JPH063376A - 負荷状態判別回路 - Google Patents

負荷状態判別回路

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JPH063376A
JPH063376A JP4166303A JP16630392A JPH063376A JP H063376 A JPH063376 A JP H063376A JP 4166303 A JP4166303 A JP 4166303A JP 16630392 A JP16630392 A JP 16630392A JP H063376 A JPH063376 A JP H063376A
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JP
Japan
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voltage
load
output
input
level
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Pending
Application number
JP4166303A
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English (en)
Inventor
Yoshikatsu Miyauchi
義勝 宮内
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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Publication of JPH063376A publication Critical patent/JPH063376A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷状態を示す2種類の電圧のいずれが入力
されているかを構成簡易な回路で判別する。 【構成】 5Vと3Vという2種類の負荷状態を示す負
荷部2からの電圧が出力端子P0よりトランジスタQ
1,抵抗R1乃至R3からなる第1の検出手段を介して
CPU1の入力端子P1に入力され、一方、出力端子P
0より抵抗R4からなる第2の検出手段を介してCPU
1の入力端子P2に入力される。CPU1は入力端子P
1.P2の入力レベル状態から入力電圧、すなわち負荷
状態を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気機器、あるいは機
器内の負荷部がその負荷状態に応じて出力する夫々レベ
ルの異なる識別のための電圧を取り込んで、その負荷状
態を判別する負荷状態判別回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電気機器において、機器の適正制
御等を考慮して負荷部の作動状態を確認したり、監視す
る機能を備えているものが知られている。この種の機
器、あるいは内部の負荷部は、負荷状態を示すべく負荷
状態に応じた電圧を出力するようになっており、この電
圧をマイコン等から構成される制御回路部へ取り込み、
判別することで負荷側の動作状態をモニターするように
している。
【0003】この場合、負荷状態を示す電圧は、A/D
変換器を介してアナログ電圧をデジタル電圧に変換した
後、上記マイコンの制御回路部へ導かれる。
【0004】特に、電池応用機器等においては、負荷状
態に応じて電池の消費電流が異なることから、その負荷
状態を判別することにより、正確な残容量演算等を確保
するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記負荷状
態を示す電圧は、例えば5V,3Vの如く、予め設定さ
れた固定的なレベルであるにも拘らず、その検出に通常
のA/D変換器が使用されており、高価なものとなって
いた。
【0006】また、電池応用機器等において、従来、複
数種類の蓄電池、すなわち異なる電池電圧で作動可能な
タイプのものが提供されている。この種の機器は、通常
マイコンが内蔵されており、このマイコンにより蓄電池
の充電時間管理や残容量演算を行っている。従って、装
着された蓄電池の種類、すなわち電池電圧のレベルが識
別されなければ、充電制御や残容量監視を正確に行うこ
とが出来ない。
【0007】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、負荷状態を示す2種類の出力電圧を判別可能にす
る、構成簡易な負荷状態判別回路を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1の電圧で
示される負荷状態と第2の電圧(<第1の電圧)で示さ
れる負荷状態のいずれの負荷状態にあるかを上記電圧を
入力して判別する回路であって、上記入力電圧が上記第
1の電圧以上かどうかで出力レベルを異にする第1の検
出手段と、上記入力電圧が上記第2の電圧以上かどうか
で出力レベルを異にする第2の検出手段と、上記第1,
第2の検出手段からの出力レベルから上記入力電圧が第
1の負荷からのものか第2の負荷からのものかを判別す
る判別手段とを備えたものである(請求項1)。
【0009】また、前記判別手段のスレッシュホールド
レベルを前記第2の電圧と零電圧間に設定し、前記第2
の検出手段として前記入力電圧を直接前記判別手段に導
くような構成としてもよい(請求項2)。
【0010】
【作用】本発明によれば、負荷状態を示す電圧が第1,
第2の検出手段に入力されると、第1の検出手段は入力
電圧が第1の電圧以上かどうかで2値化処理可能な異な
るレベル出力を送出し、第2の検出手段は入力電圧が第
2の電圧以上かどうかで2値化処理可能な異なるレベル
出力を送出する。判別手段は送入された両レベル出力か
ら、入力電圧が第1の電圧か、第2の電圧か、あるいは
零電圧かを判別する。
【0011】また、請求項2記載の発明によれば、第2
の検出手段の出力は入力電圧が第2の電圧と零電圧のと
きとで、異なる出力レベルとして判別手段により処理可
能となる。
【0012】
【実施例】図1は、本発明に係る負荷状態判別回路の第
1実施例を示す回路図である。図において、1はマイコ
ン(以下、CPUという)で、判別手段を内蔵し、2つ
の入力端子P1及びP2を備えるとともに、駆動のため
の電源端子Vcc(本実施例では5V)を備えている。
このCPU1は、また内部に制御手段を備えており、後
述する処理を実行するようになっている。
【0013】2は電気機器の負荷部で、負荷状態に応じ
てレベルの異なる電圧を生成し、その電圧を出力端子P
0から出力するようになされている。電気機器が蓄電池
で駆動可能なパーソナルコンピュータ(以下、パソコン
という)である場合を例に説明すると、パソコンがオフ
の状態で0V、パソコンがオンの状態で5V、更にハー
ドディスクが接続された状態で3Vを夫々出力するよう
になされている。そして、これらの負荷状態に対して、
CPU1の上記制御手段は蓄電池に対する充放電制御を
行う。すなわち、充電制御はパソコンがオフ状態で大電
流による急速充電、オン状態で中電流による充電に切り
換えて行われる。一方、放電制御はハードディスクの接
続時と未接続時とで放電量が異なることから、その接続
状態に応じた残容量演算が実行され、その残容量が表示
等される。
【0014】また、電気機器が、シェーバー等の如き電
池応用機器であって5Vの蓄電池と3Vの蓄電池の双方
で駆動可能なタイプである場合には、上記負荷部2はこ
の電池応用機器に装着された5Vあるいは3Vの電池電
圧を有する蓄電池である。あるいは、このシェーバーに
おいて、空剃り状態と鬚剃り状態での負荷電流を検出
し、夫々の負荷状態に応じた識別のための電圧を出力す
るものであってもよい。
【0015】電源V1及びレギュレータ3を含む回路部
はCPU1の駆動電源Vccを安定生成するための電源
回路で、詳細は後述する。
【0016】上記負荷部2の出力端子P0とCPU1の
各入力端子P1,P2間には出力端子P0から出力され
る電圧を検出する検出回路が介設されている。すなわ
ち、出力端子P0に抵抗R1が接続され、この抵抗R1
にVcc電圧が印加されたトランジスタQ1のベースが
接続されている。このトランジスタQ1のコレクタは抵
抗R3を介してアースされるとともに、抵抗R2を介し
て入力端子P1に接続されている。一方、出力端子P0
と入力端子P2間は抵抗R4を介して接続されている。
【0017】かかる構成における動作について説明す
る。先ず、出力電圧が5V、すなわち出力端子P0から
5Vが出力されているときは、トランジスタQ1のベー
ス抵抗R1にベース電流が流れないためトランジスタQ
1がオフとなり、従って入力端子P1はLレベルとな
る。一方、入力端子P2は抵抗R4を介して5Vが直接
入力されるのでHレベルとなる。
【0018】次に、出力電圧が3Vのときは、トランジ
スタQ1のベース抵抗R1にベース電流が流れるためト
ランジスタQ1がオンとなり、入力端子P1はHレベル
となる。ところで、Vcc=5VにおけるCPU1のス
レッシュホールドレベルVthはVcc/2、すなわち
Vth=2.5V程度である。従って、入力端子P2に
抵抗R4を介して3Vが入力されるときは、Hレベルと
して処理されることになる。以上の関係を表1に示して
いる。
【0019】
【表1】
【0020】従って、CPU1は入力端子P1,P2に
入力されるH,Lレベルの関係より、負荷状態を示す電
圧が5V,3V,0Vのいずれのものかが判別できるこ
ととなる。そして、このようにして得られた判別結果は
CPU1内の制御手段に導かれて、上述したように蓄電
池の充放電制御、その他機器の適正制御のための情報と
して用いられる。
【0021】なお、上記において、出力電圧が3Vの場
合、CPU1のばらつきによりスレッシュホールドレベ
ルVthにばらつきがあると、入力端子P2への入力電
圧がHレベルとして処理されるのか、Lレベルとして処
理されるのかが定まらないおそれがある。この点は後述
する第2実施例で改良されている。
【0022】続いて、CPU1の電源回路について説明
する。この電源回路は電源V1からレギュレータ3を介
してCPU1の電源端子Vccに5Vの電源電圧を供給
するものである。電源V1はスイッチSW1,電流制限
抵抗R8,平滑コンデンサC1,レギュレータ3及び平
滑コンデンサC2を介して電源端子Vccに接続されて
いる。すなわち、スイッチSW1が投入されると、電源
V1からの電源電流が電流制限抵抗R8で所要レベルに
制限され、更にレギュレータ3の前後で平滑コンデンサ
C1,C2により平滑されて、安定レベルの電源電圧V
ccがCPU1に供給される。このように、CPU1の
動作の安定確保のためレギュレータ3の前後段に平滑コ
ンデンサC1,C2が介設され、通常これらはタンタル
電解コンデンサで構成されている。なお、電流制限抵抗
R8はタンタル電解コンデンサが突入ラッシュ電流に弱
いという欠点を考慮して介設され、タンタル電解コンデ
ンサへの突入ラッシュの電流を制限するものである。一
方、電源制限抵抗R8を直列に介設することで、電源制
限抵抗R8の両端に発生する電圧降下分が電圧ロスとな
る。そこで、電流制限抵抗R8と並列にスイッチング素
子としてのトランジスタQ3を設け、CPU1が駆動し
た後に、トランジスタQ3のベース抵抗R9に、制御端
子P3からベース電流を供給してトランジスタQ3をオ
ンにすることにより、突入ラッシュ電流を制限するとと
もに、電流制限抵抗R8の両端に発生する電圧ロスを改
善している。
【0023】次に、本発明に係る負荷状態判別回路の第
2実施例について、図2を用いて説明する。
【0024】図2において、図1と同一番号が付された
ものは、同一機能を果たすものである。この第2実施例
は、出力端子P0と入力端子P1間の検出回路の構成を
第1実施例と同一とし、出力端子P0と入力端子P2間
の検出回路を第1実施例と異なる構成としている。すな
わち、出力端子P0に抵抗R6が接続され、この抵抗R
6に、抵抗R7を介してVcc電圧が印加されたトラン
ジスタQ2のベースが接続されている。このトランジス
タQ1のコレクタは抵抗R5を介して入力端子P2に接
続され、エミッタはアースされている。このように、出
力端子P0と入力端子P2間に、前記第1実施例に比し
て逆極性となる反転手段を介設することにより、出力電
圧が3VのときにおけるHレベル、Lレベルを正確に定
めることができる。
【0025】すなわち、入力端子P2はトランジスタQ
2への出力電圧が0.6V以上ならオンしてLレベルと
なり、逆に0.6V未満ならオフのままでHレベルとな
る。
【0026】続いて、動作について説明する。なお、入
力端子P1への入力レベルは第1実施例と同様であるの
で、説明は省略する。
【0027】出力電圧が5Vのとき、トランジスタQ2
のベース抵抗R6にベース電流が流れトランジスタQ2
がオンとなるので、入力端子P2はLレベルとなる。
【0028】出力電圧が3Vのとき、トランジスタQ2
のベース抵抗R6にベース電流が流れトランジスタQ2
はオンとなるので、入力端子P2はLレベルとなる。
【0029】出力電圧がOVのとき、トランジスタQ2
のベース抵抗R6にベース電流が流れないのでトランジ
スタQ2はオフとなり、入力端子P2はHレベルとな
る。以上の内容を表2に示す。
【0030】
【表2】
【0031】従って、CPU1は入力端子P1,P2に
入力されるH,Lレベルの関係より、出力電圧が5V,
3V,0Vのいずれのものかが判別できることとなる。
【0032】次に電源回路について説明する。
【0033】この電源回路は、図1の第1実施例に加え
て電流制限抵抗R8とレギュレータ3との間にトランジ
スタQ4を介設するとともに、電流制限抵抗R8とトラ
ンジスタQ4のベースとの間にツェナーダイオードZD
1、抵抗R10,R11及びトランジスタQ5を並設し
て定電流回路を構成したものである。かかる構成とする
ことにより、タンタル電解コンデンサC1への突入ラッ
シュ電流を制限するとともに電源V1の変動に起因して
発生する突入電流に対しても併せて対処している。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、入力電
圧が上記第1の電圧以上かどうかで出力レベルを異にす
る第1の検出手段と、上記入力電圧が上記第2の電圧以
上かどうかで出力レベルを異にする第2の検出手段と、
上記第1,第2の検出手段からの出力レベルから上記入
力電圧が第1の負荷からのものか第2の負荷からのもの
かを判別する判別手段とを備えてなるので、従来のよう
な高価なA/D変換器を必要とすることなく、簡単な回
路構成でもって負荷状態の判別を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る負荷状態判別回路の第1実施例を
示す回路図である。
【図2】本発明に係る負荷状態判別回路の第2実施例を
示す回路図である。
【符号の説明】
1 CPU(判別手段) 2 負荷部 Q1 トランジスタ(第1の検出手段) R1,R2,R3 抵抗(第1の検出手段) R4 抵抗(第2の検出手段) Q2 トランジスタ(第2の検出手段) R5,R6,R7 抵抗(第2の検出手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の電圧で示される負荷状態と第2の
    電圧(<第1の電圧)で示される負荷状態のいずれの負
    荷状態にあるかを上記電圧を入力して判別する回路であ
    って、上記入力電圧が上記第1の電圧以上かどうかで出
    力レベルを異にする第1の検出手段と、上記入力電圧が
    上記第2の電圧以上かどうかで出力レベルを異にする第
    2の検出手段と、上記第1,第2の検出手段からの出力
    レベルから上記入力電圧が第1の負荷からのものか第2
    の負荷からのものかを判別する判別手段とを備えたこと
    を特徴とする負荷状態判別回路。
  2. 【請求項2】 前記判別手段は前記第2の電圧と零電圧
    間にスレッシュホールドレベルが設定されており、前記
    第2の検出手段は前記入力電圧を直接前記判別手段に導
    くものであることを特徴とする請求項1記載の負荷状態
    判別回路。
JP4166303A 1992-06-24 1992-06-24 負荷状態判別回路 Pending JPH063376A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019182166A1 (ko) * 2018-03-19 2019-09-26 한국 전기안전공사 변형된 mfcc를 이용한 전기부하 판별 장치 및 방법
WO2023109314A1 (zh) * 2021-12-14 2023-06-22 东莞新能安科技有限公司 识别电路、电池管理系统、电池包及电子装置

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