JPH053634A - バツテリ充放電回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷に供給される所定レベルの電源電圧で上
記負荷の電源バックアップのためのバッテリを充分に充
電できるようにする。 【構成】 電源電圧ラインＬ１と接地レベルラインＬ２
間にそれぞれ逆流防止ダイオード２７，３０と充電抵抗
２６，２９との直列回路を介して第１，第２のバッテリ
２５，２８を並列に設け、電源回路２１から負荷に供給
される電源電圧レベルの低下が電圧監視回路２４によっ
て検出されると、ＮＰＮ型トランジスタ３３，ＰＮＰ型
トランジスタ３５及び抵抗３６からなるスイッチング回
路の作用により第１のバッテリと第２バッテリとを電源
電圧ラインと接地レベルライン間で直列に接続する。第
１，第２のバッテリの各電圧値は各々電源電圧よりも低
くかつ第１，第２のバッテリを直列接続したときには電
源電圧とほぼ等しくなる値（各２．４Ｖ）にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリによる電源バ
ックアップ機能を備えた電子機器に使用されるバッテリ
充放電回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】バッテリによる電源バックアップ機能を
備えた電子機器は、主電源オン時には電源回路より発生
される所定レベルの電源電圧によって電子回路を動作さ
せるとともにバッテリの充電を行い、主電源がオフされ
ると充電されたバッテリからの放電電圧（電源回路より
発生される電源電圧レベルとほぼ等しいレベル）によっ
て上記電子回路の動作を維持するように構成されてい
る。

【０００３】このものにおいて、バッテリとしては一般
にＮｉｃｄ（ニッカド）電池が使用される。ただしＮｉ
ｃｄ電池は両極間にバッテリ電圧よりも充分に高い電圧
を印加しないと充電電流が流れず充電が行われなくな
る。このため、電源回路としては電子回路を動作させる
ための所定レベルの電源電圧以外に、バッテリ充電用の
高レベルの電源電圧を供給できるものでなければならな
かった。

【０００４】図２は従来のこの種のバッテリ充放電回路
を示す回路図である。すなわち、主電源スイッチ１がオ
ンされると電源回路２からバックアップ対象の負荷（電
子回路）３に＋５Ｖの電源電圧が供給されるとともに、
略＋５Ｖ電圧のバックアップ用バッテリ４の両極間に充
電抵抗５を介して＋１２Ｖの電源電圧が印加される。こ
れにより、バッテリ４に充電電流が流れてバッテリ４が
充分に充電される。

【０００５】その後、主電源スイッチ１がオフされる
と、＋５Ｖの電源電圧の低下（例えば＋４．７５Ｖ）が
電圧監視回路６によって検出され、この電圧監視回路６
のＡ出力がローレベルからハイレベルに変わる。そうす
ると、トランジスタ７がオンし、さらにトランジスタ８
がオンして、バッテリ４が電源電圧ライン＋５Ｖと接地
レベルラインＧＮＤとの間に接続される。これによりバ
ッテリ４が放電を開始し、略＋５Ｖの放電電圧が負荷３
に供給されることになる。なお、図２において９，１０
は逆流防止用のダイオード、１１，１２，１３は抵抗で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のこの種のバッテリ充放電回路においては、電源回路と
して負荷に供給する所定レベルの電源電圧以外に、バッ
テリ充電用の高レベルの電源電圧を供給できるものでな
ければならなかったため、比較的高価なものとなり、製
品のコストアップの大きな要因になっていた。

【０００７】そこで本発明は、負荷に供給される所定レ
ベルの電源電圧で上記負荷の電源バックアップのための
バッテリを充分に充電させることができ、バッテリ充電
用の高電圧を不要にして電源回路の簡素化、ひいては製
品の低コスト化をはかり得るバッテリ充放電回路を提供
しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電源電圧ライ
ンと接地レベルラインを介して負荷を接続し所定レベル
の電源電圧を負荷に供給する電源回路と、電源電圧ライ
ンと接地レベルライン間にそれぞれ逆流防止ダイオード
と充電抵抗との直列回路を介して並列に設けられる第
１，第２のバッテリと、電源回路から負荷に供給される
電源電圧レベルを監視する電圧監視回路と、この電圧監
視回路によって電源電圧レベルの低下が検出されると第
１のバッテリと第２バッテリとを電源電圧ラインと接地
レベルライン間で直列に接続するスイッチング回路とを
設け、第１，第２のバッテリの各電圧値を、各々電源電
圧よりも低く、かつ第１，第２のバッテリを直列接続し
たときには電源電圧とほぼ等しくなる値にしたものであ
る。

【０００９】

【作用】このような構成の本発明であれば、電源回路か
ら所定レベルの電源電圧が負荷に供給されている場合に
は、第１，第２のバッテリにもそれぞれ逆流防止ダイオ
ードと充電抵抗との直列回路を介して上記電源電圧が印
加される。ここで、第１，第２のバッテリの各電圧値は
いずれも上記電源電圧よりも低い値なので、第１，第２
のバッテリにはそれぞれ充電電流が流れて充分な充電が
行なわれる。

【００１０】そして、電源回路から所定レベルの電源電
圧が負荷に供給されなくなると、電圧監視回路によって
上記電源電圧のレベル低下が検出される。そうすると、
スイッチング回路の作用により、前記第１のバッテリと
前記第２バッテリとが電源電圧ラインと接地レベルライ
ン間で直列に接続される。ここで、第１，第２のバッテ
リを直列接続したときの電圧値は前記電源電圧とほぼ等
しくなるので、負荷はこの第１，第２のバッテリからの
放電電圧によって動作可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照しなが
ら説明する。

【００１２】図１において２０は主電源スイッチ、２１
は上記主電源スイッチ２０のオンにより商用交流電源が
供給されると＋５Ｖの直流電源電圧を発生する電源回路
である。そして、この電源回路２１に＋５Ｖの電圧供給
により駆動する電源バックアップ対象の負荷２２が＋５
Ｖ電源電圧ラインＬ１及び接地レベル（ＧＮＤ）ライン
Ｌ２を介して接続されている。

【００１３】上記＋５Ｖ電源電圧ラインＬ１にはダイオ
ード２３が図示極性で設けられており、このダイオード
２３のアノード電位を電圧監視回路２４で監視するよう
になっている。上記電圧監視回路２４は、アノード電位
が４．７５Ｖ以下に低下したときＢ出力（図２に示す電
圧監視回路６におけるＡ出力の反転出力）をローレベル
からハイレベルに切り換えるように構成されている。

【００１４】２５は第１のバッテリで、この第１のバッ
テリ２５の正極側は充電抵抗２６と図示極性の逆流防止
用ダイオード２７の直列回路を介して前記＋５Ｖ電源電
圧ラインＬ１に接続されており、負極側は前記接地レベ
ルラインＬ２に接続されている。

【００１５】２８は第２のバッテリで、この第２のバッ
テリ２８の正極側は充電抵抗２９と図示極性の逆流防止
用ダイオード３０との直列回路と図示極性のダイオード
３１との並列回路を介して前記＋５Ｖ電源電圧ラインＬ
１に接続されており、負極側は図示極性のダイオード３
２及びＮＰＮ型トランジスタ３３のコレクタ・エミッタ
を介して前記接地レベルラインＬ２に接続されている。
上記ＮＰＮ型トランジスタ３３のベースは抵抗３４を介
して前記電圧監視回路２４のＢ出力に接続されている。

【００１６】前記第１のバッテリ２５の正極側と前記第
２のバッテリ２８の負極側は、ＰＮＰ型トランジスタ３
５のエミッタ・コレクタを介して接続されている。上記
ＰＮＰ型トランジスタ３５のベースは前記ＮＰＮ型トラ
ンジスタ３３のコレクタ・エミッタを介して前記接地レ
ベルラインＬ２に接続されている。また、上記ＰＮＰ型
トランジスタ３５のエミッタ・ベース間には抵抗３６が
接続されている。

【００１７】因みに、前記ＮＰＮ型トランジスタ３３、
ＰＮＰ型トランジスタ３５及び抵抗３６からなる回路
は、電圧監視回路３４によって電源電圧レベルの低下が
検出されると前記第１のバッテリ２５と前記第２バッテ
リ２８とを前記電源電圧ラインＬ１と接地レベルライン
Ｌ２間で直列に接続するスイッチング回路を構成する。

【００１８】ここで、前記第１，第２のバッテリ２５，
２８はいずれも公称１．２Ｖのセルを２個使用したＮｉ
ｃｄ電池で形成され、従ってそのバッテリ電圧はいずれ
も２．４Ｖとなる。

【００１９】このような構成の本実施例においては、主
電源スイッチ２０がオンしており電源回路２１から＋５
Ｖの電源電圧が発生している状態では、＋５Ｖ電源電圧
ラインＬ１と接地レベルラインＬ２とを介して負荷２２
に＋５Ｖの電源電圧が供給されている。

【００２０】このとき、第１のバッテリ２５には充電抵
抗２６を介して＋５Ｖの電源電圧が印加されており、第
１のバッテリ２５の電圧値は２．４Ｖなので充電電流が
流れ、第１のバッテリ２５が充電される。

【００２１】また、電圧監視回路２４のＢ出力はハイレ
ベルであり、ＮＰＮ型トランジスタ３３がオン、ＰＮＰ
型トランジスタ３５がオフする。従って、第２のバッテ
リ２８の負極側がほぼ接地レベルとなり、第２のバッテ
リ２８にも充電抵抗２９を介して＋５Ｖの電源電圧が印
加され、第２のバッテリ２８も充電される。なお、上述
したようにＰＮＰ型トランジスタ３５はオフしているの
で、第１のバッテリ２５と第２のバッテリ２８との間に
は何の相互作用も生じ得ない。

【００２２】その後、例えば主電源スイッチ２０がオフ
されて電源回路２１からの電源電圧が低下すると、その
電源電圧が＋４．７５Ｖを下回った時点で電圧監視回路
２４のＢ出力がローレベルとなり、ＮＰＮ型トランジス
タ３３がオフする。そうすると、第１のバッテリ２５に
充電された電荷が抵抗３６を介してＰＮＰ型トランジス
タ３５のベースに流れ込み、このＰＮＰ型トランジスタ
３５がオンする。

【００２３】これにより、第１のバッテリ２５と第２の
バッテリ２８とが＋５Ｖ電源電圧ラインＬ１と接地レベ
ルラインＬ２間で直列に接続され、両バッテリ２５，２
８の電圧の和にほぼ等しい電圧（ほぼ４．８Ｖ）が発生
し、ダイオード３１を介して負荷２２に供給される。か
くして、負荷２２には電源回路２１からの電源電圧＋５
Ｖにほぼ等しいバッテリ電圧が供給されることになり、
負荷２２の駆動が可能となる。

【００２４】このように本実施例によれば、負荷２２の
動作電圧と等しい電源電圧（この場合＋５Ｖ）で電源バ
ックアップ用のバッテリ２５，２８を充分に充電できる
上、電源電圧低下時には上記バッテリ２５，２８からの
放電電圧によって負荷２２を確実にバックアップするこ
とができる。

【００２５】従って、バッテリ充電用の高電圧を発生さ
せる必要がなくなり、電源回路２１としては負荷２２の
動作電圧のみを発生する単一電源のものを使用すればよ
く、電源回路２１の簡素化、ひいては製品の低コスト化
をはかり得る。

【００２６】なお、前記実施例では第１のバッテリ２５
と第２のバッテリ２８の各電圧値を等分したが必ずしも
等分する必要はない。また、バッテリを３つ以上に分割
し、電源電圧が所定レベルのときには各々独立して充電
が行なわれ、電源電圧が低下すると各バッテリが直列接
続されてバックアップ電圧が発生されるようにすること
も可能である。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形実施可能であるのは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、負
荷に供給される所定レベルの電源電圧で上記負荷の電源
バックアップのためのバッテリを充分に充電させること
ができ、バッテリ充電用の高電圧を不要にして電源回路
の簡素化、ひいては製品の低コスト化をはかり得るバッ
テリ充放電回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す回路図。

【図２】 従来例を示す回路図。

【符号の説明】

２１…電源回路、２４…電圧監視回路、２５…第１のバ
ッテリ、２８…第２のバッテリ、３３…ＮＰＮ型トラン
ジスタ、３５…ＰＮＰ型トランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 電源電圧ラインと接地レベルラインを介
   して負荷を接続し所定レベルの電源電圧を前記負荷に供
   給する電源回路と、前記電源電圧ラインと接地レベルラ
   イン間にそれぞれ逆流防止ダイオードと充電抵抗との直
   列回路を介して並列に設けられる第１，第２のバッテリ
   と、前記電源回路から負荷に供給される電源電圧レベル
   を監視する電圧監視回路と、この電圧監視回路によって
   電源電圧レベルの低下が検出されると前記第１のバッテ
   リと前記第２バッテリとを前記電源電圧ラインと接地レ
   ベルライン間で直列に接続するスイッチング回路と設
   け、前記第１，第２のバッテリの各電圧値を、各々前記
   電源電圧よりも低く、かつ第１，第２のバッテリを直列
   接続したときには前記電源電圧とほぼ等しくなる値にし
   たことを特徴とするバッテリ充放電回路。