JPH03118732A - 電源装置のバッテリーバックアップ回路およびバッテリー充放電回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概　要］ 電源装置のバッテリーバックアンプ回路およびバッテリ
ー充放電回路に関し。

内部インピーダンスの高い小型バッテリーの使用を可能
にすると共に、簡素な構成で高効率の昇降圧コンバータ
による充放電回路を実現することを目的とする。

（１）　　電源装置のバッテリーバックアップ回路は。

交流入力電圧を整流および平滑し、得られた直流電圧を
スイッチングしてトランスの１次側巻線を駆動し、トラ
ンスの２次側巻線から所定のレベルに変圧されたパルス
電圧を取り出し、これを整流および平滑して直流電圧に
変換して出力するスイッチングレギュレータ方式の電源
装置において。

交流入力電圧の停電や電圧低下を検出する停電・低電圧
検出回路と、１次側巻線側の直流電圧線と接続された第
１の充電回路と、これにより充電される第１のバッテリ
ーと、１次側巻線側の直流電圧線と接続された第２の充
電回路と、これにより充電される第２のバッテリーとを
備え２通常時には、第１の充電回路により第１のバッテ
リーを充電すると共に、第２の充電回路により第２のバ
ッテリーを充電し、停電・低電圧検出回路が交流入力電
圧の停電や電圧低下を検出した時には、第１のバッテリ
ーと第２のバッテリーとをスイッチにより直列接続し、
この２個のバッテリーの電圧を加算した電圧を１次側巻
線側の直流電圧線へ供給するように構成する。

（２）バッテリー充放電回路は、交流入力電圧を整流お
よび平滑し、得られた直流電圧をスイッチングしてトラ
ンスの１次側巻線を駆動し、トランスの２次側巻線から
所定のレベルに変圧されたパルス電圧を取り出し、これ
を整流および平滑して直流電圧に変換して出力するスイ
ッチングレギュレータ方式の電源装置において、トラン
スの１次側または２次側の直流電圧の高圧線と接地線と
の間に、コイルおよびスイッチングトランジスタから成
る直列回路を接続すると共に、スイッチ、バッテリーお
よび逆バイアス・ダイオードから成る直列回路を接続し
、コイル−スイッチングトランジスタ間の接続点と、ス
イッチ−バッテリー間の接続点とを順バイアス・ダイオ
ードで接続し、高圧線と、バッテリー−逆バイアス・ダ
イオード間の接続点とを逆バイアス・ダイオードで接続
し充電時には、スイッチングトランジスタのオン時にコ
イルが蓄えた電力で、スイッチングトランジスタのオフ
時にバッテリーを充電し、放電時には。

充電を停止しスイッチを閉じて、バッテリーの電流を電
源装置へ放電するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電源装置のバッテリーバックアップ回路およ
びバッテリー充放電回路に関する。

コンピュータなどの情報処理に関係する電子機器は、商
用電源の停電や瞬断によるデータの破壊および電圧低下
による機器の誤動作を防止するために、電源装置として
無停電電源装置を用いている。

無停電電源装置を実・現するための方法の一つに。

電源装置をバッテリーによりバックアップする方法があ
る。

本発明は、この型の無停電電源装置を対象とする。

〔従来の技術〕

（従来例１） 第３図は、従来の電源装置のバッテリーバックアップ回
路を示す図である。

同図において、３０１はフィルタ、３０２は整流器、３
０３は平滑コンデンサ、３０４はトランス、３０５は１
次側巻線、３０６はスイッチングトランジスタ、３０７
はＰ　ＷＭ１１制御回路、３０８は２次側巻線、３０９
および３１０はダイオード。

３１１はチョークコイル、３１２は平滑コンデンサ、３
１３は出力電圧検出回路、３１４はスイッチ、３１５は
充電回路、３１６はバッテリー、３１７はバッテリーの
内部インピーダンス、３１８はスイッチ３１４と連動す
るスイッチ、３１９はダイオードである。

本従来例は、電源装置の１次側直流電圧部にバッテリー
を付加し１人力交流電源が停電した場合。

このバッテリーの電力により電源装置の運転を継続する
ようにしたものである。

以下、第３図に示す回路の動作を説明する。

（１）通常時の動作 入力交流電圧は、フィルタ３０１を通った後。

整流器３０２で整流され、平滑コンデンサで平滑化され
て直流電圧となり５　トランス３０４の１次側巻線３０
５に印加される。

１次巻線３０５には、スイッチングトランジスタ３０６
が直列に接続されている。このスイッチングトランジス
タ３０６は、ＰＷＭ制御回路３０７からベースに印加さ
れる駆動パルスにより０Ｎ１０ＦＦ動作して、１次側巻
線３０５を流れる電流をスイッチングする。

ＰＷＭ制御回路３０７は、出力電圧検出回路３１３の検
出電圧に従ってパルス幅変調を行ったスイッチング駆動
パルスを生成し、スイッチングトランジスタ３０６のベ
ースを駆動する。

トランス３０４の１次側巻線３０５がスイッチング駆動
されることにより２次側巻線３０８に誘起されるパルス
電圧は、ダイオード３０９で整流され、チョークコイル
３１１および平滑コンデンサ３１２で平滑化された後、
直流電圧として出力される。

一方、この間、充電回路３１５は、整流器３０２により
整流された電圧を入力としてバッテリー３１６を充電し
ている。

（２）停電発生時および入力電圧低下時の動作停電が発
生したり、入力交流電圧が低下して平滑コンデンサ３０
３の電圧が、バッテリー３１６の基準電圧以下になると
、ダイオード３１９が導通して、バッテリー３１６の電
圧が平滑コンデンサ３０３に供給される。

このようにして、入力交流電圧に代わってバッテリー３
１６から供給された電圧は、トランス３０４の１次側巻
線３０５に印加され１通常時と同様にスイッチングされ
、電圧変換されて直流電圧が出力される。

（従来例２） 第６図は、従来のバッテリー充放電回路を示す図である
。

同図において、４０１はコンデンサ、４０２は抵抗、４
０３はダイオード、４０４はトランス。

４０５は１次側巻線、４０６はスイッチングトランジス
タ、４０７はＰＷＭ制御回路、４０８は２次側巻線、４
０９および４１０はダイオード、４１１は平滑コンデン
サ、４１２はバッテリー、４１３は電圧検出回路、４１
４はスイッチである。

コンデンサ４０１．抵抗４０２およびはダイオード４０
３でサージアブソーバを形成している。

本従来例は、従来例１の充電回路３１５．バッテリー３
１６．スイッチ３１８およびダイオード３１９からなる
バッテリーバックアップ回路部を対象としている。

以下、第６図に示す回路の動作を説明する。

（１）充電時の動作 スイッチ４１４は、開放にしておく。

＋ｖｃｃ充電ラインの直流電圧がトランス４０４の１次
側巻線４０５に印加される。この１次側巻線４０５には
スイッチングトランジスタ４０６が直列に接続されてい
る。スイッチングトランジスタ４０６は、ＰＷＭ制御回
路４０７からベースに印加される駆動パルスによりＯＮ
／○ＦＦ動作して、１次側巻線４０５を流れる電流をス
イッチングする。

ＰＷＭ制御回路４０７は、電圧検出回路４１３の検出電
圧に従ってパルス幅変調を行ったスイッチング駆動パル
スを生成し、スイッチングトランジスタ４０６０ベース
を駆動する。

トランス４０４の１次側巻線４０５がスイッチング駆動
されることにより２次側巻線４０８に誘起されるパルス
電圧は、２次側巻線４０８→ダイオード４０９→平滑コ
ンデンサ４１１→２次側巻線４０８．という閉回路によ
り平滑コンデンサ４１１に電荷を蓄える。

以上の過程を繰り返していると、平滑コンデンサ４１１
の両端の電圧が上昇してゆき、ダイオード４１０の順方
向電圧降下ＶＦとバッテリー４１２の電圧Ｖ、との和（
ＶＦ　＋Ｖｌ　）よりも大きくなろうとしたとき、２次
側巻線４０８→ダイオード４０９→ダイオード４１０→
バッテリー４１２→２次側巻線４０８．という閉回路に
よりバッテリー４１２がパルス充電される。

また、電圧検出回路４１３は、平滑コンデンサ４１１の
両端の電圧を常時モニタしており、検出電圧をＰＷＭ制
御回路４０７ヘフイードバツクすることにより、バッテ
リー４１２の過充電を防止する。

（２）放電時の動作 スイッチ４１４を閉じる。

バッテリー４１２からの電流は、＋ｖｃｃ放電ラインへ
流れる。すなわち、バッテリー４１２→スイツチ４１４
→（＋Ｖｃｃ放電ライン）→外部負荷→Ｏｖライン→バ
ッテリー４１２．という閉回路中をバッテリー４１２の
放電電流が流れる。

〔発明が解決しようとする１ｌｌＢ） （従来例１の課題） 第３図にしめず従来の電源装置のバッテリーバックアッ
プ回路においては、入力交流電圧が±ｌＯ％の範囲で変
動するため、平滑コンデンサ３０３の両端の電圧Ｅも±
１０％の範囲で変動する。

一方、バッテリー３１６の電圧ｖ３は、内部インピーダ
ンス３１７の低い大容量のバッテリーでも放電終止電圧
には約２０％の変動がある。

これらの関係を第４図に、従来の電源装置のバッテリー
バックアップ回路の電圧関係どして示す。

第４図によると、バッテリーのエネルギーを充分に引き
出すためには、スイッチングレギュレータの安定化開始
電圧をバッテリーの放電終止電圧に設定する必要がある
。一般に、スイッチングレギュレータは、入力交流電源
瞬断時の保持時間の関係から、交流の定格入力電圧に対
し一３０％まで出力電圧を安定化する能力を有している
。したがって、内部インピーダンスの低い大容量のバッ
テリーを使用する限り、従来の回路でもさほど問題には
ならない。

しかし、バ・ンテリーバックアップ回路を小型化しよう
とすると、バッテリーも小型のものを使用しなければな
らない。すると、バッテリーの内部インピーダンスを無
視することができなくなり。

バッテリーから電流を取り出すだけでバッテリー電圧Ｖ
ｍが低下してしまう。

また、スイッチングレギュレータは、出力電力を一定に
保つように動作するので、入力電圧が低下すると、これ
を補うために電流を増加させている。したがって、バッ
テリーの出力電圧が低下すると、さらに電流を増加させ
てしまうので、バッテリーの出力電圧は一層低下する。

という状態に陥る。これは、第４図に示したＶ、の変動
範囲が一２０％に留まらず、−４０〜−５０％にまでも
達することを意味している。

以上述べたことを明確にするために、バッテリーの放電
特性を第５図に示す。

同図は、低内部インピーダンス・バッテリーおよび高内
部インピーダンス・バッテリーは、容量が同一で、満充
電時の開放電圧も同一であり、定電力放電した場合の特
性を示している。

したがって、高内部インピーダンスの小型バッテリーを
使用して、第３図に示した従来の回路でバックアップを
−行うと１次のような問題が生じる。

■スイッチングレギュレータの安定化開始電圧を極端に
低くしなければならない。

■そうすると、定格電圧入力時のスイッチングレギュレ
ータの効率の悪化を招く。

■バッテリー電圧の低下により電流が増大するので、バ
ッテリーの内部インピーダンスが消費する電力が増加し
、スイッチングレギュレータへ送られる電力が低下する
。

これら■〜■の問題点を解決するための唯一の手段は、
バッテリーの出力電流を極端に小さくすることである。

そのためには、バッテリー電圧Ｖ、を極端に高く設定し
なければならない、しかしながら、第３図および第４図
に示したように、従来例ではバッテリー電圧Ｖ、が交流
電源時の電圧Ｅよりも低いことを前提にしているので、
バッテリー電圧■、をむやみに高く設定することはでき
ない。

仮に、バッテリー電圧■、の放電終止電圧を電圧Ｅの変
動範囲の上限値よりも高く設定し、停電時にのみスイッ
チ３１８を閉じる構成を採ったとすると、スイッチング
レギュレータを予め高い入力電圧に耐え得るように設計
しなければならない。

そうすると、スイッチングレギュレータ自体が大型化し
てしまう、これでは、小型のバッテリーを使用する意味
がない。

したがって、スイッチングレギュレータ自体を大きくす
ることなしに、小型のバッテリーを使用するためには、
バッテリー電圧■、を、１次側巻線側の直流電圧Ｅの変
動範囲の上限値からスイッチングレギュレータの安定化
開始電圧の間に終始あるように設定しなければならない
、ただし、この場合にもｒｊｌｇがある。すなわち、■
バッテリーの充電回路に昇降圧コンバータを必要とする
ので９充電回路が大きくなる。■一般的な昇降圧コンバ
ータは効率が悪く２発熱量も多いので、高温を嫌うバッ
テリーの近くに実装することができず、小型化が困難に
なる。

（従来例２の諜Ｂ） バッテリーの充放電用ライン（十Ｖ。、）の電圧がバッ
テリー電圧Ｖ、より高い場合も低い場合もあり得るよう
な回路にバッテリーバックアップ回路を付加する場合、
充放電の安定化用にフライバック形の昇降圧コンバータ
を用いることは不可欠である。

第６図に示す従来のバッテリー充放電回路では。

０■ラインを基準としているので、安定化出力を取り出
すためには、１次側巻線４０５および２次側巻線４０８
という絶縁された２つの巻線を持つトランス４０４が必
ず必要であった。

しかしながら、トランス４０４のように２つの巻線を持
つフライバック用トランスは、変換効率が悪く、形状も
大きい、という欠点がある。

したがって、従来例２には、バッテリー充放電回路を小
型化することができない、という問題があった。

（本発明の目的） 本発明は、内部インピーダンスの高い小型バッテリーの
使用を可能にした。電源装置のバッテリーバックアップ
回路を提供することを第１の目的とする。

また、簡素な構成で高効率の昇降圧コンバータによるバ
ッテリー充放電回路を提供することを第２の目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、第１の発明に係るｔ源装
置のバッテリーバックアップ回路は、交流入力電圧を整
流および平滑し、得られた直流電圧をスイッチングして
トランスの１次側巻線を駆動シ、トランスの２次側巻線
から所定のレベルに変圧されたパルス電圧を取り出し、
これを整流および平滑して直流電圧に変換して出力する
スイッチングレギュレータ方式の電源装置において、交
流入力電圧の停電や電圧低下を検出する停電・低電圧検
出回路と、第１の充電回路と、これにより充電される第
１のバッテリーと、第２の充電回路と、これにより充電
される第２のバッテリーとを備え９通常時には、第１の
充電回路により第１のバッテリーを充電すると共に、第
２の充電回路により第２のバッテリーを充電し、停電・
低電圧検出回路が交流入力電圧の停電や電圧低下を検出
した時には、第１のバッテリーと第２のバッテリーとを
スイッチにより直列接続し、この２個のバッテリーの電
圧を加算した電圧を電源装置へ供給するように構成する
。

また、第２の発明に係るバッテリー充放電回路は、交流
入力電圧を整流および平滑し、得られた直流電圧をスイ
ッチングしてトランスの１次側巻線を駆動し、トランス
の２次側巻線から所定のレベルに変圧されたパルス電圧
を取り出し、これを整流および平滑して直流電圧に変換
して出力するスイッチングレギュレータ方式の電源装置
において、トランスの１次側または２次側の直流電圧の
高圧線と接地線との間に、コイルおよびスイッチングト
ランジスタから成る直列回路を接続すると共に、スイッ
チ、バッテリーおよび逆バイアス・ダイオードから成る
直列回路を接続し、コイル−スイッチングトランジスタ
間の接続点と、スイッチ−バッテリー間の接続点とを順
バイアス・ダイオードで接続し、高圧線と、バッテリー
−逆バイアス・ダイオード間の接続点とを逆バイアス・
ダイオードで接続し、充電時には、スイッチングトラン
ジスタのオン時にコイルが蓄えた電力で、スイッチング
トランジスタのオフ時にバッテリーを充電し７放電時に
は、充電を停止しスイッチを閉じて、バッテリーの電流
を電源装置へ放電するように構成する。

〔作　用〕

第１の発明に係る電源装置のバッテリーバックアップ回
路は、１次側巻線側の直流電圧線に接続された第１の充
電回路と、これにより充電される第１のバッテリーと、
１次側巻線側の直流電圧線に接続された第２の充電回路
と、これにより充電される第２のバッテリーとを備える
ように構成されている。

通常時には、第１の充電回路により第１のバッテリーの
充電を行うと共に、第２の充電回路により第２のバッテ
リーの充電を行う。

停電や入力交流電圧の低下が生じた時には、第１のバッ
テリーと第２のバッテリーとをスイッチにより直列接続
し、この２個のバッテリーの電圧を加算した電圧を１次
側巻線側の直流電圧線へ供給する。

すなわち、第１の発明の回路では、バッテリーを２分割
し、その中間に停電時にのみ閉じるスイッチを設けてい
る。さらに、バッテリーの片極は必ず１次側巻線側の直
流電圧線に接続されている構成をとっている。したがっ
て、１次側巻線側の直流電圧の変動範囲の下限値に対し
てもバッテリー１総当たりの電圧を充分に低くすること
が可能になるので、充電回路に昇降圧コンバータは不要
となり、簡素で発熱量も少なく、小型化が可能な降圧形
チョッパの使用が可能となる。したがって。

バッテリー、充電回路共に小型化することができる。

第２の発明に係るバッテリー充放電回路は、第１の発明
に係る電源装置のバッテリーバックアップ回路に用いる
充電回路を上述のように降圧形チョッパは使用せずに、
別の手段により構成して小型化したものである。

すなわち、第２の発明に係るバッテリー充放電回路は、
直流電圧の高圧線と接地線との間に、コイルおよびスイ
ッチングトランジスタから成る直列回路を接続すると共
に、スイッチ、バッテリーおよび逆バイアス・ダイオー
ドから成る直列回路を接続し、コイル−スイッチングト
ランジスタ間の接続点と、スイッチ−バッテリー間の接
続点とを順バイアス・ダイオードで接続し、高圧線と。

バッテリー−道バイアス・ダイオード間の接続点とを逆
バイアス・ダイオードで接続することにより構成する。

そして、充電時には、スイッチングトランジスタのＯＮ
時にコイルが蓄えた電力で、スイッチングトランジスタ
のＯＦＦ時にバッテリーを充電し。

放電時には、スイッチを閉じて、バッテリーの電流を電
源装置へ放電する。

このように、第２の発明の充電回路部分は、従来例２の
ようにフライバックトランスを使用せずに、昇降圧コン
バータをコイルのみで実現している。これは、従来例２
のように０■ラインを基準とせず、逆バイアス・ダイオ
ードにより０■ラインから浮かせたラインである直流電
圧の高圧線を基準とすることにより成し遂げられたもの
である。

コイルは巻線が一つであり、フライバックトランスのよ
うなり一ケージインダクタンス分による変換効率の悪化
が少ないので、第２の発明に係るバッテリー充放電回路
は、高効率が得られると共に、小型化が可能となる。

〔実　施　例〕

（第１の発明の実施例） 第１図は本発明の電源装置のバッテリーバックアンプ回
路を示す図である。

同図において、１０１はフィルタ、１０２は整流器、１
０３は平滑コンデンサ、１０４はトランス、１０５は１
次側巻線、１０６はスイッチングトランジスタ、１０７
はＰＷＭ制御回路、１０８は２次側巻線、１０９および
１１０はダイオード。

１１１はチョークコイル、１１２は平滑コンデンサ、１
１３は出力電圧検出回路、１１４は停電・低電圧検出回
路、１１５は充電回路Ａ、１１６は充電回路Ｂ、１１７
はバッテリーＡ、１１ＢはバッテリーＢ、１１９はスイ
ッチである。

本実施例は、電源装置としてスイッチングレギュレータ
を用いている。そして、このスイッチングレギュレータ
の１次側直流電圧部にバッテリーを付加し、入力交流電
源が停電した場合、このバッテリーの電力によりスイッ
チングレギュレータの運転を継続するようにしたもので
ある。

以下、第１図に示す回路の動作を説明する。

（１）通常時の動作 入力交流電圧は、フィルタ１０１にかけられた後、整流
器１０２で整流され、平滑コンデンサ１０３で平滑化さ
れて直流電圧となり、トランス１０４の１次側巻線１０
５に印加される。

１次側巻線１０５には、スイッチングトランジスタ１０
６が直列に接続されている。このスイッチングトランジ
スタ１０６は、ＰＷＭ制御回路１０７からベースに印加
される駆動パルスにより０Ｎ１０　Ｆ　Ｆ動作して、１
次側巻線１０５を流れる電流をスイッチングする。

ＰＷＭ制御回路１０７は、出力電圧検出回路１１３の検
出電圧に従ってパルス幅変調を行ったスイッチング駆動
パルスを生成し、スイッチングトランジスタ１０６のベ
ースを駆動する。

トランス１０４の１次側巻線１０５がスイッチング駆動
されることにより２次側巻線１０８に誘起されるパルス
電圧は、ダイオード１０９で整流され、チョークコイル
１’　１１および平滑コンデンサ１１２で平滑化された
後、直流電圧として出力される。

一方、この間、充電回路Ａ１１５は、１次側巻線側の高
レベルの直流電圧を入力としてバッテリーＡ１１７を充
電しており、充電回路Ｂｌ　１６は。

１次側巻線側の低レベルの直流電圧を入力としてバッテ
リーＢ１１８を充電している。

（２）停電発生時および入力電圧低下時の動作停電・低
電圧検出回路１１４は、入力交流電圧を常時モニタして
いる。停電が発生したり、入力交流電圧が低下して基準
電圧以下になると、停電・低電圧検出回路１１４は、充
電回路Ａ１１５および充電回路８１１６を停止させると
同時にスイッチ１１９を閉じる。この結果、バッテリー
８１１８の電圧■邸（Ｂ）とバッテリーＡ１１７電圧ｖ
、（Ａ）との和、すなわち、Ｖ＊　　（Ｂ）　十ｖ。

（Ａ）が平滑コンデンサ１０３に供給される。

このようにして、入力交流電圧に代わってバッテリー８
１１８とバッテリーＡ１１７との直列接続から供給され
た電圧は、トランス１０４の１次側巻線１０５に印加さ
れ１通常時と同様にスイッチングされ、電圧変換されて
直流電圧が出力される。

（第２の発明の実施例） 第２図は１本発明のバッテリー充放電回路を示す図であ
る。

同図において、２０１はコイル、２０２はスイッチング
トランジスタ、２０３はＰＷＭ制御回路。

２０４および２０５はダイオード、２０６はバッテリー
、２０７および２０８はダイオード、２０９は平滑コン
デンサ、２１０はスイッチ、２１１は電圧検出回路であ
る。

本実施例は、第１図に示した第１の発明の電源装置のバ
ッテリーバックアップ回路における。充電回路Ａ１１５
−バッテリーＡ１１７０組から成る充放電回路および充
電回路８１１６−バッテリー８１１Ｂの組から成る充放
電回路を対象とし。

第１の発明が高効率の降圧形チョッパ回路を充電回路と
することが可能であるのに対し１本実施例は第２の発明
の昇降圧コンバータを用いるものである。

以下、第２図に示す回路の動作を説明する。

（１）充電時の動作 スイッチ２１０は、開放にしておく。

＋Ｖｃｃ充電ラインの直流電圧がコイル２０１に印加さ
れる。このコイル２０１にはスイッチングトランジスタ
２０２が直列に接続されている。スイッチングトランジ
スタ２０２は、ＰＷＭ制御回路２０３からベースに印加
される駆動パルスにより０Ｎ１０ＦＦ動作して、コイル
２０１を流れる電流をスイッチングする。

ＰＷＭ１１］？１１回路２０３は、電圧検出回路２１１
の検出電圧に従ってパルス幅変調を行ったスイッチング
駆動パルスを生成し、スイッチングトランジスタ２０２
のベースを駆動する。

ＰＷＭ制御回路２０３からの出力によりスイッチングト
ランジスタ２０２がＯＮすると、コイル２０１に電流が
流れ、エネルギーが蓄えられる。

そして、スイッチングトランジスタ２０２がＯＦＦにな
ると、コイル２０１に蓄えられていたエネルギーは、電
流となって、コイル２０１→ダイオード２０４→平滑コ
ンデンサ２０９→ダイオード２０７→コイル２０１．と
いう閉回路を流れることにより、平滑コンデンサ２０９
に電荷を蓄える。

この過程を繰り返している七、平滑コンデンサ２０９の
両端の電圧が上昇してゆき、ダイオード２０５の順方向
電圧降下■、とバッテリー２０６の電圧ｖ８との和（Ｖ
Ｆ　＋　Ｖｍ　）よりも太きくなろうとしたとき、コイ
ル２０１→ダイオード２０４→ダイオード２０５→バツ
テリー２０６→ダイオード２０７→コイル２０１．とい
う閉回路によりバッテリー２０６が充電される。

また、電圧検出回路２１１は、平滑コンデンサ２０９０
両端の電圧を常時モニタしており、検出電圧をＰＷＭＩ
ＩＪｌｉ１回路２０３ヘフィードバックすることにより
、バッテリー２０６の過充電を防止する。

（２）放電時の動作 スイッチ２１０を閉じる。

バッテリー２０６からの電流は、＋Ｖｃｃ放電ラインへ
流れる。すなわち、バッテリー２０６→スイツチ２１０
→（＋Ｖｃｃ放電ライン）→外部負荷→Ｏｖライン→ダ
イオード２０８→バッテリー２０６、という閉回路中を
バッテリー２０６の放電電流が流れる。

〔発明の効果〕

第１の発明によれば、高内部インピーダンスの小容量バ
ッテリーを使用することが可能になると共に、入力交流
電圧が大きく変動しても問題なく充電を行うことのでき
る安定なバッテリーバックアップ回路を実現することが
できる。

第２の発明によれば、Ｎ素な構成で高効率の昇降圧コン
バータによるバッテリー充放電回路を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電源装置のパンテリーバックアップ回
路を示す図。 第２図は本発明のバッテリー充放電回路を示す図。 第３図は従来の電源装置のバッテリーバックアップ回路
を示す図。 第４図は従来の電源装置のバッテリーバンクアップ回路
の電圧関係を示す図。 第５図はバッテリーの放電特性を示す図。 第６図は従来のバッテリー充放電回路を示す図である。 第１図において １０１：フィルタ １０２：！！流器 １０３：平滑コンデンサ １０４　Ｆ　）ランス ｌＱ５：１次側巻線 １０６：スイッチングトランジスタ １０７　：　Ｐ　ＷＭＩ１１１１１回路１０日：２次側
巻線 １０９：ダイオード １１０：ダイオード １１１：チョークコイル １１２：平滑コンデンサ １１３：出力電圧検出回路 １１４：停電・低電圧検出回路 １１５；充電回路Ａ １１６：充電回路Ｂ １１７：バッテリーＡ １１８：バッテリーＢ １１９：スイッチ 第２図において ２０１：コイル ２０２ニスイツチングトランジスタ ２０３：ＰＷＭ制御回路 ２０４：ダイオード ２０５：ダイオード ２０６：バッテリー ２０７：ダイオード ２０８：ダイオード ２０９：平滑コンデンサ ２１０：スイッチ ２１に電圧検出回路 特許出廓人　　株式会社ピーエフニー 復代理人　弁理土中　島洋治

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流入力電圧を整流および平滑し、得られた直流
   電圧をスイッチングしてトランスの１次側巻線を駆動し
   、トランスの２次側巻線から所定のレベルに変圧された
   パルス電圧を取り出し、これを整流および平滑して直流
   電圧に変換して出力するスイッチングレギュレータ方式
   の電源装置において。 交流入力電圧の停電や電圧低下を検出する停電・低電圧
   検出回路と、１次側巻線側の直流電圧線と接続された第
   １の充電回路と、これにより充電される第１のバッテリ
   ーと、１次側巻線側の直流電圧線と接続された第２の充
   電回路と、これにより充電される第２のバッテリーとを
   備え、 通常時には、第１の充電回路により第１のバッテリーを
   充電すると共に、第２の充電回路により第２のバッテリ
   ーを充電し、 停電・低電圧検出回路が交流入力電圧の停電や電圧低下
   を検出した時には、第１のバッテリーと第２のバッテリ
   ーとをスイッチにより直列接続し、この２個のバッテリ
   ーの電圧を加算した電圧を１次側巻線側の直流電圧線へ
   供給する ことを特徴とする電源装置のバッテリーバックアップ回
   路。
2. （２）交流入力電圧を整流および平滑し、得られた直流
   電圧をスイッチングしてトランスの１次側巻線を駆動し
   、トランスの２次側巻線から所定のレベルに変圧された
   パルス電圧を取り出し、これを整流および平滑して直流
   電圧に変換して出力するスイッチングレギュレータ方式
   の電源装置において、 トランスの１次側または２次側の直流電圧の高圧線と接
   地線との間に、コイルおよびスイッチングトランジスタ
   から成る直列回路を接続すると共に、スイッチ、バッテ
   リーおよび逆バイアス・ダイオードから成る直列回路を
   接続し、 コイル−スイッチングトランジスタ間の接続点と、スイ
   ッチ−バッテリー間の接続点とを順バイアス・ダイオー
   ドで接続し、 高圧線と、バッテリー−逆バイアス・ダイオード間の接
   続点とを逆バイアス・ダイオードで接続し、 充電時には、スイッチングトランジスタのオン時にコイ
   ルが蓄えた電力で、スイッチングトランジスタのオフ時
   にバッテリーを充電し、 放電時には、充電を停止しスイッチを閉じて、バッテリ
   ーの電流を電源装置へ放電する ことを特徴とするバッテリー充放電回路。