KR0158118B1 - 배터리 전원전압 레벨 감지회로 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

전원전압레벨 감지회로.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

배터리의 전원전압의 레벨을 감지함에 있어 경제적이며, 직접화 및 소경량화가 가능한 배터리 전원전압레벨 감지회로를 제공한다.

3. 발명의 해결 방법의 요지

배터리 전원전압의 레벨상태를 감지하기 위한 회로는 상기 배터리 전원전압을 공급하는 배터리 전원전압공급부와, 상기 배터리 전원전압공급부와 제1노드 사이에 제1저항과, 상기 제1노드와 접지단 사이에 제2저항이 위치하고, 상기 제1노드의 분압전압을 출력하는 분압전압 발생부와, 상기 제1노드와 제2노드에 연결되어 있고, 기준전압을 구비하여, 상기 분압전압이 상기 기준전압보다 낮을 시 턴오프되는 스위칭부와, 상기 제2노드의 전원전압을 배터리 상태확인 전압으로 입력하여 상기 배터리 전원전압의 레벨상태를 감지하는 제어부로 구성한다.

4. 발명의 중요한 용도

배터리를 사용하는 단말 장치에 공급되는 전원전압의 레벨상태를 감지하는 회로에 관한 것이다.

Description

배터리 전원전압레벨 감지회로.

제1도는 종래의 배터리 전원전압레벨 감지회로를 도시한 도면.

제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 배터리 전원전압레벨 감지회로를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

111 : 배터리 전원전압 공급부 112 : 검출신호 발생부

115 : 리셋펄스 발생부 116 : 제어부

본 발명은 전원전압레벨 감지회로에 관한 것으로, 특히 전원전압을 공급하는 배터리의 전원전압레벨상태를 감지하는 배터리 전원전압레벨 감지회로에 관한 것이다.

일반적으로 배터리의 전원전압을 동작 전원전압으로 사용하는 단말기에 있어서 상기 배터리의 중요성이 부각되고 있다. 특히 무선 단말기와 같은 분야에서는 상기 배터리의 전원전압레벨이 동작 전원전압의 최저레벨보다 낮아질 시 통화가 끊어지게 되는 경우가 발생한다. 이에 상기 배터리 전원전압레벨이 상기 동작 전원전압의 최저레벨이 되기전 일정전압에서 사용자에게 가시적으로나 가칭적으로 저전압상태인것을 인지할 수 있도록 하는 경고장치가 필요하다. 경고가 발생될 시 배터리는 교체되거나 재 충전이 되어 전원전압공급이 정상적으로 복귀되도록 한다. 상기 배터리 전원전압의 레벨이 상기 동작 전원전압의 최저레벨이 되기 전 일정전압에서 이를 감지하기 위하여 컴퍼레이터 아이씨(comprator IC) 및 볼테지 디텍트 아이씨(voltage detect IC)를 사용한다. 제1도는 상기 컴퍼레이터 아이씨를 사용한 예를 보인 것이다.

상기 제1도에는 종래 기술에 따른 전원전압 감지회로가 도시되어 있다. 이하 상기 제1도를 참조하여 설명하기로 한다.

배터리 전원전압 공급부 111은 배터리 전원전압을 공급한다. 이때 여기서 상기 배터리 전원전압 공급부 111은 배터리로 구현되어 있다. 분압전압 발생부 112는 상기 배터리 전원전압 공급부 111와 노드 N1 사이에 제1저항 10, 상기 노드 N1과 접지단 사이에 제2저항 11으로 구성된다. 그러므로 상기 분압전압 발생부 112는 상기 제1저항 10과 상기 제2저항 11에 의해 상기 배터리 전원전압의 분압된 전압 V_N1을 제1비교부 113 및 제2비교부 114에 출력한다. 상기 제1노드 N1과 연결된 상기 제1비교부 113은 입력된 상기 분압전압 V_N1과 저항 12와 저항 13에 의해 상기 전원전압 Vcc의 분압된 전압 V_N2을 비교한다. 이때 여기서 상기 전원전압 Vcc은 상기 배터리 전원전압을 레귤레이팅한 것이다. 또한 상기 분압전압 V_N2은 저항 12와 저항 13의 저항치에 의해 동작 전원전압의 최소레벨이 되기전 정해진 일정 전압이 되도록 한다. 상기 분압전압 V_N1은 제1비교기 14의 비반전단(+)에 인가되며 상기 분압전압 V_N2은 상기 제1비교기 14의 반전단(-)에 인가된다. 이에 상기 제1비교기 14는 상기 분압전압 V_N1이 상기 분압전압 V_N2보다 높은 레벨일 시 하이레벨을 출력하며, 낮은 레벨일 시 로우레벨을 출력한다. 즉, 상기 제1비교부 113의 출력된 레벨이 하이레벨일 시 상기 배터리 전원전압레벨이 동작 전원전압레벨 이상인 경우이고, 로우레벨일 시 상기 배터리 전원전압레벨이 동작 전원전압레벨 이하인 것이다.

이에 상기 제1비교기 14의 출력을 입력한 제어부 116는 상기 하이레벨이 입력될 시 구동을 하게 된다. 그러나 상기 제어부 116에 상기 로우레벨이 입력될 시 경보음 발생부 117 및 경고 표시부 118에 제어신호를 발생한다. 따라서 상기 배터리 전원전압의 레벨이 저 전압레벨이 될 시 상기 경보음 발생부 117에 의해 가칭적인 정보인 경보음이 발생되며, 상기 경고 표시부 118에 의해 가시적인 표시정보가 발생된다.

또한 상기 제1노드 N1과 연결된 상기 제2비교부 114은 입력된 상기 분압전압 V_N1과 저항 15와 저항 16에 의해 상기 전원전압 Vcc의 분압된 전압 V_N3을 비교한다. 상기 분압전압 V_N1은 제2비교기 17의 비반전단(+)에 인가되며, 상기 분압전압 V_N3은 상기 제2비교기 17의 반전단(-)에 인가된다. 이에 상기 분압전압 V_N1이 상기 분압전압 V_N3보다 높은 레벨일 시 하이레벨을 출력하며, 낮은 레벨일 시 로우레벨을 출력한다. 즉, 상기 배터리 전원전압의 레벨이 회복되어 정상 전원전압레벨이 될 시 상기 제1비교부 113의 출력된 레벨이 로우레벨에서 하이레벨이 된다. 상기 하이레벨은 리셋 펄스 발생부 115에 인가된다. 그러면 상기 리셋 펄스 발생부 115를 통하여 상기 제어부 116은 리셋신호를 입력하여 정상적일 상태가 되어 동작상태가 된다.

배터리를 사용하는 단말장치는 대부분이 휴대용으로 사용하기 때문에 소형화 및 경량화가 되어야한다. 이에 종래 기술은 아이씨(IC)로 구성되어 있고, 이에 따르는 부가회로가 추가되어야 하므로 집적도가 낮다. 또한 이로 인해 경제적이지 못하다.

따라서 본 발명의 목적은 배터리의 전원전압의 레벨을 감지함에 있어 경제적이며, 집적화 및 소경량화가 가능한 배터리 전원전압레벨 감지회로를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여 배터리 전원전압의 레벨상태를 감지하기 위한 회로에 있어서, 상기 배터리 전원전압을 공급하는 배터리 전원전압공급부와, 상기 배터리 전원전압공급부와 제1노드 사이에 제1저항과, 상기 제1노드와 접지단 사이에 제2저항이 위치하고, 상기 제1노드의 분압전압을 출력하는 분압전압 발생부와, 상기 제1노드와 제2노드에 연결되어 있고, 기준전압을 구비하여, 상기 분압전압이 상기 기준전압보다 낮을 시 턴오프되는 스위칭부와, 상기 제2노드의 전원전압을 배터리 상태확인 전압으로 입력하여 상기 배터리 전원전압의 레벨상태를 강지하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느곳에서든지 동일한 참조부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 전원전압레벨 감지회로가 제2도에 도시되어 있다. 이하 상기 제2도를 참조하면, 배터리 전원전압을 공급하는 배터리 전원전압공급부 111는 분압전압 발생부 112와 연결되어 있다. 상기 분압전압 발생부 112는 배터리 전원전압공급부 111와 제1노드 N1 사이에 제1저항 10과, 상기 제1노드 N1와 접지단 사이에 제2저항 11로 구성된다. 이에 상기 제1노드 N1에 인가되는 분압전압 V_N1은 스위칭부 222에 인가된다. 상기 스위칭부 222는 기준전압이 미리 설정되어 구비하고 있다. 상기 기준전압은 제1트랜지스터 23의 턴온/오프의 기준레벨이 된다. 그리하여 상기 분압전압 V_N1이 상기 기준전압보다 낮을 시 제1트랜지스터 23가 턴오프된다. 또한 상기 스위칭부 222는 상기 제1노드 N1와 제2노드 N2에 연결되어 잇다. 그리고 상기 제1노드 N1와 상기 제2노드 N2 사이에 연결된 제3저항 26이 위치한다. 리셋 펄스 발생부 115는 상기 제2노드 N2의 전원전압을 입력하여 제어부 116에 리셋신호를 출력한다. 상기 제2노드 N2와 연결된 상기 제어부 116은 상기 제2노드 N2의 전압을 배터리 상태확인 전압으로 입력하며, 상기 리셋신호에 의해 초기화 되며, 상기 배터리 상태확인 전압이 차단될 시 제어신호를 발생한다. 경보음 발생부 117은 상기 제어신호가 입력될 시 경보음을 발생하며, 경고 표시부 118은 상기 제어신호가 입력될 시 경고 표시한다.

이하 상기 제2도의 구성으로 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

배터리 전원전압공급부 111가 정상적인 레벨일 시 제1트랜지스터 23의 베이스단에 인가되는 분압전압 V_N1은 기준전압보다 높은 레벨이다. 그러므로 상기 제1트랜지스터 23의 베이스단에 턴온레벨이 인가되므로 상기 제1트랜지스터 23은 턴온되며, 상기 제1트랜지스터 23의 콜렉터단은 접지레벨이 된다. 이에 제2트랜지스터 25는 턴오프가 된다. 그러므로 상기 전원전압 Vcc에 의해 제2노드 N2 에 하이레벨이 인가된다.

또한 상기 배터리 전원전압이 저 전압레벨로 낮아질 시 상기 분압전압 V_N1은 상기 기준 전압보다 낮은 레벨이 된다. 그러므로 상기 분압전압 V_N1은 제1트랜지스터 23에 턴오프레벨로 인가된다. 이에 상기 제1트랜지스터 23은 턴오프가 된다. 그러므로 상기 제1트랜지스터 23의 콜렉터단에는 상기 전원전압 Vcc의 레벨이 인가된다. 그리고 상기 제1트랜지스터 23의 콜렉터단과 상기 제2트랜지스터 23의 베이스단과 연결되어 있으므로 상기 제2트랜지스터의 23은 턴온이 된다. 이에 상기 제2트랜지스터의 콜렉터단은 접지레벨이 되므로 상기 제2노드 N2는 로우레벨이 인가된다. 이때 상기 배터리 전원전압레벨의 미세한 변동이 발생될 시 상기 분압전압 V_N1도 기준전압의 이상 혹은 이하의 변동된다. 이에 상기 제1트랜지스터 23도 턴온과 턴오프가 반복되며, 상기 제2트랜지스터 25도 턴온과 턴오프가 반복된다. 따라서 상기 제2노드 N2에 인가되는 전원의 레벨도 하이레벨 혹은 로우레벨로 변동된다. 이를 방지하기 위해 상기 제1노드 N1에서 제3저항 26로, 상기 제3저항 26에서 상기 제2노드 N2로, 또한 상기 제2노드 N2는 턴온된 제2트랜지스터 25를 에미터단의 접지단으로 전류패스가 형성한다. 이에 상기 제2노드 N2에는 안정된 로우레벨이 인가된다. 따라서 제3저항 26은 히스테리시스 효과를 위함이다. 그리고 상기 로우레벨은 상기 제어부 116에 인가된다. 그러므로 상기 제어부 116의 제어신호에 의해 경고가 발생된다.

이후 상기 배터리 전원전압이 정상적인 전압레벨로 회복될 시 상기 분압전압 V_N1은 상기 기준전압보다 높은 레벨이 된다. 그러므로 제2노드 N2에 상기 전원전압 Vcc의 하이레벨이 인가된다. 리셋펄스 발생부 115는 상기 제2노드 N2의 하이레벨을 인가하여 리셋신호를 발생한다. 이에 상기 제어부 116은 상기 리셋신호를 입력하여 단말 시스템이 사용가능하도록 한다.

전술된 바와 같이 트랜지스터를 이용하여 종래 회로의 복잡한 구성을 간소화 시켰다.

Claims (2)

1. 배터리 전원전압의 레벨상태를 감지하기 위한 회로에 있어서, 상기 배터리 전원전압을 공급하는 수단과, 상기 배터리 전원전압 공급수단과 제1노드 사이에 제1저항과, 상기 제1노드와 접지단 사이에 제2저항이 위치하고, 상기 제1노드의 분압전압을 출력하는 수단과, 상기 제1노드와 제2노드에 연결되어 있고, 기준전압을 구비하며, 상기 분압전압이 상기 기준 전압보다 낮을 시 턴오프되는 스위칭수단과, 상기 제2노드의 전원전압을 입력하여 리셋펄스를 발생하는 수단과, 상기 제2노드의 전원전압을 배터리 상태확인 전압으로 입력하며, 상기 리셋펄스에 의해 리셋되며, 상기 배터리 상태확인 전압이 차단될 시 제어신호를 발생하는 제어수단과, 상기 제어신호가 입력될 시 경보음을 발생하는 수단과, 상기 제어신호가 입력될 시 경고 표시하는 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 배터리 전원전압레벨 감지회로.
2. 배터리 전원전압의 레벨상태를 감지하기 위한 회로에 있어서, 상기 배터리 전원전압을 공급하는 수단과, 상기 배터리 전원전압 공급수단과 제1노드 사이에 제1저항과, 상기 제1노드와 접지단 사이에 제2저항이 위치하고, 상기 제1노드의 분압전압을 출력하는 수단과, 상기 제1노드와 제2노드에 연결되어 있고, 기준전압을 구비하며, 상기 분압전압이 상기 기준전압보다 낮을 시 턴오프되는 스위칭수단과, 상기 제2노드의 전원전압을 배터리 상태확인 전압으로 입력하여 상기 배터리 전원전압의 레벨상태를 감지하는 제어수단으로 구성됨을 특징으로 하는 배터리 전원전압레벨 감지회로.