JPH1070837A - 電源バックアップ用キャパシタの充放電回路 - Google Patents
電源バックアップ用キャパシタの充放電回路Info
- Publication number
- JPH1070837A JPH1070837A JP8225768A JP22576896A JPH1070837A JP H1070837 A JPH1070837 A JP H1070837A JP 8225768 A JP8225768 A JP 8225768A JP 22576896 A JP22576896 A JP 22576896A JP H1070837 A JPH1070837 A JP H1070837A
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- JP
- Japan
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- capacitor
- power supply
- charging
- diode
- circuit
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- Pending
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大容量の電源バックアップ用キャパシタの充
放電回路を簡単化して、低コスト，省スペースを図る。 【解決手段】 直流電源の出力に、コンデンサ４と放電
用ダイオード３とを直列接続して設ける。このダイオー
ド３の逆方向リーク電流をコンデンサ４の充電用に積極
的に利用することで、充電用回路素子が不要となる。
放電回路を簡単化して、低コスト，省スペースを図る。 【解決手段】 直流電源の出力に、コンデンサ４と放電
用ダイオード３とを直列接続して設ける。このダイオー
ド３の逆方向リーク電流をコンデンサ４の充電用に積極
的に利用することで、充電用回路素子が不要となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電源バックアップ用
キャパシタの充放電回路に関し、特に電源断時において
負荷への電源供給をバックアップして供給するための電
源バックアップ用キャパシタの充放電回路に関するもの
である。
キャパシタの充放電回路に関し、特に電源断時において
負荷への電源供給をバックアップして供給するための電
源バックアップ用キャパシタの充放電回路に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】ＲＡＭ等の不揮発性メモリを用いた機器
では、その不揮発性メモリに記憶されたデータが電源断
時に消去されない様に、電源バックアップが必要であ
り、その一例として電気二重層コンデンサ等の大容量コ
ンデンサを用いたキャパシタによる電源バックアップ回
路があり、その回路図を図５に示す。この図５の例は実
開平３−９７３４８号公報に開示のものである。
では、その不揮発性メモリに記憶されたデータが電源断
時に消去されない様に、電源バックアップが必要であ
り、その一例として電気二重層コンデンサ等の大容量コ
ンデンサを用いたキャパシタによる電源バックアップ回
路があり、その回路図を図５に示す。この図５の例は実
開平３−９７３４８号公報に開示のものである。
【０００３】図５を参照すると、電源入力はスイッチ５
１を介し、更に一方向性素子であるダイオード５２を経
て安定化回路５３へ入力される。この安定化回路５３に
おいて直流電圧の安定化が図られて図示せぬ不揮発性メ
モリ等の負荷へ供給される。
１を介し、更に一方向性素子であるダイオード５２を経
て安定化回路５３へ入力される。この安定化回路５３に
おいて直流電圧の安定化が図られて図示せぬ不揮発性メ
モリ等の負荷へ供給される。
【０００４】そして、電源バックアップ用としてコンデ
ンサ５５が設けられており、このコンデンサ５５は安定
化回路５３の入力とアースとの間に、抵抗５４と直列に
接続されて設けられている。よって、コンデンサ５５は
この直列抵抗５４を介して入力電源から充電される。
ンサ５５が設けられており、このコンデンサ５５は安定
化回路５３の入力とアースとの間に、抵抗５４と直列に
接続されて設けられている。よって、コンデンサ５５は
この直列抵抗５４を介して入力電源から充電される。
【０００５】また、抵抗５４に並列にダイオード５６が
接続されており、このダイオード５６によりコンデンサ
５５の充電電荷が放電される様になっている。従って、
スイッチ５１の断時には、コンデンサ５５の充電電荷は
ダイオード５６を介して放電されるので、安定化回路５
３へはこのコンデンサ５５によりエネルギが供給され
て、電源のバックアップが可能となっているのである。
接続されており、このダイオード５６によりコンデンサ
５５の充電電荷が放電される様になっている。従って、
スイッチ５１の断時には、コンデンサ５５の充電電荷は
ダイオード５６を介して放電されるので、安定化回路５
３へはこのコンデンサ５５によりエネルギが供給され
て、電源のバックアップが可能となっているのである。
【０００６】このコンデンサ５５は電気二重層コンデン
サが用いられ、数Ｆ（ファラッド）という非常に大きな
容量であるために、その充電には何等かの電流制限が必
要となる。この充電電流の制限を行わなければ、非常に
大きなスパイク電流がこのコンデンサに流入し、コンデ
ンサの劣化，配線パターンの焼損，直流出力電流の過負
荷電流による停止，破損等の重大事故につながる。
サが用いられ、数Ｆ（ファラッド）という非常に大きな
容量であるために、その充電には何等かの電流制限が必
要となる。この充電電流の制限を行わなければ、非常に
大きなスパイク電流がこのコンデンサに流入し、コンデ
ンサの劣化，配線パターンの焼損，直流出力電流の過負
荷電流による停止，破損等の重大事故につながる。
【０００７】そこで、図５の例においては、コンデンサ
５５に直列に抵抗５４を設け、この抵抗５５によりコン
デンサへの充電電流の制限を行っているのである。
５５に直列に抵抗５４を設け、この抵抗５５によりコン
デンサへの充電電流の制限を行っているのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この様に、図５の従来
例においては、コンデンサの充電電流の制限を抵抗器を
用いて行っているので、部品としての抵抗器が必要であ
り、しかもこの抵抗器には大電流が流れるために、許容
電力の大きな抵抗器が必要である。すなわち、コスト的
にも、またスペース的にも不利となる。
例においては、コンデンサの充電電流の制限を抵抗器を
用いて行っているので、部品としての抵抗器が必要であ
り、しかもこの抵抗器には大電流が流れるために、許容
電力の大きな抵抗器が必要である。すなわち、コスト的
にも、またスペース的にも不利となる。
【０００９】本発明の目的は、少ない部品点数で構成で
き、コスト的にもスペース的にも有利な電源バックアッ
プ用キャパシタの充放電回路を提供することである。
き、コスト的にもスペース的にも有利な電源バックアッ
プ用キャパシタの充放電回路を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電源断
時における負荷への電源バックアップをなすキャパシタ
の充放電回路であって、前記キャパシタに対して直列接
続されてこのキャパシタの前記負荷への放電経路を形成
するダイオードを有し、このダイオードの逆バイアスリ
ーク電流により前記キャパシタの充電をなすようにした
ことを特徴とする電源バックアップ用キャパシタの充放
電回路が得られる。
時における負荷への電源バックアップをなすキャパシタ
の充放電回路であって、前記キャパシタに対して直列接
続されてこのキャパシタの前記負荷への放電経路を形成
するダイオードを有し、このダイオードの逆バイアスリ
ーク電流により前記キャパシタの充電をなすようにした
ことを特徴とする電源バックアップ用キャパシタの充放
電回路が得られる。
【００１１】そして、前記ダイオードは複数個並列接続
してなることを特徴としている。
してなることを特徴としている。
【００１２】また、本発明によれば、出力電流電圧特性
が垂下特性を有する直流電源と、この直流電源の断時に
おける負荷への電源バックアップをなすキャパシタの充
放電回路であって、前記直流電源の前記垂下特性を利用
して前記キャパシタの充電をなすようにしたことを特徴
とする電源バックアップ用キャパシタの充放電回路が得
られる。
が垂下特性を有する直流電源と、この直流電源の断時に
おける負荷への電源バックアップをなすキャパシタの充
放電回路であって、前記直流電源の前記垂下特性を利用
して前記キャパシタの充電をなすようにしたことを特徴
とする電源バックアップ用キャパシタの充放電回路が得
られる。
【００１３】そして、前記垂下特性の最大出力電流によ
り前記キャパシタの充電をなすようにしたことを特徴と
している。
り前記キャパシタの充電をなすようにしたことを特徴と
している。
【００１４】本発明の作用を述べると、バックアップ用
キャパシタに直列に設けられた逆流防止用ダイオード
（放電用ダイオード）の逆方向リーク電流を積極的に利
用して充電を行うものであり、放電用ダイオードを充電
用にも併用することで、部品の増加はない。特に、逆方
向リーク電流が大きいダイオードはダイオードロスが小
さく有利である。一方、逆方向リーク電流が小さいダイ
オードはキャパシタへの充電を完全にするために複数個
並列接続して設ける。
キャパシタに直列に設けられた逆流防止用ダイオード
（放電用ダイオード）の逆方向リーク電流を積極的に利
用して充電を行うものであり、放電用ダイオードを充電
用にも併用することで、部品の増加はない。特に、逆方
向リーク電流が大きいダイオードはダイオードロスが小
さく有利である。一方、逆方向リーク電流が小さいダイ
オードはキャパシタへの充電を完全にするために複数個
並列接続して設ける。
【００１５】また、直流出力電源の出力垂下特性を利用
するもので、この出力垂下特性による出力制限電流をキ
ャパシタの充電電流として利用するものである。この方
法では、電源バックアップ用キャパシタ以外はバックア
ップ回路として何も部品を付加する必要がないので特に
有利である。
するもので、この出力垂下特性による出力制限電流をキ
ャパシタの充電電流として利用するものである。この方
法では、電源バックアップ用キャパシタ以外はバックア
ップ回路として何も部品を付加する必要がないので特に
有利である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例につき説明する。
施例につき説明する。
【００１７】図１は本発明の一実施例の回路図である。
図１を参照すると、入力電源１の出力電圧を入力として
所望の安定した直流電圧を生成する直流電源２が設けら
れており、この直流出力電圧は負荷５へ供給されてい
る。
図１を参照すると、入力電源１の出力電圧を入力として
所望の安定した直流電圧を生成する直流電源２が設けら
れており、この直流出力電圧は負荷５へ供給されてい
る。
【００１８】直流電源２の出力には、ダイオード３とバ
ックアップ用コンデンサ４との直列回路が接続されてお
り、ダイオード３はコンデンサ４の放電経路を形成する
他に、更に充電経路をも形成するもので、このダイオー
ド３のみで充放電の両者の働きを行わせる点に特徴があ
る。
ックアップ用コンデンサ４との直列回路が接続されてお
り、ダイオード３はコンデンサ４の放電経路を形成する
他に、更に充電経路をも形成するもので、このダイオー
ド３のみで充放電の両者の働きを行わせる点に特徴があ
る。
【００１９】次に動作を説明する。ダイオード３は、図
１に示す如く、直流電源２の出力に対しては逆方向（逆
極性）となる様に、コンデンサ４に直列接続されている
ので、通常は充電できないと考えられている。しかしな
がら、図２（Ａ）にダイオードの電圧−電流特性を示す
如く、実際には低ＶF （順方向降下電圧）のダイオード
等は、かなり大きな（５０ｍＡ〜１００ｍＡ）の逆方向
リーク電流Ｉleakを有している。
１に示す如く、直流電源２の出力に対しては逆方向（逆
極性）となる様に、コンデンサ４に直列接続されている
ので、通常は充電できないと考えられている。しかしな
がら、図２（Ａ）にダイオードの電圧−電流特性を示す
如く、実際には低ＶF （順方向降下電圧）のダイオード
等は、かなり大きな（５０ｍＡ〜１００ｍＡ）の逆方向
リーク電流Ｉleakを有している。
【００２０】そこで、本発明ではこの逆方向リーク電流
を利用してコンデンサ４への充電を行うものであり、図
２（Ｂ）に示す如く、リーク電流をＩleak，充電時間を
ΔＴ，キャパシタ容量をＣ，充電電圧（通常は出力電圧
Ｖo に等しい）をΔＶとすると、充電時間は、 ΔＴ＝Ｃ・ΔＶ／Ｉleak で表される。
を利用してコンデンサ４への充電を行うものであり、図
２（Ｂ）に示す如く、リーク電流をＩleak，充電時間を
ΔＴ，キャパシタ容量をＣ，充電電圧（通常は出力電圧
Ｖo に等しい）をΔＶとすると、充電時間は、 ΔＴ＝Ｃ・ΔＶ／Ｉleak で表される。
【００２１】Ｉleakが不足の場合には、必要に応じてダ
イオードを複数個並列に接続することができる。この場
合、仮にＩleak＝１００ｍＡのダイオードを１０個並列
にしてＩleak＝１Ａ，Ｃ＝１Ｆ，ΔＶ＝５Ｖとすると、
充電時間ΔＴは５ｓ（秒）となる。
イオードを複数個並列に接続することができる。この場
合、仮にＩleak＝１００ｍＡのダイオードを１０個並列
にしてＩleak＝１Ａ，Ｃ＝１Ｆ，ΔＶ＝５Ｖとすると、
充電時間ΔＴは５ｓ（秒）となる。
【００２２】尚、放電（Ｉd ）は通常のダイオード順方
向電流を利用することは勿論である。
向電流を利用することは勿論である。
【００２３】図３は本発明の他の実施例の回路図であ
り、図１と同等部分は同一符号により示している。図３
を参照すると、入力電源１の電圧を入力とする直流電源
２は、その出力電流−電圧特性が、図４（Ａ）に示す如
き垂下特性を有する直流安定化回路である。
り、図１と同等部分は同一符号により示している。図３
を参照すると、入力電源１の電圧を入力とする直流電源
２は、その出力電流−電圧特性が、図４（Ａ）に示す如
き垂下特性を有する直流安定化回路である。
【００２４】この出力垂下特性をバックアップ用コンデ
ンサ４の充電のために積極的に用いるものである。すな
わち、この出力垂下特性で制限される最大出力電流Ｉli
m によってコンデンサ４の充電を行う点に特徴を有して
いる。従って、この回路では、コンデンサ４の充放電用
素子は何等必要がないという利点がある。
ンサ４の充電のために積極的に用いるものである。すな
わち、この出力垂下特性で制限される最大出力電流Ｉli
m によってコンデンサ４の充電を行う点に特徴を有して
いる。従って、この回路では、コンデンサ４の充放電用
素子は何等必要がないという利点がある。
【００２５】次に動作を説明する。コンデンサ４の充電
電流を制限するものは、図４（Ａ）に示した直流電源２
の出力垂下特性による最大電流Ｉlim である。よって、
充電時間ΔＴは図４（Ｂ）に示す如く、 ΔＴ＝Ｃ・ΔＶ／Ｉlim で表される。
電流を制限するものは、図４（Ａ）に示した直流電源２
の出力垂下特性による最大電流Ｉlim である。よって、
充電時間ΔＴは図４（Ｂ）に示す如く、 ΔＴ＝Ｃ・ΔＶ／Ｉlim で表される。
【００２６】
【発明の効果】叙上の如く、本発明によれば、ダイオー
ドの逆方向リーク電流を充電電流として用いているの
で、充電回路用の部品が不要となり、低コスト化，省ス
ペース化が可能であるという効果がある。
ドの逆方向リーク電流を充電電流として用いているの
で、充電回路用の部品が不要となり、低コスト化，省ス
ペース化が可能であるという効果がある。
【００２７】また、本発明によれば、直流電源の出力垂
下特性による最大電流そのものを充電に用いているの
で、充放電回路用の部品が必要となり、より低コスト化
及び省スペース化が図れるという効果がある。
下特性による最大電流そのものを充電に用いているの
で、充放電回路用の部品が必要となり、より低コスト化
及び省スペース化が図れるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例の回路図である。
【図２】（Ａ）は図１のダイオード３の電圧−電流特性
図，（Ｂ）は図１の回路の充電特性図である。
図，（Ｂ）は図１の回路の充電特性図である。
【図３】本発明の他の実施例の回路図である。
【図４】（Ａ）は図３の直流電源の出力垂下特性図，
（Ｂ）は図３の回路の充電特性図である。
（Ｂ）は図３の回路の充電特性図である。
【図５】従来の電源バックアップ用キャパシタの充放電
回路を示す図である。
回路を示す図である。
１ 入力電源 ２ 直流電源 ３ ダイオード ４ コンデンサ ５ 負荷
Claims (5)
- 【請求項１】 電源断時における負荷への電源バックア
ップをなすキャパシタの充放電回路であって、前記キャ
パシタに対して直列接続されてこのキャパシタの前記負
荷への放電経路を形成するダイオードを有し、このダイ
オードの逆バイアスリーク電流により前記キャパシタの
充電をなすようにしたことを特徴とする電源バックアッ
プ用キャパシタの充放電回路。 - 【請求項２】 前記ダイオードは複数個並列接続してな
ることを特徴とする請求項１記載の電源バックアップ用
キャパシタの充放電回路。 - 【請求項３】 出力電流電圧特性が垂下特性を有する直
流電源と、この直流電源の断時における負荷への電源バ
ックアップをなすキャパシタの充放電回路であって、前
記直流電源の前記垂下特性を利用して前記キャパシタの
充電をなすようにしたことを特徴とする電源バックアッ
プ用キャパシタの充放電回路。 - 【請求項４】 前記垂下特性の最大出力電流により前記
キャパシタの充電をなすようにしたことを特徴とする請
求項３記載の電源バックアップ用キャパシタの充放電回
路。 - 【請求項５】 前記キャパシタは電気二重層コンデンサ
であることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の電
源バックアップ用キャパシタの充放電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8225768A JPH1070837A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 電源バックアップ用キャパシタの充放電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8225768A JPH1070837A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 電源バックアップ用キャパシタの充放電回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070837A true JPH1070837A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=16834505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8225768A Pending JPH1070837A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 電源バックアップ用キャパシタの充放電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1070837A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005526363A (ja) * | 2002-05-16 | 2005-09-02 | バラード パワー システムズ インコーポレイティド | 調節可能な燃料電池システムのアレイを備える電源設備 |
| JP2009232653A (ja) * | 2007-10-08 | 2009-10-08 | Tai-Her Yang | 全圧起動分圧作動及び回路中断延滞装置 |
| WO2011068499A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Masco Corporation | Energy storage and management circuit |
| DE102012000957A1 (de) * | 2012-01-19 | 2013-07-25 | Airbus Operations Gmbh | Drahtloses Netzwerk mit lokaler Stromversorgung in Flugzeugen |
-
1996
- 1996-08-28 JP JP8225768A patent/JPH1070837A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005526363A (ja) * | 2002-05-16 | 2005-09-02 | バラード パワー システムズ インコーポレイティド | 調節可能な燃料電池システムのアレイを備える電源設備 |
| JP2009232653A (ja) * | 2007-10-08 | 2009-10-08 | Tai-Her Yang | 全圧起動分圧作動及び回路中断延滞装置 |
| WO2011068499A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Masco Corporation | Energy storage and management circuit |
| DE102012000957A1 (de) * | 2012-01-19 | 2013-07-25 | Airbus Operations Gmbh | Drahtloses Netzwerk mit lokaler Stromversorgung in Flugzeugen |
| DE102012000957B4 (de) * | 2012-01-19 | 2021-03-25 | Airbus Operations Gmbh | Drahtloses Netzwerk mit lokaler Stromversorgung in Flugzeugen |
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