JP3398637B2 - 電源切換え装置 - Google Patents

電源切換え装置

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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、スイッチング装置
で、特に、電源を即時にオンラインで切換えできる電源
切換え装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】継電器は、最も一般的に使用されるスイ
ッチング装置の１つであるが、それ自体の機構と構造が
原因で、どうしてもスイッチの切換え時に遅れが生じて
しまう。このため、電子システムのスイッチング装置と
して継電器を使用すると、継電器で生じた遅れが原因
で、そのシステムがクラッシュ即ち突然作動しない恐れ
がある。例えば、ノート型パソコンにおいて、２つのバ
ッテリーセット間の電源切換えに継電器を使用すると、
そのノート型パソコンのシステムがクラッシュする恐れ
がある。
【０００３】図２は、ノート型パソコンにおいて、２つ
のバッテリーセット間で電源を切換えるのに使用される
ような、従来の電源切換え回路を示した回路図である。
図２において、前記継電器１０は、バッテリーセット１
２又はバッテリーセット１４のどちらか一方を選択して
ノート型パソコンのシステム１６に電力を供給する。こ
こで、例えば初めは前記バッテリーセット１２から前記
システム１６に電力を供給しており、このバッテリーが
その電力を使い尽くしたとすると、前記バッテリーセッ
ト１２を電源を切らないまま新しいバッテリーセットに
取換える必要がある。即ち、前記継電器１０を制御する
ことにより、前記システム１６に供給される電力を前記
バッテリーセット１２から前記バッテリーセット１４に
切換えるのである。このとき、前記継電器１０内部の金
属ロッド又は金属片１０Ｐが端子Ａから端子Ｂに切換わ
り、新しく前記バッテリーセット１４から前記システム
１６に電力が供給されるようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の継電器を使
用した電源切換え装置によれば、前記継電器１０内部の
金属ロッド又は金属片１０Ｐは、端子Ａから端子Ｂに瞬
時に切換わることはできず、このとき遅れが生じるのは
避けられない。このため、端子Ａから端子Ｂへの切換え
の過程で、前記システム１６に安定した電力の供給がな
されなくなり、結果として前記システム１６がクラッシ
ュする可能性が生じる。継電器の老朽化が進むほど遅れ
は大きくなるため、上述したような事態が発生する可能
性も大幅に増加する。
【０００５】本発明の目的は、上述したような問題点を
解決し、電源を即時にオンライン切換えできるような電
源切換え装置を提供することにより、コンピュータシス
テムに供給される電力が２者間で切換わる際に、当該シ
ステムがクラッシュするのを防ぐことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため本発明は第１の電源又は第２の電源のどちらか一方
を選択してシステムに電源を供給するための選択装置
と、前記選択装置が前記第１の電源との接続を断った後
前記選択装置が前記第２の電源から前記システムへの電
源供給をスタートさせる前の期間中、前記システムに予
備電圧を供給し続けるための予備電源生成装置とを備
え、該予備電源生成装置は、前記第２の電源から得られ
る第１の分割電圧及び第２の分割電圧を受信し、前記第
１の分割電圧と基準電圧を比較するための第１の比較器
と、前記第２の分割電圧と前記基準電圧を比較するため
の第２の比較器と、入力端が第１の予備電圧になってい
る第１のスイッチと、入力端が第２の予備電圧になって
いる第２のスイッチと、２つの入力端が、前記第１の分
割電圧及び前記第２の分割電圧にそれぞれなっている論
理制御装置とを備えてなり、前記第２の分割電圧が前記
基準電圧より大きい場合には、前記第２のスイッチが前
記第２の比較器によりターンオンされて前記第２の予備
電圧を前記システムに供給し、前記第１の分割電圧が前
記基準電圧より大きく、且つ前記第２の分割電圧が前記
基準電圧より小さい場合には、前記第１のスイッチが前
記論理制御装置によりターンオンされ、前記第１の予備
電圧を前記システムに供給する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を図
１を参照にして詳しく説明する。
【０００８】図１は、本発明による電源切換え装置の回
路図である。本実施の形態では、本発明による電源切換
え装置を、ノート型パソコンシステムにおける２つのバ
ッテリーセット間の切換えに適用した。
【０００９】図１に示されるように、本発明による電源
を即時にオンライン切換えできるような電源切換え装置
は、選択信号の制御に基づき、第１のバッテリーセット
２２（第１の電源）又は第２のバッテリーセット２４
（第２の電源）のいずれか一方をノート型パソコンシス
テム２６に供給する電源として選択するための選択装置
としての継電器２０と、前記第２のバッテリーセット２
４の第１の分割電圧Ｖ１及び第２の分割電圧Ｖ２を受信
し、前記第２のバッテリーセット２４の電位変化に応
じ、前記継電器２０の出力端に第１の電圧ＶＳ１又は第
２の電圧ＶＳ２を出力し続けるための予備電源生成装置
２８とを少なくとも備えてなる。
【００１０】本実施の形態では、前記第１と第２の電圧
ＶＳ１とＶＳ２のレベルは前記第１と第２の分割電圧
（Ｖ１とＶ２）のレベルにそれぞれ等しい。
【００１１】前記予備電圧生成装置２８は、前記第１の
分割電圧Ｖ１と基準電圧Ｖｒｅｆを比較するための第１
の比較器２８ａと、前記第２の分割電圧Ｖ２と前記基準
電圧Ｖｒｅｆを比較するための第２の比較器２８ｂと、
入力端（ドレイン）が前記第１の電圧ＶＳ１になってい
るような第１のスイッチとしてのＭＯＳトランジスタＮ
１と、入力端（ドレイン）が前記第２の電圧ＶＳ２にな
っているような第２のスイッチとしてのＭＯＳトランジ
スタＮ２と、前記第１の比較器２８ａ及び第２の比較器
２８ｂからの出力を受信するための論理制御装置（ＬＣ
Ｕ）２８ｃとを備えている。
【００１２】ここで、前記基準電圧Ｖｒｅｆは、前記ノ
ート型パソコンシステム２６が正常に作動するのに最低
限必要な電圧を指す。本実施の形態では、前記論理制御
装置２８ｃはＡＮＤゲートで、その一入力端はＮＯＴゲ
ートに接続されている。
【００１３】前記ＭＯＳトランジスタＮ１及びＮ２に接
続されているダイオードＤ１及びＤ２は、絶縁装置即ち
電気的に分離する装置としての役割を果たす。
【００１４】前記予備電圧生成装置２８において、前記
第２の分割電圧Ｖ２が前記基準電圧Ｖｒｅｆより大きい
場合、前記第２の比較器２８ｂは、高電位信号「Ｈ」を
出力して前記ＭＯＳトランジスタＮ２を導通状態にす
る。従ってＭＯＳトランジスタＮ２の端子Ｆに出現する
のは前記第２の電圧ＶＳ２である。
【００１５】前記予備電圧生成装置２８において、前記
第２の分割電圧Ｖ２が前記基準電圧Ｖｒｅｆより小さ
く、且つ前記第１の分割電圧Ｖ１が前記基準電圧Ｖ
ｒｅｆより大きい場合、前記第２の比較器２８ｂは低電
位信号「Ｌ」を、前記第１の比較器２８ａは高電位信号
「Ｈ」をそれぞれ出力し、前記論理制御装置２８ｃは高
電位信号「Ｈ」を出力する。したがって、前記ＭＯＳト
ランジスタＮ１は導通状態になり、ＭＯＳトランジスタ
Ｎ１の端子Ｅに前記第１の電圧ＶＳ１が出現する。
【００１６】本実施の形態において、前記第１のバッテ
リーセット２２は、９個のバッテリーユニットが直列に
接続されたものであり、そのバッテリー電圧は約１０．
８Ｖである。
【００１７】本実施の形態において、前記第２のバッテ
リーセット２４は、１４個のバッテリーユニットが直列
に接続されたものであり、そのバッテリー電圧は約１
６．８Ｖである。
【００１８】前記基準電圧Ｖｒｅｆは、８．４Ｖ未満に
設定されている。さらに、前記第２の分割電圧Ｖ２の電
圧レベルは、前記第２のバッテリーセット２４のうち７
バッテリーユニットに相当し、前記第１の分割電圧Ｖ１
の電圧レベルは、前記第２のバッテリーセット２４のう
ち８バッテリーユニットに相当する。
【００１９】前記第２のバッテリーセット２４が充分な
電力容量（前記第２のバッテリーセット２４の電圧レベ
ルが１６．８Ｖである）を有していれば、前記第２の分
割電圧Ｖ２は前記基準電圧８．４Ｖよりも大きいはずで
ある。したがって、このとき前記第２の比較器２８ｂ
は、高電位信号「Ｈ」を出力して前記ＭＯＳトランジス
タＮ２を導通状態にする。その結果、前記第２の電圧Ｖ
Ｓ２が端子Ｆに出現する。
【００２０】前記継電器２０が、前記システム２６に供
給する電源を前記第１のバッテリーセット２２から前記
第２のバッテリーセット２４にに切換えるとき（又は遅
れて切換わるとき）前記システム２６の電源入力の端子
Ｇは浮いた状態になり、端子Ｇの電圧は、前記システム
２６の正常な作動に最低限必要な電圧を下回る。このと
き、前記端子Ｇに、前記ダイオードＤ２を通じて前記第
２の電圧ＶＳ２が出現するため、前記システム２６に前
記第２の電圧ＶＳ２（＝８．４Ｖ）が供給される。そし
て、前記第２のバッテリーセット２４（電圧レベルが１
６．８）が前記継電器２０を通じて前記システム２６に
正常に供給されるようになると前記ダイオードＤ２が閉
じられる。
【００２１】このように、前記ノート型パソコンシステ
ム２６は、前記継電器２０によるスイッチ切換えに遅れ
が生じている間、ずっと前記第２の電圧ＶＳ２になって
いるため、ユーザーは、前記システム２６に供給する電
圧を、前記システムの電源を切ったり前記システムをク
ラッシュさせることなく、前記第１のバッテリーセット
２２から前記第２のバッテリーセット２４に、スムーズ
に切換えることができる。
【００２２】一方、バッテリーを長期間使用すると、そ
の電圧入力が規格値を下回るようになるのは避けられな
い。前記第２のバッテリーセット２４が充分な電力容量
を有していない状態（前記第２のバッテリーセット２４
の電圧レベルが１６．８Ｖ未満）では、前記第２の分割
電圧Ｖ２は前記基準電圧８．４Ｖよりも小さく、前記第
１の分割電圧Ｖ１は９．６Ｖより小さいものの依然とし
て前記基準電圧８．４Ｖよりも大きい。このとき、前記
第２の比較器２８ｂは低電位信号「Ｌ」を、前記第１の
比較器２８ａは高電位信号「Ｈ」をそれぞれ出力し、前
記論理制御装置２８ｃは高電位信号「Ｈ」を出力する。
したがって、前記ＭＯＳトランジスタＮ１は導通状態に
なり、端末Ｅに前記第１の電圧ＶＳ１が出現する。
【００２３】このような場合もまた同様に、前記継電器
２０が、前記システム２６に供給する電源を前記第１の
バッテリーセット２２から前記第２のバッテリーセット
２４に切換えるとき（又は遅れて切換わるとき）、端子
Ｇは浮いた状態になり、端子Ｇの電圧は、前記システム
２６の正常な作動に最低限必要な電圧を下回る。このと
き、前記端子Ｇに、前記ダイオードＤ１を通じて端子Ｅ
における前記第１の電圧ＶＳ１が出現するため、前記シ
ステム２６に前記第１の電圧ＶＳ１（９．６Ｖ＞ＶＳ１
＞８．４Ｖ）が供給される。そして、前記第２のバッテ
リーセット２４が前記継電器２０を通じて前記システム
２６に正常に供給されると、前記ダイオードＤ１が閉じ
られ、前記端子Ｅと端子Ｇが絶縁される。
【００２４】このように、前記ノート型パソコンシステ
ム２６は、前記継電器２０によるスイッチ切換えに遅れ
が生じている間、ずっと前記第１の電圧ＶＳ１になって
いるため、ユーザーは、前記システム２６に供給する電
圧を、前記システムの電源を切ったり前記システムをク
ラッシュさせることなく、前記第１のバッテリー２２か
ら前記第２のバッテリーセット２４に、スムーズに切換
えることができる。
【００２５】更に、前記継電器２０が、前記システム２
６に供給する電源を前記第２のバッテリーセット２４か
ら前記第１のバッテリーセット２２に切換えるとき（又
は遅れて切換わるとき）も、前記システム２６は、ずっ
と前記第１の電圧ＶＳ１又は前記第２の電圧ＶＳ２にな
っているため、電源の切換え時に遅れが生じても、シス
テムがクラッシュすることはない。
【００２６】本発明の電源切換え装置は、電源切換えの
遅れに伴う問題点を解決した。しかしながら、本発明
は、これに限定されるものではなく、切換えの遅れ、及
びそれに起因するシステムのクラッシュという問題を抱
えているあらゆる電源切換え装置に、同様にして適用す
ることが可能である。
【００２７】以上に好ましい実施の形態を開示したが、
これらは決して本発明の範囲を限定するものではなく、
当該技術に熟知した者ならば誰でも、本発明の精神と領
域を脱しない範囲内で各種の変形や潤色を加えられるべ
きであって、従って本発明の保護範囲は特許請求の範囲
で指定した内容を基準とする。
【００２８】
【発明の効果】このように本発明によると前記選択装置
が、もともと前記システムに電源を供給していた第１
（又は第２）の電源を前記第２（又は第１）の電源に切
換えたとき、前記予備電源生成装置が、特定の予備電圧
を前記システムに供給し続けるため、仮に前記第２（又
は第１）の電源が前記選択装置から出力されるのが若干
遅れたとしても、前記システムがクラッシュする事態が
発生するのを防ぐことができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施の形態による電源切換え回路を
示す回路図である。
【図２】従来の電源切換え回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１０、２０ 継電器 １０Ｐ 金属ロッド又は金属片 １２、１４ バッテリーセット １６、２６ ノート型パソコンシステム ２２ 第１のバッテリーセット ２４ 第２のバッテリーセット ２８ 予備電源生成装置 ２８ａ 第１の比較器 ２８ｂ 第２の比較器 ２８ｃ 論理制御装置（ＬＣＵ） Ｎ１、Ｎ２ ＭＯＳトランジスタ Ｄ１、Ｄ２ ダイオード

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電源を２つ有したシステムで、これら２
    電源間で切換えを行う電源切換え装置において、第１の
    電源又は第２の電源のどちらか一方を選択してシステム
    に電源を供給するための選択装置と、前記選択装置が前
    記第１の電源との接続を断った後前記選択装置が前記第
    ２の電源から前記システムへの電源供給をスタートさせ
    る前の期間中、前記システムに予備電圧を供給し続ける
    ための予備電源生成装置とを備え、該予備電源生成装置
    は、前記第２の電源から得られる第１の分割電圧及び第
    ２の分割電圧を受信し、前記第１の分割電圧と基準電圧
    を比較するための第１の比較器と、前記第２の分割電圧
    と前記基準電圧を比較するための第２の比較器と、入力
    端が第１の予備電圧になっている第１のスイッチと、入
    力端が第２の予備電圧になっている第２のスイッチと、
    ２つの入力端が、前記第１の分割電圧及び前記第２の分
    割電圧にそれぞれなっている論理制御装置とを備えてな
    り、前記第２の分割電圧が前記基準電圧より大きい場合
    には、前記第２のスイッチが前記第２の比較器によりタ
    ーンオンされて前記第２の予備電圧を前記システムに供
    給し、前記第１の分割電圧が前記基準電圧より大きく、
    且つ前記第２の分割電圧が前記基準電圧より小さい場合
    には、前記第１のスイッチが前記論理制御装置によりタ
    ーンオンされ、前記第１の予備電圧を前記システムに供
    給する電源切換え装置。
  2. 【請求項２】 前記予備電源生成装置は、前記第１のス
    イッチと前記システムとの間に設けられた第１の絶縁装
    置と、前記第２のスイッチと前記システムとの間に設け
    られた第２の絶縁装置とをさらに備えてなる請求項１に
    記載の電源切換え装置。
  3. 【請求項３】 前記第１及び第２の絶縁装置は、アノー
    ドが前記第１及び第２のスイッチにそれぞれ接続され、
    且つカソードが前記システムに接続されているダイオー
    ドである請求項２に記載の電源切換え装置。
JP2000016888A 1999-01-27 2000-01-26 電源切換え装置 Expired - Lifetime JP3398637B2 (ja)

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