KR20130090715A - 전자 장치 및 구동 제어 방법 - Google Patents

전자 장치 및 구동 제어 방법 Download PDF

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Abstract

전자 장치가 개시된다. 본 전자 장치는, 외부의 어댑터로부터 DC 전원을 입력받는 입력부, 입력받은 DC 전원을 저장하는 전지부, 제1 동작 모드 시에 전지부의 전원 또는 입력부로부터 입력받는 전원을 이용하여 구동하고, 제2 동작 모드 시에 전지부 및 입력부로부터 입력받는 전원을 함께 이용하여 구동하는 제1 제어부, 및, 전지부의 상태에 따라 전자 장치가 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한하는 전원 제어부를 포함한다.

Description

전자 장치 및 구동 제어 방법{ELECTRONIC APPARATUS AND METHOD FOR DRIVE CONTROL THEREOF}
본 발명은 전자 장치 및 구동 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전지부의 상태 및 부하 조건에 따라 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 전자 장치 및 구동 제어 방법에 관한 것이다.
노트북은 휴대가 간편하여 개인이 소지하고 이동하며 사용할 수 있는 노트북 크기의 컴퓨터를 말한다. 최근의 노트북은 시스템 부하가 순간적으로 증가할 경우에 시스템에 배터리와 어댑터가 동시에 전력을 공급하는 하이브리드 전력 시스템을 도입하고 있다.
그러나 하이브리드 전력 시스템으로 동작시에 배터리가 노트북에 장착되지 않거나 장착된 배터리의 충전용량이 매우 낮은 경우에는 어댑터에 높은 부하가 그대로 걸려 어댑터에 손상되는 경우가 존재하였다.
구체적으로, 종래의 하이브리드 전력 시스템을 갖는 노트북은 어댑터로부터 입력되는 전원에 대한 늦은 레이튼시(latency)를 갖기 때문에, 어댑터가 OCP 레벨까지 올라가게 되어 어댑터 전압이 떨어지고, 그로 인해 시스템이 비정상 셧다운(shot down)되어 데이터를 읽거나 어댑터의 전격 전력을 초과하는 사항이 발생하는 문제점이 존재하였다. 이러한 문제점에 대해서는 도 8을 참조하여 이하에서 설명한다.
도 8은 종래의 하이브리드 전력 시스템의 문제점을 설명하기 위한 파형도이다.
도 8을 참조하면, 노트북이 어댑터와 배터리의 전원을 동시에 이용하는 하이브리드 전력 시스템(즉, 터보 모드)으로 전환하는 과정에서 순간적으로 어댑터에서 노트북으로 유입되는 전류가 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 전지부의 상태 및 부하 조건에 따라 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 전자 장치 및 구동 제어 방법을 제공하는 데 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전자 장치는, 외부의 어댑터로부터 DC 전원을 입력받는 입력부, 상기 입력받은 DC 전원을 저장하는 전지부, 제1 동작 모드 시에 상기 전지부의 전원 또는 상기 입력부로부터 입력받는 전원을 이용하여 구동하고, 제2 동작 모드 시에 상기 전지부 및 상기 입력부로부터 입력받는 전원을 함께 이용하여 구동하는 제1 제어부, 및, 상기 전지부의 상태에 따라 상기 전자 장치가 상기 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한하는 전원 제어부를 포함한다.
이 경우, 상기 전원 제어부는, 상기 전지부의 충전 상태를 감지하고, 상기 감지된 충전 상태가 기설정된 용량 이하인 경우, 상기 전자 장치가 상기 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 전지부는, 상기 전자 장치와 분리가능하며, 상기 전원 제어부는, 상기 전지부의 장착 유무를 감지하고, 상기 전지부가 상기 전자 장치에 장착되지 않은 경우, 상기 전자 장치가 상기 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 전원 제어부는, 상기 전자 장치의 동작 모드에 따라 상기 입력부를 통하여 입력되는 전원이 선택적으로 상기 제1 제어부에 제공되도록 하고, 상기 전자 장치의 동작 모드 및 상기 전지부의 충전 상태에 따라 상기 입력부를 통하여 입력되는 전원을 통하여 상기 전지부가 충전되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 전자 장치는, 상기 입력부를 통하여 입력되는 전원의 전류를 감지하고, 상기 감지된 전류가 기설정된 전류 이상인 경우, 상기 제1 제어부가 상기 제1 동작 모드의 전력 소비보다 낮은 전력을 소비하는 제3 동작 모드로 동작하도록 하는 비교 회로부를 더 포함한다.
이 경우, 상기 비교 회로부는, 상기 입력부를 통하여 입력되는 전원의 전류 값에 대응되는 전압 값을 생성하는 제1 전압 생성부, 상기 기설정된 전류에 대응되는 기설정된 기준 전압 값을 생성하는 제2 전압 생성부, 및, 상기 제1 전압 생성부 및 상기 제2 전압 생성부 각각의 출력 전압을 비교하고, 상기 비교 결과를 상기 제1 제어부에 제공하는 비교기를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 전원 제어부는, 상기 어댑터의 정격전력의 정보를 취득하고, 상기 취득된 정보에 대응하는 기설정된 기준 전압 값을 생성하도록 상기 제2 전압 생성부를 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 본 전자 장치는, 상기 전자 장치가 제3 동작 모드로 전환되면, 상기 전자 장치가 제3 동작 모드로 동작함을 표시하는 사용자 인터페이스부를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 전자 장치는, 상기 전자 장치가 제2 동작 모드로 전환되고, 제2 동작 모드로의 동작이 기설정된 시간이상 유지되면 경고 메시지를 표시하는 사용자 인터페이스부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1 제어부는, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit) 및 그래픽 처리 장치가 내장된 중앙 처리 장치 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
한편, 본 전자 장치는, 상기 전지부의 상태 및 상기 입력부의 상태에 대한 정보를 상기 제1 제어부에 제공하는 제2 제어부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제2 제어부는, 메인보드 칩셋(main board chipset)인 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1 동작 모드는, 상기 제1 제어부가 기설정된 제1 열 설계 소비전력(Thermal Desing Power)으로 동작하는 모드이고, 상기 제2 동작 모드는, 상기 전지부의 전원 및 상기 입력부로부터 입력받은 전원을 함께 이용하여 상기 제1 제어부가 상기 제1 열 설계 소비 전력보다 높은 제2 열 설계 소비 전력으로 동작하는 모드인 것이 바람직하다.
한편, 본 실시 예에 따른 전자 장치의 구동 제어 방법은, 제어부가 기설정된 제1 열 설계 소비전력으로 동작하는 제1 동작 모드로 구동하는 단계, 상기 전자 장치의 동작 부하에 따라 외부의 어댑터로부터 제공되는 DC 전원 및 전지부의 전원을 이용하여 상기 제1 열 설계 소비전력보다 높은 제2 열 설계 소비 전력으로 동작하는 제2 동작 모드로 전환하는 단계를 포함하고, 상기 전환하는 단계는, 상기 전지부의 상태에 따라 상기 전자 장치가 제2 동작 모드로 전환되는 것이 제한되는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 전환하는 단계는, 상기 전지부의 충전 상태를 감지하고, 상기 감지된 충전 상태가 기설정된 용량 이하인 경우, 상기 전자 장치가 상기 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 전지부는, 상기 전자 장치와 분리가능하며, 상기 전환하는 단계는, 상기 전지부의 장착 유무를 감지하고, 상기 전지부가 상기 전자 장치에 장착되지 않은 경우, 상기 전자 장치가 상기 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한하는 것이 바람직하다.
한편, 본 구동 제어 방법은, 상기 입력부를 통하여 입력되는 전원의 전류를 감지하는 단계, 및, 상기 감지된 전류가 기설정된 전류 이상인 경우, 상기 제어부가 상기 제1 동작 모드의 전력 소비보다 낮은 전력을 소비하는 제3 동작 모드로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 본 구동 제어 방법은, 상기 어댑터의 정격전력의 정보를 취득하는 단계를 더 포함하고, 상기 기설정된 전류는 상기 취득된 정보에 대응하는 전류 값인 것이 바람직하다.
한편, 본 구동 제어 방법은, 상기 전자 장치가 제3 동작 모드로 전환되면, 상기 전자 장치가 제3 동작 모드로 동작함을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit) 및 그래픽 처리 장치가 내장된 중앙 처리 장치 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성도,
도 2는 도 1의 전원부의 구체적인 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 회로도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 모드의 예를 도시한 도면,
도 5는 제2 동작 모드로 동작시 종래의 출력 전압과 본 실시 예에 따른 전자 장치의 출력 전압의 파형도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 7은 도 6의 전원 공급 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도 8은 종래의 하이브리드 전력 시스템의 문제점을 설명하기 위한 파형도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 통신 인터페이스부(110), 저장부(120), 사용자 인터페이스부(130), 제어부(140) 및 전원부(200)로 구성될 수 있다. 여기서 전자 장치는 하이브리드 전력 시스템을 적용할 수 있는 노트북, 태블릿 등일 수 있다.
이러한 전자 장치(100)는 복수의 동작 모드를 갖는다. 여기서, 복수의 동작 모드는 기설정된 제1 열 설계 소비전력으로 동작하는 제1 동작 모드(또는 노멀 모드) 및 제1 열 설계 소비 전력보다 높은 제2 열 설계 소비 전력으로 동작하는 제2 동작 모드(또는 터보 모드)를 포함한다. 제2 동작 모드는 제1 열 설계 소비 전력보다 높은 제2 열 설계 소비 전력으로 동작한다는 점에서, 전자 장치(100)는 어댑터로부터의 전원 및 배터리의 전원을 동시에 이용하는 하이브리드 전력 시스템으로 전원을 공급받는다.
통신 인터페이스부(110)는 전자 장치(100)를 외부 장치에 연결하기 위해 형성되고, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network) 및 인터넷망을 통해 외부 장치에 접속되는 형태뿐만 아니라, 무선 통신(예를 들어, GSM, UMTS, LTE, WiBRO 등의 무선 통신) 방식에 의해서 접속될 수 있다.
저장부(120)는 전자 장치(100)의 구동을 위한 프로그램을 저장한다. 구체적으로, 저장부(120)는 전자 장치(100)의 구동시 필요한 각종 명령어의 집합인 프로그램을 저장할 수 있다. 여기서 프로그램은 특정의 서비스를 제공하기 위한 응용프로그램뿐만 아니라 응용프로그램을 구동시키기 위한 운영프로그램을 포함한다. 저장부(120)는 전자 장치(100) 내의 저장매체 및 외부 저장 매체, 예를 들어, USB 메모리를 포함한 Removable Disk, 네트워크를 통한 웹서버(Web server) 등으로 구현될 수 있다.
사용자 인터페이스부(130)는 전자 장치(100)에서 지원하는 각종 기능을 사용자가 설정 또는 선택할 수 있는 다수의 기능키를 구비하며, 전자 장치(100)에서 제공하는 각종 정보를 표시할 수 있다. 사용자 인터페이스부(130)는 터치패드 등과 같이 입력과 출력이 동시에 구현되는 장치로 구현될 수 있고, 마우스 및 모니터의 결합을 통한 장치로도 구현이 가능하다.
사용자 인터페이스부(130)는 전자 장치(100)의 현재 동작 모드에 대한 정보를 표시할 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스부(130)는 전자 장치(100)가 제3 동작 모드로 전환되는 경우, 전자 장치(100)가 제3 동작 모드로 전환됨을 표시할 수 있다. 그리고 사용자 인터페이스부(130)는 전자 장치(100)가 제2 동작 모드로 전환되는 경우, 전자 장치(100)가 제2 동작 모드로 전환됨을 표시할 수 있으며, 제2 동작 모드로의 동작 시간을 표시할 수 있다. 여기서 제3 동작 모드는 제1 동작 모드의 전력 소비보다 낮은 전력을 소비하는 동작 모드이다.
그리고 사용자 인터페이스부(130)는 전원 상태에 대한 정보를 표시할 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스부(130)는 어댑터의 연결 유무, 전지부의 장착 유무, 전지부의 충전 상태 등에 대한 전원 상태 정보를 사용자에게 표시할 수 있다.
제어부(140)는 전자 장치(100) 내의 각 구성에 대한 제어를 수행한다. 구체적으로, 제어부(140)는 제1 제어부(141) 및 제2 제어부(143)로 구현될 수 있다. 여기서 제1 제어부(141)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit) 및 그래픽 처리 장치가 내장된 중앙 처리 장치일 수 있으며, 제2 제어부(143)는 메인보드 칩셋일 수 있다. 제1 제어부(141) 및 제2 제어부(143)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
전원부(200)는 전자 장치(100)에 포함된 각 구성에 전원을 공급한다. 전원부(200)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 2를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 2는 도 1의 전원부의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 전원부(200)는 입력부(210), 전지부(220), 전원 제어부(230), 비교 회로부(240), 제1 출력부(250) 및 제2 출력부(260)로 구성될 수 있다.
입력부(210)는 외부의 어댑터(10)로부터 DC 전원을 입력받는다.
전지부(220)는 입력받은 DC 전원을 저장한다. 구체적으로, 전지부(220)는 이차전지를 포함하고, 입력부(210)를 통하여 입력받은 DC 전원을 이차전지에 충전한다. 여기서 이차 전지는 니켈 전지, 카드늄 전지, 니켈-카드늄 전지 등일 수 있다. 그리고 전지부(220)는 전자 장치(100) 내의 각 구성에 전원을 공급할 수 있다.
전원 제어부(230)는 전자 장치의 동작 모드 및 전지부의 충전 상태에 따라 입력부(210)를 통하여 입력되는 전원을 통하여 전지부(220)가 충전되도록 한다. 구체적으로, 전원 제어부(230)는 전자 장치(100)가 제1 동작 모드로 동작하고(보다 구체적으로 제2 동작 모드 이외의 동작 모드로 동작하는 경우), 입력부(210)를 통하여 DC 전원을 입력받으면, 입력부(210)를 통하여 입력받은 DC 전원을 이용하여 전지부(220)가 충전되도록 할 수 있다.
그리고 전원 제어부(230)는 전자 장치(100)의 동작 모드가 제2 동작 모드이거나, 전지부(220)의 충전 상태가 풀 충전 상태(또는 완충 상태)이면, 입력부(210)를 통하여 DC 전원이 입력되는 경우에도 전지부(220)에 충전이 수행되지 않도록 할 수 있다.
그리고 전원 제어부(230)는 전자 장치(100)의 동작 모드에 따라 입력부(210)를 통하여 입력되는 전원이 선택적으로 제1 제어부(141)에 제공되도록 한다. 구체적으로, 전원 제어부(230)는 전자 장치(100)가 제2 동작 모드로 동작하는 경우에는 입력부(210)를 통하여 입력되는 전원과 전지부(220)의 전원이 제1 제어부(141)에 함께 제공되도록 할 수 있다. 즉, 전원 제어부(230)는 제2 동작 모드시에 하이브리드 전력 시스템으로 제1 제어부(141)에 전원이 공급되도록 전원부(200) 내의 각 구성을 제어할 수 있다.
그리고 전원 제어부(230)는 전원 제어부(230)는 전지부(220)의 상태에 따라 전자 장치(100)가 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한한다. 구체적으로, 전원 제어부(230)는 전지부(220)의 충전 상태 및 장착 상태를 감지하고, 감지된 충전 상태가 기설정된 용량 이하인 경우나 전지부(220)가 전자 장치(100)에 장착되지 않은 경우, 전자 장치(100)가 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한할 수 있다. 본 실시 예에서는 전원 제어부(230)가 전자 장치(100)가 제2 동작 모드로 전환되는 것을 방지하는 것으로 설명하였지만, 구현시에 이러한 기능은 후술할 제1 제어부(141) 또는 제2 제어부(143)에서 수행하는 형태로도 구현될 수 있다.
그리고 전원 제어부(230)는 입력부(210)를 통하여 연결된 어댑터의 ID 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 전원 제어부(230)는 취득된 ID 정보에 대응되는 기준 전압이 생성되도록 비교 회로부(240)를 제어할 수 있다.
비교 회로부(240)는 입력부(210)를 통하여 입력되는 전원이 기설정된 전류 값 이상인 경우, 전자 장치(100)가 제3 동작 모드로 동작하도록 이에 대한 정보를 제어부(140)에 제공한다. 구체적으로, 비교 회로부(240)는 입력부를 통하여 입력되는 전원의 전류를 감지하고, 감지된 전류가 기설정된 전류 이상인 경우, 제1 제어부가 제3 동작 모드로 동작하도록 한다. 여기서, 제3 동작 모드는 제1 동작 모드의 전력 소비보다 낮은 전력을 소비하는 동작 모드이다. 비교 회로부(240)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
제1 출력부(250)는 전자 장치(100) 내의 각 구성에 전원을 공급한다. 구체적으로, 제1 출력부(250)는 전자 장치(100)가 제1 동작 모드로 동작시에 입력부(210)를 통하여 입력된 전원 또는 전지부(220)의 전원을 선택적으로 전자 장치(100) 내의 각 구성에 공급한다. 그리고 제1 출력부(250)는 전자 장치(100)가 제2 동작 모드로 동작시에 입력부(210)를 통하여 입력된 전원 및 전지부(220)의 전원을 함께 제어부(140)에 제공할 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 하나의 제1 출력부(250)를 통하여 전자 장치(100) 내의 각 구성에 전원이 공급되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 구현시에는 복수의 출력부를 통하여 전자 장치(100) 내의 각 구성에 전원을 공급하는 형태로도 구현될 수 있다.
제2 출력부(260)는 전지부(220)의 상태 및 입력부(210)의 상태에 대한 정보를 제어부(140)에 제공한다.
그리고 제2 출력부(260)는 입력부(210)를 통하여 입력되는 전류가 기설정된 전류 값 이상인 경우, 제3 동작 모드로 변경되어야 함을 알리는 정보를 제어부(140, 보다 구체적으로는 제1 제어부(141)에 제공한다. 본 실시 예에서는 제2 출력부(260)를 통하여 각종 정보가 제어부에 제공되는 것으로 설명하였지만, 구현시에 각종 정보는 직접 제어부(140)에 제공되는 형태로도 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 회로도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(100)는 전지부(220), 전원 제어부(230), 비교 회로부(240), 제1 제어부(141) 및 제2 제어부(143)로 구성될 수 있다.
제1 제어부(141)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit) 및 그래픽 처리 장치가 내장된 중앙 처리 장치일 수 있다.
그리고 제1 제어부(141)는 전자 장치(100)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제1 제어부(141)는 통상적으로 전자 장치(100)가 제1 동작 모드로 동작하도록 제어할 수 있으며, 높은 부하가 필요한 경우 선택적으로 전자 장치(100)가 제2 동작 모드로 동작하도록 할 수 있으며, 부하 저감이 필요한 경우 선택적으로 전자 장치(100)가 제3 동작 모드로 동작하도록 할 수 있다.
이때, 제1 제어부(141)는 전지부(220) 및 입력부(210)의 상태에 기초하여 제2 동작 모드로의 전환을 결정할 수 있다. 상술한 바와 같이 제2 동작 모드로 동작시에는 어댑터의 전원 및 배터리의 전원을 동시에 이용하는 하이브리드 전력 시스템으로 전원을 공급받으며, 이때, 전지부(220)가 전자 장치(100)에 장착되지 않거나 전지부(220)의 충전 용량이 기설정된 양 이하인 경우에는 어댑터의 정력전력 초과가 발생할 수 있는바, 제1 제어부(141)는 전지부(220)가 전자 장치(100)에 장착되어 있고, 전지(220)의 충전 용량이 기설정된 용량 이상이며 입력부(210)를 통하여 DC 전원이 공급되고 있는 경우에만 전자 장치(100)의 동작 모드를 제1 동작 모드에서 제2 동작 모드로 전환되도록 할 수 있다. 전지부(220) 및 입력부(210)의 상태에 따른 구체적인 제1 제어부(141)의 동작 상태에 대해서는 도 4에 도시하였다.
제1 제어부(141)는 높은 부하가 필요한 상황이라고 판단되는 경우에도 전지부(220)가 전자 장치(100)에 장착되어 있지 않고, 장착되어 있는 경우에도 전지부(220)의 충전 용량이 기설정된 용량 이하이고, 입력부(210)를 통하여 DC 전원이 공급되지 않는 경우에는 제2 동작 모드로의 전환을 제한할 수 있다.
그리고 제1 제어부(141)는 높은 부하가 필요한 상황이 종료되거나, 제2 동작 모드로의 동작이 기설정된 시간이상 유지된 경우에는, 전자 장치(100)의 동작 모드가 제2 동작 모드에서 제1 동작 모드로 전환되도록 할 수 있다.
그리고 제1 제어부(141)는 비교 회로부(240)로부터 제3 동작 모드로의 전환이 필요함을 알리는 정보가 입력되면, 전자 장치(100)의 동작 모드가 제3 동작 모드로 전환되도록 할 수 있다. 여기서 제3 동작 모드는, 제1 동작 모드 시의 제1 제어부의 성능에 대비하여 대략 75%로 동작하도록 하는 동작 모드이다.
제2 제어부(143)는 전원 제어부(230)로부터 전지부 및 입력부의 상태에 대한 정보를 입력받고, 입력받은 전지부 및 입력부의 상태에 대한 정보를 제1 제어부(143)에 제공할 수 있다. 이러한 제2 제어부(143)는 메인보드 칩셋(main board chipset)일 수 있다.
전원 제어부(230)는 어댑터 전류 감지부(231), 충전 전류 감지부(233), 비교 회로 제어부(235), 어댑터 제어부(237)로 구성될 수 있다.
어댑터 전류 감지부(231)는 입력부(210)를 통하여 입력되는 전원의 전류 크기를 감지할 수 있다. 구체적으로, 어댑터 전류 감지부(231)는 외부의 저항을 이용하여 입력부(210)는 통하여 입력되는 전원의 전류 값을 감지할 수 있다. 감지된 전류 값은 제2 제어부(143)에 제공될 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 감지된 전류 값이 제2 제어부(143)로 제공되는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 감지된 전류 값이 기설정된 범위 내인지 여부만을 제2 제어부(143)로 제공하는 형태로도 구현될 수 있다.
충전 전류 감지부(233)는 전지부(220)로 공급되는 전류의 크기를 감지할 수 있다. 구체적으로, 충전 전류 감지부(233)는 전지부(220)로 공급되는 전원의 충전 전류 값을 외부의 저항을 이용하여 감지할 수 있다. 감지된 충전 전류 값은 제2 제어부(143)에 제공될 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 감지된 충전 전류 값이 제2 제어부(143)로 제공되는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 감지된 충전 전류 값이 기설정된 범위 내인지 여부만을 제2 제어부(143)로 제공하는 형태로도 구현될 수 있다.
비교회로 제어부(234)는 어댑터로부터 제공받은 ID 정보에 기초하여 어댑터의 전격 전력을 판단하고, 전격 전력에 대응되는 전격 전류를 계산하고, 계산된 전력 전류에 대응되는 기준 전압이 생성되도록 비교 회로부(240)의 제2 전압 생성부(232)를 제어할 수 있다. 본 실시 예에서는 어댑터로부터 ID 정보를 제공받고 이를 이용하여 기준 전압을 조정하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 어댑터로부터 직접 전격 전력 또는 전력 전류의 정보를 입력받는 형태로도 구현할 수 있으며, 어댑터 전류 감지부(231)에서 감지된 전류에 기초하여 기준 전압을 조정하는 형태로도 구현될 수 있다.
어댑터 제어부(237)는 어댑터의 입력 전류를 제한하도록 하는 정보를 어댑터에 제공한다. 구체적으로, 어댑터 제어부(237)는 DAC 포트를 이용하여 어댑터(10)의 입력 전류가 제한되도록 할 수 있다.
비교 회로부(240)는 어댑터의 입력 전류가 기설정된 전류 값 이상인 경우 이에 대한 정보를 제1 제어부(141)에 직접 하드웨어 방식으로 제공한다. 구체적으로, 비교 회로부(240)는 제1 전압 생성부(241), 제2 전압 생성부(242) 및 비교기(243)로 구성될 수 있다.
제1 전압 생성부(241)는 입력부(210)를 통하여 입력되는 전원의 전류 값에 대응되는 전압 값을 생성한다. 구체적으로, 제1 전압 생성부(241)는 어댑터 전류 감지부(231)에서 감지된 전류 크기에 대응되는 전압 값을 생성할 수 있다. 본 실시 예에서는 어댑터 전류 감지부(231)에서 감지된 전류 크기를 이용하는 예만을 설명하였지만, 구현시에는 어댑터 전류 감지부(231)에 연결된 저항의 전압 값을 직접 이용하는 형태로도 구현할 수 있다.
제2 전압 생성부(242)는 기설정된 전류에 대응되는 기설정된 기준 전압을 생성한다. 구체적으로, 제2 전압 생성부(242)는 연결된 어댑터(10)의 전격 전력에 대응되는 전압 값을 생성할 수 있다. 도시된 예에서는 직렬 연결된 복수의 저항 라인 좌측에 별도의 스위칭 소자 및 저항을 이용하여 전압 값을 변경할 수 있는 형태만을 도시하였지만, 구현시에는 가변 저항을 이용할 수도 있으며, 복수의 스위칭 소자 및 저항을 이용하여 전압 값을 변경하는 형태로도 구현할 수 있다.
비교기(243)는 제1 전압 생성부(241) 및 제2 전압 생성부(242) 각각의 출력 전압을 비교하고, 비교 결과를 제1 제어부(141)에 제공한다. 구체적으로, 비교기(243)는 제1 전압 생성부(241)의 출력 전압이 제2 전압 생성부(242)의 출력 전압보다 크면, 어댑터(10)의 전력 전력보다 전력을 출력하고 있는 것으로 판단하고, 이에 대한 정보(PROCHOT#)를 제1 제어부(141)에 제공할 수 있다.
이와 같이 본 실시 예에서는 하드웨어로 구현되는 별도의 비교 회로부를 구비하는바, 1mS 이내에 순간적으로 급변동하는 시스템의 부하 변동에 대응하여 신속하게 시스템의 부하를 제한할 수 있게 된다. 이와 같은 본원의 효과에 대해서는 도 5를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 5는 제2 동작 모드로 동작시 종래의 출력 전압과 본 실시 예에 따른 전자 장치의 출력 전압의 파형도이다. 구체적으로, 도 5a는 종래의 출력 전압이고, 도 5b는 본 실시 예에 따른 전자 장치의 출력 전압의 파형도이다.
도 5a를 참조하면, 종래에는 어댑터 정격을 훨씬 초과하는 80W의 `파워가 출력된다.
그러나 도 5b를 참조하면, 어댑터 정격을 초과하는 상황이 순간적으로 발생하는 경우라도, 비교 회로부의 동작에 의하여 어댑터의 출력이 60W로 제한되는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 먼저, 전자 장치(100)는 기설정된 제1 열 설계 소비전력으로 동작하는 제1 동작 모드로 구동중이다.
제1 동작 모드로 구동시에 전지부의 상태를 판단한다(S610). 구체적으로, 전자 장치(100)에 전지부가 장착되어 있는지, 전지부가 장착되어 있는 경우, 전지부의 충전 용량이 기설정된 용량 이상인지를 판단할 수 있다.
그리고 판단된 전지부 상태에 따라 동작 모드를 조정한다(S620). 구체적으로, 전자 장치(100)의 동작 부하가 높아 제2 동작 모드로 전환될 필요가 있는 경우, 전지부가 장착되어 있고, 전지부의 충전 용량이 기설정된 용량 이상인 경우에만 제2 동작 모드로 전환할 수 있다.
그리고 입력부(210)를 통하여 입력되는 전원의 전류를 감지한다(S630).
그리고 감지된 입력 전류에 기초하여 동작 모드를 조정한다(S640). 구체적으로, 감지된 전류가 기설정된 전류 이상인 경우, 제어부가 제1 동작 모드의 전력 소비보다 낮은 전력을 소비하는 제3 동작 모드로 전환할 수 있다.
도 7은 도 6의 전원 공급 방법을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 어댑터가 연결되었는지를 판단한다(S705).
어댑터가 연결되어 있지 않은 경우(S705-N), 전자 장치(100)는 정상 모드(즉, 제1 동작 모드)로 동작한다. 이때, 전자 장치(100)는 전지부(220)의 전원을 이용하여 구동된다.
반면에, 어댑터가 연결되어 있는 경우(S705-Y), 배터리가 장착되어 있는지를 판단하고(S715), 배터리가 장착되어 있는 경우(S715-Y), 배터리의 충전 용량이 기설정된 용량 이상인지를 판단한다(S720).
배터리가 장착되어 있지 않고, 배터리의 충전 용량이 기설정된 용량 미만인 경우(S715-N, S720-N)에는 하이브리드 전력 시스템으로 전원이 공급되지 않도록 설정할 수 있다(S750).
한편, 기설정된 용량 이상이 충전된 배터리가 장착되어 있는 경우에는 시스템의 소비 전력이 어댑터의 소비 전력 이하인지를 판단하고(S725), 시스템의 소비 전력이 어댑터의 소비 전력 이하이면(S735-Y), 하이브리드 전력 시스템으로 전원을 공급할 수 있다. 즉, 제2 동작 모드로 동작할 수 있다.
그리고 제2 동작 모드로 전환되면, 제2 동작 모드의 동작이 기설정된 시간 이상 유지되었는지를 판단하고(S740), 기설정된 시간 이상이면 제2 동작 모드가 제1 동작 모드로 전환되도록 하는 경로 메시지를 표시할 수 있다(S745).
한편, 하이브리드 전력 시스템으로 전원이 공급되지 않도록 설정되어 있는 경우에도, 시스템의 소비 전력이 어댑터의 소비 전력 이하인지를 판단하고(S753), 시스템의 소비 전력이 어댑터의 정격 전력 이하인 경우에는 일반 모드로 동작하도록 설정할 수 있다(S765).
반면에, 시스템의 소비 전력이 어댑터의 정격 전력 이상인 경우에는 제3 동작 모드로 전환되도록 Prochot#를 동작시킬 수 있다(S760).
따라서, 본 실시 예에 따른 구동 제어 방법은 안정적으로 전자 장치(100)에 전원을 공급할 수 있으며, 비교적 간단한 회로 구성을 이용하여 순간적으로 급변동하는 시스템의 부하 변동에 대해서도 용이하게 대처할 수 있게 된다. 도 6 및 도 7과 같은 구동 제어 방법은 도 1의 구성을 가지는 전자 장치상에서 실행될 수 있으며, 그 밖의 구성을 가지는 전자 장치상에서도 실행될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 될 것이다.
100: 전자 장치 110: 통신 인터페이스부
120: 저장부 130: 사용자 인터페이스부
140: 제어부 200: 전원부
210: 입력부 220: 전지부
230: 전원 제어부 240: 비교 회로부
250: 제1 출력부 260: 제2 출력부

Claims (20)

  1. 복수의 동작 모드를 갖는 전자 장치에 있어서,
    외부의 어댑터로부터 DC 전원을 입력받는 입력부;
    상기 입력받은 DC 전원을 저장하는 전지부;
    제1 동작 모드 시에 상기 전지부의 전원 또는 상기 입력부로부터 입력받는 전원을 이용하여 구동하고, 제2 동작 모드 시에 상기 전지부 및 상기 입력부로부터 입력받는 전원을 함께 이용하여 구동하는 제1 제어부; 및
    상기 전지부의 상태에 따라 상기 전자 장치가 상기 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한하는 전원 제어부;를 포함하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 제어부는,
    상기 전지부의 충전 상태를 감지하고, 상기 감지된 충전 상태가 기설정된 용량 이하인 경우, 상기 전자 장치가 상기 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한하는 것을 특징을 하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전지부는, 상기 전자 장치와 분리가능하며,
    상기 전원 제어부는,
    상기 전지부의 장착 유무를 감지하고, 상기 전지부가 상기 전자 장치에 장착되지 않은 경우, 상기 전자 장치가 상기 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전원 제어부는,
    상기 전자 장치의 동작 모드에 따라 상기 입력부를 통하여 입력되는 전원이 선택적으로 상기 제1 제어부에 제공되도록 하고,
    상기 전자 장치의 동작 모드 및 상기 전지부의 충전 상태에 따라 상기 입력부를 통하여 입력되는 전원을 통하여 상기 전지부가 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 입력부를 통하여 입력되는 전원의 전류를 감지하고, 상기 감지된 전류가 기설정된 전류 이상인 경우, 상기 제1 제어부가 상기 제1 동작 모드의 전력 소비보다 낮은 전력을 소비하는 제3 동작 모드로 동작하도록 하는 비교 회로부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비교 회로부는,
    상기 입력부를 통하여 입력되는 전원의 전류 값에 대응되는 전압 값을 생성하는 제1 전압 생성부;
    상기 기설정된 전류에 대응되는 기설정된 기준 전압 값을 생성하는 제2 전압 생성부; 및
    상기 제1 전압 생성부 및 상기 제2 전압 생성부 각각의 출력 전압을 비교하고, 상기 비교 결과를 상기 제1 제어부에 제공하는 비교기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전원 제어부는,
    상기 어댑터의 정격전력의 정보를 취득하고, 상기 취득된 정보에 대응하는 기설정된 기준 전압 값을 생성하도록 상기 제2 전압 생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치가 제3 동작 모드로 전환되면, 상기 전자 장치가 제3 동작 모드로 동작함을 표시하는 사용자 인터페이스부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치가 제2 동작 모드로 전환되고, 제2 동작 모드로의 동작이 기설정된 시간이상 유지되면 경고 메시지를 표시하는 사용자 인터페이스부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어부는, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit) 및 그래픽 처리 장치가 내장된 중앙 처리 장치 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전지부의 상태 및 상기 입력부의 상태에 대한 정보를 상기 제1 제어부에 제공하는 제2 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 제어부는, 메인보드 칩셋(main board chipset)인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 동작 모드는,
    상기 제1 제어부가 기설정된 제1 열 설계 소비전력(Thermal Desing Power)으로 동작하는 모드이고,
    상기 제2 동작 모드는,
    상기 전지부의 전원 및 상기 입력부로부터 입력받은 전원을 함께 이용하여 상기 제1 제어부가 상기 제1 열 설계 소비 전력보다 높은 제2 열 설계 소비 전력으로 동작하는 모드인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  14. 복수의 동작 모드를 갖는 전자 장치의 구동 제어 방법에 있어서,
    제어부가 기설정된 제1 열 설계 소비전력으로 동작하는 제1 동작 모드로 구동하는 단계; 및
    상기 전자 장치의 동작 부하에 따라 외부의 어댑터로부터 제공되는 DC 전원 및 전지부의 전원을 이용하여 상기 제1 열 설계 소비전력보다 높은 제2 열 설계 소비 전력으로 동작하는 제2 동작 모드로 전환하는 단계;를 포함하고,
    상기 전환하는 단계는,
    상기 전지부의 상태에 따라 상기 전자 장치가 제2 동작 모드로 전환되는 것이 제한되는 것을 특징으로 하는 구동 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전환하는 단계는,
    상기 전지부의 충전 상태를 감지하고, 상기 감지된 충전 상태가 기설정된 용량 이하인 경우, 상기 전자 장치가 상기 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한하는 것을 특징을 하는 구동 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 전지부는, 상기 전자 장치와 분리가능하며,
    상기 전환하는 단계는,
    상기 전지부의 장착 유무를 감지하고, 상기 전지부가 상기 전자 장치에 장착되지 않은 경우, 상기 전자 장치가 상기 제2 동작 모드로 전환되는 것을 제한하는 것을 특징으로 하는 구동 제어 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 입력부를 통하여 입력되는 전원의 전류를 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 전류가 기설정된 전류 이상인 경우, 상기 제어부가 상기 제1 동작 모드의 전력 소비보다 낮은 전력을 소비하는 제3 동작 모드로 전환하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 어댑터의 정격전력의 정보를 취득하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 기설정된 전류는 상기 취득된 정보에 대응하는 전류 값인 것을 특징으로 하는 구동 제어 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 전자 장치가 제3 동작 모드로 전환되면, 상기 전자 장치가 제3 동작 모드로 동작함을 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 제어 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit) 및 그래픽 처리 장치가 내장된 중앙 처리 장치 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 구동 제어 방법.
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