專利名稱：電壓檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來檢測(cè)使用電池的便攜式裝置中包含的集成電路中的電壓的電路。
通過比較器17將分壓電阻13和14的結(jié)點(diǎn)上的電壓Va與參考電壓電路15的電壓Vb相比較來檢測(cè)電壓。也就是說，使比較器17反向的電壓是Va＝Vb。在本例中，電池1兩端的電壓隨分壓電阻的值而定使Va改變。假定電阻13的電阻值是R1，電阻14的電阻值是R2，電池1兩端的電壓是V1，電池1的檢測(cè)電壓由以下表達(dá)式表示(1)由于Va＝R2/(R1+R2)×V1＝Vb檢測(cè)電壓＝(R1+R2)/R2×Vb ...(1)也就是說，當(dāng)電池1兩端的電壓高于表達(dá)式(1)表示的值時(shí)，比較器17的輸出變成高電平，而當(dāng)電池1兩端的電壓低于表達(dá)式(1)表示的值時(shí)，比較器17的輸出變成低電平。換言之，根據(jù)比較器17的輸出是高電平還是低電平，可以檢測(cè)出電池1兩端的電壓是高于還是低于所述檢測(cè)電壓。
一般來說，電壓檢測(cè)電路總是在工作以便檢測(cè)任意電壓。但是，需要盡可能地減少由于電壓檢測(cè)電路的工作而消耗的電流。
但是，當(dāng)在傳統(tǒng)的電壓檢測(cè)電路中減少電流消耗時(shí)，存在這樣的問題，即電壓檢測(cè)電路中比較器的響應(yīng)速度變低，結(jié)果無法檢測(cè)電壓的急劇變化。
為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明，提供一種能改變工作速度的電壓檢測(cè)電路，從而在需要時(shí)增大電流使工作速度上升。


圖1是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的電壓檢測(cè)電路的示意圖。圖1與圖6的區(qū)別在于，比較器17被與端子21相連的比較器20所替代?；镜碾妷簷z測(cè)操作與傳統(tǒng)電路中相同。
比較器20的電流消耗隨連接至比較器20的端子21的電壓而改變。
圖2中示出比較器20的一個(gè)實(shí)例。圖2示出兩級(jí)放大比較器的實(shí)例。節(jié)點(diǎn)24和23是比較器20的正輸入端和負(fù)輸入端，節(jié)點(diǎn)25是比較器20的輸出端。比較器20中有四個(gè)恒流源31至34，用恒流源31和33總是使比較器20以低速工作。恒流源32和34與開關(guān)電路26相連，按照來自外部端子21的信號(hào)控制開關(guān)電路的接通/斷開操作。
假定端子21的電壓為高電平(下面用“H”表示)時(shí)開關(guān)電路26接通，端子21的電壓為低電平(下面用“L”表示)時(shí)開關(guān)電路26斷開。在就電壓檢測(cè)電路而言、電流消耗比工作速度更重要的情況下，把端子21的電壓設(shè)置為“L”，減少電路的電流消耗。反之，在就電壓檢測(cè)電路而言、工作速度比電流消耗更重要的情況下，把端子21的電壓設(shè)置為“H”，使電路的電流消耗增加。
例如，圖1中，當(dāng)負(fù)載連接到電池1并且負(fù)載的功耗很大時(shí)，由于電池1的電壓降也急劇變化，所以端子21的電壓被設(shè)置成“H”，而且電壓檢測(cè)電路的工作速度上升。相反，當(dāng)連接到電池1上的負(fù)載的功耗小時(shí)，由于電池1的電壓降也變化緩慢，所以端子21的電壓被設(shè)置成“L”，而且功耗減小，同時(shí)也不增加電壓檢測(cè)電路的速度。
如果為第一實(shí)施例的電壓檢測(cè)電路加上滯后功能，電壓檢測(cè)電路的工作會(huì)更穩(wěn)定。
第二實(shí)施例圖3是表示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的電壓檢測(cè)電路的示意圖。圖3所示電壓檢測(cè)電路與圖1中電路的不同之處在于，分壓電阻14被分壓電阻41和42代替，并且增加了比較器43，以便按照比較器43的輸出來控制比較器20的電流值。因此，圖1中所示端子21的功能被比較器43的輸出所取代。假定電阻41和42的電阻值分別是R3和R4，為了得到與圖1相同的檢測(cè)電壓，按照表達(dá)式(1)，要滿足R3+R4＝R2。同樣，如同在表達(dá)式(1)中一樣，使比較器43的輸出反向的電壓由下列表達(dá)式(2)表示反向電壓＝(R1+R3+R4)/R4×Vb ...(2)也就是說，當(dāng)電壓高于檢測(cè)電壓時(shí)，比較器43的輸出總是反向的。
圖4A、4B和4C分別表示比較器43的輸出V43、比較器20的電流I20和說明電壓檢測(cè)電路工作的輸出電壓V12，橫軸代表電池1的電壓V1。
在圖4A中，使電壓V43從“H”變成“L”的電壓是表達(dá)式(2)所表示的電壓。當(dāng)電壓低于表達(dá)式(2)所表示的電壓時(shí)，比較器20的電流消耗增加。也就是說，在檢測(cè)圖4C中所示電壓之前，比較器的電流立即增加，電壓檢測(cè)電路的工作速度上升。
按照上述操作，當(dāng)電池1兩端的電壓足夠高時(shí)，電壓檢測(cè)電路中的電流減小，當(dāng)電池1兩端的電壓接近電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)電壓時(shí)，電路的電流消耗增加，從而能夠高速地檢測(cè)電壓降。
接下來描述比較器20中存在滯后功能的情況。
圖5A、5B和5C分別表示圖3所示比較器43的輸出V43、圖3所示比較器20的電流I20以及圖3所示比較器20的輸出電壓V20，橫軸代表電池1的電壓V1。
如圖5A至5C所示，比較器20具有滯后功能，當(dāng)電池兩端的電壓從較低電壓增加到較高電壓時(shí)，電池的檢測(cè)電壓被設(shè)置為+Vd，而當(dāng)電池兩端的電壓從較高電壓降低到較低電壓時(shí)，電池的檢測(cè)電壓被設(shè)置為-Vd。這樣，圖3所示比較器20中加入了滯后功能，以便建立由下列表達(dá)式(3)表示的關(guān)系
+Vd＞-Vd ...(3)比較器43的輸出在表達(dá)式(3)中所示的+Vd與-Vd之間反轉(zhuǎn)。
圖3所示的比較器20和43中分別加入接通/斷開功能，當(dāng)電源接通時(shí)，比較器20和43都接通，此后當(dāng)電池1兩端的電壓V1變得等于或大于比較器20的+Vd時(shí)，使比較器20斷開。然后，當(dāng)比較器43的輸出從“H”變?yōu)椤癓”時(shí)，使比較器20接通，從而能夠進(jìn)一步減少電流消耗。
在上述實(shí)施例中，電壓檢測(cè)電路的電流值的改變經(jīng)過兩個(gè)階段，但是，電壓檢測(cè)電路的電流值的改變也可經(jīng)過三個(gè)或更多階段。
如上所述，控制電壓檢測(cè)電路的電流，以便優(yōu)化電壓檢測(cè)電路的響應(yīng)速度和電流消耗，從而能夠延長(zhǎng)用電池供電的便攜式裝置的工作時(shí)間。
如上所述，按照本發(fā)明的電壓檢測(cè)電路，由于僅僅在臨時(shí)需要檢測(cè)電池電壓時(shí)才增加電流并提高響應(yīng)速度，因此產(chǎn)生這樣的效果，即在減少不必要功耗的同時(shí)能夠延長(zhǎng)使用電池的便攜式裝置的工作時(shí)間。
為了說明和描述，已經(jīng)給出本發(fā)明的最佳實(shí)施例的以上描述。申請(qǐng)人無意于面面俱到或者將本發(fā)明限定于所公開的具體形式，而且根據(jù)上面的講授或者從本發(fā)明的應(yīng)踐中可能會(huì)得出各種修改或改型。為了說明本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，選擇并描述了這些實(shí)施例，使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能在各種實(shí)施例中利用本發(fā)明并且進(jìn)行適應(yīng)特定用途的各種修改。規(guī)定本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書及其等效物來定義。
權(quán)利要求
1.一種用來檢測(cè)任意端的電壓值的電壓檢測(cè)電路，它包括以下功能按照外部信號(hào)至少分兩個(gè)階段改變電壓檢測(cè)電路的工作電流。
2.一種電壓檢測(cè)電路，它包括檢測(cè)任意端的電壓值的第一電壓檢測(cè)電路；以及檢測(cè)所述任意端的電壓值的第二電壓檢測(cè)電路；其中所述第一電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)電壓值低于所述第二電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)電壓值，并且當(dāng)所述第二電壓檢測(cè)電路檢測(cè)所述電壓值時(shí)，所述第一電壓檢測(cè)電路的電路電流增加。
3.一種電壓檢測(cè)電路，它包括具有串聯(lián)的成對(duì)電阻的分壓器；比較器，它具有連接至所述分壓器中間的正輸入端、連接至參考電壓電路的負(fù)輸入端、以及與控制所述比較器接通和斷開的外部端子相連的輸入端；連接到所述比較器的輸出端的緩沖器電路。
4.一種電壓檢測(cè)電路，它包括具有串聯(lián)的第一電阻、第二電阻和第三電阻的分壓器；第一比較器，它具有連接在所述第二電阻與所述第三電阻之間的負(fù)輸入端和連接至參考電壓電路的正輸入端；第二比較器，它具有連接在所述第一電阻與所述第二電阻之間的正輸入端、連接到所述參考電壓電路的負(fù)輸入端、以及與所述第一比較器的輸出端相連、從而控制所述第二比較器接通和斷開的輸入端；連接到所述第二比較器的輸出端的緩沖器電路。
全文摘要
一種電壓檢測(cè)電路,它控制電路的電流消耗,以便在抑制電池消耗的同時(shí)高速地檢測(cè)電壓。
文檔編號(hào)G05F1/10GK1379301SQ0210854
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者須藤稔 申請(qǐng)人:精工電子有限公司