JPH07170676A - 電源切換制御装置 - Google Patents
電源切換制御装置Info
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- JPH07170676A JPH07170676A JP5313158A JP31315893A JPH07170676A JP H07170676 A JPH07170676 A JP H07170676A JP 5313158 A JP5313158 A JP 5313158A JP 31315893 A JP31315893 A JP 31315893A JP H07170676 A JPH07170676 A JP H07170676A
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- standby
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の電源のうち最小限の電圧損失で電力を
供給し、選択外の電源を待機電圧を出力するように制御
して、自動的に待機中の電源に切り換えることと、選択
電源が使用不能になるまで待機電源の出力を制御して電
源選択を確定することと、充電回路と放電回路を共用す
ることを目的とする。 【構成】 負荷はＤＣ／ＤＣコンバータと負荷回路とか
らなり、制御回路は、複数の電源が個々に持つ電源選択
回路とオペアンプ（演算増幅器）と電圧検出回路および
複数の電源を統括する集中制御回路とＭＰＵとからな
る。そして、本発明の構成は、複数の電源の各々と負荷
との間にスイッチ１と、整流器とスイッチ２との並列回
路とを直列に挿入し、それらのスイッチを制御する電源
選択回路とオペアンプと電圧検出回路とを配置し、集中
制御回路とＭＰＵとを備える。
供給し、選択外の電源を待機電圧を出力するように制御
して、自動的に待機中の電源に切り換えることと、選択
電源が使用不能になるまで待機電源の出力を制御して電
源選択を確定することと、充電回路と放電回路を共用す
ることを目的とする。 【構成】 負荷はＤＣ／ＤＣコンバータと負荷回路とか
らなり、制御回路は、複数の電源が個々に持つ電源選択
回路とオペアンプ（演算増幅器）と電圧検出回路および
複数の電源を統括する集中制御回路とＭＰＵとからな
る。そして、本発明の構成は、複数の電源の各々と負荷
との間にスイッチ１と、整流器とスイッチ２との並列回
路とを直列に挿入し、それらのスイッチを制御する電源
選択回路とオペアンプと電圧検出回路とを配置し、集中
制御回路とＭＰＵとを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の電源を使用する
ことが可能である機器の電源装置に関し、その複数の電
源のうち１つを選択して最小限の電力損失で電力を供給
するとともに、選択された電源を使用中にその選択され
た電源が使用不可能になった場合、あるいは取り外され
た場合、他からの制御に依らず自動的に、かつ遅滞なく
待機中の電源に切り換える手段を備え、また複数の電源
のうちに充電を必要とする電源を有する場合、放電線路
と充電線路を共用して充電を行う電源装置に関する。
ことが可能である機器の電源装置に関し、その複数の電
源のうち１つを選択して最小限の電力損失で電力を供給
するとともに、選択された電源を使用中にその選択され
た電源が使用不可能になった場合、あるいは取り外され
た場合、他からの制御に依らず自動的に、かつ遅滞なく
待機中の電源に切り換える手段を備え、また複数の電源
のうちに充電を必要とする電源を有する場合、放電線路
と充電線路を共用して充電を行う電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器、通信機器、動力機器等各種の
機器の携帯化への流れに伴い、ＡＣアダプター、一次電
池、二次電池およびカーバッテリー等の複数の電源への
対応および充電機能の具備が求められている。
機器の携帯化への流れに伴い、ＡＣアダプター、一次電
池、二次電池およびカーバッテリー等の複数の電源への
対応および充電機能の具備が求められている。
【０００３】従来の技術で、複数の電源への対応におい
ては、機器運転中に、使用中の電源が出力電圧の低下等
で使用不能になった場合あるいは接続端子から外れた場
合、他からの制御に依らず自動的に、かつ遅滞なく待機
中の電源に切り換える手段を持たなかった。
ては、機器運転中に、使用中の電源が出力電圧の低下等
で使用不能になった場合あるいは接続端子から外れた場
合、他からの制御に依らず自動的に、かつ遅滞なく待機
中の電源に切り換える手段を持たなかった。
【０００４】また、図４に示す通り、主電力線路とは別
にＭＰＵ（マイクロ・プロセッサー・ユニット）等の複
数電源切換制御回路用の電力線路を設け、その線路に供
給する電源の選択制御も必要とした。
にＭＰＵ（マイクロ・プロセッサー・ユニット）等の複
数電源切換制御回路用の電力線路を設け、その線路に供
給する電源の選択制御も必要とした。
【０００５】さらに、図５に示す通り、二次電池を電源
とし充電機能を必要とする場合、その二次電池の放電回
路とは別に充電回路を備える必要があった。
とし充電機能を必要とする場合、その二次電池の放電回
路とは別に充電回路を備える必要があった。
【０００６】そして、以上の従来の手段あるいは回路に
おいては、複数の電源の出力線路個々に電源選択確定の
ための整流器を挿入していたために負荷端での電源電圧
降下が大きく、少セル（単位電池）の二次電池等を使用
する場合は電源線路の設計が困難で、コスト増大の要因
になっていた。
おいては、複数の電源の出力線路個々に電源選択確定の
ための整流器を挿入していたために負荷端での電源電圧
降下が大きく、少セル（単位電池）の二次電池等を使用
する場合は電源線路の設計が困難で、コスト増大の要因
になっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来の技術の欠
点を解消するため、複数の電源への対応においては、そ
の複数の電源のうち１つを選択して最小限の電圧損失で
電力を供給するとともに、選択外の待機電源を待機電圧
を出力するようにして制御して、選択された電源を使用
中にその選択された電源が使用不能になった場合、ある
いは取り外された場合、他からの制御に依らず自動的
に、かつ遅滞なく待機中の電源に切り換えることが第１
の課題である。
点を解消するため、複数の電源への対応においては、そ
の複数の電源のうち１つを選択して最小限の電圧損失で
電力を供給するとともに、選択外の待機電源を待機電圧
を出力するようにして制御して、選択された電源を使用
中にその選択された電源が使用不能になった場合、ある
いは取り外された場合、他からの制御に依らず自動的
に、かつ遅滞なく待機中の電源に切り換えることが第１
の課題である。
【０００８】また、選択された電源が使用不能になるま
で待機中の電源が出力しないように、待機電源の出力を
制御して電源選択を確定することが第２の課題である。
で待機中の電源が出力しないように、待機電源の出力を
制御して電源選択を確定することが第２の課題である。
【０００９】さらに、上記の課題を解決すると同時に、
充電回路と放電回路を共用することによって安価で実装
スペースが少なくてすむ電源切換制御装置を実現するこ
とが第３の課題である。
充電回路と放電回路を共用することによって安価で実装
スペースが少なくてすむ電源切換制御装置を実現するこ
とが第３の課題である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の第１，
第２の課題を解決するために図１に示す基本構成を、ま
た、上記第３の課題を解決するために図２に示す基本構
成を持つ。
第２の課題を解決するために図１に示す基本構成を、ま
た、上記第３の課題を解決するために図２に示す基本構
成を持つ。
【００１１】まず、請求項１記載の負荷はＤＣ／ＤＣコ
ンバータと負荷回路とからなり、制御回路は、複数の電
源が個々に持つ電源選択回路とオペアンプ（演算増幅
器）と電圧検出回路および複数の電源を統括する集中制
御回路とＭＰＵとからなる。そして本発明の構成は、複
数の電源の各々と負荷との間にスイッチ１と、整流器と
スイッチ２との並列回路とを直列に挿入し、それらのス
イッチを制御する電源選択回路とオペアンプと電圧検出
回路とを配置し、集中制御回路とＭＰＵとを備える。
ンバータと負荷回路とからなり、制御回路は、複数の電
源が個々に持つ電源選択回路とオペアンプ（演算増幅
器）と電圧検出回路および複数の電源を統括する集中制
御回路とＭＰＵとからなる。そして本発明の構成は、複
数の電源の各々と負荷との間にスイッチ１と、整流器と
スイッチ２との並列回路とを直列に挿入し、それらのス
イッチを制御する電源選択回路とオペアンプと電圧検出
回路とを配置し、集中制御回路とＭＰＵとを備える。
【００１２】また、請求項２記載の第２の整流器は、各
々のスイッチ１と並列に、かつ請求項１記載の整流器と
は反対方向に整流するように挿入する。
々のスイッチ１と並列に、かつ請求項１記載の整流器と
は反対方向に整流するように挿入する。
【００１３】なお、上記のスイッチ１あるいはスイッチ
１と整流器との並列回路と、スイッチ２と整流器との並
列回路とは、上記の複数の電源の各々と負荷との間に直
列に挿入されておれば、その間で前後しても何ら差し支
えない。
１と整流器との並列回路と、スイッチ２と整流器との並
列回路とは、上記の複数の電源の各々と負荷との間に直
列に挿入されておれば、その間で前後しても何ら差し支
えない。
【００１４】
【作用】上記構成において、本発明によれば、使用可能
な複数の電源のうち、ＭＰＵによって任意に選択された
電源は、自己の持つ電源選択回路によってスイッチ２を
ＯＮし、オペアンプを制御してスイッチ１をＯＮさせて
放電を開始する。このようにスイッチ１とスイッチ２と
を連動させて、逆流阻止のためスイッチ２と並列に備え
る整流器を通じて放電した場合よりも、線路による電源
電圧の降下を最小限にして出力する。
な複数の電源のうち、ＭＰＵによって任意に選択された
電源は、自己の持つ電源選択回路によってスイッチ２を
ＯＮし、オペアンプを制御してスイッチ１をＯＮさせて
放電を開始する。このようにスイッチ１とスイッチ２と
を連動させて、逆流阻止のためスイッチ２と並列に備え
る整流器を通じて放電した場合よりも、線路による電源
電圧の降下を最小限にして出力する。
【００１５】また、選択されない待機電源は、自己の持
つオペアンプとスイッチ１で構成する負帰還回路により
その出力を制御して待機電圧出力を維持し、ＭＰＵの制
御により電源選択回路を通じてスイッチ２をＯＦＦして
スイッチ２と並列に備える整流器を通電し、整流器の順
方向電圧降下を利用して待機中の電源出力をなくし、Ｍ
ＰＵによる電源選択を確定する。
つオペアンプとスイッチ１で構成する負帰還回路により
その出力を制御して待機電圧出力を維持し、ＭＰＵの制
御により電源選択回路を通じてスイッチ２をＯＦＦして
スイッチ２と並列に備える整流器を通電し、整流器の順
方向電圧降下を利用して待機中の電源出力をなくし、Ｍ
ＰＵによる電源選択を確定する。
【００１６】さらに、選択された電源を使用中にその選
択された電源が使用不能になった場合、あるいは取り外
された場合、複数の電源が個々に持つ電圧検出回路がそ
れを検知し、自己の電源選択回路の電源を切断すること
により集中制御回路に報知し、ＭＰＵの判断を伴う制御
を持つことなく、自動的にかつ遅滞なく待機中の電源に
切り換えることが可能となり、機器の運転中断またはシ
ステム・ダウンを回避することができる。
択された電源が使用不能になった場合、あるいは取り外
された場合、複数の電源が個々に持つ電圧検出回路がそ
れを検知し、自己の電源選択回路の電源を切断すること
により集中制御回路に報知し、ＭＰＵの判断を伴う制御
を持つことなく、自動的にかつ遅滞なく待機中の電源に
切り換えることが可能となり、機器の運転中断またはシ
ステム・ダウンを回避することができる。
【００１７】つぎに、複数の電源のうちに充電を必要と
する電源を有する場合、図２において、電源Ｂ１が２次
電池であるとき、整流器Ｄ３を通じて充電用の電源を印
加することにより放電線路と充電線路を共用して充電を
行うことが可能となる。そして充電は、ＭＰＵの指令に
より電源選択回路を制御し、スイッチ２をＯＮして行う
ことになる。このとき、オペアンプＵ１はスイッチ１を
ＯＦＦする方向に動作するので、第２の整流器Ｄ２を通
じて充電電流がＢ１に流入する。
する電源を有する場合、図２において、電源Ｂ１が２次
電池であるとき、整流器Ｄ３を通じて充電用の電源を印
加することにより放電線路と充電線路を共用して充電を
行うことが可能となる。そして充電は、ＭＰＵの指令に
より電源選択回路を制御し、スイッチ２をＯＮして行う
ことになる。このとき、オペアンプＵ１はスイッチ１を
ＯＦＦする方向に動作するので、第２の整流器Ｄ２を通
じて充電電流がＢ１に流入する。
【００１８】ただし、ここで充電の場合もスイッチ１を
ＯＮするような制御方式にすれば、Ｄ２による充電電圧
の降下を排除することが可能となる。
ＯＮするような制御方式にすれば、Ｄ２による充電電圧
の降下を排除することが可能となる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【００２０】まず、図３として示す実施例は、同時に最
多で３個、２種類の電源を装着することができる電子機
器用の電源切換制御装置であり、２個１種類の同等の特
性を有する二次電池のパックと、１個１種類の充電用と
もなるＤＣ電源との使用を想定したものである。そし
て、二次電池としては、装置の小形化、軽量化、長時間
運転のために、６セル（単位電池）の水素電池を使用
し、ＤＣ電源としては商用電源を入力し、機器運転電流
領域では１５Ｖ前後の定電圧、急速充電電流領域では定
電流の出力特性を持つＡＣアダプターを使用する。
多で３個、２種類の電源を装着することができる電子機
器用の電源切換制御装置であり、２個１種類の同等の特
性を有する二次電池のパックと、１個１種類の充電用と
もなるＤＣ電源との使用を想定したものである。そし
て、二次電池としては、装置の小形化、軽量化、長時間
運転のために、６セル（単位電池）の水素電池を使用
し、ＤＣ電源としては商用電源を入力し、機器運転電流
領域では１５Ｖ前後の定電圧、急速充電電流領域では定
電流の出力特性を持つＡＣアダプターを使用する。
【００２１】したがって、機器運転中の充電は不可とす
る。なお、上記３個の電源のうち何れの組み合わせで
も、また、どの単独電源でも運転可能である。ただし、
ＡＣアダプター装着時にはＡＣアダプターを優先して使
用する。
る。なお、上記３個の電源のうち何れの組み合わせで
も、また、どの単独電源でも運転可能である。ただし、
ＡＣアダプター装着時にはＡＣアダプターを優先して使
用する。
【００２２】以上の条件の下に実施される本発明は、長
時間運転を可能にするために装置の消費電力の軽減を図
り、特に二次電池の切換回路においては、電流ロス（損
失）を極力小さくするべく電圧駆動型の電子部品を採用
し、さらに、電池１個のみを搭載して運転する場合には
使用しない回路による電流消費をなくすために、本発明
にいう制御回路の各ブロックは可能な限り電源ごとに備
えることとした。また、充電回路と放電回路の共用化を
図る段階で、さらに安価で実装スペースの小さい装置を
実現するために、本発明にいう整流器を内蔵する、また
は寄生させるスイッチを採用することとした。
時間運転を可能にするために装置の消費電力の軽減を図
り、特に二次電池の切換回路においては、電流ロス（損
失）を極力小さくするべく電圧駆動型の電子部品を採用
し、さらに、電池１個のみを搭載して運転する場合には
使用しない回路による電流消費をなくすために、本発明
にいう制御回路の各ブロックは可能な限り電源ごとに備
えることとした。また、充電回路と放電回路の共用化を
図る段階で、さらに安価で実装スペースの小さい装置を
実現するために、本発明にいう整流器を内蔵する、また
は寄生させるスイッチを採用することとした。
【００２３】したがって、図３に示す実施例は、本発明
にいうスイッチの１と２とにＭＯＳ型のＰチャンネルＦ
ＥＴ（電解効果トランジスター）を使用している。
にいうスイッチの１と２とにＭＯＳ型のＰチャンネルＦ
ＥＴ（電解効果トランジスター）を使用している。
【００２４】図３において、二次電池である電源Ｂ１お
よびＢ２は、電源が個別に備える VOLTAGE DETECTOR
（電圧検出回路）１２および２２でそれぞれ設定する電
源出力遮断電圧を超える端子間電圧を維持していれば、
個別に持つオペアンプＵ１とＵ２および POWER CHOICE
CI-RCUIT（電源選択回路）１１と２１に対し、小電力ス
イッチのＦＥＴ５およびＦＥＴ６を通じてそれらの動作
電源を供給する。そして、電源の供給を受けた電源選択
回路１１と２１とは互いに制御し合い、まず、あらかじ
め回路で一義的に決められた選択順位において高順位の
電源の制御回路に属する電源選択回路の方が他方を制す
る。そて、ボディー・ダイオード（寄生整流器）を持
ち、かつそのボディー・ダイオードが電源の放電方向に
整流するように電源Ｂ１およびＢ２と負荷としての DC/
DC CONVERTOR １３との間のそれぞれの電源線路内に挿
入された、スイッチ２としてのＰチャンネルＦＥＴ、Ｆ
ＥＴ３またはＦＥＴ４をＯＮさせ、逆方向であるがスイ
ッチ部分に電流を流し、ボディ・ダイオードを流した場
合の電圧降下を排除する。また同時に、オペアンプＵ１
またはＵ２の帰還電圧入力端子への帰還電圧を引き下げ
るように制御する。
よびＢ２は、電源が個別に備える VOLTAGE DETECTOR
（電圧検出回路）１２および２２でそれぞれ設定する電
源出力遮断電圧を超える端子間電圧を維持していれば、
個別に持つオペアンプＵ１とＵ２および POWER CHOICE
CI-RCUIT（電源選択回路）１１と２１に対し、小電力ス
イッチのＦＥＴ５およびＦＥＴ６を通じてそれらの動作
電源を供給する。そして、電源の供給を受けた電源選択
回路１１と２１とは互いに制御し合い、まず、あらかじ
め回路で一義的に決められた選択順位において高順位の
電源の制御回路に属する電源選択回路の方が他方を制す
る。そて、ボディー・ダイオード（寄生整流器）を持
ち、かつそのボディー・ダイオードが電源の放電方向に
整流するように電源Ｂ１およびＢ２と負荷としての DC/
DC CONVERTOR １３との間のそれぞれの電源線路内に挿
入された、スイッチ２としてのＰチャンネルＦＥＴ、Ｆ
ＥＴ３またはＦＥＴ４をＯＮさせ、逆方向であるがスイ
ッチ部分に電流を流し、ボディ・ダイオードを流した場
合の電圧降下を排除する。また同時に、オペアンプＵ１
またはＵ２の帰還電圧入力端子への帰還電圧を引き下げ
るように制御する。
【００２５】しかし、制御された方の電源選択回路１１
または２１は、上記のスイッチＦＥＴ３またはＦＥＴ４
をＯＮさせることができず、またオペアンプＵ１または
Ｕ２を制御することができない。
または２１は、上記のスイッチＦＥＴ３またはＦＥＴ４
をＯＮさせることができず、またオペアンプＵ１または
Ｕ２を制御することができない。
【００２６】一方、電源の供給を受けたオペアンプＵ１
およびＵ２は、ボディー・ダイオード（寄生整流器）を
持ち、かつそのボディー・ダイオードが電源の充電方向
に整流するように電源Ｂ１およびＢ２と DC/DC CONVERT
OR １３との間のそれぞれの電源線路内に挿入された、
スイッチ１としてのＰチャンネルＦＥＴ、ＦＥＴ１およ
びＦＥＴ２の制御端子のバイアス（電圧偏い）を決める
作用を持つ小電力ＦＥＴ、ＦＥＴ７およびＦＥＴ８のバ
イアスの制御を開始する。ここで、上記の電源選択回路
１１または２１により帰還入力電圧を引き下げられた方
のオペアンプＵ１またはＵ２はスイッチ動作をすること
となり、高い電圧を出力するので、ＦＥＴ７およびＦＥ
Ｔ１、またはＦＥＴ８およびＦＥＴ２の制御バイアスは
高くなり、スイッチＦＥＴ１またはＦＥＴ２はフル・オ
ン（完全導通）し、ＦＥＴ１またはＦＥＴ２による放電
方向へ電圧降下は微少なものとなる。
およびＵ２は、ボディー・ダイオード（寄生整流器）を
持ち、かつそのボディー・ダイオードが電源の充電方向
に整流するように電源Ｂ１およびＢ２と DC/DC CONVERT
OR １３との間のそれぞれの電源線路内に挿入された、
スイッチ１としてのＰチャンネルＦＥＴ、ＦＥＴ１およ
びＦＥＴ２の制御端子のバイアス（電圧偏い）を決める
作用を持つ小電力ＦＥＴ、ＦＥＴ７およびＦＥＴ８のバ
イアスの制御を開始する。ここで、上記の電源選択回路
１１または２１により帰還入力電圧を引き下げられた方
のオペアンプＵ１またはＵ２はスイッチ動作をすること
となり、高い電圧を出力するので、ＦＥＴ７およびＦＥ
Ｔ１、またはＦＥＴ８およびＦＥＴ２の制御バイアスは
高くなり、スイッチＦＥＴ１またはＦＥＴ２はフル・オ
ン（完全導通）し、ＦＥＴ１またはＦＥＴ２による放電
方向へ電圧降下は微少なものとなる。
【００２７】しかし、上記の制御された方の電源選択回
路と同一の制御回路に属し帰還入力電圧を引き下げられ
なかったオペアンプＵ１またはＵ２は、本来の誤差電圧
増幅の動作をし、スイッチＦＥＴ１またはＦＥＴ２の出
力電圧を検知し、電源負荷となる DC/DC CONVERTOR １
３の出力電圧を基準電圧とし前記検知電圧との誤差を増
幅して小電力ＦＥＴ、ＦＥＴ７およびＦＥＴ８のバイア
スの制御をする。そして、オペアンプＵ１とＦＥＴ７、
またはオペアンプＵ２とＦＥＴ８からなる負帰還回路で
制御されるスイッチＦＥＴ１またはＦＥＴ２の出力電圧
は、オペアンプＵ１またはＵ２で設定された待機電圧に
一定する。
路と同一の制御回路に属し帰還入力電圧を引き下げられ
なかったオペアンプＵ１またはＵ２は、本来の誤差電圧
増幅の動作をし、スイッチＦＥＴ１またはＦＥＴ２の出
力電圧を検知し、電源負荷となる DC/DC CONVERTOR １
３の出力電圧を基準電圧とし前記検知電圧との誤差を増
幅して小電力ＦＥＴ、ＦＥＴ７およびＦＥＴ８のバイア
スの制御をする。そして、オペアンプＵ１とＦＥＴ７、
またはオペアンプＵ２とＦＥＴ８からなる負帰還回路で
制御されるスイッチＦＥＴ１またはＦＥＴ２の出力電圧
は、オペアンプＵ１またはＵ２で設定された待機電圧に
一定する。
【００２８】ここで、電池Ｂ１の放電終止電圧をＶe1、
ＦＥＴ２の無負荷待機出力電圧をＶwo2、また、ＦＥＴ
スイッチの最大負荷電流、Ｖgs＝−Ｖe1のときのスイッ
チによる電圧降下を順方向でＶfs、逆方向でＶrsとし、
そのボディ・ダイオードの微少負荷順方向電圧をＶdfと
した場合、 DC/DC CONVERTOR １３の動作最低入力電圧
Ｖi（min）とすると、上記の電源選択をＢ１に確定する
ためには、下記の条件が必要となる。
ＦＥＴ２の無負荷待機出力電圧をＶwo2、また、ＦＥＴ
スイッチの最大負荷電流、Ｖgs＝−Ｖe1のときのスイッ
チによる電圧降下を順方向でＶfs、逆方向でＶrsとし、
そのボディ・ダイオードの微少負荷順方向電圧をＶdfと
した場合、 DC/DC CONVERTOR １３の動作最低入力電圧
Ｖi（min）とすると、上記の電源選択をＢ１に確定する
ためには、下記の条件が必要となる。
【００２９】Ｖe1 − Ｖfs − Ｖrs ＞ Ｖwo2 − Ｖdf
≧ Ｖi（min） この条件式は、上記のＶwo2の安定度を増し、Ｖi（mi
n）を低くしても充分動作する DC/DC CONVERTOR を採用
すれば、６セルの電池を電源として使用しても余裕をも
って成立する条件である。
≧ Ｖi（min） この条件式は、上記のＶwo2の安定度を増し、Ｖi（mi
n）を低くしても充分動作する DC/DC CONVERTOR を採用
すれば、６セルの電池を電源として使用しても余裕をも
って成立する条件である。
【００３０】したがって、本発明は当実施例においても
電源選択を確定する効果があり、一度に２つ以上の電源
から放電されることはない。
電源選択を確定する効果があり、一度に２つ以上の電源
から放電されることはない。
【００３１】以上のようにして一義的に確定された電源
選択も、ＭＰＵ１６の制御によって任意の選択が可能で
ある。その手段は、ＭＰＵ１６で選択された電源の制御
回路に属する電源選択回路を制御して選択不能の状態に
することにより、選択されていなかった方を二義的に選
択することができる。
選択も、ＭＰＵ１６の制御によって任意の選択が可能で
ある。その手段は、ＭＰＵ１６で選択された電源の制御
回路に属する電源選択回路を制御して選択不能の状態に
することにより、選択されていなかった方を二義的に選
択することができる。
【００３２】つぎに、選択された電源を使用中にその選
択された電源が出力電圧の低下等で使用不能になった場
合、あるいは取り外されたり事故で接続端子から外れた
りした場合、電池Ｂ１あるいは電池Ｂ２の両端電圧をそ
れぞれ監視している VOLTAGEDETECTOR（電圧検出回路）
１２または２２がそれらの無電力を検知し、ＭＰＵ１６
に報知するとともに自己のオペアンプＵ１またはＵ２、
および電源選択回路１１または２１の電源を切断する。
択された電源が出力電圧の低下等で使用不能になった場
合、あるいは取り外されたり事故で接続端子から外れた
りした場合、電池Ｂ１あるいは電池Ｂ２の両端電圧をそ
れぞれ監視している VOLTAGEDETECTOR（電圧検出回路）
１２または２２がそれらの無電力を検知し、ＭＰＵ１６
に報知するとともに自己のオペアンプＵ１またはＵ２、
および電源選択回路１１または２１の電源を切断する。
【００３３】ここで、電池Ｂ１を使用中で電池Ｂ２が待
機中であったとして場合に、急に電池Ｂ１が無電力にな
ると、それまで電源選択回路２１を不能としていた電源
選択回路１１の制御がなくなるため、電源選択回路２１
は瞬時にＦＥＴ４をＯＮすると同時にオペアンプＵ２を
制御してＦＥＴ２を完全導通させる。このように、各電
源は瞬時に待機電源から選択電源に移行でき、システム
・ダウンを十分に回避する。
機中であったとして場合に、急に電池Ｂ１が無電力にな
ると、それまで電源選択回路２１を不能としていた電源
選択回路１１の制御がなくなるため、電源選択回路２１
は瞬時にＦＥＴ４をＯＮすると同時にオペアンプＵ２を
制御してＦＥＴ２を完全導通させる。このように、各電
源は瞬時に待機電源から選択電源に移行でき、システム
・ダウンを十分に回避する。
【００３４】このような場合、電池が徐々に放電しその
放電完了をもって待機電源に切り換えるとき以外、ＭＰ
Ｕの制御を待つ余裕はなく、ＭＰＵの判断を伴う制御を
待つことなく、自動的にかつ遅滞なく、つまりシステム
エラーを発生させるような電源の一瞬の落ち込みさえな
く、待機中の電源に切り換えることが重要である。
放電完了をもって待機電源に切り換えるとき以外、ＭＰ
Ｕの制御を待つ余裕はなく、ＭＰＵの判断を伴う制御を
待つことなく、自動的にかつ遅滞なく、つまりシステム
エラーを発生させるような電源の一瞬の落ち込みさえな
く、待機中の電源に切り換えることが重要である。
【００３５】この問題は、前述したように、待機中の電
源の出力を前記のＶi（min）以上の定電圧に維持するこ
とで対処可能となり、機器の運転中断またはシステム・
ダウンを回避することができる。また、運転停止中であ
っても、ＭＰＵ１６等を待機させておく電源を必要と
し、ＭＰＵ１６の待機が長時間におよぶ場合は、ＭＰＵ
１６の電源も遮断する必要があり、電圧検出回路１２お
よび２２はその機能も同時に持っている。
源の出力を前記のＶi（min）以上の定電圧に維持するこ
とで対処可能となり、機器の運転中断またはシステム・
ダウンを回避することができる。また、運転停止中であ
っても、ＭＰＵ１６等を待機させておく電源を必要と
し、ＭＰＵ１６の待機が長時間におよぶ場合は、ＭＰＵ
１６の電源も遮断する必要があり、電圧検出回路１２お
よび２２はその機能も同時に持っている。
【００３６】それではつぎに、二次電池Ｂ１およびＢ２
を急速充電することが可能なＤＣ電源、ＡＣアダプター
を装着した場合に関してその動作を説明する。
を急速充電することが可能なＤＣ電源、ＡＣアダプター
を装着した場合に関してその動作を説明する。
【００３７】ＤＣ電源は、図３において、整流器Ｄ３を
通じて電力を供給し、電源Ｂ１およびＢ２に優先して使
用されることになる。このことは、他の電源Ｂ１および
Ｂ２の急速充電用電源としても使用することからしてＤ
Ｃ電源の出力電圧が電源Ｂ１およびＢ２の出力電圧より
も高く設計されるため、必然的に実現される。
通じて電力を供給し、電源Ｂ１およびＢ２に優先して使
用されることになる。このことは、他の電源Ｂ１および
Ｂ２の急速充電用電源としても使用することからしてＤ
Ｃ電源の出力電圧が電源Ｂ１およびＢ２の出力電圧より
も高く設計されるため、必然的に実現される。
【００３８】まず、電源Ｂ１またはＢ２が装着されてい
る場合、ＤＣ電源が装着されると電源選択回路１１およ
び２１が同時に制御され、その選択機能が停止する。そ
して、オペアンプＵ１およびＵ２は、制御されなくなり
誤差電圧増幅の動作に移行するか、またはその動作を維
持する。ここでＤＣ電源装着が電源選択回路１１および
２１の選択機能を停止するのは、充電の制御をＭＰＵ１
６が全て司るためである。すなわち、自己の電源を選択
した電源選択回路１１または２１は、本発明のいうスイ
ッチ１とスイッチ２とを連動してフル・オンさせて放電
するため、機器運転中にもＤＣ電源から二次電池へ充電
電流が流れてしまい、ＭＰＵによる充電管理に支障をき
たすばかりか、ＤＣ電源の負荷電流がその出力容量を超
えてしまうからである。
る場合、ＤＣ電源が装着されると電源選択回路１１およ
び２１が同時に制御され、その選択機能が停止する。そ
して、オペアンプＵ１およびＵ２は、制御されなくなり
誤差電圧増幅の動作に移行するか、またはその動作を維
持する。ここでＤＣ電源装着が電源選択回路１１および
２１の選択機能を停止するのは、充電の制御をＭＰＵ１
６が全て司るためである。すなわち、自己の電源を選択
した電源選択回路１１または２１は、本発明のいうスイ
ッチ１とスイッチ２とを連動してフル・オンさせて放電
するため、機器運転中にもＤＣ電源から二次電池へ充電
電流が流れてしまい、ＭＰＵによる充電管理に支障をき
たすばかりか、ＤＣ電源の負荷電流がその出力容量を超
えてしまうからである。
【００３９】したがって、前述の仕様を持つＤＣ電源、
ＡＣアダプターによる急速定電流充電は、運転停止時ま
たは待機運転時にＭＰＵの指令の下に行う。そして、そ
の充電線路は、電池電源の放電線路を共用する。まず、
ＭＰＵはスイッチＦＥＴ３およびＦＥＴ４を電源選択回
路１１および２１を通じて制御し、充電すべき電池電源
のスイッチの方のみをＯＮして充電を開始する。一方、
スイッチＦＥＴ１およびＦＥＴ２は前述のように待機電
圧出力状態にされるので、充電電流の主要部分は、本発
明にいう第２の整流器であるＦＥＴ１またはＦＥＴ２の
ボディ・ダイオードを流れることになる。
ＡＣアダプターによる急速定電流充電は、運転停止時ま
たは待機運転時にＭＰＵの指令の下に行う。そして、そ
の充電線路は、電池電源の放電線路を共用する。まず、
ＭＰＵはスイッチＦＥＴ３およびＦＥＴ４を電源選択回
路１１および２１を通じて制御し、充電すべき電池電源
のスイッチの方のみをＯＮして充電を開始する。一方、
スイッチＦＥＴ１およびＦＥＴ２は前述のように待機電
圧出力状態にされるので、充電電流の主要部分は、本発
明にいう第２の整流器であるＦＥＴ１またはＦＥＴ２の
ボディ・ダイオードを流れることになる。
【００４０】
【発明の効果】本発明により、最小限の電圧損失で電力
を供給することができるようになり、少セルの二次電池
あるいは低電圧電源を採用して負荷となる DC/DC CONVE
RTORの電圧変換効率が改善されて、一層小形の電源装置
を実現することができる。また、充電回路と放電回路の
線路のみでなく部品も共用できるため、電源装置の小形
化とコスト・ダウンに寄与できる。
を供給することができるようになり、少セルの二次電池
あるいは低電圧電源を採用して負荷となる DC/DC CONVE
RTORの電圧変換効率が改善されて、一層小形の電源装置
を実現することができる。また、充電回路と放電回路の
線路のみでなく部品も共用できるため、電源装置の小形
化とコスト・ダウンに寄与できる。
【００４１】また本発明は、多種複数の電源の同時使用
への対応が容易であり、それらが突然使用不能になって
も、自動的にかつ遅滞なく待機中の電源に切り換えるこ
とができるため、機器のシステムダウンを容易に回避し
て、多様な電源の採用を可能にする。
への対応が容易であり、それらが突然使用不能になって
も、自動的にかつ遅滞なく待機中の電源に切り換えるこ
とができるため、機器のシステムダウンを容易に回避し
て、多様な電源の採用を可能にする。
【図１】本発明の電源切換制御装置の基本構成を示す図
【図２】本発明の電源切換制御装置の基本構成を示す図
【図３】本発明の一実施例の電源切換制御装置の回路図
【図４】従来の電源切換制御装置の回路図
【図５】従来の電源切換制御装置の回路図
１１，２１ 電源選択回路 １２，２２ 電圧検出回路 １３ ＤＣ／ＤＣコンバータ １４ 負荷回路 １５ 集中制御回路 １６ ＭＰＵ（マイクロ・プロセッサ・ユニット） Ｂ１，Ｂ２ 二次電池 Ｓ１ スイッチ１ Ｓ２ スイッチ２ Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 整流器 Ｕ１，Ｕ２ オぺアンプ
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の電源の各々と負荷との間にスイッ
チ１と、前記電源の放電方向に整流する整流器とスイッ
チ２との並列回路を直列に配置し、前記各々のスイッチ
１と各々のスイッチ２とを個々に連動させて制御する制
御回路を備え、前記制御回路は、前記複数の電源のうち
の任意の電源を選択し、かつ線路による電源電圧の降下
を最小限にして出力する手段と、前記複数の電源のうち
待機している電源を待機電圧を出力するように制御する
手段と、前記選択された電源の電圧を検出して前記待機
電源に切り換える手段とを具備することを特徴とする電
源切換制御装置。 - 【請求項２】 複数の電源のうちに充電を必要とする電
源を使用可能とし、各々のスイッチ１と並列に、かつ前
記電源の充電方向に整流する第２の整流器を備え、放電
線路を共用して前記電源を放電する手段を有する請求項
１記載の電源切換制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5313158A JP2924617B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 電源切換制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5313158A JP2924617B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 電源切換制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07170676A true JPH07170676A (ja) | 1995-07-04 |
| JP2924617B2 JP2924617B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=18037812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5313158A Expired - Fee Related JP2924617B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 電源切換制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2924617B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1437815A1 (en) * | 2003-01-08 | 2004-07-14 | Infineon Technologies AG | Power supply voltage selection circuit |
| DE10212164B4 (de) * | 2001-03-22 | 2006-11-02 | Hewlett-Packard Development Co., L.P., Houston | Aktiver Schaltungsschutz für ein geschaltetes Leistungsversorgungssystem |
| JP2010002157A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Sharp Corp | マルチエネルギー資源加熱システム |
| US8049368B2 (en) | 2008-06-12 | 2011-11-01 | Seiko Epson Corporation | Load driving circuit and load driving method |
| WO2018113525A1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | Sengled Co., Ltd. | Power supply circuit for supplying power to microcontroller unit |
| JP2021093911A (ja) * | 2016-12-19 | 2021-06-17 | 富士フイルム株式会社 | 電子機器、カメラ、電力供給システム、及び電力供給方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0583884A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-04-02 | Nec Corp | 直流電源切替装置 |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP5313158A patent/JP2924617B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0583884A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-04-02 | Nec Corp | 直流電源切替装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7142038B2 (en) | 2003-01-08 | 2006-11-28 | Infineon Technologies Ag | Selection circuit |
| US8049368B2 (en) | 2008-06-12 | 2011-11-01 | Seiko Epson Corporation | Load driving circuit and load driving method |
| US9250641B2 (en) | 2008-06-12 | 2016-02-02 | Seiko Epson Corporation | Load driving circuit and load driving method |
| JP2010002157A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Sharp Corp | マルチエネルギー資源加熱システム |
| JP2021093911A (ja) * | 2016-12-19 | 2021-06-17 | 富士フイルム株式会社 | 電子機器、カメラ、電力供給システム、及び電力供給方法 |
| WO2018113525A1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | Sengled Co., Ltd. | Power supply circuit for supplying power to microcontroller unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2924617B2 (ja) | 1999-07-26 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |