JP3241917B2

JP3241917B2 - 直流電源装置

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Publication number: JP3241917B2
Application number: JP02627194A
Authority: JP
Inventors: 宏藤井
Original assignee: Toa Corp
Current assignee: Toa Corp
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1994-01-27
Publication date: 2001-12-25
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: JPH07222435A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、２種類の電力、例え
ば極性の定まっていない電池と商用交流電力とを電源と
して機器を動作させることができる直流電源装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、使用する場所が一定していない
電子機器、例えばワイヤレスマイクロホン用のワイヤレ
スチューナの電源として、電池パック又はバッテリパッ
クと称される直流電源が使用されている。この直流電源
の一例として、例えば図３に示すような電池パックがあ
る。同図に示すように、この電池パックは円柱形の形状
をしている。そして、一方の端面に位置する突起部は第
１電極１ａであり、また、それと対面するもう一方の端
面は側面と電気的に導通した第２電極１ｂを形成してい
る。また、この第１電極１ａと第２電極１ｂとの間の電
位差、即ちこの電池パックの出力電圧値は、例えば直流
１２Ｖである。なお、１ｃは第１電極１ａと第２電極１
ｂとを絶縁する絶縁部である。

【０００３】また、この図３に示す電池パックには２種
類のものがある。そのうちの１種類は第１電極１ａが陽
極（＋極）、第２電極１ｂが陰極（−極）のものであ
る。そして、もう１種類の電池パックは第１電極１ａが
陰極（−極）、第２電極１ｂが陽極（＋極）のものであ
る。従って、この電池パックには、同じ外形をしていて
も第１電極１ａ及び第２電極１ｂの極性が逆のものが存
在する。

【０００４】この２種類の電池パック、即ち第１電極１
ａ及び第２電極１ｂに２種類の極性を有する電池パック
のいずれにも対応できる直流電源装置として、一般に図
４に示すような回路で構成されたものがある。同図に示
すように、電池パック１の第１電極１ａは、電池ホルダ
２の第１電極接触子２ａを介してダイオード３ａとダイ
オード３ｄとの接続点に接続されている。また、電池パ
ック１の第２電極１ｂは、電池ホルダ２の第２電極接触
子２ｂを介してダイオード３ｂとダイオード３ｃとの接
続点に接続されている。そして、ダイオード３ａとダイ
オード３ｂとの接続点は負荷５の陽極入力端子５ａに、
またダイオード３ｃとダイオード３ｄとの接続点は負荷
５の陰極入力端子５ｂに各々接続されている。なおこれ
らの４個のダイオード３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって
単相ブリッジ回路３が構成されている。更に負荷５の陽
極入力端子５ａと陰極入力端子５ｂとの間には雑音除去
用のコンデンサ４が接続されている。

【０００５】この図４のように回路を構成することによ
って、電池パック１の第１電極１ａが陽極、第２電極１
ｂが陰極であるとき、電池パック１の第１電極１ａから
出力された電流は第１電極接触子２ａ、ダイオード３
ａ、負荷５の陽極入力端子５ａ、陰極入力端子５ｂ、ダ
イオード３ｃ、第２電極接触子２ｂ、第２電極１ｂの順
に流れる。一方、電池パック１の第１電極１ａが陰極、
第２電極１ｂが陽極であるとき、電池パック１の第２電
極１ｂから出力された電流は第２電極接触子２ｂ、ダイ
オード３ｂ、負荷５の陽極入力端子５ａ、陰極入力端子
５ｂ、ダイオード３ｄ、第１電極接触子２ａ、第１電極
１ａの順に流れる。従って、単相ブリッジ回路３の整流
作用によって、電池パック１から出力される電流は、常
に陽極入力端子５ａから負荷に流入し、陰極入力端子５
ｂから出力される。即ち、電池パック１の第１電極１ａ
及び第２電極１ｂの極性に係わらず、電池パック１の出
力電圧を常に一定の極性で負荷５に供給することができ
る。

【０００６】この図４に示す直流電源装置に対し、更に
商用交流電力をも電源として使用できるようにした直流
電源装置として、従来、図５に示すような回路で構成さ
れたものがある。同図において、１６は切断ジャックで
あり、第１接触子１６ａと第２接触子１６ｂと接点１６
ｃとによって構成されている。そして、第１接触子１６
ａは負荷５の陽極入力端子５ａに、第２接触子１６ｂは
負荷５の陰極入力端子５ｂに、接点１６ｃはダイオード
３ａとダイオード３ｂとの接続点に各々接続されてい
る。

【０００７】また、この切断ジャック１６にはプラグ１
９が挿入されるように構成されている。このプラグ１９
は、第１接点１９ａと第２接点１９ｂとを有しており、
この第１接点１９ａと第２接点１９ｂとの間には、第１
接点１９ａが陽極に、第２接点１９ｂが陰極になるよう
に外部直流電力が供給されている。この外部直流電力
は、電源プラグ７から供給された商用交流電力を変圧器
１８によって変圧した後、整流器１０によって交流から
直流に変換したもので、その電圧値は電池パック１の出
力電圧値と等価である。そして、このプラグ１９を切断
ジャック１６に挿入することによって第１接点１９ａが
第１接触子１６ａに、第２接点１９ｂが第２接触子１６
ｂに各々接触するように構成されている。また、プラグ
１９が切断ジャック１６に挿入されていないときは切断
ジャック１６の第１接触子１６ａと接点１６ｃとは接触
状態にあるが、プラグ１９を切断ジャック１６に挿入す
ることによって接触子１６ａと接点１６ｃとは開放状態
になる。

【０００８】この直流電源装置は上記のように構成され
ているので、切断ジャック１６にプラグ１９が挿入され
ていないときは、切断ジャック１６の第１接触子１６ａ
と接点１６ｃとが接触するため、上述の図４と同様に、
電池パック１の直流電力が負荷５に供給される。一方、
切断ジャック１６にプラグ１９が挿入されると、切断ジ
ャック１６の第１接触子１６ａと接点１６ｃとが開放状
態になるため、負荷５に対する電池パック１の直流電力
の供給は断たれてしまう。そして、プラグ１９の第１接
点１９ａが第１接触子１６ａを介して負荷５の陽極入力
端子５ａに接続され、また第２接点１９ｂが負荷５の陰
極入力端子５ｂに接続されるため、今度は電池パック１
の直流電力の代わりに外部直流電力が負荷５に供給され
る。つまり、図５に示すように直流電源装置を構成する
ことによって、電池パック１の直流電力を電源として負
荷５を動作させることもできるし、商用交流電力を電源
として負荷５を動作させることもできる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示す従
来技術において、商用交流電力を電源として負荷５を動
作させるためには、商用交流電力を直流化するための整
流器１０が必要である。従って、直流電源装置の構成部
品の一として整流器１０を設けることによって、直流電
源装置の構成が複雑になり、また直流電源装置の寸法及
び重量が増加し、更に直流電源装置が高コストとなって
しまうという問題がある。本発明は、これらの問題を解
決するために、整流器１０を使用しなくても商用交流電
力を電源として負荷５を動作させることができる直流電
源装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本第１の発明の直流電源
装置は、直流電圧生成手段、切断ジャック及び電池ホル
ダを有している。この直流電圧生成手段は、第１及び第
２の入力端子と、負荷に接続される第１及び第２の出力
端子とを有し、上記第１及び第２の入力端子間に印加さ
れる電圧の極性とは無関係に上記第１及び第２の出力端
子間に所定の極性の直流電圧を生成する。切断ジャック
は、第１及び第２入力端子に接続された第１及び第２接
触子と、接点とを有している。この切断ジャックには、
非直流電源に接続された第１及び第２の接点を有するプ
ラグが挿通可能であり、上記プラグが非挿通時には上記
接点が第１接触子に接触する。上記プラグが挿通時には
第１接点が第１接触子に、第２接点が第２接触子にそれ
ぞれ接触し、且つ上記接点が第１接触子と非接触とな
る。電池ホルダは、電池または電池パックに接続されて
いる第１及び第２電極接触子を有し、第１電極接触子が
前記切断ジャックの接点に接続され、第２電極接触子が
上記直流電圧生成手段の第２入力端子に接続されてい
る。

【００１１】本第２の発明の直流電源装置は、直流電圧
生成手段と、電池ホルダと、変圧器とを具備している。
直流電圧生成手段は、第１及び第２の入力端子と、負荷
に接続される第１及び第２の出力端子とを有し、上記第
１及び第２の入力端子間に印加される電圧の極性とは無
関係に上記第１及び第２の出力端子間に所定の極性の直
流電圧を生成する。電池ホルダは、第１及び第２電極接
触子及び接点を有している。第１及び第２電極接触子に
電池または電池パックが接続されていないとき、上記接
点が第２電極接触子に接触している。第１及び第２電極
接触子に上記電池または電池パックが接続されていると
き、上記接点が第２電極接触子と非接触となる。第１及
び第２電極接触子が上記直流電圧生成手段の第１及び第
２の入力端子に接続されている。変圧器は、交流電源に
一次巻線が接続され、二次巻線の一端が第１電極接触子
に接続され、二次巻線の他端が上記接点に接続されてい
る。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【実施例】本発明の第１実施例を図１を参照して説明す
る。なお、本第１実施例は、図４に示す回路に以下の部
分を付加したものであり、同等部分に同一の図面番号を
付し、同等部分についての詳細な説明を省略する。図１
において、６は切断ジャックであり、第１接触子６ａと
第２接触子６ｂと接点６ｃとを有している。そして、こ
の第１接触子６ａはダイオード３ａとダイオード３ｄと
の接続点に、第２接触子６ｂはダイオード３ｂとダイオ
ードｃとの接続点に、接点６ｃは電池ホルダ２の第１電
極接触子１２ａを介して電池パック１の第１電極１ａに
各々接続されている。

【００１７】また、この切断ジャック６にはプラグ９が
挿入されるように構成されている。このプラグ９は、第
１接点９ａと第２接点９ｂとを有しており、この第１接
点９ａと第２接点９ｂとの間には電源プラグ７から供給
された商用交流電力を変圧器８によって変圧した交流電
力が供給されている。そして、このプラグ９を切断ジャ
ック６に挿入することによって第１接点９ａが第１接触
子６ａに、第２接点９ｂが第２接触子６ｂに各々接触す
るように構成されている。また、プラグ９が切断ジャッ
ク６に挿入されていないときは切断ジャック６の第１接
触子６ａと接点６ｃとは接触状態にあるが、プラグ９を
切断ジャック６に挿入することによって接触子６ａと接
点６ｃとは開放状態になる。

【００１８】次に、上記のように構成された直流電源装
置の作用について説明する。まず、切断ジャック６にプ
ラグ９が挿入されていないとき、切断ジャック６の第１
接触子６ａと接点６ｃとは接触するため、上述の図４に
示す直流電源装置と同様に、電池パック１の直流電力が
負荷５に供給される。一方、切断ジャック６にプラグ９
が挿入されると、切断ジャック６の第１接触子６ａと接
点６ｃとが開放状態になるため、負荷５に対する電池パ
ック１の直流電力の供給は断たれてしまう。そして、プ
ラグ９の第１接点９ａが第１接触子６ａを介してダイオ
ード３ａとダイオード３ｄとの接続点に接続され、また
第２接点９ｂがダイオード３ｂとダイオード３ｃとの接
続点に接続される。これによって、商用交流電力を変圧
した交流電力が単相ブリッジ回路３に供給される。この
交流電力は単相ブリッジ回路３によって整流され、コン
デンサ４によって平滑された後、負荷５に供給される。
即ち、交流電力は単相ブリッジ回路３とコンデンサ４と
によって直流に変換されて負荷５に供給される。なお、
この場合、コンデンサ４は平滑コンデンサとして作用す
る。

【００１９】このように、図１の単相ブリッジ回路３
は、電池パック１の直流電力が供給されているときはそ
の電流の向きを一方向に整える整流回路として作用し、
交流電力が供給されているときはそれを直流化する交流
／直流変換の整流回路として作用する。従って、本第１
実施例の直流電源装置は、図５に示す従来技術のように
整流器１０を使用しなくても、電池パック１の直流電力
を電源として負荷５を動作させることもできるし、商用
交流電力を電源として負荷５を動作させることもでき
る。つまり、従来技術のように整流器１０を設ける必要
がないので、直流電源装置の構成が従来よりも簡単にす
ることができ、また、直流電源装置の寸法及び重量の増
加やコストの上昇を従来よりも抑えることができる。

【００２０】なお、変圧器８は、交流電力を直流化した
ときの電圧値が電池パック１の出力電圧値と等価になる
ような変圧比で商用交流電力を変圧する。そして、本第
１実施例では、プラグ９の第１接点９ａ及び第２接点９
ｂに商用交流電力を変圧した交流電力を供給したが、上
記交流電力と等価であれば、インバータや波形発生器等
の出力電力を供給してもよい。また、第１電極接触子２
ａ及び第２電極接触子２ｂに供給する電力は、電池パッ
ク１の直流電力に限らず、上記直流電力と等価であれば
電池や直流直流電源装置等から出力される直流の電力を
供給してもよい。そして、プラグ９の第１接点９ａ及び
第２接点９ｂに供給する電力と、第１電極接触子２ａ及
び第２電極接触子２ｂに供給する電力とを、相互に入れ
換えてもよい。更に、単相ブリッジ回路３をダイオード
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって構成したが、ダイオー
ドに限らずサイリスタによって構成したり、またダイオ
ードとサイリスタとによって混合ブリッジ回路として構
成してもよい。また、直流電力と交流電力との切り換え
は切断ジャック６によって実施したが、コネクタの差し
換え、ピン端子や圧着端子等の端子類による接続の切り
換え、又はスイッチやリレー等によって切り換えてもよ
い。そして、電池パック１の直流電力は第１電極接触子
２ａと第２電極接触子２ｂとによって、また交流電力は
プラグ９と切断ジャック６とによって各々供給したが、
これらの方式に係わらず、コネクタ、ピン端子や圧着端
子等の端子類、クリップ、半田付け等によって各々供給
してもよい。

【００２１】図２は、本発明の直流電源装置の第２実施
例を示す回路図である。同図に示すように、本第２実施
例の直流電源装置は、図１に示す第１実施例の直流電源
装置からプラグ９と切断ジャック６とを取り除いた構成
から成るものであり、図１と同等部分には同一の図面番
号を付し、その詳細な説明を省略する。また、第１実施
例では負荷５に対する直流電力及び交流電力の供給の切
り換えを切断ジャック６に対するプラグ９の着脱によっ
て行っていたが、本第２実施例は電池ホルダ１２に対す
る電池パック１の着脱によってその切り換えを行うもの
である。

【００２２】図２において、電池ホルダ１２は、第１電
極接触子１２ａと第２電極接触子１２ｂとの他に接点１
２ｃを備えている。また、この電池ホルダ１２は、電池
ホルダ１２に電池パック１が装着されていないときに第
２電極接触子１２ｂと接点１２ｃとが接触し、電池ホル
ダ１２に電池パック１が装着されると第２電極接触子１
２ｂと接点１２ｃとが開放状態になるように構成されて
いる。また、この接点１２ｃは変圧器８の二次巻線８ａ
の一端に接続されており、この二次巻線８ａの逆の一端
は第１電極接触子１２ａとダイオード３ａとダイオード
３ｄとの接続点に接続されている。

【００２３】次に、上記のように構成された直流電源装
置の作用について説明する。まず、電池パック１が電池
ホルダ１２に装着されているときは、第１実施例と同様
に、電池パック１の直流電力が負荷５に供給される。こ
こで、電池パック１を電池ホルダ１２から取り外すこと
によって、負荷５に対する電池パック１の直流電力の供
給が断たれる。そして、第２電極接触子１２ｂと接点１
２ｃとが接触するため、この場合も第１実施例と同様
に、商用交流電力を変圧器８で変圧した交流電力が単相
ブリッジ回路３に供給される。これ以降については、本
第２実施例の直流電源装置は、第１実施例と同様な作用
を行い、その結果、第１実施例と同様な効果を奏するの
で、詳細については省略する。

【００２４】なお、本第２実施例の直流電源装置は、図
１の第１実施例におけるプラグ９と切断ジャック６とを
取り除いた構成であるので、第１実施例よりも少ない部
品点数で回路を構成することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の直流電源装置では、１つの直流
電圧生成手段、例えば１つの単相ブリッジ回路等の整流
回路で、直流電源電圧、例えば極性の定まっていない電
池の極性を整える作用と、非直流電源電圧、例えば商用
交流電力を直流化する作用との２つの作用を実現するこ
とができる。これによって、従来、直流電源電圧の極性
を整える回路と非直流電源電圧を直流化する回路との２
つの回路を必要としていた直流電源装置の回路構成を、
１つの回路で実現することができる。従って、この直流
電源装置の構成を従来よりも簡単にすることができ、そ
の結果、直流電源装置の寸法及び重量の増加や、また、
コストの上昇を従来よりも抑えることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る直流電源装置の回路
図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る直流電源装置の回路
図である。

【図３】電池パックの外形斜視図である。

【図４】従来の直流電源装置の回路図である。

【図５】商用交流電力も使用できるようにした従来の直
流電源装置の回路図である。

【符号の説明】

１電池パック３単相ブリッジ回路４コンデンサ５負荷６切断ジャック９プラグ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１及び第２の入力端子と、負荷に接続
される第１及び第２の出力端子とを有し、上記第１及び
第２の入力端子間に印加される電圧の極性とは無関係に
上記第１及び第２の出力端子間に所定の極性の直流電圧
を生成する直流電圧生成手段と、直流電圧生成手段の第１及び第２入力端子に接続された
第１及び第２接触子と、接点とを有し、非直流電源に接
続された第１及び第２の接点を有するプラグが挿通可能
であり、上記プラグが非挿通時には上記接点が第１接触
子に接触し、上記プラグが挿通時には第１接点が第１接
触子に、第２接点が第２接触子にそれぞれ接触し、且つ
上記接点が第１接触子と非接続となる切断ジャックと、電池または電池パックに接続されている第１及び第２電
極接触子を有し、第１電極接触子が前記切断ジャックの
接点に接続され、第２電極接触子が上記直流電圧生成手
段の第２入力端子に接続されている電池ホルダとを、具備する直流電源装置。
【請求項２】第１及び第２の入力端子と、負荷に接続
される第１及び第２の出力端子とを有し、上記第１及び
第２の入力端子間に印加される電圧の極性とは無関係に
上記第１及び第２の出力端子間に所定の極性の直流電圧
を生成する直流電圧生成手段と、第１及び第２電極接触子及び接点を有し、第１及び第２
電極接触子に電池または電池パックが接続されていない
とき、上記接点が第２電極接触子に接触し、第１及び第
２電極接触子に上記電池または電池パックが接続されて
いるとき、上記接点が第２電極接触子と非接続となり、
第１及び第２電極接触子が上記直流電圧生成手段の第１
及び第２の入力端子に接続されている電池ホルダと、交流電源に一次巻線が接続され、二次巻線の一端が第１
電極接触子に接続され、二次巻線の他端が上記接点に接
続されている変圧器とを、具備する直流電源装置。