JP2003259564A - Charging current detecting circuit - Google Patents

Charging current detecting circuit

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JP2003259564A
JP2003259564A JP2002060667A JP2002060667A JP2003259564A JP 2003259564 A JP2003259564 A JP 2003259564A JP 2002060667 A JP2002060667 A JP 2002060667A JP 2002060667 A JP2002060667 A JP 2002060667A JP 2003259564 A JP2003259564 A JP 2003259564A
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Junichiro Hara
淳一郎 原
Toshinori Fukazawa
敏則 深澤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost by canceling an input DC offset voltage of an amplifier for detecting a charging current with no temperature fluctuation, eliminating the need for adjusting at shipping, and omitting a large scale circuit such as an A/D converter and a CPU. <P>SOLUTION: A resistor 5 is connected in series to a battery 4. A zero voltage is inputted between both input terminals of an amplifier 6 in a first phase, while the charging current detection voltage that appears at the resistor 5 is inputted between both input terminals of the amplifier 6 in a second phase using a switch 9. A second switch 10 is closed in the first phase to write an output voltage of the amplifier 6 into a voltage storage element 8. A third switch 11 whose one end is connected to the output terminal of the amplifier 6 is closed in the second phase. A voltage at the other end of the third switch 11 added with a reference voltage 14 which regulates a stop point for charging operation is compared to the storage voltage of the voltage storage element 8 using a comparator 7, and the output of the comparator 7 is held by a latch circuit 12. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は充電電流検出回路に
関するものである。 【0002】 【従来の技術】近年、携帯機器が急激に普及しており、
これら携帯機器の長時間動作の要求に対応して高精度な
充電電流検出回路への要望が高まっている。長時間動作
させるためには被充電電池の最大蓄積電力(満充電)ま
で充電した段階で充電をストップさせる必要がある。充
電電流検出回路は充電電流量で満充電を判定し、充電を
ストップさせる機能を担っているが、この判定精度が悪
いと被充電電池の最大蓄積電荷以上の電力を充電してし
まう可能性があるため、安全を見越して満充電前に充電
をストップする設定にする必要が生じ、結果として携帯
機器の動作時間が短くなってしまう。充電電流判定精度
が充電電流検出回路の最重要スペックである。満充電の
判定は、充電電流が所定電流以下になったことを検出す
ることにより行う。 【0003】図5は従来の充電電流検出回路の構成を示
すブロック図である。図5において、1は外部電源端
子、2は電池端子、3は出力端子、4は被充電電池、5
は充電電流検出用抵抗、6は増幅器、15は充電を完了
するときの充電電流値に対応した値であるリファレンス
データ、16はA/Dコンバータ、17は加算器、18
はCPUである。 【0004】以下、従来の充電電流検出回路について図
5を参照しながら動作を説明する。 【0005】外部電源端子1から充電電流ICHGが、充
電電流検出用抵抗5を通過して被充電電池4に供給され
る。そこで、充電電流検出用抵抗5の抵抗値Rと充電電
流ICHGの積により充電電流検出電圧ΔVin(=ICHG×
R)を検出することができる。つまり、外部電源端子1
と電池端子2との間の電位差として、充電電流検出電圧
ΔVin(=ICHG×R)が得られる。 【0006】しかし、充電電流検出電圧ΔVinは、数m
Vと非常に小さい値であり、そのまままでは充電電流判
定を行うことが困難であるため、増幅器6により充電電
流検出電圧ΔVinをα(増幅度)倍に増幅する必要があ
る。 【0007】この増幅器6の出力電圧ΔVoは、 ΔVo=α×ΔVin で表されるが、この電圧ΔVoをCPU18で制御され
ているA/Dコンバータ16に入力してデジタル値に変
換し、A/Dコンバータ16の出力デジタル値を、リフ
ァレンスデータ15と加算器17で比較し、その結果を
出力端子3に出力する。 【0008】ここで、加算器17の構成および動作につ
いて具体的に説明する。例えば、A/Dコンバータ16
が8bitで、0Ah(hは16進数を意味する)まで
A/D出力が小さくなったら充電を止めると仮定する
と、リファレンスデータには、−0Ahを入れておき、
その加算データが正の値の間は充電を続行し、負の値に
なったら充電を停止させるという動作を行う。 【0009】図5では、加算器17は、加算後のデータ
の極性(±)を示す1bitのデータを出力する端子を
出力端子3として備えている。 【0010】上記が理想的な充電電流検出回路の動作で
あるが、実際には増幅器6の入力直流オフセット電圧Δ
Voffsetが充電電流検出電圧ΔVinに加算された状態で
増幅器6にて増幅される。そのため、増幅器6の出力電
圧ΔVoは ΔVo=α×(ΔVin+ΔVoffset) となる。 【0011】入力直流オフセット電圧ΔVoffsetは、充
電電流検出電圧ΔVinとほぼ同等の絶対値があり、この
ままでは検出精度が悪くなる。入力直流オフセット電圧
ΔVoffsetは、増幅器6の内部の入力差動トランジスタ
の相対誤差が原因であり、1つの製品あたりの絶対値は
固定であるが、各製品毎にばらつきが生じる。 【0012】そこで、製品出荷時に各製品毎に入力直流
オフセット電圧ΔVoffsetを測定し、入力直流オフセッ
ト電圧ΔVoffsetの測定結果を考慮して正確な充電動作
の停止ポイントをデジタルデータでリファレンスデータ
15として内部に書き込むことで対策している。この動
作を実現するため、リファレンスデータ15、A/Dコ
ンバータ16、加算器17、CPU18が必要となって
いる。 【0013】以上の構成で、入力直流オフセット電圧Δ
Voffsetの影響をなくし正確な充電電流検出を実現して
いる。 【0014】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の回路構成では、増幅器6の入力直流オフセット電圧
ΔVoffsetには温度に起因した変動があるため、増幅器
6の出力電圧ΔVoに温度変動が発生してしまう。その
ため、製品出荷時に上記調整を行っても、実際の充電中
には、周囲温度変化の影響で充電電流検出精度が悪化す
るという欠点がある。 【0015】また、製品出荷時に各製品毎に入力直流オ
フセット電圧ΔVoffsetを測定し、正確な充電動作の停
止ポイントをデジタルデータであるリファレンスデータ
15として内部に書き込むことが必要なため、製品出荷
時に調整のための工数が必要なことと、精度向上のため
にリファレンスデータ15、A/Dコンバータ16、加
算器17、CPU18が必要となって回路規模が増加
し、コストがかさむという欠点とを有していた。 【0016】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、温度変動がなく高精度で、製品出荷時の調整工程
が不要で、コストの安い充電電流検出回路を提供するこ
とを目的とする。 【0017】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の充電電流検出回路は、被充電電池と直列に
接続された充電電流検出用抵抗と、一方および他方の入
力端子間に加えられる電圧を増幅する増幅器と、第1の
位相で増幅器の一方および他方の入力端子間に零電圧を
入力し、第2の位相で増幅器の一方および他方の入力端
子間に充電電流検出用抵抗の両端に現れる充電電流検出
電圧を入力する第1のスイッチと、増幅器の出力端子に
現れる電圧を記憶する電圧記憶素子と、増幅器の出力端
子に一端が接続され電圧記憶素子に他端が接続されて第
1および第2の位相の何れか一方で閉じて増幅器の出力
端子に現れる電圧を電圧記憶素子に書き込ませる第2の
スイッチと、増幅器の出力端子に一端が接続されて第1
および第2の位相の何れか他方で閉じる第3のスイッチ
と、第3のスイッチの他端に現れる電圧に充電動作の停
止ポイントを規定するリファレンス電圧を加算した電圧
と電圧記憶素子の記憶電圧とを比較する比較器と、比較
器の出力を保持するラッチ回路とを備えている。 【0018】この構成によれば、充電電流検出電圧が入
力される状態における増幅器の出力端子の電圧にリファ
レンス電圧を加算した電圧と、零電圧が入力される状態
における増幅器の出力端子の電圧とを比較器で比較する
ことになる。その結果、充電電流検出電圧が入力される
状態における増幅器の出力端子の電圧に現れる増幅器の
入力オフセット電圧による誤差分が、零電圧が入力され
る状態における増幅器の出力端子の電圧に現れる増幅器
の入力直流オフセット電圧による誤差分でキャンセルさ
れることになる。したがって、充電電流検出の際に増幅
器の入力直流オフセット電圧の影響を排除することがで
きる。したがって、充電電流検出結果に増幅器の入力直
流オフセット電圧による温度変動が生じることがなくな
り、高精度に充電電流検出を行うことが可能となる。 【0019】また、従来例のような製品出荷時の調整工
程が不要であり、しかも精度向上のためにA/D変換
器、CPU、リファレンスデータ、加算器などの部品は
不要でコストの安い充電電流検出回路を得ることができ
る。 【0020】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図1を用いて説明する。 【0021】図1は本発明の実施の形態における充電電
流検出回路の構成を示すブロック図である。図1におい
て、1は外部電源端子、2は電池端子、3は出力端子、
4は被充電電池、5は充電電流検出用抵抗、6は増幅
器、7は比較器、8は容量素子などの電圧記憶素子、9
は第1の位相で電池端子2側に切り替わり、第2の位相
で外部電源端子1側に切り替わる切替スイッチ、10は
第1の位相で閉じるスイッチ、11は第2の位相で閉じ
るスイッチ、12はラッチ回路、13はクロック発生回
路、14は充電を完了するときの充電電流値に対応した
電圧(負値)であるリファレンス電圧である。 【0022】以下、充電電流検出回路について動作を説
明する。外部電源端子1から充電電流ICHGが、充電電
流検出用抵抗5を通過して被充電電池4に供給される。
充電電流検出用抵抗5の抵抗値Rと充電電流ICHGの積
により充電電流検出電圧ΔVin(=ICHG×R)を検出
することができる。つまり、外部電源端子1と電池端子
2との間の電位差として、充電電流検出電圧ΔVin(=
ICHG×R)が得られる。 【0023】まず、第1の位相において、切替スイッチ
9により増幅器6の両入力端子をショートすると、零電
圧が入力される、つまり、増幅器6の両入力端子にとも
に電池端子4の電圧が入力されることになるため、増幅
器6の出力電圧ΔVo1は ΔVo1=α×ΔVoffset となる。この値を第1の位相で閉じるスイッチ10を介
して電圧記憶素子8に入力する。 【0024】つぎに、第2の位相において、切替スイッ
チ9により増幅器6の両入力端子間に、充電電流検出電
圧ΔVin(=ICHG×R)を与える。このとき、増幅器
6の出力電圧ΔVo2は ΔVo2=α×(Vin+ΔVoffset) となる。このとき、スイッチ10は開いているので、ス
イッチ10の両端の電圧差ΔVoaveは ΔVoave=ΔVo2−ΔVo1=α×Vin となり、増幅器6の入力直流オフセット電圧ΔVoffset
の影響は相殺されてなくなる。 【0025】そして、この電圧差ΔVoaveとリファレン
ス電圧14とを第2の位相で閉じるスイッチ11を介し
て加算し、比較器7の一方の入力端子間に入力する。比
較器7の他方の入力端子には、電圧記憶素子8に現れる
電圧が入力される。これにより、比較器7は増幅器6の
入力直流オフセット電圧ΔVoffsetの影響を受けること
なく、高精度な比較動作を実現できる。そして、比較器
7の出力をラッチ回路12が第2の位相が終わるタイミ
ングでラッチして出力端子3より出力する。 【0026】ここで、比較器7における比較動作につい
て、図2の等価回路図を参照しながら具体的に説明す
る。図2においては、増幅器6、リファレンス電圧14
および電圧記憶素子8を電圧源で表している。ここで、
電圧記憶素子8の電圧をΔVo1とし、増幅器6の電圧
をΔVo2とし、リファレンス電圧14を−α・Vin
0とする。ただし、 ΔVo1=α・ΔVoffset ΔVo2=α・(Vin+ΔVoffset) である。 【0027】充電電流がまだ大きいとき、つまりVin
>Vin0のときは、比較器7の上側入力端子の電圧
(ΔVo2−α・Vin0)は、比較器7の下側入力端
子の電圧ΔVo1より大きい。 【0028】充電が進んで、Vin=Vin0となった
ときに、比較器7の上側入力端子の電圧(ΔVo2−α
・Vin0)は、比較器7の下側入力端子の電圧ΔVo
1と同じになり、比較器7の出力が反転する。 【0029】ここで、第1の位相および第2の位相を設
定する信号はクロック発生回路13により生成されて、
切替スイッチ9と、スイッチ10,11とラッチ回路1
2とに与えられる。第1の位相と第2の位相とは交互に
繰り返される。S1は第1の位相でアクティブとなる信
号であり、S2は第2の位相でアクティブとなる信号で
ある。 【0030】図3に図1の充電電流検出回路の各部のタ
イミング図を示す。図3には、クロック発生回路13か
ら出力される信号S1,S2と、切替スイッチ9および
スイッチ10,11の状態と、ラッチ回路12のラッチ
タイミングとが示されている。図3では、信号S1がロ
ーで信号S2がハイのときに、切替スイッチ9が外部電
源端子1側に切り替わり、スイッチ10がオフで、スイ
ッチ11がオンとなっている。信号S1がハイで信号S
2がローのときに、切替スイッチ9が電池端子2側に切
り替わり、スイッチ10がオンで、スイッチ11がオフ
となっている。ラッチ回路12のラッチタイミングは、
信号S2がハイからローに切り替わるタイミングであ
る。なお、図3のタイミング図では、信号S1と信号S
2とがちょうど逆相になって、両信号S1,S2のハイ
区間の間に休止期間はなかったが、休止期間があっても
よい。 【0031】また、図1の各部の電流・電圧の充電の進
行に伴う時間的変化を図4に示す。図4には、信号S1
と、充電電流ICHGと、増幅器6の出力と、比較器7の
上側入力、下側入力および出力と、ラッチ回路12のラ
ッチタイミングと、出力端子3の状態とが示されてい
る。 【0032】図4では、充電電流は時間の経過とともに
徐々に減少している。増幅器6の出力は、信号S1がロ
ーのときには充電電流に対応した電圧となり、信号S1
がハイのときにはオフセット電圧になる。比較器7の上
側入力は信号S1がローのときに増幅器6の出力が入力
され、信号S1がハイのときは不定となる。比較器7の
下側入力は、つねに電圧記憶素子8の保持電圧(オフセ
ット電圧)となる。比較器7の出力は、信号S1がロー
のときは、上側入力と下側入力の比較結果に応じた値と
なり、信号S1がハイのときは不定となる。ラッチ回路
12のラッチタイミングはこの例では、信号S1がロー
からハイに変化するタイミング(信号S2がハイからロ
ーに変化するタイミング)である。出力端子3の値は、
ラッチタイミングに同期して変化する。 【0033】この構成を採用することにより、増幅器6
の入力直流オフセット電圧ΔVoffsetの影響を相殺して
しまうので、入力オフセット電圧ΔVoffsetの温度依存
性も相殺できる。 【0034】また、入力オフセット電圧ΔVoffsetの影
響がないため、製品出荷時の調整・書き込み工程が不要
となり、併せて、回路規模を大きくする要因となるリフ
ァレンスデータ15、A/Dコンバータ16、加算器1
7、CPU18が不要となり、コスト低下が図れること
となる。 【0035】なお、増幅器6の両入力端子をショートす
るときに、増幅器7の入力端子に与える電圧は外部電源
電圧1でも電池電圧2でも、またその他のリファレンス
等の電圧でもよい。つまり、任意の電圧を与えることが
できる。 【0036】また、第1の位相と第2の位相、および、
充電電流検出電圧ΔVinを増幅器6に与える位相と増幅
器6の入力端子をショートする位相は、どちらの組み合
わせでも同様の効果が得られる。つまり、上記の実施の
形態では、スイッチ10は第1の位相で閉じ、スイッチ
11は第2の位相で閉じる構成としたが、逆にスイッチ
10が第2の位相で閉じ、スイッチ11が第1の位相で
閉じる構成としてもよい。 【0037】 【発明の効果】以上のように、本発明の充電電流検出回
路によれば、充電電流検出電圧が入力される状態におけ
る増幅器の出力端子の電圧にリファレンス電圧を加算し
た電圧と、零電圧が入力される状態における増幅器の出
力端子の電圧とを比較器で比較することになる。その結
果、充電電流検出電圧が入力される状態における増幅器
の出力端子の電圧に現れる増幅器の入力オフセット電圧
による誤差分が、零電圧が入力される状態における増幅
器の出力端子の電圧に現れる増幅器の入力直流オフセッ
ト電圧による誤差分でキャンセルされることになる。し
たがって、充電電流検出の際に増幅器の入力直流オフセ
ット電圧の影響を排除することができる。したがって、
充電電流検出結果に増幅器の入力直流オフセット電圧に
よる温度変動が生じることがなくなり、高精度に充電電
流検出を行うことが可能となる。 【0038】また、従来例のような製品出荷時の調整工
程が不要であり、しかも精度向上のためにA/D変換
器、CPU、リファレンスデータ、加算器などの部品は
不要でコストの安い充電電流検出回路を得ることができ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging current detection circuit. 2. Description of the Related Art In recent years, portable devices have rapidly become widespread.
In response to the demand for long-term operation of these portable devices, demand for a highly accurate charging current detection circuit is increasing. In order to operate the battery for a long time, it is necessary to stop charging when the battery has been charged up to the maximum stored power (full charge). The charging current detection circuit has the function of determining full charge based on the amount of charging current and stopping charging.However, if the accuracy of this determination is poor, there is a possibility of charging more than the maximum accumulated charge of the battery to be charged. For this reason, it is necessary to stop charging before full charging in anticipation of safety. As a result, the operation time of the portable device is shortened. The charging current determination accuracy is the most important specification of the charging current detection circuit. The determination of full charge is made by detecting that the charge current has become equal to or less than a predetermined current. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional charging current detection circuit. 5, 1 is an external power supply terminal, 2 is a battery terminal, 3 is an output terminal, 4 is a battery to be charged, 5
Is a charging current detecting resistor, 6 is an amplifier, 15 is reference data corresponding to a charging current value when charging is completed, 16 is an A / D converter, 17 is an adder, 18
Is a CPU. The operation of the conventional charging current detection circuit will be described below with reference to FIG. A charging current ICHG is supplied from an external power supply terminal 1 to a battery 4 to be charged through a charging current detecting resistor 5. Thus, the product of the resistance value R of the charging current detection resistor 5 and the charging current ICHG is the charging current detection voltage ΔVin (= ICHG ×
R) can be detected. That is, the external power supply terminal 1
A charging current detection voltage ΔVin (= ICHG × R) is obtained as a potential difference between the battery terminal 2 and the battery terminal 2. However, the charging current detection voltage ΔVin is several m
V is a very small value, and it is difficult to judge the charging current until it is. Therefore, the charging current detection voltage ΔVin needs to be amplified by α (amplification degree) times by the amplifier 6. The output voltage ΔVo of the amplifier 6 is represented by ΔVo = α × ΔVin. The voltage ΔVo is input to an A / D converter 16 controlled by a CPU 18 and converted into a digital value. The output digital value of the D converter 16 is compared with the reference data 15 by the adder 17, and the result is output to the output terminal 3. Here, the configuration and operation of the adder 17 will be specifically described. For example, the A / D converter 16
Is 8 bits, and assuming that charging is stopped when the A / D output decreases to 0Ah (h means a hexadecimal number), -0Ah is put in the reference data,
The charging is continued while the added data is a positive value, and the charging is stopped when the added data becomes a negative value. In FIG. 5, the adder 17 has a terminal for outputting 1-bit data indicating the polarity (±) of the data after addition as the output terminal 3. The above is the operation of the ideal charging current detecting circuit. In practice, however, the input DC offset voltage Δ
The amplifier 6 is amplified in a state where Voffset is added to the charging current detection voltage ΔVin. Therefore, the output voltage ΔVo of the amplifier 6 becomes ΔVo = α × (ΔVin + ΔVoffset). The input DC offset voltage ΔVoffset has an absolute value substantially equal to the charging current detection voltage ΔVin, and the detection accuracy is deteriorated as it is. The input DC offset voltage ΔVoffset is caused by a relative error of the input differential transistor inside the amplifier 6, and the absolute value per one product is fixed, but varies for each product. Therefore, at the time of product shipment, the input DC offset voltage ΔVoffset is measured for each product, and an accurate stop point of the charging operation is digitally stored as reference data 15 in the form of digital data in consideration of the measurement result of the input DC offset voltage ΔVoffset. The measures are taken by writing. To realize this operation, reference data 15, A / D converter 16, adder 17, and CPU 18 are required. With the above configuration, the input DC offset voltage Δ
The effect of Voffset is eliminated to realize accurate charging current detection. However, in the above-described conventional circuit configuration, since the input DC offset voltage ΔVoffset of the amplifier 6 fluctuates due to temperature, a temperature fluctuation occurs in the output voltage ΔVo of the amplifier 6. Will occur. Therefore, even if the above adjustment is performed at the time of product shipment, there is a disadvantage that the charging current detection accuracy is deteriorated during the actual charging due to a change in ambient temperature. Further, at the time of product shipment, it is necessary to measure the input DC offset voltage ΔVoffset for each product and write an accurate charging stop point as internal reference data 15 as digital data. And the disadvantage that the reference data 15, the A / D converter 16, the adder 17, and the CPU 18 are required to improve the accuracy, the circuit scale is increased, and the cost is increased. I was SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low-cost charging current detection circuit which is free from temperature fluctuations, has high accuracy, does not require an adjustment step at the time of product shipment, and solves the above conventional problems. . In order to achieve this object, a charging current detection circuit according to the present invention comprises a charging current detection resistor connected in series with a battery to be charged, and one and other inputs. An amplifier for amplifying a voltage applied between the terminals, a zero voltage between one and the other input terminals of the amplifier in a first phase, and a charging current between one and the other input terminals of the amplifier in a second phase. A first switch for inputting a charging current detection voltage appearing at both ends of the detection resistor, a voltage storage element for storing a voltage appearing at an output terminal of the amplifier, and one end connected to the output terminal of the amplifier and the other end connected to the voltage storage element And a second switch that closes one of the first and second phases to write a voltage appearing at the output terminal of the amplifier into the voltage storage element, and a first switch that is connected at one end to the output terminal of the amplifier.
A third switch that closes at one of the other phase and the second phase, a voltage obtained by adding a reference voltage defining a stop point of the charging operation to a voltage appearing at the other end of the third switch, and a storage voltage of the voltage storage element. And a latch circuit for holding the output of the comparator. According to this configuration, the voltage obtained by adding the reference voltage to the voltage at the output terminal of the amplifier when the charging current detection voltage is input and the voltage at the output terminal of the amplifier when the zero voltage is input are calculated. It will be compared with a comparator. As a result, the error due to the input offset voltage of the amplifier that appears in the voltage at the output terminal of the amplifier when the charging current detection voltage is input is equal to the input voltage of the amplifier that appears in the voltage at the output terminal of the amplifier when zero voltage is input. The error is canceled by the error due to the DC offset voltage. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the input DC offset voltage of the amplifier when detecting the charging current. Therefore, the temperature fluctuation due to the input DC offset voltage of the amplifier does not occur in the charging current detection result, and the charging current can be detected with high accuracy. In addition, there is no need for an adjustment process at the time of product shipment as in the conventional example, and further, no components such as an A / D converter, a CPU, reference data, and an adder are required to improve accuracy, and charging is inexpensive. A current detection circuit can be obtained. Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a charging current detection circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an external power supply terminal, 2 is a battery terminal, 3 is an output terminal,
4 is a battery to be charged, 5 is a resistor for detecting a charging current, 6 is an amplifier, 7 is a comparator, 8 is a voltage storage element such as a capacitance element, 9
Is a switch that switches to the battery terminal 2 side in the first phase, switches to the external power supply terminal 1 side in the second phase, 10 is a switch that closes in the first phase, 11 is a switch that closes in the second phase, and 12 is a switch that closes in the second phase. A latch circuit, 13 is a clock generation circuit, and 14 is a reference voltage which is a voltage (negative value) corresponding to a charging current value when charging is completed. The operation of the charging current detection circuit will be described below. The charging current ICHG is supplied from the external power supply terminal 1 to the battery 4 through the charging current detection resistor 5.
The charging current detection voltage ΔVin (= ICHG × R) can be detected from the product of the resistance value R of the charging current detection resistor 5 and the charging current ICHG. That is, as the potential difference between the external power supply terminal 1 and the battery terminal 2, the charging current detection voltage ΔVin (=
ICHG × R) is obtained. First, in the first phase, when both input terminals of the amplifier 6 are short-circuited by the changeover switch 9, zero voltage is input, that is, the voltage of the battery terminal 4 is input to both input terminals of the amplifier 6. Therefore, the output voltage ΔVo1 of the amplifier 6 is ΔVo1 = α × ΔVoffset. This value is input to the voltage storage element 8 via the switch 10 that closes in the first phase. Next, in the second phase, the changeover switch 9 applies a charging current detection voltage ΔVin (= ICHG × R) between both input terminals of the amplifier 6. At this time, the output voltage ΔVo2 of the amplifier 6 is ΔVo2 = α × (Vin + ΔVoffset). At this time, since the switch 10 is open, the voltage difference ΔVoave between both ends of the switch 10 becomes ΔVoave = ΔVo2−ΔVo1 = α × Vin, and the input DC offset voltage ΔVoffset of the amplifier 6 is obtained.
The effects of are offset. Then, the voltage difference ΔVoave and the reference voltage 14 are added via the switch 11 that closes in the second phase, and are added to one input terminal of the comparator 7. The voltage appearing in the voltage storage element 8 is input to the other input terminal of the comparator 7. As a result, the comparator 7 can realize a highly accurate comparison operation without being affected by the input DC offset voltage ΔVoffset of the amplifier 6. Then, the output of the comparator 7 is latched by the latch circuit 12 at the timing when the second phase ends, and output from the output terminal 3. Here, the comparison operation in the comparator 7 will be specifically described with reference to an equivalent circuit diagram of FIG. In FIG. 2, the amplifier 6, the reference voltage 14
And the voltage storage element 8 is represented by a voltage source. here,
The voltage of the voltage storage element 8 is ΔVo1, the voltage of the amplifier 6 is ΔVo2, and the reference voltage 14 is −α · Vin.
Set to 0. Here, ΔVo1 = α · ΔVoffset ΔVo2 = α · (Vin + ΔVoffset). When the charging current is still large, that is, Vin
When> Vin0, the voltage of the upper input terminal (ΔVo2−α · Vin0) of the comparator 7 is higher than the voltage ΔVo1 of the lower input terminal of the comparator 7. When the charging proceeds and Vin = Vin0, the voltage of the upper input terminal of the comparator 7 (ΔVo2-α
Vin0) is the voltage ΔVo of the lower input terminal of the comparator 7
1 and the output of the comparator 7 is inverted. Here, the signals for setting the first phase and the second phase are generated by the clock generation circuit 13,
Changeover switch 9, switches 10, 11 and latch circuit 1
2 and given. The first phase and the second phase are alternately repeated. S1 is a signal that becomes active in the first phase, and S2 is a signal that becomes active in the second phase. FIG. 3 is a timing chart of each part of the charging current detection circuit of FIG. FIG. 3 shows the signals S1 and S2 output from the clock generation circuit 13, the states of the changeover switches 9 and the switches 10 and 11, and the latch timing of the latch circuit 12. In FIG. 3, when the signal S1 is low and the signal S2 is high, the changeover switch 9 is switched to the external power supply terminal 1, the switch 10 is off, and the switch 11 is on. When signal S1 is high and signal S
When 2 is low, the changeover switch 9 switches to the battery terminal 2 side, the switch 10 is on, and the switch 11 is off. The latch timing of the latch circuit 12 is as follows.
This is the timing when the signal S2 switches from high to low. Note that, in the timing diagram of FIG.
2 has just the opposite phase and there is no pause between the high sections of the signals S1 and S2, but there may be a pause. FIG. 4 shows a temporal change with the progress of the charging of the current and voltage of each part in FIG. FIG. 4 shows the signal S1
2, the charging current ICHG, the output of the amplifier 6, the upper input, the lower input and the output of the comparator 7, the latch timing of the latch circuit 12, and the state of the output terminal 3. In FIG. 4, the charging current gradually decreases over time. The output of the amplifier 6 becomes a voltage corresponding to the charging current when the signal S1 is low, and the signal S1
Is high, the offset voltage. The upper input of the comparator 7 receives the output of the amplifier 6 when the signal S1 is low, and becomes indefinite when the signal S1 is high. The lower input of the comparator 7 always becomes the holding voltage (offset voltage) of the voltage storage element 8. The output of the comparator 7 has a value corresponding to the comparison result between the upper input and the lower input when the signal S1 is low, and becomes undefined when the signal S1 is high. In this example, the latch timing of the latch circuit 12 is a timing at which the signal S1 changes from low to high (a timing at which the signal S2 changes from high to low). The value of output terminal 3 is
It changes in synchronization with the latch timing. By adopting this configuration, the amplifier 6
Of the input DC offset voltage ΔVoffset, the temperature dependence of the input offset voltage ΔVoffset can also be offset. Further, since there is no influence of the input offset voltage ΔVoffset, the adjustment / writing process at the time of product shipment is not required, and the reference data 15, the A / D converter 16, and the adder which are factors for increasing the circuit scale are also provided. 1
7. The CPU 18 becomes unnecessary, and the cost can be reduced. When both input terminals of the amplifier 6 are short-circuited, the voltage applied to the input terminal of the amplifier 7 may be the external power supply voltage 1, the battery voltage 2, or another reference voltage. That is, any voltage can be applied. Also, the first phase and the second phase, and
The same effect can be obtained by either combination of the phase of applying the charging current detection voltage ΔVin to the amplifier 6 and the phase of shorting the input terminal of the amplifier 6. That is, in the above embodiment, the switch 10 is closed in the first phase and the switch 11 is closed in the second phase. However, the switch 10 is closed in the second phase and the switch 11 is closed in the first phase. It is good also as a structure closed in the phase of. As described above, according to the charging current detection circuit of the present invention, the voltage obtained by adding the reference voltage to the voltage at the output terminal of the amplifier when the charging current detection voltage is input, and the zero voltage The comparator compares the voltage at the output terminal of the amplifier in the state where the voltage is input. As a result, the error due to the input offset voltage of the amplifier that appears in the voltage at the output terminal of the amplifier when the charging current detection voltage is input is equal to the input voltage of the amplifier that appears in the voltage at the output terminal of the amplifier when zero voltage is input. The error is canceled by the error due to the DC offset voltage. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the input DC offset voltage of the amplifier when detecting the charging current. Therefore,
Temperature fluctuation due to the input DC offset voltage of the amplifier does not occur in the charging current detection result, and the charging current can be detected with high accuracy. Further, an adjustment process at the time of shipping the product as in the conventional example is unnecessary, and components such as an A / D converter, a CPU, reference data, and an adder are not required to improve the accuracy, and charging is inexpensive. A current detection circuit can be obtained.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態における充電電流検出回路
の構成を示すブロック図である。 【図2】本発明の実施の形態の充電電流検出回路の動作
を説明するための等価回路図である。 【図3】本発明の実施の形態の充電電流検出回路の動作
を示すタイミング図である。 【図4】本発明の実施の形態の充電電流検出回路の動作
を示すタイミング図である。 【図5】従来の充電電流検出回路の構成を示すブロック
図である。 【符号の説明】 1 外部電源端子 2 電池端子 3 出力端子 4 被充電電池 5 充電電流検出用抵抗 6 増幅器 7 比較器 8 電圧記憶素子 9 切替スイッチ(第1のスイッチ) 10 スイッチ(第2のスイッチ) 11 スイッチ(第3のスイッチ) 12 ラッチ回路 13 クロック発生回路 14 リファレンス電圧 15 リファレンスデータ 16 A/Dコンバータ 17 加算器 18 CPU
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a charging current detection circuit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram for explaining an operation of the charging current detection circuit according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a timing chart showing an operation of the charging current detection circuit according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a timing chart showing an operation of the charging current detection circuit according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional charging current detection circuit. [Description of Signs] 1 External power supply terminal 2 Battery terminal 3 Output terminal 4 Battery to be charged 5 Charge current detecting resistor 6 Amplifier 7 Comparator 8 Voltage storage element 9 Changeover switch (first switch) 10 Switch (second switch) 11 switch (third switch) 12 latch circuit 13 clock generation circuit 14 reference voltage 15 reference data 16 A / D converter 17 adder 18 CPU

フロントページの続き Fターム(参考) 2G016 CB31 CC01 CC03 CC04 CC05 CC12 CC23 CD02 CD14 5G003 CA01 CC02 FA08 GC05 5H030 AA01 AS11 BB01 FF42 5J090 AA01 AA51 CA02 CN01 FA18 FN01 HA25 HA29 HA38 HN07 HN10 KA11 KA17 KA19 KA28 KA34 SA00 TA01 TA06 5J500 AA01 AA51 AC02 AF18 AH25 AH29 AH38 AK11 AK17 AK19 AK28 AK34 AS00 AT01 AT06 NC01 NF01 NH07 NH10 Continuation of front page    F term (reference) 2G016 CB31 CC01 CC03 CC04 CC05                       CC12 CC23 CD02 CD14                 5G003 CA01 CC02 FA08 GC05                 5H030 AA01 AS11 BB01 FF42                 5J090 AA01 AA51 CA02 CN01 FA18                       FN01 HA25 HA29 HA38 HN07                       HN10 KA11 KA17 KA19 KA28                       KA34 SA00 TA01 TA06                 5J500 AA01 AA51 AC02 AF18 AH25                       AH29 AH38 AK11 AK17 AK19                       AK28 AK34 AS00 AT01 AT06                       NC01 NF01 NH07 NH10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 被充電電池と直列に接続された充電電流
検出用抵抗と、 一方および他方の入力端子間に加えられる電圧を増幅す
る増幅器と、 第1の位相で前記増幅器の一方および他方の入力端子間
に零電圧を入力し、第2の位相で前記増幅器の一方およ
び他方の入力端子間に前記充電電流検出用抵抗の両端に
現れる充電電流検出電圧を入力する第1のスイッチと、 前記増幅器の出力端子に現れる電圧を記憶する電圧記憶
素子と、 前記増幅器の出力端子に一端が接続され前記電圧記憶素
子に他端が接続されて前記第1および第2の位相の何れ
か一方で閉じて前記増幅器の出力端子に現れる電圧を前
記電圧記憶素子に書き込ませる第2のスイッチと、 前記増幅器の出力端子に一端が接続されて前記第1およ
び第2の位相の何れか他方で閉じる第3のスイッチと、 前記第3のスイッチの他端に現れる電圧に充電動作の停
止ポイントを規定するリファレンス電圧を加算した電圧
と前記電圧記憶素子の記憶電圧とを比較する比較器と、 前記比較器の出力を保持するラッチ回路とを備えた充電
電流検出回路。
Claims: 1. A charging current detecting resistor connected in series with a battery to be charged, an amplifier for amplifying a voltage applied between one and the other input terminals, and A zero voltage is input between one and the other input terminals of the amplifier, and a charging current detection voltage appearing at both ends of the charging current detection resistor is input between the one and the other input terminals of the amplifier in a second phase. 1 switch, a voltage storage element that stores a voltage appearing at an output terminal of the amplifier, and one end connected to the output terminal of the amplifier and the other end connected to the voltage storage element, the first and second phases. A second switch that closes one of the first and second amplifiers to write the voltage appearing at the output terminal of the amplifier into the voltage storage element; A third switch that is closed on the other side, a comparison that compares a voltage that appears at the other end of the third switch with a reference voltage that defines a stop point of the charging operation, and a storage voltage of the voltage storage element. And a latch circuit for holding an output of the comparator.
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