JPH0634696Y2 - 電圧表示回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、低電圧で作動する機器を負荷とする電池の電
圧表示回路に関する。

〔考案の概要〕

本考案は、電源スイッチのオフ状態で電池により充電さ
れたコンデンサの電圧を、電源スイッチのオン状態で電
池の電圧と加算して発光ダイオードに印加するようにし
た電圧表示回路において、電源スイッチが第１及び第２
のオン状態の中間で「断」状態にあるとき、コンデンサ
の充電を抑制することにより、電源スイッチをオフ状態
からオン状態に切り換えた場合、電池の電圧が所定値以
上であるときのみ発光ダイオードを確実に点灯させて電
圧を表示すると共に、電源スイッチが中間の「断」状態
から第１または第２のオン状態に移行したとき、発光ダ
イオードの点灯を防止して、使用者に無用の混乱乃至は
違和感を与えないようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、マイクロホンユニットと前置増幅器とを同一のハ
ウジングに組み込み、電源用の電池を内蔵したマイクロ
ホン装置が知られている。

このようなマイクロホン装置では、小型化・軽量化のた
めに、1.5V定格の小型乾電池が１個だけ内蔵されるのが
普通であり、また、前置増幅器は内蔵電池の電圧が或程
度低下しても、例えば、V_N1.1Vで正常に動作するよう
になっている。

このため、内蔵電池の電圧が所定値V_N以上であるか否か
を知ることが、運用・保守の面から重要であって、例え
ば、本出願人による実公昭56-31747号等に各種の電圧表
示回路が開示されている。

まず、第２図を参照しながら、従来の電圧表示回路につ
いて説明する。

従来の電圧表示回路の構成例を第２図に示す。

第２図において、（１）は定格1.5Vの電池、（２）は前
置増幅器のような負荷であって、電池（１）の正極と負
荷（２）の一端とが、切換スイッチ（３）のオン側固定
接点と可動接点とを介して接続されると共に、電池
（１）の負極と負荷（２）の他端とが直接に接続され、
スイッチ（３）のオフ側固定接点が電池（１）の負極に
接続される。ゲルマニウム・ダイオード（４）と発光ダ
イオード（５）とが電池（１）の正極と負極との間に直
列に接続される。両ダイオード（４）及び（５）の接続
中点に電解コンデンサ（６）の正極が接続され、このコ
ンデンサ（６）の負極が負荷（２）の一端に接続され
る。

第２図の従来例の動作は次の通りである。

スイッチ（３）の可動接点が、図示とは逆に、オフ側固
定接点に接続されている場合、その両端が短絡されて、
負荷（２）には電源電圧が供給されない。一方、コンデ
ンサ（６）の正極及び負極が、それぞれダイオード
（４）及びスイッチ（３）を介して、電池（１）の正極
及び負極に接続されて、コンデンサ（６）は電池（１）
により充電される。この場合、電池（１）の電圧V_Bから
ダイオード（４）の順方向電圧降下V_Fを差し引いた電圧
V_C＝V_B−V_Fがコンデンサ（６）の充電電圧となる。

この状態から、スイッチ（３）が図示の接続状態に切り
換えられると、電池（１）の両極と負荷（２）の両端と
がそれぞれ接続されて、負荷（２）が動作状態となる。
同時に、コンデンサ（６）の負極が電池（１）の正極に
接続され、電池（１）の電圧V_Bとコンデンサ（６）の充
電電圧V_Cとが加算されて、発光ダイオード（５）に印加
される。この印加電圧V_B＋V_C＝2V_B−V_Fが発光ダイオー
ド（５）の点灯可能電圧V_L以上であれば、スイッチ
（３）をオフからオンに切り換えたときに発光ダイオー
ド（５）が点灯し、この点灯によりコンデンサ（６）の
電荷が放電されて、その端子電圧が点灯可能電圧V_Lより
も低くなった時点で発光ダイオード（５）が消灯する。

発光ダイオード（５）の点灯可能電圧V_Lは2.0V弱であ
り、ゲルマニウム・ダイオード（４）の順方向電圧降下
V_Fは約0.2Vであるから、第２図の従来例の場合、発光ダ
イオード（５）を点灯させるためには、電池（１）の電
圧V_Bが次の（１）式を満足しなければならない。

V_L2V_B−V_F ∴V_B（V_L＋V_F）/2≒1.1V…（１） この1.1Vという値は、前述のように、負荷（２）として
の前置増幅器が正常に動作し得る下限電圧V_Nに他ならな
い。換言すれば、第２図の従来例では、発光ダイオード
（５）の点灯によって、電池（１）が所要の電圧V_Nを保
有していることを確認することができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、２個のマイクロホンユニットと２チャンネル
の前置増幅器とを同一のハウジングに収納した、ステレ
オ収音用のマイクロホン装置が知られている。

このようなステレオ・マイクロホン装置では、対象とす
る音源によってはモノラル収音が好ましいため、信号系
をステレオまたはモノラルに切り換えるスイッチを備え
ている。

ところが、この切換スイッチは前述のような電源スイッ
チとは別個に設けられており、ハウジングの小型化を妨
げていた。

この問題点を解消するために、２回路３接点スイッチを
用いて、１回路を信号系に、他の１回路を電源系に振り
分けることが考えられる。

例えば、前出第２図に示すような従来の電圧表示回路の
スイッチ（３）と単純に置き換えれば、第３図に示すよ
うに、３接点切換スイッチ（７）のオフ側固定接点が電
池（１）の負極に接続されると共に、第１及び第２のオ
ン側固定接点が共通に電池（１）の正極に接続される構
成となる。

この場合、電池（１）の両極に接続されたオフ側固定接
点と第１のオン側固定接点とを短絡しないために、スイ
ッチ（７）の接点切換のタイミングは当然「断」（ノン
・ショート）となる。

そして、スイッチ（７）の可動接点が、実線で示すよう
に、オフ側固定接点から第１のオン側固定接点に切り換
えられると、前述と全く同様にして、電池（１）の電圧
が所定値V_N以上の場合、発光ダイオード（５）が点灯す
る。

ところが、図示を省略した信号系のモノラル、ステレオ
の切換のために、スイッチ（７）の可動接点が第１のオ
ン側固定接点から第２のオン側固定接点に切り換えられ
る場合、またはこの逆に切り換えられる場合、切換の遅
速によって、電池（１）の電圧が充分高いにも拘らず、
発光ダイオード（５）が或は点灯し、或は点灯せず、使
用者に無用の混乱乃至は違和感を与えるという問題が生
ずる。

これは、第３図に破線で示すように、スイッチ（７）の
両固定接点の中間において可動接点が「断」の状態にあ
るとき、コンデンサ（６）の正極及び負極が、それぞれ
ダイオード（４）及び負荷（２）を介して、電池（１）
の正極及び負極に接続されて、コンデンサ（６）が充電
され、この充電期間が切換速度に応じて変化するからで
ある。

かかる点に鑑み、本考案の目的は、電源スイッチの第１
及び第２のオン状態を切り換えるとき、発光ダイオード
の無意味の点灯を防止して、使用者に混乱や違和感を与
えることのない電圧表示回路を提供するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、低電圧で作動する機器を負荷とする電池の電
圧の表示回路であって、電源スイッチの開路状態におい
ては電池からコンデンサに充電される回路を形成し、電
源スイッチの閉路状態においてはコンデンサに充電され
て得た電圧と電池の電圧とが加え合わされて発光ダイオ
ードの両端に印加される回路を形成してなる電圧表示回
路において、コンデンサ（６）及び負荷（２）を直列に
接続し、ダイオード（４）及び発光ダイオード（５）を
直列に接続すると共に、相互に並列に接続し、電源スイ
ッチ（７）にオフ側固定接点と第１及び第２のオン側固
定接点とを設け、この第１及び第２のオン側固定接点を
コンデンサ及び負荷の接続中点に接続し、オフ側固定接
点をコンデンサ及びダイオードの接続中点に接続すると
共に、電源スイッチの可動接点と、負荷及び発光ダイオ
ードの接続中点との間に電池を接続して成る電圧表示回
路である。

〔作用） かかる構成によれば、電源スイッチの可動接点が両オン
側固定接点間において「断」の状態にあるとき、コンデ
ンサの充電が抑制されて、この後の閉路状態における発
光ダイオードの無用の点灯が防止される。

〔実施例〕

以下、第１図を参照しながら、本考案による電圧表示回
路の一実施例について説明する。

本考案の一実施例の構成を第１図に示す。

第１図において、それぞれ直列に接続されたコンデンサ
（６）及び負荷（２）と、ダイオード（４）及び発光ダ
イオード（５）とが相互に並列に接続され、負荷（２）
及び発光ダイオード（５）の接続中点に電池（１）の負
極が接続される。電池（１）の正極と３接点切換スイッ
チ（７）の可動接点が接続され、オフ側固定接点がダイ
オード（４）及びコンデンサ（６）の接続中点に接続さ
れると共に、第１及び第２のオン側固定接点がコンデン
サ（６）及び負荷（２）の接続中点に共通に接続され
る。

本実施例において、負荷（２）の消費電流とコンデンサ
（６）の容量とは、例えばそれぞれ約0.5mAと47μＦと
に設定される。

なお、同図に破線で示すように、スイッチ（７）の可動
接点とオフ側固定接点との間に抵抗器（８）を接続して
もよい。この場合、その抵抗値は例えば100kΩのように
比較的高く設定される。

本実施例の動作は次のとおりである。

まず、スイッチ（７）の可動接点がオフ側固定接点に接
続された状態では、コンデンサ（６）の正極及び負極
が、それぞれスイッチ（７）及び負荷（２）を介して、
電池（１）の正極及び負極に接続され、コンデンサ
（６）は、約3kΩの等価抵抗になる負荷（２）を通し
て、電池（１）の電圧V_Bまで充電される。

次に、スイッチ（７）の可動接点が、実線で図示したよ
うに、第１のオン側固定接点に接続するように切り換え
られると、電池（１）と負荷（２）とが接続されて、負
荷（２）が動作状態となる。同時に、電池（１）の電圧
V_Bと、これに等しいコンデンサ（６）の充電電圧とが加
算されて、直列接続されたダイオード（４）及び発光ダ
イオード（５）に印加される。これにより、前出第２図
の従来例の場合と全く同様に、電池（１）の電圧が所定
値V_N以上であれば発光ダイオード（５）が点灯する。

更に、スイッチ（７）の可動接点が、破線で図示したよ
うに、両オン側固定接点の中間において「断」の状態に
あるとき、コンデンサ（６）と電池（１）とが接続され
ず、この状態でコンデンサ（６）が充電されることはな
い。

従って、この後でスイッチ（７）の可動接点が第１また
は第２のオン側固定接点に接続しても、発光ダイオード
（５）が点灯することはない。

なお、抵抗器（８）が存在する場合であっても、前述の
ように、その抵抗値が、例えば100kΩと比較的高く設定
されているため、コンデンサ（６）とで形成する時定数
が例えば５秒程度と大きくなり、スイッチ（７）の切換
が緩かであっても、「断」状態におけるコンデンサ
（６）の充電が抑制されて、この後でスイッチ（７）の
可動接点が両オン側固定接点のいずれかに接続しても、
発光ダイオード（５）の無用の点灯が防止される。

また、スイッチ（７）の可動接点が両オン側固定接点の
いずれかに接続されている場合、両ダイオード（４）及
び（５）を流れる微小電流によって、本質的に有極性の
電解コンデンサ（６）に、例えば250mV程度と電池
（１）の電圧の２割弱もの比較的大きな逆バイアスが掛
るが、抵抗器（８）を接続すれば、この逆バイアス電圧
が例えば2.5mV程度まで大幅に減少して、電解コンデン
サ（６）が電気化学的に保護される。

以上、本考案をマイクロホン装置に適用した実施例につ
いて説明したが、本考案は低圧電池を電源とする各種の
機器に適用し得るものである。

〔考案の効果〕

以上詳述のように、本考案によれば電源スイッチが第１
及び第２のオン状態の中間で「断」状態にあるとき、コ
ンデンサの充電を抑制するようにしたので、電源スイッ
チをオフ状態からオン状態に切り換えた場合、電池の電
圧が所定値以上であるときのみ発光ダイオードを確実に
点灯させて電圧を表示すると共に、電源スイッチが中間
の「断」状態から第１または第２のオン状態に移行した
とき、発光ダイオードの点灯を防止して、使用者に無用
の混乱乃至は違和感を与えない電圧表示回路が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による電圧表示回路の一実施例の構成を
示す結線図、第２図は従来の電圧表示回路の構成例を示
す結線図、第３図は本考案の説明のための結線図であ
る。 （１）は電池、（２）は負荷、（５）は発光ダイオー
ド、（６）はコンデンサ、（７）は３接点電源スイッチ
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】低電圧で作動する機器を負荷とする電池の
   電圧の表示回路であって、電源スイッチの開路状態にお
   いては上記電池からコンデンサに充電される回路を形成
   し、上記電源スイッチの閉路状態においては上記コンデ
   ンサに充電されて得た電圧と上記電池の電圧とが加え合
   わされて発光ダイオードの両端に印加される回路を形成
   してなる電圧表示回路において、 上記コンデンサ及び上記負荷を直列に接続し、ダイオー
   ド及び上記発光ダイオードを直列に接続すると共に、相
   互に並列に接続し、 上記電源スイッチにオフ側固定接点と第１及び第２のオ
   ン側固定接点とを設け、 該第１及び第２のオン側固定接点を上記コンデンサ及び
   上記負荷の接続中点に接続し、 上記オフ側固定接点を上記コンデンサ及び上記ダイオー
   ドの接続中点に接続すると共に、 上記電源スイッチの可動接点と、上記負荷及び上記発光
   ダイオードの接続中点との間に上記電池を接続して成る
   電圧表示回路。