JPH1123679A - Power supply device - Google Patents

Power supply device

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Publication number
JPH1123679A
JPH1123679A JP9182027A JP18202797A JPH1123679A JP H1123679 A JPH1123679 A JP H1123679A JP 9182027 A JP9182027 A JP 9182027A JP 18202797 A JP18202797 A JP 18202797A JP H1123679 A JPH1123679 A JP H1123679A
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JP
Japan
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battery
voltage
power supply
regulator
circuit
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Pending
Application number
JP9182027A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Gendo Kato
玄道 加藤
Kazutoshi Nagai
和俊 永井
Kazunari Nishii
一成 西井
Toshiyuki Tanaka
稔之 田中
Takashi Iwasa
隆司 岩佐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9182027A priority Critical patent/JPH1123679A/en
Publication of JPH1123679A publication Critical patent/JPH1123679A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a battery life display from becoming unstable near a threshold due to variation of impedance inside a battery by writing battery life data into a nonvolatile memory when a battery voltage being inputted by an A/D converter has become lower than a first voltage and reading the data at a specific timing. SOLUTION: A control part 5 inputs a battery voltage via an A/D converter 6 when a switch 2 is on, and judges that a battery life ended when the battery voltage has become lower than the assurance value at the lower side of the battery voltage that can be boosted by a regulator 3. Accordingly, a battery life display means 7 reports that the battery life has been reached, thus promoting the replacement of a battery. When the control part 5 judges that the battery life ended, it stores the data in a non-volatile memory 17 and reads the information when a power is turned on, thus preventing the battery life display from flickering due to a value close to a threshold even if the battery voltage becomes unstable due to the impedance inside the battery 1 and current fluctuation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電源装置、特に人の
鼓膜付近が発する赤外線から体温を求めて表示する耳孔
体温計等の電池を利用した機器の電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device, and more particularly, to a power supply device for an apparatus using a battery such as an ear canal thermometer for obtaining and displaying a body temperature from infrared rays emitted near the human eardrum.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の電源装置は図7に示すよう
なものが一般的であった。具体例として、ここでは、人
の鼓膜付近が発する赤外線から体温を求めて表示する耳
孔体温計を示している。図7において、乾電池2個を直
列接続して構成した電池1はスイッチ2を介してレギュ
レータ3に3Vを給電する。レギュレータ3はDC−D
Cコンバータであり、5Vに昇圧して安定化し負荷回路
4に給電する。
2. Description of the Related Art Conventionally, this kind of power supply device is generally as shown in FIG. As a specific example, here, an ear canal thermometer that obtains and displays body temperature from infrared rays emitted near the human eardrum is shown. In FIG. 7, a battery 1 configured by connecting two dry batteries in series supplies 3 V to a regulator 3 through a switch 2. Regulator 3 is DC-D
The C converter boosts the voltage to 5 V, stabilizes the voltage, and supplies power to the load circuit 4.

【0003】制御部5はスイッチ2がオンしている間A
/D変換器6を介して電池電圧を入力し、レギュレータ
3が5Vに昇圧可能な電池電圧の低圧側の保証値(仮に
2.5Vとする)を下回ったら電池寿命であると判断す
る。これを受けて電池寿命表示手段7(消費電力の少な
いLCDを用いる)は使用者に電池寿命を告知し、電池
交換を促す。
[0003] The control unit 5 operates while the switch 2 is on.
The battery voltage is input via the / D converter 6, and when the regulator voltage falls below the low voltage side guaranteed value (tentatively, 2.5V) of the battery voltage that can be boosted to 5V, it is determined that the battery life is reached. In response to this, the battery life display means 7 (using an LCD with low power consumption) notifies the user of the battery life and prompts the user to replace the battery.

【0004】電池1には内部インピーダンスがあるた
め、電流変動によって電圧が不安定になる。そこでしき
い値にヒステリシスを設定し、しきい値ぎりぎりで変動
した場合でも表示がちらつくことがないようになってい
る。
Since the battery 1 has an internal impedance, the voltage becomes unstable due to current fluctuation. Therefore, a hysteresis is set for the threshold value so that the display does not flicker even when the value fluctuates just before the threshold value.

【0005】図8は負荷回路4の内部ブロック図であ
る。センサユニット8において導波管で構成した集光手
段9は鼓膜付近から発せられる赤外線を集めて、焦電セ
ンサ10に集光する。チョッパ11は集光手段9と焦電
センサ10の間にあって往復動作し、赤外線を周期的に
遮断する(チョッパは圧電素子によって駆動する)。
FIG. 8 is an internal block diagram of the load circuit 4. In the sensor unit 8, the light collecting means 9 formed of a waveguide collects infrared light emitted from the vicinity of the eardrum and collects the infrared light on the pyroelectric sensor 10. The chopper 11 reciprocates between the focusing means 9 and the pyroelectric sensor 10 and periodically blocks infrared rays (the chopper is driven by a piezoelectric element).

【0006】チョッパ11の内側は鏡面になっており、
焦電センサ10はチョッパ11によって測定対象と自分
を交互に見ることで、測定対象と焦電センサ10の温度
(以下、自己温度と称す)との差に比例した交流信号を
出力する。この交流信号から測定対象と自己温度との差
を逆算し、サーミスタ12で求めた自己温度を加算する
ことで、測定対象の温度を求めることができる。
The inside of the chopper 11 is a mirror surface,
The pyroelectric sensor 10 outputs an AC signal proportional to the difference between the measurement target and the temperature of the pyroelectric sensor 10 (hereinafter, referred to as self-temperature) by alternately viewing the measurement target and the pyroelectric sensor 10 by the chopper 11. The temperature of the object to be measured can be obtained by back-calculating the difference between the object to be measured and the self-temperature from the AC signal and adding the self-temperature obtained by the thermistor 12.

【0007】信号処理回路13は、焦電センサ10から
発せられる微小な交流信号をマイコン14に取り込み可
能な電圧まで増幅するための交流アンプである。負荷駆
動回路15は、チョッパ11を圧電素子で動作させるた
めに高電圧パルスを出力する必要があり昇圧回路で構成
されている。昇圧回路は昇圧比に比例して効率が低下し
消費電流が増えるので、測定時のみ動作する。温度表示
手段16は、電池寿命表示手段7と同様にLCDによっ
て構成される。
[0007] The signal processing circuit 13 is an AC amplifier for amplifying a minute AC signal emitted from the pyroelectric sensor 10 to a voltage that can be taken into the microcomputer 14. The load drive circuit 15 needs to output a high-voltage pulse in order to operate the chopper 11 with a piezoelectric element, and is constituted by a booster circuit. The booster circuit operates only at the time of measurement because the efficiency decreases and the current consumption increases in proportion to the boost ratio. The temperature display means 16 is constituted by an LCD like the battery life display means 7.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電源装置では以下のような課題があった。
However, the conventional power supply has the following problems.

【0009】(1)一般に乾電池の内部インピーダンス
は温度等で変動しやすく、特に放電の進んだ電池は出力
電圧が不安定になりやすい。ヒステリシスをつけたこと
でちらつきまでは起こらないにせよ、しきい値近くでは
測定の度に電池交換の表示がついたり消えたりして、使
用者の誤解をまねく恐れがある。
(1) In general, the internal impedance of a dry battery tends to fluctuate depending on the temperature and the like. In particular, the output voltage of a discharged battery tends to be unstable. Even if flicker does not occur due to the addition of hysteresis, the indication of battery replacement may be turned on or off at every measurement near the threshold, which may lead to misunderstanding of the user.

【0010】(2)上記の課題を解決する手段として、
いったん電池寿命と判断したら表示を継続するという方
法があるが、電源スイッチを切るとその状態が解除され
るので、しきい値近くでは電源をオンする度に電池交換
の表示がついたり消えたりして、使用者の誤解を招く恐
れがある。
(2) As means for solving the above problems,
Once the battery life is judged, there is a method of continuing the display, but when the power switch is turned off, the state is released, so near the threshold value, the battery replacement display will be turned on or off every time the power is turned on. This can lead to misunderstanding of the user.

【0011】(3)従来の電源装置は、電池の出力電圧
と予め実験により求めたレギュレータの入出力特性とか
ら性能保証できる限界点を判断するものであるが、実際
にはレギュレータの入出力特性にはばらつきがあるの
で、実際の限界よりもばらつき分手前で電池交換の表示
をつけなければならない。
(3) In the conventional power supply device, the limit point at which performance can be guaranteed is determined from the output voltage of the battery and the input / output characteristics of the regulator obtained in advance through experiments. Since there is a variation, it is necessary to indicate that the battery is to be replaced before the actual limit.

【0012】(4)一般に電池は、通電を開始すると内
部インピーダンスによる発熱で温度が上昇し、それによ
り内部インピーダンスが下がるので通電からの時間経過
とともに電圧が上昇する。また電流変動の大きな負荷に
あっては、それ自体の電圧変動も加算されるので、正確
な電池電圧の検出を行うことが困難であった。
(4) In general, when the battery is energized, the temperature rises due to heat generated by the internal impedance, thereby lowering the internal impedance, so that the voltage increases with the passage of time from the energization. In addition, for a load having a large current variation, the voltage variation of the load itself is also added, so that it has been difficult to accurately detect the battery voltage.

【0013】(5)負荷駆動回路は昇圧回路を内蔵して
いるが、2次側電圧が設定値に達するまでは通電率が最
高となるので、測定開始の度に大きな突入電流が流れ
る。一方、レギュレータには電流供給能力内であっても
急激な電流変動に起因する過渡特性がある。従って測定
開始時に負荷駆動回路に突入電流が流れると、測定毎に
マイコンの電源電圧が過渡急変し、それによりマイコン
が暴走を引き起こす恐れがあった。
(5) Although the load drive circuit has a built-in booster circuit, the duty ratio is the highest until the secondary voltage reaches the set value, so that a large rush current flows every time the measurement is started. On the other hand, the regulator has a transient characteristic caused by a sudden current fluctuation even within the current supply capacity. Therefore, if a rush current flows through the load drive circuit at the start of the measurement, the power supply voltage of the microcomputer changes suddenly and suddenly with each measurement, which may cause the microcomputer to run away.

【0014】(6)レギュレータには電流供給能力があ
り、それを超える電流を流すと電圧が下がる特性があ
る。ここで負荷駆動回路の突入電流が流れレギュレータ
の電流供給能力を超えると、マイコンの電源電圧が一時
低下しそれによってリセットがかかって電池の早切れに
至る恐れがあった。
(6) The regulator has a current supply capability, and has a characteristic that the voltage drops when a current exceeding the current supply capability is applied. Here, if the inrush current of the load drive circuit flows and exceeds the current supply capability of the regulator, the power supply voltage of the microcomputer temporarily drops, whereby the reset is applied, and the battery may run out prematurely.

【0015】本発明は上記課題を解決するもので、簡単
な構成により上記課題を解決することのできる電源装置
を提供するものである。
The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a power supply device that can solve the above-mentioned problems with a simple configuration.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、電池と、前記電池の給電をオンオフするス
イッチと、前記スイッチにより給電し電圧を一定に保つ
レギュレータと、前記レギュレータより給電する負荷回
路と、前記スイッチより電池電圧を入力するA/D変換
器と、前記スイッチがオフ時もデータ保持する不揮発メ
モリと、前記A/D変換器が入力した電池電圧が第1の
電圧を下回ったとき電池寿命データを前記不揮発メモリ
に記述し、かつ所定のタイミングで前記電池寿命データ
を読み出す制御部と、前記電池寿命データの読み出し結
果を表示する電池寿命表示手段からなるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a battery, a switch for turning on and off the power supply of the battery, a regulator for supplying power by the switch and maintaining a constant voltage, and a power supply from the regulator. A load circuit, an A / D converter for inputting a battery voltage from the switch, a non-volatile memory for holding data even when the switch is off, and a battery voltage input by the A / D converter for the first voltage. The battery life data is described in the non-volatile memory when it falls short, and the control unit reads the battery life data at a predetermined timing. The battery life display means displays the result of reading the battery life data.

【0017】上記発明によれば、電池はスイッチを介し
てレギュレータに給電し、レギュレータは電圧を安定化
して負荷回路に給電し、制御部はA/D変換器が入力し
た電池電圧から電池寿命を判断して不揮発メモリに記述
するので、いったん電池寿命と判定したら電源オフ後も
判定を保持する。
According to the above invention, the battery supplies power to the regulator via the switch, the regulator stabilizes the voltage and supplies power to the load circuit, and the control unit calculates the battery life from the battery voltage input by the A / D converter. Since the determination is made and described in the nonvolatile memory, once the battery life is determined, the determination is retained even after the power is turned off.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明は、電池と、前記電池の給
電をオンオフするスイッチと、前記スイッチにより給電
し電圧を一定に保つレギュレータと、前記レギュレータ
より給電される負荷回路と、前記スイッチの後段より電
池電圧を入力するA/D変換器と、前記スイッチがオフ
時もデータ保持する不揮発メモリと、前記A/D変換器
が入力した電池電圧が第1の電圧を下回ったとき電池寿
命データを前記不揮発メモリに記述し、かつ所定のタイ
ミングで前記電池寿命データを読み出す制御部と、前記
電池寿命データの読み出し結果を表示する電池寿命表示
手段とからなる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention provides a battery, a switch for turning on and off the power supply of the battery, a regulator for supplying power by the switch to keep the voltage constant, a load circuit supplied from the regulator, An A / D converter for inputting a battery voltage from a subsequent stage, a nonvolatile memory for holding data even when the switch is turned off, and a battery life data when the battery voltage input by the A / D converter falls below a first voltage And a controller for reading the battery life data at a predetermined timing and a battery life display means for displaying the result of reading the battery life data.

【0019】そして、電池はスイッチを介してレギュレ
ータに給電し、レギュレータは電圧を安定化して負荷回
路に給電し、制御部はA/D変換器が入力した電池電圧
から電池寿命を判断して不揮発メモリに記述するので、
いったん電池寿命と判定したら電源オフ後も判定を保持
する。
The battery supplies power to the regulator via a switch, the regulator stabilizes the voltage and supplies power to the load circuit, and the control unit determines the battery life from the battery voltage input by the A / D converter to determine the battery life. Since it is written in memory,
Once the battery life is determined, the determination is retained even after the power is turned off.

【0020】さらに、制御部は、A/D変換器が入力し
た電池電圧が第1の電圧よりも高い第2の電圧を上回っ
たとき、前記不揮発メモリに記述した電池寿命データを
消去するものである。
Further, when the battery voltage inputted by the A / D converter exceeds a second voltage higher than the first voltage, the control unit erases the battery life data described in the nonvolatile memory. is there.

【0021】そして、制御部はA/D変換器により電池
電圧を入力し、第1の発明において寿命と判定した第1
の電圧よりも高い第2の電圧を上回ったとき不揮発メモ
リに記述した電池寿命データを消去するので、ヒステリ
シス効果によって安定した電池寿命判定の解除動作を得
ることができる。
Then, the control unit inputs the battery voltage by the A / D converter, and determines the life of the battery according to the first invention.
Since the battery life data described in the non-volatile memory is erased when the voltage exceeds the second voltage higher than the second voltage, a stable battery life determination release operation can be obtained by the hysteresis effect.

【0022】さらに、A/D変換器は、負荷回路が動作
しているタイミングでレギュレータの2次側より電源電
圧を入力するものである。
Further, the A / D converter inputs a power supply voltage from the secondary side of the regulator at the timing when the load circuit is operating.

【0023】そして、制御部はA/D変換器により負荷
回路が検温動作を行っているタイミングでレギュレータ
の2次側の電圧を入力するので、レギュレータの電流供
給能力の限界を直接検知する。
The control unit inputs the secondary voltage of the regulator at the timing when the load circuit is performing the temperature detecting operation by the A / D converter, and thus directly detects the limit of the current supply capability of the regulator.

【0024】さらに、A/D変換器は、スイッチのオン
直後のタイミングでレギュレータの1次側より電源電圧
を入力し、かつ負荷回路は前記スイッチのオンから所定
時間動作しないものである。
Further, the A / D converter inputs the power supply voltage from the primary side of the regulator at a timing immediately after the switch is turned on, and the load circuit does not operate for a predetermined time after the switch is turned on.

【0025】そして、制御部はA/D変換器によりスイ
ッチがオンした直後の電池が冷えて消費電力が少ないタ
イミングでレギュレータの1次側の電圧を入力し、一
方、負荷回路はこの間動作しないので、最も低い電池電
圧を安定して入力する。
Then, the control unit inputs the voltage on the primary side of the regulator at the timing when the battery cools down and the power consumption is low immediately after the switch is turned on by the A / D converter. On the other hand, the load circuit does not operate during this time. , Input the lowest battery voltage stably.

【0026】また、電池と、前記電池より給電され電圧
を一定に保つレギュレータと、前記レギュレータから給
電され所定電流以下に制限する定電流回路と、前記定電
流回路の後段より給電される負荷駆動回路と、前記定電
流回路の前段より給電されるマイコンからなるものであ
る。
Also, a battery, a regulator supplied from the battery and maintaining a constant voltage, a constant current circuit supplied from the regulator to limit the current to a predetermined value or less, and a load drive circuit supplied from a subsequent stage of the constant current circuit And a microcomputer supplied with power from a stage preceding the constant current circuit.

【0027】そして、チョッパは赤外線を断続的に遮断
し、信号処理回路は焦電センサの出力する電気信号を増
幅し、定電流回路はレギュレータからの給電を所定電流
以下に制限する。負荷駆動回路は定電流回路より給電し
てチョッパを駆動し、温度演算部はレギュレータより給
電して信号処理回路とサーミスタの出力値を演算し温度
に変換するので、温度演算部は負荷駆動部がオンすると
きの突入電流による電圧低下の影響を受けにくく、安定
した動作をする。
The chopper intermittently blocks infrared rays, the signal processing circuit amplifies the electric signal output from the pyroelectric sensor, and the constant current circuit limits the power supply from the regulator to a predetermined current or less. The load drive circuit supplies power from the constant current circuit to drive the chopper, and the temperature calculation unit supplies power from the regulator to calculate the output values of the signal processing circuit and the thermistor and convert them to temperature. It is less susceptible to a voltage drop due to an inrush current when turned on, and operates stably.

【0028】さらに、定電流回路の電流設定値は、レギ
ュレータの供給可能電流よりも低く、かつ負荷駆動回路
の安定時の電流よりも高く設定したものである。
Further, the current set value of the constant current circuit is set lower than the current that can be supplied by the regulator and higher than the current when the load drive circuit is stable.

【0029】そして、定電流回路は負荷駆動回路のオン
時にレギュレータの供給可能電流よりも低い電流値で制
限をかけるので、温度演算部は負荷駆動部がオンすると
きの突入電流による電圧低下の影響を受けることはあり
得ず、ただし安定時は前記負荷駆動部が必要とする電流
以上を供給するので、安定した動作をする。
Since the constant current circuit limits the current at a current value lower than the current that can be supplied by the regulator when the load driving circuit is turned on, the temperature calculation unit is affected by the voltage drop due to the rush current when the load driving unit is turned on. However, when the load driving section is stable, it supplies a current higher than the current required by the load driving section.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0031】(実施例1)図1は本発明の実施例1の電
源装置のブロック図である。図1において、乾電池を2
個直列接続して構成した電池1はスイッチ2を介してレ
ギュレータ3に3Vを給電する。レギュレータ3はDC
−DCコンバータであり、5Vに昇圧して安定化し負荷
回路4に給電する。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram of a power supply device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG.
The batteries 1 connected in series are supplied with 3 V to the regulator 3 via the switch 2. Regulator 3 is DC
A DC converter, which boosts the voltage to 5 V, stabilizes the voltage, and supplies power to the load circuit 4;

【0032】制御部5はスイッチ2がオンしている間A
/D変換器6を介して電池電圧を入力し、レギュレータ
3が5Vに昇圧可能な電池電圧の低側の保証値(仮に
2.5Vとする)を下回ったら電池寿命であると判断す
る。これを受けて電池寿命表示手段7(消費電力の少な
いLCDを用いる)は使用者に電池寿命を告知し、電池
交換を促す。以上は従来例と同様である。
While the switch 2 is on, the control unit 5
The battery voltage is input via the / D converter 6, and when the regulator 3 falls below the low-side guaranteed value of the battery voltage that can be boosted to 5V (assuming it is 2.5V), it is determined that the battery life has expired. In response to this, the battery life display means 7 (using an LCD with low power consumption) notifies the user of the battery life and prompts the user to replace the battery. The above is the same as the conventional example.

【0033】制御部5は、いったん電池寿命と判断する
と不揮発メモリ17にこれを記憶し、また電源投入時に
その情報を読み出す。これにより、電池1の内部インピ
ーダンスと電流変動によって電池電圧が不安定になって
も、しきい値ぎりぎりで電池寿命表示がちらつくことが
ない。
Once the control unit 5 determines that the battery life has expired, it stores it in the nonvolatile memory 17 and reads out the information when the power is turned on. As a result, even if the battery voltage becomes unstable due to the internal impedance and the current fluctuation of the battery 1, the battery life display does not flicker just below the threshold value.

【0034】(実施例2)図2は本発明の実施例2の電
源装置の制御部5のフローチャートである。実施例1
で、電池寿命と判定した電圧V1よりも所定電圧(0.
2〜0.3V)だけ高い電圧V2を上回ったとき、不揮
発メモリ17に記述した電池寿命データを消去する。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a flowchart of the control unit 5 of the power supply unit according to Embodiment 2 of the present invention. Example 1
, The predetermined voltage (0.
When the voltage exceeds the voltage V2 which is higher by 2 to 0.3 V), the battery life data described in the nonvolatile memory 17 is erased.

【0035】これにより実施例1で電源オフ中に保持さ
れる電池寿命データが、新品電池に交換されたとき解除
されることとなり、さらにV1とV2に電圧差を付けた
ことによるヒステリシス効果で、安定した動作を得るこ
とができる。
As a result, the battery life data held while the power is turned off in the first embodiment is released when the battery is replaced with a new battery. Further, a hysteresis effect caused by providing a voltage difference between V1 and V2 provides A stable operation can be obtained.

【0036】(実施例3)図3は本発明の実施例3の電
源装置のブロック図である。図3において、制御部5は
A/D変換器6を介してレギュレータ3の2次側電圧
を、負荷回路4が検温しているタイミングに検出し所定
の電圧以下になったら電池寿命と判定する。レギュレー
タ3はDC−DCコンバータであり、電池1が所定電圧
以下になると昇圧できなくなって2次側電圧が低下す
る。一般に負荷回路4は検温中に消費電流が増加するの
で、その時点のレギュレータ3昇圧条件が最も厳しい。
レギュレータ3の2次側電圧が安定ならば、検出精度の
低下には至らないので、この点の電圧低下を観測するこ
とがシステムの寿命を最も的確に把握することになる。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a block diagram of a power supply device according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 3, the control unit 5 detects the secondary voltage of the regulator 3 via the A / D converter 6 at the timing when the temperature of the load circuit 4 is detecting the temperature, and determines that the battery life is reached when the voltage falls below a predetermined voltage. . The regulator 3 is a DC-DC converter. When the voltage of the battery 1 falls below a predetermined voltage, the regulator 3 cannot be boosted, and the secondary voltage drops. Generally, the current consumption of the load circuit 4 increases during the temperature measurement, so that the boosting condition of the regulator 3 at that time is the strictest.
If the voltage on the secondary side of the regulator 3 is stable, the detection accuracy will not be reduced. Therefore, observing the voltage drop at this point will most accurately grasp the life of the system.

【0037】(実施例4)図4は本発明の実施例4の電
源装置のスイッチ2オンからの時間経過と電池電圧の関
係を示したタイミングチャートである。図3で示すスイ
ッチ2のオンで立ち上がったレギュレータ3の1次側電
圧は、安定なTa期間を経て発熱により内部インピーダ
ンスが下がり電圧が上昇するTb期間に入る。電池の温
度が安定したところで電圧の上昇は止まるTc期間には
いるが、Td期間で負荷を動作させると電流が一時的に
増えるので電圧が下がる。
(Embodiment 4) FIG. 4 is a timing chart showing the relationship between the time elapsed since the switch 2 was turned on and the battery voltage of the power supply unit according to Embodiment 4 of the present invention. The primary-side voltage of the regulator 3 that rises when the switch 2 shown in FIG. 3 is turned on enters a Tb period in which the internal impedance decreases due to heat generation and a voltage rises through a stable Ta period. When the temperature of the battery becomes stable, the voltage starts rising during the Tc period, but when the load is operated during the Td period, the current temporarily increases and the voltage drops.

【0038】この現象は、室温が高いときよりも低いと
きの方が顕著に現れる。これは、発熱による温度上昇が
大きく、その分内部インピーダンスの変化が大きいため
である。
This phenomenon appears more remarkably when the room temperature is low than when it is high. This is because the temperature rise due to heat generation is large, and the internal impedance changes accordingly.

【0039】一方、負荷回路4はスイッチ2のオンから
Te期間は動作しない構成としたので、Ta期間で電池
電圧をとることできわめて安定な電池寿命判定を行うこ
とができる。
On the other hand, since the load circuit 4 does not operate during the Te period from the time when the switch 2 is turned on, the battery life can be determined very stably by taking the battery voltage during the Ta period.

【0040】(実施例5)図5は本発明の実施例5の電
源装置のブロック図である。図5のセンサユニット8に
おいて、導波管で構成した集光手段9は鼓膜付近から発
せられる赤外線を集めて、焦電センサ10に集光する。
チョッパ11は集光手段9と焦電センサ10の間にあっ
て往復動作し、赤外線を周期的に遮断する(チョッパは
圧電素子によって駆動する)。
(Embodiment 5) FIG. 5 is a block diagram of a power supply device according to Embodiment 5 of the present invention. In the sensor unit 8 shown in FIG. 5, the light collecting means 9 composed of a waveguide collects infrared rays emitted from the vicinity of the eardrum and focuses the infrared rays on the pyroelectric sensor 10.
The chopper 11 reciprocates between the focusing means 9 and the pyroelectric sensor 10 and periodically blocks infrared rays (the chopper is driven by a piezoelectric element).

【0041】チョッパ11の内側は鏡面になっており、
焦電センサ10はチョッパ11によって測定対象と自分
を交互に見ることで、測定対象と焦電センサ10の温度
との差に比例した交流信号を出力する。この交流信号か
ら測定対象と自己温度との差を逆算し、サーミスタ12
で求めた自己温度を加算することで、測定対象の温度を
求めることができる。
The inside of the chopper 11 is a mirror surface,
The pyroelectric sensor 10 outputs an AC signal proportional to the difference between the temperature of the measurement target and the temperature of the pyroelectric sensor 10 by alternately viewing the measurement target and itself by the chopper 11. The difference between the object to be measured and the self temperature is calculated back from the AC signal, and the thermistor 12
By adding the self-temperature obtained in the above, the temperature of the measurement target can be obtained.

【0042】信号処理回路13は、焦電センサ10から
発せられる微小な交流信号をマイコン14に取り込み可
能な電圧まで増幅するための交流アンプである。負荷駆
動回路15は、チョッパ11を圧電素子で動作させるた
めに高電圧パルスを出力する必要があり昇圧回路で構成
されている。昇圧回路は昇圧比に比例して効率が低下し
消費電流が増えるので、測定時のみ動作するさせる。温
度表示手段16は電池寿命表示手段7と同様にLCDに
よって構成される。以上は従来例と同様である。
The signal processing circuit 13 is an AC amplifier for amplifying a minute AC signal emitted from the pyroelectric sensor 10 to a voltage that can be taken into the microcomputer 14. The load drive circuit 15 needs to output a high-voltage pulse in order to operate the chopper 11 with a piezoelectric element, and is constituted by a booster circuit. Since the efficiency of the booster circuit decreases and the current consumption increases in proportion to the boost ratio, the booster circuit is operated only during measurement. The temperature display means 16 is constituted by an LCD like the battery life display means 7. The above is the same as the conventional example.

【0043】負荷駆動回路15はチョッパ11の動作開
始時に突入電流が流れ、そのままだとレギュレータ3の
2次側電圧全体が低下してしまうので、定電流回路18
を介して電流供給する。この構成だと負荷駆動回路15
オン時に定電流回路18の2次側電圧は低下するが1次
側は低下にくいので、安定電源を必要とする信号処理回
路13やマイコン14はここから電源をとる構成とす
る。
In the load drive circuit 15, an inrush current flows at the start of the operation of the chopper 11, and if it is left as it is, the entire secondary voltage of the regulator 3 drops.
Supply current via With this configuration, the load driving circuit 15
When turned on, the secondary side voltage of the constant current circuit 18 decreases, but the primary side hardly decreases. Therefore, the signal processing circuit 13 and the microcomputer 14 which require a stable power supply are configured to take power from this.

【0044】(実施例6)図6は本発明の実施例6の電
源装置の出力特性図で、図5で示すレギュレータ3の出
力電圧と出力電流の特性(VI特性)図である。
(Embodiment 6) FIG. 6 is a graph showing output characteristics of a power supply device according to Embodiment 6 of the present invention, and is a graph of the output voltage and output current (VI characteristics) of the regulator 3 shown in FIG.

【0045】2次側の電圧は所定電流以下ならばフィー
ドバック制御がかかって一定電圧を維持することができ
るが、ある時点から低下し始める。このときの電流をI
1とし負荷駆動回路15の安定動作時の消費電流をI3
としたとき、定電流回路18の設定値I2がI1>I2
>I3となるように設定する。
If the voltage on the secondary side is equal to or less than the predetermined current, feedback control is applied and a constant voltage can be maintained. However, the voltage starts decreasing at a certain point. The current at this time is represented by I
1 and the current consumption during stable operation of the load drive circuit 15 is I3
, The set value I2 of the constant current circuit 18 is I1> I2
> I3 is set.

【0046】このようなシステムの電池寿命では、負荷
駆動回路15がオン時の突入電流によりマイコンの電源
電圧が低下してシステムリセットがかかるので、突入電
流を抑えて電源電圧の低下を抑えることにより、いっそ
うの長寿命化を図ることができる。
In the battery life of such a system, since the power supply voltage of the microcomputer is reduced due to the rush current when the load drive circuit 15 is turned on and the system is reset, the rush current is suppressed to suppress the reduction of the power supply voltage. The service life can be further extended.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、次に示す
ような有利な効果を有する。
As described above, the present invention has the following advantageous effects.

【0048】(1)電池電圧が低下して電池寿命になっ
たことを不揮発メモリに記憶するようにしたので、電源
をいったんオフしても電池寿命であることを保持してお
り、電池電圧がしきい値ぎりぎりでも電源を入れる度に
寿命判定が切り替わることがない。また、電池の内部イ
ンピーダンスと電流変動により電池電圧が不安定になっ
たときでも電源を入れる度に寿命判定が切り替わること
もない。
(1) Since the fact that the battery voltage has decreased and the battery life has expired is stored in the non-volatile memory, the battery life is maintained even if the power is turned off once. The life determination is not switched every time the power is turned on even at the threshold. Further, even when the battery voltage becomes unstable due to the internal impedance and the current fluctuation of the battery, the life determination is not switched every time the power is turned on.

【0049】(2)電池寿命と判定した電圧より高い所
定電圧を検出したら不揮発メモリ中の電池寿命データを
消去するので、電源オフ時も保持できるようにした電池
寿命データを、新品電池に交換したときに解除すること
ができる。また、電池寿命と判定する電圧よりも解除す
る電圧を高く設定したヒステリシス効果により、安定し
た判定動作を得ることができる。
(2) When a predetermined voltage higher than the voltage determined as the battery life is detected, the battery life data in the non-volatile memory is erased. Therefore, the battery life data that can be retained even when the power is turned off is replaced with a new battery. Can be canceled when. In addition, a stable determination operation can be obtained by the hysteresis effect in which the voltage to be released is set higher than the voltage for determining the battery life.

【0050】(3)電源レギュレータ2次側の電圧(負
荷回路に供給される電圧)を検温中に測定して電池寿命
と判定するようにしたので、電池の内部インピーダンス
や電源レギュレータの昇圧能力のばらつきにかかわら
ず、電池寿命を的確に検出することができる。
(3) The voltage on the secondary side of the power supply regulator (the voltage supplied to the load circuit) is measured during the temperature measurement to determine the battery life. Therefore, the internal impedance of the battery and the boosting capability of the power supply regulator are determined. Regardless of the variation, the battery life can be accurately detected.

【0051】(4)電源レギュレータ1次側の電圧をス
イッチのオン直後に測定し、かつその期間は負荷回路を
動作禁止としたので、電池の内部インピーダンスや、室
温によって電池電圧の検知が影響を受けることがない。
また、負荷変動によって電池電圧の検知が影響を受ける
ことがない。
(4) Since the voltage on the primary side of the power regulator is measured immediately after the switch is turned on and the operation of the load circuit is prohibited during that period, the detection of the battery voltage is affected by the internal impedance of the battery and the room temperature. I will not receive it.
Further, the detection of the battery voltage is not affected by the load fluctuation.

【0052】(5)チョッパを駆動するための負荷駆動
回路が定電流回路を介して電源レギュレータより給電
し、マイコン及び信号処理回路は電源レギュレータから
直接給電するようにしたので、負荷駆動回路の動作時の
突入電流を定電流回路で抑えてマイコンの電源電圧が低
下しにくいようにし、電池の長寿命化が図れる。また、
センサ信号処理回路の電源電圧が安定するため、精度が
向上する。
(5) The load driving circuit for driving the chopper is supplied with power from the power supply regulator via the constant current circuit, and the microcomputer and the signal processing circuit are supplied with power directly from the power supply regulator. The inrush current at the time is suppressed by a constant current circuit so that the power supply voltage of the microcomputer is hardly reduced, and the life of the battery can be extended. Also,
Since the power supply voltage of the sensor signal processing circuit is stabilized, the accuracy is improved.

【0053】(6)定電流回路の設定を電源レギュレー
タの電流供給能力以下に抑えることとしたので、負荷駆
動回路の動作時の突入電流を定電流回路で抑えてマイコ
ンの電源電圧が低下し得ないようにし、さらなる電池の
長寿命化が図れる。また、センサ信号処理回路の電源電
圧がきわめて安定するため、更なる精度向上が実現可能
となる。
(6) Since the setting of the constant current circuit is set to be equal to or less than the current supply capability of the power supply regulator, the inrush current during the operation of the load drive circuit is suppressed by the constant current circuit, so that the power supply voltage of the microcomputer can be reduced. So that the battery life can be further extended. Further, since the power supply voltage of the sensor signal processing circuit is extremely stable, further improvement in accuracy can be realized.

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

【図1】本発明の実施例1の電源装置のブロック図FIG. 1 is a block diagram of a power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2の電源装置の制御部のフロー
チャート
FIG. 2 is a flowchart of a control unit of a power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3の電源装置のブロック図FIG. 3 is a block diagram of a power supply device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例4の電源装置のタイミングチャ
ート
FIG. 4 is a timing chart of a power supply device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例5の電源装置のブロック図FIG. 5 is a block diagram of a power supply device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例6の電源装置の定電流回路の出
力特性図
FIG. 6 is an output characteristic diagram of a constant current circuit of a power supply device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】従来の電源装置のブロック図FIG. 7 is a block diagram of a conventional power supply device.

【図8】従来の電源装置の負荷回路のブロック図FIG. 8 is a block diagram of a load circuit of a conventional power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電池 2 スイッチ 3 レギュレータ 4 負荷回路 5 制御部 6 A/D変換器 7 電池寿命表示部 17 不揮発メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery 2 Switch 3 Regulator 4 Load circuit 5 Control part 6 A / D converter 7 Battery life display part 17 Non-volatile memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 稔之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岩佐 隆司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshiyuki Tanaka 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電池と、前記電池の給電をオンオフするス
イッチと、前記スイッチにより給電し電圧を一定に保つ
レギュレータと、前記レギュレータより給電される負荷
回路と、前記スイッチの後段より電池電圧を入力するA
/D変換器と、前記スイッチがオフ時もデータ保持する
不揮発メモリと、前記A/D変換器が入力した電池電圧
が第1の電圧を下回ったとき電池寿命データを前記不揮
発メモリに記述し、かつ所定のタイミングで前記電池寿
命データを読み出す制御部と、前記電池寿命データの読
み出し結果を表示する電池寿命表示手段からなる電源装
置。
1. A battery, a switch for turning on and off the power supply of the battery, a regulator for supplying power by the switch and maintaining a constant voltage, a load circuit supplied from the regulator, and a battery voltage input from a subsequent stage of the switch. A
An A / D converter, a non-volatile memory that retains data even when the switch is off, and a battery life data described in the non-volatile memory when the battery voltage input by the A / D converter falls below a first voltage. And a power supply device comprising: a control unit that reads the battery life data at a predetermined timing; and a battery life display unit that displays a result of reading the battery life data.
【請求項2】制御部は、A/D変換器が入力した電池電
圧が第1の電圧よりも高い第2の電圧を上回ったとき、
不揮発メモリに記述した電池寿命データを消去すること
を特徴とする請求項1記載の電源装置。
2. The control section, when the battery voltage input to the A / D converter exceeds a second voltage higher than the first voltage,
The power supply device according to claim 1, wherein the battery life data described in the nonvolatile memory is erased.
【請求項3】A/D変換器は、負荷回路が動作している
タイミングでレギュレータの2次側より電源電圧を入力
することを特徴とする請求項1記載の電源装置。
3. The power supply device according to claim 1, wherein the A / D converter inputs a power supply voltage from a secondary side of the regulator at a timing when the load circuit is operating.
【請求項4】A/D変換器は、スイッチのオン直後のタ
イミングでレギュレータの1次側より電源電圧を入力
し、かつ負荷回路は前記スイッチのオンから所定時間動
作しないことを特徴とする請求項1記載の電源装置。
4. The A / D converter receives a power supply voltage from a primary side of a regulator at a timing immediately after a switch is turned on, and a load circuit does not operate for a predetermined time after the switch is turned on. Item 7. The power supply according to Item 1.
【請求項5】電池と、前記電池より給電され電圧を一定
に保つレギュレータと、前記レギュレータから給電され
所定電流以下に制限する定電流回路と、前記定電流回路
の後段より給電される負荷駆動回路と、前記定電流回路
の前段より給電されるマイコンからなる電源装置。
5. A battery, a regulator supplied from the battery and maintaining a constant voltage, a constant current circuit supplied from the regulator to limit the current to a predetermined value or less, and a load driving circuit supplied from a subsequent stage of the constant current circuit. And a power supply device comprising a microcomputer to which power is supplied from a stage preceding the constant current circuit.
【請求項6】定電流回路の電流設定値は、レギュレータ
の供給可能電流よりも低く、かつ負荷駆動回路の安定時
の電流よりも高く設定したことを特徴とする請求項5記
載の電源装置。
6. The power supply device according to claim 5, wherein a current set value of the constant current circuit is set lower than a current that can be supplied by the regulator and higher than a current when the load drive circuit is stable.
【請求項7】負荷回路は、赤外線を集光する集光手段
と、前記集光手段の光軸上に配し前記赤外線を電気信号
に変換する焦電センサと、前記集光手段と前記焦電セン
サの間にあって前記赤外線を断続的に遮断するチョッパ
と、前記焦電センサと熱結合したサーミスタと、前記焦
電センサの出力信号を増幅する信号処理回路と、前記チ
ョッパを駆動する負荷駆動回路と、前記信号処理回路と
前記サーミスタの出力信号から温度を演算するマイコン
と、前記マイコンの演算結果を表示する温度表示手段か
らなる請求項1ないし6のいずれか1項記載の電源装
置。
7. A load circuit comprising: a light collecting means for collecting infrared light; a pyroelectric sensor disposed on an optical axis of the light collecting means for converting the infrared light into an electric signal; A chopper intermittently intercepting the infrared light between the electric sensors, a thermistor thermally coupled to the pyroelectric sensor, a signal processing circuit for amplifying an output signal of the pyroelectric sensor, and a load driving circuit for driving the chopper The power supply device according to any one of claims 1 to 6, further comprising: a microcomputer that calculates a temperature from the signal processing circuit and an output signal of the thermistor; and a temperature display unit that displays a calculation result of the microcomputer.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010237175A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Yamatake Corp Battery life determination device
JP2010237174A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Yamatake Corp Battery life determination device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010237175A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Yamatake Corp Battery life determination device
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