CN102916460B - 电源供给控制系统以及半导体集成电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够防止电流从所连接的太阳电池向一次电池逆流的电源供给控制系统以及半导体集成电路。在一次电池(10)和负载(19)间所设置的第一开关电路(15)中,利用比较器(25)对使一次电池(10)的输出电压下降了第一电压电平的量后的第一电压与使负载(19)侧的电压下降了第二电压电平的量后的第二电压进行比较。在第二电压为第一电压以上的情况下,切断一次电池(10)和负载(19)间的电连接。对于第二开关电路(17)的太阳电池(13)和负载(19)也是同样的,由此,在负载(19)侧的电压超过一次电池(10)或太阳电池(13)的输出电压之前使开关电路关断,防止由电流的逆流导致的电池的破损。
Description
技术领域
本发明涉及电源供给控制系统以及半导体集成电路,特别涉及构成为能够进行来自一次电池以及太阳电池的电源供给的电源供给控制系统以及半导体集成电路。
背景技术
近年来,为了防止由地球的温暖化等引起的地球环境的恶化,急需开发如下的技术,即,有效地利用将所谓的自然能量变换为电能而得到的电力作为电子设备等的驱动源。例如,对能够将太阳光直接变换为电能的太阳电池的积极利用备受关注。太阳电池具有作为单体而与电子设备等连接来使用的情况和与既存的其他电池(例如,锂一次电池)组合来使用的情况。
专利文献1公开了一种远距离控制器,利用二极管OR电路对将太阳电池作为供给源的电源供给电路和将其他电池(锂一次电池)作为供给源的电源供给电路进行切换,同时利用太阳电池和其他电池向负载供给电力。另外,在专利文献2中,在连接了太阳电池和蓄电池(二次电池)的太阳光发电系统中,在逆流防止用二极管的两端间电压差超过既定值的情况下,使从电源侧流向负载侧的正向电流经由损失电力比逆流防止用二极管小的开关单元流向负载侧,由此,降低由电压降引起的电力损失。
专利文献1:日本特开2011-61468号公报;
专利文献2:日本特开平9-261861号公报。
在专利文献1的图9所记载的电路中,为了防止电流分别向太阳电池和锂一次电池的流入而设置有由一对二极管构成的二极管OR电路。在该情况下,在从太阳电池或锂一次电池向作为负载的微型计算机供给电力时,通过经由二极管OR电路中的一个二极管或另一个二极管,由此,鉴于一般的二极管的电阻,存在至少0.7V左右的电压降,存在向负载的供给电力产生损失的问题。这样的电力损失在以低电压电源进行驱动的小电力系统中成为特别显著的问题。
此外,在专利文献2中所记载的逆流防止装置具有用于防止从二次电池向太阳电池的逆流的结构,所以,即使原样地连接一次电池,也不能防止由电流向该一次电池逆流所引起的一次电池的破坏。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而提出的,其目的在于提供能够减少向负载的供给电力的损失并且能够防止电流从所连接的太阳电池向一次电池的逆流的电源供给控制系统以及半导体集成电路。
为了实现上述目的,本发明提供一种电源供给控制系统,其特征在于,具有:
第一开关单元,一端与电池连接并且另一端与负载连接;以及
第二开关单元,一端与太阳电池连接并且另一端与所述负载连接,
所述第一开关单元对使所述电池的输出电压下降了第一电压电平的量后的第一电压和使与所述负载的连接点的电压下降了第二电压电平的量后的第二电压进行比较,在该第二电压为所述第一电压以上的情况下,切断所述电池和所述负载的电连接,在所述第二电压比所述第一电压小的情况下,使所述电池和所述负载电连接,
所述第二开关单元对使所述太阳电池的输出电压下降了比所述第一电压电平低的第三电压电平的量后的第三电压与所述第二电压进行比较,在该第二电压为所述第三电压以上的情况下,切断所述太阳电池和所述负载的电连接,在所述第二电压比所述第三电压小的情况下,使所述太阳电池和所述负载电连接。
本发明提供一种半导体集成电路,其特征在于,具有:
第一端子,用于连接电池;
第二端子,用于连接太阳电池;
第三端子,连接负载并且成为该负载与所述电池的连接点以及该负载与所述太阳电池的连接点;
第一开关电路,一端与所述第一端子连接并且另一端与所述第三端子连接,对使所述电池的输出电压即所述第一端子的电压下降了第一电压电平的量后的第一电压与使所述第三端子的电压下降了第二电压电平的量后的第二电压进行比较,在该第二电压为所述第一电压以上的情况下,切断所述电池和所述负载的电连接,在所述第二电压比所述第一电压小的情况下,将所述电池和所述负载电连接;以及
第二开关电路,一端与所述第二端子连接并且另一端与所述第三端子连接,对使所述太阳电池的输出电压即所述第二端子的电压下降了比所述第一电压电平低的第二电压电平的量后的第三电压与所述第二电压进行比较,在该第二电压为所述第三电压以上的情况下,切断所述太阳电池和所述负载的电连接,在所述第二电压比所述第三电压小的情况下,使所述太阳电池和所述负载电连接。
根据本发明,具有如下效果:减少供给电力的损失,防止电流从太阳电池向一次电池的逆流,防止一次电池的破坏。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的电源供给控制系统的结构的框图。
图2是表示第一开关电路的详细结构的电路图。
图3是表示第二开关电路的详细结构的电路图。
图4是表示太阳电池的等效电路的图。
图5是表示实施方式的电源供给控制系统的第一开关电路以及第二开关电路的变形例的图。
其中,附图标记说明如下:
1电源供给控制系统
5开关部
7、9、11 端子
10 一次电池
13 太阳电池
15 第一开关电路
17 第二开关电路
19 负载
21、23 电流源
25 比较器。
具体实施方式
以下,参照附图详细地对本发明的优选实施方式进行说明。图1是表示本发明的实施方式的电源供给控制系统的结构的框图。图1所示的电源供给控制系统1具有:开关部5,具有两个开关电路即第一直接开关电路(以下,仅称为第一开关电路或SW1)15以及第二直接开关电路(适当地称为第二开关电路或SW2)17;一次电池10,由例如锂电池等构成,与在开关部5设置的端子7连接;太阳电池13,与开关部5的端子9连接。并且,在开关部5的端子11上连接接受电源的供给而动作的消耗电力比较小的小型的电子设备(例如,台式电子计算器、手表)等负载19,由此,从一次电池10以及太阳电池13经由开关部5向负载19供给所需的电力。
图1的电源供给控制系统1中的开关部5是如下的半导体集成电路(半导体芯片):第一开关电路15以及第二开关电路17分别具有后述的电路结构,并且,具有能够从外部连接电池等的端子7、9、11。
第一开关电路15配置在将连接有一次电池10的端子7和连接有负载19的端子11连接的路径上,对从一次电池10向负载19供给的电流的通/断进行控制。另外,第二开关电路17配置在将连接有太阳电池13的端子9和连接有负载19的端子11连接的路径上,对从太阳电池13向负载19供给的电流的通/断进行控制。太阳电池13是所谓的太阳电池板,接受太阳光等的照射,由此,根据其照度输出预定电压的电力。
图2是表示图1的第一开关电路15的详细结构的电路图,图3是表示第二开关电路17的详细结构的电路图。此外,在图2以及图3中,对相同的结构要素标注相同的附图标记。如上述那样,在第一开关电路15中,在端子7上连接有一次电池10,在端子11上连接有负载19。另外,在第二开关电路17中,在端子9上连接有太阳电池13,在端子11上连接有负载19。如图2所示,在第一开关电路15的端子7和接地端子(GND端子)间配置有电压检测电路,该电压检测电路是将电阻R1、P沟道MOS晶体管MP1和电流源21串联连接而成的,该P沟道MOS晶体管MP1是使栅极电极G和漏极电极D短路而连接成二极管的MOS晶体管。进而,在端子11和接地端子(GND端子)间配置有电压检测电路,该电压检测电路是将电阻R2、P沟道MOS晶体管MP2、电流源23串联连接而成的,该P沟道MOS晶体管MP2是使栅极电极G和漏极电极D短路而连接成二极管的MOS晶体管。
另外,如图3所示,在第二开关电路17的端子9和接地端子(GND端子)间配置有电压检测电路,该电压检测电路是将电阻R1’、P沟道MOS晶体管MP1、电流源21串联连接而成的,该P沟道MOS晶体管MP1是将栅极电极G和漏极电极D短路而连接成二极管的MOS晶体管。进而,在端子11和接地端子(GND端子)间配置有电压检测电路,该电压检测电路是将电阻R2’、P沟道MOS晶体管MP2、电压源23串联连接而成的,该P沟道MOS晶体管MP2是将栅极电极G和漏极电极D短路而连接成二极管的MOS晶体管。
在第一开关电路15以及第二开关电路17中,P沟道MOS晶体管MP1和电流源21的连接点连接到比较器25的非反转输入端(+),P沟道MOS晶体管MP2和电流源23的连接点连接到比较器25的反转输入端(-)。另外,P沟道MOS晶体管MP3介于第一开关电路15的端子7和端子11之间,同样地,在第二开关电路17的端子9和端子11之间配置有P沟道MOS晶体管MP3。
在第一开关电路15以及第二开关电路17中,在晶体管MP3的漏极电极D和接地端子之间连接有将电阻R3和N沟道MOS晶体管MN1串联连接而成的电路。电阻R3的一端与MP3的漏极电极D连接,另一端与N沟道MOS晶体管MN1的漏极电极D连接。另外,晶体管MN1的源极电极S接地,比较器25的输出端与晶体管MN1的栅极电极G连接。并且,电阻R3和N沟道MOS晶体管MN1的漏极电极D的连接点连接到P沟道MOS晶体管MP3的栅极电极G。因而,在第一开关电路15中,P沟道MOS晶体管MP3的源极电极S与端子7连接,在第二开关电路17中,MP3的源极电极S与端子9连接,在第一开关电路15以及第二开关电路17这二者中,MP3的漏极电极D与端子11连接。
此外,也考虑将比较器25的输出直接向P沟道MOS晶体管MP3的栅极电极G输入的结构。但是,由于晶体管MP3是PMOS,所以,在其栅极电极G为逻辑“H”电平时电截止。另一方面,在比较器25的动作电源由一次电池10或太阳电池13供给的情况下,在电源供给被断开时,晶体管MP3的栅极电极G变为逻辑“L”。因此,在作成将比较器25的输出直接向晶体管MP3的栅极电极G输入的结构的情况下,在没有向比较器25供给电源的情况下,晶体管MP3不截止,存在电流经由MP3逆流的问题。
因此,在本实施方式的电源供给控制系统的第一开关电路15以及第二开关电路17中,如图2以及图3所示,在晶体管MP3的漏极电极D和接地端子间连接将电阻R3和N沟道MOS晶体管MN1串联连接而成的电路,由此,不向比较器25供给电源,即使在晶体管MN1的栅极电极G成为逻辑“L”的情况下,也由于电阻R3而将晶体管MP3的栅极电极G拉升到逻辑“H”电平,所以,能够使晶体管MP3截止。
接着,对本实施方式的电源供给控制系统的开关电路5(第一开关电路15、第二开关电路17)的动作进行说明。在图2的第一开关电路中以如下方式设定:电阻R1和R2为R1>R2的关系,晶体管MP1和MP2是相同尺寸的P沟道MOS晶体管,在电流源21中流过的电流I1和在电流源23中流过的电流I2相等。在第一开关电路15中,在将与端子7连接的一次电池10的输出电压设为V1、将从一次电池10流向R1、MP1、电流源21的电流设为I1的情况下,从V1减去由于R1和MP1而下降的电压(将在MP1处的下降电压设为VMP1)R1・I1+VMP1后的电压输入到比较器25的非反转端子。另外,在将向负载19的供给电压(端子11的电压)设为VDD、将从该端子11流向R2、MP2、电流源23的电流设为I2的情况下,从VDD减去由于R2和MP2而下降的电压(将在MP2处的下降电压设为VMP2)R2・I2+VMP2后的电压输入到比较器25的反转端子。
如上述那样,由于MP1和MP2是相同尺寸的晶体管并且电流I1和电流I2相等,所以,在MP1和MP2处的下降电压相等(VMP1=VMP2)。但是,由于R1>R2,所以,向比较器25的反转端子输入的电压比向比较器25的非反转端子输入的电压大了与R1和R2的电阻值之差相应的量。因而,比较器25的输出发生反转是在V1-R1・I1=VDD-R2・I2时。在此,由于I1=I2,所以,当将I1和I2设为I时,V1-R1・I=VDD-R2・I成为比较器25的输出反转条件,在V1-R1・I≥VDD-R2・I、即V1≥VDD+(R1-R2)・I时,从比较器25输出“H”电平的电压,在V1-R1・I<VDD-R2・I、即V1<VDD+(R1-R2)・I时,比较器25的输出电压变为“L”电平。
当比较器25的输出电压变为“H”电平时,N沟道MOS晶体管MN1成为导通状态(ON)。此时,由于晶体管MN1的源极电极S接地,所以,P沟道MOS晶体管MP3的栅极电极G变为“L”电平,晶体管MP3为导通。其结果是,端子7和端子11电导通,一次电池10的输出电压V1作为VDD向负载19供给。与此相反,当比较器25的输出电压变为“L”电平时,N沟道MOS晶体管MN1成为非导通状态(OFF),P沟道MOS晶体管MP3的栅极电压由于R3而被拉升到VDD,MP3变为截止。
图3所示的第二开关电路17也进行与上述的第一开关电路15同样的动作。在第二开关电路17的情况下,当将太阳电池13的输出电压设为VSP时,VSP-R1’・I=VDD-R2’・I成为比较器25的输出反转条件,在VSP-R1’・I≥VDD-R2’・I(即,VSP≥VDD+(R1’-R2’)・I)时,比较器25的输出电压变为“H”电平,在VSP-R1’・I<VDD-R2’・I(即,VSP<VDD+(R1’-R2’)・I)时,比较器25的输出电压变为“L”电平。
因此,在图1的开关电路5中,在V1为VDD+(R1-R2)・I以上的情况下,第一开关电路15为接通,从一次电池10向负载19供给电流。另外,在V1小于VDD+(R1-R2)・I的情况下,第一开关电路15为关断。其结果是,能够防止电流从负载19侧向一次电池10逆流。同样,关于第二开关电路17,在VSP为VDD+(R1’-R2’)・I以上的情况下,第二开关电路15为接通,从太阳电池13向负载19供给电流。另一方面,在VSP小于VDD+(R1’-R2’)・I的情况下,第二开关电路17为关断,能够防止电流从负载19向太阳电池的逆流。因而,向负载19输出从一次电池10的输出电压V1下降了(R1-R2)・I的电压和从太阳电池13的输出电压VSP下降了(R1’-R2’)・I的电压中的任意一个高的一方的电压。
在图2以及图3中省略了图示,但是,在第一开关电路15中,比较器25以一次电池10为驱动电源进行动作,第二开关电路17的比较器25以太阳电池13作为驱动电源。此时,如果向比较器25的输入信号电平是比较器25的饱和区域附近的电平,则对电压比较的动作特性造成影响。因此,在本实施方式的电源供给控制系统的开关电路(第一开关电路15、第二开关电路17)中,利用电阻R1使一次电池10的电压下降,利用电阻R1’使太阳电池13的电压下降,对电压电平进行调整之后,向比较器25的非反转端子输入,并且,利用电阻R2、R2’使向负载侧的供给电压下降,使下降后的电压向比较器25的反转端子输入。就电阻R1、R2、R1’、R2’而言,除了这些之外,为了将来自一次电池10以及太阳电池13的输出电流无损失地有效地向负载19侧供给,使用例如数10kΩ的高电阻值的电阻。
此外,在通过对太阳电池13整体进行遮光等而处于不发挥其发电功能的状态的情况下,太阳电池13的输出电压VSP有可能变为0V。在该情况下,将太阳电池13作为驱动电源的图3的比较器25不进行动作,但比较器25的输出也为0V,N沟道MOS晶体管MN1为截止。因而,在该情况下,也能够利用电阻R3将P沟道MOS晶体管MP3的栅极电极G拉升到逻辑“H”电平,晶体管MP3变为截止,能够防止电流从负载19侧向太阳电池13逆流。
如上述那样,在图2的第一开关电路15中,在一次电池10的输出电压V1小于在负载19侧的电压VDD上加上了(R1-R2)・I的电压时,使P沟道MOS晶体管MP3为截止,防止电流从负载19侧向一次电池10的逆流。在该第一开关电路15中,考虑比较器25的动作速度(响应速度),设为R1>R2,由此,使经由了R1的一次电池10的电压下降程度大于经由了R2的向负载侧的供给电压VDD的下降程度。这样,能够在负载19侧的电压和一次电池10的输出电压变为相等之前开始MP3的从导通向截止的动作。其结果是,能够可靠地防止电流从负载19侧向一次电池10的逆流,能够防止一次电池10的破坏。
同样地,在图3的第二开关电路17中也设为R1’>R2’,由此,使经由了R1’的太阳电池13的电压下降程度大于经由了R2’的向负载侧的供给电压VDD的下降程度,在负载19侧的电压和太阳电池13的输出电压变为相等之前开始MP3的截止动作,防止电流从负载19侧向太阳电池13输入。
这样,本实施方式的电源供给控制系统的第一开关电路15和第二开关电路17的基本动作相同,但是,关于MP3的从导通向截止的动作定时,设置区别点。以下对其区别点进行说明。例如,如图4所示,太阳电池13以如下的等效电路表示:电阻R32和二极管D1并联连接,对它们串联连接电阻R31。因此,即使假设电流从负载侧向太阳电池13逆流,也如电流向一次电池逆流的情况那样,可以说电池被破坏的危险性极低。因而,关于第二开关电路17的MP3,即使在比第一开关电路15中的MP3的从导通向截止的动作定时晚的定时变为截止,也不会发生电池的破坏这样的问题。
因此,在本实施方式的电源供给控制系统中,设定为图3的第二开关电路17中的由电阻R1’、R2’引起的电压下降程度之差小于图2的第一开关电路15中的由电阻R1、R2引起的电压下降程度之差。在这样设定的情况下,将第一开关电路15中的一次电池10的输出电压V1和负载19侧的供给电压VDD之差(R1-R2)・I作为下降电压Vd1,将第二开关电路17中的太阳电池13的输出电压VSP和负载19侧的供给电压VDD之差(R1’-R2’)・I作为下降电压Vd2时,Vd1大于Vd2。因此,在第一开关电路15和第二开关电路17同时接通的情况下,V1-Vd1=VSP-Vd2,若对其变形,则V1=VSP+(Vd1-Vd2)。在此,由于Vd1>Vd2,所以Vd1-Vd2>0,在第一开关电路15和第二开挂内电路17同时接通的情况下,V1>VSP。
这样,通过使第一开关电路15的下降电压Vd1大于第二开关电路17的下降电压Vd2,由此,即使第一开关电路15和第二开关电路17同时接通,电流也不会从太阳电池13流向一次电池10,所以,能够防止一次电池发10的破坏。进而,通过使Vd1大于Vd2,由此,从电压电池13向负载19的供给电流能够持续更长的时间,即第二开关电路17中的MP3的截止动作定时比第一开关电路15中的MP3的截止动作晚的量。其结果是,能够充分谋求防止一次电池发生破坏并且能够充分确保从太阳电池13向负载19的供给电流。
如以上说明的那样,根据本实施方式,在一次电池和从该一次电池接受电力供给的负载之间以及太阳电池和从该太阳电池接受电力供给的负载之间,设置用于防止电流从负载侧向一次电池逆流、以及电流从负载侧向太阳电池逆流的开关电路,由此,与使用了二极管的以往的逆流防止电路相比,能够大幅度降低向负载供给电力时的电压损失。
另外,在一次电池和负载之间所设置的第一开关电路中,对使一次电池的输出电压下降了第一电压电平的量后的第一电压和使负载侧的电压下降了第二电压电平的量后的第二电压进行比较,在第二电压高于第一电压的情况下,切断一次电池和负载间的电连接,由此,能够在负载侧的电压超过一次电池的输出电压之前使第一开关电路关断,能够可靠地防止由电流的逆流引起一次电池的故障、破损。
进而,在太阳电池和负载之间所设置的第二开关电路中,对使太阳电池的输出电压下降了比上述的第一电压电平低的第三电压电平的量后的第三电压与使负载侧的电压下降了第二电压电平的量后的第二电压进行比较,在第二电压高于第三电压的情况下,切断太阳电池和负载的电连接,由此,能够利用第二电压的上升使将第二开关电路关断的定时比第一开关电路晚,具有能够更长时间从太阳电池向负载供给电力这样的效果。
此外,本发明的电源供给控制系统并不限于上述的实施方式,能够进行各种变形。例如,在第一开关电路15的端子7和接地端子间连接的电压检测电路以及在第二开关电路17的端子9和接地端子间连接的电压检测电路中,也可以如图5(a)所示那样用连接成二极管并且使基板端子接地的N沟道MOS晶体管MN2来置换使栅极电极G和漏极电极D短路而连接成二极管的P沟道MOS晶体管MP1。由此,能够适当地用N沟道的晶体管代替构成电压检测电路的P沟道MOS晶体管。对于在第一开关电路15以及第二开关电路17的端子11与接地端子间连接的电压检测电路,也能够进行同样的变形。
另外,构成第一开关电路15的电压检测电路的电阻R1以及构成第二开关电路17的电压检测电路的电阻R1’也可以如图5(b)所示那样为可变电阻。这样,能够进行与比较器25的饱和区域电平匹配的检测电压的调整。进而,构成第一开关电路15的电压检测电路以及第二开关电路17的电压检测电路的P沟道MOS晶体管MP1也可以如图5(c)所示那样用二极管DI1代替。对于在第一开关电路15以及第二开关电路17的端子11与接地端子间连接的电压检测电路,也能够进行与它们同样的变形。
作为又一个变形例,也可以在第一开关电路15的电压检测电路以及第二开关电路17的电压检测电路中除去晶体管MP1。由此,由于在电压检测电路中不存在与P沟道MOS晶体管的阈值电压Vt的量的电压降,所以,与设置了晶体管MP1的情况相比,能够以低电压使晶体管MP3导通,也就是说,能够使最低动作电压下降。但是,需要使比较器25的输入电压范围的最大电压变高与在晶体管MP1处的电压降消失的量。对于第一开关电路15以及第二开关电路17的晶体管MP2也能够进行同样的变形。
作为用于实现使上述的最低动作电压下降这样的目的的其他方法,例如,在电压检测电路中除去R1,由此,能够与没有电阻R1所引起的电压降相应地以低电压使晶体管MP3导通。另外,与除去电阻相应地在相同的电流下尺寸变小并且能够实现大的电压降,能够减小设计尺寸。但是,在该情况下,由于没有电阻R1的电压降,所以,相应地,需要使比较器25的输入电压范围的最大电压变高。对于第一开关电路15的电阻R2以及第二开关电路17的电阻R1’、R2’也能够进行同样的变形。
另外,也可以在电压检测电路中除去晶体管MP1并将向负载的供给电压VDD直接输入到比较器25。即,以电阻R1的电阻值和电流源21的电流值之积制作一次电池和VDD之差(第一开关电路的情况)、太阳电池和VDD之差(第二开关电路的情况)。因此,由于是除去了晶体管MP1、VDD侧的元件(电阻R2、晶体管MP2以及电流源23)的结构,所以,能够减小尺寸,并且由于电流源为一个,所以,能够降低功耗。对于电压检测电路的晶体管MP2,也能够进行同样的变形。
在上述的实施方式的第一开关电路15(第二开关电路17也同样)中设定为使晶体管MP1和MP2为同尺寸的P沟道MOS晶体管并且在电流源21流过的电流I1和在电流源23流过的电流I2相等,通过使电阻R1大于电阻R2,由此,在一次电池10的电压下降程度和向负载侧的供给电压的电压下降程度之间设置差,但是,用于实现电压下降程度差的结构并不限于此。例如,使电阻R1和R2相等并且在电流I1和I2之间设置差,由此,也能够对电压降设置差。具体地说,使一次电池10侧的电流值为负载侧的2倍,由此,即使电阻R1和R2相等,也能够使一次电池侧的电压降为2倍。在该情况下,晶体管MP1和MP2的电压降也产生差,所以,需要使晶体管MP1的电流能力为MP2的电流能力的2倍。
另外,在上述的实施方式中,将电源供给的控制应用于一次电池以及太阳电池,但是,作为控制对象的电源的供给源并不限于此。例如,也能够应用于镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等二次电池、以3端子调节器为代表的调节器输出等。另外,关于作为控制对象的电源供给源的数量,在上述的实施方式的电源供给控制系统中为一次电池以及太阳电池这两个电源,但是,通过进一步追加直接开关电路,从而也能够应用于三个或三个以上数量的电源。
Claims (6)
1.一种电源供给控制系统,其特征在于,具有:
第一开关单元,一端与电池连接并且另一端与负载连接;以及
第二开关单元,一端与太阳电池连接并且另一端与所述负载连接,
所述第一开关单元对使所述电池的输出电压下降了第一电压电平的量后的第一电压和使与所述负载的连接点的电压下降了第二电压电平的量后的第二电压进行比较,在该第二电压为所述第一电压以上的情况下,切断所述电池和所述负载的电连接,在所述第二电压比所述第一电压小的情况下,将所述电池和所述负载电连接,
所述第二开关单元对使所述太阳电池的输出电压下降了比所述第一电压电平低的第三电压电平的量后的第三电压和所述第二电压进行比较,在该第二电压为所述第三电压以上的情况下,切断所述太阳电池和所述负载的电连接,在所述第二电压比所述第三电压小的情况下,将所述太阳电池和所述负载电连接。
2.如权利要求1所述的电源供给控制系统,其特征在于,
所述第一开关单元具有:
第一电路,在与所述电池的连接点和接地端子之间串联连接有第一电阻、连接成二极管的第一晶体管、以及第一电流源,将该第一晶体管和该第一电流源的连接点的电压作为所述第一电压;
第二电路,在与所述负载的连接点和接地端子之间串联连接有第二电阻、连接成二极管的第二晶体管、以及第二电流源,将该第二晶体管和该第二电流源的连接点的电压作为所述第二电压;
第一电压比较单元,对所述第一电压和所述第二电压进行比较;以及
第三晶体管,根据所述第一电压比较单元的所述比较的结果,将所述电池和所述负载电连接或电切断,
所述第二开关单元具有:
第三电路,在与所述太阳电池的连接点和接地端子间串联连接有第三电阻、连接成二极管的第四晶体管、以及第三电流源,将该第四晶体管和该第三电流源的连接点的电压作为所述第三电压;
第四电路,在与所述负载的连接点和接地端子间串联连接有第四电阻、连接成二极管的第五晶体管、以及第四电流源,将该第五晶体管和该第四电流源的连接点的电压作为所述第二电压;
第二电压比较单元,对所述第三电压和所述第二电压进行比较;以及
第六晶体管,根据所述第二电压比较单元的所述比较的结果,将所述太阳电池和所述负载电连接或电切断,
所述第一电压电平由所述第一电阻的电阻值决定,所述第二电压电平由所述第二电阻或所述第四电阻的电阻值决定,并且,所述第三电压电平由所述第三电阻的电阻值决定,所述第一电阻的电阻值比所述第二电阻的电阻值高,并且,所述第三电阻的电阻值比所述第四电阻的电阻值高。
3.如权利要求2所述的电源供给控制系统,其特征在于,
使由所述第二开关单元的所述第三电阻和所述第四电阻决定的所述太阳电池的输出电压和与所述负载的连接点的电压的电位差比由所述第一开关单元的所述第一电阻和所述第二电阻决定的所述电池的输出电压和与所述负载的连接点的电压的电位差小。
4.一种半导体集成电路,其特征在于,具有:
第一端子,用于连接电池;
第二端子,用于连接太阳电池;
第三端子,连接负载并且成为该负载与所述电池的连接点以及该负载与所述太阳电池的连接点;
第一开关电路,一端与所述第一端子连接并且另一端与所述第三端子连接,对使所述电池的输出电压即所述第一端子的电压下降了第一电压电平的量后的第一电压与使所述第三端子的电压下降了第二电压电平的量后的第二电压进行比较,在该第二电压为所述第一电压以上的情况下,切断所述电池和所述负载的电连接,在所述第二电压比所述第一电压小的情况下,将所述电池和所述负载电连接;
第二开关电路,一端与所述第二端子连接并且另一端与所述第三端子连接,对使所述太阳电池的输出电压即所述第二端子的电压下降了比所述第一电压电平低的第三电压电平的量后的第三电压与所述第二电压进行比较,在该第二电压为所述第三电压以上的情况下,切断所述太阳电池和所述负载的电连接,在所述第二电压比所述第三电压小的情况下,将所述太阳电池和所述负载电连接。
5.如权利要求4所述的半导体集成电路,其特征在于,
所述第一开关电路具有:
第一电路,在所述第一端子和接地端子间串联连接有第一电阻、连接成二极管的第一晶体管、以及第一电流源,将该第一晶体管和该第一电流源的连接点的电压作为所述第一电压;
第二电路,在所述第三端子和接地端子间串联连接有第二电阻、连接成二极管的第二晶体管、以及第二电流源,将该第二晶体管和该第二电流源的连接点的电压作为所述第二电压;
第一电压比较单元,对所述第一电压和所述第二电压进行比较;以及
第三晶体管,根据所述第一电压比较单元的所述比较的结果,使所述电池和所述负载电连接或电切断,
所述第二开关电路具有:
第三电路,在所述第二端子和接地端子间串联连接有第三电阻、连接成二极管的第四晶体管、以及第三电流源,将该第四晶体管和该第三电流源的连接点的电压作为所述第三电压;
第四电路,在所述第三端子和接地端子间串联连接有第四电阻、连接成二极管的第五晶体管、以及第四电流源,将该第五晶体管和该第四电流源的连接点的电压作为所述第二电压;
第二电压比较单元,对所述第三电压和所述第二电压进行比较;以及
第六晶体管,根据所述第二电压比较单元的所述比较的结果,使所述太阳电池和所述负载电连接或电切断,
所述第一电压电平由所述第一电阻的电阻值决定,所述第二电压电平由所述第二电阻或所述第四电阻的电阻值决定,并且,所述第三电压电平由所述第三电阻的电阻值决定,所述第一电阻的电阻值比所述第二电阻的电阻值高,并且,所述第三电阻的电阻值比所述第四电阻的电阻值高。
6.如权利要求5所述的半导体集成电路,其特征在于,
使由所述第二开关电路的所述第三电阻和所述第四电阻决定的所述第二端子的电压与所述第三端子的电压的电位差比由所述第一开关电路的所述第一电阻与所述第二电阻决定的所述第一端子的电压和所述第三端子的电压的电位差小。
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