KR20080020867A - 내장형 배터리 제어회로 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내장형 배터리 제어회로 및 그 구동방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 단말기 세트에 전원을 공급하는 주 전원 라인; 상기 단말기 세트의 구동을 위하여 상기 주 전원 라인과 선택적으로 연결되어 전원을 공급하되 단말기 세트 내에 내장된 내장형 배터리; 외부에서 상기 단말기 세트에 공급되는 외부 전원; 및 상기 내장형 배터리와 상기 주 전원 라인 및 상기 외부 전원 사이에 배치되어 상기 외부 전원의 종류에 따라 각각의 연결을 제어하는 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
휴대 단말기, 내장형 배터리, 테스트

Description

내장형 배터리 제어회로 및 그 구동방법{Control Circuit For Embedded Battery And Driving Method thereof}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로를 나타낸 블럭도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로를 상세히 나타낸 회로도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로에 있어서 파원 온 신호 입력시 구동을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로에 있어서 홀드 신호 입력시 구동을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로에 있어서 테스트 전원 및 테스트 신호 입력시 구동을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로를 상세히 나타낸 회로도,
도 7은 본 발명의 내장형 배터리 충전 회로를 나타낸 회로도,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로에 있어서 내장형 배터리 전원이 통합전원보다 작은 경우의 구동을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로에 있어서 내장형 배터리 전원이 통합전원 이상인 경우의 구동을 나타낸 도면.
본 발명은 내장형 배터리 제어회로 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 특히 내장형 배터리를 가지는 휴대 단말기에 있어서 양산 공정시 테스트 전원의 공급을 보다 적절하게 실시할 수 있도록 내장형 배터리와 주 전원 라인을 선택적으로 연결할 수 있는 내장형 배터리 제어회로 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.
휴대 단말기는 휴대의 용이성과, 다양한 프로그램 저장이 가능하며, 활용도가 뛰어나 매우 많은 분야에서 다양하게 이용되고 있다. 그 중 이동통신 단말기는 이동 중에 음성통화가 가능한 특성으로 인하여 이용자 및 서비스 가입자가 폭발적으로 늘어나고 있는 추세이다.
상술한 휴대 단말기는 초기에 배터리 및 기타 소자들의 안정화를 위하여 그 크기가 매우 커서 휴대 단말기라는 말이 무색할 정도로 무게와 크기가 매우 큰 편이었다. 그러나, 최근에는 소자의 개발과 배터리의 개발에 힘입어 무게와 크기가 매우 작아졌으며, 단말기의 두께 또한 매우 얇아지고 있다. 이러한 단말기는 두께가 얇아지며 무게와 크기가 줄어듬에 따라 배터리의 적용 방식 및 적용 위치 등이 새롭게 바뀌어가고 있으며, 일예로 엄청난 호응에 힙입어 높은 판매고를 올리고 있 는 슬림폰 등과 같은 단말기는 배터리가 내장형으로 제작되고 있다.
한편, 단말기는 양산 과정에 있어서, RF(Radio Frequency) 특성 및 단말기 세트(Set) 특성 등을 검사하는 단말기 특성검사를 실시하게 된다. 단말기 특성 검사는 현재 양산되고 있는 단말기가 실제 적용될 수 있는 다양한 환경을 제공하고, 제공된 환경 내에서의 단말기 동작을 검사함으로써, 단말기 실제 동작 특성을 검사하는 것이다. 이러한 단말기 특성 검사는 단말기의 실질 불량 발생을 예견하고, 소비자의 요구를 충족하기 위한 필수적인 과정이다. 단말기 특성 검사는 상술한 바와 같이 다양한 환경적 특성을 고려해야 하기 때문에, 단말기에 다양한 레벨의 전원 공급이 이루어져야 하며, 각각의 전원 레벨에 따른 단말기 특성검사를 실시해야한다.
그러나, 종래의 배터리 내장형 단말기는 단말기 내부에 이미 배터리가 내장 조립되어 있기 때문에, 단말기의 특성 검사시 필요한 전원공급이 블가능하다. 이를 상세히 설명하면, 종래 단말기는 단말기 각 구성에 전원이 공급되는 주 전원 라인에 내장형 배터리 전원이 연결되어 있기 때문에, 내장형 배터리가 제공하는 일정 레벨의 전원을 지속적으로 공급받게 된다. 이에 따라, 종래의 단말기는 단말기 검사에 필요한 다양한 레벨의 전원을 적절하게 공급받을 수 없으며, 강제적인 전원의 공급에 있어서는 내장형 배터리에 과부하를 주어 배터리 손상을 일으키는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 내장형 배터리를 가지는 휴대 단말기의 검사공정 또는 기타 목적을 위하여 외부로부터 전원 공급시 내장형 배터리를 외부전원으로부터 고립시킬 수 있는 제어회로를 가지는 내장형 배터리 제어회로 및 제어방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 단말기 세트에 전원을 공급하는 주 전원 라인; 상기 단말기 세트의 구동을 위하여 상기 주 전원 라인과 선택적으로 연결되어 전원을 공급하되 단말기 세트 내에 내장된 내장형 배터리; 외부에서 상기 단말기 세트에 공급되는 외부 전원; 및 상기 내장형 배터리와 상기 주 전원 라인 및 상기 외부 전원 사이에 배치되어 상기 외부 전원의 종류에 따라 각각의 연결을 제어하는 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 단말기 세트에 전원을 공급하는 통로인 주 전원 라인, 상기 단말기 세트의 구동을 위하여 상기 주 전원 라인과 선택적으로 연결되어 전원을 공급하되 단말기 세트 내에 내장된 내장형 배터리, 외부에서 상기 단말기 세트에 공급되는 외부 전원, 상기 내장형 배터리와 상기 주 전원 라인 및 상기 외부 전원 사이에 배치되는 스위치를 포함하는 내장형 배터리 제어회로에 있어서, 상기 주 전원 라인에 공급되는 상기 외부 전원이 충전 전원 또는 테스트 전원 인지 검사하는 단계; 및 상기 외부 전원의 종류에 따라 상기 스위치를 제어하여 상기 내장형 배터리를 상기 주 전원라인으로부터 고립시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
예를 들면, 이하에서는 휴대 단말기에 적용되는 제어회로 중 스위치는 트랜지스터를 이용하는 실시 예에 대하여 설명하기로 한다. 하지만, 본 발명의 내장형 배터리 제어회로에 적용될 수 있는 스위치는 일측으로부터 전달되는 신호를 타측으로 선택적으로 전달할 수 있는 하드웨어 장치로서, CMOS(complementary metal-oxide semiconductor), NMOS(n-channel metal-oxide semiconductor), PMOS(p-channel metal-oxide semiconductor), BJT(Bipolar Junction Transistor), 토글 스 위치, 스위치 기능의 IC(Integrated Circuit)칩 등을 이용할 수 도 있으며, 상술한 소자들의 확장된 형태 및 변형된 형태들에 있어서도 다양하게 응용할 수도 있을 것이다. 따라서, 본 발명에서 설명하는 베이스, 에미터, 콜렉터 단 각각은 CMOS로 대체되는 경우, 게이트 드레인 소오스 단으로 각각 대응될 수 있을 것이다.
또한 이하에서는 발명의 요지를 명확히 하고, 그 설명 및 이해의 편의를 돕기 위하여, VBTT는 내장형 배터리를, VBTL은 단말기 세트의 각 구성에 전원을 공급하기 위한 주전원 라인, VBTM은 테스트 전원, VBTO는 충전 전원을 의미한다. 그리고, 외부 전원은 단말기 세트에 외부에서 전원을 공급하는 것으로, 테스트 전원과 충전 전원 중 적어도 하나가 될 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 휴대 단말기는 배터리를 내장형으로 장착할 수 있는 단말기로서, 바람직하게는 이동통신 단말기, 디지털 방송 단말기, 개인 정보 단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart Phone), IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000) 단말기, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 단말기 및 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 단말기 등과 같은 모든 정보통신기기 및 멀티미디어 기기와, 그에 대한 응용에도 적용될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내장형 배터리가 장착되는 휴대 단말기의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 내장형 배터리가 장착되는 휴대 단말기는 단말기 세트(Set)와, 단말기 세트(Set)에 각각 연결된 주 전원 라 인(VBTL), 상기 주 전원 라인(VBTL)을 통하여 단말기 세트(Set)에 전원을 공급하는 내장형 배터리(VBTT), 상기 단말기 세트(Set)의 특성 검사 등 검사 공정을 위해 필요한 테스트 전원(VBTM), 내장형 배터리(VBTT)와 주 전원 라인(VBTL) 및 테스트 전원(VBTM) 사이에 배치되어 상기 테스트 전원(VBTM)으로부터 공급되는 신호에 따라 상기 내장형 배터리(VBTT)와 상기 테스트 전원(VBTM)을 상기 주 전원 라인(VBTL)에 선택적으로 연결시키는 스위치(SW)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명의 내장형 배터리 제어회로에는 상기 내장형 배터리(VBTT) 충전을 위한 충전 전원을 더 포함할 수 있다. 여기서, 테스트 전원(VBTM) 및 충전 전원은 외부로부터 공급되는 외부 전원으로써, 각가 단말기 세트(Set)의 커넥터에 접속되어 전원을 공급하게 된다.
단말기 세트(Set)는 단말기를 구성하는 다양한 구성 및 구성을 연결하는 회로패턴을 포함한다. 여기서, 다양한 구성은, 음성을 수집하는 마이크, 음성을 재생하는 스피커 등을 포함하는 오디오 처리부, 외부 시스템과 통신채널을 형성하는 RF(Radio Frequency)부, RF부가 수신한 데이터를 처리하는 데이터 처리부, 키 입력신호를 생성하는 키입력부, 영상을 촬영하는 카메라, 영상을 표시하는 표시부 및 상기 각 구성을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 또한, 단말기 세트(Set)는 상기 각 구성을 연결하는 회로패턴 및 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판, 전원 잭이 연결되는 커넥터, 내장형 배터리(VBTT)를 충전하기 위한 충전회로 등을 더 포함할 수 있다.
주 전원 라인(VBTL)은 단말기 세트(Set)에 전원을 공급하는 라인으로서, 상 술한 각각의 구성에 필요한 전원을 공급하는 전원 라인이다. 본 발명의 주 전원 라인(VBTL)은 내장형 배터리(VBTT) 및 테스트 전원 또는 충전 전원이 공급되는 커넥터 간에 선택적으로 연결된다. 즉, 주 전원 라인(VBTL)은 내장형 배터리(VBTT)와 연결되어 내장형 배터리(VBTT)로부터의 전원을 단말기 각 구성에 공급하며, 양산 공정시 검사과정에서는 내장형 배터리(VBTT)와의 연결이 차단됨과 아울러 테스트 전원(VBTM)과는 연결되어 테스트 전원(VBTM)으로부터의 다양한 레벨의 신호값을 단말기 각 구성에 전달한다.
내장형 배터리(VBTT)는 조립 내장된 상태에서 단말기 세트(Set)에 전원을 공급하는 배터리로서, 단말기 세트(Set) 동작에 필요한 일정전원 예를 들면 5V의 전원을 공급한다. 이러한 내장형 배터리(VBTT)는 이차전지 또는 충전용 전지 예를 들면, 리튬전지, 니카드 전지, 수소전지 및 화학전지 등이 이용될 수 있다.
테스트 전원(VBTM)은 단말기 세트(Set)에 포함된 각 구성의 특성을 검사하기 위해 테스트 신호(Test_sig)를 공급하는 전원으로서, 테스트 신호(Test_sig)는 다양한 레벨의 전원을 포함한다. 즉, 테스트 전원(VBTM)이 공급하는 전원은 내장형 배터리(VBTT)가 제공하는 일정 레벨의 전원뿐만 아니라, 내장형 배터리(VBTT)가 제공하는 전원보다 높은 레벨의 전류 전압을 가지는 전원 및 낮은 레벨의 전류 전압을 가지는 전원을 공급할 수 있다.
스위치(SW)는 주 전원 라인(VBTL)과 내장형 배터리(VBTT) 및 테스트 전원(VBTM) 사이에 배치되어 주 전원 라인(VBTL)과 내장형 배터리(VBTT)와의 연결 및 주 전원 라인(VBTL)과 테스트 전원(VBTM)과의 연결을 선택적으로 제어한다. 즉 스 위치(SW)는 테스트 신호(Test_sig) 입력 요구시 테스트 전원(VBTM)과 주 전원 라인(VBTL)을 연결하며, 테스트 전원(VBTM) 입력이 아닌 상기 내장형 배터리(VBTT)의 충전을 위한 충전 전원인 경우, 내장형 배터리(VBTT)와 충전 전원을 연결함과 아울러, 주 전원 라인(VBTL)과 내장형 배터리(VBTT) 간의 연결을 유지할 수 있다.
이하에서는 스위치 형태에 따른 각 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 내장형 배터리 제어회로를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 내장형 배터리 제어회로는 주 전원 라인(VBTL)과, 내장형 배터리(VBTT), 테스트 전원(VBTM), 스위치(SW)를 포함한다.
여기서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 내장형 배터리 제어회로에 포함된 주 전원 라인(VBTL), 내장형 배터리(VBTT), 테스트 전원(VBTM)의 구성은 도 1에 도시된 구성과 동일함으로 그에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 이하에서 설명하는 테스트 전원(VBTM) 및 충전 전원(VBTO)은 외부 전원으로서 단말기 세트에 포함된 커넥터 등을 통하여 공급될 수 있다.
도 2를 참조하면, 스위치(SW)는 내장형 배터리(VBTT)와 테스트 전원(VBTM) 및/또는 충전 전원(VBTO) 사이에 배치되는 제 11 트랜지스터(TR11), 주 전원 라인(VBTL)과 테스트 전원(VBTM) 및/또는 충전 전원(VBTO) 사이에 배치되는 제 12 트랜지스터(TR12), 제 11 트랜지스터(TR11)의 베이스 단으로 형성되는 제 1 노드(N1), 제 12 트랜지스터(TR12)의 베이스 단으로 형성되는 제 2 노드(N2), 제 11 트랜지스터(TR11)와 제 12 트랜지스터(TR12) 사이의 제 3 노드(N3), 제 2 노드(N2)와 접지(GND) 사이에 배치되는 제 13 트랜지스터(TR13)를 포함하여 구성된다. 또한, 스위치(SW)는 회로의 과전류 보호 및 안정화를 위하여 제 1 노드(N1)와 내장형 배터리(VBTT) 사이에 배치되는 제 1 저항(R1), 테스트 전원 및/또는 충전 전원(VBTO)과 제 2 노드(N2) 사이에 배치되는 제 2 저항(R2), 테스트 전원(VBTM) 및/또는 충전 전원(VBTO)과 접지(GND) 사이에 배치되는 커패시터(C)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 제 1 노드(N1)에 테스트 신호(Test_sig)가 공급되며, 제 13 트랜지스터(TR13)의 베이스 단에는 테스트 신호(Test_sig)와 파워 온 신호(on_sw) 및 홀드 신호(PS_HOLD)가 선택적으로 공급된다. 제 13 트랜지스터(TR13)와 파워 온 신호(on_sw) 및 홀드 신호(PS_HOLD) 사이에는 신호 역류 현상을 방지하기 위하여 다이오드(D)가 더 추가될 수 있다. 한편, 제 11 트랜지스터(TR11) 및 제 12 트랜지스터(TR12)는 베이스 단에 저전압이 형성될 경우, 턴-온 상태가 되는 P 타입의 트랜지스터이며, 제 13 트랜지스터(TR13)는 베이스 단에 고전압이 형성될 경우 턴-온 상태가 되는 N 타입의 트랜지스터이다.
이상에서는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내장형 배터리의 제어회로 구성에 관하여 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내장형 배터리의 제어회로 구동에 관하여 살펴보기로 한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내장형 배터리의 제어회로의 구동에 따른 신호흐름을 나타낸 도면이다.
설명에 앞서, 이하에서 설명하는 내장형 배터리의 제어회로 구동에 있어서, 테스트 신호(Test_sig)의 입력이 없는 경우에는 테스트 전원(VBTM)/충전 전원(VBTO)은 충전 전원(VBTO)으로 동작하는 것으로 설명하며, 테스트 신호(Test_sig)의 입력이 있는 경우에는 테스트 전원(VBTM)/충전 전원(VBTO)이 테스트 전원(VBTM)으로 동작하는 것으로 설명하기로 한다. 실질적으로, 테스트 전원(VBTM) 및 충전 전원(VBTO)의 입력은 단말기 세트(Set)에 형성된 커넥터에 접속되는 과정에서 구분될 수 있다. 이를 상세히 설명하면, 단말기 세트(Set)에 형성된 커넥터에 배열되는 다수의 핀 중 테스트 전원(VBTM)을 위해 접속시키는 잭과 연결되는 핀은 충전 전원(VBTO)을 위해 접속시키는 잭과 연결되는 핀과 다르게 배치할 수 있다. 이에 따라, 검사공정에서 커넥터에 공급되는 전원은 각각 테스트 전원(VBTM) 또는 충전 전원(VBTO) 중 어느 하나를 공급할 수 있다. 그러나, 상기 테스트 전원 및 충전전원을 포함하는 외부 전원이 커넥터로 연결되는 경우라 하더라도, 필요에 따라서, 두개의 전원이 공급될 수 있다.
도 3은 테스트 신호(Test_sig)의 입력이 없는 상태에서, 파워 온 신호(on_sw)가 공급될 때, 내장형 배터리의 제어회로 구동을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 테스트 신호(Test_sig)의 입력이 없는 경우, 파워 온 키 입력에 따라 파워 온 신호(on_sw)의 고전압(High)이 제 13 트랜지스터(TR13)에 입력되면, 제 13 트랜지스터(TR13)는 턴-온 상태가 된다. 이에 따라, 제 12 트랜지스터(TR12)의 베이스 단에는 저전압(GND)이 형성되어 제 12 트랜지스터(TR12)는 턴-온 상태가 된다. 즉, 충전 전원(VBTO), 제 2 저항(R2), 제 2 노드(N2), 제 12 트랜지스터(TR12) 및 주 전원 라인(VBTL) 간에는 제 11 패스(11Path)가 형성된 다.
한편, 테스트 신호(Test_sig)의 입력이 없으므로, 제 1 노드(N1)에는 저전압(GND)이 형성되며, 이에 따라 제 11 트랜지스터(TR11)가 턴-온 상태가 된다. 따라서, 내장형 배터리(VBTT)와 제 1 저항(R1), 제 1 노드(N1), 제 11 트랜지스터(TR11) 및 충전 전원(VBTO) 간에 제 12 패스(12Path)가 형성된다. 결과적으로, 제 11 패스(11Path)와 제 12 패스(12Path)가 서로 연결됨으로, 내장형 배터리(VBTT), 제 1 저항(R1), 제 1 노드(N1), 제 11 트랜지스터(TR11), 제 3 노드(N3), 제 2 저항(R2), 제 2 노드(N2), 제 12 트랜지스터(TR12), 주 전원 라인(VBTL)을 연결하는 제 13 패스(13Path)가 형성되어, 내장형 배터리(VBTT)의 전원이 주 전원 라인(VBTL)에 공급된다. 여기서, 충전 전원(VBTO) 접속되지 않은 경우에는 내장형 배터리(VBTT)의 전원이 주 전원 라인(VBTL)에 직접적으로 공급될 수 있다.
도 4는 테스트 신호(Test_sig)의 입력이 없는 상태에서, 홀드 신호(PS_HOLD)가 공급될 때, 내장형 배터리의 제어회로 구동을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 테스트 신호(Test_sig)의 입력이 없고, 단말기 세트에 포함된 모뎀 칩(MSM)에서 홀드 신호(PS_HOLD)가 공급되는 경우, 홀드 신호(PS_HOLD)는 다이오드(D)를 통하여 제 13 트랜지스터(TR13)에 공급된다. 이에 따라, 홀드 신호(PS_HOLD)의 고전압(High)이 제 13 트랜지스터(TR13)의 베이스 단에 형성되어 제 13 트랜지스터(TR13)가 턴-온 상태를 가지게 된다. 결과적으로, 제 12 트랜지스터(TR12)의 베이스 단에는 저전압(GND)이 형성되며, 제 12 트랜지스터(TR12)는 턴-온 상태를 유지한다. 따라서, 충전 전원(VBTO), 제 2 저항(R2), 제 2 노드(N2), 제 12 트랜지스터(TR12) 및 주 전원 라인(VBTL) 간에 제 11 패스(11Path)가 형성된다.
한편, 테스트 신호(Test_sig)의 입력이 없으므로, 제 1 노드(N1)에는 저전압(GND)이 형성되며, 이에 따라 제 11 트랜지스터(TR11)가 턴-온 상태가 된다. 따라서, 내장형 배터리(VBTT)와 제 1 저항(R1), 제 1 노드(N1), 제 11 트랜지스터(TR11) 및 충전 전원(VBTO) 간에 제 12 패스(12Path)가 형성된다. 결과적으로, 제 11 패스(11Path)와 제 12 패스(12Path)가 서로 연결됨으로, 내장형 배터리(VBTT), 제 1 저항(R1), 제 1 노드(N1), 제 11 트랜지스터(TR11), 제 3 노드(N3), 제 2 저항(R2), 제 2 노드(N2), 제 12 트랜지스터(TR12), 주 전원 라인(VBTL)을 연결하는 제 13 패스(13Path)가 형성되어, 내장형 배터리(VBTT)의 전원이 주 전원 라인(VBTL)에 공급된다. 여기서, 충전 전원(VBTO)이 공급되는 경우에는 내장형 배터리(VBTT)에 충전용 전원을 공급함과 아울러, 주 전원 라인(VBTL)에 전원을 공급할 수 있다.
도 5는 테스트 신호(Test_sig)의 입력이 있는 상태에서 내장형 배터리의 제어회로 구동을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 테스트 신호(Test_sig)의 입력이 발생하는 경우, 제 13 트랜지스터(TR13)의 베이스 단에는 테스트 신호(Test_sig)의 고전압(High)이 공급되어 제 13 트랜지스터(TR13)가 턴-온 상태를 가지게 된다. 결과적으로, 제 12 트랜지스터(TR12)의 베이스 단에는 저전압(GND)이 형성되며, 제 12 트랜지스터(TR12)는 턴-온 상태를 유지한다. 따라서, 테스트 전원(VBTM), 제 2 저항(R2), 제 2 노드(N2), 제 12 트랜지스터(TR12) 및 주 전원 라인(VBTL) 간에 제 11 패스(11Path)가 형성된다.
한편, 테스트 신호(Test_sig)의 고전압(High)은 제 1 노드(N1)에 공급되어 제 11 트랜지스터(TR11)의 베이스 단에 고전압(High)이 형성되며, 이에 따라 제 11 트랜지스터(TR11)가 턴-오프 상태가 된다. 결과적으로, 내장형 배터리(VBTT)와 테스트 전원(VBTM) 사이의 패스가 오프되어 테스트 전원(VBTM)이 내장형 배터리(VBTT)에 공급되지 않을 뿐만 아니라, 주 전원 라인(VBTL)에 테스트 전원(VBTM)이 공급되는 동안 내장형 배터리(VBTT)는 고립되어 주 전원 라인(VBTL)에 영향을 미치지 않게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로 및 그 구동방법에 있어서, 테스트 신호(Test_sig)가 공급되지 않는 동안에는 내장형 배터리(VBTT)가 주 전원 라인(VBTL)에 전원을 공급하여 단말기 세트(Set)의 동작을 활성화시키며, 테스트 신호(Test_sig)가 공급되는 동안에는 내장형 배터리(VBTT)를 테스트 전원(VBTM) 및 주 전원 라인(VBTL)으로부터 고립시킴으로써, 내장형 배터리(VBTT)의 손상을 방지하고, 단말기 세트(Set)의 올바른 특성 검사를 실시할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로는 휴대 단말기 내에 충전회로가 별도로 구비되지 않으므로 충전회로가 충전용 아답터에 배치되는 TC(Travel Charger) 타입의 단말기에 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 내장형 배터리 제어회로는 단말기 세트(Set)에 전원을 공급하는 통로를 제공하는 주 전원 라인(VBTL), 주 전원 라인(VBTL)과 선택적으로 접속되는 내장형 배터리(VBTT), 통합 전원(Jig_on)이 공급되는 전원 입력부(D_In)와 상기 전원 입력부(D_In)의 출력 및 상기 내장형 배터리(VBTT)와 주 전원 라인(VBTL)을 선택적으로 스위칭하는 전원분리 및 파워 스위치(DP_SW)를 포함하는 스위치(SW)로 구성된다.
전원분리 및 파워 스위치(DP_SW)는 전원 입력부(D_In)의 출력이 베이스 단에 접속되는 제 22 트랜지스터(TR22), 제 22 트랜지스터(TR22)의 콜렉터 단이 베이스 단에 접속되며 내장형 배터리(VBTT)와 주 전원 라인(VBTL) 사이에 배치되는 제 23 트랜지스터(TR23), 내장형 배터리(VBTT)와 제 23 트랜지스터(TR23) 사이의 제 2 노드(N2), 주 전원 라인(VBTL)과 제 23 트랜지스터(TR23) 사이의 배치되며 통합 전원(Jig_on)과 접속되는 제 3 노드(N3)를 포함하여 구성되며, 회로의 안정화 즉 과전류 보호를 위하여 제 2 노드(N2)와 제 23 트랜지스터(TR23)의 베이스 단 사이에 배치되는 제 4 저항(R4), 제 3 노드(N3)와 접지(GND) 사이에 배치되는 다수의 커패시터(C)들을 더 포함할 수 있다. 제 23 트랜지스터(TR23) 내부에는 다이오드가 배치되어 내장형 배터리(VBTT)가 주 전원 라인(VBTL)에 전원을 공급하는 통로로 이용된다.
전원 입력부(D_In)는 통합 전원(Jig_on)이 베이스 단에 접속되고 내장형 배 터리(VBTT)와 접지(GND) 사이에 배치되는 제 21 트랜지스터(TR21)를 포함하며, 회로의 과전류 보호 등을 위하여 내장형 배터리(VBTT)와 제 21 트랜지스터(TR21)의 콜렉터 단 사이에 배치되는 제 1 저항(R1)을 더 포함할 수 있다.
통합 전원(Jig_on)은 외부로부터 공급되는 전원이며, 이 통합 전원(Jig_on)은 내장형 배터리(VBTT) 충전을 위한 충전 전원 및 단말기 세트(Set)의 테스트를 위한 테스트 전원중 어느 하나의 전원을 의미한다. 그리고, 이 통합 전원(Jig_on)은 앞서 설명한 바와 같이, 충전 전원 잭과 테스트 전원 잭이 커넥터를 통하여 각각 공급됨으로, 충전 전원 및 테스트 전원 중 어느 하나가 공급된다. 상기한 단말기 세트(Set)는 내부에 충전용 회로가 구비된 TA(Travel Adaptor) 타입의 단말기일 경우, 통합 전원(Jig_on)의 구분이 필요하게 되며, 전원의 구분을 위하여 도 7에 도시된 바와 같은 출력부가 별도로 구비될 수 있다.
도 7은 충전 전원(VBTO) 및 테스트 전원(VBTM) 중 어느 하나 또는 두개의 전원이 모두 공급되는 경우 입력되는 전원을 전원 입력부(D_In)의 입력으로 출력하는 통합 전원 출력부이다. 실질적으로 통합 전원 출력부는 충전 전원(VBTO) 또는 테스트 전원(VBTM) 중 어느 하나가 입력되게 됨으로, 충전 전원(VBTO) 또는 테스트 전원(VBTM) 중 어느 하나의 전원을 출력하게 된다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 통합 전원 출력부는 충전 전원 입력단(TA_VEXT), 테스트 전원 입력단(Test_sig), 상기 충전 전원 입력단(TA_VEXT) 및 상기 테스트 전원 입력단(Test_sig) 중 적어도 하나를 통합 전원(Jig_on)으로 출력하는 OR 게이트(OR_G), OR 게이트(OR_G) 구동에 필요한 전원을 공급하는 내장형 배 터리(VBTT)를 포함하여 구성되며, OR 게이트(OR_G)에 과부하가 걸리지 않도록 OR 게이트(OR_G)와 충전 전원 입력단(TA_VEXT) 사이에 배치되는 제 1 저항(R1) 및 OR 게이트(OR_G)와 접지(GND) 사이에 배치되는 제 2 저항(R2)을 더 포함할 수 있다. 상기한 본 발명의 통합 전원 출력부는 입력되는 충전 전원 및 테스트 전원 중 적어도 하나를 출력하여 내장형 배터리 제어회로에 공급하는 역할을 수행한다.
이상에서는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 내장형 배터리 제어회로의 각 구성에 대하여 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로의 구동에 관하여 살펴보기로 한다.
설명에 앞서, 이하에서 설명하는 충전 전원은 내장형 배터리(VBTT)를 충전하기 위한 전원으로, 내장형 배터리(VBTT)의 충전전압 예를 들면, 5V의 레벨을 가진다. 그리고, 테스트 전원은 다양한 레벨을 가질 수 있다. 제 21 트랜지스터(TR21) 및 제 22 트랜지스터(TR22)는 베이스 단에 고전압이 걸린 경우 도통되는 N 타입의 트랜지스터이며, 제 23 트랜지스터(TR23)는 베이스 단에 저전압이 걸린 경우 도통되는 P 타입의 트랜지스터로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명이 각 스위치의 특성에 한정되는 것은 아니며, 입력되는 통합 전원(Jig_on)의 성격에 따라, 주 전원 라인(VBTL)과 내장형 배터리(VBTT) 간의 연결을 선택적으로 제어할 수 있는 스위치라면 어떠한 타압의 스위치도 적용가능 할 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로의 구동에 따른 신호흐름을 나타낸 도면이다. 특히, 도 8은 통합 전원(Jig_on)이 내장형 배터리(VBTT)의 전원과 유사하거나 이하인 경우 신호흐름을 나타낸 도면이며, 도 9는 통합 전원(Jig_on)이 내장형 배터리(VBTT)의 전원보다 클 경우 신호흐름을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 통합 전원(Jig_on)이 내장형 배터리(VBTT) 전원과 유사하거나 작은 경우, 즉, 통합 전원(Jig_on)이 내장형 배터리(VBTT)를 충전하기 위한 충전 전원인 경우, 제 21 트랜지스터(TR21)의 콜렉터 단과 제 21 트랜지스터(TR21)의 베이스 단과의 전압차가 발생하지 않게 됨으로, 제 21 트랜지스터(TR21)의 턴-오프 상태를 유지한다. 이에 따라, 제 22 트랜지스터(TR22)의 베이스 단에는 내장형 배터리(VBTT)의 전원이 공급되어 턴-온 상태를 가지게 된다. 제 22 트랜지스터(TR22)의 턴-온 상태로 인하여, 제 23 트랜지스터(TR23)의 베이스 단은 저전압(GND) 상태가 되며, 따라서, 제 23 트랜지스터(TR23)는 턴-온 상태가 된다. 제 23 트랜지스터(TR23)가 턴-온 됨으로 인하여, 내장형 배터리(VBTT), 제 2 노드(N2), 제 23 트랜지스터(TR23), 제 3 노드(N3) 및 통합 전원(Jig_on)으로 연결되는 제 21 패스(21Path)가 형성되어, 통합 전원(Jig_on)의 전원이 내장형 배터리(VBTT)에 공급되어 내장형 배터리(VBTT)를 충전시키게 된다.
도 9를 참조하면, 통합 전원(Jig_on)이 내장형 배터리(VBTT) 전원보다 높은 경우, 제 21 트랜지스터(TR21)의 베이스 단의 전압이 제 21 트랜지스터(TR21)의 콜렉터 단보다 높게 형성되어 제 21 트랜지스터(TR21)가 도통된다. 따라서, 제 21 트랜지스터(TR21)의 콜렉터 단에 접속된 내장형 배터리(VBTT) 전원이 접지(GND)되고, 제 22 트랜지스터(TR22) 베이스 단은 저전압이 형성되어 제 22 트랜지스터(TR22)가 턴-오프 상태를 가지게 된다. 따라서, 제 23 트랜지스터(TR23)의 베이 스 단은 내장형 배터리(VBTT)의 전압인 고전압이 형성되어 제 23 트랜지스터(TR23)가 턴-오프 상태를 유지하게 된다. 결과적으로, 내장형 배터리(VBTT)와 제 3 노드(N3) 는 차단되어, 제 3 노드(N3) 및 주 전원 라인(VBTL)으로 이어지는 제 22 패스(22Path)를 통하여 통합 전원(Jig_on) 중 테스트 전원이 공급된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내장형 배터리 제어회로는 입력되는 전원이 통합전원인 경우에 선별적으로 구분하여 공급함으로써, 내장형 배터리를 테스트 전원으로부터 선택적으로 고립시킬 수 있어, 내장형 배터리의 손상을 방지하며, 내장형 배터리를 차단한 상태에서 주 전원 라인에 테스트 전원을 공급하여 단말기 세트의 특성 검사를 원활하게 진행할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 본 발명의 내장형 배터리 제어회로 및 그 구동방법에 따르면, 내장형 배터리를 가지는 단말기의 검사공정 또는 기타 목적을 위하여 외부로부터 전원 공급시 내장형 배터리를 외부전원으로부터 고립시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 내장형 배터리 제어회로 및 그 구동방법은 단 말기 검사공정시 필요한 적절한 테스트 전원을 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 내장형 배터리 제어회로 및 그 구동방법에 따르면, 내장형 배터리를 가지는 단말기의 검사공정 시 별도의 단말기 분리 및 내장 배터리를 제거공정없이 내장 배터리와 테스트 전원의 공급을 서로 분리시킬 수 있으므로, 작업공정을 개선하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 단말기 세트에 전원을 공급하는 주 전원 라인;
    상기 단말기 세트의 구동을 위하여 상기 주 전원 라인과 선택적으로 연결되어 전원을 공급하되 단말기 세트 내에 내장된 내장형 배터리;
    외부에서 상기 단말기 세트에 공급되는 외부 전원; 및
    상기 내장형 배터리와 상기 주 전원 라인 및 상기 외부 전원 사이에 배치되어 상기 외부 전원의 종류에 따라 각각의 연결을 제어하는 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 배터리 제어회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 전원은
    상기 내장형 배터리를 충전하는 충전 전원 및 상기 단말기 세트의 특성 검사를 위해 공급되는 테스트 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 전원이 테스트 전원인 경우
    상기 내장형 배터리는 상기 주 전원라인 및 상기 외부 전원으로부터 고립되 는 것을 특징으로 하는 내장형 배터리 제어회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 전원이 충전 전원인 경우,
    상기 내장형 배터리는 상기 주 전원라인 및 상기 외부 전원과 전기적 연결을 유지하는 것을 특징으로 하는 내장형 배터리 제어회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말기 세트가 상기 내장형 배터리를 충전하기 위한 충전용 회로를 포함하는 경우, 상기 외부 전원을 상기 충전 전원 및 상기 테스트 전원을 구분하는 출력부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 내장형 배터리 제어회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 출력부는
    상기 충전 전원이 입력되는 충전 전원 입력단;
    상기 테스트 전원이 입력되는 테스트 전원 입력단; 및
    상기 내장형 배터리로부터 전원을 공급받아 상기 충전 전원 입력단 및 상기 테스트 전원 입력단 중 적어도 하나를 통합 전원으로 출력하는 OR 게이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 배터리 제어회로.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치는
    상기 외부로부터 공급되는 통합 전원을 구분하는 전원 입력부; 및
    상기 전원 입력부의 출력 및 상기 내장형 배터리와 상기 주 전원 라인을 선택적으로 스위칭하는 전원 분리 파워 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 배터리 제어회로.
  8. 단말기 세트에 전원을 공급하는 통로인 주 전원 라인, 상기 단말기 세트의 구동을 위하여 상기 주 전원 라인과 선택적으로 연결되어 전원을 공급하되 단말기 세트 내에 내장된 내장형 배터리, 외부에서 상기 단말기 세트에 공급되는 외부 전원, 상기 내장형 배터리와 상기 주 전원 라인 및 상기 외부 전원 사이에 배치되는 스위치를 포함하는 내장형 배터리 제어회로에 있어서,
    상기 주 전원 라인에 공급되는 상기 외부 전원이 충전 전원 또는 테스트 전원 인지 검사하는 단계; 및
    상기 외부 전원의 종류에 따라 상기 스위치를 제어하여 상기 내장형 배터리 를 상기 주 전원라인으로부터 고립시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 배터리 제어회로 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 외부 전원이 충전 전원인 경우,
    상기 내장형 배터리는 주 전원 라인 및 상기 충전 전원과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 내장형 배터리 제어회로 구동방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 내장형 배터리를 고립 시키는 단계는
    상기 외부 전원이 테스트 전원인 경우 상기 내장형 배터리를 상기 주 전원 라인 및 상기 테스트 전원으로부터 고립 시키는 것을 특징으로 하는 내장형 배터리 제어회로 구동방법.
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