JP2008092648A - Power supply circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池を電源とする例えば通信端末装置などの端末装置の電源回路に関する。 The present invention relates to a power supply circuit of a terminal device such as a communication terminal device that uses a battery as a power source.
例えば、遠隔制御システムなどで使用される通信端末装置では電池が用いられている。このような電源回路においては、通常は標準装備された電池のみで使用するが、電池が消耗してきて電圧が降下してきたとき、充電するか或いは電池を取り替える。しかし、遠隔制御システムを例に採ると、通信端末装置は実際には充電不可能或いは充電に不便な場所に設置されることが多いため、充電は不可能である。そこで遠隔制御システムには、電池寿命の長いリチウム電池が用いられることが多い。 For example, a battery is used in a communication terminal device used in a remote control system or the like. In such a power supply circuit, normally, only a battery provided as a standard is used, but when the battery is consumed and the voltage drops, the battery is charged or the battery is replaced. However, taking the remote control system as an example, the communication terminal device is often not installed in a place where charging is actually possible or inconvenient for charging, and charging is impossible. Therefore, lithium batteries having a long battery life are often used for remote control systems.
さらに、通信端末装置などの装置の使用条件や使用環境によっては電池の交換も容易でないため、これらの装置の電源回路は予備の電池を接続できるように複数の接続コネクタを装備している。
ところが、複数のコネクタに接続されるリチウム電池に新旧の差がある場合には、電池間に電位差が生じ、電圧の高い方から低い方に電流が流れて電圧の低い方の電池を充電してしまう。そこで、このような充電電流が流れないように、複数の接続コネクタ毎に逆流防止のダイオードを接続している。
Furthermore, since it is not easy to replace the battery depending on the use conditions and use environment of a device such as a communication terminal device, the power supply circuit of these devices is equipped with a plurality of connection connectors so that a spare battery can be connected.
However, when there is a difference between old and new lithium batteries connected to multiple connectors, a potential difference occurs between the batteries, and current flows from the higher voltage to the lower voltage to charge the lower battery. End up. Therefore, a backflow prevention diode is connected to each of the plurality of connection connectors so that such a charging current does not flow.
図4に示す電源回路は、特許文献に記載されたものではないが、以上で説明した従来の電源回路の一例を示すものである。
図示のように、従来の電源回路1では、標準装備の標準装備電池10と予備の電池12を電源とする動作回路(被駆動回路という)14に、それぞれコネクタ18を介して並列に接続するとともに、被駆動回路14へのそれぞれの給電回路に逆流防止のためダイオード16を接続している。
このように構成することで、予備電池12から標準装備電池10を共にコネクタ18に接続した場合に、両電池に電位差があっても、予備電池12から標準装備電池10への又はその逆へ電流が逆流することなく、両方の電池10、12からそれぞれ被駆動回路14に給電することができる。
The power supply circuit shown in FIG. 4 is not described in the patent literature, but is an example of the conventional power supply circuit described above.
As shown in the figure, the conventional
With this configuration, when both the
しかしながら、従来の電源回路1では、必ずしもコネクタ18に標準装備電池10と予備電池12の両方を接続して使用するわけではなく、そのうちの一方のみを接続して使用する場合がある。このような場合はダイオード16の内部抵抗の高さが問題となる。
つまり、上記電源回路のコネクタ18に電源となる電池10,12の一方のみを接続するのであれば、本来はそもそも不要であるダイオード16の電力消費で電池寿命が早期に消尽されるばかりではなく、給電対象の被駆動回路14で、例えば遠隔制御システムの親機や子機で使用されているように、DDコンバータ(直流−直流コンバータ)が使用されている場合には、ダイオード16による電圧降下に起因してその変換効率が下がり、その結果消費電流が増加することが起こる。このような場合には、電池寿命の消尽がさらに早まるという問題がある。
However, in the conventional
In other words, if only one of the
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、それぞれ逆流防止用ダイオードを用いて電池及び予備電池を並列に接続して構成した電源回路において、給電時におけるダイオードによる電圧低下を防止して、前記電池の消耗を防止してその寿命を延ばすことである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a power supply circuit in which a battery and a spare battery are connected in parallel using a backflow prevention diode, and a diode at the time of power feeding. Is to prevent the battery from being depleted and to extend the life of the battery.
請求項1の発明は電源回路であって、電池用コネクタ及び補助電池用コネクタを、それぞれ一方側から他方側への電流を阻止するダイオードを介して並列に接続した電源回路であって、前記コネクタの少なくとも一方に接続されたダイオードに並列に接続され前記ダイオードと同方向のみ導通可能な迂回回路手段と、前記他方の接続回路における電池の接続の有無に応じて前記迂回回路手段の導通又は非導通を制御する導通制御手段を備え、前記導通制御手段は、前記他方の接続回路に電池が接続されたとき、前記迂回回路を導通制御することを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載された電源回路において、前記ダイオードの迂回回路手段は半導体であり、前記導通制御手段は前記他方のコネクタに接続された電池の電圧を検知したとき、前記半導体を導通制御することを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載された電源回路において、前記半導体はFETであり、前記導通制御手段は、前記半導体のゲート電圧を制御することを特徴とする。
The invention according to
The invention according to claim 2 is the power supply circuit according to
According to a third aspect of the present invention, in the power supply circuit according to the second aspect, the semiconductor is an FET, and the conduction control means controls a gate voltage of the semiconductor.
本発明によれば、電源となる電池と予備電池とを並列に接続可能な電源回路において、逆流防止用ダイオードによる電圧降下の影響をなくすことができる。また、それにより電池の浪費を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to eliminate the influence of a voltage drop caused by a backflow prevention diode in a power supply circuit in which a battery serving as a power supply and a spare battery can be connected in parallel. In addition, the battery can be prevented from being wasted.
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の1実施形態に係る電源回路1を示す。
本電源回路1は、基本的には、図4に示した従来の電源回路1を基本としているが、例えば、予備電池12を接続しない状態で使用したとき、そのダイオード16をバイパスする迂回回路を付加して、ダイオード16による電圧降下及び電力消費を回避している。
図示にように、標準装備電池10側のダイオード16に並列に導通時の抵抗が小さいFET(電解効果トランジスタ)を接続し、コネクタ18に標準装備電池10のみを接続したときは、このFETをONの状態にする。つまり、この電源回路1では、予備電池12がコネクタ18に接続されたときには、FETをOFFにするようFETのON/OFF制御回路が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a
The
As shown in the figure, when a FET (electrolytic effect transistor) having a small resistance when conducting is connected in parallel to the
ここで、前記迂回回路であるFET及びそのON/OFF制御回路は、FETのゲート回路を導通制御するためのトランジスタ(NPNトランジスタ)T2と、このトランジスタT2を導通制御するトランジスタT3とからなり、トランジスタ(NPNトランジスタ)T3のベースを抵抗R3を介して予備電池12のコネクタ18側に接続している。
Here, the FET serving as the bypass circuit and its ON / OFF control circuit include a transistor (NPN transistor) T2 for controlling conduction of the gate circuit of the FET and a transistor T3 for controlling conduction of the transistor T2. (NPN transistor) The base of T3 is connected to the
即ち、図1において、予備電池12側のコネクタ18に予備電池12が接続されていない状態では、トランジスタT3はOFF、したがって、標準装備電池10側からの電流は抵抗R1、トランジスタT2のベース、コレクタを通って流れ、トランジスタT2をONにし、トランジスタT2をONにすることでそのエミッタ電流が抵抗R2を流れ、そこに電位を発生して、FETをONにする。
FETがONになると、標準装備電池10から被駆動回路14への電流は迂回回路手段であるFETを流れ、したがってダイオード16による電圧降下は殆ど生じない。
That is, in FIG. 1, in the state where the
When the FET is turned on, the current from the
このように、電源回路1は、コネクタ18に予備電池12を接続しない限り予備電池12は実質的にダイオード16を通さずに被駆動回路14に電流を供給できるから、この電源回路1は、通常は端子18には予備電池12を接続せず、必要となったときだけ予備電池12を用いる場合に便利である。
なお、電源回路1において、コネクタ18に予備電池12を接続すると、トランジスタT3はONになり、その結果トランジスタT2はOFF、FETもOFFになる。
したがって、この状態では標準装備電池10からの電流はダイオード16を流れるが、この場合は、被駆動回路14には、予備電池12からの電流もダイオード16を通して供給されるから、被駆動回路14におけるダイオード16による電圧降下の影響は無視できる。
In this way, the
In the
Therefore, in this state, the current from the
この電源回路1において、FETにダイオード16と逆向きの寄生ダイオードが存在していると、後から予備電池12を接続すると、この寄生ダイオードを通して予備電池12から標準装備電池10に充電電流が流れる恐れがある。
そこで、この寄生ダイオードの影響を除去することが必要である。
図2は、その対策を講じた第2の実施形態に係る電源回路1を例示したものであり、基本構成は図1と同様であるので、同じ部分には同じ番号を付して説明は省略する。
ここでは、FETを2個直列に接続してこの問題を解決している。つまり、FETは2個逆向きに直列に接続されており、この構成により仮に寄生ダイオードが存在しても互いにその影響を打ち消すことができ、予備電池12から標準装備電池10への充電電流の流れを完全に遮断することができる。
In this
Therefore, it is necessary to remove the influence of this parasitic diode.
FIG. 2 exemplifies the
Here, this problem is solved by connecting two FETs in series. In other words, two FETs are connected in series in the opposite direction, and even if a parasitic diode exists, this configuration can cancel the influence of each other, and the charging current flows from the
以上説明した電源回路1はいずれも標準装備電池10から被駆動回路14への給電回路中にダイオード16に並列にFET等からなる迂回回路を挿入して、同給電回路におけるダイオード16の電位降下の影響を除去しようとするものであり、予備電池側の給電回路についてはダイオード16による電位降下は考慮していない。
したがって、この電源回路1は、コネクタ18に電池を接続する場合は、必ず標準装備電池側コネクタに接続することを前提にしている。
In each of the
Therefore, the
しかしながら、実際に電池をコネクタ18に接続するに際して、必ず標準装備電池側のコネクタを選択して接続することは煩わしくまた間違い易いという問題もある。
そこで、電池を標準装備電池側コネクタ及び予備電池側コネクタのいずれに接続しても、本願発明の効果が等しく得られるように、予備電池12側給電回路にもダイオード16と並列にFET等からなる迂回回路を接続しておくことが好ましい。
However, when the battery is actually connected to the
Therefore, even if the battery is connected to either the standard battery side connector or the spare battery side connector, the
図3は、図2の電源回路において、予備電池12側の給電回路にもダイオード16と並列にFETを接続した電源回路を示している。
この電源回路1において、その他の構成は図2と同じであるので、同じ部分には同じ番号を付して説明を省略する。
電源回路1をこのように構成することにより、コネクタ18が標準装備電池10又は予備電池12側のいずれであるかと無関係に、いずれかのコネクタ18に電池を接続することで、電池からの電流は常にダイオード16をバイパスして被駆動回路14に供給することができる。
FIG. 3 shows a power supply circuit in which an FET is connected in parallel with the
Since the other configuration of the
By configuring the
なお、標準装備電池10側及び予備電池12側の両方に電池を接続した場合は、前記FETはいずれもOFFになり、前記各電池10、12からの電流は全てダイオード16経由になるが、電流は標準装備電池10及び予備電池12の両方から供給されるため、ダイオード16による電位降下による影響は無視できる。したがって、仮に被駆動回路14にDDコンバータが接続されていても、電位降下の影響は生じない。
その状態でも、例えば、一方の電池の電圧が所定のレベル以下になると、前記迂回回路が作動して、他方の電池からの電流はダイオード16を迂回して被駆動回路14に流れるから、他方の電池の延命に寄与することができる。
When batteries are connected to both the
Even in this state, for example, when the voltage of one battery falls below a predetermined level, the bypass circuit operates, and the current from the other battery bypasses the
1・・・電源回路、10・・・標準装備電池、12・・・予備電池、14・・・被駆動回路、16・・・ダイオード、18・・・コネクタ、T2、T3・・・トランジスタ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記コネクタの少なくとも一方に接続されたダイオードに並列に接続され前記ダイオードと同方向のみ導通可能な迂回回路手段と、
前記他方の接続回路における電池の接続の有無に応じて前記迂回回路手段の導通又は非導通を制御する導通制御手段を備え、
前記導通制御手段は、前記他方の接続回路に電池が接続されたとき、前記迂回回路を導通制御することを特徴とする電源回路。 A power supply circuit in which a battery connector and an auxiliary battery connector are connected in parallel via diodes that block current from one side to the other side,
Detour circuit means connected in parallel to a diode connected to at least one of the connectors and capable of conducting only in the same direction as the diode;
Comprising conduction control means for controlling conduction or non-conduction of the bypass circuit means according to the presence or absence of battery connection in the other connection circuit;
The power supply circuit characterized in that the conduction control means controls conduction of the bypass circuit when a battery is connected to the other connection circuit.
前記ダイオードの迂回回路手段は半導体であり、前記導通制御手段は前記他方のコネクタに接続された電池の電圧を検知したとき、前記半導体を導通制御することを特徴とする電源回路。 The power supply circuit according to claim 1,
The power supply circuit according to claim 1, wherein the bypass circuit means of the diode is a semiconductor, and the conduction control means controls conduction of the semiconductor when detecting a voltage of a battery connected to the other connector.
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|---|---|---|---|---|
| JP2013083724A (en) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Nikon Corp | Lens barrel and camera system |
| US9136730B2 (en) | 2009-12-15 | 2015-09-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage system |
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2006
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