KR20210045911A - An electronic device comprising a resonant charging circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 문서에서 개시되는 다양한 실시예들은, 공진형 충전 회로를 포함하는 전자 장치와 관련된다.Various embodiments disclosed in this document relate to an electronic device including a resonant charging circuit.
스마트폰, 또는 태블릿 PC와 같은 전자 장치는 배터리에서 제공되는 전력을 이용하여 동작할 수 있다. 전원 관리 모듈(예: PMIC(power management integrated circuit))은 배터리에서 제공되는 전력을 전자 장치 내부의 다양한 구성(예: 프로세서, 메모리, 또는 통신 칩)에 전달할 수 있다.An electronic device such as a smartphone or a tablet PC may operate using power provided from a battery. The power management module (eg, a power management integrated circuit (PMIC)) may transfer power provided from a battery to various components (eg, a processor, a memory, or a communication chip) inside the electronic device.
전자 장치 내부의 배터리는 외부 전원을 통해 충전될 수 있다. 최근에는 고속 충전을 위한 유선 또는 무선의 다양한 충전 방식이 적용되고 있다. 고속 충전 방식 중 다이렉트 차징(direct charging) 기술은 전자 장치 내부의 배터리에 대한 정전압 또는 정전류 제어를 외부의 전원 장치(예: power adapter)가 수행하고, 전자 장치 내부의 충전 회로를 간소화 할 수 있다. 또한, 다이렉트 차징 기술은 전자 장치 내의 발열을 줄이고 높은 전류로 배터리를 충전할 수 있다. The battery inside the electronic device may be charged through an external power source. Recently, various charging methods, wired or wireless, have been applied for fast charging. Among the fast charging methods, in the direct charging technology, an external power device (eg, a power adapter) performs constant voltage or constant current control for a battery inside the electronic device, and a charging circuit inside the electronic device can be simplified. In addition, the direct charging technology can reduce heat generation in the electronic device and charge the battery with a high current.
전자 장치는 SCVD(switched capacitor voltage divider) 회로를 이용하여 다이렉트 차징 기술에 의한 충전을 지원할 수 있다. SCVD 회로는 일반 스위칭 컨버터와 달리 약 96% 이상의 높은 효율을 얻을 수 있어 전자 장치의 발열을 줄일 수 있으나, 회로 구성에 따라 전압 변환비는 고정될 수 있다. 이에 따라, 다양한 종류의 전원 장치 또는 충전 장치와 호환성이 제한될 수 있다. The electronic device may support charging by direct charging technology using a switched capacitor voltage divider (SCVD) circuit. Unlike general switching converters, the SCVD circuit can achieve high efficiency of about 96% or more to reduce heat generation of electronic devices, but the voltage conversion ratio may be fixed depending on the circuit configuration. Accordingly, compatibility with various types of power devices or charging devices may be limited.
예를 들어, 약 5V 또는 9V 고정 전압을 공급하는 레거시 전원 아답터(legacy power adapter)와 연결되는 경우, SCVD 회로는 충전 동작을 수행할 수 없어, 별도의 switching charger가 장착 되어야 할 수 있다. 이로 인해, 전자 장치 내부의 부품 실장 공간이 줄어들고, 추가 부품에 의해 전자 장치의 가격이 상승할 수 있다. For example, when connected to a legacy power adapter that supplies a fixed voltage of about 5V or 9V, the SCVD circuit cannot perform a charging operation, so a separate switching charger may need to be installed. Accordingly, a space for mounting parts inside the electronic device may be reduced, and the price of the electronic device may increase due to the additional parts.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는 배터리, 상기 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리의 충전 또는 방전을 관리하는 전력 관리 모듈, 및 상기 전력 관리 모듈과 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 전력 관리 모듈은 복수의 스위치들, 적어도 하나의 커패시터 및 적어도 하나의 인덕터를 포함하고, 외부 전원 장치로부터 전력을 공급받도록 구성된 충전 회로를 포함하고, 상기 전력 관리 모듈은 상기 충전 회로와 상기 외부 전원 장치의 전기적 연결을 확인하고, 상기 연결된 상기 외부 전원 장치의 타입을 판단하고, 상기 외부 장치의 타입이 제1 타입인 경우, 상기 충전 회로가 상기 커패시터 및 상기 인덕터의 공진에 의한 고정된 전압 변환비를 가지도록 상기 복수의 스위치들을 제어하는 제1 모드로 동작하여 상기 배터리를 충전하도록 하고, 상기 외부 전원 장치의 타입이 제2 타입인 경우, 상기 충전 회로가 상기 배터리의 충전 비율에 대응하여 전압 변환비가 변경되도록 상기 복수의 스위치들을 제어하는 제2 모드로 동작하여 상기 배터리를 충전하도록 할 수 있다.An electronic device according to various embodiments of the present disclosure includes a battery, a power management module electrically connected to the battery, and managing charging or discharging of the battery, and a processor electrically connected to the power management module, and the power management module A charging circuit comprising a plurality of switches, at least one capacitor, and at least one inductor, and configured to receive power from an external power supply device, wherein the power management module performs electrical connection between the charging circuit and the external power supply device. Check, determine the type of the connected external power supply device, and when the type of the external device is a first type, the plurality of charging circuits may have a fixed voltage conversion ratio due to resonance of the capacitor and the inductor. When the type of the external power supply is a second type, the plurality of charging circuits change the voltage conversion ratio in response to the charging ratio of the battery when the battery is charged by operating in a first mode of controlling the switches of The battery may be charged by operating in a second mode for controlling the switches of.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 하나의 공진형 SCVD를 이용하여, 다이렉트 차징을 지원하는 전원 장치 또는 다이렉트 차징을 미지원 하는 레거시 전원 아답터(legacy power adapter) 모두에 대응할 수 있다.The electronic device according to various embodiments disclosed in the present document may correspond to both a power supply device supporting direct charging or a legacy power adapter that does not support direct charging by using one resonance type SCVD.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 서로 다른 동작 주파수 또는 서로 다른 듀티 사이클을 가지는 스위칭 제어 신호를 이용하여, 하나의 공진형 SCVD로 복수의 타입의 전원 장치의 충전을 지원할 수 있다.The electronic device according to various embodiments disclosed in this document may support charging of a plurality of types of power supply devices with one resonance type SCVD by using switching control signals having different operating frequencies or different duty cycles. .
본 문서에 개시되는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 상대적으로 작은 용량의 플라잉 커패시터를 이용하여 공진형 SCVD를 구성할 수 있다.An electronic device according to various embodiments disclosed in this document may configure a resonance type SCVD using a flying capacitor having a relatively small capacity.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 공진형 SCVD 회로를 이용하여 3-레벨 벅 컨버터(3-level buck converter)를 구성할 수 있다.An electronic device according to various embodiments disclosed in this document may configure a 3-level buck converter using a resonant SCVD circuit.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 공진형 SCVD의 인덕터에 흐르는 전류 또는 플라잉 커패시터 양단 전압을 이용하여 스위칭을 제어할 수 있다. 이를 통해, 충전 시 전력 변환 효율을 높일 수 있고, 공진형 컨버터 동작으로 인해 EMI 저감 및 시스템 효율을 개선할 수 있다. The electronic device according to various embodiments disclosed in this document may control switching by using a current flowing through an inductor of a resonance type SCVD or a voltage across a flying capacitor. Through this, power conversion efficiency during charging can be increased, and EMI reduction and system efficiency can be improved due to the operation of the resonant converter.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치이다.
도 2은, 다양한 실시예들에 따른 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 외부 전원 장치의 종류에 따른 전자 장치의 충전 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 충전 회로의 구성을 나타낸다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 충전 회로의 제1 모드의 동작을 나타낸다.
도 6는 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 동작을 나타낸다.
도 7a는 다양한 실시예에 따른 스위칭 제어 회로를 나타낸다.
도 7b는 다양한 실시예에 따른 제2 모드에서 스위칭 제어 신호의 생성을 나타낸다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 제2 모드에서의 스위칭 제어 회로를 나타낸다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 플라잉 커패시터 양단 전압을 추가 이용하는 제어 회로를 나타낸다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제1 상태에서의 전압 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제2 상태에서의 전압 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제3 상태에서의 전압 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제4 상태에서의 전압 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.
도 14은 다양한 실시예에 따른 제2 모드에서의 전류 제어 방식의 스위칭 제어 회로를 나타낸다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 플라잉 커패시터의 양단 전압을 추가 이용하는 제어 회로를 나타낸다.
도 16은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제1 상태에서의 전류 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.
도 17은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제2 상태에서의 전류 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.
도 18는 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제3 상태에서의 전류 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.
도 19은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제4 상태에서의 전류 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.1 is an electronic device in a network environment, according to various embodiments.
2 is a block diagram of a power management module and a battery according to various embodiments.
3 is a flowchart illustrating a method of charging an electronic device according to types of external power devices according to various embodiments of the present disclosure.
4 shows a configuration of a charging circuit according to various embodiments.
5 illustrates an operation of a first mode of a charging circuit according to various embodiments.
6 illustrates an operation in a second mode according to various embodiments.
7A illustrates a switching control circuit according to various embodiments.
7B illustrates generation of a switching control signal in a second mode according to various embodiments.
8 illustrates a switching control circuit in a second mode according to various embodiments.
9 illustrates a control circuit additionally using a voltage across a flying capacitor according to various embodiments.
10 illustrates a change in a voltage control method switching signal in a first state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
11 illustrates a change in a voltage control method switching signal in a second state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
12 illustrates a change in a voltage control method switching signal in a third state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
13 illustrates a change in a switching signal of a voltage control scheme in a fourth state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
14 illustrates a switching control circuit of a current control method in a second mode according to various embodiments.
15 illustrates a control circuit additionally using voltages across both ends of a flying capacitor according to various embodiments of the present disclosure.
16 illustrates changes in a switching signal of a current control method in a first state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
17 illustrates a change in a switching signal of a current control method in a second state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
18 illustrates a change in a switching signal of a current control method in a third state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
19 illustrates a change in a switching signal of a current control method in a fourth state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
In connection with the description of the drawings, the same or similar reference numerals may be used for the same or similar components.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present document will be described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the techniques described in this document to specific embodiments, and should be understood to include various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of this document. . In connection with the description of the drawings, similar reference numerals may be used for similar elements.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치(예: PDA(personal digital assistant), 태블릿 PC(tablet PC), 랩탑 PC(데스크톱 PC, 워크스테이션, 또는 서버), 휴대용 멀티미디어 장치(예: 전자 책 리더기 또는 MP3 플레이어), 휴대용 의료 기기(예: 심박, 혈당, 혈압, 또는 체온 측정기), 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용 형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식 형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오 장치, 오디오 액세서리 장치(예: 스피커, 헤드폰, 또는 헤드 셋), 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토메이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 게임 콘솔, 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.1 is a block diagram of an
다른 실시예에서, 전자 장치는 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder)(예: 차량/선박/비행기 용 블랙박스(black box)), 자동차 인포테인먼트 장치(예: 차량용 헤드-업 디스플레이), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), ATM(automated teller machine), POS(point of sales) 기기, 계측 기기(예: 수도, 전기, 또는 가스 계측 기기), 또는 사물 인터넷 장치(예: 전구, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도 조절기, 또는 가로등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 또한, 예를 들면, 개인의 생체 정보(예: 심박 또는 혈당)의 측정 기능이 구비된 스마트폰의 경우처럼, 복수의 장치들의 기능들을 복합적으로 제공할 수 있다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다. In another embodiment, the electronic device is a navigation device, a global navigation satellite system (GNSS), an event data recorder (EDR) (e.g., a black box for a vehicle/ship/airplane), and an automobile infotainment device. (E.g. head-up displays for vehicles), industrial or home robots, drones, automated teller machines (ATMs), point of sales (POS) devices, measuring devices (e.g. water, electricity, or gas measuring devices), Alternatively, it may include at least one of IoT devices (eg, a light bulb, a sprinkler device, a fire alarm, a temperature controller, or a street light). The electronic device according to the embodiment of the present document is not limited to the above-described devices, and, for example, as in the case of a smartphone equipped with a function of measuring personal biometric information (eg, heart rate or blood sugar), a plurality of It is possible to provide complex functions of devices. In this document, the term user may refer to a person using an electronic device or a device (eg, an artificial intelligence electronic device) using an electronic device.
네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)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(210), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다.In the
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 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 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.The processor 120, for example, executes software (eg, a program 140) to configure at least one other component (eg, a hardware or software component) of the
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 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(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 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. The co-processor 123 is, for example, in place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, executing an application). ) While in the state, together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (for example, the display device 160, the
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다. The memory 130 may store various data used by at least one component of the electronic device 101 (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ). The data may include, for example, software (eg, the program 140) and input data or output data for commands related thereto. The memory 130 may include a volatile memory 132 or a nonvolatile memory 134.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다. The program 140 may be stored as software in the memory 130, and may include, for example, an operating system 142, middleware 144, or an application 146.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다. The
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.The
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다. The display device 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user). The display device 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device. According to an embodiment, the display device 160 may include a touch circuitry set to sense a touch, or a sensor circuit (eg, a pressure sensor) set to measure the strength of a force generated by the touch. have.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 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 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.The
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 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. The
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.The interface 177 may support one or more designated protocols that may be used for the
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.The
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. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.The
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.The camera module 180 may capture a still image and a video. According to an embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.The power management module 188 may manage power supplied to the
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.The
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 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 운영되고, 직접(예: 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 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 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 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다. The communication module 190 includes a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.The antenna module 197 may transmit a signal or power to the outside (eg, an external electronic device) or receive from the outside. According to an embodiment, the antenna module 197 may include one antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern. According to an embodiment, the antenna module 197 may include a plurality of antennas. In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is, for example, provided by the communication module 190 from the plurality of antennas. Can be chosen. The signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the at least one selected antenna. According to some embodiments, other components (eg, RFIC) other than the radiator may be additionally formed as part of the antenna module 197.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.At least some of the components are connected to each other through a communication method (e.g., a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI))) between peripheral devices and a signal ( E.g. commands or data) can be exchanged with each other.
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. 외부 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 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. According to an embodiment, commands or data may be transmitted or received between the
도 2는, 다양한 실시예들에 따른 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다. 2 is a block diagram of a power management module and a battery according to various embodiments.
도 2를 참조하면, 전자 장치(201)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 전력 관리 모듈(210)(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188)) 및 배터리(220)(예: 도 1의 배터리(189))를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(210)(예: Charger IC, 또는 PMIC)은 충전 회로(230)를 포함하고, 배터리(220)로부터 출력되는 전류 및/또는 배터리(220)로 유입되는 전류의 흐름을 제어할 수 있다.Referring to FIG. 2, the electronic device 201 (eg, the
전력 관리 모듈(210)은 배터리(220)로부터 받은 전력을 시스템 공급원으로 활용할 수 있다. 전력 관리 모듈(210)은 전자 장치(201) 내부의 각 소자마다 필요로 하는 전압 레벨에 맞는 전원을 공급할 수 있다.The power management module 210 may utilize power received from the
전력 관리 모듈(210)은 외부 전원 장치(202)에서 제공되는 전력으로 배터리(220)를 충전할 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 전원 장치(202)는 고속 충전용 power adapter, TA(travel adapter), 배터리 팩 또는 무선 전력 송신 장치(예: 무선 충전 패드 또는 전자 장치)일 수 있다. The power management module 210 may charge the
다양한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(210)은 내부에 별도의 연산 소자(또는 제어부)를 더 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(210) 내부의 연산 소자(예: 논리회로, 또는 MCU(micro controller unit))는 배터리(220)의 충전 또는 방전과 관련된 연산 및 제어를 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 연산 소자는 충전 회로(230) 내부의 복수의 스위치들을 제어할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 상기 연산 소자는 전자 장치(201) 내부의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에서 제공되는 제어 신호에 따라, 충전 회로(230) 내부의 복수의 스위치들을 제어할 수 있다. According to various embodiments, the power management module 210 may further include a separate operation element (or control unit) therein. An operation element (eg, a logic circuit or a micro controller unit (MCU)) inside the power management module 210 may perform calculations and controls related to charging or discharging the
다양한 실시예에 따르면, 충전 회로(230)는 전자 장치(201)에 대한 외부 전원 장치(202)로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(220)를 충전할 수 있다. According to various embodiments, the charging
다양한 실시예에 따르면, 충전 회로(230)는 복수의 스위치들(250), 플라잉 커패시터(260) 및/또는 인덕터(280)를 포함할 수 있다. 플라잉 커패시터(260)는 전압을 높이기 위해 사용되는 커패시터를 의미할 수 있다. 충전 회로(230)는 플라잉 커패시터(260) 및 인덕터(280)의 공진에 의한 전압 분배 회로로 동작할 수 있다.According to various embodiments, the charging
다양한 실시예들에 따르면, 충전 회로(230)는 외부 전원 장치(202)의 타입에 따라 서로 다른 모드로 동작할 수 있다. According to various embodiments, the charging
일 실시예에 따르면, 외부 전원 장치(202)가 고속 충전 방식 중 다이렉트 차징을 지원하는 경우, 충전 회로(230)는 고정된 전압 변환비(예: 약 2:1)를 가지는 제1 모드로 동작할 수 있다. 다이렉트 차징(direct charging) 기술은 전자 장치(201) 내부의 배터리(220)에 대한 정전압 또는 정전류 제어를 외부의 전원 장치(202)(예: power adapter)가 수행하는 충전 방식일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)와 외부 전원 장치(202)는 PD(power delivery) 통신을 통해, 배터리(220)의 충전과 관련된 신호를 송수신할 수 있다. 일 실시예에서, 외부 전원 장치(202)는 USB PD 3.0의 programmable power supply(PPS) 기능을 이용하여, 배터리(220) 충전을 위한 정전압, 또는 정전류 제어를 수행할 수 있다.According to an embodiment, when the
외부 전원 장치(202)가 다이렉트 차징을 지원하는 경우, 외부 전원 장치(202)의 내부에서 정전압 또는 정전류 제어를 수행하고, 충전 회로(230)는 고정된 전압 변환비(예: 약 2:1)에 따라 전압을 낮추어 배터리(220)를 충전할 수 있다. 제1 모드에서, 충전 회로(230)는 상대적으로 높은 충전 효율(예: 약 96% 이상)로 동작할 수 있고, 충전 회로(230)의 발열을 줄일 수 있다. 또한, 제1 모드에서, 충전 회로(230)는 스위칭 신호가 사인파 특성을 가질 수 있고, 스위칭 손실이 줄어들 수 있다. When the
다른 일 실시예에 따르면, 외부 전원 장치(202)가 다이렉트 차징을 지원하지 않는 레거시 전원 아답터(legacy power adapter)인 경우, 충전 회로(230)는 배터리(220)의 충전 정도에 따라 전압 변환비가 조절되는 제2 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제2 모드에서, 충전 회로(230)는 펄스 폭 변조(pulse width modulation; 이하, PWM) 방식으로 전력 변환비가 조절되는 3-레벨 벅 컨버터(3-level buck converter)로 동작할 수 있다.According to another embodiment, when the
제2 모드에서, 배터리(220)로 유입되는 전류 또는 배터리(220)의 양단 전압을 기반으로 복수의 스위치들(250)의 스위칭 동작이 제어될 수 있다. 플라잉 커패시터(260)는 복수의 스위치들(250)의 스위칭에 따라 충전(charge) 상태, 전력 유지(idle) 상태, 또는 방전(discharge) 상태 중 하나로 동작할 수 있다(도 6, 도 7a 또는 도 7b 참조). 배터리(220)는 외부 전원 장치(202)에서 제공되는 전력으로 충전될 수 있다. 배터리(220)는 전자 장치(201)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(220)는 예를 들면, 리튬 이온 전지(lithium-ion battery), 또는 충전식 전지(rechargeable battery)를 포함할 수 있다.In the second mode, the switching operation of the plurality of
도 3은 다양한 실시예에 따른 외부 전원 장치의 종류에 따른 전자 장치의 충전 방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of charging an electronic device according to a type of an external power supply device according to various embodiments of the present disclosure.
도 3을 참조하면, 동작 310에서, 전자 장치(201)의 전력 관리 모듈(210)은 외부 전원 장치(202)의 전기적 연결을 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(201)는 인터페이스(예: 도 1의 인터페이스(177))를 통해 유선 또는 무선으로 외부 전원 장치(202)와 연결될 수 있다. 전력 관리 모듈(210)은 외부 전원 장치(202)로부터 전력을 공급 받을 수 있다.Referring to FIG. 3, in operation 310, the power management module 210 of the
동작 320에서, 전력 관리 모듈(210)은 외부 전원 장치(202)가 배터리(220) 충전을 위한 정전압, 또는 정전류 제어를 외부 전원 장치(202)에서 수행하는 제1 타입의 전원 장치(예: power adapter)인지를 결정할 수 있다.In
일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(210)은 연결된 외부 전원 장치(202)와 PD(power delivery) 통신이 가능한 경우, 외부 전원 장치(202)가 제1 타입의 전원 장치인 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 모듈(210)은 USB PD 3.0 의 programmable power supply(PPS) 기능을 이용하여, 외부 전원 장치(202)가 제1 타입의 전원 장치인지를 결정할 수 있다.According to an embodiment, the power management module 210 may determine that the
일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(210)은 연결된 외부 전원 장치(202)와 PD(power delivery) 통신이 불가한 경우, 외부 전원 장치(202)가 제2 타입의 전원 장치(예: 다이렉트 차징을 미지원 하는 레거시 전원 아답터(legacy power adapter))인 것으로 결정할 수 있다. 제2 타입의 외부 전원 장치(202)는 전자 장치(201) 내부의 배터리(220)에 대한 정전압 또는 정전류 제어를 수행할 수 없고, 고정된 전압을 제공하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 제2 타입의 전원 장치는 약 5V 또는 9V의 고정 전압을 공급하는 레거시 전원 아답터(legacy power adapter) 일 수 있다. 전자 장치(201) 내부의 충전 회로(230)는 배터리(220)의 충전 정도에 따라 전압 변환비를 변경할 수 있다.According to an embodiment, when the power management module 210 is unable to communicate with the connected
동작 330에서, 외부 전원 장치(202)가 제1 타입의 전원 장치인 경우, 전력 관리 모듈(210)은 충전 회로(230)가 고정된 전압 변환비를 가지는 제1 모드로 동작하여 충전하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 모드에서, 충전 회로(230)의 전압 변환비는 약 2:1로 고정될 수 있다. 표준 USB type C 케이블의 최대 전류 용량이 3A인 경우, 제1 타입의 전원 장치는 최대 입력 전류를 약 3A 이하로 유지하면서 배터리(220)에 전력을 공급할 수 있다. 2:1의 전압 변환비를 가지는 충전 회로(230)는 power adapter 에서 전달되는 전력의 전압을 약 1/2로 강압하여 전류를 약 2배로 늘려 배터리(220)에 전달할 수 있다. 이를 통해, 표준 USB type C 케이블의 최대 전류 용량을 유지하면서, 높은 전력으로 배터리(220)를 충전할 수 있다. 제1 모드에서, 충전 회로(230)는 상대적으로 높은 효율(예: 약 96% 이상)을 얻을 수 있고, 발열을 줄이면서 고속 충전을 수행할 수 있다.In
일 실시예에 따르면, 제1 모드에서, 전력 관리 모듈(210)은 고정된 제1 듀티 사이클(예: 약 50%) 및 제1 주파수(예: 약 500KHz)를 가지는 신호를 기반으로 충전 회로(230)에 포함된 스위치를 제어할 수 있다. 제1 주파수는 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 주파수와 같은 값으로 설정될 수 있다. According to an embodiment, in the first mode, the power management module 210 is a charging circuit based on a signal having a fixed first duty cycle (eg, about 50%) and a first frequency (eg, about 500KHz). 230) can be controlled. The first frequency may be set to a value equal to the resonant frequency of the flying
일 실시예에 따르면, 충전 회로(230)는 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 동작에 의해 스위칭 손실을 줄일 수 있다(도 5 참조).According to an embodiment, the charging
동작 340에서, 외부 전원 장치(202)가 제2 타입의 전원 장치(예: 다이렉트 차징을 미지원 하는 레거시 전원 아답터(legacy power adapter))인 경우, 전력 관리 모듈(210)은 충전 회로(230)의 전압 변환비가 배터리(220)의 충전 비율에 따라 조절되는 제2 모드로 동작하여 충전하도록 제어할 수 있다.In
일 실시예에 따르면, 제2 모드에서, 전력 관리 모듈(210)은 PWM 방식에 의해 가변적인 제2 듀티 사이클 및 제2 주파수(예: 약 5GHz)를 가지는 신호를 기반으로 충전 회로(230)에 포함된 스위치를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 주파수는 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 주파수 보다 클 수 있다(약 5배 내지 10배)(도 6 참조). According to an embodiment, in the second mode, the power management module 210 transmits to the charging
다른 일 실시예에 따르면, 제2 주파수는 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 주파수(예: 약 500KHz)와 동일 또는 유사할 수 있다(도 9 내지 도 13 참조).According to another embodiment, the second frequency may be the same as or similar to the resonance frequency (eg, about 500 KHz) of the flying
도 4는 다양한 실시예에 따른 충전 회로의 구성을 나타낸다. 도 4는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다. 4 shows a configuration of a charging circuit according to various embodiments. 4 is an example and is not limited thereto.
도 4를 참조하면, 충전 회로(230)는 외부 전원 장치(202)에서 전달되는 전력을 배터리(220)으로 전달할 수 있다. 배터리(220)는 외부 전원 장치(202)에서 전달된 전력에 의해 충전될 수 있다. Referring to FIG. 4, the charging
충전 회로(230)는 공진형 SCVD(switched capacitor voltage divider) 회로로 구성될 수 있다. 충전 회로(230)는 제1 내지 제4 스위치들(251 내지 254), 플라잉 커패시터(CFLY)(260) 및 인덕터(Lr)(280)를 포함할 수 있다. The charging
일 실시예에 따르면, 제1 내지 제4 스위치(251 내지 254)는 순차적으로 연결될 수 있다. 제1 스위치(251)는 외부 전원 장치(202)의 전원부(202a)와 제1 노드(410) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 스위치(252)는 제1 노드(410)와 제2 노드(420) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 스위치(253)는 제2 노드(420)와 제3 노드(430) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 스위치(254)는 제3 노드(430)와 접지부(440) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.According to an embodiment, the first to
제1 내지 제4 스위치(251 내지 254)는 전력 관리 모듈(210) 내부의 제어부 또는 전자 장치(201) 내부의 프로세서의 제어에 따라 동작할 수 있다. The first to
플라잉 커패시터(260)는 제1 노드(410)와 제3 노드(430) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. The flying
인덕터(280)는 제2 스위치(252)와 제3 스위치(253) 사이의 제2 노드(420)와 배터리(220)의 제1 극(예: +극)(450)사이에 전기적으로 연결될 수 있다.The
배터리(220)의 제1 극(예: +극)(450)은 인덕터(280)와 전기적으로 연결되고, 제2 극(예: -극)은 제4 노드(440)와 전기적으로 연결될 수 있다.The first pole (eg, + pole) 450 of the
충전 회로(230)는 외부 전원 장치(202)의 타입에 따라 제1 모드 또는 제2 모드로 동작할 수 있다. 제1 모드는 고정된 전압 변환비로 동작하는 모드일 수 있고(도 5 참조), 제2 모드는 배터리(220)의 충전 상태에 따라 변경되는 전압 변환비로 동작하는 모드일 수 있다(도 6 참조). The charging
도 5는 다양한 실시예에 따른 충전 회로의 제1 모드의 동작을 나타낸다.5 illustrates an operation of a first mode of a charging circuit according to various embodiments.
도 5를 참조하면, 충전 회로(230)는 정전압 또는 정전류 제어를 외부 전원 장치(202)가 수행하는 제1 타입의 외부 전원 장치(202)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 외부 전원 장치(202)는 정전류원으로 동작할 수 있다.Referring to FIG. 5, the charging
제1 모드에서, 충전 회로(230)는 고정된 전압 변환비를 가지도록 동작할 수 있다. 제1 모드에서, 전력 관리 모듈(210)은 고정된 듀티 사이클(예: 약 50%)을 가지는 제1 주파수(예: 약 500KHz)의 제1 제어 신호(G1) 또는 제2 제어 신호(G2)에 의해 제1 내지 제4 스위치(251 내지 254)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수는 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 주파수와 같은 값으로 설정될 수 있다.In the first mode, the charging
플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진에 의해 제1 스위치(Q1, 251) 및 제2 스위칭(Q2, 252)에 흐르는 전류(예: IQ1, IQ2)는 각각 적어도 일부가 사인파 형태일 수 있다. Current flowing through the first and second switches Q1 and 251 and Q2 and 252 due to the resonance of the flying
인덕터(280)를 포함하지 않는 일반적인 SCVD 회로는 약 500KHz 주파수로 스위칭 시 약 40uF 이상의 상대적으로 큰 커패시턴스를 가지는 플라잉 커패시터를 이용하는 반면, 인덕터(280)를 포함하는 공진형의 충전 회로(230)는 약 1uF의 상대적으로 작은 커패시턴스를 가지는 플라잉 커패시터(260)를 이용할 수 있다.A typical SCVD circuit that does not include the
신호 흐름도에서, 제1 스위치(251) 및 제3 스위치(253)는 제1 제어 신호(G1)에 의해 동작할 수 있다. 제1 제어 신호(G1)는 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 주파수(예: fR = 약 500KHz)와 동일한 제1 주파수(예: fs = 약 500KHz)를 가질 수 있다. 제1 제어 신호(G1)는 하나의 주기(T)에서 고정된 듀티 사이클(예: 약 50%)을 가질 수 있다.In the signal flow diagram, the
스위칭에 의해 제1 스위치(251)에 흐르는 전류(IQ1)는 반파(half wave) 형태일 수 있다. 인덕터(280)의 영향에 의해, 제1 스위치(251)에 흐르는 전류(IQ1)는 지수적으로 감소하는 형태가 아닌 사인파 특성을 가질 수 있다. 이를 통해, 스위칭에 따른 손실이 줄어들 수 있다. The current I Q1 flowing through the
제2 스위치(252) 및 제4 스위치(254)은 제2 제어 신호(G2)에 의해 동작할 수 있다. 제2 제어 신호(G2)는 제1 제어 신호(G1)와 반대되는 위상을 가질 수 있다. 제2 제어 신호(G2)는 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 주파수와 동일한 제1 주파수(예: 약 500KHz)를 가질 수 있다. 제2 제어 신호(G2)는 제1 제어 신호(G1)와 동일한 고정된 듀티 사이클(예: 약 50%)을 가질 수 있다.The
스위칭에 의해 제2 스위치(252)에 흐르는 전류(IQ2)는 반파(half wave) 형태일 수 있다. 제2 스위치(252)에 흐르는 전류(IQ2)는 제1 스위치(251)에 흐르는 전류(IQ1)과 교번하는 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(251)에 흐르는 전류(IQ1)가 제1 구간(s1)에서 흐르고, 제2 스위치(252)에 흐르는 전류(IQ2)가 제2 구간(s2)에서 흐를 수 있다. 인덕터(280)의 영향에 의해, 제2 스위치(252)에 흐르는 전류(IQ2)는 지수적으로 감소하는 형태가 아닌 사인파 특성을 가질 수 있다. 이를 통해, 스위칭에 따른 손실이 줄어들 수 있다. The current I Q2 flowing through the
제1 구간(s1)에서, 제1 스위치(251) 및 제3 스위치(253)가 턴온될 수 있고, 제2 스위치(252) 및 제4 스위치(254)가 턴오프될 수 있다. 플라잉 커패시터(260)에서, 제1 노드(410)를 향해 흐르는 전류(ICF)는 (-) 값을 가질 수 있다. 이를 통해, 플라잉 커패시터(260)가 충전될 수 있다. 플라잉 커패시터(260) 양단 전압(VCF)가 점차적으로 상승할 수 있다. 제1 구간(s1)에서, 인덕터(280)에 흐르는 전류(IL)은 0일 수 있다. 예를 들어, 제1 구간(s1)에서, 배터리(220)는 충전되지 않는 상태일 수 있다.In the first period s1, the
제2 구간(s2)에서, 제1 스위치(251) 및 제3 스위치(253)가 턴오프될 수 있고, 제2 스위치(252) 및 제4 스위치(254)가 턴온될 수 있다. 플라잉 커패시터(260)에서, 제1 노드(410)를 향해 흐르는 전류(ICF)는 (+) 값을 가질 수 있다. 이를 통해, 플라잉 커패시터(260)가 방전될 수 있다. 플라잉 커패시터(260) 양단 전압(VCF)이 점차적으로 하강할 수 있다. 제1 구간(s1) 및 제2 구간(s2)에서, 인덕터(280)에 흐르는 전류(IL)은 (+)일 수 있다. 예를 들어, 제1 구간(s1)에서는 제1 스위치(251)에 흐르는 전류(IQ1)에 의해 배터리(220)가 충전될 수 있다. 제2 구간(s2)에서는 제2 스위치(252)에 흐르는 전류(IQ2)에 의해 배터리(220)가 충전될 수 있다.In the second period s2, the
제1 내지 제4 스위치(251 내지 254)의 스위칭 동작에 의해 외부 전원 장치(202)의 전압(VIN)은 배터리(220)의 전압(VBAT)의 약 2배(2VBAT)일 수 있다(약 2:1 전압 변환비). The voltage V IN of the
도 6는 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 동작을 나타낸다.6 illustrates an operation in a second mode according to various embodiments.
도 6을 참조하면, 충전 회로(230)는 고정 전압(예: 10V 전압원)을 공급하는 외부 전원 장치(202)에 연결될 수 있다. 충전 회로(230)는 제2 모드로 동작할 수 있고, 배터리(220)의 충전 정도에 따라 전압 변환비를 변경할 수 있다. Referring to FIG. 6, the charging
일 실시예에 따르면, 제2 모드에서, 충전 회로(230)는 PWM 방식으로 전력 변환비가 조절되는 3-레벨 벅 컨버터(3-level buck converter)로 동작할 수 있다. 충전 회로(230) 내부의 스위치들은 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 주파수 보다 큰 주파수(예: 약 5GHz)를 가지는 제어 신호(G1, G2, G3, 및 G4)에 의해 동작할 수 있다. 이를 통해, 인덕터(280)에 흐르는 전류는 공진 형태가 아닌 일반적인 PWM 컨버터가 갖는 선형적 증감의 형태를 가질 수 있다. According to an embodiment, in the second mode, the charging
제2 모드에서, 충전 회로(230)는 제어 신호(G1, G2, G3, 및 G4)의 듀티 사이클(D)에 따라 전압 변환비가 변경되도록 동작할 수 있다. 예를 들어, VBAT= D * VIN의 관계를 가질 수 있다(VBAT: 배터리(220)의 전압, VIN: 외부 전원 장치(202)의 전압). In the second mode, the charging
신호 흐름도에서, 제1 스위치(251)는 제1 제어 신호(G1)에 의해 동작할 있고, 제2 스위치(252)는 제2 제어 신호(G2)에 의해 동작할 있다. 제3 스위치(253)는 제3 제어 신호(G3)에 의해 동작할 있고, 제4 스위치(252)는 제4 제어 신호(G4)에 의해 동작할 있다. 플라잉 커패시터(260)는 제1 스위치 내지 제4 스위치(251 내지 254)의 스위칭에 따라 충전(charge) 상태, 전력 유지(idle) 상태, 또는 방전(discharge) 상태 중 하나로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치 내지(251) 및 제3 스위치(253)가 턴온되고, 제2 스위치(252) 및 제4 스위치(254)가 턴오프 되는 경우, 플라잉 커패시터(260)는 충전(charge) 상태일 수 있다. 제2 스위치(252) 및 제4 스위치(254)가 턴온되고, 제1 스위치 내지(251) 및 제3 스위치(253)가 턴오프 되는 경우, 플라잉 커패시터(260)는 방전(discharge) 상태 일 수 있다. 또는, 제1 스위치 내지(251) 및 제2 스위치(252)가 턴온되고, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)가 턴오프 되는 경우, 플라잉 커패시터(260)는 전력 유지(idle) 상태일 수 있다.In the signal flow diagram, the
제1 제어 신호(G1)는 제4 제어 신호(G4)와 서로 반대되는 위상을 가질 수 있다. The first control signal G1 may have a phase opposite to that of the fourth control signal G4.
제2 제어 신호(G2)는 제1 제어 신호(G1)가 반 주기(T/2)만큼 지연된 신호일 수 있다. 이에 따라, 제1 제어 신호(G1)는 제1 구간(s1)에서 상태가 변경되는 신호일 수 있고, 제2 제어 신호(G2)는 제2 구간(s2)에서 상태가 변경되는 신호일 수 있다.The second control signal G2 may be a signal in which the first control signal G1 is delayed by a half period T/2. Accordingly, the first control signal G1 may be a signal in which the state is changed in the first period s1, and the second control signal G2 may be a signal in which the state is changed in the second period s2.
제2 제어 신호(G2)는 제3 제어 신호(G3)와 서로 반대되는 위상을 가질 수 있다. 스위칭에 의해 제1 스위치(251)에 흐르는 전류(IQ1)는 제1 제어 신호(G1)에 대응하여 동작할 수 있다. 제1 제어 신호(G1)의 상태 변화에 대응하여, 제1 스위치(251)에 흐르는 전류(IQ1)의 상태가 변경될 수 있다.The second control signal G2 may have a phase opposite to that of the third control signal G3. The current I Q1 flowing through the
스위칭에 의해 제2 스위치(252)에 흐르는 전류(IQ2)는 제2 제어 신호(G2)에 대응하여 동작할 수 있다. 제2 제어 신호(G2)의 상태 변화에 대응하여, 제2 스위치(252)에 흐르는 전류(IQ2)의 상태가 변경될 수 있다. The current I Q2 flowing through the
제1 구간(s1)에서, 플라잉 커패시터(260)가 충전될 수 있다. 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(VCF)이 점차적으로 상승할 수 있다. 제2 구간(s2)에서, 플라잉 커패시터(260)가 방전될 수 있다. 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(VCF)이 점차적으로 하강할 수 있다.In the first period s1, the flying
제1 구간(s1) 및 제2 구간(s2) 각각에서, 인덕터(280) 양단 전압(VLX)의 상태가 변경될 수 있고, 인덕터(280)에 흐르는 전류(IL)는 인덕터(280) 양단 전압(VLX)의 변화의 대응하여 리플(ripple) 형태를 가질 수 있다.In each of the first section (s1) and the second section (s2) , the state of the voltage V LX across the
도 7a는 다양한 실시예에 따른 스위칭 제어 회로를 나타낸다. 도 7a는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다. 7A illustrates a switching control circuit according to various embodiments. 7A is an example and is not limited thereto.
도 7a를 참조하면, 전력 관리 모듈(210)은 충전 회로(230)를 제어하는 제어 회로(701)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서 전력 관리 모듈(210)의 제어 회로(701)는 충전 회로(230)의 제1 내지 제4 스위치들(251 내지 254)을 제어하는 신호를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 7A, the power management module 210 may further include a
제1 모드에서, 제어 회로(701)는 제1 클럭 생성기(CLK1) 및 제2 클럭 생성기(CLK2)를 기반으로 제1 스위치(251)를 제어하는 제1 제어 신호(G1), 제2 스위치(252)를 제어하는 제2 제어 신호(G2), 제3 스위치(253)를 제어하는 제3 제어 신호(G3) 및 제4 스위치(254)를 제어하는 제4 제어 신호(G4)를 생성할 수 있다.In the first mode, the
제1 모드에서, 제1 제어 신호(G1)는 제3 제어 신호(G3)와 동일하고, 제2 제어 신호(G2)는 제4 제어 신호(G4)와 동일할 수 있다. 제1 모드에서, 제2 제어 신호(G2)는 제1 제어 신호(G1)와 반대되는 위상을 가질 수 있다.In the first mode, the first control signal G1 may be the same as the third control signal G3, and the second control signal G2 may be the same as the fourth control signal G4. In the first mode, the second control signal G2 may have a phase opposite to the first control signal G1.
제1 모드에서, 제1 제어 신호(G1) 및 제2 제어 신호(G2)는 각각 고정된 제1 듀티 사이클(예: 약 50%) 및 제1 주파수(예: 약 500KHz)를 가질 수 있다. 제1 주파수(예: 약 500KHz)는 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 주파수와 같은 값으로 설정될 수 있다.In the first mode, the first control signal G1 and the second control signal G2 may each have a fixed first duty cycle (eg, about 50%) and a first frequency (eg, about 500 KHz). The first frequency (eg, about 500 KHz) may be set to the same value as the resonance frequency of the flying
제2 모드에서, 제어 회로(701)는 배터리(220)의 양단 전압(VBAT) 및 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT)를 기반으로, 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정할 수 있다. In the second mode, the
일 실시예에 따르면, 제어 회로(701)는 배터리(220) 양단 전압(VBAT)과 설정된 기준 전압(Vref)사이의 전압값 차이를 제1 오차 증폭기(710)를 통해 증폭할 수 있다. 제어 회로(701)는 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT)과 설정된 기준 전류(Iref)사이의 전류값 차이를 제2 오차 증폭기(720)을 통해 증폭할 수 있다. 기준 전압(Vref) 및 기준 전류(Iref)는 배터리(220)의 충전 특성을 반영하여 설정될 수 있다.According to an embodiment, the
제어 회로(701)는 비교기(730)를 통해, 제1 오차 증폭기(710)의 출력과 제2 오차 증폭기(720)의 출력을 비교하여, 작은 값을 기반으로 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정할 수 있다. 도 7a에서는 배터리(220)의 양단 전압(VBAT) 및 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT)를 모두 이용하여, 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정하는 경우를 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 배터리(220)의 양단 전압(VBAT) 및 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT) 중 하나를 이용하여 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정할 수도 있다.The
다양한 실시예에 따르면, 제2 모드에서, 제어 회로(701)는 듀티 제어 전압(Vctrl)과 제1 삼각파, 또는 듀티 제어 전압(Vctrl)과 제2 삼각파와의 비교를 통해, 제1 내지 제4 제어 신호(G1 내지 G4)를 생성할 수 있다(도 7b 참조).According to various embodiments, in the second mode, the
도 7b는 다양한 실시예에 따른 제2 모드에서 스위칭 제어 신호의 생성을 나타낸다. 도 7b는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다. 7B illustrates generation of a switching control signal in a second mode according to various embodiments. 7B is an example and is not limited thereto.
도 7b를 참조하면, 제어 회로(701)는 듀티 제어 전압(Vctrl)과 제1 삼각파(Vsaw1)를 비교하여, 제1 스위치(251)를 제어하는 제1 제어 신호(G1)를 생성할 수 있다. 제1 삼각파(Vsaw1)는 제1 클럭 신호(CLK1)에 대응하여 생성될 수 있다. 제어 회로(701)는 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제1 삼각파(Vsaw1)보다 큰 경우, 제1 제어 신호(G1)가 High를 유지하도록 할 수 있다. 제어 회로(701)는 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제1 삼각파(Vsaw1)보다 작아지는 경우, 제1 제어 신호(G1)가 Low를 유지하도록 할 수 있다. Referring to FIG. 7B, the
일 실시예에 따르면, 제4 스위치(254)를 제어하는 제4 제어 신호(G4)는 제1 제어 신호(G1)와 반대되는 위상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(701)는 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제1 삼각파(Vsaw1)보다 큰 경우, 제4 제어 신호(G4)가 Low를 유지하도록 하고, 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제1 삼각파(Vsaw1)보다 작아지는 경우, 제4 제어 신호(G4)가 High를 유지하도록 할 수 있다.According to an embodiment, the fourth control signal G4 controlling the
제어 회로(701)는 듀티 제어 전압(Vctrl)과 제2 삼각파(Vsaw2)를 비교하여, 제2 스위치(252)를 제어하는 제2 제어 신호(G2)를 생성할 수 있다. 제2 삼각파(Vsaw2)는 제2 클럭 신호(CLK2)에 대응하여 생성될 수 있다. 제어 회로(701)는 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제2 삼각파(Vsaw2)보다 큰 경우, 제2 제어 신호(G2)가 High를 유지하도록 할 수 있다. 제어 회로(701)는 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제2 삼각파(Vsaw2)보다 작아지는 경우, 제2 제어 신호(G2)가 Low를 유지하도록 할 수 있다. 제2 클럭 신호(CLK2)는 제1 클럭 신호(CLK1) 보다 반 주기(T/2)만큼 지연된 신호일 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 제3 스위치(253)를 제어하는 제3 제어 신호(G3)는 제2 제어 신호(G2)와 반대되는 위상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(701)는 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제2 삼각파(Vsaw2)보다 큰 경우, 제3 제어 신호(G3)가 Low를 유지하도록 하고, 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제2 삼각파(Vsaw2)보다 작아지는 경우, 제3 제어 신호(G3)가 High를 유지하도록 할 수 있다.According to an embodiment, the third control signal G3 for controlling the
도 8은 다양한 실시예에 따른 제2 모드에서의 스위칭 제어 회로를 나타낸다. 도 8은 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다. 8 illustrates a switching control circuit in a second mode according to various embodiments. 8 is an example and is not limited thereto.
도 8을 참조하면, 전력 관리 모듈(210)은 충전 회로(230)를 제어하는 제어 회로(801)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서 전력 관리 모듈(210)의 제어 회로(801)는 충전 회로(230)의 제1 내지 제4 스위치들(251 내지 254)을 제어하는 신호를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 8, the power management module 210 may further include a
제1 모드에서, 제어 회로(801)는 클럭 생성기(CLK)의 신호(801a) 및 클럭 생성기(CLK)의 반전 신호(801b)를 기반으로 제1 스위치를 제어하는 제1 제어 신호(G1), 제2 스위치를 제어하는 제2 제어 신호(G2), 제3 스위치를 제어하는 제3 제어 신호(G1) 및 제4 스위치(254)를 제어하는 제4 신호(G4)를 생성할 수 있다. In the first mode, the
제1 모드에서, 제1 제어 신호(G1)는 제3 제어 신호(G3)와 동일할 수 있고, 제2 제어 신호(G2)는 제4 제어 신호(G4)와 동일할 수 있다. 제2 제어 신호(G2)는 제1 제어 신호(G1)와 반대되는 위상을 가질 수 있다.In the first mode, the first control signal G1 may be the same as the third control signal G3, and the second control signal G2 may be the same as the fourth control signal G4. The second control signal G2 may have a phase opposite to the first control signal G1.
제1 모드에서, 제1 제어 신호(G1) 및 제2 제어 신호(G2)는 각각 고정된 제1 듀티 사이클(예: 약 50%) 및 제1 주파수(예: 약 500KHz)를 가질 수 있다. 제1 주파수(예: 약 500KHz)는 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 주파수와 같은 값으로 설정될 수 있다.In the first mode, the first control signal G1 and the second control signal G2 may each have a fixed first duty cycle (eg, about 50%) and a first frequency (eg, about 500 KHz). The first frequency (eg, about 500 KHz) may be set to the same value as the resonance frequency of the flying
제2 모드에서, 제어 회로(801)는 배터리(220)의 양단 전압(VBAT) 및 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT)를 기반으로, 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정할 수 있다. In the second mode, the
일 실시예에 따르면, 제어 회로(801)는 배터리(220)의 양단 전압(VBAT)과 설정된 기준 전압(Vref)사이의 전압값 차이를 제1 오차 증폭기(810)를 통해 증폭할 수 있다. 제어 회로(801)는 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT)과 설정된 기준 전류(Iref)사이의 전류값 차이를 제2 오차 증폭기(820)를 통해 증폭할 수 있다. 제어 회로(801)는 비교기(830)를 통해, 제1 오차 증폭기(810)의 출력과 제2 오차 증폭기(820)의 출력을 비교하여, 작은 값을 기반으로 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정할 수 있다. 도 8에서는 배터리(220) 양단 전압(VBAT) 및 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT)를 모두 이용하여, 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정하는 경우를 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 배터리(220) 양단 전압(VBAT) 및 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT) 중 하나를 이용하여 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정할 수도 있다.According to an embodiment, the
다양한 실시예에 따르면, 제2 모드에서, 제어 회로(801)는 듀티 제어 전압(Vctrl), 제1 삼각파(Vsaw1) 또는 제2 삼각파(Vsaw2)를 이용하여 제1 내지 제4 제어 신호(G1 내지 G4)를 생성할 수 있다. According to various embodiments, in the second mode, the
다양한 실시예에 따르면, 제어 회로(801)는 듀티 제어 전압(Vctrl)과 제1 삼각파(Vsaw1)를 비교하여, 제1 스위치(251)를 제어하는 제1 제어 신호(G1)를 생성할 수 있다. According to various embodiments, the
일 실시예에 따르면, 제어 회로(801)는 클럭 신호(CLK, 801a)에 대응하여, 제1 제어 신호(G1)를 제1 상태(low)에서 제2 상태(high)로 변경할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(801)는 클럭 신호(CLK)의 토글링 신호를 플립 플랍(881)의 S 입력(881a)으로 제공할 수 있다. 제어 회로(801)는 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제1 삼각파(Vsaw1)보다 큰 경우, 제1 제어 신호(G1)가 제2 상태(high)를 유지하도록 할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 제어 회로(801)는 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제1 삼각파(Vsaw1)보다 작아지는 경우, 제1 제어 신호(G1)를 제2 상태(high)에서 제1 상태(low)로 변경할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(801)는 듀티 제어 전압(Vctrl) 및 제1 삼각파(Vsaw1)를 결합하는 결합기(851)의 출력단(851a)의 신호를 플립 플랍(881)의 R 입력(881b)으로 제공할 수 있다.According to an embodiment, when the duty control voltage V ctrl is smaller than the first triangle wave V saw1 , the
다양한 실시예에 따르면, 제어 회로(801)는 듀티 제어 전압(Vctrl)과 제2 삼각파(Vsaw2)를 비교하여, 제2 스위치(252)를 제어하는 제2 제어 신호(G2)를 생성할 수 있다. 제2 삼각파(Vsaw2)는 제1 삼각파(Vsaw1)가 반주기 이동된 신호일 수 있다. According to various embodiments, the
일 실시예에 따르면, 제어 회로(801)는 클럭 신호(CLK)의 반전 신호(801b)에 대응하여, 제2 제어 신호(G2)를 제1 상태(low)에서 제2 상태(high)로 변경할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(801)는 클럭 신호(CLK)의 반전 신호(801b)를 플립 플랍(882)의 S 입력(882a)으로 제공할 수 있다. 제어 회로(801)는 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제2 삼각파(Vsaw2)보다 큰 경우, 제2 제어 신호(G2)가 제2 상태(high)를 유지하도록 할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 제어 회로(801)는 듀티 제어 전압(Vctrl)이 제2 삼각파(Vsaw2)보다 작아지는 경우, 제2 제어 신호(G2)를 제2 상태(high)에서 제1 상태(low)로 변경할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(801)는 듀티 제어 전압(Vctrl) 및 제2 삼각파(Vsaw2)를 결합하는 결합기(852)의 출력단(852a)의 신호를 플립 플랍(882)의 R 입력(882b)으로 제공할 수 있다.According to an embodiment, when the duty control voltage V ctrl is smaller than the second triangle wave (V saw2 ), the
다양한 실시예에 따르면, 제어 회로(801)는 제1 제어 신호(G1)의 위상을 반전하여 제4 제어 신호(G4)를 생성할 수 있다. 제어 회로(801)는 제2 제어 신호(G2)의 위상을 반전하여 제3 제어 신호(G3)를 생성할 수 있다.According to various embodiments, the
도 9는 다양한 실시예에 따른 플라잉 커패시터 양단 전압을 추가 이용하는 제어 회로를 나타낸다.9 illustrates a control circuit additionally using a voltage across a flying capacitor according to various embodiments.
도 9를 참조하면, 전력 관리 모듈(210)은 충전 회로(230)를 제어하는 제어 회로(801)는 전압 감지부(910)를 포함할 수 있다. 전압 감지부(910)는 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)의 스위칭 동작을 제어하여, 스위칭 효율을 높일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 모드에서, 전력 관리 모듈(210)은 전압 감지부(910)를 이용하여, 스위칭 주파수를 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 주파수(예: 약 500KHz)와 동일 또는 유사하게 설정할 수 있다.Referring to FIG. 9, the power management module 210 may include a
다양한 실시예에 따르면, 전압 감지부(910)는 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(Vc)을 이용하여, 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전압 감지부(910)는 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 접지 전압(0V) 또는 입력 전압(VIN)으로 클램핑(clamping) 되는지 여부에 따라, 제3 스위치(253)의 턴온 타이밍 또는 제4 스위치(254)의 턴온 타이밍을 조절할 수 있다.According to various embodiments, the
예를 들어, 제3 스위치(253)의 턴온 시점은 제1 노드(410)의 전압(VCA)이 제로 크로싱되는 시점(zero crossing point)(또는 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 접지 전압으로 클램핑 되는 시점)과, 제2 스위치(252)가 턴오프되는 신호(예: 플립 플랍(882)의 R 입력(882b)에 제공되는 신호) 중 빠른 신호에 의해 결정될 수 있다(도 12 참조).For example, when the
예를 들어, 제4 스위치(254)의 턴온 시점은 제3 노드(430)의 전압(VCB)이 제로 크로싱되는 시점(zero crossing point)(또는 플라잉 커패시터(260) 양단 전압(Vc)이 입력 전압(VIN)으로 클램핑 되는 시점)과, 제1 스위치(251)가 턴오프되는 신호(예: 플립 플랍(881)의 R 입력(881b)에 제공되는 신호) 중 빠른 신호에 의해 결정될 수 있다(도 12 참조).For example, the turn-on time of the
다양한 실시예에 따르면, 전압 감지부(910)는 인덕터(280)에 흐르는 전류(이하, 인덕터 전류)(IL)(또는, 인덕터 전류(IL)에 비례하는 센싱 전압(Vcs))가 0이 되는 시점을 이용하여 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.According to various embodiments, the
예를 들어, 제3 스위치(253)의 턴오프 시점은 제2 스위치(252)가 턴온되는 신호(예: 플립 플랍(882)의 S 입력(882a)에 제공되는 신호)와, 제1 스위치(251)가 도통(턴온)되는 동안 인덕터 전류(IL)의 0 시점(또는 센싱 전압(Vcs)이 제로 크로싱되는 시점) 중 빠른 신호에 의해 결정될 수 있다. 이를 통해, 인덕터 전류(IL)가 0이하로 내려가는 것을 방지할 수 있다(도 11 참조).For example, when the
다양한 실시예에 따르면, 제4 스위치(254)의 턴오프 시점은 제1 스위치(251)가 턴온되는 신호(예: 플립 플랍(881)의 S 입력(881a)에 제공되는 신호)와, 제2 스위치(252)가 도통(턴온)되는 동안 인덕터 전류(IL)의 0 시점(또는 센싱 전압(Vcs)이 제로 크로싱되는 시점) 중 빠른 신호에 의해 결정될 수 있다. 이를 통해, 인덕터 전류(IL)가 0이하로 내려가는 것을 방지할 수 있다(도 11 참조).According to various embodiments, the turn-off timing of the
도 10은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제1 상태에서의 전압 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.10 illustrates a change in a voltage control method switching signal in a first state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
도 10을 참조하면, 제1 상태는 인덕터 전류(IL)가 0을 초과하고, 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압에 클램핑이 발생하지 않는 상태일 수 있다.Referring to FIG. 10, the first state may be a state in which the inductor current I L exceeds 0 and clamping does not occur in the voltage across the flying
다양한 실시예에 따르면, 제1 스위치(251)의 턴온 시점 및 턴오프 시점은 듀티 제어 전압(Vctrl)과 제1 삼각파(Vsaw1)에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 삼각파(Vsaw1)가 듀티 제어 전압(Vctrl)보다 작아지는 제1 시간(t1)에 제1 스위치(251)가 턴온될 수 있다. 제1 시간(t1)에 제2 스위치(252)는 온 상태일 수 있다. 제1 삼각파(Vsaw1)가 듀티 제어 전압(Vctrl)보다 커지는 제4 시간(t4)에 제1 스위치(251)가 턴오프될 수 있다. 제4 시간(t4)에 제2 스위치(252)는 온 상태일 수 있다.According to various embodiments, the turn-on timing and the turn-off timing of the
제2 스위치(252)의 턴온 시점 및 턴오프 시점은 듀티 제어 전압(Vctrl)과 제2 삼각파(Vsaw2)에 의해 결정될 수 있다. 제2 삼각파(Vsaw2)는 제1 삼각파(Vsaw1)가 반주기(예: 제1 반주기(T1-1)) 이동된 신호일 수 있다. 예를 들어, 제2 삼각파(Vsaw2)가 듀티 제어 전압(Vctrl)보다 커지는 제2 시간(t2)에 제2 스위치(252)가 턴오프될 수 있다. 제2 시간(t2)에 제1 스위치(251)는 온 상태일 수 있다. 제2 삼각파(Vsaw2)가 듀티 제어 전압(Vctrl)보다 작아지는 제3 시간(t3)에 제2 스위치(252)가 턴온될 수 있다. 제3 시간(t3)에 제1 스위치(251)는 온 상태일 수 있다.The turn-on and turn-off times of the
제1 삼각파(Vsaw1)의 제1 반주기(T1-1)에서, 제1 스위치(251)의 턴온(제1 시간(t1)에 발생) 및 제2 스위치(252)의 턴오프(제2 시간(t2)에 발생)가 발생할 수 있다. 제1 삼각파(Vsaw1)의 제2 반주기(T1-2)에서, 제2 스위치(252)의 턴온(제3 시간(t3)에 발생) 및 제1 스위치(251)의 턴오프(제4 시간(t4)에 발생)가 발생할 수 있다. In the first half cycle (T1-1 ) of the first triangle wave (V saw1 ), the
다양한 실시예에 따르면, 제3 스위치(253)의 제어 신호(G3)는 제2 스위치(252)의 제어 신호(G2)와 반대되는 형태일 수 있다. 예를 들어, 제3 스위치(253)는 제2 스위치(252)가 턴온되는 경우 턴오프될 수 있고, 제2 스위치(252)가 턴오프되는 경우 턴온될 수 있다.According to various embodiments, the control signal G3 of the
다양한 실시예에 따르면, 제4 스위치(254)의 제어 신호(G4)는 제1 스위치(251)의 제어 신호(G1)와 반대되는 형태일 수 있다. 예를 들어, 제4 스위치(254)는 제1 스위치(251)가 턴온되는 경우 턴오프될 수 있고, 제1 스위치(251)가 턴오프되는 경우 턴온될 수 있다.According to various embodiments, the control signal G4 of the
다양한 실시예에 따르면, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴오프 타이밍은 인덕터 전류(IL)가 0 미만으로 떨어지는 것을 방지하기 위해 변경될 수 있다(도 11 참조). 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴온 타이밍은 플라잉 커패시터(260)의 클램핑에 의해 변경될 수 있다(도 12 참조).According to various embodiments, the turn-off timing of the
도 11은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제2 상태에서의 전압 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.11 illustrates a change in a voltage control method switching signal in a second state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
도 11을 참조하면, 제2 상태는 인덕터 전류(IL)의 영전류 구간(예: IL 이 0인 구간)을 포함하고, 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압에 클램핑이 발생하지 않는 상태일 수 있다. 예를 들어, 인덕터 전류(IL)는 부하(예: 배터리(220))에 따라 변경될 수 있다. 부하가 감소하면 인덕터 전류(IL)가 0이 되는 구간이 존재하는 DCM(discontinuous conduction mode)으로 동작할 수 있다(제2 상태). 인덕터 전류(IL)는 부하가 증가함에 따라 전류값이 0이 되는 구간이 줄어들어, 영전류 구간이 존재하지 않는 CCM(continuous conduction mode)으로 동작할 수 있다(제1 상태, 도 10).Referring to FIG. 11, the second state is a state in which a zero current section of the inductor current I L (eg, a section in which I L is 0) is included, and clamping does not occur in the voltage across the flying
다양한 실시예에 따르면, 제2 상태에서, 제1 스위치(251) 및 제2 스위치(252)의 스위칭 동작은 제1 상태에 관한 도 10과 동일할 수 있다. According to various embodiments, in the second state, the switching operation of the
다양한 실시예에 따르면, 제2 상태에서, 제3 스위치(253)의 턴온 시점은 제2 스위치(252)의 턴오프 시점과 동일할 수 있고, 제4 스위치(254)의 턴온 시점은 제1 스위치(251)의 턴오프 시점과 동일할 수 있다. 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴온 타이밍은 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압의 클램핑에 의해 변경될 수 있다(도 12 참조).According to various embodiments, in the second state, the turn-on time of the
다양한 실시예에 따르면, 제어 회로(801)는 인덕터 전류(IL)가 0이 되는 시점을 이용하여, 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)의 턴오프 타이밍을 제어할 수 있다. 이 경우, 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)는 이상적인 다이오드로 동작할 수 있다. 이를 통해, 인덕터 전류(IL)가 마이너스 값으로 되는 것을 방지할 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따르면, 제1 삼각파(Vsaw1)의 제1 반주기(T1-1)에서, 인덕터 전류(IL)가 0이 되는 제5 시간(t5)에 제1 스위치(251)가 온 상태인 경우, 제3 스위치(253)는 턴오프될 수 있다. 이에 따라, 제3 스위치(253)는 제2 스위치(252)가 턴온되기 이전에 턴오프될 수 있다.According to various embodiments, in the first half cycle T1-1 of the first triangle wave V saw1, the
다양한 실시예에 따르면, 제1 삼각파(Vsaw1)의 제2 반주기(T1-2)에서, 인덕터 전류(IL)가 0이 되는 제6 시간(t6)에 제2 스위치(252)가 온 상태인 경우, 제4 스위치(254)는 턴오프될 수 있다. 이에 따라, 제4 스위치(254)는 제1 스위치(251)가 턴온되기 이전에 턴오프될 수 있다.According to various embodiments, the
도 12는 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제3 상태에서의 전압 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.12 illustrates a change in a voltage control method switching signal in a third state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
도 12를 참조하면, 제3 상태는 인덕터 전류(IL)의 영전류 구간(예: IL 이 0인 구간)을 포함하지 않고, 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압에 클램핑이 발생하는 상태일 수 있다.Referring to FIG. 12, the third state is a state in which clamping occurs in the voltage across the flying
다양한 실시예에 따르면, 제3 상태에서, 제1 스위치(251) 및 제2 스위치(252)의 스위칭 동작은 제1 상태에 관한 도 10과 동일할 수 있다. According to various embodiments, in the third state, the switching operation of the
다양한 실시예에 따르면, 제어 회로(801)는 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 입력 전압(VIN) 또는 접지 전압(0V)에 클램핑 되는 시점을 이용하여, 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)의 턴온 타이밍을 제어할 수 있다. 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압이 입력 전압(VIN) 또는 접지 전압(0V)에 클램핑되는 경우, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)를 턴온하지 않으면, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254) 내부의 바디 다이오드를 통해 전류가 흐를 수 있고, 스위칭 손실이 커질 수 있다. 제어 회로(801)는 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압이 입력 전압(VIN) 또는 접지 전압(0V)에 클램핑되는 경우, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)를 턴온하여, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254) 내부의 바디 다이오드를 통해 흐르는 전류에 의한 손실을 줄일 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따르면, 플라잉 캐패시터(260)의 전압은 플로팅 상태인 바, 제어 회로(801)는 플라잉 캐패시터(260)의 양단 전압(Vc)을 직접 센싱하지 않고, 플라잉 캐패시터(260)의 상단 전압(VCA)(제1 노드(410)의 전압)의 제로 크로싱 포인트(zero crossing point) 및 하단 전압(VCB)(제3 노드(430)의 전압)의 제로 크로싱 포인트(zero crossing point)를 감지하여, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴온 시점을 결정할 수 있다.According to various embodiments, the voltage of the flying
다양한 실시예에 따르면, 제1 삼각파(Vsaw1)의 제1 반주기(T1-1)에서, 제4 스위치(254)는 제3 노드(430)의 전압(VCB)이 제로 크로싱(플라잉 캐패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 입력 전압(VIN)에 클램핑) 되는 제7 시간(t7)에 턴온될 수 있다. 이에 따라, 제4 스위치(254)는 제1 스위치(251)가 턴오프되기 이전에 턴온될 수 있다. 제7 시간(t7)은 제4 스위치(254) 내부의 바디 다이오드가 도통하기 시작하는 시점일 수 있다. According to various embodiments, in the first half period (T1-1 ) of the first triangle wave (V saw1 ), the
다양한 실시예에 따르면, 제1 삼각파(Vsaw1)의 제2 반주기(T1-2)에서, 제3 스위치(253)는 제1 노드(410)의 전압(VCA)이 제로 크로싱(플라잉 캐패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 접지 전압(0V)에 클램핑) 되는 제8 시간(t8)에 턴온될 수 있다. 이에 따라, 제3 스위치(253)는 제2 스위치(252)가 턴오프되기 이전에 턴온될 수 있다. 제8 시간(t8)은 제3 스위치(253) 내부의 바디 다이오드가 도통하기 시작하는 시점일 수 있다.According to various embodiments, in the second half cycle T1-2 of the first triangle wave V saw1 , the
다양한 실시예에 따르면, 제3 스위치(253)의 턴오프 시점은 제2 스위치(252)의 턴온 시점과 동일할 수 있고, 제4 스위치(254)의 턴오프 시점은 제1 스위치(251)의 턴온 시점과 동일할 수 있다.According to various embodiments, the turn-off time of the
도 13은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제4 상태에서의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.13 illustrates a change in a switching signal in a fourth state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
도 13을 참조하면, 제4 상태는 인덕터 전류(IL)의 영전류 구간(예: IL 이 0인 구간)을 포함하고, 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압에 클램핑이 발생하는 상태일 수 있다.Referring to FIG. 13, the fourth state includes a zero current section (eg , a section in which I L is 0) of the inductor current I L , and clamping occurs in the voltage across the flying
다양한 실시예에 따르면, 제4 상태에서, 제1 스위치(251) 및 제2 스위치(252)의 스위칭 동작은 제1 상태에 관한 도 10과 동일할 수 있다. According to various embodiments, in the fourth state, the switching operation of the
다양한 실시예에 따르면, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴온 동작은 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 입력 전압(VIN) 또는 접지 전압(0V)에 클램핑 되는 시점에 의해 변경될 수 있다. 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴온 동작은 도 12와 동일할 수 있고, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴오프 동작은 도 11과 동일할 수 있다. According to various embodiments, the turn-on operation of the
예를 들어, 제1 삼각파(Vsaw1)의 제1 반주기(T1-1)에서, 제3 노드(430)의 전압(VCB)이 제로 크로싱(플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 입력 전압(VIN)에 클램핑)되는 제7 시간(t7)에 제4 스위치(254)는 턴온될 수 있다. 제4 스위치(254)는 제1 스위치(251)가 턴오프되기 이전에 턴온될 수 있다. For example, in the first half period (T1-1 ) of the first triangle wave (V saw1 ), the voltage (VCB) of the
제1 삼각파(Vsaw1)의 제1 반주기(T1-1)에서, 인덕터 전류(IL)가 0이 되는 제5 시간(t5)에 제1 스위치(251)가 온 상태인 경우, 제3 스위치(253)는 턴오프될 수 있다. 제3 스위치(253)는 제2 스위치(252)가 턴온되기 이전에 턴오프될 수 있다.When the
제1 삼각파(Vsaw1)의 제2 반주기(T1-2)에서, 제1 노드(410)의 전압(VCA)이 제로 크로싱(플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 접지 전압(0V)에 클램핑)되는 제8 시간(t8)에 제3 스위치(253)는 턴온될 수 있다. 제3 스위치(253)는 제2 스위치(252)가 턴오프되기 이전에 턴온될 수 있다.In the second half period (T1-2) of the first triangle wave (V saw1 ), the voltage (VCA) of the
제1 삼각파(Vsaw1)의 제2 반주기(T1-2)에서, 인덕터 전류(IL)가 0(예: 센싱 전압(Vcs)가 0)이 되는 제6 시간(t6)에 제2 스위치(252)가 온 상태인 경우, 제4 스위치(254)는 턴오프될 수 있다. 제4 스위치(254)는 제1 스위치(251)가 턴온되기 이전에 턴오프될 수 있다.A second switch to the sixth time for the (sense voltage (Vcs) is zero, for example) (t6) (the first triangle wave at the second half period (T1-2) of (V saw1), the inductor current (I L) is zero, When 252 is in the on state, the
도 14는 다양한 실시예에 따른 제2 모드에서의 전류 제어 방식의 스위칭 제어 회로를 나타낸다. 도 14는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다. 도 14에서의 충전 회로(230)는 제2 모드로 동작하는 충전 회로(230)에 대응할 수 있다.14 illustrates a switching control circuit of a current control method in a second mode according to various embodiments. 14 is an example and is not limited thereto. The charging
도 14를 참조하면, 제2 모드에서, 충전 회로(230)는 배터리(220)의 충전 정도에 따라 전압 변환비가 조절될 수 있다. 예를 들어, 제2 모드에서, 충전 회로(230)는 펄스 폭 변조(pulse width modulation; 이하, PWM) 방식으로 전력 변환비가 조절되는 3-레벨 벅 회로(3-level buck circuit)로 동작할 수 있다. 제2 모드에서, 충전 회로(230)는 배터리(220)의 충전 정도에 따라 동작할 수 있다.Referring to FIG. 14, in the second mode, the charging
제2 모드에서, 배터리(220)로 유입되는 전류 또는 배터리(220)의 양단 전압을 기반으로 충전 회로(230)의 복수의 스위치들(251 내지 254)의 스위칭 동작이 제어될 수 있다. 충전 회로(230)의 플라잉 커패시터(260)는 복수의 스위치들(251 내지 254)의 스위칭에 따라 충전(charge) 상태, 전력 유지(idle) 상태, 또는 방전(discharge) 상태 중 하나로 동작할 수 있다.In the second mode, a switching operation of the plurality of
제어 회로(1401)는 제1 내지 제4 스위치들(251 내지 254)를 제어하는 신호를 생성할 수 있다.The
제1 모드에서, 제어 회로(1401)는 50% 듀티 사이클을 가지는 제1 클럭 생성기(CLK1) (1401a)의 신호를 이용하여, 제1 제어 신호(G1)를 생성할 수 있다. 제어 회로(1401)는 50% 듀티 사이클을 가지는 제2 클럭 생성기(CLK2)(1401b)의 신호를 기반으로, 제2 스위치를 제어하는 제2 제어 신호(G2)를 생성할 수 있다. 제2 클럭 생성기(CLK2)(1401b)의 신호는 제1 클럭 생성기(CLK1)(1401a)의 신호가 반전된 신호일 수 있다.In the first mode, the
제1 모드에서, 제3 제어 신호(G3)는 제1 제어 신호(G1)와 동일할 수 있다. 제4 스위치(254)를 제어하는 제4 제어 신호(G4)는 제2 제어 신호(G2)와 동일할 수 있다. 제2 제어 신호(G2)는 제1 제어 신호(G1)와 반대되는 위상을 가질 수 있다.In the first mode, the third control signal G3 may be the same as the first control signal G1. The fourth control signal G4 for controlling the
제1 모드에서, 제1 제어 신호(G1) 및 제2 제어 신호(G2)는 각각 고정된 제1 듀티 사이클(예: 약 50%) 및 제1 주파수(예: 약 500KHz)를 가질 수 있다. 제1 주파수(예: 약 500KHz)는 플라잉 커패시터(260) 및 출력단의 인덕터(280)의 공진 주파수와 같은 값으로 설정될 수 있다.In the first mode, the first control signal G1 and the second control signal G2 may each have a fixed first duty cycle (eg, about 50%) and a first frequency (eg, about 500 KHz). The first frequency (eg, about 500 KHz) may be set to the same value as the resonance frequency of the flying
제2 모드에서, 제어 회로(1401)는 배터리(220)의 양단 전압(VBAT) 및 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT)를 기반으로, 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정할 수 있다.In the second mode, the
일 실시예에 따르면, 제어 회로(1401)는 배터리(220)의 양단 전압(VBAT)과 설정된 기준 전압(Vref)사이의 전압값 차이를 제1 오차 증폭기(1410)를 통해 증폭할 수 있다. 제어 회로(1401)는 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT)과 설정된 기준 전류(Iref)사이의 전류값 차이를 제2 오차 증폭기(1420)을 통해 증폭할 수 있다. 제어 회로(1401)는 비교기(1430)를 통해, 제1 오차 증폭기(1410)의 출력과 제2 오차 증폭기(1420)의 출력을 비교하여, 작은 값을 기반으로 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정할 수 있다. 도 14에서는 배터리(220)의 양단 전압(VBAT) 및 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT)를 모두 이용하여, 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정하는 경우를 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 배터리(220)의 양단 전압(VBAT) 및 배터리(220)로 유입되는 전류(IBAT) 중 하나를 이용하여 듀티 제어 전압(Vctrl)을 결정할 수도 있다.According to an embodiment, the
다양한 실시예에 따르면, 제2 모드에서, 제어 회로(1401)는 충전 회로(230)에 포함된 인덕터(280)에 흐르는 인덕터 전류(IL)을 기반으로 전류 모드 제어 방식으로 제1 내지 제4 스위치(251 내지 254)를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어 회로(1401)는 감지된 인덕터 전류(IL)에 비례하는 센싱 전압(Vcs)를 이용하여 제1 내지 제4 스위치(251 내지 254)의 스위칭 주파수를 조절할 수 있다. 인덕터 전류(IL)를 이용한 전류 제어 방식은 도 8에서의 전압 제어 방식 보다 정밀한 스위칭 제어가 가능할 수 있다.According to various embodiments, in the second mode, the
다양한 실시예에 따르면, 제2 모드에서 인덕터 전류(IL)를 이용하는 경우, 제1 내지 제4 스위치(251 내지 254)의 스위칭 주파수는 제1 모드의 스위칭 주파수와 동일 또는 유사할 수 있다. 이를 통해, 전류 모드 제어 방식의 제2 모드는 전력 변환 효율이 상대적으로 높아질 수 있고, 공진형 컨버터 동작으로 인해 EMI 저감 및 시스템 효율도 개선할 수 있다. 또한, 전류 모드 제어 방식의 제2 모드는 부하 변동에 따라 자동으로 스위칭 주파수가 감소되어 경 부하시 효율을 개선할 수 있다.According to various embodiments, when the inductor current I L is used in the second mode, the switching frequencies of the first to
제어 회로(1401)는 듀티 제어 전압(Vctrl)에, 히스테리시스 전압(VH)을 인가할 수 있다. 제어 회로(1401)는 듀티 제어 전압(Vctrl)에 히스테리시스 전압(VH)(1441)을 더하여 생성된 제1 밴드 전압(이하, 밴드 상한 전압)(Vctrl+VH)을 제1 교차 검출기(1451)에 입력할 수 있다. 제어 회로(1401)는 듀티 제어 전압(Vctrl)에 히스테리시스 전압(VH)(1442)을 낮추어 생성된 제2 밴드 전압(이하, 밴드 하한 전압)(Vctrl-VH)을 제2 교차 검출기(1452)에 입력할 수 있다.The
다양한 실시예에 따르면, 제어 회로(1401)는 히스테리시스 전압(VH)을 변경하여, 스위칭 주파수와 인덕터 전류(IL)의 리플(ripple)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(1401)는 PLL 회로를 이용하여 히스테리시스 전압(VH)(예: 1441 및/또는 1442)을 가변할 수 있다.According to various embodiments, the
제어 회로(1401)는 인덕터 전류(IL)를 기반으로 생성된 인덕터 센싱 전압(Vcs)을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인덕터 전류(IL)과 인덕터 센싱 전압(Vcs)는 선형적 관계일 수 있다(Vcs=k*IL). 인덕터 센싱 전압(Vcs)은 인덕터 전류(IL)의 센싱 신호가 상한값과 하한값에 각각 도달하는 시점에 의해 결정될 수 있다.The
인덕터 센싱 전압(Vcs)은 제1 교차 검출기(1451) 및 제2 교차 검출기(1452)에 각각 입력될 수 있다. 제1 교차 검출기(1451)는 인덕터 센싱 전압(Vcs)과 밴드 상한 전압(Vctrl+VH)이 같아지는 타이밍에 출력단(1451a)를 통해 제1 트리거 신호를 생성할 수 있다. 제2 교차 검출기(1452)는 인덕터 센싱 전압(Vcs)과 밴드 하한 전압(Vctrl-VH)이 같아지는 타이밍에 출력단(1452a)를 통해 제2 트리거 신호를 생성할 수 있다.The inductor sensing voltage Vcs may be input to the
다양한 실시예에 따르면, 제어 회로(1401)는 제2 트리거 신호를 기반으로, 제1 스위치(251) 및 제2 스위치(252)를 서로 다른 타이밍에 턴온할 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(251)는 인덕터 센싱 전압(Vcs)의 제1 주기에 제2 트리거 신호에 의해 턴온되고, 제2 스위치(252)는 인덕터 센싱 전압(Vcs)의 제2 주기(제1 주기에 연속되는 다음 주기)에 제2 트리거 신호에 의해 턴온될 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따르면, 제어 회로(1401)는 제1 트리거 신호를 기반으로, 제1 스위치(251) 및 제2 스위치(252)를 서로 다른 타이밍에 턴오프할 수 있다. 앞의 예에서, 제1 스위치(251)는 인덕터 센싱 전압(Vcs)의 제2 주기에 제1 트리거 신호에 의해 턴오프되고, 제2 스위치(252)는 인덕터 센싱 전압(Vcs)의 제3 주기(제2 주기에 연속되는 다음 주기)에 제1 트리거 신호에 의해 턴오프될 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따르면, 제1 신호 분배기(1471)는 제1 교차 검출기(1451)의 출력단(1451a)를 통해 제1 트리거 신호를 수신할 수 있다. 제1 신호 분배기(1471)는 제1 트리거 신호를 클럭 신호로 동작하는 토글 플립 플랍을 포함할 수 있다. 제1 신호 분배기(1471)의 제1 출력 단(1471a)은 제2 스위치(252)를 턴오프하는 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 출력단(1471a)은 제2 제어 신호(G2)를 생성하기 위한 SR 플립 플랍(1482)의 R 단자로 연결될 수 있다. 제1 신호 분배기(1471)의 제2 출력단(1471b)은 제1 스위치(251)를 턴오프하는 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 신호 분배기(1471)의 제2 출력단(1471b)는 제1 제어 신호(G1)를 생성하기 위한 SR 플립 플랍(1481)의 R 단자로 연결될 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따르면, 제2 신호 분배기(1472)는 제2 교차 검출기(1452)의 출력단(1452a)을 통해 제2 트리거 신호를 수신할 수 있다. 제2 신호 분배기(1472)는 제2 트리거 신호를 클럭 신호로 동작하는 토글 플립 플랍을 포함할 수 있다. 제2 신호 분배기(1472)의 제1 출력단(1472a)는 제2 스위치(252)를 턴온하는 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 출력단(1472a)는 제2 제어 신호(G2)를 생성하기 위한 SR 플립 플랍(1482)의 S 단자로 연결될 수 있다. 제2 신호 분배기(1472)의 제2 출력단(1472b)는 제1 스위치(251)를 턴온하는 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 신호 분배기(1472)의 제2 출력단(1472b)는 제1 제어 신호(G1)를 생성하기 위한 SR 플립 플랍(1481)의 S 단자로 연결될 수 있다.According to various embodiments, the
도 15는 다양한 실시예에 따른 플라잉 커패시터의 양단 전압을 추가 이용하는 제어 회로를 나타낸다.15 illustrates a control circuit additionally using voltages across both ends of a flying capacitor according to various embodiments.
도 15를 참조하면, 제어 회로(1401)는 전압 감지부(1510)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 15, the
전압 감지부(1510)는 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(Vc)을 이용하여, 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 또한, 전압 감지부(1510)는 센싱 전압(Vcs)이 0이 되는 시점을 이용하여 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.The
전압 감지부(1510)는 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(Vc)을 이용하여, 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전압 감지부(1510)는 플라잉 커패시터(260) 양단 전압(Vc)이 접지 전압(0V) 또는 입력 전압(VIN)으로 클램핑(clamping) 되는지 여부에 따라, 제3 스위치(253)의 턴온 타이밍 또는 제4 스위치(254)의 턴온 타이밍을 조절할 수 있다.The
예를 들어, 제3 스위치(253)의 턴온 시점은 제1 노드(410)의 전압(VCA)이 제로 크로싱되는 시점(zero crossing point)(또는 플라잉 커패시터(260) 양단 전압(VCF)이 접지 전압으로 클램핑 되는 시점)과, 제2 스위치(252)가 턴오프되는 신호(예: 제1 신호 분배기(1471)의 제1 출력 단(1471a)의 신호) 중 빠른 신호에 의해 결정될 수 있다(도 18 참조).For example, the turn-on point of the
예를 들어, 제4 스위치(254)의 턴온 시점은 제3 노드(430)의 전압(VCB)이 제로 크로싱되는 시점(zero crossing point)(또는 플라잉 커패시터(260) 양단 전압(VCF)이 입력 전압(VIN)으로 클램핑 되는 시점)과, 제1 스위치(251)가 턴오프되는 신호(예: 제1 신호 분배기(1471)의 제2 출력 단(1471b)의 신호) 중 빠른 신호에 의해 결정될 수 있다(도 18 참조).For example, the turn-on time of the
다양한 실시예에 따르면, 전압 감지부(1510)는 인덕터(280)에 흐르는 인덕터 전류(IL)(또는, 인덕터 전류(IL)에 비례하는 센싱 전압(Vcs))가 0이 되는 시점을 이용하여 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.According to various embodiments, the
예를 들어, 제3 스위치(253)의 턴오프 시점은 제2 스위치(252)가 턴온되는 신호(예: 제2 신호 분배기(1472)의 제1 출력 단(1472a)의 신호)와, 제1 스위치(251)가 도통(턴온)되는 동안 인덕터 전류(IL)의 0 시점(센싱 전압(Vcs)가 제로 크로싱되는 시점) 중 빠른 신호에 의해 결정될 수 있다. 이를 통해, 인덕터 전류(IL)가 0이하로 내려가는 것을 방지할 수 있다(도 17 참조).For example, when the
다양한 실시예에 따르면, 제4 스위치(254)의 턴오프 시점은 제1 스위치(251)가 턴온되는 신호(예: 제2 신호 분배기(1472)의 제2 출력 단(1472b)의 신호)와, 제2 스위치(252)가 도통(턴온)되는 동안 인덕터 전류(IL)의 0 시점(센싱 전압(Vcs)가 제로 크로싱되는 시점) 중 빠른 신호에 의해 결정될 수 있다. 이를 통해, 인덕터 전류(IL)가 0이하로 내려가는 것을 방지할 수 있다(도 17 참조).According to various embodiments, the turn-off timing of the
도 16은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제1 상태에서의 전류 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.16 illustrates a change in a switching signal of a current control method in a first state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
도 16을 참조하면, 제1 상태는 인덕터 전류(IL)가 0을 초과하고, 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압에 클램핑이 발생하지 않는 상태일 수 있다.Referring to FIG. 16, the first state may be a state in which the inductor current I L exceeds 0 and clamping does not occur in the voltage across the flying
다양한 실시예에 따르면, 제1 스위치(251)의 턴온 시점 및 제2 스위치(252)의 턴온 시점은 인덕터 센싱 전압(Vcs)과 밴드 하한 전압(Vctrl-VH)에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 센싱 전압(Vcs)의 제1 주기(T1)에서, 인덕터 센싱 전압(Vcs)와 밴드 하한 전압(Vctrl-VH)이 같아지는 제1 시간(t1)에 제1 스위치(251)가 턴온될 수 있다. 제1 시간(t1)에 제2 스위치(252)는 온 상태일 수 있다. 센싱 전압(Vcs)의 제2 주기(T2)에서, 인덕터 센싱 전압(Vcs)와 밴드 하한 전압(Vctrl-VH)이 같아지는 제3 시간(t3)에 제2 스위치(252)가 턴온될 수 있다. 제3 시간(t3)에 제1 스위치(251)는 온 상태일 수 있다.According to various embodiments, the turn-on timing of the
다양한 실시예에 따르면, 제1 스위치(251)의 턴오프 시점 및 제2 스위치(252)의 턴오프 시점은 인덕터 센싱 전압(Vcs)과 밴드 상한 전압(Vctrl+VH)에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 주기(T1)에서, 인덕터 센싱 전압(Vcs)과 밴드 상한 전압(Vctrl+VH)이 같아지는 제2 시간(t2)에 제2 스위치(252)가 턴오프될 수 있다. 제2 시간(t2)에 제1 스위치(251)는 온 상태일 수 있다. 제2 주기(T2)에서, 인덕터 센싱 전압(Vcs)과 밴드 상한 전압(Vctrl+VH)이 같아지는 제4 시간(t4)에 제1 스위치(251)가 턴오프될 수 있다. 제4 시간(t4)에 제2 스위치(252)는 온 상태일 수 있다.According to various embodiments, the turn-off time of the
제1 주기 (T1) 및 제2 주기(T2)에서, 제1 스위치(251)의 턴온(제1 시간(t1)에 발생), 제2 스위치(252)의 턴오프(제2 시간(t2)에 발생), 제2 스위치(252)의 턴온(제3 시간(t3)에 발생), 제1 스위치(251)의 턴오프(제4 시간(t4)에 발생)가 순차적으로 발생할 수 있다. In the first period (T1) and the second period (T2), the
다양한 실시예에 따르면, 제3 스위치(253)의 제어 신호(G3)는 제2 스위치(252)의 제어 신호(G2)와 반대되는 형태일 수 있다. 예를 들어, 제3 스위치(253)는 제2 스위치(252)가 턴온되는 경우 턴오프될 수 있고, 제2 스위치(252)가 턴오프되는 경우 턴온될 수 있다.According to various embodiments, the control signal G3 of the
다양한 실시예에 따르면, 제4 스위치(254)의 제어 신호(G4)는 제1 스위치(251)의 제어 신호(G1)와 반대되는 형태일 수 있다. 예를 들어, 제4 스위치(254)는 제1 스위치(251)가 턴온되는 경우 턴오프될 수 있고, 제1 스위치(251)가 턴오프되는 경우 턴온될 수 있다.According to various embodiments, the control signal G4 of the
다양한 실시예에 따르면, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴오프 타이밍은 인덕터 전류(IL)가 0 미만으로 떨어지는 것을 방지하기 위해 변경될 수 있다(도 17 참조). 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴온 타이밍은 클램핑에 의해 변경될 수 있다(도 18 참조).According to various embodiments, the turn-off timing of the
도 17은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제2 상태에서의 전류 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.17 illustrates a change in a switching signal of a current control method in a second state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
도 17을 참조하면, 제2 상태는 인덕터 전류(IL)가 영전류 구간(예: IL 이 0인 구간)을 포함할 수 있고, 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압에 클램핑이 발생하지 않는 상태일 수 있다. 예를 들어, 인덕터 전류(IL)는 부하(예: 배터리(220))에 따라 변경될 수 있다. 부하가 감소하면 인덕터 전류(IL)가 0이 되는 구간이 존재하는 DCM(discontinuous conduction mode)으로 동작할 수 있다(제2 상태). 인덕터 전류(IL)는 부하가 증가함에 따라 전류값이 0이 되는 구간이 줄어들어, 영전류 구간이 존재하지 않는 CCM(continuous conduction mode)으로 동작할 수 있다(제1 상태, 도 16). Referring to FIG. 17, the second state may include a zero current period (eg, a period in which I L is 0) in the inductor current (I L ), and clamping does not occur in the voltage across the flying
다양한 실시예에 따르면, 제2 상태에서, 제1 스위치(251) 및 제2 스위치(252)의 스위칭 동작은 제1 상태에 관한 도 10과 동일할 수 있다. According to various embodiments, in the second state, the switching operation of the
다양한 실시예에 따르면, 제2 상태에서, 제3 스위치(253)의 턴온 시점은 제2 스위치(252)의 턴오프 시점과 동일할 수 있고, 제4 스위치(254)의 턴온 시점은 제1 스위치(251)의 턴오프 시점과 동일할 수 있다. 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴온 타이밍은 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압의 클램핑에 의해 변경될 수 있다(도 18 참조).According to various embodiments, in the second state, the turn-on time of the
다양한 실시예에 따르면, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴온 타이밍은 클램핑에 의해 변경될 수 있다(도 12 참조).According to various embodiments, the turn-on timing of the
다양한 실시예에 따르면, 제어 회로(1401)는 인덕터 전류(IL)가 0이 되는 시점을 이용하여, 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)의 턴오프 타이밍을 제어할 수 있다. 이 경우, 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)는 이상적인 다이오드로 동작할 수 있다. 이를 통해, 인덕터 전류(IL)가 마이너스 값으로 되는 것을 방지할 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따르면, 제1 주기(T1)에서, 인덕터 전류(IL)가 0(예: 센싱 전압(Vcs)이 0)이 되는 제5 시간(t5)에 제1 스위치(251)가 온 상태인 경우, 제3 스위치(253)는 턴오프될 수 있다. 이에 따라, 제3 스위치(253)는 제2 스위치(252)가 턴온되기 이전에 턴오프될 수 있다.According to various embodiments, in the first period T1, the
다양한 실시예에 따르면, 제2 주기(T2)에서, 인덕터 전류(IL)가 0(예: 센싱 전압(Vcs)가 0)이 되는 제6 시간(t6)에 제2 스위치(252)가 온 상태인 경우, 제4 스위치(254)는 턴오프될 수 있다. 이에 따라, 제4 스위치(254)는 제1 스위치(251)가 턴온되기 이전에 턴오프될 수 있다.According to various embodiments, in the second period T2, the
도 18은 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제3 상태에서의 전류 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.18 illustrates a change in a switching signal of a current control method in a third state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
도 18을 참조하면, 제3 상태는 인덕터 전류(IL)가 영전류 구간(예: IL 이 0인 구간)을 포함하지 않고, 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압에 클램핑이 발생하는 상태일 수 있다.Referring to FIG. 18, the third state is a state in which the inductor current I L does not include a zero current section (eg , a section in which I L is 0), and clamping occurs in the voltage across the flying
다양한 실시예에 따르면, 제3 상태에서, 제1 스위치(251) 및 제2 스위치(252)의 스위칭 동작은 제1 상태에 관한 도 10과 동일할 수 있다. According to various embodiments, in the third state, the switching operation of the
다양한 실시예에 따르면, 제어 회로(1401)는 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압이 입력 전압(VIN) 또는 접지 전압(0V)에 클램핑 되는 시점을 이용하여, 제3 스위치(253) 또는 제4 스위치(254)의 턴온 타이밍을 제어할 수 있다. 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압이 입력 전압(VIN) 또는 접지 전압(0V)에 클램핑되는 경우, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)를 턴온하지 않으면, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254) 내부의 바디 다이오드를 통해 전류가 흐를 수 있고, 스위칭 손실이 커질 수 있다. 제어 회로(1401)는 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압이 입력 전압(VIN) 또는 접지 전압(0V)에 클램핑되는 경우, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)를 턴온하여, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254) 내부의 바디 다이오드를 통해 흐르는 전류에 의한 손실을 줄일 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따르면, 플라잉 캐패시터(260)의 전압은 플로팅 상태인 바, 제어 회로(1401)는 플라잉 캐패시터(260)의 전압을 직접 센싱하지 않고, 플라잉 캐패시터(260)의 상단 전압(VCA)(제1 노드(410)의 전압)의 제로 크로싱 포인트(zero crossing point) 및 하단 전압(VCB)(제3 노드(430)의 전압)의 제로 크로싱 포인트(zero crossing point)를 감지하여, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴온 시점을 결정할 수 있다.According to various embodiments, since the voltage of the flying
다양한 실시예에 따르면, 제1 주기(T1)에서, 제4 스위치(254)는 제3 노드(430)의 전압(VCB)이 제로 크로싱(예: 플라잉 캐패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 입력 전압(VIN)에 클램핑)되는 제7 시간(t7)에 턴온될 수 있다. 이에 따라, 제4 스위치(254)는 제1 스위치(251)가 턴오프되기 이전에 턴온될 수 있다. 예를 들어, 제7 시간(t7)은 제4 스위치(254) 내부의 바디 다이오드가 도통하기 시작하는 시점일 수 있다.According to various embodiments, in the first period (T1), the voltage (VCB) of the third node (430) of the fourth switch (254) is zero crossing (for example, the voltage (Vc) of both ends of the flying capacitor (260) is It may be turned on at the seventh time t7 when clamped to the input voltage V IN. Accordingly, the
다양한 실시예에 따르면, 제2 주기(T2)에서, 제3 스위치(253)의 턴온 시점은 제1 노드(410)의 전압(VCA)이 제로 크로싱(플라잉 캐패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 접지 전압(0V)에 클램핑)되는 제8 시간(t8)에 턴온될 수 있다. 이에 따라, 제3 스위치(253)는 제2 스위치(252)가 턴오프되기 이전에 턴온될 수 있다. 예를 들어, 제8 시간(t8)은 제3 스위치(253) 내부의 바디 다이오드가 도통하기 시작하는 시점일 수 있다.According to various embodiments, in the second period T2, when the
다양한 실시예에 따르면, 제3 스위치(253)의 턴오프 시점은 제2 스위치(252)의 턴온 시점과 동일할 수 있고, 제4 스위치(254)의 턴오프 시점은 제1 스위치(251)의 턴온 시점과 동일할 수 있다.According to various embodiments, the turn-off time of the
도 19는 다양한 실시예에 따른 제2 모드의 제4 상태에서의 전류 제어 방식의 스위칭 신호의 변화를 나타낸다.19 illustrates a change in a switching signal of a current control method in a fourth state of a second mode according to various embodiments of the present disclosure.
도 19를 참조하면, 제4 상태는 인덕터 전류(IL)가 영전류 구간(예: IL 이 0인 구간)을 포함하고, 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압에 클램핑이 발생하는 상태일 수 있다.Referring to FIG. 19, the fourth state may be a state in which the inductor current I L includes a zero current period (eg, a period in which I L is 0), and clamping occurs in the voltage across the flying
다양한 실시예에 따르면, 제4 상태에서, 제1 스위치(251) 및 제2 스위치(252)의 스위칭 동작은 제1 상태에 관한 도 10과 동일할 수 있다. According to various embodiments, in the fourth state, the switching operation of the
다양한 실시예에 따르면, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴온 동작은 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 입력 전압(VIN) 또는 접지 전압(0V)에 클램핑 되는 시점에 의해 변경될 수 있다. 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴온 동작은 도 18와 동일할 수 있고, 제3 스위치(253) 및 제4 스위치(254)의 턴오프 동작은 도 17과 동일할 수 있다.According to various embodiments, the turn-on operation of the
예를 들어, 제1 주기(T1)에서, 제4 스위치(254)의 턴온 시점은 제3 노드(430)의 전압(VCB)이 제로 크로싱(예: 플라잉 커패시터(260)의 양단 전압(Vc)이 입력 전압(VIN)에 클램핑)되는 제7 시간(t7)에 턴온될 수 있다. 제4 스위치(254)는 제1 스위치(251)가 턴오프되기 이전에 턴온될 수 있다.For example, in the first period (T1), when the
제1 주기(T1)에서, 인덕터 전류(IL)가 0(예: 센싱 전압(Vcs)이 0)이 되는 제5 시간(t5)에 제1 스위치(251)가 온 상태인 경우, 제3 스위치(253)는 턴오프될 수 있다. 제3 스위치(253)는 제2 스위치(252)가 턴온되기 이전에 턴오프될 수 있다.In the first period T1, when the
제2 주기(T2)에서, 제3 스위치(253)의 턴온 시점은 제1 노드(410)의 전압(VCA)이 접지 전압(0V)으로 클램핑 되는 제8 시간(t8)에 턴온될 수 있다. 제3 스위치(253)는 제2 스위치(252)가 턴오프되기 이전에 턴온될 수 있다.In the second period T2, the turn-on time of the
제2 주기(T2)에서, 인덕터 전류(IL)가 0(예: 센싱 전압(Vcs)가 0)이 되는 제6 시간(t6)에 제2 스위치(252)가 온 상태인 경우, 제4 스위치(254)는 턴오프될 수 있다. 제4 스위치(254)는 제1 스위치(251)가 턴온되기 이전에 턴오프될 수 있다.In the second period T2, when the
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 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.An electronic device according to various embodiments disclosed in this document may be a device of various types. The electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smartphone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance. The electronic device according to the embodiment of the present document is not limited to the above-described devices.
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.Various embodiments of the present document and terms used therein are not intended to limit the technical features described in this document to specific embodiments, and should be understood to include various modifications, equivalents, or substitutes of the corresponding embodiment. In connection with the description of the drawings, similar reference numerals may be used for similar or related components. The singular form of a noun corresponding to an item may include one or more of the above items unless clearly indicated otherwise in a related context. In this document, “A or B”, “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B or C”, “at least one of A, B and C”, and “A Each of phrases such as "at least one of, B, or C" may include any one of the items listed together in the corresponding one of the phrases, or all possible combinations thereof. Terms such as "first", "second", or "first" or "second" may be used simply to distinguish the component from other Order) is not limited. Some (eg, first) component is referred to as “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When mentioned, it means that any of the above components may be connected to the other components directly (eg by wire), wirelessly, or via a third component.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 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. The term "module" used in this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic blocks, parts, or circuits. The module may be an integrally configured component or a minimum unit of the component or a part thereof that performs one or more functions. For example, according to an embodiment, the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(801))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 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 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.Various embodiments of the present document include one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) that can be read by a machine (eg, electronic device 101). It may be implemented as software (for example, the program 140) including them. For example, the processor (eg, the processor 120) of the device (eg, the electronic device 801) may call and execute at least one command among one or more commands stored from a storage medium. This enables the device to be operated to perform at least one function according to the at least one command invoked. The one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter. The device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here,'non-transient' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g., electromagnetic waves). It does not distinguish between temporary storage cases.
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 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 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.According to an embodiment, a method according to various embodiments disclosed in the present document may be provided by being included in a computer program product. Computer program products can be traded between sellers and buyers as commodities. The computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (e.g. Play Store TM ) or two user devices (e.g., compact disc read only memory (CD-ROM)). It can be distributed (e.g., downloaded or uploaded) directly between, e.g. smart phones). In the case of online distribution, at least a part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a storage medium that can be read by a device such as a server of a manufacturer, a server of an application store, or a memory of a relay server.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(201))는 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220)), 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))의 충전 또는 방전을 관리하는 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210)), 및 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))과 전기적으로 연결된 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함하고, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250)), 적어도 하나의 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260)) 및 적어도 하나의 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))를 포함하고, 외부 전원 장치로부터 전력을 공급받도록 구성된 충전 회로(예: 도 2의 충전 회로(230))를 포함하고, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 충전 회로(예: 도 2의 충전 회로(230))와 상기 외부 전원 장치의 전기적 연결을 확인하고, 상기 연결된 외부 전원 장치의 타입을 판단하고, 상기 외부 전원 장치의 타입이 제1 타입인 경우, 상기 충전 회로(예: 도 2의 충전 회로(230))가 상기 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260)) 및 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))의 공진에 의한 고정된 전압 변환비를 가지도록 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어하는 제1 모드로 동작하여 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))를 충전하도록 하고, 상기 외부 전원 장치의 타입이 제2 타입인 경우, 상기 충전 회로(예: 도 2의 충전 회로(230))가 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))의 충전 비율에 대응하여 전압 변환비가 변경되도록 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어하는 제2 모드로 동작하여 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))를 충전하도록 할 수 있다. An electronic device according to various embodiments (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 PD(power delivery) 통신을 기반으로 상기 외부 전원 장치의 타입을 판단할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1 and the power management module 210 of FIG. 2) selects the type of the external power supply device based on power delivery (PD) communication. I can judge.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 제1 모드에서, 고정된 듀티 사이클을 가지는 신호를 기반으로 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is based on a signal having a fixed duty cycle in the first mode. The plurality of switches (eg, the plurality of
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 제1 모드에서, 50%의 듀티 사이클을 가지는 상기 신호를 기반으로 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) transmits the signal having a 50% duty cycle in the first mode. Based on the plurality of switches (for example, the plurality of
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 신호가 상기 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260)) 및 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))의 공진 주파수와 동일한 주파수를 가지도록 제어할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is configured to provide the signal to the capacitor (eg, the flying
다양한 실시예에 따르면, 상기 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260))에 흐르는 전류 및 상기 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260)) 양단 전압은 상기 제1 모드에서, 사인파 특성을 가질 수 있다.According to various embodiments, the current flowing through the capacitor (eg, the flying
다양한 실시예에 따르면, 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))에 흐르는 전류는 상기 제1 모드에서, 사인파의 반파(half wave) 특성을 가질 수 있다.According to various embodiments, the current flowing through the inductor (for example, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 제2 모드에서, 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))의 충전 비율에 대응하여 가변하는 듀티 사이클을 가지는 신호를 기반으로 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is in the second mode, the battery (eg, the battery of FIG. 1 ). 189), the plurality of switches (for example, the plurality of
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM)에 따라 상기 신호의 상기 듀티 사이클을 변경할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is You can change the duty cycle.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 제2 모드에서, 상기 신호가 상기 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260)) 및 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))의 공진 주파수와 동일한 주파수를 가지도록 제어할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is in the second mode, wherein the signal is the capacitor (eg, FIG. 2 ). It may be controlled to have the same frequency as the resonant frequency of the flying
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))은 상기 외부 전원 장치의 전원부(예: 도 4의 전원부(202a))와 제1 노드(예: 도 4의 제1 노드(410)) 사이에 전기적으로 연결되는 제1 스위치(예: 도 4의 제1 스위치(251)), 상기 제1 노드(예: 도 4의 제1 노드(410))와 제2 노드(예: 도 4의 제2 노드(420)) 사이에 전기적으로 연결되는 제2 스위치(예: 도 4의 제2 스위치(252)), 상기 제2 노드(예: 도 4의 제2 노드(420))와 제3 노드(예: 도 4의 제3 노드(430)) 사이에 전기적으로 연결되는 제3 스위치(예: 도 4의 제3 스위치(253)), 및 상기 제3 노드(예: 도 4의 제3 노드(430))와 접지부(예: 도 4의 접지부(440)) 사이에 전기적으로 연결되는 상기 제4 스위치(예: 도 4의 제4 스위치(254))를 포함하고, 상기 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260)) 의 일단은 상기 제1 노드(예: 도 4의 제1 노드(410))에 연결되고, 상기 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260))의 타단은 상기 제3 노드(예: 도 4의 제3 노드(430))에 연결되고, 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))의 일단은 상기 제2 노드(예: 도 4의 제2 노드(420))에 연결되고, 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))의 타단은 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))의 충전 단자(예: 제1 극(예: +극)(450))에 연결될 수 있다.According to various embodiments, the plurality of switches (for example, the plurality of
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 모드에서, 상기 제1 스위치(예: 도 4의 제1 스위치(251)) 및 상기 제3 스위치(예: 도 4의 제3 스위치(253))를 제어하는 제1 제어 신호는 상기 제2 스위치(예: 도 4의 제2 스위치(252)) 및 상기 제4 스위치(예: 도 4의 제4 스위치(254))를 제어하는 제2 제어 신호와 서로 반대되는 위상을 가질 수 있다.According to various embodiments, in the first mode, controlling the first switch (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 모드에서, 상기 제1 스위치 스위치(예: 도 4의 제1 스위치(251))는 제1 제어 신호에 의해 동작하고, 상기 제2 스위치(예: 도 4의 제2 스위치(252))는 제2 제어 신호에 의해 동작하고, 상기 제3 스위치(예: 도 4의 제3 스위치(253))는 제3 제어 신호에 의해 동작하고, 및 제4 스위치(예: 도 4의 제4 스위치(254))는 제4 제어 신호에 의해 동작하고, 상기 제1 제어 신호는 상기 제4 제어 신호와 서로 반대되는 위상을 가지고, 상기 제2 제어 신호는 상기 제3 제어 신호와 서로 반대되는 위상을 가질 수 있다.According to various embodiments, in the second mode, the first switch switch (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 내지 상기 제4 제어 신호는 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))의 충전 비율에 대응하여 가변하는 듀티 사이클을 가질 수 있다.According to various embodiments, the first to fourth control signals may have a duty cycle that is variable in response to a charging rate of the battery (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210)) 은 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM)에 따라 상기 제1 내지 상기 제4 제어 신호의 상기 듀티 사이클을 변경할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (for example, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) may be configured to include the first to the first to each other according to pulse width modulation (PWM). The duty cycle of the fourth control signal may be changed.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에서 수신한 제어 신호를 기반으로 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is received by the processor (eg, the processor 120 of FIG. 1). The plurality of switches (eg, the plurality of
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 외부 전원 장치가 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))에 대한 정전압 또는 정전류 제어를 위한 회로를 포함하는 경우, 상기 외부 전원 장치를 상기 제1 타입으로 결정할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (for example, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is configured to include the external power supply and the battery (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 제2 모드에서 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어하는 스위칭 주파수를 상기 제1 모드에서 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어하는 스위칭 주파수 보다 빠르게 제어할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is configured to include the plurality of switches (eg, the power management module 188 of FIG. 2) in the second mode. The switching frequency controlling the plurality of
다양한 실시예에 따른 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))를 충전하는 방법은 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(201))의 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))에서 수행되고, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))에 포함된 충전 회로(예: 도 2의 충전 회로(230))에 외부 전원 장치의 전기적 연결을 확인하는 동작, 상기 연결된 외부 전원 장치가 제1 타입인 경우, 상기 충전 회로(예: 도 2의 충전 회로(230)) 에 포함된 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260)) 및 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))의 공진에 의한 고정된 전압 변환비를 가지도록 상기 충전 회로(예: 도 2의 충전 회로(230))에 포함된 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어하는 동작, 및 상기 연결된 외부 전원 장치가 제2 타입인 경우, 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))의 충전 비율에 대응하여 상기 전압 변환비가 변경되도록 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.A method of charging a battery (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))은 상기 외부 전원 장치의 전원부와 제1 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제2 스위치, 상기 제2 노드와 제3 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제3 스위치, 및 상기 제3 노드와 접지부 사이에 전기적으로 연결되는 제4 스위치를 포함하고, 상기 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260))의 일단은 상기 제1 노드에 연결되고, 상기 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260))의 타단은 상기 제3 노드에 연결되고, 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))의 일단은 상기 제2 노드에 연결되고, 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))의 타단은 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))의 충전 단자(예: 제1 극(예: +극)(450))에 연결될 수 있다.According to various embodiments, the plurality of switches (for example, the plurality of
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))의 충전 단자의 전압 또는 상기 충전 단자로 유입되는 전류를 기반으로 제어 전압을 결정하고, 제1 삼각파와 상기 제어 전압을 기반으로 상기 제1 스위치(예: 도 4의 제1 스위치(251))를 턴온 또는 턴오프하고, 제2 삼각파와 상기 제어 전압을 기반으로 상기 제2 스위치(예: 도 4의 제2 스위치(252))를 턴온 또는 턴오프하고, 상기 제2 삼각파는 상기 제1 삼각파의 반주기 이동된 신호일 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is the battery (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 제어 전압이 상기 제1 삼각파보다 작아지는 경우, 상기 제1 스위치(예: 도 4의 제1 스위치(251))를 턴온 하고, 상기 제어 전압이 상기 제1 삼각파보다 커지는 경우, 상기 제1 스위치(예: 도 4의 제1 스위치(251))를 턴오프 하고, 상기 제어 전압이 상기 제2 삼각파보다 작아지는 경우, 상기 제2 스위치(예: 도 4의 제2 스위치(252))를 턴온 하고, 상기 제어 전압이 상기 제2 삼각파보다 커지는 경우, 상기 제2 스위치(예: 도 4의 제2 스위치(252))를 턴오프 할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is Turning on a switch (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 제3 스위치(예: 도 4의 제3 스위치(253))를 상기 제2 스위치(예: 도 4의 제2 스위치(252))의 제어 신호와 반대 위상을 가지는 제어 신호로 동작시키고, 상기 제4 스위치(예: 도 4의 제4 스위치(254))를 상기 제1 스위치(예: 도 4의 제1 스위치(251))의 제어 신호와 반대 위상을 가지는 제어 신호로 동작시킬 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is the third switch (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 제2 스위치(예: 도 4의 제2 스위치(252))가 턴온되기 이전에 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))에 흐르는 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280)) 전류가 0이 되는 경우, 상기 제3 스위치(예: 도 4의 제3 스위치(253))를 턴오프하고, 상기 제1 스위치(예: 도 4의 제1 스위치(251))가 턴온되기 이전에 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280)) 전류가 0이 되는 경우, 상기 제4 스위치(예: 도 4의 제4 스위치(254))를 턴오프할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is the second switch (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 제2 스위치(예: 도 4의 제2 스위치(252))가 턴오프되기 이전에 상기 제1 노드(예: 도 4의 제1 노드(410))의 전압이 접지 전압과 동일한 경우, 상기 제3 스위치(예: 도 4의 제3 스위치(253))를 턴온하고, 상기 제1 스위치(예: 도 4의 제1 스위치(251))가 턴오프되기 이전에 상기 제3 노드(예: 도 4의 제3 노드(430))의 전압이 접지 전압과 동일한 경우, 상기 제4 스위치(예: 도 4의 제4 스위치(254))를 턴온할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is the second switch (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 제2 스위치(예: 도 4의 제2 스위치(252))가 턴온되기 이전에 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))에 흐르는 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280)) 전류가 0이 되는 경우, 상기 제3 스위치(예: 도 4의 제3 스위치(253))를 턴오프하고, 상기 제1 스위치(예: 도 4의 제1 스위치(251))가 턴온되기 이전에 상기 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280)) 전류가 0이 되는 경우, 상기 제4 스위치(예: 도 4의 제4 스위치(254))를 턴오프할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is the second switch (eg, the
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 프로세서에서 수신한 제어 신호를 기반으로 상기 복수의 스위치들을 제어할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) controls the plurality of switches based on a control signal received from the processor. can do.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))은 상기 외부 전원 장치가 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))에 대한 정전압 또는 정전류 제어를 위한 회로를 포함하는 경우, 상기 외부 전원 장치를 상기 제1 타입으로 결정할 수 있다.According to various embodiments, the power management module (for example, the power management module 188 of FIG. 1, the power management module 210 of FIG. 2) is configured to include the external power supply and the battery (eg, the
다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(201))의 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))에서 수행되는 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))를 충전하는 방법에 있어서, 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1 의 전력 관리 모듈(188), 도 2의 전력 관리 모듈(210))에 포함된 충전 회로(예: 도 2의 충전 회로(230))에 외부 전원 장치의 전기적 연결을 확인하는 동작, 상기 연결된 외부 전원 장치가 제1 타입인 경우, 상기 충전 회로(예: 도 2의 충전 회로(230))에 포함된 커패시터(예: 도 2의 플라잉 커패시터(260)) 및 인덕터(예: 도 2의 인덕터(280))의 공진에 의한 고정된 전압 변환비를 가지도록 상기 충전 회로(예: 도 2의 충전 회로(230))에 포함된 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어하는 동작 및 상기 연결된 외부 전원 장치가 제2 타입인 경우, 상기 배터리(예: 도 1의 배터리(189), 도 2의 배터리(220))의 충전 비율에 대응하여 상기 전압 변환비가 변경되도록 상기 복수의 스위치들(예: 도 2의 복수의 스위치들(250))을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.Power management modules (eg, the power management module 188 of FIG. 1, the power management of FIG. 2) of an electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1, and the electronic device 201 of FIG. 2) according to various embodiments In a method of charging a battery (eg, the battery 189 of FIG. 1, the battery 220 of FIG. 2) performed by the module 210, the power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1) ), checking the electrical connection of the external power device to the charging circuit (eg, the charging circuit 230 of FIG. 2) included in the power management module 210 of FIG. 2, the connected external power device is a first type In the case of, the resonance of the capacitor (eg, the flying capacitor 260 of FIG. 2) and the inductor (eg, the inductor 280 of FIG. 2) included in the charging circuit (eg, the charging circuit 230 of FIG. 2) An operation of controlling a plurality of switches (eg, a plurality of switches 250 of FIG. 2) included in the charging circuit (eg, the charging circuit 230 of FIG. 2) to have a fixed voltage conversion ratio by When the connected external power supply is of the second type, the plurality of switches are configured to change the voltage conversion ratio in response to a charging ratio of the battery (eg, the battery 189 in FIG. 1 and the battery 220 in FIG. 2 ). (For example, it may include an operation of controlling the plurality of
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.According to various embodiments, each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular number or a plurality of entities. According to various embodiments, one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added. Alternatively or additionally, a plurality of components (eg, a module or program) may be integrated into one component. In this case, the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components in the same or similar to that performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. . According to various embodiments, operations performed by a module, program, or other component may be sequentially, parallel, repeatedly, or heuristically executed, or one or more of the operations may be executed in a different order or omitted. Or one or more other actions may be added.
Claims (23)
배터리;
상기 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리의 충전 또는 방전을 관리하는 전력 관리 모듈; 및
상기 전력 관리 모듈과 전기적으로 연결된 프로세서;를 포함하고,
상기 전력 관리 모듈은
복수의 스위치들, 적어도 하나의 커패시터 및 적어도 하나의 인덕터를 포함하고, 외부 전원 장치로부터 전력을 공급받도록 구성된 충전 회로를 포함하고,
상기 전력 관리 모듈은
상기 충전 회로와 상기 외부 전원 장치의 전기적 연결을 확인하고,
상기 연결된 외부 전원 장치의 타입을 판단하고,
상기 외부 전원 장치의 타입이 제1 타입인 경우, 상기 충전 회로가 상기 커패시터 및 상기 인덕터의 공진에 의한 고정된 전압 변환비를 가지도록 상기 복수의 스위치들을 제어하는 제1 모드로 동작하여 상기 배터리를 충전하도록 하고,
상기 외부 전원 장치의 타입이 제2 타입인 경우, 상기 충전 회로가 상기 배터리의 충전 비율에 대응하여 전압 변환비가 변경되도록 상기 복수의 스위치들을 제어하는 제2 모드로 동작하여 상기 배터리를 충전하도록 하는 전자 장치.In the electronic device,
battery;
A power management module electrically connected to the battery and managing charging or discharging of the battery; And
Includes; a processor electrically connected to the power management module,
The power management module
A charging circuit comprising a plurality of switches, at least one capacitor and at least one inductor, and configured to receive power from an external power supply device,
The power management module
Check the electrical connection between the charging circuit and the external power supply,
Determine the type of the connected external power supply device,
When the type of the external power supply is a first type, the charging circuit operates in a first mode of controlling the plurality of switches to have a fixed voltage conversion ratio due to resonance of the capacitor and the inductor, thereby operating the battery. Charge it,
When the type of the external power supply is a second type, the charging circuit operates in a second mode for controlling the plurality of switches so that the voltage conversion ratio is changed in response to the charging ratio of the battery to charge the battery Device.
PD(power delivery) 통신을 기반으로 상기 외부 전원 장치의 타입을 판단하는 전자 장치.The method of claim 1, wherein the power management module
An electronic device that determines the type of the external power supply device based on power delivery (PD) communication.
상기 제1 모드에서, 고정된 듀티 사이클을 가지는 신호를 기반으로 상기 복수의 스위치들을 제어하는 전자 장치.The method of claim 1, wherein the power management module
In the first mode, an electronic device that controls the plurality of switches based on a signal having a fixed duty cycle.
상기 제1 모드에서, 50%의 듀티 사이클을 가지는 상기 신호를 기반으로 상기 복수의 스위치들을 제어하는 전자 장치.The method of claim 3, wherein the power management module
In the first mode, an electronic device that controls the plurality of switches based on the signal having a duty cycle of 50%.
상기 신호가 상기 커패시터 및 상기 인덕터의 공진 주파수와 동일한 주파수를 가지도록 제어하는 전자 장치.The method of claim 3, wherein the power management module
An electronic device controlling the signal to have the same frequency as the resonant frequency of the capacitor and the inductor.
상기 제1 모드에서, 사인파 특성을 가지는 전자 장치.The method of claim 1, wherein a current flowing through the capacitor and a voltage across the capacitor are
In the first mode, an electronic device having a sine wave characteristic.
상기 제2 모드에서, 상기 배터리의 충전 비율에 대응하여 가변하는 듀티 사이클을 가지는 신호를 기반으로 상기 복수의 스위치들을 제어하는 전자 장치.The method of claim 1, wherein the power management module
In the second mode, an electronic device that controls the plurality of switches based on a signal having a duty cycle that varies according to a charging rate of the battery.
펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM)에 따라 상기 신호의 상기 듀티 사이클을 변경하는 전자 장치.The method of claim 7, wherein the power management module
An electronic device that changes the duty cycle of the signal according to pulse width modulation (PWM).
상기 제2 모드에서, 상기 신호가 상기 커패시터 및 상기 인덕터의 공진 주파수와 동일한 주파수를 가지도록 제어하는 전자 장치.The method of claim 8, wherein the power management module
In the second mode, the electronic device controls the signal to have the same frequency as the resonant frequency of the capacitor and the inductor.
상기 외부 전원 장치의 전원부와 제1 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제1 스위치, 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제2 스위치, 상기 제2 노드와 제3 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제3 스위치, 및 상기 제3 노드와 접지부 사이에 전기적으로 연결되는 상기 제4 스위치를 포함하고,
상기 커패시터의 일단은 상기 제1 노드에 연결되고,
상기 커패시터의 타단은 상기 제3 노드에 연결되고,
상기 인덕터의 일단은 상기 제2 노드에 연결되고, 상기 인덕터의 타단은 상기 배터리의 충전 단자에 연결되는 전자 장치.The method of claim 1, wherein the plurality of switches
A first switch electrically connected between the power supply unit of the external power supply and a first node, a second switch electrically connected between the first node and the second node, and electrically between the second node and the third node A third switch connected, and the fourth switch electrically connected between the third node and the ground,
One end of the capacitor is connected to the first node,
The other end of the capacitor is connected to the third node,
One end of the inductor is connected to the second node, and the other end of the inductor is connected to a charging terminal of the battery.
상기 제1 모드에서, 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치를 제어하는 제1 제어 신호는 상기 제2 스위치 및 상기 제4 스위치를 제어하는 제2 제어 신호와 서로 반대되는 위상을 가지는 전자 장치.The method of claim 10,
In the first mode, the first control signal for controlling the first switch and the third switch has a phase opposite to the second control signal for controlling the second switch and the fourth switch.
상기 제2 모드에서, 상기 제1 스위치는 제1 제어 신호에 의해 동작하고, 상기 제2 스위치는 제2 제어 신호에 의해 동작하고, 상기 제3 스위치는 제3 제어 신호에 의해 동작하고, 및 제4 스위치는 제4 제어 신호에 의해 동작하고,
상기 제1 제어 신호는 상기 제4 제어 신호와 서로 반대되는 위상을 가지고,
상기 제2 제어 신호는 상기 제3 제어 신호와 서로 반대되는 위상을 가지는 전자 장치.The method of claim 10,
In the second mode, the first switch is operated by a first control signal, the second switch is operated by a second control signal, the third switch is operated by a third control signal, and 4 switch is operated by the fourth control signal,
The first control signal has a phase opposite to the fourth control signal,
The second control signal has a phase opposite to the third control signal.
상기 배터리의 충전 비율에 대응하여 가변하는 듀티 사이클을 가지는 전자 장치.The method of claim 12, wherein the first to fourth control signals are
An electronic device having a duty cycle that varies according to a charging rate of the battery.
펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM)에 따라 상기 제1 내지 상기 제4 제어 신호의 상기 듀티 사이클을 변경하는 전자 장치.The method of claim 13, wherein the power management module
An electronic device that changes the duty cycle of the first to fourth control signals according to pulse width modulation (PWM).
상기 배터리의 충전 단자의 전압 또는 상기 충전 단자로 유입되는 전류를 기반으로 제어 전압을 결정하고,
제1 삼각파와 상기 제어 전압을 기반으로 상기 제1 스위치를 턴온 또는 턴오프하고,
제2 삼각파와 상기 제어 전압을 기반으로 상기 제2 스위치를 턴온 또는 턴오프하고,
상기 제2 삼각파는 상기 제1 삼각파의 반주기 이동된 신호인 전자 장치.The method of claim 10, wherein the power management module
Determine a control voltage based on the voltage of the charging terminal of the battery or the current flowing into the charging terminal,
Turning on or off the first switch based on a first triangle wave and the control voltage,
Turning on or off the second switch based on a second triangle wave and the control voltage,
The second triangular wave is a signal shifted by half a period of the first triangular wave.
상기 제어 전압이 상기 제1 삼각파보다 작아지는 경우, 상기 제1 스위치를 턴온 하고,
상기 제어 전압이 상기 제1 삼각파보다 커지는 경우, 상기 제1 스위치를 턴오프 하고,
상기 제어 전압이 상기 제2 삼각파보다 작아지는 경우, 상기 제2 스위치를 턴온 하고,
상기 제어 전압이 상기 제2 삼각파보다 커지는 경우, 상기 제2 스위치를 턴오프 하는 전자 장치.The method of claim 15, wherein the power management module
When the control voltage becomes smaller than the first triangle wave, the first switch is turned on,
When the control voltage is greater than the first triangle wave, the first switch is turned off,
When the control voltage becomes smaller than the second triangle wave, the second switch is turned on,
When the control voltage is greater than the second triangle wave, the electronic device turns off the second switch.
상기 제3 스위치를 상기 제2 스위치의 제어 신호와 반대 위상을 가지는 제어 신호로 동작시키고,
상기 제4 스위치를 상기 제1 스위치의 제어 신호와 반대 위상을 가지는 제어 신호로 동작시키는 전자 장치.The method of claim 15, wherein the power management module
Operating the third switch with a control signal having a phase opposite to that of the control signal of the second switch,
An electronic device that operates the fourth switch with a control signal having a phase opposite to that of the control signal of the first switch.
상기 제2 스위치가 턴온되기 이전에 상기 인덕터에 흐르는 인덕터 전류가 0이 되는 경우, 상기 제3 스위치를 턴오프하고,
상기 제1 스위치가 턴온되기 이전에 상기 인덕터 전류가 0이 되는 경우, 상기 제4 스위치를 턴오프하는 전자 장치.The method of claim 15, wherein the power management module
When the inductor current flowing through the inductor becomes 0 before the second switch is turned on, the third switch is turned off,
When the inductor current becomes 0 before the first switch is turned on, the electronic device turns off the fourth switch.
상기 제2 스위치가 턴오프되기 이전에 상기 제1 노드의 전압이 접지 전압과 동일한 경우, 상기 제3 스위치를 턴온하고,
상기 제1 스위치가 턴오프되기 이전에 상기 제3 노드의 전압이 상기 접지 전압과 동일한 경우, 상기 제4 스위치를 턴온하는 전자 장치.The method of claim 15, wherein the power management module
When the voltage of the first node is the same as the ground voltage before the second switch is turned off, turning on the third switch,
When the voltage of the third node is the same as the ground voltage before the first switch is turned off, the electronic device turns on the fourth switch.
상기 제2 스위치가 턴온되기 이전에 상기 인덕터에 흐르는 인덕터 전류가 0이 되는 경우, 상기 제3 스위치를 턴오프하고,
상기 제1 스위치가 턴온되기 이전에 상기 인덕터 전류가 0이 되는 경우, 상기 제4 스위치를 턴오프하는 전자 장치.The method of claim 19, wherein the power management module
When the inductor current flowing through the inductor becomes 0 before the second switch is turned on, the third switch is turned off,
When the inductor current becomes 0 before the first switch is turned on, the electronic device turns off the fourth switch.
상기 프로세서에서 수신한 제어 신호를 기반으로 상기 복수의 스위치들을 제어하는 전자 장치.The method of claim 1, wherein the power management module
An electronic device that controls the plurality of switches based on a control signal received from the processor.
상기 외부 전원 장치가 상기 배터리에 대한 정전압 또는 정전류 제어를 위한 회로를 포함하는 경우, 상기 외부 전원 장치를 상기 제1 타입으로 결정하는 전자 장치.The method of claim 1, wherein the power management module
When the external power supply includes a circuit for controlling a constant voltage or a constant current for the battery, the electronic device determines the external power supply as the first type.
상기 전력 관리 모듈에 포함된 충전 회로에 외부 전원 장치의 전기적 연결을 확인하는 동작;
상기 연결된 외부 전원 장치가 제1 타입인 경우, 상기 충전 회로에 포함된 커패시터 및 인덕터의 공진에 의한 고정된 전압 변환비를 가지도록 상기 충전 회로에 포함된 복수의 스위치들을 제어하는 동작; 및
상기 연결된 외부 전원 장치가 제2 타입인 경우, 상기 배터리의 충전 비율에 대응하여 상기 전압 변환비가 변경되도록 상기 복수의 스위치들을 제어하는 동작;을 포함하는 방법.
A method of charging a battery performed in a power management module of an electronic device, the method comprising:
Checking an electrical connection of an external power supply device to a charging circuit included in the power management module;
When the connected external power supply is of the first type, controlling a plurality of switches included in the charging circuit to have a fixed voltage conversion ratio due to resonance of a capacitor and an inductor included in the charging circuit; And
And when the connected external power supply is of the second type, controlling the plurality of switches to change the voltage conversion ratio in response to a charging ratio of the battery.
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