JP2011024299A - Power supply circuit - Google Patents
Power supply circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011024299A JP2011024299A JP2009165244A JP2009165244A JP2011024299A JP 2011024299 A JP2011024299 A JP 2011024299A JP 2009165244 A JP2009165244 A JP 2009165244A JP 2009165244 A JP2009165244 A JP 2009165244A JP 2011024299 A JP2011024299 A JP 2011024299A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- circuit
- load
- state
- latching relay
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、スイッチング電源や充電器に使用される電源回路に関し、とくに、電源プラグを接続して、負荷を接続しない状態で電力を消費しない電源回路に関する。 The present invention relates to a power supply circuit used for a switching power supply or a charger, and more particularly to a power supply circuit that does not consume power in a state where a power plug is connected and a load is not connected.
電源回路は、負荷に電力を供給しない無負荷状態においてもわずかに電力を消費する。とくに、DC/DCコンバータを内蔵するスイッチング電源は、無負荷状態においても出力電圧を保持するためにトランスの1次側に接続しているスイッチング素子を一定の周期でオンオフに切り換えるので電力消費を0にはできない。この欠点を解消するために、無負荷状態でDC/DCコンバータの入力を遮断する電源回路が開発されている。(特許文献1参照) The power supply circuit consumes a small amount of power even in a no-load state where power is not supplied to the load. In particular, the switching power supply with a built-in DC / DC converter reduces the power consumption by switching on and off the switching element connected to the primary side of the transformer at a constant period in order to maintain the output voltage even in a no-load state. I can't. In order to eliminate this drawback, a power supply circuit that cuts off the input of the DC / DC converter in a no-load state has been developed. (See Patent Document 1)
特許文献1に記載される電源回路を図1に示す。この電源回路は、DC/DCコンバータを備えるスイッチング電源91の入力側に、無負荷状態で電力消費を遮断する入力スイッチ92と、この入力スイッチ92をオンオフに切り換える制御回路93と、この制御回路93に接続されて電子機器90がセットされたことを検出する検出スイッチ94と、電子機器90をセットする最初に制御回路93に電力を供給するバイパススイッチ95とを備えている。バイパススイッチ95は押しボタンスイッチで、押しボタンを押す状態でオン、押さない状態でオフとなるノーマルオフのスイッチである。さらに、図1の電源回路は、制御回路93に動作電力を供給するための二次電池96も備えており、この二次電池96はスイッチング電源91の出力で充電している。この電源回路は、電子機器90がセットされると検出スイッチ94がオンに切り換えられる。検出スイッチ94のオン信号は制御回路93に入力される。この状態でバイパススイッチ95の押しボタンが押されると、バイパススイッチ95がスイッチング電源91を動作状態として、制御回路93に動作電力が供給される。動作状態になった制御回路93は、検出スイッチ94から入力されるオン信号で、入力スイッチ92をオンに切り換える。オン状態の入力スイッチ92は、スイッチング電源91に交流電力を供給する状態とする。バイパススイッチ95はオンの後オフに切り換えられるが、入力スイッチ92がオンに切り換えられて、スイッチング電源91は動作状態に保持される。この状態で、電子機器90に電力が供給される。電子機器90の内蔵電池が満充電されると、電子機器90は入力側に接続しているスイッチング素子(図示せず)をオフに切り換える。この状態でスイッチング電源91の負荷は無負荷となる。スイッチング電源91の無負荷状態は、制御回路93で検出される。無負荷状態を検出すると、制御回路93は入力スイッチ92をオフに切り換えて、無負荷状態の消費電力を0とする。
A power supply circuit described in Patent Document 1 is shown in FIG. This power supply circuit includes, on the input side of a
以上の電源回路は、電子機器がセットされたことを検出スイッチで検出し、さらに最初にスイッチング電源を動作状態とするためにバイパススイッチを設ける必要があるので、部品コストが高くなる。また、物理的な可動部分のある検出スイッチは電子回路に比較して寿命が短く、検出スイッチが故障すると、電子機器に正常に電力を供給できない状態となる欠点がある。さらに、この電源回路は、電子機器をセットした後、ユーザーがバイパススイッチを操作する必要がある。すなわち、電子機器に電力を供給するために特別な操作をユーザーに要求し、バイパススイッチが操作されない限り、電子機器に電力を供給できない。特別な操作を必要とする機器は、全てのユーザーに便利に使用されない。この欠点は、制御回路に接続している二次電池の電力で制御回路を動作状態とすることで解消できる。ただ、二次電池が放電されると制御回路を動作状態にはできない。このため、二次電池が放電されて、制御回路が動作状態にならないとき、ユーザーはバイパススイッチを操作して制御回路を動作状態にする必要がある。このため、二次電池で制御回路を動作状態に制御しても、二次電池が放電されるとバイパススイッチを操作する必要があって、全てのユーザーに便利に使用されない。 In the above power supply circuit, it is necessary to provide a bypass switch in order to detect that the electronic device has been set by the detection switch and to first set the switching power supply in an operating state, so that the cost of components increases. In addition, a detection switch having a physically movable part has a short life as compared with an electronic circuit, and there is a disadvantage that power cannot be normally supplied to an electronic device when the detection switch fails. Furthermore, this power supply circuit requires a user to operate a bypass switch after setting an electronic device. That is, unless the user requests a special operation to supply power to the electronic device and the bypass switch is operated, power cannot be supplied to the electronic device. Equipment that requires special operation is not conveniently used by all users. This drawback can be solved by putting the control circuit in an operating state with the power of the secondary battery connected to the control circuit. However, when the secondary battery is discharged, the control circuit cannot be put into an operating state. For this reason, when the secondary battery is discharged and the control circuit does not enter the operating state, the user needs to operate the bypass switch to bring the control circuit into the operating state. For this reason, even if the control circuit is controlled to be in the operating state by the secondary battery, it is necessary to operate the bypass switch when the secondary battery is discharged, which is not convenient for all users.
本発明は、さらに以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、ユーザーに特別な操作を要求することなく、無負荷状態では消費電力を0としながら、負荷状態では安定して確実に電力を供給できる電源回路を提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving the above-mentioned drawbacks. An important object of the present invention is to provide a power supply circuit that can supply power stably and reliably in a load state while requiring zero power consumption in a no-load state without requiring a special operation from a user. .
本発明の電源回路は、入力される商用電源を所定の電圧の直流に変換して出力するスイッチング電源1を備えている。電源回路は、スイッチング電源1の入力側に接続してなるオンオフの切り換え時にのみ通電されて通電が遮断された後は切り換えられた状態に保持されるラッチングリレー2と、このラッチングリレー2のオンオフを制御する制御回路3、30と、この制御回路3、30に動作電力を供給するコンデンサー又は二次電池からなる蓄電回路4と、この蓄電回路4を充電する充電回路5とを備えている。電源回路は、制御回路3、30が、スイッチング電源1に接続される負荷を検出すると共に、蓄電回路4の残容量を検出して、スイッチング電源1に負荷が接続される負荷状態と、蓄電回路4の残容量が設定値よりも小さくなる放電状態のいずれかを検出して、ラッチングリレー2をオン状態に切り換え、スイッチング電源1が無負荷状態にあって、蓄電回路4の残容量が設定値よりも大きい状態では、ラッチングリレー2をオフとしている。
The power supply circuit of the present invention includes a switching power supply 1 that converts an input commercial power supply into a direct current of a predetermined voltage and outputs the same. The power supply circuit is energized only during on / off switching connected to the input side of the switching power supply 1 and is held in the switched state after the energization is cut off, and the
以上の電源回路は、ユーザーに特別な操作を要求することなく、無負荷状態では消費電力を0としながら、負荷状態では安定して確実に電力を供給できる特徴がある。それは、以上の電源回路が、スイッチング電源1の入力側に、オンオフの切り換え時にのみ通電されて通電が遮断された後は切り換えられた状態に保持されるラッチングリレー2を接続すると共に、ラッチングリレーの制御回路には、コンデンサーや二次電池からなる蓄電回路で動作電力を供給し、さらにこの蓄電回路を充電回路で充電する回路構成とし、制御回路でスイッチング電源の負荷と、蓄電回路の残容量を検出し、スイッチング電源の負荷状態と、蓄電回路の放電状態とを検出して、ラッチングリレーをオン状態に切り換えてスイッチング電源を出力状態とし、無負荷状態と蓄電回路の残容量が設定値よりも大きい状態では、ラッチングリレーをオフに切り換えて消費電力を0に制御するからである。
The power supply circuit described above has a feature that power can be stably and reliably supplied in a load state while requiring no special operation from the user while reducing power consumption to zero in a no-load state. That is, the above power supply circuit is connected to the input side of the switching power supply 1 with a
以上の電源回路は、無負荷状態にあっても、蓄電回路の残容量が小さくなるとラッチングリレーを一時的にオンに切り換えて充電するので、図1に示す従来の電源回路のように、電子機器をセットする状態でバイパススイッチをオンに切り換える必要がなく、とくに長期間放置して、蓄電回路が放電される状態になっても、ユーザーがバイパススイッチを操作してラッチングリレーをオンに切り換える必要がなく、負荷を接続する状態ではスイッチング電源が安定して負荷に電力を出力し、かつ無負荷状態では消費電力を0にできる。厳密には、蓄電回路を充電するために一時的にラッチングリレーをオンに切り換えて蓄電回路を充電するのに電力を消費するが、この電力消費は極めて少なく、実質的には無負荷状態での電力消費を0にできる。 Even when the power supply circuit is in a no-load state, when the remaining capacity of the power storage circuit becomes small, the latching relay is temporarily switched on and charged. Thus, like the conventional power supply circuit shown in FIG. It is not necessary to turn on the bypass switch in the state of setting, and even if the storage circuit is discharged for a long time, the user needs to operate the bypass switch to turn on the latching relay. In the state where the load is connected, the switching power supply stably outputs power to the load, and in the no-load state, the power consumption can be reduced to zero. Strictly speaking, in order to charge the power storage circuit, the latching relay is temporarily turned on to consume power to charge the power storage circuit, but this power consumption is extremely low, and in a substantially no-load state. Power consumption can be reduced to zero.
本発明の電源回路は、蓄電回路4を、電気二重層コンデンサーと電解コンデンサのいずれかとすることができる。
以上の電源回路は、二次電池に比較して寿命が長く、また充電時間を短縮でき、さらに充電回路を簡単にできるコンデンサーを蓄電回路に使用するので、部品コストを低減しながら、長期間にわたって故障を少なくして便利に使用できる。
In the power supply circuit of the present invention, the
The above power supply circuit has a longer life than a secondary battery, shortens the charging time, and uses a capacitor that can simplify the charging circuit for the storage circuit. It can be used conveniently with fewer failures.
本発明の電源回路は、電源回路をACアダプタとして、ラッチングリレー2をオフ状態とするタイミングにおいて、制御回路3が蓄電回路4の電力で動作して所定の周期で負荷の接続状態を検出する一時負荷検出回路15を備えることができる。
以上の電源回路は、ACアダプタの負荷が無負荷状態となると、出力を遮断して消費電力を0にできる。さらに、無負荷状態となってラッチングリレーをオフに切り換えて、スイッチング電源から出力が遮断される状態で、再び負荷が接続される状態になると、制御回路の一時負荷検出回路が負荷の接続を検出してラッチングリレーをオンに切り換えて、負荷に電力を供給できる。このACアダプタは、負荷を切り離してラッチングリレーをオフに切り換えた後、再び負荷に接続すると、スイッチング電源が動作状態になって、負荷に正常に電力を供給できる。ラッチングリレーがオフに切り換えられると、スイッチング電源の出力が遮断されるので、この状態で負荷が再接続されると、スイッチング電源から負荷には電力を供給できない。しかしながら、以上の電源回路は、スイッチング電源から出力しない状態にあっても、蓄電回路で制御回路の一時負荷検出回路を動作させて負荷の接続を検出する。したがって、ラッチングリレーをオフに切り換える状態で、負荷が接続されても、ラッチングリレーをオンに切り換えて、スイッチング電源を動作状態として、負荷に電力を供給できる。
In the power supply circuit of the present invention, the control circuit 3 operates with the power of the
The above power supply circuit can cut off the output and reduce the power consumption to zero when the load of the AC adapter is in a no-load state. Furthermore, when the load is connected again when the latching relay is switched off by turning off the latching relay and the output is cut off from the switching power supply, the temporary load detection circuit of the control circuit detects the connection of the load. Then, the latching relay can be switched on to supply power to the load. When the AC adapter is disconnected from the load and the latching relay is turned off and then connected to the load again, the switching power supply is in an operating state and can normally supply power to the load. When the latching relay is switched off, the output of the switching power supply is cut off. Therefore, if the load is reconnected in this state, power cannot be supplied from the switching power supply to the load. However, the above power supply circuit detects the connection of the load by operating the temporary load detection circuit of the control circuit in the power storage circuit even when the power supply circuit does not output from the switching power supply. Therefore, even when a load is connected in a state where the latching relay is switched off, power can be supplied to the load by switching the latching relay on and operating the switching power supply.
本発明の電源回路は、電源回路を充電器として、スイッチング電源1の負荷を電池61とし、制御回路30が電池61の充電を制御することができる。
以上の電源回路は、充電している電池が満充電されると、スイッチング電源の消費電力を0にできる。
In the power supply circuit of the present invention, the power supply circuit is a charger, the load of the switching power supply 1 is a battery 61, and the
The above power supply circuit can reduce the power consumption of the switching power supply to zero when the battery being charged is fully charged.
本発明の電源回路は、スイッチング電源1が、入力される商用電源を整流する整流回路10と、この整流回路10の出力を所定の電圧に変換するDC/DCコンバータ13を備えることができる。
In the power supply circuit of the present invention, the switching power supply 1 can include a
本発明の電源回路は、制御回路3、30をマイコンとして、このマイコンの暴走をリセットすると共に、ラッチングリレー2を強制的にオンに切り換えるリセットスイッチ20を備えて、このリセットスイッチ20でマイコンをリセットすると共に、ラッチングリレー2をオンに切り換えることができる。
以上の電源回路は、仮にマイコンの制御回路が暴走して使用できなくなっても、リセットスイッチでマイコンをリセットすることで再使用できる状態にできる。
The power supply circuit of the present invention includes a
Even if the control circuit of the microcomputer becomes uncontrollable and cannot be used, the power supply circuit described above can be made reusable by resetting the microcomputer with a reset switch.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電源回路を例示するものであって、本発明は電源回路を以下のものに特定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a power supply circuit for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the power supply circuit as follows.
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。 Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図2のブロック図に示す電源回路はACアダプタ、図3のブロック図に示す電源回路は充電器である。ACアダプタの電源回路は、脱着できるプラグ9を介して負荷の電子機器51に接続されて、負荷の電子機器51に電力を供給する。充電器の電源回路は、セットされる電池61に充電電流を供給して電池61を充電する。
The power supply circuit shown in the block diagram of FIG. 2 is an AC adapter, and the power supply circuit shown in the block diagram of FIG. 3 is a charger. The power supply circuit of the AC adapter is connected to the load
図2と図3の電源回路は、電源プラグ6を介して入力される交流電力を所定の直流電圧に変換するスイッチング電源1と、このスイッチング電源1の入力側に接続しているラッチングリレー2と、このラッチングリレー2を制御する制御回路3、30と、この制御回路3、30に動作電力を供給する蓄電回路4と、この蓄電回路4を充電する充電回路5とを備えている。
2 and 3 includes a switching power source 1 that converts AC power input through a
スイッチング電源1は、交流電源(日本においては100Vの交流)を所定の出力電圧に変換して出力する。ACアダプタの電源回路は、スイッチング電源1の出力電圧を、たとえば5V〜12Vとし、充電器のスイッチング電源1は、電池61を充電する電圧の直流を出力する。スイッチング電源1は、入力される交流を整流して直流に変換するダイオード11と電解コンデンサ12からなる入力側の整流回路10と、入力側の整流回路10から出力される直流を所定の電圧の直流に変換するDC/DCコンバータ13とからなる。DC/DCコンバータ13は、図示しないが、入力される直流を所定の周期でオンオフにスイッチングするFETやトランジスタ等のスイッチング素子と、このスイッチング素子を介して1次側を整流回路10に接続しているトランスと、このトランスの2次側に接続されてトランスの2次側の交流を直流に変換するダイオードと電解コンデンサからなる出力側の整流回路と、出力側の整流回路の出力電圧をフィードバックして、スイッチング素子をオンオフするデューティーを制御して、出力電圧を安定化するフィードバック回路とを備えている。
The switching power supply 1 converts an AC power supply (100V AC in Japan) into a predetermined output voltage and outputs it. The power supply circuit of the AC adapter sets the output voltage of the switching power supply 1 to 5 V to 12 V, for example, and the switching power supply 1 of the charger outputs a direct current of a voltage for charging the battery 61. The switching power supply 1 includes an input
トランスは、入力側の整流回路10から入力される電圧を、ACアダプタに最適な電圧に変換し、あるいは電池61を充電する最適な電圧に変換して出力する。スイッチング電源1は、半導体スイッチを所定の周期でオンオフに切り換えるが、オフに対するオン時間、いいかえると半導体スイッチをオンオフに切り換えるデューティーを変更して、出力電圧を調整する。スイッチング電源は、フォトカップラー等の絶縁型信号伝送器のフィードバック回路でスイッチング素子のデューティーを制御することができる。
The transformer converts the voltage input from the
ラッチングリレー2は、励磁コイル2bに通電される毎にオンオフが切り換えられるリレーである。ラッチングリレー2は、スイッチング電源1の入力側に接続している接点2aをオンオフに切り換える時にのみ一時的に励磁コイル2bに通電され、励磁コイル2bの通電が遮断された後は、接点2aのオンオフを切り換えられた状態に保持するリレーである。したがって、ラッチングリレー2はオン状態に保持され、また、オフ状態に保持される状態で電力を消費しない。この構造のラッチングリレー2は、種々の構造のものが市販され、たとえば、励磁コイルに通電するごとにロータを回転し、このロータで接点をオンオフに切り換える機構のものが使用できる。ただ、本発明は、ラッチングリレーの機構を特定するものでないので、一時的に通電し、通電を遮断した後もオン状態とオフ状態に保持できる全てのものが使用できる。
The latching
制御回路3、30は、負荷の接続状態と、蓄電回路4の残容量を検出してラッチングリレー2をオンオフに制御する。さらに、図2と図3の制御回路3、30は、ラッチングリレー2をオフ状態として、負荷を検出する一時負荷検出回路15を備えている。また、図3の充電器の制御回路30は、電池61の満充電を検出する満充電検出回路35も備えている。
The
図2と図3の制御回路3、30は、負荷電流を検出してスイッチング電源1に負荷が接続される状態と、無負荷状態とを判定する。制御回路3、30は、負荷電流が設定値よりも大きいと負荷の接続状態と判定し、負荷電流が設定値よりも小さいと無負荷状態と判定する。
The
図2のACアダプタの電源回路は、負荷の電子機器51に接続されて負荷に電力を供給する状態では負荷の接続状態となり、負荷の電子機器51に接続されない状態、あるいは接続する電子機器51が電流を消費しない状態では無負荷状態となる。図3の充電器の電源回路は、電池61を充電する状態では負荷の電池61に電力を供給する負荷の接続状態となり、電池61が満充電されて充電電流が遮断される状態では無負荷状態となる。
The power supply circuit of the AC adapter shown in FIG. 2 is connected to the load when it is connected to the load
負荷電流を検出して、負荷の接続状態と無負荷状態とを検出する制御回路3、30は、簡単な回路構成で負荷の接続状態を検出できる。ただ、本発明は、制御回路が負荷の接続状態を検出する回路を負荷電流から検出する回路には特定しない。スイッチング電源1の出力電圧からも負荷の接続状態を検出できるからである。スイッチング電源1の出力電圧は、無負荷状態と負荷状態で変化し、無負荷状態の出力電圧が負荷状態よりも高くなるので、制御回路3、30はスイッチング電源1の出力電圧から無負荷状態と負荷状態を判定できる。
The
さらに、制御回路3、30は、スイッチング電源1の出力電圧から、ラッチングリレー2のオンオフも検出している。この制御回路3、30は、スイッチング電源1の出力電圧を設定値に比較して、スイッチング電源1の動作状態と非動作状態からラッチングリレー2のオンオフを検出する。スイッチング電源1は、非動作状態においては出力電圧をほぼ0Vとし、動作状態では規定電圧を出力するので、スイッチング電源1の出力電圧を設定電圧に比較して、制御回路3、30はスイッチング電源1の動作状態を検出し、スイッチング電源1の動作状態からラッチングリレー2のオンオフを検出できる。スイッチング電源1の出力電圧からスイッチング電源1の負荷状態を検出する制御回路3、30は、負荷状態を検出する第1の設定電圧と、ラッチングリレー2のオンオフを検出する第2の設定電圧を記憶している。この制御回路3、30は、第1の設定電圧を第2の設定電圧よりも高くして、この負荷の接続状態と、ラッチングリレー2のオンオフの両方を検出できる。スイッチング電源1が非動作状態にあると出力電圧がほぼ0Vになり、スイッチング電源1が動作状態にあって負荷の接続状態にあって出力電圧が第2の設定電圧よりも高くて、第1の設定電圧よりも低く、さらにスイッチング電源1が動作状態にあって無負荷状態にあっては、出力電圧が第1の設定電圧よりも高くなるからである。
Further, the
さらに、制御回路3、30は、蓄電回路4の残容量も検出する。蓄電回路4の残容量は、蓄電回路4であるコンデンサーや二次電池の電圧を設定電圧に比較して検出できる。蓄電回路4の電圧が、残容量が少なくなるにしたがって低下するからである。したがって、制御回路3、30は、蓄電回路4の電圧が設定電圧よりも低いと放電状態と判定し、設定電圧よりも高いと充電状態と判定する。
Furthermore, the
制御回路3、30は、負荷の接続状態と、蓄電回路4の残容量を検出してラッチングリレー2をオンオフに切り換える。この制御回路3、30は、スイッチング電源1に負荷が接続される負荷状態と、蓄電回路4の残容量が設定値よりも小さくなる放電状態のいずれかを検出すると、ラッチングリレー2をオン状態に切り換える。また、制御回路3、30は、スイッチング電源1の無負荷状態を検出し、かつ蓄電回路4の残容量が設定値よりも大きい状態を検出すると、ラッチングリレー2をオフとして、スイッチング電源1の消費電力を0とする。
The
制御回路3、30は、スイッチング電源1の出力電圧と、蓄電回路4の出力電圧の両方から動作電力を供給している。図の電源回路は、スイッチング電源1と出力側と、蓄電回路4からダイオード14を介して動作電力を供給している。この電源回路は、スイッチング電源1が動作状態にある状態では、蓄電回路4から動作電力を供給することなくスイッチング電源1から制御回路3、30に動作電力を供給し、スイッチング電源1が非動作状態となって、動作電力を供給できない状態では、蓄電回路4から制御回路3、30に動作電力を供給する。以上の動作状態とするために、スイッチング電源1の出力電圧を蓄電回路4の電圧よりも高く設定している。ただし、本発明の電源回路は、動作状態にあるスイッチング電源で蓄電回路を充電しながら、つねに蓄電回路から制御回路に動作電力を供給することもできる。
The
制御回路3、30は、ラッチングリレー2をオフに切り換えた後、一時負荷検出回路15でもって一定の周期でスイッチング電源1の負荷を検出する。一時負荷検出回路15は、蓄電回路4から供給される電力で動作して、たとえば10秒〜1分の周期で、スイッチング電源1の負荷を検出する。一時負荷検出回路15は、スイッチング電源1の出力に所定の電圧を出力し、この状態で負荷電流を検出して負荷の接続状態を検出する。負荷が接続されると、負荷電流が流れるので、負荷電流で負荷の接続状態を判定できる。一時負荷検出回路15を備えるACアダプタの制御回路3は、無負荷状態となってラッチングリレー2をオフに切り換えた後、再び負荷が接続されると、負荷の接続状態を検出して、負荷の電子機器51に電力を供給する状態にする。また、一時負荷検出回路15を備える充電器の制御回路30は、満充電された電池が、満充電されない電池に交換されると、オフ状態にあるラッチングリレー2をオンに切り換えて、電池61を充電する状態とする。
The
さらに、充電器である電源回路は、制御回路30が電池61の充電を制御している。図3の電源回路は、制御回路30が、DC/DCコンバータ13を制御して、電池61の充電状態を制御している。この制御回路30は、充電される電池61が満充電されたことを満充電検出回路35で検出すると、DC/DCコンバータ13をオフに制御して充電を停止する。さらに、制御回路30は、負荷の電池61が接続される負荷状態と、蓄電回路4の残容量が設定値よりも小さくなる放電状態のいずれかを検出すると、DC/DCコンバータ13をオンに制御する。
Further, in the power supply circuit that is a charger, the
蓄電回路4は、電気二重層コンデンサーである。ただし、蓄電回路には、電気二重層コンデンサーに代わって電解コンデンサも使用でき、さらにリチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などの二次電池も使用できる。
The
充電回路5は、スイッチング電源1の出力で蓄電回路4の電気二重層コンデンサーを充電する。電気二重層コンデンサーや電解コンデンサの充電回路5は、スイッチング電源1の出力側を蓄電回路4に接続するダイオードである。この充電回路5のダイオードは、蓄電回路4の電気二重層コンデンサーや電解コンデンサを、スイッチング電源1の出力電圧まで充電する。二次電池の充電回路は、二次電池の満充電を検出して、充電を停止する回路である。リチウムイオン電池の蓄電回路を充電する充電回路は、周知の技術であって、最大電圧、最大電流を制限した定電圧・定電流回路で実現できる。この充電回路は、たとえば、スイッチング電源の最大の出力電圧を4.1V/セル〜4.2V/セルの電圧に安定化して出力し、かつ最大の充電電流を一定電流に制限することで、蓄電回路のリチウムイオン電池を充電できる。ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池の蓄電回路を充電する充電回路は、定電流回路と満充電の検出回路とを備えている。この充電回路は、蓄電回路のニッケル水素電池などを定電流充電し、満充電を検出して充電を停止する。充電回路は、ラッチングリレー2がオンに切り換えられて、スイッチング電源1をオン状態とする状態で、蓄電回路4を充電する。
The charging
制御回路3、30は、蓄電回路4の残容量が設定値よりも小さくなると、ラッチングリレー2をオンに切り換えて、スイッチング電源1を動作状態とするので、スイッチング電源1の出力で蓄電回路4を充電できる。
When the remaining capacity of the
さらに、電源回路は、制御回路3、30をマイコンとして、マイコンで負荷の接続状態と蓄電回路4の残容量を検出して、ラッチングリレー2をオンオフに制御する。マイコンの制御回路3、30は、たとえば雑音などで暴走することがある。暴走したマイコンをリセットするために、図2と図3の電源回路は、マイコンの制御回路3、30をリセットするリセットスイッチ20を備えている。図のリセットスイッチ20は、暴走したマイコンをリセットする第1のスイッチ21と、ラッチングリレー2を強制的にオンに切り換える第2のスイッチ22とを備えている。
Further, the power supply circuit controls the latching
第1のスイッチ21と第2のスイッチ22は、リセットボタン23が押されたときに、オンに切り換えられ、リセットボタン23が押されない状態ではオフ状態となる。このリセットスイッチ20は、リセットボタン23が押されると、第1のスイッチ21をオンにしてマイコンの制御回路3、30をリセットする。さらに、第2のスイッチ22は、ラッチングリレー2の励磁コイル2bに通電してラッチングリレー2を強制的にオンオフに切り換える強制切換回路24に接続している。
The
強制切換回路24は、オン状態に切り換えられた第2のスイッチ22から入力される交流電力を整流して直流に変換するダイオード25とコンデンサー26と、励磁コイル2bの電流を制限する電流制限抵抗27とを備えている。この強制切換回路24は、第2のスイッチ22がオンに切り換えられるときに、励磁コイル2bに直流を通電して、ラッチングリレー2を強制的にオンオフに切り換える。強制切換回路24は、リセットボタン23が押される毎に、ラッチングリレー2の励磁コイル2bに通電してオンオフに切り換える。リセットボタン23が押されると、オン状態のラッチングリレー2はオフに、オフ状態にあったラッチングリレー2はオンに切り換えられる。ラッチングリレー2が強制切換回路24でオフ状態に切り換えられると、ラッチングリレー2からスイッチング電源1に電力を供給できなくなる。スイッチング電源1が出力できないと、蓄電回路4が放電された状態にあっても、これを充電できない。このため、制御回路3、30のマイコンをリセットしても、これを動作状態にできない。この弊害は、リセットボタン23を2回押すことで解消できる。したがって、この電源回路は、マイコンの制御回路3、30が暴走するとき、ユーザーは1回、又は2回リセットボタン23を押して、制御回路3、30をリセットし、かつラッチングリレー2をオン状態として、正常に動作する状態にできる。ラッチングリレー2がオン状態にあるかどうかは、たとえば、ラッチングリレー2のオン位置とオフ位置を表示することで明確にできる。
The
以上のリセットスイッチ20を備える電源回路は、マイコンの制御回路3、30が暴走し、かつ蓄電回路4のコンデンサーや二次電池が完全に放電される状態となっても、リセットスイッチ20を操作して、ラッチングリレー2をオンに切り換え、かつ蓄電回路4を充電して正常に動作する状態に復帰できる。ただし、本発明の電源回路は、必ずしもリセットスイッチを設ける必要はない。それは、マイコンの暴走を故障と判定して、メーカーで修理して正常に動作できるからである。また、本発明の電源回路は、リセットスイッチを備えるとしても、必ずしもラッチングリレーの励磁コイルに通電してラッチングリレーを切り換える回路を設ける必要はない。暴走した制御回路のマイコンをリセットして、正常に動作できることがあるので、暴走したマイコンをリセットして正常に動作しない特別な状態を故障と判定して、メーカーで修理して正常に動作するようにできるからである。
The power supply circuit including the
図2のACアダプタと、図3の充電器である電源回路は、以下の動作をして負荷に電力を供給し、また無負荷の状態では無駄な電力を消費しない状態にコントロールされる。
[負荷が接続される状態]
制御回路3、30は、負荷が接続される負荷の接続状態を検出してラッチングリレー2をオン状態に保持する。制御回路3、30は負荷電流を検出して負荷の接続状態を検出する。この状態でラッチングリレー2を介してスイッチング電源1に交流電力が供給され、スイッチング電源1が動作状態となって負荷に電力を供給する。
The AC adapter of FIG. 2 and the power supply circuit which is the charger of FIG. 3 are controlled to supply power to the load by performing the following operations and not to use unnecessary power in a no-load state.
[Load is connected]
The
[無負荷の状態]
負荷が接続されなくなり、あるいは接続している負荷が無負荷な状態になると、制御回路3、30は無負荷状態を検出して、オン状態にあるラッチングリレー2をオフに切り換える。ラッチングリレー2がオフになると、交流電力がスイッチング電源1に入力されず、スイッチング電源1は動作しない状態となる。したがって、この状態でスイッチング電源1の消費電力は0となる。また、オフ状態に保持されるラッチングリレー2も電力を消費しないので、電源回路の電力を消費しない状態となる。この状態で、制御回路3、30はスタンバイ状態となって消費電力を少なくするが、完全に動作を停止しない。スタンバイ状態にある制御回路3、30は、蓄電回路4から供給される電力で動作状態にあって、負荷の接続状態を検出している。
[No load]
When the load is not connected or the connected load is in a no-load state, the
[蓄電回路4の残容量が小さくなる状態]
制御回路3、30が無負荷状態を検出してラッチングリレー2がオフになって、スイッチング電源1が停止する状態で、蓄電回路4は残容量が次第に減少する。蓄電回路4が制御回路3、30に動作電力を供給しているからである。制御回路3、30は、蓄電回路4から供給される動作電力で動作状態にあって、蓄電回路4の残容量を検出している。残容量が設定値よりも少なくなると、制御回路3、30はラッチングリレー2をオンに切り換えて、スイッチング電源1を動作状態とする。動作状態になったスイッチング電源1は充電回路5で蓄電回路4を充電する。蓄電回路4が充電されて残容量が設定値よりも大きくなると、制御回路3、30がこのことを検出して、ラッチングリレー2をオフに切り換えてスイッチング電源1を動作しない状態とする。長期間にわたって、電源回路が使用されない状態にあると、この動作を繰り返して制御回路3、30をスタンバイ状態に動作させる。
[State in which the remaining capacity of the
In the state where the
[無負荷状態から負荷状態になる状態]
無負荷状態から負荷が接続される状態になると、一時負荷検出回路15が負荷の接続状態を検出して、ラッチングリレー2をオンに切り換える。この状態になると、スイッチング電源1が負荷に電力を供給する状態とする。
[State from no load to load]
When the load is connected from the no-load state, the temporary
1…スイッチング電源
2…ラッチングリレー 2a…接点
2b…励磁コイル
3…制御回路
4…蓄電回路
5…充電回路
6…電源プラグ
9…プラグ
10…整流回路
11…ダイオード
12…電解コンデンサ
13…DC/DCコンバータ
14…ダイオード
15…一時負荷検出回路
20…リセットスイッチ
21…第1のスイッチ
22…第2のスイッチ
23…リセットボタン
24…強制切換回路
25…ダイオード
26…コンデンサー
27…電流制限抵抗
30…制御回路
35…満充電検出回路
51…電子機器
61…電池
90…電子機器
91…スイッチング電源
92…入力スイッチ
93…制御回路
94…検出スイッチ
95…バイパススイッチ
96…二次電池
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
2b ... excitation coil 3 ... control
Claims (6)
前記スイッチング電源(1)の入力側に接続してなるオンオフの切り換え時にのみ通電されて通電が遮断された後は切り換えられた状態に保持されるラッチングリレー(2)と、このラッチングリレー(2)のオンオフを制御する制御回路(3)、(30)と、この制御回路(3)、(30)に動作電力を供給するコンデンサー又は二次電池からなる蓄電回路(4)と、この蓄電回路(4)を充電する充電回路(5)とを備えており、
前記制御回路(3)、(30)が、スイッチング電源(1)に接続される負荷を検出すると共に、蓄電回路(4)の残容量を検出して、スイッチング電源(1)に負荷が接続される負荷状態と、前記蓄電回路(4)の残容量が設定値よりも小さくなる放電状態のいずれかを検出して、前記ラッチングリレー(2)をオン状態に切り換え、前記スイッチング電源(1)が無負荷状態にあって、前記蓄電回路(4)の残容量が設定値よりも大きい状態では、前記ラッチングリレー(2)をオフとするようにしてなる電源回路。 A power supply circuit comprising a switching power supply (1) for converting an input commercial power supply into a predetermined voltage direct current and outputting it,
A latching relay (2) that is energized only when switching on and off connected to the input side of the switching power supply (1) and is kept in the switched state after the energization is cut off, and this latching relay (2) A control circuit (3), (30) for controlling on / off of the battery, a storage circuit (4) comprising a capacitor or a secondary battery for supplying operating power to the control circuit (3), (30), and the storage circuit ( 4) and charging circuit (5) for charging,
The control circuit (3), (30) detects the load connected to the switching power supply (1), detects the remaining capacity of the storage circuit (4), and the load is connected to the switching power supply (1). The switching power supply (1) is switched on, and the switching power supply (1) is turned on. A power supply circuit configured to turn off the latching relay (2) when the remaining capacity of the power storage circuit (4) is larger than a set value in a no-load state.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009165244A JP2011024299A (en) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | Power supply circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009165244A JP2011024299A (en) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | Power supply circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011024299A true JP2011024299A (en) | 2011-02-03 |
Family
ID=43633848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009165244A Pending JP2011024299A (en) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | Power supply circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011024299A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6359137A (en) * | 1986-08-29 | 1988-03-15 | Canon Inc | Communication system |
JP2013093922A (en) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | Dc power supply system |
JP2013172509A (en) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | Power supply controller |
WO2014073182A1 (en) * | 2012-11-07 | 2014-05-15 | 三洋電機株式会社 | Charger |
WO2014103147A1 (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-03 | 三洋電機株式会社 | Adaptor |
JP2014522228A (en) * | 2011-08-10 | 2014-08-28 | 深▲せん▼市力可普爾電子有限公司 | Intelligent recognition charging method, intelligent recognition charging device, and connector |
CN105207325A (en) * | 2014-06-30 | 2015-12-30 | 南京德朔实业有限公司 | Charger |
JP2016154437A (en) * | 2011-03-28 | 2016-08-25 | チャンズ アセンディング エンタープライズ カンパニー リミテッド | High voltage battery system for vehicle application |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002199612A (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | Charger for secondary battery |
JP2003169419A (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Toshiba Corp | Power supply circuit of electronic apparatus |
JP2006288020A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Umezawa Giken Kk | Standby power cut-off device |
-
2009
- 2009-07-14 JP JP2009165244A patent/JP2011024299A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002199612A (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | Charger for secondary battery |
JP2003169419A (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Toshiba Corp | Power supply circuit of electronic apparatus |
JP2006288020A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Umezawa Giken Kk | Standby power cut-off device |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6359137A (en) * | 1986-08-29 | 1988-03-15 | Canon Inc | Communication system |
JP2016154437A (en) * | 2011-03-28 | 2016-08-25 | チャンズ アセンディング エンタープライズ カンパニー リミテッド | High voltage battery system for vehicle application |
JP2014522228A (en) * | 2011-08-10 | 2014-08-28 | 深▲せん▼市力可普爾電子有限公司 | Intelligent recognition charging method, intelligent recognition charging device, and connector |
JP2013093922A (en) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | Dc power supply system |
JP2013172509A (en) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | Power supply controller |
US9308820B2 (en) | 2012-02-20 | 2016-04-12 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Power-supply control device |
WO2014073182A1 (en) * | 2012-11-07 | 2014-05-15 | 三洋電機株式会社 | Charger |
CN104584377A (en) * | 2012-11-07 | 2015-04-29 | 三洋电机株式会社 | Charger |
JP5960280B2 (en) * | 2012-11-07 | 2016-08-02 | 三洋電機株式会社 | Charger |
WO2014103147A1 (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-03 | 三洋電機株式会社 | Adaptor |
CN105207325A (en) * | 2014-06-30 | 2015-12-30 | 南京德朔实业有限公司 | Charger |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI389422B (en) | Auto-start circuit and uninterruptible power supply using the same | |
JP2011024299A (en) | Power supply circuit | |
US9425678B2 (en) | Switching power supply apparatus and semiconductor device | |
US8008807B2 (en) | Uninterruptible power supply with low power loss | |
JP2012191838A (en) | Battery pack, electric tool, adapter for connecting battery pack and electric tool, and electric tool system | |
JP6007385B2 (en) | Power storage device, control method therefor, and power supply device | |
JP2013042627A (en) | Dc power supply control device and dc power supply control method | |
JP2010041826A (en) | Ac-dc converter and electronic apparatus using the same | |
CN111342545A (en) | Standby power supply circuit and power supply device | |
US11527784B2 (en) | Device and method for preventing over-discharge of energy storage device and re-operating same | |
TWI771871B (en) | Voltage Balancing System for Multiple Cells in Series | |
KR20140078991A (en) | Uninterruptible powerr supply connected to power system and control method thereof | |
JP2011078246A (en) | Charger and charging system | |
JP4487210B2 (en) | Uninterruptible power system | |
JP6145777B2 (en) | Power converter | |
KR102209827B1 (en) | energy storage device | |
US20020101622A1 (en) | Power supply switching apparatus for facsimile machine | |
JP5098620B2 (en) | Power switch circuit | |
JP4646929B2 (en) | Charger | |
JP5178137B2 (en) | Electronics | |
JP3716863B2 (en) | Uninterruptible power system | |
JP2012100517A (en) | Backup power supply device and computer system | |
JP5288976B2 (en) | Hybrid battery charging control method | |
WO2016031098A1 (en) | Power supply device | |
JP2004064975A (en) | Uninterruptive power unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120604 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130913 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131001 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140304 |