KR20060098636A - 휴대용 단말기의 배터리 충전장치 - Google Patents

휴대용 단말기의 배터리 충전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 휴대용 단말기의 배터리 충전 장치는, 배터리가 과방전된 경우 해당 배터리의 전원이 기준치 이상이 될 때까지 해당 배터리의 전원공급을 차단하고, 해당 배터리를 프리 차지하기 위한 제어신호를 출력하는 제어 프로세서와, 제어신호에 따라 해당 배터리에 소정의 저전류를 인가하여 프리 차지를 수행하고, 배터리의 전원이 기준치 이상이 되면 정전류 충전을 수행하도록 프로그래밍된 제 1 충전 처리부와, 제 1 충전 처리부에 연결되어, 제어신호가 발생되는 경우 과방전된 배터리에 소정의 고전류를 인가하여 배터리의 전원이 정전류 충전을 수행하기 위한 기준 전압에 이르도록 충전을 수행하고, 기준 전압에 이르면 제 1 충전 처리부에 의한 정전류 충전을 수행하는 제 2 충전 처리부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의하면, ADI(Analog Device)사에서 공급하는 ABB(Analog Baseband Processor)칩인 Typhoon시리즈 (AD6535,6537등)의 칩에서 제공하는 프리 차지(Pre-Charge)전류가 작음으로 인해 과방전 배터리를 장착한 단말기를 동작시킬 때까지 오래 걸리던 충전시간을 단축시킴으로써 사용자의 편의를 도모할 수 있다.
배터리, 충전, 과방전, ADI, Typhoon, 프리 차지,

Description

휴대용 단말기의 배터리 충전장치{BATTERY CHAGER OF PORTABLE TERMINAL}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 충전 장치의 회로도.
도 2는 종래에 ADI 칩을 사용하여 과방전 배터리를 충전할 때 배터리에 충전되는 전류의 특성 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 배터리 충전장치에 의해 과방전 배터리를 충전할 때 배터리에 충전되는 전류의 특성 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제 1 충전 처리부 20 : 제 2 충전 처리부
21 : 제 1 저항(R1) 22 : 제 1 트랜지스터(TRA)
23 : 제 2 저항(R2) 24 : 제 3 저항(R3)
25 : 제 4 저항(R4) 26 : 제 2 트랜지스터(TRB)
27 : PMOS FET 28 : 다이오드
29 : 제 3 트랜지스터(TRC) 30 : 충전 어댑터(TA)
40 : 제어 프로세서
본 발명은 휴대용 단말기의 배터리 충전 기술에 관한 것으로, 상세하게는 휴대용 단말기에 장착된 배터리의 전원이 소진되어 프리 차지가 필요한 경우에 프리 차지의 시간을 단축하는 휴대용 단말기의 배터리 충전장치에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 눈부신 발전에 따라 다양한 휴대용 단말기가 소개되어 있다. 일반적으로 휴대용 단말기는 전원을 공급하기 위한 배터리와, 그 배터리의 전원 공급을 제어하기 위한 회로를 구비하여 배터리의 전원 관련 제어를 수행한다.
종래의 경우 배터리를 구비하고 있는 휴대용 단말기는 배터리의 전압이 3.2V 보다 낮아지면, 배터리의 추가적인 방전으로 인한 배터리의 셀 손상을 방지하고, 배터리가 낮은 전압에서 동작될 때 휴대용 단말기의 시스템이 불안해지는 현상을 방지하기 위해서 배터리의 전원 공급을 차단하여 파워 오프 상태로 전환한다.
이러한 경우 배터리의 전압이 3.2V보다 높아지기 전에는 해당 휴대용 단말기를 파워온하기 위한 전원 버튼을 눌러도 해당 휴대용 단말기는 파워온 상태로 되지 않고 파워 오프상태를 유지한다. 이런 상태를 ADI Typhoon 시리즈 칩(chip)에서는 DDLO(Deep Discharge Lockout)상태라고 한다.
ADI Typhoon 시리즈 칩은 휴대용 단말기에 채용된 배터리 제어 관련칩중의 하나로서 널리 사용되고 있다.
ADI Typhoon칩(AD6535, AD6537등)은 전압이 3.2V보다 낮은 경우 단말기의 시 스템이 동작되지 않게 된다. 이 경우 소프트웨어를 구동시키지 못함으로써, 많은 전류를 흘려서 충전 시키는 정전류(Constant Current) 충전 기능을 사용하지 못하게 된다. 이런 경우 배터리가 장착된 경우 충전 어댑터(TA:Travel Adaptor)가 장착되면 하드웨어적으로 3.2V까지 30mA의 전류를 흘려서 충전을 하게 된다.
ADI사의 Typhoon칩은 배터리의 전압이 3.2V보다 낮으면 우선 휴대용 단말기의 시스템 동작을 멈추고, 최소 전원만을 유지시키게 된다. DDLO상태에서의 충전은 하드웨어적으로 충전이 이뤄지게 되어 있다.
배터리의 유무를 판단하기 위해서 배터리단의 저항성분을 이용한다. 특정 조건에 따라서 배터리가 있다고 판단되고, 동시에 충전 어댑터가 장착되게 되면 하드웨어적인 프리 차지 실행 모드의 조건을 만족함에 따라서 최대 30mA의 충전전류를 배터리쪽으로 흘리게 된다.
ADI사의 Typhoon칩의 프리 차지 기능은 고정된 전류가 흐르게 되는데 , 이 전류가 30mA로 배터리의 충전에는 부적합한 소량의 전류이다. 단말기의 기능이 고사양화되는 추세에 따라 배터리의 용량이 증가되고 있음을 감안할 때 30mA의 전류로 2.4V ~ 3.2V 사이의 프리 차지는 소비자에게 너무 많은 시간을 기다리게 함에 따라 소비자에게 불편을 초래한다.
예를 들면, 이러한 특성을 가지는 휴대용 단말기의 사용자는 배터리의 상태가 DDLO 상태에 빠진 경우 해당 배터리가 장착된 휴대용 단말기를 충전기에 거치시킨 상태에서 충전을 시도하게 된다.
그리고, 충전을 시도한지 불과 몇분이 지나지 않아 사용자는 이 정도면 약간 이라도 배터리가 충전되었겠지 하면서 단말기의 전원 버튼을 눌러서 파워 온상태로 만들어 볼려고 하지만, 배터리의 전원이 2.4V ~ 3.2V까지 충전되는 5분 이상의 시간이 소요되므로 그 이전에는 단말기의 전원이 파워 온 될 수 가 없다. 이에 따라, 사용자는 해당 단말기가 고장이라고 생각하게 되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 휴대용 단말기에 구비된 배터리가 소진된 상태에서 해당 배터리를 충전할 때 소요되는 프리 차지 시간을 단축시키고, 해당 휴대용 단말기가 동작하기 전에 불확실한 상태에 있는 제어신호를 시스템이 동작되기 전에 안정화시키는 휴대용 단말기의 배터리 충전 장치를 제공하는데 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 배터리가 과방전된 경우 해당 배터리의 전원이 기준치 이상이 될 때까지 해당 배터리의 전원공급을 차단하고, 해당 배터리를 프리 차지하기 위한 제어신호를 출력하는 제어 프로세서와, 제어신호에 따라 해당 배터리에 소정의 저전류를 인가하여 프리 차지를 수행하고, 상기 배터리의 전원이 기준치 이상이 되면 정전류 충전을 수행하도록 프로그래밍된 제 1 충전 처리부와, 제 1 충전 처리부에 연결되어, 제어신호가 발생되는 경우 상기 과방전된 배터리에 소정의 고전류를 인가하여 상기 배터리의 전원이 정전류 충전을 수행하기 위한 기준 전압에 이르도록 충전을 수행하고, 기준 전압에 이르면 상기 제 1 충전 처리부에 의한 정전류 충전을 수행하는 제 2 충전 처리부를 포함하는 휴대용 단말기의 배터리 충전 장치를 제공한다.
바람직하게 제 2 충전 처리부는, 과방전된 배터리에 대한 프리 차지를 수행하기 위해 제어 프로세서로부터 출력되는 제어신호의 전압을 로(LOW)상태로 풀다운시키는 제 1 저항과, 로 상태의 전압에 의해 턴오프 상태에서 턴온상태로 스위칭하는 제 1 트랜지스터와, 제 1 트랜지스터에 걸리는 전압을 결정하기 위한 제 2 저항과, 설정된 Vgs에 따라 배터리를 충전시키기 위한 충전 전류를 발생시키는 PMOS FET과, PMOS FET의 Vgs를 만들기 위해 전류를 전압으로 바꿔주는 제 3 저항과, PMOS FET의 Vgs를 결정하기 위한 제 4 저항과, 제 1 트랜지스터의 스위칭에 따라 턴오프 상태에서 턴온상태로 스위칭되어 충전 어댑터로부터 제 4 저항까지 전류가 흐르는 선로의 스위치 역할을 하는 제 2 트랜지스터를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 바람직하게 제 2 충전 처리부는, 제 1 충전 처리부와 PMOS FET의 사이에 설치되어, 제 1 트랜지스터의 턴온시에 턴오프되어 정전류 충전을 수행하기 위한 기준 전압에 이르도록 충전을 수행하는 동안에 제 1 충전 처리부와 PMOS FET의 사이의 전기적 연결을 해제하고, 제 1 트랜지스터의 턴오프시에 턴온되어 제 1 충전 처리부에 의한 정전류 충전이 이루어지도록 제 1 충전 처리부와 PMOS FET을 전기적으로 연결하도록 스위칭하는 제 3 트랜지스터를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 바람직하게 제 2 충전 처리부는, 충전 어댑터에 역전류가 유입되는 것을 방지하기 위한 다이오드를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 배터리 충전 장치는 다양한 종류의 휴대용 단말기에 구현될 수 있다. 휴대용 단말기의 예를 들면, 휴대폰, PDA, 유무선 전화기, 노트북, 홈패드 등이 해당될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 단말기의 배터리 충전 장치의 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 충전 장치는 제 1 충전 처리부(10) 및 제 2 충전 처리부(20)를 구비하여 충전 어댑터(TA: Traveler Adapter)(30)를 통해 전원을 공급받아 제어 프로세서(40)의 제어 신호에 따라 과방전된 배터리(50)를 충전시키도록 구성된다.
제 1 충전 처리부(10)는 제어 프로세서(40)로부터 출력된 제어신호에 따라 과방전된 배터리(50)에 소정의 저전류를 인가하여 프리 차지를 수행하고, 그 프리 치에 의해 배터리(50)의 전원이 기준치 이상이 되면 정전류(constant current) 충전을 수행하도록 프로그래밍되어 있다. 이러한 특성들은 ADI사의 Typhoon칩의 여러 가지 시리즈에서 보이는 특성으로써 제 1 충전 처리부(10)는 이러한 ADI사의 Typhoon칩의 특성을 가지는 충전 처리를 위해 설계된 칩으로 구성될 수 있다.
따라서, 제 1 충전 처리부(10)는 제어 프로세서(40)로부터 배터리(50)에 대한 프리 차지를 수행하기 위한 제어 신호가 출력되면 충전 어댑터(30)로부터 제공되는 전원에 의해 약 30mA 정도의 전류를 배터리(50)에 흘려 보내어 충전을 수행하기 위한 내부 동작을 수행한다.
제 2 충전 처리부(20)는 제 1 충전 처리부(10)에 연결되어, 제어 프로세서(40)에 의해 배터리(50)에 대한 프리 차지를 위한 제어신호가 발생되는 경우 과방전된 배터리(50)에 소정의 고전류를 인가하여 배터리(50)의 전원이 정전류 충전을 수행하기 위한 기준 전압에 이르도록 충전을 수행한다. 여기에서, 고전류란 예를 들어 500mA의 전류를 의미한다.
또한, 제 2 충전 처리부(20)는 배터리(50)의 전원이 기준 전압에 이르면 제 1 충전 처리부(10)에 의한 정전류 충전을 수행하도록 동작한다.
제어 프로세서(40)는 배터리(50)가 과방전된 경우 해당 배터리(50)의 전원이 기준치 이상이 될 때까지 해당 배터리(50)의 전원공급을 차단하고, 해당 배터리(50)를 프리 차지하기 위한 제어신호를 출력한다. 여기에서, 제어 프로세서(40)는 본 발명에 따른 충전장치가 탑재되어 있는 다양한 휴대용 단말기의 기본적인 기능을 수행하는 제어프로세서에 같이 구현될 수 도 있으며, 배터리의 충전제어를 수행하기 위한 기능들이 별도의 프로세서로 구현될 수 도 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 배터리 충전 장치에서 과방전된 배터리를 충전하는 동작을 설명하도록 한다.
제어 프로세서(40)는 배터리(50)의 출력 전원을 수시로 체크하여 배터리(50)의 출력전원이 3.2V보다 낮은 상태가 되면 해당 배터리(50)가 과방전된 상태라고 판단하여 배터리(50)로부터의 전원 공급을 차단하고 해당 배터리(50)를 충전하기 위한 절차를 수행하게 된다.
이를 위해 제어 프로세서(40)는 우선, 제 1 충전 처리부(10)에 해당 과방전 된 배터리(50)의 프리 차지를 명령하는 제어신호(PRE_CHG_EN)를 출력한다.
이에 따라, 제 1 충전 처리부(10)는 프리 차지를 수행하기 위한 절차를 수행하여 충전 어댑터(30)를 통해 전원을 공급받아 30mA의 전원을 과방전된 배터리(50)에 흘려 보내어 배터리(50)가 2.4 - 3.2V의 전원이 될 때까지 해당 배터리(50)에 대한 충전을 수행한다.
한편, 제 2 충전 처리부(20)는 제어 프로세서(40)로부터 배터리(50)의 프리 차지를 수행하기 위한 제어신호가 출력되면 과방전된 배터리(50)에 예를 들어 500mA의 고전류를 인가하여 배터리(50)의 전원이 정전류 충전을 수행하기 위한 기준 전압에 이르도록 충전을 수행한다.
제 2 충전 처리부(20)는 500mA의 고전류를 인가하여 배터리(50)의 전원이 정전류 충전을 수행하기 위한 기준 전압에 이르도록 충전을 수행하는 동안에 충전 어댑터(30)와 제 1 충전 처리부(10)의 전기적인 연결을 차단한 상태에서 수행하도록 구성될 수 있다.
이후, 제 2 충전 처리부(20)는 배터리(50)의 전원이 정전류 충전을 수행하기 위한 기준 전압인 2.4 - 3.2V 에 이르면 500mA의 고전류를 인가하여 배터리(50)의 전원이 정전류 충전을 수행하기 위한 기준 전압에 이르도록 충전을 수행하는 동작을 멈추고, 제 1 충전 처리부(10)에 의한 정전류 충전을 수행할 수 있도록 제 1 충전 처리부(10)를 전기적으로 연결한다.
이에 따라, 제 1 충전 처리부(10)는 해당 배터리(50)의 출력 전원이 2.4 - 3.2V가 되는 것을 감지하게 되어 정전류 충전 모드로 전환하여 충전 어댑터(30)를 통해 전원을 공급받아 예를 들어 500mA의 전류를 배터리(50)에 계속적으로 흘려 충전을 수행한다.
제 2 충전 처리부(20)에 의해 과방전 배터리(50)의 프리 차지를 500mA의 고전류로 수행함으로써 프리 차지에 소요되는 시간이 단축되어짐에 따라 제어 프로세서(40)는 배터리(50)에 충전을 수행함과 아울러, 사용자가 휴대용 단말기의 전원을 파워온했을 경우에 즉시로 배터리(50)의 전원을 해당 시스템에 공급하여 기동시킬 수 있다.
이러한 동작을 수행하기 위한 제 2 충전부(20)의 구성을 좀더 상세하게 살펴보도록 한다.
제 2 충전부(20)는 제어 프로세서(40)로부터 출력되는 프리 차지를 수행하기 위한 제어신호를 로우 상태로 안정화시키기 위한 풀다운 저항의 기능을 수행하는 제 1 저항(R1)(21)과, 스위칭을 수행하는 제 1 트랜지스터(TRA)(22)와, 제 1 트랜지스터(TRA)(22)에 걸리는 전압을 결정하기 위한 저항(R2)(23)와, PMOS FET(27)의 Vgs를 만들기 위해 전류를 전압으로 바꿔주는 제 3 저항(R3)(24)과, P-MOS FET(27)의 Vgs를 결정하기 위한 제 4 저항(R4)(25)과, 제 1 트랜지스터(TRA)(22)의 스위칭에 따라 상태가 바뀌어 충전 어댑터(TA)(30)로부터 제 4 저항(R4)까지 전류가 흐르는 선로의 스위치 역할을 하는 제 2 트랜지스터(TRB)(26)와, 충전 어댑터(TA)(30)에서 배터리(50)사이의 충전 전류를 결정하는 PMOS FET(27)과, 충전 어댑터(TA)(30)에 전류가 유입되지 않게 하는 다이오드(28)와, 충전 어댑터(TA)(30)부터 전원제어칩 (10)의 게이트 드라이브(Gatedrive)단까지의 선로의 스위치 역할을 하는 제 3 트랜지스터(TRC)(29)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 제 2 충전 처리부(20)는 제어 프로세서(40)로부터 배터리(50)의 프리 차지를 위해 출력되는 제어신호(PRE_CHG_EN)에 의해서 충전을 위한 전반적인 동작을 수행한다. 이때, 배터리(50)의 전압이 3.2V 보다 낮은 경우에는 제어프로세서(40)로부터 출력되는 제어신호(PRE_CHG_EN)의 상태를 보장할 수 없다.
이를 보장하기 위해서 제 2 충전 처리부(20)에는 제 1 트랜지스터(TRA)(22) 앞단에 풀 다운 저항으로 사용되는 제 1 저항(R1)(21)이 설치된다.
제어 프로세서(40)가 동작을 정지한 상태에서 배터리(50)의 프리 차지를 수행하기 위한 제어신호만이 출력되고 있는 경우, 제 1 저항(R1)(21)을 통과한 제어신호(PRE_CHG_EN)는 항상 논리적으로 로(Logical Low)상태를 유지하게 된다. 제 1 트랜지스터(TRA)(22)는 제어신호가 로 상태에 있는 경우 턴 오프된다. 제 1 트랜지스터(TRA)(22)가 턴오프된 상태에서 제 2 트랜지스터(TRB)의 컬렉터(Collector)단과 베이스(Base)단자 사이의 전압에 의해서 제 2 트랜지스터(TRB)(26)는 턴온된다. 제 2 트랜지스터(TRB)(26)가 턴온되면 충전 어댑터(20)로부터 PMOS FET(27)의 게이트(Gate)단자와 제 3 저항(R3)(24)사이의 선로에 전류가 흐르게 된다. 제 2 트랜지스터(TRB)(26)를 통해 흐르는 전류는 제 3 저항(R3)(24)와 제 4 저항(R4)(25)사이의 직렬연결에 의해 결정되는 등가저항과, 제 4 저항(R4)(25)과 충전 어댑터(30)의 연 결 노드(Node)의 전압에 의해 결정된다. 충전 어댑터(30)와 제 4 저항(R4)(25)의 연결 노드의 전압은 항상 일정하므로 제 2 트랜지스터(TRB)에서 제 3 저항(R3) (24), 제 4 저항(R4)(25)로 흐르는 전류도 항상 일정하게 유지된다.
PMOS FET(27)는 Vgs에 의해서 배터리(50)로 흐르는 전류가 결정되므로 원하는 Vgs를 만족하는 제 3 저항(R3)(24)과 제 4 저항(R4)(25)의 값을 적절하게 정하면 프리 차지 구간동안 많은 전류를 흐르게 할 수 있다.
이때, 제 1 트랜지스터(TRA)(22), 제 2 트랜지스터(TRB)(26), 제 3 트랜지스터(TRC)(29)에는 바이폴라 트랜지스터의 특성을 이용하여 저전류를 취급하면서도 빠른 스위칭을 위해 사용된다.
한편, PMOS FET(27)은 저전압에 의해 고전류를 생성하는 MOS FET의 특성을 이용한 것이다.
즉, PMOS FET(27)를 통해 배터리(50)에 흐르는 충전전류(ICHG)는 exp(Vgs/2)의 특성을 지니게 되므로, PMOS FET(27)의 Vgs에 기하급수적으로 변하게 된다. 따라서, PMOS FET(27)의 Vgs가 0.7V 인 경우에 PMOS FET(27)를 통해 배터리(50)에 흐르는 충전전류(ICHG)는 600mA정도가 된다.
이와 같이 제 2 충전 처리부(20)에 의해 과방전된 배터리(50)에 대한 프리 차지를 수행하면 PMOS FET(27)에 따라 제 3 저항(R3)(24)과 제 4 저항(R4)(25)의 값만 변경해서 쉽게 하드웨어 방식으로만으로도 프리 차지 전류를 크게 늘릴 수 있다.
배터리(50)의 전압이 3.2V보다 높아지면 제어 프로세서(40)는 배터리(50)의 전원에 의해 기동된다. 이에 따라 제어 프로세서(40)에서 프리 차지를 위한 제어신호(PRE_CHG_EN)를 논리적으로 하이(Logical High) 상태로 만들면, 제 1 트랜지스터(TRA)가 턴온된다. 제 1 트랜지스터(TRA)가 턴온되면 되면 제 2 트랜지스터(TRB)의 베이스단의 전압은 0.6V이하로 떨어지게 되며, 이는 제 2 트랜지스터(TRB)(26)는 턴오프된다.
또한 제어신호(PRE_CHG_EN)가 하이상태가 되면 제 3 트랜지스터(TRC)(29)가 턴온되면서 PMOS FET(27)의 게이트 단자와 제 1 충전 처리부(10)의 게이트 드라이브 단자가 연결되게 되면서, 정전류 충전을 수행하게 된다.
본 발명은 바람직한 실시예 및 많은 구체적인 변형 실시예를 참조하여 설명되었다. 그렇지만, 구체적으로 설명된 것과는 다른 많은 기타 실시예들이 또한 본 발명의 사상 및 범위 내에 들어간다는 것을 관련 분야의 당업자들은 이해할 것이다.
본 발명에 의하면, ADI(Analog Device)사에서 공급하는 ABB(Analog Baseband Processor)칩인 Typhoon시리즈 (AD6535,6537등)의 칩에서 제공하는 프리 차지(Pre-Charge)전류가 작음으로 인해 과방전 배터리를 장착한 단말기를 동작시킬 때까지 오래 걸리던 충전시간을 단축시킴으로써 사용자의 편의를 도모할 수 있다.
즉, 종래에 ADI Typhoon 시리즈 칩을 구비하고 있는 단말기의 경우 일단 DDLO 상태에서 벗어나기 위해서는 30mA의 적은 전류로 프리 차지(Pre-Charge)를 시도하게 되는데 2.4V ~ 3.2V까지 충전시 5분 이상의 시간이 소요되어 소비자들에게 큰 불편을 초래했었지만, 본 발명에 의하면, 제 2 충전 처리부(20)에 의해 3 - 5초 내 프리 차지에서 정전류 충전을 할 수 있게 되어 신속한 프리 차지를 수행할 수 있게 된다.
도 2는 종래에 ADI 칩을 사용하여 과방전 배터리를 충전할 때 배터리에 충전되는 전류의 특성 그래프이고, 도 3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 배터리 충전장치에 의해 과방전 배터리를 충전할 때 배터리에 충전되는 전류의 특성 그래프이다. 도 2 및 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 종래의 ADI 칩만을 사용하는 경우에는 5분이상 30mA로 인가되다가 그 후에 500mA의 전류가 인가되지만, 본 발명에 의한 배터리 충전시에는 즉시로 500mA로 충전 전류가 인가되어 결국적으로 프리 차지기간이 짧아지게 된다.

Claims (4)

  1. 배터리가 과방전된 경우 해당 배터리의 전원이 기준치 이상이 될 때까지 해당 배터리의 전원공급을 차단하고, 해당 배터리를 프리 차지(pre-charge)하기 위한 제어신호를 출력하는 제어 프로세서와,
    상기 제어신호에 따라 해당 배터리에 소정의 저전류를 인가하여 프리 차지를 수행하고, 상기 배터리의 전원이 기준치 이상이 되면 정전류 충전을 수행하도록 프로그래밍된 제 1 충전 처리부와,
    상기 제 1 충전 처리부에 연결되어, 상기 제어신호가 발생되는 경우 상기 과방전된 배터리에 소정의 고전류를 인가하여 상기 배터리의 전원이 상기 정전류 충전을 수행하기 위한 기준 전압에 이르도록 충전을 수행하고, 기준 전압에 이르면 상기 제 1 충전 처리부에 의한 정전류 충전을 수행하는 제 2 충전 처리부를 포함하는 휴대용 단말기의 배터리 충전 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 충전 처리부는,
    과방전된 배터리에 대한 프리 차지를 수행하기 위해 상기 제어 프로세서로부터 출력되는 제어신호의 전압을 로(LOW)상태로 풀다운시키는 제 1 저항과,
    로 상태의 전압에 의해 턴오프 상태에서 턴온상태로 스위칭하는 제 1 트랜지스터와,
    상기 제 1 트랜지스터에 걸리는 전압을 결정하기 위한 제 2 저항과,
    설정된 Vgs에 따라 배터리를 충전시키기 위한 충전 전류를 발생시키는 PMOS FET과,
    상기 PMOS FET의 Vgs를 만들기 위해 전류를 전압으로 바꿔주는 제 3 저항과,
    상기 PMOS FET의 Vgs를 결정하기 위한 제 4 저항과,
    상기 제 1 트랜지스터의 스위칭에 따라 턴오프 상태에서 턴온상태로 스위칭되어 충전 어댑터로부터 상기 제 4 저항까지 전류가 흐르는 선로의 스위치 역할을 하는 제 2 트랜지스터를 포함하는 휴대용 단말기의 배터리 충전 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제 2 충전 처리부는,
    상기 제 1 충전 처리부와 상기 PMOS FET의 사이에 설치되어, 상기 제 1 트랜지스터의 턴온시에 턴오프되어 상기 정전류 충전을 수행하기 위한 기준 전압에 이르도록 충전을 수행하는 동안에 상기 제 1 충전 처리부와 상기 PMOS FET의 사이의 전기적 연결을 해제하고, 상기 제 1 트랜지스터의 턴오프시에 턴온되어 상기 제 1 충전 처리부에 의한 정전류 충전이 이루어지도록 상기 제 1 충전 처리부와 상기 PMOS FET을 전기적으로 연결하도록 스위칭하는 제 3 트랜지스터를 더 포함하는 휴대용 단말기의 배터리 충전 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 충전 어댑터에 역전류가 유입되는 것을 방지하기 위한 다이오드를 더 포함하는 휴대용 단말기의 배터리 충전 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10778026B2 (en) 2016-09-23 2020-09-15 Apple Inc. Multi-phase buck-boost charger
US11152808B2 (en) 2014-09-02 2021-10-19 Apple Inc. Multi-phase battery charging with boost bypass

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11152808B2 (en) 2014-09-02 2021-10-19 Apple Inc. Multi-phase battery charging with boost bypass
US10673260B2 (en) 2015-06-24 2020-06-02 Apple Inc. Systems and methods for bidirectional two-port battery charging with boost functionality
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