JPH05176479A - Battery separation control circuit for preventing overdischarge of battery - Google Patents

Battery separation control circuit for preventing overdischarge of battery

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JPH05176479A
JPH05176479A JP3338135A JP33813591A JPH05176479A JP H05176479 A JPH05176479 A JP H05176479A JP 3338135 A JP3338135 A JP 3338135A JP 33813591 A JP33813591 A JP 33813591A JP H05176479 A JPH05176479 A JP H05176479A
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hysteresis
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Abstract

PURPOSE:To quicken the operation of a comparator for providing hysteresis and prevent the simultaneous operation of both comparators by a method wherein the operating voltages of the comparators are considered in a battery separation control circuit for separating the battery from a power supplying line when the voltage of a backup battery provided in the power supplying line has become lower than a predetermined value. CONSTITUTION:The entitled circuit is provided with a hysteresis providing circuit 1 and a second comparator 2. When a battery voltage has become lower than a predetermined value, the second comparator is brought into operating condition after the first comparator 1-1 of the hysteresis providing circuit 1 has been operated while the value of a resistor R1 is set so as to increase a detecting voltage for the second comparator 2 by a required value and a first reference voltage as wall as a second reference voltage are set at different values so that the first comparator 1-1 and the second comparator 2 are brought into operating conditions together.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、給電ラインに付設され
るバックアップ用バッテリの電圧が所定値以下になる
と、このバッテリを給電ラインから切り離すための制御
信号を出すバッテリ切離し制御回路に関する。例えば構
内交換機(PBX)への電源としては図13に示すよう
なものがある。すなわち、交流電源100に整流回路1
01を接続し、更にスイッチング用制御素子102付き
の電力変換用トランス103を接続し、この電力変換用
トランス103の2次側に平滑回路104を接続して、
この平滑回路104の出力を構内交換機へ供給してい
る。なお、この平滑回路104の出力は、他のスイッチ
ング用制御素子102′付きの電力変換用トランス10
3′へ供給され、この電力変換用トランス103′の2
次側および3次側に平滑回路104′,104′′を接
続して、各平滑回路104′,104′′の出力も構内
交換機へ供給している。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery disconnection control circuit which outputs a control signal for disconnecting a backup battery attached to a power supply line from a power supply line when the voltage of the backup battery is below a predetermined value. For example, as a power source for a private branch exchange (PBX), there is one as shown in FIG. That is, the rectifier circuit 1 is connected to the AC power supply 100.
01 is further connected, a power conversion transformer 103 with a switching control element 102 is further connected, and a smoothing circuit 104 is connected to the secondary side of the power conversion transformer 103.
The output of the smoothing circuit 104 is supplied to the private branch exchange. The output of the smoothing circuit 104 is the power conversion transformer 10 with another switching control element 102 '.
2'of the power conversion transformer 103 'supplied to the 3'
Smoothing circuits 104 'and 104 "are connected to the secondary side and the tertiary side, and the outputs of the smoothing circuits 104' and 104" are also supplied to the private branch exchange.

【0002】さらに、平滑回路104の出力側には、バ
ッテリ105が接続されているが、このバッテリ105
は、電源正常時においては、充電状態となり、電源停電
時においては、放電状態となって、予備電源として機能
するようになっている。また、このバッテリ105は、
所定電圧値以下になると、バッテリ過放電防止用バッテ
リ切離し制御回路106によって、給電ラインから切り
離されるようになっている。
Further, a battery 105 is connected to the output side of the smoothing circuit 104.
When the power source is normal, it is in a charging state, and when the power source is out of power, it is in a discharging state and functions as a standby power source. Also, this battery 105
When the voltage becomes equal to or lower than a predetermined voltage value, the battery disconnection control circuit 106 for preventing battery over-discharging disconnects the power supply line.

【0003】[0003]

【従来の技術】図6,図7は従来のバッテリ過放電防止
用バッテリ切離し制御回路の要部を示す電気回路図であ
るが、このバッテリ過放電防止用バッテリ切離し制御回
路は、ヒステリシス付与回路21,バッテリ電圧検出用
コンパレータ22,スイッチ回路23等をそなえて構成
されている。
2. Description of the Related Art FIGS. 6 and 7 are electrical circuit diagrams showing a main part of a conventional battery disconnection control battery disconnection control circuit for battery overdischarge prevention. , A battery voltage detecting comparator 22, a switch circuit 23 and the like.

【0004】ここで、ヒステリシス付与回路21は、バ
ッテリを給電ラインから切り離す際にチャタリング現象
が生じるのを防止するための回路であり、このため、こ
のヒステリシス付与回路21は、基準電圧とバッテリ電
圧とを比較するコンパレータ21−1と、このコンパレ
ータ21−1の出力側に接続された抵抗R1′とからな
る。すなわち、この場合のコンパレータ21−1はDC
−DCコンバータの動作電源のオンオフ等に伴うバッテ
リ電圧の変化の影響を抑えるためにヒステリシスを設け
る目的のICとして抵抗R1′と共に使用しているので
ある。
Here, the hysteresis applying circuit 21 is a circuit for preventing a chattering phenomenon from occurring when the battery is disconnected from the power supply line. Therefore, the hysteresis applying circuit 21 has a reference voltage and a battery voltage. And a resistor R1 'connected to the output side of the comparator 21-1. That is, the comparator 21-1 in this case is DC
It is used together with the resistor R1 'as an IC for the purpose of providing a hysteresis in order to suppress the influence of the change in the battery voltage due to the ON / OFF of the operating power supply of the DC converter.

【0005】バッテリ電圧検出用コンパレータ22は、
基準電圧とヒステリシス付与回路21による影響を受け
たバッテリ電圧とを比較するバッテリ電圧を検出するた
めのものである。すなわち、コンパレータ22でバッテ
リ電圧に比例した検出電圧と基準電圧を比較して、その
出力でスイッチ回路23をオンオフさせることで、パワ
ーダウン信号〔POWER DOWN(PD)〕信号を
外部に送出しているのである。
The battery voltage detecting comparator 22 is
It is for detecting the battery voltage for comparing the reference voltage with the battery voltage affected by the hysteresis providing circuit 21. That is, the comparator 22 compares the detected voltage proportional to the battery voltage with the reference voltage, and the output turns on and off the switch circuit 23 to send the power-down signal [POWER DOWN (PD)] signal to the outside. Of.

【0006】なお、ヒステリシス付与回路21,バッテ
リ電圧検出用コンパレータ22の基準電圧は、抵抗R
2,ツェナーダイオードZD,ダイオードD1等によっ
て与えられるようになっている。すなわち、この場合の
基準電圧は、ツェナーダイオードZDの電圧をVdzと
し、ダイオードD1〜D3の順方向ドロップ電圧をVf
とし、給電電圧をVoとすると、Vo−(Vdz−V
f)となる。
The reference voltages of the hysteresis applying circuit 21 and the battery voltage detecting comparator 22 are resistors R
2, Zener diode ZD, diode D1 and the like. That is, as the reference voltage in this case, the voltage of the Zener diode ZD is Vdz, and the forward drop voltage of the diodes D1 to D3 is Vf.
And the power supply voltage is Vo, Vo- (Vdz-V
f).

【0007】スイッチ回路23は、コンパレータ22か
ら信号を受けてオンオフすることによりバッテリの接続
または切離しを行なうもので、スイッチングトランジス
タTr1や発光素子PC1と受光素子(図示せず)から
なるフォトカップラPC等をそなえて構成されている。
なお、図中、R3〜R9は抵抗(但し、抵抗R9は可変
抵抗)、D2,D3はダイオード、C1〜C3はコンデ
ンサである。
The switch circuit 23 connects and disconnects the battery by receiving a signal from the comparator 22 and turning it on and off, and includes a switching transistor Tr1 and a photocoupler PC including a light emitting element PC1 and a light receiving element (not shown). It is configured with.
In the figure, R3 to R9 are resistors (however, the resistor R9 is a variable resistor), D2 and D3 are diodes, and C1 to C3 are capacitors.

【0008】このような構成により、給電ラインに付設
されるバックアップ用バッテリの電圧が所定値以下にな
ると、バッテリ電圧検出用コンパレータ22がヒステリ
シス付与回路21と協働して、これを検出し、スイッチ
回路23がバッテリを給電ラインから切り離すための制
御信号を出す。即ち、商用入力電源停電時に、バッテリ
入力に移行して運転中バッテリ電圧が低下し、放電終止
電圧になると電源は、パワーダウン信号(PD)信号を
送出しバッテリを切り離す動作を行なうことにより、バ
ッテリが給電ラインから切り離されて、バッテリの過放
電が防止される。
With such a configuration, when the voltage of the backup battery attached to the power supply line becomes equal to or lower than a predetermined value, the battery voltage detection comparator 22 cooperates with the hysteresis adding circuit 21 to detect it and switch it. Circuit 23 provides a control signal to disconnect the battery from the power supply line. That is, when the commercial input power fails, the battery voltage shifts to the battery input, the operating battery voltage drops, and when the discharge end voltage is reached, the power supply sends a power-down signal (PD) signal to disconnect the battery, Is disconnected from the power supply line to prevent over discharge of the battery.

【0009】ところで、図12はコンパレータ22の入
力の関係を説明する図であるが、この図からコンパレー
タ22の入力の関係を考えると、この回路では、基準と
なる電位は出力のEであることがわかる。また、コンパ
レータでの比較について基準となる電位はICのグラン
ドラインが接続されているバッテリの−24ボルトライ
ンであり、この点を注意して以下に説明する。
By the way, FIG. 12 is a diagram for explaining the input relationship of the comparator 22. Considering the input relationship of the comparator 22 from this figure, the reference potential is the output E in this circuit. I understand. Further, the reference potential for comparison in the comparator is the −24 volt line of the battery to which the ground line of the IC is connected, and this point will be described below with attention.

【0010】まず、図12で示すように出力監視回路の
基準電圧は、図6,図7のツェナーダイオードDZの電
圧とダイオードD1の順方向ドロップの和(Vdz+V
f)で表すことができ、これは例えば中心値で約5.9
ボルトとなる。また、コンパレータに入力電圧として付
加される電圧は−24ボルトライン(バッテリの0ボル
トライン)を基準の0ボルトとして考えるので、前述の
ごとく、基準電圧のIC入力は〔Vo−(Vdz+V
f)〕となる。そして、バッテリの電圧及び−24ボル
ト出力としては+側のラインがE(接地)に固定される
ため、−側ラインが変化することになる。
First, as shown in FIG. 12, the reference voltage of the output monitor circuit is the sum (Vdz + V) of the voltage of the Zener diode DZ of FIG. 6 and FIG. 7 and the forward drop of the diode D1.
f), which is, for example, a median value of about 5.9.
It becomes a bolt. Since the voltage applied to the comparator as an input voltage is considered to be 0 volt with the -24 volt line (0 volt line of the battery) as the reference, the IC input of the reference voltage is [Vo- (Vdz + V
f)]. Then, as for the voltage of the battery and the output of −24 V, the line on the + side is fixed to E (ground), so that the line on the − side changes.

【0011】言い換えると、監視回路の基準電圧は固定
であるが、基準電圧としてのICへの入力電圧はバッテ
リ電圧の変化によって変動をすると言うことである。ま
た、出力に対応した検出電圧は、分圧抵抗によって分圧
されて、((Vo−Vf)×R9)/(R9+R8+R
7)によって表される。これも基準と同様にマイナス側
のラインが変動している。
In other words, the reference voltage of the monitoring circuit is fixed, but the input voltage to the IC as the reference voltage fluctuates due to changes in the battery voltage. Further, the detection voltage corresponding to the output is divided by the voltage dividing resistor to obtain ((Vo−Vf) × R9) / (R9 + R8 + R
Represented by 7). The negative line also fluctuates like the standard.

【0012】しかし、ヒステリシス付与回路21が動作
して、抵抗R1′が抵抗R9に並列に接続されると、合
成抵抗値がRX=(R1′×R9)/(R1′+R9)
となり、この抵抗値が上記のR9に代わって使用される
ようになっている。そして、図12に示すように、回路
の起動時においては、基準電圧よりも検出電圧に対応し
た入力の方がハイの状態にあるものが、同レベルになっ
た時に起動すると共に、コンパレータ21−1も反転し
て検出側のコンパレータ22への入力は矢印のように変
化する。
However, when the hysteresis applying circuit 21 operates and the resistor R1 'is connected in parallel with the resistor R9, the combined resistance value is RX = (R1' * R9) / (R1 '+ R9).
Therefore, this resistance value is used in place of the above R9. Then, as shown in FIG. 12, at the time of starting the circuit, the one in which the input corresponding to the detected voltage is higher than the reference voltage is started at the same level and the comparator 21- 1 is also inverted and the input to the comparator 22 on the detection side changes as shown by the arrow.

【0013】次に、正常運転時では、検出入力の方がロ
ーになっており、最後に放電終止電圧まで低下した場合
には、ヒステリシス付与回路21によって、抵抗R9に
抵抗R1′が並列に接続されていたものが、抵抗R1′
が解放されて矢印のように検出入力を強制的にハイにす
るように動作する。このことでDC−DCコンバータの
動作またはバッテリ運転移行時の電圧低下等の電圧の変
動による誤動作を防止しているのである。
Next, during normal operation, the detection input is at a low level, and when the final discharge voltage is reached, the hysteresis applying circuit 21 connects the resistor R9 in parallel with the resistor R1 '. What has been done is resistance R1 '
Operates to force the sense input high as shown by the arrow. This prevents erroneous operations due to voltage fluctuations such as the operation of the DC-DC converter or the voltage drop when shifting to battery operation.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記の動作を行なう過
程において、コンパレータ22の入力の関係が逆転して
出力が反転すると同時に、コンパレータ21−1の動作
も同期して行なわれれば、動作のズレの問題の発生はな
くなる。言い換えれば、時間の変化に対応する電圧の変
化量が大きい通常の使用(短時間に大きな電圧値の変動
のある動作)では、異常の発生は考えなくても良い。そ
の理由としては、例えば複数のコンパレータの動作にズ
レがあったとしても、その出力に動作のズレの影響が現
れない時間で電圧は変化していれば問題の発生はないか
らである。
In the process of performing the above operation, if the input relationship of the comparator 22 is reversed and the output is inverted, and the operation of the comparator 21-1 is also performed synchronously, the operation shift occurs. The problem of will disappear. In other words, in normal use in which the amount of change in voltage corresponding to the change in time is large (operation in which a large voltage value fluctuates in a short time), it is not necessary to consider the occurrence of abnormality. This is because, for example, even if the operations of a plurality of comparators are deviated, no problem will occur if the voltage changes during the time when the effects of the operation deviate from their outputs.

【0015】以上、比較の回路動作について簡単に説明
したが、動作のズレが発生する理由について簡単に述べ
る。すなわち、今回使用しているクワッドタイプのIC
内の2個のコンパレータ21−1,22の入力に、それ
ぞれ同じ数値の電圧が付加されても、ICの内部の構成
部品のバラツキ、例えばトランジスタへの電圧等のバラ
ツキによって、動作点にズレが生じることが、コンパレ
ータの等価回路を考えると、容易に推測できる。このた
めに、バッテリ放電の際に(特にバッテリ容量が大きい
ものが顕著にわかる)、電圧の変化がmV単位の微妙な
低下(変化)であると、動作のズレの為に、コンパレー
タ22のみの出力が反転しても、コンパレータ21−1
の動作ができずにコンパレータ21−1の出力が反転し
ない状態が継続してしまうことになる。そして、この状
態が継続中にバッテリ電圧が変動すると、コンパレータ
22の入力で対応して出力も変化するので、PD信号も
変化することになり、検出入力がある振幅を持って変化
すると、出力はチャタリング現象を起こしているように
見える動作を行なう。
The operation of the comparison circuit has been briefly described above, but the reason why the operation shift occurs will be briefly described. In other words, the quad type IC used this time
Even if voltages of the same numerical value are applied to the inputs of the two comparators 21-1 and 22 inside, the operating point is deviated due to variations in the internal components of the IC, such as variations in the voltage to the transistors. It can be easily guessed that this will occur when the equivalent circuit of the comparator is considered. For this reason, when the battery is discharged (particularly, a battery having a large battery capacity can be clearly seen), if the voltage change is a slight decrease (change) in mV unit, the operation of the comparator 22 alone causes a deviation. Even if the output is inverted, the comparator 21-1
Therefore, the state in which the output of the comparator 21-1 is not inverted continues because the above operation cannot be performed. If the battery voltage fluctuates while this state continues, the output corresponding to the input of the comparator 22 also changes, so the PD signal also changes, and if the detection input changes with a certain amplitude, the output changes. Performs operations that appear to cause chattering.

【0016】このことを、図8,図9,図11を参照し
ながら、簡単に説明すると、次のようになる。すなわ
ち、バッテリ電圧が低下している状態で、コンパレータ
22,21−1の動作にズレ(コンパレータ22の動作
電圧の方が高い)があると、まずコンパレータ22の出
力は反転するが、コンパレータの出力の反転の影響でバ
ッテリ電圧が上昇すると、またコンパレータ22の出力
も反転してしまい、逆に電圧の低下が起こり、出力とし
て、オンオフの動作を行なって、チャタリング現象のよ
うに見えることになる。すなわち、図8,図11に示す
ように、コンパレータ21−1が反転する前に、検出用
のコンパレータ22がチャタリング動作してしまうので
ある。なお、バッテリ切り離し時における理想的な検出
動作用のコンパレータ22の出力は図10のようにな
る。
This will be briefly described below with reference to FIGS. 8, 9 and 11. That is, when the operation of the comparators 22 and 21-1 is deviated (the operating voltage of the comparator 22 is higher) while the battery voltage is low, the output of the comparator 22 is inverted first, but the output of the comparator 22 is reversed. When the battery voltage rises due to the effect of the inversion of the above, the output of the comparator 22 is also inverted, and the voltage decreases conversely. As an output, the on / off operation is performed, and it looks like a chattering phenomenon. That is, as shown in FIGS. 8 and 11, the detection comparator 22 performs the chattering operation before the comparator 21-1 is inverted. The output of the comparator 22 for ideal detection operation when the battery is disconnected is as shown in FIG.

【0017】このようにして、商用入力電源停電時、バ
ッテリ入力に移行して運転中、バッテリ電圧が低下し、
放電終止電圧になると、電源がPD信号を送出しバッテ
リを切り離す動作を行なう際に、クワッドタイプのIC
コンパレータの動作がズレるために、出力が同時に反転
しないことから、ヒステリシス動作が働かず入力の微妙
な変化が影響してしまうことにより、PD信号がチャタ
リングするようにオンオフを繰り返してしまうという課
題があるのである。
In this way, at the time of power failure of the commercial input power, the battery voltage is lowered during operation by shifting to battery input,
When the discharge end voltage is reached, the quad-type IC is used when the power supply sends out a PD signal and disconnects the battery.
Since the outputs of the comparators are not inverted at the same time because the comparators are out of operation, the hysteresis operation does not work and a slight change in the input affects the PD signal, which causes the PD signal to be repeatedly turned on and off so as to chatter. Of.

【0018】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、コンパレータの動作電圧(基準電圧)を考え
ることで、ヒステリシス付与用コンパレータの動作が早
くなるようにし、両コンパレータの動作が同時にならな
いようにした、バッテリ過放電防止用バッテリ切離し制
御回路を提供することを目的とする。
The present invention was devised in view of the above problems. By considering the operating voltage (reference voltage) of the comparators, the operation of the hysteresis giving comparators can be accelerated, and the operations of both comparators can be performed simultaneously. It is an object of the present invention to provide a battery disconnection control circuit for preventing battery over-discharge, which is designed to prevent such a situation.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理を説
明するための電気回路図であるが、この図1に示す回路
も、給電ラインに付設されるバックアップ用バッテリの
電圧が所定値以下になると、バッテリを給電ラインから
切り離すための制御信号を出すバッテリ切離し制御回路
についてのものであり、このバッテリ過放電防止用バッ
テリ切離し制御回路は、図1に示すように、第1基準電
圧Vref1とバッテリ電圧とを比較する第1コンパレ
ータ1−1とこの第1コンパレータ1−1の出力側に接
続された抵抗R1とからなるヒステリシス付与回路1を
そなえるとともに、第2基準電圧Vref2とヒステリ
シス付与回路1による影響を受けたバッテリ電圧とを比
較する第2コンパレータ2とをそなえて構成されてい
る。
FIG. 1 is an electric circuit diagram for explaining the principle of the present invention. In the circuit shown in FIG. 1 as well, the voltage of the backup battery attached to the power supply line has a predetermined value. In the following, it relates to a battery disconnection control circuit that issues a control signal for disconnecting the battery from the power supply line. This battery disconnection prevention battery disconnection control circuit is, as shown in FIG. 1, a first reference voltage Vref1. And a battery voltage are compared with a first comparator 1-1 and a resistor R1 connected to the output side of the first comparator 1-1, and a second reference voltage Vref2 and a hysteresis adding circuit. The second comparator 2 for comparing with the battery voltage affected by 1.

【0020】そして、第2コンパレータ2への検出電圧
を所要値だけ高めるように抵抗R1の値が設定されると
ともに、第1基準電圧Vref1と第2基準電圧Vre
f2とが異なった値に設定されている。また、ヒステリ
シス付与回路1,バッテリ電圧検出用コンパレータ2の
基準電圧Vref1,Vref2は、抵抗R10,R1
1,R12,ツェナーダイオードZD,ダイオードD1
等によって与えられるようになっているが、この場合、
抵抗R11〜R12が従来のものに追加されたものであ
り、この抵抗R10〜R12の存在によって、両基準電
圧Vref1,Vref2は異なった値に設定されるの
である。
The value of the resistor R1 is set so as to increase the detection voltage to the second comparator 2 by a required value, and the first reference voltage Vref1 and the second reference voltage Vre are set.
f2 is set to a different value. The reference voltages Vref1 and Vref2 of the hysteresis applying circuit 1 and the battery voltage detecting comparator 2 are the resistors R10 and R1.
1, R12, Zener diode ZD, diode D1
Etc., but in this case,
The resistors R11 to R12 are added to the conventional one, and the presence of the resistors R10 to R12 sets the reference voltages Vref1 and Vref2 to different values.

【0021】なお、図中、R3,R7〜R9は抵抗、D
3はダイオードである。
In the figure, R3, R7 to R9 are resistors and D
3 is a diode.

【0022】[0022]

【作用】上述の本発明のバッテリ過放電防止用バッテリ
切離し制御回路では、第2コンパレータ2への検出電圧
を所要値だけ高めるように抵抗R1の値が設定されると
ともに、第1基準電圧Vref1と第2基準電圧Vre
f2とが異なった値に設定されているので、バッテリ電
圧が所定値以下になると、第1コンパレータ1−1が動
作してから第2コンパレータ2が動作状態になって、そ
の後は第1コンパレータ1−1と第2コンパレータ2と
が共に動作状態になる。
In the battery disconnection control circuit for preventing battery over-discharge of the present invention described above, the value of the resistor R1 is set so as to increase the detection voltage to the second comparator 2 by a required value, and the first reference voltage Vref1 and Second reference voltage Vre
Since f2 is set to a different value, when the battery voltage becomes equal to or lower than a predetermined value, the first comparator 1-1 operates and then the second comparator 2 enters the operating state, and thereafter the first comparator 1 operates. -1 and the second comparator 2 are both in the operating state.

【0023】[0023]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図2,図3は本発明の一実施例としてのバッテリ
過放電防止用バッテリ切離し制御回路の要部を示す電気
回路図であるが、このバッテリ過放電防止用バッテリ切
離し制御回路は、ヒステリシス付与回路1,バッテリ電
圧検出用コンパレータ2,スイッチ回路3等をそなえて
構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 2 and 3 are electrical circuit diagrams showing a main part of a battery disconnection control circuit for preventing battery overdischarge according to one embodiment of the present invention. The battery disconnection control circuit for preventing battery overdischarge is a hysteresis applying circuit. 1, a battery voltage detection comparator 2, a switch circuit 3 and the like.

【0024】ここで、ヒステリシス付与回路1は、バッ
テリを給電ラインから切り離す際にチャタリング現象が
生じるのを防止するための回路であり、このため、この
ヒステリシス付与回路1は、第1基準電圧Vref1と
バッテリ電圧とを比較するコンパレータ(第コンパレー
タ)1−1と、このコンパレータ1−1の出力側に接続
された抵抗R1′とからなる。すなわち、この場合のコ
ンパレータ1−1もDC−DCコンバータの動作電源の
オンオフ等に伴うバッテリ電圧の変化の影響を抑えるた
めにヒステリシスを設ける目的のICとして抵抗R1と
共に使用しているのである。なお、コンパレータ2への
検出電圧を所要値だけ高めるように、抵抗R1の値が設
定されている。
Here, the hysteresis applying circuit 1 is a circuit for preventing a chattering phenomenon from occurring when the battery is disconnected from the power supply line. Therefore, the hysteresis applying circuit 1 has the first reference voltage Vref1 and the reference voltage Vref1. It comprises a comparator (first comparator) 1-1 for comparing with the battery voltage, and a resistor R1 'connected to the output side of the comparator 1-1. That is, the comparator 1-1 in this case is also used together with the resistor R1 as an IC for the purpose of providing a hysteresis in order to suppress the influence of the change of the battery voltage due to the ON / OFF of the operating power supply of the DC-DC converter. The value of the resistor R1 is set so that the detection voltage to the comparator 2 is increased by a required value.

【0025】また、バッテリ電圧検出用コンパレータ
(第2コンパレータ)2は、第2基準電圧Vref2と
ヒステリシス付与回路1による影響を受けたバッテリ電
圧とを比較してバッテリ電圧を検出するためのものであ
る。すなわち、このコンパレータ2でバッテリ電圧に比
例した検出電圧と第2基準電圧Vref2を比較して、
その出力でスイッチ回路23をオンオフさせることで、
パワーダウン信号(PD)信号を、外部に送出している
のである。
The battery voltage detection comparator (second comparator) 2 detects the battery voltage by comparing the second reference voltage Vref2 with the battery voltage affected by the hysteresis applying circuit 1. .. That is, the comparator 2 compares the detected voltage proportional to the battery voltage with the second reference voltage Vref2,
By turning on and off the switch circuit 23 with the output,
The power down signal (PD) signal is transmitted to the outside.

【0026】ここで、第1基準電圧Vref1と第2基
準電圧Vref2とは異なった値に設定されている。そ
して、これらのヒステリシス付与回路1,バッテリ電圧
検出用コンパレータ2の基準電圧Vref1,Vref
2は、抵抗R10,R11,R12,ツェナーダイオー
ドZD,ダイオードD1等によって与えられるようにな
っているが、この場合、抵抗R11〜R12が従来のも
のに追加されたものであり、この抵抗R10〜R12の
存在によって、両基準電圧Vref1,Vref2は異
なった値に設定されていることになるのである。
Here, the first reference voltage Vref1 and the second reference voltage Vref2 are set to different values. Then, the hysteresis applying circuit 1 and the reference voltages Vref1 and Vref of the battery voltage detecting comparator 2
2 is given by the resistors R10, R11, R12, the Zener diode ZD, the diode D1 and the like. In this case, the resistors R11 to R12 are added to the conventional one, and the resistors R10 to R10 are added. Due to the presence of R12, both reference voltages Vref1 and Vref2 are set to different values.

【0027】この場合、第1基準電圧Vref1は第2
基準電圧Vref2より小さく、例えばVref1=−
6 ボルト、Vref2=−5ボルトに設定される。この
ように設定されると、ヒステリシス用コンパレータ1−
1の反転電圧は−21.6ボルトとなり、電圧検出用コ
ンパレータ2の反転電圧は−21.4ボルトとなるた
め、各コンパレータ1−1,2の反転タイミングは図4
のようになる。すなわち、コンパレータ1−1,2は同
一場所に接続されているため、コンパレータ1−1が反
転すると、コンパレータ2も0.3ボルトの差をもって
反転するのである。このときの様子を、模式的に示す
と、図5のようになる。
In this case, the first reference voltage Vref1 is equal to the second reference voltage Vref1.
It is smaller than the reference voltage Vref2, for example, Vref1 =-
6 volts, set Vref2 = -5 volts. When set in this way, the hysteresis comparator 1-
1 has an inversion voltage of -21.6 volts, and the voltage detection comparator 2 has an inversion voltage of -21.4 volts.
become that way. That is, since the comparators 1-1 and 2 are connected to the same place, when the comparator 1-1 is inverted, the comparator 2 is also inverted with a difference of 0.3 volt. The state at this time is schematically shown in FIG.

【0028】スイッチ回路3は、コンパレータ2から信
号を受けてオンオフすることによりバッテリの接続また
は切離しを行なうもので、スイッチングトランジスタT
r1や発光素子PC1と受光素子(図示せず)からなる
フォトカップラPCやをそなえて構成されている。な
お、図中、R3〜R9は抵抗(抵抗R9は可変抵抗)、
D2,D3はダイオード、C1〜C3はコンデンサであ
る。
The switch circuit 3 connects and disconnects the battery by receiving a signal from the comparator 2 and turning it on and off.
r1 and a photocoupler PC including a light emitting element PC1 and a light receiving element (not shown). In the figure, R3 to R9 are resistors (resistor R9 is a variable resistor),
D2 and D3 are diodes, and C1 to C3 are capacitors.

【0029】ここで、従来のものに対して本回路のよう
にすれば、チャタリング現象を改善できる点について少
し説明する。まず、前述のように、従来のものでは、2
個のコンパレータの動作がズレると言う原因により不具
合が発生したのであるが、その対策として、本回路で
は、コンパレータ間の動作のズレを補正するようにして
いるので、上記の不具合に対しては改善されることにな
る。すなわち、比較検出のコンパレータ2とヒステリシ
ス用のコンパレータ1−1の動作を同時に行なわせ、動
作ズレをなくせば良いことになるので、その動作とし
て、バッテリ切離し時にヒステリシス付与回路1の方の
出力が先に反転する動作が行なわれればその時点で、図
5に示すように、検出の入力電圧がヒステリシスによっ
て強制的にハイに引き上げられるために、PD信号が送
出されるのである。
Here, the fact that the chattering phenomenon can be improved by using this circuit as compared with the conventional one will be described a little. First, as mentioned above, in the conventional case, 2
A problem occurred due to the operation of the individual comparators being misaligned, but as a countermeasure against this, this circuit is designed to correct the operation misalignment between the comparators, so the above problems are improved. Will be done. That is, the comparator 2 for comparison and detection and the comparator 1-1 for hysteresis need to be operated at the same time to eliminate the operation deviation. Therefore, as the operation, the output of the hysteresis giving circuit 1 is first when the battery is disconnected. When the operation of reversing the input signal is performed, the PD signal is transmitted at that time, as shown in FIG. 5, because the input voltage for detection is forcibly pulled high by the hysteresis.

【0030】また、ヒステリシス付与回路1において、
バッテリ電圧で数ボルト分、検出用の抵抗値が変化する
ために多少の変動では出力が替わることはない。また逆
に言えば、DC−DCコンバータのオンオフによる電圧
変動の影響がないようなヒステリシス幅にしておけば良
いことになる。よって、コンパレータ2への検出電圧を
所要値だけ高めるように抵抗R1の値を設定するととも
に、基準電圧も抵抗分圧して、両基準電圧を異なった値
に設定すれば、従来の回路に対する対策ができることに
なるのである。
In the hysteresis applying circuit 1,
Since the detection resistance value changes by several volts at the battery voltage, the output does not change even if the voltage changes slightly. Conversely speaking, it is sufficient to set the hysteresis width so that there is no influence of voltage fluctuation due to ON / OFF of the DC-DC converter. Therefore, if the value of the resistor R1 is set so that the detection voltage to the comparator 2 is increased by a required value, and the reference voltage is also divided by resistance to set both reference voltages to different values, a countermeasure for the conventional circuit can be obtained. It will be possible.

【0031】このような構成により、給電ラインに付設
されるバックアップ用バッテリの電圧が所定値以下にな
ると、バッテリ電圧検出用コンパレータ2がヒステリシ
ス付与回路1と協働してこれを検出し、コンパレータ1
−1の出力がローとなり、その結果コンパレータ2の出
力がハイとなって、スイッチングトランジスタTr1の
ベースがハイとなり、フォトカップラPCがオフ状態に
なることにより、スイッチ回路3がバッテリを給電ライ
ンから切り離すための制御信号を出す。即ち、商用入力
電源停電時に、バッテリ入力に移行して運転中バッテリ
電圧が低下し、放電終止電圧になると電源は、パワーダ
ウン信号〔POWER DOWN(PD)〕信号を送出
しバッテリを切り離す動作を行なうことにより、バッテ
リが給電ラインから切り離される。これにより、バッテ
リの過放電が防止される。
With such a configuration, when the voltage of the backup battery attached to the power supply line becomes equal to or lower than a predetermined value, the battery voltage detection comparator 2 cooperates with the hysteresis applying circuit 1 to detect this, and the comparator 1
The output of -1 becomes low, the output of the comparator 2 becomes high, the base of the switching transistor Tr1 becomes high, and the photocoupler PC is turned off, whereby the switch circuit 3 disconnects the battery from the power supply line. Issue a control signal for. That is, at the time of a power failure of the commercial input power, when the voltage shifts to the battery input and the operating battery voltage drops and reaches the discharge end voltage, the power source sends a power down signal [POWER DOWN (PD)] signal to disconnect the battery. As a result, the battery is disconnected from the power supply line. This prevents over-discharge of the battery.

【0032】このとき、コンパレータ2への検出電圧を
所要値だけ高めるように抵抗R1の値が設定されるとと
もに、第1基準電圧Vref1と第2基準電圧Vref
2とが異なった値に設定されているので、バッテリ電圧
が所定値以下になると、第1コンパレータ1−1が動作
してから第2コンパレータ2が動作状態になって、その
後は第1コンパレータ1−1と第2コンパレータ2とが
共に動作状態になる。これにより、コンパレータ2にチ
ャタリング現象が生じることを防止できる。
At this time, the value of the resistor R1 is set so as to increase the detection voltage to the comparator 2 by a required value, and the first reference voltage Vref1 and the second reference voltage Vref are set.
Since 2 is set to a different value, when the battery voltage becomes equal to or lower than a predetermined value, the first comparator 1-1 operates and then the second comparator 2 enters the operating state, and thereafter the first comparator 1 operates. -1 and the second comparator 2 are both in the operating state. This can prevent the chattering phenomenon from occurring in the comparator 2.

【0033】なお、バッテリ電圧正常時においては、コ
ンパレータ1−1の出力がハイとなっており、その結
果、コンパレータ2の出力もローとなっていて、これに
よりスイッチングトランジスタTr1のベースがロー状
態となっていて、フォトカップラPCがオン状態になっ
ているのである。これにより、バッテリは給電ラインか
ら切り離されることなく、バッテリ電圧が給電ラインに
供給される。
When the battery voltage is normal, the output of the comparator 1-1 is high, and as a result, the output of the comparator 2 is also low, which causes the base of the switching transistor Tr1 to go low. And the photocoupler PC is in the ON state. As a result, the battery voltage is supplied to the power supply line without disconnecting the battery from the power supply line.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のバッテリ
過放電防止用バッテリ切離し制御回路によれば、給電ラ
インに付設されるバックアップ用バッテリの電圧が所定
値以下になると、該バッテリを該給電ラインから切り離
すための制御信号を出すバッテリ切離し制御回路におい
て、第1基準電圧とバッテリ電圧とを比較する第1コン
パレータと、第1コンパレータの出力側に接続された抵
抗とからなるヒステリシス付与回路と、第2基準電圧と
ヒステリシス付与回路による影響を受けたバッテリ電圧
とを比較する第2コンパレータとをそなえて構成され、
第2コンパレータへの検出電圧を所要値だけ高めるよう
にヒステリシス付与回路の抵抗の値が設定されるととも
に、第1基準電圧と第2基準電圧とが異なった値に設定
されているので、バッテリ電圧が所定値以下になると、
第1コンパレータが動作してから第2コンパレータが動
作状態になって、第1コンパレータと第2コンパレータ
とが共に動作状態になり、これにより、第1コンパレー
タにチャタリング現象が生じることを確実に防止できる
利点がある。
As described in detail above, according to the battery disconnection control circuit for preventing battery over-discharge of the present invention, when the voltage of the backup battery attached to the power supply line becomes a predetermined value or less, In a battery disconnection control circuit that outputs a control signal for disconnecting from a power supply line, a hysteresis adding circuit including a first comparator that compares a first reference voltage with a battery voltage, and a resistor connected to an output side of the first comparator. , A second comparator for comparing the second reference voltage with the battery voltage affected by the hysteresis applying circuit,
Since the value of the resistance of the hysteresis providing circuit is set so as to increase the detection voltage to the second comparator by a required value, and the first reference voltage and the second reference voltage are set to different values, the battery voltage Is less than a predetermined value,
After the first comparator operates, the second comparator enters the operating state, and the first comparator and the second comparator both enter the operating state, whereby it is possible to reliably prevent the chattering phenomenon from occurring in the first comparator. There are advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理を説明するための電気回路図であ
る。
FIG. 1 is an electric circuit diagram for explaining the principle of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例を示す電気回路図である。FIG. 3 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の作用を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の作用を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the embodiment of the present invention.

【図6】従来例を示す電気回路図である。FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a conventional example.

【図7】従来例を示す電気回路図である。FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a conventional example.

【図8】従来例の作用を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of a conventional example.

【図9】図8のIX部を拡大して示す図である。9 is an enlarged view showing an IX portion of FIG.

【図10】従来例の作用を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an operation of a conventional example.

【図11】従来例の作用を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the conventional example.

【図12】電圧検出用コンパレータの入力関係を説明す
る図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an input relationship of a voltage detection comparator.

【図13】バッテリ過放電防止用バッテリ切離し制御回
路の配置位置を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining an arrangement position of a battery disconnection control circuit for preventing battery overdischarge.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヒステリシス付与回路 1−1 第1コンパレータ 2 第2コンパレータ 3 スイッチ回路 21 ヒステリシス付与回路 21−1 第1コンパレータ 22 第2コンパレータ 23 スイッチ回路 100 交流電源 101 整流回路 102,102′ スイッング用制御素子 103,103′電力変換用トランス 104,104′,104′′ 平滑回路 105 バッテリ 106 バッテリ過放電防止用バッテリ切離し制御回路 C1〜C3 コンデンサ D1〜D3 ダイオード PC フォトカップラ PC−1 発光素子 R1〜R12 抵抗 Tr1 スイッチングトランジスタ ZD ツェナーダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hysteresis providing circuit 1-1 1st comparator 2 2nd comparator 3 Switch circuit 21 Hysteresis providing circuit 21-1 1st comparator 22 2nd comparator 23 Switch circuit 100 AC power supply 101 Rectifier circuit 102, 102 'Switching control element 103, 103 ′ Power conversion transformer 104, 104 ′, 104 ″ Smoothing circuit 105 Battery 106 Battery overdischarge prevention battery disconnection control circuit C1 to C3 Capacitors D1 to D3 Diodes PC Photocoupler PC-1 Light emitting element R1 to R12 Resistance Tr1 Switching Transistor ZD Zener diode

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 給電ラインに付設されるバックアップ用
バッテリの電圧が所定値以下になると、該バッテリを該
給電ラインから切り離すための制御信号を出すバッテリ
切離し制御回路において、 第1基準電圧とバッテリ電圧とを比較する第1コンパレ
ータ(1−1)と、該第1コンパレータ(1−1)の出
力側に接続された抵抗(R1)とからなるヒステリシス
付与回路(1)と、 第2基準電圧と該ヒステリシス付与回路(1)による影
響を受けたバッテリ電圧とを比較する第2コンパレータ
(2)とをそなえて構成されて、 該バッテリ電圧が所定値以下になると、該第1コンパレ
ータ(1−1)が動作してから該第2コンパレータ
(2)が動作状態になって、該第1コンパレータ(1−
1)と該第2コンパレータ(2)とが共に動作状態にな
るように、該第2コンパレータ(2)への検出電圧を所
要値だけ高めるように該抵抗(R1)の値が設定される
とともに、該第1基準電圧と該第2基準電圧とが異なっ
た値に設定されていることを特徴とする、バッテリ過放
電防止用バッテリ切離し制御回路。
1. A battery disconnection control circuit that outputs a control signal for disconnecting the battery from the power supply line when the voltage of a backup battery attached to the power supply line falls below a predetermined value. A first comparator (1-1) for comparing with a first comparator (1-1) and a resistor (R1) connected to the output side of the first comparator (1-1), and a second reference voltage. A second comparator (2) for comparing the battery voltage affected by the hysteresis applying circuit (1), and when the battery voltage becomes a predetermined value or less, the first comparator (1-1) ) Is activated, the second comparator (2) is activated and the first comparator (1-
The value of the resistor (R1) is set so that the detection voltage to the second comparator (2) is increased by a required value so that both 1) and the second comparator (2) are in an operating state. A battery disconnection control circuit for preventing battery over-discharge, wherein the first reference voltage and the second reference voltage are set to different values.
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WO1998033257A1 (en) * 1997-01-29 1998-07-30 Rohm Co., Ltd. Power supply monitoring ic and battery pack
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