JPH0556576A - バツテリバツクアツプ電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 充電回路の電力損失を少くし、かつ充電回路
の設計を容易にする。 【構成】 直流入力１がスイッチング直流安定化電源回
路１０に入力されると、このスイッチング直流安定化電
源回路１０のトランス１１の一次巻線からの出力がトラ
ンス３０の二次巻線に入力される。そして、二次巻線の
出力が平滑回路４０で平滑され、この平滑された出力で
充電回路４０を介してバッテリ２０の充電が行われる。
したがって、直流入力１が変動しても平滑回路４０の出
力が一定に保たれることから、充電回路５０に加えられ
る電圧とバッテリ２０の電圧との差が大きく変動するこ
とがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリバックアップ
電源回路に関し、特にスイッチング直流安定化電源回路
を備えたバッテリバックアップ電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のバッテリバックアップ電
源回路は、図２に示すように、直流入力１００から別の
直流２００を出力するスイッチング直流安定化電源回路
３００と、直流入力１００をバックアップするバッテリ
４００と、直流入力１００を所定値に制御してバッテリ
４００を充電する充電回路５００とを備えて構成してあ
る。

【０００３】スイッチング直流安定化電源回路３００
は、直流入力１００を昇降圧させるトランス３１０と、
このトランス３１０からの出力を平滑する平滑回路３２
０と、この平滑回路３２０の出力値を入力することによ
って直流出力２００が一定の出力になるようにトランス
３１０を制御するスイッチング回路３３０とから構成し
てある。

【０００４】平滑回路３２０は、ダイオード３２１、３
２２と、チョークコイル３２３と、コンデンサ３２４と
から構成したチョークインプット型整流回路であり、ト
ランス３１０の出力を整流平滑している。ダイオード３
２１、３２２は、全波整流を行っており、チョークコイ
ル３２３は、コンデンサ３２４へ流れる電流を平滑して
いる。

【０００５】スイッチング回路３３０は、トランス３１
０の一次コイル側に接続されたトランジスタ３３１と、
直流出力２００の値を検出してトランジスタ３３１を制
御する制御回路３３２とから構成してあり、直流出力２
００の値が安定して出力されるように制御を行ってい
る。

【０００６】また、バッテリ４００と充電回路５００の
接続ラインに、ダイオード６００が接続されており、こ
のダイオード６００を介して直流入力１００にバッテリ
４００の出力をオア接続している。

【０００７】直流入力１００の電圧は、バッテリ４００
の電圧よりもある程度高くなっている。これは、直流入
力電圧が正常な範囲内で上下動しても、バッテリ４００
が充分に充電されるようにするためである。したがっ
て、バッテリ４００の電圧が直流入力電圧よりも低いこ
とから、スイッチング直流安定化電源回路３００に対し
てバッテリ４００からエネルギー供給は通常行われてい
ない。

【０００８】一方、何らかの異常で直流入力１００の電
圧が非常に低下すると、バッテリ４００の電圧が直流入
力１００の電圧より高くなることから、バッテリ４００
からダイオード６００を通じてスイッチング直流安定化
電源回路３００にエネルギーの供給が行われ、直流出力
２００は一定の出力に保たれる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、バッテリ４００が過放電の状態とな
り、非常時にバックアップできなくなることを避けるた
めに、直流入力電圧がある程度の範囲で上下しても、バ
ッテリ４００が充電されるように、バッテリ４００の電
圧を低く設定していた。このため、直流入力電圧が高い
状態に変動したときに、直流入力電圧とバッテリ４００
の電圧との差が大きくなり、充電時に充電回路５００に
おける電力損失が大きくなると共に、この電圧差に対応
させるために充電回路の設計も困難になるという問題点
があった。

【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点にかんが
みてなされたもので、充電回路での電力損失を少なくし
かつ充電回路の設計を容易にすることができるバッテリ
バックアップ電源回路を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、直流入力から別の直流を
出力するスイッチング直流安定化電源回路と、上記直流
入力をバックアップするバッテリと、上記スイッチング
直流安定化電源回路の電圧可変回路からの出力を入力す
る入力部と、該入力部からの出力を平滑する平滑回路
と、該平滑回路の出力を入力して上記バッテリを充電す
る充電回路とを備える構成としてある。

【００１２】また、請求項２にかかる発明は、上記平滑
回路の出力を、該平滑回路から上記直流入力側に一方方
向で供給する導通手段を設けたことを特徴とする請求項
１に記載したバッテリバックアップ電源回路を備える構
成としてある。

【００１３】

【作用】上記のように構成した発明においては、直流入
力がスイッチング直流安定化電源回路に入力されると、
このスイッチング直流安定化電源回路の電圧可変回路か
らの出力が入力部に入力され、ついで、平滑回路で平滑
され、この平滑された出力で充電回路を介してバッテリ
の充電が行われる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて説
明する。本発明の一実施例にかかわるバッテリバックア
ップ電源回路は、直流入力１から別の直流２を出力する
スイッチング直流安定化電源回路１０と、直流入力１を
バックアップするバッテリ２０と、スイッチング直流安
定化電源回路１０の、電圧可変回路としてのトランス１
１からの出力を入力する入力部としてのトランス３０
と、トランス３０の出力を平滑する平滑回路４０と、平
滑回路４０の出力を入力してバッテリ２０を充電する充
電回路５０とを備える構成としてある。

【００１５】スイッチング直流安定化電源回路１０は、
従来例と同様の回路を用いてあり、直流入力１を昇降圧
させるトランス１１と、このトランス１１からの出力を
平滑する平滑回路１２と、この平滑回路１２の出力値を
入力することによって直流出力２が一定出力となるよう
にトランス１１を制御するスイッチング回路１３とから
構成してある。

【００１６】本実施例では、トランス１１とトランス３
０は一つのトランスで構成してある。すなわち、トラン
ス１１の二次側に巻線Ｎ３が付加されてトランス３０が
構成してあり、一次巻線がＮ１，Ｎ２、二次巻線がＮ
４，Ｎ３となっている。また、平滑回路１２は、ダイオ
ード１４、１５と、チョークコイル１６と、コンデンサ
１７とから構成してあり、スイッチング回路１３は、ト
ランジスタ１８と、制御回路１９とから構成してある。
そして、直流出力２の電圧に応じて、制御回路１９がト
ランジスタ１８の導通角を制御し、トランス１１の二次
巻線Ｎ４に現れる制御された電圧パルスを平滑回路１２
で整流平滑して安定化された直流出力を得ている。な
お、図中５は、トランス１１の一次巻線Ｎ２と直流入力
のアースとを接続しているダイオードである。

【００１７】平滑回路４０は、ダイオード４１、４２
と、チョークコイル４３と、コンデンサ４４とから構成
してあり、巻線Ｎ３に出力された電圧パルスを整流平滑
し、コンデンサ４４の両端に直流電圧が得られるように
なっている。

【００１８】充電回路５０は、コンデンサ４４の両端か
ら得られた直流出力からバッテリ２０を充電する。ダイ
オード３は、バッテリ２０の出力を直流入力１にオア接
続するためのものである。

【００１９】また、４は、導通手段としてのダイオード
であり、このダイオード４は、平滑回路４０の出力を、
平滑回路４０から直流入力側に一方方向で供給してい
る。すなわち、ダイオード４は、バッテリ２０への充電
が完了し、コンデンサ４４の両端の負荷が非常に軽くな
ったときに、コンデンサ４４の電圧が上昇しすぎないよ
うに直流入力に平滑回路４０の出力をクランプするため
のものである。

【００２０】次に、上記実施例の作用を説明する。通常
の状態では、直流入力１の電圧はバッテリ２０の電圧よ
りも高くなっていることから、スイッチング直流安定化
電源回路１０へのエネルギー供給は直流入力１からのみ
行われる。このとき、二次巻線Ｎ４に出力される電圧パ
ルスは、平滑回路１２で平滑されて一定の出力電圧とな
るように、スイッチング回路１３でそのパルス幅が制御
されている。したがって、もう一方の二次巻線Ｎ３に出
力されるパルス幅も二次巻線Ｎ４に出力されるパルス幅
と同一となることから、チョークコイル１６、４３を流
れる電流が断続しない（連続する）状態では、コンデン
サ４４の両端の電圧も、コンデンサ１７と同様に一定と
なる。すなわち、コンデンサ１７、４４の両端の電圧を
一定とするために、チョークコイル１６は、直流出力の
負荷が最小でもチョークコイル１６に流れる電流が連続
するように設定されており、チョークコイル４３は、バ
ッテリ２０が充電中であればチョークコイル４３に流れ
る電流が連続するように設定されている。このようにし
て、コンデンサ４４の電圧は安定化されるから、二次巻
線Ｎ３，Ｎ４の巻数比を適当に選択することにより、コ
ンデンサ４４の電圧、すなわちバッテリ２０とコンデン
サ４４の電圧差を適切にかつ一定に設定することができ
る。

【００２１】バッテリ２０への充電が完了し、バッテリ
２０へ電流が流れなくなったとき、コンデンサ４４の直
流の負荷は非常に軽くなり、コンデンサ４４の電圧は上
昇する。しかし、ダイオード４で直流入力１にクランプ
され、直流入力電圧より高くならないようになっている
ことから、コンデンサ４４の電圧が非常に高くなり、コ
ンデンサ４４自身や充電回路５０などが破損されること
が防止されている。

【００２２】異常が発生して直流入力１が非常に低下し
バッテリ２０の電圧を下回ったとき、バッテリ２０から
もダイオード３を介してスイッチング直流安定化電源回
路１０にエネルギーが供給されることから、コンデンサ
１７の電圧は一定に保たれ、直流出力は安定化される。

【００２３】また、コンデンサ４４の両端の電圧も、コ
ンデンサ１７の両端の電圧と同様にスイッチング回路１
３によって制御されているので、直流入力電圧が変動し
ても一定の出力を保つことになる。よって、充電回路が
オンされていれば、バッテリへの充電が行われることに
なるが、コンデンサ４４の電圧が一定に保たれており、
バッテリ電圧との差が大きく変動することがないので、
充電回路における電力損失が小さくなる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によると、直流入力
から別の直流を出力するスイッチング直流安定化電源回
路と、上記直流入力をバックアップするバッテリと、上
記スイッチング直流安定化電源回路の電圧可変回路から
の出力を入力する入力部と、該入力部からの出力を平滑
する平滑回路と、該平滑回路の出力を入力して上記バッ
テリを充電する充電回路とを備える構成としたので、入
力部と平滑回路を介して充電回路に供給される出力が上
記スイッチング直流安定化電源回路で制御され、直流入
力が変動しても一定の出力が保たれることから、充電回
路に加えられる電圧とバッテリ電圧との差が大きく変動
することがなくなり、充電回路における電力損失を小さ
くすることができると共に、これによって、充電回路の
設計を容易にすることができる。また、上記平滑回路の
出力を、該平滑回路から上記直流入力側に一方方向で供
給する導通手段を設けたので、導通手段を介して平滑回
路の出力が直流入力側に供給され、平滑回路の出力電圧
の上昇が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のブロック図である。

【図２】従来例のブロック図である。

【符号の説明】

１ 直流入力 ２ 直流出力 ４ ダイオード １０ スイッチング直流安定化電源回路 １１ トランス １２ 平滑回路 １３ スイッチング回路 ２０ バッテリ ３０ トランス ４０ 平滑回路 ５０ 充電回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流入力から別の直流を出力するスイッ
   チング直流安定化電源回路と、 上記直流入力をバックアップするバッテリと、 上記スイッチング直流安定化電源回路の電圧可変回路か
   らの出力を入力する入力部と、 該入力部からの出力を平滑する平滑回路と、 該平滑回路の出力を入力して上記バッテリを充電する充
   電回路とを備えたことを特徴とするバッテリバックアッ
   プ電源回路。
2. 【請求項２】 上記平滑回路の出力を、該平滑回路から
   上記直流入力側に一方方向で供給する導通手段を設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載したバッテリバックア
   ップ電源回路。