JP4043730B2

JP4043730B2 - 電源回路

Info

Publication number: JP4043730B2
Application number: JP2001125850A
Authority: JP
Inventors: 祐治花田
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: JP2002325361A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、電子機器の電源回路に補助電源として利用されている容量性素子からの電荷流出を抑制する電源回路に関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
最近、電子機器の電源回路には、主電源である電池の他に、補助電源として容量性素子が接続されており、電池で前記容量性素子を充電しておき、前記容量性素子に充電した充電電荷で電子機器に電力供給を行うようになっている。
【０００３】
この種の電源装置の一例が特開平１１−２５２８０７号公報に開示されている。特開平１１−２５２８０７号公報に開示された電源装置は、直流電流源と、前記直流電流源から出力される電流をスイッチングするスイッチング手段と、前記スイッチング手段によりスイッチングされた電流を平滑化し、その平滑化した電流を充電対象に供給する出力手段と、前記直流電流源から発生される電圧と前記充電対象の電圧との電圧差に基づき、前記出力手段から出力する平均電流を一定とするように前記スイッチング手段を制御する制御手段とが備えられている。
【０００４】
前記特開平１１−２５２８０７号公報に開示された電力供給装置は、直流電流源と、前記直流電流源から出力される電流をスイッチングするスイッチング手段と、前記スイッチング手段によりスイッチングされた電流を平滑化し、その平滑化した電流を充電対象に供給する出力手段と、前記出力手段からの電力を受ける容量性素子とが回路を介して接続されている。
【０００５】
ところで、前記直流電源としては、リチウム電池等の乾電池が用いられており、この電池の電荷は消費されて減少するものであるから、その電荷が消費された場合には、電池を再充電するか、新たな電池に交換する必要がある。
【０００６】
電池を再充電する、又は新たな電池に交換する場合には、電池を電子機器から取り外すこととなり、電池と電子機器の電源回路とは電気的に遮断される。
【０００７】
一方、電池を取り外した後も、容量性素子には電荷が残留しているため、その電荷が流出して電子機器が誤作動し、不慮の事故を引き起こす可能性がある。
【０００８】
この問題を解決するため、容量性素子に残留する電荷を放電する専用の放電回路を設けることが考えられる。しかし、このような構成では、新しい或いは満充電された電池を接続した際に、まず電池により容量性素子が充電されることになるので、電池の容量がこの充電電荷分だけ無駄に消耗されてしまう。加えて、容量性素子は電気容量が大きく充電に比較的時間を要するので、電池交換後に機器が使用可能な状態となるまでの起動時間が長くなるという問題点がある。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、電子機器の電源回路に補助電源として利用されている容量性素子を有する電源回路において、容量性素子の残存電荷を有効利用し、電子機器が安全かつ迅速に起動できる電源回路を得ることを目的とする。
【００１０】
【発明の目的】
本発明は、電子機器の電源回路に補助電源として利用されている容量性素子からの電荷流出を抑制し、かつ電池交換後の起動時間を短縮する電源回路を得ることを目的とする。
【００１１】
【発明の概要】
前記目的を達成するため、本発明に係る電源回路は、補助電源として機能する蓄電性素子を有し、該容量性素子に接続された負荷に電力供給がなされる電源回路であって、前記電源と前記容量性素子との間に設けられた第１のスイッチ手段と、前記容量性素子と前記負荷との間に設けられた第２のスイッチ手段と、前記電源の電圧を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づいて前記２つのスイッチ手段のオンオフ制御を行なう制御手段とからなり、前記制御手段は、前記２つのスイッチ手段をオンして前記容量性素子の充電及び前記負荷への電力供給を行なうとともに、前記検出手段が前記電源の電圧が第１の所定電圧値以下になったことを検出した場合は、前記２つのスイッチ手段をオフして前記容量性素子と前記電源及び前記負荷との間を電気的に絶縁すること、及び前記第１、第２のスイッチ手段はＭＯＳＦＥＴであり、それぞれの寄生ダイオードの順方向が前記容量性素子へ向かうように接続されていることを特徴とする。
【００１２】
また前記検出手段は、前記電源の電圧の他に前記容量性素子の電圧を検出し、前記制御手段は、第1のスイッチ手段をオンして、前記容量性素子の充電を開始して前記容量性素子の電圧が第２の所定電圧値以上になったとき前記第２のスイッチ手段をオンするとともに、前記第２のスイッチ手段をオンした後に前記電源電圧が第1の所定値以下になった場合は、前記第１、第２のスイッチ手段をオフさせることが望ましい。
【００１４】
また前記第１のスイッチ手段と前記容量性素子との間に第３のスイッチ手段を有し、前記制御手段は前記第３のスイッチ手段をスイッチング制御して前記容量性素子を間欠充電することが望ましい。
【００１５】
前記容量性素子は、電気２重層コンデンサであることが望ましい。
【００１６】
また前記電源から前記容量性素子への過電流を阻止する電流制限素子を設けてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る電源回路の主要構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１において、電源回路１００は、電源５と負荷３、４との間に接続される。この電源５は主電源であり、たとえばリチウム電池等の一次電池又は二次電池、直流電源等が用いられる。
【００２０】
電源回路１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６のスイッチング動作により負荷３に電力供給を行う機能と、容量性素子８の充電電荷で負荷４に電力供給を行う機能とを有している。ここに、ＤＣ／ＤＣコンバータ６のスイッチング動作とは、ＤＣ／ＤＣコンバータ６を連続してＯＮ／ＯＦＦ動作させることを意味する。負荷２は、ＬＥＤ（電源低電圧警告表示用の発光ダイオード）であり、この負荷２はバックアップ電源１３から給電される。
【００２１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６は逆流防止素子９を介して電源５に接続されており、容量性を有していないため電源５から切離した際に、負荷が誤動作する恐れはない。
【００２２】
また容量性素子８は、逆流防止素子９、スイッチ（第１のスイッチ手段）SW1、電流制限素子１０、スイッチ（第３のスイッチ手段）SW3を介して電源５に接続され、さらにスイッチ（第２のスイッチ手段）SW2を介して負荷４に接続される。スイッチ（第３のスイッチ手段）SW3は、ＤＣ／ＤＣコントローラ７により制御され、ＤＣ／ＤＣコントローラ７、スイッチSW1、SW2はマイコン１によって制御される。なお、容量性素子８は、電気２重層コンデンサが用いられている。
【００２３】
マイコン１は、負荷２，３及び４の動作制御、ＤＣ／ＤＣコンバータ６及びＤＣ／ＤＣコントローラ７の制御、スイッチSW1,SW2の制御など、本電源回路１００における動作を統括制御するものである。マイコン１には、電源５の電圧をモニタするためのＡ／Ｄ変換器１１および容量性素子８の端子電圧をモニタするためのＡ／Ｄ変換器１２が接続されている。さらに、マイコン１には、電子機器が使用される際にオン側に操作されるメインスイッチ１４およびバックアップ電源１３が接続されており、電子機器が待機状態（メインスイッチ１４がオフ状態）、あるいは電源５が抜かれた状態であっても、バックアップ電源１３から給電されて常時動作可能な状態に維持されている。また、ＤＣ／ＤＣコントローラ７は、マイコン１による制御のもとで、スイッチSW3をオンオフ制御して、電流制限素子１０を介して電源５から供給される電流により容量性素子８を充電する。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換器１１は前記電源５の電圧を検出する検出手段を構成し、Ａ／Ｄ変換器１２は前記容量性素子８の電圧を検出する検出手段を構成している。なお、Ａ／Ｄ変換器１１とＡ／Ｄ変換器１２とを２台設置したが、１台のＡＤ変換器を時間分割して用い、１台のＡ／Ｄ変換器で前記電源５の電圧と前記容量性素子８の電圧とを切替えて検出するようにしてもよいものである。
【００２５】
マイコン１およびＤＣ／ＤＣコントローラ７は、Ａ／Ｄ変換器１１とＡ／Ｄ変換器１２からの検出信号に基づいて前記２つのスイッチSW1、SW2、SW3のオンオフ制御を行なう制御手段を構成している。マイコン１は、前記２つのスイッチSW1、SW2をオンして容量性素子８の充電および前記負荷３、４への電力供給を行なうとともに、Ａ／Ｄ変換器１１が電源５の電圧が終止電圧（第１の所定電圧値）以下になったことを検出した場合は、前記２つのスイッチSW1、SW2をオフして前記容量性素子８と電源５及び前記負荷２、３、４との間を電気的に絶縁する。ここに、終止電圧とは、負荷側に電力供給するための最低電圧値を意味する。
【００２６】
またマイコン１は、Ａ／Ｄ変換器１２の検出信号に基づいてスイッチSW1をオンして、前記容量性素子８の充電を開始し、前記容量性素子８の電圧が所定の閾値以上になったとき前記スイッチSW2をオンする。またマイコン１は、ＤＣ／ＤＣコントローラ７にスイッチSW3のスイッチング制御を行なわせて、容量性素子８を間欠充電する。ここに、ＤＣ／ＤＣコントローラ７によるスイッチSW3のスイッチング制御とは、ＤＣ／ＤＣコントローラ７でスイッチSW3を連続してＯＮ／ＯＦＦ動作させることを意味する。ここに、閾値は負荷４の動作最小電圧（＞終止電圧）に設定している。
【００２７】
さらに、マイコン１は、前記スイッチSW2をオンした後に前記電源５の電圧が終止電圧以下になった場合は、前記２つのスイッチSW1、SW2をオフさせる制御を行う。
【００２８】
図1に示す電源回路１００の動作を図２に基いて説明する。図２は電源回路１００におけるマイコン１の制御動作フローチャートである。ステップＳ１において、メインスイッチ１４がＯＮしているか否か、再起動であるか否かが判定される。ここに、再起動とは、終止電圧検出やＡ／Ｄ変換器１１の入力がなかったことによって電気的に０ＦＦ処理が行われた場合、メインスイッチ１４はメカ的にＯＮの位置のままであるためにメインスイッチ１４を一度ＯＦＦして再度ＯＮすることを意味する。
【００２９】
ステップＳ２において、メインスイッチ１４がＯＮしていることが検出された場合に、マイコン１はＡ／Ｄ変換器１１の出力値を読み込んで電源５の電源電圧を検出する（ステップＳ３）。
【００３０】
このステップＳ３においては、マイコン１は、Ａ／Ｄ変換器１１の出力≦終止電圧の関係を判別し、Ａ／Ｄ変換器１１の出力が終止電圧（第1の所定値）よりも大きければ、ステップＳ５の処理に進む。
【００３１】
またＡ／Ｄ変換器１１の出力が終止電圧以下ならば、Ａ／Ｄ変換器１１の出力＞０Ｖか否かを判別し、Ａ／Ｄ変換器１１の出力が０Ｖより大きければ、電源５が装填されていると判断し、マイコン１はＬＥＤ（負荷２）を点滅して電源５が低電圧であることを警告し、ステップＳ４に処理を進める。一方、マイコン１はＡ／Ｄ変換器１１の出力が０Ｖである場合には電源５が抜かれていると判断して、前記低電圧警告表示の処理をスキップしてステップＳ４に処理を進め、Ａ／Ｄ変換器１１をＯＦＦ状態に維持し、いわゆる低消費電力モードで動作する待機状態となる。
【００３２】
ステップＳ３において、マイコン１は、Ａ／Ｄ変換器１１の出力が終止電圧より大きいと判断した場合（ステップＳ３：YES）には、ステップＳ５に処理を進める。
【００３３】
ステップＳ５では、マイコン１は、電源投入を確認して低消費電力モードから通常の動作モードに移行する。また、このとき、ＬＥＤ（負荷２）の点滅により前記低電圧警告表示の処理を行っていた場合には、この低電圧警告表示処理を停止する。次に、容量性素子８の電源入力側のスイッチSW1をＯＮし、かつＤＣ／ＤＣコンバータ６及びＤＣ／ＤＣコントローラ７によるスイッチSW3のスイッチング動作を起動させる（ステップＳ６）。ＤＣ／ＤＣコンバータ６が起動すると、図１の負荷３に電力供給が行われる。
【００３４】
マイコン１は、継続してＡ／Ｄ変換器１１で電源電圧値の検出を行なっており、検出電圧が所定の終止電圧、すなわちマイコン１を含めた負荷側に電力供給するための最低電圧値に達しているか否かを判断する（ステップＳ７）。
【００３５】
そして、電源５の電源電圧が終止電圧に達している場合には、各部の動作を終了させる（ステップＳ１３）。
【００３６】
一方、電源電圧が終止電圧よりも大きいと判断した場合には、ステップＳ８の処理に移行する。
【００３７】
この場合、マイコン１はＡ／Ｄ変換器１２をＯＮして容量性素子８の充電電圧レベルをチェックする（ステップＳ８）。Ａ／Ｄ変換器１２は、容量性素子８の充電電圧を検出信号として出力するものであり、マイコン１は、Ａ／Ｄ変換器１２の出力値を読み込んで、容量性素子８の充電電圧が所定の閾値（第２の所定値）に達したか否かを検出する（ステップＳ８）。
【００３８】
ステップＳ９において、マイコン１は容量性素子８の充電電圧レベルが前記閾値（第２の所定値）に達していない場合には容量性素子８の充電を継続させる（ステップＳ８：ＮＯ）。前記閾値は負荷４の動作最小電圧（＞終止電圧）に設定しており、これに到達するまでは、スイッチSW2はオフ状態であり、電源５および容量性素子８は、負荷４と接続されない。
【００３９】
ステップＳ９において、マイコン１は容量性素子８の充電レベルが閾値すなわち、負荷４の動作最小電圧に達したと判断した場合には容量性素子８の電力出力側のスイッチSW2をＯＮし、電源５と容量性素子８とによる電力供給を図１の負荷４に対して開始する（ステップＳ１０）。これにより、全ての負荷３、４に対して電力が供給され、電子機器の通常の使用状態の動作がなされる（ステップＳ１１）。
【００４０】
またマイコン１は、マイコン１のメインスイッチ１４がＯＦＦされたか否かを検出する（ステップＳ１２）。
【００４１】
そして、マイコン１は、メインスイッチ１４がＯＮ状態に維持される限りステップＳ７からステップＳ１２までの処理を繰り返し実行し、メインスイッチ１４がＯＦＦされた場合には、スイッチSW1、SW2、ＤＣ／ＤＣコンバータ６及びＤＣ／ＤＣコントローラ７、Ａ／Ｄ変換器１１、１２をＯＦＦ状態に切替え、負荷３、４への電力供給を完全に停止させる（ステップ１３）。スイッチSW1、SW2がオフされることで、容量性素子８は、他の回路から絶縁され、他の回路への流出が防止されて容量性素子８内の電荷が保持される。
【００４２】
次に、電子機器の使用中（ステップＳ７〜Ｓ１２を繰り返し処理している間）に電源５が取り出された場合を説明する。電源５が取り出されたことによりＡ／Ｄ変換器１１の出力は終止電圧値（第１の所定値）を下回ることになるので、通常の使用で電源５の電圧が終止電圧に達した場合と同様に、ステップＳ７からステップＳ１３に処理を進め、スイッチSW1、SW2をＯＦＦ状態にすることで、容量性素子８は他の回路から絶縁され、他の回路への流出が防止されて容量性素子８内の電荷が保持される。
【００４３】
図３は、本発明の実施形態に係る電源回路２００における他の実施形態の主要構成を示すブロック図である。図３においては、図１に示す実施形態の電源回路１００と同じ構成に関しては同一の符号を付す。図３における逆流防止素子９としてのダイオード、電流制限素子１０として制限抵抗をそれぞれ用いており、これらをダイオード９、制限抵抗１０として表記する。ダイオード９は、電源５が誤って充電されてしまうことを防止する。
【００４４】
電圧検出器（図１のＡ／Ｄ変換器１１に対応する）１１１のVin端子にはダイオード９を介して電源５に接続するプラス端子Vinが接続され、電圧検出器１１１のGND端子はグランド電位に接続されている。また電圧検出器１１１のVo端子にはトランジスタ１５のエミッタが接続され、トランジスタ１５のコレクタが抵抗１７ａを介してマイコン１の入力端子に接続され、かつトランジスタ１５のコレクタが抵抗１７ｂを介してグランド電位に接続されている。またトランジスタ１５のベースとエミッタとの間に抵抗１８ａが接続され、かつトランジスタ１５のベースは抵抗１８ｂを介して導電型の異なるトランジスタ１６のコレクタに接続されている。またトランジスタ１６のベースとエミッタとの間に抵抗１９ａが接続され、トランジスタ１６のエミッタがグランド電位に接続され、トランジスタ１６のベースが抵抗１９ｂを介してマイコン１の制御端子に接続されている。
【００４５】
したがって、マイコン１から制御信号がトランジスタ１６のベースに入力すると、トランジスタ１６がＯＮし、これによりトランジスタ１５をＯＮする。これに伴って、電圧検出器１１１が検出した電源５の電源電圧に関する検出信号がマイコン１の入力端子に入力する。
【００４６】
マイコン１は、電圧検出器１１１からの出力信号に基いて電源５の電源電圧を検出し、その電圧が終止電圧値（第１の所定値）に達していれば、起動信号をＤＣ／ＤＣコンバータ６に出力する。
【００４７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６は、そのVcc端子が、電源５に接続するプラス端子Vinに接続され、Ｇ端子がグランド電位に接続される。またＤＣ／ＤＣコンバータ６のVcc端子とグランド電位との間にはコンデンサ２０ａ、２０ｂが接続されている。またＤＣ／ＤＣコンバータ６のEBL端子はマイコン１の出力端子に接続されており、マイコン１からの前記起動信号に基いてスイッチング動作を開始する。またＤＣ／ＤＣコンバータ６のSW端子には、ダイオード２１ａ、インダクタ２１ｄ、コンデンサ２１ｂ、２１ｃからなる平滑回路が接続され、その平滑回路の出力側に負荷３が接続される。
【００４８】
したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ６はマイコン１からの起動信号に基いてスイッチング動作を行い、SW端子から供給用の電力を出力し、その電力は平滑回路で平滑され、マイコン１で制御される負荷（抵抗）３に供給される。
【００４９】
電圧検出器（図１のＡ／Ｄ変換器１２に対応する）１１２のVin端子には容量性素子８のプラス端子が接続され、電圧検出器１１２のGND端子はグランド電位に接続されている。また電圧検出器１１２のVo端子にはトランジスタ２２のエミッタが接続され、トランジスタ２２のコレクタが抵抗２４ａを介してマイコン１の入力端子に接続され、かつトランジスタ２２のコレクタが抵抗２４ｂを介してグランド電位に接続されている。またトランジスタ２２のベースとエミッタとの間に抵抗２３ａが接続され、かつトランジスタ２２のベースは抵抗２３ｂを介して導電型の異なるトランジスタ２５のコレクタに接続されている。またトランジスタ２５のベースとエミッタとの間に抵抗２６ａが接続され、トランジスタ２５のエミッタがグランド電位に接続され、トランジスタ２５のベースがマイコン１の制御端子に抵抗２６ｂを介して接続されている。
【００５０】
したがって、マイコン１から制御信号がトランジスタ２５のベースに入力すると、トランジスタ２５がＯＮし、これによりトランジスタ２２をＯＮする。これに伴って、電圧検出器１１２が検出した容量性素子８の充電電圧の検出信号がマイコン１の入力端子に入力する。
【００５１】
トランジスタ２７とＰチャネル型の電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）２８と、抵抗２９ａ、２９ｂ、３０とは、図１のスイッチSW1に対応している。トランジスタ２７は、ベースが抵抗２９ｂを介してマイコン１の制御端子に接続され、トランジスタ２７のベースとエミッタとの間に抵抗２９ａが接続され、トランジスタ２７のエミッタはグランド電位に接続されている。またＭＯＳＦＥＴ２８のゲートがトランジスタ２７のコレクタに接続され、ＭＯＳＦＥＴ２８のドレーンが、電源５に接続するプラス端子Vinに接続され、ＭＯＳＦＥＴ２８のソースが抵抗３０を介してトランジスタ２７のコレクタに接続されるとともに、ＤＣ／ＤＣコントローラ７のVin端子に接続され、ＤＣ／ＤＣコントローラ７のVin端子がコンデンサ３１ａ、３１ｂを介してグランド電位に接続されている。
【００５２】
またトランジスタ３７とＰチャネル型の電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）３８と、抵抗４０、３９ａ、３９ｂとは、図１のスイッチSW2に対応している。トランジスタ３７は、ベースが抵抗３９ａを介してマイコン１の制御端子に接続され、トランジスタ３７のベースとエミッタとの間に抵抗３９ｂが接続され、トランジスタ３７のエミッタはグランド電位に接続されている。またＭＯＳＦＥＴ３８のゲートがトランジスタ３７のコレクタに接続され、ＭＯＳＦＥＴ３８のソースが抵抗４０を介してトランジスタ３７のコレクタに接続されるとともに、ＭＯＳＦＥＴ３８のソースが容量性素子８のプラス端子に接続されている。またＭＯＳＦＥＴ３８のドレーンが、マイコン１で制御される負荷（抵抗）４の一端に接続され、負荷（抵抗）４の他端がグランド電位に接続されている。
【００５３】
またＰチャネル型の電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）３２と、ダイオード３３とは、図１のスイッチＳＷ３に対応している。ＭＯＳＦＥＴ３２のゲートがＤＣ／ＤＣコントローラ７のPgate端子に接続され、ＭＯＳＦＥＴ３２のソースがＤＣ／ＤＣコントローラ７のSENSE端子に接続されるとともに、ＭＯＳＦＥＴ３２のソースがＤＣ／ＤＣコントローラ７のVin端子に電流制限抵抗１０を介して接続されている。またＭＯＳＦＥＴ３２のドレーンはダイオード３３を介してグランド電位に接続されている。
【００５４】
またＭＯＳＦＥＴ３２のドレーンは、インダクタ３４、コンデンサ３５ａ、３５ｂからなる平滑回路を介して容量性素子８が接続される。またＤＣ／ＤＣコントローラ７のFB端子は抵抗３６ｂを介してグランド電位に接続されるとともに、抵抗３６ａを介して容量性素子８のプラス端子に接続される。
【００５５】
さらにＭＯＳＦＥＴ２８、３８は、図３に示すように、それぞれ寄生ダイオード２８ａ、３８ａの順方向の向きが容量性素子８に向う方向となるように接続されている。したがって、ＭＯＳＦＥＴ２８、３８がオフしているとき、容量性素子８から見れば、容量性素子８から電荷が流れようとしても、寄生ダイオード２８ａ、３８ａは容量性素子８の電荷に対して逆バイアスされることになるため、容量性素子８から電荷が寄生ダイオード２８ａ、３８ａを通って放電することが防止される。
【００５６】
図３において、マイコン１から制御信号がトランジスタ２７のベースに入力すると、トランジスタ２７がＯＮし、これに伴ってＭＯＳＦＥＴ２８がＯＮし、電源５から電力がＤＣ／ＤＣコントローラ７のVin端子に入力する。
【００５７】
ここで、マイコン１が、メインスイッチ１４がＯＦＦからＯＮに切替わった場合で電源投入を確認した場合には、マイコン１はＤＣ／ＤＣコントローラ７のEBL端子に起動信号を出力する。
【００５８】
マイコン１は、電圧検出器１１２からの出力信号に基づいて容量性素子８の充電電圧を検出し、その電圧が閾値に達していなければ充電を継続して行い、閾値に達していればＭＯＳＦＥＴ３８をＯＮする。
【００５９】
ＤＣ／ＤＣコントローラ７は、マイコン１からの起動信号に基いてPgate端子からＭＯＳＦＥＴ３２に制御信号を出力する。これに伴ってＭＯＳＦＥＴ３２がスイッチング動作を開始し、ＤＣ／ＤＣコントローラ７から電源５の電力が前記平滑回路を介して容量性素子８に入力し、これにより容量性素子８がスイッチSW3のスイッチング動作に連動して間欠充電される。
【００６０】
容量性素子３の充電電圧が閾値に達してマイコン１から制御信号がトランジスタ３７のベースに入力すると、トランジスタ３７がＯＮし、これに伴ってＭＯＳＦＥＴ３８がＯＮし、容量性素子８からの充電電荷が負荷４側に流出し、容量性素子８の充電電荷と電源５の出力で負荷４に電力供給が行われる。
【００６１】
図３に示す電源回路１００の動作は図２のフロートチャートに従って動作する。
【００６２】
以上のように、電源（電池）５を電子機器から取り外して電子機器の電源回路には容量性素子８が存在していたとしても、容量性素子８の電源入力側と電力出力側とに設けたスイッチSW1、SW2で容量性素子８から電荷が負荷側に流出することが阻止することができ、容量性素子８からの電荷で負荷が誤動作することを防止することができる。
【００６３】
さらに容量性素子８に残留する電荷を放電する専用の放電回路を設けないため、容量性素子８に残留する電荷を無駄に放電することがなく、電池交換を行って再起動させる場合に容量性素子８からの自然放電分のみを充電すればよく、瞬時に容量性素子をフル充電状態まで充電することができ、電子機器の使用効率を向上させることができるばかりでなく、回路規模の増加とコストの増加を防止することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電子機器の電源回路に補助電源として利用されている容量性素子からの電荷流出を抑制することができ、かつ電池交換後の起動時間を短縮する電源回路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電源回路を示す構成図である。
【図２】図１に示す実施形態に係る電源回路におけるマイコンの制御動作フローチャートである。
【図３】本発明の他の実施形態に係る電源回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１マイコン
２３４負荷
５電源
６ＤＣ／ＤＣコンバータ
７ＤＣ／ＤＣコントローラ
８容量性素子
９逆流防止素子（ダイオード）
１０電流制限素子（電流制限抵抗）
１１１２Ａ／Ｄ変換器
SW1 SW2 SW3 スイッチ
２７３７トランジスタ
２８３８Ｐチャネル型電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）
１１１１１２電圧検出器

Claims

補助電源として機能する容量性素子を有し、該容量性素子に接続された負荷に電力供給がなされる電源回路であって、
電源と前記容量性素子との間に設けられた第１のスイッチ手段と、前記容量性素子と前記負荷との間に設けられた第２のスイッチ手段と、
前記電源の電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段からの検出信号に基づいて前記２つのスイッチ手段のオンオフ制御を行なう制御手段とからなり、
前記制御手段は、前記２つのスイッチ手段をオンして前記容量性素子の充電及び前記負荷への電力供給を行なうとともに、前記検出手段が前記電源の電圧が第１の所定電圧値以下になったことを検出した場合は、前記２つのスイッチ手段をオフして前記容量性素子と前記電源及び前記負荷との間を電気的に絶縁すること、及び
前記第１、第２のスイッチ手段はＭＯＳＦＥＴであり、それぞれの寄生ダイオードの順方向が前記容量性素子へ向かうように接続されていることを特徴とする電源回路。
請求項１記載の電源回路であって、
前記検出手段は、前記電源の電圧の他に前記容量性素子の電圧を検出し、
前記制御手段は、第１のスイッチ手段をオンして、前記容量性素子の充電を開始して前記容量性素子の電圧が第２の所定電圧値以上になったとき前記第２のスイッチ手段をオンするとともに、前記第２のスイッチ手段をオンした後に前記電源電圧が第1の所定値以下になった場合は、前記第１、第２のスイッチ手段をオフさせることを特徴とする電源回路。
請求項１記載の電源回路において、
前記第１のスイッチ手段と前記容量性素子との間に第３のスイッチ手段を有し、前記制御手段は前記第３のスイッチ手段をスイッチング制御して前記容量性素子を間欠充電することを特徴とする電源回路。
請求項１記載の電源回路において、
前記容量性素子は、電気２重層コンデンサであることを特徴とする電源回路。
請求項１記載の電源回路において、
前記電源から前記容量性素子への過電流を阻止する電流制限素子を設けたことを特徴とする電源回路。