KR19980083555A - Over discharge protection circuit of rechargeable battery - Google Patents
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Abstract
가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야.end. The technical field to which the invention described in the claims belongs.
본 발명은 충전배터리의 방전전압을 검출하여 과방전을 방지하기 위한 회로이다.The present invention is a circuit for detecting over-discharge by detecting the discharge voltage of the charge battery.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제.I. The technical problem that the invention is trying to solve.
본 발명은 배터리의 장시간 방전시 발생되는 래치-업 현상과 과방전으로 인한 배터리의 수명단축이 발생되는 문제를 해결한다.The present invention solves the problem that the lifespan of the battery is shortened due to the latch-up phenomenon and the overdischarge caused when the battery is discharged for a long time.
다. 발명의 해결방법의 요지.All. Summary of the Solution of the Invention.
본 발명은 배터리의 방전이 시작되어 설정전압 이하로 검출될 시 과방전 상태 검출신호를 받아 배터리의 출력을 차단한다.The present invention interrupts the output of the battery by receiving an over-discharge state detection signal when the discharge of the battery is started and detected below the set voltage.
라. 발명의 중요한 용도.la. Important use of the invention.
충전배터리의 과방전 보호회로Over discharge protection circuit of rechargeable battery
Description
본 발명은 충전배터리의 과방전 보호회로에 관한 것으로, 특히 배터리의 방전전압을 검출하여 과방전을 검출하기 위한 충전배터리 과방전 보호회로에 관한 것이다.The present invention relates to an over-discharge protection circuit of a rechargeable battery, and more particularly, to a charge battery over-discharge protection circuit for detecting over-discharge by detecting the discharge voltage of the battery.
일반적으로 충전배터리는 항상 설정된 전압이 유지되도록 충전시켜 사용하며, 과방전이 발생할 경우 수명이 짧아진다. 또한 충전배터리의 과방전 방지회로를 갖는 종래의 과방전 보호회로는 오피-엠프의 히스테리시스 특성을 적용하여 정전시 배터리가 일정량 이상 소모된 후에 부하를 오프하였다가 배터리의 허전압으로 다시 부하가 온되는 래치-업 현상이 있었다.In general, the rechargeable battery is charged to maintain the set voltage at all times, and the life is shortened when over discharge occurs. In addition, the conventional over-discharge protection circuit having the over-discharge protection circuit of the rechargeable battery by applying the hysteresis characteristics of the op-amp to turn off the load after a certain amount of battery is consumed during power outage, the load is turned on again by the battery voltage There was a latch-up phenomenon.
상기와 같이 종래의 충전배터리는 과방전이 발생할 경우 과방전을 차단하지 못하여 배터리의 수명이 단축되는 문제점이 발생되었다.As described above, the conventional rechargeable battery fails to block the overdischarge when the overdischarge occurs, thereby shortening the life of the battery.
또한 종래의 충전배터리 과방전 보호회로는 허전압으로 제품의 불안정한 동작을 야기하는 래치-업 문제가 발생하였다.In addition, the conventional charge battery over-discharge protection circuit has a latch-up problem that causes the unstable operation of the product due to the shunt voltage.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 충전 배터리의 방전전압을 검출하여 과방전을 방지할 수 있도록 전원공급을 차단하는 충전배터리 과방전 보호회로를 제공함에 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a charge battery over-discharge protection circuit for blocking the power supply to detect the discharge voltage of the charge battery to prevent over-discharge.
본 발명의 다른 목적은 충전 배터리의 수명을 연장할 수 있는 충전배터리 과방전 보호회로를 제공함에 있다.Another object of the present invention to provide a charge battery over-discharge protection circuit that can extend the life of the rechargeable battery.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 충전배터리 과방전 보호회로는 충전배터리로부터 전원을 공급받아 설정된 전압 이하로 전압강하될 시 과방전 상태 검출신호를 출력하는 감지부와, 상기 감지부로부터 출력된 과방전 상태 검출신호를 입력하여 방전 스위칭 제어신호를 발생하는 제어부와, 상기 제어부의 방전 스위칭 제어신호에 의해 과방전시 충전배터리의 방전전압을 차단하는 스위치로 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the charge battery over-discharge protection circuit of the present invention includes a detector for outputting an over-discharge state detection signal when a voltage drops below a predetermined voltage by receiving power from a charge battery, and an over discharge output from the detector. And a switch which cuts the discharge voltage of the charging battery upon overdischarge by the discharge switching control signal of the control unit by inputting a full state detection signal and generating a discharge switching control signal.
도 1은 본 발명에 따른 충전장치의 블럭구성도1 is a block diagram of a charging device according to the present invention
도 2는 도 1에 대한 구체회로도2 is a detailed circuit diagram of FIG.
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충전장치의 블록구성도로서,1 is a block diagram of a charging device according to an embodiment of the present invention,
감지부 10과, 제어부 12와, 스위치 14와, 충전배터리 16과, 충전부 18과, 부하 20과, 충전전원공급부 22로 구성된다. 충전전원공급부 22로부터 충전부 18로 공급되는 전원과 감지부 10으로 공급되는 전원은 동일할 수도 다를 수도 있다.And a sensing unit 10, a control unit 12, a switch 14, a charging battery 16, a charging unit 18, a load 20, and a charging power supply 22. The power supplied to the charging unit 18 from the charging power supply 22 and the power supplied to the sensing unit 10 may be the same or different.
도 2는 도 1에 대한 구체회로도로서,FIG. 2 is a detailed circuit diagram of FIG. 1.
상기 구체회로도는 충전전원공급부 22와, 충전배터리 16를 충전시키는 충전부를 구성하는 저항 R7과 다이오드 D1와, 과방전시 충전배터리 16의 방전전압을 차단하는 스위치부를 구성하는 제 3 트랜지스터 Q3와, 스위칭 제어신호를 발생하는 제어부 12를 구성하는 저항 R6와 제 2 트랜지스터 Q2와, 충전전원공급부 22의 충전전원 VCC를 감지하는 충전전원감지부 100을 구성하는 저항 R1 - R3 및 제 1 트랜지스터 Q1과, 충전배터리 16의 배터리 전압을 감지하는 배터리전원감지부 200을 구성하는 저항 R4 및 저항 R5로 이루어진다. 각 구성별 연결관계를 설명하면, 저항 R7은 다이오드 D1의 애노드에 연결되며, 다이오드 D1의 캐소드는 충전배터리 16에 연결된다. 상기 충전배터리 16과 다이오드 D1의 캐소드의 연결노드에 제 3 트랜지스터 Q3의 에미터가 연결되고, 제 3 트랜지스터 Q3의 콜렉터는 부하 20에 연결된다. 저항 R6은 제 3 트랜지스터 Q3의 베이스와 제 2 트랜지스터 Q2의 콜렉터 사이에 연결된다. 제 2 트랜지스터 Q2의 에미터는 접지된다. 제 3 트랜지스터 Q3의 콜렉터와 부하 20 사이의 연결노드와 접지사이에 저항 R4와 저항 R5가 직렬연결된다. 제 2 트랜지스터 Q2의 베이스는 상기 저항 4와 저항 R5 사이의 연결노드에 연결되고 상기 저항 R4와 저항 R5의 연결노드에 제 1 트랜지스터 Q1의 콜렉터가 연결되고 에미터는 접지된다. 제 2 트랜지스터 Q2의 베이스와 충전전원공급부 22의 VCC사이에 저항 R3가 연결된다. 저항 R1과 저항 R2는 충전전원공급부 22의 VCC와 접지사이에 직렬연결되고, 상기 저항 R1과 저항 R2 사이의 연결노드에 제 1 트랜지스터 Q1의 베이스가 연결된다.The specific circuit diagram shows a third transistor Q3 constituting a charging power supply unit 22, a resistor R7 and a diode D1 constituting a charging unit for charging the charging battery 16, and a switch unit for disconnecting the discharge voltage of the charging battery 16 during over discharge, and switching control. A resistor R6 and a second transistor Q2 constituting the control unit 12 for generating a signal, the resistors R1-R3 and a first transistor Q1 constituting the charging power detecting unit 100 for sensing the charging power V CC of the charging power supply unit 22, charging A resistor R4 and a resistor R5 constituting the battery power detecting unit 200 for detecting a battery voltage of the battery 16 are formed. In the connection relationship for each configuration, the resistor R7 is connected to the anode of the diode D1 and the cathode of the diode D1 is connected to the rechargeable battery 16. The emitter of the third transistor Q3 is connected to the connection node of the rechargeable battery 16 and the cathode of the diode D1, and the collector of the third transistor Q3 is connected to the load 20. The resistor R6 is connected between the base of the third transistor Q3 and the collector of the second transistor Q2. The emitter of the second transistor Q2 is grounded. A resistor R4 and a resistor R5 are connected in series between the connection node and the ground between the collector of the third transistor Q3 and the load 20. The base of the second transistor Q2 is connected to the connection node between the resistor 4 and the resistor R5 and the collector of the first transistor Q1 is connected to the connection node of the resistor R4 and the resistor R5 and the emitter is grounded. A resistor R3 is connected between the base of the second transistor Q2 and V CC of the charging power supply 22. The resistor R1 and the resistor R2 are connected in series between V CC of the charging power supply 22 and the ground, and the base of the first transistor Q1 is connected to the connection node between the resistor R1 and the resistor R2.
따라서 본 발명의 일 실시예를 도 1, 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.Therefore, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
충전전원공급부 22를 통해 전압 VCC가 공급될 시 상기 공급되는 전압 VCC는 충전전원감지부 200의 저항 R1과 저항 R2에 의해 분압되어 제 1 트랜지스터 Q1의 베이스로 인가된다. 이때 제 1 트랜지스터 Q1은 포화되어 턴온된다. 이로인해 제 1 트랜지스터 Q1의 콜렉터가 로우상태가 됨에따라 제어부 12의 제 2 트랜지스터 Q2는 오프상태가 되며, 따라서 제 3 트랜지스터 Q3도 바이어스가 걸리지 않아 오프상태가 되므로 상기 충전배터리 16이 방전되지 않고 충전상태를 유지한다. 그러나 전원이 오프되어 충전전원공급부 22로부터 전압공급이 중단될 시 순간적으로 충전전원감지부 200의 제 1 트랜지스터 Q1의 베이스가 로우상태로 변경되어 오프된다. 이때 저항값의 차이로 제어부 12의 제 2 트랜지스터 Q2의 베이스에는 바이어스 전압이 걸려 턴온된다. 그러면 스위치 14의 제 3 트랜지스터 Q3도 턴온되어 충전배터리 16의 방전전압을 부하 20으로 공급되도록 스위칭되므로 백업(BACK UP)이 유지된다. 한편, 상기 충전배터리 16은 지속적으로 방전을 실시하다가 상기 충전배터리 16의 전류가 일정량 이상 소모되면 상기 충전배터리 16의 전압이 배터리의 과방전에 해당하는 설정전압 이하로 낮아져서 배터리전원감지부 100의 저항 R4와 저항 R5로 분압된 전압이 낮아지게 된다. 그러면 상기 배터리전원감지부 100으로부터 분압전압에 의해 저전압상태 검출시 제어부 12의 제 2 트랜지스터 Q2와 스위치부 14의 제 3 트랜지스터 Q3는 오프되어 상기 충전배터리 16의 과방전을 차단하고 충전배터리 16을 보호하게 된다. 이때 충전배터리 16의 출력이 오프되었을 때 발생하는 허전압이 상승하여도 충전전원공급부 22의 공급전원이 0(영) 볼트이므로 다시 온되지 않게 설계되어 소자의 래치-업을 방지한다. 즉, 충전배터리 16에 의한 전압방전시 상기 방전전압이 설정전압 이하로 떨어져 저항 R4와 저항 R5의 분압전압에 의해 과방전 상태를 배터리전원감지부 100에서 검출하여 검출신호를 출력하면 상기 제어부 12는 상기 배터리전원감지부 100으로부터 출력된 저전압 검출신호를 입력하여 방전스위칭 제어신호를 발생하며, 스위치부 14는 상기 제어부 12의 방전 스위칭 제어신호에 의해 과방전시 충전배터리 16의 방전전압을 차단한다.When the voltage V CC is supplied through the charging power supply 22, the supplied voltage V CC is divided by the resistor R1 and the resistor R2 of the charging power detector 200 and applied to the base of the first transistor Q1. At this time, the first transistor Q1 is saturated and turned on. As a result, as the collector of the first transistor Q1 goes low, the second transistor Q2 of the controller 12 is turned off, and thus the third transistor Q3 is turned off because the third transistor Q3 is not biased, thereby charging the battery 16 without being discharged. Maintain state. However, when the power is turned off and the voltage supply is stopped from the charging power supply 22, the base of the first transistor Q1 of the charging power detecting unit 200 is changed to the low state and turned off. At this time, a bias voltage is applied to the base of the second transistor Q2 of the controller 12 due to the difference in resistance, and is turned on. Then, the third transistor Q3 of the switch 14 is also turned on so that the discharge voltage of the charge battery 16 is switched to supply the load 20 so that the back up is maintained. On the other hand, the rechargeable battery 16 continuously discharges, but when the current of the rechargeable battery 16 is consumed by a predetermined amount or more, the voltage of the rechargeable battery 16 is lowered below the set voltage corresponding to the overdischarge of the battery, so that the resistance R4 of the battery power detector 100 The voltage divided by and R5 is lowered. Then, when the low voltage state is detected by the divided voltage from the battery power detector 100, the second transistor Q2 of the controller 12 and the third transistor Q3 of the switch unit 14 are turned off to block overdischarge of the rechargeable battery 16 and protect the rechargeable battery 16. Done. At this time, even if the hurdle voltage generated when the output of the rechargeable battery 16 is turned off, since the supply power of the charging power supply 22 is 0 (zero) volts, it is designed not to be turned on again, thereby preventing latch-up of the device. That is, when the discharge voltage is lowered below the set voltage during the voltage discharge by the charge battery 16, the controller 12 detects an over-discharge state by the divided voltages of the resistors R4 and R5 and outputs a detection signal. The low voltage detection signal output from the battery power detection unit 100 is input to generate a discharge switching control signal, and the switch unit 14 blocks the discharge voltage of the rechargeable battery 16 when over discharged by the discharge switching control signal of the controller 12.
상술한 바와 같이 본 발명은 충전배터리의 전압상태를 검출하여 과방전으로부터 충전배터리를 보호할 수 있어 충전배터리의 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of being able to protect the rechargeable battery from over discharge by detecting the voltage state of the rechargeable battery, thereby extending the life of the rechargeable battery.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019970018902A KR19980083555A (en) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | Over discharge protection circuit of rechargeable battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970018902A KR19980083555A (en) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | Over discharge protection circuit of rechargeable battery |
Publications (1)
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| KR19980083555A true KR19980083555A (en) | 1998-12-05 |
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| KR1019970018902A KR19980083555A (en) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | Over discharge protection circuit of rechargeable battery |
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| KR (1) | KR19980083555A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101628606B1 (en) * | 2015-02-10 | 2016-06-09 | 양기홍 | A charge control circuit and method of over-discharge battery |
-
1997
- 1997-05-16 KR KR1019970018902A patent/KR19980083555A/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101628606B1 (en) * | 2015-02-10 | 2016-06-09 | 양기홍 | A charge control circuit and method of over-discharge battery |
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