KR910001557B1

KR910001557B1 - 전지전압 검출회로를 갖는 휴대용 컴퓨터

Info

Publication number: KR910001557B1
Application number: KR1019870012561A
Authority: KR
Inventors: 유이찌 사이또
Original assignee: 가부시기가이샤 도시바; 아오이 죠이찌
Priority date: 1986-11-07
Filing date: 1987-11-07
Publication date: 1991-03-15
Also published as: KR880006591A; JPS6375877U; US4984185A

Abstract

내용 없음.

Description

전지전압 검출회로를 갖는 휴대용 컴퓨터

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 전지전압 검출회로의 블럭구성도.

제2도는 제1도의 실시예에 따른 전지의 방전 특성을 나타내는 도면.

제3도는 제1도에 도시한 전지전압 검출기에 대한 회로도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지전압 검출회로의 블럭구성도.

제5도는 제4도의 실시예의 동작을 나타내는 타이밍선도.

제6도는 제4도에 도시한 스위치(42)를 나타내는 회로도.

제7도는 제6도에 도시한 펄스회로에서 출력되는 펄스신호를 나타내는 도면.

제8도는 종래의 전지전압 검출회로에 대한 블럭구성도.

제9도는 건전지의 방전 특성을 나타내는 도면.

제10도는 니켈-카드뮴 전지의 방전 특성을 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11, 41 : 전지 12, 43 : 전원스위치

13, 14, 15 : 전지전압 검출기 15 : 선택기

16, 48 : 출력안정화회로 18, 49 : 표시회로

42 : 스위치 46 : 플립플롭

17, 47 : 부하 35, 62 : 트랜지스터

63 : AND 게이트

본 발명은 전지를 주전원으로 하는 휴대용기기에 관한 것으로, 특히 동작중에 소비전류가 변동하는 기기의 전지전압의 점검을 부하의 변동에 관계없이 정확하게 행하는 전지전압 검출회로에 관한 것이다.

최근, 휴대용기기의 보급과 더불어 주전원으로 전지를 사용하는 기기가 증가하고 있다. 또, 퍼스널컴퓨터나 워드프로세서에서는 플로피디스크 드라이버(FDD)나 프린터등의 기구부품을 전지로 구동하는 기기도 증가하고 있다. 기구부품의 소비전류는 로직등의 전기부품의 소비전류와 비교하여 1-2자리정도 큰것으로 알려져 있다. 따라서 로직등의 전기부품만을 장시간 동작시킨후에, 기구부품을 동작시키면, 전지의 잔존 용량이 적어졌으므로 전지전압이 강하하여 기기가 정상적으로 동작하지 않는 경우가 많다. 그 때문에 전지의 잔존용량을 검출할 필요가 있다.

전지의 잔존용량을 검출하는 종래 회로를 제8도에 도시한다. 도면에서 전지의 잔존용량은 전지의 단자전압에 의하여 검출된다. 또, 전지의 단자 전압이 소정값이하로 되면 전지의 잔존용량부족을 검출하도록 되어 있다. 이 회로에서 경부하로 장시간 사용하고 있으면서 전지전압 검출회로가 전지의 잔존용량부족을 검출하고 있지 않더라도, 그후 기구부품의 동작등에 의한 중부하가 걸리면 전지의 내부저항 때문에 단자전압이 강하되어 기구부품을 정상적으로 동작시킬 수 없게 되는 일이 많다. 특히 플로피디스크드라이버(이하 FDD라함)의 기입착오를 일으킬 가능성이 높다. 제9도에 건전지의 방전특성을 도시한다. 대체로 전지전압 검출회로의 검출점은 기기내부에 접속되어 있는 부하가 정상적으로 동작할 수 있는 한계 전압보다 약간 높게 설정된다. 왜냐하면 전지전압 검출회로가 용량부족을 검출한 후에도 FDD등으로의 데이타퇴피등 백업처리가 필요하기 때문이다. 제9도에 있어서 전지전압 레벨이 경부하 곡선의 A점에 있을 때(이 점에서는 전지의 잔존용량은 적어지고 있으나 전지전압 검출회로에 의하여 용량부족을 검출하기까지에는 이르지 않고 있다) 중부하를 걸면 중부하 곡선 B점으로 이행하여 전지전압 검출회가 용량부족을 검출하고, 또 전압강하가 크기 때문에 부하의 정상 동작을 기대할 수 없는 상태가 된다. 제10도는 니켈-카드뮴 전지(2차 전지)의 방전특성인데 건전지의 경우와 같이 상술한 결점을 야기한다. 또 중부하로 사용중 전지전압 검출회로가 용량부족을 검출한 경우, 전지가 지니는 용량을 충분히 사용하지 않은 상태에서 검출되기 때문에 전지 소모가 많고 또 전지의 사용 기간이 단축되는 결점이 있었다.

본 발명의 목적은 전지를 사용한 기기로서 경부하와 중부하 사이에 부하전류가 1-2자리정도 변동하는 전자기기에 있어서, 경부하시와 중부하시를 구분하여 전압검출을 행함으로써 전지 전압 검출을 확실하게 행하는 전지전압검출회로를 제공하는 것이다.

본 발명은 아래와 같이 구성된다.

전지를 주전원으로 하고 또한 부하변동을 수반하는 전자기기에 있어서, 미리 설정된 값과 전지전압을 비교하여 전지의 용량부족을 검출하는 적어도 2개의 비교수단과, 부하의 정도에 따라 상기 비교회로중 어느 한쪽을 선택하는 선택수간과, 상기 선택수단으로 선택된 비교회로에 의한 비교결과를 외부에 통지하는 표시수단으로 이루어진다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 일실시에를 설명한다. 제1도는 본 발명의 일실시예를 도시하는 블럭구성도이다. 11은 장치의 주전원이 되는 전지(밧데리: 1차/2차전지), 12는 장치의 전원을 온/오프하는 전원스위치이다. 13과 14는 전지의 용량부족을 검출하는 전지전압 검출기(battery checker : BC)이다. 전지전압검출기(13)(BC1)는 경부하시의 것이고, 전지검출기(14)(BC2)는 중부하시의 것이다. 15는 선택기인데, 선택기(15)는 전지전압 검출기(13)와 전지전압 검출기(14)의 출력을 절환하는 것이며, 상기 선택신호로서 플로피디스크드라이버 동작개시신호(FDD on)나 프린터 동작개시신호(PRT on)등의 신호가 사용된다. 16은 출력전압 안정화회로이고, 부하의 변동에 의하여 변화하는 전원전압의 변화폭을 작게한다. 17은 부하로서, 로직회로, FDD, 프린터등으로 구성된다.

로직회로에는 휴대용 컴퓨터의 제어중추가 되는 중앙처리장치(CPU), 휘발성 메모리, 입출력포트등이 포함된다. 18은 표시회로이고, 선택기(15)의 결과가 표시된다.

제3도에는 전지전압 검출기(13, 14)의 회로도를 도시한다. 도면에서, 31은 연산증폭기이고, 입력단자(+), (-)의 관계가 + ≥ -의 경우, 출력단자에서 고레벨이 출력되고, + < -의 경우, 출력단자에서 저레벨이 출력된다. 32, 33은 저항이고, 34는 제너다이오드이다. 저항(32, 33)의 값의 비와 제너다이오드(34)의 정격치에 의하여 연산증폭기(31)의 출력이 결정된다. 35는 트랜지스터이고, 연산증폭기(31)의 출력에 의하여 온/오프를 행하고 그 결과를 외부에 출력한다. 36, 37은 저항이고, 회로를 보호하는 역할을 수행하고 있다.

제1도에 있어서, 전원스위치(12)가 온되어 부하(17)에 흐르는 전류가 작을때, 이른바 기구부품이 동작하고 있지 않을때, 선택기(15)는 예를 들면, 전지전압 검출기(13)를 선택하도록 선택신호가 저레벨로 되고, 부하(17)로 유입되는 전류가 클때, 이른바 기구부품(FDD, 프린터등)이 동작하고 있을때, 선택기(15)는 전지전압 검출기(14)를 선택하도록 선택신호는 고레벨로 된다. 전지전압검출기(13, 14)는 각각 경부하용과 중부하용으로 나뉘어져 있고, 전지전압검출기(13)는 전지전압검출기(14)보다 높은 레벨에서 전압을 검출하도록 설정되어 있다. 제2도에 그 검출점이 도시되어 있다. 제1도에서는, 제8도에 도시된 종래의 전지전압 검출기의 검출점보다 전지전압 검출기(13)의 검출점은 높고, 전지전압 검출기(14)의 검출점은 낮게 설정한다. 종래는 전지전압 검출기의 검출점이 1개소에 고정되어 있었기 때문에 경부하와 중부하와의 중간쯤에 검출점을 설정하고 있었다.

선택기(15)의 출력은 각 부하상태에 따른 전지용량의 부족을 나타내는 것으로서, 이 신호는 표시회로(18)에 입력되어 사용자에게 알려진다. 이 표시회로(18)는 LED, 부자등으로 구성되다. 또, 제1도에 점선으로 표시한 바와 같이 선택기(15)의 출력라인을 부하(17)에 접속하면 선택기(15)의 출력은 부하의 제어회로에 직접 출력되고, 프린터 인자개시의 지시를 접수하지않는 데이타를 FDD로 퇴피시키는등의 적절한 조치가 취해진다. 즉, 부하(17)에 포함된 CPU가 작동하여 프린터(PRT)의 인자동작이 작동하지 않도록 제어하고, FDD를 구동하여 휘발성 메모리내의 데이타를 불휘발성 메모리에 보존하도록 제어한다.

또, 상기 표시회로에 의하여 사용자는 전지의 잔존용량의 부족을 알 수 있으므로 불휘발성 메모리, 예컨대 FDD에의 필요한 데이타의 퇴피, 프린터동작의 개시를 중지한다든가, 동작을 중지하는등의 대책을 강구할 수도 있다.

경부하상태에서는 전지전압 검출기(13)에서 미리 설정한 제1의 전압치보다 전지(11)의 전압치가 저하하면 전지전압 검출기(13)에서 신호가 출력되고 그것이 선택기(15)에 의하여 선택되어 출력된다. 또 중부하상태에서는 전지전압 검출기(14)에서 미리 설정한 제2의 전압치보다 전지의 전압치가 저하하면 전지전압 검출기(14)에서 신호가 출력되며, 그것이 선택기(15)에 의하여 선택되어 출력된다.

이상은, 부하가 2단계로 변화하는 경우에 대하여 기술하여 왔으나 부하의 변화가 그 이상 변화하는 경우에도 전지전압 검출기와 선택기의 수를 증가하므로써 대응할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 부하에 따른 전지전압 검출기의 검출점을 설정할 수 있으므로 용량부족의 판단을 정확하게 행할 수 있다. 이로써 불휘발성 메모리, 예를 들면 FDD에의 내부데이타의 퇴피, 프린터의 사용중지등의 판단이 확실하게 행해지게 된다. 또 종래와 같이, 전지용량이 충분히 남아 있는데도 불구하고, 중부하시에 용량부족이 검출되어서 동작을 정지하는 일도 없어진다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 제4도는 다른 실시예를 보이는 블럭도이다. 도면에서, 41은 장치의 주전원이 되는 전지(밧데리 : 1차 또는 2차 전지), 42는 경부하시에 일정시간마다 또는 필요에 따라 온/오프를 행하는 스위치이고, 구체적으로는 반도체소자를 사용한 스위칭회로로 구성된다. 43은 전원스위치, 44는 전지(41)로부터 장치에서 소비되는 최대전류를 흘러넣기 위한 저항, 45는 전지전압 검출기(BC)로서 전지(41)의 전압치가 지정치이상인지 혹은 이하인지를 판정하기 위한 것이다. 46은 전지전압 검출기(45)의 출력을 기억하는 플립플롭이고, 전지전압 검출기(45)에서 용량부족이라는 상태신호가 출력된 경우에 세트된다. 47은 장치의 부하(로직회로, FDD, 프린터등)이고 기구부품의 동작에 의하여 그 소비전류가 대폭적으로 변동한다. 48은 출력전압 안정화회로이고, 부하의 변동에 의하여 변화하는 전지전압의 변화량을 작게 한다. 49은 전지전압 검출기(45)에서 검출된 전지의 상태를 사용자에게 통지하는 표시회로이다. 제5도는 본 실시예의 동작을 나타내는 타이밍선도이다.

제6도에는 스위치(42)의 회로도를 도시한다. 도면에서, 61은 펄스생성회로로서 제7도에 도시된 바와 같은 펄스를 생성하여 출력한다. 62은 트랜지스터이고, 펄스회로(61)에서 출력되는 펄스에 의하여 온/오프를 행한다. 이로써 스위치의 역할을 수행한다. 63은 AND 게이트이고, 기구부품의 동작개시신호, 예를 들면 FDD 동작개시신호에 의하여 상기 펄스회로(61)의 출력을 제어하고, 경부하시에만 스위치가 "온"된다. 44는 저항이고, 트랜지스터(62)가 "온"인 경우 중부하와 같은 전류가 흐르도록 저항치가 설정된다.

우선, 전원스위치(43)가 "온"되어 부하(47)에 흐르는 전류치가 작을때, 이른바 기구부품이 동작하고 있지 않은 경부하시에 스위치(42)를 주기적으로 "온"한다. 이것에 의하여 중부하시 부하(47)에 흐르는 최대전류와 같은 전류가 저항(44)에 흐르게 할 수 있다. 이때, 전지(41)의 출력전압은 이 내부 저항 때문에 전압이 저하한다. 여기에서 출력전압(V_L)이 전지전압 검출기(45)로 미리 설정된 전압이상이면 용량부족의 신호는 출력되지 않는다. 만약, 설정전압 이하이면, 용량부족의 신호가 출력되고, 플립플롭(46)이 세트된다. 이 플립플롭(46)의 세트상태는 표시회로(49)에 의하여 사용자에게 알려진다. 또, 제4도에 점선으로 표시한 바와 같이 플립플롭(46)의 출력라인을 부하(47)에 접속하면 플립플롭(46)의 세트상태는 부하의 제어회로에 직접 출력되고, 프린터의 인쇄 개시지시를 접수하지 않고, FDD에의 데이타의 퇴피등, 적절한 처리가 행해진다.

즉, 부하(47)에 포함된 CPU가 동작하여 프린터의 인자동작이 작동하지 않도록 제어하고, FDD를 구동하여 휘발성 메모리내의 데이타를 불휘발성 메모리에 보조하도록 제어한다. 또, 표시회로에 의하여 사용자는 전지의 용량이 부족하다는 것을 알 수 있으므로 불휘발성 메모리, 예를 들면 FDD에의 데이타의 퇴피, 프린터의 동작을 중지시키는등의 대책을 강구할 수 있다.

스위치(42)의 "온"시간은 전체의 소비전력에 영향을 주지 않을 정도(1밀리초 정도)로 설정해둔다. 마찬가지로 스위치(42)의 "온"의 주기도 가급적 긴시간(10-100초)으로 설정해둔다. 예컨대 경부하시의 전류가 20mA이고 중부하의 전류가 2A인때에 스위치(42)의 "온" 시간을 1밀리초로 하고 주기를 10초로하면 스위치(42)를 "오프"하는데 따른 소비전류의 증대분은 2A×(1mS/10S)=0.2mA가 되고(0.2mA/20mA) ×100= 1%정도의 증대로 끝난다.

이상 설명한 바와 같이 이 실시예에 따르면, 경부하로 사용하고 있을때에도 중부하시의 단자 전압을 주기적으로 검출할 수 있으므로 전지용량부족의 검출이 정확히 행해진다. 이로써, 불휘발성메모리, 예컨대 FDD에의 데이타의 퇴피, 프린터의 프린트개시의 취소등의 판단을 확실하게 할 수 있게 된다.

Claims

전지를 주전원으로하고, 그 전지의 잔존용량을 검출하는 전지전압 검출회로를 구비한 휴대용 컴퓨터에 있어서, 상기 전지전압 검출회로가 상기 전지의 용량부족을 검출하기 위하여 미리 설정되는 제1의 값과 상기 전지의 전압을 비교하는 제1의 비교수단(13)과 ; 상기 전지의 용량부족을 검출하기 위하여 미리 설정되는 제2의 값과 상기 전지의 전압을 비교하는 제2의 비교수단(14)과 ; 부하의 변동에 따라 상기 제1 및 제2의 비교수단(13, 14)중 어느 한쪽을 선택하는 선택수단(15)과 ; 상기 선택수단(15)으로 선택된 상기 제1및 제2의 비교수단(13, 14)중 어느 한쪽의 비교결과를 외부로 통지하는 표시수단(18)을 구비한 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터.
제1항에 있어서, 휴대용 컴퓨터가 기구부품(FDD, PRT)을 구비하고, 상기 제1의 값은 상기 기구부품(FDD, PRT)을 동작시키지 않고 전기 부품(CPU, 메모리)만을 동작시키는 경우에 상기 전지의 용량부족을 검출하는 임계레벨인 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터.
제2항에 있어서, 상기 제2의 값은 상기 기구부품(FDD, PRT)이 동작하고 있는 경우에 상기 전지의 용량부족을 검출하는 임계레벨인 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터.
제1항에 있어서, 상기 표시수단(18)에 의해 전지용량의 부족을 나타내는 통지를 받아서 상기 기구부품(FDD, PRT)의 정지를 지시하는 제어수단(CPU)을 아울러 구비한 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터.
제1항에 있어서, 상기 표시수단(18)에 의한 통지를 받아서 휘발성 메모리내의 데이타를 불휘발성 메모리에 보존하도록 지시하는 제어수단(CPU)을 아울러 구비한 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터.
전지를 주전원으로하고, 그 전지의 잔존용량을 검출하는 전지전압 검출회로를 구비한 휴대용 컴퓨터에 있어서, 상기 전지전압 검출회로가 전지(41)의 용량부족을 검출하기 위하여 미리 설정되는 값과 상기 전지(41)의 전압을 비교하는 비교수단(45)과 ; 부하와 함께 상기 전지(41)에 대하여 병렬로 접속되고, 기구부품(FDD, PRT)이 동작하고 있는 경우와 같은 중부하시의 전류가 흐르는 저항에 대하여 일정 주기로 전류를 통전시키는 스위칭 수단(42)과 ; 상기 비교수단(45)에 의한 비교결과를 외부로 통지하는 표시수단(48)을 구비한 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터.
제6항에 있어서, 상기 표시수단(48)에 의해 전지용량의 부족을 나타내는 통지를 받아서 상기 기구부품(FDD, PRT)의 정지를 지시하는 제어수단(CPU)을 아울러 구비한 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터.
제6항에 있어서, 상기 표시수단에 의한 통지를 받아서 휘발성 메모리내의 데이타를 불휘발성 메모리에 보존하도록 지시하는 제어수단(CPU)을 아울러 구비한 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터.