JP2000358338A

JP2000358338A - 電子機器の電源回路

Info

Publication number: JP2000358338A
Application number: JP11167205A
Authority: JP
Inventors: Keishi Yamakawa; 恵嗣山川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2000-12-26
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: JP4039770B2

Abstract

(57)【要約】【課題】負荷１と、所定の制御動作を司るマイクロコ
ンピュータ３と、負荷１及びマイクロコンピュータ３の
電源となるバッテリー２と、メモリバックアップコンデ
ンサ６と、バッテリー２の電力によってメモリバックア
ップコンデンサ６を充電する充電回路５とを具えた電子
機器において、負荷変動時の急激な電圧低下を軽減し
て、バッテリー２を寿命まで十分に使い切る。【解決手段】本発明に係る電源回路においては、メモ
リバックアップコンデンサ６から負荷１へ至る電源補助
ライン11を設けると共に、該電源補助ライン11にスイッ
チ９を介在せしめ、負荷１に急激な変動が発生したと
き、該負荷変動の発生時点から一定期間、前記スイッチ
９をオンとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乾電池や二次電池
等のバッテリーを具えて、バッテリーから負荷へ電力を
供給する電子機器の電源回路に関し、特に、急激な負荷
変動時のバッテリー電圧の瞬間的な低下を軽減すること
が可能な電源回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばデジタルスチルカメラにおいて
は、図４に示す如く、主電源として乾電池や二次電池等
のバッテリー(２)が内蔵されると共に、補助電源とし
て、マイクロコンピュータ(３)のメモリバックアップ用
のコンデンサ(６)が内蔵されている。バッテリー(２)の
出力端は、第１電源供給ライン(10)を介して、負荷(１)
となるストロボ装置へ接続されている。ストロボ装置
は、発光のための電力を蓄えるストロボコンデンサ(図
示省略)を内蔵しており、マイクロコンピュータ(３)か
ら供給される負荷制御信号Ｃによって、ストロボコンデ
ンサの充電が制御されている。

【０００３】第１電源供給ライン(10)からは第２電源供
給ライン(14)(15)が分岐し、第２電源供給ライン(14)(1
5)はマイクロコンピュータ(３)に接続されている。第２
電源供給ライン(14)(15)には、パワーマネージメント回
路(４)が介在しており、該回路によってマイクロコンピ
ュータ(３)への電力の供給が管理されている。第２電源
供給ライン(14)からは電源電圧監視ライン(16)が分岐
し、該電源電圧監視ライン(16)はマイクロコンピュータ
(３)に接続されている。これによって、マイクロコンピ
ュータ(３)のソフトウエアによるバッテリーチェックが
行なわれる。又、第２電源供給ライン(15)からは充電ラ
イン(13)が分岐し、該充電ライン(13)は充電回路(５)を
介してメモリバックアップコンデンサ(６)に繋がってお
り、これによってメモリバックアップコンデンサ(６)の
充電が行なわれる。

【０００４】メモリバックアップコンデンサ(６)の出力
端は放電ライン(12)を介してパワーマネージメント回路
(４)に接続されている。パワーマネージメント回路(４)
は、バッテリー(２)の出力電圧を常時監視しており、該
出力電圧が異常に低下したときは、メモリバックアップ
コンデンサ(６)に蓄えられている電力を、放電ライン(1
2)及び第２電源供給ライン(15)を経て、マイクロコンピ
ュータ(３)へ供給し、メモリのバックアップを行なう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記デジタルスチルカ
メラにおいては、ストロボ装置が発光した後、ストロボ
コンデンサの充電が開始されるとき、バッテリー(２)か
ら負荷(１)へ急激に電流が流れ込み、この急激な負荷変
動によって、バッテリー(２)の出力電圧が瞬間的に低下
することになる。

【０００６】ところで、バッテリー(２)の出力電圧は、
残存容量の減少に伴って図５の如く徐々に低下するが、
残存容量が比較的大きいときに上述の急激な負荷変動が
発生したとしても(図中の矢印Ａ)、そのときの出力電圧
の低下は軽微である。しかしながら、残存容量が小さく
なったときに上述の急激な負荷変動が発生すると(図中
の矢印Ａ′)、そのときの出力電圧の低下は大きなもの
となる。この結果、出力電圧が、ソフトウエアによるバ
ッテリーチェック電圧ＶＳ１を下回り、更に、ハードウ
エアによるリセット電圧ＶＳ２を下回る虞れがある。

【０００７】バッテリー(２)の出力電圧が、一定時間以
上に亘ってバッテリーチェック電圧ＶＳ１を下回ったと
きは、マイクロコンピュータ(３)は、バッテリー寿命と
判断して、相応の処理動作に移行する。しかし、バッテ
リー(２)の出力電圧の低下が瞬間的なものであるとき
は、マイクロコンピュータ(３)はこれを検知することが
出来ない場合があり、更にバッテリー(２)の出力電圧が
リセット電圧ＶＳ２まで低下したときは、パワーマネー
ジメント回路(４)側でシステムリセットをかけるため、
最早、継続して動作させることが出来なくなる。この結
果、バッテリー(２)が未だ寿命に達していないにも拘わ
らず、バッテリー(２)の交換を余儀なくされる。

【０００８】そこで本発明の目的は、負荷変動時のバッ
テリーの急激な電圧低下を軽減して、バッテリーを寿命
まで十分に使い切ることが出来る電子機器の電源回路を
提供することである。

【０００９】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る電子機器の電
源回路は、負荷と、所定の制御動作を司る制御回路と、
負荷及び制御回路の電源となるバッテリーと、制御回路
の非常用の補助電源となる蓄電素子と、バッテリーの電
力によって蓄電素子を充電する充電回路とを具えてお
り、更に、蓄電素子から負荷へ至る電源補助ラインを設
けると共に、該電源補助ラインにオン／オフスイッチ手
段を介在せしめ、負荷に急激な変動が発生したとき、該
負荷変動の発生時点から一定期間、前記オン／オフスイ
ッチ手段をオンとする。

【００１０】上記本発明の電源回路において、負荷に急
激な変動が発生すると、オン／オフスイッチ手段がオン
となって、蓄電素子から負荷に至る電源補助ラインが閉
じる。これによって、負荷には、バッテリーの電力に加
えて、蓄電素子の電力が供給されるので、バッテリーに
とっては、急激な負荷変動に伴う負担が軽減されること
になる。従って、そのときにバッテリーの残存容量が小
さくなっていたとしても、バッテリーの出力電圧の低下
は軽微なものとなり、出力電圧がリセット電圧を下回る
虞れは殆どない。その後、オン／オフスイッチ手段がオ
フとなると、蓄電素子から負荷への電力の供給は停止さ
れるが、その時点では、既に負荷の変動が収まっている
ので、バッテリーからの電力供給のみによっても、バッ
テリーの出力電圧が急激に低下することはない。

【００１１】具体的構成において、制御回路は、バッテ
リーから負荷への電力の供給を開始するための負荷制御
信号を作成し、該負荷制御信号は、負荷に供給されると
同時にタイミング生成手段に供給され、該タイミング生
成手段は、負荷制御信号に基づいて負荷変動の発生時点
を検知し、前記一定期間、オン／オフスイッチ手段をオ
ンとするためのタイミング信号を作成する。該具体的構
成においては、制御回路から負荷へ負荷制御信号が供給
されて、バッテリーから負荷へ電力の供給が開始された
時点で、バッテリーから負荷へ瞬間的に大電流が流れ
て、急激な負荷変動が発生するが、該時点から一定期
間、オン／オフスイッチ手段をオンとすることによっ
て、急激な負荷変動に伴うバッテリーの出力電圧の低下
が軽減される。

【００１２】又、蓄電素子から制御回路へ至る放電ライ
ンには、前記タイミング信号によって制御される第２の
オン／オフスイッチ手段が介在し、該オン／オフスイッ
チ手段は前記一定期間、オフに設定される。これによっ
て、前記一定期間は、蓄電素子の電力が全て負荷へ供給
されて、大きな負荷変動にも対処することが出来る。

【００１３】

【発明の効果】本発明に係る電子機器の電源回路によれ
ば、大きな負荷変動時のバッテリー出力電圧の低下が軽
減されるので、バッテリーを寿命まで使い切ることが可
能である。又、制御回路の非常用の補助電源となる蓄電
素子の電力によって、急激な負荷変動時のバッテリーの
負担を軽減しているので、既存の資源である蓄電素子の
有効利用を図ることが出来る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明をデジタルスチルカ
メラに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明
する。本発明に係るデジタルスチルカメラには、図１に
示す如く、主電源として乾電池や二次電池等のバッテリ
ー(２)が内蔵されると共に、補助電源として、マイクロ
コンピュータ(３)のメモリバックアップ用のコンデンサ
(６)が内蔵されている。バッテリー(２)の出力端は、第
１電源供給ライン(10)を介して、負荷(１)となるストロ
ボ装置へ接続されている。ストロボ装置は、発光のため
の電力を蓄えるストロボコンデンサ(図示省略)を内蔵し
ており、マイクロコンピュータ(３)から供給される負荷
制御信号Ｃによって、ストロボコンデンサの充電が制御
されている。

【００１５】第１電源供給ライン(10)からは第２電源供
給ライン(14)(15)及び電源電圧監視ライン(16)が分岐
し、第２電源供給ライン(14)(15)はマイクロコンピュー
タ(３)の電源入力端子に接続され、電源電圧監視ライン
(16)はマイクロコンピュータ(３)の電源電圧監視端子に
接続されている。第２電源供給ライン(14)(15)には、パ
ワーマネージメント回路(４)が介在しており、該回路に
よってマイクロコンピュータ(３)へ電力の供給が管理さ
れている。又、第２電源供給ライン(15)からは充電ライ
ン(13)が分岐し、該充電ライン(13)は、ダイオードから
なる充電回路(５)を介して、メモリバックアップコンデ
ンサ(６)に繋がっており、これによってメモリバックア
ップコンデンサ(６)の充電が行なわれる。

【００１６】メモリバックアップコンデンサ(６)の出力
端は放電ライン(12)を介してパワーマネージメント回路
(４)に接続されており、放電ライン(12)には、ＰＮＰト
ランジスタからなる第１スイッチ(８)が介在している。
パワーマネージメント回路(４)は、バッテリー(２)の出
力電圧を常時監視しており、該出力電圧が異常に低下し
たときは、メモリバックアップコンデンサ(６)に蓄えら
れている電力を、放電ライン(12)及び第２電源供給ライ
ン(15)を経て、マイクロコンピュータ(３)へ供給し、メ
モリのバックアップを行なう。

【００１７】又、メモリバックアップコンデンサ(６)の
出力端は、電源補助ライン(11)を介して第１電源供給ラ
イン(10)に連結されており、電源補助ライン(11)には、
ＮＰＮトランジスタからなる第２スイッチ(９)が介在し
ている。マイクロコンピュータ(３)から出力される負荷
制御信号Ｃは、負荷(１)へ供給されると同時に、タイミ
ング生成回路(７)へ入力されている。タイミング生成回
路(７)は、図３(ａ)に示す負荷制御信号Ｃを一方の入力
信号とすると共に、同図(ｂ)の如く負荷制御信号を抵抗
とコンデンサにより一定時間Ｔだけ時定数を持たせた信
号Ｃ′を他方の入力信号として、同図(ｃ)の如く両入力
信号の排他的論理和をとることによって、負荷制御信号
Ｃがロー(Ｌ)からハイ(Ｈ)に切り替わった時点から前記
一定時間Ｔだけハイ(Ｈ)となるタイミング信号Ｓを作成
するものである。タイミング生成回路(７)から出力され
るタイミング信号Ｓは、第１スイッチ(８)のベースへ供
給されると共に、第２スイッチ(９)のベースへ供給され
ている。

【００１８】上記本発明のデジタルスチルカメラにおい
ては、撮影操作によってストロボ装置が発光して、スト
ロボコンデンサが放電されると、マイクロコンピュータ
(３)は、図２(ａ)に示す負荷制御信号Ｃを作成して、負
荷(１)へ供給する。これによって、ストロボコンデンサ
が充電されることになる。又、負荷制御信号Ｃがタイミ
ング生成回路(７)へ入力されて、前述の信号処理が施さ
れることにより、図２(ｂ)に示す様に、ストロボコンデ
ンサの充電が開始される時点から一定時間Ｔだけハイ
(Ｈ)となるタイミング信号Ｓが作成されて、該タイミン
グ信号が第１スイッチ(８)及び第２スイッチ(９)のベー
スへ供給される。これによって、第１スイッチ(８)は、
図２(ｃ)に示す如くストロボコンデンサ充電開始時点で
オン(ＯＮ)からオフ(ＯＦＦ)に切り替わり、前記一定時
間経過後、再びオンとなる。又、第２スイッチ(９)は、
図２(ｄ)に示す如くストロボコンデンサ充電開始時点で
オフからオンに切り替わり、前記一定時間経過後、再び
オフとなる。

【００１９】上述の如く、ストロボコンデンサ充電開始
時点から前記一定時間だけ、第１スイッチ(８)がオフと
なると共に、第２スイッチ(９)がオンとなることによっ
て、メモリバックアップコンデンサ(６)からパワーマネ
ージメント回路(４)への電力供給が阻止され、メモリバ
ックアップコンデンサ(６)の全電力が電源補助ライン(1
1)を経て負荷(１)へ供給されることになる。この結果、
負荷(１)には、バッテリー(２)の電力とメモリバックア
ップコンデンサ(６)の電力とが同時に供給されて、スト
ロボコンデンサの充電が開始される。このとき、負荷
(１)には瞬間的に大きな電流が流れ込むが、この大きな
負荷変動は、バッテリー(２)とメモリバックアップコン
デンサ(６)の両方の発生電力によって吸収されるため、
バッテリー(２)の出力電圧にバッテリーチェック電圧を
下回る大きな低下は発生しない。

【００２０】その後、タイミング信号Ｓがハイからロー
に切り替わると、第１スイッチ(８)がオン、第２スイッ
チ(９)がオフとなって、負荷(１)には、バッテリー(２)
の発生電力のみが供給されることになる。このとき、ス
トロボコンデンサへの瞬間的な突入電流の発生期間は終
了しているので、バッテリー(２)から負荷(１)へ流れ込
む電流は安定しており、従って、バッテリー(２)の出力
電圧にリセット電圧を下回る大きな低下は発生しない。

【００２１】上述の如く、本発明の充電回路によれば、
急激な負荷変動に伴うバッテリーの出力電圧の低下が軽
減され、これによって、不意なシステムリセットが回避
される。又、バッテリーを寿命まで十分に使い切ること
が可能となる。更に、メモリバックアップコンデンサ
(６)を負荷(１)とマイクロコンピュータ(３)の両方の補
助電源として共用しているので、メモリバックアップコ
ンデンサ(６)の有効活用が図られると共に、装置本体の
小型化が図られる。

【００２２】尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に
限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の
変形が可能である。又、本発明は、デジタルスチルカメ
ラのみならず、負荷として液晶バックライトやモータ等
を具えた種々の電子機器に実施できるのは言うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子機器の電源回路の構成を示す
図である。

【図２】該電源回路の動作を表わすタイムチャートであ
る。

【図３】タイミング生成回路の動作を表わすタイムチャ
ートである。

【図４】従来の電源回路の構成を示す図である。

【図５】バッテリーの出力電圧の低下を表わすグラフで
ある。

【符号の説明】

(１) 負荷 (２) バッテリー (３) マイクロコンピュータ (４) パワーマネージメント回路 (５) 充電回路 (６) メモリバックアップコンデンサ (７) タイミング生成回路 (８) 第１スイッチ (９) 第２スイッチ (10) 第１電源供給ライン (11) 電源補助ライン (12) 放電ライン (13) 充電ライン (14) 第２電源供給ライン (15) 第２電源供給ライン (16) 電源電圧監視ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｈ０４Ｎ 5/232 ＺＦターム(参考） 2H053 AA04 AC22 BA00 BA10 DA03 2H054 AA01 5C022 AA13 AB15 AC00 AC69 AC73 5G015 FA13 GB06 HA16 JA07 JA19 JA34 JA53 JA62 5G065 BA02 DA01 DA04 EA02 HA01 JA02 KA02 KA06 MA07 MA10 NA04 NA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷と、所定の制御動作を司る制御回路
と、負荷及び制御回路の電源となるバッテリーと、制御
回路の非常用の電源となる蓄電素子と、バッテリーの電
力によって蓄電素子を充電する充電回路とを具えた電子
機器において、蓄電素子から負荷へ至る電源補助ライン
を設けると共に、該電源補助ラインにオン／オフスイッ
チ手段を介在せしめ、負荷に急激な変動が発生したと
き、該負荷変動の発生時点から一定期間、前記オン／オ
フスイッチ手段をオンとすることを特徴とする電源回
路。
【請求項２】制御回路は、バッテリーから負荷への電
力の供給を開始するための負荷制御信号を作成し、該負
荷制御信号は、負荷に供給されると同時にタイミング生
成手段に供給され、該タイミング生成手段は、負荷制御
信号に基づいて負荷変動の発生時点を検知し、前記一定
期間、オン／オフスイッチ手段をオンとするためのタイ
ミング信号を作成する請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】蓄電素子から制御回路へ至る放電ライン
には、前記タイミング信号によって制御される第２のオ
ン／オフスイッチ手段が介在し、該オン／オフスイッチ
手段は前記一定期間、オフに設定される請求項２に記載
の電源回路。