JP3183254B2 - 電源制御回路 - Google Patents
電源制御回路Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源制御回路の改
良に係り、特に１次電池の逆流防止用ダイオードのショ
ートによる消費電力の改善と電池の過放電による電池の
液漏れを防止することのできる電源制御回路に関するも
のである。
良に係り、特に１次電池の逆流防止用ダイオードのショ
ートによる消費電力の改善と電池の過放電による電池の
液漏れを防止することのできる電源制御回路に関するも
のである。
【０００２】
【発明の背景】従来、携帯情報端末装置のような主電源
を１次電池で使用する装置において、ＡＣアダプタを外
部より接続する場合、電池へ逆流防止用ダイオードを電
池供給ラインに設けている。ところで、電池の放電特
性、例えばアルカリ電池１セルの常温における各定電流
負荷の連続放電カーブについては、図７に示す如く負荷
電流が大きくなると放電カーブの電圧は低下していく。
を１次電池で使用する装置において、ＡＣアダプタを外
部より接続する場合、電池へ逆流防止用ダイオードを電
池供給ラインに設けている。ところで、電池の放電特
性、例えばアルカリ電池１セルの常温における各定電流
負荷の連続放電カーブについては、図７に示す如く負荷
電流が大きくなると放電カーブの電圧は低下していく。
【０００３】また、ショットキーバリアダイオードの順
方向の電流と電圧の関係は、図８に示した如く電池電圧
に比べ無視できるほどの電圧ドロップは見られない。こ
のため、電池供給ラインの電圧降下を抑えるための方法
が検討された。例えば、特開平９−３０８１２９号広報
のような方法である。図４に従来回路のブロック図を、
図５にそのタイムチャート、図６に逆流防止用ダイオー
ドのアノード側及びカソード側の使用期間における電圧
低下状態を示した。
方向の電流と電圧の関係は、図８に示した如く電池電圧
に比べ無視できるほどの電圧ドロップは見られない。こ
のため、電池供給ラインの電圧降下を抑えるための方法
が検討された。例えば、特開平９−３０８１２９号広報
のような方法である。図４に従来回路のブロック図を、
図５にそのタイムチャート、図６に逆流防止用ダイオー
ドのアノード側及びカソード側の使用期間における電圧
低下状態を示した。
【０００４】先ず、図４の回路動作について、図５のタ
イムチャートを参照しながら説明する。図５の期間５０
１は電池６がセットされた状態である。期間５０２は制
御部１９と負荷２５と信号１０４により負荷電流の増減
について交信を行い、負荷電流が少し増加するとトラン
ジスタ９のエミッタコレクタ間を０. １Ｖ程度に保つよ
うに、制御部１９より信号１０１を" Ｈ" レベルにし、
ＡＮＤ回路１８の出力信号は" Ｈ" レベルとなりＭＯＳ
ＦＥＴ１５のゲートを駆動し、ＭＯＳＦＥＴ１５はオン
してトランジスタ９のベース電流を負荷電流の大きさに
合わせて流し、トランジスタ９をオンにする。
イムチャートを参照しながら説明する。図５の期間５０
１は電池６がセットされた状態である。期間５０２は制
御部１９と負荷２５と信号１０４により負荷電流の増減
について交信を行い、負荷電流が少し増加するとトラン
ジスタ９のエミッタコレクタ間を０. １Ｖ程度に保つよ
うに、制御部１９より信号１０１を" Ｈ" レベルにし、
ＡＮＤ回路１８の出力信号は" Ｈ" レベルとなりＭＯＳ
ＦＥＴ１５のゲートを駆動し、ＭＯＳＦＥＴ１５はオン
してトランジスタ９のベース電流を負荷電流の大きさに
合わせて流し、トランジスタ９をオンにする。
【０００５】期間５０３は、負荷電流がより大きくなる
と制御部１９より信号１０２をＡＮＤ回路１７に送り、
ＭＯＳＦＥＴ１４をオンにして、トランジスタ９のベー
スを増加していく。期間５０４は更に負荷電流が増加し
ていくと以下同様にＭＯＳＦＥＴ１３をオンし、トラン
ジスタ９のベース電流を増加させ、トランジスタ９のエ
ミッタコレクタ間の電圧ドロップが負荷電流により増加
しないよう制御する。
と制御部１９より信号１０２をＡＮＤ回路１７に送り、
ＭＯＳＦＥＴ１４をオンにして、トランジスタ９のベー
スを増加していく。期間５０４は更に負荷電流が増加し
ていくと以下同様にＭＯＳＦＥＴ１３をオンし、トラン
ジスタ９のベース電流を増加させ、トランジスタ９のエ
ミッタコレクタ間の電圧ドロップが負荷電流により増加
しないよう制御する。
【０００６】期間５０５は負荷電流が少し減ったため、
制御部１９の信号１０３を" Ｌ" レベルにしてＭＯＳＦ
ＥＴ１３をオフにする。期間５０６は更に負荷電流が減
少したため、制御部１９の信号１０２を" Ｌ"レベルに
してＭＯＳＦＥＴ１４をオフにする。期間５０７は再び
負荷電流が増え、ＭＯＳＦＥＴ１４をオンにした状態で
ある。
制御部１９の信号１０３を" Ｌ" レベルにしてＭＯＳＦ
ＥＴ１３をオフにする。期間５０６は更に負荷電流が減
少したため、制御部１９の信号１０２を" Ｌ"レベルに
してＭＯＳＦＥＴ１４をオフにする。期間５０７は再び
負荷電流が増え、ＭＯＳＦＥＴ１４をオンにした状態で
ある。
【０００７】期間５０８は再び更に負荷電流が増え、Ｍ
ＯＳＦＥＴ１３をオンした状態である。期間５０９はＡ
Ｃアダプタ３がコネクタ４へ接続されるとダイオード２
６を通してＤＣ／ＤＣコンバータ２４へＡＣアダプタ電
源を供給する。この時、ＡＣアダプタ電圧監視用ＩＣ５
はＡＣアダプタ電圧を検知し、信号１００にて" Ｌ" レ
ベルをＡＮＤ回路１６，１７及び１８へ送信し、ＭＯＳ
ＦＥＴ１３，１４及び１５をオフし、トランジスタ９を
オフする。
ＯＳＦＥＴ１３をオンした状態である。期間５０９はＡ
Ｃアダプタ３がコネクタ４へ接続されるとダイオード２
６を通してＤＣ／ＤＣコンバータ２４へＡＣアダプタ電
源を供給する。この時、ＡＣアダプタ電圧監視用ＩＣ５
はＡＣアダプタ電圧を検知し、信号１００にて" Ｌ" レ
ベルをＡＮＤ回路１６，１７及び１８へ送信し、ＭＯＳ
ＦＥＴ１３，１４及び１５をオフし、トランジスタ９を
オフする。
【０００８】図６の電池電圧側２００電圧変化に対し、
ＤＣ／ＤＣコンバータ入力側２０１はトランジスタ９に
よる電圧降下低減を図ったものであり、２０１' はトラ
ンジスタ９が無い場合の電圧変化を示す。
ＤＣ／ＤＣコンバータ入力側２０１はトランジスタ９に
よる電圧降下低減を図ったものであり、２０１' はトラ
ンジスタ９が無い場合の電圧変化を示す。
【０００９】
【解決すべき課題】前述した従来技術は、次のような問
題点があった。第１の問題点は逆流防止用ダイオード８
に並列に接続するトランジスタ９のエミッタコレクタ間
の電圧を飽和状態で使用するため、トランジスタ９のベ
ース電流が大きくなり、電池エネルギを効率よく使用す
ることができない。
題点があった。第１の問題点は逆流防止用ダイオード８
に並列に接続するトランジスタ９のエミッタコレクタ間
の電圧を飽和状態で使用するため、トランジスタ９のベ
ース電流が大きくなり、電池エネルギを効率よく使用す
ることができない。
【００１０】第２の問題点は電池供給ラインをトランジ
スタ９にて分岐して電流を流すわけであるが、トランジ
スタ９のエミッタコレクタ間電圧が約０．１Ｖあり、更
に電圧降下を低減する必要がある。第３の問題点はトラ
ンジスタ９のベース電流を制御する制御部やＭＯＳＦＥ
Ｔ等の回路部品点数が多く、基板面積に占める割合も大
きく、制御も複雑となっていた。
スタ９にて分岐して電流を流すわけであるが、トランジ
スタ９のエミッタコレクタ間電圧が約０．１Ｖあり、更
に電圧降下を低減する必要がある。第３の問題点はトラ
ンジスタ９のベース電流を制御する制御部やＭＯＳＦＥ
Ｔ等の回路部品点数が多く、基板面積に占める割合も大
きく、制御も複雑となっていた。
【００１１】その他、別に重要な第４の問題点として、
電池６を装置にセットして長期保管状態にある場合、電
池６は過放電となり、電池内部のガス発生により安全弁
が作動し、液漏れが発生し機器を腐蝕することである。
その理由は、電池電圧が低下し、ＤＣ／ＤＣコンバータ
が動作停止状態となるが、電池供給を停止する手段がな
いため、負荷のインピーダンスに依存した暗電流が流れ
続けるためである。
電池６を装置にセットして長期保管状態にある場合、電
池６は過放電となり、電池内部のガス発生により安全弁
が作動し、液漏れが発生し機器を腐蝕することである。
その理由は、電池電圧が低下し、ＤＣ／ＤＣコンバータ
が動作停止状態となるが、電池供給を停止する手段がな
いため、負荷のインピーダンスに依存した暗電流が流れ
続けるためである。
【００１２】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、１次電池の逆流防止用ダイオードのシ
ョートによる消費電力の改善と電池の過放電による電池
の液漏れを防止する電源制御回路を提供することにあ
る。
なされたもので、１次電池の逆流防止用ダイオードのシ
ョートによる消費電力の改善と電池の過放電による電池
の液漏れを防止する電源制御回路を提供することにあ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、電池電源
と前記電池電源の出力電圧より高い直流電圧を出力する
ＡＣアダプタ電源とを、選択的に負荷に供給するための
電源制御回路において、前記ＡＣアダプタ電源から前記
電池電源への逆流を防止する逆流防止用ダイオードと、
前記ＡＣアダプタ電源が接続されていない場合、前記逆
流防止用ダイオードをショートし、前記逆流防止用ダイ
オードに並列に接続されたＰＮＰトランジスタをオフす
る手段と、前記ＡＣアダプタ電源の出力と前記電池電源
の出力とを負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、前
記ＡＣアダプタ電源が接続されてなる場合に、前記ＡＣ
アダプタ電源の停電もしくはＡＣアダプタコンセントの
外れを監視するＡＣアダプタ電源電圧監視手段とを有す
ることを特徴とする電源制御回路によって解決される。
特に、前記ＰＮＰトランジスタは、前記ＡＣアダプタ電
源電圧監視手段により前記ＡＣアダプタ電源の停電もし
くはＡＣアダプタコンセントの外れが検出された場合
に、前記電池電源から該電池電源の電池電源電圧に近い
電圧を前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ供給するものである
ことを特徴とする。又、前記電源制御回路に、電池電源
を装置に実装して長期保管状態下において、電池電圧の
降下を検出してリレードライブ監視手段を作動させ、電
池電源を負荷から遮断するための電池電圧監視手段を付
加したことを特徴とする。
と前記電池電源の出力電圧より高い直流電圧を出力する
ＡＣアダプタ電源とを、選択的に負荷に供給するための
電源制御回路において、前記ＡＣアダプタ電源から前記
電池電源への逆流を防止する逆流防止用ダイオードと、
前記ＡＣアダプタ電源が接続されていない場合、前記逆
流防止用ダイオードをショートし、前記逆流防止用ダイ
オードに並列に接続されたＰＮＰトランジスタをオフす
る手段と、前記ＡＣアダプタ電源の出力と前記電池電源
の出力とを負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、前
記ＡＣアダプタ電源が接続されてなる場合に、前記ＡＣ
アダプタ電源の停電もしくはＡＣアダプタコンセントの
外れを監視するＡＣアダプタ電源電圧監視手段とを有す
ることを特徴とする電源制御回路によって解決される。
特に、前記ＰＮＰトランジスタは、前記ＡＣアダプタ電
源電圧監視手段により前記ＡＣアダプタ電源の停電もし
くはＡＣアダプタコンセントの外れが検出された場合
に、前記電池電源から該電池電源の電池電源電圧に近い
電圧を前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ供給するものである
ことを特徴とする。又、前記電源制御回路に、電池電源
を装置に実装して長期保管状態下において、電池電圧の
降下を検出してリレードライブ監視手段を作動させ、電
池電源を負荷から遮断するための電池電圧監視手段を付
加したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施態様】図１を参照して本発明に係る電源制
御回路の構成を説明する。電源制御回路３０は、ＡＣア
ダプタ３と電池６及びＤＣ／ＤＣコンバータ２４の間に
接続される。この電源制御回路３０のＡＣ入力電源１側
はスイッチ３９付きコネクタ４を介してＡＣアダプタ電
源電圧監視用抵抗器４０、４１と、これら両ＡＣアダプ
タ電源電圧監視用抵抗器４０、４１の分割電圧を検知す
るＡＣアダプタ電源電圧監視用ＩＣ３１とその出力信号
を抵抗器４２を介してＭＯＳＦＥＴトランジスタ１３の
ゲートへ接続され、コネクタ７を介して接続される電池
６電源側は、電池６に並列に接続される電池電圧監視Ｉ
Ｃ３２とその出力信号を受けるリレードライブＩＣ( リ
レードライブ監視手段) ３３と電池電源ラインを開閉す
るラッチリレー３６と初期電源ラインを閉じるための押
ボタンスイッチ３４と電池供給ラインを開閉するラッチ
リレー３６の接点３８により構成されている。
御回路の構成を説明する。電源制御回路３０は、ＡＣア
ダプタ３と電池６及びＤＣ／ＤＣコンバータ２４の間に
接続される。この電源制御回路３０のＡＣ入力電源１側
はスイッチ３９付きコネクタ４を介してＡＣアダプタ電
源電圧監視用抵抗器４０、４１と、これら両ＡＣアダプ
タ電源電圧監視用抵抗器４０、４１の分割電圧を検知す
るＡＣアダプタ電源電圧監視用ＩＣ３１とその出力信号
を抵抗器４２を介してＭＯＳＦＥＴトランジスタ１３の
ゲートへ接続され、コネクタ７を介して接続される電池
６電源側は、電池６に並列に接続される電池電圧監視Ｉ
Ｃ３２とその出力信号を受けるリレードライブＩＣ( リ
レードライブ監視手段) ３３と電池電源ラインを開閉す
るラッチリレー３６と初期電源ラインを閉じるための押
ボタンスイッチ３４と電池供給ラインを開閉するラッチ
リレー３６の接点３８により構成されている。
【００１５】ところで、前記ＡＣアダプタ電源電圧監視
用ＩＣ３１の回路は、図２でその回路の詳細を示す如
く、出力端はトランジスタ５５、５７を採用したエミッ
タホロア回路で構成され、トランジスタ５７はベースに
挿入した抵抗器５６を通して"Ｌ" レベルに保持されオ
ンするように構成されている。このため、電源回路のＭ
ＯＳＦＥＴトランジスタ１３のゲートは" Ｌ" レベルと
なり、トランジスタ９のベース電圧は" Ｈ" レベルにあ
って、トランジスタ９はオフするように構成されてい
る。
用ＩＣ３１の回路は、図２でその回路の詳細を示す如
く、出力端はトランジスタ５５、５７を採用したエミッ
タホロア回路で構成され、トランジスタ５７はベースに
挿入した抵抗器５６を通して"Ｌ" レベルに保持されオ
ンするように構成されている。このため、電源回路のＭ
ＯＳＦＥＴトランジスタ１３のゲートは" Ｌ" レベルと
なり、トランジスタ９のベース電圧は" Ｈ" レベルにあ
って、トランジスタ９はオフするように構成されてい
る。
【００１６】以下、図１の回路動作について、図を参照
して説明する。通常、電池６を主電源にして使用する場
合は、ＡＣアダプタ３は切り離されている。この時、ス
イッチ付きコネクタ４のスイッチ３９は、端子ａと端子
ｂがショートされる。ＡＣアダプタ電源電圧監視用ＩＣ
３１の電源はスイッチ３９の端子ｂと端子ｃが開くため
なくなる。
して説明する。通常、電池６を主電源にして使用する場
合は、ＡＣアダプタ３は切り離されている。この時、ス
イッチ付きコネクタ４のスイッチ３９は、端子ａと端子
ｂがショートされる。ＡＣアダプタ電源電圧監視用ＩＣ
３１の電源はスイッチ３９の端子ｂと端子ｃが開くため
なくなる。
【００１７】ＡＣアダプタ電源電圧監視用ＩＣ３１の回
路は、図２のような回路であり、出力端はエミッタホロ
ア回路であり、トランジスタ５７はベースが抵抗器５６
を通して" Ｌ" レベルにあるため、オンする。このた
め、電源回路のＭＯＳＦＥＴトランジスタ１３のゲート
は" Ｌ" レベルとなるため、トランジスタ９のベース電
圧は" Ｈ" レベルにあり、トランジスタ９はオフ状態に
ある。
路は、図２のような回路であり、出力端はエミッタホロ
ア回路であり、トランジスタ５７はベースが抵抗器５６
を通して" Ｌ" レベルにあるため、オンする。このた
め、電源回路のＭＯＳＦＥＴトランジスタ１３のゲート
は" Ｌ" レベルとなるため、トランジスタ９のベース電
圧は" Ｈ" レベルにあり、トランジスタ９はオフ状態に
ある。
【００１８】図３は本発明のタイムチャートであり、図
３を合わせて詳細に説明をする。期間４０１は電池６が
セットされ、リレー接点３８は開いた状態にあるため、
電源回路は動作しない。期間４０２は押ボタンスイッチ
３４を押下するとラッチリレー３６のセットコイルが動
作し、リレー接点３８は閉じて電池６より電源が供給さ
れ、スイッチ３９の端子ｂ−ａ間を通してＤＣ／ＤＣコ
ンバータ２４へ供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４
は動作を開始し、出力電圧を負荷２５へ供給する。
３を合わせて詳細に説明をする。期間４０１は電池６が
セットされ、リレー接点３８は開いた状態にあるため、
電源回路は動作しない。期間４０２は押ボタンスイッチ
３４を押下するとラッチリレー３６のセットコイルが動
作し、リレー接点３８は閉じて電池６より電源が供給さ
れ、スイッチ３９の端子ｂ−ａ間を通してＤＣ／ＤＣコ
ンバータ２４へ供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４
は動作を開始し、出力電圧を負荷２５へ供給する。
【００１９】期間４０３は押ボタンスイッチ３４を離し
ても、ラッチリレー３６のセットコイルへ電流は流れな
くなるが、リレー接点３８は閉じた状態にある。ＤＣ／
ＤＣコンバータ２４は電池６の電圧が直接供給され、ト
ランジスタ９のベース電流は流れないため、電池エネル
ギのロスは大きく改善される。期間４０４はＡＣアダプ
タ３がスイッチ付コネクタ４へ接続されるとスイッチ３
９は端子ａ−ｂ間は開き、端子ｂ−ｃ間が閉じて、ダイ
オード２６を通してＡＣアダプタ３の電源がＤＣ／ＤＣ
コンバータ２４へ供給される。この時、ＡＣアダプタ３
の電源電圧は電池電圧より高く設定しておく。
ても、ラッチリレー３６のセットコイルへ電流は流れな
くなるが、リレー接点３８は閉じた状態にある。ＤＣ／
ＤＣコンバータ２４は電池６の電圧が直接供給され、ト
ランジスタ９のベース電流は流れないため、電池エネル
ギのロスは大きく改善される。期間４０４はＡＣアダプ
タ３がスイッチ付コネクタ４へ接続されるとスイッチ３
９は端子ａ−ｂ間は開き、端子ｂ−ｃ間が閉じて、ダイ
オード２６を通してＡＣアダプタ３の電源がＤＣ／ＤＣ
コンバータ２４へ供給される。この時、ＡＣアダプタ３
の電源電圧は電池電圧より高く設定しておく。
【００２０】期間４０５はＡＣアダプタ３のＡＣ入力電
源１の停電もしくは、ＡＣアダプタコンセント２が外れ
た場合、ＡＣアダプタ出力電圧を抵抗器４０、４１の分
割電圧をＡＣアダプタ電源電圧監視用ＩＣ３１により検
出し、そのＩＣ３１内部のヒステリシス付コンパレータ
５２の基準電圧５１の電圧以下になると、抵抗器５４を
通してトランジスタ５５のベースをドライブし、トラン
ジスタ５５はオンする。抵抗器５６へ電流が流れ、トラ
ンジスタ５７のベース電圧は高くなるとトランジスタ５
７はオフする。
源１の停電もしくは、ＡＣアダプタコンセント２が外れ
た場合、ＡＣアダプタ出力電圧を抵抗器４０、４１の分
割電圧をＡＣアダプタ電源電圧監視用ＩＣ３１により検
出し、そのＩＣ３１内部のヒステリシス付コンパレータ
５２の基準電圧５１の電圧以下になると、抵抗器５４を
通してトランジスタ５５のベースをドライブし、トラン
ジスタ５５はオンする。抵抗器５６へ電流が流れ、トラ
ンジスタ５７のベース電圧は高くなるとトランジスタ５
７はオフする。
【００２１】電源制御回路３０の信号ライン１００のレ
ベルは" Ｈ" となり、ＭＯＳＦＥＴ１３のゲートを駆動
し、ＭＯＳＦＥＴ１３はオンし、トランジスタ９はオン
となり、逆流防止用ダイオード８からトランジスタ９へ
電池６から供給される電流は切替わる。このようにコネ
クタ４へＡＣアダプタ３が接続された状態でＡＣアダプ
タ３の電源供給が停止した場合においても、電池電圧に
近い電圧レベルでＤＣ／ＤＣコンバータ２４への供給が
スムーズに切り替わることができる。
ベルは" Ｈ" となり、ＭＯＳＦＥＴ１３のゲートを駆動
し、ＭＯＳＦＥＴ１３はオンし、トランジスタ９はオン
となり、逆流防止用ダイオード８からトランジスタ９へ
電池６から供給される電流は切替わる。このようにコネ
クタ４へＡＣアダプタ３が接続された状態でＡＣアダプ
タ３の電源供給が停止した場合においても、電池電圧に
近い電圧レベルでＤＣ／ＤＣコンバータ２４への供給が
スムーズに切り替わることができる。
【００２２】期間４０６はＡＣ入力電源１が復電もしく
は、コンセント２へＡＣアダプタ３が接続され、再びＡ
Ｃアダプタ３より出力電圧の供給がされると、抵抗器４
０、４１の分割電圧によりヒステリシス付コンパレータ
５２にて基準電圧５１以上の電圧を検出するとトランジ
スタ５５のベース電圧は" Ｈ" レベルとなり、トランジ
スタ５５はオフし、トランジスタ５７はオンし、電源回
路のＭＯＳＦＥＴ１３のゲートは" Ｌ" レベルとなり、
ＭＯＳＦＥＴ１３はオフし、トランジスタ９はオフす
る。ＡＣアダプタ３よりダイオード２６を通して、再び
ＤＣ／ＤＣコンバータ２４へ電源を供給する。
は、コンセント２へＡＣアダプタ３が接続され、再びＡ
Ｃアダプタ３より出力電圧の供給がされると、抵抗器４
０、４１の分割電圧によりヒステリシス付コンパレータ
５２にて基準電圧５１以上の電圧を検出するとトランジ
スタ５５のベース電圧は" Ｈ" レベルとなり、トランジ
スタ５５はオフし、トランジスタ５７はオンし、電源回
路のＭＯＳＦＥＴ１３のゲートは" Ｌ" レベルとなり、
ＭＯＳＦＥＴ１３はオフし、トランジスタ９はオフす
る。ＡＣアダプタ３よりダイオード２６を通して、再び
ＤＣ／ＤＣコンバータ２４へ電源を供給する。
【００２３】期間４０７はＡＣアダプタ３をコネクタ４
より切り離した場合である。期間４０８は電池６が消耗
し、電池電圧が低下していくとＤＣ／ＤＣコンバータ２
４の最低動作入力電圧以下に達するとＤＣ／ＤＣコンバ
ータの動作は停止するが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の
内部コイルやダイオード２７を通して、負荷２５へ電池
電流は微小であるが流れ、その状態を放置すると電池６
は過放電に至る。
より切り離した場合である。期間４０８は電池６が消耗
し、電池電圧が低下していくとＤＣ／ＤＣコンバータ２
４の最低動作入力電圧以下に達するとＤＣ／ＤＣコンバ
ータの動作は停止するが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の
内部コイルやダイオード２７を通して、負荷２５へ電池
電流は微小であるが流れ、その状態を放置すると電池６
は過放電に至る。
【００２４】しかし、期間４０８において電池電圧監視
用ＩＣ３２は電池電圧が規定電圧以下に低下するとリレ
ードライブＩＣ３３へ" Ｈ" レベル信号を送信するとリ
レードライブＩＣ３３はラッチリレー３６のリセットコ
イルをオンし、リレー接点３８を開き、電池供給ライン
を切り離す。期間４０９はリレー接点３８が開き、電池
供給ラインが切り離された状態にある。ＤＣ／ＤＣコン
バータ２４の出力電圧は低下するため、ラッチリレー３
６のリセットコイルとリレードライブＩＣ３３の電源は
ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電圧より供給を受けて
いるため、動作を停止する。
用ＩＣ３２は電池電圧が規定電圧以下に低下するとリレ
ードライブＩＣ３３へ" Ｈ" レベル信号を送信するとリ
レードライブＩＣ３３はラッチリレー３６のリセットコ
イルをオンし、リレー接点３８を開き、電池供給ライン
を切り離す。期間４０９はリレー接点３８が開き、電池
供給ラインが切り離された状態にある。ＤＣ／ＤＣコン
バータ２４の出力電圧は低下するため、ラッチリレー３
６のリセットコイルとリレードライブＩＣ３３の電源は
ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電圧より供給を受けて
いるため、動作を停止する。
【００２５】期間４１０は新電池へ交換した状態を示
す。期間４１１は再び押ボタン３４を押下し、リレー接
点３８を閉じて新電池６より電源の供給を再開する。
尚、電源制御部３０のダイオード３５、３７はラッチリ
レー３６のコイルのオン・オフ時に発生するノイズによ
る誤動作を防止するものである。
す。期間４１１は再び押ボタン３４を押下し、リレー接
点３８を閉じて新電池６より電源の供給を再開する。
尚、電源制御部３０のダイオード３５、３７はラッチリ
レー３６のコイルのオン・オフ時に発生するノイズによ
る誤動作を防止するものである。
【００２６】抵抗器４２はＭＯＳＦＥＴ１３のゲート電
圧のレベル確定をするためのプルアップ抵抗である。ま
た、図２のＡＣアダプタ電源電圧監視用ＩＣ３１の定電
流源５０は基準電源５１の安定化のためのもので、抵抗
器５３はプルアップ抵抗器であり、抵抗器５４はトラン
ジスタ５５のベース電流制限抵抗器である。抵抗器５６
はトランジスタ５７のドライブ抵抗器である。
圧のレベル確定をするためのプルアップ抵抗である。ま
た、図２のＡＣアダプタ電源電圧監視用ＩＣ３１の定電
流源５０は基準電源５１の安定化のためのもので、抵抗
器５３はプルアップ抵抗器であり、抵抗器５４はトラン
ジスタ５５のベース電流制限抵抗器である。抵抗器５６
はトランジスタ５７のドライブ抵抗器である。
【００２７】
【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明に係る
電源制御回路はＡＣアダプタがスイッチ付きコネクタへ
接続されていない時は、スイッチの端子ａと端子ｂが閉
じて電池への充電を防止するため逆流防止用ダイオード
はショート状態にある。したがって、ＡＣアダプタ電源
電圧監視用ＩＣの電源電圧は切り離され、ＭＯＳＦＥＴ
トランジスタのゲート電圧は" Ｌ" レベルに保持され、
トランジスタをＯＦＦ状態にする。これにより、逆流防
止用ダイオードの電圧ドロップは防止され、トランジス
タのベース電流は停止されて消費電力は改善される。
電源制御回路はＡＣアダプタがスイッチ付きコネクタへ
接続されていない時は、スイッチの端子ａと端子ｂが閉
じて電池への充電を防止するため逆流防止用ダイオード
はショート状態にある。したがって、ＡＣアダプタ電源
電圧監視用ＩＣの電源電圧は切り離され、ＭＯＳＦＥＴ
トランジスタのゲート電圧は" Ｌ" レベルに保持され、
トランジスタをＯＦＦ状態にする。これにより、逆流防
止用ダイオードの電圧ドロップは防止され、トランジス
タのベース電流は停止されて消費電力は改善される。
【００２８】また、機器の長期保管中において、特に１
次電池にアルカリ電池を使用している場合、過放電状態
に至ると電池内部の活物質の膨張及びガス発生により安
全弁が作動し、内部の強アルカリ溶液が外部へ流出して
過放電状態を招く恐れがあるが電池電圧監視用ＩＣが規
定電圧以下に達するとこれを検出してリレードライブＩ
Ｃへ信号を送り、小型ラッチリレーを動作させてリレー
接点を開くため電池に接続する負荷は遮断され、電池の
過放電は防止されることになる。
次電池にアルカリ電池を使用している場合、過放電状態
に至ると電池内部の活物質の膨張及びガス発生により安
全弁が作動し、内部の強アルカリ溶液が外部へ流出して
過放電状態を招く恐れがあるが電池電圧監視用ＩＣが規
定電圧以下に達するとこれを検出してリレードライブＩ
Ｃへ信号を送り、小型ラッチリレーを動作させてリレー
接点を開くため電池に接続する負荷は遮断され、電池の
過放電は防止されることになる。
【００２９】すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータより高い
電圧を供給できると共に、電池の効率的な使用が可能と
なり、電池を長時間使用でき、また、ＡＣアダプタ使用
中に停電やＡＣアダプタコンセント抜けが発生し、電池
供給へ切り替わった場合においても、スムーズに電池供
給に切り替わり、電池電圧に近い電圧をＤＣ／ＤＣコン
バータに供給することができる。
電圧を供給できると共に、電池の効率的な使用が可能と
なり、電池を長時間使用でき、また、ＡＣアダプタ使用
中に停電やＡＣアダプタコンセント抜けが発生し、電池
供給へ切り替わった場合においても、スムーズに電池供
給に切り替わり、電池電圧に近い電圧をＤＣ／ＤＣコン
バータに供給することができる。
【００３０】また、電池電圧が規定電圧以下に達すると
電池電圧監視用ＩＣにて検知し、電池供給ラインを開
き、負荷側と完全に切り離すことができるから電池の効
率的な使用と長時間の使用が可能になる。
電池電圧監視用ＩＣにて検知し、電池供給ラインを開
き、負荷側と完全に切り離すことができるから電池の効
率的な使用と長時間の使用が可能になる。
【図１】図１は、本発明に係る電源制御回路の一実施を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明に係るＡＣアダプタ電源電圧監
視用ＩＣ回路図である。
視用ＩＣ回路図である。
【図３】図３は、本発明に係る実施のタイムチャートで
ある。
ある。
【図４】図４は、従来の電源制御回路のブロック図であ
る。
る。
【図５】図５は、従来の電源制御回路のタイムチャート
である。
である。
【図６】図６は、従来の電源制御回路の電池電源供給ラ
インの入力電圧変化グラフである。
インの入力電圧変化グラフである。
【図７】図７は、アルカリ電池１セルの常温における各
定電流負荷における連続放電カーブを示すグラフであ
る。
定電流負荷における連続放電カーブを示すグラフであ
る。
【図８】図８は、ショットキーバリアダイオードの順方
向電流と電圧特性カーブを示すグラフである。
向電流と電圧特性カーブを示すグラフである。
１ ＡＣ入力電源 ２ ＡＣアダプタコンセント ３ ＡＣアダプタ ４ スイッチ付きコネクタ ６ 電池 ７ コネクタ ８ 逆流防止用ダイオード ９ トランジスタ １０ 抵抗器 １３ ＭＯＳＦＥＴトランジスタ ２０ コンデンサ ２１ インダクタンス ２２ スイッチング制御用ＩＣ ２３ コンデンサ ２４ ＤＣ／ＤＣコンバータ ２５ 負荷 ２６ 逆流防止用ダイオード ２７ ダイオード ３０ 電源制御回路 ３１ ＡＣアダプタ電源電圧監視用ＩＣ ３２ 電池電圧監視用ＩＣ ３３ リレードライブＩＣ ３４ 押ボタンスイッチ ３５ ダイオード ３６ 小型ラッチリレー ３７ ダイオード ３８ リレー接点 ３９ スイッチ ４０ ＡＣアダプタ電源電圧監視用抵抗器 ４１ ＡＣアダプタ電源電圧監視用抵抗器 ４２ プルアップ抵抗器 ５０ 定電流源 ５１ 基準電圧 ５２ ヒステリシス付コンパレータ ５３ プルアップ抵抗器 ５４ 抵抗器 ５５ トランジスタ ５６ 抵抗器 ５７ トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36
Claims (3)
- 【請求項１】 電池電源と前記電池電源の出力電圧より
高い直流電圧を出力するＡＣアダプタ電源とを、選択的
に負荷に供給するための電源制御回路において、前記ＡＣアダプタ電源から前記電池電源への逆流を防止
する逆流防止用ダイオードと、 前記ＡＣアダプタ電源が接続されていない場合、前記逆
流防止用ダイオードをショートし、前記逆流防止用ダイ
オードに並列に接続されたＰＮＰトランジスタをオフす
る手段と、 前記ＡＣアダプタ電源の出力と前記電池電源の出力とを
負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、 前記ＡＣアダプタ電源が接続されてなる場合に、前記Ａ
Ｃアダプタ電源の停電もしくはＡＣアダプタコンセント
の外れを監視するＡＣアダプタ電源電圧監視手段とを有
することを特徴とする電源制御回路。 - 【請求項２】 前記ＰＮＰトランジスタは、前記ＡＣア
ダプタ電源電圧監視手段により前記ＡＣアダプタ電源の
停電もしくはＡＣアダプタコンセントの外れが検出され
た場合に、前記電池電源から該電池電源の電池電源電圧
に近い電圧を前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ供給するもの
であることを特徴とする請求項１に記載の電源制御回
路。 - 【請求項３】 前記電源制御回路に、電池電源を装置に
実装して長期保管状態下において、電池電圧の降下を検
出してリレードライブ監視手段を作動させ、電池電源を
負荷から遮断するための電池電圧監視手段を付加したこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電源制御回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12793598A JP3183254B2 (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 電源制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12793598A JP3183254B2 (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 電源制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11332113A JPH11332113A (ja) | 1999-11-30 |
| JP3183254B2 true JP3183254B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=14972284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12793598A Expired - Fee Related JP3183254B2 (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 電源制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3183254B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3674725A4 (en) * | 2018-01-30 | 2020-12-09 | Lg Chem, Ltd. | DIAGNOSTIC DEVICE FOR RELAY DRIVER CIRCUIT |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101953049B (zh) * | 2009-04-14 | 2013-01-02 | 宇太光电科技股份有限公司 | 电力供应器及其中的双充电功能电池模块 |
-
1998
- 1998-05-11 JP JP12793598A patent/JP3183254B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3674725A4 (en) * | 2018-01-30 | 2020-12-09 | Lg Chem, Ltd. | DIAGNOSTIC DEVICE FOR RELAY DRIVER CIRCUIT |
| US11204387B2 (en) | 2018-01-30 | 2021-12-21 | Lg Chem, Ltd. | Apparatus for diagnosing relay driving circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11332113A (ja) | 1999-11-30 |
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|---|---|---|---|
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