JP2012120270A - Switching device, charge control device of secondary battery, and secondary battery device - Google Patents

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孝浩 山下
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching device, a charge control device of a secondary battery provided with the switching device, and a secondary battery device provided with the charge control device of the secondary battery, capable of reducing the number of terminals of a semiconductor device by coupling with a peripheral circuit.SOLUTION: In the case where two MOSFETs 41 and 42 of a charge control IC4 come to be off, a voltage of a signal terminal 40 is fixed to a dividing voltage of a voltage dividing circuit 31, and the dividing voltage causes a first switching circuit 32 to be off while causing a second switching circuit 33 to be on. In the case where the MOSFET 41 (or MOSFET 42) connected to a DC power source 400 (or ground potential) comes to be on, both first and second switching circuits 32 and 33 turn on (or off). In short, the first and second switching circuits 32 and 33 are controlled to be one of three different on/off states by the voltage (signal level) of a connection point of the two MOSFETs 41 and 42.

Description

本発明は、電源電圧に直列に接続されるべき2つのスイッチング素子の直列回路を備えるスイッチ装置、該スイッチ装置を備える二次電池の充電制御装置、及び該二次電池の充電制御装置を備える二次電池装置に関する。   The present invention relates to a switch device including a series circuit of two switching elements to be connected in series to a power supply voltage, a secondary battery charge control device including the switch device, and a secondary battery charge control device. The present invention relates to a secondary battery device.

二次電池を定電圧及び/又は定電流にて安全、且つ確実に充電するために、二次電池の充電器には充電制御回路を搭載した充電制御用IC(半導体集積回路)が用いられることが多い。充電制御用ICは、電源端子及び接地端子に加えて、検出信号、制御信号及び表示信号等の信号を入出力するための端子を複数備えている。   In order to safely and reliably charge the secondary battery at a constant voltage and / or constant current, a charge control IC (semiconductor integrated circuit) equipped with a charge control circuit is used for the secondary battery charger. There are many. The charging control IC includes a plurality of terminals for inputting and outputting signals such as a detection signal, a control signal, and a display signal in addition to the power supply terminal and the ground terminal.

例えば、特許文献1では、二次電池の電圧の検出信号、充電電流の検出信号、充電電流を遮断するスイッチング素子のオン/オフを制御する制御信号、充電状態を表示部に表示させる表示信号、電池温度の検出信号等の信号が入出力されるマイクロコンピュータからなる充電制御部が開示されている。   For example, in Patent Document 1, a detection signal for a voltage of a secondary battery, a detection signal for a charging current, a control signal for controlling on / off of a switching element that cuts off the charging current, a display signal for displaying a charging state on a display unit, A charging control unit including a microcomputer to which a signal such as a battery temperature detection signal is input and output is disclosed.

特開2007−259532号公報JP 2007-259532 A

しかしながら、近年の電気機器に対するコスト削減要求には厳しいものがあり、充電制御用ICについては、端子数の削減が1つの課題となっている。然るに、特許文献1に開示された充電制御部では、電源部から出力されるべき充電電圧及び充電電流を制御する制御信号と、充電電圧の検出信号とを加えると9端子となり、ICのパッケージのサイズ及びコストが抑制される端子数の1つの目安である8端子を超えるものとなる。   However, there are severe demands for cost reduction for electric appliances in recent years, and reduction of the number of terminals is one issue for the charge control IC. However, in the charging control unit disclosed in Patent Document 1, when a control signal for controlling the charging voltage and charging current to be output from the power source unit and a detection signal for the charging voltage are added, the number of terminals becomes nine. This is over 8 terminals, which is one standard for the number of terminals whose size and cost are suppressed.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、周辺回路との組み合わせによって半導体装置の端子数を削減することが可能なスイッチ装置、該スイッチ装置を備える二次電池の充電制御装置、及び該二次電池の充電制御装置を備える二次電池装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a switch device capable of reducing the number of terminals of a semiconductor device in combination with a peripheral circuit, and a secondary device including the switch device. A battery charge control device and a secondary battery device including the charge control device for the secondary battery are provided.

本発明に係るスイッチ装置は、直流電源に接続されるべき2つのスイッチング素子の直列回路を有する半導体装置と、所定の直流電圧を分圧すべき分圧回路とを備え、該分圧回路の分圧点が前記2つのスイッチング素子の接続点に接続されているスイッチ装置において、前記分圧点に夫々の制御端子が接続されており、前記分圧回路による分圧電圧より絶対値が大きい(又は小さい)制御電圧によってオンする第1スイッチング回路(又は第2スイッチング回路)を備えることを特徴とする。   A switch device according to the present invention includes a semiconductor device having a series circuit of two switching elements to be connected to a DC power supply, and a voltage dividing circuit for dividing a predetermined DC voltage, and the voltage dividing circuit of the voltage dividing circuit In the switch device in which the point is connected to the connection point of the two switching elements, each control terminal is connected to the voltage dividing point, and the absolute value is larger (or smaller) than the divided voltage by the voltage dividing circuit. And a first switching circuit (or a second switching circuit) that is turned on by a control voltage.

本発明に係るスイッチ装置は、直流電源に接続されるべき2つのスイッチング素子の直列回路と、前記2つのスイッチング素子の接続点に分圧点が接続されており、所定の直流電圧を分圧すべき分圧回路とを有する半導体装置を備えるスイッチ装置において、前記分圧点に夫々の制御端子が接続されており、前記分圧回路による分圧電圧より絶対値が大きい(又は小さい)制御電圧によってオンする第1スイッチング回路(又は第2スイッチング回路)とを備えることを特徴とする。   In the switch device according to the present invention, a series circuit of two switching elements to be connected to a DC power source and a voltage dividing point are connected to a connection point of the two switching elements, and a predetermined DC voltage should be divided. In a switch device including a semiconductor device having a voltage dividing circuit, each control terminal is connected to the voltage dividing point, and is turned on by a control voltage whose absolute value is larger (or smaller) than the voltage divided by the voltage dividing circuit. And a first switching circuit (or a second switching circuit).

本発明にあっては、2つのスイッチング素子の接続点と、所定の直流電圧を分圧すべき分圧回路の分圧点と、第1及び第2スイッチング回路夫々の制御端子とが接続される。この場合、分圧回路が所定の直流電圧を分圧したときの分圧電圧の絶対値は、第1スイッチング回路をオンさせる制御電圧の絶対値より小さく、且つ、第2スイッチング回路をオンさせる制御電圧の絶対値より大きい。
これにより、2つのスイッチング素子が共にオフした場合は、2つのスイッチング素子の接続点の電圧が、分圧回路の分圧電圧となる。そして、分圧回路に所定の直流電圧が印加された場合は、分圧電圧によって第1スイッチング回路がオフすると共に、第2スイッチング回路がオンする。これに対し、2つのスイッチング素子の特定の一方(又は他方)がオンした場合は、第1及び第2スイッチング回路が共にオン(又はオフ)する。
つまり、2つのスイッチング素子の接続点の電圧(信号レベル)によって、第1及び第2スイッチング回路が、相異なる3つのオン/オフ状態に制御される。
In the present invention, the connection point of the two switching elements, the voltage dividing point of the voltage dividing circuit to divide a predetermined DC voltage, and the control terminals of the first and second switching circuits are connected. In this case, the absolute value of the divided voltage when the voltage dividing circuit divides the predetermined DC voltage is smaller than the absolute value of the control voltage for turning on the first switching circuit, and the control for turning on the second switching circuit. Greater than absolute voltage.
Thereby, when both of the two switching elements are turned off, the voltage at the connection point of the two switching elements becomes the divided voltage of the voltage dividing circuit. When a predetermined DC voltage is applied to the voltage dividing circuit, the first switching circuit is turned off and the second switching circuit is turned on by the divided voltage. On the other hand, when a specific one (or the other) of the two switching elements is turned on, both the first and second switching circuits are turned on (or turned off).
That is, the first and second switching circuits are controlled to three different on / off states by the voltage (signal level) at the connection point of the two switching elements.

本発明に係るスイッチ装置は、前記分圧回路は、複数の抵抗器からなることを特徴とする。   In the switch device according to the present invention, the voltage dividing circuit includes a plurality of resistors.

本発明にあっては、分圧回路が複数の抵抗器からなるため、分圧電圧が直流電源の電圧に応じて直線的に変化する。また、分圧回路が安価に製造される。   In the present invention, since the voltage dividing circuit includes a plurality of resistors, the divided voltage varies linearly according to the voltage of the DC power supply. In addition, the voltage dividing circuit is manufactured at a low cost.

本発明に係るスイッチ装置は、前記第1スイッチング回路(又は第2スイッチング回路)は、前記分圧点の電圧を分圧する複数の抵抗器からなる分圧器と、該分圧器によって分圧された電圧によってオンするトランジスタとを含むことを特徴とする。   In the switching device according to the present invention, the first switching circuit (or the second switching circuit) includes a voltage divider composed of a plurality of resistors for dividing the voltage at the voltage dividing point, and a voltage divided by the voltage divider. And a transistor that is turned on.

本発明にあっては、第1及び第2スイッチング回路の夫々が、分圧回路による分圧電圧を更に分圧する分圧器と、トランジスタとを含み、各分圧器の分圧電圧によって夫々のトランジスタがオンする。
これにより、第1及び第2スイッチング回路が安価に構成される。
In the present invention, each of the first and second switching circuits includes a voltage divider that further divides the divided voltage by the voltage dividing circuit and a transistor, and each transistor is divided by the divided voltage of each voltage divider. Turn on.
Thereby, the first and second switching circuits are configured at low cost.

本発明に係るスイッチ装置は、直流電源に接続されるべき2つのスイッチング素子の直列回路を有する半導体装置と、前記2つのスイッチング素子の接続点に一端が接続されており、所定の直流電位に他端が接続されるべき抵抗回路とを備えるスイッチ装置において、前記抵抗回路の一端に夫々の制御端子が接続されており、前記抵抗回路及び制御端子の入力抵抗からなる分圧回路で前記直流電位を分圧した分圧電圧より絶対値が大きい(又は小さい)制御電圧によってオンする第1スイッチング回路(又は第2スイッチング回路)を備えることを特徴とする。   The switch device according to the present invention includes a semiconductor device having a series circuit of two switching elements to be connected to a DC power supply, and one end connected to a connection point of the two switching elements, and other than a predetermined DC potential. A switching device including a resistor circuit to which an end is connected, each control terminal is connected to one end of the resistor circuit, and the DC potential is generated by a voltage dividing circuit including the resistor circuit and an input resistance of the control terminal. A first switching circuit (or a second switching circuit) that is turned on by a control voltage having an absolute value larger (or smaller) than the divided voltage is provided.

本発明にあっては、2つのスイッチング素子の接続点と、他端が所定の直流電位に接続されるべき抵抗回路の一端と、第1及び第2スイッチング回路夫々の制御端子とが接続される。この場合、抵抗回路と制御端子の入力抵抗とからなる分圧回路で所定の直流電位を分圧した分圧電圧の絶対値は、第1スイッチング回路をオンさせる制御電圧の絶対値より小さく、且つ、第2スイッチング回路をオンさせる制御電圧の絶対値より大きい。
これにより、2つのスイッチング素子が共にオフした場合は、2つのスイッチング素子の接続点の電圧が、分圧回路の分圧電圧となる。そして、抵抗回路の他端に所定の直流電圧が印加された場合は、分圧電圧によって第1スイッチング回路がオフすると共に、第2スイッチング回路がオンする。これに対し、2つのスイッチング素子の特定の一方(又は他方)がオンした場合は、第1及び第2スイッチング回路が共にオン(又はオフ)する。
つまり、2つのスイッチング素子の接続点の電圧(信号レベル)によって、第1及び第2スイッチング回路が、相異なる3つのオン/オフ状態に制御される。
In the present invention, a connection point of two switching elements, one end of a resistance circuit whose other end should be connected to a predetermined DC potential, and a control terminal of each of the first and second switching circuits are connected. . In this case, the absolute value of the divided voltage obtained by dividing the predetermined DC potential by the voltage dividing circuit including the resistance circuit and the input resistance of the control terminal is smaller than the absolute value of the control voltage for turning on the first switching circuit, and The absolute value of the control voltage for turning on the second switching circuit is larger.
Thereby, when both of the two switching elements are turned off, the voltage at the connection point of the two switching elements becomes the divided voltage of the voltage dividing circuit. When a predetermined DC voltage is applied to the other end of the resistance circuit, the first switching circuit is turned off and the second switching circuit is turned on by the divided voltage. On the other hand, when a specific one (or the other) of the two switching elements is turned on, both the first and second switching circuits are turned on (or turned off).
That is, the first and second switching circuits are controlled to three different on / off states by the voltage (signal level) at the connection point of the two switching elements.

本発明に係る二次電池の充電制御装置は、上述のスイッチ装置と、二次電池及び該二次電池に充電電流を供給する外部電源間に接続されるべきスイッチング素子と、前記二次電池の充電状態に対応すべき表示を行う表示器とを備える二次電池の充電制御装置において、前記スイッチ装置が備える第1及び第2スイッチング回路夫々のオン/オフによって、前記スイッチング素子のオン/オフ、及び前記表示器の表示が切り替わるようにしてあることを特徴とする。   A secondary battery charge control device according to the present invention includes the above-described switch device, a secondary battery and a switching element to be connected between an external power source that supplies a charging current to the secondary battery, and the secondary battery. In a charge control device for a secondary battery comprising a display that displays corresponding to the state of charge, the switching element is turned on / off by turning on / off each of the first and second switching circuits provided in the switch device, And the display on the display is switched.

本発明にあっては、第1スイッチング回路がオンした場合、外部電源から二次電池への充電電流の供給を接断すべきスイッチング素子がオンすると共に、二次電池の充電状態に対応すべき表示を行う表示器が一の表示を行う。また、第1スイッチング回路がオフした場合、第2スイッチング回路のオフ/オンによって、表示器による一の/他の表示が切り替わる。例えば、第1スイッチング回路がオンした場合、一の表示として表示器が緑色で点灯し、第1スイッチング回路がオフした場合、第2スイッチング回路のオフ/オンに応じて表示器が点灯/消灯するか、又は緑色点灯/赤色点灯の2色切替表示となる。また、第2スイッチング回路を周期的にオン/オフさせて表示器を点滅させてもよい。
これにより、二次電池の充電中の状態及び充電停止状態に含まれる3つ以上の状態(例えば正常充電状態、正常停止状態及び異常停止状態)に対応して、表示器における表示が、点灯、消灯、点滅、及び2色表示等に切り替わる。
In the present invention, when the first switching circuit is turned on, the switching element that should cut off the supply of the charging current from the external power source to the secondary battery is turned on and should correspond to the charged state of the secondary battery. The display that performs the display performs one display. Further, when the first switching circuit is turned off, one / other display by the display is switched by turning the second switching circuit off / on. For example, when the first switching circuit is turned on, the display is lit in green as one display, and when the first switching circuit is turned off, the display is turned on / off according to the off / on of the second switching circuit. Or a two-color switching display of green lighting / red lighting. Further, the second switching circuit may be periodically turned on / off to blink the display.
Thereby, in response to three or more states (for example, a normal charge state, a normal stop state, and an abnormal stop state) included in the charging state and the charging stop state of the secondary battery, the display on the display is turned on, Switches to off, flashing, 2-color display, etc.

本発明に係る二次電池の充電制御装置は、前記半導体装置が備える2つのスイッチング素子が相補的にオン/オフした場合、前記二次電池及び外部電源間に接続されるべきスイッチング素子のオン/オフ、及び前記表示器の点灯/消灯が切り替わるようにしてあり、前記半導体装置が備える2つのスイッチング素子が共にオフした場合、前記二次電池及び外部電源間に接続されるべきスイッチング素子がオフすると共に、前記表示器が点灯するようにしてあることを特徴とする。   When the two switching elements included in the semiconductor device are complementarily turned on / off, the secondary battery charge control device according to the present invention turns on / off the switching element to be connected between the secondary battery and an external power source. When the two switching elements included in the semiconductor device are turned off, the switching element to be connected between the secondary battery and the external power supply is turned off. In addition, the display is lit.

本発明にあっては、半導体装置が備える2つのスイッチング素子の一方(又は他方)のみがオンした場合、外部電源に接続されるべきスイッチング素子がオン(又はオフ)すると共に、表示器が点灯(又は消灯)する。また、半導体装置が備える2つのスイッチング素子の双方がオフした場合、外部電源に接続されるべきスイッチング素子がオフすると共に、表示器が点灯する。
これにより、半導体装置が備える2つのスイッチング素子の双方が同時にオンする場合を除いた3つの場合に応じて、外部電源に接続されるべきスイッチング素子のオン/オフと表示器の点灯/消灯とで決まる3つの状態が切り替わる。
In the present invention, when only one (or the other) of the two switching elements included in the semiconductor device is turned on, the switching element to be connected to the external power supply is turned on (or off) and the display is turned on ( Or turn off). When both of the two switching elements included in the semiconductor device are turned off, the switching element to be connected to the external power supply is turned off and the display is turned on.
Thus, depending on the three cases except when both of the two switching elements included in the semiconductor device are simultaneously turned on, the switching element to be connected to the external power source is turned on / off and the display is turned on / off. Three determined states are switched.

本発明に係る二次電池装置は、上述した二次電池の充電制御装置と、該二次電池の充電制御装置によって充電が制御される二次電池とを備えることを特徴とする。   A secondary battery device according to the present invention includes the above-described secondary battery charge control device and a secondary battery whose charge is controlled by the secondary battery charge control device.

本発明にあっては、二次電池の充電制御装置が二次電池の充電を制御するため、二次電池の充電中の状態及び充電停止状態に含まれる3つ以上の状態に対応して、表示器における表示が切り替わる二次電池の充電制御装置が、二次電池装置に適用される。   In the present invention, since the charging control device for the secondary battery controls the charging of the secondary battery, corresponding to three or more states included in the charging state and the charging stop state of the secondary battery, A charge control device for a secondary battery whose display on the display is switched is applied to the secondary battery device.

本発明によれば、2つのスイッチング素子が共にオフした場合は、2つのスイッチング素子の接続点の電圧が、分圧回路の分圧電圧となる。そして、分圧回路に所定の直流電圧が印加された場合は、分圧電圧によって第1スイッチング回路がオフすると共に、第2スイッチング回路がオンする。これに対し、2つのスイッチング素子の特定の一方(又は他方)がオンした場合は、第1及び第2スイッチング回路が共にオン(又はオフ)する。つまり、2つのスイッチング素子の接続点の電圧(信号レベル)によって、第1及び第2スイッチング回路が、相異なる3つのオン/オフ状態に制御される。
従って、夫々のオン/オフの組合せによる4つの状態が3つの状態に縮退される2つの信号を、半導体装置の1つの端子に割り当てることができ、周辺回路との組み合わせによって半導体装置の端子数を削減することが可能となる。
According to the present invention, when both of the two switching elements are turned off, the voltage at the connection point of the two switching elements becomes the divided voltage of the voltage dividing circuit. When a predetermined DC voltage is applied to the voltage dividing circuit, the first switching circuit is turned off and the second switching circuit is turned on by the divided voltage. On the other hand, when a specific one (or the other) of the two switching elements is turned on, both the first and second switching circuits are turned on (or turned off). That is, the first and second switching circuits are controlled to three different on / off states by the voltage (signal level) at the connection point of the two switching elements.
Therefore, it is possible to assign two signals, in which the four states due to the respective on / off combinations are reduced to the three states, to one terminal of the semiconductor device, and to reduce the number of terminals of the semiconductor device by combining with the peripheral circuit. It becomes possible to reduce.

本発明の実施の形態1に係る二次電池装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the secondary battery apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る充電制御部の回路構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the circuit structure of the charge control part which concerns on Embodiment 1 of this invention. 充電制御信号及び充電表示信号の組合せに基づく各部の状態動作を説明するための図表である。It is a graph for demonstrating the state operation | movement of each part based on the combination of a charge control signal and a charge display signal. 本発明の実施の形態2に係る充電制御部の回路構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the circuit structure of the charge control part which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る二次電池装置の構成例を示すブロック図である。図中100は二次電池装置(パック電池)であり、二次電池装置100は、リチウムイオン電池からなる二次電池20及び該二次電池20の温度を検出するサーミスタ21と、前記二次電池20に対する充電を制御する充電制御装置10とを備える。二次電池20は、リチウムイオン電池に限定されず、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の他の二次電池であってもよい。二次電池20は、複数のリチウムイオン電池を直列、並列又は直並列に接続したものであってもよい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a secondary battery device according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 100 denotes a secondary battery device (pack battery). The secondary battery device 100 includes a secondary battery 20 made of a lithium ion battery, a thermistor 21 that detects the temperature of the secondary battery 20, and the secondary battery. And a charging control device 10 that controls charging to the charging unit 20. The secondary battery 20 is not limited to a lithium ion battery, and may be another secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a nickel cadmium battery. The secondary battery 20 may be a battery in which a plurality of lithium ion batteries are connected in series, parallel, or series-parallel.

充電制御装置10は、二次電池20の電圧及びサーミスタ21の端子電圧を検出する充電制御部3を備える。充電制御部3には、二次電池20への充電電流の供給を接断するPチャネル型のMOSFET6の制御電極(ゲート電極)と、二次電池20の充電状態に対応する表示を行う表示器7と、直流電源(Vcc)400とが接続されている。MOSFET6のドレイン電極は、二次電池20に接続されている。MOSFET6のソース電極は、商用電源300の交流電圧を降圧、整流及び平滑化する充電電源部200の定電圧定電流出力端子(+側)に接続されており、前記ソース電極に供給される電圧が、充電制御部3によって検出されるようになっている。MOSFET6に代えてPNP型のトランジスタを用いてもよい。   The charge control device 10 includes a charge control unit 3 that detects the voltage of the secondary battery 20 and the terminal voltage of the thermistor 21. The charging control unit 3 includes a control electrode (gate electrode) of the P-channel MOSFET 6 that cuts off the supply of the charging current to the secondary battery 20 and a display that performs display corresponding to the charging state of the secondary battery 20. 7 and a DC power supply (Vcc) 400 are connected. The drain electrode of the MOSFET 6 is connected to the secondary battery 20. The source electrode of the MOSFET 6 is connected to the constant voltage / constant current output terminal (+ side) of the charging power source unit 200 that steps down, rectifies, and smoothes the AC voltage of the commercial power source 300. The voltage supplied to the source electrode is The charging control unit 3 detects the charging. A PNP transistor may be used instead of the MOSFET 6.

充電制御装置10は、また、充電電源部200の定電圧定電流出力端子(−側)と接地電位(信号アースの電位。0V)との間で二次電池20の充電電流を検出する抵抗器8を備える。該抵抗器8の両端は、充電制御部3に接続されており、充電電流の検出値が充電制御部3に取り込まれる。
充電制御部3は、検出した各電圧に基づいて、二次電池20を充電すべき電圧及び電流を算出し、算出した電圧及び電流が充電電源部200の定電圧定電流出力端子からMOSFET6のソース電極に与えられるように制御するためのフィードバック信号を充電電源部200に与える。
The charging control device 10 is also a resistor that detects the charging current of the secondary battery 20 between the constant voltage and constant current output terminal (− side) of the charging power supply unit 200 and the ground potential (signal ground potential, 0 V). 8 is provided. Both ends of the resistor 8 are connected to the charging control unit 3, and the detected value of the charging current is taken into the charging control unit 3.
The charging control unit 3 calculates the voltage and current to charge the secondary battery 20 based on each detected voltage, and the calculated voltage and current are supplied from the constant voltage and constant current output terminal of the charging power source unit 200 to the source of the MOSFET 6. A feedback signal for controlling to be applied to the electrode is provided to the charging power supply unit 200.

以下では、充電制御部3の詳細について説明する。
図2は、本発明の実施の形態1に係る充電制御部3の回路構成の一例を示す回路図である。図1では、直流電源400を含めて9種類の信号が充電制御部3に入出力されていたが、そのうち、MOSFET6のゲート電極及び表示器7に出力される信号に関係する部分のみを図2に示して説明する。表示器7は、LED71及び抵抗器72を直列に接続してなる。図2に示す充電制御部3は、上述した9種類の信号のうち、直流電源400及び接地電位を除いて図2では図示されない5種類の信号が入出力される充電制御IC4を備える。
Below, the detail of the charge control part 3 is demonstrated.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the charging control unit 3 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, nine types of signals including the DC power supply 400 are input / output to / from the charge control unit 3, but only the portion related to the gate electrode of the MOSFET 6 and the signal output to the display 7 is shown in FIG. 2. Will be described. The display 7 is formed by connecting an LED 71 and a resistor 72 in series. The charge control unit 3 shown in FIG. 2 includes a charge control IC 4 that inputs and outputs five types of signals that are not shown in FIG. 2 except for the DC power supply 400 and the ground potential among the nine types of signals described above.

充電制御IC4は、直流電源400及び接地電位間に直列に接続されたPチャネル型のMOSFET41及びNチャネル型のMOSFET42を有する。MOSFET41及びMOSFET42のドレイン電極同士の接続点は、信号端子40に接続されている。MOSFET41及びMOSFET42夫々のゲート電極には、NANDゲート43及びNORゲート44の出力が与えられる。NANDゲート43及びNORゲート44夫々の入力には、バッファゲート45とORゲート46の両方の出力が与えられる。バッファゲート45の入力及びORゲート46の一方の入力には、充電制御信号が与えられており、ORゲート46の他方の入力には、充電表示信号が与えられる。バッファゲート45は、充電制御信号の伝播遅延時間を調整するためのものである。   The charging control IC 4 includes a DC power supply 400 and a P-channel MOSFET 41 and an N-channel MOSFET 42 connected in series between the ground potential. A connection point between the drain electrodes of the MOSFET 41 and the MOSFET 42 is connected to the signal terminal 40. The outputs of the NAND gate 43 and the NOR gate 44 are given to the gate electrodes of the MOSFET 41 and the MOSFET 42, respectively. The outputs of both the buffer gate 45 and the OR gate 46 are applied to the inputs of the NAND gate 43 and the NOR gate 44, respectively. A charge control signal is applied to one input of the buffer gate 45 and the OR gate 46, and a charge display signal is applied to the other input of the OR gate 46. The buffer gate 45 is for adjusting the propagation delay time of the charge control signal.

充電制御部3は、また、充電制御IC4の信号端子40に分圧点313が接続された分圧回路31を備える。分圧回路31は、直流電源400及び接地電位の夫々に一端が接続された抵抗器311及び312の他端同士を接続してなる。分圧回路31の分圧点313には、第1スイッチング回路32及び第2スイッチング回路33夫々の制御端子320及び330が接続されている。この場合、分圧回路31の分圧電圧が、制御端子320及び330に与えられる制御電圧となる。
尚、分圧回路31が、直流電源400とは異なる所定の直流電圧を分圧するようにしてもよい。また、抵抗器311及び/又は抵抗器312が、充電制御IC4に含まれるようにしてもよい。
The charging control unit 3 also includes a voltage dividing circuit 31 in which a voltage dividing point 313 is connected to the signal terminal 40 of the charging control IC 4. The voltage dividing circuit 31 is formed by connecting the other ends of resistors 311 and 312 having one ends connected to the DC power supply 400 and the ground potential, respectively. Control terminals 320 and 330 of the first switching circuit 32 and the second switching circuit 33 are connected to the voltage dividing point 313 of the voltage dividing circuit 31. In this case, the divided voltage of the voltage dividing circuit 31 is a control voltage applied to the control terminals 320 and 330.
Note that the voltage dividing circuit 31 may divide a predetermined DC voltage different from the DC power supply 400. Further, the resistor 311 and / or the resistor 312 may be included in the charge control IC 4.

第1スイッチング回路32は、分圧回路31の分圧点の電圧を更に分圧する抵抗器321,322からなる分圧器を有する。該分圧器の分圧点には、コレクタ電極がMOSFET6のゲート電極に接続されたNPN型のトランジスタ323のベース電極が接続されている。同様に、第2スイッチング回路33は、分圧回路31の分圧点の電圧を更に分圧する抵抗器331,332からなる分圧器を有する。該分圧器の分圧点には、コレクタ電極が表示器7に接続されたNPN型のトランジスタ333のベース電極が接続されている。トランジスタ323,333に代えて、Nチャネル型のMOSFETを用いてもよいし、スイッチング回路32,33に代えて、オン電圧が相異なるNチャネル型のMOSFETを用いてもよい。   The first switching circuit 32 includes a voltage divider composed of resistors 321 and 322 that further divide the voltage at the voltage dividing point of the voltage dividing circuit 31. A base electrode of an NPN transistor 323 having a collector electrode connected to the gate electrode of the MOSFET 6 is connected to the voltage dividing point of the voltage divider. Similarly, the second switching circuit 33 includes a voltage divider including resistors 331 and 332 that further divide the voltage at the voltage dividing point of the voltage dividing circuit 31. A base electrode of an NPN transistor 333 having a collector electrode connected to the display 7 is connected to the voltage dividing point of the voltage divider. An N-channel MOSFET may be used in place of the transistors 323 and 333, or an N-channel MOSFET having a different ON voltage may be used in place of the switching circuits 32 and 33.

充電制御IC4は、図示しないマイクロコンピュータを有しており、二次電池20が充電される場合、充電制御信号がオン(論理1)となる。これにより、NANDゲート43及びNORゲート44の出力は共に論理0(Lレベル)となり、MOSFET41がオンして信号端子40がHレベルとなる。充電制御信号がオフ(論理0)の場合は、充電表示信号のオン/オフによって、信号端子40のレベルが変化する。例えば、充電制御信号及び充電表示信号が共にオフの場合、NANDゲート43及びNORゲート44の出力が共に論理1(Hレベル)となり、MOSFET42がオンして信号端子40がLレベルとなる。これに対し、充電制御信号がオフで充電表示信号がオンの場合、NANDゲート43及びNORゲート44夫々の出力が論理1(Hレベル)及び論理0(Lレベル)となり、MOSFET41及びMOSFET42が共にオフする。この場合は、信号端子40の電圧が、分圧回路31の分圧電圧となる。   The charge control IC 4 has a microcomputer (not shown), and when the secondary battery 20 is charged, the charge control signal is turned on (logic 1). As a result, both the outputs of the NAND gate 43 and the NOR gate 44 become logic 0 (L level), the MOSFET 41 is turned on, and the signal terminal 40 becomes H level. When the charge control signal is off (logic 0), the level of the signal terminal 40 changes depending on on / off of the charge display signal. For example, when both the charge control signal and the charge display signal are off, the outputs of the NAND gate 43 and the NOR gate 44 are both logic 1 (H level), the MOSFET 42 is turned on, and the signal terminal 40 is at the L level. On the other hand, when the charge control signal is off and the charge display signal is on, the outputs of the NAND gate 43 and the NOR gate 44 are logic 1 (H level) and logic 0 (L level), respectively, and both the MOSFET 41 and the MOSFET 42 are off. To do. In this case, the voltage at the signal terminal 40 becomes the divided voltage of the voltage dividing circuit 31.

図2において、直流電源(Vcc)400の電圧は5Vであり、分圧回路31の抵抗器311,312の抵抗値は10kオームである。また、第1スイッチング回路32の抵抗器321,322の抵抗値は、夫々47kオーム及び10kオームであり、第2スイッチング回路33の抵抗器331,332の抵抗値は、夫々10kオーム及び47kオームである。上述した諸元値は一例である。詳細な計算は省略するが、これらの諸元値により、MOSFET41,42が共にオフの場合は、分圧回路31の分圧点313の電圧が略2.2Vとなる。本実施の形態1では、このように制御端子320及び330が接続された状態における分圧点313の電圧を、分圧回路31の分圧電圧という。   In FIG. 2, the voltage of the DC power supply (Vcc) 400 is 5 V, and the resistance values of the resistors 311 and 312 of the voltage dividing circuit 31 are 10 k ohms. The resistance values of the resistors 321 and 322 of the first switching circuit 32 are 47 k ohms and 10 k ohms, respectively, and the resistance values of the resistors 331 and 332 of the second switching circuit 33 are 10 k ohms and 47 k ohms, respectively. is there. The above-described specification values are examples. Although detailed calculation is omitted, the voltage at the voltage dividing point 313 of the voltage dividing circuit 31 is approximately 2.2 V when both the MOSFETs 41 and 42 are turned off due to these specification values. In the first embodiment, the voltage at the voltage dividing point 313 in a state where the control terminals 320 and 330 are connected in this way is referred to as a divided voltage of the voltage dividing circuit 31.

さて、分圧点313の電圧が2.2Vとなった場合、抵抗器321、322が2.2Vを分圧した分圧電圧である略0.4Vの電圧がトランジスタ323のベース電極に印加されるため、トランジスタ323はオンしない。一方、抵抗器331、332が2.2Vを分圧した分圧電圧が、計算上では略1.8Vとなるため、ベース電極に十分なベース電流が流入してトランジスタ333がオンし、表示器7のLED71が点灯する。このようなことから、分圧回路31の分圧電圧は、第1スイッチング回路32をオンさせる制御電圧より低く、第2スイッチング回路33をオンさせる制御電圧より高いといえる。   When the voltage at the voltage dividing point 313 is 2.2 V, a voltage of about 0.4 V, which is a voltage divided by the resistors 321 and 322, is applied to the base electrode of the transistor 323. Therefore, the transistor 323 is not turned on. On the other hand, since the divided voltage obtained by dividing the resistors 331 and 332 by 2.2 V is approximately 1.8 V in the calculation, a sufficient base current flows into the base electrode and the transistor 333 is turned on. 7 LED 71 lights up. For this reason, it can be said that the divided voltage of the voltage dividing circuit 31 is lower than the control voltage for turning on the first switching circuit 32 and higher than the control voltage for turning on the second switching circuit 33.

MOSFET41がオンして分圧点313の電圧がHレベル(略5V)となった場合は、抵抗器321、322が5Vを分圧した分圧電圧が、計算上では略0.9Vとなるため、ベース電極に十分なベース電流が流入してトランジスタ323がオンする。これとは逆に、MOSFET42がオンして分圧点313の電圧がLレベル(略0V)となった場合は、明らかにトランジスタ323,333が共にオフする。つまり、MOSFET41がオンした場合は、第1スイッチング回路32及び第2スイッチング回路33が共にオンし、MOSFET42オンした場合は、第1スイッチング回路32及び第2スイッチング回路33が共にオフする。   When the MOSFET 41 is turned on and the voltage at the voltage dividing point 313 becomes H level (approximately 5V), the divided voltage obtained by dividing the resistors 321 and 322 by 5V is approximately 0.9V in the calculation. A sufficient base current flows into the base electrode and the transistor 323 is turned on. On the other hand, when the MOSFET 42 is turned on and the voltage at the voltage dividing point 313 becomes L level (approximately 0 V), both the transistors 323 and 333 are clearly turned off. That is, when the MOSFET 41 is turned on, both the first switching circuit 32 and the second switching circuit 33 are turned on, and when the MOSFET 42 is turned on, both the first switching circuit 32 and the second switching circuit 33 are turned off.

次に、充電制御部3の各部の状態変化について、図表を用いて説明する。
図3は、充電制御信号及び充電表示信号の組合せに基づく各部の状態動作を説明するための図表である。充電制御信号がオン(論理1)して充電中となった場合、上述したように、充電表示信号のオン/オフに拘わらず、MOSFET41がオンし、MOSFET42がオフして、信号端子40に接続された分圧点313がHレベルとなる。これにより、トランジスタ323,333が共にオンして、MOSFET6がオンし、表示器7が点灯する。
尚、充電制御信号は、充電状態が正常の場合(つまり、充電表示を積極的に行うべき場合)にのみオンされるため、充電制御信号がオン(論理1)である状態は、充電表示信号がオン(論理1)である状態に含まれる。つまり、充電制御信号及び充電表示信号夫々のオン/オフの組合せによる4つの状態が、3つの状態に縮退される。
Next, the state change of each part of the charge control unit 3 will be described using a chart.
FIG. 3 is a chart for explaining the state operation of each unit based on the combination of the charge control signal and the charge display signal. When the charge control signal is turned on (logic 1) and charging is in progress, the MOSFET 41 is turned on and the MOSFET 42 is turned off and connected to the signal terminal 40 regardless of the on / off state of the charge display signal as described above. The divided voltage point 313 becomes H level. Thereby, the transistors 323 and 333 are both turned on, the MOSFET 6 is turned on, and the display unit 7 is lit.
Since the charge control signal is turned on only when the charge state is normal (that is, when charge display should be actively performed), the state where the charge control signal is on (logic 1) Is on (logic 1). That is, the four states depending on the combination of on / off of the charge control signal and the charge display signal are degenerated into three states.

次に、充電制御信号がオフ(論理0)して充電停止となった場合、各部の状態は充電表示信号のオン/オフによって変化する。例えば、充電表示信号がオフ(論理0)の場合、上述したように、MOSFET41がオフし、MOSFET42がオンして、分圧点313がLレベルとなる。これにより、トランジスタ323,333が共にオフして、MOSFET6がオフし、表示器7が消灯する。これに対し、充電表示信号がオン(論理1)の場合、上述したように、MOSFET41,42が共にオフするため、分圧点313の信号レベルは、分圧回路31の分圧電圧となる。これにより、トランジスタ323がオフしてMOSFET6がオフすると共に、トランジスタ333がオンして表示器7が点灯する。   Next, when the charging control signal is turned off (logic 0) and charging is stopped, the state of each unit changes depending on the on / off of the charging display signal. For example, when the charge display signal is off (logic 0), as described above, the MOSFET 41 is turned off, the MOSFET 42 is turned on, and the voltage dividing point 313 becomes L level. Thereby, the transistors 323 and 333 are both turned off, the MOSFET 6 is turned off, and the display 7 is turned off. On the other hand, when the charge display signal is on (logic 1), the MOSFETs 41 and 42 are both turned off as described above, so that the signal level at the voltage dividing point 313 is the divided voltage of the voltage dividing circuit 31. Accordingly, the transistor 323 is turned off and the MOSFET 6 is turned off, and the transistor 333 is turned on and the display device 7 is turned on.

充電表示信号がオン(論理1)の場合には、充電状態が準正常の場合と異常の場合とが含まれる。準正常の例としては、二次電池20が高温になった場合、充電そのものは停止させるが、使用者には「充電中」と認識させたいときが挙げられる。異常とは、充電中に何らかの異常が検出されて充電が中止される状態である。尚、二次電池20が満充電になった場合、表示器7を消灯させる。
本実施の形態では、準正常及び異常の場合は、何れも表示器7を連続的に点灯させているが、例えば異常の場合は、充電表示信号を周期的にオン/オフさせることにより、表示器7を明滅させるようにしてもよい。また、表示器7を充電中に点灯させ、充電終了後に点滅させ、異常の場合に消灯させるようにしてもよい。
When the charge display signal is on (logic 1), the charge state includes a quasi-normal state and an abnormal state. As an example of quasi-normality, when the secondary battery 20 becomes high temperature, the charging itself is stopped, but the user wants to recognize that it is “charging”. The abnormality is a state where charging is stopped due to some abnormality being detected during charging. When the secondary battery 20 is fully charged, the display 7 is turned off.
In the present embodiment, the display 7 is continuously lit in both cases of quasi-normality and abnormality. For example, in the case of abnormality, the display is performed by periodically turning on / off the charging display signal. The vessel 7 may be blinked. Alternatively, the display unit 7 may be turned on during charging, blinked after the end of charging, and turned off when there is an abnormality.

以上のように、本実施の形態1によれば、充電制御ICが有する2つのMOSFETの接続点が接続された信号端子と、直流電源の電圧を分圧する分圧回路の分圧点と、第1及び第2スイッチング回路夫々の制御端子とが接続される。この場合、分圧回路の分圧電圧は、第1スイッチング回路をオンさせる制御電圧より低く、第2スイッチング回路をオンさせる制御電圧より高い。
これにより、充電制御ICの2つのMOSFETが共にオフした場合は、信号端子の電圧が分圧回路の分圧電圧となる。その結果、分圧電圧によって第1スイッチング回路がオフすると共に、第2スイッチング回路がオンする。これに対し、直流電源(又は接地電位)に接続されたMOSFETがオンした場合は、第1及び第2スイッチング回路が共にオン(又はオフ)する。つまり、2つのMOSFETの接続点の電圧(信号レベル)によって、第1及び第2スイッチング回路が、相異なる3つのオン/オフ状態に制御される。
従って、夫々のオン/オフの組合せによる4つの状態が3つの状態に縮退される充電制御信号及び充電制御信号を、充電制御ICの信号端子に割り当てることができ、充電制御部が備える回路との組み合わせによって充電制御ICの端子数を削減することが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the signal terminal to which the connection point of the two MOSFETs included in the charge control IC is connected, the voltage dividing point of the voltage dividing circuit that divides the voltage of the DC power supply, The control terminals of the first and second switching circuits are connected. In this case, the divided voltage of the voltage dividing circuit is lower than the control voltage for turning on the first switching circuit and higher than the control voltage for turning on the second switching circuit.
As a result, when the two MOSFETs of the charge control IC are both turned off, the voltage at the signal terminal becomes the divided voltage of the voltage dividing circuit. As a result, the first switching circuit is turned off by the divided voltage, and the second switching circuit is turned on. On the other hand, when the MOSFET connected to the DC power supply (or ground potential) is turned on, both the first and second switching circuits are turned on (or turned off). That is, the first and second switching circuits are controlled to three different on / off states by the voltage (signal level) at the connection point of the two MOSFETs.
Therefore, the charge control signal and the charge control signal that are degenerated from the four states according to the respective combinations of on / off to the three states can be assigned to the signal terminals of the charge control IC. The number of terminals of the charging control IC can be reduced by the combination.

また、直流電源の電圧を分圧する分圧回路が2つの抵抗器からなるため、分圧電圧を直流電源の電圧に応じて直線的に変化させることができる。また、分圧回路を安価に製造することが可能となる。   In addition, since the voltage dividing circuit for dividing the voltage of the DC power supply includes two resistors, the divided voltage can be linearly changed according to the voltage of the DC power supply. In addition, the voltage dividing circuit can be manufactured at low cost.

更にまた、第1及び第2スイッチング回路の夫々が、分圧回路による分圧電圧を更に分圧する2つの抵抗器からなる分圧器と、NPN型のトランジスタとを含み、各分圧器の分圧電圧によって夫々のトランジスタがオンする。
従って、第1及び第2スイッチング回路を安価に構成することが可能となる。
Furthermore, each of the first and second switching circuits includes a voltage divider composed of two resistors that further divide the voltage divided by the voltage dividing circuit, and an NPN transistor, and the divided voltage of each voltage divider. Each transistor is turned on.
Therefore, the first and second switching circuits can be configured at a low cost.

更にまた、第1スイッチング回路がオンした場合、充電電源部から二次電池への充電電流の供給を接断すべきMOSFETがオンすると共に、二次電池の充電状態に対応する表示を行う表示器が点灯する。また、第1スイッチング回路がオフした場合、第2スイッチング回路のオフ/オンによって、表示器の点灯/消灯が切り替わる。
従って、二次電池への充電電流の供給が遮断された場合、二次電池の充電停止状態に含まれる2つの状態(正常に停止した状態と、準正常又は異常状態)に対応して、充電制御装置の表示器における表示を切り替えることが可能となる。
Furthermore, when the first switching circuit is turned on, the MOSFET that should cut off the supply of the charging current from the charging power supply unit to the secondary battery is turned on, and a display that displays a display corresponding to the charged state of the secondary battery Lights up. In addition, when the first switching circuit is turned off, the lighting / extinguishing of the display is switched by turning the second switching circuit off / on.
Therefore, when the supply of the charging current to the secondary battery is cut off, the charging is performed in accordance with two states included in the secondary battery charging stop state (normally stopped state and semi-normal or abnormal state). It is possible to switch the display on the display of the control device.

更にまた、充電制御ICが備える2つのMOSFETの一方(又は他方)のみがオンした場合、二次電池への充電電流の供給を接断すべきMOSFETがオン(又はオフ)すると共に、表示器が点灯(又は消灯)する。また、充電制御ICが備える2つのMOSFETの双方がオフした場合、充電電流の供給を接断すべきMOSFETがオフすると共に、表示器が点灯する。
これにより、充電制御ICが備える2つのMOSFETの双方が同時にオンする場合を除いた3つの場合に応じて、充電電流の供給を接断すべきMOSFETのオン/オフと表示器の点灯/消灯とで決まる3つの状態を切り替えることが可能となる。
Furthermore, when only one (or the other) of the two MOSFETs included in the charge control IC is turned on, the MOSFET that should be disconnected from the supply of the charging current to the secondary battery is turned on (or off), and the indicator is Turns on (or turns off). Further, when both of the two MOSFETs included in the charge control IC are turned off, the MOSFET that should be cut off from the supply of the charging current is turned off and the display device is turned on.
Thus, depending on the three cases except when both of the two MOSFETs included in the charging control IC are simultaneously turned on, the on / off of the MOSFET that should be disconnected from the supply of the charging current and the lighting / extinguishing of the display It is possible to switch between the three states determined by.

更にまた、充電制御装置が二次電池の充電を制御するため、二次電池の充電中の状態及び充電停止状態に含まれる3つ以上の状態に対応して、表示器における表示が切り替わる充電制御装置を、二次電池装置に適用することが可能となる。   Furthermore, since the charging control device controls the charging of the secondary battery, the charging control in which the display on the display is switched in accordance with three or more states included in the charging state and the charging stop state of the secondary battery. The device can be applied to a secondary battery device.

尚、本実施の形態1にあっては、直流電源400がプラスの電圧を供給する場合について説明したが、直流電源400がマイナスの電圧を供給する場合には、MOSFET41,6及び42の夫々をNチャネル型及びPチャネル型に変更し、トランジスタ323,333をPNP型に変更することにより、本発明を適用することが可能である。   In the first embodiment, the case where the DC power supply 400 supplies a positive voltage has been described. However, when the DC power supply 400 supplies a negative voltage, each of the MOSFETs 41, 6 and 42 is connected. The present invention can be applied by changing to N-channel type and P-channel type and changing the transistors 323 and 333 to PNP type.

また、充電表示信号がオフ(論理0)の場合に、表示器7を非表示としたが、これに限定されるものではなく、例えば、充電表示信号のオン/オフによって、表示器7を緑/赤色に点灯させるようにしてもよい。   In addition, when the charge display signal is off (logic 0), the display unit 7 is not displayed. However, the display unit 7 is not limited to this. For example, the display unit 7 is displayed in green by turning on / off the charge display signal. / You may make it light up red.

(実施の形態2)
実施の形態1は、充電制御IC4が、直流電源400及び接地電位間に直列に接続された2つのMOSFET41,42を有する形態であるのに対し、実施の形態2は、充電制御IC4が、前記2つのMOSFET41,42に対して更に直列に接続される2つのMOSFETを有する形態である。更に、実施の形態2では、実施の形態1の分圧回路31のうち、抵抗値312を省略して、その分だけ第1及び第2スイッチング回路32,33が有する分圧器の抵抗値を小さくする点が異なる。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the charge control IC 4 has two MOSFETs 41 and 42 connected in series between the DC power source 400 and the ground potential, whereas in the second embodiment, the charge control IC 4 has the above-described configuration. In this embodiment, the two MOSFETs 41 and 42 are further connected in series. Further, in the second embodiment, the resistance value 312 is omitted from the voltage dividing circuit 31 of the first embodiment, and the resistance value of the voltage divider included in the first and second switching circuits 32 and 33 is decreased accordingly. The point to do is different.

図4は、本発明の実施の形態2に係る充電制御部3の回路構成の一例を示す回路図である。図において、充電制御IC4は、直流電源400及び接地電位間に直列に接続されたPチャネル型のMOSFET51,41及びNチャネル型のMOSFET42,52を有する。MOSFET41及びMOSFET42のドレイン電極同士の接続点は、信号端子40に接続されている。MOSFET51のゲート電極には、入力がMOSFET52のゲート電極と共通になっているインバータの出力が与えられる。   FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the charging control unit 3 according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the charging control IC 4 includes a DC power supply 400 and P-channel MOSFETs 51 and 41 and N-channel MOSFETs 42 and 52 connected in series between the ground potential. A connection point between the drain electrodes of the MOSFET 41 and the MOSFET 42 is connected to the signal terminal 40. The output of the inverter whose input is common to the gate electrode of the MOSFET 52 is given to the gate electrode of the MOSFET 51.

MOSFET51,52は、信号端子40へ出力される信号をディセーブル状態(ハイインピーダンスである非稼動状態)にするためのものであり、これらのMOSFET51,41,42,52及びインバータ53が、いわゆるトライステートバッファを構成してなる。MOSFET41,42のゲート電極には、入力に充電制御信号が与えられたインバータ54の出力が与えられる。インバータ53の入力には、ORゲート55の出力が与えられ、ORゲート55の入力には、充電制御信号と、充電表示信号をインバータ56で反転させた信号とが与えられる。   The MOSFETs 51 and 52 are for disabling a signal output to the signal terminal 40 (a non-operating state having a high impedance). The MOSFETs 51, 41, 42, and 52 and the inverter 53 are so-called tri-states. It consists of a state buffer. The output of the inverter 54 to which the charge control signal is given at the input is given to the gate electrodes of the MOSFETs 41 and 42. The output of the OR gate 55 is given to the input of the inverter 53, and the charge control signal and the signal obtained by inverting the charge display signal by the inverter 56 are given to the input of the OR gate 55.

充電制御部3は、充電制御IC4の信号端子40及び直流電源400間に接続された抵抗器311を備える。信号端子40及び抵抗器311の接続点には、第1スイッチング回路32及び第2スイッチング回路33夫々の制御端子320及び330が接続されている。この場合、抵抗器311と制御端子320,330の入力抵抗とからなる分圧回路で直流電源400の電圧を分圧した分圧電圧が、制御端子320及び330に与えられる制御電圧となる。
尚、抵抗器311が、直流電源400とは異なる所定の直流電位に接続されるようにしてもよい。また、抵抗器311が、充電制御IC4に含まれるようにしてもよい。
The charging control unit 3 includes a resistor 311 connected between the signal terminal 40 of the charging control IC 4 and the DC power source 400. Control terminals 320 and 330 of the first switching circuit 32 and the second switching circuit 33 are connected to a connection point between the signal terminal 40 and the resistor 311. In this case, a divided voltage obtained by dividing the voltage of the DC power supply 400 by a voltage dividing circuit including the resistor 311 and the input resistors of the control terminals 320 and 330 becomes a control voltage applied to the control terminals 320 and 330.
Note that the resistor 311 may be connected to a predetermined DC potential different from that of the DC power supply 400. Further, the resistor 311 may be included in the charge control IC 4.

充電制御IC4にて、充電制御信号がオン(論理1)した場合、ORゲート55の出力が論理1(Hレベル)となり、インバータ53,54の出力がLレベルとなるため、MOSFET51,41,52がオンして、信号端子40がHレベルとなる。充電制御信号がオフ(論理0)の場合は、充電表示信号のオン/オフによって、信号端子40のレベルが変化する。例えば、充電制御信号及び充電表示信号が共にオフの場合、ORゲート55の出力が論理1となってMOSFET51,52が共にオンし、インバータ54の出力がHレベルとなってMOSFET42がオンするため、信号端子40がLレベルとなる。これに対し、充電制御信号がオフで充電表示信号がオンの場合、ORゲート55の出力が論理0(Lレベル)となるため、MOSFET51,52がオフしてMOSFET41,42がオフした場合と等価になる。この場合は、信号端子40の電圧が、上述した分圧電圧(以下、単位分圧電圧という)となる。このように、充電制御IC4の論理的な動作は、図2に示した充電制御IC4の場合と同等となる。   When the charge control signal is turned on (logic 1) in the charge control IC 4, the output of the OR gate 55 becomes logic 1 (H level) and the outputs of the inverters 53 and 54 become L level, so that the MOSFETs 51, 41, 52 Is turned on and the signal terminal 40 becomes H level. When the charge control signal is off (logic 0), the level of the signal terminal 40 changes depending on on / off of the charge display signal. For example, when both the charge control signal and the charge display signal are off, the output of the OR gate 55 is logic 1 and both the MOSFETs 51 and 52 are turned on, and the output of the inverter 54 is H level and the MOSFET 42 is turned on. The signal terminal 40 becomes L level. On the other hand, when the charge control signal is off and the charge display signal is on, the output of the OR gate 55 becomes logic 0 (L level), which is equivalent to the case where the MOSFETs 51 and 52 are turned off and the MOSFETs 41 and 42 are turned off. become. In this case, the voltage of the signal terminal 40 becomes the above-described divided voltage (hereinafter referred to as a unit divided voltage). Thus, the logical operation of the charge control IC 4 is equivalent to that of the charge control IC 4 shown in FIG.

図4において、直流電源(Vcc)400の電圧は5Vであり、抵抗器311の抵抗値は10kオームである。また、第1スイッチング回路32の抵抗器321,322の抵抗値は、夫々12kオーム及び2.7kオームであり、第2スイッチング回路33の抵抗器331,332の抵抗値は、夫々2.7kオーム及び12kオームである。上述した諸元値は一例である。詳細な計算は省略するが、これらの諸元値により、MOSFET41,42が共にオフの場合(等価的にオフの場合を含む)は、分圧電圧が略2.2Vとなる。この2.2Vが、第1スイッチング回路32をオンさせる制御電圧より低く、第2スイッチング回路33をオンさせる制御電圧より高いのは、実施の形態1の場合と同様である。従って、図4に示す回路についても、図3の表が適用される。   In FIG. 4, the voltage of the DC power supply (Vcc) 400 is 5 V, and the resistance value of the resistor 311 is 10 k ohms. The resistance values of the resistors 321 and 322 of the first switching circuit 32 are 12 k ohms and 2.7 k ohm, respectively, and the resistance values of the resistors 331 and 332 of the second switching circuit 33 are 2.7 k ohms, respectively. And 12k ohms. The above-described specification values are examples. Although detailed calculation is omitted, due to these specification values, when both the MOSFETs 41 and 42 are off (including equivalently off), the divided voltage is approximately 2.2V. The 2.2 V is lower than the control voltage for turning on the first switching circuit 32 and higher than the control voltage for turning on the second switching circuit 33, as in the case of the first embodiment. Therefore, the table of FIG. 3 is also applied to the circuit shown in FIG.

その他、実施の形態1に対応する箇所には同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。   In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location corresponding to Embodiment 1, and the detailed description is abbreviate | omitted.

以上のように、本実施の形態2によれば、充電制御ICが有する2つのMOSFETの接続点が接続された信号端子と、他端が直流電源に接続された抵抗器の一端と、第1及び第2スイッチング回路夫々の制御端子とが接続される。この場合、抵抗器と制御端子の入力抵抗とからなる分圧回路で直流電源の電圧を分圧した分圧電圧は、第1スイッチング回路をオンさせる制御電圧より低く、第2スイッチング回路をオンさせる制御電圧より高い。
これにより、充電制御ICの2つのMOSFETが共にオフした場合は、信号端子の電圧が上記分圧電圧となる。その結果、分圧電圧によって第1スイッチング回路がオフすると共に、第2スイッチング回路がオンする。これに対し、直流電源(又は接地電位)に接続されたMOSFETがオンした場合は、第1及び第2スイッチング回路が共にオン(又はオフ)する。つまり、2つのMOSFETの接続点の電圧(信号レベル)によって、第1及び第2スイッチング回路が、相異なる3つのオン/オフ状態に制御される。
従って、夫々のオン/オフの組合せによる4つの状態が3つの状態に縮退される充電制御信号及び充電制御信号を、充電制御ICの信号端子に割り当てることができ、充電制御部が備える回路との組み合わせによって充電制御ICの端子数を削減することが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, the signal terminal to which the connection point of the two MOSFETs included in the charge control IC is connected, the one end of the resistor having the other end connected to the DC power source, and the first And a control terminal of each of the second switching circuits. In this case, the divided voltage obtained by dividing the voltage of the DC power supply by the voltage dividing circuit composed of the resistor and the input resistance of the control terminal is lower than the control voltage for turning on the first switching circuit, and turns on the second switching circuit. Higher than control voltage.
As a result, when the two MOSFETs of the charge control IC are both turned off, the voltage at the signal terminal becomes the divided voltage. As a result, the first switching circuit is turned off by the divided voltage, and the second switching circuit is turned on. On the other hand, when the MOSFET connected to the DC power supply (or ground potential) is turned on, both the first and second switching circuits are turned on (or turned off). That is, the first and second switching circuits are controlled to three different on / off states by the voltage (signal level) at the connection point of the two MOSFETs.
Therefore, the charge control signal and the charge control signal that are degenerated from the four states according to the respective combinations of on / off to the three states can be assigned to the signal terminals of the charge control IC. The number of terminals of the charging control IC can be reduced by the combination.

尚、実施の形態1及び2にあっては、充電制御IC4が2つのMOSFET41,42を備えたが、MOSFET41,42の夫々に代えてPNP型及びNPN型のトランジスタを備えてもよいし、他のスイッチング素子を用いてもよい。   In the first and second embodiments, the charging control IC 4 includes the two MOSFETs 41 and 42. However, instead of the MOSFETs 41 and 42, a PNP-type and NPN-type transistor may be provided. These switching elements may be used.

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time is to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

3 充電制御部(スイッチ装置)
31 分圧回路
32,33 第1,第2スイッチング回路
320、330 (第1,第2スイッチング回路の)制御端子
321、322 抵抗器(分圧器)
331、332 抵抗器(分圧器)
323、333 トランジスタ
4 充電制御IC(半導体装置)
41、42 MOSFET(スイッチング素子)
6 MOSFET(スイッチング素子)
7 表示器
10 充電制御装置(二次電池の充電制御装置)
20 二次電池
100 二次電池装置
200 充電電源部(外部電源)
400 直流電源(所定の直流電位)
3 Charge control unit (switch device)
31 Voltage divider circuit 32, 33 First and second switching circuit 320, 330 (first and second switching circuit) control terminal 321, 322 Resistor (voltage divider)
331, 332 Resistor (voltage divider)
323, 333 Transistor 4 Charge control IC (semiconductor device)
41, 42 MOSFET (switching element)
6 MOSFET (switching element)
7 Display 10 Charge control device (charge control device for secondary battery)
20 Secondary battery 100 Secondary battery device 200 Charging power source (external power source)
400 DC power supply (predetermined DC potential)

Claims (8)

直流電源に接続されるべき2つのスイッチング素子の直列回路を有する半導体装置と、所定の直流電圧を分圧すべき分圧回路とを備え、該分圧回路の分圧点が前記2つのスイッチング素子の接続点に接続されているスイッチ装置において、
前記分圧点に夫々の制御端子が接続されており、前記分圧回路による分圧電圧より絶対値が大きい(又は小さい)制御電圧によってオンする第1スイッチング回路(又は第2スイッチング回路)を備えること
を特徴とするスイッチ装置。
A semiconductor device having a series circuit of two switching elements to be connected to a DC power supply, and a voltage dividing circuit for dividing a predetermined DC voltage, wherein the voltage dividing point of the two switching elements In the switch device connected to the connection point,
Each control terminal is connected to the voltage dividing point, and includes a first switching circuit (or second switching circuit) that is turned on by a control voltage whose absolute value is larger (or smaller) than the divided voltage by the voltage dividing circuit. A switch device characterized by that.
直流電源に接続されるべき2つのスイッチング素子の直列回路と、前記2つのスイッチング素子の接続点に分圧点が接続されており、所定の直流電圧を分圧すべき分圧回路とを有する半導体装置を備えるスイッチ装置において、
前記分圧点に夫々の制御端子が接続されており、前記分圧回路による分圧電圧より絶対値が大きい(又は小さい)制御電圧によってオンする第1スイッチング回路(又は第2スイッチング回路)とを備えること
を特徴とするスイッチ装置。
A semiconductor device having a series circuit of two switching elements to be connected to a DC power source, and a voltage dividing circuit having a voltage dividing point connected to a connection point of the two switching elements and to divide a predetermined DC voltage In a switch device comprising:
Each control terminal is connected to the voltage dividing point, and a first switching circuit (or second switching circuit) which is turned on by a control voltage whose absolute value is larger (or smaller) than the divided voltage by the voltage dividing circuit, A switch device characterized by comprising.
前記分圧回路は、複数の抵抗器からなることを特徴とする請求項1又は2に記載のスイッチ装置。   The switch device according to claim 1, wherein the voltage dividing circuit includes a plurality of resistors. 前記第1スイッチング回路(又は第2スイッチング回路)は、前記分圧点の電圧を分圧する複数の抵抗器からなる分圧器と、該分圧器によって分圧された電圧によってオンするトランジスタとを含むことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のスイッチ装置。   The first switching circuit (or the second switching circuit) includes a voltage divider composed of a plurality of resistors that divide the voltage at the voltage dividing point, and a transistor that is turned on by the voltage divided by the voltage divider. The switch device according to any one of claims 1 to 3, wherein: 直流電源に接続されるべき2つのスイッチング素子の直列回路を有する半導体装置と、前記2つのスイッチング素子の接続点に一端が接続されており、所定の直流電位に他端が接続されるべき抵抗回路とを備えるスイッチ装置において、
前記抵抗回路の一端に夫々の制御端子が接続されており、前記抵抗回路及び制御端子の入力抵抗からなる分圧回路で前記直流電位を分圧した分圧電圧より絶対値が大きい(又は小さい)制御電圧によってオンする第1スイッチング回路(又は第2スイッチング回路)を備えること
を特徴とするスイッチ装置。
A semiconductor device having a series circuit of two switching elements to be connected to a DC power supply, and a resistance circuit having one end connected to a connection point of the two switching elements and the other end connected to a predetermined DC potential In a switch device comprising:
Each control terminal is connected to one end of the resistor circuit, and the absolute value is larger (or smaller) than the divided voltage obtained by dividing the DC potential by a voltage dividing circuit composed of an input resistance of the resistor circuit and the control terminal. A switch device comprising a first switching circuit (or a second switching circuit) that is turned on by a control voltage.
請求項1から5に記載のスイッチ装置と、二次電池及び該二次電池に充電電流を供給する外部電源間に接続されるべきスイッチング素子と、前記二次電池の充電状態に対応すべき表示を行う表示器とを備える二次電池の充電制御装置において、
前記スイッチ装置が備える第1及び第2スイッチング回路夫々のオン/オフによって、前記スイッチング素子のオン/オフ、及び前記表示器の表示が切り替わるようにしてあることを特徴とする二次電池の充電制御装置。
6. The switch device according to claim 1, a switching element to be connected between a secondary battery and an external power source for supplying a charging current to the secondary battery, and an indication to correspond to a charging state of the secondary battery A charge control device for a secondary battery comprising a display for performing
Charging control of a secondary battery, wherein the switching element is turned on and off and the display on the display is switched by turning on and off each of the first and second switching circuits included in the switch device. apparatus.
前記半導体装置が備える2つのスイッチング素子が相補的にオン/オフした場合、前記二次電池及び外部電源間に接続されるべきスイッチング素子のオン/オフ、及び前記表示器の点灯/消灯が切り替わるようにしてあり、
前記半導体装置が備える2つのスイッチング素子が共にオフした場合、前記二次電池及び外部電源間に接続されるべきスイッチング素子がオフすると共に、前記表示器が点灯するようにしてあること
を特徴とする請求項6に記載の二次電池の充電制御装置。
When two switching elements included in the semiconductor device are complementarily turned on / off, the switching element to be connected between the secondary battery and an external power source is turned on / off and the display is turned on / off. And
When the two switching elements included in the semiconductor device are both turned off, the switching element to be connected between the secondary battery and the external power supply is turned off, and the display is turned on.
The charge control device for a secondary battery according to claim 6.
請求項6又は7に記載の二次電池の充電制御装置と、該二次電池の充電制御装置によって充電が制御される二次電池とを備えることを特徴とする二次電池装置。   8. A secondary battery device comprising: the secondary battery charge control device according to claim 6; and a secondary battery whose charge is controlled by the secondary battery charge control device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111864818A (en) * 2019-04-28 2020-10-30 Oppo广东移动通信有限公司 Charging control circuit, charging control method, charging receiving circuit and split type electronic equipment

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