KR950002105Y1 - 백업 배터리 교체 시점 알람 회로 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 종래의 백업 배터리 회로.
제2도는 본 고안의 일실시예에 따른 백업 배터리 교체 알람 회로도.
본 고안은 백업 배터리(Back-up Battery) 회로에 관한 것으로, 특히 방전되어지는 백업 배터리(Dischargeable back-up battery)를 사용하는 시스템에 있어서 백업 배터리의 교체 시점을 알람하는 회로에 관한 것이다.
일반적으로 기억장치 혹은 전자시계(Real Time clock), CPU(central processing unit)등을 내장하는 전자시스템에는 정전으로 부터 데이터를 보호하기 위한 백업 배터리를 구비하고 있다. 상기와 같은 백업 배터리는 정전시 시스템 내부의 RAM, RTC 등에 동작 전원전압을 공급하여 데이터 백업을 실행한다.
이와같은 백업 배터리는 시스템의 상양에 따라 크게 2가지의 형태로 구별되는데, 충전가능한 배터리(Rechargeable battery)와 충전이 불가능한 방전용 배터리(Dischargeable Battery)로 사용된다.
방전용 백업 배터리를 사용하는 경우의 종래 구성을 도시하면 제1도와 같다.
제1도는 종래의 백업 배터리의 연결 구성도로서, 전원전압(Vcc)의 입력에 의해 기억된 데이터를 보존(Retention)하는 램(RAM)(20)과, 상기 전원(Vcc)이 동작에 의해 현재의 시간을 유지하는 RTC(Real time clock; 시계칩)(22)과, 메인 전원전압(VDD)으로부터 전원공급 라인(13)의 방향으로 전송된 다이오드(12)와, 전자로부터 상기 전원공급 라인(13)의 일방향으로 직렬 접속된 배터리(18), 저항(16), 다이오드(14)로 구성되어 있다.
상기 제1도와 같이 구성된 종래의 회로 동작은 하기와 같다.
시스템의 전원(VDD)이 정상 공되어 파워 "온"(power on) 상태에서는 다이오드(12)이 순방향으로 도통(ON)되고, 다이오드(14)는 역방향으로 오프되어 진다. 따라서 시스템의 저원전압(VDD)이 다이오드(12)와 전원공급라인(13)을 통해 램(20)과, RTC(22)에 공급되어 램(20)에 저장된 데이터를 보존하게 되며, RTC(22)를 구동하게 된다.
상기의 동작중 정전등으로 인하여 시스템의 메인 전원(VDD)이 차단되거나 파워가 "오프"되면 다이오드(12)은 역방향으로 차단(off)되고, 다이오드(14)는 순방향 바이어스로 도통(온)된다.
따라서 메인전원(VDD)이 차단되어지면 백업 배터리(18)의 전압이 램(20)과 RTC(22)의 동작 전원전압(VCC)으로 공급되어 데이터를 백업 하게 된다.
상기 제1도와 같이 방전용 배터리(18)를 사용하여 램(20)과 RTC(22) 등의 데이터를 백업하는 시스템에서는 데이터 백업을 위해서 데이터 백업전압이 적어도 2.2V가 되어야 한다.
그러나 종래의 회로는 방전용 배터리(Disthargeable Back-Up Battery)의 수명이 다하게 되면 즉 배터리의 전압이 2.2V 이하로 되면 램 RTC등의 데이터를 보존할 수 없게 된다.
따라서 데이터의 에러등에 기인하여 시스템의 오동작 원인이 된다.
본 고안의 목적은 백업 배터리의 레벨을 감지하여 교체 시기를 알람하는 백업 배터리의 교체 알람회로를 제공함에 있다.
본 고안은 다른 목적은 방전용 배터리를 백업 배터리를 사용하는 시스템에 있어서 배터리의 교체 시기를 알람하는 회로를 제공함에 있다.
이하 본 고안의 동작 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제2도는 본 고안에 따른 회로도로서, 소정의 레벨의 동작전압 압력에 의해 기억된 데이터를 보존하는, 램(20) 및 타임데이터를 업데이트 하는 RTC(22)와, 제1전압(VDD)과 배터리(18)의 전압을 입력하여 상기 램(20) 및 RTC(22)의 동작 전원전압을 제공하며, 상기 제1전압(VDD)이 차단에 의해 상기 배터리(18)의 전압을 백업전압으로 공급하는 백업 전원부와, 제1전압(VDD)을 소정 레벨의 전압으로 분압하여 기준전압(Vref)을 발생하는 기준전압 발생회로와, 상기 배터리(18)의 전압과 상기 기준전압(Vref)을 비교하여 배터리(18)의 과방전 상태를 검출하는 과방전 검출기(30)와, 상기 과방전 검출기(30)의 출력에 응답하여 과방전 상태를 표시함과 동시에 경보를 발생하는 제어기(34)로 구성된다.
상기 제2도의 구성중 미설명 부호 32는 IOD(Input/Output Devic)이고, 38은 표시기, 36은 스피커, 40은 롬(40)이다.
그리고 백업전원부는 제1도와 동일한 구성으로 다이오드(12)(14)와 저항(16), 배터리(18)로 구성되며, 제어기(32)는 MPU(Microprocessor)이다. 상기에서 D1은 실리콘 다이오드로서 전압강하가 0.7V이며, D2는 게르미늄 다이오드로서 전압강하가 0.2V이다.
지금 제2도의 시스템에서 시스템 파워 "온" 전압(VDD), 즉 제1전압(VDD)이 공급되면 실리콘 다이오드(12)는 "온"되어 도통되고, 게르마늄 다이오드(14)는 오프되어 차단된다.
따라서 파워 "온"되면 제1전압(VDD)은 상기 실리콘 다이오드(12)를 통해 램(20)과 RTC(22)에 공급되어 데이터가 보존되며, 정상적으로 타임 데이터가 업 데이터 된다.
상기와 같은 동작중 파워 오프상태가 되더라도 기존상태의 데이터를 램(20)에 저장되어 있어야 하며, RTC(22)도 내부적으로 타임 데이터를 업 데이터하기 위해서는 백업이 실시도어야 한다. 이때 시스템 파워가 "오프"되면 전술한 바와 같이 실리콘 다이오드(12)는 "오프"되고 게르마늄 다이오드(14)가 "온"되어진다.
상기 게르마늄 다이오드(14)가 "온"되어지면 방전용 배터리(18)의 전압이 상기 게르마늄 다이오드(14)를 통해 램(20)과 RTC(22)에 백업 전압을 공급하게 된다.
상기와 같은 동작에 의해 배터리의 방전이 오래되면 배터리(18)로 부터 공급되는 백업 전압의 레벨이 점차적으로 떨어지게 된다.
따라서 파워 온 상태에서는 백업 배터리(18)의 전압 레벨을 검출하여 교체시점을 알람할 필요가 있게 된다. 본 고안에서는 램(20)과 RTC(22) 등의 최소 백업 레벨이 2.2V이상 임을 감안하여 파워 "온"시 기준전압Vref을 하기 식(1)과 같이 설명하였다.
단 R1=24, R2=26의 저항임.
그러므로 상기와 같은 백업기능 설정후 파워가 "온"되어 제1전압(VDD)이 공급되면 비교기인 전압검출기(30)의 반전단자(-)에는 상기 식(1)과 같이 세팅된 기준전압(Vref)이 입력된다. 이때 상기 전압검출기(30)는 반전단자(-)로 입력되는 기준전압(Vref)와 비반전단자(+)로 입력되는 배터리(18)의 전압을 비교하여 전압검출 논리신호를 출력한다.
예를들어 VB(Battery Boltage)＞Vref이면 정상 상태의 논리 "하이"를 출력하고, VB＜Vref이면, 방전용 배터리(18)의 교체시기를 나타내는 논리인 "로우"신호를 출력한다.
이때 MPU(34)는 프로그램된 롬(40)의 프로그램 데이터에 의해 소정의 주기로 IDD(32)를 통해 전압검출기(30)의 출력상태를 검색한다. 상기 전압검출기(30)의 "하이"이면 정상 상태의 백업 레벨이라 판단하고, "로우"이면 배터리(18) 교체시기라 판단하여 IDD(32)를 통해 스피커(36)를 구동하여 경보를 울림과 동시에 표시기(38)를 통해 배터리(18)의 교체 메세지를 표시시킨다.
따라서 방전용인 백업 배터리(18)이 전압레벨이 백업 레벨이하로 방전되면 경보가 울림과 동시에 배터리 교체메세지가 표시되어 최적시기에 배터리를 교체할 수 있게 된다.
본 고안에서 다이오드(12)를 실리콘 다이오드로, 다이오드(14)를 게르마늄 다이오드로 사용한 이유는 방전용 배터리의 턴온전압을 최소화하여 백업능력을 향상시키기 위해 사용된 것이다.
상술한 바와 같이 본 고안은 방전용 배터리를 백업 배터리로 사용하는 시스템에서 배터리의 교체시기를 최적상태에서 알람함으로 시스템의 오동작을 미연에 방지할 수 있다.
Claims (3)
- 제1전압(VDD)의 입력에 의해 기억된 데이터를 보존하는 램(20) 및 타임 데이터를 업데이트 하는 RTC(22)을 구비하는 시스템의 백업 배터리 교체시점 알람 회로에 있어서, 상기 제1전압(VDD)과 배터리(18)의 전압을 입력하여 상기 램(20) 및 RTC(22)의 동작 전원 전압을 제공하며, 상기 제1전압(VDD)의 차단에 의해 상기 배터리(18)의 전압을 백업 전압으로 절환 공급하는 백업 전원부와, 상기 배터리(18)의 전압과 기준전압(Vref)을 비교하여 배터리(18)의 과방전 상태를 검출하는 과방전 검출 수단과, 상기 과방전 검출수단의 출력에 응답하여 과방전 상태를 표시함과 동시에 경보를 발생하는 제어기(34)로 구성됨을 특징으로 하는 백업 배터리 교체시점 알람 회로.
- 제1항에 있어서, 상기 백업전원부는, 케소드가 공통으로 접속되어 상기 램(20) 및 RTC(22)에 접속되며, 각각의 애노드로는 상기 제1전압(VDD)과 배터리(18)의전압을 입력하며 상기 제1전압(VDD)의 차단에 응답하여 배터리(18)의 전압을 상기 시스템의 백업 전원으로 공급하는 게르마늄 다이오드와 실리콘 다이오드로 구성됨을 특징으로 하는 백업 배터리 교체시점 알람 회로.
- 제2항에 있어서, 상기 과방전 검출수단은, 상기 제1전압(VDD)을 기준전압(Vref)으로 분압하여 출력하는 기준전압 발생회로와, 상기 기준전압(Vref)와 상기 배터리(18)의 출력을 레벨 비교하여 배터리의 출력이 상기 기준전압(Vref)이 레벨보다 더 적을 때 과방전 신호를 출력하는 비교기(30)로 구성함을 특징으로 하는 백업 배터리 교체시점 알람 회로.
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