KR20200132629A - 전력 관리를 수행하는 전자 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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KR20200132629A
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박재석
한효석
신재선
이정만
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Abstract

다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 복수 개의 로드, 적어도 하나의 프로세서, 전력 소스로부터 수신한 전력의 전압을 조정하여 출력하도록 설정된 복수 개의 레귤레이터, 및 상기 복수 개의 레귤레이터 중 적어도 하나를, 상기 복수 개의 로드 중 적어도 하나로 연결하기 위한 스위칭 회로를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 복수 개의 로드 중 동작시킬 로드를 확인하고, 상기 확인된 로드에 연결 가능한 상기 복수 개의 레귤레이터 중, 적어도 하나의 레귤레이터를 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 레귤레이터가 상기 확인된 로드에 연결되도록 상기 스위칭 회로를 제어하도록 설정될 수 있다. 그 밖의 다양한 실시예가 가능하다.

Description

전력 관리를 수행하는 전자 장치 및 그 동작 방법{ELECTRONIC DEVICE FOR PERFORMING POWER MANAGEMENT AND METHOD FOR OPERATING THEREOF}
본 개시의 다양한 실시예는 전력 관리를 수행하는 전자 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
다양한 종류의 이동이 가능한 전자 장치(예: 로봇)가 활발하게 도입되고 있다. 이러한 전자 장치는, 바퀴, 이족(two legs), 비행(flying)을 위한 프로펠러 등의 다양한 이동 수단을 구비하여, 하나의 지점으로부터 다른 지점으로 이동할 수 있다. 전자 장치는, 특정 이벤트의 발생을 검출하면, 검출된 이벤트에 대응하는 지점으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는, 특정 사용자에게 전달하기 위한 메시지 등이 수신되면, 해당 특정 사용자의 근처로 이동하여 메시지 내용을 시각적 또는 청각적으로 해당 특정 사용자에게 제공할 수 있다. 또는, 전자 장치는, 사용자의 호출이 인식되면, 호출한 사용자 근처로 이동하여 음성을 출력할 수도 있다.
전자 장치는, 주변의 정보를 획득하는 동작, 통신망을 통하여 통신 신호를 수신하는 동작, 분석된 데이터를 분석하는 동작, 정보를 출력하는 동작, 다른 지점으로 이동하는 동작 등의 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 다양한 동작을 수행하기 위한 복수 개의 로드를 포함할 수 있다. 전자 장치는, 복수 개의 로드 각각에 레귤레이팅된 전력을 전달할 수 있는 레귤레이터를 포함할 수 있다.
기존의 전자 장치는, 복수 개의 로드 각각에 대응하는 복수 개의 레귤레이터를 포함하였다. 또는, 전자 장치 내의 PMIC가 복수 개의 전압들(예: 5V, 2.7V)를 제공하면, 각각의 복수 개의 로드가 요구되는 전압을 획득하여 이용하는 방식으로 구현될 수도 있다. 특정 로드가 구동되기로 결정되면, 특정 로드에 대응하는 레귤레이터가 입력되는 전력을 레귤레이팅하여 결정된 로드로 전달하였다. 하지만, 레귤레이터는 동작 조건 (예를 들어, 입력 전류의 크기, 또는 출력 전류의 크기)에 따라서 상이한 효율을 가질 수 있다. 특정 로드에 제공되는 전력의 전류의 크기가 변경되는 경우에, 레귤레이터가 최적의 효율에서 동작할 수 없을 수 있다. 이는, 복수 개의 레귤레이터와 복수 개의 로드의 연결은 고정되어, 연결의 재구성이 불가능함에서 기인한다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 복수 개의 레귤레이터 각각이 복수 개의 로드 각각에 일대일로 대응하는 구조가 아닌, 복수 개의 레귤레이터 중 적어도 하나를 복수 개의 로드 중 적어도 하나에 선택적으로 연결할 수 있는 스위칭 회로를 포함할 수 있다. 전자 장치 및 그 동작 방법은, 구동되는 레귤레이터가 최적의 동작 조건에서 구동될 수 있도록, 레귤레이터 각각 및 복수 개의 로드 각각을 선택적으로 연결할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 복수 개의 로드, 적어도 하나의 프로세서, 전력 소스로부터 수신한 전력의 전압을 조정하여 출력하도록 설정된 복수 개의 레귤레이터, 및 상기 복수 개의 레귤레이터 중 적어도 하나를, 상기 복수 개의 로드 중 적어도 하나로 연결하기 위한 스위칭 회로를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 복수 개의 로드 중 동작시킬 로드를 확인하고, 상기 확인된 로드에 연결 가능한 상기 복수 개의 레귤레이터 중, 적어도 하나의 레귤레이터를 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 레귤레이터가 상기 확인된 로드에 연결되도록 상기 스위칭 회로를 제어하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른. 외부의 복수 개의 로드 중 적어도 하나로 전력을 전달하는 전력 관리 회로는, MCU(micro controlling unit), 전력 소스로부터 수신한 전력의 전압을 조정하여 출력하도록 설정된 복수 개의 레귤레이터, 및 상기 복수 개의 레귤레이터 중 적어도 하나를, 상기 복수 개의 로드 중 적어도 하나로 선택적으로 연결하기 위한 스위칭 회로를 포함하고, 상기 MCU는, 상기 복수 개의 로드 중 동작시킬 로드를 확인하고, 상기 확인된 로드에 연결 가능한 상기 복수 개의 레귤레이터 중, 적어도 하나의 레귤레이터를 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 레귤레이터가 상기 확인된 로드에 연결되도록 상기 스위칭 회로를 제어하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 복수 개의 로드, 적어도 하나의 프로세서, 전력 소스로부터의 전력의 전압의 크기를 조정하여 출력하도록 설정된 복수 개의 레귤레이터, 및 상기 복수 개의 레귤레이터 중 적어도 하나를, 상기 복수 개의 로드 중 적어도 하나로 선택적으로 연결하기 위한 스위칭 회로를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제 1 상태 정보의 획득에 기반하여, 상기 복수 개의 레귤레이터 중 상기 제 1 상태 정보에 대응하는 적어도 하나의 제 1 레귤레이터 및 상기 복수 개의 로드 중 상기 제 1 상태 정보에 대응하는 적어도 하나의 제 1 로드를 제 1 연결 관계로 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하고, 상기 제 1 상태 정보와 상이한 제 2 상태 정보의 획득에 기반하여, 상기 복수 개의 레귤레이터 중 상기 제 2 상태 정보에 대응하는 적어도 하나의 제 2 레귤레이터 및 상기 복수 개의 로드 중 상기 제 2 상태 정보에 대응하는 적어도 하나의 제 2 로드를 제 2 연결 관계로 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 복수 개의 레귤레이터 중 적어도 하나를 복수 개의 로드 중 적어도 하나에 선택적으로 연결할 수 있는 스위칭 회로를 포함하는 전자 장치가 제공될 수 있다. 전자 장치 및 그 동작 방법은, 구동되는 레귤레이터가 최적의 동작 조건에서 구동될 수 있도록, 레귤레이터 각각 및 복수 개의 로드 각각을 선택적으로 연결할 수 있으며, 이에 따라 레귤레이터가 최적의 효율에서 동작할 수 있다.
도 1a는, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블럭도이다.
도 1b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 1c는 다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로의 블록도를 도시한다.
도 1d는 다양한 실시예에 따른 레귤레이터 및 포트 사이의 연결을 도시한다.
도 2a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 2b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 4a는 다양한 실시예에 따른 레귤레이터와 로드 사이의 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 다양한 실시예에 따른 레귤레이터의 출력 전류의 크기 별 효율을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 4c는 다양한 실시예에 따른 레귤레이터와 로드 사이의 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 4d는 다양한 실시예에 따른 레귤레이터와 로드 사이의 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 다양한 실시예에 따른 스위칭 회로 내의 스위치를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 5b는 다양한 실시예에 따른 스위칭 회로 내의 스위치를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 5c는 다양한 실시예에 따른 스위칭 회로 내의 스위치를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 6a는 다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로의 블록도를 도시한다.
도 6b는 다양한 실시예에 따른 제 1 저항 회로의 회로도를 도시한다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 8a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 8b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 10은, 다양한 실시예에 따른 임의의 로드가 시간대별로 요구하는 전류의 크기를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로의 블록도를 도시한다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로의 블록도를 도시한다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 16은 다양한 실시예에 따른 로드의 모드에 따른 레귤레이터 선택 및 연결 결정을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 18은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 19는 다양한 실시예에 따른 레귤레이터의 병합을 나타내는 도면을 도시한다.
도 20은 다양한 실시예에 따른 레귤레이터의 분할을 설명하기 위한 도면들이다.
도 21은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 22는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 이동 경로를 설명하기 위한 평면도를 도시한다.
도 23은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 24는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 25는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 26은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 1a는, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블럭도이다 .
도 1a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는, 인터페이스(103), 무선 충전 모듈(104), 배터리(105), 프로세서(120), 전력 관리 회로(130), 또는 복수 개(예: N개)의 로드(140a,140b,140c,140n) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 인터페이스(103)는, 외부의 전력 소스에 유선으로 연결되어, 외부의 전력 소스로부터의 전력을 전력 관리 회로(130)로 전달할 수 있다. 인터페이스(103)는, 예를 들어 전력을 제공하기 위한 케이블을 연결하기 위한 커넥터로 구현될 수 있거나, 또는 전력을 제공하기 위한 케이블 및 케이블을 외부의 전력 소스로 연결하기 위한 커넥터로 구현될 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(103)는, 다양한 USB(universal serial bus) 타입의 커넥터로 구현될 수 있으나, 커넥터의 종류에는 제한이 없다. 만약, 외부의 전력 소스로부터 직류의 전력을 수신하는 경우에는, 인터페이스(103)는 수신한 직류의 전력을 전력 관리 회로(130)로 전달하거나, 또는 전압의 크기를 컨버팅하여 전달할 수 있다. 만약, 외부의 전력 소스로부터 교류의 전력을 수신하는 경우, 인터페이스(103)는, 직류 전력으로 컨버팅 및/또는 전압의 크기를 컨버팅을 수행하여 전력 관리 회로(130)로 전달할 수도 있다 .
다양한 실시예에 따른 무선 충전 모듈(104)은, WPC(wireless power consortium) 표준 (또는, Qi 표준)에서 정의된 방식 또는 A4WP(Alliance for Wireless Power) 표준 (또는, AFA(air fuel alliance) 표준)에서 정의된 방식으로 구현될 수 있다. 무선 충전 모듈(104)은, 주변에 형성된 시간에 따라 크기가 변경되는 자기장에 의하여 유도 기전력이 발생되는 코일을 포함할 수 있다. 코일을 통하여 유도 기전력을 발생시키는 과정을, 무선 충전 모듈(104)가 전력을 무선으로 수신한다고 표현할 수 있다. 무선 충전 모듈(104)는, 수신용 코일, 적어도 하나의 커패시터, 임피던스 매칭 회로, 정류기, DC-DC 컨버터, 또는 통신 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 통신 회로는, 온/오프 키잉 변복조 방식의 인-밴드(In-band) 통신 회로로 구현되거나, 또는 아웃-밴드(Out-of-Band) 통신 회로(예: BLE 통신 모듈)로 구현될 수도 있다. 다양한 실시예에 따라서, 무선 충전 모듈(104)은, RF 방식에 기반하여 빔-포밍된 RF 웨이브를 수신할 수도 있다. 구현에 따라서, 무선 충전 모듈(104)은 전자 장치(101)에 포함되지 않을 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 배터리(105)는, 충전이 가능한 이차 전지로 구현될 수 있다. 배터리(105)는, 예를 들어 인터페이스(103)를 통하여 수신되는 전력 및/또는 무선 충전 모듈(104)을 통하여 수신되는 전력을 이용하여 충전될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 다양한 실시예에 따라, 인터페이스(103) 및/또는 무선 충전 모듈(104)은 차저(charger)(또는, 컨버터)(미도시)로 연결될 수 있으며, 배터리(105)는 차저에 의하여 조정된 전력을 이용하여 충전될 수도 있다. 차저 및/또는 컨버터는, 전력 관리 회로(130)로부터 독립적인 소자로 구현되거나, 또는 전력 관리 회로(130)의 적어도 일부로 구현될 수도 있다. 배터리(105)는, 저장된 전력을 전력 관리 회로(130)로 전달할 수도 있다. 인터페이스(103)를 통한 전력 및/또는 무선 충전 모듈(104)을 통한 전력은, 배터리(105)로 전달되거나, 및/또는 전력 관리 회로(130)로 전달될 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 로드(예: 입력 장치, 센서 모듈 및/또는 통신 모듈)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(예:RAM)에 로드(load)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(예:NAND)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로 또는 임베디드되 어 운영될 수 있다. 즉, 연산을 수행할 수 있는 칩 또는 회로는, 전자 장치(101)내에 복수 개 포함될 수 있다. 보조 프로세서는, 예를 들면, 메인 프로세서가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서를 대신하여, 또는 메인 프로세서가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 로드(예: 출력 장치, 센서 모듈, 또는 통신 모듈)와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 로드(예: 카메라 또는 통신 모듈)의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(미도시)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈)에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(미도시)는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 메모리(미도시)는, 다양한 태스크에 대응하는 태스크 수행 조건에 대한 정보가 저장될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 사용자 식별 정보별로 태스크 수행 조건을 대응시켜 저장할 수 있다. 메모리(미도시)는, 전자 장치(101)의 다양한 동작을 위한 로드 제어 정보를 저장할 수 있다. 프로세서(120)는, 로드(예: 센서 모듈 또는 통신 회로)에 기반하여 획득된 정보에 기반하여, 연산된 정보를 출력하거나, 또는 다른 지점을 이동하도록 구동 회로를 제어할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)의 동작을 위한 적어도 일부의 프로그램이 외부 장치(예: 서버)에 저장될 수도 있다. 이 경우, 전자 장치(101)는, 쿼리를 상기 외부 장치로 송신할 수도 있으며, 외부 장치는 쿼리에 포함된 데이터를 이용하여 응답을 생성하여 전자 장치(101)로 송신할 수도 있다.
본 문서에서, 전자 장치(101)가 특정 동작을 수행하는 것은, 전자 장치(101)에 포함된 다양한 로드, 예를 들어 프로세서(120) 및/또는 MCU(Micro Controller Unit)(131) 같은 제어 회로, 또는 다른 로드가 특정 동작을 수행하는 것을 의미할 수 있다. 제어 회로, 또는 다른 로드가 특정 동작을 수행됨에 다라 전력이 소비될 수 있다. 또는, 전자 장치(101)가 특정 동작을 수행하는 것은, 프로세서(120) 및/또는 MCU(micro controlling unit)(131)가 다른 로드로 하여금 특정 동작을 수행하도록 제어하는 것을 의미할 수도 있다. 또는, 전자 장치(101)가 특정 동작을 수행하는 것은, 전자 장치(101)의 저장 회로(예: 메모리)에 저장되었던 특정 동작을 수행하기 위한 인스트럭션이 실행됨에 따라, 프로세서(120) 및/또는 MCU(micro controlling unit)(131) 또는 다른 로드가 특정 동작을 수행하도록 야기하는 것을 의미할 수도 있으며, 또는 인스트럭션이 저장 회로에 저장됨을 의미할 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로(130)는, 복수 개(예: M개)의 레귤레이터 (132a,132b,132c,132m)을 포함할 수 있다. 레귤레이터(132a,132b,132c,132m)의 개수(예: M개)는, 복수 개의 포트(134a,134b,134c,…, 134m)의 개수(예: N개)와 동일할 수도 있으며, 또는 복수 개의 포트(134a,134b,134c,134m)의 개수(예: N개)보다 작은 수이거나, 또는 큰 수 일수도 있다. 복수 개(예: M개)의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각은, 수신된 전력을 레귤레이팅하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 복수 개(예: M개)의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각은, 수신된 전력의 전류의 크기 및/또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 조정하여 출력할 수 있다. 복수 개(예: M개)의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각은, 노이즈(noise)(또는, 리플(ripple))를 억제(또는, 제거)할 수 있다. 복수 개(예: M개)의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각은, 예를 들어, LDO(linear dropout) 레귤레이터(예: RT 9011 모델, 또는 AP 7343 모델), 스텝 다운(step down) 레귤레이터(예: LM 3655 모델, 도는 TPS 54331 모델)과 같은 종류일 수 있으나, 레귤레이터의 종류에는 제한이 없으며, 또한 레귤레이터의 모델에도 제한이 없음을 당업자는 이해할 것이다.
다양한 실시예에 따라서, 복수 개(예: M개)의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 중 적어도 일부는, 서로 동일한 타입으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 복수 개(예: M개)의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m)의 전체가 동일한 타입으로 구현될 수도 있거나, 또는 적어도 일부의 레귤레이터가 상이한 타입으로 구현될 수도 있다. 복수 개(예: M개)의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m)는 스위칭 회로(133)로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 스위칭 회로(133)는 복수 개(예: M개)의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각을 복수 개(예: N개)의 포트(134a,134b,134c,134n) 중 적어도 일부에 선택적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 복수 개(예: M개)의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 중 하나의 레귤레이터(예: 제 1 레귤레이터(132a))는, 스위칭 회로(133)를 통하여 복수 개(예: N개)의 포트(134a,134b,134c,134n) 중 하나 또는 그 이상에 연결될 수 있다. 스위칭 회로(133)는, 복수 개(예: M개)의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각을 복수 개(예: N개)의 포트(134a,134b,134c,134n) 중 적어도 하나에 연결하도록 하는 복수 개의 스위치들을 포함할 수 있다. 스위칭 회로(133)에 포함된 복수 개의 스위치들 각각은, 예를 들어 MCU(131)로부터의 제어 신호에 기반하여, 온 상태 또는 오프 상태로 제어될 수 있다. 복수 개의 스위치들 각각은, 예를 들어 다양한 타입의 MOSFET으로 구현될 수 있으며, 게이트에 인가되는 전압이 조정됨에 따라서 스위치 각각의 상태가 제어될 수도 있다. 본 문서에서, 스위치가 온 상태로 제어될 수 있도록 게이트에 특정 전압이 인가되는 동작이 전자 장치(101)(예: MCU(131))에 의하여 수행될 수 있다. 또는, 게이트에 특정 전압이 인가되지 않는 경우 또한, 전자 장치(101)(예: MCU(131))에 의하여 스위칭 회로(133)가 제어된다고 표현될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, MCU(131)는, 프로세서(120)로부터 수신한 정보에 기반하여 스위칭 회로(133)의 제어 신호를 출력할 수 있다. MCU(131)는, 예를 들어 SPI, I2C, GPIO, UART, ADC 등의 다양한 칩간 인터페이스에 기반하여 데이터를 프로세서(120)로부터 수신하거나, 또는 데이터를 프로세서(120)로 전달할 수 있으며, 전달 인터페이스의 종류에는 제한이 없다. MCU(131)는 수신한 정보를 처리하여, 스위치 제어 신호를 출력할 수 있는 연산이 가능한 칩으로 구현될 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다. 구현에 따라서, 프로세서(120)가 AP로 구현되는 경우에, MCU(131)는 AP보다는 연산 능력이 낮은 칩으로 구현될 수도 있으나, 구현 형태에는 제한이 없다. MCU(131)는, 프로세서(120)로부터 수신한 정보(예: 전자 장치(101)의 상태 정보, 및/또는 적어도 하나의 로드의 구동(또는, 소비 전력)과 연관된 정보)에 기반하여, 동작할 레귤레이터를 선택할 수 있다. MCU(131)가 전자 장치(101)의 상태 정보를 수신한 경우, 상태 정보에 대응하는 로드의 구동(또는, 소비 전력)과 연관된 정보를 확인 할 수 있다. 예를 들어, MCU(131)는, 상태 정보 식별자와, 로드 별 전류 크기 및/또는 전압 크기 사이의 관계를 나타태는 정보(예: 후술할 표 1) 또는, 상태 정보 식별자와, 레귤레이터, 레귤레이터 제어 정보, 스위치 온/오프 정보 사이의 관계를 나타태는 정보(예: 후술할 표 2)를 확인할 수 있다. 상술한 정보들에 대하여서는 후술하도록 한다. MCU(131)는, 로드의 구동(또는, 소비 전력)과 연관된 정보에 기반하여, 스위칭 회로의 제어 신호를 제공 할 수 있다. 또는, MCU(131)는 전자 장치(101)의 상태 정보에 기반하여 바로 스위칭 회로의 제어 신호를 제공할 수도 있다. MCU(131)는, 스위치들의 온/오프 상태를 제어할 수 있는 스위치 온/오프 제어 정보를 스위칭 회로(133)로 전달할 수 있다. 스위칭 회로(133)의 스위치들 각각의 상태는, 수신한 스위치 온/오프 제어 정보에 기반하여, 상태를 온 상태 또는 오프 상태로 제어될 수 있다. 스위치 온/오프 제어 정보는, 직접 스위치들로 전달될 수 있다. 또는, 스위칭 회로(133)는 제어 신호를 생성하기 위한 소자를 포함할 수도 있으며, 이 경우에 제어 신호를 생성하기 위한 소자는 스위치 온/오프 제어 정보를 이용하여, 스위치들 중 적어도 하나의 상태를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전달할 수도 있다.
더욱 상세하게, 프로세서(120)는, 복수 개(예: N개)의 로드(140a,140b,140c,140n) 중 구동시킬 적어도 하나의 로드 를 선택할 수 있다. 상술한 바와 같이, 프로세서(120)는, 입력 장치를 통하여 수신된 데이터, 센싱 데이터 및/또는 통신을 통하여 수신된 데이터에 기반하여 수행할 동작을 결정할 수 있으며, 수행할 동작에 기반하여 적어도 로드를 선택할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)가, 현재 전자 장치(101)의 위치로부터 다른 위치로 이동시키는 동작을 수행하도록 결정한 경우, 프로세서(120)는 해당 동작에 대응하는 전자 장치(101)의 상태 정보, 및/또는 구동 장치의 동작 조건에 대한 정보를 MCU(131)로 전달할 수 있다. MCU(131)는, 전달받은 정보에 기반하여, 복수 개(예: N개)의 로드(140a,140b,140c,140n) 중 구동시킬 로드(예: 모터)를 선택할 수 있다. 또는, 프로세서(120)가, 음성을 출력하는 동작을 수행하도록 결정한 경우, 프로세서(120)는 복수 개(예: N) 의 복수 개의 로드(140a,140b,140c,140n) 중 스피커를 선택할 수 있다. 다양한 실시예에서, 프로세서(120)는 복수 개의 동작을 동시에 수행할 것을 결정할 수도 있으며, 이 경우 복수 개의 로드를 선택할 수도 있다. 또는, 프로세서(120)는, 하나의 동작을 수행하는 경우에도 복수 개의 로드를 선택할 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 프로세서(120)는, 선택된 적어도 하나의 로드와 연관된 정보를 MCU(131)로 전달할 수 있다. 프로세서(120)는, 선택된 로드 및 그 동작 조건(예: 전압의 크기, 및/또는 전류의 크기)에 대한 정보를 MCU(131)로 전달할 수 있거나, 또는 전자 장치(101)의 상태 정보를 MCU(131)로 전달할 수도 있다. MCU(131)는 수신한 정보에 기반하여, 구동할 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 예를 들어, MCU(131)는, 선택된 적어도 하나의 로드에서 요구하는 전류의 크기에 기반하여 구동할 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 더욱 상세하게 후술할 것으로, 레귤레이터의 출력 전류의 크기에 따라 레귤레이터의 효율이 변경될 수 있다. 예를 들어, 특정 레귤레이터의 출력 전류가 제 1 크기인 경우에는 제 1 효율일 수 있으며, 레귤레이터의 출력 전류가 제 2 크기인 경우에는 제 2 효율일 수 있으며, 제 1 효율이 상대적으로 높은 크기일 수 있으며, 이는 특정 레귤레이터에서 제 1 크기의 출력 전류가 출력되는 경우가 상대적으로 높은 효율에서 동작하는 것을 의미할 수 있다. MCU(131)는, 구동되는 레귤레이터의 효율이 최대가 되도록, 선택된 적어도 하나의 로드에 기반하여 레귤레이터를 선택할 수 있다. 여기에서, 구동되는 레귤레이터의 효율이 최대가 되는 것의 의미는, 선택된 레귤레이터 전체의 효율이, 다른 선택 조합에 따른 효율에 비하여 높은 것을 의미할 수 있다. 만약, 제 1 로드 (140a)가 동작하도록 결정된 경우에, 제 1 로드 (140a)가 제 2 크기의 전류를 요구할 수 있다. MCU(131)는, 하나의 레귤레이터가 제 2 크기의 전류를 출력하도록 구동시키기 보다는, 두 개의 레귤레이터 각각이 제 1 크기의 전류를 출력하도록 구동시키도록 제어할 수 있다. 이 경우, 두 개의 레귤레이터의 전체 효율은 하나의 레귤레이터의 효율보다 높을 수 있으며, 다양한 예시에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. MCU(131)는, 선택된 적어도 하나의 레귤레이터가 로드에 연결되도록 스위칭 회로(133)를 제어할 수 있다.
상술한 바에 따라서, 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 중 적어도 일부가 복수 개의 포트(134a,134b,134c,134n) 중 적어도 일부에 연결될 수 있으며, 연결은 MCU(131)로부터의 제어 신호에 기반하여 변경이 가능할 수 있다. MCU(131)는, 동작하는 로드 및 로드의 동작 조건에 기반하여, 최적의 효율을 위한 연결을 결정할 수 있다. 복수 개의 복수 개의 포트(134a,134b,134c,134n) 각각은 복수 개의 로드(140a,140b,140c,140n)에 연결될 수 있다. 복수 개의 복수 개의 포트(134a,134b,134c,134n)은 전력 관리 회로(130)와 복수 개의 로드(140a,140b,140c,140n)을 연결하기 위한 구조일 수 있으나, 구현에 따라 생략될 수도 있다. 상술한 바와 같이, MCU(131)는 전력 제공과 연관된 연산을 수행하고, 프로세서(120)는 실제 동작을 위한 연산을 수행함으로써, 연산이 이원화될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서 , 복수 개의 로드 (140a,140b,140c,140n) 각각은 전력을 소모하는 전자 장치(101)의 구성 요소(component), 또는 구성 요소의 집합을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 로봇으로 구현되는 경우에는, 로드는, 프로세서, 메모리, 통신 회로, 화면을 표시하기 위한 디스플레이, 음성을 출력하기 위한 스피커, 음성을 획득하기 위한 마이크, 센서, 액츄에이터를 포함할 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다. 로드는, 하드웨어, 클라이언트, 주변 장치, 전력 소비 소자, 소자와 같이 명명될 수도 있다. 로드는, 전자 장치(101)의 구성 요소 하나를 의미할 수도 있으나, 복수 개의 구성 요소의 집합을 의미할 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가, 인간형 로봇으로 구현되는 경우, 제 1 로드(140a)는 디스플레이일 수도 있으나, 두부(head unit)에 포함된 디스플레이, 두부 구동을 위한 액츄에이터, 두부에 포함된 스피커를 포함하는 두부 부분일 수도 있다.
도 1b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다 .
도 1b의 실시예에 따른 전자 장치(101)의 전력 관리 회로(130)는, 도 1a의 전력 관리 회로(130)와 비교하여, MCU(131)를 포함하지 않을 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)는, 스위칭 회로(133)의 포함된 스위치들의 온/오프 제어 정보를 결정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 프로세서(120)는, 전자 장치(101)의 동작을 결정할 수 있으며, 이에 대응하는 적어도 하나의 로드 및 그 동작 조건을 결정할 수 있다. 프로세서(120)는, 적어도 하나의 로드 및 그 동작 조건에 기반하여, 적어도 로드에 연결할 적어도 하나의 레귤레이터를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는, 결정된 레귤레이터가 적어도 하나의 로드에 연결할 수 있도록 하는 스위칭 회로(133) 내의 스위치들의 온/오프 상태를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는, 스위치들의 온/오프 상태를 제어할 수 있는 스위치 온/오프 제어 정보를 전력 관리 회로(130)로 전달할 수 있다. 전력 관리 회로(130)의 스위치들 각각의 상태는, 수신한 스위치 온/오프 제어 정보에 기반하여, 상태를 온 상태 또는 오프 상태로 제어될 수 있다. 스위치 온/오프 제어 정보는, 직접 스위치들로 전달될 수 있다. 또는, 스위칭 회로(133)는 제어 신호를 생성하기 위한 소자를 포함할 수도 있으며, 이 경우에 제어 신호를 생성하기 위한 소자는 스위치 온/오프 제어 정보를 이용하여, 스위치들 중 적어도 하나의 상태를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전달할 수도 있다.
도 1c는 다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로를 설명하기 위한 도면이다. 도 1d는 다양한 실시예에 따른 포트에 대한 로드 연결을 설명하기 위한 도면이다.
다양한 실시예에 따라서, 전력 관리 회로(130)의 복수 개의 포트(134a, 134b, 134c, 134d)은 각각 서브 복수 개의 포트(161a,162a,163a,164a, 161b,162b,163b,164b,161c,162c,163c,164c,161d,162d,163d,164d)을 포함할 수 있다. 서브 복수 개의 포트(161a,162a,163a,164a)는 각각 상이한 전압들을 출력할 수 있도록 설정되나, 이에 제한은 없다. 예를 들어, 도 1d에서와 같이, 제 1 포트(134a)의 제 1 서브 포트(161a)는 12V, 제 2 서브 포트(162a)는 5V, 제 3 서브 포트(163a)는 3.3V를 출력하도록 설정될 수 있다. 다양한 실시예에서, 제 1 로드(140a)는 두 개 이상의 전압(예: 12V, 5V, 3.3V)의 전력을 요구할 수도 있다. 이 경우, 제 1 로드(140a)는 제 1 서브 포트(161a), 제 2 서브 포트(162a) 및 제 3 서브 포트(163a)에 연결되어, 제 1 레귤레이터(132a), 제 2 레귤레이터(132b), 및 제 3 레귤레이터(132c)로부터 각각 처리된 전력을 수신할 수 있다. 제 2 로드(140b)는, 예를 들어 12V의 단일 전압의 전력을 요구할 수 있다. 제 2 로드(140b) 는, 예를 들어 제 1 서브 포트(161a) 및 제 5 서브 포트(161b)에 연결되어, 제 1 레귤레이터(132a) 및 제 4 레귤레이터(132d)로부터의 전력을 수신할 수 있다. 제 3 로드(140c)는, 예를 들어 12V의 단일 전압의 전력을 요구할 수 있다. 제 3 로드(140c)는, 예를 들어 제 9 서브 포트(161c)에 연결되어, 제 5 레귤레이터(132e)로부터의 전력을 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, MCU(131)는, 도 1d와 같은, 레귤레이터-로드간 연결이 되도록 스위칭 회로(133)을 제어할 수 있다. 다양한 실시예에서, 서브 복수 개의 포트 각각이 개별적인 포트로 표현될 수도 있다.
도 2a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다 . 상술한 바와 같이, 도 2a의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다 . 도 2a의 동작들의 수행 순서는, 도 2a에 도시된 바에 따라 제한되지 않으며, 일부의 동작들의 수행 순서는 변경될 수 있다. 또한, 연속되는 동작들 사이에는 다른 동작들이 더 수행될 수도 있으며, 도 2의 동작들 중 일부가 수행되지 않을 수도 있다. 상술한 바는, 본 개시의 다른 흐름도에도 동일하게 적용될 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 또는 MCU(131) 중 적어도 하나)는, 201 동작에서, 전력 소비와 연관된 정보 를 획득할 수 있다. 전력 소비와 연관된 정보는, 전자 장치(101)에서 수행될 동작 정보, 및/또는 천이될 상태 정보를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 전자 장치(101)는, 센싱된 정보, 사용자 입력, 통신을 통하여 수신된 정보 등의 다양한 트리거에 기반하여, 대응하는 동작을 결정할 수 있다. 수행할 동작을 나타내는 정보를 동작 정보로 명명할 수 있으며, 예를 들어 구동될 로드에 대한 정보, 로드의 동작 조건(예: 로드에서 요구하는 전력값 및/또는 전압의 크기), 또는 로드의 동작을 제어하기 위한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어 수행할 동작을 상태 정보 단위로 관리할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 상태 정보는, 전자 장치(101)가 이동을 수행하도록 하는 상태일 수 있으며, 제 2 상태 정보는 전자 장치(101)가 디스플레이를 통하여 화면을 출력하도록 하는 상태일 수 있다. 다양한 실시예에서, 하나의 상태에서 복수의 동작들이 정의될 수도 있다. 전자 장치(101)는, 센싱된 정보, 사용자 입력, 통신을 통하여 수신된 정보 등의 다양한 트리거에 기반하여 대응하는 상태 정보를 확인할 수 있다. 전력 소비와 연관된 정보는, 상술한 동작 정보 및 상태 정보 이외에도, 전자 장치(101)가 전력을 소비하기로 결정한 경우에, 전력의 소비를 식별할 수 있는 모든 정보라면 제한이 없음을 당업자는 이해할 것이다.
다양한 실시예에서 전자 장치(101)는, 203 동작에서, 전력 소비와 연관된 정보에 대응하는 로드를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 동작 정보로부터 로드를 확인할 수도 있거나, 또는 상태 정보에 대응하는 로드를 확인할 수도 있다. 전자 장치(101)는, 하나 이상의 로드를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)는 동작 정보를 MCU(131)로 전달할 수도 있으며, MCU(131)는 수신한 동작 정보에 기반하여 로드를 확인할 수 있다. 예를 들어, 예를 들어, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)는 상태 정보를 MCU(131)로 전달할 수도 있으며, MCU(131)는 수신한 상태 정보에 기반하여 로드를 확인할 수도 있다. MCU(131)는 수신한 정보를 참조할 수 있는 테이블을 로드할 수 있다. MCU(131)는 기 저장된 테이블을 참조하여 수신한 상태 정보에 대응되는 로드를 확인할 수 있으나 , 확인 방식에는 제한이 없다.
다양한 실시예에 따라서, 205 동작에서, 전자 장치(101)는, 확인된 로드에 연결 가능한 복수 개의 레귤레이터 중 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다 . 전자 장치(101)는, 선택된 로드에는 적어도 하나의 레귤레이터가 연결되도록 하고, 선택되지 않은 로드에는 레귤레이터가 연결되지 않도록 결정할 수도 있다. 전자 장치(101)는, 전력 소비와 연관된 정보에 따라서 복수 개의 레귤레이터 및 복수 개의 로드 사이의 연결을 구성(configure)할 수 있다. 아울러, 전력 소비와 연관된 정보가 변경되는 경우에, 전자 장치(101)는 복수 개의 레귤레이터 및 복수 개의 로드 사이의 연결을 재구성(reconfigure)할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 선택된 적어도 하나의 레귤레이터의 효율(예를 들어, 효율의 합, 또는 평균 효율)이 지정된 조건을 만족하도록 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 확인된 로드가 요구하는 전류의 크기를 확인하고, 해당 전류의 크기를 지정된 효율 임계치 이상의 효율로 제공할 수 있도록 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 효율이 지정된 조건을 만족하도록 적어도 하나의 레귤레이터를 선택하는 더욱 상세한 동작은 후술하도록 한다. 207 동작에서, 전자 장치(101)는, 선택된 적어도 하나가 확인된 로드에 레귤레이터가 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 전자 장치(101)는 어느 하나의 레귤레이터가 복수 개의 로드로 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수도 있으며, 또는 어느 하나의 로드에 복수 개의 레귤레이터가 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수도 있다.
209 동작에서, 전자 장치(101)는, 적어도 하나의 레귤레이터를 통하여, 확인된 로드로 전력 전달할 수 있다. 상술한 바와 같이, 어느 하나의 레귤레이터가 하나 또는 그 이상의 로드로 전력을 전달할 수도 있으며, 또는 하나 또는 그 이 상의 레귤레이터가 어느 하나의 로드로 전력을 전달할 수도 있다. 지정된 조건을 만족하는 효율로 레귤레이팅이 수행될 수 있으며, 이에 따라 배터리의 이용 시간이 증가할 수 있다.
도 2b 는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2b의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 211 동작에서, 전자 장치(101)는 동작시킬 적어도 하나의 로드를 확인할 수 있다. 상술한 바와 같이, 전자 장치(101)는, 전자 장치(101)의 상태 정보를 이용하여, 이에 대응하는 적어도 하나의 로드를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 213 동작에서, 전자 장치(101)는 적어도 하나의 로드 각각에 연결될 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 전자 장치(101)는, 상기 적어도 하나의 로드 각각이 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인하고, 상기 적어도 하나의 로드 각각이 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 복수 개의 레귤레이터 중, 상기 적어도 하나의 로드 각각에 연결될 적어도 하나의 레귤레이터를 선택하도록 설정될 수도 있다. 전자 장치(101)는 적어도 하나의 로드 각각이 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 지정된 값 이상의 전력 변환 효율을 가지는 상기 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 215 동작에서, 전자 장치(101)는 선택된 적어도 하나의 레귤레이터가 적어도 하나의 로드 각각에 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 3의 실시예는 도 4a 및 4b를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 도 4a 는 다양한 실시예에 따른 레귤레이터와 로드 사이의 연결을 설명하기 위한 도면이다. 도 4b는 다양한 실시예에 따른 레귤레이터의 출력 전류의 크기 별 효율을 나타내는 그래프를 도시한다. 도 3의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 301 동작에서, 전자 장치(101)는, 전력 소비와 연관된 정보를 획득할 수 있다. 303 동작에서, 전자 장치(101)는, 전력 소비와 연관된 정보에 기반하여 로드를 선택할 수 있다. 305 동작에서, 전자 장치(101)는, 전력 소비와 연관된 정보에 기반하여 선택된 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 동작 정보에 포함된 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 또는, 전자 장치(101)는, 상태 정보에 기반하여 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수도 있다. 전자 장치(101)는 미리 저장된 데이터와 수신한 데이터와 비교하는 방식으로 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수도 있으나, 구현에 따라 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 직접 계산할 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 307 동작에서, 전자 장치(101)는, 확인된 전류의 크기 또는 전압의 크기에 대응하는 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 4a에서와 같이, 전자 장치(101)는, 제 2 로드 (140b)을 동작을 수행할 로드로서 선택할 수 있다. 아울러, 전자 장치(101)는, 제 2 로드 (140b)가 선택된 동작을 위하여 3A의 전류 및 5V의 전압을 요구하는 것을 확인할 수 있다. 제 2 로드 (140b)는 일률적으로 3A의 전류를 요구할 수 있거나, 또는 동작의 종류, 수행 모드, 및/또는 수행 속도에 기반하여 다양한 크기의 전류를 요구할 수도 있다. 전자 장치(101)는, 제 2 로드 (140b)로 3A의 전류를 제공할 수 있도록 제 1 레귤레이터(132a) 및 제 2 레귤레이터(132b)를 선택할 수 있다. 전자 장치(101)는, 선택된 적어도 하나의 레귤레이터의 효율에 기반하여 레귤레이터 및 레귤레이터와 로드의 연결 관계를 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 4b에서와 같이, 하나의 레귤레이터는 출력 전류별로 전력 변환 효율이 상이할 수 있다. 예를 들어, 출력 전류가 a (A)인 경우에 전력 변환 효율이 최댓값(EMAX)일 수 있다. 아울러, 출력 전류가 제 1 범위(b) 이내인 경우에 전력 변환 효율이 임계값(E1) 이상일 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)는, 포함하고 있는 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각의 출력 전류 별 효율에 대한 정보를 미리 저장할 수 있다 . 전자 장치(101)는, 제공하여야 하는 전류에 대하여, 전력 변환 효율이 최대가 되도록 레귤레이터별 제공 전류를 확인할 수 있다. 예를 들어, 도 4a의 실시예에서, 제 1 레귤레이터(132a) 및 제 2 레귤레이터(132b)는 출력 전류의 크기가 1.5A인 경우에 최대 효율을 가지는 것으로 상정하도록 한다. 전자 장치(101)는, 제공하여야 하는 3A의 전류를, 제 1 레귤레이터(132a) 및 제 2 레귤레이터(132b)가 각각 1.5A씩 제공되는 경우에 최대의 전력 변환 효율을 가짐을 확인할 수 있다. 이 때, 제 1 레귤레이터(132a) 및 제 2 레귤레이터(132b) 각각은 최대의 전력 변환 효율로 레귤레이팅을 수행할 수 있다. 전자 장치(101)는, 출력 전류 별 효율에 대한 정보를 이용하여, 최대 효율을 위한 레귤레이터의 개수 및 로드로의 연결을 결정할 수 있다. 또는, 전자 장치(101)는, 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각의, 전력 변환 효율이 임계값(E1) 이상이 되도록 하는 제 1 범위(b)에 대한 정보를 미리 저장할 수도 있다 . 전자 장치(101)는, 예를 들어 제 1 범위에 포함되는 크기의 전류를 출력하도록 하는 레귤레이터의 개수가 최대가 되도록, 레귤레이터를 선택할 수 있다. 또는, 전자 장치(101)는, 레귤레이터의 전력 변환 평균(또는, 합계)가 최대가 될 수 있도록 레귤레이터를 선택할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 전자 장치(101)는, 가능한 최대 전력 변환 효율을 가지도록 하거나, 또는 임계치 이상의 전력 변환 효율을 가지는 레귤레이터의 개수가 최대가 되도록 레귤레이터 및 레귤레이터와 로드 사이의 연결을 결정할 수 있다. 309 동작에서, 전자 장치(101)는, 제 1 경로(401)를 통하여 선택된 제 1 레귤레이터(132a)가 선택된 로드에 연결되고, 제 2 경로(402)를 통하여 선택된 제 2 레귤레이터(132b)가 선택된 로드에 연결되도록 스위칭 회로(133)를 제어할 수 있다. 도 4c 는 다양한 실시예에 따른 레귤레이터와 로드 사이의 연결을 설명하기 위한 도면이다 . 도 4c는, 예를 들어 도 3의 305 동작, 307 동작 및 309 동작에 의한 적어도 하나의 레귤레이터 선택 및 스위칭 회로의 제어 과정에 의한 도면일 수 있다.
도 4c의 실시예에서, 전자 장치(101)는, 예를 들어 제 1 로드 (140a) 및 제 2 로드 (140b)를 구동할 로드로 선택할 수 있다. 아울러, 전자 장치(101)는, 제 1 로드 (140a)가 0.75A의 전류 및 5V의 전압을 요구하고, 제 2 로드 (140b)가 0.75A의 전류 및 5V의 전압을 요구함을 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 제 1 레귤레이터(132a)가 1.5 A의 전류를 제공함으로써, 상대적으로 높은 전력 변환 효율로 레귤레이팅을 수행하도록 할 수 있다. 전자 장치(101)는, 제 1 레귤레이터(132a)가 제 1 포트(134a) 및 제 2 포트(134b)로 제 1 경로(411) 및 제 2 경로(412)를 통하여 연결되도록 스위칭 회로(133)를 제어할 수 있다. 제 1 경로(411) 및 제 2 경로(412)에는 예를 들어 동일한 크기의 전류가 흐를 수 있다.
도 4d는 다양한 실시예에 따른 레귤레이터와 로드 사이의 연결을 설명하기 위한 도면이다 . 도 4d는, 예를 들어 도 3의 305 동작, 307 동작 및 309 동작에 의한 적어도 하나의 레귤레이터 선택 및 스위칭 회로의 제어 과정에 의한 도면일 수 있다.
도 4d의 실시예에서, 전자 장치(101)는, 예를 들어 제 1 로드 (140a) 및 제 2 로드 (140b)를 구동할 로드로 선택할 수 있다. 아울러, 전자 장치(101)는, 제 1 로드 (140a)가 0.5A의 전류 및 5V의 전압을 요구하고, 제 2 로드 (140b)가 2.5A의 전류 및 5V의 전압을 요구함을 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 제 1 레귤레이터(132a) 및 제 2 레귤레이터(132b) 각각이 1.5 A의 전류를 제공함으로써, 상대적으로 높은 전력 변환 효율로 레귤레이팅을 수행하도록 할 수 있다. 전자 장치(101)는, 제 1 레귤레이터(132a)가 제 1 포트(134a) 및 제 2 포트(134b)로 제 1 경로(421) 및 제 2 경로(422)를 통하여 연결되도록 스위칭 회로(133)를 제어할 수 있다. 전자 장치(101)는, 제 1 경로(421)를 통하여 0.5A의 전류가 흐르도록 하고, 제 2 경로(422)를 통하여 1.0A의 전류가 흐르도록 제어할 수도 있다. 전자 장치(101)는, 제 2 레귤레이터(132a)가 제 2 포트(134b)로 제 3 경로(423)를 통하여 연결되도록 스위칭 회로(133)를 제어할 수 있다.
도 5a는 다양한 실시예에 따른 스위칭 회로 내의 스위치를 설명하기 위한 도면을 도시한다 . 도 5는, 예를 들어 도 1a의 스위칭 회로(133)를 설명하기 위한 도면일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 스위칭 회로(133)는, 제 1 레귤레이터(132a)를 복수 개의 포트(134a,134b,134c,134n) 각각에 선택적으로 연결하기 위한 복수 개의 스위치(501a,501b,501c,501n)를 포함할 수 있다. 아울러, 설명의 편의를 위하여 도시되지는 않았지만, 스위칭 회로(133)는 나머지 적어도 하나의 레귤레이터를 복수 개의 포트(134a,134b,134c,134n) 각각에 선택적으로 연결하기 위한 복수 개의 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 회로(133)는 M * N개의 스위치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4c에서와 같이 전자 장치(101)가 제 1 레귤레이터(132a)가 제 1 포트(134a) 및 제 2 포트(134b)로 연결하도록 결정할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(101)는 스위치(501a) 및 스위치(501b)를 온 상태로 제어하고, 나머지 스위치(501c,501n)를 오프 상태로 제어할 수 있다. 아울러, 전자 장치(101)는 나머지 레귤레이터에 대응하는 스위치들을 오프 상태로 제어할 수 있다.
또 다른 예시에서, 스위칭 회로(133)는, 제 1 포트(134a)에 연결되는 제 1 포트 스위치(511a), 제 2 포트(134b)에 연결되는 제 2 포트 스위치(511b), 제 3 포트(134c)에 연결되는 제 3 포트 스위치(511c), 및 제 n 포트(134n)에 연결되는 제 n 포트 스위치(511n)를 포함할 수 있다. 스위칭 회로(133)는, 제 1 레귤레이터(132a)로부터의 경로 및 제 2 레귤레이터(132b)로부터의 경로 사이를 선택적으로 연결하는 제 1 스위치(512a), 제 2 레귤레이터(132b)로부터의 경로 및 제 3 레귤레이터(132c)로부터의 경로 사이를 선택적으로 연결하는 제 2 스위치(512b), 제 3 레귤레이터(132c)로부터의 경로 및 제 4 레귤레이터(미도시)로부터의 경로 사이를 선택적으로 연결하는 제 3 스위치(512c), 제 n-1 레귤레이터(미도시)로부터의 경로 및 제 n 레귤레이터(132n)로부터의 경로 사이를 선택적으로 연결하는 제 n-1 스위치(512(n-1))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4a에서와 같이, 제 1 레귤레이터(132a) 및 제 2 레귤레이터(132b)를 제 2 포트(134b)로 연결하도록 결정한 경우에, 전자 장치(101)는 제 1 스위치(512a) 및 제 2 포트 스위치(511b)를 온 상태로 제어하고, 나머지 스위치들을 오프 상태로 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 4d에서와 같이, 제 1 레귤레이터(132a)를 제 1 포트(134a) 및 제 2 포트(134b)로 연결시키고, 제 2 레귤레이터(132b)를 제 2 포트(134b)로 연결시키도록 결정한 경우에, 전자 장치(101)는 제 1 스위치(512a), 제 1 포트 스위치(511a), 및 제 2 포트 스위치(511b)를 온 상태로 제어하고, 나머지 스위치들을 오프 상태로 제어할 수 있다.
도 5c 는 다양한 실시예에 따른 스위칭 회로를 도시한다. 다양한 실시예에 따른 스위칭 회로(133)는, 제 1 레귤레이터(132a)를 복수 개의 포트(134a,134b,134c) 각각에 선택적으로 연결하기 위한 복수 개의 스위치(501a,501b,501c)를 포함할 수 있다. 도 5a와는 대조적으로, 제 1 레귤레이터(132a)에는 3개의 복수 개의 스위치(501a,501b,501c)가 연결되며, 이에 따라 제 1 레귤레이터(132a)는 최대 3개의 복수 개의 포트(134a,134b,134c)에 연결 가능할 수 있다. 즉, 도 5c의 실시예에서는, 하나의 레귤레이터가, 모든 복수 개의 포트가 아닌 일부 포트에 선택적으로 연결가능하도록 스위칭 회로(133)가 구성될 수도 있다. 아울러, 설명의 편의를 위하여 도시되지는 않았지만, 스위칭 회로(133)는 나머지 적어도 하나의 레귤레이터를 복수 개의 포트(134a,134b,134c,134n) 중 일부들에 선택적으로 연결하기 위한 복수 개의 스위치를 포함할 수 있다. 이에 따라, 스위칭 회로(133)는 M * N개보다 작은 개수의 스위치들을 포함할 수 있다.
도 5a, 5b, 또는 5c에 의한 스위치 구조는 단순히 예시적인 것으로, 포함된 레귤레이터 각각을 복수 개의 포트 중 적어도 하나 각각에 선택적으로 연결할 수 있는 구조라면 제한이 없음을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 6a는 다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로의 블록도를 도시한다 . 도 6a의 전력 관리 회로(130)는, 예를 들어 도 1a 또는 도 1b의 전력 관리 회로(130)와 교환적으로 또는 대체적으로 이용될 수 있다. 도 6a의 전력 관리 회로(130)가 도 1b의 전력 관리 회로(130)와 대체되는 경우에는, 도 6a의 MCU(131)가 생략될 수도 있다.
도 6a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로(130)는, 도 1a에서 전력 관리 회로(130)와 비교하여 복수 개의 저항 회로(135a,135b,135c,135m)를 더 포함할 수 있다. 제 1 저항 회로(135a)는 제 1 레귤레이터(132a)에 연결될 수 있다. 도 6b는 다양한 실시예에 따른 제 1 저항 회로(135a)의 회로도를 도시한다 . 도 6b를 참조하면, 제 1 저항 회로(135a)는 접지들(601c,602c,603c)에 연결되는 저항들(601b,602b,603b)을 포함할 수 있다. 저항들(601b,602b,603b) 각각은 스위치들(601a,601b,601c) 각각에 연결될 수 있다. 저항들(601b,602b,603b)의 개수 및 그 저항값에는 제한이 없다. 스위치들(601a,602a,603a ) 각각 및 제 1 레귤레이터(132a)의 출력단 사이에는, 저항들(601d,602d,603d)이 연결될 수 있다. 한편, 스위치들(601a,601b,601c)은, 제 1 레귤레이터(132a)의 출력단에 연결될 수 있다 . 스위치들(601a,601b,601c)이 제 1 레귤레이터(132a)의 출력단에 연결되는 것은 단순히 예시적인 것으로, 스위치들(601a,601b,601c) 각각의 온/오프 상태에 따라서 제 1 레귤레이터(132a)의 출력단에서의 전압이 변경될 수 있다면, 스위치들(601a,601b,601c) 각각의 연결 위치에는 제한이 없음을 당업자는 이해할 것이다.
다양한 실시예에 따라서, 스위치들(601a,601b,601c)의 연결 상태에 따라서, 스위칭 회로(133)로 전달되는 전력의 전압값이 결정될 수 있다. 예를 들어, 스위치들(601a,601b,601c)의 온/오프 상태에 따라서, 23인 8개의 연결이 상이한 상태들이 가능하며, 각각의 상태들에서의 제 1 레귤레이터(132a)의 출력단에서의 전압이 상이할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제 1 로드 (140a)가 제 1 전압의 크기를 요구하는 경우에는 스위치들(601a,601b,601c)의 연결 상태를 제 1 상태로 제어할 수 있으며, 제 1 로드 (140a)가 제 2 전압의 크기를 요구하는 경우에는 스위치들(601a,601b,601c)의 연결 상태를 제 2 상태로 제어할 수도 있다. MCU(131)는 레귤레이터가 제공하여야 하는 전압의 크기를 확인하고, 해당 크기의 전압을 제공할 수 있도록 복수 개의 저항 회로(135a,135b,135c,135m) 중 적어도 일부를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서 , 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m)는 프로그래머블하게 출력 전압이 제어될 수도 있다. 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m)는 외부로부터의 제어 신호에 기반하여, 출력 전압의 크기를 조정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는, 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m)의 적어도 하나의 출력 전압의 크기를 조정하기 위한 제어 신호를 전달할 수 있으며, 제어 신호를 수신한 레귤레이터는 제어 신호에 기반하여 출력 전압의 크기를 조정할 수 있다. 이 경우, 전력 관리 회로(130)는, 피드백 저항 회로(예: 복수 개의 저항 회로(135a,135b,135c,135nm))를 포함하지 않도록 구현될 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 7의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 701 동작에서, 전자 장치(101) (예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는, 전력 소비와 연관된 정보를 획득할 수 있다. 703 동작에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는 전력 소비와 연관된 정보에 기반하여 로드를 선택할 수 있다. 705 동작에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는 전력 소비와 연관된 정보에 기반하여 선택된 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 707 동작에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는, 확인된 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나에 대응하는 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는, 709 동작에서, 선택된 레귤레이터의 출력단에 선택된 로드가 요구하는 전압의 크기가 인가되도록, 선택된 레귤레이터에 대응하는 저항 회로를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 1 로드 (140a)가 5V의 전압을 요구하고, 제 1 레귤레이터(132a)를 제 1 로드 (140a)로 연결하기로 결정한 경우, 제 1 레귤레이터(132a)의 출력단에서의 전압이 5V가 되도록 제 1 저항 회로(135a)를 제어할 수 있다. 711 동작에서, 전자 장치(101)는 선택된 레귤레이터가 선택된 로드에 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다.
도 8a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다 . 도 8a의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는 801 동작에서, 전자 장치(101)의 상태 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 회로(130)의 MCU(131)는, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)로부터 상태 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는, 수행할 동작을 결정하고, 이에 대응하는 상태 정보를 확인할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는, 바로 상태 정보를 확인할 수도 있다. 프로세서(120)로부터 MCU(131)는, 상대적으로 작은 크기의 상태 정보를 전송함으로써, 레이튼시(latency)가 낮은 전력 관리가 가능할 수 있다. 803 동작에서, 전자 장치(101), 예를 들어 MCU(131)는 상태 정보에 대응하는 로드를 선택할 수 있다. 예를 들어, 상태 정보가, 이동 상태를 나타내는 경우에, 전자 장치(101)는 이동 상태에 대응하는 로드, 예를 들어 구동 회로를 선택할 수 있다. 아울러, 전자 장치(101)는, 이동 상태 중에서도 통신 수행, 연산, 센싱을 수행하여야 하므로, 통신 회로, 프로세서, 센서를 선택할 수 있다. 전자 장치(101)는, 상태 정보 별로 대응하는 로드를 저장할 수 있다. 전자 장치(101)는, 상태 정보 별 로드의 요구하는 전력에 대한 정보를 저장할 수도 있다. 예를 들어, 고속 이동 모드인 경우에서 구동 회로에서 요구하는 전류의 값과, 저속 이동 모드에서 구동 회로에서 요구하는 전류의 값이 상이할 수 있다. 표 1은 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)가 관리하는 상태 정보의 예시이다.
상태 정보 식별자 로드 전류 크기 전압 크기
저속 이동 상태 구동 회로 10A 15V
통신 회로 1.5A 5V
프로세서 3.0A 5V
근접 센서 0.5A 5V
고속 이동 상태 구동 회로 25A 15V
통신 회로 1.5A 5V
프로세서 3.0A 5V
근접 센서 0.5A 5V
음성 출력 상태 마이크 3.0A 5V
통신 회로 1.5A 5V
프로세서 3.0A 5V
카메라 0.5A 5V
아이들(idle) 상태 통신 회로 1.0A 5V
프로세서 1.0A 5V
다양한 실시예에 따른 MCU(131)는, 외부의 프로세서(120)로부터 저속 이동 상태를 나타내는 상태 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(120)는, 전자 장치(101)가 저속으로 이동할 것을 결정할 수 있으며, 이에 대응하는 상태 정보인 저속 이동 상태를 나타내는 식별자를 MCU(131)로 전달할 수 있다. MCU(131)는, 수신한 상태 정보에 기반하여 구동할 로드를 구동 회로, 프로세서, 프로세서, 근접 센서로 결정할 수 있으며, 각각의 로드가 요구하는 전류의 크기 및 전압의 크기를 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 선택된 레귤레이터가 지정된 효율 조건을 만족하도록 레귤레이터 및 복수 개의 로드, 즉 구동 회로, 통신 회로, 프로세서, 및 근접 센서에 대한 연결을 결정할 수 있다. MCU(131)는, 선택된 레귤레이터를 복수 개의 로드로 연결되도록, 스위칭 회로(133)를 제어할 수 있다. MCU(131)는, 레귤레이터를 구동하여 전력을 로드로 전달하도록 제어할 수 있다. 한편, 프로세서(120)는, 각 로드로 제어 정보를 전달할 수 있으며, 로드는 수신한 제어 정보에 따라 동작할 수 있다. 표 1에서와 같이, 고속 이동 상태에서는 저속 이동 상태와 이용되는 로드는 동일하지만, 로드 중 적어도 일부(예: 구동 회로)가 요구하는 전류의 크기 및/또는 전압의 크기가 상이할 수도 있다. 표 1에서와 같이, 음성 출력 상태에서는, 이용되는 로드가 고속 이동 상태와 상이할 수도 있다. 표 1에서와 같이, 아이들 상태에서는, 적어도 일부의 로드 (예: 프로세서, 통신 회로)가 아이들 상태에서 동작하며, 나머지 로드는 턴 오프될 수 있다.
상술한 바와 같이, 805 동작에서, 전자 장치(101)는 상태 정보에 대응하는 로드 별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 807 동작에서, 전자 장치(101)는 확인된 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나에 대응하는 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 809 동작에서, 전자 장치(101)는 선택된 레귤레이터가 선택된 로드에 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 한편, 표 1의 상태 정보 별 로드, 전류 크기, 및 전압의 크기는 단순히 예시적인 것임을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 전자 장치(101)는, 각 로드에 대하여 아이들 모드를 운용할 수 있다. 뿐만 아니라, 전자 장치(101)는, 각 로드별로 아이들 모드뿐만 아니라, 다양한 모드(예: 오프 모드, 슬립 모드(또는, 인액티브 모드), 활성 모드)들을 운용할 수 있다. 상술한 모드 운용에 따라, 모드 운용을 하지 않은 경우에 비하여 소비 전력이 저감될 수 있다. 아울러, 전자 장치(101)는, 추가적으로 레귤레이터 선택, 및 레귤레이터의 연결을 구성할 수 있다. 이에 따라, 추가적으로 소비 전력이 저감될 수 있다 .
도 8b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 8b의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 811 동작에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는 상태 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 회로(130)의 MCU(131)는 프로세서(120)로부터 상태 정보를 획득할 수 있다. 813 동작에서, 전자 장치(101), 예를 들어 MCU(131)는 상태 정보에 대응하는 적어도 하나의 레귤레이터 및 스위칭 연결 정보를 선택할 수 있다. 예를 들어, MCU(131)는, 표 2와 같은 참조 정보를 참조할 수 있다.
상태 정보 식별자 레귤레이터 레귤레이터 전류 제어 정보 레귤레이터 전압 제어 정보 스위치 온/오프 정보
저속 이동 상태 제1레귤레이터 5A 15V 제1스위치: ON, 제2스위치: ON, 제3스위치: OFF, 제4스위치: ON, 제5스위치: OFF, 제6스위치: ON, 제7스위치:OFF, 제8스위치:OFF, 제9스위치:OFF, 제10스위치: OFF, 제11스위치:OFF, 제12스위치:OFF
제2레귤레이터 5A 15V
제3레귤레이터 5A 5V
고속 이동 상태 제1레귤레이터 5A 15V 제1스위치: ON, 제2스위치: ON, 제3스위치: OFF, 제4스위치: ON, 제5스위치: OFF, 제6스위치: ON, 제7스위치:OFF, 제8스위치:OFF, 제9스위치:ON, 제10스위치: ON, 제11스위치: ON, 제12스위치:OFF
제2레귤레이터 5A 15V
제3레귤레이터 5A 15V
제4레귤레이터 5A 15V
제5레귤레이터 5A 15V
제6레귤레이터 5A 5V
다양한 실시예에 따른 MCU(131)는, 외부의 프로세서(120)로부터 저속 이동 상태를 나타내는 상태 정보를 수신할 수 있다. MCU(131)는, 예를 들어 저속 이동 상태의 상태 정보를 수신한 경우, 제 1 레귤레이터, 제 2 레귤레이터가 각각 5A, 15V의 출력 전력을 출력하도록 하고, 제 3 레귤레이터가 5A, 5V의 출력 전력을 출력하도록 제어할 수 있다. 아울러, 확인된 스위치 온/오프 상태로 스위칭 회로(133) 내의 스위치들의 온/오프 상태를 제어할 수 있으며, 이에 따라 제 1 레귤레이터 내지 제 3 레귤레이터들이 구동 회로로 10A의 전류를 제공하고, 통신 회로로 1.5A의 전류를 제공하고, 프로세서로 3.0A의 전류를 제공하고, 근접 센서로 0.5A의 전류를 제공할 수 있다. MCU(131)는, 예를 들어 고속 이동 상태의 상태 정보를 수신한 경우, 제 1 레귤레이터, 제 2 레귤레이터, 제 3 레귤레이터, 제 4 레귤레이터, 및 제 5 레귤레이터 가 각각 5A, 15V의 출력 전력을 출력하도록 하고, 제 6 레귤레이터가 5A, 5V의 출력 전력을 출력하도록 제어할 수 있다. 아울러, 확인된 스위치 온/오프 상태로 스위칭 회로(133) 내의 스위치들의 온/오프 상태를 제어할 수 있으며, 이에 따라 제 1 레귤레이터 내지 제 6 레귤레이터들이 구동 회로로 25A의 전류를 제공하고, 통신 회로로 1.5A의 전류를 제공하고, 프로세서로 3.0A의 전류를 제공하고, 근접 센서로 0.5A의 전류를 제공할 수 있다. 표 2는 설명의 편의를 위하여, 저속 이동 상태 및 고속 이동 상태에 대하여 설명하였지만, 전자 장치(101)는 다양한 상태에 대응하는 정보를 저장 및 참조할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다 . 도 9의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다. 도 9의 실시예는 도 10을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 10은, 다양한 실시예에 따른 임의의 로드가 시간대별로 요구하는 전류의 크기를 나타내는 그래프를 도시한다.
다양한 실시예에 따라서, 901 동작에서, 전자 장치(101), 예를 들어 전력 관리 회로(130)의 MCU(131)는 시간에 따라 동작이 변경되는 상태 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상태 정보는, 고속 이동 상태일 수 있다. 도 10 을 참조하면, 고속 이동 상태에서, 구동 회로(예: 모터)는 T1의 시간동안 A1의 크기로 전력을 증가시킬 것을 요구할 수 있다. 이는, 전자 장치(101)가 정지한 상태에서의 정지마찰계수가 이동 중의 상태에의 이동마찰계수보다 큰 것에 의하여, 초기 정지시점부터 이동하는 것에 더 큰 힘이 요구됨에 기인한다. 이동을 시작한 이후에, 구동 회로는 A1’의 크기의 전류를 요구할 수 있으며, 정지를 위하여 요구되는 전류의 크기는 A1’로부터 0으로 감소할 수 있다. 한편, 저속 이동 상태에서, 구동 회로(예: 모터)는 T1의 시간동안 A2의 크기로 전력을 증가시킬 것을 요구할 수 있다. 한편, 전자 장치(101)가 상대적으로 고 중량 상태에서, 고속 이동이 요구되는 경우에는, 구동 회로(예: 모터)는 T1의 시간동안 A3의 크기로 전력을 증가시킬 것을 요구할 수 있다. 전자 장치(101)는, 속력 및/또는 현재 무게에 기반하여, 로드가 요구하는 전류의 크기를 확인할 수도 있다.
903 동작에서, 전자 장치(101)는, 시간대별 상태 정보에 대응하는 로드를 선택할 수 있다. 905 동작에서, 전자 장치(101)는, 시간대별 상태 정보에 대응하는 로드 별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 907 동작에서, 전자 장치(101)는, 시간대별 확인된 전류의 크기 또는 전압의 크기에 대응하는 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 도 10의 T1의 기간 동안에, 구동 회로가 A1의 전력을 전달받을 수 있도록 레귤레이터 및 레귤레이터 및 구동 회로 사이의 연결을 결정할 수 있다. 전자 장치(101)는, 도 10의 T2의 기간 동안에, 구동 회로가 A1’의 전류를 전달받을 수 있도록 레귤레이터 및 레귤레이터 및 구동 회로 사이의 연결을 결정할 수 있다. 909 동작에서, 전자 장치(101)는, 시간대별 선택된 레귤레이터가 선택된 로드에 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 전자 장치(101)는, 레귤레이터를 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(101)의 구동 회로는, T1의 기간 동안에, A1의 전류를 전달받을 수 있으며, T2의 기간 동안에, A1’의 전류를 전달받을 수 있다. 구동 회로가 요구하는 전류의 크기가 시간대별로 변경될 수 있으므로, 선택되는 레귤레이터 및/또는 레귤레이터의 로드에 대한 연결 또한 시간대별로 변경될 수도 있다. 한편, 구현에 따라, MCU(131)는 T1기간 동안 A1의 고정된 값이 아닌 도 10에서와 같이 증가되는 크기의 전류가 구동 회로로 연결되도록, 레귤레이터 및 레귤레이터의 연결을 결정할 수도 있다. 909 동작에서, 전자 장치(101)는, 시간대별 선택된 레귤레이터가 선택된 로드에 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 전자 장치(101)는, 레귤레이터를 구동시킬 수 있다.
한편, 전자 장치(101)의 현재 무게는 단순히 예시적인 것으로, 전자 장치(101)는 다양한 추가적인 정보를 더 이용하여, 로드별 요구하는 전류의 크기 및/또는 전압의 크기를 결정할 수 있다. 또는, 전자 장치(101)는, 추가적인 정보에 따라서도 상태 정보를 세분화하여 관리할 수도 있다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다 . 도 11의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는, 1101 동작에서, 제 1 동작의 수행 예정을 확인할 수 있다. 1103 동작에서, 전자 장치(101)는, 제 1 동작의 수행에 요구되는 로드를 확인할 수 있다. 1105 동작에서, 전자 장치(101)는, 로드의 시간대별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 시물레이션할 수 있다. 전자 장치(101)는, 수행하여야 할 동작을 결정하고, 주변 상황을 센싱한 정보에 기반하여 로드의 시간대별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 시물레이션할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 앞쪽 방향으로 3m를 이동할 것을 결정할 수 있다. 전자 장치(101)는, 앞쪽 방향에 대한 경사도를 확인할 수 있으며, 경사도에 기반하여 구동 회로에서 요구하는 전류의 크기를 확인할 수 있다. 예를 들어, 경사도에 따라서 요구되는 전류의 크기가 상이할 수 있으며, 전자 장치(101)는 요구되는 전류의 크기를 확인할 수 있다. 뿐만 아니라, 전자 장치(101)는 현재 전자 장치(101)의 무게를 추가적으로 이용하여 요구되는 전류의 크기를 확인할 수도 있다. 아울러, 전자 장치(101)는, 외부의 센싱 결과에 따른 경로를 결정할 수도 있으며, 해당 경로의 특징에 기반하여 요구되는 전류의 크기를 확인할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 전자 장치(101)는, 다양한 정보에 기반하여 시물레이션을 수행할 수 있다. 1107 동작에서, 전자 장치(101)는, 시간대별 확인된 전류의 크기 또는 전압의 크기에 대응하는 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 1109 동작에서, 전자 장치(101)는 시간대별 선택된 레귤레이터가 선택된 로드에 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로의 블록도를 도시한다. 도 12의 전력 관리 회로(130)는, 예를 들어 도 1a 또는 도 1b의 전력 관리 회로(130)와 교환적으로 또는 대체적으로 이용될 수 있다. 도 12의 전력 관리 회로(130)가 도 1b의 전력 관리 회로(130)와 대체되는 경우에는, 도 6a의 MCU(131)가 생략될 수도 있다.
도 12의 실시예에 따른 전력 관리 회로(130)는, 도 1a와 비교하여 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각의 입력단에 연결되는 복수 개(예: M개)의 센서들(136a,136b,136c,136m) 및 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각의 입력단에 연결되는 복수 개(예: M개)의 센서들(137a,137b,137c,137m)을 더 포함할 수 있다. 복수 개의 센서들(136a,136b,136c,136m) 각각은 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각의 입력단에서의 전류의 크기 및/또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 센싱할 수 있다. 복수 개의 센서들(137a,137b,137c,137m) 각각은 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 각각의 출력단에서의 전류의 크기 및/또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 센싱할 수 있다. 복수 개의 센서들(136a,136b,136c,136m) 및 복수 개의 센서들(137a,137b,137c,137m)은 센싱된 정보를 MCU(131)로 전달할 수 있다. 도 12에서는, MCU(131)가 제 M 센서(136m) 및 제 2M 센서(137m)으로부터 센싱 정보를 수신하고, 제 M 레귤레이터(132m) 및 스위칭 회로(133)로 제어 정보를 출력하는 것과 같이 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 MCU(131)는 나머지 센서들(136a,136b,136c) 및 나머지 센서들(137a,137b,137c)로부터 센싱 정보를 수신하고, 나머지 레귤레이터들(132a,132b,132c)로 제어 정보를 출력함을 당업자는 용이하게 이해할 것이다. 또는, 전력 관리 회로(130)에 MCU(131)가 포함되지 않은 경우에는, 복수 개의 센서들(136a,136b,136c,136m) 및 복수 개의 센서들(137a,137b,137c,137m)은 센싱된 정보를 프로세서(120)로 전달할 수도 있다. MCU(131)(또는, 프로세서(120))는, 수신한 정보에 기반하여, 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132n)의 전력 변환 효율을 확인할 수 있다. 전력 변환 효율은, 입력단의 전류의 크기 대비 출력단의 전류의 크기로 확인될 수 있으나, 전력 변환 효율의 확인 방식에는 제한이 없다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다 . 도 13의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 1301 동작에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는 전력 소비와 연관된 정보를 획득할 수 있다. 1303 동작에서, 전자 장치(101)는, 전력 소비와 연관된 정보에 기반하여 로드를 선택할 수 있다. 1305 동작에서, 전자 장치(101)는, 전력 소비와 연관된 정보에 기반하여 선택된 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 1307 동작에서, 전자 장치(101)는, 확인된 전류의 크기 또는 전압의 크기에 대응하는 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 1309 동작에서, 전자 장치(101)는, 선택된 레귤레이터가 선택된 로드에 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 1311 동작에서, 전자 장치(101)는, 전력을 전달하도록 선택된 레귤레이터를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 1313 동작에서, 전자 장치(101)는, 선택된 레귤레이터의 입/출력 전류/전압을 센싱할 수 있다. 상술한 바와 같이, MCU(131)(또는, 프로세서(120))는, 복수 개의 입력 센서(136a,136b,136c,136m) 및 복수 개의 출력 센서(137a,137b,137c,137m)은 센싱된 정보를 전달받을 수 있다. 1315 동작에서, 전자 장치(101)는, 레귤레이터의 효율이 지정된 범위 이내인지 여부를 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 레귤레이터 별 입력단의 전압 및/또는 전류와, 레귤레이터 별 출력단의 전압 및/또는 전류에 기반하여, 레귤레이터의 전력 변환 효율을 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 센싱된 정보에 기반하여 확인된 레귤레이터의 전력 변환 효율이 지정된 범위에 포함되는지 여부를 확인할 수 있다. 전력 변환 효율이 지정된 범위에 포함되는 경우(1315-예), 전자 장치(101)는 기존의 제어 파라미터에 기반하여 전력 전달을 유지할 수 있다. 전력 변환 효율이 지정된 범위에 포함되지 않는 경우(1315-아니오), 전자 장치(101)는 1317 동작에서, 레귤레이터를 재선택 및 재연결을 수행할 수 있다. 전자 장치(101)는, 재선택된 레귤레이터의 로드에 대한 연결을 결정할 수 있다. 또는, 전자 장치(101)는, 레귤레이터의 로드에 대한 연결을 변경할 수도 있다. 전자 장치(101)는, 전력 변환 효율이 지정된 범위에 포함될 때까지 레귤레이터를 변경할 수 있다. 만약, 레귤레이터 및/또는 레귤레이터의 로드에 대한 연결을 지정된 횟수 이상으로 변경한 이후에도 전력 변환 효율이 지정된 범위에 포함되지 못하는 경우에는, 전자 장치(101)는 확인된 전력 변환 효율들 중 최대 전력 변환 효율에 대응하는 레귤레이터 및 연결을 선택할 수 있다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로의 블록도를 도시한다 . 도 14의 전력 관리 회로(130)는, 예를 들어 도 1a 또는 도 1b의 전력 관리 회로(130)와 교환적으로 또는 대체적으로 이용될 수 있다. 도 14의 전력 관리 회로(130)가 도 1b의 전력 관리 회로(130)와 대체되는 경우에는, 도 6a의 MCU(131)가 생략될 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전력 관리 회로(130)는, 복수 개의 센서(136a,136b,136c,136m), 및 각각이 복수 개의 센서(136a,136b,136c,136m) 각각에 연결되는 복수 개의 레귤레이터(132a,136b,136c,136m)를 포함할 수 있다. 복수 개의 레귤레이터(132a,136b,136c,136m) 각각에는 복수 개의 저항 회로(135a,135b,135c,135m)의 각각과 복수 개의 센서(137a,137b,137c,137m)의 각각과, 스위칭 회로(133)가 연결될 수 있다. 스위칭 회로(133)는, 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 중 적어도 일부를 복수 개의 포트(134a,134b,134c,134m) 중 적어도 일부에 선택적으로 연결할 수 있다. MCU(131)는, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120), 복수 개의 센서(136a,136b,136c,136n)로부터의 센싱 정보, 또는 복수 개의 센서(137a,137b,137c,137n)로부터의 센싱 정보 중 적어도 일부에 기반하여, 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132n) 중 적어도 일부를 선택할 수 있다. 아울러, MCU(131)는 복수 개의 레귤레이터(132a,132b,132c,132n) 중 적어도 일부를 복수 개의 포트(134a,134b,134c,134n) 중 적어도 일부로 연결하도록 스위칭 회로(133)를 제어하고, 선택된 레귤레이터의 동작 조건을 결정하여 해당 동작 조건으로 동작하도록 선택된 레귤레이터를 제어할 수 있다. 아울러, MCU(131)는 선택된 레귤레이터의 출력 전압이 해당 전압을 만족하도록 선택된 레귤레이터에 연결된 저항 회로를 제어할 수 있다. 아울러, 다른 실시예에서는, 상술한 MCU(131)의 동작의 적어도 일부가 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 수행될 수도 있다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다 . 도 15의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131))는, 1501 동작에서, 상태 정보를 획득할 수 있다. 1503 동작에서, 전자 장치(101)는, 상태 정보에 대응하는 로드 별 모드를 선택할 수 있다. 예를 들어, 로드의 모드는, 아이들 모드, 오프 모드, 슬립 모드(또는, 인액티브 모드), 활성 모드들 중 어느 하나일 수 있다. 전자 장치(101)는, 상태 정보별로 로드의 모드를 정의하여 관리할 수 있다. 예를 들어, 음성 획득 상태에서는, 전자 장치(101)는 마이크는 활성 모드로 결정하고, 스피커는 아이들 모드로 결정할 수 있다. 이는, 스피커를 음성 획득 상태에서 이용하지는 않지만, 획득된 음성에 대응하는 음성 응답을 출력하기 위하여 스피커를 미리 아이들 상태로 결정할 수 있다. 1505 동작에서, 전자 장치(101)는, 로드의 모드 별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 1507 동작에서, 전자 장치(101)는, 모드 별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나에 대응하는 레귤레이터의 연결 관계를 확인할 수 있다. 1509 동작에서, 전자 장치(101)는, 확인된 연결 관계에 기반하여 스위칭 회로(133)를 제어할 수 있다.
도 16은 다양한 실시예에 따른 로드의 모드에 따른 레귤레이터 선택 및 연결 결정을 설명하기 위한 도면이다. 도 16은, 예를 들어 도 2의 203 동작, 205 동작, 및 207 동작에 의한 적어도 하나의 레귤레이터 선택 및 스위칭 회로의 제어 과정에 의한 도면일 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)는, 제 1 상태 정보를 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 제 1 상태 정보에서, 제 1 로드 (140a)는 제 1 모드(예: 활성 모드)로서 P1 A의 전류 및 P1 V의 전압을 요구함을 확인할 수 있으며, 제 2 로드 (140b)는 제 2 모드(예: 아이들 모드)로서 P2 A의 전류 및 P2 V의 전압을 요구함을 확인할 수 있으며, 제 3 로드 (140c)는 제 1 모드(예: 활성 모드)로서 P3 A의 전류 및 P3 V의 전압을 요구함을 확인할 수 있으며, 제 4 로드 (140d)는 제 3 모드(예: 오프 모드)로서 0 A의 전류 및 0 V의 전압을 요구함을 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 전력을 요구하는 복수 개의 로드(140a,140b,140c) 각각에 모드 별 요구되는 전류 및 전압이 제공될 수 있도록, 적어도 하나의 레귤레이터(132a,132b,132c,132d)를 선택할 수 있다. 아울러, 전자 장치(101)는, 전력을 요구하는 복수 개의 로드(140a,140b,140c)에 전류 및 전압이 제공될 수 있도록, 제 1 레귤레이터(132a) 및 제 2 레귤렐이터(132b)가 제 1 로드 (140a)로 연결되고, 제 3 레귤레이터(132c)가 제 2 로드 (140b)로 연결되고, 제 4 레귤레이터(132d)가 제 3 로드 (140c)로 연결되도록 스위칭 회로(133)를 제어할 수 있다.
도 17은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 17의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다. 도 17의 동작들 중 이전에 설명하였던 동작들에 대하여서는 간략하게 설명하도록 한다.
다양한 실시예에 따라서, 1701 동작에서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는, 상태 정보를 획득할 수 있다. 1703 동작에서, 전자 장치(101)는, 상태 정보에 대응하는 로드 별 모드를 선택할 수 있다. 1705 동작에서, 전자 장치(101)는, 로드의 모드 별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 1707 동작에서, 전자 장치(101)는, 모드 별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나에 대응하는 레귤레이터의 연결 관계를 확인할 수 있다. 1709 확인된 연결 관계에 기반하여 스위칭 회로를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)는, 1711 동작에서, 로드의 모드 변경에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 16에서의 제 2 로드 (140b)의 모드가 제 2 모드(예: 아이들 모드)로부터 제 1 모드(예: 활성 모드)로 변경됨을 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 제 1 모드에서 제 2 로드 (140b)가 예를 들어 P4 A의 전류 및 P4 V의 전압을 요구함을 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 제 2 로드 (140b)에 해당 전류 및 전압을 제공할 수 있도록, 레귤레이터를 재선택하고, 재선택된 레귤레이터 및 복수 개의 로드(140a,140b,140c)의 연결을 결정할 수 있다. 1713 동작에서, 전자 장치(101)는, 모드 별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나에 대응하는 레귤레이터의 연결 관계를 확인할 수 있다. 1715 동작에서, 전자 장치(101)는, 확인된 연결 관계에 기반하여 스위칭 회로(133)를 제어할 수 있다.
도 18은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다 . 도 18의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다. 도 18의 실시예는 도 19를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 19는 다양한 실시예에 따른 레귤레이터의 병합을 나타내는 도면을 도시한다. 도 19는, 예를 들어 도 2의 203 동작, 205 동작 및 207 동작에 의한 적어도 하나의 레귤레이터 선택 및 스위칭 회로의 제어 과정에 의한 도면일 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는 1801 동작에서, 상태 정보를 획득할 수 있다. 1803 동작에서, 전자 장치(101)는, 상태 정보에 대응하는 로드 별 모드를 선택할 수 있다. 1805 동작에서, 전자 장치(101)는, 로드의 모드 별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 1807 동작에서, 전자 장치(101)는, 레귤레이터의 병합 및/또는 공유 여부를 결정할 수 있다. 1811 동작에서, 전자 장치(101)는 결정된 결과에 기반하여 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 19에서와 같이, 전자 장치(101)는 제 1 로드 (1911)(예: 레이더(radar), 제 2 로드 (1912)(예: 카메라), 제 3 로드 (1913)(예: 센서), 및 제 n 로드 (1914)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는, 제 1 레귤레이터(1901), 제 2 레귤레이터(1902), 제 3 레귤레이터(1903), 제 4 레귤레이터(1904), 및 제 m 레귤레이터(1905)를 포함할 수 있다. 제 1 레귤레이터(1901), 제 2 레귤레이터(1902), 제 3 레귤레이터(1903), 제 4 레귤레이터(1904), 및 제 m 레귤레이터(1905) 중 적어도 일부는, 예를 들어, 상술한 도 1의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 중 적어도 일부일 수 있으나, 제한은 없다. 복수 개의 로드(1911,1912,1913,1914) 중 적어도 일부는, 예를 들어 상술한 도 1의 복수 개의 로드(140a,140b,140c,140n) 중 적어도 일부일 수 있으나 제한은 없다. 제 1 기간 동안에는, 전자 장치(101)는 제 1 레귤레이터(1901)가 제 1 로드 (1911)로 연결되도록 하고, 제 2 레귤레이터(1902)가 제 3 로드 (1913)로 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 1 로드 (1911) 및 제 3 로드 (1913) 각각은 아이들 모드에 있을 수 있다. 한편, 전자 장치(101)는 제 2 기간 동안에 제 1 로드 (1911) 및 제 3 로드 (1913)의 모드가 활성 모드로 동작할 것을 결정할 수 있다. 이에 따라, 레귤레이터가 지정된 조건을 만족하는 동작 조건에서 동작하도록 레귤레이터를 병합하도록 결정할 수 있다. 레귤레이터의 병합은, 임의의 하나의 로드에 복수 개의 레귤레이터가 연결되는 것을 의미할 수 있다. 이에 따라, 제 2 기간 동안, 전자 장치(101)는 제 1 레귤레이터(1901) 및 제 2 레귤레이터(1902)가 제 1 로드 (1911)에 연결되고, 제 3 레귤레이터(1903) 및 제 4 레귤레이터(1904)가 제 3 로드 (1913)에 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 아울러, 전자 장치(101)는, 레귤레이터의 입력단 및 출력단의 전류 및/또는 전압을 측정하여, 레귤레이터별 전력 변환 효율을 확인할 수 있으며, 전력 변환 효율에 따라 레귤레이터의 제어 파라미터의 조정 및/또는 레귤레이터의 재선택을 수행할 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서 , 전자 장치(101)는 레귤레이터의 재선택 및 재선택된 레귤레이터에 대한 재연결은, 로드의 모드의 변경 이전에 수행될 수도 있으며, 또는 이후에 수행될 수도 있다. 아울러, 동작하는 로드가 변경하는 경우에도, 전자 장치(101)는, 변경된 로드가 동작하기 이전에 레귤레이터의 재선택 및 재선택된 레귤레이터에 대한 재연결이 수행될 수 있으나, 시점에는 제한이 없다.
도 20은 다양한 실시예에 따른 레귤레이터의 분할을 설명하기 위한 도면들이다. 도 20은, 예를 들어 도 2의 203 동작, 205 동작 및 207 동작에 의한 적어도 하나의 레귤레이터 선택 및 스위칭 회로의 제어 과정에 의한 도면일 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)는, 제 1 레귤레이터(2001), 제 2 레귤레이터(2002), 제 3 레귤레이터(2003), 제 4 레귤레이터(2004), 제 5 레귤레이터(2005), 및 제 6 레귤레이터(2006)와, 제 1 로드(2011), 제 2 로드(2012), 제 3 로드(2013), 제 4 로드(2014), 제 5 로드(2015), 및 제 6 로드(2016)를 포함할 수 있다. 제 1 레귤레이터(2001), 제 2 레귤레이터(2002), 제 3 레귤레이터(2003), 제 4 레귤레이터(2004), 제 5 레귤레이터(2005), 및 제 6 레귤레이터(2006) 중 적어도 일부는, 예를 들어, 상술한 도 1의 레귤레이터(132a,132b,132c,132m) 중 적어도 일부일 수 있으나, 제한은 없다. 제 1 로드(2011), 제 2 로드(2012), 제 3 로드(2013), 제 4 로드(2014), 제 5 로드(2015), 및 제 6 로드(2016) 중 적어도 일부는, 예를 들어 상술한 도 1의 복수 개의 로드(140a,140b,140c,140n) 중 적어도 일부일 수 있으나 제한은 없다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)는, 제 1 기간 동안에는, 제 1 레귤레이터(2001) 및 제 2 레귤레이터(2002)가 제 1 로드 (2011)로 연결되도록 하고, 제 3 레귤레이터(2003)가 제 2 로드 (2012)로 연결되도록 하고, 제 4 레귤레이터(2004) 및 제 5 레귤레이터(2005)는 제 4 로드 (2014)로 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 제 6 레귤레이터(2006)는 턴 오프될 수 있으며, 제 2 로드 (2012), 제 5 로드 (2015) 및 제 6 로드 (2016)는 턴 오프될 수 있다. 전자 장치(101)는, 제 2 기간 동안에 제 1 로드 (2011), 제 3 로드 (2013), 및 제 4 로드 (2014)의 모드를 변경할 것을 결정할 수 있다. 전자 장치(101)는, 변경된 모드에 따라서, 제 2 기간 동안에 제 1 레귤레이터(2001) 및 제 2 레귤레이터(2002)를 분할하고, 제 4 레귤레이터(2004) 및 제 5 레귤레이터(2005)를 분할할 것을 결정할 수 있다. 전자 장치(101)는, 제 2 기간 동안 제 1 레귤레이터(2001)가 제 1 로드 (2011)로 연결되고, 제 3 레귤레이터(2003)가 제 3 로드 (2013)로 연결되고, 제 4 로드 (2004)가 제 4 로드 (2014)로 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 아울러, 전자 장치(101)는, 기존에 연결되었던 제 2 레귤레이터(2002) 및 제 5 레귤레이터(2005)는 턴 오프할 수도 있다.
도 21는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다 . 도 21의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는, 2101 동작에서, 상태 정보를 획득할 수 있다. 2103 동작에서, 전자 장치(101)는, 상태 정보에 대응하는 로드를 선택할 수 있다. 2105 동작에서, 전자 장치(101)는, 상태 정보에 대응하는 로드 별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 2107 동작에서, 전자 장치(101)는, 확인된 전류의 크기 또는 전압의 크기에 대응하는 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 2109 동작에서, 전자 장치(101)는, 선택된 레귤레이터가 선택된 로드에 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)는, 2111 동작에서, 예측된 다음 상태 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치(101)는, 실제로 동작을 수행하기 이전에, 다음 상태 정보를 획득할 수 있으며, 2113 동작에서, 상태 정보에 대응하는 로드를 선택할 수 있다. 2115 동작에서, 전자 장치(101)는, 상태 정보에 대응하는 로드 별 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인할 수 있다. 2117 동작에서, 전자 장치(101)는, 확인된 전류의 크기 또는 전압의 크기에 대응하는 적어도 하나의 레귤레이터를 선택할 수 있다. 전자 장치(101)는, 다음 상태 정보의 실행 시점까지 현재 상태 정보에 대응하는 스위칭 회로 제어를 유지할 수 있다. 전자 장치(101)는, 다음 상태 정보의 실행 시점에 대응하는 시점에, 2119 동작에서, 선택된 레귤레이터가 선택된 로드에 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다.
도 22는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 이동 경로를 설명하기 위한 평면도를 도시한다.
도 22의 평면도는, 예를 들어 식당 환경에 대한 평면도일 수 있다. 전자 장치(101)는, 평면도의 정보를 저장할 수 있으며, 평면도 내의 적어도 하나의 지점에 대한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 홈 스테이션(2201)의 위치에 대한 정보, 및 충전 스테이션(2204)에 대한 정보를 저장할 수 있다. 전자 장치(101)는, 획득한 정보에 기반하여 서비스를 수행할 지점들인 서비스 스테이션들(2202)의 위치를 확인하고, 이에 대응하는 이동 경로(2203)를 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 이동 경로(2203)를 통하여 이동하는 도중에는 이동 상태에 대응하는 레귤레이터를 선택할 수 있다. 전자 장치(101)는, 각 서비스 스테이션(2202)에서 수행할 서비스에 대응하는 상태 정보에 기반하여 레귤레이터를 선택할 수 있다.
도 23은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다 . 도 23의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는, 2301 동작에서, 라이다(lidar)를 통한 트랙킹 및 검출 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치(101)는, 지정된 전력 변환 효율의 조건을 만족하는 라이다로 전력을 제공하기 위한 레귤레이터를 선택할 수 있다. 전자 장치(101)는, 선택된 레귤레이터를 이용하여 라이다에 전력을 제공하도록 제어할 수 있다. 2303 동작에서, 전자 장치(101)는, 검출 동작에 따라 물체 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 물체가 존재하지 않는 것으로 확인되면(2303-아니오), 전자 장치(101)는, 트랙킹 및 검출 동작을 수행할 수 있다. 물체가 존재하는 것으로 확인되면(2303-예), 전자 장치(101)는 2305 동작에서 카메라를 통한 검출을 수행할 수 있다. 전자 장치는, 지정된 전력 변환 효율의 조건을 만족하는 카메라로 전력을 제공하기 위한 레귤레이터를 선택할 수 있다. 전자 장치(101)는, 선택된 레귤레이터를 이용하여 카메라에 전력을 제공하도록 제어할 수 있다. 2307 동작에서, 전자 장치(101)는 검출 결과에 기반하여 인간으로 인식되는지 여부를 확인할 수 있다. 인간으로 인식되지 않으면(2307-아니오), 전자 장치(101)는 라이다를 통한 트랙킹 및 검출 동작을 수행할 수 있다. 인간으로 인식되면(2307-예), 2439 동작에서 전자 장치(101)는 헤드 모터, 디스플레이, 마이크, 스피커를 구동시키고, 이에 대응하는 레귤레이터를 선택할 수 있다. 2311 동작에서, 전자 장치(101)는, 요구 사항 문의 메시지를 출력할 수 있다. 2313 동작에서, 전자 장치(101)는, 입력 사항에 대응하는 동작을 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 다양한 종류의 인사 메시지(Thank you for your visiting, Could I introduce our restaurant, good-day, see you again)를 출력할 수 있다. 아울러, 전자 장치(101)는, 이에 대응하는 사용자의 응답, 예를 들어 메뉴 주문을 수신할 수 있다. 전자 장치(101)는, 이에 대응하는 동작, 예를 들어 수신된 메뉴에 대한 정보의 통신을 통한 송신, 및 응답 음성 출력(예: 대기 시간에 대한 음성 출력)을 수행할 수 있다. 2315 동작에서, 전자 장치(101)는, 확인된 동작에 따른 로드 구동 및 레귤레이터를 선택할 수 있다.
도 24는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 24의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는 2401 동작에서, 마이크를 턴 온할 수 있다. 전자 장치(101)는, 지정된 전력 변환 효율의 조건을 만족하는 마이크로 전력을 제공하기 위한 레귤레이터를 선택할 수 있다. 전자 장치(101)는, 선택된 레귤레이터를 이용하여 마이크에 전력을 제공하도록 제어할 수 있다. 2403 동작에서, 전자 장치(101)는, 호출 음성이 검출되는지 여부를 확인할 수 있다. 호출 음성이 검출되지 않으면(2403-아니오), 전자 장치(101)는 호출 음성이 검출되는지 여부를 지속적으로 모니터링할 수 있다. 호출 음성이 검출되면(2403-예), 전자 장치(101)는 2405 동작에서, 호출 인원 확인 및 헤드 모터를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 호출 음성이 검출된 방향을 확인할 수 있으며, 검출된 방향으로 향하도록 헤드 모터를 제어할 수 있다. 2407 동작에서, 전자 장치(101)는, 요구 사항 문의 메시지를 출력할 수 있다. 2409 동작에서, 전자 장치(101)는, 입력 사항에 대응하는 동작을 확인할 수 있다. 2411 동작에서, 전자 장치(101)는, 확인된 동작에 따른 로드 구동 및 레귤레이터를 선택할 수 있다.
도 25는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 25의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따라서, 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는, 2501 동작에서, 목적지와 연관된 정보를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 특정 지점에서 수행할 이벤트(예: 테이블 정리)가 검출되면, 목적지에 대한 정보(예: 위치와 연관된 정보)를 확인할 수 있다. 2503 동작에서, 전자 장치(101)는, 이동 경로 및 이동 속력을 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 이동 속력을 m/s의 단위로 확인하거나, 또는 복수 개의 범위 중 어느 하나를 선택할 수도 있다. 전자 장치(101)는, 장애물이 많은 환경인 경우에 상대적으로 저속으로 이동하도록 설정될 수 있다. 2505 동작에서, 전자 장치(101)는, 확인된 이동 경로 및 이동 속력에 기반하여 로드 구동 및 레귤레이터를 선택할 수 있다. 전자 장치(101)는, 선택된 레귤레이터를 로드에 연결하고, 레귤레이터를 구동함으로써, 로드를 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 구동 회로를 동작시킴으로써 이동할 수 있다. 2507 동작에서, 전자 장치(101)는, 이동 중 장애물이 검출되는지 여부를 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어 카메라를 이용한 이미지 또는 근접 센서의 센싱 데이터 중 적어도 하나에 기반하여, 장애물의 검출 여부를 확인할 수 있다. 장애물이 검출되면(2507-예), 전자 장치(101)는 2509 동작에서, 장애물이 회피 가능한지 여부를 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는, 다른 이동 경로가 존재하는지 여부에 따라 장애물이 회피 가능한지 여부를 확인할 수 있다. 장애물이 회피 가능하지 않은 것으로 확인되면(2509-아니오), 전자 장치(101)는 2511 동작에서, 이동을 중단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 이동을 중단하기 위한 브레이크 회로를 제어하며, 해당 로드에 전력을 제공하도록 레귤레이터를 제어할 수 있다. 즉각적인 브레이크 회로를 제어하기 위하여, 예를 들어 전자 장치(101)는, 브레이크 회로를 아이들 모드에 있도록 제어할 수도 있다. 장애물이 회피 가능한 것으로 확인되면(2509-예), 전자 장치(101)는, 2513 동작에서, 회피 가능한 이동 경로 및 이동 속력에 기반하여 로드 구동 및 레귤레이터를 선택할 수 있다.
도 26은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 26의 동작들은, 전력 관리 회로(130)의 외부의 프로세서(120)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 단독으로 수행될 수도 있으며, 또는 외부의 프로세서(120) 및 전력 관리 회로(130) 내의 MCU(131)에 의하여 수행될 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)(예: 프로세서(120) 및/또는 MCU(131))는, 2601 동작에서, 도킹 스테이션으로의 복귀를 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 도킹 스테이션을 검출함으로써 복귀를 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 도킹 스테이션으로의 인입을 나타내는 센싱 데이터를 검출함으로써 복귀를 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 도킹 스테이션에 포함된 무선 충전 모듈을 검출함으로써, 도킹 스테이션을 검출할 수도 있다. 도킹 스테이션으로의 복귀가 검출되면, 전자 장치(101)는, 2603 동작에서, 무선 충전을 개시할 수 있다. 2605 동작에서, 전자 장치(101)는 무선 충전율을 표시할 수 있다. 전자 장치(101)는, 무선 충전 시에는, 무선 충전율의 표시를 위한 디스플레이를 동작시킬 수 있으며, 이에 대응하는 레귤레이터를 선택 및 동작시킬 수 있다. 또는, 전자 장치(101)는, 도킹 스테이션으로의 복귀를 검출하면, 유선으로 전력을 수신할 수도 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 컴퓨터 장치, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 마스터 장치 또는 태스크 수행 장치) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 마스터 장치 또는 태스크 수행 장치)의 프로세서는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    복수 개의 로드;
    적어도 하나의 프로세서;
    전력 소스로부터 수신한 전력의 전압을 조정하여 출력하도록 설정된 복수 개의 레귤레이터, 및
    상기 복수 개의 레귤레이터 중 적어도 하나를, 상기 복수 개의 로드 중 적어도 하나로 연결하기 위한 스위칭 회로
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 복수 개의 로드 중 동작시킬 로드를 확인하고,
    상기 확인된 로드에 연결 가능한 상기 복수 개의 레귤레이터 중, 적어도 하나의 레귤레이터를 선택하고,
    상기 선택된 적어도 하나의 레귤레이터가 상기 확인된 로드에 연결되도록 상기 스위칭 회로를 제어하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 확인된 로드로 전압이 조정된 전력을 제공하도록 상기 선택된 적어도 하나의 레귤레이터를 제어하도록 설정된 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 확인된 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인하고,
    상기 확인된 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 복수 개의 레귤레이터 중, 상기 확인된 로드에 연결될 상기 적어도 하나의 레귤레이터를 선택하도록 설정된 전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 확인된 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 지정된 값 이상의 전력 변환 효율을 가지는 상기 적어도 하나의 레귤레이터를 선택하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레귤레이터 각각의 출력단에, 각각이 연결되는 복수 개의 저항 회로를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 레귤레이터에 대응하는 상기 확인된 로드가 요구하는 전압의 크기에 기반하여, 상기 적어도 하나의 레귤레이터 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항 회로를 제어하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레귤레이터 각각은, 상기 복수 개의 레귤레이터 각각의 출력 전압을 프로그래머블하게 조정 가능하며,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 레귤레이터에 대응하는 상기 확인된 로드가 요구하는 전압의 크기에 기반하여, 상기 적어도 하나의 레귤레이터 각각의 출력 전압을 조정하도록 제어하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    각각이 상기 복수 개의 레귤레이터의 입력단의 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 센싱하는 복수 개의 제 1 센서; 및
    각각이 상기 복수 개의 레귤레이터의 출력단의 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 센싱하는 복수 개의 제 2 센서
    를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 확인된 로드로 조정된 전력을 제공하도록 상기 적어도 하나의 레귤레이터를 제어하는 도중에, 상기 적어도 하나의 레귤레이터에 대응하는 적어도 하나의 제 1 센서 및 적어도 하나의 제 2 센서로부터의 센싱 데이터에 기반하여, 상기 적어도 하나의 레귤레이터 각각의 전력 변환 효율을 계산하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 계산된 전력 변환 효율이 지정된 조건을 만족하지 않는 것으로 확인되면,
    상기 적어도 하나의 레귤레이터와는 상이한 다른 적어도 하나의 레귤레이터를 확인하고,
    상기 다른 적어도 하나의 레귤레이터가 상기 확인된 로드에 연결되도록 상기 스위칭 회로를 제어하고,
    상기 확인된 로드로 조정된 전력을 제공하도록 상기 다른 적어도 하나의 레귤레이터를 제어하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 확인된 로드로 조정된 전력을 제공하도록 상기 적어도 하나의 레귤레이터를 제어한 이후에, 다른 적어도 하나의 로드를 동작시킬 로드로서 확인하고,
    상기 다른 적어도 하나의 로드에 기반하여, 상기 적어도 하나의 레귤레이터와는 상이한 다른 적어도 하나의 레귤레이터를 확인하고,
    상기 다른 적어도 하나의 레귤레이터가 상기 다른 적어도 하나의 로드에 연결되도록 상기 스위칭 회로를 제어하고,
    상기 다른 적어도 하나의 로드로 조정된 전력을 제공하도록 상기 다른 적어도 하나의 레귤레이터를 제어하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 확인된 로드로 조정된 전력을 제공하도록 상기 적어도 하나의 레귤레이터를 제어한 이후에, 상기 확인된 로드가 요구하는 전압의 크기 또는 전류의 크기 중 적어도 하나 변경됨을 확인하고,
    상기 확인된 로드가 요구하는 전압의 크기 또는 전류의 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 적어도 하나의 레귤레이터와는 상이한 다른 적어도 하나의 레귤레이터를 확인하고,
    상기 다른 적어도 하나의 레귤레이터가 상기 확인된 로드에 연결되도록 상기 스위칭 회로를 제어하고,
    상기 확인된 로드로 조정된 전력을 제공하도록 상기 다른 적어도 하나의 레귤레이터를 제어하도록 설정된 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    획득한 정보에 기반하여 확인되는 상기 전자 장치의 상태 정보를 이용하여, 상기 확인된 로드를 확인하도록 설정된 전자 장치.
  12. 외부의 복수 개의 로드 중 적어도 하나로 전력을 전달하는 전력 관리 회로에 있어서,
    MCU(micro controlling unit);
    전력 소스로부터 수신한 전력의 전압을 조정하여 출력하도록 설정된 복수 개의 레귤레이터, 및
    상기 복수 개의 레귤레이터 중 적어도 하나를, 상기 복수 개의 로드 중 적어도 하나로 선택적으로 연결하기 위한 스위칭 회로
    를 포함하고,
    상기 MCU는,
    상기 복수 개의 로드 중 동작시킬 로드를 확인하고,
    상기 확인된 로드에 연결 가능한 상기 복수 개의 레귤레이터 중, 적어도 하나의 레귤레이터를 선택하고,
    상기 선택된 적어도 하나의 레귤레이터가 상기 확인된 로드에 연결되도록 상기 스위칭 회로를 제어하도록 설정된 전력 관리 회로.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 MCU는, 상기 확인된 로드로 조정된 전력을 제공하도록 상기 적어도 하나의 레귤레이터를 제어하도록 설정된 전력 관리 회로.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 MCU는,
    상기 확인된 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 확인하고,
    상기 확인된 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 적어도 하나의 레귤레이터를 선택하도록 설정된 전력 관리 회로.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 MCU는,
    상기 확인된 로드가 요구하는 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 지정된 값 이상의 전력 변환 효율을 가지는 상기 적어도 하나의 레귤레이터를 선택하도록 설정된 전력 관리 회로.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레귤레이터 각각의 출력단에, 각각이 연결되는 복수 개의 저항 회로를 더 포함하고,
    상기 MCU는, 상기 적어도 하나의 레귤레이터에 대응하는 상기 확인된 로드가 요구하는 전압의 크기에 기반하여, 상기 적어도 하나의 레귤레이터 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항 회로를 제어하도록 설정된 전력 관리 회로.
  17. 제 12 항에 있어서,
    각각이 상기 복수 개의 레귤레이터의 입력단의 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 센싱하는 복수 개의 제 1 센서; 및
    각각이 상기 복수 개의 레귤레이터의 출력단의 전류의 크기 또는 전압의 크기 중 적어도 하나를 센싱하는 복수 개의 제 2 센서
    를 더 포함하고,
    상기 MCU는, 상기 확인된 로드로 조정된 전력을 제공하도록 상기 적어도 하나의 레귤레이터를 제어하는 도중에, 상기 적어도 하나의 레귤레이터에 대응하는 적어도 하나의 제 1 센서 및 적어도 하나의 제 2 센서로부터의 센싱 데이터에 기반하여, 상기 적어도 하나의 레귤레이터 각각의 전력 변환 효율을 계산하고,
    상기 계산된 전력 변환 효율이 지정된 조건을 만족하지 여부에 기반하여, 동작시키는 레귤레이터를 변경하도록 설정된 전력 관리 회로.
  18. 제 12 항에 있어서
    상기 MCU는,
    상기 확인된 로드로 조정된 전력을 제공하도록 상기 적어도 하나의 레귤레이터를 제어한 이후에, 상기 확인된 로드가 요구하는 전압의 크기 또는 전류의 크기 중 적어도 하나 변경됨을 확인하고,
    상기 확인된 로드가 요구하는 전압의 크기 또는 전류의 크기 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 적어도 하나의 레귤레이터와는 상이한 다른 적어도 하나의 레귤레이터를 확인하고,
    상기 다른 적어도 하나의 레귤레이터가 상기 확인된 로드에 연결되도록 상기 스위칭 회로를 제어하고,
    상기 확인된 로드로 조정된 전력을 제공하도록 상기 다른 적어도 하나의 레귤레이터를 제어하도록 설정된 전력 관리 회로.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 MCU는,
    상기 전력 관리 회로의 외부의 프로세서로부터, 상기 프로세서가 포함된 전자 장치의 상태 정보를 수신하고,
    상기 수신된 상태 정보에 기반하여, 상기 확인된 로드를 확인하도록 설정된 전력 관리 회로.
  20. 전자 장치에 있어서,
    복수 개의 로드;
    적어도 하나의 프로세서;
    전력 소스로부터의 전력의 전압의 크기를 조정하여 출력하도록 설정된 복수 개의 레귤레이터, 및
    상기 복수 개의 레귤레이터 중 적어도 하나를, 상기 복수 개의 로드 중 적어도 하나로 선택적으로 연결하기 위한 스위칭 회로
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제 1 상태 정보의 획득에 기반하여, 상기 복수 개의 레귤레이터 중 상기 제 1 상태 정보에 대응하는 적어도 하나의 제 1 레귤레이터 및 상기 복수 개의 로드 중 상기 제 1 상태 정보에 대응하는 적어도 하나의 제 1 로드를 제 1 연결 관계로 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하고,
    상기 제 1 상태 정보와 상이한 제 2 상태 정보의 획득에 기반하여, 상기 복수 개의 레귤레이터 중 상기 제 2 상태 정보에 대응하는 적어도 하나의 제 2 레귤레이터 및 상기 복수 개의 로드 중 상기 제 2 상태 정보에 대응하는 적어도 하나의 제 2 로드를 제 2 연결 관계로 연결하도록 상기 스위칭 회로를 제어하도록 설정된 전자 장치.
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