| 【発明の名称】 |
電圧降下警報回路 |
| 【発明者】 |
【氏名】酒田 ▲ゆう▼治
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| 【要約】 |
【課題】電圧降下を段階的に発光体により表示する。
【解決手段】トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３のベース回路に直列に、それぞれブリーダ抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を設ける。各トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３に、二色ＬＥＤランプＬＤ１、ＬＤ２を作動させる回路を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】トランジスタのベース回路に使用されるブリーダ抵抗が、トランジスタのベースより電源電圧のプラス側の抵抗器の抵抗値とマイナス側の抵抗器の抵抗値の比をとり、電源電圧の降下によりトランジスタのＶＢＥが変化して、それによりスイッチ作用が働くことを利用して、発光体が点燈又は発光したり、ブザー又はリレーを作動させたりすることにより、電源電圧の降下の段階を判断できる複数の回路を設けたことを特徴とする電圧降下警報回路。
【請求項２】回路をモジュール化した請求項１記載の電圧降下警報回路。
【請求項３】回路の各発光体やブザー、又はリレーを除く部分を集積回路とした請求項１または２記載の電圧降下警報回路。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源電圧の電圧降下を発光体により表示、又は警報する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の警報回路は、単に入力電圧が一定値以下になると発光体により表示するものであった。また、回路として複雑で大掛りなものであった。(例えば特開昭５３−３６６４０号、特開平７−９９７３４号)【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の電圧降下警報回路は、一定電圧と入力電圧の二種類の電源が必要だったり、回路が複雑で大掛りのために一次電池や二次電池を使用した電気機器等に利用することが不便であった。
【０００４】本発明は、一次電池、二次電池などの電圧降下や回路の電圧降下の監視などに利用するため簡単に装着できて、車両や電動工具など振動や衝撃の発生するものに装着しても簡単に故障しない回路を目的としている。しかも、回路が簡単で装着時にも、場所を大きく取らないことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の警報回路は、ベース・エミッタ間の電圧ＶＢＥが約０．６Ｖ(シリコントランジスタ、スレシホールド・レベル)以上のときはベース電流が流れてそのトランジスタが作動して、それ以下の電圧に下がるとベース電流が止まり、トランジスタの作動が止まる。そこで、ブリーダ抵抗の抵抗比を（電源電圧・ベース）間電圧対（ベース・エミッタ）間電圧の比を（電源電圧・ベース）間電圧対０．６Ｖになるように設定して、電源電圧が下がってくるとベース電圧も０．６Ｖ以下に下がるので、ベース電流が止まりコレクタ電流が止まることを利用した回路を基本に構成したものである。
【０００６】一方、従来例にあっては、ブリーダ抵抗の比を１対ではなく複数に設定して、それぞれのトランジスタのベース電圧が電源電圧の降下で０．６Ｖ以下に下がり動作が停止することにより、それを発光体の発光又は点燈により表示したり、ブザーの発振により確認をしたり、又は、リレーやフォト・カプラなどにより他の回路を作動させたりするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。本発明の実施例１を図１に基づいて説明する。図１は実施例１の回路図である。回路は４個のＮＰＮ型トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４と１個のＰＮＰ型トランジスタＴｒ５、抵抗器Ｒ１〜Ｒ８、及び電圧降下表示用にプラス側リード線1本とマイナス側リード線２本の二色ＬＥＤランプＬＤ1、ＬＤ２より構成されている。抵抗器Ｒ１〜Ｒ３はブリーダ抵抗器、Ｒ6、Ｒ７は二色ＬＥＤランプＬＤ1、ＬＤ２の電流制限抵抗器である。
【０００８】そして、トランジスタＴｒ1、Ｔｒ３のベース電圧をスレシホールドの ０．６Ｖとしてブリーダ抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値の設定は数1で行った。そして、電源電圧が通常電圧のときは、トランジスタＴｒ1、Ｔｒ３のベースにかかる電圧がスレシホールド電圧より高いので、ベースからエミッタに電流が流れて、トランジスタＴｒ1、Ｔｒ３のコレクタからエミッタに電流が流れる。したがって、トランジスタＴｒ2、Ｔｒ４のベースに電圧がかからず、トランジスタＴｒ2、Ｔｒ４は作動しない。そして、二色ＬＥＤランプＬＤ1、ＬＤ２は発光しない。
【０００９】しかし、電源電圧が下がってくると、最初にトランジスタＴｒ３のベース電圧がスレシホールド電圧より低くなり、ベース電流が流れずトランジスタＴｒ３の動作が停止する。それで、トランジスタＴｒ４のベースに電圧がかかり作動してＬＥＤランプＬＤ２が発光する。そして、さらに電圧が下がるとトランジスタＴｒ１のベース電圧がスレシホールド電圧より低くなり動作が停止する。そこで、トランジスタＴｒ２のベースに電圧がかかりトランジスタＴｒ２が作動して、ＬＥＤランプＬＤ１が発光する。
【００１０】また、ＰＮＰ型トランジスタＴｒ５は二番目に発光したＬＥＤランプＬＤ１が発光したときＬＥＤランプＬＤ２の発光を阻止するためのものである。トランジスタＴｒ４が作動して、ＬＥＤランプＬＤ２が発光していて、トランジスタＴｒ２の動作が停止して、ＬＥＤランプＬＤ1が発光していないときは、トランジスタＴｒ1が作動しているのでコレクタ・エミッタ間に電流が流れている。そこで、トランジスタＴｒ５のエミッタ・ベースの電流がトランジスタＴｒ１のコレクタ・エミッタに流れる。そして、トランジスタＴｒ５が作動しているので、ＬＥＤランプＬＤ２の発光ができる。
【００１１】しかし、トランジスタＴｒ１が動作を停止してトランジスタＴｒ２のベースに電圧がかかるとトランジスタＴｒ５のベース電流が流れずトランジスタＴｒ５の動作が停止する。そこで、ＬＥＤランプＬＤ２の発光も停止する。そして、ＬＥＤランプＬＤ１だけ発光する。
【００１２】本発明の実施例2を図2の回路図に基づいて説明する。回路は、２個のＮＰＮ型トランジスタＴｒ1、Ｔｒ４と5個のＰＮＰ型トランジスタＴｒ2、Ｔｒ3、Ｔｒ5、Ｔｒ6、Ｔｒ７、及び11個の抵抗器Ｒ１〜Ｒ１１、そして、電圧降下表示用にプラス側リード線２本、マイナス側リード線１本の二色ＬＥＤランプＬＤ３、ＬＤ４より構成されている。そして、抵抗器Ｒ１〜Ｒ３はブリーダ抵抗器、Ｒ１０、Ｒ１１は二色ＬＥＤランプＬＤ３、ＬＤ４の電流制限抵抗器である。また、ブリーダ抵抗器Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値は数１で設定した。
【数１】
【００１３】まず、電源電圧が降下すると最初にトランジスタＴｒ４の動作が停止する。次にトランジスタＴｒ５のベース電流が止まり、トランジスタＴｒ５の動作が停止する。そこで、トランジスタＴｒ５が作動していたとき、トランジスタＴｒ５のエミッタ・コレクタ電流でトランジスタＴｒ６のベース電流の流れを阻止していたものが無くなるので、トランジスタＴｒ６のベース電流が流れて作動する。
【００１４】そこで、ＬＥＤランプＬＤ３が発光する。そして、さらに電圧が降下すると、トランジスタＴｒ１の動作が停止して、トランジスタＴｒ２の動作が停止する。そこで、トランジスタＴｒ３が作動してＬＥＤランプＬＤ４が発光する。また、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の動作が停止すると、トランジスタＴｒ７のベース電流が止まり、トランジスタＴｒ７の動作が停止して、それまで発光していたＬＥＤランプＬＤ３の発光が止まりＬＥＤランプＬＤ４だけ発光する。
【００１５】実施例３を図３の回路図に基づいて説明する。回路は、６個のＮＰＮ型トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６、２個のＰＮＰ型トランジスタＴｒ７、Ｔｒ８、１２個の抵抗器Ｒ１〜Ｒ１２、３個のＬＥＤランプＬＥ１〜ＬＥ３より構成されている。抵抗器Ｒ１〜Ｒ４はブリーダ抵抗、Ｒ１０〜Ｒ１２はＬＥＤランプＬＥ１〜ＬＥ３の電流制限抵抗器である。また、ブリーダ抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値は数２で設定した。
【数２】
【００１６】まず電源電圧が降下すると、最初にトランジスタＴｒ５が動作を停止する。そして、トランジスタＴｒ６が作動するのでＬＥＤランプＬＥ３が発光する。さらに電圧が降下するとトランジスタＴｒ３の動作が停止してトランジスタＴｒ４が作動する。そしてＬＥＤランプＬＥ２が発光する。そして、さらに電圧が降下するとトランジスタＴｒ１が動作を停止してトランジスタＴｒ２が作動する。そこで、ＬＥＤランプＬＥ１が発光する。
【００１７】また、トランジスタＴｒ８はＬＥＤランプＬＥ３が発光している時点では作動しているが、ＬＥＤランプＬＥ２が発光するときにはトランジスタＴｒ８は作動できなくなるので、ＬＥＤランプＬＥ３は消灯する。トランジスタＴｒ７もＬＥＤランプＬＥ１が発光するとトランジスタＴｒ７の動作が停止するので、ＬＥＤランプＬＥ２が消灯する。
【００１８】実施例４を図４の回路図に基づいて説明する。回路は３個のＮＰＮ型トランジスタＴｒ１、Ｔｒ４、Ｔｒ７及び８個のＰＮＰ型トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ５、Ｔｒ６、Ｔｒ８、Ｔｒ９、Ｔ１０、Ｔ１１、１６個の抵抗器Ｒ１〜Ｒ１６、３個のＬＥＤランプＬＥ１〜ＬＥ３より構成されている。その中の抵抗器Ｒ１〜Ｒ４はブリーダ抵抗、抵抗器Ｒ１４〜Ｒ１６はＬＥＤランプＬＥ１〜ＬＥ３の電流制限抵抗器である。そして、ブリーダ抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値は数２で設定した。
【００１９】まず電源電圧が降下すると、最初にトランジスタＴｒ７が動作を停止するのでトランジスタＴｒ８のベース電流が止まり、動作が停止する。そこで、トランジスタＴｒ９のベース電流が流れ始めるので作動してＬＥＤランプＬＥ１が発光する。さらに電圧が降下するとトランジスタＴｒ４の動作が停止してトランジスタＴｒ５も停止する。そして、ＬＥＤランプＬＥ２が発光する。そして、さらに電圧が降下するとトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の動作が停止することによりトランジスタＴｒ３が作動してＬＥＤランプＬＥ３が発光する。
【００２０】トランジスタＴ１１はトランジスタＴｒ４、Ｔｒ５の動作が停止するとベース電流が止まり、動作を停止してＬＥＤランプＬＥ１が消灯する。トランジスタＴ１０の場合も同様でトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の動作の停止でトランジスタＴ１０の動作も停止して、ＬＥＤランプＬＥ２が消灯してＬＥＤランプＬＥ３だけが発光する。
【００２１】実施例５を図５の回路図に基づいて説明する。回路は６個のＮＰＮ型トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６、２個のＰＮＰ型トランジスタＴｒ７、Ｔｒ８、９個の抵抗器Ｒ１〜Ｒ９、３個のランプＬＰ１〜ＬＰ３より構成されている。これは図３の回路図の電圧降下表示用のＬＥＤランプＬＥ１〜ＬＥ３の代わりに、ランプＬＰ１〜ＬＰ３を用いたものである。但し、ランプＬＰ１〜ＬＰ３に流れる電流が大きいのでトランジスタＴｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ６、Ｔｒ７、Ｔｒ８はコレクタ電流の定格の大きなものを使用している。
【００２２】実施例６を図６の回路図に基づき説明する。回路は３個のＮＰＮ型トランジスタＴｒ１、Ｔｒ４、Ｔｒ７と８個のＰＮＰ型トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ５、Ｔｒ６、Ｔｒ８、Ｔｒ９、Ｔ１０、Ｔ１１と１３個の抵抗器Ｒ１〜Ｒ１３、３個のランプＬＰ１〜ＬＰ３より構成している。この回路も、前記の図４の回路図の電圧降下表示用のＬＥＤランプＬＥ１〜ＬＥ３の代わりにランプＬＰ１〜ＬＰ３を用いたものである。
【００２３】ランプＬＰ１〜ＬＰ３は消費電流が大きいので、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ６、Ｔｒ９、Ｔ１０、Ｔ１１はコレクタ電流の定格の大きなものを使用している。
【００２４】実施例７を図７の回路図に基づいて説明する。この回路は、図３に示す回路図の電圧降下により最後に発光するＬＥＤランプＬＥ１に並列にリレーＲＬとダイオードＤを設けたもので、ダイオードＤはサージ電圧吸収用である。
【００２５】実施例８を図８の回路図に基づき説明する。この回路は、図４に示す回路図の電圧降下により最後に発光するＬＥＤランプＬＥ３に並列にブザーＢｕを設けたものである。電圧降下により最後にＬＥＤランプＬＥ３が発光するとともにブザーＢｕが発振する。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。二色ＬＥＤランプを使用した回路の場合は、二次電池の放電終止点を超えた過放電の防止による電池寿命の延命とともに、放電終止点に近づいたことを知らせる警告表示の二段階表示ができる。また、二色ＬＥＤランプにも大きく分けて二種類あるが（プラスリード線２本、マイナスリード線１本のものとプラスリード線１本、マイナスリード線２本）、どの種類にも利用できる。
【００２７】また、図１ではトランジスタＴｒ５、抵抗器Ｒ８、図２ではトランジスタＴｒ７を外した場合には、二番目の発光のとき二色とも発光することになる。そして、図３から図８の三段階表示の場合は放電終止点までの電池の状態をより細かく表示できる。それから、三段階以上に増やせばさらに細かい表示ができる。
【００２８】さらに、ブザーやリレーを設けたものは、放電終止表示だけでなくブザーによる発振音やリレーによる他の回路や電源に切り替えができてより安全である。
【００２９】かくして、本発明警報回路は、一次電池使用製品にあっては、カメラ類、ラジカセ類に使用することができ、二次電池使用製品にあっては、車両（特に電気自動車）、携帯電話、家電製品（電動工具、掃除機、カミソリ、携帯パソコンなど）ほとんど全ての製品に使用可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１０２２８１０
【氏名又は名称】酒田 ▲ゆう▼治
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月１２日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】恒田 勇
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１７４０９３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３６２８３７ |
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