JPS63171160A - Ｄｃ−ｄｃコンバ−タ - 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、電池電圧を昇圧して負荷に供給するＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータに関する。

（従来技術〉 従来、電源に電池を使用した機器例えばカメラ等の機器
にあっては、電池電圧をＤＣ−ＤＣコンバータで昇圧し
てカメラ制御回路等の負荷に電源を供給するようにして
いる。ＤＣ−ＤＣコンバータは１度ＤＣ−ＡＣ変換し、
ＡＣによる昇圧をした後ＡＣ−ＤＣ変換して所望の電圧
を得る構成であるがＤＣ−ＡＣ変換する際にスイッチン
グ素子をスイッチング制御する構成をとっている。そし
て該スイッチング素子を制御する回路の電源は電池から
直接得るような構成であった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の電池を電源としたＤＣ
−ＤＣコンバータで、スイッチング制御回路の電源を電
池より直接得ているものにあっては、例えば電池の消耗
に対し電池電圧が徐々に低下する特性をもったマンガン
電池やアルカリマンガン電池等の一次電池を使用した場
合、電池電圧がＤＣ−ＤＣコンバータの制御回路におけ
る動作点電圧以下に下がると電池の容量はまだあったと
しても制御不能となり、電池を完全に使い切っていない
にもかかわらず、装置全体が使用不能になるという問題
があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、電池電圧が制御回路の動作点以下の電圧に下がっ
ても可能な限り制御回路の動作状態を保持して電池を有
効に使用して実質的に電池寿命を長くできるようにした
ＤＣ−ＤＣコンバータを提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明にあっては、電池からの
電源供給を受しりで起動した後に、昇圧出力電圧が電池
電圧を越えたときに制御回路に対する電源供給を電池電
圧の供給から出力電圧の供給に切換える電源供給切換回
路を設けるようにしたものである。

（作用） このような本発明の構成によれば、電池からの電源供給
を受けて起動した後に、スイッチング制御による昇圧出
力電圧が電池電圧を越えると制御回路に対する電源供給
は電池電圧の供給から出力電圧の供給に切換ねるため、
使用中に電池が消耗して電池電圧が制御回路の動作点以
下に低下しても、昇圧出力電圧が制御回路の動作点以上
となっている限り、制御回路は正常に動作することがで
き、電池が消耗しても直ちに動作不能とならずに電池の
残留容量を可能な限り有効に利用して電池寿命を長びか
せることができる。

更に、電池の消耗度合がＤＣ−ＤＣコンバータの動作状
態に入ると制御回路の動作点以下の電圧に低下してしま
う場合にあっても、起動前の電池電圧は動作点を越える
電圧にあれば、電池電圧による制御回路の起動が可能で
あり１、起動後に出力電圧による電源供給に切換ねるた
め、その後に電池電圧が動作点以下の電圧に下がっても
制御回路の動作を出力電圧が動作点以下となる電池消耗
状態まで継続することができる。

（実施例〉 図は本発明の一実施例を示した回路ブロック図である。

ま？ｌ″構成を説明すると、１は電源としての電池であ
り、電源スィッチ２を介してＤＣ−ＤＣ：ｌンパータの
回路部に電池電圧ｖｂを供給するようにしている。

８はＤＣ−ＤＣコンバータの制御回路であり、電源スイ
つ・チ２を閉じることで電池１からの電源供給を受りて
起動し、トランジスタ７のオン、オフ制御によりコイル
３をスイッチング制御し、トランジスタ７によるコイル
３のスイッチング制御で生じた逆起電力をピンダイオー
ド等を用いた高速ダイオード６により整流し、コンデン
サ９で平滑した後、図示しない負荷に昇圧した直流電圧
Ｖ○を供給するようにしている。又、コンデンサ９て平
滑された出力電圧ＶＯは制御回路８に帰還されており、
制御回路８は出力電圧ＶＯを予め定めた一定の昇圧電圧
に保つように１ヘランジスタ７のスイッチング時間を制
御する（ＰＷＮ制御）。

このようなりＣ−ＤＣコンバータの構成は従来と同じで
あるが、これに加えて本発明にあっては、電源スィッチ
２を閉じたときの電池１から制御回路８に対する電源供
給ラインに制御回路８側をカソードとしたダイオード４
を挿入接続すると同時に、コンデンサ９で平滑した出力
電圧ＶＯを同じく制御回路８側をカソードとしたダイオ
ード５を介して供給するようにしている。

このダイオード４，５は、制御回路８に対する電池電圧
ｖｂと出力電圧ＶＯとによる電源供給を切換える電源供
給切換手段を構成している。即ち、電池電圧ｖｂが出力
電圧Ｖ○より高いときにはダイオード４が導通すると同
時にダイオード５が非導通状態となり、このとき制御回
路８に対しては電池１からの電池電圧ｖｂが電源電圧と
して供給される。一方、出力電圧ｖＯが電池電圧ｖｂよ
り高くなったときには、ダイオード５が導通すると同時
にダイオード４が非導通となり、ダイオード５を介して
出力電圧Ｖ○が制御回路８に対し電源電圧として供給さ
れるようになる。

次に上記の実施例の作用を説明する。

今、電池１による正常状態での電池電圧ｖｂがＶｂ＝６
Ｖであり、制御回路８の動作点か４Ｖであり、更にコン
デンサ９により平滑される出力電圧Ｖ○かＶ○−９Ｖで
あったとする。

このように電池１の電池電圧が正常なＶｂ＝６Ｖにある
ときには、電源スィッチ２をオンすると、電源スィッチ
２のオン直後にあってはコンデンサ９の出力電圧ＶＯは
零であることから、ダイオード４が導通して制御回路８
に電池電圧Ｖｂが供給され、この電池電圧Ｖｂを受けて
制御回路８が起動する。制御回路８が起動するとトラン
ジスタ７のオン、オフ制御によるコイル３のスイッチン
グで得られた逆起電力が高速ダイオード６で整流されて
コンデンサ９に充電され、コンデンサ９の充電電圧は規
定の出力電圧Ｖ○−９Ｖに向かって上昇するようになる
。この出力電圧Ｖ○の上昇で出力電圧ＶＯか電池電圧ｖ
ｂを越えると、ダイオード４が非導通となると同時にダ
イオード５が導通し、制御回路８は出力電圧Ｖ○の供給
を受（プた動作状態となる。

次に動作中に電池１が消耗して電池電圧ｖｂが制御回路
８の動作点４Ｖ以下に低下したとしても、動作状態にあ
っては、ダイオード５の導通により制御回路８は出力電
圧ＶＯによる電源供給を受けていることから、電池電圧
Ｖｂが動作点以下に低下しても制御不能状態に陥ること
なく、電池１の消耗でコイル３の逆起電圧で出力電圧Ｖ
Ｏが一定に保てる限界まで安定した制御動作を行うこと
ができる。

一方、電池１がＤＣ−ＤＣコンバータの動作状態に必っ
て制御回路８の動作点以下に電池電圧が低下するような
消耗状態に至ったとしても、電源スィッチ２のオフ状態
にあっては、電池電圧ｙｂは制御回路８の動作点４Ｖを
越える電池電圧に回復している場合があり、このような
場合にあっても、電源スィッチ２をオンした直後に於け
る電池電圧ｖｂの低下はそれ程ないことから、ダイオー
ド４の導通による電池電圧ｙｂの供給で制御回路８を起
動することができ、制御回路８が起動できれば、出力電
圧ＶＯによる電源供給に切換わることから、その後に電
池電圧Ｖｂが制御回路８の動作点以下に下がっても、安
定した制御回路８の動作状態を得ることができ、コイル
３の逆起電圧で出力電圧ＶＯが一定に保てる限界まで電
池１の残留容量を有効に使用することができる。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、電池からの電
源供給を受けて起動した後に整流回路の出力電圧が電池
電圧より高くなったとき、制御回路に対する電源供給を
電池電圧の供給から出力電圧の供給に切換える電源供給
切換手段を設（ブるようにしたため、起動後に電池電圧
が制御回路の動作点以下に低下しても、安定した動作を
続けることができ、電池の容量を有効に利用して電池寿
命を長びかせることができる。

更に、制御回路を電圧が不安定な電池電圧によらず、安
定化された昇圧出力により動作させることから、安定な
制御回路の動作を実現することかでき、ＤＣ−ＤＣコン
バータの信頼性を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示した回路ブロック図＝　９− である。 １：電池 ２：電源スィッチ ３：コイル ４．５：ダイオード（電源供給切換手段）６：高速ダイ
オード ７：トランジスタ ８：制御回路 ９：コンデンサ（平滑用）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電源としての電池と、該電池からの電源供給を受けスイ
   ッチ素子を制御する制御回路と、該制御回路によるスイ
   ッチ素子の出力を整流し平滑して出力する整流回路とを
   備え、該整流回路の出力電圧を電池電圧より高い一定値
   に保つ如く構成したＤＣ−ＤＣコンバータに於いて、 前記電池からの電源供給を受けて起動した後に、前記整
   流回路の出力電圧が電池電圧より高くなつたとき前記制
   御回路に対する電源供給を電池電圧の供給から前記出力
   電圧の供給に切換える電源供給切換手段を設けたことを
   特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。