JPH05203684A - ローバッテリ検出回路 - Google Patents
ローバッテリ検出回路Info
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- 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
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- JP
- Japan
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- battery
- bat
- load current
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電池には内部抵抗があるため負荷電流が変動す
ると見掛け上の電池電圧が変動し、電池の残り容量がま
だ充分であるのに負荷電流の増大によりローバッテリ信
号を出力する不都合があったが、これを解消する。 【構成】電池BATの電圧VBAT を分圧抵抗器R1,R
2により検出し(VBAT ・R2/(R1+R2))、そ
れをコンパレータComp1に入力する。負荷電流Iを
電流トランスCT1で検出し、I−V変換アンプAMP
1により電圧に変換し、ツェナーダイオードZD1によ
るツェナー電圧VZDとI−V変換アンプAMP1による
変換電圧VCONVとの差分(VZD−VCONV=VZD−(n2
/n1 )・α・I)を差動アンプAMP2から取り出
し、この差分をコンパレータComp1に基準電圧V
REF として入力する。
ると見掛け上の電池電圧が変動し、電池の残り容量がま
だ充分であるのに負荷電流の増大によりローバッテリ信
号を出力する不都合があったが、これを解消する。 【構成】電池BATの電圧VBAT を分圧抵抗器R1,R
2により検出し(VBAT ・R2/(R1+R2))、そ
れをコンパレータComp1に入力する。負荷電流Iを
電流トランスCT1で検出し、I−V変換アンプAMP
1により電圧に変換し、ツェナーダイオードZD1によ
るツェナー電圧VZDとI−V変換アンプAMP1による
変換電圧VCONVとの差分(VZD−VCONV=VZD−(n2
/n1 )・α・I)を差動アンプAMP2から取り出
し、この差分をコンパレータComp1に基準電圧V
REF として入力する。
Description
【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。
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。
【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。
す。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【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。
を示す回路図である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
の動作を説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【0033】いま、 R2/(R1+R2)>R4/(R3+R4) であって、 VIN1 >VIN2 であるとする。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
を示す回路図である。
【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。
図である。
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
Claims (1)
- 【請求項1】 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ローバッテリ検出回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9210880A JPH05203684A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ローバッテリ検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9210880A JPH05203684A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ローバッテリ検出回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05203684A true JPH05203684A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=11762642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9210880A Pending JPH05203684A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ローバッテリ検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05203684A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07218562A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Nec Corp | 電源装置 |
EP0689061A1 (fr) * | 1994-06-24 | 1995-12-27 | Alcatel | Dispositif de mesure de l'état de charge d'un générateur électrochimique |
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 (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電源電圧低下保護回路 |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP9210880A patent/JPH05203684A/ja 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 CONTROL DEVICE ADJUSTED BY THE CURRENT FLOW DRAWN THEREFROM |
JPH07218562A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Nec Corp | 電源装置 |
EP0689061A1 (fr) * | 1994-06-24 | 1995-12-27 | Alcatel | Dispositif de mesure de l'état de charge d'un générateur électrochimique |
FR2721715A1 (fr) * | 1994-06-24 | 1995-12-29 | Alsthom Cge Alcatel | Dispositif de mesure de l'état de charge d'un générateur électrochimique. |
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 (zh) * | 2004-03-05 | 2008-06-25 | 日立工机株式会社 | 能够检测已放电的电池组的电池供电设备 |
US7541773B2 (en) | 2004-03-05 | 2009-06-02 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Battery-powered tool capable of detecting discharged battery pack |
JP2008259300A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電源電圧低下保護回路 |
US7957113B2 (en) | 2007-04-04 | 2011-06-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Undervoltage lockout circuit |
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