JP2843726B2 - 電源電圧検出装置 - Google Patents

電源電圧検出装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気剃刀等のように蓄
電池または電池を電源とする機器に使用される電源電圧
検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の電源電圧検出装置の一例
を図4に示す。
【0003】この従来装置は、負荷であるモータ1に給
電を行う電源部として蓄電池2を設け、この蓄電池2か
らモータ1への給電ラインに電源スイッチ3を介在し
て、電源スイッチ3の開閉によりモータ1への給電オ
ン、オフを制御している。そして、給電オフ時にはトラ
ンス4で商用電源5を降圧した後ダイオード6で整流し
て、蓄電池2を充電するようになっている。
【0004】また、この従来装置は、抵抗7とコンデン
サ8とを直列接続してなる積分回路9を設け、この積分
回路9を電源スイッチ3を介して蓄電池2に接続してい
る。
【0005】さらに、この従来装置は、入力端子INを
積分回路9の抵抗7とコンデンサ8との接続点pに接続
し、接地端子GNDを積分回路9と電源スイッチ3との
接続点qに接続してなる電圧検出回路10を設けてい
る。
【0006】積分回路9は一般にデカップリング回路と
称され、モータ1の巻線が切替わるときに発生するスパ
イクノイズを除去する作用があり、この回路がないと電
圧検出回路10で電源電圧を正しく検出できない。
【0007】電圧検出回路10は、入力端子INの入力
電圧レベルが上昇時規定値Voff になったとき出力端子
OUTのレベルをローレベル“L”からハイレベル
“H”とし、下降時規定値Von以下になったときハイレ
ベル“H”からローレベル“L”として電圧低下検出信
号を出力するもので、Voff >VONの関係、つまりはヒ
ステリシス特性を有する。
【0008】そして、この従来装置は、上記電圧検出回
路10の出力端子OUTに抵抗11を介して図示極性の
発光ダイオード11を接続して、この発光ダイオード1
1が電圧低下検出信号に応動して発光動作するようにな
っている。
【0009】この従来例においては、図6中時点t0で
電源スイッチ3を投入すると、積分回路9に蓄電池2の
起電力が供給される。これにより、電圧検出回路10の
入力電圧は、図6中一点鎖線M1,M2で示すようにエ
クスポーネンシャル的に上昇し、下降時規定値Vonを経
過してやがて電池電圧VB に一致する。
【0010】ところで、蓄電池2等はその電源容量が多
く残っているときには起電力が高く、容量が少なくなる
と低下する性質がある。従って、電源スイッチ3を投入
後、電圧検出回路10が動作するのに充分な電圧に達し
た時点taで入力電圧は上昇時規定値Voff 以下である
ため、出力端子OUTはローレベル“L”であり発光ダ
イオード12が一時的に点灯するが、蓄電池2の起電力
が高く図6中実線N1に示すように電池電圧VB が上昇
時規定値Voff 以上あるときには、入力電圧が時点tb
で上昇時規定値Voff に達し、その時点tbで出力端子
OUTはハイレベル“H”となり、発光ダイオード12
が消灯する。そして、その後、電池電圧VB が下降時規
定値Von以下に低下した時点t2で出力端子OUTがロ
ーレベル“L”となり発光ダイオード12が点灯する
(図6中(A)参照)。
【0011】ところが、蓄電池2の起電力が低く図6中
実線N2に示すように電池電圧VBが上昇時規定値Voff
に満たないときには、電圧検出回路10の入力電圧が
上昇時規定値Voff に達することなく電池電圧VB に一
致する。このため、出力端子OUTはローレベル“L”
のままであり、発光ダイオード12は点灯し続ける。こ
の場合、その後、電池電圧VB が下降時規定値Von以下
に低下した時点t1でも当然に出力端子OUTはローレ
ベル“L”のままであり、発光ダイオード12は点灯し
続ける(図6中(B)参照)。
【0012】従って、この従来装置においては、蓄電池
2の起電力が低く、電池電圧VB が電圧検出回路10の
上昇時規定値Voff 以下の場合には、電池電圧VB が下
降時規定値Von以上あるときにも発光ダイオード12が
点灯してしまう誤動作を生じていた。
【0013】そこで、この種の誤動作を防止する他の従
来例として、図5に示すように、電源スイッチ3を電圧
検出回路10の接地端子GNDとモータ1との間に設け
たものがある。このような他の従来例では、電源スイッ
チ3の開閉に係わらず積分回路9及び電圧検出回路10
が蓄電池2に直接接続されているので、前述したような
誤動作は起こり得ない。
【0014】しかしながら、この他の従来例において
は、電圧検出回路10が蓄電池2の電力を常時消費し続
ける無駄があった。また、モータ動作時に発生するノイ
ズ等によって電圧検出回路10の出力端子OUTがロー
レベル“L”になったとき、電源スイッチ3を開放して
も発光ダイオード10が点灯し続け、その点灯動作を解
除する手段がなかった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】このように従来装置で
は、電源部(蓄電池2)の電源容量の多少によって電圧
検出回路10が誤動作する場合があり、これを防止しよ
うとしても電圧検出回路10が電源部の電力を無駄に消
費し続ける上、負荷(モータ1)からのノイズ等によっ
て誤動作を生じた場合にそれを解除できないという新た
な問題を生じていた。
【0016】そこで本発明は、電源部の電力を無駄に消
費することなく、かつ電源部の電源容量の多少に係わら
ずその電源部の電圧低下を正しく検出でき、しかも負荷
からのノイズ等により誤動作を生じても簡単に解除する
ことができる電源電圧検出装置を提供しようとするもの
である。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、負荷へ給電を
行う電源部と、この電源部から負荷への給電ラインに介
在される電源スイッチと、電源部に直接接続される抵抗
とコンデンサとからなる積分回路と、入力端子を積分回
路の抵抗とコンデンサとの接続点に接続し、接地端子を
電源スイッチまたはこの電源スイッチと連動するスイッ
チを介して電源部の接地電位側に接続して、入力端子へ
の入力電圧レベルが規定値以下になったとき出力端子か
ら電圧低下検出信号を出力する電圧検出回路と、電圧低
下検出信号の入力により駆動する報知手段とを備えたも
のである。
【0018】
【作用】このような構成の本発明であれば、電源部に積
分回路が直接接続されているので、積分回路のコンデン
サには電源スイッチの開閉に係わらず電源部の電圧まで
常時充電されている。従って、電源スイッチが投入され
て負荷への給電が開始されたとき、電圧検出回路の入力
端子への入力電圧レベルはコンデンサに充電されている
電源部の電圧となる。
【0019】電源部の電圧は電源容量の多少に係わらず
無負荷時には動作時よりも高く、電圧検出回路の上昇時
規定値より必ず高くなっている。その結果、電源スイッ
チの投入時には電圧検出回路の入力端子への入力電圧レ
ベルは上昇時規定値よりも必ず高くなるので電圧低下検
出信号は出力されず、その後、入力電圧レベルが下降時
規定値まで下降した時点で電圧低下検出信号が出力さ
れ、報知手段を駆動する。
【0020】一方、電圧検出回路は電源スイッチが投入
されない限り動作しないので、電源部の電力を無駄に消
費することはない。また、電圧検出回路は電源スイッチ
を開放すれば動作を停止するので、たとえ負荷からのノ
イズ等により誤動作しても電源スイッチを開放すること
によってその誤動作は解除される。
【0021】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。
【0022】図1は本実施例装置の回路構成図であっ
て、この実施例装置は、負荷であるモータ21に給電を
行う電源部として蓄電池22を設け、この蓄電池22か
らモータ21への給電ラインに電源スイッチ23を介在
して、電源スイッチ23の開閉によりモータ21への給
電オン、オフを制御している。そして、給電オフ時には
トランス24で商用電源25を降圧した後ダイオード2
6で整流して、蓄電池22を充電するようになってい
る。
【0023】また、この実施例装置は、抵抗27とコン
デンサ28とを直列接続してなる積分回路29を設け、
この積分回路29を前記蓄電池2に直接接続している。
【0024】さらに、この実施例装置は、入力端子IN
を前記積分回路29の抵抗27とコンデンサ28との接
続点pに接続し、接地端子GNDを電源スイッチ23を
介して積分回路29と電源スイッチ23との接続点qに
接続してなる電圧検出回路30を設けている。
【0025】この電圧検出回路30は、入力端子INの
入力電圧レベルが上昇時規定値Voff になったとき出力
端子OUTのレベルをローレベル“L”からハイレベル
“H”とし、下降時規定値Von以下になったとき出力端
子OUTをハイレベル“H”からローレベル“L”とし
て電圧低下検出信号を出力するもので、Voff >VONの
関係、つまりはヒステリシス特性を有する。
【0026】この電圧検出回路30は、例えば図2に示
すような電圧検出用IC(集積回路)で構成される。す
なわち入力端子INへの入力電圧を抵抗31,32で分
圧してコンパレータ33の反転入力端子(−)に印加す
るとともに、定電流源34によって駆動される基準電源
35からの基準電圧を上記コンパレータ33の非反転入
力端子(+)に印加して両電圧を比較する。そして、コ
ンパレータ33の出力をNチャネルオープンドレインの
電界効果トランジスタ36のゲートに印加し、この電界
効果トランジスタ36のドレイン電圧を電圧検出回路3
0の出力としている。コンパレータ33はヒステリシス
付きのものであり、境界部での誤動作がないものとなっ
ている。
【0027】また、本実施例装置は、上記電圧検出回路
30の出力端子OUTに抵抗41を介して図示極性の発
光ダイオード42を接続して、この発光ダイオード42
が電圧低下検出信号に応動して発光動作するようになっ
ている。
【0028】このような構成の本実施例装置において
は、電源スイッチ23が開放されているときには電圧検
出回路30の接地端子GNDが蓄電池22から切り離さ
れているので、入力端子INに流れ込む電流は“0”で
ある。従って、このときには電圧検出回路30で蓄電池
22の電力が無駄に消費されることはない。
【0029】また電源スイッチ23が開放されていると
きにはモータ21にも給電されないので無負荷状態であ
り、このとき蓄電池22の電圧VB は、図3に示すよう
に電源容量の多少に係わらず動作時(時点t0以降)よ
りも高く、電圧検出回路30の上昇時規定値Voff より
必ず高くなっている。
【0030】一方、積分回路29は蓄電池22に直接接
続されているので、積分回路29のコンデンサ28には
電源スイッチ23の開閉に係わらず蓄電池22の電圧V
B まで常時充電されている。
【0031】従って、時点t0にて電源スイッチ23が
投入されてモータ21への給電が開始されたとき、電圧
検出回路30の入力端子INへの入力電圧レベルはコン
デンサ28に充電されている電圧つまりは蓄電池2の無
負荷時電圧となって、必ず上昇時規定値Voff より高く
なる。
【0032】この結果、電源スイッチ23の投入時には
電圧検出回路30の電界効果トランジスタ36がドライ
ブされず、出力端子OUTの出力レベルはハイレベル
“H”となり、発光ダイオード42は消灯したままとな
る。
【0033】その後、蓄電池22の起電力が高く、図3
中実線N1で示すように電池電圧VB が時点t2で下降
時規定値Vonまで低下した場合も、また蓄電池22の起
電力が低く、図3中実線N2で示すように電池電圧VB
が時点t1で下降時規定値Vonまで低下した場合も、い
ずれの場合もその下降時規定値Vonまで低下した時点t
2またはt1で電圧検出回路30の電界効果トランジス
タ36がドライブされ、出力端子OUTの出力レベルが
ローレベル“L”となり、発光ダイオード42が点灯す
る。
【0034】なお、図3において(A)は蓄電池22の
起電力が高いときの電圧検出回路30の出力波形を示
し、(B)は蓄電池22の起電力が低いときの電圧検出
回路30の出力波形を示している。
【0035】このように本実施例装置によれば、蓄電池
22の電力を無駄に消費することなく、かつ蓄電池22
の電源容量の多少に係わらずその蓄電池22の電圧低下
を正しく検出できる。また、電圧検出回路30は電源ス
イッチ23を開放すれば動作を停止するので、たとえモ
ータ21からのノイズ等により誤動作し発光ダイオード
42を点灯せしめても電源スイッチ23を開放すること
によってその誤点灯は解除される。
【0036】なお、前記実施例では電圧検出回路30の
接地端子GNDを電源スイッチ23を介して蓄電池22
に接続したが、電源スイッチ23の代りに、この電源ス
イッチ23に連動するスイッチを介して蓄電池22に接
続するようにしてもよい。
【0037】また、前記実施例では電源部として充電可
能な蓄電池22を用いたが、充電不能な乾電池を用いた
機器にも本発明を適用できるのは言うまでもないことで
ある。この他、発光ダイオード42の代りにブザー等の
報知手段を用いる等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形実施可能であるのは勿論である。
【0038】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、電
源部の電力を無駄に消費することなく、かつ電源部の電
源容量の多少に係わらずその電源部の電圧低下を正しく
検出でき、しかも負荷からのノイズ等により誤動作を生
じても簡単に解除することができる電源電圧検出装置を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の回路構成図。
【図2】 同実施例における電圧検出回路の詳細回路
図。
【図3】 同実施例における要部電圧波形及び電圧検出
回路の出力波形図。
【図4】 従来例の回路構成図。
【図5】 他の従来例の回路構成図。
【図6】 従来例における要部電圧波形及び電圧検出回
路の出力波形図。
【符号の説明】
1,21…モータ(負荷)、 2,22…蓄電池(電源部)、 3,23…電源スイッチ、 7,27…抵抗、 8,28…トランジスタ、 9,29…積分回路、 10,30…電圧検出回路、 12,42…発光ダイオード(報知手段)。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷へ給電を行う電源部と、この電源部
    から負荷への給電ラインに介在される電源スイッチと、
    前記電源部に直接接続される抵抗とコンデンサとからな
    る積分回路と、入力端子を前記積分回路の抵抗とコンデ
    ンサとの接続点に接続し、接地端子を前記電源スイッチ
    またはこの電源スイッチと連動するスイッチを介して前
    記電源部の接地電位側に接続して、前記入力端子への入
    力電圧レベルが規定値以下になったとき出力端子から電
    圧低下検出信号を出力する電圧検出回路と、前記電圧低
    下検出信号の入力により駆動する報知手段とを具備した
    ことを特徴とする電源電圧検出装置。
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