JP4645124B2 - Transceiver circuit - Google Patents
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Description
送受信回路に係り、特に、動作電圧範囲が異なる端子間で通信を行なうための送受信回路に関する。 The present invention relates to a transmission / reception circuit, and particularly to a transmission / reception circuit for performing communication between terminals having different operating voltage ranges.
電池パックには、電池を過充電、過放電などから保護するための充放電保護ICが内蔵されている。さらに、充放電保護ICでの電圧、電流検出結果に基づいて電池残量などを算出するための充放電監視用マイコンを搭載した電池パックも開発されている。 The battery pack incorporates a charge / discharge protection IC for protecting the battery from overcharge, overdischarge, and the like. Further, a battery pack equipped with a charge / discharge monitoring microcomputer for calculating the remaining battery level based on the voltage and current detection results of the charge / discharge protection IC has been developed.
このような電池パックを搭載したシステムでは、充放電監視用マイコンで算出した電池残量などの情報をシステム本体に搭載される本体マイコンが取り込み、電源の管理を行ないたいという要求がある。 In a system equipped with such a battery pack, there is a demand that the main body microcomputer mounted on the system main body captures information such as the remaining battery level calculated by the charge / discharge monitoring microcomputer and manages the power supply.
しかしながら、充放電監視用マイコンは、充放電保護ICにより生成された電圧によって、駆動されている。このとき、充放電保護ICでは、正極性側電位を基準として定電圧を生成して、充放電監視用マイコンを駆動している。 However, the charge / discharge monitoring microcomputer is driven by the voltage generated by the charge / discharge protection IC. At this time, the charge / discharge protection IC drives a microcomputer for charge / discharge monitoring by generating a constant voltage with reference to the positive potential.
一方、本体マイコンは、電池パックの出力電圧から定電圧回路によって生成された定電圧によって、駆動されている。このとき、電池パックの出力電圧から定電圧を生成する定電圧回路は、負極性側電位を基準として定電圧を生成していた。 On the other hand, the main body microcomputer is driven by a constant voltage generated by a constant voltage circuit from the output voltage of the battery pack. At this time, the constant voltage circuit that generates the constant voltage from the output voltage of the battery pack generates the constant voltage with reference to the negative side potential.
このため、充放電監視用マイコンで扱うデータと、本体マイコンで扱うデータとにレベル差があり、直接的にデータをやり取りすることはできない。したがって、充放電監視用マイコンと本体マイコンとでデータをやり取りするためには、充放電監視用マイコンと本体マイコンとの間にレベルシフト回路を設ける必要があった。 For this reason, there is a level difference between data handled by the charge / discharge monitoring microcomputer and data handled by the main body microcomputer, and data cannot be directly exchanged. Therefore, in order to exchange data between the charge / discharge monitoring microcomputer and the main body microcomputer, it is necessary to provide a level shift circuit between the charge / discharge monitoring microcomputer and the main body microcomputer.
レベルシフト回路は、電源と接地間に接続された直列に接続されたトランジスタによって入力信号を電流に変換し、さらに、変換された電流をダイオードや抵抗などにより所望の電圧に変換する構成とされていた(特許文献1、2参照)。
The level shift circuit is configured to convert an input signal into a current by using a transistor connected in series between a power source and the ground, and further convert the converted current into a desired voltage using a diode or a resistor. (See
しかるに、従来のレベルシフト回路は、各々一方向の信号レベルを変換するものであり、そのままでは、信号レベルの異なる端子間で双方向通信を行なうことはできなかった。 However, each of the conventional level shift circuits converts a signal level in one direction, and as it is, bidirectional communication cannot be performed between terminals having different signal levels.
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、動作電圧範囲の異なる端子間での双方向通信を可能とした送受信回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a transmission / reception circuit capable of bidirectional communication between terminals having different operating voltage ranges with a simple configuration.
本発明は、駆動電圧(V+〜V-)の正極性側の電位である第1の電位(V+)と、第1の電位(V+)より小さく、かつ、前記駆動電圧の負極性側の電位である第3の電位(V-)より大きい第2の電位(VM1)との間の電圧範囲に設定された第1の電圧範囲(V+〜VM1)内で変化する第1の信号が入出力される第1の入出力端子(T23)と、前記第3の電位(V-)と、前記第1の電位(V+)より小さく、かつ、前記第3の電位(V-)より大きい第4の電位(VM2)との間の電圧範囲に設定された第2の電圧範囲(VM2〜V-)内で変化する第2の信号が入出力される第2の入出力端子(T24)との間で信号を送受信する通信回路であって、第1の電圧範囲(V+〜VM1)で動作しており、第1の入出力端子(T23)から第1の信号を入力し、第1の電圧範囲(V+〜VM1)の信号として出力する第1のバッファ回路(411)と、第2の電圧範囲(VM2〜V-)で動作しており、第2の電圧範囲(VM2〜V-)の信号を入力し、前記第2の入出力端子に出力する第2のバッファ回路(412)と、第1の電圧範囲(V+〜VM1)で動作し、第1のバッファ回路(411)の出力を制御電極に受け、主電極から第1のバッファ回路(411)の出力に応じた電流を出力する第1のトランジスタ(M21)と、第1のトランジスタ(M21)の主電極から出力される電流を第2の電圧範囲(VM2〜V-)の電圧に変換し、第2のバッファ回路(412)に供給する第1の電流電圧変換手段(R21)とを有する第1の通信手段(311)と、
第2の電圧範囲(VM2〜V-)で動作しており、第2の入出力端子(T24)から第2の信号を入力し、第2の電圧範囲(VM2〜V-)の信号として出力する第3のバッファ回路(511)と、第1の電圧範囲(V+〜VM1)で動作しており、第1の電圧範囲(V+〜VM1)の信号を入力し、第1の入出力端子(T23)に出力する第4のバッファ回路(512)と、第2の電圧範囲(VM2〜V-)で動作し、第3のバッファ回路(511)の出力を制御電極に受け、主電極から第3のバッファ回路(511)の出力に応じた電流を出力する第2のトランジスタ(M31)と、第2のトランジスタ(M31)の主電極から出力される電流を第1の電圧範囲(V+〜VM1)の電圧に変換し、第4のバッファ回路(512)に供給する第2の電流電圧変換手段(R31)とを有する第2の通信手段(312)と、第1の入出力端子(T23)及び第2の入出力端子(T24)の信号に基づいて第1の通信手段(311)又は第2の通信手段(312)が選択的に動作するように第1の通信手段(311)及び第2の通信手段(312)を制御する切換回路(313)とを有することを特徴とする。
The present invention, first potential is a positive polarity side of the potential of the driving voltage (V + V-) and (V +), rather smaller than the first potential (V +), and negative electrode of the drive voltage A first voltage that changes within a first voltage range (V + to VM1) set to a voltage range between a second potential (VM1) that is greater than a third potential (V−) that is a potential on the sex side . The first input / output terminal (T23) to which the signal is input / output, the third potential (V−), the third potential (V +), which is smaller than the first potential (V +). -) Second input / output to / from which a second signal that changes within a second voltage range (VM2 to V-) set to a voltage range between a larger fourth potential (VM2) is input / output A communication circuit that transmits and receives signals to and from a terminal (T24), operates in a first voltage range (V + to VM1), and receives a first signal from a first input / output terminal (T23). Enter the first power The first buffer circuit (411) that outputs a signal in the range (V + to VM1) and the second voltage range (VM2 to V-) operate, and the second voltage range (VM2 to V-) Of the first buffer circuit (411) and the second buffer circuit (412) that outputs to the second input / output terminal, and operates in the first voltage range (V + to VM1). The output is received by the control electrode, and output from the main electrode of the first transistor (M21) and the first transistor (M21) that outputs a current according to the output of the first buffer circuit (411) from the main electrode. First communication means (311) having first current-voltage conversion means (R21) for converting the current into a voltage in the second voltage range (VM2 to V-) and supplying the voltage to the second buffer circuit (412). )When,
Operates in the second voltage range (VM2 to V-), inputs the second signal from the second input / output terminal (T24), and outputs it as a signal in the second voltage range (VM2 to V-) Operating in a first voltage range (V + to VM1) and a signal in the first voltage range (V + to VM1) are input, and the first input / output The fourth buffer circuit (512) that outputs to the terminal (T23) and the second voltage range (VM2 to V-) operate, the output of the third buffer circuit (511) is received by the control electrode, and the main electrode To the second transistor (M31) that outputs a current corresponding to the output of the third buffer circuit (511) and the current output from the main electrode of the second transistor (M31) in the first voltage range (V Second current-voltage conversion means (R31) which converts the voltage to + ~ VM1) and supplies it to the fourth buffer circuit (512). The second communication means (312) and the first communication means (311) or the second communication means (based on the signals of the first input / output terminal (T23) and the second input / output terminal (T24) ( 31 2) and having a switching circuit for controlling the first communication means to operate selection択的(311) and second communication means (312) (313).
また、第1乃至第4のバッファ回路(411、412、511、512)は、インバータから構成されたことを特徴とする。 Further, the first to fourth buffer circuits (411, 412, 511, 512) are characterized by comprising inverters.
なお、上記参照符号は、あくまでも明細書を読み易くするためのものであり、これによって特許請求の範囲が限定されるものではない。 In addition, the said reference symbol is for making a specification easy to read to the last, and a claim is not limited by this.
本発明によれば、動作電圧範囲の異なる端子間で双方向通信を行なうことができるなどの特長を有する。 The present invention has a feature that bidirectional communication can be performed between terminals having different operating voltage ranges.
〔システム構成〕
図1は本発明の一実施例のシステム構成図を示す。
〔System configuration〕
FIG. 1 shows a system configuration diagram of an embodiment of the present invention.
本実施例のシステム1は、電池パック11、ACアダプタ12、定電圧回路13、マイコン14を含む構成とされている。
The
電池パック11の出力端子Tout+と出力端子Tout-との間にはACアダプタ12及び定電圧回路13が接続されている。ACアダプタ12は、交流電源21に接続されて、交流電圧を直流電圧に変換して端子Tout+と端子Tout-との間に印加する。電池パック11は、ACアダプタ12により印加される電圧により充電される。
An
定電圧回路13は、電池パック11の出力端子Tout+に入力端子Tin+が接続され、電池パック11の出力端子Tout-に入力端子Tin-が接続される。定電圧回路13は、ACアダプタ12の出力電圧、あるいは、電池パック11の出力電圧から端子Tout-の電圧V-を基準として電圧VM2を生成し、その出力端子Toutから出力する。定電圧回路13の出力端子Toutは、マイコン14の電源端子T41に接続されている。また、マイコン14の電源端子T42は、端子Tout-に接続されている。
In the constant voltage circuit 13, the input terminal Tin + is connected to the output terminal Tout + of the
マイコン14は、端子Tout-の電圧V-と、電圧V-を基準として生成される電圧VM2との差電圧ΔVM2、例えば、3〔V〕で駆動される。
The
〔電池パック11〕
次に電池パック11について説明する。
[Battery pack 11]
Next, the
電池パック11は、電池セル111−1、111−2、充放電保護IC112、充放電監視用マイコン113、トランジスタM11、M12、抵抗R11、R12、Rs1、Rs2、キャパシタC11、C12から構成される。
The
電池セル111−1と電池セル111−2とは抵抗Rs1、トランジスタM11、M12のドレイン−ソースを介して端子Tout+と端子Tout-との間に直列に接続されている。電池セル111−1は、正極性端子が出力端子Tout+に接続されており、負極性端子が電池セル111−2の正極性端子に接続されている。また、電池セル112−2の負極性端子は抵抗Rs1を介してトランジスタM11のソースに接続されている。 The battery cell 111-1 and the battery cell 111-2 are connected in series between the terminal Tout + and the terminal Tout- through the resistor Rs1 and the drain-source of the transistors M11 and M12. Battery cell 111-1 has a positive terminal connected to output terminal Tout + and a negative terminal connected to the positive terminal of battery cell 111-2. The negative terminal of the battery cell 112-2 is connected to the source of the transistor M11 via the resistor Rs1.
トランジスタM11は、nチャネルMOS電界効果トランジスタから構成されており、ソースとバックゲートとが接続され、ドレインがトランジスタM12のソースに接続され、ゲートが充放電保護IC112の端子T16に接続されている。トランジスタM12は、nチャネルMOS電界効果トランジスタから構成されており、ソースがトランジスタM11のドレインに接続され、ドレインがバックゲート及び端子Tout-に接続され、ゲートが充放電保護IC112の端子T17に接続されている。トランジスタM11、M12をスイッチングすることによりにより電池セル111−1、111−2の充放電が制御される。
The transistor M11 is composed of an n-channel MOS field effect transistor, the source and back gate are connected, the drain is connected to the source of the transistor M12, and the gate is connected to the terminal T16 of the charge /
充放電保護IC112には、端子T11〜T24が設けられている。端子T11には、端子Tout+が接続される。端子T12には、抵抗R11を介して端子Tout+が接続される。
The charge /
端子T13には、抵抗R12を介して電池セル111−1と電池セル111−2との接続点が接続される。端子T14には、電池セル111−2と抵抗Rs1との接続点が接続される。また、端子T12と端子T13との間には、キャパシタC11が接続され、端子T13と端子T14との間にはキャパシタC12が接続される。抵抗R11、R12、キャパシタC11、C12により電池セル111−1、111−2から端子T12、T13に印加される電圧が平滑化される。 A connection point between the battery cell 111-1 and the battery cell 111-2 is connected to the terminal T13 via a resistor R12. A connection point between the battery cell 111-2 and the resistor Rs1 is connected to the terminal T14. A capacitor C11 is connected between the terminal T12 and the terminal T13, and a capacitor C12 is connected between the terminal T13 and the terminal T14. The voltages applied from the battery cells 111-1 and 111-2 to the terminals T12 and T13 are smoothed by the resistors R11 and R12 and the capacitors C11 and C12.
また、端子15には、抵抗Rs1とトランジスタM11との接続点が接続される。端子T14と端子T15との間には抵抗Rs1に流れる電流に応じた電圧が印加される。よって、端子T14と端子T15との間の電圧を検出することにより、充放電電流、及び、過電流の検出が可能となる。 The terminal 15 is connected to a connection point between the resistor Rs1 and the transistor M11. A voltage corresponding to the current flowing through the resistor Rs1 is applied between the terminal T14 and the terminal T15. Therefore, it is possible to detect the charge / discharge current and the overcurrent by detecting the voltage between the terminal T14 and the terminal T15.
端子T16にはトランジスタM11のゲートが接続され、端子T17にはトランジスタM12のゲートが接続される。端子T16、T17がハイレベルになることにより、トランジスタM11、M12はオンし、端子T16、T17がローレベルとなることにより、トランジスタM11、M12はオフする。 The terminal T16 is connected to the gate of the transistor M11, and the terminal T17 is connected to the gate of the transistor M12. When the terminals T16 and T17 become high level, the transistors M11 and M12 are turned on, and when the terminals T16 and T17 become low level, the transistors M11 and M12 are turned off.
端子T18には、抵抗Rs2を介して端子Tout-が接続されている。端子T18により端子Tout-の電位を検出することによりショート検出を行なうことができる。端子T19には、充放電監視用マイコン113の端子T32が接続されている。
A terminal Tout− is connected to the terminal T18 via a resistor Rs2. By detecting the potential of the terminal Tout− by the terminal T18, short detection can be performed. The terminal T19 is connected to the terminal T32 of the charge /
端子T20には、充放電監視用マイコン113の端子T33が接続されている。端子T21には、充放電監視用マイコン113の端子T34が接続されている。端子T22には、充放電監視用マイコン113の端子T35が接続されている。端子T23には、充放電監視用マイコン113の端子T36が接続されている。
The terminal T20 is connected to the terminal T33 of the charge /
また、端子T24は、通信用端子Tcomに接続されている。通信用端子Tcomは、マイコン14の入出力端子T43に接続されている。
The terminal T24 is connected to the communication terminal Tcom. The communication terminal Tcom is connected to the input / output terminal T43 of the
充放電保護IC112は、端子T12、T13、T14、T15、T18の電位を取り込むことにより、過充電、過放電、過電流、ショートなどを検出して、端子T16、T17の電位を制御することにより、電池セル111−1、111−2に直列に接続されたトランジスタM11、M12をスイッチングして、電池セル111−1、111−2を保護する。また、充放電保護IC112は、電池セル111−1、111−2の電圧、電流などを検出し、電圧データ、電流データを充放電監視用マイコン113に通知する。充放電監視用マイコン113は、充放電保護IC112から供給された電圧データ、電流データに基づいて電池セル111−1、111−2の残量を算出する。充放電監視用マイコン113は、充放電保護IC112を通して直接的にマイコン14と通信が可能な構成とされており、充放電監視用マイコン113からの要求に応じて算出した電池セル111−1、111−2の残量をマイコン14に通知する。マイコン14は、図示しない表示装置に電池残量を表示したり、電池残量が所定値より低下した場合に警報を発したりする処理を行なう。
The charge /
〔充放電保護IC112〕
ここで、充放電保護IC112について説明する。
[Charge / discharge protection IC112]
Here, the charge /
図2は充放電保護IC112のブロック構成図を示す。
FIG. 2 is a block diagram of the charge /
充放電保護IC112は、過充電過放電検出部211、過電流検出部212、ショート検出部213、電圧分割部214、電流検出部215、制御部216、駆動回路217、定電圧回路218、送受信回路219から構成される。
The charge /
過充電過放電検出部211は、端子T11の印加電圧により基準電圧を生成している。過充電過放電検出部211は、端子T12、端子T13の電圧を各々生成された基準電圧と比較することにより、過充電、過放電状態を検出する。過充電過放電検出部211の検出結果は、制御部216に供給される。
The overcharge /
過電流検出部212は、充電過放電検出部211と同様に、端子T11の印加電圧により基準電圧を生成している。過電流検出部212は、端子T14と端子T15との間の電圧を検出し、検出電圧を基準電圧と比較することにより、過電流状態を検出している。過電流検出部212の検出結果は、制御部216に供給される。
Similar to the
ショート検出部213は、端子T18の電圧を検出し、端子Tout+と端子Tout-とのショートを検出する。ショート検出部213の検出結果は、制御部216に供給される。
The
電圧分割部214は、端子T12と端子T14との間の電圧、及び、端子T12と端子T13との間の電圧を抵抗分割した電圧を端子T19、T20より出力する。
The
電流検出部215は、端子T14と端子T15との間に印加された電圧に基づいて抵抗Rs1に流れる電流を検出し、ディジタルデータに変換する。電流検出部215により得られたディジタルデータは、制御部216に供給される。
The
制御部216には、過充電過放電検出部211の検出結果、及び、過電流検出部212の検出結果、ショート検出部213の検出結果、並びに、電流検出部215により得られた抵抗Rs1に流れる電流に応じたディジタルデータが供給されている。制御部216は、過充電過放電検出部211の検出結果が過充電流又は過放電状態、及び、過電流検出部212の検出結果が過電流状態、並びに、ショート検出部213の検出結果がショート状態であるときに、端子T16、及び/又は、端子T17の電圧を制御して、トランジスタM11、及び/又は、トランジスタM12をオフする。トランジスタM11、及び/又は、トランジスタM12がオフすることにより、電池セル111−1及び電池セル111−2が開放状態となり、過充電、過放電、過電流、ショート状態などから電池セル111−1、111−2を保護できる。
The
駆動回路217は、制御部216から制御信号に基づいて端子T16、T17の電位をトランジスタM11、M12がオン、又は、オフするように駆動する。
The
定電圧回路218は、端子T12と端子T14との間に接続されたレギュレータ回路から構成されており、端子T11の電圧V+を基準として、電圧VM1を生成している。定電圧回路218で生成された電圧VM1は、端子T21に供給される。端子T21は、充放電監視用マイコン113の端子T34に接続される。なお、充放電監視用マイコン113は、端子Tout+に接続された端子T31と端子T21に接続された端子T34との間に印加される、電圧V+と電圧VM1との差電圧ΔVM1、例えば、3〔V〕で駆動される。
The
送受信回路219は、端子T11、T21、T18の電位を基準としてレベルシフトを行い、充放電監視用マイコン113が接続される端子T23とマイコン14が接続される端子T24との間での双方向通信を可能としている。
The transmission /
〔送受信部219〕
ここで、本発明の要部である送受信部219について説明を行なう。
[Transceiver 219]
Here, the transmission /
図3は送受信部219のブロック構成図を示す。
FIG. 3 shows a block configuration diagram of the transmission /
送受信部219は、送信回路311、及び、受信回路312、並びに、送受信切換回路313から構成される。
The transmission /
送信回路311は、端子T23、すなわち、充放電監視用マイコン113からのデータを構成するパルスを端子T24、すなわち、マイコン14で処理可能となるレベルとなるようにレベルシフトして端子T24に供給する。
The
また、受信回路312は、端子T24、すなわち、マイコン14からのデータを構成するパルスを端子T23、すなわち、充放電監視用マイコン113で処理可能となるレベルとなるようにレベルシフトして端子T23に供給する。
The receiving
送受信切換回路313は、端子T23及び端子T24の信号を検出し、送信回路311による送信動作と受信回路312による受信動作とが重複しないように送信回路311及び受信回路312を制御する。
The transmission /
送受信切換回路313は、受信回路312を受信可能な状態に、かつ、送信回路311を送信できない状態に維持している。ここで、端子T24にマイコン14からデータが供給されると、カウンタによる所定時間の計時を開始する。受信回路312により、データを受信し、レベルシフトして、端子T23に供給する。送受信切換回路313は、カウンタによる所定時間経過後、受信回路312による受信動作を停止させ、送信回路311による送信動作を可能とするとともに、カウンタによる所定時間の計時を開始する。送受信切換回路313は、カウンタによる所定時間経過後、送信回路311による送信動作を停止させ、受信回路312による受信可能な状態とする。
The transmission /
〔送信回路311〕
図4は送信回路311の回路構成図、図5は送信回路311の動作説明図を示す。
[Transmission circuit 311]
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the
送信回路311は、インバータ411、412、レベルシフト回路413から構成される。
The
インバータ411には、端子T11から印加される電圧VDD(=V+)及び定電圧回路218で生成される電圧VM1が印加されており、第1の電圧範囲である電圧V+と電圧VM1との範囲で駆動される。インバータ411では、電圧V+をハイレベル、電圧VM1をローレベルとして扱う。インバータ411は、端子T23に充放電監視用マイコン113から供給されるパルスを反転して、出力する。このとき、充放電監視用マイコン113は、端子T31に印加される電圧Vdd(=V+)と端子T34に印加される電圧VM1とが印加されており、第1の電圧範囲である電圧V+〜VM1の電圧範囲で駆動され、電圧V+をハイレベル、電圧VM1をローレベルとして扱う。
A voltage VDD (= V +) applied from the terminal T11 and a voltage VM1 generated by the
レベルシフト回路413は、pチャネルMOS電界効果トランジスタM21、及び、抵抗R21から構成されている。
The
pチャネルMOS電界効果トランジスタM21は、ソース及びバックゲートに端子Tout+の電圧V+が印加され、ドレインが抵抗R21の一端に接続され、ゲートにインバータ411の出力が供給された構成とされている。トランジスタM21は、インバータ411の出力がハイレベルのときにはオフし、インバータ411の出力がローレベル、電圧VM1のときにオンする。トランジスタM21がオンすると、トランジスタM21のドレインから電流が出力される。
The p-channel MOS field effect transistor M21 is configured such that the voltage V + of the terminal Tout + is applied to the source and back gate, the drain is connected to one end of the resistor R21, and the output of the
抵抗R21は、一端がトランジスタM21のドレインに接続され、他端に端子Tout-の電圧V-が印加される構成とされている。抵抗R21には、トランジスタM21がオンすると、電流が流れ、電圧が発生する。このとき、抵抗R21に発生する電圧は、インバータ412の動作範囲である第2の電圧範囲のうち、インバータ412でハイレベルと認識される電圧である。
The resistor R21 has one end connected to the drain of the transistor M21 and the other end applied with the voltage V− of the terminal Tout−. When the transistor M21 is turned on, a current flows through the resistor R21 and a voltage is generated. At this time, the voltage generated in the resistor R21 is a voltage that is recognized as a high level by the
トランジスタM21と抵抗R21との接続点がインバータ412に供給される。このとき、トランジスタM21と抵抗R21との接続点の電位は、インバータ411の出力がハイレベルのときには、トランジスタM21がオフするため、電圧V-となり、インバータ411の出力がローレベルのときには、トランジスタM21がオンし、抵抗R21に電流が流れ、抵抗R21にインバータ412の出力がハイレベルとなる電圧、例えば、電圧VM2に近い電圧となる。このように、インバータ412の入力は、図5に示すようにΔVだけシフトされ、第2の電圧範囲である電圧VM2〜V-となる。
A connection point between the
インバータ412には、動作電圧として電圧VM2及び電圧V-が印加されており、図5に示す第2の電圧範囲である電圧VM2〜電圧V-で駆動される。インバータ412は、トランジスタM21と抵抗R21との接続点の電位を反転して、端子T24に出力する。なお、インバータ412は、例えば、オープンドレインあるいはオープンコレクタ出力であってもよい。
The
このように送信回路311により、端子T23側で扱われる第1の電圧範囲V+〜VM1の信号を端子T24側で扱われる第2の電圧範囲VM2〜V-に変換することができる。これにより、充放電監視用マイコン113とマイコン13とを充放電保護IC112を通じて通信を行なうことができる。このように、充放電保護IC112の内部で端子T24で扱う電圧範囲と端子T23とで扱う電圧範囲とを変換することにより、外部に電圧範囲を変換する回路を設ける必要がなくなる。
As described above, the
〔受信回路312〕
図6は受信回路312の回路構成図を示す。
[Receiving circuit 312]
FIG. 6 shows a circuit configuration diagram of the receiving
受信回路312は、インバータ511、512、及び、レベルシフト回路513から構成される。
The
インバータ511には、定電圧回路218で生成される電圧VM2、及び、端子T18に印加される電圧V-が印加されている。これにより、インバータ511は、第2の電圧範囲VM2〜V-で駆動される。インバータ511は、例えば、電圧VM2をハイレベル、電圧V-をローレベルとして扱う。インバータ511は、端子T24にマイコン14から供給されるパルスを反転して、出力する。このとき、マイコン14は、端子T41に定電圧回路13で生成された電圧VM2が印加され、端子T42が端子Tout-に接続され、電圧V-が印加されており、電圧VM2〜V-の第2の電圧範囲で駆動される。マイコン14では、電圧VM2をハイレベル、電圧V-をローレベルとして扱っている。
The
インバータ511の出力は、レベルシフト回路513に供給される。レベルシフト回路513は、nチャネルMOS電界効果トランジスタM31及び抵抗R31から構成されている。トランジスタM31は、ソース及びバックゲートに電圧V-が印加され、ドレインが抵抗R31の一端に接続され、ゲートにインバータ511の出力が供給される。
The output of the
トランジスタM31は、インバータ511の出力がハイレベルのときにオンし、抵抗R31の一端から電流を引き込む。また、トランジスタM31は、インバータ511の出力がローレベルのときにはオフし、抵抗R31の一端からの電流の引き込みを停止する。
The transistor M31 is turned on when the output of the
抵抗R31は、一端がトランジスタM31のドレインに接続され、他端には電圧V+が印加されている。トランジスタM31と抵抗R31との接続点の電位がインバータ512に供給される。このとき、トランジスタM31と抵抗R31との接続点の電位は、インバータ511の出力を図5に示すようにΔVだけシフトさせ、第1の電圧範囲V+〜VM1とする。
The resistor R31 has one end connected to the drain of the transistor M31 and the other end to which a voltage V + is applied. The potential at the connection point between the transistor M31 and the resistor R31 is supplied to the
また、インバータ512には、動作電圧として電圧VM1及び電圧V+が印加されており、図5に示す第1の電圧範囲である電圧VM1〜電圧V+で駆動される。インバータ512は、トランジスタM31と抵抗R31との接続点の電位を反転して、端子T23に出力する。なお、インバータ512の出力は、オープンドレインあるいはオープンコレクタ出力であってもよい。
Further, the
このように、受信回路312により、端子T24側で扱われる第2の電圧範囲V-〜VM2の信号を、ΔVだけレベルシフトすることにより、端子T23側で扱われる第1の電圧範囲VM1〜V+に変換することができる。これにより、充放電監視用マイコン113とマイコン14とを充放電保護IC112を通じて通信を行なうことができる。このように、充放電保護IC112内部で、端子T24で扱う電圧範囲と端子T23で扱う電圧範囲とを変換することにより、外部に電圧範囲を変換する回路を設ける必要がなくなる。
In this way, the
〔変形例〕
図7は送信回路311及び受信回路312の変形例の回路構成図を示す。図7(A)は送信回路311の変形例、図7(B)は受信回路312の変形例を示す。同図中、図4、図6と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
[Modification]
FIG. 7 shows a circuit configuration diagram of a modified example of the
本変形例の送信回路611は、レベルシフト回路713の構成が図4とは相違する。本変形例のレベルシフト回路713は、抵抗R21に代えて定電流源721によりレベルシフトを行なうように構成されている。
In the transmission circuit 611 of this modification, the configuration of the
また、本変形例の受信回路812は、抵抗R31に代えて定電流源921によりレベルシフトを行なうように構成されている。
Further, the receiving
本変形例の送信回路611、受信回路821によれば、レベルシフト回路713、913を抵抗R21、R31に代えて定電流源721、921で構成することにより、抵抗成分による発熱などを低減できるため、消費電流を低減することが可能となる。
According to the transmission circuit 611 and the reception circuit 821 of the present modification, the
〔その他〕
上記実施例では、電圧VM1と電圧VM2とを異なる電位としたが、電圧VM1と電圧VM2とを同電位として電圧範囲を設定するようにしてもよい。
[Others]
In the above embodiment, the voltage VM1 and the voltage VM2 are different potentials, but the voltage range may be set with the voltage VM1 and the voltage VM2 being the same potential.
1 システム
11 電池パック、12 ACアダプタ、13定電圧回路、14 マイコン
111−1、111−2 電池セル、112 充放電保護IC
113 充放電監視用マイコン
211 過充電過放電検出部、212 過電流検出部、213 ショート検出部
214 電圧分割部、215 電流検出部、216 制御部、217 駆動回路
218 定電圧回路、219 送受信部
311 送信回路、312 受信回路、313 送受信切換回路
1
113 charge /
Claims (6)
前記第1の電圧範囲で動作しており、前記第1の入出力端子から前記第1の信号を入力し、前記第1の電圧範囲の信号として出力する第1のバッファ回路と、
前記第2の電圧範囲で動作しており、前記第2の電圧範囲の信号を入力し、前記第2の入出力端子に出力する第2のバッファ回路と、
前記第1の電圧範囲で動作し、前記第1のバッファ回路の出力を制御電極に受け、主電極から前記第1のバッファ回路の出力に応じた電流を出力する第1のトランジスタと、
前記第1のトランジスタの前記主電極から出力される電流を前記第2の電圧範囲の電圧に変換し、前記第2のバッファ回路に供給する第1の電流電圧変換手段とを有する第1の通信手段と、
前記第2の電圧範囲で動作しており、前記第2の入出力端子から前記第2の信号を入力し、前記第2の電圧範囲の信号として出力する第3のバッファ回路と、
前記第1の電圧範囲で動作しており、前記第1の電圧範囲の信号を入力し、前記第1の入出力端子に出力する第4のバッファ回路と、
前記第2の電圧範囲で動作し、前記第3のバッファ回路の出力を制御電極に受け、主電極から前記第3のバッファ回路の出力に応じた電流を出力する第2のトランジスタと、
前記第2のトランジスタの前記主電極から出力される電流を前記第1の電圧範囲の電圧に変換し、前記第4のバッファ回路に供給する第2の電流電圧変換手段とを有する第2の通信手段と、
前記第1の入出力端子及び前記第2の入出力端子の信号に基づいて前記第1の通信手段又は前記第2の通信手段が選択的に動作するように前記第1の通信手段及び前記第2の通信手段を制御する切換回路とを有することを特徴とする送受信回路。 A first potential is a positive polarity side of the potential of the driving voltage, the rather smaller than the first potential and the negative polarity side of the third potential higher than the second potential is the potential of the driving voltage A first input / output terminal for inputting / outputting a first signal that changes within a first voltage range set in a voltage range between the third potential, the third potential, and smaller than the first potential; And a second input / output terminal to / from which a second signal that changes within a second voltage range set in a range between the fourth potential and the fourth potential that is greater than the third potential is input / output. A communication circuit for transmitting and receiving
A first buffer circuit that operates in the first voltage range, inputs the first signal from the first input / output terminal, and outputs the first signal as a signal in the first voltage range;
A second buffer circuit that operates in the second voltage range, inputs a signal in the second voltage range, and outputs the signal to the second input / output terminal;
A first transistor that operates in the first voltage range, receives an output of the first buffer circuit at a control electrode, and outputs a current according to an output of the first buffer circuit from a main electrode;
1st communication which has the 1st current voltage conversion means which converts the current output from the main electrode of the 1st transistor into the voltage of the 2nd voltage range, and supplies it to the 2nd buffer circuit Means,
A third buffer circuit that operates in the second voltage range, inputs the second signal from the second input / output terminal, and outputs the second signal as a signal in the second voltage range;
A fourth buffer circuit that operates in the first voltage range, inputs a signal in the first voltage range, and outputs the signal to the first input / output terminal;
A second transistor that operates in the second voltage range, receives the output of the third buffer circuit at a control electrode, and outputs a current according to the output of the third buffer circuit from a main electrode;
Second communication having second current-voltage conversion means for converting a current output from the main electrode of the second transistor into a voltage in the first voltage range and supplying the voltage to the fourth buffer circuit. Means,
The first communication means and the like of the first communication means or the second communication means is operated to select択的based on said first output terminal and a signal of said second input terminal A transmission / reception circuit comprising a switching circuit for controlling the second communication means.
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