JPH08182207A - 電子機器類の電源供給回路 - Google Patents
電子機器類の電源供給回路Info
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- JPH08182207A JPH08182207A JP33625394A JP33625394A JPH08182207A JP H08182207 A JPH08182207 A JP H08182207A JP 33625394 A JP33625394 A JP 33625394A JP 33625394 A JP33625394 A JP 33625394A JP H08182207 A JPH08182207 A JP H08182207A
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
るようにした電子機器類の電力供給回路を提供するこ
と。 【構成】 電池電源から重負荷に至る電流路を開閉する
半導体スイッチング素子、電池電源の電圧を監視し、所
定レベルを下回ったときバッテリロー信号を発するDC
−DCコンバータ、バッテリロー信号が発せられたとき
CPUからの制御により上記スイッチング素子をOFF
に駆動するトランジスタ、及び上記バッテリロー信号と
電池電源の分圧電圧を比較し、バッテリロー信号が分圧
電圧を下回ったときHレベルの比較出力を発して上記ト
ランジスタへ逆バイアス状態に加え、同トランジスタを
OFFに駆動して上記スイッチング素子を含む電池電源
から重負荷に至る電流路を開となすアナログコンパレー
タを備えている。
Description
回路に係り、更に詳しく言えば、電池を電源に用いて機
器内の負荷に電力を供給する電源供給回路に関するもの
である。
図において、電源スイッチS1を押すと電池1の電圧V
Bは例えばFET2のソース側とDC−DCコンバータ
4の端子VINに加わり、また、抵抗R1とR2にて分
圧された電池電圧VR2が端子VTHに加えられる。な
お、抵抗R1とR2による分圧比は任意に設定できるよ
うになっている。
電圧VBが決められた電圧範囲に入っていれば、それか
ら一定レベルの定格電源電圧Vccを形成して端子LB
oから送出する。また、端子VTHに加わった分圧電圧
VR2は図示しない内部のコンパレータにてその基準電
圧と比較し、同基準電圧より高いか低いかにより例えば
HレベルまたはLレベルの一定電圧を端子LBoから送
出する。
cが送出されると、CPU5は図示しないメモリへデー
タを読み込むなど定められた動作を行う。リセット回路
6はCPU5が動作中は電源電圧Vccを監視し、所定
の基準レベルより低くなった場合は例えばHレベルのリ
セット信号をCPU5に発して初期化状態となし、CP
Uの誤動作を防止する。
灯(ON)する場合は、例えばスイッチS2を押してC
PU5へ点灯指令を与える。CPU5はDC−DCコン
バータ4の端子LBoから入力ポートINに加わってい
る電圧がHレベルであるかLレベルであるかを読み取
る。
められた電圧範囲の下限値より低下していると判断し、
例えば警告音を発して機器操作者に知らせるとともに、
出力ポートOUTをハイインピーダンスにしてトランジ
スタQへベース電流を流さないようにする。これにより
トランジスタQはOFF、したがってFET2はソース
とゲート間の電位差がゼロでOFFとなり、電池1から
重負荷3に至る電流路は断たれてバックライトは点灯し
ない。
場合はCPU5は電池電圧が決められた電圧範囲にある
と判断し、出力ポートを低インピーダンスにしてトラン
ジスタQへベース電流を送出する。これによりトランジ
スタQはONとなり、電池1から抵抗R3を経てコレク
タ電流が流れるため抵抗R3に電圧降下が生じる。この
電圧降下によりFET2もONとなり、電池1から重負
荷3に至る電流路が形成され、同重負荷に電流が流れて
バックライトが点灯する。
圧の低下などについて説明する。図4(A)に示すよう
にDC−DCコンバータ4に入力する電池電圧VBが定
められた範囲にあれば、同DC−DCコンバータ4から
一定の定格電源電圧すなわちシステム電源電圧Vccが
出力される。この定格電圧については標準値Vccs、
許容最高値Vccmax、許容最低値Vccminなど
が素子の規格で定められている。
t1時点から徐々に下がり始めたとする。ここで、DC
−DCコンバータ4の出力電圧Vccがたまたま許容最
高値(Vccmax)であったとし、この許容最高値に
DC−DCコンバータ4の内部吸収電圧Vdを加えた電
圧Vccmax+Vdを低下中の電池電圧VBが例えば
t2時点で下回ると、以後出力電圧Vccは電池電圧V
Bと平行的に低下し、Vccを電源電圧とするCPU5
などの動作が不安定になる。
示しないコンパレータを備え、例えばVccmaxとV
dの和の1/nに等しい電圧を基準電圧Vrefとし、
電池電圧VBを1/nに分圧した電圧VR2を上記Vr
efと比較する。また、その比較出力にて例えば図示し
ないスイッチング素子FETのゲートを駆動し、同FE
Tのオープンドレイン側出力を上記DC−DCコンバー
タ4の端子LBoからバッテリLOW検出信号としてC
PU5へ送出するようになっている。
で、そのとき図示しないコンパレータの出力はほぼゼロ
レベルであり、図示しないFETはOFFの状態になっ
ているとすると、LBo端子は抵抗R4を介して電源電
圧Vccのレベルまでプルアップされ、図4(B)に示
すようにHレベルになっている。
と、上記図示しないコンパレータの出力はDC−DCコ
ンバータ4の電源電圧近くまで上昇してHレベルとな
り、図示しないFETはONになる。これにより、電源
電圧Vccから抵抗R4を介してLBo端子に接続され
た図示しないFETにドレイン電流が流れ、抵抗R4に
発生する電圧降下にてLBo端子の電圧は同図4(B)
に示すようにゼロ近くまで下がってLレベルとなる。C
PU5はバッテリLOW検出信号がLレベルになったこ
とを入力ポートINで読み取ると、上記したようにトラ
ンジスタQへのベース電流を断ち、電池1から重負荷3
への電流路をOFFにする。
Vccが例えば許容最低値(Vccmin)であった場
合は、電池電圧VBがVccmin+Vdと等しい値に
下がるt3時点まで電圧Vccは一定値に保たれ、t3
時点を過ぎると電池電圧VBの低下と平行的に低下す
る。この場合、軽負荷のみで動作していたとしてもCP
U5などの正規動作は保証されなくなる。
圧Vccを監視するリセット回路6内には図示しないコ
ンパレータを備え、例えば上記許容最低値Vccmin
の1/nに等しい電圧を基準電圧Vrefとし、DC−
DCコンバータ4から加わる電圧Vccの1/nの分圧
電圧を上記基準電圧Vrefと比較するようになってい
る。その比較出力は例えば図4(C)に示すようにt3
時点でLレベルからHレベルに変化するから、この信号
をCPU5に与えてシステムリセット(初期化)を行
う。
が比較的簡単であるという利点がある。ところで、DC
−DCコンバータ4の端子LBoから送出されるバッテ
リLOW検出電圧がHレベルであったとしても、実際に
重負荷3への電流路をONにすると消耗が進んでいる電
池の場合はその種類にもよるが、バッテリLOW検出レ
ベルはおろかCPU5へのリセット電圧レベル以下まで
電池電圧が瞬間的に低下してしまうことがある。
圧低下を検知して出力ポートOUTをハイインピーダン
スに操作する動作が間に合わないと、リセット回路6か
らのリセット信号にてシステムリセットがかかり、メモ
リに取り込んだデータなどを失ってしまう危険性があ
る。
もので、その目的は、電池消耗時には重負荷への電流供
給を急速に中止するようにした電源供給回路を提供する
ことにある。
めこの発明においては、例えば電池電圧の低下を直接ア
ナログコンパレータにて検知し、その検知出力により重
負荷への電流供給路を遮断する手段を備えるようにす
る。
ッテリLOWを読み取り、その出力ポートをハイインピ
ーダンスに操作するまでの時間に比べ、より高速に重負
荷の電源路がOFFとなる。
すると、点線枠で囲まれたコンパレータ7とコンデンサ
Cを含む回路以外の箇所は、前記従来装置と同様の構成
になっている。
例えば電池電圧VBを抵抗R5とR6で分圧した電圧V
R6が加えられ、その−入力端子にはDC−DCコンバ
ータ4のLBo出力電圧が加えられている。また、同コ
ンパレータ7の出力電圧は例えばトランジスタQのエミ
ッタ側へ加えられるようになっている。
5とR6は等しい抵抗値すなわちR5=R6にされてい
るので、+入力端子に加わる電圧VR6は電池電圧VB
の1/2となるが、抵抗R5,R6による分圧比は任意
に設定してもよい。なお、DC−DCコンバータ4の出
力端子LBoからCPU5の入力ポートINに至る信号
路と接地間には、例えばコンデンサCが設けられてい
る。
作を説明する。ここで図1には、図2のないしの参
照符号を付した信号が現れる箇所に同一の参照符号が書
き入れられている。なお見やすくするため、図2の時間
軸は拡大してある。
動作しており、電池電圧VB()はほとんど変化しな
いものとする。いま、t1時点でスイッチS2を押し、
LCDのバックライトなど重負荷3に電流を流すと、消
耗が進んでいる電池の場合はその電圧VBが急速に低下
し、それにしたがってコンパレータ7の+入力端子電圧
VR6()も低下する。また、DC−DCコンバータ
4の入力端子VTHに加わる分圧電圧VR2()も低
下する。
時点においてDC−DCコンバータ4の図示しないコン
パレータの基準電圧Vref()を下回ると、LBo
端子に接続された図示しないFETが上記コンパレータ
の出力により従来例と同様にONとなる。これにより電
源電圧Vccと等しいレベルまで充電されていたコンデ
ンサCの電圧は、LBo端子に接続された上記FETの
低いON抵抗を介して放電し急速に電圧が低下する。
はコンパレータ7の−入力端子に加えられ、上記コンパ
レータ7の+入力端子には電池の分圧電圧VR6()
が同様に低下しながら加えられている。
oの送出電圧()が例えばt3時点で+入力端子に加
わっている電圧VR6()を下回ると、コンパレータ
7の出力電圧()はほぼゼロレベルから電池電圧VB
()へ向かって上昇し、この上昇する出力電圧はトラ
ンジスタQのエミッタに加えられる。
態となり、エミッタに加わる電圧が例えば電圧Vに達し
たt4時点においてトランジスタQがOFFになったと
すると、FET2はソースとゲート間の電圧差がゼロす
なわち同電位となり、FET2もOFFになる。よって
電池1から重負荷3に至る電源路が断たれ、電流供給は
停止する。すなわち、リセット回路6からシステムリセ
ット信号が送出される前にバックライトが消される。
圧VB()は例えば軽負荷時のレベルに向かって復帰
し、それに伴って電池電圧を分圧した2つの電圧すなわ
ちコンパレータ7の+入力端子電圧VR6()と、D
C−DCコンバータ4の端子VTHに加わっている電圧
VR2()も上昇する。
タ4の図示しない上記コンパレータにてその基準電圧V
ref()と比較され、例えばt5時点で基準電圧V
refを上回ると同図示しないコンパレータの出力電圧
はほぼゼロレベルとなり、この出力にて駆動される上記
図示しないスイッチング用FETはOFFになる。
いては、LBo端子から図示しないFETを経て接地側
に至る電流路が断たれる。これにより、コンデンサCは
電源電圧Vccからプルアップ抵抗R4を介して充電さ
れ、同コンデンサCの容量値と抵抗R4の値にて定まる
時定数に従ってその充電電圧()が比較的緩やかに上
昇する。
R6()とVR2()は、例えばt6時点になると
それぞれt1時点以前のレベルに回復するものとする。
ここで、上記上昇するLBo端子電圧()が例えばt
7時点で分圧電圧VR6()を上回ると、ほぼ電池電
圧VB()まで上昇していたコンパレータ7の出力電
圧()はゼロレベル方向へ低下し、t8時点ではトラ
ンジスタQが順方向へバイアス状態にされて再びONに
なるおそれがある。
ソフト上で入力ポートINがLOWレベルであることを
読み取り、かつ、出力ポートOUTをハイインピーダン
スに操作するまでt7の時点を遅らせてバッテリLOW
の期間が長くなるように、抵抗R4に対してコンデンサ
Cの値が定められている。なお、上記t2時点でゼロレ
ベル方向へ低下するLBo出力()をCPU5が入力
ポートIN内の図示しない割り込みに接続すれば、コン
デンサCを省くこともできる。
荷をONにしたとき低下する電池電圧とLBo端子から
送出されるバッテリLOW検出電圧をアナログコンパレ
ータ7に加え、その比較出力にて重負荷への電流供給路
を急速に遮断することによりシステムリセットを回避す
ることができる。
るので、CPUが出力ポートのハイインピーダンス操作
も容易となる。更に、瞬間的ながらバッテリLOW検出
レベルを割り込むまで電池電圧が低下した履歴もCPU
がデータとして残すことができる。
成を示すブロック線図。
ミング説明用レベル図。
Claims (2)
- 【請求項1】 電池電源から半導体スイッチング素子を
介して重負荷へ電力を供給し、上記電池電源の電圧が所
定レベルを下回った場合は上記スイッチング素子をOF
Fに駆動して電力供給を中止する電子機器類の電源供給
回路において、 上記電池電源から一定レベルのシステム電源電圧を形成
するとともに、上記電池電源の電圧低下を検出してバッ
テリロー(LOW)信号を発するDC−DCコンバータ
と、 上記バッテリロー信号を受けて上記スイッチング素子の
駆動回路をON・OFF制御するCPUとを備え、 上記駆動回路は、上記CPUから与えられるベース電流
によりON、OFF動作して上記スイッチング素子を同
時的にON,OFF駆動するトランジスタと、上記バッ
テリロー信号及び上記電池電源の分圧電圧をそれぞれ入
力となして該2つの信号の大小を比較するコンパレータ
とを含み、 上記トランジスタがON動作中に上記バッテリロー信号
が上記分圧電圧を下回った時点で上記コンパレータから
発せられるHレベルの反転出力を上記トランジスタへ逆
バイアス状態に加え、同トランジスタをOFFにして上
記電池電源から重負荷への電流を遮断するようにしたこ
とを特徴とする電子機器類の電源供給回路。 - 【請求項2】 上記DC−DCコンバータからCPUに
至るバッテリロー信号路と接地間には、上記バツテリロ
ーの状態を所望期間維持するコンデンサが設けられてい
る請求項1に記載の電子機器類の電源供給回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33625394A JP3507164B2 (ja) | 1994-12-24 | 1994-12-24 | 電子機器類の電源供給回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33625394A JP3507164B2 (ja) | 1994-12-24 | 1994-12-24 | 電子機器類の電源供給回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08182207A true JPH08182207A (ja) | 1996-07-12 |
JP3507164B2 JP3507164B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=18297218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33625394A Expired - Fee Related JP3507164B2 (ja) | 1994-12-24 | 1994-12-24 | 電子機器類の電源供給回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3507164B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103280864A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-04 | 四川品胜电子有限公司 | 自动转换输出电流的便携式移动电源及其实现方法 |
CN104777872A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-15 | 西安华芯半导体有限公司 | 一种利用负载变化信号调节偏置电流的装置 |
-
1994
- 1994-12-24 JP JP33625394A patent/JP3507164B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103280864A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-04 | 四川品胜电子有限公司 | 自动转换输出电流的便携式移动电源及其实现方法 |
CN104777872A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-15 | 西安华芯半导体有限公司 | 一种利用负载变化信号调节偏置电流的装置 |
CN104777872B (zh) * | 2015-03-27 | 2017-03-01 | 西安紫光国芯半导体有限公司 | 一种利用负载变化信号调节偏置电流的装置 |
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---|---|
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