KR20200136594A - 전압 분배 비율을 적응적으로 변경하는 전압 분배 회로를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

전압 분배 비율을 적응적으로 변경하는 전압 분배 회로를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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Abstract

하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(electronic device)는, 재충전가능한 배터리와, 외부 전자 장치와의 연결을 위한 커넥터와, 3 개 이상의 전압 분배 비율들을 제공하기 위해, 복수의 캐패시터들 및 상기 복수의 캐패시터들 각각과 상기 배터리 사이의 전기적 경로를 전환하기 위한 복수의 스위치들을 포함하는 전압 분배 회로와, 상기 전압 분배 회로와 작동적으로 결합된 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 커넥터를 통해, 상기 배터리의 충전을 위해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 전자 장치에 인가될 제1 전력의 제1 전압을 식별하기 위해 데이터를 획득하고, 상기 획득된 데이터에 기반하여, 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성될 수 있고, 상기 전압 분배 회로는, 상기 프로세서의 상기 복수의 스위치들 각각의 제어에 기반하여, 상기 3개 이상의 전압 분배 비율들 중 식별된 전압 분배 비율에 따라 상기 제1 전압을 분배함으로써 상기 배터리의 충전 전압에 대응하는 제2 전압을 획득하고, 상기 제2 전압을 상기 배터리에게 인가하기 위한 제2 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성될 수 있다.

Description

전압 분배 비율을 적응적으로 변경하는 전압 분배 회로를 포함하는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE COMPRISING VOLTAGE DIVISION CIRCUITRY ADAPTIVELY CHANGING VOLTAGE DIVISION RATIO}
후술되는 다양한 실시예들은 일반적으로 배터리의 다이렉트 충전에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 후술되는 다양한 실시예들은, 전압 분배 비율을 적응적으로 변경하는 전압 분배 회로를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
스마트폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 또는 태블릿 PC(tablet personal computer)와 같은 전자 장치는, 휴대를 위해, 재충전가능한(rechargeable) 배터리를 포함할 수 있다.
상기 재충전가능한 배터리의 정전압 및 정전류 제어를 충전 장치(예: TA(travel adapter) 또는 PA(power adapter))에서 수행하는 충전 방식이 휴대용 전자 장치의 상기 재충전가능한 배터리의 고속 충전을 위해 이용되고 있다. 한편, 상기 충전 장치의 출력 전압(또는 출력 전류)은 상기 충전 장치의 세팅에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 전압 분배 비율을 적응적으로 변경하는 다이렉트 충전을 위한 전압 분배 회로가 상기 휴대용 전자 장치 내에서 요구될 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(electronic device)는, 재충전가능한 배터리와, 외부 전자 장치와의 연결을 위한 커넥터와, 3 개 이상의 전압 분배 비율들을 제공하기 위해, 복수의 캐패시터들 및 상기 복수의 캐패시터들 각각과 상기 배터리 사이의 전기적 경로를 전환하기 위한 복수의 스위치들을 포함하는 전압 분배 회로와, 상기 전압 분배 회로와 작동적으로 결합된 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 커넥터를 통해, 상기 배터리의 충전을 위해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 전자 장치에 인가될 제1 전력의 제1 전압을 식별하기 위해 데이터를 획득하고, 상기 획득된 데이터에 기반하여, 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성될 수 있고, 상기 전압 분배 회로는, 상기 프로세서의 상기 복수의 스위치들 각각의 제어에 기반하여, 상기 3개 이상의 전압 분배 비율들 중 식별된 전압 분배 비율에 따라 상기 제1 전압을 분배함으로써 상기 배터리의 충전 전압에 대응하는 제2 전압을 획득하고, 상기 제2 전압을 상기 배터리에게 인가하기 위한 제2 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(electronic device)는, 3개 이상의 전압 분배 비율들을 제공하기 위한 복수의 캐패시터들 및 상기 복수의 캐패시터들 각각과 상기 배터리 사이의 전기적 경로를 전환하기 위한 복수의 스위치들을 포함하는 전압 분배 회로를 이용하여 적응적으로 전압 분배 비율을 변경함으로써 상기 전자 장치의 재충전가능한 배터리의 다이렉트 충전을 수행할 수 있다.
본 개시의 하나 이상의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3a는 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치의 간소화된(simplified) 블록도이다.
도 3b는 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치 및 외부 전자 장치의 간소화된 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전압 분배 회로의 예를 도시한다.
도 5a 내지 도 5b는 일 실시예에 따라 3:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 예를 도시한다.
도 5c는 도 5a 내지 도 5b에 도시된 전압 분배 회로에 대한 타이밍도이다.
도 6a 내지 도 6b는 일 실시예에 따라 2:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 예를 도시한다.
도 6c는 도 6a 내지 도 6b에 도시된 전압 분배 회로에 대한 타이밍도이다.
도 7a 내지 도 7b는 일 실시예에 따라 2:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 다른 예를 도시한다.
도 7c는 도 7a 내지 도 7b에 도시된 전압 분배 회로에 대한 타이밍도이다.
도 8은 일 실시예에 따라 1:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 예를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따른 전압 분배 회로의 다른 예를 도시한다.
도 10a 내지 도 10b는 일 실시예에 따라 3:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 다른 예를 도시한다.
도 10c는 도 10a 내지 도 10b에 도시된 전압 분배 회로에 대한 타이밍도이다.
도 11a 내지 도 11b는 일 실시예에 따라 2:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 다른 예를 도시한다.
도 11c는 도 11a 내지 도 11b에 도시된 전압 분배 회로에 대한 타이밍도이다.
도 12는 하나 이상의 실시예들에 따라 전압 분배 회로를 이용하여 적응적으로 전압 분배를 수행함으로써 다이렉트 충전을 수행하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 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: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(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 장치(150)는, 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 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)으로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 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 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부 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 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 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, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블럭도(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, 예를 들면, 연결 단자(178)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)을 통해 무선으로 연결될 수 있다.
전력 조정기(220)는 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 요소들의 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)의 사용 상태 정보(예: 배터리의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전회로(210), 전압 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))을 결정하고, 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 이상 상태 또는 정상 상태의 여부를 판단한 후, 이상 상태로 판단되는 경우 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일시예에 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)을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)은, 추가적으로 또는 대체적으로(in alternative to), 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 수행하기 위한 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 연료 게이지(230), 전력 관리 모듈(188) 또는 센서 모듈(276) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서)을 이용하여 측정될 수 있다. 이런 경우, 일실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(140)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.
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 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 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 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 3a는 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치의 간소화된 블록도이다.
도 3a를 참조하면, 전자 장치(101)는, 프로세서(120)(예: 도 1의 프로세서(120)), 커넥터(178)(예: 도 1의 연결 단자(178)), 배터리(189)(예: 도 1의 배터리(189)), 및 전압 분배 회로(310)를 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 커넥터(178)는, 상기 배터리의 다이렉트 충전을 위해 상기 배터리에게 전력을 제공하는 외부 전자 장치(예: PA(power adapter) 또는 TA(travel adapter))와 전자 장치(101) 사이의 연결 경로를 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 다이렉트 충전은, 상기 전자 장치 내에서의 배터리(189)의 충전에 따른 발열을 최소화하기 위해, 상기 전자 장치 내의 충전 회로를 간소화하고 상기 충전 장치 내에서 상기 재충전가능한 배터리의 정전압 및 정전류 제어를 수행하는 충전 방식을 의미할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 커넥터(178)는, 상기 외부 전자 장치로부터 전자 장치(101)에게 수신되는 신호 또는 전자 장치(101)로부터 상기 외부 전자 장치에게 송신되는 신호를 위한 경로로 이용될 수 있다. 이하의 설명들은, 커넥터(178)를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 유선으로 전력을 획득하는 예를 기술하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 하나 이상의 실시예들에 따른 상기 외부 전자 장치는, 무선 충전 패드와 같은 무선 전력 송신 장치를 포함할 수도 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 프로세서(120)는 전자 장치(101)의 메인 프로세서(예: 도 1의 메인 프로세서(121))일 수도 있고, 전압 분배 회로(310) 내에 포함된 보조 프로세서일 수도 있으며, 전압 분배 회로(310) 외부에 배치되고 전압 분배 회로(310)와 작동적으로 결합된 보조 프로세서일 수도 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 전압 분배 회로(310)는, 3개 이상의 전압 분배 비율들을 제공하기 위해, 복수의 캐패시터들 및 상기 복수의 캐패시터들 각각과 배터리(189) 사이의 전기적 경로를 전환하기 위한 복수의 스위치들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 복수의 캐패시터들 각각은, 전압을 높이기 위해 이용된다는 측면에서, 플라잉 캐패시터(flying capacitor)로 참조될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 복수의 캐패시터들 각각은, 전압 분배를 위해, 전압 분배 회로(310) 내에 포함될 수 있다. 상기 복수의 캐패시터들은, 제1 캐패시터 및 제2 캐패시터를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 복수의 스위치들 각각은, 3개 이상의 전압 분배 비율들 중 전자 장치(101)와 연결된 상기 외부 전자 장치로부터 제공되는 전압에 대응하는 전압 분배 비율을 제공하기 위해, 전압 분배 회로(310) 내에 포함될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 복수의 스위치들 각각은, MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 복수의 스위치들 각각은, 프로세서(120)의 제어에 따라, 전기적 경로를 연결하는 제1 상태 또는 상기 전기적 경로를 단절하는 제2 상태 내에서 있을 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
하나 이상의 실시예들에서, 프로세서(120)는, 상기 외부 전자 장치로부터 커넥터(178)를 통해, 배터리(189)의 충전을 위해 상기 외부 전자 장치로부터 전자 장치(101)에 인가될 제1 전압을 나타내기 위한 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 커넥터(178)의 유형이 USB c type인 경우, 상기 데이터는, USB 표준의 PD(power delivery) 통신 프로토콜에 기반하여 상기 외부 전자 장치로부터 획득될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 프로세서(120)는, 상기 획득된 데이터에 기반하여, 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 상기 제1 전압을 전압 분배 회로(310)를 이용하여 처리할 지 여부를 식별하거나 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터가 상기 다이렉트 충전에 적합한 경우, 프로세서(120)는, 상기 제1 전압이 전압 분배 회로(310)에게 인가되도록, 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 상기 제1 전압을 인가하기 위한 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 데이터가 상기 다이렉트 충전에 적합하지 않은 경우, 프로세서(120)는, 충전 경로 전환 회로(charging path switching circuitry, 도 3a에서 미도시, 예: 도 3b의 스위칭 차져(switching charger)(330))를 이용하여 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 상기 제1 전압을 인가하기 위한 전력을 전자 장치(101) 내에 포함된 다른 전력 관리 회로에게 제공할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 프로세서(120)는, 상기 획득된 데이터가 상기 다이렉트 충전에 적합한 경우, 전압 분배 회로(310)를 이용하여 지원가능한 상기 3개 이상의 전압 분배 비율들 중 상기 데이터에 대응하는 전압 분배 비율에 따라 전압 분배 회로(310)가 전압 분배를 수행하거나 실행하도록, 전압 분배 회로(310) 내에 포함된 상기 복수의 스위치들의 상태를 제어할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 전압 분배 회로(310)는, 프로세서(120)의 상기 복수의 스위치들의 상태의 상기 제어에 기반하여, 상기 3개 이상의 전압 분배 비율들 중 상기 데이터에 대응하는 상기 전압 분배 이율에 따라 상기 제1 전압에 대한 전압 분배를 수행하고, 상기 수행된 전압 분배에 기반하여 배터리(189)의 충전 전압에 대응하는 제2 전압을 배터리(189)에게 인가하기 위한 전력을 배터리(189)에게 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 전압 분배 회로(310) 내의 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터는, 프로세서(120)의 상기 복수의 스위치들의 상기 제어에 기반하여, 상기 외부 전자 장치와 전기적으로 연결되는 전압 분배 회로(310)의 입력 단자 및 상기 다이렉트 충전을 위해 배터리(189)와 전기적으로 연결되는 전압 분배 회로(310)의 출력 단자 각각에 직렬로 연결될 수 있다. 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 각각은, 상기 충전 전압 및 상기 제1 전압에 기반하여, 상기 직렬 연결에 의해 충전될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 각각은, 상기 충전 전압을 가지도록 충전될 수 있다. 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 각각이 상기 충전 전압을 가진 후, 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터는, 프로세서(120)의 상기 복수의 스위치들의 상기 제어에 기반하여, 상기 입력 단자와 전기적으로 단절되고 상기 출력 단자와 전기적으로 연결된 배터리(189)에 대하여, 병렬로 연결될 수 있다. 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터는 상기 충전 전압을 가지기 때문에, 배터리(189)는 배터리(189)에 대하여 병렬 연결된 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터의 방전에 의해, 상기 충전 전압에 대응하는 제2 전압을 획득할 수 있다. 다시 말해, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터의 상기 충전 및 상기 방전에 의해, 3:1 전압 분배를 수행함으로써, 상기 충전 전압에 대응하는 상기 제2 전압을 배터리(189)에게 제공할 수 있다. 한편, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제2 전압을 배터리(189)에게 제공하는 동안, 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터의 상기 충전 및 상기 방전에 의해, 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 전류의 3배에 해당하는 전류를 배터리(189)에게 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 전압 분배 회로(310) 내의 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 하나의 캐패시터는, 프로세서(120)의 상기 복수의 스위치들의 상기 제어에 기반하여, 상기 외부 전자 장치와 전기적으로 연결되는 전압 분배 회로(310)의 입력 단자 및 상기 다이렉트 충전을 위해 배터리(189)와 전기적으로 연결되는 전압 분배 회로(310)의 출력 단자 각각에 직렬로 연결될 수 있다. 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 하나의 캐패시터는, 상기 충전 전압 및 상기 제1 전압에 기반하여, 상기 직렬 연결에 의해 충전될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 하나의 캐패시터는, 상기 충전 전압을 가지도록 충전될 수 있다. 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 하나의 캐패시터가 상기 충전 전압을 가진 후, 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 하나의 캐패시터는, 프로세서(120)의 상기 복수의 스위치들의 상기 제어에 기반하여, 상기 입력 단자와 전기적으로 단절되고 상기 출력 단자와 전기적으로 연결된 배터리(189)에 대하여, 병렬로 연결될 수 있다. 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 하나의 캐패시터는 상기 충전 전압을 가지기 때문에, 배터리(189)는 배터리(189)에 대하여 병렬 연결된 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 하나의 캐패시터의 방전에 의해, 상기 충전 전압에 대응하는 제2 전압을 획득할 수 있다. 다시 말해, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 하나의 캐패시터의 상기 충전 및 상기 방전에 의해, 2:1 전압 분배를 수행함으로써, 상기 충전 전압에 대응하는 상기 제2 전압을 배터리(189)에게 제공할 수 있다. 한편, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제2 전압을 배터리(189)에게 제공하는 동안, 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 하나의 캐패시터의 상기 충전 및 상기 방전에 의해, 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 전류의 2배에 해당하는 전류를 배터리(189)에게 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압에 대응하는(즉, 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압과 동일한) 경우, 상기 입력 단자는, 프로세서(120)의 상기 복수의 스위치들의 상기 제어에 기반하여, 배터리(189)와 전기적으로 연결되는 전압 분배 회로(310)의 상기 출력 단자에 직접 연결될 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는, 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압에 대응하는 경우, 상기 외부 전자 장치로부터의 상기 제1 전압을 인가하기 위한 전력이 상기 입력 단자를 통해 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터를 우회하여 상기 출력 단자에 제공되도록 상기 복수의 스위치들의 상태를 제어할 수 있다. 다시 말해, 전압 분배 회로(310)는, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이의 직접 연결에 기반하여, 1:1 전압 분배를 수행함으로써, 상기 충전 전압에 대응하는 상기 제2 전압을 배터리(189)에게 제공할 수 있다. 한편, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제2 전압을 배터리(189)에게 제공하는 동안, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자의 사이의 상기 직접 연결, 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 전류의 1배에 해당하는 전류를 배터리(189)에게 제공할 수 있다.
도 3b는 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치 및 외부 전자 장치의 간소화된 블록도이다.
예를 들어, 도 3b를 참조하면, PA 또는 TA를 포함하는 외부 전자 장치(320)는 커넥터(178)를 통해 전압 분배 회로(310) 또는 스위칭 차져(switching charger)(330)에 연결될 수 있다. 전압 분배 회로(310)는, 외부 전자 장치(320)로부터 제공되는 상기 제1 전압이 전압 분배 회로(310)를 이용하여 전압 분배를 수행하는 것이 가능한 경우, 외부 전자 장치(320)로부터 상기 제1 전압을 획득할 수 있다. 상기 제1 전압은 전압 분배 회로(310)의 보호를 위한 과전압 보호 회로(340)를 지나 전압 분배 회로(310)에게 인가될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 제1 전압은 입력 캐패시터(335)와 더 연결된 과 전압 보호 회로(340)를 지나 전압 분배 회로(310)에게 인가될 수 있다. 전압 분배 회로(310)는, 상기 제1 전압에 대한 전압 분배를 수행함으로써, 배터리(189)를 충전할 수 있다. 스위칭 차져(330)는, 외부 전자 장치(320)로부터 제공되는 상기 제1 전압이 전압 분배 회로(310)를 이용하여 전압 분배를 수행하는 것이 불가능한 경우, 외부 전자 장치(320)로부터 상기 제1 전압을 획득할 수 있다. 스위칭 차져(330)는, 상기 제1 전압을 처리함으로써, 배터리(189)를 충전할 수 있다. 스위치(350)는, 배터리(189)가 만충되는 경우, 스위칭 차져(330)와 배터리 사이의 전기적 연결을 단절하기 위해 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(101)에 포함된 전압 분배 회로(310)는, 3개 이상의 전압 분배 비율들 중 상기 외부 전자 장치로부터 제공되는 상기 전압의 크기에 상응하는 전압 분배 비율을 지원하도록 전압 분배 회로(310)의 연결 구조를 변경함으로써, 배터리(189)의 다이렉트 충전을 수행할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(101)는, 이러한 상기 다이렉트 충전의 수행을 통해, 호환성을 유지하면서 고속 충전 성능을 향상할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 전압 분배 회로의 예를 도시한다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 전압 분배 회로(310)는, 입력 단자(405), 제1 스위치(410), 제2 스위치(415), 제1 캐패시터(420), 제3 스위치(425), 제4 스위치(430), 제5 스위치(435), 제2 캐패시터(440), 제6 스위치(445), 제7 스위치(450), 및 출력 단자(455)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450)의 제어는, 프로세서(120)에 의해 수행될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 입력 단자(405)는 커넥터(178)를 통해 상기 외부 전자 장치와 전기적으로 연결되고, 제1 스위치(410)는 제1 단자(410-1) 및 제2 단자(410-2)를 포함하고, 제2 스위치(415)는, 제3 단자(415-1) 및 제4 단자(415-2)를 포함하고, 제1 캐패시터(420)는 제5 단자(420-1) 및 제6 단자(420-2)를 포함하고, 제3 스위치(425)는 제7 단자(425-1) 및 그라운드와 전기적으로 연결된 제8 단자(425-2)를 포함하고, 제4 스위치(430)는 제9 단자(430-1) 및 제10 단자(430-2)를 포함하고, 제5 스위치(435)는 제11 단자(435-1) 및 제12 단자(435-2)를 포함하고, 제2 캐패시터(440)는 제13 단자(440-1) 및 제14 단자(440-2)를 포함하고, 제6 스위치(445)는 제15 단자(445-1) 및 그라운드와 전기적으로 연결된 제16 단자(445-1)를 포함하고, 제7 스위치(450)는 제17 단자(450-1) 및 제18 단자(450-2)를 포함하며, 출력 단자(455)는 배터리(189)와 전기적으로 연결될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 제1 스위치(410)는, 입력 단자(405)와 제1 노드(461) 사이에 배치되고, 제1 캐패시터(420)는 제1 노드(461)와 제2 노드(462) 사이에 배치되고, 제2 스위치(415)는 제1 노드(461)와 제3 노드(463) 사이에 배치되고, 제3 스위치(425)는 제2 노드(462)와 제1 접지 노드(462-1) 사이에 배치되고, 제4 스위치(430)는 제2 노드(462)와 제3 노드(463) 사이에 배치되고, 제5 스위치(435)는 제3 노드(463)와 제5 노드(465) 사이에 배치되고, 제2 캐패시터(440)는 제3 노드(463)와 제4 노드(464) 사이에 배치되고, 제6 스위치(445)는 제4 노드(464)와 제2 접지 노드(464-1) 사이에 배치되고, 제7 스위치(450)는 제4 노드(464)와 제5 노드(465) 사이에 배치되며, 출력 단자(465)는 제5 노드(465)에 해당하며, 배터리(189)는, 제5 노드(465)와 제3 접지 노드(465-1) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 접지 노드(462-1), 제2 접지 노드(464-1) 및/또는 제3 접지 노드(465-1)는 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4에 도시하지 않았으나, 일 실시예에서, 상기 입력 단자는, 입력 캐패시터인 제3 캐패시터와 더 연결될 수 있다.
도 4 내지 도 8은 전압 분배 회로(310)가 3개의 전압 분배 비율들을 지원하기 위해 2개의 캐패시터들(예: 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)) 및 7개의 스위치들(예: 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450))을 포함하는 예를 도시하고 있으나, 다양한 실시예들에 따른 전압 분배 회로(310)는, 3개 이상의 캐패시터들 및 8개 이상의 스위치들을 포함함으로써 4개 이상의 전압 분배 비율들을 지원할 수도 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 각 캐패시터들은, 전압 분배를 지원하기 위해, 다수개의 병렬 커패시터로 구성될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 프로세서(120)의 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450)의 제어에 기반하여, 3:1 전압 분배 비율을 지원할 수 있다.
도 5a 내지 도 5b는 일 실시예에 따라 3:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 예를 도시한다.
도 5c는 도 5a 내지 도 5b에 도시된 전압 분배 회로에 대한 타이밍도이다.
예를 들어, 도 5a를 참조하면, 프로세서(120)는, 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 상기 데이터에 기반하여 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압의 3배임을 식별하는 것에 기반하여, 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)가 초기화된 상태에서, 제1 스위치(410), 제4 스위치(430), 및 제7 스위치(450)의 상태를 상기 제1 상태로 설정하고 남은 스위치들의 상태를 상기 제2 상태로 설정할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 각각의 초기화는, 상기 전압 분배 회로와 전기적으로 연결된 리니어 레귤레이터(linear regulator) 또는 스위칭 레귤레이터(switching regulator)를 이용하여 수행될 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450)의 상태의 설정에 기반하여, 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)는 입력 단자(405) 및 출력 단자(455) 각각에 대하여 직렬로 연결될 수 있다. 상기 직렬 연결에 기반하여, 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)는 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 제1 전압 및 배터리(189)의 상기 충전 전압에 기반하여 충전될 수 있다.
예를 들어, 도 5c를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(510) 내에서, 제1 스위치(410), 제4 스위치(430), 및 제7 스위치(450)의 상태를 상기 제1 상태로 설정하고, 제2 스위치(415), 제3 스위치(425), 제5 스위치(435), 및 제6 스위치(445)의 상태를 상기 제2 상태로 설정할 수 있다. 제1 시간 구간(510) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)는 입력 단자(405) 및 출력 단자(455) 각각에 대하여 직렬 연결되고, 상기 직렬 연결에 기반하여 충전될 수 있다. 제1 캐패시터(420)는 상기 충전에 기반하여, 제1 시간 구간(510)의 마지막 타이밍에서 배터리(189)의 상기 충전 전압에 상응하는 목표 전압(예: 약 4.38(V))를 가지고, 제2 캐패시터(440)는 상기 충전에 기반하여, 제1 시간 구간(510)의 상기 마지막 타이밍에서 배터리(189)의 상기 충전 전압에 상응하는 목표 전압(예: 약 4.32(V))를 가질 수 있다. 한편, 제1 스위치(410)에 인가되는 전류, 제2 스위치(415)에 인가되는 전류, 및 제5 스위치(435)에 인가되는 전류는 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)의 상기 충전에 의해 변경될 수 있다.
제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)가 상기 충전에 의해 상기 충전 전압(또는 상기 목표 전압)을 가진 후, 프로세서(120)는, 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450)의 상태를 전환할 수 있다.
예를 들어, 도 5b를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)가 상기 충전에 의해 상기 충전 전압(또는 상기 목표 전압)을 가진 후, 제1 스위치(410), 제4 스위치(430), 및 제7 스위치(450)의 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 제2 스위치(415), 제3 스위치(425), 제5 스위치(435), 및 제6 스위치(445)의 상태를 상기 제1 상태로 전환할 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450)의 상태의 전환에 기반하여, 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)는 입력 단자(405)와 전기적으로 단절되고, 출력 단자(455)에 전기적으로 연결된 배터리(189)에 대하여 병렬로 연결될 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450)의 상태의 상기 전환에 기반하여, 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)는 방전되며, 전압 분배 회로(310)는 상기 방전에 기반하여 출력 단자(455)를 통해 배터리(189)에게 상기 충전 전압에 상응하는 제2 전압을 인가하기 위한 전력을 배터리(189)에게 제공할 수 있다. 전압 분배 회로(310)는, 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)의 방전에 기반하여, 커넥터(178)의 최대 수용 전류 크기보다 큰 크기를 가지는 전류를 획득할 수 있다. 예를 들면, 전압 분배 회로(310)는 상기 충전 전압에 상응하는 상기 제2 전압을 배터리(189)에게 인가하고 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 커넥터(178)의 최대 전류 크기 미만인 제1 전류의 3배인 전류를 배터리(189)에게 인가할 수 있다.
예를 들어, 도 5c를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(510) 다음의 제2 시간 구간(520) 내에서, 제1 스위치(410), 제4 스위치(430), 및 제7 스위치(450)의 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 제2 스위치(415), 제3 스위치(425), 제5 스위치(435), 및 제6 스위치(445)의 상태를 상기 제1 상태로 전환할 수 있다. 도 5c는 제1 시간 구간(510)의 길이와 제2 시간 구간(520)의 길이가 서로 동일한 예를 도시하고 있으나, 제1 시간 구간(510)의 길이와 제2 시간 구간(520)의 길이는 실시예들에 따라 서로 다를 수도 있다. 제2 시간 구간(520) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)는 입력 단자(405)로부터 전기적으로 분리되고 출력 단자(455)에 대하여 병렬 연결되고, 상기 병렬 연결에 기반하여 방전될 수 있다. 제1 캐패시터(420)는 상기 방전에 기반하여, 제2 시간 구간(520)의 마지막 타이밍에서 감소된 전압(예: 약 4.32(V))을 가지고, 제2 캐패시터(440)는 상기 방전에 기반하여, 제2 시간 구간(520)의 상기 마지막 타이밍에서 감소된 전압(예: 약 4.28(V))를 가질 수 있다. 한편, 제1 스위치(410)에 인가되는 전류, 제2 스위치(415)에 인가되는 전류, 및 제5 스위치(435)에 인가되는 전류는 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)의 상기 방전에 의해 변경될 수 있다. 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(510)과 제2 시간 구간(520)를 합한 길이를 가지는 시간 주기에 기반하여, 도 5a 및 도 5b에 도시된 전기적 연결의 변경을 반복적으로 수행함으로써, 전압 분배 회로(310)를 이용하여 3:1 전압 분배를 수행할 수 있다. 다시 말해, 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(101)는, 3:1 전압 분배 비율에 기반하여 배터리(189)의 상기 다이렉트 충전을 수행할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 프로세서(120)의 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450)의 제어에 기반하여, 2:1 전압 분배 비율을 지원할 수 있다.
도 6a 내지 도 6b는 일 실시예에 따라 2:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 예를 도시한다.
도 6c는 도 6a 내지 도 6b에 도시된 전압 분배 회로에 대한 타이밍도이다.
예를 들어, 도 6a를 참조하면, 프로세서(120)는, 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 상기 데이터에 기반하여 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압의 2배임을 식별하는 것에 기반하여, 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)가 초기화된 상태에서, 제5 스위치(435) 및 제6 스위치(445)의 상태를 상기 제1 상태로 유지하고, 제7 스위치(450)의 상태를 상기 제2 상태로 유지하고, 제1 스위치(410) 및 제4 스위치(430)의 상태를 상기 제1 상태로 설정하고 제2 스위치(415) 및 제3 스위치(425)의 상태를 상기 제2 상태로 설정할 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450)의 상태의 설정에 기반하여, 제1 캐패시터(420)는 입력 단자(405) 및 출력 단자(455) 각각에 대하여 직렬로 연결될 수 있다. 상기 직렬 연결에 기반하여, 제1 캐패시터(420)는 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 제1 전압 및 배터리(189)의 상기 충전 전압에 기반하여 충전될 수 있다.
예를 들어, 도 6c를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(610) 내에서, 제1 스위치(410) 및 제4 스위치(430)의 상태를 상기 제1 상태로 설정하고, 제2 스위치(415) 및 제3 스위치(425)의 상태를 상기 제2 상태로 설정할 수 있다. 도 6c에 도시하지 않았으나, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(610) 및 제1 시간 구간(610) 다음의 제2 시간 구간(620) 내에서 제5 스위치(435) 및 제6 스위치(445)의 상태를 상기 제1 상태로 유지하고, 제7 스위치(450)의 상태를 상기 제2 상태로 유지할 수 있다. 도 6c는 제1 시간 구간(610)의 길이와 제2 시간 구간(620)의 길이가 서로 동일한 예를 도시하고 있으나, 제1 시간 구간(610)의 길이와 제2 시간 구간(620)의 길이는 실시예들에 따라 서로 다를 수도 있다. 제1 시간 구간(610) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제1 캐패시터(420)는 입력 단자(405) 및 출력 단자(455) 각각에 대하여 직렬 연결되고, 상기 직렬 연결에 기반하여 충전될 수 있다. 제1 캐패시터(420)는 상기 충전에 기반하여, 제1 시간 구간(610)의 마지막 타이밍에서 배터리(189)의 상기 충전 전압에 상응하는 목표 전압(예: 약 4.27(V))를 가질 수 있다. 한편, 제1 스위치(410)에 인가되는 전류, 제2 스위치(415)에 인가되는 전류, 및 제5 스위치(435)에 인가되는 전류는 제1 캐패시터(420)의 상기 충전에 의해 변경될 수 있다. 한편, 제2 캐패시터(440)의 전압은, 제1 시간 구간(610) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제1 시간 구간(610) 내에서 변경될 수 있다.
제1 캐패시터(420)가 상기 충전에 의해 상기 충전 전압(또는 상기 목표 전압)을 가진 후, 프로세서(120)는, 제1 스위치(410) 내지 제4 스위치(430)의 상태를 전환할 수 있다.
예를 들어, 도 6b를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 캐패시터(420)가 상기 충전에 의해 상기 충전 전압(또는 상기 목표 전압)을 가진 후, 제1 스위치(410) 및 제4 스위치(430)의 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 제2 스위치(415) 및 제3 스위치(425)의 상태를 상기 제1 상태로 전환할 수 있다. 한편, 제5 스위치(435) 및 제6 스위치(445)의 상태는 상기 제1 상태로 유지되고, 제7 스위치(450)의 상태는 상기 제2 상태로 유지될 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(410) 내지 제4 스위치(430)의 상태의 전환에 기반하여, 제1 캐패시터(420)는 입력 단자(405)와 전기적으로 단절되고, 출력 단자(455)에 전기적으로 연결된 배터리(189)에 대하여 병렬로 연결될 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(410) 내지 제4 스위치(430)의 상태의 상기 전환에 기반하여, 제1 캐패시터(420)는 방전되며, 전압 분배 회로(310)는 상기 방전에 기반하여 출력 단자(455)를 통해 배터리(189)에게 상기 충전 전압에 상응하는 제2 전압을 인가하기 위한 전력을 배터리(189)에게 제공할 수 있다. 전압 분배 회로(310)는, 제1 캐패시터(420)의 방전에 기반하여, 커넥터(178)의 최대 수용 전류 크기보다 큰 크기를 가지는 전류를 획득할 수 있다. 예를 들면, 전압 분배 회로(310)는 상기 충전 전압에 상응하는 상기 제2 전압을 배터리(189)에게 인가하고 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 커넥터(178)의 최대 전류 크기 미만인 제1 전류의 2배인 전류를 배터리(189)에게 인가할 수 있다.
예를 들어, 도 6c를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(610) 다음의 제2 시간 구간(620) 내에서, 제1 스위치(410) 및 제4 스위치(430)의 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 제2 스위치(415) 및 제3 스위치(425)의 상태를 상기 제1 상태로 전환할 수 있다. 제2 시간 구간(620) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제1 캐패시터(420)는 입력 단자(405)로부터 전기적으로 분리되고 출력 단자(455)에 대하여 병렬 연결되고, 상기 병렬 연결에 기반하여 방전될 수 있다. 제1 캐패시터(420)는 상기 방전에 기반하여, 제2 시간 구간(620)의 마지막 타이밍에서 감소된 전압(예: 약 4.21(V))을 가질 수 있다. 한편, 제1 스위치(410)에 인가되는 전류, 제2 스위치(415)에 인가되는 전류, 및 제5 스위치(435)에 인가되는 전류는 제1 캐패시터(420)의 상기 방전에 의해 변경될 수 있다. 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(610)과 제2 시간 구간(620)를 합한 길이를 가지는 시간 주기에 기반하여, 도 6a 및 도 6b에 도시된 전기적 연결의 변경을 반복적으로 수행함으로써, 전압 분배 회로(310)를 이용하여 2:1 전압 분배를 수행할 수 있다. 다시 말해, 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(101)는, 2:1 전압 분배 비율에 기반하여 배터리(189)의 상기 다이렉트 충전을 수행할 수 있다.
도 7a 내지 도 7b는 일 실시예에 따라 2:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 다른 예를 도시한다.
도 7c는 도 7a 내지 도 7b에 도시된 전압 분배 회로에 대한 타이밍도이다.
다른 예를 들어, 도 7a를 참조하면, 프로세서(120)는, 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 상기 데이터에 기반하여 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압의 2배임을 식별하는 것에 기반하여, 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440)가 초기화된 상태에서, 제1 스위치(405) 및 제3 스위치(425)의 상태를 상기 제1 상태로 유지하고, 제4 스위치(430)의 상태를 상기 제2 상태로 유지하고, 제2 스위치(415) 및 제7 스위치(450)의 상태를 상기 제1 상태로 설정하고 제5 스위치(435) 및 제6 스위치(445)의 상태를 상기 제2 상태로 설정할 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450)의 상태의 설정에 기반하여, 제2 캐패시터(440)는 입력 단자(405) 및 출력 단자(455) 각각에 대하여 직렬로 연결될 수 있다. 상기 직렬 연결에 기반하여, 제2 캐패시터(440)는 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 제1 전압 및 배터리(189)의 상기 충전 전압에 기반하여 충전될 수 있다. 상기 직렬 연결을 위해, 도 6a에 도시된 제1 캐패시터(420)가 가지는 부하는 도 7a에 도시된 제2 캐패시터(440)가 가지는 부하보다 작을 수 있기 때문에, 소자 선정 측면에서는 도 6a에 도시된 전기적 연결이 유리할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 도 7c를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(710) 내에서, 제2 스위치(415) 및 제7 스위치(450)의 상태를 상기 제1 상태로 설정하고 제5 스위치(435) 및 제6 스위치(445)의 상태를 상기 제2 상태로 설정할 수 있다. 도 6c에 도시하지 않았으나, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(710) 및 제1 시간 구간(710) 다음의 제2 시간 구간(720) 내에서 제1 스위치(405) 및 제3 스위치(425)의 상태를 상기 제1 상태로 유지하고, 제4 스위치(430)의 상태를 상기 제2 상태로 유지할 수 있다. 도 7c는 제1 시간 구간(710)의 길이와 제2 시간 구간(720)의 길이가 서로 동일한 예를 도시하고 있으나, 제1 시간 구간(710)의 길이와 제2 시간 구간(720)의 길이는 실시예들에 따라 서로 다를 수도 있다. 제1 시간 구간(710) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제2 캐패시터(440)는 입력 단자(405) 및 출력 단자(455) 각각에 대하여 직렬 연결되고, 상기 직렬 연결에 기반하여 충전될 수 있다. 제2 캐패시터(440)는 상기 충전에 기반하여, 제1 시간 구간(710)의 마지막 타이밍에서 배터리(189)의 상기 충전 전압에 상응하는 목표 전압(예: 약 4.20(V))를 가질 수 있다. 한편, 제1 스위치(410)에 인가되는 전류, 제2 스위치(415)에 인가되는 전류, 및 제5 스위치(435)에 인가되는 전류는 제2 캐패시터(440)의 상기 충전에 의해 변경될 수 있다. 한편, 제1 캐패시터(420)의 전압은, 제1 시간 구간(710) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제1 시간 구간(710) 내에서 변경될 수 있다.
제2 캐패시터(440)가 상기 충전에 의해 상기 충전 전압(또는 상기 목표 전압)을 가진 후, 프로세서(120)는, 제2 스위치(415), 제5 스위치(435), 제6 스위치(445), 및 제7 스위치(450)의 상태를 전환할 수 있다.
예를 들어, 도 7b를 참조하면, 프로세서(120)는, 제2 캐패시터(440)가 상기 충전에 의해 상기 충전 전압(또는 상기 목표 전압)을 가진 후, 제2 스위치(415) 및 제7 스위치(450)의 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 제5 스위치(435) 및 제6 스위치(445)의 상태를 상기 제1 상태로 전환할 수 있다. 한편, 제1 스위치(405) 및 제3 스위치(425)의 상태는 상기 제1 상태로 유지되고, 제4 스위치(430)의 상태는 상기 제2 상태로 유지될 수 있다. 프로세서(120)의 제2 스위치(415), 제5 스위치(435), 제6 스위치(445), 및 제7 스위치(450)의 상태의 전환에 기반하여, 제2 캐패시터(440)는 입력 단자(405)와 전기적으로 단절되고, 출력 단자(455)에 전기적으로 연결된 배터리(189)에 대하여 병렬로 연결될 수 있다. 프로세서(120)의 제2 스위치(415), 제5 스위치(435), 제6 스위치(445), 및 제7 스위치(450)의 상태의 전환에 기반하여, 제2 캐패시터(440)는 방전되며, 전압 분배 회로(310)는 상기 방전에 기반하여 출력 단자(455)를 통해 배터리(189)에게 상기 충전 전압에 상응하는 제2 전압을 인가하기 위한 전력을 배터리(189)에게 제공할 수 있다. 전압 분배 회로(310)는, 제2 캐패시터(440)의 방전에 기반하여, 커넥터(178)의 최대 수용 전류 크기보다 큰 크기를 가지는 전류를 획득할 수 있다. 예를 들면, 전압 분배 회로(310)는 상기 충전 전압에 상응하는 상기 제2 전압을 배터리(189)에게 인가하고 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 커넥터(178)의 최대 전류 크기 미만인 제1 전류의 2배인 전류를 배터리(189)에게 인가할 수 있다.
예를 들어, 도 7c를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(710) 다음의 제2 시간 구간(720) 내에서, 제2 스위치(415) 및 제7 스위치(450)의 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 제5 스위치(435) 및 제6 스위치(445)의 상태를 상기 제1 상태로 전환할 수 있다. 제2 시간 구간(720) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제2 캐패시터(440)는 입력 단자(405)로부터 전기적으로 분리되고 출력 단자(455)에 대하여 병렬 연결되고, 상기 병렬 연결에 기반하여 방전될 수 있다. 제2 캐패시터(440)는 상기 방전에 기반하여, 제2 시간 구간(720)의 마지막 타이밍에서 감소된 전압(예: 약 4.14(V))을 가질 수 있다. 한편, 제1 스위치(410)에 인가되는 전류, 제2 스위치(415)에 인가되는 전류, 및 제5 스위치(435)에 인가되는 전류는 제2 캐패시터(440)의 상기 방전에 의해 변경될 수 있다. 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(710)과 제2 시간 구간(720)를 합한 길이를 가지는 시간 주기에 기반하여, 도 7a 및 도 7b에 도시된 전기적 연결의 변경을 반복적으로 수행함으로써, 전압 분배 회로(310)를 이용하여 2:1 전압 분배를 수행할 수 있다. 다시 말해, 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(101)는, 2:1 전압 분배 비율에 기반하여 배터리(189)의 상기 다이렉트 충전을 수행할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압에 대응하는 경우, 프로세서(120)의 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450)의 제어에 기반하여, 1:1 전압 분배 비율을 지원할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따라 1:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 예를 도시한다.
예를 들어, 도 8을 참조하면, 프로세서(120)는, 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 상기 데이터에 기반하여 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압에 대응함을 식별하는 것에 기반하여, 제1 스위치(410), 제2 스위치(415), 제3 스위치(425), 제5 스위치(435), 및 제6 스위치(445)의 상태를 상기 제1 상태로 유지하고, 제4 스위치(430) 및 제7 스위치(450)의 상태를 상기 제2 상태로 유지할 수 있다. 입력 단자(405)는, 상기 유지에 기반하여, 출력 단자(455)에 직접 연결될 수 있다. 입력 단자(405)와 출력 단자(455) 사이의 직접 연결에 기반하여, 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 상기 제1 전압은, 배터리(189)에게 인가되고, 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 커넥터(178)의 최대 전류 크기 미만인 제1 전류가 인가될 수 있다.
상술한 바와 같이, 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(101)는, 3:1 전압 분배 비율, 2:1 전압 분배 비율, 및 1:1 전압 분배 비율을 적응적으로 지원할 수 있는 전압 분배 회로(310)를 포함함으로써, 호환성을 유지하면서 향상된 고속 충전 성능으로 배터리(189)를 충전할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 전압 분배 회로(310)는, 도 4와 다른 형태로 변경 가능하다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 입력 단자(905), 제1 스위치(910), 제2 스위치(915), 제1 캐패시터(920), 제3 스위치(925), 제4 스위치(930), 제5 스위치(935), 제2 캐패시터(940), 제6 스위치(945), 제7 스위치(950), 및 출력 단자(955)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 제1 스위치(910) 내지 제7 스위치(950)의 제어는, 프로세서(120)에 의해 수행될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 입력 단자(905)는, 커넥터(178)를 통해 상기 외부 전자 장치와 전기적으로 연결되고, 제1 스위치(910)는 제1 단자(910-1) 및 제2 단자(910-2)를 포함하고, 제2 스위치(915)는 제3 단자(915-1)와 제4 단자(915-2)를 포함하고, 제1 캐패시터(920)는 제5 단자(920-1)와 제6 단자(920-2)를 포함하고, 제3 스위치(925)는 제7 단자(925-1)와 그라운드와 전기적으로 연결되는 제8 단자(925-2)를 포함하고, 제4 스위치(930)는 제9 단자(930-1)와 제10 단자(930-2)를 포함하고, 제5 스위치(935)는 제11 단자(935-1)와 제12 단자(935-2)를 포함하고, 제2 캐패시터(940)는 제13 단자(940-1)와 제14 단자(940-2)를 포함하고, 제6 스위치(945)는 제15 단자(945-1)와 제16 단자(945-2)를 포함하고, 제7 스위치(950)는 제17 단자(950-1)와 그라운드와 전기적으로 연결되는 제18 단자(950-2)를 포함하며, 출력 단자(955)는, 상기 배터리와 전기적으로 연결될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 제1 스위치(910)는 입력 단자(905)와 제1 노드(961) 사이에 배치되고, 제2 스위치(915)는 제1 노드(961)와 제5 노드(965) 사이에 배치되고, 제1 캐패시터(920)는 제1 노드(961)와 제2 노드(962) 사이에 배치되고, 제3 스위치(925)는 제2 노드(962)와 제1 접지 노드(962-1) 사이에 배치되고, 제4 스위치(930)는 제2 노드(962)와 제3 노드(963) 사이에 배치되고, 제5 스위치(935)는 제3 노드(963)와 제5 노드(965) 사이에 배치되고, 제2 캐패시터(940)는 제3 노드(963)와 제4 노드(964) 사이에 배치되고, 제6 스위치(945)는 제4 노드(964)와 제5 노드(965) 사이에 배치되고, 제7 스위치(950)는 제4 노드(964)와 제2 접지 노드(964-1) 사이에 배치되고, 출력 단자(955)는 제5 노드(965)에 해당하며, 배터리(189)는 제5 노드(965)와 제3 접지 노드(965-1) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 접지 노드(962-1), 제2 접지 노드(964-1) 및/또는 제3 접지 노드(965-1)는 전기적으로 연결될 수 있다.
도 9에 도시하지 않았으나, 일 실시예에서, 상기 입력 단자는, 입력 캐패시터인 제3 캐패시터와 더 연결될 수 있다.
도 9 내지 도 11은 전압 분배 회로(310)가 3개의 전압 분배 비율들을 지원하기 위해 2개의 캐패시터들(예: 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)) 및 7개의 스위치들(예: 제1 스위치(910) 내지 제7 스위치(950))을 포함하는 예를 도시하고 있으나, 다양한 실시예들에 따른 전압 분배 회로(310)는, 3개 이상의 캐패시터들 및 8개 이상의 스위치들을 포함함으로써 4개 이상의 전압 분배 비율들을 지원할 수도 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 프로세서(120)의 제1 스위치(910) 내지 제7 스위치(950)의 제어에 기반하여, 3:1 전압 분배 비율을 지원할 수 있다.
도 10a 내지 도 10b는 일 실시예에 따라 3:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 다른 예를 도시한다.
도 10c는 도 10a 내지 도 10b에 도시된 전압 분배 회로에 대한 타이밍도이다.
예를 들어, 도 10a를 참조하면, 프로세서(120)는, 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 상기 데이터에 기반하여 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압의 3배임을 식별하는 것에 기반하여, 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)가 초기화된 상태에서, 제1 스위치(910), 제4 스위치(930), 및 제6 스위치(945)의 상태를 상기 제1 상태로 설정하고 남은 스위치들의 상태를 상기 제2 상태로 설정할 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(910) 내지 제7 스위치(950)의 상태의 설정에 기반하여, 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)는 입력 단자(905) 및 출력 단자(955) 각각에 대하여 직렬로 연결될 수 있다. 상기 직렬 연결에 기반하여, 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)는 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 제1 전압 및 배터리(189)의 상기 충전 전압에 기반하여 충전될 수 있다.
예를 들어, 도 10c를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(1010) 내에서, 제1 스위치(910), 제4 스위치(930), 및 제6 스위치(945)의 상태를 상기 제1 상태로 설정하고, 제2 스위치(915), 제3 스위치(925), 제5 스위치(935), 및 제7 스위치(950)의 상태를 상기 제2 상태로 설정할 수 있다. 제1 시간 구간(1010) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)는 입력 단자(905) 및 출력 단자(955) 각각에 대하여 직렬 연결되고, 상기 직렬 연결에 기반하여 충전될 수 있다. 제1 캐패시터(920)는 상기 충전에 기반하여, 제1 시간 구간(1010)의 마지막 타이밍에서 배터리(189)의 상기 충전 전압에 상응하는 목표 전압(예: 약 4.15(V))를 가지고, 제2 캐패시터(940)는 상기 충전에 기반하여, 제1 시간 구간(1010)의 상기 마지막 타이밍에서 배터리(189)의 상기 충전 전압에 상응하는 목표 전압(예: 약 4.21(V))를 가질 수 있다. 한편, 제1 스위치(910)에 인가되는 전류, 제2 스위치(915)에 인가되는 전류, 및 제5 스위치(935)에 인가되는 전류는 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)의 상기 충전에 의해 변경될 수 있다.
제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)가 상기 충전에 의해 상기 충전 전압(또는 상기 목표 전압)을 가진 후, 프로세서(120)는, 제1 스위치(910) 내지 제7 스위치(950)의 상태를 전환할 수 있다.
예를 들어, 도 10b를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)가 상기 충전에 의해 상기 충전 전압(또는 상기 목표 전압)을 가진 후, 제1 스위치(910), 제4 스위치(930), 및 제6 스위치(945)의 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 제2 스위치(415), 제3 스위치(425), 제5 스위치(435), 및 제7 스위치(950)의 상태를 상기 제1 상태로 전환할 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(910) 내지 제7 스위치(950)의 상태의 전환에 기반하여, 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)는 입력 단자(905)와 전기적으로 단절되고, 출력 단자(955)에 전기적으로 연결된 배터리(189)에 대하여 병렬로 연결될 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(910) 내지 제7 스위치(950)의 상태의 상기 전환에 기반하여, 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)는 방전되며, 전압 분배 회로(310)는 상기 방전에 기반하여 출력 단자(955)를 통해 배터리(189)에게 상기 충전 전압에 상응하는 제2 전압을 인가하기 위한 전력을 배터리(189)에게 제공할 수 있다. 전압 분배 회로(310)는, 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)의 방전에 기반하여, 커넥터(178)의 최대 수용 전류 크기보다 큰 크기를 가지는 전류를 획득할 수 있다. 예를 들면, 전압 분배 회로(310)는 상기 충전 전압에 상응하는 상기 제2 전압을 배터리(189)에게 인가하고 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 커넥터(178)의 최대 전류 크기 미만인 제1 전류의 3배인 전류를 배터리(189)에게 인가할 수 있다.
예를 들어, 도 10c를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(1010) 다음의 제2 시간 구간(1020) 내에서, 제1 스위치(910), 제4 스위치(930), 및 제6 스위치(945)의 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 제2 스위치(915), 제3 스위치(925), 제5 스위치(935), 및 제7 스위치(950)의 상태를 상기 제1 상태로 전환할 수 있다. 도 10c는 제1 시간 구간(1010)의 길이와 제2 시간 구간(1020)의 길이가 서로 동일한 예를 도시하고 있으나, 제1 시간 구간(1010)의 길이와 제2 시간 구간(1020)의 길이는 실시예들에 따라 서로 다를 수도 있다. 제2 시간 구간(1020) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)는 입력 단자(905)로부터 전기적으로 분리되고 출력 단자(955)에 대하여 병렬 연결되고, 상기 병렬 연결에 기반하여 방전될 수 있다. 제1 캐패시터(920)는 상기 방전에 기반하여, 제2 시간 구간(1020)의 마지막 타이밍에서 감소된 전압(예: 약 4.08(V))을 가지고, 제2 캐패시터(940)는 상기 방전에 기반하여, 제2 시간 구간(1020)의 상기 마지막 타이밍에서 감소된 전압(예: 약 4.14(V))를 가질 수 있다. 한편, 제1 스위치(910)에 인가되는 전류, 제2 스위치(915)에 인가되는 전류, 및 제5 스위치(935)에 인가되는 전류는 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)의 상기 방전에 의해 변경될 수 있다. 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(1010)과 제2 시간 구간(1020)을 합한 길이를 가지는 시간 주기에 기반하여, 도 10a 및 도 10b에 도시된 전기적 연결의 변경을 반복적으로 수행함으로써, 전압 분배 회로(310)를 이용하여 3:1 전압 분배를 수행할 수 있다. 다시 말해, 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(101)는, 3:1 전압 분배 비율에 기반하여 배터리(189)의 상기 다이렉트 충전을 수행할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 프로세서(120)의 제1 스위치(910) 내지 제7 스위치(950)의 제어에 기반하여, 2:1 전압 분배 비율을 지원할 수 있다.
도 11a 내지 도 11b는 일 실시예에 따라 2:1 전압 분배를 수행하는 전압 분배 회로의 연결 구조의 다른 예를 도시한다.
도 11c는 도 11a 내지 도 11b에 도시된 전압 분배 회로에 대한 타이밍도이다.
예를 들어, 도 11a를 참조하면, 프로세서(120)는, 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 상기 데이터에 기반하여 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압의 2배임을 식별하는 것에 기반하여, 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940)가 초기화된 상태에서, 제5 스위치(935) 및 제7 스위치(950)의 상태를 상기 제1 상태로 유지하고, 제6 스위치(945)의 상태를 상기 제2 상태로 유지하고, 제1 스위치(910) 및 제4 스위치(930)의 상태를 상기 제1 상태로 설정하고 제2 스위치(915) 및 제3 스위치(925)의 상태를 상기 제2 상태로 설정할 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(910) 내지 제7 스위치(950)의 상태의 설정에 기반하여, 제1 캐패시터(920)는 입력 단자(905) 및 출력 단자(955) 각각에 대하여 직렬로 연결될 수 있다. 상기 직렬 연결에 기반하여, 제1 캐패시터(920)는 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 제1 전압 및 배터리(189)의 상기 충전 전압에 기반하여 충전될 수 있다.
예를 들어, 도 11c를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(1110) 내에서, 제1 스위치(910) 및 제4 스위치(930)의 상태를 상기 제1 상태로 설정하고, 제2 스위치(915) 및 제3 스위치(925)의 상태를 상기 제2 상태로 설정할 수 있다. 도 11c에 도시하지 않았으나, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(1110) 및 제1 시간 구간(1110) 다음의 제2 시간 구간(1120) 내에서 제5 스위치(935) 및 제7 스위치(950)의 상태를 상기 제1 상태로 유지하고, 제6 스위치(945)의 상태를 상기 제2 상태로 유지할 수 있다. 도 11c는 제1 시간 구간(1110)의 길이와 제2 시간 구간(1120)의 길이가 서로 동일한 예를 도시하고 있으나, 제1 시간 구간(1110)의 길이와 제2 시간 구간(1120)의 길이는 실시예들에 따라 서로 다를 수도 있다. 제1 시간 구간(1110) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제1 캐패시터(920)는 입력 단자(905) 및 출력 단자(955) 각각에 대하여 직렬 연결되고, 상기 직렬 연결에 기반하여 충전될 수 있다. 제1 캐패시터(920)는 상기 충전에 기반하여, 제1 시간 구간(1110)의 마지막 타이밍에서 배터리(189)의 상기 충전 전압에 상응하는 목표 전압(예: 약 4.15(V))를 가질 수 있다. 한편, 제1 스위치(910)에 인가되는 전류, 제2 스위치(915)에 인가되는 전류, 및 제5 스위치(935)에 인가되는 전류는 제1 캐패시터(920)의 상기 충전에 의해 변경될 수 있다. 한편, 제2 캐패시터(940)의 전압은, 제1 시간 구간(1110) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제1 시간 구간(1110) 내에서 변경될 수 있다.
제1 캐패시터(920)가 상기 충전에 의해 상기 충전 전압(또는 상기 목표 전압)을 가진 후, 프로세서(120)는, 제1 스위치(910) 내지 제4 스위치(930)의 상태를 전환할 수 있다.
예를 들어, 도 11b를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 캐패시터(920)가 상기 충전에 의해 상기 충전 전압(또는 상기 목표 전압)을 가진 후, 제1 스위치(910) 및 제4 스위치(930)의 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 제2 스위치(915) 및 제3 스위치(925)의 상태를 상기 제1 상태로 전환할 수 있다. 한편, 제5 스위치(935) 및 제7 스위치(950)의 상태는 상기 제1 상태로 유지되고, 제6 스위치(945)의 상태는 상기 제2 상태로 유지될 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(910) 내지 제4 스위치(930)의 상태의 전환에 기반하여, 제1 캐패시터(920)는 입력 단자(905)와 전기적으로 단절되고, 출력 단자(955)에 전기적으로 연결된 배터리(189)에 대하여 병렬로 연결될 수 있다. 프로세서(120)의 제1 스위치(910) 내지 제4 스위치(930)의 상태의 상기 전환에 기반하여, 제1 캐패시터(920)는 방전되며, 전압 분배 회로(310)는 상기 방전에 기반하여 출력 단자(955)를 통해 배터리(189)에게 상기 충전 전압에 상응하는 제2 전압을 인가하기 위한 전력을 배터리(189)에게 제공할 수 있다. 전압 분배 회로(310)는, 제1 캐패시터(420)의 방전에 기반하여, 커넥터(178)의 최대 수용 전류 크기보다 큰 크기를 가지는 전류를 획득할 수 있다. 예를 들면, 전압 분배 회로(310)는 상기 충전 전압에 상응하는 상기 제2 전압을 배터리(189)에게 인가하고 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 커넥터(178)의 최대 전류 크기 미만인 제1 전류의 2배인 전류를 배터리(189)에게 인가할 수 있다.
예를 들어, 도 11c를 참조하면, 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(1110) 다음의 제2 시간 구간(1120) 내에서, 제1 스위치(910) 및 제4 스위치(930)의 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 제2 스위치(915) 및 제3 스위치(925)의 상태를 상기 제1 상태로 전환할 수 있다. 제2 시간 구간(1120) 내에서의 프로세서(120)의 제어에 의해, 제1 캐패시터(920)는 입력 단자(905)로부터 전기적으로 분리되고 출력 단자(955)에 대하여 병렬 연결되고, 상기 병렬 연결에 기반하여 방전될 수 있다. 제1 캐패시터(920)는 상기 방전에 기반하여, 제2 시간 구간(1120)의 마지막 타이밍에서 감소된 전압(예: 약 4.08(V))을 가질 수 있다. 한편, 제1 스위치(910)에 인가되는 전류, 제2 스위치(915)에 인가되는 전류, 및 제5 스위치(935)에 인가되는 전류는 제1 캐패시터(920)의 상기 방전에 의해 변경될 수 있다. 프로세서(120)는, 제1 시간 구간(1110)과 제2 시간 구간(1120)을 합한 길이를 가지는 시간 주기에 기반하여, 도 11a 및 도 11b에 도시된 전기적 연결의 변경을 반복적으로 수행함으로써, 전압 분배 회로(310)를 이용하여 2:1 전압 분배를 수행할 수 있다. 다시 말해, 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(101)는, 2:1 전압 분배 비율에 기반하여 배터리(189)의 상기 다이렉트 충전을 수행할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압에 대응하는 경우, 프로세서(120)의 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450)의 제어에 기반하여, 도 9에 도시된 전압 분배 회로(310)를 이용하여 1:1 전압 분배 비율을 지원할 수 있다. 예를 들어, 도면을 통해 도시하지 않았으나, 프로세서(120)는, 상기 외부 전자 장치로부터 수신되는 상기 데이터에 기반하여 상기 제1 전압이 배터리(189)의 상기 충전 전압에 대응함을 식별하는 것에 기반하여, 제1 스위치(910), 제2 스위치(915), 제3 스위치(925), 및 제7 스위치(950)의 상태의 상기 제1 상태로 유지하고, 제4 스위치(930), 제5 스위치(935), 및 제6 스위치(945)의 상태를 상기 제2 상태로 유지할 수 있다. 입력 단자(905)는, 상기 유지에 기반하여, 출력 단자(955)에 직접 연결될 수 있다. 입력 단자(905)와 출력 단자(955) 사이의 직접 연결에 기반하여, 상기 외부 전자 장치로부터 인가되는 상기 제1 전압은, 배터리(189)에게 인가될 수 있다.
상술한 바와 같이, 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(101)는, 3:1 전압 분배 비율, 2:1 전압 분배 비율, 및 1:1 전압 분배 비율을 적응적으로 지원할 수 있는 전압 분배 회로(310)를 포함함으로써, 호환성을 유지하면서 향상된 고속 충전 성능으로 배터리(189)를 충전할 수 있다.
상술한 바와 같은, 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))는, 재충전가능한 배터리(예: 배터리(189))와, 외부 전자 장치와의 연결을 위한 커넥터(예: 커넥터(178))와, 3 개 이상의 전압 분배 비율들을 제공하기 위해, 복수의 캐패시터들 및 상기 복수의 캐패시터들 각각과 상기 배터리 사이의 전기적 경로를 전환하기 위한 복수의 스위치들을 포함하는 전압 분배 회로(예: 전압 분배 회로(310))와, 상기 전압 분배 회로와 작동적으로 결합된 프로세서(예: 프로세서(120))를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 커넥터를 통해, 상기 배터리의 충전을 위해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 전자 장치에 인가될 제1 전력의 제1 전압을 식별하기 위해 데이터를 획득하고, 상기 획득된 데이터에 기반하여, 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성될 수 있고, 상기 전압 분배 회로는, 상기 프로세서의 상기 복수의 스위치들 각각의 제어에 기반하여, 상기 3개 이상의 전압 분배 비율들 중 식별된 전압 분배 비율에 따라 상기 제1 전압을 분배함으로써 상기 배터리의 충전 전압에 대응하는 제2 전압을 획득하고, 상기 제2 전압을 상기 배터리에게 인가하기 위한 제2 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 캐패시터들은, 제1 캐패시터(예: 제1 캐패시터(420)) 및 제2 캐패시터(예: 제2 캐패시터(440))를 포함할 수 있고, 상기 전압 분배 회로는, 상기 커넥터와 전기적으로 연결되는 입력 단자 및 상기 배터리와 전기적으로 연결된 출력 단자를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자와 전기적으로 단절되는 동안 충전에 의해 상기 충전 전압을 가지는 상기 제1 캐패시터 및 충전에 의해 상기 충전 전압을 가지는 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하고, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자와 전기적으로 단절되는 동안 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 충전에 의해 상기 충전 전압을 가지는 하나의 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하며, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압에 대응하는 경우, 상기 외부 전자 장치로부터의 상기 제1 전압을 인가하기 위한 상기 제1 전력이 상기 입력 단자를 통해 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터를 우회하여 상기 출력 단자에게 제공되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되는 동안 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터가 상기 충전 전압을 가진 후 상기 입력 단자가 상기 출력 단자, 상기 제1 캐패시터, 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하며, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자, 상기 제1 캐패시터, 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되는 동안 상기 충전 전압을 가지는 상기 제1 캐패시터 및 상기 충전 전압을 가지는 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 제1 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제1 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되는 동안 상기 제1 캐패시터가 상기 충전 전압을 가진 후 상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제1 캐패시터와 전기적으로 단절되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하며, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제1 캐패시터와 전기적으로 단절되는 동안 상기 충전 전압을 가지는 상기 제1 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되는 동안 상기 제2 캐패시터가 상기 충전 전압을 가진 후 상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하며, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되는 동안 상기 충전 전압을 가지는 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 입력 단자는, 입력 캐패시터인 제3 캐패시터와 더 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 각각의 초기화는, 상기 전압 분배 회로와 전기적으로 연결된 리니어 레귤레이터(linear regulator)을 이용하여 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 커넥터를 통해 수신되는 상기 제1 전력은, 상기 제1 전압 및 상기 커넥터의 최대 전류 크기 미만인 제1 전류를 인가하기 위해 이용될 수 있으며, 상기 전압 분배 회로는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 상기 제1 전력을 상기 출력 단자를 통해 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리에게 상기 제2 전압 및 상기 제1 전류의 3배인 전류를 인가하고, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 제1 전력을 상기 출력 단자를 통해 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리에게 상기 제2 전압 및 상기 제1 전류의 2배인 전류를 인가하며, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압에 대응하는 경우, 상기 제1 전력을 상기 출력 단자를 통해 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리에게 상기 제2 전압 및 상기 제1 전류를 인가하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 지정된 시간 주기에 기반하여, 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성될 수 있으며, 상기 지정된 시간 주기의 길이는, 상기 복수의 캐패시터들 각각의 크기들 및 상기 복수의 캐패시터들 각각의 방전 속도에 기반하여 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전자 장치는, 상기 프로세서와 작동적으로 결합된 충전 경로 전환 회로(charging path switching circuitry)를 더 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 데이터에 기반하여, 상기 제1 전압이 상기 전압 분배 회로를 이용하여 처리 가능한지 여부를 식별하고, 상기 제1 전압이 상기 전압 분배 회로를 이용하여 처리 불가능함을 식별하는 것에 기반하여, 상기 충전 경로 전환 회로를 제어하도록 구성될 수 있고, 상기 충전 경로 전환 회로는, 상기 프로세서의 상기 제어에 기반하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 커넥터를 통해 수신되는 상기 제1 전력을 상기 전압 분배 회로와 구별되는 다른 전력 관리 회로(power management circuitry)에게 제공하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전압 분배 회로는, 상기 커넥터(예: 커넥터(178))를 통해 상기 외부 전자 장치와 전기적으로 연결되는 입력 단자와, 제1 스위치(예: 제1 스위치(410)), 제2 스위치(예: 제2 스위치(415))와, 제1 캐패시터(예: 제1 캐패시터(420))와, 제3 스위치(예: 제3 스위치(425))와, 제4 스위치(예: 제4 스위치(430))와, 제5 스위치(예: 제5 스위치(435))와, 제2 캐패시터(예: 제2 캐패시터(440))와, 제6 스위치(예: 제6 스위치(445))와, 제7 스위치(예: 제7 스위치(450))와, 제1 노드(예: 제1 노드(461))와, 제2 노드(예: 제2 노드(462))와, 제3 노드(예: 제3 노드(463))와, 제4 노드(예: 제4 노드(464))와, 상기 배터리와 전기적으로 연결되고 제5 노드(예: 제5 노드))인 출력 단자(예: 출력 단자(455))를 포함할 수 있고, 상기 제1 스위치는, 상기 입력 단자와 상기 제1 노드 사이에 배치되고, 상기 제1 캐패시터는 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 배치되고, 상기 제2 스위치는 상기 제1 노드와 상기 제3 노드 사이에 배치되고, 상기 제3 스위치는 상기 제2 노드와 제1 접지 노드(예: 제1 접지 노드(462-1)) 사이에 배치되고, 상기 제4 스위치는 상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 배치되고, 상기 제5 스위치는 상기 제3 노드와 상기 제5 노드 사이에 배치되고, 상기 제2 캐패시터는 상기 제3 노드와 상기 제4 노드 사이에 배치되고, 상기 제6 스위치는 상기 제4 노드와 제2 접지 노드(예: 제2 접지 노드(464-1)) 사이에 배치되고, 상기 제7 스위치는 상기 제4 노드와 상기 제5 노드 사이에 배치되며, 상기 배터리는, 상기 제5 노드와 제3 접지 노드(예: 제3 접지 노드(465-1)) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 상기 제1 스위치의 상태를 제1 상태로 전환함으로써 상기 입력 단자와 상기 제1 캐패시터를 전기적으로 연결하고, 상기 제4 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 제1 캐패시터와 상기 제2 캐패시터를 전기적으로 연결하고, 상기 제7 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 제2 캐패시터와 상기 출력 단자를 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있으며, 상기 전압 분배 회로는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 상기 프로세서의 상기 제1 스위치, 상기 제4 스위치, 및 상기 제7 스위치의 상태의 상기 전환에 기반하여, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자에 대하여 직렬로 연결된 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터를 충전하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 상기 제1 캐패시터의 상기 충전 및 상기 제2 캐패시터의 상기 충전에 의해 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 각각이 상기 충전 전압을 가진 후, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자, 상기 제1 캐패시터, 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되고 상기 충전 전압을 가지는 상기 제1 캐패시터 및 상기 충전 전압을 가지는 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록, 상기 제1 스위치, 상기 제4 스위치, 및 상기 제7 스위치의 상기 제1 상태를 제2 상태로 전환하고, 상기 제2 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하고, 상기 제3 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하고, 상기 제 5 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하고, 상기 제6 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하도록 구성될 수 있으며, 상기 전압 분배 회로는, 상기 배터리에 대하여 병렬로 연결된 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터의 방전에 기반하여 상기 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 제5 스위치 및 상기 제6 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 유지하고 상기 제7 스위치의 상태를 상기 제2 상태로 유지하는 동안, 상기 제1 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 입력 단자와 상기 제1 캐패시터를 전기적으로 연결하고, 상기 제4 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 제1 캐패시터와 상기 출력 단자를 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있고, 상기 전압 분배 회로는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 프로세서의 상기 제5 스위치, 상기 제6 스위치, 및 상기 제7 스위치의 상태의 상기 유지 및 상기 프로세서의 상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치의 상태의 상기 전환에 기반하여, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자에 대하여 직렬로 연결된 상기 제1 캐패시터를 충전하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 제1 캐패시터의 상기 충전에 의해 상기 제1 캐패시터가 상기 충전 전압을 가진 후, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제1 캐패시터와 전기적으로 단절되고 상기 충전 전압을 가지는 상기 제1 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록, 상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치의 상기 제1 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 상기 제2 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하며, 상기 제3 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하도록 구성될 수 있으며, 상기 전압 분배 회로는, 상기 배터리에 대하여 병렬로 연결된 상기 제1 캐패시터의 방전에 기반하여 상기 제2 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압에 대응하는 경우, 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 상기 제3 스위치, 상기 제5 스위치, 및 상기 제6 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 유지함으로써, 상기 입력 단자와 상기 출력 단자를 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있고, 상기 전압 분배 회로는, 상기 제1 전압을 상기 출력 단자에 인가하는 것에 기반하여 상기 제1 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 유지하고 상기 제4 스위치의 상태를 상기 제2 상태로 유지하는 동안, 상기 제2 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 입력 단자와 상기 제2 캐패시터를 전기적으로 연결하고, 상기 제7 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 제2 캐패시터와 상기 출력 단자를 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있으며, 상기 전압 분배 회로는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 프로세서의 상기 제1 스위치, 상기 제3 스위치, 및 상기 제4 스위치의 상태의 상기 유지 및 상기 프로세서의 상기 제2 스위치 및 상기 제7 스위치의 상태의 상기 전환에 기반하여, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자에 대하여 직렬로 연결된 상기 제2 캐패시터를 충전하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 제2 캐패시터의 상기 충전에 의해 상기 제2 캐패시터가 상기 충전 전압을 가진 후, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되고 상기 충전 전압을 가지는 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록, 상기 제2 스위치 및 상기 제7 스위치의 상기 제1 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 상기 제5 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하며, 상기 제6 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하도록 구성될 수 있으며, 상기 전압 분배 회로는, 상기 배터리에 대하여 병렬로 연결된 상기 제2 캐패시터의 방전에 기반하여 상기 제2 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 스위치 내지 상기 제7 스위치 각각은, MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전압 분배 회로는, 상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치와 전기적으로 연결되는 입력 단자(예: 입력 단자(905))와, 제1 스위치(예: 제1 스위치(910))와, 제2 스위치(예: 제2 스위치(915))와, 제1 캐패시터(예: 제1 캐패시터(920))와, 제3 스위치(예: 제3 스위치(925))와, 제4 스위치(예: 제4 스위치(930))와, 제5 스위치(예: 제5 스위치(935))와, 제2 캐패시터(예: 제2 캐패시터(940))와, 제6 스위치(예: 제6 스위치(945))와, 제7 스위치(예: 제7 스위치(950))와, 제1 노드(예: 제1 노드(961))와, 제2 노드(예: 제2 노드(962))와, 제3 노드(예: 제3 노드(963))와, 제4 노드(예: 제4 노드(964))와, 상기 배터리와 전기적으로 연결되고 제5 노드(예: 제5 노드(965)인 출력 단자(예: 출력 단자(955))를 포함할 수 있고, 상기 제1 스위치는 상기 입력 단자와 상기 제1 노드 사이에 배치되고, 상기 제2 스위치는 상기 제1 노드와 상기 제5 노드 사이에 배치되고, 상기 제1 캐패시터는 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 배치되고, 상기 제3 스위치는 상기 제2 노드와 제1 접지 노드(예: 제1 접지 노드(962-1)) 사이에 배치되고, 상기 제4 스위치는 상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 배치되고, 상기 제5 스위치는 상기 제3 노드와 상기 제5 노드 사이에 배치되고, 상기 제2 캐패시터는 상기 제3 노드와 상기 제4 노드 사이에 배치되고, 상기 제6 스위치는 상기 제4 노드와 상기 제5 노드 사이에 배치되고, 상기 제7 스위치는 상기 제4 노드와 제2 접지 노드(예: 제2 접지 노드(964-1)) 사이에 배치되고, 상기 배터리는 상기 제5 노드와 제3 접지 노드(예: 제3 접지 노드(965-1)) 사이에 배치될 수 있다.
도 12는 하나 이상의 실시예들에 따라 전압 분배 회로를 이용하여 적응적으로 전압 분배를 수행함으로써 다이렉트 충전을 수행하는 동작을 도시하는 흐름도이다. 이러한 동작은, 도 1 또는 도 3에 도시된 프로세서(120) 및 전압 분배 회로(310)에 의해 수행될 수 있다.
도 12를 참조하면, 동작 1205에서, 프로세서(120)는, 외부 전자 장치(예: TA(travel adapter) 또는 PA(power adapter))로부터 커넥터(178)를 통해 배터리(189)의 다이렉트 충전을 위해 상기 외부 전자 장치로부터 전자 장치(101)에 인가될 제1 전압에 관련된 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 커넥터(178)의 유형이 USB c-type인 경우, 상기 데이터는 USB PD 통신 프로토콜에 기반하여 획득될 수 있다.
동작 1210에서, 프로세서(120)는, 상기 획득된 데이터에 기반하여, 전압 분배 회로(310) 내에 포함된 복수의 스위치들(예: 도 4의 제1 스위치(410) 내지 제7 스위치(450), 또는 도 9의 제1 스위치(910) 내지 제7 스위치(950)) 각각을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는, 전압 분배 회로(310)를 이용하여 지원 가능한 3개 이상의 전압 분배 비율들 중에서 상기 데이터에 상응하는 전압 분배 비율로 상기 제1 전압을 분배함으로써 상기 충전 전압에 대응하는 제2 전압을 획득하기 위해, 상기 복수의 스위치들 각각을 제어할 수 있다.
동작 1215에서, 전압 분배 회로(310)는, 프로세서(120)의 상기 복수의 스위치들 각각의 상기 제어에 기반하여, 상기 3개 이상의 전압 비율들 중 식별된 전압 분배 비율에 따라 상기 제1 전압을 분배함으로써 상기 배터리의 충전 전압에 대응하는 제2 전압을 획득할 수 있다. 예를 들면, 전압 분배 회로(310)는, 프로세서(120)의 상기 복수의 스위치들 각각의 상기 제어에 기반하여, 전압 분배 회로(310) 내에 포함된 상기 복수의 캐패시터들(예: 도 4의 제1 캐패시터(420) 및 제2 캐패시터(440), 또는 도 9의 제1 캐패시터(920) 및 제2 캐패시터(940))을 전압 분배 회로(310)의 입력 단자 및 출력 단자 각각에 직렬로 연결함으로써 상기 복수의 캐패시터들 각각을 충전할 수 있다. 전압 분배 회로(310)는, 상기 복수의 캐패시터들 각각이 상기 충전에 의해 배터리(189)의 충전 전압을 가진 후 프로세서(120)의 상기 복수의 스위치들 각각의 상기 제어에 기반하여, 상기 충전에 의해 배터리(189)의 상기 충전 전압을 가지는 상기 복수의 캐패시터들이 배터리(189)에 대하여 병렬로 연결할 수 있다. 전압 분배 회로(310)는, 상기 복수의 캐패시터들 각각의 방전에 기반하여, 배터리(189)의 상기 충전 전압에 대응하는 제2 전압을 획득할 수 있다. 한편, 전압 분배 회로(310)는, 상기 복수의 캐패시터들 각각의 방전에 기반하여, 커넥터(178)의 최대 수용 전류 크기보다 큰 크기를 가지는 전류를 획득할 수 있다.
동작 1220에서, 전압 분배 회로(310)는, 상기 획득된 제2 전압을 배터리(189)에게 인가하기 위한 전력을 배터리(189)에게 제공함으로써 배터리(189)의 다이렉트 충전을 수행할 수 있다. 예를 들면, 전압 분배 회로(310)는, 상기 제2 전압 및 커넥터(178)의 최대 수용 전류 크기보다 큰 크기를 가지는 전류를 배터리(189)에게 인가함으로써 상기 다이렉트 충전을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 하나 이상의 실시예들에 따른 전자 장치(101)는, 복수의 전압 분배 비율들을 지원하는 전압 분배 회로를 이용하여, 외부 전자 장치로부터 인가되는 상기 제1 전압을 분배함으로써 제2 전압을 획득하고, 상기 제1 전압과 상기 제2 전압 사이의 비율의 역수만큼 증폭된 전류를 획득함으로써, 다양한 유형들의 외부 전자 장치와의 연동에서 효율적으로 배터리(189)를 충전할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: read only memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: electrically erasable programmable read only memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: compact disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: digital versatile discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WLAN(wide LAN), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    재충전가능한 배터리;
    외부 전자 장치와의 연결을 위한 커넥터;
    3 개 이상의 전압 분배 비율들을 제공하기 위해, 복수의 캐패시터들 및 상기 복수의 캐패시터들 각각과 상기 배터리 사이의 전기적 경로를 전환하기 위한 복수의 스위치들을 포함하는 전압 분배 회로; 및
    상기 전압 분배 회로와 작동적으로 결합된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 외부 전자 장치로부터 상기 커넥터를 통해, 상기 배터리의 충전을 위해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 전자 장치에 인가될 제1 전력의 제1 전압을 식별하기 위해 데이터를 획득하고,
    상기 획득된 데이터에 기반하여, 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성되고,
    상기 전압 분배 회로는,
    상기 프로세서의 상기 복수의 스위치들 각각의 제어에 기반하여, 상기 3개 이상의 전압 분배 비율들 중 식별된 전압 분배 비율에 따라 상기 제1 전압을 분배함으로써 상기 배터리의 충전 전압에 대응하는 제2 전압을 획득하고,
    상기 제2 전압에 기반한 제2 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성되는 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 캐패시터들은,
    제1 캐패시터 및 제2 캐패시터를 포함하고,
    상기 전압 분배 회로는,
    상기 커넥터와 전기적으로 연결되는 입력 단자 및 상기 배터리와 전기적으로 연결된 출력 단자를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자와 전기적으로 단절되는 동안 충전에 의해 상기 충전 전압을 가지는 상기 제1 캐패시터 및 충전에 의해 상기 충전 전압을 가지는 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하고,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자와 전기적으로 단절되는 동안 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 충전에 의해 상기 충전 전압을 가지는 하나의 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하며,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압에 대응하는 경우, 상기 외부 전자 장치로부터의 상기 제1 전력이 상기 입력 단자를 통해 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터를 우회하여 상기 출력 단자에게 제공되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성되는 전자 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하고,
    상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되는 동안 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터가 상기 충전 전압을 가진 후 상기 입력 단자가 상기 출력 단자, 상기 제1 캐패시터, 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하며,
    상기 입력 단자가 상기 출력 단자, 상기 제1 캐패시터, 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되는 동안 상기 충전 전압을 가지는 상기 제1 캐패시터 및 상기 충전 전압을 가지는 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성되는 전자 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 제1 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하고,
    상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제1 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되는 동안 상기 제1 캐패시터가 상기 충전 전압을 가진 후 상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제1 캐패시터와 전기적으로 단절되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하며,
    상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제1 캐패시터와 전기적으로 단절되는 동안 상기 충전 전압을 가지는 상기 제1 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성되는 전자 장치.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 중 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하고,
    상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 직렬로 연결되는 동안 상기 제2 캐패시터가 상기 충전 전압을 가진 후 상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하며,
    상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되는 동안 상기 충전 전압을 가지는 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성되는 전자 장치.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 입력 단자는,
    입력 캐패시터인 제3 캐패시터와 더 연결되는 전자 장치.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 각각의 초기화는,
    상기 전압 분배 회로와 전기적으로 연결된 리니어 레귤레이터(linear regulator)을 이용하여 수행되는 전자 장치.
  8. 청구항 2에 있어서, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 커넥터를 통해 수신되는 상기 제1 전력은,
    상기 제1 전압 및 상기 커넥터의 최대 전류 크기 미만인 제1 전류를 인가하기 위해 이용되며,
    상기 전압 분배 회로는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 상기 제1 전력을 상기 출력 단자를 통해 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리에게 상기 제2 전압 및 상기 제1 전류의 3배인 전류를 인가하고,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 제1 전력을 상기 출력 단자를 통해 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리에게 상기 제2 전압 및 상기 제1 전류의 2배인 전류를 인가하며,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압에 대응하는 경우, 상기 제1 전력을 상기 출력 단자를 통해 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리에게 상기 제2 전압 및 상기 제1 전류를 인가하도록 구성되는 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는,
    지정된 시간 주기에 기반하여, 상기 복수의 스위치들 각각을 제어하도록 구성되며,
    상기 지정된 시간 주기의 길이는,
    상기 복수의 캐패시터들 각각의 크기들 및 상기 복수의 캐패시터들 각각의 방전 속도에 기반하여 결정되는 전자 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서와 작동적으로 결합된 충전 경로 전환 회로(charging path switching circuitry)를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 데이터에 기반하여, 상기 제1 전압이 상기 전압 분배 회로를 이용하여 처리 가능한지 여부를 식별하고,
    상기 제1 전압이 상기 전압 분배 회로를 이용하여 처리 불가능함을 식별하는 것에 기반하여, 상기 충전 경로 전환 회로를 제어하도록 구성되고,
    상기 충전 경로 전환 회로는,
    상기 프로세서의 상기 제어에 기반하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 커넥터를 통해 수신되는 상기 제1 전력을 상기 전압 분배 회로와 구별되는 다른 전력 관리 회로(power management circuitry)에게 제공하도록 구성되는 전자 장치.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 전압 분배 회로는,
    상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치와 전기적으로 연결되는 입력 단자;
    제1 스위치;
    제2 스위치;
    제1 캐패시터;
    제3 스위치;
    제4 스위치;
    제5 스위치;
    제2 캐패시터;
    제6 스위치;
    제7 스위치;
    제1 노드;
    제2 노드;
    제3 노드;
    제4 노드; 및
    상기 배터리와 전기적으로 연결되고 제5 노드인 출력 단자를 포함하고,
    상기 제1 스위치는, 상기 입력 단자와 상기 제1 노드 사이에 배치되고, 상기 제1 캐패시터는 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 배치되고, 상기 제2 스위치는 상기 제1 노드와 상기 제3 노드 사이에 배치되고, 상기 제3 스위치는 상기 제2 노드와 제1 접지 노드 사이에 배치되고, 상기 제4 스위치는 상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 배치되고, 상기 제5 스위치는 상기 제3 노드와 상기 제5 노드 사이에 배치되고, 상기 제2 캐패시터는 상기 제3 노드와 상기 제4 노드 사이에 배치되고, 상기 제6 스위치는 상기 제4 노드와 제2 접지 노드 사이에 배치되고, 상기 제7 스위치는 상기 제4 노드와 상기 제5 노드 사이에 배치되며, 상기 배터리는, 상기 제5 노드와 제3 접지 노드 사이에 배치되는 전자 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우,
    상기 제1 스위치의 상태를 제1 상태로 전환함으로써 상기 입력 단자와 상기 제1 캐패시터를 전기적으로 연결하고;
    상기 제4 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 제1 캐패시터와 상기 제2 캐패시터를 전기적으로 연결하고; 및
    상기 제7 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 제2 캐패시터와 상기 출력 단자를 전기적으로 연결하도록 구성되며,
    상기 전압 분배 회로는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우, 상기 프로세서의 상기 제1 스위치, 상기 제4 스위치, 및 상기 제7 스위치의 상태의 상기 전환에 기반하여, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자에 대하여 직렬로 연결된 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터를 충전하도록 구성되는 전자 장치.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 3배인 경우,
    상기 제1 캐패시터의 상기 충전 및 상기 제2 캐패시터의 상기 충전에 의해 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터 각각이 상기 충전 전압을 가진 후, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자, 상기 제1 캐패시터, 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되고 상기 충전 전압을 가지는 상기 제1 캐패시터 및 상기 충전 전압을 가지는 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록, 상기 제1 스위치, 상기 제4 스위치, 및 상기 제7 스위치의 상기 제1 상태를 제2 상태로 전환하고, 상기 제2 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하고, 상기 제3 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하고, 상기 제 5 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하고, 상기 제6 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하도록 구성되며,
    상기 전압 분배 회로는,
    상기 배터리에 대하여 병렬로 연결된 상기 제1 캐패시터 및 상기 제2 캐패시터의 방전에 기반하여 상기 제2 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성되는 전자 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우,
    상기 제5 스위치 및 상기 제6 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 유지하고 상기 제7 스위치의 상태를 상기 제2 상태로 유지하는 동안, 상기 제1 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 입력 단자와 상기 제1 캐패시터를 전기적으로 연결하고, 상기 제4 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 제1 캐패시터와 상기 출력 단자를 전기적으로 연결하도록 구성되고,
    상기 전압 분배 회로는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 프로세서의 상기 제5 스위치, 상기 제6 스위치, 및 상기 제7 스위치의 상태의 상기 유지 및 상기 프로세서의 상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치의 상태의 상기 전환에 기반하여, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자에 대하여 직렬로 연결된 상기 제1 캐패시터를 충전하도록 구성되는 전자 장치.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우,
    상기 제1 캐패시터의 상기 충전에 의해 상기 제1 캐패시터가 상기 충전 전압을 가진 후, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제1 캐패시터와 전기적으로 단절되고 상기 충전 전압을 가지는 상기 제1 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록, 상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치의 상기 제1 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 상기 제2 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하며, 상기 제3 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하도록 구성되며,
    상기 전압 분배 회로는,
    상기 배터리에 대하여 병렬로 연결된 상기 제1 캐패시터의 방전에 기반하여 상기 제2 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성되는 전자 장치.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압에 대응하는 경우,
    상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 상기 제3 스위치, 상기 제5 스위치, 및 상기 제6 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 유지함으로써, 상기 입력 단자와 상기 출력 단자를 전기적으로 연결하도록 구성되고,
    상기 전압 분배 회로는,
    상기 제1 전압을 상기 출력 단자에 인가하는 것에 기반하여 상기 제1 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성되는 전자 장치.
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우,
    상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 유지하고 상기 제4 스위치의 상태를 상기 제2 상태로 유지하는 동안, 상기 제2 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 입력 단자와 상기 제2 캐패시터를 전기적으로 연결하고, 상기 제7 스위치의 상태를 상기 제1 상태로 전환함으로써 상기 제2 캐패시터와 상기 출력 단자를 전기적으로 연결하도록 구성되며,
    상기 전압 분배 회로는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우, 상기 프로세서의 상기 제1 스위치, 상기 제3 스위치, 및 상기 제4 스위치의 상태의 상기 유지 및 상기 프로세서의 상기 제2 스위치 및 상기 제7 스위치의 상태의 상기 전환에 기반하여, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자에 대하여 직렬로 연결된 상기 제2 캐패시터를 충전하도록 구성되는 전자 장치.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 전압이 상기 배터리의 상기 충전 전압의 2배인 경우,
    상기 제2 캐패시터의 상기 충전에 의해 상기 제2 캐패시터가 상기 충전 전압을 가진 후, 상기 입력 단자가 상기 출력 단자 및 상기 제2 캐패시터와 전기적으로 단절되고 상기 충전 전압을 가지는 상기 제2 캐패시터가 상기 배터리에 대하여 병렬로 상기 출력 단자에 연결되도록, 상기 제2 스위치 및 상기 제7 스위치의 상기 제1 상태를 상기 제2 상태로 전환하고, 상기 제5 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하며, 상기 제6 스위치의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 전환하도록 구성되며,
    상기 전압 분배 회로는,
    상기 배터리에 대하여 병렬로 연결된 상기 제2 캐패시터의 방전에 기반하여 상기 제2 전력을 상기 배터리에게 제공함으로써 상기 배터리의 상기 충전을 수행하도록 구성되는 전자 장치.
  19. 청구항 11에 있어서, 상기 제1 스위치 내지 상기 제7 스위치 각각은,
    MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)를 포함하는 전자 장치.
  20. 청구항 1에 있어서, 상기 전압 분배 회로는,
    상기 커넥터를 통해 상기 외부 전자 장치와 전기적으로 연결되는 입력 단자;
    제1 스위치;
    제2 스위치;
    제1 캐패시터;
    제3 스위치;
    제4 스위치;
    제5 스위치;
    제2 캐패시터;
    제6 스위치;
    제7 스위치;
    제1 노드;
    제2 노드;
    제3 노드;
    제4 노드; 및
    상기 배터리와 전기적으로 연결되고 제5 노드인 출력 단자를 포함하고,
    상기 제1 스위치는 상기 입력 단자와 상기 제1 노드 사이에 배치되고, 상기 제2 스위치는 상기 제1 노드와 상기 제5 노드 사이에 배치되고, 상기 제1 캐패시터는 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 배치되고, 상기 제3 스위치는 상기 제2 노드와 제1 접지 노드 사이에 배치되고, 상기 제4 스위치는 상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 배치되고, 상기 제5 스위치는 상기 제3 노드와 상기 제5 노드 사이에 배치되고, 상기 제2 캐패시터는 상기 제3 노드와 상기 제4 노드 사이에 배치되고, 상기 제6 스위치는 상기 제4 노드와 상기 제5 노드 사이에 배치되고, 상기 제7 스위치는 상기 제4 노드와 제2 접지 노드 사이에 배치되고, 상기 배터리는 상기 제5 노드와 제3 접지 노드 사이에 배치되는 전자 장치.
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