KR20190017300A

KR20190017300A - 충전 장치

Info

Publication number: KR20190017300A
Application number: KR1020170101916A
Authority: KR
Inventors: 김기찬; 박준; 서동현; 이준범; 김영태; 황용희
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2019-02-20

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 다이렉트 차징을 이용하여, 배터리를 충전하는 충전 장치는 상기 충전 장치로부터 입력된 전압을 1/2 크기로 변환하고, 상기 충전 장치로부터 입력된 전류를 2배의 크기로 변환하는 제1 차지 펌프 및 제2 차지 펌프와 상기 제1 차지 펌프의 동작을 활성화 또는 비활성화시키는 상기 제1 스위치, 상기 제2 차지 펌프의 동작을 활성화 또는 비활성화시키는 제2 스위치 및 상기 충전 장치에 전원을 제공하는 어댑터의 용량에 따라 제1 차지 펌프 및 제2 차지 펌프 중 하나 이상을 활성화 시키도록 상기 제1,2 스위치의 동작을 제어하는 상기 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

충전 장치{CHARGING DEVICE}

본 발명은 충전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이동 단말기의 배터리를 충전하기 위한 충전 장치에 관한 것이다.

기기의 소모 전력이 늘고 배터리가 대용량화 됨에 따라, 기존의 충전 방식으로는 충전 속도와 시간을 감당하기 힘들어지면서, 스마트 폰용의 각종 급속 충전 기술들이 개발되고 있다.

기본적으로 충전에 사용하는 전압과 전류를 높이는 것으로 충전 속도를 향상시키는데, 이에 따라 발열과 수명 감소 등의 영향이 있다.

따라서, 전자기기의 일반적인 사용 기간 및 소모품으로서의 배터리의 사용 기간 등을 고려하여 적정한 수준에서 출력을 조절한다.

최근에는 다이렉트 차징(direct charging) 방식을 통해 스마트 폰에 내장된 충전 제어 회로를 거치지 않고, 어댑터에서 직접 배터리로 전류를 흘릴 수 있도록 하는 방식이 등장했다.

그러나, 종래의 다이렉트 차징 방식은 하나의 2:1 차지 펌프를 사용하기 때문에, USB C-type cable의 전류 용량이 3A로 제한되어 있다.

즉, 어댑터의 용량이 30W 경우, 하나의 2:1 차지 펌프를 통해 (10V/3A → 5V/6A) 수준에서 전압 및 전류를 배터리에 제공해 왔다.

이 경우, 더 높은 용량의 어댑터를 사용하여 배터리를 다이렉트 차징할 수 없고, 배터리의 충전 시간이 길어지는 문제가 있었다. 이에 따라, 발열 등이 발생하여, 기기의 수명이 단축되는 문제가 발생했다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 배터리에 전원을 제공하는 어댑터의 용량 제한 없이, 배터리를 충전할 수 있는 충전 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은 고 용량의 어댑터가 연결된 경우, 배터리의 충전 속도를 증가시킬 수 있는 충전 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은 고 용량의 어댑터가 연결된 경우, 제1, 2 차지 펌프를 활성화시키도록, 제1,2 스위치를 제어할 수 있고, 이에 따라, 배터리에 제공되는 전류를 증가시킬 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 용량이 다른 어댑터가 연결되더라도, 해당 용량에 최적화된 전류를 배터리에 안정적으로 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 고 용량의 어댑터가 연결된 경우, 배터리의 충전 시간이 감소되어, 발열이 감소하고, 이에 따라 기기의 수명이 늘어날 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 시스템의 구체적인 구성을 설명하는 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 장치에 연결된 어댑터의 정격 용량에 따라 배터리에 제공되는 전압 또는 전류를 제어하는 예를 설명하는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2:1 차지 펌프의 구성 및 그의 동작을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 장치의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 충전 장치는 이동 단말기에 장착될 수 있다.

이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 충전 장치는 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 장착될 수도 있다.

특히, 본 발명에서 설명되는 충전 장치는 USB C-type 규격을 이용하여 배터리를 충전하는 기기에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 시스템의 구체적인 구성을 설명하는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 충전 시스템(1)은 어댑터(10), 케이블 선(20), 커넥터(30) 및 충전 장치(50)를 포함할 수 있다.

어댑터(10)는 외부로부터 제공된 전원을 충전 장치(50)에 전달할 수 있다. 어댑터는 TA(Travel Adaptor)일 수 있다.

어댑터(10)는 정격 용량을 가질 수 있다. 예를 들어, 어댑터(10)는 60w(고용량), 30w(중용량), 15w(저용량) 등과 같이, 정격 용량을 가질 수 있다.

케이블 선(20)은 커넥터(30)와 커넥터(30)를 서로 연결시키는 선일 수 있다.

일 실시 예에서 케이블 선(20)은 USB(Universal Serial BUS) C-type 규격을 갖는 선일 수 있다.

케이블 선(20)이 USB C-type 규격을 가질 경우, 흐를 수 있는 전류의 용량은 3A일 수 있다.

커넥터(30)는 어댑터(10)와 충전 장치(50)를 연결시키는 인터페이스 일 수 있다. 커넥터(30) 또한, USB C-type을 가질 수 있다.

충전 장치(50)는 어댑터(10)로부터 제공된 전원을 배터리(140)에 전달할 수 있다.

충전 장치(50)는 과전압 보호부(110), 전원 조절부(120), 부하 스위치(130) 및 프로세서(150)를 포함할 수 있다.

과전압 보호부(110)는 커넥터(30)로부터 제공된 전압을 검출할 수 있다. 과전압 보호부(110)는 검출된 전압이 기 설정된 전압 이상인 경우, 과전압으로 판단할 수 있다. 과전압 보호부(110)는 검출된 전압이 과전압이라고 판단되는 경우, 검출된 전압을 차단할 수 있다.

이로 인해, 충전 장치(50)의 내부 구성 요소들이 보호될 수 있다.

전원 조절부(120)는 배터리(70)에 공급되는 전원을 제어할 수 있다. 전원 조절부(120)는 충전 장치(50)에 입력된 전압 및 전류를 조절할 수 있다.

조절된 전압 및 전류는 부하 스위치(130)를 통해 배터리(70)에 공급될 수 있다.

전원 조절부(120)는 어댑터(10)의 정격 용량에 따라 전류를 제어하고, 제어된 전류를 배터리(70)에 제공할 수 있다.

전원 조절부(120)는 제1 차지 펌프(121), 제2 차지 펌프(123), 제1 스위치(125) 및 제2 스위치(127)를 포함할 수 있다.

제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 각각은 어댑터(10)로부터 제공된 전압을 조절할 수 있다.

차지 펌프는 인덕터를 사용하지 않고, 콘덴서 만으로, 입력된 전압을 승압 또는 강압할 수 있는 스위치 전원일 수 있다.

차지 펌프의 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 각각은 어댑터(10)로부터 제공된 전압을 절반으로 변환할 수 있다.

제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 각각은 2:1 차지 펌프일 수 있다. 제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 각각은 동일한 회로 구성을 가질 수 있다.

제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 각각은 동일한 전력의 크기에 대해, 전압의 크기를 반절로 변환할 수 있다. 이에 따라, 제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 각각은 2배의 전류를 출력할 수 있다.

이러한 의미에서, 제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 각각은 2:1 차지 펌프로 표현될 수 있다.

제1 스위치(125) 및 제2 스위치(127) 각각은 제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 각각과 연결되어, 어댑터(10)로부터 제공된 전류의 경로를 제어할 수 있다.

제1 스위치(125)의 일단은 제1 차지 펌프(121)의 일단과 연결되고, 제1 스위치(125)의 타단은 제2 스위치(127)의 일단과 연결될 수 있다.

제1 차지 펌프(121)의 타단은 제2 스위치(127)의 타단 및 제2 차지 펌프(123)의 일단과 연결될 수 있다.

제2 차지 펌프(123)의 타단은 제2 스위치(127)의 일단과 연결될 수 있다.

부하 스위치(130)는 전원 조절부(120)에서 조절된 배터리(70)에 전류를 제공하거나, 차단할 수 있다.

부하 스위치(130)는 배터리(70)의 상태가 불량 상태인 경우, 스위칭 동작을 통해 배터리(70)에 제공되는 전류를 차단할 수 있다.

프로세서(150)는 충전 장치(50)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(150)는 과전압 보호부(110), 전원 조절부(120), 부하 스위치(130)의 동작을 제어할 수 있다.

프로세서(150)는 어댑터(10)와 USB 전력 전달(USB power delivery) 규격을 통해 통신을 수행할 수 있다.

프로세서(150)는 어댑터(10)와 연결 인터페이스인 커넥터(30)을 통해 어댑터(10)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 어댑터(10)에 대한 정보는 충전 장치(50)에 연결된 어댑터(10)의 정격 용량일 수 있다. 정격 용량의 단위는 와트(W)일 수 있다.

프로세서(150)는 획득된 어댑터(10)의 정격 용량에 따라 배터리(70)에 제공되는 전압을 제어하기 위해, 제1 스위치(125) 및 제2 스위치(127)의 동작을 제어할 수 있다.

프로세서(150)는 제1 스위치(125) 및 제2 스위치(127)의 동작을 제어함에 따라 배터리(70)에 제공되는 전원의 흐름을 제어할 수 있다.

이에 대해서는 자세히 후술한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 장치에 연결된 어댑터의 정격 용량에 따라 배터리에 제공되는 전압 또는 전류를 제어하는 예를 설명하는 도면이다.

도 3에서는 어댑터(10)의 정격 용량이 60W이고, 도 4에서 어댑터(10)의 정격 용량이 30W이고, 도 5에서 어댑터(10)의 정격 용량은 15W임을 가정한다.

또한, 도 3 내지 도 5에서 제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123)는 입력된 전압을 1/2로 변환하는 회로로 구성됨을 가정한다.

또한, 도 3 내지 도 5에서, 충전 장치(50)에 입력되는 전류는 케이블 선(20)의 정격 전류인 3A로 고정되어 있음을 가정한다.

도 3을 참조하면, 어댑터(10)의 정격 용량이 60W인 경우, 충전 장치(50)에 입력되는 전압은 20V(60W/3A=20V)이다.

프로세서(150)는 USB PD 규격을 통해 어댑터(10)의 정격 용량에 대한 정보를 획득할 수 있다.

프로세서(150)는 획득된 정격 용량에 대한 정보에 기초하여, 제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 중 활성화될 차지 펌프를 결정할 수 있다.

프로세서(150)는 3가지 레벨의 정격 용량에 따라 활성화될 차지 펌프를 결정할 수 있다.

3가지 레벨의 정격 용량은 고용량(60W), 중용량(30W), 저용량(15W)을 포함할 수 있다. 여기서, 3가지 레벨의 정격 용량은 예시에 불과하고, 다양한 레벨의 정격 용량이 적용될 수 있다.

프로세서(150)는 어댑터(10)의 정격 용량이 고 용량(60W)인 경우, 제1 스위치(125) 및 제2 스위치(127)를 개방 시키기 위한 개방 신호를 제1 스위치(125) 및 제2 스위치(127)를 각각에 전송할 수 있다.

도 3을 참조하면, 제1 스위치(125) 및 제2 스위치(127) 각각은 프로세서(150)의 개방 신호에 따라 개방될 수 있다.

이 경우, 제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 각각은 모두 활성화될 수 있다. 즉, 충전 장치(50)에 입력된 전류는 제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 각각을 관통할 수 있다.

제1 차지 펌프(121)는 20V의 전압을 10V로 변환하고, 3A의 전류를 6A로 변환하여 출력할 수 있다.

제2 차지 펌프(123)는 다시, 10V의 전압을 5V로 변환하고, 6A의 전류를 12A로 출력할 수 있다.

부하 스위치(130)는 제2 차지 펌프(123)에서 출력된 12A의 전류를 배터리(70)에 공급할 수 있다. 고 용량의 어댑터(10)를 이용하여, 다이렉트 차징(direct charging)이 수행됨에 따라, 배터리(70)의 충전 시간이 현격하게 감소될 수 있고, 충전 시간이 감소됨에 따라 충전 장치(50)의 발열이 감소될 수 있다.

다음으로, 도 4를 설명한다.

도 4를 참조하면, 어댑터(10)의 정격 용량이 30W인 경우, 충전 장치(50)에 입력되는 전압은 10V(30W/3A=10V)이다.

프로세서(150)는 어댑터(10)의 정격 용량이 중 용량(30W)인 경우, 제1 스위치(125)를 개방시키기 위한 개방 신호를 제1 스위치(125)에 전송하고, 제2 스위치(127)를 단락 시키기 위한 단락 신호를 제2 스위치(127)에 전송할 수 있다.

도 4를 참조하면, 제1 스위치(125)는 프로세서(150)의 개방 신호에 따라 개방될 수 있다. 제2 스위치(127)는 프로세서(150)의 단락 신호에 따라 단락될 수 있다.

이 경우, 제1 차지 펌프(121)는 활성화되고, 제2 차지 펌프(123)는 비활성화 될 수 있다. 즉, 충전 장치(100)에 입력된 전류는 제1 차지 펌프(121)를 통과하나, 제2 차지 펌프(123)를 통과하지 않는다.

제1 차지 펌프(121)는 20V의 전압을 10V로 변환하고, 3A의 전류를 6A로 변환하여 출력할 수 있다. 6A로 변환된 전류는 단락된 제2 스위치(127)를 거쳐, 배터리(70)에 공급될 수 있다.

이와 같이, 중 용량의 어댑터(10)를 이용해서도, 배터리(70)에 안정적으로 전류가 공급될 수 있다.

다음으로, 도 5를 설명한다.

도 5를 참조하면, 어댑터(10)의 정격 용량이 15W인 경우, 충전 장치(50)에 입력되는 전압은 5V(15W/3A=5V)이다.

프로세서(150)는 어댑터(10)의 정격 용량이 저 용량(15W)인 경우, 제1 스위치(125)를 단락 시키기 위한 단락 신호를 제1 스위치(125)에 전송하고, 제2 스위치(127)를 단락 시키기 위한 단락 신호를 제2 스위치(127)에 전송할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1 스위치(125)는 프로세서(150)의 단락 신호에 따라 단락되고, 제2 스위치(127)는 프로세서(150)의 단락 신호에 따라 단락될 수 있다.

이 경우, 제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123) 각각은 비활성화 될 수 있다. 즉, 충전 장치(50)에 입력된 전류는 제1 차지 펌프(121) 및 제2 차지 펌프(123)를 통과하지 않는다. 이는 배터리(70)에 걸리는 최소 전압을 유지하기 위함이다.

따라서, 충전 장치(50)에 입력된 3A의 전류는 직접 배터리(70)에 공급될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 충전 장치(50)에 연결되는 어댑터(10)의 정격 용량에 따라 각기 다른 경로로 다이렉트 차징이 수행되어, 배터리(70)의 충전이 유동적으로 수행될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 3A 범용 USB C-type 케이블 선(20)을 이용하여, 고 전류를 통한 다이렉트 차징이 가능하여, 배터리(70)의 충전 시간이 감소되고, 발열 또한, 감소될 수 있다.

다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여, 차지 펌프의 구성 및 그의 동작에 대해 설명한다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2:1 차지 펌프의 구성 및 그의 동작을 설명하는 도면이다.

도 6은 차지 펌프에 하이 신호가 인가된 경우, 전류의 이동 경로를 나타내는 도면이고, 도 7은 차지 펌프에 로우 신호가 인가된 경우, 전류의 이동 경로를 나타내는 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 차지 펌프(121, 123)는 제1 드라이버(601), 제2 드라이버(603), 제1 내지 제4 트랜지스터 스위치들(611, 612, 613, 614), 제1,2 커패시터(C1, C2)을 포함할 수 있다.

제1 내지 제4 트랜지스터 스위치들(611, 612, 613, 614) 각각은 FET일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.

제1 드라이버(601)는 제1,2 트랜지스터 스위치(611, 612)의 동작을 제어할 수 있다.

제2 드라이버(603)는 제3,4 트랜지스터 스위치(613, 614)의 동작을 제어할 수 있다.

먼저, 도 6을 설명한다.

제1 드라이버(601)는 차지 펌프(121, 123)의 입력 단에, 하이 신호의 입력 전압(Vin)이 인가된 경우, 제1 트랜지스터 스위치(611)를 온 시키고, 제2 트랜지스터 스위치(612)를 오프시킬 수 있다.

제2 드라이버(603)는 차지 펌프(121, 123)의 입력 단에, 하이 신호의 입력 전압(Vin)이 인가된 경우, 제3 트랜지스터 스위치(613)를 온 시키고, 제4 트랜지스터 스위치(614)를 오프시킬 수 있다.

이에 따라, 등가 회로에서 출력 전압(Vout)은 제2 커패시터(C2)에 걸린 전압인 입력 전압(Vin)의 절반의 형태로 얻어질 수 있다.

제1 커패시터(C1)의 커패시턴스와 제2 커패시터(C2)의 커패시턴스가 동일한 경우, 차지 펌프(121, 123)는 입력 전압(Vin)의 절반인 Vin/2의 전압을 출력할 수 있다. 이는 우측의 등가 회로를 통해서도 확인할 수 있다.

다음으로, 도 7을 설명한다.

제1 드라이버(601)는 차지 펌프(121, 123)의 입력 단에, 로우 신호의 입력 전압(Vin)이 인가된 경우, 제1 트랜지스터 스위치(611)를 오프 시키고, 제2 트랜지스터 스위치(613)를 오프 시킬 수 있다.

제2 드라이버(603)는 차지 펌프(121, 123)의 입력 단에, 로우 신호의 입력 전압(Vin)이 인가된 경우, 제3 트랜지스터 스위치(613)를 오프 시키고, 제4 트랜지스터 스위치(614)를 온 시킬 수 있다.

이에 따라, 등가 회로는 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)가 병렬로 연결된 구성으로 얻어질 수 있다.

결과적으로, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2) 각각의 커패시턴스가 동일한 경우, 출력 전압(Vout)은 Vin/2 가 될 수 있다.

차지 펌프(121, 123)는 입력 전압(Vin)의 절반인 Vin/2의 전압을 출력할 수 있다. 이는 우측의 등가 회로를 통해서도 확인할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 장치의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다.

이하에서는 도 8에 따른 충전 장치(50)의 동작 방법을 도 1 내지 도 7의 내용에 결부시켜 설명한다.

프로세서(150)는 충전 장치(50)에 연결된 어댑터(10)의 용량을 감지한다(S801).

일 실시 예에서, 프로세서(150)는 USB PD 규격에 따라 어댑터(10)의 용량을 수신할 수 있다.

어댑터(10)의 용량은 어댑터(10)가 출력 가능한 정격 용량일 수 있다.

프로세서(150)는 감지된 어댑터의 용량에 따라 제1,2 차지 펌프들(121, 123) 중 동작을 활성 시킬 차지 펌프를 선정한다(S803).

일 실시 예에서 프로세서(150)는 어댑터의 용량이 고 용량인지, 중 용량인지, 저 용량인지 여부에 따라 동작을 활성화시킬 차지 펌프를 선정할 수 있다.

차지 펌프는 입력된 전압을 절반의 크기로 출력하고, 입력된 전류를 2배로 증가시키는 펌프일 수 있다.

프로세서(150)는 선정된 차지 펌프의 활성화를 위해 제1,2 스위치들(125, 127)의 동작을 제어한다(S805).

프로세서(150)는 제1,2 스위치들(125, 127)의 동작 제어를 통해 입력된 전류의 경로를 제어할 수 있다. 이에 대해서는 도 3 내지 도 5에서 설명된 바와 같다.

프로세서(150)는 제1,2 스위치(124, 127)의 동작에 따라 배터리(70)에 공급되는 전류를 조절한다(S807).

프로세서(150)는 제1,2 스위치들(124, 127)의 동작에 따라 차지 펌프들(121, 123)을 통해 배터리(70)에 제공된 전류의 크기를 조절할 수 있다.

프로세서(150)는 부하 스위치(130)를 통해 조절된 전류를 배터리(70)에 전달한다(S809).

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고, 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

다이렉트 차징을 이용하여, 배터리를 충전하는 충전 장치에 있어서,
상기 충전 장치로부터 입력된 전압을 1/2 크기로 변환하고, 상기 충전 장치로부터 입력된 전류를 2배의 크기로 변환하는 제1 차지 펌프 및 제2 차지 펌프;
상기 제1 차지 펌프의 동작을 활성화 또는 비활성화시키는 상기 제1 스위치
상기 제2 차지 펌프의 동작을 활성화 또는 비활성화시키는 제2 스위치; 및
상기 충전 장치에 전원을 제공하는 어댑터의 용량에 따라 제1 차지 펌프 및 제2 차지 펌프 중 하나 이상을 활성화 시키도록 상기 제1,2 스위치의 동작을 제어하는 상기 프로세서를 포함하는
충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 어댑터의 용량이 고 용량인 경우, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 개방 시켜, 상기 제1 차지 펌프 및 상기 제2 차지 펌프를 활성화 시키는
충전 장치.
제2항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제1 차지 펌프 및 상기 제2 차지 펌프를 활성화 시켜, 상기 충전 장치로부터 입력된 전압을 1/4배로 변환하고, 상기 충전 장치로부터 입력된 전류를 4배로 변환하는
충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 어댑터의 용량이 중 용량인 경우, 상기 제1 스위치를 개방시켜 상기상기 제1 차지 펌프를 활성화시키고, 상기 제2 스위치를 단락 시켜, 상기 제2 차지 펌프를 비활성화 시키는
충전 장치.
제4항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제1 차지 펌프 및 상기 제2 차지 펌프를 활성화 시켜, 상기 충전 장치로부터 입력된 전압을 1/2배로 변환하고, 상기 충전 장치로부터 입력된 전류를 2배로 변환하는
충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 어댑터의 용량이 저 용량인 경우, 상기 제1 스위치를 단락시켜, 상기상기 제1 차지 펌프를 비활성화시키고, 상기 제2 스위치를 개방 시켜, 상기 제2 차지 펌프를 비활성화 시키는
충전 장치.
제6항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제1 차지 펌프 및 상기 제2 차지 펌프를 비활성화 시켜, 상기 충전 장치로부터 입력된 전압 및 전류를 상기 배터리에 공급하는
충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 어댑터의 용량에 따라 상기 충전 장치에 입력된 전류의 경로를 조절하여, 상기 배터리에 조절된 전류를 공급하는
충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 어댑터와 USB 전력 전달(USB Power Delivery, USB PD) 규격을 통해 상기 어댑터의 용량을 감지하는
충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 충전 장치에는 상기 어댑터로부터 3A의 전류가 제공되는
충전 장치.