JPH0549179A - 電源切替え回路 - Google Patents
電源切替え回路Info
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- JPH0549179A JPH0549179A JP3199125A JP19912591A JPH0549179A JP H0549179 A JPH0549179 A JP H0549179A JP 3199125 A JP3199125 A JP 3199125A JP 19912591 A JP19912591 A JP 19912591A JP H0549179 A JPH0549179 A JP H0549179A
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- Japan
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- voltage
- battery
- power supply
- circuit
- switching
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/577—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices for plural loads
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池などを電源とする機器においては、電池
の長寿命化が要求されている。そのため内部回路を低電
圧,低消費電流化することで、電池への負担を軽減出来
るので電池サイズの小型化も可能となるなどの、機器の
小型化,低消費電力化を目的とする。 【構成】 電源である電池20は負荷となる低電圧系の
電池直接駆動回路21と電池の電圧が設定電圧となった
ときに切替える切替え回路22を駆動する。電池電圧が
高いときには高電圧系の電池間接/直接駆動回路23は
電池直接駆動で動作し、電池電圧が低い時には、昇圧回
路24の出力電圧(例えば1.5V)に切替えることに
より低消費電力化をはかる事ができることで、電池の長
寿命化,電池サイズの小型化,機器の小型化が実現でき
る。
の長寿命化が要求されている。そのため内部回路を低電
圧,低消費電流化することで、電池への負担を軽減出来
るので電池サイズの小型化も可能となるなどの、機器の
小型化,低消費電力化を目的とする。 【構成】 電源である電池20は負荷となる低電圧系の
電池直接駆動回路21と電池の電圧が設定電圧となった
ときに切替える切替え回路22を駆動する。電池電圧が
高いときには高電圧系の電池間接/直接駆動回路23は
電池直接駆動で動作し、電池電圧が低い時には、昇圧回
路24の出力電圧(例えば1.5V)に切替えることに
より低消費電力化をはかる事ができることで、電池の長
寿命化,電池サイズの小型化,機器の小型化が実現でき
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電池を電源とする機器
に関する。
に関する。
【0002】
【従来の技術】電池を電源とするため電源電圧に制限が
ある。図1において、1は電池、2は低電圧系、3は昇
圧回路、4は高電圧系である。上記の様に構成された電
源回路で電池電圧で動作する回路は電池で直接駆動し、
それ以外の回路は昇圧回路により必要電圧を得て駆動し
ている。
ある。図1において、1は電池、2は低電圧系、3は昇
圧回路、4は高電圧系である。上記の様に構成された電
源回路で電池電圧で動作する回路は電池で直接駆動し、
それ以外の回路は昇圧回路により必要電圧を得て駆動し
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前項の高電圧系の回路
での消費電力は昇圧電圧と消費電流と昇圧回路の効率の
逆数の積により得られる。また、低電圧系の消費電力は
電池電圧と消費電流の積で得られる。図1の4の高電圧
系の消費電力が電池寿命を左右するため消費電流の削
減、3の昇圧回路の効率化を行なってきた。しかし、そ
れらにも限界があるなどの問題を有していた。
での消費電力は昇圧電圧と消費電流と昇圧回路の効率の
逆数の積により得られる。また、低電圧系の消費電力は
電池電圧と消費電流の積で得られる。図1の4の高電圧
系の消費電力が電池寿命を左右するため消費電流の削
減、3の昇圧回路の効率化を行なってきた。しかし、そ
れらにも限界があるなどの問題を有していた。
【0004】本発明は、上記問題を解決するもので、高
電圧系の平均電圧を下げ消費電流は一定としても消費電
力を抑えることが出来る電源切替え回路を提供すること
を目的とする。
電圧系の平均電圧を下げ消費電流は一定としても消費電
力を抑えることが出来る電源切替え回路を提供すること
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、本発明の技術的手段は第1に電池電圧と電源切替え
設定電圧とを比較し電池電圧が設定値以上では電源を電
池、設定値以下では昇圧回路出力に切替える切替え回路
を構成するものである。
め、本発明の技術的手段は第1に電池電圧と電源切替え
設定電圧とを比較し電池電圧が設定値以上では電源を電
池、設定値以下では昇圧回路出力に切替える切替え回路
を構成するものである。
【0006】第2に前記手段を半導体回路で構成するも
のである。
のである。
【0007】
【作用】本発明は、上記構成により、高電圧系の回路で
あっても電池電圧が高いとき(例えば1.3V以上)な
どは十分に動作が可能であり、電池電圧が高いときは、
電池で直接駆動し、電圧が低くなったときに昇圧回路出
力に切替えることができる。よって電池電圧が高いとき
には、昇圧回路を用いる必要が無く消費電力を抑えるこ
とが出来るため、電池寿命を延ばすことができる。
あっても電池電圧が高いとき(例えば1.3V以上)な
どは十分に動作が可能であり、電池電圧が高いときは、
電池で直接駆動し、電圧が低くなったときに昇圧回路出
力に切替えることができる。よって電池電圧が高いとき
には、昇圧回路を用いる必要が無く消費電力を抑えるこ
とが出来るため、電池寿命を延ばすことができる。
【0008】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の一実施例を図2
を参照しながら説明する。図2において、5は電池、6
は電池を直接駆動用電源とする低電圧系の駆動回路、7
は電源を切り替える切替え回路、8は切替え回路7の出
力を電源とする高電圧系の駆動回路、9は電池5の電圧
を昇圧する昇圧回路、10は電池5の電圧を検出して検
出信号を発する電圧検出回路である。
を参照しながら説明する。図2において、5は電池、6
は電池を直接駆動用電源とする低電圧系の駆動回路、7
は電源を切り替える切替え回路、8は切替え回路7の出
力を電源とする高電圧系の駆動回路、9は電池5の電圧
を昇圧する昇圧回路、10は電池5の電圧を検出して検
出信号を発する電圧検出回路である。
【0009】つぎに実施例の動作を説明する。電源電圧
が例えば乾電池1本(1.5V)で制限されていると
き、電源電圧が1Vでも動作する回路は、低電圧系6に
接続する。また、電源電圧1.3V以上必要な回路は、
高電圧系8に接続する。電圧検出回路10において、内
部の基準電圧と電池電圧を比較し、電池電圧が1.3V
以上のときは、切替え回路7により電池5を高電圧系の
駆動回路8に接続する。すなわち電池が新品時、約1.
6Vから1.3Vまでは電池で直接駆動することで消費
電力の削減を計る。1.3V以下では昇圧回路出力の
1.5Vを電源とするように、7の切替え回路により電
源系を切替える。ここで用いる10の電圧検出回路の比
較回路には、第3図の集積回路化した1.5V動作可能
なOPアンプを用い50mVのヒステリシス特性を持た
せている。これにより、電源切替え設定値である電池電
圧1.3V付近での、負荷電流による電池電圧の変動で
比較回路でのチャタリングによる電源が不安定になるこ
とを防止する。すなわち電池電圧1.3Vで電源を電池
から昇圧回路に切替え、50mVのヒステリシスにより
電源系が昇圧回路から電池に復帰するには電池電圧1.
35V以上必要となり、切替え設定値付近での電池電圧
変動が50mVあっても電源系でのチャタリングは起こ
らず安定させることができる。第1表にヒステリシス特
性を示す。
が例えば乾電池1本(1.5V)で制限されていると
き、電源電圧が1Vでも動作する回路は、低電圧系6に
接続する。また、電源電圧1.3V以上必要な回路は、
高電圧系8に接続する。電圧検出回路10において、内
部の基準電圧と電池電圧を比較し、電池電圧が1.3V
以上のときは、切替え回路7により電池5を高電圧系の
駆動回路8に接続する。すなわち電池が新品時、約1.
6Vから1.3Vまでは電池で直接駆動することで消費
電力の削減を計る。1.3V以下では昇圧回路出力の
1.5Vを電源とするように、7の切替え回路により電
源系を切替える。ここで用いる10の電圧検出回路の比
較回路には、第3図の集積回路化した1.5V動作可能
なOPアンプを用い50mVのヒステリシス特性を持た
せている。これにより、電源切替え設定値である電池電
圧1.3V付近での、負荷電流による電池電圧の変動で
比較回路でのチャタリングによる電源が不安定になるこ
とを防止する。すなわち電池電圧1.3Vで電源を電池
から昇圧回路に切替え、50mVのヒステリシスにより
電源系が昇圧回路から電池に復帰するには電池電圧1.
35V以上必要となり、切替え設定値付近での電池電圧
変動が50mVあっても電源系でのチャタリングは起こ
らず安定させることができる。第1表にヒステリシス特
性を示す。
【0010】消費電力は、電池直接駆動時は電池電圧と
消費電流の積、また昇圧回路出力駆動時は電池電圧と消
費電流と昇圧効率の逆数の積となり電池直接駆動時は昇
圧回路の効率の分、消費電力の削減ができ、電池寿命を
延ばす効果を有する。
消費電流の積、また昇圧回路出力駆動時は電池電圧と消
費電流と昇圧効率の逆数の積となり電池直接駆動時は昇
圧回路の効率の分、消費電力の削減ができ、電池寿命を
延ばす効果を有する。
【0011】
【表1】
【0012】(実施例2)以下に本発明の第2の実施例
について図4を参照しながら説明する。図4において、
11は電池、12は第2の切替え回路、13は低電圧
系、14は第1の切替え回路、15は高電圧系、16は
昇圧回路、17は第1の電圧検出回路、18は第2の電
圧検出回路である。
について図4を参照しながら説明する。図4において、
11は電池、12は第2の切替え回路、13は低電圧
系、14は第1の切替え回路、15は高電圧系、16は
昇圧回路、17は第1の電圧検出回路、18は第2の電
圧検出回路である。
【0013】前記の実施例1の構成に加え低電圧系回路
13に第2の切替え回路12と第2の電圧検出回路18
を設け、第1の電圧検出回路17および第2の電圧検出
回路18でそれぞれの内部基準電圧と電池電圧を比較し
電池電圧が1.3V以上では低電圧系回路13高電圧系
15とも電池直接駆動とする。電池電圧1.0V以上
1.3V未満では、低電圧系回路13高電圧系15とも
昇圧回路16の出力で駆動するように切替え回路12、
14により電源系をそれぞれ切替える。
13に第2の切替え回路12と第2の電圧検出回路18
を設け、第1の電圧検出回路17および第2の電圧検出
回路18でそれぞれの内部基準電圧と電池電圧を比較し
電池電圧が1.3V以上では低電圧系回路13高電圧系
15とも電池直接駆動とする。電池電圧1.0V以上
1.3V未満では、低電圧系回路13高電圧系15とも
昇圧回路16の出力で駆動するように切替え回路12、
14により電源系をそれぞれ切替える。
【0014】実施例1と同様に第2の電圧検出回路18
にも50mVのヒステリシス特性を持たせ負荷電流によ
る電池電圧変動による検出回路でのチャタリングを防止
する。上記の構成により電池電圧が1.0V以下でも電
源を電池から昇圧回路16の出力に切替えることで電池
電圧が昇圧回路最低動作電圧付近まで低電圧系回路13
高電圧系回路15を動作させることができ、さらに電池
寿命を延ばすことができる。言い換えれば、低消費電力
化したのと同じ効果が得られる。
にも50mVのヒステリシス特性を持たせ負荷電流によ
る電池電圧変動による検出回路でのチャタリングを防止
する。上記の構成により電池電圧が1.0V以下でも電
源を電池から昇圧回路16の出力に切替えることで電池
電圧が昇圧回路最低動作電圧付近まで低電圧系回路13
高電圧系回路15を動作させることができ、さらに電池
寿命を延ばすことができる。言い換えれば、低消費電力
化したのと同じ効果が得られる。
【0015】また、各電圧系回路は、高、低電圧系回路
の2系統に限定されるものではなく、電源系についても
電池1本に限定するものではない。
の2系統に限定されるものではなく、電源系についても
電池1本に限定するものではない。
【0016】
【発明の効果】以上のように本発明は、電源が乾電池で
あり電池電圧を昇圧する昇圧回路と、電池電圧をモニタ
し電池電圧が電源切替え設定値となったときに電源を電
池直接から昇圧回路出力へ切替えを行なう切替え回路と
から成る電源切替え回路を構成すること、消費電力を削
減でき電池寿命をのばすことが出来る。
あり電池電圧を昇圧する昇圧回路と、電池電圧をモニタ
し電池電圧が電源切替え設定値となったときに電源を電
池直接から昇圧回路出力へ切替えを行なう切替え回路と
から成る電源切替え回路を構成すること、消費電力を削
減でき電池寿命をのばすことが出来る。
【0017】また、集積回路化する事で小型化すること
が出来る。
が出来る。
【図1】従来の電源系のブロック図
【図2】本発明の第1の実施例の電源系のブロック図
【図3】本発明の第2の実施例の電源系のブロック図
1 電池 2 低電圧系 3 昇圧回路 4 高電圧系 5 電池 6 低電圧系 7 電源切替え回路 8 高電圧系 9 昇圧回路 10 電圧検出回路 11 電池 12 第2の電源切替え回路 13 低電圧系 14 第1の電源切替え回路 15 高電圧系 16 昇圧回路 17 第1の電圧検出回路 18 第2の電圧検出回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年11月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年11月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】つぎに実施例の動作を説明する。電源電圧
が例えば乾電池1本(1.5V)で制限されていると
き、電源電圧が1Vでも動作する回路は、低電圧系6に
接続する。また、電源電圧1.3V以上必要な回路は、
高電圧系8に接続する。電圧検出回路10において、内
部の基準電圧1.3Vと電池電圧を比較し、電池電圧が
1.3V以上のときは、切替え回路7により電池5を高
電圧系8に接続する。すなわち電池が新品時、約1.6
Vから1.3Vまでは電池で直接駆動することで消費電
力の削減を図る。1.3V以下では昇圧回路出力の1.
5Vを電源とするように、7の切替え回路により電源系
を切替える。ここで用いる10の電圧検出回路の比較回
路には、集積回路化した1.5V動作可能なOPアンプ
を用い50mVのヒステリシス特性を持たせている。こ
れにより、電源切替え設定値である電池電圧1.3V付
近での、負荷電流による電池電圧の変動で比較回路での
チャタリングにより、電源が不安定になることを防止す
る。すなわち電池電圧が1.3Vを下回るとき、電源を
電池から昇圧回路に切替え、50mVのヒステリシスに
より電源系が昇圧回路から電池に復帰するには電池電圧
1.35V以上必要となり、切替え設定値付近での電池
電圧変動が50mVあっても電源系のチャタリングは起
こらず、安定させることができる。表1に比較回路のヒ
ステリシス特性を示す。
が例えば乾電池1本(1.5V)で制限されていると
き、電源電圧が1Vでも動作する回路は、低電圧系6に
接続する。また、電源電圧1.3V以上必要な回路は、
高電圧系8に接続する。電圧検出回路10において、内
部の基準電圧1.3Vと電池電圧を比較し、電池電圧が
1.3V以上のときは、切替え回路7により電池5を高
電圧系8に接続する。すなわち電池が新品時、約1.6
Vから1.3Vまでは電池で直接駆動することで消費電
力の削減を図る。1.3V以下では昇圧回路出力の1.
5Vを電源とするように、7の切替え回路により電源系
を切替える。ここで用いる10の電圧検出回路の比較回
路には、集積回路化した1.5V動作可能なOPアンプ
を用い50mVのヒステリシス特性を持たせている。こ
れにより、電源切替え設定値である電池電圧1.3V付
近での、負荷電流による電池電圧の変動で比較回路での
チャタリングにより、電源が不安定になることを防止す
る。すなわち電池電圧が1.3Vを下回るとき、電源を
電池から昇圧回路に切替え、50mVのヒステリシスに
より電源系が昇圧回路から電池に復帰するには電池電圧
1.35V以上必要となり、切替え設定値付近での電池
電圧変動が50mVあっても電源系のチャタリングは起
こらず、安定させることができる。表1に比較回路のヒ
ステリシス特性を示す。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】(実施例2)以下に本発明の第2の実施例
について図3を参照しながら説明する。図3において、
11は電池、12は第2の切替え回路、13は低電圧
系、14は第1の切替え回路、15は高電圧系、16は
昇圧回路、17は第1の電圧検出回路、18は第2の電
圧検出回路である。
について図3を参照しながら説明する。図3において、
11は電池、12は第2の切替え回路、13は低電圧
系、14は第1の切替え回路、15は高電圧系、16は
昇圧回路、17は第1の電圧検出回路、18は第2の電
圧検出回路である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】前記の実施例1の構成に加え低電圧系13
に第2の切替え回路12と第2の電圧検出回路18を設
け、第1の電圧検出回路17および第2の電圧検出回路
18で、それぞれの内部基準電圧1.3Vおよび1.0
Vと電池電圧を比較し、電池電圧が1.3V以上では低
電圧系13および高電圧系15とも電池直接駆動とす
る。電池電圧1.0V以上1.3V未満では、低電圧系
13は電池直接駆動とするが、高電圧系15は昇圧回路
16の出力で駆動するように、切替え回路14により電
源系を切替える。電池電圧1.0V未満では、低電圧系
13および高電圧系15とも昇圧回路16の出力で駆動
するように、切替え回路12、14により電源系をそれ
ぞれ切替える。
に第2の切替え回路12と第2の電圧検出回路18を設
け、第1の電圧検出回路17および第2の電圧検出回路
18で、それぞれの内部基準電圧1.3Vおよび1.0
Vと電池電圧を比較し、電池電圧が1.3V以上では低
電圧系13および高電圧系15とも電池直接駆動とす
る。電池電圧1.0V以上1.3V未満では、低電圧系
13は電池直接駆動とするが、高電圧系15は昇圧回路
16の出力で駆動するように、切替え回路14により電
源系を切替える。電池電圧1.0V未満では、低電圧系
13および高電圧系15とも昇圧回路16の出力で駆動
するように、切替え回路12、14により電源系をそれ
ぞれ切替える。
Claims (2)
- 【請求項1】 電池を電源とする機器の電源切替え回路
であって、前記電池の電池電圧を昇圧して高電圧を得る
昇圧回路と、前記電池電圧が低下して基準電圧以下とな
ったときに検出信号を発する電圧検出回路と、前記検出
信号に応じて電源を前記電池電圧から前記高電圧に切替
える切替え回路とを有する電源切替え回路。 - 【請求項2】 前記切替え回路は、チャタリング防止の
ためヒステリシス特性を持つことを特徴とする請求項1
記載の電源切替え回路。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3199125A JP2754963B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 電源切替え回路 |
US07/914,519 US5387820A (en) | 1991-08-08 | 1992-07-17 | Power supply circuit |
GB9215392A GB2258572B (en) | 1991-08-08 | 1992-07-20 | A power supply circuit |
CN92109241A CN1042277C (zh) | 1991-08-08 | 1992-08-07 | 电源供电电路 |
HK79996A HK79996A (en) | 1991-08-08 | 1996-05-09 | A power supply circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3199125A JP2754963B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 電源切替え回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0549179A true JPH0549179A (ja) | 1993-02-26 |
JP2754963B2 JP2754963B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=16402559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3199125A Expired - Fee Related JP2754963B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 電源切替え回路 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5387820A (ja) |
JP (1) | JP2754963B2 (ja) |
CN (1) | CN1042277C (ja) |
GB (1) | GB2258572B (ja) |
HK (1) | HK79996A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7408272B2 (en) | 2001-11-09 | 2008-08-05 | France Telecom | Method and device for supplying electric energy power to an appliance |
CN103178569A (zh) * | 2011-12-26 | 2013-06-26 | 深圳市波赛恩数字科技有限公司 | 基于光伏发电数字化不间断供电的控制箱 |
JP2014027707A (ja) * | 2012-07-24 | 2014-02-06 | Sony Computer Entertainment Inc | 電気機器 |
JP2015208188A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド | 電力システム、携帯式電子機器および電力の供給方法 |
JP2017525327A (ja) * | 2014-06-24 | 2017-08-31 | アップル インコーポレイテッド | ポータブル電子デバイスのための単一インダクタ複数出力のバッテリ充電器 |
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