KR20060122087A - 이동 통신 단말기의 전류제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신 단말기의 전류제어에 관한 것으로, 특히 충전펌프(charge pump)를 이용한 전류제어장치에 관한 것이다. 상기 전류제어장치는,

배터리 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부와; 검출된 배터리 전압에 따라 서로 다른 전류제어신호를 발생하여 서로 다른 포트로 출력하는 제어부와; 서로 다른 포트로 입력되는 상기 전류제어신호에 따라 서로 다른 레벨의 전류를 서로 다른 포트로 출력하기 위한 충전펌프 회로와; 상기 충전펌프 회로의 서로 다른 포트로부터 출력되는 전류 레벨에 따라 구동하는 부하들;을 포함함으로서, 배터리 잔량에 따라 부하로 공급되는 전류량이 조절되기 때문에 배터리 소모전류를 감소시켜 배터리 수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있다.

배러티, 충전펌프, 전류제어.

Description

이동 통신 단말기의 전류제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING A CURRENT SUPPLIED TO LOAD}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 전류제어장치 블록구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전류제어장치의 회로 예시도.

도 3은 도 2에 도시한 충전펌프회로(30)의 출력 전류레벨 예시도.

본 발명은 이동 통신 단말기의 전류제어에 관한 것으로, 특히 충전펌프(charge pump)를 이용한 전류제어장치에 관한 것이다.

이동 통신 단말기는 개인정보단말기(PDA:Personal Digital Assistant)와 휴대폰 등으로 크게 구분할 수 있다. 이러한 이동 통신 단말기는 휴대용 통신기기로서 휴대용 배터리를 장착하여 사용한다. 배터리는 충전후 사용할 수 있는 시간이 한정되어 있기 때문에 장시간 외출할 경우 배터리가 완전 방전되어 휴대용 통신기기로서의 역할을 하지 못하는 경우가 빈번히 발생한다. 따라서 이러한 문제를 최소화하기 위해 배터리 소모를 절약하는 여러 기법이 소개되고 있다. 페이징 채널 검 색주기를 조절하여 배터리 소모전류를 감소시키는 방법, 조도감지 결과에 따라 LCD 백라이트의 점등을 제어하는 방법 등이 그 좋은 예라 할 것이다.

한편 배터리 소모전류를 최소화하는 기법과 더불어 중요한 것이 바로 배터리 잔량표시이다. 일반적인 이동 통신 단말기들에서는 배터리 잔량이 바(bar)의 수로 표시되고 있다. 경우에 따라서는 사용시간으로 표시되는 단말기들도 있다. 이러한 일반 단말기들을 이용하는 경우에 사용자는 표시된 바를 믿고 단말기의 모드를 진동모드 상태로 유지시키는 경우가 빈번하다.

만약 배터리 잔량이 로우(low) 상태에서 단말기의 모드가 진동모드로 설정되어 있다면, 호 착신에 응답하여 구동되는 진동모터에는 일정한 전류가 공급되도록 설계되어 있기 때문에 그 만큼 배터리 소모가 가속화되어 단말기 사용시간을 단축시키거나 단말기 자체가 오프되는 경우가 발생하게 된다.

이에 본 발명의 목적은 배터리 잔량에 따라 진동모터에 인가되는 전류레벨을 가변시켜 배터리 소모전류를 절약할 수 있는 이동 통신 단말기의 전류제어장치를 제공함에 있으며,

더 나아가 충전펌프회로를 이용하여 복수의 부하로 공급되는 전류레벨을 제어하여 배터리 소모전류를 절약할 수 있는 이동 통신 단말기의 전류제어장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기의 전류제어장치는,

배터리 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부와;

검출된 배터리 전압에 따라 서로 다른 전류제어신호 출력하기 위한 제어부와;

상기 제어부로부터 입력되는 전류제어신호에 따라 서로 다른 레벨의 전류를 출력하기 위한 충전펌프 회로와;

상기 충전펌프 회로로부터 출력되는 전류 레벨에 따라 진동세기 조절되는 모터를 포함함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성에 따르면, 배터리 잔량에 따라 진동모터로 공급되는 전류량이 조절되기 때문에, 결국 배터리 전압이 일정 레벨 이하일 경우에는 평균치 보다 적은 저전류가 진동모터에 인가됨으로서 배터리 수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 전류제어장치는,

배터리 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부와;

검출된 배터리 전압에 따라 서로 다른 전류제어신호를 발생하여 서로 다른 포트로 출력하는 제어부와;

서로 다른 포트로 입력되는 상기 전류제어신호에 따라 서로 다른 레벨의 전류를 서로 다른 포트로 출력하기 위한 충전펌프 회로와;

상기 충전펌프 회로의 서로 다른 포트로부터 출력되는 전류 레벨에 따라 구동하는 부하들;을 포함함을 특징으로 하되, 상기 부하들은 다수의 백라이트 LED와 진동모터임 특징으로 한다.

이러한 구성의 본 발명 역시, 배터리 잔량에 따라 진동모터 혹은 백라이트 LED로 공급되는 전류량이 조절되기 때문에 배터리 소모전류를 감소시켜 배터리 수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있게 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 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 전류제어장치 블록구성도를 도시한 것이며, 도 2는 도 1에 도시한 전류제어장치의 회로 구성도를 예시한 것이다. 그리고 도 3은 도 2에 도시한 충전펌프회로(30)의 출력 전류레벨을 예시한 것이다.

도 1을 참조하면, 우선 배터리(40)는 이동 통신 단말기의 동작 전원을 공급한다. 이러한 배터리(40)는 대용량, 중용량, 소용량과 같이 충전능력에 따라 구분 가능하다.

배터리 전압 검출부(20)는 상기 배터리(40)의 전압을 검출하여 후술할 제어부(10)로 출력하여 준다. 이러한 배터리 전압 검출부(20)는 내부에 적어도 하나의 비교기를 구비하여 상기 배터리(40) 전압과 비교기의 기준 전압을 비교하여 배터리 잔여 전압 레벨을 검출한다. 또한 상기 배터리 전압 검출부(20)는 A/D 변환기를 구비함으로서 상기 배터리(40)의 잔여 전압을 디지털 데이터로 변환하여 출력하는 것 이 바람직하다. 이러한 배터리 전압 검출부(20)는 이미 널리 알려진 주지의 기술이다.

한편 단말기의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부(10)는 상기 배터리 전압 검출부(20)에서 검출된 배터리 전압에 따라 후술할 충전펌프 회로(30)의 전류 발생치를 제어하기 위한 전류제어신호를 발생하여 출력한다. 이러한 전류제어신호는 실시예에 따라 하나의 GPIO 포트를 통해 출력될 수 있으며, 도 2에서와 같이 두 개의 GPIO 포트를 통해 출력될 수도 있다. 하나의 GPIO 포트를 통해 전류제어신호가 출력되는 경우는 제1실시예로서 진동모터(60)에 인가되는 전류만을 제어하기 위한 단말기이며, 두 개의 GPIO 포트를 통해 각각 전류제어신호를 출력하는 경우는 제2실시예로서 백라이트 LED(50)와 진동모터(60)에 인가되는 전류를 제어하기 위한 단말기이다. 참고적으로 상기 제어부(10)는 단말기의 동작을 전반적으로 제어하기 위한 제어 프로그램 데이터가 저장된 메모리를 내부에 포함한다. 상기 메모리에는 검출된 배터리 전압에 맞춰 출력되어야 하는 전류제어신호의 코드값들을 매핑하여 놓은 테이블이 함께 저장되어 있다. 배터리의 효율적 사용을 위해서는 상기 검출된 배터리 전압이 기준 전압 이상이면 동일한 코드의 전류제어신호가 출력되도록 하는 것이 바람직하다.

충전펌프 회로(30)는 상기 제어부(10)로부터 입력되는 전류제어신호에 따라 서로 다른 레벨의 전류를 출력하여 준다. 이러한 충전펌프 회로(30)는 이미 공지된 바와 같이 상기 제어부(10)로부터 입력되는 전류제어신호의 라이징 에지(rising edge)를 카운트 출력하는 인터페이스회로(

wire interface)와, 상기 인터페이스 회로에서 카운트 출력되는 라이징 에지 수에 맞는 디지털 전류 데이터를 출력하기 위한 롬 테이블 및 상기 디지털 전류 데이터를 아날로그 형태의 전류레벨로 변환하기 위한 DAC을 포함한다. 이러한 충전펌프 회로(30) 역시 제어부(10)로부터 출력되는 전류제어신호를 입력받기 위한 포트(EN/SET)를 하나(1채널이라고 함)만 구비할 수 있으며 실시예에 따라서는 두 개(2채널이라고 함)의 포트를 구비할 수 있다. 물론 아날로그 형태의 전류를 출력하는 출력포트(D1, D2) 역시 전류제어하기 위한 부하 수에 맞게 설계 가능하다. 도 2에서는 2채널 충전펌프 회로(30)를 도시하여 하나의 출력포트(D1)가 백라이트용 LED와 접속되고 나머지 출력포트(D2)가 진동모터(60)와 접속된 경우를 도시하고 있다.

참고적으로 도 3은 충전펌프 회로(30)내의 롬 테이블에 따라 출력되는 전류 레벨을 그래프화한 것이다. 도 3을 참조해 보면 제어부(10)로부터 출력되는 전류제어신호의 라이징 에지 카운트 수("코드"로 표기되어 있음)에 따라 전류레벨이 가변되어진다는 것을 알 수 있다.

이하 상술한 구성을 가지는 전류제어장치의 동작을 두 실시예로 구분하여 설명하기로 한다.

<제1실시예>

충전펌프 회로(30)를 이용하여 진동모터(60)로 인가되는 전류만을 제어하는 동작을 설명하면,

우선 배터리 전압 검출부(20)는 현재 배터리(40)의 전압을 검출하여 이를 디지털 데이터로 변환하여 제어부(10)로 출력한다. 그러면 제어부(10)는 검출된 배터 리 전압을 미리 설정된 기준전압과 비교하고 그 결과에 따른 전류제어신호를 발생하여 출력한다. 보다 구체적으로 제어부(10)는 검출된 배터리 전압이 기준전압 이상이면 일정한 레벨의 전류가 진동모터(60)에 인가되도록 전류제어신호를 발생하여 출력한다. 이는 배터리(40)의 효율적 사용을 도모하기 위해서이다. 이러한 전류제어신호가 충전펌프 회로(30)에 인가되면 충전펌프 회로(30)에서는 인가된 전류제어신호에 대응하는 아날로그 형태의 전류를 출력하게 된다. 따라서 진동모터(60)는 일정한 레벨의 전류인가에 따라 진동하게 된다.

그러나 검출된 전압이 미리 설정된 기준전압 이하라면 제어부(10)는 정상상태에서 진동모터(60)에 인가되는 전류 레벨 보다 낮은 전류레벨이 발생되도록 전류제어신호를 출력한다. 이러한 전류제어신호 역시 충전펌프 회로(30)에 인가되고 그에 대응하는 전류레벨이 진동모터(60)로 인가됨으로서, 진동모터(60)는 정상상태 보다 저전류 인가에 따라 저속 회전하게 된다.

따라서 본 발명은 배터리 잔량에 따라 진동모터(60)로 인가되는 전류량을 조절하여 배터리 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

상기 실시예에서는 단순히 하나의 기준전압을 설정하여 두 단계로 전류량을 조절하는 것으로 설명하였으나, 배터리 검출전압이 설정된 기준전압 이하의 값을 가지면 도 3에 도시한 바와 같이 검출전압에 따라 서로 다른 값을 가지는 전류값이 진동모터(60)에 인가되도록 전류제어신호를 발생시켜 배터리 수명을 연장시킬 수도 있을 것이다.

<제2실시예>

충전펌프 회로(30)를 이용하여 백라이트 LED(50)와 진동모터(60)로 인가되는 전류를 제어하는 동작을 설명하면,

배터리 전압 검출부(20)는 현재 배터리(40)의 전압을 검출하여 이를 디지털 데이터로 변환하여 제어부(10)로 출력한다. 그러면 제어부(10)는 검출된 배터리 전압을 미리 설정된 기준전압과 비교하고 그 결과에 따른 전류제어신호를 호 착신시 혹은 폴더 개방시 발생하여 출력한다. 만약 검출된 배터리 전압이 기준전압 이상이면 일정한 레벨의 전류가 백라이트 LED(50) 혹은 진동모터(60)에 인가될 것이다.

그러나 검출된 전압이 미리 설정된 기준전압 이하라면 제어부(10)는 정상상태에서 백라이트 LED(50) 혹은 진동모터(60)에 인가되는 전류 레벨 보다 낮은 전류레벨이 발생되도록 전류제어신호를 출력함으로서, 백라이트 LED(50)의 밝기는 정상상태 보다 낮은 레벨의 전류 인가로 디밍(dimming) 제어된다. 물론 진동모터(60) 역시 정상 상태 보다 낮은 레벨의 전류 인가로 저속 회전하게 될 것이다.

따라서 본 발명의 제2실시예 역시 배터리 잔량에 따라 진동모터(60)로 인가되는 전류량을 조절하여 배터리 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있음은 물론, 하나의 충전펌프 회로(30)를 이용하여 복수의 부하전류를 제어하게 되는 효과도 얻을 수 있다.

상기 제2실시예 역시 배터리 검출전압이 설정된 기준전압 이하의 값을 가지면 그 검출전압에 따라 서로 다른 값을 가지는 전류값이 부하(50,60)에 인가되도록 전류제어신호를 발생시켜 배터리 수명을 연장시킬 수도 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 배터리 잔량에 따라 부하(진동모터, 백라이트 LED 등)로 공급되는 전류량이 조절되기 때문에 배터리 소모전류를 감소시켜 배터리 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있으며,

더 나아가 하나의 충전펌프 회로를 이용하여 복수의 부하전류를 제어할 수 있는 장점도 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.

Claims (5)

1. 이동 통신 단말기의 전류제어장치에 있어서,

   배터리 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부와;

   검출된 배터리 전압에 따라 서로 다른 전류제어신호를 출력하기 위한 제어부와;

   상기 제어부로부터 입력되는 전류제어신호에 따라 서로 다른 레벨의 전류를 출력하기 위한 충전펌프 회로와;

   상기 충전펌프 회로로부터 출력되는 전류 레벨에 따라 진동세기 조절되는 모터;를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 전류제어장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는 검출된 배터리 전압이 미리 설정된 기준전압 이상이면 동일 전류제어신호를 출력함을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 전류제어장치.
3. 이동 통신 단말기의 전류제어장치에 있어서,

   배터리 전압을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부와;

   검출된 배터리 전압에 따라 서로 다른 전류제어신호를 발생하여 서로 다른 포트로 출력하는 제어부와;

   서로 다른 포트로 입력되는 상기 전류제어신호에 따라 서로 다른 레벨의 전 류를 서로 다른 포트로 출력하기 위한 충전펌프 회로와;

   상기 충전펌프 회로의 서로 다른 포트로부터 출력되는 전류 레벨에 따라 구동하는 부하들;을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 전류제어장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 부하들은 다수의 백라이트 LED와 진동모터를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 전류제어장치.
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 제어부는 검출된 배터리 전압이 미리 설정된 기준전압 이상이면 동일 전류제어신호를 출력함을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 전류제어장치.

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