DE2254592B2 - Anordnung zur Anzeige des Ladezustandes einer Batterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anzeige des Ladezustandes einer zur Stromversorgung in einem elektronischen Gerät mit visueller digitaler Anzeige von Ziffern und Dezimalpunkten dienenden Batterie.

Bei Geräten, welche durch eine Batterie gespeist werden, beispielsweise einem tragbaren elektronischen Rechner, soll angezeigt werden, wenn die Batteriespannung unter einen Wert fällt, bei welchem die Schaltung nicht länger ordnungsgemäß arbeitet. In der Vergangenheit gab es drei übliche Verfahren, bestehend darin, das Gerät selbst als Monitor zu verwenden; wenn die Batteriespannung nämlich unter einen bestimmten Wert abfällt, hört das Gerät einfach auf zu arbeiten. Dieses Verfahren hat den offensichtlichen Nachteil, daß es der Bedienungsperson keine vorherige Anzeige über den bevorstehenden Ausfall des Gerätes gibt. Ein anderer Lösungsversuch bestand darin, eine Anzeigevorrichtung für eine niedrige Batteriespannung, beispielsweise ein Meßgerät mit einem Schalter vorzusehen, den die Bedienungsperson gelegentlich betätigt, um die Batteriespannung zu testen (Hewlett-Packard: AC-Volisieter, Model 403 A, B). Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es auch nicht besser arbeitet als das erstgenannte Verfahren, wenn die Bedienungsperson sich nicht daran erinnert, daß der Schalter periodisch betätigt werden muß. Das dritte Verfahren besteht darin, daß eine Anzeigevorrichtung für eine niedrige Batteriespannung geschaffen wird, die eine eigene Prüfschaltung hat (CRAIG Corporation, 2605 Electronic Notebook Cassette Recorder). Wenn die Batterie nur eine niedrige Spannung abgibt, erscheint an der Anzeigevorrichtung automatisch ein Signal. Der Nachteil dieses Verfahrens sowie des zweiten Verfahrens besteht darin, daß zusätzliche Bauteile erforderlich sind, um eine Anzeigevorrichtung vorzusehen und zu betätigen. Bei den meisten tragbaren Geräten sind hierzu der Innenraum und die Frontfläche zu klein, als daß man zu diesem Zwecke noch zusätzliche Bauteile hinzufügen möchte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät mit einer Anzeigevorrichtung für einen etwaigen Spannungsabfall zu schaffen, welche in gerätetechnisch einfächer Weise eine nicht nur gelegentliche Überwachung der Batteriespannung erlaubt.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst Demgemäß wird die bereits in dem Gerät vorhandene digitale Anzeigevorrichtung dazu verwendet um einen etwaigen Spannungsabfall der Batterie anzuzeigen. Die Batteriespannung wird in einem Komparator mit einer internen Bezugsspannung verglichen. Der Ausgang des zo Komparators kann mit einem Logikgatter verbunden werden, das mit der digitalen Geräteanzeigeschaltung verbunden ist. Wenn der Komparator den Spannungsabfall an die Anzeigevorrichtung signalisiert, können beispielsweise alle Dezimalpunkte in der Anzeigevorrichtung gleichzeitig beleuchtet werden. Daher wird der Zustand einer niedrigen Batteriespannung automatisch angezeigt, ohne eine getrennte Vorrichtung und eine besondere Schaltung hierzu zu erfordern.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert; es stellt dar

F i g. 1 schematisch einen Schaltkreis mit einer Überwachungsvorrichtung für einen etwaigen Spannungsabfall,

F i g. 2 eine Einrichtung zur Abgabe einer Referenzspannung für die Schaltung gemäß Fig. 1.

Eine Batterie 10 für ein tragbares digitales elektronisches Gerät ist mit einem Eingang eines Komparators 12, beispielsweise einem Differenzverstärker verbunden. In einem derartigen Gerät ist die Batterie auch mit einer anderen Schaltung zu deren Versorgung verbunden; derartige Verbindungen zu anderen Schaltkreisen wurden jedoch der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen. Eine Referenzspannungsquelle 14 ist mit einem zweiten Eingang des Komparators 12 verbunden. Wenn die Spannung an der Batterie 10 unter den Pegel der Referenzspannung abfällt, gibt der Komparator ein Logiksigna' ·τι Ausgang 13 ab. Eine Digitalschaltung 16, beispfHsfvcise der Rechenschaltkreis eines elektronischen V ■:■<>■' s, ist mit der Anzeigevorrichtung 18 des Ce-j-... *. imden. Leitungen 20, welche üblicherweise aii ···: -n Einzeldrähten bestehen, übertragen die numerisuie Information in kodierter Form. Die dargestellte Anzeigeschaltung 8 ergibt eine diskontinuierliehe Anzeige, obgleich andere Formen digitaler Anzeigeelemente verwendet werden könnten. Die darzustellenden Daten werden seriell an eine V-Treiberschaltung und einen Dekodierer 22 von der Datenschaltung 16 übertragen. Die V-Treiberschaltung und der Dekodierer 22 signalisieren die geeigneten Eingangssignale 26 für jedes digitale Anzeigeelement 24. Das digitale Anzeigeelement 24 kann aus einer Matrix von 5 mal 7 Licht emittierenden Dioden bestehen, wobei die Eingänge 26 durch die Anoden der Dioden gebildet würden. Der Taktgeber ist über die Leitung 28 mit der ^-Abtastschaltung und der Treiberschaltung 30 verbunden. Die .^-Abtastschaltung und die Treiberschaltung 30 signalisieren über den Leitungen 32 jeweils zu

einem Zeitpunkt ein digitales Anzeigeelement 24, um diejenigen Dioden zur Lichtemission anzuregen, welche durch die V-Treiberschaltung und den Dekodierer 22 ausgewählt worden sind. Im ^aIIe einer Matrix mit Licht emittierenden Dioden würden die Leitungen 32 mit den Kathoden der Dioden verbunden werden.

Jedes digitale Anzeigeelement 24 hat einen Dezimalpunkt 25, der durch eine einzige Licht emittierende Diode gebildet werden kann. Die Information über den De^.imalpunkt von der Schaltung 16 wird oft über eine getrennte Leitung 34 abgegeben. Die Leitungen 13 und 34 sind mit einem Oder-Gatter 36 verbunden, das wiederum mit dem Dezimalpunkteingang 38 der V-Treiberschaltung und des Dekodierers 22 verbunden ist. Wie bei den Ziffern werden die Signale für die Dezimalpunk— parallel auf der Leitung 40 übertragen. Normalerweise wird natürlich nur ein einziger Dezimalpunkt 25 gleichzeitig angezeigt, da das Signal auf der Leitung 34 einem besonderen TaKtgeberimpuls auf der Leitung 28 entspricht. Wenn der Komparator 12 jedoch einen niedrigen Ladungszustand der Batterie anzeigt, wird ein kontinuierliches Signal auf den Leitungen 38 und 40 abgegeben. Daher wird bei jedem Taktgeberimpuls jeweils der nachfolgende Dezimalpunkt 25 angezeigt, und die Bedienungsperson sieht eine Reihe von Dezimalpunkten.

Die Leitung 13 kann mit irgendeiner Gruppe von Dezimalpunktleitungen verbunden werden, falls angestrebt wird, daß nicht alle Dezimalpunkte angezeigt werden. Auch kann die Information über den Dezimalpunkt Teil der kodierten Information auf der Leitung 20 sein, statt über eine getrennte Leitung 34 übertragen zu werden. Da der K-Treiber und Dekodierer 22 oft eine integrierte Schaltung ist, können das Oder-Gatter 36 und der Komparator 12 in das gleiche Chip integriert werden, wodurch Platz in dem Gerät gespart wird. Ein Beispiel für Schaltkreise mit einer Anzeigeschaltung 14 ist beschrieben in Hewlett-Packard Application Note 931, »Solid State Alphanumeric Display Decoder/Driver Circuitry«. Es sei angemerkt, daß andere Arten digitaler Anzeigeeinheiten an Stelle der Matrix mit 5 mal 7 Punkten verwendet werden könnten, beispielsweise eine Anzeigevorrichtung mit sieben Strichen oder ein Flüssigkeitskristall.
Bei einigen Arten von digitalen Anzeigeelementen

ίο liegt der Dezimalpunkt in einem Bereich, der durch die numerischen Zeichen gemäß F i g. 1 umschrieben ist Wenn ein Dezimalpunkt während des normalen Betriebes erleuchtet wird, sind die anderen ein Schriftzeichen definierenden Punkte dunkel. Auf diese Anzeigeele-

IS mente wird kein selbständiger Schutz beansprucht Wenn die Erfindung in einer derartigen Anzeigevorrichtung verwendet wird, werden die zusätzlichen Dezimalpunkte einfach den schon dargestellten Ziffern überlagert. Daher zerstört das Signal über die niedrige Batteriespannung keine bereits dargestellte information.

F i g. 2 stellt ein Beispiel für eine Referenzspannungsquelle 14 dar. Eine Zenerdiode ist mit dem Referenzeingang des Komparator^ 12 verbunden, und ein Widerstand 52 liefert Strom an die Diode 50 von der Batterie 20. Der Komparator ist auf eine Spannungsdifferenz zwischen den Eingängen eingestellt, so daß ein Spannungsabfall am Widerstand 52 auftreten kann und den Wert ergibt, bei welchem der niedrige Ladezustand der Batterie erfaßt wird. Die Diode 50 kann durch den Basis-Emitter-Spannungsabfall eines oder mehrerer Transistoren in anderen Schaltkreisen in dem Gerät ersetzt werden. Die Batteriespannung kann auch an einer Stelle in dem Gerät erfaßt werden, wo die Spannung dauernd auf einen Pegel abgefallen ist, der nominell der Referenzspannung entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Anzeige des Ladezustandes einer zur Stromversorgung in einem elektronischen Gerät mit visueller digitaler Anzeige von Ziffern und Dezimalpunkten dienenden Batterie, gekennzeichnet durch eine Referenzspannungsquelle (14), einen Komparator (12) mit einem ersten Eingang, der mit der Referenzspannungsquelle verbunden ist, einen zweiten, mit der Batterie (10) verbundenen Eingang und einer Einrichtung zur Abgabe eines Ausgangssignals, wenn die Spannung an der Batterie unter der Referenzspannung liegt, wobei diese Einrichtung mit der digitalen Anzeigeeinrichtung (18) verbunden ist und eine visuelle Anzeige mehrerer Dezimalpunkte (25) entsprechend einem Ausgangssignal vom Komparator abgibt

2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Anzeigeeinrichtung (18) mehrere Anzeigeelemente (24) für Ziffern, eine Dekodierschaltung (22) zum parallelen Übertragen von Information zu den Anzeigeelemenien und eine Abtastschaltung (30) zur schrittweisen Speisung der Anzeigeelemente aufweist und der Komparator (12) mit der Dekodierschaltung verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dezimalpunkt (25) in einem dezimalen Anzeigeelement (24) sich in einem durch die Ziffern umschriebenen Bereich befindet.