KR20240029483A

KR20240029483A - 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 조정하는 전자 장치

Info

Publication number: KR20240029483A
Application number: KR1020220124490A
Authority: KR
Inventors: 노승덕; 이윤명
Original assignee: 삼성전자주식회사; 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2022-08-26
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2024-03-05

Abstract

전자 장치는 배터리; 상기 배터리로부터 수신된 전력 신호의 전압 레벨을 조정하고 부하로 공급하도록 구성된 컨버터; 상기 컨버터의 온도와 관련된 데이터를 획득하기 위해 이용되는 센싱 회로; 및 상기 컨버터와 상기 센싱 회로에 연결된 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로로부터 수신된 데이터에 기반하여, 상기 컨버터의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제1 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 컨버터의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어할 수 있다.

Description

부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 조정하는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE REGULATING CURRENT LEVEL OF POWER SUPPLIDED TO LOAD}

본 개시의 다양한 실시예들은 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 조정하는 전자 장치에 관한 것이다.

전자 장치는 그 내부의 여러 부하들(예: 프로세서, 디스플레이, 또는 카메라)로 전력을 공급하고 부하로 공급될 전력의 전압이나 전류의 레벨을 조정하도록 구성된 전력 관리 회로(예: PMIC(power management integrated circuit))를 포함할 수 있다.

벅 컨버터(buck converter)는 입력 전압 대비 출력 전압을 낮추고, 낮춰진 출력 전압을 갖는 전력 신호를 부하로 출력할 수 있다. 부스트 컨버터(boost converter)는 입력 전압 대비 출력 전압을 높이고, 높아진 출력 전압을 갖는 전력 신호를 부하로 출력할 수 있다. 벅 컨버터나 부스트 컨버터의 그 일부 구성(예: 스위치)은 전력 관리 회로에 집적될 수 있다. 벅 컨버터와 부스트 컨버터의 다른 일부 구성(예: 인덕터)은 연결 포트를 통해 전력 관리 회로에 집적된 컨버터의 구성에 연결될 수 있다.

벅 컨버터와 부스트 컨버터 외에도, 다른 종류의 컨버터(예: LDO(low drop out) regulator))의 적어도 일부 구성이 전력 관리 회로에 집적될 수 있다.

배터리에서 전력 관리 회로를 통해 부하로 전력이 공급될 수 있다. 전력이 부하로 전달되는 경로 상에서 저항에 의해 전력 손실이 발생되고 손실된 전력은 열로 치환될 수 있다. 전류 세기가 강해지면 경로 상에 존재하는 회로 소자 특히, 전기 에너지를 축적하는 소자로서 인덕터에서 열이 발생될 수 있다. 과열이 어느 정도 지속되면 회로 소자가 파손될 수도 있다.

전력 관리 회로는 회로 소자의 파손 방지를 위해 부하로 공급되는 전력의 전류 세기(또는, 전류 레벨)를 지정된 전류 제한 값(예: OCP(over current protection) 레벨) 이하로 제한할 수 있다.

고사양의 성능이 요구되는 어플리케이션(예: 게임)이 전자 장치에서 실행될 경우, 부하에서 고성능을 발휘하기 위해, 전류 레벨이 지정된 전류 제한 값 이상으로 순간적으로 상승하였다가 내려가는 일명, 피크 전류(peak current)를 부하에서 요구할 수 있다. 하지만, 전류 레벨을 전류 제한 값 아래로 제한하는 동작에 의하여 피크 전류가 부하로 공급되는 것은 허용되지 않고 이에 따라 부하의 성능 저하가 뒤따른다. 이러한 성능 저하는 VOC(voice of customer)(예: 게임이 느려진다는 사용자 불만)를 불러 올 수 있다.

전력이 부하로 전달되는 경로 상 저항 성분에서는, 전류의 제곱에 비례하여, 열이 발생될 수 있다. 부하 및/또는 회로 소자에서 온도의 변화는 발생된 열에 비해 비교적 느릴 수 있다. 따라서, 피크 전류가 부하로 공급되는 것이 허용되더라도, 전달 경로 상에 있는 회로 소자가 일정 시간 동안은 파손되지 않고 정상적으로 작동할 수 있다.

다양한 실시예에는, 피크 전류를 일정 시간 동안 부하로 공급함으로써 부하가 고성능을 발휘할 수 있도록 한 전자 장치를 제공할 수 있다. 본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치는 배터리; 상기 배터리로부터 수신된 전력 신호의 전압 레벨을 조정하고 부하로 공급하도록 구성된 컨버터; 상기 컨버터의 온도와 관련된 데이터를 획득하기 위해 이용되는 센싱 회로; 및 상기 컨버터와 상기 센싱 회로에 연결된 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로로부터 수신된 데이터에 기반하여, 상기 컨버터의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제1 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 컨버터의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치는, 배터리; 상기 배터리로부터 수신된 전력의 전압 레벨을 낮추고 부하로 공급하도록 구성된 벅 컨버터; 상기 벅 컨버터의 인덕터 양 단 사이에 연결되고, 상기 벅 컨버터에서 상기 부하로 흐르는 전류의 레벨과 상기 인덕터의 양 단 사이의 전위차에 대응하는 전압 레벨을 확인하기 위해 이용되는 데이터를 생성하는 센싱 회로; 및 상기 벅 컨버터와 상기 센싱 회로에 연결된 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 벅 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값 이상인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 벅 컨버터를 제어할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 벅 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값보다 작은 제2 전압 제한 값 이하인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 벅 컨버터를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치를 동작하는 방법은 상기 전자 장치의 전력 공급 회로에서 상기 전자 장치의 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 제1 전류 제한 값 이하로 제한하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 온도와 관련된 상기 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제1 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 전력 공급 회로의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제2 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 전력 공급 회로의 상태가 상기 제2 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 제한하기 위한 값을 상기 제2 전류 제한 값에서 상기 제1 전류 제한 값으로 변경하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치의 프로세서로 판독 가능한 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 기록 매체에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서가, 상기 전자 장치의 전력 공급 회로에서 상기 전자 장치의 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 제1 전류 제한 값 이하로 제한하는 동작을 수행하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 온도와 관련된 상기 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제1 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작을 수행하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 전력 공급 회로의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한하는 동작을 수행하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제2 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작을 수행하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 전력 공급 회로의 상태가 상기 제2 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 제한하기 위한 값을 상기 제2 전류 제한 값에서 상기 제1 전류 제한 값으로 변경하는 동작을 수행하도록 할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 피크 전류를 부하로 공급하도록 구성될 수 있다. 이에 따라 부하가 고성능을 발휘할 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1 은, 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2 은, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3은, 일 실시예에 따른, 배터리로부터 또는 전원 단자를 통해 외부의 전력 공급 장치로부터 수신된 전력을 부하들에 공급하도록 구성된 전자 장치의 블록도이다.
도 4는 전자 장치 내부의 온도에 따라 부하로 공급되는 전력 신호의 전류 레벨을 조정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 일 실시예에 따른, 벅 컨버터와 센싱 회로에 대한 블록도이다.
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 제어 회로의 제어에 의한 벅 컨버터의 강압 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 인덕터 내부 온도와 센싱 회로를 통해 획득된 전압 레벨의 상호 관련성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 일 실시예에 따른, 부하로 공급될 전력 신호의 전류 레벨을 관리하기 위한 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 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: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.

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. 일 실시예에 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 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

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: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 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. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(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.

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.

입력 모듈(150)은, 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 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(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.

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. 일 실시예에 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.

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. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

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. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 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. 일 실시예에 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 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 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 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 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 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

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.

일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 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 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 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, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

도 2은, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블럭도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은 전자 장치(101)와, 예를 들면, 연결 단자(178)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)를 통해 무선으로 연결될 수 있다.

전력 조정기(220)는, 예를 들면, 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들을 생성할 수 있다. 전력 조정기(220)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들 중 일부 구성 요소들 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다. 전력 게이지(230)는 배터리(189)에 대한 사용 상태 정보(예: 배터리(189)의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))를 결정할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 정상 또는 이상 여부를 판단할 수 있다. 배터리(189)의 상태가 이상으로 판단되는 경우, 전력 관리 모듈(188)은 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.

배터리(189)는, 일실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(240)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)은, 추가적으로 또는 대체적으로, 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 포함하는 다양한 기능들을 수행할 수 있는 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.

일실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(176) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 전력 게이지(230), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(240)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.

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.

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. "제1", "제2", 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: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 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 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서의 다양한 실시예들에서 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. 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

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(101))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.

일 실시예에 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 스토어^TM)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.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 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.

도 3은, 일 실시예에 따른, 배터리(320)로부터 또는 전원 단자(330)를 통해 외부의 전력 공급 장치(301)로부터 수신된 전력을 부하들(310)에 공급하도록 구성된 전자 장치(300)의 블록도이다. 도 4는 전자 장치(300) 내부 온도에 따라 부하들(310)로 공급되는 전력 신호의 전류 레벨을 조정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 하나 또는 그 이상의 부하들(310), 배터리(320)(예: 도 1의 배터리(189)), 전원 단자(330), 충전 회로(335), 전력 관리 회로(340)(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188)), 센싱 회로(350), 하나 또는 그 이상의 컨버터들(360), 온도 센서(370), 및 제어 회로(399)를 포함할 수 있다. 부하들(310)은, 전력 관리 회로(340)를 통해 수신된 전력 신호 및/또는 배터리(320)로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하는 전자 부품으로서 예컨대, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130), 통신 회로(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 디스플레이(예: 디스플레이 모듈(160)), 및 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180))를 포함할 수 있다.

전자 장치(300)는 부하들(310)(예: 프로세서)로 공급될 전력 신호의 전류 레벨(전류 세기)이 지정된 전류 제한 값(예: OCP(over current protection) 레벨)을 넘지 않게 전류 레벨을 관리할 수 있다. 전자 장치(300)는 온도 센서(370) 또는 센싱 회로(350)로부터 수신된 데이터를 이용하여 전자 장치(300) 내부 온도의 변화를 모니터링(또는, 간접적으로 추정)할 수 있다. 도 4를 참조하면, 전자 장치(300)는, 내부 온도가 제1 임계치(T1) 미만인 경우, 전류 레벨을 제1 전류 제한 값(L1)을 넘지 않게 제한할 수 있다. 이와 같이 내부 온도가 고온이 아니면(즉, 제1 임계치보다 낮으면), 제2 전류 제한 값(L2)보다 높은 피크 전류가 부하들(310)로 공급되는 것이 허용됨으로써 부하들(310)가 주어진 고성능을 발휘할 수 있다. 전자 장치(300)는, 전류 레벨이 제1 전류 제한 값(L1) 이하로 제한되는 동안, 내부 온도 모니터링 결과 전자 장치(300) 내부 온도가 제1 임계치(T1)까지 치솟은 것으로 확인되면, 전류 제한 값을 제1 전류 제한 값(L1)에서 그보다 낮은 제2 전류 제한 값(L2)으로 변경하고 전류 레벨을 제2 전류 제한 값(L2)을 넘지 않게 제한할 수 있다. 이와 같이 전자 장치(300) 내부 온도가 고온(예: T1 이상)이면, 피크 전류가 부하들(310)로 공급되는 것이 차단될 수 있다. 이에 따라 전력 관리 회로(340)에서 부하들(310)로 전력을 공급하기 위해 전력 관리 회로(340)와 부하들(310) 사이에 형성된 도전성 경로(path)(또는, 라인(line)) 상에 존재하는 회로 소자(예: 인덕터)의 파손이 방지될 수 있다. 전자 장치(300)는, 전류 레벨이 제2 전류 제한 값(L2) 이하로 관리되는 동안, 내부 온도 모니터링 결과 전자 장치(300) 내부 온도가 제2 임계치(T2)(예: 제1 임계치(T1)보다 작은 값)까지 낮아진 것으로 확인되면, 전류 제한 값을 제2 전류 제한 값(L2)에서 그보다 높은 제1 전류 제한 값(L1)으로 변경할 수 있다. 전자 장치(300)는, 전류 제한 값을 제1 전류 제한 값(L1)으로 관리하는 동안 내부 온도가 제1 임계치(T1)까지 치솟으면, 전류 제한 값을 제2 전류 제한 값(L2)으로 낮추고 제1 임계치(T1)와 제2 임계치(T2) 사이 온도 구간(예: 히스테리시스(hysteresis) 윈도우)(410)을 설정할 수 있다. 전류 레벨이 제2 전류 제한 값(L2) 아래로 제한되는 동안 내부 온도는 서서히 낮아질 수 있다. 내부 온도가 제2 임계치(T2)까지 내려가면, 전자 장치(300)는 전류 제한 값을 제1 전류 제한 값(L1)으로 재설정할 수 있다. 내부 온도가 제2 임계치(T2)까지 낮아진 후에는 제2 전류 제한 값(L2)을 상회하는 피크 전류가 부하들(310)로 다시 공급될 수 있다.

전력 공급 장치(301)(예: 도 1의 전자 장치(102))는 어댑터를 포함할 수 있다. 예컨대, 어댑터는 외부 전원에서 유입된 전력 신호의 전류 특성을 교류(AC; alternating current))에서 직류(DC; direct current)로 변환하고 전력 신호의 전압을 지정된 전압 값으로 조정할 수 있다. 전력 공급 장치(301)는 케이블(예: USB 케이블)을 통해 전자 장치(300)의 전원 단자((예: USB(universal serial bus) 커넥터에서 전원 단자))(330)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 공급 장치(301)는 어댑터에 의해 전압 조정되고 DC로 전류 특성 변환된 전력 신호를 케이블을 통해 전원 단자(330)로 출력할 수 있다.

충전 회로(335)(예: 도 2의 충전 회로(210))는 전원 단자(330)를 통해 전력 공급 장치(301)로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 배터리(320)를 충전할 수 있다. 예컨대, 충전 회로(380)는 수신된 전력 신호의 전압 값 대비 배터리(320)로 출력되는 전력 신호의 전압 값의 비율(전압 변환 비)을 조정하도록 구성된 제1 전력 변환 회로(예: 벅 부스트(buck boost) 회로) 및/또는 수신된 전력 신호의 전압 값을 고정된 전압 변환 비(예컨대, 2 대 1)로 변환하여 배터리(320)로 출력하도록 구성된 제2 전력 변환 회로(예: SCVD(switched capacitor voltage divider))를 포함할 수 있다.

전력 관리 회로(340)는 배터리(320)로부터 수신된 또는 충전 회로(335)를 통해 전력 공급 장치(301)로부터 수신된 전력 신호의 전압 레벨을 조정하고, 전압 레벨 조정된 전력 신호를 부하들(310)에 공급할 수 있다. 전력 관리 회로(340)는, 제어 회로(399)에 의해 설정된 전류 제한 값(예: 제1 전류 제한 값 또는 제2 전류 제한 값) 이하로 부하들(310)에 공급될 전력 신호의 전류 레벨을 제한할 수 있다.

전력 관리 회로(340)는 컨버터들(360)을 포함할 수 있다. 컨버터들(360)은 각각, 전력 라인을 통해 개별적으로 부하들(310)에 연결될 수 있다. 컨버터들(360)은 각각, 제어 회로(399)의 제어에 기반하여, 전력 신호의 전압 레벨을 조정(예: 강압(전압을 낮춤) 또는 승압(전압을 올림))하고 조정된 전압 레벨을 갖는 전력 신호를 해당 부하들(310)에 공급할 수 있다. 컨버터들(360)은 각각, 제어 회로(399)의 제어에 기반하여, 제어 회로(399)에 의해 설정된 전류 제한 값(예: 제1 전류 제한 값 또는 제2 전류 제한 값) 이하로 해당 부하들(310)에 공급될 전력 신호의 전류 레벨을 제한할 수 있다. 컨버터들(360)이 전력 관리 회로(340)에 포함된 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 컨버터에 있어서, 부하들(310)로 출력될 전력 신호의 전압 레벨 조정을 위한 스위치는 전력 관리 회로(340)에 집적되고 전기 에너지 축적을 위한 다른 회로 소자(예: 인덕터, 커패시터)는 해당 컨버터와 부하들(310)을 연결하는 전력 라인 상에 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 컨버터들(360)은 하나의 집적 회로(예: 전력 관리 회로(340))에 집적될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 컨버터들(360) 및 제어 회로(399)는 하나의 집적 회로에 집적될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 컨버터들(360), 온도 센서(370), 및 제어 회로(399)는 하나의 집적 회로에 집적될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 컨버터들(360)의 일부 구성(예: 스위치)는 하나의 집적 회로에 집적되고 다른 구성(예: 수동 소자로서 인버터 및/또는 커패시터)은 집적에서 제외되고 별도로 회로로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 충전 회로(335), 컨버터들(360), 온도 센서(370), 및 제어 회로(399)는 하나의 집적 회로에 집적될 수 있다.

센싱 회로(350)는 컨버터들(360)에서 부하들(310)로 각각 공급되는 전력 신호의 전류 레벨 및 전압 레벨을 확인하기 위해 이용되는 데이터를 생성하고 생성된 데이터를 제어 회로(399)로 출력할 수 있다. 제어 회로(399)는 센서 회로(350)로부터 수신된 데이터를 이용하여 부하들(310)로 공급되는 전력 신호의 전류 레벨을 확인하고, 확인된 전류 레벨이 지정된 전류 제한 값(예: 제1 전류 제한 값 또는 제2 전류 제한 값)을 넘지 않도록 해당 컨버터를 제어할 수 있다.

온도 센서(370)는 전력 관리 회로(340) 주변에 배치되어 컨버터들(360) 각각의 회로 소자(예: 인덕터) 내부 온도를 확인하기 위해 이용되는 데이터를 생성하고 생성된 데이터를 제어 회로(399)로 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어 회로(399)는 온도 센서(370)로부터 수신된 데이터를 이용하여 컨버터들(360) 각각의 회로 소자 내부 온도를 확인할 수 있다. 도 4를 참조하면, 제어 회로(399)는, 전류 제한 값이 제1 전류 제한 값(L1)으로 설정된 상태에서 내부 온도가 제1 임계치(T1)까지 치솟은 것으로 확인되면, 해당 컨버터의 전류 제한 값을 제1 전류 제한 값(L1)보다 낮은 제2 전류 제한 값(L2)으로 변경할 수 있다. 제어 회로(399)는, 전류 제한 값이 제2 전류 제한 값(L2)으로 설정된 상태에서 내부 온도가 제1 임계치(T1)보다는 낮은 제2 임계치(T2)까지 낮아진 것으로 확인되면, 해당 컨버터에 대응하는 전류 제한 값을 제2 전류 제한 값(L2)에서 제1 전류 제한 값(L1)으로 변경할 수 있다. 제1 전류 제한 값(L1)과 제2 전류 제한 값(L2)은 컨버터들(360)마다 다르게 설정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어 회로(399)는, 센싱 회로(350)로부터 수신된 데이터에 기반하여 부하들(310)로 출력되는 전력 신호에 대응하는 전압 레벨을 획득하고 획득된 전압 레벨에 기반하여, 컨버터들(360)의 회로 소자(예: 인덕터) 내부 온도를 추정할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(399)는 센싱 회로(350)로부터 수신된 데이터에 기반하여 부하들(310)로 출력되는 전력 신호에 대응하는 전압 레벨이 지정된 시간동안 지속됨에 기반하여 컨버터들(360)의 회로 소자(예: 인덕터) 내부 온도를 추정할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 온도 센서(370)는 전자 장치(300) 구성에서 생략될 수도 있다.

제어 회로(399)는 도시된 바와 같이 전력 관리 회로(330)에 집적된 회로일 수 있다. 도시된 바와 달리, 제어 회로(399)는 전력 관리 회로(330)와 별도로 구성된 회로일 수도 있다. 예컨대, 제어 회로(399)는 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 일부 구성일 수도 있다.

도 5는, 일 실시예에 따른, 벅 컨버터(510)와 센싱 회로(520)에 대한 블록도이다. 도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 제어 회로(399)의 제어에 의한 벅 컨버터(510)의 강압 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 인덕터(513)의 온도와 센싱 회로(520)를 통해 획득된 전압 레벨(Vx) 간의 상호 관련성을 설명하기 위한 도면이다. 도 3과 도 4를 참조하여 설명된 부분과 중복되는 부분은 생략되거나 간략히 설명된다.

도 5를 참조하면, 벅 컨버터(510)는 제1 스위치(511), 제2 스위치(512), 인덕터(513), 및 커패시터(514)를 포함할 수 있다. 벅 컨버터(510)는 도 3의 전력 관리 회로(340)에 포함된 컨버터들(360) 중 하나일 수 있다. 벅 컨버터(510)의 일부 구성은 전력 관리 회로(340) 외부에 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제1 스위치(511)와 제2 스위치(512)는 전력 관리 회로(340)에 집적되고 인덕터(513)와 커패시터(514)는 전력 관리 회로(340) 외부(예: 인쇄회로기판)에 배치될 수 있다. 도 5에서 부하(540)는 도 3의 부하들(310) 중 하나일 수 있다.

벅 컨버터(510)에 있어서 전력 입력 단(501)은 배터리(320) 또는 전원 단자(330)를 통해 전력 공급 장치(301)에 연결될 수 있다. 벅 컨버터(510)에 있어서 전력 출력 단(502)은 부하(540)에 연결될 수 있다. 제1 스위치(예: FET(field effect transistor))(511)의 일 단(511a)은 전력 입력 단(501)에 연결될 수 있다. 제1 스위치(511)의 타 단(511b)은 인덕터(513)의 일 단(513a)에 연결될 수 있다. 인덕터(513)의 타 단(513b)은 전력 출력 단(502)에 연결될 수 있다. 제2 스위치(예: FET(field effect transistor))(512)의 일 단(512a)은 인덕터(513)의 일 단(513a)에 연결될 수 있다. 제2 스위치(512)의 타 단(512b)은 전자 장치(300)의 접지에 연결될 수 있다. 커패시터(514)의 일 단(514a)은 전력 출력 단(502)에 연결될 수 있다. 커패시터(514)의 타 단(514b)은 전자 장치(300) 접지에 연결될 수 있다.

스위치들(511, 512)은, 제어 회로(399)의 제어에 기반하여, 닫힘 상태(closed state)(또는, 온(on) 상태)에서 열린 상태(open state)(또는, 오프(off) 상태)로 전환되거나 그 반대로 전환될 수 있다.

도 6a와 6c를 참조하면, 제어 회로(399)의 제어에 의해, “제1 스위치(511)는 닫히고 제2 스위치(512)는 열린 상태(이하, 하이(high) 상태)”가 될 수 있다. 하이 상태일 때, 전력 입력 단(501)을 통해 벅 컨버터(510)로 수신된 전기 에너지(전력 신호)가 제1 스위치(511)를 통해 인덕터(513)를 통과하고 전력 출력 단(502)을 통해 부하(540)로 전달되는 제1 에너지 전달 경로(①)가 컨버터(510) 상에 형성될 수 있다. 또한, 하이 상태일 때, 전기 에너지는 인덕터(513)에 축적되고 이에 따라 인덕터(513)에서 부하(540)로 흐르는 전류의 레벨(IL)은 서서히 상승할 수 있다. 또한, 하이 상태일 때, 인덕터(513)의 일 단(513a)에서 전압의 레벨(Vsw)은 전력 입력 단(510)에서 전압의 레벨(Vin)과 실질적으로 동일할 수 있다.

도 6b와 6c를 참조하면, 제어 회로(399)의 제어에 의해, 스위칭 상태가 하이 상태에서 “제1 스위치(511)가 열리고 제2 스위치(512)가 닫힌 상태(이하, 로우(low) 상태)”로 전환될 수 있다. 로우 상태일 때, 인덕터(513)에 축적된 전기 에너지가 전력 출력 단(502)을 통해 부하(540)로 전달되는 제2 에너지 전달 경로(②)가 벅 컨버터(510) 상에 형성될 수 있다. 로우 상태일 때, 인덕터(513)의 일 단(513a)에서 전압 레벨(Vsw)은 실질적으로 전자 장치(300)의 접지에서 전압의 레벨(예: 0V)에 가깝고 전기 에너지가 인덕터(513)에서 부하(540)로 방전됨에 따라 전류 레벨(IL)은 서서히 낮아질 수 있다.

도 6c를 참조하면, 제어 회로(399)는 한 번의 교번 주기(610) 대비 하이 상태가 지속되는 시간(620)의 비율(예: 듀티(duty) 비)을 조절함으로써 전류 레벨(IL)과 전력 출력 단(502)에서 전압의 레벨(Vout)을 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 제어 회로(399)는 전류 레벨(IL)이 제1 전류 제한 값(L1) 또는 제2 전류 제한 값(L2) 이하로 제한되도록 듀티 비를 조절할 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 제어 회로(399)는 센싱 회로(520)를 통해 전류 레벨(IL)을 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센싱 회로(520)(예: 도 3의 센싱 회로(350))는 인덕터(513)의 양 단(513a, 513b)에 직렬로 연결된 저항(521)과 커패시터(522)를 포함할 수 있다. 제어 회로(399)는 인덕터(513)의 일 단(513a)에서 센싱 회로(520)로 흐르는 전류의 레벨(Ix)을 측정하고 커패시터(522) 양 단 사이의 전압의 레벨(Vx)를 측정할 수 있다. 제어 회로(399)는 측정된 전류 레벨(Ix)와 전압 레벨(Vx) 그리고 아래 수학식 1을 이용하여 전류 레벨(IL)을 계산할 수 있다. 아래 수학식 1에서 ‘s’는 주어진 상수 값이고, L은 인덕터(513)가 갖는 인덕턴스 값이고, R은 인덕터(513)가 갖는 저항 값이고, Cx는 커패시터(522)가 갖는 커패시턴스 값이고, Rx는 저항(521)이 갖는 저항 값이다.

온도 상승에 따라 인덕터(513) 내부의 저항은 선형적으로 증가할 수 있다. 저항의 증가는, 인덕터(513)로 흐르는 전류의 레벨(IL)이 일정하다는 조건 하에, 인덕터(513) 양 단 사이의 전위차(전압)의 상승을 야기할 수 있다. 즉, 전압은 온도 상승에 따라 선형적으로 증가할 수 있다. 따라서, 제어 회로(399)는 센싱 회로(520)를 통해 인덕터(513) 양 단(513a, 513b) 사이의 전위차에 대응하는 전압 레벨(Vx)을 확인하고, 확인된 전압 레벨(Vx)에 기반하여, 전류 제한 값을 제1 전류 제한 값(L1) 또는 제2 전류 제한 값(L2)으로 설정할 수 있다. 예컨대, 도 7을 참조하면, 전류 레벨(IL)이 제1 전류 제한 값(L1) 이하로 제한되는 동안, 전압 레벨(Vx)이 제1 전압 제한 값(V1)까지 치솟은 것으로 확인되면, 제어 회로(399)는, 전류 제한 값을 제1 전류 제한 값(L1)에서 그보다 낮은 제2 전류 제한 값(L2)으로 변경할 수 있다. 전류 레벨(IL)이 제2 전류 제한 값(L2) 이하로 관리되는 동안, 전압 레벨(Vx)이 제2 전압 제한 값(V2)까지 낮아진 것으로 확인되면, 제어 회로(399)는 전류 제한 값을 제1 전류 제한 값(L1)으로 변경할 수 있다.

제어 회로(399)는, 센싱 회로(520)를 통해 확인된 전류 레벨(IL)과 전압 레벨(Vx)을 이용하여, 인덕터(513)의 온도를 추정할 수도 있다. 예컨대, 도 7을 참조하면, 센싱 회로(520)를 통해 확인된 전류 레벨(IL)은 IL2이고 전압 레벨(Vx)은 V2일 수 있다. 제어 회로(399)는, 도 7과 같은 전류, 전압, 및 온도 간의 관계를 나타내는 정보를 프로세서를 통해 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에서 획득하고, 획득된 정보로부터 IL2와 V2에 대응하는 ‘t1’을 확인하고, ‘t1’을 인덕터(513)의 온도로 결정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 스위치(512) 대신, 그 자리에 전류가 ② 방향으로만 흐르게 하고 역방향으로는 흐르지 않게 하는 다이오드(예: 환류(freewheeling) 다이오드)가 배치될 수도 있다.

인덕터(513)에서 온도 상승은 인덕터(513) 내부의 저항 상승을 야기할 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따라 전류 레벨(IL)이 다르게 측정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어 회로(399)는 온도 센서(370)를 통해 인덕터(513)의 온도를 확인하고, 확인된 온도에 기반하여, 센싱 회로(520)를 통해 측정된 전류 레벨(IL)을 보정할 수도 있다.

도 8은, 일 실시예에 따른, 부하로 공급될 전력 신호의 전류 레벨을 관리하기 위한 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다. 일 실시예에서, 부하로 전력 공급이 시작되면 동작 810부터 시작될 수 있다. 일 실시예에서, 부하로 전력 공급이 시작되고 고성능이 요구되는 어플리케이션(예: 게임)이 실행된 것을 프로세서가 인식하게 되면, 동작 810부터 시작될 수도 있다. 어플리케이션 실행이 종료되거나 부하로 전력 공급이 중단되면, 도 8의 프로세스는 중단될 수 있다.

동작 810에서 제어 회로(399)는 전력 공급 회로에서 부하(예: 부하들(310))로 공급되는 전력 신호의 전류 레벨을 제1 전류 제한 값(L1) 이하로 제한할 수 있다. 전력 공급 회로는 도 3에 도시된 컨버터들(360) 중 하나(예: 도 6a의 벅 컨버터(510))일 수 있다. 전력 공급 회로가, 벅 컨버터(510)로 제한되는 것은 아니며, 부스트 컨버터나 다른 종류의 컨버터일 수 있다. 이외에도, 전력 공급 회로는 전력을 증폭해서 부하(예: 스피커)로 공급하는 전력 증폭 회로일 수도 있다.

전류의 레벨이 제1 전류 제한 값(L1) 이하로 제한되는 동안, 동작 820에서 제어 회로(399)는 온도와 관련된 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제1 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 일례로, 제어 회로(399)는 온도 센서(370)를 통해 전력 공급 회로 내 에너지를 축적하는 소자로서 인덕터(예: 도 5의 인덕터(513))의 온도를 확인하고, 확인된 온도가 제1 임계치(T1) 이상이면, 전력 공급 회로의 상태가 제1 변경 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 다른 예로, 제어 회로(399)는, 인덕터의 온도를 간접적으로 확인할 수 있는 데이터로서, 센싱 회로(예: 도 5의 센싱 회로(520))를 통해 인덕터 양 단 사이의 전위차에 대응하는 전압 레벨(예: Vx)을 확인하고, 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값(V1) 이상이면, 전력 공급 회로의 상태가 제1 변경 조건을 만족하는 고온 상태인 것으로 판단할 수 있다. 제어 회로(399)는, 동작 820에서 전력 공급 회로의 상태가 제1 변경 조건을 만족하지 않은 것으로 판단되면, 동작 810으로 복귀 즉, 계속해서 전류 레벨을 제1 전류 제한 값(L1) 이하로 제한할 수 있다.

전력 공급 회로의 상태가 제1 변경 조건을 만족하는 것으로 판단되면, 동작 830에서 제어 회로(399)는 전류 레벨을 제1 전류 제한 값(L1)보다 작은 제2 전류 제한 값(L2) 이하로 제한할 수 있다.

전류 레벨이 제2 전류 제한 값(L2) 이하로 제한되는 동안, 동작 840에서 제어 회로(399)는 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제2 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 일례로, 제어 회로(399)는 온도 센서(370)를 통해 전력 공급 회로 내 에너지 축적 소자로서 인덕터의 온도를 확인하고, 확인된 온도가 제2 임계치(T2) 이하이면, 전력 공급 회로의 상태가 제2 변경 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 다른 예로, 제어 회로(399)는 센싱 회로(520)를 통해 인덕터 양 단 사이의 전위차에 대응하는 전압 레벨(예: Vx)을 확인하고, 확인된 전압 레벨이 제2 전압 제한 값(V2) 이하이면, 전력 공급 회로의 상태가 제2 변경 조건을 만족하는 저온 상태인 것으로 판단할 수 있다. 제어 회로(399)는, 동작 840에서 전력 공급 회로의 상태가 제2 변경 조건을 만족하지 않은 것으로 판단되면, 동작 830으로 복귀 즉, 계속해서 전류 레벨을 제2 전류 제한 값(L2) 이하로 제한할 수 있다.

동작 840에서 전력 공급 회로의 상태가 제2 변경 조건을 만족하는 것으로 판단되면, 제어 회로(399)는 동작 810으로 복귀 즉, 전류 레벨을 제1 전류 제한 값(L1) 이하로 제한할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(300))는 배터리; 상기 배터리로부터 수신된 전력 신호의 전압 레벨을 조정하고 부하로 공급하도록 구성된 컨버터; 상기 컨버터의 온도와 관련된 데이터를 획득하기 위해 이용되는 센싱 회로(예: 센싱 회로(350) 또는 센싱 회로(520)); 및 상기 컨버터와 상기 센싱 회로에 연결된 제어 회로(예: 제어 회로(399))를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로로부터 수신된 데이터에 기반하여, 상기 컨버터의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제1 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 컨버터의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어할 수 있다.

상기 제어 회로는, 상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한하는 동안, 상기 센싱 회로로부터 수신된 데이터에 기반하여, 상기 컨버터의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제2 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 컨버터의 상태가 상기 제2 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어할 수 있다.

상기 제어 회로는, 상기 센싱 회로를 통해 상기 컨버터의 인덕터에서 상기 부하로 흐르는 전류의 레벨을 확인할 수 있다. 상기 제어 화로는 상기 확인된 전류 레벨을 상기 제1 전류 제한 값 또는 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어할 수 있다.

상기 제어 회로는 상기 인덕터 양 단 사이의 전위 차에 대응하는 전압 레벨을 상기 센싱 회로를 통해 확인할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값 이상일 경우, 상기 컨버터의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 상기 제1 전압 제한 값보다 작은 제2 전압 제한 값 이하인 경우, 상기 컨버터의 상태가 상기 제2 변경 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.

상기 컨버터는 입력 전압 대비 출력 전압을 낮추는 벅 컨버터(예: 벅 컨버터(510))일 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 센싱 회로를 통해 상기 벅 컨버터의 인덕터에서 상기 부하로 흐르는 전류의 레벨을 확인할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 확인된 전류 레벨을 상기 제1 전류 제한 값 또는 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 벅 컨버터를 제어할 수 있다.

상기 센싱 회로는 상기 인덕터의 양 단에 직렬로 연결된 저항(예: 저항(521))과 커패시터(예: 커패시터(522))를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 인덕터의 일 단에서 상기 센싱 회로로 흐르는 전류의 레벨과 상기 커패시터 양 단 사이의 전압의 레벨을 상기 센싱 회로를 통해 확인할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전류 레벨과 전압 레벨을 이용하여, 상기 인덕터에서 상기 부하로 흐르는 전류의 레벨을 확인할 수 있다.

상기 제어 회로는, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값 이상일 경우, 상기 벅 컨버터의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 상기 제1 전압 제한 값보다 작은 제2 전압 제한 값 이하인 경우, 상기 벅 컨버터의 상태가 상기 제2 변경 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.

상기 벅 컨버터에 있어서 전압 레벨을 조정하기 위한 스위치(예: 스위치들(511, 512))는 상기 배터리의 전력을 관리하기 위한 전력 관리 회로에 집적될 수 있다. 상기 벅 컨버터의 인덕터(예: 인덕터(513))는 상기 스위치와 상기 부하 사이를 연결하는 전력 라인 상에 배치될 수 있다. 상기 제어 회로가 상기 전력 관리 회로에 포함될 수 있다.

상기 제어 회로는 상기 컨버터의 인덕터 양 단 사이의 전위 차에 대응하는 전압 레벨을 상기 센싱 회로를 통해 확인할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값 이상인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값보다 작은 제2 전압 제한 값 이하인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어할 수 있다.

상기 전자 장치는 상기 컨버터의 온도를 확인하기 위해 이용되는 데이터를 생성하는 온도 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 온도 센서를 이용하여 확인된 온도가 제1 임계치 이상인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 온도 센서를 이용하여 확인된 온도가 상기 제1 임계치보다 작은 제2 임계치 이하인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어할 수 있다.

상기 컨버터와 상기 제어 회로는 하나의 집적 회로에 집적된 것일 수 있다. 상기 컨버터, 상기 제어 회로, 및 상기 센싱 회로는 하나의 집적 회로에 집적된 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(300))는, 배터리; 상기 배터리로부터 수신된 전력의 전압 레벨을 낮추고 부하로 공급하도록 구성된 벅 컨버터(예: 벅 컨버터(510)); 상기 벅 컨버터의 인덕터 양 단 사이에 연결되고, 상기 벅 컨버터에서 상기 부하로 흐르는 전류의 레벨과 상기 인덕터의 양 단 사이의 전위차에 대응하는 전압 레벨을 확인하기 위해 이용되는 데이터를 생성하는 센싱 회로(예: 센싱 회로(520)); 및 상기 벅 컨버터와 상기 센싱 회로에 연결된 제어 회로(예: 제어 회로(399))를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 벅 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값 이상인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 벅 컨버터를 제어할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 벅 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값보다 작은 제2 전압 제한 값 이하인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 벅 컨버터를 제어할 수 있다.

상기 벅 컨버터에 있어서 전압 레벨을 조정하기 위한 스위치는 상기 배터리의 전력을 관리하기 위한 전력 관리 회로에 집적될 수 있다. 상기 벅 컨버터의 인덕터는 상기 스위치와 상기 부하 사이를 연결하는 전력 라인 상에 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(300))를 동작하는 방법은 상기 전자 장치의 전력 공급 회로에서 상기 전자 장치의 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 제1 전류 제한 값 이하로 제한하는 동작(예: 동작 810)을 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 온도와 관련된 상기 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제1 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작(예: 동작 820)을 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 전력 공급 회로의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한하는 동작(예: 동작 830)을 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제2 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작(예: 동작 840)을 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 전력 공급 회로의 상태가 상기 제2 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 제한하기 위한 값을 상기 제2 전류 제한 값에서 상기 제1 전류 제한 값으로 변경하는 동작을 포함할 수 있다.

Claims

전자 장치에 있어서,
배터리;
상기 배터리로부터 수신된 전력 신호의 전압 레벨을 조정하고 부하로 공급하도록 구성된 컨버터;
상기 컨버터의 온도와 관련된 데이터를 획득하기 위해 이용되는 센싱 회로; 및
상기 컨버터와 상기 센싱 회로에 연결된 제어 회로를 포함하고,
상기 제어 회로는,
상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로로부터 수신된 데이터에 기반하여, 상기 컨버터의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제1 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하고,
상기 컨버터의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어하도록 구성된 전자 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어 회로는,
상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한하는 동안, 상기 센싱 회로로부터 수신된 데이터에 기반하여, 상기 컨버터의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제2 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하고,
상기 컨버터의 상태가 상기 제2 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어하도록 구성된 전자 장치.
제2 항에 있어서, 상기 제어 회로는,
상기 센싱 회로를 통해 상기 컨버터의 인덕터에서 상기 부하로 흐르는 전류의 레벨을 확인하고,
상기 확인된 전류 레벨을 상기 제1 전류 제한 값 또는 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어하도록 구성된 전자 장치.
제3 항에 있어서, 상기 제어 회로는,
상기 인덕터 양 단 사이의 전위 차에 대응하는 전압 레벨을 상기 센싱 회로를 통해 확인하고,
상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값 이상일 경우, 상기 컨버터의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것으로 판단하고,
상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 상기 제1 전압 제한 값보다 작은 제2 전압 제한 값 이하인 경우, 상기 컨버터의 상태가 상기 제2 변경 조건을 만족하는 것으로 판단하도록 구성된 전자 장치.
제2 항에 있어서, 상기 컨버터는 입력 전압 대비 출력 전압을 낮추는 벅 컨버터이되, 상기 제어 회로는,
상기 센싱 회로를 통해 상기 벅 컨버터의 인덕터에서 상기 부하로 흐르는 전류의 레벨을 확인하고,
상기 확인된 전류 레벨을 상기 제1 전류 제한 값 또는 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 벅 컨버터를 제어하도록 구성된 전자 장치.
제5 항에 있어서, 상기 센싱 회로는 상기 인덕터의 양 단에 직렬로 연결된 저항과 커패시터를 포함하되, 상기 제어 회로는,
상기 인덕터의 일 단에서 상기 센싱 회로로 흐르는 전류의 레벨과 상기 커패시터 양 단 사이의 전압의 레벨을 상기 센싱 회로를 통해 확인하고,
상기 센싱 회로를 통해 확인된 전류 레벨과 전압 레벨을 이용하여, 상기 인덕터에서 상기 부하로 흐르는 전류의 레벨을 확인하도록 구성된 전자 장치.
제6 항에 있어서, 상기 제어 회로는,
상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값 이상일 경우, 상기 벅 컨버터의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것으로 판단하고,
상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 상기 제1 전압 제한 값보다 작은 제2 전압 제한 값 이하인 경우, 상기 벅 컨버터의 상태가 상기 제2 변경 조건을 만족하는 것으로 판단하도록 구성된 전자 장치.
제5 항에 있어서,
상기 벅 컨버터에 있어서 전압 레벨을 조정하기 위한 스위치는 상기 배터리의 전력을 관리하기 위한 전력 관리 회로에 집적되고,
상기 벅 컨버터의 인덕터는 상기 스위치와 상기 부하 사이를 연결하는 전력 라인 상에 배치되는 전자 장치.
제8 항에 있어서, 상기 제어 회로가 상기 전력 관리 회로에 포함된 전자 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어 회로는,
상기 컨버터의 인덕터 양 단 사이의 전위 차에 대응하는 전압 레벨을 상기 센싱 회로를 통해 확인하고,
상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값 이상인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어하고,
상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값보다 작은 제2 전압 제한 값 이하인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어하도록 구성된 전자 장치.
제1 항에 있어서, 상기 컨버터의 온도를 확인하기 위해 이용되는 데이터를 생성하는 온도 센서를 더 포함하되, 상기 제어 회로는,
상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 온도 센서를 이용하여 확인된 온도가 제1 임계치 이상인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어하고,
상기 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 온도 센서를 이용하여 확인된 온도가 상기 제1 임계치보다 작은 제2 임계치 이하인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 컨버터를 제어하도록 구성된 전자 장치.
제1 항에 있어서, 상기 컨버터와 상기 제어 회로는 하나의 집적 회로에 집적된 것인 전자 장치.
제1 항에 있어서, 상기 컨버터, 상기 제어 회로, 및 상기 센싱 회로는 하나의 집적 회로에 집적된 것인 전자 장치.
전자 장치에 있어서,
배터리;
상기 배터리로부터 수신된 전력의 전압 레벨을 낮추고 부하로 공급하도록 구성된 벅 컨버터;
상기 벅 컨버터의 인덕터 양 단 사이에 연결되고, 상기 벅 컨버터에서 상기 부하로 흐르는 전류의 레벨과 상기 인덕터의 양 단 사이의 전위차에 대응하는 전압 레벨을 확인하기 위해 이용되는 데이터를 생성하는 센싱 회로; 및
상기 벅 컨버터와 상기 센싱 회로에 연결된 제어 회로를 포함하고,
상기 제어 회로는,
상기 벅 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값 이상인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 벅 컨버터를 제어하고,
상기 벅 컨버터에서 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 센싱 회로를 통해 확인된 전압 레벨이 제1 전압 제한 값보다 작은 제2 전압 제한 값 이하인 경우, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되게 상기 벅 컨버터를 제어하도록 구성된 전자 장치.
제14 항에 있어서,
상기 벅 컨버터에 있어서 전압 레벨을 조정하기 위한 스위치는 상기 배터리의 전력을 관리하기 위한 전력 관리 회로에 집적되고,
상기 벅 컨버터의 인덕터는 상기 스위치와 상기 부하 사이를 연결하는 전력 라인 상에 배치되는 전자 장치.
제15 항에 있어서, 상기 제어 회로가 상기 전력 관리 회로에 포함된 전자 장치.
제14 항에 있어서, 상기 벅 컨버터와 상기 제어 회로는 하나의 집적 회로에 집적된 것인 전자 장치.
제14 항에 있어서, 상기 벅 컨버터, 상기 제어 회로, 및 상기 센싱 회로는 하나의 집적 회로에 집적된 것인 전자 장치.
전자 장치를 동작하는 방법에 있어서,
상기 전자 장치의 전력 공급 회로에서 상기 전자 장치의 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 제1 전류 제한 값 이하로 제한하는 동작;
상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 온도와 관련된 상기 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제1 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작;
상기 전력 공급 회로의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한하는 동작;
상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제2 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작; 및
상기 전력 공급 회로의 상태가 상기 제2 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 제한하기 위한 값을 상기 제2 전류 제한 값에서 상기 제1 전류 제한 값으로 변경하는 동작을 포함하는 방법.
전자 장치의 프로세서로 판독 가능한 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 기록 매체에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서가:
상기 전자 장치의 전력 공급 회로에서 상기 전자 장치의 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 제1 전류 제한 값 이하로 제한하는 동작;
상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제1 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 온도와 관련된 상기 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제1 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작;
상기 전력 공급 회로의 상태가 상기 제1 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 상기 제1 전류 제한 값보다 작은 제2 전류 제한 값 이하로 제한하는 동작;
상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨이 상기 제2 전류 제한 값 이하로 제한되는 동안, 상기 전력 공급 회로의 상태가 전류 제한 값을 변경하기 위한 제2 변경 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작; 및
상기 전력 공급 회로의 상태가 상기 제2 변경 조건을 만족하는 것에 기반하여, 상기 부하로 공급되는 전력의 전류 레벨을 제한하기 위한 값을 상기 제2 전류 제한 값에서 상기 제1 전류 제한 값으로 변경하는 동작을 수행하도록 하는 기록 매체.