KR20190054649A - Usb 타입의 충전 장치 및 상기 충전 장치의 제어 방법 - Google Patents

Usb 타입의 충전 장치 및 상기 충전 장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예들에 따르면, USB 타입의 충전 장치는, 전자 장치와 통신을 통해 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 USB 충전 회로, 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 정류 회로의 출력 전압을 제어하는 제어 회로, 및 상기 제어 회로와 상기 USB 충전 회로 간의 통신을 위한 통신 부를 포함하고, 상기 USB 충전 회로는, 상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하여 상기 전자 장치를 충전하도록 제어하고, 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하도록 설정될 수 있다. 다른 실시예가 가능하다.

Description

USB 타입의 충전 장치 및 상기 충전 장치의 제어 방법 {CHARGING DEVICE OF UNIVERSAL SERIAL BUS TYPE AND CONTROL METHOD OF CHARGING DEVICE}
다양한 실시예들은 USB 타입의 충전 장치에서 대기 전력을 변경할 수 있는 USB 타입의 충전 장치 및 상기 충전 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
USB Power Delivery기술을 이용하는 어댑터(Adapter)는 전자 장치와 연결될 때 전원을 바로 공급하기 위해 내부적으로 기본 전원을 유지하면서 최종 출력 전원을 0V을 유지하고 있다.
또한 상기 어댑터(Adapter)는 전자 장치의 연결을 검출하고, 전자 장치와 연결될 때 전원을 바로 공급하기 위해, 전압을 제공하는 콘센트와 연결된 상태에서 상기 어댑터(Adapter)의 내부에 항상 전원을 공급하고 있다.
USB Power Delivery 기술을 이용하는 어댑터(Adapter)는 전자 장치가 연결이 안된 상태에서도, 콘센트와 연결되면 상기 어댑터(Adapter)의 내부에 필요 이상의 많은 전원을 공급함에 따라 많은 대기 전력(예: 30mV)을 소모하고 있다.
다양한 실시예들에 따르면, USB 타입의 충전 장치는, 전자 장치와 통신을 통해 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 USB 충전 회로, 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 정류 회로의 출력 전압을 제어하는 제어 회로, 및 상기 제어 회로와 상기 USB 충전 회로 간의 통신을 위한 광 통신 부를 포함하고, 상기 USB 충전 회로는, 상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하여 상기 전자 장치를 충전하도록 제어하고, 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, USB 타입의 충전 장치는, 전자 장치와 통신을 통해 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 USB 충전 회로, 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 정류 회로의 출력 전압을 제어하는 제어 회로, 및 상기 USB 충전 회로에서 상기 충전 장치의 상태정보를 상기 제어 회로에게 전송하는 발광 부 및 상기 USB 충전 회로로 부터 전송되는 상기 충전 장치의 상태 정보를 수신하여 상기 제어 회로에게 제공하는 수광 부를 구비하는 통신 부를 포함하고, 상기 USB 충전 회로는, 상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하여 상기 전자 장치를 충전하도록 제어하고, 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, USB 타입의 충전 장치는, USB Type-C 커넥터의 지정 라인을 통해 전자 장치로 부터 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 USB 충전 회로, 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 정류 회로의 출력 전압을 제어하는 제어 회로, 및 상기 제어 회로와 상기 USB 충전 회로 간의 통신을 위한 광 통신 부를 포함하고, 상기 USB 충전 회로는, 상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하여 상기 전자 장치를 충전하도록 제어하고, 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, USB 타입의 충전 장치의 제어 방법은, 전자 장치와 통신을 통해 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 동작, 상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하도록 제어하는 동작, 및 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서는, USB 타입의 충전 장치 및 상기 충전 장치의 제어 방법을 제공함에 따라, 전자 장치의 연결을 검출하고, 전자 장치와 연결될 때 전원을 바로 공급하기 위한 최소 대기 전력 제공할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블럭도 이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른, USB 타입의 충전 장치와 전자 장치를 포함하는 충전 장치 시스템에 대한 블럭 도이다.
도 4a 내지 도 4b는 다양한 실시예들에 따른, 충전 장치(320)의 상태 정보에 따른 출력 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른, Type-C 커넥터의 핀들을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 USB 타입의 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 USB 타입의 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 USB 타입의 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 USB 타입의 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 다양한 실시예 따른 충전 장치 시스템에서 USB 타입의 충전 장치와 전자 장치간에 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 예를 들면, 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성 요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성 요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성 요소들 중 적어도 하나의 구성 요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성 요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(190)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)(예: 무선 통신 모듈(192))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성 요소들 중 일부 구성 요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)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 2는 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블럭도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 연료 게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은, 예를 들면, 연결 단자(278)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(297)를 통해 무선으로 연결될 수 있다.
전력 조정기(220)는 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들을 생성할 수 있다. 전력 조정기(220)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들의 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다.
연료 게이지(230)는 배터리(189)의 사용 상태 정보(예: 배터리의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전회로(210), 전압 조정기(220), 또는 연료 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))을 결정하고, 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 이상 상태 또는 정상 상태의 여부를 판단한 후, 이상 상태로 판단되는 경우 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.
배터리(189)는, 일실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(140)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)은, 추가적으로 또는 대체적으로(in alternative to), 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 수행하기 위한 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 연료 게이지(230), 전력 관리 모듈(188) 또는 센서 모듈(176) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서)을 이용하여 측정될 수 있다. 이런 경우, 일실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(240)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른, USB 타입의 충전 장치(320)와 전자 장치(330)를 포함하는 충전 장치 시스템에 대한 블럭 도(300)이다. 도 4a 내지 도 4b는 다양한 실시예들에 따른, 충전 장치(320)의 상태 정보에 따른 출력 전압을 설명하기 위한 도면이다. 도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른, Type-C 커넥터의 핀들을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 충전 장치의 시스템은 USB 타입의 충전 장치(320)와 전자 장치(330, 예: 도 1의 전자 장치(101))를 포함할 수 있다.
USB 타입의 충전 장치(330)는 AC 입력 부(321), AC 컨버터 부(322), 전압 출력 부(323), 제어 회로(324), 제1 USB 충전 회로(325) 및 통신 부(326a, 326b)를 포함할 수 있다. 전자 장치(330)는 전원 충전 부(331), 전원 관리부(332) 및 제2 USB 충전 회로(325)를 포함할 수 있다.
먼저, USB 타입의 충전 장치(320)의 구성을 살펴보면 하기와 같다.
AC 입력 부(321)는 콘센트(310)로 부터 교류(AC) 전압을 수신 하고 상기 수신된 교류(AC)전압을 상기 AC 컨버터 부(322)에게 제공할 수 있다.
AC 컨버터 부(322)는 상기 교류 전압을 직류(DC) 전압으로 정류하는 정류회로이며, 상기 제어 회로(324)의 제어 하에 상기 직류 전압을 상기 전압 출력 부(323)로 제공할 수 있다.
전압 출력 부(323)는 상기 제1 USB 충전 회로(325)의 제어 하에 상기 충전 장치(320)에 연결된 전자 장치(330)에게 충전을 위한 전압을 제공할 수 있다.
제어 회로(324)는 상기 AC 컨버터 부(322)를 제어하여 상기 AC 컨버터 부(322)로 부터 출력되는 전압을 제어할 수 있다. 상기 제어 회로(324)는 상기 AC 컨버터 부(322)를 제어하여 상기 충전 장치(320)에 전자 장치(330)가 연결되면 상기 전자 장치(330)에 바로 제공하기 위한 기본 전압(예: 5V)를 유지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어 회로(324)는 상기 통신 부(326a, 326b)를 통해 상기 제1 USB 충전 회로(325)로 부터 수신된 충전 장치(320)의 상태 정보에 대응되는 신호를 기반으로, 상기 충전 장치(320)의 내부에 제공하는 전력을 변경할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어 회로(324)는 상기 통신 부(326a, 326b)를 통해 상기 제1 USB 충전 회로(325)로 부터 충전 장치(320)의 제1 상태에 대응되는 신호가 수신되면, 상기 충전 장치(320)의 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력의 출력을 유지하도록 제어할 수 있다. 상기 제어 회로(324)는, 상기 제1 상태에 대응되는 신호를 기반으로 온(ON)동작과 오프(OFF) 동작을 반복적으로 수행하면서, 상기 AC 컨버터 부(322)로 부터 출력되는 전압을 제어하여, 충전 장치(320)의 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하면서 상기 제1 상태의 전력을 상기 충전 장치(320)의 내부에 제공할 수 있다.
상기 도 4a와 같이, 상기 제1 상태에 대응되는 신호를 기반으로 상기 제어 회로(324)가 (ON)동작과 오프(OFF) 동작을 반복적으로 수행하면서 상기 AC 컨버터 부(322)로 부터 출력되는 전압을 제어하여, 전력을 감소할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 상태의 전력은 상기 충전 장치(320)의 내부에 제공할 수 있는 최소 전력으로써, 예를 들어,IEC62301 기준으로 제로 대기 전력에 인증하는 5mV 이하가 될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어 회로(324)는 상기 통신 부(326a, 326b)를 통해 상기 제1 USB 충전 회로(325)로 부터 충전 장치(320)의 제2 상태에 대응되는 신호가 수신되면, 충전 장치(320)의 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력의 출력을 유지하도록 제어할 수 있다. 상기 제어 회로(324)는, 상기 제2 상태에 대응되는 신호를 기반으로 온(ON)동작을 상시 유지하면서, 상기 AC 컨버터 부(322)로 부터 출력되는 전압을 제어하여, 충전 장치(320)의 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력을 상기 충전 장치(320)의 내부에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 상태의 전력은 30mA가 될 수 있다.
상기 도 4b와 같이, 상기 제2 상태에 대응되는 신호를 기반으로 상기 제어 회로(324)가 상기 온(ON)동작을 유지하면서 상기 AC 컨버터 부(322)로 부터 출력되는 전압을 제어하여, 제1 상태의 전력(예: 5mA 이하)보다 높은 제2 상태의 전력(예: 30mA )을 유지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 충전 장치(320)의 제2 상태의 전력이 30m A인 경우, 상기 제어 회로(324)가 100ms의 온(ON) 동작과 900ms의 오프(OFF) 동작을 반복 수행하는 경우, 5mA 전력 이하인 3mA 전력을 충전 장치의 내부에 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어 회로(324)는 충전 장치(320)의 제1 상태의 전력을 유지하는 동안, 충전 장치(320)의 제2 상태에 대응되는 신호가 수신되면 충전 장치(320)의 제2 상태의 전력으로 변경하여 유지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어 회로(324)는 충전 장치(320)의 제2 상태의 전력을 유지하는 동안, 충전 장치(320)의 제1 상태에 대응되는 신호가 수신되면 충전 장치(320)의 제1 상태의 전력으로 변경하여 유지할 수 있다.
제1 USB 충전 회로(325)는, 전자 장치(330)와 통신을 통해 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하고, 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치(330)의 요구에 부합되는 전압을 전자 장치(330)에 제공하고, 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 충전 장치(320)의 내부에 공급되는 전력을 변경할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 USB 충전 회로(325)는, USB Type-C 커넥터의 지정 라인(예: CC라인)을 통해 전자 장치(330)로 부터 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하고, 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치(330)의 요구에 부합되는 전압을 전자 장치(330)에 제공하고, 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 충전 장치(320)의 내부에 공급되는 전력을 변경할 수 있다.일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, USB PD(power delivery control) IC 를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, USB Type-C 커넥터를 포함하는 충전 장치(320)에 전자 장치(330)가 연결되면, 전자 장치(330)의 제2 USB 충전 회로(333)과 USB Type-C 커넥터의 CC(Channel Configuration)핀과 연결된 CC라인을 통해 통신을 수행하고, 상기 전자 장치(330)의 제2 USB 충전 회로(333)로 부터 상기 전자 장치의 충전 정보 및 상기 전자 장치의 상태 정보를 획득할 수 있다.
USB Type-C 커넥터의 구조를 상기 도 5a - 상기 도 5b을 참조하여 설명하면 하기와 같다. 상기 도 5a와 같이 Type-C 커넥터(500)는 복수의 핀들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 커넥터(500)는 정방향에 대응하는 제 1 면(예를 들면, A면)에 복수의 제 1 핀들과 역방향에 대응하는 제 2 면(예를 들면, B면)에 복수의 제 2 핀들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 제1 핀들은 GND핀(511a), SSTXp1핀(512a), SSTXn1핀(513a), VBUS핀(514a), CC핀(515a), Dp1핀(516a), Dn1핀(517a), SBU1핀(518a)핀, VBUS핀(519a), SSRXn2핀(520a), SSRXp2핀(521a), GND핀(522a)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 제 2 핀들은 GND핀(511b), SSTXp1핀(512b), SSTXn1핀(513b), VBUS핀(514b), VCONN핀(515b), Dp1핀(516b), Dn1핀(517b), SBU1핀(518b)핀, VBUS핀(519b), SSRXn2핀(520b), SSRXp2핀(521b), GND핀(522b)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 복수의 제 1 핀들은 하나 이상의 제 1 그라운드 핀들 예를 들면, GND 핀들(511a, 522a)와 하나 이상의 제 1 신호 핀들 예를 들면, SSTXp1핀(512a), SSTXn1핀(513a), VBUS핀(514a), CC핀(515a), Dp1핀(516a), Dn1핀(517a), SBU1핀(518a), VBUS핀(519a), SSRXn2핀(520a), SSRXp2핀(521a)을 포함할 수 있고, 복수의 제 2 핀들은 하나 이상의 제 2 그라운드 핀들 예를 들면, GND 핀들(511b, 522b)와 하나 이상의 제 2 신호 핀들 예를 들면, SSTXp2핀(512b), SSTXn2핀(513b), VBUS핀(514b), VCONN핀(515b), Dp1핀(516b), Dn1핀(517b), SBU2핀(518b), VBUS핀(519b), SSRXn1핀(520b), SSRXp1핀(521b)을 포함할 수 있다.
상기 도 5b를 참조하면, SSTXp1핀 및 SSTXp2핀(512a, 512b)과 SSTXn1핀 및 SSTXn2핀(513a, 513b)은 데이터의 빠른 전송이 가능한 수퍼 스피드 전송(super speed TX)을 위한 핀들일 수 있고, Vbus핀들(514a, 514b)은 USB 케이블 충전 전원을 위한 핀들일 수 있고, CC핀(515a)은 식별 단자의 역할을 하는 핀일 수 있고, Vconn핀(515b)는 플러그 전력을 지원하기 위한 핀일 수 있고, Dp1핀들(516a, 516b) 및 Dn1핀들(517a, 517b)은 상이한 양방향의 USB 신호를 위한 핀들일 수 있고, SBU1핀 및 SBU2핀(518a, 518b)는 여분용 핀으로서 다양한 신호(예: 오디오 신호, 디스플레이 신호 등)용으로 사용될 수 있는 핀일 수 있으며, SSRXn2핀 및 SSRXn1핀(520a, 520b)과 , SSRXp2핀 및 SSRXp1핀(521a, 521b)은 데이터의 빠른 수신이 가능한 수퍼 스피드 수신(super speed RX)를 위한 핀들일 수 있다.일 실시예에 따르면, 하나 이상의 제 1 신호 핀들 예를 들면, SSTXp1핀(512a), SSTXn1핀(513a), VBUS핀(514a), CC핀(515a), Dp1핀(516a), Dn1핀(517a), SBU1핀(518a), VBUS핀(519a), SSRXn2핀(520a), 또는 SSRXp2핀(521a) 중 적어도 하나의 제1 신호 핀은 지정된 기능 회로(예: 오디오 모듈(460)) 및 무선 통신 데이터(예를 들면, 방송 데이터)를 수신할 수 있는 무선 통신 회로(예: 방송 모듈(470))와 선택적으로 연결될 수 있고, 하나 이상의 제 2 신호 핀들 예를 들면, SSTXp2핀(512b), SSTXn2핀(513b), VBUS핀(514b), VCONN핀(515b), Dp1핀(516b), Dn1핀(517b), VBUS핀(519b), SSRXn1핀(520b) 또는 SSRXp1핀(521b) 중 적어도 하나의 제2 신호 핀은 지정된 기능의 회로(예를 들면, 오디오 모듈(460)) 또는 무선 통신 데이터 (예를 들면, 방송 데이터)를 수신할 수 있는 회로(예를 들면, 통신 모듈(470))와 선택적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 제 1 그라운드 핀들 예를 들면, GND 핀들(511a, 522a) 중 적어도 하나의 제1 그라운드 핀이 무선 통신 데이터(예를 들면, 방송 데이터)를 수신할 수 있는 통신 모듈(470))과 선택적으로 연결될 수 있고, 하나 이상의 제 2 그라운드 핀들 예를 들면, GND 핀들(511b, 522b) 중 적어도 하나의 제2 그라운드 핀이 무선 통신 데이터 (예를 들면, 방송 데이터)를 수신할 수 있는 통신 모듈(470)과 선택적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제1 GND 핀(511a 또는 522a) 및 제2 GND 핀(511b 또는 522b)이 모두 무선 통신 데이터 (예를 들면, 방송 데이터)를 수신할 수 있는 통신 모듈(470)과 연결될 수도 있다. 예를 들면, 제1 GND 핀(511a 또는 522a) 및 제2 GND 핀(511b 또는 522b)이 모두 상기 외부 상기 외부 커넥터 및 상기 무선 통신 회로와 연결된 경우 상기 외부 커넥터와 연결된 외부 안테나에 의해 수신되는 무선 통신 데이터에 대응된 신호가 상기 제1 GND 핀(511a 또는 522a)과 및 제2 GND 핀(511b 또는 522b) 각각을 통해 상기 무선 통신 회로에 전달될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 상기 제1 GND 핀(511a 또는 522a) 및 제2 GND 핀(511b 또는 522b) 각각은 서로 다른 무선 통신 데이터에 대응된 신호를 수신할 수 있다. 다른 실시예에 따르면 상기 제1 GND 핀(511a 또는 522a) 및 제2 GND 핀(511b 또는 522b) 각각은 상기 외부 커넥터를 통해 외부 안테나와 동시에 연결될 수 있으며, 상기 제1 GND 핀(511a 또는 522a) 및 제2 GND 핀(511b 또는 522b) 각각이 외부 안테나와 동시에 연결된 경우 제1 GND 핀(511a 또는 522a)과 외부 안테나가 제1 안테나 역할을 하고, 제2 GND 핀(511b 또는 522b)과 외부 안테나가 제2 안테나 역할을 하게 되어 다이버시티(diversity)안테나가 구성될 수 있다.상기한 실시 예들에서는 제1 신호 핀 및 제2 신호 핀과 제1 그라운드 핀 및 제2 그라운드 핀을 통신 모듈(470)과 선택적으로 연결될 수 있는 핀으로 사용하는 것을 예로 설명하였으나, 일 실시예에 따르면 랫치(latch) 구조의 적어도 일부를 통신 모듈(470)과 선택적으로 연결될 수 있는 랫치 핀으로 지정하고, 랫치 핀이 통신 모듈(470)과 선택적으로 연결될 수 있도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, USB Type-C 커넥터의 CC 핀(예:도 5a 내지 도 5b의 515a)과 연결된 CC라인을 통해 수신되는 전자 장치의 상태 정보는, 전자 장치의 충전 상태 정보, 전자 장치의 전원 상태 정보 또는 전자 장치의 연결 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로(325)는 상기 전자 장치의 제2 USB 충전 회로(333)를 통해 전자 장치의 충전 상태 정보, 전자 장치의 충전 상태 정보를 수신할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 상기 CC 라인을 통해 로우(Low) 신호가 수신되면, 충전 장치(320)에 전자 장치(330)가 연결되지 않은 것으로 확인하고, 상기 CC 라인을 통해 하이(High) 신호가 수신되면, 충전 장치(320)에 전자 장치(330)가 연결된 것으로 확인함으로써 전자 장치의 연결 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 콘센트(310)로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치(320)에 상기 전자 장치(330)가 연결되지 않은 상태, 또는 상기 콘센트(310)로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치(320)에 상기 전자 장치(330)가 연결되어 있는 동안 상기 전자 장치가 전원이 오프 되거나 또는 슬립모드에서 충전이 완료된 상태 중 적어도 하나를 충전 장치의 제1 상태로 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 상기 충전 장치의 상태가 제1 상태로 확인되면, 상기 제어 회로(324)가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부(326a, 326b)를 통해 상기 제어 회로(324)에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 상기 콘센트(310)로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치(320)에 충전이 완료되지 않은 전자 장치(330)가 연결된 상태를 충전 장치의 제2 상태로 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 상기 충전 장치의 상태가 제2 상태로 확인되면, 상기 제어 회로(324)가 제1 상태의 전력보다 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부(326a, 326b)를 통해 상기 제어 회로(324)에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 충전 장치(320)가 콘센트(310)와 연결된 상태에서, USB Type-C 커넥터의 CC 핀(예:도 5a 내지 도 5b의 515a)과 연결된 CC라인을 통해 로우(Low)신호가 수신되면, 충전 장치(320)에 전자 장치(330)가 연결되지 않은 것으로 결정하고, 충전 장치의 상태를 제1 상태로 확인 할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 상기 제어 회로(324)가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부(326a, 326b)를 통해 상기 제어 회로(324)에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 충전 장치(320)가 콘센트(310)와 연결된 상태에서, USB Type-C 커넥터의 CC 핀(예:도 5a 내지 도 5b의 515a)과 연결된 CC라인을 통해 하이(High)신호가 수신되면, 상기 충전 장치(320)에 전자 장치(300)가 연결되었음을 결정하고, 충전 장치의 상태를 제2 상태로 확인 할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 상기 제어 회로(324)가 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부(326a, 326b)를 통해 상기 제어 회로(324)에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 상기 전원 출력 부(323)를 제어하여 상기 전자 장치(330)의 연결 전에 유지하고 있던 기본 전압(예:5V)를 USB Type-C 커넥터의 Vbus 라인(예: 도 5a 내지 도 5b의 519a, 519b)을 통해 상기 전자 장치(330)의 전원 충전 부(331)에게 제공할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로(325)는,상기 전자 장치(330)의 제2 USB 충전 회로(333)에게 충전할 수 있는 전압의 종류를 포함하는 리스트(예: 5V/9V/15V/20V)를 제공하고, 상기 전자 장치(330)의 제2 USB 충전 회로(333)로 부터 전자 장치의 요구에 대응되는 전압 정보(예: 12V)를 포함하는 충전 전압 정보를 수신할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 상기 전원 출력 부(323)을 제어하여 USB Type-C 커넥터의 Vbus 라인을 통해 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압(예: 12V)을 상기 전자 장치(330)의 전원 충전 부(331)에 제공하여 충전 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 콘센트(310)로 부터 AC 전압을 수신하는 충전 장치(320)에 전자 장치(330)가 연결되어 충전을 수행하는 동안, 전자 장치(330)의 제2 USB 충전 회로(333)로 부터 전자 장치의 충전 상태 정보(예: 전자 장치의 충전 완료 정보)와 전자 장치의 전원 상태 정보(예: 전원 오프 상태 또는 슬립 상태)가 수신되면, 충전 장치의 상태를 제1 상태로 확인 할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로(325)는, 상기 제어 회로(324)가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부(326a, 326b)를 통해 상기 제어 회로(324)에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
통신 부(326a, 326b)는 제어 회로(324)와 제1 USB 충전 회로(325) 간의 통신을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 통신 부(326a, 326b)는 광 통신 부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광 통신 부는 상기 제1 USB 충전 회로(325)에서 충전 장치의 상태정보(예: 충전 장치의 제1 상태 또는 충전 장치의 제2 상태)를 상기 제어 회로(324)에게 전송하는 발광 부(326b)와 상기 제1 USB 충전 회로(325)로 부터 전송되는 상기 충전 장치의 상태 정보를 수신하여 상기 제어 회로(324)에게 제공하는 수광 부(326b)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광 통신 부는 포토 다이오드 및 포토 트랜지스터를 구비하는 포토 커플러를 포함 할 수 있다.
다음으로, 전자 장치(330, 예:도 1의 전자 장치(101,102,104))의 구성을 살펴보면 하기와 같다.
전원 충전 부(331, 예: 도 1 내지 도 2의 배터리(189))는 충전 장치(322)의 USB Type-C 의 Vbus 핀과 연결된 Vbus 라인을 통해 제공되는 전압을 통해 충전될 수 있다.
전원 관리 부(332, 예: 도 1 내지 도 2의 전력 관리 모듈(189))는 전원 충전 부(331)에 대한 정보를 관리하기 위한 구성으로, 전원 충전 부(331)의 충전 상태 정보(예: 충전 완료 상태, 현재 충전 상태)를 결정할 수 있다.
제2 USB 충전 회로(333)는 전자 장치(330)가 연결된 충전 장치의 제1 USB 충전 회로(325)와 USB Type- C 커넥터의 CC핀과 연결된 CC라인을 통해 통신을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 USB 충전 회로(333)는, 전자 장치의 전원 상태(전원 온/오프 상태 또는 슬립모드 상태) 및 상기 전원 관리 부(332)로 부터 수신된 전자 장치의 충전 상태 정보를 포함하는 전자 장치의 상태정보를 충전 장치의 제1 USB 충전 회로(325)에게 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 USB 충전 회로(333)는, 전자 장치(330)가 충전 장치(320)에 연결된 후 상기 충전 장치(320)의 제1 USB 충전 회로(325)로 부터 충전할 수 있는 전압의 종류를 포함하는 리스트(예: 5V/9V/15V/20V)가 수신되면, 상기 수신된 리스트(예: 5V/9V/15V/20V)에서 상기 전자 장치(330)의 충전에 적합한 전압 정보를 선택하여 상기 충전 장치(320)의 제1 USB 충전 회로(325)에게 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, USB 타입의 충전 장치는, 전자 장치와 통신을 통해 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 USB 충전 회로(예:도 3의 325), 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 정류 회로의 출력 전압을 제어하는 제어 회로(예: 도 3의 324) 및 상기 제어 회로와 상기 USB 충전 회로 간의 통신을 위한 통신 부(예:도 3의 326a, 326b)를 포함하고, 상기 USB 충전 회로는, 상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하여 상기 전자 장치를 충전하도록 제어하고, 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 충전 장치는 USB Type-C 커넥터를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 USB 충전 회로는, 상기 전자 장치가 연결되면 CC(Channel Configuration)라인을 통해, 상기 전자 장치의 충전 정보 및 상기 전자 장치의 상태 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치의 상태 정보는, 전자 장치의 충전 상태 정보, 전자 장치의 전원 상태 정보 또는 전자 장치의 연결 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 USB 충전 회로는, 상기 충전 장치의 상태가 제1 상태이면, 상기 제어 회로가 제2 상태의 전력보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송하고, 상기 충전 장치의 상태가 제2 상태이면, 상기 제어 회로가 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 충전 장치의 제1 상태는, 콘센트로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 상기 전자 장치가 연결되지 않은 상태, 또는 상기 콘센트(310)로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치(320)에 상기 전자 장치(330)가 연결되어 있는 동안 상기 전자 장치가 전원이 오프 되거나 또는 슬립모드에서 충전이 완료된 상태 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 충전 장치의 제2 상태는, 콘센트로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 충전이 완료되지 않은 전자 장치가 연결된 상태를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 제1 상태에 대응되는 신호가 수신되면, 온과 오프 동작을 반복적으로 수행하면서 상기 제1 상태의 전력을 출력하고, 상기 제2 상태에 대응되는 신호가 수신되면, 상기 온 동작을 유지하면서 상기 제2 상태의 전력을 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 통신 부는 광 통신 부를 포함하고, 상기 광 통신 부는 상기 USB 충전 회로에서 상기 충전 장치의 상태정보를 상기 제어 회로에게 전송하는 발광 부, 및 상기 USB 충전 회로로 부터 전송되는 상기 충전 장치의 상태 정보를 수신하여 상기 제어 회로에게 제공하는 수광 부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면,상기 광 통신 부는, 포토 다이오드 및 포토 트랜지스터를 구비하는 포토 커플러 일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, USB 타입의 충전 장치는, 전자 장치와 통신을 통해 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 USB 충전 회로(예:도 3의 325), 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 정류 회로의 출력 전압을 제어하는 제어 회로(예: 도 3의 324) 및 상기 USB 충전 회로에서 상기 충전 장치의 상태정보를 상기 제어 회로에게 전송하는 발광 부 및 상기 USB 충전 회로로 부터 전송되는 상기 충전 장치의 상태 정보를 수신하여 상기 제어 회로에게 제공하는 수광 부를 구비하는 통신 부(예:도 3의 326a, 326b)를 포함하고, 상기 USB 충전 회로는, 상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하여 상기 전자 장치를 충전하도록 제어하고, 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 USB 충전 회로는, 상기 충전 장치의 상태가 제1 상태이면, 상기 제어 회로가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송하고, 상기 충전 장치의 상태가 제2 상태이면, 상기 제어 회로가 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, USB 타입의 충전 장치는, USB Type-C 커넥터의 지정 라인을 통해 전자 장치로 부터 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 USB 충전 회로(예:도 3의 325), 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 정류 회로의 출력 전압을 제어하는 제어 회로(예: 도 3의 324), 및 상기 제어 회로와 상기 USB 충전 회로 간의 통신을 위한 통신 부(예:도 3의 326a, 326b)를 포함하고, 상기 USB 충전 회로는, 상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하여 상기 전자 장치를 충전하도록 제어하고, 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 USB 충전 회로는, 상기 충전 장치의 상태가 제1 상태이면, 상기 제어 회로가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송하고, 상기 충전 장치의 상태가 제2 상태이면, 상기 제어 회로가 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송하도록 설정될 수 있다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 USB 타입의 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 제어 방법은 601 내지 605 동작들을 포함할 수 있다.
601동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, USB Type-C 커넥터의 CC 핀(예: 도 5a 내지 도 5b의 515a)과 연결된 CC라인을 통해 상기 충전 장치에 연결된 전자 장치(예: 도 3의 330)의 제2 USB 충전 회로(예: 도 3의 333)로부터 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 수신할 수 있다.
603동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 전자 장치(예: 도 3의 330)의 제2 USB 충전 회로(예: 도 3의 333)로부터 수신된 상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로, 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하여 전자 장치의 충전을 수행할 수 있다.
605동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 전자 장치(예: 도 3의 330)의 제2 USB 충전 회로(예:도 3의 333)로 부터 획득된 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로, 충전 장치의 상태 정보를 결정할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로는 상기 충전 장치의 상태 정보(예: 제1 상태 또는 제2 상태)를 기반으로, 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는 전자 장치의 상태 정보(예: 전자 장치의 충전 상태 정보, 전자 장치의 전원 상태 정보 및 전자 장치의 연결 정보)를 기반으로, 충전 장치의 상태가 제1 상태가 확인되면, 제어 회로(예:도 3의 324)가 제2 상태의 전력(예: 30mA) 보다 낮은 제1 상태의 전력(예: 5mW 이하)을 유지하도록, 상기 제어 회로에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는 전자 장치의 상태 정보(예: 전자 장치의 충전 상태 정보, 전자 장치의 전원 상태 정보 및 전자 장치의 연결 정보)를 기반으로, 충전 장치의 상태가 제2 상태로 확인되면, 제어 회로(예:도 3의 324)가 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 상기 제어 회로에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 USB 타입의 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 제어 방법은 701 내지 713 동작들을 포함할 수 있다.
701동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 충전 장치의 상태 정보를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는, 전자 장치(예:도 3의 330)가 연결되는 상기 충전 장치의 커넥터(예: USB Type -C 커넥터)의 CC핀과 연결된 CC라인을 통해 획득되는 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 충전 장치의 상태 정보를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는, 상기 충전 장치가 콘센트(예:도 3의 310)으로부터 교류 전압을 수신하는 동안, 상기 충전 장치의 커넥터(예: USB Type - C 커넥터)의 CC핀과 연결된 CC라인을 통해 로우(Low)신호가 수신되면, 상기 콘센트에 상기 전자 장치가 연결되지 않은 상기 충전 장치가 연결된 충전 장치의 제1 상태로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는, 콘센트(예:도 3의 310)로 부터 교류 전압을 수신하는 상기 충전 장치에 상기 전자 장치가 연결되어 상기 전자 장치에 전압을 공급하는 동안, 상기 충전 장치의 커넥터(예: USB Type - C 커넥터)의 CC핀과 연결된 CC라인을 통해, 전자 장치(예:도 3의 330)의 제2 USB 충전 회로(예: 도 3의 333)로 부터 전자 장치의 충전 상태 정보(예: 충전 완료 정보) 및 전자 장치의 전원 상태 정보(예: 전원 오프 상태 또는 슬립모드 상태)가 수신되면, 전자 장치의 전원이 오프 또는 슬립모드에서 전자 장치의 충전이 완료된 충전 장치의 제1 상태로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는, 콘센트(예:도 3의 310)로 부터 교류 전압을 수신하는 상기 충전 장치에 전원 온 상태의 전자 장치가 연결되어 충전을 수행하는 경우, 충전 장치의 제2 상태로 결정할 수 있다.
703동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 상기 충전 장치의 상태가 제1 상태로 확인되면, 705동작에서 정류 회로(예: 도 3의 AD-DC 컨버터(322))의 출력 전압을 제어하는 제어 회로(예:도 3의 324)에게 충전 장치의 제1 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
707동작에서, 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)로 부터 수신된 상기 충전 장치의 제1 상태에 대응되는 신호를 기반으로, 충전 장치의 제2 상태의 전력 보다 낮은 최소 전력을 출력하기 위해, 제어 회로는 최소 전력(예:5mV 이하)의 출력을 위한 온 동작과 오프 동작을 반복 수행할 수 있다. 상기 제어 회로의 온 동작과 오프 동작의 반복수행으로, 정류 회로(예: 도 3의 AD-DC 컨버터(322))의 출력 전압을 제어하여 제2 상태의 전력 보다 낮은 최소 전력을 상기 충전 장치의 내부에 공급할 수 있다.
709동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 상기 충전 장치의 상태가 제2 상태로 확인되면, 711동작에서 정류 회로(예: 도 3의 AD-DC 컨버터(322))의 출력 전압을 제어하는 제어 회로(예:도 3의 324)에게 충전 장치의 제2 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
713동작에서, 제1 USB 충전 회로(예:도 3의 325)로 부터 수신된 상기 충전 장치의 제2 상태에 대응되는 신호를 기반으로, 충전 장치의 제1 상태의 전력(예: 5mA) 보다 높은 전력(예: 30mA)을 출력하기 위해, 제어 회로는 온 상태를 유지할 수 있다. 상기 제어 회로가 온 상태를 유지하면서, 정류 회로(예: 도 3의 AD-DC 컨버터(322))의 출력 전압을 제어하여 제1 상태의 전력보다 높은 전력을 상기 충전 장치의 내부에 공급할 수 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 USB 타입의 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 제어 방법은 801 내지 811 동작들을 포함할 수 있다.
801동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 콘센트(예:도 3의 310)으로부터 교류 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 전자 장치(예:도 3의 330)가 연결되지 않음을 확인 할 수 있다.
일 실예에 따르면, 상기 충전 장치의 USB Type-C 커넥터의 CC핀과 연결된 CC 라인을 통해 수신된 신호(예: 로우(Low)신호)를 통해 상기 충전 장치에 상기 전자 장치가 연결되어 있지 않음을 확인할 수 있다.
803동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 충전 장치의 상태가 제1 상태임을 확인하고, 충전 장치가 제1 상태의 전력을 유지하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는, 정류 회로(예: 도 3의 AC-DC 컨버터(322))의 출력 전압을 제어하는 제어 회로(예:도 3의 324)가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 통신 부(예: 도 3의 326a, 326b)를 통해 상기 제어 회로에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
805동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 콘센트(예:도 3의 310)으로부터 교류 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 전자 장치(예:도 3의 330)가 연결을 확인 할 수 있다.
일 실예에 따르면, 상기 충전 장치의 USB Type-C 커넥터의 CC핀과 연결된 CC라인을 통해 수신된 신호(예: 하이(High)신호)를 통해 상기 충전 장치에 상기 전자 장치가 연결되었음을 확인할 수 있다.
807동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 충전 장치의 상태가 제2 상태임을 확인하고, 충전 장치가 제2 상태의 전력을 유지하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는, 정류 회로(예: 도 3의 AC-DC 컨버터(322))의 출력 전압을 제어하는 제어 회로(예:도 3의 324)가 제1 상태의 전력 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 통신 부(예: 도 3의 326a, 326b)를 통해 상기 제어 회로에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
809동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 콘센트(예:도 3의 310)으로부터 교류 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 전자 장치(예:도 3의 330)가 연결되면, 상기 전자 장치의 제2 USB 충전 회로(예:도 3의 333)로 부터 충전 전압 정보를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는 전원 출력 부(예:도 3의 323)를 제어하여 상기 전자 장치가 연결되지 전에 유지하던 기본 전압(예: 5V)를 상기 전자 장치에 공급할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로는 충전할 수 있는 전압의 종류(5V/9V/15V/20V)를 포함하는 리스트를 상기 전자 장치의 제2 USB 충전 회로(예: 도 3의 333)에게 전송할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로는, 상기 제2 USB 충전 회로로 부터 전자 장치에 적합한 전압 정보(예: 15V)를 포함하는 충전 전압 정보가 수신할 수 있다.
811동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 전원 출력 부(예:도 3의 323)를 제어하여 전자 자치(예: 도 3의 330)의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하면서 전자 자치에 대한 충전동작을 수행할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 USB 타입의 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 제어 방법은 901 내지 913 동작들을 포함할 수 있다.
901동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 콘센트(예:도 3의 310)으로부터 교류 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 전자 장치(예:도 3의 330)의 연결을 확인 할 수 있다.
일 실예에 따르면, 상기 충전 장치의 USB Type-C 커넥터의 CC핀과 연결된 CC라인을 통해 수신된 신호(예: 하이(High)신호)를 통해 상기 충전 장치에 상기 전자 장치가 연결되어 있음을 확인할 수 있다.
903동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 상기 충전 장치에 연결된 전자 장치(예:도 3의 330)가 충전이 완료(예: 충전 100% 상태)가 되지 않은 상태에서 전원 오프 또는 슬립모드 상태임을 확인할 수 있다.
일 실예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는, 상기 전자 장치의 제2 USB 충전 회로(예: 도 3의 333)로 부터 전자 장치의 충전 상태 정보(예: 충전 미완료 상태) 및 전자 장치의 전원 상태 정보(예: 전원 오프 또는 슬립 모드)가 수신되면, 상기 충전 장치에 연결된 전자 장치는 충전이 완료(예: 충전 100% 상태)가 되지 않은 상태에서 전원 오프 또는 슬립모드 상태임을 확인할 수 있다.
905동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 충전 장치의 상태가 제2 상태임을 확인하고, 충전 장치가 제2 상태의 전력을 유지하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는, 정류 회로(예: 도 3의 AC-DC 컨버터(322))의 출력 전압을 제어하는 제어 회로(예:도 3의 324)가 제1 상태의 전력 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 통신 부(예: 도 3의 326a, 326b)를 통해 상기 제어 회로에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
907동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 콘센트(예:도 3의 310)으로부터 교류 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 전자 장치(예:도 3의 330)가 연결되면, 상기 전자 장치의 제2 USB 충전 회로(예: 도 3의 333)로 부터 충전 전압 정보를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는 전원 출력 부(예:도 3의 323)를 제어하여 상기 전자 장치가 연결되지 전에 유지하던 기본 전압(예: 5V)를 상기 전자 장치에 공급할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로는 충전할 수 있는 전압의 종류(5V/9V/15V/20V)를 포함하는 리스트를 상기 전자 장치의 제2 USB 충전 회로(예: 도 3의 333)에게 전송할 수 있다. 상기 제1 USB 충전 회로는, 상기 제2 USB 충전 회로로 부터 전자 장치에 적합한 전압 정보(예: 15V)를 포함하는 충전 전압 정보가 수신할 수 있다.
909동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 전원 출력 부(예:도 3의 323)를 제어하여 전자 자치(예: 도 3의 330)의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하면서 전자 자치에 대한 충전동작을 수행할 수 있다.
911동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 전자 장치(예:도 3의 330)의 제2 USB 충전 회로(예: 도 3의 333)로 부터 수신된 전자 장치의 충전 상태 정보(예: 충전 완료(100%) 상태)를 기반으로, 상기 전자 장치의 충전이 완료되었음을 확인할 수 있다.
913동작에서, 충전 장치(예:도 3의 322)의 제1 USB 충전 회로(예: 도 3의 325)는, 충전 장치의 상태가 제1 상태임을 확인하고, 충전 장치가 제1 상태의 전력을 유지하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 USB 충전 회로는, 정류 회로(예: 도 3의 AC-DC 컨버터(322))의 출력 전압을 제어하는 제어 회로(예:도 3의 324)가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 통신 부(예: 도 3의 326a, 326b)를 통해 상기 제어 회로에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송할 수 있다.
도 10은 다양한 실시예 따른 충전 장치 시스템에서 USB 타입의 충전 장치(420)와 전자 장치(430)간에 통신을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 10을 참조하면, 콘센트(410, 도 3의 310)로 부터 교류 전압을 수신하는 USB Type-C 커넥터를 포함하는 충전 장치(420, 도 3의 320)에 전자 장치(430, 도 3의 330)가 연결되어 상기 전자 장치(430, 도 3의 330)는 충전동작을 수행 할 수 있다.
상기 충전 장치(420)에 연결된 상기 전자 장치(430)가 충전이 완료되면, 상기 전자 장치(430)는 USB Type-C 커넥터의 CC라인에서 USB Type-C의 VDM 통신을 이용하여 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 상기 충전 장치(420)에게 전송할 수 있다.
상기 충전 장치(420)와 상기 전자 장치(430)는 USB Type-C의 VDM 통신을 이용하여 정보 또는 신호를 교환할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, USB 타입의 충전 장치의 제어 방법은, 전자 장치와 통신을 통해 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 동작, 상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하도록 제어하는 동작, 및 상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 충전 장치는 USB Type-C 커넥터를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 획득하는 동작은, 상기 전자 장치가 연결되면 CC(Channel Configuration)라인을 통해, 상기 전자 장치의 충전 정보 및 상기 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치의 상태 정보는,전자 장치의 충전 상태 정보, 전자 장치의 전원 상태 정보 또는 전자 장치의 연결 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하는 동작은, 상기 충전 장치의 상태가 제1 상태이면, 상기 제어 회로가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 상기 제어 회로에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송하는 동작, 및 상기 충전 장치의 상태가 제2 상태이면, 상기 제어 회로가 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 충전 장치의 제1 상태는, 콘센트로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 상기 전자 장치가 연결되지 않은 상태, 또는 상기 콘센트로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치(320)에 상기 전자 장치가 연결되어 있는 동안 상기 전자 장치가 전원이 오프 되거나 또는 슬립모드에서 충전이 완료된 상태 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 충전 장치의 제2 상태는, 콘센트로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 충전이 완료되지 않은 전자 장치가 연결된 상태를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 상태에 대응되는 신호가 수신되면, 온과 오프 동작을 반복적으로 수행하면서 상기 제1 상태의 전력을 출력하는 동작 및 상기 제2 상태에 대응되는 신호가 수신되면, 상기 온 동작을 유지하면서 상기 제2 상태의 전력을 출력하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
101: 전자 장치, 120,420: 프로세서, 130, 430: 메모리, 190, 490: 통신 모듈

Claims (20)

  1. USB 타입의 충전 장치에 있어서,
    전자 장치와 통신을 통해 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 USB 충전 회로;
    충전 장치의 상태 정보를 기반으로 정류 회로의 출력 전압을 제어하는 제어 회로; 및
    상기 제어 회로와 상기 USB 충전 회로 간의 통신을 위한 통신 부를 포함하고,
    상기 USB 충전 회로는,
    상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하여 상기 전자 장치를 충전하도록 제어하고,
    상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하도록 설정된 USB 타입의 충전 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 충전 장치는 USB Type-C 커넥터를 포함하는 USB 타입의 충전 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 USB 충전 회로는,
    상기 전자 장치가 연결되면 CC(Channel Configuration)라인을 통해, 상기 전자 장치의 충전 전압 정보 및 상기 전자 장치의 상태 정보를 획득하도록 설정된 USB 타입의 충전 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 전자 장치의 상태 정보는,
    전자 장치의 충전 상태 정보, 전자 장치의 전원 상태 정보 또는 전자 장치의 연결 정보 중 적어도 하나를 포함하는 USB 타입의 충전 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 USB 충전 회로는,
    상기 충전 장치의 상태가 제1 상태이면, 상기 제어 회로가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송하고,
    상기 충전 장치의 상태가 제2 상태이면, 상기 제어 회로가 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송하도록 설정된 USB 타입의 충전 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 충전 장치의 제1 상태는,
    콘센트로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 상기 전자 장치가 연결되지 않은 상태, 또는 상기 콘센트(310)로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치(320)에 상기 전자 장치(330)가 연결되어 있는 동안 상기 전자 장치가 전원이 오프 되거나 또는 슬립모드에서 충전이 완료된 상태 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 충전 장치의 제2 상태는,
    콘센트로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 충전이 완료되지 않은 전자 장치가 연결된 상태를 포함하는 USB 타입의 충전 장치.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 제1 상태에 대응되는 신호가 수신되면, 온과 오프 동작을 반복적으로 수행하면서 상기 제1 상태의 전력을 출력하고,
    상기 제2 상태에 대응되는 신호가 수신되면, 상기 온 동작을 유지하면서 상기 제2 상태의 전력을 출력하도록 설정된 USB 타입의 충전 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 통신 부는 광 통신 부를 포함하고,
    상기 광 통신 부는,
    상기 USB 충전 회로에서 상기 충전 장치의 상태정보를 상기 제어 회로에게 전송하는 발광 부; 및
    상기 USB 충전 회로로부터 전송되는 상기 충전 장치의 상태 정보를 수신하여 상기 제어 회로에게 제공하는 수광 부를 포함하는 USB 타입의 충전 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 광통신 부는,
    포토 다이오드 및 포토 트랜지스터를 구비하는 포토 커플러 인 USB 타입의 충전 장치.
  10. USB 타입의 충전 장치에 있어서,
    전자 장치와 통신을 통해 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 USB 충전 회로;
    충전 장치의 상태 정보를 기반으로 정류 회로의 출력 전압을 제어하는 제어 회로; 및
    상기 USB 충전 회로에서 상기 충전 장치의 상태정보를 상기 제어 회로에게 전송하는 발광 부 및 상기 USB 충전 회로로 부터 전송되는 상기 충전 장치의 상태 정보를 수신하여 상기 제어 회로에게 제공하는 수광 부를 구비하는 통신 부를 포함하고,
    상기 USB 충전 회로는,
    상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하여 상기 전자 장치를 충전하도록 제어하고,
    상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하도록 설정된 USB 타입의 충전 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 USB 충전 회로는,
    상기 충전 장치의 상태가 제1 상태이면, 상기 제어 회로가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송하고,
    상기 충전 장치의 상태가 제2 상태이면, 상기 제어 회로가 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송하도록 설정된 USB 타입의 충전 장치.
  12. USB 타입의 충전 장치에 있어서,
    USB Type-C 커넥터의 지정 라인을 통해 전자 장치로 부터 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 USB 충전 회로;
    충전 장치의 상태 정보를 기반으로 정류 회로의 출력 전압을 제어하는 제어 회로; 및
    상기 제어 회로와 상기 USB 충전 회로 간의 통신을 위한 통신 부를 포함하고,
    상기 USB 충전 회로는,
    상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하여 상기 전자 장치를 충전하도록 제어하고,
    상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하도록 설정된 USB 타입의 충전 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 USB 충전 회로는,
    상기 충전 장치의 상태가 제1 상태이면, 상기 제어 회로가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송하고,
    상기 충전 장치의 상태가 제2 상태이면, 상기 제어 회로가 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송하도록 설정된 USB 타입의 충전 장치.
  14. USB 타입의 충전 장치의 제어 방법에 있어서,
    전자 장치와 통신을 통해 전자 장치의 충전 전압 정보 및 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 동작;
    상기 전자 장치의 충전 전압 정보를 기반으로 상기 전자 장치의 요구에 대응되는 전압을 상기 전자 장치에 제공하도록 제어하는 동작; 및
    상기 전자 장치의 상태 정보를 기반으로 상기 충전 장치의 상태 정보를 결정하고, 상기 충전 장치의 상태 정보를 기반으로 제어회로를 제어하여 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 충전 장치는 USB Type-C 커넥터를 포함하는 방법.
  16. 제14 항에 있어서, 상기 획득하는 동작은,
    상기 전자 장치가 연결되면 CC(Channel Configuration)라인을 통해, 상기 전자 장치의 충전 전압 정보 및 상기 전자 장치의 상태 정보를 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  17. 제14 항에 있어서, 상기 전자 장치의 상태 정보는,
    전자 장치의 충전 상태 정보, 전자 장치의 전원 상태 정보 또는 전자 장치의 연결 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  18. 제14 항에 있어서, 상기 충전 장치에 공급되는 전력을 변경하는 동작은,
    상기 충전 장치의 상태가 제1 상태이면, 상기 제어 회로가 제2 상태의 전력 보다 낮은 제1 상태의 전력을 유지하도록, 상기 제어 회로에게 제1 상태에 대응되는 신호를 전송하는 동작; 및
    상기 충전 장치의 상태가 제2 상태이면, 상기 제어 회로가 제1 상태의 전력 보다 높은 제2 상태의 전력을 유지하도록, 상기 통신 부를 통해 상기 제어 회로에게 제2 상태에 대응되는 신호를 전송하는 동작을 더 포함하는 방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 충전 장치의 제1 상태는,
    콘센트로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 상기 전자 장치가 연결되지 않은 상태, 또는 상기 콘센트로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 상기 전자 장치가 연결되어 있는 동안 상기 전자 장치가 전원이 오프 되거나 또는 슬립모드에서 충전이 완료된 상태 중 적어도 하나를 포함하고,상기 충전 장치의 제2 상태는,
    콘센트로 부터 전압이 입력되는 상기 충전 장치에 충전이 완료되지 않은 전자 장치가 연결된 상태를 포함하는 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 상태에 대응되는 신호가 수신되면, 온과 오프 동작을 반복적으로 수행하면서 상기 제1 상태의 전력을 출력하는 동작; 및
    상기 제2 상태에 대응되는 신호가 수신되면, 상기 온 동작을 유지하면서 상기 제2 상태의 전력을 출력하는 동작을 더 포함하는 방법.
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