KR20070069790A - 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기 - Google Patents

배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기 Download PDF

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KR20070069790A
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Abstract

본 발명은 휴대용 단말기가 대기(Sleep) 모드에 진입하여 DC/DC 컨버터를 사용하지 않을 때 발생하는 손실 전류를 최소화할 수 있도록 하는 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기에 관한 것으로, 배터리로부터 전원을 공급받아 내부에 에너지를 축적하여 공급되는 전압보다 높은 유도 전압을 생성하고 방출시키는 인덕터와; 인에이블 신호에 따라 배터리로부터 전원을 인가받아 인덕터 스위칭 연결 신호를 생성하여 출력하는 DC/DC 컨버터와; 상기 DC/DC 컨버터에서 출력되는 인덕터 스위칭 연결 신호에 따라 상기 인덕터에서 출력되는 전압을 인가받아 직류 형태의 고전압을 출력하는 쇼트키 다이오드와; 상기 인덕터와 쇼트키 다이오드 사이에 베이스단이 연결되고 상기 쇼트키 다이오드의 출력단에 이미터단이 연결되며, 상기 DC/DC 컨버터를 사용하지 않을 경우, 상기 인덕터를 통해 인가되는 하이 레벨의 신호에 의해 턴오프되어 상기 쇼트키 다이오드를 통해 출력되는 전원이 부하단으로 인가되는 것을 차단하는 PNP 트랜지스터를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.
DC/DC 컨버터, OLED, 인덕터, 쇼트키 다이오드, PNP 트랜지스터, 커패시터

Description

배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기{PORTABLE TERMINAL HAVING CIRCUIT FOR REDUCING CURRENT CONSUMPTION OF BATTERY}
도 1은 종래 DC/DC 컨버터를 이용한 전원 공급 장치의 동작을 설명하기 위한 회로도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 소모 전류 감소 회로도.
본 발명은 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기에 관한 것으로서, 특히 휴대용 단말기가 대기(Sleep) 모드에 진입하여 DC/DC 컨버터를 사용하지 않을 때 발생하는 손실 전류를 최소화할 수 있도록 하는 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기에 관한 것이다.
일반적으로 휴대용 단말기에서는 배터리 전압(3.3V~4.2V)보다 높거나 낮은 전압을 필요로 하는 구동부에 원하는 전압을 제공하고, 슬립(Sleep) 모드의 구동부로 인가되는 전류의 양을 제한하여 배터리 사용 시간을 연장시키기 위한 목적으로 DC/DC 컨버터를 사용한다.
특히, LCD 백라이트나 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 사용시에는 반드시 필요하다.
도 1은 종래 DC/DC 컨버터를 이용한 전원 공급 장치의 동작을 설명하기 위한 도로, 휴대용 단말기가 동작 모드에 진입하여 DC/DC 컨버터(1)의 인에이블 핀에 하이 레벨의 신호가 인가되면, 고전압 출력(High Voltage Output)을 위하여 LX 핀이 1㎒로 스위칭하고, LX 핀의 출력에 따라 쇼트키 다이오드(D1)에서 직류 형태의 고전압이 출력된다. 이때, FB(Feedback voltage:약 0.25V)에 의하여 저항값이 튜닝되어 출력 전압이 결정된다.
한편, 휴대용 단말기가 대기(Sleep) 모드에 진입하여 DC/DC 컨버터(1)의 인에이블 핀에 로우 레벨의 신호가 인가되면, LX 핀은 스위칭을 하지 않게 되나, 인덕터(L1)의 특성상 배터리 전압이 인덕터(L1)를 통해 쇼트키 다이오드(D1)로 인가되게 된다. 인덕터(L1)를 통해 배터리 전압을 인가받은 쇼트키 다이오드(D1)는 다이오드 전압(0.4~0.7V)을 드롭시킨 후, 배터리 전원을 발생하여 출력시키게 된다. 따라서, 입력 전원과 거의 동일한 출력 전원이 출력되게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 종래에는 휴대용 단말기가 대기(Sleep) 모드로 진입하는 경우, DC/DC 컨버터로 로우 레벨의 인에이블 신호가 인가되더라도, 입력 전압과 거의 동일한 출력 전압이 발생하게 됨에 따라, 배터리 전원이 낭비되고, 부하단의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, DC/DC 컨버터를 사용하지 않을 때, 부하단으로 인가되는 전원을 완전히 차단하여, DC/DC 컨버터를 사용하지 않을 때 발생하는 손실 전류를 최소화할 수 있도록 하는 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 부하단의 수명을 늘릴 수 있도록 함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기는, 배터리로부터 전원을 공급받아 내부에 에너지를 축적하여 공급되는 전압보다 높은 유도 전압을 생성하고 방출시키는 인덕터와; 인에이블 신호에 따라 배터리로부터 전원을 인가받아 인덕터 스위칭 연결 신호를 생성하여 출력하는 DC/DC 컨버터와; 상기 DC/DC 컨버터에서 출력되는 인덕터 스위칭 연결 신호에 따라 상기 인덕터에서 출력되는 전압을 인가받아 직류 형태의 고전압을 출력하는 쇼트키 다이오드와; 상기 인덕터와 쇼트키 다이오드 사이에 베이스단이 연결되고 상기 쇼트키 다이오드의 출력단에 이미터단이 연결되며, 상기 DC/DC 컨버터를 사용하지 않을 경우, 상기 인덕터를 통해 인가되는 하이 레벨의 신호에 의해 턴오프되어 상기 쇼트키 다이오드를 통해 출력되는 전원이 부하단으로 인가되는 것을 차단하는 PNP 트랜지스터를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 PNP 트랜지스터의 베이스단에 연결되어 상기 인덕터에서 상기 PNP 트랜지스터로 인가되는 전류를 안정화시키는 저항을 더 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 PNP 트랜지스터의 콜렉터단에 병렬로 연결되어 입/출력 사이에 발생할 수 있는 타임 딜레이를 줄이고, 예기치 않은 배터리 전원의 차단으로부터 부하단을 보호하는 커패시터를 더 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기에 대해서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 소모 전류 감소 회로도로, 인덕터(L1)와, DC/DC 컨버터(10)와, 쇼트키 다이오드(D1)와, PNP 트랜지스터(TR1)와, 저항(R3)과, 커패시터(C3)를 구비하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 있어서, 인덕터(L1)는 배터리로부터 전원을 공급받아 내부에 에너지를 축적하여 공급되는 전압보다 높은 유도 전압을 생성하고 방출시킨다.
DC/DC 컨버터(10)는 인에이블 신호에 따라 배터리로부터 전원을 인가받아 LX 핀을 통해 인덕터 스위칭 연결 신호를 생성하여 출력한다.
쇼트키 다이오드(D1)는 DC/DC 컨버터(10)의 LX 핀을 통해 출력되는 인덕터 스위칭 연결 신호에 따라 인덕터(L1)에서 출력되는 전압을 인가받아 직류 형태의 고전압을 출력한다.
PNP 트랜지스터(TR1)는 인덕터(L1)와 쇼트키 다이오드(D1) 사이에 베이스단이 연결되고 쇼트키 다이오드(D1)의 출력단에 이미터단이 연결되어, DC/DC 컨버터 (10)를 사용하지 않을 경우, 인덕터(L1)를 통해 하이 레벨의 신호가 인가되면 턴오프되어 쇼트키 다이오드(D1)를 통해 출력되는 전원이 부하단으로 인가되는 것을 차단한다.
저항(R3)은 PNP 트랜지스터(TR1)의 베이스단에 연결되어 인덕터(L1)에서 PNP 트랜지스터(TR1)로 인가되는 전류를 안정화시키되, 특히, DC/DC 컨버터(10)에 인에이블 신호가 인가되어 LX 핀을 통해 출력되는 인덕터 스위치 연결 신호에 의해 하이/로우 신호가 번갈아가며 발생함에 따라 발생하는 리플을 제거하여 PNP 트랜지스터(TR1)의 베이스단으로 안정화된 전류가 흐르게 한다.
커패시터(C3)는 PNP 트랜지스터(TR1)의 콜렉터단에 병렬로 연결되어, 입력과 출력 사이에 발생할 수 있는 타임 딜레이를 줄이고, 예고없이 배터리 전원이 차단되었을 때 기존에 가지고 있던 전압을 서서히 방전시킴으로써 부하단을 보호한다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기의 동작에 대해서 설명한다.
우선, 휴대용 단말기가 동작 모드에 진입하여 DC/DC 컨버터(10)의 인에이블 핀에 하이 레벨의 신호가 인가되면, 고전압 출력을 위하여 LX 핀이 1㎒로 인덕터 스위칭 연결 신호를 출력하고, LX 핀의 인덕터 스위칭 연결 신호 출력에 따라 인덕터(L1)에서 출력되는 전압을 인가받아 쇼트키 다이오드(D1)에서 직류 형태의 고전압을 출력한다.
한편, DC/DC 컨버터(10)의 LX 핀을 통해 출력되는 인덕터 스위칭 연결 신호에 따라 인덕터(L1)에서 출력되는 전압은 PNP 트랜지스터(TR1)의 베이스단으로도 인가되는 데, PNP 트랜지스터(TR1)는 저항(R3)에 의해 리플이 제거된 신호의 로우/하이 상태에 따라 턴온/턴오프되어 쇼트키 다이오드(D1)에서 출력되는 전압을 부하단 측으로 전달한다.
전술한 바와 같이, PNP 트랜지스터(TR1)는 베이스단에 걸리는 신호가 로우이면 턴온되어 쇼트키 다이오드(D1)에서 출력되는 전압을 부하단 측으로 전달하고, 베이스단에 걸리는 신호가 하이이면 턴오프되어 쇼트키 다이오드(D1)에서 출력되는 전압이 부하단 측으로 전달되는 것을 차단하는 데, DC/DC 컨버터(10)의 LX 핀을 통해 출력되는 인덕터 스위칭 연결 신호의 스위칭 속도가 빠르므로, PNP 트랜지스터(TR1)는 하이 레벨의 신호가 인가되어도 턴온 상태를 유지하여 쇼트키 다이오드(D1)에서 출력되는 전압을 부하단 측으로 전달할 수 있게 된다.
이때, FB 저항값은 실제 출력 전압 설정값보다 대략 0.4V 높게 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 휴대용 단말기가 대기(Sleep) 모드에 진입하여 DC/DC 컨버터(10)의 인에이블 핀에 로우 레벨의 신호가 인가되면, LX 핀은 스위칭을 하지 않게 되나, 인덕터(L1)의 특성상 배터리 전압이 인덕터(L1)를 통해 쇼트키 다이오드(D1)로 인가되게 된다.
전술한 바와 같이, 인덕터(L1)를 통해 출력되는 전압을 인가받은 쇼트키 다이오드(D1)는 다이오드 전압(0.4~0.7V)을 드롭시킨 후, 배터리 전원을 발생하여 출력시키게 되는 데, 본 발명에서는 인덕터(L1)를 통해 출력되는 전압이 저항(R3)을 거처 PNP 트랜지스터(TR1)에도 인가됨에 따라, 하이 레벨의 신호를 인가받은 PNP 트랜지스터(TR1)는 턴오프되어 쇼트키 다이오드(D1)를 통해 출력되는 전압이 부하측으로 인가되는 것을 차단한다.
본 발명의 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기에 따르면, DC/DC 컨버터를 사용하지 않을 때, 부하단으로 인가되는 전원을 완전히 차단하여, 손실 전류를 최소화함과 동시에 부하단의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 배터리로부터 전원을 공급받아 내부에 에너지를 축적하여 공급되는 전압보다 높은 유도 전압을 생성하고 방출시키는 인덕터와;
    인에이블 신호에 따라 배터리로부터 전원을 인가받아 인덕터 스위칭 연결 신호를 생성하여 출력하는 DC/DC 컨버터와;
    상기 DC/DC 컨버터에서 출력되는 인덕터 스위칭 연결 신호에 따라 상기 인덕터에서 출력되는 전압을 인가받아 직류 형태의 고전압을 출력하는 쇼트키 다이오드와;
    상기 인덕터와 쇼트키 다이오드 사이에 베이스단이 연결되고 상기 쇼트키 다이오드의 출력단에 이미터단이 연결되며, 상기 DC/DC 컨버터를 사용하지 않을 경우, 상기 인덕터를 통해 인가되는 하이 레벨의 신호에 의해 턴오프되어 상기 쇼트키 다이오드를 통해 출력되는 전원이 부하단으로 인가되는 것을 차단하는 PNP 트랜지스터를 구비하여 이루어지는 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 PNP 트랜지스터의 베이스단에 연결되어 상기 인덕터에서 상기 PNP 트랜지스터로 인가되는 전류를 안정화시키는 저항을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기.
  3. 제 1항 및 제 2항에 있어서, 상기 PNP 트랜지스터의 콜렉터단에 병렬로 연결되어 입/출력 사이에 발생할 수 있는 타임 딜레이를 줄이고, 예기치 않은 배터리 전원의 차단으로부터 부하단을 보호하는 커패시터를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 소모 전류 감소 회로를 갖는 휴대용 단말기.
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KR101012467B1 (ko) * 2009-10-08 2011-02-08 서울통신기술 주식회사 소형 ｏｌｅｄ 배터리형 단말기의 전원 장치

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