KR20210113875A - 배터리 장치를 충전하는 충전 집적 회로 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

배터리 장치를 충전하는 충전 집적 회로 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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Abstract

배터리 장치를 충전하기 위한 충전 집적 회로, 배터리 스위치, 배터리 장치, 및 전자 장치가 개시된다. 본 개시의 기술적 사상에 따른 충전 집적 회로는 제1 배터리와 제2 배터리를 포함하는 배터리 장치를 충전하기 위한 충전 집적 회로로서, 입력 전압 단자로부터 수신한 입력 전압으로부터 제1 충전 전류를 생성하도록 구성된 제1 충전기, 그리고 입력 전압, 제1 배터리의 제1 양단 전압과 제2 배터리의 제2 양단 전압에 기초하여 제1 및 제2 배터리들을 직렬 또는 병렬로 연결시키기 위한 복수의 트랜지스터들을 포함하고, 제1 충전 전류를 배터리 장치에 제공하도록 구성된 배터리 스위치를 포함한다.

Description

배터리 장치를 충전하는 충전 집적 회로 및 이를 포함하는 전자 장치{Charger integrated circuit for charging battery device and electronic device including the same}
본 개시의 기술적 사상은 충전 집적 회로에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 복수의 배터리들을 포함하는 배터리 장치를 충전하는 충전 집적 회로, 배터리 스위치, 및 충전 집적 회로를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
모바일 폰(mobile phone)과 같은 휴대용 전자 장치는 배터리를 포함한다. 5G 시대가 도래하며 모바일 폰에서 필요로 하는 전력(power)이 점점 커지고 있다. 현재 사용되고 있는 배터리 용량으로는 5G 모바일 폰의 사용시간이 줄어들 수밖에 없기 때문에 배터리 용량의 증가가 요구되고 있으며, 이에 따라 복수의 배터리들을 포함하는 배터리 장치에 대한 효율적인 충전에 대한 중요성도 커지고 있다.
본 개시의 기술적 사상은, 복수의 배터리들을 포함하는 배터리 장치를 효율적으로 충전할 수 있는 충전 집적 회로, 배터리 스위치 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 충전 집적 회로는 제1 배터리와 제2 배터리를 포함하는 배터리 장치를 충전하기 위한 충전 집적 회로로서, 입력 전압 단자로부터 수신한 입력 전압으로부터 제1 충전 전류를 생성하도록 구성된 제1 충전기(charger), 및 상기 입력 전압, 상기 제1 배터리의 제1 양단 전압 및 상기 제2 배터리의 제2 양단 전압에 기초하여 상기 제1 및 제2 배터리들을 직렬 또는 병렬로 연결시키기 위한 복수의 트랜지스터들을 포함하고, 상기 제1 충전 전류를 상기 배터리 장치에 제공하도록 구성된 배터리 스위치를 포함한다.
또한, 본 개시의 다른 기술적 사상에 따른 충전 집적 회로는 제1 배터리와 제2 배터리를 포함하는 배터리 장치를 충전하기 위한 충전 집적 회로로서, 입력 전압 단자로부터 수신한 입력 전압으로부터 제1 충전 전류를 생성하도록 구성된 다이렉트 충전기, 상기 입력 전압으로부터 제2 충전 전류를 생성하도록 구성된 스위칭 충전기, 및 상기 입력 전압, 상기 제1 배터리의 제1 양단 전압 및 상기 제2 배터리의 제2 양단 전압에 기초하여 상기 제1 및 제2 배터리들을 직렬 또는 병렬로 연결시키기 위한 복수의 트랜지스터들을 포함하고, 상기 제1 충전 전류 또는 상기 제2 충전 전류를 상기 배터리 장치에 제공하도록 구성된 배터리 스위치를 포함하고, 상기 복수의 트랜지스터들 중 적어도 하나는, 상기 제1 배터리에 인가되는 제1 배터리 전류 및 상기 제2 배터리에 인가되는 제2 배터리 전류 중 적어도 하나를 제어하도록 전류 제어 기능을 갖는다.
또한, 본 개시의 다른 기술적 사상에 따른 배터리 스위치는 제1 배터리와 제2 배터리를 포함하는 배터리 장치에 연결 가능한 배터리 스위치로서, 상기 제1 배터리의 음의 단자에 연결 가능한 제1 노드와 접지 단자 사이에 연결된 제1 트랜지스터, 상기 제1 노드와, 상기 제2 배터리의 양의 단자에 연결 가능한 제2 노드 사이에 연결된 제2 트랜지스터, 상기 제1 배터리의 양의 단자에 연결 가능한 제3 노드에 연결된 제3 트랜지스터, 및 상기 제2 노드와 상기 제3 트랜지스터 사이에 연결된 제4 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 트랜지스터가 턴온되면, 상기 배터리 스위치는 상기 제1 및 제2 배터리들을 직렬 연결시키고, 상기 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들이 턴온되면, 상기 배터리 스위치는 상기 제1 및 제2 배터리들은 병렬 연결시키며, 상기 복수의 트랜지스터들 중 적어도 하나는, 상기 제1 배터리에 인가되는 제1 배터리 전류 및 상기 제2 배터리에 인가되는 제2 배터리 전류 중 적어도 하나를 제어하도록 전류 제어 기능을 갖는다.
또한, 본 개시의 다른 기술적 사상에 따른 전자 장치는 제1 배터리 및 제2 배터리를 포함하는 배터리 장치, 입력 전압 단자로부터 수신한 입력 전압으로부터 충전 전류를 생성하도록 구성된 충전기, 및 상기 입력 전압, 상기 제1 배터리의 제1 양단 전압 및 상기 제2 배터리의 제2 양단 전압에 기초하여 상기 제1 및 제2 배터리들을 직렬 또는 병렬로 연결시키기 위한 복수의 트랜지스터들을 포함하고, 상기 충전 전류를 상기 배터리 장치에 제공하도록 구성된 배터리 스위치를 포함하고, 상기 복수의 트랜지스터들 중 적어도 하나는, 상기 제1 배터리에 인가되는 제1 배터리 전류 및 상기 제2 배터리에 인가되는 제2 배터리 전류 중 적어도 하나를 제어하도록 전류 제어 기능을 갖는다.
또한, 본 개시의 다른 기술적 사상에 따른 배터리 장치는 전자 장치에 연결 가능한 배터리 장치로서, 제1 배터리 및 제2 배터리를 포함하는 복수의 배터리들, 및 상기 제1 및 제2 배터리들을 직렬 또는 병렬로 연결시키기 위한 복수의 트랜지스터들을 포함하고, 상기 전자 장치로부터 수신한 충전 전류를 상기 배터리 장치에 제공하도록 구성된 배터리 스위치를 포함하고, 상기 배터리 스위치는, 상기 제1 배터리의 음의 단자와 접지 단자 사이에 연결된 제1 트랜지스터, 상기 제1 배터리의 상기 음의 단자와, 상기 제2 배터리의 양의 단자 사이에 연결된 제2 트랜지스터, 상기 제1 배터리의 양의 단자에 연결된 제3 트랜지스터, 및 상기 제3 트랜지스터와 상기 제2 배터리의 상기 양의 단자 사이에 연결된 제4 트랜지스터를 포함하고, 상기 복수의 트랜지스터들 중 적어도 하나는, 상기 제1 배터리에 인가되는 제1 배터리 전류 및 상기 제2 배터리에 인가되는 제2 배터리 전류 중 적어도 하나를 제어하도록 전류 제어 기능을 갖는다.
본 개시의 기술적 사상에 따르면, 충전 집적 회로는 입력 전압 단자에 연결되는 TA의 종류에 따라 복수의 배터리들을 직렬 또는 병렬로 연결시킴으로써, 배터리 장치를 효율적으로 충전할 수 있다. 전압 레벨이 정밀하게 제어 가능한 입력 전압이 수신되는 경우, 복수의 배터리들을 직렬로 연결하고 다이렉트 충전기를 이용하여 배터리 장치를 충전함으로써 전자 장치의 발열을 줄일 수 있고, 배터리 장치에 대한 충전 시간을 감소시킬 수 있다. 한편, 전압 레벨이 정밀하게 제어되지 않는 입력 전압이 수신되는 경우, 복수의 배터리들을 병렬로 연결하고 스위칭 충전기 또는 리니어 충전기를 이용하여 배터리 장치를 충전함으로써 시스템 부하에 제공되는 시스템 전압을 안정적으로 공급할 수 있다.
또한, 충전 집적 회로는 복수의 배터리들의 전압들에 기초하여 복수의 배터리들을 직렬 또는 병렬로 연결시킬 수 있고, 복수의 배터리들의 전압들을 밸런싱할 수 있으므로, 밸런싱 회로를 구현하기 위한 추가적인 소자를 구비하지 않아도 되므로 PCB 면적의 증가를 방지할 수 있다. 나아가, 배터리 스위치에 포함되는 복수의 트랜지스터들 중 적어도 하나는 전류 제어 기능을 가질 수 있고, 이에 따라, 복수의 배터리들 중 하나에 인가되는 배터리 전류를 기준 값 이하로 제한할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 전자 장치를 각각 나타낸다.
도 5 및 도 6은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 전자 장치를 각각 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 회로도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따라 제1 및 제2 배터리들에 대한 밸런싱 동작을 예시적으로 나타낸다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따라 제1 및 제2 배터리들의 시간에 따른 전압을 나타내는 그래프이다.
도 10은 도 5에 예시된 제1 트랜지스터를 예시적으로 나타내는 회로도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로의 제1 충전 모드를 나타낸다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로의 제2 충전 모드를 나타낸다.
도 14 및 도 15는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 충전 집적 회로의 제2 충전 모드의 변형 예들을 나타낸다.
도 16 및 도 17은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 충전 집적 회로의 제3 충전 모드를 나타낸다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로의 제1 방전 모드를 나타낸다.
도 19 및 도 20은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 충전 집적 회로의 제2 방전 모드를 나타낸다.
도 21 내지 도 24는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 전자 장치들을 각각 나타내는 블록도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(10)를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(10)는 충전 집적 회로(Integrated Circuit, IC)(100)를 포함할 수 있고, 충전 집적 회로(100)는 "배터리 충전기"라고 지칭할 수 있다. 예를 들어, 충전 집적 회로(100)는 집적 회로 칩으로 구현될 수 있고, 인쇄회로기판 상에 장착될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(10)는 스마트 폰, 태블릿(tablet) PC(Personal Computer), 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 랩톱, 웨어러블(wearable) 장치, GPS(Global Positional system) 장치, 전자책 단말기, 디지털방송용 단말기, MP3 플레이어, 디지털 카메라 등과 같은 모바일 장치일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(10)는 전기 자동차일 수도 있다.
또한, 전자 장치(10)는 배터리 장치(200)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 배터리 장치(200)는 전자 장치(10)에 내장될 수 있다. 일 실시예에서, 배터리 장치(200)는 전자 장치(10)에 착탈 가능할 수 있다. 배터리 장치(200)는 제1 배터리(BAT1) 및 제2 배터리(BAT2)를 포함할 수 있고, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 배터리 장치(200)는 세 개 이상의 복수의 배터리들을 포함할 수 있다. 이와 같이, 전자 장치(10)는 복수의 배터리들을 포함하는 배터리 장치(200)를 이용하여, 고성능 동작을 실행할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 배터리(BAT1)는 제1 배터리 셀이고, 제2 배터리(BAT2)는 제2 배터리 셀일 수 있고, 배터리 장치(200)는 복수의 배터리 셀들을 포함하는 멀티 셀 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리 장치(200)는 배터리 팩(pack)으로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 배터리(BAT1)는 제1 배터리 팩이고, 제2 배터리(BAT2)는 제2 배터리 팩일 수 있고, 배터리 장치(200)는 복수의 배터리 팩들을 포함하는 배터리 장치로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 배터리 팩들 중 적어도 하나는 복수의 배터리 셀들을 포함하는 멀티 셀 배터리일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 배터리 팩들 중 적어도 하나는 하나의 배터리 셀을 포함하는 싱글 셀 배터리일 수 있다.
충전 집적 회로(100)는 충전기(110) 및 배터리 스위치(130)를 포함할 수 있고, 배터리 장치(200)를 충전할 수 있다. 일 실시예에서, 충전기(110) 및 배터리 스위치(130)는 하나의 집적 회로로 구현될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 일부 실시예들에서, 충전기(110) 및 배터리 스위치(130)는 별개의 집적 회로들로 각각 구현될 수도 있다. 일 실시예에서, 충전기(110)는 복수의 충전기들을 포함할 수 있고, 충전 모드 또는 방전 모드에 따라 복수의 충전기들 중 적어도 하나가 활성화될 수 있다.
또한, 충전 집적 회로(100)는 입력 전압 단자(TIN)를 더 포함할 수 있다. 입력 전압 단자(TIN)는 입력 전압(CHGIN)을 수신하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 입력 전압 단자(TIN)는 TA(Travel Adapter)의 출력 단자에 전기적으로 연결될 수 있다. TA는 가정용 전원인 AC 110 ~ 220 V 또는 다른 전원 공급 수단(예를 들어, 컴퓨터)으로부터 공급되는 전원을 배터리 충전에 필요한 DC 전원으로 변환하여 전자 장치(10)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 입력 전압 단자(TIN)는 보조 배터리의 출력 단자에 전기적으로 연결될 수도 있다. 일 실시예에서, 입력 전압 단자(TIN)는 다른 전자 장치, 예를 들어, 다른 스마트 폰에 전기적으로 연결될 수도 있다. 충전 집적 회로(100)는 TA 또는 보조 배터리 등으로부터 수신한 DC 전원을 이용하여 배터리 장치(200)를 충전할 수 있다.
충전기(110)는 입력 전압 단자(TIN)로부터 입력 전압(CHGIN)을 수신하고, 수신한 입력 전압(CHGIN)을 이용하여 충전 전류를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 충전기(110)는 다이렉트 충전기일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 실시예에서, 충전기(110)는 스위칭 충전기 또는 리니어 충전기일 수 있다. 일부 실시예들에서, 충전 집적 회로(100)는 복수의 충전기들을 포함할 수 있고, 충전 모드에 따라 복수의 충전기들 중 하나의 충전기가 선택될 수 있고, 선택된 하나의 충전기가 충전 전류를 생성할 수 있다.
배터리 스위치(130)는 입력 전압(CHGIN), 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압 및 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압에 기초하여 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 직렬 또는 병렬로 연결시키기 위한 복수의 트랜지스터들을 포함하고, 충전기(110)에서 생성된 충전 전류를 배터리 장치(200)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 배터리 스위치(130)는 입력 전압 단자(TIN)에 연결된 TA의 종류에 따라, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 직렬 또는 병렬로 연결시킬 수 있다. 일 실시예에서, 배터리 스위치(130)는 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압 및 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압의 차이에 따라, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 직렬 또는 병렬로 연결시킬 수 있다.
또한, 배터리 스위치(130)를 이용하여, 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압과 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압을 밸런싱할 수 있다. 구체적으로, 배터리 스위치(130)를 이용하여, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2) 중 과충전된 배터리의 에너지를 이용하여 부족 충전된 배터리를 충전할 수 있고, 이로써, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)의 제1 및 제2 양단 전압들이 밸런싱될 수 있다. 이에 대해, 도 8 및 도 9를 참조하여 후술하기로 한다.
일부 실시예들에서, 충전 집적 회로(100)는 전력 절감 조건 하에서도 적절하게 동작하도록 저전압 차단(under-voltage lockout, UVLO) 기능, 과전류 방지(over-current protection, OCP) 기능, 과전압 방지(over-voltage protection, OVP) 기능, 돌입 전류를 경감시키는 소프트-스타트(soft-start) 기능, 폴드백 전류 제한(foldback current limit) 기능, 단락 회로 보호를 위한 히컵 모드(Hiccup Mode) 기능, 과열 차단(over-temperature protection, OTP) 기능 등의 다양한 기능들 중 적어도 하나의 기능을 지원하는 회로 또는 블록을 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(10')를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(10')는 충전 집적 회로(100'), 배터리 스위치(130') 및 배터리 장치(200)를 포함할 수 있다. 전자 장치(10')는 도 1의 전자 장치(10)의 변형 예에 대응하며, 도 1을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에도 적용될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 배터리 스위치(130')는 충전 집적 회로(100')의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 배터리 스위치(130')는 배터리 스위치 칩으로 구현될 수 있다. 이하에서 상술되는 다양한 실시예들은 도 2의 전자 장치(10')에도 적용될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(10")를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(10")는 충전 집적 회로(100") 및 배터리 장치(200')를 포함할 수 있다. 전자 장치(10")는 도 1의 전자 장치(10)의 변형 예에 대응하며, 도 1을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에도 적용될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 배터리 스위치(130")는 배터리 장치(200')의 내부에 배치될 수 있다. 이하에서 상술되는 다양한 실시예들은 도 3의 전자 장치(10")에도 적용될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(10A)를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(10A)는 충전 집적 회로(100A) 및 배터리 장치(200)를 포함할 수 있고, 충전 집적 회로(100A)는 제1 충전기(110A), 제2 충전기(120A) 및 배터리 스위치(130A)를 포함할 수 있다. 전자 장치(10A)는 도 1의 전자 장치(10)의 변형 예에 대응하며, 도 1을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에도 적용될 수 있다.
제1 충전기(110A)는 입력 전압 단자(TIN)로부터 입력 전압(CHGIN)을 수신하고, 수신한 입력 전압(CHGIN)을 이용하여 제1 충전 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 충전기(110A)는 다이렉트 충전기일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 충전기(110A)는 고속 충전 모드에서 활성화될 수 있고, 배터리 장치(200)는 제1 충전 전류를 이용하여 빠르게 충전될 수 있다. 예를 들어, 고속 충전 모드는 입력 전압(CHGIN)이 정밀하게 제어될 수 있는 경우, 또는, 입력 전압(CHGIN)이 가변 전압 레벨을 가질 수 있는 경우에 대응할 수 있다. 예를 들어, TA가 USB PD(Universal Serial Bus Power Delivery) 3.0을 지원하는 경우, 제1 충전기(110A)가 활성화될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제2 충전기(120A)는 입력 전압 단자(TIN)로부터 입력 전압(CHGIN)을 수신하고, 수신한 입력 전압(CHGIN)을 이용하여 제2 충전 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 충전기(120A)는 스위칭 충전기 또는 리니어 충전기일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 충전기(120A)는 일반 충전 모드에서 활성화될 수 있다. 예를 들어, 일반 충전 모드는 입력 전압(CHGIN)이 정밀하게 제어될 수 없는 경우, 또는 입력 전압(CHGIN)이 고정 전압 레벨을 가질 수 있는 경우에 대응할 수 있다. 예를 들어, TA가 저전압(예를 들어, 5V) TA인 경우, 제1 충전기(110A)는 비활성화되고 제2 충전기(120A)가 활성화될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
배터리 스위치(130A)는 제1 및 제2 충전기들(110A, 120A)에 연결될 수 있고, 제1 충전 전류 또는 제2 충전 전류를 배터리 장치(200)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 배터리 스위치(130A)는 입력 전압(CHGIN), 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압 및 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압에 기초하여 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 직렬 또는 병렬로 연결시키기 위한 복수의 트랜지스터들을 포함하고, 제1 충전기(110A)에서 생성된 제1 충전 전류 또는 제2 충전기(120A)에서 생성된 제2 충전 전류를 배터리 장치(200)에 제공할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(10a)를 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(10a)는 다이렉트 충전기(110a), 스위칭 충전기(120a), 배터리 스위치(130a), 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2) 및 시스템 부하(System Load)(SL)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템 부하(SL)는 전자 장치(10a)에 포함되는 칩들 또는 모듈들, 예를 들어, 모뎀, 어플리케이션 프로세서, 메모리, 디스플레이 등일 수 있다. 예를 들어, 시스템 부하(SL)는 전자 장치(10a)에 포함되는 동작 블록, 기능 블록 또는 IP 블록, 예를 들어, 어플리케이션 프로세서 내의 멀티미디어 블록, 메모리 컨트롤러 등일 수 있다. 시스템 부하(SL)는 소비 블록 또는 부하라고 지칭할 수도 있다.
다이렉트 충전기(110a)는 도 4의 제1 충전기(110A)의 일 예일 수 있다. 예를 들어, 다이렉트 충전기(110a)는 고속 충전 모드에서 활성화될 수 있고, 이에 따라, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)에 제1 충전 전류(IDC)를 제공함으로써 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 직접 충전할 수 있다. 다이렉트 충전기(110a)는 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)에 입력 전압(CHGIN)을 직접 연결하는 직접 충전 방식으로 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)를 직접 충전할 수 있다. 이러한 직접 충전 방식의 충전 효율은 스위칭 충전기(120a)를 이용한 스위칭 충전 방식의 충전 효율보다 높을 수 있다.
스위칭 충전기(120a)는 도 4의 제2 충전기(120A)의 일 예일 수 있다. 예를 들어, 스위칭 충전기(120a)는 일반 충전 모드에서 활성화될 수 있고, 이에 따라, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)에 제2 충전 전류(ISC)를 제공함으로써 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 충전할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 스위칭 충전기(120a)는 고속 충전 모드에서도 활성화될 수 있고, 시스템 부하(SL)에 제2 충전 전류(ISC)를 제공할 수도 있다.
배터리 스위치(130a)는 제1 내지 제4 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3, Q4)을 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(Q1)는 제1 배터리(BAT1)의 음의 단자에 연결 가능한 제1 노드(ND1)와 접지 단자(GND) 사이에 배치될 수 있다. 제2 트랜지스터(Q2)는 제1 노드(ND1)와, 제2 배터리(BAT2)의 양의 단자에 연결 가능한 제2 노드(ND2) 사이에 배치될 수 있다. 제3 트랜지스터(Q3)는 제1 배터리(BAT1)의 양의 단자에 연결 가능한 제3 노드(ND3)와 출력 노드(NOUT) 사이에 배치될 수 있다. 제4 트랜지스터(Q4)는 출력 노드(NOUT)와 제2 노드(ND2) 사이에 배치될 수 있다.
제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 병렬 연결하는 경우, 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q1, Q3, Q4)은 턴온되고, 제2 트랜지스터(Q2)는 턴오프될 수 있다. 한편, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 직렬 연결하는 경우, 제2 트랜지스터(Q2)는 턴온되고, 제1 및 제3 트랜지스터들(Q1, Q3)은 턴오프될 수 있다. 이때, 제4 트랜지스터(Q4)는 시스템 부하(SL)에 시스템 전류(ISYS)를 제공하는 경우 턴온되고, 그렇지 않은 경우 턴오프될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제4 트랜지스터들(Q1 내지 Q4) 중 적어도 하나는 스위치로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 제2 트랜지스터(Q2)가 턴 오프(off)된 경우 제2 트랜지스터(Q2)를 통해 전류가 흐를 수 없다. 예를 들어, 제2 트랜지스터(Q2)가 턴 온(on)된 경우 제2 트랜지스터(Q2)를 통해 전류가 흐를 수 있다. 이때, 제2 트랜지스터(Q2)는 풀 온(full on) 또는 풀리 온(fully on)될 수 있고, 다시 말해, 포화(saturated) 상태일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제4 트랜지스터들(Q1 내지 Q4) 중 적어도 하나는 전류 제어 기능을 갖는 가변 저항으로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제3 트랜지스터들(Q1, Q3) 중 적어도 하나는 제1 배터리(BAT1)의 충전 시, 전류 제어 기능을 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 및 제3 트랜지스터들(Q1, Q3) 중 적어도 하나는 제1 배터리(BAT1)의 충전 시, 제1 배터리(BAT1)에 인가되는 제1 배터리 전류(IBAT1)를 제어할 수 있다. 또한, 제4 트랜지스터(Q4)는 제2 배터리(BAT2)의 충전 시, 전류 제어 기능을 가질 수 있다. 구체적으로, 제4 트랜지스터(Q4)는 제2 배터리(BAT2)의 충전 시, 제2 배터리(BAT2)에 인가되는 제2 배터리 전류(IBAT2)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 충전기들(110a, 110b) 및 배터리 스위치(130a)는 충전 집적 회로(예를 들어, 도 4의 110A) 내에 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 충전기들(110a, 110b)은 충전 집적 회로 내에 포함되고, 배터리 스위치(130a)는 별개의 칩으로 구현될 수도 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 충전기들(110a, 110b)은 충전 집적 회로 내에 포함되고, 배터리 스위치(130a) 및 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)는 배터리 장치 내에 구현될 수도 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(10b)를 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(10b)는 도 5의 전자 장치(10a)의 변형 예에 대응하며, 도 5의 전자 장치(10a)에 비해 전류 센서(140), 전압 센서(150) 및 컨트롤러(160)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 충전기들(110a, 110b), 배터리 스위치(130a), 전류 센서(140), 전압 센서(150) 및 컨트롤러(160)는 충전 집적 회로 내에 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 전류 센서(140), 전압 센서(150) 및 컨트롤러(160)는 충전 집적 회로 외부에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 컨트롤러(160)는 어플리케이션 프로세서(예를 들어, 도 24의 500)에 포함될 수도 있다.
전류 센서(140)는 제1 트랜지스터(Q1)를 통해 흐르는 제1 전류(I1), 제3 트랜지스터(Q3)를 통해 흐르는 제3 전류(I3), 및 제4 트랜지스터(Q4)를 통해 흐르는 제4 전류(I4)를 센싱할 수 있다. 전압 센서(150)는 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압(VBAT1) 및 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압(VBAT2)을 센싱할 수 있다.
컨트롤러(160)는 입력 전압(CHGIN), 제1 및 제2 양단 전압들(VBAT1, VBAT2)에 기초하여 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 직렬로 연결할지 또는 병렬로 연결할지 결정할 수 있고, 결정 결과에 따라 제1 내지 제4 트랜지스터들(Q1 내지 Q4)을 제어하는 제1 내지 제4 제어 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(160)는 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 직렬 연결하는 것으로 결정한 경우, 제2 트랜지스터(Q2)를 턴온시키고 제1 및 제3 트랜지스터들(Q1, Q3)을 턴오프시키도록 제1 내지 제3 제어 신호들(SC1, SC2, SC3)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(160)는 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 병렬 연결하는 것으로 결정한 경우, 제2 트랜지스터(Q2)를 턴오프시키고 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q1, Q3, Q4)을 턴온시키도록 제1 내지 제4 제어 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러(160)는 제1, 제3 및 제4 전류(I1, I3, I4)에 기초하여, 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q1, Q3, Q4)의 저항 값들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전류(I1) 또는 제3 전류(I3)가 제1 기준 값을 초과할 경우, 컨트롤러(160)는 제1 트랜지스터(Q1) 또는 제3 트랜지스터(Q3)의 저항 값을 변경하여 제1 전류(I1) 또는 제3 전류(I3)를 제1 기준 값 이하로 제한할 수 있고, 이에 따라, 제1 배터리 전류(IBAT1)를 제한할 수 있다. 예를 들어, 제4 전류(I4)가 제2 기준 값을 초과할 경우, 컨트롤러(160)는 제4 트랜지스터(Q4)의 저항 값을 변경하여 제4 전류(I4)를 제2 기준 값 이하로 제한할 수 있고, 이에 따라, 제2 배터리 전류(IBAT2)를 제한할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기준 값과 제2 기준 값은 동일할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기준 값과 제2 기준 값은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 기준 값들은 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2) 각각의 용량 또는 성능에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러(160)는 제1, 제3 및 제4 전류(I1, I3, I4)에 기초하여, 제1 내지 제4 제어 신호들(SC1, SC2, SC3, SC4)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(160)는 제1 전류(I1)를 제1 기준 값과 비교하고, 제1 전류(I1)가 기준 값을 초과할 경우, 제1 트랜지스터(Q1)의 저항 값을 조절하도록 제1 제어 신호(SC1)를 생성할 수 있고, 이에 따라, 제1 배터리 전류(IBAT1)를 제1 기준 값 이하로 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(160)는 제1 트랜지스터(Q1)가 트라이오드 영역에서 동작하도록 제1 제어 신호(SC1)를 생성할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(10c)를 나타내는 회로도이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(10c)는 도 5의 전자 장치(10a)의 일 구현 예에 대응할 수 있다. 다이렉트 충전기(110a)는 트랜지스터들(Q11, Q12)을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 일부 실시예들에서, 다이렉트 충전기(110a)는 3개 이상의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 다이렉트 충전기(110a)는 트랜지스터들(Q11, Q12) 중 하나만 포함할 수도 있다.
트랜지스터들(Q11, Q12)은 서로 직렬 연결될 수 있고, 트랜지스터(Q11)의 일단은 입력 전압 단자(TIN)에 연결되고, 트랜지스터(Q11)의 타단은 트랜지스터(Q12)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(Q12)의 일단은 트랜지스터(Q11)에 연결되고, 트랜지스터(Q12)의 타단은 제1 배터리(BAT1)의 양의 단자에 연결되는 제3 노드(ND3)에 연결될 수 있다. 이로써, 트랜지스터들(Q11, Q12)은 입력 전압(CHGIN)을 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 포함하는 배터리 장치에 제공할 수 있다.
스위칭 충전기(120a)는 트랜지스터들(Q21 내지 Q24) 및 인덕터(L)를 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 스위칭 충전기(120a)에 포함되는 트랜지스터들 또는 인덕터들의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 트랜지스터들(Q21, Q22)은 입력 전압 단자(TIN)와 스위칭 노드(LX) 사이에서 직렬로 연결될 수 있고, 입력 전압(CHGIN)을 스위칭 노드(LX)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터(Q21)는 충전 모드에서 턴온될 수 있고, 이에 따라, 트랜지스터(Q21)를 "충전 트랜지스터"라고 지칭할 수 있다. 트랜지스터(Q23)는 스위칭 노드(LX)와 접지 단자(GND) 사이에 연결될 수 있고, 접지 전압을 스위칭 노드(LX)에 제공할 수 있다. 인덕터(L)는 스위칭 노드(LX)와 출력 노드(NOUT) 사이에 연결될 수 있다. 트랜지스터들(Q22, Q23)은 서로 교번적으로 턴온될 수 있다. 트랜지스터(Q24)는 출력 노드(NOUT)와 제4 노드(ND4) 사이에 연결될 수 있다. 트랜지스터(Q24)는 출력 노드(NOUT)를 통해 인덕터(L)로부터 전압을 제공받고, 제4 노드(ND4) 및 배터리 스위치(130a)의 제3 및 제4 트랜지스터들(Q3, Q4)을 통해 상기 전압을 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)에 제공할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 일부 실시예들에서, 스위칭 충전기(120a)는 트랜지스터(Q24)를 포함하지 않을 수 있고, 이때, 인덕터(L)는 제4 노드(ND4)에 직접 연결될 수도 있다.
다이렉트 충전기(110a)에 포함된 트랜지스터들(Q11, Q12)과 스위칭 충전기(120a)에 포함된 트랜지스터들(Q21 내지 Q24)는 컨트롤러에 의해 구동될 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러는 도 6의 컨트롤러(160)에 대응할 수 있고, 충전 집적 회로 내에 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러는 도 23의 IF-PMIC(300)에 포함된 제어 블록(180) 내에 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러는 도 24의 PMIC(400) 또는 어플리케이션 프로세서(500) 내에 구현될 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따라 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)에 대한 밸런싱 동작을 예시적으로 나타낸다.
도 5 및 도 8을 함께 참조하면, 초기 상태(81)에서, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)는 동일한 전압 레벨로 충전될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(10a)의 방전 모드에서, 제2 배터리(BAT2)가 시스템 부하(SL)에 시스템 전류(ISYS)를 제공할 수 있고, 이에 따라, 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압(VBAT2)은 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압(VBAT1)보다 빨리 하강할 수 있고, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 불평형(unbalanced) 상태(82)에 도달할 수 있다.
밸런싱 동작 구간(83)에서, 배터리 스위치(130a)를 이용하여 제1 배터리(BAT1)의 에너지를 제2 배터리(BAT2)로 전달하기 위하여 밸런싱 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q1, Q3, Q4)를 턴온시켜 제1 배터리(BAT1)의 에너지를 제2 배터리(BAT2)에 전달할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 밸런스 전압(VBAL)으로 평형 상태(84)에 도달할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따라 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)의 시간에 따른 전압을 나타내는 그래프이다.
도 5 및 도 9를 함께 참조하면, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 전압을 나타낸다. 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압(VBAT1)은 시간의 경과에 따라 제1곡선(91)과 같이 전압 레벨이 감소할 수 있다. 마찬가지로, 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압(VBAT2)은 시간의 경과에 따라 제2 곡선(92)과 같이 전압 레벨이 감소할 수 있다. 제1 시각(t1)에서, 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압(VBAT1)은 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압(VBAT2)보다 높을 수 있다. 예를 들어, 제1 시각(t1)은 도 8의 불평형 상태(82)에 대응할 수 있다. 제2 시각(t2)에서, 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압(VBAT1)과 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압(VBAT2)은 밸런스 전압(VBAL)으로 동일해질 수 있다. 예를 들어, 제2 시각(t2)은 도 8의 평형 상태(84)에 대응할 수 있다. 제1 시각(t1)과 제2 시각(t2) 사이의 시간은 도 8의 밸런싱 동작 구간(83)에 대응할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압(VBAT1)과 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압(VBAT2)의 차이에 기초하여, 배터리 스위치(130a)를 이용하여 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 직렬 또는 병렬로 연결시킬 수 있고, 이로써, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)의 제1 및 제2 양단 전압들(VBAT1, VBAR2)을 밸런싱할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(10a)는 밸런싱 회로를 구현하기 위한 추가적인 소자를 구비하지 않아도 되므로, PCB 면적의 증가를 방지할 수 있다.
도 10은 도 5에 예시된 제1 트랜지스터(Q1)를 예시적으로 나타내는 회로도이다.
도 10을 참조하면, 제1 트랜지스터(Q1)는 트랜지스터(TR1)와 다이오드(D1)를 포함할 수 있다. 트랜지스터(TR1)는 제어 신호(SC1)에 의해 구동되는 NMOS 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터(TR1)는 제1 노드(ND1)에 연결된 소스, 제어 신호(SC1)가 인가되는 게이트, 및 접지 단자(GND)와 연결되는 드레인을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 트랜지스터(TR1)는 PMOS 트랜지스터로 구현될 수도 있다. 다이오드(D1)는 트랜지스터(TR1)의 기생 다이오드일 수 있고, 제1 트랜지스터(Q1)가 턴오프되는 경우에도 다이오드(D1)에 의해 제1 노드(ND1)의 방향으로 의도하지 않은 누설 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 도 5에 예시된 제2 내지 제4 트랜지스터들(Q2 내지 Q4)은 도 10에 예시된 제1 트랜지스터(Q1)와 유사하게 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 트랜지스터(Q1)는 다이오드(D1) 대신 바디 스위치를 포함할 수도 있다. 제1 트랜지스터(Q1)는 바디 스위칭 기술을 이용하여 누설 전류를 감소시킬 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(10d)를 나타내는 블록도이다.
도 11을 참조하면, 전자 장치(10d)는 도 5의 전자 장치(10a)의 변형 예에 대응할 수 있고, 배터리 스위치(130b)는 도 5의 배터리 스위치(130a)에 비해 제5 트랜지스터(Q5)를 더 포함할 수 있다. 제5 트랜지스터(Q5)는 제4 노드(ND4)와 출력 노드(NOUT) 사이에 배치될 수 있다. 제5 트랜지스터(Q5)는 방전 모드에서 턴온될 수 있고, 구체적으로, 제1 또는 제2 배터리(BAT1, BAT2)가 시스템 부하(SL)에 시스템 전류(ISYS)를 제공할 경우, 제5 트랜지스터(Q5)는 턴온될 수 있다. 또한, 제5 트랜지스터(Q5)는 충전 모드에서도 턴온될 수 있으며고, 구체적으로, 스위칭 충전기(120a)에서 생성된 충전 전류(ISC)를 이용하여 제1 또는 제2 배터리(BAT1, BAT2)를 충전할 경우, 제5 트랜지스터(Q5)는 턴온될 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로(100a)의 제1 충전 모드를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 충전 집적 회로(100a)의 입력 전압 단자(TIN)로부터 수신되는 입력 전압(CHGIN)이 정밀하게 제어될 수 없는 경우, 입력 전압(CHGIN)은 고정 전압 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 입력 전압 단자(TIN)에 저전압 TA가 연결된 경우, 충전 모드는 제1 충전 모드로 결정될 수 있다. 제1 충전 모드에서, 스위칭 충전기(120a)는 활성화되고, 다이렉트 충전기(110a)는 비활성화될 수 있으며, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 병렬 연결될 수 있다. 스위칭 충전기(120a)는 입력 전압(CHGIN)으로부터 제2 충전 전류(ISC)를 생성할 수 있고, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 제2 충전 전류(ISC)를 이용하여 충전될 수 있다. 이때, 제1 배터리(BAT1)에 인가되는 제1 배터리 전류(IBAT1)와 제2 배터리(BAT2)에 인가되는 제2 배터리 전류(IBAT2)의 합은 제2 충전 전류(ISC)에 대응할 수 있다. 한편, 충전 집적 회로(100a)는 시스템 전류(ISYS)를 제공할 수도 있고, 이 경우, 제1 배터리 전류(IBAT1), 제2 배터리 전류(IBAT2) 및 시스템 전류(ISYS)의 합은 제2 충전 전류(ISC)에 대응할 수 있다.
또한, 제1 충전 모드에서, 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q1, Q3, Q4)은 턴온되고, 제2 트랜지스터(Q2)는 턴오프될 수 있고, 이에 따라, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)는 병렬 연결될 수 있다. 이때, 제1 트랜지스터(Q1)에 흐르는 제1 전류(I1) 및 제3 트랜지스터(Q3)에 흐르는 제3 전류(I3)는 제1 배터리 전류(IBAT1)와 동일할 것이며, 제4 트랜지스터(Q4)에 흐르는 제4 전류(I4)는 제2 배터리 전류(IBAT2)와 동일할 것이다. 이에 따라, 제1 및 제3 트랜지스터들(Q1, Q3) 중 하나는 제1 배터리 전류(IBAT1)를 제어하기 위해 전류 제어 기능을 가질 수 있고, 제4 트랜지스터(Q4)는 제2 배터리 전류(IBAT2)를 제어하기 위해 전류 제어 기능을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 제1 전류(I1)가 제1 기준 값을 초과할 경우, 제1 트랜지스터(Q1)의 저항 값을 증가시킬 수 있고, 이에 따라, 제1 배터리 전류(IBAT1)를 제1 기준 값 이하로 제한할 수 있다. 일 실시예에서, 제3 전류(I3)가 제1 기준 값을 초과할 경우, 제3 트랜지스터(Q3)의 저항 값을 증가시킬 수 있고, 이에 따라, 제1 배터리 전류(IBAT1)를 제1 기준 값 이하로 제한할 수 있다. 일 실시예에서, 제4 전류(I4)가 제2 기준 값을 초과할 경우, 제4 트랜지스터(Q4)의 저항 값을 증가시킬 수 있고, 이에 따라, 제2 배터리 전류(IBAT2)를 제2 기준 값 이하로 제한할 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로(100a)의 제2 충전 모드를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 충전 집적 회로(100a)의 입력 전압 단자(TIN)로부터 수신되는 입력 전압(CHGIN)이 정밀하게 제어될 수 있는 경우, 입력 전압(CHGIN)은 가변 전압 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 입력 전압 단자(TIN)에 USB PD를 지원하는 TA가 연결된 경우, 충전 모드는 제2 충전 모드로 결정될 수 있다. 제2 충전 모드에서, 다이렉트 충전기(110a)는 활성화되고 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 직렬 연결된다. 다이렉트 충전기(110a)는 입력 전압(CHGIN)으로부터 제1 충전 전류(IDC)를 생성할 수 있고, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 제1 충전 전류(IDC)를 이용하여 충전될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 충전 모드에서, 스위칭 충전기(120a)는 활성화될 수 있고, 스위칭 충전기(120a)는 입력 전압(CHGIN)으로부터 제2 충전 전류(ISC)를 생성할 수 있고, 충전 집적 회로(100a)는 제2 충전 전류(ISC)로부터 시스템 전류(ISYS)할 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 충전 모드에서, 스위칭 충전기(120a)는 비활성화될 수도 있다.
또한, 제2 충전 모드에서, 제1 및 제3 트랜지스터들(Q1, Q3)은 턴오프되고, 제2 트랜지스터(Q2)는 턴온될 수 있고, 이에 따라, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)는 직렬 연결될 수 있다. 이때, 다이렉트 충전기(110a)에서 생성된 제1 충전 전류(IDC)는, 제1 배터리 전류(IBAT1), 제2 트랜지스터(Q2)에 흐르는 제2 전류(I2), 및 제2 배터리 전류(IBAT2)와 동일할 것이다. 한편, 제4 트랜지스터(Q4)는 제2 배터리(BAT2)의 시스템 전류(ISYS) 제공 여부에 따라 턴온 또는 턴오프될 수 있다. 제2 배터리(BAT2)가 시스템 전류(ISYS)를 제공할 경우 제4 트랜지스터(Q4)가 턴온될 수 있고, 제2 배터리(BAT2)가 시스템 전류(ISYS)를 제공하지 않을 경우 제4 트랜지스터(Q4)는 턴오프될 수 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로(100a)의 제2 충전 모드의 변형 예를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 제2 충전 모드에서 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 충전할 때에, 제1 배터리(BAT1)가 먼저 완충될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 트랜지스터들(Q1, Q2)은 턴오프될 수 있고, 제1 배터리(BAT1)에는 더 이상 제1 배터리 전류(IBAT1)가 흐르지 않을 수 있다. 한편, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q3, Q4)은 턴온될 수 있고, 다이렉트 충전기(110a)에서 생성된 제1 충전 전류(IDC)는 제3 및 제4 트랜지스터들(Q3, Q4)을 통해 제2 배터리(BAT2)에 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 제4 전류(I4)가 기준 값을 초과할 경우, 제4 트랜지스터(Q4)의 저항 값을 증가시킬 수 있고, 이에 따라, 제2 배터리 전류(IBAT2)를 기준 값 이하로 제한할 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로(100a)의 제2 충전 모드의 변형 예를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 제2 충전 모드에서 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 충전할 때에, 제2 배터리(BAT2)가 먼저 완충될 수 있다. 이때, 제2 및 제4 트랜지스터들(Q2, Q4)은 턴오프될 수 있고, 제2 배터리(BAT2)에는 더 이상 제2 배터리 전류(IBAT2)가 흐르지 않을 수 있다. 한편, 제1 트랜지스터(Q1)는 턴온될 수 있고, 다이렉트 충전기(110a)에서 생성된 제1 충전 전류(IDC)는 제1 배터리(BAT1)에 제공될 수 있다. 한편, 제3 트랜지스터(Q3)는 다이렉트 충전기(110a)의 시스템 전류(ISYS) 제공 여부에 따라 턴온 또는 턴오프될 수 있다. 다이렉트 충전기(110a)가 시스템 전류(ISYS)를 제공할 경우 제3 트랜지스터(Q3)가 턴온될 수 있고, 다이렉트 충전기(110a)가 시스템 전류(ISYS)를 제공하지 않을 경우 제3 트랜지스터(Q3)는 턴오프될 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로(100a)의 제3 충전 모드를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 충전 집적 회로(100a)의 입력 전압 단자(TIN)로부터 수신되는 입력 전압(CHGIN)이 정밀하게 제어될 수 있는 경우, 입력 전압(CHGIN)은 가변 전압 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 입력 전압 단자(TIN)에 USB PD를 지원하는 TA가 연결되고, 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압(VBAT1)과 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압(VBAT2) 사이의 차이가 기준 값보다 큰 경우, 충전 모드는 제3 충전 모드로 결정될 수 있다. 제3 충전 모드에서, 다이렉트 충전기(110a)는 활성화되고 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 병렬 연결된다. 이때, 스위칭 충전기(120a)는 비활성화될 수 있다.
제3 충전 모드에서, 제2 트랜지스터(Q2)는 턴오프되고 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q1, Q3, Q4)은 턴온될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 양단 전압(VBAT1)이 제2 양단 전압(VBAT2)보다 크면, 제4 트랜지스터(Q4)는 제2 배터리 전류(IBAT2)를 제어하기 위한 전류 제어 기능을 가질 수 있다. 구체적으로, 제4 전류(I4)가 제2 기준 값을 초과할 경우, 제4 트랜지스터(Q4)의 저항 값을 증가시킬 수 있고, 이에 따라, 제2 배터리 전류(IBAT2)를 기준 값 이하로 제한할 수 있다. 이때, 제1 및 제3 트랜지스터들(Q1, Q3)은 풀리 턴온될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 양단 전압(VBAT1)이 제2 양단 전압(VBAT2)보다 크면, 다이렉트 충전기(110a)는 제1 배터리(BAT1)에 인가되는 제1 배터리 전류(IBAT1)가 제2 배터리(BAT2)에 인가되는 제2 배터리 전류(IBAT2)보다 작도록, 제1 충전 전류(IDC)를 제한할 수 있다. 이에 따라, 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압(VBAT1)과 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압(VBAT2) 사이의 차이를 감소시킬 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로(100a)의 제3 충전 모드의 변형 예를 나타낸다.
도 17을 참조하면, 본 실시예는 도 16의 실시예의 변형 예에 대응하며, 도 16을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에도 적용될 수 있다. 제3 충전 모드에서, 제2 트랜지스터(Q2)는 턴오프되고 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q1, Q3, Q4)은 턴온될 수 있다. 이때, 제2 양단 전압(VBAT2)이 제1 양단 전압(VBAT1)보다 크면, 제1 트랜지스터(Q1)는 제1 배터리 전류(IBAT1)를 제어하기 위한 전류 제어 기능을 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 전류(I1)가 제1 기준 값을 초과할 경우, 제1 트랜지스터(Q1)의 저항 값을 증가시킬 수 있고, 이에 따라, 제1 배터리 전류(IBAT1)를 제1 기준 값 이하로 제한할 수 있다. 이때, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q3, Q4)는 풀리 턴온될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 양단 전압(VBAT1)이 제2 양단 전압(VBAT2)보다 작으면, 다이렉트 충전기(110a)는 제1 배터리(BAT1)에 인가되는 제1 배터리 전류(IBAT1)가 제2 배터리(BAT2)에 인가되는 제2 배터리 전류(IBAT2)보다 크도록, 제1 충전 전류(IDC)를 제한할 수 있다. 이에 따라, 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압(VBAT1)과 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압(VBAT2) 사이의 차이를 감소시킬 수 있다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로(100a)의 제1 방전 모드를 나타낸다.
도 18을 참조하면, 충전 집적 회로(100a)에는 TA가 연결되지 않을 수 있고, 이때, 충전 집적 회로(100a)의 동작 모드는 제1 방전 모드로 결정될 수 있다. 제1 방전 모드에서, 충전 집적 회로(100a)는 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)을 충전하지 않으며, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2) 중 적어도 하나가 시스템 전류(ISYS) 또는 시스템 전압(VSYS)을 제공할 수 있다. 제1 방전 모드에서, 다이렉트 충전기(110a) 및 스위칭 충전기(120a)는 모두 비활성화될 수 있다. 또한, 제1 방전 모드에서, 제2 트랜지스터(Q2)는 턴오프되고 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q1, Q3, Q4)은 턴온되며, 이에 따라, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 병렬 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 배터리(BAT1)가 방전될 때 제1 트랜지스터(Q1)는 풀 온되며, 제2 배터리(BAT2)가 방전될 때 제4 트랜지스터(Q4)는 풀 온된다. 일 실시예에서, 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압(VBAT1)이 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압(VBAT2)보다 낮으면, 제2 배터리(BAT2)로부터 제1 배터리(BAT1)가 충전될 수 있고, 이때, 제1 또는 제3 트랜지스터(Q1, Q3)는 제1 배터리 전류(IBAT1)를 제한하도록 전류 제어 기능을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제1 배터리(BAT1)의 제1 양단 전압(VBAT1)이 제2 배터리(BAT2)의 제2 양단 전압(VBAT2)보다 높으면, 제1 배터리(BAT1)로부터 제2 배터리(BAT2)가 충전될 수 있고, 이때, 제4 트랜지스터(Q4)는 제2 배터리 전류(IBAT2)를 제한하도록 전류 제어 기능을 가질 수 있다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로(100a)의 제2 방전 모드를 나타낸다.
도 19를 참조하면, 충전 집적 회로(100a)의 입력 전압 단자(TIN)에는 TA 대신 다른 전자 장치가 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 이때, 충전 집적 회로(100a)의 동작 모드는 제2 방전 모드로 결정될 수 있다. 예를 들어, 입력 전압 단자(TIN)에 스마트폰이 무선 또는 유선으로 연결된 경우, 충전 집적 회로(100a)는 폰-투-폰(phone-to-phone) 충전 모드를 지원할 수 있다. 제2 방전 모드에서, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2) 중 적어도 하나가 시스템 전류(ISYS) 또는 시스템 전압(VSYS)을 제공할 수 있으며, 또한, 입력 전압 단자(TIN)를 통해 다른 전자 장치를 충전하기 위한 출력 전류(IOUT)를 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 방전 모드에서, 스위칭 충전기(120a)는 비활성화되고, 다이렉트 충전기(110a)는 전류 패쓰(path)로 이용될 수 있다. 이때, 제2 트랜지스터(Q2)는 턴온되고, 제1 및 제3 트랜지스터들(Q1, Q3)은 턴오프됨으로써, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 직렬 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 출력 전류(IOUT)를 제공할 수 있다. 한편, 제4 트랜지스터(Q4)는 시스템 전압(VSYS)을 공급하기 위해 턴온될 수 있다. 예를 들어, 시스템 전류(ISYS)를 제공하기 위하여 제4 트랜지스터(Q4)는 턴온될 수 있고, 이에 따라, 제2 배터리(BAT2)는 시스템 전류(ISYS)를 제공할 수 있다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 집적 회로(100a)의 제2 방전 모드의 변형 예를 나타낸다.
도 20을 참조하면, 충전 집적 회로(100a)의 입력 전압 단자(TIN)에는 TA 대신 다른 전자 장치가 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 이때, 충전 집적 회로(100a)의 동작 모드는 제2 방전 모드로 결정될 수 있다. 제2 방전 모드에서, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2) 중 적어도 하나가 시스템 전류(ISYS) 또는 시스템 전압(VSYS)을 제공할 수 있으며, 또한, 입력 전압 단자(TIN)를 통해 다른 전자 장치를 충전하기 위한 출력 전류(IOUT)를 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 방전 모드에서, 다이렉트 충전기(110a)는 비활성화되고, 스위칭 충전기(120a)는 활성화되어 부스팅 컨버터로 이용될 수 있다. 이때, 제2 트랜지스터(Q2)는 턴 오프되고, 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들(Q1, Q3, Q4)은 턴온됨으로써, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 병렬 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2)은 출력 전류(IOUT)를 제공할 수 있다. 한편, 제1 및 제3 트랜지스터들(Q1, Q3) 중 적어도 하나는 제1 배터리 전류(IBAT1)를 제한하도록 전류 제어 기능을 가질 수 있고, 제4 트랜지스터(Q4)는 제2 배터리 전류(IBAT2)를 제한하도록 전류 제어 기능을 가질 수 있다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(10d)를 나타내는 블록도이다.
도 21을 참조하면, 전자 장치(10d)는 도 5의 전자 장치(10a)의 변형 예에 대응할 수 있고, 도 5의 전자 장치(10a)에 비해 무선 전력 수신기(170)를 더 포함할 수 있다. 충전 집적 회로(100b)는 유선 충전 모드 및 무선 충전 모드를 지원할 수 있다. 유선 충전 모드에서, 충전 집적 회로(100b)는 입력 전압 단자(TIN)를 통해 TA의 출력 단자로부터 입력 전압(CHGIN)을 수신할 수 있다. 무선 충전 모드에서, 다이렉트 충전기(110a)는 비활성화될 수 있고, 충전 집적 회로(100b)는 무선 전력 수신기(170)로부터 무선 전력(WCIN)을 수신할 수 있다. 무선 전력 수신기(170)는 무선 충전 방식에 따라 전력을 발생할 수 있고, 무선 충전 방식은 자기 유도, 자기 공명, 전자기 유도, 비방사형 무선 충전(WiTricity) 등 다양한 무선 충전 방식 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기(170)는 무선 정류기(rectifier)로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 무선 전력 수신기(170)는 무선 충전 및 MST(Magnetic Secure Transmission) 겸용 유닛으로 구현될 수 있다. 이때, 충전 집적 회로(100b)는 MST 모드를 더 지원할 수 있다. MST는 신용카드 정보를 담은 전자 장치(10d)를 신용카드 결제 단말기(예를 들어, POS 단말기)에 직접 또는 간접적으로 접촉하는 경우에 신용카드 결제 단말기가 전자 장치(10d)에 내장된 신용카드 정보를 자동으로 로드하여 결제를 진행하는 기술이다. MST 기술에 의해, 신용카드 정보는 자기 신호를 통해 신용카드 결제 단말기에 전달된다. MST 모드에서, 다이렉트 충전기(110a)는 비활성화될 수 있고, 충전 집적 회로(100b)는 무선 전력 수신기(170)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(20)를 나타내는 블록도이다.
도 22를 참조하면, 전자 장치(20)는 도 5의 전자 장치(10a)의 변형 예에 대응하며, 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 전자 장치(20)는 다이렉트 충전기(110a), 제1 내지 제7 트랜지스터들(Q1 내지 Q7), 및 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)을 포함할 수 있고, 이때, 제1 내지 제7 트랜지스터들(Q1 내지 Q7)은 배터리 스위치를 구성할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 일부 실시예들에서, 전자 장치(20)는 스위칭 충전기를 더 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 전자 장치(20)는 다이렉트 충전기(110a) 대신 스위칭 충전기를 포함할 수도 있다.
제1 트랜지스터(Q1)는 제1 배터리(BAT1)의 음의 단자에 연결 가능한 제1 노드(ND1)와 접지 단자(GND) 사이에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(Q2)는 제1 노드(ND1)와, 제2 배터리(BAT2)의 양의 단자에 연결 가능한 제2 노드(ND2) 사이에 연결될 수 있다. 제3 트랜지스터(Q3)는 제1 배터리(BAT1)의 양의 단자에 연결 가능한 제3 노드(ND3)와, 출력 노드(NOUT) 사이에 연결될 수 있다. 제4 트랜지스터(Q4)는 제2 노드(ND2)와 출력 노드(NOUT) 사이에 연결될 수 있다. 제5 트랜지스터(Q5)는 제2 배터리(BAT2)의 음의 단자에 연결 가능한 제4 노드(ND4)와 접지 단자(GND) 사이에 연결될 수 있다. 제6 트랜지스터(Q6)는 제4 노드(ND4)와, 제3 배터리(BAT3)의 양의 단자에 연결 가능한 제5 노드(ND5) 사이에 연결될 수 있다. 제7 트랜지스터(Q7)는 제5 노드(ND5)와 출력 노드(NOUT) 사이에 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제7 트랜지스터들(Q1 내지 Q7) 각각을 제어함으로써, 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)을 직렬 또는 병렬로 연결시킬 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제3 트랜지스터들(Q1, Q3) 중 적어도 하나는 제1 배터리(BAT1)에 인가되는 제1 배터리 전류(IBAT1)를 제한하도록 전류 제어 기능을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제4 및 제5 트랜지스터들(Q4, Q5) 중 적어도 하나는 제2 배터리(BAT2)에 인가되는 제2 배터리 전류(IBAT2)를 제한하도록 전류 제어 기능을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제7 트랜지스터(Q7)는 제3 배터리(BAT3)에 인가되는 제3 배터리 전류(IBAT3)를 제한하도록 전류 제어 기능을 가질 수 있다.
도 12 내지 도 21을 참조하여 상술된 실시예들은 본 실시예에도 적용될 수 있다. 구체적으로, 입력 전압 노드(TIN)에 연결된 TA의 종류에 따라, 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 입력 전압 단자(TIN)로부터 수신되는 입력 전압(CHGIN)이 정밀하게 제어될 수 있는 경우, 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)은 직렬 연결될 수 있다. 예를 들어, 입력 전압 단자(TIN)로부터 수신되는 입력 전압(CHGIN)이 정밀하게 제어될 수 없는 경우, 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)은 병렬 연결될 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)의 양단 전압들의 차이에 따라 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 나아가, 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)에 대한 충전 중에, 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)의 양단 전압들 사이의 차이가 기준 값을 초과할 경우, 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3) 중 적어도 두 개는 직렬 연결에서 병렬 연결로 전환될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)이 직렬 연결된 상태에서 제1 내지 제3 배터리들(BAT1 내지 BAT3)을 충전하다가, 제1 배터리(BAT1)의 양단 전압이 제2 및 제3 배터리들(BAT2, BAT3)의 양단 전압들보다 기준 값 이상으로 커지면, 제2 트랜지스터(Q2)를 턴오프시키고 제2 및 제3 배터리들(BAT2, BAT3)을 제1 배터리(BAT1)와 병렬로 연결시킬 수 있다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(30)를 나타내는 블록도이다.
도 23을 참조하면, 전자 장치(30)는 IF-PMIC(Interface-Power Management Integrated Circuit)(300)를 포함할 수 있고, 전자 장치(30)에는 배터리 장치(200)가 장착될 수 있다. IF-PMIC(300)는 충전 집적 회로(100A), 무선 전력 수신기(170), 제어 블록(180) 및 퓨얼 게이지(190)를 포함할 수 있다. IF-PMIC(300)는 LED 드라이버, USB 타입-C 블록 등을 더 포함할 수 있다.
무선 전력 수신기(170)는 무선 충전 및 MST 겸용 유닛으로 구현될 수 있다. 제어 블록(180)은 제1 및 제2 충전기들(110, 120) 및 배터리 스위치(130)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 블록(180)은 제1 내지 제3 충전 모드들 및 제1 및 제2 방전 모드들 중 적어도 하나에 따라, 제1 및 제2 충전기들(110, 120) 및 배터리 스위치(130)에 포함된 스위치들 또는 트랜지스터들을 구동할 수 있다. 또한, 제어 블록(180)은 충전 집적 회로(100A)에 인가되는 입력 전압(CHGIN)의 전압 레벨을 제어할 수도 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제어 블록(180)의 기능은 MCU(Micro Controller Unit)에서 수행될 수 있고, MCU는 IF-PMIC(300) 외부에 배치될 수도 있다.
퓨얼 게이지(190)는 배터리 장치(200)의 잔량, 전압, 전류 또는 온도 등을 모니터링할 수 있고, "배터리 게이지"라고 지칭할 수 있다. 일 실시예에서, 퓨얼 게이지(190)는 배터리 장치(200)에 포함된 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2) 중 적어도 하나에 연결된 적어도 하나의 감지 저항과 연결될 수 있고, 이로써, 제1 및 제2 배터리들(BAT1, BAT2) 중 적어도 하나에 흐르는 배터리 전류를 모니터링할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 퓨얼 게이지(190)는 IF-PMIC(300) 외부에 배치될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 퓨얼 게이지(190)는 배터리 장치(200)에 포함될 수 있다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(1000)를 나타내는 블록도이다.
도 24를 참조하면, 전자 장치(1000)는 충전 집적 회로(100), 배터리 장치(200), PMIC(400) 및 어플리케이션 프로세서(500)를 포함할 수 있다. 전자 장치(1000)는 외부로부터 전력을 공급받고, 배터리 장치(200)를 충전하기 위한 충전 집적 회로(100)를 포함할 수 있다. 충전 집적 회로(100)는 도 1 내지 도 23에 예시된 다양한 실시예들에 따라 구현될 수 있다.
PMIC(400)는 배터리 전압을 수신하고, 어플리케이션 프로세서(500)의 구동에 필요한 전력을 관리할 수 있다. 또한, PMIC(400)는 전자 장치(1000)의 내부 컴포넌트들에 필요한 전압들을 발생하거나 관리하도록 구현될 수 있다. 실시예들에 따라, 전자 장치(1000)는 PMIC(400)를 포함하는 복수의 PMIC들을 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, PMIC(400)는 배터리 장치(200)로부터 배터리 전압을 수신할 수 있다. 일 실시예에서, PMIC(400)는 충전 집적 회로(100)를 통해 시스템 전압을 수신할 수 있다. 일 실시예에서, PMIC(400)는 입력 전압(CHGIN)을 직접 수신할 수도 있다.
어플리케이션 프로세서(500)는 전자 장치(1000)를 전반적으로 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 어플리케이션 프로세서(500)는 충전 집적 회로(100)를 제어할 수 있고, 예를 들어, 충전 집적 회로(100)를 제1 충전 모드, 제2 충전 모드, 제3 충전 모드, 제1 방전 모드 또는 제2 방전 모드로 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(1000)가 TA와 연결된 경우, 어플리케이션 프로세서(500)는 TA와 통신하여 TA로부터 출력되는 입력 전압(CHGIN)을 조정할 수도 있다. 일 실시예에서, 어플리케이션 프로세서(500)는 하나 이상의 IP(Intellectual Property)를 포함하는 시스템 온 칩(System-on-chip)으로 구현될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 제1 배터리와 제2 배터리를 포함하는 배터리 장치를 충전하기 위한 충전 집적 회로로서,
    입력 전압 단자로부터 수신한 입력 전압으로부터 제1 충전 전류를 생성하도록 구성된 제1 충전기(charger); 및
    상기 입력 전압, 상기 제1 배터리의 제1 양단 전압 및 상기 제2 배터리의 제2 양단 전압에 기초하여 상기 제1 및 제2 배터리들을 직렬 또는 병렬로 연결시키기 위한 복수의 트랜지스터들을 포함하고, 상기 제1 충전 전류를 상기 배터리 장치에 제공하도록 구성된 배터리 스위치를 포함하는 충전 집적 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 트랜지스터들 중 적어도 하나는, 상기 제1 배터리에 인가되는 제1 배터리 전류 및 상기 제2 배터리에 인가되는 제2 배터리 전류 중 적어도 하나를 제어하도록 전류 제어 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  3. 제1항에 있어서, 복수의 트랜지스터들은,
    상기 제1 배터리의 음의 단자에 연결 가능한 제1 노드와 접지 단자 사이에 연결된 제1 트랜지스터;
    상기 제1 노드와, 상기 제2 배터리의 양의 단자에 연결 가능한 제2 노드 사이에 연결된 제2 트랜지스터;
    상기 제1 배터리의 양의 단자에 연결 가능한 제3 노드에 연결된 제3 트랜지스터; 및
    상기 제2 노드와 상기 제3 트랜지스터 사이에 연결된 제4 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제2 트랜지스터가 턴온되면 상기 제1 및 제2 배터리들은 직렬 연결되고,
    상기 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들이 턴온되면 상기 제1 및 제2 배터리들은 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 트랜지스터들은,
    상기 제3 및 제4 트랜지스터들 사이의 제4 노드와, 부하에 연결 가능한 출력 노드 사이에 연결된 제5 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 배터리에 인가되는 제1 배터리 전류를 제어하도록 상기 제1 및 제3 트랜지스터들 중 적어도 하나는 전류 제어 기능을 갖거나, 또는
    상기 제2 배터리에 인가되는 제2 배터리 전류를 제어하도록 상기 제4 트랜지스터는 전류 제어 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제3 트랜지스터들 중 적어도 하나의 저항 값은, 상기 제1 배터리 전류가 제1 기준 값을 초과하지 않도록 조정되거나,
    상기 제4 트랜지스터의 저항 값은, 상기 제2 배터리 전류가 제2 기준 값을 초과하지 않도록 조정되는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 양단 전압과 상기 제2 양단 전압이 실질적으로 유사한 경우, 상기 제2 트랜지스터는 턴온되고 상기 제1 및 제3 트랜지스터들은 턴오프되며, 이에 따라, 상기 배터리 스위치는 상기 제1 및 제2 배터리들을 직렬 연결시키는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    충전 모드에서, 상기 제4 트랜지스터는 턴오프되고,
    방전 모드에서, 상기 제4 트랜지스터는 턴온되는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제1 양단 전압과 상기 제2 양단 전압의 차이가 기준 값 이상인 경우, 상기 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들은 턴온되고 상기 제2 트랜지스터는 턴오프되며, 이에 따라, 상기 배터리 스위치는 상기 제1 및 제2 배터리들을 병렬 연결시키는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 양단 전압이 상기 제2 양단 전압보다 크면,
    상기 제4 트랜지스터의 저항 값은, 상기 제2 배터리에 인가되는 제2 배터리 전류가 제2 기준 값을 초과하지 않도록 조정되거나, 또는
    상기 제1 충전기는 상기 제1 배터리에 인가되는 제1 배터리 전류가 상기 제2 배터리 전류보다 작도록 상기 제1 충전 전류를 제한하는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 양단 전압이 상기 제1 양단 전압보다 크면,
    상기 제1 트랜지스터의 저항 값은, 상기 제1 배터리에 인가되는 제1 배터리 전류가 제1 기준 값을 초과하지 않도록 조정되거나, 또는
    상기 제1 충전기는 상기 제1 배터리 전류가 상기 제2 배터리에 인가되는 제2 배터리 전류보다 크도록 상기 제1 충전 전류를 제한하는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 제1 충전기가 상기 입력 전압을 수신하지 않을 경우, 상기 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들은 턴온되고, 상기 제2 트랜지스터는 턴오프되며, 이에 따라, 상기 배터리 스위치는 상기 제1 및 제2 배터리들을 병렬 연결시키는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 양단 전압이 상기 제1 양단 전압보다 크면, 상기 제1 트랜지스터의 저항 값은 상기 제1 배터리에 인가되는 제1 배터리 전류가 제1 기준 값을 초과하지 않도록 조정되고,
    상기 제1 양단 전압이 상기 제2 양단 전압보다 크면, 상기 제4 트랜지스터의 저항 값은 상기 제2 배터리에 인가되는 제2 배터리 전류가 제2 기준 값을 초과하지 않도록 조정되는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 입력 전압 단자로부터 수신한 상기 입력 전압으로부터 제2 충전 전류를 생성하도록 구성된 제2 충전기를 더 포함하고,
    상기 입력 전압이 고정 전압 레벨을 갖는 경우, 상기 제1 충전기는 비활성화되고, 상기 제2 충전기는 활성화되며, 상기 배터리 스위치는 상기 제1 및 제2 배터리들을 병렬로 연결시키고 상기 제2 충전 전류를 상기 배터리 장치에 제공하며,
    상기 입력 전압이 가변 전압 레벨을 갖는 경우, 상기 제1 충전기는 활성화되고, 상기 배터리 스위치는 상기 제1 충전 전류를 상기 배터리 장치에 제공하는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 충전기는 스위칭(switching) 충전기인 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  16. 제15항에 있어서, 상기 스위칭 충전기는,
    상기 입력 전압 단자와 접지 단자 사이에 직렬 연결된 제1, 제2 및 제3 스위치들;
    상기 제2 스위치와 상기 제3 스위치 사이의 스위칭 노드와, 시스템 부하에 연결 가능한 출력 노드 사이에 연결된 인덕터; 및
    상기 출력 노드와 상기 배터리 스위치 사이에 연결된 제4 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  17. 제1항에 있어서, 상기 제1 충전기는 다이렉트 충전기이고,
    상기 다이렉트 충전기는, 상기 제1 배터리의 양의 단자에 연결 가능한 노드와 상기 입력 전압 단자와 사이에 연결된 적어도 하나의 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 트랜지스터들 중 적어도 하나에 흐르는 전류가 기준 값을 초과하지 않도록 상기 적어도 하나의 트랜지스터의 저항 값을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  19. 제1 배터리와 제2 배터리를 포함하는 배터리 장치를 충전하기 위한 충전 집적 회로로서,
    입력 전압 단자로부터 수신한 입력 전압으로부터 제1 충전 전류를 생성하도록 구성된 다이렉트 충전기;
    상기 입력 전압으로부터 제2 충전 전류를 생성하도록 구성된 스위칭 충전기; 및
    상기 입력 전압, 상기 제1 배터리의 제1 양단 전압 및 상기 제2 배터리의 제2 양단 전압에 기초하여 상기 제1 및 제2 배터리들을 직렬 또는 병렬로 연결시키기 위한 복수의 트랜지스터들을 포함하고, 상기 제1 충전 전류 또는 상기 제2 충전 전류를 상기 배터리 장치에 제공하도록 구성된 배터리 스위치를 포함하고,
    상기 복수의 트랜지스터들 중 적어도 하나는, 상기 제1 배터리에 인가되는 제1 배터리 전류 및 상기 제2 배터리에 인가되는 제2 배터리 전류 중 적어도 하나를 제어하도록 전류 제어 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 충전 집적 회로.
  20. 제1 배터리와 제2 배터리를 포함하는 배터리 장치에 연결 가능한 배터리 스위치로서,
    상기 제1 배터리의 음의 단자에 연결 가능한 제1 노드와 접지 단자 사이에 연결된 제1 트랜지스터;
    상기 제1 노드와, 상기 제2 배터리의 양의 단자에 연결 가능한 제2 노드 사이에 연결된 제2 트랜지스터;
    상기 제1 배터리의 양의 단자에 연결 가능한 제3 노드에 연결된 제3 트랜지스터; 및
    상기 제2 노드와 상기 제3 트랜지스터 사이에 연결된 제4 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제2 트랜지스터가 턴온되면, 상기 배터리 스위치는 상기 제1 및 제2 배터리들을 직렬 연결시키고,
    상기 제1, 제3 및 제4 트랜지스터들이 턴온되면, 상기 배터리 스위치는 상기 제1 및 제2 배터리들은 병렬 연결시키며,
    상기 복수의 트랜지스터들 중 적어도 하나는, 상기 제1 배터리에 인가되는 제1 배터리 전류 및 상기 제2 배터리에 인가되는 제2 배터리 전류 중 적어도 하나를 제어하도록 전류 제어 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 스위치.
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CN202110230769.2A CN113381467A (zh) 2020-03-09 2021-03-02 对电池设备充电的充电器集成电路和包括其的电子设备
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11631907B2 (en) * 2017-11-02 2023-04-18 Qualcomm Incorporated System and method for charging of a battery
US11705683B2 (en) * 2020-04-22 2023-07-18 Black & Decker Inc. Battery pack power transfer adaptor
US20230261483A1 (en) * 2022-02-17 2023-08-17 Mediatek Inc. Power supplying system with fast charging capability and low power consumption
US20230261484A1 (en) * 2022-02-17 2023-08-17 Mediatek Inc. Power supplying system with fast charging capability and balanced battery utilization
TWI812040B (zh) * 2022-03-04 2023-08-11 茂達電子股份有限公司 可精確感測小電流的切換式充電器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006197676A (ja) 2005-01-11 2006-07-27 Sony Corp 電源装置
US8299754B2 (en) * 2009-08-11 2012-10-30 Aerovironment, Inc. Stored energy and charging appliance
JP5440400B2 (ja) 2010-06-03 2014-03-12 新神戸電機株式会社 電源装置
KR101254867B1 (ko) 2011-05-18 2013-04-15 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US20170117724A1 (en) 2015-10-26 2017-04-27 Le Holdings (Beijing) Co., Ltd. Battery voltage-multiplying charging circuit and mobile terminal
CN105703424A (zh) * 2016-02-02 2016-06-22 深圳市科列技术股份有限公司 一种用于电池管理系统均衡器及其切换网络电路
JP6805841B2 (ja) 2016-08-26 2020-12-23 株式会社豊田自動織機 電池パック及び放電プラグ
CN106374559B (zh) * 2016-09-14 2021-08-20 华为技术有限公司 串联电池组的快速充电方法及相关设备
KR101845793B1 (ko) 2016-11-10 2018-04-06 김영조 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치
KR20180133018A (ko) 2017-06-02 2018-12-13 현대자동차주식회사 차량용 배터리 시스템 및 제어방법
US10770908B2 (en) * 2017-10-29 2020-09-08 Rivian Ip Holdings, Llc Configurable battery pack for series and parallel charging using switching
JP6756783B2 (ja) * 2018-08-09 2020-09-16 トヨタ自動車株式会社 車載制御システム及び車両
US11677260B2 (en) * 2018-10-22 2023-06-13 O2Micro Inc. Managing power in a portable device comprising multiple batteries
EP3664251B1 (en) * 2018-12-07 2021-03-03 Yazaki Corporation Power supply system

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