JPH1127859A

JPH1127859A - 電源回路

Info

Publication number: JPH1127859A
Application number: JP17365997A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Nishiyama; 利彦西山; Koji Sakata; 幸治坂田; Junko Kurihara; 淳子栗原; Manabu Harada; 学原田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1999-01-29
Also published as: EP0889570A3; KR100339109B1; KR19990007461A; EP0889570B1; EP0889570A2; US6320278B1

Abstract

(57)【要約】【課題】単一電源から電源供給する場合のエネルギ利
用効率の低下と、ノイズによる低電圧回路素子の誤動作
を防ぐ。【解決手段】ハードディスク駆動装置、ＣＤ−ＲＯＭ
駆動装置、フロッピイディスク駆動装置などのモータ駆
動機器１および無線発信器等のパルス発生素子３に接続
された電気二重層コンデンサ２が、これら装置の稼働時
の急速な負荷変動に対して電力を供給し、主電源５は、
この急峻な負荷変動に電力を供給する必要がなくなる。
また、低電圧ＩＣ回路７に接続された積層型ポリマ電池
４から電力を供給することにより、主電源５からの電力
供給をする必要がなくなり、かつ給電線８の長さを短く
することができ、この給電線によるノイズのＩＣ回路へ
の伝達を小さくすることが可能となり、ＩＣ回路のノイ
ズによる誤動作を少なくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主電源と複数の補
助電源を組み合わせた電子機器の電源回路に関し、特に
電子機器に一時的な負荷変動が生じた場合や、主電源の
効率が著しく低下した場合における電力供給を補償した
電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ等の電子機器に
おいては、その使用状態により様々な負荷変動が生ず
る。例えば、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、ＣＤ
−ＲＯＭドライブ等のモータ駆動機器へのアクセス時に
は、急速な電流負荷が生じる。このような定常状態を上
回る電流負荷に対応するために、電源回路はこの電流負
荷の最大値に対応する供給能力が必要である。また、電
子機器には比較的少ない電流で駆動される状態があり、
例えばパーソナルコンピュータにおけるストップクロッ
ク機能動作時、あるいはビデオ、テレビにおけるリモコ
ン待機時のように電源の最大設計容量の１／１００程度
の消費電力しか要しない動作時間か生じることがある。
このため、電源回路はこのような低消費電流の負荷にも
対応させることが必要となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の電源
回路では、前記したような負荷変動に対して次のような
問題が生じている。第一の間磨点は、瞬間的な大電流に
対応するためには、その最大値に対応する容量の電源容
量が必要とされるために電源回路が大きくなり、装置全
体の大きさが大きくなるとともに、コストも増大する。
この点は携帯電話などの携帯機器においてより深刻であ
る。この場合、電源が電池で構成される場合には、前記
した電源負荷変動まで電池で対応するために電池の負荷
が大きくなり、電池の寿命、すなわち機器全体の使用可
能時間が短くなってしまう。

【０００４】第二の問題点として、パルス発信を行う機
器における電池の急激な電圧ドロップの問題である。こ
の問題を図面を参照して説明する。図７はリチウムイオ
ン電池を電源として利用する携帯電話における通話時と
待ち受け時の所要電流を示しており、図８はリチウム二
次電池の端子電圧の時間変化を表している。リチウム二
次電池の起電力は、パルス発信が生じる通話時には、リ
チウムイオン二次電池の内部インピーダンスにより急激
に低下し、約１ＶのＩＲドロップが生じている。この電
圧降下分ΔＶは次式で計算される。 ΔＶ＝Ｉ×Ｒここで、Ｉはパルス電流（単位Ａ）、Ｒは電池の内部イ
ンピーダンス（単位Ω）である。この場合、リチウムイ
オン電池の内部インビーダンスは１００ｍΩ程度、また
図７からパルス発信時（通話時）のパルス電流は１０Ａ
であることから、電圧降下ΔＶは１０×０．１＝１Ｖで
ある。

【０００５】連続したパルス発信がなされる携帯電話の
場合、電池電圧は内部インピーダンスによる電圧降下Δ
Ｖを回復することなく、次第に低下していく。一般にリ
チウムイオン電池の終止電圧（これ以上の放電は正極活
物質の構造を不可逆的に変換させ電池の充放電特性を著
しく損なう）は３．２Ｖ程度に設定されており、図８か
らも判るように連続通話は、リチウム二次電池の起電力
が終止電圧に達するまでの時間、つまり終止時間に限定
される。当然のことながら、パルス発信を停止すると、
つまり携帯電話の場合でいえば、待ち受けに状態に入れ
ば、消費電流は図７からわかるように０．１Ａ程度に低
下する。このため内部インピーダンスによる電圧降下Δ
Ｖは０・１Ｖ程度になり、電池電圧は復活し、再び通話
可能な状態となる。このように、内部インピーダンスが
大きい二次電池を電源とした携帯機器において連続的な
大電流のパルス発信が生ずる場合には、二次電池に蓄積
された電気量を全て利用することなく電池の終止電圧に
達してしまうことになり、機器の連続使用時間を短くす
る結果になる。

【０００６】第三の問題点は負荷変動が電源容量に対し
て小さいときには効率的な容量変換ができず、所要電流
を大きく上回る電力を熱として放熱することになり、エ
ネルギ変換効率が非常に悪いことである。図６にＳＷ電
源の負荷電流に応じた電源効率曲線を示した。たとえ
ば、ビデオ装置の場合、その電源最大容量が８０Ｗであ
るとし、待機時の所要電所が０．１Ｗであるとすると、
電源は概略１０％程度の電力までしか落とすことができ
ず、所要電力０．１Ｗとの差９．１Ｗは熱として放出さ
れ、エネルギの利用効率を著しく損なっている。

【０００７】そもそも、電子機器の電源供給源を複数個
配置させる技術は、例えば特開平７−２２５３８０号公
報、特開平３−２２６０２９号公報などに記載されてい
る。特開平７ー２２５３８０号公報では、液晶表示モジ
ュールを携帯機器で駆動させる場合、従来の電池では容
量不足からバックライトを点灯させることが出来ないと
いう欠点を解消するために、二次電池の裏側に太陽電池
を配置させ、この太陽電池で発電した電力を二次電池に
充電せしめることにより、バックライトの点灯を可能な
らしめるという提案がなされている。これは、太陽電池
という発電素子と二次電池を組み合わせた構成となって
おり、その目的は太陽電池で発電された電力を適時二次
電池に充電せしめることにより総電力量を増加させ、携
帯機器においてもバックライト点灯を可能にするという
効果を持ったものであり、電子機器の負荷変動に対応し
た電源、電池を分散配置させエネルギの利用効率を増大
させるものではない。また、特開平３−２２６０２９号
公報では無線選択呼出受信機において、無線部の電源と
は別の二次電池を設け、この二次電池で報知手段（パイ
ブレータ、スピーカ）を駆動できをようにした構成を要
し、報知手段から発生するノイズが無線部の電源に乗る
ことによる感度劣化を抑制できるという効果を有してい
る。この技術は単にノイズを発生する回路と電源を分離
することにより、発生ノイズの電源への混入を防ぐとい
う目的であり、前述のように電子機器の負荷変動に対応
した電源、電池を分散配置させエネルギの利用効率を増
大させるものではない。

【０００８】また、太陽光、風力などの自然エネルギを
用いた発電システムにおいては、これらシステムで発生
する電力の大きさが一定ではなく、時間とともに変動す
る場合があることから、二次電池、商用電力系統と連携
して用いることが例えば特開平３−２２８２９号公報、
特開平５−３２８６３３号公報などに提案されている。
これは、供給側の電力変動を平準化する目的のもので、
需要側の負荷変動に対応した構成を有しているものでは
ない。また、特開平６−１５０９５１号公報には、燃料
電池と発電用ガスエンジンとを併用し、効率よく電力を
発生させながら急激な負荷増大といった負荷変動を吸収
するという提案がなされている。これは、燃料電池の発
電効率は４０％以上と高いが、例えば、定格の０％から
１００％まで増加させようとすると１０分も要するとい
ったように、負荷の増大に対応する応答性が遅く、また
起動に数時間を要するという特徴を有している。一方、
発電用ガスエンジンはその発電効率が略３０％と燃料電
池に比べて低いが、定格の０％から１００％まで増加す
るのに数秒程度と負荷に対する応答性に優れるととも
に、起動が１分以内と極めて短い特性を有し、負荷変動
に対応させる場合に好適となる利点を有していることか
ら、燃料電池と発電用ガスエンジンを組み合わせて、効
率よく電力を発生させながら急激な負荷増大といった負
荷変動を吸収することを目的としたものである。この提
案は、燃料電池、発電ガスエンジンという発電装置を組
み合わせた、発電システムを提案しているものであり、
その適用分野は一般家庭、あるいはビルディングへの給
電などに限定されており、本特許で提案するバソコン等
の電子機器、特に携帯用電子機器にガスタービンを適用
することは、形状の点でも、μＳ〜ｍＳオーダの応答時
間が要求される点でも困難である。

【０００９】第四の問題点は、電子回路における雑音の
問題である。設計技術者にとって厄介な問題の−つとし
て回路あるいシステムからの雑音をどのように削減する
かは重要な問題である。通信、計算機等の電子回路が近
接して多様に動作する必要が出てきたため、これらの回
賂が互いに干渉することが多くなってきている。この問
題は、今日の機器の小型化、多機能化に伴い、回路素子
の実装密度の高密度化、駆動電圧の低電圧化が進行する
に伴い、より深刻なものになってきた。すなわち、実装
密度の向上により、相互干渉の可能性が高まり、また駆
動電圧の低下によりＩＣのしきい電圧も小さくなる傾向
にあるため、より低いノイズで誤動作することになる。
一般に雑音経路は、例えばHenry W Ott 著、「増補改訂
版実践ノイズ低減技法」ｐ１８−１９に記載されている
ように、第一は雑音源があり、第二は発生源から受信側
に雑音を伝達する結合チヤネルがあり、第三は雑音に感
応し、それを受ける回路（リセプタ）があることであ
る。一般に雑音源、リセプタに対してとれる対策はあま
りなく、結合チヤネルに対して対策を施すことが重要で
ある。一般に回賂の中に雑音を結合する最も明白で、見
過ごされている方法は導体についてである。雑音のある
環境を走る導体は雑音を拾い、それを他の回路に伝建す
る。図９に給電線長さと残余リップル電流の関係を示し
た。特に電源からの給電線は、電潅が装置内の特定の箇
所にあるため、回路素子までの給電患の長さをある一定
以上の長さにすることは不可能である。

【００１０】本発明の目的は、主電源の他に複数の補助
電源を配置し、これら電源から供給される電気エネルギ
の利用効率を高めることにより、装置の小型化、軽量化
および連続稼働時間の延長を図るとともに、給電線によ
るノイズの回路素子への連結を最小限に押さえることに
より、装置の信頼性向上および低電圧化による低消費電
力化を目的とした電源回路を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の分散電源回蕗
は、ＨＤＤ、ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置、フロッピィデイス
ク駆動装置などのモータ駆動機器および無線発信器等の
パルス発生装置に接続された電気二重層コンデンサが、
これら装置の稼働開始時の急速な負荷及び連続発信され
る電流パルスに対して電力を供給する。また、比較的小
さい電力消費を必要とする連続稼働素子、具体的には家
庭用テレビ等のリモコン回路の赤外線受光部などに接続
され、またＤＲＡＭ等の低電圧ＩＣ素子の近傍に配置さ
れこれら素子に短い給電線で電力を供給する積層型ポリ
マ電池を有する。

【００１２】前記電気二重層コンデンサの単位素子は、
導電性ゴムのような集電体上に活性炭からなる二個の電
極を、イオン透過膜を介して対峙せしめ、硫酸イオンな
どの電気二重層形成イオンを含む希硫酸等を電解液とし
て用いたものである。このコンデンサは活性炭上に形成
される電気二重層に蓄積された電荷を利用することか
ら、以下のような特徴を有している。（Ａ）他のコンデンサ、例えば電解コンデンサなどに比
べて比較的大容量の電荷を蓄積できる。（〜数１００
Ｆ）（Ｂ）電池と異なり、物理的な電荷曹積のため充放電回
数に制限がない。（Ｃ）ｎｓオーダの急速充放電が可能である。この電気二重層コンデンサは、主電源と並列に接続さ
れ、負荷源に対し放電するとともに、主電波からの電流
で瞬時に充電される。

【００１３】また、積層型ポリマ電池の単位素子は、Ｃ
ｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）のような集電体上に形
成された導電性高分子からなる正極活物質と、負極活物
質としてのＺｎ（亜鉛）のような金属（ただしリチウム
（Ｌｉ）金属は除く）あるいは正極と同じようにＣｕ
（銅）、Ａｌ（アルミニウム）のような集電体上に形成
された導電性高分子をイオン透過膜を介し対峙せしめ、
電解質として過塩素酸水溶液等の電解液あるいは高分子
固体電解質またはゲルを用いた構造を有している。ただ
し、支持塩としてリチウムイオンを含むものは除外され
る。

【００１４】一般に二次電池の充放電特性を制限する主
要な原因は、電極物質の充放電反応による不可逆的な構
造変化である。例えば、リチウムイオン電池は、正極反
応として、ＬｉＣｏＯ₂→Ｌｉ_1-XＣｏＯ₂＋_XＬｉ＋ｘｅ^- という形で充放電反応が進行するが、次第にコバルト酸
リチウムＬｉＣｏＯ₂のペロブスカイト構造がリチウム
イオンＬｉ⁺の脱吸着により崩壊してしまう。

【００１５】一方、この電池は、電極反応として導電性
高分子へのドーパントの脱吸着、あるいは高分子ドーパ
ント、導電性布分子のスルホン基へのプロトンの脱吸着
を正極、負極の電極反応としているために、次のような
特性を有している。（ａ）二次電池でありサイクル寿令が長いこと（〜１０
０方回）、およびリチウム及びリチウムイオンを用いて
いないために安全であり、又簡易な外装形態が可能であ
る。（ｂ）前記（ａ）の特性を有しているが故に、回賂上に
オンボードで搭載可能であり、一度搭載されれば交換の
必要がない。（ｃ）電解質として高分子固体電解質またはゲルを用い
た寄合は薄型の電池を得ることができる。

【００１６】具体的な二次電池の例としては、例えばJ.
of Prwer Sources,47(1994)89,107J,of the electroche
mical societyなどに記載されている。これらの二次電
池はポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン及び
これらの誘導体を二次電池の活物質として利用してい
る。また、電源回路全体として考えた場合、個々のデバ
イスに要求される特性以外に間層点としては、適当な分
散配置をすること、つまり主電源の容量、補助電源の容
量を核当する電子機器に最大のパフォーマンスを与える
ように適当な比率で分散配置することが必要である。

【００１７】このような手段を備えることにより、本発
明においては、ハードディスク駆動装置、ＣＤ−ＲＯＭ
駆動装置、フロッピイディスク駆動装置などのモータ駆
動機器および無線発信器等のパルス発生装置に接続され
た電気二重層コンデンサが、これら装置の稼働時の急速
な負荷変動に対して電力を供給する。これにより、主電
源は、この急峻な負荷変動に電力を供給する必要がなく
なる。また、待機時の表示素子等あるいは低電圧ＩＣ素
子に接続された積層型ポリマ電池から電力を供給するこ
とにより、主電源からの電力供給をする必要がなくな
る。さらにしきい電圧の低い低電圧駆動素子の近傍に積
層型ボリマ電池を配置した場合、給電線の長さを短くす
ることができるために、この給電線によるノイズの低電
圧駆動素子への伝達を小さくすることが可能となり、Ｉ
Ｃのノイズによる誤動作を少なくすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、こ
こでは急速電流負荷が必要な素子、例えばハードディス
ク駆動装置等のモータ駆動機器１と、パルス電流の連続
発生装置３（パルス発生素子）と、定常負荷素子６と、
低レベルの負荷を必要とする回路素子、例えば待機時に
点灯する表示素子あるいはＤＲＡＭ等の低電圧ＩＣ回路
７を電源で駆動する例を示している。前記モーク駆動機
器１とパルス発生素子３には電気二重層２コンデンサが
接続される。これら電気二重層コンデンサ２には、主電
源５が接続され、放電された電荷の補填つまり充電が行
われる。また、前記低電圧ＩＣ回路７には、短い給電線
８により積層型ポリマ電池４が接続される。これら積層
型ポリマ電池４にも前記主電源５が接続される。前記主
電線５はリチウムイオンあるいはニッケル水素等の二次
電池、あるいは、常時商用電源に接続しているＤＣ電源
のどちらでも構わない。また、前記積層型ポリマ電池４
は、リチウム金属を用いず、正極、負極のいずれかに導
電性高分子を用いた単位電池を複数枚積層し、所望の起
電力を得たものである。また、この積層型ポリマ電池４
の充電は、主電源５が常時商用電源に接続しているＤＣ
電源の湯合には常時行われるが、主電源５が二次電池の
場合には、この二次電池が充電される時に同時に充電さ
れるものとする。したがって、主電源５が二次電池の湯
合には、主電源単独の電源より積層型ポリマ電池４を含
んだ分散型電源の方が、電源全体としての総エネルギ密
度は大きくなる。あるいは、総エネルギ量を同じとすれ
ば、主電源５である二次電池を小さくできることはいう
までもない。一方、電気二重層コンデンサ２は、そのエ
ネルギ密度の観点からみれば、二次電池を主電源５とし
て用いた場合には蓄積エネルギ密度は二次電池に比べて
１／１００程度であるため、この電気二重層コンデンサ
２の蓄積エネルギは総エネルギ蓄積量には殆ど寄与しな
い。

【００１９】次に本発明の構成要素の動作を説明する。
図２は、急速電流負荷が必要な素子としてパルス発生素
子３低電圧ＩＣ回路７としてＤＲＡＭ、主電源５として
リチウム二次電池からなる装置の負荷電流の時間的変動
と、この間の電気二重層コンデンサ２、積層型ポリマ電
池４、主電源５であるリチウムイオン電池の負荷分担を
説明した図である。パルス電流の負荷時には、電気二重
層コンデンサ２とリチウムイオン電池（主電源５）が負
荷を分担する。この結果、リチウムイオン電池からの供
給電流はリチウムイオン電池単独の場合に比べて小さく
なり、その結果、内部インピーダンスによる電圧降下も
小さくなり、電池の終止電圧に到達する時間を長くする
ことができる。また、定常的な負荷源であるＤＲＡＭに
対しては、短い給電線８により積層型ポリマ電池４から
電流が供給される。この結果、給電線８によるノイズ吸
収を遠けることが可能になる。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）次に本発明の実施例について図面を参照し
で群細に説明する。図３は本発明の一実施例のブロック
図である。ＳＷ電源５はヘッドモータ駆動用の２４〜４
０Ｖ出力端子５ａと制御回路用５Ｖ出力端子５ｂを有し
ており、５０Ｖの容量を有している。ヘッドモータ駆動
用の出力端子５ａには、４Ｆ／４０ｖの電気二重層コン
デンサ２およびプリンタヘッド１１を接続している。ま
た、制御回路用出力端子５ｂには制御回路１２を接続し
ている。そして、プリンタヘッド１１を稼働させて電気
二重層コンデンサ２の端子間で電流を測定すると、プリ
ンタヘッド１１の稼働開始時に必要とされる電流は、４
０Ｖ，２Ａ、つまり８０Ｗであり、このうち約６０％を
電気二重層コンデンサ２からの供給電流で補っているこ
とがわかる。つまり、へツド稼働開始時の総所要電力８
０Ｗのうち電気二重層コンデンサ２が４８Ｗ、ＳＷ電源
５が３２Ｗを分担している。仮に電気二重層コンデンサ
２がないとすれば、８０Ｗすべての電力をＳＷ電源５で
負担しなければならず、この場合においては８０Ｗの電
源容量が必要である。しかしながら、負荷が増大する時
間が瞬間的な場合、電気二重層コンデンサ２がその負荷
の一部を負担することで、主電源５の負担を大幅に小さ
くすることができる。放電を完了した電気二重層コンデ
ンサ２は、直ちにＳＷ電源５から充電され、つぎの放電
に備えることになる。このように、一時的な所要電力の
増大に対し、電気二重層コンデンサ２から電力を洪給す
ることによりＳＷ電源５の容量を小さくすることが可能
になり、電源回路の小型化、ひいては装置の小型化、低
コスト化が可能になる。

【００２１】（実施例２）図４は本発明の第二の実施例
のブロック図である。ここでは、主電源として起電力
４．２Ｖ，エネルギ密度６００ｍＷｈを有するリチウム
二次電池５の出力端子５ｃにモデム発振用のＲＦモジュ
ール回路１３が接続されている。リチウム二次電池５の
内部インピーダンスは３００ｍΩ、終止電圧３．２Ｖで
ある。このリチウム二次電池５とＲＦモジュール回路１
３の間に容量１Ｆ、内部インビーダンス１５０ｍΩの電
気二重層コンデンサ２を接続する。この回路構成におい
て、ＲＦモジュール回路１３が発振を開始した場合の二
次電池５及び電気二重層コンデンサ２の電流分担を、二
次電池５及び電気二重層コンデンサ２のそれぞれの端子
間の電流を測定した。これによればＲＦモジュール回路
１３の所要ピーク電流６Ａの内、２Ａがリチウム二次電
池５から、４Ａが電気二重層コンデンサ２から放電され
る。例えば、電気二重層コンデンサ２の負担電流は、Ｉ（ｗ）＝Ｉ（ｓｕｍ）×Ｒ（Ｌｉ）／〔Ｒ（Ｌｉ）＋
Ｒ（ｗ）〕で計算できる。ここで、Ｉ，Ｒは電流、インピーダンス
を表し、（）内のｗ，Ｌｉ，ｓｕｍはそれぞれ電気二
重層コンデンサ２，Ｌｉ電池５，合計を表している。

【００２２】前記リチウム二次電池５の端子電圧の時間
変化は、ＲＦモジュール回路１３のパルス発振が開始さ
れると、直ちに電池内部インピーダンスによる端子電圧
降下が生じ、この低下はＲＦモジュール回路１３の発振
が継続する間は回復しない。内部インピーダンスによる
電圧降下は本実施例の場合は、２（Ａ）×３００（ｍΩ）＝０．６Ｖであり、電気二重層コンデンサ２が無い場合の電圧降下６（Ａ）×３００（ｍΩ）＝１．８Ｖと比べて大幅に低減した。このように、電気二重層コン
デンサ２と負担分担をすることで、二次電池５の内部イ
ンピーダンスによる電圧降下を小さくすることができ、
この結果、終止電圧に到達する時間を延長することが可
能である。

【００２３】（実施例３）図５は本発明の第三実施例の
ブロック図である。ＳＷ電源５は４０〜８０Ｖの出力端
子５ｄと５Ｖの出力端子５ｅを有している。この６Ｖの
出力端子５ｅは充電回路１４、積層型ポリマ電池４を介
しリモコン受光部１５（３．３Ｖ，０．１Ａ）に接続し
ている。ここでリモコン受光部１５は、例えばテレビ受
信機等の待機時における赤外線信号受光部である。テレ
ビ受信機等はリモコン操作による電源ＯＮに対応するた
めに、非利用時もリモコン受光部１５に主電源から電力
供給が行われている。一般的にＳＷ電源は、最大容量の
１０％程度まで容量を可変可能であるが、リモコン受光
部の所要電力は著しく小さい。図６にＳＷ電源５の電源
効率曲線を示した。

【００２４】本実施例のように所要電力が０．８Ｗ、例
えばＳＷ電源５の最低可変電力が８Ｗであった湯合、８
Ｗ−０．３Ｗ＝７．７Ｗは利用されず無駄な熱エネルギ
として放出されている。本実施例で示したようにこのリ
モコン受光部１５の電源用に積層型ポリマ電池４を利用
することで無駄なエネルギ損失がなくなることは明らか
である。なお、他の二次電池が本実施例において積層型
ポリマ電池の替わりに置き換えることが不適当なのは、
そのサイクル寿命特性のためである。一般に家庭用テレ
ビ受信機のような場合、一日のＯＮ／ＯＦＦ回数を仮に
２回とした場合でも、３年では２４００回程度の充放電
が繰り返されることになり、到底実用に耐えるものでは
ない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電源回路で
は次のような効果を得ることができる。第一の効果は、
電源容量を低減することができ、これにより装置全体の
体積、コストの低減を達成できることである。その理由
は、電気二重層コンデンサにより瞬間的な大電流に対応
することにより、電源は定常的な出力に対応する容量設
計で可能になるためである。

【００２６】第二の効果は、連続的パルス発信をおこな
う機器における電池稼働時間の延長効果である。その理
由は電池の内部インピーダンスによる急激な電圧ドロッ
プを大容量電気二重層コンデンサがパルス電流の一部を
負担することによるためである。

【００２７】第三の効果は、低レベルのエネルギ所要に
よる電源のエネルギ†効率低下を避けることができるこ
とである．その理由は、負荷変動が電源容量に対して小
さいときは得てして効率的な容量変換ができず、所要電
荷を大きく上回る電力を熱として放熱することになり、
エネルギ変換効率が非常に悪いことなるのに対し、その
低レベルの所要電流を積層型ポリマ電池で分担するため
である。

【００２８】第四の効果は、低電圧駆動素子のノイズに
よる誤動作を避けることができることである。その理由
は、回路素子の近傍に積層型ポリマ電池を分散配置する
ことにより、給電線を短くできるためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電源回路の実施形態のブロック図であ
る。

【図２】図１の電源回路における電源の負荷分担を示す
図である。

【図３】本発明の第一の実施例のブロック図である。

【図４】本発明の第二の実施例のブロック図である。

【図５】本発明の第三の実施例のブロック図である。

【図６】ＳＷ電源の電源効率を示す図である。

【図７】携帯電話における通話時と待ち受け時の駆動電
流を示す図である。

【図８】リチウムイオン電池の端子電圧の時間変化を示
す図である。

【図９】給電線長さと残余リップル電流の関係を示す図
である。

【符号の説明】

１モータ駆動機器２電気二重層コンデンサ３パルス発生素子４積層型ポリマ電池５主電源６定常負荷素子７低電圧ＩＣ回路８給電線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原田学東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主電源と複数の補助電源を組み合わせた
電子機器の電源回路において、前記補助電源は、当該電
子機器に一時的な負荷変動が生じた場合にその負荷変動
に要する電力を供給するように分散配置され、かつ前記
補助電源は電気二重層等の電気化学キヤパシタまたは負
極及び正極の少なくとも一方が導電性高分子で構成され
る二次電池であることを特徴とする電源回路。
【請求項２】主電源と複数の補助電源を組み合わせた
電子機器の電源回路において、前記補助電源は、前記主
電源の効率が著しく低下する範囲の低電力消費素子の近
傍に分散配置され、かつ前記補助電源は正極及び負極の
少なくとも一方が導電性高分子で構成された二次電池で
あることを特徴とする電源回路。
【請求項３】前記二次電池は、正極、又は負極活物質
である導電性高分子がポリピロール、ポリアニリン、ポ
リチオフェン及びその誘導体である請求項１または２に
記載の電源回路。