专利名称：电压检测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来检测使用电池的便携式装置中包含的集成电路中的电压的电路。
通过比较器17将分压电阻13和14的结点上的电压Va与参考电压电路15的电压Vb相比较来检测电压。也就是说，使比较器17反向的电压是Va＝Vb。在本例中，电池1两端的电压随分压电阻的值而定使Va改变。假定电阻13的电阻值是R1，电阻14的电阻值是R2，电池1两端的电压是V1，电池1的检测电压由以下表达式表示(1)由于Va＝R2/(R1+R2)×V1＝Vb检测电压＝(R1+R2)/R2×Vb ...(1)也就是说，当电池1两端的电压高于表达式(1)表示的值时，比较器17的输出变成高电平，而当电池1两端的电压低于表达式(1)表示的值时，比较器17的输出变成低电平。换言之，根据比较器17的输出是高电平还是低电平，可以检测出电池1两端的电压是高于还是低于所述检测电压。
一般来说，电压检测电路总是在工作以便检测任意电压。但是，需要尽可能地减少由于电压检测电路的工作而消耗的电流。
但是，当在传统的电压检测电路中减少电流消耗时，存在这样的问题，即电压检测电路中比较器的响应速度变低，结果无法检测电压的急剧变化。
为了达到上述目的，按照本发明，提供一种能改变工作速度的电压检测电路，从而在需要时增大电流使工作速度上升。
图1是表示按照本发明的第一实施例的电压检测电路的示意图。图1与图6的区别在于，比较器17被与端子21相连的比较器20所替代。基本的电压检测操作与传统电路中相同。
比较器20的电流消耗随连接至比较器20的端子21的电压而改变。
图2中示出比较器20的一个实例。图2示出两级放大比较器的实例。节点24和23是比较器20的正输入端和负输入端，节点25是比较器20的输出端。比较器20中有四个恒流源31至34，用恒流源31和33总是使比较器20以低速工作。恒流源32和34与开关电路26相连，按照来自外部端子21的信号控制开关电路的接通/断开操作。
假定端子21的电压为高电平(下面用“H”表示)时开关电路26接通，端子21的电压为低电平(下面用“L”表示)时开关电路26断开。在就电压检测电路而言、电流消耗比工作速度更重要的情况下，把端子21的电压设置为“L”，减少电路的电流消耗。反之，在就电压检测电路而言、工作速度比电流消耗更重要的情况下，把端子21的电压设置为“H”，使电路的电流消耗增加。
例如，图1中，当负载连接到电池1并且负载的功耗很大时，由于电池1的电压降也急剧变化，所以端子21的电压被设置成“H”，而且电压检测电路的工作速度上升。相反，当连接到电池1上的负载的功耗小时，由于电池1的电压降也变化缓慢，所以端子21的电压被设置成“L”，而且功耗减小，同时也不增加电压检测电路的速度。
如果为第一实施例的电压检测电路加上滞后功能，电压检测电路的工作会更稳定。
第二实施例图3是表示按照本发明的第二实施例的电压检测电路的示意图。图3所示电压检测电路与图1中电路的不同之处在于，分压电阻14被分压电阻41和42代替，并且增加了比较器43，以便按照比较器43的输出来控制比较器20的电流值。因此，图1中所示端子21的功能被比较器43的输出所取代。假定电阻41和42的电阻值分别是R3和R4，为了得到与图1相同的检测电压，按照表达式(1)，要满足R3+R4＝R2。同样，如同在表达式(1)中一样，使比较器43的输出反向的电压由下列表达式(2)表示反向电压＝(R1+R3+R4)/R4×Vb ...(2)也就是说，当电压高于检测电压时，比较器43的输出总是反向的。
图4A、4B和4C分别表示比较器43的输出V43、比较器20的电流I20和说明电压检测电路工作的输出电压V12，横轴代表电池1的电压V1。
在图4A中，使电压V43从“H”变成“L”的电压是表达式(2)所表示的电压。当电压低于表达式(2)所表示的电压时，比较器20的电流消耗增加。也就是说，在检测图4C中所示电压之前，比较器的电流立即增加，电压检测电路的工作速度上升。
按照上述操作，当电池1两端的电压足够高时，电压检测电路中的电流减小，当电池1两端的电压接近电压检测电路的检测电压时，电路的电流消耗增加，从而能够高速地检测电压降。
接下来描述比较器20中存在滞后功能的情况。
图5A、5B和5C分别表示图3所示比较器43的输出V43、图3所示比较器20的电流I20以及图3所示比较器20的输出电压V20，横轴代表电池1的电压V1。
如图5A至5C所示，比较器20具有滞后功能，当电池两端的电压从较低电压增加到较高电压时，电池的检测电压被设置为+Vd，而当电池两端的电压从较高电压降低到较低电压时，电池的检测电压被设置为-Vd。这样，图3所示比较器20中加入了滞后功能，以便建立由下列表达式(3)表示的关系
+Vd＞-Vd ...(3)比较器43的输出在表达式(3)中所示的+Vd与-Vd之间反转。
图3所示的比较器20和43中分别加入接通/断开功能，当电源接通时，比较器20和43都接通，此后当电池1两端的电压V1变得等于或大于比较器20的+Vd时，使比较器20断开。然后，当比较器43的输出从“H”变为“L”时，使比较器20接通，从而能够进一步减少电流消耗。
在上述实施例中，电压检测电路的电流值的改变经过两个阶段，但是，电压检测电路的电流值的改变也可经过三个或更多阶段。
如上所述，控制电压检测电路的电流，以便优化电压检测电路的响应速度和电流消耗，从而能够延长用电池供电的便携式装置的工作时间。
如上所述，按照本发明的电压检测电路，由于仅仅在临时需要检测电池电压时才增加电流并提高响应速度，因此产生这样的效果，即在减少不必要功耗的同时能够延长使用电池的便携式装置的工作时间。
为了说明和描述，已经给出本发明的最佳实施例的以上描述。申请人无意于面面俱到或者将本发明限定于所公开的具体形式，而且根据上面的讲授或者从本发明的应践中可能会得出各种修改或改型。为了说明本发明的原理及其实际应用，选择并描述了这些实施例，使得本领域的技术人员能在各种实施例中利用本发明并且进行适应特定用途的各种修改。规定本发明的范围由所附权利要求书及其等效物来定义。
权利要求
1.一种用来检测任意端的电压值的电压检测电路，它包括以下功能按照外部信号至少分两个阶段改变电压检测电路的工作电流。
2.一种电压检测电路，它包括检测任意端的电压值的第一电压检测电路；以及检测所述任意端的电压值的第二电压检测电路；其中所述第一电压检测电路的检测电压值低于所述第二电压检测电路的检测电压值，并且当所述第二电压检测电路检测所述电压值时，所述第一电压检测电路的电路电流增加。
3.一种电压检测电路，它包括具有串联的成对电阻的分压器；比较器，它具有连接至所述分压器中间的正输入端、连接至参考电压电路的负输入端、以及与控制所述比较器接通和断开的外部端子相连的输入端；连接到所述比较器的输出端的缓冲器电路。
4.一种电压检测电路，它包括具有串联的第一电阻、第二电阻和第三电阻的分压器；第一比较器，它具有连接在所述第二电阻与所述第三电阻之间的负输入端和连接至参考电压电路的正输入端；第二比较器，它具有连接在所述第一电阻与所述第二电阻之间的正输入端、连接到所述参考电压电路的负输入端、以及与所述第一比较器的输出端相连、从而控制所述第二比较器接通和断开的输入端；连接到所述第二比较器的输出端的缓冲器电路。
全文摘要
一种电压检测电路,它控制电路的电流消耗,以便在抑制电池消耗的同时高速地检测电压。
文档编号G05F1/10GK1379301SQ0210854
公开日2002年11月13日 申请日期2002年3月28日 优先权日2001年3月30日
发明者须藤稔 申请人:精工电子有限公司