JP2003180040A - Battery backup circuit - Google Patents

Battery backup circuit

Info

Publication number
JP2003180040A
JP2003180040A JP2002252427A JP2002252427A JP2003180040A JP 2003180040 A JP2003180040 A JP 2003180040A JP 2002252427 A JP2002252427 A JP 2002252427A JP 2002252427 A JP2002252427 A JP 2002252427A JP 2003180040 A JP2003180040 A JP 2003180040A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
battery
voltage
charging
disconnecting
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.)
Granted
Application number
JP2002252427A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3733591B2 (en
Inventor
Iwao Nakanishi
五輪生 中西
Hiroaki Tanaka
博昭 田中
Takumi Oe
巧 大江
Takuya Hiyoshi
卓也 日吉
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 JP2002252427A priority Critical patent/JP3733591B2/en
Publication of JP2003180040A publication Critical patent/JP2003180040A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3733591B2 publication Critical patent/JP3733591B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To downsize a power source and reduce the cost by sharply reducing the number of parts. <P>SOLUTION: This battery backup circuit uses a cutoff FET 3 as a cutoff element within a cutoff circuit, and a body diode built in the cutoff FET 3 is so connected as to be directed in a forward direction to the direction of a battery charge current, and this is equipped with a DC/DC converter 7 which generates the optimum charge voltage for the battery voltage, a charge circuit 2 which charges a battery 11 with a specified value of fixed current or a specified value of fixed voltage, and a cutoff circuit which cuts off the battery 11 when the battery 11 goes into an overdischarged state or the battery voltage drops under the preset value. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、DC出力電源にお
いて2次側にバッテリー接続を有し、入力が給電状態に
ある場合にバッテリー充電し、停電が発生した場合に
は、2次側バッテリーからの給電により出力のバックア
ップ動作を行うバッテリーバックアップ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a battery connection on the secondary side of a DC output power supply, which charges the battery when the input is in a power supply state, and from the secondary side battery when a power failure occurs. The present invention relates to a battery backup circuit that performs an output backup operation by supplying power.

【0002】さらに、本発明は、入力の通電のときバッ
テリーを充電し、または、入力の停電のときにバッテリ
ーの放電により負荷への出力をバックアップするバッテ
リーバックアップ回路に関する。
Further, the present invention relates to a battery backup circuit that charges a battery when the input is energized or backs up the output to the load by discharging the battery when the input is interrupted.

【0003】[0003]

【従来の技術】図9には従来のバッテリバックアップ回
路のブロック図が示されている。従来のバッテリバック
アップ回路は、図9に示すように、DC/DCコンバー
タ100、充電回路110、切り離し回路120、過放
電防止回路130及びバッテリー140で構成されてい
る。切り離し回路120において、切り離し素子は電力
用リレーを使用しており、また、充電回路110におけ
る充電用定電流回路素子としてPNP電極トランジスタ
を使用している。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a block diagram of a conventional battery backup circuit. As shown in FIG. 9, the conventional battery backup circuit includes a DC / DC converter 100, a charging circuit 110, a disconnection circuit 120, an overdischarge prevention circuit 130, and a battery 140. In the disconnection circuit 120, the disconnection element uses a power relay, and the charging circuit 110 uses a PNP electrode transistor as a charging constant current circuit element.

【0004】AC給電時には、図9中のDC/DCコン
バータ100がバッテリー電圧の最適充電電圧を発生す
る。充電動作は定電圧電流方式となっており、バッテリ
ー140の充電が少なく空に近い状態では、電流を制限
しながら所定の定電流値でバッテリー140を充電す
る。逆にバッテリー140が満充電に近い状態ではバッ
テリー電圧とDC/DCコンバータ100との電圧が小
さくなるため、定電流回路は設定された定電流を流せな
くなり、定電圧充電となる。満充電時にはバッテリ電圧
とDC/DCコンバータの発生電圧はほぼ等しくなり、
充電電流は殆どなくなってしまう。
At the time of AC power supply, the DC / DC converter 100 shown in FIG. 9 generates an optimum charging voltage of the battery voltage. The charging operation is a constant voltage current method, and in a state where the battery 140 is little charged and is almost empty, the battery 140 is charged with a predetermined constant current value while limiting the current. On the other hand, when the battery 140 is close to full charge, the battery voltage and the voltage of the DC / DC converter 100 become small, so the constant current circuit cannot flow the set constant current, and constant voltage charging is performed. When fully charged, the battery voltage and the voltage generated by the DC / DC converter become almost equal,
The charging current is almost gone.

【0005】不良バッテリーの接続やバッテリー端子短
絡時には、上記定電流回路に大きな電力損失が発生し、
部品故障に至る。これを防ぐために、素子の加熱保護が
必要になる。停電時には、DC/DCコンバータ100
の動作が停止するため、負荷側の電源電圧がバッテリー
電圧により低下してしまう。この結果、図9中の放電用
ダイオード150が導電し負荷側に電力を供給してバッ
クアップ動作を行う。
When the defective battery is connected or the battery terminals are short-circuited, a large power loss occurs in the constant current circuit,
Leading to component failure. In order to prevent this, heat protection of the element is required. In case of power failure, DC / DC converter 100
Since the operation of is stopped, the power supply voltage on the load side drops due to the battery voltage. As a result, the discharging diode 150 in FIG. 9 becomes conductive and supplies power to the load side to perform the backup operation.

【0006】バッテリー140が過放電状態になると寿
命が短くなるなどの問題が発生するため、バッテリー電
圧がある設定された値よりも低下すると切り離すための
回路(切り離し回路120)が必要となる。また、無通
電時のバッテリー140の放電を防ぐため、切り離し後
のリーク電流はバッテリー140の自己放電電流に比較
して十分小さくしなければならない。負荷短絡時には、
バッテリー140からの過電流を防止するための保護回
路が必要になる。
When the battery 140 is in an over-discharged state, problems such as shortening of life occur. Therefore, when the battery voltage drops below a certain set value, a circuit for disconnecting (disconnecting circuit 120) is required. Further, in order to prevent the battery 140 from being discharged when the battery is not energized, the leakage current after disconnection must be sufficiently smaller than the self-discharge current of the battery 140. When the load is short-circuited,
A protection circuit for preventing overcurrent from the battery 140 is required.

【0007】しかしながら、図9では、バッテリー14
0が過放電状態になり、バッテリー電圧がある設定され
た値より低下したときに切り離す回路素子としてリレー
を用いており、このリレーは機械的な接点を持つため信
頼性が低く、特にDC大電流を流せるリレーは高価であ
る。また、同様に充電素子としてバイポーラ型のトラン
ジスタを使用しているため、ベース電流に比較的大きな
電流を流す必要があり、発熱、効率悪化などを生じてい
た。
However, in FIG. 9, the battery 14
A relay is used as a circuit element that disconnects when 0 is over-discharged and the battery voltage drops below a certain set value. This relay has mechanical contact, so the reliability is low, especially DC large current Relays that can flow current are expensive. Further, similarly, since a bipolar type transistor is used as a charging element, it is necessary to flow a relatively large current as a base current, which causes heat generation and efficiency deterioration.

【0008】さらに、充電異常時に加熱保護を行うよう
な構成になっているため、加熱を検知するための素子、
回路等が必要になり、部品点数、コスト増大の要因にな
っていた。そして、図9に示すような従来の回路は比較
的高価な電源に使用されるため、性能重視で設計されて
おり、低コストを要求される量産電源には不向きであ
る。
Furthermore, since it is constructed so as to protect against heating when the charging is abnormal, an element for detecting heating,
Circuits and the like were required, which was a factor of increasing the number of parts and cost. Since the conventional circuit as shown in FIG. 9 is used for a relatively expensive power source, it is designed with emphasis on performance and is not suitable for a mass-produced power source that requires low cost.

【0009】図10に他の従来のバッテリーバックアッ
プ回路における構成図の一例を示す。図10の従来例を
用いて、より具体的な場合を説明する。商用の入力に第
1コンバータ50が接続され、第1コンバータ50の出
力電圧V11は、過電流保護回路51を介し、負荷1に
接続される。また、第1コンバータ50の出力の電圧V
11は、第2コンバータ52に接続され、さらにその電
圧V12は負荷2に接続される。さらにまた、第1コン
バータ50の電圧V11には、充電回路53及び切り離
し回路54に接続され、電圧V13となり、バッテリー
55に接続される。
FIG. 10 shows an example of a block diagram of another conventional battery backup circuit. A more specific case will be described using the conventional example of FIG. The first converter 50 is connected to the commercial input, and the output voltage V11 of the first converter 50 is connected to the load 1 via the overcurrent protection circuit 51. In addition, the voltage V of the output of the first converter 50
11 is connected to the second converter 52, and its voltage V12 is connected to the load 2. Furthermore, the voltage V11 of the first converter 50 is connected to the charging circuit 53 and the disconnection circuit 54, becomes the voltage V13, and is connected to the battery 55.

【0010】まず、各ブロックごとの構成と動作を説明
する。第1コンバータ50は、フォワード方式の絶縁形
コンバータで構成される。商用入力は、ダイオードブリ
ッジD1で整流され、コンデンサC1で平滑される。ス
イッチング素子Q1のオンオフにより、トランスT1の
1次巻線Npに電圧が発生し、トランスT1の2次巻線
Nsに誘起する電圧はダイオードD2及びD3で整流
し、インダクタL1及びコンデンサC2で平滑し、電圧
V11となる。電圧V11は、制御回路61によってス
イッチング素子Q1のオンオフにフィードバックされ、
所定の電圧に安定化される。
First, the configuration and operation of each block will be described. The first converter 50 is composed of a forward type insulated converter. The commercial input is rectified by the diode bridge D1 and smoothed by the capacitor C1. A voltage is generated in the primary winding Np of the transformer T1 by turning on / off the switching element Q1, and the voltage induced in the secondary winding Ns of the transformer T1 is rectified by the diodes D2 and D3 and smoothed by the inductor L1 and the capacitor C2. , Voltage V11. The voltage V11 is fed back to the on / off state of the switching element Q1 by the control circuit 61,
Stabilized to a predetermined voltage.

【0011】トランスT1の補助巻線Naに誘起する電
圧はダイオードD4で整流し、コンデンサC3で平滑
し、電圧V10となる。電圧V10は、ロジック回路6
0、制御回路61、等の電源として利用される。
The voltage induced in the auxiliary winding Na of the transformer T1 is rectified by the diode D4 and smoothed by the capacitor C3 to become the voltage V10. The voltage V10 is applied to the logic circuit 6
0, the control circuit 61, etc.

【0012】ロジック回路60は、商用入力の通電およ
び停電を検出し、ロジックとしてバッテリーバックアッ
プ回路の2次側に信号を出力する。このようにして、商
用入力の状態が、ロジックを介して、負荷側の装置また
はコンピュータ(図示せず)等に伝えられる。
The logic circuit 60 detects the energization and power failure of the commercial input and outputs a signal as a logic to the secondary side of the battery backup circuit. In this way, the state of the commercial input is transmitted to the device on the load side, the computer (not shown) or the like via the logic.

【0013】第2コンバータ52は、降圧形コンバータ
で構成される。電圧V11は、スイッチング素子Q2の
オンオフにより、インダクタL2に電圧が発生し、ダイ
オードD5で整流し、インダクタL2及びコンデンサC
4で平滑し、電圧V12となる。電圧V12は、制御回
路62によって、スイッチング素子Q2のオンオフにフ
ィードバックされ、所定の電圧に安定化される。
The second converter 52 is a step-down converter. The voltage V11 is generated in the inductor L2 by turning on and off the switching element Q2, rectified by the diode D5, and the inductor L2 and the capacitor C are rectified.
Smoothing at 4 results in voltage V12. The voltage V12 is fed back to the on / off state of the switching element Q2 by the control circuit 62 and stabilized at a predetermined voltage.

【0014】充電回路53は、シリーズレギュレータで
構成されている。電力用の充電制御素子Q3としてPN
Pトランジスタが使用される。制御回路63は、バッテ
リー電圧V13が所定の電圧となるように充電制御素子
Q3を制御する。制御回路64は、抵抗R1に発生する
電圧が所定の値となるように充電制御素子Q3を制御す
る。
The charging circuit 53 is composed of a series regulator. PN as charge control element Q3 for electric power
P-transistors are used. The control circuit 63 controls the charge control element Q3 so that the battery voltage V13 becomes a predetermined voltage. The control circuit 64 controls the charge control element Q3 so that the voltage generated in the resistor R1 has a predetermined value.

【0015】具体的には、制御回路63および制御回路
64は誤差増幅器で構成され、共通電位COMを基準と
した集積回路で構成される。
Specifically, the control circuit 63 and the control circuit 64 are error amplifiers, and are integrated circuits with the common potential COM as a reference.

【0016】また、充電制御素子Q3のエミッタは電圧
V11に接続され、コレクタの電圧V14は、抵抗R2
0とダイオードD20との直列回路を介して、バッテリ
ー55の電圧V13に接続される。また、充電制御素子
Q3のコレクタの電圧V14は切り離し回路54のリレ
ーS1およびダイオード30のアノードに接続される。
The emitter of the charge control element Q3 is connected to the voltage V11, and the collector voltage V14 is the resistance R2.
It is connected to the voltage V13 of the battery 55 through a series circuit of 0 and the diode D20. The voltage V14 at the collector of the charge control element Q3 is connected to the relay S1 of the disconnection circuit 54 and the anode of the diode 30.

【0017】切り離し回路54は、電力用の切り離し素
子として、リレーS1が使用される。監視回路65は、
サーミスタまたはポジスタを利用して充電制御素子Q3
の温度を測定し、所定の温度以上となったときにリレー
S1をオフする。監視回路66は、バッテリー55の電
圧V13を測定し、所定の電圧以下まで低下したときに
リレーS1をオフする。
In the disconnecting circuit 54, the relay S1 is used as a disconnecting element for electric power. The monitoring circuit 65 is
Charge control element Q3 using thermistor or posistor
The temperature is measured, and when the temperature exceeds a predetermined temperature, the relay S1 is turned off. The monitoring circuit 66 measures the voltage V13 of the battery 55 and turns off the relay S1 when the voltage V13 drops below a predetermined voltage.

【0018】具体的には、監視回路65および監視回路
66はコンパレータで構成され、共通電位COMを基準
とした集積回路で構成される。リレーS1の出力端子と
制御端子は絶縁されているため、リレーS1を容易に駆
動できる。
Specifically, the monitoring circuit 65 and the monitoring circuit 66 are composed of comparators, and are composed of an integrated circuit with the common potential COM as a reference. Since the output terminal and the control terminal of the relay S1 are insulated, the relay S1 can be easily driven.

【0019】また、リレーS1の一端は電圧V14であ
り、ダイオードD30を介して電圧V11に接続され
る。リレーS1の他端はバッテリー55の電圧V14に
接続される。
Further, one end of the relay S1 has a voltage V14 and is connected to the voltage V11 via a diode D30. The other end of the relay S1 is connected to the voltage V14 of the battery 55.

【0020】次に、図10の従来のバッテリーバックア
ップ回路における全体的な動作について説明する。入力
の通電のとき、第1コンバータ50は動作し、電圧V1
1を発生させる。電圧V11は、バッテリー55の充電
電圧よりも大きい値に設定される。
Next, the overall operation of the conventional battery backup circuit of FIG. 10 will be described. When the input is energized, the first converter 50 operates and the voltage V1
1 is generated. The voltage V11 is set to a value higher than the charging voltage of the battery 55.

【0021】充電回路53の動作を詳しく説明する。バ
ッテリー55の電圧V13が低いときには、リレーS1
はオフであり、充電制御素子Q3から供給される充電電
流は、抵抗R20とダイオードD20とを介して、バッ
テリー55に流れる。
The operation of the charging circuit 53 will be described in detail. When the voltage V13 of the battery 55 is low, the relay S1
Is off, and the charging current supplied from the charging control element Q3 flows to the battery 55 via the resistor R20 and the diode D20.

【0022】バッテリー55が充電されて電圧V13が
上昇すると、リレーS1はオンとなり、充電制御素子Q
3から供給される充電電流は、リレーS1を介してバッ
テリー55に流れる。
When the battery 55 is charged and the voltage V13 rises, the relay S1 is turned on and the charge control element Q
The charging current supplied from 3 flows to the battery 55 via the relay S1.

【0023】バッテリー55の電圧V13が十分でない
ときには、充電電流は増加し、抵抗R1の電圧が増加
し、制御回路64の制御が有効となる。抵抗R1に発生
する電圧が所定の値となるように制御すると、抵抗R1
に流れる充電電流は所定の値に制御される。そうして、
バッテリー55は所定の充電電流で充電する。このと
き、制御回路63は所定の電圧に達しておらず作用しな
い。
When the voltage V13 of the battery 55 is not sufficient, the charging current increases, the voltage of the resistor R1 increases, and the control of the control circuit 64 becomes effective. If the voltage generated in the resistor R1 is controlled to a predetermined value, the resistor R1
The charging current flowing through is controlled to a predetermined value. And then
The battery 55 is charged with a predetermined charging current. At this time, the control circuit 63 does not reach the predetermined voltage and does not operate.

【0024】バッテリー55の電圧V13が高くなる
と、充電電流は減少し、制御回路63の制御が有効とな
る。そうして、バッテリー55を所定の充電電圧で充電
する。このとき、制御回路64において、抵抗R1の電
圧は所定の値に達しておらず作用しない。
When the voltage V13 of the battery 55 increases, the charging current decreases and the control of the control circuit 63 becomes effective. Then, the battery 55 is charged with a predetermined charging voltage. At this time, in the control circuit 64, the voltage of the resistor R1 does not reach the predetermined value and does not work.

【0025】バッテリー55の充電が満了し、電圧V1
3が所定の電圧よりも高くなると、充電制御素子Q3は
オフし、充電回路53は停止する。このようにして、充
電回路53はバッテリー55を充電する。
When the battery 55 is fully charged, the voltage V1
When 3 becomes higher than the predetermined voltage, the charge control element Q3 is turned off and the charging circuit 53 is stopped. In this way, the charging circuit 53 charges the battery 55.

【0026】また、バッテリー55の充電において、充
電電流によって充電制御素子Q3の温度が所定の温度以
上となると、監視回路65によってリレーS1がオフ
し、充電電流は抵抗R20とダイオードD20とを介し
て流れる。抵抗R20によって充電電流が抑制される
と、充電制御素子Q3における損失が低下し、温度が低
下し、再びリレーS1がオンする。このようにして、充
電制御素子Q3の温度は過大とならないように抑制され
る。
Further, in charging the battery 55, when the temperature of the charge control element Q3 exceeds a predetermined temperature due to the charging current, the monitoring circuit 65 turns off the relay S1 and the charging current passes through the resistor R20 and the diode D20. Flowing. When the charging current is suppressed by the resistor R20, the loss in the charging control element Q3 decreases, the temperature decreases, and the relay S1 turns on again. In this way, the temperature of the charge control element Q3 is suppressed so as not to become excessive.

【0027】次に、入力の停電のときにおける動作を説
明する。第1コンバータ50は停止する。バッテリー5
5は、リレーS1とダイオードD30とを介して、電圧
V11に接続され、放電する。負荷1及び負荷2には電
力が供給される。
Next, the operation at the time of power failure of the input will be described. The first converter 50 is stopped. Battery 5
5 is connected to the voltage V11 via the relay S1 and the diode D30, and discharges. Electric power is supplied to the load 1 and the load 2.

【0028】このようにして、入力の停電のときに、負
荷1及び負荷2への電力の供給が途切れることなく、出
力のバックアップ動作が行われる。
In this way, at the time of power failure of the input, the backup operation of the output is performed without interruption of the power supply to the load 1 and the load 2.

【0029】また、バッテリー55の放電において、バ
ッテリー55が過放電となり、電圧V13が所定の電圧
以下となると、監視回路66によってリレーS1がオフ
する。バッテリー55は、過放電のストレスから解放さ
れ、信頼性が向上する。監視回路66がない場合には、
過放電のストレスによって、バッテリー55の寿命が短
くなることがある。
When the battery 55 is over-discharged during the discharging of the battery 55 and the voltage V13 becomes lower than a predetermined voltage, the monitoring circuit 66 turns off the relay S1. The battery 55 is released from the stress of over-discharge, and the reliability is improved. If there is no monitoring circuit 66,
The stress of over-discharging may shorten the life of the battery 55.

【0030】一方、不良のバッテリー55の接続、およ
びバッテリーの接続端子の短絡等が発生したときには、
充電制御素子Q3の電流が増加し、充電制御素子Q3の
温度が上昇し、監視回路65はリレーS1をオフし、バ
ッテリーバックアップ回路の破壊を抑制する。
On the other hand, when a defective battery 55 is connected, or a battery connecting terminal is short-circuited,
The current of the charge control element Q3 increases, the temperature of the charge control element Q3 rises, the monitoring circuit 65 turns off the relay S1, and suppresses the destruction of the battery backup circuit.

【0031】また、負荷1に短絡等の事故が発生したと
きには、過電流保護回路51は、負荷1への電流を制限
し、バッテリー55からの過度の放電電流を制限し、信
頼性を高くする。過電流保護回路51がない場合には、
バッテリー55の過電流によりバッテリーバックアップ
回路が破壊することがある。
When an accident such as a short circuit occurs in the load 1, the overcurrent protection circuit 51 limits the current to the load 1 and the excessive discharge current from the battery 55 to improve the reliability. . If there is no overcurrent protection circuit 51,
The battery backup circuit may be damaged by the overcurrent of the battery 55.

【0032】第1コンバータ50は、一般的に、スイッ
チング素子Q1の電流を検出し(図示せず)、この値を
制限し、出力の短絡等で故障しないように構成される。
The first converter 50 is generally constructed so as to detect the current of the switching element Q1 (not shown), limit this value, and prevent a failure due to a short circuit of the output or the like.

【0033】[0033]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな図9及び図10の従来例には、次の課題がある。切
り離し回路54において、リレーS1は機械的な接点を
有し、動作の信頼性が低く、高価という課題がある。
However, the conventional examples shown in FIGS. 9 and 10 have the following problems. In the disconnection circuit 54, the relay S1 has a mechanical contact, has a problem of low reliability of operation and high cost.

【0034】また、充電回路53及び切り離し回路54
において、部品点数が多く、小形化・低コスト化が困難
という課題がある。
Further, the charging circuit 53 and the disconnecting circuit 54
However, there is a problem that the number of parts is large and it is difficult to reduce the size and cost.

【0035】さらに、バッテリー55の充電の満了後
に、環境の変化等によりバッテリー55の電圧が過充電
となって上昇することがある。このとき、入力の通電の
ときに、ロジックの出力が停止してしまうという課題が
ある。ロジックの出力が停止の間は、商用入力が通電で
あるのか、停電であるのか分からなくなり、負荷側の装
置等の信頼性が低下する。
Further, after the charge of the battery 55 is completed, the voltage of the battery 55 may be overcharged and rise due to a change in environment. At this time, there is a problem that the logic output is stopped when the input is energized. While the output of the logic is stopped, it is not known whether the commercial input is energized or a power failure occurs, and the reliability of the device on the load side decreases.

【0036】詳しくは、入力の通電のときに、バッテリ
ー55の電圧が上昇したとき、リレーS1はオンであ
り、ダイオードD31がオンとなり、電圧V11を上昇
させる。電圧V11が上昇すると、制御回路61がスイ
ッチング素子Q1をオフとし、電圧V10が低下し、ロ
ジック回路60が停止し、ロジックの出力が停止する。
More specifically, when the voltage of the battery 55 rises during the energization of the input, the relay S1 is turned on and the diode D31 is turned on to raise the voltage V11. When the voltage V11 rises, the control circuit 61 turns off the switching element Q1, the voltage V10 falls, the logic circuit 60 stops, and the logic output stops.

【0037】さらにまた、バッテリー55の過放電で一
旦リレーS1がオフした後に、バッテリー55の電圧V
13が回復して上昇し、監視回路67が再度リレーS1
をオンし、バッテリー55が再度放電し、バッテリー5
5にストレスが発生するという課題がある。
Furthermore, after the relay S1 is once turned off due to over discharge of the battery 55, the voltage V of the battery 55 is
13 recovers and rises, and the monitoring circuit 67 again relays S1.
Is turned on, the battery 55 is discharged again, and the battery 5
5 has a problem that stress is generated.

【0038】また、充電制御素子Q3は、シリーズレギ
ュレータであり損失が大きく、大形のヒートシンクが必
要という課題がある。さらにまた、充電制御素子Q3
は、pnpトランジスタであり、直流増幅率が低く、大
きなベース電流必要とし、損失が大きくなるという課題
がある。また、過電流保護回路51にも発熱に対応した
電力素子とヒートシンクが別途必要という課題がある。
Further, the charge control element Q3 is a series regulator, has a large loss, and has a problem that a large heat sink is required. Furthermore, the charge control element Q3
Is a pnp transistor, which has a problem that the DC amplification factor is low, a large base current is required, and the loss becomes large. Further, the overcurrent protection circuit 51 also has a problem that a power element and a heat sink corresponding to heat generation are separately required.

【0039】さらにまた、バッテリーバックアップ回路
を長期間停止させるときに、バッテリー55が過剰に放
電するという課題がある。詳しくは、制御回路63と監
視回路66とがバッテリー55の電圧V13を常時測定
することにより、バッテリー55の放電が促進する。
Furthermore, there is a problem that the battery 55 is excessively discharged when the battery backup circuit is stopped for a long period of time. More specifically, the control circuit 63 and the monitoring circuit 66 constantly measure the voltage V13 of the battery 55, so that the discharge of the battery 55 is promoted.

【0040】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
であり、必要最低限の部品で従来と同様の動作を確保
し、特に、バッテリバックアップ時にバッテリーを電源
として、バッテリーとは異なる電圧を出力する多出力電
源に適用する部品を削減し、低コストのバッテリーバッ
クアップ回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and ensures the same operation as the conventional one with the minimum necessary number of parts. In particular, at the time of battery backup, the battery is used as a power source and a voltage different from that of the battery is output. It is an object of the present invention to provide a low-cost battery backup circuit by reducing the number of parts applied to a multi-output power supply.

【0041】さらに、本発明の目的は、以上説明した課
題を解決するものであり、部品点数が少なく、損失が低
く、小形で、低コストで、信頼性の高いバッテリーバッ
クアップ回路を提供することにある。
Further, an object of the present invention is to solve the problems described above, and to provide a battery backup circuit having a small number of parts, a low loss, a small size, a low cost and a high reliability. is there.

【0042】[0042]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明は、バッテリー電圧の最適
充電電圧を発生するためのDC/DCコンバータと、バ
ッテリーを所定の定電流値で充電したり、所定の定電圧
で充電したりする充電回路と、バッテリーが過放電状態
になり、バッテリー電圧が設定された値よりも低下する
とバッテリーを切り離す切り離し回路と、を備えるバッ
テリーバックアップ回路であって、前記切り離し回路内
の切り離し素子としてFETを使用し、該FET内蔵の
ボディダイオードがバッテリー充電電流方向に対して順
方向となるように接続したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a DC / DC converter for generating an optimum charging voltage of a battery voltage, and a battery with a predetermined constant current. A battery backup circuit that includes a charging circuit that charges the battery with a predetermined value or a predetermined constant voltage, and a disconnecting circuit that disconnects the battery when the battery becomes over-discharged and the battery voltage drops below a set value. The FET is used as a disconnecting element in the disconnecting circuit, and the body diode with the built-in FET is connected so as to be in the forward direction with respect to the battery charging current direction.

【0043】従って、請求項1に記載の発明によれば、
切り離し素子としてFETを使用し、該FET内蔵のボ
ディダイオードがバッテリー充電電流方向に対して順方
向となるように接続してあり、未充電時にバッテリーの
放電を抑えることが可能になる。
Therefore, according to the invention described in claim 1,
An FET is used as a disconnecting element, and a body diode built in the FET is connected so as to be in the forward direction with respect to the battery charging current direction, so that discharging of the battery can be suppressed when not charged.

【0044】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の構成に加え、前記切り離し素子のゲート駆動用
電源を2次側コンバータのコイルの補助巻線から得るこ
とを特徴とする。
The invention described in claim 2 is the same as claim 1
In addition to the configuration described in (3), the power source for driving the gate of the separation element is obtained from the auxiliary winding of the coil of the secondary converter.

【0045】従って、請求項2に記載の発明によれば、
切り離し素子のゲート駆動用電源として2次側コンバー
タのコイルの補助巻線を利用しているので、部品の共通
化を図り部品点数の削減を可能にし、簡便な回路の実現
が可能になる。
Therefore, according to the invention described in claim 2,
Since the auxiliary winding of the coil of the secondary converter is used as the power source for driving the gate of the disconnection element, the parts can be shared, the number of parts can be reduced, and a simple circuit can be realized.

【0046】さらに、請求項3に記載の発明は、請求項
1に記載の構成に加え、前記切り離し素子のゲート駆動
用電源を、バックアップ電源として構成したチャージポ
ンプ回路から得ることを特徴とする。
Further, in addition to the structure described in claim 1, the invention described in claim 3 is characterized in that the power source for driving the gate of the separation element is obtained from a charge pump circuit configured as a backup power source.

【0047】従って、請求項3に記載の発明によれば、
切り離し素子のゲート駆動用電源を、バックアップ電源
として構成したチャージポンプ回路から得ており、部品
点数の削減、低コスト化を図ることが可能になる。
Therefore, according to the invention described in claim 3,
The gate driving power supply for the disconnecting element is obtained from the charge pump circuit configured as the backup power supply, and it is possible to reduce the number of parts and cost.

【0048】また、請求項4に記載の発明は、請求項1
に記載の構成に加え、バッテリー充電用のDC/DCコ
ンバータ出力と負荷との間に過電流保護回路を設けたこ
とを特徴とする。
The invention described in claim 4 is the same as claim 1.
In addition to the configuration described in (1), an overcurrent protection circuit is provided between the output of the DC / DC converter for charging the battery and the load.

【0049】従って、請求項4に記載の発明によれば、
バッテリー充電用のDC/DCコンバータ出力と負荷と
の間に過電流保護回路を設けることにより、負荷短絡時
にバッテリーからの過電流を防止することが可能にな
る。
Therefore, according to the invention described in claim 4,
By providing the overcurrent protection circuit between the output of the DC / DC converter for charging the battery and the load, it becomes possible to prevent the overcurrent from the battery when the load is short-circuited.

【0050】さらに、請求項5に記載の発明は、請求項
1に記載の構成に加え、停電検出回路により検出された
停電時のみ、バッテリーの切り離し素子であるFETを
ONし、通電時にはFETのボディダイオードを介して
バッテリーに充電することを特徴とする。
Further, in addition to the structure of claim 1, the invention of claim 5 turns on the FET that is a disconnecting element of the battery only when a power failure is detected by the power failure detection circuit, and turns on the FET when energized. The feature is that the battery is charged through the body diode.

【0051】従って、請求項5に記載の発明によれば、
停電検出回路により検出された停電時のみ、バッテリー
の切り離し素子であるFETをONし、通電時にはFE
Tのボディダイオードを介してバッテリーに充電してい
るので、過充電されたバッテリーによるコンバータの動
作停止の回避が可能になる。
Therefore, according to the invention of claim 5,
Only when there is a power failure detected by the power failure detection circuit, turn on the FET that is the battery disconnection element, and when power is applied, FE
Since the battery is charged through the body diode of T, it is possible to avoid the converter from stopping due to the overcharged battery.

【0052】また、請求項6に記載の発明は、電流制限
素子として、バイポーラ型トランジスタまたはFETを
使用し、エミッタまたはソースに接続された電流検出抵
抗に発生した電圧と電流検出用トランジスタのベース−
エミッタ間の電圧とを比較し、電流検出用トランジスタ
のコレクタ電流により電流制限素子のベースまたはゲー
トの電位を変えて定電流制御を行うバッテリー充電回路
を具備することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, a bipolar transistor or FET is used as the current limiting element, and the voltage generated in the current detection resistor connected to the emitter or source and the base of the current detection transistor are used.
A battery charging circuit is provided, which compares the voltage between the emitters and changes the potential of the base or gate of the current limiting element by the collector current of the current detection transistor to perform constant current control.

【0053】従って、請求項6に記載の発明によれば、
電流制限素子を用いてエミッタまたはソースに接続され
た電流検出抵抗に発生した電圧と電流検出用トランジス
タのベース−エミッタ間の電圧とを比較し、電流検出用
トランジスタのコレクタ電流により電流制限素子のベー
スまたはゲートの電位を変えて定電流制御を行うので、
バッテリーバックアップ回路全体の低コスト化を図るこ
とが可能になる。
Therefore, according to the invention of claim 6,
The voltage generated in the current detection resistor connected to the emitter or the source using the current limiting element is compared with the voltage between the base and emitter of the current detecting transistor, and the base of the current limiting element is adjusted by the collector current of the current detecting transistor. Or because the constant current control is performed by changing the gate potential,
It is possible to reduce the cost of the entire battery backup circuit.

【0054】さらに、請求項7に記載の発明は、請求項
6に記載の構成に加え、バッテリー充電回路の電圧降下
が大きくなると充電電流を小さくし、前記電流制限素子
の電力損失を軽減する電力制限回路を備えたことを特徴
とする。
Further, in addition to the configuration of claim 6, the invention of claim 7 further reduces the charging current when the voltage drop of the battery charging circuit increases and reduces the power loss of the current limiting element. It is characterized by having a limiting circuit.

【0055】従って、請求項7に記載の発明によれば、
電力制限回路はバッテリー充電回路の電圧降下が大きく
なると電流制限素子の電力損失を軽減するため、電流制
限素子を保護することが可能になる。
Therefore, according to the invention described in claim 7,
Since the power limiting circuit reduces the power loss of the current limiting element when the voltage drop of the battery charging circuit becomes large, the current limiting element can be protected.

【0056】また、請求項8に記載の発明は、請求項7
に記載の構成に加え、電流検出用トランジスタのベース
にツェナ−ダイオードと抵抗を直列に接続し、電流制限
素子のコレクタ(ドレイン)−エミッタ(ソース)間の
電圧に応じて前記電流制限素子の制限電流値を変えて、
前記電流制限素子の電力制限を行うバッテリー充電回路
を具備することを特徴とする。
The invention described in claim 8 is the same as claim 7
In addition to the configuration described in (3), a Zener diode and a resistor are connected in series to the base of the current detecting transistor, and the current limiting element is limited according to the voltage between the collector (drain) and the emitter (source) of the current limiting element. Change the current value,
A battery charging circuit for limiting the power of the current limiting element is provided.

【0057】従って、請求項8に記載の発明によれば、
請求項7に記載の発明をより具体的にしたものであり、
電流検出用トランジスタのベースにツェナ−ダイオード
と抵抗を直列に接続し、電流制限素子のコレクタ(ドレ
イン)−エミッタ(ソース)間の電圧に応じて前記電流
制限素子の制限電流値を変えて、電力制限を行っている
ので、電力損失を軽減し充電電流を小さくすることが可
能になる。
Therefore, according to the invention described in claim 8,
It is a more specific version of the invention described in claim 7,
A Zener diode and a resistor are connected in series to the base of the current detection transistor, and the limiting current value of the current limiting element is changed according to the voltage between the collector (drain) and the emitter (source) of the current limiting element to change the power. Since the limit is applied, the power loss can be reduced and the charging current can be reduced.

【0058】さらに、請求項9に記載の発明は、バッテ
リーを所定の電流または電圧で充電する充電回路と、前
記バッテリーの電圧の低下に基づき、前記バッテリーと
負荷とを切り離す切り離し回路と、を備えるバッテリー
バックアップ回路において、前記切り離し回路内の切り
離し素子として、内蔵のボディーダイオードのアノード
を前記充電回路に接続し、前記ボディーダイオードのカ
ソードを前記バッテリーに接続する、MOSFETを備
えることを特徴とするバッテリーバックアップ回路、を
特徴とする。
Further, the invention according to claim 9 comprises a charging circuit for charging the battery with a predetermined current or voltage, and a disconnecting circuit for disconnecting the battery from the load on the basis of the voltage drop of the battery. In the battery backup circuit, as a disconnecting element in the disconnecting circuit, a battery backup is provided, which includes a MOSFET that connects an anode of a built-in body diode to the charging circuit and a cathode of the body diode to the battery. Circuit.

【0059】従って、請求項9記載の発明によれば、機
械的な接点による動作の信頼性低下はなくなり、低コス
トとなり、充電回路のダイオードを削除できる。
Therefore, according to the invention described in claim 9, the reliability of the operation due to the mechanical contact is not lowered, the cost is reduced, and the diode of the charging circuit can be eliminated.

【0060】また、請求項10に記載の発明は、バッテ
リーの電圧の低下に基づき、前記バッテリーと負荷とを
切り離す切り離し回路を備えるバッテリーバックアップ
回路において、前記切り離し回路内の切り離し素子は、
前記切り離し素子に流れる電流または前記切り離し素子
に直列の抵抗に発生する電圧が所定の値を越えるときに
オフとすることを特徴とするバッテリーバックアップ回
路、を特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in a battery backup circuit including a disconnecting circuit for disconnecting the battery from the load based on a decrease in the voltage of the battery, the disconnecting element in the disconnecting circuit is:
A battery backup circuit, which is turned off when a current flowing through the disconnecting element or a voltage generated in a resistor in series with the disconnecting element exceeds a predetermined value.

【0061】従って、請求項10記載の発明によれば、
別途の過電流保護回路およびこれのヒートシンク等が不
用となり、低コストで簡便になる。
Therefore, according to the invention of claim 10,
A separate overcurrent protection circuit and a heat sink for the same are not required, which is low cost and simple.

【0062】さらに、請求項11に記載の発明は、バッ
テリーの電圧の低下に基づき、前記バッテリーと負荷と
を切り離す切り離し回路を備えるバッテリーバックアッ
プ回路において、前記切り離し回路内の切り離し素子
は、前記切り離し素子に発生する電圧が所定の値を越え
るときにオフすることを特徴とするバッテリーバックア
ップ回路、を特徴とする。
Further, in the invention according to claim 11, in a battery backup circuit comprising a disconnecting circuit for disconnecting the battery from the load based on a decrease in the voltage of the battery, the disconnecting element in the disconnecting circuit is the disconnecting element. The battery backup circuit is characterized in that it is turned off when the voltage generated at the voltage exceeds a predetermined value.

【0063】従って、請求項11記載の発明によれば、
低コストで簡便な回路で、負荷の短絡時の破壊を抑制で
きる。
Therefore, according to the invention of claim 11,
It is a low-cost and simple circuit that can prevent damage when the load is short-circuited.

【0064】また、請求項12に記載の発明は、バッテ
リーの電圧の低下に基づき、前記バッテリーと負荷とを
切り離す切り離し回路を備えるバッテリーバックアップ
回路において、前記切り離し回路内の切り離し素子は、
入力の通電の検出に基づきオフし、前記入力の停電の検
出に基づきオンすることを特徴とするバッテリーバック
アップ回路、を特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in a battery backup circuit provided with a disconnection circuit for disconnecting the battery and the load based on a decrease in the voltage of the battery, the disconnection element in the disconnection circuit is:
A battery backup circuit is characterized in that it is turned off based on the detection of energization of the input and turned on based on the detection of the power failure of the input.

【0065】従って、請求項12記載の発明によれば、
入力の通電のときにロジックの出力が中断することなく
安定して得られる。
Therefore, according to the invention of claim 12,
The logic output can be stably obtained without interruption when the input is energized.

【0066】さらに、請求項13に記載の発明は、前記
切り離し素子は、負荷の電圧の低下に基づきオフするこ
とを特徴とする請求項9から請求項12の何れかに記載
のバッテリーバックアップ回路、を特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 13 is characterized in that the disconnection element is turned off when the voltage of the load drops, and the battery backup circuit according to any one of claims 9 to 12, Is characterized by.

【0067】従って、請求項13記載の発明によれば、
バッテリー55の過放電のときは放電を停止させ、入力
の通電のときまで維持(ラッチ)し、バッテリーの信頼
性を向上できる。
Therefore, according to the invention of claim 13,
When the battery 55 is over-discharged, the discharge is stopped and maintained (latch) until the input is energized, so that the reliability of the battery can be improved.

【0068】また、請求項14に記載の発明は、バッテ
リーを所定の電流または電圧で充電する充電回路と、前
記バッテリーの電圧の低下に基づき、前記バッテリーと
負荷とを切り離す切り離し回路と、を備えるバッテリー
バックアップ回路において、前記充電回路内の充電制御
素子として、内蔵のボディーダイオードのアノードを前
記切り離し回路に接続し、前記ボディーダイオードのカ
ソードを前記負荷に接続する、MOSFETを備えるこ
とを特徴とするバッテリーバックアップ回路、を特徴と
する。
The invention as set forth in claim 14 is provided with a charging circuit for charging the battery with a predetermined current or voltage, and a disconnecting circuit for disconnecting the battery from the load on the basis of the voltage drop of the battery. In the battery backup circuit, as a charge control element in the charging circuit, a battery is provided that includes a MOSFET that connects an anode of a built-in body diode to the disconnection circuit and connects a cathode of the body diode to the load. It features a backup circuit.

【0069】従って、請求項14記載の発明によれば、
切り離し回路のダイオードを削除できる。
Therefore, according to the invention of claim 14,
You can remove the diode in the disconnect circuit.

【0070】さらに、請求項15に記載の発明は、バッ
テリーを所定の電流または電圧で充電する充電回路を備
えるバッテリーバックアップ回路において、入力の電圧
を前記バッテリーの充電電圧に変換するコンバータを有
し、前記充電回路内の充電制御素子は、前記充電制御素
子に流れる電流または前記充電制御素子に直列の抵抗に
発生する電圧が所定の値を越えるときにオフとすること
を特徴とするバッテリーバックアップ回路、を特徴とす
る。
Further, the invention according to claim 15 is a battery backup circuit comprising a charging circuit for charging a battery with a predetermined current or voltage, comprising a converter for converting an input voltage into a charging voltage for the battery, A battery backup circuit, wherein the charging control element in the charging circuit is turned off when a current flowing in the charging control element or a voltage generated in a resistor in series with the charging control element exceeds a predetermined value. Is characterized by.

【0071】従って、請求項15記載の発明によれば、
充電回路での損失が減少し、制御が簡便で、低コストと
なる。
Therefore, according to the invention of claim 15,
The loss in the charging circuit is reduced, the control is simple, and the cost is low.

【0072】また、請求項16に記載の発明は、バッテ
リーを所定の電流または電圧で充電する充電回路を備え
るバッテリーバックアップ回路において、前記充電回路
内の充電制御素子は、前記充電制御素子に発生する電圧
が所定の値を越えるときにオフすることを特徴とするバ
ッテリーバックアップ回路、を特徴とする。
In a sixteenth aspect of the present invention, in a battery backup circuit including a charging circuit for charging a battery with a predetermined current or voltage, the charging control element in the charging circuit is generated in the charging control element. A battery backup circuit, which is turned off when the voltage exceeds a predetermined value.

【0073】従って、請求項16記載の発明によれば、
低コストで簡便な回路で、不良のバッテリー55の接
続、およびバッテリーの接続端子の短絡等における破壊
を抑制できる。また、サーミスタまたはポジスタ等が不
用になる。
Therefore, according to the invention of claim 16,
With a low-cost and simple circuit, it is possible to suppress the connection of the defective battery 55 and the breakage of the connection terminal of the battery due to a short circuit or the like. Moreover, a thermistor or a posistor becomes unnecessary.

【0074】さらに、請求項17に記載の発明は、 前
記充電回路は、前記充電回路内の充電制御素子としてト
ランジスタまたはMOSFETを使用し、前記抵抗は前
記充電制御素子のエミッタまたはソースに接続されると
共に、前記抵抗にベースおよびエミッタをそれぞれ接続
し、前記充電制御素子のベースまたはゲートにコレクタ
を接続する第2トランジスタと、前記充電制御素子のコ
レクタまたはソースにカソードを接続し、前記第2トラ
ンジスタのベースにアノードを接続するツェナ−ダイオ
ードと、を備えることを特徴とする請求項15または請
求項16記載のバッテリーバックアップ回路、を特徴と
する。
Further, in the invention according to claim 17, the charging circuit uses a transistor or a MOSFET as a charging control element in the charging circuit, and the resistor is connected to an emitter or a source of the charging control element. A second transistor having a base and an emitter connected to the resistor and a collector connected to the base or the gate of the charge control element, and a cathode connected to the collector or the source of the charge control element, The battery backup circuit according to claim 15 or 16, further comprising: a Zener diode having an anode connected to the base.

【0075】従って、請求項17記載の発明によれば、
低コストで簡便に回路を実現できる。
Therefore, according to the invention of claim 17,
A circuit can be easily realized at low cost.

【0076】また、請求項18に記載の発明は、前記充
電回路または前記切り離し回路へ電力を供給するコンバ
ータを備えることを特徴とする請求項9から請求項17
の何れかに記載のバッテリーバックアップ回路、を特徴
とする。
The invention according to claim 18 is characterized by comprising a converter for supplying electric power to the charging circuit or the disconnecting circuit.
The battery backup circuit according to any one of items 1 to 5 above.

【0077】従って、請求項18記載の発明によれば、
低コストで簡便に回路を実現できる。
Therefore, according to the invention of claim 18,
A circuit can be easily realized at low cost.

【0078】さらに、前記充電回路または前記切り離し
回路へ電力を供給するチャージポンプ回路を備えること
を特徴とする請求項9から請求項17の何れかに記載の
バッテリーバックアップ回路、を特徴とする。
The battery backup circuit according to any one of claims 9 to 17, further comprising a charge pump circuit for supplying electric power to the charging circuit or the disconnecting circuit.

【0079】従って、請求項19記載の発明によれば、
低コストで簡便に回路を実現できる。
Therefore, according to the invention of claim 19,
A circuit can be easily realized at low cost.

【0080】[0080]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0081】図1は本発明のバッテリーバックアップ回
路のブロック図である。従来のバッテリーバックアップ
回路と同様にDC/DCコンバータ、充電回路及び過放
電防止回路等を備えている。本発明のバッテリーバック
アップ回路1では、従来と異なりDC/DCコンバータ
9が設けられ、バッテリー11の+電圧より高い電圧を
発生させ、FET(切り離しFET3)の駆動に用いて
いる。
FIG. 1 is a block diagram of the battery backup circuit of the present invention. Like the conventional battery backup circuit, it is provided with a DC / DC converter, a charging circuit, an overdischarge prevention circuit, and the like. In the battery backup circuit 1 of the present invention, unlike the conventional case, the DC / DC converter 9 is provided, and a voltage higher than the + voltage of the battery 11 is generated and used to drive the FET (disconnect FET 3).

【0082】図1に示すように、Nch−FET(Nチ
ャンネル−FET)を切り離しFET3として、バッテ
リー11の切り離しSWとして使用している。また、そ
の切り離しFET3内蔵のボディダイオードがバッテリ
ー充電電流方向に対して順方向となるように接続してあ
る。そして、ゲート電位がソースに対してある闘値電圧
以上になるとバッテリー11が電気的に接続され、それ
以下では切り離される。一般的にFET(切り離しFE
T3)は内部にボディダイオードが形成されており、図
1中の充電方向にはバッテリー11を切り離すことは出
来ないが、実際の使用において未通電時にはバッテリー
11の放電だけを抑えることが出来れば良いので特に問
題にはならない。
As shown in FIG. 1, the Nch-FET (N channel-FET) is used as the disconnecting FET 3 and the battery 11 as the disconnecting SW. Further, the body diode having the disconnection FET 3 built therein is connected so as to be in the forward direction with respect to the battery charging current direction. The battery 11 is electrically connected when the gate potential exceeds a certain threshold voltage with respect to the source, and is disconnected below that. In general, FET (disconnect FE
In T3), the body diode is formed inside, and the battery 11 cannot be separated in the charging direction in FIG. 1, but it is sufficient if only the discharge of the battery 11 can be suppressed when not energized in actual use. So it doesn't matter.

【0083】バッテリー充電回路2では、保護回路とし
て電流制限回路と、電力制限回路(従来における加熱保
護回路の代わり)を設けたことを特徴としている。本実
施の形態においては充電素子としてNch−FETを使
用しているが、バイポーラ型トランジスタやPch−F
ETでも同様の回路構成は可能である。
The battery charging circuit 2 is characterized in that a current limiting circuit and a power limiting circuit (instead of the conventional heating protection circuit) are provided as protection circuits. In this embodiment, an Nch-FET is used as a charging element, but a bipolar transistor or Pch-F is used.
A similar circuit configuration is possible with ET.

【0084】電流制限回路2aは、図2に示すように、
トランジスタのベース−エミッタ間の電圧(以下Vbe
と略す)を電流センス抵抗Rsに生じる電圧降下と比較
して行う。電流は、Ichg〜Vbe(0.4〜0.7
V)/Rsに制限される。
The current limiting circuit 2a, as shown in FIG.
Transistor base-emitter voltage (hereinafter Vbe
Abbreviated) is compared with the voltage drop that occurs in the current sense resistor Rs. The current is Ichg to Vbe (0.4 to 0.7).
V) / Rs.

【0085】電力制限回路2bはバッテリー充電回路2
の電圧降下が大きくなった場合に、電力損失を軽減する
ため、充電電圧を小さくすることによって行う。図2に
示すツェナ−ダイオード4と抵抗6がそれに相当し、電
圧降下が大きくなってツェナ−ダイオード4が導通し始
めると、電流をセンスしているトランジスタのベース電
圧が少しずつ持ち上がってくるため、充電電流制限値を
小さくすることが出来る。ツェナ−電圧とそれぞれの抵
抗の比を最適化することで、充電用FETの損失を電圧
降下の値によらず略同じ値にすることが可能となる。
The power limiting circuit 2b is the battery charging circuit 2
In order to reduce the power loss when the voltage drop becomes large, the charging voltage is reduced. The Zener diode 4 and the resistor 6 shown in FIG. 2 correspond to them, and when the voltage drop becomes large and the Zener diode 4 starts to conduct, the base voltage of the transistor that senses the current gradually rises. The charging current limit value can be reduced. By optimizing the ratio of the Zener voltage and each resistance, it is possible to make the loss of the charging FET approximately the same value regardless of the value of the voltage drop.

【0086】バッテリー11の+側(+電圧)に切り離
し素子を入れるためには切り離し素子の駆動はバッテリ
ー11の+電圧よりも高い電圧を発生させる必要があ
る。図3には降圧チョッパ回路が示されている。具体的
には、降圧チョッパコンバータから、バッテリー+端子
より高い電圧を発生させる回路であり、チョッパコンバ
ータのコイルに絶縁型の補助巻線を形成し、ダイオード
29とコンデンサ30の2素子を追加することで実現し
ている。また、昇圧チョッパコンバータや絶縁式のDC
/DCコンバータの場合にも、同等の手法で簡便にバッ
テリー電圧よりも高い電圧を得ることは可能である。
In order to insert the disconnection element on the + side (+ voltage) of the battery 11, it is necessary to drive the disconnection element to generate a voltage higher than the + voltage of the battery 11. FIG. 3 shows a step-down chopper circuit. Specifically, it is a circuit for generating a voltage higher than the battery + terminal from the step-down chopper converter, forming an insulated auxiliary winding in the coil of the chopper converter, and adding two elements, a diode 29 and a capacitor 30. It is realized in. In addition, step-up chopper converters and isolated DC
Even in the case of the / DC converter, it is possible to easily obtain a voltage higher than the battery voltage by the same method.

【0087】また、負荷源バッテリーバックアップ回路
としては、図4に示すように、例えば、バッテリー+端
子を電源のGNDと接続し、負電源としてバッテリー電
力を取り出す場合でも、同じような回路で実現できる。
その場合には、バッテリー11の切り離しFET3とし
て、Pch−FETをバッテリー11の−端子側に接続
し、DC/DCコンバータ7からバッテリー11−端子
電圧より低い電圧を発生させて、ゲート駆動に使用して
も、同等の動作が実現可能である。ここでも、バッテリ
ー11の+電圧より高い電圧を発生させ、FET(切り
離しFET3)の駆動のためにDC/DCコンバータ9
が用いられている。
Further, as shown in FIG. 4, the load source battery backup circuit can be realized by a similar circuit, for example, when the battery + terminal is connected to the GND of the power source and the battery power is taken out as the negative power source. .
In that case, as the disconnection FET 3 of the battery 11, a Pch-FET is connected to the negative terminal side of the battery 11, and a voltage lower than the battery 11 negative terminal voltage is generated from the DC / DC converter 7 to be used for gate drive. However, the same operation can be realized. Also here, a voltage higher than the + voltage of the battery 11 is generated, and the DC / DC converter 9 is used to drive the FET (disconnect FET3).
Is used.

【0088】さらに、停電検出回路によりバッテリーバ
ックアップ回路の制御を行う場合としては、図5に示す
ように、停電検出回路を組み合わせて、停電時のみ切り
離しFET13をONし、入力のあるときは、切り離し
FET13のボディダイオードを介してバッテリー21
を充電するようにすることもできる。この場合には、過
充電されたバッテリー21が接続された場合のDC/D
Cコンバータ17の動作停止が回避出来る。
Further, in the case of controlling the battery backup circuit by the power failure detection circuit, as shown in FIG. 5, by combining the power failure detection circuits, the FET 13 is turned off only when there is a power failure, and the FET 13 is turned off when there is an input. Battery 21 via the body diode of FET13
Can also be charged. In this case, the DC / D when the overcharged battery 21 is connected
The operation stop of the C converter 17 can be avoided.

【0089】つぎに、ゲート駆動電圧発生にチャージポ
ンプ回路を用いた場合を図6に示す。図6に示すよう
に、DC+とGNDに接続された発振回路25にチャー
ジポンプ回路をつなげてゲート駆動用電圧を発生させて
いる。つまり、単出力電源のように、2次側にDC/D
Cコンバータが無い場合には、前述のように巻線から切
り離しSW−FETゲート駆動用の電圧を発生出来な
い。FETのゲートは絶縁されており、電力的には非常
に小さくても済むため、図6に示すようなチャージポン
プ回路を用いてゲート駆動用電圧27を発生させるのが
部品点数、コストの面で有利となる。
Next, FIG. 6 shows a case where a charge pump circuit is used for generating the gate drive voltage. As shown in FIG. 6, a charge pump circuit is connected to the oscillation circuit 25 connected to DC + and GND to generate a gate drive voltage. In other words, like a single output power supply, DC / D on the secondary side
If there is no C converter, the voltage for driving the SW-FET gate cannot be generated by disconnecting from the winding as described above. Since the gate of the FET is insulated and the power is very small, it is necessary to generate the gate drive voltage 27 using the charge pump circuit as shown in FIG. 6 in terms of the number of parts and the cost. Be advantageous.

【0090】以下に、図7に基づいて本発明を詳細に説
明する。図7は本発明に係る他の実施例である。なお、
図10の従来例と同じ要素には同一符号を付し、説明を
省略する。
The present invention will be described in detail below with reference to FIG. FIG. 7 shows another embodiment according to the present invention. In addition,
The same elements as those in the conventional example of FIG. 10 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0091】図7の実施例の特徴は、電力用の充電制御
素子Q4および切り離し素子Q6にNチャンネルMOS
FETを使用し、負荷の電圧V11の電圧に基づき切り
離し素子Q6をオフする監視回路67を設け、過電流保
護機能および短絡保護機能を有する充電回路53を設
け、第2コンバータ52から充電回路53および切り離
し回路54への電力を供給するように配置し、第1コン
バータ50はバッテリーの充電電圧を出力する点にあ
る。
The feature of the embodiment shown in FIG. 7 is that N-channel MOS is used for the charge control element Q4 and the disconnection element Q6 for electric power.
A monitoring circuit 67 that uses an FET and turns off the element Q6 based on the voltage of the load voltage V11 is provided, a charging circuit 53 having an overcurrent protection function and a short-circuit protection function is provided, and the second converter 52 is connected to the charging circuit 53 and Arranged to supply power to the disconnection circuit 54, the first converter 50 is at the point of outputting the charging voltage of the battery.

【0092】まず、各ブロックごとの構成と動作を説明
する。第2コンバータ52は、図10の従来例と比較し
て、インダクタL2の代りにトランスT2の1次巻線N
1を使用する。トランスT2の2次巻線N2に誘起する
電圧は、ダイオードD6で整流し、コンデンサC5で平
滑し、電圧(V15―V14)となる。電圧(V15―
V14)は、充電回路53及び切り離し回路54に電力
を供給する。
First, the configuration and operation of each block will be described. The second converter 52 includes a primary winding N of a transformer T2 instead of the inductor L2 as compared with the conventional example of FIG.
Use 1. The voltage induced in the secondary winding N2 of the transformer T2 is rectified by the diode D6 and smoothed by the capacitor C5, and becomes a voltage (V15-V14). Voltage (V15-
V14) supplies power to the charging circuit 53 and the disconnection circuit 54.

【0093】スイッチング素子Q2とトランスT2とダ
イオードD5とコンデンサC5とは、フライバックコン
バータを構成する。フライバックコンバータは、充電回
路53および切り離し回路54へ電力を供給する。
Switching element Q2, transformer T2, diode D5 and capacitor C5 form a flyback converter. The flyback converter supplies power to the charging circuit 53 and the disconnecting circuit 54.

【0094】充電回路53において、電力用の充電制御
素子Q4はNチャンネルMOSFETを使用し、そのド
レインは電圧V11に接続し、そのエミッタは抵抗R5
を介して電圧V14に接続する。また、充電制御素子Q
4のゲートは、抵抗R2を介して電圧V15に接続す
る。
In the charging circuit 53, the charge control element Q4 for electric power uses an N-channel MOSFET, the drain thereof is connected to the voltage V11, and the emitter thereof is the resistor R5.
To the voltage V14 via. In addition, the charge control element Q
The gate of 4 is connected to voltage V15 via resistor R2.

【0095】ダイオードD31は、充電制御素子Q4内
蔵のボディーダイオードを示す。充電制御素子Q4にト
ランジスタを使用するときは、外付けにダイオードD3
1を付加する。ダイオードD31のアノードは抵抗R5
および電圧V14を介して切り離し回路54に接続し、
ダイオードD31のカソードは電圧V11および過電流
保護回路51を介して負荷1に接続する。
The diode D31 is a body diode containing the charge control element Q4. When using a transistor for the charge control element Q4, connect an external diode D3
Add 1. The anode of the diode D31 is a resistor R5
And to disconnect circuit 54 via voltage V14,
The cathode of the diode D31 is connected to the load 1 via the voltage V11 and the overcurrent protection circuit 51.

【0096】充電制御素子Q4にNチャンネルMOSF
ETを使用することにより、図10の従来例と比較し
て、ダイオードD30の部品が不用となり、充電制御素
子Q3のベース電流に相当する損失が低減する。
The charge control element Q4 has an N-channel MOSF.
By using ET, the parts of the diode D30 are unnecessary and the loss corresponding to the base current of the charge control element Q3 is reduced as compared with the conventional example of FIG.

【0097】図10の従来例と比較して、制御回路63
に相当する電圧の制御は削除し、制御回路63に相当す
る電流の制御は、誤差増幅器等は使用していない。
Compared with the conventional example of FIG. 10, the control circuit 63
The control of the voltage corresponding to is deleted, and the control of the current corresponding to the control circuit 63 does not use an error amplifier or the like.

【0098】抵抗R5は、充電制御素子Q4のエミッタ
に直列に接続し、充電電流を検出する。充電制御素子Q
4がマルチエミッタ形のNチャンネルMOSFETであ
れば、これの端子に接続してもよい。
The resistor R5 is connected in series to the emitter of the charge control element Q4 and detects the charge current. Charge control element Q
If 4 is a multi-emitter N-channel MOSFET, it may be connected to this terminal.

【0099】第2トランジスタQ5において、ベースは
抵抗R4を介して充電制御素子Q4のソースおよび抵抗
R5の一端に接続し、エミッタは抵抗R5の他端および
電圧V14に接続し、コレクタは充電制御素子Q4のゲ
ートに接続し、抵抗R5に発生する電圧が所定の値を越
えるかどうか判定する。
In the second transistor Q5, the base is connected to the source of the charge control element Q4 and one end of the resistance R5 via the resistance R4, the emitter is connected to the other end of the resistance R5 and the voltage V14, and the collector is connected to the charge control element. It is connected to the gate of Q4 and it is judged whether the voltage generated in the resistor R5 exceeds a predetermined value.

【0100】ツェナ−ダイオードD7において、カソー
ドは充電制御素子Q4のソースおよび電圧V11に接続
し、アノードは抵抗R3を介して第2トランジスタQ5
のベースに接続し、充電制御素子Q4に発生する電圧が
所定の値を越えるかどうか判定する。
In the Zener diode D7, the cathode is connected to the source of the charge control element Q4 and the voltage V11, and the anode is connected through the resistor R3 to the second transistor Q5.
And determines whether the voltage generated in the charge control element Q4 exceeds a predetermined value.

【0101】切り離し回路54において、電力用の切り
離し素子Q6はNチャンネルMOSFETを使用し、そ
のドレインはバッテリ55の電圧V13に接続され、そ
のエミッタは電圧V14に接続される。
In the disconnecting circuit 54, the power disconnecting element Q6 uses an N-channel MOSFET, the drain thereof is connected to the voltage V13 of the battery 55, and the emitter thereof is connected to the voltage V14.

【0102】ダイオードD32は、切り離し素子Q6内
蔵のボディーダイオードを示す。切り離し素子Q6にト
ランジスタを使用するときは、外付けにダイオードD3
2を付加する。ダイオードD32のアノードは電圧V1
4を介して充電回路53に接続し、ダイオードD32の
カソードは電圧V13を介してバッテリー55に接続す
る。
The diode D32 is a body diode having a built-in disconnecting element Q6. When using a transistor for the disconnection element Q6, use an external diode D3
Add 2. The anode of the diode D32 has a voltage V1.
4 is connected to the charging circuit 53, and the cathode of the diode D32 is connected to the battery 55 via the voltage V13.

【0103】切り離し素子Q6にNチャンネルMOSF
ETを使用することにより、図10の従来例と比較し
て、ダイオードD20および抵抗R20の部品が不用と
なり、機械的な接点による動作の信頼性低下はなくな
り、低コストとなる。
N-channel MOSF is used as the disconnecting element Q6.
By using ET, compared with the conventional example of FIG. 10, the parts of the diode D20 and the resistor R20 are unnecessary, the reliability of the operation due to mechanical contacts is not reduced, and the cost is reduced.

【0104】監視回路67は、負荷の電圧V11を測定
し、所定の電圧以下まで低下したときに切り離し素子Q
6をオフする。具体的には、監視回路67はコンパレー
タで構成され、電圧V14を基準とした集積回路で構成
される。電圧V15から電力を供給する。
The monitoring circuit 67 measures the voltage V11 of the load, and when it drops below a predetermined voltage, the disconnecting element Q
Turn off 6. Specifically, the monitoring circuit 67 is composed of a comparator, and is composed of an integrated circuit based on the voltage V14. Electric power is supplied from the voltage V15.

【0105】電圧V11は負荷の電圧であり、過電流保
護回路51を介し、負荷に印加される電圧である。ま
た、電圧V11は第1コンバータ50の出力の電圧でも
ある。さらに、電圧V11は、充電制御素子Q4および
切り離し素子Q6が共にオンの場合は、バッテリー55
の電圧V13とほぼ等しい。
The voltage V11 is the voltage of the load and is the voltage applied to the load via the overcurrent protection circuit 51. The voltage V11 is also the voltage of the output of the first converter 50. Further, the voltage V11 is the battery 55 when the charge control element Q4 and the disconnection element Q6 are both on.
Is almost equal to the voltage V13.

【0106】図10の従来例と比較して、制御回路63
はなく、監視回路67はバッテリー55の電圧V13に
接続していないため、バッテリーバックアップ回路を長
期間停止させるときに、バッテリー55が過剰に放電し
ない。
Compared to the conventional example of FIG. 10, the control circuit 63
Since the monitoring circuit 67 is not connected to the voltage V13 of the battery 55, the battery 55 is not excessively discharged when the battery backup circuit is stopped for a long time.

【0107】次に、図7の実施例の全体的な動作につい
て説明する。なお、図10の従来例と同様のものは説明
を省略する。入力の通電のとき、第1コンバータ50は
動作し、電圧V11を発生させる。電圧V11は、バッ
テリー55の好適な充電電圧となるように設定する。
Next, the overall operation of the embodiment shown in FIG. 7 will be described. The description of the same components as those in the conventional example of FIG. 10 will be omitted. When the input is energized, the first converter 50 operates to generate the voltage V11. The voltage V11 is set to be a suitable charging voltage for the battery 55.

【0108】充電回路53の動作を詳しく説明する。バ
ッテリー55の電圧V13が十分でないときには、充電
電流が増加し、抵抗R5の電圧が増加し所定の電圧に達
すると、第2トランジスタQ5のベース電流が増加し、
第2トランジスタQ5のコレクタの電圧が減少し、充電
制御素子Q4のゲートの電圧が減少し、充電制御素子Q
4は能動状態となってのドレイン・エミッタ間電圧が増
加し、充電電流の増加を抑制する。
The operation of the charging circuit 53 will be described in detail. When the voltage V13 of the battery 55 is not sufficient, the charging current increases, and when the voltage of the resistor R5 increases and reaches a predetermined voltage, the base current of the second transistor Q5 increases,
The voltage of the collector of the second transistor Q5 decreases, the voltage of the gate of the charge control element Q4 decreases, and the charge control element Q4 decreases.
In No. 4, the drain-emitter voltage in the active state increases and the increase in charging current is suppressed.

【0109】そうして、充電電流はほぼ、Vbe/R5
の定電流となる。充電回路53は、過電流保護機能を有
する。ここで、Vbeは第2トランジスタQ5のベース
・エミッタ間電圧である。
Then, the charging current is almost Vbe / R5.
Constant current. The charging circuit 53 has an overcurrent protection function. Here, Vbe is the base-emitter voltage of the second transistor Q5.

【0110】さらに、充電制御素子Q4のドレイン・エ
ミッタ間電圧が増加し、充電制御素子Q4のドレイン・
エミッタ間電圧が所定の電圧に達すると、ツェナーダイ
オードD7がオンとなり、第2トランジスタQ5のベー
ス電流が増加し、第2トランジスタQ5のコレクタの電
圧が減少し、充電制御素子Q4のゲートの電圧が減少
し、充電制御素子Q4のドレイン・エミッタ間電圧が増
加するという正帰還が生じる。これによって、充電電流
の増加をいっそう抑制する。
Further, the drain-emitter voltage of the charge control element Q4 increases, and the drain-emitter voltage of the charge control element Q4 increases.
When the voltage between the emitters reaches a predetermined voltage, the Zener diode D7 is turned on, the base current of the second transistor Q5 increases, the collector voltage of the second transistor Q5 decreases, and the gate voltage of the charge control element Q4 changes. Positive feedback occurs in which the drain-emitter voltage of the charge control element Q4 decreases and increases. As a result, the increase in charging current is further suppressed.

【0111】そうして、バッテリー55の電圧V13
が、ほぼV11+Vz+Vbe以下となるときは充電を
停止する。充電回路53は短絡保護機能を有する。ここ
で、V11は第1コンバータの出力電圧、Vzはツェナ
ーダイオードD7のツェナー電圧、Vbeは第2トラン
ジスタQ5のベース・エミッタ間電圧であり、電圧V1
4と電圧V13はほぼ等しい。
Then, the voltage V13 of the battery 55
However, when the voltage becomes approximately V11 + Vz + Vbe or less, charging is stopped. The charging circuit 53 has a short circuit protection function. Here, V11 is the output voltage of the first converter, Vz is the Zener voltage of the Zener diode D7, Vbe is the base-emitter voltage of the second transistor Q5, and the voltage V1
4 and the voltage V13 are almost equal.

【0112】抵抗R5の値とツェナーダイオードD7の
値と抵抗R3の値とを適切に選択することにより、充電
制御素子Q4における発熱を好適に抑制することができ
る。
By appropriately selecting the value of the resistor R5, the value of the Zener diode D7, and the value of the resistor R3, heat generation in the charge control element Q4 can be suitably suppressed.

【0113】バッテリー55の電圧V13が高くなる
と、充電電流は減少し、抵抗R5の電圧が減少し、ツェ
ナーダイオードD7及び第2トランジスタQ5は共にオ
フし、充電制御素子Q4のゲートは上昇し、充電制御素
子Q4は飽和状態となってオンする。
When the voltage V13 of the battery 55 increases, the charging current decreases, the voltage of the resistor R5 decreases, the Zener diode D7 and the second transistor Q5 both turn off, the gate of the charge control element Q4 rises, and the charge control element Q4 rises. The control element Q4 becomes saturated and turns on.

【0114】充電制御素子Q4および切り離し素子Q6
は共に飽和状態で完全にオンするため、バッテリー55
は、第1コンバータが出力した好適な電圧V11の充電
電圧で充電する。また、飽和状態で完全にオンするため
充電回路53での損失が小さい。
Charge control element Q4 and disconnection element Q6
Battery 55 because both are fully on in saturation
Is charged with a suitable charging voltage of the voltage V11 output from the first converter. In addition, since it is completely turned on in the saturated state, the loss in the charging circuit 53 is small.

【0115】充電が満了すると、電圧V11と電圧V1
3とは同じになり、充電電流は流れなくなる。このよう
にして、充電回路53はバッテリー55を充電する。
When charging is completed, voltage V11 and voltage V1
It becomes the same as 3 and the charging current stops flowing. In this way, the charging circuit 53 charges the battery 55.

【0116】次に、入力の停電のときにおける動作を説
明する。第1コンバータ50は停止する。切り離し素子
Q6及び充電制御素子Q4は共にオンである。バッテリ
ー55は、切り離し素子Q6、抵抗R5、充電制御素子
Q4を介し、電圧V11に接続され、放電する。負荷1
及び負荷2には電力が供給される。
Next, the operation at the time of power failure of the input will be described. The first converter 50 is stopped. The disconnection element Q6 and the charge control element Q4 are both on. The battery 55 is connected to the voltage V11 via the disconnection element Q6, the resistor R5, and the charge control element Q4, and discharges. Load 1
And the load 2 is supplied with electric power.

【0117】このようにして、入力の停電のときに、負
荷1及び負荷2への電力の供給が途切れることなく、出
力のバックアップ動作が行われる。
In this way, at the time of power failure of the input, the backup operation of the output is performed without interruption of the power supply to the load 1 and the load 2.

【0118】さらに、バッテリー55の放電において、
バッテリー55が過放電となり、電圧V13が低下し、
電圧V14が低下し、負荷の電圧V11が低下し、負荷
の電圧V11が所定の電圧以下となると、監視回路67
によって切り離し素子Q6がオフする。切り離し素子Q
6がオフすると、電圧V14が低下し、電圧V11が低
下し、負荷1および負荷2への電力の供給も停止する。
バッテリー55は、過放電のストレスから解放される。
Further, in discharging the battery 55,
The battery 55 is over-discharged, the voltage V13 drops,
When the voltage V14 decreases, the load voltage V11 decreases, and the load voltage V11 becomes equal to or lower than a predetermined voltage, the monitoring circuit 67.
The disconnecting element Q6 is turned off. Separation element Q
When 6 is turned off, the voltage V14 drops, the voltage V11 drops, and the supply of electric power to the load 1 and the load 2 also stops.
The battery 55 is released from the stress of over discharge.

【0119】その後、バッテリー55の電圧V13が回
復して上昇しても、電圧V14は低下を維持し、電圧V
11は低下を維持し、切り離し素子Q6はオフを維持す
る。
Thereafter, even if the voltage V13 of the battery 55 recovers and rises, the voltage V14 keeps decreasing and the voltage V13
11 keeps falling and the decoupling element Q6 remains off.

【0120】さらにその後、入力の通電となると、第1
コンバータが動作し、電圧V11が上昇し、第2コンバ
ータ52が動作し、電圧(V15−V14)が発生し、
充電回路53の充電制御素子Q4がオンし、バッテリー
55に充電電流が流れる。
After that, when the input current is turned on, the first
The converter operates, the voltage V11 rises, the second converter 52 operates, and the voltage (V15-V14) is generated,
The charge control element Q4 of the charging circuit 53 is turned on, and a charging current flows in the battery 55.

【0121】以上のことにより、バッテリー55の過放
電のときは、切り離し回路54が放電を停止させ、入力
の通電のときまで維持(ラッチ)するため、バッテリー
の信頼性が向上する。
As described above, when the battery 55 is over-discharged, the disconnecting circuit 54 stops discharging and maintains (latches) until the input is energized, so that the reliability of the battery is improved.

【0122】また、不良のバッテリー55の接続、およ
びバッテリーの接続端子の短絡等が発生したときは、充
電制御素子Q4のドレイン・エミッタ間電圧が上昇し、
ツェナーダイオードD7がオンし、抵抗R3の電流が増
加し、第2トランジスタQ5のベース電流が増加し、第
2トランジスタQ5のコレクタ・エミッタ間電圧が減少
し、充電制御素子Q4のゲート電圧が低下し、充電制御
素子Q4はオフする。このようにして、バッテリーバッ
クアップ回路の破壊を抑制する。
When a defective battery 55 is connected or a battery connecting terminal is short-circuited, the drain-emitter voltage of the charge control element Q4 rises,
The Zener diode D7 is turned on, the current of the resistor R3 increases, the base current of the second transistor Q5 increases, the collector-emitter voltage of the second transistor Q5 decreases, and the gate voltage of the charge control element Q4 decreases. , The charge control element Q4 is turned off. In this way, damage to the battery backup circuit is suppressed.

【0123】上述の例では、第2コンバータ52から充
電回路53および切り離し回路54への電力を供給する
ように配置したが、これとは別に、第1コンバータ50
から充電回路53および切り離し回路54への電力を供
給するように配置(図示せず)しても同様の効果があ
る。
In the above-mentioned example, the second converter 52 is arranged so as to supply electric power to the charging circuit 53 and the disconnecting circuit 54, but separately from this, the first converter 50 is provided.
The same effect can be obtained by arranging (not shown) so as to supply electric power from the charging circuit 53 to the disconnecting circuit 54.

【0124】詳しくは、第1コンバータ50のトランス
T1に第2の補助巻線(図示せず)を追加し、この巻線
に誘起する電圧を平滑・整流し、電圧(V15―V1
4)となり、充電回路53及び切り離し回路54に電力
を供給する。
More specifically, a second auxiliary winding (not shown) is added to the transformer T1 of the first converter 50, and the voltage induced in this winding is smoothed and rectified to obtain the voltage (V15-V1).
4), and power is supplied to the charging circuit 53 and the disconnection circuit 54.

【0125】以下に、図8に基づいて本発明を詳細に説
明する。図8は本発明に係る他の実施例である。なお、
図7の実施例と同じ要素には同一符号を付し、説明を省
略する。
The present invention will be described in detail below with reference to FIG. FIG. 8 shows another embodiment according to the present invention. In addition,
The same elements as those in the embodiment of FIG. 7 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0126】図8の実施例の特徴は、チャージポンプ回
路57から充電回路53および切り離し回路54への電
力を供給し、過電流保護機能および短絡保護機能を有す
る切り離し回路54を設け、過電流保護回路51を削除
し、監視回路68は、入力の通電の検出に基づき切り離
し素子Q6をオフし、入力の通電および停電の検出に基
づき切り離し素子Q6をオフおよびオンさせる点にあ
る。
The feature of the embodiment shown in FIG. 8 is that power is supplied from the charge pump circuit 57 to the charging circuit 53 and the disconnection circuit 54, and the disconnection circuit 54 having an overcurrent protection function and a short circuit protection function is provided. The circuit 51 is deleted, and the monitoring circuit 68 turns off the disconnecting element Q6 based on the detection of the energization of the input, and turns off and turns on the disconnecting element Q6 based on the detection of the energization of the input and the power failure.

【0127】まず、各ブロックごとの構成と動作を説明
する。チャージポンプ回路57において、発振器U1の
出力V20は、トランジスタQ7のベースおよびトラン
ジスタQ8のベースにそれぞれ接続する。トランジスタ
Q7およびトランジスタQ8のコレクタは電圧V11お
よび共通電位COMに接続し、エミッタは共通で電圧V
21としコンデンサC6の一端に接続する。コンデンサ
C6の他端V22はダイオードD9のカソードおよびダ
イオードD10のアノードに接続する。ダイオードD9
のアノードは電圧V11に接続し、ダイオードD10の
カソードは電圧V15に接続する。コンデンサC7はそ
れぞれ電圧V11と電圧V15に接続する。
First, the structure and operation of each block will be described. In the charge pump circuit 57, the output V20 of the oscillator U1 is connected to the base of the transistor Q7 and the base of the transistor Q8, respectively. The collectors of the transistors Q7 and Q8 are connected to the voltage V11 and the common potential COM, and the emitters are commonly connected to the voltage V
21 and connected to one end of the capacitor C6. The other end V22 of the capacitor C6 is connected to the cathode of the diode D9 and the anode of the diode D10. Diode D9
Of the diode D10 is connected to the voltage V11, and the cathode of the diode D10 is connected to the voltage V15. Capacitor C7 is connected to voltage V11 and voltage V15, respectively.

【0128】チャージポンプ回路57の動作を説明す
る。発振器U1の出力V20がLowのとき、トランジ
スタQ7はオフし、トランジスタQ8はオンし、電圧V
21は共通電位COMとなり、ダイオードD9はオン
し、ダイオードD10はオフし、コンデンサC6は充電
する。
The operation of the charge pump circuit 57 will be described. When the output V20 of the oscillator U1 is Low, the transistor Q7 is turned off, the transistor Q8 is turned on, and the voltage V
21 becomes the common potential COM, the diode D9 is turned on, the diode D10 is turned off, and the capacitor C6 is charged.

【0129】次に、発振器U1の出力V20がHigh
となると、トランジスタQ7はオンし、トランジスタQ
8オフし、ダイオードD9はオフし、ダイオードD10
はオンし、コンデンサC6は放電し、コンデンサC7は
充電する。
Next, the output V20 of the oscillator U1 becomes High.
Then, the transistor Q7 turns on, and the transistor Q7
8 off, diode D9 off, diode D10
Is turned on, the capacitor C6 is discharged, and the capacitor C7 is charged.

【0130】コンデンサC6に充電した電荷はチャージ
ポンプされる。これにより、電圧V15はV11よりも
高い電圧となる。そうして、コンデンサC7の電圧(V
15−V11)は、ほぼV11となる。
The charge charged in the capacitor C6 is charge pumped. As a result, the voltage V15 becomes higher than V11. Then, the voltage of the capacitor C7 (V
15-V11) is almost V11.

【0131】このようにして、チャージポンプ回路57
のコンデンサC7の電圧(V15−V11)は、充電回
路53および切り離し回路54へ電力を供給する。充電
制御素子Q4がオンのとき、電圧V11と電圧V14は
ほぼ同じとなる。
In this way, the charge pump circuit 57
The voltage (V15-V11) of the capacitor C7 supplies the electric power to the charging circuit 53 and the disconnecting circuit 54. When the charge control element Q4 is on, the voltage V11 and the voltage V14 are almost the same.

【0132】上述の例では、発振器U1を利用したもの
であったが、これとは別に、第1コンバータ50のトラ
ンスT1の2次巻線Nsに発生する矩形電圧を、発振器
U1の代りに利用してチャージポンプ回路57を構成
(図示せず)しても同様の効果がある。
In the above-mentioned example, the oscillator U1 was used, but separately from this, the rectangular voltage generated in the secondary winding Ns of the transformer T1 of the first converter 50 is used instead of the oscillator U1. Even if the charge pump circuit 57 is configured (not shown), the same effect can be obtained.

【0133】切り離し回路54の切り離し素子Q6近辺
の構成は、充電回路53の構成とほぼ同等であり、対応
する電流の向きが逆になったものである。動作も同様で
ある。
The structure in the vicinity of the disconnecting element Q6 of the disconnecting circuit 54 is almost the same as the structure of the charging circuit 53, and the direction of the corresponding current is reversed. The operation is similar.

【0134】切り離し回路54の監視回路68は、第1
コンバータ50のロジック回路60から、商用入力の通
電および停電の検出結果を得るように配置する。監視回
路68は、入力の通電のときは切り離し素子Q6をオフ
し、入力の停電のときは切り離し素子Q6をオンする。
The monitoring circuit 68 of the disconnecting circuit 54 has the first
The converter 50 is arranged so as to obtain detection results of energization and power failure of commercial input from the logic circuit 60 of the converter 50. The monitoring circuit 68 turns off the disconnecting element Q6 when the input is energized, and turns on the disconnecting element Q6 when the input is in a power failure.

【0135】次に、図8の実施例の全体的な動作につい
て説明する。なお、図7の実施例と同様のものは説明を
省略する。入力の通電のとき、第1コンバータ50は動
作し、電圧V11を発生させるが、ロジック回路60は
通電を検出し、監視回路68は切り離し素子Q6をオフ
する。充電回路53は、ダイオード32を介して、バッ
テリー55を充電する。バッテリー55が充電を満了す
ると、ダイオード32はオフする。
Next, the overall operation of the embodiment shown in FIG. 8 will be described. The description of the same components as those in the embodiment of FIG. 7 is omitted. When the input is energized, the first converter 50 operates to generate the voltage V11, but the logic circuit 60 detects the energization, and the monitoring circuit 68 turns off the disconnection element Q6. The charging circuit 53 charges the battery 55 via the diode 32. When the battery 55 is fully charged, the diode 32 turns off.

【0136】その後、環境の変化等によりバッテリー5
5の電圧が過充電となって上昇しても、切り離し素子Q
6およびダイオードD32は共にオフで、バッテリー5
5は放電しない。したがって、電圧V11は変化せず、
第1コンバータ50も動作を継続し、電圧V10は変化
せず、ロジック回路60は動作を継続する。
After that, the battery 5 is
Even if the voltage of 5 rises due to overcharge, the disconnection element Q
6 and diode D32 are both off and battery 5
5 does not discharge. Therefore, the voltage V11 does not change,
The first converter 50 also continues to operate, the voltage V10 does not change, and the logic circuit 60 continues to operate.

【0137】このようにして、入力の通電のときにロジ
ックは停止することがない。商用の入力が通電であるの
か、停電であるのかは負荷側の装置等で常に確認でき
る。
In this way, the logic does not stop when the input is energized. Whether the commercial input is energized or a power outage can always be confirmed by a device on the load side.

【0138】その後、入力が停電となると、ロジック回
路60は停電を検出し、監視回路68は切り離し素子Q
6をオンする。バッテリー55は、切り離し素子Q6、
抵抗R9、抵抗R5および充電制御素子Q4を介し、電
圧V11に接続され、放電する。負荷1及び負荷2には
電力が供給される。
After that, when the input is in a power failure, the logic circuit 60 detects the power failure, and the monitoring circuit 68 disconnects the element Q.
Turn on 6. The battery 55 is a disconnecting element Q6,
It is connected to the voltage V11 via the resistor R9, the resistor R5 and the charge control element Q4 and is discharged. Electric power is supplied to the load 1 and the load 2.

【0139】このようにして、入力の停電のときに、負
荷1及び負荷2への電力の供給が途切れることなく、出
力のバックアップ動作が行われる。
In this way, at the time of power failure of the input, the backup operation of the output is performed without interruption of the power supply to the load 1 and the load 2.

【0140】また、負荷1が短絡等の事故が発生したと
きは、バッテリー55からの放電電流が増加し、抵抗R
9の電圧が増加し、所定の電圧に達するとトランジスタ
Q9のベース電流が増加し、トランジスタQ9のコレク
タの電圧が減少し、切り離し素子Q6のゲートの電圧が
減少し、切り離し素子Q6は能動状態となってのドレイ
ン・エミッタ間電圧が増加し、放電電流の増加を抑制す
る。
When an accident such as a short circuit occurs in the load 1, the discharge current from the battery 55 increases and the resistance R
When the voltage of 9 increases to reach a predetermined voltage, the base current of the transistor Q9 increases, the collector voltage of the transistor Q9 decreases, the gate voltage of the disconnecting element Q6 decreases, and the disconnecting element Q6 becomes active. The drain-emitter voltage increases, and the increase in discharge current is suppressed.

【0141】さらに、切り離し素子Q6のドレイン・エ
ミッタ間電圧が増加し、切り離し素子Q6のドレイン・
エミッタ間電圧が所定の電圧に達すると、ツェナーダイ
オードD11がオンとなり、トランジスタQ9のベース
電流が増加し、トランジスタQ9のコレクタの電圧が減
少し、切り離し素子Q6のゲートの電圧が減少し、切り
離し素子Q6のドレイン・エミッタ間電圧が増加すると
いう正帰還が生じ、切り離し素子Q6はオフする。この
ようにして、バッテリーバックアップ回路の破壊を抑制
する。
Further, the drain-emitter voltage of the disconnecting element Q6 increases, and the drain-emitter voltage of the disconnecting element Q6 increases.
When the voltage between the emitters reaches a predetermined voltage, the Zener diode D11 is turned on, the base current of the transistor Q9 increases, the collector voltage of the transistor Q9 decreases, the gate voltage of the disconnecting element Q6 decreases, and the disconnecting element Q6 decreases. Positive feedback that the drain-emitter voltage of Q6 increases causes the disconnection element Q6 to turn off. In this way, damage to the battery backup circuit is suppressed.

【0142】上述の例では、充電回路53および切り離
し回路54は、過電流保護機能および短絡保護機能を有
していたが、これとは別に、短絡保護機能のみを有する
ようにし、過電流保護機能を別途の回路で構成しても、
同様の効果が得られる。
In the above example, the charging circuit 53 and the disconnecting circuit 54 have the overcurrent protection function and the short circuit protection function. However, in addition to this, only the short circuit protection function is provided and the overcurrent protection function is provided. Even if it is configured with a separate circuit,
The same effect can be obtained.

【0143】詳しくは、図8の実施例において抵抗R
4、抵抗R5、抵抗R9、抵抗R8を削除し、別途の過
電流保護回路(図示せず)を追加する。
More specifically, in the embodiment shown in FIG.
4, the resistor R5, the resistor R9, and the resistor R8 are deleted, and a separate overcurrent protection circuit (not shown) is added.

【0144】[0144]

【発明の効果】本発明によれば、バッテリー切り離し素
子としてFETを使用し、充電回路の電流制限にトラン
ジスタのVbeを利用して、充電回路の電力制限を電流
制限用トランジスターにツェナ−ダイオードと抵抗を追
加した簡便な回路を実現し、素子の保護を行っており、
また、切り離し素子のゲート駆動用電源を2次側コンバ
ータのコイルの補助巻線を利用した簡便な回路で実現し
ているため、従来のバッテリーバックアップ回路と比較
して部品点数を大幅に削減できるため、電源の小型化、
低コスト化を図ることが可能になる。
According to the present invention, an FET is used as a battery disconnecting element, and Vbe of a transistor is used for limiting the current of a charging circuit, so that the power of the charging circuit is limited by a Zener diode and a resistor. By implementing a simple circuit with the addition of, the element is protected,
Also, because the gate drive power supply for the disconnection element is realized by a simple circuit that uses the auxiliary winding of the coil of the secondary converter, the number of parts can be significantly reduced compared to the conventional battery backup circuit. , Miniaturization of power supply,
It is possible to reduce costs.

【0145】[0145]

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

【図1】本発明のバッテリーバックアップ回路のブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram of a battery backup circuit of the present invention.

【図2】充電回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a charging circuit.

【図3】降圧チョッパ回路を用いてゲート駆動電圧を発
生させる回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram for generating a gate drive voltage using a step-down chopper circuit.

【図4】本発明の負荷源バッテリバックアップ回路のブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a load source battery backup circuit of the present invention.

【図5】本発明のバッテリーバックアップ回路に停電検
出回路を組み合わせたブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram in which a battery backup circuit of the present invention is combined with a power failure detection circuit.

【図6】チャージポンプ回路を用いてゲート駆動電圧を
発生させる回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram for generating a gate drive voltage using a charge pump circuit.

【図7】本発明の他の実施例を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図9】従来のバッテリーバックアップ回路のブロック
図である。
FIG. 9 is a block diagram of a conventional battery backup circuit.

【図10】従来の他のバッテリーバックアップ回路にお
ける構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of another conventional battery backup circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バッテリーバックアップ回路 2 充電回路 2a 電流制御回路 2b 電極制限回路 3、13 切り離しFET 4 ツェナ−ダイオード 5 降圧チョッパコンバータ 7、9、17 DC/DCコンバータ 11、21 バッテリー 25 発振回路 26 チャージポンプ回路 27 ゲート駆動用電圧 50 第1コンバータ 51 過電流保護回路 52 第2コンバータ 2、53、110 充電回路 54 切り離し回路 55 バッテリー 26、57 チャージポンプ回路 60 ロジック回路 61、62、63、 64 制御回路 65、66、67、68 監視回路 Q3、Q4 充電制御素子 Q6 切り離し素子 S1 リレー R5,R9 抵抗 1 Battery backup circuit 2 charging circuit 2a Current control circuit 2b Electrode limiting circuit 3, 13 Separated FET 4 Zener diode 5 Step-down chopper converter 7, 9, 17 DC / DC converter 11, 21 battery 25 oscillator circuits 26 Charge pump circuit 27 Gate drive voltage 50 First Converter 51 Overcurrent protection circuit 52 Second converter 2,53,110 charging circuit 54 disconnection circuit 55 battery 26, 57 Charge pump circuit 60 logic circuits 61, 62, 63, 64 control circuit 65, 66, 67, 68 Monitoring circuit Q3, Q4 Charge control element Q6 Separation element S1 relay R5, R9 resistance

フロントページの続き (72)発明者 日吉 卓也 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 Fターム(参考) 5G003 AA01 BA01 CA03 CC02 DA05 DA16 GA01 GB03 5H030 AA04 BB02 BB03 BB23 BB27Continued front page    (72) Inventor Takuya Hiyoshi             2-9-32 Nakamachi, Musashino City, Tokyo Yokogawa             Electric Co., Ltd. F-term (reference) 5G003 AA01 BA01 CA03 CC02 DA05                       DA16 GA01 GB03                 5H030 AA04 BB02 BB03 BB23 BB27

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】バッテリー電圧の最適充電電圧を発生する
ためのDC/DCコンバータと、 バッテリーを所定の定電流値で充電したり、所定の定電
圧値で充電したりする充電回路と、 バッテリーが過放電状態になり、バッテリー電圧が設定
された値よりも低下するとバッテリーを切り離す切り離
し回路と、を備えるバッテリーバックアップ回路であっ
て、 前記切り離し回路内の切り離し素子としてFETを使用
し、該FET内蔵のボディダイオードがバッテリー充電
電流方向に対して順方向となるように接続したことを特
徴とするバッテリバックアップ回路。
1. A DC / DC converter for generating an optimum charging voltage of a battery voltage, a charging circuit for charging a battery with a predetermined constant current value or a predetermined constant voltage value, and a battery A battery backup circuit comprising: a disconnecting circuit that disconnects the battery when the battery voltage drops below a set value in an over-discharged state, wherein an FET is used as a disconnecting element in the disconnecting circuit, A battery backup circuit in which a body diode is connected so as to be in a forward direction with respect to a battery charging current direction.
【請求項2】前記切り離し素子のゲート駆動用電源を2
次側コンバータのコイルの補助巻線から得ることを特徴
とする請求項1に記載のバッテリバックアップ回路。
2. A power source for driving the gate of the disconnecting element is set to 2
The battery backup circuit according to claim 1, wherein the battery backup circuit is obtained from an auxiliary winding of a coil of the secondary converter.
【請求項3】前記切り離し素子のゲート駆動用電源を、
バックアップ電源として構成したチャージポンプ回路か
ら得ることを特徴とする請求項1に記載のバッテリバッ
クアップ回路。
3. A power source for driving the gate of the disconnecting element,
The battery backup circuit according to claim 1, wherein the battery backup circuit is obtained from a charge pump circuit configured as a backup power source.
【請求項4】バッテリー充電用のDC/DCコンバータ
出力と負荷との間に過電流保護回路を設けたことを特徴
とする請求項1に記載のバッテリバックアップ回路。
4. The battery backup circuit according to claim 1, wherein an overcurrent protection circuit is provided between the output of the DC / DC converter for charging the battery and the load.
【請求項5】停電検出回路により検出された停電時の
み、バッテリーの切り離し素子であるFETをONし、
通電時にはFETのボディダイオードを介してバッテリ
ーに充電することを特徴とする請求項1に記載のバッテ
リバックアップ回路。
5. A FET, which is a battery disconnecting element, is turned on only when a power failure is detected by the power failure detection circuit,
The battery backup circuit according to claim 1, wherein the battery is charged through the body diode of the FET when energized.
【請求項6】バイポーラ型トランジスタまたはFETの
電流制限素子を用いて、エミッタまたはソースに接続さ
れた電流検出抵抗に発生した電圧と電流検出用トランジ
スタのベース−エミッタ間の電圧とを比較し、電流検出
用トランジスタのコレクタ電流により電流制限素子のベ
ースまたはゲートの電位を変えて定電流制御を行うバッ
テリー充電回路を具備することを特徴とするバッテリー
バックアップ回路。
6. A current limiting element such as a bipolar transistor or FET is used to compare a voltage generated in a current detecting resistor connected to an emitter or a source with a voltage between a base and an emitter of a current detecting transistor to obtain a current. A battery backup circuit comprising a battery charging circuit that performs constant current control by changing the potential of the base or gate of the current limiting element by the collector current of the detection transistor.
【請求項7】前記バッテリー充電回路の電圧降下が大き
くなると充電電流を小さくし、前記電流制限素子の電力
損失を軽減する電力制限回路を備えたことを特徴とする
請求項6に記載のバッテリーバックアップ回路。
7. The battery backup according to claim 6, further comprising a power limiting circuit that reduces the charging current when the voltage drop of the battery charging circuit increases and reduces the power loss of the current limiting element. circuit.
【請求項8】電流検出用トランジスタのベースにツェナ
−ダイオードと抵抗を直列に接続し、電流制限素子のコ
レクタ−エミッタ間の電圧に応じて前記電流制限素子の
制限電流値を変えて、前記電流制限素子の電力制限を行
うバッテリー充電回路を具備することを特徴とする請求
項7に記載のバッテリーバックアップ回路。
8. A zener diode and a resistor are connected in series to the base of a current detection transistor, and the current limiter value of the current limiter element is changed according to the collector-emitter voltage of the current limiter element to change the current. The battery backup circuit according to claim 7, further comprising a battery charging circuit that limits the power of the limiting element.
【請求項9】バッテリーを所定の電流または電圧で充電
する充電回路と、前記バッテリーの電圧の低下に基づ
き、前記バッテリーと負荷とを切り離す切り離し回路
と、を備えるバッテリーバックアップ回路において、 前記切り離し回路内の切り離し素子として、内蔵のボデ
ィーダイオードのアノードを前記充電回路に接続し、前
記ボディーダイオードのカソードを前記バッテリーに接
続する、MOSFETを備えることを特徴とするバッテ
リーバックアップ回路。
9. A battery backup circuit comprising: a charging circuit for charging a battery with a predetermined current or voltage; and a disconnecting circuit for disconnecting the battery from a load based on a decrease in the voltage of the battery. 5. A battery backup circuit comprising a MOSFET for connecting the anode of a built-in body diode to the charging circuit and connecting the cathode of the body diode to the battery as a disconnecting element.
【請求項10】バッテリーの電圧の低下に基づき、前記
バッテリーと負荷とを切り離す切り離し回路を備えるバ
ッテリーバックアップ回路において、 前記切り離し回路内の切り離し素子は、前記切り離し素
子に流れる電流または前記切り離し素子に直列の抵抗に
発生する電圧が所定の値を越えるときにオフとすること
を特徴とするバッテリーバックアップ回路。
10. A battery backup circuit comprising a disconnecting circuit for disconnecting the battery from a load based on a voltage drop of a battery, wherein the disconnecting element in the disconnecting circuit is a current flowing through the disconnecting element or a series connection to the disconnecting element. A battery backup circuit, which is turned off when the voltage generated in the resistance of the battery exceeds a predetermined value.
【請求項11】バッテリーの電圧の低下に基づき、前記
バッテリーと負荷とを切り離す切り離し回路を備えるバ
ッテリーバックアップ回路において、 前記切り離し回路内の切り離し素子は、前記切り離し素
子に発生する電圧が所定の値を越えるときにオフするこ
とを特徴とするバッテリーバックアップ回路。
11. A battery backup circuit comprising a disconnecting circuit for disconnecting the battery from a load on the basis of a decrease in the voltage of the battery, wherein the disconnecting element in the disconnecting circuit has a voltage generated in the disconnecting element with a predetermined value. A battery backup circuit that is turned off when it exceeds.
【請求項12】バッテリーの電圧の低下に基づき、前記
バッテリーと負荷とを切り離す切り離し回路を備えるバ
ッテリーバックアップ回路において、 前記切り離し回路内の切り離し素子は、入力の通電の検
出に基づきオフし、前記入力の停電の検出に基づきオン
することを特徴とするバッテリーバックアップ回路。
12. A battery backup circuit comprising a disconnecting circuit for disconnecting the battery from a load on the basis of a decrease in the voltage of the battery, wherein a disconnecting element in the disconnecting circuit is turned off based on detection of energization of the input, and the input is disconnected. A battery backup circuit that is turned on when a power failure is detected.
【請求項13】前記切り離し素子は、負荷の電圧の低下
に基づきオフすることを特徴とする請求項9から請求項
12の何れかに記載のバッテリーバックアップ回路。
13. The battery backup circuit according to claim 9, wherein the disconnection element is turned off when the load voltage drops.
【請求項14】バッテリーを所定の電流または電圧で充
電する充電回路と、前記バッテリーの電圧の低下に基づ
き、前記バッテリーと負荷とを切り離す切り離し回路
と、を備えるバッテリーバックアップ回路において、 前記充電回路内の充電制御素子として、内蔵のボディー
ダイオードのアノードを前記切り離し回路に接続し、前
記ボディーダイオードのカソードを前記負荷に接続す
る、MOSFETを備えることを特徴とするバッテリー
バックアップ回路。
14. A battery backup circuit comprising: a charging circuit for charging a battery with a predetermined current or voltage; and a disconnecting circuit for disconnecting the battery from a load based on a drop in the voltage of the battery. As a charging control element of the above, a battery backup circuit comprising a MOSFET for connecting an anode of a built-in body diode to the disconnection circuit and connecting a cathode of the body diode to the load.
【請求項15】バッテリーを所定の電流または電圧で充
電する充電回路を備えるバッテリーバックアップ回路に
おいて、 入力の電圧を前記バッテリーの充電電圧に変換するコン
バータを有し、 前記充電回路内の充電制御素子は、前記充電制御素子に
流れる電流または前記充電制御素子に直列の抵抗に発生
する電圧が所定の値を越えるときにオフとすることを特
徴とするバッテリーバックアップ回路。
15. A battery backup circuit comprising a charging circuit for charging a battery with a predetermined current or voltage, comprising a converter for converting an input voltage into a charging voltage for the battery, wherein the charge control element in the charging circuit is A battery backup circuit, which is turned off when a current flowing through the charge control element or a voltage generated in a resistor in series with the charge control element exceeds a predetermined value.
【請求項16】バッテリーを所定の電流または電圧で充
電する充電回路を備えるバッテリーバックアップ回路に
おいて、 前記充電回路内の充電制御素子は、前記充電制御素子に
発生する電圧が所定の値を越えるときにオフすることを
特徴とするバッテリーバックアップ回路。
16. A battery backup circuit comprising a charging circuit for charging a battery with a predetermined current or voltage, wherein the charging control element in the charging circuit is configured to operate when a voltage generated in the charging control element exceeds a predetermined value. Battery backup circuit characterized by turning off.
【請求項17】前記充電回路は、前記充電回路内の充電
制御素子としてトランジスタまたはMOSFETを使用
し、前記抵抗は前記充電制御素子のエミッタまたはソー
スに接続されると共に、 前記抵抗にベースおよびエミッタをそれぞれ接続し、前
記充電制御素子のベースまたはゲートにコレクタを接続
する第2トランジスタと、 前記充電制御素子のコレクタまたはソースにカソードを
接続し、前記第2トランジスタのベースにアノードを接
続するツェナ−ダイオードと、 を備えることを特徴とする請求項15または請求項16
記載のバッテリーバックアップ回路。
17. The charging circuit uses a transistor or a MOSFET as a charge control element in the charging circuit, the resistor is connected to an emitter or a source of the charge control element, and a base and an emitter are connected to the resistor. Second transistors connected to each other and having a collector connected to the base or gate of the charge control element, and a Zener diode having a cathode connected to the collector or source of the charge control element and an anode connected to the base of the second transistor 16. The method according to claim 15 or claim 16 further comprising:
Battery backup circuit described.
【請求項18】前記充電回路または前記切り離し回路へ
電力を供給するコンバータを備えることを特徴とする請
求項9から請求項17の何れかに記載のバッテリーバッ
クアップ回路。
18. The battery backup circuit according to claim 9, further comprising a converter that supplies electric power to the charging circuit or the disconnection circuit.
【請求項19】前記充電回路または前記切り離し回路へ
電力を供給するチャージポンプ回路を備えることを特徴
とする請求項9から請求項17の何れかに記載のバッテ
リーバックアップ回路。
19. The battery backup circuit according to claim 9, further comprising a charge pump circuit that supplies electric power to the charging circuit or the disconnecting circuit.
JP2002252427A 2001-09-06 2002-08-30 Battery backup circuit Expired - Fee Related JP3733591B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002252427A JP3733591B2 (en) 2001-09-06 2002-08-30 Battery backup circuit

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001269903 2001-09-06
JP2001-269903 2001-09-06
JP2002252427A JP3733591B2 (en) 2001-09-06 2002-08-30 Battery backup circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003180040A true JP2003180040A (en) 2003-06-27
JP3733591B2 JP3733591B2 (en) 2006-01-11

Family

ID=26621751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002252427A Expired - Fee Related JP3733591B2 (en) 2001-09-06 2002-08-30 Battery backup circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3733591B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012135190A (en) * 2010-10-29 2012-07-12 O2 Micro Inc Power topology with battery charging and discharge current protection capability
US9276431B2 (en) 2010-10-29 2016-03-01 O2Micro Inc. Power management for electric vehicles
KR102136581B1 (en) * 2019-01-25 2020-07-22 엘지전자 주식회사 An apparatus for compensating power failure and electrionic device comprising the same
WO2023008289A1 (en) * 2021-07-27 2023-02-02 NExT-e Solutions株式会社 Power storage system, electric equipment, and control device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07105983A (en) * 1993-09-30 1995-04-21 Sanyo Electric Co Ltd Charging method for pack battery
JPH08130839A (en) * 1994-11-02 1996-05-21 Hitachi Denshi Ltd Device for automatically switching power supply to electronic equipment capable of being driven by battery
JPH11215716A (en) * 1998-01-20 1999-08-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Battery managing apparatus, battery package, and electronic appliance
JP2000358335A (en) * 1999-04-15 2000-12-26 Seiko Instruments Inc Semiconductor device for controlling charging and discharging
WO2001059905A1 (en) * 2000-02-07 2001-08-16 Fujitsu Limited Charger and power unit of portable terminal

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07105983A (en) * 1993-09-30 1995-04-21 Sanyo Electric Co Ltd Charging method for pack battery
JPH08130839A (en) * 1994-11-02 1996-05-21 Hitachi Denshi Ltd Device for automatically switching power supply to electronic equipment capable of being driven by battery
JPH11215716A (en) * 1998-01-20 1999-08-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Battery managing apparatus, battery package, and electronic appliance
JP2000358335A (en) * 1999-04-15 2000-12-26 Seiko Instruments Inc Semiconductor device for controlling charging and discharging
WO2001059905A1 (en) * 2000-02-07 2001-08-16 Fujitsu Limited Charger and power unit of portable terminal

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012135190A (en) * 2010-10-29 2012-07-12 O2 Micro Inc Power topology with battery charging and discharge current protection capability
US9276431B2 (en) 2010-10-29 2016-03-01 O2Micro Inc. Power management for electric vehicles
KR102136581B1 (en) * 2019-01-25 2020-07-22 엘지전자 주식회사 An apparatus for compensating power failure and electrionic device comprising the same
WO2023008289A1 (en) * 2021-07-27 2023-02-02 NExT-e Solutions株式会社 Power storage system, electric equipment, and control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3733591B2 (en) 2006-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3221956B1 (en) Controlling a power supply voltage for a high-side gate driver
US6611410B1 (en) Positive supply lead reverse polarity protection circuit
JP3324930B2 (en) Power supply
US7932636B2 (en) Automatic start-up circuit and uninterruptible power supply apparatus having such automatic start-up circuit
US5049805A (en) Voltage sensitive switch
EP1079495A2 (en) Battery charger with low heat dissipation
JP2008148496A (en) Charging apparatus
US6194871B1 (en) Charge and discharge control circuit and apparatus for secondary battery
JP3369134B2 (en) DC-DC converter
US8373392B2 (en) Battery system and protection apparatus thereof
EP0806075B1 (en) Power-supply circuit
JP5163473B2 (en) Earth leakage breaker
JP2935311B2 (en) Charging circuit
JP3733591B2 (en) Battery backup circuit
JP3178972B2 (en) Self-excited flyback converter
JPH09261958A (en) Uninterruptive switching regulator
EP0824781B1 (en) Power-supply circuit
CN109217655B (en) Power supply capable of prolonging maintenance time after power failure
JP6566261B2 (en) Earth leakage breaker
JP2003087994A (en) Power supply backup circuit and reverse current consuming circuit
CN217445049U (en) Power-on protection circuit and electronic equipment
JPH07111741A (en) Power source with backup function
JP2001268819A (en) Power supply unit and feeding method
JP2000217342A (en) Dc-dc converter
JP3008081B2 (en) Uninterruptible switching regulator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040316

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050719

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050831

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050926

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051009

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees