KR20080112844A - Portable terminal and it's charging apparatus - Google Patents

Portable terminal and it's charging apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20080112844A
KR20080112844A KR1020070061806A KR20070061806A KR20080112844A KR 20080112844 A KR20080112844 A KR 20080112844A KR 1020070061806 A KR1020070061806 A KR 1020070061806A KR 20070061806 A KR20070061806 A KR 20070061806A KR 20080112844 A KR20080112844 A KR 20080112844A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
overvoltage
overvoltage protection
charger
protection unit
Prior art date
Application number
KR1020070061806A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101343581B1 (en
Inventor
이광준
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020070061806A priority Critical patent/KR101343581B1/en
Publication of KR20080112844A publication Critical patent/KR20080112844A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101343581B1 publication Critical patent/KR101343581B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00036Charger exchanging data with battery
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0262Details of the structure or mounting of specific components for a battery compartment
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304Overcurrent protection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

A portable terminal and a charging apparatus for reducing a manufacturing cost and the complexity of the terminal are provided to protect damage or danger of the terminal by a USB type voltage adapter and to minimize a component by configuring an overvoltage-protection circuit and a charger circuit in a single chip. If power higher than the specified voltage is applied, an overvoltage-protection part(421) blocks overvoltage and the power source less than the specified voltage is outputted. A battery charger(420) performs battery charge by using the power source outputted through the overvoltage-protection part. A controller(440) controls the battery charge and charges the battery with electricity.

Description

휴대 단말기 및 그 충전 장치{PORTABLE TERMINAL AND IT'S CHARGING APPARATUS}PORTABLE TERMINAL AND IT'S CHARGING APPARATUS}

도 1은 USB 포트를 통해 휴대 단말기의 배터리 충전과 데이터 통신을 동시에 수행하는 예를 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining an example of simultaneously performing battery charging and data communication of a mobile terminal through a USB port.

도 2a는 USB 케이블을 삽입할 수 있는 소켓을 구비하는 USB 타입 AC 전원 어댑터를 도시한 도면.2A shows a USB type AC power adapter having a socket into which a USB cable can be inserted.

도 2b는 USB 케이블을 삽입할 수 있는 소켓을 구비하는 USB 타입 차량용 전원 어댑터를 도시한 도면.2B illustrates a USB type vehicle power adapter having a socket into which a USB cable can be inserted.

도 3은 종래의 휴대 단말기에 구비된 듀얼 충전기의 구성을 보인 도면.3 is a view showing a configuration of a dual charger provided in a conventional portable terminal.

도 4는 본 발명에 관련된 충전장치를 구비한 휴대 단말기의 구성을 보인 도면.Figure 4 is a view showing the configuration of a portable terminal having a charging device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 관련된 충전장치에 구비된 과전압 방지회로의 특성을 설명하기 위한 그래프가 도시된 도면.5 is a graph for explaining the characteristics of the overvoltage protection circuit provided in the charging device according to the present invention.

도 6은 본 발명에 관련된 충전장치에 구비된 과전압 방지회로의 특성을 설명하기 위한 다른 그래프가 도시된 도면.Figure 6 is a diagram showing another graph for explaining the characteristics of the overvoltage protection circuit provided in the charging device according to the present invention.

도 7은 본 발명에 관련된 과전압 방지기능을 갖는 충전장치의 간략한 스위칭 회로의 일 예를 보인 도면.7 is a view showing an example of a brief switching circuit of a charging device having an overvoltage protection function according to the present invention.

도 8은 본 발명에 관련된 충전장치를 포함하는 일 예의 전원관리 모듈의 구성을 설명하기 위한 도면.8 is a view for explaining the configuration of an example power management module including a charging device according to the present invention.

도 9는 상기 도8에서 과전압 방지회로를 추가로 구비하는 일 예의 전원관리 모듈의 구성을 설명하기 위한 도면.9 is a view for explaining a configuration of an example power management module further including an overvoltage prevention circuit in FIG.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

410 : 충전단자 420 : 충전기410: charging terminal 420: charger

430 : 배터리 440 : 컨트롤러430: battery 440: controller

본 발명은 휴대 단말기의 충전시 인가되는 과전압으로부터 단말기를 보호할 수 있는 휴대 단말기 및 그 충전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a portable terminal and a charging device thereof capable of protecting the terminal from overvoltage applied when the portable terminal is charged.

종래의 휴대용 단말기는 전원 어댑터를 이용한 배터리의 충전 방식만 지원되었다. 그러나, 최근에는 USB(Universal Serial Bus) 포트를 이용한 충전 방식도 점차로 지원되고 있다.Conventional portable terminals only support the charging method of the battery using a power adapter. Recently, however, a charging method using a universal serial bus (USB) port is gradually supported.

따라서, 최근의 휴대용 단말기는 도1에 도시된 바와 같이 USB 포트(101)가 있는 컴퓨터(102)와 연결되여, 배터리 충전과 단말-컴퓨터간 데이터 통신을 동시에 수행할 수 있게 되었다. Accordingly, a recent portable terminal is connected to a computer 102 having a USB port 101 as shown in FIG. 1, so that battery charging and data communication between the terminal and the computer can be simultaneously performed.

그러나, 최근 도2A 및 도2b에 도시된 바와 같은, USB 케이블을 이용할 수 있는 전원 어댑터가 공급되면서, USB 포트(203)를 통해 과전압(Over voltage)이 인가 되는 사례가 증가하고 있으며, 그로 인해 단말기의 컨트롤러가 번아웃(Burn out)되는 경우가 많이 발생하고 있다. However, recently, as a power adapter capable of using a USB cable, as shown in FIGS. 2A and 2B, is being supplied, an overvoltage is being applied through the USB port 203. There are many cases where the controller of Burnout is burned out.

여기서, 도2A는 AC 전원 어댑터에 USB 케이블을 삽입할 수 있는 소켓을 구비하는 USB 타입 전원 어댑터(201)와 USB 케이블(202)을 도시한 도면이고, 도2b는 차량용 전원 소켓(예 : 시가잭 소켓)에 삽입할 수 있는 차량용 USB 타입 전원 어댑터를 도시한 도면이다. 상기 차량용 USB 타입 전원 어댑터에도 도2A에 도시된 바와 같은 동일한 형태의 USB 케이블(202)을 사용할 수 있다.2A is a view showing a USB type power adapter 201 and a USB cable 202 having a socket into which an AC cable can be inserted into an AC power adapter. FIG. 2B is a vehicle power socket (eg, a cigar jack socket). Figure 1 shows a vehicle USB type power adapter that can be inserted into the vehicle. The same type of USB cable 202 as shown in FIG. 2A may be used for the vehicle USB type power adapter.

이하에서는, 종래의 휴대용 단말기에 구비된 충전 회로의 구성에 대해서 첨부된 도3을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration of a charging circuit provided in a conventional portable terminal will be described with reference to FIG. 3.

도3은 종래의 휴대용 단말기에 구비된 듀얼 충전기(Dual Charger)의 구성을 보인 도면으로서, 휴대용 단말기의 충전단자(310)에는 전원 어댑터(미도시)에서 출력된 전원을 인가받기 위한 단자(TA, 301)와, USB 포트를 통해 출력된 전원을 인가받기 위한 단자(USB, 302)가 구비되어 있다.FIG. 3 is a view illustrating a configuration of a dual charger provided in a conventional portable terminal, and the terminal TA for receiving power output from a power adapter (not shown) to the charging terminal 310 of the portable terminal. 301 and a terminal (USB, 302) for receiving the power output through the USB port is provided.

상기 각 단자(301, 302)를 통해 입력받은 전원은, 그 전압 레벨이 서로 다르며, 그 전원을 처리하는 경로도 서로 다르다. 따라서, 상기 각 전원을 이용한 배터리(330)의 충전기(charger)도 각각 구비해야 되지만, 최근에는 제작 단가를 고려하여 단일 칩으로 이루어진 듀얼 충전기(320)를 이용한다.The power input through the terminals 301 and 302 has different voltage levels, and paths for processing the power are also different. Therefore, the chargers of the batteries 330 using the respective power sources must also be provided, but recently, the dual charger 320 made of a single chip is used in consideration of the manufacturing cost.

보다 구체적으로, 전원 어댑터의 전원을 이용하는 충전기는 단지 두개의 단자(VCC, GND)를 필요로 하며, 이를 고려해 충전기에서 견딜 수 있는 내압은 약 28V로 설계된다. 그러나, USB 포트를 이용하는 충전기는 네 개의 단자(VBUS, D+, D-, GND)를 필요로 하며, 컴퓨터의 USB 포트에서 출력되는 전압 레벨이 약 5V 정도에서 일정하기 때문에, 충전기에서 견딜 수 있는 내압은 약 7V로 설계된다.More specifically, a charger using a power adapter requires only two terminals (VCC, GND), and with this in mind, the withstand voltage of the charger is designed to be about 28V. However, chargers using the USB port require four terminals (VBUS, D +, D-, and GND), and the voltage level output from the USB port of the computer is constant at about 5V, so that the withstand voltage withstand the charger. Is designed to be about 7V.

참고로, 상기 내압은 충전기(320)의 제작 단가에 영향을 미친다.For reference, the internal pressure affects the manufacturing cost of the charger 320.

그러나, 최근 USB 타입 전원 어댑터의 불량 및 불안정한 전원 소스(특히, 자동차 전원)로 인하여, 상기 USB 포트를 이용하는 충전기의 내압(약 7V)보다 높은 과전압이 인가되는 경우가 증가하면서, 그로 인해 충전기가 번아웃(Burn out) 되는 경우도 많이 발생하고 있다. 또한, 상기 충전단자(310)를 통해 입력되는 전원을 검출하는 단말기의 컨트롤러(340)에 과전압이 직접 인가되면서, 컨트롤러(340)가 번아웃(Burn out)되는 경우도 많이 발생하고 있다.However, due to the recent insufficiency and unstable power source of USB type power adapter (especially automobile power), overvoltage higher than the internal voltage (about 7V) of the charger using the USB port is increasing, resulting in charger burnout. Burn out often occurs. In addition, as the overvoltage is directly applied to the controller 340 of the terminal that detects the power input through the charging terminal 310, the controller 340 burns out.

따라서, 본 발명은 휴대 단말기의 충전 시 입력되는 과전압으로부터 단말기의 칩을 보호하기 위한 과전압 방지회로를 구비하는 휴대 단말기 및 그 충전 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a portable terminal having an overvoltage protection circuit for protecting a chip of the terminal from an overvoltage input during charging of the portable terminal and a charging device thereof.

또한, 본 발명은 과전압 방지회로를 구비한 단일 칩 형태의 듀얼 충전기를 구비하는 휴대 단말기 및 그 충전 장치를 제공함에 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a portable terminal having a dual charger in the form of a single chip having an overvoltage protection circuit and a charging device thereof.

또한, 본 발명은 상기 과전압 방지회로를 구비한 단일 칩 타입의 듀얼 충전기와 그 듀얼 충전기를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 휴대 단말기 및 그 충전 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a portable terminal including a single chip type dual charger having the overvoltage protection circuit and a controller for controlling the dual charger, and a charging device thereof.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일정 전압 이상의 전원이 인가되면 차단하고, 상기 일정 전압 이하의 전원만 출력하는 과전압 방지부와, 상기 과전 압 방지부를 통해 출력된 전원을 이용해 배터리 충전을 수행하는 충전기와, 상기 과전압 방지부를 통해 안정적인 전원이 지속적으로 인가될 경우, 상기 충전기를 제어하여 배터리를 충전하는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention cuts off the power when a predetermined voltage or more is applied, and performs a battery charging using an overvoltage prevention unit outputting only a power below the predetermined voltage and a power output through the overvoltage prevention unit. And a controller configured to charge the battery by controlling the charger when a stable power is continuously applied through the charger and the overvoltage protection unit.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 휴대 단말기의 TA(Travel Adapter) 또는 USB(Universal Serial Bus)를 통해 전원을 인가받아, 그 전원의 전압이 일정 레벨 이상이면 차단하고 일정 레벨 이하의 전원만 출력하는 과전압 방지부와; 컨트롤러의 제어에 의해 상기 과전압 방지부를 통해 출력된 전원으로 배터리 충전을 수행하는 충전기;를 단일 칩의 형태로 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention receives power through a portable adapter (TA) or universal serial bus (USB) of a mobile terminal, and cuts off the power supply when the voltage of the power supply is above a certain level, and outputs only the power below a certain level. An overvoltage protection unit; And a charger for performing battery charging with the power output through the overvoltage protection unit under the control of a controller.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 및 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted for clarity. In addition, in describing the present invention with reference to the drawings, components that perform the same function will be described with the same reference numerals.

도4는 본 발명에 관련된 충전장치를 구비한 휴대 단말기의 구성을 보인 블록도이다. 여기서, 상기 휴대 단말기는 2.5G/3G 휴대폰, PDA/스마트 폰, 블루투스 헤드 셋, PMP, 휴대용 게임기, 디지털 카메라, 디지털 캠코더 및 GPS 단말기를 포함한다. 특히 데이터통신과 전원공급이 모두 가능한 단일 USB 커넥터를 사용하는 휴대 가능한 기기를 의미한다.4 is a block diagram showing a configuration of a portable terminal having a charging device according to the present invention. Here, the portable terminal includes a 2.5G / 3G mobile phone, a PDA / smart phone, a Bluetooth headset, a PMP, a portable game machine, a digital camera, a digital camcorder, and a GPS terminal. In particular, it refers to a portable device using a single USB connector capable of both data communication and power supply.

도4를 참조하면, 상기 휴대 단말기는, 충전단자(410)와, 과전압 방지부(421) 및 듀얼 충전기(422)가 단일 칩 형태로 구성되는 충전기(420)와, 배터리(430), 상기 배터리(430)의 전압과 충전기(420)에 인가되는 전압을 검출 및 비교하여 상기 배터리(430)의 충전을 제어하는 컨트롤러(440)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, the portable terminal includes a charger 420 including a charging terminal 410, an overvoltage protection unit 421, and a dual charger 422 in a single chip form, a battery 430, and the battery. And a controller 440 for controlling the charging of the battery 430 by detecting and comparing the voltage of the battery 430 with the voltage applied to the charger 420.

상기 충전단자(410)는 전원 어댑터(미도시)에서 출력된 전원을 인가받기 위한 단자(TA, 401)와, USB 포트를 통해 출력된 전원을 인가받기 위한 단자(USB, 402)를 구비한다. The charging terminal 410 includes terminals TA and 401 for receiving power output from a power adapter (not shown), and terminals USB and 402 for receiving power output through a USB port.

상기 충전기(420)는 상기 컨트롤러(440)의 제어를 받아, 상기 TA 단자(411)와 USB 단자(412)를 통해 인가받은 전원을 이용해 배터리(430)를 충전할 수 있도록 일정 전압의 전류를 안정적으로 출력한다.Under the control of the controller 440, the charger 420 stabilizes a current having a predetermined voltage so as to charge the battery 430 using power applied through the TA terminal 411 and the USB terminal 412. Will print

상기 충전기(420)는 단일 칩 형태로 구성되며, 상기 각 단자(411, 412)를 통해 과전압이 인가될 경우, 그 전원을 차단시키기 위한 과전압 방지부(421)를 구비한다. The charger 420 is configured in a single chip form and includes an overvoltage protection unit 421 for shutting off the power when an overvoltage is applied through the terminals 411 and 412.

이때, 상기 충전기(420)는 상기 충전 제어신호에 의해 스위칭되는 일종의 스위칭 소자를 구비하고 있는데, 그 스위칭 소자를 제어하는 방법에 대해서는 이하에서 다른 도면을 참조하여 설명한다.At this time, the charger 420 is provided with a kind of switching element that is switched by the charge control signal, a method of controlling the switching element will be described below with reference to the other drawings.

상기 과전압 방지부(421)는 적어도 각 전원 입력에 대하여 약 28V의 내압을 갖도록 구성하며, 상기 과전압 방지부(421)를 통해 약 5V의 안정적인 전압을 출력하므로, 듀얼 충전기(422)의 내압을 약 7V 정도로 낮출 수 있게 된다. 이로써, 충전기(420)의 제작 단가 및 사이즈를 줄이는데 기여할 수 있게 된다.The overvoltage protection unit 421 is configured to have a breakdown voltage of at least about 28V for each power input, and outputs a stable voltage of about 5V through the overvoltage protection unit 421, thereby reducing the breakdown voltage of the dual charger 422. It can be reduced to about 7V. As a result, the manufacturing cost and size of the charger 420 may be reduced.

도5 내지 도6은 상기 과전압 방지부(421)의 특성을 설명하기 위해 도시된 도 면으로서, 특히 USB 포트를 통해 입력되는 전원을 처리하는 경로의 과전압 방지회로의 특성을 설명하기 위한 것이다.5 to 6 are diagrams for explaining the characteristics of the overvoltage protection unit 421. In particular, the characteristics of the overvoltage protection circuit of a path for processing power input through the USB port will be described.

통상적으로, USB 데이터 통신을 위해서는 그 특성상 USB 트랜시버를 먼저 구동해야되므로, Vbus 단자를 통한 구동 전원이 먼저 인가된 후, D+, D- 단자를 통한 신호가 인가되어야 한다. In general, for USB data communication, the USB transceiver must be driven first, and thus, driving power through the Vbus terminal must be applied first, and then signals through the D + and D- terminals must be applied.

따라서, 과전압 방지부(421)를 통한 Vbus 전원의 인가 시간이 지연될 경우, 즉, Vbus를 통한 전원이 D+, D- 보다 늦게 인가될 수 있으며, 이 경우 USB 통신을 위한 USB 트랜시버가 구동되지 않을 수 있으므로, 상기 과전압 방지부(421)는 이를 고려하여 설계되어야 한다.Therefore, when the application time of the Vbus power supply through the overvoltage protection unit 421 is delayed, that is, the power supply via the Vbus may be applied later than D + and D-, in which case the USB transceiver for USB communication may not be driven. As such, the overvoltage protection unit 421 should be designed in consideration of this.

즉, 상기 USB 경로측 과전압 방지회로는, 규격상 USB 전압이 최대 5.5V 이므로, 과전압 차단을 위한 기준전압(OVLO : Over Voltage Lock Out)을 5.5V 미만으로 설정할 경우, USB 데이터 케이블이 삽입되었을 때 발생하는 순간적인 오버슈트(Overshoot)에 의해서도 Vbus를 통해 인가되는 전원을 차단하게 되므로, D+, D- 신호가 먼저 인가될 수 있고, Vbus 전원이 늦게 인가됨으로 인하여 통신상 에러가 발생할 가능성이 있다.That is, since the USB path side overvoltage protection circuit has a maximum USB voltage of 5.5V, when the reference voltage (OVLO: Over Voltage Lockout) is set to less than 5.5V, the USB data cable is inserted. Since the power applied through the Vbus is also cut off due to the instantaneous overshoot that occurs, D + and D- signals may be applied first, and a communication error may occur due to the late application of the Vbus power.

따라서, 본 발명에서는 컨트롤러를 통해 상기 과전압 방지부를 제어하기 위한 두 개의 기준전압(OVLO1, OVLO2)을 설정하여, 오버슈트가 발생할 수 있는 초기 일정시간(T1) 동안에는 약 6V 이상 높게 설정된 제2 기준전압(OVLO2)을 적용하여 과전압을 차단하고, 그 시간 이후에는 5.5V 미만으로 낮게 설정된 제1 기준전압(OVLO1)을 적용하여 과전압을 차단하도록 하는 것이다. Therefore, in the present invention, by setting two reference voltages (OVLO1, OVLO2) for controlling the overvoltage protection unit through a controller, the second reference voltage is set to about 6V or more during the initial predetermined time (T1) that can cause overshoot The overvoltage is cut off by applying OVLO2, and after that time, the overvoltage is cut off by applying the first reference voltage OVLO1 set to less than 5.5V.

즉, 오버슈트로 발생하는 과전압은 비록 그 전압 레벨은 높지만 그 과전압의 지속시간이 짧아, 충전기나 USB 트랜시버가 번아웃 될 정도로 영향을 받지 않기 때문에, 그 오버슈트가 발생할 동안에 Vbus를 통해 인가되어야 할 전원(오버슈트에 의해 과전압이 포함된 전원)이 차단되는 것을 방지하는 것이다.In other words, the overvoltage generated by the overshoot, although its voltage level is high, is so short that the overvoltage duration is not affected by the charger or USB transceiver burnout, so that the overshoot should be applied via Vbus during the overshoot. It is to prevent the power supply (power supply including overvoltage due to overshoot) from being cut off.

상기와 같이 본 발명에서는 Vbus 단자를 통해 USB 전압이 인가되는 초기에는 과전압 방지회로에 제2 기준전압(OVLO2)을 적용하여, 오버슈트로 인한 과전압에 의해 전원이 차단되지 않도록 함으로써 USB 통신 에러를 방지하고, 약 수십ms 정도의 소정시간(T1) 이후에는 제1 기준전압(OVLO1)을 적용하여 연속적인 과전압을 차단함으로써 충전기나 USB 트랜시버의 번아웃을 방지한다.As described above, in the present invention, when the USB voltage is applied through the Vbus terminal, the second reference voltage OVLO2 is applied to the overvoltage protection circuit, thereby preventing the USB communication error by preventing the power supply from being cut off by the overvoltage due to the overshoot. After the predetermined time T1 of about several tens of ms, the first reference voltage OVLO1 is applied to block continuous overvoltage, thereby preventing burnout of the charger or the USB transceiver.

도6은 초기 USB 전원 케이블을 연결한 후 일정시간(T1) 이후에도 28V의 과전압이 연속적으로 인가되는 경우, 그 과전압을 차단하는 과정을 설명하기 위한 일 예의 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a process of blocking the overvoltage when 28V overvoltage is continuously applied even after a predetermined time T1 after connecting the initial USB power cable.

도6을 참조하면, USB 타입 전원 어댑터 등의 고장에 의해, 초기 USB 케이블을 연결할 때 발생하는 오버슈트가 발생하는 일정시간(T1) 이후에도, 5.5V 이상의 과전압이 연속해서 인가될 경우에, 과전압 방지회로에서 상기 인가되는 과전압을 차단함으로써 충전기나 USB 트랜시버의 손상을 방지하게 된다.Referring to Fig. 6, the overvoltage protection is performed when overvoltage of 5.5V or more is continuously applied even after a predetermined time T1 when an overshoot occurring when the initial USB cable is connected due to a failure of a USB type power adapter or the like. Blocking the applied overvoltage in the circuit prevents damage to the charger or the USB transceiver.

상술한 바와 같이 상기 컨트롤러(440)의 전압 검출포트(441, 442)에 입력되는 전압도, 상기 과전압 방지부(421)를 통해 출력된 약 5V의 안정적인 전압이므로, 상기 컨트롤러(440)를 번아웃(Burn out)의 위험으로부터 보호할 수 있는 효과를 얻게 된다.As described above, since the voltage input to the voltage detection ports 441 and 442 of the controller 440 is also a stable voltage of about 5V output through the overvoltage protection unit 421, the controller 440 burns out. The effect is to protect against the risk of burn out.

아울러, 상기 컨트롤러(440)는 상기 전압 검출포트(441, 442)를 통해 입력된 전압과 배터리(430)의 전압을 비교하고, 배터리의 전압이 낮을 경우에 충전 제어신호를 충전기(420)에 출력하여 배터리(430)에 충전 전류를 인가하도록 제어한다. In addition, the controller 440 compares the voltage input through the voltage detection ports 441 and 442 with the voltage of the battery 430, and outputs a charging control signal to the charger 420 when the voltage of the battery is low. Control to apply a charging current to the battery 430.

여기서, 상기 컨트롤러(440)는 전원관리 모듈(Power Management IC), 휴대 단말기의 아날로그 모뎀 혹은 디지털 모뎀(Analog or Digital Baseband Modem) 중 어느 하나가 될 수 있다.Herein, the controller 440 may be any one of a power management module, an analog modem or a digital baseband modem of the portable terminal.

도7은 본 발명에 관련된 과전압 방지기능을 갖는 충전기의 간략한 스위칭 회로를 보인 도면으로서, 과전압 방지 기능을 갖는 제1 스위칭 소자(712)에 의한 전원경로에, 과전압 방지 기능을 갖는 제2 스위칭 소자(711)를 이용한 바이패스(Bypass) 경로를 추가한 두 개의 경로를 구현한다. FIG. 7 is a view showing a brief switching circuit of a charger having an overvoltage protection function according to the present invention, in which a power supply path by a first switching element 712 having an overvoltage protection function is provided. 711 implements two paths by adding a bypass path.

예컨대, 제1 스위칭 소자(711)의 규격이 0.2A, 28V 라면, 제2 스위칭 소자(712)는 1A, 28V 가 될 수 있으며, 상기와 같은 바이패스 경로를 통해 인가전압을 검출할 수 있도록 함으로써, 컨트롤러의 USB 트랜시버와 충전기 검출부의 포트를 보호할 수 있다. 상기 바이패스 경로를 포함하는 두 개의 경로를 갖는 구성은 TA 단자를 통한 전원 인가회로 및 USB 단자를 통한 전원 인가회로에도 적용할 수 있다.For example, if the specification of the first switching device 711 is 0.2A, 28V, the second switching device 712 may be 1A, 28V, by detecting the applied voltage through the bypass path as described above It protects the USB transceiver of the controller and the port of the charger detector. The configuration having two paths including the bypass path may be applied to a power applying circuit through the TA terminal and a power applying circuit through the USB terminal.

한편, 상기 전원관리 모듈(PMIC)은 충전기를 제어하는 컨트롤러의 기능을 수행할 수 있는 모듈로서, 도8에 도시된 바와 같이, 충전기(811) 및 USB 데이터를 송수신하기 위한 USB 트랜시버(transceiver)(812)를 내장할 수 있다. On the other hand, the power management module (PMIC) is a module that can perform the function of the controller for controlling the charger, as shown in Figure 8, the USB transceiver (transceiver) for transmitting and receiving the charger 811 and USB data ( 812 can be built in.

이때, 상기 충전기(811)는 전원 어댑터에서 출력되는 전원을 이용한 충전과, USB 포트를 통해 출력되는 전원을 이용해 충전할 수 있는 듀얼 충전기이다. 이때, 내압은 자동차에서 출력 가능한 최대 전원(약 24V)을 고려하여 28V 정도로 설계하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, USB 트랜시버(812)의 내압도 28V로 설계하는 것이 안정적이다.At this time, the charger 811 is a dual charger that can be charged using the power output from the power adapter, and the power output through the USB port. At this time, the internal voltage is preferably designed to about 28V in consideration of the maximum power (about 24V) that can be output from the vehicle. Similarly, it is stable to design the internal voltage of the USB transceiver 812 at 28V.

그러나, 도9에 도시된 바와 같은, 과전압 방지회로(911)를 추가로 구비할 경우, 상기 충전기(912) 및 USB 트랜시버(913)의 내압을 더 낮게 설계할 수 있음은 자명하다.However, when the overvoltage protection circuit 911 is further provided as shown in FIG. 9, it is obvious that the breakdown voltages of the charger 912 and the USB transceiver 913 can be designed lower.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. In the above, preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. Here, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, which can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be various equivalents and variations.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전원공급과 데이터 통신을 단일 USB 커넥터로 표준화시킬 수 있으므로 전원 케이블 및 전원 커넥터가 별도로 필요 없기 때문에 단말기의 제작 비용과 복잡성을 줄여주는 효과가 있다.As described above, the present invention can standardize the power supply and the data communication to a single USB connector, thereby eliminating the need for a power cable and a power connector, thereby reducing the manufacturing cost and complexity of the terminal.

또한, 본 발명은 기존의 정격전압이 제대로 공급되지 않는 USB 타입 전원 어 댑터에 의해 단말기의 손상이나 번아웃(Burn out) 되는 위험으로부터 보호할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that can be protected from the risk of damage or burnout of the terminal by a USB type power adapter that is not properly supplied with the existing rated voltage.

또한, 본 발명은 과전압 방지회로와 충전기 회로를 단일 칩으로 구성하여 부품을 소형화시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of miniaturizing components by configuring the overvoltage protection circuit and the charger circuit in a single chip.

Claims (10)

일정 전압 이상의 전원이 인가되면 차단하고, 상기 일정 전압 이하의 전원만 출력하는 과전압 방지부와;An overvoltage protection unit that cuts off power when a predetermined voltage or more is applied and outputs only a power level below the predetermined voltage; 상기 과전압 방지부를 통해 출력된 전원을 이용해 배터리 충전을 수행하는 충전기와; A charger configured to perform battery charging using the power output through the overvoltage protection unit; 상기 과전압 방지부를 통해 안정적인 전원이 지속적으로 인가될 경우, 상기 충전기를 제어하여 배터리를 충전하는 컨트롤러;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.And a controller for charging the battery by controlling the charger when the stable power is continuously applied through the overvoltage protection unit. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 과전압 방지부, 충전기 또는 컨트롤러는 적어도 둘 이상이 서로 결합 된 단일 칩으로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.The overvoltage protection unit, the charger or the controller is characterized in that at least two or more are composed of a single chip coupled to each other. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,The method of claim 1, wherein the controller, USB 데이터를 송수신하기 위한 USB 트랜시버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.And a USB transceiver for transmitting and receiving USB data. 제1항에 있어서, 상기 전원은,The method of claim 1, wherein the power source, 휴대 단말기의 TA(Travel Adapter) 또는 USB(Universal Serial Bus) 포트를 통해 인가되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.A portable terminal, characterized in that being applied through a portable adapter (TA) or universal serial bus (USB) port of the portable terminal. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 과전압 방지부의 내압은 적어도 24V 이상인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.The breakdown voltage of the overvoltage protection unit is at least 24V or more. 제1항에 있어서, 상기 과전압 방지부는,The method of claim 1, wherein the overvoltage protection unit, 과전압 차단을 위한 적어도 두 개의 기준전압을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.A portable terminal comprising at least two reference voltages for overvoltage blocking. 제6항에 있어서, 상기 과전압 방지부는,The method of claim 6, wherein the overvoltage protection unit, 컨트롤러의 제어에 의해 처음 일정시간 동안 높은 레벨의 기준전압을 적용하여 과전압을 차단하고, 그 시간 이후에는 낮은 레벨의 기준전압으로 변경하여 과전압을 차단하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.A mobile terminal, characterized in that for over a period of time under control of a controller, an overvoltage is cut off by applying a high level reference voltage, and after that time, the overvoltage is cut off by changing to a low level reference voltage. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,The method of claim 1, wherein the controller, 전원관리 모듈(Power Management IC), 휴대 단말기의 아날로그 모뎀 혹은 디지털 모뎀(Analog or Digital Baseband Modem) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.At least one of a power management module (Power Management IC), an analog modem or a digital modem (Analog or Digital Baseband Modem) of the portable terminal. 제1항에 있어서, 상기 충전기는,The method of claim 1, wherein the charger, 과전압 방지를 위한 적어도 두 개의 스위칭 소자를 이용해 바이패스(Bypass) 모드를 추가한 적어도 두 개의 전원 경로를 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.And at least two power paths in which a bypass mode is added by using at least two switching elements for preventing overvoltage. 휴대 단말기의 TA(Travel Adapter) 또는 USB(Universal Serial Bus)를 통해 전원을 인가받아, 그 전원의 전압이 일정 레벨 이상이면 차단하고 일정 레벨 이하의 전원만 출력하는 과전압 방지부와;An overvoltage protection unit that receives power through a mobile adapter (TA) or a universal serial bus (USB) of the mobile terminal, cuts off a voltage of the power supply above a predetermined level, and outputs only a power below the predetermined level; 컨트롤러의 제어에 의해 상기 과전압 방지부를 통해 출력된 전원으로 배터리 충전을 수행하는 충전기;를 단일 칩의 형태로 구성하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 충전 장치.And a charger configured to perform battery charging with the power output through the overvoltage protection unit under the control of a controller, in the form of a single chip.
KR1020070061806A 2007-06-22 2007-06-22 Portable terminal and it's charging apparatus KR101343581B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070061806A KR101343581B1 (en) 2007-06-22 2007-06-22 Portable terminal and it's charging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070061806A KR101343581B1 (en) 2007-06-22 2007-06-22 Portable terminal and it's charging apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080112844A true KR20080112844A (en) 2008-12-26
KR101343581B1 KR101343581B1 (en) 2013-12-19

Family

ID=40370513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070061806A KR101343581B1 (en) 2007-06-22 2007-06-22 Portable terminal and it's charging apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101343581B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102202117A (en) * 2011-04-22 2011-09-28 中兴通讯股份有限公司 Electronic device with USB (universal serial bus) interface and USB communication starting method thereof
KR101456701B1 (en) * 2013-04-26 2014-11-04 (주)휴매닉스 The case for charging a bettery
KR20180055780A (en) * 2016-08-03 2018-05-25 삼성전자주식회사 Mobile X RAY APPARATUS AND OPERATION METHOD OF THE SAME
US10051718B2 (en) 2016-08-03 2018-08-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Mobile X-ray apparatus and method of operating the same
US10588209B2 (en) 2016-08-03 2020-03-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Mobile X-ray apparatus and method of operating the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102202117A (en) * 2011-04-22 2011-09-28 中兴通讯股份有限公司 Electronic device with USB (universal serial bus) interface and USB communication starting method thereof
KR101456701B1 (en) * 2013-04-26 2014-11-04 (주)휴매닉스 The case for charging a bettery
KR20180055780A (en) * 2016-08-03 2018-05-25 삼성전자주식회사 Mobile X RAY APPARATUS AND OPERATION METHOD OF THE SAME
US10051718B2 (en) 2016-08-03 2018-08-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Mobile X-ray apparatus and method of operating the same
US10588209B2 (en) 2016-08-03 2020-03-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Mobile X-ray apparatus and method of operating the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101343581B1 (en) 2013-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3312969B1 (en) Charging method and electronic devices
US9906061B2 (en) Quick charging mobile terminal, method and system
KR101418129B1 (en) Power surge filtering in over-current and short circuit protection
US7902794B2 (en) Over-voltage protected battery charger with bypass
US20020005707A1 (en) Battery charging
EP2533348B1 (en) Charging system and charging method
EP2043223A2 (en) Battery holder for charging a battery from different sources, and respective battery recharging method
US9110650B2 (en) Electronic device having USB interface and method for starting USB communication with such device
JP2008211966A (en) Circuit and method of operation for electrical power supply
KR101343581B1 (en) Portable terminal and it's charging apparatus
CN107769279B (en) Control method for parallel connection and lap joint of batteries
CN101316044B (en) Charging device capable of providing backward current and inrush current protection
WO2016141572A1 (en) Leakage current detection circuit of terminal, and terminal
KR100734128B1 (en) USB Charging and Data Link system combined with external battery and external memory device
CN117134440B (en) Battery protection circuit, battery protection board and electronic equipment
KR101489137B1 (en) Apparatus for sharing surplus current for increasing charging current for port
US11880253B2 (en) Smartphone and add-on device power delivery system
US20190363549A1 (en) Battery pack having communication terminal isolation function
KR20060086478A (en) Charging circuit for breaking leakage current
KR20150019653A (en) Apparatus for protecting battery over charge
CN112117810B (en) Charging circuit and charging method suitable for hybrid charger
KR102591725B1 (en) Dual output line battery pack
CN104330998A (en) Portable terminal capable of preventing automatic startup under overvoltage condition and method thereof
EP4181345A1 (en) Power regulating circuit, charging device and power supply mode setting method thereof
US20240186788A1 (en) Overvoltage Protection For Data Communication Path

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161124

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171124

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee