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1、电流电压检测电路以及电流控制电路的制作方法专利名称：电流电压检测电路以及电流控制电路的制作方法技术领域：本发明涉及检测从电源供给的电流、电压的电流电压检测电路以及进行与通过该电流电压检测电路检测出的电流、电压对应的电流控制的电流控制电路，例如涉及有效利用于对二次电池充电的充电控制装置的技术。背景技术：在二次电池的充电装置中，使用通过电流控制用的晶体管控制充电电流的充电控制电路，所述电流控制用的晶体管，被设置在被输入来自AC适配器等一次电源的直流电压的输入端子和连接二次电池的输出端子之间，由MOSFET(绝缘栅型电场效应晶体管；以下称为MOS晶体管)构成。以往，在这种充电控制电路中，在充电时检测
2、流过电流控制用的晶体管的电流来进行控制，以使充电电流恒定(专利文献1)。另一方面，随着具备太阳能电池的电子设备的普及，也提出了各种关于将太阳能电池作为电源的电源装置或以太阳能电池作为一次电源来对二次电池充电的充电控制装置的发明(专利文献2)。太阳能电池根据日照量或负荷，输出电流、输出电压比较大幅度地变化，因此，在将太阳能电池作为电源的电源装置或以太阳能电池作为一次电源来对二次电池充电的充电控制装置中需要检测电流以及电压。现有的电流、电压的检测，一般分别设置了如图8 所示那样具有比较输入电压Vs和参考电压Vrefl的比较器CMPl的电压检测电路、以及如图8(B)所示那样具有将输入电流Is变换为电
3、压的传感电阻Rs和检测该电阻的电压降的比较器CMP2的电流检测电路。但是，该检测方法由于使用两个比较器，因此电路规模增大， 在对控制电路进行IC化时存在导致芯片尺寸增大的课题。专利文献1 日本特开2009-294981号公报专利文献2 日本特开2010-104117号公报发明内容本发明着眼于上述课题而提出，其目的在于提供一种电流电压检测电路，其在使用太阳能电池那样的输出电流、输出电压比较大幅度变化的电源的电源装置或充电控制装置中，能够用一个比较器检测电流以及电压。为了达成上述目的，本发明的电流电压检测电路，具备被施加来自电源的直流电压的电压输入端子；判定在该电压输入端子上施加的电压和预定的电压
4、的大小的电压比较电路；在所述电源的正极端子和电路的基准电位点之间以串联形态与电流-电压变换单元连接的开关元件；以及根据所述电压比较电路的输出，生成所述开关元件的控制信号的控制电路，在所述电源的电压供给能力或电流供给能力低时，设为所述开关元件的接通状态， 通过所述电压比较电路判定在所述电压输入端子上施加的电压，当所述电压比较电路判定出在所述电压输入端子上施加的电压比所述预定的电压高时，通过从所述控制电路输出的控制信号将所述开关元件设为断开状态，通过所述电压比较电路判定在所述电压输入端子上施加的电压。根据上述手段，在使用太阳能电池那样的输出电流、输出电压比较大幅度变化的电源的电源装置或充电控制装置
5、中，可以用一个比较器(电压比较电路)检测从电源供给的电流以及电压的大小，可以减小电路规模，并且在电源的电压供给能力或电流供给能力大的情况下，断开与电流检测用的电流-电压变换单元(传感电阻)串联设置的开关元件， 因此可以抑制消耗电流。另外，理想的是提供一种电流控制电路，其具备具有上述结构的电流电压检测电路；连接在所述电压输入端子和输出端子之间，控制从所述电压输入端子向输出端子流动的电流的电流控制用晶体管；与所述电流控制用晶体管并联连接，具有比该晶体管小的尺寸，在控制端子上被施加了与该晶体管相同的控制电压的电流检测用晶体管；以及根据通过与所述电流检测用晶体管或所述电流控制用晶体管串联连接的第二电流
6、-电压变换单元变换后的电压，生成所述电流控制用晶体管的控制电压的控制电压生成电路。由此，可以实现一种电流控制电路，其在使用太阳能电池那样的输出电流、输出电压比较大幅度变化的电源，控制电流来进行输出的电源装置或充电控制装置中，可以用一个电压比较电路检测从电源供给的电流以及电压的大小，可以减小电路规模，并且在电源的电压供给能力或电流供给能力大时，可以断开与电流检测用的电流-电压变换单元串联的开关元件来抑制消耗电流。而且，理想的是电流控制电路具备内部稳压器，其根据来自所述电源的直流电压或来自与所述输出端子连接的二次电池的直流电压，生成内部电路的电源电压，所述控制电路根据所述电压比较电路的输出，当所述
7、电源的电压供给能力或电流供给能力小时，输出用于停止所述内部稳压器的动作的信号。或者，所述控制电路根据所述电压比较电路的输出，当所述电源的电压供给能力或电流供给能力小时，输出用于将产生内部电路的工作电流的电流源设为关闭状态的信号。由此，能够降低内部电路的消耗电流。另外，理想的是电流控制电路具备第二电压比较电路，其比较通过所述第二电流-电压变换单元变换后的电压和预定的参考电压，所述控制电路根据所述电压比较电路的输出以及所述第二电压比较电路的输出，输出用于停止所述内部稳压器的动作、或者用于将产生内部电路的工作电流的电流源设为关闭状态的信号。由此，即使在输出电流达到预定值以下时，也能够停止内部稳压器或
8、内部电路的电流源的动作来降低内部电路的消耗电流。发明的效果根据本发明具有如下效果在使用太阳能电池那样的输出电流、输出电压比较大幅度变化的电源的电源装置或充电控制装置中，可以实现能够用一个比较器检测电流以及电压的电流电压检测电路。图1是表示本发明的电流电压检测电路的一个实施方式的电路结构图。图2是表示作为一次电源的太阳能电池的电压-电流特性以及功率-电压特性的曲线图。图3是表示太阳能电池在电流供给能力大体恒定、电压供给能力变化的特性区域中工作的状态下的实施方式的电流电压检测电路的动作的时序图。图4是表示太阳能电池在电压供给能力大体恒定、电流供给能力变化的特性区域中工作的状态下的实施方式的电流电压
9、检测电路的动作的时序图。图5是表示应用了本发明的电流电压检测电路的充电控制用IC以及使用该充电控制用IC的充电装置的一个实施例的电路结构图。图6是表示实施例的充电控制用IC中的动作的时序图。图7是表示实施方式的充电控制用IC的变形例的电路结构图。图8是表示现有的充电控制装置中的电压检测电路以及电流检测电路的结构例的电路图。符号说明10充电控制用IC11栅极电压控制电路(控制电压生成电路)12输出电流检测电路14、15 选择器18内部稳压器20 一次电源(太阳能电池)30 二次电池Ql、Qll、Q12电流控制用MOS晶体管Q21、Q22电流检测用MOS晶体管Q3UQ32偏置状态控制用晶体管Rs电
10、流-电压变换单元(输入侧的电流检测用电阻)Rp电流-电压变换单元(输出侧的电流检测用电阻)具体实施例方式以下，根据本发明的优选的实施方式。图1表示本发明的电流电压检测电路的一个实施方式。如图1所示，该实施方式的电流电压检测电路具备被施加来自例如太阳能电池那样的输出电压以及输出电流比较大幅度变化的一次电源20的直流电压Vin的电压输入端子Pl ；在该电压输入端子Pl上连接了同相输入端子的、作为使用了差动放大器的电压比较电路的比较器CMPl ；用于从一次电源20引入电流的电流输入端子P2;在该电流输入端子P2和作为电路的基准电位点的接地点之间连接的开关元件SWl ；根据上述比较器CMPl 的输出，
11、生成接通、断开开关元件SWl的控制信号的控制逻辑电路LG。比较器CMP1、开关元件SWl和控制逻辑电路LG可以在一个半导体芯片上作为半导体集成电路来构成。比较器 CMPl可以使用具有滞后特性的比较器。本实施方式的电流电压检测电路，在一次电源20的正极端子和上述电流输入端子P2之间连接电流检测用的传感电阻Rs，并具备接通开关元件SWl、从一次电源20向传感电阻Rs流过电流Is来变换为电压，通过比较器CMPl比较该电压和预定的参考电压Vrefl来进行检测的电流检测模式；和断开开关元件SW1，通过比较器CMPl比较来自一次电源20 的输入电压Vin和参考电压Vrefl来进行检测的电压检测模式。通过分
12、时地进行电流检测和电压检测，可以将一个比较器兼用于电流检测和电压检测。接着，使用图2 图4说明图1的电流电压检测电路的具体的电流电压检测动作。 控制逻辑电路LG，在设想最简单的控制的情况下，可以通过一个将比较器CMPl的输出反转的反相器(inverter)来构成，因此，在以下的基于图1的说明中将控制逻辑电路LG视为反相器。另外，以下说明的检测动作是一次电源20为太阳能电池时的检测动作。当用曲线图表示太阳能电池的电压-电流特性时成为图2(A)那样，大致分为电压大体恒定、电流大幅度变化的特性区域A，和电流大体恒定、电压大幅度变化的特性区域B，根据向太阳能电池的太阳光的入射状态或负荷，动作区域变化。
13、首先，使用图3说明在太阳能电池00)的电流供给能力(电源电流能力)大体恒定、电压供给能力(电源电压能力)变化的特性区域B中动作的状态下启动了电流电压检测电路的情况下的动作。在此，所谓“启动”，除了接通电路(IC)的电源电压的情况以外，还包含在供给电源电压的状态下将太阳能电池与电压输入端子Pl电连接的情况。在启动后不久，将电路构成为比较器CMPl的输出Vo变为低电平，控制逻辑电路 LG(反相器)的输出变为高电平，开关元件SWl被设为接通状态(期间Tl)。因此，从太阳能电池输出的电流流过传感电阻Rs，电压由于太阳能电池的内部电阻而下降，在电压输入端子Pl上施加比较低的电压，比较器CMPl比较该电压
14、与参考电压Vrefl，因此，比较器CMPl 的输出Vo最初为低电平(期间Tl)。此后，如图3(A)所示，伴随太阳能电池的电压供给能力增加，如图3(C)所示，比较器CMPl的检测电压(输入电压)逐渐升高。然后，在检测电压超过参考电压Vrefl的时刻， 如图3(E)所示，比较器CMPl的输出Vo变为高电平，控制逻辑电路LG(反相器)的输出成为低电平，开关元件SWl从接通切换为断开(时刻tl)。于是，在传感电阻Rs中流过的电流被切断，从电流检测模式变换为电压检测模式。因此，在电压输入端子Pl上施加太阳能电池OO)的输出电压，在电压比参考电压Vrefl 高的期间，将比较器CMPl的输出Vo维持高电平，
15、将控制逻辑电路LG(反相器)的输出维持低电平，开关元件SWl保持断开(期间T2)。此后，太阳能电池的电压供给能力减小，当检测电压低于参考电压Vrefl时，比较器CMPl的输出Vo变为低电平，开关元件SWl从断开切换为接通，从电压检测模式变为电流检测模式(时刻t2)。然后，使用图4说明在太阳能电池的电压供给能力恒定、电流供给能力变化的特性区域A中动作的状态下启动了电流电压检测电路的情况下的动作。在启动后不久，比较器CMPl的输出为低电平，因此，控制逻辑电路LG(反相器)的输出变为高电平，开关元件SWl被设为接通状态(期间Tl)。因此，从太阳能电池OO)输出的电流流过传感电阻Rs以及开关元件SWl
16、，通过传感电阻Rs变换后的电压被施加在电压输入端子Pl上，比较器CMPl比较该电压和参考电压Vrefl。其结果，伴随图4(B)所示那样太阳能电池的电流供给能力增加，如图4(C)所示，比较器CMPl的检测电压(输入电压)逐渐升高。然后，在检测电压超过参考电压Vrefl的时刻，如图4(E)所示，比较器CMPl的输出Vo变为高电平，控制逻辑电路LG(反相器)的输出变为低电平，开关元件SWl从接通切换为断开(时刻tl)。于是，切断流过传感电阻Rs的电流，在电压输入端子Pl上施加太阳能电池00)的输出电压。因此，将比较器CMPl的输出维持高电平，将控制逻辑电路LG(反相器)的输出维持低电平，开关元件SWl保持断开(期间T2)。此后，即使如期间T3那样电流供给能力减小，比较器CMPl的输出Vo也维持高电平，开关元件SWl也维持断开状态。太阳能电池如图2(B)所示，输出功率-电压特性根据日照量而不同，仅根据电压或者电流无法判别是否处于可以对负荷供给有效功率的状态。因此，本实施方式的电流电压检测电路如上所述，首先，尝试在传感电阻Rs中流过电流，根据此时的输入端
