KR20070029135A - 전압 검출 회로 및 그것을 이용한 배터리 장치 - Google Patents

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KR20070029135A
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마사노리 오히라
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로무 가부시키가이샤
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Abstract

배터리 탑재 기기에 조성한 경우에, 그 배터리가 사용 한도까지 확실하게 사용 가능하게 되는 전압 검출 회로 및 그것을 이용한 배터리 장치를 제공한다. 배터리 장치(1)를 구성하는 전압 검출 회로(2)는 제 1의 문턱값 전압 또는 그것보다 낮은 제 2의 문턱값 전압을 입력 전압 VBAT와 비교하여 출력 스위칭 소자(13)의 개폐를 제어하는 입력 전압 비교 회로(7)와, 제 2의 문턱값 전압보다 낮은 제 3의 문턱값 전압을 입력 전압 VBAT와 비교하고, 입력 전압이 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여, 제 3의 문턱값 전압에 교차했을 때에, 그 시점으로부터 소정 기간, 입력 전압 비교 회로(7)에 있어서 제 2의 문턱값 전압이 강제적으로 선택되도록 펄스를 출력하는 문턱값 전압 강제 설정 회로(8)를 구비한다. 이로 인해, 입력 전압 VBAT가 접지 전위에서부터 상승할 때에, 입력 전압 비교 회로(7)에 있어서 제 2의 문턱값 이 입력 전압 VBAT와 비교된다.

Description

전압 검출 회로 및 그것을 이용한 배터리 장치{VOLTAGE DETECTING CIRCUIT AND BATTERY DEVICE USING SAME}
본 발명은 배터리 등의 전압을 검출하고, 그 전압이 소정 전압에 대해 높은지 낮은지를 나타내는 신호를 출력하는 전압 검출 회로 및, 배터리의 능력을 충분히 발휘시킬 수 있는 배터리 탑재 기기에 적합한 배터리 장치에 관한 것이다.
종래, 이런 종류의 전압 검출 회로 및 이것을 이용한 배터리 장치로서, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시된 것 등이 알려져 있다. 그 중의 일례로서 도 4에 전압 검출 회로 및 그것을 이용한 배터리 장치를 나타낸다. 이 배터리 장치(101)는 전압 검출 회로(102)와, 그 입력 전압 VBAT를 생성하는 일단(一端)이 접지된 직렬 접속의 저항(104, 105)과, 그 타단(他端)에 접속된 배터리 탑재 기기의 전원으로 이루어지는 배터리(103)로 구성된다. 배터리(103)의 전압은 직렬 접속의 저항(104, 105)에 의해 분압되고, 그 전압은 입력 전압 VBAT로서 전압 검출 회로(102)에 입력된다. 전압 검출 회로(102)는 이 입력 전압 VBAT를 검출 문턱값 전압 VTH와 비교한다. 입력 전압 VBAT가 검출 문턱값 전압 VTH보다 높으면, 배터리 잔량 있음으로 판단하여 출력 단자 OUT으로부터 그 전압 검출 결과의 하이 레벨을 출력한다. 반대로, 입력 전압 VBAT이 검출 문턱값 전압 VTH보다 낮으면, 배터리 잔량 없음으로 판단하여 출력 단자 OUT으로부터 그 전압 검출 결과의 로 레벨을 출력한다. 또한, 출력 단자 OUT은 배터리 탑재 기기를 구성하는 다른 전자 부품(도시하지 않음)에 접속된다.
전압 검출 회로(102)는 입력 전압 VBAT가 상승(낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화)하는 경우와 강하(높은 전압에서부터 낮은 전압으로 변화)하는 경우에 의해, 별도의 다른 문턱값 전압(높은 쪽 및 낮은 쪽)을 선택적으로 생성하는 문턱값 전압 생성기(112)와, 이 문턱값 전압(검출 문턱값 전압 VTH)을 입력 전압 VBAT와 비교하는 비교기(111)와, 그 출력을 반전시켜서 출력하는 인버터(124)와, 그 출력을 받아서 출력 단자 OUT으로부터 전압 검출 결과를 출력하는 출력 스위칭 소자(113)와, 기준 전압 VREF를 생성하는 기준 전압 생성기(REF)(114)로 구성된다. 여기서, 인버터(124)의 출력은 문턱값 전압 생성기(112)에 있어서의 두개의 문턱값 전압의 선택도 행한다. 또, 기준 전압 VREF는 이러한 문턱값 전압의 기준으로서 이용된다.
문턱값 전압 생성기(112)와 비교기(111)는 입력 전압 검출의 히스테리시스(hysteresis)를 실현하고 있다. 이로 인해, 입력 전압 VBAT가 검출 문턱값 전압 VTH의 부근에 있는 경우, 미소한 노이즈에 의해 출력 스위칭 회로(113)가 온ㆍ오프를 반복하여 출력 단자 OUT의 출력이 불안정으로 되는 것을 방지한다.
특허 문헌 1 : 일본 특개평 11-258280호 공보
이 배터리 장치(101)는 입력 전압 VBAT가 상승하는 경우는 높은 쪽의 문턱값 전압이 선택되어서 강하하는 경우는 낮은 쪽의 문턱값 전압이 선택된다. 따라서, 배터리(103)를 떼어냈을 때는 입력 전압 VBAT가 강하하므로 낮은 쪽의 문턱값 전압이, 그 이후 배터리(103)를 다시 장착했을 때는 입력 전압 VBAT가 상승하므로 높은 쪽의 문턱값 전압이, 각각 검출 문턱값 전압 VTH로서 설정되게 된다.
이 입력 전압 VBAT와 검출 문턱값 전압 VTH와의 관계를 도 5에 나타낸다. 동일 도면은 배터리의 잔량이 약간 있는 경우, 즉 배터리(103)의 사용 초기에 입력 전압 VBAT가 높은 쪽의 문턱값 전압(예를 들면 2.9V)을 넘고 있던 상태부터 점차 전압이 강하하고, 높은 쪽의 문턱값 전압과 낮은 쪽의 문턱값 전압(예를 들면 2.5V)의 사이의 전압(예를 들면 2.6V)까지 강하한 상태인 경우를 나타내고 있다. 배터리(103)를 떼어내어 입력 전압 VBAT가 강하하여 낮은 쪽의 문턱값 전압에 교차하면, 출력 단자 OUT은 하이 레벨에서부터 로 레벨로 바뀌는 동시에, 검출 문턱값 전압 VTH가 높은 쪽의 문턱값 전압으로 설정된다. 그리고, 입력 전압 VBAT가 접지 전위(0V)로 된 후에 동일한 배터리(103)를 재장착하면, 입력 전압 VBAT은 상승하고, 낮은 쪽의 문턱값 전압을 초과한다. 그러나, 높은 쪽의 문턱값 전압에는 이르지 않고 여기에 교차하지 않기 때문에, 출력 단자 OUT은 로 레벨인 채이다. 그러므로, 배터리 탑재 기기는 배터리(103)를 떼어낼 때까지는 배터리의 잔량 있음으로 동작하고 있었으 나, 배터리(103)를 일단 떼어낸 후에 다시 장착했을 경우, 배터리(103)의 잔량 없음 상태로 되어 버리고, 배터리 탑재 기기가 기동하지 않는다고 하는 현상이 생긴다. 이 때문에, 배터리 탑재 기기를 배터리(103)의 잔량의 한계까지 사용하지 못하고, 파신터리 사용 가능 시간을 감소시키게 된다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 것은 배터리 탑재 기기에 조성한 경우에, 그 배터리가 사용 한도까지 확실하게 사용 가능하게 되는 전압 검출 회로 및 그것을 이용한 배터리 장치를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 관한 전압 검출 회로는 제 1의 문턱값 전압 또는 이보다 낮은 제 2의 문턱값 전압을 입력 전압과 비교한 출력에 따라 출력 스위칭 소자의 개폐를 제어하는 동시에, 입력 전압이 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여 제 1의 문턱값 전압에 교차했을 때에 제 2의 문턱값 전압이 선택되고, 입력 전압이 높은 전압에서부터 낮은 전압으로 변화하여 제 2의 문턱값 전압에 교차했을 때에 제 1의 문턱값 전압이 선택되는 입력 전압 비교 회로와, 제 2의 문턱값 전압보다 낮은 제 3의 문턱값 전압을 입력 전압과 비교하고, 입력 전압이 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여 제 3의 문턱값 전압에 교차했을 때에, 그 시점으로부터 소정 기간, 입력 전압 비교 회로에 있어서 제 2의 문턱값 전압이 강제적으로 선택되도록 펄스를 출력하는 문턱값 전압 강제 설정 회로를 구비하고, 입력 전압이 상승할 때에, 입력 전압 비교 회로에 있어서 제 2의 문턱값 전압이 입력 전압과 비교된다.
이 문턱값 전압 강제 설정 회로는 바람직하게는 입력 전압이 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여 제 3의 문턱값 전압에 교차했을 때에 제 3의 문턱값 전압보다 낮은 제 4의 문턱값 전압이 선택되고, 입력 전압이 높은 전압에서부터 낮은 전압으로 변화하여 제 4의 문턱값 전압에 교차했을 때에 제 3의 문턱값 전압이 선택된다.
본 발명의 바람직한 실시 형태에 관한 배터리 장치는 상술한 전압 검출 회로와, 그 입력 전압을 생성하는 일단이 접지된 직렬 접속의 저항과, 그 타단에 접속된 배터리를 구비하여 이루어진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 전압 검출 회로 및 이를 이용한 배터리 장치의 회로도.
도 2는 상기의 문턱값 전압 생성기의 회로도.
도 3은 상기의 동작 파형도.
도 4는 배경 기술의 전압 검출 회로 및 이를 이용한 배터리 장치의 회로도.
도 5는 상기의 동작 파형도.
[부호 설명]
1 배터리 장치
2 전압 검출 회로
3 배터리
4, 5 저항
7 입력 전압 비교 회로
8 문턱값 전압 강제 설정 회로
13 스위칭 소자
VBAT 입력 전압
VTH 검출 문턱값 전압
Vth1 제 1의 문턱값 전압
Vth2 제 2의 문턱값 전압
Vth3 제 3의 문턱값 전압
Vth4 제 4의 문턱값 전압
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태인 전압 검출 회로(2) 및 이를 이용한 배터리 장치(1)의 회로도이다.
이 배터리 장치(1)는 전압 검출 회로(2)와, 이 입력 전압 VBAT를 생성하며 일단이 접지된 직렬 접속의 저항(4, 5)과, 그 타단에 접속된 배터리 탑재 기기의 전원으로 이루어지는 배터리(3)를 구비한다. 배터리(3)의 전압은 직렬 접속의 저항(4, 5)에 의해 분압되고, 그 전압은 입력 전압 VBAT로서 전압 검출 회로(2)에 입 력된다. 전압 검출 회로(2)는 이 입력 전압 VBAT를 검출 문턱값 전압 VTH와 비교한다. 입력 전압 VBAT가 검출 문턱값 전압 VTH보다 높으면, 배터리 잔량 있음으로 판단하여 출력 단자 OUT으로부터 그 전압 검출 결과의 하이 레벨을 출력한다. 반대로, 입력 전압 VBAT가 검출 문턱값 전압 VTH보다 낮으면, 배터리 잔량 없음으로 판단하여 출력 단자 OUT으로부터 그 전압 검출 결과의 로 레벨을 출력한다. 또한, 출력 단자 OUT은 배터리 탑재 기기를 구성하는 다른 전자 부품(도시하지 않음)에 접속된다. 또, 직렬 접속의 저항(4, 5)의 저항값의 비, 즉 분압비는 배터리 탑재 기기를 구성하는 각 동자 부품의 사양에 의해서 결정되고, 또 흐르는 직류 전류의 값을 억제하기 위해 충분히 큰 저항값으로 하고 있다.
전압 검출 회로(2)는 입력 전압 비교 회로(7)와 문턱값 전압 강제 설정 회로(8)를 주요 회로로서 갖는다. 입력 전압 비교 회로(7)는 제 1의 문턱값 전압 Vth1 또는 그것보다 낮은 제 2의 문턱값 전압 Vth2를 검출 문턱값 전압 VTH로 하고, 그것을 입력 전압 VBAT와 비교한 출력에 따라 출력 스위칭 소자(13)의 개폐(온ㆍ오프)를 제어한다. 그것과 함께, 입력 전압 비교 회로(7)에서는 입력 전압 VBAT가 상승, 즉 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여 제 1의 문턱값 전압 Vth1에 교차했을 때에 제 2의 문턱값 전압 Vth2가 검출 문턱값 전압 VTH로서 선택되고, 입력 전압 VBAT가 강하, 즉 높은 전압에서부터 낮은 전압으로 변화하여 제 2의 문턱값 전압 Vth2에 교 차했을 때에 제 1의 문턱값 전압 Vth1가 검출 문턱값 전압 VTH로서 선택된다. 따라서, 입력 전압 비교 회로(7)는 입력 전압 검출의 히스테리시스를 갖고 있고, 입력 전압이 검출 문턱값 전압 VTH의 부근에 있는 경우, 미소한 노이즈에 의해 출력 스위칭 소자(13)가 온ㆍ오프를 반복하고, 출력 단자 OUT의 출력이 안정적이지 않아서 전압 검출 회로(2) 자신 및 배터리 탑재 기기를 구성하는 각 전자 부품에 있어서 관통 전류나 노이즈가 발생하는 것을 방지한다. 또한, 출력 스위칭 소자(13)는 오픈 드레인 형식의 N형 MOS 트랜지스터이며, 전압 검출 회로(2)의 외측에서 저항(도시하지 않음)에 의해 몇개의 전원에 풀-업(pull-up)되어 있다.
문턱값 전압 강제 설정 회로(8)는 제 2의 문턱값 전압 Vth2보다 낮은 제 3의 문턱값 전압 Vth3를 입력 전압 VBAT와 비교하고, 입력 전압 VBAT가 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여 제 3의 문턱값 전압 Vth3에 교차했을 때, 그 시점으로부터 소정 기간, 입력 전압 비교 회로(7)에 있어서 제 2의 문턱값 전압 Vth2가 강제적으로 선택되도록 펄스를 입력 전압 비교 회로(7)에 출력한다. 이로 인해, 입력 전압 VBAT가 접지 전위로부터 상승할 때에, 입력 전압 비교 회로(7)에 있어서 제 2의 문턱값 전압 Vth2가 입력 전압 VBAT와 비교되도록 한다.
또한, 문턱값 전압 강제 설정 회로(8)는 제 3의 문턱값 전압 Vth3을 입력 전압 VBAT이 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여 교차했을 때에 제 3의 문턱값 전압 Vth3보다 낮은 제 4의 문턱값 전압 Vth4가 선택되고, 제 4의 문턱값 전압 Vth4를 입력 전압 VBAT가 높은 전압에서부터 낮은 전압으로 변화하여 교차했을 때에 제 3의 문턱값 전압 Vth3가 선택되도록 하고 있다. 따라서, 문턱값 전압 강제 설정 회로(8) 도 히스테리시스를 갖도록 되고, 입력 전압 VBAT가 제 3의 문턱값 전압 Vth3의 부근에 있는 경우, 문턱값 전압 강제 설정 회로(8)의 출력이 불안정적으로 되는 것을 방지한다.
보다 자세하게, 전압 검출 회로(2)는 입력 전압 비교 회로(7)의 출력을 반전시켜서 출력하는 인버터(24)와, 그 출력에 의해 온ㆍ오프 하는 출력 스위칭 소자(13)와, 입력 전압 비교 회로(7)의 출력과 문턱값 전압 강제 설정 회로(8)의 출력이 입력되어서 입력 전압 비교 회로(7) 자신을 제어하는 NOR 회로(23)와, 배터리(3)의 전압을 직접 입력하여 기준 전압 VREF를 생성하여 출력하는 기준 전압 생성기(REF)(14)를 구비하고 있다.
그리고, 입력 전압 비교 회로(7)는 제 1 또는 제 2의 문턱값 전압을 검출 문턱값 전압 VTH로서 선택적으로 생성하는 문턱값 전압 생성기(12)와, 반전 입력 단자에 입력하는 검출 문턱값 전압 VTH와 비반전 입력 단자에 입력하는 입력 전압 VBAT를 비교하는 비교기(11)로 구성된다.
문턱값 전압 생성기(12)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 기준 전압 VREF와 접지 전위와의 사이에 직렬 접속된 저항(31, 32)과, 저항(31)과 병렬로 설치되어서 단자 CNTLa의 입력 전압에 의해 제어되는 스위치(33)로 구성된다. 저항(31)과 저항(32)과의 접속점은 출력 단자 OUTa로 되고, 비교기(11)의 반전 입력 단자에 접속된다. 또, 단자 CNTLa는 NOR 회로(23)의 출력에 접속되어 있고, 상술한 바와 같이 입력 전압 비교 회로(7) 자신의 출력과 문턱값 전압 강제 설정 회로(8)에 의해서 제어된다. 단자 CNTLa의 전압이 하이 레벨이라면 스위치(33)는 닫고, 출력 단자 OUTa 로부터는 기준 전압 VREF가 제 1의 문턱값 전압 Vth1로서 출력된다. 단자 CNTLa의 전압이 로 레벨이라면 스위치(33)는 열고, 출력 단자 OUTa로부터는 기준 전압 VREF를 저항(31)과 저항(32)에 의해 분압한 전압이 제 2의 문턱값 전압 Vth2로서 출력된다.
또한, 입력 전압 비교 회로(7)는 문턱값 전압 생성기(12)와 비교기(11)를 구비하는 것으로 입력 전압 VBAT 검출의 히스테리시스를 실현하고 있으나, 다른 회로 구성에서도 히스테리시스가 실현 가능하다는 것은 물론이다.
문턱값 전압 강제 설정 회로(8)는 제 3 또는 제 4의 문턱값 전압을 선택적으로 생성하는 제 2의 문턱값 전압 생성기(16)와, 비반전 입력 단자에 입력하는 제 3 또는 제 4의 문턱값 전압과 반전 입력 단자에 입력하는 입력 전압 VBAT를 비교하는 제 2의 비교기(15)와, 제 2의 비교기의 출력을 입력하는 N형 MOS 트랜지스터(17)와, N형 MOS 트랜지스터(17)의 출력에 접속되고, 타단이 기준 전압 VREF에 접속된 정전류원(18)과, N형 MOS 트랜지스터(17)의 출력에 접속되고, 타단이 접지 전위에 접속된 콘덴서(19)와, N형 MOS 트랜지스터(17)의 출력을 반전시켜서 출력하는 인버터 회로(20)와, 제 2의 비교기(15)의 출력을 반전시켜서 출력하는 인버터 회로(21)와, 인버터 회로(20, 21)의 출력을 입력하여 상술한 NOR 회로(23)의 입력 단자에 출력하는 AND 회로(22)로 구성된다.
N형 MOS 트랜지스터(17), 정전류원(18), 콘덴서(19), 인버터(20)는 지연 기간(예를 들면 1mS)을 생성하는 회로이다. 이 회로는 기준으로 되는 클록을 입력하여 지연 기간을 생성하는 카운터로 치환하는 것도 가능하다. 이 지연 기간을 생성하는 회로와, 인버터(21)와, AND 회로(22)에 의해 이 지연 기간을 펄스폭으로 하는 펄스를 생성하고 있다.
제 2의 문턱값 전압 생성기(16)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 기준 전압 VREF와 접지 전위와의 사이에 직렬 접속된 저항(34, 35, 36)과, 저항(34)과 병렬로 설치되고, 단자 CNTLb의 입력 전압에 의해 제어되는 스위치(37)로 구성된다. 저항(35)과 저항(36)과의 접속점은 출력 단자 OUTb로 되고, 제 2의 비교기(15)의 비반전 입력 단자에 접속된다. 또, 단자 CNTLb는 제 2의 비교기(15)의 출력에 접속된다. 그리고, 단자 CNTLb의 전압이 하이 레벨이면 스위치(37)는 닫고, 출력 단자 OUTb으로부터는 기준 전압 VREF를 저항(35)과 저항(36)에 의해 분압한 전압이 제 3의 문턱값 전압 Vth3로서 출력되고, 단자 CNTLb의 전압이 로 레벨이면 스위치(37)는 열고, 출력 단자 OUTb로부터는 기준 전압 VREF를 저항(34)과 저항(35)으로 이루어지 는 직렬 저항과 저항(36)에 의해 분압한 전압이 제 4의 문턱값 전압 Vth4로서 출력된다.
또한, 상술한 바와 같이, 문턱값 전압 강제 설정 회로(8)가 히스테리시스를 갖는 것은 문턱값 전압 강제 설정 회로(8)의 출력이 불안정으로 되는 것을 방지하기 위해서 바람직하다. 그러나, 이 출력은 전압 검출 단자(2)의 외부에 출력되는 것은 아니기 때문에, 여기에 따라 생기는 관통 전류나 노이즈의 정도도 크게 되는 일은 없다. 따라서, 생략하는 것도 고려된다. 이 경우, 제 2의 문턱값 전압 생성기(16)는 도 2에 나타내는 저항(34) 및 단자 CNTLb를 갖지 않고 항상 제 3 문턱값 전압 Vth3만을 출력한다.
다음에, 전압 검출 회로(2)의 동작을 도 3에 근거하여 구체적인 전압치 등을 예시로서 설명한다. 검출 문턱값 전압 VTH로서의 제 2의 문턱값 전압 Vth2(예를 들면 2.5V)보다 입력 전압 VBAT가 높다(예를 들면 2.6V)면, 출력 단자 OUT의 출력은 하이 레벨이며, 배터리(3)의 잔량은 있는 것으로 판단된다. 이 상태에서, 배터리(3)를 떼어내면 입력 전압 VBAT는 강하한다. 그리고, 제 2의 문턱값 전압 Vth2(예를 들면 2.5V)를 입력 전압 VBAT가 높은 전압에서부터 낮은 전압으로 변화하여 교차하면, 비교기(11)의 출력 전압은 하이 레벨에서부터 로 레벨로 변화한다. 그렇게 하면, 출력 스위칭 소자(13)가 온 하여 출력 단자 OUT은 로 레벨로 되는 동시에, 문턱값 전압 생성기(12)의 생성하는 검출 문턱값 전압 VTH가 제 1의 문턱값 전압 Vth1(예를 들 면 2.9V)에 변화한다. 또한, 도시는 하지 않으나, 추가로 입력 전압 VBAT가 강하하고, 제 4의 문턱값 전압 Vth4(예를 들면 2.0V)를 입력 전압 VBAT가 높은 전압에서부터 낮은 전압으로 변화하여 교차하면, 제 2의 비교기(15)의 출력 전압은 로 레벨에서부터 하이 레벨로 변화하고, 제 2의 문턱값 전압 생성기(16)가 생성하는 문턱값 전압은 제 3의 문턱값 전압 Vth3(예를 들면 2.4V)로 된다.
다음에, 배터리(3)를 다시 장착하여 입력 전압 VBAT가 접지 전위로부터 상승할 때의 전압 검출 회로(2)의 동작을 설명한다. 제 2의 문턱값 전압 생성기(16)가 생성하는 제 3의 문턱값 전압 Vth3(예를 들면 2.4V)를 입력 전압 VBAT가 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여 교차하면, 제 2의 비교기(15) 원출력 전압은 하이 레벨에서부터 로 레벨로 변화한다. 그렇다면, N형 MOS 트랜지스터(17)는 오프로 되고, 정전류원(18)으로부터의 전류로 콘덴서(19)의 전압이 접지 전위에서부터 서서히 증가하기 시작하지만, 정전류원(18)으로부터의 전류의 값과 콘덴서(19)의 용량치로 결정하는 지연 기간(예를 들면 1mS)까지 인버터(20)는 입력을 로 레벨로 판단한다. 따라서, AND 회로(22)의 입력은 함께 하이 레벨로 되므로 그 출력 TP도 하이 레벨로 되고, NOR 회로(23)의 출력은 다른 입력, 즉 입력 전압 비교 회로(7) 자신으로부터의 제어 신호에 관계 없이 로 레벨로 된다. 따라서, 문턱값 전압 생성기(12)가 생성하는 검출 문턱값 전압 VTH는 제 2의 문턱값 전압 Vth2(예를 들면 2.5V)로 된다. 또한, 이러한 동작과 함께, 제 2의 문턱값 전압 생성기(16)가 생성 하는 문턱값 전압은 제 4 문턱값 전압 Vth4(예를 들면 2.OV)로 변화한다.
또한, 입력 전압 VBAT가 상승하고, 상기의 지연 기간(예를 들면 1mS)까지 제 2의 문턱값 전압 Vth2(예를 들면 2.5V) 입력 전압 VBAT가 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여 교차하면, 비교기(11)의 출력 전압은 로 레벨에서부터 하이 레벨로 변화한다. 그렇게 하여, 출력 스위칭 소자(13)는 오프 하고, 출력 단자 OUT은 하이 레벨로 된다. 또, NOR 회로(23)에의 입력은 하이 레벨로 되므로, 상기의 지연 기간(예를 들면 1mS)이 경과한 후에도, 문턱값 전압 생성기(12)가 생성하는 검출 문턱값 전압 VTH는 제 2의 문턱값 전압 Vth2(예를 들면 2.5V)인 채이다. 따라서, 입력 전압 VBAT가 제 1의 문턱값 전압 Vth1(예를 들면 2.9V)보다 낮은 전압이어도, 제 2의 문턱값 전압 Vth2(예를 들면 2.5V)를 넘으면 배터리 잔량 있음으로 판단되는 것이다.
한편, 상기의 지연 기간(예를 들면 1mS)까지 제 2의 문턱값 전압 Vth2(예를 들면 2.5V)를 입력 전압 VBAT가 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화해도 교차하지 않는 경우, AND 회로(22)의 출력 TP는 로 레벨로 되고, NOR 회로(23)의 출력은 하이 레벨로 되고, 문턱값 전압 생성기(12)가 생성하는 검출 문턱값 전압 VTH는 제 1의 문턱값 전압 Vth1(예를 들면 2.9V)로 돌아온다. 그리고, 비교기(11)의 출력 전압은 로 레벨인 채이고, 출력 단자 OUT은 로 레벨인 채 변화하지 않고, 배터리 잔 량 없음으로 판단된다. 도 3의 오른쪽 부분에 나타나는 상태는 입력 전압 VBAT가 제 2의 문턱값 전압 Vth2(예를 들면 2.5V)까지 도달하지 않는 전압(예를 들면 2.45V)인 경우에, 배터리 잔량 없음으로 판단된다.
여기서 주의해야 할 것은 도시는 하지 않으나, 배터리 잔량 없음으로 판단되는 것은 최종적으로 입력 전압 VBAT가 제 2의 문턱값 전압 Vth2(예를 들면 2.5V)까지 도달하지만, 제 3의 문턱값 전압 Vth3(예를 들면 2.4V)로부터 제 2의 문턱값 전압 Vth2(예를 들면 2.5V)까지 상승하는데, 상기의 지연 기간(예를 들면 1mS)보다 시간이 걸리는 경우도 해당하는 것이다. 따라서, 그 때문에 배터리의 잔량이 사용 한도까지 도달하지 않음에도 불구하고, 잔량 없음으로 판단되는 일이 없도록, 배터리(3) 및 저항(4, 5)의 기생 용량 등을 고려하여, 배터리 잔량이 적당한 경우에 있어서의 실제의 제 3의 문턱값 전압 Vth3(예를 들면 2.4V)으로부터 제 2의 문턱값 전압 Vth2(예를 들면 2.5V)까지의 상승에 필요로 하는 시간보다 크게 상기의 지연 기간을 결정할 필요가 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태인 전압 검출 회로(2) 및 그것을 이용한 배터리 장치(1)는 제 1 및 제 2 문턱값 전압 Vth1, Vth2보다 낮은 제 3의 문턱값 전압 Vth3를 설치하고, 입력 전압 VBAT이 상승할 때, 제 3의 문턱값 전압 Vth3에 이르면, 문턱값 전압 강제 설정 회로(8)가 입력 전압 비교 회로(7)를 제 2의 문 턱값 전압 Vth2에 설정하므로, 배터리의 잔량이 조금 있는 배터리를 일단 떼어낸 후에 다시 장착했을 경우에도 배터리의 잔량 없음 상태로 되어서 배터리 탑재 기기가 기동하지 않는다고 하는 현상을 방지할 수 있다. 이렇게 하여, 전압 검출 회로(2) 및 그것을 이용한 배터리 장치(1)는 배터리 탑재 기기에 조성한 경우에, 그 배터리가 사용 한도까지 확실하게 사용 가능하게 되고, 배터리 사용 가능 시간을 실질적으로 늘릴 수 있다.
또, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 일 없이, 청구의 범위에 기재한 사항의 범위내에서의 다양한 설계, 변경이 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시 형태에 관한 전압 검산 회로 및 그것을 이용한 배터리 장치는 제 1 및 제 2의 문턱값 전압보다 낮은 제 3의 문턱값 전압을 설치하고, 입력 전압이 상승할 때 제 3의 문턱값 전압에 이르면, 문턱값 전압 강제 설정 회로가 입력 전압 비교 회로를 제 2의 문턱값 전압으로 설정하므로, 배터리 탑재 기기에 조성된 경우에, 그 배터리가 사용 한도까지 확실하게 사용 가능하게 된다.

Claims (3)

  1. 제 1의 문턱값 전압 또는 그것보다 낮은 제 2의 문턱값 전압을 입력 전압과 비교한 출력에 따라서 출력 스위칭 소자의 개폐를 제어하는 동시에, 입력 전압이 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여 제 1의 문턱값 전압에 교차했을 때에 제 2의 문턱값 전압이 선택되고, 입력 전압이 높은 전압에서부터 낮은 전압으로 변화하여 제 2의 문턱값 전압에 교차했을 때에 제 1의 문턱값 전압이 선택되는 입력 전압 비교 회로와,
    제 2의 문턱값 전압보다 낮은 제 3의 문턱값 전압을 입력 전압과 비교하고, 입력 전압이 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여 제 3의 문턱값 전압에 교차했을 때에, 그 시점으로부터 소정 기간, 입력 전압 비교 회로에 있어서 제 2의 문턱값 전압이 강제적으로 선택되도록 펄스를 출력하는 문턱값 전압 강제 설정 회로를 구비하고,
    입력 전압이 상승할 때 입력 전압 비교 회로에 있어서 제 2의 문턱값 전압이 입력 전압과 비교되는 것을 특징으로 하는 전압 검출 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 문턱값 전압 강제 설정 회로는 입력 전압이 낮은 전압에서부터 높은 전압으로 변화하여 제 3의 문턱값 전압에 교차했을 때에 제 3의 문턱값 전압보다 낮은 제 4의 문턱값 전압이 선택되고, 입력 전압이 높은 전압에서부터 낮은 전압으로 변화하여 제 4의 문턱값 전압에 교차했을 때에 제 3의 문턱값 전압이 선택되는 것을 특징으로 하는 전압 검출 회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 전압 검출 회로와,
    이의 입력 전압을 생성하는 일단(一端)이 접지된 직렬 접속의 저항과,
    이의 타단(他端)에 접속된 배터리를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 장치.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9130986B2 (en) * 2008-03-19 2015-09-08 Websense, Inc. Method and system for protection against information stealing software
US8436659B1 (en) * 2008-06-24 2013-05-07 Marvell International Ltd. Circuits and methods for reducing electrical stress on a transistor
JP5337108B2 (ja) * 2009-08-10 2013-11-06 セイコーインスツル株式会社 メモリ回路及びこれを備える電圧検出回路
JP2012100376A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Mitsumi Electric Co Ltd スイッチング電源装置
JP5698004B2 (ja) * 2011-01-12 2015-04-08 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体回路、電池監視システム、診断プログラム、及び診断方法
JP2013021792A (ja) * 2011-07-08 2013-01-31 Sanyo Denki Co Ltd 電力給電システム
JP6369782B2 (ja) * 2014-06-05 2018-08-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電源装置及び該電源装置を用いた前照灯装置及び該前照灯装置を用いた車両
US9658634B2 (en) 2015-03-30 2017-05-23 Apple Inc. Under voltage detection and performance throttling
TWI674751B (zh) * 2018-03-21 2019-10-11 瑞昱半導體股份有限公司 可保護低電壓元件的電路架構
US10680594B2 (en) 2018-07-10 2020-06-09 Nxp Usa, Inc. Comparator circuit with feedback and method of operation
TWI736425B (zh) * 2020-09-18 2021-08-11 瑞昱半導體股份有限公司 晶片封裝構件及其晶片功能執行方法
CN113533976A (zh) * 2021-02-08 2021-10-22 山东中信迪生电源有限公司 锂电池组综合检测方法及电路

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55125576U (ko) * 1979-02-28 1980-09-05
US5047751A (en) * 1989-02-03 1991-09-10 Nec Corporation Power supply voltage monitoring circuit
JP2719655B2 (ja) * 1989-07-14 1998-02-25 ヤマハ株式会社 波形信号変換装置
CN2243083Y (zh) * 1995-12-18 1996-12-18 曹诚 用多个发光二极管显示的家用电池电压测量器
FR2749939B1 (fr) * 1996-06-13 1998-07-31 Sgs Thomson Microelectronics Detecteur de gamme de tension d'alimentation dans un circuit integre
JP3516556B2 (ja) * 1996-08-02 2004-04-05 沖電気工業株式会社 内部電源回路
JPH1051963A (ja) * 1996-08-05 1998-02-20 Sanyo Electric Co Ltd バッテリー残量検出装置
JP3526719B2 (ja) * 1997-03-19 2004-05-17 富士通株式会社 自動閾値制御回路および信号増幅回路
JP3863262B2 (ja) * 1997-09-30 2006-12-27 松下電器産業株式会社 電池電圧測定装置
JP3319717B2 (ja) * 1998-03-05 2002-09-03 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 電圧比較回路
JPH11258280A (ja) 1998-03-09 1999-09-24 Toshiba Battery Co Ltd 二次電池の電圧検出装置および二次電池装置
JP3578043B2 (ja) * 2000-04-14 2004-10-20 松下電器産業株式会社 電源電圧検出回路
US6906568B2 (en) * 2001-03-30 2005-06-14 Via Technologies, Inc. Hysteresis comparing device with constant hysteresis width and the method thereof
JP2004198335A (ja) * 2002-12-20 2004-07-15 Seiko Instruments Inc 電圧検出回路
JP4023423B2 (ja) * 2003-09-16 2007-12-19 ソニー株式会社 携帯機器
TWI240490B (en) * 2003-11-27 2005-09-21 Via Tech Inc Hysteresis circuit device with modulated hysteresis voltage levels

Also Published As

Publication number Publication date
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