JP4398190B2 - Power supply for CATV system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内蔵されたバッテリの電圧状態の監視機能を有する機器の電源回路、その電源回路を備えた電源供給器及びその電源供給器を備えたCATVシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
CATV(ケーブルテレビジョン)システムは、図3に示すように、CATVセンタ1とCATV伝送路2とから構成され、CATV伝送路2は、主にケーブル3と、中継器4と、中継器4に電力を供給する電源供給器5とから構成される。例えば特許文献1に示されるCATVシステムでは、電源供給器5に電力を供給している商用電源が停電した際に、電源供給器5に内蔵された予備電源としてのバッテリ、充電回路等の故障による番組供給停止を防止するために、電源供給器5には、バッテリの電圧状態を監視し、監視した結果を必要に応じてバッテリ電圧検出信号としてCATVセンタ1に伝送する機能を有している。
【0003】
CATVセンタ1には、テレビジョン信号を出力するヘッドエンド11と、情報データを出力するコンピュータ12と、コンピュータ12からの情報データをアナログ信号に変換するモデム13と、このモデム13からのアナログ信号とヘッドエンド11からのテレビジョン信号とを混合する加算器14とが設けられている。
【0004】
コンピュータ12は、電源供給器5の監視を行うためのバッテリ電圧制御データを格納しており、このバッテリ電圧制御データを必要に応じて出力するようになっている。モデム13は、コンピュータ12からのバッテリ電圧制御データをアナログ信号に変換する。加算器14はモデム13からのアナログ信号とヘッドエンド11からのテレビジョン信号を混合してCATVセンタ1の出力端子15に導く。
【0005】
出力端子15からの信号は、CATV伝送路2を介して図示しない複数の端末装置に供給される。
【0006】
モデム13にはまた、電源供給器5からのバッテリ電圧検出信号が供給されるようになっている。これにより、モデム13は、バッテリ電圧検出信号を計測データに変換してコンピータ12に供給するようになっている。コンピータ12は計測データよりバッテリの状態を把握している。
【0007】
図4は、電源供給器に備えられた従来の電源回路の結線回路図である。図示するように、図3に示す電源供給器5には、バッテリ51と、バッテリ51の電圧状態を常時監視するためのバッテリ電圧検出回路52と、バッテリ51を電源として制御回路の電源電圧として用いる所望の直流電圧を得るための制御電圧発生回路53とが備えられている。
【0008】
バッテリ51には、バッテリ電圧検出回路52が接続されており、バッテリ電圧検出回路52は絶縁アンプ52a及び電圧補正回路52bからなり、バッテリ51の出力と絶縁して電池電圧を検出するための絶縁アンプ52aが接続され、絶縁アンプ52aには、この電池電圧をCATVセンタ1にバッテリ電圧検出信号として適正なレベルとするための電圧補正回路52bが接続されている。
【0009】
バッテリ51にはまた、その出力を所望の直流電圧に変換し、かつ、定電圧にするための制御電圧発生回路53が接続されている。制御電圧発生回路53は、変圧器の1次巻線53aとスイッチング素子53c、例えばトランジスタとが直列回路に形成され、この直列回路がバッテリ51と直列接続され、また、変圧器の2次巻線53bに1つのダイオードからなる整流回路53dが接続され、整流回路53dには、この出力を平滑化させるコンデンサ53eが接続され、さらに、整流回路53dの出力をフィードバックしてスイッチング素子53cをスイッチングさせる駆動回路53fが設けられている。制御電圧発生回路からの電力供給の対象は、電源供給器5内の制御回路及び他の電子回路である。
【0010】
【特許文献1】
特開平5−292500号公報(第2頁、図1)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
絶縁アンプ52aは、回路が複雑であるため、設計が煩雑になり、また、製作すると高コスト化が避けられないという問題がある。また、デバイス化された絶縁アンプ52aは、接続端子が多くあるため、配線作業が煩雑になり、また、高コストであるという問題がある。さらに、絶縁アンプ52aの出力をセンタにバッテリ電圧検出信号として適正なレベルとするための電圧補正回路52bを設ける必要があるため、全体としてさらに高コストになるという問題がある。
【0012】
本発明の目的は、簡素化され、しかも、容易に製作することができる、バッテリの電圧状態の監視機能を有する電源回路を備えたCATVシステム用電源供給器を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、CATVセンタと、ケーブルと中継器とを有してCATVセンタから送出される信号を複数の端末装置に伝送するCATV伝送路とを備えたCATVシステムのケーブルに接続される出力端子と、バッテリと、バッテリの出力電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、商用電源の出力を前記出力端子から出力する状態とインバータ回路の出力を前記出力端子から出力する状態とを切り換える切換スイッチと、バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出回路と、切換スイッチを制御する機能とバッテリ電圧検出回路から得られる検出信号をバッテリの電圧状態の監視結果としてCATVセンタに伝送する機能とを有する制御回路と、バッテリを電源として制御回路の電源電圧として用いる一定の直流電圧を発生する制御電圧発生回路とを備え、定常時には商用電源の出力を出力端子に供給し、商用電源が停電している非常時にはインバータ回路の出力を出力端子に供給するように切換スイッチが制御されるCATVシステム用電源供給器に係わるものである。
【0014】
本発明においては、1次巻線と第1及び第2の2次巻線とを有する変圧器を備えたDC−DCコンバータ回路が設けられて、前記1次巻線とバッテリとが接続され、バッテリ電圧検出回路は、DC−DCコンバータ回路の第1の2次巻線の出力を整流してバッテリの電圧の検出信号を得るように構成されている。また制御電圧発生回路は、DC−DCコンバータ回路の第2の2次巻線の出力を整流して制御回路の電源電圧として用いる直流電圧を発生するように構成されている。
【0015】
請求項2に記載された発明においては、DC−DCコンバータ回路の1次巻線に直列にスイッチング素子が接続され、バッテリは一次巻線とスイッチング素子との直列回路の両端に接続されている。
【0016】
本発明においては、変圧器を備えた1つのDC−DCコンバータ回路をバッテリ電圧検出回路と制御電圧発生回路とで共用して、バッテリ電圧検出回路ではバッテリの電池電圧が検出され、また、制御電圧発生回路ではバッテリの出力が制御用電源として所望の直流電圧に変換される。本発明によれば、変圧器の1次巻線を含む主回路が簡素化される。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る電源供給器を備えたCATVシステムの一実施形態を示す概略構成図である。図示するように、電源供給器6の入力端子61は、商用電源7の入力端となり、入力端子61が切換スイッチ62の第1の入力端子62aに接続されるとともに、整流回路63の入力側に接続されている。
【0018】
整流回路63は、商用電源7からの交流電圧を整流した直流電圧を充電回路64に供給している。充電回路64は、整流回路63からの直流電圧を印加することにより、バッテリ65の充電を行う。バッテリ65には、インバータ回路66が接続されており、バッテリ65は、直流電圧をインバータ回路66に供給する。インバータ回路66は、直流電圧を変換した交流電圧を切換スイッチ62の第2の入力端子62bに導く。
【0019】
バッテリ65にはまた、バッテリ電圧検出回路67が接続されており、バッテリ65の電池電圧を検出し、また、制御電圧発生回路68が接続されており、バッテリ65の出力を制御用電源として所望の直流電圧に変換している。制御電圧発生回路68からの電力供給の対象は、電源供給器6内の制御回路69及び他の電子回路である。
【0020】
切換スイッチ62は、制御回路69からの切換制御信号により制御されており、商用電源7からの交流電圧またはインバータ回路66からの交流電圧がコモン端子62cから出力される。 バッテリ電圧検出回路67は、検出された電池電圧をA/D変換回路70に供給する。切換スイッチ62のコモン端子62cは、電源供給器6の出力端子71に接続される。出力端子71は、ケーブル3に接続されている。
【0021】
モデム72は、出力端子71に接続されており、CATVセンタ1との通信を行っている。即ち、モデム72は、CATVセンタ1からの電源監視制御データを制御回路69に供給するとともに、制御回路69からの電池電圧データをアナログ信号に変換してCATVセンタ1に供給する。
【0022】
制御回路69はまた、モデム72からの電源監視制御データに基づいて、A/D変換回路70からのデジタル信号を電池電圧データに変換してモデム72に供給する。
【0023】
図2は本発明に係る電源回路の一実施形態を示す概略構成図である。図示するように、電源回路は、バッテリ65、バッテリ電圧検出回路67及び制御電圧発生回路68から構成される。
【0024】
バッテリ電圧検出回路67は、例えば、鉄心を共通とする1次巻線と第1及び第2の2次巻線とを有する変圧器を備えた1つのDC−DCコンバータ回路からなり、DC−DCコンバータ回路の第1の2次巻線を使用してバッテリの電池電圧を検出している。1次巻線67aは、例えば、1つのスイッチング素子67b、例えばトランジスタと直列回路に形成され、この直列回路がバッテリ65と直列接続され、また、第1の2次巻線67cに、例えば1つのダイオードからなる第1の整流回路67dが接続され、この整流回路には、この出力を平滑化させるコンデンサ67eが接続されている。
【0025】
制御電圧発生回路68は、上記のDC−DCコンバータ回路の第2の2次巻線を使用してバッテリの出力を所望の直流電圧に変換している。例えば、第2の2次巻線68aに、例えば1つのダイオードからなる第2の整流回路68bが接続され、この整流回路には、この出力を平滑化させるコンデンサ68cが接続され、さらに、第2の整流回路68cの出力を安定化させる電圧安定化回路68dが接続されている。第2の整流回路68bの出力に電圧安定化回路68dを接続すると、制御電圧発生回路68の出力が制御用電源として所望の直流定電圧になる。
【0026】
スイッチング素子67bには、このスイッチング素子をスイッチングさせる駆動回路67fが設けられており、駆動回路67fから出力されるパルス幅を制御することにより、バッテリ65の電池電圧は、CATVセンタ1に伝送するバッテリ電圧検出信号として適正なレベルとなり、バッテリ電圧検出回路67から出力され、また、所望の直流電圧に変換され、制御電圧発生回路68から出力される。
【0027】
上記のように、バッテリ65の電池電圧をCATVセンタ1に伝送するバッテリ電圧検出信号として適正なレベルとし、また、所望の直流電圧に変換するために、パルス幅を可変制御する場合、1次巻線67aと第1の2次巻線67bとの比及び1次巻線67aと第2の2次巻線68aとの比を適宜に固定すればよい。また、パルス幅を一定制御する場合、1次巻線67aと第1の2次巻線67bとの比及び1次巻線67aと第2の2次巻線68aとの比を適宜に選定すればよい。
【0028】
DC−DCコンバータ回路は、1つのスイッチング素子により構成される例を示したが、他の構成であってもよく、また、トランジスタを他のスイッチング素子により構成してもよい。
【0029】
電源回路は、CATVシステムの電源供給器に適用した例を示し、また、電源供給器は、CATVシステムに適用した例を示したが、バッテリ電圧検出信号をバッテリの電圧状態の監視結果として伝送する機能を有するシステム、例えば、バッテリを搭載した無人車走行システム、電気自動車の共同利用システム等に適用してもよい。
【0030】
伝送は有線方式としたが、無線方式であってもよい。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、変圧器を備えた1つのDC−DCコンバータ回路をバッテリ電圧検出回路と制御電圧発生回路とで共用して、バッテリ電圧検出回路ではバッテリの電池電圧が検出され、また、制御電圧発生回路ではバッテリの出力が制御回路の電源電圧として用いられる所望の直流電圧に変換される。本発明によれば、変圧器の1次巻線を含む主回路が簡素化されるので、バッテリ電圧検出回路が簡素化され、しかも、容易に製作することができ、または、バッテリ電圧検出回路及び制御電圧発生回路の主回路を最大限に簡素化して製作することができ、また、スイッチング素子の駆動回路の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電源供給器を備えたCATVシステムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】本発明に係る電源回路の一実施形態を示す概略構成図である。
【図3】CATV(ケーブルテレビジョン)を示す概略構成図である。
【図4】電源供給器に備えられた従来の電源回路の結線回路図である。
【符号の説明】
1 CATVセンタ
2 CATV伝送路
4 中継器
6 電源供給器
65 バッテリ
67 バッテリ電圧検出回路
68 制御電圧発生回路
67a 1次巻線
67c 第1の2次巻線
68a 第2の2次巻線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply circuit of a device having a built-in battery voltage state monitoring function, a power supply device including the power supply circuit, and a CATV system including the power supply device.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 3, the CATV (cable television) system includes a
[0003]
The
[0004]
The
[0005]
A signal from the output terminal 15 is supplied to a plurality of terminal devices (not shown) via the
[0006]
The
[0007]
FIG. 4 is a connection circuit diagram of a conventional power supply circuit provided in the power supply. As shown in the figure, the
[0008]
A battery
[0009]
Also in the battery 51, its output is converted to a desired DC voltage and the control
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-292500 (second page, FIG. 1)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Since the circuit of the insulation amplifier 52a is complicated, the design is complicated, and there is a problem that the cost is unavoidable if manufactured. Further, since the device-insulated insulation amplifier 52a has many connection terminals, there is a problem that wiring work becomes complicated and the cost is high. Furthermore, since it is necessary to provide a voltage correction circuit 52b for setting the output of the insulation amplifier 52a to an appropriate level as a battery voltage detection signal at the center, there is a problem that the cost is further increased as a whole.
[0012]
An object of the present invention is to provide a power supply for a CATV system that includes a power supply circuit having a function of monitoring a voltage state of a battery, which is simplified and can be easily manufactured .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an output terminal connected to a cable of a CATV system including a CATV center, and a CATV transmission line having a cable and a repeater and transmitting a signal transmitted from the CATV center to a plurality of terminal devices. A battery, an inverter circuit that converts the output voltage of the battery into an AC voltage, a changeover switch that switches between a state of outputting the output of the commercial power supply from the output terminal and a state of outputting the output of the inverter circuit from the output terminal; A control circuit having a battery voltage detection circuit for detecting a voltage of the battery, a function for controlling the changeover switch, and a function for transmitting a detection signal obtained from the battery voltage detection circuit to the CATV center as a result of monitoring the battery voltage state; A control voltage generator that generates a constant DC voltage using the battery as the power supply voltage for the control circuit. Power supply for a CATV system in which the changeover switch is controlled so that the output of the commercial power supply is supplied to the output terminal in a steady state and the output of the inverter circuit is supplied to the output terminal in an emergency when the commercial power supply is interrupted It is related to the vessel.
[0014]
In the present invention, a DC-DC converter circuit including a transformer having a primary winding and first and second secondary windings is provided, and the primary winding and the battery are connected, The battery voltage detection circuit is configured to rectify the output of the first secondary winding of the DC-DC converter circuit to obtain a battery voltage detection signal. The control voltage generation circuit is configured to rectify the output of the second secondary winding of the DC-DC converter circuit and generate a DC voltage used as a power supply voltage for the control circuit.
[0015]
In the invention described in
[0016]
In the present invention, one DC-DC converter circuit provided with a transformer is shared by the battery voltage detection circuit and the control voltage generation circuit, and the battery voltage detection circuit detects the battery voltage of the battery. In the generation circuit, the output of the battery is converted into a desired DC voltage as a control power source. According to the present invention, the main circuit including the primary winding of the transformer is simplified.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a CATV system including a power supply device according to the present invention. As shown in the drawing, the
[0018]
The rectifier circuit 63 supplies a DC voltage obtained by rectifying the AC voltage from the commercial power supply 7 to the charging
[0019]
A battery
[0020]
The
[0021]
The modem 72 is connected to the
[0022]
The control circuit 69 also converts the digital signal from the A /
[0023]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a power supply circuit according to the present invention. As illustrated, the power supply circuit includes a
[0024]
The battery
[0025]
Control
[0026]
The switching element 67b is provided with a driving circuit 67f for switching the switching element, and the battery voltage of the
[0027]
As described above, when the pulse voltage is variably controlled in order to set the battery voltage of the
[0028]
Although the example in which the DC-DC converter circuit is configured by one switching element has been shown, another configuration may be used, and the transistor may be configured by another switching element.
[0029]
The power supply circuit is shown as an example applied to a power supply of a CATV system, and the power supply is shown as an example applied to a CATV system. You may apply to the system which has a function, for example, the unmanned vehicle driving system carrying a battery, the shared use system of an electric vehicle, etc.
[0030]
Although the transmission is a wired system, it may be a wireless system .
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, a single DC-DC converter circuit including a transformer is shared by the battery voltage detection circuit and the control voltage generation circuit, and the battery voltage detection circuit detects the battery voltage of the battery, and the control In the voltage generation circuit, the output of the battery is converted into a desired DC voltage used as the power supply voltage of the control circuit . According to the present invention, since the main circuit including the primary winding of the transformer is simplified, the battery voltage detection circuit is simplified and can be easily manufactured, or the battery voltage detection circuit and The main circuit of the control voltage generation circuit can be simplified to the maximum, and the driving circuit of the switching element can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a CATV system including a power supply device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a power supply circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing CATV (cable television).
FIG. 4 is a connection circuit diagram of a conventional power supply circuit provided in a power supply device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
1次巻線と第1及び第2の2次巻線とを有する変圧器を備えたDC−DCコンバータ回路が設けられて、前記1次巻線と前記バッテリとが接続され、A DC-DC converter circuit comprising a transformer having a primary winding and first and second secondary windings is provided, the primary winding and the battery are connected;
前記バッテリ電圧検出回路は、前記DC−DCコンバータ回路の前記第1の2次巻線の出力を整流して前記バッテリの電圧の検出信号を得るように構成され、The battery voltage detection circuit is configured to rectify an output of the first secondary winding of the DC-DC converter circuit to obtain a detection signal of the battery voltage;
前記制御電圧発生回路は、前記DC−DCコンバータ回路の前記第2の2次巻線の出力を整流して前記制御回路の電源電圧として用いる直流電圧を発生するように構成されていること、The control voltage generation circuit is configured to rectify an output of the second secondary winding of the DC-DC converter circuit to generate a DC voltage used as a power supply voltage of the control circuit;
を特徴とするCATVシステム用電源供給器。A power supply for a CATV system.
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