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KR100621101B1 - 전자장치 및 그 제어방법 - Google Patents

전자장치 및 그 제어방법 Download PDF

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KR100621101B1
KR100621101B1 KR1020040024231A KR20040024231A KR100621101B1 KR 100621101 B1 KR100621101 B1 KR 100621101B1 KR 1020040024231 A KR1020040024231 A KR 1020040024231A KR 20040024231 A KR20040024231 A KR 20040024231A KR 100621101 B1 KR100621101 B1 KR 100621101B1
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Abstract

본 발명은 다수의 전자부품을 갖는 전자장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 전자장치는, 마이컴과; 상기 전자장치의 제1 모드에서 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원을 공급하는 제1 레귤레이터와; 상기 전자장치의 제2 모드에서 상기 다수의 전자부품 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급하며, 상기 제2 모드인 경우 상기 제1 레귤레이터보다 상대적으로 전원 변환 효율이 높은 제2 레귤레이터와; 상기 전자장치가 상기 제2 모드로 동작하는 동안 상기 제2 레귤레이터로부터의 전원을 상기 전자부품 및 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원으로 공급하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 경우 상기 제1 레귤레이터를 셧다운시키는 셧다운신호출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 전자장치의 구동에 필요한 전원을 감소시키고, 특히, 배터리를 사용하는 휴대용 전자장치의 경우 배터리의 사용시간 및 수명을 증가시킬 수 있다.

Description

전자장치 및 그 제어방법{ELECTRONIC DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}
도 1은 종래의 전자장치의 제어블럭도이고,
도 2는 본 발명에 따른 전자장치의 제어블럭도이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치를 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치를 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 전자장치를 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 전자장치가 오프되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 전원공급부 11 : 어댑터
12 : 배터리 13 : 전원스위칭부
20 : 마이컴 30 : 시스템부
40 : 전원선택부 41 : 제1다이오드
42 : 제2다이오드 43 : 스위칭부
44 : 다이오드 45 : 스위칭제어부
50 : 리니어 전압 레귤레이터
60a, 60b, 60c, 60n : 스위칭 전압 레귤레이터
70 : 전원신호출력부 80 : 셧다운신호출력부
90 : 제어부
본 발명은 전자장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자장치의 구동에 필요한 전원을 감소시키고, 특히, 배터리를 사용하는 휴대용 전자장치의 경우 배터리의 사용시간 및 수명을 증가시킬 수 있는 전자장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 랩탑(Laptop) 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, PDA(Personal Digtal Assistants) 등과 같은 휴대용 컴퓨터, 모바일폰, CD 플레이어 및 비디오 캠코더 등과 같이 배터리를 사용하는 전자장치들은 휴대가 가능하고, 이동 중 사용할 수 있다는 장점 때문에 근래에 널리 이용되고 있다. 또한, 이러한 휴대용 전자장치는 어댑터에 접속시켜 상용 교류전원을 사용할 수 있도록 마련되는 것이 일반적이다.
이러한 휴대용 전자장치 분야의 발달과 함께 그 중요성이 부각되고 있는 기술분야는 휴대용 전자장치에 사용되는 배터리와 관련된 기술분야이다. 이는, 휴대용 전자장치의 휴대 중 사용은 휴대 중 전원공급이 필수이기 때문이며, 이에 따라 배터리의 충전용량과 사용시간을 증가시키기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다. 또한, 동일한 충전용량을 갖는 배터리를 사용하면서도 그 사용기간을 증가시키기 위한 방법, 다시 말하면, 전자장치가 최소 전력만을 사용함으로써 배터리의 사용시간을 증기사키기 위한 방법 또한 활발하게 연구되고 있는 추세이다.
도 1은 종래의 전자장치의 전원공급체계를 나타내기 위한 제어블럭도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 전자장치는 그 전자장치의 기능을 수행하며 다수의 전자부품으로 구성된 시스템부(130)와, 전자장치에 전원을 공급하는 어댑터(111) 및/또는 배터리(112) 등의 전원공급부(110)와, 전원공급부(110)로부터 공급되는 전원을 제어하는 마이컴(120)을 포함한다. 또한, 종래의 전자장치는 전원공급부(110)로부터 공급되는 전원을 마이컴(120)의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 출력하는 리니어 전압 레귤레이터(150)(LVR : Linear Voltage Regulator)와, 전원공급부(110)로부터 공급되는 전원을 시스템부(130)의 각 전자부품의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 출력하는 다수의 스위칭 전압 레귤레이터(160a,160b,160c,160n)(SVR : Switching Voltage Regulator)를 포함한다.
마이컴(120)은 리니어 전압 레귤레이터(150)로부터의 전원을 공급받아 전자장치가 오프 상태일 때에도 항상 온 상태로 유지되는 것이 일반적이며, 이에 따라 사용자가 도시되지 않은 전원버튼을 조작하여 전원신호출력부(170)로부터 전원신호가 출력되는 경우, 이를 전기적으로 감지하여 각 스위칭 전압 레귤레이터(160a,160b,160c,160n)로부터 시스템부(130)에 공급되는 전원을 단속함으로써, 전자장치를 온 또는 오프시킨다.
도 1의 미설명 참조번호 113은 어댑터(111)와 배터리(112) 중 어느 하나로부 터 출력되는 전원이 리니어 전압 레귤레이터(150)와 스위칭 전압 레귤레이터(160a,160b,160c,160n)로 공급되게 하는 전원스위칭부(113)이다.
일반적으로, 리니어 전압 레귤레이터(150)는 안정적인 정전압의 출력이 가능하고 노이즈에 강하며 출력 리플전압(Ripple Voltage)이 낮은 장점이 있어, 마이컴(120)에 공급되는 전원을 출력하는데 사용된다. 또한, 스위칭 전압 레귤레이터(160a,160b,160c,160n)는 전력 변환 효율이 뛰어나고, 높은 주파수로 변환하기 때문에 트랜스가 소형화 되는 등 소형 경량으로 제작 가능하며, 발열이 적은 장점이 있어, 다양한 전압레벨이 요구되는 시스템부(130)의 각 전자부품에 필요한 전원을 공급하는데 사용된다.
그런데, 상기와 같은 종래의 전자장치의 전원공급체계에 있어서, 마이컴(120)의 구동에 필요한 전원을 공급하기 위해 리니어 전압 레귤레이터(150)를 사용하는 경우, 낮은 전압 변환 효율을 갖는 리니어 전압 레귤레이터(150)의 자체 특성에 따라 전력 손실이 많이 발생하는 문제점이 있다. 실질적으로, 리니어 전압 레귤레이터(150)의 전원 변환 효율은 대략 17% 정도 밖에 되지 않아 리니어 전압 레귤레이터(150)의 입력전원이 80% 이상의 전력손실을 발생하는 단점이 있다.
특히, 휴대용 전자장치의 경우, 전술한 바와 같이, 휴대용 전자장치에서의 배터리(112) 사용시간과 전자장치의 불필요한 전력손실 간은 밀접한 상관관계를 가지고 있어, 휴대용 전자장치에서는 그 전력손실의 양이 미비하더라도 이를 제거하는 기술의 개발이 절실히 요구된다.
여기서, 마이컴의 전원 공급을 위해 스위칭 전압 레귤레이터를 사용하는 것 을 고려할 수 있으나, 스위칭 전압 레귤레이터는 그 자체의 전원 변환 효율이 리니어 전압 레귤레이터보다 뛰어나더라도 스위칭 전압 레귤레이터를 동작시키기 위한 별도의 제어회로(미도시)를 필요로 하게 되고, 이 제어회로의 구동을 위한 전원을 소모하므로, 리니어 전압 레귤레이터보다 전체적인 전력 소모가 커 마이컴의 전원 공급을 위해 스위칭 전압 레귤레이터를 사용하는 것은 적절하지 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 전자장치의 구동에 필요한 전원을 감소시키고, 특히, 배터리를 사용하는 휴대용 전자장치의 경우 배터리의 사용시간 및 수명을 증가시킬 수 있는 전자장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 다수의 전자부품을 갖는 전자장치에 있어서, 마이컴과; 상기 전자장치의 제1 모드에서 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원을 공급하는 제1 레귤레이터와; 상기 전자장치의 제2 모드에서 상기 다수의 전자부품 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급하는 제2 레귤레이터와; 상기 전자장치가 상기 제2 모드로 동작하는 동안 상기 제2 레귤레이터로부터의 전원을 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원으로 공급하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 제2 레귤레이터는 상기 제1 레귤레이터보다 상대적으로 전원 변환 효율이 높은 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 제2 모드에서 전원 변환 효율이 높은 제2 레귤레이터로부터 마이컴의 구동에 필요한 전원을 공급하게 된다.
그리고, 상기 제1 레귤레이터는 리니어 전압 레귤레이터이고, 상기 제2 레귤레이터는 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원의 전압레벨을 갖는 전원을 생성하는 스위칭 전압 레귤레이터일 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 제1 레귤레이터의 전원 출력단에 순방향으로 연결된 제1다이오드와, 상기 제2 레귤레이터의 전원 출력단에 순방향으로 연결된 제2다이오드를 포함하는 것이, 회로 구성이 간략하여 바람직하다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 레귤레이터의 전원 출력단에 순방향으로 연결되는 다이오드와; 상기 제2 레귤레이터로부터 상기 마이컴에 공급되는 전원을 단속하는 스위칭부와; 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 경우 상기 스위칭부를 온시키는 스위칭제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스위칭제어부는 상기 제2 스위칭부로부터 전원이 출력되는지 여부에 따라 상기 스위칭부를 제어하는 상기 마이컴인 것인 것이, 회로 구성을 간략히 할 수 있어 바람직하다.
그리고, 상기 스위칭제어부는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 경우 상기 제1 레귤레이터를 셧다운 시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제어부는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 경우 상기 제1 레귤레이터를 셧다운시키는 셧다운신호출력부를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 셧다운신호출력부는 상기 전자부품 중 적어도 어느 하나의 구동에 필요한 전원을 공급하기 위한 스위칭 전압 레귤레이터인 것이 회로 구성을 간략히 할 수 있어 바람직하다.
그리고, 상기 셧다운신호출력부는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 경우 상기 제1 레귤레이터를 셧다운시키는 상기 마이컴일 수 있다.
여기서, 상기 셧다운신호출력부는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되어 상기 마이컴에 상기 제2 레귤레이터로부터의 전원이 공급된 때로부터 일정시간 경과된 후 상기 제1 레귤레이터를 셧다운시키는 것이, 상기 마이컴에 전원을 안정적으로 공급할 수 있어 바람직하다.
그리고, 상기 셧다운신호출력부는 상기 전자장치가 오프되어 상기 제2 레귤레이터로부터의 전원 출력이 중단되기 전에 상기 제1 레귤레이터로부터 전원이 상기 마이컴에 공급 가능하도록 상기 제1 레귤레이터를 제어하는 것이, 상기 전자장치의 전원 오프시 상기 마이컴에 전원을 안정적으로 공급할 수 있어 바람직하다.
그리고, 상기 제1 레귤레이터와 상기 제2 레귤레이터에 입력되는 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함하며; 상기 전원공급부는 어댑터와 배터리 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제2 레귤레이터는 상기 전자장치가 온 상태일 때 전원을 출력할 수 있다.
그리고, 상기 제1 모드는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되지 않는 상태를 정의하고, 상기 제2 모드는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 상태를 정의한다.
여기서, 상기 제1 모드는 상기 전자장치의 오프 상태를 정의하는 오프 모드를 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 다수의 전자부품을 갖는 전자장치에 있어서, 마이컴과; 상기 전자장치의 제1 모드에서 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원을 공급하는 제1 레귤레이터와; 상기 전자장치의 제2 모드에서 상기 다수의 전자부품 중 적어도 어느 하나와 상기 마이컴에 전원을 공급하는 제2 레귤레이터와; 상기 전자장치가 상기 제2 모드에서 상기 제1 모드로 전환될 때, 상기 제2 레귤레이터로부터의 전원 출력이 중단되기 전에 상기 제1 레귤레이터가 상기 마이컴에 전원을 공급 가능하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 레귤레이터는 리니어 전압 레귤레이터이고, 상기 제2 레귤레이터는 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원의 전압레벨을 갖는 전원을 생성하는 스위칭 전압 레귤레이터일 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따라, 다수의 전자부품과, 마이컴과, 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원을 공급하는 제1 레귤레이터와, 상기 다수의 전자부품 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급하기 위한 제2 레귤레이터와를 갖는 전자장치의 제어방법에 있어서, 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 경우 상기 제2 레귤레이터로부터 출력되는 전원을 상기 디바이스의 구동에 필요한 전원으로 공급하는 단계와; 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되지 않는 경우 상기 제1 레귤레이터로부터 출력되는 전원을 상기 마이컴에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 마이컴에 상기 제2 레귤레이터로부터의 전원이 공급된 때로부 터 일정 시간 경과된 후 상기 제1 레귤레이터를 셧다운시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제2 레귤레이터는 상기 전자장치가 온되는 경우 전원을 출력할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 전자장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전원공급부(10), 시스템부(30), 마이컴(20), 제1 레귤레이터(50), 다수의 제2 레귤레이터(60a,60b,60c,60n) 및 제어부(90)를 포함한다. 여기서, 본 발명에 따른 제1 레귤레이터(50)는 리니어 전압 레귤레이터(50)이고, 제2 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)는 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)인 것을 일 예로 하여 설명한다.
전원공급부(10)는 시스템부(30) 및/또는 마이컴(20) 등의 전자장치의 구동에 필요한 전원(VI)을 공급한다. 본 발명에 따른 전원공급부(10)는 상용 교류전원을 직류전원으로 변환하는 어댑터(11) 및/또는 배터리(12)를 포함할 수 있다. 여기서, 배터리(12)는 전자장치에 착탈 가능하게 마련될 수 있다. 또한, 도시되지 않은 충전부에 의해 재충전 가능한 2차 전지일 수 있다.
시스템부(30)는 본 발명에 따른 전자장치의 주 기능을 수행하는 다수의 전자부품으로 구성된다. 예컨대, 본 발명에 따른 전자장치가 휴대용 컴퓨터인 경우, 시스템부(30)의 전자부품은 CPU, 램 등의 메모리, 칩셋, 메인보드, 그래픽 카드 등 을 포함할 수 있다. 여기서, 시스템부(30)의 각 전자부품은 각 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)로부터 다양한 전압레벨을 갖는 전원(VS1,VS2,VS3,V Sn)을 공급받아 구동한다.
리니어 전압 레귤레이터(50)는 전원공급부(10)로부터 공급되는 전원을 마이컴(20)의 구동에 필요한 전원(Vmicom)(이하, "구동전원"이라 함)으로 변환하여 출력한다. 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 출력되는 전원(VL)은 제어부(90)에 의해 마이컴(20)에 공급 또는 차단된다.
마이컴(20)은 전원신호출력부(70)로부터 출력되는 전원신호에 기초하여 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)로부터의 전원 출력 여부를 제어하여 시스템부(30)의 각 전기/전자장치에 공급되는 전원(VS1,VS2,VS3,VSn)을 관리함으로써, 전자장치를 온 또는 오프시킨다. 여기서, 전원신호출력부(70)는 도시되지 않는 전원버튼에 대한 사용자의 조작이나 리모콘 기타 원격으로 전자장치를 온 또는 오프시키기 위한 도시되지 않은 장치의 동작에 대응하여 전원신호를 출력한다.
각 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)는 마이컴(20)의 제어에 따라 전원공급부(10)로부터 공급되는 전원(VS1,VS2,VS3,VSn)을 각각의 스펙에 따른 전압레벨로 변환하여 시스템부(30)의 각 전자부품에 공급한다. 예컨대, 본 발명에 따른 전자장치가 휴대용 컴퓨터인 경우, 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)는 시스템의 각 전자부품의 구동에 필요한 다양한 전압레벨, 예컨대, ㅁ 5V, ㅁ 3.3V, ㅁ 2.5V 등의 전원을 출력하며, 각 전압레벨의 전원은 각 전자부품의 필요에 따라, CPU, 램 등의 메모리, 칩셋, 메인보드, 그래픽 카드 등의 구동 및 신호전달에 필요한 전원으로 공급된다.
여기서, 본 발명에 따른 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n) 중 적어도 어느 하나는 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 출력되는 전원(VL)과 동일한 전압레벨의 전원을 출력한다. 즉, 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n) 중 적어도 어느 하나는 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)의 전압레벨과 동일한 전압레벨을 갖는 전원을 출력한다. 본 발명의 일 실시예에서는 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)의 전압레벨이 3.3V 이고, 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n) 중 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 출력되는 전원(VS1)의 전압레벨이 3.3V인 것을 일 예로 하여 이하에서 설명한다.
본 발명에 따른 제어부(40)는 리니어 전압 레귤레이터(50)와 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a) 중 어느 하나로부터 출력되는 전원(VL1 또는VS1)을 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)으로 공급하는 전원선택부(40)를 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원선택부(40)는 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨의 전원이 출력되는 경우 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 출력되는 전원(VS1)을 마이컴(20)에 공급하도록 마련된다.
예컨대, 전자장치가 오프 상태인 경우에는 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a) 에서 전원(VS1)이 출력되지 않는 상태이고, 따라서, 리니어 전압 레귤레이터(50)는 마이컴(20)이 항상 온 상태를 유지할 수 있도록 전자장치가 오프 상태일 때에도 전원(VL)을 출력한다. 이 때, 전원선택부(40)는 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 출력되는 전원(VL)을 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)으로 공급한다.
또한, 사용자가 전원버튼 등의 조작을 통해 전자장치를 온시키는 경우, 마이컴(20)은 전원신호출력부(70)로부터의 전원신호에 기초하여 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)를 포함한 스위칭 전압 레귤레이터(60b,60c,60n)가 시스템부(30)의 각 전자부품에 전원(VS1,VS2,VS3,VSn)을 공급하도록 제어한다. 이 때, 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)에서도 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨을 갖는 전원(VS1)이 출력되며, 전원선택부(40)는 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 마이컴(20)에 공급되는 전원(VL)을 차단함과 동시에 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터의 전원(VS1)을 마이컴(20)에 공급한다.
한편, 본 발명에 따른 전자장치의 제어부(40)는 리니어 전압 레귤레이터(50)를 셧다운 시키기 위한 셧다운신호(shut_down)를 출력하는 셧다운신호출력부(80)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 셧다운신호출력부(80)는 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨의 전원(VS1)이 출력되는 경우 셧다운신호(shut_down)를 출력함으로써, 리니어 전압 레 귤레이터(50)로부터의 전원(VL) 출력을 차단한다. 이에 따라, 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 출력되는 전원(VS1)이 마이컴(20)에 공급될 때, 리니어 전압 레귤레이터(50)의 구동을 정지시킴으로써, 리니어 전압 레귤레이터(50)에 의한 전력손실을 차단한다.
도 2의 미설명 참조번호 13은 어댑터(11)와 배터리(12) 중 어느 하나로부터 출력되는 전원이 리니어 전압 레귤레이터(50)와 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)로 공급되게 하는 전원스위칭부(13)이다. 여기서, 전원스위칭부(13)는 어댑터(11)와 배터리(12)의 전원 출력단에 각각 순향향으로 연결된 다이오드일 수 있으며, FET(Field Effect Transistor) 등의 스위칭소자들로 구성될 수도 있는 등, 어댑터(11)와 배터리(12) 중 어느 하나로부터의 전원을 리니어 전압 레귤레이터(50)와 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)로 공급 가능하면 본 발명의 기술사상에 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치를 설명하기 위한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 전원선택부(40)는 리니어 전압 레귤레이터(50)의 전원출력단에 순방향으로 연결된 제1다이오드(41)와, 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)의 전원출력단에 순방향으로 연결된 제2다이오드(42)를 포함한다. 이에 따라, 마이컴(20)에는 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 출력되는 전원(VL)과 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 출력되는 전원(VS1) 중 큰 전압레벨을 갖는 전원이 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)으 로 공급된다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 셧다운신호출력부(80)는 전자부품에 필요한 전원(VS1,VS2,VS3,VSn)을 생성하는 다른 스위칭 전압 레귤레이터, 예컨대, 제2 스위칭 전압 레귤레이터(60b)일 수 있다. 예컨대, 리니어 전압 레귤레이터(50)의 스펙이 5V의 전압레벨을 갖는 셧다운신호(shut_down)를 요구하는 경우, 5V의 전원을 출력하는 스위칭 전원 레귤레이터의 전원출력단과 리니어 전압 레귤레이터(50)의 도시된 않은 셧다운입력핀을 연결한다. 이에 따라, 전자장치가 온되는 경우, 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)를 포함한 스위칭 전압 레귤레이터(60b,60c,60n)로부터 전원이 출력되고, 이 때 전원선택부(40)는 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터의 전원(VS1)을 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)으로 공급하며, 제2 스위칭 전압 레귤레이터(60b)로부터 출력되는 5V의 전원은 리니어 전압 레귤레이터(50)를 셧다운시켜 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 전원(VL) 출력을 차단한다.
도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전자장치가 오프 상태일 때, 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 출력되는 전원(VL)은 마이컴(20)의 구동에 필요한 3.3V의 전압레벨을 가지며, 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)와 제2 스위칭 전압 레귤레이터(60b)에서는 전원(VS1,VS2)이 출력되지 않는 상태이다. 그리고, 전원선택부(40)에 의해 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 출력되는 전원(VL)이 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)으로 공급된다.
이 때, 사용자가 T1 시점에서 전자장치를 온시키는 경우, 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)를 포함한 스위칭 전압 레귤레이터(60b,60c,60n)로부터 전원(VS1,VS2,VS3,VSn)이 출력된다. 여기서, 전자장치를 온시키는 T1 시점과 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)와 제2 스위칭 전압 레귤레이터(60b)로부터 전원(VS1,VS2)이 출력되는 T2 및 T3 간의 시간간격은 신호 및 전원 흐름에서의 딜레이나 시스템부(30)의 각 전기/전자장치로의 전원공급에 대한 기 설정된 순서에 따른 차이이다.
여기서, 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 3.3V의 전원(VS1)이 출력되는 T2 시점에서, 전원선택부(40)는 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터의 전원(VL)과 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터의 전원(VS1) 중 큰 전압레벨을 갖는 전원을 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)으로 공급하게 된다. 따라서, 실질적으로 P2 기간에서는 리니어 전압 레귤레이터(50)와 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 출력되는 전원(VL,VS1) 중 큰 전압레벨을 갖는 전원이 선택적으로 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)으로 공급된다.
이 때, 제2 스위칭 전압 레귤레이터(60b)로부터 5V의 전원(VS2)이 출력되는 T3 시점에서 리니어 전압 레귤레이터(50)가 셧다운되어 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터의 전원(VL) 출력이 차단된다. 이에 따라, P3 기간에서는 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터의 전원(VS1)만이 마이컴(20)에 공급됨으로써, 전원공급부(10)로부터의 전원효율이 향상된다.
여기서, 도 4의 P1 기간은 전자장치가 오프된 상태로 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 출력되는 전원(VL)이 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)으로 공급되는 기간이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 본 발명의 제2실시예를 설명함에 있어, 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치와 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하며, 필요에 따라 그 설명을 생략한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치의 셧다운신호출력부(80)는 마이컴(20)인 것을 특징으로 한다. 여기서, 마이컴(20)은 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 마이컴(20)의 구동에 필요한 전압레벨의 전원(VS1)이 출력되는 경우 셧다운신호(shut_down)를 출력한다.
여기서, 본 발명의 제2실시예에 따른 마이컴(20)은 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨의 전원(VS1)이 출력되는지 여부를 감지하여 셧다운신호(shut_down)를 출력할 수 있다. 또한, 전원 신호출력부(70)로부터의 전원신호가 감지된 후 일정시간이 경과되는 것을 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨의 전원(VS1)이 출력된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 마이컴(20)은 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨의 전원(VS1)이 출력된 후 셧다운신호(shut_down)를 출력함으로써, 마이컴(20)에 안정적인 구동전원(Vmicom)이 공급되도록 한다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 전자장치를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 본 발명의 제3실시예를 설명함에 있어, 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치와 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하며, 필요에 따라 그 설명을 생략한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 전자장치의 전원선택부(40a)는 리니어 전압 레귤레이터(50)의 전원출력단에 순방향으로 연결되는 다이오드(44)와, 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)로부터 마이컴(20)에 공급되는 전원을 단속하는 스위칭부(43)와, 스위칭부(43)를 온/오프시키는 스위칭제어부(45)를 포함한다.
스위칭부(43)는 FET(Field Effect Transistor)와 같은 적어도 하나의 스위칭소자(43a,43b)로 구성될 수 있으며, 스위칭제어부(45)의 제어에 따라 온/오프된다.
스위칭제어부(45)는 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨의 전원(VS1)이 출력되는지 여부에 따라 스위칭부(43)를 온/오프시킨다. 예컨대, 스위칭제어부(45)는 전자장치가 온되어 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)로부터 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨의 전원(VS1)이 출력되는 경우, 스위칭부(43)를 온시킨다. 이 경우, 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 출력되는 전원은 다이오드(44)의 특성, 즉, 다이오드(44)의 애노드(Anode)와 캐소드(Cathode) 측 간의 전압 특성에 의해 차단되고, 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)로부터의 전원 만이 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)으로 공급된다.
여기서, 본 발명의 제3실시예에 따른 스위칭제어부(45)는 마이컴(20)일 수 있으며, 이 때 마이컴(20)은 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)로부터 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨의 전원(VS1)이 출력되는지 여부에 따라 스위칭부(43)를 제어할 수 있다. 또한, 스위칭제어부(45)는 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨의 전원(VS1)이 출력되는지 여부에 따라 스위칭부(43)를 제어할 수 있는 별도의 구성요소로 구비될 수 있음은 물론이다.
그리고, 본 발명의 제3실시예에 따른 스위칭제어부(45)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨의 전원(VS1)이 출력되는지 여부에 따라, 셧다운신호(shut_down)를 출력할 수 있다. 스위칭제어부(45)는 스위칭부(43)를 온시켜 제1 스위칭 전압 레 귤레이터(60a)로부터 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)과 동일한 전압레벨의 전원(VS1)이 출력 가능한 상태가 된 때로부터 일정 시간이 경과되는 경우, 셧다운신호(shut_down)를 리니어 전압 레귤레이터(50)로 출력하여, 리니어 전압 레귤레이터(50)를 셧다운시키게 된다.
이하에서는, 본 발명의 따른 전자장치에 있어서, 전자장치가 오프되는 경우를, 도 7을 참조하여 설명한다.
먼저, 전자장치가 온 상태, 즉, P4 기간 동안, 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 출력되는 전원(VS1)이 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)으로 공급되고, 리니어 전압 레귤레이터(50)는 셧다운신호출력부(80)로부터의 셧다운신호(shut_down)에 따라 셧다운된 상태이다.
여기서, 사용자가 T4 시점에서 전자장치를 오프시키는 경우, 마이컴(20)은 전원신호출력부(70)로부터의 전원신호에 대응하여 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a) 및 제2 스위칭 전압 레귤레이터(60b)를 포함하는 스위칭 전압 레귤레이터(60c,60n)로부터 출력되는 전원(VS1,VS2,VS3,VSn)을 기 설정된 순서에 따라 차단한다.
이 때, 셧다운신호출력부(80)는 T5 시점에서 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 마이컴(20)에 공급되는 전원(VS1)이 차단되기 전에 리니어 전압 레귤레이터(50)가 전원(VL)을 출력 가능한 상태가 되도록 제어한다. 여기서, 셧다운신호출력부(80)가 셧다운신호(shut_down)의 논리값에 따라 리니어 전압 레귤레이터(50)의 전원 출력 여부를 결정하는 경우 셧다운신호(shut_down)의 논리값을 변화시킴으로서 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 전원이 출력되도록 제어한다.
예컨대, 전술한 바와 같이, 셧다운신호출력부(80)가 제2 스위칭 전압 레귤레이터(60b)인 경우, 마이컴(20)이 셧다운신호(shut_down)를 출력하는 제2 스위칭 전압 레귤레이터(60b)로부터 출력되는 전원(VS2)이 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 출력되는 전원(VS1)보다 먼저 차단되도록 각 스위칭 전압 레귤레이터(60a,60b,60c,60n)로부터 출력되는 전원(VS1,VS2,VS3,VSn )의 차단 순서가 설정될 수 있다. 이에 따라, 제2 스위칭 전압 레귤레이터(60b)로부터 출력되는 전원(VS2)의 전압레벨은 T5 시점에서부터 점차적으로 낮아지게 된다. 또한, 셧다운신호출력부(80)가 마이컴(20)인 경우, 마이컴(20)은 전원신호가 감지되는 경우와 거의 동시에 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 전원(VL)이 출력 가능한 상태가 되도록 제어한다. 이에 따라, 전자장치가 오프될 때, 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 출력되는 전원(VS1)이 차단되기 전에 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 전원(VL)이 출력 가능하게 된다.
여기서, 도 7의 P5 기간은 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)와 리니어 전압 레귤레이터(50) 양측으로부터 전원의 출력이 가능한 상태를 나타낸다. 전원선택부(40,40a)는, 도 4의 P2 기간에서와 같이, P5 기간 동안 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)와 리니어 전압 레귤레이터(50) 중 어느 하나로부터의 전원(VS1 또는 VL)을 마이컴(20)에 인가한다. 여기서, 본 발명의 제3실시예에 따른 전원선택부(40a)의 스위칭제어부(45)는 P5 기간 동안 스위칭부(43)를 온상태로 유지시킴으로써, 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터의 전원(VS1)이 출력 가능한 상태가 된다.
그런 다음, T6 시점에서 전원선택부(40,40a)는 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터의 전원(VL)을 마이컴(20)의 구동전원(Vmicom)으로 공급한다. 여기서, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 전자장치에서, P6 시점은 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터 출력되는 전원(VS1)의 전압레벨이 리니어 전압 레귤레이터(50)로부터 출력되는 전원(VL)의 전압레벨보다 낮아지는 시점이다. 또한, 본 발명의 제3실시예에 따른 전자장치에서의 P6시점은 스위칭제어부(45)가 스위칭부(43)를 오프시켜 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)의 전원(VS1)의 출력을 차단하는 시점이다.
한편, 본 발명에 따른 전자장치는 제1 모드 및 제2 모드로 동작될 수 있다. 여기서, 본 발명에 따른 전자장치의 제2 모드는, 전술한 바와 같이, 전자장치의 다양한 동작 모드 중 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)가 전원(VS1)을 출력하고 있는 상태의 모드로 정의되고, 제1 모드는 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)가 전원(VS1)을 출력하고 있지 않은 상태의 모드로 정의될 수 있다. 예컨대, 제1 모드는 전술 한 바와 같이 전자장치의 오프 상태를 포함할 수 있으며, 전자장치가 온된 상태라도 예컨대 컴퓨터의 전원관리방법인 ACPI(Advanced Configuration and power interface)의 특정 모드에서 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)로부터의 전원 출력이 차단되는 경우, 상기 ACPI의 특정 모드는 본 발명에 따른 제1 모드에 포함된다. 마찬가지로, 본 발명에 따른 제2 모드는 전자장치가 오프 상태일 때라도 전자장치의 특정 전자부품이 일정 기능을 수행할 수 있도록 제1 스위칭 전압 레귤레이터(60a)가 전원(VS1)을 출력하는 경우에는 본 발명에 따른 제2 모드에 포함된다.
그리고, 전술한 제1실시예 및 제2실시예에 따른 전원선택부(40)의 구성과 제3실시예에 따른 전원선택부(40a)의 구성을 함께 설치 가능함은 물론이고, 제3실시예에서 리니어 전압 레귤레이터(50)의 전원출력단에 별도의 스위칭부를 설치할 수 있음은 물론이다.
그리고, 전술한 실시예에서는 본 발명에 따른 제1 레귤레이터(50)가 리니어 전압 레귤레이터이고, 제2 레귤레이터(60a)가 스위칭 전압 레귤레이터인 것을 일 예로 하여 설명하였으나, 제2 레귤레이터(60a)의 전원 변환 효율이 제1 레귤레이터(50)보다 좋은 반면 그 구동시의 전체 전원 소모가 제2 레귤레이터(60a)보다 제1 레귤레이터(50)가 적은 경우에는 다른 유형의 레귤레이터가 적용될 수 있으며, 이 경우 본 발명의 기술사상에 포함될 수 있음은 물론이다.
이와 같이, 마이컴(20)과, 제1 모드에서 마이컴(20)의 구동에 필요한 전원(Vmicom)을 공급하는 제1 레귤레이터(50)와, 제2 모드에서 다수의 전자부품 중 적어도 어느 하나에 전원(VS1)을 공급하는 제2 레귤레이터(60a)와, 전자장치가 제2 모드로 동작하는 동안 제2 레귤레이터(60a)로부터의 전원(VS1)을 마이컴(20)의 구동에 필요한 전원으로 공급하는 제어부(90)를 마련함으로써, 전자장치의 구동에 필요한 전원을 감소시킬 수 있다.
특히, 배터리(12)를 사용하는 휴대용 전자장치에 있어서는, 배터리(12)의 사용시간 및 수명을 증가시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전자장치의 구동에 필요한 전원을 감소시키고, 특히, 배터리를 사용하는 휴대용 전자장치의 경우 배터리의 사용시간 및 수명을 증가시킬 수 있는 전자장치 및 그 제어방법이 제공된다.

Claims (23)

  1. 다수의 전자부품을 갖는 전자장치에 있어서,
    마이컴과;
    상기 전자장치의 제1 모드에서 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원을 공급하는 제1 레귤레이터와;
    상기 전자장치의 제2 모드에서 상기 다수의 전자부품 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급하며, 상기 제2 모드인 경우 상기 제1 레귤레이터보다 상대적으로 전원 변환 효율이 높은 제2 레귤레이터와;
    상기 전자장치가 상기 제2 모드로 동작하는 동안 상기 제2 레귤레이터로부터의 전원을 상기 전자부품 및 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원으로 공급하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 경우 상기 제1 레귤레이터를 셧다운시키는 셧다운신호출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 레귤레이터는 리니어 전압 레귤레이터인 것을 특징으로 하는 전자장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2 레귤레이터는 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원의 전압레벨을 갖는 전원을 생성하는 스위칭 전압 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 레귤레이터의 전원 출력단에 순방향으로 연결된 제1다이오드와, 상기 제2 레귤레이터의 전원 출력단에 순방향으로 연결된 제2다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 레귤레이터의 전원 출력단에 순방향으로 연결되는 다이오드와;
    상기 제2 레귤레이터로부터 상기 마이컴에 공급되는 전원을 단속하는 스위칭부와;
    상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 경우 상기 스위칭부를 온시키는 스위칭제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스위칭제어부는 상기 제2 스위칭부로부터 전원이 출력되는지 여부에 따 라 상기 스위칭부를 제어하는 상기 마이컴인 것을 특징으로 하는 전자장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 스위칭제어부는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 경우 상기 제1 레귤레이터를 셧다운 시키는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 셧다운신호출력부는 상기 전자부품 중 적어도 어느 하나의 구동에 필요한 전원을 공급하기 위한 스위칭 전압 레귤레이터인 것을 특징으로 하는 전자장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 셧다운신호출력부는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 경우 상기 제1 레귤레이터를 셧다운시키는 상기 마이컴인 것을 특징으로 하는 전자장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 셧다운신호출력부는, 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되어 상기 마이컴에 상기 제2 레귤레이터로부터의 전원이 공급된 후, 상기 제1 레귤레이터를 셧다운시키는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 셧다운신호출력부는 상기 전자장치가 오프되어 상기 제2 레귤레이터로부터의 전원 출력이 중단되기 전에 상기 제1 레귤레이터로부터 전원이 상기 마이컴에 공급 가능하도록 상기 제1 레귤레이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 레귤레이터와 상기 제2 레귤레이터에 입력되는 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함하며;
    상기 전원공급부는 어댑터와 배터리 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 레귤레이터는 상기 전자장치가 온 상태일 때 전원을 출력하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모드는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되지 않는 상태를 정의하고, 상기 제2 모드는 상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 상태를 정의하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 모드는 상기 전자장치의 오프 상태를 정의하는 오프 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 다수의 전자부품과, 마이컴과, 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원을 공급하는 제1 레귤레이터와, 상기 다수의 전자부품 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급하는 경우 상기 제1 레귤레이터보다 상대적으로 전력 변환 효율이 높은 제2 레귤레이터를 갖는 전자장치의 제어방법에 있어서,
    상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되는 경우 상기 제2 레귤레이터로부터 출력되는 전원을 상기 전자부품 및 상기 마이컴의 구동에 필요한 전원으로 공급하는 단계와;
    상기 제2 레귤레이터로부터 전원이 출력되지 않는 경우 상기 제1 레귤레이터로부터 출력되는 전원을 상기 마이컴에 공급하는 단계와;
    상기 마이컴에 상기 제2 레귤레이터로부터의 전원이 공급된 후, 상기 제1 레귤레이터를 셧다운시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 제어방법.
  22. 삭제
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제2 레귤레이터는 상기 전자장치가 온되는 경우 전원을 출력하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 제어방법.
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