 수 있는 이점이 있으며,

제조사에 관계없이 여행용 충전기와 충전용 거치대를 호환 사용할 수 있는 이점이 있다.

한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 충전 단자를 설명하기 위한 일반적인 충전용 거치대의 사시도.

도 2는 충전용 거치대(10)와 여행용 충전기(30)의 결합상태를 보인 도면.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 충전용 거치대(10)의 외관 사시도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전용 거치대(10)에 내장되는 인쇄회로기판의 사시도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전용 거치대(10)의 블록구성도.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 충전용 거치대(10)의 회로 구성도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 충전용 거치대 12: 충전단자

14: ID 리드단자 16: 가압버튼

18: 배터리 팩 안착홈 20: 택트 스위치

22: ID 저항 24: 인터페이스 커넥터

30: 여행용 충전기

Claims (4)

1. 배터리 팩 안착 홈을 갖는 상부 케이싱 프레임과;

   상기 상부 케이싱 프레임과 결합되어 본체를 이루는 하부 케이싱 프레임과;

   인터페이스 커넥터를 통해 입력되는 충전전원을 배터리 팩의 단자로 전달하기 위한 충전단자들(GND,B+)이 접속되어 있는 인쇄회로기판이 상기 본체내에 수납되어 있는 충전용 거치대에 있어서,

   배터리 팩 장착여부에 따라 상기 인터페이스 커넥터의 ID 핀을 접지시키는 배터리 팩 감지부;가 상기 인쇄회로기판에 접속되어 있음을 특징으로 하는 충전용 거치대.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 인쇄회로기판상에 ID 리드단자가 포함된 제2충전단자(B+,GND)를 추가 접속함을 특징으로 하는 충전용 거치대.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 배터리 팩 감지부는;

   상기 안착 홈에 장착되는 배터리 팩에 의해 하향 이동하는 가압 버튼과;

   상기 인터페이스 커넥터의 ID 핀과 일측이 접속되어 있으며 상기 가압 버튼의 상하향 이동에 따라 스위칭 개폐되는 택트 스위치와;

   상기 택트 스위치의 타측과 접지단 사이에 접속되어 있는 ID 저항;을 포함함을 특징으로 하는 충전용 거치대.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 배터리 팩 감지부는;

   상기 인터페이스 커넥터의 ID 핀과 콜렉터단이 접속되어 있으며 상기 안착 홈에 장착되는 배터리 팩으로부터 발광되는 빛에 의해 스위칭 개폐되는 포토 트랜지스터와;

   상기 포토 트랜지스터의 에미터단과 접지단 사이에 접속되어 있는 ID 저항;을 포함함을 특징으로 하는 충전용 거치대.