KR20240071950A - 전원 입력 회로, 전원 입력 회로를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

전원 입력 회로, 전원 입력 회로를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

실시예에 따라서, 전원 입력 회로는, 차지 펌프 및 LC 필터를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 전원 소스로부터 입력 전력을 입력 받는 제 1 스위치를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 상기 제 1 스위치에 전기적으로 연결되는 제 2 스위치를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 상기 전원 소스로부터 상기 입력 전력을 입력 받는 제 3 스위치를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 상기 제 3 스위치에 전기적으로 연결되는 제 4 스위치를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 제 1 커패시터를 포함할 수 있다. 상기 LC 필터는 제 1 인덕터 및 제 2 커패시터를 포함할 수 있다. 상기 LC 필터의 상기 제 1 인덕터는 상기 제 1 커패시터에 전기적으로 연결될 수 있다.

Description

전원 입력 회로, 전원 입력 회로를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법{POWER INPUT CIRCUIT, ELECTRONIC DEVICE INCLUDING POWER INPUT CIRCUIT AND METHOD OF OPERATION THEREOF}
본 발명의 실시 예들은, 전원 입력 회로, 전원 입력 회로를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
RF(radio frequency) power amplifier는 높은 동작 주파수를 보장하기 위해 linear 방식의 증폭기를 사용하며 RF 출력은 시간에 따라 동적으로 변할 수 있다. Power amplifier의 공급 전원은 최대 출력을 보장할 수 있게 충분히 높게 공급되어야 하는데 power amplifier의 출력이 공급 전원에 비해 낮은 경우는 상대적으로 효율이 나빠지게 된다. 이러한 문제를 개선하기 위해 최근 RF power amplifier의 출력 전력에 따라 공급 전원이 동적으로 변하는 average power tracking 방식이 적용되고 있다.
Average power tracking에 사용되는 전원 공급 회로(예: 전원 입력 회로)는 3.3~4.4V 사이에서 전압을 갖는 배터리로부터 입력 전압을 공급받아 1~5V 의 출력 전압을 생성할 수 있어야 하기 때문에 입력 전압 보다 낮은 출력 전압만 허용하는 일반적인 buck 컨버터는 사용할 수 없고 입력 전압보다 낮거나 높은 출력 전압을 공급할 수 있는 컨버터를 사용해야 한다.
실시예에 따라서, 전원 입력 회로는, 차지 펌프, 및 LC 필터를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 전원 소스로부터 입력 전력을 입력 받는 제 1 스위치-상기 제 1 스위치의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 상기 제 1 스위치에 전기적으로 연결되는 제 2 스위치-상기 제 1 스위치의 제 2 단과 상기 제 2 스위치의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 스위치의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 상기 전원 소스로부터 상기 입력 전력을 입력 받는 제 3 스위치-상기 제 3 스위치의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 상기 제 3 스위치에 전기적으로 연결되는 제 4 스위치-상기 제 3 스위치의 제 2 단과 상기 제 4 스위치의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 4 스위치의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨- 를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 제 1 커패시터의 제 1 단이 상기 제 1 스위치의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 커패시터의 제 2 단이 상기 제 3 스위치의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되는, 상기 제 1 커패시터를 포함할 수 있다. 상기 LC 필터는 제 1 인덕터 및 제 2 커패시터를 포함할 수 있다. 상기 LC 필터의 상기 제 1 인덕터는 상기 제 1 커패시터의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따라서, 전자 장치는, 차지 펌프, LC 필터, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 전원 소스로부터 입력 전력을 입력 받는 제 1 스위치-상기 제 1 스위치의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 상기 제 1 스위치에 전기적으로 연결되는 제 2 스위치-상기 제 1 스위치의 제 2 단과 상기 제 2 스위치의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 스위치의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 상기 전원 소스로부터 상기 입력 전력을 입력 받는 제 3 스위치-상기 제 3 스위치의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 상기 제 3 스위치에 전기적으로 연결되는 제 4 스위치-상기 제 3 스위치의 제 2 단과 상기 제 4 스위치의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 4 스위치의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨- 를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프는, 제 1 커패시터의 제 1 단이 상기 제 1 스위치의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 커패시터의 제 2 단이 상기 제 3 스위치의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되는, 상기 제 1 커패시터를 포함할 수 있다. 상기 LC 필터는 제 1 인덕터 및 제 2 커패시터를 포함할 수 있다. 상기 LC 필터의 상기 제 1 인덕터는 상기 제 1 커패시터의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 전원 입력 회로의 회로도이다.
도 3은 실시예에 따른 전원 입력 회로 및 전자 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 전원 입력 회로 및 전자 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 전원 입력 회로 및 전자 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 6은 실시예에 따른 전원 입력 회로 및 전자 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 전원 입력 회로 및 전자 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 1은 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
실시예에 따라, 도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는, 전원 소스(110), 전원 입력 회로(120), 부하(130), 및/또는 프로세서(140)를 포함할 수 있다. 전자 장치(100)의 동작은 프로세서(140)의 동작으로 이해될 수 있다. 프로세서(140)는 전자 장치(100)에 포함되는 다른 구성을 제어할 수 있다. 프로세서(140)는 전원 입력 회로(120)(또는 전원 입력 회로(120)에 포함되는 구성)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는, 전원 입력 회로(120)를 제어함으로써, 전원 소스(110)로부터 제공되는 전력을 전원 입력 회로(120)를 통해 부하(130)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는, 전원 소스(110)로부터 제공되는 전력을 전원 입력 회로(120)를 통해 컨버팅 하고, 컨버팅 된 전력을 부하(130)로 제공할 수 있다.
실시예에 따라, 전원 소스(110)는 전원 입력 회로(120)로 입력 전력을 제공할 수 있다. 전원 입력 회로(120)는 전원 소스(110)로부터 입력 전력을 제공받을 수 있다. 전원 소스(110)의 형태 및 구현 방식에는 제한이 없다. "입력 전력"은 전원 입력 회로(120)로 입력되는 전력일 수 있다.
실시예에 따라, 전원 입력 회로(120)는 전원 소스(110)로부터 제공되는 입력 전력을 컨버팅 할 수 있다. 전원 입력 회로(120)는 전원 소스(110)로부터 제공되는 입력 전력의 전압(예: 입력 전압)을 변환하고, 변환된 전압(예: 출력 전압)을 가지는 출력 전력을 출력할 수 있다. "출력 전력"은 전원 입력 회로(120)에서 출력되는 전력일 수 있다. 전원 입력 회로(120)는 부하(130)로 출력 전력을 제공할 수 있다. 부하(130)의 형태 및 구현 방식에는 제한이 없다. 전원 입력 회로(120)의 회로도는 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.
도 2는 실시예에 따른 전원 입력 회로의 회로도이다.
도 2는 실시예에 따른 전자 장치(100)에 포함되는 전원 소스(110) 및 전원 입력 회로(120)의 회로도이다.
실시예에 따라, 도 2를 참조하면, 전원 입력 회로(120)는, 차지 펌프(220) 및 LC 필터(230)를 포함할 수 있다. 전원 입력 회로(120)는, 차지 펌프(220) 및 LC 필터(230)를 통해, 전원 소스(110)로부터 제공되는 전력(예: 입력 전력)을 컨버팅 하고, 컨버팅 된 전력(예: 출력 전력)을 출력 할 수 있다. 전원 입력 회로(120)는, 차지 펌프(220) 및 LC 필터(230)를 통해, 입력 전력의 전압을 변환하고, 변환된 전압을 가지는 출력 전력을 출력 할 수 있다.
실시예에 따라, 차지 펌프(220)는, 제 1 스위치(221), 제 2 스위치(222), 제 3 스위치(223), 제 4 스위치(224), 및 제 1 커패시터(225)를 포함할 수 있다. 제 1 스위치(221), 제 2 스위치(222), 제 3 스위치(223), 및 제 4 스위치(224)는 트랜지스터로 구현될 수 있다. 제 1 스위치(221), 제 2 스위치(222), 제 3 스위치(223), 및 제 4 스위치(224)의 구현 방식에는 제한이 없다. 제 1 스위치(221)는 전원 소스(110)로부터 입력 전력을 입력 받을 수 있다. 제 1 스위치(221)의 제 1 단은 입력단(201)에 연결될 수 있다. 차지 펌프(220)는, 제 1 스위치(221)의 제 1 단을 통해 전원 소스(110)로부터 입력 전력을 입력 받을 수 있다. 제 2 스위치(222)는 제 1 스위치(221)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 스위치(221)의 제 2 단과 제 2 스위치(222)의 제 1 단은 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 스위치(222)의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결될 수 있다. 제 3 스위치(223)는 전원 소스(110)로부터 입력 전력을 입력 받을 수 있다. 제 3 스위치(223)의 제 1 단은 입력단(201)에 연결될 수 있다. 차지 펌프(220)는, 제 3 스위치(223)의 제 1 단을 통해 전원 소스(110)로부터 입력 전력을 입력 받을 수 있다. 제 4 스위치(224)는 제 3 스위치(223)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제 3 스위치(223)의 제 2 단과 제 4 스위치(224)의 제 1 단은 전기적으로 연결될 수 있다. 제 4 스위치(224)의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 커패시터(225)는 제 1 스위치(221)와 제 2 스위치(222)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 커패시터(225)의 제 1 단(202)은, 제 1 스위치(221)의 제 2 단 및 제 2 스위치(222)의 제 1 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 커패시터(225)는 제 3 스위치(223)와 제 4 스위치(224)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 커패시터(225)의 제 2 단은, 제 3 스위치(223)의 제 2 단 및 제 4 스위치(224)의 제 1 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 커패시터(225)의 제 2 단은 LC 필터(230)의 입력단(203)에 연결될 수 있다. 제 1 커패시터(225)는 제 1 커패시터(225)의 제 2 단(예: LC 필터(230)의 입력단(203)) 및 제 1 커패시터(225)의 제 1 단 사이의 전압의 차이에 의해 충전 또는 방전될 수 있다.
차지 펌프(220)는 LC 필터(230)의 입력단(203)으로 스위칭 전력을 출력할 수 있다. "스위칭 전력"은 입력 전력에 기반하여 차지 펌프(220)에 의해 변환된 전압을 가지는 전력일 수 있다. 차지 펌프(220)는 전원 소스(110)로부터 제공되는 입력 전력에 기반하여 LC 필터(230)의 입력단(203)으로 스위칭 전력을 출력할 수 있다. 차지 펌프(220)는 LC 필터(230)의 입력단(203)을 통해 LC 필터(230)로 스위칭 전력을 출력할 수 있다.
실시예에 따라, LC 필터(230)는 인덕터(231) 및 제 2 커패시터(232)를 포함할 수 있다. LC 필터(230)의 인덕터(231)의 제 1 단은 차지 펌프(220)의 제 1 커패시터(225)의 제 2 단에 전기적으로 연결될 수 있다. LC 필터(230)의 인덕터(231)의 제 2 단은 LC 필터(230)의 제 2 커패시터(232)의 제 1 단에 전기적으로 연결될 수 있다. LC 필터(230)의 제 2 커패시터(232)의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결될 수 있다. LC 필터(230)는 인덕터(231)를 통해 스위칭 전력을 입력 받을 수 있다. LC 필터(230)는 인덕터(231)를 통해 차지 펌프(220)로부터 스위칭 전력을 제공 받을 수 있다. LC 필터(230)는 스위칭 전력에 기반하여 인덕터(231) 및 제 2 커패시터(232) 사이의 LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력 전력을 출력할 수 있다. LC 필터(230)의 인덕터(231) 및 제 2 커패시터(232) 사이의 LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력되는 출력 전력의 전압(예: 출력 전압)은, LC 필터(230)의 입력단(203)을 통해 제공되는 스위칭 전력의 전압에 기반하여 결정될 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 전원 입력 회로 및 전자 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 3을 참고하여 제 1 모드에 대해 설명할 수 있다. "제 1 모드"는 차지 펌프(220)에 입력되는 입력 전력의 전압과 LC 필터(230)의 입력단(203)으로 출력되는 스위칭 전력의 전압이 실질적으로 동일한 모드일 수 있다. 차지 펌프(220)는 제 1 모드에 기반하여, 차지 펌프(220)에 입력되는 입력 전력의 전압과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지는 스위칭 전력을 LC 필터(230)의 입력단(203)으로 출력할 수 있다. 제 1 모드는 제 1 스위치(221)의 오프, 제 2 스위치(222)의 온, 제 3 스위치(223)의 온, 및 제 4 스위치(224)의 오프의 조합일 수 있다. 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)가 제 1 모드로 동작하도록 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)를 통해 입력 전력의 입력 전압과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지는 스위칭 전력을 출력하기 위하여, 차지 펌프(220)를 제 1 모드로 제어할 수 있다. 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)가 제 1 모드로 동작하도록, 제 1 스위치(221)의 오프, 제 2 스위치(222)의 온, 제 3 스위치(223)의 온, 및 제 4 스위치(224)의 오프로 제어할 수 있다. 도 3을 참조하면, 제 1 모드에서, 제 3 스위치(223)를 포함하는 제 1 경로(301)를 통해 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력이 LC 필터(230)의 입력단(203)에 전달될 수 있다. 제 1 커패시터(225)는, 제 1 모드에 기반하여, 제 2 경로(302)를 통해, 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력의 전압(예: 입력 전압)과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지도록 충전될 수 있다. 제 1 모드에서, LC 필터(230)는, 제 3 경로(303)를 통해, 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력의 전압(예: 입력 전압)과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지는 스위칭 전력을 입력 받을 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 전원 입력 회로 및 전자 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4를 참고하여 제 2 모드에 대해 설명할 수 있다. "제 2 모드"는, 차지 펌프(220)에 입력되는 입력 전력의 전압의 실질적으로 2배인 크기의 전압을 가지는 스위칭 전력이, LC 필터(230)의 입력단(203)으로 출력되는 모드일 수 있다. 차지 펌프(220)는 제 2 모드에 기반하여, 차지 펌프(220)에 입력되는 입력 전력의 전압의 실질적으로 2배인 크기의 전압을 가지는 스위칭 전력을 LC 필터(230)의 입력단(203)으로 출력할 수 있다. 제 2 모드는 제 1 스위치(221)의 온, 제 2 스위치(222)의 오프, 제 3 스위치(223)의 오프, 및 제 4 스위치(224)의 오프의 조합일 수 있다. 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)가 제 2 모드로 동작하도록 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)를 통해 입력 전력의 실질적으로 2배인 크기의 전압을 가지는 스위칭 전력을 출력하기 위하여, 차지 펌프(220)를 제 2 모드로 제어할 수 있다. 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)가 제 2 모드로 동작하도록, 제 1 스위치(221)의 온, 제 2 스위치(222)의 오프, 제 3 스위치(223)의 오프, 및 제 4 스위치(224)의 오프로 제어할 수 있다. 도 4를 참조하면, 제 2 모드에서, 제 1 스위치(221)를 포함하는 제 1 경로(401)를 통해 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력이 제 1 커패시터(225)의 제 1 단(202)에 전달될 수 있다. 제 2 모드에서, 제 1 커패시터(225)를 포함하는 제 2 경로(402)에 기반하여, LC 필터(230)의 입력단(203)에는 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력의 전압의 실질적으로 2배인 크기의 전압을 가지는 스위칭 전력이 제공될 수 있다. 제 2 모드에서, LC 필터(230)는, 제 3 경로(403)를 통해, 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력의 전압(예: 입력 전압)의 실질적으로 2배인 크기의 전압을 가지는 스위칭 전력을 입력 받을 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 전원 입력 회로 및 전자 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5를 참고하여 제 3 모드에 대해 설명할 수 있다. "제 3 모드"는, 차지 펌프(220)가 LC 필터(230)의 입력단(203)으로 스위칭 전력을 출력하지 않는 모드일 수 있다. 차지 펌프(220)는 제 3 모드에 기반하여, 스위칭 전력을 출력하지 않을 수 있다. 제 3 모드는 제 1 스위치(221)의 오프, 제 2 스위치(222)의 오프, 제 3 스위치(223)의 오프, 및 제 4 스위치(224)의 온의 조합일 수 있다. 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)가 제 3 모드로 동작하도록 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)를 통해 스위칭 전력을 출력하지 않기 위하여, 차지 펌프(220)를 제 3 모드로 제어할 수 있다. 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)가 제 3 모드로 동작하도록, 제 1 스위치(221)의 오프, 제 2 스위치(222)의 오프, 제 3 스위치(223)의 오프, 및 제 4 스위치(224)의 온으로 제어할 수 있다. 제 3 모드에서, LC 필터(230)는, 스위칭 전력을 제공받지 않을 수 있다. LC 필터(230)가 스위칭 전력을 제공받지 않는 것을, 도 5를 참조하여, LC 필터(230)가 제 3 경로(503)를 통해, 그라운드에 연결된다고 표현할 수도 있다.
도 3, 도 4, 및 도 5를 참조하면, 차지 펌프(220)는, 제 1 모드, 제 2 모드, 및/또는 제 3 모드 사이에서 스위칭 동작함으로써, LC 필터(230)의 입력단(203)을 통해 LC 필터(230)로 스위칭 전력을 출력할 수 있다. 프로세서(140)는, LC 필터(230)의 입력단(203)을 통해 LC 필터(230)로 스위칭 전력을 출력하기 위하여, 차지 펌프(220)가 제 1 모드, 제 2 모드, 및/또는 제 3 모드 사이에서 스위칭 동작하도록 차지 펌프(220)(예: 차지 펌프(220)에 포함되는 스위치들(221, 222, 223, 224))를 제어할 수 있다.
도 6은 실시예에 따른 전원 입력 회로 및 전자 장치의 동작을 설명하는 도면이다. 도 7은 실시예에 따른 전원 입력 회로 및 전자 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 차지 펌프(220)에 포함되는 스위치들(221, 222, 223, 224)의 듀티 사이클의 제어를 이해할 수 있다.
도 6은, 시간에 따른, 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력의 입력 전압(610)(예: VBAT)과, 전원 입력 회로(120)의 출력단에서 출력되는 출력 전력의 출력 전압(620)(예: Vout)을 나타내는 그래프이다. 출력 전압(620)은, LC 필터(230)의 출력단(204)에서의 필요 전압일 수 있다. "필요 전압"은, 부하(예: 도 1의 부하(130))의 동작에 필요한 크기의 전압일 수 있다. 프로세서(140)는, LC 필터(230)의 출력단(204)에서의 필요 전압(예: 출력 전력의 필요 전압)을 확인할 수 있다. 프로세서(140)는, LC 필터(230)의 출력단(204)에서의 필요 전압(예: 출력 전력의 필요 전압)에 기반하여, 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. 프로세서(140)는, LC 필터(230)의 출력단(204)에서의 필요 전압(예: 출력 전력의 필요 전압)에 기반하여, 제 1 스위치(221), 제 2 스위치(222), 제 3 스위치(223) 및/또는 제 4 스위치(224)의 듀티 사이클을 제어할 수 있다. 예를 들어, 부하(예: 도 1의 부하(130))의 동작에 4V의 전압이 필요한 경우, 출력단에서의 필요 전압은 4V일 수 있고, 프로세서(140)는 전원 입력 회로(120)를 통해 4V의 전압이 LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력되도록 차지 펌프(220)(예: 차지 펌프(220)의 스위치들(221, 222, 223, 224))를 제어할 수 있다. 도 6을 참조하면, t1까지는 일정한 크기의 필요 전압이 필요한 상태이다. t2부터는 t1 이전 보다 필요 전압의 크기가 작아진 상태이다. t3까지는 일정한 크기의 입력 전압이 입력 되다가, t4부터 입력 전압의 크기가 작아진 상태이다. t6부터는 t5 이전 보다 필요 전압의 크기가 커진 상태이고, t6부터는 필요 전압의 크기가 입력 전압의 크기를 넘어선 상태이다. 도 6의 상태에서, 필요 전압에 대응하는 출력 전압을 가지는 출력 전력을 제공하기 위하여, 프로세서(140)가 차지 펌프(220)를 제어하는 방법에 대해 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.
입력 전압(예: VBAT)이 필요 전압(예: Vout) 보다 큰 경우와, 입력 전압(예: VBAT)이 필요 전압(예: Vout) 보다 작은 경우에 대해 설명하도록 한다.
도 7에서, 710은 입력 전압의 크기를 나타낸다. 720은 출력 전압(또는 필요 전압)의 크기를 나타낸다. 730은 입력 전압의 두 배의 크기를 나타낸다. 도 7에서 막대 그래프는 스위칭 전력의 전압을 나타낸다. 예를 들어, 도 7에서, t1까지는, LC 필터(230)의 입력단(203)으로 입력되는 스위칭 전력의 전압이, 입력 전압(예: VBAT = V1)과 그라운드 전압(예: 0V) 사이에서 스위칭 하는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 도 7에서 t6 이후에는, LC 필터(230)의 입력단(203)으로 입력되는 스위칭 전력의 전압이, 입력 전압(예: VBAT = V3)의 두 배의 크기의 전압과 입력 전압(예: VBAT = V3) 사이에서 스위칭 하는 것을 알 수 있다.
도 7을 참조하면, t5까지 입력 전압은 필요 전압 보다 클 수 있다. 입력 전압(예: VBAT)은, t3까지는 V1을 유지하고, t4에서 V3로 작아지고, t5까지 V3를 유지할 수 있다. 필요 전압(예: Vout)은, t1까지는 V2를 유지하고, t2에서 V4로 작아지고, t5까지 V4를 유지할 수 있다. 이 경우, 차지 펌프(220)의 동작은 다음과 같다.
예를 들어, t1까지, 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)가 제 1 모드(예: 도 3의 제 1 모드) 및 제 3 모드(예: 도 5의 제 3 모드) 사이에서 스위칭 동작 하도록 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. 차지 펌프(220)가 제 1 모드(예: 도 3의 제 1 모드) 및 제 3 모드(예: 도 5의 제 3 모드) 사이에서 스위칭 함에 따라, 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력의 입력 전압의 이하의 범위에서 LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력되는 출력 전력의 출력 전압이 결정될 수 있다. 프로세서(140)는, t1까지, 제 1 스위치(221)는 오프로 제어하고, 제 2 스위치(222), 제 3 스위치(223) 및 제 4 스위치(224)는 온/오프를 스위칭 할 수 있다. 프로세서(140)는, t1까지, 제 2 스위치(222), 제 3 스위치(223) 및 제 4 스위치(224)의 듀티 사이클을 제어함으로써, LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력되는 출력 전력의 출력 전압(예: Vout)이, 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력의 입력 전압(예: VBAT)의 이하의 범위에 포함되도록, 차지 펌프(220)가 제 1 모드(예: 도 3의 제 1 모드) 및 제 3 모드(예: 도 5의 제 3 모드) 사이에서 스위칭 동작 하도록 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다.
예를 들어, t2에서 t3까지, 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)가 제 1 모드(예: 도 3의 제 1 모드) 및 제 3 모드(예: 도 5의 제 3 모드) 사이에서 스위칭 동작 하도록 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. 프로세서(140)는, t2에서 t3까지, 제 1 스위치(221)는 오프로 제어하고, 제 2 스위치(222), 제 3 스위치(223) 및 제 4 스위치(224)는 온/오프를 스위칭 할 수 있다. 프로세서(140)는, t2에서 t3까지, 제 2 스위치(222), 제 3 스위치(223) 및 제 4 스위치(224)의 듀티 사이클을 제어함으로써, LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력되는 출력 전력의 출력 전압(예: Vout)이, 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력의 입력 전압(예: VBAT)의 이하의 범위에 포함되도록, 차지 펌프(220)가 제 1 모드(예: 도 3의 제 1 모드) 및 제 3 모드(예: 도 5의 제 3 모드) 사이에서 스위칭 동작 하도록 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 입력 전압은 동일한 상태에서, 필요 전압이 기존의 출력 전압 보다 작은 것에 기반하여, 프로세서(140)는 제 1 모드를 유지하는 듀티 사이클이 짧아지도록 조정할 수 있다. 예를 들어, 도 7에서, 프로세서(140)는, t1까지의 출력 전압(예: V2) 보다, t2에서 t3까지의 필요 전압(예: V4)이 낮은 것에 기반하여, t2에서 t3까지 제 1 모드를 유지하는 제 2 듀티 사이클(예: D2)이, t1까지 제 1 모드를 유지하는 제 1 듀티 사이클(예: D1) 보다 짧아지도록 조정할 수 있다. 도 7과는 달리, 입력 전압은 동일한 상태에서, 필요 전압이 기존의 출력 전압 보다 큰 것에 기반하여, 프로세서(140)는 제 1 모드를 유지하는 듀티 사이클이 길어지도록 조정할 수 있다. 예를 들어, t1까지의 필요 전압은 V2이고, t2에서 t3까지의 필요 전압이 V2 보다 큰 경우, 프로세서(140)는, t2에서 t3까지 제 1 모드를 유지하는 제 2 듀티 사이클이 t1까지 제 1 모드를 유지하는 제 1 듀티 사이클 보다 짧도록, 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다
예를 들어, t4에서 t5까지, 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)가 제 1 모드(예: 도 3의 제 1 모드) 및 제 3 모드(예: 도 5의 제 3 모드) 사이에서 스위칭 동작 하도록 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. 프로세서(140)는, t4에서 t5까지, 제 1 스위치(221)는 오프로 제어하고, 제 2 스위치(222), 제 3 스위치(223) 및 제 4 스위치(224)는 온/오프를 스위칭 할 수 있다. 프로세서(140)는, t4에서 t5까지, 제 2 스위치(222), 제 3 스위치(223) 및 제 4 스위치(224)의 듀티 사이클을 제어함으로써, LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력되는 출력 전력의 출력 전압(예: Vout)이, 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력의 입력 전압(예: VBAT)의 이하의 범위에 포함되도록, 차지 펌프(220)가 제 1 모드(예: 도 3의 제 1 모드) 및 제 3 모드(예: 도 5의 제 3 모드) 사이에서 스위칭 동작 하도록 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 필요 전압은 동일한 상태에서, 입력 전압이 기존의 입력 전압 보다 낮아지는 것에 기반하여, 프로세서(140)는 제 1 모드를 유지하는 듀티 사이클이 길어지도록 조정할 수 있다. 예를 들어, t2에서 t5까지 필요 전압이 일정하게 유지되는 동안, t4부터 입력 전압이 t3 이전의 입력 전압 보다 낮아짐에 따라, 프로세서(140)는, t2에서 t3까지 제 1 모드를 유지하는 제 2 듀티 사이클(예: D2) 보다 t4에서 t5까지 제 1 모드를 유지하는 제 3 듀티 사이클(예: D3)이 길어지도록, 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. 도 7과는 달리, 필요 전압은 동일한 상태에서, 입력 전압이 기존의 입력 전압 보다 높아지는 것에 기반하여, 프로세서(140)는 제 1 모드를 유지하는 듀티 사이클이 짧아지도록 조정할 수 있다. 예를 들어, t2에서 t5까지 필요 전압이 일정하게 유지되는 동안, t4부터 입력 전압이 t3 이전의 입력 전압 보다 높아짐에 따라, 프로세서(140)는, t2에서 t3까지 제 1 모드를 유지하는 제 2 듀티 사이클 보다 t4에서 t5까지 제 1 모드를 유지하는 제 3 듀티 사이클이 짧아지도록, 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다.
도 7을 참조하면, t6부터 입력 전압은 필요 전압 보다 작을 수 있다. 입력 전압(예: VBAT)은, t4부터 V3을 유지할 수 있다. 필요 전압(예: Vout)은, t5까지는 V4를 유지하고, t6에서 V2로 커지고, 이후 V2를 유지할 수 있다. V3는 V2 보다 작을 수 있다. 이 경우, 차지 펌프(220)의 동작은 다음과 같다.
예를 들어, t6부터, 프로세서(140)는, 차지 펌프(220)가 제 1 모드(예: 도 3의 제 1 모드) 및 제 2 모드(예: 도 4의 제 2 모드) 사이에서 스위칭 동작 하도록 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. 차지 펌프(220)가 제 1 모드(예: 도 3의 제 1 모드) 및 제 2 모드(예: 도 4의 제 2 모드) 사이에서 스위칭 함에 따라, 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력의 입력 전압의 이하의 범위에서 LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력되는 출력 전력의 출력 전압이 결정될 수 있다. 프로세서(140)는, t6부터, 제 4 스위치(224)는 오프로 제어하고, 제 1 스위치(221), 제 2 스위치(222) 및 제 3 스위치(223)는 온/오프를 스위칭 할 수 있다. 프로세서(140)는, t6부터, 제 1 스위치(221), 제 2 스위치(222) 및 제 3 스위치(223)의 듀티 사이클을 제어함으로써, LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력되는 출력 전력의 출력 전압(예: Vout)이, 전원 소스(110)에서 제공되는 입력 전력의 입력 전압(예: VBAT)의 실질적으로 2배인 크기의 전압의 이하, 및 입력 전압(예: VBAT)의 이상의 범위에 포함되도록, 차지 펌프(220)가 제 1 모드(예: 도 3의 제 1 모드) 및 제 2 모드(예: 도 4의 제 2 모드) 사이에서 스위칭 동작 하도록 차지 펌프(220)를 제어할 수 있다. t6부터의 필요 전압의 크기에 따라, 프로세서(140)는, 제 1 스위치(221), 제 2 스위치(222) 및 제 3 스위치(223)의 듀티 사이클(예: D4)을 제어할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예들은, 적용 가능한 범위 내에서, 상호 유기적으로 적용될 수 있음을 당업자는 이해할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 일 실시예의 적어도 일부 동작이 생략되어 적용될 수도 있고, 일 실시예의 적어도 일부 동작과 다른 실시예의 적어도 일부 동작이 유기적으로 연결되어 적용될 수도 있음을 당업자는 이해할 수 있다.
실시예에 따라서, 전원 입력 회로(120)는, 차지 펌프(220), 및 LC 필터(230)를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 전원 소스(110)로부터 입력 전력을 입력 받는 제 1 스위치(221)-상기 제 1 스위치(221)의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 상기 제 1 스위치(221)에 전기적으로 연결되는 제 2 스위치(222)-상기 제 1 스위치(221)의 제 2 단과 상기 제 2 스위치(222)의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 스위치(222)의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 상기 전원 소스(110)로부터 상기 입력 전력을 입력 받는 제 3 스위치(223)-상기 제 3 스위치(223)의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 상기 제 3 스위치(223)에 전기적으로 연결되는 제 4 스위치(224)-상기 제 3 스위치(223)의 제 2 단과 상기 제 4 스위치(224)의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 4 스위치(224)의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 제 1 커패시터(225)의 제 1 단이 상기 제 1 스위치(221)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 커패시터(225)의 제 2 단이 상기 제 3 스위치(223)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되는, 상기 제 1 커패시터(225)를 포함할 수 있다. 상기 LC 필터(230)는 제 1 인덕터(231) 및 제 2 커패시터(232)를 포함할 수 있다. 상기 LC 필터(230)의 상기 제 1 인덕터(231)는 상기 제 1 커패시터(225)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제 1 커패시터(225)의 상기 제 2 단은 LC 필터(230)의 입력단(203)에 연결될 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 상기 입력 전력에 기반하여 상기 LC 필터(230)의 입력단(203)으로 스위칭 전력을 출력하도록 설정될 수 있다. 상기 LC 필터(230)는, 상기 제 1 인덕터(231)를 통해 상기 스위칭 전력을 입력 받고, 상기 스위칭 전력에 기반하여 상기 제 1 인덕터(231) 및 상기 제 2 커패시터(232) 사이의 LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력 전력을 출력하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 차지 펌프(220)는, 제 1 모드에 기반하여, 상기 입력 전력의 입력 전압과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지는 상기 스위칭 전력을 출력하도록 설정될 수 있다. 상기 제 1 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 오프, 상기 제 2 스위치(222)의 온, 상기 제 3 스위치(223)의 온, 및 상기 제 4 스위치(224)의 오프의 조합일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제 1 커패시터(225)는, 상기 제 1 모드에 기반하여, 상기 입력 전력의 상기 입력 전압과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지도록 충전될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 차지 펌프(220)는, 제 2 모드에 기반하여, 상기 입력 전력의 입력 전압의 실질적으로 2배인 크기의 전압을 가지는 상기 스위칭 전력을 출력하도록 설정될 수 있다. 상기 제 2 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 온, 상기 제 2 스위치(222)의 오프, 상기 제 3 스위치(223)의 오프, 및 상기 제 4 스위치(224)의 오프의 조합일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 차지 펌프(220)는, 제 3 모드에 기반하여, 상기 스위칭 전력을 출력하지 않도록 설정될 수 있다. 상기 제 3 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 오프, 상기 제 2 스위치(222)의 오프, 상기 제 3 스위치(223)의 오프, 및 상기 제 4 스위치(224)의 온의 조합일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제 1 스위치(221), 상기 제 2 스위치(222), 상기 제 3 스위치(223), 및/또는 상기 제 4 스위치(224)의 듀티 사이클에 기반하여, 상기 출력 전력의 출력 전압이 결정될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 출력 전력의 상기 출력 전압을 낮추기 위하여, 상기 듀티 사이클은 짧아지도록 조정될 수 있다. 상기 출력 전력의 상기 출력 전압을 높히기 위하여, 상기 듀티 사이클은 길어지도록 조정될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 차지 펌프(220)가 제 1 모드 및 제 2 모드 사이에서 스위칭 함에 따라, 상기 입력 전력의 입력 전압의 실질적으로 2배인 크기의 전압의 이하, 및 상기 입력 전압의 이상의 범위에서 상기 출력 전력의 출력 전압이 결정될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 차지 펌프(220)가 제 1 모드 및 제 3 모드 사이에서 스위칭 함에 따라, 상기 입력 전력의 입력 전압의 이하의 범위에서 상기 출력 전력의 출력 전압이 결정될 수 있다.
실시예에 따라, 전자 장치는 차지 펌프(220), LC 필터(230), 및 프로세서(140)를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 전원 소스(110)로부터 입력 전력을 입력 받는 제 1 스위치(221)-상기 제 1 스위치(221)의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 상기 제 1 스위치(221)에 전기적으로 연결되는 제 2 스위치(222)-상기 제 1 스위치(221)의 제 2 단과 상기 제 2 스위치(222)의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 스위치(222)의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 상기 전원 소스(110)로부터 상기 입력 전력을 입력 받는 제 3 스위치(223)-상기 제 3 스위치(223)의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 상기 제 3 스위치(223)에 전기적으로 연결되는 제 4 스위치(224)-상기 제 3 스위치(223)의 제 2 단과 상기 제 4 스위치(224)의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 4 스위치(224)의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨-를 포함할 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 제 1 커패시터(225)의 제 1 단이 상기 제 1 스위치(221)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 커패시터(225)의 제 2 단이 상기 제 3 스위치(223)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되는, 상기 제 1 커패시터(225)를 포함할 수 있다. 상기 LC 필터(230)는 제 1 인덕터(231) 및 제 2 커패시터(232)를 포함할 수 있다. 상기 LC 필터(230)의 상기 제 1 인덕터(231)는 상기 제 1 커패시터(225)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제 1 커패시터(225)의 상기 제 2 단은 LC 필터(230)의 입력단(203)에 연결될 수 있다. 상기 차지 펌프(220)는, 상기 입력 전력에 기반하여 상기 LC 필터(230)의 입력단(203)으로 스위칭 전력을 출력하도록 설정될 수 있다. 상기 LC 필터(230)는, 상기 제 1 인덕터(231)를 통해 상기 스위칭 전력을 입력 받고, 상기 스위칭 전력에 기반하여 상기 제 1 인덕터(231) 및 상기 제 2 커패시터(232) 사이의 LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력 전력을 출력하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 프로세서(140)는, 상기 차지 펌프(220)를 통해 상기 입력 전력의 입력 전압과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지는 상기 스위칭 전력을 출력하기 위하여, 상기 차지 펌프(220)를 제 1 모드로 제어하도록 설정될 수 있다. 상기 제 1 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 오프, 상기 제 2 스위치(222)의 온, 상기 제 3 스위치(223)의 온, 및 상기 제 4 스위치(224)의 오프의 조합일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제 1 커패시터(225)는, 상기 제 1 모드에 기반하여, 상기 입력 전력의 상기 입력 전압과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지도록 충전될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 프로세서(140)는, 상기 차지 펌프(220)를 통해 상기 입력 전력의 입력 전압의 실질적으로 2배인 크기의 전압을 가지는 상기 스위칭 전력을 출력하기 위하여, 상기 차지 펌프(220)를 제 2 모드로 제어하도록 설정될 수 있다. 상기 제 2 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 온, 상기 제 2 스위치(222)의 오프, 상기 제 3 스위치(223)의 오프, 및 상기 제 4 스위치(224)의 오프의 조합일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 프로세서(140)는, 상기 차지 펌프(220)를 통해 상기 스위칭 전력을 출력하지 않기 위하여, 상기 차지 펌프(220)를 제 3 모드로 제어하도록 설정될 수 있다. 상기 제 3 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 오프, 상기 제 2 스위치(222)의 오프, 상기 제 3 스위치(223)의 오프, 및 상기 제 4 스위치(224)의 온의 조합일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 프로세서(140)는, 상기 출력 전력의 필요 전압을 확인할 수 있다. 상기 프로세서(140)는, 상기 필요 전압에 기반하여, 상기 제 1 스위치(221), 상기 제 2 스위치(222), 상기 제 3 스위치(223), 및/또는 상기 제 4 스위치(224)의 듀티 사이클을 제어하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 프로세서(140)는, 상기 출력 전력의 상기 필요 전압이 상기 출력 전력의 기존의 출력 전압 보다 낮은 것에 기반하여, 상기 듀티 사이클이 짧아지도록 조정하도록 설정될 수 있다. 상기 프로세서(140)는, 상기 출력 전력의 상기 필요 전압이 상기 출력 전력의 기존의 출력 전압 보다 높은 것에 기반하여, 상기 듀티 사이클이 길어지도록 조정하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 프로세서(140)는, 상기 출력 전력의 출력 전압이, 상기 입력 전력의 입력 전압의 실질적으로 2배인 크기의 전압의 이하, 및 상기 입력 전압의 이상의 범위에 포함되도록, 상기 차지 펌프(220)가 제 1 모드 및 제 2 모드 사이에서 스위칭하도록 제어하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 프로세서(140)는, 상기 출력 전력의 출력 전압이, 상기 입력 전력의 입력 전압의 이하의 범위에 포함되도록, 상기 차지 펌프(220)가 제 1 모드 및 제 3 모드 사이에서 스위칭하도록 제어하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시된 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 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 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. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 실시예들은 기기(machine) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 장치의 프로세서는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 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.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
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. 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. 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전원 입력 회로(120)에 있어서,
    차지 펌프(220); 및
    LC 필터(230)를 포함하고,
    상기 차지 펌프(220)는,
    전원 소스(110)로부터 입력 전력을 입력 받는 제 1 스위치(221)-상기 제 1 스위치(221)의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-;
    상기 제 1 스위치(221)에 전기적으로 연결되는 제 2 스위치(222)-상기 제 1 스위치(221)의 제 2 단과 상기 제 2 스위치(222)의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 스위치(222)의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨-;
    상기 전원 소스(110)로부터 상기 입력 전력을 입력 받는 제 3 스위치(223)-상기 제 3 스위치(223)의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-;
    상기 제 3 스위치(223)에 전기적으로 연결되는 제 4 스위치(224)-상기 제 3 스위치(223)의 제 2 단과 상기 제 4 스위치(224)의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 4 스위치(224)의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨-; 및
    제 1 커패시터(225)의 제 1 단이 상기 제 1 스위치(221)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 커패시터(225)의 제 2 단이 상기 제 3 스위치(223)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되는, 상기 제 1 커패시터(225)를 포함하고,
    상기 LC 필터(230)는 제 1 인덕터(231) 및 제 2 커패시터(232)를 포함하고,
    상기 LC 필터(230)의 상기 제 1 인덕터(231)는 상기 제 1 커패시터(225)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되는,
    전원 입력 회로(120).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터(225)의 상기 제 2 단은 상기 LC 필터(230)의 입력단(203)에 연결되고,
    상기 차지 펌프(220)는, 상기 입력 전력에 기반하여 상기 상기 LC 필터(230)의 입력단(203)으로 스위칭 전력을 출력하도록 설정되고,
    상기 LC 필터(230)는, 상기 제 1 인덕터(231)를 통해 상기 스위칭 전력을 입력 받고, 상기 스위칭 전력에 기반하여 상기 제 1 인덕터(231) 및 상기 제 2 커패시터(232) 사이의 상기 LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력 전력을 출력하도록 설정되는,
    전원 입력 회로(120).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 차지 펌프(220)는, 제 1 모드에 기반하여, 상기 입력 전력의 입력 전압과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지는 상기 스위칭 전력을 출력하도록 설정되고,
    상기 제 1 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 오프, 상기 제 2 스위치(222)의 온, 상기 제 3 스위치(223)의 온, 및 상기 제 4 스위치(224)의 오프의 조합인,
    전원 입력 회로(120).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터(225)는, 상기 제 1 모드에 기반하여, 상기 입력 전력의 상기 입력 전압과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지도록 충전되는,
    전원 입력 회로(120).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 차지 펌프(220)는, 제 2 모드에 기반하여, 상기 입력 전력의 입력 전압의 실질적으로 2배인 크기의 전압을 가지는 상기 스위칭 전력을 출력하도록 설정되고,
    상기 제 2 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 온, 상기 제 2 스위치(222)의 오프, 상기 제 3 스위치(223)의 오프, 및 상기 제 4 스위치(224)의 오프의 조합인,
    전원 입력 회로(120).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 차지 펌프(220)는, 제 3 모드에 기반하여, 상기 스위칭 전력을 출력하지 않도록 설정되고,
    상기 제 3 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 오프, 상기 제 2 스위치(222)의 오프, 상기 제 3 스위치(223)의 오프, 및 상기 제 4 스위치(224)의 온의 조합인,
    전원 입력 회로(120).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치(221), 상기 제 2 스위치(222), 상기 제 3 스위치(223), 및/또는 상기 제 4 스위치(224)의 듀티 사이클에 기반하여, 상기 출력 전력의 출력 전압이 결정되는,
    전원 입력 회로(120).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 출력 전력의 상기 출력 전압을 낮추기 위하여, 상기 듀티 사이클은 짧아지도록 조정되고,
    상기 출력 전력의 상기 출력 전압을 높히기 위하여, 상기 듀티 사이클은 길어지도록 조정되는,
    전원 입력 회로(120).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 차지 펌프(220)가 상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드 사이에서 스위칭 함에 따라, 상기 입력 전력의 입력 전압의 실질적으로 2배인 크기의 전압의 이하, 및 상기 입력 전압의 이상의 범위에서 상기 출력 전력의 출력 전압이 결정되는,
    전원 입력 회로(120).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 차지 펌프(220)가 상기 제 1 모드 및 상기 제 3 모드 사이에서 스위칭 함에 따라, 상기 입력 전력의 입력 전압의 이하의 범위에서 상기 출력 전력의 출력 전압이 결정되는,
    전원 입력 회로(120).
  11. 전자 장치에 있어서,
    전원 소스(110);
    차지 펌프(220);
    LC 필터(230); 및
    프로세서(140)를 포함하고,
    상기 차지 펌프(220)는,
    상기 전원 소스(110)로부터 입력 전력을 입력 받는 제 1 스위치(221)-상기 제 1 스위치(221)의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-;
    상기 제 1 스위치(221)에 전기적으로 연결되는 제 2 스위치(222)-상기 제 1 스위치(221)의 제 2 단과 상기 제 2 스위치(222)의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 스위치(222)의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨-;
    상기 전원 소스(110)로부터 상기 입력 전력을 입력 받는 제 3 스위치(223)-상기 제 3 스위치(223)의 제 1 단을 통해 상기 입력 전력이 입력됨-;
    상기 제 3 스위치(223)에 전기적으로 연결되는 제 4 스위치(224)-상기 제 3 스위치(223)의 제 2 단과 상기 제 4 스위치(224)의 제 1 단이 전기적으로 연결되고, 상기 제 4 스위치(224)의 제 2 단은 그라운드에 전기적으로 연결됨-; 및
    제 1 커패시터(225)의 제 1 단이 상기 제 1 스위치(221)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 커패시터(225)의 제 2 단이 상기 제 3 스위치(223)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되는, 상기 제 1 커패시터(225)를 포함하고,
    상기 LC 필터(230)는 제 1 인덕터(231) 및 제 2 커패시터(232)를 포함하고,
    상기 LC 필터(230)의 상기 제 1 인덕터(231)는 상기 제 1 커패시터(225)의 상기 제 2 단에 전기적으로 연결되는,
    전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터(225)의 상기 제 2 단은 상기 LC 필터(230)의 입력단(203)에 연결되고,
    상기 차지 펌프(220)는, 상기 입력 전력에 기반하여 상기 상기 LC 필터(230)의 입력단(203)으로 스위칭 전력을 출력하도록 설정되고,
    상기 LC 필터(230)는, 상기 제 1 인덕터(231)를 통해 상기 스위칭 전력을 입력 받고, 상기 스위칭 전력에 기반하여 상기 제 1 인덕터(231) 및 상기 제 2 커패시터(232) 사이의 상기 LC 필터(230)의 출력단(204)을 통해 출력 전력을 출력하도록 설정되는,
    전자 장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서(140)는,
    상기 차지 펌프(220)를 통해 상기 입력 전력의 입력 전압과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지는 상기 스위칭 전력을 출력하기 위하여, 상기 차지 펌프(220)를 제 1 모드로 제어하도록 설정되고,
    상기 제 1 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 오프, 상기 제 2 스위치(222)의 온, 상기 제 3 스위치(223)의 온, 및 상기 제 4 스위치(224)의 오프의 조합인,
    전자 장치.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터(225)는, 상기 제 1 모드에 기반하여, 상기 입력 전력의 상기 입력 전압과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 가지도록 충전되는,
    전자 장치.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프로세서(140)는,
    상기 차지 펌프(220)를 통해 상기 입력 전력의 입력 전압의 실질적으로 2배인 크기의 전압을 가지는 상기 스위칭 전력을 출력하기 위하여, 상기 차지 펌프(220)를 제 2 모드로 제어하도록 설정되고,
    상기 제 2 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 온, 상기 제 2 스위치(222)의 오프, 상기 제 3 스위치(223)의 오프, 및 상기 제 4 스위치(224)의 오프의 조합인,
    전자 장치.
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프로세서(140)는,
    상기 차지 펌프(220)를 통해 상기 스위칭 전력을 출력하지 않기 위하여, 상기 차지 펌프(220)를 제 3 모드로 제어하도록 설정되고,
    상기 제 3 모드는 상기 제 1 스위치(221)의 오프, 상기 제 2 스위치(222)의 오프, 상기 제 3 스위치(223)의 오프, 및 상기 제 4 스위치(224)의 온의 조합인,
    전자 장치.
  17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프로세서(140)는,
    상기 출력 전력의 필요 전압을 확인하고,
    상기 필요 전압에 기반하여, 상기 제 1 스위치(221), 상기 제 2 스위치(222), 상기 제 3 스위치(223), 및/또는 상기 제 4 스위치(224)의 듀티 사이클을 제어하도록 설정되는,
    전자 장치.
  18. 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프로세서(140)는,
    상기 출력 전력의 상기 필요 전압이 상기 출력 전력의 기존의 출력 전압 보다 낮은 것에 기반하여, 상기 듀티 사이클이 짧아지도록 조정하고,
    상기 출력 전력의 상기 필요 전압이 상기 출력 전력의 기존의 출력 전압 보다 높은 것에 기반하여, 상기 듀티 사이클이 길어지도록 조정하도록 설정되는,
    전자 장치.
  19. 제 11 항 내지 제 18 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프로세서(140)는,
    상기 출력 전력의 출력 전압이, 상기 입력 전력의 입력 전압의 실질적으로 2배인 크기의 전압의 이하, 및 상기 입력 전압의 이상의 범위에 포함되도록, 상기 차지 펌프(220)가 상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드 사이에서 스위칭하도록 제어하도록 설정되는,
    전자 장치.
  20. 제 11 항 내지 제 19 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프로세서(140)는,
    상기 출력 전력의 출력 전압이, 상기 입력 전력의 입력 전압의 이하의 범위에 포함되도록, 상기 차지 펌프(220)가 상기 제 1 모드 및 상기 제 3 모드 사이에서 스위칭하도록 제어하도록 설정되는,
    전자 장치.
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