KR100366305B1 - Charge/discharge assembly for protecting a terminal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 메인 전원과 외부의 단말장치 사이에 배터리 어셈블리를 설치하여 메인 전원이 파워 오프될 때에도 전원 공급을 유지하는 단말장치 보호용 충전/방전장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 단말장치 보호용 충전/방전장치는, 외부 기기에 입력되는 메인 전원과; 상기 메인 전원에서 공급되는 전원을 충전시키는 충전부, 상기 메인 전원의 공급 유무에 따라 메인 전원 또는 배터리 전원을 선택하는 스위칭부, 및 상기 충전부와 상기 스위칭부의 사이에서 메인 전원이 공급되지 않을 경우 부하에 공급하기 위한 예비전원을 충전/ 방전하는 배터리를 포함하는 배터리 어셈블리와; 상기 메인 전원으로부터 전원을 공급받는 단말장치를 포함하고 있으므로, 외부에 백업용 배터리를 사용하여야 하는 기기이더라도 단말장치의 변경이 없이 배터리 어셈블리만 추가하여 바로 사용이 가능하며 단말장치의 충전용 배터리의 완전 방전을 보호할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.The present invention relates to a charging / discharging device for protecting a terminal device, wherein the battery assembly is installed between a main power supply and an external terminal device to maintain a power supply even when the main power is powered off. The apparatus includes a main power source input to an external device; A charging unit for charging the power supplied from the main power supply, a switching unit for selecting a main power source or a battery power source according to whether the main power supply is present, and a supply to the load when the main power is not supplied between the charging unit and the switching unit A battery assembly including a battery for charging / discharging a preliminary power source; Since the terminal device is supplied with power from the main power source, even if a device for which a backup battery is to be used externally, the terminal device can be used immediately without changing the terminal device, and the battery can be completely discharged. There is an excellent effect that can protect.
Description
본 발명은 단말장치 보호용 충전/방전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메인 전원과 외부의 단말장치 사이에 배터리 어셈블리를 설치하여 메인 전원이 파워 오프될 때에도 전원 공급을 유지하는 단말장치 보호용 충전/방전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a charging / discharging device for protecting a terminal device, and more particularly, a battery assembly is installed between a main power supply and an external terminal device to maintain a power supply even when the main power is powered off. Relates to a device.
통상적으로 WLL단말장치 같은 기기의 외부에 배터리를 장착하여 충전/방전하기 위한 충전/방전 장치는, 외부 배터리를 사용하여야 할 경우 배터리 단자와 WLL 단말장치에 연결되는 메인 전원은 분리되어 있는 형태이다.In general, a charging / discharging device for charging / discharging a battery by mounting a battery external to a device such as a WLL terminal device has a form in which a battery terminal and a main power source connected to the WLL terminal device are separated when an external battery is to be used.
이러한 메인 전원은 외부 배터리의 사용을 고려하고 있지 않기 때문에, 만약 배터리가 완전히 방전하게 된다면 재사용이 불가능하거나 누전 액을 발생시키게 된다. 그러므로 배터리는 일정한 기준전압을 유지시켜야 하고 기준전압 이하로 방전하게 된다면 더 이상 사용을 못하게 되는 문제가 발생되고 있다.Since the main power supply does not consider the use of an external battery, if the battery is completely discharged, it may not be reused or may generate leakage. Therefore, the battery has to maintain a constant reference voltage, and if the discharge below the reference voltage is a problem that can no longer be used.
따라서 외부 배터리를 사용할 경우에는 전원이 완전히 방지되는 것을 방지함으로써 완전 방전되기 전에 충전하여 재사용이 가능하도록 단말장치의 내부에 추가적으로 충전회로와 방전회로를 설치하여야 하는 문제가 있다.Therefore, when using an external battery, there is a problem in that a charging circuit and a discharging circuit must be additionally installed inside the terminal device so that power can be completely prevented and recharged before being fully discharged.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 메인 전원과 단말장치 사이에 배터리와 충전 방전회로를 내장시켜 단말장치의 내부에 충전회로와 방전회로를 설치하거나 단말장치를 수정하지 않고 사용 가능하며 단말장치를 보호하는 단말장치 보호용 충전/방전장치 및 그 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and built a battery and a charging and discharging circuit between the main power supply and the terminal device without installing a charging circuit and a discharge circuit in the terminal device or modifying the terminal device. An object of the present invention is to provide a charging / discharging device for protecting a terminal device and a method thereof.
도 1은 본 발명에 따른 단말장치 보호용 충전/방전장치의 블럭도,1 is a block diagram of a charging / discharging device for protecting a terminal device according to the present invention;
도 2는 도 1의 단말장치 보호용 충전/방전장치의 회로도.FIG. 2 is a circuit diagram of a charging / discharging device for protecting the terminal device of FIG. 1.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 배터리10: battery
20 : 충전부20: charging part
30 : 스위칭부30: switching unit
32 : 메인 전원 감지부32: main power detector
34 : 배터리 전압 감지부34: battery voltage detector
36 : 배터리 전원 스위칭부36: battery power switching unit
40 : 단말장치40: terminal device
100 : 배터리 어셈블리100: battery assembly
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단말장치 보호용 충전/방전장치는, 외부 기기에 입력되는 메인 전원과; 상기 메인 전원에서 공급되는 전원을 충전시키는 충전부, 메인 전원 감지부, 배터리 전압 감지부, 배터리 전원 스위칭부를 구비하고, 상기 메인 전원의 공급 유무에 따라 메인 전원 또는 배터리 전원을 선택하는 스위칭부, 및, 상기 충전부와 상기 스위칭부의 사이에서 메인 전원이 공급되지 않을 경우 부하에 공급하기 위한 예비전원을 충전/ 방전하는 배터리를 포함하는 배터리 어셈블리와; 상기 메인 전원으로부터 전원을 공급받는 단말장치를 포함한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the terminal device protection charge / discharge device, the main power input to an external device; A charging unit which charges power supplied from the main power source, a main power detection unit, a battery voltage detection unit, and a battery power switching unit, and a switching unit which selects a main power source or a battery power source according to whether the main power source is supplied; A battery assembly including a battery for charging / discharging a preliminary power supply to a load when the main power is not supplied between the charging unit and the switching unit; It characterized in that it comprises a terminal device that receives power from the main power source.
이하에서 본 발명의 단말장치 보호용 충전/방전장치의 일 실시예에 대해서 첨부된 도면 도1,및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같이 더욱 명백히 이해될 수 있다.Hereinafter, an embodiment of a charging / discharging device for protecting a terminal device of the present invention will be more clearly understood as follows with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명에 따른 단말장치 보호용 충전/방전장치의 블록도를 예시한다.1 illustrates a block diagram of a charging / discharging device for protecting a terminal device according to the present invention.
도 1에 있어서 단말장치 보호용 충전/방전회로는 배터리 어셈블리(100) 내부에 충전 방전회로를 구성하는 충전부(20)와, 배터리(10)와, 이하에 상세히 설명되는 배터리 전원 스위칭 트랜지스터를 갖는 스위칭부(30)와, 상기 어셈블리(100)에서 출력하는 전원을 연결한 단말장치(40)로 구성된다. 스위칭 부(30)는 단말장치 보호용 충전/방전회로의 충전 여부를 선택하는 스위칭에 의하여 메인 전원(DC)의 공급 유무에 따라 메인 전원 또는 배터리 전원을 선택한다. 배터리 어셈블리는 본 실시예에서 예로 든 WLL단말장치 이외에 개인용 전자수첩 같은 다른 제품에의 외부에 장착되어 그 내부 구조를 변경하지 않고도 그 장치에 직접 전원을 공급할 뿐 만 아니라 백-업용 배터리로서 사용될 수 있다.In FIG. 1, a charging / discharging circuit for protecting a terminal device includes a charging unit 20 constituting a charging and discharging circuit in a battery assembly 100, a battery 10, and a battery power switching transistor described in detail below. 30 and a terminal device 40 connected with the power output from the assembly 100. The switching unit 30 selects the main power source or the battery power source depending on whether the main power source DC is supplied by switching to select whether the charging / discharging circuit for protecting the terminal device is charged. The battery assembly can be used as a back-up battery as well as directly supplying power to the device without changing its internal structure by being mounted externally to other products such as personal electronic organizers other than the WLL terminal device exemplified in this embodiment. .
도 2는 본 발명에 의한 도 1의 단말장치 보호용 충전/방전장치의 회로도를 나타낸다. 도 2에서 메인 전원(DC)을 이용하여 배터리(BT)를 충전하는 충전부(20)는 잭을 통하여 공급된 전원이 다이오드D006와 저항R001을 통하여 배터리(BT)로 충전된다. 다이오드 D006는 배터리의 전원이 역류하는 것을 방지하고 저항 R001은 충전 전류를 조정하기 위해 설치된다.2 is a circuit diagram of a charging / discharging device for protecting the terminal device of FIG. 1 according to the present invention. In FIG. 2, in the charging unit 20 that charges the battery BT using the main power supply DC, the power supplied through the jack is charged with the battery BT through the diode D006 and the resistor R001. Diode D006 prevents the battery's backflow and resistor R001 is installed to regulate the charge current.
스위칭부(30)는 메인 전원의 유무를 감지하는 메인 전원 감지부(32), 배터리 전압 감지부(34), 배터리 전원 스위칭 부(36)를 포함한다.The switching unit 30 includes a main power detecting unit 32 that detects the presence or absence of main power, a battery voltage detecting unit 34, and a battery power switching unit 36.
이 스위칭부(30)에서 메인 전원 감지부(32)는 제너다이오드 D004와, 상기 메인 전원을 스위칭하는 트랜지스터 Q003와, 이 트랜지스터 Q003의 베이스에 연결된 적어도 2개의 저항(018,R019)으로 이루어진다. 이 감지부(32)에서는 메인 전원이 있다고 감지되면, 제너다이오드 D004가 도통하게 되고 이에 따라 트랜지스터Q003 가 온 상태로 되며, 이 때 트랜지스터Q003 의 콜렉터 전위는 0볼트가 된다. 이와는 반대로 메인 전원이 없다고 감지되면, 다이오드D004가 도통하지 못하고 이에 따라 트랜지스터Q003가 온 상태에서 에서 오프 상태로 되며, 이 때 트랜지스터Q003의 콜렉터 전위는 0볼트에서 하이상태로 된다.In the switching unit 30, the main power detecting unit 32 includes a zener diode D004, a transistor Q003 for switching the main power source, and at least two resistors 018 and R019 connected to the base of the transistor Q003. When the sensing unit 32 detects that there is a main power source, the zener diode D004 is turned on, and the transistor Q003 is turned on. At this time, the collector potential of the transistor Q003 is zero volts. On the contrary, if there is no main power supply, diode D004 fails to conduct, and transistor Q003 goes from on to off, and the collector potential of transistor Q003 goes from zero volts to high.
예컨대 메인 전원(DC1)으로부터 충전부(20)를 통하여 12볼트가 입력되는 경우, 제너 다이오드(D004)는 8.4 볼트의 전압을 유지하므로 3.6 볼트의 전압이 통전하게 된다( 12 - 8.4 = 3.6 (eV)). 이 통전상태에 의하여 트랜지스터 Q003을 턴온시키면, 트랜지스터 Q002 가 하이 상태가 되어 트랜지스터 Q002가 턴 오프된다. 이에 따라 배터리(10)의 출력전압은 방전 상태로 감지되어 외부전원의 단말세트DC2를 차단시킨다.For example, when 12 volts is input from the main power supply DC1 through the charging unit 20, the zener diode D004 maintains a voltage of 8.4 volts so that a voltage of 3.6 volts is energized (12-8.4 = 3.6 (eV)). ). When transistor Q003 is turned on by this energized state, transistor Q002 becomes high and transistor Q002 is turned off. Accordingly, the output voltage of the battery 10 is sensed as a discharge state to cut off the terminal set DC2 of the external power source.
그러나 메인 전원(DC1)으로부터 충전부(20)로부터 정전 등으로 인하여 12볼트 미만의 전압이 입력되는 경우, 제너 다이오드 D004는 8.4 볼트의 전압을 유지하지 못하므로 0.04 볼트의 전압이하로 강하한다. 이 강하전압에 의해 트랜지스터Q003을 턴 오프시키면, 트랜지스터Q002 가 온 상태가 되어 트랜지스터Q002가 턴 온된다. 이에 따라 배터리의 출력전압은 충전 상태로 감지되어 다이오드 D002를 통하여 외부전원의 단말세트DC2를 연결된다.However, when a voltage of less than 12 volts is input from the main power supply DC1 due to a power failure from the charging unit 20, the Zener diode D004 does not maintain a voltage of 8.4 volts and thus drops below a voltage of 0.04 volts. When transistor Q003 is turned off by this drop voltage, transistor Q002 is turned on and transistor Q002 is turned on. Accordingly, the output voltage of the battery is sensed as being charged and connected to the terminal set DC2 of the external power supply through the diode D002.
또한, 배터리 전압 감지부U019(34)는 배터리 전원 스위칭부의 트랜지스터Q002의 스위칭에 의하여 배터리(BT)가 완전히 방전되어 충전이 필요하다고 감지한다. 만약 배터리(10)가 완전히 방전하게 된다면 재사용이 불가능하거나 누전 액을 발생시키므로 배터리(10)의 전압 저하를 방지하기 위하여 일정한 전압 이하로는 배터리(BT)가 사용되지 않게 한다. 이렇게 함으로써 완전방전 후 충전이불가능한 상태로 되는 것을 방지한다.In addition, the battery voltage detecting unit U019 34 senses that the battery BT is completely discharged by the switching of the transistor Q002 of the battery power switching unit and needs to be charged. If the battery 10 is completely discharged, the battery BT may not be used below a certain voltage in order to prevent a voltage drop of the battery 10 because the battery 10 may not be reused or may generate a leakage liquid. This prevents the charging from becoming impossible after a full discharge.
또한, 배터리 전압 감지부U019(34)는 배터리의 전압을 검사하여 일정한 전압 이상이면 출력을 하이 전압으로 출력하고, 일정한 전압 미만이면 출력을 로우 전압으로 출력한다. 이로써 배터리 전압의 충전 여부를 표시한다.In addition, the battery voltage detection unit U019 34 checks the voltage of the battery and outputs the output at a high voltage when the voltage is higher than the predetermined voltage, and outputs the output at the low voltage when the voltage is lower than the constant voltage. This indicates whether the battery voltage is charged.
그리고 도 1의 배터리 전원스위칭부(30)는 트랜지스터Q002(36)와, 그 트랜지스터Q002의 콜렉터에 연결된 전계 효과 트랜지스터Q001와, 다이오드D002로 구성된다. 전계 효과 트랜지스터Q002(36)가 온 상태로 되는 조건은 트랜지스터Q003가 오프상태이고 배터리 전압 감지부U019(34)출력이 하이 상태인 경우이다. 이 경우에는 메인 전원이 없는 경우이며, 배터리 전원 트랜지스터Q002(36)가 온 상태로 되면 전계 효과 트랜지스터Q001도 역시 온 상태로 되어 배터리 전원은 전계 효과 트랜지스터Q001와 다이오드D002를 통하여 출력하게 된다.The battery power supply switching unit 30 of FIG. 1 includes a transistor Q002 36, a field effect transistor Q001 connected to the collector of the transistor Q002, and a diode D002. The condition under which the field effect transistor Q002 36 is turned on is when the transistor Q003 is off and the output of the battery voltage detector U019 34 is high. In this case, there is no main power supply. When the battery power transistor Q002 36 is turned on, the field effect transistor Q001 is also turned on, and the battery power is output through the field effect transistor Q001 and the diode D002.
메인 전원이 공급되는 경우에는 배터리 전압 감지부U019(34)의 출력이 하이상태이더라도 전계 효과 트랜지스터Q001가 온 상태로 되므로 배터리 전원 트랜지스터Q002(36), 전계 효과 트랜지스터Q001이 오프상태로 되어 배터리 전원이 차단된다. 또 이때 메인 전원(DC1)은 다이오드D001을 통하여 기기에 전원을 공급한다.When the main power is supplied, the field effect transistor Q001 is turned on even when the output of the battery voltage detector U019 (34) is in a high state, and thus the battery power transistor Q002 (36) and the field effect transistor Q001 are turned off so that the battery power is turned off. Is blocked. In addition, the main power supply DC1 supplies power to the device through the diode D001.
따라서 본 발명에 의한 단말장치 보호용 충전/방전회로는 배터리 어셈블리 내부에 충전 방전회로를 구성하여 외부에 백업용 배터리를 사용하여야 하는 단말장치이더라도 단말장치의 변경이 없이 배터리 어셈블리만 추가하여 바로 사용이 가능하며, 단말장치의 충전용 배터리의 완전 방전을 보호하는 우수한 결과를 얻을 수 있다.Therefore, the terminal device protection charging / discharging circuit according to the present invention can be used immediately by adding the battery assembly without changing the terminal device even if the terminal device that needs to use a backup battery in the outside by configuring a charge discharge circuit inside the battery assembly. In addition, excellent results of protecting the complete discharge of the rechargeable battery of the terminal device can be obtained.
본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 명세서에 예시된 기술적 범위를 통해 수정, 변경, 대체 부가가 가능할 것이다.Embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those of ordinary skill in the art, modifications, changes, replacements will be possible through the technical scope illustrated in this specification.
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