WO2023013848A1 - 바이패스 경로를 통해 전력을 제공하는 방법 및 이를 적용한 전자 장치 - Google Patents

바이패스 경로를 통해 전력을 제공하는 방법 및 이를 적용한 전자 장치 Download PDF

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WO2023013848A1
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battery
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김경원
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삼성전자 주식회사
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    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2213/00—Indexing scheme relating to interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F2213/0042—Universal serial bus [USB]
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/30—Charge provided using DC bus or data bus of a computer

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document relate to a method for providing power through a bypass path and an electronic device to which the same is applied.
  • the electronic devices can be configured to perform various functions. For example, various functions such as voice communication, Internet search, taking pictures or videos, playing music, or watching videos may be performed by the electronic device.
  • the electronic device may be connected to various external electronic devices, and may receive data from the external electronic device or transmit data to the external electronic device. Also, the electronic device may receive power from an external electronic device or may provide power to the external electronic device.
  • the electronic device may be implemented to be connected to a host device such as a computer or a charger and receive power from the host device, or transmit/receive data while receiving power from the host device.
  • the electronic device may be connected to an on the go (OTG) device such as an earphone to provide power to the OTG device or simultaneously transmit and receive data while providing power to the OTG device.
  • OTG on the go
  • the electronic device may be connected to an external electronic device through a connector.
  • an electronic device may be connected through a universal serial bus (USB) host and a USB type C connector that is a standard for connecting an external electronic device.
  • USB universal serial bus
  • the electronic device may be connected to a host device capable of providing power, but may also be connected to a USB OTG device such as an earphone that cannot provide power.
  • a USB OTG device such as an earphone that cannot provide power.
  • a voltage obtained by boosting the voltage of a battery may be output through the connector.
  • OTG path the voltage obtained by boosting the voltage of a battery
  • the electronic device operates as a source, the boosted voltage is supplied at a fixed value regardless of the voltage state of the battery through one path (OTG path), so the power consumption of the battery is high and the performance of the battery is high. There was a problem with this deterioration.
  • an electronic device when providing power to a USB OTG device, may change a power delivery path based on state information of the electronic device.
  • An electronic device includes a battery, a memory, a connector including one or more signal terminals, a first converter included in a first path connecting the battery to the connector, and connecting the battery to the connector.
  • a method for controlling a voltage of an electronic device includes an operation of acquiring identification information of an external electronic device through a connector, and the identification information and comparison data stored in the electronic device are identical. operation of determining whether the identification information and the comparison data match, operation of determining whether the voltage of the power terminal of the electronic device satisfies a specified condition, and based on whether or not the specified condition is satisfied, the battery and transmitting power determined based on the real-time voltage of the external electronic device through the connector to the external electronic device using a second path distinguished from the first path.
  • power may be supplied to an external electronic device based on a real-time voltage of a battery included in the electronic device under specified conditions through a bypass path that is distinct from an OTG path that supplies a boosted voltage.
  • a bypass path that is distinct from an OTG path that supplies a boosted voltage.
  • power consumption of the battery may be reduced by supplying power without stepping up the voltage of the battery.
  • the driving current of the external electronic device may selectively supply power to the external electronic device through any one of the OTG path and the bypass path.
  • the electronic device may selectively supply power to the external electronic device through any one of the OTG path and the bypass path.
  • the electronic device when an electronic device supplies power by boosting the voltage of a battery through an OTG path, the electronic device sets the level of the battery voltage according to the minimum voltage required to drive the external electronic device. ) into a plurality of levels, it is possible to reduce battery power consumption.
  • the electronic device when an electronic device supplies power through an OTG path or a bypass path, the electronic device changes the switching frequency of a digital block included in the electronic device, thereby consuming current of the electronic device. can reduce
  • the duration of the battery can be improved and the deterioration of the battery can be prevented to improve user experience.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is an internal block diagram of an electronic device connected to an external electronic device according to an exemplary embodiment.
  • 4A is a circuit diagram of a first converter according to an embodiment.
  • 4B is a circuit diagram of a second converter according to an embodiment.
  • 5A is a diagram illustrating a plurality of terminals inside a connector.
  • FIG. 5B is a view explaining the arrangement of pins respectively formed on the first and second surfaces of the contact substrate 205 formed inside the connector.
  • 6A shows exemplary operating waveforms when an electronic device and an external electronic device perform data communication.
  • FIG. 6B illustrates an exemplary operation waveform when an electronic device and an external electronic device perform power delivery (PD) communication.
  • PD power delivery
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of an electronic device supplying power to an external electronic device using a second path.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an operation in which a processor selects a first path or a second path to supply power to an external electronic device.
  • FIG. 9 is a block diagram of a power management module and a battery, according to one embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to an embodiment.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or through a second network 199. It is possible to communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to one embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • the server 108 e.g, a long-distance wireless communication network
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or the antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into a single component (eg, display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (eg, the program 140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • the processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 may include a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor).
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the secondary processor 123 may, for example, take the place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, running an application). ) state, together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the auxiliary processor 123 eg, image signal processor or communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where artificial intelligence is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • 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 foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the input module 150 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 155 may output sound signals to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor set to detect a touch or a pressure sensor set to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to one embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a bio sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 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 interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 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 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (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 194 (eg, : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module.
  • a corresponding communication module is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • These various types of communication modules may be integrated as one component (eg, a single chip) or implemented as a plurality of separate components (eg, multiple chips).
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low latency
  • -latency communications can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for the electronic device 101, an external electronic device (eg, the electronic device 104), or a network system (eg, the second network 199).
  • the wireless communication module 192 is a peak data rate for eMBB realization (eg, 20 Gbps or more), a loss coverage for mMTC realization (eg, 164 dB or less), or a U-plane latency for URLLC realization (eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) may be supported.
  • eMBB peak data rate for eMBB realization
  • a loss coverage for mMTC realization eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for URLLC realization eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 197 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 198 or the second network 199 is selected from the plurality of antennas by the communication module 190, for example. can be chosen A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) 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)
  • signal e.g. commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving 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 deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to one embodiment, the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • the 'x-axis' of the 3-axis Cartesian coordinate system is the width direction of the electronic device 101 or an external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1), and the 'y-axis' is the electronic device 101 ), and the 'z' axis may mean the thickness direction of the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may include a housing 201 .
  • the housing 201 may be formed of a conductive member and/or a non-conductive member.
  • the electronic device 101 may include a display (eg, the display module 160 of FIG. 1 ) disposed in a manner exposed to at least a partial area of the housing 201 and capable of receiving a user's touch input.
  • display 160 may include a pressure sensor to operate as a pressure-responsive touch screen display.
  • the display may operate as a capacitive touch screen display that detects a change in capacitance according to a contact of an external object (eg, a user's finger).
  • the electronic device 101 may include a connector 203 (eg, the connection terminal 178 of FIG. 1 ) to be connectable to the external electronic device 102 .
  • the connector 203 may be a socket-shaped connection terminal.
  • An opening 204 through which the connector 203 is exposed may be formed in at least a portion of the housing 201 .
  • Connector 203 may be disposed within opening 204 .
  • An external connector 207 in the form of a header may be coupled to the connector 203 .
  • the external connector 207 may be coupled with the connector 203 in a plurality of directions.
  • terminals of the external connector 207 in the first direction may be coupled to terminals of the connector 203 in the first direction.
  • the second direction terminal of the external connector 207 may be coupled to the first direction terminal of the connector 203 .
  • the above direction is only an example, and in the case of the connector 203 included in the opening 204 formed in a different shape, additional directions may be suggested.
  • the external connector 207 and the connector 203 may each include a plurality of pins.
  • the external connector 207 may transmit/receive data and/or transmit/receive power regardless of a direction in which the connector 203 is coupled using a plurality of pins.
  • the external connector 207 may be connected to the external electronic device 102 . As the connector 203 and the external connector 207 are coupled, the electronic device 101 and the external electronic device 102 may be connected to transmit/receive data and/or transmit/receive power.
  • the electronic device 101 transmits data of the electronic device 101 to the external electronic device 102 through an external connector 207 connected to the connector 203 or transmits data from the external electronic device 102.
  • the electronic device 101 may receive power from a power source through the connector 203 or may provide power to the external electronic device 102 .
  • the external electronic device 102 may include various types of external electronic devices that can be connected to the electronic device 101 such as a TV, audio device, laptop computer, computer, charger, memory, fan, or antenna.
  • Connector 203 may include several types of universal serial bus (USB).
  • USB Type C USB Type C
  • a contact board 205 may be formed inside the connector 203 .
  • a mid plate 206 having electrically conductive characteristics may be formed inside the contact substrate 205, and a plurality of pins are formed on the upper and lower surfaces of the contact substrate 205, respectively. It can be.
  • FIG. 3 is an internal block diagram 300 of an electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) connected to an external electronic device 102 according to an embodiment.
  • the electronic device 101 may operate in association with an external electronic device 102 .
  • the external electronic device 102 may include an accessory device functionally connected to the electronic device 101 .
  • the external electronic device 102 may be an accessory device such as an earphone.
  • the processor 120 may determine the role of the electronic device 101 based on information recognized through a connector (eg, the connector 203 of FIG. 2 ).
  • the role of the electronic device 101 may include a role of providing power and/or a role of transmitting data.
  • the processor 120 supplies power from a device (eg, a source device) or an external electronic device 102 that supplies power to the external electronic device 102 . It is possible to determine whether the electronic device 101 operates as one of the receiving devices (eg, a sink device).
  • a device eg, a source device
  • an external electronic device 102 that supplies power to the external electronic device 102 . It is possible to determine whether the electronic device 101 operates as one of the receiving devices (eg, a sink device).
  • the processor 120 may determine that the electronic device 101 operates as a host device or a downstream facing port (DFP) when the electronic device 101 transmits data, or the electronic device 101 When 101 receives data, it may be determined to operate as a client device or an upstream facing port (UFP).
  • DFP downstream facing port
  • UFP upstream facing port
  • the electronic device 101 may include a processor 120, a battery 189, an identification circuit 330, a first converter 310, a second converter 320, and a MUX IC 340.
  • the first converter 310 and/or the second converter 320 of the electronic device 101 may be included in a power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1 ).
  • Power management module 188 may be collectively referred to as PMIC 188 hereinafter.
  • the first converter 310 may be included within the PMIC 188 and the second converter 320 may be disposed outside the PMIC 188 .
  • both the first converter 310 and the second converter 320 may be included inside the PMIC 188 .
  • the first converter 310 may be disposed outside the PMIC 188, and the second converter 320 may be included inside the PMIC 188.
  • the first converter 310 and/or the second converter 320 may be implemented in the form of a separate module, and the placement position may be implemented in various ways, and thus may not be limited to the above description.
  • An input of each of the first converter 310 and/or the second converter 320 is electrically connected to the battery 189 of the electronic device 101, and the first converter 310 and/or the second converter (320)
  • Each output terminal (output) can be any form that is electrically connected to the connector 203 of the electronic device 101 as an embodiment of the present invention.
  • the connector 203 may include one or more signal terminals and one or more power supply terminals electrically connected to the first converter 310 and/or the second converter 320, respectively.
  • the electronic device 101 may be wired to an external electronic device 102 (eg, an accessory) requiring power through a connector 203 .
  • the electronic device 101 may be wired to an external electronic device 102 (eg, a charger) that supplies power through a connector 203 .
  • the OTG path may represent a path through which power is supplied from the battery 189 to the external electronic device 102 via the first converter 310 .
  • the OTG path may be collectively referred to as a first path.
  • the bypass path may represent a path through which power is transferred from the battery 189 to the external electronic device 102 via the second converter 320 .
  • the bypass path may be collectively referred to as a second path.
  • the connector 203 may include a plurality of terminals.
  • the connector 203 includes a power supply terminal for supplying or receiving power, an identification terminal for identifying the external electronic device 102, a data terminal for data communication with the external electronic device 102, and/or Alternatively, a ground terminal (not shown) may be included.
  • the connector 203 may have a USB connector standard. According to the USB connector standard, the power terminal corresponds to the VBUS terminal of the USB connector, the identification terminal corresponds to the CC (configuration channel) terminal of the USB connector, and the data terminal may correspond to the Dp and Dn terminals of the USB connector. .
  • the number of CC terminals in the USB connector may be two.
  • the processor 120 determines the direction of the cable connected to the connector 203 using the identification circuit 330, one of the CC terminals is used for the purpose of transmitting power to the external electronic device 102, and the CC terminal The other one of the external electronic devices 102 connected to the connector 203 can be determined and used for managing the connection between the electronic device 101 and the external electronic device 102 .
  • the processor 120 determines whether or not the electronic device 101 operates in the host mode by using the resistance applied to the pins of the connector 203 according to the characteristics of the external electronic device 102 connected to the electronic device 101. Alternatively, you can decide to operate in client mode. For example, the processor 120 may determine whether the electronic device 101 operates in a host mode or a client mode using Rp/Rd resistors connected to the identification terminal. Specifically, the processor 120 selects the operation mode of the electronic device 101 according to which resistance of Rp (pull-up resistor) or Rd (pull-down resistor) is connected to the CC1 and CC2 pins of the connector 203, respectively. can decide
  • the first converter 310 may be in the form of a low drop out regulator or a switching regulator.
  • the first converter 310 may include a buck/booster IC.
  • the processor 120 may control power input from an external source or the battery 189 through the first converter 310 to convert voltage and current suitable for use in the electronic device 101 .
  • the processor 120 may boost the voltage of the battery 189 to provide a constant current to a system that supplies power to each module of the electronic device 101 through the first converter 310 .
  • at least some of the functions of the first converter 310 may be performed by the processor 120 .
  • the processor 120 converts the voltage of the battery 189 to the external electronic device 102 using the first converter 310.
  • the voltage may be boosted to a required voltage, and power determined according to the boosted voltage may be supplied to the external electronic device 102 .
  • the range of the boosted voltage may be between 3V and 9V.
  • the boosted voltage may be about 5V.
  • the boosted voltage may be about 9V.
  • the boosted voltage may be about 3.3V.
  • the second converter 320 may be in the form of a low drop out regulator or a switching regulator.
  • the processor 120 may supply power determined according to a voltage value at which the voltage of the battery 189 is not boosted to the external electronic device 102 through the second converter 320 . For example, when the voltage of the battery 189 is 3.6V, the processor 120 may determine to supply power determined to be 3.6V to the external electronic device 102 through the second converter 320 . According to one embodiment, at least some of the functions of the second converter 320 may be performed by the processor 120 .
  • the identification circuit 330 may be connected to the identification terminal of the connector 203 .
  • the processor 120 may receive identification information of the external electronic device 102 connected to the connector 203 through the identification circuit 330 .
  • the processor 120 receives different types of identification information from the external electronic device 102 according to whether the electronic device 101 and the external electronic device 102 perform power delivery (PD) communication or data communication. 330).
  • the external electronic device 102 may support both data communication and PD communication.
  • the external electronic device 102 may selectively support either data communication or PD communication.
  • the processor 120 uses the USB ID and/or BCD device information of the external electronic device 102 as identification information of the external electronic device 102. can receive As another example, when the electronic device 101 and the external electronic device 102 perform PD communication through the CC terminal, the processor 120 uses vendor defined message (VDM) information as identification information of the external electronic device 102. can receive
  • VDM vendor defined message
  • the processor 120 may additionally receive sink cap information of the external electronic device 102 from the external electronic device 102 when the electronic device 101 and the external electronic device 102 perform PD communication. can The processor 120 transmits information related to operating conditions of the external electronic device 102, such as a range of driving voltages at which the external electronic device 102 can operate and a type of electronic device operable when connected to the external electronic device 102 through sync cap information. can receive
  • the identification circuit 330 may be implemented in the form of a chip independent of the processor 120 of the electronic device 101, but is included in a part of the processor 120 of the electronic device 101. It can be. In one embodiment, the identification circuit 330 may be omitted. For example, in one embodiment, the electronic device 101 may be implemented without including the identification circuit 330 .
  • the MUX IC 340 may be connected to the data terminal of the connector 203 .
  • the processor 120 may receive identification information of the external electronic device 102 from the external electronic device 102 through the MUX IC 340.
  • the MUX IC 340 may be connected to the processor 120 and receive power from the processor 120 .
  • the processor 120 may be connected to a plurality of modules including the first converter 310, the second converter 320, the identification circuit 330, and the MUX IC 340 through a first signal line.
  • the first signal line (data line) may be a signal line used by the processor 120 to control the operation of modules inside the electronic device 101 .
  • the processor 120 may be connected to the external electronic device 102 and the identification circuit 330 through a second signal line via the MUX IC 340 .
  • the second signal line may correspond to a signal line used by the processor 120 to receive and process information from the external electronic device 102 .
  • the processor 120 may instruct individual modules to perform a series of operations related to the external electronic device 102 through the second signal line. For example, when USB ID and/or BCD device information is received as identification information from the external electronic device 102, the processor 120 receives the identification information through the MUX IC 340 to obtain a memory (eg, FIG. 1 ). It can be compared with the comparison data stored in the memory 130 of .
  • the processor 120 may compare the VDM information with comparison data stored in the memory 130.
  • the comparison data may include information about the types of external electronic devices 102 capable of receiving power determined according to the real-time voltage of the battery 189 through the second path.
  • the external electronic device 102 and the battery 189 may be electrically connected through a power line.
  • the external electronic device 102 and the battery 189 may be electrically connected via either the first converter 310 or the second converter 320 on the power line.
  • the processor 120 may determine to supply power to the external electronic device 102 through either the first converter 310 or the second converter 320 .
  • the first converter 310 includes a first transistor T1, a second transistor T2, a third transistor T3, a fourth transistor T4, a fifth transistor T5, and a first transistor T1.
  • a capacitor C1, a second capacitor C2, and an inductor L1 may be included.
  • FIG. 4A a step-up process of the voltage of the battery 189 is described by taking a case in which all transistors included in the first converter 310 are NMOS transistors as an example.
  • Gates of all transistors included in the first converter 310 may be respectively connected to a processor (eg, the processor 120 of FIG. 1 ). All transistors included in the first converter 310 (eg, the first transistor T1, the second transistor T2, the third transistor T3, the fourth transistor T4, and/or the fifth transistor T5 )) may receive a gate signal from the processor 120 and operate.
  • the power terminal VBUS may be connected to the drain of the first transistor T1.
  • the power terminal VBUS may receive the voltage of the battery 189 boosted via the first transistor T1, the second transistor T2, the inductor L1, and the fourth transistor T4. there is.
  • a source of the first transistor T1 may be connected to a drain of the second transistor T2.
  • the drain of the second transistor T2 may be connected to the source of the first transistor T1, the source of the fifth transistor T5, and the first capacitor C1.
  • a source of the second transistor T2 may be connected to the drain of the third transistor T3 and the inductor L1.
  • the drain of the third transistor T3 may be connected to the source of the second transistor T2 and the inductor L1.
  • a source of the third transistor T3 may be connected to ground.
  • One side Ll of the inductor L1 may be connected to the source of the second transistor T2 and the drain of the third transistor T3.
  • the other side Lr of the inductor L1 may be connected to the drain of the fourth transistor T4 and the second capacitor C2.
  • the third transistor T3 When the second transistor T2 is turned OFF, the third transistor T3 may be turned ON. In this case, electrical energy supplied to the inductor L1 from the battery 189 may be converted into magnetic energy and stored in the inductor L1. When the second transistor T2 is turned on, the third transistor T3 may be turned off. In this case, a voltage boosted from the voltage of the battery 189 is transmitted to the power terminal via the second transistor T2 and the first transistor T1 by using the counter electromotive force generated in the inductor L1 due to the rapid voltage change. can be conveyed For example, when the voltage of the battery 189 is 3.6V, a total voltage of 5V may be transferred to the power supply terminal using 1.4V of counter electromotive force of the inductor L1.
  • the power terminal VBUS may correspond to a terminal for wired charging
  • the wireless charging terminal WCIN may correspond to a terminal for wireless charging.
  • the voltage of the battery 189 boosted in the above operation is the fourth transistor T4, the inductor L1, and the second transistor (T2) and may be transferred to the wireless charging terminal via the fifth transistor (T5).
  • FIG. 4B is a circuit diagram 400b of the second converter 320 according to an embodiment.
  • the second converter 320 includes the sixth transistor T6, the seventh transistor T7, the eighth transistor T8, the ninth transistor T9, the tenth transistor T10, and the 3 capacitor (C3) may be included.
  • the processor 120 eg, the processor 120 of FIG. 1
  • all transistors included in the second converter 320 are connected to the processor 120 It can operate by receiving a gate signal from the processor 120 (eg, the processor 120 of FIG. 1 ), so that all transistors included in the second converter 320 are connected to the processor 120 It can operate by receiving a gate signal from the processor 120 (eg, the processor 120 of FIG. 1 ), so that all transistors included in the second converter 320 are connected to the processor 120 It can operate by receiving a gate signal from the processor 120 (eg, the processor 120 of FIG. 1 ), so that all transistors included in the second converter 320 are connected to the processor 120 It can operate by receiving a gate signal from the processor 120 (eg,
  • the power terminal VBUS may receive the voltage of the battery 189 via the sixth transistor T6 , the seventh transistor T7 , and the eighth transistor T8 .
  • a drain of the sixth transistor T6 may be connected to the power supply terminal, and a source of the sixth transistor T6 may be connected to the drain of the seventh transistor T7.
  • a source of the seventh transistor T7 may be connected to the drain of the eighth transistor T8 and the first electrode Cl of the third capacitor C3.
  • the drain of the eighth transistor T8 may be connected to the source of the seventh transistor T7 and the first electrode Cl of the third capacitor C3.
  • a source of the eighth transistor T8 may be connected to the battery 189 and a drain of the ninth transistor T9.
  • a drain of the ninth transistor T9 may be connected to the battery 189 and a source of the eighth transistor T8.
  • a source of the ninth transistor T9 may be connected to the second electrode Cr of the third capacitor C3 and the drain of the tenth transistor T10.
  • the drain of the tenth transistor T10 may be connected to the source of the ninth transistor T9 and the second electrode Cr of the third capacitor C3.
  • a source of the tenth transistor T10 may be connected to the battery 189 and the ground.
  • the tenth transistor T10 may be turned on to charge the third capacitor C3.
  • a third capacitor (C3) may be arranged to check whether the internal circuit of the second conductor is shorted. After the third capacitor C3 is charged, the seventh transistor T7 and the sixth transistor T6 receive an operation signal from the processor 120 and sequentially operate the seventh transistor T7 and the sixth transistor T6. can be on While the processor 120 sequentially turns on the eighth transistor T8, the tenth transistor T10, the seventh transistor T7, and the sixth transistor T6, the ninth transistor T9 can remain off.
  • FIG. 5A is a diagram 500a illustrating a plurality of terminals inside a connector 500 (eg, the connector 203 of FIG. 2 ).
  • the connector 500 may be a USB type C connector.
  • the connector 500 may include a plurality of pins.
  • the connector 500 includes a plurality of first pins on a first surface (eg, A surface) corresponding to a forward direction and a plurality of second pins on a second surface (eg, B surface) corresponding to a reverse direction.
  • the plurality of first pins include a GND pin 511a, a TX1+ pin 512a, a TX1-pin 513a, a VBUS pin 514a, a CC pin 515a, a Dp1 pin 516a, a Dn1 pin ( 517a), SBU1 pin 518a, VBUS pin 519a, RX2-pin 520a, RX2+ pin 521a, and GND pin 522a.
  • the plurality of first pins include a GND pin 511a, a TX1+ pin 512a, a TX1-pin 513a, a VBUS pin 514a, a CC pin 515a, a Dp1 pin 516a, a Dn1 pin ( 517a), SBU1 pin 518a, VBUS pin 519a, RX2-pin 520a, RX2+ pin 521a, and GND pin 522a.
  • the plurality of second pins include a GND pin 511b, a TX2+ pin 512b, a TX2-pin 513b, a VBUS pin 514b, a VCONN pin 515b, a Dp1 pin 516b, a Dn1 pin ( 517b), SBU1 pin 518b, VBUS pin 519b, RX1-pin 520b, RX1+ pin 521b, and GND pin 522b.
  • An electronic device (eg, electronic device 101 of FIG. 1 ) may be electrically connected to an external electronic device (eg, electronic device 102 of FIG. 1 ) through a connector 500 .
  • the connector 500 of the electronic device 101 may have an external appearance so that the connector of the external electronic device 102 can be inserted in either a forward or reverse direction.
  • the arrangement order of the twelve pins formed on the first surface is such that the connector of the external electronic device 102 can be inserted in either direction of the first surface or the second surface. It may be formed in the same order as the arrangement of the pins. Due to this structure, the user may insert the connector of the external electronic device 102 into the connector 500 of the electronic device 101 in a state of being rotated by 180 degrees.
  • FIG. 5B illustrates an arrangement of pins respectively formed on the first and second surfaces of a contact board (eg, a contact board (205) of FIG. 2) formed inside a connector (eg, connector 203 of FIG. 2).
  • a contact board eg, a contact board (205) of FIG. 2
  • a connector eg, connector 203 of FIG. 2.
  • a plurality of pins for transmitting and receiving data and signals include TX1+pin, TX2+pin, TX1-pin, TX2-pin, CC pin, Dp1 pins, Dn1 pins, SBU1 pin, SBU pin, RX2-pin, RX1-pin , RX2+ pin, and RX1+ pin may be included.
  • the TX1+ and TX2+ pins 512a and 512b, and the TX1- and TX2-pins 513a and 513b may be pins for super speed TX, which enables fast data transmission.
  • the CC pin 515a may be a pin serving as an identification terminal.
  • Dp1 pins 516a and 516b and Dn1 pins 517a and 517b may be pins for different bi-directional USB signals.
  • the SBU1 and SBU2 pins 518a and 518b are redundant pins and may be used for various signals such as audio signals and display signals.
  • the RX2- and RX1-pins 520a and 520b, and the RX2+ and RX1+ pins 521a and 521b may be pins for super speed RX capable of fast data reception.
  • a plurality of pins for transmitting and receiving power may include VBUS pins and VCONN pins.
  • VBUS pins 514a and 514b may be pins for USB cable charging power.
  • the VCONN pin 515b may be a pin for supporting plug power.
  • FIG. 6A shows an exemplary operation waveform 600a when an electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) and an external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ) perform data communication.
  • Dp and Dn denote data terminal signals included in a connector (eg, the connector 203 of FIG. 2 )
  • VBUS may denote a voltage of a power terminal included in the connector 203.
  • the processor may determine whether the electronic device 101 and the external electronic device 102 are connected. If connected, the processor 120 may determine whether the electronic device 101 ( 101) can determine its role. For example, the processor 120 determines whether the electronic device 101 operates as a source device or a sink device through an identification circuit (eg, the identification circuit 330 of FIG. 3 ). can judge In the first period, communication between the electronic device 101 and the external electronic device 102 through the data lines Dp and Dn in the connector 203 may not proceed. According to one embodiment, the voltage of the power terminal may also be maintained at 0V.
  • the processor 120 may supply the boosted voltage (eg, V1) to the external electronic device 102 through the first path.
  • the value of the boosted voltage may be 5V.
  • the processor 120 may perform data communication with the external electronic device 102 using the data lines Dp and Dn of the connector 203 included in the electronic device 101 .
  • the processor 120 may receive identification information of the external electronic device 102 from the external electronic device 102 through data communication.
  • the processor 120 may compare identification information received from the external electronic device 102 with comparison data stored in a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1 ).
  • the comparison data may include identification information about the external electronic device 102 capable of receiving power from the electronic device 101 using the second path.
  • the processor 120 compares the identification information and the comparison data, and if they are the same, it may determine whether a specified condition to be described later with reference to FIG. 8 is satisfied. When it is determined that the specified condition is satisfied, the processor 120 may supply power to the external electronic device 102 using the second path, and when it is determined that the specified condition is not satisfied, the processor 120 may supply power to the external electronic device 102 using the first path. Power may be supplied to the device 102 .
  • the processor 120 may continue to supply power based on the previously boosted voltage using the first path. If the identification information and the comparison data are not identical, a case in which information corresponding to the identification information does not exist in the comparison data may also be included.
  • the processor 120 may determine that power determined according to the power of the battery (eg, the battery 189 of FIG. 1 ) instead of the boosted power is supplied to the external electronic device 102 using the second path.
  • the processor 120 may perform an operation related to driving the external electronic device 102 through data communication with the external electronic device 102 . If, in the third period, if the processor 120 determines that the identification information and the information included in the comparison data are not the same, the processor 120 maintains the voltage of the power supply terminal at the level of the boosted voltage and adjusts the voltage corresponding to the boosted voltage. A decision may be made to supply power to the external electronic device 102 .
  • the processor 120 transmits USB ID and/or BCD device information of the external electronic device 102 from the external electronic device 102 when the electronic device 101 and the external electronic device 102 perform data communication. It can be received as identification information of the device 102 .
  • the USB ID may include a USB vendor ID (VID) and a product ID (PID).
  • the USB VID may include the ID of the manufacturer that manufactured the USB, and the PID may include the manufacturer's product identification number.
  • BCD device information may include a version number of the electronic device 101 .
  • the version number may include information such as a manufacturing number, a product number, and a serial number. Table 1 below is an exemplary table describing USB ID comparison data stored in the memory 130 .
  • the processor 120 when the processor 120 recognizes the USB VID of the external electronic device 102 as 0419 and the USB PID as 0600 through the connector 203, the processor 120 performs a boost operation. After determining, the voltage of the battery 189 may be boosted (eg, V1) to supply power to the external electronic device 102 through the first path. As another example, when the processor 120 recognizes the USB VID of the external electronic device 102 as 0419 and the USB PID as 0700 through the connector 203, the processor 120 transmits the external electronic device through the second path. In step 102 , it may be determined that the power determined according to the voltage (eg, V2) of the battery 189 can be supplied.
  • the voltage of the battery 189 eg, V2
  • the second path It may be determined to supply power determined according to the voltage of the battery 189 to the external electronic device 102 through .
  • FIG. 6B is an exemplary operation waveform 600b when an electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) and an external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ) perform power delivery (PD) communication. ).
  • CC1 and CC2 may represent voltages of identification terminals
  • VBUS may represent voltages of power supply terminals.
  • a processor determines whether the electronic device 101 and the external electronic device 102 are connected and determines the role of the electronic device 101 . For example, the processor 120 determines whether the electronic device 101 operates as a source device or a sink device through an identification circuit (eg, the identification circuit 330 of FIG. 3 ). can judge In the first period, the processor 120 toggles the first identification voltage CC1 of the identification terminal CC in the connector (eg, the connector 203 of FIG. 2 ) using the identification circuit 330 . can The processor 120 may determine whether the electronic device 101 operates as a source device or a sink device while toggling the first identification voltage CC1 . According to one embodiment, the voltage of the power terminal may also be maintained at 0V.
  • the processor 120 may supply the boosted voltage (eg, V1) to the external electronic device 102 through the first path.
  • the value of the boosted voltage may be 5V.
  • the processor 120 determines that the electronic device 101 operates as a source device, the voltage of the identification terminal CC is fixed to the CC1 mid voltage except for the first time t1 and the second time t2. .
  • the processor 120 performs PD communication through the identification terminal CC at the first time t1 and the second time t2 to identify the external electronic device 102 from the external electronic device 102. information can be received.
  • the processor 120 may compare identification information received from the external electronic device 102 with comparison data stored in a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1 ).
  • the comparison data may include identification information about the external electronic device 102 capable of receiving power from the electronic device 101 using the second path.
  • the processor 120 compares the identification information and the comparison data, and if they are the same, it may determine whether a specified condition to be described later with reference to FIG. 8 is satisfied.
  • the processor 120 may supply power to the external electronic device 102 through the second path when it is determined that the specified condition is satisfied, and when it is determined that the specified condition is not satisfied, the processor 120 may supply power to the external electronic device 102 through the first path. Power may be supplied to the device 102 . When the identification information and the comparison data are not the same, the processor 120 may maintain supplying power based on the previously boosted voltage to the external electronic device 102 using the first path.
  • the processor 120 supplies the external electronic device 102 with power determined according to the voltage (eg, V2) of the battery (eg, the battery 189 of FIG. 1 ), not the boosted power, using the second path. can decide The processor 120 may perform an operation related to driving the external electronic device 102 through data communication. If the identification information and the information included in the comparison data are not the same in the third interval, the processor maintains the voltage of the power supply terminal at the level of the boosted voltage (eg, V1), and supplies power according to the boosted voltage to the outside. It can be supplied to the electronic device 102 .
  • the processor 120 may receive vendor defined message (VDM) information as identification information of the external electronic device 102 when the electronic device 101 and the external electronic device 102 perform PD communication through the CC terminal.
  • VDM vendor defined message
  • the VDM may include vendor ID (VID), product ID (PID), and/or XID information.
  • Upper 16 bits of VDM information may correspond to VID.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation in which an electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) transmits power to an external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ) using a second path. .
  • a processor eg, the processor 120 of FIG. 1
  • the processor 120 may determine whether identification information acquired from the external electronic device 102 and comparison data stored in a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1) match.
  • the processor 120 may determine whether the voltage of the power terminal VBUS satisfies a specified condition when the identification information and the comparison data match. In operation 740, based on whether the specified condition is satisfied, the processor 120 bypasses the power determined according to the real-time voltage of the battery (eg, the battery 189 of FIG. 1) through the second path to allow external electronic It can be sent to the device 102.
  • the processor 120 bypasses the power determined according to the real-time voltage of the battery (eg, the battery 189 of FIG. 1) through the second path to allow external electronic It can be sent to the device 102.
  • FIG. 8 illustrates an operation in which a processor (eg, the processor 120 of FIG. 1 ) selects a first path or a second path to supply power to an external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ).
  • Diagram 800 Referring to FIG. 8 , in operation 810, the processor 120 recognizes a connection between an electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) and an external electronic device 102, and the electronic device 101 detects a connection between the external electronic device and the external electronic device. (102) to supply power.
  • the connector of the electronic device 101 eg, the connector 203 of FIG. 2
  • the external connector of the external electronic device 102 eg, the external connector 207 of FIG.
  • the processor 120 determines whether the electronic device 101 operates as a source device or a sink device. ) can be determined to operate as a device. For example, when operating as a source device, the electronic device 101 may supply power to the external electronic device 102 .
  • the processor 120 may obtain identification information of the external electronic device 102.
  • the processor 120 may determine whether the identification information and comparison data match.
  • the processor 120 determines whether the contents of the identification information and the comparison data stored in the memory (eg, the memory 130 of FIG. 1) match the contents of the identification information and the same as those described in FIGS. 6A and 6B, and are omitted. let it do
  • the processor 120 when the identification information and the comparison data do not match (operation 830 - No), the processor 120 performs power from the electronic device 101 to the external electronic device 102 through the first path in operation 840.
  • can supply when the processor 120 supplies power determined according to the boosted voltage in operation 840 to the external electronic device 102, the processor 120 uses a minimum driving voltage of the external electronic device 102 to provide a battery (e.g., A step-up level of the battery 189 of FIG. 1 may be adjusted.
  • the processor 120 when supplying power from the electronic device 101 to the external electronic device 102 through the first path, the processor 120 uses a first converter (eg, the first converter 310 of FIG. 3 ). ) It is possible to adjust the switching frequency of the first digital block (not shown) included in.
  • adjusting the boost level of the battery 189 and adjusting the switching frequency of the first digital block may correspond to selective operations of the processor 120 .
  • the processor 120 may not adjust the boost level of the battery 189 and the switching frequency of the first digital block.
  • the processor 120 may perform either operation of adjusting the step-up level of the voltage of the battery 189 or adjusting the switching frequency of the first digital block.
  • the processor 120 may control both the boost level of the battery 189 and the switching frequency of the first digital block.
  • the processor 120 may reduce current consumption of the electronic device 101 by adjusting the boost level of the battery 189 and/or the switching frequency of the first digital block.
  • the processor 120 may increase user experience by reducing power consumption of the electronic device 101, minimizing power consumption of the battery 189, improving the duration of the battery 189, and preventing degradation of the battery 189. there is.
  • Table 2 below shows current consumption according to adjusting the boost level of the voltage of the battery 189 when power is supplied to the external electronic device 102 through the first path.
  • the voltage of the battery 189, the driving current of the external electronic device 102, and the boost level of the battery 189 are only illustrative values, and various values may be selected.
  • the boost level of the battery 189 is adjusted to 4.4V by setting the minimum driving voltage of the external electronic device 102 to 4.2V will be described as an example.
  • the processor 120 reduces the boosted level to 4.4V regardless of the voltage of the battery 189 and the driving current of the external electronic device 102, compared to the case where the boosted level is maintained at 5.1V.
  • Device 101 may consume less current.
  • the processor 120 may determine whether the voltage of the power terminal is greater than or equal to a first threshold value in operation 850 .
  • the processor 120 may supply power through the first path in operation 840 .
  • the first threshold value may indicate a minimum driving voltage of the external electronic device 102 .
  • the processor 120 when the voltage of the power terminal is less than the first threshold value, the processor 120 boosts the voltage of the battery 189 and supplies power to the external electronic device 102, so that the external electronic device 102 An operation of supplying power based on a voltage lower than the driving voltage of or supplying power based on an unstable voltage may be prevented.
  • the processor 120 may determine whether the SOC of the battery 189 is equal to or greater than the second threshold value in operation 860. there is.
  • the processor 120 supplies power to the external electronic device 102 through the first path in operation 840.
  • the second threshold value may be a value set by the system or a value set by a user.
  • the second threshold value may be 10%. This numerical value is only an illustrative value for convenience of description, and various numerical values may be selected.
  • the processor 120 boosts the voltage of the battery 189 and supplies power to the external electronic device 102, thereby driving the external electronic device 102 to a minimum.
  • An operation of supplying power to the external electronic device 102 based on a voltage less than the voltage or supplying power to the external electronic device 102 based on an unstable voltage may be prevented.
  • the voltage of the power terminal of the electronic device 101 is lowered due to additional current consumption in the external electronic device 102, so that power supply from the electronic device 101 to the external electronic device 102 is stopped. It can be prevented.
  • the processor 120 determines whether the current consumption of the processor 120 is less than the third threshold value in operation 870. can judge According to an embodiment, when the current consumed by the processor 120 is greater than or equal to the third threshold value (operation 870 - No), the processor 120 supplies power to the external electronic device 102 through the first path in operation 840. can supply
  • the third threshold value may be a value set in the system or a value set by a user. For example, the third threshold value may be 4A. This numerical value is only an illustrative value for convenience of description, and various numerical values may be selected.
  • the processor 120 when the current consumption of the processor 120 is less than the third threshold value (operation 870 - Yes), the processor 120, in operation 880, the driving current of the external electronic device 102 is the fourth threshold value. can be judged to exceed According to an embodiment, when the driving current of the external electronic device 102 is equal to or less than the fourth threshold value (operation 880 - No), the processor 120, in operation 840, to the external electronic device 102 through the first path. can supply power.
  • the fourth threshold value may be determined differently according to the type of the external electronic device 102 or may be arbitrarily selected by the user. For example, the fourth threshold value may be 10mA. This numerical value is only an illustrative value for convenience of description, and various numerical values may be selected. As an example, operation 880 will be described below using Tables 2 and 3 with the fourth threshold set at 5 mA.
  • Table 3 shows that when the voltage of the battery 189 is boosted by 5.1V to supply power to the external electronic device 102, the driving current of the external electronic device 102 and the voltage of the battery 189 are variables. This is a table showing current consumption of the electronic device 101 as a result value.
  • the value of the boosted voltage is 5.1V as an example, but the present invention may be implemented based on various voltage levels.
  • Table 4 shows the current consumption of the electronic device 101 as a result value using the driving current of the external electronic device 102 and the voltage of the battery 189 as variables when the voltage of the battery 189 is not boosted. It is a table.
  • the voltage values of the battery 189 are exemplified as 4.35V, 4.1V, and 3.5V, but various voltage levels may be selected to implement the present invention.
  • boosting the voltage of the battery 189 based on the driving current of the external electronic device 102 and the voltage of the battery 189 does not boost the voltage of the battery 189.
  • a current consumption value of the electronic device 101 may be lower than that of the electronic device 101 .
  • the current consumption of the electronic device 101 is obtained by boosting the voltage of the battery 189. It can be seen that the value (4.9mA) derived in this case is smaller than the value (6.7mA) derived in the case where the voltage of the battery 189 is not boosted. As another example, when the voltage of the battery 189 is 4.1V, the current consumption of the electronic device 101 is a value (5.2mA) derived when the voltage of the battery 189 is boosted, but the voltage of the battery 189 is not boosted. If not, it can be seen that it is smaller than the derived value (6.2mA).
  • the driving current of the external electronic device 102 is 5 mA or less, which is the fourth threshold value
  • power is supplied by boosting the voltage of the battery 189 by using the voltage of the battery 189 as it is. It can be more efficient than supplying power.
  • the processor 120 when the drive current of the external electronic device 102 exceeds the fourth threshold value (operation 880 - Yes), the processor 120, in operation 890, through the second path, the external electronic device 102 ) can supply power.
  • the processor 120 may adjust a switching frequency of a second digital block (not shown) included in the second converter (eg, the second converter 320 of FIG. 3).
  • Adjusting the switching frequency of the second digital block may correspond to a selective operation of the processor 120 .
  • the processor 120 may supply power to the external electronic device 102 through the second path without adjusting the switching frequency of the second digital block included in the second conductor.
  • the processor 120 may supply power to the external electronic device 102 through the second path while adjusting the switching frequency of the second digital block included in the second conductor.
  • the processor 120 may adjust the switching frequency of the second digital block based on parameters such as power transfer efficiency and/or power output ripple.
  • Table 5 below shows when the processor 120 changes the switching frequency of the second digital block included in the second conductor when the processor 120 supplies power to the external electronic device 102 through the second path. , information on current consumption of the electronic device 101 is included.
  • the voltage of the battery 189, the driving current of the external electronic device 102, and each frequency value are merely exemplary values, and various values may be selected.
  • current consumption of the electronic device 101 may decrease as the processor 120 reduces the switching frequency of the second digital block included in the second conductor.
  • the processor 120 may check whether a specified condition is satisfied at each specified time.
  • the designated time may correspond to a time set in the system or a time separately set by a user.
  • the processor 120 checks whether conditions of each of operations 850, 860, 870, and 880 are satisfied at each specified time, and if any one of the conditions is not satisfied, in operation 840, the processor 120 checks whether the conditions are satisfied. Power may be supplied to the electronic device 102 .
  • power transfer efficiency when the processor 120 supplies power to the external electronic device 102 through the first path or the second path, power transfer efficiency is shown in Table 6 below.
  • Table 6 shows the power transfer efficiency in the case of using the first path and the power transfer efficiency in the case of using the second path as the result values, with the voltage of the battery 189 and the driving current of the external electronic device 102 as variables. contains information
  • the voltage of the battery 189 and the driving current of the external electronic device 102 used as variables in Table 6 are only illustrative values, and various values may be selected. According to Table 6, regardless of the voltage of the battery 189, when the driving current of the external electronic device 102 is 50 mA or more, the power transfer efficiency using the second path may approach 90%. According to an embodiment described in Table 6, when the processor 120 supplies power to the external electronic device 102 through the second path rather than the first path, power is more efficiently transferred, thereby increasing the power of the battery 189. Power can be used more efficiently, the duration of the battery 189 can be improved, and deterioration of the battery 189 can be prevented to improve user experience.
  • the power management module 188 may include a charging circuit 910 , a power regulator 920 , or a power gauge 930 .
  • the charging circuit 910 may charge the battery 189 using power supplied from an external power source for the electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ).
  • the charging circuit 910 may include a type of external power source (eg, a power adapter, USB, or wireless charging), a size of power supplied from the external power source (eg, about 20 watts or more), or a battery (189 ), a charging method (eg, normal charging or rapid charging) may be selected based on at least some of the properties of the battery 189 and the battery 189 may be charged using the selected charging method.
  • the external power source may be connected to the electronic device 101 by wire, for example, through a connection terminal 178 or wirelessly through an antenna module 197 .
  • the power regulator 920 may generate a plurality of powers having different voltages or current levels by, for example, adjusting a voltage level or a current level of power supplied from an external power source or the battery 189 .
  • the power regulator 920 may adjust the power of the external power supply or battery 189 to a voltage or current level suitable for each of some of the components included in the electronic device 101 .
  • the power regulator 920 may be implemented in the form of a low drop out (LDO) regulator or a switching regulator.
  • the power gauge 930 may measure use state information of the battery 189 (eg, capacity of the battery 189, number of charge/discharge cycles, voltage, or temperature).
  • the power management module 188 uses, for example, the charging circuit 910, the voltage regulator 920, or the power gauge 930, based at least in part on the measured state of use information to determine the battery 189's Charging state information related to charging (eg, lifetime, overvoltage, undervoltage, overcurrent, overcharge, overdischarge, overheating, short circuit, or swelling) may be determined.
  • the power management module 188 may determine whether the battery 189 is normal or abnormal based at least in part on the determined state of charge information. When the state of the battery 189 is determined to be abnormal, the power management module 188 may adjust charging of the battery 189 (eg, reduce charging current or voltage, or stop charging). According to one embodiment, at least some of the functions of the power management module 188 may be performed by an external control device (eg, the processor 120 of FIG. 1 ).
  • the battery 189 may include a battery protection circuit module (PCM) 940 according to one embodiment.
  • the battery protection circuit 940 may perform one or more of various functions (eg, a pre-blocking function) to prevent deterioration or burnout of the battery 189 .
  • the battery protection circuit 940 is, additionally or alternatively, a battery management system (battery management system) capable of performing various functions including cell balancing, measuring capacity of a battery, measuring the number of charge/discharge times, measuring temperature, or measuring voltage. BMS))).
  • At least a portion of the information on the state of use or the state of charge of the battery 189 is provided by a corresponding sensor (eg, temperature sensor) of the sensor module 976, a power gauge 930, or a power management module. It can be measured using (188).
  • the corresponding sensor (eg, temperature sensor) of the sensor module 176 may be included as part of the battery protection circuit 140 or disposed near the battery 189 as a separate device.
  • the electronic device 101 includes a battery 189, a memory 130, a connector 203 including one or more signal terminals, and the battery 189 connected to the connector 203 to transmit power.
  • the processor 120 is executed, when the electronic device 101 is connected to the external electronic device 102 through the connector 203, the identification information of the external electronic device 102 information), it is determined whether the identification information and the comparison data stored in the memory 130 match, and if the identification information and the comparison data match, the voltage of the power supply terminal VBUS among the one or more signal terminals It is determined whether this specified condition is satisfied, and based on whether the specified condition is satisfied, the determined power based on the real-time voltage of the battery 189 is
  • the comparison data may include information about the type of the external electronic device 102 capable of receiving the power determined based on the real-time voltage.
  • the instructions include, when the processor 120 does not match the identification information and the comparison data, boosts the real-time voltage using the first converter 310, and the boosted ) voltage may be transmitted to the external electronic device 102 using the first path through the connector 203 .
  • the instructions include, when the first path is used, the processor 120 adjusts the level of the boosted voltage using the first converter 310, It may be set to adjust the switching frequency of at least one transistor included in the first converter 310 .
  • the instructions recognize USB ID and BCD device information as the identification information when the processor 120 performs data communication between the electronic device 101 and the external electronic device 102. And, when the electronic device 101 and the external electronic device 102 perform power delivery (PD) communication, a vendor defined message (VDM) may be recognized as the identification information.
  • PD power delivery
  • VDM vendor defined message
  • the instructions include, when the processor 120 matches the identification information and the comparison data, the state of charge of the battery 189, the current of the electronic device 101, and the external The current of the electronic device 102 is set to determine whether or not each of the specified conditions is satisfied, the current of the electronic device 101 includes the current consumption of the processor 120, and the external electronic device 102
  • the current of may include the driving current of the external electronic device 102 .
  • the instructions may cause the processor 120 to perform the state of charge of the battery 189, the voltage of the power terminal VBUS, the current of the electronic device 101, or the external electronic device ( When it is determined that at least one of the currents of 102) does not satisfy the specified condition, power determined based on the boosted voltage is transmitted to the external electronic device 102 through the first path through the connector 203. and determining that the state of charge of the battery 189, the voltage of the power terminal VBUS, the current of the electronic device 101, and the current of the external electronic device 102 satisfy the specified conditions, respectively. In this case, the power determined based on the real-time voltage of the battery 189 may be bypassed through the second path and supplied to the external electronic device 102 .
  • the instructions may be configured such that the processor 120 determines that the specified condition is satisfied when the voltage of the power terminal VBUS is greater than or equal to a first threshold value.
  • the instructions may be configured such that the processor 120 determines that the specified condition is satisfied when the state of charge of the battery 189 is greater than or equal to a second threshold value.
  • the instructions may be set so that the processor 120 determines that the specified condition is satisfied when current consumption of the processor 120 is less than a third threshold value.
  • the instructions may be set so that the processor 120 determines that the specified condition is satisfied when the driving current of the external electronic device 102 exceeds a fourth threshold value.
  • a method for controlling the voltage of the electronic device 101 includes an operation of obtaining identification information of the external electronic device 102 through a connector 203, the identification information and the electronic device 101 An operation of determining whether the comparison data stored in is identical, an operation of determining whether the voltage of the power supply terminal (VBUS) of the electronic device 101 satisfies a specified condition when the identification information and the comparison data are identical, and The external electronic device 102 transmits power determined based on the real-time voltage of the battery 189 based on whether or not the specified condition is satisfied using a second path distinguished from the first path through the connector 203. ).
  • the comparison data may include data on the type of the external electronic device 102 capable of receiving the power determined based on the real-time voltage.
  • the identification information and the comparison data do not match, stepping up the real-time voltage using the first converter 310 included in the first path, and based on the boosted voltage and transmitting the determined power through the connector 203 to the external electronic device 102 using the first path.
  • the operation of adjusting the level of the boosted voltage using the first converter 310, and included in the first converter 310 An operation of adjusting a switching frequency of at least one transistor may be included.
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • 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.
  • 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 camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or secondary may simply be used to distinguish a given component from other corresponding components, and may be used to refer to a given component in another aspect (eg, importance or order) is not limited.
  • a (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • the certain component may be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logical blocks, parts, or circuits.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof 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
  • a storage medium eg, internal memory 136 or external memory 138
  • a machine eg, electronic device 101
  • a processor eg, the processor 120
  • a device eg, the electronic device 101
  • 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.
  • the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • a signal e.g. electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • a device-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play StoreTM
  • two user devices e.g. It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single object or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. there is.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, or omitted. or one or more other actions may be added.

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Abstract

배터리, 메모리, 하나 이상의 신호 단자를 포함하는 커넥터, 상기 배터리를 상기 커넥터에 연결하는 제1 경로에 포함된 제1 컨버터, 상기 배터리를 상기 커넥터에 연결하고 상기 제1 경로와 구분되는 제2 경로에 포함된 제2 컨버터, 및 상기 배터리, 상기 메모리, 상기 커넥터, 상기 제1 컨버터, 및 상기 제2 컨버터와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 메모리는, 실행 시, 상기 프로세서가, 상기 커넥터를 통해 상기 전자 장치가 상기 외부 전자 장치와 연결되는 경우, 상기 외부 전자 장치의 식별 정보(identification information)를 획득하고, 상기 식별 정보와 상기 메모리에 저장된 비교 데이터가 일치하는지 판단하고, 상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하는 경우, 상기 하나 이상의 신호 단자 중 전원 단자(vbus)의 전압이 지정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 지정된 조건의 만족 여부에 기반하여, 상기 배터리의 실시간 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 커넥터를 통해 상기 제2 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치에 전달하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 전자 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

바이패스 경로를 통해 전력을 제공하는 방법 및 이를 적용한 전자 장치
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은 바이패스 경로를 통해 전력을 제공하는 방법 및 이를 적용한 전자 장치에 관한 것이다.
최근 스마트 폰, 태블릿 PC, 또는 웨어러블 디바이스와 같은 휴대가 용이한 전자 장치의 사용이 증가하고 있으며, 전자 장치는 다양한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 음성 통신, 인터넷 검색, 사진이나 동영상 촬영, 음악 재생, 또는 비디오 시청과 같은 다양한 기능이 전자 장치에서 수행될 수 있다.
전자 장치는 다양한 외부 전자 장치들과 연결될 수 있으며, 외부 전자 장치로부터 데이터를 전송 받거나, 외부 전자 장치로 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 전자 장치는 외부 전자 장치로부터 전력을 제공 받거나, 외부 전자 장치로 전력을 제공할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치는 컴퓨터, 또는 충전기와 같은 호스트 장치와 연결되어 호스트 장치로부터 전력을 제공받거나, 호스트 장치로부터 전력을 제공받으면서 데이터 송수신을 수행할 수 있도록 구현될 수 있다. 또한 전자 장치는 이어폰과 같은 OTG(on the go) 장치와 연결되어, OTG 장치에 전력을 제공하거나 OTG 장치에 전력을 제공하면서 데이터 송수신을 함께 수행할 수 있다.
전자 장치는 커넥터를 통해 외부 전자 장치와 연결될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 USB(universal serial bus) 호스트와 외부 전자 장치를 연결하기 위한 표준 규격인 USB 타입 C 커넥터를 통해 연결될 수 있다.
전자 장치는 전력을 제공할 수 있는 호스트 장치와 연결될 수 있지만, 전력을 제공할 수 없는 이어폰과 같은 USB OTG 장치와도 연결될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 커넥터를 통해 USB OTG 장치와 연결될 때, 배터리의 전압을 승압한(boost) 전압을 커넥터를 통해 출력할 수 있다. 전자 장치가 소스(Source)로 동작하는 경우, 하나의 경로(OTG path)를 통해 배터리의 전압 상태와 무관하게 고정된 값으로 승압된 전압을 공급했기 때문에, 배터리의 전력소모가 크고, 배터리의 성능이 열화되는 문제가 있었다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 USB OTG 장치로 전력을 제공 시 전자 장치의 상태 정보에 기반하여 전력 전달 경로를 변경할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 배터리, 메모리, 하나 이상의 신호 단자를 포함하는 커넥터, 상기 배터리를 상기 커넥터에 연결하는 제1 경로에 포함된 제1 컨버터, 상기 배터리를 상기 커넥터에 연결하고 상기 제1 경로와 구분되는 제2 경로에 포함된 제2 컨버터, 및 상기 배터리, 상기 메모리, 상기 커넥터, 상기 제1 컨버터, 및 상기 제2 컨버터와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 메모리는, 실행 시, 상기 프로세서가, 상기 커넥터를 통해 상기 전자 장치가 상기 외부 전자 장치와 연결되는 경우, 상기 외부 전자 장치의 식별 정보(identification information)를 획득하고, 상기 식별 정보와 상기 메모리에 저장된 비교 데이터가 일치하는지 판단하고, 상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하는 경우, 상기 하나 이상의 신호 단자 중 전원 단자(vbus)의 전압이 지정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 지정된 조건의 만족 여부에 기반하여, 상기 배터리의 실시간 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 커넥터를 통해 상기 제2 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치에 전달하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전압을 제어하기 위한 방법은, 커넥터를 통해 외부 전자 장치의 식별 정보를 획득하는 동작, 상기 식별 정보와 상기 전자 장치에 저장된 비교 데이터가 일치하는지 판단하는 동작, 상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하는 경우, 상기 전자 장치의 전원 단자의 전압이 지정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작, 및 상기 지정된 조건을 만족하는지 여부에 기반하여, 배터리의 실시간 전압에 기반하여 결정되는 전력을 상기 커넥터를 통해 제1 경로와 구분되는 제2 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치에 전달하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따르면, 승압된 전압을 공급하는 OTG 경로와 구별되는 바이패스 경로를 통하여, 지정된 조건 하에서 전자 장치에 포함된 배터리의 실시간 전압에 기반하여 외부 전자 장치에 전력을 공급할 수 있다. 이러한 경우, 배터리의 전압을 승압하지 않고 전력을 공급함으로써, 배터리의 소모 전력을 줄일 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치의 구동 전류, 전자 장치에 포함된 배터리의 충전 상태, 전자 장치에 포함된 프로세서의 소모 전류, 또는 전자 장치의 전원 단자(Vbus)의 전압 각각에 대한 지정된 조건 충족 여부에 따라, 전자 장치는 선택적으로 OTG 경로 또는 바이패스 경로 중 어느 하나를 통해 외부 전자 장치로 전력을 공급할 수 있다. 이를 통해 바이패스 경로를 사용하여도 외부 전자 장치의 구동이 가능한 경우 OTG 경로 대신 바이패스 경로를 통해 전력을 공급하여 배터리의 소모 전력을 줄일 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치가 OTG 경로를 통해 배터리의 전압을 승압하여 전력을 공급하는 경우, 전자 장치는 외부 전자 장치의 구동에 필요한 최소 전압에 따라 배터리 전압의 레벨(level)을 복수의 준위로 변경함으로써 배터리의 소모 전력을 줄일 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치가 OTG 경로 또는 바이패스 경로를 통해 전력을 공급하는 경우, 전자 장치는 전자 장치에 포함된 디지털 블록의 스위칭 주파수를 변경함으로써, 전자 장치의 소모 전류를 감소시킬 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따르면, 배터리의 전력을 효율적으로 사용함에 따라, 배터리의 지속 시간을 개선할 수 있고 배터리의 열화를 방지하여 사용자 경험을 증대할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 외부 전자 장치와 연결된 전자 장치의 내부 블록도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 제1 컨버터의 회로도이다.
도 4b는 일 실시 예에 따른, 제2 컨버터의 회로도이다.
도 5a는 커넥터 내부의 복수의 단자들을 설명하는 도면이다.
도 5b는 커넥터 내부에 형성된 접점 기판(205)의 제1 면과 제2 면에 각각 형성된 핀들의 배열을 설명하는 도면이다.
도 6a는 전자 장치와 외부 전자 장치가 데이터 통신을 하는 경우의 예시적인 동작 파형을 나타낸다.
도 6b는 전자 장치와 외부 전자 장치가 PD(power delivery) 통신을 하는 경우의 예시적인 동작 파형을 나타낸다.
도 7은 전자 장치가 제2 경로를 이용하여 외부 전자 장치로 전력을 공급하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 8은 프로세서가 제1 경로 또는 제2 경로를 선택하여 외부 전자 장치에 전력을 공급하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 9는, 일 실시 예에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 일 실시예에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)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(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 사시도(200)이다. 도 2를 참조하면, 3축 직교 좌표계의 'x축'은 전자 장치(101) 또는 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))의 폭 방향, 'y축'은 전자 장치(101)의 길이 방향, 및 'z'축은 전자 장치(101)의 두께 방향을 의미할 수 있다.
전자 장치(101)는 하우징(201)을 포함할 수 있다. 하우징(201)은 도전성 부재 및/또는 비 도전성 부재로 형성될 수 있다. 전자 장치(101)는, 하우징(201)의 적어도 일부 영역에 노출되는 방식으로 배치되고 사용자의 터치 입력을 수신할 수 있는 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(160)는 압력 센서를 포함하여 압력 반응형 터치 스크린 디스플레이로 동작할 수 있다. 다른 예로, 디스플레이는 외부 객체(예: 사용자의 손가락)의 접촉에 따른 커패시턴스의 변화를 감지하는 정전식 터치 스크린 디스플레이로 동작할 수 있다.
전자 장치(101)는 외부 전자 장치(102)와 연결 가능하도록 하는 커넥터(203)(예: 도 1의 연결 단자(178))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커넥터(203)는 소켓 형태로 형성된 연결 단자일 수 있다.
하우징(201)의 적어도 일부 영역에는 커넥터(203)가 노출될 수 있도록 하는 개구(204)가 형성될 수 있다. 커넥터(203)는 개구(204) 내에 배치될 수 있다. 커넥터(203)에는 헤더 형태의 외부 커넥터(207)가 결합될 수 있다. 외부 커넥터(207)는 커넥터(203)와 복수의 방향으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 외부 커넥터(207)의 제1 방향의 단자가 커넥터(203)의 제1 방향의 단자와 결합될 수가 있다. 다른 예로, 외부 커넥터(207)의 제2 방향의 단자가 커넥터(203)의 제1 방향의 단자와 결합될 수 있다. 상기 방향은 예시일 뿐이며, 다른 형태로 형성된 개구(204) 내에 포함된 커넥터(203)의 경우, 추가적인 방향이 제시될 수 있다.
외부 커넥터(207) 및 커넥터(203)는 각각 복수의 핀들을 포함할 수 있다. 외부 커넥터(207)는 복수의 핀들을 이용하여 커넥터(203)와 결합되는 방향과 무관하게 데이터의 송수신 및/또는 전력의 송수신이 가능할 수 있다. 외부 커넥터(207)는 외부 전자 장치(102)와 연결될 수 있다. 커넥터(203)와 외부 커넥터(207)가 결합됨에 따라 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)가 연결되어 데이터의 송수신 및/또는 전력의 송수신이 가능할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(101)는 커넥터(203)에 연결된 외부 커넥터(207)를 통해 전자 장치(101)의 데이터를 외부 전자 장치(102)로 전송하거나, 외부 전자 장치(102)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 커넥터(203)를 통해 전원 소스로부터 전력을 제공 받거나, 외부 전자 장치(102)로 전력을 제공할 수 있다. 외부 전자 장치(102)에는 TV, 오디오 장치, 노트북, 컴퓨터, 충전기, 메모리, 선풍기, 또는 안테나와 같은 전자 장치(101)에 접속될 수 있는 다양한 종류의 외부의 전자 장치가 포함될 수 있다.
커넥터(203)는 여러 타입의 범용 직렬 버스(universal serial bus, USB)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커넥터(203)는 USB 타입 C를 포함할 수 있다. 본 예시는 단순히 설명을 위해 사용되었을 뿐, 본 발명의 커넥터(203)는 USB 표준으로 사용되는 모든 타입을 포함할 수 있다. 커넥터(203)의 내부에는 접점 기판(205)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 접점 기판(205)의 내부에는 전기적으로 도체 특성을 갖는 미드 플레이트(206)가 형성될 수 있으며, 접점 기판(205)의 상면과 하면에는 각각 복수의 핀들(pins)이 형성될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 외부 전자 장치(102)와 연결된 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 내부 블록도(300)이다. 도 3을 참조하면, 전자 장치(101)는 외부 전자 장치(102)와 연계되어 동작할 수 있다. 외부 전자 장치(102)는 전자 장치(101)와 기능적으로 연결되는 액세서리 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(102)는 이어폰과 같은 액세서리 장치일 수 있다.
외부 전자 장치(102)가 연결되면, 프로세서(120)는 커넥터(예: 도 2의 커넥터(203))를 통해 인식된 정보에 기반하여 전자 장치(101)의 역할을 결정할 수 있다. 전자 장치(101)의 역할에는 전력을 제공하는 역할 및/또는 데이터를 전송하는 역할이 포함될 수 있다.
예를 들어, 전력을 제공하는 역할에 관련하여, 프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급하는 장치(예: 소스(source) 장치) 또는 외부 전자 장치(102)로부터 전력을 공급 받는 장치(예: 싱크(sink) 장치) 중 어느 하나로 전자 장치(101)가 동작할 지 결정할 수 있다.
다른 예로, 데이터를 전송하는 역할에 관련하여, 프로세서(120)는 전자 장치(101)가 데이터를 전송하는 경우 호스트(host) 장치 또는 DFP(downstream facing port)로 동작하도록 결정할 수 있고, 또는 전자 장치(101)가 데이터를 전송 받는 경우 클라이언트 장치 또는 UFP(upstream facing port)로 동작하도록 결정할 수 있다.
전자 장치(101)는 프로세서(120), 배터리(189), 식별 회로(330), 제1 컨버터(310), 제2 컨버터(320), 및 MUX IC(340)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)의 제1 컨버터(310) 및/또는 제2 컨버터(320)는 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188)) 내에 포함될 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 이하에서 PMIC(188)로 통칭될 수 있다. 예를 들어, 제1 컨버터(310)는 PMIC(188) 내에 포함되고 제2 컨버터(320)는 PMIC(188)의 외부에 배치될 수 있다. 다른 예로, 제1 컨버터(310) 및 제2 컨버터(320) 모두 PMIC(188)의 내부에 포함될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 컨버터(310)는 PMIC(188)의 외부에 배치되고, 제2 컨버터(320)는 PMIC(188)의 내부에 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 컨버터(310) 및/또는 제2 컨버터(320)는 별도의 모듈 형태로 구현될 수 있으며, 배치 위치는 다양하게 구현 가능하므로 상기 기재에 한정되지 않을 수 있다. 제1 컨버터(310) 및/또는 제2 컨버터(320) 각각의 입력단(input)은 전자 장치(101)의 배터리(189)와 전기적으로 연결되고, 제1 컨버터(310) 및/또는 제2 컨버터(320) 각각의 출력단(output)은 전자 장치(101)의 커넥터(203)와 전기적으로 연결되는 모든 형태가 본 발명의 실시 예로 가능할 수 있다.
커넥터(203)는 하나 이상의 신호 단자, 제1 컨버터(310) 및/또는 제2 컨버터(320)와 각각 전기적으로 연결된 하나 이상의 전원 단자를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 커넥터(203)를 통해 전력을 필요로 하는 외부 전자 장치(102)(예: 액세서리)와 유선으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 커넥터(203)를 통해 전력을 공급하는 외부 전자 장치(102)(예: 충전기)와 유선으로 연결될 수 있다.
OTG 경로는 배터리(189)로부터 제1 컨버터(310)를 경유하여 외부 전자 장치(102)로 전력이 제공되는 경로를 나타낼 수 있다. 이하에서는 OTG 경로를 제1 경로로 통칭할 수 있다. 바이패스 경로는 배터리(189)로부터 제2 컨버터(320)를 경유하여 외부 전자 장치(102)로 전력이 전달되는 경로를 를 나타낼 수 있다. 이하에서는 바이패스 경로를 제2 경로로 통칭할 수 있다.
커넥터(203)는 복수의 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커넥터(203)는 전력의 공급 또는 전력의 수신을 위한 전원 단자, 외부 전자 장치(102)를 식별하기 위한 식별 단자, 외부 전자 장치(102)와의 데이터 통신을 위한 데이터 단자, 및/또는 그라운드 단자(미도시)를 포함할 수 있다. 커넥터(203)는 USB 커넥터 규격을 가질 수 있다. USB 커넥터 규격에 따라, 전원 단자는 USB 커넥터의 VBUS 단자와 대응되고, 식별 단자는 USB 커넥터의 CC(configuration channel) 단자와 대응되고, 및 데이터 단자는 USB 커넥터의 Dp, Dn 단자와 대응될 수 있다.
커넥터(203)가 USB 타입 C 커넥터인 경우, USB 커넥터에서 CC단자는 2개일 수 있다. 프로세서(120)는 식별 회로(330)를 이용해서 커넥터(203)에 연결되는 케이블의 방향을 판단하여, CC단자 중 하나는 외부 전자 장치(102)에 전력을 전송하는 목적으로 사용하고, CC단자 중 다른 하나는 커넥터(203)에 연결된 외부 전자 장치(102)가 무엇인지 판단하고 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)의 연결을 관리하기 위한 용도로 사용할 수 있다.
프로세서(120)는 전자 장치(101)에 연결되는 외부 전자 장치(102)의 특성에 따라, 커넥터(203)의 핀에 인가되는 저항을 이용하여 전자 장치(101)가 호스트 모드로 동작할 지, 또는 클라이언트 모드로 동작할 지 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 식별 단자에 연결된 Rp/Rd 저항을 이용하여 전자 장치(101)가 호스트 모드로 동작할 지 클라이언트 모드로 동작할 지 결정할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(120)는 커넥터(203)의 CC1 및 CC2 핀이 각각 Rp(Pull-up 저항) 또는 Rd(Pull down 저항) 중 어느 저항에 연결되는지에 따라 전자 장치(101)의 동작 모드를 결정할 수 있다.
제1 컨버터(310)는 LDO 레귤레이터(low drop out regulator) 또는 스위칭 레귤레이터(switching regulator)의 형태일 수 있다. 제1 컨버터(310)는 벅(buck)/부스터(booster) IC를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 제1 컨버터(310)를 통해 외부 소스 또는 배터리(189)로부터 입력되는 전력을, 전자 장치(101)에서 이용하기 적합한 전압 및 전류를 변환하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 제1 컨버터(310)를 통해 전자 장치(101)의 각 모듈로 전력을 공급하는 시스템에 일정한 전류를 제공하기 위해 배터리(189)의 전압을 승압할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 컨버터(310)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 프로세서(120)에 의해 수행될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치(102)가 전자 장치(101)에 연결된 경우, 프로세서(120)는 제1 컨버터(310)를 이용하여 배터리(189)의 전압을 외부 전자 장치(102)에 필요한 전압으로 승압하고, 승압된 전압에 따라 결정되는 전력을 외부 전자 장치(102)에 공급할 수 있다. 승압된 전압의 범위는 3V에서 9V 사이일 수 있다. 예를 들어, 승압된 전압은 약 5V일 수 있다. 다른 예로, 승압된 전압은 약 9V일 수 있다. 또 다른 예로, 승압된 전압은 약 3.3V일 수 있다.
제2 컨버터(320)는 LDO 레귤레이터(low drop out regulator) 또는 스위칭 레귤레이터(switching regulator)의 형태일 수 있다. 프로세서(120)는 배터리(189)의 전압을 승압하지 않은 전압 값에 따라 결정된 전력을 제2 컨버터(320)를 통해 외부 전자 장치(102)로 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(189)의 전압이 3.6V인 경우, 프로세서(120)는 3.6V의 전압으로 결정된 전력을 제2 컨버터(320)를 통해 외부 전자 장치(102)로 공급하도록 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 컨버터(320)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 프로세서(120)에 의해 수행될 수 있다.
식별 회로(330)는 커넥터(203)의 식별 단자에 연결될 수 있다. 프로세서(120)는 커넥터(203)에 연결된 외부 전자 장치(102)의 식별 정보를 식별 회로(330)를 통해 수신할 수 있다. 프로세서(120)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)가 PD(power delivery) 통신 또는 데이터 통신을 하는지 여부에 따라, 각각 다른 종류의 식별 정보를 외부 전자 장치(102)로부터 식별 회로(330)을 통해 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치(102)는 데이터 통신 및 PD 통신을 모두 지원할 수 있다. 다른 예로, 외부 전자 장치(102)는 데이터 통신 또는 PD 통신 중 어느 하나를 선택적으로 지원할 수 있다.
프로세서(120)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)가 데이터 통신을 수행하는 경우 외부 전자 장치(102)의 식별 정보로 외부 전자 장치(102)의 USB ID 및/또는 BCD device 정보를 수신할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(120)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)가 CC 단자를 통해 PD 통신을 수행하는 경우, 외부 전자 장치(102)의 식별 정보로 VDM(vendor defined message) 정보를 수신할 수 있다.
프로세서(120)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)가 PD 통신을 수행하는 경우, 추가적으로 외부 전자 장치(102)의 싱크 캡(sink cap) 정보를 외부 전자 장치(102)로부터 수신할 수 있다. 프로세서(120)는 싱크 캡 정보를 통해 외부 전자 장치(102)가 동작 가능한 구동 전압의 범위 및 전자 장치와 연결 시 동작 가능한 전자 장치의 종류와 같은 외부 전자 장치(102)의 동작 조건과 관련된 정보를 수신할 수 있다.
식별 회로(330)는 도 3에 도시된 바와 같이 전자 장치(101)의 프로세서(120)와 독립된 칩 형태로 구현될 수 있으나, 전자 장치(101)의 프로세서(120)의 일 부분에 포함되어 구현될 수 있다. 일실시 예에서 상기 식별 회로(330)는 생략될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서 전자 장치(101)는 식별 회로(330)를 포함하지 않고 구현될 수 있다.
MUX IC(340)는 커넥터(203)의 데이터 단자와 연결될 수 있다. 프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)와 데이터 통신을 수행하는 경우 MUX IC(340)를 통해 외부 전자 장치(102)로부터 외부 전자 장치(102)의 식별 정보를 수신 받을 수 있다. MUX IC(340)는 프로세서(120)와 연결되어 프로세서(120)로부터 전력을 공급 받을 수 있다.
프로세서(120)는 제1 컨버터(310), 제2 컨버터(320), 식별 회로(330), 및 MUX IC(340)를 포함한 복수의 모듈들과 제1 신호 선을 통해 연결될 수 있다. 제1 신호 선(data line)은 프로세서(120)가 전자 장치(101) 내부의 모듈들의 동작을 제어하기 위해 이용하는 신호 선일 수 있다.
프로세서(120)는 MUX IC(340)를 경유하여 외부 전자 장치(102) 및 식별 회로(330)와 제2 신호 선을 통해 연결될 수 있다. 제2 신호 선은 프로세서(120)가 외부 전자 장치(102)로부터 오는 정보를 수신하고 처리하기 위해 이용하는 신호 선에 해당할 수 있다. 프로세서(120)는 제2 신호 선을 통해, 외부 전자 장치(102)와 관련된 일련의 동작을 개별 모듈에 지시할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)로부터 식별 정보로써 USB ID 및/또는 BCD device 정보가 수신된 경우, MUX IC(340)를 통하여 식별 정보를 수신하여 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장된 비교 데이터와 비교할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)로부터 식별 정보로써 VDM 정보가 식별 회로(330)를 통해 수신된 경우, 상기 VDM 정보를 메모리(130)에 저장된 비교 데이터와 비교할 수 있다. 비교 데이터는 배터리(189)의 실시간 전압에 따라 결정된 전력을 제2 경로를 통해 전달 받을 수 있는 외부 전자 장치(102)들의 종류에 대한 정보를 포함할 수 있다.
외부 전자 장치(102)와 배터리(189)는 전력 선(power line)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 외부 전자 장치(102)와 배터리(189)는 전력 선 상의 제1 컨버터(310) 또는 제2 컨버터(320) 중 어느 하나를 경유하여 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서(120)는 제1 컨버터(310) 또는 제2 컨버터(320) 중 어느 하나를 통해 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급하도록 결정할 수 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 제1 컨버터(310)의 회로도(400a)이다. 도 4a를 참조하면, 제1 컨버터(310)는 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4), 제5 트랜지스터(T5), 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 및 인덕터(L1)를 포함할 수 있다. 도 4a에서는 제1 컨버터(310)에 포함된 모든 트랜지스터들이 NMOS 트랜지스터인 경우를 예시로 하여 배터리(189)의 전압의 승압 과정을 설명한다. 제1 컨버터(310)에 포함된 모든 트랜지스터들의 게이트는 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))와 각각 연결될 수 있다. 제1 컨버터(310)에 포함된 모든 트랜지스터들(예: 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4) 및/또는 제5 트랜지스터(T5))은 프로세서(120)로부터 게이트 신호를 수신 받아 동작할 수 있다.
전원 단자(VBUS)는 제1 트랜지스터(T1)의 드레인과 연결될 수 있다. 전원 단자(VBUS)는 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 인덕터(L1), 및 제4 트랜지스터(T4)를 경유하여 승압된(boosted) 배터리(189)의 전압을 공급받을 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)의 소스는 제2 트랜지스터(T2)의 드레인과 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 드레인은 제1 트랜지스터(T1)의 소스, 제5 트랜지스터(T5)의 소스, 및 제1 커패시터(C1)와 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 소스는 제3 트랜지스터(T3)의 드레인 및 인덕터(L1)와 연결될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 드레인은 제2 트랜지스터(T2)의 소스 및 인덕터(L1)와 연결될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 소스는 그라운드와 연결될 수 있다. 인덕터(L1)의 일측(Ll)은 제2 트랜지스터(T2)의 소스 및 제3 트랜지스터(T3)의 드레인과 연결될 수 있다. 인덕터(L1)의 타측(Lr)은 제4 트랜지스터(T4)의 드레인 및 제2 커패시터(C2)와 연결될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)가 오프(OFF) 될 시, 제3 트랜지스터(T3)는 온(ON) 될 수 있다. 이 경우, 배터리(189)로부터 인덕터(L1)가 공급 받는 전기 에너지는 자기 에너지로 변환되어 인덕터(L1)에 축적될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)가 온(ON) 될 시, 제3 트랜지스터(T3)는 오프(OFF) 될 수 있다. 이 경우, 급격한 전압 변화로 인해 인덕터(L1)에서 발생하는 역기전력을 이용하여, 배터리(189)의 전압보다 승압된 전압이 제2 트랜지스터(T2) 및 제1 트랜지스터(T1)를 경유하여 전원 단자로 전달될 수 있다. 예를 들어, 배터리(189) 전압이 3.6V인 경우, 인덕터(L1)의 역기전력 1.4V를 이용하여 총 5V의 전압이 전원 단자로 전달될 수 있다.
전원 단자(VBUS)는 유선 충전을 위한 단자에 해당하고, 무선 충전 단자(WCIN)은 무선 충전을 위한 단자에 해당할 수 있다. 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))에 대한 무선 충전이 이루어 지는 경우, 상기 동작에서 승압된 배터리(189)의 전압은 제4 트랜지스터(T4), 인덕터(L1), 제2 트랜지스터(T2), 및 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 무선 충전 단자로 전달될 수 있다.
도 4b는 일 실시 예에 따른, 제2 컨버터(320)의 회로도(400b)이다. 도 4b를 참조하면, 제2 컨버터(320)는 제6 트랜지스터(T6), 제7 트랜지스터(T7), 제8 트랜지스터(T8), 제9 트랜지스터(T9), 제10 트랜지스터(T10), 및 제3 커패시터(C3)를 포함할 수 있다. 도 4b에서는 편의를 위해 제2 컨버터(320)에 포함된 모든 트랜지스터들이 NMOS 트랜지스터인 경우를 예로 들어 설명한다. 제2 컨버터(320)에 포함된 모든 트랜지스터들의 게이트는 각각 프로세서(120)(예: 도 1의 프로세서(120))와 연결되어, 제2 컨버터(320)에 포함된 모든 트랜지스터들은 프로세서(120)로부터 게이트 신호를 수신 받아 동작할 수 있다.
전원 단자(VBUS)는 제6 트랜지스터(T6), 제7 트랜지스터(T7), 및 제8 트랜지스터(T8)를 경유하여 배터리(189)의 전압을 전달받을 수 있다. 제6 트랜지스터(T6)의 드레인은 전원 단자와 연결되고, 제6 트랜지스터(T6)의 소스는 제7 트랜지스터(T7)의 드레인과 연결될 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)의 소스는 제8 트랜지스터(T8)의 드래인 및 제3 커패시터(C3)의 제1 전극(Cl)과 연결될 수 있다.
제8 트랜지스터(T8)의 드레인은 제7 트랜지스터(T7)의 소스 및 제3 커패시터(C3)의 제1 전극(Cl)과 연결될 수 있다. 제8 트랜지스터(T8)의 소스는 배터리(189) 및 제9 트랜지스터(T9)의 드레인과 연결될 수 있다. 제9 트랜지스터(T9)의 드레인은 배터리(189) 및 제8 트랜지스터(T8)의 소스와 연결될 수 있다. 제9 트랜지스터(T9)의 소스는 제3 커패시터(C3)의 제2 전극(Cr) 및 제10 트랜지스터(T10)의 드레인과 연결될 수 있다. 제10 트랜지스터(T10)의 드레인은 제9 트랜지스터(T9)의 소스 및 제3 커패시터(C3)의 제2 전극(Cr)과 연결될 수 있다. 제10 트랜지스터(T10)의 소스는 배터리(189) 및 그라운드와 연결될 수 있다.
프로세서(120)로부터 동작 신호를 수신하여 제8 트랜지스터(T8)가 온 된 후, 제3 커패시터(C3)의 충전을 위해 제10 트랜지스터(T10)가 온 될 수 있다. 제3 커패시터(C3)는 제2 컨덕터의 내부 회로가 단락 되었는지 여부를 확인하기 위해 배치될 수 있다. 제3 커패시터(C3)가 충전된 후, 제7 트랜지스터(T7) 및 제6 트랜지스터(T6)는 프로세서(120)로부터 동작 신호를 수신하여 순차적으로 제7 트랜지스터(T7) 및 제6 트랜지스터(T6)가 온 될 수 있다. 프로세서(120)가 제8 트랜지스터(T8), 제10 트랜지스터(T10), 제7 트랜지스터(T7), 및 제6 트랜지스터(T6)를 순차적으로 온 시키는 동작을 수행하는 동안, 제9 트랜지스터(T9)는 오프 상태를 유지할 수 있다.
도 5a는 커넥터(500)(예: 도 2의 커넥터(203)) 내부의 복수의 단자들을 설명하는 도면(500a)이다. 도 5a을 참조하면, 커넥터(500)는 USB 타입 C 커넥터일 수 있다. 커넥터(500)는 복수의 핀들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 커넥터(500)는 정방향에 대응하는 제1 면(예: A면)에 복수의 제1 핀들과 역방향에 대응하는 제2 면(예: B면)에 복수의 제2 핀들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 핀들은 GND핀(511a), TX1+핀(512a), TX1-핀(513a), VBUS핀(514a), CC핀(515a), Dp1핀(516a), Dn1핀(517a), SBU1핀(518a)핀, VBUS핀(519a), RX2-핀(520a), RX2+핀(521a), 및 GND핀(522a)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 핀들은 GND핀(511b), TX2+핀(512b), TX2-핀(513b), VBUS핀(514b), VCONN핀(515b), Dp1핀(516b), Dn1핀(517b), SBU1핀(518b), VBUS핀(519b), RX1-핀(520b), RX1+핀(521b), 및 GND핀(522b)을 포함할 수 있다.
전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 커넥터(500)를 통해 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))와 전기적으로 연결될 수 있다. 전자 장치(101)의 커넥터(500)는 외부 전자 장치(102)의 커넥터가 정방향 또는 역방향 중 어느 방향으로도 꽂힐 수 있도록 외관이 형성될 수 있다. 예를 들면, 외부 전자 장치(102)의 커넥터가 제1 면 또는 제2 면 중 어느 방향으로도 꽂힐 수 있도록, 제1 면에 형성된 열 두 개의 핀의 배열 순서는 제2 면에 형성된 열 두 개의 핀의 배열 순서와 동일하게 형성될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 사용자는 외부 전자 장치(102)의 커넥터를 전자 장치(101)의 커넥터(500)에 180도로 회전된 상태로 꽂을 수도 있다.
도 5b는 커넥터(예: 도 2의 커넥터(203))의 내부에 형성된 접점 기판(예: 도 2의 접점 기판((205))의 제1 면과 제2 면에 각각 형성된 핀들의 배열을 설명하는 도면(500b)이다. 도 5b를 참조하면, USB에 포함된 복수의 핀들은 데이터 및 신호의 송수신을 위한 핀들 또는 전력의 송수신을 위한 핀들로 구분될 수 있다.
데이터의 송수신 및 신호의 송수신을 위한 복수의 핀들에는, TX1+핀, TX2+핀, TX1-핀, TX2-핀, CC핀, Dp1핀들, Dn1핀들, SBU1핀, SBU핀, RX2-핀, RX1-핀, RX2+핀, 및 RX1+핀이 포함될 수 있다. TX1+핀 및 TX2+핀(512a, 512b)과 TX1-핀 및 TX2-핀(513a, 513b)은 데이터의 빠른 전송이 가능한 수퍼 스피드 전송(super speed TX)을 위한 핀들일 수 있다. CC핀(515a)은 식별 단자의 역할을 하는 핀일 수 있다. Dp1핀들(516a, 516b) 및 Dn1핀들(517a, 517b)은 상이한 양방향의 USB 신호를 위한 핀들일 수 있다. SBU1핀 및 SBU2핀(518a, 518b)는 여분용 핀으로서 오디오 신호 및 디스플레이 신호와 같은 다양한 신호용으로 사용될 수 있는 핀일 수 있다. RX2-핀 및 RX1-핀(520a, 520b)과, RX2+핀 및 RX1+핀 (521a, 521b)은 데이터의 빠른 수신이 가능한 수퍼 스피드 수신(super speed RX)를 위한 핀들일 수 있다.
전력의 송수신을 위한 복수의 핀들에는, VBUS핀들 및 VCONN핀이 포함될 수 있다. VBUS핀들(514a, 514b)은 USB 케이블 충전 전원을 위한 핀들일 수 있다. VCONN핀(515b)은 플러그 전력을 지원하기 위한 핀일 수 있다.
도 6a는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))와 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))가 데이터 통신을 하는 경우의 예시적인 동작 파형(600a)을 나타낸다. 도 6a를 참조하면, Dp 및 Dn은 커넥터(예: 도 2의 커넥터(203))에 포함된 데이터 단자의 신호를 의미하고, VBUS는 커넥터(203)에 포함된 전원 단자의 전압을 의미할 수 있다.
제1 구간에서 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)가 연결되었는지 판단할 수 있다., 연결된 경우, 프로세서(120)는 전자 장치(101)의 역할을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 식별 회로(예: 도 3의 식별 회로(330))를 통해 전자 장치(101)가 소스(source) 장치로 동작할 지 또는 싱크(sink) 장치로 동작할 지 판단할 수 있다. 제1 구간에서는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)간 커넥터(203) 내의 데이터 선(Dp, Dn)을 통한 통신은 진행되지 않을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전원 단자의 전압도 0V로 유지될 수 있다.
제2 구간에서는, 프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)에 제1 경로를 통하여 승압된 전압(예: V1)을 공급할 수 있다. 예를 들어, 승압된 전압의 값은 5V일 수 있다. 프로세서(120)는 전자 장치(101)에 포함된 커넥터(203)의 데이터 선(Dp, Dn)을 이용하여 외부 전자 장치(102)와 데이터 통신을 진행할 수 있다. 프로세서(120)는 데이터 통신을 통해 외부 전자 장치(102)로부터 외부 전자 장치(102)의 식별 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)로부터 수신한 식별 정보와 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장된 비교 데이터를 비교할 수 있다. 비교 데이터는 제2 경로를 이용하여 전자 장치(101)로부터 전력을 공급받을 수 있는 외부 전자 장치(102)에 대한 식별 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 식별 정보와 비교 데이터를 비교하여 동일한 경우, 추가적으로 도 8에서 후술하는 지정된 조건의 충족 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 지정된 조건을 충족한다고 판단하는 경우, 제2 경로를 이용하여 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급할 수 있고, 지정된 조건을 충족하지 않는다고 판단한 경우, 제1 경로를 이용하여 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급할 수 있다.
프로세서(120)는 식별 정보와 비교 데이터가 동일하지 않은 경우, 제1 경로를 이용하여 기존의 승압된 전압에 기반한 전력을 공급하는 것을 유지할 수 있다. 식별 정보와 비교 데이터가 동일하지 않은 경우에는, 식별 정보에 대응하는 정보가 비교 데이터에 존재 하지 않는 경우도 포함될 수 있다.
제3 구간에서는, 식별 정보와 비교 데이터가 동일하고 프로세서(120)가 지정된 조건이 충족된다고 판단한 경우를 예시적으로 도시한다. 프로세서(120)는 제2 경로를 사용하여, 승압된 전력이 아닌 배터리(예: 도 1의 배터리(189))의 전력에 따라 결정된 전력을 외부 전자 장치(102)에 공급한다고 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)와의 데이터 통신을 통해, 외부 전자 장치(102)의 구동과 관련된 동작을 수행할 수 있다. 만약, 제3 구간에서 프로세서(120)가 식별 정보와 비교 데이터에 포함된 정보가 동일하지 않다고 판단한 경우, 프로세서(120)는 전원 단자의 전압을 승압된 전압의 크기로 유지하고 승압된 전압에 따른 전력을 외부 전자 장치(102)로 공급하도록 결정할 수 있다.
프로세서(120)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)가 데이터 통신을 수행하는 경우, 외부 전자 장치(102)의 USB ID 및/또는 BCD device 정보를 외부 전자 장치(102)로부터 외부 전자 장치(102)의 식별 정보로 수신할 수 있다.
USB ID는 USB VID(vendor ID) 및 PID(product ID)를 포함할 수 있다. USB VID는 USB를 제조한 제조 업체의 ID를 포함할 수 있고, PID는 제조 업체의 제품 고유 번호를 포함할 수 있다. BCD device 정보는 전자 장치(101)의 버전 넘버(version number)를 포함할 수 있다. 버전 넘버는 제조 번호, 제품 번호, 시리얼(serial) 번호와 같은 정보를 포함할 수 있다. 이하의 표 1은 메모리(130)에 저장된 USB ID 비교 데이터를 설명하는 예시적인 표이다.
Figure PCTKR2022005868-appb-T000001
표 1에 따르면, 예를 들어 프로세서(120)가 커넥터(203)를 통해 외부 전자 장치(102)의 USB VID를 0419로 인식하고 USB PID를 0600으로 인식한 경우, 프로세서(120)는 승압 동작을 결정하여, 배터리(189)의 전압을 승압하여(예: V1) 제1 경로로 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(120)가 커넥터(203)를 통해 외부 전자 장치(102)의 USB VID를 0419로 인식하고 USB PID를 0700으로 인식한 경우, 프로세서(120)는 제2 경로를 통해 외부 전자 장치(102)로 배터리(189)의 전압(예: V2)에 따라 결정된 전력을 공급할 수 있는 상태라고 판단할 수 있다.
프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)의 식별 정보와 메모리(130)에 포함된 비교 데이터가 동일하다고 판단하고, 추가로, 도 8에서 후술하는 지정된 조건이 만족된다고 판단하는 경우, 제2 경로를 통해 외부 전자 장치(102)로 배터리(189)의 전압에 따라 결정된 전력을 공급하도록 결정할 수 있다.
도 6b는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))와 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))가 PD(power delivery) 통신을 하는 경우의 예시적인 동작 파형(600b)을 나타낸다. 도 6b를 참조하면, CC1 및 CC2는 식별 단자의 전압을 나타내고, VBUS는 전원 단자의 전압을 나타낼 수 있다.
제1 구간에서는 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))가 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)가 연결되었는지 판단하고, 전자 장치(101)의 역할(role)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 식별 회로(예: 도 3의 식별 회로(330))를 통해 전자 장치(101)가 소스(source) 장치로 동작할 지 또는 싱크(sink) 장치로 동작할 지 판단할 수 있다. 제1 구간에서는, 프로세서(120)가 식별 회로(330)를 이용하여 커넥터(예: 도 2의 커넥터(203)) 내의 식별 단자(CC)의 제1 식별 전압(CC1)을 토글(toggle)시킬 수 있다. 프로세서(120)는 제1 식별 전압(CC1)을 토글 시키면서, 전자 장치(101)가 소스 장치로 동작할 지 또는 싱크 장치로 동작할 지 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전원 단자의 전압도 0V로 유지될 수 있다.
제2 구간에서는, 프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)에 제1 경로를 통하여 승압된 전압(예: V1)을 공급할 수 있다. 예를 들어, 승압된 전압의 값은 5V일 수 있다. 전자 장치(101)가 소스 장치로 동작하는 것으로 프로세서(120)가 결정한 경우, 식별 단자(CC)의 전압은 제1 시각(t1) 및 제2 시각(t2)를 제외하고 CC1 mid 전압으로 고정된다. 이 때, 제1 시각(t1) 및 제2 시각(t2)에서 식별 단자(CC)를 통해 프로세서(120)는 PD 통신을 수행하여 외부 전자 장치(102)로부터 외부 전자 장치(102)에 대한 식별 정보를 수신할 수 있다.
프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)로부터 수신한 식별 정보와 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장된 비교 데이터를 비교할 수 있다. 비교 데이터는 제2 경로를 이용하여 전자 장치(101)로부터 전력을 공급받을 수 있는 외부 전자 장치(102)에 대한 식별 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 식별 정보와 비교 데이터를 비교하여 동일한 경우, 추가적으로 도 8에서 후술하는 지정된 조건의 충족 여부를 판단할 수 있다.
프로세서(120)는 지정된 조건이 충족된다고 판단하는 경우, 제2 경로를 이용하여 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급할 수 있고, 지정된 조건이 충족되지 않는다고 판단한 경우, 제1 경로를 이용하여 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급할 수 있다. 프로세서(120)는 식별 정보와 비교 데이터가 동일하지 않은 경우, 제1 경로를 이용하여 기존의 승압된 전압에 기반한 전력을 외부 전자 장치(102)로 공급하는 것을 유지할 수 있다.
제3 구간에서는, 식별 정보와 비교 데이터가 동일하고 프로세서(120)가 지정된 조건이 충족된다고 판단한 경우를 예시적으로 도시한다. 프로세서(120)는 제2 경로를 사용하여, 승압된 전력이 아닌 배터리(예: 도 1의 배터리(189))의 전압(예: V2)에 따라 결정된 전력을 외부 전자 장치(102)에 공급한다고 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 데이터 통신을 통해, 외부 전자 장치(102)의 구동에 관련된 동작을 수행할 수 있다. 만약, 제3 구간에서 식별 정보와 비교 데이터에 포함된 정보가 동일하지 않은 경우, 프로세서는 전원 단자의 전압을 승압된 전압(예: V1)의 크기로 유지하고, 승압된 전압에 따른 전력을 외부 전자 장치(102)로 공급할 수 있다.
프로세서(120)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)가 CC 단자를 통해 PD 통신을 수행하는 경우, VDM(vendor defined message) 정보를 외부 전자 장치(102)의 식별 정보로 수신할 수 있다. VDM은 VID(vendor ID), PID(product ID), 및/또는 XID 정보를 포함할 수 있다. VDM 정보의 상위 16 비트는 VID에 해당할 수 있다.
도 7은 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))가 제2 경로를 이용하여 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))로 전력을 전달하는 동작을 설명하는 도면이다. 도 7을 참조하면, 동작 710에서 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 커넥터(203)를 통해 외부 전자 장치(102)와 연결되어 외부 전자 장치(102)의 식별 정보를 획득할 수 있다. 동작 720에서 프로세서(120)는, 외부 전자 장치(102)로부터 획득된 식별 정보와 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장된 비교 데이터가 일치하는지 판단할 수 있다. 동작 730에서 프로세서(120)는, 식별 정보와 비교 데이터가 일치 하는 경우, 전원 단자(VBUS)의 전압이 지정된 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 동작 740에서, 상기 지정된 조건을 만족하는지 여부에 기반하여, 프로세서(120)는 배터리(예: 도 1의 배터리(189))의 실시간 전압에 따라 결정된 전력을 제2 경로를 통해 바이패스하여 외부 전자 장치(102)에 전달하도록 할 수 있다.
도 8은 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))가 제1 경로 또는 제2 경로를 선택하여 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))에 전력을 공급하는 동작을 설명하는 도면(800)이다. 도 8을 참조하면, 동작 810에서 프로세서(120)는, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))와 외부 전자 장치(102)의 연결을 인식하고 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급하도록 할 수 있다. 프로세서(120)는 전자 장치(101)의 커넥터(예: 도 2의 커넥터(203))와 외부 전자 장치(102)의 외부 커넥터(예: 도 2의 외부 커넥터(207))가 연결되는 경우, 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)가 연결되었다고 인식할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는, 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102)의 연결을 인식한 후, 전자 장치(101)가 소스(source) 장치로 동작할 지 또는 싱크(sink) 장치로 동작할 지 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 소스 장치로 동작하는 경우, 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급할 수 있다.
동작 820에서 프로세서(120)는, 외부 전자 장치(102)의 식별 정보를 획득할 수 있다. 동작 830에서 프로세서(120)는, 상기 식별 정보와 비교 데이터가 일치하는지 판단할 수 있다. 프로세서(120)가 식별 정보에 대한 내용 및 식별 정보와 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장된 비교 데이터가 일치하는지 판단하는 내용은 도 6a 및 도 6b에서 설명한 내용과 동일한 바, 생략하도록 한다.
일 실시 예에 따르면, 식별 정보와 비교 데이터가 일치하지 않는 경우(동작 830 - No), 프로세서(120)는 동작 840에서 제1 경로를 통해 전자 장치(101)로부터 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 동작 840에서 승압된 전압에 따라 결정된 전력을 외부 전자 장치(102)로 공급하는 경우, 외부 전자 장치(102)의 최소 구동 전압을 이용하여 배터리(예: 도 1의 배터리(189))의 승압 레벨(level)을 조절할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 제1 경로를 통해 전자 장치(101)로부터 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급하는 경우, 제1 컨버터(예: 도 3의 제1 컨버터(310))에 포함된 제1 디지털 블록(미도시)의 스위칭 주파수를 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(189)의 승압 레벨 조절 및 제1 디지털 블록의 스위칭 주파수 조절은 프로세서(120)의 선택적인 동작에 해당할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 배터리(189)의 승압 레벨 조절 및 제1 디지털 블록의 스위칭 주파수 조절을 모두 하지 않을 수 있다. 다른 예로, 프로세서(120)는 배터리(189)의 전압의 승압 레벨 조절 또는 제1 디지털 블록의 스위칭 주파수 조절 중 어느 하나의 동작을 수행할 수 있다. 또 다른 예로, 프로세서(120)는 배터리(189)의 승압 레벨 조절 및 제1 디지털 블록의 스위칭 주파수 조절을 모두 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 프로세서(120)는 배터리(189)의 승압 레벨 및/또는 제1 디지털 블록의 스위칭 주파수를 조절함으로써 전자 장치(101)의 소모 전류를 감소시킬 수 있다. 프로세서(120)는 전자 장치(101)의 소모 전류를 감소시킴으로써, 배터리(189)의 소모 전력 최소화, 배터리(189)의 지속 시간 개선 및 배터리(189)의 열화 방지를 통해 사용자 경험을 증대할 수 있다.
이하의 표 2는 제1 경로를 통해 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급하는 경우, 배터리(189)의 전압의 승압 레벨을 조절하는 것에 따른 소모 전류를 나타낸다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)의 전압, 외부 전자 장치(102)의 구동 전류, 배터리(189)의 승압 레벨은 예시적인 수치일 뿐, 다양한 값이 선택될 수 있다. 본 실시 예에서는 예시적으로 외부 전자 장치(102)의 최소 구동 전압을 4.2V로 설정하여 배터리(189)의 승압 레벨을 4.4V로 조절하는 경우로 설명한다.
Figure PCTKR2022005868-appb-T000002
일 실시 예에 따르면, 배터리(189)의 전압 및 외부 전자 장치(102)의 구동 전류와 무관하게 프로세서(120)가 승압 레벨을 4.4V로 감소시킴으로써, 승압 레벨을 5.1V로 유지하는 경우보다 전자 장치(101)의 소모 전류가 더 적을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 식별 정보와 비교 데이터가 일치하는 경우(동작 830 - Yes), 프로세서(120)는 동작 850에서 전원 단자의 전압이 제1 임계 수치 이상인지 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전원 단자의 전압이 제1 임계 수치 미만인 경우(동작 850 - No), 프로세서(120)는, 동작 840에서 제1 경로를 통해 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 제1 임계 수치는 외부 전자 장치(102)의 최소 구동 전압을 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전원 단자의 전압이 제1 임계 수치 미만인 경우, 프로세서(120)는 배터리(189)의 전압을 승압하여 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급함으로써, 외부 전자 장치(102)의 구동 전압 미만의 전압에 기반하여 전력을 공급하거나, 불안정한 전압에 기반하여 전력을 공급하는 동작을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전원 단자의 전압이 제1 임계 수치 이상인 경우(동작 850 - Yes), 프로세서(120)는, 동작 860에서 배터리(189)의 충전 상태가 제2 임계 수치 이상인지 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)의 충전 상태가 제2 임계 수치 미만인 경우(동작 860 - No), 프로세서(120)는, 동작 840에서 제1 경로를 통해 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급할 수 있다. 제2 임계 수치는 시스템 상 기 설정된 값 또는 사용자가 설정한 값일 수 있다. 예를 들어, 제2 임계 수치는 10%일 수 있다. 본 수치는 설명의 편의를 위해 예시된 값일 뿐, 다양한 수치가 선택될 수 있다.
배터리(189)의 충전 상태가 제2 임계 수치 미만인 경우, 프로세서(120)는 배터리(189)의 전압을 승압하여 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급함으로써, 외부 전자 장치(102)의 최소 구동 전압 미만의 전압에 기반하여 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급하거나, 불안정한 전압에 기반하여 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급하는 동작을 방지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치(102)에서 추가적으로 전류 소모로 인하여 전자 장치(101)의 전원 단자의 전압이 낮아져, 전자 장치(101)로부터 외부 전자 장치(102)로의 전력 공급이 중단되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(189)의 충전 상태가 제2 임계 수치 이상인 경우(동작 860 - Yes), 프로세서(120)는, 동작 870에서 프로세서(120)의 소모 전류가 제3 임계 수치 미만인지 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)의 소모 전류가 제3 임계 수치 이상인 경우(동작 870 - No), 프로세서(120)는, 동작 840에서 제1 경로를 통해 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급할 수 있다. 제3 임계 수치는 시스템 상 기 설정된 값 또는 사용자가 설정한 값일 수 있다. 예를 들어, 제3 임계 수치는 4A 일 수 있다. 본 수치는 설명의 편의를 위해 예시된 값일 뿐, 다양한 수치가 선택될 수 있다.
프로세서(120)의 소모 전류가 많아지는 경우, 전자 장치(101)의 각 모듈에 제공되는 시스템 전원이 감소하기 때문에, 불안정한 전압에 기반하여 외부 전자 장치(102)로 전력이 제공 될 수 있다. 따라서, 프로세서(120)의 소모 전류가 제3 임계 수치 이상인 경우, 프로세서(120)는 과도한 소모 전류로 인해 시스템 전원이 감소함을 인지하고 배터리(189)의 전압을 승압하여 외부 전자 장치(102)에 안정적으로 전력을 공급할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)의 소모 전류가 제3 임계 수치 미만인 경우(동작 870 - Yes), 프로세서(120)는, 동작 880에서 외부 전자 장치(102)의 구동 전류가 제4 임계 수치를 초과하는지 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치(102)의 구동 전류가 제4 임계 수치 이하인 경우(동작 880 - No), 프로세서(120)는, 동작 840에서 제1 경로를 통해 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급할 수 있다. 제4 임계 수치는 외부 전자 장치(102)의 종류에 따라 다르게 정해지거나, 사용자에 의해 임의로 선택될 수 있다. 예를 들어, 제4 임계 수치는 10mA 일 수 있다. 본 수치는 설명의 편의를 위해 예시된 값일 뿐, 다양한 수치가 선택될 수 있다. 예시로, 제4 임계 수치를 5mA로 하여 이하에서 동작 880에 대하여 표2 및 표3을 이용하여 설명한다.
이하의 표 3은 배터리(189)의 전압을 5.1V 승압하여 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급하는 경우, 외부 전자 장치(102)의 구동 전류 및 배터리(189)의 전압을 변수로 하여 그 결과 값으로 전자 장치(101)의 소모 전류를 나타내는 표이다. 설명의 편의를 위하여 승압된 전압의 값은 5.1V를 예시로 들지만, 다양한 전압 레벨에 기반하여 본 발명이 실시될 수 있다.
Figure PCTKR2022005868-appb-T000003
이하의 표 4은 배터리(189)의 전압을 승압하지 않은 경우, 외부 전자 장치(102)의 구동 전류 및 배터리(189)의 전압을 변수로 하여 결과 값으로 전자 장치(101)의 소모 전류를 나타내는 표이다. 설명의 편의를 위하여 배터리(189)의 전압의 값을 4.35V, 4.1V 및 3.5V로 예시를 들지만, 다양한 전압 레벨이 선택되어 본 발명이 실시될 수 있다.
Figure PCTKR2022005868-appb-T000004
Figure PCTKR2022005868-appb-I000001
위의 표 3 및 표 4에 따르면, 외부 전자 장치(102)의 구동 전류 및 배터리(189)의 전압에 기반하여, 배터리(189)의 전압을 승압하는 것이 배터리(189)의 전압을 승압하지 않는 것 보다 전자 장치(101)의 소모 전류 값이 더 낮을 수 있다.
예를 들어, 외부 전자 장치(102)가 대기 상태에 있어 구동 전류가 0mA이고 배터리(189)의 전압이 4.35V인 경우, 전자 장치(101)의 소모 전류는 배터리(189)의 전압을 승압한 경우 도출된 값(4.9mA)이 배터리(189)의 전압을 승압하지 않은 경우 도출된 값(6.7mA)보다 작음을 알 수 있다. 다른 예로 배터리(189)의 전압이 4.1V인 경우, 전자 장치(101)의 소모 전류는 배터리(189)의 전압을 승압한 경우 도출된 값(5.2mA)이 배터리(189)의 전압을 승압하지 않은 경우 도출된 값(6.2mA)보다 작음을 알 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따르면 외부 전자 장치(102)의 구동 전류가 제4 임계 수치인 5mA 이하인 경우, 배터리(189)의 전압을 승압하여 전력을 공급하는 것이 배터리(189)의 전압을 그대로 이용하여 전력을 공급하는 것 보다 효율적일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치(102)의 구동 전류가 제4 임계 수치를 초과하는 경우(동작 880 - Yes), 프로세서(120)는, 동작 890에서 제2 경로를 통해 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급할 수 있다. 프로세서(120)는 동작 890에서, 제2 컨버터(예: 도 3의 제2 컨버터(320))에 포함된 제2 디지털 블록(미도시)의 스위칭 주파수를 조절할 수 있다.
제2 디지털 블록의 스위칭 주파수 조절은 프로세서(120)의 선택적인 동작에 해당할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 제2 컨덕터에 포함된 제2 디지털 블록의 스위칭 주파수 조절 없이 제2 경로를 통해 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(120)는 제2 컨덕터에 포함된 제2 디지털 블록의 스위칭 주파수를 조절하면서 제2 경로를 통해 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급할 수 있다. 프로세서(120)는 전력 전달 효율 및/또는 전력의 출력 리플(ripple)과 같은 파라미터에 기반하여 제2 디지털 블록의 스위칭 주파수를 조절할 수 있다.
이하의 표 5는 프로세서(120)가 제2 경로를 통해 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급하는 경우, 프로세서(120)가 제2 컨덕터에 포함된 제2 디지털 블록의 스위칭 주파수를 변경했을 때, 전자 장치(101)의 소모 전류에 대한 정보를 포함한다. 배터리(189)의 전압, 외부 전자 장치(102)의 구동 전류, 및 각각의 주파수 값은 예시적인 수치일 뿐, 다양한 값이 선택될 수 있다.
Figure PCTKR2022005868-appb-T000005
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)가 제2 컨덕터에 포함된 제2 디지털 블록의 스위칭 주파수를 감소시킴에 따라, 전자 장치(101)의 소모 전류는 감소할 수 있다.
프로세서(120)는 동작 890을 수행하면서 지정된 시간마다 지정된 조건의 만족 여부를 확인할 수 있다. 지정된 시간은 시스템 상 기 설정된 시간 또는 사용자가 별도로 설정한 시간에 해당할 수 있다. 프로세서(120)는 지정된 시간마다 동작 850, 동작 860, 동작 870, 및 동작 880 각각의 조건이 만족되는지 여부를 확인하고, 그 중 어느 하나라도 만족하지 않는 경우, 동작 840에서 제1 경로를 통해 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급하도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)가 제1 경로 또는 제2 경로를 통해 외부 전자 장치(102)로 전력을 공급하는 경우, 전력 전달 효율은 이하의 표 6과 같다. 표 6은 배터리(189)의 전압 및 외부 전자 장치(102)의 구동 전류를 변수로 하여, 결과 값으로 제1 경로를 사용한 경우의 전력 전달 효율 및 제2 경로를 사용한 경우의 전력 전달 효율에 대한 정보를 포함한다.
Figure PCTKR2022005868-appb-T000006
표 6의 변수로 사용된 배터리(189)의 전압 및 외부 전자 장치(102)의 구동 전류는 예시적인 수치일 뿐, 다양한 값이 선택될 수 있다. 표 6에 따르면, 배터리(189)의 전압과 관련 없이, 외부 전자 장치(102)의 구동 전류가 50mA 이상인 경우에 제2 경로를 사용한 전력 전달 효율은 90%에 근접할 수 있다. 표 6에 기재된 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)가 제1 경로 보다 제2 경로를 통해 외부 전자 장치(102)에 전력을 공급하는 경우, 전력 전달이 더 효율적으로 이루어짐으로써 배터리(189)의 전력을 보다 효율적으로 사용하고, 배터리(189)의 지속 시간을 개선할 수 있으며 배터리(189)의 열화를 방지하여 사용자 경험을 증대할 수 있다.
도 9는, 일 실시 예에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블록도(900)이다. 도 9를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(910), 전력 조정기(920), 또는 전력 게이지(930)를 포함할 수 있다. 충전 회로(910)는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일실시예에 따르면, 충전 회로(910)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은 전자 장치(101)와, 예를 들면, 연결 단자(178)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)를 통해 무선으로 연결될 수 있다.
전력 조정기(920)는, 예를 들면, 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들을 생성할 수 있다. 전력 조정기(920)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들 중 일부 구성 요소들 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 조정기(920)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다. 전력 게이지(930)는 배터리(189)에 대한 사용 상태 정보(예: 배터리(189)의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(910), 전압 조정기(920), 또는 전력 게이지(930)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))를 결정할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 정상 또는 이상 여부를 판단할 수 있다. 배터리(189)의 상태가 이상으로 판단되는 경우, 전력 관리 모듈(188)은 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 도 1의 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.
배터리(189)는, 일실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(940)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(940)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(940)은, 추가적으로 또는 대체적으로, 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 포함하는 다양한 기능들을 수행할 수 있는 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(976) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 전력 게이지(930), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(140)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 배터리(189), 메모리(130), 하나 이상의 신호 단자를 포함하는 커넥터(203), 전력이 전달되도록 상기 배터리(189)를 상기 커넥터(203)에 연결하는 제1 경로에 포함된 제1 컨버터(310), 상기 배터리(189)를 상기 커넥터(203)에 연결하고 상기 제1 경로와 구분되는 제2 경로에 포함된 제2 컨버터(320) 및 상기 배터리(189), 상기 메모리(130), 상기 커넥터(203), 상기 제1 컨버터(310), 및 상기 제2 컨버터(320)와 전기적으로 연결된 프로세서(120)를 포함하고, 상기 메모리(130)는, 실행 시, 상기 프로세서(120)가, 상기 커넥터(203)를 통해 상기 전자 장치(101)가 상기 외부 전자 장치(102)와 연결되는 경우, 상기 외부 전자 장치(102)의 식별 정보(identification information)를 획득하고, 상기 식별 정보와 상기 메모리(130)에 저장된 비교 데이터가 일치하는지 판단하고, 상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하는 경우, 상기 하나 이상의 신호 단자 중 전원 단자(VBUS) 의 전압이 지정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 지정된 조건의 만족 여부에 기반하여, 상기 배터리(189)의 실시간 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 커넥터(203)를 통해 상기 제2 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치(102)에 전달하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 상기 비교 데이터는, 상기 실시간 전압에 기반하여 결정된 상기 전력을 전달 받을 수 있는 상기 외부 전자 장치(102)의 종류에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(120)가 상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하지 않는 경우, 상기 실시간 전압을 상기 제1 컨버터(310)를 이용하여 승압하고, 상기 승압된(boosted) 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 커넥터(203)를 통해 상기 제1 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치(102)로 전달하도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(120)가, 상기 제1 경로가 이용되는 경우, 상기 제1 컨버터(310)를 이용하여 상기 승압된 전압의 레벨(level)을 조절하고, 상기 제1 컨버터(310)에 포함된 적어도 하나의 트랜지스터의 스위칭 주파수를 조절하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(120)가, 상기 전자 장치(101)와 상기 외부 전자 장치(102)가 데이터 통신을 하는 경우, USB ID 및 BCD device 정보를 상기 식별 정보로 인식하고, 상기 전자 장치(101)와 상기 외부 전자 장치(102)가 PD(power delivery) 통신을 하는 경우, VDM(vender defined message)을 상기 식별 정보로 인식하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(120)가, 상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하는 경우, 상기 배터리(189)의 충전 상태, 상기 전자 장치(101)의 전류, 및 상기 외부 전자 장치(102)의 전류가 각각 상기 지정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하도록 설정되고, 상기 전자 장치(101)의 전류는 상기 프로세서(120)의 소모 전류를 포함하고, 상기 외부 전자 장치(102)의 전류는 상기 외부 전자 장치(102)의 구동 전류를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(120)가, 상기 배터리(189)의 충전 상태, 상기 전원 단자(VBUS)의 전압, 상기 전자 장치(101)의 전류, 또는 상기 외부 전자 장치(102)의 전류 중 적어도 하나가 상기 지정된 조건을 만족하지 않는다고 판단하는 경우, 승압된 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 커넥터(203)를 통해 상기 제1 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치(102)에 공급하고, 상기 배터리(189)의 충전 상태, 상기 전원 단자(VBUS)의 전압, 상기 전자 장치(101)의 전류, 및 상기 외부 전자 장치(102)의 전류가 각각 상기 지정된 조건을 만족한다고 판단하는 경우, 상기 배터리(189)의 상기 실시간 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 제2 경로를 통해 바이패스하여 상기 외부 전자 장치(102)에 공급하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(120)가, 상기 전원 단자(VBUS)의 전압이 제1 임계 수치 이상인 경우 상기 지정된 조건을 만족한다고 판단하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(120)가, 상기 배터리(189)의 충전 상태가 제2 임계 수치 이상인 경우 상기 지정된 조건을 만족한다고 판단하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(120)가, 상기 프로세서(120)의 소모 전류가 제3 임계 수치 미만인 경우 상기 지정된 조건을 만족한다고 판단하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(120)가, 상기 외부 전자 장치(102)의 구동 전류가 제4 임계 수치를 초과한 경우 상기 지정된 조건을 만족한다고 판단하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)의 전압을 제어하기 위한 방법은, 커넥터(203)를 통해 외부 전자 장치(102)의 식별 정보를 획득하는 동작, 상기 식별 정보와 상기 전자 장치(101)에 저장된 비교 데이터가 일치하는지 판단하는 동작, 상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하는 경우, 상기 전자 장치(101)의 전원 단자(VBUS)의 전압이 지정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작, 및 상기 지정된 조건을 만족하는지 여부에 기반하여, 배터리(189)의 실시간 전압에 기반하여 결정되는 전력을 상기 커넥터(203)를 통해 제1 경로와 구분되는 제2 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치(102)에 전달하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 비교 데이터는, 상기 실시간 전압에 기반하여 결정된 상기 전력을 전달 받을 수 있는 상기 외부 전자 장치(102)의 종류에 대한 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하지 않는 경우, 상기 실시간 전압을 상기 제1 경로에 포함된 제1 컨버터(310)를 이용하여 승압하는 동작, 및 상기 승압된 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 커넥터(203)를 통해 상기 제1 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치(102)에 전달하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 경로가 이용되는 경우, 상기 제1 컨버터(310)를 이용하여 상기 승압된 전압의 레벨(level)을 조절하는 동작, 및 상기 제1 컨버터(310)에 포함된 적어도 하나의 트랜지스터의 스위칭 주파수를 조절하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 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 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)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,
    배터리;
    메모리;
    하나 이상의 신호 단자를 포함하는 커넥터;
    상기 배터리를 상기 커넥터에 연결하는 제1 경로에 포함된 제1 컨버터;
    상기 배터리를 상기 커넥터에 연결하고 상기 제1 경로와 구분되는 제2 경로에 포함된 제2 컨버터; 및
    상기 배터리, 상기 메모리, 상기 커넥터, 상기 제1 컨버터, 및 상기 제2 컨버터와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 메모리는, 실행 시, 상기 프로세서가,
    상기 커넥터를 통해 상기 전자 장치가 상기 외부 전자 장치와 연결되는 경우, 상기 외부 전자 장치의 식별 정보(identification information)를 획득하고,
    상기 식별 정보와 상기 메모리에 저장된 비교 데이터가 일치하는지 판단하고,
    상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하는 경우, 상기 하나 이상의 신호 단자 중 전원 단자(vbus)의 전압이 지정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하고,
    상기 지정된 조건의 만족 여부에 기반하여, 상기 배터리의 실시간 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 커넥터를 통해 상기 제2 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치에 전달하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 비교 데이터는,
    상기 실시간 전압에 기반하여 결정된 상기 전력을 전달 받을 수 있는 상기 외부 전자 장치의 종류에 대한 정보를 포함하는 전자 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하지 않는 경우, 상기 실시간 전압을 상기 제1 컨버터를 이용하여 승압하고,
    상기 승압된(boosted) 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 커넥터를 통해 상기 제1 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치로 전달하도록 하는 전자 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 제1 경로가 이용되는 경우, 상기 제1 컨버터를 이용하여 상기 승압된 전압의 레벨(level)을 조절하고,
    상기 제1 컨버터에 포함된 적어도 하나의 트랜지스터의 스위칭 주파수를 조절하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 전자 장치와 상기 외부 전자 장치가 데이터 통신을 하는 경우, USB ID 및 BCD device 정보를 상기 식별 정보로 인식하고,
    상기 전자 장치와 상기 외부 전자 장치가 PD(power delivery) 통신을 하는 경우, VDM(vender defined message)을 상기 식별 정보로 인식하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하는 경우,
    상기 배터리의 충전 상태, 상기 전자 장치의 전류, 및 상기 외부 전자 장치의 전류가 각각 상기 지정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하도록 설정되고,
    상기 전자 장치의 전류는 상기 프로세서의 소모 전류를 포함하고,
    상기 외부 전자 장치의 전류는 상기 외부 전자 장치의 구동 전류를 포함하는 전자 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 배터리의 충전 상태, 상기 전원 단자의 전압, 상기 전자 장치의 전류, 또는 상기 외부 전자 장치의 전류 중 적어도 하나가 상기 지정된 조건을 만족하지 않는다고 판단하는 경우, 승압된 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 커넥터를 통해 상기 제1 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치에 공급하고,
    상기 배터리의 충전 상태, 상기 전원 단자의 전압, 상기 전자 장치의 전류, 및 상기 외부 전자 장치의 전류가 각각 상기 지정된 조건을 만족한다고 판단하는 경우, 상기 배터리의 상기 실시간 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 제2 경로를 통해 바이패스하여 상기 외부 전자 장치에 공급하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 전원 단자의 전압이 제1 임계 수치 이상인 경우 상기 지정된 조건을 만족한다고 판단하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 배터리의 충전 상태가 제2 임계 수치 이상인 경우 상기 지정된 조건을 만족한다고 판단하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제7 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 프로세서의 소모 전류가 제3 임계 수치 미만인 경우 상기 지정된 조건을 만족한다고 판단하도록 설정된 전자 장치.
  11. 제7 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 외부 전자 장치의 구동 전류가 제4 임계 수치를 초과한 경우 상기 지정된 조건을 만족한다고 판단하도록 설정된 전자 장치.
  12. 전자 장치의 전압을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    커넥터를 통해 외부 전자 장치의 식별 정보를 획득하는 동작;
    상기 식별 정보와 상기 전자 장치에 저장된 비교 데이터가 일치하는지 판단하는 동작;
    상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하는 경우, 상기 전자 장치의 전원 단자의 전압이 지정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 동작; 및
    상기 지정된 조건을 만족하는지 여부에 기반하여, 배터리의 실시간 전압에 기반하여 결정되는 전력을 상기 커넥터를 통해 제1 경로와 구분되는 제2 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치에 전달하는 동작을 포함하는 방법.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 비교 데이터는,
    상기 실시간 전압에 기반하여 결정된 상기 전력을 전달 받을 수 있는 상기 외부 전자 장치의 종류에 대한 데이터를 포함하는 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 식별 정보와 상기 비교 데이터가 일치하지 않는 경우, 상기 실시간 전압을 상기 제1 경로에 포함된 제1 컨버터를 이용하여 승압하는 동작; 및
    상기 승압된 전압에 기반하여 결정된 전력을 상기 커넥터를 통해 상기 제1 경로를 이용하여 상기 외부 전자 장치에 전달하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 경로가 이용되는 경우, 상기 제1 컨버터를 이용하여 상기 승압된 전압의 레벨(level)을 조절하는 동작; 및
    상기 제1 컨버터에 포함된 적어도 하나의 트랜지스터의 스위칭 주파수를 조절하는 동작을 포함하는 방법.
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