JPH04158282A - 電子機器のバッテリー電圧検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電源オフあるいは停電状態のときにメモリ等
に記憶された内容を保持するために電子機器に搭載され
たバックアップ用バッテリーの電圧検出回路に関する。

〔従来の技術〕

今日電子機器におけるデータ記憶用メモリとして、例え
ばＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ）等の揮発性
メモリが使用されるのが一般的であるが、この揮発性メ
モリはそのデータを保持するためにバックアップを必要
とする。そのため、電子機器の電源オフあるいは停電状
態の電源オフ時（電圧印加が停止された状態）でもメモ
リのデータを保持するために、電子機器内にバックアッ
プ用のバッテリーを備えたものがある。

ところが、長期間このバッテリーでメモリをバックアッ
プさせると、バッテリーが消耗してメモリのデータを保
持するための電圧が維持できなくなり、ひいてはメモリ
のデータを破壊してしまうことがあった。

このようなデータが破壊されたメモリをそのまま使用す
ることはできないため、従来からメモリ内のデータの信
頼性を判断する手段として、バッテリーの電圧がメモリ
のデータ保持可能電圧を下回ったか否かを検出する電圧
検出回路が設けられている。

従来の電圧検出回路として例えば第４図のようなものが
知られている。

即ち、＋５ｖ（ボルト）の電源（主電源）に接続された
電源端子１（主電源端子）は、図示しないメモリの電源
入力端子に接続されており、バッテリー切換回路２は前
記電源端子ｌとメモリのデータバックアップ用のバッテ
リー３の一端とを選択的に接離する構成であり、バッテ
リー３の他端は接地されている。

バッテリー切換回路２は、電源から電源端子１へ電圧が
印加されている状態、即ち電源オン時に、前記メモリを
バックアップするために電源端子１とは別に前記メモリ
のバックアップ電源入力端子に接続されたバックアップ
端子４にバックアップ電圧として＋５Ｖを供給してバッ
クアップ電流■を供給し、メモリのデータが消滅しない
よう保護するとともに、バッテリー３へ充電電流を供給
している。一方、電源から電源端子ｌへの電圧印加が停
止された状態、即ち電源オフ時には電源端子ｌとバッテ
リー３との接続を遮断するとともに、充電可能型のバッ
テリー３側からバックアップ端子４に＋５Ｖの印加およ
びバックアップ電流１１が供給されるように接続を切換
えるものである。

次に、前記バッテリー３の一端は抵抗を介してバッテリ
ー電圧検出器である比較器５の（−）側の入力端子６と
接続されており、比較器５の（＋）側の入力端子７には
前記電源の＋５ｖを分圧して被比較電圧である基準電圧
が入力されている。

この比較器５は電源端子１が＋５Ｖを維持している状態
で動作可能であり、入力端子６と入力端子７の電圧を比
較する。そして、入力端子６の電圧が入力端子７の基準
電圧より高い状態、即ちバッテリー３の電圧がメモリの
データ保持可能電圧を上回った状態では比較器５の出力
端子はロー（Ｌ）レベルの信号を出力し、一方、入力端
子６の電圧が入力端子７の基準電圧以下（所定電圧以下
）である状態、即ちバッテリー３の電圧がメモリのデー
タ保持可能電圧以下である状態では比較器５の出力端子
はハイ（Ｈ）レベルの信号を出力し、出力端子に接続さ
れた図示しない制御装置に供給する。そして、この制御
装置に含まれるＣＰＵ（中央処理装置）は、この比較器
５の出力がＨならばメモリ内のデータは信用できないも
のと判断し、電子機器の動作を不可とする等の適切な処
理をするものである。

このような従来の電圧検出回路において、電源オン時に
は電源から電源端子１へ＋５Ｖの電圧が印加され負荷へ
電力が供給されるとともに、前述のようにバッテリー切
換回路２を介してバックアップ端子４に＋５Ｖのバック
アップ電圧の印加およびバックアップ電流１１が供給さ
れ、このバックアップ端子４に接続されたメモリのデー
タをバックアップしている。そして、バッテリー３は電
源端子１を通じて主電源によって充電されている。

更に、比較器５は入力端子６の電圧と入力端子７の電圧
とを比較し、前述のようにＬレベル信号またはＨレベル
信号を出力する。特に、電源がオンした直後の両入力端
子の電圧を比較することで、電源オフ時にバッテリー３
の電圧がメモリのデータ保持可能電圧以下になったか否
かを判断できるものである。

これに対し、電源オフ時には電源から電源端子ｌへの＋
５．Ｖの電圧印加が停止される。すると、バッテリー切
換回路２は電源端子１とバッチ＋Ｊ−３との電気的接続
を遮断するとともに、バッテリー３によるバックアップ
端子４へのバックアップ電圧の印加およびバックアップ
電流１．が供給される。この状態で比較器５は動作して
いないが、バッテリー３から入力端子６へと漏洩電流Ｉ
２が流れこむ。

〔発明が解決しようとする課題〕

この漏洩電流Ｉ２は電源オン時にも発生はしているが、
比較器５の構成上電源オン時の比較器５が動作状態では
漏洩電流Ｉ２は殆ど無視できる程度のものである。とこ
ろが、電源オフ時の比較器５が非動作状態では漏洩電流
Ｉ２は、比較器５が動作状態のＩ２と比較して相当量多
いものであり、バッテリー３の許容容量を考えると無視
できないものである。従って、これを放置しておくこと
はバッテリー３の消耗を早め、バックアップ可能時間の
短縮化につながる。

本発明はこのような課題を解決しようとするもので、バ
ッテリー３のバックアップ可能時間を伸長することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、第１の発明では、主電源か
ら電圧が印加される電子機器に対する電圧印加が停止し
た状態でバックアップ電圧を印加するバッテリーと、こ
のバッテリーに接続されバッテリーの電圧を検出してこ
の電圧が所定値以下の場合に所定の信号を出力するバッ
テリー電圧検出器とを備えた電子機器のバッテリー電圧
検出回路において、前記バッテリーと前記バッテリー電
圧検出器との間に介在し前記主電源からの電圧印加が停
止された状態で前記バッテリーと前記バッテリー電圧検
出器との接続状態を遮断するスイッチング手段を設けた
ことを特徴とする電子機器のバッテリー電圧検出回路を
提供する。

また、第２の発明では、主電源から電圧が印加される電
子機器に対する電圧印加が停止した状態でバックアップ
電圧を印加するバッテリーと、このバッテリーに接続さ
れバッテリーの電圧を検出してこの電圧が所定値以下の
場合に所定の信号を出力するバッテリー電圧検出器とを
備えた電子機器のバッテリー電圧検出回路において、前
記バッテリーと前記バッテリー電圧検出器との間に介在
し前記バッテリーと前記バッテリー電圧検出器との接続
状態を遮断するスイッチング手段と、このスイッチング
手段を外部からの電圧検出指令に応じてオン・オフ制御
するスイッチング制御手段とを設けたことを特徴とする
電子機器のバッテリー電圧検出回路を提供する。

〔作用〕

第１の発明によれば、バッテリーとバッテリー電圧検出
器とは電源からの電圧印加が停止された状態では接続状
態が遮断されるため、この状態ではバッテリーからバッ
テリー電圧検出器へ電流は流れない。

また、第２の発明では、スイッチング制御手段が外部か
らの電圧検出指令に応動してスイッチング手段をオン状
態としたとき以外はバッテリーからバッテリー電圧検出
器へ電流は流れない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第３図を参照して説
明する。なお、これらの実施例の説明中、第４図の従来
例と同構成の部分は同一の参照符号を付し、その説明を
省略する。

第１図は本発明の第一の実施例を示し、電源端子１、バ
ッテリー切換回路２、バッテリー３（このバッテリーは
充電可能型のものである）およびバックアップ端子４が
第４図のものと同様に接続されている。

そして、バッテリー３と比較器５の入力端子６との間に
機械的に接離してオン・オフ可能なスイッチ１１が介在
されており、このスイッチ１１はリレー１２によってオ
ン・オフさせられる。このスイッチ１１はオン状態でバ
ッテリー３と比較器５の入力端子６とを接続状態とし、
オフ状態でバッテリー３と比較器５の入力端子６との接
続状態を遮断するように作動する。（スイッチング手段
） また、リレー１２は作動源を電源端子１からの＋５Ｖと
しており、電源オン時に作動してスイッチ１１をオン状
態とし、電源オフ時に非作動となってスイッチ１１をオ
フ状態とする。（スイッチング手段） このような構成において、電源オン時には＋５Ｖが電源
から電源端子Ｉに印加され、負荷へ電力が供給されると
ともに、前述のようにバッテリー切換回路２を介してバ
ックアップ端子４に＋５Ｖのバックアップ電圧の印加お
よびバックアップ電流Ｉ、が供給される。また、バッテ
リー３はバッテリー切換回路２を介して電源端子ｌを通
じて主電源から充電される。そして、比較器５がその入
力端子６の電圧即ちバッテリー３の電圧と入力端子７の
基準電圧との高低を比較し、入力端子６の電圧が高けれ
ばＬレベル信号を出力し、入力端子７の電圧が高ければ
Ｈレベル信号を出力する。そして、図示しない電子機器
のＣＰＵはこの比較器５の出力がＬレベルならば次の業
務を実行し、Ｈレベルならばバックアップ端子４に接続
されてバックアップされているメモリの記憶内容は信用
できないものと判断し、次の処理業務の実行を中止する
など適切な処置をする。ここで、比較器５での電圧の比
較は電源かオンされた直後に行われるため、バッチ１）
−３が基準電圧以下になっていたかどうかをバッテリー
３が充電される前に検出することができるものである。

また、この状態でバッテリー３から比較器５の入力端子
６へと漏洩電流Ｉ２が流れこむが、電源オン時にはその
電流量はごく微量であり、バッテリー３の消耗に殆ど影
響しない。

一方、電源オフ時にはバッテリー切換回路２が電源端子
１とバッテリー３およびバックアップ端子４との電気的
接続を遮断して、その代わりにバッテリー３とバックア
ップ端子４とを電気的に接続させる。よって、バッテリ
ー３からバックアップ端子４を介してメモリへ＋５Ｖの
バックアップ電圧の印加およびバックアップ電流１１が
供給される。

このとき、＋５Ｖが電源から電源端子１に印加されない
ためリレー１２は作動せず、従ってスイッチ１１はオフ
状態であり、バッテリー３と比較器５の入力端子６とは
電気的接続が遮断されている。よって、バッテリー３か
ら比較器５へ漏洩電流■２が流れることがないため、バ
ッテリー３のバックアップ可能時間を伸長させることが
可能である。

次に、本発明の第二の実施例を第２図を参照して説明す
る。

本実施例は第一の実施例の構成と比較して、スイッチン
グ手段としてスイッチ１１とリレー１２の代わりにｎｐ
ｎ型のトランジスタ２０を用いたものである。このトラ
ンジスタ２０はコレクタ端子２１、エミッタ端子２２お
よびベース端子２３からなり、コレクタ端子２１はバッ
テリー３と接続されており、エミッタ端子２２は比較器
５の入力端子６と接続されている。また、ベース端子２
３は電源端子ｌと接続されている。

このような構成において、電源オン時には電源端子１に
接続されたベース端子２３は＋５Ｖが印加されベース電
圧はＨレベルとなり、トランジスタ２０はオン状態であ
る。従って、トランジスタ２０のコレクタ端子２１およ
びエミッタ端子２２間は短絡状態であるため、バッテリ
ー３と比較器５の入力端子６とは接続状態であり、比較
器５はバッテリー３の電圧が基準電圧以下であるかを検
出してその結果を出力する。

一方、電源オフ時には電源端子ｌには＋５Ｖは印加され
ず、ベース端子２３のベース電圧はＬレベルとなる。よ
ってトランジスタ２０はオフ状態であり、トランジスタ
２０のコレクタ端子２１およびエミッタ端子２２間は開
放状態であるため、バッテリー３と比較器５の入力端子
６との接続状態は遮断される。従って、バッテリー３か
ら比較器５への漏洩電流工２の流出がなく、第一の実施
例と同様にバッテリー３のバックアップ可能時間を伸長
させることが可能である。

更に、スイッチング手段としてトランジスタ２０のみで
構成できるため、安価でしかも高速なスイッチング手段
となる。

なお、上記第一および第二の実施例において、バッテリ
ー３として充電可能型のものを用いたが、これに限らず
例えばリチウム電池等の充電不可型のものを用いてもよ
い。

次に、本発明の第三の実施例を第３図を参照して説明す
る。

本実施例は第一の実施例と比較して、更にリレー１２の
作動・非作動を任意に制御して選択的にスイッチ１１の
オン・オフ制御を可能とするスイッチング制御手段を設
けたものである。

第３図において、リレー１２は一端が電源端子ｌと接続
されており、他端はｎｐｎ型のトランジスタ３１　（ス
イッチング制御手段）を介して接地されている。

このトランジスタ３１はリレー１２の作動・非作動を任
意に制御させるためのものであり、そのコレクタ端子３
２はリレー１２の他端と接続され、エミッタ端子３３は
接地されている。また、ベース端子３４は図示しない電
子機器上に設けられたキーに接続されており、キーの押
下状態でチエツク信号がベース端子３４に入力されてお
り、ベース端子３４のベース電圧は＋５Ｖ即ちＨレベル
となる。ここで、電源端子１とトランジスタ３１のコレ
クタ端子３２との間に設けられたダイオードは、トラン
ジスタ３１がオフしたときに発生する逆起電力を吸収す
るためのものである。

このような構成において、電源オン時には電源端子１は
Ｈレベルであるが、トランジスタ３１がオフしているた
めリレー１２は作動せず、従ってスイッチ１１はオフ状
態である。

そして、キーを押下したタイミングでトランジスタ３１
のベース端子３４がＨレベルとなりトランジスタ３１が
オン状態となる（スイッチング制御手段）。すると、ト
ランジスタ３１のコレクタ端子３２およびエミッタ端子
３３間は短絡状態となりリレー１２は作動し、スイッチ
１１がオン状態となってバッテリー３（本実施例では例
えばリチウム電池等の充電不可型のバッテリーを使用し
ている）と比較器５の入力端子６とは接続状態となる。

そして、比較器５はバッテリー３の電圧と基準電圧とを
比較して、バッテリー３の電圧が基準電圧以下であるか
を検出してその結果を出力する。そして、キー押下を中
止することでトランジスタ３１葛オフさせてスイッチ１
１をオフさせ、バッテリー３と比較器５の入力端子６と
の接続状態を遮断することができるため、漏洩電流■２
を一時的なものに抑えることが可能である。

一方、電源オフ時には電源端子ｌはＬレベルであるため
リレー１２は非作動状態であり、バッテリー３と比較器
５の入力端子６とは非接続状態であるため、バッテリー
３から比較器５へ漏洩電流Ｉ２が流出することはない。

以上のように、本実施例では電源オン時でも必要なとき
のみバッテリー３と比較器５の入力端子６とを接続状態
とすることができるので、バッテリー３から比較器５へ
の漏洩電流Ｉ２を一層抑えることが可能であり、充電不
可型のバッテリーを使用する場合に最適である。

なお、本実施例においても第二の実施例と同様、に、ス
イッチング手段としてスイッチ１１およびリレー１２の
代わりにトランジスタを用いることが可能である。

また、本実施例においてチエツク信号はキーの押下に応
動して発生したが、これに限らず例えばＣＰＵのプログ
ラム制御によって電源オンのタイミングで自動的に発生
させるようにしてもよい。

さらに、本実施例においても充電可能型のバッテリーを
用いてもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、第一の発明では、バッテリーとバ
ッテリー電圧検出器との間に介在し主電源からの電圧印
加が停止された状態で前記バッテリーと前記バッテリー
電圧検出器との接続状態を遮断するためのスイッチング
手段を設けたことにより、バッテリーとバッテリー電圧
検出器とが非接続状態では漏洩電流がバッテリーからバ
ッテリー電圧検出器へと流れず、よってバッテリーによ
るメモリのバックアップ可能時間を伸長させることが可
能である。

また、第二の発明では、バッテリーとバッテリー電圧検
出器との間に介在し前記バッテリーと前記バッテリー電
圧検出器との接続状態を遮断するスイッチング手段と、
このスイッチング手段を外部からの電圧検出指令に応じ
てオン・オフ制御するスイッチング制御手段とを設けた
ことにより、必要なときのみバッテリーとバッテリー電
圧検出器とを接続状態とすることができるので、バッテ
リーからバッテリー電圧検出器への漏洩電流を一層抑え
ることができ、さらにメモリのバックアップ可能時間を
伸長させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明の他の実施例を示す回路図、第３図は本発明の更に他
の実施例を示す回路図、第４図は従来例を示す回路図で
ある。 １　・−・電源端子、　２°−バッテリー切換回路、３
−・・バッテリー、　　４　・・°バックアップ端子、
５・パ比較器、　６・・・入力端子、　７・・−入力端
子、　　１１−・・・スイッチ、　　１２°°・　リレ
ー、２０・−トランジスタ、　　２１−・°°　コレク
タ端子、　２２・−・・エミッタ端子、　２３−ベース
端子、　３１　・　トランジスタ、　　３２・・−°　
コレクタ端子、　　３３−・エミッタ端子、　３４　′
。 ベース端子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主電源から電圧が印加される電子機器に対する電
   圧印加が停止した状態でバックアップ電圧を印加するバ
   ッテリーと、このバッテリーに接続されバッテリーの電
   圧を検出してこの電圧が所定値以下の場合に所定の信号
   を出力するバッテリー電圧検出器とを備えた電子機器の
   バッテリー電圧検出回路において、前記バッテリーと前
   記バッテリー電圧検出器との間に介在し前記主電源から
   の電圧印加が停止された状態で前記バッテリーと前記バ
   ッテリー電圧検出器との接続状態を遮断するスイッチン
   グ手段を設けたことを特徴とする電子機器のバッテリー
   電圧検出回路。
2. （２）主電源から電圧が印加される電子機器に対する電
   圧印加が停止した状態でバックアップ電圧を印加するバ
   ッテリーと、このバッテリーに接続されバッテリーの電
   圧を検出してこの電圧が所定値以下の場合に所定の信号
   を出力するバッテリー電圧検出器とを備えた電子機器の
   バッテリー電圧検出回路において、前記バッテリーと前
   記バッテリー電圧検出器との間に介在し前記バッテリー
   と前記バッテリー電圧検出器との接続状態を遮断するス
   イッチング手段と、このスイッチング手段を外部からの
   電圧検出指令に応じてオン・オフ制御するスイッチング
   制御手段とを設けたことを特徴とする電子機器のバッテ
   リー電圧検出回路。