KR20210092711A - 전원 공급 장치 및 디바이스 - Google Patents

전원 공급 장치 및 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전원 공급 장치는, 외부의 대상 디바이스와 USB로 연결되어 구동전원을 제공하기 위한 전원 공급 장치에 있어서, 입력 전원을 사전에 설정된 레벨을 갖는 전압으로 변경하여 출력전압을 제공하는 전원공급부와, 대상 디바이스의 요청에 따라 전원공급부가 사전에 설정된 레벨과 다른 전압으로 변경하여 출력전압을 제공하도록 제어하기 위한 기준전압을 변경하는 출력부를 포함하는 전압 변경 수단, 대상 디바이스에 상기 출력전압을 공급하기 위한 전압 포트, 대상 디바이스와 기준전위를 일치시키기 위한 그라운드 포트, 전압 포트와는 별도로 분리되어 구성되며, 대상 디바이스로부터 출력전압을 사전에 설정된 레벨과 다른 전압으로 변경을 요청하기 위한 제어신호를 수신하기 위한 제어신호 포트, 제어신호 포트를 통해 입력되는 제어신호에 따라 출력전압을 사전에 설정된 전압레벨로 유지하거나 또는 사전에 설정된 전압레벨과 다른 전압으로 변경하도록 상기 출력부의 기준전압을 제어하기 위한 출력전압 가변부를 포함하는 제어수단을 포함할 수 있다.

Description

전원 공급 장치 및 디바이스{POWER SUPPLY APPARATUS AND DEVICE}
본 발명은 전원 공급 장치 및 디바이스에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대용 전자기기 동향은 기기간의 시스템화, 디지털화, 무선화, 멀티미디어화, 인텔리전트화, 복합화 등이며 그 중에서도 멀티미디어화에 대한 사회적 관심도가 높아짐에 따라 소형 및 휴대용 멀티미디어가 각광받고 있다.
그 중에서도 특히, 스마트 폰(Smart Phone), 테블릿 PC를 비롯한 모바일 디바이스가 새로운 정보기기로서 각광받기 시작하면서 이러한 장치의 배터리를 충전하기 위한 어댑터(adapter)와 같은 구동 전원 공급 장치에 대한 새로운 기술적 요구 사항이 증가되고 있다.
기존의 구동 전원 공급 장치는 대기전력에 대한 규제만이 공식적으로 존재하였지만 모바일 디바이스에 터치 스크린을 비롯한 여러 가지 기능들이 부가되면서 구동 전원 공급 장치가 기기를 충전하는 동안 본체에 미치는 영향을 최소화해야 하는 상황이 되었다.
한편, 다양한 모바일 디바이스가 사용됨에 따라, 하나의 구동 전원 공급 장치로 필요한 전원 전압이 다른 여러 모바일 디바이스에 적용이 가능한 새로운 구동 전원 공급 장치에 대한 연구가 요구되어 지고 있다.
모바일 디바이스는 다양한 종류 만큼 정격 전력 사양 또한 다양하기 때문에 각각의 기기에 따라 전용 구동 전원 공급 장치가 필요한 상황이다. 이에 따라, 가격적인 문제 뿐만 아니라 사용자 입장에서는 사용하는 모바일 디바이스 종류만큼 구동 전원 공급 장치의 개수를 준비해야 하는 상황에 처하게 된다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 모바일 디바이스의 입력 전압을 예를 들어, 5V로 공유할 경우 노트북과 같이 요구되는 입력파워가 큰 경우 많은 전류가 필요하고, 이로 인하여 기기에 발생한 열을 흡수하기 위한 별도의 방열기구가 요구된다.
즉, 구동 전원 공급 장치의 크기가 필수적으로 커지게 되며 이로 인하여 가격이 상승할 수 있다.
반대로 출력 전압을 예를 들어, 12V로 높이는 경우 낮은 입력 전압을 가지는 기기(스마트 폰 등)는 전류는 줄어들지만 소형과 저가격으로 제작하기 위하여 내압이 작고 저렴한 소자를 쓰다가 입력 전압의 상승 범위만큼 내압이 높은 소자를 사용하여야 하고, 일반적으로 내압이 높은 소자는 크기가 크고 비용이 증가하기 때문에 하나의 전압 레벨을 제공하는 구동 전원 공급 장치를 다양한 디바이스에 사용하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 선행기술문헌에 기재된 바와 같이, 통합 전원 공급 장치가 공개되었으나, 이러한 종래의 통합 전원 공급 장치는 다양한 전압 레벨을 제공하기 위해 전원 회로가 각각 구비되어 부피가 증가하며, 제조 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 하나의 구동 전원 공급 장치를 이용하여 여러 디바이스에 모두 사용할 수 있는 새로운 구동 전원 공급 장치의 개발이 요구되고 있다.
한국공개특허 제2009-0031085호 한국공개특허 제2007-0006969호
본 명세서는 구동 전원의 전압 및 전류 레벨이 다양한 여러 종류의 디바이스에 범용으로 사용할 수 있는 전원 공급 장치 및 디바이스를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 외부의 대상 디바이스와 USB(Universal Serial Bus)로 연결되어 구동전원을 제공하기 위한 전원 공급 장치에 있어서, 입력 전원을 사전에 설정된 레벨을 갖는 전압으로 변경하여 출력전압을 제공하는 전원공급부와, 상기 대상 디바이스의 요청에 따라 상기 전원공급부가 사전에 설정된 레벨과 다른 전압으로 변경하여 출력전압을 제공하도록 제어하기 위한 기준전압을 변경하는 출력부를 포함하는 전압 변경 수단; 상기 대상 디바이스에 상기 출력전압을 공급하기 위한 전압 포트; 상기 대상 디바이스와 기준전위를 일치시키기 위한 그라운드 포트; 상기 전압 포트와는 별도로 분리되어 구성되며, 상기 대상 디바이스로부터 상기 출력전압을 사전에 설정된 레벨과 다른 전압으로 변경을 요청하기 위한 제어신호를 수신하기 위한 제어신호 포트; 및 상기 제어신호 포트를 통해 입력되는 상기 제어신호에 따라 상기 출력전압을 사전에 설정된 전압레벨로 유지하거나 또는 사전에 설정된 전압레벨과 다른 전압으로 변경하도록 상기 출력부의 기준전압을 제어하기 위한 출력전압 가변부를 포함하는 제어수단;을 포함하는 전원공급장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 대상 디바이스와 USB 케이블을 통해 연결된 상기 제어신호 포트를 통해 입력되는 상기 제어신호의 전압레벨을 검출하기 위한 디바이스정보인식부를 더 포함하며, 상기 제어수단은 상기 디바이스정보인식부에서 검출된 정보에 따라 상기 출력전압 가변부를 제어하기 위한 제어출력을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 출력전압 가변부는, 상기 디바이스정보인식부에서 검출된 정보에 따라 상기 출력부의 기준전압을 디스크리트하게 변경하기 위한 스위치부(Q1)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 별도로 분리된 외부의 전원 공급 장치와 USB 케이블로 연결된 상태에서 두 가지 이상의 정격전압을 출력 전압으로 제공받을 수 있도록 구성된 디바이스에 있어서, 상기 전원 공급 장치로부터 출력 전압을 공급받기 위한 전압 포트; 그라운드 포트; 상기 전압 포트와 별도로 분리되어 구성되며, 상기 전원 공급 장치에 상기 출력 전압을 제1 정격전압에서 제2 정격전압으로 변경을 요청하는 전압 가변 요청 신호를 제공하기 위한 전압 가변 요청 포트; 상기 전압 포트를 통해 공급되는 상기 출력 전압을 감지하기 위한 전압 검출 수단; 상기 전압 가변 요청 신호에 따라 제2 정격전압으로 공급되는 출력전압을 충전하기 위한 배터리부; 및 상기 전압 가변 요청 포트를 통해 상기 전압 가변 요청 신호를 출력하도록 구성된 가변 요청부, 디바이스의 정격에 따라 상기 외부의 전원 공급 장치에 전압 변경을 요구하기 위한 제어 신호를 가변요청부로 출력하는 제어부를 포함하는 제어 수단;을 포함하며, 상기 전압 가변 요청 신호는 상기 출력 전압과는 독립적으로 분리된 신호이며 전압 레벨을 포함하는 신호로, 상기 출력 전압을 제1 정격 전압과 다른 제2 정격 전압으로 변경을 요구하는 신호이며, 상기 가변 요청부는 상기 전원 공급 장치에 전압 변경을 요구하기 위한 상기 제어 신호를 상기 전압 가변 요청 포트에 선택적으로 연결하도록 구성된 디바이스가 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 가변 요청부는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 전압 가변 요청 포트를 풀업 또는 풀다운 시키기 위한 스위치 수단(Q11)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 배터리부는 상기 전압 포트를 통해 공급되는 출력전압을 배터리에 선택적으로 연결하기 위한 전달스위치(Qp)를 더 포함하며, 상기 전달스위치는 상기 제어부가 입력전압과 디바이스의 정격전압을 비교하여 온/오프를 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 대상 디바이스(200)와 연결되어 구동 전원을 제공하기 위한 전원 공급 장치(100)에 있어서, 입력 전원을 사전에 설정된 레벨을 갖는 전압으로 변경하여 출력 전압을 제공하고, 상기 대상 디바이스(200)의 요청에 따라 사전에 설정된 레벨과 다른 전압으로 변경하여 출력 전압을 제공하는 전원 공급부; 상기 대상 디바이스(200)에 상기 출력 전압을 공급하기 위한 전압 포트(Vo); 상기 대상 디바이스(200)와 기준 전위를 일치시키기 위한 그라운드 포트(GND); 상기 대상 디바이스(200)로부터 제어 신호를 수신하기 위한 제어 신호 포트(VDATA); 및 상기 제어 신호 포트(VDATA)를 통해 입력되는 제어 신호에 따라 상기 출력 전압을 가변하도록 상기 전압 변경 수단을 제어하기 위한 제어 수단(110, 130, 140);을 포함하며, 상기 제어 신호는, 상기 출력 전압과는 독립적으로 분리된 신호이며, 상기 출력 전압을 사전에 설정된 전압 레벨로 유지하거나 사전에 설정된 전압 레벨보다 높은 전압으로 변경을 요구하는 신호이며; 상기 제어 수단(110, 130, 140)은, 상기 제어 신호가 상기 출력 전압의 변경을 요구하는 신호인 경우 상기 전원 공급부로 상기 출력 전압을 변경하도록 피드백 신호를 제공하는 전원 공급 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 제어 수단(110, 130, 140)은, 상기 제어 신호 포트(VDATA)에 인가되는 전압 레벨을 검출하기 위한 전압 검출 수단(140)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 제어 수단(110, 130, 140)은, 상기 제어 신호에 대응하여 상기 전원 공급부가 출력 전압을 변경하도록 광 피드백 신호를 제공하는 출력부(110)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 전압 검출 수단(140)은, 상기 제어 신호 포트(VDATA)의 전압 분배를 위한 저항을 포함하며, 상기 제어 신호 포트(VDATA)를 통해 연결된 상기 대상 디바이스(200) 측과의 상호작용을 통해 제어 신호 포트(VDATA)의 전압이 결정되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 별도로 분리된 전원 공급 장치(100)와 연결되어 두 가지 이상의 전압을 제공받을 수 있도록 구성된 디바이스(200)에 있어서, 상기 전원 공급 장치(100)로부터 출력 전압을 공급받기 위한 전압 포트(Vo); 그라운드 포트(GND); 상기 전원 공급 장치(100)에 상기 출력 전압의 변경을 요청하는 전압 가변 요청 신호를 제공하기 위한 전압 가변 요청 포트(VDATA); 상기 전압 포트(Vo)를 통해 공급되는 상기 출력 전압을 감지하는 전압 검출 수단(230); 배터리(VBAT); 및 상기 전압 검출 수단(230)에 의해 검출된 전압에 기초하여 상기 출력 전압이 상기 디바이스(200)의 정격 전압과 동일한지를 판단하고 동일하지 않은 경우 상기 전압 가변 요청 포트(VDATA)를 통해 상기 전압 가변 요청 신호를 출력하도록 구성된 제어 수단(220, 240);을 포함하며, 상기 전압 가변 요청 신호는 상기 출력 전압과는 별도로 분리되어 구성되고 전압 레벨을 포함하는 신호이며, 상기 제어 수단(220, 240)은 상기 전압 레벨을 결정하기 위한 가변 요청부(220)를 포함하는 디바이스가 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 가변 요청부(220)는, 스위치 수단(Q11), 풀업 또는 풀다운 저항으로 구성되며, 상기 스위치 수단(Q11)에 의해 상기 전압 가변 요청 포트(VDATA)가 상기 풀업 저항 또는 풀다운 저항에 의해 풀업되거나 풀다운되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 제어 수단(220, 240)은, 상기 출력 전압이 상기 디바이스(200)의 정격 전압과 동일한지를 판단하고, 동일하지 않은 경우 상기 가변 요청부(220)를 제어하기 위한 제어부(240)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 별도로 분리된 전원 공급 장치(100)와 USB 포트로 연결되어 두 가지 이상의 전압을 제공 받을 수 있도록 구성된 디바이스(200)에 있어서, 상기 전원 공급 장치(100)로부터 상기 디바이스(200)의 구동전압을 공급받기 위한 전압 포트(Vo); 그라운드 포트(GND); 상기 구동 전압의 변경을 요청하는 전압 가변 요청 신호를 제공하기 위한 전압 가변 요청 포트(VDATA); 상기 전압 포트(Vo)를 통해 공급되는 상기 구동 전압을 감지하는 전압 검출 수단(230); 상기 구동 전압으로부터 전압을 충전하는 배터리(VBAT); 상기 배터리(VBAT)의 충전 시간을 단축하기 위해 정격 전압보다 높은 구동 전압을 요구하는 제어 신호를 출력하는 제어부(240); 상기 제어 신호에 기초하여 풀업 또는 풀다운 동작을 수행하는 가변 요청부(220); 및 상기 가변 요청부(220)와 전압 가변 요청 포트(VDATA)를 선택적으로 연결하기 위한 연결수단(210)을 포함하며, 상기 전압 가변 요청 포트(VDATA)는, USB 포트이며, 상기 전압 가변 요청 신호는, 상기 구동 전압과는 별도로 분리되어 구성되고 전압 레벨을 포함하는 신호로 구성된 디바이스가 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 대상 디바이스(200)에 전압을 공급하기 위한 전압 포트; 상기 대상 디바이스(200)와 기준전위를 일치시키기 위한 그라운드 포트; 상기 출력포트(Vo)와는 별도로 구성되며 상기 대상 디바이스(200)로부터 전압 가변 요청 신호를 수신하기 위한 데이터 포트; 상기 데이터 포트를 통해 입력되는 상기 전압 가변 요청 신호에 따라 제어 신호를 생성하는 제어부(130); 및 상기 제어 신호에 따라 상기 전압을 가변시키는 출력 전압 가변부(120)를 포함하는 전원 공급 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 전압 포트, 상기 그라운드 포트 및 상기 데이터 포트는, USB 커넥터와 연결되는 USB 포트일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 전원 공급 장치(100)는, 상기 대상 디바이스(200)로부터 상기 데이터 포트를 통해 입력되는 상기 전압 가변 요청 신호를 검출하고, 검출된 전압 가변 요청 신호를 상기 제어부(130)로 전달하는 디바이스 정보 인식부(140)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 디바이스 정보 인식부(140)는, 분압 저항을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 전원 공급 장치(100)는, 상기 데이터 포트를 통해 상기 전원 공급 장치(100)의 정보를 상기 대상 디바이스(200)에 출력하는 아답터 정보 출력부(160)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 전원 공급 장치(100)의 정보는, 출력 전압의 사양을 나타내는 정보일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 전원 공급 장치(100)로부터 전압을 공급받기 위한 전압 포트; 상기 전원 공급 장치(100)와 기준전위를 일치시키기 위한 그라운드 포트; 상기 전압 포트와는 별도로 구비되며 상기 전원 공급 장치(100)와 커뮤니케이션을 위한 데이터 포트; 상기 전압 포트를 통해 공급되는 전압을 감지하는 전압 검출부(230); 전압 검출부(230)에서 검출된 전압과 정격 전압이 동일한지를 판단하는 제어부(240); 및 상기 판단 결과, 상기 전압 검출부(230)에서 검출된 전압과 정격 전압이 동일하지 않은 경우 상기 제어부(240)의 제어에 따라 상기 데이터 포트를 통해 상기 전원 공급 장치(100)의 전압을 변경하도록 요청하는 전압 가변 요청 신호를 출력하는 가변 요청부(220)를 포함하는, 디바이스가 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 전압 포트, 상기 그라운드 포트 및 상기 데이터 포트는, USB 커넥터와 연결되는 USB 포트일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 디바이스(200)는, 배터리(BAT); 및 상기 전압 포트를 통해 상기 전압을 상기 배터리에 선택적으로 전달하기 위한 전달 스위치(Qp)를 더 포함하고, 상기 제어부(240)는 상기 전압 검출부에서 검출된 전압과 정격 전압이 동일한 경우 상기 전달 스위치(Qp)를 온 시켜 상기 전압이 상기 배터리에 전달되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 디바이스(200)는, 상기 데이터 포트와 상기 제어부(240)를 선택적으로 연결하는 아답터 연결 스위치(210);를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 아답터 연결스위치(210)는, 상기 디바이스(200)와 상기 전원 공급 장치(100)가 쌍방향 통신이 가능하도록 상기 데이터 포트와 상기 제어부(240)를 선택적으로 연결하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 아답터 연결스위치(210)는, 상기 제어부(240)와 연결된 VDATA+, VDATA- 신호와 상기 데이터 포트를 선택적으로 연결하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 아답터 연결스위치(210)는, 상기 가변 요청부(220)와 상기 데이터 포트를 선택적으로 연결하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 대상 디바이스(200)와 USB 케이블을 통해 연결되며, 상기 대상 디바이스(200)의 요구에 따라 서로 상이한 두 가지 이상의 전압을 상기 대상 디바이스(200)에 공급하도록 구성된 아답터(100)를 포함하는 전원공급 시스템에 있어서, 상기 대상 디바이스(200)는, 상기 USB 케이블과의 연결을 위한 전압 포트, 그라운드 포트 및 데이터 포트를 포함하는 USB 연결 포트; 상기 전압 포트를 통해 공급되는 전압을 감지하는 전압 검출부(230); 전압 검출부(230)에서 검출된 전압과 정격 전압이 동일한지를 판단하는 제어부(240); 및 상기 판단 결과, 상기 전압 검출부(230)에서 검출된 전압과 정격 전압이 동일하지 않은 경우 상기 제어부(240)의 제어에 따라 상기 데이터 포트를 통해 상기 전원 공급 장치(100)의 전압을 변경하도록 요청하는 전압 가변 요청 신호를 출력하는 가변 요청부(220)를 포함하며, 상기 아답터(100)는, 상기 데이터 포트를 통해 입력되는 상기 전압 가변 요청 신호를 검출하기 위한 디바이스 정보 인식부(140); 상기 디바이스 정보 인식부(140)에서 검출된 신호와 기준 신호를 비교하여 상기 아답터(100)의 전압을 가변하기 위한 제어신호를 발생하는 제어부(130); 및 상기 제어신호에 따라 상기 전압을 가변시키는 출력전압 가변부(120)를 포함하는, 전원 공급시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 대상 디바이스(200)의 가변 요청부(220) 및 상기 아답터(100)의 디바이스 정보 인식부(140)는, USB 데이터 라인을 통하여 연결되고, 상기 디바이스 정보 인식부(140)는, 상기 USB 데이터 라인의 전압 레벨을 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 대상 디바이스(200)는, USB 데이터 라인을 통해 상기 전원 공급 장치(100)와 쌍방향 커뮤니케이션을 하도록 구성된 아답터 연결 스위치(210)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 아답터 연결스위치(210)는, 상기 대상 디바이스(200)에 구비된 제어부(240)의 VDATA+, VDATA- 신호와 상기 데이터 포트를 선택적으로 연결하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 아답터 연결스위치(210)는, 상기 가변 요청부(220)와 상기 데이터 포트를 선택적으로 연결하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 전원 공급 시스템은, 아답터 인식 정보를 획득하고 아답터와의 연결을 수행하는 아답터 연결 스위치, 아답터 출력 전압을 획득하는 전압 검출부 및 상기 아답터 출력 전압 정보에 기초하여 전압 가변 요청 신호를 출력하는 가변 요청부를 구비한 대상 디바이스; 상기 전압 가변 요청 신호를 획득하는 디바이스 정보 인식부 및 상기 전압 가변 요청 신호에 기초하여 출력 전압을 가변하는 출력 전압 가변부를 구비한 아답터;를 포함할 수 있다.
상기 대상 디바이스의 가변 요청부 및 상기 아답터의 디바이스 정보 인식부는 USB 데이터 라인을 통하여 연결될 수 있다.
상기 아답터는, 아답터 정보를 대상 디바이스에 출력하는 아답터 정보 출력부를 더 포함할 수 있다.
상기 대상 디바이스는, 상기 아답터 연결 스위치, 상기 전압 검출부 및 상기 가변 요청부와 기능적으로 결합된 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 아답터는, 상기 디바이스 정보 인식부 및 상기 출력 전압 가변부와 기능적으로 결합된 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 디바이스 정보 인식부는, 분압 저항을 포함하고, 상기 USB 데이터 라인의 전압 레벨을 검출할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 전원 공급 시스템은, 아답터 인식 정보를 획득하고 아답터와의 연결을 수행하는 아답터 연결 스위치, 아답터 출력 전압을 획득하는 전압 검출부 및 상기 아답터 출력 전압 정보에 기초하여 전압 가변 요청 전압을 출력하는 가변 요청부를 구비한 대상 디바이스를 구비한 아답터; 상기 전압 가변 요청 전압을 획득하는 디바이스 정보 인식부 및 상기 전압 가변 요청 전압에 기초하여 출력 전압을 가변하는 출력 전압 가변부를 구비한 아답터;를 포함할 수 있다.
상기 대상 디바이스의 가변 요청부 및 상기 아답터의 디바이스 정보 인식부는 USB 데이터 라인을 통하여 연결되고, 디바이스 정보 인식부는, 분압 저항을 포함하고, 상기 USB 데이터 라인의 전압 레벨을 검출할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 전원 공급 시스템의 제어 방법은, 제1 시점 및 제2 시점에서의 디바이스 연결 여부를 확인하는 단계; 제1 시점에서의 디바이스 연결 여부 및 제2 시점에서의 디바이스 연결 여부에 기초하여 전력 공급 사양을 결정하는 단계; 상기 전력 공급 사양에 기초하여 전력을 공급하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 전력 공급 사양을 결정하는 단계는, 제1 시점에서의 디바이스 연결이 유효하고 제2 시점에서의 디바이스 연결이 무효인 경우, 전압 가변 요청 신호를 획득하여 전력 공급 사양을 변화시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 전력 공급 사양을 결정하는 단계는, 제1 시점에서의 디바이스 연결이 유효하고 제2 시점에서의 디바이스 연결이 유효한 경우, 전력 공급 사양을 유지하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 전원 공급 장치는, USB 데이터 라인; 분압 저항을 포함하고, 상기 USB 데이터 라인을 통하여 대상 디바이스로부터 전압 가변 요청 신호를 획득하는 디바이스 정보 인식부; 상기 전압 가변 요청 신호에 기초하여 출력 전압을 가변하는 출력 전압 가변부;를 포함할 수 있다.
본 명세서의 개시에 의하여, 구동 전원의 전압 및 전류 레벨이 다양한 여러 종류의 디바이스에 범용으로 사용할 수 있는 전원 공급 장치 및 디바이스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 공급 시스템의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 아답터를 나타낸 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "유닛" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 전원 공급 시스템은 아답터(100), 대상 디바이스(200)를 포함할 수 있다.
상기 대상 디바이스(200)는 아답터(100)에 의하여 전원을 제공받아 배터리를 충전하기 위한 구성을 구비한 전자기기일 수 있다.
상기 대상 디바이스(200)는 아답터 연결 스위치(210), 전압 검출부(230), 가변 요청부(220), 제어부(240), ADC(250)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(240)는 상기 아답터 연결 스위치(210), 상기 전압 검출부(230), 상기 가변 요청부(220), 상기 ADC(250)와 기능적으로 결합되며, 상기 아답터 연결 스위치(210), 상기 전압 검출부(230), 상기 가변 요청부(220), 상기 ADC(250)를 제어할 수 있다.
상기 아답터 연결 스위치(210)는 아답터 인식 정보를 획득하고, 아답터와의 연결을 수행할 수 있다. 상기 아답터 인식 정보는 아답터와 대상 디바이스 간의 연결 유무에 관한 정보를 포함할 수 있다.
즉, 대상 디바이스에 아답터가 접속되면, 대상 디바이스는 연결된 장치가 아답터임을 인지한 후, 상기 아답터 연결 스위치를 온 시킬 수 있다. 예컨대, 상기 대상 디바이스는 USB 데이터 라인의 정보를 이용하여 연결된 장치가 아답터임을 인지할 수 있다.
상기 전압 검출부(230)는 아답터 출력 전압을 획득할 수 있다. 상기 전압 검출부(230)는 분압 저항(R11, R12)을 포함할 수 있다. 상기 전압 검출부(230)는 상기 저항(R11, R12)을 통해 분압된 아답터 출력 전압(Vo)을 검출할 수 있다.
이와 같은 방식에 의하여, 대상 디바이스는 아답터 출력 전압을 획득할 수 있다.
상기 제어부(240)는 아답터 출력 전압과 대상 디바이스의 정격 전압이 동일한지 여부를 판단할 수 있다. 상기 아답터 출력 전압과 상기 대상 디바이스의 정격 전압이 동일한 경우, 전달 스위치(Qp)가 온 되어 배터리에 전력이 공급될 수 있다.
상기 아답터 출력 전압과 상기 대상 디바이스의 정격 전압이 상이한 경우, 상기 대상 디바이스(200)는 전압 가변 요청 신호를 상기 아답터(100)에 출력할 수 있다. 본 발명에서 전압 가변 요청 신호는 USB 프로토콜에 따르지 않는 신호이며, 도 1 내지 도 8, 도 10에서 USB 프로토콜에 따라 통신하는 별도의 USB 인터페이스 칩을 구비하지 않는 점으로부터 자명하다.
상기 가변 요청부(220)는 상기 아답터 출력 전압에 기초하여 전압 가변 요청 신호를 출력할 수 있다. 다시 말해, 상기 가변 요청부(220)는 상기 아답터 출력 전압에 기초하여 전압 가변 요청 전압을 출력할 수 있다.
상기 가변 요청부(220)는 저항 소자와 스위칭 소자(Q11)를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자(Q11)는 아답터 연결 스위치(210)와 ADC 간의 연결 노드 및 접지 사이에 구비될 수 있다. 상기 스위칭 소자(Q11)의 스위칭에 의하여 상기 가변 요청부가 출력하는 전압 레벨이 변동할 수 있다.
상기 아답터(100)와 상기 대상 디바이스(200)는 USB 데이터 라인(Vdata)을 통하여 연결될 수 있다. 또, 상기 디바이스의 가변 요청부(220) 및 상기 아답터의 디바이스 정보 인식부(140)는 아답터 연결 스위치(210), USB 데이터 라인(Vdata)을 통하여 연결될 수 있다.
상기 가변 요청부(220)는 상기 USB 데이터 라인(Vdata)을 통하여 가변 요청 신호, 가변 요청 전압을 출력할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 공급 시스템은, 별도의 추가 신호선을 도입하지 않고, 기존에 존재하는 USB 데이터 라인(Vdata)을 통하여 아답터와 대상 디바이스 간의 정보 전달이 가능하다.
상기 ADC(250)는 전압 검출부(230), 아답터 연결 스위치(210)로부터의 신호를 전달받아 제어부로 전달할 수 있다.
상기 아답터(100)는 전원 공급부, 출력부(110), 출력 전압 가변부(120), 제어부(130), 디바이스 정보 인식부(140), LDO(150)를 포함할 수 있다.
상기 전원 공급부는 입력 전원을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 구동 전원으로 가변하여 공급할 수 있다.
상기 출력부(110)는 상기 전원 공급부로부터의 전원을 변압할 수 있다. 저항(R1, R2)을 통해 기준 전압이 설정된 전압 레귤레이터(SR)를 통해 변압된 전원이 레귤레이션(regulation)되어 출력될 수 있다.
상기 디바이스 정보 인식부(140)는 대상 디바이스로부터의 전압 가변 요청 신호를 획득할 수 있다. 구체적으로, 상기 디바이스 정보 인식부(140)는 상기 대상 디바이스의 가변 요청부가 출력하는 전압 레벨 변동을 검지할 수 있다.
다시 말해, 상기 디바이스 정보 인식부(140)는 상기 USB 데이터 라인(Vdata)의 전압 변동을 검출할 수 있다.
상기 디바이스 정보 인식부(140)는 분압 저항(R5, R6)을 포함할 수 있다. 상기 디바이스 정보 인식부(140)는 상기 저항(R5, R6)을 통해 분압된 USB 데이터 라인(Vdata)의 전압을 검출할 수 있다.
상기 출력 전압 가변부(120)는 상기 전압 가변 요청 신호에 기초하여 출력 전압을 가변할 수 있다.
상기 출력 전압 가변부(120)는 저항 소자(R4, R5)와 스위칭 소자(Q1)를 포함할 수 있다. 상기 저항 소자(R4)는 출력부(110)와 병렬 연결될 수 있다.
상기 스위칭 소자(Q1)의 스위칭에 의하여 상기 아답터가 출력하는 출력 전압이 가변될 수 있다.
한편, 상기 제어부(130)는 디바이스 정보 인식부(140), 출력 전압 가변부와 기능적으로 연결되며, 상기 디바이스 정보 인식부(140), 상기 출력 전압 가변부를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 제어부(130)를 제외하고는 도 1에 도시된 전원 공급 시스템과 동일하다. 제어부(130) 이외의 구성에 대해서는 앞에서 구체적으로 설명한 바, 여기서는 제어부(130) 이외의 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
도 2를 참조하면, 상기 제어부(130)는 도 1에 도시된 디바이스 정보 인식부(140)가 수행하는 기능을 수행할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 디바이스 정보 인식부(140)에서 사용되는 저항 소자가 생략되고, 제어부(130)에 포함된 저항 소자에 의하여 디바이스 정보가 인식될 수 있다. 따라서 저항 소자의 사용량이 줄어들 수 있다.
도 3는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 제어부(130)를 제외하고는 도 1에 도시된 전원 공급 시스템과 동일하다. 제어부(130) 이외의 구성에 대해서는 앞에서 구체적으로 설명한 바, 여기서는 제어부(130) 이외의 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
상기 제어부(130)는 복수의 비교기와 NAND 논리 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어부(130)가 소정 범위 이내의 전압(Vref- 내지 Vref+)을 획득하는 경우와 상기 제어부(130)가 소정 범위 이외의 전압(Vref- 내지 Vref+)을 획득하는 경우, 상기 제어부(130)는 상이한 출력 신호를 출력한다.
따라서, 상기 제어부(130)는 상기 대상 디바이스가 정격 전압을 공급받고 있는 경우, 출력 전압 가변부(120)를 구동시키지 않는다. 또, 상기 제어부(130)는 상기 대상 디바이스가 정격 전압을 공급받고 있지 않은 경우, 출력 전압 가변부(120)를 구동시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4을 참조하면, 가변 요청부(220)를 제외하고는 도 1에 도시된 전원 공급 시스템과 동일하다. 가변 요청부(220) 이외의 구성에 대해서는 앞에서 구체적으로 설명한 바, 여기서는 가변 요청부(220) 이외의 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
상기 가변 요청부(220)는 저항 소자와 스위칭 소자(Q11)를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자(Q11)는 아답터 연결 스위치(210)와 ADC 간의 연결 노드 및 출력 라인(Vo) 사이에 구비될 수 있다. 상기 스위칭 소자(Q11)의 스위칭에 의하여 상기 가변 요청부가 출력하는 전압 레벨이 변동할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 제어부(130)를 제외하고는 도 4에 도시된 전원 공급 시스템과 동일하다. 제어부(130) 이외의 구성에 대해서는 앞에서 구체적으로 설명한 바, 여기서는 제어부(130) 이외의 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 상기 제어부(130)는 도 4에 도시된 디바이스 정보 인식부(140)가 수행하는 기능을 수행할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 디바이스 정보 인식부(140)에서 사용되는 저항 소자가 생략되고, 제어부(130)에 포함된 저항 소자에 의하여 디바이스 정보가 인식될 수 있다. 따라서 저항 소자의 사용량이 줄어들 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 1, 2, 3, 4를 통하여 그 구체적인 구성에 대해서 설명한 바, 여기서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 아답터 정보 출력부(160)를 제외하고는 도 1에 도시된 전원 공급 시스템과 동일하다. 아답터 정보 출력부(160) 이외의 구성에 대해서는 앞에서 구체적으로 설명한 바, 여기서는 아답터 정보 출력부(160) 이외의 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
상기 아답터 정보 출력부(160)는 아답터 정보를 대상 디바이스에 출력할 수 있다. 상기 아답터 정보는 아답터가 출력 가변형 아답터임을 나타낼 수 있다.
아답터와 대상 디바이스가 서로 연결되는 경우, 상기 아답터 정보 출력부(160)는 상기 대상 디바이스에 아답터 정보를 출력할 수 있다.
상기 아답터 정보 출력부(160)는 저항 소자와 스위칭 소자(Q2)를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자(Q2)와 저항 소자는 서로 직렬 연결되고, 디바이스 정보 인식부(140)에 병렬 연결될 수 있다.
상기 스위칭 소자(Q2)의 스위칭에 의하여 USB 데이터 라인(Vdata)의 전압 레벨이 변동할 수 있다.
따라서, 상기 아답터 정보 출력부(160)는 상기 USB 데이터 라인(Vdata)을 통하여 아답터 정보를 상기 대상 디바이스에 전달할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 공급 시스템은, 별도의 추가 신호선을 도입하지 않고, 기존에 존재하는 USB 데이터 라인(Vdata)을 통하여 아답터와 대상 디바이스 간의 정보 전달이 가능하다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 제어부(130)를 제외하고는 도 7에 도시된 전원 공급 시스템과 동일하다. 제어부(130) 이외의 구성에 대해서는 앞에서 구체적으로 설명한 바, 여기서는 제어부(130) 이외의 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 상기 제어부(130)는 도 7에 도시된 디바이스 정보 인식부(140)가 수행하는 기능을 수행할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 디바이스 정보 인식부(140)에서 사용되는 저항 소자가 생략되고, 제어부(130)에 포함된 저항 소자에 의하여 디바이스 정보가 인식될 수 있다. 따라서 저항 소자의 사용량이 줄어들 수 있다.
한편, 도 1, 2, 4, 5, 7, 8에 도시된 제어부(130)는 아답터에 내장된 신호 송수신 및 출력 전압 가변을 위한 컨트롤러일 수 있다.
또, 도 1, 2, 4, 5, 7, 8에 도시된 제어부(240)는 디바이스의 고유 기능 구현을 위한 IC일 수 있으며, 제안 방식에서 설명하는 전압 검출, 가변 요청 등의 기능을 내장한 형태의 별도 IC로 구현될 수 있다.
도 3, 6에 도시된 제어부(130)는 아날로그 방식으로 구현될 수 있으며, 디바이스가 요구하는 전압의 종류가 늘어남에 따라 비교기, 논리 게이트, 플립 플롭 등의 회로가 추가되어 출력 전압을 다양화시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 아답터의 구성을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 연결 분리 검출부(170)를 제외하고는 도 1에 도시된 아탑터와 동일하다. 연결 분리 검출부(170) 이외의 구성에 대해서는 앞에서 구체적으로 설명한 바, 여기서는 연결 분리 검출부(170) 이외의 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
상기 연결 분리 검출부(170)는 다이오드 소자(Ddis), 저항 소자, 커패시터 소자를 포함할 수 있다.
다이오드 소자(Ddis)의 평균 입력 전압은 대상 디바이스의 상태에 따라 그 크기가 달라진다. 디바이스의 상태에 따라 DC/DC 컨버터의 듀티 및 주파수가 가변되고 그에 따라 다이오드 소자(Ddis)의 평균 입력 전압이 변화될 수 있다.
상기 평균 입력 전압을 다이오드 소자(Ddis)를 이용하여 정류한 후 작은 커패시턴스를 가지는 커패시터 소자를 통해 필터링을 거치면, 부하의 상태를 반영하는 DC 값이 검출될 수 있다. 이 값을 통하여 디바이스의 연결 분리 검출이 가능하다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 공급 시스템의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 상기 아답터는 디바이스의 연결 분리 여부를 확인할 수 있다(S10). 이 때, 도 9에 도시된 연결 분리 검출부(170)가 이용될 수 있다.
상기 아답터와 디바이스가 분리된 상태인 경우, 상기 아답터는 기본 출력 전력을 출력할 수 있다(S20).
상기 아답터와 디바이스가 연결된 상태인 경우, 상기 아답터는 이전 시점에서의 아답터와 디바이스의 연결 분리 여부를 확인할 수 있다(S30).
즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 공급 시스템의 제어 방법은 제1 시점 및 제2 시점에서의 디바이스 연결 여부를 확인할 수 있다. 상기 제2 시점은 상기 제1 시점보다 더 이전 시점을 의미할 수 있다.
제1 시점에서 아답터와 디바이스가 연결된 상태이고, 제2 시점에서 아답터와 디바이스가 연결된 상태인 경우, 아답터는 출력 전압을 가변시키지 않는다.
종래의 전원 공급 시스템에 의하면, 아답터와 디바이스가 연결되어 상호 인식 신호를 확인 후에 아답터가 디바이스에 전력을 공급하던 중, 디바이스의 상태 변경 또는 노이즈 유입 등으로 인식 신호가 왜곡될 수 있다. 이 때, 상기 아답터는 잘못된 인식 신호를 기반으로 잘못된 출력 전력을 디바이스에 공급하게 된다. 이 때, 디바이스에서 별도의 보호 회로가 동작하지 않는다면 디바이스는 오동작하고 그로 인한 데미지를 입을 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 공급 시스템의 제어 방법에서는 제1 시점 및 제2 시점에서의 디바이스 연결 여부를 확인하고 출력 전력의 가변을 결정함으로써, 기존의 디바이스가 분리되고 다른 사양의 디바이스가 연결되기 전까지는 인식 신호의 왜곡, 수신 오류 등으로 인한 출력 전력 사양의 변경을 막을 수 있다. 또, 잘못된 전력 공급으로 인한 디바이스의 피해를 막을 수 있다.
제1 시점에서 디바이스가 연결된 상태이고, 제2 시점에서 디바이스가 분리된 상태인 경우, 상기 어답터는 디바이스 인식 신호를 검출할 수 있다(S40). 상기 디바이스 인식 신호는 앞에서 설명한 전압 가변 요청 신호를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 어답터는 상기 디바이스 인식 신호에 기초하여 출력 전력 사양을 변경시킬 수 있다(S50, S60).
상기와 같은 방법에 의하여, 인식 신호 오류에 따른 전원 공급 오류 발생이 줄어들 수 있다. 또, 상기와 같은 방법에 의하여, 범용 전원 공급 장치의 동작 안정성이 극대화될 수 있다.
또, 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 공급 시스템의 제어 방법은 추가 라인의 증설이 필요없으므로 비용이 절감될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
100 : 아답터
110 : 출력부
120 : 출력 전압 가변부
130 : 제어부
140 : 디바이스 정보 인식부
150 : LDO
160 : 아답터 정보 출력부
170 : 연결 분리 검출부
200 : 대상 디바이스
210 : 아답터 연결 스위치
220 : 가변 요청부
230 : 전압 검출부
240 : 제어부
250 : ADC

Claims (6)

  1. 외부의 대상 디바이스와 USB(Universal Serial Bus)로 연결되어 구동전원을 제공하기 위한 전원 공급 장치에 있어서,
    입력 전원을 사전에 설정된 레벨을 갖는 전압으로 변경하여 출력전압을 제공하는 전원공급부와, 상기 대상 디바이스의 요청에 따라 상기 전원공급부가 사전에 설정된 레벨과 다른 전압으로 변경하여 출력전압을 제공하도록 제어하기 위한 기준전압을 변경하는 출력부를 포함하는 전압 변경 수단;
    상기 대상 디바이스에 상기 출력전압을 공급하기 위한 전압 포트;
    상기 대상 디바이스와 기준전위를 일치시키기 위한 그라운드 포트;
    상기 전압 포트와는 별도로 분리되어 구성되며, 상기 대상 디바이스로부터 상기 출력전압을 사전에 설정된 레벨과 다른 전압으로 변경을 요청하기 위한 제어신호를 수신하기 위한 제어신호 포트; 및
    상기 제어신호 포트를 통해 입력되는 상기 제어신호에 따라 상기 출력전압을 사전에 설정된 전압레벨로 유지하거나 또는 사전에 설정된 전압레벨과 다른 전압으로 변경하도록 상기 출력부의 기준전압을 제어하기 위한 출력전압 가변부를 포함하는 제어수단;
    을 포함하는 전원 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상 디바이스와 USB 케이블을 통해 연결된 상기 제어신호 포트를 통해 입력되는 상기 제어신호의 전압레벨을 검출하기 위한 디바이스정보인식부를 더 포함하며,
    상기 제어수단은 상기 디바이스정보인식부에서 검출된 정보에 따라 상기 출력전압 가변부를 제어하기 위한 제어출력을 제공하는 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출력전압 가변부는,
    상기 디바이스정보인식부에서 검출된 정보에 따라 상기 출력부의 기준전압을 디스크리트하게 변경하기 위한 스위치부(Q1)를 포함하는 전원 공급 장치.
  4. 별도로 분리된 외부의 전원 공급 장치와 USB 케이블로 연결된 상태에서 두 가지 이상의 정격전압을 출력 전압으로 제공받을 수 있도록 구성된 디바이스에 있어서,
    상기 전원 공급 장치로부터 출력 전압을 공급받기 위한 전압 포트;
    그라운드 포트;
    상기 전압 포트와 별도로 분리되어 구성되며, 상기 전원 공급 장치에 상기 출력 전압을 제1 정격전압에서 제2 정격전압으로 변경을 요청하는 전압 가변 요청 신호를 제공하기 위한 전압 가변 요청 포트;
    상기 전압 포트를 통해 공급되는 상기 출력 전압을 감지하기 위한 전압 검출 수단;
    상기 전압 가변 요청 신호에 따라 제2 정격전압으로 공급되는 출력전압을 충전하기 위한 배터리부; 및
    상기 전압 가변 요청 포트를 통해 상기 전압 가변 요청 신호를 출력하도록 구성된 가변 요청부, 디바이스의 정격에 따라 상기 외부의 전원 공급 장치에 전압 변경을 요구하기 위한 제어신호를 가변요청부로 출력하는 제어부를 포함하는 제어 수단;을 포함하며,
    상기 전압 가변 요청 신호는 상기 출력 전압과는 독립적으로 분리된 신호이며 전압 레벨을 포함하는 신호로, 상기 출력 전압을 제1 정격 전압과 다른 제2 정격 전압으로 변경을 요구하는 신호이며,
    상기 가변 요청부는 상기 전원 공급 장치에 전압 변경을 요구하기 위한 상기 제어 신호를 상기 전압 가변 요청 포트에 선택적으로 연결하도록 구성된 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가변 요청부는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 전압 가변 요청 포트를 풀업 또는 풀다운 시키기 위한 스위치 수단(Q11)을 포함하는 디바이스.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 배터리부는 상기 전압 포트를 통해 공급되는 출력전압을 배터리에 선택적으로 연결하기 위한 전달스위치(Qp)를 더 포함하며,
    상기 전달스위치는 상기 제어부가 입력전압과 디바이스의 정격전압을 비교하여 온/오프를 제어하도록 구성된 디바이스.

KR1020210092759A 2020-10-20 2021-07-15 전원 공급 장치, 디바이스 및 아답터의 출력 제어 방법 KR102392278B1 (ko)

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