JP3693430B2 - 電源監視ic用起動回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばリチウムイオン電源などの電源の過充電検出回路あるいは過放電検出回路に付加される、電源監視IC用起動回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電源監視IC用起動回路を図5に示す。同図において、CC0、CC1、CC2はそれぞれ電流I0、I1、I2を出力する定電流源、Q1、Q2、Q6はPNP型トランジスタ、Q3、Q4、Q5はNPN型トランジスタ、SW0はスイッチ回路、R1、R2、R3は抵抗、Tは外部入力端子である。
【0003】
トランジスタQ1、Q2は差動対を形成しており、トランジスタQ1のベースは定電流源CC1と抵抗R3との接続点に接続されており、トランジスタQ2のベースは定電流源CC2と抵抗R1との接続点に接続されている。また、トランジスタQ1、Q2のエミッタ側にはスイッチ回路SW0を介して定電流源CC0が接続されており、コレクタ側にはトランジスタQ3、Q4で構成されたカレントミラー回路の入力側(トランジスタQ3のコレクタ)、出力側(トランジスタQ4のコレクタ)がそれぞれ接続されている。
【0004】
トランジスタQ5は、ベースがトランジスタQ2、Q4のコレクタ同士の接続点に接続されており、コレクタには負荷として抵抗R2が接続されている。トランジスタQ6のベースは抵抗R2とトランジスタQ5のコレクタとの接続点に接続されており、エミッタには定電圧源CVが接続されている。
【0005】
そして、スイッチ回路SW0は制御信号Aにより過放電状態からスタンバイ状態(過充電または過放電を検出できる状態)になるとONとなり、抵抗R3により所定電圧に設定された後、外部入力端子Tに過充電または過放電が検出されたことを示す制御信号Bが入力されると、トランジスタQ1のベース電圧がトランジスタQ2のベース電圧よりも高くなり、トランジスタQ5がONになって、トランジスタQ6のコレクタから出力が現れる。尚、過放電状態とは、過放電されて電源を供給できない状態をいい、スタンバイ状態とは、過放電された電池パックを充電装置などに取り付けて充電可能になった状態をいう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記電源IC用起動回路においては、制御信号Aの有無に拘らず、つまり、過充電あるいは過放電の異常が発生しており、電池として電源を供給できない状態であっても、常に定電流源CC1、CC2から数μA以上の電流I1、I2が供給されており、消費電流が大きく、過放電状態が進行してリチウムイオン電池パックの特性を劣化させてしまう。
【0007】
これを防ぐためには、定電流源CC1、CC2を、定電流源CC0と同じように、制御信号Aに応じて電流を供給するようにすれば良いが、このようにすると、トランジスタQ1のベース電圧の立ち上がりが早い場合には、遅延を目的としているにも拘らず起動時に(制御信号を入力した時点で)出力が現れてしまい(図6参照)、誤動作につながることになる。
【0008】
そこで、本発明は、誤動作を引き起こさず、かつ、消費電流を低減した電源監視IC用起動回路を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明では、過充電検出回路あるいは過放電検出回路に付加される電源監視IC用起動回路において、差動対を形成する第1、第2トランジスタと、第1トランジスタのコレクタに入力側が接続され、第2トランジスタのコレクタに出力側が接続されたカレントミラー回路と、直列接続された第1定電流源と第1負荷と、直列接続された第2定電流源と第2負荷と、制御信号を入力すると所定時間経過後に第1定電流源から第1負荷に電流を供給させる手段と、前記制御信号を入力すると第2定電流源から第2負荷に電流を供給させる手段と、前記第2トランジスタのコレクタに接続された出力手段とを有し、前記第1トランジスタのベースが前記第1定電流源と第1負荷との接続点に接続されており、前記第2トランジスタのベースが前記第2定電流源と第2負荷との接続点に接続され前記第1トランジスタのベース電圧が所定値になるまで、前記第2トランジスタのベース電圧が所定値にならないようにしている。また本発明では、過充電検出回路あるいは過放電検出回路に付加される電源監視IC用起動回路において、差動対を形成する第1、第2トランジスタと、第1トランジスタのコレクタに入力側が接続され、第2トランジスタのコレクタに出力側が接続されたカレントミラー回路と、直列接続された第1定電流源と第1負荷と、直列接続された第2定電流源と第2負荷と、第1制御信号を入力すると所定時間経過後に第1定電流源から第1負荷に電流を供給させる手段と、前記第1制御信号を入力すると第2定電流源から第2負荷に電流を供給させる手段と、前記第2トランジスタのコレクタに接続された出力手段とを有し、前記第1トランジスタのベースが前記第1定電流源と第1負荷との接続点に接続されており、前記第2トランジスタのベースが前記第2定電流源と第2負荷との接続点に接続され第1トランジスタと第2トランジスタのベース電圧が所定値になった後に、第2制御信号により第1トランジスタのベース電圧が第2トランジスタのベース電圧よりも高くなるようにしている。
【0010】
また、本発明では、過充電検出回路あるいは過放電検出回路に付加される電源監視IC用起動回路において、差動対を形成する第1、第2トランジスタと、第1トランジスタのコレクタに入力側が接続され、第2トランジスタのコレクタに出力側が接続されたカレントミラー回路と、直列接続された第1定電流源とコンデンサと、直列接続された第2定電流源と負荷と、制御信号を入力する第1のタイミングで前記第1定電流源から前記コンデンサに、第2のタイミングで前記第2定電流源から前記負荷に、それぞれ電流を供給させる手段と、前記第2トランジスタのコレクタに接続された出力手段とを有し、前記第1トランジスタのベースが前記第1定電流源とコンデンサとの接続点に接続されており、前記第2トランジスタのベースが前記第2定電流源と負荷との接続点に接続されている。また本発明では、過充電検出回路あるいは過放電検出回路に付加される電源監視IC用起動回路において、差動対を形成する第1、第2トランジスタと、第1トランジスタのコレクタに入力側が接続され、第2トランジスタのコレクタに出力側が接続されたカレントミラー回路と、直列接続された第1定電流源と第1負荷と、直列接続された第2定電流源と第2負荷と、第1制御信号を入力すると前記第2トランジスタに電流が流れた後に前記第1トランジスタに電流が流れるように第1定電流源から第1負荷に電流を供給させる手段と、前記第1制御信号を入力すると前記第2トランジスタの電流が流れるように第2定電流源から第2負荷に電流を供給させる手段と、前記第2トランジスタのコレクタに接続された出力手段とを有し、前記第1トランジスタのベースは過充電または過放電が検出されたことを示す第2制御信号が入力される端子、前記第1定電流源と第1負荷との接続点に接続されており、前記第2トランジスタのベースが前記第2定電流源と第2負荷との接続点に接続されている。
【0011】
以上のような構成にすることによって、従来技術のように予め電流を供給していないが、第1トランジスタのベース電圧の立ち上がりは第2トランジスタのベース電圧の立ち上がりよりも遅くなるので、初期状態を確定させる(起動時に出力を発生させないようにする)ことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第1実施形態である電源監視IC用起動回路であって、SW1、SW2はスイッチ回路、Dは遅延回路である。尚、図5の従来技術と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0013】
定電流源CC1と抵抗R3はスイッチ回路SW1を介して接続されており、トランジスタQ1のベースはスイッチ回路SW1と抵抗R3との接続点に接続されている。同じく、定電流源CC2と抵抗R1はスイッチ回路SW2を介して接続されており、トランジスタQ2のベースはスイッチ回路SW2と抵抗R1との接続点に接続されている。
【0014】
そして、スイッチ回路SW0、SW1、SW2はそれぞれ制御信号AによりONとなるが、SW1は遅延回路Dを介して制御信号Aを入力するので、他のスイッチ回路SW0、SW2よりも所定時間だけ遅れてONになる。
【0015】
したがって、トランジスタQ1、Q2それぞれのベース電圧の立ち上がりは、遅延回路Dでの遅延時間を適切に設定してあれば、図2に示すようになり、予め電流を供給しておかなくても初期状態は常に確保され、誤動作を引き起こすことはない。
【0016】
図3は本発明の第2実施形態である電源監視IC用起動回路であって、CCは電流Iを出力する定電流源、Q7、Q8、Q9、Q10はPNP型トランジスタ、Cはコンデンサである。尚、図5の従来技術と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0017】
トランジスタQ8、Q9、Q10はそれぞれトランジスタQ7とカレントミラー回路を構成しており、トランジスタQ7が入力側、トランジスタQ8、Q9、Q10が出力側となっている。そして、トランジスタQ8のコレクタにはコンデンサCが接続されており、この接続点にはトランジスタQ1のベースが接続されている。また、トランジスタQ10のコレクタには抵抗R1が接続されており、この接続点にはトランジスタQ2のベースが接続されている。また、トランジスタQ1、Q2のエミッタはトランジスタQ9のコレクタに接続されている。
【0018】
そして、定電流源CCは過充電または過放電が検出されたことを示す制御信号BによりONとなり、上記カレントミラー回路の入力側から電流Iを引き出すので、コンデンサC、抵抗R1に電流Iが同時に流れ出して、トランジスタQ1、Q2のベース電圧が立ち上がるわけであるが、トランジスタQ1のベース電圧は、コンデンサCの容量をCとすると、傾きI/Cにて立ち上がることになる。
【0019】
したがって、トランジスタQ1、Q2それぞれのベース電圧の立ち上がりの関係は、コンデンサCの容量を適切に選んであれば、図4に示すようになり、予め電流を供給しておかなくても初期状態は常に確保され、誤動作を引き起こすことはない。
【0020】
尚、トランジスタQ1のベース電圧は時間の経過とともに上昇し続けるが、トランジスタQ2のベース電圧を越えるまでの時間が当該電源監視IC用起動回路の遅延時間となる。
【0021】
また、上記2つの実施形態において、外部入力する代わりに、定電流源CC1の電流値を可変するようにして、一定時間経過後、トランジスタQ1、Q2のベース電圧の関係が反転するようにしても良い。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電源監視IC用起動回路によれば、予め電流を供給するのではなく、ベース電圧の立ち上がりを遅らせることにより充電開始時の初期状態を確定しているので、誤動作を引き起こさず、かつ、過放電状態での消費電流をリーク電流程度(1μA以下)に低減して、リチウムイオン電池パックの特性が劣化するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態である電源監視IC用起動回路のブロック図。
【図2】 本発明の第1実施形態である電源監視IC用起動回路におけるトランジスタQ1、Q2のベース電圧の関係を示す図。
【図3】 本発明の第2実施形態である電源監視IC用起動回路のブロック図。
【図4】 本発明の第1実施形態である電源監視IC用起動回路におけるトランジスタQ1、Q2のベース電圧の関係を示す図。
【図5】 従来の電源監視IC用起動回路のブロック図。
【図6】 従来の電源監視IC用起動回路において、制御信号Aにより各回路に同時に電流を供給し始めた場合に起こる不具合を説明する図。
【符号の説明】
Q1、Q2 PNP型トランジスタ
Q3、Q4、Q5 NPN型トランジスタ
Q6、Q7、Q8、Q9、Q10 PNP型トランジスタ
SW0、SW1、SW2 スイッチ回路
CC、CC0、CC1、CC2 定電流源
CV 定電圧源
R1、R2、R3 抵抗
D 遅延回路
C コンデンサ
T 外部入力端子
Claims (4)
- 過充電検出回路あるいは過放電検出回路に付加される電源監視IC用起動回路において、
差動対を形成する第1、第2トランジスタと、
第1トランジスタのコレクタに入力側が接続され、第2トランジスタのコレクタに出力側が接続されたカレントミラー回路と、
直列接続された第1定電流源と第1負荷と、
直列接続された第2定電流源と第2負荷と、
制御信号を入力すると所定時間経過後に第1定電流源から第1負荷に電流を供給させる手段と、前記制御信号を入力すると第2定電流源から第2負荷に電流を供給させる手段と、前記第2トランジスタのコレクタに接続された出力手段とを有し、
前記第1トランジスタのベースが前記第1定電流源と第1負荷との接続点に接続されており、前記第2トランジスタのベースが前記第2定電流源と第2負荷との接続点に接続され前記第1トランジスタのベース電圧が所定値になるまで、前記第2トランジスタのベース電圧が所定値にならないようにしたことを特徴とする電源監視IC用起動回路。 - 過充電検出回路あるいは過放電検出回路に付加される電源監視IC用起動回路において、
差動対を形成する第1、第2トランジスタと、
第1トランジスタのコレクタに入力側が接続され、第2トランジスタのコレクタに出力側が接続されたカレントミラー回路と、
直列接続された第1定電流源と第1負荷と、
直列接続された第2定電流源と第2負荷と、
第1制御信号を入力すると所定時間経過後に第1定電流源から第1負荷に電流を供給させる手段と、前記第1制御信号を入力すると第2定電流源から第2負荷に電流を供給させる手段と、前記第2トランジスタのコレクタに接続された出力手段とを有し、
前記第1トランジスタのベースが前記第1定電流源と第1負荷との接続点に接続されており、前記第2トランジスタのベースが前記第2定電流源と第2負荷との接続点に接続され第1トランジスタと第2トランジスタのベース電圧が所定値になった後に、第2制御信号により第1トランジスタのベース電圧が第2トランジスタのベース電圧よりも高くなるようにしたことを特徴とする電源監視IC用起動回路。 - 過充電検出回路あるいは過放電検出回路に付加される電源監視IC用起動回路において、
差動対を形成する第1、第2トランジスタと、
第1トランジスタのコレクタに入力側が接続され、第2トランジスタのコレクタに出力側が接続されたカレントミラー回路と、
直列接続された第1定電流源とコンデンサと、
直列接続された第2定電流源と負荷と、
制御信号を入力する第1のタイミングで前記第1定電流源から前記コンデンサに、第2のタイミングで前記第2定電流源から前記負荷に、それぞれ電流を供給させる手段と、
前記第2トランジスタのコレクタに接続された出力手段とを有し、
前記第1トランジスタのベースが前記第1定電流源とコンデンサとの接続点に接続されており、
前記第2トランジスタのベースが前記第2定電流源と負荷との接続点に接続されていることを特徴とする電源監視IC用起動回路。 - 過充電検出回路あるいは過放電検出回路に付加される電源監視IC用起動回路において、
差動対を形成する第1、第2トランジスタと、
第1トランジスタのコレクタに入力側が接続され、第2トランジスタのコレクタに出力側が接続されたカレントミラー回路と、
直列接続された第1定電流源と第1負荷と、
直列接続された第2定電流源と第2負荷と、
第1制御信号を入力すると前記第2トランジスタに電流が流れた後に前記第1トランジスタに電流が流れるように第1定電流源から第1負荷に電流を供給させる手段と、前記第1制御信号を入力すると前記第2トランジスタの電流が流れるように第2定電流源から第2負荷に電流を供給させる手段と、
前記第2トランジスタのコレクタに接続された出力手段とを有し、
前記第1トランジスタのベースは過充電または過放電が検出されたことを示す第2制御信号が入力される端子、前記第1定電流源と第1負荷との接続点に接続されており、前記第2トランジスタのベースが前記第2定電流源と第2負荷との接続点に接続されていることを特徴とする電源監視IC用起動回路。
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