KR20020080947A - 이동통신 단말기의 밧데리 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신단말기의 밧데리 충전장치에 관한 것으로, 충전 대상의 밧데리 상태를 감지하여 그 값을 디지털화 시켜 충전되는 전압과 전류를 마이컴에 의해 충전시 밧데리에 무리가 가해지지 않도록 최적의 상태로 충전하도록 할 뿐만 아니라, 밧데리 수명을 연장 시켜 줄 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 USB 포트에서 출력된 전압을 입력하는 USB포트 전원입력부와, USB포트 전압입력부에서 출력된 아날로그 전압을 디지털신호로 변환함과 아울러 밧데리의 충전전압을 검출하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털변환기, 아날로그/디지털변환기로부터 출력된 밧데리의 현재 상태에 따라 입력된 전압을 소정 레벨의 충전전압으로 변환 출력함과 아울러 밧데리 온도 및 설정된 시간 경과에 따라 충전을 제어하는 마이컴, 마이컴의 제어에 의하여 충전이 완료될 경우 이를 표시하는 충전상태 표시부, 마이컴에서 출력된 디지털 전압신호를 아날로그 전압신호를 변환하여 이동통신 단말기에 부착된 밧데리에 충전시키는 디지털/아날로그 변환부, 마이컴에 충전을 위한 설정된 충전 기준전압을 제공하는 충전기준전압 제공부, 마이컴에 밧데리의 충전시간을 RC 시정수로 결정하여 제공하는 충전타이머를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

이동통신 단말기의 밧데리 충전장치 {Battery charger of mobile phone}

본 발명은 이동통신기기의 밧데리 충전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴퓨터에서 주변기기에 공급하는 각종 포트를 통해 출력되는 직류전원을 이용하여 이동통신단말기에 장착된 밧데리를 충전하는 이동통신단말기의 밧데리 충전장치에 관한 것이다.

일반적으로 PCS 또는 핸드폰 등의 이동통신단말기에 장착되어 전원을 공급하는 밧데리는 방전상태에 따라 별도로 구비된 충전기를 이용하여 재충전하여 사용하게 된다.

이와 같은 이동통신 단말기용 충전기는 가정에 공급되는 110/220V 교류 전원을 충전용 아답터를 이용하여 직류로 변환하고, 적정 레벨로 강압한 전원에 의하여 충전용 아답터에 장착된 밧데리를 충전하게 된다.

또는 차량의 시거잭(Cigar Jack))에 공급되는 직류전원 12V를 이용하여 직류용 충전아답터를 접속한 후 장착된 밧데리를 충전하게 된다.

밧데리의 외부 일측에 구비된 접촉단자를 충전용 아답터의 전원공급 충전단자에 접촉 고정시켜 밧데리를 충전하게 된다. 또는 이동통신 단말기의 일측에 구비된 외부 데이터단자에 포함된 전원공급단자에 외부 전원공급 플러그를 삽입 고정하여 충전하게 된다.

이와 같은 충전장치는 부피가 크고 무거워 휴대가 불편하여 가정이나 직장에서 고정용으로 사용해야 하는 문제점이 있었으며, 또한 전용충전기는 이동통신 단말기별로 밧데리 규격이 다르기 때문에 호환이 되지않아 별도의 충전기를 사용해야 하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 개선하고자 종래에는 컴퓨터 또는 노트북 등에 구비된USB(Universal Serial Bus)포트 단자를 이용하여 충전하도록 하였다.

이와 같은 종래기술은 대한민국 실용신안등록 "제 20-0211505 호"(USB를 이용한 이동전화 충전장치)에 개시하고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 USB를 이용한 이동전화 충전장치의 개략 구성도로이고, 도 2는 USB의 전원공급선을 이용하여 이용전화 등을 충전하기 위한 모듈을 도시한 도면이다.

도 1은 이동전화기와 노트북 컴퓨터의 USB 포트를 연결하여 이동전화 등을 충전하는 전체적인 구성을 도시한 것으로서, 이동전화(3)의 데이터 통신포트와 컴퓨터등(1)의 USB 포트를 연결하고, USB 포트의 전원선(2)으로부터 이동전화(3)의 데이터 통신포트를 통해 충전기에 연결되어 이동전화(3)를 충전하게 된다.

도 2는 USB의 전원공급선(Vin)을 이용하여 이동전화 등을 충전하기 위한 모듈로서, 컴퓨터 등의 USB 포트에 연결된 전원입력(Vin)으로 입력된 전압은 제 1 저항(R1)을 지나 코일(L1)에 충전된다. 이때 전계효과트랜지스터(FET1)는 온상태이다. 코일(L1)에 충전된 전압은 출력전압(Vout)으로 전달되어 이동전화 등의 데이터 통신케넥터에 연결되어 있는 내장 충전지를 충전하게 된다.

이때, 에러앰프(12), 코일(L1), 전계효과트랜지스터(FET1), 저항(R1∼R3)의 동작에 의하여 컴퓨터 등의 USB 포트에서 사용하는 전압(5V)은 이동전화 등의 충전기에서 사용하는 전압(4.2V)으로 변압되어 출력단(Vout)을 통해 출력된다.

이와 같이 출력단(Vout)을 통해 출력된 전류는 이동전화기에 부착된 밧데리를 충전시킨다.

한편, 회로가 고온에서 동작할 경우 온도상승으로 인한 문제를 해결하기 위하여 온도셧다운 모듈(13)에서 온도를 검지하여 에러앰프(12)를 통해 전계효과트랜지스터(FET1)을 오프시킨다. 또한, 전류검출회로(11)에서 저항(R1)에 흐르는 전류를 검출하여 과전류가 흐를 경우에도 마찬가지로 에러앰프(12)를 통해 전계효과트랜지스터(FET1)를 오프시켜 회로를 보호한다.

이와 같은 종래기술에 따른 USB를 이용한 이동전화 충전장치는 사전에 설정된 저항값에 의한 충전기의 사용하는 전압(4.2V)으로 출력되어 충전이 시작되어 충전 완료의 상태 검출, 온도감지 후 온도 상승에 따른 제어, 및 2차 전류 검출 회로를 통해 문제가 발생된 다음 제어 회로를 동작 시켜야 하는 수동적 회로 구성을 하여야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 충전 대상의 밧데리 상태를 감지하여 그 값을 디지털화 시켜 충전되는 전압과 전류를 마이컴에 의해 충전시 밧데리에 무리가 가해지지 않도록 최적의 상태로 충전하도록 할 뿐만 아니라, 밧데리 수명을 연장 시켜 줄 수 있는 이동통신단말기의 밧데리 충전장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 USB를 이용한 이동전화 충전장치의 연결구성도이고,

도 2는 종래 기술에 따른 USB를 이용한 이동전화 충전장치의 회로 구성도이고,

도 3은 본 발명에 따른 이동통신단말기의 밧데리 충전장치의 블록 구성도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 마이컴101 : USB포트 전압입력단

102 : A/D 변환부103 : 충전 타이머

104 : 충전기준전압 제공부105 : D/A 변환부

106 : 밧데리107 : 온도검출부

108 : 충전상태 표시부110 : 충전장치

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신단말기의 밧데리 충전장치는 컴퓨터에 구비된 USB 포트와, 밧데리가 장착되고 외부 일측에 데이터 입력단이 구비된 이동통신단말기와, 상기 USB 포트에서 출력된 전원을 상기 이동통신단말기 밧데리를 충전하도록 전달하는 전원공급라인으로 구성된 이동통신단말기의 밧데리 충전장치에 있어서, 상기 USB 포트에서 출력된 전압을 입력하는 USB포트 전원입력부와, 상기 USB포트 전압입력부에서 출력된 아날로그 전압을 디지털신호로 변환함과 아울러 밧데리의 충전전압을 검출하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털변환기와, 상기 아날로그/디지털변환기로부터 출력된 밧데리의 현재 상태에 따라 입력된 전압을 소정 레벨의 충전전압으로 변환 출력함과 아울러 밧데리 온도 및 설정된 시간 경과에 따라 충전을 제어하는 마이컴과, 상기 마이컴의 제어에 의하여 충전이 완료될 경우 이를 표시하는 충전상태 표시부와, 상기 마이컴에서 출력된 디지털 전압신호를 아날로그 전압신호를 변환하여 이동통신 단말기에 부착된 밧데리에 충전시키는 디지털/아날로그 변환부와, 상기 마이컴에 충전을 위한 설정된 충전 기준전압을 제공하는 충전기준전압 제공부와, 상기 마이컴에 밧데리의 충전시간을 RC 시정수로 결정하여 제공하는 충전타이머를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이와 같이 이루어진 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신단말기의 밧데리 충전장치의 블록 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 상기 USB 포트(도면에 미도시)에서 출력된 전압을 입력하는 USB포트 전원입력부(101)와, 상기 USB포트 전원입력부(101)에서 출력된 아날로그 전압신호를 디지털 전압신호로 변환함과 아울러 밧데리의 충전전압을 검출하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털(A/D)변환기(102), 상기아날로그/디지털변환기(102)로부터 출력된 밧데리(106)의 현재 상태에 따라 입력된 전압을 소정 레벨의 충전전압으로 변환 출력함과 아울러 밧데리 온도 및 설정된 시간 경과에 따라 충전을 제어하는 마이컴(100)과, 상기 마이컴(100)의 제어에 의하여 충전이 완료될 경우 이를 표시하는 충전상태 표시부(108)와, 상기 마이컴(108)에서 출력된 디지털 전압신호를 아날로그 전압신호로 변환하여 이동통신 단말기에 부착된 밧데리(106)에 충전시키는 디지털/아날로그(D/A) 변환부(105)와, 상기 마이컴(100)에 충전을 위해 설정된 충전 기준전압을 제공하는 충전기준전압 제공부(104)와, 상기 마이컴(104)에 밧데리(106)의 충전시간을 RC 시정수로 결정하여 제공하는 충전타이머(103)로 구성된다.

여기서, A/D변환부(102), 마이컴(100), 충전기준전압 제공부(104) 및 D/A 변환부(105)는 하나의 집적회로(110)으로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 서명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 이동통신 단말기의 데이터포트에 본 발명에 따른 밧데리 충전장치를 연결접속 한다. 한편, PC 또는 노트북컴퓨터의 USB포트에 USB 포트 전압입력단(101)을 연결접속 한다.

USB포트에서 출력된 전압(5V)은 밧데리 충전장치의 USB포트 전압 입력단(101)을 통해 입력된다. 입력된 전압은 A/D변환부(102)에서 디지털 신호로 변환되어 마이컴(100)으로 전달한다.

마이컴(100)은 이동전화 밧데리(106)에 충전전압을 인가하기 전에 인가를 위한 각 조건들을 검출한다. 즉, 밧데리(106)의 충전을 위하여 디지털 신호를 출력한다. 마이컴(100)에서 출력된 전압 디지털신호는 A/D변환부(105)를 통해 아날로그 전압신호로 변환 출력한다. A/D 변환부(105)를 통과한 전압은 이동통신단말기에 부착된 밧데리(106)를 충전시킨다.

충전전압은 충전기준전압 제공부(104)에서 제공된 충전기준전압에 따라 마이컴(100)에서 충전전압을 출력한다.

여기서, 충전시간은 충전타이머(103)에 의하여 RC 시정수에 의하여 결정하여 마이컴(100)에 전송하면 충전시 소요되는 시간이 결정된다.

한편, 충전 중에 일정주기로 온도검출부(107)를 통해 밧데리(106)의 온도를 검출하여 설정된 온도이상이 되면 마이컴(100)에서 과열로 판단한다.

밧데리(06)의 과열로 판단되면 D/A변환부(105)를 통해 출력되는 전압신호를 온도가 내려갈 때까지 일시적으로 중지시켜 줌으로 밧데리의 파괴 또는 밧데리의 수명 단축을 방지할 수 있게 된다.

또한, 밧데리의 충전전압을 주기적으로 검지하여 A/D변환부(102)를 통해 마이컴(100)으로 전송한다. 마이컴(100)은 A/D 변환부(102)를 통해 입력된 전압과 충전기준전압 제공부(104)에서 출력된 기준전압과 비교하여 동일하면 D/A변환부(105)에 출력되는 전압을 차단시킴으로 밧데리(106)의 과충전에 의한 파괴를 방지한다.

충전이 완료됨에 따라 마이컴(100)에서는 충전상태 표시부(108)를 제어하여 충전표시 LED를 점멸시킴으로 충전이 완료되었음을 경보한다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형상으로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신단말기의 밧데리 충전장치는 컴퓨터의 USB 포트의 전원을 이용하여 이동통신단말기를 충전하므로 컴퓨터가 있는곳이면 어디서나 충전이 가능하며, 노트북컴퓨터의 USB 포트를 이용할 경우에는 외부 이동성의 편리함까지 제공되는 효과가 있었다.

Claims (3)

1. 컴퓨터에 구비된 USB 포트와, 밧데리가 장착되고 외부 일측에 데이터 입력단이 구비된 이동통신단말기와, 상기 USB 포트에서 출력된 전원을 상기 이동통신단말기 밧데리를 충전하도록 전달하는 전원공급라인으로 구성된 이동통신단말기의 밧데리 충전장치에 있어서,

   상기 USB 포트에서 출력된 전압을 입력하는 USB포트 전원입력부;

   상기 USB포트 전압입력부에서 출력된 아날로그 전압신호를 디지털 전압신호로 변환함과 아울러 밧데리의 충전전압을 검출하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털변환기;

   상기 아날로그/디지털변환기로부터 출력된 밧데리의 현재 상태에 따라 입력된 전압을 소정 레벨의 충전전압으로 변환 출력함과 아울러 밧데리 온도 및 설정된 시간 경과에 따라 충전을 제어하는 마이컴;

   상기 마이컴의 제어에 의하여 충전이 완료될 경우 이를 표시하는 충전상태 표시부;

   상기 마이컴에서 출력된 디지털 전압신호를 아날로그 전압신호로 변환하여 이동통신 단말기에 부착된 밧데리에 충전시키는 디지털/아날로그 변환부;

   상기 마이컴에 충전을 위한 설정된 충전 기준전압을 제공하는 충전기준전압 제공부; 및

   상기 마이컴에 밧데리의 충전시간을 RC 시정수로 결정하여 제공하는 충전타이머를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 밧데리 충전장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밧데리에 충전된 전압이 충전기준전압 제공부에서 제공된 충전기준전압과 비교결과 동일하면 만충전으로 판단하여 충전을 완료하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 밧데리 충전장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 아날로그/디지털변환부, 마이컴, 충전기준전압 제공부 및 디지털/아날로그변환부는 하나의 집적회로 구성함을 특징으로 하는 이동통신단말기의 밧데리 충전장치.