WO2013147332A1 - 고속 신호 전송과 전원 전달을 위한 케이블 및 보상 방법 - Google Patents

고속 신호 전송과 전원 전달을 위한 케이블 및 보상 방법 Download PDF

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WO2013147332A1
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voltage
line
compensator
power
receiving side
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PCT/KR2012/002207
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김욱
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스마트파이 주식회사
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264—Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0272—Arrangements for coupling to multiple lines, e.g. for differential transmission
    • H04L25/0276—Arrangements for coupling common mode signals
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175—Coupling arrangements; Interface arrangements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F5/00—Systems for regulating electric variables by detecting deviations in the electric input to the system and thereby controlling a device within the system to obtain a regulated output
    • H—ELECTRICITY
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    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
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    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264—Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/028—Arrangements specific to the transmitter end
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03012—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain
    • H04L25/03114—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain non-adaptive, i.e. not adjustable, manually adjustable, or adjustable only during the reception of special signals
    • H04L25/03146—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain non-adaptive, i.e. not adjustable, manually adjustable, or adjustable only during the reception of special signals with a recursive structure

Definitions

  • the present specification relates to a cable and a compensation method for high-speed signal transmission and power transmission.
  • LCDs liquid crystal displays
  • PDPs plasma display panels
  • HDTVs high-definition televisions
  • the interface standard is used.
  • the interface is classified into an external interface for connecting the display panels and peripheral devices such as a driving device and an internal interface for connecting the internal elements of the display panel.
  • LVDS Low Voltage Differential Signaling
  • LVDS is used as a general internal interface standard.
  • LVDS is a technology that allows users to place analog and digital signal processing blocks on a separate board, a scaler board, to transfer data digitized by an analog-to-digital converter using a cable.
  • low voltage (LV), or low voltage means that the LVDS uses 3.3V or 1.5V instead of 5V, which is a standard voltage.
  • LVDS is widely used in laptop computers because fewer wires can be used on motherboards and display panels.
  • DVI Digital Video / Visual Interactive
  • DVI is used as a general external interface standard.
  • DVI is a moving picture technology that can store images as digital data and play them back on a computer monitor.
  • DVI is a method of sending images from a PC to digital rather than analogue.
  • TMDS coding to reduce electromagnetic interference (EMI) during transmission and convert 8 bits of data into 10 bits for edge tracking. This is used.
  • HDMI is an extension of DVI to consumer electronics, such as HDTV, with simple pin connections, smaller sizes, and the addition of digital audio. HDMI is widely used in cable receivers, Blu-ray players, and most HDTVs that handle high-definition video. HDTVs that use multiple video inputs, in particular, tend to have multiple HDMI ports.
  • DisplayPort is a new digital display interface standard published by the Video Electronics Standard Association (VESA) that integrates generally separate internal and external interfaces.
  • DisplayPort (DP) expands the data bandwidth by combining two interfaces into one, and delivers high-quality video signals by simultaneously delivering three 1080p streams at a bandwidth of 10.8Gbps, which is more than twice that of DVI.
  • MHL Mobile High-Definition Link
  • MHL is a standard for portable audio / video interfaces. It is an interface standard that allows a mobile terminal or other portable electronic device (eg, portable consumer electronics (CE)) to connect directly to high-definition televisions (HDTVs) or other display devices. .
  • a mobile terminal or other portable electronic device eg, portable consumer electronics (CE)
  • CE portable consumer electronics
  • the MHL standard is capable of transmitting 1080p high-definition (HD) video and digital audio signals over a single cable with low pin-count.
  • the MHL may transmit power for charging to a device connected with the transmission of the video and audio signals.
  • the cable length becomes longer, and in this case, attenuation and transmission voltage of the transmitted signal decrease due to signal transmission characteristics of the cable and voltage drop corresponding to the cable. There may be a problem that can not increase the length of the cable.
  • the present specification is to provide a cable and a compensation method for high-speed signal transmission and power transmission to the technical problem.
  • a stable power supply can be made through the cable by compensating the voltage drop component corresponding to the power line included in the cable.
  • a cable according to the present disclosure for achieving the above objects comprises: a cable connecting between a first device and a second device, comprising: a power line for transferring power from the first device to the second device; And a voltage compensator for compensating for voltage loss at the power receiving side of the second device generated based on the voltage drop corresponding to the power line.
  • the voltage compensator may include a DC to DC converter or a boost converter.
  • the voltage compensator may be one of compensating for the power receiving side voltage loss based on at least one of the line current flowing on the power line and the power receiving side voltage of the second device.
  • the electronic device may further include a current detector configured to detect a line current flowing on the power line.
  • the voltage compensator may compensate for the loss of the voltage of the power receiving side based on the sensed line current and the line resistance determined according to the length of the power line.
  • the voltage compensator detects a voltage drop voltage by multiplying the sensed line current and the line resistance value, and the output voltage of the voltage compensator is the detected voltage to the input voltage of the voltage compensator. It may be to compensate for the loss of the voltage of the power receiving side by adjusting the drop voltage to be the voltage plus.
  • the voltage compensator further includes a resistor corresponding to the line resistance value, wherein the voltage drop voltage is a voltage generated across the resistor based on the line current flowing through the resistor. It may be.
  • the apparatus may further include a memory configured to store the line resistance value.
  • the memory may be one time programmable memory (OTP).
  • OTP one time programmable memory
  • the memory may store line resistance values according to lengths of the power lines in a table form.
  • the voltage compensator detects a voltage drop voltage by multiplying the sensed line current and the line resistance value, and detects a reference voltage by adding the detected voltage drop voltage and a target voltage.
  • the output voltage of the voltage compensator may be adjusted to be the reference voltage to compensate for the loss of the power receiving side voltage.
  • the target voltage may be a power receiving side voltage of the second device to be obtained through voltage compensation of the voltage compensator.
  • the voltage compensator may be disposed at a power transmission side of the first device, a power reception side of the second device, or an intermediate point of the power line.
  • a data line transferring a data signal from the second device to the first device; And a signal compensator for compensating for the loss of the data signal generated based on the signal transfer characteristic of the data line.
  • the signal compensator may include a boosting amplifier or a decision feedback equalization (DFE).
  • DFE decision feedback equalization
  • the signal compensator may be disposed at a data receiving side of the first apparatus, a data transmitting side of the second apparatus, or an intermediate point of the data line.
  • the voltage compensator obtains information on a voltage drop corresponding to the power line from the signal compensator, and calculates a voltage loss of the power receiving side based on the obtained information on the voltage drop. It may be to compensate.
  • the data signal may be a differential data signal.
  • a method of compensating a cable according to the present disclosure for achieving the above objects comprises the steps of: transferring power from a first device to a second device via a power line; Sensing a line current flowing on the power line; And compensating for the loss of the voltage at the power receiving side of the second device based on the sensed line current and the line resistance value determined according to the length of the power line.
  • compensating the power receiving side voltage may include: detecting a voltage drop voltage by multiplying the sensed line current and the line resistance value; Detecting a reference voltage by adding the detected voltage drop voltage and a target voltage; And compensating for the loss of the power receiving side voltage by adjusting the voltage of the power transmitting side of the first device to be the reference voltage.
  • a cable and a compensation method for high speed signal transmission and power transmission are provided.
  • the stable and efficient power supply can be made through the cable by compensating the voltage drop component corresponding to the power line included in the cable.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a cable according to the embodiments disclosed herein.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a cable compensating method according to embodiments disclosed herein.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a method of arranging a voltage compensator according to a first embodiment disclosed herein.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a cable compensating method according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a voltage compensating method based on sensed line current and line resistance values according to the second embodiment disclosed herein.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a voltage compensation method based on sensed line current and line resistance values according to yet another exemplary embodiment disclosed herein.
  • FIG. 7 is an exemplary view illustrating a structure of a voltage compensator according to a second embodiment disclosed herein.
  • FIG. 8 is an exemplary view illustrating a structure of a voltage compensator according to yet another exemplary embodiment disclosed herein.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a cable compensating method according to a third exemplary embodiment disclosed herein.
  • FIG. 10 is an exemplary view illustrating a signal compensator according to a third embodiment disclosed herein.
  • 11A to 11C are exemplary views illustrating the arrangement of the voltage compensator and the data compensator according to the third embodiment disclosed herein.
  • FIG. 12 is an exemplary diagram showing a waveform of a signal of an MHL system.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a signal compensation method in an MHL system.
  • the technology disclosed herein can be applied to a method for compensating for the loss of data signals or power by cables and cables for high speed signal transmission and power delivery.
  • the technology disclosed in the present specification is not limited thereto, and may be applied to a cable, a connection means, and a method for compensating for loss of data or power transmitted by the cable or the connection means connecting all devices to which the technical spirit of the technology can be applied. Can be.
  • the technology disclosed herein includes a smart phone, a portable terminal, a mobile terminal, a personal digital assistant (PDA), and a portable multimedia player (PMP) terminal.
  • notebook computers Wibro terminals, IPTV (Internet Protocol Television) terminals, digital broadcasting terminals, telematics terminals, navigation terminals, AVN (Audio Video Navigation) terminals, televisions, DVD players, set-top boxes, mobile phones, tablet PCs, digital cameras, 3D televisions, audio / video systems, home theater systems, information centers, call centers, etc. The same can be applied to various terminals.
  • USB Universal Serial Bus
  • HDMI High-Definition Multimedia Interface
  • DP Display Port
  • MHL Mobile High-Definition Link
  • External charger port Wired / wireless data port
  • memory card port port to connect devices equipped with identification module, audio input / output (I / O) port, video input / output (I / O) port, earphone port And the like.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • the cable according to the embodiments disclosed in the present disclosure includes a power line for transferring power from the first device to the second device and a power line in a cable connecting the first device and the second device. It may include a voltage compensator for compensating the voltage loss of the power receiving side of the second device generated based on the voltage drop.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a cable according to the embodiments disclosed herein.
  • the cable 100 may include a power line 110 and a voltage compensator 120.
  • the cable 100 may further include a data line 130 and a signal compensator 140.
  • the cable 100 may further include a first connector 210 and a second connector 220.
  • the cable 100 may further include various components for high speed signal transmission and compensation of a voltage on a receiving side.
  • the components shown in FIG. 1 are not essential, so that the cable 100 with more or less components may be implemented.
  • the power line 110 is included in a cable connecting the first device 310 and the second device 320, and serves to transfer power from the first device 310 to the second device 320. can do.
  • the first device 310 may be a transmission device for transmitting power to the second device 320.
  • the first device is a high-definition televisions (HDTVs), Internet Protocol Televisions (IPTVs), digital broadcasting terminals, 3D televisions (Television), DVD players, set-top boxes, A / It may be a V (Audio / Video) system or a home theater system.
  • the second device 320 may be a portable device that receives power from the first device 310 to charge a battery.
  • the second device 320 may be a smart phone, a portable terminal, a mobile terminal, a personal digital assistant (PDA), or a portable multimedia player (PMP). It may be a terminal, a notebook computer, a Wibro terminal, a mobile phone, a tablet PC or a digital camera.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • the voltage compensator 120 may serve to compensate for a voltage loss on the power receiving side of the second device 320 generated based on the voltage drop corresponding to the power line 110.
  • a line current for transmitting power from the first device 310 to the second device 320 may flow in the power line 110. Therefore, a voltage drop may occur in the power line 110 due to the resistance of the line current and the power line.
  • a difference may occur between the voltage of the power supply (or power) (the first device 310) and the voltage from the power supply (or power) (the second device 320). . That is, the voltage drop may cause a loss of the voltage at the power receiving side of the second device 320.
  • the voltage of the side receiving the power supply voltage (the second device 320) is usually determined to be within a specific range, when the cable is long, the specification is not satisfied due to the voltage drop caused by the resistance component. It can be a factor limiting the maximum length of. For example, a specification may be determined that allows an error range of ⁇ 10% at 5V with respect to the voltage level of the power receiving side of the second device 320, and when the length of the cable is 1.5 m or more, the power line If the voltage drop of 110 is greater than 0.5V, in the application of a particular interface, the maximum length of the cable may be limited to 1.5 m or less.
  • the voltage compensator 120 serves to compensate for the voltage loss of the power receiving side of the second device 320 due to the voltage drop to increase the maximum allowable length of the cable. Can be.
  • the voltage compensator 120 may be disposed at various positions in the cable.
  • the voltage compensator 120 may be disposed at a power transmission side of the first device 310, a power reception side of the second device 320, or an intermediate point of the power line 110. .
  • the voltage compensator 120 may compensate for the loss of the voltage at the power receiving side in various ways.
  • the voltage compensator 120 compensates for the power receiving side voltage loss based on at least one of the line current flowing on the power line 110 and the voltage of the power receiving side of the second device 320. It may be.
  • a method of compensating for the voltage receiving side voltage loss by the voltage compensator 120 will be described later in detail with reference to FIGS. 4 to 8.
  • the data line 130 is included in the cable 100 and may serve to transfer a data signal from the second device 320 to the first device 310.
  • the data signal may be a differential data signal.
  • the data line 130 may be manufactured (or configured) with the same material or standard as the power line 110, but may be manufactured with a different material or different standard from the power line 110.
  • the thickness of the data line 130 may be thinner than the thickness of the power line 110.
  • the signal compensator 140 may compensate for the loss of the data signal generated based on the signal transmission characteristic of the data line 130.
  • the signal compensator 140 may be configured in various forms or structures.
  • the signal compensator 140 may be a boosting amplifier or an equalizer.
  • the loss compensation method of the data signal by the signal compensator 140 will be described later in detail with reference to FIGS. 9 to 11B.
  • the first connection unit 210 may serve to connect the first device 310 and the cable 100.
  • the first connector 210 may include a pin (or port), a simple electric circuit, or an electronic circuit for connection between the first device 310 and the cable 100.
  • the second connection unit 220 may serve to connect the second device 320 and the cable 100.
  • the second connector 220 may include a pin (or port), a simple electric circuit, or an electronic circuit for connection between the second device 320 and the cable 100.
  • the first connection portion 210 and the second connection portion 220 may be interpreted as a general term used in the art, a general means known in the art, and a detailed description thereof is omitted. do.
  • the method of compensating for a cable includes transferring power from a first device to a second device through a power line and generating the second device based on a voltage drop corresponding to the power line. Compensating for the power receiving side voltage loss of the.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a cable compensating method according to embodiments disclosed herein.
  • the cable compensation method according to the embodiments disclosed herein may be performed in the following steps.
  • a method for compensating a cable may include transferring power from a first device to a second device through a power line (S110).
  • the method of compensating for a cable may include compensating for a voltage receiving side voltage loss of the second device generated based on a voltage drop corresponding to the power line. (S120).
  • the compensation of the power receiving side voltage loss may be based on at least one of a line current flowing on the power line and a power receiving side voltage of the second device.
  • the step of transmitting a data signal from the second device to the first device via a data line and generated based on the signal transmission characteristics of the data line Compensating for the loss of the data signal may be further included.
  • the first embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of the embodiments, and the following provides a clear representation of the first embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
  • the cable according to the first embodiment disclosed in the present specification is a power line for transmitting power from a first device to a second device and a voltage at the power receiving side of the second device generated based on a voltage drop corresponding to the power line. It may include a voltage compensator to compensate for the loss.
  • the voltage compensator may be disposed at a power transmission side of the first device, a power reception side of the second device, or an intermediate point of the power line.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a method of arranging a voltage compensator according to a first embodiment disclosed herein.
  • the voltage compensator 120 may be disposed at various positions on a power line in the cable.
  • the voltage compensator 120 may be disposed on the power receiving side of the second device 320 (or closer to the second device 320).
  • the voltage compensator 120 has an output voltage Vr of the voltage compensator 120 added to a voltage drop voltage corresponding to the power line 110 to an input voltage V1 of the voltage compensator 120.
  • the voltage may be adjusted to compensate for the voltage loss of the power receiving side of the second device 320.
  • the voltage compensator 120 may compensate for the power loss side voltage loss by adjusting the output voltage Vr to be 5V, which is a voltage obtained by adding the voltage drop voltage 0.5V to the input voltage V1.
  • the voltage compensator 120 may be disposed on the power transmission side of the first device 310 (or closer to the first device 310).
  • the voltage compensator 120 has an output voltage V2 of the voltage compensator 120 added to a voltage drop voltage corresponding to the power line 110 to an input voltage Vt of the voltage compensator 120.
  • the voltage may be adjusted to compensate for the voltage loss of the power receiving side of the second device 320.
  • the voltage compensator 120 may compensate for the power loss side voltage loss by adjusting the output voltage V2 to be 5.5V, which is a voltage obtained by adding the voltage drop voltage 0.5V to the input voltage Vt. .
  • the voltage compensator 120 may be disposed at an intermediate point of the power line 110.
  • the voltage compensator 120 has an output voltage V4 of the voltage compensator 120 added to a voltage drop voltage corresponding to the power line 110 to an input voltage V3 of the voltage compensator 120.
  • the voltage may be adjusted to compensate for the voltage loss of the power receiving side of the second device 320.
  • the input voltage V3 is the power transmission side.
  • the voltage may be attenuated by 0.25V, which is a voltage drop voltage corresponding to half the length of the power line, to be 4.75V.
  • the voltage compensator 120 may compensate for the power receiving side voltage loss by adjusting the output voltage V4 to be 5.25V, which is a voltage obtained by adding the voltage drop voltage 0.5V to the input voltage V3.
  • the power receiving side voltage may be attenuated by 0.25V, which is a voltage drop voltage corresponding to half of the power line length, to 5V.
  • the voltage compensator 120 may be disposed at various positions on the power line 110, and the output voltage of the voltage compensator 120 is connected to the input voltage of the voltage compensator 120.
  • a voltage drop corresponding to the entire voltage drop 110 may be adjusted to be a voltage added to compensate for the voltage loss of the power receiving side.
  • the cable 100 when the voltage compensator 120 is disposed at the power transmission side, the cable 100 may be implemented by being included in the first connection unit 210.
  • the cable 100 when the voltage compensator 120 is disposed on the power receiving side, the cable 100 may be implemented by being included in the second connector 220.
  • the second embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of embodiments, and the following clearly describes the second embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
  • a cable includes a power line for transferring power from a first device to a second device, and a voltage at a power receiving side of the second device generated based on a voltage drop corresponding to the power line. It may include a voltage compensator to compensate for the loss.
  • the voltage compensator may compensate the voltage loss on the power receiving side in various ways.
  • the voltage compensator may compensate for the voltage loss on the power receiving side based on at least one of the line current flowing on the power line and the voltage on the power receiving side of the second device.
  • the voltage compensator when the voltage compensator compensates for the power receiving side voltage loss based on the power receiving side voltage of the second device, the voltage compensator senses the voltage of the power receiving side (not shown). If the voltage of the power receiving side sensed by the voltage sensing unit is less than a predetermined standard voltage (for example, 5V ⁇ 0.5V) due to the voltage drop corresponding to the power line, The output voltage of the voltage compensator may be adjusted to be a voltage obtained by adding a voltage equal to the difference between the standard voltage and the power receiving side voltage to the input voltage of the voltage compensator to compensate for the voltage loss of the power receiving side.
  • a predetermined standard voltage for example, 5V ⁇ 0.5V
  • the voltage compensator may compensate for the loss of the voltage at the power receiving side based on the detected line current and a line resistance value determined according to the length of the power line.
  • the voltage compensator detects a voltage drop voltage by multiplying the sensed line current and the line resistance value, and the output voltage of the voltage compensator is detected by the input voltage of the voltage compensator.
  • the voltage drop voltage may be adjusted to be a voltage plus compensation for the loss of the voltage at the power receiving side.
  • the voltage compensator detects a voltage drop voltage by multiplying the sensed line current and the line resistance value, and detects a reference voltage by adding the detected voltage drop voltage and a target voltage. And adjusting the output voltage of the voltage compensator to be the reference voltage to compensate for the loss of the power receiving side voltage.
  • the target voltage may be a power receiving side voltage of the second device to be obtained through voltage compensation of the voltage compensator.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a cable compensating method according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the method of compensating a cable according to the second embodiment disclosed herein may be performed in the following steps.
  • the cable compensation method according to the second embodiment disclosed in the present specification may transfer power from the first device to the second device through a power line (S210).
  • the cable compensation method according to the second embodiment of the present disclosure may detect the line current flowing on the power line (S220).
  • the method for compensating a cable according to the second embodiment disclosed in the present specification may compensate for a loss of a voltage at a power receiving side based on the detected line current and a line resistance value determined according to the length of the power line.
  • S230 There is (S230).
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a voltage compensating method based on sensed line current and line resistance values according to the second embodiment disclosed herein.
  • the voltage compensation method based on the sensed line current and line resistance value according to the second embodiment disclosed herein may be performed in the following steps.
  • the voltage compensation method based on a line current and a line resistance value may include detecting a voltage drop voltage by multiplying the sensed line current and the line resistance value (S231).
  • the voltage compensation method based on the detected line current and the line resistance value, the output voltage of the voltage compensator is adjusted to the voltage of the input voltage of the voltage compensator plus the detected voltage drop voltage to receive the power Compensating for the loss of the side voltage may be included (S232).
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a voltage compensation method based on sensed line current and line resistance values according to yet another exemplary embodiment disclosed herein.
  • the voltage compensation method based on the sensed line current and line resistance value may be performed in the following steps.
  • the voltage compensation method based on a line current and a line resistance value may include detecting a voltage drop voltage by multiplying the sensed line current and the line resistance value (S231).
  • the voltage compensation method based on the detected line current and the line resistance value may include detecting the reference voltage by adding the detected voltage drop voltage and the target voltage (S233).
  • the voltage compensation method based on the sensed line current and line resistance value includes adjusting the voltage of the power transmitting side of the first device to be the reference voltage to compensate for the loss of the power receiving side voltage. It may be (S234).
  • the target voltage may be a power receiving side voltage of the second device to be obtained through voltage compensation of the voltage compensator.
  • the voltage compensator may need to know the line resistance of the power line and the line current to compensate for the voltage loss at the power receiving side.
  • the voltage compensator is compensated by the voltage compensator according to the length of the cable and the magnitude of the current.
  • the amount of voltage applied may need to be adjusted. Since the length of the cable is fixed at the assembling step, the resistance value according to the length can be predicted at the assembling step. However, the amount of current supplied is determined when the actual cable is used in a communication system (or interface system), so it may not be predictable at the assembly stage. Thus, the magnitude of the current may need to be measured circuitally.
  • the voltage compensator according to the second embodiment may further include a current detector to detect the line current flowing on the power line.
  • the current detector may be implemented in various forms or structures.
  • the current detector may be interpreted as a general term used in the art, and a detailed description thereof is omitted as a current sensing means generally known and applied in the art.
  • the voltage compensator may need to include a resistance corresponding to the line resistance value or to store the line resistance value in order to perform the reception side voltage loss using the line resistance value.
  • the voltage compensator may further include a resistor corresponding to the line resistance value, and the voltage drop voltage may be a voltage generated across the resistor based on the line current flowing through the resistor. have.
  • the voltage compensator may flow the sensed line current to a resistor corresponding to the line resistance value, and detect the voltage drop voltage based on the voltage across the resistor.
  • the voltage compensator may further include a memory for storing the line resistance value.
  • the memory may be one time programmable memory (OTP).
  • OTP time programmable memory
  • the memory may store line resistance values according to lengths of the power lines in a table form.
  • the voltage compensator may detect the length of the cable, obtain a line resistance value corresponding to the length of the cable, from a table stored in the memory, and use the voltage compensating voltage for the power receiving side.
  • the voltage compensator may be implemented in various forms or structures.
  • the voltage compensator may include a DC to DC converter or a boost converter.
  • various types of voltage compensators may be applied to the voltage loss compensation method disclosed herein.
  • FIG. 7 is an exemplary view illustrating a structure of a voltage compensator according to a second embodiment disclosed herein.
  • the voltage compensator 120 may include a DC-DC converter that compensates for a voltage drop generated from the power line 110.
  • the voltage compensator 120 includes a boost converter 121 as a DC-DC converter.
  • the boost converter 121 may operate such that the output voltage Vout becomes a voltage obtained by adding a specific voltage to the input voltage Vin.
  • the input voltage Vin may be a voltage transferred from the power transmission side of the first device to the boost converter 121, and the output voltage Vout is a voltage drop corresponding to the power line 110.
  • the voltage loss due to may be a compensated voltage.
  • the output voltage Vout may be transferred back to the power receiving side of the second device.
  • the specific voltage may be determined based on various criteria. For example, the specific voltage may be determined such that the voltage of the power receiver side of the second device is a voltage to be obtained through loss compensation of the voltage of the power receiver side. Also, for example, the specific voltage may be a voltage drop voltage corresponding to the power line 110.
  • the voltage compensator 120 is configured to connect the power line.
  • the line current flowing in the 100 may be sensed.
  • the voltage compensator 120 may include a current sensing means (or a current detector, not shown) for sensing the line current.
  • the voltage compensator 120 may detect the voltage drop voltage by multiplying the sensed line current by the line resistance value.
  • the voltage compensator 120 adjusts the output voltage Vout of the voltage compensator 120 to a voltage obtained by adding the detected voltage drop voltage to the input voltage Vin of the voltage compensator 120. Voltage loss on the power receiving side can be compensated.
  • the operation (or boosting operation) of adding the voltage drop voltage to the input voltage Vin may be performed by the boost converter 121.
  • Control for the output voltage Vout to be a voltage obtained by adding the specific voltage to the input voltage Vin may be performed by controlling a switch included in the boost converter 121.
  • the operation of the boost converter 121 is a technique generally known in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 8 is an exemplary view illustrating a structure of a voltage compensator according to yet another exemplary embodiment disclosed herein.
  • the voltage compensator 120 may include a boost converter 121, a controller 122, a multiplier 123, an adder 124, and a current detector 125.
  • the boost converter 121, the controller 122, the multiplier 123, the adder 124, and the current detector 125 may be implemented in various forms or structures.
  • the multiplier 123 may include a resistor corresponding to a line resistance value corresponding to the power line 110, as described above.
  • the voltage drop voltage corresponding to the power line 110 may be a voltage generated across the resistor based on the line current flowing through the resistor.
  • the output voltage Vout 'of the voltage compensator 120 may be applied to the power line 1110 and the ground (or ground) line 1120 constituting the power line 110.
  • the output voltage Vout ' may be a voltage drop through the power line 110 to become a load voltage Vout.
  • the current detector 125 detects (or detects) a line current Isense flowing through the power line 110.
  • the detected line current Isense may be transmitted to the multiplier 123.
  • the multiplier 123 may detect the voltage drop voltage by multiplying the detected line current and the line resistance value Rcable corresponding to the power line, and transfer the voltage drop voltage value to the adder 124. .
  • the adder 124 may detect a reference voltage by adding a target voltage Vtarget to the voltage drop voltage value, and transmit the reference voltage value to the controller 122.
  • the target voltage Vtarget may be a power receiving side voltage (or load voltage Vout) of the second device to be obtained through voltage compensation of the voltage compensator.
  • the voltage of the power transmission side (or the input voltage Vin) of the first device is 4.75V lower than the rated (or standard) voltage of 5V, and the voltage drop value corresponding to the power line 110 is 0.5.
  • the target voltage may be 5V, which is the rated voltage even if the power transmission side voltage is 4.75V. That is, in this case, the target voltage Vtarget may be an ideal voltage (target voltage or rated voltage) that the power receiving side should receive.
  • the controller 122 may control the boost converter 121 such that the output voltage Vout 'becomes the reference voltage value Vtarget + Isense ⁇ Rcable to the input voltage Vin (eg, Control of a switch included in the boost converter (121).
  • the third embodiment disclosed herein may be embodied in some or a combination of configurations or steps included in the above-described embodiments, or may be implemented in a combination of embodiments, and the following clearly describes the third embodiment disclosed herein. Duplicate parts can be omitted.
  • a cable includes a power line for transferring power from a first device to a second device, and a voltage at a power receiving side of the second device generated based on a voltage drop corresponding to the power line. It may include a voltage compensator to compensate for the loss.
  • a signal for compensating for the loss of the data signal generated on the basis of the signal transmission characteristics of the data line and the data line for transmitting a data signal from the second device to the first device It may further include a compensator.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a cable compensating method according to a third exemplary embodiment disclosed herein.
  • the cable compensating method according to the third exemplary embodiment disclosed herein may be performed in the following steps.
  • the method for compensating for a cable may include transferring power from a first device to a second device through a power line (S110).
  • the method of compensating for a cable according to the third embodiment of the present disclosure may include compensating for a voltage loss on the power receiving side of the second device generated based on the voltage drop corresponding to the power line.
  • the method of compensating for a cable according to the third embodiment disclosed herein may include transmitting a data signal from the second device to the first device through a data line (S130).
  • the method for compensating for a cable may include compensating for the loss of the data signal generated based on the signal transmission characteristic of the data line (S140).
  • the cable according to the third embodiment may include a data line transferring a data signal from the second device to the first device.
  • the cable according to the third embodiment of the data signal is generated based on the signal transmission characteristics of the data line together with a voltage compensator for compensating the voltage loss of the power receiving side due to the voltage drop corresponding to the power line.
  • a signal compensator may be further included to compensate for the loss.
  • the signal compensator may be implemented in various forms or structures.
  • the signal compensator may include various types of equalizers.
  • the signal compensator When the signal compensator is implemented as an equalizer, it may be most common to use a circuit having high-pass frequency characteristics so as to compensate for low-pass frequency characteristics of a cable.
  • the signal compensator may include a boosting amplifier, which is an analog equalizer.
  • the signal compensator may include a decision feedback equalization (DFE) which is an equalizer in the form of a digital filter.
  • DFE decision feedback equalization
  • the signal compensator may be implemented in various forms or structures.
  • FIG. 10 is an exemplary view illustrating a signal compensator according to a third embodiment disclosed herein.
  • FIG. 10A illustrates a case where the signal compensator includes a boosting amplifier 141, and a case where data transmitted from the second device is a differential signal.
  • the boosting amplifier 141 may receive the differential signals Vin and Vinb and output an output signal in which high frequency components are emphasized. Since the operation of the boosting amplifier 141 is generally known in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • the signal compensator may have a frequency characteristic in which a specific frequency band is emphasized (or amplified) to compensate for a loss of a high frequency band due to signal transmission characteristics of the data line.
  • 11A to 11C are exemplary views illustrating the arrangement of the voltage compensator and the data compensator according to the third embodiment disclosed herein.
  • the voltage compensator 120 transmits the power of the first device, the power receiving side of the second device, or the power on the power line 110 included in the cable 100. It may be disposed at an intermediate point of the line.
  • the signal compensator 14 is disposed on the data receiving side of the first device, the data transmitting side of the second device, or an intermediate point of the data line on the data line 130 included in the cable 100. It may be.
  • nine arrangements of the voltage compensator 120 and the signal compensator 140 that may exist in the cable 100 may exist according to an arrangement combination. .
  • the cable and the method of compensating the cable according to the embodiments disclosed herein may be applied to various fields as described above.
  • the cables disclosed herein can be applied to protocol or interface technologies related to various wired communications.
  • a universal serial bus (USB) port a high-definition multimedia interface (HDMI) port, a display port (DP), a mobile high-definition link (MHL), a wired / wireless headset port, an external charger port, Wired / wireless data port, memory card port, port to connect device equipped with identification module, audio input / output (I / O) port, video input / output (I / O) port, earphone port, etc.
  • USB universal serial bus
  • HDMI high-definition multimedia interface
  • DP display port
  • MHL mobile high-definition link
  • Wired / wireless data port a wired / wireless headset port
  • memory card port a port to connect device equipped with identification module
  • audio input / output (I / O) port audio input / output (I / O) port
  • video input / output (I / O) port earphone port
  • MHL Mobile High-Definition Link
  • FIG. 12 is an exemplary diagram showing a waveform of a signal of an MHL system.
  • MHL Mobile High Definition Link
  • data is transmitted through a pair of differential signals Sdp and Sdn, and the common-mode level of the differential signal is different.
  • Scm can be modulated to transmit a clock signal.
  • the signal compensator 140 may compensate for signal attenuation of the differential signals Sdp and Sdn due to signal transmission characteristics of the data line 130. For example, compensation of signal attenuation of the differential signals Sdp and Sdn may be performed by the boosting amplifier 141.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a signal compensation method in an MHL system.
  • the boosting amplifier 141 may basically amplify a differential signal and reject a common-mode signal. Therefore, when compensating for signal attenuation of an MHL signal (or differential signal) through the boosting amplifier 141, modulation of a common-mode level (Scm) indicating a clock signal is performed. Most of the components are attenuated so that they do not appear in the outputs Vout and Voutb. Therefore, in case of the MHL signal, the equalizer u110 compensates for the signal attenuation of the differential signal, which is a data component, and the common-mode level (Scm) is a separate circuit (CM level extractor). , u120 can be restored.
  • MHL signal or differential signal
  • CM level extractor common-mode level
  • the signal combiner u130 may generate an MHL signal by recombining with the output of the boosting amplifier 141 after the restoration of the common-mode level Scm.
  • the boosting amplifier 141 or any other circuit may simultaneously perform attenuation compensation of differential (Sdp, Sdn) signals and processing modulated components of a common-mode level (Scm). If it can, it can be implemented to perform all operations in one circuit.
  • the MHL cable may also include a power line capable of transferring power from the first device to the second device.
  • MHL is a standard for portable audio / video interfaces. It is an interface standard that allows mobile terminals or other portable electronics (such as portable consumer electronics (CE)) to be directly connected to high-definition televisions (HDTVs) or other display devices.
  • the first device may be high-definition televisions (HDTVs) or other display devices
  • the second device may be a mobile terminal or other portable electronic device (eg, portable consumer electronics (CE)).
  • the MHL cable may include a voltage compensator (eg, a DC-DC converter) for compensating for the voltage drop by the resistance component of the power line included in the MHL cable.
  • a voltage compensator eg, a DC-DC converter
  • the voltage compensator may serve to compensate for the voltage loss of the power receiving side of the second device generated based on the voltage drop corresponding to the power line.

Abstract

본 명세서는, 고속 신호 전송과 전원 전달을 위한 케이블 및 보상 방법을 제공한다. 이를 위해 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 케이블은, 제 1 장치 및 제 2 장치 간을 연결하는 케이블에 있어서, 상기 제 1 장치로부터 상기 제 2 장치로 전력을 전달하는 전력 라인; 및 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 전압 보상기를 포함할 수 있다.

Description

고속 신호 전송과 전원 전달을 위한 케이블 및 보상 방법
본 명세서는 고속 신호 전송과 전원 전달을 위한 케이블 및 보상 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 높은 해상도와 보다 선명한 전자제품의 요구가 소비자들 사이에서 급격하게 증가함에 따라, 전자 산업이 급속하게 변화되어 왔다. 특히, 액정표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 및 고화질 텔레비전(High-Definition Television; HDTV) 등의 디스플레이 패널 발달에 따라, 대용량의 영상 데이터를 전송하기 위한 인터페이스(Interface)가 중요한 역할을 하고 있다.
인터페이스를 다양한 디스플레이 패널에 적용하기 위해 인터페이스의 표준을 만들어 사용하고 있다. 인터페이스는 디스플레이 패널들과 구동장치 등의 주변기기와의 연결을 담당하는 외부 인터페이스와 디스플레이 패널 내부 소자들간의 연결을 위한 내부 인터페이스로 분류된다.
일반적인 내부 인터페이스 표준으로서 엘 브이 디 에스(Low Voltage Differential Signalling; 이하, LVDS)가 사용되고 있다. LVDS는 사용자가 아날로그 및 디지털 신호 처리 블록을 별도의 보드인 스케일러 보드에 배치하여, 아날로그-디지털 변환기(A/D Converter)에 의해 디지털화된 데이터를 케이블을 이용하여 전송할 수 있도록 하는 기술이다. 여기서, LV(Low Voltage), 즉 저전압이라는 것은 LVDS가 표준 전압인 5V 대신에 3.3V 또는 1.5V를 사용한다는 의미이다. LVDS는 마더보드와 디스플레이 패널에서 보다 적은 수의 전선이 사용될 수 있기 때문에 랩탑 컴퓨터에서 광범위하게 사용된다.
일반적인 외부 인터페이스 표준으로서 디 브이 아이(Digital Video/Visual Interactive; 이하, DVI)가 사용되고 있다. DVI는 이미지를 디지털 데이터로 저장하였다가 컴퓨터의 모니터로 재생할 수 있는 동화상 기술이다.
DVI는 PC에서 아날로그가 아닌 디지털로 영상을 보내는 방법이며, 전송시에 발생하는 전자파 장해(EMI: Electromagnetic Interference)를 줄이고, 에지 트랙킹(edge tracking)을 위하여 8 비트의 데이터를 10비트로 변환하는 TMDS 코딩이 사용된다. DVI를 간단한 핀 연결과 더 작은 크기로 개선하고 디지털 오디오를 추가하여 HDTV와 같은 가전(Consumer Electronics)부분으로 확장한 것이 HDMI이다. HDMI는 고해상도 비디오를 다루는 케이블 수신기, 블루레이 플레이어 그리고 대부분의 HDTV에 광범위하게 사용되고 있다. 특히 여러 개의 비디오 입력을 연결하여 사용하는 HDTV는 다수의 HDMI 포트를 내장하는 것이 일반적인 경향이다.
반면, PC의 해상도는 더욱 발전하고 있으며, 기존의 HDMI보다 더 높은 주파수를 지원하는 기술이 필요하게 되었다. 이를 만족하기 위하여 제안된 고속 인터페이스가 디스플레이포트(DisplayPort)이다. 이 규격은 1.1a에서는 10비트의 속도로 2.7Gbps x 4 = 10.8Gbps가 가능하며, 1.2에서는 21.6Gbps의 전송이 가능한 기술이다. HDMI에 비하여 AC 커플링(coupling)과 프리엠퍼시스(preemaphsis)가 사용되기 때문에 더 높은 속도로 신호를 전송할 수 있으며 고해상도의 디스플레이의 인터페이스로 사용되기 시작하고 있다.
디스플레이포트(DP)는 비디오 일렉트로닉스 표준화 협회(Video Electronics Standard Association; VESA)가 발표한 새로운 디지털 디스플레이 인터페이스 표준으로서, 일반적으로 분리되어 있는 내부 인터페이스 및 외부 인터페이스를 통합하는 기술이다. 디스플레이포트(DP)는 두 개의 인터페이스를 하나로 합치면서 테이터 대역폭을 넓혀, DVI에 비해 2배 이상인 10.8Gbps의 대역폭으로 1080p의 스트림 3개를 동시에 전달하여 고화질의 영상 신호 전송을 가능하게 한다.
또한, 최근에는 휴대용 단말기를 통한 고화질의 영상을 송수신 하기 위한 인터페이스 표준으로 MHL(Mobile High-Definition Link)이 등장하였다.
MHL은 휴대용 오디오/비디오 인터페이스를 위한 표준으로 이동 단말기 또는 다른 휴대용 전자기기(예를 들어, portable consumer electronics (CE))를 HDTVs(high-definition televisions) 또는 다른 디스플레이 장치에 직접 연결할 수 있는 인터페이스 표준이다.
MHL 표준은 낮은 핀-카운트(pin-count)를 가지는 단일 케이블로 1080p 고화질(HD) 비디오 및 디지털 오디오 신호를 전송할 수 있다.
또한, MHL은 상기 비디오 및 오디오 신호의 전송과 함께 연결된 장치에 충전을 위한 전력도 전송할 수 있다.
휴대용 인터페이스 기술분야에서는, 상기 MHL과 같이 데이터의 고속 전송과 더불어 연결된 휴대용 장치 또는 기기의 충전을 위한 전력을 전송할 수 있는 기술이 필요해지게 되었다.
그러나, 송신장치로부터 수신장치 간의 거리가 멀어질수록 케이블의 길이가 길어지며, 이 경우, 상기 케이블의 신호전달특성 및 상기 케이블에 해당하는 전압강하로 인해 전송되는 신호의 감쇄 및 전달되는 전압이 감소되어 상기 케이블의 길이를 늘릴 수 없는 문제점이 있을 수 있다.
본 명세서는 고속 신호 전송과 전원 전달을 위한 케이블 및 보상 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다. 특히, 본 명세서에 개시된 케이블 및 보상 방법에 따르면, 상기 케이블에 포함된 전력 라인에 해당하는 전압강하 성분을 보상하여 안정적인 전력 공급이 케이블을 통하여 이루어질 수 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 명세서에 따른 케이블은, 제 1 장치 및 제 2 장치 간을 연결하는 케이블에 있어서, 상기 제 1 장치로부터 상기 제 2 장치로 전력을 전달하는 전력 라인; 및 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 전압 보상기를 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 전압 보상기는, DC-DC 변환기(DC to DC converter) 또는 부스트 컨버터(boost converter)를 포함하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 전압 보상기는, 상기 전력 라인 상에 흐르는 라인 전류 및 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 중 적어도 하나를 근거로 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 전력 라인 상에 흐르는 라인 전류를 감지하는 전류 감지기를 더 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 전압 보상기는, 상기 감지된 라인 전류 및 상기 전력 라인의 길이에 따라 결정되는 라인 저항값을 근거로 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 전압 보상기는, 상기 감지된 라인 전류 및 상기 라인 저항값을 곱하여 전압강하 전압을 검출하고, 상기 전압 보상기의 출력전압이 상기 전압 보상기의 입력전압에 상기 검출된 전압강하 전압을 더한 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 전압 보상기는, 상기 라인 저항값에 해당하는 저항기를 더 포함하고, 상기 전압강하 전압은, 상기 저항기에 흐르는 상기 라인 전류를 근거로 상기 저항기 양단에 생성되는 전압인 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 라인 저항값을 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 메모리는, OTP(One Time Programmable Memory)인 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 메모리는, 상기 전력 라인의 길이에 따른 라인 저항값을 테이블 형태로 저장하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 전압 보상기는, 상기 감지된 라인 전류 및 상기 라인 저항값을 곱하여 전압강하 전압을 검출하고, 상기 검출된 전압강하 전압 및 목표 전압을 더하여 기준 전압을 검출하고, 상기 전압 보상기의 출력전압이 상기 기준 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 목표 전압은, 상기 전압 보상기의 전압 보상을 통하여 획득하고자 하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압인 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 전압 보상기는, 상기 제 1 장치의 전력 송신측, 상기 제 2 장치의 전력 수신측 또는 상기 전력 라인의 중간 지점에 배치되는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제 2 장치로부터 상기 제 1 장치로 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인; 및 상기 데이터 라인의 신호전달특성을 근거로 발생하는 상기 데이터 신호의 손실을 보상하는 신호 보상기를 더 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 신호 보상기는, 부스팅 증폭기(boosting amplifier) 또는 DFE(decision feedback equalization)를 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 신호 보상기는, 상기 제 1 장치의 데이터 수신측, 상기 제 2 장치의 데이터 송신측 또는 상기 데이터 라인의 중간 지점에 배치되는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 전압 보상기는, 상기 신호 보상기로부터 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하에 대한 정보를 획득하고, 상기 획득된 전압강하에 대한 정보를 근거로 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 데이터 신호는, 차동(differential) 데이터 신호인 것일 수 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 명세서에 따른 케이블의 보상방법은, 전력 라인을 통하여 제 1 장치로부터 제 2 장치로 전력을 전달하는 단계; 상기 전력 라인 상에 흐르는 라인 전류를 감지하는 단계; 및 상기 감지된 라인 전류 및 상기 전력 라인의 길이에 따라 결정되는 라인 저항값을 근거로 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 전력 수신측 전압을 보상하는 단계는, 상기 감지된 라인 전류 및 상기 라인 저항값을 곱하여 전압강하 전압을 검출하는 단계; 상기 검출된 전압강하 전압 및 목표 전압을 더하여 기준 전압을 검출하는 단계; 및 상기 제 1 장치의 전력 송신측 전압이 상기 기준 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 데이터 라인을 통하여 상기 제 2 장치로부터 상기 제 1 장치로 데이터 신호를 전달하는 단계; 및 상기 데이터 라인의 신호전달특성을 근거로 발생하는 상기 데이터 신호의 손실을 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 고속 신호 전송과 전원 전달을 위한 케이블 및 보상 방법을 제공한다.
본 명세서에 개시된 케이블 및 보상방법에 따르면, 케이블에 포함된 전력 라인에 해당하는 전압강하 성분을 보상하여 안정적이고 효율적인 전력 공급이 케이블을 통하여 이루어질 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블의 보상방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 전압 보상기의 배치방법을 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 케이블의 보상방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 감지된 라인 전류 및 라인 저항값을 근거로 한 전압보상방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 또 다른 제 2 실시예에 따른 감지된 라인 전류 및 라인 저항값을 근거로 한 전압보상방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 전압 보상기의 구조를 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 또 다른 제 2 실시예에 따른 전압 보상기의 구조를 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 케이블의 보상방법을 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 신호 보상기를 나타내는 예시도이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 전압 보상기 및 데이터 보상기의 배치를 나타내는 예시도이다.
도 12는 MHL 시스템의 신호의 파형을 나타내는 예시도이다.
도 13은 MHL 시스템에 있어서의 신호 보상방법을 나타내는 개념도이다.
본 명세서에 개시된 기술은 고속 신호 전송과 전원 전달을 위한 케이블 및 케이블에 의한 데이터 신호 또는 전원의 손실을 보상 방법에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 장치간을 연결하는 케이블, 연결 수단, 상기 케이블 또는 연결수단에 의해 전달되는 데이터 또는 전원의 손실 보상방법에도 적용될 수 있다.
예를 들어, 본 명세서에 개시된 기술은, 스마트 폰(Smart Phone), 휴대 단말기(Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant : PDA), PMP(Portable Multimedia Player) 단말기, 노트북 컴퓨터, 와이브로(Wibro) 단말기, IPTV(Internet Protocol Television) 단말기, 디지털방송용 단말기, 텔레매틱스(Telematics) 단말기, 내비게이션(Navigation) 단말기, AVN(Audio Video Navigation) 단말기, 텔레비전(Television), DVD 플레이어, set-top box, 이동 전화(mobile phone), tablet PC, 디지털 카메라, 3D 텔레비전, A/V(Audio/Video) 시스템, 홈 시어터(Home Theater) 시스템, 정보 제공 센터, 콜 센터(call center) 등과 같은 다양한 단말기에 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 케이블은 다양한 유선 통신과 관련된 프로토콜 또는 인터페이스 기술분야에 적용될 수 있다. 예를 들어, USB(Universal Serial Bus) 포트, HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 포트, DP(Display Port), MHL(Mobile High-Definition Link), 유/무선 헤드셋 포트(Headset port), 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 있을 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블에 대한 설명
본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블은, 제 1 장치 및 제 2 장치 간을 연결하는 케이블에 있어서, 상기 제 1 장치로부터 상기 제 2 장치로 전력을 전달하는 전력 라인 및 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 전압 보상기를 포함할 수 있다.
도 1은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블(100)은, 전력 라인(110) 및 전압 보상기(120)를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 케이블(100)은, 데이터 라인(130) 및 신호 보상기(140)를 더 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 케이블(100)은, 제 1 연결부(210) 및 제 2 연결부(220)를 더 포함할 수 있다.
이외에도 상기 케이블(100)은 고속 신호 전송 및 수신측 전압의 보상을 위한 다양한 구성요소를 더 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 상기 케이블(100)이 구현될 수도 있다.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
상기 전력 라인(110)은 제 1 장치(310) 및 제 2 장치(320) 간을 연결하는 케이블에 포함되며, 상기 제 1 장치(310)로부터 상기 제 2 장치(320)로 전력을 전달하는 역할을 할 수 있다.
상기 제 1 장치(310)는 상기 제 2 장치(320)로 전력을 전송하는 송신 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 장치는 안정적인 전원 공급원을 구비하는 HDTVs(high-definition televisions), IPTV(Internet Protocol Television), 디지털방송용 단말기, 3D 텔레비전(Television), DVD 플레이어, set-top box, A/V(Audio/Video) 시스템 또는 홈 시어터(Home Theater) 시스템등이 될 수 있다.
상기 제 2 장치(320)는 상기 제 1 장치(310)으로 부터 전력을 전송받아 배터리를 충전하는 휴대 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 장치(320)는 스마트 폰(Smart Phone), 휴대 단말기(Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant : PDA), PMP(Portable Multimedia Player) 단말기, 노트북 컴퓨터, 와이브로(Wibro) 단말기, 이동 전화(mobile phone), tablet PC 또는 디지털 카메라등이 될 수 있다.
상기 전압 보상기(120)는 상기 전력 라인(110)에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치(320)의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 역할을 할 수 있다.
즉, 상기 전력 라인(110)에는 상기 제 1 장치(310)로부터 상기 제 2 장치(320)에 전력을 전달하기 위한 라인 전류가 흐를 수 있다. 따라서, 상기 라인 전류 및 상기 전력 라인의 저항 성분에 기인하여 상기 전력 라인(110)에는 전압강하가 발생할 수 있다.
이 경우, 전원(또는 전력)을 제공하는 쪽(상기 제 1 장치(310))의 전압과 전원(또는 전력)을 공급 받는 쪽(상기 제 2 장치(320))의 전압에 차이가 발생할 수 있다. 즉, 상기 전압강하로 인하여 상기 제 2 장치(320)의 전력 수신측 전압의 손실이 발생할 수 있다.
전원 전압을 공급 받는 쪽(상기 제 2 장치(320))의 전압은 대개의 경우 특정한 범위 안에 있도록 사양을 결정하므로 케이블이 길 경우에는 저항 성분에 의한 전압 강하로 인해 그 사양을 만족하지 못하게 되어 케이블의 최대 길이를 제한하는 요인이 될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 장치(320)의 전력 수신측 전압 레벨에 대해서 5V에서 ±10% 오차 범위를 허용하는 사양이 결정되어 있을 수 있고, 상기 케이블의 길이가 1.5m 이상이 되면 상기 전력 라인(110)의 전압 강하가 0.5V 이상인 경우, 특정 인터페이스의 적용에 있어서, 상기 케이블의 최대 길이는 1.5m 이하로 제한되게 될 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 전압 보상기(120)는 상기 전압강하로 인한 상기 제 2 장치(320)의 전력 수신측 전압 손실을 보상하여 상기 케이블의 허용 최대 길이를 증가시키는 역할을 할 수 있다.
상기 전압 보상기(120)는 상기 케이블 내의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 전압 보상기(120)는 상기 제 1 장치(310)의 전력 송신측, 상기 제 2 장치(320)의 전력 수신측 또는 상기 전력 라인(110)의 중간 지점에 배치되는 것일 수 있다.
상기 전압 보상기(120)의 배치방법에 대해서는 도 3을 참조하여 자세히 후술된다.
또한, 상기 전압 보상기(120)는 다양한 방법으로 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상할 수 있다.
예를 들어, 상기 전압 보상기(120)는 상기 전력 라인(110) 상에 흐르는 라인 전류 및 상기 제 2 장치(320)의 전력 수신측 전압 중 적어도 하나를 근거로 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 것일 수 있다.
상기 전압 보상기(120)에 의한 상기 전력 수신측 전압 손실의 보상방법에 대해서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 자세히 후술된다.
상기 데이터 라인(130)은 상기 케이블(100)에 포함되며, 상기 제 2 장치(320)로부터 상기 제 1 장치(310)로 데이터 신호를 전달하는 역할을 할 수 있다. 여기서, 상기 데이터 신호는 차동(differential) 데이터 신호일 수 있다.
상기 데이터 라인(130)은 상기 전력 라인(110)과 동일한 소재 또는 규격으로 제작(또는 구성)될 수 있으나, 상기 전력 라인(110)과 다른 소재 또는 다른 규격으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터 라인(130)의 굵기는 상기 전력 라인(110)의 굵기 보다 더 얇을 수 있다.
상기 신호 보상기(140)는 상기 데이터 라인(130)의 신호전달특성을 근거로 발생하는 상기 데이터 신호의 손실을 보상하는 역할을 할 수 있다.
상기 신호 보상기(140)는 다양한 형태 또는 구조로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 신호 보상기(140)는 부스팅 증폭기(boosting amplifier) 또는 등화기(Equalizer)인 것일 수 있다.
상기 신호 보상기(140)에 의한 상기 데이터 신호의 손실 보상방법에 대해서는 도 9 내지 도 11b를 참조하여 자세히 후술된다.
상기 제 1 연결부(210)는 상기 제 1 장치(310) 및 상기 케이블(100)을 연결하는 역할을 할 수 있다. 상기 제 1 연결부(210)는 상기 제 1 장치(310) 및 상기 케이블(100) 간의 연결을 위한 핀(또는 포트), 간단한 전기회로 또는 전자회로를 포함할 수 있다.
상기 제 2 연결부(220)는 상기 제 2 장치(320) 및 상기 케이블(100)을 연결하는 역할을 할 수 있다. 상기 제 2 연결부(220)는 상기 제 2 장치(320) 및 상기 케이블(100) 간의 연결을 위한 핀(또는 포트), 간단한 전기회로 또는 전자회로를 포함할 수 있다.
상기 제 1 연결부(210) 및 상기 제 2 연결부(220)는 본 기술분야에 사용되는 일반적인 용어로써 해석될 수 있으며, 본 기술분야에 일반적으로 알려지고, 적용되는 연결 수단으로써 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블의 보상방법.
본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블의 보상방법은, 전력 라인을 통하여 제 1 장치로부터 제 2 장치로 전력을 전달하는 단계 및 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
도 2는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블의 보상방법을 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블의 보상방법은 다음과 같은 단계로 이루어질 수 있다.
먼저, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블의 보상방법은 전력 라인을 통하여 제 1 장치로부터 제 2 장치로 전력을 전달하는 단계를 포함할 수 있다(S110).
다음으로, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블의 보상방법은, 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 단계를 포함할 수 있다(S120).
상기 전력 수신측 전압 손실의 보상은 상기 전력 라인 상에 흐르는 라인 전류 및 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 중 적어도 하나를 근거로 이루어지는 것일 수 있다.
상기 전력 수신측 전압 손실의 구체적인 보상방법에 대해서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 자세히 후술된다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블의 보상방법은, 데이터 라인을 통하여 상기 제 2 장치로부터 상기 제 1 장치로 데이터 신호를 전달하는 단계 및 상기 데이터 라인의 신호전달특성을 근거로 발생하는 상기 데이터 신호의 손실을 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 신호의 손실의 구체적인 보상방법에 대해서는 도 9 내지 도 11b를 참조하여 자세히 후술된다.
제 1 실시예- 전압 보상기의 배치
본 명세서에 개시된 제 1 실시예는 상술된 실시예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 이하에서는 본 명세서에 개시된 제 1 실시예의 명확한 표현을 위해 중복되는 부분을 생략할 수 있다.
본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 케이블은, 제 1 장치로부터 제 2 장치로 전력을 전달하는 전력 라인 및 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 전압 보상기를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 실시예에 따르면, 상기 전압 보상기는, 상기 제 1 장치의 전력 송신측, 상기 제 2 장치의 전력 수신측 또는 상기 전력 라인의 중간 지점에 배치되는 것일 수 있다.
도 3은 본 명세서에 개시된 제 1 실시예에 따른 전압 보상기의 배치방법을 나타내는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 전압 보상기(120)는 상기 케이블 내의 전력 라인 상의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 3(a)의 경우처럼, 상기 전압 보상기(120)는 상기 제 2 장치(320)의 전력 수신측에 배치(또는 상기 제 2 장치(320)에 더 가깝게 배치)될 수 있다. 이 경우, 상기 전압 보상기(120)는 상기 전압 보상기(120)의 출력 전압(Vr)이 상기 전압 보상기(120)의 입력 전압(V1)에 상기 전력 라인(110)에 해당하는 전압 강하 전압이 더해진 전압이 되도록 조절하여 상기 제 2 장치(320)의 전력 수신측 전압 손실을 보상할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 장치(310)의 전력 송신측 전압이 5V이고, 상기 전력 라인(110) 전체에 해당하는 전압 강하 전압이 0.5V인 경우, 상기 입력 전압(V1)은 4.5V일 수 있다. 따라서, 상기 전압 보상기(120)는 상기 출력 전압(Vr)이 상기 입력 전압(V1)에 상기 전압 강하 전압 0.5V가 더해진 전압인 5V로 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상할 수 있다.
또한, 도 3(b)의 경우처럼, 상기 전압 보상기(120)는 상기 제 1 장치(310)의 전력 송신측에 배치(또는 상기 제 1 장치(310)에 더 가깝게 배치)될 수 있다. 이 경우, 상기 전압 보상기(120)는 상기 전압 보상기(120)의 출력 전압(V2)이 상기 전압 보상기(120)의 입력 전압(Vt)에 상기 전력 라인(110)에 해당하는 전압 강하 전압이 더해진 전압이 되도록 조절하여 상기 제 2 장치(320)의 전력 수신측 전압 손실을 보상할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 장치(310)의 전력 송신측 전압이 5V이고, 상기 전력 라인(110) 전체에 해당하는 전압 강하 전압이 0.5V인 경우, 상기 입력 전압(Vt)은 상기 전력 송신측 전압과 동일할 수 있으므로 5V가 될 수 있다. 따라서, 상기 전압 보상기(120)는 상기 출력 전압(V2)이 상기 입력 전압(Vt)에 상기 전압 강하 전압 0.5V가 더해진 전압인 5.5V로 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상할 수 있다.
또한, 도 3(b)의 경우처럼, 상기 전압 보상기(120)는 상기 전력 라인(110)의 중간 지점에 배치되는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 전압 보상기(120)는 상기 전압 보상기(120)의 출력 전압(V4)이 상기 전압 보상기(120)의 입력 전압(V3)에 상기 전력 라인(110)에 해당하는 전압 강하 전압이 더해진 전압이 되도록 조절하여 상기 제 2 장치(320)의 전력 수신측 전압 손실을 보상할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 장치(310)의 전력 송신측 전압이 5V이고, 상기 전력 라인(110) 전체에 해당하는 전압 강하 전압이 0.5V인 경우, 상기 입력 전압(V3)은 상기 전력 송신측 전압에 상기 전력 라인 길이의 반에 해당하는 전압 강하 전압인 0.25V만큼 감쇄되어 4.75V가 될 수 있다. 따라서, 상기 전압 보상기(120)는 상기 출력 전압(V4)이 상기 입력 전압(V3)에 상기 전압 강하 전압 0.5V가 더해진 전압인 5.25V로 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상할 수 있다. 이 경우, 상기 전력 수신측 전압은 상기 출력 전압(V4)에 다시 상기 전력 라인 길이의 반에 해당하는 전압 강하 전압인 0.25V만큼 감쇄되어 5V가 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 전압 보상기(120)은 상기 전력 라인(110) 상의 다양한 위치에 배치될 수 있고, 상기 전압 보상기(120)의 출력 전압이 상기 전압 보상기(120)의 입력 전압에 상기 전력 라인(110) 전체에 해당하는 전압강하 전압을 더한 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상할 수 있다.
변형된 제 1 실시예에 따르면, 상기 전압 보상기(120)이 상기 전력 송신측에 배치되는 경우, 제 1 연결부(210)에 포함되어 상기 케이블(100)이 구현될 수 있다.
또 다른 변형된 제 1 실시예에 따르면, 상기 전압 보상기(120)이 상기 전력 수신측에 배치되는 경우, 제 2 연결부(220)에 포함되어 상기 케이블(100)이 구현될 수 있다.
제 2 실시예- 전압 강하로 인한 전압 손실을 보상하는 전압 보상기
본 명세서에 개시된 제 2 실시예는 상술된 실시예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 이하에서는 본 명세서에 개시된 제 2 실시예의 명확한 표현을 위해 중복되는 부분을 생략할 수 있다.
본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 케이블은, 제 1 장치로부터 제 2 장치로 전력을 전달하는 전력 라인 및 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 전압 보상기를 포함할 수 있다.
또한, 제 2 실시예에 따르면, 상기 전압 보상기는 다양한 방식으로 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상할 수 있다. 예를 들어, 상기 전압 보상기는, 상기 전력 라인 상에 흐르는 라인 전류 및 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 중 적어도 하나를 근거로 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 전압 보상기가 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압을 근거로 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 경우, 상기 전압 보상기는 상기 전력 수신측 전압을 감지하는 전압 감지부(미도시)를 포함할 수 있고, 상기 전압 감지부에 의해 감지된 상기 전력 수신측 전압이 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하로 인하여 기결정된 규격전압(예를 들어, 5V ± 0.5V)에 못 미치는 경우, 상기 전압 보상기의 출력 전압이 상기 전압 보상기의 입력 전압에 상기 규격전압 및 상기 전력 수신측 전압간의 차이만큼의 전압이 더해진 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상할 수 있다.
이외에도 다양한 방식으로 상기 전력 수신측 전압 손실이 보상될 수 있음이 본 기술분야의 당업자에게 자명하다.
이하에서는, 일 실시예로서, 상기 전력 라인 상에 흐르는 라인 전류를 근거로 한 상기 전력 수신측 전압손실의 보상방법이 자세히 후술된다.
제 2 실시예에 따르면, 상기 전압 보상기는, 상기 감지된 라인 전류 및 상기 전력 라인의 길이에 따라 결정되는 라인 저항값을 근거로 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 것일 수 있다.
또한, 제 2 실시예에 따르면, 상기 전압 보상기는, 상기 감지된 라인 전류 및 상기 라인 저항값을 곱하여 전압강하 전압을 검출하고, 상기 전압 보상기의 출력전압이 상기 전압 보상기의 입력전압에 상기 검출된 전압강하 전압을 더한 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 것일 수 있다.
또한, 다른 제 2 실시예에 따르면, 상기 전압 보상기는, 상기 감지된 라인 전류 및 상기 라인 저항값을 곱하여 전압강하 전압을 검출하고, 상기 검출된 전압강하 전압 및 목표 전압을 더하여 기준 전압을 검출하고, 상기 전압 보상기의 출력전압이 상기 기준 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 것일 수 있다. 여기서, 상기 목표 전압은, 상기 전압 보상기의 전압 보상을 통하여 획득하고자 하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압인 것일 수 있다.
도 4는 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 케이블의 보상방법을 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 케이블의 보상방법은 다음과 같은 단계로 이루어질 수 있다.
먼저, 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 케이블의 보상방법은, 전력 라인을 통하여 제 1 장치로부터 제 2 장치로 전력을 전달할 수 있다(S210).
다음으로, 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 케이블의 보상방법은, 상기 전력 라인 상에 흐르는 라인 전류를 감지할 수 있다(S220).
다음으로, 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 케이블의 보상방법은, 상기 감지된 라인 전류 및 상기 전력 라인의 길이에 따라 결정되는 라인 저항값을 근거로 전력 수신측 전압의 손실을 보상할 수 있다(S230).
도 5는 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 감지된 라인 전류 및 라인 저항값을 근거로 한 전압보상방법을 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 감지된 라인 전류 및 라인 저항값을 근거로 한 전압보상방법은 다음과 같은 단계로 이루어질 수 있다.
먼저, 라인 전류 및 라인 저항값을 근거로 한 전압보상방법은, 상기 감지된 라인 전류 및 상기 라인 저항값을 곱하여 전압강하 전압을 검출하는 단계를 포함할 수 있다(S231).
다음으로, 감지된 라인 전류 및 라인 저항값을 근거로 한 전압보상방법은, 상기 전압 보상기의 출력전압이 상기 전압 보상기의 입력전압에 상기 검출된 전압강하 전압을 더한 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 단계를 포함할 수 있다(S232).
도 6은 본 명세서에 개시된 또 다른 제 2 실시예에 따른 감지된 라인 전류 및 라인 저항값을 근거로 한 전압보상방법을 나타내는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 명세서에 개시된 또 다른 제 2 실시예에 따른 감지된 라인 전류 및 라인 저항값을 근거로 한 전압보상방법은 다음과 같은 단계로 이루어질 수 있다.
먼저, 라인 전류 및 라인 저항값을 근거로 한 전압보상방법은, 상기 감지된 라인 전류 및 상기 라인 저항값을 곱하여 전압강하 전압을 검출하는 단계를 포함할 수 있다(S231).
다음으로, 감지된 라인 전류 및 라인 저항값을 근거로 한 전압보상방법은, 상기 검출된 전압강하 전압 및 목표 전압을 더하여 기준 전압을 검출하는 단계를 포함할 수 있다(S233).
다음으로, 감지된 라인 전류 및 라인 저항값을 근거로 한 전압보상방법은, 상기 제 1 장치의 전력 송신측 전압이 상기 기준 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 단계를 포함할 수 있다(S234).
여기서, 상기 목표 전압은, 상기 전압 보상기의 전압 보상을 통하여 획득하고자 하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압인 것일 수 있다.
제 2 실시예에 따르면, 상기 전압 보상기는 상기 전력 수신측 전압 손실의 보상을 위해 상기 전력 라인의 라인 저항값 및 상기 라인 전류를 알아야 할 수 있다.
즉, 케이블(또는 전력 라인)의 길이(또는 상기 라인 저항값) 및 공급되는 라인 전류의 크기에 따라 전압 강하의 크기가 달라지므로, 상기 케이블의 길이와 전류의 크기에 맞게 상기 전압 보상기에 의해 보상되는 전압의 양이 조절되어야 할 수 있다. 상기 케이블의 길이는 조립 단계에서 고정되므로 그 길이에 따른 저항 값을 조립 단계에서 예측할 수 있다. 하지만 공급하는 전류의 크기는 실제 케이블을 통신 시스템(또는 인터페이스 시스템)에서 사용할 때 결정되는 것이므로 조립 단계에서 예측할 수 없을 수 있다. 따라서 전류의 크기는 회로적으로 측정할 수 있도록 해야 할 수 있다.
따라서, 제 2 실시예에 따른 전압 보상기는 상기 전력 라인 상에 흐르는 라인 전류를 감지하기 위하여 전류 감지기를 더 포함할 수 있다. 상기 전류 감지기는 다양한 형태 또는 구조로 구현될 수 있다. 상기 전류 감지기는 본 기술분야에 사용되는 일반적인 용어로써 해석될 수 있으며, 본 기술분야에 일반적으로 알려지고, 적용되는 전류 감지 수단으로써 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 전압 보상기는 상기 라인 저항값을 이용하여 상기 수신측 전압 손실을 하기 위하여, 상기 라인 저항값에 해당하는 저항을 포함하거나 상기 라인 저항값을 저장할 필요가 있을 수 있다.
제 2 실시예에 따르면, 상기 전압 보상기는 상기 라인 저항값에 해당하는 저항기를 더 포함하고, 상기 전압강하 전압은, 상기 저항기에 흐르는 상기 라인 전류를 근거로 상기 저항기 양단에 생성되는 전압인 것일 수 있다. 이 경우, 상기 전압 보상기는 상기 감지된 라인 전류를 상기 상기 라인 저항값에 해당하는 저항기에 흘리고, 상기 저항기의 양단 전압을 근거로 상기 전압강하 전압을 검출할 수 있다.
또 다른 제 2 실시예에 따르면, 상기 전압 보상기는 상기 라인 저항값을 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 메모리는, OTP(One Time Programmable Memory)인 것일 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 메모리는, 상기 전력 라인의 길이에 따른 라인 저항값을 테이블 형태로 저장하는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 전압 보상기는, 상기 케이블의 길이를 검출하여 상기 케이블의 길이에 해당하는 라인 저항값을 상기 메모리에 저장된 테이블로부터 획득하여 상기 전력 수신측 전압 손실 보상에 사용할 수 있다.
제 2 실시예에 따르면, 상기 전압 보상기는 다양한 형태 또는 구조로 구현될 수 있다. 상기 전압 보상기는, DC-DC 변환기(DC to DC converter) 또는 부스트 컨버터(boost converter)를 포함하는 것일 수 있다. 이외에다 다양한 방식의 전압 보상기가 본 명세서에 개시된 전압 손실 보상방법에 적용될 수 있음이 본 기술분야의 당업자에게 자명하다.
도 7은 본 명세서에 개시된 제 2 실시예에 따른 전압 보상기의 구조를 나타내는 예시도이다.
도 7을 참조하면, 상기 전압 보상기(120)는 상기 전력 라인(110)로부터 발생되는 전압강하를 보상하는 DC-DC 변환기를 포함할 수 있다.
도 7은 상기 전압 보상기(120)가 DC-DC 변환기로서 부스트 컨버터(121)를 포함하는 경우를 나타낸다.
이 경우, 상기 부스트 컨버터(121)은 출력 전압(Vout)이 입력 전압(Vin)에 특정 전압이 더해진 전압이 되도록 동작할 수 있다.
여기서, 상기 입력 전압(Vin)은 상기 제 1 장치의 전력 송신측으로부터 상기 부스트 컨버터(121)에 전달된 전압일 수 있고, 상기 출력 전압(Vout)은 상기 전력 라인(110)에 해당하는 전압 강하로 인한 전압 손실이 보상된 전압일 수 있다. 상기 출력 전압(Vout)은 다시 상기 제 2 장치의 전력 수신측으로 전달될 수 있다.
상기 특정 전압은 다양한 기준으로 정해질 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 전압은 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압이 상기 전력 수신측 전압의 손실 보상을 통하여 획득하고자 하는 전압이 되도록 결정될 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 특정 전압은 상기 전력 라인(110)에 해당하는 전압 강하 전압이 될 수 있다.
상기 특정 전압이 상기 전압 강하 전압이 되는 경우에 있어서, 제 2 실시예에 따른 전압 손실 보상을 위한 상기 전압 보상기(120)의 동작을 구체적으로 살펴보면, 먼저, 상기 전압 보상기(120)은 상기 전력 라인(100)에 흐르는 라인 전류를 감지할 수 있다. 이를 위해, 상기 전압 보상기(120)는 상기 라인 전류를 감지하는 전류 감지수단(또는 전류 감지기, 미도시)를 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 전압 보상기(120)은 상기 감지된 라인 전류에 상기 라인 저항값을 곱하여 전압강하 전압을 검출할 수 있다.
다음으로, 상기 전압 보상기(120)은 상기 전압 보상기(120)의 출력전압(Vout)이 상기 전압 보상기(120)의 입력전압(Vin)에 상기 검출된 전압강하 전압을 더한 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상할 수 있다. 여기서, 상기 입력전압(Vin)에 상기 전압강하 전압을 더하는 동작(또는 부스팅 동작)은 상기 부스트 컨버터(121)에 의해 수행될 수 있다. 상기 출력 전압(Vout)이 상기 입력전압(Vin)에 상기 특정 전압을 더한 전압이 되도록 하기 위한 제어는 상기 부스트 컨버터(121)에 포함된 스위치를 제어함에 의해 이루어질 수 있다.
상기 부스트 컨버터(121)의 동작은 본 기술분야에 일반적으로 알려진 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 본 명세서에 개시된 또 다른 제 2 실시예에 따른 전압 보상기의 구조를 나타내는 예시도이다.
도 8을 참조하면, 또 다른 제 2 실시예에 따른 전압 보상기(120)는 부스트 컨버터(121), 제어기(122), 곱셈기(123), 덧셈기(124) 및 전류 감지기(125)를 포함할 수 있다. 상기 부스트 컨버터(121), 제어기(122), 곱셈기(123), 덧셈기(124) 및 전류 감지기(125)는 다양한 형태 또는 구조로 구현될 수 있다.
일 예로서, 상기 곱셈기(123)은, 전술한 바와 같이, 상기 전력 라인(110)에 해당하는 라인 저항값에 해당하는 저항기를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 전력 라인(110)에 해당하는 전압 강하 전압은 상기 저항기에 흐르는 상기 라인 전류를 근거로 상기 저항기 양단에 생성되는 전압인 것일 수 있다.
상기 구성요소들(121, 122, 123, 124, 125)의 구현에 있어서, 본 기술분야에 일반적으로 알려진 형태 또는 구조가 사용될 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
또한, 도 8은 상기 전압 보상기(120)가 상기 제 1 장치(310)의 전력 송신측에 배치된 경우를 나타낸다. 따라서, 상기 전압 보상기(120)의 출력 전압(Vout')는 전력 라인(110)을 구성하는 전원 라인(l110) 및 그라운드(또는 접지) 라인(l120)에 인가될 수 있다. 이때, 상기 출력 전압(Vout')는 상기 전력 라인(110)을 통하여 전압 강하가 되어 부하 전압(Vout)이 될 수 있다.
도 8을 참조하여, 제 2 실시예에 따른 전압 보상기(120)의 동작을 구체적으로 살펴보면, 상기 전류 감지기(125)는 상기 전력 라인(110)에 흐르는 라인 전류(Isense)를 검출(또는 감지)할 수 있고, 상기 검출된 라인 전류(Isense)를 상기 곱셈기(123)에 전달할 수 있다.
상기 곱셈기(123)은 상기 검출된 라인 전류 및 상기 전력 라인에 해당하는 라인 저항값(Rcable)을 곱하여 전압강하 전압을 검출할 수 있고, 상기 전압강하 전압 값을 상기 덧셈기(124)에 전달할 수 있다.
상기 덧셈기(124)는 상기 전압강하 전압값에 목표 전압(Vtarget)을 더하여 기준전압을 검출할 수 있고, 상기 기준전압 값을 상기 제어기(122)에 전달할 수 있다. 여기서, 상기 목표 전압(Vtarget)은, 상기 전압 보상기의 전압 보상을 통하여 획득하고자 하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압(또는 부하전압(Vout))인 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 장치의 전력 송신측 전압(또는 입력전압(Vin))이 정격(또는 규격) 전압인 5V보다 낮은 4.75V이고, 상기 전력 라인(110)에 해당하는 전압강하 값이 0.5V인 경우, 상기 목표 전압은 상기 전력 송신측 전압이 4.75V이라고 하더라도 상기 정격 전압인 5V가 될 수 있다. 즉, 이 경우, 상기 목표 전압(Vtarget)은 상기 전력 수신측이 전달받아야 하는 이상적인 전압(목표 전압 또는 정격전압)일 수 있다.
상기 제어기(122)는 상기 출력전압(Vout')이 상기 입력전압(Vin)에 상기 기준 전압값(Vtarget + Isense×Rcable)이 되도록 상기 부스트 컨버터(121)을 제어할 수 있다(예를 들어, 상기 부스트 컨버터(121)에 포함된 스위치의 제어).
제 3 실시예- 데이터 신호 손실을 보상하는 신호 보상기
본 명세서에 개시된 제 3 실시예는 상술된 실시예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 이하에서는 본 명세서에 개시된 제 3 실시예의 명확한 표현을 위해 중복되는 부분을 생략할 수 있다.
본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 케이블은, 제 1 장치로부터 제 2 장치로 전력을 전달하는 전력 라인 및 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 전압 보상기를 포함할 수 있다.
또한, 제 3 실시예에 따른 케이블은, 상기 제 2 장치로부터 상기 제 1 장치로 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인 및 상기 데이터 라인의 신호전달특성을 근거로 발생하는 상기 데이터 신호의 손실을 보상하는 신호 보상기를 더 포함할 수 있다.
도 9는 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 케이블의 보상방법을 나타내는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 케이블의 보상방법은 다음과 같은 단계로 이루어질 수 있다.
먼저, 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 케이블의 보상방법은, 전력 라인을 통하여 제 1 장치로부터 제 2 장치로 전력을 전달하는 단계를 포함할 수 있다(S110).
다음으로, 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 케이블의 보상방법은, 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 단계를 포함할 수 있다(S120).
다음으로, 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 케이블의 보상방법은, 데이터 라인을 통하여 상기 제 2 장치로부터 상기 제 1 장치로 데이터 신호를 전달하는 단계를 포함할 수 있다(S130).
다음으로, 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 케이블의 보상방법은, 상기 데이터 라인의 신호전달특성을 근거로 발생하는 상기 데이터 신호의 손실을 보상하는 단계를 포함할 수 있다(S140).
제 3 실시예에 따른 케이블은 상기 제 2 장치로부터 상기 제 1 장치로 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인을 포함할 수 있다.
따라서, 제 3 실시예에 따른 케이블은 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하로 인한 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상하기 위한 전압 보상기와 함께 상기 데이터 라인의 신호전달특성을 근거로 발생하는 상기 데이터 신호의 손실을 보상하는 신호 보상기를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 보상기는, 다양한 형태 또는 구조로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 신호 보상기는, 다양한 형태의 등화기(Equalizer)를 포함할 수 있다. 상기 신호 보상기가 등화기(Equalizer)로 구현되는 경우, 케이블의 low-pass 주파수 특성을 보상할 수 있도록 high-pass 주파수 특성을 갖는 회로를 사용하는 것이 가장 일반적일 수 있다.
예를 들어, 상기 신호 보상기는 아날로그 등화기인 부스팅 증폭기(boosting amplifier)를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 신호 보상기는 디지털 필터 형태의 등화기인 DFE(decision feedback equalization)를 포함하는 것일 수 있다. 이외에도 다양한 형태 또는 구조로 상기 신호 보상기가 구현될 수 있음이 본 기술분야의 당업자에게 자명하다.
도 10은 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 신호 보상기를 나타내는 예시도이다.
도 10(a)은, 상기 신호 보상기가 부스팅 증폭기(boosting amplifier, 141)를 포함하는 경우이고, 상기 제 2 장치로부터 전송되는 데이터가 차동 신호인 경우를 나타낸다.
상기 부스팅 증폭기(boosting amplifier, 141)는 차동 신호(Vin, Vinb)를 입력 받아 고주파 성분이 강조된 출력 신호를 출력할 수 있다. 상기 부스팅 증폭기(boosting amplifier, 141)의 동작은 본 기술분야에 일반적으로 알려진 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 10(b)는 상기 신호 보상기의 주파수 별 전압이득 특성(또는 주파수 특성)을 나타낸다.
도 10(b)에 도시된 바와 같이, 상기 신호 보상기는 상기 데이터 라인의 신호전달특성에 기인한 고주파 대역의 손실을 보상하기 위해 특정 주파수 대역이 강조된(또는 증폭되는) 주파수 특성을 가질 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 본 명세서에 개시된 제 3 실시예에 따른 전압 보상기 및 데이터 보상기의 배치를 나타내는 예시도이다.
도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 상기 전압 보상기(120)는 케이블(100) 내에 포함된 전력 라인(110) 상에 상기 제 1 장치의 전력 송신측, 상기 제 2 장치의 전력 수신측 또는 상기 전력 라인의 중간 지점에 배치되는 것일 수 있다.
또한, 상기 신호 보상기(14)는 케이블(100) 내에 포함된 데이터 라인(130) 상에 상기 제 1 장치의 데이터 수신측, 상기 제 2 장치의 데이터 송신측 또는 상기 데이터 라인의 중간 지점에 배치되는 것일 수 있다.
따라서, 도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 상기 케이블(100) 내에 존재할 수 있는 상기 전압 보상기(120) 및 상기 신호 보상기(140)의 배치는 배치 조합에 따라 9가지의 경우가 존재할 수 있다.
본 명세서에 개시된 기술의 적용분야
본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 케이블 및 케이블의 보상방법은, 상술한 바와 같이 다양한 분야에 적용될 수 있다.
예를 들어, 본 명세서에 개시된 케이블은 다양한 유선 통신과 관련된 프로토콜 또는 인터페이스 기술분야에 적용될 수 있다. 구체적으로, USB(Universal Serial Bus) 포트, HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 포트, DP(Display Port), MHL(Mobile High-Definition Link), 유/무선 헤드셋 포트(Headset port), 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 있을 수 있다.
이하에서는, 차세대 인터페이스의 하나인 MHL(Mobile High-Definition Link)에 적용되는 경우가 자세히 후술된다.
도 12는 MHL 시스템의 신호의 파형을 나타내는 예시도이다.
도 12를 참조하면, MHL (Mobile High Definition Link)에서는 한　쌍의 차동(differential) 신호(Sdp, Sdn)를 통해 데이터를 전송하고 이 차동(differential) 신호의 공통-모드 레벨(common-mode level, Scm)을 변조하여 클럭(clock) 신호를 전송할 수 있다.
상기 신호 보상기(140)는 상기 데이터 라인(130)의 신호전달특성에 기인한 상기 차동 신호(Sdp, Sdn)의 신호감쇄를 보상할 수 있다. 예를 들어, 상기 차동 신호(Sdp, Sdn)의 신호감쇄의 보상은 상기 부스팅 증폭기(boosting amplifier, 141)에 의해 이루어질 수 있다.
도 13은 MHL 시스템에 있어서의 신호 보상방법을 나타내는 개념도이다.
도 13을 참조하면, 상기 부스팅 증폭기(boosting amplifier, 141) 기본적으로 차동(differential) 신호를 증폭하고, 공통-모드 신호는 차단(reject)하는 동작을 할 수 있다. 따라서, 상기 부스팅 증폭기(boosting amplifier, 141)를 통하여 MHL 신호(또는 차동신호)의 신호 감쇄를 보상할 경우에는 클럭(clock) 신호를 표시하는 공통-모드 레벨(common-mode level, Scm)의 변조된 성분이 출력인 Vout, Voutb에는 대부분 감쇄되어 나타나지 않게 된다. 그러므로 MHL 신호의 경우에는 등화기(equalizer, u110)를 통해 데이터 성분인 차동(differential) 신호의 신호 감쇄를 보상하고, 공통-모드 레벨(common-mode level, Scm)은 별도의 회로(CM level extractor, u120)를 통해 복원할 수 있다.
이후, 신호 합성기(signal combiner, u130)는 상기 공통-모드 레벨(common-mode level, Scm)의 복원 후 상기 부스팅 증폭기(boosting amplifier, 141)의 출력과 다시 결합하여 MHL 신호를 생성할 수 있다.
물론 상기 부스팅 증폭기(boosting amplifier, 141) 또는 그 이외의 어떤 회로가 차동(Sdp, Sdn) 신호의 감쇄 보상과 공통-모드 레벨(common-mode level, Scm)의 변조된 성분의 처리를 동시에 수행할 수 있다면 그 하나의 회로로 모든 동작을 수행하도록 구현할 수 있다.
또한, 상기 MHL 케이블은 제 1 장치로부터 제 2 장치로 전력을 전달할 수 있는 전력 라인을 포함할 수 있다.
MHL은 휴대용 오디오/비디오 인터페이스를 위한 표준으로 이동 단말기 또는 다른 휴대용 전자기기(예를 들어, portable consumer electronics (CE))를 HDTVs(high-definition televisions) 또는 다른 디스플레이 장치에 직접 연결할 수 있는 인터페이스 표준이므로, 상기 제 1 장치는 HDTVs(high-definition televisions) 또는 다른 디스플레이 장치가 될 수 있고, 상기 제 2 장치는 이동 단말기 또는 다른 휴대용 전자기기(예를 들어, portable consumer electronics (CE))일 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 기술에 따르면, 상기 MHL 케이블은 상기 MHL 케이블 내에 포함된 전력 라인의 저항 성분에 의한 전압 강하를 보상하기 위한 전압 보상기(예를 들어, DC-DC 변환기)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 전압 보상기는 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 범위는 본 명세서에 개시된 실시 예들로 한정되지 아니하고, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

Claims (21)

  1. 제 1 장치 및 제 2 장치 간을 연결하는 케이블에 있어서,
    상기 제 1 장치로부터 상기 제 2 장치로 전력을 전달하는 전력 라인; 및
    상기 전력 라인에 해당하는 전압강하를 근거로 발생하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 전압 보상기를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전압 보상기는,
    DC-DC 변환기(DC to DC converter) 또는 부스트 컨버터(boost converter)를 포함하는 것인 케이블.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전압 보상기는,
    상기 전력 라인 상에 흐르는 라인 전류 및 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압 중 적어도 하나를 근거로 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 것인 케이블.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전력 라인 상에 흐르는 라인 전류를 감지하는 전류 감지기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전압 보상기는,
    상기 감지된 라인 전류 및 상기 전력 라인의 길이에 따라 결정되는 라인 저항값을 근거로 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 것인 케이블.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전압 보상기는,
    상기 감지된 라인 전류 및 상기 라인 저항값을 곱하여 전압강하 전압을 검출하고,
    상기 전압 보상기의 출력전압이 상기 전압 보상기의 입력전압에 상기 검출된 전압강하 전압을 더한 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 것인 케이블.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전압 보상기는,
    상기 라인 저항값에 해당하는 저항기를 더 포함하고,
    상기 전압강하 전압은,
    상기 저항기에 흐르는 상기 라인 전류를 근거로 상기 저항기 양단에 생성되는 전압인 것인 케이블.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 라인 저항값을 저장하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블.
  9. 제8항에 있어서, 상기 메모리는,
    OTP(One Time Programmable Memory)인 것인 케이블.
  10. 제8항에 있어서, 상기 메모리는,
    상기 전력 라인의 길이에 따른 라인 저항값을 테이블 형태로 저장하는 것인 케이블.
  11. 제5항에 있어서, 상기 전압 보상기는,
    상기 감지된 라인 전류 및 상기 라인 저항값을 곱하여 전압강하 전압을 검출하고,
    상기 검출된 전압강하 전압 및 목표 전압을 더하여 기준 전압을 검출하고,
    상기 전압 보상기의 출력전압이 상기 기준 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 것인 케이블.
  12. 제11항에 있어서, 상기 목표 전압은,
    상기 전압 보상기의 전압 보상을 통하여 획득하고자 하는 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압인 것인 케이블.
  13. 제1항에 있어서, 상기 전압 보상기는,
    상기 제 1 장치의 전력 송신측, 상기 제 2 장치의 전력 수신측 또는 상기 전력 라인의 중간 지점에 배치되는 것인 케이블.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 장치로부터 상기 제 1 장치로 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인; 및
    상기 데이터 라인의 신호전달특성을 근거로 발생하는 상기 데이터 신호의 손실을 보상하는 신호 보상기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블.
  15. 제14항에 있어서, 상기 신호 보상기는,
    부스팅 증폭기(boosting amplifier) 또는 DFE(decision feedback equalization)를 포함하는 것인 케이블.
  16. 제14항에 있어서, 상기 신호 보상기는,
    상기 제 1 장치의 데이터 수신측, 상기 제 2 장치의 데이터 송신측 또는 상기 데이터 라인의 중간 지점에 배치되는 것인 케이블.
  17. 제14항에 있어서, 상기 전압 보상기는,
    상기 신호 보상기로부터 상기 전력 라인에 해당하는 전압강하에 대한 정보를 획득하고,
    상기 획득된 전압강하에 대한 정보를 근거로 상기 전력 수신측 전압 손실을 보상하는 것인 케이블.
  18. 제14항에 있어서, 상기 데이터 신호는,
    차동(differential) 데이터 신호인 것인 케이블.
  19. 전력 라인을 통하여 제 1 장치로부터 제 2 장치로 전력을 전달하는 단계;
    상기 전력 라인 상에 흐르는 라인 전류를 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 라인 전류 및 상기 전력 라인의 길이에 따라 결정되는 라인 저항값을 근거로 상기 제 2 장치의 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블의 보상방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 전력 수신측 전압을 보상하는 단계는,
    상기 감지된 라인 전류 및 상기 라인 저항값을 곱하여 전압강하 전압을 검출하는 단계;
    상기 검출된 전압강하 전압 및 목표 전압을 더하여 기준 전압을 검출하는 단계; 및
    상기 제 1 장치의 전력 송신측 전압이 상기 기준 전압이 되도록 조절하여 상기 전력 수신측 전압의 손실을 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블의 보상방법.
  21. 제19항에 있어서,
    데이터 라인을 통하여 상기 제 2 장치로부터 상기 제 1 장치로 데이터 신호를 전달하는 단계; 및
    상기 데이터 라인의 신호전달특성을 근거로 발생하는 상기 데이터 신호의 손실을 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블의 보상방법.
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