CN104252192A - 电压检测器、电子设备和电压检测器的控制方式 - Google Patents

电压检测器、电子设备和电压检测器的控制方式 Download PDF

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Abstract

本发明提供了电压监测器、电子设备和电压检测器的控制方式，电压检测器包括参考电压发生器和检测器，其中，当电源电压高于预定阈值电压时，参考电压发生器产生恒定参考电压，以及，当所述电源电压超过比所述预定阈值电压高出预定电位的电压时，根据所述参考电压，检测器检测电源电压是否高于规定的电压，并输出检测结果。

Description

电压检测器、电子设备和电压检测器的控制方式
交叉引用相关申请
本申请要求在2013年6月28日提交的日本优先专利申请JP2013-136139的效益，其全部内容结合于此作为参考。
背景技术
本技术涉及电压检测器、电子设备和电压检测器的控制方式。尤其是，本技术涉及检测具有规定的电压或更低电压的电源电压的电压检测器、电子设备和电压检测器的控制方式。
近年来，电子设备在小型化和省电方面有着显著的发展，经常要求电子设备中的每个器件能够在低电压下正常运行。为了确保电子设备能够在低电压下运行，采用电压检测器检测电源电压VDD是否高于恒定的规定的电压。例如，提出了包括参考电压发生器电路的电压检测器，该电路产生恒定参考电压Vref和比较器(例如，参见，"S-808xxC系列",p2-p24,[在线],Seiko仪器公司,[2013年4月26日检索],网址<URL:http://datasheet.sii-ic.com/jp/voltage_detector/S808xxC_J.pdf>)。比较器按照参考电压Vref与规定的电压的比值对电源电压VDD进行分配，比较所分配的电压和参考电压Vref，以检测电源电压VDD是否高于规定的电压。
以检测结果为基础，通过电子设备执行供电转换处理和备份处理，确保在低于规定的电压的低电压下，电子设备能够准确运行。
发明内容
然而，根据上述常规技术，可能无法准确检测电源电压VDD是否高于恒定的规定的电压。上述参考电压发生器电路由例如调节器和带隙参考电路的器件实现，如果电源电压VDD低于器件和电路准确运行的最低电压Vth，则很难产生恒定的参考电压Vref。如果不能产生恒定的参考电压Vref，则比较器就不能准确检测电源电压VDD是否高于规定的电压。如果不能准确检测电源电压VDD是否高于规定的电压，则电子设备可能出现故障。
鉴于上述情况，创建了本技术，期望准确检测电源电压是否高于恒定电压。
根据本公开的实施方式，提供包括参考电压发生器和检测器的电压检测器，其中当电源电压高于预定阈值电压时，参考电压发生器产生恒定参考电压，而且当电源电压超过比预定阈值电压高出预定电位的电压时，根据参考电压，检测器检测电源电压是否高于规定的电压，并输出检测结果。于是，能够实现如下运行，当电源电压高于预定阈值电压时，产生了恒定参考电压，以及当电源电压超过比预定阈值电压高出预定电位的电压时，根据参考电压，检测出电源电压是否高于规定的电压。
根据本公开的实施方式，电压检测器还包括检测控制器，当电源电压超过高于预定电位的阈值电压时，检测控制器将给检测器发出使能检测器的检测操作的控制信号。当控制信号使能检测操作时，根据参考电压，检测器检测电源电压是否高于规定的电压，并输出检测结果。于是，能够实现如下运行，当电源电压超过比预定阈值电压高出预定电位的电压时，控制信号能够使能检测器的检测操作。
根据本公开的实施方式，检测器可包括分压单元和比较单元，其中分压单元根据参考电压与规定的电压的比值对电源电压进行划分，以及当控制信号使能检测操作时，比较单元对所分压的电源电压和参考电压进行比较，并输出作为检测结果的比较结果。于是，实现了根据参考电压与规定的电压的比值对电源电压进行划分，并与参考电压进行比较的操作。
根据本公开的实施方式，检测控制器可包括降压单元和控制信号发生器，其中降压单元可使电源电压分压，直到下降前的电源电压和下降后的电源电压之间的电势差降到阈值电压为止，以及下降后的电源电压高于预定电位时，控制信号发生器输出使能检测操作的控制信号。于是，实现了电源电压下降的操作，以及下降后的电源电压高于预定电位时，使能检测器的操作。
根据本公开的实施方式，降压单元可通过与电源电压串联的二极管和阻抗，使电源电压下降。于是，实现了通过二极管和阻抗使电源电压下降的操作。
根据本公开的实施方式，降压单元可通过与电源电压串联的晶体管和阻抗，使电源电压下降。于是，实现了通过晶体管和阻抗使电源电压下降的操作。
根据本公开的实施方式，提供包括参考电压发生器、检测器和处理单元的电子设备。其中，当电源电压高于预定阈值电压时，参考电压发生器产生恒定参考电压。当电源电压超过比预定阈值电压高出预定电位的电压时，根据参考电压，检测器检测电源电压是否高于规定的电压，并输出检测结果。处理单元根据检测结果执行预定处理。于是，实现了如下运行，当电源电压高于阈值电压时，产生了恒定参考电压，以及当电源电压超过比预定阈值电压高出预定电位的电压时，根据参考电压，检测出电源电压是否高于规定的电压。
根据本技术，可实现能够准确检测电源电压是否高于恒定电压的优良效果。
附图说明
图1是示出了根据第一个实施方式的电子设备的配置实例的框图；
图2是示出了根据第一个实施方式的控制单元的配置实例的框图；
图3是示出了根据第一个实施方式的电压检测器的配置实例的框图；
图4是示出了根据第一个实施方式的参考电压发生器的配置实例的框图；
图5a和图5b示出了根据第一个实施方式的二极管的V-I特性和电源电压与参考电压之间关系的曲线图；
图6是示出了根据第一个实施方式的检测控制器的配置实例的电路图；
图7示出了根据第一个实施方式的输入电压、控制信号和电源电压之间关系的实例的曲线图；
图8是示出了根据第一个实施方式的比较单元的配置实例的电路图；
图9是示出了根据第一个实施方式的缓冲器的配置实例的电路图；
图10是示出了根据第一个实施方式的比较单元的运作实例的电路图；
图11示出了根据第一个实施方式的检测结果和电源电压之间关系的实例的曲线图；
图12示出了根据第一个实施方式的电子设备的运作实例的流程图；以及
图13是示出了根据第一个实施方式的检测控制器的配置实例的电路图。
具体实施方式
下面将描述执行本技术的形式(以下，称为实施方式)。描述将按照下述顺序进行。
1.第一个实施方式(该实例中，当由二极管引起其下降的电源电压高于预定电位时，激活检测操作)
2.第二个实施方式(该实例中，当由晶体管引起其下降的电源电压高于预定电位时，激活检测操作)
<1.第一个实施方式>
[电子设备的配置实例]
图1是示出了根据作为实施方式的第一个实施方式的电子设备100的配置实例的框图。电子设备100包括主电源单元110、备用电源单元120和控制单元200。
主电源单元110提供主电源。例如，主电源单元110接收外部电源AC，将外部电源转换为DC，通过信号线119，将电源DC供给控制单元200，作为主电源。
备用电源单元120提供备用电源。当主电源的电源电压VDD降至规定的电压Vdef或更低时，备用电源是用来替代主电源的电源。例如，规定的电压Vdef是保证电子设备100正确运行的最低工作电压。例如，备用电源单元120包括蓄电池组，且通过信号线129，将存储在蓄电池组中的电力供给控制单元200，作为备用电源。
控制单元200控制整个电子设备100。控制单元200检测主电源的电源电压VDD是否高于规定的电压Vdef。如果电源电压VDD降至规定的电压Vdef或更低时，控制单元200执行预定处理，例如供电电源的转换处理和具体数据的备份处理。
[控制单元的配置实例]
图2是示出了根据第一个实施方式的控制单元200的配置实例的框图。控制单元200包括电源转换开关210、电压检测器300、主电源侧低损耗调节器220、CPU(中央处理单元)230和主存储器240。控制单元200还包括备用电源侧低损耗调节器250、实时时钟260、电源管理单元270、电源转换开关280和备用存储器290。
电源转换开关210转换供电的电源。电源转换开关210包括两个输入端和一个输出端。两个输入端中的一个通过信号线119与主电源单元110相连，另一个通过信号线129与备用电源单元120相连。电源转换开关210的输出端与备用电源侧低损耗调节器250相连。电源转换开关210根据来自电压检测器300的检测结果OUT，将供电电源转换至备用电源侧低损耗调节器250。
检测结果OUT是示出了电源电压VDD是否高于规定的电压Vdef的检测结果的信号。例如，电源电压VDD高于规定的电压Vdef时，检测结果OUT设定为高电平，否则，设定为低电平。当检测结果OUT为高电平时，电源转换开关210将供电电源转换至主电源，当检测结果OUT为低电平时，将供电电源转换至备用电源。
电压检测器300检测电源电压VDD是否高于规定的电压Vdef。电压检测器300将作为检测结果OUT的检测结果供给电源转换开关210、CPU230和电源管理单元270。
根据主电源，主电源侧低损耗调节器220将输出电压控制在恒定水平。主电源侧低损耗调节器220从主电源产生恒定的输出电压，并将恒定的输出电压供给CPU230、主存储器240和电源转换开关280。
CPU230控制整个控制单元200。CPU230接收来自电压检测器300的检测结果OUT。当电源电压VDD等于规定的电压Vdef或更低时，CPU230执行预定处理，例如数据的备份处理和重置处理。在备份处理中，CPU230使备用存储器290存储用于备份的数据。包括电源转换开关210和CPU230的电路是权利要求中所描述的处理单元的一个实例。
主存储器240作为工作区，用来临时存储CPU230所执行的程序或过程中的必要数据。用来存储程序的区域通过闪存ROM(只读存储器)进行配置，用来主要存储过程中必要数据的区域通过RAM(随机存取存储器)进行配置。
根据主电源或备用电源，备用电源侧低损耗调节器250将输出电压控制在恒定水平。备用电源侧低损耗调节器250从备用电源产生恒定的输出电压，并将恒定的输出电压供给实时时钟260、电源管理单元270和电源转换开关280。
为了产生显示当时时间的当时时间数据而提供主电源或备用电源时，实时时钟260便驱动了。
电源管理单元270控制控制单元200中器件的电源电压。电源管理单元270收到来自电压检测器300的检测结果OUT。当电源电压VDD等于规定的电压Vdef或更低时，电源管理单元270控制电源转换开关280，以将供给备用存储器290的供电电源从主电源转换至备用电源。
电源转换开关280转换供电电源。电源转换开关280包括两个输入端和一个输出端。两个输入端中的一个与主电源侧低损耗调节器220相连，另一个与备用电源侧低损耗调节器250相连。电源转换开关280的输出端与备用存储器290相连。根据电源管理单元270的控制，电源转换开关280将供电电源转换至备用存储器290。
备用存储器290存储用于备份的数据。
[电压检测器的配置实例]
图3是示出了根据第一个实施方式的电压检测器300的配置实例的框图。电压检测器300包括电源端子301、接地端子302、输出端子303、检测控制器310、参考电压发生器320和检测器330。检测器330包括电阻器340、电阻器341和比较单元350。
电源端子301是与主电源单元110相连，且采用电源电压VDD的端子。接地端子302是采用接地电压VSS的端子。例如，假设接地电压VSS的电位低于规定的电压Vdef。输出端子303是与电源转换开关210相连的端子。
当电源电压VDD高于阈值电压Vth时，参考电压发生器320产生恒定的参考电压Vref。通过信号线329，参考电压发生器320将参考电压Vref供给检测器330。
检测控制器310控制检测器330。当电源电压VDD超出高于阈值电压Vth的电压为预定电位差Vdiff时，检测控制器310产生控制信号EN，激活检测器330的检测操作。当电源电压VDD等于Vth+Vdiff或更低时，检测控制器310产生控制信号EN，禁止检测操作。通过信号线319，检测控制器310将控制信号EN供给检测器330。例如，将控制信号EN设置为低电平，用来激活检测操作，将控制信号EN设置为高电平，用来禁止检测操作。
当电源电压VDD高于Vth+Vdiff时，根据参考电压Vref，检测器330检测电源电压VDD是否高于规定的电压Vdef。检测器330包括电阻器340、电阻器341和比较单元350。
电阻器340和电阻器341在电源端子301和接地端子302之间串联相连。通过信号线349，电阻器340和电阻器341的连接点与比较单元350的输入端相连。
目标检测电压Vdet，即连接点处的电压，是按照电阻器340的电阻值Ru与电阻器341的电阻值Rd的比值对电源电压VDD进行划分而产生的电压。更具体地说，目标检测电压Vdet由下列方程确定：
Vdet＝Ru×VDD/(Ru+Rd)···方程1
在上述方程中，电源电压VDD和目标检测电压Vdef的单位是，例如，伏特(V)，以及电阻值Ru、Rd的单位是，例如，欧姆(Ω)。
每个电阻值Ru、Rd设定为一个值，该值满足下列方程：
Vref＝Ru×Vdef/(Ru+Rd)···方程2
在上述方程中，规定的电压Vdef和参考电压Vref的单位是，例如，伏特(V)。
包括电阻器340、341的电路是权利要求中所描述的分压单元的一个实例。
比较单元350将划分电源电压VDD而获得的电压(Vdet)和参考电压Vref进行比较。从方程1和2可知，比较目标检测电压Vdet和参考电压Vref的比较结果与比较电源电压VDD和规定的电压Vdef的结果相一致。比较单元350将目标检测电压Vdet和参考电压Vref的比较结果输出给电源转换开关210，作为检测结果OUT。
通过划分电源电压VDD，且与参考电压Vref进行比较的方式，只需改变分压比，而不用改变参考电压Vref，就能够很容易地改变规定的电压Vdef。
[参考电压发生器的配置实例]
图4是示出了根据第一个实施方式的参考电压发生器320的配置实例的框图。参考电压发生器320包括电阻器321、322、324、327、二极管323、325和运算放大器326。
电阻器321、电阻器322和二极管323在电源端子301和接地端子302之间串联相连。电阻器324和二极管325在电源电压VDD和接地电压VSS之间串联相连。
二极管323、325在正向方向相连。换句话说，二极管323、325的正极与电源端子301侧相连，其负极与接地端子302相连。这些二极管的正向电压和V-I特性假设都是一样的。
其次，包括电阻器321、电阻器322和二极管323的电路和包括电阻器324和二极管325的电路在电源端子301和接地端子302之间串联相连。此外，电阻器327的一端与运算放大器326的输出端相连，另一端与电阻器321、324的电源一侧上的端子相连。
电阻器321和电阻器322的连接点与运算放大器326的反相输入端(-)相连，电阻器324和二极管325的连接点与运算放大器326的非反相输入端(+)相连。
运算放大器326将反相输入端(-)和非反相输入端(+)之间的电势差放大。运算放大器326的输出端与电阻器327和比较单元350相连。通过这种连接，来自运算放大器326的输出电流通过电阻器327反馈给电阻器321、324。
如果电源电压VDD高于二极管323、325的正向电压，则正向方向的电流流向这些二极管。于是，随着电流的增加，反相输入端(-)的电压V+和非反相输入端(+)的电压V-会增加。然而，与电流的增加相比，电压V+的变化量很小。另一方面，由于电阻器322，电压V-的变化量较大。
因为运算放大器326反馈输出电流，当电源电压VDD高于预定阈值电压Vth时，反相输入端(-)的电压V+和非反相输入端(+)的电压V-变得相等。当反相输入端(-)的电压V+和非反相输入端(+)的电压V-相等时，运算放大器326输出端的电压是下列方程3中表示的参考电压Vref：
Vref＝Vf+K×VT···方程3
在上述方程中，K是由下列方程4表示的常数：VT是由下列方程5表示的热压，其单位是，例如，伏特(V)。
K＝R2/R3×1n(R2/R1)···方程4
VT＝k×T/q···方程5
在方程4中，R1是电阻器324的电阻值，R2是电阻器321的电阻值和R3是电阻器322的电阻值。这些R1、R2和R3的单位是，例如，欧姆(Ω)。
在方程5中，k是波尔兹曼常数，约为1.38×10-23(J/K)。T是绝对温度，其单位是，例如，开尔文(K)。q是元电荷，约为1.60×10-19(C)。
方程3表明参考电压Vref是由二极管323的特性和电阻值决定的恒定电压。参考电压Vref是依赖于半导体带隙电压的值。如上所述，产生依赖于带隙电压的恒定参考电压的电路称为带隙基准电路。
参考电压发生器320设置为包括带隙基准电路，但并不局限于上述设置，只要能够产生恒定参考电压Vref。例如，参考电压发生器320可设置为包括调节器，当电源电压VDD高于阈值电压Vth时，调节器产生参考电压Vref。
图5示出了根据第一个实施方式的二极管323的V-I特性和电源电压与参考电压之间关系的曲线图。图5a是二极管323的V-I特性的曲线图。在图5的a中，竖直轴代表流向二极管323的电流I，水平轴代表二极管323所加电压V。正电压V代表正向偏压，负电压代表V逆向偏压。如图5中所示，当电压V高于正向电压(例如，0.80V)时，沿正向方向的电流I流向二极管323。二极管325的V-I特性与二极管323的相同。
图5b是示出了电源电压VDD和参考电压Vref之间关系的曲线图。在图5的b中，竖直轴代表参考电压Vref，水平轴代表电源电压VDD。如图5的b中所示，若逐渐增加电源电压VDD，当电源电压VDD变得高于二极管323的正向电压时，参考电压Vref开始增加。接着，当电源电压VDD超过高于正向电压的阈值电压Vth(例如，1.00V)时，参考电压Vref为恒定电压(例如，1.20V)，与电源电压VDD无关。
[检测控制器的配置实例]
图6是示出了根据第一个实施方式的检测控制器310的配置实例的电路图。检测控制器310包括二极管311、电阻器312、313和逆变器314。
二极管311的正极与电源端子301相连，其负极与电阻器312相连。电阻器312、313与二极管311串联相连，电阻器312、313的连接点与逆变器314的输入端相连。
希望二极管311的正向电压与位于参考电压发生器320内部的二极管323的正向电压相同。即使二极管311的正向电压与位于参考电压发生器320内部的二极管323的正向电压不同，可假设正向电压等于阈值电压Vth或更低。调整每个电阻器312、313的电阻值，以便其连接点处的电压降落等于阈值电压Vth。
逆变器314将输入信号进行反转。当电阻器312、313连接点处的输入电压Vdrop高于预定电位Vdiff时，逆变器314将低电平(激活)控制信号EN供给比较单元350。另一方面，当输入电压Vdrop等于预定电位Vdiff或更低时，逆变器314将高电平(禁止)控制信号EN供给比较单元350。逆变器314是权利要求中所述的控制信号发生器的一个实例。
输入电压Vdrop是由阈值电压Vth，通过降低电源电压VDD而产生的，于是，当输入电压Vdrop高于预定电位Vdiff，即电源电压VDD高于Vth+Vdiff时，产生激活的控制信号EN。
可以通过从主电源增加一个支路电流实现检测控制器310，所以它的实现是很容易的。检测控制器310的配置简单，由此，检测控制器310的功耗很小。此外，检测控制器310不需要来自备用电源例如蓄电池组的电流，由此，能够抑制备用电源的功耗。
图7示出了根据第一个实施方式的输入电压Vdrop、控制信号EN和电源电压VDD之间关系的实例的曲线图。图7a是示出了输入电压Vdrop和电源电压VDD之间关系的曲线图。在图7的a中，竖直轴代表输入电压Vdrop，水平轴代表电源电压VDD。如图7的a中所示，当电源电压VDD等于二极管的正向电压(例如，0.80V)或更低时，输入电压Vdrop变为低电平。当电源电压VDD高于二极管的正向电压时，输入电压Vdrop随着电源电压VDD的增加而增加。于是，当电源电压VDD为Vth+Vdiff时，输入电压Vdrop变为反转阈值电压Vinv。如果输入电压Vdrop高于反转阈值电压Vinv，则逆变器314给比较单元350提供低电平(激活)控制信号EN，否则，逆变器314提供与电源电压VDD相同电平的控制信号EN。
图7b是示出了控制信号EN和电源电压VDD之间关系的实例的曲线图。在图7的b中，竖直轴代表控制信号EN，水平轴代表电源电压VDD。当电源电压VDD高于Vth+Vdiff时，输入电压Vdrop高于反转阈值电压Vinv，由此，逆变器314产生低电平(激活)控制信号EN。另一方面，当电源电压VDD低于或等于Vth+Vdiff时，逆变器314产生与电源电压VDD相同电平的控制信号EN。
当电源电压VDD高于电压VL时，控制信号EN被随后的比较单元350处理为高电平(禁止)信号。另一方面，当电源电压VDD等于电压VL或更低时，控制信号EN被处理为低电平(激活)信号。当电源电压VDD等于电压VL或更低时，比较单元350的检测功能异常失效，即使控制信号EN是低电平。后面，将参考图9对电源电压VDD等于电压VL或更低时，禁止检查功能的配置进行描述。
[比较单元的配置实例]
图8是示出了根据第一个实施方式的比较单元350的配置实例的电路图。比较单元350包括比较器351、控制开关352和缓冲器360。
比较器351将目标检测电压Vdet和参考电压Vref进行对比。目标检测电压Vdet输入到比较器351的非反相输入端(+)，参考电压Vref输入到反相输入端(-)。比较器351的输出端与控制开关352和缓冲器360的输入端相连。
比较器351输出根据下列方程6的比较结果COMP：
COMP＝VDD×sgn(V+-V-)···方程6
在上述方程中，V+是非反相输入端(+)的电压，即目标检测电压Vdet。V-是反相输入端(-)，即参考电压Vref。sgn(A-B)是一个函数，当A>B时，返回“1”，否则，返回“0”。
从方程6可知，当目标检测电压Vdet高于参考电压Vref时，输出的是电源电压VDD(即，高电平)的检测结果OUT，否则，输出的是低电平的比较结果COMP。
控制开关352根据控制信号EN开/合线路。控制开关352有两个端子，一个与比较器351和缓冲器360相连，另一个与接地端子302相连。当控制信号EN是高电平(禁止)时，控制开关352转到闭合状态，以及当控制信号EN是低电平(激活)时，控制开关352转到开启状态。
根据控制开关352的控制，缓冲器360输出检测结果OUT。缓冲器360与电源端子301和接地端子302相连。缓冲器360的输入端与比较器351和控制开关352相连，其输出端与输出端子303相连。
当控制信号EN是激活状态，即控制开关352是开启状态时，缓冲器360直接输出比较结果COMP，作为检测结果OUT。另一方面，当控制信号EN是禁止状态，即控制开关352是闭合状态时，缓冲器360输入端的电位变为接地电压VSS。由此，缓冲器360输出低电平信号作为检测结果OUT，与比较器351的比较结果COMP无关。
[缓冲器的配置实例]
图9是示出了根据第一个实施方式的缓冲器360的配置实例的电路图。缓冲器360包括电阻器361、364和晶体管362、363、365、366。例如，采用p型MOS晶体管作为晶体管362、365。此外，采用n型MOS晶体管作为晶体管363、366。
电阻器361的一端与电源端子301相连，其另一个与晶体管362的源相连。晶体管362、363在电阻器361和接地端子302之间串联相连，比较结果COMP输入进其门中。晶体管362、363的连接点与电阻器364和晶体管365、366的门相连。
电阻器364的一端与电源端子301相连，其另一端与晶体管362、363的连接点和晶体管365、366的门相连。晶体管365、366在电源端子301和接地端子302之间串联相连。晶体管365、366的连接点与输出端子303相连。
基于上述配置，晶体管362、363将比较结果COMP进行了反转，之后，晶体管365、366将反转的比较结果COMP输出为检测结果OUT。然而，当电源电压VDD等于电压VL或更低时，晶体管365、366连接点的电压(检测结果OUT)因电阻器364而变为很小的值。于是，缓冲器360输出低电平检测结果OUT，与比较结果COMP的值无关。
图10是示出了根据第一个实施方式的比较单元350的运作实例的电路图。当电源电压VDD等于阈值电压Vth或更低时，检测控制器310产生禁止控制信号EN。在这种情况下，根据控制信号EN，比较单元350禁止了检测操作，输出了低电平检测结果OUT，这表明电源电压VDD等于规定的电压Vdef或更低。
当电源电压VDD高于阈值电压Vth，且等于Vth+Vdiff或更低时，检测控制器310产生禁止控制信号EN，参考电压发生器320产生恒定的参考电压Vref。此外，在这种情况下，根据控制信号EN，比较单元350输出了低电平检测结果OUT。
当电源电压VDD高于Vth+Vdiff，且等于规定的电压Vdef或更低时，检测控制器310产生激活控制信号EN，参考电压发生器320产生恒定的参考电压Vref。在这种情况下，根据控制信号EN，比较单元350激活检测操作，输出低电平检测结果OUT，这表明电源电压VDD等于规定的电压Vdef或更低。
当电源电压VDD高于规定的电压Vdef，检测控制器310产生激活控制信号EN，参考电压发生器320产生恒定的参考电压Vref。在这种情况下，根据控制信号EN，比较单元350激活检测操作，输出高电平检测结果OUT，这表明电源电压VDD高于规定的电压Vdef。
由此，当电源电压VDD高于阈值电压Vth时，参考电压发生器320产生恒定的参考电压Vref。另一方面，当电源电压VDD高于Vth+Vdiff时，检测控制器310产生激活控制信号EN。因此，总是在检测器330的检测操作被激活的电源电压VDD(Vth+Vdiff)下，产生恒定的参考电压Vref。反之，在不产生恒定参考电压Vref的电源电压VDD(≤Vth)下，禁止检测器330的检测操作。所以，即使电源电压VDD等于阈值电压Vth或更低时，输出也是正确的检测结果OUT。
图11示出了根据第一个实施方式的检测结果OUT和电源电压之间关系的实例的曲线图。图11中的竖直轴代表检测结果OUT，水平轴代表电源电压VDD。当电源电压VDD等于Vth+Vdiff或更低时，输入到检测器330的是禁止检测信号EN。在这种情况下，检测器330输出低电平检测结果OUT。
另一方面，电源电压VDD高于Vth+Vdiff时，输入到检测器330的是激活控制信号EN和恒定的参考电压Vref。在这种情况下，根据参考电压Vref，检测器330对电源电压VDD和规定的电压Vdef。如果电源电压VDD等于规定的电压Vdef或更低，检测器330输出低电平检测结果OUT。
[电子设备的操作实例]
图12示出了根据第一个实施方式的电子设备100的运作实例的流程图。例如，当主电源给电子设备100提供能量时，启动运行。电子设备100确定主电源的电源电压VDD是否高于阈值电压Vth(步骤S901)。如果电源电压VDD高于阈值电压Vth(步骤S901：Yes)，则电子设备100内部的参考电压发生器320产生恒定的参考电压Vref(步骤S902)。
步骤S902之后，电子设备100内部的检测控制器310确定电源电压VDD是否高于Vth+Vdiff(步骤S903)。如果电源电压VDD是否高于Vth+Vdiff(步骤S903：Yes)，检测控制器310输出激活控制信号EN。激活控制信号EN将电子设备100内部检测器330的检测操作激活，检测器330确定目标检测电压Vdet是否高于参考电压Vref，即电源电压VDD是否高于规定的电压Vdef(步骤S904)。如果目标检测电压Vdet高于参考电压Vref(步骤S904：Yes)，则电子设备100返回步骤S901。
如果电源电压VDD等于Vth+Vdiff或更低(步骤S903：No)或电源电压VDD等于阈值电压Vth或更低(步骤S901：No)，检测控制器310输出禁止控制信号EN。禁止控制信号EN将电子设备100内部检测器330的检测操作禁止，则检测结果是低电平。此外，如果目标检测电压Vdet等于参考电压Vref或更低(步骤S904：No)，则检测结果是低电平。根据低电平的检测结果，电源转换开关210将电源的供源从主电源转到备用电源(步骤S905)。此外，电子设备100执行预定备份处理(步骤S906)。
如上所述，根据本技术的第一个实施方式，当电源电压超过比预定阈值电压高出预定电位的电压时，电子设备检测电源电压是否高于基于参考电压的规定的电压，因此，能够准确检测高于规定的电压的电源电压。所以，能够防止器件在等于规定的电压的低电压或更低电压下失效。
<2.第二个实施方式>
[检测控制器的配置实例]
在第一个实施方式中，检测控制器310通过二极管引起了电源电压VDD的电压下降，然而，可以采用晶体管引起电源电压的下降，而不是二极管。根据第二个实施方式的检测控制器310与第一个实施方式的不同，因为替换了用来引起电源电压下降的二极管，而采用晶体管。
图13是示出了根据第二个实施方式的检测控制器310的配置实例的电路图。根据第二个实施方式的检测控制器310与第一个实施方式的不同，因为它包括晶体管315，而不是二极管311。例如，采用NPN型双极晶体管作为晶体管315。
晶体管315的基极和集电极与电源端子301相连，其发射极与电阻器312相连。换句话说，像二极管一样，连接晶体管315。晶体管315的发射极和基极之间的端子间压降最好与参考电压发生器320内部二极管323的正向电压相同。顺便说一下，检测控制器310还可以用除了二极管和晶体管以外的器件引起电源电压VDD的下降。
如上所述，根据第二个实施方式，电子设备100能通过晶体管引起电源电压VDD的下降，而不是二极管。
上述实施方式是使本技术具体化的实例，而且，在实施方式中的每个事项都与权利要求中本公开的具体事项有一定的关系。同样地，实施方式中的事项与权利要求中同名的本公开的具体事项彼此间有着特定的关系。然而，本技术并不局限于这些实施方式，不偏离本技术主旨的情况下，在本技术的范围内可以进行各种实施方式的修改。
此外，上述实施方式中的处理程序可理解为包括一系列程序的方法，也可理解为能使计算机运行一系列程序的计划或记录在其上存储计划的介质的计划。例如，记录介质可以采用CD(光盘)、MD(迷你光盘)、DVD(数字化视频光盘)、记忆卡、蓝光光盘(注册商标)等。
此外，本技术还可如下配置。
(1)电压检测器，包括
参考电压发生器，当电源电压高于预定阈值电压时，其产生恒定参考电压；以及
检测器，当电源电压超过比所述预定阈值电压高出预定电位的电压时，根据参考电压，其检测电源电压是否高于规定的电压，并输出检测结果。
(2)根据(1)的电压检测器，还包括
检测控制器，当电源电压超过比所述预定阈值电压高出预定电位的电压时，其向检测器发出使能检测器检测操作的控制信号，
其中，当控制信号使能检测操作时，根据参考电压，检测器检测电源电压是否高于规定的电压，并输出检测结果。
(3)根据(2)的电压检测器，
其中，检测器包括
分压单元，其将根据参考电压与规定的电压的比值对电源电压进行分压，以及
比较单元，当控制信号使能检测操作时，其对所分压的电源电压和参考电压进行比较，并输出作为检测结果的比较结果。
(4)根据(2)或(3)的电压检测器，
其中，检测控制器包括
降压单元，其可使电源电压下降，直到下降前的电源电压和下降后的电源电压之间的电势差降到阈值电压为止，以及
控制信号发生器，当下降后的电源电压高于预定电位时，其输出使能检测操作的控制信号。
(5)根据(4)的电压检测器，
其中，降压单元可通过与电源电压串联的二极管和阻抗，使电源电压下降。
(6)根据(4)或(5)的电压检测器，
其中，降压单元可通过与电源电压串联的晶体管和阻抗，使电源电压下降。
(7)电子设备，包括
参考电压发生器，当电源电压高于预定阈值电压时，其产生恒定参考电压；
检测器，当电源电压超过比所述预定阈值电压高出预定电位的电压压时，根据参考电压，其检测电源电压是否高于规定的电压，并输出检测结果；以及
处理单元，根据检测结果，其执行预定处理。
(8)电压检测器执行的控制方法，该方法包括：
当电源电压高于阈值电压时，由参考电压发生器产生了恒定参考电压；以及
当电源电压超过比所述预定阈值电压高出预定电位的电压时，根据参考电压，由检测器检测出电源电压是否高于规定的电压，并输出检测结果。

Claims (8)

1.一种电压检测器，包括：
参考电压发生器，当电源电压高于预定阈值电压时，所述参考电压发生器产生恒定参考电压；以及
检测器，当所述电源电压超过比所述预定阈值电压高出预定电位的电压时，所述检测器根据所述参考电压检测所述电源电压是否高于规定的电压，并输出检测结果。
2.根据权利要求1所述的电压检测器，还包括
检测控制器，当所述电源电压超过比所述阈值电压高出所述预定电位的电压时，所述检测控制器向所述检测器提供使能所述检测器的检测操作的控制信号，
其中，当所述控制信号使能所述检测操作时，所述检测器根据所述参考电压检测所述电源电压是否高于所述规定的电压，并输出所述检测结果。
3.根据权利要求2所述的电压检测器，
其中，所述检测器包括
分压单元，根据所述参考电压与所述规定的电压的比值对所述电源电压进行分压，以及
比较单元，当所述控制信号使能所述检测操作时，所述比较单元对所述参考电压和分压后的所述电源电压进行比较，并输出比较结果作为所述检测结果。
4.根据权利要求2所述的电压检测器，
其中，所述检测控制器包括
降压单元，使所述电源电压下降直至下降前的电源电压和下降后的电源电压之间的电势差降到所述阈值电压，以及
控制信号发生器，当下降后的电源电压高于所述预定电位时，输出使能所述检测操作的所述控制信号。
5.根据权利要求4所述的电压检测器，
其中，所述降压单元通过与所述电源电压串联连接的二极管和阻抗，使所述电源电压下降。
6.根据权利要求4所述的电压检测器，
其中，所述降压单元通过与所述电源电压串联连接的晶体管和阻抗，使所述电源电压下降。
7.一种电子设备，包括
参考电压发生器，当电源电压高于预定阈值电压时，产生恒定参考电压；
检测器，当所述电源电压超过比所述预定阈值电压高出预定电位的电压时，根据所述参考电压检测所述电源电压是否高于规定的电压，并输出检测结果；以及
处理单元，根据所述检测结果执行预定处理。
8.一种由电压检测器执行的控制方法，所述方法包括：
当电源电压高于预定阈值电压时，由参考电压发生器产生恒定参考电压；以及
当所述电源电压超过比所述预定阈值电压高出预定电位的电压时，通过检测器根据所述参考电压，检测所述电源电压是否高于规定的电压，并输出检测结果。
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