JP2000258257A - 温度判定方法および装置 - Google Patents

温度判定方法および装置

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JP2000258257A JP11057359A JP5735999A JP2000258257A JP 2000258257 A JP2000258257 A JP 2000258257A JP 11057359 A JP11057359 A JP 11057359A JP 5735999 A JP5735999 A JP 5735999A JP 2000258257 A JP2000258257 A JP 2000258257A
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voltage
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resistance elements
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Hisanori Senba
久典 千馬
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 周囲温度が閾値温度より高温か低温かを良好
な精度で判定する。 【解決手段】 所定の基準電圧Ｖref２を温度依存性が
相違する一対の電気抵抗ｒ１，Ｒ２で分圧して第一の分
割電圧Ｖ１を生成するとともに、温度依存性が同一の一
対の電気抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧して第二の分割電圧Ｖ２
を生成し、第一第二の分割電圧Ｖ１，Ｖ２を比較して閾
値温度を判定する。周囲温度が変化しないならば動作電
圧しても基準電圧Ｖref２は一定であるため、第一第二
の分割電圧Ｖ１，Ｖ２が動作電圧に依存して変化せず、
広範囲の動作電圧において良好な精度で周囲温度を判定
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、周囲温度が所定の
閾値温度より高温か低温かを判定する温度判定方法およ
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、各種機器が各種分野で利用されて
いるが、例えば、電子機器などは正常な動作が可能とな
る温度範囲が規定されている。そこで、一部の電子機器
には温度判定装置が内蔵されており、この温度判定装置
により周囲温度が所定の閾値温度より高温か低温かを判
定する。
【０００３】このような電子機器では、周囲温度が保証
範囲を超過することが温度判定装置により判定される
と、例えば、誤動作を防止するための強制終了やユーザ
環境を確認するための履歴記録を実行する。上述のよう
な温度判定装置には機械的な製品も存在するが、一般的
に電子機器には電気的に動作する温度判定装置が利用さ
れている。
【０００４】このような電気的な温度判定装置の一従来
例を図４および図５を参照して以下に説明する。なお、
図４は一従来例の温度判定装置の構造を示す回路図、図
５は一定温度での動作電圧Ｖddに対する基準電圧Ｖref
と分割電圧Ｖ０との関係を示す特性図、である。
【０００５】まず、ここで一従来例として例示する温度
判定装置１００は、図４に示すように、電圧発生回路と
して第一の電源回路１０１を具備しており、この第一の
電源回路１０１に抵抗素子１０２とダイオード１０３と
が直列に接続されている。また、第一の電源回路１０１
とは別個に第二の電源回路１０４も設けられており、抵
抗素子１０２とダイオード１０３との接点と第二の電源
回路１０４とが一個の比較回路１０５の一対の入力端子
に接続されている。
【０００６】この一従来例の温度判定装置１００では、
第一の電源回路１０１は動作電圧Ｖddを発生し、第二の
電源回路１０４は動作電圧Ｖddより低電圧な基準電圧Ｖ
refを発生する。抵抗素子１０２は、所定の温度依存性
を発生するもので、温度変化に対応して電気抵抗が変動
する。
【０００７】上述のような構造の温度判定装置１００
は、周囲温度が所定の閾値温度より高温か低温かを判定
する。つまり、第一の電源回路１０１の高電圧な動作電
圧Ｖddを抵抗素子１０２とダイオード１０３とにより生
成される低電圧な分割電圧Ｖ０を生成するので、この分
割電圧Ｖ０と第二の電源回路１０４の低電圧な基準電圧
Ｖrefとが比較回路１０５により比較される。
【０００８】前述のように抵抗素子１０２は温度変化に
対応して電気抵抗が変動するので、周囲温度が変化する
と分割電圧Ｖ０も変動することになる。そこで、分割電
圧Ｖ０と基準電圧Ｖrefとの大小関係が所定の閾値温度
で反転するように各部を調整しておけば、周囲温度が閾
値温度より高温か低温かを比較回路１０５の出力信号で
判定することができる。
【０００９】なお、このような温度判定装置１００を内
蔵した電子機器では、例えば、高電圧の第一の電源回路
１０１が装置本体に設けられており、温度判定装置１０
０の第二の電源回路１０４は、第一の電源回路１０１の
高電圧の動作電圧Ｖddから一定の低電圧の基準電圧Ｖre
fを生成する。
【００１０】このように第二の電源回路１０４が動作電
圧Ｖddから基準電圧Ｖrefを生成する場合、図５に示す
ように、動作電圧Ｖddが所定の電圧以上ならば一定の基
準電圧Ｖrefが生成されるので、この基準電圧Ｖrefが一
定の範囲では温度判定装置１００の動作が可能となる。
【００１１】また、ここでは一従来例として抵抗素子１
０２とダイオード１０３とで動作電圧Ｖddを分圧する温
度判定装置１００を例示したが、従来の温度判定装置と
しては、上述のダイオード１０３を第二の抵抗素子に換
装した製品もある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述のような構造の温
度判定装置１００は、所定の温度依存性を発生する抵抗
素子１０２を利用することにより、周囲温度が閾値温度
より高温か低温かを判定することができる。
【００１３】このような温度判定装置１００は、前述の
ように基準電圧Ｖrefが一定の範囲では動作が可能とな
ることになるが、製品の仕様などのために動作電圧Ｖdd
が変更された場合、図５に示すように、周囲温度が一定
でも動作電圧Ｖddに対応して分割電圧Ｖ０が変化するた
め、所定の閾値温度を判定できる動作電圧Ｖddの範囲が
制限される。
【００１４】換言すると、所定の閾値温度で基準電圧Ｖ
refより高電圧から低電圧へと分割電圧Ｖ０が変化可能
な、極度に制限された基準電圧Ｖrefの範囲でしか閾値
温度を判定できず、基準電圧Ｖrefが一定の範囲の全域
では所定の閾値温度を判定できないので、基準電圧Ｖre
fが一定の範囲でも温度判定装置１００の動作を保証で
きないことになる。
【００１５】また、実際には第二の電源回路１０４も温
度依存性を発生するため、周囲温度の変化に対応して基
準電圧Ｖrefが分割電圧Ｖ０とは関係なく独自に変動す
ることになり、上述の温度判定装置１００は周囲温度が
閾値温度より高温か低温かを正確に判定することが困難
である。
【００１６】なお、ダイオード１０３を第二の抵抗素子
に換装した温度判定装置でも、上述の課題が同様に発生
することは自明である。
【００１７】本発明は上述のような課題に鑑みてなされ
たものであり、周囲温度が閾値温度より高温か低温かを
正確に判定することができる温度判定方法および装置を
提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の温度判定装置
は、周囲温度が所定の閾値温度より高温か低温かを判定
する温度判定装置であって、温度依存性が相違して直列
に接続された第一第二の抵抗素子からなる第一の直列回
路と、温度依存性が同一で直列に接続された第三第四の
抵抗素子からなる第二の直列回路と、前記第一第二の直
列回路の両端に同一の基準電圧を共通に印加する一個の
電圧発生回路と、前記第一第二の抵抗素子の接点に発生
する第一の分割電圧と前記第三第四の抵抗素子の接点に
発生する第二の分割電圧とを比較する比較回路と、を具
備している。
【００１９】従って、本発明の温度判定装置では、第一
の直列回路で直列に接続されている第一第二の抵抗素子
は温度依存性が相違するので、周囲温度が変化すると第
一第二の抵抗素子の電気抵抗の比率は変動する。しか
し、第二の直列回路で直列に接続されている第三第四の
抵抗素子は温度依存性が同一なので、周囲温度が変化し
ても第三第四の抵抗素子の電気抵抗の比率は変動しな
い。このため、第一第二の直列回路の両端に一個の電圧
発生回路が同一の基準電圧を共通に印加した状態で、第
一第二の抵抗素子の接点に発生する第一の分割電圧と第
三第四の抵抗素子の接点に発生する第二の分割電圧とが
比較回路により比較されると、周囲温度が所定温度より
高温か低温かが判定される。
【００２０】上述のような温度判定装置において、前記
第二の抵抗素子は、温度依存性が前記第三第四の抵抗素
子と同一であり、前記第一の抵抗素子は、温度依存性が
前記第二から第四の抵抗素子と相違していることも可能
である。この場合、第二から第四の抵抗素子の温度依存
性が同一であり、第一の抵抗素子のみ温度依存性が相違
しているので、周囲温度が変化したときに第一第二の抵
抗素子の接点に発生する第一の分割電圧が第三第四の抵
抗素子の接点に発生する第二の分割電圧とは明白に変化
する。
【００２１】上述のような温度判定装置において、前記
第二から第四の抵抗素子は電気抵抗が同一であり、前記
第一の抵抗素子は、前記閾値温度のときに前記第二から
第四の抵抗素子と同一の電気抵抗を発生することも可能
である。この場合、周囲温度が閾値温度であると、第一
から第四の抵抗素子の電気抵抗が同一なので比較回路は
同一の電圧を比較することになるが、周囲温度が閾値温
度から所定方向に変動すると、第一の抵抗素子の電気抵
抗のみ第二から第四の抵抗素子とは相違するので、比較
回路は相違する電圧を比較することになる。
【００２２】上述のような温度判定装置において、前記
第二から第四の抵抗素子の温度依存性が前記第一の抵抗
素子より小さいことも可能である。この場合、周囲温度
が変化すると温度依存性が大きい第一の抵抗素子の電気
抵抗は温度依存性が小さい第二から第四の抵抗素子の電
気抵抗より大幅に変動するので、第三第四の抵抗素子の
接点に発生する第二の分割電圧は変化が微少であり、第
一第二の抵抗素子の接点に発生する第一の分割電圧が変
化が大幅である。
【００２３】上述のような温度判定装置において、前記
電圧発生回路が、所定の電源電圧を発生する電源回路
と、該電源回路の電源電圧を前記基準電圧まで昇圧する
増幅回路と、を具備していることも可能である。この場
合、電源回路が発生する電源電圧が増幅回路により昇圧
されて基準電圧が生成されるので、閾値温度の判定に適
切な基準電圧を発生することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図３を参照して以下に説明する。なお、図１は本発明
の実施の一形態の温度判定装置の構造を示す回路図、図
２は第一から第四の抵抗素子の温度依存性と温度判定装
置の判定結果とを示す特性図、図３は一定温度での各種
電圧の関係を示す特性図、である。
【００２５】本実施の形態の温度判定装置２００は、図
１に示すように、第一から第四の抵抗素子２０１〜２０
４を具備しており、これら四個の抵抗素子２０１〜２０
４で第一第二の直列回路２０５，２０６が形成されてい
る。つまり、第一第二の抵抗素子２０１，２０２が直列
に接続されることで第一の直列回路２０５が形成されて
おり、第三第四の抵抗素子２０３，２０４が直列に接続
されることで第二の直列回路２０６が形成されている。
【００２６】第一第二の直列回路２０５，２０６は並列
に接続されており、その両端には電圧発生回路２０７が
接続されている。この電圧発生回路２０７は、電源回路
２０８と増幅回路２０９からなり、電源回路２０８が発
生する所定の電源電圧Ｖref１を増幅回路２０９が昇圧
することで基準電圧Ｖref２を生成する。
【００２７】第一第二の抵抗素子２０１，２０２の接点
と、第三第四の抵抗素子２０３，２０４の接点とが、一
個の比較回路２１０の一対の入力端子に接続されてお
り、この比較回路２１０は、上述の一対の接点に発生す
る第一第二の分割電圧Ｖ１，Ｖ２を比較して二値の結果
を一個の出力端子から出力する。
【００２８】本実施の形態の温度判定装置２００では、
図２に示すように、第二から第四の抵抗素子２０２〜２
０４は温度依存性が同一であり、第一の抵抗素子２０１
のみ温度依存性が相違している。また、第一の抵抗素子
２０１は温度依存性が高いが、第二から第四の抵抗素子
２０２〜２０４は温度依存性が低い。
【００２９】さらに、第二から第四の抵抗素子２０２〜
２０４は電気抵抗が同一であるが、第一の抵抗素子２０
１は、本実施の形態の温度判定装置２００が判定する所
定の閾値温度のとき、第二から第四の抵抗素子２０２〜
２０４と同一の電気抵抗を発生する。
【００３０】なお、本実施の形態の温度判定装置２００
も、実際には電子機器(図示せず)に内蔵されており、図
３に示すように、電源回路２０８は、電子機器の動作電
圧Ｖddが所定の電圧以上ならば一定の電源電圧Ｖref１
を生成するように形成されている。
【００３１】上述のような構成において、本実施の形態
の温度判定装置２００による温度判定方法でも、周囲温
度が所定の閾値温度より高温か低温かが判定される。よ
り詳細には、本実施の形態の温度判定装置２００では、
第一第二の直列回路２０５，２０６の両端に一個の電圧
発生回路２０７が同一の基準電圧Ｖref２を共通に印加
した状態で、第一第二の抵抗素子２０１，２０２の接点
に発生する第一の分割電圧Ｖ１と第三第四の抵抗素子２
０３，２０４の接点に発生する第二の分割電圧Ｖ２とが
比較回路２１０により比較される。
【００３２】このとき、直列に接続されている第一第二
の抵抗素子２０１，２０２は温度依存性が相違するの
で、周囲温度が変化すると第一第二の抵抗素子２０１，
２０２の電気抵抗ｒ１，Ｒ２の比率は変動する。しか
し、やはり直列に接続されている第三第四の抵抗素子２
０３，２０４は温度依存性が同一なので、周囲温度が変
化しても第三第四の抵抗素子２０３，２０４の電気抵抗
Ｒ３，Ｒ４の比率は変動しない。
【００３３】このため、本実施の形態の温度判定装置２
００では、周囲温度が変化すると第二の分割電圧Ｖ２は
変化することなく第一の分割電圧Ｖ１のみ変化するの
で、周囲温度が所定温度より高温か低温かが比較回路２
１０により判定されることになる。
【００３４】ただし、本実施の形態の温度判定装置２０
０では、基準電圧Ｖref２を温度依存性が相違する一対
の電気抵抗ｒ１，Ｒ２で分圧して第一の分割電圧Ｖ１を
生成し、基準電圧Ｖref２を温度依存性が同一の一対の
電気抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧して第二の分割電圧を生成し
ている。
【００３５】このため、図３に示すように、周囲温度が
変化しないならば動作電圧Ｖddが変化しても第一第二の
分割電圧Ｖ１，Ｖ２は変化しないことになり、基準電圧
Ｖref１，Ｖref２が一定となる範囲ならば動作電圧Ｖdd
とは無関係に周囲温度を判定できることになる。
【００３６】換言すると、本実施の形態の温度判定装置
２００は、基準電圧Ｖref１，Ｖref２が一定となり動作
が可能となる範囲であれば、電子機器から供給される動
作電圧Ｖddが変更されても、周囲温度が閾値温度より高
温か低温かを判定することができる。
【００３７】しかも、本実施の形態の温度判定装置２０
０は、周囲温度が変化しないならば基準電圧Ｖref１，
Ｖref２が変動しても第一第二の分割電圧Ｖ１，Ｖ２は
変化しないので、電圧発生回路２０７が温度依存性を発
生する場合でも、周囲温度が閾値温度より高温か低温か
を良好な精度で判定することができる。
【００３８】特に、第二から第四の抵抗素子２０２〜２
０４の温度依存性が同一であり、第一の抵抗素子２０１
のみ温度依存性が相違しており、周囲温度が閾値温度の
ときに第一から第四の抵抗素子２０１〜２０４の電気抵
抗ｒ１，Ｒ２〜Ｒ４が同一となるので、簡単な構造で確
実に閾値温度を判定することができる。
【００３９】さらに、第二から第四の抵抗素子２０２〜
２０４の温度依存性が第一の抵抗素子２０１より小さい
ので、周囲温度の変化に対して第二の分割電圧Ｖ２の変
化が第一の分割電圧Ｖ１より微少であり、閾値温度を判
定する精度が向上されている。
【００４０】しかも、電源回路２０８が発生する電源電
圧Ｖref１を増幅回路２０９により昇圧して基準電圧Ｖr
ef２を生成するので、閾値温度の判定に適切な基準電圧
Ｖref２を第一第二の直列回路２０４，２０５に印加す
ることができ、第一から第四の抵抗素子２０２〜２０４
に駆動電力を良好に供給することができる。
【００４１】なお、本発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許
容する。
【００４２】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【００４３】本発明の温度判定装置では、第一の直列回
路で直列に接続されている第一第二の抵抗素子は温度依
存性が相違するので、周囲温度が変化すると第一第二の
抵抗素子の電気抵抗の比率は変動するが、第二の直列回
路で直列に接続されている第三第四の抵抗素子は温度依
存性が同一なので、周囲温度が変化しても第三第四の抵
抗素子の電気抵抗の比率は変動しないので、第一第二の
直列回路の両端に一個の電圧発生回路が同一の基準電圧
を共通に印加した状態で、第一第二の抵抗素子の接点に
発生する第一の分割電圧と第三第四の抵抗素子の接点に
発生する第二の分割電圧とが比較回路により比較される
ことにより、周囲温度が所定温度より高温か低温かを判
定することができる。また、周囲温度が変化しないなら
ば動作電圧が変動しても電圧発生回路から出力される電
圧は一定であり、第一第二の分割電圧は変化しないの
で、周囲温度が閾値温度より高温か低温かを広範囲の動
作電圧において良好な精度で判定することができる。さ
らに、電圧発生回路から出力される電圧が周囲温度によ
り変動した場合でも、第一第二の分割電圧は独自に変動
することなく相互に関連して変動するため、相対的な電
圧変化は微少であり、周囲温度が閾値温度より高温か低
温かを良好な精度で判定することができる。
【００４４】また、上述のような温度判定装置におい
て、第二から第四の抵抗素子の温度依存性が同一であ
り、第一の抵抗素子のみ温度依存性が相違していること
により、周囲温度が変化したときに第一第二の抵抗素子
の接点に発生する第一の分割電圧が第三第四の抵抗素子
の接点に発生する第二の分割電圧とは明白に変化するの
で、周囲温度が閾値温度より高温か低温かを良好に判定
することができる。
【００４５】また、第二から第四の抵抗素子は電気抵抗
が同一であり、第一の抵抗素子は、閾値温度のときに第
二から第四の抵抗素子と同一の電気抵抗を発生すること
により、周囲温度が閾値温度より高温か低温かを、簡単
な構造で確実に判定することができる。
【００４６】また、第二から第四の抵抗素子の温度依存
性が第一の抵抗素子より小さいことにより、周囲温度が
閾値温度より高温か低温かを、簡単な構造で確実に判定
することができる。
【００４７】また、電源回路が発生する電源電圧を増幅
回路により昇圧して基準電圧を生成することにより、閾
値温度の判定に適切な基準電圧を発生することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の温度判定装置の構造を
示す回路図である。
【図２】第一から第四の抵抗素子の温度依存性と温度判
定装置の判定結果とを示す特性図である。
【図３】一定温度での各種電圧の関係を示す特性図であ
る。
【図４】一従来例の温度判定装置の構造を示す回路図で
ある。
【図５】一定温度での動作電圧Ｖddに対する基準電圧Ｖ
refと分割電圧Ｖ０との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
２００ 温度判定装置 ２０１ 第一の抵抗素子 ２０２ 第二の抵抗素子 ２０３ 第三の抵抗素子 ２０４ 第四の抵抗素子 ２０５ 第一の直列回路 ２０６ 第二の直列回路 ２０７ 電圧発生回路 ２０８ 電源回路 ２０９ 増幅回路 ２１０ 比較回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１２月７日（１９９９．１２．
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 周囲温度が所定の閾値温度より高温か低
    温かを判定する温度判定方法であって、 所定の基準電圧を温度依存性が相違する一対の電気抵抗
    で分圧して第一の分割電圧を生成し、 前記基準電圧を温度依存性が同一の一対の電気抵抗で分
    圧して第二の分割電圧を生成し、 前記第一の分割電圧と前記第二の分割電圧とを比較する
    ようにした温度判定方法。
  2. 【請求項２】 周囲温度が所定の閾値温度より高温か低
    温かを判定する温度判定装置であって、 温度依存性が相違して直列に接続された第一第二の抵抗
    素子からなる第一の直列回路と、 温度依存性が同一で直列に接続された第三第四の抵抗素
    子からなる第二の直列回路と、 前記第一第二の直列回路の両端に同一の基準電圧を共通
    に印加する一個の電圧発生回路と、 前記第一第二の抵抗素子の接点に発生する第一の分割電
    圧と前記第三第四の抵抗素子の接点に発生する第二の分
    割電圧とを比較する比較回路と、を具備している温度判
    定装置。
  3. 【請求項３】 前記第二の抵抗素子は、温度依存性が前
    記第三第四の抵抗素子と同一であり、 前記第一の抵抗素子は、温度依存性が前記第二から第四
    の抵抗素子と相違している請求項２記載の温度判定装
    置。
  4. 【請求項４】 前記第二から第四の抵抗素子は電気抵抗
    が同一であり、 前記第一の抵抗素子は、前記閾値温度のときに前記第二
    から第四の抵抗素子と同一の電気抵抗を発生する請求項
    ３記載の温度判定装置。
  5. 【請求項５】 前記第二から第四の抵抗素子の温度依存
    性が前記第一の抵抗素子より小さい請求項３または４記
    載の温度判定装置。
  6. 【請求項６】 前記電圧発生回路が、 所定の電源電圧を発生する電源回路と、 該電源回路の電源電圧を前記基準電圧まで昇圧する増幅
    回路と、を具備している請求項１ないし５の何れか一記
    載の温度判定装置。
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