JPH08140286A - 電池内蔵の電子装置の電源制御回路 - Google Patents
電池内蔵の電子装置の電源制御回路Info
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- JPH08140286A JPH08140286A JP6276359A JP27635994A JPH08140286A JP H08140286 A JPH08140286 A JP H08140286A JP 6276359 A JP6276359 A JP 6276359A JP 27635994 A JP27635994 A JP 27635994A JP H08140286 A JPH08140286 A JP H08140286A
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- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
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- 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
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は電池を内蔵する電子装置の電源制御回
路に関し，電池を電源として使用して電池電圧の低下時
にも出力電圧を一定に保つことができることを目的とす
る。 【構成】電池と電子装置本体へ定電圧を発生する降圧型
ＤＣ−ＤＣ変換回路との間に直列に昇圧型ＤＣ−ＤＣ変
換回路を設ける。電池電圧を検出して前記昇圧型ＤＣ−
ＤＣ変換回路を制御する検出回路を備え，検出回路は電
池電圧が予め設定した一定値以上であることを検出する
と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の動作を禁止し，電池電圧
が一定値に達しないと昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作
させるよう構成する。
路に関し，電池を電源として使用して電池電圧の低下時
にも出力電圧を一定に保つことができることを目的とす
る。 【構成】電池と電子装置本体へ定電圧を発生する降圧型
ＤＣ−ＤＣ変換回路との間に直列に昇圧型ＤＣ−ＤＣ変
換回路を設ける。電池電圧を検出して前記昇圧型ＤＣ−
ＤＣ変換回路を制御する検出回路を備え，検出回路は電
池電圧が予め設定した一定値以上であることを検出する
と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の動作を禁止し，電池電圧
が一定値に達しないと昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作
させるよう構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電池内蔵の電子装置の電
源制御回路に関する。近年，ノートパソコン，携帯電話
等の携帯型の電子装置が広く使用されるようになった。
このような電子機器の電源として電池が内蔵されている
が，一般的に電池の電圧は放電が進むに従って低下して
いくため，電子装置本体で使用する電圧を一定に保つた
めに，ＤＣ−ＤＣ変換回路により電池出力の定電圧化を
図っている。
源制御回路に関する。近年，ノートパソコン，携帯電話
等の携帯型の電子装置が広く使用されるようになった。
このような電子機器の電源として電池が内蔵されている
が，一般的に電池の電圧は放電が進むに従って低下して
いくため，電子装置本体で使用する電圧を一定に保つた
めに，ＤＣ−ＤＣ変換回路により電池出力の定電圧化を
図っている。
【０００２】一方，このような電子機器は外部電源（Ａ
Ｃアダプタ）からのＤＣ電源でも利用できるようになっ
ており，充電可能な電池を外部からＤＣ電源により充電
するため電子装置本体で使用する規定電圧より高い電圧
が入力される。そのため降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が使
用され，電池電源を使用する場合の降圧動作の両方を行
う構成が採用されている。しかし，電池の電圧が低下す
ると降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が働かなくなり，その改
善が望まれている。
Ｃアダプタ）からのＤＣ電源でも利用できるようになっ
ており，充電可能な電池を外部からＤＣ電源により充電
するため電子装置本体で使用する規定電圧より高い電圧
が入力される。そのため降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が使
用され，電池電源を使用する場合の降圧動作の両方を行
う構成が採用されている。しかし，電池の電圧が低下す
ると降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が働かなくなり，その改
善が望まれている。
【０００３】
【従来の技術】図４は従来例１の構成図である。図４に
おいて，４０はＡＣアダプタ等の外部から供給されるＤ
Ｃ電圧が入力するＤＣ−ＩＮコネクタ，４１は装置に内
蔵している電池４２に対し充電を行うための充電器，４
２は充電可能な電池であり，充電可能な電池には多種の
ものが存在するが，この説明では，リチウムイオン二次
電池（Ｌｉ＋）を使用しているものとする。４３は外部
電力または内蔵の電池４２により供給される電力を装置
が必要とする電圧にレギュレーションする降圧型のスイ
ッチング・レギュレーション方式の降圧型ＤＣ−ＤＣ変
換回路（降圧型ＤＣ−ＤＣと表示），４４は降圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路のオン・オフ（動作・不動作）を制御す
るための制御信号が与えられる制御信号線であり，制御
信号がオンを指示している時，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回
路４３は装置が必要とする電圧を発生し，オフを指示し
ていると降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３は動作を停止す
る。
おいて，４０はＡＣアダプタ等の外部から供給されるＤ
Ｃ電圧が入力するＤＣ−ＩＮコネクタ，４１は装置に内
蔵している電池４２に対し充電を行うための充電器，４
２は充電可能な電池であり，充電可能な電池には多種の
ものが存在するが，この説明では，リチウムイオン二次
電池（Ｌｉ＋）を使用しているものとする。４３は外部
電力または内蔵の電池４２により供給される電力を装置
が必要とする電圧にレギュレーションする降圧型のスイ
ッチング・レギュレーション方式の降圧型ＤＣ−ＤＣ変
換回路（降圧型ＤＣ−ＤＣと表示），４４は降圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路のオン・オフ（動作・不動作）を制御す
るための制御信号が与えられる制御信号線であり，制御
信号がオンを指示している時，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回
路４３は装置が必要とする電圧を発生し，オフを指示し
ていると降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３は動作を停止す
る。
【０００４】Ｄ1 は電子装置が内蔵の電池で動作してい
る時，電力がＤＣ−ＩＮコネクタ４０を介して外部に漏
洩するのを防止する逆流防止ダイオード，Ｄ2 はＤＣ−
ＩＮコネクタ４０から外部の電力が供給されている時に
内蔵電池に充電電流が流入するのを防止するための充電
防止用保護ダイオード，Ｄ3 は充電器４１が停止状態の
時内蔵の電池の電力が充電器側に漏洩するのを防止する
逆流防止ダイオードである。
る時，電力がＤＣ−ＩＮコネクタ４０を介して外部に漏
洩するのを防止する逆流防止ダイオード，Ｄ2 はＤＣ−
ＩＮコネクタ４０から外部の電力が供給されている時に
内蔵電池に充電電流が流入するのを防止するための充電
防止用保護ダイオード，Ｄ3 は充電器４１が停止状態の
時内蔵の電池の電力が充電器側に漏洩するのを防止する
逆流防止ダイオードである。
【０００５】降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３において，
Ｔｒ11は降圧制御部４３ａによりオン・オフ制御される
メイン・スイッチング・トランジスタ，Ｌ11はチョーク
コイル，Ｃ11は平滑用コンデンサ，Ｄ11は整流用のフラ
イホィール・ダイオードであり，Ｒ11，Ｒ12は降圧型Ｄ
Ｃ−ＤＣ変換回路４３の出力電圧を検出するセンサー抵
抗であり，この検出電圧により降圧制御部４３ａが動作
する。
Ｔｒ11は降圧制御部４３ａによりオン・オフ制御される
メイン・スイッチング・トランジスタ，Ｌ11はチョーク
コイル，Ｃ11は平滑用コンデンサ，Ｄ11は整流用のフラ
イホィール・ダイオードであり，Ｒ11，Ｒ12は降圧型Ｄ
Ｃ−ＤＣ変換回路４３の出力電圧を検出するセンサー抵
抗であり，この検出電圧により降圧制御部４３ａが動作
する。
【０００６】電子装置をＡＣアダプタ等の外部の電力で
動作させる場合，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３は，Ｄ
Ｃ−ＩＮコネクタ４０から入力されるＤＣ電圧（例え
ば，１５Ｖ程度）により駆動され，電池４２はダイオー
ドＤ2 により遮断される。
動作させる場合，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３は，Ｄ
Ｃ−ＩＮコネクタ４０から入力されるＤＣ電圧（例え
ば，１５Ｖ程度）により駆動され，電池４２はダイオー
ドＤ2 により遮断される。
【０００７】電子装置に外部電源が接続されないで，内
蔵の電池４２で動作する場合，電池は放電が進むに従っ
て低下するが，電池４２からの入力は降圧型ＤＣ−ＤＣ
変換回路４３によりレギュレートされて常に電子装置本
体の各部の駆動電圧とする所定の電圧，例えば５．０Ｖ
を出力する。降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３では，入力
電圧は出力電圧よりも高くなければならない。これは，
トランジスタＴｒ11やチョークコイルＬ11による電圧ド
ロップ及びトランジスタＴｒ11のオン・オフ比に比例す
る入出力電圧比があるからである。一般的には５．０Ｖ
の出力を得るために必要な最低入力電圧は約６．０Ｖ位
である。
蔵の電池４２で動作する場合，電池は放電が進むに従っ
て低下するが，電池４２からの入力は降圧型ＤＣ−ＤＣ
変換回路４３によりレギュレートされて常に電子装置本
体の各部の駆動電圧とする所定の電圧，例えば５．０Ｖ
を出力する。降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３では，入力
電圧は出力電圧よりも高くなければならない。これは，
トランジスタＴｒ11やチョークコイルＬ11による電圧ド
ロップ及びトランジスタＴｒ11のオン・オフ比に比例す
る入出力電圧比があるからである。一般的には５．０Ｖ
の出力を得るために必要な最低入力電圧は約６．０Ｖ位
である。
【０００８】一方，電子装置の電源として今後の主要な
電池となる１セル当たり４．２Ｖのリチウムイオン二次
電池（Ｌｉ＋）を２セル直列（市販品）使用した場合，
電池が満充電状態の時は，８．４Ｖであるが，放電が進
むに従って電池電圧は低下し，最終的には５．０Ｖで放
電が終了する。しかし，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路は，
６．０Ｖ以下では動作しないため，６．０Ｖで電池の放
電を停止する必要がある。
電池となる１セル当たり４．２Ｖのリチウムイオン二次
電池（Ｌｉ＋）を２セル直列（市販品）使用した場合，
電池が満充電状態の時は，８．４Ｖであるが，放電が進
むに従って電池電圧は低下し，最終的には５．０Ｖで放
電が終了する。しかし，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路は，
６．０Ｖ以下では動作しないため，６．０Ｖで電池の放
電を停止する必要がある。
【０００９】この場合，電池としては５．０Ｖ迄放電す
る能力があるが，残る１．０Ｖは使われることがない。
この電池を５．０Ｖまで放電した場合と，６．０Ｖで放
電を中止した場合の容量を比較すると，約１０％の差が
ある。従って，５．０Ｖの出力を必要とする降圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路にＬｉ＋電池を使用すると，その容量の
約９０％しか使用することができず，残り１０％が無駄
になってしまい電池の効率的な使用ができないという問
題が発生する。
る能力があるが，残る１．０Ｖは使われることがない。
この電池を５．０Ｖまで放電した場合と，６．０Ｖで放
電を中止した場合の容量を比較すると，約１０％の差が
ある。従って，５．０Ｖの出力を必要とする降圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路にＬｉ＋電池を使用すると，その容量の
約９０％しか使用することができず，残り１０％が無駄
になってしまい電池の効率的な使用ができないという問
題が発生する。
【００１０】これに対し，前述の市販品のリチウムイオ
ン二次電池（Ｌｉ＋）を直列に２個接続して使用する方
法が考えられるが，今度は満充電時の電圧が１６．８Ｖ
に達する。しかし，この電圧は一般的な電源用部品の耐
圧の限界に近い値である。電池を放電する時はこの電圧
は特に問題無いが，充電を考慮すると１６．８Ｖの電池
を充電するのに必要な電圧は１８．０Ｖ以上となり，一
般的な部品の限界を越えてしまい別の問題が生じる。ま
た，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の効率は，入力電圧と出
力電圧の差が小さい方が変換効率が良く，入出力電圧の
差が大きくなるにしたがって変換効率が低下する問題が
ある。このため，電池の電圧を余り高くすることは降圧
型ＤＣ−ＤＣ変換効率を考慮すると余り好ましくない。
ン二次電池（Ｌｉ＋）を直列に２個接続して使用する方
法が考えられるが，今度は満充電時の電圧が１６．８Ｖ
に達する。しかし，この電圧は一般的な電源用部品の耐
圧の限界に近い値である。電池を放電する時はこの電圧
は特に問題無いが，充電を考慮すると１６．８Ｖの電池
を充電するのに必要な電圧は１８．０Ｖ以上となり，一
般的な部品の限界を越えてしまい別の問題が生じる。ま
た，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の効率は，入力電圧と出
力電圧の差が小さい方が変換効率が良く，入出力電圧の
差が大きくなるにしたがって変換効率が低下する問題が
ある。このため，電池の電圧を余り高くすることは降圧
型ＤＣ−ＤＣ変換効率を考慮すると余り好ましくない。
【００１１】図５は従来例２の構成図である。これは上
記の問題を解決するもので，昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回
路（昇降圧型ＤＣ−ＤＣで表示）４５を使用し，ＤＣ−
ＤＣの入力電圧が出力電圧より高い場合でも，低い場合
でも常に必要とする電圧を出力する。
記の問題を解決するもので，昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回
路（昇降圧型ＤＣ−ＤＣで表示）４５を使用し，ＤＣ−
ＤＣの入力電圧が出力電圧より高い場合でも，低い場合
でも常に必要とする電圧を出力する。
【００１２】この昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４５にお
いて，Ｔｒ11は制御部４５ａによりオン・オフ制御され
るメイン・スイッチング・トランジスタ，Ｌ11，Ｌ12は
トランス，その他のＤ11，Ｃ11，Ｒ11，Ｒ12は上記図４
の各部品と同じである。この昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回
路４５は一般的なスイッチング・レギュレーション方式
の昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路である。
いて，Ｔｒ11は制御部４５ａによりオン・オフ制御され
るメイン・スイッチング・トランジスタ，Ｌ11，Ｌ12は
トランス，その他のＤ11，Ｃ11，Ｒ11，Ｒ12は上記図４
の各部品と同じである。この昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回
路４５は一般的なスイッチング・レギュレーション方式
の昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路である。
【００１３】ところが，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路で
は，電力の変換効率は９０〜９５％であり，昇圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路でも７５〜８５％の変換効率であるのに
対し，図５に示す昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４５は非
常に悪く，その変換効率は約６０％程度である。このよ
うに，昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を使用することによ
り，電池の使用効率向上という観点からすると却って悪
くなってしまうという問題がある。具体的には，リチウ
ムイオン二次電池（Ｌｉ＋）の場合で考えると，降圧型
の場合はＤＣ−ＤＣ変換により損失が１０％と電圧低下
時の未使用分と合わせて約２０％が損失となるのに対
し，昇降圧方式のＤＣ−ＤＣ変換による送出が４０％と
なり，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路より電池の使用効率が
倍も悪い結果になる。
は，電力の変換効率は９０〜９５％であり，昇圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路でも７５〜８５％の変換効率であるのに
対し，図５に示す昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４５は非
常に悪く，その変換効率は約６０％程度である。このよ
うに，昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を使用することによ
り，電池の使用効率向上という観点からすると却って悪
くなってしまうという問題がある。具体的には，リチウ
ムイオン二次電池（Ｌｉ＋）の場合で考えると，降圧型
の場合はＤＣ−ＤＣ変換により損失が１０％と電圧低下
時の未使用分と合わせて約２０％が損失となるのに対
し，昇降圧方式のＤＣ−ＤＣ変換による送出が４０％と
なり，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路より電池の使用効率が
倍も悪い結果になる。
【００１４】図６は従来例３の構成図，図７は従来例３
の電池電圧と出力電圧の波形図である。この従来例３は
上記従来例２の問題を解決するものとして提案されてい
る。図６において，４６は電圧検出部，４７−１はスイ
ッチＳＷ１，４７−２はスイッチＳＷ２，４８は降圧型
ＤＣ−ＤＣ変換回路，４９は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路
である。
の電池電圧と出力電圧の波形図である。この従来例３は
上記従来例２の問題を解決するものとして提案されてい
る。図６において，４６は電圧検出部，４７−１はスイ
ッチＳＷ１，４７−２はスイッチＳＷ２，４８は降圧型
ＤＣ−ＤＣ変換回路，４９は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路
である。
【００１５】従来例３の構成では，降圧型ＤＣ−ＤＣ変
換回路４８と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９を並列に接
続し，各回路４８，４９の前にスイッチＳＷ１，ＳＷ２
を設け，電池の電圧を検出する電圧検出部４６により電
圧を検出し，電圧が一定電圧より高いとスイッチＳＷ１
をオンにして，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４８を動作さ
せ，電圧が一定電圧より低くなるとスイッチＳＷ２をオ
ンにして昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９を動作させるも
のである。
換回路４８と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９を並列に接
続し，各回路４８，４９の前にスイッチＳＷ１，ＳＷ２
を設け，電池の電圧を検出する電圧検出部４６により電
圧を検出し，電圧が一定電圧より高いとスイッチＳＷ１
をオンにして，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４８を動作さ
せ，電圧が一定電圧より低くなるとスイッチＳＷ２をオ
ンにして昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９を動作させるも
のである。
【００１６】この方式では，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路
が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路と並列に接続されるが，昇
圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路は，出力電圧より入力電圧の方
が高い場合は，入力電圧がそのまま出力側に突き抜ける
性質があるため，その時には必ずスイッチＳＷ２により
昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の入力を切断させる必要があ
る。さらに降圧型から昇圧型に切り換えた時に出力側に
図７のようなつき抜け電圧が表れることになる。
が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路と並列に接続されるが，昇
圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路は，出力電圧より入力電圧の方
が高い場合は，入力電圧がそのまま出力側に突き抜ける
性質があるため，その時には必ずスイッチＳＷ２により
昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の入力を切断させる必要があ
る。さらに降圧型から昇圧型に切り換えた時に出力側に
図７のようなつき抜け電圧が表れることになる。
【００１７】この時の様子を図７の従来例３の電池電圧
と出力電圧の波形図として示す。また，更に，降圧型Ｄ
Ｃ−ＤＣ変換回路４８ではスイッチングトランジスタ
（Ｔｒ11）のオン時間とオフ時間の両サイクル共にチョ
ークコイルから負荷に対して電力を供給できるのに対
し，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９ではメイン・スイッ
チング・トランジスタのオフ時間のサイクルしかチョー
クコイルから負荷に対して電力を供給できない構造とな
っている。その結果，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９
は，ＤＣ−ＤＣ変換の動作を開始してから規定の出力電
圧を出すのに必要な時間的な遅れがある。また，降圧型
ＤＣ−ＤＣ変換回路は上記に説明したように，出力電圧
よりも若干高い入力電圧を必要とする。この結果，降圧
型と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を並列に接続した方式
で，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が正常に動作可能な電池
電圧と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が正常に動作を開始す
る電池電圧との間に隙間が生じる。
と出力電圧の波形図として示す。また，更に，降圧型Ｄ
Ｃ−ＤＣ変換回路４８ではスイッチングトランジスタ
（Ｔｒ11）のオン時間とオフ時間の両サイクル共にチョ
ークコイルから負荷に対して電力を供給できるのに対
し，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９ではメイン・スイッ
チング・トランジスタのオフ時間のサイクルしかチョー
クコイルから負荷に対して電力を供給できない構造とな
っている。その結果，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９
は，ＤＣ−ＤＣ変換の動作を開始してから規定の出力電
圧を出すのに必要な時間的な遅れがある。また，降圧型
ＤＣ−ＤＣ変換回路は上記に説明したように，出力電圧
よりも若干高い入力電圧を必要とする。この結果，降圧
型と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を並列に接続した方式
で，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が正常に動作可能な電池
電圧と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が正常に動作を開始す
る電池電圧との間に隙間が生じる。
【００１８】図８は従来例３の切替のタイミングを変え
た場合の波形図であり，図７の場合より降圧型から昇圧
型への切替タイミングを遅らせている。この場合，電池
電圧が出力電圧（５Ｖ）に近い電圧に低下するまで降圧
型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させ，その後に昇圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路を動作させている。このため，電池電圧
のつき抜けは少なくなるが，出力電圧がＴ1 の期間で落
ち込むことになり，出力電圧の安定化に問題を残すこと
になる（Ｔ0 は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の限界電圧
点）。
た場合の波形図であり，図７の場合より降圧型から昇圧
型への切替タイミングを遅らせている。この場合，電池
電圧が出力電圧（５Ｖ）に近い電圧に低下するまで降圧
型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させ，その後に昇圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路を動作させている。このため，電池電圧
のつき抜けは少なくなるが，出力電圧がＴ1 の期間で落
ち込むことになり，出力電圧の安定化に問題を残すこと
になる（Ｔ0 は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の限界電圧
点）。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】上記図６に示すような
降圧型と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を並列に接続した方
式では，図７及び図８に示したようにＤＣ−ＤＣ変換回
路を降圧型から昇圧型へ切替えるタイミングにおいて，
負荷に供給される出力電圧が不連続となりステップ的な
変化が生じる。
降圧型と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を並列に接続した方
式では，図７及び図８に示したようにＤＣ−ＤＣ変換回
路を降圧型から昇圧型へ切替えるタイミングにおいて，
負荷に供給される出力電圧が不連続となりステップ的な
変化が生じる。
【００２０】このような電圧のステップ的変化は，半導
体等で構成されてデジタルデータの処理回路を含む電子
装置に致命的な障害の原因となり，電子装置を誤動作さ
せてしまうという問題があった。
体等で構成されてデジタルデータの処理回路を含む電子
装置に致命的な障害の原因となり，電子装置を誤動作さ
せてしまうという問題があった。
【００２１】本発明は電池を電源として使用して降圧型
と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を使用しながら電池電圧の
低下時にも出力電圧を一定に保つことができる電池内蔵
の電子装置の電源制御回路を提供することを目的とす
る。
と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を使用しながら電池電圧の
低下時にも出力電圧を一定に保つことができる電池内蔵
の電子装置の電源制御回路を提供することを目的とす
る。
【００２２】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図である。図１において，１は電池，２は電池電圧を検
出する検出回路，３は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路，４は
降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路，５はＡＣアダプタ等の外部
電源が入力されるＤＣ入力（ＤＣ−ＩＮ）コネクタと降
圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４の入力側とを接続する外部電
源線，６は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３と降圧型ＤＣ−
ＤＣ変換回路４を制御する制御信号線であり，Ｄ1 ，Ｄ
2 はそれぞれ逆流防止用のダイオードである。
図である。図１において，１は電池，２は電池電圧を検
出する検出回路，３は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路，４は
降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路，５はＡＣアダプタ等の外部
電源が入力されるＤＣ入力（ＤＣ−ＩＮ）コネクタと降
圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４の入力側とを接続する外部電
源線，６は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３と降圧型ＤＣ−
ＤＣ変換回路４を制御する制御信号線であり，Ｄ1 ，Ｄ
2 はそれぞれ逆流防止用のダイオードである。
【００２３】本発明の特許請求の範囲の請求項１〜４は
昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路
とを直列に配置した構成を備え，請求項１は検出回路２
により電池１を検出して昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を制
御する構成を備え，請求項２は外部電源線が備えた場合
に検出回路２の動作を外部電源線の電力の存在により制
御する構成である。また，請求項３は昇圧型ＤＣ−ＤＣ
変換回路３と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４を制御する制
御信号線が設けられている場合に検出回路を制御信号に
より制御するものである。
昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路
とを直列に配置した構成を備え，請求項１は検出回路２
により電池１を検出して昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を制
御する構成を備え，請求項２は外部電源線が備えた場合
に検出回路２の動作を外部電源線の電力の存在により制
御する構成である。また，請求項３は昇圧型ＤＣ−ＤＣ
変換回路３と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４を制御する制
御信号線が設けられている場合に検出回路を制御信号に
より制御するものである。
【００２４】
【作用】特許請求の範囲の請求項１の構成では，検出回
路２は電池１の電圧を検出し，電圧が予め設定された一
定値以上であることを検出すると昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換
回路３を不動作にする信号を発生する。この場合，電池
１の出力は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３を通過して降圧
型ＤＣ−ＤＣ変換回路４へ入力される。この時，電池１
の電圧は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４が動作することが
可能な電圧値であるため，降圧動作を行って規定の電圧
値の出力を電子装置内へ供給する。
路２は電池１の電圧を検出し，電圧が予め設定された一
定値以上であることを検出すると昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換
回路３を不動作にする信号を発生する。この場合，電池
１の出力は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３を通過して降圧
型ＤＣ−ＤＣ変換回路４へ入力される。この時，電池１
の電圧は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４が動作することが
可能な電圧値であるため，降圧動作を行って規定の電圧
値の出力を電子装置内へ供給する。
【００２５】また，検出回路２で電池１の電圧が一定値
に達しないことを検出すると，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回
路３を駆動する信号を発生する。この場合，昇圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路３は電池１から入力するＤＣ電圧を昇圧
して出力し，その昇圧された電圧を降圧型ＤＣ−ＤＣ変
換回路４へ入力する。降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４は昇
圧された電圧を降圧する変換を行って出力する。この場
合，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３が不動作状態から動作
状態に切換えられた時にも降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４
の出力が変動することなく規定値を維持する。
に達しないことを検出すると，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回
路３を駆動する信号を発生する。この場合，昇圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路３は電池１から入力するＤＣ電圧を昇圧
して出力し，その昇圧された電圧を降圧型ＤＣ−ＤＣ変
換回路４へ入力する。降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４は昇
圧された電圧を降圧する変換を行って出力する。この場
合，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３が不動作状態から動作
状態に切換えられた時にも降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４
の出力が変動することなく規定値を維持する。
【００２６】請求項２の構成では，外部のＤＣ電圧が入
力するＤＣ−ＩＮコネクタを備え，外部電源線５が昇圧
型ＤＣ−ＤＣ変換回路３と並列に降圧型ＤＣ−ＤＣ変換
回路４の入力へ接続されている場合，検出回路２には外
部電源線５の電圧状態が入力される（図１で点線で示
す）。この場合，検出回路２は接続線５にＤＣ電圧が存
在することを検出すると，電池１の電圧値に関係なく昇
圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を不動作にする信号を発生し，
外部電源線５にＤＣ電圧が存在しないことを検出する
と，電池１の電圧を検出して上記に説明したのと同様の
制御を行う。
力するＤＣ−ＩＮコネクタを備え，外部電源線５が昇圧
型ＤＣ−ＤＣ変換回路３と並列に降圧型ＤＣ−ＤＣ変換
回路４の入力へ接続されている場合，検出回路２には外
部電源線５の電圧状態が入力される（図１で点線で示
す）。この場合，検出回路２は接続線５にＤＣ電圧が存
在することを検出すると，電池１の電圧値に関係なく昇
圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を不動作にする信号を発生し，
外部電源線５にＤＣ電圧が存在しないことを検出する
と，電池１の電圧を検出して上記に説明したのと同様の
制御を行う。
【００２７】請求項３の構成では，外部電源線が入力さ
れると共に，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３と降圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路４を駆動するか否かの制御信号を供給す
る制御信号線６が入力され，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路
３を制御する検出回路２に制御信号線６が接続される。
この場合，検出回路２は，電池１の電圧，外部電源線の
状態，制御信号線６の状態を判定して，昇圧型ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路３を駆動するか否かの制御を行う。
れると共に，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３と降圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路４を駆動するか否かの制御信号を供給す
る制御信号線６が入力され，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路
３を制御する検出回路２に制御信号線６が接続される。
この場合，検出回路２は，電池１の電圧，外部電源線の
状態，制御信号線６の状態を判定して，昇圧型ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路３を駆動するか否かの制御を行う。
【００２８】
【実施例】図２は実施例の構成図，図３は実施例による
出力電圧の波形図である。図２において，２０はＤＣ−
ＩＮコネクタ，２１は充電可能な電池であり，この例で
はリチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）であるものとす
る。２２は電池２１の電圧値，外部電源の入力状態及び
制御信号（後述する）を検出して昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換
回路２３の制御信号を発生する検出回路，２３は昇圧型
ＤＣ−ＤＣ変換回路，２４は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回
路，２５は充電器，２６は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２
３及び降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作を制御する
信号が供給される制御信号線である。
出力電圧の波形図である。図２において，２０はＤＣ−
ＩＮコネクタ，２１は充電可能な電池であり，この例で
はリチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）であるものとす
る。２２は電池２１の電圧値，外部電源の入力状態及び
制御信号（後述する）を検出して昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換
回路２３の制御信号を発生する検出回路，２３は昇圧型
ＤＣ−ＤＣ変換回路，２４は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回
路，２５は充電器，２６は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２
３及び降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作を制御する
信号が供給される制御信号線である。
【００２９】なお，検出回路２２において，２２ａは外
部電源のＤＣ電圧が存在するか否かを検出する電圧比較
器（ＩＣ1 で表示），２２ｂは電池が予め設定された電
圧（Ｌｉ＋電池の場合，６．０Ｖ（以上）とする）以上
あるか否かを検出する電圧比較器（ＩＣ2 で表示），２
２ｃは昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３の昇圧制御部２３
ａをオン・オフ制御するナンド回路（ＩＣ3 で表示）で
あり，電圧比較器２２ａ，２２ｂの各出力及び制御信号
線２６からの制御信号の全てが“０”の時，“１”を発
生してオンとする制御をし，それ以外の時は“０”を発
生してオフとする制御を行う。
部電源のＤＣ電圧が存在するか否かを検出する電圧比較
器（ＩＣ1 で表示），２２ｂは電池が予め設定された電
圧（Ｌｉ＋電池の場合，６．０Ｖ（以上）とする）以上
あるか否かを検出する電圧比較器（ＩＣ2 で表示），２
２ｃは昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３の昇圧制御部２３
ａをオン・オフ制御するナンド回路（ＩＣ3 で表示）で
あり，電圧比較器２２ａ，２２ｂの各出力及び制御信号
線２６からの制御信号の全てが“０”の時，“１”を発
生してオンとする制御をし，それ以外の時は“０”を発
生してオフとする制御を行う。
【００３０】ダイオードＤ1 ，Ｄ2 は前記図１と同様に
逆流防止用ダイオード，ダイオードＤ3 は充電器２５が
停止状態の時，内蔵の電池２１の電力が充電器２５側へ
流れるのを防止するための逆流防止ダイオードである。
逆流防止用ダイオード，ダイオードＤ3 は充電器２５が
停止状態の時，内蔵の電池２１の電力が充電器２５側へ
流れるのを防止するための逆流防止ダイオードである。
【００３１】降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４は従来と同
様の構成を備え，ＤＣ−ＩＮコネクタ２０からの外部電
力，電池２１または昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３から
の電力を電子装置が必要とする規定電圧にレギュレーシ
ョンする。また，コンデンサＣ０は降圧型ＤＣ−ＤＣ変
換回路２４用の入力コンデンサである。
様の構成を備え，ＤＣ−ＩＮコネクタ２０からの外部電
力，電池２１または昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３から
の電力を電子装置が必要とする規定電圧にレギュレーシ
ョンする。また，コンデンサＣ０は降圧型ＤＣ−ＤＣ変
換回路２４用の入力コンデンサである。
【００３２】昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３において，
トランジスタＴｒ2 はメイン・スイッチング用トランジ
スタで降圧制御部２４ａにより制御され，ダイオードＤ
2 は電池への逆流防止用ダイオードと整流用ダイオード
と兼用される。また，入力用コンデンサＣ０は昇圧型Ｄ
Ｃ−ＤＣ変換回路２３の平滑コンデンサとしても兼用さ
れる。
トランジスタＴｒ2 はメイン・スイッチング用トランジ
スタで降圧制御部２４ａにより制御され，ダイオードＤ
2 は電池への逆流防止用ダイオードと整流用ダイオード
と兼用される。また，入力用コンデンサＣ０は昇圧型Ｄ
Ｃ−ＤＣ変換回路２３の平滑コンデンサとしても兼用さ
れる。
【００３３】図２の動作を図３を参照しながら説明す
る。ＤＣ−ＩＮコネクタ２０にＡＣアダプタ等が接続さ
れて外部から電力が供給されていると，外部電力はダイ
オードＤ1 を介して降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４に供
給される。ＡＣアダプタ等の外部電力の電圧は内蔵の電
池２１より高く設定されているため，ダイオードＤ2 が
逆バイアスされるため電池２１から降圧型ＤＣ−ＤＣ変
換回路２４に電力が供給されることはない。また，ＤＣ
−ＩＮコネクタ２０より外部電力が供給されている状態
での電圧比較器２２ａの出力はハイ（High: “１”）状
態となり，他の信号には依存せずナンド回路２２ｃの出
力はロウ（Low:“０”) 状態となるため昇圧型ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路２３は停止状態となる。
る。ＤＣ−ＩＮコネクタ２０にＡＣアダプタ等が接続さ
れて外部から電力が供給されていると，外部電力はダイ
オードＤ1 を介して降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４に供
給される。ＡＣアダプタ等の外部電力の電圧は内蔵の電
池２１より高く設定されているため，ダイオードＤ2 が
逆バイアスされるため電池２１から降圧型ＤＣ−ＤＣ変
換回路２４に電力が供給されることはない。また，ＤＣ
−ＩＮコネクタ２０より外部電力が供給されている状態
での電圧比較器２２ａの出力はハイ（High: “１”）状
態となり，他の信号には依存せずナンド回路２２ｃの出
力はロウ（Low:“０”) 状態となるため昇圧型ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路２３は停止状態となる。
【００３４】ＤＣ−ＩＮコネクタ２０から外部電力が供
給されない時は，内蔵の電池２１から電力がダイオード
Ｄ2 を介して降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４に供給され
る。電池の電圧が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作
電圧より高い時，検出回路２２の電圧比較器２２ｂはハ
イ信号（“１”信号）を出力する。その結果，他からの
信号の状態に依存せずにナンド回路２２ｃは昇圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路２３にロウ信号（“０”）を送出して，
昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３の動作を禁止する。この
場合，電池２１の電力は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４
に供給されて降圧動作が行われる。この状態における，
電池電圧と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の出力電圧の
関係は図３の左側に示すようになる。
給されない時は，内蔵の電池２１から電力がダイオード
Ｄ2 を介して降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４に供給され
る。電池の電圧が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作
電圧より高い時，検出回路２２の電圧比較器２２ｂはハ
イ信号（“１”信号）を出力する。その結果，他からの
信号の状態に依存せずにナンド回路２２ｃは昇圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路２３にロウ信号（“０”）を送出して，
昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３の動作を禁止する。この
場合，電池２１の電力は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４
に供給されて降圧動作が行われる。この状態における，
電池電圧と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の出力電圧の
関係は図３の左側に示すようになる。
【００３５】この時，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３の
チョークコイルＬ2 が電源ラインに直列に接続されるた
め，チョークコイルの直流抵抗分だけ電源ライン抵抗が
増大して電力損失が大きくなる。しかし，チョークコイ
ルＬ2 の直流抵抗はプリント板の電源ラインによる直流
抵抗等とほぼ同程度の抵抗値で回路電対の抵抗値からみ
ると誤差の範囲内であり無視できる程小さくＤＣ−ＤＣ
の変換効率に殆ど影響を与えない。
チョークコイルＬ2 が電源ラインに直列に接続されるた
め，チョークコイルの直流抵抗分だけ電源ライン抵抗が
増大して電力損失が大きくなる。しかし，チョークコイ
ルＬ2 の直流抵抗はプリント板の電源ラインによる直流
抵抗等とほぼ同程度の抵抗値で回路電対の抵抗値からみ
ると誤差の範囲内であり無視できる程小さくＤＣ−ＤＣ
の変換効率に殆ど影響を与えない。
【００３６】ＤＣ−ＩＮコネクタ２０から外部電力が供
給されない状態で，内蔵の電池２１からの電力ダイオー
ドＤ2 を介して供給され続けると，電池２１の放電が進
むに従って電圧が低下する。電池２１の放電が進んで電
圧が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作可能な電圧よ
り低下すると，電圧比較器２２ｂはロウ信号を出力す
る。この時電圧比較器２２ａからの信号もロウ状態であ
り，制御信号線２６の信号もＤＣ−ＤＣ変換動作を許可
するロウ状態（オンを指示）であるため，ナンド回路２
２ｃの３つの入力が全てロウ（“０”）状態となり，そ
の出力からハイ（“１”）信号が発生し，昇圧型ＤＣ−
ＤＣ変換回路２３が動作を開始する。
給されない状態で，内蔵の電池２１からの電力ダイオー
ドＤ2 を介して供給され続けると，電池２１の放電が進
むに従って電圧が低下する。電池２１の放電が進んで電
圧が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作可能な電圧よ
り低下すると，電圧比較器２２ｂはロウ信号を出力す
る。この時電圧比較器２２ａからの信号もロウ状態であ
り，制御信号線２６の信号もＤＣ−ＤＣ変換動作を許可
するロウ状態（オンを指示）であるため，ナンド回路２
２ｃの３つの入力が全てロウ（“０”）状態となり，そ
の出力からハイ（“１”）信号が発生し，昇圧型ＤＣ−
ＤＣ変換回路２３が動作を開始する。
【００３７】電池２１の電圧が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回
路２４の動作限界電圧以下になる瞬間に昇圧型ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路２３が動作を開始するので，降圧型ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路２４には昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３によ
って昇圧された電圧が供給される。その結果，電池電圧
が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作限界電圧以下に
なっても，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の入力電圧が
保証されるため，ＤＣ−ＤＣ変換の動作を続けることが
できる。
路２４の動作限界電圧以下になる瞬間に昇圧型ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路２３が動作を開始するので，降圧型ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路２４には昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３によ
って昇圧された電圧が供給される。その結果，電池電圧
が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作限界電圧以下に
なっても，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の入力電圧が
保証されるため，ＤＣ−ＤＣ変換の動作を続けることが
できる。
【００３８】この昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３が動作
を開始した時点移行の電池電圧と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換
回路２４の出力電圧の波形は，図３の右側に示すとおり
であり，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が駆動された時に出
力電圧に変化が生じない。
を開始した時点移行の電池電圧と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換
回路２４の出力電圧の波形は，図３の右側に示すとおり
であり，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が駆動された時に出
力電圧に変化が生じない。
【００３９】昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３が動作する
ことで，ＤＣ−ＤＣ変換効率は，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換
回路の効率と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の効率の両方で
決まり，ＤＣ−ＤＣ変換回路全体としての効率は悪くな
る。しかし，従来は使用できなかった電池電圧の領域ま
で使用可能となるため，結果として電池の使用効率が向
上する。
ことで，ＤＣ−ＤＣ変換効率は，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換
回路の効率と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の効率の両方で
決まり，ＤＣ−ＤＣ変換回路全体としての効率は悪くな
る。しかし，従来は使用できなかった電池電圧の領域ま
で使用可能となるため，結果として電池の使用効率が向
上する。
【００４０】更に，本発明では，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換
回路は常に動作し，決められた出力電圧を出力するよう
に動作する一方，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路は電池電圧
が一定値より下がった時に降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の
入力電圧を昇圧するように動作するので，電池電圧に依
存せずまた，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路のオン・オフ動
作に依存せず常に安定した出力電圧を発生する。しか
も，従来の昇降圧型方式で問題となった変換効率を低下
させるという欠点を解消することができる。
回路は常に動作し，決められた出力電圧を出力するよう
に動作する一方，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路は電池電圧
が一定値より下がった時に降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の
入力電圧を昇圧するように動作するので，電池電圧に依
存せずまた，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路のオン・オフ動
作に依存せず常に安定した出力電圧を発生する。しか
も，従来の昇降圧型方式で問題となった変換効率を低下
させるという欠点を解消することができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明の請求項１〜５によれば電池で動
作する電子装置において，電池が満充電状態にあり電池
電圧が高い時は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を停止させて
電圧をスルーで通過させることで，特別の電力損失を生
じることがなく電源を供給でき，電圧が規定値以下の時
に昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させると共に降圧型
ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させることにより電池を降圧
型ＤＣ−ＤＣ変換回路が動作可能な電圧まで上昇させる
ことにより電池の放電終了電池まで使用が可能となる。
作する電子装置において，電池が満充電状態にあり電池
電圧が高い時は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を停止させて
電圧をスルーで通過させることで，特別の電力損失を生
じることがなく電源を供給でき，電圧が規定値以下の時
に昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させると共に降圧型
ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させることにより電池を降圧
型ＤＣ−ＤＣ変換回路が動作可能な電圧まで上昇させる
ことにより電池の放電終了電池まで使用が可能となる。
【００４２】具体例で説明すると，例えば，リチウムイ
オン二次電池（Ｌｉ＋）を電子装置内蔵の電池として使
用した場合，Ｌｉ＋の放電終止電圧は５．０Ｖである
が，５．０Ｖを出力させるＤＣ−ＤＣ変換回路は約６．
０Ｖ以上の入力電圧がないと使用できないため，約１０
％が使い切れずに残る。そこで，電池電圧が６．０Ｖま
で放電したら昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路により電池電圧
を６．０Ｖに昇圧して５．０Ｖ出力用のＤＣ−ＤＣ変換
回路に供給することで，電池の放電終止電圧５．０Ｖま
で放電が可能となり約１０％の使用効率の向上すること
ができる。
オン二次電池（Ｌｉ＋）を電子装置内蔵の電池として使
用した場合，Ｌｉ＋の放電終止電圧は５．０Ｖである
が，５．０Ｖを出力させるＤＣ−ＤＣ変換回路は約６．
０Ｖ以上の入力電圧がないと使用できないため，約１０
％が使い切れずに残る。そこで，電池電圧が６．０Ｖま
で放電したら昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路により電池電圧
を６．０Ｖに昇圧して５．０Ｖ出力用のＤＣ−ＤＣ変換
回路に供給することで，電池の放電終止電圧５．０Ｖま
で放電が可能となり約１０％の使用効率の向上すること
ができる。
【００４３】また，請求項２によれば外部電源線からの
電力供給の有無に応じて昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の動
作を制御することができ，請求項３によれば制御信号線
の状態に応じて昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の動作を制御
することができる。さらに，請求項４により外部電源線
により動作する充電器によりた場合における，充電可能
な電池への充電を行うことができる。
電力供給の有無に応じて昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の動
作を制御することができ，請求項３によれば制御信号線
の状態に応じて昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の動作を制御
することができる。さらに，請求項４により外部電源線
により動作する充電器によりた場合における，充電可能
な電池への充電を行うことができる。
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の実施例の構成図である。
【図３】実施例の電池電圧と出力電圧の波形図である。
【図４】従来例１の構成図である。
【図５】従来例２の構成図である。
【図６】従来例３の構成図である。
【図７】従来例３の電池電圧と出力電圧の波形図であ
る。
る。
【図８】従来例３の切替タイミングを変えた場合の波形
図である。
図である。
１ 電池 ２ 検出回路 ３ 昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路 ４ 降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路 ５ 外部電源線 ６ 制御信号線 Ｄ1 逆流防止用のダイオード Ｄ2 逆流防止用のダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三井 久史 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 電池と電子装置本体へ定電圧を発生する
降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路との間に直列に昇圧型ＤＣ−
ＤＣ変換回路を設け，電池電圧を検出して前記昇圧型Ｄ
Ｃ−ＤＣ変換回路を制御する検出回路を備え，前記検出
回路は電池電圧が予め設定した一定値以上であることを
検出すると前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の動作を禁止
し，電池電圧が前記一定値に達しないと前記昇圧型ＤＣ
−ＤＣ変換回路を動作させることを特徴とする電池内蔵
の電子装置の電源制御回路。 - 【請求項２】 請求項１において，前記降圧型ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路の入力側に前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路と
並列に接続する外部からのＤＣ電力を供給する外部電源
線を備え，前記検出回路は，前記外部電源線の状態を検
出して，外部電力が存在しないで前記電池電圧が前記一
定値に達しないことを検出すると前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ
変換回路を動作させることを特徴とする電池内蔵の電子
装置の電源制御回路。 - 【請求項３】 請求項２において，前記降圧型ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路及び前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を駆動す
るか否かを制御する制御信号を発生する制御信号線が設
けられ，前記検出回路に前記制御信号線が入力され，前
記検出回路は前記制御信号が駆動を表す信号状態で，前
記外部電源線に外部電力が存在せず，且つ前記電池電圧
が前記一定値に達しない状態を検出すると前記昇圧型Ｄ
Ｃ−ＤＣ変換回路を動作させることを特徴とする電池内
蔵の電子装置の電源制御回路。 - 【請求項４】 請求項１乃至３において，前記電池とし
て充電可能な電池を備え，前記外部電源線に接続する充
電器を設け，前記充電器の駆動出力により前記電池を充
電することを特徴とする電池内蔵の電子装置の電源制御
回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27635994A JP3747381B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 電池内蔵の電子装置の電源制御回路 |
| US08/496,617 US5610450A (en) | 1994-11-10 | 1995-06-29 | Power supply apparatus for efficiently utilizing battery and electronic apparatus using the power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27635994A JP3747381B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 電池内蔵の電子装置の電源制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08140286A true JPH08140286A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3747381B2 JP3747381B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=17568335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27635994A Expired - Fee Related JP3747381B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 電池内蔵の電子装置の電源制御回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5610450A (ja) |
| JP (1) | JP3747381B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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