JPH05304729A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
- Publication number
- JPH05304729A JPH05304729A JP4106716A JP10671692A JPH05304729A JP H05304729 A JPH05304729 A JP H05304729A JP 4106716 A JP4106716 A JP 4106716A JP 10671692 A JP10671692 A JP 10671692A JP H05304729 A JPH05304729 A JP H05304729A
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- Japan
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- switch
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 無駄な電力を消費することなく電池電圧を適
切に昇圧すること。 【構成】 電池１と、デバイスを動作させるための電圧
Ｖddを、電池１の電圧から昇圧するための発振回路３、
コイル４、トランジスタ５、ダイオード６を含む昇圧回
路と、電池１とデバイスとの間に設けられたスイッチ９
と、電池１の電圧を検出し、その検出結果に基づいて、
電池１の電圧が前記デバイスの動作可能電圧であるとき
には、スイッチ９をオンして電池１の電圧をデバイスに
直接的に印加し、電池１の電圧がデバイスの動作不可電
圧となったときに、スイッチ９をオフし、昇圧回路を作
動させる検出回路８とを具える。
切に昇圧すること。 【構成】 電池１と、デバイスを動作させるための電圧
Ｖddを、電池１の電圧から昇圧するための発振回路３、
コイル４、トランジスタ５、ダイオード６を含む昇圧回
路と、電池１とデバイスとの間に設けられたスイッチ９
と、電池１の電圧を検出し、その検出結果に基づいて、
電池１の電圧が前記デバイスの動作可能電圧であるとき
には、スイッチ９をオンして電池１の電圧をデバイスに
直接的に印加し、電池１の電圧がデバイスの動作不可電
圧となったときに、スイッチ９をオフし、昇圧回路を作
動させる検出回路８とを具える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電池電圧を必要な電圧
に変換する電源装置に関するものである。
に変換する電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来技術による電池電圧変換用電
源装置の一例を示したものである。本電源装置の動作
は、発振回路３の発振出力をトランジスタ５のベースに
入力し、このトランジスタ５によってコイル４に流れる
電池１からの電流を発振回路３の発振周期でオン・オフ
し、トランジスタ５のコレクタからダイオード６を介し
てとり出した＋電圧をコンデンサ７により平滑化し、出
力する。検出回路２は出力電圧に基づいて発振回路３の
周波数を制御し、電池１の電圧を本電源装置の出力端に
接続するデバイスに必要な電圧に昇圧する。
源装置の一例を示したものである。本電源装置の動作
は、発振回路３の発振出力をトランジスタ５のベースに
入力し、このトランジスタ５によってコイル４に流れる
電池１からの電流を発振回路３の発振周期でオン・オフ
し、トランジスタ５のコレクタからダイオード６を介し
てとり出した＋電圧をコンデンサ７により平滑化し、出
力する。検出回路２は出力電圧に基づいて発振回路３の
周波数を制御し、電池１の電圧を本電源装置の出力端に
接続するデバイスに必要な電圧に昇圧する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これによれば、電池電
圧ＶB からダイオード６の電圧降下ＶD1を引いた電圧が
デバイスの動作可能電圧より低い場合、電池電圧がデバ
イスの動作可能電圧であるなしにかかわらず、昇圧動作
を行うため、コイル４の巻き線抵抗による損失、トラン
ジスタ５や、ダイオード６の飽和電圧による損失、発振
回路３の動作電流などにより電池１から無駄な電流が消
費されていた。
圧ＶB からダイオード６の電圧降下ＶD1を引いた電圧が
デバイスの動作可能電圧より低い場合、電池電圧がデバ
イスの動作可能電圧であるなしにかかわらず、昇圧動作
を行うため、コイル４の巻き線抵抗による損失、トラン
ジスタ５や、ダイオード６の飽和電圧による損失、発振
回路３の動作電流などにより電池１から無駄な電流が消
費されていた。
【０００４】本発明はかかる従来の欠点を除去し、電池
の電圧がデバイスの動作可能な電圧である場合に、昇圧
回路を動作させずに、電池の電圧をそのままデバイスの
電源に使用することができる電源装置を提供することを
目的とする。
の電圧がデバイスの動作可能な電圧である場合に、昇圧
回路を動作させずに、電池の電圧をそのままデバイスの
電源に使用することができる電源装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は電池と、デバイスを動作させるための電圧を、
前記電池の電圧から昇圧する昇圧回路と、前記電池と前
記デバイスとの間に設けられたスイッチ手段と、前記電
池の電圧を検出し、該検出結果に基づいて、当該電池の
電圧が前記デバイスの動作可能電圧であるときには、前
記スイッチ手段をオンして当該電池の電圧を前記デバイ
スに直接的に印加し、当該電池の電圧が前記デバイスの
動作付加電圧となったときに、前記スイッチ手段をオフ
し、前記昇圧回路を作動させる手段とを具えたことを特
徴とする。
本発明は電池と、デバイスを動作させるための電圧を、
前記電池の電圧から昇圧する昇圧回路と、前記電池と前
記デバイスとの間に設けられたスイッチ手段と、前記電
池の電圧を検出し、該検出結果に基づいて、当該電池の
電圧が前記デバイスの動作可能電圧であるときには、前
記スイッチ手段をオンして当該電池の電圧を前記デバイ
スに直接的に印加し、当該電池の電圧が前記デバイスの
動作付加電圧となったときに、前記スイッチ手段をオフ
し、前記昇圧回路を作動させる手段とを具えたことを特
徴とする。
【０００６】
【作用】本発明によれば、電池電圧がデバイスの動作可
能な電圧である間は、電池からデバイスに直接的に電圧
が印加される。
能な電圧である間は、電池からデバイスに直接的に電圧
が印加される。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
【０００８】図１は、本発明の一実施例を示す。図８と
同一部分には同一符号を付してある。本発明の特徴とす
るところは、電池１の電圧を検出する検出回路８と、電
池１の電圧をデバイスに供給するためのスイッチ９（Ｍ
ＯＳ型トランジスタ）のソース・ドレインを出力端（Ｖ
dd）と電池１との間に直列に設け、検出回路８の出力に
よってスイッチ９のゲートを制御するようにした点にあ
る。
同一部分には同一符号を付してある。本発明の特徴とす
るところは、電池１の電圧を検出する検出回路８と、電
池１の電圧をデバイスに供給するためのスイッチ９（Ｍ
ＯＳ型トランジスタ）のソース・ドレインを出力端（Ｖ
dd）と電池１との間に直列に設け、検出回路８の出力に
よってスイッチ９のゲートを制御するようにした点にあ
る。
【０００９】ついで、本実施例の動作を図２をもとに説
明する。
明する。
【００１０】図２の（Ａ）は、電池１の放電電圧特性を
示している。同図ｉ01の放電特性は、デバイスの動作電
流ｉ01で流し続けた場合の特性である。ただし、この場
合デバイスの動作電流は電圧によっての変化は無視でき
るものとする。ｉ02の放電特性は、デバイスの動作電流
に昇圧回路で生じる損失電流を加えた電流ｉ02で流し続
けた場合の特性である。また、Ｖd はデバイスが動作可
能な最低電圧とする。図２の（Ｂ）は図１の回路におけ
る電池１から流れる電流Ｉ0 の特性であり、図２の
（Ｃ）は、その場合のデバイスの駆動電圧Ｖddの特性で
ある。またｔX は、放電特性ｉ01においてＶB がＶd に
なるまでの時間とする。
示している。同図ｉ01の放電特性は、デバイスの動作電
流ｉ01で流し続けた場合の特性である。ただし、この場
合デバイスの動作電流は電圧によっての変化は無視でき
るものとする。ｉ02の放電特性は、デバイスの動作電流
に昇圧回路で生じる損失電流を加えた電流ｉ02で流し続
けた場合の特性である。また、Ｖd はデバイスが動作可
能な最低電圧とする。図２の（Ｂ）は図１の回路におけ
る電池１から流れる電流Ｉ0 の特性であり、図２の
（Ｃ）は、その場合のデバイスの駆動電圧Ｖddの特性で
ある。またｔX は、放電特性ｉ01においてＶB がＶd に
なるまでの時間とする。
【００１１】本回路はｔX になるまで、ＶB がＶd より
高いことを検出回路８により検出し、その間はスイッチ
９をオンにして、発振回路３を停止させる。これにより
トランジスタ５はオフ状態になり、コイル４に電流は流
れない。スイッチ９の飽和電圧が無視できるとすれば、
Ｖddは、ＶB と同電位になる。すなわち、この間昇圧回
路は動作しないのでＶddは放電特性ｉ01と同じ曲線を描
く。ｔX を過ぎると、ＶB がＶd より低くなるので、検
出回路８によりスイッチ９をオフ状態にすると共に発振
回路３を作動させる。この結果、トランジスタ５、コイ
ル４などの昇圧回路が動作する。すなわちＶddはＶd で
一定になり、電池の放電特性はｉ02に変わる。
高いことを検出回路８により検出し、その間はスイッチ
９をオンにして、発振回路３を停止させる。これにより
トランジスタ５はオフ状態になり、コイル４に電流は流
れない。スイッチ９の飽和電圧が無視できるとすれば、
Ｖddは、ＶB と同電位になる。すなわち、この間昇圧回
路は動作しないのでＶddは放電特性ｉ01と同じ曲線を描
く。ｔX を過ぎると、ＶB がＶd より低くなるので、検
出回路８によりスイッチ９をオフ状態にすると共に発振
回路３を作動させる。この結果、トランジスタ５、コイ
ル４などの昇圧回路が動作する。すなわちＶddはＶd で
一定になり、電池の放電特性はｉ02に変わる。
【００１２】以上説明したとうり、図２の（Ｂ）で示し
たように、Ｉ0 は、ｔX になるまでｉ01しか流れず、ｔ
X になって初めてｉ02が流れるため、常に昇圧回路を動
作させる従来回路例に比べ同図斜線部の分電力が軽減で
きることになる。
たように、Ｉ0 は、ｔX になるまでｉ01しか流れず、ｔ
X になって初めてｉ02が流れるため、常に昇圧回路を動
作させる従来回路例に比べ同図斜線部の分電力が軽減で
きることになる。
【００１３】（他の実施例１）図１の実施例では検出回
路が２、８と２つ必要である。そこで検出回路を１つに
する実施例を以下に示す。図３は、昇圧回路の電圧を制
御する検出回路２を用いて電池電圧を直接的にデバイス
に供給するスイッチ９をオンオフする実施例である。
路が２、８と２つ必要である。そこで検出回路を１つに
する実施例を以下に示す。図３は、昇圧回路の電圧を制
御する検出回路２を用いて電池電圧を直接的にデバイス
に供給するスイッチ９をオンオフする実施例である。
【００１４】本実施例の基本構成は図１の実施例と同様
なものであり、電池１の電圧がＶdになるまではスイッ
チ９を通しデバイスに電圧を供給し、Ｖd 以下の時昇圧
を実施する。図３において、１０は機械的なオンオフを
切り替えるスイッチであって、電池１とスイッチ９との
間に設けられている。１４は、ＳＲラッチであり、検出
回路２の出力が与えられるＳ端子に“Ｌ”レベルを入力
するとＲ端子に“Ｌ”レベルが入力されるまでスイッチ
９のゲートに出力される信号Ｓ３が“Ｈ”レベルを保持
する機能を有する。ダイオード１１、コンデンサ１２、
抵抗１３は、ＳＲラッチ１４を初期化するための回路で
あって、抵抗１３およびコンデンサ１２の直列回路が電
池１の両端間に接続され、ダイオード１１が抵抗１３に
並列に接続される。抵抗１３とコンデンサ１２の接続点
がＳＲラッチ１４のＲ端子に接続される。
なものであり、電池１の電圧がＶdになるまではスイッ
チ９を通しデバイスに電圧を供給し、Ｖd 以下の時昇圧
を実施する。図３において、１０は機械的なオンオフを
切り替えるスイッチであって、電池１とスイッチ９との
間に設けられている。１４は、ＳＲラッチであり、検出
回路２の出力が与えられるＳ端子に“Ｌ”レベルを入力
するとＲ端子に“Ｌ”レベルが入力されるまでスイッチ
９のゲートに出力される信号Ｓ３が“Ｈ”レベルを保持
する機能を有する。ダイオード１１、コンデンサ１２、
抵抗１３は、ＳＲラッチ１４を初期化するための回路で
あって、抵抗１３およびコンデンサ１２の直列回路が電
池１の両端間に接続され、ダイオード１１が抵抗１３に
並列に接続される。抵抗１３とコンデンサ１２の接続点
がＳＲラッチ１４のＲ端子に接続される。
【００１５】図４は、図３の実施例の動作を表すタイム
チャートである。同図の（Ａ）は電池電圧ＶB 、デバイ
スの駆動電圧Ｖddの時間に対する特性である。ｔ0 でス
イッチ１０がオン状態になると信号Ｓ１（ＳＲラッチ１
４のＲ端子に与えられる）はコンデンサ１２を充電する
間“Ｌ”となりＳＲラッチ１４が初期化され、Ｓ２は
“Ｈ”なので、信号Ｓ３は“Ｌ”レベルを保持する。電
池電圧がＶd 以下になると検出回路２からの信号Ｓ２が
“Ｌ”レベルとなり、ＳＲラッチ１４がセットされ信号
Ｓ３は“Ｈ”レベルを保持する。これによってスイッチ
９はオフ状態となり、発振回路３が動作し、昇圧回路が
動作する。
チャートである。同図の（Ａ）は電池電圧ＶB 、デバイ
スの駆動電圧Ｖddの時間に対する特性である。ｔ0 でス
イッチ１０がオン状態になると信号Ｓ１（ＳＲラッチ１
４のＲ端子に与えられる）はコンデンサ１２を充電する
間“Ｌ”となりＳＲラッチ１４が初期化され、Ｓ２は
“Ｈ”なので、信号Ｓ３は“Ｌ”レベルを保持する。電
池電圧がＶd 以下になると検出回路２からの信号Ｓ２が
“Ｌ”レベルとなり、ＳＲラッチ１４がセットされ信号
Ｓ３は“Ｈ”レベルを保持する。これによってスイッチ
９はオフ状態となり、発振回路３が動作し、昇圧回路が
動作する。
【００１６】（他の実施例２）図１や図３の実施例で
は、スイッチ９をオフ状態にしたと同時に昇圧回路を働
かせるために、デバイスの負荷によっては、昇圧回路が
安定して働くまでデバイス電圧ＶddがＶd 以下になって
しまうこともある。その様子を示したのが図６である。
Ｖdds はＶddのスイッチ９から供給される成分であり、
スイッチが切り替わる時間ｔX から電圧は降下する。一
方Ｖddu は、昇圧回路によって生成される成分であり、
ｔX から立ち上がりＶd で安定するまで時間がかかる。
図でわかるように、この過渡状態においてデバイスの電
圧は、Ｖdrだけ、電圧が降下してしまう。
は、スイッチ９をオフ状態にしたと同時に昇圧回路を働
かせるために、デバイスの負荷によっては、昇圧回路が
安定して働くまでデバイス電圧ＶddがＶd 以下になって
しまうこともある。その様子を示したのが図６である。
Ｖdds はＶddのスイッチ９から供給される成分であり、
スイッチが切り替わる時間ｔX から電圧は降下する。一
方Ｖddu は、昇圧回路によって生成される成分であり、
ｔX から立ち上がりＶd で安定するまで時間がかかる。
図でわかるように、この過渡状態においてデバイスの電
圧は、Ｖdrだけ、電圧が降下してしまう。
【００１７】この点を考慮したのが図５の実施例であ
る。基本回路構成は図１に準じているが、本実施例で
は、電池の電圧ＶB とデバイスの電圧Ｖddを比較する比
較回路１５の出力信号Ｓ５により、ＶddがＶB より高く
なるまでスイッチ９をオフさせない回路構成としてい
る。
る。基本回路構成は図１に準じているが、本実施例で
は、電池の電圧ＶB とデバイスの電圧Ｖddを比較する比
較回路１５の出力信号Ｓ５により、ＶddがＶB より高く
なるまでスイッチ９をオフさせない回路構成としてい
る。
【００１８】図７は、図５の実施例の動作を示す図であ
る。同図のＶd ′は、検出回路２で制御される設定電圧
で、デバイスの最低動作電圧Ｖd より高く設定する。ｔ
s で検出回路２がデバイス電圧ＶddがＶd ′より低くな
ったことを検出し、その検出出力信号Ｓ４が“Ｌ”レベ
ルとなり昇圧回路が動作する。ｔOFF で昇圧回路により
電圧成分が上昇し電池の電圧ＶB より高くなると、比較
回路１５からの出力信号Ｓ５が“Ｌ”レベルになりスイ
ッチ９がオフ状態になる。すなわち、昇圧回路の発振安
定時間が、電池の電圧がＶd まで降下する時間よりも短
ければ、デバイスの電圧Ｖddはデバイスの最低動作電圧
Ｖd 以下に降下しないことになる。
る。同図のＶd ′は、検出回路２で制御される設定電圧
で、デバイスの最低動作電圧Ｖd より高く設定する。ｔ
s で検出回路２がデバイス電圧ＶddがＶd ′より低くな
ったことを検出し、その検出出力信号Ｓ４が“Ｌ”レベ
ルとなり昇圧回路が動作する。ｔOFF で昇圧回路により
電圧成分が上昇し電池の電圧ＶB より高くなると、比較
回路１５からの出力信号Ｓ５が“Ｌ”レベルになりスイ
ッチ９がオフ状態になる。すなわち、昇圧回路の発振安
定時間が、電池の電圧がＶd まで降下する時間よりも短
ければ、デバイスの電圧Ｖddはデバイスの最低動作電圧
Ｖd 以下に降下しないことになる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、無
駄な電力を消費することなく電池電圧を適切に昇圧する
ことができる。
駄な電力を消費することなく電池電圧を適切に昇圧する
ことができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示した図である。
【図２】本発明の第１の実施例の動作を示した図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２の実施例を示した図である。
【図４】本発明の第２の実施例の動作を示した図であ
る。
る。
【図５】本発明の第３の実施例を示した図である。
【図６】本発明の第１の実施例の動作例を示した図であ
る。
る。
【図７】本発明の第３の実施例の動作を示した図であ
る。
る。
【図８】従来の回路例を示した図である。
１ 電池 ２ 検出回路 ３ 発振回路 ４ コイル ５ トランジスタ ６ ダイオード ７ コンデンサ ８ 検出回路 ９ スイッチ １０ スイッチ １１ ダイオード １２ コンデンサ １３ 抵抗 １４ ＳＲラッチ １５ 回路
Claims (1)
- 【請求項１】 電池と、デバイスを動作させるための電
圧を、前記電池の電圧から昇圧する昇圧回路と、前記電
池と前記デバイスとの間に設けられたスイッチ手段と、
前記電池の電圧を検出し、該検出結果に基づいて、当該
電池の電圧が前記デバイスの動作可能電圧であるときに
は、前記スイッチ手段をオンして当該電池の電圧を前記
デバイスに直接的に印加し、当該電池の電圧が前記デバ
イスの動作不可電圧となったときに、前記スイッチ手段
をオフし、前記昇圧回路を作動させる手段とを具えたこ
とを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4106716A JPH05304729A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4106716A JPH05304729A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304729A true JPH05304729A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=14440686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4106716A Pending JPH05304729A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05304729A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08140286A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-31 | Fujitsu Ltd | 電池内蔵の電子装置の電源制御回路 |
| JP2002218739A (ja) * | 2001-01-18 | 2002-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電源回路及びそれを用いた半導体カード |
| JP2006006071A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Sharp Corp | 電池駆動装置 |
| JP2006054968A (ja) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 昇圧型スイッチングレギュレータ回路 |
| JP2007074772A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Daikin Ind Ltd | 電圧変換装置及びその制御方法並びにハイブリッドシステム及びその制御方法 |
| JP2007529185A (ja) * | 2003-08-05 | 2007-10-18 | 松下電器産業株式会社 | 直流電源装置、及びそれを搭載する電池式電子機器 |
| JP2010183755A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Panasonic Corp | 電源装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59155842U (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-19 | 株式会社東芝 | 電池電源装置 |
| JPH0251335A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-21 | Kubota Ltd | バッテリ電源装置 |
| JPH05137267A (ja) * | 1991-11-12 | 1993-06-01 | Dia Semikon Syst Kk | 電源装置 |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP4106716A patent/JPH05304729A/ja active Pending
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