WO2023239040A1 - 전자 장치 및 이의 동작 방법 - Google Patents

전자 장치 및 이의 동작 방법 Download PDF

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WO2023239040A1
WO2023239040A1 PCT/KR2023/004898 KR2023004898W WO2023239040A1 WO 2023239040 A1 WO2023239040 A1 WO 2023239040A1 KR 2023004898 W KR2023004898 W KR 2023004898W WO 2023239040 A1 WO2023239040 A1 WO 2023239040A1
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김경원
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삼성전자주식회사
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

전자 장치가 개시된다. 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 배터리, 제1 충전기, 제2 충전기, 및 전원 장치와 상기 전자 장치가 전기적으로 연결되는 것을 감지하고, 상기 전원 장치로부터 소스 능력 메시지를 수신하며, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 전원 장치가 가변 전압 충전을 지원하는지 여부를 체크하고, 상기 전원 장치가 상기 가변 전압 충전을 지원하는 경우 상기 제1 충전기 및 상기 제2 충전기 중 상기 제1 충전기를 통해 상기 배터리를 충전할 것을 결정하고, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 지원하는 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인지 여부를 판단하고, 상기 지원하는 가변 전압 충전이 상기 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인 경우, 상기 제1 충전기가 상기 전원 장치의 공급 전류를 부스팅하는 부스팅 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어하고, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 제1 충전기의 제1 전류값과 스위칭 주파수를 설정하는 제어 회로를 포함할 수 있다.

Description

전자 장치 및 이의 동작 방법
다양한 실시 예들은 전자 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
전자 장치는 소스(예: 트래블 어댑터(travel adapter))와 PD(power delivery) 통신을 수행할 수 있고, 소스로부터 전력을 공급받을 수 있다.
전자 장치는 소스 역할을 수행할 수 있고, 외부 전자 장치(또는 다른 전자 장치)와 PD 통신을 수행할 수 있으며, 외부 전자 장치에 전력을 공급할 수 있다.
전자 장치는 소스 또는 외부 전자 장치와 PD통신을 통해 충전을 진행하는 동안 PD 메시지에 따른 응답을 수행하지 못할 수 있다. 이로 인해, 충전이 끊기거나 충전이 재시작 되어도 충전기 끊기는 현상이 반복될 수 있다. 또한, 전자 장치는 서드(third) 파티의 트래블 어댑터와 연결되었을 때 일부 PD 통신에서 동일한 전력 시스템 설정을 수행할 수 있어, 충전 효율이 감소할 수 있다. 또한, 전자 장치의 AP(application processor)가 완전히 부팅이 되지 않은 상태에서 PD 통신이 시작될 수 있다. 이 경우, AP의 PD 통신을 매개하는 회로(예: CCPD(configuration channel power delivery) 회로)가 PD 메시지를 제대로 파싱하지 못할 수 있고, PD 메시지에 따른 응답이 늦어져 충전 딜레이가 발생할 수 있다.
다양한 실시 예들은 PD 메시지에 따른 전력 시스템 설정을 변경(예: PD 메시지에 따른 적절한 충전기를 선택)할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시 예들은 소스의 PD 메시지에 관하여 동적으로 전력 시스템(예: 스위칭 충전기와 직접 충전기)을 제어할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시 예들은 AP의 부팅과 관련없이 특정 회로가 PD 메시지를 파싱(또는 확인)하여 전력 시스템을 제어할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 위에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 배터리, 제1 충전기, 제2 충전기, 및 전원 장치와 상기 전자 장치가 전기적으로 연결되는 것을 감지하고, 상기 전원 장치로부터 소스 능력(source capability) 메시지를 수신하며, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 전원 장치가 가변 전압(variable voltage) 충전을 지원하는지 여부를 체크하고, 상기 전원 장치가 상기 가변 전압 충전을 지원하는 경우 상기 제1 충전기 및 상기 제2 충전기 중 상기 제1 충전기를 통해 상기 배터리를 충전할 것을 결정하고, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 지원하는 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인지 여부를 판단하고, 상기 지원하는 가변 전압 충전이 상기 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인 경우, 상기 제1 충전기가 상기 전원 장치의 공급 전류를 부스팅(boosting)하는 부스팅 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어하고, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 제1 충전기의 제1 전류값과 스위칭 주파수를 설정하는 제어 회로를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 배터리, 제1 충전기, 제2 충전기, 및 외부 전자 장치와 상기 전자 장치가 전기적으로 연결되는 것을 감지하고, 상기 외부 전자 장치로 소스 능력 메시지를 전송하며, 상기 외부 전자 장치로부터 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신된 요청 메시지를 기초로 상기 외부 전자 장치가 가변 전압 충전을 요청하였는지 여부를 체크하고, 상기 외부 전자 장치가 상기 가변 전압 충전을 요청한 경우 상기 제1 충전기 및 상기 제2 충전기 중 상기 제1 충전기를 선택하고, 상기 수신된 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값이 아닌 경우, 상기 요청된 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인지 여부를 판단하고, 상기 요청된 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인 경우 상기 제1 충전기가 상기 배터리로부터 공급받은 전류를 부스팅하여 상기 외부 전자 장치로 공급하는 리버스 부스팅 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어하고, 상기 수신된 요청 메시지를 기초로 상기 제1 충전기의 제4 전류값과 스위칭 주파수를 설정하는 제어 회로를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 동작 방법은 상기 전원 장치로부터 소스 능력 메시지를 수신하는 동작, 상기 수신된 소스 능력 메시지에 제1 전압 범위를 갖는 제1 전력 데이터 오브젝트가 있고 제2 전압 범위를 갖는 제2 전력 데이터 오브젝트가 없는 경우, 상기 전자 장치의 제1 충전기 및 제2 충전기 중 상기 제1 충전기를 선택하고, 상기 제1 충전기가 상기 전원 장치의 공급 전류를 부스팅하는 부스팅 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어하며, 상기 제1 전력 데이터 오브젝트를 기초로 상기 제1 충전기의 제1 전류값과 스위칭 주파수를 설정하는 동작, 상기 수신된 소스 능력 메시지에 상기 제2 전력 데이터 오브젝트가 있고 상기 제1 전력 데이터 오브젝트가 없는 경우, 상기 제1 충전기 및 상기 제2 충전기 중 상기 제1 충전기를 선택하고, 상기 제1 충전기가 상기 공급 전류를 상기 배터리에 제공하는 포워드 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어하며, 상기 제2 전력 데이터 오브젝트를 기초로 상기 제1 충전기의 제2 전류값을 설정하는 동작, 및 상기 수신된 소스 능력 메시지에 상기 제1 및 제2 전력 데이터 오브젝트가 없고 고정 전압을 갖는 제3 전력 데이터 오브젝트가 있는 경우, 상기 제1 충전기 및 상기 제2 충전기 중 상기 제2 충전기를 선택하고, 상기 제3 전력 데이터 오브젝트를 기초로 상기 제2 충전기의 전류값과 스위칭 주파수를 설정하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 PD 메시지에 따라 적절한 충전기를 선택 및/또는 충전 설정을 수행할 수 있어, 충전 안전성과 충전 효율을 향상시킬 수 있고, 충전기의 발열을 관리할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 실시간으로 PD 메시지에 따라 적절한 충전기를 선택 및/또는 충전 설정을 수행할 수 있어, 전원 장치와의 호환성을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 PD 통신을 수행하는 회로가 PD 메시지를 직접 파싱하여 전력 시스템(예: 제1 충전기와 제2 충전기)을 제어할 수 있어, 데드(dead) 배터리 상태에서 PD 통신을 이용한 충전 선택의 폭을 넓힐 수 있고, 실시간성의 PPS 통신의 경우에 소모 전류를 줄일 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 2는, 다양한 실시 예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3은, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 충전 환경의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5 내지 도 6은, 다양한 실시 예들에 따른, 싱크 역할의 전자 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9는, 다양한 실시 예들에 따른, 싱크 역할의 전자 장치의 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 다양한 실시 예들에 따른, 싱크 역할의 전자 장치의 동작의 또 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은, 다양한 실시 예들에 따른, 싱크 역할의 전자 장치의 동작의 또 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 13은, 다양한 실시 예들에 따른, 소스 역할의 전자 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는, 다양한 실시 예들에 따른, 소스 역할의 전자 장치의 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는, 다양한 실시 예들에 따른, 소스 역할의 전자 장치의 동작의 또 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16은, 다양한 실시 예들에 따른, 소스 역할의 전자 장치의 동작의 또 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17은, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 동작 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18은, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 동작 방법의 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 실시 예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 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) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시 예에 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 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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, 인공지능 모델이 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은 예시적으로 폴딩 가능한 구조 및/또는 롤러블 구조로 구현될 수 있다. 예시적으로 디스플레이 모듈(160)의 표시 화면의 크기는 폴딩시 감소되고, 언폴딩시 확장될 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 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. 일실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시 예에 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 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시 예에 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.
일실시 예에 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. 일실시 예에 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 실시 예에 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. 일실시 예에 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 다양한 실시예 들에 따른 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 연료 게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일실시예에 따르면, 충전 회로(210)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(220)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(220)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(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다. 연료 게이지(230)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(210), 전력 조정기(220), 또는 연료 게이지(230)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: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.
배터리(189)는, 일실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(240)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)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(240)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.
일 실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(176) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 연료 게이지(230), 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(240)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 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. "제1", "제2", 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: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 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 제3 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, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 도 1의 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.
일 실시예에 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 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 3은, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 충전 환경의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 충전 환경은 전원(power source) 장치(예: TA(travel adapter))(310) 및 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(300)는, 예를 들어, 스마트폰, 스마트 워치(watch), 스마트 글래스(glass), 또는 노트북을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 스마트 글래스는 디스플레이를 통해 사용자에게 가상 현실(virtual reality), 증강 현실(augmented reality), 또는 혼합 현실(mixed reality)을 제공할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전원 장치(310)는 USB PD(power delivery)를 지원할 수 있다. 이에 제한되지 않고, 전원 장치(310)는 USB PD와 PPS(programmable power supply)를 지원할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(300)는 연결 단자(301)(예: 도 1의 연결 단자(178))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 연결 단자(301)에는 전원 장치(310)의 케이블의 일측이 삽입될 수 있다. 연결 단자(301)는, 예를 들어, USB 타입-C 커넥터를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전원 장치(310)는 전원(320)에 전기적으로 연결될 수 있고, 전원(320)에서 공급된 전력을 전자 장치(300)에 전달 또는 공급할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 전원 장치(310)는 전원(320)으로부터 AC 전력을 공급받아 DC 전력으로 변환할 수 있고, 변환된 DC 전력을 전자 장치(300)에 전달 또는 공급할 수 있다.
도 4는, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치(400)를 설명하기 위한 블록도이다.
다양한 실시 예들에 따르면, 도 4의 전자 장치(400)(예:도 1의 전자 장치(101), 도 3의 전자 장치(300))는 DRP(dual-role power) 디바이스일 수 있다. DRP 디바이스는 전력 공급을 수행하는 소스(source)로 동작 가능하거나 소스로부터 전력을 공급받는 싱크(sink)로 동작 가능한 디바이스를 나타낼 수 있다. 도 4에 도시된 예에서, 전원 장치(410)(예: 도 3의 전원 장치(310))는 소스로 동작할 수 있고, 전자 장치(400)는 싱크로 동작할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 도 4의 전자 장치(400)는 연결 단자(401)(예: 도 1의 연결 단자(178), 도 3의 연결 단자(301)), OVP IC(overvoltage protection integrated circuit)(402), 제1 충전기(404), 제2 충전기(403)(예: 도 2의 충전 회로(210)), 제어 회로(405), 프로세서(406)(예: 도 1의 프로세서(120)), 연료 게이지(407)(예: 도 2의 연료 게이지(230)), 및 배터리(408)(예: 도 1의 배터리(189))를 포함할 수 있다. 전자 장치(400)의 구성요소들 중 적어도 하나는 도 1의 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
다양한 실시 예들에 따르면, 연결 단자(401)는 전원 장치(410의 케이블과 연결될 수 있다. 연결 단자(401)는 복수의 핀(pin)들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 연결 단자(401)는 전원 장치(410)로부터 전력을 공급받는데 이용되는 하나 이상의 VBUS핀, 전자 장치(400)(또는 프로세서(406))와 전원 장치(410)가 서로 통신하는데 사용되는 하나 이상의 통신핀, 및 하나 이상의 그라운드 핀을 포함할 수 있다. 일례로, 하나 이상의 통신핀은 CC(configuration channel)핀, D+핀, 및 D-핀을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 연결 단자(401)는 하나 이상의 VBUS핀을 통해 전원 장치(410)로부터 전력을 수신할 수 있고, 수신된 전력을 OVP IC(402)를 통해 제2 충전기(403) 및/또는 제1 충전기(404)로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, OVP IC(402)는 전원 장치(410)로부터 공급받은 전력의 전압이 일정 수준 미만이면, 공급받은 전력을 제2 충전기(403) 및/또는 제1 충전기(404)로 전달할 수 있다. OVP IC(402)는 전원 장치(410)로부터 공급받은 전력의 전압이 일정 수준 이상이면, OVP IC(402) 내의 스위치를 턴 오프(turn off)하여 해당 전력이 OVP IC(402)로부터 출력되지 않게 할 수 있다. 과전압의 전력으로부터 전자 장치(400)의 구성요소들이 보호될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 충전기(404)는 배터리(408)를 충전할 수 있다. 제1 충전기(404)는 직접 충전기(directing charger)일 수 있고, 직접 충전 방식을 지원할 수 있다. 직접 충전 방식은 전원 장치(410)로부터 공급받은 전력이 배터리(408)로 직접 제공되는 방식을 나타낼 수 있다. 직접 충전 방식은 초고속 충전(super fast charging) 방식일 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제1 충전기(404)는 스위치드 커패시터 전압 분배기(SCVD: switched capacitor voltage divider)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 제1 충전기(404)는 인터리브드 듀얼 페이지 딕슨(interleaved dual phase dickson) 구조를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 충전기(404)는 부스팅 모드(boosting mode)(예: 2:1 부스팅 모드)와 포워드(forward) 모드에서 동작할 수 있다. 부스팅 모드는 제1 충전기(404)가 전원 장치(410)의 공급 전류를 부스팅하여 배터리(408)를 충전하는 모드를 나타낼 수 있다. 일례로, 2:1 부스팅 모드에서 제1 충전기(404)는 전원 장치(410)의 공급 전류를 2배 부스팅할 수 있고, 2배 부스팅된 공급 전류로 배터리(408)를 충전할 수 있다. 포워드 모드는 제1 충전기(404)가 전원 장치(410)의 공급 전류를 부스팅없이 배터리(408)에 제공하는 모드를 나타낼 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제2 충전기(403)는 배터리(408)를 충전할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제2 충전기(403)는 직접 충전 방식을 지원하지 않는 충전기일 수 있다. 제2 충전기(403)는, 예를 들어, 스위칭 충전기일 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제2 충전기(403)는 컨버터(예: 벅-부스트 컨버터)(미도시)와 충전 컨트롤러(미도시)를 포함할 수 있다. 제2 충전기(403)의 컨버터는 양방향(two way) 컨버터일 있고, 입력 전압(예: 전원 장치(410)의 공급 전압 또는 배터리(408)의 공급 전압)을 스텝 다운(step down) 또는 스텝 업(step up)할 수 있다. 충전 컨트롤러는 제2 충전기(403)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일례로, 충전 컨트롤러는 제어 회로(405)의 제어에 따라 제2 충전기(403)의 전류값 및/또는 스위칭 주파수를 제어할 수 있다. 충전 컨트롤러는 제어 회로(405)의 제어에 따라 제2 충전기(403)의 동작 모드(또는 제2 충전기(403)의 컨버터의 제어 방식)(예: PWM(pulse width modulation) 모드, PFM(pulse frequency modulation) 모드)를 설정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 충전기(404), 제2 충전기(403), 및 제어 회로(405)는 싱글 칩(또는 싱글 집적 회로)로 구현될 수 있다. 어떤 실시 예에 있어서, 제1 충전기(404)와 제어 회로(405)는 하나의 제1 회로로 구현될 수 있고 제2 충전기(403)는 제1 회로와 물리적으로 구별되는 제2 회로로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(405)는 CCPD(configuration channel power delivery) 회로일 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(405)는 연결 단자(401)의 CC핀을 통해 BMC(bi-phase mark code)에 따라 전원 장치(410)와 PD 통신 및/또는 PPS 통신을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(405)는 제1 충전기(404) 및 제2 충전기(403)와 I2C(inter-integrated circuit) 통신을 수행할 수 있다. 제어 회로(405)는 마스터로 동작할 수 있고, 제1 충전기(404) 및 제2 충전기(403)는 슬레이브로 동작할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(405)는 제1 충전기(404) 및 제2 충전기(403)중 어느 하나에 의해 선택적으로 배터리(408)에 대한 충전 동작이 수행되도록 할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(405)는 전자 장치(400)와 전원 장치(410)가 전기적으로 연결된 경우, 소스 능력(source capability) 메시지(예: USB PD 표준의 Source_Capabilities Message)를 전원 장치(410)로부터 수신할 수 있다. 소스 능력 메시지는 전원 장치(410)의 하나 이상의 PDO(power data object)를 포함할 수 있다. 소스 능력 메시지는, 예를 들어, 하나 이상의 고정(fixed) PDO 및/또는 하나 이상의 APDO(augmented PDO)를 포함할 수 있다. 고정 PDO는 전원 장치(410)의 지원 가능한 전압이 고정되어 있는 것을 나타내는 PDO일 수 있다. 달리 표현하면, 고정 PDO는 전원 장치(410)가 고정 전압 충전을 지원 가능한 것을 나타내는 PDO일 수 있다. 고정 전압 충전은 전원 장치(410)가 고정된 전압값을 기초로 전력을 전자 장치(400)에 공급(또는 제공)하는 것을 나타낼 수 있다. APDO는 전원 장치(410)의 지원 가능한 전압이 가변하는 것(또는 전원 장치(410)는 프로그래밍가능한 전압(programmable voltage)을 지원하는 것)을 나타내는 PDO일 수 있다. 달리 표현하면, APDO는 전원 장치(410)가 가변(variable) 전압 충전을 지원 가능한 것을 나타내는 PDO일 수 있다. 가변 전압 충전은 전원 장치(410)가 전압을 조정(또는 가변)하여 전자 장치(400)에 공급(또는 제공)하는 것을 나타낼 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(405)는 소스 능력 메시지를 기초로 전원 장치(410)가 가변 전압 충전을 지원하는지 여부를 체크할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(405)는 소스 능력 메시지에 APDO가 포함되어 있는 경우, 전원 장치(410)가 가변 전압 충전을 지원하는 것으로 판단할 수 있다. 제어 회로(405)는 소스 능력 메시지에 APDO가 포함되어 있지 않고 하나 이상의 고정 PDO가 포함되어 있는 경우, 전원 장치(410)가 가변 전압 충전을 지원하지 못하고 고정 전압 충전만을 지원하는 것으로 판단할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(405)는 전원 장치(410)가 가변 전압 충전을 지원하는 경우(또는 소스 능력 메시지에 APDO가 포함된 경우), 제1 충전기(404)와 제2 충전기(403) 중 제1 충전기(404)를 선택할 수 있다. 달리 표현하면, 제어 회로(405)는 제1 충전기(404)를 통해 배터리(408)를 충전할 것을 결정할 수 있다. 제어 회로(405)는 전원 장치(410)가 지원하는 가변 전압 충전이 제1 전압 범위(예: 3.30V~11.00V)의 가변 전압 충전인지 여부(또는 소스 능력 메시지에 포함된 APDO가 후술할 9V APDO인지 여부)를 판단할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(405)는 전원 장치(410)가 지원하는 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인 경우(또는, 소스 능력 메시지에 포함된 APDO가 9V APDO인 경우), 제1 충전기(404)가 부스팅 모드에서 동작하도록 제1 충전기(404)를 제어할 수 있다. 제어 회로(405)는 제2 충전기(403)의 입력단을 제1 임피던스 상태(예: Hi-Z 상태)(또는 오픈 상태)로 설정하거나 제2 충전기(403)의 입력 소자(예: 입력 트랜지스터)를 턴 오프 상태로 설정할 수 있다. 제어 회로(405)는 소스 능력 메시지(예: 소스 능력 메시지 내의 9V APDO)를 기초로 제1 충전기(404)의 제1 전류값과 스위칭 주파수를 설정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(405)는 전원 장치(410)가 지원하는 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전이 아닌 제2 전압 범위(예: 3.30V~5.9V)의 가변 전압 충전인 경우(또는, 소스 능력 메시지에 포함된 APDO가 후술할 5V APDO인 경우), 제1 충전기(404)가 포워드 모드에서 동작하도록 제1 충전기(404)를 제어할 수 있다. 제어 회로(405)는 제2 충전기(403)의 입력단을 제1 임피던스 상태(예: Hi-Z 상태)(또는 오픈 상태)로 설정하거나 제2 충전기(403)의 입력 소자(예: 입력 트랜지스터)를 턴 오프 상태로 설정할 수 있다. 제어 회로(405)는 소스 능력 메시지(예: 소스 능력 메시지 내의 5V APDO)를 기초로 제1 충전기(404)의 제2 전류값을 설정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(405)는 전원 장치(410)가 가변 전압 충전을 지원하지 못하고 고정 전압 충전을 지원하는 경우(또는, 소스 능력 메시지에 APDO가 없고 하나 이상의 고정 PDO가 있는 경우), 제1 충전기(404)와 제2 충전기(403) 중 제2 충전기(403)를 선택할 수 있다. 제어 회로(405)는 제2 충전기(403)를 선택한 경우(또는 전원 장치(410)가 가변 전압 충전을 지원하지 못하는 경우), 제1 충전기(404)의 입력단을 제1 임피던스 상태(예: Hi-Z 상태)(또는 오픈 상태)로 설정하거나 제1 충전기(404)의 입력 소자(예: 입력 트랜지스터)를 턴 오프 상태로 설정할 수 있다. 제어 회로(405)는 소스 능력 메시지 내의 하나 이상의 고정 PDO 중에서 하나를 선택할 수 있고, 선택된 고정 PDO를 기초로 제2 충전기(403)의 전류값과 스위칭 주파수를 설정할 수 있다. 제어 회로(405)는 제2 충전기(403)의 설정된 전류값이 임계값(예: 약 500mA) 이상인 경우 제2 충전기(403)가 PWM 모드에서 동작하도록 제2 충전기(403)를 제어할 수 있다. 제어 회로(405)는 제2 충전기(403)의 설정된 전류값이 임계값(예: 약 500mA) 미만인 경우, 제2 충전기(403)가 PFM 모드에서 동작하도록 제2 충전기(403)를 제어할 수 있다. 앞서, 임계값을 500mA로 예시를 들었으나 임계값은 500mA로 제한되는 것은 아니며, 전자 장치(400)의 종류에 따라 임계값은 달라질 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 선택된 충전기(예: 제1 충전기(404) 또는 제2 충전기(403))는 배터리(408)를 충전할 수 있다. 제어 회로(405)는 배터리(408)가 충전되는 동안 전원 장치(410)로부터 PD 메시지(예: 경고(alert) 메시지, PS_RDY 메시지, 변경 소스 능력 메시지)를 수신할 수 있고, 배터리(408)를 충전하고 있는 충전기에 대한 충전 설정(예: 전류값, 스위칭 주파수, 동작 모드)을 변경하거나 다른 충전기로 변경하여 배터리(408)를 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전원 장치(410)는 전자 장치(400)에 전력을 공급하는 동안 소스 능력에 변화가 생기는 경우, 소스 능력 메시지를 변경한 변경 소스 능력 메시지를 제어 회로(405)에 전송할 수 있다. 제어 회로(405)는 배터리(408)의 충전 동안 전원 장치(410)로부터 복수의 변경 소스 능력 메시지들을 수신할 수 있고, 수신된 변경 소스 능력 메시지들의 개수가 일정 개수 이상인 경우 전원 장치(410)의 공급 가능 전력의 최초 변화량을 체크할 수 있다. 공급 가능 전력의 최초 변화량은 수신된 변경 소스 능력 메시지들 중 첫번째로 수신된 변경 소스 능력 메시지 내의 PDO의 전력값과 소스 능력 메시지 내의 PDO의 전력값 사이의 변화량(또는 차이값)을 나타낼 수 있다. 제어 회로(405)는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력의 최초 변화량이 음수인 경우(또는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력이 감소한 경우), 제2 충전기(403)를 통해 배터리(408)를 충전할 것으로 결정할 수 있다. 제어 회로(405)는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력의 최초 변화량이 음수가 아닌 경우(또는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력이 감소하지 않은 경우), 전원 장치(410)와 전력 협상을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 연료 게이지(407)는 배터리(408)의 상태 정보(예: 충전 상태 정보)를 결정할 수 있고, 결정된 상태 정보를 프로세서(406)에 전송할 수 있다. 프로세서(406)는 수신한 상태 정보를 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))에 표시할 수 있다.
도 5 내지 도 6은, 다양한 실시 예들에 따른, 싱크 역할의 전자 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 동작들은 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))에 의해 수행될 수 있다.
도 5에 도시된 동작들 중 일부 또는 전부는 전자 장치(400)와 전원 장치(410) 사이의 전력 협상에 포함될 수 있다.
동작 501에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전자 장치(400)와 전원 장치(410) 사이의 전기적 연결(예: USB 타입 C 연결)을 감지할 수 있다. 제어 회로(405)는 전자 장치(400)와 전원 장치(410)가 전기적으로 연결되는 경우, 전원 장치(410)와 PD 통신(또는 PPS 통신)을 시작할 수 있다.
동작 503에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)로부터 소스 능력 메시지를 수신할 수 있다. 소스 능력 메시지는 전원 장치(410)의 하나 이상의 고정 PDO 및/또는 하나 이상의 APDO를 포함할 수 있다. 도 6에 고정 PDO들의 예시와 APDO들의 예시가 도시된다. 도 6에 도시된 예에서, PDO(610)와 PDO(620) 각각의 PDO 타입이 "fixed"이므로, PDO(610)와 PDO(620) 각각은 고정 PDO이다. PDO(630)와 PDO(640) 각각의 PDO 타입이 "augmented"이므로, PDO(630)와 PDO(640) 각각은 APDO이다.
도 6의 APDO(630)는 제2 전압 범위(예: 약 3.30V~5.9V)를 포함할 수 있고, 제2 전압 범위의 공칭(nominal) 전압은, 예를 들어, 5V일 수 있다. APDO(630)는 "5V APDO"로 지칭될 수 있다. 도 6의 APDO(640)는 제1 전압 범위(예: 약 3.30V~11.00V)를 포함할 수 있고, 제1 전압 범위의 공칭 전압은 9V일 수 있다. APDO(640)는 "9V APDO"로 지칭될 수 있다.
소스 능력 메시지는, 예를 들어, PDO(610)와 PDO(620) 중 적어도 하나 및/또는 PDO(630)와 PDO(640) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다시 도 5로 돌아와서, 동작 505에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 메시지 내의 PDO의 전력값(예: 최대 전력값)을 도출(또는 계산)할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 소스 능력 메시지는, 예를 들어, 도 6의 고정 PDO(610), 고정 PDO(620), 및 APDO(640)를 포함할 수 있다. 제어 회로(405)는 고정 PDO(610) 내의 전압값(예: 5V)과 최대 전류값(예: max 3A)을 이용하여 고정 PDO(610)의 최대 전력값(예: 15W)를 도출할 수 있고, 고정 PDO(620) 내의 전압값(예: 9V)과 최대 전류값(예: max 2.77A)을 이용하여 고정 PDO(620)의 최대 전력값(예: 24.93W)을 도출할 수 있다. 제어 회로(405)는 APDO(640) 내의 최대 전압값(예: max 11V)와 최대 전류값(예: max 2.75A)을 이용하여 APDO(640)의 최대 전력값(예: 30.25W)을 도출할 수 있다.
동작 507에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 메시지에 APDO가 포함되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 달리 표현하면, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 메시지를 통해 전원 장치(410)가 가변 전압 충전을 지원하는지 여부를 체크할 수 있다. 일례로, 제어 회로(405)는 소스 능력 메시지에 포함된 PDO들 각각의 PDO 타입을 체크하여 소스 능력 메시지에 APDO가 있는지 여부(또는 전원 장치(410)가 가변 전압 충전을 지원하는지 여부)를 판단할 수 있다.
전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 메시지에 APDO가 포함되어 있는 경우(동작 507-예), 동작 509에서, 소스 능력 메시지에 포함된 APDO가 9V APDO 및 5V APDO 중 9V APDO인지 여부를 판단할 수 있다. 일례로, 제어 회로(405)는 소스 능력 메시지에 포함된 APDO 내의 전압 범위가 제1 전압 범위(예: 약 3.30V~11.00V)인 경우, 소스 능력 메시지에 포함된 APDO가 9V APDO인 것으로 판단할 수 있다. 제어 회로(405)는 소스 능력 메시지에 포함된 APDO 내의 전압 범위가 제2 전압 범위(예: 약 3.30V~5.9V)인 경우, 소스 능력 메시지에 포함된 APDO가 5V APDO인 것으로 판단할 수 있다.
전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 메시지에 포함된 APDO가 9V APDO인 경우(동작 509-예), 동작 511에서, 제1 충전기(404)와 제2 충전기(403) 중에서 제1 충전기(404)를 부스팅 모드로 설정할 수 있다. 달리 표현하면, 전자 장치(400)는 제1 충전기(404)가 부스팅 모드에서 동작하도록 제1 충전기(404)를 제어할 수 있다. 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 제1 충전기(404)를 부스팅 모드로 설정한 경우, 제2 충전기(403)의 입력단을 제1 임피던스 상태(예: Hi-Z 상태)로 설정하거나 제2 충전기(403)의 입력 소자(예: 입력 트랜지스터)를 턴 오프 상태로 설정할 수 있다.
동작 513에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 메시지를 기초로 제1 충전기(404)의 제1 전류값(또는 배터리(408)를 충전하기 위한 제1 충전 전류값)과 스위칭 주파수를 설정할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(405)는 소스 능력 메시지 내의 9V APDO(예: 도 6의 APDO(640))의 최대 전류값(예: 2.75A)과 제1 충전기(404)의 최대 충전 전류값을 비교할 수 있다. 제어 회로(405)는 9V APDO의 최대 전류값이 제1 충전기(404)의 최대 충전 전류값 이하이면 9V APDO의 최대 전류값을 제1 충전기(404)의 제1 전류값으로 설정할 수 있다. 9V APDO의 최대 전류값이 제1 충전기(404)의 최대 충전 전류값 이하일 때 설정된 제1 전류값을 "전류값a"라 지칭한다. 제어 회로(405)는 9V APDO의 최대 전류값이 제1 충전기(404)의 최대 충전 전류값보다 크면 제1 충전기(404)의 최대 전류값을 제1 충전기(404)의 제1 전류값으로 설정할 수 있다. 9V APDO의 최대 전류값이 제1 충전기(404)의 최대 충전 전류값보다 클 때 설정된 제1 전류값을 "전류값b"라 지칭한다. 제어 회로(405)는 설정된 제1 전류값(예: 전류값a 또는 전류값b)에서 최대 효율(예: 최대 충전 효율)을 달성할 수 있는 스위칭 주파수를 결정할 수 있고, 결정된 스위칭 주파수를 제1 충전기(404)의 스위칭 주파수로 설정할 수 있다.
전자 장치(400)는 소스 능력 메시지에 포함된 APDO가 5V APDO인 경우(동작 509-아니오), 동작 515에서, 제1 충전기(404)와 제2 충전기(403) 중에서 제1 충전기(404)를 포워드 모드로 설정할 수 있다. 달리 표현하면, 전자 장치(400)는 제1 충전기(404)가 포워드 모드에서 동작하도록 제1 충전기(404)를 제어할 수 있다. 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 제1 충전기(404)를 포워드 모드로 설정한 경우, 제2 충전기(403)의 입력단을 제1 임피던스 상태(예: Hi-Z 상태)로 설정하거나 제2 충전기(403)의 입력 소자(예: 입력 트랜지스터)를 턴 오프 상태로 설정할 수 있다.
동작 517에서, 전자 장치(400)는 소스 능력 메시지를 기초로 제1 충전기(404)의 제2 전류값을 설정할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(405)는 소스 능력 메시지 내의 5V APDO(예: 도 6의 APDO(630))의 최대 전류값(예: 3.00A)과 제1 충전기(404)의 최대 충전 전류값을 비교할 수 있다. 제어 회로(405)는 5V APDO의 최대 전류값이 제1 충전기(404)의 최대 충전 전류값 이하이면 5V APDO의 최대 전류값을 제1 충전기(404)의 제2 전류값으로 설정할 수 있다. 제어 회로(405)는 5V APDO의 최대 전류값이 제1 충전기(404)의 최대 충전 전류값보다 크면 제1 충전기(404)의 최대 충전 전류값을 제1 충전기(404)의 제2 전류값으로 설정할 수 있다.
동작 507로 돌아가서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 메시지에 APDO가 포함되어 있지 않고 고정 PDO들이 포함되어 있는 경우(동작 507-아니오), 동작 519에서, 고정 PDO들 중에서 하나를 선택할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(405)는 고정 PDO들 각각의 최대 전력값과 제1 충전기(404)의 최대 충전 전력값을 비교할 수 있다. 제어 회로(405)는 제1 충전기(404)의 최대 충전 전력값 이하의 고정 PDO들을 찾을 수 있고, 찾은 고정 PDO들 각각의 최대 전력값 중 가장 큰 값을 갖는 PDO를 선택할 수 있다. 일례로, 도 6의 고정 PDO(610)의 최대 전력값(예: 15W)과 고정 PDO(620)의 최대 전력값(예: 24.93W)은 제1 충전기(404)의 최대 충전 전력값 이하일 수 있다. 제어 회로(405)는 고정 PDO(610)의 최대 전력값과 고정 PDO(620)의 최대 전력값 중 고정 PDO(620)의 최대 전력값이 가장 크므로, 고정 PDO(620)를 선택할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 찾은 고정 PDO들 중 일부의 최대 전력값(또는 전부의 최대 전력값)은 서로 동일할 수 있다. 이 경우, 제어 회로(405)는 찾은 고정 PDO들 중에서 최대 전력값이 동일한 고정 PDO들 각각의 전압값을 체크할 수 있고, 체크된 전압값들 중 가장 큰 전압값을 갖는 고정 PDO를 선택할 수 있다.
어떤 실시 예에 있어서, 소스 능력 메시지에 APDO가 포함되어 있지 않고 하나의 고정 PDO가 포함되어 있을 수 있다. 이 경우, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 동작 519를 수행하지 않을 수 있고 후술할 동작 521을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 메시지에 APDO가 포함되어 있지 않은 경우(또는 특정 고정 PDO를 선택한 경우), 제1 충전기(404)의 입력단을 제1 임피던스 상태(예: Hi-Z 상태)로 설정하거나 제1 충전기(404)의 입력 소자(예: 입력 트랜지스터)를 턴 오프 상태로 설정할 수 있다.
동작 521에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 선택된 고정 PDO를 기초로 제2 충전기(403)의 전류값과 스위칭 주파수를 설정할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(405)는 선택된 고정 PDO의 전압값에 대응되는 스위칭 주파수를 제2 충전기(403)의 스위칭 주파수로 설정할 수 있다. 제어 회로(405)는 선택된 고정 PDO의 최대 전류값과 제2 충전기(403)의 최대 충전 전류값을 비교할 수 있다. 제어 회로(405)는 선택된 고정 PDO의 최대 전류값이 제2 충전기(403)의 최대 충전 전류값 이하이면, 선택된 고정 PDO의 최대 전류값을 제2 충전기(403)의 전류값으로 설정할 수 있다. 제어 회로(405)는 선택된 고정 PDO의 최대 전류값이 제2 충전기(403)의 최대 충전 전류값보다 크면, 제2 충전기(403)의 최대 충전 전류값을 제2 충전기(403)의 전류값으로 설정할 수 있다.
동작 523에서, 전자 장치(400)는 제2 충전기(403)(예: 제2 충전기(403) 내의 컨버터)의 제어 방식을 PWM 모드 또는 PFM 모드로 선택할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(405)는 제2 충전기(403)의 설정된 전류값이 임계값(예: 약500mA) 이상인 경우, 제2 충전기(403) 내의 컨버터의 제어 방식을 PWM으로 설정할 수 있고, 제2 충전기(403)의 설정된 전류값이 임계값(예: 약 500mA) 미만인 경우, 제2 충전기(403) 내의 컨버터의 제어 방식을 PFM으로 설정할 수 있다.
동작 525에서, 전자 장치(400)는 선택된 충전기(예: 제1 충전기(404) 또는 제2 충전기(403))에 대한 추가 설정을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(405)는 충전 가능한 가용(available) 전력값과 PDO(예: 9V APDO, 5V APDO, 또는 선택된 고정 PDO)의 전력값 사이의 차이값을 계산할 수 있다. 제어 회로(405)는 계산된 차이값이 일정 수준 이하인 경우 충전 노이즈 마진이 없는 것으로 간주할 수 있고, 선택된 충전기 내의 트랜지스터의 게이트의 동작 속도와 전류 소프트 시작 시간(soft start time)을 변경할 수 있다. 일례로, 제어 회로(405)는 게이트의 동작 속도를 상대적으로 느리게 변경할 수 있고 전류 소프트 시작 시간을 최소치로 설정할 수 있다.
제어 회로(405)가 추가 설정을 수행(또는 완료)한 경우, 선택된 충전기는 배터리(408)를 충전할 수 있다.
도 7 내지 도 9는, 다양한 실시 예들에 따른, 싱크 역할의 전자 장치의 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 동작들은 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))에 의해 수행될 수 있다.
동작 701에서, 전자 장치(400)(예: 제1 충전기(404))는 부스팅 모드와 전류 제한(current limit) 모드에서 배터리(408)를 충전할 수 있다.
동작 703에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)로부터 alert 메시지(예: USB PD 표준의 alert 메시지)를 수신할 수 있다. alert 메시지는, 예를 들어, 동작 조건 변경(operating condition change)에 관한 비트를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 전원 장치(410)는 정전압(constant voltage) 모드와 전류 제한 모드에서 동작할 수 있다. 전원 장치(410)는 전력을 전자 장치(400)로 공급하는 동안 동작 모드가 변경되는 경우, 동작 조건 변경에 관한 비트를 제1 값(예: 1)로 설정할 수 있다. 일례로, 전원 장치(410)는 정전압 모드에서 동작하는 동안 동작 모드가 정전압 모드에서 전류 제한 모드로 변경되는 경우 또는 전류 제한 모드에서 동작하는 동안 동작 모드가 전류 제한 모드에서 정전압 모드로 변경되는 경우, 동작 조건 변경에 관한 비트를 제1 값(예: 1)로 설정할 수 있다. 전원 장치(410)는 동작 조건 변경에 관한 비트를 제1 값으로 설정한 alert 메시지를 전자 장치(400)로 전송할 수 있다.
동작 705에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 alert 메시지에서 동작 조건 변경에 관한 비트가 제1 값인지 여부를 판단할 수 있다.
전자 장치(400)는 동작 조건 변경에 관한 비트가 제1 값이 아닌 경우(동작 705-아니오), 동작 701을 수행할 수 있다.
전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 동작 조건 변경에 관한 비트가 제1 값인 경우(동작 705-예), 동작 707에서, 전원 장치(410)에 상태를 요청할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 전자 장치(400)는 전원 장치(410)에 USB PD 표준의 get_status 메시지를 전송할 수 있다.
동작 709에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)로부터 상태 메시지(예: USB PD 표준의 status 메시지)를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 상태 메시지는 이벤트 플래그(event flag) 필드를 포함할 수 있고, 이벤트 플래그 필드는 전원 장치(410)의 동작 모드에 관한 비트를 포함할 수 있다. 전원 장치(410)의 동작 모드가 전류 제한 모드인 경우 전원 장치(410)의 동작 모드에 관한 비트는 제1 값으로 설정되어 있을 수 있고, 전원 장치(410)의 동작 모드가 정전압 모드인 경우 전원 장치(410)의 동작 모드에 관한 비트는 제2 값(예: 0)으로 설정되어 있을 수 있다.
동작 711에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 이벤트 플래그 필드에서 전원 장치(410)의 동작 모드에 관한 비트가 제1 값인지 여부를 판단할 수 있다.
전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)의 동작 모드에 관한 비트의 값에 따라 제1 충전기(404)를 제어할 수 있다. 도 7에 도시된 예와 같이, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)의 동작 모드에 관한 비트가 제1 값인 경우(동작 711-예), 동작 715에서, 제1 충전기(404)의 전류 제한 모드를 유지할 수 있다. 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)의 동작 모드에 관한 비트가 제1 값이 아닌 경우(동작 711-아니오), 동작 713에서, 제1 충전기(404)의 전류 제한 모드를 정전압 모드로 변경할 수 있다. 제1 충전기(404)는 부스팅 모드와 정전압 모드에서 배터리(408)를 충전할 수 있다.
도 7의 실시 예가 적용되지 않은 충전 프로파일의 예시가 도 8에 도시되고, 도 7의 실시 예가 적용된 충전 프로파일의 예시가 도 9에 도시된다. 도 8에 도시된 예에서, 에러로 인해 전원 장치(410)에서 전자 장치(400)로 공급되는 전류가 0이 되는 상황이 지속적으로 발생할 수 있다. 이로 인해, 도 8에 도시된 예에서, 전자 장치(400)는 충전이 안될 수 있다. 도 9에 도시된 예에서, 시간(t1) 이전에 전원 장치(410)는 전류 제한 모드에서 동작할 수 있고, 제1 충전기(404)는 전류 제한 모드에서 배터리(408)를 충전할 수 있다. 시간(t1)에서 공급 전류가 갑자기 0이 될 수 있다. 전원 장치(410)는 동작 모드를 전류 제한 모드에서 정전압 모드로 변경할 수 있다. 전자 장치(400)는 동작 조건 변경에 관한 비트가 제1 값으로 설정된 alert 메시지를 전원 장치(410)로부터 수신할 수 있다. 전자 장치(400)는 전원 장치(410)에 상태를 요청할 수 있고 전원 장치(410)로부터 상태 메시지를 수신할 수 있다. 전자 장치(400)는 상태 메시지의 이벤트 플래그 필드에서 전원 장치(410)의 동작 모드에 관한 비트가 제1 값이 아닌 것을 체크할 수 있고, 제1 충전기(404)의 전류 제한 모드를 정전압 모드로 변경할 수 있다. 도 8에 도시된 예와 달리 도 9에 도시된 예에서, 제1 충전기(404)의 모드 변경을 통해 전자 장치(400)는 배터리(408)를 충전할 수 있다.
도 10은, 다양한 실시 예들에 따른, 싱크 역할의 전자 장치의 동작의 또 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10에 도시된 동작들은 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))에 의해 수행될 수 있다.
동작 1001에서, 전자 장치(400)(예: 제1 충전기(404))는 부스팅 모드에서 배터리(408)를 충전할 수 있다.
동작 1003에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 제1 충전기(404)의 전류값을 변경할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(405)는 제1 충전기(404)의 전류값을 동작 513을 통해 설정된 제1 전류값에서 제3 전류값으로 감소시킬 수 있다. 일례로, 제어 회로(405)는 제1 충전기(404)의 온도가 일정 수준을 초과하는 경우, 제1 충전기(404)의 높아진 온도를 낮추기 위해 제1 충전기(404)의 제1 전류값을 감소시킬 수 있다. 다른 일례로, 제어 회로(405)는 배터리(408)의 충전 동안 배터리(408)에 스웰링(swelling)이 발생한 것을 검출할 수 있다. 제어 회로(405)는 배터리(408)에 공급되는 전류를 줄이기 위해 제1 충전기(404)의 제1 전류값을 감소시킬 수 있다.
동작 1005에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 변경된 전류값(예: 제3 전류값)을 포함하는 요청 메시지(예: USB PD 표준의 request 메시지)를 전원 장치(410)에 전송할 수 있다.
동작 1007에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)로부터 PS_RDY(power supply ready) 메시지(예: USB PD 표준의 PS_RDY 메시지)를 수신하는지 여부를 체크할 수 있다. 전원 장치(410)는 전자 장치(400)의 요청 메시지 내의 전류값에 따른 전력 공급이 가능한 경우 PS_RDY 메시지를 전자 장치(400)로 전송할 수 있고, 전자 장치(400)의 요청 메시지 내의 전류값에 따른 전력 공급이 가능하지 않은 경우 PS_RDY 메시지를 전자 장치(400)로 전송하지 않을 수 있다.
전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)로부터 PS_RDY 메시지를 수신하지 않은 경우(동작 1007-아니오), 동작 1003에서, 제1 충전기(404)의 전류값을 재차 변경할 수 있고, 동작 1005와 동작 1007을 수행할 수 있다. 일례로, 제어 회로(405)는 제3 전류값을 감소시킬 수 있고, 감소된 제3 전류값을 포함하는 요청 메시지를 전원 장치(410)로 전송할 수 있으며, 전원 장치(410)로부터 감소된 제3 전류값에 따른 전력 공급이 가능함을 나타내는 PS_RDY 메시지를 수신하는지 여부를 체크할 수 잇다.
전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)로부터 PS_RDY 메시지를 수신한 경우(동작 1007-예), 동작 1009에서, 제1 충전기(404)의 스위칭 주파수를 변경할 수 있다. 일례로, 제어 회로(405)는 제1 충전기(404)의 스위칭 주파수(예: 동작 513을 통해 설정된 스위칭 주파수)를 변경된 전류값에서 최대 효율이 발생할 수 있는 스위칭 주파수로 변경할 수 있다. 제1 충전기(404)는 변경된 전류값과 변경된 스위칭 주파수를 기초로 부스팅 모드에서 배터리(408)를 충전할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(405)는 프로세서(406)가 웨이크 업(wake up) 상태에 있지 않아도 전원 장치(410)로부터 PS_RDY 메시지를 수신한 경우 실시간으로 제1 충전기(404)의 스위칭 주파수를 변경할 수 있다. 이에 따라, 제어 회로(405)는 프로세서(406)의 웨이크 업 없이 고효율 충전이 가능하도록 할 수 있다.
도 11은, 다양한 실시 예들에 따른, 싱크 역할의 전자 장치의 동작의 또 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11에 도시된 동작들은 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))에 의해 수행될 수 있다.
동작 1101에서, 전자 장치(400)(예: 제1 충전기(404) 또는 제2 충전기(403))는 배터리(408)를 충전할 수 있다.
동작 1103에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)의 소스 능력 변경의 발생 횟수를 카운트할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 전원 장치(410)는 소스 능력이 변경할 때, 소스 능력 메시지(예: 도 5의 동작 503을 통해 설명한 소스 능력 메시지)를 변경한 변경 소스 능력 메시지를 전자 장치(400)로 전송할 수 있다. 일례로, 소스 능력 메시지는 도 6의 고정 PDO(610)(5V/max 3A), 고정 PDO(620)(9V/max 2.77A), 및 APDO(640)(3.3V~11V/max 2.75A)를 포함할 수 있다. 전원 장치(410)는 고정 PDO(610)의 최대 전류값을 3A에서 2A로 변경할 수 있고 고정 PDO(620)의 최대 전류값을 2.77A에서 2.5A로 변경할 수 있으며 APDO(640)의 최대 전류값을 2.75A에서 2.5A로 변경할 수 있다. 전원 장치(400)는 최대 전류값이 변경된 고정 PDO(610)(5V/max 2A), 최대 전류값이 변경된 고정 PDO(620)(9V/max 2.5A), 및 최대 전류값이 변경된 APDO(640)(3.3V~11V/max 2.5A)를 포함하는 변경 소스 능력 메시지를 전자 장치(400)로 전송할 수 있다. 소스 능력 변경은 PDO의 최대 전류값의 변경으로 한정되는 것은 아니며, PDO 내의 정보들 중 최대 전류값이 변경되지 않고 다른 정보가 변경되는 경우 전원 장치(410)는 전자 장치(400)로 변경 소스 능력 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 전자 장치(400)는 전원 장치(410)로부터 변경 소스 능력 메시지를 몇 개 수신하였는지는 카운트함으로써 전원 장치(410)의 소스 능력 변경의 발생 횟수를 카운트할 수 있다.
동작 1105에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 변경의 발생 횟수가 임계 횟수(예: 5회) 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 변경의 발생 횟수가 임계 횟수(예: 5회) 이상인 경우, 전원 장치(410)가 불안정한 상태(또는 안정적인 전력 공급을 수행하기 어려운 상태)에 있는 것으로 인지할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)로부터 수신한 변경 소스 능력 메시지들의 개수가 일정 개수(예: 5개) 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 변경의 발생 횟수가 임계 횟수 미만인 경우(동작 1105-아니오), 동작 1101을 수행할 수 있다.
전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 소스 능력 변경의 발생 횟수가 임계 횟수 이상인 경우(동작 1105-예), 동작 1107에서, 전원 장치(410)의 공급 가능 전력의 최초 변화량을 체크할 수 있고, 동작 1109에서, 전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력의 최초 변화량이 음수(negative number)인지 여부(또는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력이 감소하였는지)를 판단할 수 있다. 공급 가능 전력의 최초 변화량은 수신된 변경 소스 능력 메시지들 중 첫번째로 수신한 변경 소스 능력 메시지 내의 PDO의 전력값과 소스 능력 메시지의 PDO의 전력값 사이의 변화량을 나타낼 수 있다. 일례로, 소스 능력 메시지는 고정 PDO(610)(5V/max 3A), 고정 PDO(620)(9V/max 2.77A), 및 APDO(640)(3.3V~11V/max 2.75A)를 포함할 수 있고, 첫번째로 수신한 변경 소스 능력 메시지는 최대 전류값이 변경된 고정 PDO(610)(5V/max 2A), 최대 전류값이 변경된 고정 PDO(620)(9V/max 2.5A), 및 최대 전류값이 변경된 APDO(640)(3.3V~11V/max 2.5A)를 포함할 수 있다. 고정 PDO(610)의 전력값은 15W에서 10W로 감소할 수 있고, 고정 PDO(620)의 전력값은 24.93W에서 22.5W로 감소할 수 있으며, APDO(640)의 전력값은 30.25W에서 27.5W로 감소할 수 있다. 이 경우, 제어 회로(405)는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력의 최초 변화량이 음수인 것으로 판단(또는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력이 감소한 것으로 판단)할 수 있다.
전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력의 최초 변화량이 음수인 경우(또는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력이 감소한 경우)(동작 1109-예), 동작 1113에서, 제2 충전기(403)를 통해 배터리를 충전할 것으로 결정할 수 있다. 동작 1101에서 제1 충전기(404)가 배터리를 충전하고 있었으면 안정적인 충전을 위해 제어 회로(405)는 동작 1113을 통해 제1 충전기(404)에서 제2 충전기(403)로 변경할 수 있다. 제2 충전기(403)는 배터리(408)를 충전할 수 있다.
전자 장치(400)(예: 제어 회로(405))는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력의 최초 변화량이 음수가 아닌 경우(또는 전원 장치(410)의 공급 가능 전력이 감소하지 않은 경우)(동작 1109-아니오), 동작 1111에서, 전원 장치(410)와 전력 협상을 재수행할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(405)는 하드 리셋(hard reset)을 통해 PD 통신을 초기화시킬 수 있다. 제어 회로(405)는 PD 통신 초기화 후 전원 장치(410)와 전력 협상을 재수행할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 제어 회로(405)는 연결 단자(301)의 CC핀(또는 제어 회로(405)의 CC 단자)를 오픈(open)하여 전자 장치(400)와 전원 장치(410) 사이의 전기적 연결을 차단할 수 있고, 오픈된 CC핀(또는 제어 회로(405)의 오픈된 CC 단자)를 다시 닫음(close)으로써 전자 장치(400)와 전원 장치(410)가 서로 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 제어 회로(405)는 전자 장치(400)와 전원 장치(410)가 전기적으로 연결된 경우 전원 장치(410)와 전력 협상을 재수행할 수 있다.
도 12는, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
다양한 실시 예들에 따르면, 도 12의 전자 장치(1200)(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(400))는 DRP 디바이스일 수 있다. 도 12에 도시된 예에서, 전자 장치(1200)는 소스로 동작할 수 있고, 외부 전자 장치(1210)는 싱크로 동작할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 도 12의 전자 장치(1200)는 연결 단자(1201)(예: 도 1의 연결 단자(178), 도 3의 연결 단자(301), 도 4의 연결 단자(401)), OVP IC(1202)(예: 도 4의 OVP IC(402)), 제1 충전기(1204)(예: 도 4의 제1 충전기(402)), 제2 충전기(1203)(예: 도 4의 제2 충전기(403)), 제어 회로(1205)(예: 도 4의 제어 회로(405)), 프로세서(1206)(예: 도 4의 프로세서(406)), 연료 게이지(1207)(예: 도 4의 연료 게이지(407)), 및 배터리(1208)(예: 도 4의 배터리(408))를 포함할 수 있다. 전자 장치(1200)의 구성요소들 중 적어도 하나는 도 4의 전자 장치(400)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
다양한 실시 예들에 따르면, 외부 전자 장치(1210)는 웨어러블 장치(예: 이어폰, 전자 시계, 안경), 스마트폰, 태블릿 PC, 또는 노트북을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(1205)는 제1 충전기(1204) 및 제2 충전기(1203)중 어느 하나에 의해 선택적으로 외부 전자 장치(1210)에 대한 충전 동작이 수행되도록 할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(1205)는 전자 장치(1200)와 외부 전자 장치(1210)가 전기적으로 연결(예: 유선 연결)된 경우, 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 소스 능력 메시지는 전자 장치(1200)의 하나 이상의 PDO를 포함할 수 있다. 소스 능력 메시지는, 예를 들어, 하나 이상의 고정 PDO 및/또는 하나 이상의 APDO를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 다르면, 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)로부터 요청 메시지를 수신할 수 있다. 요청 메시지는, 예를 들어, 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 PDO의 타입(예: "augmented" 또는 "고정"), 요청 전류값, 및 요청 전압값을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(1205)는 수신된 요청 메시지를 기초로 외부 전원 장치(1210)가 가변 전압 충전을 요청하였는지 여부를 체크할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 PDO의 타입이 "augmented"인 경우(또는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 PDO가 APDO인 경우), 외부 전자 장치(1210)가 가변 전압 충전을 요청한 것으로 판단할 수 있다. 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 PDO의 타입이 "고정"인 경우(또는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 PDO가 고정 PDO인 경우), 외부 전자 장치(1210)가 고정 전압 충전을 요청한 것으로 판단할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)가 가변 전압 충전을 요청한 경우(또는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 PDO가 APDO인 경우), 제1 충전기(1204)와 제2 충전기(1203) 중 제1 충전기(1204)를 선택할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)가 가변 전압 충전을 요청한 경우, 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값(예: 0)에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 제어 회로(1205)는 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값에 해당하는 경우, 제1 충전기(1204)가 스탠바이 상태에 있도록 제1 충전기(1204)를 제어할 수 있다. 제어 회로(1205)는 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값에 해당하지 않는 경우, 요청된 가변 전압 충전이 제1 전압 범위(예: 3.30V~11.00V)의 가변 전압 충전인지 여부(또는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 APDO가 9V APDO인지 여부)를 판단할 수 있다. 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)가 요청한 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인 경우(또는, 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 APDO가 9V APDO인 경우), 제1 충전기(1204)가 리버스 부스팅 모드에서 동작하도록 제1 충전기(1204)를 제어할 수 있다. 리버스 부스팅 모드는, 예를 들어, 제1 충전기(1204)가 배터리(1208)로부터 공급받은 전류를 부스팅하여 외부 전자 장치(1210)로 공급하는 모드를 나타낼 수 있다. 제어 회로(1205)는 수신된 요청 메시지를 기초로 제1 충전기(1204)의 전류값(이하, "제4 전류값"이라 지칭함)과 스위칭 주파수를 설정할 수 있다. 제어 회로(405)는 외부 전자 장치(1210)가 요청하는 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전이 아닌 제2 전압 범위(예: 3.30V~5.9V)의 가변 전압 충전인 경우(또는, 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 APDO가 5V APDO인 경우), 제1 충전기(1204)가 리버스 포워드 모드에서 동작하도록 제1 충전기(1204)를 제어할 수 있다. 리버스 포워드 모드는, 예를 들어, 제1 충전기(1204)가 배터리(1208)로부터 공급받은 전류를 부스팅없이 외부 전자 장치(1210)로 공급하는 모드를 나타낼 수 있다. 제어 회로(405)는 요청 메시지를 기초로 제1 충전기(1204)의 전류값(이하, "제5 전류값"이라 지칭함)을 설정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)가 고정 전압 충전을 요청한 경우(또는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 PDO가 고정 PDO인 경우), 제1 충전기(1204)와 제2 충전기(1203) 중 제2 충전기(1203)를 선택할 수 있고, 요청 메시지 내의 요청 전류값을 기초로 제2 충전기(1203)의 스위칭 주파수를 설정할 수 있다. 제어 회로(1205)는 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값(예: 0)에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 제어 회로(1205)는 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값에 해당하지 않는 경우, 제2 충전기(1203)가 PWM 모드 또는 PSM(pulse skip modulation) 모드에서 동작하도록 제어할 수 있다. 제어 회로(1205)는 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값에 해당하는 경우, 제2 충전기(1203)가 외부 전자 장치(1210)로 전력 공급을 수행하지 않도록 할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 선택된 충전기(예: 제1 충전기(1204) 또는 제2 충전기(1203))는 배터리(1208)로부터 전력을 전달받을 수 있고, 전달받은 전력을 외부 전자 장치(1210)에 공급하여 외부 전자 장치(1210)를 충전할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(1205)는 제1 충전기(1204) 또는 제2 충전기(1203)를 통해 외부 전자 장치(1210)가 충전되는 동안 제1 충전기(1204)의 온도와 제2 충전기(1203)의 온도를 측정할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어 회로(1205)는 제1 충전기(1204)의 온도 센서(예: 서미스터(thermistor))를 통해 제1 충전기(1204)의 온도를 측정할 수 있고, 제2 충전기(1203)의 온도 센서(예: 서미스터)를 통해 제2 충전기(1203)의 온도를 측정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(1205)는 제1 충전기(1204)의 측정된 온도가 제1 임계 온도를 초과 및 제2 충전기(1203)의 측정된 온도가 제2 임계 온도 이하인 경우, 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지의 PDO들 중 APDO를 제거하여 제1 변경 소스 능력 메시지를 생성할 수 있고, 제1 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제1 임계 온도와 제2 임계 온도는 서로 동일하거나 다를 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제2 충전기(1203)는 고정 PDO에 기반한 전력을 외부 전자 장치(1210)에 공급할 수 있다. 제1 충전기(1204)의 측정된 온도가 제1 임계 온도 이하일 수 있고, 제2 충전기(1203)의 측정된 온도는 제2 임계 온도를 초과할 수 있다. 이 경우, 제어 회로(1205)는 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지의 고정 PDO들 중 하나(예: 제2 충전기(1203)의 공급 전력에 기반이 되는 고정 PDO 또는 최대 전압을 가진 PDO)를 제거하여 제2 변경 소스 능력 메시지를 생성할 수 있고, 제2 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(1205)는 제1 충전기(1204)의 측정된 온도가 제1 임계 온도를 초과 및 제2 충전기(1203)의 측정된 온도가 제2 임계 온도를 초과하는 경우, 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지의 PDO들 중 APDO를 제거 및 고정 PDO의 전류값(예: 최대 전류값)을 낮춤으로써 제3 변경 소스 능력 메시지를 생성할 수 있고, 제3 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)로부터 alert 메시지를 수신할 수 있다. 제어 회로(1205)는 수신된 alert 메시지 내의 alert 타입이 지정된 타입(예: OVP, OCP, 또는 OTP)에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 제어 회로(1205)는 alert 타입이 지정된 타입에 해당하는 경우, 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지의 PDO들 중 APDO를 제거하여 제4 변경 소스 능력 메시지를 생성할 수 있고, 제4 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)에서 제1 타입의 리셋(예: 하드 리셋)이 일정 횟수(예: 3회) 이상 발생한 경우, 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지의 PDO들 중 APDO를 제거하여 제5 변경 소스 능력 메시지를 생성할 수 있고, 제5 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다.
도 13은, 다양한 실시 예들에 따른, 소스 역할의 전자 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13에 도시된 동작들은 전자 장치(예: 도 12의 전자 장치(1200))에 의해 수행될 수 있다.
동작 1301에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 전자 장치(1200)와 외부 전자 장치(1210) 사이의 전기적 연결(예: USB 타입 C 연결)을 감지할 수 있다. 제어 회로(1205)는 전자 장치(1200)와 외부 전자 장치(1210)가 전기적으로 연결되는 경우, 외부 전자 장치(1210)와 PD 통신을 시작할 수 있다.
동작 1303에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)에 소스 능력 메시지를 전송할 수 있다. 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지는, 예를 들어, 하나 이상의 고정 PDO와 하나 이상의 APDO를 포함할 수 있다.
외부 전자 장치(1210)는 전자 장치(1200)로부터 수신한 소스 능력 메시지에서 PDO를 선택할 수 있다.
동작 1305에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)로부터 요청 메시지(예: USB PD 표준의 request 메시지)를 수신할 수 있다. 외부 전자 장치(1210)의 요청 메시지는, 예를 들어, 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 PDO의 타입(예: "augmented" 또는 "고정"), 요청 전류값, 및 요청 전압값을 포함할 수 있다.
동작 1307에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 PDO의 타입이 "augmented"인지 여부(또는 외부 전자 장치(1210)가 APDO를 선택했는지 여부)를 판단할 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 PDO의 타입이 "augmented"인 경우(또는 외부 전자 장치(1210)가 APDO를 선택한 경우)(동작 1307-예), 동작 1309에서, 제1 충전기(1204)를 선택할 수 있다.
동작 1311에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값(예: 0)에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 달리 표현하면, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)가 전류를 요청하였는지 여부를 판단할 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)의 요청 전류값이 일정값(예: 0)에 해당하는 경우(동작 1311-예), 동작 1313에서, 제1 충전기(1204)가 스탠바이 상태에 있도록 할 수 있다. 제1 충전기(1204)는 스탠바이 상태에 있는 경우 외부 전자 장치(1210)에 전력 공급을 수행하지 않을 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)의 요청 전류값이 일정값(예: 0)에 해당하지 않는 경우(동작 1311-아니오), 동작 1315에서, 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 APDO가 9V APDO와 5V APDO 중 9V APDO인지 여부를 판단할 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 APDO가 9V APDO인 경우(동작 1315-예), 동작 1319에서 제1 충전기(1204)의 제4 전류값과 스위칭 주파수를 설정할 수 있다. 일례로, 제어 회로(1205)는 제1 충전기(1204)가 리버스 부스팅 모드(예: 2:1 리버스 부스팅 모드)에서 동작하도록 제1 충전기(1204)를 제어할 수 있다. 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 9V APDO의 최대 전류값과 제1 충전기(1204)의 최대 충전 전류값을 비교할 수 있다. 제어 회로(1205)는 선택된 9V APDO의 최대 전류값이 제1 충전기(1204)의 최대 충전 전류값 이하이면, 9V APDO의 최대 전류값을 제1 충전기(1204)의 제4 전류값으로 설정할 수 있다. 제어 회로(405)는 선택된 9V APDO의 최대 전류값이 제1 충전기(1204)의 최대 충전 전류값보다 크면, 제1 충전기(1204)의 최대 충전 전류값을 제1 충전기(404)의 제4 전류값으로 설정할 수 있다. 제어 회로(1205)는 설정된 제4 전류값에서 최대 효율이 발생할 수 있는 스위칭 주파수를 제1 충전기(1204)의 스위칭 주파수로 설정할 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 APDO가 5V APDO인 경우(동작 1315-아니오), 동작 1317에서 제1 충전기(1204)의 제5 전류값을 설정할 수 있다. 일례로, 제어 회로(1205)는 제1 충전기(1204)가 리버스 포워드 모드에서 동작하도록 제1 충전기(1204)를 제어할 수 있다. 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 5V APDO의 최대 전류값과 제1 충전기(1204)의 최대 충전 전류값을 비교할 수 있다. 제어 회로(1205)는 5V APDO의 최대 전류값이 제1 충전기(1204)의 최대 충전 전류값 이하이면, 5V APDO의 최대 전류값을 제1 충전기(1204)의 제5 전류값으로 설정할 수 있다. 제어 회로(1205)는 5V APDO의 최대 전류값이 제1 충전기(1204)의 최대 충전 전류값보다 크면, 제1 충전기(1204)의 최대 충전 전류값을 제1 충전기(1204)의 제5 전류값으로 설정할 수 있다.
동작 1307로 돌아가서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 PDO의 타입이 "고정"인 경우(또는 외부 전자 장치(1210)가 고정 PDO를 선택한 경우)(동작 1307-아니오), 동작 1321에서, 제2 충전기(1203)를 선택할 수 있다.
동작 1323에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 제2 충전기(1203)의 전류값과 스위칭 주파수를 설정할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(1205)는 요청 메시지 내의 요청 전류값을 기초로 제2 충전기(1203)의 전류값을 설정할 수 있고, 요청 메시지 내의 요청 전압값을 기초로 제2 충전기(1203)의 스위칭 주파수를 설정할 수 있다. 일례로, 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)에 의해 선택된 고정 PDO의 최대 전류값과 제2 충전기(1203)의 최대 충전 전류값을 비교할 수 있다. 제어 회로(1205)는 선택된 고정 PDO의 최대 전류값이 제2 충전기(1203)의 최대 충전 전류값 이하이면, 고정 PDO의 최대 전류값을 제2 충전기(1203)의 전류값으로 설정할 수 있다. 제어 회로(1205)는 고정 PDO의 최대 전류값이 제2 충전기(1203)의 최대 충전 전류값보다 크면, 제2 충전기(1203)의 최대 충전 전류값을 제2 충전기(1203)의 전류값으로 설정할 수 있다. 제어 회로(1205)는 요청 메시지 내의 요청 전압값에서 최대 효율이 발생할 수 있는 스위칭 주파수를 제2 충전기(1203)의 스위칭 주파수로 설정할 수 있다.
동작 1325에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)의 요청 전류값이 일정값(예: 0)에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 요청 전류값이 일정값에 해당하는 경우(동작 1325-예), 동작 1327에서, 제2 충전기(1203)로부터 외부 전자 장치(1210)로의 전력 공급을 방지할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(1205)는 제2 충전기(1203)가 벅 오프(buck off) 모드에 있도록 제2 충전기(1203)를 제어 및/또는 OVP IC(1202)가 셧다운(shutdown) 상태에 있도록 OVP IC(1202)를 제어할 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 동작 1327에서 제2 충전기(1203)의 전력 공급을 방지한 후 동작 1305에서 외부 전자 장치(1210)로부터 요청 메시지를 수신할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 동작 1307을 수행할 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 요청 전류값이 일정값에 해당하지 않는 경우(동작 1325-아니오), 동작 1329에서, 제2 충전기(1203)(예: 제2 충전기(1203) 내의 컨버터)의 제어 방식을 PWM 모드 또는 PSM 모드로 선택할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(1205)는 요청 전류값이 임계값(예: 500mA) 이상인 경우, 제2 충전기(1203) 내의 컨버터의 제어 방식을 PWM으로 설정할 수 있고, 요청 전류값이 임계값(예: 500mA) 미만인 경우, 제2 충전기(1203) 내의 컨버터의 제어 방식을 PSM으로 설정할 수 있다.
도 12에 도시되지 않았으나, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 도 5의 동작 525를 수행할 수 있다.
선택된 충전기(예: 제1 충전기(1204) 또는 제2 충전기(1203))는 외부 전자 장치(1210)를 충전할 수 있다.
도 14는, 다양한 실시 예들에 따른, 소스 역할의 전자 장치의 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14에 도시된 동작들은 전자 장치(예: 도 12의 전자 장치(1200))에 의해 수행될 수 있다.
동작 1401에서, 전자 장치(1200)(예: 제1 충전기(1204) 또는 제2 충전기(1203))는 외부 전자 장치(1210)를 충전할 수 있다.
동작 1403에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 제1 충전기(1204)와 제2 충전기(1203) 각각의 온도를 측정할 수 있다.
동작 1405에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 제1 충전기(1204)의 측정된 온도가 제1 임계 온도를 초과하는지 및 제2 충전기(1203)의 측정된 온도가 제2 임계 온도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 제1 충전기(1204)의 측정된 온도가 제1 임계 온도를 초과하지 않은 경우 및/또는 제2 충전기(1203)의 측정된 온도가 제2 임계 온도를 초과하지 않은 경우(동작 1405-아니오), 동작 1409에서 제1 변경 소스 능력 메시지 또는 제2 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 제어 회로(1205)는 제1 충전기(1204)의 측정된 온도가 제1 임계 온도를 초과하고 제2 충전기(1203)의 측정된 온도가 제2 임계 온도 이하인 경우(동작 1405-아니오), 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지(예: 동작 1303의 소스 능력 메시지)의 PDO들 중 APDO를 제거하여 제1 변경 소스 능력 메시지를 생성할 수 있다. 제어 회로(1205)는 제1 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 일례로, 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지(예: 동작 1303의 소스 능력 메시지)는 도 6의 고정 PDO(610)과 APDO(640)를 포함할 수 있다. 제1 충전기(1204)는 APDO(640)에 기반한 전력을 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 이로 인해, 제1 충전기(1204)의 측정된 온도가 제1 임계 온도를 초과할 수 있고 제2 충전기(1203)의 측정된 온도가 제2 임계 온도 이하일 수 있다. 이 경우, 제어 회로(1205)는 충전 경로가 제1 충전기(1204)에서 제2 충전기(1203)로 변경될 수 있도록 APDO(640)를 제거할 수 있고 고정 PDO(610)만을 포함하는 제1 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 외부 전자 장치(1210)는 제1 변경 소스 능력 메시지를 통해 고정 PDO(610)에 기반한 충전만이 가능하다는 것을 확인할 수 있고, 고정 PDO(610)에 기반한 전력을 전자 장치(1200)에 요청할 수 있다. 전자 장치(1200)는 고정 PDO(610)에 기반한 전력을 제2 충전기(1203)를 통해 외부 전자 장치(1210)에 공급할 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 제어 회로(1205)는 제1 충전기(1204)의 측정된 온도가 제1 임계 온도 이하 및 제2 충전기(1203)의 측정된 온도가 제2 임계 온도를 초과하는 경우(동작 1405-아니오), 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지(예: 동작 1303의 소스 능력 메시지)의 고정 PDO들 중 하나(예: 제2 충전기(1203)의 공급 전력에 기반이 되는 고정 PDO 또는 최대 전압을 가진 PDO)를 제거하여 제2 변경 소스 능력 메시지를 생성할 수 있다. 제어 회로(1205)는 제2 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 일례로, 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지(예: 동작 1303의 소스 능력 메시지)는 도 6의 고정 PDO(610), 고정 PDO(620), 및 APDO(640)를 포함할 수 있다. 제2 충전기(1203)는 고정 PDO(620)에 기반한 전력을 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 이로 인해, 제2 충전기(1203)의 측정된 온도가 제2 임계 온도 초과할 수 있지만 제1 충전기(1204)의 측정된 온도는 제1 임계 온도 이하일 수 있다. 이 경우, 제어 회로(1205)는 충전 경로가 제2 충전기(1203)에서 제1 충전기(1204)로 변경될 수 있도록 고정 PDO(620)를 제거할 수 있고 고정 PDO(610)와 APDO(640)를 포함하는 제2 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 외부 전자 장치(1210)는 제2 변경 소스 능력 메시지에서 APDO(640)를 선택할 수 있고, APDO(640)에 기반한 전력을 전자 장치(1200)에 요청할 수 있다. 전자 장치(1200)는 APDO(640)에 기반한 전력을 제1 충전기(1204)를 통해 외부 전자 장치(1210)에 공급할 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 제어 회로(1205)는 제1 충전기(1204)의 측정된 온도가 제1 임계 온도 이하이고 제2 충전기(1203)의 측정된 온도가 제2 임계 온도 이하인 경우(동작 1405-아니오), 도 14에 도시되지 않았으나 동작 1401을 수행할 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 제1 충전기(1204)의 측정된 온도가 제1 임계 온도를 초과하는 경우 및 제2 충전기(1203)의 측정된 온도가 제2 임계 온도를 초과하는 경우(동작 1405-예), 동작 1407에서 제3 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(1205)는 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지(예: 동작 1303의 소스 능력 메시지)의 PDO들 중 APDO를 제거 및 고정 PDO의 전류값(예: 최대 전류값)을 낮춤으로써 제3 변경 소스 능력 메시지를 생성할 수 있고, 제3 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 일례로, 동작 1303의 소스 능력 메시지는 도 6의 고정 PDO(610)와 APDO(640)를 포함할 수 있다. 제어 회로(1205)는 제1 충전기(1204)의 측정된 온도가 제1 임계 온도를 초과하고 제2 충전기(1203)의 측정된 온도가 제2 임계 온도를 초과하는 경우, 외부 전자 장치(1210)로 공급되는 전력이 감소할 수 있도록 소스 능력 메시지를 변경할 수 있다. 예시적으로, 제어 회로(1205)는 APDO(640)를 삭제할 수 있고 고정 PDO(610)의 최대 전류값을 감소시킬 수 있다. 제어 회로(1205)는 감소한 최대 전류값(예: 최대 전류값의 0.5배)을 갖는 PDO(610)를 포함하는 제3 변경 소스 능력 메시지를 생성할 수 있고, 제3 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 외부 전자 장치(1210)는 제3 변경 소스 능력 메시지를 수신하는 경우, 감소한 최대 전류값을 갖는 고정 PDO(610)에 기반한 전력을 전자 장치(1200)에 요청할 수 있다. 전자 장치(1200)는 감소한 최대 전류값을 갖는 고정 PDO(610)에 기반한 전력을 제2 충전기(1203)를 통해 외부 전자 장치(1210)에 공급할 수 있다.
도 15는, 다양한 실시 예들에 따른, 소스 역할의 전자 장치의 동작의 또 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15에 도시된 동작들은 전자 장치(예: 도 12의 전자 장치(1200))에 의해 수행될 수 있다.
동작 1501에서, 전자 장치(1200)(예: 제1 충전기(1204) 또는 제2 충전기(1203))는 외부 전자 장치(1210)를 충전할 수 있다.
동작 1503에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)로부터 alert 메시지(예: USB PD 표준의 alert 메시지)를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, alert 메시지는 alert 타입을 포함할 수 있다. alert 타입은, 예를 들어, 배터리 상태 변경(예: 외부 전자 장치(1210)의 배터리의 충전과 방전 사이의 상태 변화), OCP(overcurrent protection), OTP(overtemperature protection), 및 OVP 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
동작 1505에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 alert 메시지 내의 alert 타입이 지정된 타입(예: OCP, OVP, 또는 OTP)에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.
동작 1505에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 alert 타입이 지정된 타입에 해당하는 경우(동작 1505-예), 동작 1507에서, 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지(예: 동작 1303의 소스 능력 메시지)의 PDO들 중 APDO를 제거하여 제4 변경 소스 능력 메시지를 생성할 수 있고, 제4 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 일례로, 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지(예: 동작 1303의 소스 능력 메시지)는 도 6의 고정 PDO(610), 고정 PDO(620), 및 APDO(640)를 포함할 수 있다. 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)로부터 수신한 alert 메시지 내의 alert 타입이 지정된 타입에 해당하는 경우, APDO(640)를 제거할 수 있고 고정 PDO(610)와 고정 PDO(620)를 포함하는 제4 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 외부 전자 장치(1210)는 제4 변경 소스 능력 메시지에 APDO(640)가 없으므로, 제4 변경 소스 능력 메시지를 통해 전자 장치(1200)로부터 가변 전압 충전을 지원받을 수 없는 것을 알 수 있다. 외부 전자 장치(1210)는 제4 변경 소스 능력 메시지에서 고정 PDO(620)를 선택할 수 있고, 고정 PDO(620)에 기반한 전력을 전자 장치(1200)에 요청할 수 있다. 전자 장치(1200)는 고정 PDO(620)에 기반한 전력을 제2 충전기(1203)를 통해 외부 전자 장치(1210)에 공급할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)로 제4 변경 소스 능력 메시지를 전송한 후 외부 전자 장치(1210)로부터 추가 alert 메시지를 수신할 수 있다. 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 추가 alert 메시지 내의 alert 타입이 동작 1503에서 수신한 alert 타입과 동일한 경우 제4 변경 소스 능력 메시지 내의 고정 PDO들(예: 고정 PDO(610), 고정 PDO(620)) 중 가장 큰 전압값을 갖는 고정 PDO(예: 고정 PDO(620))를 삭제할 수 있고, 나머지 PDO(예: 고정 PDO(610))를 포함하는 제4-1 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)에 동일한 alert 타입의 이벤트(예: OCP 이벤트, OVP 이벤트, 또는 OTP 이벤트)가 연속해서 발생하는 경우, 낮은 전압의 전력이 외부 전자 장치(1210)로 공급되도록 할 수 있다.
도 16은, 다양한 실시 예들에 따른, 소스 역할의 전자 장치의 동작의 또 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16에 도시된 동작들은 전자 장치(예: 도 12의 전자 장치(1200))에 의해 수행될 수 있다.
동작 1601에서, 전자 장치(1200)(예: 제1 충전기(1204) 또는 제2 충전기(1203))는 외부 전자 장치(1210)를 충전할 수 있다.
동작 1603에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)의 제1 타입의 리셋(예: 하드 리셋)의 발생 횟수를 카운트할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)로부터 제1 타입의 리셋 메시지들(예: 하드 리셋 메시지들)을 수신할 수 있고, 제1 타입의 리셋 메시지들의 수신 횟수를 카운트함으로써 외부 전자 장치(1210)의 제1 타입의 리셋(예: 하드 리셋)의 발생 횟수를 카운트할 수 있다.
동작 1605에서, 전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)의 제1 타입의 리셋의 발생 횟수가 일정 횟수(예: 3회) 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)의 제1 타입의 리셋의 발생 횟수가 일정 횟수 미만인 경우(동작 1605-아니오), 동작 1601과 동작 1603을 수행할 수 있다.
전자 장치(1200)(예: 제어 회로(1205))는 외부 전자 장치(1210)의 제1 타입의 리셋의 발생 횟수가 일정 횟수 이상인 경우(동작 1605-예), 동작 1607에서, 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지(예: 동작 1303의 소스 능력 메시지)의 PDO들 중 APDO를 제거하여 제5 변경 소스 능력 메시지를 생성할 수 있고, 제5 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 일례로, 전자 장치(1200)의 소스 능력 메시지(예: 동작 1303의 소스 능력 메시지)는 도 6의 고정 PDO(610), 고정 PDO(620), 및 APDO(640)를 포함할 수 있다. 제어 회로(1205)는 외부 전자 장치(1210)의 제1 타입의 리셋의 발생 횟수가 일정 횟수 이상인 경우, APDO(640)를 제거할 수 있고 고정 PDO(610)와 고정 PDO(620)를 포함하는 제5 변경 소스 능력 메시지를 외부 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 외부 전자 장치(1210)는 제5 변경 소스 능력 메시지에 APDO(640)가 없으므로, 제5 변경 소스 능력 메시지를 통해 전자 장치(1200)로부터 가변 전압 충전을 지원받을 수 없는 것을 알 수 있다. 외부 전자 장치(1210)는 제5 변경 소스 능력 메시지에서 고정 PDO(620)를 선택할 수 있고, 고정 PDO(620)에 기반한 전력을 전자 장치(1200)에 요청할 수 있다. 전자 장치(1200)는 고정 PDO(620)에 기반한 전력을 제2 충전기(1203)를 통해 외부 전자 장치(1210)에 공급할 수 있다.
도 17은, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 동작 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17에 도시된 동작들은 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))에 의해 수행될 수 있다.
동작 1710에서, 전자 장치(400)는 전원 장치(410)와 전자 장치(400)가 전기적으로 연결되는 것을 감지할 수 있다.
동작 1720에서, 전자 장치(400)는 전원 장치(410)로부터 소스 능력 메시지를 수신할 수 있다.
동작 1730에서, 전자 장치(400)는 수신된 소스 능력 메시지에 제1 전압 범위를 갖는 제1 PDO(예: 도 6의 APDO(640))가 있고 제2 전압 범위를 갖는 제2 PDO가 없는 경우, 전자 장치(400)의 제1 충전기(404) 및 제2 충전기(403) 중 제1 충전기(404)를 선택할 수 있고, 제1 충전기(404)가 부스팅 모드에서 동작하도록 제1 충전기(404)를 제어할 수 있으며, 제1 PDO를 기초로 제1 충전기(404)의 제1 전류값과 스위칭 주파수를 설정할 수 있다.
동작 1740에서, 전자 장치(400)는 수신된 소스 능력 메시지에 제2 PDO(예: 도 6의 APDO(630))가 있고 제1 PDO가 없는 경우, 제1 충전기(404) 및 제2 충전기(403) 중 제1 충전기(404)를 선택할 수 있고, 제1 충전기(404)가 포워드 모드에서 동작하도록 제1 충전기(404)를 제어하며, 제2 PDO를 기초로 제1 충전기의 제2 전류값을 설정할 수 있다.
동작 1750에서, 전자 장치(400)는 수신된 소스 능력 메시지에 제1 및 제2 PDO가 없고 고정 전압을 갖는 제3 PDO(예: 도 6의 고정 PDO(620))가 있는 경우, 제1 충전기(404) 및 제2 충전기(403) 중 제2 충전기(403)를 선택할 수 있고, 제3 PDO를 기초로 제2 충전기(403)의 전류값과 스위칭 주파수를 설정할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 전자 장치(400)는 제2 충전기(403)의 설정된 전류값이 임계값 이상인 경우 제2 충전기(403)가 PWM 모드에서 동작하도록 제2 충전기(403)를 제어할 수 있고, 제2 충전기(403)의 설정된 전류값이 임계값 미만인 경우, 제2 충전기(403)가 PFM 모드에서 동작하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(400)는 제1 충전기(404)를 통해 제1 전류값으로 배터리(408)를 충전하는 동안 제1 충전기(404)의 전류값을 제1 전류값에서 제3 전류값으로 변경할 수 있다. 전자 장치(400)는 전원 장치(410)에 제3 전류값을 포함하는 요청 메시지를 전원 장치(410)에 전송할 수 있고, 전원 장치(410)로부터 제3 전류값에 따른 전력 공급이 가능한 것을 나타내는 PS_RDY 메시지를 수신할 수 있다. 전자 장치(400)는 전원 장치(410)로부터 PS_RDY 메시지를 수신하는 경우 제1 충전기(404)의 스위칭 주파수를 변경할 수 있다.
도 1 내지 도 16을 통해 설명된 실시 예들은 도 17의 전자 장치의 동작 방법에 포함될 수 있어, 상세한 설명을 생략한다.
도 18은, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 동작 방법의 다른 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18에 도시된 동작들은 전자 장치(예: 도 12의 전자 장치(1200))에 의해 수행될 수 있다.
동작 1810에서, 전자 장치(1200)는 외부 전자 장치(1210)와 전자 장치(1200)가 전기적으로 연결되는 것을 감지할 수 있다.
동작 1820에서, 전자 장치(1200)는 외부 전자 장치(1210)로 복수의 PDO들을 포함하는 소스 능력 메시지를 전송할 수 있다.
동작 1830에서, 전자 장치(1200)는 외부 전자 장치(1210)로부터 선택된 PDO에 기반한 요청 메시지를 수신할 수 있다.
동작 1840에서, 전자 장치(1200)는 수신된 요청 메시지를 통해 외부 전자 장치(1210)가 제1 전압 범위를 갖는 제4 PDO(예: 도 6의 APDO(640))를 선택한 것을 확인한 경우, 전자 장치(1200)의 제1 충전기(1204) 및 제2 충전기(1203) 중 제1 충전기(1204)를 선택할 수 있고, 수신된 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값(예: 0)에 해당하지 않는 경우, 제1 충전기(1204)가 리버스 부스팅 모드에서 동작하도록 제1 충전기(1204)를 제어할 수 있으며, 제1 충전기(1204)의 제4 전류값과 스위칭 주파수를 설정할 수 있다.
동작 1850에서, 전자 장치(1200)는 수신된 요청 메시지를 통해 외부 전자 장치(1210)가 제2 전압 범위를 갖는 제5 PDO(예: 도 6의 APDO(630))를 선택한 것을 확인한 경우, 제1 충전기(1204) 및 제2 충전기(1203) 중 제1 충전기(1204)를 선택할 수 있고, 수신된 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값(예: 0)에 해당하지 않는 경우, 제1 충전기(1204)가 리버스 포워드 모드에서 동작하도록 제1 충전기(1204)를 제어할 수 있으며, 제1 충전기(1204)의 제5 전류값을 설정할 수 있다.
동작 1850에서, 전자 장치(1200)는 수신된 요청 메시지를 통해 외부 전자 장치(1210)가 고정 전압을 갖는 제6 PDO(예: 도 6의 고정 PDO(620))를 선택한 것을 확인한 경우, 제1 충전기(1204) 및 제2 충전기(1203) 중 제2 충전기(1203)를 선택할 수 있고, 수신된 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값(예: 0)에 해당하지 않는 경우, 제2 충전기(1203)의 전류값과 스위칭 주파수를 설정할 수 있다.
도 1 내지 도 16을 통해 설명된 실시 예들은 도 18의 전자 장치의 동작 방법에 포함될 수 있어, 상세한 설명을 생략한다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101, 400, 1200)는 배터리(408, 1208), 제1 충전기(404, 1204), 제2 충전기(403, 1203), 및 전원 장치(410)와 상기 전자 장치가 전기적으로 연결되는 것을 감지하고, 상기 전원 장치로부터 소스 능력 메시지를 수신하며, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 전원 장치가 가변 전압 충전을 지원하는지 여부를 체크하고, 상기 전원 장치가 상기 가변 전압 충전을 지원하는 경우 상기 제1 충전기 및 상기 제2 충전기 중 상기 제1 충전기를 통해 상기 배터리를 충전할 것을 결정하고, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 지원하는 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인지 여부를 판단하고, 상기 지원하는 가변 전압 충전이 상기 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인 경우, 상기 제1 충전기가 상기 전원 장치의 공급 전류를 부스팅하는 부스팅 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어하고, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 제1 충전기의 제1 전류값과 스위칭 주파수를 설정하는 제어 회로(405, 1205)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 지원하는 가변 전압 충전이 상기 제1 전압 범위의 가변 전압 충전이 아닌 제2 전압 범위의 가변 전압 충전인 경우, 상기 제1 충전기가 상기 공급 전류를 상기 배터리에 제공하는 포워드 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어 및 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 제1 충전기의 제2 전류값을 설정하도록 구성 및/또는 상기 제어 회로는 상기 제1 충전기가 상기 부스팅 모드에서 동작하도록 제어한 경우, 상기 제2 충전기의 입력단을 제1 임피던스 상태로 설정하거나 상기 제2 충전기의 입력 소자를 턴 오프 상태로 설정하도록 구성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 전원 장치가 상기 가변 전압 충전을 지원하지 못하고 고정 전압 충전을 지원하는 경우, 상기 제2 충전기를 통해 상기 배터리를 충전할 것을 결정하고, 상기 소스 능력 메시지 내의 고정 전력 데이터 오브젝트들 중에서 하나를 선택하며, 상기 선택된 고정 전력 데이터 오브젝트를 기초로 상기 제2 충전기의 전류값과 스위칭 주파수를 설정하고, 상기 제2 충전기의 설정된 전류값이 임계값 이상인 경우 상기 제2 충전기가 PWM 모드에서 동작하도록 제어하고, 상기 제2 충전기의 설정된 전류값이 상기 임계값 미만인 경우, 상기 제2 충전기가 PFM 모드에서 동작하도록 제어할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 제2 충전기를 통해 상기 배터리를 충전할 것을 결정한 경우, 상기 제1 충전기의 입력단을 제1 임피던스 상태로 설정하거나 상기 제1 충전기의 입력 소자를 턴 오프 상태로 설정하도록 구성 및/또는 상기 제어 회로는 상기 고정 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 제2 충전기의 최대 전력값을 지원하는 고정 전력 데이터 오브젝트가 있는 경우, 상기 최대 전력값을 지원하는 고정 전력 데이터 오브젝트를 선택하고, 상기 고정 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 최대 전력값을 지원하는 여러 개의 고정 전력 데이터 오브젝트들이 있는 경우, 상기 최대 전력값을 지원하는 여러 개의 고정 전력 데이터 오브젝트들 중 가장 높은 전압값을 갖는 고정 전력 데이터 오브젝트를 선택하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 제1 충전기가 상기 부스팅 모드와 함께 전류 제한 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어하고, 상기 부스팅 모드와 상기 전류 제한 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 전원 장치로부터 경고 메시지를 수신하며, 상기 수신된 경고 메시지에서 동작 조건 변경에 관한 비트를 체크하고, 상기 동작 조건 변경에 관한 비트가 제1 값인 경우, 상기 전원 장치에게 상태를 요청하고, 상기 전원 장치로부터 상태 메시지를 수신하며, 상기 수신된 상태 메시지 내의 이벤트 플래그 필드에서 상기 전원 장치의 동작 모드에 관한 비트를 체크하고, 상기 전원 장치의 동작 모드에 관한 비트의 값에 따라 상기 제1 충전기를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 전원 장치의 동작 모드에 관한 비트의 값이 상기 제1 값인 경우 상기 전류 제한 모드를 유지하고, 상기 전원 장치의 동작 모드에 관한 비트의 값이 제2 값인 경우 상기 전류 제한 모드에서 정전압 모드로 변경할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 설정된 제1 전류값에서 제3 전류값으로 변경하고, 상기 전원 장치에 상기 제3 전류값을 포함하는 요청 메시지를 전송하며, 상기 전원 장치로부터 상기 제3 전류값에 따른 전류 공급이 가능함을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 상기 설정된 스위칭 주파수에서 다른 스위칭 주파수로 변경할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 배터리가 충전되는 동안 상기 전원 장치로부터 상기 소스 능력 메시지를 변경한 변경 소스 능력 메시지들을 수신하고, 상기 수신된 변경 소스 능력 메시지들의 개수가 일정 개수 이상인 경우, 상기 수신된 변경 소스 능력 메시지들 중 첫번째로 수신한 변경 소스 능력 메시지 내의 전력 데이터 오브젝트와 상기 소스 능력 메시지 내의 전력 데이터 오브젝트를 기초로 상기 전원 장치의 공급 가능 전력이 감소하였는지 판단하며, 상기 공급 가능 전력이 감소하지 않은 것으로 판단한 경우 상기 전원 장치와 전력 협상을 수행하고, 상기 공급 가능 전력이 감소한 것으로 판단한 경우 상기 제1 충전기에서 상기 제2 충전기로 변경하여 상기 배터리를 충전할 것으로 결정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101, 400, 1200)는 배터리(408, 1208), 제1 충전기(404, 1204), 제2 충전기(403, 1203), 및 외부 전자 장치(1210)와 상기 전자 장치가 전기적으로 연결되는 것을 감지하고, 상기 외부 전자 장치로 소스 능력 메시지를 전송하며, 상기 외부 전자 장치로부터 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신된 요청 메시지를 기초로 상기 외부 전자 장치가 가변 전압 충전을 요청하였는지 여부를 체크하고, 상기 외부 전자 장치가 상기 가변 전압 충전을 요청한 경우 상기 제1 충전기 및 상기 제2 충전기 중 상기 제1 충전기를 선택하고, 상기 수신된 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값이 아닌 경우, 상기 요청된 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인지 여부를 판단하고, 상기 요청된 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인 경우 상기 제1 충전기가 상기 배터리로부터 공급받은 전류를 부스팅하여 상기 외부 전자 장치로 공급하는 리버스 부스팅 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어하고, 상기 수신된 요청 메시지를 기초로 상기 제1 충전기의 제4 전류값과 스위칭 주파수를 설정하는 제어 회로(405, 1205)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 요청된 가변 전압 충전이 제1 전압 기준의 가변 전압 충전이 아닌 경우, 상기 제1 충전기가 상기 공급받은 전류를 상기 외부 전자 장치로 공급하는 리버스 포워드 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어 및 상기 수신된 요청 메시지를 기초로 상기 제1 충전기의 제5 전류값을 설정하도록 구성 및/또는 상기 제어 회로는 상기 요청 전류값이 상기 일정값인 경우, 상기 제1 충전기가 스탠바이 상태에 있도록 상기 제1 충전기를 제어하게 구성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 외부 전자 장치가 상기 가변 전압 충전이 아닌 고정 전압 충전을 요청한 경우, 상기 제2 충전기를 선택하고, 상기 제2 충전기의 스위칭 주파수를 설정하며, 상기 요청 전류값이 상기 일정값이 아닌 경우 상기 제2 충전기가 PWM 모드 또는 PSM 모드에서 동작하도록 제어하고, 상기 요청 전류값이 상기 일정값인 경우 상기 제2 충전기가 상기 외부 전자 장치로 전력 공급을 수행하지 않도록 할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 요청 전류값이 임계값 미만인 경우, 상기 제2 충전기가 PSM 모드에서 동작하도록 상기 제2 충전기를 제어하고, 상기 요청 전류값이 상기 임계값 이상인 경우 상기 제2 충전기가 PWM 모드에서 동작하도록 상기 제2 충전기를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 제2 충전기가 벅 오프 상태에 있도록 상기 제2 충전기를 제어 또는 상기 제2 충전기의 입력단과 전기적으로 연결된 과전압 보호 회로가 셧다운 상태에 있도록 상기 과전압 보호 회로를 제어함으로써, 상기 제2 충전기가 상기 외부 전자 장치로 전력 공급을 수행하지 않도록 할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 제1 충전기 또는 상기 제2 충전기를 통해 제1 전력으로 상기 외부 전자 장치가 충전되는 동안 상기 제1 충전기의 온도와 상기 제2 충전기의 온도를 측정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 제1 충전기의 측정된 온도가 제1 임계 온도를 초과 및 상기 제2 충전기의 측정된 온도가 제2 임계 온도 이하인 경우 상기 소스 능력 메시지의 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 가변 전압 충전에 관한 전력 데이터 오브젝트를 제거하여 제1 변경 소스 능력 메시지를 생성하고, 상기 제1 변경 소스 능력 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 제1 충전기의 측정된 온도가 상기 제1 임계 온도 이하 및 상기 제2 충전기의 측정된 온도가 상기 제2 임계 온도를 초과하는 경우 상기 소스 능력 메시지의 고정 전력 데이터 오브젝트들 중 최대 전압을 가진 고정 전력 데이터 오브젝트를 제거하여 제2 변경 소스 능력 메시지를 생성하고, 상기 제2 변경 소스 능력 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 제1 충전기의 측정된 온도가 상기 제1 임계 온도를 초과 및 상기 제2 충전기의 측정된 온도가 상기 제2 임계 온도를 초과하는 경우 상기 소스 능력 메시지의 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 가변 전압 충전에 관한 전력 데이터 오브젝트를 제거 및 고정 전력 데이터 오브젝트의 전류값을 낮춤으로써 제3 변경 소스 능력 메시지를 생성하고, 상기 제3 변경 소스 능력 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로는 상기 외부 전자 장치로부터 경고 메시지를 수신하고, 상기 수신된 경고 메시지 내의 경고 타입이 지정된 타입에 해당하는지 여부를 판단하며, 상기 경고 타입이 상기 지정된 타입에 해당하는 경우, 상기 소스 능력 메시지의 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 가변 전압 충전에 관한 전력 데이터 오브젝트를 제거하여 제4 변경 소스 능력 메시지를 생성하고, 상기 제4 변경 소스 능력 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송하도록 구성 및/또는 상기 제어 회로는 상기 외부 전자 장치에서 제1 타입의 리셋이 일정 횟수 이상 발생한 경우, 상기 소스 능력 메시지의 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 가변 전압 충전에 관한 전력 데이터 오브젝트를 제거하여 제5 변경 소스 능력 메시지를 생성하고, 상기 제5 변경 소스 능력 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송하도록 구성될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치(101; 400; 1200)에 있어서,
    배터리(408; 1208);
    제1 충전기(404; 1204);
    제2 충전기(403; 1203); 및
    전원 장치(410)와 상기 전자 장치가 전기적으로 연결되는 것을 감지하고, 상기 전원 장치로부터 소스 능력(source capability) 메시지를 수신하며, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 전원 장치가 가변 전압(variable voltage) 충전을 지원하는지 여부를 체크하고, 상기 전원 장치가 상기 가변 전압 충전을 지원하는 경우 상기 제1 충전기 및 상기 제2 충전기 중 상기 제1 충전기를 통해 상기 배터리를 충전할 것을 결정하고, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 지원하는 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인지 여부를 판단하고, 상기 지원하는 가변 전압 충전이 상기 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인 경우, 상기 제1 충전기가 상기 전원 장치의 공급 전류를 부스팅(boosting)하는 부스팅 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어하고, 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 제1 충전기의 제1 전류값과 스위칭 주파수를 설정하는 제어 회로(405; 1205)
    를 포함하는,
    전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 지원하는 가변 전압 충전이 상기 제1 전압 범위의 가변 전압 충전이 아닌 제2 전압 범위의 가변 전압 충전인 경우, 상기 제1 충전기가 상기 공급 전류를 상기 배터리에 제공하는 포워드 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어 및 상기 수신된 소스 능력 메시지를 기초로 상기 제1 충전기의 제2 전류값을 설정하도록 구성; 또는
    상기 제1 충전기가 상기 부스팅 모드에서 동작하도록 제어한 경우, 상기 제2 충전기의 입력단을 제1 임피던스 상태로 설정하거나 상기 제2 충전기의 입력 소자를 턴 오프 상태로 설정하도록 구성되는,
    전자 장치.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 전원 장치가 상기 가변 전압 충전을 지원하지 못하고 고정 전압 충전(fixed voltage charging)을 지원하는 경우, 상기 제2 충전기를 통해 상기 배터리를 충전할 것을 결정하고, 상기 소스 능력 메시지 내의 고정 전력 데이터 오브젝트(fixed power data object)들 중에서 하나를 선택하며, 상기 선택된 고정 전력 데이터 오브젝트를 기초로 상기 제2 충전기의 전류값과 스위칭 주파수를 설정하고, 상기 제2 충전기의 설정된 전류값이 임계값 이상인 경우 상기 제2 충전기가 PWM(pulse width modulation) 모드에서 동작하도록 제어하고, 상기 제2 충전기의 설정된 전류값이 상기 임계값 미만인 경우, 상기 제2 충전기가 PFM(pulse frequency modulation) 모드에서 동작하도록 제어하는,
    전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제2 충전기를 통해 상기 배터리를 충전할 것을 결정한 경우, 상기 제1 충전기의 입력단을 제1 임피던스 상태로 설정하거나 상기 제1 충전기의 입력 소자를 턴 오프 상태로 설정하도록 구성; 또는,
    상기 고정 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 제2 충전기의 최대 전력값을 지원하는 고정 전력 데이터 오브젝트가 있는 경우, 상기 최대 전력값을 지원하는 고정 전력 데이터 오브젝트를 선택하고 상기 고정 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 최대 전력값을 지원하는 여러 개의 고정 전력 데이터 오브젝트들이 있는 경우, 상기 최대 전력값을 지원하는 여러 개의 고정 전력 데이터 오브젝트들 중 가장 높은 전압값을 갖는 고정 전력 데이터 오브젝트를 선택하도록 구성되는,
    전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제1 충전기가 상기 부스팅 모드와 함께 전류 제한 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어하고, 상기 부스팅 모드와 상기 전류 제한 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 전원 장치로부터 경고(alert) 메시지를 수신하며, 상기 수신된 경고 메시지에서 동작 조건 변경(operating condition change)에 관한 비트를 체크하고, 상기 동작 조건 변경에 관한 비트가 제1 값인 경우, 상기 전원 장치에게 상태(status)를 요청하고, 상기 전원 장치로부터 상태 메시지를 수신하며, 상기 수신된 상태 메시지 내의 이벤트 플래그 필드에서 상기 전원 장치의 동작 모드에 관한 비트를 체크하고, 상기 전원 장치의 동작 모드에 관한 비트의 값에 따라 상기 제1 충전기를 제어하는,
    전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 전원 장치의 동작 모드에 관한 비트의 값이 상기 제1 값인 경우 상기 전류 제한 모드를 유지하고, 상기 전원 장치의 동작 모드에 관한 비트의 값이 제2 값인 경우 상기 전류 제한 모드에서 정전압 모드로 변경하는,
    전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 설정된 제1 전류값에서 제3 전류값으로 변경하고, 상기 전원 장치에 상기 제3 전류값을 포함하는 요청 메시지를 전송하며, 상기 전원 장치로부터 상기 제3 전류값에 따른 전류 공급이 가능함을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 상기 설정된 스위칭 주파수에서 다른 스위칭 주파수로 변경하는,
    전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 배터리가 충전되는 동안 상기 전원 장치로부터 상기 소스 능력 메시지를 변경한 변경 소스 능력 메시지들을 수신하고, 상기 수신된 변경 소스 능력 메시지들의 개수가 일정 개수 이상인 경우, 상기 수신된 변경 소스 능력 메시지들 중 첫번째로 수신한 변경 소스 능력 메시지 내의 전력 데이터 오브젝트와 상기 소스 능력 메시지 내의 전력 데이터 오브젝트를 기초로 상기 전원 장치의 공급 가능 전력이 감소하였는지 판단하며, 상기 공급 가능 전력이 감소하지 않은 것으로 판단한 경우 상기 전원 장치와 전력 협상을 수행하고, 상기 공급 가능 전력이 감소한 것으로 판단한 경우 상기 제1 충전기에서 상기 제2 충전기로 변경하여 상기 배터리를 충전할 것으로 결정하는,
    전자 장치.
  9. 전자 장치(101; 400; 1200)에 있어서,
    배터리(408; 1208);
    제1 충전기(404; 1204);
    제2 충전기(403; 1203); 및
    외부 전자 장치(1210)와 상기 전자 장치가 전기적으로 연결되는 것을 감지하고, 상기 외부 전자 장치로 소스 능력 메시지를 전송하며, 상기 외부 전자 장치로부터 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신된 요청 메시지를 기초로 상기 외부 전자 장치가 가변 전압 충전을 요청하였는지 여부를 체크하고, 상기 외부 전자 장치가 상기 가변 전압 충전을 요청한 경우 상기 제1 충전기 및 상기 제2 충전기 중 상기 제1 충전기를 선택하고, 상기 수신된 요청 메시지 내의 요청 전류값이 일정값이 아닌 경우, 상기 요청된 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인지 여부를 판단하고, 상기 요청된 가변 전압 충전이 제1 전압 범위의 가변 전압 충전인 경우 상기 제1 충전기가 상기 배터리로부터 공급받은 전류를 부스팅(boosting)하여 상기 외부 전자 장치로 공급하는 리버스 부스팅 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어하고, 상기 수신된 요청 메시지를 기초로 상기 제1 충전기의 제4 전류값과 스위칭 주파수를 설정하는 제어 회로(405; 1205)
    를 포함하는,
    전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 요청된 가변 전압 충전이 제1 전압 기준의 가변 전압 충전이 아닌 경우, 상기 제1 충전기가 상기 공급받은 전류를 상기 외부 전자 장치로 공급하는 리버스 포워드 모드에서 동작하도록 상기 제1 충전기를 제어 및 상기 수신된 요청 메시지를 기초로 상기 제1 충전기의 제5 전류값을 설정하도록 구성; 또는
    상기 요청 전류값이 상기 일정값인 경우, 상기 제1 충전기가 스탠바이(stand by) 상태에 있도록 상기 제1 충전기를 제어하게 구성되는
    전자 장치.
  11. 제9항 내지 제10항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 외부 전자 장치가 상기 가변 전압 충전이 아닌 고정 전압 충전을 요청한 경우, 상기 제2 충전기를 선택하고, 상기 제2 충전기의 스위칭 주파수를 설정하며, 상기 요청 전류값이 상기 일정값이 아닌 경우 상기 제2 충전기가 PWM 모드 또는 PSM(pulse skip modulation) 모드에서 동작하도록 제어하고, 상기 요청 전류값이 상기 일정값인 경우 상기 제2 충전기가 상기 외부 전자 장치로 전력 공급을 수행하지 않도록 하는,
    전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 요청 전류값이 임계값 미만인 경우, 상기 제2 충전기가 PSM 모드에서 동작하도록 상기 제2 충전기를 제어하고, 상기 요청 전류값이 상기 임계값 이상인 경우 상기 제2 충전기가 PWM 모드에서 동작하도록 상기 제2 충전기를 제어하는,
    전자 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제2 충전기가 벅 오프(buck off) 상태에 있도록 상기 제2 충전기를 제어 또는 상기 제2 충전기의 입력단과 전기적으로 연결된 과전압 보호 회로가 셧다운 상태에 있도록 상기 과전압 보호 회로를 제어함으로써, 상기 제2 충전기가 상기 외부 전자 장치로 전력 공급을 수행하지 않도록 하는,
    전자 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제1 충전기 또는 상기 제2 충전기를 통해 제1 전력으로 상기 외부 전자 장치가 충전되는 동안 상기 제1 충전기의 온도와 상기 제2 충전기의 온도를 측정하고,
    상기 제1 충전기의 측정된 온도가 제1 임계 온도를 초과 및 상기 제2 충전기의 측정된 온도가 제2 임계 온도 이하인 경우 상기 소스 능력 메시지의 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 가변 전압 충전에 관한 전력 데이터 오브젝트를 제거하여 제1 변경 소스 능력 메시지를 생성하고, 상기 제1 변경 소스 능력 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송하고,
    상기 제1 충전기의 측정된 온도가 상기 제1 임계 온도 이하 및 상기 제2 충전기의 측정된 온도가 상기 제2 임계 온도를 초과하는 경우 상기 소스 능력 메시지의 고정 전력 데이터 오브젝트들 중 최대 전압을 가진 고정 전력 데이터 오브젝트를 제거하여 제2 변경 소스 능력 메시지를 생성하고, 상기 제2 변경 소스 능력 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송하고,
    상기 제1 충전기의 측정된 온도가 상기 제1 임계 온도를 초과 및 상기 제2 충전기의 측정된 온도가 상기 제2 임계 온도를 초과하는 경우 상기 소스 능력 메시지의 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 가변 전압 충전에 관한 전력 데이터 오브젝트를 제거 및 고정 전력 데이터 오브젝트의 전류값을 낮춤으로써 제3 변경 소스 능력 메시지를 생성하고, 상기 제3 변경 소스 능력 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송하는,
    전자 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 외부 전자 장치로부터 경고 메시지를 수신하고, 상기 수신된 경고 메시지 내의 경고 타입이 지정된 타입에 해당하는지 여부를 판단하며, 상기 경고 타입이 상기 지정된 타입에 해당하는 경우, 상기 소스 능력 메시지의 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 가변 전압 충전에 관한 전력 데이터 오브젝트를 제거하여 제4 변경 소스 능력 메시지를 생성하고, 상기 제4 변경 소스 능력 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송하도록 구성; 또는
    상기 외부 전자 장치에서 제1 타입의 리셋이 일정 횟수 이상 발생한 경우, 상기 소스 능력 메시지의 전력 데이터 오브젝트들 중 상기 가변 전압 충전에 관한 전력 데이터 오브젝트를 제거하여 제5 변경 소스 능력 메시지를 생성하고, 상기 제5 변경 소스 능력 메시지를 상기 외부 전자 장치로 전송하도록 구성되는,
    전자 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011181012A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Sony Corp 電力制御装置、電力制御方法、および給電システム
KR20150061992A (ko) * 2013-11-28 2015-06-05 현대모비스 주식회사 차량 배터리 전원 장치 및 그 방법
KR20150112717A (ko) * 2014-03-28 2015-10-07 삼성전자주식회사 배터리를 충전하는 방법과 전자 장치
KR20210137526A (ko) * 2019-03-19 2021-11-17 디씨벨 인크. 적응형 충전 프로토콜을 갖는 ev 충전기
KR20220073344A (ko) * 2020-11-26 2022-06-03 삼성전자주식회사 커넥터를 포함하는 전자 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011181012A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Sony Corp 電力制御装置、電力制御方法、および給電システム
KR20150061992A (ko) * 2013-11-28 2015-06-05 현대모비스 주식회사 차량 배터리 전원 장치 및 그 방법
KR20150112717A (ko) * 2014-03-28 2015-10-07 삼성전자주식회사 배터리를 충전하는 방법과 전자 장치
KR20210137526A (ko) * 2019-03-19 2021-11-17 디씨벨 인크. 적응형 충전 프로토콜을 갖는 ev 충전기
KR20220073344A (ko) * 2020-11-26 2022-06-03 삼성전자주식회사 커넥터를 포함하는 전자 장치

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