JP5544923B2

JP5544923B2 - 保護回路および電子機器

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Publication number: JP5544923B2
Application number: JP2010038914A
Authority: JP
Inventors: 教充馬場; 克行本田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-02-24
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Description

本発明は、二次電池の過充電状態や過放電状態を検出して二次電池を保護する保護回路に係り、特に、過充電状態や過放電状態の検出に必要な消費電力を低減する技術に関する。

充電可能な二次電池としてリチウムイオン電池が知られている。リチウムイオン電池は、高い電圧が得られ、エネルギー密度が高いのに加え、浅い充放電を繰り返すと容量が減少してしまうメモリ効果が小さいことから、携帯電話、ノートパソコン、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）等の携帯機器に広く使用されている。

一般に、二次電池では、品質維持や安全性確保のために充放電を監視する保護回路が必要であるが、特にリチウムイオン電池は、通常使用領域の電圧範囲と、過充電状態・過放電状態の危険領域の電圧範囲とが非常に接近しているのに加え、過充電状態・過放電状態による品質劣化や安全性への影響が大きいことから、過充電状態と過放電状態を検出するための電圧検出を高精度、例えば、数10mVのレベルで常時行なう必要がある。そして、過充電状態を検出すると充電をオフにし、過放電状態を検出すると放電をオフにすることでリチウムイオン電池を保護するようにしている。

リチウムイオン電池等の二次電池を利用した携帯機器では、駆動時間を延ばすために、消費電力を削減することが求められている。このため、充放電を監視する保護回路においても消費電力を削減することが望ましい。特許文献１には、二次電池の電圧と基準電圧とを高精度に比較することによって過充電状態及び過放電状態を検出する過充電検出回路及び過放電検出回路において、消費電力を低減するために、過充電検出回路及び過放電検出回路の動作を連続的ではなく所定の間隔を空けて周期的に行なうことが記載されている。

特開平８−２３６３９号公報

ところで、近年、二次電池は、腕時計等のより小型な機器にも用いられるようになっている。この場合、二次電池自身も小型化しなければならず、電池容量も少なくなる。このような電池容量の少ない二次電池を用いた機器でも、駆動時間を延ばして商品性を高めるために、保護回路においても一層の省電力化が求められている。

特許文献１に記載された過充電検出回路及び過放電検出回路の動作間隔をさらに広げることで、消費電力を低減することは可能であるが、その分、危険領域の検出が遅れるおそれがあり、品質の維持や安全性の確保が不十分となる。

そこで、本発明は、正常動作の限度電圧の検出精度を保ちつつ、消費電力を低減することができる保護回路を提供することを解決課題とする。

この課題を解決するために、本発明によれば、充電用の電力を発生する電源と、端子電圧が上限電圧以下であることが正常動作の条件となる二次電池と共に用いられる保護回路であって、前記二次電池と前記電源とを電気的に接続する第１経路に設けられた第１スイッチング素子と、前記二次電池と負荷とを電気的に接続する第２経路と、前記二次電池の端子電圧を検出する電圧検出回路と、前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記上限電圧を上回ったことを検出すると、前記第１スイッチング素子がオフ状態になるように前記第１スイッチング素子を制御する過充電検出回路と、前記電圧検出回路によって検出された前記二次電池の端子電圧に応じて前記過充電検出回路の監視動作間隔を制御する制御回路とを備え、前記電圧検出回路は、前記制御回路が制御する監視動作間隔よりも長い間隔で前記二次電池の端子電圧を検出する保護回路が提供される。

本発明によれば、電圧検出回路が、制御回路が制御する監視動作間隔よりも長い間隔で二次電池の端子電圧を検出し、過充電検出回路の監視動作間隔を二次電池の端子電圧に応じて制御することにより、二次電池の状態に応じた監視動作を行なうことができる。これにより、正常動作の限度電圧の検出精度を保ちつつ、消費電力を低減することができるようになる。

また、この課題を解決するために、本発明によれば、充電用の電力を発生する電源と、端子電圧が下限電圧以上であり且つ上限電圧以下であることが正常動作の条件となる二次電池と共に用いられる保護回路であって、前記二次電池と前記電源とを電気的に接続する第１経路に設けられた第１スイッチング素子と、前記二次電池と負荷とを電気的に接続する第２経路に設けられた第２スイッチング素子と、前記二次電池の端子電圧を検出する電圧検出回路と、前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記上限電圧を上回ったことを検出すると、前記第１スイッチング素子がオフ状態になるように前記第１スイッチング素子を制御する過充電検出回路と、前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記下限電圧を下回ったことを検出すると、前記第２スイッチング素子がオフ状態になるように前記第２スイッチング素子を制御する過放電検出回路と、前記電圧検出回路によって検出された前記二次電池の端子電圧に応じて前記過充電検出回路及び前記過放電検出回路の監視動作間隔を制御する制御回路とを備え、前記電圧検出回路は、前記制御回路が制御する監視動作間隔よりも長い間隔で前記二次電池の端子電圧を検出する保護回路が提供される。

本発明によれば、電圧検出回路が、制御回路が制御する監視動作間隔よりも長い間隔で二次電池の端子電圧を検出し、過充電検出回路および過放電検出回路の監視動作間隔を二次電池の端子電圧に応じて制御することにより、二次電池の状態に応じた監視動作を行なうことができる。これにより、正常動作の限度電圧の検出精度を保ちつつ、消費電力を低減することができるようになる。

本発明に係る発光装置は、発光素子と、電源線と前記発光素子との間に電気的に接続された第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタと前記発光素子とを電気的に接続する素子導通部と、前記第１のトランジスタのゲート電極と前記第１のトランジスタのドレインとの間に電気的に接続された第２のトランジスタと、前記第１のトランジスタのゲート電極と前記第２のトランジスタのソースまたはドレインとを電気的に接続する接続部と、を備え、前記電源線は、第１の方向に延在し、前記素子導通部は、第１の配線部分を有し、前記第１のトランジスタのソースまたはドレインと前記第１の配線部分とは第１のコンタクトホールを介して電気的に接続され、前記接続部は、第２の配線部分を有し、前記第２のトランジスタのソースまたはドレインと前記第２の配線部分とは第２のコンタクトホールを介して電気的に接続され、平面視において、前記第１の方向に交差する第２の方向において、前記第１のコンタクトホールおよび前記第２のコンタクトホールは、前記電源線に対して前記第１のトランジスタが設けられた側に位置しており、前記第１の配線部分および前記第２の配線部分は、前記電源線と同層に設けられている、ことを特徴とする。

より具体的には、第１電圧を前記下限電圧より高く前記上限電圧より低い電圧、第２電圧を前記第１電圧より高く前記上限電圧より低い電圧としたとき、前記制御回路は、検出された前記二次電池の端子電圧が前記第１電圧から前記第２電圧までにある場合は、検出された前記二次電池の端子電圧が前記下限電圧以上前記第１電圧未満又は検出された前記二次電池の端子電圧が前記第２電圧を超え前記上限電圧以下の場合と比較して、前記過充電検出回路及び前記過放電検出回路の監視動作間隔が長くなるように制御することができる。

すなわち、過放電状態および過充電状態に近い場合は、過充電検出回路及び前記過放電検出回路の監視動作間隔を短くすることで、正常動作の限度電圧の検出精度を保ち、過放電状態および過充電状態に遠い場合は、過充電検出回路及び前記過放電検出回路の監視動作間隔を長くすることで、消費電力を低減するようにしている。

また、第１電圧を前記下限電圧より高く前記上限電圧より低い電圧、第２電圧を前記第１電圧より高く前記上限電圧より低い電圧としたとき、前記制御回路は、検出された前記二次電池の端子電圧が前記第１電圧以上である場合、検出された前記二次電池の端子電圧が前記第１電圧未満である場合と比較して、前記過放電検出回路の監視動作間隔が長くなるように制御し、検出された前記二次電池の端子電圧が前記第２電圧未満の場合、検出された前記二次電池の端子電圧が前記第２電圧以上である場合と比較して、前記過充電検出回路の監視動作間隔が長くなるように制御するようにしてもよい。

すなわち、過充電状態に遠い場合は、過充電検出回路の監視動作を長くし、過放電状態に遠い場合は、過放電検出回路の監視動作を長くすることにより、消費電力を一層低減することができる。

また、前記制御回路は、前記過充電検出回路が、前記二次電池の端子電圧が前記上限電圧を上回ったことを検出すると、前記過放電検出回路の監視動作を停止させるように制御し、前記過放電検出回路が、前記二次電池の端子電圧が前記下限電圧を下回ったことを検出すると、前記過充電検出回路の監視動作を停止させるように制御するようにしてもよい。

さらに、第３電圧を前記下限電圧より高く前記上限電圧より低い電圧、第４電圧を前記第３電圧より高く前記上限電圧より低い電圧としたとき、前記制御回路は、検出された前記二次電池の端子電圧が前記第４電圧より低い場合、前記過充電検出回路の監視動作を停止させるように制御し、検出された前記二次電池の端子電圧が前記第３電圧より高い場合、前記過放電検出回路の監視動作を停止させるように制御するようにしてもよい。

すなわち、過充電状態に遠い場合は、過充電検出回路の監視動作を停止し、過放電状態に遠い場合は、過放電検出回路の監視動作を停止することにより、消費電力を一層低減することができる。

このとき、前記制御回路は、検出された前記二次電池の端子電圧が前記第４電圧以上である場合、検出された前記二次電池の端子電圧が大きくなるにつれ、前記過充電検出回路の監視動作間隔を単調減少させ、前記検出電圧が前記第３電圧以下である場合、検出された前記二次電池の端子電圧が小さくなるにつれ、前記過放電検出回路の監視動作間隔を単調減少させるようにしてもよい。

また、この課題を解決するために、本発明によれば、充電用の電力を発生する電源と、端子電圧が下限電圧以上であり且つ上限電圧以下であることが正常動作の条件となる二次電池と、負荷と、上記の保護回路と、を備えた電子機器が提供される。

本実施形態の保護回路を備えた電子機器の構成を示すブロック図である。リチウムイオン電池の電圧と状態との関係の一例を説明する図である。二次電池の電圧と動作タイミングとの関係を説明する図である。動作タイミングと消費電流との関係について説明する図である。電池電圧検出回路による電圧検出の動作間隔と過充電検出回路および過放電検出回路検出動作間隔との関係を示すタイミング図である。過充電検出回路および過放電検出回路の回路構成例を示す図である。過充電検出回路および過放電検出回路の回路構成の別例を示す図である。タイミング信号発生回路による過充電検出回路と過放電検出回路の動作間隔制御の第１実施例を示すフローチャートである。第１実施例の制御内容を示す図表である。第１実施例の別例の制御内容を示す図表である。タイミング信号発生回路による過充電検出回路と過放電検出回路の動作間隔制御の第２実施例を示すフローチャートである。第２実施例の制御内容を示す図表である。タイミング信号発生回路による過充電検出回路と過放電検出回路の動作間隔制御の第３実施例を示すフローチャートである。第３実施例の制御内容を示す図表である。第３実施例の別例の制御内容を示す図表である。本実施形態の保護回路を備えた電子機器の構成の別例を示すブロック図である。電子機器の一例たる腕時計の斜視図である。電子機器の一例たる携帯電話機の斜視図である。電子機器の一例たる携帯情報端末の斜視図である。変型例に係る保護回路を備えた電子機器の構成の別例を示すブロック図である。

＜１．実施形態＞
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の保護回路を備えた電子機器の構成を示すブロック図である。本図に示すように電子機器１０は、充電可能な二次電池１００、保護回路２００、充電用電源３００、負荷４００を備えており、二次電池１００は、保護回路２００を介して、充電用電源３００および負荷４００と電気的に接続されている。電子機器１０は、二次電池１００を駆動電源として動作する機器であり、例えば、腕時計、携帯電話、携帯情報端末等とすることができる。

二次電池１００は、本実施形態では、リチウムイオン電池を用いるものとする。ただし、二次電池１００は、リチウムイオン電池以外の二次電池であってもよく、本発明は、リチウムイオンポリマー電池等にも効果的に適用することができる。
図２は、二次電池１００として用いるリチウムイオン電池の端子電圧と電池状態との関係の一例を示す図である。本図に示すように、リチウムイオン電池は、２．６０Ｖ〜４．２０Ｖが、正常動作を行なう電圧範囲である通常使用領域となっている。４．２０Ｖ〜４．２５Ｖは、過充電領域とされ、この電圧範囲では過充電により特性が劣化してしまう。４．２５Ｖを超えると、電池が危険な状態になるため、使用禁止の危険領域となる。また、１．００〜２．６０Ｖは、過放電領域とされ、この電圧範囲では過放電により特性が劣化してしまう。１．００Ｖを下回ると、電池が危険な状態になるため、使用禁止の危険領域となる。

このため、本実施形態では、通常使用領域の上限である４．２０Ｖを過充電検出電圧と称し、通常使用領域の下限である２．６０Ｖを過放電検出電圧と称して、正常動作の限度電圧の検出対象とする。もちろん、これらの数値は例示であり、二次電池１００の特性や電子機器１０の用途等に適応させるものとする。
図１の説明に戻って、保護回路２００は、二次電池１００の電圧に基づいて二次電池１００の過充電状態、過放電状態を検出し、二次電池１００の保護動作を行なう。具体的には、過充電状態を検出した場合には、充電用電源３００との電気的な接続を遮断し、過放電状態を検出した場合には、負荷４００との電気的な接続を遮断する。

充電用電源３００は、二次電池１００の充電に用いるための電源であり、例えば、ソーラーセルを用いることができる。ただし、充電用電源３００は、電子機器１０内に備えずに、充電器や定電圧電源等を用いて電子機器１０の外部に設けるようにしてもよい。
負荷４００は、二次電池１００から電力を供給される機能部であり、電子機器１０を腕時計に適用した場合には、腕時計本体が相当し、電子機器１０を携帯電話に適用した場合には、携帯電話本体が相当する。

本実施形態において、保護回路２００は、過充電検出回路２１０、過放電検出回路２２０、電池電圧検出回路２３０、タイミング信号発生回路２４０、充電制御用スイッチ２５０、放電制御用スイッチ２６０、ダイオード２７０を備えている。
充電制御用スイッチ２５０は、二次電池１００と充電用電源３００とを電気的に接続する経路に設けられたスイッチング素子である。放電制御用スイッチ２６０は、二次電池１００と負荷４００とを電気的に接続する経路に設けられたスイッチング素子である。本実施形態では、いずれもスイッチング素子としてトランジスタを用いている。

過充電検出回路２１０は、二次電池１００の端子電圧を監視し、過充電検出電圧を上回ったことを検出すると、充電を停止するために、充電制御用スイッチ２５０をオフにする。過充電検出電圧を上回ったことの検出は、例えば、分圧された二次電池１００の電圧と過充電検出電圧に対応した基準電圧とを比較することで行なうことができる。なお、ノイズ等による誤検出を防ぐために、複数回の検出結果に基づいて判定を行なうようにしてもよい。

過放電検出回路２２０は、二次電池１００の端子電圧を監視し、過放電検出電圧を下回ったことを検出すると、放電を停止するために、放電制御用スイッチ２６０をオフにする。過放電検出電圧を下回ったことの検出は、例えば、分圧された二次電池１００の電圧と過放電検出電圧に対応した基準電圧とを比較することで行なうことができる。なお、ノイズ等による誤検出を防ぐために、複数回の検出結果に基づいて判定を行なうようにしてもよい。

電池電圧検出回路２３０は、二次電池１００の端子電圧を検出する。電池電圧検出回路２３０は、連続的に二次電池１００の電圧を検出する必要はなく、所定の間隔、例えば、６０秒間隔で二次電池１００の電圧を検出することができる。電池電圧検出回路２３０は、例えば、電圧比較器、Ａ／Ｄコンバータ等を用いて構成することができる。
ダイオード２７０は、充電用電源３００の電圧が二次電池１００の電圧よりも低い状態になったときに、二次電池１００から充電用電源３００に電流が流れ、充電用電源３００に悪影響を与えることを防止するために用いている。

タイミング信号発生回路２４０は、過充電検出回路２１０の監視動作タイミングと、過放電検出回路２２０の監視動作タイミングとを、電池電圧検出回路２３０の電圧検出結果に応じて制御する。すなわち、本実施形態では、過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０の監視動作タイミングを、二次電池１００の電圧に応じて変化させるようにしている。過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０の監視動作タイミングは、同期させてもよいし、非同期であってもよい。また、二次電池１００の特性等に応じて、過充電検出回路２１０の監視動作タイミングおよび過放電検出回路２２０の監視動作タイミングのいずれか一方を変化させるようにしてもよい。

より具体的には、タイミング信号発生回路２４０は、二次電池１００が過充電状態、過放電状態になるおそれがある状況では、二次電池１００の電圧の監視間隔が短くなるように監視動作タイミングを変化させることで、正常動作の限度電圧の検出精度を保ち、すぐには過充電状態、過放電状態になるおそれがない状況では、二次電池１００の電圧の監視間隔が長くなるように監視動作タイミングを変化させることで、消費電力を低減させる。

ここでは、簡単のため、タイミング信号発生回路２４０が制御する過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０の監視動作タイミングは、「ベタ」「１秒周期」「１０秒周期」のいずれかを設定するものとする。すなわち、図３に示すように、通常使用領域の２．７Ｖから４．１Ｖまで、０．１Ｖ刻みで、過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０のそれぞれについて「ベタ」「１秒周期」「１０秒周期」のいずれかを設定する。本図では、通常使用領域においては、充電制御用スイッチ２５０、放電制御用スイッチ２６０のいずれもオン（ＯＮ）となるようにしている。なお、「ベタ」とは、常時、監視動作を行っている状態の意味である。

また、過充電検出電圧である４．２Ｖが検出された場合は、過充電検出回路２１０の監視動作タイミングを「１秒周期」とし、過放電検出回路２２０を動作停止にする。このとき、過充電検出回路２１０が過充電検出電圧を検出し、二次電池１００を保護するために充電制御用スイッチ２５０をオフ（ＯＦＦ）にする。
過放電検出電圧である２．６Ｖが検出された場合は、端子電圧が過充電検出電圧である４．２Ｖに遷移する可能性が極めて低いため過充電検出回路２１０を動作停止にし、過放電検出回路２２０の監視動作タイミングを「１０秒周期」とする。このとき、過放電検出回路２２０が過放電検出電圧を検出し、二次電池１００を保護するために放電制御用スイッチ２６０をオフにする。

ここで、監視動作タイミングの「ベタ」「１秒周期」「１０秒周期」それぞれの場合に、検出回路（過充電検出回路２１０、過放電検出回路２２０）で消費される電流について具体的に説明する。なお、１回の検出動作は、０．１秒で行なわれ、その間、３．０μＡの電流が検出回路に流れるものとする。
図４（ａ）は、「ベタ」すなわち動作間隔０で連続的に二次電池１００の電圧を検出する場合に検出回路に流れる電流を示している。本図の例では、「ベタ」の場合、１秒当り３．０μＡ消費されることになる。

図４（ｂ）は、「１秒周期」で二次電池１００の電圧を検出する場合に検出回路に流れる電流を示している。検出時間は０．１秒であり、その後の０．９秒は検出動作は休止し、電流は消費されない。本図の例では、「１秒周期」の場合、１秒当り０．３μＡ消費されることになる（３．０μＡ×０．１秒／１秒）。
図４（ｃ）は、「１０秒周期」で二次電池１００の電圧を検出する場合に検出回路に流れる電流を示している。検出時間は０．１秒であり、その後の９．９秒は検出動作は休止し、電流は消費されない。本図の例では、「１０秒周期」の場合、１秒当り０．０３μＡ消費されることになる（３．０μＡ×０．１秒／１０秒）。

仮に、二次電池１００の容量を１０ｍＡＨとし、負荷４００で消費する電流を０．５μＡとすると、検出回路が過充電検出回路２１０、過放電検出回路２２０の２つ使用されていることを考慮して、「ベタ」の場合の駆動時間を求めると、１０ｍＡＨ［電池容量］／（０．５μＡ［負荷動作］＋３μＡ［過充電検出］＋３μＡ［過放電検出］）／２４時間＝６４日＝約２ヶ月となる。

同様に、「１秒周期」の場合の駆動時間を求めると、１０ｍＡＨ［電池容量］／（０．５μＡ［負荷動作］＋０．３μＡ［過充電検出］＋０．３μＡ［過放電検出］）／２４時間＝３７９日＝約１年となる。
また、「１０秒周期」の場合の駆動時間を求めると、１０ｍＡＨ［電池容量］／（０．５μＡ［負荷動作］＋０．０３μＡ［過充電検出］＋０．０３μＡ［過放電検出］）／２４時間＝７４４日＝約２年となる。
したがって、検出回路の監視動作タイミングをできるだけ１０秒周期にすることにより、消費電力を削減し、駆動時間を延ばすことが可能となる。

また、本実施形態では、図５に示すように、電池電圧検出回路２３０による二次電池１００の電圧検出の動作間隔が、過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０の監視動作間隔よりも長くなるように制御している。すなわち、過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０の監視動作が、１秒周期、１０秒周期、ベタのいずれかであるのに対して、電池電圧検出回路２３０の検出動作は、６０秒周期としている。

これは、前述のように、電池電圧検出回路２３０における電圧検出結果は、二次電池１００が過充電状態あるいは過放電状態になるおそれの判定に用いるものであるため、電池電圧検出回路２３０の電圧検出精度は、過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０の検出精度ほどの高精度は要求されないためである。これにより、電池電圧検出回路２３０による二次電池１００の電圧検出で消費される電力量を低減させることができる。

なお、過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０は、例えば、図６に示すような回路で構成することができる。本図の例では、いずれの検出回路も、二次電池１００の電圧ＶＢを抵抗Ｒ１１（Ｒ２１）と抵抗Ｒ１２（Ｒ２２）とで分圧した電圧を、コンパレータＣｍｐ１（Ｃｍｐ２）を用いて検出電圧に対応した基準電圧Ｖ１（Ｖ２）と比較することで、検出電圧を上回ったこと（下回ったこと）を検出し、ラッチ回路２１１（２２１）を介して、充電制御用スイッチ２５０（放電制御用スイッチ２６０）を制御するようにしている。ここで、括弧なし符号は、過充電検出回路２１０の構成を示し、括弧内符号は、過放電検出回路２２０の構成を示している。

基準電圧Ｖ１（Ｖ２）との比較による監視動作は、タイミング信号発生回路２４０からタイミング信号ＴＳ１（ＴＳ２）によってオンオフが連動して切替えられるスイッチＳｗ１１（Ｓｗ２１）とスイッチＳｗ１２（Ｓｗ２２）によってコンパレータＣｍｐ１（Ｃｍｐ２）への電源供給を入切することで監視動作間隔が制御される。

すなわち、「ベタ」で監視動作を行なう場合には、スイッチＳｗ１１（Ｓｗ２１）とスイッチＳｗ１２（Ｓｗ２２）は、常時オンにし、「１秒周期」で監視動作を行なう場合には、スイッチＳｗ１１（Ｓｗ２１）とスイッチＳｗ１２（Ｓｗ２２）は、１秒周期でオンオフを繰り返し、「１０秒周期」で監視動作を行なう場合には、スイッチＳｗ１１（Ｓｗ２１）とスイッチＳｗ１２（Ｓｗ２２）は、１０秒周期でオンオフを繰り返すようにする。

あるいは、過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０は、図７に示すような回路で構成してもよい。本図の例では、破線矩形Ｃに示すように、二次電池１００の電圧ＶＢを分圧する抵抗を抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３で構成し、過充電検出回路２１０と過放電検出回路２２０とで共用するようにしている。このような構成とすることで、検出回路における消費電力を一層低減させることができる。

次に、タイミング信号発生回路２４０による過充電検出回路２１０と過放電検出回路２２０の監視動作間隔の具体的な制御内容について説明する。
図８は、タイミング信号発生回路２４０による過充電検出回路２１０と過放電検出回路２２０の動作間隔制御の第１実施例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、電池電圧検出回路２３０による二次電池１００の電圧検出動作毎に行なわれる。

まず、タイミング信号発生回路２４０は、電池電圧検出回路２３０が検出した二次電池１００の電圧を取得する（Ｓ１０１）。そして、取得した電圧が、２．７Ｖ〜４．１Ｖの通常状態であるかどうかを判断する（Ｓ１０２）。この結果、２．７Ｖ〜４．１Ｖの範囲外であれば（Ｓ１０２：Ｎｏ）、二次電池１００の保護動作を行なう（Ｓ１０３）。

保護動作は、ここでは、４．２Ｖ以上であれば、過充電検出回路２１０の監視動作間隔を１秒周期とする。この場合、端子電圧が直ちに過放電検出電圧に遷移する可能性は極めて低いので過放電検出回路２２０の監視動作を停止させるものとする。このとき、過充電検出回路２１０が過充電検出電圧を検出すると、充電制御用スイッチ２５０をオフにし、充電を停止する。また、２．７Ｖ未満であれば、過放電検出回路２２０の監視動作間隔を１０秒周期とする。この場合、端子電圧が直ちに過充電検出電圧に遷移する可能性は極めて低いので、過充電検出回路２１０の監視動作を停止させる。このとき、過放電検出回路２２０が過放電検出電圧を検出すると、放電制御用スイッチ２６０をオフにし、放電を停止する。

一方、２．７Ｖ〜４．１Ｖの範囲内の通常状態であれば（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、さらに、取得した電圧が、３．０Ｖ〜３．８Ｖの範囲内であるかどうかを判定する（Ｓ１０４）。ここで、３．０Ｖ〜３．８Ｖは、過充電状態、過放電状態のいずれからも遠い電圧範囲である。
その結果、３．０Ｖ〜３．８Ｖの範囲内であれば（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０の監視動作間隔を１０秒周期にする（Ｓ１０５）。これは、３．０Ｖ〜３．８Ｖの範囲内であれば、すぐに過充電状態、過放電状態になるおそれがほとんどないことから、消費電力削減のために過充電検出電圧および過放電検出電圧の監視間隔を広げても安全性や、品質保持に影響は与えないと考えられるためである。

３．０Ｖ〜３．８Ｖの範囲内でなければ（Ｓ１０４：Ｎｏ）、過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０の監視動作間隔を１秒周期にする（Ｓ１０６）。この場合、過充電状態、過放電状態になるおそれがあることから、過充電検出電圧および過放電検出電圧の監視動作間隔を狭めるようにしている。

図８のフローチャートから導かれるように、第１実施例では、図９に示すような制御が行なわれることになる。すなわち、第１電圧を過放電検出電圧より高く過充電検出電圧より低い電圧（例えば、３．０Ｖ）とし、第２電圧を第１電圧より高く過充電検出電圧より低い電圧（例えば、３．９Ｖ）としたとき、タイミング信号発生回路２４０は、電池電圧検出回路２３０が検出した二次電池１００の電圧が第１電圧から第２電圧までにある場合は、二次電池１００の電圧が過放電検出電圧以上第１電圧未満または二次電池１００の電圧が第２電圧を超え過充電検出電圧以下の場合と比較して、過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０の監視動作間隔が長くなるように制御する。

なお、過充電状態に近い電圧では、すぐに過放電状態になるおそれはほとんどなく、過放電状態に近い電圧では、すぐに過充電状態になるおそれはほとんどないことから、第１実施例の変形例として、図１０に示すような制御を行なってもよい。

すなわち、電池電圧検出回路２３０が検出した二次電池１００の電圧が第１電圧以上である場合、二次電池１００の電圧が第１電圧未満である場合と比較して、過放電検出回路２２０の監視動作間隔が長くなるように制御し、二次電池１００の電圧が第２電圧未満の場合、二次電池１００の電圧が第２電圧以上である場合と比較して、過充電検出回路２１０の監視動作間隔が長くなるように制御するようにしてもよい。

図１１は、タイミング信号発生回路２４０による過充電検出回路２１０と過放電検出回路２２０の監視動作間隔制御の第２実施例を示すフローチャートである。第１実施例と共通の内容については説明を簡略化する。

まず、タイミング信号発生回路２４０は、電池電圧検出回路２３０が検出した二次電池１００の電圧を取得する（Ｓ２０１）。そして、取得した電圧が、２．７Ｖ〜４．１Ｖの通常状態であるかどうかを判断する（Ｓ２０２）。この結果、２．７Ｖ〜４．１Ｖの範囲外であれば（Ｓ２０２：Ｎｏ）、二次電池１００の保護動作を行なう（Ｓ２０３）。

一方、２．７Ｖ〜４．１Ｖの範囲内の通常状態であれば（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、さらに、取得した電圧が、３．０Ｖ〜３．８Ｖの範囲内であるかどうかを判定する（Ｓ２０４）。その結果、３．０Ｖ〜３．８Ｖの範囲内であれば（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、過充電検出回路２１０および過放電検出回路２２０の監視動作間隔を１０秒周期にする（Ｓ２０５）。以上の処理は、第１実施例と同様である。

３．０Ｖ〜３．８Ｖの範囲内でなければ（Ｓ２０４：Ｎｏ）、さらに、取得した電圧が、３．９Ｖ〜４．１Ｖの範囲内であるかどうかを判定する（Ｓ２０６）。その結果、３．９Ｖ〜４．１Ｖの範囲内であれば（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、過充電検出回路２１０の監視動作をベタで行ない、過放電検出回路２２０の監視動作間隔を１０秒周期にする（Ｓ２０５）。３．９Ｖ〜４．１Ｖの範囲は、過充電状態に近いため、すぐに過放電状態になるおそれはほとんどない。そこで、過充電検出回路２１０の監視動作をベタで行なうことで過充電検出電圧の検出精度を確保し、過放電検出回路２２０の監視動作を疎に行なうことで消費電力の低減を図っている。

一方、３．９Ｖ〜４．１Ｖの範囲内でなければ（Ｓ２０６：Ｎｏ）、すなわち、二次電池１００の電圧が２．７Ｖ〜２．９Ｖの場合は、過充電検出回路２１０の動作間隔を１０秒周期にし、過放電検出回路２２０の検出動作をベタで行なう（Ｓ２０８）。２．７Ｖ〜２．９Ｖの範囲は、過放電状態に近いため、すぐに過充電状態になるおそれはほとんどない。そこで、過充電検出回路２１０の検出動作を疎に行なうことで消費電力の低減を図り、過放電検出回路２２０の検出動作をベタで行なうことで過放電検出電圧の検出精度を確保している。

図１１のフローチャートから導かれるように、第２実施例では、図１２に示すような制御が行なわれることになる。すなわち、電池電圧検出回路２３０が検出した二次電池１００の電圧が第１電圧以上である場合、二次電池１００の電圧が第１電圧未満である場合と比較して、過放電検出回路２２０の監視動作間隔が長くなるように制御し、二次電池１００の電圧が第２電圧未満の場合、二次電池１００の電圧が第２電圧以上である場合と比較して、過充電検出回路２１０の監視動作間隔が長くなるように制御する。

図１３は、タイミング信号発生回路２４０による過充電検出回路２１０と過放電検出回路２２０の監視動作間隔制御の第３実施例を示すフローチャートである。第１実施例、第２実施例と共通の内容については説明を簡略化する。

まず、タイミング信号発生回路２４０は、電池電圧検出回路２３０が検出した二次電池１００の電圧を取得する（Ｓ３０１）。そして、取得した電圧が、２．７Ｖ〜４．１Ｖの通常状態であるかどうかを判断する（Ｓ３０２）。この結果、２．７Ｖ〜４．１Ｖの範囲外であれば（Ｓ３０２：Ｎｏ）、二次電池１００の保護動作を行なう（Ｓ３０３）。

一方、２．７Ｖ〜４．１Ｖの範囲内の通常状態であれば（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、さらに、取得した電圧が、３．５Ｖ〜４．１Ｖの範囲内であるかどうかを判定する（Ｓ３０４）。その結果、３．５Ｖ〜４．１Ｖの範囲内であれば（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、過放電状態から遠く、すぐに過放電状態になるおそれはほとんどないため、過放電検出回路２２０を動作停止にする（Ｓ３０５）。これにより、過放電検出回路２２０における消費電力を一層低減させることができる。

そして、さらに、取得した電圧が、３．５Ｖ〜３．８Ｖの範囲内であるかどうかを判定する（Ｓ３０６）。その結果、３．５Ｖ〜３．８Ｖの範囲内であれば（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、過充電状態からも遠く、すぐに過充電状態になるおそれはほとんどないため、過充電検出回路２１０の監視動作間隔を１０秒周期にする（Ｓ３０７）。一方、３．５Ｖ〜３．８Ｖの範囲内でなければ（Ｓ３０６：Ｎｏ）、過充電状態に近いため、過充電検出回路２１０の監視動作間隔を１秒周期にする（Ｓ３０８）。

また、処理（Ｓ３０４）の判断の結果、３．５Ｖ〜４．１Ｖの範囲内でなければ（Ｓ３０４：Ｎｏ）、過充電状態から遠く、すぐに過充電状態になるおそれはほとんどないため、過充電検出回路２１０を動作停止にする（Ｓ３０９）。これにより、過充電検出回路２１０における消費電力を一層低減させることができる。

そして、さらに、取得した電圧が、２．７Ｖ〜２．９Ｖの範囲内であるかどうかを判定する（Ｓ３１０）。その結果、２．７Ｖ〜２．９Ｖの範囲内であれば（Ｓ３１０：Ｙｅｓ）、過放電状態に近いため、過放電検出回路２２０の監視動作間隔を１秒周期にする（Ｓ３１１）。一方、２．７Ｖ〜２．９Ｖの範囲内でなければ（Ｓ３１０：Ｎｏ）、過放電状態からも遠く、すぐに過放電状態になるおそれはほとんどないため、過放電検出回路２２０の監視動作間隔を１０秒周期にする（Ｓ３０７）。

図１３のフローチャートから導かれるように、第３実施例では、図１４に示すような制御が行なわれることになる。すなわち、第５電圧を過放電検出電圧より高く過充電検出電圧より低い電圧（例えば、３．５Ｖ）としたとき、タイミング信号発生回路２４０は、二次電池１００の端子電圧が第５電圧より低い場合、過充電検出回路２１０の動作を停止させるように制御すると共に、二次電池１００の端子電圧が低下するにつれ、過放電検出回路２２０監視動作間隔を単調減少させる。一方、二次電池１００の端子電圧が第５電圧より高い場合、過放電検出回路２２０の動作を停止させるように制御すると共に、二次電池１００の端子電圧が上昇するにつれ、過充電検出回路２１０の監視動作間隔を単調減少させる。

なお、すぐには過充電状態、過放電状態になるおそれがない状態において検出回路の停止時間を増やすことにより、消費電力の低減を図るために、第３実施例の変形例として、図１５に示すような制御を行なってもよい。すなわち、第３電圧を過放電検出電圧より高く過充電検出電圧より低い電圧（例えば、３．０Ｖ）とし、第４電圧を第３電圧より高く、過充電検出電圧より低い電圧（例えば、３．９Ｖ）としたとき、タイミング信号発生回路２４０は、二次電池１００の検出電圧が第４電圧より低い場合、過充電検出回路２１０の動作を停止させるように制御し、二次電池１００の検出電圧が第３電圧より高い場合、過放電検出回路２２０の動作を停止させるように制御してもよい。さらに、タイミング信号発生回路２４０は、二次電池１００の検出電圧が第４電圧以上の場合、過充電検出回路２１０の監視動作間隔を単調減少させ、二次電池１００の検出電圧が第３電圧以下の場合、過放電検出回路２２０の監視動作間隔を単調減少させてもよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、正常動作の限度電圧の検出精度を保ちつつ、消費電力を低減することができる保護回路２００が提供される。

＜２．変形例＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。
（１）上述した実施形態では、保護回路２００内のタイミング信号発生回路２４０が、過充電検出回路２１０の監視動作の間隔および過放電検出回路２２０の監視動作の間隔を制御していたが、図１６に示すように、負荷４１０内に制御回路４１１を設け、制御回路４１１が、保護回路２０１の電池電圧検出回路２３０から二次電池１００の電圧を取得して、過充電検出回路２１０の監視動作の間隔および過放電検出回路２２０の監視動作の間隔を、タイミング信号発生回路２４１を介して制御するようにしてもよい。

（２）上述した実施形態及び変形例では、過充電検出回路２１０を用いて二次電池１００の端子電圧を監視し、過充電検出電圧を上回ったことを検出すると、充電制御用スイッチ２５０をオフにした。また、過放電検出回路２２０を用いて二次電池１００の端子電圧を監視し、過放電検出電圧を下回ったことを検出すると、放電制御用スイッチ２６０をオフにした。これは、高電位側と低電位側に危険領域が存在するリチウムイオン電池などを二次電池１００として使用することを前提とするものである。本発明はこれに限定されるものではなく、高電位側に危険領域があり、低電位側に危険領域がないニッケル・カドミウム電池などを二次電池１００として使用してもよい。この場合には、低電位側の危険領域がないので、過放電保護回路２２０及び放電制御用スイッチ２６０を省略することができる。

この場合、保護回路２００は、充電用の電力を発生する充電用電源３００と、端子電圧が上限電圧以下であることが正常動作の条件となる二次電池１００と共に用いられることを前提とする。そして、保護回路２００は、二次電池１００と充電用電源３００とを電気的に接続する第１経路に設けられた充電制御用スイッチ２５０と、前記二次電池１００と負荷４００とを電気的に接続する第２経路と、二次電池１００の端子電圧を検出する電池電圧検出回路２３０と、二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が上限電圧を上回ったことを検出すると、充電制御用スイッチ２５０がオフ状態になるように制御する過充電検出回路２１０と、電池電圧検出回路２３０によって検出された二次電池１００の端子電圧に応じて過充電検出回路２１０の監視動作間隔を制御するタイミング信号発生回路２４０とを備える。

（３）上述した実施形態及び変形例では、通常領域から過充電領域へ遷移する場合と、過充電領域から通常領域へ遷移する場合とで、同じ過充電検出電圧を用いた。本発明はこれに限定されるものではなく、第１過充電検出電圧を上回ると通常状態から過充電状態へ遷移し、第２過充電検出電圧を下回ると過充電状態から通常状態へ遷移させてもよい。この場合、第１過充電検出電圧を第２過充電検出電圧より高電圧に設定する。このように状態遷移にヒシテリシス特性を持たせることによって、制御系を安定させることができる。
また、第１過放電検出電圧を下回ると通常領域から過放電領域へ遷移し、第２過放電検出電圧を上回ると過放電領域から通常領域へ遷移させてもよい。この場合、第１過放電検出電圧を第２過放電検出電圧より低電圧に設定する。このように状態遷移にヒシテリシス特性を持たせることによって、制御系を安定させることができる。

（４）上述した実施形態及び変形例では、保護回路２００，２０１にダイオード２７０を設け、二次電池１００と充電用電源３００とを接続する第１経路と、二次電池１００と負荷４１０とを接続する第２経路とを独立して設けた。本発明はこれに限定されるものではなく、第１経路と第２経路とが共用されるものであってもよい。

図２０に変型例に係る保護回路２０５を用いた電子機器の回路構成を示す。この例では、第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２とを接続する１つの経路に充電制御用スイッチ２５１と放電制御用スイッチ２６１とが設けられている。また、ダイオード２７１が充電用電源３００と第２端子Ｔ２との間に設けられており、負荷４００は第２端子Ｔ２と接続されている。
ここで、タイミング発生回路２４０は、二次電池１００の端子電圧が過放電検出電圧以上で過充電検出電圧以下の通常状態において、充電制御用スイッチ２５１及び放電制御用スイッチ２６１がオン状態になるように制御する。

また、タイミング発生回路２４０は、二次電池１００の端子電圧が過放電検出電圧を下回る過放電状態において、充電制御用スイッチ２５１がオン状態で放電制御用スイッチ２６１がオフ状態になるように制御する。この場合、放電制御用スイッチ２６１と並列に形成される寄生ダイオードを介して充電電流を二次電池１００に供給することができる。
また、タイミング発生回路２４０は、二次電池１００の端子電圧が過充電検出電圧を上回る過充電状態において、充電制御用スイッチ２５１がオフ状態で放電制御用スイッチ２６１がオン状態になるように制御する。この場合、充電制御用スイッチ２５１と並列に形成される寄生ダイオードを介して放電電流を負荷４００に供給することができる。

＜３．電子機器＞
上述した実施形態及び変形例説明した保護回路は、各種の電子機器に適用することができる。
図１７に、本発明に係る保護回路を備えた電子機器を適用した腕時計の構成を示す。腕時計２０００は、文字板２００２および指針２００３からなる時刻表示部を備える。文字板２００２の一部には開口が形成され、ソーラーセル２００４が設けられている。ソーラーセル２００４は、上述した充電用電源３００の一例である。また、腕時計２０００には、リュウズ２００５やボタン２００６，２００７が設けられている。腕時計２０００の駆動電源として、二次電池１００が用いられ、二次電池１００を過充電状態、過放電状態から保護するために、本発明に係る保護回路が用いられる。

図１８に、本発明に係る保護回路を備えた電子機器を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに液晶装置３００３を備える。携帯電話機３０００の駆動電源として、二次電池１００が用いられ、二次電池１００を過充電状態、過放電状態から保護するために、本発明に係る保護回路が用いられる。

図１９に、本発明に係る保護回路を備えた電子機器を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。携帯情報端末４０００は、複数の操作ボタン４００１およびスクロールボタン４００２、ならびに液晶装置４００３を備える。携帯情報端末４０００の駆動電源として、二次電池１００が用いられ、二次電池１００を過充電状態、過放電状態から保護するために、本発明に係る保護回路が用いられる。

なお、本発明に係る保護回路が適用される電子機器としては、図１７から図１９に示したもののほか、腕時計、プロジェクタ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

１０…電子機器、１００…二次電池、２００，２０１…保護回路、２１０…過充電検出回路、２１１…ラッチ回路、２２０…過放電検出回路、２３０…電池電圧検出回路、２４０，２４１…タイミング信号発生回路、２５０…充電制御用スイッチ、２６０…放電制御用スイッチ、２７０…ダイオード、３００…充電用電源、４００，４１０…負荷、４１１…制御回路、２０００…腕時計、３０００…携帯電話機、４０００…携帯情報端末。

Claims

充電用の電力を発生する電源と、端子電圧が上限電圧以下であることが正常動作の条件となる二次電池と共に用いられる保護回路であって、
前記二次電池と前記電源とを電気的に接続する第１経路に設けられた第１スイッチング素子と、
前記二次電池と負荷とを電気的に接続する第２経路と、
前記二次電池の端子電圧を検出する電圧検出回路と、
前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記上限電圧を上回ったことを検出すると、前記第１スイッチング素子がオフ状態になるように前記第１スイッチング素子を制御する過充電検出回路と、
前記電圧検出回路によって検出された前記二次電池の端子電圧に応じて前記過充電検出回路の監視動作間隔を制御する制御回路とを備え、
前記電圧検出回路は、前記制御回路が制御する監視動作間隔よりも長い間隔で前記二次電池の端子電圧を検出する、
ことを特徴とする保護回路。
充電用の電力を発生する電源と、端子電圧が下限電圧以上であり且つ上限電圧以下であることが正常動作の条件となる二次電池と共に用いられる保護回路であって、
前記二次電池と前記電源とを電気的に接続する第１経路に設けられた第１スイッチング素子と、
前記二次電池と負荷とを電気的に接続する第２経路に設けられた第２スイッチング素子と、
前記二次電池の端子電圧を検出する電圧検出回路と、
前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記上限電圧を上回ったことを検出すると、前記第１スイッチング素子がオフ状態になるように前記第１スイッチング素子を制御する過充電検出回路と、
前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記下限電圧を下回ったことを検出すると、前記第２スイッチング素子がオフ状態になるように前記第２スイッチング素子を制御する過放電検出回路と、
前記電圧検出回路によって検出された前記二次電池の端子電圧に応じて前記過充電検出回路及び前記過放電検出回路の監視動作間隔を制御する制御回路と、
を備え、
前記電圧検出回路は、前記制御回路が制御する監視動作間隔よりも長い間隔で前記二次電池の端子電圧を検出する、
ことを特徴とする保護回路。
充電用の電力を発生する電源と、端子電圧が下限電圧以上であり且つ上限電圧以下であることが正常動作の条件となる二次電池と共に用いられる保護回路であって、
前記二次電池と前記電源とを電気的に接続する第１経路に設けられた第１スイッチング素子と、
前記二次電池と負荷とを電気的に接続する第２経路に設けられた第２スイッチング素子と、
前記二次電池の端子電圧を検出する電圧検出回路と、
前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記上限電圧を上回ったことを検出すると、前記第１スイッチング素子がオフ状態になるように前記第１スイッチング素子を制御する過充電検出回路と、
前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記下限電圧を下回ったことを検出すると、前記第２スイッチング素子がオフ状態になるように前記第２スイッチング素子を制御する過放電検出回路と、
前記電圧検出回路によって検出された前記二次電池の端子電圧に応じて前記過充電検出回路及び前記過放電検出回路の監視動作間隔を制御する制御回路と、
を備え、
第１電圧を前記下限電圧より高く前記上限電圧より低い電圧、第２電圧を前記第１電圧より高く前記上限電圧より低い電圧としたとき、
前記制御回路は、
検出された前記二次電池の端子電圧が前記第１電圧から前記第２電圧までにある場合は、
検出された前記二次電池の端子電圧が前記下限電圧以上前記第１電圧未満の場合と比較して、前記過放電検出回路の監視動作間隔が長くなるように制御すると共に、
検出された前記二次電池の端子電圧が前記第２電圧を超え前記上限電圧以下の場合と比較して、前記過充電検出回路の監視動作間隔が長くなるように制御する、
ことを特徴とする保護回路。
充電用の電力を発生する電源と、端子電圧が下限電圧以上であり且つ上限電圧以下であることが正常動作の条件となる二次電池と共に用いられる保護回路であって、
前記二次電池と前記電源とを電気的に接続する第１経路に設けられた第１スイッチング素子と、
前記二次電池と負荷とを電気的に接続する第２経路に設けられた第２スイッチング素子と、
前記二次電池の端子電圧を検出する電圧検出回路と、
前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記上限電圧を上回ったことを検出すると、前記第１スイッチング素子がオフ状態になるように前記第１スイッチング素子を制御する過充電検出回路と、
前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記下限電圧を下回ったことを検出すると、前記第２スイッチング素子がオフ状態になるように前記第２スイッチング素子を制御する過放電検出回路と、
前記電圧検出回路によって検出された前記二次電池の端子電圧に応じて前記過充電検出回路及び前記過放電検出回路の監視動作間隔を制御する制御回路と、
を備え、
第１電圧を前記下限電圧より高く前記上限電圧より低い電圧、第２電圧を前記第１電圧より高く前記上限電圧より低い電圧としたとき、
前記制御回路は、
検出された前記二次電池の端子電圧が前記第１電圧以上である場合、検出された前記二次電池の端子電圧が前記第１電圧未満である場合と比較して、前記過放電検出回路の監視動作間隔が長くなるように制御し、
検出された前記二次電池の端子電圧が前記第２電圧未満の場合、検出された前記二次電池の端子電圧が前記第２電圧以上である場合と比較して、前記過充電検出回路の監視動作間隔が長くなるように制御する、
ことを特徴とする保護回路。
充電用の電力を発生する電源と、端子電圧が下限電圧以上であり且つ上限電圧以下であることが正常動作の条件となる二次電池と共に用いられる保護回路であって、
前記二次電池と前記電源とを電気的に接続する第１経路に設けられた第１スイッチング素子と、
前記二次電池と負荷とを電気的に接続する第２経路に設けられた第２スイッチング素子と、
前記二次電池の端子電圧を検出する電圧検出回路と、
前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記上限電圧を上回ったことを検出すると、前記第１スイッチング素子がオフ状態になるように前記第１スイッチング素子を制御する過充電検出回路と、
前記二次電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が前記下限電圧を下回ったことを検出すると、前記第２スイッチング素子がオフ状態になるように前記第２スイッチング素子を制御する過放電検出回路と、
前記電圧検出回路によって検出された前記二次電池の端子電圧に応じて前記過充電検出回路及び前記過放電検出回路の監視動作間隔を制御する制御回路と、
を備え、
第３電圧を前記下限電圧より高く前記上限電圧より低い電圧、第４電圧を前記第３電圧より高く前記上限電圧より低い電圧としたとき、
前記制御回路は、
検出された前記二次電池の端子電圧が前記第４電圧より低い場合、前記過充電検出回路の監視動作を停止させるように制御し、
検出された前記二次電池の端子電圧が前記第３電圧より高い場合、前記過放電検出回路の監視動作を停止させるように制御する、
ことを特徴とする保護回路。
前記電圧検出回路は、前記制御回路が制御する監視動作間隔よりも長い間隔で前記二次電池の端子電圧を検出することを特徴とする請求項４に記載の保護回路。
前記制御回路は、
前記過充電検出回路が、前記二次電池の端子電圧が前記上限電圧を上回ったことを検出すると、前記過放電検出回路の監視動作を停止させるように制御し、
前記過放電検出回路が、前記二次電池の端子電圧が前記下限電圧を下回ったことを検出すると、前記過充電検出回路の監視動作を停止させるように制御する、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の保護回路。
第３電圧を前記下限電圧より高く前記上限電圧より低い電圧、第４電圧を前記第３電圧より高く前記上限電圧より低い電圧としたとき、
前記制御回路は、
検出された前記二次電池の端子電圧が前記第４電圧より低い場合、前記過充電検出回路の監視動作を停止させるように制御し、
検出された前記二次電池の端子電圧が前記第３電圧より高い場合、前記過放電検出回路の監視動作を停止させるように制御する、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の保護回路。
前記制御回路は、
検出された前記二次電池の端子電圧が前記第４電圧以上である場合、検出された前記二次電池の端子電圧が大きくなるにつれ、前記過充電検出回路の監視動作間隔を単調減少させ、
前記検出電圧が前記第３電圧以下である場合、検出された前記二次電池の端子電圧が小さくなるにつれ、前記過放電検出回路の監視動作間隔を単調減少させる、
ことを特徴とする請求項８に記載の保護回路。
充電用の電力を発生する電源と、
端子電圧が下限電圧以上であり且つ上限電圧以下であることが正常動作の条件となる二次電池と、
負荷と、
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の保護回路と、
を備えたことを特徴とする電子機器。