WO2022139343A1 - 인터페이스의 전압에 기반하여 배터리를 충전하는 전자 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

인터페이스의 전압에 기반하여 배터리를 충전하는 전자 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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WO2022139343A1
WO2022139343A1 PCT/KR2021/019269 KR2021019269W WO2022139343A1 WO 2022139343 A1 WO2022139343 A1 WO 2022139343A1 KR 2021019269 W KR2021019269 W KR 2021019269W WO 2022139343 A1 WO2022139343 A1 WO 2022139343A1
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interface
value
control signal
electronic device
voltage value
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최항석
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삼성전자 주식회사
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    • G—PHYSICS
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45—Differential amplifiers

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device for charging a battery based on a voltage of an interface, and a method for controlling the same.
  • ear-wearable device eg, earphone
  • a battery capable of charging/discharging a battery capable of charging/discharging
  • an electronic device may receive power from a charging device (eg, a cradle) using an interface (eg, a POGO pin) provided in a housing of the ear wearable device.
  • the wearable device may perform charging at a predetermined voltage when the battery voltage rises to near full charging.
  • the charging mode may be switched to the constant voltage charging method in which the voltage is not increased by reducing the current in order to further charge the battery without increasing the voltage.
  • adding a communication IC using a separate V_BUS or adding a separate device such as a separate POGO terminal is a method that pursues miniaturization. In wearable devices, this can lead to increased footprint and increased implementation cost.
  • a connection terminal eg, a POGO pin
  • the charging circuit eg, the charger of the charging cradle
  • the voltage of the battery as the output voltage of the charging circuit eg VCHGO
  • the output voltage of the charging circuit eg, the charger of the charging cradle
  • the charging time This can be lengthy.
  • an electronic device eg, a charging cradle
  • the linear charger included in the external electronic device senses the battery voltage/current by applying a fixed voltage without allocating a separate interface and charges the battery of the external electronic device through the constant voltage/constant current function, the interface voltage and the battery voltage difference It may be maintained relatively large, and thus, such a voltage difference may result in charging loss.
  • an electronic device eg, a charging cradle
  • the electronic device eg, a charging cradle
  • An electronic device capable of reducing the amount is provided.
  • the size of the charging current for charging the battery of the wearable device is determined.
  • the difference between the charging voltage VCHGO and the battery cell voltage VCELL can be reduced compared to the prior art, and an electronic device capable of reducing charging loss is provided.
  • an electronic device eg, a charging cradle
  • an electronic device eg, a charging cradle
  • a method of controlling an electronic device is provided.
  • the size of the charging current for charging the battery of the wearable device is determined.
  • the difference between the charging voltage VCHGO and the battery cell voltage VCELL can be reduced compared to the prior art, and thus a control method of an electronic device capable of reducing charging loss is provided.
  • An electronic device provides an interface including a conductive part, a current reference control circuit, and a comparison result of a charging current value applied to the interface and a first threshold current value of the current reference control circuit and a charging current control circuit set to control the amount of charging current applied to the interface, based on a control signal according to
  • the current reference control circuit is configured to gradually decrease the first threshold current value based on the voltage value applied to the interface reaches a first threshold voltage value, and the voltage value applied to the interface is the first threshold voltage value. Based on being less than the threshold voltage value, it may be set to maintain the first threshold current value.
  • An electronic device includes an interface including a conductive part, and a power control circuit, wherein the power control circuit is configured to perform contact between the electronic device and an external electronic device through the interface.
  • a charging current value for charging the battery of the external electronic device is gradually increased and output, and based on the voltage value applied to the interface reaching a first threshold voltage value according to the output of the charging current, the interface While charging the battery by gradually decreasing the charging current value until the voltage value applied to the voltage falls below the first threshold voltage value, and outputting the battery with the gradually reduced charging current value
  • a voltage value applied to the interface of the electronic device reaches a first threshold voltage value, the interface gradually decreasing the first threshold current value until the voltage value applied to the voltage falls below the first threshold voltage value, and the current reference control circuit of the electronic device includes the voltage value applied to the interface based on the value being less than the first threshold voltage value, maintaining the first threshold current value, wherein the electronic device includes: a charging current value applied to the interface and a first value set in the current reference control circuit and a charging current control circuit configured to control the amount of charging current applied to the interface based on a control signal according to a result of comparing the threshold current values.
  • an electronic device eg, a charging cradle
  • an electronic device capable of performing a battery charging function or operation according to a manner in which the charging loss is substantially reduced (without the electronic device (eg, a charging cradle) acquiring information about the battery cell voltage) may be provided. .
  • the size of the charging current for charging the battery of the ear wearable device based on whether the interface voltage (eg, pogo voltage) has reached a predetermined voltage (eg, the first threshold voltage), the size of the charging current for charging the battery of the ear wearable device
  • a predetermined voltage eg, the first threshold voltage
  • FIG. 1A is a diagram for describing a function or operation in which constant current charging and constant voltage charging are performed based on a voltage output by a charging circuit (eg, a charger of a charging cradle).
  • a charging circuit eg, a charger of a charging cradle
  • FIG. 1B is a diagram for explaining a function or operation of performing cell sensing by adding a separate interface in addition to the conventional interface, and performing charging based on the voltage of a battery cell sensed by the cell sensing.
  • FIG. 1C shows that a fixed voltage is applied to an interface without adding a separate interface other than the conventional interface, and a linear charger included in an external electronic device (in other words, a wearable device) directly senses the cell to perform external cell sensing. It is an exemplary diagram for explaining a function or operation of charging a battery of an electronic device.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of an electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3A is an exemplary configuration diagram of a charging system for charging a battery according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3B and 3C are exemplary views for explaining a charging device and an ear wearable device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG 4 is an exemplary view for explaining a first charger included in a charging device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an exemplary configuration of a second charger included in an ear wearable device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 illustrates an exemplary operation of stopping charging of an external electronic device (eg, an ear wearable device) when the charging current value output from the charging device reaches the final current value according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 7 includes graphs illustrating an operation in which a battery is charged according to the exemplary operation illustrated in FIG. 6 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a circuit diagram illustrating an exemplary configuration of a first charger and a second charger according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an exemplary operation of increasing a resistance of a MOSFET included in a second charger according to an embodiment of the present disclosure.
  • the time period before T1 illustrated in FIG. 1A may be a constant current charging period, and the time period from T1 to T2 may be a constant voltage charging period.
  • the charging circuit eg, the charger of the charging cradle
  • the voltage of the battery as the output voltage of the charging circuit eg VCHGO
  • the output voltage of the charging circuit eg, the charger of the charging cradle
  • the charging time This can be lengthy.
  • an electronic device eg, a charging cradle
  • a separate pin for detecting the state of charge of the battery or an additional device such as a power line communication IC.
  • Implementation may be difficult or cost may increase due to an increase in mounting space.
  • the linear charger included in the external electronic device senses the battery voltage/current to charge the battery of the external electronic device through the constant voltage/constant current function, A difference between the interface voltage and the battery voltage may be maintained relatively large, and accordingly, the voltage difference may result in charging loss.
  • FIG. 2 is a block diagram of an electronic device 201 in a network environment 200, according to various embodiments.
  • the electronic device 201 communicates with the electronic device 202 through a first network 298 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 299 . It may communicate with at least one of the electronic device 204 and the server 208 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 201 may communicate with the electronic device 204 through the server 208 .
  • a first network 298 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 299 e.g., a second network 299
  • the electronic device 201 may communicate with the electronic device 204 through the server 208 .
  • the electronic device 201 includes a processor 220 , a memory 230 , an input module 250 , a sound output module 255 , a display module 260 , an audio module 270 , and a sensor module ( 276), interface 277, connection terminal 278, haptic module 279, camera module 280, power management module 288, battery 289, communication module 290, subscriber identification module 296 , or an antenna module 297 .
  • at least one of these components eg, the connection terminal 278
  • some of these components are integrated into one component (eg, display module 260 ). can be
  • the processor 220 executes software (eg, the program 240) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 201 connected to the processor 220 It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or computation, the processor 220 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 276 or the communication module 290 ) to the volatile memory 232 . may be stored in the volatile memory 232 , may process commands or data stored in the volatile memory 232 , and may store the result data in the non-volatile memory 234 .
  • software eg, the program 240
  • the processor 220 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 276 or the communication module 290 ) to the volatile memory 232 .
  • the volatile memory 232 may be stored in the volatile memory 232 , may process commands or data stored in the volatile memory 232 , and may store the result data in the non-volatile memory 234 .
  • the processor 220 is the main processor 221 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 223 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • the main processor 221 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 223 e.g, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • a neural processing unit NPU
  • an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the main processor 221 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 223 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor
  • the sub-processor 223 may use less power than the main processor 221 or may be set to be specialized
  • the auxiliary processor 223 may be, for example, on behalf of the main processor 221 while the main processor 221 is in an inactive (eg, sleep) state, or when the main processor 221 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 221 , at least one of the components of the electronic device 201 (eg, the display module 260 , the sensor module 276 , or the communication module 290 ). It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the coprocessor 223 eg, image signal processor or communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, camera module 280 or communication module 290). have.
  • the auxiliary processor 223 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 201 itself on which the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 208).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • the memory 230 may store various data used by at least one component (eg, the processor 220 or the sensor module 276 ) of the electronic device 201 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 240 ) and instructions related thereto.
  • the memory 230 may include a volatile memory 232 or a non-volatile memory 234 .
  • the program 240 may be stored as software in the memory 230 , and may include, for example, an operating system 242 , middleware 244 , or an application 246 .
  • the input module 250 may receive a command or data to be used in a component (eg, the processor 220 ) of the electronic device 201 from the outside (eg, a user) of the electronic device 201 .
  • the input module 250 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 255 may output a sound signal to the outside of the electronic device 201 .
  • the sound output module 255 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • the display module 260 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 201 .
  • the display module 260 may include, for example, a control circuit for controlling a display, a hologram device, or a projector and a corresponding device.
  • the display module 260 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 270 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 270 acquires a sound through the input module 250 , or an external electronic device (eg, a sound output module 255 ) connected directly or wirelessly with the electronic device 201 . Sound may be output through the electronic device 202 (eg, a speaker or headphones).
  • an external electronic device eg, a sound output module 255
  • Sound may be output through the electronic device 202 (eg, a speaker or headphones).
  • the sensor module 276 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 201 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 276 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 277 may support one or more specified protocols that may be used for the electronic device 201 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 202 ).
  • the interface 277 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card
  • the connection terminal 278 may include a connector through which the electronic device 201 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 202 ).
  • the connection terminal 278 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 279 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 279 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 280 may capture still images and moving images.
  • the camera module 280 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 288 may manage power supplied to the electronic device 201 .
  • the power management module 288 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 289 may supply power to at least one component of the electronic device 201 .
  • battery 289 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 290 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 201 and an external electronic device (eg, the electronic device 202, the electronic device 204, or the server 208). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 290 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 220 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 290 is a wireless communication module 292 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 294 (eg, : It may include a LAN (local area network) communication module, or a power line communication module).
  • GNSS global navigation satellite system
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 298 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 299 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 204 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or WAN).
  • a first network 298 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 299 eg, legacy It may communicate with the external electronic device 204 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a
  • the wireless communication module 292 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 296 within a communication network, such as the first network 298 or the second network 299 .
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 201 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 292 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 292 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 292 uses various techniques for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 292 may support various requirements specified in the electronic device 201 , an external electronic device (eg, the electronic device 204 ), or a network system (eg, the second network 299 ).
  • the wireless communication module 292 includes a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less).
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • the antenna module 297 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 297 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 297 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 298 or the second network 299 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 290 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 290 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 297 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 201 and the external electronic device 204 through the server 208 connected to the second network 299 .
  • Each of the external electronic devices 202 or 204 may be the same as or different from the electronic device 201 .
  • all or a part of operations executed in the electronic device 201 may be executed in one or more external electronic devices 202 , 204 , or 208 .
  • the electronic device 201 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 201 .
  • the electronic device 201 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 201 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 204 may include an Internet of things (IoT) device.
  • the server 208 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 204 or the server 208 may be included in the second network 299 .
  • the electronic device 201 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • 3A is an exemplary configuration diagram of a charging system for charging a battery according to various embodiments of the present disclosure.
  • the charging device 310 may include a charging circuit 318 (eg, the first charger 400 of FIG. 4 ).
  • the charging circuit may be electrically connected to an external electronic device (eg, the ear wearable device 320 ) through a pogo pin.
  • the external electronic device eg, the ear wearable device 320
  • the charging circuit 318 may output a charging current for charging the battery module 326 toward the linear charger 325 .
  • the linear charger 325 compares a current (hereinafter, referred to as a battery current value) and a battery voltage value supplied to the battery module 326 with a second threshold current value and a second threshold voltage value, respectively. and a resistance value of a MOSFET 510 (refer to FIG. 5 ) included in the linear charger 325 may be adjusted (eg, increased) based on the comparison result.
  • the charging circuit 318 according to an embodiment of the present disclosure may adjust the size of the charging current based on the voltage applied to the pogo pin, which is changed according to the adjustment of the resistance value of the MOSFET 510 .
  • the function or operation of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5 .
  • 3B and 3C are exemplary views for explaining a charging device 310 and an ear wearable device 320 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the ear wearable device 320 may also be referred to as an earphone, an ear piece, an ear bud, a hearing device, or the like.
  • the charging device 310 according to an embodiment of the present disclosure may also be referred to as a charging cradle or a charging case.
  • the ear wearable device 320 may include a housing (or a main body), for example, the housing is detachable from the user's ear. It may include a part that is mounted so as to perform a function, a speaker, a battery, a wireless communication circuit, a memory, or a processor.
  • the ear wearable device 320 may perform a charging operation based on a voltage supplied from the charging device 310 when seated on the charging device 310 .
  • the ear wearable device 320 may receive power transmitted from the charging device 310 through an electrical circuit, and may charge an internal battery based on the applied power.
  • the ear wearable device 320 may be driven by a battery capable of charging/discharging.
  • the charging device 310 may include a housing (or a body), for example, the housing may include a communication circuit, a power interface, a control circuit, a battery, and wearable on both ears of a user, respectively.
  • at least one fastening groove configured to receive an ear wearable device 320 including devices including a pair of first ear wearable device 321 and second ear wearable device 322 (eg, fixing member) may include
  • the charging device 310 may include a battery therein to charge the ear wearable device 320 without connecting a separate power supply (not shown).
  • the charging device 310 may be connected to a power supply and may charge the ear wearable device 320 regardless of whether a battery is included therein. To this end, the charging device 310 may include a charging circuit 318 for charging the ear wearable device 320 .
  • the charging device 310 may process a charging operation for the ear wearable device 320 based on the state information of the ear wearable device 320 .
  • the charging device 310 may charge the ear wearable device 320 by detecting the charging level using the charging circuit 318 .
  • the charging device 310 may include a first mounting unit 312 and a second mounting unit 313 configured to receive a pair of ear wearable devices 321 and 322 .
  • the first mounting part 312 may be in the form of a groove into which a portion of the first ear wearable device 321 can be fitted, and similarly, the second mounting part 313 is also the second mounting part 322 of the second ear wearable device 322 . It may be in the form of a groove into which a part can be fitted.
  • the first mounting unit 312 may include at least one charging contact (contacts) 314 .
  • at least one charging contact 314 in the first mounting part 312 may include a 2-pin type Pogo-pin, for example, , a VBUS terminal and a GND terminal may be included.
  • At least one contact 324 of the first ear wearable device 321 may be at least one of the first mounting unit 312 . may be electrically connected to the charging contact 314 of Likewise, the second mounting portion 313 may include at least one charging contact 315 , wherein the at least one charging contact 315 is at least one contact of the second ear wearable device 322 . can be electrically connected to.
  • the first ear wearable device 321 and the second ear wearable device 322 use a connection terminal (pad) formed in each housing to at least one contact of the charging device 310 .
  • Power for charging may be provided through electrical connection using 314 and 315 .
  • the first ear wearable device 321 may include a plurality of electrodes, and the plurality of electrodes These are connection terminals for receiving charging power, and may be exposed to the outer surface of the housing.
  • the second ear wearable device 322 is viewed from a different direction in FIG. 3B
  • the plurality of electrodes may be included in the same manner as the first ear wearable device 321 on the opposite side of the outer surface of the housing. have.
  • the charging device 310 may include an external interface (eg, a connector) 311 .
  • the external interface may be a USB type connector or a charging port.
  • the charging device 310 may receive power from an external device (eg, power) through the external interface 311 .
  • the charging device 310 may include a battery (not shown).
  • the charging device 310 may receive power from an external device to charge the battery, and each of the first ear wearable device 321 and the second ear wearable device 322 includes a first mounting part 312 . And when mounted on the second mounting unit 313 , the batteries of the first ear wearable device 321 and the second ear wearable device 322 may be charged by the battery of the charging device 310 .
  • the charging device 310 may include an indicator light 317 indicating the battery level of the charging device (or charging case), and the ear wearable devices 321 and 322 for It may include an indicator light 316 indicating the battery level.
  • the charging device 310 may include a first charger 400 .
  • the first charger 400 according to an embodiment of the present disclosure includes a current reference control circuit 410 , a charging current control circuit 420 , a first comparator 430 , a first error amplifier 440 , and a second error. At least one of the amplifier 450 and the first selection circuit 460 may be included.
  • the charging device 310 includes a current reference control circuit 410 , a first comparator 430 , a first error amplifier 440 , a second error amplifier 450 , and a first selection circuit. It may include a control signal generator including 460 .
  • the current reference control circuit 410 determines a first threshold current value based on a signal (eg, a high/low signal) received from the first comparator 430 . can decide For example, the current reference control circuit 410 according to an embodiment of the present disclosure reduces the first threshold current value by a predetermined value (eg, 50 mA) when a high signal is received from the first comparator 430 . can When a low signal is received from the first comparator 430 , the current reference control circuit 410 according to an embodiment of the present disclosure may maintain a currently set first threshold current value.
  • the current reference control signal 410 may output (or transmit) information on a first threshold current value to the first error amplifier 440 .
  • the charging current control circuit 420 controls the amount of charging current input from the outside to the first charger 400 according to the third control signal received from the first selection circuit 460 . can be controlled
  • the charging current control circuit 420 according to an embodiment of the present disclosure may include a current supply circuit. In this case, the charging current control circuit 420 according to an embodiment of the present disclosure may be set to output the charging current.
  • the charging current control circuit 420 according to an embodiment of the present disclosure may control the magnitude of the charging current by controlling the duty cycle (or pulse width).
  • the third control signal according to an embodiment of the present disclosure is an amplified error (or difference) value included in the first control signal output from the first error amplifier 440 and output from the second error amplifier 450 .
  • the charging current control circuit 420 may adjust the magnitude of the charging current based on, for example, a mapping table in which a correlation between the amplified error value and the magnitude of the output current is defined.
  • the charging current control circuit 420 when the third control signal is received, is configured to apply a charging current reduced by a predetermined value (eg, 50 mA) to the interface 470 such that the charging current is applied to the interface 470 .
  • a predetermined value eg, 50 mA
  • information about the value of the adjusted (eg, reduced) charging current may be sensed by the first error amplifier 440 .
  • the first error amplifier 440 may compare the value of the adjusted charging current with the value of the first threshold current.
  • the first error amplifier 440 calculates the error (in other words, the difference) between the magnitude of the charging current and the first threshold current value, and then calculates the error (in other words, the difference) of the first error amplifier 440 . It may be amplified according to a gain and output as a first signal toward the first selection circuit 460 .
  • the first comparator 430 has a preset first threshold voltage value (eg, a full voltage (eg, 4.35V) of the battery module 326 of the ear wearable device 320 ). It may be set to compare the voltage value (eg, 4.7V) increased by the value and the voltage value applied to the interface 470 .
  • the first comparator 430 interfaces with a voltage value obtained by subtracting a preset offset voltage value (eg 0.1V) from a preset first threshold voltage value (eg 4.7V) It may be set to compare the voltage value applied to 470 .
  • the voltage value currently applied to the interface is the first threshold voltage value (or the first threshold voltage value (eg, 4.7V) from the preset offset voltage value ( For example, when a voltage value obtained by subtracting 0.1V) is reached, a high signal (eg, a (+) signal) may be output toward the current reference control circuit 410 .
  • the voltage value currently applied to the interface is the first threshold voltage value (or the first threshold voltage value (eg, 4.7V) from the preset offset voltage value ( (eg, a voltage value obtained by subtracting 0.1V), a low signal (eg, a (-) signal) may be output toward the current reference control circuit 410 .
  • the first threshold voltage value or the first threshold voltage value (eg, 4.7V) from the preset offset voltage value ( (eg, a voltage value obtained by subtracting 0.1V)
  • a low signal eg, a (-) signal
  • the first error amplifier 440 compares the magnitude of the charging current applied to the interface 470 and the error of the first threshold current, and sets the error at a specified ratio (eg, the first error amplifier). (a gain of 440)).
  • the first error amplifier 440 may output a signal including information on the amplified error as a first control signal to the first selection circuit 460 .
  • a saturated value may be output as the first control signal according to the gain of the first error amplifier 440 .
  • the second error amplifier 450 compares the error between the magnitude of the voltage applied to the interface 470 and the first threshold voltage value (eg, 4.7V), and sets the error by a specified ratio ( Example: It can be amplified according to the gain of the second error amplifier 450).
  • the second error amplifier 450 may output a signal including information on the amplified error as a second control signal to the first selection circuit 460 .
  • the gain of the second error amplifier 450 is Accordingly, the saturated value may be output as the second control signal.
  • the first selection circuit 460 may output a third control signal toward the charging current control circuit 420 .
  • the third control signal according to an embodiment of the present disclosure is an amplified error (or difference) value included in the first control signal output from the first error amplifier 440 and output from the second error amplifier 450 . It may include a control signal output from an error amplifier having a smaller error value among the amplified error values included in the second control signal.
  • the second control signal output by the second error amplifier 450 includes a high level (eg, (+)) saturation value and a low level for the second error amplifier 450 .
  • a high-level saturation value is included as an amplified error value (eg, the voltage applied to the interface 470 is 4.0V, the first threshold voltage value is 4.7V, the second In the case where the gain of the error amplifier 450 is 50,000), in the first control signal output by the first error amplifier 440, the charging current and the first threshold current are controlled to maintain substantially the same value, so that the first error
  • the value between the high-level saturation value and the low-level saturation value for the amplifier 440 is included as an amplified error value (eg, the magnitude of the charging current applied to the interface 470 is 1.999A, the first threshold current value is 2.00A and the gain of the first error amplifier 440 is 3,000, in this case, the output of the first error amplifier 440 may be 3V), the first error amplifier 440 output
  • the first control signal may be selected as the third control signal, and the third control signal may be output toward the charging current control circuit 420 .
  • the second charger 500 includes a MOSFET 510 , a third error amplifier 520 , a fourth error amplifier 530 , and a second selection circuit. 540 may be included.
  • the second charger 500 according to an embodiment of the present disclosure may be electrically connected to the battery module 326 .
  • the MOSFET 510 may be electrically connected to the interface 470 .
  • the MOSFET 510 according to an embodiment of the present disclosure may serve as a resistor.
  • the resistance value of the MOSFET 510 increases, the voltage value applied to the interface 470 may increase.
  • the resistance value of the MOSFET 510 is adjusted (eg, the gate voltage is reduced) according to the sixth control signal output from the second selection circuit 540 . can be increased.
  • the sixth control signal according to an embodiment of the present disclosure includes an amplified error value included in the fourth control signal output from the third error amplifier 520 and a fifth control signal output from the fourth error amplifier 530 .
  • the fourth control signal, the fifth control signal, and the sixth control signal according to an embodiment of the present disclosure may be analog signals.
  • the second selection circuit 540 according to an embodiment of the present disclosure adjusts the resistance value of the MOSFET 510 based on, for example, a mapping table in which the correlation between the amplified error value and the magnitude of the output current is defined. can Alternatively, the second selection circuit 540 according to an embodiment of the present disclosure may adjust the gate voltage of the MOSFET 510 to have a resistance value increased by a predetermined value after outputting the sixth control signal. .
  • the MOSFET 510 according to an embodiment of the present disclosure is fully turned on when the current value of the battery module 326 is less than the second threshold current value and the voltage value of the battery is less than the second threshold voltage value. -on) (eg, when the resistance value of the MOSFET 510 has a value less than or equal to a specific value). According to an embodiment of the present disclosure, even if the resistance of the MOSFET 510 becomes infinite, the voltage value applied to the interface 470 may not exceed the first threshold voltage value.
  • the third error amplifier 520 compares the error between the magnitude of the battery current and the second threshold current value, and sets the error at a specified ratio (eg, the gain of the third error amplifier 520 ). ) can be amplified.
  • the third error amplifier 520 may output a signal including information on the amplified error as a fourth control signal to the second selection circuit 540 .
  • a high level eg (+)
  • a low level eg (-)
  • a value saturated with ? may be output as the fourth control signal.
  • the fourth error amplifier 530 compares the error between the magnitude of the battery voltage and the second threshold voltage value (eg, the fully charged voltage of the battery, 4.35V), and sets the error at a specified ratio (eg, : It can be amplified according to the gain of the fourth error amplifier 530).
  • the fourth error amplifier 530 may output a signal including information on the amplified error as a fifth control signal to the second selection circuit 540 .
  • a value saturated to a high level (eg (+)) or a low level (eg (-)) according to the gain of the fourth error amplifier 530 . It may be output as this fifth control signal.
  • the second selection circuit 540 may output a sixth control signal toward the MOSFET 510 .
  • the sixth control signal includes an amplified error value included in the fourth control signal output from the third error amplifier 520 and a fifth control signal output from the fourth error amplifier 530 . It may include a control signal output from an error amplifier having a small error value among the amplified error values included in .
  • a high-level saturation value among a high-level saturation value and a low-level saturation value for the third error amplifier 520 is included as the amplified error value.
  • the fifth control signal output by the fourth error amplifier 530 includes a low-level saturation value among the high-level saturation value and the low-level saturation value for the fourth error amplifier 530 as the amplified error value.
  • the fifth control signal output by the fourth error amplifier 530 may be selected as the sixth control signal, and the sixth control signal may be output toward the MOSFET 510 .
  • the resistance value of the MOSFET 510 according to an embodiment of the present disclosure may be adjusted by the sixth control signal.
  • a mapping table in which a correlation between an amplified error value and a resistance value (or a gate voltage value) of the MOSFET 510 is defined.
  • the gate voltage of the MOSFET 510 may be controlled by the second selection circuit 540 to be adjusted according to a predetermined value.
  • the sixth control signal when both the fourth control signal and the fifth control signal have high saturation values, the sixth control signal is the fourth control signal or the fifth control signal.
  • the signal may have a high-level saturation value, and in this case, the resistance of the MOSFET 510 may be maintained (in other words, a fully turned-on state may be maintained).
  • FIG. 6 illustrates when the charging current value output from the charging device 310 according to various embodiments of the present disclosure reaches the final current value, charging of the external electronic device (eg, the ear wearable device 320) is stopped.
  • It is a diagram flowchart for describing an example operation of (in other words, complete). 7 includes graphs illustrating an operation in which a battery is charged according to the exemplary operation illustrated in FIG. 6 according to various embodiments of the present disclosure.
  • an example graph 710 for control of charging current an example graph 720 for a change in interface voltage
  • an example graph 730 for a change in battery voltage are shown.
  • the charging device 310 may detect a contact of an external electronic device (eg, the ear wearable device 320 ) to the interface 470 . have.
  • the charging device 310 according to an embodiment of the present disclosure increases and outputs a charging current value for charging the battery module 326 of the external electronic device (eg, the ear wearable device 320 ) in operation 620 .
  • a function or operation 711 of increasing and outputting the charging current is exemplarily illustrated.
  • the charging device 310 may determine whether a voltage value applied to the interface 830 reaches a first threshold voltage value in operation 630 .
  • the charging device 310 eg, the first comparator 430 ) according to an embodiment of the present disclosure senses a voltage value currently applied to the interface 470 , and compares the sensed voltage value and the first threshold voltage value. can be compared
  • the charging device 310 eg, the first comparator 430 ) according to an embodiment of the present disclosure is configured when the voltage value currently applied to the interface 470 reaches the first threshold voltage value (operation 630 - Yes) , a high signal (eg, a (+) signal) may be output toward the current reference control circuit 410 .
  • a high signal eg, a (+) signal
  • the first comparator 430 When the voltage value currently applied to the interface does not reach the first threshold voltage value (operation 630- NO), the first comparator 430 according to an embodiment of the present disclosure provides a low signal (eg, a (-) signal). ) may be output toward the current reference control circuit 410 .
  • 7 exemplarily illustrates a case 721 when the interface voltage reaches a first threshold voltage value (eg, 4.7V) according to an increase in the resistance value of the MOSFET 510 .
  • the charging device 310 in operation 640 , when the voltage value applied to the interface 470 reaches a first threshold voltage value (eg, 4.7V) (operation 630 - Yes) , the charging current value may be decreased until the voltage value applied to the interface 470 falls below the first threshold voltage value.
  • the charging device 310 eg, the current reference control circuit 410
  • a first threshold by a predetermined value eg, 50mA
  • the current value can be reduced.
  • the charging device 310 may repeatedly perform operations 630 and 640 until the voltage value applied to the interface 470 falls below the first threshold voltage value.
  • the first threshold current value may be gradually/continuously decreased.
  • a function or operation 712 in which the charging current is reduced based on the voltage of the interface 470 reaching 721 a first threshold voltage and a charging current having a reduced magnitude (eg, 2.00A) are used in FIG. 7 .
  • a function or operation 713 of charging the battery module 326 is illustrated by way of example.
  • the charging device 310 may determine whether the reduced charging current value reaches a termination current in operation 650 .
  • the charging device 310 completes charging of the battery module 326 when the reduced charging current value reaches the end current (operation 650 - Yes) (eg: Continue to output the current that has reached the final current or stop the output of the charging current). For example, when the charging current value becomes less than the final current value (eg, 0.2A), the current reference control circuit 410 changes the first threshold current value to 0 so that the output charging current becomes 0, so that the battery Charging of the module 326 may be completed.
  • the final current value eg, 0.2A
  • the charging device 310 in operation 670, when the reduced charging current value does not reach the final current (operation 650 - NO), the voltage value applied to the interface 470 is the second 1 It can be determined whether the threshold voltage value has been reached again.
  • FIG. 7 a case 722 when the voltage applied to the interface 470 reaches the first threshold voltage again is illustrated as an example.
  • the charging device 310 according to an embodiment of the present disclosure may re-perform operation 640 when the voltage value applied to the interface 470 reaches the first threshold voltage value again (operation 670 - Yes). In FIG.
  • a function or operation 714 in which the charging current is reduced again based on the voltage value applied to the interface 470 reaching the first threshold voltage value again is illustrated by way of example.
  • the charging device 310 may re-perform operation 650 when the voltage value applied to the interface 470 does not reach the first threshold voltage value again (operation 670 - NO). have.
  • the difference between the interface voltage and the battery cell voltage can be reduced, so that the effect of reducing the charging loss can be exhibited.
  • FIG. 8 is a circuit diagram illustrating an exemplary configuration of a first charger 410 and a second charger 510 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the second charger 510 may further include a control circuit for controlling the MOSFET 510 .
  • the charging device 310 may include a first charger 400 .
  • the first charger 400 according to an embodiment of the present disclosure includes a current reference control circuit 410 , a charging current control circuit 420 , a first comparator 430 , a first error amplifier 440 , and a second error. At least one of the amplifier 450 and the first selection circuit 460 may be included.
  • the current reference control circuit 410 according to an embodiment of the present disclosure may be electrically connected to the first comparator 430 .
  • the first comparator 430 according to an embodiment of the present disclosure may include at least one operational amplifier.
  • the first comparator 430 according to an embodiment of the present disclosure may be electrically connected to the second error amplifier 450 .
  • the first error amplifier 440 and the second error amplifier 450 may include at least one operational amplifier.
  • a first threshold current value may be input to one end of the first error amplifier 440 according to an embodiment of the present disclosure, and a charging current value may be input to the other end.
  • a first threshold voltage value may be input to one end of the second error amplifier 450 according to an embodiment of the present disclosure, and a voltage value of the interface 470 may be input to the other end.
  • the first error amplifier 440 and the second error amplifier 450 according to an embodiment of the present disclosure may be electrically connected to the first selection circuit 460 .
  • the first selection circuit 460 according to an embodiment of the present disclosure may include at least two diodes.
  • the ear wearable device 310 may include a second charger 500 .
  • the second charger 500 of the present disclosure includes at least one of at least one MOSFET 510 , a third error amplifier 520 , a fourth error amplifier 530 , a second selection circuit 540 , and a battery module 326 .
  • At least one MOSFET 510 according to an embodiment of the present disclosure may be electrically connected to the second selection circuit 540 .
  • the third error amplifier 520 and the fourth error amplifier 530 according to an embodiment of the present disclosure may each include at least one operational amplifier.
  • the second selection circuit 540 according to an embodiment of the present disclosure may include at least two diodes.
  • a second threshold current value may be input to one end of the third error amplifier 520 according to an embodiment of the present disclosure, and a battery current value may be input to the other end.
  • a second threshold voltage value may be input to one end of the fourth error amplifier 530 according to an embodiment of the present disclosure, and a battery voltage value may be input to the other end.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an exemplary operation of increasing the resistance of the MOSFET 510 included in the second charger 500 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the second charger 500 (eg, the third error amplifier 520 ) according to an embodiment of the present disclosure calculates an error between a battery current value and a second threshold current value. and amplified to output a fourth control signal.
  • the second charger 500 (eg, the fourth error amplifier 530 ) according to an embodiment of the present disclosure operates and amplifies the error between the battery voltage value and the second threshold voltage value in operation 920 to control the fifth signal can be output.
  • the second charger 500 eg, the second selection circuit 540 ) according to an embodiment of the present disclosure determines whether a smaller value of the fourth control signal and the fifth control signal exists.
  • the resistance of the MOSFET 510 may be increased according to a smaller value of the fourth control signal and the fifth control signal.
  • the voltage of the interface 470 may be increased.
  • the electronic device may have various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • first, second, or first or second may be used simply to distinguish the element from other elements in question, and may refer to elements in other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said that one (eg, first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of the present disclosure may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • one or more instructions stored in a storage medium may be implemented as software (eg, the program 240) including
  • a processor eg, processor 220 of a device (eg, electronic device 201 ) may call at least one command among one or more commands stored from a storage medium and execute it. This makes it possible for the device to be operated to perform at least one function according to the called at least one command.
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • non-transitory only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in the present disclosure may be provided by being included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play StoreTM) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly between smartphones (eg: smartphones) and online.
  • a part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. have.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. or one or more other operations may be added.

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Abstract

인터페이스의 전압에 기반하여 배터리를 충전하는 전자 장치 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 인터페이스의 전압에 기반하여 배터리를 충전하는 전자 장치는, 도전성 부분을 포함하는 인터페이스, 전류 레퍼런스 제어 회로, 및 상기 인터페이스에 인가되는 충전 전류 값 및 상기 전류 레퍼런스 제어 회로에서 설정된 제1 임계 전류 값의 비교 결과에 따른 제어 신호에 기반하여, 상기 인터페이스로 인가되는 충전 전류의 크기를 제어하도록 설정된 충전 전류 제어 회로를 포함하고, 상기 전류 레퍼런스 제어 회로는, 상기 인터페이스에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 도달함에 기반하여, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값 미만으로 내려갈 때까지 상기 제1 임계 전류 값을 점진적으로 감소시키고, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값 미만임에 기반하여, 상기 제1 임계 전류 값을 유지하도록 설정될 수 있다.

Description

인터페이스의 전압에 기반하여 배터리를 충전하는 전자 장치 및 그 제어 방법
본 개시는, 인터페이스의 전압에 기반하여 배터리를 충전하는 전자 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
스마트 폰, 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 등과 같은 휴대가 용이한 전자 장치의 사용이 증가하고 있으며, 전자 장치의 사용이 급증함에 따라 이동성(portability) 및 사용자의 접근성(accessibility)을 향상시킬 수 있도록 사용자에 착용될 수 있는 형태로도 개발되고 있다. 이러한 전자 장치의 일 예로, 사용자의 귀에 착용할 수 있는 이어 웨어러블 디바이스(ear-wearable device)(예: 이어폰)가 있으며, 이러한 전자 장치는 충/방전이 가능한 배터리로 구동될 수 있다.
전자 장치의 일 예를 들어, 이어 웨어러블 디바이스의 하우징에 구비된 인터페이스(예: 포고(POGO) 핀)를 이용하여 충전 디바이스(예: 크래들)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 이어 웨어러블 디바이스는, 완전 충전 근처까지 배터리 전압이 상승하면 미리 정해진 전압으로 충전을 실행할 수 있다. 예를 들어, 정전류 충전 방식에서 배터리 전압이 목표 전압에 도달하면 전압을 올리지 않고 더 충전하도록 하기 위해 전류를 줄여서 전압이 상승되지 않도록 하는 정전압 충전 방식으로 충전 모드가 전환되도록 할 수 있다.
그러나, 이어 웨어러블 디바이스의 배터리 전압이 목표 전압에 도달하는지를 검출하고 충전 모드를 변경하기 위해 별도의 V_BUS 이용한 통신 IC를 추가하거나 별도의 POGO 단자와 같이 별도의 소자를 추가하는 방법은 소형화를 추구하는 이어 웨어러블 디바이스에서는 점유 면적 증가 및 구현 가격 상승을 초래할 수 있다. 또한, 이어 웨어러블 디바이스가 충전 디바이스의 접속 단자(예: POGO 핀)와의 전기적 연결을 통해 전력을 공급 받는 방식의 경우, 별도의 핀을 할당하기 위한 공간이 부족한 실정이다. 충전 회로(예: 충전 크래들의 차저(charger))에 의해 출력되는 전압에 기반하여 정전류 충전 및 정전압 충전을 수행하는 경우,충전 회로의 출력 전압(예: VCHGO)이 배터리에 공급됨에 따라 배터리의 전압(예: VCELL)이 목표 전압에 도달하기 이전에 충전 회로(예: 충전 크래들의 차저)의 출력 전압이 목표 전압에 먼저 도달하여 충전 전류(ICELL)가 감소하게 되는데, 이러한 충전 방식의 경우 충전 시간이 길어질 수 있다.별도의 인터페이스를 할당하거나 전력 라인 통신을 사용하는 경우,전자 장치(예: 충전 크래들)는 배터리의 충전 상태를 검출하기 위한 별도의 핀 또는 전력 라인 통신 IC와 같은 추가적인 소자에 따른 실장 공간의 증가로 인해 구현이 어려울 수 있거나 비용이 증가될 수 있다.
별도의 인터페이스를 할당하지 않고 고정 전압을 인가하여 외부 전자 장치에 포함된 리니어 차저가 배터리 전압/전류을 센싱하여 정전압/정전류 기능을 통해 외부 전자 장치의 배터리를 충전하는 경우, 인터페이스 전압과 배터리 전압 차이가 상대적으로 크게 유지될 수 있고, 이에 따라 이와 같은 전압 차이는 결과적으로 충전 손실(loss)로 이어질 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 충전 크래들)에 구비된 종래의 인터페이스(예: V_BUS 단자 및 그라운드(GND) 단자) 이외에 별도의 배터리 셀 센싱을 위한 인터페이스를 추가하지 않고도(다른 말로, 전자 장치(예: 충전 크래들)가 배터리 셀 전압에 대한 정보를 획득하지 않고도) 도 1b 또는 도 1c에 도시된 충전 방식과 실질적으로 동등한 충전 성능을 발휘하면서도 도 1c에 비하여 충전 손실을 실질적으로 감소 시킬 수 있는 전자 장치가 제공된다.
본 개시의 실시예들에 따르면, 인터페이스 전압(예: 포고 전압)이 미리 지정된 전압(예: 제1 임계 전압)에 도달하였는지 여부를 기준으로 이어 웨어러블 디바이스의 배터리를 충전하기 위한 충전 전류의 크기를 제어함으로써 충전 전압(VCHGO)과 배터리 셀 전압(VCELL)과의 차이를 종래의 기술보다 줄일 수 있는 바, 충전 손실을 감소시킬 수 있는 전자 장치가 제공된다.
본 개시의 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 충전 크래들)에 구비된 종래의 인터페이스(예: V_BUS 단자 및 그라운드(GND) 단자) 이외에 별도의 배터리 셀 센싱을 위한 인터페이스를 추가하지 않고도(다른 말로, 전자 장치(예: 충전 크래들)가 배터리 셀 전압에 대한 정보를 획득하지 않고도) 도 1c에 도시된 충전 방식에서 충전 손실이 실질적으로 감소된 방식에 따라 배터리 충전 기능 또는 동작을 수행할 수 있는 전자 장치의 제어 방법이 제공된다.
본 개시의 실시예들에 따르면, 인터페이스 전압(예: 포고 전압)이 미리 지정된 전압(예: 제1 임계 전압)에 도달하였는지 여부를 기준으로 이어 웨어러블 디바이스의 배터리를 충전하기 위한 충전 전류의 크기를 제어함으로써 충전 전압(VCHGO)과 배터리 셀 전압(VCELL)과의 차이를 종래의 기술보다 줄일 수 있는 바, 충전 손실을 감소시킬 수 있는 전자 장치의 제어 방법이 제공된다.
본 개시의 예시적인 일실시예에 따른 전자 장치는, 전도성 부분을 포함하는 인터페이스, 전류 레퍼런스 제어 회로, 및 상기 인터페이스에 인가되는 충전 전류 값 및 상기 전류 레퍼런스 제어 회로의 제1 임계 전류 값의 비교 결과에 따른 제어 신호에 기반하여, 상기 인터페이스로 인가되는 충전 전류의 크기를 제어하도록 설정된 충전 전류 제어 회로를 포함하고, 상기 전류 레퍼런스 제어 회로는, 상기 인터페이스에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 도달함에 기반하여, 상기 제1 임계 전류 값을 점진적으로 감소시키고, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값 미만임에 기반하여, 상기 제1 임계 전류 값을 유지하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 에시적인 일 실시예에 따른 전자 장치는, 전도성 부분을 포함하는 인터페이스, 및 전력 조절 회로를 포함하고, 상기 전력 조절 회로는, 상기 인터페이스를 통해 상기 전자 장치와 외부 전자 장치가 접촉한 동안에, 상기 외부 전자 장치의 배터리를 충전하기 위한 충전 전류 값을 점진적으로 증가시켜 출력하고, 상기 충전 전류의 출력에 따라 상기 인터페이스에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 도달함에 기반하여, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값 미만으로 내려갈 때까지 상기 충전 전류 값을 점진적으로 감소시켜 상기 배터리를 충전하고, 상기 점진적으로 감소된 충전 전류 값으로 상기 배터리를 출력하는 중에, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값에 재 도달함에 기반하여, 상기 감소된 충전 전류 값을 재 감소시키고, 상기 재 감소된 충전 전류 값이 종지 전류 값에 도달함에 기반하여 상기 충전 전류의 출력을 중지하도록 설정되고, 상기 재 감소된 충전 전류 값이 종지 전류 값을 초과하는 경우 상기 재 감소된 충전 전류 값으로 상기 배터리를 충전하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치를 제어하는 방법은, 상기 전자 장치의 전류 레퍼런스 제어 회로가, 상기 전자 장치의 인터페이스에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 도달함에 기반하여, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값 미만으로 내려갈 때까지 상기 제1 임계 전류 값을 점진적으로 감소시키는 동작과, 상기 전자 장치의 전류 레퍼런스 제어 회로가, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값 미만임에 기반하여, 상기 제1 임계 전류 값을 유지하는 동작을 포함하고, 상기 전자 장치는, 상기 인터페이스에 인가되는 충전 전류 값 및 상기 전류 레퍼런스 제어 회로에서 설정된 제1 임계 전류 값의 비교 결과에 따른 제어 신호에 기반하여, 상기 인터페이스로 인가되는 충전 전류의 크기를 제어하도록 설정된 충전 전류 제어 회로를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 충전 크래들)에 구비된 종래의 인터페이스(예: V_BUS 단자 및 그라운드(GND) 단자) 이외에 별도의 배터리 셀 센싱을 위한 인터페이스를 추가하지 않고도(다른 말로, 전자 장치(예: 충전 크래들)가 배터리 셀 전압에 대한 정보를 획득하지 않고도) 충전 손실이 실질적으로 감소된 방식에 따라 배터리 충전 기능 또는 동작을 수행할 수 있는 전자 장치가 제공될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 인터페이스 전압(예: 포고 전압)이 미리 지정된 전압(예: 제1 임계 전압)에 도달하였는지 여부를 기준으로 이어 웨어러블 디바이스의 배터리를 충전하기 위한 충전 전류의 크기를 제어함으로써 충전 전압(VCHGO)과 배터리 셀 전압(VCELL)과의 차이를 줄여 충전 손실을 감소시킬 수 있는 전자 장치가 제공될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 효과는 상기 기술된 효과로 제한되지 아니하며, 다양한 효과가 본 개시 상에 내재되어 있음은 통상의 기술자에게 명백하다.
본 개시 내용의 특정한 실시예의 상기 측면 및 다른 측면들, 특징들 및 이점들은 첨부 도면과 함께 기술된 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이며, 여기에서:
도 1a는, 충전 회로(예: 충전 크래들의 차저(charger))에 의해 출력되는 전압에 기반하여 정전류 충전 및 정전압 충전이 수행되는 기능 또는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1b는, 종래의 인터페이스 이외에 별도의 인터페이스를 추가하여 셀 센싱을 수행하고, 셀 센싱에 의하여 센싱된 베터리 셀의 전압에 기반하여 충전을 수행하는 기능 또는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는, 종래의 인터페이스 이외에 별도의 인터페이스를 추가함이 없이 인터페이스에 고정 전압을 인가하고 외부 전자 장치(다른 말로, 이어 웨어러블 디바이스)에 포함된 리니어 차저(linear chrger)가 직접 셀 센싱을 하여 외부 전자 장치의 배터리의 충전을 수행하는 기능 또는 동작을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 예시 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 3a는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 배터리를 충전하기 위한 충전 시스템의 예시적인 구성 도면이다.
도 3b및 도 3c는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 충전 디바이스와 이어 웨어러블 디바이스를 설명하기 위한 예시 도면들이다.
도 4는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 충전 디바이스에 포함되는 제1 차저(charger)를 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 5는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 이어 웨어러블 디바이스에 포함되는 제2 차저의 예시 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 충전 디바이스로부터 출력되는 충전 전류 값이 종지 전류 값에 도달한 경우, 외부 전자 장치(예: 이어 웨어러블 디바이스)의 충전을 중단하는 예시적인 동작을 설명하기 위한 다이어그램 플로우차트이다.
도 7은, 다양한 실시예들에 따른 도 6에서 도시된 예시적인 동작에 따라 배터리가 충전되는 동작을 도시하는 그래프를 포함한다.
도 8은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제1 차저 및 제2 차저의 예시적인 구성을 도시하는 회로도이다.
도 9는, 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 차저에 포함되는 모스펫의 저항을 증가시키는 예시적인 동작을 도시하는 플로우차트이다.
도 1a를 참조하면, 도 1a에 도시된 T1 이전의 시간 구간은 정전류 충전 구간이며, T1 이후 T2 시간까지의 시간 구간은 정전압 충전 구간일 수 있다. 충전 회로(예: 충전 크래들의 차저(charger))에 의해 출력되는 전압에 기반하여 정전류 충전 및 정전압 충전을 수행하는 경우,충전 회로의 출력 전압(예: VCHGO)이 배터리에 공급됨에 따라 배터리의 전압(예: VCELL)이 목표 전압에 도달하기 이전에 충전 회로(예: 충전 크래들의 차저)의 출력 전압이 목표 전압에 먼저 도달하여 충전 전류(ICELL)가 감소하게 되는데, 이러한 충전 방식의 경우 충전 시간이 길어질 수 있다.
도 1b를 참조하면, 별도의 인터페이스를 할당하거나 전력 라인 통신을 사용하는 경우,전자 장치(예: 충전 크래들)는 배터리의 충전 상태를 검출하기 위한 별도의 핀 또는 전력 라인 통신 IC와 같은 추가적인 소자에 따른 실장 공간의 증가로 인해 구현이 어려울 수 있거나 비용이 증가될 수 있다.
도 1c를 참조하면, 별도의 인터페이스를 할당하지 않고 고정 전압을 인가하여 외부 전자 장치에 포함된 리니어 차저가 배터리 전압/전류를 센싱하여 정전압/정전류 기능을 통해 외부 전자 장치의 배터리를 충전하는 경우, 인터페이스 전압과 배터리 전압 차이가 상대적으로 크게 유지될 수 있고, 이에 따라 이와 같은 전압 차이는 결과적으로 충전 손실(loss)로 이어질 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(200) 내의 전자 장치(201)의 블록도이다. 도 2를 참조하면, 네트워크 환경(200)에서 전자 장치(201)는 제 1 네트워크(298)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(202)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(299)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(204) 또는 서버(208) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(201)는 서버(208)를 통하여 전자 장치(204)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(201)는 프로세서(220), 메모리(230), 입력 모듈(250), 음향 출력 모듈(255), 디스플레이 모듈(260), 오디오 모듈(270), 센서 모듈(276), 인터페이스(277), 연결 단자(278), 햅틱 모듈(279), 카메라 모듈(280), 전력 관리 모듈(288), 배터리(289), 통신 모듈(290), 가입자 식별 모듈(296), 또는 안테나 모듈(297)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(201)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(278))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(276), 카메라 모듈(280), 또는 안테나 모듈(297))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(260))로 통합될 수 있다.
프로세서(220)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(240))를 실행하여 프로세서(220)에 연결된 전자 장치(201)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(220)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(276) 또는 통신 모듈(290))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(232)에 저장하고, 휘발성 메모리(232)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(234)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(220)는 메인 프로세서(221)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(223)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(201)가 메인 프로세서(221) 및 보조 프로세서(223)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(223)는 메인 프로세서(221)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(223)는 메인 프로세서(221)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(223)는, 예를 들면, 메인 프로세서(221)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(221)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(221)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(221)와 함께, 전자 장치(201)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(260), 센서 모듈(276), 또는 통신 모듈(290))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(223)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(280) 또는 통신 모듈(290))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(223)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(201) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(208))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(230)는, 전자 장치(201)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(220) 또는 센서 모듈(276))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(240)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(230)는, 휘발성 메모리(232) 또는 비휘발성 메모리(234)를 포함할 수 있다.
프로그램(240)은 메모리(230)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(242), 미들 웨어(244) 또는 어플리케이션(246)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(250)은, 전자 장치(201)의 구성요소(예: 프로세서(220))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(201)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(250)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(255)은 음향 신호를 전자 장치(201)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(255)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(260)은 전자 장치(201)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(260)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(260)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(270)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(270)은, 입력 모듈(250)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(255), 또는 전자 장치(201)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(202))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(276)은 전자 장치(201)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(276)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(277)는 전자 장치(201)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(202))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(277)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(278)는, 그를 통해서 전자 장치(201)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(202))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(278)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(279)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(279)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(280)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(280)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(288)은 전자 장치(201)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(288)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(289)는 전자 장치(201)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(289)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(290)은 전자 장치(201)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(202), 전자 장치(204), 또는 서버(208)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(290)은 프로세서(220)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(290)은 무선 통신 모듈(292)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(294)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(298)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(299)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(204)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(292)은 가입자 식별 모듈(296)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(298) 또는 제 2 네트워크(299)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(292)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(292)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(292)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(292)은 전자 장치(201), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(204)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(299))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(292)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(297)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(297)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(297)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(298) 또는 제 2 네트워크(299)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(290)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(290)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(297)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(297)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(299)에 연결된 서버(208)를 통해서 전자 장치(201)와 외부의 전자 장치(204)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(202, 또는 204) 각각은 전자 장치(201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(202, 204, 또는 208) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(201)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(201)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(201)로 전달할 수 있다. 전자 장치(201)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(204)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(208)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(204) 또는 서버(208)는 제 2 네트워크(299) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(201)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 3a는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 배터리를 충전하기 위한 충전 시스템의 예시적인 구성 도면이다.
도 3a를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 충전 회로(318)(예: 도 4의 제1 차저(400))를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 회로는 포고 핀을 통하여 외부 전자 장치(예: 이어 웨어러블 디바이스(320))와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 외부 전자 장치(예: 이어 웨어러블 디바이스(320))는 리니어 차저(325)(예: 도 5의 제2 차저(500)) 및 배터리 모듈(326)을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 회로(318)는, 배터리 모듈(326)을 충전하기 위한 충전 전류를 리니어 차저(325)를 향하여 출력할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 리니어 차저(325)는, 배터리 모듈(326) 에 공급되는 전류(이하, 배터리 전류 값) 및 배터리 전압 값을 각각 제2 임계 전류 값 및 제2 임계 전압 값과 비교하고, 비교 결과에 기반하여 리니어 차저(325)에 포함되는 모스펫(MOSFET)(510)(도 5를 참조)의 저항 값을 조정(예: 증가)할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 회로(318)는, 모스펫(510)의 저항 값의 조정에 따라 변경되는, 포고 핀에 인가되는 전압에 기반하여 충전 전류의 크기를 조정하여 출력할 수 있다. 이와 같은 본원 발명의 기능 또는 동작에 대해서는, 도 4 및 도 5에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 3b 및 도 3c는, 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)와 이어 웨어러블 디바이스(320)를 설명하기 위한 예시 도면들이다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 이어 웨어러블 디바이스(320)는 이어폰, 이어 피스(piece), 이어 버드(ear bud), 청각 디바이스 등이라고도 지칭될 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는 충전 크래들(cradle) 또는 충전 케이스 등이라고도 지칭될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이어 웨어러블 디바이스(320)(예: 도 2의 전자 장치(201))는 하우징(또는 본체)을 포함할 수 있고, 예를 들면, 하우징은 사용자의 귀에 착탈 가능하도록 장착되는 부분, 스피커, 배터리, 무선 통신 회로, 메모리, 또는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이어 웨어러블 디바이스(320)는 충전 디바이스(310)에 안착될 시 충전 디바이스(310)로부터 공급되는 전압에 기반하여 충전 동작을 수행할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이어 웨어러블 디바이스(320)는 충전 디바이스(310)로부터 전송된 전력을 전기적 회로를 통해 인가받을 수 있고, 인가된 전력에 기반하여 내부 배터리를 충전할 수 있다. 이러한 이어 웨어러블 디바이스(320)는 충/방전이 가능한 배터리로 구동될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 충전 디바이스(310)는 하우징(또는 본체)를 포함할 수 있고, 예를 들면, 하우징은 통신 회로, 전력 인터페이스, 제어 회로, 배터리 및 사용자의 양쪽 귀에 각각 착용 가능한, 한 쌍의 제1 이어 웨어러블 디바이스(321) 및 제2 이어 웨어러블 디바이스(322)를 포함하는 디바이스들을 포함하는 이어 웨어러블 디바이스(320)를 수용 가능하도록 구성된 적어도 하나의 체결 홈(예: 고정 부재)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 충전 디바이스(310)는 내부에 배터리를 포함하여, 별도의 전원 공급 장치(미도시)의 연결 없이도 이어 웨어러블 디바이스(320)를 충전할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 충전 디바이스(310)는 전원 공급 장치와 연결되고, 내부에 배터리의 포함 여부에 관계 없이 이어 웨어러블 디바이스(320)를 충전할 수 있다. 이를 위해 충전 디바이스(310)는 이어 웨어러블 디바이스(320)를 충전하기 위한 충전 회로(318)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 충전 디바이스(310)는 이어 웨어러블 디바이스(320)의 상태 정보에 기반하여 이어 웨어러블 디바이스(320)에 대한 충전 동작을 처리할 수 있다. 예를 들어, 충전 디바이스(310)는 이어 웨어러블 디바이스(320)에 대한 충전을 충전 회로(318)를 이용한 충전 레벨 검출에 의해 수행할 수도 있다.
도 3c를 참조하면, 충전 디바이스(310)는 한 쌍의 이어 웨어러블 디바이스(321, 322)를 수용하도록 구성된 제1 장착부(312) 및 제2 장착부(313)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 장착부(312)는 제1 이어 웨어러블 디바이스(321)의 일 부분을 끼워 맞출 수 있는 홈 형태일 수 있으며, 마찬가지로 제2 장착부(313)도 제2 이어 웨어러블 디바이스(322)의 일 부분을 끼워 맞출 수 있는 홈 형태일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 장착부(312)는 적어도 하나의 충전 컨택(contacts)(314)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 장착부(312) 내의 적어도 하나의 충전 컨택(314)은 2핀 형태의 포고 핀(Pogo-pin)을 포함할 수 있으며, 예를 들어, VBUS 단자 및 GND 단자를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 이어 웨어러블 디바이스(321)가 제 1 장착부(312)에 장착되는 경우, 제1 이어 웨어러블 디바이스(321)의 적어도 하나의 컨택(324)은 제 1 장착부(312)의 적어도 하나의 충전 컨택(314)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2 장착부(313)는 적어도 하나의 충전 컨택(contacts)(315)을 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 충전 컨택(315)은 제2 이어 웨어러블 디바이스(322)의 적어도 하나의 컨택과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 제1 이어 웨어러블 디바이스(321) 및 제2 이어 웨어러블 디바이스(322)는 각각의 하우징에 형성된 접속 단자(패드)를 이용하여 충전 디바이스(310)의 적어도 하나의 컨택(314, 315)을 이용한 전기적 연결을 통해서 충전을 위한 전력을 제공받을 수 있다. 예를 들어, 제1 이어 웨어러블 디바이스(321)를 제1 방향에서 바라본 모습을 나타낸 도 3b의 사시도에서와 같이, 제1 이어 웨어러블 디바이스(321)는 복수의 전극들을 포함할 수 있으며, 복수의 전극들은 충전 전력을 제공받기 위한 접속 단자들로서, 상기 하우징의 외측면으로 노출될 수 있다. 또한, 도 3b에서는 제2 이어 웨어러블 디바이스(322)를 다른 방향에서 바라본 모습을 나타내고 있지만, 상기 하우징의 외측면의 반대편에 제1 이어 웨어러블 디바이스(321)와 동일하게 상기 복수의 전극들을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 충전 디바이스(310)는 외부 인터페이스(예: 커넥터)(311)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 외부 인터페이스는 USB 타입의 커넥터 또는 충전 포트일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 충전 디바이스(310)는 외부 인터페이스(311)를 통하여 외부 장치(예: 전원)로부터 전력을 제공받을 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 충전 디바이스(310)는 배터리(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 충전 디바이스(310)는 외부 장치로부터 전력을 제공받아 배터리를 충전시킬 수 있으며, 또한 제1 이어 웨어러블 디바이스(321) 및 제2 이어 웨어러블 디바이스(322) 각각이 제1 장착부(312) 및 제2 장착부(313)에 장착되는 경우 제1 이어 웨어러블 디바이스(321) 및 제2 이어 웨어러블 디바이스(322) 각각의 배터리는 충전 디바이스(310)의 배터리에 의해 충전될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 충전 디바이스(310)는 충전 디바이스(또는, 충전 케이스)에 대한 배터리 레벨을 나타내는 인디케이터 라이트(317)를 포함할 수 있으며, 이어 웨어러블 디바이스(321, 322)에 대한 배터리 레벨을 나타내는 인디케이터 라이트(316)를 포함할 수 있다.
도 4는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 충전 디바이스(310)에 포함되는 제1 차저(charger)(400)를 설명하기 위한 예시 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 제1 차저(400)를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 차저(400)는, 전류 레퍼런스 제어 회로(410), 충전 전류 제어 회로(420), 제1 비교기(430), 제1 오차 증폭기(440), 제2 오차 증폭기(450) 및 제1 선택 회로(460) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 전류 레퍼런스 제어 회로(410), 제1 비교기(430), 제1 오차 증폭기(440), 제2 오차 증폭기(450) 및 제1 선택 회로(460)를 포함하는 제어 신호 생성부를 포함할 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전류 레퍼런스 제어 회로(410)는, 제1 비교기(430)로부터 수신되는 신호(예: 하이(high) / 로우(low) 신호)를 기반으로 제1 임계 전류 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 일 실시예에 따른 전류 레퍼런스 제어 회로(410)는, 제1 비교기(430)로부터 하이 신호가 수신되면 미리 지정된 값(예: 50mA) 만큼 제1 임계 전류 값을 감소시킬 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 전류 레퍼런스 제어 회로(410)는, 제1 비교기(430)로부터 로우 신호가 수신되면 현재 설정된 제1 임계 전류 값을 유지할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 전류 레퍼런스 제어 신호(410)는, 제1 임계 전류 값에 대한 정보를 제1 오차 증폭기(440)로 출력(또는, 전송)할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 충전 전류 제어 회로(420)는, 제1 선택 회로(460)로부터 수신된 제3 제어 신호에 따라, 외부로부터 제1 차저(400)로 입력되는 충전 전류의 크기를 제어할 수 있다. 본 개시의 일 실시예예 따른 충전 전류 제어 회로(420)는, 전류 공급 회로를 포함할 수도 있다. 이 경우, 본 개시의 일 실시예예 따른 충전 전류 제어 회로(420)는, 충전 전류를 출력하도록 설정될 수도 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 전류 제어 회로(420)는, 듀티 사이클(또는, 펄스 폭)을 제어함으로써 충전 전류의 크기를 제어할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제3 제어 신호는, 제1 오차 증폭기(440)로부터 출력되는 제1 제어 신호에 포함된 증폭된 오차(또는, 차이) 값 및 제2 오차 증폭기(450)로부터 출력되는 제2 제어 신호에 포함된 증폭된 오차 값 중 작은 오차 값을 가지는 오차 증폭기로부터 출력된 제어 신호를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 제어 신호, 제2 제어 신호 및 제3 제어 신호는 아날로그 신호일 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 전류 제어 회로(420)는, 예를 들어, 증폭된 오차 값과 출력 전류의 크기의 상관 관계가 정의된 매핑 테이블을 기반으로 충전 전류의 크기를 조정할 수 있다. 또는, 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 전류 제어 회로(420)는, 제3 제어 신호가 수신되면, 미리 지정된 값(예: 50mA) 만큼 감소된 충전 전류가 인터페이스(470)에 인가되도록 충전 전류의 펄스 폭을 조정할 수도 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 크기가 조정된(예: 감소된) 충전 전류의 값에 대한 정보는 제1 오차 증폭기(440)에 의하여 센싱될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 오차 증폭기(440)는, 크기가 조정된 충전 전류의 값과 제1 임계 전류의 값을 비교할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 오차 증폭기(440)는, 충전 전류의 크기와 제1 임계 전류 값과의 오차(다른 말로, 차이)를 연산한 후, 이를 제1 오차 증폭기(440)의 이득(gain)에 따라 증폭하여 제1 신호로서 제1 선택 회로(460)를 향하여 출력할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 제1 비교기(430)는, 미리 설정된 제1 임계 전압 값(예: 이어 웨어러블 디바이스(320)의 배터리 모듈(326)의 만충 전압(예: 4.35V)보다 미리 지정된 값만큼 증가된 전압 값(예: 4.7V))과 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값을 비교하도록 설정될 수 있다. 또는, 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 제1 비교기(430)는, 미리 설정된 제1 임계 전압 값(예: 4.7V)에서 미리 지정된 오프셋 전압 값(예: 0.1V)을 뺀 전압 값과 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값을 비교하도록 설정될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 제1 비교기(430)는, 현재 인터페이스에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값(또는, 제1 임계 전압 값(예: 4.7V)에서 미리 지정된 오프셋 전압 값(예: 0.1V)을 뺀 전압 값)에 도달한 경우, 하이 신호(예: (+) 신호)를 전류 레퍼런스 제어 회로(410)를 향하여 출력할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 비교기(430)는, 현재 인터페이스에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값(또는, 제1 임계 전압 값(예: 4.7V)에서 미리 지정된 오프셋 전압 값(예: 0.1V)을 뺀 전압 값)에 도달하지 않은 경우, 로우 신호(예: (-) 신호)를 전류 레퍼런스 제어 회로(410)를 향하여 출력할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 제1 오차 증폭기(440)는, 인터페이스(470)에 인가되는 충전 전류의 크기와 제1 임계 전류의 오차를 비교하고, 오차를 지정된 비율(예: 제1 오차 증폭기(440)의 이득)에 따라 증폭할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 오차 증폭기(440)는, 증폭된 오차에 대한 정보를 포함하는 신호를 제1 제어 신호로서 제1 선택 회로(460)를 향하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 오차가 증폭된 경우, 제1 오차 증폭기(440)의 이득에 따라, 포화된(saturated) 값이 제1 제어 신호로서 출력될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 제2 오차 증폭기(450)는, 인터페이스(470)에 인가되는 전압의 크기와 제1 임계 전압 값(예: 4.7V)의 오차를 비교하고, 오차를 지정된 비율(예: 제2 오차 증폭기(450)의 이득)에 따라 증폭할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 오차 증폭기(450)는, 증폭된 오차에 대한 정보를 포함하는 신호를 제2 제어 신호로서 제1 선택 회로(460)를 향하여 출력할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 오차가 증폭된 경우(예: 인터페이스(470)에 인가되는 전압이 4.0V 이고, 제1 임계 전압이 4.7V 인 경우), 제2 오차 증폭기(450)의 이득에 따라, 포화된 값이 제2 제어 신호로서 출력될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 제1 선택 회로(460)는, 제3 제어 신호를 충전 전류 제어 회로(420)를 향하여 출력할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제3 제어 신호는, 제1 오차 증폭기(440)로부터 출력되는 제1 제어 신호에 포함된 증폭된 오차(또는, 차이) 값 및 제2 오차 증폭기(450)로부터 출력되는 제2 제어 신호에 포함된 증폭된 오차 값 중 작은 오차 값을 가지는 오차 증폭기로부터 출력된 제어 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 오차 증폭기(450)에 의하여 출력된 제2 제어 신호에는 제2 오차 증폭기(450)에 대한 하이 레벨(high level) (예: (+)) 포화 값과 로우 레벨(low level)(예: (-)) 포화 값 중 하이 레벨 포화 값이 증폭된 오차 값으로서 포함되었지만(예: 인터페이스(470)에 인가되는 전압이 4.0V, 제1 임계 전압 값이 4.7V이고, 제2 오차 증폭기(450)의 이득이 50,000인 경우), 제1 오차 증폭기(440)에 의하여 출력된 제1 제어 신호에는, 충전 전류와 제1 임계 전류가 제어에 의해 거의 동일한 값을 유지하여 제1 오차 증폭기(440)에 대한 하이 레벨 포화 값과 로우 레벨 포화 값 사이의 값이 증폭된 오차 값으로 포함된 경우(예: 인터페이스(470)에 인가되는 충전 전류의 크기가 1.999A, 제1 임계 전류 값이 2.00A이고, 제1 오차 증폭기(440)의 이득이 3,000인 경우, 이 경우 제1 오차 증폭기(440)의 출력은 3V가 될 수 있다), 제1 오차 증폭기(440)에 의하여 출력된 제1 제어 신호를 제3 제어 신호로서 선택하고, 충전 전류 제어 회로(420)를 향하여 제3 제어 신호를 출력할 수 있다.
도 5는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 이어 웨어러블 디바이스(320)에 포함되는 제2 차저(500)를 설명하기 위한 예시 구성을 도시하는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 차저(500)는, 모스펫(MOSFET)(510), 제3 오차 증폭기(520), 제4 오차 증폭기(530), 제2 선택 회로(540)를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 차저(500)는, 배터리 모듈(326)과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 모스펫(510)은, 인터페이스(470)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 모스펫(510)은, 저항 역할을 할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 모스펫(510)의 저항 값이 증가되는 경우, 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값은 증가될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 모스펫(510)은, 제2 선택 회로(540)로부터 출력된 제6 제어 신호에 따라 게이트 전압이 조정(예: 게이트 전압이 감소)됨으로써 모스펫(510) 의 저항 값이 증가될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제6 제어 신호는, 제3 오차 증폭기(520)로부터 출력되는 제4 제어 신호에 포함된 증폭된 오차 값 및 제4 오차 증폭기(530)로부터 출력되는 제5 제어 신호에 포함된 증폭된 오차 값 중 작은 오차 값을 가지는 오차 증폭기로부터 출력된 제어 신호를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제4 제어 신호, 제5 제어 신호 및 제6 제어 신호는 아날로그 신호일 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 선택 회로(540)는, 예를 들어, 증폭된 오차 값과 출력 전류의 크기의 상관 관계가 정의된 매핑 테이블을 기반으로 모스펫(510) 의 저항 값을 조정할 수 있다. 또는, 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 선택 회로(540)는, 제6 제어 신호를 출력한 후, 미리 지정된 값 만큼 증가된 저항 값을 가지도록 모스펫(510)의 게이트 전압을 조정할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 모스펫(510)은, 배터리 모듈(326)의 전류 값이 제2 임계 전류 값 미만이고, 배터리의 전압 값이 제2 임계 전압 값 미만인 경우, 완전히 턴 온(fully turn-on)(예: 모스펫(510)의 저항 값이 특정한 값 이하의 값을 가지는 경우) 될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 모스펫(510)의 저항이 무한대가 되더라도 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값은 제1 임계 전압 값을 초과할 수 없을 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 제3 오차 증폭기(520)는, 배터리 전류의 크기와 제2 임계 전류 값과의 오차를 비교하고, 오차를 지정된 비율(예: 제3 오차 증폭기(520)의 이득)에 따라 증폭할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제3 오차 증폭기(520)는, 증폭된 오차에 대한 정보를 포함하는 신호를 제4 제어 신호로서 제2 선택 회로(540)를 향하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 오차가 증폭된 경우, 제3 오차 증폭기(520)의 이득에 따라, 하이 레벨(예: (+)) 또는 로우 레벨(예: (-))로 포화된 값이 제4 제어 신호로서 출력될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 제4 오차 증폭기(530)는, 배터리 전압의 크기와 제2 임계 전압 값(예: 배터리의 만충 전압, 4.35V)의 오차를 비교하고, 오차를 지정된 비율(예: 제4 오차 증폭기(530)의 이득)에 따라 증폭할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제4 오차 증폭기(530)는, 증폭된 오차에 대한 정보를 포함하는 신호를 제5 제어 신호로서 제2 선택 회로(540)를 향하여 출력할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 오차가 증폭된 경우, 제4 오차 증폭기(530)의 이득에 따라, 하이 레벨(예: (+)) 또는 로우 레벨(예: (-))로 포화된 값이 제5 제어 신호로서 출력될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 제2 선택 회로(540)는, 제6 제어 신호를 모스펫(510)을 향하여 출력할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제6 제어 신호는, 제3 오차 증폭기(520)로부터 출력되는 제4 제어 신호에 포함된 증폭된 오차 값 및 제4 오차 증폭기(530)로부터 출력되는 제5 제어 신호에 포함된 증폭된 오차 값 중 작은 오차 값을 가지는 오차 증폭기로부터 출력된 제어 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 오차 증폭기(520)에 의하여 출력된 제4 제어 신호에는 제3 오차 증폭기(520)에 대한 하이 레벨 포화 값과 로우 레벨 포화 값 중 하이 레벨 포화 값이 증폭된 오차 값으로서 포함될 수 있고, 제4 오차 증폭기(530)에 의하여 출력된 제5 제어 신호에는 제4 오차 증폭기(530)에 대한 하이 레벨 포화 값과 로우 레벨 포화 값 중 로우 레벨 포화 값이 증폭된 오차 값으로 포함된 경우, 제4 오차 증폭기(530)에 의하여 출력된 제5 제어 신호를 제6 제어 신호로서 선택하고, 모스펫(510)을 향하여 제6 제어 신호를 출력할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 모스펫(510)의 저항 값은 제6 제어 신호에 의하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 선택 회로(540)는, 증폭된 오차 값과 모스펫(510)의 저항 값(또는, 게이트 전압 값)과의 상관 관계가 정의되어 있는 매핑 테이블을 이용하여 모스펫(510)의 저항 값을 조정(예: 증가)할 수 있다. 또는, 본 개시의 일 실시예에 따른 모스펫(510)의 게이트 전압은 미리 지정된 값에 따라 조정되도록 제2 선택 회로(540)에 의해 제어될 수도 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 선택 회로(540)는, 제4 제어 신호 및 제5 제어 신호 모두가 하이 레벨의 포화 값을 가지는 경우, 제6 제어 신호는 제4 제어 신호 또는 제5 제어 신호에 포함된 하이 레벨의 포화 값을 가질 수 있으며, 이 경우 모스펫(510)의 저항의 크기는 유지될 수 있다(다른 말로, 완전히 턴 온 된 상태를 유지할 수 있다).
도 6은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 충전 디바이스(310)로부터 출력되는 충전 전류 값이 종지 전류 값에 도달한 경우, 외부 전자 장치(예: 이어 웨어러블 디바이스(320))의 충전을 중단(다른 말로, 완료)하는 예시적인 동작을 설명하기 위한 다이어그램 플로우차트이다. 도 7은, 다양한 실시예들에 따른 도 6에서 도시된 예시적인 동작에 따라 배터리가 충전되는 동작을 도시하는 그래프를 포함한다. 도 7에서는, 충전 전류의 제어에 관한 예시 그래프(710), 인터페이스 전압의 변화에 대한 예시 그래프(720) 및 배터리 전압의 변화에 대한 예시 그래프(730)가 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 동작 610에서, 인터페이스(470)에 대한 외부 전자 장치(예: 이어 웨어러블 디바이스(320))의 접촉을 검출할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 동작 620에서, 외부 전자 장치(예: 이어 웨어러블 디바이스(320))의 배터리 모듈(326)을 충전하기 위한 충전 전류 값을 증가시키며 출력할 수 있다. 도 7에서는, 충전 전류의 크기를 증가시키며 출력하는 기능 또는 동작(711)이 예시적으로 도시되어 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 동작 630에서, 인터페이스(830)에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)(예: 제1 비교기(430))는, 현재 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값을 센싱하고, 센싱된 전압 값과 제1 임계 전압 값을 비교할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)(예: 제1 비교기(430))는 현재 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 도달한 경우(동작 630-예), 하이 신호(예: (+) 신호)를 전류 레퍼런스 제어 회로(410)를 향하여 출력할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 비교기(430)는, 현재 인터페이스에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 도달하지 않은 경우(동작 630- 아니오), 로우 신호(예: (-) 신호)를 전류 레퍼런스 제어 회로(410)를 향하여 출력할 수 있다. 도 7에서는, 모스펫(510)의 저항 값의 증가에 따라 인터페이스 전압이 제1 임계 전압 값(예: 4.7V)에 도달한 경우(721)를 예시적으로 도시하고 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 동작 640에서, 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값(예: 4.7V)에 도달한 경우(동작 630-예), 인터페이스(470) 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값 미만으로 내려갈 때까지 충전 전류 값을 감소시킬 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)(예: 전류 레퍼런스 제어 회로(410))는, 제1 비교기(430)로부터 하이 신호가 수신되면 미리 지정된 값(예: 50mA) 만큼 제1 임계 전류 값을 감소시킬 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 인터페이스(470) 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값 미만으로 내려갈 때까지 동작 630 및 동작 640을 반복적으로 수행할 수도 있다. 이에 따라 제1 임계 전류 값은 점진적으로/연속적으로 감소될 수 있다. 도 7에서는, 인터페이스(470)의 전압이 제1 임계 전압에 도달(721)함에 기반하여 충전 전류가 감소되는 기능 또는 동작(712) 및 감소된 크기를 가지는 충전 전류(예: 2.00A)를 이용하여 배터리 모듈(326)을 충전하는 기능 또는 동작(713)을 예시적으로 도시하고 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 동작 650에서, 감소된 충전 전류 값이 종지 전류(termination current)에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 동작 660에서, 감소된 충전 전류 값이 종지 전류에 도달한 경우(동작 650-예), 배터리 모듈(326)의 충전을 완료(예: 종지 전류에 도달한 전류를 계속 출력하거나 충전 전류의 출력을 중지)할 수 있다. 예를 들어, 충전 전류 값이 종지 전류 값(예: 0.2A) 미만이 된 경우, 전류 레퍼런스 제어 회로(410)가 제1 임계 전류 값을 0으로 변경하여 출력되는 충전 전류가 0이 되도록 하여 배터리 모듈(326)의 충전을 완료 할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 동작 670에서, 감소된 충전 전류 값이 종지 전류에 도달하지 않은 경우(동작 650-아니오), 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 재 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 도 7에서는, 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 재 도달한 경우(722)가 예시적으로 도시되어 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 재 도달한 경우(동작 670-예) 동작 640을 재 수행할 수 있다. 도 7에서는, 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 재 도달함에 기반하여 충전 전류가 재 감소되는 기능 또는 동작(714)이 예시적으로 도시되어 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 인터페이스(470)에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 재 도달하지 않은 경우(동작 670-아니오), 동작 650을 재 수행할 수 있다. 이와 같은 배터리 모듈(326)의 충전 방식에 따라 인터페이스 전압과 배터리 셀 전압의 차이를 줄일 수 있게 되는 바, 충전 손실을 감소시킬 수 있는 효과가 발휘될 수 있다.
도 8은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제1 차저(410) 및 제2 차저(510)의 예시적인 구성을 도시하는 회로도이다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 차저(510)는, 도시되지는 아니하였으나, 모스펫(510)의 제어를 위한 제어 회로를 더 포함할 수도 있다.
도 8을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 충전 디바이스(310)는, 제1 차저(400)를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 차저(400)는, 전류 레퍼런스 제어 회로(410), 충전 전류 제어 회로(420), 제1 비교기(430), 제1 오차 증폭기(440), 제2 오차 증폭기(450) 및 제1 선택 회로(460) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 전류 레퍼런스 제어 회로(410)는 제1 비교기(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 비교기(430)는, 적어도 하나의 연산 증폭기를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 비교기(430)는, 제2 오차 증폭기(450)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 오차 증폭기(440) 및 제2 오차 증폭기(450)는, 적어도 하나의 연산 증폭기를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 오차 증폭기(440)의 일단에는 제1 임계 전류 값이 입력될 수 있으며, 타단에는 충전 전류 값이 입력될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 오차 증폭기(450)의 일단에는 제1 임계 전압 값이 입력될 수 있으며, 타단에는 인터페이스(470)의 전압 값이 입력될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 오차 증폭기(440) 및 제2 오차 증폭기(450)는 제1 선택 회로(460)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 선택 회로(460)는 적어도 두 개의 다이오드들을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 이어 웨어러블 디바이스(310)는, 제2 차저(500)를 포함할 수 있다. 본 개시의 제2 차저(500)는, 적어도 하나의 모스펫(510), 제3 오차 증폭기(520), 제4 오차 증폭기(530), 제2 선택 회로(540) 및 배터리 모듈(326) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 모스펫(510)은 제2 선택 회로(540)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제3 오차 증폭기(520) 및 제4 오차 증폭기(530)는, 각각, 적어도 하나의 연산 증폭기를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 선택 회로(540)는, 적어도 두 개의 다이오드들을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제3 오차 증폭기(520)의 일단에는 제2 임계 전류 값이 입력될 수 있고, 타단에는 배터리 전류 값이 입력될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제4 오차 증폭기(530)의 일단에는 제2 임계 전압 값이 입력될 수 있고, 타단에는 배터리 전압 값이 입력될 수 있다.
도 9는, 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 차저(500)에 포함되는 모스펫(510)의 저항을 증가시키는 예시적인 동작을 도시하는 플로우차트이다.
도 10을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 차저(500)(예: 제3 오차 증폭기(520))는, 동작 910에서, 배터리 전류 값과 제2 임계 전류 값의 오차를 연산 및 증폭하여 제4 제어 신호를 출력할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 차저(500)(예: 제4 오차 증폭기(530))는, 동작 920에서, 배터리 전압 값과 제2 임계 전압 값의 오차를 연산 및 증폭하여 제5 제어 신호를 출력할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 차저(500)(예: 제2 선택 회로(540))는, 동작 930에서, 제4 제어 신호와 제5 제어 신호 중 작은 값이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 차저(500)(예: 제2 선택 회로(540))는, 제4 제어 신호와 제5 제어 신호 중 작은 값이 존재하는 경우(동작 930-예), 동작 940에서, 제4 제어 신호와 제5 제어 신호 중 작은 값에 따라 모스펫(510)의 저항을 증가시킬 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 모스펫(510)의 저항이 증가되는 경우, 인터페이스(470)의 전압은 증가될 수 있다.
본 개시에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 개시의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 개시의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 개시에 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 개시에서, "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 개시의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(201)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(236) 또는 외장 메모리(238))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(240))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(201))의 프로세서(예: 프로세서(220))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, "비일시적"은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 개시에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 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.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    도전성 부분을 포함하는 인터페이스;
    전류 레퍼런스 제어 회로, 및
    상기 인터페이스에 인가되는 충전 전류 값 및 상기 전류 레퍼런스 제어 회로에서 설정된 제1 임계 전류 값의 비교 결과에 따른 제어 신호에 기반하여, 상기 인터페이스로 인가되는 충전 전류의 크기를 제어하도록 설정된 충전 전류 제어 회로를 포함하고,
    상기 전류 레퍼런스 제어 회로는:
    상기 인터페이스에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 도달함에 기반하여, 상기 제1 임계 전류 값을 점진적으로 감소시키고,
    상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값 미만임에 기반하여, 상기 제1 임계 전류 값을 유지하도록 설정된 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값과 상기 제1 임계 전압 값을 비교하도록 설정된 비교기를 더 포함하고,
    상기 비교기는, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값에 도달함에 기반하여, 상기 전류 레퍼런스 제어 회로를 향하여 하이(high) 신호를 출력하도록 설정된 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 충전 전류 값 및 상기 제1 임계 전류 값의 오차를 결정하여 이를 증폭하도록 설정된 제1 오차 증폭기를 더 포함하고,
    상기 제1 오차 증폭기는, 상기 제1 오차 증폭기에 의해 증폭된 오차 값을 제1 제어 신호로서 제1 선택 회로 또는 충전 제어 회로를 향하여 출력하도록 설정된 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값과 상기 제1 임계 전압 값의 오차를 결정하여 이를 증폭하도록 설정된 제2 오차 증폭기를 더 포함하고,
    상기 제2 오차 증폭기는, 상기 제2 오차 증폭기에 의해 증폭된 오차 값을 제2 제어 신호로서 상기 제1 선택 회로 또는 충전 제어 회로를 향하여 출력하도록 설정된 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 선택 회로는, 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호에 포함된 오차를 비교하여, 상기 제1 오차 증폭기에 의해 출력된 값 및 상기 제2 오차 증폭기에 의해 출력된 값 중　작은 값을 출력하는 어느 하나의 오차 증폭기의 제어 신호를 제3 제어 신호로서 출력하고,　
    　상기 충전 전류 제어 회로는, 상기 제3　제어 신호에 따라 상기 인터페이스로 인가되는 상기 충전 전류의 크기를 제어하도록 설정된 것을 특징으로 하는, 전자 장치.　
  6. 제5항에 있어서,
    상기 충전 전류 제어 회로는, 상기 제3 제어 신호가 상기 제1 선택 회로로부터 수신됨에 기반하여, 상기 제3 제어 신호에 포함된 오차 값의 크기에 따라, 상기 충전 전류의 펄스 폭(pulse width)을 조정하여 상기 인터페이스로 인가되는 상기 충전 전류의 크기를 제어하도록 더 설정된 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값은, 상기 외부 전자 장치에 포함된 MOSFET의 저항이 증가됨에 기반하여 함께 증가되는 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외부 전자 장치는,
    상기 외부 전자 장치의 배터리 전류 값과 제2 임계 전류 값의 오차를 결정하여 이를 증폭하고, 증폭된 오차 값을 포함하는 제4 제어 신호를 출력하도록 설정된 제3 오차 증폭기,
    상기 외부 전자 장치의 배터리 전압 값과 제2 임계 전압 값의 오차를 결정하여 이를 증폭하고, 증폭된 오차 값을 포함하는 제5 제어 신호를 출력하도록 설정된 제4 오차 증폭기, 및
    상기 제3 오차 증폭기 및 상기 제4 오차 증폭기와 전기적으로 연결되어 상기 제4 제어 신호 및 상기 제5 제어 신호를 수신하고, 상기 제4 제어 신호 및 상기 제5 제어 신호를 기반으로 제6 제어 신호를 출력하도록 설정된 제2 선택 회로를 포함하고,
    상기 제2 선택 회로로부터 출력된 상기 제6 제어 신호에 따라 상기 MOSFET의 저항 값이 제어되는 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
  9. 전자 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 전류 레퍼런스 제어 회로가, 상기 전자 장치의 인터페이스에 인가되는 전압 값이 제1 임계 전압 값에 도달함에 기반하여, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값 미만으로 내려갈 때까지 상기 제1 임계 전류 값을 점진적으로 감소시키는 동작과,
    상기 전자 장치의 전류 레퍼런스 제어 회로가, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값 미만임에 기반하여, 상기 제1 임계 전류 값을 유지하는 동작을 포함하고,
    상기 전자 장치는, 상기 인터페이스에 인가되는 충전 전류 값 및 상기 전류 레퍼런스 제어 회로에서 설정된 제1 임계 전류 값의 비교 결과에 따른 제어 신호에 기반하여, 상기 인터페이스로 인가되는 충전 전류의 크기를 제어하도록 설정된 충전 전류 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 장치를 제어하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값과 상기 제1 임계 전압 값을 비교하도록 설정된 비교기를 더 포함하고,
    상기 비교기는, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값이 상기 제1 임계 전압 값에 도달함에 기반하여, 상기 전류 레퍼런스 제어 회로를 향하여 하이(high) 신호를 출력하도록 설정된 것을 특징으로 하는, 전자 장치를 제어하는 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 충전 전류 값 및 상기 제1 임계 전류 값의 오차를 결정하여 이를 증폭하도록 설정된 제1 오차 증폭기를 더 포함하고,
    상기 제1 오차 증폭기는, 상기 제1 오차 증폭기에 의해 증폭된 오차 값을 제1 제어 신호로서 제1 선택 회로를 향하여 출력하도록 설정된 것을 특징으로 하는, 전자 장치를 제어하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값과 상기 제1 임계 전압 값의 오차를 결정하여 이를 증폭하도록 설정된 제2 오차 증폭기를 더 포함하고,
    상기 제2 오차 증폭기는, 상기 제2 오차 증폭기에 의해 증폭된 오차 값을 제2 제어 신호로서 상기 제1 선택 회로를 향하여 출력하도록 설정된 것을 특징으로 하는, 전자 장치를 제어하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 선택 회로는, 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호에 포함된 오차를 비교하여, 상기 제1 오차 증폭기에 의해 출력된 값 및 상기 제2 오차 증폭기에 의해 출력된 값 중　작은 값을 출력하는 어느 하나의 오차 증폭기의 제어 신호를 제3 제어 신호로서 출력하고,　
    　상기 충전 전류 제어 회로는, 상기 제3　제어 신호에 따라 상기 인터페이스로 인가되는 상기 충전 전류의 크기를 제어하도록 설정된 것을 특징으로 하는, 전자 장치를 제어하는 방법.　
  14. 제13항에 있어서,
    상기 충전 전류 제어 회로는, 상기 제3 제어 신호가 상기 제1 선택 회로로부터 수신됨에 기반하여, 상기 제3 제어 신호에 포함된 오차 값의 크기에 따라, 상기 충전 전류의 펄스 폭(pulse width)을 조정하여 상기 인터페이스로 인가되는 상기 충전 전류의 크기를 제어하도록 더 설정된 것을 특징으로 하는, 전자 장치를 제어하는 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 인터페이스에 인가되는 상기 전압 값은, 상기 외부 전자 장치에 포함된 MOSFET의 저항이 증가됨에 기반하여 함께 증가되는 것을 특징으로 하는, 전자 장치를 제어하는 방법.
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