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JPH06351164A - Battery voltage monitor - Google Patents

Battery voltage monitor

Info

Publication number
JPH06351164A
JPH06351164A JP5131771A JP13177193A JPH06351164A JP H06351164 A JPH06351164 A JP H06351164A JP 5131771 A JP5131771 A JP 5131771A JP 13177193 A JP13177193 A JP 13177193A JP H06351164 A JPH06351164 A JP H06351164A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
voltage
switch element
series circuit
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5131771A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Takahashi
雅彦 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP5131771A priority Critical patent/JPH06351164A/en
Publication of JPH06351164A publication Critical patent/JPH06351164A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】電池の電圧低下を電池が完全に消耗する前に的
確に検出して電池の交換を促し、メモリのバックアップ
動作が電池の消耗によって途切れないようにした電池電
圧監視装置を実現することにある。 【構成】メモリバックアップ用の電池の出力電圧を監視
する装置であって、前記電池と並列に接続され、メモリ
バックアップ動作状態の負荷電流に比べて十分大きい負
荷電流経路を形成する抵抗とスイッチ素子との直列回路
と、この直列回路のスイッチ素子をメイン電源投入状態
において選択的にオンオフ駆動するスイッチ駆動回路
と、前記直列回路のスイッチ素子をオンにした状態にお
ける電池の出力電圧を測定する電圧測定部を設けたこと
を特徴とするもの。
(57) [Abstract] [Purpose] Battery voltage monitoring that accurately detects battery voltage drop before the battery is completely exhausted, prompts battery replacement, and prevents memory backup operation from being interrupted due to battery exhaustion. It is to realize the device. A device for monitoring an output voltage of a battery for memory backup, which is connected in parallel with the battery and forms a load current path sufficiently larger than a load current in a memory backup operation state, and a switch element. Of the series circuit, a switch drive circuit for selectively turning on and off the switch element of the series circuit in the main power-on state, and a voltage measuring unit for measuring the output voltage of the battery in the state where the switch element of the series circuit is turned on. It is characterized by the provision of.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はメモリバックアップ用の
電池の出力電圧を監視する電池電圧監視装置に関し、詳
しくは、電圧監視精度の改善に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery voltage monitoring device for monitoring the output voltage of a battery for memory backup, and more particularly to improving the accuracy of voltage monitoring.

【0002】[0002]

【従来の技術】書き換え可能なメモリを備えた電子機器
では、メモリに格納されているデータがメイン電源をオ
フにした場合に消失するのを防ぐために、電池でメモリ
をバックアップすることが行われている。ところで、こ
のようにメモリバックアップ用の電池を設けておいて
も、電池を消耗して出力電圧が低下してしまうと本来の
メモリバックアップ動作が行われなくなり、貴重なデー
タを失うことになりかねない。
2. Description of the Related Art In an electronic device having a rewritable memory, a battery is used to back up the memory in order to prevent the data stored in the memory from being lost when the main power supply is turned off. There is. By the way, even if the battery for memory backup is provided in this way, if the battery is exhausted and the output voltage drops, the original memory backup operation may not be performed and valuable data may be lost. .

【0003】そこで、従来から、例えば図3に示すよう
な電池電圧監視回路が用いられている。図において、1
はメイン電源であり、機器全体に電源を供給するもので
あって、メモリ3にもダイオード2を介して電源が供給
されている。このメイン電源1は図示しない電源スイッ
チによりオンオフ制御される。4はメイン電源1がオフ
の場合にメモリ3をバックアップするための電池であ
り、例えばリチウム電池が用いられる。この電池4の出
力電圧はダイオード5を介してメモリ3に常時供給され
ている。6は電池4の開放状態を検出する電池開放回路
として機能する演算増幅器であり、反転入力端子には電
池4の出力端子が接続され、非反転入力端子には分圧回
路の出力端子が接続されている。7は電池4の出力電圧
の低下状態を検出する電圧低下検出回路として機能する
演算増幅器であり、非反転入力端子には電池4の出力端
子が接続され、反転入力端子には分圧回路の出力端子が
接続されている。ここで、電池4によるメモリ3のバッ
クアップ電圧の定格値を例えば3Vとすると、演算増幅
器6は例えば5V以上の電圧を検出したらアラームを出
力するように設定され、演算増幅器7は例えば2.5V
以下の電圧を検出したらアラームを出力するように設定
されている。
Therefore, conventionally, for example, a battery voltage monitoring circuit as shown in FIG. 3 has been used. In the figure, 1
Is a main power supply, which supplies power to the entire device, and the power is also supplied to the memory 3 via the diode 2. The main power supply 1 is on / off controlled by a power switch (not shown). Reference numeral 4 is a battery for backing up the memory 3 when the main power supply 1 is off, and for example, a lithium battery is used. The output voltage of the battery 4 is constantly supplied to the memory 3 via the diode 5. Reference numeral 6 is an operational amplifier that functions as a battery open circuit that detects the open state of the battery 4. The inverting input terminal is connected to the output terminal of the battery 4, and the non-inverting input terminal is connected to the output terminal of the voltage dividing circuit. ing. Reference numeral 7 denotes an operational amplifier that functions as a voltage drop detection circuit that detects a drop state of the output voltage of the battery 4. The output terminal of the battery 4 is connected to the non-inverting input terminal and the output of the voltage dividing circuit is connected to the inverting input terminal. The terminals are connected. Here, assuming that the rated value of the backup voltage of the memory 3 by the battery 4 is, for example, 3 V, the operational amplifier 6 is set to output an alarm when a voltage of 5 V or more is detected, and the operational amplifier 7 is, for example, 2.5 V.
It is set to output an alarm when the following voltage is detected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなメ
モリバックアップ用の電池4として用いられるリチウム
電池の出力電圧特性は図5に示すように数年程度の一定
期間が経過したある時点から急激に低下する。一方、メ
モリ3をバックアップするための消費電流は1μA〜1
0μAと極めて小さい。
However, as shown in FIG. 5, the output voltage characteristic of the lithium battery used as the battery 4 for memory backup sharply changes from a certain point after a certain period of several years has passed. descend. On the other hand, the current consumption for backing up the memory 3 is 1 μA to 1
It is extremely small, 0 μA.

【0005】これらが相まって、演算増幅器7で電圧低
下が検出された時点では電池4はほぼ完全に消耗された
状態にあり、メモリ3のバックアップ動作が正しく行わ
れていない恐れがある。また、電池4が消耗された状態
では電池4の内部抵抗が高くなり、メイン電源1がオン
になっている状態では図5に示すようにリーク電圧によ
って充電されて見かけ上の電池4の出力電圧が上昇し、
正確な電圧検出動作が行われなくなるという問題もあ
る。
In combination with these, at the time when the voltage drop is detected by the operational amplifier 7, the battery 4 is almost completely depleted, and the backup operation of the memory 3 may not be performed properly. Further, when the battery 4 is exhausted, the internal resistance of the battery 4 becomes high, and when the main power supply 1 is on, the battery 4 is charged by the leak voltage as shown in FIG. Rises,
There is also a problem that an accurate voltage detection operation cannot be performed.

【0006】本発明は、このような従来の問題点を解決
するものであって、その目的は、電池の電圧低下を電池
が完全に消耗する前に的確に検出して電池の交換を促
し、メモリのバックアップ動作が電池の消耗によって途
切れないようにした電池電圧監視装置を実現することに
ある。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to accurately detect a voltage drop of the battery before the battery is completely consumed and to promptly replace the battery. It is to realize a battery voltage monitoring device in which the backup operation of the memory is not interrupted due to exhaustion of the battery.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の電池電圧監視装
置は、メモリバックアップ用の電池の出力電圧を監視す
る装置であって、前記電池と並列に接続され、メモリバ
ックアップ動作状態の負荷電流に比べて十分大きい負荷
電流経路を形成する抵抗とスイッチ素子との直列回路
と、この直列回路のスイッチ素子をメイン電源投入状態
において選択的にオンオフ駆動するスイッチ駆動回路
と、前記直列回路のスイッチ素子をオンにした状態にお
ける電池の出力電圧を測定する電圧測定部、を設けたこ
とを特徴とする。
A battery voltage monitoring device of the present invention is a device for monitoring the output voltage of a battery for memory backup, which is connected in parallel with the battery and provides a load current in a memory backup operating state. A series circuit of a resistor and a switch element that form a load current path that is sufficiently larger than that of the switch circuit, a switch drive circuit that selectively turns on and off the switch element of the series circuit in a main power-on state, and the switch element of the series circuit. A voltage measuring unit for measuring the output voltage of the battery in the ON state is provided.

【0008】[0008]

【作用】抵抗とスイッチ素子との直列回路のスイッチ素
子をオンにすることにより、その期間、抵抗とスイッチ
素子との直列回路には電池からメモリバックアップ動作
状態の負荷電流に比べて十分大きい負荷電流が流れる。
これにより、電池の消耗がかなり進んでいる場合には電
池の出力電圧は通常のメモリバックアップ状態に比べて
極端に低下することになり、電池が完全に消耗する前に
電池の交換を促すためのアラームを出力できる。
[Function] By turning on the switch element of the series circuit of the resistor and the switch element, the load circuit has a load current sufficiently larger than the load current in the memory backup operation state in the series circuit of the resistor and the switch element during the period. Flows.
As a result, when the battery is depleted considerably, the output voltage of the battery will drop significantly compared to the normal memory backup state, and it is necessary to prompt the replacement of the battery before it is completely consumed. An alarm can be output.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例を示すブロック図であり、
図3と共通する部分には同一符号を付けている。図にお
いて、電池4の出力端子には抵抗8とスイッチ素子9と
の直列回路が並列に接続されている。10はスイッチ素
子9を選択的に駆動するための駆動パルスを出力するパ
ルス発生器であり、メイン電源1がオンになっている状
態で駆動パルスを間欠的に出力する。演算増幅器11は
電池4の出力電圧を測定する電圧測定部として機能する
ものであり、反転入力端子には電池4の出力端子が接続
され、非反転入力端子には分圧回路の出力端子が接続さ
れている。ここで、抵抗8とスイッチ素子9の直列回路
は、メモリバックアップ動作状態の負荷電流(1μA〜
10μA)に比べて10倍〜100倍と十分大きい負荷
電流が流れるように設定する。また、スイッチ素子9を
オンオフ駆動するパルス発生器10としては、演算増幅
器11が電池電圧の変化を検出するのに十分な時間(例
えば数10μS程度)だけ選択的にオンになるような駆
動パルスを出力できればよく、例えばマイクロプロセッ
サの出力パルスであってもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
The same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. In the figure, a series circuit of a resistor 8 and a switch element 9 is connected in parallel to the output terminal of the battery 4. A pulse generator 10 outputs a drive pulse for selectively driving the switch element 9, and intermittently outputs the drive pulse while the main power supply 1 is turned on. The operational amplifier 11 functions as a voltage measuring unit that measures the output voltage of the battery 4. The inverting input terminal is connected to the output terminal of the battery 4, and the non-inverting input terminal is connected to the output terminal of the voltage dividing circuit. Has been done. Here, the series circuit of the resistor 8 and the switch element 9 has a load current (1 μA to
The load current is set to be 10 to 100 times as large as that of 10 μA). Further, as the pulse generator 10 for driving the switch element 9 on and off, a drive pulse that is selectively turned on for a sufficient time (for example, about several tens of μS) for the operational amplifier 11 to detect a change in battery voltage. It is only necessary to be able to output, and for example, it may be an output pulse of a microprocessor.

【0010】図2は図1の動作を説明する波形図であ
り、(A)はメイン電源1のオンオフ状態を示し、
(B)は電池4の出力電圧の変化を示し、(C)はスイ
ッチ素子9のオンオフ状態を示し、(D)は演算増幅器
11の出力に基づいて生成されるアラーム信号を示して
いる。消耗の進行で電池4の内部抵抗が高くなっている
と、(A)のようにメイン電源1がオンになることによ
り電池4はリークによって充電され、電池4の出力電圧
は(B)のように見かけ上上昇する。このような状態で
(C)のようにスイッチ素子9がオンになると電池4の
出力電圧は(B)に示すように急激に低下して演算増幅
器11の非反転入力端子に設定入力されているアラーム
電圧よりも低くなり、演算増幅器11からその状態に対
応した検出信号が出力される。そして、このような演算
増幅器11の検出信号に基づいて、図示しない表示器な
どを介して(D)に示すように電池4の消耗が交換を必
要とする状態まで進んでいることを知らせるアラームが
出力される。
FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 1, in which (A) shows the on / off state of the main power supply 1,
(B) shows a change in the output voltage of the battery 4, (C) shows an on / off state of the switch element 9, and (D) shows an alarm signal generated based on the output of the operational amplifier 11. If the internal resistance of the battery 4 is high due to the progress of consumption, the battery 4 is charged by the leak when the main power supply 1 is turned on as shown in (A), and the output voltage of the battery 4 is as shown in (B). Apparently rises. In this state, when the switch element 9 is turned on as shown in (C), the output voltage of the battery 4 drops sharply as shown in (B) and is set and input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 11. The voltage becomes lower than the alarm voltage, and the operational amplifier 11 outputs a detection signal corresponding to the state. Then, based on such a detection signal of the operational amplifier 11, an alarm notifying that the consumption of the battery 4 has progressed to a state requiring replacement as shown in FIG. Is output.

【0011】これにより、電池4が完全に消耗してしま
う前に電池4の交換時期を知ることができて適切な時点
で交換でき、電池4による連続的なメモリ3のバックア
ップ動作を実現できる。なお、上記実施例では電圧測定
部として演算増幅器によるコンパレータを用いて電池4
の出力電圧の大小をデジタル的に検出しているが、例え
ばA/D変換器を用いて電池4のアナログ出力電圧を直
接デジタル信号に変換してその測定データを逐次マイク
ロプロセッサのメモリなどに格納しておき、格納された
測定データの推移に基づいて電池4の消耗の進行状況を
判断するようにしてもよい。このような構成によれば、
演算増幅器によるコンパレータを用いて測定する場合に
比べてさらに詳しく高精度に電池4の出力電圧を測定で
きる。
As a result, it is possible to know the replacement time of the battery 4 before the battery 4 is completely consumed, so that the battery 4 can be replaced at an appropriate time, and continuous backup operation of the memory 3 by the battery 4 can be realized. It should be noted that in the above-described embodiment, the battery 4 is provided by using the comparator with the operational amplifier as the voltage measuring unit.
Is detected digitally, the analog output voltage of the battery 4 is directly converted into a digital signal by using, for example, an A / D converter, and the measured data is sequentially stored in a memory of a microprocessor or the like. Alternatively, the progress status of the consumption of the battery 4 may be determined based on the transition of the stored measurement data. According to such a configuration,
It is possible to measure the output voltage of the battery 4 in more detail and with higher accuracy than in the case where the measurement is performed using a comparator including an operational amplifier.

【0012】また、負荷電流経路を形成する抵抗とスイ
ッチ素子との直列回路を負荷電流の大きさを異ならせて
複数系統設けておき、スイッチ素子を適宜切り替えて電
池の消耗の進行具合を確認するようにしてもよい。
Further, a series circuit of a resistance forming a load current path and a switch element is provided with a plurality of systems with different load currents, and the switch element is appropriately switched to check the progress of battery consumption. You may do it.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電池の電圧低下を電池が完全に消耗する前に的確に検出
して電池の交換を促し、メモリのバックアップ動作が電
池の消耗によって途切れないようにできる電池電圧監視
装置を実現でき、メモリバックアップ機能を有する各種
の電子機器に有効である。
As described above, according to the present invention,
It is possible to realize a battery voltage monitoring device that accurately detects a low battery voltage before the battery is completely exhausted, prompts battery replacement, and prevents the memory backup operation from being interrupted due to battery exhaustion. It is effective for various kinds of electronic devices that it has.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作を説明する波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram illustrating the operation of FIG.

【図3】従来の電池電圧監視回路の一例を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventional battery voltage monitoring circuit.

【図4】リチウム電池の出力特性例図である。FIG. 4 is a diagram showing an output characteristic example of a lithium battery.

【図5】図3の動作を説明する波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram illustrating the operation of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メイン電源 2,5 ダイオード 3 バックアップメモリ 4 メモリバックアップ用電池 8 抵抗 9 スイッチ素子 10 パルス発生器 11 演算増幅器(コンパレータ) 1 main power supply 2, 5 diode 3 backup memory 4 memory backup battery 8 resistance 9 switch element 10 pulse generator 11 operational amplifier (comparator)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】メモリバックアップ用の電池の出力電圧を
監視する装置であって、 前記電池と並列に接続され、メモリバックアップ動作状
態の負荷電流に比べて十分大きい負荷電流経路を形成す
る抵抗とスイッチ素子との直列回路と、 この直列回路のスイッチ素子をメイン電源投入状態にお
いて選択的にオンオフ駆動するスイッチ駆動回路と、 前記直列回路のスイッチ素子をオンにした状態における
電池の出力電圧を測定する電圧測定部、 を設けたことを特徴とする電池電圧監視装置。
1. A device for monitoring an output voltage of a battery for memory backup, the resistor and the switch connected in parallel with the battery and forming a load current path sufficiently larger than a load current in a memory backup operation state. A series circuit with an element, a switch drive circuit for selectively turning on and off the switch element of the series circuit in a main power-on state, and a voltage for measuring the output voltage of the battery when the switch element of the series circuit is turned on A battery voltage monitoring device comprising a measuring unit.
JP5131771A 1993-06-02 1993-06-02 Battery voltage monitor Pending JPH06351164A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5131771A JPH06351164A (en) 1993-06-02 1993-06-02 Battery voltage monitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5131771A JPH06351164A (en) 1993-06-02 1993-06-02 Battery voltage monitor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06351164A true JPH06351164A (en) 1994-12-22

Family

ID=15065779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5131771A Pending JPH06351164A (en) 1993-06-02 1993-06-02 Battery voltage monitor

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JP (1) JPH06351164A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020141533A (en) * 2019-03-01 2020-09-03 Necプラットフォームズ株式会社 Battery voltage detection circuit with power switching function and electronic apparatus
JP2021058068A (en) * 2019-10-02 2021-04-08 ローム株式会社 Semiconductor device and electronic equipment

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020141533A (en) * 2019-03-01 2020-09-03 Necプラットフォームズ株式会社 Battery voltage detection circuit with power switching function and electronic apparatus
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