JPH09311148A - 電圧検出回路 - Google Patents

電圧検出回路

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JPH09311148A
JPH09311148A JP8126651A JP12665196A JPH09311148A JP H09311148 A JPH09311148 A JP H09311148A JP 8126651 A JP8126651 A JP 8126651A JP 12665196 A JP12665196 A JP 12665196A JP H09311148 A JPH09311148 A JP H09311148A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤動作の少ない電圧検出回路を供給するこ
と。 【解決手段】 抵抗101と抵抗102とで分圧された
電圧が基準電圧発生回路103で発生する基準電圧より
大きくなったり小さくなったりして、検出または解除の
論理が反転する瞬間に、回路に大きな貫通電流が流れな
いように、バッファー回路と出力回路に最大電流値を制
限できる定電流回路107と定電流回路108をそれぞ
れ設けた構成としている。さらに、解除状態では検出状
態よりも貫通電流分だけ消費電流が少なくなるような構
成としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電圧検出回路
と、その回路を利用した電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電圧検出回路としては、図2の回
路ブロック図に示されるような電圧検出回路が知られて
いた。即ち、外部端子VDDとVSSの間に直列に接続
されている抵抗201と抵抗202とからなる電圧分圧
回路の分圧電圧と、一定電圧を発生する基準電圧発生回
路203の基準電圧とが、それぞれ電圧比較回路204
に入力されて比較される。電圧比較回路204の出力信
号は、PchMOSFET205とNchMOSFET
207とからなるインバーター構成のバッファー回路に
入力される。該バッファー回路の出力信号はPchMO
SFET208とNchMOSFET206とからなる
インバーター構成の出力回路に入力される。該出力回路
の出力信号は外部端子VOUTから外部に出力される。
【0003】このような電圧検出回路では、例えば該分
圧電圧が該基準電圧より高い場合は、電圧比較回路20
4の出力電圧、即ち配線211の電圧がHiとなり、P
chMOSFET205がOFFしてNchMOSFE
T207がONするので、該バッファー回路の出力電
圧、即ち配線212の電圧がLoとなり、 PchMO
SFET208がONしてNchMOSFET206が
OFFするので、該出力回路の出力電圧、即ち配線21
3の電圧がHiとなり、本電圧検出回路の電圧解除信号
として、VDDの電位が外部端子VOUTから出力され
る。逆に該分圧電圧が該基準電圧より低い場合は、上記
と同様の経路で信号が逆になり、本電圧検出回路の電圧
検出信号として、VSSの電位が外部端子VOUTから
出力される。
【0004】該バッファー回路および該出力回路は、電
圧比較回路204の出力信号を増幅して出力する役割を
果たしている。また、該バッファー回路を消費電流の小
さいCMOSインバーター構成とすることは、電圧検出
回路全体の消費電流を少なく抑えることに役立ってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電圧検
出回路では、電圧検出および解除の瞬間に、該バッファ
ー回路および該出力回路の直列接続されたPchMOS
FETとNchMOSFETの双方が一瞬ON状態とな
り、インバーターに貫通電流が流れてしまう。該貫通電
流はインバーターの論理が反転する間のごく短時間しか
流れないが、MOSFETのドライバビリティーによっ
ては、数mA程度の非常に大きな電流となる場合もあ
り、電圧検出回路および接続された外部回路の誤動作を
引き起こしてしまうという課題があった。
【0006】例として、図3を用いて電圧解除時の誤動
作を説明する。図3は電圧検出回路の外部接続の一例を
示す図である。図3において、はじめに検出状態にある
電圧検出回路が、電源301の電位が徐々に上がってい
き、解除電圧を越えたところで、解除状態に入る。電圧
解除の瞬間に、バッファー回路および出力回路の中のP
chMOSFETとNchMOSFETの双方が一瞬O
N状態となってしまい、貫通電流303が流れる。ここ
で、電源301と外部端子VDDとの間には寄生の抵抗
成分302が存在するため、外部端子VDDの電位は、 貫通電流303×抵抗成分302 の分だけ電源301の電圧より降下する。この時、電圧
降下が生じた外部端子VDDの電位が検出電圧より低く
なると、本電圧検出回路は検出状態に入ってしまう。次
に、該バッファー回路および該出力回路の論理が確定し
て貫通電流303が流れ終わると、該電圧降下がなくな
るため、外部端子VDDの電位は電源301の電位まで
復帰し、本電圧検出回路は解除状態に戻る。この時ま
た、電圧解除の瞬間に貫通電流303が流れるため、同
様の経路で、本電圧検出回路は再び検出状態に入り、本
来は解除状態を保持しなければならないのに、解除状態
と検出状態との間で発振の誤動作を繰り返してしまう。
【0007】そこで、本発明の電圧検出回路は、電圧検
出および解除の瞬間の貫通電流を小さくして、誤動作の
生じにくい電圧検出回路を得ることを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の電圧検出回路では、バッファー回路および
出力回路に流れる貫通電流の、どちらか一方または双方
の最大値を制限することができる定電流回路を設け、貫
通電流値を小さくできる構成とした。また、該定電流回
路は電流値を自由に調節できる構成とした。
【0009】このような構成にすることにより、電圧検
出および解除の瞬間に、該バッファー回路および該出力
回路に流れる貫通電流は、該定電流回路で制限された大
きさまでしか流れない。したがって、該貫通電流を小さ
く抑えることが可能となり、誤動作の生じにくい電圧検
出回路を得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。図1は、本発明の電圧検出
回路のブロック図である。はじめに、本電圧検出回路の
構成を説明する。電源電圧を入力するための外部端子V
DDとVSSの間に、直列に接続されている抵抗101
と抵抗102とがあり、入力された電源電圧を所定の比
率で分割することができる電源電圧分圧回路を構成して
いる。抵抗101と抵抗102との接続部は、電圧比較
回路104の+入力端子と接続されている。一方、電源
電圧の大きさにかかわらず一定の基準電圧を発生するこ
とができる基準電圧発生回路103は、外部端子VSS
と電圧比較回路104の−入力端子とに接続されてい
る。入力された、該基準電圧と分圧された電源電圧との
大きさを比較して、出力信号を切り替えることができる
電圧比較回路104の出力端子は、PchMOSFET
105のゲート端子に接続されている。PchMOSF
ET105のソース端子と基板端子は外部端子VDD
に、またドレイン端子は定電流回路107とNchMO
SFET106のゲート端子に、それぞれ接続されてい
る。定電流回路107のもう一方の端子は外部端子VS
Sに接続されている。このPchMOSFET105と
定電流回路107とで、電圧比較回路104の出力信号
を増幅することができるバッファー回路を構成してい
る。NchMOSFET106のソース端子と基板端子
は外部端子VSSに、またドレイン端子は定電流回路1
08と外部端子VOUTに、それぞれ接続されている。
定電流回路108のもう一方の端子は外部端子VDDに
接続されている。このNchMOSFET106と定電
流回路108とで、該バッファー回路で増幅された信号
をさらに増幅して外部に出力することができる出力回路
を構成している。ここで、定電流回路107と定電流回
路108はそれぞれ、通過できる最大電流値を制限する
ことができ、また、その大きさを自由に調節できる機能
を備えている。
【0011】次に、本電圧検出回路の動作を説明する。
外部端子VDDとVSSの間に、ある大きさで変化する
正の電圧を与え、外部端子VSSをGNDに固定する。
すると、与えられた該電圧は抵抗101と抵抗102と
で分圧され、さらに分圧された該電圧は電圧比較回路1
04に入力され、基準電圧発生回路103で発生してい
る基準電圧と比較される。
【0012】ここで、分圧された該電圧が該基準電圧よ
り高い場合は、電圧比較回路104の出力信号、即ち配
線111がHiとなり、PchMOSFET105がO
FFする。PchMOSFET105がOFFすると、
定電流回路107を通して配線112がLoになり、N
chMOSFET106がOFFする。NchMOSF
ET106がOFFすると、定電流回路108を通して
配線113がHiになり、本電圧検出回路の電圧解除信
号として、VDDの電位が外部端子VOUTから出力さ
れる。
【0013】一方、分圧された該電圧が該基準電圧より
低い場合は、電圧比較回路104の出力信号、即ち配線
111がLoとなり、PchMOSFET105がON
する。PchMOSFET105がONすると、外部端
子VDDからPchMOSFET105および定電流回
路107を通って、外部端子VSSに向かって貫通電流
が流れる。ここで、定電流回路107は通過できる最大
電流値を所定の値に制限しており、該最大電流値はPc
hMOSFET105のドライブ能力より十分に小さい
ので、通過できない残りの電流によって配線112がH
iになり、NchMOSFET106がONする。Nc
hMOSFET106がONすると、外部端子VDDか
ら定電流回路108およびNchMOSFET106を
通って、外部端子VSSに向かって貫通電流が流れる。
ここで、定電流回路108は通過できる最大電流値を所
定の値に制限しており、該最大電流値はNchMOSF
ET106のドライブ能力より十分に小さいので、通過
した電流はNchMOSFET106を通過して外部端
子VSSに流れ込むので、配線113はLoになり、本
電圧検出回路の電圧検出信号として、VSSの電位が外
部端子VOUTから出力される。
【0014】次に、定電流回路の電流値を調節する構成
の一例を説明する。図4は、本発明の電圧検出回路のブ
ロック図である。図4の電圧検出回路は、二つの定電流
回路以外の構成および全体動作は図1と全く同様である
ので、同様な部分の説明は省略する。
【0015】ここでは、バッファー回路の定電流回路と
してNchMOSFET407を用い、ゲート端子を基
準電圧発生回路403に、ドレイン端子をPchMOS
FET405のドレイン端子およびNchMOSFET
406のゲート端子に、ソースおよび基板端子を外部端
子VSSにそれぞれ接続している。したがって、基準電
圧発生回路403で発生した基準電圧により、ゲート電
圧が常に一定に保たれるNchMOSFET407は、
常に一定のドライバビリティーを持った状態でONし、
ある一定の電流以上は流すことができない定電流回路と
なっている。基準電圧発生回路403の基準電圧値を変
えることで、 NchMOSFET407の最大電流値
を調節することができる。
【0016】次に、出力回路の定電流回路としてデプレ
ッション型MOSFET408を用い、ゲート端子とソ
ース端子と基板端子をNchMOSFET406のドレ
イン端子および外部端子VOUTに、ドレイン端子を外
部端子VDDにそれぞれ接続している。したがって、ゲ
ート端子とソースおよび基板端子が常にショートされて
いるデプレッション型MOSFET408は、常に一定
のドライバビリティーを持った状態でONし、ある一定
の電流以上は流すことができない定電流回路となってい
る。デプレッション型MOSFET408のサイズを変
えることで、デプレッション型MOSFET408の最
大電流値を調節することができる。
【0017】以上のように、本発明の電圧検出回路は、
バッファー回路と出力回路の中に定電流回路を設けて、
検出および解除の論理反転時に大きな貫通電流が流れな
い構成とした。その結果、従来よりも検出、解除の論理
反転時の貫通電流が桁違いに小さくなったので、従来に
比べ、貫通電流が原因となって起こる誤動作を防止する
ことができた。
【0018】また、本発明の電圧検出回路は、定電流回
路に流れる電流の値を自由に調節できる構成とした。そ
の結果、新たに使用環境に合わせて貫通電流の値が設定
できるようになった。さらに、本発明の電圧検出回路
は、前記動作説明からも明らかなように、解除時にはバ
ッファー回路と出力回路はともに貫通電流が流れず、検
出時より消費電流が小さくなるような構成とした。その
結果、解除時には必ず貫通電流分だけ消費電流が小さく
なるので、入力抵抗による電源電圧降下は解除の瞬間に
小さくなり、前記発振の誤動作については、非常に良く
防止できるようになった。それに伴い、従来大きめに設
定していた検出電圧と解除電圧との差分であるヒステリ
シス幅を、小さく設定できるようになった。逆に、従来
よりも寄生抵抗成分の大きな電源を入力端子に接続する
ことが可能となった。
【0019】また、入力電流値を測定することで、入力
側からも検出、解除の状態を監視できるようになった。
以上、本発明の電圧検出回路について一例を揚げて説明
したが、本発明の本質は、検出および解除の瞬間に大き
な貫通電流を流さない構成をとるところにある。したが
って、本発明の電圧検出回路は、バッファー回路および
出力回路に流れる貫通電流のどちらかまたは双方の最大
値を制限することができる定電流回路が付加されていれ
ば、その他の回路についてはあらゆる回路構成をとるこ
とが可能である。同様に、定電流回路も、貫通電流の最
大値を制限することができる機能を有していれば、あら
ゆる回路構成および調節手段をとることが可能であり、
本実施の形態に何ら限定されることはない。
【0020】
【発明の効果】このように、本発明の電圧検出回路で
は、検出、解除の論理反転時の貫通電流が原因となって
起こる誤動作を防止できる効果がある。また、貫通電流
の大きさを調節することで、使用環境に合わせた安全性
を設定できる効果がある。また、入力側からも、検出、
解除の状態を監視できる効果がある。また、ヒステリシ
ス幅を小さくできる効果がある。また、従来よりも寄生
抵抗成分の大きな電源を使用できる効果がある。結果と
して、安全性の高い電圧検出回路および電源装置を構築
することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電圧検出回路のブロック図である。
【図2】従来の電圧検出回路のブロック図である。
【図3】電圧検出回路の外部接続図である。
【図4】本発明の電圧検出回路のブロック図である。
【符号の説明】
101、102、201、202 抵抗 103、203、403 基準電圧発生回路 104、204 電圧比較回路 105、205、208、405 PchMOSFET 106、206、207 NchMOSFET 107、108 定電流回路 111、112、113、211、212、213 配
線 301 電源 302 抵抗成分 303 貫通電流 408 デプレッション型MOSFET

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも入力された電源電圧を所定の
    比率で分割することができる電源電圧分圧回路と、電源
    電圧の大きさにかかわらず一定の基準電圧を発生するこ
    とができる基準電圧発生回路と、入力された該基準電圧
    と分圧された電源電圧との大きさを比較して出力信号を
    切り替えることができる電圧比較回路と、該電圧比較回
    路の出力信号を増幅することができるバッファー回路
    と、該バッファー回路で増幅された信号をさらに増幅し
    て外部に出力することができる出力回路と、該バッファ
    ー回路および該出力回路に流れる貫通電流の、どちらか
    一方または双方の最大値を制限することができる定電流
    回路とから構成されていることを特徴とする電圧検出回
    路。
  2. 【請求項2】 該定電流回路は流れる最大電流値を調節
    することが可能であることを特徴とする、請求項1記載
    の電圧検出回路。
  3. 【請求項3】 該バッファー回路および該出力回路は、
    電圧検出時または電圧解除時のどちらか一方の状態にお
    いて、他方の状態より消費電流が小さくなることを特徴
    とする、請求項1記載の電圧検出回路。
  4. 【請求項4】 少なくとも回路の一部がMOSFETで
    構成されていることを特徴とする、請求項1から3記載
    の電圧検出回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016129293A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 旭化成エレクトロニクス株式会社 電圧検出器

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