KR20060126337A - 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치 - Google Patents

Abstract

저항 또는 커패시터로 충전회로를 구성한 일회용 휴대폰 충전장치에 관한 것으로, 충전회로가 복잡하게 구성되어 제조 비용이 증가한다는 문제점을 해결하기 위해, 휴대폰의 커넥터 잭과 연결하여 휴대폰의 배터리와 회로적으로 연결하는 커넥터, 다수 개의 직렬로 연결된 건전지를 수용하는 건전지 케이스, 저항 또는 저항 및 커패시터가 직병렬로 연결되어 그 일단은 직렬로 연결된 건전지에 접속되고 다른 일단은 커넥터에 접속되는 충전회로부 및 충전회로부를 보호하고, 건전지를 안전하게 내장하는 덮개로 이루어지는 휴대폰 충전장치를 마련한다.

상기와 같은 휴대폰 충전장치를 이용하는 것에 의해 건전지의 전압을 휴대폰 배터리에 적합한 전원으로 변환하고, 서지(surge)를 흡수하여 이상 전류 및 전압을 제어할 수 있게된다다.

휴대폰 배터리, 충전, R-C 병렬회로

Description

건전지를 이용한 휴대폰 충전장치{Charging equipment using a dry cell for a cellular phone}

도 1은 종래의 건전지 전원을 이용한 휴대폰 충전장치의 컨버터 회로부의 구조를 나타낸 회로도.

도 2는 본 발명에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치의 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치의 충전회로부의 구성을 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치의 충전회로부의 구성을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치의 충전회로부의 구성을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치의 충전회로부의 구성을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 커넥터 21: 건전지

25: 전선 30: 본체

31: 건전지 케이스 32: 충전회로부

33: 덮개

본 발명은 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치에 관한 것으로, 특히 저항 또는 커패시터로 충전회로를 구성한 일회용 휴대폰 충전장치에 관한 것이다.

최첨단 이동통신기술과 정보화 시대가 도래함에 따라 언제, 어디서나 이동전화 서비스를 받고 싶어하는 현대인의 욕망이 고조되고 있는 것에 부응하여 핸드폰이 등장함에 그 사용이 일반화 되었다. 핸드폰은 기지국과 무선 고주파 신호를 송수신하여 특정 채널로 통신을 할 수 있는 기기이다.

이러한 핸드폰은 사용자가 언제, 어느곳이든 이동을 하면서 전화를 받거나 걸도록 하기 위해서 충전용 배터리를 필수적으로 사용하고 있다.

현재, 사용되는 충전용 배터리는 3 ∼ 4V의 충전된 전원으로 핸드폰을 동작시킨다. 물론 사용가능한 시간의 차이는 있지만 주기적으로 재충전을 시켜야 계속 사용할 수 있기 때문에 종래에는 교류 또는 직류의 전원을 인가받아 핸드폰의 충전용 배터리를 충전하였다.

그러나, 이러한 충전 방법은 장기간 여행 중이거나 외출시에 갑자기 방전되었을 경우에는 핸드폰을 사용하지 못하는 불편함이 있었다.

또한, 충전용 배터리는 그 수명이 한정적인 것은 물론이며, 그 사용 방법에 따라 충전용 배터리 수명에 큰 영향을 준다, 즉 완전 방전 상태에 이르기 전에 수 시로 충전을 하여야 충전지용 배터리를 사용할 수 있다.

하지만, 일반적으로 별도의 전원장치가 없는 상태로 이동중이거나 핸드폰 사용중에는 충전을 할 수 있는 방법이 없었다. 그러므로 외부 전원을 인가할 수 있는 곳에 있어야만 충전이 가능했다.

이러한 불편함으로 인해 여행이나 출장시 또는 이동중이나 야외 등지에서 휴대가 간편하여 휴대폰의 배터리 방전시 즉시 전화통화를 할 수 있는 휴대폰 배터리 대용 및 충전장치에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다.

이러한 휴대폰 충전장치의 일례가 대한민국 실용신안 등록공보 20-0253479호(휴대폰 배터리 대용 및 충전장치), 공개특허공보 20009-67647호(건전지 전원을 이용한 충전기) 등에 개시되어 있다.

도 1은 상기 대한민국 실용신안등록공보 제20-0253479호에 개시된 건전지 전원을 이용한 휴대폰 충전장치의 컨버터 회로부의 구조를 나타낸 회로도이다.

도 1에 있어서, 컨버터회로부(10)는 건전지(11)로부터 전원을 인가받아 휴대폰의 커넥터 잭(12)에 적정 전압을 공급한다. 여기서, 리튬-이온 배터리 전용소자인 IC로 SOT23부품을 사용하고, 비교기(13)에서 휴대폰의 배터리 방전상태를 확인하여 제어부(14)로 해당 결과데이터를 전송한다.

도 1의 제어부(14)는 게이트(16)를 ON/OFF 스위칭동작을 시켜 4.179 ∼ 4.221V를 자동설정하여 적정전압을 출력하도록 하고, 콘덴서(15)는 제어부(14)의 ON/OFF 스위칭주기 시간을 정하도록 하며, 제어부(14)에서 내부적으로 ON/OFF 신호를 게이트(16)에 공급하면, 게이트(16)는 제어부(14)에서 전송되는 신호에 따라 ON/OFF되어 휴대폰 배터리에 4.2V의 적정전압하에 전원을 공급할 수 있도록 한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 건전지를 이용한 휴대폰 배터리 충전장치의 충전회로 구성은 복잡한 회로 구성으로 단가가 올라가고 충전장치의 소형화에 한계가 있어 실용적이지 못하였다.

또한, 휴대폰과 충전 장치를 연결할 시 발생하는 이상전류 및 전압을 제어하지 못하여 충전이 원활하지 못할 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 휴대폰의 주요 회로부를 손상시킨다는 문제점도 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 휴대폰 배터리에 원활하게 전압 및 전류를 공급함으로써 휴대폰 배터리를 간편하고 안정적으로 충전할 수 있는 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 충전장치의 회로 구성을 간략화하여 그 제조 비용을 감소시켜 저렴한 휴대폰 충전장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치는 휴대폰의 커넥터 잭과 연결하여 상기 휴대폰의 배터리와 전기적으로 연결하는 커넥터; 다수 개의 직렬로 연결된 건전지를 수용하는 건전지 케이스; 저항 또는 저항 및 커패시터가 직병렬로 연결되어 그 일단은 상기 직렬로 연결된 건전지에 접속 되고 다른 일단은 상기 커넥터에 접속되는 충전회로부; 상기 충전회로부를 보호하고, 상기 건전지를 안전하게 내장하는 덮개로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치에 있어서, 상기 충전회로부는 상기 건전지의 전압을 휴대폰 배터리에 적합한 전원으로 변환하고, 서지(surge)를 흡수하여 이상 전류 및 전압을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치에 있어서, 상기 다수 개의 건전기는 AAA 타입의 4개로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 및 그밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.

또한, 본 발명의 설명에 있어서는 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치의 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치는 커넥터(20), 본체(30), 커넥터(20)와 본체(30)를 연결하는 전선(25)으로 구성된다.

커넥터(20)는 휴대폰의 커넥터 잭과 연결하여 휴대폰의 배터리와 본체(30)를 전기 회로적으로 연결한다.

여기서, 커넥터(20)에 착탈 버튼을 마련하여 휴대폰의 커넥터 잭과 더욱 견고하게 연결될 수 있도록 구성한다.

그리고, 본체(30)는 다수 개의 직렬로 연결된 건전지를 수용하는 건전지 케이스(31), 건전지에서 발생된 전압을 휴대폰의 배터리 전압에 적합하도록 변환하는 충전회로부(32), 덮개(33)로 구성된다.

건전지 케이스(31)는 1.5V의 건전지 4개를 직렬 연결할 수 있도록 양단자와 음단자가 형성되고, 케이스(31)의 양 측면에는 결합홈(34) 및 걸림홈(35)을 형성하여 덮개(33)와 물리적으로 결합될 수 있도록 한다.

그리고, 덮개(33)는 충전회로부(32)를 보호하고, 건전지를 안전하게 내장하도록 하는 역할을 하며, 건전지 케이스(31)와 쉽게 결합될 수 있도록 양 측면에 돌기(36) 및 결합편(37)을 구성한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치의 충전회로부(32)의 구성을 나타낸 도면이다.

방전된 휴대폰 배터리를 충전하고자 할 경우, 본 발명에 따른 충전장치의 커넥터(20)를 도시하지 않은 휴대폰의 커넥터 잭에 연결하면 건전지 케이스(31)에 수용되어 있는 건전지(21)로부터 전원을 인가받아 충전회로부(32)를 통해 휴대폰 배터리로 적정 전압을 공급하게 된다.

도시된 바와 같이, 충전회로부(32)는 건전지(21)와 커넥터(20) 사이에 저항(R1)과 커패시터(C1)가 병렬로 연결된 간단한 구조를 가진다.

일 실시예로, 건전지 케이스(31)에 AAA 타입 4개의 건전지(21)를 직렬 연결하여 장착하고, 덮개(33)를 덮은 후, 커넥터(20)를 휴대폰의 커넥터 잭에 연결한다.

이렇게 충전장치와 휴대폰이 전기 회로적으로 연결되면, 건전지(21)에서 인가된 직류전원이 저항(R1)과 커패시터(C1)를 거쳐 휴대폰의 배터리에 충전된다.

직렬 접속된 4개의 건전지(21)로부터 6V의 전원이 공급되며, 공급된 전압은 커패시터(C1)에 충전된 다음, 휴대폰 배터리의 적정 전압인 4.2V로 출력된다.

또한, 도 3에 도시된 회로에 있어서, 저항(R1)과 커패시터(C1)의 값을 조정하는 것에 의해 사용자가 원하는 출력전압을 마련하도록 구성하여도 좋다.

여기서, 커패시터(C1)에 충전되고 방전되는 시간은 RC 시정수에 의해 조절한다.

이와 같이, 저항(R1)과 커패시터(C1)로 휴대폰 충전회로부(32)를 구성함으로써, 충전시 발생할 수 있는 이상 전류 및 이상 전압을 방지할 수 있다.

즉, 상기 저항(R1)과 커패시터(C1)가 선을 따라서 전달되며, 급속히 증가하고 서서히 감소하는 특성을 지닌 전기적 전류, 전압의 과도파형을 막는 서지 옵서버(surge absorber)의 역할을 한다.

또한, 커패시터(C1)를 통해 전하를 충전한 후 상기 휴대폰 배터리에 필요한 전압을 서서히 인가하므로 스무딩 회로(smoothing circuit)로서 원활하게 전압 및 전류를 공급할 수 있다.

다음에 본 발명에 따른 다른 실시예를 도 4 내지 도 6에 따라 설명한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치의 충전회로부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 제 3실시예에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치의 충전회로부의 구성을 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발 명의 제 4실시예에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치의 충전회로부의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 구성에 있어서 방전된 휴대폰 배터리를 충전하고자 할 경우, 제 2실시예에 따른 충전장치의 커넥터(20)를 도시하지 않은 휴대폰의 커넥터 잭에 연결하면 건전지 케이스(31)에 수용되어 있는 건전지(21)로부터 전원을 인가받아 충전회로부(32)를 통해 휴대폰 배터리로 적정 전압을 공급하게 된다.

제 2실시예에 있어서는 도 4에 도시된 바와 같이, 충전회로부(32)가 건전지(21)와 커넥터(20) 사이에 저항(R2)만을 구비한 간단한 구조를 가진다.

따라서, 이 실시예에 있어서는 단순히 저항(R2)의 값만을 선택하여 장착하는 것에 의해 휴대폰 배터리에 원하는 전압을 공급하게 된다.

또, 제3 실시예에 있어서는 도 5에 도시된 바와 같이, 충전회로부(32)가 건전지(21)와 커넥터(20) 사이에 저항(R3)과 커패시터(C3)의 직병렬 회로를 구비한 간단한 구조를 가진다. 즉, 이 실시예에 있어서는 저항(R3)을 건전지(21)와 커넥터(20) 사이에서 직렬로 연결하고, 커패시터(C3)를 건전지(21)에 병렬로 연결한 구조를 갖는다.

따라서, 이 실시예에 있어서는 저항(R3)의 값과 커패시터(C3)의 용량값을 선택하여 장착하는 것에 의해 휴대폰 배터리에 원하는 전압을 공급하게 된다. 또, 이 실시예에 있서서도 제 1실시예와 마찬가지로 커패시터(C3)를 통해 전하를 충전한 후 상기 휴대폰 배터리에 필요한 전압을 서서히 인가하므로 스무딩 회로(smoothing circuit)로서 원활하게 전압 및 전류를 공급할 수 있다.

또한, 제4 실시예에 있어서는 도 6에 도시된 바와 같이, 충전회로부(32)가 건전지(21)와 커넥터(20) 사이에 저항(R4, R5)과 커패시터(C4, C5)의 직병렬 회로를 구비한 구조를 가진다. 즉, 이 실시예에 있어서는 저항(R4) 및 저항(R5)을 건전지(21)와 커넥터(20) 사이에서 직렬로 연결하고, 커패시터(C4) 및 커패시터(C5)를 건전지(21)에 2단 병렬로 연결한 구조를 갖는다.

따라서, 이 실시예에 있어서는 저항(R4) 및 저항(R5)의 값과 커패시터(C4) 및 커패시터(C5)의 용량값을 선택하여 장착하는 것에 의해 휴대폰 배터리에 원하는 전압을 공급하게 된다. 또, 이 실시예에 있서서도 제1 실시예와 마찬가지로 커패시터(C3)를 통해 전하를 충전한 후 상기 휴대폰 배터리에 필요한 전압을 서서히 인가하므로 스무딩 회로(smoothing circuit)로서 원활하게 전압 및 전류를 공급할 수 있게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

즉, 상기 실시예에 있어서는 휴대폰 배터리를 간편하고 안정적으로 충전하는 휴대폰 충전장치의 각각의 실시예에 대해 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며 공급 전압이 소정값으로 한정되는 배터리를 사용하는 휴대용 멀티미디어 기기의 충전장치에도 실현할 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치는 저항 또는 저항과 커패시터로 이루어진 직병렬 회로를 건전지와 커넥터 사이에 연결하여 휴대폰 충전회로부를 구성함으로써, 충전시 발생할 수 있는 전기적 전류, 전압의 과도파형을 막는 서지 옵서버(surge absorber)의 역할을 하고, 커패시터를 통해 휴대폰 배터리에 원활하게 전압 및 전류를 공급함으로써 휴대폰 배터리를 간편하고 안정적으로 충전할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 따른 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치에 의하면, 충전회로부를 간단한 전자 부품으로 구성할 수 있으므로, 휴대폰 충전장치의 제조 비용을 저감할 수 있다는 효과도 얻어진다.

Claims (3)

1. 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치에 있어서,

   휴대폰의 커넥터 잭과 연결하여 상기 휴대폰의 배터리와 전기적으로 연결하는 커넥터;

   다수 개의 직렬로 연결된 건전지를 수용하는 건전지 케이스;

   저항 또는 저항 및 커패시터가 직병렬로 연결되어 그 일단은 상기 직렬로 연결된 건전지에 접속되고 다른 일단은 상기 커넥터에 접속되는 충전회로부;

   상기 충전회로부를 보호하고, 상기 건전지를 안전하게 내장하는 덮개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 충전회로부는 상기 건전지의 전압을 휴대폰 배터리에 적합한 전원으로 변환하고, 서지(surge)를 흡수하여 이상 전류 및 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 다수 개의 건전기는 AAA 타입의 4개로 이루어진 것을 특징으로 하는 건전지를 이용한 휴대폰 충전장치.

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