JPH10136586A

JPH10136586A - 電源装置

Info

Publication number: JPH10136586A
Application number: JP8286865A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Shingyoji; 竜二真行寺
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、負荷の非常停止処理用の電力を供
給するコンデンサの小型化や軽量化、及び内部電源の電
力浪費を低減した電源装置を提供することである。【解決手段】電源ユニット１のコンデンサ１４は、電
圧レベル変換回路１２からの、安定化電源回路１５で生
成される電圧よりも高い電圧レベルの出力電圧に基づい
て電荷が蓄積される。よってコンデンサ１４に貯えられ
る電荷量が増え、コンデンサ１４の静電容量Ｃの値を小
さくすることができる。また、電圧検知回路１３は、電
圧レベル変換回路１２の出力段に接続されているので、
電源１１（電池）の内部抵抗による影響を受けない。よ
って本来の電池容量を十分に使い切ることが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電源装置に係り、詳
細には、電源から供給される電源電圧に基づいて所定電
圧レベルの電圧を生成する安定化電源回路を備え、この
安定化電源回路で生成された前記電圧を当該安定化電源
回路の出力段に接続された負荷に供給する電源装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、負荷の変動に対して出力電圧を常
に一定に保つようにした安定化電源回路（Stabilized P
ower-Supply circuit ）を備え、電池などの電源から供
給される電源電圧に基づいてこの安定化電源回路で生成
された前記出力電圧を当該安定化電源回路の出力段に接
続された前記負荷に供給する電源装置としては、各種電
子機器に組み込まれた電源ユニットが挙げられる。

【０００３】このような電源装置（電源ユニット）の回
路構成を図３及び図４に示す。図３は、従来の電源ユニ
ットの回路構成を示す図の一例である。同図において電
源ユニット３は、電源スイッチ１０、電源１１、電圧検
知回路１３、安定化電源回路１５、及びコンデンサ１８
により構成されており、安定化電源回路１５の出力段に
は電子機器の各種駆動回路（負荷回路１６）が接続され
ている。

【０００４】電源スイッチ１０は、当該電源ユニット３
の組み込まれた電子機器の電源１１をＯＮ／ＯＦＦ切換
えするスイッチである。電源１１は、一次電池、或いは
二次電池からなり、電源スイッチ１０がＯＮ操作される
と安定化電源回路１５に電源電圧を供給する。

【０００５】電圧検知回路１３は、電源スイッチ１０が
ＯＮ操作されて電源１１が投入されると当該電源１１の
電源電圧を検知する回路であり、電源電圧が所定電圧レ
ベル以下になるとオフ処理要求信号を負荷回路１６内の
制御部に出力する。

【０００６】安定化電源回路１５は、電源１１から供給
される電源電圧に基づいて当該安定化電源回路１５の出
力段に接続された各種駆動回路（負荷回路１６）を駆動
するための所定電圧レベルを有する駆動電圧を生成す
る。この安定化電源回路１５では、出力段に接続された
負荷回路１６の変動に対して前記駆動電圧の電圧レベル
を常に一定に保つようにしている。

【０００７】コンデンサ１８は、安定化電源回路１５の
出力段に接続され、当該安定化電源回路１５からの駆動
電圧に基づいて電荷が蓄積される。そして、安定化電源
回路１５からの駆動電圧の供給が停止（例えば、落下な
どの衝撃により電池が外れた場合など）、もしくは前記
駆動電圧が所定電圧レベル以下となった場合（例えば、
電池の容量切れなど）に、前記蓄積された電荷量に応じ
た放電電圧を負荷回路１６に供給し、負荷回路１６のオ
フ処理（処理中のデータの退避処理や各種駆動回路の停
止処理など）に必要な所定期間の間、当該負荷回路１６
を駆動させる。

【０００８】負荷回路１６は、電子機器を駆動するため
の制御部や記憶部、或いはその周辺回路などの各種駆動
回路からなる。この負荷回路１６は、通常時は安定化電
源回路１５から供給される駆動電圧によって駆動され
る。また、電圧検知回路１３からオフ処理要求信号が入
力され、安定化電源回路１５からの駆動電圧の供給が停
止、もしくは前記駆動電圧が所定電圧レベル以下となっ
た場合は、コンデンサ１８からの放電電圧によって所定
期間駆動され、この間に制御部によってオフ処理がなさ
れる。

【０００９】このような回路構成の電源ユニット３で
は、コンデンサ１８は、安定化電源回路１５からの駆動
電圧に基づいて電荷が蓄積されていた。また電源ユニッ
ト３では、一次電池、或いは二次電池からなる電源１１
の電源電圧が所定電圧レベル以下になると、オフ処理要
求信号を負荷回路１６内の制御部に出力していた。

【００１０】同様に、図４は、従来の電源ユニットの回
路構成を示す図の一例である。なお、同図において前記
図３に示した電源ユニット３の回路構成と同一の構成要
素には同一番号を付し、説明を省略するものとする。

【００１１】図４において電源ユニット４は、前記図３
に示した電源スイッチ１０、電源１１、及び安定化電源
回路１５と、ダイオードＤ１〜Ｄ３、ＡＣアダプタ端子
１７、バックアップ用電源１９、及びバックアップ用ス
イッチ２０とにより構成されており、安定化電源回路１
５の出力段にはダイオードＤ３を介して電子機器の各種
駆動回路（負荷回路１６）が接続されている。

【００１２】ＡＣアダプタ端子１７には、ＡＣアダプタ
の出力端子（図示省略）が差込まれ、このようにして電
源ユニット４にＡＣアダプタが接続された場合には、電
源１１（内部電源）から供給される電源電圧と、ＡＣア
ダプタを介して外部ＡＣ電源（外部電源）から供給され
る電源電圧とのダイオードＤ１，Ｄ２によるＯＲ出力が
安定化電源回路１５に供給され、安定化電源回路１５で
は、外部ＡＣ電源及び電源１１から供給されるダイオー
ドＯＲ出力の電源電圧に基づいて駆動電圧を生成する。

【００１３】ダイオードＤ１，Ｄ２は、上述したように
電源１１（内部電源）から供給される電源電圧と、ＡＣ
アダプタ端子１７を介して外部ＡＣ電源（外部電源）か
ら供給される電源電圧とのダイオードＯＲ出力を安定化
電源回路１５に供給する。また、このダイオードＤ１，
Ｄ２は、電源１１からの電源電圧がＡＣアダプタ端子１
７側に印加されることを、及びＡＣアダプタからの電源
電圧が電源１１に印加される（充電状態）ことを防止す
る。

【００１４】バックアップ用電源１９は、一次電池、或
いは二次電池からなり、停電（瞬時停電を含む）や電源
１１（内部電池）の容量切れなどの際に、オフ処理用と
して所定期間の間、負荷回路１６に駆動電圧を供給す
る。

【００１５】ダイオードＤ３は、バックアップ用電源１
９からの駆動電圧が安定化電源回路１５側に印加される
ことを防止する。バックアップ用スイッチ２０は、負荷
回路１６内の制御部からの制御信号に基づいて接断状態
が制御されるスイッチである。

【００１６】負荷回路１６は、電子機器を駆動するため
の制御部や記憶部、或いはその周辺回路などの各種駆動
回路からなる。負荷回路１６内の制御部では、安定化電
源回路１５から供給される駆動電圧の電圧レベルを常時
監視しており、電源スイッチ１０がオン状態であるにも
かかわらず駆動電圧が所定電圧レベル以下になると、停
電、もしくは電源１１（内部電池）の容量切れと判断
し、実行中の処理を中断するとともに、バックアップ用
スイッチ２０に制御信号を出力して当該バックアップ用
スイッチ２０を所定期間だけ閉塞させる。そして制御部
では、バックアップ用電源１９から負荷回路１６に供給
される駆動電圧に基づいてオフ処理を行なう。

【００１７】このような回路構成の電源ユニット４で
は、電源１１からの電源電圧をダイオードＤ１を介して
安定化電源回路１５に供給し、当該安定化電源回路１５
で生成された駆動電圧をダイオードＤ３を介して負荷回
路１６に供給していた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電源装置（電源ユニット）においては以下に
述べるような問題点があった。

【００１９】すなわち、図３に示した電源ユニット３で
は、コンデンサ１８は、安定化電源回路１５から供給さ
れる駆動電圧に基づいて電荷が蓄積されるため、充電電
圧が小さく、大きな静電容量を有するコンデンサを備え
なければならず、電源ユニットの小型化、軽量化に支障
をきたすという問題点があった。

【００２０】また、図３に示した電源ユニット３では、
電圧検知回路１３が電源１１に並列に接続されているた
め、電源１１としてアルカリ電池などの内部抵抗の比較
的大きな電池を使用した場合に、内部抵抗により電源１
１に大きな電圧降下が生じてしまい、電池にまだ十分な
残容量があるにもかかわらず電圧検知回路１３が作動し
て負荷回路１６内の制御部にオフ処理要求信号が出力さ
れ、本来の電池容量を十分に使い切らないうちに電池寿
命となってしまうという問題点があった。

【００２１】一方、図４に示した電源ユニット４におい
ては、特に、電源１１から供給される電源電圧が低電圧
である場合に、ダイオードＤ１，Ｄ３による電力損失分
が無視できないほどの電源１１（内部電池）の電力浪費
を招き、電池寿命が短くなってしまうという問題点があ
った。

【００２２】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、負荷の非常停止処理用の電力を供給するコン
デンサの小型化や軽量化、及び内部電源の電力浪費を低
減した電源装置を提供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
電源から供給される電源電圧に基づいて所定電圧レベル
の電圧を生成する安定化電源回路を備え、この安定化電
源回路で生成された前記電圧を当該安定化電源回路の出
力段に接続された負荷に供給する電源装置において、前
記電源の出力段と前記安定化電源回路の入力段との間に
直列に接続され、該電源から供給される電源電圧を該安
定化電源回路で生成される前記電圧よりも高い電圧レベ
ルの電圧に変換して該安定化電源回路に供給する電圧レ
ベル変換回路と、この電圧レベル変換回路の出力段に接
続されたコンデンサとを備え、このコンデンサは、前記
電圧レベル変換回路からの出力電圧に基づいて電荷が蓄
積され、該電圧レベル変換回路からの出力電圧の供給が
停止、もしくは当該出力電圧が所定電圧レベル以下とな
った場合に、前記蓄積された電荷量に応じた放電電圧が
前記安定化電源回路に供給され、前記負荷の停止処理に
必要な所定期間の間、前記安定化電源回路から前記負荷
への前記電圧の供給を継続させることを特徴としてい
る。

【００２４】請求項１記載の発明によれば、コンデンサ
は、電圧レベル変換回路からの、安定化電源回路で生成
される電圧よりも高い電圧レベルの出力電圧に基づいて
電荷が蓄積され、この電圧レベル変換回路からの出力電
圧の供給が停止、もしくは当該出力電圧が所定電圧レベ
ル以下となった場合に、前記蓄積された電荷量に応じた
放電電圧が前記安定化電源回路に供給され、負荷の停止
処理に必要な所定期間の間、前記安定化電源回路から前
記負荷への前記電圧の供給を継続させる。

【００２５】したがって、コンデンサは、電圧レベル変
換回路から供給される電圧に基づいて電荷が蓄積される
ので、従来に比べより高い充電電圧で電荷を蓄積するこ
とが可能となる。よって、コンデンサに貯えられる電荷
量が増えるので、負荷の停止処理用の電力を供給するコ
ンデンサの静電容量の値を小さくすることができ、当該
コンデンサの小型化や軽量化を図ることができる。その
結果、電源ユニットの小型化、軽量化を図ることが可能
となる。

【００２６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
源装置において、前記電圧レベル変換回路の出力段に、
当該電圧レベル変換回路の出力電圧レベルが所定値以下
になると前記負荷に停止要求信号を出力する停止制御回
路を接続したことを特徴としている。

【００２７】請求項２記載の発明によれば、電圧レベル
変換回路の出力段には、当該電圧レベル変換回路の出力
電圧レベルが所定値以下になると負荷に対して停止要求
信号を出力する停止制御回路が接続されている。

【００２８】したがって、停止制御回路は、電源（電
池）の内部抵抗による影響を受けないので、本来の電池
容量を十分に使い切ることが可能となり、その分だけ電
池寿命を延ばすことができる。その結果、電源ユニット
の信頼性を向上することができる。

【００２９】請求項３記載の発明は、内部電源から供給
される電源電圧と外部電源から供給される電源電圧との
ダイオードＯＲ出力に基づいて所定電圧レベルの電圧を
生成する安定化電源回路を備え、この安定化電源回路で
生成された前記電圧を当該安定化電源回路の出力段に接
続された負荷に供給する電源装置において、前記内部電
源の出力段と前記安定化電源回路の入力段との間に直列
に接続されたダイオードに対して並列に接続され、該内
部電源の出力段と該安定化電源回路の入力段との間を前
記ダイオードを介して接続し、または当該ダイオードを
介さずに接続するように接続状態を切換える切換手段
と、前記外部電源から電源電圧が供給されている場合
は、前記内部電源の出力段と前記安定化電源回路の入力
段との間を前記ダイオードを介して接続し、また前記外
部電源から電源電圧が供給されていない場合は、該内部
電源の出力段と該安定化電源回路の入力段との間を該ダ
イオードを介さずに接続するように前記切換手段を切換
制御する切換制御手段と、を備えたことを特徴としてい
る。

【００３０】請求項３記載の発明によれば、切換制御手
段は、外部電源から電源電圧が供給されている場合は、
内部電源の出力段と安定化電源回路の入力段との間をダ
イオードを介して接続し、また前記外部電源から電源電
圧が供給されていない場合は、該内部電源の出力段と該
安定化電源回路の入力段との間を該ダイオードを介さず
に接続するように、該ダイオードに並列に接続された切
換手段を切換制御する。

【００３１】したがって、外部電源から電源電圧が供給
されていない場合に、内部電源（内部電池）からダイオ
ードを介さずに安定化電源回路に電源電圧を供給するこ
とができるので、前記ダイオードによる電力損失分を省
いて内部電池の容量浪費を抑えることが可能となり、そ
の分だけ内部電池の電池寿命を延ばすことが可能とな
る。その結果、電源ユニットの信頼性を向上することが
できる。

【００３２】請求項４記載の発明は、電源から供給され
る電源電圧に基づいて所定電圧レベルの電圧を生成する
安定化電源回路と、この安定化電源回路の出力段と負荷
との間に接続され、該安定化電源回路からの前記電圧の
供給が停止、もしくは当該電圧が所定電圧レベル以下に
なった場合に、前記負荷の停止処理に必要な所定期間の
間、該安定化電源回路からの電圧と同レベルの電圧を該
負荷に供給するバックアップ用電源と、このバックアッ
プ用電源からの電圧が前記安定化電源回路側に印加され
ないように該安定化電源回路の出力段と該バックアップ
用電源の出力段との間に並列に接続されたダイオードと
を備え、前記安定化電源回路からの電圧を前記ダイオー
ドを介して前記負荷に供給する電源装置において、前記
ダイオードに対して並列に接続され、前記安定化電源回
路の出力段と前記負荷との間を該ダイオードを介して接
続し、または該ダイオードを介さずに接続するように接
続状態を切換える切換手段を備え、この切換手段は、前
記負荷から供給される切換制御信号により切換制御さ
れ、前記安定化電源回路からの電圧の供給が停止、もし
くは当該電圧が所定電圧レベル以下となった場合は、前
記安定化電源回路の出力段と前記負荷との間が前記ダイ
オードを介して接続されるように切換制御され、前記負
荷に対して前記安定化電源回路から前記所定電圧レベル
の電圧が供給されている場合は、該安定化電源回路の出
力段と該負荷との間が該ダイオードを介さずに接続され
るように切換制御されることを特徴としている。

【００３３】請求項４記載の発明によれば、安定化電源
回路の出力段と負荷との間に並列に接続されたダイオー
ドに対して並列に接続された切換手段は、前記負荷から
供給される切換制御信号により切換制御され、前記安定
化電源回路からの電圧の供給が停止、もしくは当該電圧
が所定電圧レベル以下となった場合は、該安定化電源回
路の出力段と該負荷との間が該ダイオードを介して接続
されるように切換制御され、前記負荷に対して前記安定
化電源回路から所定電圧レベルの電圧が供給されている
場合は、該安定化電源回路の出力段と該負荷との間が該
ダイオードを介さずに接続されるように切換制御され
る。

【００３４】したがって、負荷に対して安定化電源回路
から所定電圧レベルの駆動電圧が供給されている場合
に、前記駆動電圧は、前記安定化電源回路からダイオー
ドを介さずに前記負荷に供給されるので、前記ダイオー
ドによる電力損失分を省いて内部電源（内部電池）の容
量浪費を抑えることが可能となり、その分だけ内部電池
の電池寿命を延ばすことが可能となる。その結果、電源
ユニットの信頼性を向上することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を参照して本
発明に好適な実施の形態を詳細に説明する。（第１の実施の形態）図１は、本発明の電源装置を適用
した電源ユニットの実施の形態の第１例における回路構
成を示す図である。まず、構成を説明する。

【００３６】なお、図１において前記図３に示した電源
ユニット３の回路構成と同一の構成要素には同一番号を
付し、説明を省略するものとする。

【００３７】同図において電源ユニット１は、前記図３
に示した電源スイッチ１０、電源１１、電圧検知回路１
３、及び安定化電源回路１５と、電圧レベル変換回路１
２及びコンデンサ１４とにより構成されており、安定化
電源回路１５の出力段には電子機器の各種駆動回路（負
荷回路１６）が接続されている。

【００３８】電源１１の出力段と安定化電源回路１５の
入力段との間には電圧レベル変換回路１２が設けられて
いる。この電圧レベル変換回路１２は、電源１１から供
給される電源電圧に基づいて安定化電源回路１５で生成
される駆動電圧よりも数百［ｍＶ］〜数［Ｖ］だけ高い
出力電圧を生成し、安定化電源回路１５に出力する。

【００３９】また、この電圧レベル変換回路１２の出力
段には、電圧検知回路１３とコンデンサ１４が接続され
ている。電圧検知回路１３は、電源スイッチ１０がＯＮ
操作されると電圧レベル変換回路１２の出力電圧を検知
する回路であり、出力電圧が所定電圧レベル以下になる
とオフ処理要求信号を負荷回路１６内の制御部に出力す
る。

【００４０】コンデンサ１４は、電圧レベル変換回路１
２から供給される出力電圧に基づいて電荷が蓄積され
る。そして、電圧レベル変換回路１２からの出力電圧の
供給が停止（例えば、落下などの衝撃により電池が外れ
た場合など）、もしくは当該出力電圧の電圧レベルが所
定電圧レベル以下となった場合（例えば、電池の容量切
れなど）に、前記蓄積された電荷量に応じた放電電圧を
安定化電源回路１５に供給し、負荷回路１６のオフ処理
（処理中のデータの退避処理や各種駆動回路の停止処理
など）に必要な所定期間の間、安定化電源回路１５から
負荷回路１６への駆動電圧の供給を継続させる。以上が
本実施の形態における電源ユニット１の構成である。

【００４１】なお、上記電圧レベル変換回路１２は、電
源１１から供給される電源電圧よりも高い電圧レベルの
電圧を生成する昇圧回路であってもよいことは勿論であ
る。

【００４２】次に、動作を説明する。電源スイッチ１０
がＯＮ操作されると、電圧レベル変換回路１２では、電
源１１から供給される電源電圧に基づいて安定化電源回
路１５で生成される駆動電圧よりも数百［ｍＶ］〜数
［Ｖ］だけ高い出力電圧を生成し、安定化電源回路１５
に出力する。

【００４３】また、電圧レベル変換回路１２からの出力
電圧はコンデンサ１４に供給され、コンデンサ１４は、
この出力電圧に基づいて電荷を蓄積する。

【００４４】安定化電源回路１５では、電圧レベル変換
回路１２から供給される出力電圧に基づいて当該安定化
電源回路１５の出力段に接続された負荷回路１６を駆動
するための所定電圧レベルを有する駆動電圧を生成し、
負荷回路１６に出力する。

【００４５】電圧検知回路１３では、電源スイッチ１０
がＯＮ操作されると電圧レベル変換回路１２の出力電圧
を常時監視し、落下などの衝撃により電池（電源１１）
が外れた場合や、電池の容量切れなどにより前記出力電
圧が所定電圧レベル以下となった場合にオフ処理要求信
号を負荷回路１６内の制御部に出力する。

【００４６】負荷回路１６は、安定化電源回路１５から
供給される駆動電圧によって駆動され、当該電子機器の
各種処理を実行する。また、負荷回路１６内の制御部で
は、電圧検知回路１３からオフ処理要求信号が入力され
ると実行中の処理を中断し、オフ処理を行なう。この
際、オフ処理を行なうための駆動電圧は、コンデンサ１
４からの放電電圧に基づいて安定化電源回路１５により
生成されて負荷回路１６に供給される。

【００４７】ここで、本実施の形態におけるコンデンサ
１４は、安定化電源回路１５からの駆動電圧ではなく、
より高い電圧レベルを有する電圧レベル変換回路１２か
らの出力電圧に基づいて電荷が蓄積される。

【００４８】一般にコンデンサは、同一の静電容量Ｃを
有するものであっても充電電圧が高いほどコンデンサに
貯えられる電荷量が多くなり、ゆえに放電の際に放電電
圧の値が所定電圧レベル以上である期間も長くなる。逆
に言うならば、放電の際に放電電圧の値が所定電圧レベ
ル以上である期間が同一であるならば、高い充電電圧で
電荷が蓄積されたコンデンサほどその静電容量Ｃは小さ
くて済む。

【００４９】ここで仮に、オフ処理に必要な所定期間を
１［ｍＳ］、電圧レベル変換回路１２の出力電圧を６
［Ｖ］、電圧検知回路１３における検知電圧値を５
［Ｖ］、安定化電源回路１５の出力電圧（駆動電圧）を
３［Ｖ］、負荷回路１６における最大消費電流を３００
［ｍＡ］、安定化電源回路１５の入出力間損失はないも
のと仮定すると、本実施の形態においてオフ処理に必要
な所定期間１［ｍＳ］を確保するのに必要なコンデンサ
１４の静電容量Ｃ1 は、電圧検知回路１３において電圧
レベル変換回路１２の出力電圧値が５［Ｖ］以下である
ことが検出されてから当該コンデンサ１４の放電電圧値
が３［Ｖ］に落ちるまでの期間が１［ｍＳ］であればよ
いので、Ｃ1 ＝３００［ｍＡ］×１［ｍＳ］／（５［Ｖ］−３［Ｖ］）＝１５０［μＦ］となる。

【００５０】一方、従来の電源ユニット１（図１参照）
において、安定化電源回路１５の出力段に接続されたコ
ンデンサ１８でオフ処理に必要な所定期間１［ｍＳ］を
確保する場合、負荷回路１６の駆動電圧を３．３±０．
３［Ｖ］、安定化電源回路１５の最大出力電圧（通常駆
動電圧）を３．６［Ｖ］、安定化電源回路１５の最小出
力電圧を３．０［Ｖ］と仮定すると、そのコンデンサ１
８の静電容量Ｃ2 は、Ｃ2 ＝３００［ｍＡ］×１［ｍＳ］／（３．６［Ｖ］−３．０［Ｖ］）＝５００［μＦ］となる。

【００５１】したがって、従来に比べ負荷回路１６のオ
フ処理用の電力を供給するコンデンサの静電容量Ｃの値
を小さくすることができ、当該コンデンサの小型化や軽
量化を図ることができる。

【００５２】また、本実施の形態においては、電圧検知
回路１３を電圧レベル変換回路１２の出力段に接続し、
電圧レベル変換回路１２の出力電圧レベルが所定値以下
になると負荷回路１６に対して停止要求信号を出力する
構成としたことから、当該電圧検知回路１３では電源１
１の内部抵抗による影響を受けない。以上が本実施の形
態における電源ユニット１の動作である。

【００５３】なお、本実施の形態においては、上述した
ように電圧検知回路１３を電圧レベル変換回路１２の出
力段に接続する構成としたが、これは前記内容に限定さ
れるものではなく、例えば、電圧検知回路１３を安定化
電源回路１５の出力段や負荷回路１６内に設ける構成で
あってもよい。

【００５４】以上のようなことから、本実施の形態にお
ける電源ユニット１によれば、コンデンサ１４は、電圧
レベル変換回路１２からの、安定化電源回路１５で生成
される電圧よりも高い電圧レベルの出力電圧に基づいて
電荷が蓄積され、この電圧レベル変換回路１２からの出
力電圧の供給が停止、もしくは当該出力電圧が所定電圧
レベル以下となった場合に、前記蓄積された電荷量に応
じた放電電圧が前記安定化電源回路１５に供給され、負
荷回路１６のオフ処理に必要な所定期間の間、前記安定
化電源回路１５から前記負荷回路１６への前記電圧の供
給を継続させる。

【００５５】したがって、コンデンサ１４は、電圧レベ
ル変換回路１２から供給される電圧に基づいて電荷が蓄
積されるので、従来に比べより高い充電電圧で電荷を蓄
積することが可能となる。よって、コンデンサ１４に貯
えられる電荷量が増えるので、負荷の停止処理用の電力
を供給するコンデンサ１４の静電容量Ｃの値を小さくす
ることができ、当該コンデンサ１４の小型化や軽量化を
図ることができる。

【００５６】また、本実施の形態における電源ユニット
１によれば、電圧レベル変換回路１２の出力段には、当
該電圧レベル変換回路１２の出力電圧レベルが所定値以
下になると負荷回路１６に対して停止要求信号を出力す
る電圧検知回路１３（停止制御回路）が接続されてい
る。

【００５７】したがって、電圧検知回路１３は、電源１
１（電池）の内部抵抗による影響を受けないので、本来
の電池容量を十分に使い切ることが可能となり、その分
だけ電池寿命を延ばすことができる。以上が実施の形態
の第１例についての説明である。

【００５８】（第２の実施の形態）次に、実施の形態の
第２例について図２を参照して説明する。図２は、本発
明の電源装置を適用した電源ユニットの実施の形態の第
２例における回路構成を示す図である。まず、構成を説
明する。

【００５９】なお、図２において前記図４に示した電源
ユニット４の回路構成と同一の構成要素には同一番号を
付し、説明を省略するものとする。

【００６０】同図において、電源ユニット２は、前記図
４示した電源スイッチ１０、電源１１、安定化電源回路
１５、ダイオードＤ１〜Ｄ３、ＡＣアダプタ端子１７、
バックアップ用電源１９、及びバックアップ用スイッチ
２０と、Ｐチャネル形ＦＥＴ１，２により構成されてお
り、安定化電源回路１５の出力段にはダイオードＤ３を
介して電子機器の各種駆動回路（負荷回路１６）が接続
されている。

【００６１】Ｐチャネル形ＦＥＴ（Field Effect Trans
istor ）１は、ダイオードＤ１に並列に接続され、当該
ＦＥＴ１のゲート（Ｇ）がＡＣアダプタ端子１７に、ソ
ース（Ｓ）がダイオードＤ１のカソード側に、ドレイン
（Ｄ）がダイオードＤ１のアノード側に接続されてい
る。このＦＥＴ１は、ＡＣアダプタ端子１７にＡＣアダ
プタが接続され、当該ＡＣアダプタを介して外部ＡＣ電
源から電源電圧が供給されると、この電源電圧が当該Ｆ
ＥＴ１のゲート（Ｇ）に印加されてソース・ドレイン間
が非導通状態に切換わるスイッチング素子である。

【００６２】また、Ｐチャネル形ＦＥＴ２は、ダイオー
ドＤ３に並列に接続され、当該ＦＥＴ２のソース（Ｓ）
がダイオードＤ３のカソード側に、ドレイン（Ｄ）がダ
イオードＤ３のアノード側に、そしてゲート（Ｇ）は負
荷回路１６内の制御部に接続されている。このＦＥＴ２
は、電子機器（負荷回路１６）が通常作動中である場合
に負荷回路１６内の制御部から所定の導通信号（制御電
圧）が当該ＦＥＴ２のゲート（Ｇ）に印加されてソース
・ドレイン間が導通状態に切換わるスイッチング素子で
ある。以上が、本実施の形態における電源ユニット２の
構成である。

【００６３】なお、上記ＦＥＴ１のソース（Ｓ）とドレ
イン（Ｄ）を逆にして接続した場合、ＦＥＴ１の寄生ダ
イオードによりＡＣアダプタを介して外部ＡＣ電源から
供給された電源電圧が電源１１（内部電源）に印加され
てしまう（充電状態）という不具合を生じる。これはＦ
ＥＴ２についても同様である。

【００６４】次に、動作を説明する。まず、ＡＣアダプ
タ端子１７を介して外部ＡＣ電源から電源電圧が供給さ
れる場合について説明する。

【００６５】電源スイッチ１０がＯＮ操作された際に、
ＡＣアダプタ端子１７にＡＣアダプタが接続されている
場合、当該ＡＣアダプタを介して外部ＡＣ電源から供給
される電源電圧がＦＥＴ１のゲート（Ｇ）に印加されて
ソース・ドレイン間が非導通状態に切換わりダイオード
Ｄ１が有効となる。

【００６６】したがって、安定化電源回路１５には、外
部ＡＣ電源からの電源電圧と、電源１１（内部電源）か
らの電源電圧とのダイオードＤ１，Ｄ２によるＯＲ出力
が供給される。また、ダイオードＤ１が有効となるの
で、外部ＡＣ電源からの電源電圧が電源１１に印加（充
電状態）されることを防ぐことができる。

【００６７】安定化電源回路１５では、外部ＡＣ電源及
び電源１１から供給されるダイオードＯＲ出力の電源電
圧に基づいて負荷回路１６を駆動するための所定電圧レ
ベルを有する駆動電圧を生成し、負荷回路１６に出力す
る。

【００６８】負荷回路１６は、通常時は安定化電源回路
１５から供給される駆動電圧によって駆動される。この
負荷回路１６内の制御部では、電源スイッチ１０がＯＮ
操作されると前記駆動電圧の電圧レベルを常時監視し、
前記駆動電圧が所定電圧レベルであれば、所定の導通信
号（制御電圧）をＦＥＴ２のゲート（Ｇ）に供給して当
該ＦＥＴ２のソース・ドレイン間を導通状態に切換えて
ダイオードＤ３を無効とする。

【００６９】したがって、安定化電源回路１５から負荷
回路１６に供給される駆動電圧が所定電圧レベルである
場合、すなわち通常時は、安定化電源回路１５からの駆
動電圧はダイオードＤ３を介さずに負荷回路１６に直接
供給されるので、前記ダイオードＤ３による電力損失を
受けない。

【００７０】また、負荷回路１６内の制御部において、
安定化電源回路１５から供給される駆動電圧が所定電圧
レベル以下であると検出された場合、制御部は、停電な
どと判断し、実行中の処理を中断する。そして、ＦＥＴ
２のゲート（Ｇ）に対する前記所定の導通信号（制御電
圧）の供給を停止して当該ＦＥＴ２のソース・ドレイン
間を非導通状態に切換えてダイオードＤ３を有効とする
とともに、バックアップ用スイッチ２０に制御信号を出
力して当該バックアップ用スイッチ２０を所定期間だけ
閉塞させる。そして制御部では、バックアップ用電源１
９から負荷回路１６に供給される駆動電圧に基づいてオ
フ処理を行なう。

【００７１】したがって、安定化電源回路１５から負荷
回路１６に供給される駆動電圧が所定電圧レベル以下で
ある場合、すなわち停電などの場合は、ＦＥＴ２のソー
ス・ドレイン間が非導通状態に切換わりダイオードＤ３
が有効となるので、バックアップ用電源１９からの駆動
電圧が安定化電源回路１５側に印加されない。

【００７２】次に、電源１１（内部電源）のみで駆動さ
れる場合について説明する。電源スイッチ１０がＯＮ操
作された際に、ＡＣアダプタ端子１７にＡＣアダプタが
接続されていない場合、ＦＥＴ１のゲート（Ｇ）には制
御電圧が印加されないのでソース・ドレイン間は導通状
態を保持し、ダイオードＤ１は無効となる。

【００７３】したがって、安定化電源回路１５には、電
源１１（内部電源）からの電源電圧がダイオードＤ１を
介さずに直接供給されるので、前記ダイオードＤ１によ
る電力損失を受けない。

【００７４】なお、安定化電源回路１５以降の動作は、
上述したＡＣアダプタ端子１７を介して外部ＡＣ電源か
ら電源電圧が供給される場合と同様であるので説明を省
略する。以上が本実施の形態における電源ユニット２の
動作である。

【００７５】以上のようなことから、本実施の形態にお
ける電源ユニット２によれば、外部ＡＣ電源からＡＣア
ダプタ端子１７を介して電源電圧が供給されている場合
は、電源１１（内部電源）の出力段と安定化電源回路１
５の入力段との間をダイオードＤ１を介して接続し、ま
た前記外部ＡＣ電源から電源電圧が供給されていない場
合は、該電源１１の出力段と該安定化電源回路１５の入
力段との間を該ダイオードＤ１を介さずに接続するよう
に、該ダイオードＤ１に並列に接続されたＦＥＴ１（切
換手段）を切換制御する。

【００７６】したがって、外部ＡＣ電源から電源電圧が
供給されていない場合に、電源１１（内部電池）からダ
イオードＤ１を介さずに安定化電源回路１５に電源電圧
を直接供給することができるので、前記ダイオードＤ１
による電力損失分を省いて内部電池の容量浪費を抑える
ことが可能となり、その分だけ内部電池の電池寿命を延
ばすことが可能となる。

【００７７】また、本実施の形態における電源ユニット
２によれば、安定化電源回路１５の出力段と負荷回路１
６との間に並列に接続されたダイオードＤ３に対して並
列に接続されたＦＥＴ２（切換手段）は、前記負荷回路
１６から供給される所定の導通信号（制御電圧）により
切換制御され、前記安定化電源回路１５からの電圧の供
給が停止、もしくは当該電圧が所定電圧レベル以下とな
った場合は、該安定化電源回路１５の出力段と該負荷回
路１６との間が該ダイオードＤ３を介して接続されるよ
うに切換制御され、前記負荷回路１６に対して前記安定
化電源回路１５から所定電圧レベルの電圧が供給されて
いる場合は、該安定化電源回路１５の出力段と該負荷回
路１６との間が該ダイオードＤ３を介さずに接続される
ように切換制御される。

【００７８】したがって、負荷回路１６に対して安定化
電源回路１５から所定電圧レベルの駆動電圧が供給され
ている場合に、前記駆動電圧は、前記安定化電源回路１
５からダイオードＤ３を介さずに前記負荷回路１６に直
接供給されるので、前記ダイオードＤ３による電力損失
分を省いて電源１１（内部電池）の容量浪費を抑えるこ
とが可能となり、その分だけ内部電池の電池寿命を延ば
すことが可能となる。

【００７９】以上、本発明を実施の形態の第１例及び第
２例に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施
の形態例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で適宜に変更可能であることは勿論である。

【００８０】例えば、上記実施の形態の第２例において
は、ダイオードＤ１，Ｄ３による電力損失分をなくすた
めに、各ダイオードＤ１，Ｄ３に対してそれぞれ並列に
ＦＥＴ１，２を接続したが、これはＦＥＴに限定される
ものではなく、トランジスタなどのその他のスイッチン
グ素子や、接点構造を有するリレーなどのスイッチであ
ってもよい。

【００８１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、コンデン
サは、電圧レベル変換回路から供給される電圧に基づい
て電荷が蓄積されるので、従来に比べより高い充電電圧
で電荷を蓄積することが可能となる。よって、コンデン
サに貯えられる電荷量が増えるので、負荷の停止処理用
の電力を供給するコンデンサの静電容量の値を小さくす
ることができ、当該コンデンサの小型化や軽量化を図る
ことができる。その結果、電源ユニットの小型化、軽量
化を図ることが可能となる。

【００８２】請求項２記載の発明によれば、停止制御回
路は、電源（電池）の内部抵抗による影響を受けないの
で、本来の電池容量を十分に使い切ることが可能とな
り、その分だけ電池寿命を延ばすことができる。その結
果、電源ユニットの信頼性を向上することができる。

【００８３】請求項３記載の発明によれば、外部電源か
ら電源電圧が供給されていない場合に、内部電源（内部
電池）からダイオードを介さずに安定化電源回路に電源
電圧を供給することができるので、前記ダイオードによ
る電力損失分を省いて内部電池の容量浪費を抑えること
が可能となり、その分だけ内部電池の電池寿命を延ばす
ことが可能となる。その結果、電源ユニットの信頼性を
向上することができる。

【００８４】請求項４記載の発明によれば、負荷に対し
て安定化電源回路から所定電圧レベルの駆動電圧が供給
されている場合に、前記駆動電圧は、前記安定化電源回
路からダイオードを介さずに前記負荷に供給されるの
で、前記ダイオードによる電力損失分を省いて内部電源
（内部電池）の容量浪費を抑えることが可能となり、そ
の分だけ内部電池の電池寿命を延ばすことが可能とな
る。その結果、電源ユニットの信頼性を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した電源ユニットの回路構成を示
す図。

【図２】第２の実施の形態における電源ユニットの回路
構成を示す図。

【図３】従来の電源ユニットの回路構成を示す図（その
１）。

【図４】従来の電源ユニットの回路構成を示す図（その
２）。

【符号の説明】

１電源ユニット２電源ユニット１０電源スイッチ１１電池１２電圧レベル変換回路１３電圧検知回路１４コンデンサ１５安定化電源１６負荷回路１７ＡＣアダプタ端子１８コンデンサ１９バックアップ用電源２０バックアップ用スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源から供給される電源電圧に基づいて所
定電圧レベルの電圧を生成する安定化電源回路を備え、
この安定化電源回路で生成された前記電圧を当該安定化
電源回路の出力段に接続された負荷に供給する電源装置
において、前記電源の出力段と前記安定化電源回路の入力段との間
に直列に接続され、該電源から供給される電源電圧を該
安定化電源回路で生成される前記電圧よりも高い電圧レ
ベルの電圧に変換して該安定化電源回路に供給する電圧
レベル変換回路と、この電圧レベル変換回路の出力段に接続されたコンデン
サとを備え、このコンデンサは、前記電圧レベル変換回路からの出力
電圧に基づいて電荷が蓄積され、該電圧レベル変換回路
からの出力電圧の供給が停止、もしくは当該出力電圧が
所定電圧レベル以下となった場合に、前記蓄積された電
荷量に応じた放電電圧が前記安定化電源回路に供給さ
れ、前記負荷の停止処理に必要な所定期間の間、前記安
定化電源回路から前記負荷への前記電圧の供給を継続さ
せることを特徴とする電源装置。
【請求項２】前記電圧レベル変換回路の出力段に、当該
電圧レベル変換回路の出力電圧レベルが所定値以下にな
ると前記負荷に停止要求信号を出力する停止制御回路を
接続したことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】内部電源から供給される電源電圧と外部電
源から供給される電源電圧とのダイオードＯＲ出力に基
づいて所定電圧レベルの電圧を生成する安定化電源回路
を備え、この安定化電源回路で生成された前記電圧を当
該安定化電源回路の出力段に接続された負荷に供給する
電源装置において、前記内部電源の出力段と前記安定化電源回路の入力段と
の間に直列に接続されたダイオードに対して並列に接続
され、該内部電源の出力段と該安定化電源回路の入力段
との間を前記ダイオードを介して接続し、または当該ダ
イオードを介さずに接続するように接続状態を切換える
切換手段と、前記外部電源から電源電圧が供給されている場合は、前
記内部電源の出力段と前記安定化電源回路の入力段との
間を前記ダイオードを介して接続し、また前記外部電源
から電源電圧が供給されていない場合は、該内部電源の
出力段と該安定化電源回路の入力段との間を該ダイオー
ドを介さずに接続するように前記切換手段を切換制御す
る切換制御手段と、を備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項４】電源から供給される電源電圧に基づいて所
定電圧レベルの電圧を生成する安定化電源回路と、この安定化電源回路の出力段と負荷との間に接続され、
該安定化電源回路からの前記電圧の供給が停止、もしく
は当該電圧が所定電圧レベル以下になった場合に、前記
負荷の停止処理に必要な所定期間の間、該安定化電源回
路からの電圧と同レベルの電圧を該負荷に供給するバッ
クアップ用電源と、このバックアップ用電源からの電圧が前記安定化電源回
路側に印加されないように該安定化電源回路の出力段と
該バックアップ用電源の出力段との間に並列に接続され
たダイオードとを備え、前記安定化電源回路からの電圧を前記ダイオードを介し
て前記負荷に供給する電源装置において、前記ダイオードに対して並列に接続され、前記安定化電
源回路の出力段と前記負荷との間を該ダイオードを介し
て接続し、または該ダイオードを介さずに接続するよう
に接続状態を切換える切換手段を備え、この切換手段は、前記負荷から供給される切換制御信号
により切換制御され、前記安定化電源回路からの電圧の
供給が停止、もしくは当該電圧が所定電圧レベル以下と
なった場合は、前記安定化電源回路の出力段と前記負荷
との間が前記ダイオードを介して接続されるように切換
制御され、前記負荷に対して前記安定化電源回路から前
記所定電圧レベルの電圧が供給されている場合は、該安
定化電源回路の出力段と該負荷との間が該ダイオードを
介さずに接続されるように切換制御されることを特徴と
する電源装置。