JP2010041826A - Ａｃ−ｄｃコンバータおよびそれを用いる電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＣ−ＤＣコンバータにおいて、高効率化を図る。
【解決手段】コンバータ回路で作成したＤＣ電圧で負荷を駆動するにあたって、負荷と並列に二次電池を接続し、それを瞬時電圧低下対策などに使用するだけでなく、負荷がタイマー負荷やリモコン負荷などで微少な待機電力が発生するだけの待機時に、二次電池が所定レベル以上に充電されている場合、コンバータ回路を停止させ、その待機電力を二次電池からの放電で賄わせる。したがって、（ａ）で示すように定格電力Ｐ０付近で電力変換効率が高く、低負荷になる程自己の制御電源やスイッチング損失などが出力電力に占める割合が大きくなって効率が低下してゆくコンバータ回路と、（ｂ）で示すように内部抵抗などの影響で放電電流が少ない程効率が高くなる二次電池とのハイブリッドの電源を構成し、総合効率を（ｃ）で示すように、低負荷から高負荷まで高効率に保つことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＡＣ−ＤＣコンバータおよびそれを用いる電子機器に関する。

多くの電子機器で使用されるＡＣ−ＤＣコンバータは、高周波のスイッチング電源化によって、トランスを含め小型高効率化が進み、電力変換効率が８０％を軽く超えるものが登場している。そのようなＡＣ−ＤＣコンバータの中で、特許文献１には、電動工具用のＡＣ−ＤＣコンバータにおいて、低い内部抵抗を有し、瞬間的に高電力を発生することができるエネルギー蓄電手段を備えることで、コンバータの能力を超える電力を供給することができる補助エネルギー蓄電器を備えたものが提案されている。同様に、特許文献２には、電力バスラインに負荷と共に蓄電池を接続しておき、通常は前記蓄電池を充電し、電力不足が生じると蓄電池から供給するとともに、瞬時電圧低下が生じると、所定時間だけ蓄電池を放電させることで、瞬時電圧低下対策に電力のピークカットを行うようにした電力路制御方法が提案されている。同様に、特許文献３にも、制御可能なＤＣ電源とバッテリーとをスイッチを介して負荷へ接続し、負荷の制御や充電の制御を行う電力管理システムが提案されている。
特開２００１−２１８３８６号公報 特開２００２−１７０４２号公報 特許第３８９３１２４号公報

上述の従来技術は、何れも、ＡＣ−ＤＣコンバータから負荷の間に二次電池を備えることで、過大な負荷などに対して電力供給を可能にするものである。したがって、ＡＣ−ＤＣコンバータの効率に関しては、旧来のままで、負荷が定格電力付近で変動が少なければ高効率であるが、負荷が変動したり、特に待機電力が発生するタイマー負荷、リモコン負荷、或いはＬＡＮ機器の場合は、著しく低下する。具体的には、そのような待機時は、主要な負荷の電力消費が０で、制御マイコン等が動作しただけの状態となり、たとえば１Ｗ以下程度の微少な電力消費となる。その場合、ＡＣ−ＤＣコンバータ自身の制御電源やスイッチング損失などが出力電力に占める割合が大きくなり、さらにトランスの効率が大きく低下し、電力変換効率が殆ど０％で使用されているのが実状である。

本発明の目的は、電力変換効率を高めることができるＡＣ−ＤＣコンバータおよびそれを用いる電子機器を提供することである。

本発明のＡＣ−ＤＣコンバータは、負荷と並列に接続される二次電池と、前記ＡＣ−ＤＣコンバータを、該ＡＣ−ＤＣコンバータからの出力電力が、予め定めるレベル以上で動作させ、前記予め定めるレベル未満となると停止させる制御部とを備えて構成されることを特徴とする。

また、本発明の電子機器は、ＡＣ−ＤＣコンバータで作成したＤＣ電圧で負荷を駆動するようにした電子機器において、前記負荷と並列に接続される二次電池と、前記ＡＣ−ＤＣコンバータを、該ＡＣ−ＤＣコンバータからの出力電力が、予め定めるレベル以上で動作させ、前記予め定めるレベル未満となると停止させる制御部とを備えて構成されることを特徴とする。

上記の構成によれば、ＡＣ−ＤＣコンバータで作成したＤＣ電圧で負荷を駆動するようにした電子機器およびそのＡＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記負荷と並列に二次電池を接続し、その二次電池を瞬時電圧低下対策などに使用するだけでなく、前記負荷が微少な待機電力が発生するタイマー負荷、リモコン負荷、或いはＬＡＮ機器などである場合に、前記ＡＣ−ＤＣコンバータの動作を制御する制御部を設ける。そして、その制御部は、前記待機電力時に、二次電池が所定レベル以上に充電されている場合、前記ＡＣ−ＤＣコンバータを停止させ、その待機電力を二次電池からの放電で賄わせる。ここで、スイッチング電源装置などから成るＡＣ−ＤＣコンバータは、通常、負荷の定格電力付近で電力変換効率が高くなるように設計されており、低負荷になる程、自己の制御電源やスイッチング損失などが出力電力に占める割合が大きくなって効率が低下するのに対して、二次電池は、内部抵抗などの影響で、放電電流が少ない程効率が高くなる。

したがって、上述のように待機電力だけの微少電力消費時に二次電池からの放電で前記待機電力を賄うことで、該二次電池への充放電による効率低下を差し引いても、ＡＣ−ＤＣコンバータ全体を通しての電力変換効率を高効率化することができる。

さらにまた、本発明のＡＣ−ＤＣコンバータでは、前記予め定めるレベルは、電力変換効率が最大値となる出力電力値の１／４の値であることを特徴とする。

上記の構成によれば、ＡＣ−ＤＣコンバータを、その電力変換効率が比較的高い領域のみで使用することができる。

また、本発明のＡＣ−ＤＣコンバータは、前記二次電池の蓄電量（相対残量：満充電量に対する現在の残量）を検出する蓄電量検出部をさらに備え、前記制御部は、前記二次電池を、その蓄電量（相対残量）が、３０％以上、８０％以下の範囲内で使用することを特徴とする。

上記の構成によれば、制御部は、ＡＣ−ＤＣコンバータからの出力電力が所定レベル未満であっても、蓄電量検出部で検出される二次電池の蓄電量（相対残量）が３０％（たとえば満充電で４．２５Ｖのところ、３．８Ｖ）より小さいと、前記ＡＣ−ＤＣコンバータを動作させて前記二次電池の放電を防止し、二次電池の蓄電量（相対残量）が８０％（４．０Ｖ）を超えると、ＡＣ−ＤＣコンバータの出力電力に余剰があっても、該二次電池と直列に設けたスイッチを遮断するなどして、充電を禁止する。

したがって、過放電および過充電よりも充分手前のレベルで放電および充電を停止させて、二次電池内の化学変化がストレス無く生じる範囲で二次電池を使用し、長寿命化を図ることができる。

さらにまた、本発明のＡＣ−ＤＣコンバータでは、前記制御部は、ソフトスタート回路を備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、本発明のようにＡＣ−ＤＣコンバータを停止させるにあたって、再起動時のノイズを抑えることができる。

また、本発明のＡＣ−ＤＣコンバータでは、前記二次電池は、ニッケル酸系のリチウムイオン電池であることを特徴とする。

上記の構成によれば、ニッケルカドニウム電池やニッケル水素電池は自己放電が多くて本発明のような用途では高い効率が期待できず、リチウムイオン電池は前記自己放電が少なくて好適であるものの、中でもニッケル酸系のリチウムイオン電池は、コバルト酸系のリチウムイオン電池よりも熱安定性が高く、発熱するＡＣ−ＤＣコンバータの近くに設けられて頻繁に充放電を繰返す本発明の二次電池に特に好適である。

本発明のＡＣ−ＤＣコンバータおよび電子機器は、以上のように、ＡＣ−ＤＣコンバータで作成したＤＣ電圧で負荷を駆動するようにした電子機器およびそのＡＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記負荷と並列に二次電池を接続し、その二次電池を瞬時電圧低下対策などに使用するだけでなく、前記負荷が微少な待機電力が発生するタイマー負荷、リモコン負荷、或いはＬＡＮ機器などである場合に、前記ＡＣ−ＤＣコンバータの動作を制御する制御部を設け、その制御部は、前記待機電力時に、二次電池が所定レベル以上に充電されている場合、前記ＡＣ−ＤＣコンバータを停止させ、その待機電力を二次電池からの放電で賄わせる。

それゆえ、待機電力だけの微少電力消費時に二次電池からの放電で前記待機電力を賄うことで、該二次電池への充放電による効率低下を差し引いても、ＡＣ−ＤＣコンバータ全体を通しての電力変換効率を高効率化することができる。

図１は、本発明の実施の一形態に係る電子機器１の電気的構成を示すブロック図である。この電子機器１は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２を有し、負荷３として比較的大きな消費電力のメカブロックなどとともに、微少な待機電力が発生するタイマー負荷、リモコン負荷、或いはＬＡＮ機器を備え、たとえばＤＶＤレコーダーとして実現される。前記ＡＣ−ＤＣコンバータ２は、コンバータ回路１１に制御回路２１を備えて構成される。

前記コンバータ回路１１は、電源端子ｔ１，ｔ２を介して商用電源１２からのＡＣ入力電圧を取込み、ダイオードブリッジ１３および平滑コンデンサＣ１で整流および平滑化し、その整流および平滑化した電圧を、ＰＷＭ発振回路１４がスイッチング素子Ｑ１をスイッチングさせることで絶縁トランス１５を介して負荷３側へ負荷状態に応じて供給し、整流ダイオードＤ１および平滑コンデンサＣ２によって整流および平滑化し、電源端子ｔ３，ｔ４から前記負荷３へ供給するようになっている。

そして、前記ＰＷＭ発振回路１４を制御する制御回路２１では、負荷３へ供給しているＤＣ電圧を検出するために、分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、基準電圧Ｒｅｆ１を発生する基準電圧源２２およびコンパレータ２３が設けられ、また負荷電流を検出するために、負荷ラインに直列に介在される電流電圧変換抵抗Ｒ１、基準電圧Ｒｅｆ２を発生する基準電圧源２４およびコンパレータ２５が設けられ、電源制御回路２６が、それらの検出結果に対応して、前記ＰＷＭ発振回路１４のデューティや発振周波数などを制御することで、負荷３の状態に拘わらず、該負荷３へ供給しているＤＣ電圧を一定に保持する。以上は通常のＡＣ−ＤＣコンバータの構成である。

注目すべきは、本実施の形態のＡＣ−ＤＣコンバータ２では、電源端子ｔ３，ｔ４間には、すなわち負荷３と並列に、二次電池４０が接続されており、その二次電池４０を瞬時電圧低下対策などに使用するだけでなく、前記のように負荷３が微少な待機電力が発生するタイマー負荷、リモコン負荷、或いはＬＡＮ機器であることに対応して、前記制御回路２１は、前記待機時にコンバータ回路１１の動作を停止させ、その待機電力を二次電池４０からの放電で賄わせる期間を有することである。二次電池４０は、４つのセル４１〜４４が直列に接続されて構成され、略４．０Ｖ×４＝１６Ｖの電圧を発生する。

そのため、前記コンバータ回路１１と二次電池４０との間に設けられる電流電圧変換抵抗Ｒ１は、コンバータ回路１１から負荷３への負荷電流だけでなく、二次電池４０の充電電流も合わせて検出するので、二次電池４０と負荷３との間にもう１つの電流電圧変換抵抗Ｒ２を設けて負荷電流のみを検出するようにし、その電流の基準値となる基準電圧Ｒｅｆ３を発生する基準電圧源２７およびコンパレータ２８が設けられる。また、電圧制御のための前記基準電圧Ｒｅｆ１とウインドゥコンパレータを構成するために、基準電圧Ｒｅｆ４を発生する基準電圧源２９およびコンパレータ３０が設けられる。さらにまた、各セル４１〜４４の蓄電量（相対残量）を、いわゆるスマートバッテリーシステムなどで用いられる残量管理システムによって、セル電圧から検出する電池残量管理回路４５が設けられる。

図２は、上述のように構成されるＡＣ−ＤＣコンバータ２の動作を説明するためのグラフである。先ず、スイッチング電源装置から成るコンバータ回路１１は、たとえば出力電圧１６Ｖ、最大出力電流３Ａ程度で、図２（ａ）において参照符号Ｐ１で示すように、５０Ｗが最大出力に設定されているとする。そして、通常、その８０％、すなわち４０Ｗ程度が負荷３の定格電力Ｐ０に設定され、その定格電力Ｐ０付近でコンバータ回路１１の電力変換効率が最も高くなるように設計されており、低負荷になる程、自己の制御電源（ＰＷＭ発振回路１４）やスイッチング損失（Ｑ１）などが出力電力に占める割合が大きくなって、効率が低下してゆく。一方、二次電池４０は、図２（ｂ）で示すように、内部抵抗などの影響で、放電電流が少ない程効率が高くなる。

そこで本実施の形態の電源制御回路２６において、注目すべきは、ＡＣ−ＤＣコンバータ２からの出力電力が予め定めるレベルＰ２未満となると負荷３が待機状態であると判定し、二次電池４０が所定レベルＶ１以上に充電されている場合、前記コンバータ回路１１を停止させ、その待機電力を二次電池４０からの放電で賄わせることである。前記レベルＰ２は、コンバータ回路１１における前記制御電源（ＰＷＭ発振回路１４）やスイッチング損失（Ｑ１）などの影響が小さくなる、たとえば前記定格電力Ｐ０の１／４の１０Ｗに選ばれる。

したがって、二次電池４０の出力範囲Ｔ１は、０〜１０Ｗとなり、コンバータ回路１１の動作範囲Ｔ２は、１０〜５０Ｗとなり、このＡＣ−ＤＣコンバータ２の全負荷領域を通しての効率を、図２（ｃ）で示すように、待機状態から、最大負荷まで高く維持することができる。具体的には、該ＡＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧は、分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、基準電圧源２２およびコンパレータ２３によって検出され、出力電流は、電流電圧変換抵抗Ｒ２、基準電圧源２７およびコンパレータ２８によって検出され、各セル４１〜４４の蓄電量（相対残量）は前述のように電池残量管理回路４５によってセル電圧から検出され、それらの検出結果から、電源制御回路２６は、前記出力電力を検出することができる。

ここで、前記二次電池４０には、ニッケル酸系のリチウムイオン電池が用いられる。これは、ニッケルカドニウム電池やニッケル水素電池は自己放電が多くて本発明のような用途では高い効率が期待できないのに対して、リチウムイオン電池は前記自己放電が少なくて好適であるためである。中でも、前記ニッケル酸系のリチウムイオン電池は、コバルト酸系のリチウムイオン電池よりも高温での特性劣化が少なく、発熱するコンバータ回路１１の近くに設けられて頻繁に充放電を繰返す本発明の二次電池４０に特に好適である。

しかしながら、そのような二次電池４０を用いても、特に高温で、満充電近くでの劣化が早くなるので、前記のように頻繁に充放電を繰返すにあたって、前記電源制御回路２６は、その蓄電量（相対残量：満充電量に対する現在の残量）を、前記電池残量管理回路４５の検出結果に応答して、３０％以上、８０％以下の範囲内で使用する。なお、この３０％以上、８０％以下の範囲は、一例に過ぎず、二次電池４０の構造および特性に応じて、細かく調整されればよい。

図３は、前記電源制御回路２６のそのような制御動作を説明するためのタイミングチャートである。前記ニッケル酸系のリチウムイオン電池は、充電電流が０の状態で、前記蓄電量（相対残量）が、３０％となるのがセル電圧で３．８Ｖ、８０％となるのがセル電圧で４．０Ｖであり、したがって前記電源制御回路２６は、前記所定レベルＶ１として、何れか１つのセルでも、セル電圧で３．８Ｖ未満となるとコンバータ回路１１を動作させて二次電池４０の充電を行い、４．０Ｖを超えるとコンバータ回路１１の動作を停止させて充電を停止する。ただし、充電開始時は待機時の少電力、たとえば０．１Ｉｔ（１Ｉｔは定格容量の電荷を１時間で放電させる電流値）以下の状態で、前記３．８Ｖで充電を開始すればよい。しかしながら、充電電流が多く流れている状態では、内部抵抗等によって電圧降下が生じるので、それを考慮した電圧で充電を停止することになる。この充電終了時の動作については、後に詳述し、この図３では、前記電源制御回路２６は、単純に前記３．８Ｖから４．０Ｖの範囲で二次電池４０に充放電を行わせるものとしている。

時刻ｔ０で、セル電圧が４．０Ｖの前記蓄電量（相対残量）が８０％の状態で、負荷３が待機状態となり、消費電力が前記１０Ｗ未満となると、電源制御回路２６は、コンバータ回路１１の動作を停止させて、負荷３の消費電力を二次電池４０に賄わせる。この微少な待機電力の消費によってセル電圧が徐々に低下してゆく中、時刻ｔ１で負荷３が動作を開始しても、その消費電力が前記１０Ｗに満たない場合は、電源制御回路２６は、コンバータ回路１１を動作させない。たとえば、電源が投入され、負荷３の制御マイコンが動作を開始した場合などである。

しかしながら、時刻ｔ２でセル電圧が前記３．８Ｖの前記蓄電量（相対残量）が３０％未満となると、電源制御回路２６は、コンバータ回路１１を定格電力、すなわち前記４０Ｗで動作させ、負荷３に対して供給余剰があると、その余剰電力は二次電池４０の充電に回り、セル電圧が上昇に転じる。なお、電源制御回路２６は、ノイズ低減のために、コンバータ回路１１の動作を開始させる際はスイッチング周波数を徐々に高くしてゆくソフトスタートの制御を、動作を停止させる際はスイッチング周波数を徐々に低くしてゆくソフトストップの制御を、それぞれ行う。このため、前記時刻ｔ２においてセル電圧は緩やかに上昇している。

その後、時刻ｔ３で前記制御マイコンの初期化処理が終了するなどして、再び待機状態となり、時刻ｔ４でセル電圧が前記４．０Ｖ（相対残量が８０％）を超えると、電源制御回路２６は、コンバータ回路１１の動作を停止させ、以後、負荷３の消費電力を二次電池４０に賄わせる。このとき、前記ソフトストップ制御によって、セル電圧は緩やかに下降に転じる。

その下降中、時刻ｔ５で負荷３が動作し、その消費電力が前記１０Ｗ以上となると、電源制御回路２６は、セル電圧が前記３．８Ｖ（相対残量が３０％）未満となっていなくても、コンバータ回路１１の動作を開始させる。たとえば、負荷３のメカ部分が動作を開始した場合、具体的には、ＤＶＤデッキの場合、ローディングやスピンドルのモータが回転する等である。

このようにセル電圧が３．８Ｖ（相対残量が３０％）以上の状態で、負荷３の動作のためにコンバータ回路１１が動作した場合には、時刻ｔ６で負荷３の動作が停止すると、電源制御回路２６は、その時点でコンバータ回路１１の動作を停止させ、待機電力を二次電池４０に賄わせる。その後、時刻ｔ７でセル電圧が３．８Ｖ（相対残量が３０％）未満となると、電源制御回路２６は、充電のためにコンバータ回路１１を動作させる。

なお、負荷３の消費電力が前記１０Ｗ以上であっても、比較的小さい状態が所定時間以上継続すると、或いは二次電池４０の蓄電量（相対残量）が８０％に近い状態で負荷３が動作すると、コンバータ回路１１で発生された電力で、負荷３に回らなかった分は二次電池４０に回ることになる。したがって、二次電池４０の蓄電量（相対残量）が８０％を超えても、負荷３が動作し続けていると、充電が続く可能性がある。そこで前記二次電池４０と直列にスイッチＳＷが設けられており、電源制御回路２６は、充電用に流れている電流と、セル電圧とから、蓄電量（相対残量）が前記８０％を超えているにも拘わらず、充電が行われているようであれば、前記スイッチＳＷを遮断する。

このような３．８Ｖ（相対残量が３０％）から４．０Ｖ（相対残量が８０％）の範囲での二次電池４０の使用のために、４．０Ｖについては前述のように、４．０Ｖに対応した基準電圧Ｒｅｆ１を発生する基準電圧源２２およびコンパレータ２３が設けられ、３．８Ｖについては、コンパレータ２３と同じ分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を使用しても、基準電圧Ｒｅｆ１とは異なる３．８Ｖに対応した基準電圧Ｒｅｆ３を発生する基準電圧源２７およびコンパレータ２８が設けられており、それらの検出結果は前記電源制御回路２６に入力される。

図４は、蓄電量（相対残量）が８０％の状態で、充電電流を変化させた場合のセル電圧の変化の一例を示すグラフである。この図４の例では、０Ｉｔ、すなわち充電電流が０の状態で、セル電圧が４．０Ｖとなり、充電電流が流れ始めると、その電流に比例してセル電圧が上昇し、０．７Ｉｔ以上となると、４．２Ｖで一定となっている。ここで、二次電池４０を、たとえば標準的な１８６５０型のセルとすると、前記定格容量は３Ａｈ程度となる。そこで、本実施の形態では、充電電流は０．７Ｉｔの２．１Ａとし、前記コンパレータ２３によって検出されるセル電圧が４．２Ｖで充電を停止するものとする。したがって、負荷３が待機中で、負荷電流が微少であれば、二次電池４０は、通常の充電器における定電流域でのみ充電が行われることになる。

また、前記０．７Ｉｔの充電電流では、前記のように負荷電流が微少であっても、３．８Ｖ×４×２．１Ａ＝３１．９２Ｗ、４．２Ｖ×４×２．１Ａ＝３５．２８Ｗで、前記コンバータ回路１１を、定格出力の４０Ｗの８０％程度以上の比較的高効率の領域で使用することができる。

負荷電流によらず、このような０．７Ｉｔの定電流充電を行うために、前記負荷電流を検出する電流電圧変換抵抗Ｒ１、基準電圧源２４およびコンパレータ２５とともに、コンバータ回路１１からの出力電流を検出する電流電圧変換抵抗Ｒ２、基準電圧Ｒｅｆ４を発生する基準電圧源２９およびコンパレータ３０が設けられており、前記電源制御回路２６は、それらの検出結果の差分から、二次電池４０への充電電流のみを検出することができる。そして、充電電流が前記０．７Ｉｔとなるように、電源制御回路２６はコンバータ回路１１のスイッチング周波数にデューティを制御する。

しかしながら、負荷状態によっては、充電電流を前記０．７Ｉｔに維持できない場合もあり、このため種々の充電電流に対して、蓄電量（相対残量）が８０％となるセル電圧が前記電源制御回路２６内にテーブルとしてストアされており、該電源制御回路２６は、コンパレータ２５，３０間の差分電流値から前記テーブルを参照し、蓄電量（相対残量）が８０％となるセル電圧の目標値を設定して、前記コンパレータで検出されるセル電圧がその目標値となると充電を停止する。したがって、電流電圧変換抵抗Ｒ１，Ｒ２、分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、基準電圧源２２，２４，２９およびコンパレータ２３，２５，３０ならびに電源制御回路２６は、蓄電量検出部を構成する。

このように構成することで、コンバータ回路１１で作成したＤＣ電圧で負荷３を駆動するにあたって、電源制御回路２６は、前記負荷３と並列に接続した二次電池４０を瞬時電圧低下対策などに使用するだけでなく、前記負荷３が微少な待機電力が発生するだけの待機時に、二次電池４０が所定レベルＶ１以上に充電されている場合、前記コンバータ回路１１を停止させ、その待機電力を二次電池４０からの放電で賄わせるので、負荷３がタイマー負荷、リモコン負荷、或いはＬＡＮ機器などである場合に好適に、二次電池４０への充放電による効率低下を差し引いても、ＡＣ−ＤＣコンバータ２全体を通しての電力変換効率を高効率化することができる。

また、前記電源制御回路２６は、コンバータ回路１１からの出力電力が所定レベル未満であっても、二次電池４０の蓄電量（相対残量）が３０％より小さいとコンバータ回路１１を動作させて前記二次電池４０の放電を防止し、二次電池４０の蓄電量（相対残量）が８０％を超えると、コンバータ回路１１の出力電力に余剰があっても、該二次電池４０と直列に設けたスイッチＳＷを遮断するなどして、充電を禁止するので、過放電および過充電よりも充分手前のレベルで放電および充電を停止させて、二次電池４０内の化学変化がストレス無く生じる範囲で該二次電池４０を使用し、長寿命化を図ることができる。

本発明の実施の一形態に係るＡＣ−ＤＣコンバータを備える電子機器の電気的構成を示すブロック図である。 前記ＡＣ−ＤＣコンバータの動作を説明するためのグラフである。 電源制御回路による二次電池の使用方法を説明するためのグラフである。 図４は、蓄電量（相対残量）が８０％の状態で、充電電流を変化させた場合のセル電圧の変化の一例を示すグラフである。

符号の説明

１ 電子機器
２ ＡＣ−ＤＣコンバータ
３ 負荷
１１ コンバータ回路
１２ 商用電源
１３ ダイオードブリッジ
１４ ＰＷＭ発振回路
１５ 絶縁トランス
２１ 制御回路
２２，２４，２７，２９ 基準電圧源
２３，２５，２８，３０ コンパレータ
２６ 電源制御回路
４０ 二次電池
４１〜４４ セル
４５ 電池残量管理回路
Ｃ１，Ｃ２ 平滑コンデンサ
Ｄ１ 整流ダイオード
Ｑ１ スイッチング素子
Ｒ１，Ｒ２ 電流電圧変換抵抗
Ｒ１１，Ｒ１２ 分圧抵抗
ＳＷ スイッチ

Claims (6)

1. ＡＣ−ＤＣコンバータにおいて、
   負荷と並列に接続される二次電池と、
   前記ＡＣ−ＤＣコンバータを、該ＡＣ−ＤＣコンバータからの出力電力が予め定めるレベル以上で動作させ、前記予め定めるレベル未満となると停止させる制御部とを備えて構成されることを特徴とするＡＣ−ＤＣコンバータ。
2. 前記予め定めるレベルは、電力変換効率が最大値となる出力電力値の１／４の値であることを特徴とする請求項１記載のＡＣ−ＤＣコンバータ。
3. 前記二次電池の蓄電量（相対残量）を検出する蓄電量検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記二次電池を、その蓄電量（相対残量）が、３０％以上、８０％以下の範囲内で使用することを特徴とする請求項１または２記載のＡＣ−ＤＣコンバータ。
4. 前記制御部は、ソフトスタート機能を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＡＣ−ＤＣコンバータ。
5. 前記二次電池は、ニッケル酸系のリチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＡＣ−ＤＣコンバータ。
6. ＡＣ−ＤＣコンバータで作成したＤＣ電圧で負荷を駆動するようにした電子機器において、
   前記負荷と並列に接続される二次電池と、
   前記ＡＣ−ＤＣコンバータを、該ＡＣ−ＤＣコンバータからの出力電力が、予め定めるレベル以上で動作させ、前記予め定めるレベル未満となると停止させる制御部とを備えて構成されることを特徴とする電子機器。

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