JPH05203684A - Low battery detection circuit - Google Patents
Low battery detection circuitInfo
- Publication number
- JPH05203684A JPH05203684A JP9210880A JP1088092A JPH05203684A JP H05203684 A JPH05203684 A JP H05203684A JP 9210880 A JP9210880 A JP 9210880A JP 1088092 A JP1088092 A JP 1088092A JP H05203684 A JPH05203684 A JP H05203684A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- battery
- bat
- load current
- low battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電池を使用する電気機
器一般において装備されるもので、電気機器の使用に伴
って、あるいは電池の経時的な自己放電によって、電池
電圧がある基準電圧を下回ったことを検出したときに、
警告表示等のためにローバッテリ信号を出力するように
構成されたローバッテリ検出回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is provided in general electric equipment using a battery, and a certain reference voltage of the battery voltage can be set by the use of the electric equipment or by self-discharge of the battery over time. When we detect that
The present invention relates to a low battery detection circuit configured to output a low battery signal for displaying a warning or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２に従来のローバッテリ検出回路を示
す。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a conventional low battery detection circuit.
【０００３】図において、ＢＡＴは電池、ＶＲＥＧは安
定化電源回路、Ｌ１，Ｌ２は負荷、ＳＷ１，ＳＷ２は負
荷Ｌ１，Ｌ２を安定化電源回路ＶＲＥＧに対して接続分
離するためのスイッチ、Ｒ１，Ｒ２およびＲ３，Ｒ４は
電池電圧検出用の分圧抵抗器、Ｒ５は電流制限抵抗器、
ＺＤ１はツェナーダイオード（定電圧ダイオード）、Ｃ
ｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２は第１および第２のコンパレータ
である。In the figure, BAT is a battery, VREG is a stabilized power supply circuit, L1 and L2 are loads, SW1 and SW2 are switches for connecting and disconnecting the loads L1 and L2 from the stabilized power supply circuit VREG, and R1 and R2. And R3, R4 are voltage dividing resistors for detecting the battery voltage, R5 is a current limiting resistor,
ZD1 is a Zener diode (constant voltage diode), C
mp1 and Comp2 are first and second comparators.
【０００４】安定化電源回路ＶＲＥＧの出力電圧を電流
制限抵抗器Ｒ５とツェナーダイオードＺＤ１との直列回
路に印加することにより、ツェナーダイオードＺＤ１の
降伏電圧であるツェナー電圧ＶZDを得て、これを各コン
パレータＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２における非反転入力端
子（＋）に印加し基準電圧ＶZDとしている。各コンパレ
ータＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２の出力であるローバッテリ
信号ＬＢ１，ＬＢ２はそれぞれ図示しないマイクロコン
ピュータのＣＰＵに送出されるようになっている。By applying the output voltage of the regulated power supply circuit VREG to the series circuit of the current limiting resistor R5 and the Zener diode ZD1, the Zener voltage V ZD which is the breakdown voltage of the Zener diode ZD1 is obtained, and the Zener voltage V ZD is obtained. The reference voltage V ZD is applied to the non-inverting input terminal (+) of the comparators Comp1 and Comp2. The low battery signals LB1 and LB2, which are the outputs of the comparators Comp1 and Comp2, are sent to the CPU of a microcomputer (not shown).
【０００５】電池ＢＡＴの電圧をＶBAT とすると、この
電池電圧ＶBAT が分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧されて第
１のコンパレータＣｏｍｐ１の反転入力端子（−）に入
力される電圧ＶIN1 は、 ＶIN1 ＝ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） となる。また、電池電圧ＶBAT が分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４
で分圧されて第２のコンパレータＣｏｍｐ２の反転入力
端子（−）に入力される電圧ＶIN2 は、 ＶIN2 ＝ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） となる。いま、 Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） であるとする。すると、 ＶIN1 ＞ＶIN2 となる。[0005] The voltage of the battery BAT and V BAT, the battery voltage V BAT is the inverting input terminal of the first comparator Comp1 is divided by voltage dividing resistors R1, R2 - Voltage V IN1 is input to the () Is V IN1 = V BAT · R2 / (R1 + R2). Further, the battery voltage V BAT is equal to the voltage dividing resistors R3 and R4.
The voltage V IN2 divided by and input to the inverting input terminal (−) of the second comparator Comp2 becomes V IN2 = V BAT · R4 / (R3 + R4). Now, it is assumed that R2 / (R1 + R2)> R4 / (R3 + R4). Then, V IN1 > V IN2 .
【０００６】 電池電圧ＶBAT が充分に高くて、 ＶIN1 ＞ＶIN2 ＞ＶZD であるとき、第１のコンパレータＣｏｍｐ１の出力であ
るローバッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルであり、か
つ、第２のコンパレータＣｏｍｐ２の出力であるローバ
ッテリ信号ＬＢ２も“Ｌ”レベルである。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｌ” がＣＰＵに送出され、ＣＰＵはローバッテリ信号なしと
判定する。When the battery voltage V BAT is sufficiently high and V IN1 > V IN2 > V ZD , the low battery signal LB1 which is the output of the first comparator Comp1 is at “L” level and the second battery The low battery signal LB2, which is the output of the comparator Comp2, is also at "L" level. That is, LB1 = "L" LB2 = "L" is sent to the CPU, and the CPU determines that there is no low battery signal.
【０００７】 電池電圧ＶBAT が低下してきて、 ＶIN1 ＞ＶZD≧ＶIN2 となったときは、第１のコンパレータＣｏｍｐ１のロー
バッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルを維持するが、第２
のコンパレータＣｏｍｐ２のローバッテリ信号ＬＢ２は
“Ｈ”レベルに反転する。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ２が有ったと判定する。When the battery voltage V BAT decreases and V IN1 > V ZD ≧ V IN2 , the low battery signal LB1 of the first comparator Comp1 maintains the “L” level, but the second battery
The low battery signal LB2 of the comparator Comp2 is inverted to the “H” level. That is, LB1 = "L" LB2 = "H", and these are sent to the CPU. The CPU determines that there is the low battery signal LB2.
【０００８】 さらに、電池電圧ＶBAT が低下して、 ＶZD≧ＶIN1 ＞ＶIN2 となったときは、第２のコンパレータＣｏｍｐ２のロー
バッテリ信号ＬＢ２はと同様に“Ｈ”レベルを維持す
るが、今度は、第１のコンパレータＣｏｍｐ１のローバ
ッテリ信号ＬＢ１が“Ｈ”レベルに反転する。すなわ
ち、 ＬＢ１＝“Ｈ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ１が有ったと判定する。Further, when the battery voltage V BAT drops and V ZD ≧ V IN1 > V IN2 , the low battery signal LB2 of the second comparator Comp2 maintains the “H” level as in , This time, the low battery signal LB1 of the first comparator Comp1 is inverted to the “H” level. That is, LB1 = “H” and LB2 = “H”, and these are sent to the CPU. The CPU determines that there is the low battery signal LB1.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、電池ＢＡＴ
には内部抵抗ｒが存在するために、負荷電流をＩとする
と、電池電圧ＶBAT は、 ＶBAT →ＶBAT −ｒ・Ｉ の電圧降下を生じる。By the way, the battery BAT
Since the internal resistance r exists in the battery, assuming that the load current is I, the battery voltage V BAT causes a voltage drop of V BAT → V BAT −r · I.
【００１０】負荷電流Ｉが一定であれば問題はないので
あるが、負荷の状態が変化して負荷電流Ｉが変化する
と、電圧降下ｒ・Ｉも自ずと変化し、見掛け上の電池電
圧も変化する。There is no problem if the load current I is constant, but when the load state changes and the load current I changes, the voltage drop r · I naturally changes, and the apparent battery voltage also changes. ..
【００１１】負荷電流Ｉが増加した場合、見掛け上の電
池電圧は減少する。その結果、従来のローバッテリ検出
回路においては、電池ＢＡＴの残り容量がローバッテリ
信号ＬＢ２を“Ｈ”レベルにするほどには減少していな
いにもかかわらず、ローバッテリ信号ＬＢ２として
“Ｈ”レベルを出力してしまったり、電池ＢＡＴの残り
容量がローバッテリ信号ＬＢ１を“Ｈ”レベルにするほ
どには減少していないにもかかわらず、ローバッテリ信
号ＬＢ１として“Ｈ”レベルを出力してしまったりする
といった誤動作を生じていた。When the load current I increases, the apparent battery voltage decreases. As a result, in the conventional low battery detection circuit, although the remaining capacity of the battery BAT has not decreased enough to set the low battery signal LB2 to the “H” level, the low battery signal LB2 is set to the “H” level. Or the remaining capacity of the battery BAT has not decreased enough to bring the low battery signal LB1 to the “H” level, but outputs the “H” level as the low battery signal LB1. It caused a malfunction such as a chill.
【００１２】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、負荷状態の変化にかかわらず、常に
正確にローバッテリ検出が行えるようにすることを目的
とする。The present invention was devised in view of such circumstances, and an object thereof is to always enable accurate low battery detection regardless of changes in the load state.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明に係るローバッテ
リ検出回路は、電池の電圧を検出し、その検出電圧が基
準電圧を下回ったときにローバッテリ信号を出力するよ
うに構成されたローバッテリ検出回路であって、負荷電
流を検出する手段と、電池の内部抵抗により負荷電流に
応じた検出電圧の変動分を相殺するように前記基準電圧
を前記の検出した負荷電流に基づいて補正する手段とを
備えたことを特徴とするものである。A low battery detection circuit according to the present invention detects a battery voltage, and outputs a low battery signal when the detected voltage falls below a reference voltage. A detection circuit, a means for detecting a load current, and a means for correcting the reference voltage based on the detected load current so as to cancel a variation in the detected voltage depending on the load current due to the internal resistance of the battery. It is characterized by having and.
【００１４】[0014]
【作用】負荷電流の変化に伴って電池の検出電圧が変化
しても、基準電圧を負荷電流に応じて補正することによ
り、検出電圧の変動分を相殺するので、負荷状態の変化
にかかわらずローバッテリ検出が正確に行われる。[Function] Even if the detected voltage of the battery changes with the change of the load current, the fluctuation of the detected voltage is canceled by correcting the reference voltage according to the load current. Accurate low battery detection.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明に係るローバッテリ検出回路の
一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a low battery detection circuit according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１６】図１は実施例に係るローバッテリ検出回路
を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a low battery detection circuit according to an embodiment.
【００１７】電池ＢＡＴの正極に電流トランスＣＴ１の
１次巻線ｎ1 の一端が接続され、その他端は安定化電源
回路ＶＲＥＧの入力側に接続されている。安定化電源回
路ＶＲＥＧの出力側は、スイッチＳＷ１と負荷Ｌ１との
直列回路を介して電池ＢＡＴの負極に接続されていると
ともに、スイッチＳＷ２と負荷Ｌ２との直列回路を介し
て電池ＢＡＴの負極に接続されている。電池ＢＡＴの両
端間には、分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路と、分圧抵
抗器Ｒ３，Ｒ４の直列回路とが接続されている。One end of the primary winding n 1 of the current transformer CT1 is connected to the positive electrode of the battery BAT, and the other end is connected to the input side of the stabilized power supply circuit VREG. The output side of the regulated power supply circuit VREG is connected to the negative electrode of the battery BAT via the series circuit of the switch SW1 and the load L1, and is connected to the negative electrode of the battery BAT via the series circuit of the switch SW2 and the load L2. It is connected. A series circuit of voltage dividing resistors R1 and R2 and a series circuit of voltage dividing resistors R3 and R4 are connected between both ends of the battery BAT.
【００１８】電流トランスＣＴ１の２次巻線ｎ2 には、
誘導された電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換アンプＡＭ
Ｐ１が接続されている。このＩ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１
は、入力した電流に比例した電圧を出力するように構成
されている。安定化電源回路ＶＲＥＧの出力側と電池Ｂ
ＡＴの負極側との間に、電流制限抵抗器Ｒ５とツェナー
ダイオードＺＤ１の直列回路が接続されている。ツェナ
ーダイオードＺＤ１のアノードは電池ＢＡＴの負極側に
接続され、カソードは電流制限抵抗器Ｒ５に接続されて
いる。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードが差動アン
プＡＭＰ２の非反転入力端子（＋）に接続され、差動ア
ンプＡＭＰ２の反転入力端子（−）にはＩ−Ｖ変換アン
プＡＭＰ１の出力端子が接続されている。In the secondary winding n 2 of the current transformer CT1,
IV conversion amplifier AM for converting the induced current into voltage
P1 is connected. This IV conversion amplifier AMP1
Is configured to output a voltage proportional to the input current. Output side of regulated power supply circuit VREG and battery B
A series circuit of the current limiting resistor R5 and the Zener diode ZD1 is connected between the AT and the negative electrode side. The anode of the Zener diode ZD1 is connected to the negative electrode side of the battery BAT, and the cathode is connected to the current limiting resistor R5. The cathode of the Zener diode ZD1 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier AMP2, and the inverting input terminal (−) of the differential amplifier AMP2 is connected to the output terminal of the IV conversion amplifier AMP1.
【００１９】安定化電源回路ＶＲＥＧの出力を高電位側
電源とする第１および第２のコンパレータＣｏｍｐ１，
Ｃｏｍｐ２が設けられ、第１のコンパレータＣｏｍｐ１
の反転入力端子（−）には分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２の抵抗
分割点が接続され、第２のコンパレータＣｏｍｐ２の反
転入力端子（−）には分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４の抵抗分割
点が接続されている。そして、両コンパレータＣｏｍｐ
１，Ｃｏｍｐ２それぞれの非反転入力端子（＋）には差
動アンプＡＭＰ２の出力端子が接続されている。各コン
パレータＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２の出力端子からは図示
しないマイクロコンピュータのＣＰＵに対してローバッ
テリ信号ＬＢ１，ＬＢ２が送出されるように構成されて
いる。First and second comparators Comp1, which use the output of the stabilized power supply circuit VREG as the high-potential-side power supply.
Comp2 is provided and the first comparator Comp1 is provided.
To the inverting input terminal (−) of the voltage dividing resistors R1 and R2, and the inverting input terminal (−) of the second comparator Comp2 includes the voltage dividing resistors R3 and R4. It is connected. And both comparators Comp
The output terminal of the differential amplifier AMP2 is connected to the non-inverting input terminal (+) of each of 1 and Comp2. The low-battery signals LB1 and LB2 are transmitted from the output terminals of the comparators Comp1 and Comp2 to the CPU of the microcomputer (not shown).
【００２０】次に、この実施例のローバッテリ検出回路
の動作を説明する。Next, the operation of the low battery detection circuit of this embodiment will be described.
【００２１】負荷電流をＩとすると、この負荷電流Ｉは
電流トランスＣＴ１の１次巻線ｎ1 に流れる。巻数比が
ｎ2 ／ｎ1 であるから、負荷電流Ｉによって電流トラン
スＣＴ１の２次巻線ｎ2 に誘導される電流は、 Ｉ・（ｎ2 ／ｎ1 ） となる。Ｉ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１のＩ−Ｖ変換特性値
をαとすると、Ｉ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１の出力端子に
現れる電圧ＶCONVは、 ＶCONV＝Ｉ・（ｎ2 ／ｎ1 ）・α＝（ｎ2 ／ｎ1 ）・α・Ｉ となる。巻数比ｎ2 ／ｎ1 が一定であるから、Ｉ−Ｖ変
換アンプＡＭＰ１による変換電圧ＶCONVは、負荷電流Ｉ
に比例したものとなる。When the load current is I, this load current I flows through the primary winding n 1 of the current transformer CT1. Since the turns ratio is n 2 / n 1 , the current induced in the secondary winding n 2 of the current transformer CT1 by the load current I is I · (n 2 / n 1 ). When the IV conversion characteristic value of the IV conversion amplifier AMP1 is α, the voltage V CONV that appears at the output terminal of the IV conversion amplifier AMP1 is V CONV = I · (n 2 / n 1 ) · α = ( n 2 / n 1 ) · α · I. Since the turns ratio n 2 / n 1 is constant, the conversion voltage V CONV by the IV conversion amplifier AMP1 is equal to the load current I
Will be proportional to.
【００２２】Ｉ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１による変換電圧
ＶCONVは差動アンプＡＭＰ２の反転入力端子（−）に入
力され、差動アンプＡＭＰ２の非反転入力端子（＋）に
はツェナーダイオードＺＤ１によるツェナー電圧ＶZDが
入力されているから、差動アンプＡＭＰ２の出力端子に
現れる電圧ＶREF 、すなわち、両コンパレータＣｏｍｐ
１，Ｃｏｍｐ２に対する基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ＶCONV＝ＶZD−（ｎ2 ／ｎ1 ）・α・Ｉ ここで、 （ｎ2 ／ｎ1 ）・α＝ｋ（定数） とおくと、基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ｋ・Ｉ で表すことができる。すなわち、基準電圧ＶREF は、負
荷電流Ｉに逆比例したものとなる。The conversion voltage V CONV by the IV conversion amplifier AMP1 is input to the inverting input terminal (−) of the differential amplifier AMP2, and the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier AMP2 is supplied with the Zener voltage by the Zener diode ZD1. Since V ZD is input, the voltage V REF that appears at the output terminal of the differential amplifier AMP2, that is, both comparators Comp
1, the reference voltage V REF for Comp2 is V REF = V ZD −V CONV = V ZD − (n 2 / n 1 ) · α · I (n 2 / n 1 ) · α = k (constant) In other words, the reference voltage V REF can be expressed as V REF = V ZD −k · I. That is, the reference voltage V REF is inversely proportional to the load current I.
【００２３】スイッチＳＷ２が開放されスイッチＳＷ１
が閉じられて負荷Ｌ１のみが駆動されているとき、負荷
Ｌ１に流れる電流（負荷電流）をＩ1 とする。このとき
の基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ｋ・Ｉ1 である。また、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がともに閉じら
れて負荷Ｌ１，Ｌ２がともに駆動されているとき、負荷
Ｌ１に流れる電流をＩ1 、負荷Ｌ２に流れる電流をＩ2
とすると、全体の負荷電流は（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）であるか
ら、このときの基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ｋ・（Ｉ1 ＋Ｉ2 ） となる。The switch SW2 is opened and the switch SW1 is opened.
Is closed and only the load L1 is driven, the current (load current) flowing through the load L1 is I 1 . The reference voltage V REF at this time is V REF = V ZD −k · I 1 . When the switches SW1 and SW2 are both closed and the loads L1 and L2 are both driven, the current flowing through the load L1 is I 1 , and the current flowing through the load L2 is I 2.
Then, the total load current is (I 1 + I 2 ), so the reference voltage V REF at this time is V REF = V ZD −k · (I 1 + I 2 ).
【００２４】上の２式から明らかなように、負荷電流Ｉ
が小さいときには基準電圧ＶREF は高く、負荷電流Ｉが
大きいときには基準電圧ＶREF は低くなる。すなわち、
基準電圧ＶREF は、負荷電流Ｉが充分に小さいときには
ツェナーダイオードＺＤ１による基準電圧ＶZDに近い値
をもつが、負荷電流Ｉが大きくなるにつれて基準電圧Ｖ
REF は次第に低下していく。As is apparent from the above two equations, the load current I
Is small, the reference voltage V REF is high, and when the load current I is large, the reference voltage V REF is low. That is,
The reference voltage V REF has a value close to the reference voltage V ZD generated by the Zener diode ZD1 when the load current I is sufficiently small, but the reference voltage V REF increases as the load current I increases.
REF gradually decreases.
【００２５】一方、電池電圧ＶBAT が分圧抵抗器Ｒ１，
Ｒ２で分圧されて第１のコンパレータＣｏｍｐ１の反転
入力端子（−）に入力される電圧ＶIN1 は、 ＶIN1 ＝ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） であり、電池電圧ＶBAT が分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４で分圧
されて第２のコンパレータＣｏｍｐ２の反転入力端子
（−）に入力される電圧ＶIN2 は、 ＶIN2 ＝ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） である。On the other hand, the battery voltage V BAT is equal to the voltage dividing resistor R1,
The voltage V IN1 divided by R2 and input to the inverting input terminal (−) of the first comparator Comp1 is V IN1 = V BAT · R2 / (R1 + R2), and the battery voltage V BAT is the voltage dividing resistor. The voltage V IN2 divided by R3 and R4 and input to the inverting input terminal (−) of the second comparator Comp2 is V IN2 = V BAT · R4 / (R3 + R4).
【００２６】しかるに、上のＶIN1 ，ＶIN2 の２式にお
いて、電池ＢＡＴの内部抵抗ｒによる電圧降下ｒ・Ｉを
考慮すると、上式におけるＶBAT は、 ＶBAT →ＶBAT −ｒ・Ｉ と書き換える必要がある。すなわち、 ＶIN1 ＝（ＶBAT −ｒ・Ｉ）・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） ＶIN2 ＝（ＶBAT −ｒ・Ｉ）・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） ここで、 ｒ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝ｋ1 ｒ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）＝ｋ２ と置くと、 ＶＩＮ１ ＝ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−ｋ1 ・Ｉ ＶIN2 ＝ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）−ｋ2 ・Ｉ となる。However, in the above two equations of V IN1 and V IN2 , considering the voltage drop r · I due to the internal resistance r of the battery BAT, V BAT in the above equation is V BAT → V BAT −r · I It needs to be rewritten. That is, V IN1 = (V BAT −r · I) · R2 / (R1 + R2) V IN2 = (V BAT −r · I) · R4 / (R3 + R4) where r · R2 / (R1 + R2) = k 1 r · R4 / (R3 + R4) = k 2 and putting, the V IN1 = V BAT · R2 / (R1 + R2) -k 1 · I V IN2 = V BAT · R4 / (R3 + R4) -k 2 · I.
【００２７】この２式から明らかなように、コンパレー
タＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２に対する入力電圧ＶIN1 ，Ｖ
IN2 は、負荷電流Ｉに応じて変化し、負荷電流Ｉが小さ
いときには入力電圧ＶIN1 ，ＶIN2 は大きいが、負荷電
流Ｉが大きくなるにつれて入力電圧ＶIN1 ，ＶIN2 は次
第に低下していく。As is apparent from these two expressions, the input voltages V IN1 and V IN for the comparators Comp1 and Comp2 are shown.
IN2 changes according to the load current I, and the input voltages V IN1 and V IN2 are large when the load current I is small, but the input voltages V IN1 and V IN2 gradually decrease as the load current I increases.
【００２８】このような入力電圧ＶIN1 ，ＶIN2 の傾向
に対応させて、基準電圧ＶREF も上記のように負荷電流
Ｉが大きくなるにつれて次第に低下していくように構成
してあるのである。The reference voltage V REF is constructed so as to gradually decrease as the load current I increases as described above in accordance with the tendency of the input voltages V IN1 and V IN2 .
【００２９】第１のコンパレータＣｏｍｐ１における比
較は、 ＶREF −ＶIN1 ＝（ＶZD−ｋ・Ｉ）−｛ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−ｋ1 ・Ｉ｝ ＝ＶZD−ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−（ｋ−ｋ1 ）・Ｉ であり、第２のコンパレータＣｏｍｐ２における比較
は、 ＶREF −ＶIN2 ＝（ＶZD−ｋ・Ｉ）−｛ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）−ｋ2 ・Ｉ｝ ＝ＶZD−ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）−（ｋ−ｋ2 ）・Ｉ である。The comparison in the first comparator Comp1 is, V REF -V IN1 = (V ZD -k · I) - {V BAT · R2 / (R1 + R2) -k 1 · I} = V ZD -V BAT · R2 / (R1 + R2) - ( k-k 1) is · I, comparison in the second comparator Comp2 is, V REF -V IN2 = (V ZD -k · I) - {V BAT · R4 / (R3 + R4) - k 2 · I} = V ZD -V BAT · R4 / (R3 + R4) - a (k-k 2) · I .
【００３０】ここで、 ｋ≒ｋ1 ， ｋ≒ｋ2 と定めると、負荷電流Ｉの項を省略することが可能とな
る。すなわち、 ＶREF −ＶIN1 ≒ＶZD−ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） ＶREF −ＶIN2 ≒ＶZD−ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） と近似することができる。Here, by setting k≈k 1 and k≈k 2 , the term of the load current I can be omitted. That is, it can be approximated as V REF −V IN1 ≈V ZD −V BAT · R2 / (R1 + R2) V REF −V IN2 ≈V ZD −V BAT · R4 / (R3 + R4).
【００３１】つまり、第１のコンパレータＣｏｍｐ１に
おいては、電池ＢＡＴの内部抵抗ｒを考慮しない電池電
圧ＶBAT を分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２によって分圧した電圧
ＶBA T ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）をツェナーダイオードＺ
Ｄ１が作る基準電圧ＶZDに対して比較することと等価と
なり、また、第２のコンパレータＣｏｍｐ２において
は、同じく電池ＢＡＴの内部抵抗ｒを考慮しない電池電
圧ＶBAT を分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４によって分圧した電圧
ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）をツェナーダイオードＺ
Ｄ１が作る基準電圧ＶZDに対して比較することと等価と
なる。[0031] That is, in the first comparator Comp1, zener internal resistance r not consider battery voltage V BAT dividing resistors R1, the voltage obtained by dividing by R2 V BA T · R2 / ( R1 + R2) of the battery BAT Diode Z
This is equivalent to comparing with the reference voltage V ZD generated by D1, and in the second comparator Comp2, the battery voltage V BAT that does not consider the internal resistance r of the battery BAT is also divided by the voltage dividing resistors R3 and R4. The divided voltage V BAT · R4 / (R3 + R4) is the Zener diode Z
This is equivalent to comparing with the reference voltage V ZD generated by D1.
【００３２】換言すれば、負荷電流Ｉの変動に起因した
内部抵抗ｒによる電圧降下ｒ・Ｉの影響分 ｒ・Ｉ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝ｋ1 ・Ｉ ｒ・Ｉ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）＝ｋ2 ・Ｉ を、基準電圧ＶREF の変動分 （ｎ2 ／ｎ1 ）・α・Ｉ＝ｋ・Ｉ で相殺しているのである。In other words, the amount of influence of the voltage drop r · I due to the internal resistance r due to the fluctuation of the load current I r · I · R2 / (R1 + R2) = k 1 · I r · I · R4 / (R3 + R4) = K 2 · I is offset by the variation of the reference voltage V REF (n 2 / n 1 ) · α · I = k · I.
【００３３】いま、 Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） であって、 ＶIN1 ＞ＶIN2 であるとする。It is now assumed that R2 / (R1 + R2)> R4 / (R3 + R4) and V IN1 > V IN2 .
【００３４】 電池電圧ＶBAT が充分に高くて、 ＶIN1 ＞ＶIN2 ＞ＶREF であるとき、第１のコンパレータＣｏｍｐ１の出力であ
るローバッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルであり、か
つ、第２のコンパレータＣｏｍｐ２の出力であるローバ
ッテリ信号ＬＢ２も“Ｌ”レベルである。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｌ” がＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバッテリ信号がな
いと判定する。When the battery voltage V BAT is sufficiently high and V IN1 > V IN2 > V REF , the low battery signal LB 1 which is the output of the first comparator Comp 1 is “L” level and the second battery The low battery signal LB2, which is the output of the comparator Comp2, is also at "L" level. That is, LB1 = “L” and LB2 = “L” are sent to the CPU. The CPU determines that there is no low battery signal.
【００３５】この場合、 ＶIN1 ＞ＶIN2 ＞ＶREF であるときとは、 ｛ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−ｋ1 ・Ｉ｝＞｛ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋ Ｒ４）−ｋ2 ・Ｉ｝＞（ＶZD−ｋ・Ｉ） ということであるが、 ｋ≒ｋ1 ， ｋ≒ｋ2 であることから、 ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）＞ＶZD であるということである。このことは、ローバッテリ検
出の条件が負荷電流Ｉに影響されないことを意味してい
る。In this case, when V IN1 > V IN2 > V REF means {V BAT · R2 / (R1 + R2) −k 1 · I}> {V BAT · R4 / (R3 + R4) −k 2 · I}> (V ZD −k · I), but since k≈k 1 and k≈k 2 , V BAT · R2 / (R1 + R2)> V BAT · R4 / (R3 + R4)> V That is ZD . This means that the low battery detection condition is not affected by the load current I.
【００３６】 電池電圧ＶBAT が低下してきて、 ＶIN1 ＞ＶREF ≧ＶIN2 となったときは、第１のコンパレータＣｏｍｐ１のロー
バッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルを維持するが、第２
のコンパレータＣｏｍｐ２のローバッテリ信号ＬＢ２は
“Ｈ”レベルに反転する。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ２が有ったと判定する。When the battery voltage V BAT drops and V IN1 > V REF ≧ V IN2 , the low battery signal LB1 of the first comparator Comp1 maintains the “L” level, but the second battery
The low battery signal LB2 of the comparator Comp2 is inverted to the “H” level. That is, LB1 = "L" LB2 = "H", and these are sent to the CPU. The CPU determines that there is the low battery signal LB2.
【００３７】ＶIN1 ＞ＶREF ≧ＶIN2 であるときとは、上記と同様に考えて、 ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶZD≧ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） であるということである。これも、ローバッテリ検出の
条件が負荷電流Ｉに影響されていないことを意味してい
る。When V IN1 > V REF ≧ V IN2 , it means that V BAT · R2 / (R1 + R2)> V ZD ≧ V BAT · R4 / (R3 + R4) in the same way as above. .. This also means that the low battery detection condition is not affected by the load current I.
【００３８】 さらに、電池電圧ＶBAT が低下して、 ＶREF ≧ＶIN1 ＞ＶIN2 となったときは、第２のコンパレータＣｏｍｐ２のロー
バッテリ信号ＬＢ２はと同様に“Ｈ”レベルを維持す
るが、今度は、第１のコンパレータＣｏｍｐ１のローバ
ッテリ信号ＬＢ１が“Ｈ”レベルに反転する。すなわ
ち、 ＬＢ１＝“Ｈ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ１が有ったと判定する。Further, when the battery voltage V BAT drops and V REF ≧ V IN1 > V IN2 , the low battery signal LB2 of the second comparator Comp2 maintains the “H” level as in , This time, the low battery signal LB1 of the first comparator Comp1 is inverted to the “H” level. That is, LB1 = “H” and LB2 = “H”, and these are sent to the CPU. The CPU determines that there is the low battery signal LB1.
【００３９】ＶREF ≧ＶIN1 ＞ＶIN2 であるときとは、上記と同様に考えて、 ＶZD≧ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） であるということである。これも、ローバッテリ検出の
条件が負荷電流Ｉに影響されていないことを意味してい
る。When V REF ≧ V IN1 > V IN2 , it means that V ZD ≧ V BAT · R2 / (R1 + R2)> V BAT · R4 / (R3 + R4) in the same way as above. .. This also means that the low battery detection condition is not affected by the load current I.
【００４０】以上のように、負荷電流Ｉの変化に伴う電
圧降下ｒ・Ｉによって電池ＢＡＴの見掛け上の電池電圧
が変化しても、負荷電流Ｉを検出して、見掛け上の電池
電圧の変化を相殺する分だけ基準電圧ＶREF の方も自動
調整するから、所期の設計目的のとおり、 ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶZD≧ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） となったときに、第２のコンパレータＣｏｍｐ２からの
ローバッテリ信号ＬＢ２を“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベ
ルに反転させることができるとともに、 ＶZD≧ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） となったときに、第１のコンパレータＣｏｍｐ１からの
ローバッテリ信号ＬＢ１を“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベ
ルに反転させることができる。As described above, even if the apparent battery voltage of the battery BAT changes due to the voltage drop r · I accompanying the change of the load current I, the load current I is detected to change the apparent battery voltage. Since the reference voltage V REF is also automatically adjusted by the amount that cancels out, V BAT · R2 / (R1 + R2)> V ZD ≧ V BAT · R4 / (R3 + R4) as the intended design purpose. , The low battery signal LB2 from the second comparator Comp2 can be inverted from “L” level to “H” level, and V ZD ≧ V BAT · R2 / (R1 + R2)> V BAT · R4 / (R3 + R4) Then, the low battery signal LB1 from the first comparator Comp1 can be inverted from the “L” level to the “H” level.
【００４１】換言すれば、負荷電流Ｉの変動にもかかわ
らず、電池ＢＡＴに係るローバッテリ検出を常に正確に
行うことができ、誤動作を回避するとともに、電池ＢＡ
Ｔをその使用可能な消耗の限度まで効率良く使うことが
できる。In other words, despite the fluctuation of the load current I, the low battery detection of the battery BAT can always be performed accurately, the malfunction can be avoided, and the battery BA can be avoided.
T can be used efficiently up to its usable exhaust limit.
【００４２】なお、上記実施例においてはコンパレータ
をＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２と２つ設けたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、コンパレータの個数は１
つでも３つ以上でもよい。ただし、抵抗分割による分圧
回路はコンパレータの個数に対応させるものとする。Although two comparators Comp1 and Comp2 are provided in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the number of comparators is one.
One or three or more may be used. However, the voltage dividing circuit by resistance division corresponds to the number of comparators.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電池の
検出電圧に対比する基準電圧を負荷電流に応じて補正し
て、負荷電流変動に伴う検出電圧の変動分を相殺するよ
うに構成したので、負荷状態の変化にかかわらず常に正
確にローバッテリ検出を行うことができ、誤動作を防止
することができるとともに、電池を効率良く使うことが
できるという効果を奏する。As described above, according to the present invention, the reference voltage, which is contrasted with the detected voltage of the battery, is corrected according to the load current so as to cancel the fluctuation of the detected voltage due to the fluctuation of the load current. Since the configuration is adopted, it is possible to always perform accurate low battery detection irrespective of changes in the load state, prevent malfunctions, and efficiently use the battery.
【図１】本発明の一実施例に係るローバッテリ検出回路
を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a low battery detection circuit according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来例に係るローバッテリ検出回路を示す回路
図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a low battery detection circuit according to a conventional example.
ＢＡＴ 電池 ＶＲＥＧ 安定化電源回路 Ｌ１，Ｌ２ 負荷 Ｒ１，Ｒ２ 分圧抵抗器 Ｒ３，Ｒ３ 分圧抵抗器 Ｒ５ 電流制限抵抗器 Ｃｏｍｐ１ 第１のコンパレータ Ｃｏｍｐ２ 第２のコンパレータ ＺＤ１ ツェナーダイオード ＣＴ１ 電流トランス ＡＭＰ１ Ｉ−Ｖ変換アンプ ＡＭＰ２ 差動アンプ Ｉ 負荷電流 ＶBAT 電池電圧 ＶZD ツェナー電圧 ＶIN1 ，ＶIN2 入力電圧 ＶCONV 変換電圧 ＶREF 基準電圧 ＬＢ１，ＬＢ２ ローバッテリ信号BAT battery VREG stabilized power supply circuit L1, L2 load R1, R2 voltage dividing resistor R3, R3 voltage dividing resistor R5 current limiting resistor Comp1 first comparator Comp2 second comparator ZD1 Zener diode CT1 current transformer AMP1 I-V Conversion amplifier AMP2 Differential amplifier I Load current V BAT Battery voltage V ZD Zener voltage V IN1 , V IN2 Input voltage V CONV Conversion voltage V REF Reference voltage LB1, LB2 Low battery signal
Claims (1)
準電圧を下回ったときにローバッテリ信号を出力するよ
うに構成されたローバッテリ検出回路であって、負荷電
流を検出する手段と、電池の内部抵抗により負荷電流に
応じた検出電圧の変動分を相殺するように前記基準電圧
を前記の検出した負荷電流に基づいて補正する手段とを
備えたことを特徴とするローバッテリ検出回路。1. A low-battery detection circuit configured to detect a voltage of a battery and output a low-battery signal when the detected voltage falls below a reference voltage, and a means for detecting a load current. A low-battery detection circuit comprising: means for correcting the reference voltage based on the detected load current so as to cancel the fluctuation of the detected voltage depending on the load current due to the internal resistance of the battery.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9210880A JPH05203684A (en) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | Low battery detection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9210880A JPH05203684A (en) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | Low battery detection circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203684A true JPH05203684A (en) | 1993-08-10 |
Family
ID=11762642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9210880A Pending JPH05203684A (en) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | Low battery detection circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05203684A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07218562A (en) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Nec Corp | Electric power source apparatus |
| EP0689061A1 (en) * | 1994-06-24 | 1995-12-27 | Alcatel | Device for measuring the state of charge of an electrochemical generator |
| EP0733203A1 (en) * | 1993-12-10 | 1996-09-25 | Curtis Instruments, Inc. | Battery monitor adjusted by rate of current |
| EP1571458A1 (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-07 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Battery-powered tool capable of detecting discharged battery pack |
| JP2008259300A (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | Source voltage drop protective circuit |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP9210880A patent/JPH05203684A/en active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0733203A1 (en) * | 1993-12-10 | 1996-09-25 | Curtis Instruments, Inc. | Battery monitor adjusted by rate of current |
| EP0733203A4 (en) * | 1993-12-10 | 1997-12-29 | Curtis Instr | Battery monitor adjusted by rate of current |
| JPH07218562A (en) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Nec Corp | Electric power source apparatus |
| EP0689061A1 (en) * | 1994-06-24 | 1995-12-27 | Alcatel | Device for measuring the state of charge of an electrochemical generator |
| FR2721715A1 (en) * | 1994-06-24 | 1995-12-29 | Alsthom Cge Alcatel | Device for measuring the state of charge of an electrochemical generator |
| US5519304A (en) * | 1994-06-24 | 1996-05-21 | Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite | Circuit for measuring the state of charge of an electrochemical cell |
| EP1571458A1 (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-07 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Battery-powered tool capable of detecting discharged battery pack |
| CN100397745C (en) * | 2004-03-05 | 2008-06-25 | 日立工机株式会社 | Battery-powered tool capable of detecting discharged battery pack |
| US7541773B2 (en) | 2004-03-05 | 2009-06-02 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Battery-powered tool capable of detecting discharged battery pack |
| JP2008259300A (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | Source voltage drop protective circuit |
| US7957113B2 (en) | 2007-04-04 | 2011-06-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Undervoltage lockout circuit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6624614B2 (en) | Charge and discharge controller | |
| TW503610B (en) | Power supply apparatus with chargeable battery and charge/discharge method | |
| US7045990B2 (en) | Portable device having a charging circuit and semiconductor device for use in the charging circuit of the same | |
| US7570498B2 (en) | Switching power supply apparatus for correcting overcurrent detection point based on gradient of switching current | |
| EP1950862B1 (en) | Charging device | |
| US20010052759A1 (en) | Charge/discharge control circuit and charging type power supply device | |
| US6150797A (en) | Charge and discharge control circuit with function detecting charge and discharge current and chargeable power supply unit | |
| JP3270327B2 (en) | Overcharge / discharge detection circuit | |
| US7336513B1 (en) | Method of compensating output voltage distortion of half-bridge inverter and device based on the method | |
| KR20100027370A (en) | Stability compensating circuit and a dc-dc converter having the same | |
| JPH05203684A (en) | Low battery detection circuit | |
| US20040012372A1 (en) | Battery charger | |
| US4551668A (en) | Voltage sensing at loads remotely connected to power supplies | |
| EP1881580A1 (en) | Dc/dc converter | |
| KR19990088303A (en) | Charging and discharging control circuit and charging type power supply device | |
| JPH06284594A (en) | Chargeable power supply apparatus | |
| US10615614B2 (en) | Charge/discharge control circuit and battery apparatus having the same | |
| JP2002189041A (en) | Device for monitoring voltage | |
| JPH07107621A (en) | Charger for electric automobile | |
| JP2838712B2 (en) | Power supply | |
| JPS6049417A (en) | Overcurrent detecting circuit | |
| JP2600711B2 (en) | Non-control output voltage stabilization circuit in cross regulation | |
| JPH07308028A (en) | Charger for series battery | |
| JPH07260859A (en) | Power supply having variable output resistance | |
| KR200157176Y1 (en) | Charge circuit controlled by temperature |