JPH0530662A - 給電装置及びこれを備えた電子装置 - Google Patents
給電装置及びこれを備えた電子装置Info
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- JPH0530662A JPH0530662A JP3204896A JP20489691A JPH0530662A JP H0530662 A JPH0530662 A JP H0530662A JP 3204896 A JP3204896 A JP 3204896A JP 20489691 A JP20489691 A JP 20489691A JP H0530662 A JPH0530662 A JP H0530662A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 複数個（Ｎ個）の電池と、各電池の起電力の
Ｎ倍の電源電圧を出力する高電圧給電端子、上記電源電
圧よりも低い電源電圧を出力する低高電圧給電端子およ
び接地電位給電端子との間に、制御信号によってオン、
オフされる複数のスイッチ素子からなるスイッチング回
路を設け、該スイッチング回路により上記複数個の電池
の直列接続順序を順次切り換えて、電池の接続をローテ
ーションさせるようにした。 【効果】 小型軽量で、局所的な消耗もなく従って充電
または電池交換の頻度も少なくて済む小型で効率のよい
電源給電装置を実現することできるとともに、複数の異
なる電源電圧で駆動される単数または複数チップのＩＣ
で構成された電子回路を含む電子装置の小型軽量化を図
ることができる。
Ｎ倍の電源電圧を出力する高電圧給電端子、上記電源電
圧よりも低い電源電圧を出力する低高電圧給電端子およ
び接地電位給電端子との間に、制御信号によってオン、
オフされる複数のスイッチ素子からなるスイッチング回
路を設け、該スイッチング回路により上記複数個の電池
の直列接続順序を順次切り換えて、電池の接続をローテ
ーションさせるようにした。 【効果】 小型軽量で、局所的な消耗もなく従って充電
または電池交換の頻度も少なくて済む小型で効率のよい
電源給電装置を実現することできるとともに、複数の異
なる電源電圧で駆動される単数または複数チップのＩＣ
で構成された電子回路を含む電子装置の小型軽量化を図
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電源電圧の給電装置及び
これを備えた電子装置に係り、特に複数の小型電池から
成る電源装置から複数の電源電圧で駆動される電子回
路、もしくは電源電圧が異なる複数の電子回路へ給電す
るための電源給電装置、及びこれらの電源装置、電源給
電装置、電子回路から構成された電子装置に関する。
これを備えた電子装置に係り、特に複数の小型電池から
成る電源装置から複数の電源電圧で駆動される電子回
路、もしくは電源電圧が異なる複数の電子回路へ給電す
るための電源給電装置、及びこれらの電源装置、電源給
電装置、電子回路から構成された電子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の、例えばコードレス電話機や携帯
型自動車電話機のような小型、軽量化が要求される電子
装置には、乾電池や再充電可能な二次電池等の小型電池
が複数個直列又は並列に使用されている。これらの小型
電池単体の起電力は、その電池に用いられている材料に
よって異なるが、最も身近に用いられているものでは、
例えばマンガン電池が１．５Ｖ、ニッケル・カドミニウ
ム電池が１．２Ｖ、リチウム電池が３Ｖとなっている。
型自動車電話機のような小型、軽量化が要求される電子
装置には、乾電池や再充電可能な二次電池等の小型電池
が複数個直列又は並列に使用されている。これらの小型
電池単体の起電力は、その電池に用いられている材料に
よって異なるが、最も身近に用いられているものでは、
例えばマンガン電池が１．５Ｖ、ニッケル・カドミニウ
ム電池が１．２Ｖ、リチウム電池が３Ｖとなっている。
【０００３】一方、電子装置に用いられる半導体集積回
路（以後、ＩＣと記す）で実現された電子回路は、従来
５Ｖまたはそれ以上の電源電圧で動作するように設計さ
れており、したがって、これを上記の電池で駆動するた
めには、マンガン電池では４本又はそれ以上、ニッケル
・カドミニウム電池では５本又はそれ以上、リチウム電
池では２本又はそれ以上を直列に接続する必要がある。
また、長時間の使用が可能な大電流容量を確保するため
には、それら直列接続されたものを更に並列接続する必
要がある。このため電源装置が大型になり、この電源装
置を含む電子装置全体の小型、軽量化が困難であった。
路（以後、ＩＣと記す）で実現された電子回路は、従来
５Ｖまたはそれ以上の電源電圧で動作するように設計さ
れており、したがって、これを上記の電池で駆動するた
めには、マンガン電池では４本又はそれ以上、ニッケル
・カドミニウム電池では５本又はそれ以上、リチウム電
池では２本又はそれ以上を直列に接続する必要がある。
また、長時間の使用が可能な大電流容量を確保するため
には、それら直列接続されたものを更に並列接続する必
要がある。このため電源装置が大型になり、この電源装
置を含む電子装置全体の小型、軽量化が困難であった。
【０００４】したがって、電子装置全体を小型、軽量化
するには可能な限り電源装置を小型化する必要がある。
そのための第１に考えられる方法は、ＩＣを例えば３Ｖ
程度又はそれ以下の低電圧で動作させ、直列接続される
電池の数を減らすことである。しかしながら、携帯型自
動車電話機等では、無線電波の送信に比較的大電力の出
力が要求されるため、ＩＣを低電源電圧で駆動すると、
電源電圧が低い分だけ大きい電流を供給する必要があ
り、この場合、ＩＣの内部及び外部における電源及び信
号配線の有限のインピーダンスによる電力損失が大き
く、かつ信頼性も低下するという問題が生じてくる。
するには可能な限り電源装置を小型化する必要がある。
そのための第１に考えられる方法は、ＩＣを例えば３Ｖ
程度又はそれ以下の低電圧で動作させ、直列接続される
電池の数を減らすことである。しかしながら、携帯型自
動車電話機等では、無線電波の送信に比較的大電力の出
力が要求されるため、ＩＣを低電源電圧で駆動すると、
電源電圧が低い分だけ大きい電流を供給する必要があ
り、この場合、ＩＣの内部及び外部における電源及び信
号配線の有限のインピーダンスによる電力損失が大き
く、かつ信頼性も低下するという問題が生じてくる。
【０００５】電源装置を小型化する第２の方法は、直列
接続される電池の数を減らし、従来から実施されている
ように、スイッチング・レギュレタ等の直流電圧変換器
（ＤＣ−ＤＣコンバータ）を用いて電源電圧の昇圧又は
降圧を行う方法である。しかしながら、この方法では、
直流電圧変換器の有限の変換効率に伴う電力損失、及び
該直流電圧変換器を実現するために必要な比較的大型の
容量（キャパシタ）、インダクタ（コイル）による実装
容積及びコスト増加、等が新たな問題となる。電源レギ
ュレータに関しては、１９８１年６月３０日、朝倉書店
発行「集積回路応用ハンドブック」Ｐ２０３−２０４に
記載がある。
接続される電池の数を減らし、従来から実施されている
ように、スイッチング・レギュレタ等の直流電圧変換器
（ＤＣ−ＤＣコンバータ）を用いて電源電圧の昇圧又は
降圧を行う方法である。しかしながら、この方法では、
直流電圧変換器の有限の変換効率に伴う電力損失、及び
該直流電圧変換器を実現するために必要な比較的大型の
容量（キャパシタ）、インダクタ（コイル）による実装
容積及びコスト増加、等が新たな問題となる。電源レギ
ュレータに関しては、１９８１年６月３０日、朝倉書店
発行「集積回路応用ハンドブック」Ｐ２０３−２０４に
記載がある。
【０００６】そこで本発明者らは、複数個の電池（例え
ばニッケル・カドミニウム電池５本）を直列接続して構
成した電源装置に２以上のタップ（電源給電端子）を設
け、例えば出力できる最大電圧６Ｖは大電力の出力が必
要な無線電力増幅部に供給するとともに、例えば下部３
本分の電池のタップ電圧３．６Ｖを、大電力出力を必要
としない信号処理部に供給することにより、装置の小型
化と低消費電力化を図る方式を着想し、検討した。しか
しながら、上記方式にあっては、下部３本の電池に着目
するとそこからは無線電力増幅部と信号処理部の両方に
電流が供給されることになり、他の上部２本の電池より
も消耗が早く、従って充電または電池交換の頻度が多く
なるという問題点があることが明らかになった。
ばニッケル・カドミニウム電池５本）を直列接続して構
成した電源装置に２以上のタップ（電源給電端子）を設
け、例えば出力できる最大電圧６Ｖは大電力の出力が必
要な無線電力増幅部に供給するとともに、例えば下部３
本分の電池のタップ電圧３．６Ｖを、大電力出力を必要
としない信号処理部に供給することにより、装置の小型
化と低消費電力化を図る方式を着想し、検討した。しか
しながら、上記方式にあっては、下部３本の電池に着目
するとそこからは無線電力増幅部と信号処理部の両方に
電流が供給されることになり、他の上部２本の電池より
も消耗が早く、従って充電または電池交換の頻度が多く
なるという問題点があることが明らかになった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、小型軽量で、局所的の消耗のなく従って充電または
電池交換の頻度も少なくて済む小型で効率のよい電源給
電装置を提供することにある。また、本発明の第２の目
的は、複数の異なる電源電圧で駆動される単数または複
数チップのＩＣで構成された電子回路を含む電子装置の
小型軽量化を図ることにある。この発明の前記ならびに
そのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記
述および添附図面から明らかになるであろう。
は、小型軽量で、局所的の消耗のなく従って充電または
電池交換の頻度も少なくて済む小型で効率のよい電源給
電装置を提供することにある。また、本発明の第２の目
的は、複数の異なる電源電圧で駆動される単数または複
数チップのＩＣで構成された電子回路を含む電子装置の
小型軽量化を図ることにある。この発明の前記ならびに
そのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記
述および添附図面から明らかになるであろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。すなわち、複数個（Ｎ個）の電池と、各電
池の起電力のＮ倍の電源電圧を出力する高電圧給電端
子、上記電源電圧よりも低い電源電圧を出力する低高電
圧給電端子および接地電位給電端子との間に、制御信号
によってオン、オフされる複数のスイッチ素子からなる
スイッチング回路を設け、該スイッチング回路により上
記複数個の電池の直列接続順序を順次切り換えて、電池
の接続をローテーションさせるようにした。
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。すなわち、複数個（Ｎ個）の電池と、各電
池の起電力のＮ倍の電源電圧を出力する高電圧給電端
子、上記電源電圧よりも低い電源電圧を出力する低高電
圧給電端子および接地電位給電端子との間に、制御信号
によってオン、オフされる複数のスイッチ素子からなる
スイッチング回路を設け、該スイッチング回路により上
記複数個の電池の直列接続順序を順次切り換えて、電池
の接続をローテーションさせるようにした。
【０００９】
【作用】上記手段によれば、制御信号によってオン、オ
フが制御される複数のスイッチ素子によって、直列接続
される電池の順序が順次ローテーションされるため、電
源装置の電池の消耗が均一化されるため、充電または電
池交換の頻度を減らすことができる。しかも、複数の電
源電圧で動作する電子回路を備えた電子装置において例
えばニッケル・カドミニウム電池５本を用いる場合に
は、最大電圧６Ｖを大電力出力が必要な電力増幅部に供
給し、同時に、例えば下部３本分のタップ電圧３．６Ｖ
を大電力を必要としない信号処理部に供給することによ
り、電子装置の小型化と低消費電力化を図ることが可能
となり、かつ電池のローテーションにより電子装置を最
小の電池数で効率良く駆動することができるため、電子
装置全体を小型軽量化することができる。
フが制御される複数のスイッチ素子によって、直列接続
される電池の順序が順次ローテーションされるため、電
源装置の電池の消耗が均一化されるため、充電または電
池交換の頻度を減らすことができる。しかも、複数の電
源電圧で動作する電子回路を備えた電子装置において例
えばニッケル・カドミニウム電池５本を用いる場合に
は、最大電圧６Ｖを大電力出力が必要な電力増幅部に供
給し、同時に、例えば下部３本分のタップ電圧３．６Ｖ
を大電力を必要としない信号処理部に供給することによ
り、電子装置の小型化と低消費電力化を図ることが可能
となり、かつ電池のローテーションにより電子装置を最
小の電池数で効率良く駆動することができるため、電子
装置全体を小型軽量化することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。図１は本発明に係る電子装置としてのコードレス電
話機（もしくは携帯型自動車電話機）のシステム構成例
を示したものである。この実施例のコードレス電話機
は、複数個（Ｎ個）の小型電池（単体の起電力Ｅボル
ト）からなる電源装置１と、スイッチ素子からなるスイ
ッチング回路を含み上記電源装置１の電源電圧を選択的
に出力する３個の給電端子を備えた電源給電装置２と、
該電源給電装置２より供給された電源電圧によって駆動
される電子回路７とにより構成されている。
る。図１は本発明に係る電子装置としてのコードレス電
話機（もしくは携帯型自動車電話機）のシステム構成例
を示したものである。この実施例のコードレス電話機
は、複数個（Ｎ個）の小型電池（単体の起電力Ｅボル
ト）からなる電源装置１と、スイッチ素子からなるスイ
ッチング回路を含み上記電源装置１の電源電圧を選択的
に出力する３個の給電端子を備えた電源給電装置２と、
該電源給電装置２より供給された電源電圧によって駆動
される電子回路７とにより構成されている。
【００１１】上記電源給電装置２は、電源装置１の電池
の直列接続順序を制御信号３によってオン、オフする複
数のスイッチ素子により切り換え、その最下部の電池の
負電極を接地電位ＧＮＤとして接地電位給電端子４に出
力し、最上部の電池の正電極から得られる電圧（Ｎ×Ｅ
ボルト）を高電圧給電端子５に出力し、１≦Ｍ≦Ｎ−１
なるＭ個分の電圧（Ｍ×Ｅボルト）を低電圧給電端子６
に出力するように構成されている。
の直列接続順序を制御信号３によってオン、オフする複
数のスイッチ素子により切り換え、その最下部の電池の
負電極を接地電位ＧＮＤとして接地電位給電端子４に出
力し、最上部の電池の正電極から得られる電圧（Ｎ×Ｅ
ボルト）を高電圧給電端子５に出力し、１≦Ｍ≦Ｎ−１
なるＭ個分の電圧（Ｍ×Ｅボルト）を低電圧給電端子６
に出力するように構成されている。
【００１２】上記電子回路７は、低電圧動作で比較的低
周波信号処理を行う信号処理部８とその制御回路部９、
高電圧動作の電力増幅出力部１０等の機能を含む単一チ
ップ又は複数チップのＩＣにより構成されている。入力
信号ＩＮは、信号処理部８において、例えば帯域制限フ
ィルタによる選別、Ａ／Ｄ変換、変調等の処理が行なわ
れ、その出力は電力増幅出力部１０においてキャリア変
調及び電力増幅され、アンテナ装置１２に供給されて送
信される。一方、受信信号は電力増幅出力部１０におい
て検波増幅され、信号処理部８において帯域制限フィル
タによる選別、Ｄ／Ａ変換、復調等の処理が行なわれて
出力信号ＯＵＴが形成される。この出力信号ＯＵＴによ
りスピーカを駆動したり有線通信回路への伝送したりす
るのに必要な増幅のための回路部が必要な場合には、こ
の回路部に高電圧を給電することによって駆動させるこ
とも可能である。
周波信号処理を行う信号処理部８とその制御回路部９、
高電圧動作の電力増幅出力部１０等の機能を含む単一チ
ップ又は複数チップのＩＣにより構成されている。入力
信号ＩＮは、信号処理部８において、例えば帯域制限フ
ィルタによる選別、Ａ／Ｄ変換、変調等の処理が行なわ
れ、その出力は電力増幅出力部１０においてキャリア変
調及び電力増幅され、アンテナ装置１２に供給されて送
信される。一方、受信信号は電力増幅出力部１０におい
て検波増幅され、信号処理部８において帯域制限フィル
タによる選別、Ｄ／Ａ変換、復調等の処理が行なわれて
出力信号ＯＵＴが形成される。この出力信号ＯＵＴによ
りスピーカを駆動したり有線通信回路への伝送したりす
るのに必要な増幅のための回路部が必要な場合には、こ
の回路部に高電圧を給電することによって駆動させるこ
とも可能である。
【００１３】制御回路部９は、電源給電装置２のスイッ
チ素子を制御する制御信号Ｃ、信号処理部８及び電力増
幅出力部１０に必要なクロックパルスＣＫ及び制御パル
スＣＰの発生と供給を行う。ところで、コードレス電話
機や携帯型自動車電話機のような電池動作も考慮した通
信端末では、電池の消耗を抑えるために、受信待機状態
では間歇動作が一般的である。したがって、通信が終了
した直後、及び、受信待機時では受信信号が無いことを
検出確認して一定時間間隔で制御信号Ｃを供給して電源
給電装置２を間歇動作させればよい。また、発信開始時
の電源スイッチ投入時に合わせて切り換え信号が発生す
るように構成することも容易に可能である。
チ素子を制御する制御信号Ｃ、信号処理部８及び電力増
幅出力部１０に必要なクロックパルスＣＫ及び制御パル
スＣＰの発生と供給を行う。ところで、コードレス電話
機や携帯型自動車電話機のような電池動作も考慮した通
信端末では、電池の消耗を抑えるために、受信待機状態
では間歇動作が一般的である。したがって、通信が終了
した直後、及び、受信待機時では受信信号が無いことを
検出確認して一定時間間隔で制御信号Ｃを供給して電源
給電装置２を間歇動作させればよい。また、発信開始時
の電源スイッチ投入時に合わせて切り換え信号が発生す
るように構成することも容易に可能である。
【００１４】以下、電源給電装置２の具体例について説
明する。図２には本発明による電源給電装置２の第１の
実施例を示されている。電源装置１には、２個の電池Ｅ
1，Ｅ2（起電力は共にＥボルト）が含まれている。電源
給電装置２は、４個の２接点切り換え型のスイッチＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４からなるスイッチング回路
と、各電池の起電力の２倍の高電源電圧ＶHを出力する
高電圧給電端子５と、電池１個分の低電圧ＶLを出力す
る低電圧給電端子６および接地電位給電端子４を備えて
いる。
明する。図２には本発明による電源給電装置２の第１の
実施例を示されている。電源装置１には、２個の電池Ｅ
1，Ｅ2（起電力は共にＥボルト）が含まれている。電源
給電装置２は、４個の２接点切り換え型のスイッチＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４からなるスイッチング回路
と、各電池の起電力の２倍の高電源電圧ＶHを出力する
高電圧給電端子５と、電池１個分の低電圧ＶLを出力す
る低電圧給電端子６および接地電位給電端子４を備えて
いる。
【００１５】ここで、制御信号Ｃによってスイッチ素子
ＳＷ１−ＳＷ４の全てが入力端子１側を選択して出力す
るモードにある場合、電池Ｅ1の負電極が接地電位給電
端子４に接続され、電池Ｅ1の正電極が低電圧給電端子
６に、また電池Ｅ2の正電極が高電圧給電端子５にそれ
ぞれ接続される。これによって、高電圧給電端子５から
出力される電圧ＶHと、低電圧給電端子６から出力され
る電圧ＶLは、それぞれ ＶL（１）＝Ｅ1（＝Ｅ），ＶH（１）＝Ｅ1＋Ｅ2（＝２Ｅ） となる。
ＳＷ１−ＳＷ４の全てが入力端子１側を選択して出力す
るモードにある場合、電池Ｅ1の負電極が接地電位給電
端子４に接続され、電池Ｅ1の正電極が低電圧給電端子
６に、また電池Ｅ2の正電極が高電圧給電端子５にそれ
ぞれ接続される。これによって、高電圧給電端子５から
出力される電圧ＶHと、低電圧給電端子６から出力され
る電圧ＶLは、それぞれ ＶL（１）＝Ｅ1（＝Ｅ），ＶH（１）＝Ｅ1＋Ｅ2（＝２Ｅ） となる。
【００１６】次に、制御信号Ｃによってスイッチ素子Ｓ
Ｗ１−ＳＷ４の全てが入力端子２側を選択して出力する
モードに切り替わった場合、電池Ｅ2の負電極が接地電
位給電端子４に接続され、電池Ｅ2の正電極が低電圧給
電端子６に、また電池Ｅ1の正電極が高電圧給電端子５
にそれぞれ接続される。これによって、高電圧給電端子
５から出力される電圧ＶHと、低電圧給電端子６から出
力される電圧ＶLは、 ＶL（２）＝Ｅ2（＝Ｅ），ＶH（２）＝Ｅ2＋Ｅ1（＝２Ｅ） となる。
Ｗ１−ＳＷ４の全てが入力端子２側を選択して出力する
モードに切り替わった場合、電池Ｅ2の負電極が接地電
位給電端子４に接続され、電池Ｅ2の正電極が低電圧給
電端子６に、また電池Ｅ1の正電極が高電圧給電端子５
にそれぞれ接続される。これによって、高電圧給電端子
５から出力される電圧ＶHと、低電圧給電端子６から出
力される電圧ＶLは、 ＶL（２）＝Ｅ2（＝Ｅ），ＶH（２）＝Ｅ2＋Ｅ1（＝２Ｅ） となる。
【００１７】図３には本発明による電源給電装置２の第
２の実施例が示されている。この実施例は図２の実施例
とスイッチの数と接続法のみ異なり、電池の数、高電圧
及び低電圧給電電圧等は同じである。すなわち、図２に
おける２接点切り換え型のスイッチＳＷ２を、２個のオ
ンオフ型スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２に置き換えただけ
である。他のスイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４も同様に
オンオフ型スイッチに置き換えることができる。
２の実施例が示されている。この実施例は図２の実施例
とスイッチの数と接続法のみ異なり、電池の数、高電圧
及び低電圧給電電圧等は同じである。すなわち、図２に
おける２接点切り換え型のスイッチＳＷ２を、２個のオ
ンオフ型スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２に置き換えただけ
である。他のスイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４も同様に
オンオフ型スイッチに置き換えることができる。
【００１８】図４には本発明による電源給電装置２の第
３の実施例が示されている。電源装置１にはＥ1，Ｅ2，
Ｅ3（起電力は共にＥボルト）の３個の電池が含まれて
いる。今、制御信号Ｃによって、スイッチ素子ＳＷ１−
ＳＷ４の全てが入力端子１側を選択して出力するモード
にある場合、電池Ｅ1の負電極が接地端子４に、電池Ｅ1
の正電極が低電圧給電端子６に、電池Ｅ3の正電極が高
電圧給電端子５に接続され、低電圧給電端子６からは電
池１個分の電圧ＶLが、また高電圧給電端子５からは電
池３個分の電圧ＶHがそれぞれ出力される。すなわち、 ＶL（１）＝Ｅ1（＝Ｅ），ＶH（１）＝Ｅ1＋Ｅ2＋Ｅ3（＝３Ｅ）
３の実施例が示されている。電源装置１にはＥ1，Ｅ2，
Ｅ3（起電力は共にＥボルト）の３個の電池が含まれて
いる。今、制御信号Ｃによって、スイッチ素子ＳＷ１−
ＳＷ４の全てが入力端子１側を選択して出力するモード
にある場合、電池Ｅ1の負電極が接地端子４に、電池Ｅ1
の正電極が低電圧給電端子６に、電池Ｅ3の正電極が高
電圧給電端子５に接続され、低電圧給電端子６からは電
池１個分の電圧ＶLが、また高電圧給電端子５からは電
池３個分の電圧ＶHがそれぞれ出力される。すなわち、 ＶL（１）＝Ｅ1（＝Ｅ），ＶH（１）＝Ｅ1＋Ｅ2＋Ｅ3（＝３Ｅ）
【００１９】次に、制御信号Ｃによってスイッチ素子Ｓ
Ｗ１−ＳＷ４の全てが入力端子２側を選択して出力する
モードに切り替わった場合、電池Ｅ2の負電極が接地端
子４に、電池Ｅ2の正電極が低電圧給電端子６に、電池
Ｅ1の正電極が高電圧給電端子５に接続され、低電圧給
電端子６からは電池１個分の電圧ＶLが、また高電圧給
電端子５からは電池３個分の電圧ＶHがそれぞれ出力さ
れる。すなわち、 ＶL（２）＝Ｅ2（＝Ｅ），ＶH（２）＝Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ1（＝３Ｅ）
Ｗ１−ＳＷ４の全てが入力端子２側を選択して出力する
モードに切り替わった場合、電池Ｅ2の負電極が接地端
子４に、電池Ｅ2の正電極が低電圧給電端子６に、電池
Ｅ1の正電極が高電圧給電端子５に接続され、低電圧給
電端子６からは電池１個分の電圧ＶLが、また高電圧給
電端子５からは電池３個分の電圧ＶHがそれぞれ出力さ
れる。すなわち、 ＶL（２）＝Ｅ2（＝Ｅ），ＶH（２）＝Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ1（＝３Ｅ）
【００２０】さらに、制御信号３によってスイッチ素子
ＳＷ１−ＳＷ４の全てが入力端子３側を選択して出力す
るモードに切り替わった場合、電池Ｅ3の負電極が接地
端子４に、電池Ｅ3の正電極が低電圧給電端子６に、電
池Ｅ2の正電極が高電圧給電端子５に接続され、低電圧
給電端子６からは電池１個分の電圧ＶLが、また高電圧
給電端子５からは電池３個分の電圧ＶHがそれぞれ出力
される。すなわち、 ＶL（３）＝Ｅ3（＝Ｅ），ＶH（３）＝Ｅ3＋Ｅ1＋Ｅ2（＝３Ｅ）
ＳＷ１−ＳＷ４の全てが入力端子３側を選択して出力す
るモードに切り替わった場合、電池Ｅ3の負電極が接地
端子４に、電池Ｅ3の正電極が低電圧給電端子６に、電
池Ｅ2の正電極が高電圧給電端子５に接続され、低電圧
給電端子６からは電池１個分の電圧ＶLが、また高電圧
給電端子５からは電池３個分の電圧ＶHがそれぞれ出力
される。すなわち、 ＶL（３）＝Ｅ3（＝Ｅ），ＶH（３）＝Ｅ3＋Ｅ1＋Ｅ2（＝３Ｅ）
【００２１】図５には本発明による電源給電装置２の第
４の実施例が示されている。この実施例は図４の実施例
とスイッチの操作法が異なり、電池の数は同じく３個で
あるが、低電圧給電端子６の出力電圧が２Ｅボルトとな
る。すなわち、前記の例と同様に制御信号Ｃの各モード
における低電圧、高電圧給電電圧値は、それぞれ以下の
ようになる。 ＶL（１）＝Ｅ1＋Ｅ2（＝２Ｅ），ＶH（１）＝Ｅ1＋Ｅ2＋Ｅ3（＝３Ｅ） ＶL（２）＝Ｅ2＋Ｅ3（＝２Ｅ），ＶH（２）＝Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ1（＝３Ｅ） ＶL（３）＝Ｅ3＋Ｅ1（＝２Ｅ），ＶH（３）＝Ｅ3＋Ｅ1＋Ｅ2（＝３Ｅ）
４の実施例が示されている。この実施例は図４の実施例
とスイッチの操作法が異なり、電池の数は同じく３個で
あるが、低電圧給電端子６の出力電圧が２Ｅボルトとな
る。すなわち、前記の例と同様に制御信号Ｃの各モード
における低電圧、高電圧給電電圧値は、それぞれ以下の
ようになる。 ＶL（１）＝Ｅ1＋Ｅ2（＝２Ｅ），ＶH（１）＝Ｅ1＋Ｅ2＋Ｅ3（＝３Ｅ） ＶL（２）＝Ｅ2＋Ｅ3（＝２Ｅ），ＶH（２）＝Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ1（＝３Ｅ） ＶL（３）＝Ｅ3＋Ｅ1（＝２Ｅ），ＶH（３）＝Ｅ3＋Ｅ1＋Ｅ2（＝３Ｅ）
【００２２】図６には本発明による電源給電装置２の第
５の実施例が示されている。電源装置１にはＥ1−Ｅ5
（電圧値は共にＥボルト）の５個の電池が含まれ、低電
圧給電電圧値として３Ｅボルトが得られるように接続さ
れている。図６において、スイッチＳＷ１は第１のモー
ド時にのみハイレベルにされる制御信号Ｃ−１によっ
て、ＳＷ５は第５のモード時にのみハイレベルにされる
制御信号Ｃ−５によってオン状態がそれぞれ選択される
スイッチ素子であり、その他のスイッチも同様である。
５の実施例が示されている。電源装置１にはＥ1−Ｅ5
（電圧値は共にＥボルト）の５個の電池が含まれ、低電
圧給電電圧値として３Ｅボルトが得られるように接続さ
れている。図６において、スイッチＳＷ１は第１のモー
ド時にのみハイレベルにされる制御信号Ｃ−１によっ
て、ＳＷ５は第５のモード時にのみハイレベルにされる
制御信号Ｃ−５によってオン状態がそれぞれ選択される
スイッチ素子であり、その他のスイッチも同様である。
【００２３】この実施例において、制御信号Ｃより各モ
ードで出力される低電圧、高電圧給電電圧値は、それぞ
れ以下のようになる。すなわち ＶL（１）＝Ｅ1＋Ｅ2＋Ｅ3（＝３Ｅ） ＶH（１）＝Ｅ1＋Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ4＋Ｅ5（＝５Ｅ） ＶL（２）＝Ｅ5＋Ｅ1＋Ｅ2（＝３Ｅ） ＶH（２）＝Ｅ5＋Ｅ1＋Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ4（＝５Ｅ） 中略 ＶL（５）＝Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ4（＝３Ｅ） ＶH（１）＝Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ4＋Ｅ5＋Ｅ1（＝５Ｅ） である。
ードで出力される低電圧、高電圧給電電圧値は、それぞ
れ以下のようになる。すなわち ＶL（１）＝Ｅ1＋Ｅ2＋Ｅ3（＝３Ｅ） ＶH（１）＝Ｅ1＋Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ4＋Ｅ5（＝５Ｅ） ＶL（２）＝Ｅ5＋Ｅ1＋Ｅ2（＝３Ｅ） ＶH（２）＝Ｅ5＋Ｅ1＋Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ4（＝５Ｅ） 中略 ＶL（５）＝Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ4（＝３Ｅ） ＶH（１）＝Ｅ2＋Ｅ3＋Ｅ4＋Ｅ5＋Ｅ1（＝５Ｅ） である。
【００２４】なお、上記実施例で説明したスイッチ素子
としては、各種の従来半導体技術で実現できるＭＯＳＦ
ＥＴのような電子スイッチの利用を想定して説明した
が、この他に超伝導材料を利用したスイッチや、メカニ
カルな接点スイッチが利用できることは言うまでもな
く、この場合、スイッチ素子のオン抵抗をより小さくす
ることができるため、スイッチ素子による電圧降下を最
小にすることが可能である。
としては、各種の従来半導体技術で実現できるＭＯＳＦ
ＥＴのような電子スイッチの利用を想定して説明した
が、この他に超伝導材料を利用したスイッチや、メカニ
カルな接点スイッチが利用できることは言うまでもな
く、この場合、スイッチ素子のオン抵抗をより小さくす
ることができるため、スイッチ素子による電圧降下を最
小にすることが可能である。
【００２５】以上説明したように、上記実施例は、複数
個（Ｎ個）の電池と、各電池の起電力のＮ倍の電源電圧
を出力する高電圧給電端子、上記電源電圧よりも低い電
源電圧を出力する低高電圧給電端子および接地電位給電
端子との間に、制御信号によってオン、オフされる複数
のスイッチ素子からなるスイッチング回路を設け、該ス
イッチング回路により上記複数個の電池の直列接続順序
を順次切り換えて、電池の接続をローテーションさせる
ようにしたので、電源装置における電池の消耗が均一化
され、充電または電池交換の頻度を減らすことができ
る。
個（Ｎ個）の電池と、各電池の起電力のＮ倍の電源電圧
を出力する高電圧給電端子、上記電源電圧よりも低い電
源電圧を出力する低高電圧給電端子および接地電位給電
端子との間に、制御信号によってオン、オフされる複数
のスイッチ素子からなるスイッチング回路を設け、該ス
イッチング回路により上記複数個の電池の直列接続順序
を順次切り換えて、電池の接続をローテーションさせる
ようにしたので、電源装置における電池の消耗が均一化
され、充電または電池交換の頻度を減らすことができ
る。
【００２６】しかも、複数の電源電圧で動作する電子回
路を備えた電子装置において例えばニッケル・カドミニ
ウム電池５本を用いる場合には、最大電圧６Ｖを大電力
出力が必要な電力増幅部に供給し、同時に、例えば下部
３本分のタップ電圧３．６Ｖを大電力を必要としない信
号処理部に供給することにより、電子装置の小型化と低
消費電力化を図ることが可能となり、かつ電池のローテ
ーションにより電子装置を最小の電池数で効率良く駆動
することができるため、電子装置全体を小型軽量化する
ことができるという効果がある。
路を備えた電子装置において例えばニッケル・カドミニ
ウム電池５本を用いる場合には、最大電圧６Ｖを大電力
出力が必要な電力増幅部に供給し、同時に、例えば下部
３本分のタップ電圧３．６Ｖを大電力を必要としない信
号処理部に供給することにより、電子装置の小型化と低
消費電力化を図ることが可能となり、かつ電池のローテ
ーションにより電子装置を最小の電池数で効率良く駆動
することができるため、電子装置全体を小型軽量化する
ことができるという効果がある。
【００２７】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上
記実施例では給電端子数を３個としているが、さらに別
の中間分割電圧を出力する給電端子を設けることも可能
である。以上の説明では主として本発明者によってなさ
れた発明をその背景となった利用分野であるコードレス
電話機や携帯型自動車電話機のような通信装置に適用し
た場合について説明したが、この発明はそれに限定され
るものでなく、例えば液晶表示装置備えた携帯用テレビ
等電池で駆動される電子装置一般に利用することができ
る。
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上
記実施例では給電端子数を３個としているが、さらに別
の中間分割電圧を出力する給電端子を設けることも可能
である。以上の説明では主として本発明者によってなさ
れた発明をその背景となった利用分野であるコードレス
電話機や携帯型自動車電話機のような通信装置に適用し
た場合について説明したが、この発明はそれに限定され
るものでなく、例えば液晶表示装置備えた携帯用テレビ
等電池で駆動される電子装置一般に利用することができ
る。
【００２８】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。すなわち、小型軽量で、局所的な消耗
もなく従って充電または電池交換の頻度も少なくて済む
小型で効率のよい電源給電装置を実現することできる。
また、複数の異なる電源電圧で駆動される単数または複
数チップのＩＣで構成された電子回路を含む電子装置の
小型軽量化を図ることができる。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。すなわち、小型軽量で、局所的な消耗
もなく従って充電または電池交換の頻度も少なくて済む
小型で効率のよい電源給電装置を実現することできる。
また、複数の異なる電源電圧で駆動される単数または複
数チップのＩＣで構成された電子回路を含む電子装置の
小型軽量化を図ることができる。
【図１】本発明による電子装置のシステム構成例を示す
ブロック図である。。
ブロック図である。。
【図２】図１の電源給電装置に用いる本発明の第１の実
施例を示す回路構成図である。
施例を示す回路構成図である。
【図３】本発明の電源給電装置の第２の実施例を示す回
路構成図である。
路構成図である。
【図４】本発明の電源給電装置の第３の実施例を示す回
路構成図である。
路構成図である。
【図５】本発明の電源給電装置の第４の実施例を示す回
路構成図である。
路構成図である。
【図６】本発明の電源給電装置の第５の実施例を示す回
路構成図である。
路構成図である。
１ 電源装置
２ 電源給電装置
４ 接地電位出力端子
５ 高電位電源給電端子
６ 低電位電源給電端子
７ 電子回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岡崎 孝男
東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立
製作所デバイス開発センタ内
(72)発明者 和田 浩史
東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立
製作所デバイス開発センタ内
(72)発明者 西川 法光
東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立
製作所デバイス開発センタ内
(72)発明者 山木戸 一夫
東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立
製作所デバイス開発センタ内
(72)発明者 香川 恭宏
埼玉県入間郡毛呂山町大字旭台15番地 日
立東部セミコンダクタ株式会社内
(72)発明者 渡辺 博文
埼玉県入間郡毛呂山町大字旭台15番地 日
立東部セミコンダクタ株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 複数個（Ｎ個）の電池と、各電池の起電
力のＮ倍の電源電圧を出力する高電圧給電端子と、上記
電源電圧よりも低い電源電圧を出力する低高電圧給電端
子および接地電位給電端子と、上記電池群と上記給電端
子群との間に設けられ制御信号によってオン、オフされ
る複数のスイッチ素子からなるスイッチング回路とを備
え、該スイッチング回路により上記複数個の電池の直列
接続順序を順次切り換えるようにしたことを特徴とする
給電装置。 - 【請求項２】 上記請求項１記載の給電装置と、該給電
装置から給電された高電圧電源電圧で駆動される電子回
路部及び上記給電装置から給電された低電圧電源電圧で
駆動される電子回路部を含む電子回路とを備えてなるこ
とを特徴とする電子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204896A JPH0530662A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 給電装置及びこれを備えた電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204896A JPH0530662A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 給電装置及びこれを備えた電子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0530662A true JPH0530662A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16498197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3204896A Pending JPH0530662A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 給電装置及びこれを備えた電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0530662A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007100035A1 (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Nec Corporation | 電源システム |
| KR100835088B1 (ko) * | 2007-05-07 | 2008-06-03 | 삼성전기주식회사 | 시스템 온 칩(ｓｏｃ)의 슬립전류 조절회로 |
| JP2008532461A (ja) * | 2004-12-31 | 2008-08-14 | インテル コーポレイション | 複数の電池パック形式を使用する電力システム |
| KR100887063B1 (ko) * | 2007-05-14 | 2009-03-04 | 삼성전기주식회사 | 시스템 온 칩(ｓｏｃ)의 전원 공급 장치 |
| EP2391896A1 (en) * | 2009-01-27 | 2011-12-07 | Techtronic Power Tools Technology Limited | Battery pack with high and low current discharge terminals |
| JP2017005823A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | 日東工業株式会社 | 直流電源システム |
| JP2017506498A (ja) * | 2014-01-27 | 2017-03-02 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電気系統を駆動する方法 |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP3204896A patent/JPH0530662A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008532461A (ja) * | 2004-12-31 | 2008-08-14 | インテル コーポレイション | 複数の電池パック形式を使用する電力システム |
| CN102655339A (zh) * | 2006-03-03 | 2012-09-05 | 日本电气株式会社 | 电源系统 |
| US8358032B2 (en) * | 2006-03-03 | 2013-01-22 | Nec Corporation | Electric power supply system |
| US8896155B2 (en) | 2006-03-03 | 2014-11-25 | Lenovo Innovations Limited (Hong Kong) | Electric power supply system |
| JPWO2007100035A1 (ja) * | 2006-03-03 | 2009-07-23 | 日本電気株式会社 | 電源システム |
| US7893562B2 (en) | 2006-03-03 | 2011-02-22 | Nec Corporation | Electric power supply system |
| US20110115298A1 (en) * | 2006-03-03 | 2011-05-19 | Toshiyuki Oga | Electric power supply system |
| CN102655341A (zh) * | 2006-03-03 | 2012-09-05 | 日本电气株式会社 | 电源系统 |
| WO2007100035A1 (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Nec Corporation | 電源システム |
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| EP2391896A4 (en) * | 2009-01-27 | 2012-08-29 | Techtronic Power Tools Tech | BATTERY PACK WITH HIGH AND LOW CURRENT DISCHARGE TERMINALS |
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| JP2017506498A (ja) * | 2014-01-27 | 2017-03-02 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電気系統を駆動する方法 |
| JP2017005823A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | 日東工業株式会社 | 直流電源システム |
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