KR20180092554A

KR20180092554A - 전력 전송 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20180092554A
Application number: KR1020170018410A
Authority: KR
Inventors: 김경원; 김동조; 박한석; 박세호; 윤용상
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-02-10
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2018-08-20

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 송신 장치는, 전력 수신 장치로부터 상기 전력 수신 장치의 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 통신 안테나, 무선 충전을 위한 전력 신호를 생성하는 신호 생성기(signal generator), 상기 전력 송신 장치의 외부로부터 공급되는 전압에 기초하여 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 전력 증폭 회로(power amplification circuit), 상기 전력 증폭 회로로 공급되는 상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호를 생성하는 제어 회로(control circuit), 및 상기 증폭된 송신 전력을 전력 송신 안테나를 통해 상기 전력 수신 장치로 송신하는 전력 송신 회로(power transmission circuit)를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하도록 설정될 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

전력 전송 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR POWER TRANSMISSION}

본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 무선 충전 기술과 관련된다.

최근, 스마트폰과 같은 전자 장치를 중심으로 전자기유도 방식 또는 자기공명을 이용한 무선 충전 기술이 보급되고 있다. 전력 송신 장치(power transmitting unit, PTU)(예: 무선 충전 패드)와 전력 수신 장치(power receiving unit, PRU)(예: 스마트폰)가 일정 거리 이내로 접근하면, 전력 송신 장치의 전송 코일과 전력 수신 장치의 수신 코일 사이의 전자기 유도나 공진 현상에 의해 전력 수신 장치의 배터리가 충전될 수 있다. 전력 송신 장치는 전력 수신 장치에 의해 요구되는 전력 레벨에 따라 가변적으로 출력 전력을 제어해야 한다.

전력 송신 장치는 전력 수신 장치에 의해 요구되는 전력에 따라 전력 제어 변경 시, EMI(electromagnetic interference)가 발생할 수 있다. 또한, 전력 생성 회로에서 생성된 전압을 가변 DC/DC 변환기를 이용하여 전력 제어 변경 시, 상기 DC/DC 변환기에서 전력 손실이 발생할 수 있다.

본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 전술한 문제 및 본 문서에서 제기되는 과제들을 해결하기 위한 전력 송신 장치를 제공하고자 한다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전력 송신 장치는, 전력 수신 장치로부터 상기 전력 수신 장치의 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 통신 안테나, 무선 충전을 위한 전력 신호를 생성하는 신호 생성기(signal generator), 상기 전력 송신 장치의 외부로부터 공급되는 전압에 기초하여 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 전력 증폭 회로(power amplification circuit), 상기 전력 증폭 회로로 공급되는 상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호를 생성하는 제어 회로(control circuit), 및 상기 증폭된 송신 전력을 전력 송신 안테나를 통해 상기 전력 수신 장치로 송신하는 전력 송신 회로(power transmission circuit)를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하도록 설정될 수 있다.

또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전력 송신 장치의 전력 송신 방법은, 전력 수신 장치의 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 동작, 무선 충전을 위한 전력 신호를 생성하는 동작, 상기 전력 송신 장치의 외부로부터 공급되는 전압에 기초하여 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 동작, 상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호를 생성하는 동작, 상기 증폭된 송신 전력을 상기 전력 수신 장치로 송신하는 동작, 및 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전력 송신 장치는, 전력 수신 장치로부터 상기 전력 수신 장치의 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 통신 안테나, 무선 충전을 위한 전력 신호를 생성하는 신호 생성기(signal generator), 상기 전력 신호를 변조하는 제1 변조 신호를 생성하는 제어 회로(control circuit), 상기 제1 변조 신호에 의해 변조된 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 전력 증폭 회로(power amplification circuit), 및 상기 증폭된 송신 전력을 전력 송신 안테나를 통해 전력 수신 장치로 송신하는 전력 송신 회로(power transmission circuit)를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하도록 설정될 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 충전 시스템의 효율이 증가할 수 있다. 또한, 전력 송신 장치의 발열이 감소할 수 있다. 또한, 전력 송신 장치의 EMI(electromagnetic interference)를 개선할 수 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1a는 일 실시 예에 따른 무선 충전 환경을 나타낸다.
도 1b는 다른 실시 예에 따른 무선 충전 환경을 나타낸다.
도 1c는 일 실시 예에 따른 브릿지 회로(bridge circuit)의 구성을 나타낸다.
도 2는 또 다른 실시 예에 따른 무선 충전 환경을 나타낸다.
도 3은 일 실시 예에 따른 스위치의 상세 회로도를 나타낸다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전력 증폭 회로에서 출력되는 전압을 도시한 그래프들을 나타낸다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전력 송신 장치의 동작 흐름도를 나타낸다.
도 6은 또 다른 실시 예에 따른 무선 충전 환경을 나타낸다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 전력 증폭 회로에서 출력되는 전력의 크기를 비교하는 그래프를 나타낸다.
도 7b는 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템의 효율을 비교하는 그래프를 나타낸다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 전력 신호를 변조하였을 때의 출력 전압을 나타내는 그래프이다.
도 8b는 일 실시 예에 따른 외부 공급 전압을 변조하였을 때의 출력 전압을 나타내는 그래프이다.
도 8c는 일 실시 예에 따른 전력 신호 및 외부 공급 전압을 변조하였을 때의 출력 전압을 나타내는 그래프이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타낸다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도를 나타낸다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 웨어러블 장치는 엑세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체 형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식 형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD 플레이어(Digital Video Disk player), 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(Global Navigation Satellite System)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치 (예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 1a는 일 실시 예에 따른 무선 충전 환경을 나타낸다.

도 1a를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(10)는 무선 전력 수신 장치(50)로 전력을 공급할 수 있다. 본 문서에서 무선 전력 송신 장치(10)는 단순히 전력 송신 장치 또는 PTU로 참조될 수 있다. 또한 무선 전력 수신 장치(50)는 단순히 전력 수신 장치 또는 PRU로 참조될 수 있다. 전력 송신 장치(10)는 전력 수신 장치(50)로 전력을 공급하기 위해 TA 또는 임의의 전력원(power source)과 연결될 수 있다.

일 실시 예에서, 전력 수신 장치(50)는 스마트폰과 같은 사용자 단말에 해당할 수 있다. 그러나 다양한 실시 예에서, 전력 수신 장치(50)는 무선 충전을 지원하는 전자 장치로 이해될 수 있다.

일 실시 예에서, 전력 송신 장치(10)는 스마트폰 용 무선 충전 패드에 해당할 수 있다. 그러나 다양한 실시 예에서, 전력 송신 장치(10)는 전력 수신 장치(50)로 전력을 무선 공급할 수 있는 전자 장치로 이해될 수 있다.

도 1a를 참조하면, 전력 송신 장치(10)는 전력 생성 회로(11), 제어 회로(12), 통신 회로(13), 센싱 회로(14)를 포함할 수 있다.

전력 생성 회로(11)는 외부로부터 전원을 입력 받고, 입력 전원의 전압을 적절하게 변환하는 전력 어댑터(11a), 전력을 생성하는 전력 생성 회로(11b), 송신 코일(11L)과 수신 코일(51L) 사이의 효율을 극대화시킬 수 있는 매칭 회로(11c)를 포함할 수 있다.

제어 회로(12)는 전력 송신 장치(10)의 전반적인 제어를 수행하며, 무선 전력 송신에 필요한 각종 메시지를 생성하여 통신 회로(13)로 전달할 수 있다. 또한 제어 회로(12)는 통신 회로(13)로부터 수신된 정보에 기초하여 전력 수신 장치(50)로 송출할 전력량을 산출할 수 있다. 또한 제어 회로(12)는 송신 코일(11L)에 의해 산출된 전력이 전력 수신 장치(50)로 전송되도록 전력 생성 회로(11)를 제어할 수 있다.

통신 회로(13)는 제1 통신 회로(13a) 및 제2 통신 회로(13b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 통신 회로(13a)는 전력 전달을 위해 사용하는 송신 코일(11L)을 이용하여 전력 수신 장치(50)의 제1 통신 회로(53a)와 통신할 수 있다. (예: in band 방식) 제2 통신 회로(13b)는 예를 들어, 전력 전달을 위해 사용하는 송신 코일(11L)과 다른 안테나 또는 코일을 이용하여 전력 수신 장치(50)의 제2 통신 회로(53b)와 통신할 수 있다. (예: out band 방식) 예를 들어, 제2 통신 회로(13b)는 Bluetooth, BLE, Wi-Fi, NFC와 같은 다양한 근거리 통신 방식 중 어느 하나를 이용하여 제2 통신 회로(53b)로부터 충전 상태와 관련된 정보(예: Vrec 정보, Iout 정보, 각종 패킷, 메시지 등)를 획득할 수 있다.

이 외에도 전력 송신 장치는 전력 송신 장치의 온도나 움직임 등을 감지하기 위한 센싱 회로(14) 등을 더 포함할 수 있다.

전력 수신 장치(50)는 전력 수신 회로(51), 제어 회로(52), 통신 회로(53), 적어도 하나의 센서(54), 및 디스플레이(55)를 포함할 수 있다. 전력 수신 장치(50)에 있어서, 전력 송신 장치(10)에 대응되는 구성은 그 설명이 일부 생략될 수 있다.

전력 수신 회로(51)는 전력 송신 장치(10)로부터 무선으로 전력을 수신하는 수신 코일(51L), 매칭 회로(51a), 수신된 AC 전력을 DC로 정류하는 정류 회로(51b), 충전 전압을 조정하는 조정 회로(51c), 스위치 회로(51d), 및 배터리(51e)를 포함할 수 있다.

제어 회로(52)는 전력 수신 장치(50)의 전반적인 제어를 수행하고, 무선 전력 송신에 필요한 각종 메시지를 생성하여 통신 회로(53)로 전달할 수 있다.

통신 회로(53)는 제1 통신 회로(53a) 및 제2 통신 회로(53b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 통신 회로(53a)는 수신 코일(51L)를 통해 전력 송신 장치(10)와 통신할 수 있다. 제2 통신 회로(53b)는 Bluetooth, BLE, Wi-Fi, NFC와 같은 다양한 근거리 통신 방식 중 어느 하나를 이용하여 전력 송신 장치(10)와 통신할 수 있다.

이 외에도, 전력 수신 장치(50)는 전류/전압 센서, 온도 센서, 조도 센서, 사운드 센서 등과 같은 적어도 하나의 센서(54) 및 디스플레이(55) 등을 더 포함할 수 있다.

도 1b는 다른 실시 예에 따른 무선 충전 환경을 나타낸다. 예를 들어, 도 1b는 설명의 편의를 위해 개념적으로 도시한 도 1a의 무선 충전 환경의 일 예시로 이해할 수 있다. 본 문서에서는 도 1b의 구성을 중심으로 설명하지만, 도 1b를 참조한 설명은 도 1a의 무선 충전 환경에 적용될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하게 이해될 수 있다.

도 1b를 참조하면, 일 실시 예에서, 전력 송신 장치(100)는 신호 생성기(signal generator)(110), 변조 회로(modulation circuit)(120), 전력 증폭기(power amplifier, PA)(130), 전력 송신 회로(140), 및 제어 회로(150)(예: micro processing unit (MCU)), 및 스위치(160)를 포함할 수 있다. 전력 송신 장치(100)는 도시된 구성요소 외에도 통상의 기술자에게 자명한 추가적인 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신 장치(100)는 TA(20)와 전력 송신 장치(100) 사이의 전력 공급 인터페이스(예: 커넥터) 및/또는 충전 상태를 나타내는 디스플레이나 LED를 더 포함할 수 있다.

신호 생성기(110)는 공진 방식의 무선 충전을 위한 제1 주파수 대역의 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 신호 생성기(110)는 AW4P에서 정의되는 6.78MHz 대역의 주파수를 갖는 신호를 생성할 수 있다. 본 문서에서, 신호 생성기(110)에서 생성되는 신호는 "전력 신호(power signal)" 또는 "가변 가능한 신호"로 참조될 수 있다.

일 실시 예에서, 신호 생성기(110)는 유도 방식의 무선 충전을 위한 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 신호 생성기(110)는 WPC에서 정의되는 100~205KHz 대역의 주파수를 갖는 신호를 생성할 수 있다. 또한, 신호 생성기(110)는 PMA에서 정의되는 277~357KHz 대역의 주파수를 갖는 신호를 생성할 수 있다. 신호 생성기(110)에서 생성된 신호는 수신 코일(243) 근처에 자기장을 생성할 수 있다. 수신 코일(243) 근처에 생성된 자기장은 수신 코일(243)에 전류를 흐르게 할 수 있고, 상기 전류는 배터리(230)를 충전시킬 수 있다.

변조 회로(120)는 신호 생성기(110)에서 생성된 신호를 변조하기 위한 변조 신호(modulation signal)를 생성할 수 있다. 일 실시 예에서, 변조 회로(120)는 신호 생성기(110)에서 생성된 전력 신호의 진폭을 변조하는 PWM(pulse width modulation) 모듈에 해당할 수 있다. 변조 신호는 일정한 듀티 사이클(duty cycle)과 주파수를 가질 수 있다. 예를 들어, 변조 신호의 듀티가 50%인 경우, 한 주기의 절반은 하이(high) 상태, 다른 절반은 로우(low) 상태에 해당할 수 있다. 변조 신호의 듀티에 따라서 전력 증폭기(130)로 공급되는 전력 량이 제어될 수 있다.

신호 생성기(110), 변조 회로(120), 및 스위치(160)는 가변 전력 생성부로 참조될 수 있다. 가변 전력 생성부는 신호 생성기(110)에서 생성된 일정한 진폭의 고주파 신호를 시간 축에 대하여 변조할 수 있다. 예를 들어, 가변 전력 생성부는 고주파 신호를 스위치(160)의 ON/OFF의 반복을 통해 변조함으로써 가변 전력을 생성할 수 있다. 이 경우, 스위치(160)의 ON/OFF 구간(duration)은 변조 회로(120)에 의해 생성된 변조 신호에 의해 결정될 수 있다.

전력 증폭기(130)는 (변조 신호에 의해 변조된) 전력 신호를 공급받아 일정 전력으로 증폭시킬 수 있다. 전력 증폭기(130)는 전력 송신 장치(100)와 연결된 TA(20)로부터 전압(Vdd)을 공급받을 수 있다. 상기 일정 전압은 TA(20)로부터 공급되는 교류 전압을 정류한 직류 전압에 해당할 수 있다. 전력 증폭기(130)는 전력 증폭기로 입력되는 전력 신호를 상기 전압(Vdd)에 기초하여 전력 수신 장치(200)에서 요구하는 전력 수준으로 증폭할 수 있다.

전력 송신 회로(140)는 매칭 회로(141) 및 전송 코일(143)을 포함할 수 있다. 매칭 회로(141)는 전력 송신 장치(100)의 전송 코일(143)과 전력 수신 장치(200)의 수신 코일(243) 사이의 공진 효율을 향상시키기 위한 임피던스 매칭 소자들로 구성될 수 있다. 전송 코일(143)은 전력 전송을 위한 도전성 물질로 구현될 수 있다. 따라서, 전송 코일(143)은 제1 안테나 또는 제1 안테나 방사체로 참조될 수 있다.

제어 회로(150)는 전력 송신 장치(100)의 여러 구성 요소들을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(150)는 전력 수신 장치(200)로부터 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 통신 기능을 처리하는 통신 모듈의 적어도 일부에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(150)는 제2 안테나(153)를 통해 전력 수신 장치(200)로부터 통신 상태에 대한 정보를 수신하는 Bluetooth 또는 BLE(Bluetooth low energy) 통신 모듈의 일부일 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(150)는 전력 송신 회로(140)가 전력 수신 회로(240)로 전력을 송신하는 주파수 대역과 동일한 주파수 대역을 이용하여 상기 충전 상태와 연관된 정보를 수신할 수 있다.

일 실시 예에서, 복수의 제어 회로들이 전력 송신 장치(100)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(150)는 제2 안테나(153)를 통해 수신되는 무선 전력 수신 장치(200)의 충전 상태와 연관된 정보를 처리하고, 다른 제어 회로(미도시)가 신호 생성기(110), 변조 회로(120) 등을 제어할 수 있다. 본 문서에서는, 설명의 편의를 위해 제어 회로(150)가 전력 송신 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 것으로 가정하고 설명한다.

스위치(160)는 신호 생성기(110)와 전력 증폭기(130) 사이에 배치되고, 변조 신호에 따라 동작할 수 있다. 예를 들어, 변조 신호가 하이(high) 상태인 경우 스위치(160)는 단락(short)될 수 있다. 이 경우, 신호 생성기(110)에 의해 생성된 신호는 전력 증폭기(130)로 그대로 전달된다. 변조 신호가 로우(low) 상태인 경우 스위치(160)는 개방(open)될 수 있다. 이 경우, 신호 생성기(110)에 의해 생성된 신호는 전력 증폭기(130)로 전달되지 않는다.

스위치(160)는 논리 회로(앤드게이트 등)를 포함하는 스위칭 회로로 구현될 수도 있다. 이에 따라 스위치(160)는 변조 신호의 주파수와 동일하게 단락/개방 될 수 있다. 예를 들어, 변조 신호가 100kHz의 주파수를 갖는 경우, 스위치(160)는 10μs 단위로 단락/개방될 수 있다. 스위치(160)의 단락은 스위치 ON으로, 스위치(160)의 개방은 스위치 OFF로 참조될 수 있다.

일 실시 예에서, 제2 안테나(153)는 제1 주파수 대역과 구별되는 제2 주파수 대역의 신호를 이용하여 전력 수신 장치(200)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제2 안테나(153)는 2.4GHz 대역의 주파수 갖는 Bluetooth 또는 BLE 신호를 송신/수신할 수 있다. 본 문서에서, 전력 송신 장치(100)와 전력 수신 장치(200) 사이에서 교환되는 제2 주파수 대역의 신호는 "통신 신호(communication signal)"로 참조될 수 있다.

일 실시 예에 따른 전력 수신 장치(200)는 정류기(210), DC/DC 변환기(220), 배터리(230), 전력 수신 회로(240), 제어 회로(250)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 전력 수신 장치(200)는 전력 송신 장치(100)로부터 전력을 수신하여 배터리(230)을 충전하는 과정을 설명하기 위해 필요한 구성요소들만 포함하고 있으나, 도시된 구성요소들 외에, 전력 수신 장치(200)의 일반적인 기능을 수행하기 위한 다른 모듈(예: 디스플레이, 터치 센서, 카메라, 스피커, 마이크 등)이 더 포함될 수 있다.

전력 수신 회로(240)는 수신 코일(243)을 통해 획득되는 전력을 정류기(210)로 제공할 수 있다. 매칭 회로(241)은 수신 코일(243)과 전송 코일(143) 사이의 공진 효율을 최적화하기 위한 임피던스 매칭 소자들로 구현될 수 있다.

정류기(210)는 전력 수신 회로(240)에 의해 획득된 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다. 변환된 직류 전력은 DC/DC 변환기(220)로 공급될 수 있다. DC/DC 변환기(220)는 직류 전력이 갖는 전압을 적절한 전압으로 변환하고 배터리(230)로 공급할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전력 수신 장치(200)는 전력 송신 장치(100)로 배터리(230)의 충전 상태와 연관된 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 장치(200)는 정류기(rectifier)(210)의 정류 캐패시터인 Crec의 전압인 Vrec을 센싱(sensing)할 수 있다. 제어 회로(250)는 센싱된 Vrec 값을 제2 안테나(253)를 통해 전력 수신 장치(100)로 제공할 수 있다. 전력 송신 장치(100)는 전력 수신 장치(200)의 배터리(230)의 충전 상태(예: Vrec 값 또는 Vrec 값의 변화)에 기초하여 최적의 효율로 충전이 지속될 수 있도록 변조 신호를 제어할 수 있다.

도 1b에 도시된 전력 송신 장치(100)와 전력 수신 장치(200)는 공진 방식의 무선 충전을 지원하는 충전 시스템의 예시로 이해될 수 있다. 그러나 도 1a와 같은 다른 실시 예에서, 유도 방식의 무선 충전(예: WPC)이나 전자기파 방식의 무선 충전과 같은 다른 충전 시스템에도, 본 문서에 개시된 변조 신호의 제어에 관한 기술적 사상이 적용될 수 있다.

도 1c는 일 실시 예에 따른 브릿지 회로(bridge circuit)의 구성을 나타낸다. 도 1c의 브릿지 회로는 예를 들어 도 1a에 도시된 전력 송신 장치(10)의 전력 생성 회로(11b)에 해당할 수 있다. 또한, 도 1c의 브릿지 회로는 예를 들어 도 1b에 도시된 전력 송신 장치(100)의 전력 증폭기(130)에 해당할 수 있다.

도 1b 및 1c를 참조하면, 예를 들어 신호 생성기(110), 변조 회로(120) 및 스위치(160)에서 생성된 신호가 도 1c의 브릿지 회로를 통과할 수 있다. 여기서 브릿지 회로는 PA(130)에 대응될 수 있다. 브릿지 회로는 스위칭을 통해 Vdd의 ON/OFF를 제어할 수 있다. 예를 들어 신호 생성기(110), 변조 회로(120), 및 스위치(160)의 동작에 대응되도록 게이트(A_H, A_L, B_H, B_L) 입력이 제어될 수 있다. 예를 들어, 변조 회로(120)에 의해 생성된 변조 신호의 주파수 및 듀티에 기초하여 전력 신호가 입력 및 증폭되도록 브릿지 회로의 게이트 입력이 제어될 수 있다.

도 2는 또 다른 실시 예에 따른 무선 충전 환경을 나타낸다.

도 2를 참조하면 전력 송신 장치(300)는 신호 생성기(310), 전력 증폭 회로(320), 전력 송신 회로(330), 및 제어 회로(340)를 포함할 수 있다.

제어 회로(340)는 무선 충전을 위한 전력 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(340)는 신호 생성기(310)(signal generator)를 통해 전력 신호를 생성하고, 생성된 전력 신호를 전력 증폭 회로(320)에 제공할 수 있다. 상기 전력 신호는 예를 들어 도 1b의 신호 생성기(110), 변조 회로(120) 및 스위치(160)를 통해 생성된 신호에 해당할 수 있다.

전력 증폭 회로(320)(power amplification circuit)는 외부로부터 공급되는 전압(예: TA(20)로부터 공급되는 전압)에 기초하여 전력 신호의 송신 전력을 증폭할 수 있다. 본 문서에서, TA(20)로부터 공급되는 전압은 "외부 공급 전압"으로 참조될 수 있다. 특별한 사정이 없는 한 도 1b에 도시된 전력 증폭기(130)에 대한 설명은 전력 증폭 회로(320)에도 적용될 수 있다.

전력 송신 회로(330)(power transmission circuit)는 전력 증폭 회로(320)에서 증폭된 송신 전력을 전력 수신 장치(400)로 송신할 수 있다. 특별한 사정이 없는 한 도 1b에 도시된 전력 송신 회로(140)에 대한 설명은 전력 송신 회로(330)에도 적용될 수 있다. 또한, 도 1b에 도시된 매칭 회로(141) 및 전송 코일(143)에 대한 설명은 전력 송신 회로(330)에 포함되는 매칭 회로(331) 및 전력 송신 코일(332)에도 각각 적용될 수 있다.

제어 회로(340)는 외부 공급 전압의 ON/OFF를 제어하는 변조 신호를 생성할 수 있다. 일 실시 예로, 제어 회로(340)는 MCU(341)(micro control unit) 및 MCU(341)와 전기적으로 연결되는 스위치(342)를 포함할 수 있다. MCU(341)는 외부 공급 전압의 ON/OFF를 제어하는 변조 신호를 생성하여 스위치(342)로 전송할 수 있다. 스위치(342)는 상기 변조 신호에 따라 단락(또는 ON)되는 동작 및 개방(또는 OFF)되는 동작을 반복할 수 있다. 예를 들어, 변조 신호가 하이(high) 상태인 경우 스위치(342)는 단락(short)될 수 있다. 이 경우, 외부 공급 전압이 전력 증폭 회로(320)로 그대로 전달될 수 있다. 변조 신호가 로우(low) 상태인 경우 스위치(342)는 개방(open)될 수 있다. 이 경우, 외부 공급 전압이 차단되므로, 외부 공급 전압이 전력 증폭 회로(320)로 전달되지 않을 수 있다.

일 실시 예로, 제어 회로(340)는 신호 생성기(310)에서 생성된 전력 신호에 기초하여 변조 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전력 신호의 송신 전력이 작으면 제어 회로(340)는 변조 신호의 듀티를 증가시킬 수 있다. 반대로 전력 신호의 송신 전력이 크면 제어 회로(340)는 변조 신호의 듀티를 감소시킬 수 있다.

그래프(361)는 제1 지점(351)에서 측정한 외부 공급 전압을 나타낸다. 그래프(361)에 도시된 바와 같이 외부 공급 전압은 직류(DC) 전압일 수 있다. 일 실시 예로, 제1 지점(351)에서 측정한 외부 공급 전압은 TA(20)에서 제어 회로(340)로 직접 공급되는 전압일 수 있다. 또한, 제1 지점(351)에서 측정한 외부 공급 전압은 TA(20)에서 공급되는 전압이 소정의 변압과정을 거쳐 제어 회로(340)에 제공되는 전압일 수도 있다. 예를 들어, TA(20)에서 공급되는 전압이 regulator에서 감압되거나, charging pump에서 승압되어 제어 회로(340)에 제공될 수 있다.

그래프(362)는 제2 지점(352)에서 측정한 변조된 외부 공급 전압을 나타낸다. 그래프(362)에 도시된 변조된 외부 공급 전압에 따르면, 스위치(342)가 단락 또는 개방됨에 따라 외부 공급 전압이 그대로 전력 증폭 회로(320)로 전달되거나 차단되는 상태가 반복될 수 있다.

일 실시 예에 따르면 제어 회로(340)는 상기 송신 전력에 기초하여 상기 변조 신호의 듀티를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(340)는 제3 지점(353) 또는 제4 지점(354)에서 측정된 송신 전력에 기초하여 상기 변조 신호의 듀티를 제어할 수 있다. 측정된 송신 전력의 크기가 전력 수신 장치(400)로 전송해야 할 전력의 크기보다 작으면 제어 회로(340)는 듀티를 증가시킬 수 있다. 반대로 측정된 송신 전력의 크기가 전력 수신 장치(400)로 전송해야 할 전력의 크기보다 크면 제어 회로(340)는 듀티를 감소시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면 전력 송신 장치(300)는 통신 안테나(미도시)(예: 도 1b의 제2 안테나(153))를 포함할 수 있다. 통신 안테나는 전력 수신 장치(400)로부터 충전 상태와 연관된 정보를 수신하여 제어 회로(340)로 전송할 수 있다. 제어 회로(340)는 상기 정보를 수신하면 전력 수신 장치(400)의 충전 상태에 기초하여 변조 신호의 듀티를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 장치(400)로부터 충전 전력의 증가를 요청하는 신호를 수신하거나 전력 수신 장치(400)가 고전력 모드(예: 제2 충전 모드)에 진입하였음을 나타내는 신호를 수신하는 경우 제어 회로(340)는 변조 신호의 듀티를 증가시킬 수 있다. 반대로 전력 수신 장치(400)로부터 충전 전력의 감소를 요청하는 신호를 수신하거나 전력 수신 장치(400)가 저전력 모드(예: 제1 충전 모드)에 진입하였음을 나타내는 신호를 수신하는 경우 제어 회로(340)는 변조 신호의 듀티를 감소시킬 수 있다.

제어 회로(340)가 변조 신호의 듀티를 증가 또는 감소 시켜 송신 전력이 증폭되면 전력 송신 회로(330)는 전력 송신 안테나(332)를 통해 증폭된 송신 전력을 전력 수신 장치(400)로 송신 할 수 있다. 이 때 전력 송신 안테나(332)가 송신 전력을 송신하는 주파수 대역과 통신 안테나가 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 주파수 대역은 다를 수 있다. 예를 들어, 전력 송신 안테나(332)는 제1 주파수 대역(예: 6.78 MHz)을 통해 증폭된 송신 전력을 전력 수신 장치(400)로 송신하고, 통신 안테나는 제2 주파수 대역(예: 2.4 GHz)을 통해 충전 상태와 연관된 정보를 수신할 수 있다. 다른 실시 예로, 전력 송신 안테나(332) 또는 통신 안테나는 지정된 주파수 대역(예: WPC(wireless power consortium)의 경우 100~205 KHz, PMA(power matters alliance)의 경우 277~357 KHz)을 통해 각각 송신 전력을 전력 수신 장치(400)로 전송하고 충전 상태와 연관된 정보를 전력 수신 장치(400)로부터 수신할 수 있다.

도 3은 일 실시 예에 따른 스위치의 상세 회로도를 나타낸다. 도 3에 도시된 도면은 예를 들어 도 2에 도시된 스위치(342)의 상세 회로도이다. 본 문서에서 도 2에서 설명된 구성 요소들과 동일한 참조 부호를 갖는 구성 요소들은 도 2에서 설명된 내용이 동일하게 적용될 수 있다.

도 3을 참조하면 스위치(342)는 트랜지스터(342t) 및 버퍼(342b)를 포함할 수 있다.

트랜지스터(342t)(예: power mosfet switch)는 외부 공급 전압이 도 2에 도시된 전력 증폭 회로(320)로 공급되는 경로 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터(342t)의 드레인(drain) 단은 TA(20)와 연결되고, 트랜지스터(342t)의 소스(source) 단은 전력 증폭 회로(320)와 연결될 수 있다.

도 3에서 외부 공급 전압은 TA(20)에서 제어 회로(340)로 직접 공급되는 전압일 수 있다. 또한, 외부 공급 전압은 TA(20)에서 공급되는 전압이 소정의 변압과정을 거쳐 제어 회로(340)에 제공되는 전압일 수도 있다. 예를 들어, TA(20)에서 공급되는 전압이 regulator에서 감압되거나, charging pump에서 승압되어 제어 회로(340)에 제공될 수 있다.

버퍼(342b)는 변조 신호가 트랜지스터(342t)로 공급되는 경로 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 버퍼(342b)의 일단은 MCU(341)와 연결되고, 버퍼(342b)의 타단은 트랜지스터(342t)의 게이트(gate) 단과 연결될 수 있다.

버퍼(342b)는 MCU(341)로부터 변조 신호를 수신하여 변조 신호가 트랜지스터(342t)에 송신되는 타이밍을 조절할 수 있다. 예를 들어, 버퍼(342b)는 제1 시간에 변조 신호를 수신하여 제2 시간에 트랜지스터(342t)에 변조 신호를 송신할 수 있다. 이 때 제2 시간은 제1 시간 이후의 시간일 수 있다. 트랜지스터(342t)에 변조 신호가 송신되면 트랜지스터(342t)는 변조 신호에 따라 ON/OFF 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터(342t)가 ON되면 제1 지점(351)의 전압이 제2 지점(352)에 그대로 인가되고, 트랜지스터(342t)가 OFF되면 제1 지점(351)의 전압이 차단되어 제2 지점(352)의 전압은 0 V가 될 수 있다.

도 4는 일 실시 예에 따른 전력 증폭 회로에서 출력되는 전압을 도시한 그래프들을 나타낸다. 도 4의 그래프들은 도 2의 제3 지점(353) 또는 제4 지점(354)에서 측정한 전압을 나타낸다.

도 4를 참조하면 변조 신호의 듀티가 달라지면 전력 증폭 회로(320)에서 증폭된 전력이 달라질 수 있다. 예를 들어, 변조 신호가 하이(high) 상태인 경우 스위치(342)는 단락되고 외부 공급 전압이 전력 증폭 회로(320)에 그대로 전달될 수 있다. 다시 말해서, 변조 신호가 하이 상태인 동안 전력 증폭 회로(320)는 ON될 수 있고 송신 전력를 증폭할 수 있다. 변조 신호의 듀티가 커지면 변조 신호가 하이 상태인 시간이 길어지므로 전력 증폭 회로(320)가 ON되는 시간 또한 길어질 수 있다. 따라서 변조 신호의 듀티가 커지면 전력 수신 장치(400)로 전송되는 전력의 양이 증가하게 된다.

도 4의 그래프(353a) 및 그래프(353b)를 참조하면 듀티가 1일 경우 전력 증폭 회로(320)는 20 μs 동안 지속적으로 송신 전력을 증폭할 수 있다. 그러나 듀티가 0.75일 경우 전력 증폭 회로(320)는 7.5 μs 동안은 지속적으로 송신 전력을 증폭하고 2.5 μs 동안은 송신 전력을 증폭하지 않을 수 있다. 따라서, 듀티가 커질수록 전력 수신 장치(400)로 전송되는 전력의 양이 증가할 수 있다.

상술한 예시와 달리, 변조 신호가 로우(low) 상태인 경우 스위치(342)는 개방되고 외부 공급 전압이 차단될 수 있다. 다시 말해서, 변조 신호가 로우 상태인 동안 전력 증폭 회로(320)는 OFF될 수 있고 송신 전력을 증폭할 수 없다. 변조 신호의 듀티가 작아지면 변조 신호가 로우 상태인 시간이 길어지므로 전력 증폭 회로(320)가 OFF되는 시간 또한 길어질 수 있다. 따라서 변조 신호의 듀티가 작아지면 전력 수신 장치(400)로 전송되는 전력의 양이 감소하게 된다.

도 4의 그래프(353c) 및 그래프(353d)를 참조하면 듀티가 0.5일 경우 전력 증폭 회로(320)는 10 μs 동안은 지속적으로 송신 전력을 증폭하고 10 μs 동안은 송신 전력을 증폭하지 않을 수 있다. 듀티가 0.25일 경우 전력 증폭 회로(320)는 2.5 μs 동안은 지속적으로 송신 전력을 증폭하고 7.5 μs 동안 송신 전력을 증폭하지 않을 수 있다. 따라서, 듀티가 작아질수록 전력 수신 장치(400)로 전송되는 전력의 양이 감소할 수 있다.

도 5는 일 실시 예에 따른 전력 송신 장치의 동작 흐름도를 나타낸다. 도 5에 도시된 동작 흐름도는 도 2에 도시된 전력 송신 장치(300)의 동작 흐름도이다.

도 5를 참조하면 동작 501에서 전력 송신 장치(300)는 전력 수신 장치(400)로부터 충전 상태와 연관된 정보를 수신할 수 있다. 충전 상태와 연관된 정보는 전력 수신 장치(400)가 충전 전력의 증가 또는 감소를 요청하는 신호, 전력 수신 장치(400)가 고전력 모드 또는 저전력 모드에 진입하였는지 여부를 나타내는 신호, 및 부하 전류(load current)의 크기 등을 포함할 수 있다.

동작 503에서 전력 송신 장치(300)는 전력 수신 장치(400)의 충전 상태가 변경되었는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 고전력 모드에서 저전력 모드로 변경되었는지, 현 충전 상태보다 저전력 충전 모드로 변경되었는지, 충전이 시작되었는지 여부 등을 판단할 수 있다.

판단 결과 전력 수신 장치(400)의 충전 상태가 변경되었으면 전력 송신 장치(300)는 동작 505에서 충전 전력의 감소를 요청하는 신호를 수신하였는지 여부를 판단할 수 있다. 충전 전력의 감소를 요청하는 신호를 수신하였으면 동작 507에서 전력 송신 장치(300)는 듀티를 감소시킬 수 있다. 반대로 충전 전력의 감소를 요청하는 신호를 수신하지 않고 충전 전력 증가 요청을 수신할 경우 동작 509에서 전력 송신 장치(300)는 듀티를 증가시킬 수 있다.

예를 들어, 전력 수신 장치(400)에 과도한 전력량이 수신되면, 전력 수신 장치(400)의 부품(예: IC) 에서 발열이 발생하거나, 전력 수신 장치(400)의 부품이 파손될 위험이 있다. 따라서, 전력 송신 장치(300)가 충전 전력의 감소를 요청하는 신호를 수신할 경우, 전력 송신 장치(300)는 듀티를 감소시킬 수 있다.

상술한 예시와 달리 전력 송신 장치(300)는 동작 505에서 충전 전력의 증가를 요청하는 신호를 수신하였는지 여부를 판단할 수도 있다. 충전 전력의 증가를 요청하는 신호를 수신하였으면 동작 509에서 전력 송신 장치(300)는 듀티를 증가시킬 수 있다. 반대로 충전 전력의 증가를 요청하는 신호를 수신하지 않았으면 동작 507에서 전력 송신 장치(300)는 듀티를 감소시킬 수 있다.

예를 들어, 전력 수신 장치(400)가 저전력 모드(예: 제1 충전 모드)에서 송신 전력의 크기가 작으면 충전 속도가 느리거나 충전이 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 전력 송신 장치(300)가 충전 전력의 증가를 요청하는 신호를 수신할 경우, 전력 송신 장치(300)는 듀티를 증가시킬 수 있다.

전력 수신 장치(400)의 충전 상태가 변경되지 않으면 동작 511에서 전력 송신 장치(300)는 듀티를 유지할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 장치(400)가 고전력 모드이고, 송신 전력의 크기가 고전력 모드에 대응하는 크기이면(또는 guaranteed 규격을 만족하면) 전력 송신 장치(300)는 듀티를 유지할 수 있다.

도 6은 또 다른 실시 예에 따른 무선 충전 환경을 나타낸다.

도 6을 참조하면 전력 송신 장치(600)는 신호 생성기(610), 전력 증폭 회로(620), 전력 송신 회로(630), 및 제어 회로(640)를 포함할 수 있다. 특별한 사정이 없는 한 도 2에 도시된 신호 생성기(310), 전력 증폭 회로(320), 및 전력 송신 회로(330)에 대한 설명은 도 6에 도시된 신호 생성기(610), 전력 증폭 회로(620), 및 전력 송신 회로(630)에도 적용될 수 있다.

제어 회로(640)는 외부 공급 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호 및 신호 생성기(610)에서 생성된 전력 신호를 변조하는 제2 변조 신호를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제어 회로(640)는 MCU(641), MCU(641)와 각각 전기적으로 연결되는 제1 스위치(642) 및 제2 스위치(643)를 포함할 수 있다. MCU(641)는 제1 변조 신호를 생성하여 제1 스위치(642)로 전송하고, 제2 변조 신호를 생성하여 제2 스위치(643)로 전송할 수 있다. 제1 스위치(642)는 상기 제1 변조 신호에 따라 단락(또는 ON)되는 동작 및 개방(또는 OFF)되는 동작을 반복할 수 있다. 제1 스위치(642)가 제1 변조 신호에 따라 단락 또는 개방됨으로써 외부 공급 전압을 변조하는 동작은 예를 들어 도 2에서 설명된 내용이 동일하게 적용될 수 있다.

제2 스위치(643)는 제2 변조 신호에 따라 단락되는 동작 및 개방되는 동작을 반복할 수 있다. 예를 들어, 제2 변조 신호가 하이(high) 상태인 경우 제2 스위치(643)는 단락(short)될 수 있다. 이 경우, 전력 신호가 전력 증폭 회로(620)로 그대로 전달될 수 있다. 제2 변조 신호가 로우(low) 상태인 경우 제2 스위치(643)는 개방(open)될 수 있다. 이 경우, 전력 신호가 차단되므로, 전력 신호가 전력 증폭 회로(620)로 전달되지 않을 수 있다.

그래프(661)는 제1 지점(651)에서 측정한 전력 신호를 나타낸다. 그래프(661)에 도시된 바와 같이 전력 신호는 교류(AC) 전압일 수 있다. 그래프(662)는 제2 지점(652)에서 측정한 변조된 전력 신호를 나타낸다. 그래프(662)에 도시된 변조된 전력 신호에 따르면, 제2 스위치(643)가 단락 또는 개방됨에 따라 전력 신호가 그대로 전력 증폭 회로(620)로 전달되거나 차단되는 상태가 반복될 수 있다.

변조된 전력 신호가 전력 증폭 회로(620)로 전달되면 전력 증폭 회로(620)는 변조된 전력 신호의 송신 전력을 증폭할 수 있다. 전력 증폭 회로(620)에서 증폭된 송신 전력은 전력 송신 회로(630)를 통해 전력 수신 장치(500)로 송신될 수 있다.

일 실시 예에 따르면 전력 송신 장치(600)는 변조된 외부 공급 전압 및 변조된 전력 신호에 기초하여 송신 전력을 증폭할 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭 회로(620)가 변조된 전력 신호의 송신 전력을 증폭할 때, 전력 증폭 회로(620)는 변조된 외부 공급 전압에 따라 ON/OFF 동작을 반복할 수 있다. 이 경우 제1 변조 신호의 듀티(예: 0.55)는 제2 변조 신호의 듀티(예: 0.5) 보다 클 수 있다. 다른 일 실시 예에 따르면, 제1 변조 신호가 하이 상태가 되는 시점은 제2 변조 신호가 하이 상태가 되는 시점보다 빠를 수 있고, 제1 변조 신호가 로우 상태가 되는 시점은 제2 변조 신호가 로우 상태가 되는 시점 보다 느릴 수 있다.

일 실시 예에 따르면 제어 회로(640)는 상기 증폭된 송신 전력에 기초하여 제2 변조 신호의 듀티를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(640)는 제3 지점(653) 또는 제4 지점(654)에서 측정된 송신 전력에 기초하여 제2 변조 신호의 듀티를 제어할 수 있다. 측정된 송신 전력의 크기가 전력 수신 장치(500)로 전송해야 할 전력의 크기보다 작으면 제어 회로(640)는 제2 변조 신호의 듀티를 증가시킬 수 있다. 반대로 측정된 송신 전력의 크기가 전력 수신 장치(500)로 전송해야 할 전력의 크기보다 크면 제어 회로(640)는 제2 변조 신호의 듀티를 감소시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면 전력 송신 장치(600)는 통신 안테나(미도시)(예: 도 1b의 제2 안테나(153))를 통해 전력 수신 장치(500)의 충전 상태와 연관된 정보를 수신할 수 있다. 제어 회로(640)는 상기 정보를 수신하면 전력 수신 장치(500)의 충전 상태에 기초하여 제2 변조 신호의 듀티를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 장치(500)로부터 충전 전력의 증가를 요청하는 신호를 수신하거나 전력 수신 장치(500)가 고전력 모드에 진입하였음을 나타내는 신호를 수신하였을 경우 제어 회로(640)는 제2 변조 신호의 듀티를 증가시킬 수 있다. 반대로 전력 수신 장치(500)로부터 충전 전력의 감소를 요청하는 신호를 수신하거나 전력 수신 장치(500)가 저전력 모드에 진입하였음을 나타내는 신호를 수신하였을 경우 제어 회로(640)는 제2 변조 신호의 듀티를 감소 시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면 전력 증폭 회로(620)는 PA(power amplifier) 및 브릿지 회로(bridge circuit) 중 어느 하나에 해당할 수 있다. 브릿지 회로는 예를 들어 도 1c의 브릿지 회로에 해당할 수 있다.

도 1c 및 도 6을 참조하면, 제1 변조 신호에 의해 변조된 외부 공급 전압이 브릿지 회로의 VDD 입력 단에 인가될 수 있다. 변조된 외부 공급 전압이 브릿지 회로의 VDD 입력 단에 인가되는 동안 제2 변조 신호에 의해 변조된 전력 신호가 브릿지 회로를 통과할 수 있다. 예를 들어 신호 생성기(610) 및 제2 스위치(643)의 동작에 대응되도록 게이트(A_H, A_L, B_H, B_L) 입력이 제어될 수 있다.

도 7a는 일 실시 예에 따른 전력 증폭 회로에서 출력되는 전력의 크기를 비교하는 그래프를 나타낸다. 도 7b는 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템의 효율을 비교하는 그래프를 나타낸다.

도 7a를 참조하면 그래프(710)는 제1 변조 신호에 의해 외부 공급 전압을 변조하였을 때 출력 전력(또는 제1 변조 신호에 의한 출력 전력)을 나타내고, 그래프(720)는 제2 변조 신호에 의해 전력 신호를 변조하였을 때 출력 전력(또는 제2 변조 신호에 의한 출력 전력)을 나타낸다. 그래프(710) 및 그래프(720)를 비교하면, 듀티가 0.025 이상 0.95 이하인 구간에서 제1 변조 신호에 의한 출력 전력이 제2 변조 신호에 의한 출력 전력보다 더 큰 것을 확인할 수 있다.

도 7b를 참조하면 그래프(730)는 제1 변조 신호에 의해 외부 공급 전압을 변조하였을 때의 효율(또는 제1 변조 신호에 의한 효율)을 나타내고, 그래프(740)는 제2 변조 신호에 의해 전력 신호를 변조하였을 때의 효율(또는 제2 변조 신호에 의한 효율)을 나타낸다. 그래프(730) 및 그래프(740)를 비교하면, 듀티가 0.3 이상일 경우 효율이 거의 동일함을 알 수 있다. 그러나, 듀티가 0.3 미만일 경우 외부 공급 전압을 변조하였을 때의 효율이 전력 신호를 변조하였을 때의 효율보다 더 큰 것을 확인할 수 있다.

듀티가 0.025 이하일 경우 도 7a를 참조하면 제1 변조 신호에 의한 출력 전력이 제2 변조 신호에 의한 출력과 거의 동일한 것처럼 보일 수 있다. 그러나 듀티가 0.025 이하일 경우 출력 전력의 크기 자체가 매우 작기 때문에, 제1 변조 신호에 의한 출력 전력이 제2 변조 신호에 의한 출력 전력과 거의 동일한 것처럼 보이는 것이고, 효율은 제1 변조 신호에 의한 효율이 제2 변조 신호에 의한 효율보다 클 수 있다. 도 7b을 참조하면 듀티가 0.025 이하일 경우 제1 변조 신호에 의한 효율이 제2 변조 신호에 의한 효율보다 더 큰 것을 확인할 수 있다.

도 8a는 일 실시 예에 따른 전력 신호를 변조하였을 때의 출력 전압을 나타내는 그래프이다. 도 8b는 일 실시 예에 따른 외부 공급 전압을 변조하였을 때의 출력 전압을 나타내는 그래프이다. 도 8c는 일 실시 예에 따른 전력 신호 및 외부 공급 전압을 변조하였을 때의 출력 전압을 나타내는 그래프이다. 도 8a 내지 도 8c에 도시된 출력 전압은 전력 증폭 회로(620)에서 출력되는 전압일 수 있다.

도 8a를 참조하면 전력 송신 장치(600)가 전력 신호를 변조하였을 경우 출력 전압(또는 제2 변조 신호에 의한 출력 전압)은 영역(810)에서 리플(ripple)이 발생할 수 있다. 또한, 제2 변조 신호에 의한 출력 전압은 35 μs 내지 40 μs(및 45 μs 내지 50 μs) 구간에서 플로팅(floating)되는 것을 확인할 수 있다. 리플 및 플로팅 전압은 전압이 ON 또는 OFF가 아닌 불안정한 상태를 의미하므로, 리플 또는 플로팅 전압이 발생하면 전력 송신 장치(600)가 오동작할 수 있다. 따라서 리플 및 플로팅 전압이 발생하지 않도록 방지할 필요가 있다.

도 8b 및 도 8c를 참조하면 외부 공급 전압을 변조하였을 경우(또는 제1 변조 신호에 의한 출력 전압), 및 전력 신호 및 외부 공급 전압을 변조하였을 경우(제1 변조 신호 및 제2 변조 신호에 의한 출력 전압)에는 리플 및 플로팅 전압이 발생하지 않을 수 있다. 예를 들어, 35 μs 내지 40 μs(및 45 μs 내지 50 μs)에서 리플 및 플로팅 전압이 발생하지 않으므로, 전력 송신 장치(600)가 안정적으로 전력 수신 장치(500)에 전력을 공급할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면 외부 공급 전압을 변조하여 송신 전력을 증폭시킴으로써 전력 송신 장치(600)가 오동작하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 송신 장치는, 전력 수신 장치로부터 상기 전력 수신 장치의 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 통신 안테나, 무선 충전을 위한 전력 신호를 생성하는 신호 생성기(signal generator), 상기 전력 송신 장치의 외부로부터 공급되는 전압에 기초하여 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 전력 증폭 회로(power amplification circuit), 상기 전력 증폭 회로로 공급되는 상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호를 생성하는 제어 회로(control circuit), 및 상기 증폭된 송신 전력을 전력 송신 안테나를 통해 상기 전력 수신 장치로 송신하는 전력 송신 회로(power transmission circuit)를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제어 회로는 상기 전력 증폭 회로로 상기 전압이 공급되는 경로 상에 배치되는 스위치를 포함하고, 상기 스위치는 상기 제1 변조 신호에 따라 ON/OFF 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제어 회로는 상기 전력 증폭기로 상기 전압이 공급되는 경로 상에 배치되는 트랜지스터 및 상기 트랜지스터로 상기 제1 변조 신호가 공급되는 경로 상에 배치되는 버퍼(buffer)를 포함하고, 상기 버퍼는 상기 제1 변조 신호가 상기 트랜지스터에 송신되는 타이밍(timing)을 조절하고, 상기 트랜지스터는 상기 제1 변조 신호의 수신에 응답하여 상기 제1 변조 신호에 따라 ON/OFF 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제어 회로는 상기 전력 신호를 변조하는 제2 변조 신호를 생성하고, 상기 전력 증폭 회로는 상기 제2 변조 신호에 의해 변조된 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제어 회로는 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제2 변조 신호의 듀티(duty)를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제어 회로는 상기 제2 변조 신호의 듀티 보다 듀티가 큰 상기 제1 변조 신호를 생성하거나, 상기 제2 변조 신호가 하이(high) 상태가 되는 시간보다 먼저 하이 상태가 되도록 상기 제1 변조 신호를 생성하거나, 상기 제2 변조 신호가 로우(low) 상태가 되는 시간보다 늦게 로우 상태가 되도록 상기 제1 변조 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 송신 장치는 상기 전력 증폭 회로로 상기 전력 신호가 공급되는 경로 상에 배치되는 스위치를 포함하고, 상기 스위치는 상기 제2 변조 신호에 따라 ON/OFF 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제어 회로는 상기 증폭된 송신 전력에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 전력 송신 안테나는 제1 주파수 대역을 통해 상기 증폭된 송신 전력을 상기 전력 수신 장치로 송신하고, 상기 통신 안테나는 제2 주파수 대역을 통해 상기 충전 상태와 연관된 정보를 수신할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 전력 송신 안테나 및 상기 통신 안테나는 지정된 주파수 대역을 통해 각각 상기 증폭된 송신 전력을 상기 전력 수신 장치로 송신하고 상기 충전 상태와 연관된 정보를 수신할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제어 회로는 상기 전력 송신 장치가 제1 충전 모드에 진입할 경우 상기 듀티를 감소시키고, 상기 전력 송신 장치가 제2 충전 모드에 진입할 경우 상기 듀티를 증가시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 전력 증폭 회로는 PA(power amplifier) 및 브릿지 회로(bridge circuit) 중 어느 하나에 해당할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 송신 장치의 전력 송신 방법은, 전력 수신 장치의 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 동작, 무선 충전을 위한 전력 신호를 생성하는 동작, 상기 전력 송신 장치의 외부로부터 공급되는 전압에 기초하여 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 동작, 상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호를 생성하는 동작, 상기 증폭된 송신 전력을 상기 전력 수신 장치로 송신하는 동작, 및 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호를 생성하는 동작은, 상기 전력 신호를 변조하는 제2 변조 신호를 생성하는 동작을 포함하고, 상기 전력 송신 장치의 외부로부터 공급되는 전압에 기초하여 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 동작은, 상기 제2 변조 신호에 의해 변조된 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 동작을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 증폭된 송신 전력에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하는 동작은, 상기 증폭된 송신 전력에 기초하여 상기 제2 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호를 생성하는 동작은, 상기 제2 변조 신호의 듀티 보다 듀티가 큰 상기 제1 변조 신호를 생성하는 동작, 상기 제2 변조 신호가 하이(high) 상태가 되는 시간보다 먼저 하이 상태가 되도록 상기 제1 변조 신호를 생성하는 동작, 또는 상기 제2 변조 신호가 로우(low) 상태가 되는 시간보다 늦게 로우 상태가 되도록 상기 제1 변조 신호를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 송신 장치는 전력 수신 장치로부터 상기 전력 수신 장치의 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 통신 안테나, 무선 충전을 위한 전력 신호를 생성하는 신호 생성기(signal generator), 상기 전력 신호를 변조하는 제1 변조 신호를 생성하는 제어 회로(control circuit), 상기 제1 변조 신호에 의해 변조된 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 전력 증폭 회로(power amplification circuit), 및 상기 증폭된 송신 전력을 전력 송신 안테나를 통해 전력 수신 장치로 송신하는 전력 송신 회로(power transmission circuit)를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제어 회로는 상기 전력 송신 장치의 외부로부터 공급되는 전압을 변조하는 제2 변조 신호를 생성하고, 상기 전력 증폭 회로는 상기 제2 변조 신호에 의해 변조된 전압에 기초하여 상기 송신 전력을 증폭하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제어 회로는 상기 전력 신호의 진폭을 변조하는 상기 제1 변조 신호 및 상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 상기 제2 변조 신호를 각각 생성하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제어 회로는 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제2 변조 신호의 듀티를 제어하도록 설정될 수 있다.

도 9는 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타낸다.

도 9를 참조하면, 다양한 실시 예에서의 전자 장치(901), 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904) 또는 서버(906)가 네트워크(962) 또는 근거리 통신(964)을 통하여 서로 연결될 수 있다. 전자 장치(901)는 버스(910), 프로세서(920), 메모리(930), 입출력 인터페이스(950), 디스플레이(960), 및 통신 인터페이스(970)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(901)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 구비할 수 있다.

버스(910)는, 예를 들면, 구성요소들(910-970)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.

프로세서(920)는, 중앙처리장치(Central Processing Unit (CPU)), 어플리케이션 프로세서(Application Processor (AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(Communication Processor (CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(920)는, 예를 들면, 전자 장치(901)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.

메모리(930)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(930)는, 예를 들면, 전자 장치(901)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 메모리(930)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(940)을 저장할 수 있다. 프로그램(940)은, 예를 들면, 커널(941), 미들웨어(943), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface (API))(945), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(947) 등을 포함할 수 있다. 커널(941), 미들웨어(943), 또는 API(945)의 적어도 일부는, 운영 시스템(Operating System (OS))으로 지칭될 수 있다.

커널(941)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(943), API(945), 또는 어플리케이션 프로그램(947))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(910), 프로세서(920), 또는 메모리(930) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(941)은 미들웨어(943), API(945), 또는 어플리케이션 프로그램(947)에서 전자 장치(901)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

미들웨어(943)는, 예를 들면, API(945) 또는 어플리케이션 프로그램(947)이 커널(941)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다.

또한, 미들웨어(943)는 어플리케이션 프로그램(947)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(943)는 어플리케이션 프로그램(947) 중 적어도 하나에 전자 장치(901)의 시스템 리소스(예: 버스(910), 프로세서(920), 또는 메모리(930) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어(943)는 상기 적어도 하나에 부여된 우선 순위에 따라 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청들에 대한 스케쥴링 또는 로드 밸런싱 등을 수행할 수 있다.

API(945)는, 예를 들면, 어플리케이션(947)이 커널(941) 또는 미들웨어(943)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.

입출력 인터페이스(950)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(901)의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(950)는 전자 장치(901)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.

디스플레이(960)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display (LCD)), 발광 다이오드(Light-Emitting Diode (LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(Organic LED (OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems, MEMS) 디스플레이, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(960)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 컨텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(960)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스처, 근접, 또는 호버링(hovering) 입력을 수신할 수 있다.

통신 인터페이스(970)는, 예를 들면, 전자 장치(901)와 외부 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904), 또는 서버(906)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(970)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(962)에 연결되어 외부 장치(예: 제2 전자 장치(904) 또는 서버(906))와 통신할 수 있다.

무선 통신은, 예를 들면 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면 LTE(Long-Term Evolution), LTE-A(LTE-Advanced), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신(964)을 포함할 수 있다. 근거리 통신(964)는, 예를 들면, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Li-Fi(Light Fidelity), Bluetooth, NFC(Near Field Communication), MST(magnetic stripe transmission), 또는 GNSS 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

MST는 전자기 신호를 이용하여 전송 데이터에 따라 펄스를 생성하고, 상기 펄스는 자기장 신호를 발생시킬 수 있다. 전자 장치(901)는 상기 자기장 신호를 POS(point of sales)에 전송하고, POS는 MST 리더(MST reader)를 이용하여 상기 자기장 신호는 검출하고, 검출된 자기장 신호를 전기 신호로 변환함으로써 상기 데이터를 복원할 수 있다.

GNSS는 사용 지역 또는 대역폭 등에 따라, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo(the European global satellite-based navigation system) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 혼용되어 사용(interchangeably used)될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard-232), 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(962)는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제1 전자 장치(902) 및 제2 전자 장치(904) 각각은 전자 장치(901)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 서버(906)는 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(901)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904), 또는 서버(906))에서 실행될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(901)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(901)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 전자 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904), 또는 서버(906))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(901)로 전달할 수 있다. 전자 장치(901)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

도 10은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 전자 장치(1001)는, 예를 들면, 도 9에 도시된 전자 장치(901)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(1001)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(1010), 통신 모듈(1020), 가입자 식별 모듈(1024), 메모리(1030), 센서 모듈(1040), 입력 장치(1050), 디스플레이(1060), 인터페이스(1070), 오디오 모듈(1080), 카메라 모듈(1091), 전력 관리 모듈(1095), 배터리(1096), 인디케이터(1097), 및 모터(1098)를 포함할 수 있다.

프로세서(1010)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(1010)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1010)는, 예를 들면, SoC(system on chip)로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(1010)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1010)는 도 10에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(1021))를 포함할 수도 있다. 프로세서(1010)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.

통신 모듈(1020)은, 도 9의 통신 인터페이스(970)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(1020)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(1021), Wi-Fi 모듈(1022), 블루투스 모듈(1023), GNSS 모듈(1024)(예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈(1025), MST 모듈(1026), 및 RF(radio frequency) 모듈(1027)을 포함할 수 있다.

셀룰러 모듈(1021)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(1029)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1001)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021)은 프로세서(1010)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다.

Wi-Fi 모듈(1022), 블루투스 모듈(1023), GNSS 모듈(1024), NFC 모듈(1025), 또는 MST 모듈(1026) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021), Wi-Fi 모듈(1022), 블루투스 모듈(1023), GNSS 모듈(1024), NFC 모듈(1025), 또는 MST 모듈(1026) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 IC(integrated chip) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.

RF 모듈(1027)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(1027)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021), Wi-Fi 모듈(1022), 블루투스 모듈(1023), GNSS 모듈(1024), NFC 모듈(1025), MST 모듈(1026) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.

가입자 식별 모듈(1029)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID (integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI (international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.

메모리(1030)(예: 메모리(930))는, 예를 들면, 내장 메모리(1032) 또는 외장 메모리(1034)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(1032)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비-휘발성(non-volatile) 메모리 (예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), 마스크(mask) ROM, 플래시(flash) ROM, 플래시 메모리(예: 낸드플래시(NAND flash) 또는 노아플래시(NOR flash) 등), 하드 드라이브, 또는 SSD(solid state drive) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

외장 메모리(1034)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(MultiMediaCard), 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리(1034)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(1001)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.

보안 모듈(1036)은 메모리(1030)보다 상대적으로 보안 레벨이 높은 저장 공간을 포함하는 모듈로써, 안전한 데이터 저장 및 보호된 실행 환경을 보장해주는 회로일 수 있다. 보안 모듈(1036)은 별도의 회로로 구현될 수 있으며, 별도의 프로세서를 포함할 수 있다. 보안 모듈(1036)은, 예를 들면, 탈착 가능한 스마트 칩, SD(secure digital) 카드 내에 존재하거나, 또는 전자 장치(1001)의 고정 칩 내에 내장된 내장형 보안 요소(embedded secure element(eSE))를 포함할 수 있다. 또한, 보안 모듈(1036)은 전자 장치(1001)의 운영 체제(OS)와 다른 운영 체제로 구동될 수 있다. 예를 들면, 보안 모듈(1036)은 JCOP(java card open platform) 운영 체제를 기반으로 동작할 수 있다.

센서 모듈(1040)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(1001)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(1040)은, 예를 들면, 제스처 센서(1040A), 자이로 센서(1040B), 기압 센서(1040C), 마그네틱 센서(1040D), 가속도 센서(1040E), 그립 센서(1040F), 근접 센서(1040G), 컬러 센서(1040H)(예: RGB 센서), 생체 센서(1040I), 온/습도 센서(1040J), 조도 센서(1040K), 또는 UV(ultra violet) 센서(1040M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(1040)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG(electromyography) 센서, EEG(electroencephalogram) 센서, ECG(electrocardiogram) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(1040)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1001)는 프로세서(1010)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(1040)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(1010)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(1040)을 제어할 수 있다.

입력 장치(1050)는, 예를 들면, 터치 패널(touch panel)(1052), (디지털) 펜 센서(pen sensor)(1054), 키(key)(1056), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(1058)를 포함할 수 있다. 터치 패널(1052)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(1052)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(1052)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.

(디지털) 펜 센서(1054)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 시트(sheet)를 포함할 수 있다. 키(1056)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(1058)는 마이크(예: 마이크(1088))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.

디스플레이(1060)(예: 디스플레이(960))는 패널(1062), 홀로그램 장치(1064), 또는 프로젝터(1066)을 포함할 수 있다. 패널(1062)은, 도 9의 디스플레이(960)과 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널(1062)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널(1062)은 터치 패널(1052)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치(1064)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(1066)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(1001)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이(1060)는 패널(1062), 홀로그램 장치(1064), 또는 프로젝터(1066)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.

인터페이스(1070)는, 예를 들면, HDMI(1072), USB(1074), 광 인터페이스(optical interface)(1076), 또는 D-sub(D-subminiature)(1078)을 포함할 수 있다. 인터페이스(1070)는, 예를 들면, 도 9에 도시된 통신 인터페이스(970)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(1070)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD 카드/MMC 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(1080)은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(1080)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 9에 도시된 입출력 인터페이스(950)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(1080)은, 예를 들면, 스피커(1082), 리시버(1084), 이어폰(1086), 또는 마이크(1088) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.

카메라 모듈(1091)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 제논 램프(xenon lamp))를 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(1095)은, 예를 들면, 전자 장치(1001)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(1095)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(1096)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(1096)은, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.

인디케이터(1097)는 전자 장치(1001) 혹은 그 일부(예: 프로세서(1010))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(1098)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치(1001)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(Digital Multimedia Broadcasting), DVB(Digital Video Broadcasting), 또는 미디어플로(MediaFLOTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.

본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

도 11은 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도를 나타낸다.

한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(1110)(예: 프로그램(940))은 전자 장치(예: 전자 장치(901))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제(OS) 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(947))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, Android, iOS, Windows, Symbian, 또는 Tizen 등이 될 수 있다.

프로그램 모듈(1110)은 커널(1120), 미들웨어(1130), API(1160), 및/또는 어플리케이션(1170)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(1110)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드(preload) 되거나, 외부 전자 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904), 서버(906) 등)로부터 다운로드 가능하다.

커널(1120)(예: 커널(941))은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(1121) 또는 디바이스 드라이버(1123)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(1121)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(1121)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(1123)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, Wi-Fi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다.

미들웨어(1130)는, 예를 들면, 어플리케이션(1170)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(1170)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API(1160)을 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(1170)으로 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어(1130)(예: 미들웨어(943))은 런타임 라이브러리(1135), 어플리케이션 매니저(application manager)(1141), 윈도우 매니저(window manager)(1142), 멀티미디어 매니저(multimedia manager)(1143), 리소스 매니저(resource manager)(1144), 파워 매니저(power manager)(1145), 데이터베이스 매니저(database manager)(1146), 패키지 매니저(package manager)(1147), 연결 매니저(connectivity manager)(1148), 통지 매니저(notification manager)(1149), 위치 매니저(location manager)(1150), 그래픽 매니저(graphic manager)(1151), 보안 매니저(security manager)(1152), 또는 결제 매니저(1154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

런타임 라이브러리(1135)는, 예를 들면, 어플리케이션(1170)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(1135)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.

어플리케이션 매니저(1141)는, 예를 들면, 어플리케이션(1170) 중 적어도 하나의 어플리케이션의 생명 주기(life cycle)를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(1142)는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(1143)는 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱(codec)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩(encoding) 또는 디코딩(decoding)을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(1144)는 어플리케이션(1170) 중 적어도 어느 하나의 어플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.

파워 매니저(1145)는, 예를 들면, 바이오스(BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 데이터베이스 매니저(1146)은 어플리케이션(1170) 중 적어도 하나의 어플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(1147)은 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.

연결 매니저(1148)은, 예를 들면, Wi-Fi 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 통지 매니저(1149)는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건(event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 위치 매니저(1150)은 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(1151)은 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(1152)는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(901))가 전화 기능을 포함한 경우, 미들웨어(1130)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저(telephony manager)를 더 포함할 수 있다.

미들웨어(1130)는 전술한 구성요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 미들웨어(1130)는 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 미들웨어(1130)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.

API(1160)(예: API(945))은, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, Android 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠(Tizen)의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.

어플리케이션(1170)(예: 어플리케이션 프로그램(947))은, 예를 들면, 홈(1171), 다이얼러(1172), SMS/MMS(1173), IM(instant message)(1174), 브라우저(1175), 카메라(1176), 알람(1177), 컨택트(1178), 음성 다이얼(1179), 이메일(1180), 달력(1181), 미디어 플레이어(1182), 앨범(1183), 또는 시계(1184), 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보 제공(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 어플리케이션을 포함할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1170)은 전자 장치(예: 전자 장치(901))와 외부 전자 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904)) 사이의 정보 교환을 지원하는 어플리케이션(이하, 설명의 편의상, "정보 교환 어플리케이션")을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.

예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션, 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.

장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 적어도 하나의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스 등)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1170)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1170)은 외부 전자 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904)), 및 서버(906)) 로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1170)은 프리로드 어플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 어플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에 따른 프로그램 모듈(1110)의 구성요소들의 명칭은 운영 체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(1110)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램 모듈(1110)의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서(예: 프로세서(1010))에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그램 모듈(1110)의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(920))에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리(930)이 될 수 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.

다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

전력 송신 장치에 있어서,
전력 수신 장치로부터 상기 전력 수신 장치의 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 통신 안테나,
무선 충전을 위한 전력 신호를 생성하는 신호 생성기(signal generator),
상기 전력 송신 장치의 외부로부터 공급되는 전압에 기초하여 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 전력 증폭 회로(power amplification circuit),
상기 전력 증폭 회로로 공급되는 상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호를 생성하는 제어 회로(control circuit), 및
상기 증폭된 송신 전력을 전력 송신 안테나를 통해 상기 전력 수신 장치로 송신하는 전력 송신 회로(power transmission circuit)를 포함하고,
상기 제어 회로는 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하도록 설정되는, 전력 송신 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 전력 증폭 회로로 상기 전압이 공급되는 경로 상에 배치되는 스위치를 포함하고,
상기 스위치는 상기 제1 변조 신호에 따라 ON/OFF 동작을 수행하도록 설정되는, 전력 송신 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 전력 증폭기로 상기 전압이 공급되는 경로 상에 배치되는 트랜지스터 및 상기 트랜지스터로 상기 제1 변조 신호가 공급되는 경로 상에 배치되는 버퍼(buffer)를 포함하고,
상기 버퍼는 상기 제1 변조 신호가 상기 트랜지스터에 송신되는 타이밍(timing)을 조절하고,
상기 트랜지스터는 상기 제1 변조 신호의 수신에 응답하여 상기 제1 변조 신호에 따라 ON/OFF 동작을 수행하도록 설정되는, 전력 송신 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 전력 신호를 변조하는 제2 변조 신호를 생성하고,
상기 전력 증폭 회로는 상기 제2 변조 신호에 의해 변조된 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는, 전력 송신 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제2 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하는, 전력 송신 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 제2 변조 신호의 듀티 보다 듀티가 큰 상기 제1 변조 신호를 생성하거나, 상기 제2 변조 신호가 하이(high) 상태가 되는 시간보다 먼저 하이 상태가 되도록 상기 제1 변조 신호를 생성하거나, 상기 제2 변조 신호가 로우(low) 상태가 되는 시간보다 늦게 로우 상태가 되도록 상기 제1 변조 신호를 생성하는, 전력 송신 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 전력 증폭 회로로 상기 전력 신호가 공급되는 경로 상에 배치되는 스위치를 포함하고,
상기 스위치는 상기 제2 변조 신호에 따라 ON/OFF 동작을 수행하도록 설정되는, 전력 송신 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 증폭된 송신 전력에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티를 제어하는, 전력 송신 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전력 송신 안테나는 제1 주파수 대역을 통해 상기 증폭된 송신 전력을 상기 전력 수신 장치로 송신하고,
상기 통신 안테나는 제2 주파수 대역을 통해 상기 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는, 전력 송신 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전력 송신 안테나 및 상기 통신 안테나는 지정된 주파수 대역을 통해 각각 상기 증폭된 송신 전력을 상기 전력 수신 장치로 송신하고 상기 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는, 전력 송신 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 전력 송신 장치가 제1 충전 모드에 진입할 경우 상기 듀티를 감소시키고, 상기 전력 송신 장치가 제2 충전 모드에 진입할 경우 상기 듀티를 증가시키는, 전력 송신 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전력 증폭 회로는 PA(power amplifier) 및 브릿지 회로(bridge circuit) 중 어느 하나에 해당하는, 전력 송신 장치.
전력 송신 장치의 전력 송신 방법에 있어서,
전력 수신 장치의 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 동작,
무선 충전을 위한 전력 신호를 생성하는 동작,
상기 전력 송신 장치의 외부로부터 공급되는 전압에 기초하여 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 동작,
상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호를 생성하는 동작,
상기 증폭된 송신 전력을 상기 전력 수신 장치로 송신하는 동작, 및
상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하는 동작을 포함하는, 전력 송신 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호를 생성하는 동작은,
상기 전력 신호를 변조하는 제2 변조 신호를 생성하는 동작을 포함하고,
상기 전력 송신 장치의 외부로부터 공급되는 전압에 기초하여 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 동작은,
상기 제2 변조 신호에 의해 변조된 상기 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 동작을 포함하는, 전력 송신 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 증폭된 송신 전력에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하는 동작은,
상기 증폭된 송신 전력에 기초하여 상기 제2 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하는 동작을 포함하는, 전력 송신 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 제1 변조 신호를 생성하는 동작은,
상기 제2 변조 신호의 듀티 보다 듀티가 큰 상기 제1 변조 신호를 생성하는 동작,
상기 제2 변조 신호가 하이(high) 상태가 되는 시간보다 먼저 하이 상태가 되도록 상기 제1 변조 신호를 생성하는 동작, 또는
상기 제2 변조 신호가 로우(low) 상태가 되는 시간보다 늦게 로우 상태가 되도록 상기 제1 변조 신호를 생성하는 동작을 포함하는, 전력 송신 방법.
전력 송신 장치에 있어서,
전력 수신 장치로부터 상기 전력 수신 장치의 충전 상태와 연관된 정보를 수신하는 통신 안테나,
무선 충전을 위한 전력 신호를 생성하는 신호 생성기(signal generator),
상기 전력 신호를 변조하는 제1 변조 신호를 생성하는 제어 회로(control circuit),
상기 제1 변조 신호에 의해 변조된 전력 신호의 송신 전력을 증폭하는 전력 증폭 회로(power amplification circuit), 및
상기 증폭된 송신 전력을 전력 송신 안테나를 통해 전력 수신 장치로 송신하는 전력 송신 회로(power transmission circuit)를 포함하고,
상기 제어 회로는 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제1 변조 신호의 듀티(duty)를 제어하도록 설정되는, 전력 송신 장치.
청구항 17에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 전력 송신 장치의 외부로부터 공급되는 전압을 변조하는 제2 변조 신호를 생성하고,
상기 전력 증폭 회로는 상기 제2 변조 신호에 의해 변조된 전압에 기초하여 상기 송신 전력을 증폭하도록 설정되는, 전력 송신 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 전력 신호의 진폭을 변조하는 상기 제1 변조 신호 및 상기 전압의 ON/OFF를 제어하는 상기 제2 변조 신호를 각각 생성하도록 설정되는, 전력 송신 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 충전 상태와 연관된 정보에 기초하여 상기 제2 변조 신호의 듀티를 제어하도록 설정되는, 전력 송신 장치.