JP2762950B2 - 電源切替回路 - Google Patents

電源切替回路

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    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/54Circuits using the same frequency for two directions of communication
    • H04B1/56Circuits using the same frequency for two directions of communication with provision for simultaneous communication in two directions
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電源切替回路に関し、特
にTDMA方式に使用されるディジタル携帯無線通信機
の電源切替回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の電源切替回路の一構成図で
ある。従来の電源切替回路、特にTDMA方式に使用さ
れるディジタル携帯無線通信機の電源切替回路は、内部
抵抗101を含んだバッテリー102と並列に送信信号
増幅用の電力増幅回路103と周波数シンセサイザ回路
104およびその他の回路110,111が接続されて
いた。また、電力増幅回路103中には開閉リレー10
5と電力増幅器106とを備えていた。
【0003】TDMA方式の携帯無線機は信号を間欠的
に送信し、その際電力増幅回路103は大電力を消費す
る。そこで、バッテリー102内に蓄積された電力の消
費を最小限に抑え携帯無線機の動作持続時間を延ばすた
め、バッテリー102と電力増幅器106の間に開閉リ
レー105を接続し、この開閉リレー105を送信制御
信号Pで制御することによりバッテリー102と電力増
幅器106とを瞬間的に接続、切断し電流の流れを制御
していた。
【0004】いま、バッテリー102の電圧を4.8
V、内部抵抗101の値を0.5Ω、電力増幅器106
の動作時に流れ込む電流の値を2Aとする。すると、送
信を行う期間電力増幅器106の消費電流がバッテリー
102の内部抵抗101を流れることにより、電力増幅
器106と周波数シンセサイザ回路等104,110,
111にかかる電圧Eは、 E=4.8−R×i=4.8−0.5×2=3.8
(V) となる。ここに、Rは内部抵抗101の抵抗値(Ω)、
iは内部抵抗101を流れる電流値(A)を示す。すな
わち、送信時に1Vの電圧降下が瞬間的に生じることに
なる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、送信時に
電力増幅器と周波数シンセサイザ回路および他の回路に
供給される電圧は降下し、特に大電流が電力増幅器に流
れる瞬間の電圧の遷移が周波数シンセサイザ回路の出力
周波数をずらせる原因となる。よって、周波数シンセサ
イザ回路の出力から生成される送信信号の周波数が変動
してしまうという問題があった。
【0006】そこで本発明の目的は、送信時に周波数シ
ンセサイザ回路の電源電圧が降下するのを防止すること
ができる電源切替回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、第1の電源と、第1の回路と、前記第1の
電源を前記第1の回路に供給するのを制御する第1の開
閉手段と、第2の電源と、前記第1の回路より消費電力
の小さい第2の回路と、前記第1の電源または前記第2
の電源のいずれか一方を選択的に前記第2の回路に供給
する切替手段と、前記第1の開閉手段に前記第1の電源
を前記第1の回路に供給させる時は前記切替手段に前記
第2の電源を前記第2の回路に供給させ、前記第1の開
閉手段に前記第1の電源を前記第1の回路に供給させな
い時は前記切替手段に前記第1の電源を前記第2の回路
に供給させる制御手段とを含むことを特徴とする。
【0008】
【作用】 第1の回路に第1の電源を供給する時は、第
2の回路に供給する電源を第1の電源から第2の電源に
切り替える。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。なお、本実施例ではTDMA方式
のディジタル携帯無線通信機の電源切替回路について説
明するが、ディジタル携帯無線通信機に限定するもので
はなく、たとえばアナログ無線通信機の電源切替回路に
用いることが可能である。
【0010】まず、第1実施例から説明する。図1は本
発明に係る電源切替回路の第1実施例の回路図である。
なお、以下の図において従来例と同様の構成部分につい
ては同一番号を付し、その説明を省略する。
【0011】電源切替回路は、内部抵抗101を含んだ
バッテリー102と、電力増幅器106と、バッテリー
102と電力増幅器106間に接続される開閉リレー1
05と、バッテリー102と直接接続される他の電源1
10,111と、一次電池(たとえば乾電池)1と、周
波数シンセサイザ回路104と、バッテリー102また
は一次電池1のいずれか一方を選択的に周波数シンセサ
イザ回路104と接続させる切替リレー2と、開閉リレ
ー105および切替リレー2を制御する制御回路3とか
らなる。なお、開閉リレー105と電力増幅器106と
で電力増幅回路103を構成するのは従来例と同様であ
る。
【0012】また、電力増幅器106は周波数シンセサ
イザ回路104に比べ消費電力が大きいため、この電力
増幅器106に電源を供給するバッテリー102は一時
電池1より電流容量が大きいものを用いる必要がある。
【0013】図2は制御回路の一実施例の回路図であ
る。制御回路3は送信制御信号Pを反転させるインバー
タ10を有し、この反転させた送信制御信号Pで切替リ
レー2を制御し、もとの送信制御信号Pで開閉リレー1
05を制御する。
【0014】したがって、受信時に送信制御信号Pが低
レベルになるとすると、受信時にはこの低レベル信号で
開閉リレー105は開となるためバッテリー102と電
力増幅器106間は切断され、インバータ10を介した
高レベル信号で切替リレー2がバッテリー102に切り
替えられるためバッテリー102と周波数シンセサイザ
回路104とが接続される。
【0015】一方、送信時には送信制御信号Pが高レベ
ルとなるため、この高レベル信号で開閉リレー105が
閉となりバッテリー102と電力増幅器106とが接続
され、インバータ10を介して反転された低レベル信号
で切替リレー2が一次電池1側に切り替えられるため一
次電池1と周波数シンセサイザ回路104とが接続され
る。
【0016】したがって、一次電池としてバッテリー1
02とほぼ同等の電圧のものを用いれば、送信時に周波
数シンセサイザ回路104にバッテリー102とほぼ同
等でかつ電圧降下のない電圧を供給することができる。
したがって、送信出力の周波数の変動をほとんどなくす
ことができる。
【0017】次に、第2実施例について説明する。図3
は電源切替回路の第2実施例の回路図である。第2実施
例が第1実施例と異なる点は、切替リレー2の代わりに
開閉リレー5を用い、一次電池1の代わりにコンデンサ
6を用いたことである。その他については第1実施例と
同様なため説明を省略する。
【0018】この切替リレー5はバッテリー102と周
波数シンセサイザ回路104間に接続され、コンデンサ
6は周波数シンセサイザ回路104に直結されている。
【0019】この回路において、受信時には低レベルの
送信制御信号Pで開閉リレー105は開となるためバッ
テリー102と電力増幅器106間は切断され、インバ
ータ10を介した高レベルの送信制御信号Pで開閉リレ
ー5は閉となるためバッテリー102と周波数シンセサ
イザ回路104とが接続される。したがって、周波数シ
ンセサイザ回路104にはバッテリー102とコンデン
サ6とが並列接続される。
【0020】これにより、受信時においてはバッテリー
102の電圧が周波数シンセサイザ回路104に供給さ
れるとともに、バッテリー102でコンデンサ6に電力
が蓄積される。
【0021】一方、送信時には高レベルの送信制御信号
Pで開閉リレー105は閉となるためバッテリー102
と電力増幅器106とが接続され、インバータ10を介
した低レベルの送信制御信号Pで開閉リレー5は開とな
るためバッテリー102と周波数シンセサイザ回路10
4間が切断される。したがって、周波数シンセサイザ回
路104にはコンデンサ6のみが接続される。
【0022】これにより、送信時にはコンデンサ6に蓄
積された電力のみが周波数シンセサイザ回路104に供
給されるため、一定の条件を満たすコンデンサ6を用い
れば送信時に周波数シンセサイザ回路104の電圧が降
下するのを防止できる。
【0023】次に、コンデンサ6が満たすべき一定の条
件について説明する。いま、バッテリー102の電圧を
4.8V、内部抵抗101の値を0.5Ω、電力増幅器
106の動作時に流れ込む電流の値を2A、そして周波
数シンセサイザ回路104に流れ込む電流を30mAと
する。また、1TDMAを8タイムスロット(以下、T
Sという。)とし、1TSを577μSとする。する
と、送信を行う期間電力増幅器106に電流が流れ込む
ことによりバッテリー102の内部抵抗101の電力増
幅器106側の電圧Eは、 E=4.8−R×i=4.8−0.5×2=3.8(V) となる。
【0024】いま、周波数シンセサイザ回路104に接
続されるコンデンサ6の値を100μFとし、この1T
DMAにおいて本携帯無線機が送信する期間を1TSと
する。前述したように、コンデンサ6は送信のTS以外
の期間ではバッテリー102に接続され電荷を蓄積す
る。その蓄積される電荷Qはその電荷の蓄積が十分速く
行われるとすると、 Q=C×V=100μF×4.8V=480(μC) となる。ここに、Cはコンデンサ6の静電容量、Vはそ
の端子電圧を示す。
【0025】また、送信を行うTSの間にコンデンサ6
から周波数シンセサイザ回路104に流れ込む電荷量δ
Qは、 δQ=i×t=30mA×577μS≒17.3(μC) となる。ここに、iはコンデンサ6に流れ込む電流、t
はその電流が流れ込む時間を示す。
【0026】したがって、コンデンサ6からの電荷の流
出によるコンデンサ6のグランド電位に対する電圧E´
は、 E´=(480μC−17.3μC)/100μF≒4.6(V) となり、バッテリー102の出力端(内部抵抗101の
出力側)では3.8Vの電圧が周波数シンセサイザ回路
104の入り口では4.6Vとなる。
【0027】すなわち、送信時に発生する1Vの電圧降
下を0.2Vに抑えることができる。
【0028】次に、第3実施例について説明する。図4
は電源切替回路の第3実施例の回路図である。第3実施
例が第2実施例と異なる点は、コンデンサ6の代わりに
二次電池(充電式電池)7を用いたことである。その他
については第2実施例と同様なため説明を省略する。
【0029】二次電池7はコンデンサ6の容量を大容量
化したものと等価と考えられる。したがって、二次電池
7に蓄積される電荷Qはコンデンサ6に蓄積される電荷
Qより遥かに大きいから、二次電池7に蓄積される電荷
Qに対して送信時にこの二次電池7から流出する電荷量
δQ(約17.3μC)はほとんど無視できるほど小さ
いものとなる。
【0030】したがって、二次電池7として満充電時の
電圧がほぼ4.8Vのものを用いれば、送信時にバッテ
リー102とほぼ同等でかつ電圧降下のない電圧を周波
数シンセサイザ回路104に供給することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、第1の回路とこの第1
の回路より消費電力の小さい第2の回路とで第1の電源
を共有する場合であって、送信時にはこの第1の電源を
第1の回路のみに供給し、第2の回路には第2の電源を
供給するよう構成したので、第2の回路は送信時に第1
の電源の電圧降下の影響を受けずに第2の電源から安定
した電圧の供給を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電源切替回路の第1実施例の回路
図である。
【図2】同電源切替回路の制御回路の一実施例の回路図
である。
【図3】同電源切替回路の第2実施例の回路図である。
【図4】同電源切替回路の第3実施例の回路図である。
【図5】従来の電源切替回路の一例の構成図である
【符号の説明】
1 一次電池 2 切替リレー 3 制御回路 5,105 開閉リレー 6 コンデンサ 7 二次電池 10 インバータ 101 内部抵抗 102 バッテリー 104 周波数シンセサイザ回路 106 電力増幅器

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の電源と、第1の回路と、前記第1
    の電源を前記第1の回路に供給するのを制御する第1の
    開閉手段と、第2の電源と、前記第1の回路より消費電
    力の小さい第2の回路と、前記第1の電源または前記第
    2の電源のいずれか一方を選択的に前記第2の回路に供
    給する切替手段と、前記第1の開閉手段に前記第1の電
    源を前記第1の回路に供給させる時は前記切替手段に前
    記第2の電源を前記第2の回路に供給させ、前記第1の
    開閉手段に前記第1の電源を前記第1の回路に供給させ
    ない時は前記切替手段に前記第1の電源を前記第2の回
    路に供給させる制御手段とを含むことを特徴とする電源
    切替回路。
  2. 【請求項2】 前記第2の電源は一次電池であることを
    特徴とする請求項1記載の電源切替回路。
  3. 【請求項3】 第1の電源と、第1の回路と、前記第1
    の電源を前記第1の回路に供給するのを制御する第1の
    開閉手段と、第2の電源と、前記第1の回路より消費電
    力が小さくかつ前記第2の電源が常時供給される第2の
    回路と、前記第1の電源を前記第2の回路に供給するの
    を制御する第2の開閉手段と、前記第1の開閉手段に前
    記第1の電源を前記第1の回路に供給させる時は前記第
    2の開閉手段に前記第1の電源を前記第2の回路に供給
    させず、前記第1の開閉手段に前記第1の電源を前記第
    1の回路に供給させない時は前記第2の開閉手段に前記
    第1の電源を前記第2の電源および前記第2の回路に供
    給させる制御手段とを含むことを特徴とする電源切替回
    路。
  4. 【請求項4】 前記第2の電源は容量素子であることを
    特徴とする請求項3記載の電源切替回路。
  5. 【請求項5】 前記第2の電源は二次電池であることを
    特徴とする請求項3記載の電源切替回路。
  6. 【請求項6】 前記第1の回路は電力増幅回路であるこ
    とを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載の電源切替
    回路。
  7. 【請求項7】 前記第2の回路は周波数シンセサイザ回
    路であることを特徴とする請求項1〜6いずれかに記載
    の電源切替回路。
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