KR101996776B1

KR101996776B1 - 전지 충전 장치 및 전지 충전 보호 제어 방법

Info

Publication number: KR101996776B1
Application number: KR1020187026460A
Authority: KR
Inventors: 지아리앙 장; 케웨이 우; 웬키앙 쳉; 유안시앙 후
Original assignee: 광동 오포 모바일 텔레커뮤니케이션즈 코포레이션 리미티드
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2019-10-01
Also published as: KR20180105257A; DK3101755T3; EP3386067B1; EP3101755B1; JP6291124B2; JP6243052B2; KR20160135185A; WO2015113344A1; ES2737374T3; US10461561B2; PL3101755T3; PT3101755T; CN103762691A; US20170005499A1; US11545843B2; US20200014232A1; EP3101755A4; KR101901040B1; CN103762691B; HUE039610T2

Abstract

전지 충전 장치 및 전지 충전 보호 제어 방법이 제공된다. 전지 충전 장치 중의 전원 어댑터(100)와 충전 제어 서킷(200)은 데이터 통신을 진행하며, 전원 어댑터(100)가 그의 통신 인터페이스(10)로부터 출력된 직류 전류에 과전압 및/또는 과전류가 발생한 것으로 판정하면, 전원 어댑터(100)는 충전 제어 서킷(200)에 전자 기기 중의 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프할 것을 알리고, 스스로 직류 전류 출력을 오프한다. 충전 제어 서킷(200)이 전원 어댑터(100)의 출력 전압 및 출력 전류를 수신한 경우 과전압 및/또는 과전류가 발생한 것으로 판정하면, 충전 제어 서킷(200)은 전원 어댑터(100)에 직류 전류 출력을 오프할 것을 알리고, 전자 기기 중의 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프한다. 이로써 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)에 과전압 및/또는 과전류 출력이 발생하는 경우, 전지(400)에 대한 과전압 및/또는 과전류 보호를 구현한다.

Description

전지 충전 장치 및 전지 충전 보호 제어 방법{BATTERY CHARGING APPARATUS AND BATTERY CHARGING PROTECTION CONTROL METHOD}

본 발명은 충전 기술 분야에 속하며, 특히 전지 충전 장치 및 전지 충전 보호 제어 방법에 관한 것이다.

종래에, 많은 전자 기기 중의 전지는 전자 기기의 통신 인터페이스를 통해 외부의 전원 어댑터에 연결되어 충전되며, 전지 충전 과정에서 충전 시간을 단축하기 위해 종래 기술은 충전 전류를 증대시켜 전지에 대한 쾌속 충전 목적을 달성한다. 그러나, 통상적인 정전압 출력 방식을 이용하거나 또는 충전 전류 증대 방식을 이용하여 전지를 충전하거나를 막론하고, 충전 과정에서 전지의 충전 전압 및/또는 충전 전류가 과대한 경우가 발생하면, 과전압 및/또는 과전류 충전으로 인해 전지가 손상된다. 따라서, 종래 기술은 전자 기기 중의 전지에 대해 통상적인 충전 또는 쾌속 충전을 진행할 때 전지에 대한 과전압 및/또는 과전류 보호를 구현할 수 없다.

본 발명의 목적은 전지 충전 장치를 제공하는 것이며, 기존 기술에서 전자 기기 중의 전지에 대해 통상적인 충전 또는 쾌속 충전 진행시 전지에 대한 과전압 및/또는 과전류 보호를 구할 수 없는 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명은 아래와 같이 구현된다. 전지 충전 장치에 있어서, 이는 전원 어댑터와 충전 제어 서킷(circuit)을 포함하고, 상기 충전 제어 서킷은 전자 기기에 내장되어, 상기 전자 기기 중의 제어기 및 전지에 연결되며, 상기 전원 어댑터는 그의 통신 인터페이스를 통해 상기 전자 기기의 통신 인터페이스에 연결되고, 상기 전지는 상기 전자 기기의 통신 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터로부터 충전되며, 상기 충전 제어 서킷은 상기 전자 기기의 통신 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 데이터 통신을 진행하며,

상기 전지에 대해 통상적인 충전 또는 쾌속 충전을 진행하는 경우, 상기 전원 어댑터는 먼저 그의 출력 전압이 전압 역치보다 큰지와 출력 전류가 전류 역치보다 큰지를 판단하며, 만약 상기 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것 및 상기 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나이면, 상기 전원 어댑터는 상기 충전 제어 서킷에 제1 충전 오프 명령을 송신하고 스스로 직류 전류 출력을 오프하며, 상기 충전 제어 서킷은 상기 제1 충전 오프 명령에 따라 상기 제어기를 구동하여 상기 전자 기기의 통신 인터페이스를 오프하며; 만약 상기 출력 전압이 전압 역치보다 크지 않고, 또한 상기 출력 전류가 전류 역치보다 크지 않으면, 상기 전원 어댑터는 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 상기 충전 제어 서킷에 피드백하고, 상기 충전 제어 서킷이 상기 출력 전압 정보와 상기 출력 전류 정보에 근거하여, 상기 전원 어댑터의 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것 및 상기 전원 어댑터의 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나로 판정하면, 상기 충전 제어 서킷은 상기 전원 어댑터에 제2 충전 오프 명령을 피드백하여 상기 제어기를 구동하여 상기 전자 기기의 통신 인터페이스를 오프하며, 상기 전원 어댑터는 상기 제2 충전 오프 명령에 따라 직류 전류 출력을 오프하며, 상기 충전 제어 서킷이 상기 출력 전압 정보와 상기 출력 전류 정보에 근거하여, 상기 전원 어댑터의 출력 전압이 전압 역치보다 크지 않고, 또한 상기 전원 어댑터의 출력 전류가 전류 역치보다 크지 않은 것으로 판정하면, 상기 전원 어댑터는 계속하여 그의 출력 전압과 출력 전류를 판단한다.

본 발명은 다른 목적은 상기 전지 충전 장치에 의한 전지 충전 보호 제어 방법을 제공하는 것이며, 상기 전지 충전 보호 제어 방법은 하기와 같이 실행된다.

전자 기기 중의 전지에 대해 통상적인 충전 또는 쾌속 충전을 진행하는 경우, 상기 전원 어댑터가 그의 출력 전압이 전압 역치보다 큰지를 판단하고, 또한 그의 출력 전류가 전류 역치보다 큰지를 판단한다.

만약 상기 전원 어댑터가 상기 출력 전압이 상기 전압 역치보다 큰 것 및 상기 출력 전류가 상기 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나라고 판단하면, 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 서킷에 제1 충전 오프 명령을 송신하고, 스스로 직류 전류 출력을 오프하고,

상기 충전 제어 서킷이 상기 제1 충전 오프 명령에 따라 상기 전자 기기 중의 제어기를 구동하여 상기 전자 기기의 통신 인터페이스를 오프한다.

만약 상기 전원 어댑터가 상기 출력 전압이 상기 전압 역치보다 크지 않고, 또한 상기 출력 전류가 상기 전류 역치보다 크지 않음을 판단하면, 상기 전원 어댑터가 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 상기 충전 제어 서킷에 피드백한다.

상기 충전 제어 서킷이 상기 출력 전압 정보와 상기 출력 전류 정보에 근거하여 상기 전원 어댑터의 출력 전압이 전압 역치보다 큰지를 판단하고, 또한 상기 전원 어댑터의 출력 전류가 전류 역치보다 큰지를 판단한다.

만약 충전 제어 서킷이 상기 전원 어댑터의 출력 전압이 상기 전압 역치보다 큰 것 및 상기 전원 어댑터의 출력 전류가 상기 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나이면, 상기 충전 제어 서킷이 상기 전원 어댑터에 제2 충전 오프 명령을 피드백하고, 상기 제어기를 구동하여 상기 전자 기기의 통신 인터페이스를 오프하고, 및

상기 전원 어댑터가 상기 제2 충전 오프 명령에 따라 직류 전류 출력을 오프한다.

만약 충전 제어 서킷이 상기 전원 어댑터의 출력 전압이 상기 전압 역치보다 크지 않고, 또한 상기 전원 어댑터의 출력 전류가 상기 전류 역치보다 크지 않음을 판단하면, 상기 전원 어댑터가 계속하여 상기 출력 전압이 전압 역치보다 큰지를 판단하고, 또한 상기 출력 전류가 전류 역치보다 큰지를 판단한다.

도면의 설명
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지 충전 장치의 토폴로지(topology) 구성도이며,
도 2는 도 1에 나타낸 전지 충전 장치를 토대로한 전지 충전 보호 제어 방법의 구현 흐름도이며,
도 3은 도 1에 나타낸 전지 충전 장치 중의 전원 어댑터의 예시적 서킷의 구성도이며,
도 4는 도 3에 나타낸 전원 어댑터의 예시적 회로 구성도이며,
도 5는 도 1에 나타낸 전지 충전 장치 중의 충전 제어 서킷의 예시적 회로 구성도이며,
도 6은 도 1에 나타낸 전지 충전 장치 중의 충전 제어 서킷의 다른 예시적 회로 구성도이다.

본 발명의 목적, 기술적 수단 및 장점이 더 명료해지도록, 이하 도면과 실시예를 결합하여 본 발명의 더 상세하게 설명한다. 여기서 설명된 구체적인 실시예는 본 발명을 해석하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하지 않음을 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지 충전 서킷의 토폴로지 구성을 나타냈다. 설명의 편리를 위하여, 본 발명의 실시예와 관련된 부분만을 나타냈으며, 상세히 설명하면 아래와 같다.

본 발명의 실시예에 따른 전지 충전 장치는 전원 어댑터(100)와 충전 제어 서킷(200)을 포함하며, 충전 제어 서킷(200)은 전자 기기에 내장되어 전자 기기 중의 제어기(300)와 전지(400)에 연결된다. 전원 어댑터(200)는 그의 통신 인터페이스(10)를 통해 전자 기기의 통신 인터페이스(20)에 연결되고, 전지(400)는 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 통해 전원 어댑터로부터 충전된다. 충전 제어 서킷(200)은 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 통해 전원 어댑터(100)와 데이터 통신을 진행한다.

전지(400)에 대해 통상적인 충전 또는 쾌속 충전을 진행하는 경우, 전원 어댑터(100)는 먼저 그의 출력 전압이 전압 역치보다 큰지와 출력 전류가 전류 역치보다 큰지를 판단하고, 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것 및 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나이면, 전원 어댑터(100)는 충전 제어 서킷(200)에 제1 충전 오프 명령을 송신하고 스스로 직류 전류 출력을 오프하며, 충전 제어 서킷(200)은 제1 충전 오프 명령에 따라 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프한다. 만약 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 크지 않고, 또한 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 크지 않으면, 전원 어댑터(100)는 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 충전 제어 서킷(200)에 피드백한다. 충전 제어 서킷(200)이 상기 출력 전압 정보와 출력 전류 정보에 근거하여 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것 및 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나로 판정하면, 충전 제어 서킷(200)은 전원 어댑터(100)에 제2 충전 오프 명령을 피드백하고 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프하며, 전원 어댑터(100)는 제2 충전 오프 명령에 따라 직류 전류 출력을 오프한다. 충전 제어 서킷(200)이 상기 출력 전압 정보와 출력 전류 정보에 근거하여, 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 크지 않고, 또한 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 크지 않은 것으로 판정하면, 전원 어댑터(100)는 계속하여 그의 출력 전압과 출력 전류를 판단한다.

도 1에 나타낸 전지 충전 장치를 토대로, 본 발명의 실시예는 전지 충전 보호 제어 방법을 더 제공한다. 도 2와 같이 상기 전지 충전 보호 제어 방법은 아래 블록을 포함한다.

블록 S1．전자 기기 중의 전지(400)에 대해 통상적인 충전 또는 쾌속 충전을 진행하는 경우, 전원 어댑터(100)가 그의 출력 전압이 전압 역치보다 큰지를 판단하고, 또한 그의 출력 전류가 전류 역치보다 큰지를 판단한다. 만약 상기 전원 어댑터(100)가 상기 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것 및 상기 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나라고 판단하면 블록 S2를 수행하고, 만약 상기 전원 어댑터(100)가 상기 출력 전압이 전압 역치보다 크지 않고, 또한 상기 출력 전류가 전류 역치보다 크지 않음을 판단하면 블록 S4를 수행한다.

블록 S2. 전원 어댑터(100)가 충전 제어 서킷(200)에 제1 충전 오프 명령을 송신하고, 스스로 직류 전류 출력을 오프한다.

블록 S3． 충전 제어 서킷(200)이 제1 충전 오프 명령에 따라 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프한다.

블록 S4．전원 어댑터(100)가 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 충전 제어 서킷(200)에 피드백한다.

블록 S5．충전 제어 서킷(100)이 출력 전압 정보와 출력 전류 정보에 근거하여 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 큰지를 판단하고, 또한 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 큰지를 판단한다. 만약 충전 제어 서킷(200)이 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것 및 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나라고 판단하면 블록 S6을 수행하고, 만약 충전 제어 서킷(200)이 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 크지 않고, 또한 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 크지 않으면 리턴하여 블록 S1을 수행한다.

블록 S6．충전 제어 서킷(200)이 전원 어댑터(100)에 제2 충전 오프 명령을 피드백하고, 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프한다.

블록 S7．전원 어댑터(100)가 제2 충전 오프 명령에 따라 직류 전류 출력을 오프한다.

그 중, 전압 역치와 전류 역치는 각각 미리 설정된 최대 전압값과 최대 전류값이다.

나아가, 적어도 하나의 실시예에서, 블록 S4는 하기와 같이 실행된다.

충전 제어 서킷(200)이 전원 어댑터(100)에 충전 파라미터 획득 요청을 송신한다.

전원 어댑터(100)가 충전 파라미터 획득 요청에 따라 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 충전 제어 서킷(200)에 피드백한다.

전지(400)에 대한 쾌속 충전시, 충전 제어 서킷(200)이 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(400)를 충전하여, 전지에 대한 충전 전류를 증가시킴으로써 전지에 대한 쾌속 충전을 구현한다. 따라서 전원 어댑터(100)의 출력에 과전압 및/또는 과전류 현상이 발생하면, 충전 제어 서킷(200)이 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프함과 동시에, 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하는 것을 정지해야 한다. 따라서, 블록 S3은 구체적으로,

충전 제어 서킷(200)이 제1 충전 오프 명령에 따라, 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(400)를 충전하는 것을 정지하고, 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프하는 것이다.

적어도 하나의 실시예에서, 블록 S4는 하기와 같이 실행된다.

충전 제어 서킷(200)이 전원 어댑터(100)에 제2 충전 오프 명령을 피드백한다.

충전 제어 서킷(200)이, 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(400)를 충전하는 것을 정지하고, 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프한다.

상기 전지 충전 보호 제어 방법을 구현할 때 의존하는 전지 충전 장치에 대해, 도 3은 그 예시적인 서킷 구성을 나타냈다. 설명의 편리를 위하여, 본 발명의 실시예와 관련된 부분만을 나타냈으며, 상세하게 설명하면 아래와 같다.

전원 어댑터(100)은 EMI 필터 회로(101), 고전압 정류 필터 회로(102), 절연 변압기(103), 출력 필터 회로(104) 및 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 포함하며, 도시 가정용 전기가 EMI 필터 회로(101)에 의해 전자기 간섭 필터링된 후, 고전압 정류 필터 회로(102)를 거쳐 정류 필터링 처리되어 고전압 직류 전류를 출력한다. 상기 고전압 직류 전류는 절연 변압기(103)에 의해 전기적으로 격리되어 출력 필터 회로(104)에 출력되어 필터링 처리된 후 전지(400)를 충전한다. 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)는 출력 필터 회로(104)의 출력 전압에 근거하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정한다.

전원 어댑터(100)는 전원 서킷(106), 메인 제어 서킷(107), 전위 조정 서킷(108), 전류 검측 서킷(109), 전압 검측 서킷(110) 및 출력 스위칭 서킷(111)을 더 포함한다.

전원 서킷(106)의 입력단은 절연 변압기(103)의 2차 측에 연결되고, 메인 제어 서킷(107)의 전원단, 전위 조정 서킷(108)의 전원단 및 전류 검측 서킷(109)의 전원단은 전원 서킷(108)의 출력단에 공동으로 연결되며, 메인 제어 서킷(107)의 고전위단과 전위 조정 서킷(108)의 고전위단은 모두 출력 필터 회로(104)의 포지티브 출력단에 연결된다. 전위 조정 서킷(108)의 전위 조절단은 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)에 연결되며, 전류 검측 서킷(109)의 직류 입력단은 출력 필터 회로(104)의 포지티브 출력단에 연결된다. 전류 검측 서킷(109)의 전류 검측 피드백단은 메인 제어 서킷(107)의 전류 검측단에 연결되고, 메인 제어 서킷(107)의 클록 출력단과 데이터 출력단은 전위 조정 서킷(108)의 클록 입력단과 데이터 입력단에 연결되며, 전압 검측 서킷(110)의 제1 검측단과 제2 검측단은 전류 검측 서킷(109)의 직류 출력단과 출력 필터 회로(104)의 네거티브 출력단에 각각 연결된다. 전압 검측 서킷(110)의 제1 출력단과 제2 출력단은 각각 메인 제어 서킷(107)의 제1 전압 검측단과 제2 전압 검측단에 연결되며, 출력 스위칭 서킷(111)의 입력단은 전류 검측 서킷(109)의 직류 출력단에 연결되며, 출력 스위칭 서킷(111)의 출력단은 전압 검측 서킷(110)의 제3 검측단에 연결되며, 출력 스위칭 서킷(111)의 접지단은 출력 필터 회로(104)의 네거티브 출력단에 연결된다. 출력 스위칭 서킷(111)의 피제어단과 전원단은 메인 제어 서킷(107)의 스위치 제어단과 절연 변압기(103)의 2차 측에 연결되며, 출력 필터 회로(104)의 네거티브 출력단, 출력 스위칭 서킷(111)의 출력단, 메인 제어 서킷(107)의 제1 통신단과 제2 통신단은 모두 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)에 연결된다.

전원 서킷(106)은 절연 변압기(103)로부터 전원을 획득하여 메인 제어 서킷(107), 전위 조정 서킷(108) 및 전류 검측 서킷(109)에 전기를 공급한다. 전자 기기 중의 전지(400)에 대해 쾌속 충전을 진행할 때, 전위 조정 서킷(108)은 메인 제어 서킷(107)이 송신한 제어 신호에 근거하여 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여, 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정하며, 전류 검측 서킷(109)과 전압 검측 서킷(110)은 각각 전원 어댑터(100)의 출력 전류와 출력 전압을 검측하고, 전류 검측 신호와 전압 검측 신호를 메인 제어 서킷(107)에 상응하게 피드백하며, 출력 스위칭 서킷(111)은 메인 제어 서킷(107)이 송신한 스위치 제어 신호에 근거하여, 전원 어댑터(100)의 직류 전류 출력을 온 또는 오프한다.

전자 기기 중의 전지(400)에 대하여 통상적인 충전 또는 쾌속 충전시, 메인 제어 서킷(107)은 상기 전류 검측 신호에 근거하여 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 큰지를 판단하고, 상기 전압 검측 신호에 근거하여 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 큰지를 판단하며, 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것 및 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나이면, 메인 제어 서킷(107)이 충전 제어 서킷(200)에 제1 충전 오프 명령을 송신하고, 출력 스위칭 서킷(111)을 제어하여 전원 어댑터(100)의 직류 전류 출력을 오프하며, 충전 제어 서킷(200)은 상기 제1 충전 오프 명령에 따라 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프한다. 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 크지 않고, 또한 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 크지 않으면, 메인 제어 서킷(107)이 상기 전압 검측 신호와 전류 검측 신호에 근거하여 충전 제어 서킷(200)에 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 피드백하고, 충전 제어 서킷(100)이 출력 전압 정보와 출력 전류 정보에 근거하여 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 큰지를 판단하고, 또한 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 큰지를 판단한다. 만약 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것 및 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나이면, 충전 제어 서킷(200)이 메인 제어 서킷(107)에 제2 충전 오프 명령을 피드백하고, 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프하고, 메인 제어 서킷(107)이 상기 제2 충전 오프 명령에 따라 출력 스위칭 서킷(111)을 구동하여 전원 어댑터(100)의 직류 전류 출력을 오프한다.

적어도 하나의 실시예에서, 상기 메인 제어 서킷(107)이 전압 검측 신호와 전류 검측 신호에 근거하여 충전 제어 서킷(200)에 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 피드백하는 것은,

충전 제어 서킷(200)이 메인 제어 서킷(107)에 충전 파라미터 획득 요청을 송신하고, 메인 제어 서킷(107)이 상기 충전 파라미터 획득 요청에 따라 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 충전 제어 서킷(200)에 피드백한다.

전지(400)에 대한 쾌속 충전시, 충전 제어 서킷(200)은 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(400)를 충전하여, 전지에 대한 충전 전류를 증가시킴으로써 전지에 대한 쾌속 충전을 구현한다. 따라서 전원 어댑터(100)의 출력에 과전압 및/또는 과전류 현상이 발생하면, 충전 제어 서킷(200)은 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프함과 동시에, 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하는 것을 정지해야 한다. 따라서, 상기 충전 제어 서킷(200)이 상기 제1 충전 오프 명령에 따라 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프하는 것은 구체적으로,

적어도 하나의 실시예에서, 상기 충전 제어 서킷(200)이 메인 제어 서킷(107)에 제2 충전 오프 명령을 피드백하는 내용은,

충전 제어 서킷(200)이 메인 제어 서킷(107)에 제2 충전 오프 명령을 피드백하고, 충전 제어 서킷(200)이, 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(400)를 충전하는 것을 정지하고, 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프하는 것이다.

도 4는 상기 전원 어댑터(100)의 예시적인 회로 구성을 나타냈다. 설명의 편리를 위하여 본 발명의 실시예와 관련된 부분만을 나타냈으며, 상세하게 설명하면 아래와 같다.

전원 서킷(106)은,

제1 커패시턴스(C1), 정전압 칩(voltage stabilization chip)(U1), 제2 커패시턴스(C2), 제1 인덕턴스(L1), 제2 인덕턴스(L2), 제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2), 제3 커패시턴스(C3), 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)을 포함하며,

제1 커패시턴스(C1)의 제1 단자와 정전압 칩(U1)의 출력 전원 핀(Vin) 및 인에이블 핀(EN)의 공동 연결점은 전원 서킷(106)의 입력단이며, 제1 커패시턴스(C1)의 제2 단자와 정전압 칩(U1)의 접지핀(GND)은 공동으로 접지되며, 정전압 칩(U1)의 스위치 핀(SW)과 제2 커패시턴스(C2)의 제1 단자는 제1 인덕턴스(L1)의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 정전압 칩(U1)의 내부 스위치 핀(BOOST)과 제2 커패시턴스(C2)의 제2 단자는 제1 다이오드(D1)의 음극에 공동으로 연결되며, 정전압 칩(U1)의 피드백 전압 핀(FB)은 제1 저항(R1)의 제1 단자 및 제2 저항(R2)의 제1 단자에 연결되며, 제1 인덕턴스(L1)의 제2 단자와 제2 다이오드(D2)의 음극은 제2 인덕턴스(L2)의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 제2 인덕턴스(L2)의 제2 단자와 제1 다이오드(D1)의 양극, 제1 저항(R1)의 제2 단자 및 제3 커패시턴스(C3)의 제1 단자가 공동으로 연결되어 형성한 공동 연결점은 전원 서킷(106)의 출력단이며, 제2 다이오드(D2)의 양극과 제2 저항(R2)의 제2 단자 및 제3 커패시턴스(C3)의 제2 단자는 공동으로 접지된다. 그 중, 전원 서킷(106)은 정전압 칩(U1)을 핵심으로 절연 변압기(103)의 2차 측 전압에 대해 전압 변환 처리를 진행한 후 +3.3V 전압을 출력하여 메인 제어 서킷(107), 전위 조정 서킷(108) 및 전류 검측 서킷(109)에 전기를 공급한다. 정전압 칩(U1)은 구체적으로 모델이 MCP16301인 강압형 직류/직류 전환기일 수 있다.

메인 제어 서킷(107)은,

메인 제어 칩(U2), 제3 저항(R3), 기준 전압 칩(U3), 제4 저항(R4), 제5 저항(R5), 제4 커패시턴스(C4), 제6 저항(R6), 제7 저항(R7), 제1 NMOS 트랜지스터(Q1), 제8 저항(R8), 제9 저항(R9), 제10 저항(R10), 제11 저항(R11), 제12 저항(R12), 제13 저항(R13) 및 제14 저항(R14)을 포함하며,

메인 제어 칩(U3)의 전원 핀(VDD)은 메인 제어 서킷(107)의 전원단이고, 메인 제어 칩(U3)의 접지핀(VSS)은 접지되며, 메인 제어 칩(U3)의 제1 입출력 핀(RA0)은 미연결되며(no connection), 제3 저항(R3)의 제1 단자는 메인 제어 칩(U3)의 전원 핀(VDD)에 연결되며, 제3 저항(R3)의 제2 단자와 제4 저항(R4)의 제1 단자는 기준 전압 칩(U3)의 양극(CATHODE)에 공동으로 연결되며, 기준 전압 칩(U3)의 음극(ANODE)는 접지되며, 기준 전압 칩(U3)의 미연결 핀(NC)은 미연결된다. 제4 저항(R4)의 제2 단자는 메인 제어 칩(U2)의 제2 입출력 핀(RA1)에 연결되고, 메인 제어 칩(U2)의 제3 입출력 핀(RA2)은 메인 제어 서킷(107)의 전류 검측단이며, 메인 제어 칩(U2)의 제4 입출력 핀(RA3)은 제5 저항(R5)의 제1 단자에 연결된다. 제5 저항(R5)의 제2 단자와 제4 커패시턴스(C4)의 제1 단자는 메인 제어 칩(U2)의 전원 핀(VDD)에 공동으로 연결되고, 제4 커패시턴스(C4)의 제2 단자는 접지되며, 메인 제어 칩(U2)의 제5 입출력 핀(RA4)은 메인 제어 서킷(107)의 스위치 제어단이다. 메인 제어 칩(U2)의 제6 입출력 핀(RA5)은 제6 저항(R6)의 제1 단자에 연결되고, 제6 저항(R6)의 제2 단자와 제1 NMOS 트랜지스터(Q1)의 그리드는 제7 저항(R7)의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 제7 저항(R7)의 제2 단자와 제1 NMOS 트랜지스터(Q1)의 소스 전극은 공동으로 접지된다. 제1 NMOS 트랜지스터(Q1)의 드레인 전극은 제8 저항(R8)의 제1 단자에 연결되고, 제8 저항(R8)의 제2 단자는 메인 제어 서킷(107)의 고전위단이다. 메인 제어 칩(U2)의 제7 입출력 핀(RC0)과 제8 입출력 핀(RC1)은 각각 메인 제어 서킷(107)의 클록 출력단과 데이터 출력단이며, 메인 제어 칩(U2)의 제10 입출력 핀(RC3)과 제9 입출력 핀(RC2)은 각각 메인 제어 서킷(107)의 제1 전압 검측단과 제2 전압 검측단이다. 메인 제어 칩(U2)의 제11 입출력 핀(RC4)과 제12 입출력 핀(RC5)은 제9 저항(R9)의 제1 단자와 제10 저항(R10)의 제1 단자에 각각 연결되고, 제11 저항(R11)의 제1 단자와 제12 저항(R12)의 제1 단자는 각각 제9 저항(R9)의 제2 단자와 제10 저항(R10)의 제2 단자에 연결된다. 제11 저항(R11)의 제2 단자와 제12 저항(R12)의 제2 단자는 공동으로 접지되며, 제13 저항(R13)의 제1 단자와 제14 저항(R14)의 제1 단자는 제9 저항(R9)의 제2 단자와 제10 저항(R10)의 제2 단자에 각각 연결되며, 제13 저항(R13)의 제2 단자와 제14 저항(R14)의 제2 단자는 메인 제어 칩(U2)의 전원 핀(VDD)에 공동으로 연결된다. 제9 저항(R9)의 제2 단자와 제10 저항(R10)의 제2 단자는 각각 메인 제어 서킷(107)의 제1 통신단과 제2 통신단이다. 그 중, 메인 제어 칩(U2)은 구체적으로 모델이 PIC12LF1822, PIC12F1822, PIC16LF1823 또는 PIC16F1823인 마이크로 컨트롤러일 수 있으며, 기준 전압 칩(U3)은 모델이 LM4040인 전압 기준기일 수 있다.

전위 조정 서킷(108)은,

제15 저항(R15), 제16 저항(R16), 디지털 전위차계(U4), 제17 저항(R17), 제18 저항(R18), 제5 커패시턴스(C5), 제6 커패시턴스(C6) 및 제19 저항(R19)을 포함하며,

제15 저항(R15)의 제1 단자와 제16 저항(R16)의 제1 단자, 디지털 전위차계(U4)의 전원 핀(VDD) 및 제5 커패시턴스(C5)의 제1 단자의 공동 연결점은 전위 조정 서킷(108)의 전원단이다. 제5 커패시턴스(C5)의 제2 단자와 제6 커패시턴스(C6)의 제1 단자, 디지털 전위차계(U4)의 접지핀(VSS) 및 제17 저항(R17)의 제1 단자는 공동으로 접지된다. 제6 커패시턴스(C6)의 제2 단자는 디지털 전위차계(U4)의 전원 핀(VDD)에 연결되고, 제15 저항(R15)의 제2 단자와 디지털 전위차계(U4)의 시리얼 데이터 핀(SDA)의 공동 연결점은 전위 조정 서킷(108)의 데이터 입력단이다. 제16 저항(R16)의 제2 단자와 디지털 전위차계(U4)의 클록 입력 핀(SCL)의 공동 연결점은 전위 조정 서킷(108)의 클록 입력단이다. 디지털 전위차계(U4)의 어드레스 제로 핀(A0)은 접지되고, 디지털 전위차계(U4)의 제1 전위 접선 핀(P0A)과 제18 저항(R18)의 제1 단자는 제17 저항(R17)의 제2 단자에 공동으로 연결된다. 제18 저항(R18)의 제2 단자와 디지털 전위차계(U4)의 제2 전위 접선 핀(P0B)은 제19 저항(R19)의 제1 단자에 공동으로 연결되고, 제19 저항(R19)의 제2 단자는 전위 조정 서킷(108)의 고전위단이며, 디지털 전위차계(U4)의 전위 탭 핀(P0W)은 전위 조정 서킷(108)의 전위 조절단이다. 그 중, 적어도 하나의 실시예에서, 디지털 전위차계(U4)는 메인 제어 칩(U2)이 출력한 클록 신호와 데이터 신호에 근거하여 내부의 슬라이드형 가변저항기를 조정하며, 이로써 내부의 슬라이드형 가변저항기의 탭 단(즉 디지털 전위차계(U4)의 전위 탭 핀(P0W))의 전위가 변화하도록 하며, 나아가 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(104)가 상기 전위 변화에 따라 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정하도록 한다. 적어도 하나의 실시예에서, 디지털 전위차계(U4)는 MCP45X1인 디지털 전위차계일 수 있다.

전류 검측 서킷(109)은,

제20 저항(R20), 제21 저항(R21), 제22 저항(R22), 제7 커패시턴스(C7), 제8 커패시턴스(C8), 전류 검측 칩(U5), 제23 저항(R23), 제9 커패시턴스(C9), 제10 커패시턴스(C10) 및 제24 저항(R24)을 포함하며,

제20 저항(R20)의 제1 단자와 제2 단자는 각각 전류 검측 서킷(109)의 직류 입력단과 직류 출력단이며, 제21 저항(R21)의 제1 단자와 제22 저항(R22)의 제1 단자는 제20 저항(R20)의 제1 단자와 제2 단자에 각각 연결되며, 제21 저항(R21)의 제2 단자와 제7 커패시턴스(C7)의 제1 단자는 전류 검측 칩(U5)의 포지티브 입력 핀(IN+)에 연결되고, 제22 저항(R22)의 제2 단자와 제8 커패시턴스(C8)의 제1 단자는 전류 검측 칩(U5)의 네거티브 입력 핀(IN-)에 공동으로 연결된다. 전류 검측 칩(U5)의 전원 핀(V+)과 제9 커패시턴스(C9)의 제1 단자의 공동 연결점은 전류 검측 서킷(109)의 전원단이고, 전류 검측 칩(U5)의 미연결 핀(NC)은 미연결되며, 전류 검측 칩(U5)의 출력 핀(OUT)은 제23 저항(R23)의 제1 단자에 연결된다. 제23 저항(R23)의 제2 단자는 전류 검측 서킷(109)의 전류 검측 피드백단이며, 제10 커패시턴스(C10)의 제1 단자와 제24 저항(R24)의 제1 단자는 제23 저항(R23)의 제2 단자에 공동으로 연결되며, 제7 커패시턴스(C7)의 제2 단자와 제8 커패시턴스(C8)의 제2 단자, 제9 커패시턴스(C9)의 제2 단자, 제10 커패시턴스(C10)의 제2 단자, 제24 저항(R24)의 제2 단자, 전류 검측 칩(U5)의 접지핀(GND), 제1 기준 전압 핀(REF1) 및 제2 기준 전압 핀(REF2)은 공동으로 접지된다. 그 중, 제20 저항(R20)은 전류 검측 저항으로서 출력 필터 회로(104)의 출력 전류(즉 전원 어댑터(100)의 출력 전류)를 샘플링한 후, 전류 검측 칩(U5)에 의해 제20 저항(R20)의 양단의 전압에 근거하여, 출력 전류 검측 신호를 메인 제어 칩(U2)에 출력한다. 전류 검측 칩(U5)은 구체적으로 모델이 INA286인 전류 분류 모니터(current shunt monitor )일 수 있다.

전압 검측 서킷(110)은,

제25 저항(R25), 제26 저항(R26), 제11 커패시턴스(C11), 제12 커패시턴스(C12), 제27 저항(R27) 및 제28 저항(R28)을 포함하며,

제25 저항(R25)의 제1 단자는 전압 검측 서킷(110)의 제1 검측단이고, 제25 저항(R25)의 제2 단자와 제26 저항(R26)의 제1 단자 및 제11 커패시턴스(C11)의 제1 단자의 공동 연결점은 전압 검측 서킷(110)의 제2 출력단이다. 제26 저항(R26)의 제2 단자는 전압 검측 서킷(110)의 제2 검측단이며, 제11 커패시턴스(C11)의 제2 단자와 제12 커패시턴스(C12)의 제1 단자 및 제27 저항(R27)의 제1 단자는 제26 저항(R26)의 제2 단자에 공동으로 연결된다. 제12 커패시턴스(C12)의 제2 단자와 제27 저항(R27)의 제2 단자 및 제28 저항(R28)의 제1 단자의 공동 연결점은 전압 검측 서킷(110)의 제1 출력단이며, 제28 저항(R28)의 제2 단자는 전압 검측 서킷(110)의 제3 검측단이다.

출력 스위칭 서킷(111)은,

제29 저항(R29), 제30 저항(R30), 제13 커패시턴스(C13), 제31 저항(R31), 제1 NPN 타이프 트라이오드(type triode)(N1), 제32 저항(R32), 제2 NPN 타이프 트라이오드(N2), 제3 다이오드(D3), 정전압 다이오드(ZD), 제33 저항(R33), 제34 저항(R34), 제35 저항(R35), 제2 NMOS 트랜지스터(Q2) 및 제3 NMOS 트랜지스터(Q3)를 포함하며,

제29 저항(R29)의 제1 단자는 출력 스위칭 서킷(111)의 피제어단이고, 제29 저항(R29)의 제2 단자와 제30 저항(R30)의 제1 단자는 제1 NPN 타이프 트라이오드(N1)의 베이스에 공동으로 연결되며, 제13 커패시턴스(C13)의 제1 단자와 제31 저항(R31)의 제1 단자 및 제32 저항(R32)의 제1 단자는 제3 다이오드(D3)의 음극에 공동으로 연결된다. 제3 다이오드(D3)의 양극은 출력 스위칭 서킷(111)의 전원단이고, 제31 저항(R31)의 제2 단자와 제2 NPN 타이프 트라이오드(N2)의 베이스는 제1 NPN 타이프 트라이오드(N1)의 컬렉터에 공동으로 연결된다. 제32 저항(R32)의 제2 단자와 정전압 다이오드(ZD)의 음극 및 제33 저항(R33)의 제1 단자는 제2 NPN 타이프 트라이오드(N2)의 컬렉터에 공동으로 연결되며, 제30 저항(R30)의 제2 단자와 제13 커패시턴스(C13)의 제2 단자, 제1 NPN 타이프 트라이오드(N1)의 이미터, 제2 NPN 타이프 트라이오드(N2)의 이미터 및 정전압 다이오드(ZD)의 양극은 공동으로 접지된다. 제33 저항(R33)의 제2 단자와 제34 저항(R34)의 제1 단자, 제35 저항(R35)의 제1 단자, 제2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 그리드 및 제3 NMOS 트랜지스터(Q3)의 그리드는 공동으로 연결된다. 제34 저항(R34)의 제2 단자는 출력 스위칭 서킷(111)의 접지단이고, 제2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 드레인 전극은 출력 스위칭 서킷(111)의 입력단이며, 제2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 소스 전극과 제35 저항(R35)의 제2 단자는 제3 NMOS 트랜지스터(Q3)의 소스 전극에 공동으로 연결되고, 제3 NMOS 트랜지스터(Q3)의 드레인 전극은 출력 스위칭 서킷(111)의 출력단이다. 그 중, 제2 NMOS 트랜지스터(Q2)와 제3 NMOS 트랜지스터(Q3)는 동시에 도통되거나 또는 차단되어, 전원 어댑터(100)의 직류 전류 출력을 온 또는 오프한다.

도 5는 상기 충전 제어 서킷(200)의 예시적인 회로 구성을 나타냈다. 설명의 편리를 위하여, 본 발명의 실시예와 관련된 부분만을 나타냈으며, 상세하게 설명하면 아래와 같다.

충전 제어 서킷(200)은,

전지 커넥터(J1), 메인 제어기(U6), 제16 커패시턴스(C16), 제36 저항(R36), 제37 저항(R37), 제14 커패시턴스(C14), 제1 쇼트키 다이오드(SD1), 제2 쇼트키 다이오드(SD2), 제15 커패시턴스(C15), 제38 저항(R38), 제39 저항(R39), 제40 저항(R40), 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3), 제4 NMOS 트랜지스터(Q4) 및 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)를 포함하며,

전지 커넥터(J1)는 전지(300)의 복수의 전극에 연결되고, 전지 커넥터(J1)의 제1 핀(5A-1)과 제2 핀(5A-2)은 공동으로 접지되고, 전지 커넥터(J1)의 제1 접지 핀(GND1)과 제2 접지 핀(GND2)은 공동으로 접지된다. 메인 제어기(U6)의 제1 입출력 핀(RA0)은 전지 커넥터(J1)의 제7 핀(5A-3) 및 제8 핀(5A-4)에 연결되며, 메인 제어기(U6)의 제2 입출력 핀(RA1), 제7 입출력 핀(RC0), 제8 입출력 핀(RC1) 및 제9 입출력 핀(RC2)은 각각 전지 커넥터(J1)의 제6 핀(2A-4), 제5 핀(2A-3), 제4 핀(2A-2) 및 제3 핀(2A-1)에 연결된다. 메인 제어기(U6)의 아날로그 접지핀(VSS)과 접지핀(GND)은 모두 접지되며, 메인 제어기(U6)의 제1 미연결 핀(NC0)과 제2 미연결 핀(NC1)은 모두 미연결되며, 메인 제어기(U6)의 전원 핀(VDD)과 제16 커패시턴스(C16)의 제1 단자는 모두 전지 커넥터(J1)의 제7 핀(5A-3) 및 제8 핀(5A-4)과 공동으로 연결된다. 메인 제어기(U6)의 제4 입출력 핀(RA3)과 제11 입출력 핀(RC4)은 전자 기기와 데이터 통신을 진행하며, 제36 저항(R36)은 메인 제어기(U6)의 제4 입출력 핀(RA3)과 전원 핀(VDD) 사이에 연결되며, 메인 제어기(U6)의 제6 입출력 핀(RA5)과 제12 입출력 핀(RC5)은 전원 어댑터(100) 중 메인 제어 서킷(107)의 제1 통신단과 제2 통신단에 각각 연결된다. 제37 저항(R37)의 제1 단자와 제38 저항(R38)의 제1 단자는 메인 제어기(U6)의 제10 입출력단(RC3)에 공동으로 연결되고, 제37 저항(R37)의 제2 단자는 메인 제어기(U6)의 전원 핀(VDD)에 연결되며, 제38 저항(R38)의 제2 단자는 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)의 베이스에 연결된다. 메인 제어기(U6)의 제5 입출력단(RA4)은 제14 커패시턴스(C14)의 제1 단자에 연결되고, 제14 커패시턴스(C14)의 제2 단자와 제1 쇼트키 다이오드(SD1)의 음극은 제2 쇼트키 다이오드(SD2)의 양극에 공동으로 연결되며, 제39 저항(R39)의 제1 단자와 제15 커패시턴스(C15)의 제1 단자는 제2 쇼트키 다이오드(SD2)의 음극에 공동으로 연결된다. 제39 저항(R39)의 제2 단자와 제40 저항(R40)의 제1 단자 및 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)의 컬렉터는 모두 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)의 그리드와 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 그리드에 연결되고, 제40 저항(R40)의 제2 단자와 제15 커패시턴스(C15)의 제2 단자는 공동으로 접지된다. 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)의 소스 전극은 제1 쇼트키 다이오드(SD1)의 양극에 연결되며, 또한 전지 커넥터(J1)의 제7 핀(5A-3) 및 제8 핀(5A-4)에 연결된다. 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)의 드레인 전극은 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 드레인 전극에 연결되며, 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 소스 전극은 전자 기기의의 통신 인터페이스(10)의 전원선(VBUS)에 연결되며, 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)의 이미터는 제3 쇼트키 다이오드(SD3)의 양극에 연결되며, 제3 쇼트키 다이오드(SD3)의 음극은 접지된다. 그 중, 메인 제어기(U6)는 구체적으로 모델이 PIC12LF1501, PIC12F1501, PIC16LF1503, PIC16F1503, PIC16LF1507, PIC16F1507, PIC16LF1508, PIC16F1508, PIC16LF1509 또는 PIC16F1509인 마이크로 컨트롤러일 수 있다.

전지(400)에 대한 쾌속 충전시, 메인 제어기(U6)는 그의 제5 입출력 핀(RA4)을 통해 고레벨을 출력하여 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)와 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)가 도통하도록 제어하고, 또한 그의 제10 입출력 핀(RC3)을 통해 저레벨을 출력하여 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)가 오프하도록 제어한다. 전지(400) 자체가 이미 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 통해 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 획득하였기에, 따라서 이때 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)와 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)를 통해 직류 전류를 인입하면 전지(400)에 대한 충전 전류 증대 작용을 발휘하여, 전지(300)에 대한 쾌속 충전을 구현할 수 있다. 이와 반대로, 전지(400)에 대한 통상적인 충전이 필요한 경우, 또는 전원 어댑터(100)의 출력에 과전압 및/또는 과전류 현상이 발생하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프해야 하는 경우, 메인 제어기(U6)는 그의 제5 입출력 핀(RA4)을 통해 저레벨을 출력하여 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)와 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)가 오프하도록 제어하며, 그 제10 입출력 핀(RC3)을 통해 고레벨을 출력하여 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)가 도통하도록 제어한다.

이 외에, 메인 제어기(U6)가 그의 제4 입출력 핀(RA3)과 제11 입출력 핀(RC4)을 통해 전자 기기와 데이터 통신을 진행하는 경우, 메인 제어기(U6)는 전지(400)의 전압과 전기량 정보를 전자 기기의 제어기(300)에 전송할 수 있다. 메인 제어기(U6)는 또한 전지(400)의 전압에 근거하여 전지(400)가 쾌속 충전 프로세스를 끝냈는지를 판단할 수 있으며, 만약 끝냈다면, 쾌속 충전 오프 명령을 피드백하여, 충전 모드를 쾌속 충전 모드로부터 통상적인 충전 모드로 스위칭할 것을 전자 기기에 통보할 수 있다. 전원 어댑터(100)가 전지(400)를 충전하는 과정에서, 만약 전원 어댑터(100)와 전지(400)간의 연결이 갑자기 끊어진 경우, 메인 제어기(U6)는 전지 커넥터(J1)에 의해 전지(300)의 전압을 검측하여 충전 종료 명령을 피드백하여, 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프하여 전지(400)에 대한 충전 프로세스를 종료할 것을 제어기(300)에 통보한다. 또한, 전자 기기가 전지(300)의 온도를 검측할 수 있으면, 전자 기기 중의 제어기(300)는 온도가 비정상인 경우 메인 제어기(U6)에 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)와 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)를 오프하여 전지(300)에 대한 쾌속 충전을 정지할 것을 알리며, 동시에 전자 기기는 충전 모드를 쾌속 충전 모드로부터 통상적인 충전 모드로 스위칭한다.

이 외에, 전지(400)에 대한 쾌속 충전시, 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)의 전원선(VBUS)과 접지선(GND)이 각각 전자 기기의 통신 인터페이스(20)의 접지선(GND)과 전원선(VBUS)에 연결되면(즉 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)의 전원선(VBUS) 및 접지선(GND)이 각각 충전 제어 서킷(200)의 그라운드 및 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 소스 전극에 연결), 이때 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)와 전자 기기의 통신 인터페이스(20)는 역연결(reverse)되며, 충전 제어 서킷(200) 중의 그라운드에는 직류 전류가 유입되며, 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 소스 전극은 접지된다. 부품의 손상을 피하기 위해, 도 6과 같이, 충전 제어 서킷(200)은 제6 NMOS 트랜지스터(Q6), 제7 NMOS 트랜지스터(Q7) 및 제41 저항(R41)을 더 포함할 수 있으며, 제6 NMOS 트랜지스터(Q6)의 소스 전극은 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 소스 전극에 연결되고, 제6 NMOS 트랜지스터(Q6)의 드레인 전극은 제7 NMOS 트랜지스터(Q7)의 드레인 전극에 연결되며, 제7 NMOS 트랜지스터(Q7)의 소스 전극은 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)의 컬렉터에 연결되며, 제6 NMOS 트랜지스터(Q6)의 그리드와 제7 NMOS 트랜지스터(Q7)의 그리드는 제41 저항(R41)의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 제41 저항(R41)의 제2 단자는 접지된다.

상기 역연결 문제점이 발생하는 경우, 제41 저항(R41)의 제2 단자는 그라운드로부터 직류 전류를 유입시켜 제6 NMOS 트랜지스터(Q6)와 제7 NMOS 트랜지스터(Q7)를 구동하여 오프하며, 이로써 그라운드로부터 충전 제어 서킷(200)로 유입된 직류 전류가 회로를 형성할 수 없도록 함으로써 충전 제어 서킷(200)의 부품이 손상받지 않도록 보호하는 목적을 달성한다.

상기와 같이, 본 발명의 실시예는 전원 어댑터(100)와 충전 제어 서킷(200)을 포함한 전지 충전 장치를 이용하여 전자 기기 중의 전지(400)의 충전을 제어하며, 전지(400)에 대해 통상적인 충전 또는 쾌속 충전을 진행하는 과정에서, 전원 어댑터(100)는 충전 제어 서킷(200)과 데이터 통신을 진행하며, 전원 어댑터(100)가 그의 통신 인터페이스(10)로부터 출력된 직류 전류에 과전압 및/또는 과전류가 발생한 것으로 판정하면, 전원 어댑터(100)는 충전 제어 서킷(200)에 전자 기기 중의 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프할 것을 알리고, 스스로 직류 전류 출력을 오프한다. 충전 제어 서킷(200)이 전원 어댑터(100)의 출력 전압 및 출력 전류를 수신한 경우 과전압 및/또는 과전류가 발생한 것으로 판정하면, 충전 제어 서킷(200)은 전원 어댑터(100)에 직류 전류 출력을 오프할 것을 알리고, 전자 기기 중의 제어기(300)를 구동하여 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 오프한다. 이로써 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)에 과전압 및/또는 과전류 출력이 발생하는 경우, 전지(400)에 대한 과전압 및/또는 과전류 보호를 구현한다.

이상은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐, 본 발명을 한정하지 않는다. 본 발명의 사상 및 원칙 내에서 진행한 모든 수정, 균등 교체 및 개량 등은 모두 본 발명의 보호 범위에 포함되어야 한다.

Claims

전원 어댑터에 있어서,
제1 통신 인터페이스 및 메인 제어 모듈을 포함하고,
상기 메인 제어 모듈은, 상기 제1 통신 인터페이스를 제어하여 직류 전류를 출력하여 전자 기기를 충전하고, 상기 제1 통신 인터페이스의 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것, 및 상기 제1 통신 인터페이스의 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나일 경우, 상기 제1 통신 인터페이스를 제어하여 상기 직류 전류의 출력을 오프하고, 상기 제1 통신 인터페이스를 통해 제1 충전 오프 명령을 송신하기 위한 것이고, 상기 제1 충전 오프 명령은, 상기 전자 기기를 지시하여 전자 기기가 상기 직류 전류를 수신하기 위한 통신 인터페이스를 오프하기 위한 것이며,
상기 전압 역치는 전자 기기 중의 전지에 대하여 과전압을 발생하게 하는 전압 값이고, 상기 전류 역치는 전자 기기 중의 전지에 대하여 과전류를 발생하게 하는 전류 값이며, 상기 전압 역치와 전류 역치는 각각 미리 설정된 최대 전압값과 최대 전류값인 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
제1 항에 있어서,
상기 메인 제어 모듈은, 또한 상기 전자 기기로 상기 제1 통신 인터페이스의 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 송신하고; 상기 전자 기기가 피드백한 제2 충전 오프 명령을 수신하였을 경우, 상기 제1 통신 인터페이스를 제어하여 상기 직류 전류의 출력을 오프하기 위한 것이며,
상기 제2 충전 오프 명령은, 상기 전자 기기가 상기 출력 전압 정보와 출력 전류 정보에 따라, 상기 제1 통신 인터페이스의 출력 전압이 상기 전압 역치보다 큰 것, 및 상기 제1 통신 인터페이스의 출력 전류가 상기 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나임을 판정하였을 경우 피드백된 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전원 어댑터는 출력 스위칭 모듈을 더 포함하고,
상기 메인 제어 모듈은 상기 출력 전압이 상기 전압 역치보다 큰 것, 및 상기 출력 전류가 상기 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나일 경우, 오프 신호를 상기 출력 스위칭 모듈에 출력하기 위한 것이고;
상기 출력 스위칭 모듈은 상기 오프 신호에 따라 상기 제1 통신 인터페이스를 오프하여, 상기 직류 전류의 출력을 오프하기 위한 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
제3 항에 있어서,
상기 메인 제어 모듈은 또한 상기 제2 충전 오프 명령을 수신하였을 경우, 상기 오프 신호를 상기 출력 스위칭 모듈에 출력하기 위한 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
제1 항에 있어서,
전류 검측 모듈을 더 포함하고, 상기 전류 검측 모듈은 상기 제1 통신 인터페이스의 출력 전류를 검측하고, 검측한 출력 전류를 상기 메인 제어 모듈에 제공하기 위한 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
제1 항에 있어서,
전압 검측 모듈을 더 포함하고, 상기 전압 검측 모듈은 상기 제1 통신 인터페이스의 출력 전압을 검측하고, 검측한 출력 전압을 상기 메인 제어 모듈에 제공하기 위한 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
제1 항에 있어서,
상기 전원 어댑터는 제1 충전 모드와 제2 충전 모드를 지원하고, 여기서 상기 제1 충전 모드가 대응하는 충전 속도는 상기 제2 충전 모드에 대응하는 충전 속도보다 큰 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
제7 항에 있어서,
상기 메인 제어 모듈 또한 미리 설정된 조건을 만족할 경우, 모드 스위칭 명령을 송신하기 위한 것이고, 상기 모드 스위칭 명령은 상기 제1 충전 모드로부터 상기 제2 충전 모드로의 스위칭을 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
제8 항에 있어서,
상기 미리 설정된 조건은 상기 제1 충전 모드를 이용하여 상기 전자 기기의 충전 대기 전지에 대한 충전이 완료된 것, 및 상기 충전 대기 전지의 온도가 미리 설정된 온도 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
전자 기기에 있어서,
제2 통신 인터페이스 및 충전 제어 모듈을 포함하고,
상기 충전 제어 모듈은 상기 전자 기기의 전지와 상기 제2 통신 인터페이스에 각각 연결되고, 상기 제2 통신 인터페이스를 통해 전원 어댑터가 송신한 제1 충전 오프 명령을 수신하고, 상기 제1 충전 오프 명령에 따라 상기 전자 기기의 직류 전류 수신 인터페이스를 오프하기 위한 것이고, 상기 제1 충전 오프 명령은, 상기 전원 어댑터가 그의 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것, 및 그의 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나임을 확정하였을 경우, 상기 전원 어댑터의 직류 전류의 출력을 오프하여야 할 경우 송신되는 것이고,
상기 전압 역치는 전자 기기 중의 전지에 대하여 과전압을 발생하게 하는 전압 값이고, 상기 전류 역치는 전자 기기 중의 전지에 대하여 과전류를 발생하게 하는 전류 값이며, 상기 전압 역치와 전류 역치는 각각 미리 설정된 최대 전압값과 최대 전류값인 것을 특징으로 하는 전자 기기.
제10 항에 있어서,
상기 충전 제어 모듈은 또한, 상기 제2 통신 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터가 송신한 전원 어댑터의 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 수신하고, 상기 출력 전압 정보와 상기 출력 전류 정보에 따라 상기 전원 어댑터의 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것, 및 상기 전원 어댑터의 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나임을 판정하였을 경우, 상기 제2 통신 인터페이스를 오프하여 상기 직류 전류 수신 인터페이스를 오프하고, 상기 제2 통신 인터페이스를 통해 제2 충전 오프 명령을 송신하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
전지 충전 시스템에 있어서,
제1 항의 전원 어댑터 및 제10 항의 전자 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 시스템.
전지 충전 보호 제어 방법에 있어서,
직류 전류를 출력하여 전자 기기를 충전하는 단계,
전원 어댑터의 출력 전압이 전압 역치 보다 큰 것, 및 상기 전원 어댑터의 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나일 경우, 제1 충전 오프 명령을 송신하고, 직류 전류 출력을 오프하는 단계 - 상기 제1 충전 오프 명령은, 상기 전자 기기를 지시하여 전자 기기가 상기 직류 전류를 수신하기 위한 통신 인터페이스를 오프하기 위한 것임,
상기 전압 역치는 전자 기기 중의 전지에 대하여 과전압을 발생하게 하는 전압 값이고, 상기 전류 역치는 전자 기기 중의 전지에 대하여 과전류를 발생하게 하는 전류 값이며, 상기 전압 역치와 전류 역치는 각각 미리 설정된 최대 전압값과 최대 전류값인 것을 특징으로 하는 전지 충전 보호 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 전자 기기에 상기 전원 어댑터의 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 송신하는 단계;
상기 전자 기기가 피드백한 제2 충전 오프 명령을 수신하였을 경우, 상기 직류 전류의 출력을 오프하는 단계를 더 포함하고,
상기 제2 충전 오프 명령은, 상기 전자 기기가 상기 출력 전압 정보와 출력 전류 정보에 따라, 상기 전원 어댑터의 출력 전압이 상기 전압 역치보다 큰 것, 및 상기 전원 어댑터의 출력 전류가 상기 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나임을 판정하였을 경우 피드백된 것을 특징으로 하는 전지 충전 보호 제어 방법.
전지 충전 보호 제어 방법에 있어서,
전원 어댑터가 송신한 제1 충전 오프 명령을 수신하는 단계 - 상기 제1 충전 오프 명령은, 상기 전원 어댑터가 전원 어댑터의 출력 전압이 전압 역치보다 큰 것, 및 출력 전류가 전류 역치보다 큰 것 중의 적어도 하나일 경우, 전원 어댑터의 직류 전류 출력을 오프하여야 할 경우 송신된 것임 -;
상기 제1 충전 오프 명령에 따라 전자 기기의 직류 전류 수신 인터페이스를 오프하는 단계를 포함하고,
상기 전압 역치는 전자 기기 중의 전지에 대하여 과전압을 발생하게 하는 전압 값이고, 상기 전류 역치는 전자 기기 중의 전지에 대하여 과전류를 발생하게 하는 전류 값이며, 상기 전압 역치와 전류 역치는 각각 미리 설정된 최대 전압값과 최대 전류값인 것을 특징으로 하는 전지 충전 보호 제어 방법.