KR950012060B1

KR950012060B1 - 노트북 컴퓨터의 전원공급 제어장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR950012060B1
Application number: KR1019930019291A
Authority: KR
Inventors: 김용관
Original assignee: 엘지전자 주식회사; 구자홍
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1995-10-13
Also published as: KR950009394A

Abstract

내용 없음.

Description

노트북 컴퓨터의 전원공급 제어장치 및 그 방법

제1도는 본 발명 노트북 컴퓨터의 전원공급 제어시스템 구성도.

제2도는 제1도의 동작설명에 대한 신호흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 라인필터수단 101 : 아답터 착탈검출수단

102 : 시스템제어수단 103 : 스위칭제어수단

104 : 펄스폭변조발생수단 105 : 위치도그수단

106 : 직류/직류변환수단 107 : 출력전압 검출수단

108 : 과전압 검출수단 109 : 밧데리

110 : 충전전압 검출수단 111 : 온도감지수단

본 발명은 노트북 컴퓨터의 전원공급 제어에 관한 것으로, 특히 밧데리의 상태조건에 따라 래피드(Rapid) 충전모드, 퀵(Quick) 충전모드 및 트릭클(Trickle), 충전모드를 수행하여 충전시간을 단축하고 열발생에 따른 밧데리를 보호 하도록 하는 노트북 컴퓨터의 전원공급 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 노트북 컴퓨터의 전원공급장치(SMPS : Swiching Mode Power Supply)는 하나의 하드웨어로 구성되어 아답터에서 변환된 직류전압을 직류/직류변환수단을 통해 전압을 강하 또는 상승시켜 각각의 시스템에 전달하여 동작전원으로 사용할 수 있고, 또한 아답터 사용이 불가능한 장소에서 노트북 컴퓨터를 사용하기 위해서는 미리 상기 아답터에서 변환된 직류전압을 밧데리에 충전시켜서 사용하여야 한다.

이때 상기 아답터에서 변환된 직류전압을 밧데리에 충전할시에는 현재 밧데리에 충전된 전압에 상관없이 아답터에서 출력되는 전압을 지속적으로 충전하게 된다.

이와같이, 밧데리에 전압이 지속적으로 충전되면 그 밧데리에서 열이 발생하게 되는데, 이때의 발생된 열을 감지하여 설정온도 이상이되면 밧데리에 충전되는 전압을 차단하여 열로 인한 밧데리의 소손을 방지하게 된다.

그러나, 이와같은 종래 노트북 컴퓨터의 전원공급, 장치는 전술한 바와같이, 현재 밧데리에 충전된 전압에 관계없이 지속적으로 충전을 하게 되는데, 이때 밧데리에 충전된 전압이 거의 소모된 상태에서 충전을 할 경우에는 장시간 충전을 하여야 하므로 충전시간이 지연되고, 또한 밧데리에 충전된 전압이 충만원 상태에서 충전을 할 경우에는 밧데리에서 급속한 열이 발생되어 밧데리를 포함하는 주변 회로를 파괴시키게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 밧데리의 상태조건을 체크하여 현재 밧데리에 충전되어 있는 전압에 따라 래피드 충전모드, 퀵 충전모드 및 트릭클 충전모드를 수행하여 충전시간을 단축하고 또한 밧데리의 열발생을 최소화시켜 밧데리를 포함하는 주변 회로를 보호 하도록 노트북 컴퓨터의 전원공급 제어장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

이와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 방법은 아답터 전원 입력시 시스템을 초기화시키는 과정과, 상기 초기화 후 스위치상태와 밧데리, 교류/직류변화 아답터 및 외부상태를 검색하고 외부상태를 실행하는 과정과, 상기 외부상태 실행후 밧데리의 충전조건을 검색하여 충전조건이 아니면 상기 초기화 과정 이후의 동작을 반복수행하고 충전조건이면 밧데리의 충전모드를 검새하는 충전모드 검색과정과, 상기 검색한 결과모드에 따라 충전동작을 실행하여 밧데리에 전압을 급속 또는 점진적으로 충전시키는 밧데리 충전과정과, 상기 밧데리 충전과정에서 충전된 전압이 충만일 경우, 밧데리 충만 플래그를 세트하고 상기 초기화과정 이후의 동작을 반복수행하는 밧데리 충만 플래그세트과정으로 이루어짐으로써, 달성된다.

본 발명의 또다른 목적을 달성하기 위한 수단은 아답터로 부터 입력되어 직류/직류변환수단을 통해 각각의 정전압으로 변환된 후 시스템 보드로 입력되는 전압의 레벨을 검출하는 출력전압 검출수단과, 밧데리의 충전전압을, 검출하는 충전전압 검출수단과, 상기 밧데리의 전압충전시 발생되는 열원을 전기적신호로 검출하는 밧데리 온도감지 수단과, 상기 출력전압 검출수단, 온도감지수단, 과전압 검출수단 및 충전전압 잔지수단에서 감지한 출력전압의 레벨과 밧데리의 온도 및 충전전압에 따라 시스템보드로의 전압구급차단 결정, 밧데리의 충전차단 결정 및 밧데리의 충전조건을 결정하고 노트북 컴퓨터의 전원공급장치 전체 시스템 동작을 제어하는 시스템제어수단과, 상기 시스템 제어수단에서 결정된 충전모드에 따라 스위칭되어 밧데리의 충전속도를 조절하는 충전모드 구동수단과, 상기 시스템제어수단의 제어신호에 의해 스위칭되어 펄스폭변조 발생수단을 통해 직류/직류변환수단을 제어하여 시스템보드로 공급되는 전압을 차단 및 공급하는 스위칭 제어수단과, 상기 시스템제어수단의 제어신호에 의해 펄스폭변조 발생수단의 전압을 제어하여 프로그램 오동작을 방지하는 워치도그수단으로 이루어짐으로써 달성되는 것으로, 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명 노트북 컴퓨터의 전원공급 제어시스템 구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 아답터의 착, 탈유무를 검출하는 아답터, 착탈검출수단(101)과, 상기 아답터가 시스템에 연결될시 그 아답터로 부터 변환되어 입력되는 직류전압을 필터링하여 교류성분을 차단하는 라인필터수단(100)과, 상기 라인 필터수단(100)을 통해 교류성분이 차단된 직류전압을 외부의 제어신호에 의해 스위칭되어, 각각의 전압레벨이 다른 정전압으로 변환시켜 시스템보드에 입력하는 직류/직류변환수단(106)의 출력전압을 검출하는 출력전압 검출수단(107)과, 상기 직류/직류변환수단(106)을 부터의 과전압을 검출하는 과전압검출수단(108)과, 상기 아답터로 부터 변환되어 입력되는, 직류전압을 충전하는 밧데리(109)와, 상기 밧데리의 충전전압을 검출하는 밧데리 온도감지수단(111)과, 상기 출력전압검출수단(107), 과전압검출수단(108), 밧데리 온도감지수단(111) 및 충전전압 검출수단(110)에서 감지한 출력전압의 레벨과 밧데리의 온도 및 검출된 충전전압에 따라 시스템보드로의 전압공급차단 결정, 밧데리의 충전차단 결정 및 밧데리의 충전조건을 결정하고 노트북 컴퓨터의 전원공급장치 전체 시스템 동작을 제어하는 시스템제어수단(102)과, 상기 시스템제어수단(102)에서 결정된 충전 조건에 따라 스위칭되어 밧데리의 충전속도를 조절하는 충전모드 구동수단(112)과, 상기 시스템제어수단(102)의 제어신호에 의해 스위칭되어 각각의 제어신호를 출력하는 스위칭 제어수단(103)과, 상기 스위칭 제어수단(103)에서 출력된 제어신호에 따라 펄스폭변조신호를 발생하여 직류/직류변환수단(106)의 동작을 제어하는 펄스폭변조 발생수단(104)과, 상기 시스템제어수단(102)의 제어신호에 의해 펄스폭변조 발생수단(104)을 제어하여 프로그램 오동작을 방지하는 위치도그수단(105)으로 구성한다.

상기에서, 직류/직류변환수단(106)은 상기 펄스폭변조 발생수단(104)의 펄스폭변조신호에 따라 라인필터수단(100)으로 부터 입력되는 전압을 강압 또는 승압하고 그 강압 및 승압된 전압을 일정레벨의 정전압으로 변환시켜 시스템보드에 입력하는 제1정전압부(106a)와, 상기 펄스폭변조 발생수단(104)의 펄스폭변조신호에 따라 라인필터수단(100)으로 부터 입력되는 전압을 일정레벨의 정전압으로 변환시켜 시스템보드에 입력하는 제2, 제3정전압부(106b)(106c)로 구성한다.

그리고 제2도는 제1도의 동작설명에 대한 신호흐름도로서, 이에 도시한 바와같이, 아답터의 전원입력시에 시스템제어수단의 포트를 초기화하고 램을 클리어시키는 초기화파정(ST100)과, 상기 초기화 후 스위치상태와 밧데리연결상태, 교류/직류변환 아답터 연결상태 및 외부로 부터의 신호 입력 유무를 검색하여 외부신호 입력시 외부신호 조건에 따라 동작을 수행하는 상태조건 검색과정(ST101)과, 상기 검색결과 아답터 및 밧데리의 연결시 그 밧데리의 충전조건을 검색하여 충전조건이 아니면 상기 초기화과정(ST100) 이후의 동작을 반복수행하고 충전조건이면 밧데리의 충전모드를 검색하는 충전모드 검색과정(ST102)과, 상기 검색한 결과모드에 따라 충전동작을 실행하여 밧데리에 아답터의 전압을 급속 또는 점진적으로 충전시키는 밧데리 충전과정(ST103)과, 상기 밧데리 충전과정(ST103)에서 충전된 전압이 충만일 경우 밧데리 충만 플래그를 세트하고 상기 초기화과정 이후의 동작을 반복수행하는 밧데리 충만 플래그세트과정(ST104)으로 이루어진다.

이와같이, 구성된 본 발명의 작용, 효과를 제1도 및 제2도를 참조하여 상세히 설명하면 다음고 같다.

초기에 메인스위치(도면에 미도시)를 턴-온시키면 시스템제어수단(100)은 그의 입, 출력포트 및 내부에 구비된 램을 클리어시키게 된다.

이와같은 상태에서 상기한 시스템제어수단(102)은 아답터 착탈검출수단(101) 및 충전전압 검출수단(110)을 통해 아답터, 및 밧데리(109)의 착탈 유무를 판단하여 아답터가 시스템에 접속되어 있고, 밧데리(109)가 접속되어 있으면 스위칭 제어수단(103)을 턴-온시켜 펄스폭변조 발생수단(104)을 동작시키게 된다.

상기 펄스퍽변조 발생수단(104)은 스위칭제어수단(103)에 의해 동작하여 직류/직류변환수단(106)의 제1, 제2, 제3정전압부(106a)(106b)(106c)를 스위칭시키게 된다.

이에따라 아답터로 부터 입력되는 직류전압(16V)이 라인필터수단(100)을 통해 교류성분은 제거된 후 상기한 직류/직류변환수단(106)의 제1 내지 제3정전압부(106a 내지 106c)에 입력된다.

상기 제1정전압부(106a)는 입력된 전압을 강압 및 승압하고 그 강압 및 승압된 전압을 일정레벨의 정전압으로 변환시켜 33V, -25V를 시스템보드에 전달하게 되고, 또한 상기 제2, 제3정전압부(106b)(106c)는 라인필터수단(100)을 통해 입력된 16V의 전압을 일정 레벨의 정전압으로 변환시켜 3.3V 및 5V의 정전압을 시스템보드에 동작전압을 전달하게 된다.

이때 상기 직류/직류변환수단(106)의 제1정전압부(106a)에 연결된 출력전압 검출수단(107)은 제1, 제2, 제3정전압부(106a)(106b)(106c)에서 출력되는 33V, -25V, 5V를 검출하여 전압이 없을 경우 로우신호를, 전압이 있을경우 하이신호를 시스템제어수단(102)에 입력하게 된다.

그리고 과전압검출수단(108)은 상기 직류/직류변환수단(106)에서 출력되는 과전압을 검출하여 시스템제어수단(102)에 입력하게 된다.

이에따라 상기한 시스템제어수단(102)은 출력전압 검출수단(107)으로 부터 로우신호가 입력되면 직류/직류변환수단(106)으로 부터의 전압이 없음을 판단하여 시스템보드에 이를 알리게되고, 하이신호가 입력되면 직류/직류변환수단(106)으로 부터의 정상적인 동작전압이 출력됨을 판단하여 이를 시스템보드에 알리게 된다.

또한 과전압검출수단(108)으로 부터 과전압이 검출될 경우에는 스위칭제어수단(103) 및 펄스폭변조수단(104)을 통해 직류/직류변환수단(106)을 제어하여 시스템보드에 입력되는 동작전압을 차단하게 된다.

한편 상기한 밧데리(109)는 아답터로 변환되어 입력되는 전압을 충전하게 되는데, 이때 충전전압 검출수단(110)은 밧데리(109)에 충전되는 전압을 검출하여 시스템제어수단(102)에 입력하게 되고, 또한 상기 밧데리(109)에 전압 충전시 발생되는 열원을 밧데리 온도감지수단(111)이 감지하여 시스템제어수단(102)에 입력하게 된다.

상기 시스템제어수단(102)은 충전전압 검출수단(110)으로 부터 검출된 현재 밧데리(109)에 충전된 전압 또는 밧데리 온도감지수단(111)에서 감지한 밧데리의 현온도에 따라 충전조건을 결정하여 충전조건으로 판단되면 현재 밧데리 충만 플래그가 세트되어 있는가를 검색하게 된다.

상기 검색결과 충만 플래그가 세트되어 있으면 충전모드 구동수단(112)을 통해 밧데리(109)를 제어하여 전압이 충만될때까지 충전시키고, 충만 프래그가 세트되어 있지 않으면 현재 밧데리(109)의 충전모드를 검색하게 된다.

상기에서 검색한 결과 퀵충전모드이거나 또는 래피드 충전모드이면 충전모드 구동수단(112)을 빠르게 온/오프 스위칭시켜 밧데리(109)의 전압이 충만될때까지 충전하고 충전이 완료되면 밧데리 충만 플래그를 세트시키게 된다.

그리고 상기에서 검색한 모드가 트릭클 충전모드이면 충전모드 구동수단(112)을 천천히 온/오프시켜 밧데리(109)의 전압이 충만될때까지 점진적으로 충전을 시키게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명은 밧데리의 상태조건을 체크하여 현재 밧데리에 충전되어 있는 전압에 따라 래피드 충전모드, 퀵 충전모드 및 트릭클 충전모드를 수행함으로써, 밧데리의 전압 충전시에 충전시간이 단축되고, 또한 밧데리의 열발생을 최소화시켜 밧데리를 포함하는 주변 회로를 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims

아답터 전원입력시 시스템을 초기화시키는 과정과, 상기 초기화 후 스위칭상태와 밧데리, 교류/직류변환 아답터 및 외부상태를 검색하고 외부상태를 실행하는 과정과, 상기 외부상태 실행후 밧데리의 충전조건을 검색하여 충전조건이 아니면 상기 초기화과정 이후의 동작을 반복수행하고 충전조건이면 밧데리의 충전모드를 검색하는 충전모드 검색과정과, 상기 검색한 결과모드에 따라 충전동작을 실행하여 밧데리에 전압을 급속 또는 점진적으로 충전시키는 밧데리 충전과정과, 상기 밧데리 충전과정에서 충전된 전압이 충만일 경우 밧데리 충만 플래그를 세트하고 상기 초기화과정 이후의 동작을 반복수행하는 밧데리 충만 플래그세트과정으로 이루어짐을 특징으로 한 노트북 컴퓨터의 전원공급 제어 방법.
제1항에 있어서, 충전모드 검색과정과은 충전조건시 밧데리의 충만 플래그상태를 검색하는 단계와, 상기 검색결과 충만플래그 세트이면 밧데리 충만충전을 실행하는 단계와, 상기 검색결과 충만플래그가 세트되어 있지 않으면 퀵충전모드, 래피드 충전모드, 트릭클 충전모드인가를 검색하는 단계와, 상기 검색결과 퀵충전모드 또는 래피드 충전모드이면 그 모드에 따라 밧데리의 전압이 충만될때까지 급속으로 충전시키는 단계와, 상기 검색한 모드가 트릭클 충전모드이면 밧데리에 전압을 점진적으로 충전후 초기화과정 이후의 동작을 수행하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한 노트북 컴퓨터의 전원공급 제어 방법.
제1항에 있어서, 밧데리의 충전조건은 밧데리에서 발생되는 열로서 판단함을 특징으로 한 노트북 컴퓨터의 전원공급 제어 방법.
제1항에 있어서, 밧데리의 충전조건은 밧데리에 충전된 전압으로서 판단함을 특징으로 한 노트북 컴퓨터의 전원공급 제어 방법.
아답터로 부터 입력되어 직류/직류변환수단을 통해 각각의 정전압으로 변환된 후 시스템 보드로 입력되는 전압의 레벨을 검출하는 출력전압 검출수단과, 상기 아답터로 부터 변환되어 입력되는 직류전압을 충전하는 밧데리의 충전전압을 검출하는 충전전압 검출수단과, 상기 밧데리의 전압충전시 발생되는 여원을 전기적신호로 검출하는 밧데리 온도감지수단과, 상기 출력전압 검출수단, 과전압 검출수단, 밧데리 온도감지수단 및 충전전압 감지수단과, 상기 출력전압 검출수단, 과전압 검출수단, 밧데리 온도감지수단 및 충전전압 감지수단에서 감지한 출력전압의 레벨과 밧데리의 온도 및 충전전압에 따라 시스템보드로의 전압공급차단 결정, 밧데리의 충전차단 결정 및 밧데리의 충전조건을 결정하고 노트북 컴퓨터의 전원공급장치 전체 동작을 제어하는 시스템제어수단과, 상기 시스템제어수단에서 결정된 충전모드에 따라 스위칭되어 밧데리의 충전속도를 조절하는 충전모드 구동수단과, 상기 시스템제어수단의제어신호에 의해 스위칭되어 펄스폭변조 발생수단을 통해 직류/직류변환수단을 제어하여 시스템보드로 공급되는 전압을 차단 및 공급하는 스위칭 제어수단과, 상기 시스템제어수단의 제어신호에 의해 펄스폭변조 발생수단의 전압을 제어하여 프로그램 오동작을 방지하는 워치도그수단을 포함하여 된 노트북 전원공급 제어장치.