KR20120113333A - 유에스비 충전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PC 파워의 전원을 이용하여 외부 휴대 전자 장치에 전원을 공급할 수 있는 USB 충전 장치에 관한 것이다. PC 파워와 직접 연결할 수 있는 전원 커넥터, 충전 저항, 충전 표시 LED로 구성되는 충전 회로 보드, USB 커넥터로 구성된다.

Description

유에스비 충전 장치 {USB battery charging equipment }

본 발명의 기술 분야는 PC 전원을 이용하여 휴대폰, 스마트폰 등 외부 배터리를 충전하는 USB 충전 장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰, 스마트폰을 PC와 연결할 때 USB 케이블로 연결하여 데이터 전송과 동시에 전원 공급으로 충전을 할 수 있었다. 그러나, 휴대폰, 스마트폰의 CPU, 메모리, 화면이 고성능으로 발전하면서 배터리 또한 대용량이 필요하지만 일반적인 USB 포트의 경우 500mA로 충전이 안 되거나 시간이 매우 오래 걸리는 문제가 생겼다.

USB 포트는 메인보드의 전원 제한 회로에 묶여 충분한 전원을 가져오지 못하여 USB 포트 전원 2개를 묶어 사용하거나, 메인 보드에서 허용 전류를 800mA로 상향시켜 주는 정도로 사용하지만 4000mA 이상의 배터리를 갖는 스마트폰 등에는 충분한 전원 공급이 될 수 없다.

또, 휴대용 외장 하드의 경우 USB 전원을 사용하게 되는데, 충분한 전원 공급이 되지 않아 별도의 외부 어답터를 사용해야 하는 불편이 있다.

PC에 전원을 공급하는 PC 파워는 12V, 5V, 3.3V 등 다양한 전원을 20A 이상 충분히 공급할 수 있어 메인보드를 거치지 않을 경우 외부 기기 충전에는 충분한 전류를 공급할 수 있다.

USB 장치를 꽂을 경우 장치를 구분하여 PC 파워를 충전 전류로 흘려 충전하는 등록특허 10-0932481 "유에스비 전원 공급 장치 및 그 방법" 등이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 데이터와 전원을 함께 전송하는 USB 장치와 구별하여 PC 파워를 직접 연결하여 전원을 공급하는 USB 충전 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결 수단으로 메인보드를 거치지 않고 PC 파워와 직접 연결할 수 있는 전원 케이블, 외부 장치 충전에 필요한 충전 표시 LED, 충전 저항을 포함하는 충전 보드, USB 케이블을 꽂을 수 있는 USB 커넥터로 구성된다.

본 발명의 효과는 외부 USB 커넥터를 사용하는 모든 휴대 장치의 배터리를 PC 파워로 간단하고 빠르게 충전할 수 있고, 별도의 회로가 필요하지 않아 저렴하면서 노이즈가 상대적으로 없는 안정적인 충전기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 USB 충전기

본 발명은 충전 표시 LED, 충전 저항, 전원 커넥터, USB 커넥터로 구성된다.

도 1에서, 전원 커넥터(12)는 PC 파워에서 기기 전원, 상시 전원을 연결할 수 있도록 충전 보드에 구성된다.

일반적인 휴대폰, 스마트폰의 경우 정전압 5V 직류 전원에 충전되도록 구성되어 있고 전류는 400~4000mA 정도이고, 내부에 배터리 과충전 폭발을 방지하기 위하여 과충전 방지 회로, 과전류 차단 회로가 구성된다. 그러나, 고성능 CPU, 밝은 LCD 화면 구성으로 배터리 소모가 많아 1000mA 이상의 고용량 배터리를 적용하고 있으나 일반적인 USB 포터 전류는 800mA 이하로 충분하게 공급하지 못하고 있다.

일반적인 PC 파워는 400W 이상으로 구성되고, 5V 기기 전원으로 20A, 상시 전원(5VSB)으로 5V, 2A 이상을 제공하고 있다. 따라서, 전원 커넥터는 PC 파워의 기기 전원 또는 상시 전원을 선택 연결하여 2A 이상 충분한 전류를 공급할 수 있고 PC 파워에 과전류, 단락 등에 대한 회로가 내장되어 문제가 있을 경우 차단되게 된다.

또, 고용량의 배터리의 경우 내부에 과충전 방지회로, 과전류 차단회로가 내장되어 충전 장치에 별도의 과전류 차단, 과충전 방지회로가 필요하지 않게 된다.

최근 USB 커넥터를 이용한 휴대 장치는 데이터 단자의 고유 저항 전류를 인식하여 충전기 여부를 확인하게 된다. 예를 들면, 미국의 애플사의 아이폰의 경우 50KΩ, 100KΩ, 150KΩ의 저항이 필요하고, 삼성 전자 갤럭시 탭의 경우 10KΩ, 33KΩ의 충전 저항이 필요하다.

따라서, 본 발명의 충전 저항(11)은 제조사에 따라 다른 저항 조합을 1개 이상 구성하여 제조사별 USB 커넥터(13)를 제공하여 1개의 장치로 여러 회사 제품을 충전할 수 있다.

충전 표시 LED(10)는 각 USB 커넥터(13)에 전원이 공급될 경우 LED로 표시하고, 충전 장치를 연결할 경우 충전 여부를 표시하는 회로로 구성하여 외부에 표시하게 된다.

USB 커넥터(13)은 1개 이상으로 구성하여 동시에 여러 외부 기기를 꽂아 충전하거나, 외부 기기 전원을 공급받아 사용할 수 있게 된다. USB 커넥터는 내부 충전 저항에 따라 각 제조사별로 구성하여 1개 장치로 여러 외부 기기를 충전, 전기 공급을 할 수 있다.

휴대용 전자 장치가 급격히 늘어나 여러 환경에서 편리하게 충전할 수 있는 인프라 구축이 필요하다. 기존 PC 내 외부에 PC 전원을 이용할 경우 충분한 전류로 여러 제조사의 전자 장치를 충전, 전기 공급을 할 수 있는 매우 값싼 충전기를 제공할 수 있게 된다.

10 : 충전 표시 LED, 11 : 충전 저항, 12 : 전원 커넥터, 13 : USB 커넥터

Claims (3)

1. 휴대용 전기 장치 배터리 충전기에서,
   PC 파워 전원에 케이블로 직접 연결할 수 있는 전원 커넥터;
   상기 커넥터에 PC 파워의 DC 전원이 공급될 경우를 외부 장치를 충전할 수 있도록 표시하는 충전 표시 LED와 외부 휴대용 전기 장치 충전 상태를 인식할 수 있도록 하는 충전 저항으로 구성되는 충전 회로 보드;
   상기 충전 회로 보드와 외부 휴대용 전자 장치를 USB 케이블로 전원을 연결할 수 있는 USB 커넥터로 구성되는 USB 충전 장치
   
2. 제 1항에 있어서,
   충전 회로 보드의 충전 저항은 2가지 이상의 저항 조합으로 구성하여, 2가지 이상의 휴대용 전기 장치 배터리 충전을 각각 인식할 수 있는 것을 특징으로 하는 USB 충전 장치
   
3. 제 1항에 있어서,
   전원 커넥터는 PC 파워 전원의 상시 전원(VSB)을 연결하여 PC가 끄진 상태에서도 충전이 가능 하는 것을 특징으로 하는 USB 충전 장치
   

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