JP2001014042A - Overcurrent protective circuit for battery - Google Patents
Overcurrent protective circuit for batteryInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電池に過電流が流
れたときに電流を遮断して、電池を保護する電池の過電
流保護回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery overcurrent protection circuit for protecting a battery by interrupting the current when an overcurrent flows through the battery.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電池の過電流保護回路は、電池に過電流
が流れるときに電流を遮断して電池を保護する。また、
電池が異常な状態で使用されるときに、電流を遮断して
安全に使用できるようにする。2. Description of the Related Art A battery overcurrent protection circuit protects a battery by interrupting the current when an overcurrent flows through the battery. Also,
When the battery is used in an abnormal condition, the current is cut off so that the battery can be used safely.
【０００３】電池の過電流は、電池と直列に接続してい
る電流検出抵抗の両端に発生する電圧で検出できる。電
流検出抵抗の両端に発生する電圧が、抵抗と電流の積に
比例して大きくなるからである。電流検出抵抗の電圧を
検出して、電池電流を検出する過電流保護回路は、電流
検出抵抗の両端に発生する検出電圧を基準電圧に比較す
る。検出電圧が基準電圧よりも大きくなると電流を遮断
する。[0003] The overcurrent of a battery can be detected by a voltage generated across a current detection resistor connected in series with the battery. This is because the voltage generated at both ends of the current detection resistor increases in proportion to the product of the resistance and the current. An overcurrent protection circuit that detects the voltage of the current detection resistor and detects the battery current compares a detection voltage generated across the current detection resistor with a reference voltage. When the detection voltage becomes higher than the reference voltage, the current is cut off.
【０００４】この過電流保護回路は、電池と直列に電流
検出抵抗を接続するので、電流検出抵抗に起因する電力
損失を皆無にできない。電流検出抵抗で消費される電力
ロスは、電流検出抵抗の抵抗値を小さくして少なくでき
る。しかしながら、抵抗値を小さくすると検出電圧が低
くなるので、最小値に制約を受ける。したがって、電流
検出抵抗を使用する回路は、この抵抗に起因する電力ロ
スを皆無にできない。In this overcurrent protection circuit, since a current detection resistor is connected in series with a battery, power loss due to the current detection resistor cannot be eliminated. The power loss consumed by the current detection resistor can be reduced by reducing the resistance value of the current detection resistor. However, when the resistance value is reduced, the detection voltage is reduced, so that the minimum value is restricted. Therefore, a circuit using a current detection resistor cannot eliminate power loss caused by the resistor.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この欠点は、図１に示
すように、電池１と直列に接続されるＦＥＴ２の電圧を
基準電圧に比較して、過電流を検出する回路で解消でき
る。ＦＥＴ２は、電池１に過電流が流れたときに電流を
遮断するスイッチング素子である。この過電流保護回路
は、電池１と直列に接続されるＦＥＴ２を電流検出抵抗
に併用するので、過電流を検出するために抵抗を接続す
る必要がない。このため、電流検出抵抗に起因する電力
損失を解消できる。This disadvantage can be solved by a circuit for detecting an overcurrent by comparing the voltage of the FET 2 connected in series with the battery 1 to a reference voltage, as shown in FIG. The FET 2 is a switching element that cuts off current when an overcurrent flows through the battery 1. Since this overcurrent protection circuit uses the FET2 connected in series with the battery 1 as a current detection resistor, it is not necessary to connect a resistor to detect an overcurrent. Therefore, the power loss caused by the current detection resistor can be eliminated.
【０００６】しかしながら、図１に示す過電流保護回路
は、電池電力を正確な電流値で遮断できない検出があ
る。それは、電池電圧によってＦＥＴのオン抵抗が変動
するからである。ＦＥＴのオン抵抗は、電池電圧が高く
なると小さく、電池電圧が低下すると大きくなる。電池
電圧によって、ゲートに印加できるバイアス電圧が変化
するからである。ＦＥＴはゲートに印加するバイアス電
圧が高いときにオン抵抗は小さく、バイアス電圧を低く
するとオン抵抗が大きくなる特性がある。ＦＥＴはオン
抵抗をできる限り小さくするために、オン状態ではでき
るかぎり電池電圧に近い高電圧をゲートに印加する。こ
のため、ＦＥＴのゲート電圧はほぼ電池電圧になる。し
たがって、電池電圧が低下するとゲート電圧も低くなっ
てオン抵抗が高くなる。図２は電池電圧に対するＦＥＴ
のオン抵抗を示すグラフである。この図のＦＥＴのオン
抵抗は、ゲート電圧にほぼ等しくなる電池電圧が４Ｖの
ときに２０ｍΩであるが、電池電圧が２．５Ｖに低下す
ると８０ｍΩと約４倍も大きくなる。However, the overcurrent protection circuit shown in FIG. 1 has a detection that the battery power cannot be cut off at an accurate current value. This is because the on-resistance of the FET varies depending on the battery voltage. The on-resistance of the FET decreases as the battery voltage increases, and increases as the battery voltage decreases. This is because the bias voltage that can be applied to the gate changes depending on the battery voltage. The FET has a characteristic that the ON resistance is small when the bias voltage applied to the gate is high, and the ON resistance is large when the bias voltage is low. In the FET, a high voltage as close as possible to the battery voltage is applied to the gate in the ON state in order to make the ON resistance as small as possible. For this reason, the gate voltage of the FET becomes almost the battery voltage. Therefore, when the battery voltage decreases, the gate voltage also decreases and the on-resistance increases. Figure 2 shows the FET versus battery voltage
6 is a graph showing the on-resistance of the device. The on-resistance of the FET in this figure is 20 mΩ when the battery voltage, which is almost equal to the gate voltage, is 4 V. However, when the battery voltage is reduced to 2.5 V, it increases to about 80 mΩ, which is about four times as large.
【０００７】たとえば、図１の過電流保護回路におい
て、基準電圧を１００ｍＶに設定すると、電池電圧が４
Ｖのときには５Ａ以上で電流を遮断し、電池電圧が２．
５Ｖに低下すると１．２５Ａ以上の電流で電流を遮断す
る。ＦＥＴに発生する電圧が、電流と抵抗の積に比例す
るからである。このため、ＦＥＴのオン抵抗が変動する
と、一定の電流で電流を遮断できなくなる。したがっ
て、図１に示す過電流保護回路は、電流検出抵抗を使用
しない簡単な回路でもって電流検出抵抗に起因する電力
損失を解消できる特長はあるが、遮断電流を正確に設定
できない欠点がある。For example, when the reference voltage is set to 100 mV in the overcurrent protection circuit of FIG.
At V, the current is cut off at 5 A or more, and the battery voltage becomes 2.
When the voltage drops to 5 V, the current is cut off at a current of 1.25 A or more. This is because the voltage generated in the FET is proportional to the product of the current and the resistance. For this reason, if the on-resistance of the FET fluctuates, the current cannot be cut off with a constant current. Therefore, the overcurrent protection circuit shown in FIG. 1 has a feature that the power loss caused by the current detection resistor can be eliminated with a simple circuit that does not use the current detection resistor, but has a disadvantage that the cutoff current cannot be set accurately.
【０００８】この欠点は、ＦＥＴをオンにするゲート電
圧を、電池電圧に影響を受けないように安定化して解消
できる。ＦＥＴのゲート電圧を安定化させるには、電池
電圧が最低の電圧になっても低下しないように、電池の
最低電圧に近い電圧に制御する必要がある。この状態で
制御されるＦＥＴは、オン状態においてゲート電圧が常
に最低電圧に制御されるので、ＦＥＴのオン抵抗が大き
くなる。このため、ＦＥＴの電力損失が大きく、電力を
有効に利用できなくなる弊害が発生する。This disadvantage can be solved by stabilizing the gate voltage for turning on the FET so as not to be affected by the battery voltage. In order to stabilize the gate voltage of the FET, it is necessary to control the voltage close to the minimum voltage of the battery so that the voltage does not decrease even if the battery voltage becomes the minimum voltage. Since the gate voltage of the FET controlled in this state is always controlled to the minimum voltage in the ON state, the ON resistance of the FET increases. For this reason, the power loss of the FET is large, and a problem that the power cannot be used effectively occurs.
【０００９】本発明は、さらにこの欠点を解決すること
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、電流検出抵抗を使用することなく正確な電流値で過
電流を遮断でき、しかもＦＥＴの電力損失を少なくする
ことも可能である電池の過電流保護回路を提供すること
にある。[0009] The present invention has been developed with the aim of further solving this drawback. An important object of the present invention is to provide an overcurrent protection circuit for a battery that can cut off overcurrent at an accurate current value without using a current detection resistor and that can also reduce the power loss of an FET. It is in.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の電池の過電流保
護回路は、電池１と直列に接続しているＦＥＴ２に電流
が流れて発生する検出電圧を基準電圧に比較するコンパ
レータ３を備えており、このコンパレータ３が、電池の
過電流を検出してＦＥＴ２をオフに切り換えて電流を遮
断する。さらに、過電流保護回路は、電池１の電圧によ
ってコンパレータ３に入力する基準電圧を変化させる基
準電圧制御回路４を備えている。基準電圧制御回路４
は、電池電圧が低くなると基準電圧を高く制御するよう
にしている。The overcurrent protection circuit for a battery according to the present invention includes a comparator 3 for comparing a detection voltage generated when a current flows through an FET 2 connected in series with the battery 1 to a reference voltage. The comparator 3 detects the overcurrent of the battery and switches off the FET 2 to cut off the current. Further, the overcurrent protection circuit includes a reference voltage control circuit 4 that changes a reference voltage input to the comparator 3 according to the voltage of the battery 1. Reference voltage control circuit 4
Is designed to control the reference voltage to be higher when the battery voltage becomes lower.
【００１１】本発明の請求項２の電池の過電流保護回路
は、電池１をリチウムイオン二次電池としている。In the overcurrent protection circuit for a battery according to a second aspect of the present invention, the battery 1 is a lithium ion secondary battery.
【００１２】本発明の請求項３の電池の過電流保護回路
は、基準電圧制御回路４が、ＦＥＴ２のオン抵抗に比例
して基準電圧を制御している。In the overcurrent protection circuit for a battery according to a third aspect of the present invention, the reference voltage control circuit controls the reference voltage in proportion to the on-resistance of the FET.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電池の過電流保護回路を
例示するものであって、本発明は過電流保護回路を以下
のものに特定しない。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below illustrate a battery overcurrent protection circuit for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the overcurrent protection circuit as follows.
【００１４】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。Further, in this specification, in order to make it easier to understand the claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments will be referred to as “claims” and “ In the column of “means”.
However, the members described in the claims are not limited to the members of the embodiments.
【００１５】図３は、過電流保護回路を内蔵するパック
電池の回路図である。このパック電池は、過電流保護回
路を内蔵しており、電池に過電流が流れると電流を遮断
する。この図の過電流保護回路は、電池１と直列に接続
されたＦＥＴ２と、このＦＥＴ２をオンオフに制御する
コンパレータ３と、コンパレータ３に基準電圧を入力す
る基準電圧制御回路４を備える。FIG. 3 is a circuit diagram of a battery pack having a built-in overcurrent protection circuit. This battery pack has a built-in overcurrent protection circuit, and cuts off the current when an overcurrent flows through the battery. The overcurrent protection circuit in FIG. 1 includes an FET 2 connected in series with the battery 1, a comparator 3 for turning the FET 2 on and off, and a reference voltage control circuit 4 for inputting a reference voltage to the comparator 3.
【００１６】パック電池に内蔵される電池１は、リチウ
ムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池は、
放電するにしたがって電池電圧が低下する。本発明の過
電流保護回路は、電池電圧が変動しても正確な電流値で
電流を遮断するので、電池１をリチウムイオン二次電池
とする回路に最適である。ただ、リチウムイオン二次電
池以外の二次電池、たとえば、ニッケル−カドミウム電
池やニッケル−水素電池も放電させるにしたがって電圧
が低下するので、これ等の電池の過電流保護回路として
も使用できるのはいうまでもない。The battery 1 incorporated in the battery pack is a lithium ion secondary battery. Lithium ion secondary batteries are
As the battery is discharged, the battery voltage decreases. The overcurrent protection circuit of the present invention cuts off the current at an accurate current value even if the battery voltage fluctuates, and is therefore most suitable for a circuit in which the battery 1 is a lithium ion secondary battery. However, secondary batteries other than lithium ion secondary batteries, such as nickel-cadmium batteries and nickel-metal hydride batteries, have a voltage drop as they are discharged. Needless to say.
【００１７】ＦＥＴ２は、電池１とパック電池の出力端
子５との間にあって、電池１と直列に接続される。ＦＥ
Ｔ２はＭＯＳＦＥＴで、ソースを電池１の−側電極端子
に、ドレインを−側出力端子５に、ゲートをコンパレー
タ３に接続している。ＦＥＴ２は、オン状態で電池１を
放電できる状態とし、オフ状態で放電電流を遮断する。
ＦＥＴ２は、コンパレータ３から入力される電圧でオン
オフに切り換えられる。ＦＥＴ２は、コンパレータ３か
らオン電圧よりも高い電圧がゲートに入力されるときに
オンになる。ゲート電圧がオン電圧よりも低くなるとオ
フに切り換えられる。The FET 2 is located between the battery 1 and the output terminal 5 of the battery pack and is connected in series with the battery 1. FE
T2 is a MOSFET having a source connected to the negative electrode terminal of the battery 1, a drain connected to the negative output terminal 5, and a gate connected to the comparator 3. The FET 2 is in a state where the battery 1 can be discharged in an on state, and interrupts a discharge current in an off state.
The FET 2 is turned on and off by a voltage input from the comparator 3. The FET 2 is turned on when a voltage higher than the ON voltage is input from the comparator 3 to the gate. When the gate voltage becomes lower than the on-voltage, it is turned off.
【００１８】コンパレータ３は、負荷電流が流れてＦＥ
Ｔ２のドレイン−ソース間に発生する検出電圧を、基準
電圧に比較してＦＥＴ２をオンオフに制御する。図のコ
ンパレータ３は差動アンプである。差動アンプは、−側
入力端子をＦＥＴ２のドレインに接続して、電池１の負
荷電流に比例する検出電圧を入力する。差動アンプの＋
側入力端子は、基準電圧制御回路４に接続して基準電圧
を入力している。When the load current flows, the comparator 3
The detected voltage generated between the drain and the source of T2 is compared with a reference voltage to control the FET2 to be turned on and off. The comparator 3 in the figure is a differential amplifier. The differential amplifier has a negative input terminal connected to the drain of the FET 2 and inputs a detection voltage proportional to the load current of the battery 1. + Of differential amplifier
The side input terminal is connected to the reference voltage control circuit 4 and inputs a reference voltage.
【００１９】コンパレータ３は、検出電圧が基準電圧よ
りも低いときに、電池電圧に近い電圧値の”Ｈ”を出力
してＦＥＴ２をオンにする。検出電圧が基準電圧よりも
低いときには、＋側入力端子の電圧が、−側入力端子の
電圧よりも高くなるからである。電池１の放電電流が設
定電流よりも大きくなって、検出電圧が基準電圧よりも
高くなると、コンパレータ３は、出力をほぼ０Ｖとす
る”Ｌ”信号を出力してＦＥＴ２をオフに切り換える。
オフになったＦＥＴ２は電池１の放電電流を遮断する。When the detected voltage is lower than the reference voltage, the comparator 3 outputs "H" having a voltage value close to the battery voltage to turn on the FET2. This is because when the detection voltage is lower than the reference voltage, the voltage of the positive input terminal becomes higher than the voltage of the negative input terminal. When the discharge current of the battery 1 becomes larger than the set current and the detected voltage becomes higher than the reference voltage, the comparator 3 outputs an “L” signal to make the output almost 0 V and switches off the FET 2.
The turned off FET 2 cuts off the discharge current of the battery 1.
【００２０】基準電圧制御回路４は、コンパレータ３に
入力する基準電圧を制御して、電池１に設定電流よりも
大きな過電流が流れるときにＦＥＴ２をオフに制御す
る。基準電圧制御回路４は、常に一定の基準電圧をコン
パレータ３に入力しない。電池電圧が低くなるにしたが
ってコンパレータ３に入力する基準電圧を高くする。放
電電流が一定であっても、電池電圧によってＦＥＴ２の
ドレイン−ソース間の電圧が変動し、コンパレータ３の
−側入力端子に入力される検出電圧が変化するからであ
る。The reference voltage control circuit 4 controls the reference voltage input to the comparator 3 and turns off the FET 2 when an overcurrent larger than the set current flows through the battery 1. The reference voltage control circuit 4 does not always input a constant reference voltage to the comparator 3. As the battery voltage decreases, the reference voltage input to the comparator 3 increases. This is because even if the discharge current is constant, the voltage between the drain and the source of the FET 2 fluctuates due to the battery voltage, and the detection voltage input to the negative input terminal of the comparator 3 changes.
【００２１】ＭＯＳＦＥＴは、図２に示すように、ゲー
ト電圧によってオン抵抗が以下のように変化する。 電池電圧が４Ｖのときのオン抵抗…………２０ｍΩ 電池電圧が３Ｖのときのオン抵抗…………４０ｍΩ 電池電圧が２．５Ｖのときのオン抵抗……８０ｍΩAs shown in FIG. 2, the on-resistance of the MOSFET changes according to the gate voltage as follows. ON resistance when the battery voltage is 4 V: 20 mΩ ON resistance when the battery voltage is 3 V: 40 mΩ ON resistance when the battery voltage is 2.5 V: 80 mΩ
【００２２】この特定のＦＥＴ２を使用して、放電電流
が２Ａ以上になると電流を遮断する過電流保護回路の基
準電圧制御回路４は、電池電圧によって、出力する基準
電圧を図４に示すように以下の値に変化させる。 電池電圧が４Ｖのときの基準電圧…………２０ｍΩ×２
Ａ＝４０ｍＶ 電池電圧が３Ｖのときの基準電圧…………４０ｍΩ×２
Ａ＝８０ｍＶ 電池電圧が２．５Ｖのときの基準電圧……８０ｍΩ×２
Ａ＝１６０ｍＶUsing this specific FET 2, the reference voltage control circuit 4 of the overcurrent protection circuit, which cuts off the current when the discharge current becomes 2 A or more, changes the output reference voltage according to the battery voltage as shown in FIG. Change to the following value. Reference voltage when battery voltage is 4 V: 20 mΩ × 2
A = 40 mV Reference voltage when the battery voltage is 3 V 40 mΩ × 2
A = 80 mV Reference voltage when battery voltage is 2.5 V: 80 mΩ × 2
A = 160mV
【００２３】基準電圧制御回路４が、電池電圧をパラメ
ターとして出力する基準電圧を以上のように制御する過
電流保護回路は、電池電圧が変動しても遮断する過電流
の値を一定に正確に制御できる。このことを実現する基
準電圧制御回路４は、たとえば、電池電圧に対する基準
電圧をメモリに記憶させて出力電圧を制御する回路で実
現できる。The overcurrent protection circuit, in which the reference voltage control circuit 4 controls the reference voltage, which outputs the battery voltage as a parameter, as described above, accurately and accurately sets the value of the overcurrent that is cut off even when the battery voltage fluctuates. Can control. The reference voltage control circuit 4 that realizes this can be realized, for example, by a circuit that stores a reference voltage for a battery voltage in a memory and controls an output voltage.
【００２４】本発明の過電流保護回路に内蔵される基準
電圧制御回路４は、必ずしも図４に示す特性で基準電圧
を制御する必要はない。この図に示す特性に近似する特
性の基準電圧制御回路でもって、電池の過電流を遮断す
ることもできる。図４の特性に近似する検出電圧を出力
する基準電圧制御回路４を図５に示す。この図の基準電
圧制御回路４は、電池電圧をゲートに入力する入力ＦＥ
Ｔ６と、この入力ＦＥＴ６のドレインにゲートを制御し
ているバッファーＦＥＴ７とを備える。この基準電圧制
御回路４は、入力ＦＥＴ６のゲート電圧が低下するにし
たがって、ドレイン電圧が高くなる。入力ＦＥＴ６は、
ドレインをバッファーＦＥＴ７のゲートに接続してい
る。したがって、入力ＦＥＴ６のドレイン電圧が高くな
ると、バッファーＦＥＴ７のゲート電圧が高くなる。バ
ッファーＦＥＴ７はゲート電圧が高くなるとソース電圧
が高くなる。この基準電圧制御回路４は、バッファーＦ
ＥＴ７のソース電圧を出力電圧としているので、電池電
圧が低下して入力ＦＥＴ６のゲート電圧が低下するにし
たがって、基準電圧を高くする。入力ＦＥＴ６のゲート
にはバイアス抵抗８を介して電池電圧を入力している。
この基準電圧制御回路４は、ＦＥＴに接続している抵抗
値を調整して、電池電圧に対する出力電圧を、図４に示
す特性に近似させる。The reference voltage control circuit 4 incorporated in the overcurrent protection circuit of the present invention does not necessarily need to control the reference voltage with the characteristics shown in FIG. The overcurrent of the battery can be cut off by a reference voltage control circuit having characteristics similar to those shown in FIG. FIG. 5 shows a reference voltage control circuit 4 that outputs a detection voltage approximating the characteristics of FIG. The reference voltage control circuit 4 shown in FIG.
T6 and a buffer FET 7 controlling the gate at the drain of the input FET 6 are provided. In the reference voltage control circuit 4, the drain voltage increases as the gate voltage of the input FET 6 decreases. The input FET 6 is
The drain is connected to the gate of the buffer FET7. Therefore, when the drain voltage of the input FET 6 increases, the gate voltage of the buffer FET 7 increases. The source voltage of the buffer FET 7 increases as the gate voltage increases. The reference voltage control circuit 4 includes a buffer F
Since the source voltage of the ET 7 is used as the output voltage, the reference voltage is increased as the battery voltage decreases and the gate voltage of the input FET 6 decreases. The battery voltage is input to the gate of the input FET 6 via the bias resistor 8.
The reference voltage control circuit 4 adjusts the resistance value connected to the FET so that the output voltage with respect to the battery voltage approximates the characteristic shown in FIG.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明の電池の過電流保護回路は、電池
と直列に接続しているＦＥＴの電圧を基準電圧に比較し
て、電池に過電流が流れたときに電流を遮断する。この
ため、電池と直列に電流検出抵抗を接続する必要がな
く、電流検出抵抗に起因する電力損失を皆無にできる。
また、電流検出抵抗を接続しないので、回路構成を簡単
にできる特長もある。さらに、本発明の過電流保護回路
は、電池の放電電流によってＦＥＴに発生する電圧を利
用して過電流を検出するにもかかわらず、電池電圧が変
動しても、正確な設定電流で放電電流を遮断できる特長
がある。それは、本発明の過電流保護回路が、ＦＥＴを
制御するコンパレータに入力する基準電圧を、基準電圧
制御回路でもって制御し、電池電圧が低くなってＦＥＴ
のオン抵抗が大きくなると基準電圧を高く調整している
からである。The overcurrent protection circuit for a battery according to the present invention compares the voltage of an FET connected in series with the battery to a reference voltage and cuts off the current when an overcurrent flows through the battery. Therefore, there is no need to connect a current detection resistor in series with the battery, and power loss due to the current detection resistor can be eliminated.
Another advantage is that the circuit configuration can be simplified because no current detection resistor is connected. Furthermore, the overcurrent protection circuit of the present invention detects the overcurrent using the voltage generated in the FET due to the discharge current of the battery. There is a feature that can cut off. That is, the overcurrent protection circuit of the present invention controls the reference voltage input to the comparator that controls the FET by the reference voltage control circuit, and when the battery voltage decreases, the
This is because the reference voltage is adjusted to be higher when the ON resistance becomes larger.
【００２６】さらにまた、本発明の過電流保護回路は、
電池と直列に接続しているＦＥＴが消費する電力損失を
小さくして、正確な電流で過電流を遮断できる特長があ
る。それは、本発明の過電流保護回路が、コンパレータ
に入力する基準電圧を基準電圧制御回路で制御して、過
電流を遮断する電流を一定に制御しているので、ＦＥＴ
のゲート電圧をより電池電圧に近い高電圧に設定できる
からである。Further, the overcurrent protection circuit according to the present invention
There is the feature that the power loss consumed by the FET connected in series with the battery can be reduced, and the overcurrent can be cut off with an accurate current. It is because the overcurrent protection circuit of the present invention controls the reference voltage input to the comparator by the reference voltage control circuit to control the current for interrupting the overcurrent to be constant.
Is set to a high voltage closer to the battery voltage.
【図１】従来の過電流保護回路の回路図FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional overcurrent protection circuit.
【図２】電池電圧に対するＦＥＴのオン抵抗を示すグラ
フFIG. 2 is a graph showing the on-resistance of the FET with respect to the battery voltage.
【図３】本発明の実施例の電池の過電流保護回路の回路
図FIG. 3 is a circuit diagram of a battery overcurrent protection circuit according to an embodiment of the present invention.
【図４】電池電圧に対する基準電圧制御回路が出力する
基準電圧を示すグラフFIG. 4 is a graph showing a reference voltage output from a reference voltage control circuit with respect to a battery voltage;
【図５】基準電圧制御回路の一例を示す回路図FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an example of a reference voltage control circuit.
１…電池 ２…ＦＥＴ ３…コンパレータ ４…基準電圧制御回路 ５…出力端子 ６…入力ＦＥＴ ７…バッファーＦＥＴ ８…バイアス抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery 2 ... FET 3 ... Comparator 4 ... Reference voltage control circuit 5 ... Output terminal 6 ... Input FET 7 ... Buffer FET 8 ... Bias resistance
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 BA01 CC02 FA04 GA01 5G004 AA04 AB02 BA03 BA04 DA04 DC03 DC07 EA01 FA01 5G065 AA01 BA04 EA02 HA07 JA01 KA05 LA01 MA09 MA10 NA05 5H030 AA06 AS06 DD01 FF42 5H410 BB05 CC02 DD02 EA11 EB37 FF05 FF22 LL06 LL18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) FF22 LL06 LL18
Claims (3)
に電流が流れて発生する検出電圧を基準電圧に比較する
コンパレータ(3)を備えており、このコンパレータ(3)
が、電池の過電流を検出してＦＥＴ(2)をオフに切り換
えて電流を遮断する過電流保護回路において、 電池(1)の電圧によってコンパレータ(3)に入力する基準
電圧を変化させる基準電圧制御回路(4)を備えており、
基準電圧制御回路(4)は、電池電圧が低くなると基準電
圧を高く制御するようにしてなることを特徴とする電池
の過電流保護回路。1. An FET (2) connected in series with a battery (1)
And a comparator (3) that compares the detection voltage generated by the current flow with the reference voltage.
However, in the overcurrent protection circuit that detects the overcurrent of the battery and turns off the FET (2) to cut off the current, the reference voltage that changes the reference voltage input to the comparator (3) according to the voltage of the battery (1) It has a control circuit (4),
The reference voltage control circuit (4) is configured to control the reference voltage to increase as the battery voltage decreases, wherein the battery overcurrent protection circuit.
る請求項１に記載される電池の過電流保護回路。2. The overcurrent protection circuit for a battery according to claim 1, wherein the battery (1) is a lithium ion secondary battery.
ン抵抗に比例して基準電圧を制御する請求項１に記載さ
れる電池の過電流保護回路。3. The battery overcurrent protection circuit according to claim 1, wherein the reference voltage control circuit controls the reference voltage in proportion to the on-resistance of the FET.
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