JPS60183945A - バツクアツプ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、′電池を電源とする機器のバックアップ回路
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の代表的バックアップ回路例を第１図に示す。図に
於いて１は機器の電源である電池で、２ａおよび２ｂか
ら成るコネクターで、２ａによりスイッチ３の一端に、
２ｂにより機器に接地されている。スイッチ３の他端は
主回路４、放電終止電圧検出回路５、および微少′電流
負荷回路１１の為の電源回路６に接続されている。電源
回路６はスイッチ１Ｑの接点１０　ａ　ｆ介して微少電
流負荷回路１１に接続されている。電源回路６とスイッ
チ接点１０　ａの接続点からダイオード７抵抗８を介し
てバックアップ用電池９の陽極が接続され、電池９の陰
極は接地されている。抵抗８と電池９の接続点はスイッ
チ１ｏの接点１ｏｂに接続されている。

次にこの回路の動作を説明する。

スイッチ３がオンの状態で機器が動作することにより、
電池１の容量が減り端子電圧が下がる。

放電終止電圧検出回路５はこの端子電圧を監視しており
電池１の端子電圧が放電終止電圧に達すると、スイッチ
３をオフさせ、機器の動作を停止させ電池１の過放電を
防止すると同時にスイッチ１゜を接点１０　ａから１０
ｂに切替え微少電流負荷回路１１に電池９を接続し微少
電流負荷回路の動作を継続させる。

ダイオード７は′電池９の電流の逆流による放電防止用
、抵抗８は電池９の充電電流制限用（大電流で充電を行
うと電池の寿命を縮める為）として挿入されている。

この回路に於いて、電池９が放電状態でスイッチ３がオ
ンになった場合、抵抗８の電流制限により電池９は短時
間では十分光′屯されず、この間に電池１が放電終了又
はスイッチ３がオフされるとスイッチ１ｏが接点１０　
ａから１０ｂＫ切替るが電池９の端子電圧が不十分の為
微少電流負荷回路１１は正常に動作しない。

発明の目的 本発明は上記の欠点を除去し微少電流負荷回路の動作を
確実にしかも安定に動作させることを目的とする。

発明の構成 本発明は電池の犬′亀流放電時と、微少電流放電時の電
池の放電終止電圧の差を利用して、微少電流負荷回路の
バックアップをぜんとするものであり、電池よりなる電
源を第１のスイッチを介して微少電流負荷回路に、第２
のスイッチを介して大電流を要する主負荷回路にそれぞ
れ接続し、前記電源の端子電圧が第１の電圧値まで降下
した時に前記第２のスイッチを遮断し、前記第１の電圧
値より低い第２の電圧値まで降下した時に前記第１のス
イッチケ遮にノｉするよう構成したものである。

実施例の説明 第４図に電池の放電々流と放電終止電圧の関係を示す。

この図かられかる様に放電終止電圧Ａは放電電流によっ
て異なり大電流放電になる程低い値となっている。

機器の放電終止電圧検出回路は通常微少電流放電時の終
止電圧に設定されている為、負荷電流の大きい大電流放
電の場合でも、この電圧値になると機器の動作を停止す
る。この時電池の容量は少し余裕を残している。

例えば第４図で機器全体の負荷電流ｆｆ：ｏ、６ＣＡ。

微少電流負荷回路の負荷電流ｇ　０．０１　ＣＡとする
とＶｕｌの電圧で主回路の動作を停止すれば電池の容量
は端子電圧として、Ｖｕ２まで残っている。

第２図が本発明に基づくバックアップ回路のブロック図
である。第２図に於いて電池１は２ａおよび２ｂから成
るコネクターで機器のスイ、ｙチ１２およびスイッチ１
３に接続されている。スイッチ１２は微少電流負荷回路
１１、スイッチ１３は主回路４のオン、オフを制御する
。そしてスイッチ１２は通常オン状態で保持されている
。１４は放電終止電圧検出回路でスイッチ１２およびス
イッチ１３を、独立に制御する。１５は微少電流負荷回
路を短時間（電池１を交換する為の時間）バックアップ
しておく為のコンデンサである。

次に第２図の動作原理を説明する。

スイッチ１２は常時オン状態に保持されていて放電終止
電圧検出回路１４によってのみオフされる。

スイッチ１３は、いわゆる機器の電源スィッチでスイッ
チ１３がオン状態の時、主回路４が動作し、電池１の端
子電圧が、放電終止電圧に達すると放電終止電圧検出回
路１４によって、まずスイッチ１３をオフとし主回路４
の動作を停止させ′電池１の過放電を防止する。

スイッチ１３がオフされると、電池１の負荷が軽減され
端子電圧が上昇する為、放電終止電圧検出回路１４は通
常状態に復帰する。

この間スイッチ１２は、オン状態ケ保つ様制御され微少
電流負荷回路１１の動作は持続されている。

又スイッチ１３は１回オフされると自動的にオンになら
ない様になっている為電池１の端子電圧が上昇してもオ
フのままである。

そして再び電池１の端子電圧が放電終止電圧に達すると
放電終止′電圧検出回路１４によって、スイッチ１２が
オフとなり全ての機能を停止する。

以下、本発明のより具体的な一実施例について第３図を
参照して説明する。第３図に於いて電池１は２ａ、２ｂ
から成るコネクター２で２ａによりｌ・ランジスタ１６
のエミッタ、抵抗１７．ダイオード２２のアノード、リ
レー３２の端子３２ａおよびスイッチ３７の一端３７ａ
に、２ｂにより接地されている。抵抗１７はトランジス
タ１６のエミッタ〜ベース間に接続され抵抗１８はトラ
ンジスタ１６のベースとトランジスタ１９のコレクタ間
に接続されている。トランジスタ１９のエミッタは接地
されている。

トランジスタ１９のベースには抵抗２０．２１が接続さ
れ抵抗２１の他端は接地されている。抵抗２０の他端は
ダイオード２６のカソードとコンデンサ２４の一端が接
続されている。コンデンサ２４の他端は抵抗２３を介し
てダイオード２２０カソードに接続されている。ダイオ
ード２６のアノードはマイコン３０の端子３０ｂに接続
されている。

トランジスタ１６のコレクタは、電源回路６および可変
抵抗器２６の端子２６ａ、抵抗２７に接続され可変抵抗
器２６の端子２６ｂはコンパレータ２９の端子２９ｂに
端子２６ｃは接地されている。

電源回路６の出力はコンテンプ１５．マイコン３０の電
源端子３０ｄＫ接続されている。抵抗２７の他端はツェ
ナーダイオード２８を介して接地され抵抗２７とツェナ
ーダイオード２８の交点にコンパレータ２９の端子２９
ａが接続されている。コンパレータ２９の出力端子２９
ｃＵマイコン３０の端子３０　ａに接続されている。マ
イコン３ｏはその他の微少電流負荷回路３１に接続され
ている。

リレー３２の端子３２ｂは主回路４に接続され、３２ｃ
はトランジスタ３３のコレクタに接続されている。トラ
ンジスタ３３のエミッタは接地され、ベースは抵抗３４
．３５が接続され抵抗３５の他端は接地されている。

抵抗３４の他端はダイオード３６のカソードコンテンザ
３９の一端が接続されコンデンサ３９の他端は抵抗３８
を介してスイッチ３７の端子３７ｃに接続されている。

ダイオード３６のアノードは抵抗４０．４１およびダイ
オード４２のアノードが接続され、抵抗４０の他端はス
イッチ３２の端子３２ｂと主回路４の交点に接続され、
抵抗４１の他端は接地されている。ダイオード４２０カ
ソードはマイコン３ｏの端子３０　ｃに接続されている
。

スイッチ３７の端子３７ｂは接地されている。

次にこの回路の動作全税関する。

電池１がコネクター２ａ、２ｂにて接続されると、ダイ
オード２２、抵抗２３、コンデンサ２４、抵抗２４を介
してトランジスタ１９のベースをドライブしトランジス
タ１９をオンにしコレクタ電位を下げる。その結果抵抗
１８を介して］・ランジスタ１６のベース電位を引下げ
トランジスタ１６をオンにする。従っで′電源回路６、
マイコン３゜およびその周辺回路３１の動作が始まる。

マイコン３０が動作を始めると端子３０ｂがら出カケ出
し、ダイオード２５抵抗２０の経路でトランジスタ１９
のベースをドライブし続ける為、トランジスタ１６はオ
ン状態を継続しマイコン３ｏの動作全継続させる。

次にスイッチ３７の端子３７ｃを３７　ａＶ？−接続す
ると抵抗３８．コンデンサ３９．抵抗３４を介してトラ
ンジスタ３３のベースをドライブしトランジスタ３３を
オンにしリレー３２の励磁巻１３２８〜３２ｃに電流を
流しリレ−３２ａ〜３２ｂ間を接続する。そして抵抗４
０ダイオード３６抵抗３４の経路で正帰還をかけトラン
ジスタ３３をオン状態に保つ。従って主回路４に電源が
供給され機器が動作する。そしてスイッチ３７の接点３
７ｃｉ３７ｂに接続すると抵抗３８．コンデンサ３９゜
抵抗３４全通してトランジスタ３３０ベース電位が下げ
られトランジスタ３３全オフさせる。トランジスタ３３
がオフするとリレー３２かオフとなり接点３２ｂの電位
が無くなる為、抵抗４０からの正帰還が無くなる為トラ
ンジスタ３３はオフのま１となる。従って主回路４の動
作が停止する。

以上は機器の動作および停止をする一般動作であり、次
にバックアップ動作の原理を読明する。

リレー３２がオンの状態で主回路が動作中、電池１の端
子電圧が下がり放電終止電圧に達すると、コンパレータ
２９の端子２９ｂの′電位が２’９　ａの電位よりイ氏
くなり、出力端子２９ｃからマイコン３０の端子３０ｄ
に信号を出す。この信号によってマイコンの端子３０Ｃ
の電位を一定時間だけ下げる。そうするとダイオード４
２を介して抵抗４０゜４１の交点の電位が下げられ、抵
抗４ｏからの電圧帰還が無くなる為、トランジスタ３３
のベース電位が下がり、トランジスタ３３がオフする。

従ってリレー３２がオフとなり上回路４の動作を停止す
る。

上回路４の動作が停止することによって電池１の負荷が
軽くなり端子′電圧が上昇する０この間マイコン３０の
端子３０ｂは／％イレベルに保っておけばトランジスタ
１９．１６はオン状態を継続しマイコン３０の動作も継
続したままである。この状態から時間が経過すると再び
電池１の端子′電圧か下がり再び放電終止電圧に達し、
コンパレータへ２９が動作し同様にマイコン３０の端子
３０　ａに信号を出す。この信号により今度はマイコン
３０の端子３０ｂの電位ケ下げトランジスタ１９ケオフ
させる。従ってトランジスタ１６かオフとなり全ての動
作を停止する。

発明の効果 以上の様に本発明は２次電池の放電特性の特徴を利用し
てバックアップ専用電池を設ける事なくバックアップ動
作をさせ得るものであり又主電池からバックアップ専用
電池へ切替える際の動作の不安定な状態も存在せず確実
でしかも安定なバックアップ動作を確保することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバックアップ回路を示すブロック図、第
２図は本発明のバックアップ回路の１実施例のブロック
図で、第３図が本発明の同実施例の具体的な回路図、第
４図は２次電池の放電特性の一例を示す図である。 １・・・・・・電池、２（２ａ、２ｂ）・・・・・・コ
ネクター、３・・・・・・スイッチ、４・・・・・・上
回路、６・・・・・・放電終止′電圧検出回路、６・・
・・・・電源回路、７・・・・・・ダイオード、８・・
・・・・抵抗、９・・・・バックアップ用電池、１０・
・・・・・スイッチ、１１・・・・−・微少電流負荷回
路、１２゜１３・・・・・・スイッチ、１４・・・・・
・放電終止電圧検出回路、１６・・・・・・コンデンサ
、１６・・・・・・トランジスタ、１７　１８　２０　
２１　２３　２７　３４　３５３８．４０，４１・・・
・・・抵抗、１９・・・・・・トランジスタ、２２・・
・・・・ダイオード、２４・・・・・・コンデンサ、２
５・・・・・・ダイオード、２６・・・・・・可変抵抗
器、２８・・・・・・ツェナーダイオード、１９・・・
・・・コンパレータ、３０・・・・・・マイコン、３１
・・・・・・微少負荷電流回路１１のマイコン３０以外
の部分、３２・・・・・・リレー、３３・・・・・・ト
ランジスタ、３６・・・・・・ダイオード、３７・・・
・・・スイッチ、３９−・・・・・コンデンサ、４２・
・・・・・ダイオード。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 第４図 放電特性 ／　ｔｏ　ｔｏ。 放電り間（Ｈ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電池よりなる電源を第１のスイッチを介して微少電流負
   荷回路に、第２のスイッチを介して大電流を要する主負
   荷回路にそれぞれ接続し、前記電源の端子電圧か第１の
   電圧値まで降下した時に前記第２のスイッチを遮断し、
   前記第１の電圧値より低い第２の電圧値まで降下した時
   に前記第１のスイッチ全遮断するよう構成したバックア
   ップ回路。