JP3910807B2

JP3910807B2 - 電源装置

Info

Publication number: JP3910807B2
Application number: JP2001198748A
Authority: JP
Inventors: 秀樹小島
Original assignee: Toko Inc
Current assignee: Toko Inc
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: JP2003018758A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送受信機を備えた親機と無接点充電方式を用いた子機を備えた電話機に関し、詳しくは親機と子機に電力を供給する電源に用いる無接点充電トランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、日本においては、コードレス電話機のように親機とコードレスにした子機をセットにした電話機が広まっている。子機の電源として充電電池が内蔵されており、常時の充電は、無接点で充電する無接点充電器を備えた親機により行なわれる。そして、欧州では、ＤＥＣＴ規格の電話機が普及してきている。これは回線電話と携帯電話を兼ねたもので、親機用の電源と子機を充電する２系統の電源が必要となっている。さらに、米国においても、同様の方式の電話機が普及し始めてきており、ワールドワイドの入力電圧で、親機の電源と、子機はコードレスとしてその電力供給用に接触不良のない無接点充電器を備えた複数の出力が得られる電源装置が要求されてきている。
【０００３】
つぎに、従来の電話装置における無接点充電器を備えた電源装置のブロック図を図５に示す。
図５に示すように、親機Ａにおいて、１はＡＣ入力電源、２は整流平滑回路、３３はスイッチ回路、３４はスイッチ回路３３を制御する制御回路、Ｔ２は各種電源となる主トランス、３５は各出力の整流平滑回路、３６は各出力のレギュレータ、７は送受信機、３８は出力電圧を安定化させるためのフィードバック回路（フォト・カプラ）、３９は子機を充電するためのスイッチ回路、４０は子機を充電するためのスイッチ回路９を制御する制御回路（自励発振）、Ｔ３は子機を充電するための充電トランス、である。子機Ｂは、受電トランス１５、整流平滑回路１６、充電電池１７で構成される。
【０００４】
この親機Ａの電源装置は、ＡＣ入力電圧１を整流平滑した直流出力を主トランスＴ２の１次側コイルＬ１とスイッチ回路３３を用いて２次側に伝送するコンバータを形成する。主トランスＴ２の２次側コイルＬ３、Ｌ４、Ｌ５から各種出力電圧に応じた直流出力をとりだし、各々整流平滑し、レギュレータ３６を通して送受信器７に必要な複数の直流電源を供給する。また、充電トランスＴ３に必要な入力電源は主トランスＴ２の２次側コイルＬ５の出力を整流平滑したものを用いる。充電トランスＴ３は充電コイルＬ６とスイッチ回路３９により必要な高周波電力を電磁誘導作用により無接点で子機Ｂの受電コイル１５に供給する。Ｌ７は自励発振用コイルで制御回路４０の一部となる。子機Ｂは親機Ａの充電トランスＴ３から電磁誘導で伝送された電力を受電トランス１５で受け、その電力を整流平滑し、充電電池１７に供給する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の電源装置は、主トランスＴ２に親機Ａの送受信機７に必要な複数の電源と、子機の充電に必要な電源を備え、充電トランスＴ３で子機Ｂに電力供給するための高周波出力をつくりだしている。このように、主トランスＴ２と充電トランスＴ３は絶縁型トランスであるため、２つのトランスを直列に接続することは電源装置としての効率を悪化させる。さらに、親機Ａの送受信器７に供給する電力も子機Ｂの負荷変動があり、安定化させるうえで、レギュレータ回路３６が必要となり、効率悪化の要因となる。また、小型軽量化のために、スイッチング回路を採用しても、効率悪化による放熱問題の対策のため部品点数が増えるなどのコスト増となる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、多出力を有する電源でかつ子機の無接点充電が可能な電源をつくりだし、回路構成を簡略化し、部品点数を減らし、かつ効率を向上させた電源装置用の無接点充電トランスを提供することを目的とする。また、その無接点充電トランスを使用した電源装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【問題を解決するための手段】
本発明は、子機と、子機を無接点で充電する充電器を有する親機とを備えた電話機の電源装置において、商用電源を直流に変換する整流平滑回路と商用電源より低い直流電圧を得る降圧型チョッパ回路を備え、該親機に必要な複数の直流出力電源と該充電器の電源からなる無接点充電トランスを備える。
そして、無接点充電トランスは、親機に必要な複数の直流出力電源と充電器の電源とを兼ね備えたもので、Ｕ字型コアの二つの磁脚の端部に設けた充電コイルとコアの基部に設けた複数の出力コイルとの配置を疎結合としたことを特徴とする。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の無接点充電トランスの一実施例について、図１、図２、図３の断面模型図を用いて説明する。
【０００９】
図１、図２、図３は、親機の充電トランスとそれに対向する子機の受電トランスの断面模型図である。
図において、親機ＡはトランスＴ１として、充電台としての筐体１０、フェライト磁心を用いたＵ字型コア１１、Ｕ字型コア１１の二つの磁脚に巻回した充電コイル１２、各種出力コイル１３ａ、１３ｂ、自励発振用の発振コイル１４を備える。
子機Ｂは、受電トランス１５として、筐体２０、フェライト磁心を用いたＵ字型コア１８、Ｕ字型コアの２つの磁脚に巻線された受電コイル１９を備える。
トランスＴ１の充電コイル１２の一面（磁脚の端面を含む）と受電トランス１５の受電コイル１９の一面（磁脚の端面を含む）が互いの筐体１０，２０を挟んで対向しており、より近接するように受電側を載置することが充電を効率をよく行ううえで重要である。
【００１０】
図１に示すように、Ｕ字型コア１２の２つの磁脚の端面と充電コイル１２の巻線の一面とが同一面となるように設け、受電トランスの受電コイル１９の巻線の一面が近接するように設ける。
２つの出力コイル１３ａ、１３ｂは２つの充電コイル１２と疎結合となるように間隔を空けてＵ字型コアのそれぞれの磁脚に配置したものである。
【００１１】
図２は、２つの出力コイル１３ａ、１３ｂを２つの充電コイル１２と疎結合となるように間隔を空けてＵ字型コアの磁脚間を接続した磁芯の基部に配置したものである。
【００１２】
図３は、充電コイル１２の２つの巻線外周にそれぞれ絶縁用のバリアテープ９を巻き、その外周に出力コイル１３ａまたは１３ｂを巻線し、充電コイル１２と疎結合となるように配置したものである。
【００１３】
このように、充電コイル１２と出力コイル１３ａおよび１３ｂを疎結合としている。これにより、子機Ｂの負荷変動による出力コイルに発生する変動を少なくし、送受信機に供給する電圧変動を小さくして、従来、設けていたレギュレータを省略することができる。また、自励発振用の発振コイル１４はタイミング用であり、Ｕ字型コアの一部に配置されていればよい。
【００１４】
図４は、本発明の無接点充電トランスを用いた電源装置のブロック図を示す。図４に示すように、親機Ａにおいて、１はＡＣ入力電源、２は整流平滑回路、３は非絶縁型の降圧型チョッパ回路、４はスイッチ回路、５はスイッチ回路４を制御する制御回路、Ｔ１は各種出力源となる絶縁型のトランス、Ｌ１は充電コイル、Ｌ２は自励発振用コイル、Ｌ３，Ｌ４は２つの出力コイル、６は２つの出力の各整流平滑回路、７は送受信機、である。
子機Ｂは、受電コイル１５、整流平滑回路１６、充電電池１７、で構成される。
【００１５】
この電源装置の動作は、交流入力１を整流平滑した直流電圧を、降圧型チョッパ回路３により、入力電圧より低い一定の安定化した直流電圧をつくる。そして、その安定化した直流電圧を用いて、トランスＴ１の充電コイルＬ１とスイッチ回路により、子機Ｂに無接点で充電できる必要な電力を供給する充電トランスの機能と、トランスＴ１の２次コイルＬ３、Ｌ４から送受信機７に必要な２つの出力電圧を得る機能を果たす。Ｌ２は自励発振用コイルであり、制御回路５と連動してスイッチ回路４のタイミングを制御している。子機Ｂの動作においては従来の電源装置で説明した内容と同じであり、同一符号とし、説明は省略する。
【００１６】
このような構成とすることにより、従来、２つの絶縁型のトランスを用いて送受信用各種出力電源と充電用電源を構成していたが、本発明の無接点充電トランスを用いた電源装置は１つの絶縁型のトランスで２つの機能を持たせたものである。また、降圧型チョッパ回路を設けることにより、各国の異なった入力電圧を降圧し、入力変動の少ない一定の電圧をトランスに供給することができる。そして、送受信機用の入力電圧に対しても、子機Ｂの負荷変動の影響の少ないトランス構造とすることで、レギュレータ回路が不要となる。以上のことより、回路を簡略化し、部品点数を大幅に低減できるとともに、レギュレータが不要となるために効率を悪化することなく、小型、軽量化することができる。
【００１７】
以上、本発明の無接点充電トランスとそのトランスを用いた電源装置の実施例を述べたが、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。例えば、上記実施例では、送受信機は２出力としたが、１出力以上何出力でも可能である。また、トランスの構造はＵ字型コアで示したが、Ｉ字型、Ｔ字型、ポット型、コアレス型等でも共通である。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の無接点充電トランスとそのトランスを用いた電源装置は、充電コイルと複数の出力コイルとの配置を疎結合とすることによって、子機Ｂの負荷変動により出力コイルに発生する変動を少なくし、送受信機に供給する電圧変動を小さくして、従来、設けていたレギュレータを省略することができる。かつ、充電器の電源と親機に必要な複数の直流出力電源とを１つのトランスを用いて形成することができる。このように、本発明の無接点充電トランスを用いた電源装置は、回路構成を簡略化し、部品点数を減らしかつ効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無接点充電トランスの一実施例である断面模型図
【図２】本発明の無接点充電トランスの他の実施例である断面模型図
【図３】本発明の無接点充電トランスの他の実施例である断面模型図
【図４】本発明の無接点充電トランスを用いた電源装置の一実施例であるブロック図
【図５】従来の多出力型電源装置のブロック図
【符号の説明】
Ｔ１トランス
１１、１８コア
１２充電コイル
１３ａ、１３ｂ出力コイル
１４発振コイル
１５受電トランス
１９受電コイル
１０，２０筐体

Claims

子機と、子機を無接点で充電する充電器を有する親機とを備えた電話機の電源装置において、
商用電源を直流に変換する整流平滑回路と該商用電源より低い直流電圧を得る降圧型チョッパ回路を備え、該親機に必要な複数の直流出力電源と該充電器の電源からなる無接点充電トランスを備え、
該無接点充電トランスを該親機に必要な複数の直流出力電源と該充電器の電源とを兼ね備えたもので、Ｕ字型コアの二つの磁脚の端部に設けた充電コイルと該コアの基部に設けた複数の出力コイルとの配置を疎結合としたこと、を特徴とする電源装置。
前記無接点充電トランスはＩ字型コア、Ｔ字型コア、ポット型コア等を用いることを特徴とする請求項１記載の電源装置。