KR20050005926A - Battery charge/discharge circuit for personal digital assistants - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백업 배터리의 사용시간을 최대화하기 위한 휴대정보단말기의 배터리 충방전회로에 관한 것이다. 본 발명의 백업 배터리(109)의 방전전원은, 메인 배터리의 교체시간 동안 데이터 손실이 발생될 우려가 있는 저장메모리(117) 및 중앙처리장치(113)에만 공급되도록 제어하는 것에 그 특징이 있다. 이를 위해서 본 발명에서는 백업 배터리(109)를 AC 어뎁터(101) 및 메인 배터리(103)의 전원을 시스템 부하에 맞도록 변환시키는 DC/DC 변환기(111,115,119)의 후단에 연결한다. 그리고 상기 백업 배터리(109)의 방전전원이 필요할 때, 중앙처리장치(113) 및 저장메모리(117)에 공급될 수 있도록 스위칭 제어한다. 이러한 제어로 본 발명은 저장 메모리(117)의 데이터를 보존하며, 백업 배터리의 사용 시간을 연장하는 것이 가능하다.The present invention relates to a battery charge and discharge circuit of a portable information terminal for maximizing the use time of the backup battery. The discharge power of the backup battery 109 of the present invention is characterized in that it is controlled to be supplied only to the storage memory 117 and the central processing unit 113 that may cause data loss during the replacement time of the main battery. To this end, in the present invention, the backup battery 109 is connected to the rear ends of the DC / DC converters 111, 115, and 119 which convert the power of the AC adapter 101 and the main battery 103 to match the system load. When the discharge power of the backup battery 109 is needed, switching control is performed so that the backup battery 109 can be supplied to the CPU 113 and the storage memory 117. With this control, the present invention preserves the data in the storage memory 117 and makes it possible to extend the use time of the backup battery.
Description
본 발명은 휴대정보단말기의 배터리 충방전회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 백업 배터리의 사용시간을 최대화하기 위한 휴대정보단말기의 배터리 충방전회로에 관한 것이다.The present invention relates to a battery charge and discharge circuit of a portable information terminal, and more particularly, to a battery charge and discharge circuit of a portable information terminal for maximizing the use time of the backup battery.
휴대정보단말기는, 개인정보 관리 프로그램이나 음성메모, 워드프로세서 등을 통하여 효율적인 개인정보를 관리할 수 있는 PDA나 셀룰라 폰 기능을 결합한 장치이다. 상기 휴대정보단말기는, 용어 자체에서 의미하고 있는 바와 같이, 휴대용으로 이용되는 장치이기 때문에, 어뎁터를 통하여 전원을 공급받지 않는 경우에는 배터리 전원을 공급받아서 사용하게 된다. 상기 배터리는, 사용 후 충전해서 다시 사용 가능한 2차 전지(납축전지, 니켈수소전지, 리튬이온 전지 등)를 사용하고 있다.The portable information terminal is a device incorporating a PDA or cellular phone function capable of efficiently managing personal information through a personal information management program, voice memo, word processor, or the like. As the terminology itself implies, the portable information terminal is a device that is used in a portable manner. When the portable information terminal does not receive power through the adapter, the portable information terminal receives battery power. The battery uses a secondary battery (lead storage battery, nickel-hydrogen battery, lithium ion battery, etc.) which can be charged after use again.
상기 PDA와 같은 휴대정보단말기는, 데이터를 저장하기 위한 구성으로 저장메모리와 플래시메모리를 구비하고 있다. 상기 저장메모리는, D-RAM 또는 SDRAM 으로 구성되어, 배터리 또는 외부전원을 공급받지 못하면 저장된 데이터를 모두 분실해버린다. 상기 플래시메모리는, 개인정보관리기능, 음성메모리능, 워드 프로세서 기능 뿐 만 아니라 셀룰라 폰 기능을 하는 프로그램들의 실행코드가 저장되며, 전원 차단시에도 저장된 데이터를 보존한다.A portable information terminal such as a PDA includes a storage memory and a flash memory in a configuration for storing data. The storage memory is composed of a D-RAM or an SDRAM, and loses all stored data when no battery or external power is supplied. The flash memory stores not only a personal information management function, a voice memory function, a word processor function, but also executable codes of programs serving a cellular phone function, and preserves stored data even when power is cut off.
이러한 휴대정보단말기는, 전원을 공급받는 상태에서 사용자의 요구에 따라서 중앙처리장치의 제어하에 플래시메모리에 저장된 원하는 프로그램을 실행한다. 상기 프로그램의 실행으로 사용자는 원하는 정보를 얻거나, 또는 새로운 정보를 저장하는 것이 가능하고, 상기 새로운 정보는 중앙처리장치의 제어하에 저장메모리에 저장되어진다.The portable information terminal executes a desired program stored in the flash memory under the control of the central processing unit in accordance with the user's request while the power is supplied. The execution of the program allows the user to obtain desired information or to store new information, which is stored in the storage memory under the control of the central processing unit.
상기 과정으로 사용자가 휴대정보단말기를 통한 원하는 정보를 얻거나 저장한 후, 실행하던 프로그램을 종료시킨 다음에 휴대정보단말기에 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 그러나 상기 저장메모리에 저장된 데이터를 보존하기 위해서는 상기 저장메모리에 계속해서 전원을 공급해줘야만 한다. 이때, 상기 저장메모리의 전원공급은, AC 어뎁터, 메인 배터리, 그리고 백업 배터리를 통해서 이루어진다.In the above process, after the user obtains or stores desired information through the portable information terminal, the user can terminate the program to be executed and then cut off the power supplied to the portable information terminal. However, in order to preserve data stored in the storage memory, power must be continuously supplied to the storage memory. In this case, power supply of the storage memory is performed through an AC adapter, a main battery, and a backup battery.
다음은 도 1을 참조해서 종래 휴대정보단말기에 전원이 공급되는 경로에 대해서 살펴보기로 한다.Next, a path through which power is supplied to a conventional portable information terminal will be described with reference to FIG. 1.
휴대정보단말기는, AC 어뎁터(1)를 통해서 외부 상용교류전원을 입력해서 사용하거나 또는 메인 배터리(3)에 충전되어 있는 전원을 방전시켜서 사용하게 된다. 상기 AC 어뎁터(1) 또는 메인 배터리(3)로부터 발생되어지는 전원은, 파워 레일 로직(5)을 통해서 휴대정보단말기의 전원을 필요로 하는 각 구성 측으로 전달되어진다.The portable information terminal is used by inputting an external commercial AC power supply through the AC adapter 1 or by discharging the power charged in the main battery 3. The power generated from the AC adapter 1 or the main battery 3 is transmitted to each component side requiring the power of the portable information terminal through the power rail logic 5.
상기 파워 레일 로직(5)은, 상기 AC 어뎁터(1)의 장착 여부를 감시해서 AC 어뎁터가 장착되어 있는 경우에서는 상기 AC 어뎁터(1)의 발생 전원을 시스템 측으로 공급함과 동시에 메인 배터리(3)의 충전을 제어한다. 그리고 AC 어뎁터(1)가 장착되지 않았을 때, 상기 메인 배터리(3)의 방전을 제어해서 시스템으로 전원이 공급될 수 있도록 조절한다.The power rail logic 5 monitors whether the AC adapter 1 is mounted and, when the AC adapter is mounted, supplies the generated power of the AC adapter 1 to the system side, and simultaneously supplies the main battery 3 to the system side. Control the charge. When the AC adapter 1 is not mounted, the discharge of the main battery 3 is controlled so that power can be supplied to the system.
한편, 상기 AC 어뎁터(1) 또는 메인 배터리(3)의 전원은 시스템의 각 구성에서 필요로 하는 크기의 직류전원으로 변환되어져야 한다. 따라서 상기 파워 레일 로직(5)을 통과한 전원은, DC/DC 변환기(11,15,19)를 통해서 적정 크기의 직류전원으로 변환되어져서 출력된다. 상기 DC/DC 변환기(11)는, 중앙처리장치(13)에서 필요로 하는 크기의 전원을 발생시킨다. 상기 DC/DC 변환기(15)는, 저장메모리(17)에서 필요로 하는 크기의 전원을 발생시킨다. 상기 DC/DC 변환기(19)는, 그 외 다른 시스템의 구성요소(21) 들에서 필요로 하는 크기의 전원을 발생시킨다.On the other hand, the power source of the AC adapter 1 or the main battery 3 should be converted into a DC power source having a size required for each configuration of the system. Therefore, the power that has passed through the power rail logic 5 is converted into a DC power of appropriate size through the DC / DC converters 11, 15, and 19 and output. The DC / DC converter 11 generates power of a size required by the central processing unit 13. The DC / DC converter 15 generates power of a size required by the storage memory 17. The DC / DC converter 19 generates power of the size required by the components 21 of other systems.
그리고 종래 휴대정보단말기에서는 상기 메인 배터리(3)가 완전히 방전되었을 때, 상기 메인 배터리(3)를 다른 배터리로 교체하는 동안 시스템의 동작상태를 현재의 상태로 유지할 수 있도록 시스템에 전원을 공급해주기 위한 백업 배터리(9)가 구비되어진다. 상기 백업 배터리(9)는, 상기 파워 레일 로직(5)과 DC/DC 변환기(11,15,19) 사이에 연결되어지며, 스위치(7)를 통해서 전원공급이 개폐되도록 제어되고 있다.In addition, in the conventional portable information terminal, when the main battery 3 is completely discharged, it is necessary to supply power to the system so that the operation state of the system can be maintained while the main battery 3 is replaced with another battery. The backup battery 9 is provided. The backup battery 9 is connected between the power rail logic 5 and the DC / DC converters 11, 15, and 19, and is controlled to open and close the power supply through the switch 7.
상기와 같은 구성으로 이루어진 종래 휴대정보단말기는, 다음과 같은 과정으로 전원이 공급되어진다.The conventional portable information terminal having the above configuration is supplied with power in the following process.
우선, AC 어뎁터(1)가 시스템에 연결되고 있을 때, 파워 레일 로직은(5)은, AC 어뎁터(1)를 통해서 입력되는 전원이 시스템 측으로 전달될 수 있도록 전원공급경로를 형성한다. 따라서 상기 파워 레일 로직(5)을 통해서 입력되는 전원은 각 DC/DC 변환기(11,15,19)에 공급되어진다. 그리고 상기 각 DC/DC 변환기(11,15,19)에서 소정크기의 직류전원이 발생되어지며, 상기 발생된 직류전원은, 시스템의 각 부하에 공급되어진다.First, when the AC adapter 1 is connected to the system, the power rail logic 5 forms a power supply path so that power input through the AC adapter 1 can be delivered to the system side. Accordingly, power input through the power rail logic 5 is supplied to each of the DC / DC converters 11, 15, and 19. The DC / DC converters 11, 15, and 19 are each provided with a predetermined magnitude of DC power, and the generated DC power is supplied to each load of the system.
그리고 상기 AC 어뎁터(1)로부터 입력되는 전원은 파워 레일 로직(5)을 통해서 메인 배터리(3)에 전달된다. 이때, 메인 배터리(3)는 필요한 만큼 전원 충전을 하게 된다.The power input from the AC adapter 1 is transferred to the main battery 3 through the power rail logic 5. At this time, the main battery 3 is charged as much as necessary.
다음, 상기 AC 어뎁터(1)가 시스템에 연결되지 않은 상태일 때, 상기 파워 레일 로직(5)은, 상기 메인 배터리(3)의 방전전압이 시스템 측으로 전달될 수 있도록 전원공급경로를 형성한다. 이때 메인 배터리(3)의 방전전압은, 상기 DC/DC 변환기(11,15,19)에 입력되고, 상기 DC/DC 변환기(11,15,19)에서 소정크기의 직류전원으로 변환되어진 후, 시스템의 각 구성으로 공급되어진다.Next, when the AC adapter 1 is not connected to the system, the power rail logic 5 forms a power supply path so that the discharge voltage of the main battery 3 can be transferred to the system side. At this time, the discharge voltage of the main battery (3) is input to the DC / DC converters (11, 15, 19), the DC / DC converters (11, 15, 19) is converted into a DC power of a predetermined size, It is supplied with each component of the system.
한편, 상기 메인 배터리(3)가 완전히 방전되어 교체되야 할 때, 상기 메인 배터리(3)가 교체되는 시간 동안 백업 배터리를 이용해서 시스템의 현재 동작상태를 유지할 필요가 있다.On the other hand, when the main battery 3 is completely discharged and needs to be replaced, it is necessary to maintain the current operating state of the system by using a backup battery for the time when the main battery 3 is replaced.
이때 백업 배터리(9)에서 방전된 전원이, 상기 DC/DC 변환기(11,15,19)를 통해서 시스템의 모든 구성으로 공급되어진다. 상기 백업 배터리(9)의 전원공급은 스위치(7)의 온 동작에 의해서 제어되어진다.At this time, the power discharged from the backup battery 9 is supplied to all components of the system through the DC / DC converters 11, 15 and 19. The power supply of the backup battery 9 is controlled by the on operation of the switch 7.
이와 같이 종래 휴대정보단말기는, 메인 배터리(3)가 완전히 방전되어서 다른 배터리로 교체되야 할 때, 백업 배터리(9)를 이용하여 시스템에 전원을 공급하는 구성을 이용하고 있다. 그러나 종래 휴대정보단말기에서 상기 백업 배터리(9)에 의해 시스템의 동작이 유지 가능한 시간은 약 1분에서 5분 정도이다. 즉, 그 유지시간이 매우 짧은 문제점이 발생되었다.As described above, the conventional portable information terminal uses a configuration of supplying power to the system using the backup battery 9 when the main battery 3 is completely discharged and needs to be replaced with another battery. However, in the conventional portable information terminal, the time when the operation of the system can be maintained by the backup battery 9 is about 1 to 5 minutes. That is, the problem that the holding time is very short arises.
특히, PDA의 경우, 세트 사이즈가 작기 때문에 상기 배터리의 사이즈 역시작게 구성되야만 한다. 그리고 M/S 메를린(Merlin) H/W 스펙 규격을 만족시키 위해서는 상기 메인 배터리가 제거된 상태에서 백업 배터리에 의해 저장 메모리가 30분 이상 유지되야만 한다.In particular, in the case of PDAs, since the set size is small, the size of the battery must also be configured small. In order to satisfy the M / S Merlin H / W specification, the storage memory must be maintained for at least 30 minutes by the backup battery while the main battery is removed.
그러나 종래 휴대정보단말기에 이용되어지는 백업 배터리의 용량을 맞추기 위하여 Ni-MH-5cell을 직렬로 사용하게 되면 크기가 너무 커져버려서 PDA에 실장하는 것이 불가능하였다. 또한 백업 배터리의 라이프 타임(Life Time)도 1분에서 5분 정도이기 때문에, 상기 M/S 메를린 H/W 스펙 규격을 만족시키지 못하는 문제점이 발생되었다.However, when Ni-MH-5cells are used in series to meet the capacity of the backup battery used in the conventional portable information terminal, the size becomes so large that it is impossible to mount them on a PDA. In addition, since the life time of the backup battery is also about 1 to 5 minutes, there is a problem that does not satisfy the M / S Merlin H / W specifications.
따라서 본 발명의 목적은 휴대정보단말기에서 백업 배터리의 사용시간을 최대화하기 위한 휴대정보단말기의 배터리 충방전회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery charge / discharge circuit of a portable information terminal for maximizing the use time of a backup battery in the portable information terminal.
도 1은 종래 기술에 따른 휴대정보단말기의 전원공급경로를 나타내는 예시도,1 is an exemplary view showing a power supply path of a portable information terminal according to the prior art;
도 2는 본 발명에 따른 휴대정보단말기의 전원공급경로를 나타내는 예시도,2 is an exemplary view showing a power supply path of a portable information terminal according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 휴대정보단말기의 백업 배터리의 충전 회로도,3 is a charging circuit diagram of a backup battery of a portable information terminal according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 휴대정보단말기의 백업 배터리의 방전 회로도.4 is a discharge circuit diagram of a backup battery of a portable information terminal according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
101 : AC 어뎁터 103 : 메인 배터리101: AC adapter 103: main battery
105 : 파워레일로직 111,115,119,123,125 : DC/DC 변환기105: power rail logic 111,115,119,123,125: DC / DC converter
127,129,131,133 : 스위치 113 : 중앙처리장치127,129,131,133: switch 113: central processing unit
117 : 저장메모리 121 : 그 외 시스템 부하117: storage memory 121: other system load
109 : 백업 배터리109: backup battery
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대정보단말기의 배터리 방전회로는, 사용자 정보가 저장되는 저장메모리를 구비한 휴대정보단말기에 있어서: 외부 교류전원을 입력하고, 휴대정보단말기의 정격에 맞는 전압을 발생하는 AC 어뎁터와; 메인 배터리와; 상기 AC 어뎁터 또는 메인 배터리의 발생전압을, 휴대정보단말기 내의 전자부품의 정격에 맞게 전압 변환하는 제 1 전압변환수단과; 상기 AC 어뎁터 또는 메인 배터리의 발생전압으로 충전하여, 상기 메인 배터리의 교체시에전압을 방전하는 백업 배터리와; 상기 백업 배터리의 방전전압을 전압 변환하는 제 2 전압변환수단과; 상기 제 2 전압변환수단의 출력단에 연결되어, 상기 백업 배터리의 방전전압을 저장메모리에만 공급시키는 백업전원 공급경로를 포함하여 구성된다.A battery discharge circuit of a portable information terminal according to the present invention for achieving the above object, in a portable information terminal having a storage memory for storing user information: the input of an external AC power, the voltage corresponding to the rating of the portable information terminal An AC adapter generating a; Main battery; First voltage converting means for converting a voltage of the AC adapter or the main battery into a voltage corresponding to the rating of the electronic component in the portable information terminal; A backup battery which charges with the generated voltage of the AC adapter or the main battery and discharges the voltage when the main battery is replaced; Second voltage converting means for voltage converting a discharge voltage of the backup battery; And a backup power supply path connected to an output terminal of the second voltage converting means and supplying a discharge voltage of the backup battery only to a storage memory.
상기 백업전원 공급경로는, 중앙처리장치에도 상기 백업 배터리의 방전전압이 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The backup power supply path may be configured to supply a discharge voltage of the backup battery to a central processing unit.
상기 제 1 전압변환수단의 후단에 스위칭수단이 더 포함되어 구성된다.A switching means is further included at a rear end of the first voltage converting means.
본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대정보단말기의 배터리 방전회로는, 사용자 정보가 저장되는 저장메모리를 구비한 휴대정보단말기에 있어서: AC 어뎁터 또는 메인 배터리의 발생전압으로 충전하여, 상기 메인 배터리의 교체시에 전압을 방전하는 백업 배터리와; 상기 백업 배터리의 방전전압을 전압 변환하는 전압변환수단과; 상기 전압변환수단의 출력단에 연결되어, 상기 백업 배터리의 방전전압을 저장메모리에만 공급시키는 백업전원 공급경로를 포함하여 구성된다.A battery discharge circuit of a portable information terminal according to another embodiment of the present invention is a portable information terminal having a storage memory for storing user information: charging with an generated voltage of an AC adapter or a main battery to replace the main battery. A backup battery for discharging the voltage at the time; Voltage converting means for voltage converting a discharge voltage of the backup battery; And a backup power supply path connected to an output terminal of the voltage conversion means to supply the discharge voltage of the backup battery only to the storage memory.
상기 백업전원 공급경로는, 상기 전압변환수단의 후단에 연결되어 백업 배터리의 방전시에 온 동작되는 스위칭수단과; 상기 스위칭수단을 통해서 상기 저장메모리에 이르는 전원라인으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The backup power supply path includes: switching means connected to a rear end of the voltage converting means and on when the backup battery is discharged; Characterized in that the power line to the storage memory through the switching means.
상기 백업 배터리의 방전전압을 감시하고, 저전압시에 상기 전압변환수단을 비활성상태로 제어하는 전압검출수단을 더 포함하여 구성된다.And a voltage detecting means for monitoring a discharge voltage of the backup battery and controlling the voltage converting means to an inactive state at a low voltage.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 휴대정보단말기의 배터리 충전회로는, AC 어뎁터 또는 메인 배터리의 발생전원을 이용하여 충전하는 백업 배터리와; 상기 AC어뎁터 또는 메인 배터리의 발생전원을 백업 배터리의 충전 전원으로 변환시키는 전압변환수단과; 상기 백업 배터리의 충전전압을 감시하는 전압검출수단과; 상기 전압변환수단과 백업 배터리 사이에 연결되고, 상기 전압검출수단의 제어에 의해서 온/오프되는 스위칭수단과; 상기 전압검출수단의 출력전류를 제한하는 저항을 포함하여 구성된다.In addition, the battery charging circuit of the portable information terminal according to an embodiment of the present invention, the backup battery for charging using the generated power of the AC adapter or the main battery; Voltage conversion means for converting the generated power of said AC adapter or main battery into charging power of a backup battery; Voltage detecting means for monitoring a charging voltage of the backup battery; Switching means connected between the voltage converting means and a backup battery, the switching means being turned on / off by the control of the voltage detecting means; And a resistor for limiting the output current of the voltage detecting means.
상기 전압변환수단의 양단자에 연결된 전압 안정화를 위한 캐패시터가 더 포함하여 구성된다.A capacitor for voltage stabilization connected to both terminals of the voltage conversion means is further configured.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 휴대정보단말기의 배터리 충방전회로에 대해서 살펴보기로 한다.Hereinafter, a battery charge / discharge circuit of a portable information terminal according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는, 본 발명의 휴대정보단말기에 전원이 공급되는 경로를 설명하기 위한 구성도이다.2 is a configuration diagram for explaining a path through which power is supplied to the portable information terminal of the present invention.
휴대정보단말기는, AC 어뎁터(101)를 통해서 외부 상용교류전원을 입력해서 사용하거나 또는 메인 배터리(103)에 충전되어 있는 전원을 방전시켜서 사용하게 된다. 상기 AC 어뎁터(101) 또는 메인 배터리(103)로부터 발생되어지는 전원은, 파워 레일 로직(105)을 통해서 휴대정보단말기의 전원을 필요로 하는 각 구성 측으로 전달되어진다.The portable information terminal uses an external commercial AC power supply through the AC adapter 101 or discharges the power charged in the main battery 103. The power generated from the AC adapter 101 or the main battery 103 is transmitted to each component that requires the power of the portable information terminal through the power rail logic 105.
상기 파워 레일 로직(105)은, 상기 AC 어뎁터(101)의 장착 여부를 감시해서 AC 어뎁터가 장착되어 있는 경우에서는 상기 AC 어뎁터(101)의 발생 전원을 시스템 측으로 공급함과 동시에 메인 배터리(103)의 충전을 제어한다. 그리고 AC 어뎁터(101)가 장착되지 않았을 때, 상기 메인 배터리(103)의 방전을 제어해서 시스템으로 전원이 공급될 수 있도록 조절한다.The power rail logic 105 monitors whether the AC adapter 101 is mounted and, when the AC adapter is mounted, supplies the generated power of the AC adapter 101 to the system side and simultaneously supplies the power of the main battery 103. Control the charge. When the AC adapter 101 is not mounted, the discharge of the main battery 103 is controlled so that power can be supplied to the system.
한편, 상기 AC 어뎁터(101) 또는 메인 배터리(103)의 전원은 시스템의 각 구성에서 필요로 하는 크기의 직류전원으로 변환되어져야 한다. 따라서 상기 파워 레일 로직(105)을 통과한 전원은, DC/DC 변환기(111,115,119)를 통해서 적정 크기의 직류전원으로 변환되어져서 출력된다. 상기 DC/DC 변환기(111)는, 중앙처리장치(113)에서 필요로 하는 3.3V 크기의 전원을 발생시킨다. 상기 DC/DC 변환기(115)는, 저장메모리(117)에서 필요로 하는 2.5V 크기의 전원을 발생시킨다. 상기 DC/DC 변환기(119)는, 그 외 다른 시스템의 구성요소(121) 들에서 필요로 하는 크기의 전원을 발생시킨다. 상기 DC/DC 변환기(111,115)와 시스템 부하(113,117) 사이에는 상기 중앙처리장치(113), 저장메모리(117) 등으로의 전원 공급을 개폐하는 스위치(133,131)가 연결되어진다.On the other hand, the power of the AC adapter 101 or the main battery 103 should be converted to a DC power of the size required in each configuration of the system. Therefore, the power that has passed through the power rail logic 105 is converted into a DC power having a proper size through the DC / DC converters 111, 115, and 119 and is output. The DC / DC converter 111 generates a 3.3 V power supply required by the central processing unit 113. The DC / DC converter 115 generates a 2.5V power supply required by the storage memory 117. The DC / DC converter 119 generates power of a size required by the components 121 of other systems. Switches 133 and 131 are connected between the DC / DC converters 111 and 115 and the system loads 113 and 117 to open and close the power supply to the central processing unit 113, the storage memory 117, and the like.
그리고 본 발명의 휴대정보단말기에서는 상기 메인 배터리(103)가 완전히 방전되었을 때, 상기 메인 배터리(103)를 다른 배터리로 교체하는 동안 시스템의 동작상태를 현재의 상태로 유지할 수 있도록 시스템에 전원을 공급해주기 위한 백업 배터리(109)가 구비되어진다. 본 발명에서 상기 백업 배터리(109)는, 상기 DC/DC 변환기(111,115)와 시스템 부하(113,117) 사이에 연결되어지며, 스위치(129,127)를 통해서 전원공급이 개폐되도록 제어되고 있다.In the portable information terminal of the present invention, when the main battery 103 is completely discharged, power is supplied to the system so that the operation state of the system can be maintained while the main battery 103 is replaced with another battery. The backup battery 109 is provided. In the present invention, the backup battery 109 is connected between the DC / DC converters 111 and 115 and the system loads 113 and 117, and is controlled to open and close the power supply through the switches 129 and 127.
그리고 상기 백업 배터리(109)의 방전전원을 중앙처리장치(113) 및 저장메모리(117)에 공급 가능한 크기로 변환시키는 DC/DC 변환기(123,125)가 상기 백업 배터리(109)와 스위치(129,127) 사이에 연결되어진다. 상기 DC/DC 변환기(123)는,3.3V 크기의 직류전원을 발생시키고, 상기 DC/DC 변환기(125)는 2.5V 크기의 직류전원을 발생시킨다.In addition, a DC / DC converter 123 and 125 for converting the discharge power of the backup battery 109 into a size that can be supplied to the CPU 113 and the storage memory 117 is provided between the backup battery 109 and the switches 129 and 127. Is connected to. The DC / DC converter 123 generates a DC power of 3.3V, and the DC / DC converter 125 generates a DC power of 2.5V.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 휴대정보단말기는, 다음과 같은 과정으로 전원이 공급되어진다.The portable information terminal of the present invention having the above configuration is supplied with power in the following process.
우선, AC 어뎁터(101)가 시스템에 연결되고 있을 때, 파워 레일 로직(105)은, AC 어뎁터(101)를 통해서 입력되는 전원이 시스템 측으로 전달될 수 있도록 전원공급경로를 형성한다. 따라서 상기 파워 레일 로직(105)을 통해서 입력되는 전원은 각 DC/DC 변환기(111,115,119)에 공급되어진다. 그리고 상기 각 DC/DC 변환기(111,115,119)에서 소정크기의 직류전원이 발생되어지며, 상기 발생된 직류전원은, 시스템의 각 부하에 공급되어진다.First, when the AC adapter 101 is connected to the system, the power rail logic 105 forms a power supply path so that power input through the AC adapter 101 can be transferred to the system side. Accordingly, power input through the power rail logic 105 is supplied to each of the DC / DC converters 111, 115, and 119. In addition, DC power of a predetermined size is generated in each of the DC / DC converters 111, 115, and 119, and the generated DC power is supplied to each load of the system.
그리고 상기 AC 어뎁터(101)로부터 입력되는 전원은 파워 레일 로직(105)을 통해서 메인 배터리(103)에 전달된다. 이때, 메인 배터리(103)는 필요한 만큼 전원 충전을 하게 된다.The power input from the AC adapter 101 is transferred to the main battery 103 through the power rail logic 105. At this time, the main battery 103 is charged with power as necessary.
다음, 상기 AC 어뎁터(101)가 시스템에 연결되지 않은 상태일 때, 상기 파워 레일 로직(105)은, 상기 메인 배터리(103)의 방전전압이 시스템 측으로 전달될 수 있도록 전원공급경로를 형성한다. 이때 메인 배터리(103)의 방전전압은, 상기 DC/DC 변환기(111,115,119)에 입력되고, 상기 DC/DC 변환기(111,115,119)에서 소정크기의 직류전원으로 변환되어진 후, 시스템의 각 구성으로 공급되어진다. 이때, 스위치(133,131)는 온 상태를 유지하여 상기 DC/DC 변환기(111,115)의 출력이 중앙처리장치(113)와 저장메모리(117)에 공급될 수 있도록 한다.Next, when the AC adapter 101 is not connected to the system, the power rail logic 105 forms a power supply path so that the discharge voltage of the main battery 103 can be transferred to the system side. At this time, the discharge voltage of the main battery 103 is input to the DC / DC converter (111, 115, 119), is converted into a DC power of a predetermined size by the DC / DC converter (111, 115, 119), and then supplied to each configuration of the system. . In this case, the switches 133 and 131 maintain the on state so that the outputs of the DC / DC converters 111 and 115 can be supplied to the CPU 113 and the storage memory 117.
한편, 상기 메인 배터리(103)가 완전히 방전되어 교체되야 할 때, 상기 메인 배터리(103)가 다른 배터리로 교체되는 시간 동안 백업 배터리를 이용해서 시스템의 현재 동작상태를 유지할 필요가 있다.Meanwhile, when the main battery 103 needs to be completely discharged and replaced, it is necessary to maintain the current operating state of the system by using a backup battery for the time when the main battery 103 is replaced with another battery.
본 발명에서는 백업 배터리(109)에서 방전된 전원이, 시스템의 구성요소 중에서 데이터 손실이 발생될 수 있는 저장메모리(117) 그리고 중앙처리장치(113)에만 공급될 수 있도록 제어한다.In the present invention, the power discharged from the backup battery 109 is controlled to be supplied only to the storage memory 117 and the central processing unit 113 where data loss may occur among the components of the system.
따라서 상기 백업 배터리(109)의 방전전원이 시스템에 필요로 할 때, DC/DC 변환기(111,115) 측에 연결되고 있는 스위치(133,131)는 오프 상태로 제어한다. 그 다음에 백업 배터리(109) 측에 연결되고 있는 스위치(129,127)는 온 상태로 제어한다. 상기 스위치의 제어동작은 도시하지는 않고 있지만 메인 배터리의 잔량을 검출 가능한 전압검출기 또는 제어수단의 제어하에 이루어진다.Therefore, when the discharge power of the backup battery 109 is required for the system, the switches 133 and 131 connected to the DC / DC converters 111 and 115 are controlled to be in an OFF state. Then, the switches 129 and 127 which are connected to the backup battery 109 side are controlled to the on state. Although not shown, the control operation of the switch is performed under the control of a voltage detector or control means capable of detecting the remaining amount of the main battery.
상기 제어로 스위치(129,127)가 온 동작되면, 상기 백업 배터리(109)에서 전원이 방전되고, 상기 방전전원은 DC/DC 변환기(123)와 DC/DC 변환기(125)에서 소정크기의 직류전원을 발생시킨다. 상기 DC/DC 변환기(123)에서 발생된 3.3V의 직류전원은 온 동작된 스위치(129)를 통해서 중앙처리장치(113)로 공급되어진다. 그리고 상기 DC/DC 변환기(125)에서 발생된 2.5V 직류전원은 온 동작된 스위치(127)를 통해서 저장메모리(117)에 공급되어진다.When the switches 129 and 127 are turned on by the control, power is discharged from the backup battery 109, and the discharge power is supplied from the DC / DC converter 123 and the DC / DC converter 125 by a predetermined amount of DC power. Generate. The 3.3V DC power generated by the DC / DC converter 123 is supplied to the central processing unit 113 through the switch 129 which is turned on. The 2.5V DC power generated by the DC / DC converter 125 is supplied to the storage memory 117 through the switch 127 which is turned on.
이러한 제어로 상기 메인 배터리(103)가 제거되고 있는 동안 상기 백업 배터리(109)의 방전전원이 중앙처리장치(113)와 저장메모리(117)에 전원을 공급하여, 시스템 정보 손실을 방지하게 된다.Under this control, the discharge power of the backup battery 109 supplies power to the CPU 113 and the storage memory 117 while the main battery 103 is being removed, thereby preventing the loss of system information.
다음, 도 3은 본 발명에 따른 휴대정보단말기에서 백업 배터리(109)에 전원을 충전하기 위한 충전회로의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a charging circuit for charging power to the backup battery 109 in the portable information terminal according to the present invention.
본 발명의 백업용 배터리의 충전회로는, AC 어뎁터(101) 또는 메인 배터리(103)로부터 전원을 입력해서 충전하도록 구성되어진다. 따라서 상기 AC 어뎁터(101) 또는 메인 배터리(103)의 출력단에 DC/DC 변환기(137)를 연결하고, 상기 DC/DC 변환기(137)의 출력전원이 백업 배터리(109)에 충전되어진다. 상기 DC/DC 변환기(137)의 입력단과 출력단 양측에는 전압의 안정화를 위하여 충전전압을 보정하기 위한 캐패시터(C5,C6)를 연결하고 있다.The charging circuit of the backup battery of the present invention is configured to charge by inputting power from the AC adapter 101 or the main battery 103. Therefore, the DC / DC converter 137 is connected to the output terminal of the AC adapter 101 or the main battery 103, and the output power of the DC / DC converter 137 is charged to the backup battery 109. Capacitors C5 and C6 for correcting the charging voltage are connected to both input and output terminals of the DC / DC converter 137 to stabilize the voltage.
상기 DC/DC 변환기(137)는, 상기 백업 배터리(109)의 충전 전원을 발생시키기 위한 구성이고, 상기 DC/DC 변환기(137)와 백업 배터리(109) 사이에 충전전원을 개폐하기 위한 스위칭소자(Q)가 연결되어진다. 상기 스위칭소자(Q)는 P형 FET 소자를 이용하는 것이 가능하다. 그리고 상기 스위칭소자(Q)의 앞단에는 충전전류를 제한하기 위한 저항(R)이 연결되어진다. 그리고 상기 백업 배터리(109)의 충전 전압을 감시하기 위한 전압검출기(139)가 구비되고, 상기 전압검출기(139)는 상기 스위칭소자(Q)의 온/오프 동작을 제어한다.The DC / DC converter 137 is a configuration for generating charging power of the backup battery 109, and a switching element for opening and closing the charging power between the DC / DC converter 137 and the backup battery 109. (Q) is connected. The switching element Q can use a P-type FET element. In addition, a resistor R for limiting the charging current is connected to the front end of the switching element Q. In addition, a voltage detector 139 for monitoring the charging voltage of the backup battery 109 is provided, and the voltage detector 139 controls the on / off operation of the switching element Q.
다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명의 휴대정보단말기에서 백업 배터리(109)의 충전동작에 대해서 살펴보기로 한다.Next, the charging operation of the backup battery 109 in the portable information terminal of the present invention having the above configuration will be described.
AC 어뎁터(101) 또는 메인 배터리(103)로부터 발생되어진 전원은 다이오드(D)를 통해서 DC/DC 변환기(137)에 입력된다. 상기 DC/DC 변환기(137)는, 입력된 전원을 안정화시키고, 백업 배터리(109)에 충전 가능한 3.5V 전압을 발생시킨다. 이때, 스위칭소자(Q)는 턴-온 상태를 유지한다. 그리고 상기 백업 배터리(109)의 충전전류가 일정치 이상 증가하지 않도록 저항(R)이 충전전류를 제한한다.Power generated from the AC adapter 101 or the main battery 103 is input to the DC / DC converter 137 through the diode D. The DC / DC converter 137 stabilizes the input power and generates a chargeable 3.5V voltage in the backup battery 109. At this time, the switching device Q maintains a turn-on state. In addition, the resistor R limits the charging current so that the charging current of the backup battery 109 does not increase by a predetermined value or more.
전압검출기(139)는, 상기 과정으로 백업 배터리(109)에 충전이 이루어질 때, 상기 백업 배터리(109)의 충전전압을 감시한다. 그리고 일정치 이상으로 증가하는 것을 방지하기 위해서 스위칭소자(Q)의 온/오프를 제어한다. 상기 스위칭소자(Q)의 오프 동작으로 백업 배터리(109)를 과충전으로부터 보호하는 것이 가능하게 된다. 상기 백업 배터리(109)의 과충전량은 약 3.675볼트이다.The voltage detector 139 monitors the charging voltage of the backup battery 109 when the backup battery 109 is charged in the above process. And in order to prevent the increase above a certain value, the on / off of the switching element (Q) is controlled. The off operation of the switching element Q makes it possible to protect the backup battery 109 from overcharging. The overcharge amount of the backup battery 109 is about 3.675 volts.
도 4는 본 발명에 따른 휴대정보단말기에서 백업 배터리(109)에 충전된 전원을 방전하기 위한 방전회로의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a discharge circuit for discharging the power charged in the backup battery 109 in the portable information terminal according to the present invention.
본 발명의 백업 배터리의 방전회로는, 메인 배터리(103)가 교체되는 시간 동안에 시스템 내의 정보 손실의 우려가 있는 구성으로 전원을 공급하기 위한 것이다. 따라서 본 발명의 백업 배터리의 방전회로는, 저장메모리(117)와 중앙처리장치(113)에 전원을 공급할 수 있도록 구성되어진다.The discharge circuit of the backup battery of the present invention is for supplying power in a configuration in which there is a risk of information loss in the system during the time when the main battery 103 is replaced. Therefore, the discharge circuit of the backup battery of the present invention is configured to supply power to the storage memory 117 and the central processing unit 113.
도시되고 있는 바와 같이, 백업 배터리(109)는, 저장메모리(117)에 공급할 DC 전원을 발생시키는 DC/DC 변환기(125)와, 중앙처리장치(113)에 공급할 DC 전원을 발생시키는 DC/DC 변환기(123)에 연결되고 있다. 그리고 상기 백업 배터리(109)의 과방전을 감시하기 위한 전압검출기(135)가 구비되고 있다. 그리고 상기 각 DC/DC 변환기(125,123)의 입력단과 출력단에는 충전전압의 안정화를 위해 전압을 보정하는 캐패시터(C1,C2,C3,C4)가 연결되고 있다.As shown, the backup battery 109 includes a DC / DC converter 125 for generating DC power to be supplied to the storage memory 117 and a DC / DC for generating DC power to be supplied to the central processing unit 113. The converter 123 is connected. In addition, a voltage detector 135 for monitoring overdischarge of the backup battery 109 is provided. Capacitors C1, C2, C3, and C4 for correcting the voltage to stabilize the charging voltage are connected to the input terminal and the output terminal of each of the DC / DC converters 125 and 123.
다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 백업 배터리의 방전동작에 대해서 설명한다.Next, a discharge operation of the backup battery according to the present invention having the above configuration will be described.
상기 백업 배터리(109)는, AC 어뎁터(101) 그리고 메인 배터리(103)가 모두 시스템에 구비되지 않은 상태일 때, 시스템 측으로 전원을 공급하기 위한 구성이다. 상기 백업 배터리(109)에서 전원이 방전될 때, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 스위치(129,127)는 모두 온 상태를 유지하게 된다. 즉, DC/DC 변환기(125,123)의 출력을 중앙처리장치(113)와 저장메모리(117)에 공급할 수 있도록 전원공급통로를 형성시키게 된다.The backup battery 109 is a configuration for supplying power to the system side when neither the AC adapter 101 nor the main battery 103 is provided in the system. When power is discharged from the backup battery 109, as shown in FIG. 2, the switches 129 and 127 are both kept in an on state. That is, a power supply passage is formed to supply the outputs of the DC / DC converters 125 and 123 to the CPU 113 and the storage memory 117.
그리고 도시하지 않은 제어수단에 의해서 상기 백업 배터리(109)가 전원을 방전할 시점에서 시스템은 슬립 모드(Sleep Mode)로 진입한다. 이러한 제어는 상기 백업 배터리로부터 공급되는 전원으로 저장메모리(117)의 저장데이터가 보존됨과 동시에 시스템은 일정시간 동안 슬립모드를 유지할 수 있는 시간을 최대로 제어하기 위함이다.The system enters a sleep mode at a time point when the backup battery 109 discharges power by control means (not shown). This control is to control the maximum time that the system can maintain the sleep mode for a predetermined time while the stored data of the storage memory 117 is preserved by the power supplied from the backup battery.
이러한 상태에서 상기 백업 배터리(109)로부터 방전된 전원은, DC/DC 변환기(125)에서 소정크기의 직류전원으로 변환되어진 후, 저장메모리(117)에 공급된다. 이때 상기 DC/DC 변환기(125)에서 발생된 직류전원은 2.5볼트이다.In this state, the power discharged from the backup battery 109 is converted into a DC power of a predetermined size by the DC / DC converter 125 and then supplied to the storage memory 117. At this time, the DC power generated by the DC / DC converter 125 is 2.5 volts.
그리고 상기 백업 배터리(109)로부터 방전된 전원은, DC/DC 변환기(123)에서 소정크기의 직류전원으로 변환되어진 후, 중앙처리장치(117)에 공급된다. 이때 상기 DC/DC 변환기(123)에서 발생된 직류전원은 3.3 볼트이다.The power discharged from the backup battery 109 is converted into a DC power of a predetermined size by the DC / DC converter 123 and then supplied to the CPU 117. At this time, the DC power generated by the DC / DC converter 123 is 3.3 volts.
한편, 상기 전압검출기(135)는, 상기 과정과 같이 상기 백업 배터리(109)로부터 방전이 이루어질 때, 상기 백업 배터리(109)의 과방전을 방지하기 위해서 방전전압을 감시한다. 그리고 상기 백업 배터리(109)의 잔량이 약 2.2볼트에 도달하면, 상기 DC/DC 변환기(125,123)의 동작상태를 비활성상태로 제어한다. 이때 상기 DC/DC 변환기(125,123)는 전압출력을 정지한다. 그리고 상기 DC/DC 변환기(125,123)의 출력단에 연결되어진 스위치들(129,127)도 오프 상태로 제어되어진다.On the other hand, the voltage detector 135 monitors the discharge voltage to prevent over discharge of the backup battery 109 when the discharge is made from the backup battery 109 as in the above process. When the remaining amount of the backup battery 109 reaches about 2.2 volts, the operating state of the DC / DC converters 125 and 123 is controlled to be in an inactive state. At this time, the DC / DC converters 125 and 123 stop the voltage output. The switches 129 and 127 connected to the output terminals of the DC / DC converters 125 and 123 are also controlled to be in an OFF state.
상기와 같이 본 발명의 백업 배터리(109)의 방전전원은, 메인 배터리의 교체시간 동안 데이터 손실이 발생될 우려가 있는 저장메모리(117) 및 중앙처리장치(113)에만 공급되도록 제어하는 것에 그 특징이 있다. 이를 위해서 본 발명에서는 백업 배터리(109)를 AC 어뎁터(101) 및 메인 배터리(103)의 전원을 시스템 부하에 맞도록 변환시키는 DC/DC 변환기(111,115,119)의 후단에 연결한다. 그리고 상기 백업 배터리(109)의 방전전원이 필요할 때, 중앙처리장치(113) 및 저장메모리(117)에 공급될 수 있도록 스위칭 제어한다. 이러한 제어로 본 발명은 저장 메모리(117)의 데이터를 보존하며, 백업 배터리의 사용 시간을 연장하는 것이 가능하다.As described above, the discharge power of the backup battery 109 of the present invention is controlled to be supplied only to the storage memory 117 and the central processing unit 113 that may cause data loss during the replacement time of the main battery. There is this. To this end, in the present invention, the backup battery 109 is connected to the rear ends of the DC / DC converters 111, 115, and 119 which convert the power of the AC adapter 101 and the main battery 103 to match the system load. When the discharge power of the backup battery 109 is needed, switching control is performed so that the backup battery 109 can be supplied to the CPU 113 and the storage memory 117. With this control, the present invention preserves the data in the storage memory 117 and makes it possible to extend the use time of the backup battery.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
위에서 설명하고 있는 본 발명에 따른 휴대정보단말기의 배터리 충방전회로는, 다음과 같은 효과를 얻는 것이 가능하다.The battery charge / discharge circuit of the portable information terminal according to the present invention described above can obtain the following effects.
첫째, 본 발명은 메인 배터리의 교체시 백업 배터리의 전원을 저장메모리에 공급하여, 저장메모리에 저장된 사용자 데이터를 보존하는 것이 가능하다.First, the present invention can supply the power of the backup battery to the storage memory when the main battery is replaced, thereby preserving user data stored in the storage memory.
둘째, 본 발명은 메인 배터리의 교체시 사용자 데이터의 손실을 방지하기 위한 꼭 필요로 한 구성으로만 전원이 공급되도록 구성하므로서 백업 배터리의 사용시간을 최대화하는 것이 가능하다.Second, the present invention can maximize the use time of the backup battery by configuring the power supply only in the configuration necessary to prevent the loss of user data when the main battery is replaced.
셋째, 본 발명은 백업 배터리의 과충전 및 과방전을 방지하여 백업 배터리를 보호하는 것이 가능하다.Third, the present invention can protect the backup battery by preventing overcharge and overdischarge of the backup battery.
Claims (8)
Priority Applications (1)
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| KR1020030045835A KR20050005926A (en) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | Battery charge/discharge circuit for personal digital assistants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020030045835A KR20050005926A (en) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | Battery charge/discharge circuit for personal digital assistants |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10879725B2 (en) | 2015-12-17 | 2020-12-29 | Samsung Electronics Co., Ltd | Electronic device, power supply device of electronic device, and power supply method |
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-
2003
- 2003-07-07 KR KR1020030045835A patent/KR20050005926A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10879725B2 (en) | 2015-12-17 | 2020-12-29 | Samsung Electronics Co., Ltd | Electronic device, power supply device of electronic device, and power supply method |
| CN113223239A (en) * | 2021-06-01 | 2021-08-06 | 山东汉格威能源科技有限公司 | New energy automobile battery replacement charging method |
| CN113223239B (en) * | 2021-06-01 | 2022-08-19 | 山东汉格威能源科技有限公司 | New energy automobile battery replacement charging method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20030707 |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |