KR101552165B1

KR101552165B1 - 전자 기기의 전원 공급 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101552165B1
Application number: KR1020090017501A
Authority: KR
Inventors: 오장근
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2015-09-18
Anticipated expiration: 2029-03-02
Also published as: EP2226699A3; US8026636B2; US20100219687A1; EP2226699B1; KR20100098826A; EP2226699A2

Abstract

본 발명은, 모바일 폰, 피디에이, 노트북 컴퓨터 등과 같은 다양한 유형의 전자 기기에 적용되는 전원 공급 장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어, 배터리 등으로부터 입력되는 메인 입력 전원(Main Power In)과, 전원 관리 집적 회로(PMIC) 내의 DC/DC 컨버터에 의해 변환되는 DCO 출력 전원 중 어느 하나를 선택하여, LDO 레귤레이터의 입력 전원으로 공급함으로써, LDO 레귤레이터의 입력 전압을 가능한 낮추어, 상기 LDO 레귤레이터에 의해 발생되는 전력 손실을 보다 효율적으로 최소화시키거나, 또는 상기 전원 관리 집적 회로(PMIC) 내의 DC/DC 컨버터에 의해 변환되는 DCO 출력 전원을, LDO 레귤레이터의 입력 전원으로 공급하되, 상기 DC/DC 컨버터에 연결된 부하가 동작 오프되면, 상기 DC/DC 컨버터를 가변 제어하여, 상기 LDO 레귤레이터에 공급되는 전원의 입력 전압을 가능한 낮춤으로써, 상기 LDO 레귤레이터에 의해 발생되는 전력 손실을 보다 효율적으로 최소화시킬 수 있게 된다.

전원 관리 집적 회로, DC/DC 컨버터, LDO 레귤레이터, 컨트롤러, 스위칭 소자, 전류 검출 소자

Description

전자 기기의 전원 공급 장치 및 방법 {Apparatus and method for supplying power of electronic device}

본 발명은, 예를 들어, 모바일 폰(Mobile Phone), 피디에이(PDA: Personal Digital Assistants), 또는 노트북 컴퓨터 등과 같은 다양한 유형의 전자 기기에 적용되는 전원 공급 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 모바일 폰, 피디에이, 노트북 컴퓨터 등과 같은 다양한 유형의 전자 기기에 적용되는 전원 공급 장치에는, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 전원 관리 집적 회로(PMIC: Power Management Integrated Circuit)(10)가 포함 구성된다.

또한, 상기 전원 관리 집적 회로(10) 내에는, 컨트롤러(100)와, 다수의 DC/DC 컨버터들(110₁, 110₂, 110₃), 그리고 다수의 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터(Regulator)들(120₁, 120₂, 120₃)이 포함 구성된다.

그리고, 상기 컨트롤러(100)에서는, 예를 들어, 전자 기기의 시스템 부팅시, 상기 다수의 DC/DC 컨버터들과 LDO 레귤레이터들을, 사전에 설정된 초기 값으로 인에이블(Enable)시키게 된다.

이에 따라, 상기 전원 관리 집적 회로(10)에 입력되는 메인 입력 전원(Main Power In), 예를 들어, 배터리(Battery) 등으로부터 입력되는 3.7V/1500mA의 메인 입력 전원은, 제1 DC/DC 컨버터(110₁)에 의해 2.5V/450mA의 DCO(DC Output)1 출력 전원으로 변환된다.

그리고, 제2 DC/DC 컨버터(110₂)에 의해 3.3V/1000mA의 DCO2 출력 전원으로 변환되며, 제3 DC/DC 컨버터(110₃)에 의해 1.3V/500mA의 DCO3 출력 전원으로 변환되어, 각기 다른 부하(Load)들의 동작 전원으로 공급된다.

또한, 상기 메인 입력 전원 3.7V/1500mA는, 제1 LDO 레귤레이터(120₁)에 의해 1.8V/100mA의 LDO1 출력 전원으로 변환되고, 제2 LDO 레귤레이터(120₂)에 의해 1.5V/200mA의 LDO2 출력 전원으로 변환되며, 제3 LDO 레귤레이터(120₃)에 의해 1.2V/150mA의 LDO3 출력 전원으로 변환되어, 각기 다른 부하(Load)들의 동작 전원으로 공급된다.

한편, 상기 DC/DC 컨버터란, 출력 전압을 입력 전압 보다 높이거나 낮추기 위한 전압 변환 장치로서, 낮은 입력 전압을 높은 출력 전압으로 변환하는 컨버터를 스텝업(Step-Up) 컨버터라고 하고, 높은 입력 전압을 낮은 출력 전압으로 변환 하는 컨버터를 스텝다운(Step-Down) 컨버터라고 한다.

예를 들어, 상기 스텝업 컨버터에는, Buck DC/DC 컨버터가 사용되고, 상기 스텝다운 컨버터는, Boost 컨버터가 사용되며, 일반적으로 DC/DC 컨버터는, 스위칭 방식에 따라 PWM(Pulse Width Modulation) 방식의 DC/DC 컨버터와 PFM(Pulse Frequency Modulation) 방식의 DC/DC 컨버터로 구분된다.

한편, 상기 LDO 레귤레이터는, 널리 알려진 바와 같이, 리플(Ripple) 성분이 적은 안정된 전압을 일정하게 출력하는 장점이 있으나, 입력 전압이 높은 경우, 그 입력 전압을 낮은 출력 전압으로 변환하는 과정에서 전력 손실(Power Loss)이 크게 발생하는 단점이 있다.

본 발명은, 예를 들어, 전원 관리 집적 회로(PMIC)의 LDO 레귤레이터에 의해 발생되는 전력 손실을 보다 효율적으로 최소화시킬 수 있도록 하기 위한 전자 기기의 전원 공급 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 전자 기기의 전원 공급 장치는, 다수의 DC/DC 컨버터들과 다수의 LDO 레귤레이터들을 포함하여 구성되되, DC/DC 컨버터의 출력 전원을 포함하는 서로 다른 복수의 전원들 중 어느 하나를 선택하여, LDO 레귤레이터에 입력하기 위한 스위칭 소자; 및 상기 스위칭 소자의 스위치 동작을 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 스위칭 소자는, LDO 레귤레이터의 전단에 설치되고, 상기 서로 다른 복수의 전원들은, DC/DC 컨버터의 출력 전원과, 외부로부터 입력되는 메인 입력 전원을 포함하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 스위칭 동작을 제어하는 경우, 상기 복수의 전원들 중 높은 전압의 전원을 점차적으로 선택하거나, 가장 낮은 전압의 전원을 우선적으로 선택하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 DC/DC 컨버터의 후단에는, 전류 검출 소자가 설치되고, 상기 컨트롤러는, 상기 전류 검출 소자에 의해 검출되는 전류 값이, 사전에 설정된 기준 전류 값을 초과하지 않도록, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 전류 검출 소자는, 전원 관리 집적 회로(PMIC) 내부에 설치되거나, 또는 전원 관리 집적 회로(PMIC) 외부에 설치되는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 전류 검출 소자가, 상기 전원 관리 집적 회로 내부에 설치된 경우, 상기 전류 검출 소자에 의해 검출되는 전류 값을 직접 확인하여, 사전에 설정된 기준 전류 값을 초과하지 않도록, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 전류 검출 소자가, 상기 전원 관리 집적 회로 외부에 설치된 경우, 상기 전류 검출 소자에 의해 검출되는 전류 값을, 씨피유를 통해 간접 확인하여, 사전에 설정된 기준 전류 값을 초과하지 않도록, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 DC/DC 컨버터의 후단과 상기 LDO 레귤레이터의 후단에 연결된 부하들의 증가 여부에 따라, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 DC/DC 컨버터의 후단과 상기 LDO 레귤레이터의 후단에 연결된 부하들의 증가 여부를, 씨피유와의 인터페이스를 통해 확인하여, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 씨피유는, 사용자의 키 입력에 따른 임의의 어플리케이션 프로그램을 실행하기 이전에, 그에 상응하는 컨트롤 신호를 생성하여, 상기 컨트롤러로 전송하고, 상기 컨트롤러는, 상기 어플리케이션 프로그램이 실행되기 이전에, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 다수의 DC/DC 컨버터들과 다수의 LDO 레귤레이터들에 대한 초기 설정 값을, 서로 다른 복수의 프로세서별로 구분하여 저장 관리하기 위한 비휘발성 메모리를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,

또한, 본 발명에 따른 전자 기기의 전원 공급 장치는, 다수의 DC/DC 컨버터들과 다수의 LDO 레귤레이터들, 그리고 컨트롤러를 포함하여 구성되되, DC/DC 컨버터의 출력 전원이, LDO 레귤레이터의 입력 전원으로 공급됨과 아울러, 상기 컨트롤러는, 상기 DC/DC 컨버터를 가변 제어하여, 상기 LDO 레귤레이터의 입력 전원을 가변 조정하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 DC/DC 컨버터의 후단에 직접 연결된 부하가 동작 오프되면, 상기 DC/DC 컨버터를 가변 제어하여, 상기 LDO 레귤레이터에 낮은 전압의 입력 전원이 공급되도록 하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 컨트롤러는, 씨피유와의 인터페이스를 통해, 상기 DC/DC 컨버터의 후단에 LDO 입력 전원을 제외하고 직접 연결된 부하가 동작 오프되었는 지를 판단하는 것을 특징으로 하며,

또한, 본 발명에 따른 전자기기의 전원 공급 방법은, 외부 전원 또는 배터리 전원을 전원관리장치 유니트의 메인 전원으로 공급하는 단계; 상기 메인 전원을 다수의 DC/DC 컨버터에 공급하는 단계; 상기 다수의 DC/DC 컨버터의 출력 전원를 포함하는 다수의 전원 중 하나를 선택하여 LDO 입력 전원으로 공급하는 단계; 및 상기 LDO 입력 전원의 상태를 판단하여, 다른 입력 전원으로 변경하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 메인 전원으로 공급되는 전원이 외부 전원일 경우, 상기 LDO 입력 전원을 상기 메인 전원으로 선택하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

또한, 메모리에 저장된 파워시퀀스 정보 중 하나를 선택하여, 상기 파워시퀀스 정보에 의해 상기 각각의 DC/DC 컨버터에 전원을 순차적으로 공급하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자 기기의 전원 공급 장치 및 방법은, 예를 들어, 배터리 등으로부터 입력되는 메인 입력 전원(Main Power In)과, 전원 관리 집적 회로(PMIC) 내의 DC/DC 컨버터에 의해 변환되는 DCO 출력 전원 중 어느 하나를 선택하여, LDO 레귤레이터의 입력 전원으로 공급함으로써, LDO 레귤레이터의 입력 전압을 가능한 낮추어, 상기 LDO 레귤레이터에 의해 발생되는 전력 손실을 보다 효율적으로 최소화시키거나, 또는 상기 전원 관리 집적 회로(PMIC) 내의 DC/DC 컨버터에 의해 변환되는 DCO 출력 전원을, LDO 레귤레이터의 입력 전원으로 공급하되, 상기 DC/DC 컨버터에 연결된 부하가 동작 오프되면, 상기 DC/DC 컨버터를 가변 제어하여, 상기 LDO 레귤레이터에 공급되는 전원의 입력 전압을 가능한 낮춤으로써, 상기 LDO 레귤레이터에 의해 발생되는 전력 손실을 보다 효율적으로 최소화시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 전자 기기의 전원 공급 장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은, 모바일 폰, 피디에이, 또는 노트북 컴퓨터 등과 같은 다양한 유형의 전자 기기에 적용되는 전원 공급 장치로서, 상기 전원 공급 장치에는, 예를 들어, 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, 다수의 DC/DC 컨버터들과, 다수의 LDO 레귤레이터들, 그리고 컨트롤러가 포함 구성되는 전원 관리 집적 회로(PMIC)가 사용된다.

한편, 상기 전원 관리 집적 회로(PMIC)에는, 서로 다른 복수의 전원들 중 어느 하나를 선택하여, 가능한 낮은 입력 전압의 전원을, LDO 레귤레이터에 공급하기 위한 스위칭 소자가 포함 구성되는 데, 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 스위칭 소자(140)에는, 배터리 등으로부터 입력되는 메인 입력 전원(Main Power In)과, DC/DC 컨버터(110)에 의해 변환되는 DCO 출력 전원이 각각 입력될 수 있다.

그리고, 상기 컨트롤러(100)에서는, 상기 스위칭 소자(140)를 동작 제어하여, 상기 메인 입력 전원을, 상기 LDO 레귤레이터(120)에 입력하거나, 또는 상기 DCO 출력 전원을, 상기 LDO 레귤레이터(120)에 입력하게 된다.

한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 DC/DC 컨버터(110)의 후단에, 전류 검출 소자(130)가 설치되는 경우, 상기 컨트롤러(100)에서는, 상기 전류 검출 소자(130)에 의해 검출되는 전류 값이, 사전에 설정된 기준 전류 값을 초과하지 않도록, 상기 스위칭 소자(140)를 동작 제어하게 된다.

예를 들어, 상기 DC/DC 컨버터(110)의 후단과 LDO 레귤레이터(120)의 후단에 연결된 부하(Load)들이 증가하게 되면, 상기 전류 검출 소자(130)에 의해 검출되는 전류 값이 증가하게 되므로, 상기 컨트롤러(100)에서는, 상대적으로 높은 전압 및 전류 값의 메인 입력 전원을 선택하여, 상기 LDO 레귤레이터(120)에 입력하게 된다.

반면, 상기 DC/DC 컨버터(110)의 후단과 LDO 레귤레이터(120)의 후단에 연결된 부하(Load)들이 감소하게 되면, 상기 전류 검출 소자(130)에 의해 검출되는 전류 값이 감소하게 되므로, 상기 컨트롤러(100)에서는, 상대적으로 낮은 전압 및 전 류 값의 DCO 출력 전원을 선택하여, 상기 LDO 레귤레이터(120)에 입력하게 된다.

이에 따라, 상기 LDO 레귤레이터(120)에 공급되는 전원의 입력 전압을 가능한 낮추어, LDO 레귤레이터(120)에 의해 발생되는 전력 손실을 최소화시키게 된다.

한편, 예를 들어, 상기 전류 검출 소자(130)가 설치되지 않은 경우, 상기 컨트롤러(100)는, 사용자의 키 입력(Key In)에 따라 다양한 어플리케이션 프로그램들을 실행시키는 씨피유(20)와의 인터페이스를 통해, 상기 DC/DC 컨버터(110)의 후단과 LDO 레귤레이터(120)의 후단에 연결된 부하(Load)들이 증가 또는 감소하는 지를 판단하게 된다.

그리고, 상기 판단 결과, 상기 부하가 증가할 것으로 판단되면, 상기 LDO 레귤레이터(120)의 입력 전원을 메인 입력 전원으로 선택하고, 상기 부하가 감소할 것으로 판단되면, 상기 LDO 레귤레이터(120)의 입력 전원을 DCO 출력 전원으로 선택하게 된다.

추가적으로 메인 입력 전원을 공급하는 소스가 배터리인지 외부 전원인지 판단하여, 외부 전원으로부터 메인 입력 전원이 공급되고 있으면, DCO 출력 전원을 LDO 레귤레이터(120)의 입력전원으로 선택하지 않고 LDO 입력 전원을 메인 입력 전원으로 선택한다.

이에 따라, 상기 LDO 레귤레이터(120)에 공급되는 전원의 입력 전압을 가능한 낮추어, LDO 레귤레이터(120)에 의해 발생되는 전력 손실을 최소화시키게 되는 데, 이에 대한 구체적인 실시예들에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은, 본 발명에 따른 전자 기기의 전원 공급 장치에 대한 구체적인 실시예를 도시한 것으로, 예를 들어, 본 발명이 적용되는 전원 관리 집적 회로(10)에는, 컨트롤러(100)와, 다수의 DC/DC 컨버터들(110₁,110₂,110₃), 그리고 다수의 LDO 레귤레이터들(120₁,120₂,120₃)이 포함 구성됨과 아울러, 상기 LDO 레귤레이터들의 전단에는, 서로 다른 복수의 전원을 선택하기 위한 스위칭 소자들(140₁,140₂,140₃)이 설치된다.

또한, 상기 DC/DC 컨버터들 중 어느 하나 이상의 후단에는, 전류 검출 소자가 설치되는 데, 예를 들어, 제1 DC/DC 컨버터(110₁)와 제2 DC/DC 컨버터(110₂)의 후단에는, 제1 전류 검출 소자(130₁)와 제2 전류 검출 소자(130₂)가 설치되고, 제1 내지 제3 LDO 레귤레이터(120₁~120₃)의 전단에는, 제1 내지 제3 스위칭 소자들(140₁~140₃)이 각각 설치된다.

그리고, 상기 제1 내지 제3 스위칭 소자들(1401~140₃)에는, 예를 들어, 3.7V/1500mA의 메인 입력 전원과, 2.5V/450mA의 DCO1 출력 전원, 그리고 3.3V/1000mA의 DCO2 출력 전원이 각각 입력되는 데, 상기 제1 내지 제3 스위칭 소자(1401~140₃)에 입력되는 복수의 전원들은, 상기 제1 내지 제3 LDO 레귤레이터(120₁~120₃)의 출력 전압 보다 높은 전압 값의 전원들이 입력되어야 한다.

예를 들어, 제3 DC/DC 컨버터(110₃)에 의해 변환되는 1.3V/500mA의 DCO4 출 력 전원은, 1.8V/100mA의 LDO1 출력 전원을 출력하는 제1 LDO 레귤레이터(120₁)의 입력 전원과, 1.5V/200mA의 LDO2 출력 전원을 출력하는 제2 LDO 레귤레이터(120₂)의 입력 전원으로는 부적절하기 때문에, 상기 제1 내지 제3 스위칭 소자들(1401~140₃)의 입력 전원으로 사용되지 않는다.

한편, 상기 컨트롤러(100)에서는, 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 스위칭 소자(1401)에 입력되는 복수의 전원들 중, 2.5V/450mA의 DCO1 출력 전원을 선택하여, 제1 LDO 레귤레이터(120₁)의 입력 전원으로 공급하는 경우, 상기 DCO1 출력 전원에 연결된 제1 전류 검출 소자(130₁)에 의해 검출되는 전류 값을 확인하게 된다.

그리고, 상기 제1 전류 검출 소자(130₁)에 의해 검출되는 전류 값이, 예를 들어, 2.5V/450mA의 DCO1 출력 전원 보다 일정 전류 값만큼 낮게 설정된 기준 전류 값(예: 400mA)을 초과하게 되면, 상기 제1 DC/DC 컨버터(110₁)의 후단과 제1 LDO 레귤레이터(120₁)의 후단에 연결 사용되는 부하들의 증가로 판단하게 된다.

또한, 상기 컨트롤러(100)에서는, 2.5V/450mA의 DCO1 출력 전원 보다 일정 전류 값만큼 낮게 설정된 기준 전류 값을 초과하게 되면, 상기 제1 스위칭 소자(140₁)에 입력되는 복수의 전원들 중, 3.3V/1000mA의 DCO2 출력 전원을 선택하여, 제1 LDO 레귤레이터(120₁)의 입력 전원으로 공급하게 된다.

그리고, 이후, 상기 DCO2 출력 전원에 연결된 제2 전류 검출 소자(130₂)에 의해 검출되는 전류 값을 확인하게 되는 데, 예를 들어, 3.3V/1000mA의 DCO2 출력 전원 보다 일정 전류 값만큼 낮게 설정된 기준 전류 값(예: 900mA)을 초과하게 되면, 상기 제2 DC/DC 컨버터(110₂)의 후단과 제1 LDO 레귤레이터(120₁)의 후단에 연결 사용되는 부하들의 증가로 판단하게 된다.

또한, 상기 컨트롤러(100)에서는, 3.3V/1000mA의 DCO2 출력 전원 보다 일정 전류 값만큼 낮게 설정된 기준 전류 값(예: 900mA)을 초과하게 되면, 상기 제1 스위칭 소자(140₁)에 입력되는 복수의 전원들 중, 3.7V/1500mA의 메인 입력 전원을 선택하여, 제1 LDO 레귤레이터(120₁)의 입력 전원으로 공급하는 스위칭 제어 동작을 수행하게 된다.

즉, 상기 컨트롤러(100)는, 상기 제1 전류 검출 소자(130₁)와 제2 전류 검출 소자(130₂)에 의해 검출되는 전류 값을 확인하여, 가능한 낮은 전압의 전원을 우선적으로 선택하여, 상기 LDO 레귤레이터에 입력 전원으로 공급함으로써, 상기 LDO 레귤레이터에 의해 발생하는 전력 손실을 최소화시키게 된다.

그리고, 상기 컨트롤러(100)에서는, 예를 들어, 상기 3.7V/1500mA의 메인 입력 전원을, 상기 제1 LDO 레귤레이터(120₁)의 입력 전원으로 공급하던 도중, 상기 제1 전류 검출 소자(1301)와 제2 전류 검출 소자(130₂)에 의해 각각 검출되는 전류 값들이, 사전에 설정된 기준 전류 값들(예: 400mA, 900mA) 보다 모두 낮으면, 가장 낮은 전압 값인 2.5V/450mA의 DCO1 출력 전원을 우선적으로 선택하여, 상기 제1 LDO 레귤레이터(120₁)의 입력 전원으로 공급하게 된다.

한편, 상기 스위칭 소자는, 다수의 LDO 레귤레이터들의 전단에 공통으로 연결 설치될 수 있는 데, 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 스위칭 소자(140₁)는, 제1 내지 제3 LDO 레귤레이터들(120₁~120₃)의 전단에 공통으로 설치될 수 있다.

또한, 상기 제1 전류 검출 소자(130₁)와 제2 전류 검출 소자(130₂)는, 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 전원 관리 집적 회로(10)의 외부에 설치될 수 있는 데, 이 경우, 상기 전류 검출 소자들에 의해 검출되는 전류 값은, 씨피유(20)를 통해, 상기 컨트롤러(100)로 입력될 수 있다.

그리고, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 전류 검출 소자가, 상기 전원 관리 집적 회로의 외부에 설치됨과 아울러, 상기 스위칭 소자가, 다수의 LDO 레귤레이터들의 전단에 공통으로 연결 설치될 수 있다.

또한, 상기 씨피유(20)에서는, 사용자의 키 입력에 따라, 다양한 어플리케이션 프로그램들을 실행시키게 되는 데, 예를 들어, 상기 제1 DC/DC 컨버터(110₁)의 후단에 연결 접속된 카메라 모듈(Camera Module)의 실행 요청되면, 해당 어플리케이션 프로그램을 실행시키기 이전에, 그에 상응하는 컨트롤 신호를 생성하여, 상기 컨트롤러(100)로 전송하게 된다.

그리고, 상기 컨트롤러(100)에서는, 상기 컨트롤 신호가 수신되면, 상기 제1 DC/DC 컨버터(110₁)의 후단에 부하가 증가할 것으로 판단한 후, 상기 제1 스위칭 소자(140₁)를 동작 제어하여, 상기 제1 LDO 레귤레이터(120₁)에 공급되는 입력 전원을, 현재의 입력 전원 보다 높은 전압 및 전류 값의 전원으로 미리 변경하게 된다.

한편, 상기 전원 관리 집적 회로(10) 내에는, 다수의 DC/DC 컨버터들과 다수의 LDO 레귤레이터들에 대한 초기 설정 값을, 서로 다른 복수의 프로세서별로 구분하여 저장 관리하기 위한 이이피롬(EEPROM) 등과 같은 비휘발성 메모리가 포함 구성된다.

예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 이이피롬(150)에는, 각기 다른 제조사들(Maker)에 의해 제조된 다양한 유형의 A 프로세서 유니트와 B 프로세서 유니트에 필요로 하는 전원을 여러 개의 DC/DC 컨버터와 LDO 레귤레이터로부터 공급되는 데, 이때, 프로세서 유니트으로 공급되는 여러 개의 전원은 각각이 온(On) 되어지는 시간이 프로세서 유니트이 요구하는 파워시퀀스(Power Sequence) 기준에 부합되어야만 프로세서 유니트가 정상적으로 동작할 수 있다.

따라서, 제조사별 다양한 프로세서 유니트의 파워시퀀스의 설정 값들이, DCO/LDO 컨트롤 데이터베이스로 저장 관리되며, 추가하여 프로세서에 공급되는 각 전원의 오프(Off) 되어지는 시간을 상기 DCO/LDO 컨트롤 데이터베이스로 저장 관리하게 된다.

그리고, 상기 A 프로세서 유니트는, 예를 들어, 통신(Communication) 프로세서로서, EMP, Qualcomm, Infineon 등과 같은 각 제조사에 적합한 고유의 DCO/LDO 초기 설정 값들이, 사전에 컨트롤(Control) 정보로 구분 저장된다.

또한, 상기 B 프로세서 유니트는, 예를 들어, 디지털 시그널(Digital Signal) 프로세서로서, nVidia, QMAP, Marvell 등과 같은 각 제조사에 적합한 고유의 DCO/LDO 초기 설정 값들이, 사전에 컨트롤(Control) 정보로 구분 저장된다.

이에 따라, 전원 관리 집적 회로(PMIC)를 설계하는 엔지니어는, 전원 공급 대상인 A 프로세서 유니트와 B 프로세서 유니트의 각 제조사를 확인한 후, 그에 해당하는 DCO/LDO 초기 설정 값들을, DCO/LDO 컨트롤 데이터베이스 내에서 선택 지정하여, 보다 용이하게 전원 관리 집적 회로(PMIC)를 설계할 수 있게 된다.

예를 들어, 상기 A 프로세서 유니트는, 씨피유 등의 시스템 전체의 기능을 제어하는 유니트이고, 상기 B 프로세서 유니트는, 어플리케이션 프로세서 등의 보조적인 기능을 수행하는 유니트이다.

한편, 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 스위칭 소자를 별도로 사용하지 않고, 전원 관리 집적 회로 내에 포함되는 DC/DC 컨버터의 출력 전원을, LDO 레귤레이터의 입력 전원으로 공급하여 사용할 수도 있다.

예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같이, 전원 관리 집적 회로(PMIC) 내에 포함된 DC/DC 컨버터(110)의 출력 전원(DCO)인 2.5V/450mA을, LDO 레귤레이터(120)의 입력 전원으로 공급하되, 상기 컨트롤러(100)에서는, 씨피유(20)와의 인터페이스를 통해, 상기 DC/DC 컨버터(110)에 연결 접속된 부하(Load 1)의 동작 오프(Off) 여부를 확인하게 된다.

한편, 상기 부하(Load 1)는 LDO의 입력을 위한 전원을 제외한 기능별 모듈로 공급되는 전원이고, 각 기능별 모듈은, 씨피유, LCD, 유선랜, 무선랜, 블루투스, 카메라, 프로젝터 등의 특정 기능을 수행하는 블록이다.

그리고, 상기 확인 결과, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 DC/DC 컨버터(110)에 연결 접속된 부하(Load 1)가 동작 오프(Off)된 경우, 상기 컨트롤러(100)에서는, 상기 DC/DC 컨버터(110)를 가변 제어하여, 출력 전원(DCO)을 2.5V/450mA 보다 낮은 전압 및 전류 값, 예를 들어, 2.0V/300mA로 다운(Down) 조정하게 된다.

이에 따라, 상기 LDO 레귤레이터(120)에는, 2.5V/450mA 보다 낮은 전압의 2.0V/300mA가 입력되므로, 전력 손실 발생을 최소화시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 컨트롤러(100)에서는, 이후, 씨피유(20)와의 인터페이스를 통해, 상기 DC/DC 컨버터(110)에 연결 접속된 부하(Load 1)의 동작 온(On) 상태를 확인하게 되면, 상기 DC/DC 컨버터(110)를 가변 제어하여, 출력 전원(DCO)을 원래의 2.5V/450mA로 업(Up) 조정하여, 상기 DC/DC 컨버터(110)에 연결 접속된 부하(Load 1)에 정상적인 동작 전원이 공급되도록 한다.

참고로, 상기 DC/DC 컨버터(110)의 후단에는, 카메라 모듈과 같은 고 전력의 부하가 연결 접속되고, 상기 LDO 레귤레이터(120)의 후단에는, 메모리 모듈과 같은 저 전력의 부하가 연결 접속되며, 상기 씨피유(20)에서는, 사용자의 키 입력에 따라, 상기 카메라 모듈과 메모리 모듈 등을 선택적으로 동작 오프 또는 온시키게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것 으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

도 1은 일반적인 전원 공급 장치에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 2는 본 발명에 따른 전원 공급 장치에 대한 구성을 개념적으로 도시한 것이고,

도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 전원 공급 장치에 대한 구체적인 실시예들을 도시한 것이고,

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 다른 실시예의 전원 공급 장치에 대한 구성을 개념적으로 도시한 것이다.

도 11은 본 발명에 따른 전원 공급 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전원 관리 집적 회로 20 : 씨피유

100 : 컨트롤러 110 : DC/DC 컨버터

120 : LDO 레귤레이터 130 : 전류 검출 소자

140 : 스위칭 소자 150 : 이이피롬

Claims

서로 다른 전원을 출력하는 다수의 DC/DC 컨버터들;

상기 DC/DC 컨버터의 출력 전원을 입력 전원으로 공급받는 다수의 LDO 레귤레이터;상기 DC/DC 컨버터의 출력 전원을 포함하는 서로 다른 복수의 전원들 중 어느 하나를 선택하여 상기 LDO 레귤레이터에 입력하기 위한 스위칭 소자; 및

상기 DC/DC 컨버터의 후단과 상기 LDO 레귤레이터의 후단에 연결된 부하들의 증가 여부를 확인하여, 상기 부하가 증가한 경우 상기 복수의 전원들 중 가장 높은 전압의 전원이 상기 LDO 레귤레이터로 공급되고, 상기 부하가 감소한 경우 상기 복수의 전원들 중 가장 낮은 전압의 전원이 상기 LDO 레귤레이터로 공급되도록 상기 스위칭 소자의 스위치 동작을 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 기기의 전원 공급 장치.
제 1항에 있어서,

상기 스위칭 소자는, LDO 레귤레이터의 전단에 설치되고,

상기 서로 다른 복수의 전원들은, DC/DC 컨버터의 출력 전원과, 외부로부터 입력되는 메인 입력 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기의 전원 공급 장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 DC/DC 컨버터의 후단에는, 전류 검출 소자가 설치되고,

상기 컨트롤러는, 상기 전류 검출 소자에 의해 검출되는 전류 값이, 사전에 설정된 기준 전류 값을 초과하지 않도록, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 기기의 전원 공급 장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 컨트롤러는, 상기 DC/DC 컨버터의 후단과 상기 LDO 레귤레이터의 후단에 연결된 부하들의 증가 여부를, 씨피유와의 인터페이스를 통해 확인하여, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 기기의 전원 공급 장치.
제 6항에 있어서,

상기 씨피유는, 사용자의 키 입력에 따른 임의의 어플리케이션 프로그램을 실행하기 이전에, 그에 상응하는 컨트롤 신호를 생성하여, 상기 컨트롤러로 전송하고,

상기 컨트롤러는, 상기 어플리케이션 프로그램이 실행되기 이전에, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 기기의 전원 공급 장치.
제 1항에 있어서,

상기 다수의 DC/DC 컨버터들과 다수의 LDO 레귤레이터들에 대한 초기 설정 값을, 서로 다른 복수의 프로세서별로 구분하여 저장 관리하기 위한 비휘발성 메모리를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 기기의 전원 공급 장치.
다수의 DC/DC 컨버터들;

상기 DC/DC 컨버터의 출력 전원을 입력 전원으로 공급받는 다수의 LDO 레귤레이터들; 및

상기 DC/DC 컨버터의 후단에 직접 연결된 부하가 동작 오프된 경우, 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압이 기 설정된 전압으로 강하되도록 제어하여, 상기 LDO 레귤레이터에 상기 강하된 전압의 입력 전원이 공급되도록 제어하는 컨트롤러를 포함하는 전자 기기의 전원 공급 장치.
삭제
제 9항에 있어서,

상기 컨트롤러는, 씨피유와의 인터페이스를 통해, 상기 DC/DC 컨버터의 후단에 직접 연결된 부하가 동작 오프되었는 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 전자 기기의 전원 공급 장치.
외부 전원 또는 배터리 전원을 전원관리장치 유니트의 메인 전원으로 공급하는 단계;

상기 메인 전원을 다수의 DC/DC 컨버터에 공급하는 단계;

상기 다수의 DC/DC 컨버터의 출력 전원를 포함하는 다수의 전원 중 하나를 선택하여 LDO 입력 전원으로 공급하는 단계;

씨피유와의 인터페이스를 통해 상기 DC/DC 컨버터의 후단에 직접 연결된 부하가 동작 오프되었는 지를 판단하는 단계;

상기 DC/DC 컨버터의 후단에 직접 연결된 부하가 동작 오프된 경우, 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압이 기 설정된 전압으로 강하되도록 제어하는 단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기의 전원 공급 방법.
삭제
제 12항에 있어서,

메모리에 저장된 파워시퀀스 정보 중 하나를 선택하여, 상기 파워시퀀스 정보에 의해 상기 각각의 DC/DC 컨버터에 전원을 순차적으로 공급하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기의 전원 공급 방법.