KR940006505Y1 - Multi level battery voltage detector - Google Patents
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Abstract
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Description
도면은 이 고안의 실시예에 따른 다단계 배터리 전압 검출회로의 상세회로도이다.Figure is a detailed circuit diagram of a multi-stage battery voltage detection circuit according to an embodiment of the present invention.
이 고안은 다단계 배터리(battery) 전압 검출회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 노트 피씨(note book size personal computer, note-PC)와 같이 배터리로 구동 되는 경우가 많은 소형의 정보처리 기기의 사용자에게 배터리 전압의 상태를 단계별로 알려주기 위한 다단계 배터리 전압 검출회로에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-level battery voltage detection circuit, and more specifically, to a user of a small information processing device that is often driven by a battery such as a note book size personal computer (note-PC). The present invention relates to a multi-stage battery voltage detection circuit for informing the state of voltage step by step.
종래의 소형 정보처리 기기는 배터리로 구동하고자 할 경우에, 배터리의 전압을 검출하여 검출된 배터리 전압이 정보처리 기기가 동작하는데 필요한 배터리 전압의 하한값보다 작으면 정보처리 기기의 사용자에게 경고음을 발생한다.When a conventional small information processing device is to be driven by a battery, if the voltage of the battery is detected and the detected battery voltage is less than the lower limit of the battery voltage required for the information processing device to operate, the user of the information processing device generates a warning sound. .
그러나 상기한 종래의 배터리 전압 검출회로는, 검출된 배터리 전압이 정보처리 기기가 동작하는데 필요한 배터리 전압의 하한값보다 큰지 작은지만을 비교하기 때문에 정보처리 기기의 사용자에게 보다 상세한 배터리 전압의 상태를 알려주지 못하는 단점이 있다.However, the above-described conventional battery voltage detection circuit cannot compare the state of the battery voltage to the user of the information processing device because the detected battery voltage compares only if the detected battery voltage is larger or smaller than the lower limit of the battery voltage required for the operation of the information processing device. There are disadvantages.
따라서 이 고안의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 배터리 전압을 여러 단계로 나누어 검출, 표시함으로써 정보처리 기기의 사용자에게 보다 세분화된 배터리 전압 상태를 알려줄 수 있는 다단계 배터리 전압 검출회로를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages, and to detect and display the battery voltage by dividing the battery voltage into several stages. To provide.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 고안의 구성은, 배터리 전압 신호선에 연결되어 배터리 전압을 분배하기 위한 제1전압 분배기와, 배터리 전압 신호선에 연결되어 분배 전압의 비율이 제1전압 분배기 보다 큰 제2전압 분배기와, 배터리 전압 신호선에 연결되어 분배 전압의 비율이 제n-1전압 분배기 보다 큰 제n전압 분배기(단, n은 3이상의 자연수)와, 제1전압 분배기의 분배 전압을 충전하는 제1커패시터와, 제2전압분배기의 분배 전압을 충전하는 제2커패시터와, 제n전압 분배기의 분배 전압을 충전하는 제n커패시터와, 전원 전압에 한쪽 단자가 연결된 저항과, 상기한 저항의 다른 한쪽 단자에 캐소드(cathode)가 연결되고 접지(ground)에 애노드(anode)가 연결된 제너다이오드(zener diode)와, 제너 다이오드의 캐소드의 전압 신호를 기준 전압으로 하여 제1케패시터의 출력 전압을 기준 전압과 비교하는 제1비교기와, 제너 다이오드의 캐소드의 전압 신호를 기준 전압으로 하여 제2커패시터의 출력 전압을 기준 전압과 비교하는 제2비교기와, 제너 다이오드의 캐소드의 출력 전압을 기준 전압으로 하여 제n커패시터의 출력 전압을 기준 전압과 비교하는 제n비교기로 이루어진다.As a means for achieving the above object, the constitution of the present invention includes a first voltage divider connected to the battery voltage signal line for distributing the battery voltage, and a ratio of the divided voltage connected to the battery voltage signal line, the ratio of which is greater than the first voltage divider. A second voltage divider, an n-th voltage divider having a ratio of a divided voltage greater than the n-1 voltage divider connected to the battery voltage signal line (where n is a natural number of 3 or more) and a divided voltage of the first voltage divider; A first capacitor, a second capacitor that charges the divided voltage of the second voltage divider, an nth capacitor that charges the divided voltage of the nth voltage divider, a resistor having one terminal connected to the power supply voltage, and the other of the above resistors. Zener diode connected with a cathode connected to one terminal and an anode connected to ground, and a voltage signal of the cathode of the zener diode as a reference voltage A first comparator for comparing the output voltage of one capacitor with a reference voltage, a second comparator for comparing the output voltage of the second capacitor with a reference voltage using the voltage signal of the cathode of the zener diode as a reference voltage, and a cathode of the zener diode And an n-th comparator for comparing the output voltage of the n-th capacitor with the reference voltage by using the output voltage as a reference voltage.
상기한 구성에 의하여, 이 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 이 고안을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.By the above configuration, the most preferred embodiment that can be easily implemented by those skilled in the art to which this invention belongs will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면은 이 고안의 실시예에 따른 다단계 배터리 전압 검출 회로의 상세회로도이다.Figure is a detailed circuit diagram of a multi-stage battery voltage detection circuit according to an embodiment of the present invention.
도면에 도시되어 있듯이 이 고안의 실시예에 따른 다단계 배터리 전압 검출회로의 구성은, 배터리 전압 신호선(VBATT)에 연결된 제1분배 저항쌍(R1, R2)과, 배터리 전압 신호선(VBATT)에 연결된 제2분배 저항쌍(R3, R4)과, 배터리 전압 신호선(VBATT)에 연결된 제3분배 저항쌍(R5, R6)과, 배터리 전압 신호선(VBATT)에 연결된 제4분배 저항쌍(R7, R8)과, 제1분배저항쌍(R1, R2)의 접속점에 연결된 제1커패시터(C1)와, 제2분배저항쌍(R3, R4)의 접속점에 연결된 제2커패시터(C2)와, 제3분배저항쌍(R5, R6)의 접속점에 연결된 제3커패시터(C3)와, 제4분배저항쌍(R7, R8)의 접속점에 연결된 제4커패시터(C4)와, 전원 전압(Vcc)에 한쪽단자가 연결된 저항(R9)과, 저항(R9)의 다른 한쪽단자에 캐소드가 연결되고 애노드가 접지된 제너 다이오드(ZD)와, 제너 다이오드(ZD)의 캐소드에 비반전 단자가 연결되고 제1커패시터(C1)에 반전단자가 연결된 제1연산 증폭기(operational amplifier, OP-AMP)(OP1)와, 제너 다이오드(ZD)의 캐소드에 비반전 단자가 연결되고 제2커패시터(C2)에 반전단자가 연결된 제2연산 증폭기(OP2)와, 제너 다이오드(ZD)의 캐소드에 비반전 단자가 연결되고 제3커패시터(C3)에 반전단자가 연결된 제3연산 증폭기(OP3)와, 제너 다이오드(ZD)의 캐소드에 비반전 단자가 연결되고 제4커패시터(C4)에 반전단자가 연결된 제4연산 증폭기(OP4)로 이루어진다.As shown in the figure the configuration of the multi-stage battery voltage detection circuit according to an embodiment of the invented is the battery voltage signal (V BATT) first distribution resistor pair (R1, R2) and, the battery voltage signal (V BATT) is connected to the connected to the second distribution resistor pair (R3, R4) and a third distribution connected to the battery voltage signal (V BATT) resistance pair (R5, R6) and a fourth distributed resistance pair is connected to the battery voltage signal (V BATT) (R7 , R8), the first capacitor C1 connected to the connection point of the first distribution resistor pair R1, R2, the second capacitor C2 connected to the connection point of the second distribution resistor pair R3, R4, One of the third capacitor C3 connected to the connection point of the three distribution resistor pairs R5 and R6, the fourth capacitor C4 connected to the connection point of the fourth distribution resistor pair R7 and R8, and the power supply voltage Vcc. A resistor R9 having a terminal connected thereto, a zener diode ZD having a cathode connected to the other terminal of the resistor R9 and an anode grounded, and a non-inverting terminal to the cathode of the zener diode ZD A first operational amplifier (OP-AMP) OP1 connected to the first capacitor C1 and an inverting terminal connected to the first capacitor C1, and a non-inverting terminal connected to the cathode of the zener diode ZD, and the second capacitor C2. A second operational amplifier OP2 connected to an inverting terminal thereof, a third operational amplifier OP3 connected to a non-inverting terminal connected to a cathode of the zener diode ZD, and an inverting terminal connected to a third capacitor C3, and a zener diode A non-inverting terminal is connected to the cathode of ZD and a fourth operational amplifier OP4 is connected to the inverting terminal of the fourth capacitor C4.
이 고안의 실시예에서는 n의 값을 4로 하고 있지만 이 고안의 기술적 사상은 여기에 한정되지 않는다.Although the value of n is set to 4 in the Example of this invention, the technical idea of this invention is not limited to this.
상기한 구성에 의한, 이 고안의 실시예에 따른 다단계 배터리 전압 검출 회로의 동작은 다음과 같다.The operation of the multi-stage battery voltage detection circuit according to the embodiment of the present invention by the above configuration is as follows.
전원 전압(Vcc)이 인가되면 제너 다이오드(ZD)의 양단에는 제너 다이오드(ZD)의 특성에 의한 기준전압이 인가되어 연산 증폭기(OP1, OP2, OP3, OP4)의 비반전 단자에 입력된다.When the power supply voltage Vcc is applied, a reference voltage according to the characteristics of the zener diode ZD is applied to both ends of the zener diode ZD and input to the non-inverting terminals of the operational amplifiers OP1, OP2, OP3, and OP4.
그리고, 제1분배 저항쌍(R1, R2)에 의한 분배전압이 제1커패시터(C1)에 의해 제1연산 증폭기(OP1)의 반전단자에 입력되어 제너 다이오드(ZD)의 양단에 걸리는 기준전압과 비교되고, 제2분배 저항쌍(R3, R4)에 의한 분배전압이 제2커패시터(C2)에 의해 제2연산 증폭기(OP2)의 반전단자에 입력되어 제너 다이오드(ZD)의 양단에 걸리는 기준전압과 비교되고, 제3분배 저항쌍(R5, R6)에 의한 분배전압이 제3커패시터(C3)에 의해 제3연산증폭기(OP3)의 반전단자에 입력되어 제너 다이오드(ZD)의 양단에 걸리는 기준전압과 비교되고, 제4분배 저항쌍(R7, R8)에 의한 분배전압이 제4커패시터(C4)에 의해 제4연산 증폭기(OP4)의 반전단자에 입력되어 제너 다이오드(ZD)의 양단에 걸리는 기준전압과 비교된다.Then, the divided voltages of the first distribution resistor pairs R1 and R2 are input to the inverting terminal of the first operational amplifier OP1 by the first capacitor C1 and are applied to the reference voltages across the zener diode ZD. The divided voltages of the second distribution resistor pairs R3 and R4 are input to the inverting terminal of the second operational amplifier OP2 by the second capacitor C2 and applied to both ends of the zener diode ZD. Compared to the reference voltage, the division voltages of the third distribution resistor pairs R5 and R6 are input to the inverting terminal of the third operational amplifier OP3 by the third capacitor C3 and applied to both ends of the zener diode ZD. Compared to the voltage, the divided voltage by the fourth distribution resistor pairs R7 and R8 is input to the inverting terminal of the fourth operational amplifier OP4 by the fourth capacitor C4 and applied to both ends of the zener diode ZD. It is compared with the reference voltage.
여기서, 분배 저항쌍들의 분배 전압 비율은 다음과 같다.Here, the distribution voltage ratio of the distribution resistor pairs is as follows.
[R1/(R1+R2)]＞[R3/(R3+R4)]＞[R5/(R5+R6)]＞[R7/(R7+R8)][R1 / (R1 + R2)]> [R3 / (R3 + R4)]> [R5 / (R5 + R6)]> [R7 / (R7 + R8)]
따라서, 배터리 전압신호(VBATT)의 전압이 감소되며, 1단계로 제1연산 증폭기의 출력이 하이(high) 상태가 되고, 2단계로 제2연산 증폭기의 출력이 하이 상태가 되고, 3단계로 제3연산 증폭기의 출력이 하이 상태가 되고, 4단계로 제4연산 증폭기의 출력이 하이 상태가 된다.Therefore, the voltage of the battery voltage signal V BATT is reduced, and the output of the first operational amplifier becomes high in one step, and the output of the second operational amplifier becomes high in two steps, and in three steps. Therefore, the output of the third operational amplifier becomes high and the output of the fourth operational amplifier becomes high in four steps.
그러므로, 제1분배 저항쌍(R1, R2)의 분배 전압 비율(R1/(R1+R2))을 작게하면 배터리 전압이 작은 값을 가질 때에 정보처리 기기의 사용자에게 배터리 전압의 상태를 알려주기 위해서 제1연산 증폭기의 출력은 1단계 경고신호(ACPWR)로, 제2연산 증폭기의 출력은 2단계 경고신호(LB)로, 제3연산증폭기의 출력은 3단계 경고신호(LLB)로, 제4연산 증폭기의 출력은 마지막 경고 신호인 전원공급 차단신호(SHTD)로 이용할 수 있다.Therefore, if the divided voltage ratio R1 / (R1 + R2) of the first distribution resistor pairs R1 and R2 is made small, in order to inform the user of the information processing device of the state of the battery voltage when the battery voltage has a small value. The output of the first operational amplifier is a first stage warning signal (ACPWR), the output of the second operational amplifier is a two stage warning signal (LB), the output of the third operational amplifier is a three stage warning signal (LLB), and the fourth The output of the op amp can be used as the last warning signal (SHTD).
이와 같이 이 고안의 실시예에서 배터리 전압을 여러 단계에 걸쳐 검출하여 정보처리 기기의 사용자에게 보다 세분화된 배터리 전압 상태를 알려줄 수 있으며 이 고안의 이러한 효과는 배터리로 구동되는 경우가 많은 소형 정보처리 기기에서 이용될 수 있다.As such, in an embodiment of the present invention, the battery voltage may be detected in several stages to inform the user of the information processing device of a more detailed battery voltage state. This effect of the present invention is a small information processing device that is often driven by a battery. Can be used in
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