JP2006065602A

JP2006065602A - オプションボードの電源回路

Info

Publication number: JP2006065602A
Application number: JP2004247828A
Authority: JP
Inventors: Tomotake Matsuoka; 智毅松岡
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2006-03-09

Abstract

【課題】本体機器に１種類の電源を用意し、オプションボード側には小規模の部品を配置するだけで、夫々のオプションボードに対応する電圧の電源を供給することができるオプションボードの電源回路を提供する。
【解決手段】機器本体に装着されるオプションボードに電圧を供給する電源回路において、機器本体に内蔵される能動素子（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）を含む回路と、オプションボードに内蔵され、電源電圧を設定する受動素子（Ｒd ）とでオプションボードの電源回路を構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は電子機器に係わり、特に、そのオプションボードの電源回路に関する。

従来、無線機等の電子機器に様々な機能を追加する方法として、様々なオプションボードを装着する方法が用いられていた。これらのオプションボードを無線機内部に装着する場合、オプションボード内部の回路へ電源電圧を供給する必要が生じることがある。

図３にそのような無線機のオプションボードの電源回路の例を示す。図３に示す無線機本体回路１とオプションボード回路２はコネクタ４を介して接続される。無線機本体回路１側には選択されて接続される夫々のオプションボード回路２の電源電圧に合った電源回路Ａ、ＢおよびＣが設けられており、その出力がコネクタ４の端子に接続されている。オプションボード回路２の負荷回路３には適合する電圧の電源回路出力がコネクタ４を介して接続される。

図４に示す従来の他のオプションボードの電源回路では無線機本体回路１側に配置された電源回路Ｄの出力がコネクタ４を介してオプションボード回路２側に配置された電源回路Ｅに接続される。電源回路Ｅは電源回路Ｄから電力の供給を受けて負荷回路２へ所定の電圧を供給する。

特開平１１−２４８０６号公報に提案された拡張ボード装置では、拡張ボード装置に設けられたコネクタが機器本体側の拡張スロットに接続されるときの位置により本体側の電源電圧に合わせるように拡張ボード装置に設けられたＤＣ−ＤＣコンバターを設定し、拡張ボード装置の作動電圧を機器本体側の供給電圧にかかわらず所定電圧とする。
特開平１１−２４８０２号公報、段落００１９、図３

上記した図３に示す従来の無線機のオプションボードの電源回路では、無線機本体回路１からオプションボード回路２へ電源電圧を供給するため、オプションボードの電源電圧の種類だけ電源回路を用意する必要がある。例えば、５．０Ｖのオプションボードと３．３Ｖのオプションボードと３．０Ｖのオプションボードの３種類に対応しようとすると、５．０Ｖと３．３Ｖと３．０Ｖの３種類の電源回路を用意する必要がある。

この場合、無線機本体回路１に多くの電源回路を用意し、さらに、その電圧の種類の数だけインターフェース部を用意しなければならないため、回路規模が大きくなり、コストが高くなる。また、用意した電源回路の電圧以外のオプションボードには対応できず、使用者が誤って対応できないオプションボードを装着した場合はオプションボードまたは無線機本体を破損する恐れがある。

上記した図４に示す従来の無線機のオプションボードの電源回路の場合は、無線機本体側は電源回路を１つだけ用意して単一の電源電圧を供給すればよい。しかしながら、オプションボードの回路規模が大きくなるため、オプションボードのサイズが大きくなってしまい、無線機本体に装着することが困難となることがあった。また、オプションボードのコストも増大する。さらに、電源回路を内部に有しないオプションボードには対応できず、使用者が誤ってそのようなオプションボードを装着した場合はオプションボードまたは無線機本体を破損する恐れがある。

上記した特開平１１−２４８０２号公報に提案された拡張ボード装置では、拡張ボード（本明細書でいうオプションボード）内部にＤＣ−ＤＣコンバターを設けるため、拡張ボードの回路規模が大きくなり、拡張ボードのサイズが大きくなってしまい、無線機本体に装着することが困難となることがある。また、拡張ボードのコストも増大する。

この発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、本体機器に１種類の電源を用意し、オプションボード側には小規模の部品を配置するだけで、夫々のオプションボードに対応する電圧の電源を供給することができるオプションボードの電源回路を提供することにある。

この発明のオプションボードの電源回路は、機器本体に装着されるオプションボードに電圧を供給する電源回路において、機器本体に内蔵される能動素子を含む回路と、オプションボードに内蔵され、電源電圧を設定する受動素子とで構成されるものである。

また、前記オプションボードの電源回路において、前記受動素子を抵抗器としたものである。

また、前記オプションボードの電源回路において、前記抵抗器の抵抗値で設定される分圧比率により、機器本体側に配置された基準電源の電圧を分圧するように構成したものである。

また、同オプションボードの電源回路において、前記抵抗器の抵抗値で設定される増圧比率により、機器本体側に配置された基準電源の電圧を増圧するように構成したものである。

この発明のオプションボードの電源回路によれば、機器本体に１種類の電源回路の主要部を設け、オプションボード側に電源電圧を設定する受動素子を設けるだけでオプションボードに電圧を供給する電源回路が構成できるので回路規模が小さくて済み、オプションボードの小形化や製造コストの削減が可能となる。

また、コネクタの所定の端子に出力される電源電圧をオプションボード側に設けた受動素子で設定するため、コネクタの端子数が少なくて済み、オプションボードの電源電圧の設計の自由度が増し、さらに、使用者が誤った電圧値のオプションボードを接続する恐れがなくなる。

以下この発明を実施するための最良の形態を実施例に即して説明する。

図１はこの発明の実施例１であるオプションボードの電源回路を示す回路図である。図１に示す無線機本体回路１にはオプションボード回路２の負荷回路３に電源を供給する電源回路の主要部が配置されている。

無線機本体回路１側において、ＰＮＰトランジスタＱ１、ＮＰＮトランジスタＱ２およびＱ３はその電源回路の主要部を構成するものである。Ｖinは無線機本体回路１内に配置された直流電源の出力端子であり、ＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタに接続され、さらに、抵抗器Ｒ２を介してＰＮＰトランジスタＱ１のベースおよびＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタに接続され、抵抗器Ｒ１を介してＮＰＮトランジスタＱ３のコレクタに接続されている。

ＰＮＰトランジスタＱ１のコレクタはコネクタ４のＶOUT 端子に接続され、さらに、抵抗器Ｒ４を介してＮＰＮトランジスタＱ３のベースに接続されている。無線機本体回路１内の標準電圧の出力端子Ｖref は抵抗器Ｒa と抵抗器Ｒ３との直列回路を介してＮＰＮトランジスタＱ２のベースに接続され、抵抗器Ｒa と抵抗器Ｒ３との接続点はコネクタ４のＶd 端子に接続されている。また、ＮＰＮトランジスタＱ２とＮＰＮトランジスタＱ３の夫々のエミッタは接続され、その接続点は抵抗器Ｒ５を介してグランドに接続されている。

オプションボード回路２において、コネクタ４のＶd 端子とグランド間に抵抗器Ｒb が接続され、コネクタ４のＶout 端子とグランド間に負荷回路３が接続されている。なお、図示していないが無線機本体回路１とオプションボード回路２との夫々のグランドは接続されている。

上記回路において、抵抗器Ｒ３と抵抗器Ｒ４の抵抗値を等しくした場合、図示のＡ点とＢ点の電圧が等しくなるように作用する。従って、負荷回路３に印加されるコネクタ４のＶOUT 端子の出力電圧ＶOUT は出力端子Ｖref の電圧をＶref として下記式により求められる。ＶOUT ＝Ｖref ×Ｒb ／（Ｒa ＋Ｒb ）但し、Ｒa 、Ｒb は夫々抵抗器Ｒa 、Ｒbの抵抗値である。

なお、図示のＡ点とＢ点の電圧が等しくなる動作を説明すると、点Ａの電圧が下がろうとするとき、ＮＰＮトランジスタＱ３のコレクタ電流が減少して抵抗器Ｒ５における電圧降下が減少する。すると、Ｂ点の電圧に対して抵抗器Ｒ５の電圧降下が減少した分だけＮＰＮトランジスタＱ２のベース・コレクタ間の電圧が増加しＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタ電流が増加する。

つまり、これはＰＮＰトランジスタＱ１のベース電流を増加させることであり、ＰＮＰトランジスタＱ１のコレクタ電流を増加させ出力電流が増加して出力電圧（ＶOUT 端子すなわちＡ点の電圧）が高くなる。

逆に、点Ａの電圧が高くなろうとするとき、ＮＰＮトランジスタＱ３のコレクタ電流が増加して抵抗器Ｒ５における電圧降下が増大する。すると、Ｂ点の電圧に対して抵抗器Ｒ５の電圧降下が増大した分だけＮＰＮトランジスタＱ２のベース・コレクタ間の電圧が減少しＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタ電流が減少する。

そして、ＰＮＰトランジスタＱ１のベース電流が減少し、ＰＮＰトランジスタＱ１のコレクタ電流を減少させ出力電流が減少して出力電圧（ＶOUT 端子すなわちＡ点の電圧）が低くなる。つまり、抵抗器Ｒ５に流れる電流を一定にしようと作用し、いわばシーソーのように２つのトランジスタＱ２、Ｑ３がバランスを取り合って動作しＰＮＰトランジスタＱ１の出力電圧が一定に保たれる。

このように無線機本体回路１に一種類の電源回路主要部を設け、オプションボード回路２に設けられた抵抗器Ｒb の抵抗値によりオプションボード回路２に供給する電源の電圧を標準電圧の出力電圧を分圧することにより設定することができる。

この実施例では抵抗器Ｒb をオプションボード側に配置したが、抵抗器Ｒa をオプションボード側に配置するように構成してもよい。

図２はこの発明の実施例２であるオプションボードの電源回路を示す回路図である。図２に示す無線機本体回路１にはオプションボード回路２の負荷回路３に電源を供給する電源回路の主要部が配置されている。

ＰＮＰトランジスタＱ１のコレクタはコネクタ４のＶOUT 端子に接続され、さらに、抵抗器Ｒc と抵抗器Ｒ４の直列回路を介してＮＰＮトランジスタＱ３のベースに接続されている。無線機本体回路１内の標準電圧の出力端子Ｖref は抵抗器Ｒ３を介してＮＰＮトランジスタＱ２のベースに接続されている。

抵抗器Ｒc と抵抗器Ｒ４との接続点はコネクタ４のＶd 端子に接続されている。また、ＮＰＮトランジスタＱ２とＮＰＮトランジスタＱ３の夫々のエミッタは接続され、その接続点は抵抗器Ｒ５を介してグランドに接続されている。

オプションボード回路２において、コネクタ４のＶd 端子とグランド間に抵抗器Ｒd が接続され、コネクタ４のＶout 端子とグランド間に負荷回路３が接続されている。なお、図示していないが無線機本体回路１とオプションボード回路２との夫々のグランドは接続されている。

上記回路において、抵抗器Ｒ３と抵抗器Ｒ４の抵抗値を等しくし、抵抗器Ｒ４の抵抗値が抵抗器Ｒc および抵抗器Ｒd の夫々の抵抗値より十分に大きい場合、実施例１で説明したように、抵抗器Ｒc と抵抗器Ｒ４の接続Ａ点と端子Ｖref の電圧が等しくなるように作用する。

従って、負荷回路３に印加されるコネクタ４のＶOUT 端子の出力電圧ＶOUT は出力端子Ｖref の電圧をＶref として下記式により求められる。ＶOUT ＝Ｖref ×（Ｒc ＋Ｒd ）／Ｒd 但し、Ｒc 、Ｒd は夫々抵抗器Ｒc 、Ｒd の抵抗値である。

このように無線機本体回路１に一種類の電源回路主要部を設け、オプションボード回路２に設けられた抵抗器Ｒd の抵抗値で決まる比率でオプションボード回路２に供給する電源の電圧を標準電圧の出力電圧を増圧することにより設定することができる。この例ではＶref の電圧より高い電圧をオプションボード回路２の負荷回路３に印加することができる。

この実施例では抵抗器Ｒd をオプションボード側に配置したが、抵抗器Ｒc をオプションボード側に配置するように構成してもよい。

上記実施例は無線機にこの発明を適用した例であるが、この発明をパソコン等の他の電子機器に適用することも可能である。

この発明の実施例１であるオプションボードの電源回路を示す回路図である。この発明の実施例２であるオプションボードの電源回路を示す回路図である。従来のオプションボードの電源回路の例を示す回路図である。従来のオプションボードの電源回路の他の例を示す回路図である。

符号の説明

１無線機本体回路
２オプションボード回路
３負荷回路
４コネクタ
Ｑ１ＰＮＰトランジスタ
Ｑ２、Ｑ３ＮＰＮトランジスタ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ抵抗器
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ電源回路

Claims

機器本体に装着されるオプションボードに電圧を供給する電源回路において、機器本体に内蔵される能動素子を含む回路と、オプションボードに内蔵され、電源電圧を設定する受動素子とで構成されることを特徴とするオプションボードの電源回路。
前記受動素子が抵抗器である請求項１のオプションボードの電源回路。
前記抵抗器の抵抗値で設定される分圧比率により、機器本体側に配置された基準電源の電圧を分圧するように構成した請求項２のオプションボードの電源回路。
前記抵抗器の抵抗値で設定される増圧比率により、機器本体側に配置された基準電源の電圧を増圧するように構成した請求項２のオプションボードの電源回路。