JPH05236650A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH05236650A JPH05236650A JP4070138A JP7013892A JPH05236650A JP H05236650 A JPH05236650 A JP H05236650A JP 4070138 A JP4070138 A JP 4070138A JP 7013892 A JP7013892 A JP 7013892A JP H05236650 A JPH05236650 A JP H05236650A
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- Japan
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- battery
- voltage
- output
- switching regulator
- regulator
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/66—Regulating electric power
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池の消費電力を削減してその寿命を長くす
る。また、さらに出力電圧のノイズを除去して安定した
電圧を得る。 【構成】 電圧検出回路１６により電池１１の電圧を検
出する。電池電圧が所定値よりも高い時、電圧検出回路
１６は第１および第２のスイッチ１７、１８を端子Ａ側
に切り換える。これにより、スイッチングレギュレータ
１２によって制御された電圧がモータ１４およびシリー
ズレギュレータ１３に出力される。シリーズレギュレー
タ１３の出力電圧はマイコン１５に出力される。電池電
圧が所定値よりも低い時、電圧検出回路１６は第１およ
び第２のスイッチ１７、１８を端子Ｂ側に切り換える。
これにより、電池電圧は直接モータ１４およびシリーズ
レギュレータ１３に出力される。
る。また、さらに出力電圧のノイズを除去して安定した
電圧を得る。 【構成】 電圧検出回路１６により電池１１の電圧を検
出する。電池電圧が所定値よりも高い時、電圧検出回路
１６は第１および第２のスイッチ１７、１８を端子Ａ側
に切り換える。これにより、スイッチングレギュレータ
１２によって制御された電圧がモータ１４およびシリー
ズレギュレータ１３に出力される。シリーズレギュレー
タ１３の出力電圧はマイコン１５に出力される。電池電
圧が所定値よりも低い時、電圧検出回路１６は第１およ
び第２のスイッチ１７、１８を端子Ｂ側に切り換える。
これにより、電池電圧は直接モータ１４およびシリーズ
レギュレータ１３に出力される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばカメラあるいは
ノート型パソコン等の携帯型機器に設けられ、モータあ
るいはマイコン等に電力を供給する電源装置に関する。
ノート型パソコン等の携帯型機器に設けられ、モータあ
るいはマイコン等に電力を供給する電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の携帯型機器は、電源として
電池が使用できるように構成されている。電池として
は、一次電池あるいは充電可能な二次電池が使用可能で
あり、これらの電池の出力電圧は残容量に応じて低下し
ていく。そこで、モータ等の負荷回路に所定の電圧を印
加するため、電池の出力電圧はスイッチングレギュレー
タにより制御されるようになっている。また、マイコン
等のように特に安定度の高い電圧を必要とする負荷回路
に対しては、電池の出力電圧がシリーズレギュレータに
よって制御される場合もある。
電池が使用できるように構成されている。電池として
は、一次電池あるいは充電可能な二次電池が使用可能で
あり、これらの電池の出力電圧は残容量に応じて低下し
ていく。そこで、モータ等の負荷回路に所定の電圧を印
加するため、電池の出力電圧はスイッチングレギュレー
タにより制御されるようになっている。また、マイコン
等のように特に安定度の高い電圧を必要とする負荷回路
に対しては、電池の出力電圧がシリーズレギュレータに
よって制御される場合もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところがスイッチング
レギュレータは、入出力間電圧差が大きい時には高い効
率を示すが、その回路内で電流が消費されるため、電池
電圧が下がってくると総合的な消費電力が増え電池の動
作時間を短くしてしまい、また出力電圧にノイズが含ま
れるという問題がある。一方、シリーズレギュレータは
ノイズを充分に除去することはできるが、入出力間電圧
差に応じた熱を放出するため、電池の出力電圧が高い時
には効率が低いという問題がある。
レギュレータは、入出力間電圧差が大きい時には高い効
率を示すが、その回路内で電流が消費されるため、電池
電圧が下がってくると総合的な消費電力が増え電池の動
作時間を短くしてしまい、また出力電圧にノイズが含ま
れるという問題がある。一方、シリーズレギュレータは
ノイズを充分に除去することはできるが、入出力間電圧
差に応じた熱を放出するため、電池の出力電圧が高い時
には効率が低いという問題がある。
【０００４】本発明の第１の目的は、電池の消費電力を
削減してその寿命を長くすることができる電源装置を提
供することにある。また本発明の第２の目的は、電池の
消費電力を削減してその寿命を長くするとともに、効率
良く作動して出力電圧のノイズを充分に除去し、安定し
た電圧を出力することができる電源装置を提供すること
にある。
削減してその寿命を長くすることができる電源装置を提
供することにある。また本発明の第２の目的は、電池の
消費電力を削減してその寿命を長くするとともに、効率
良く作動して出力電圧のノイズを充分に除去し、安定し
た電圧を出力することができる電源装置を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
め、本発明に係る電源装置は、電池と、この電池の出力
電圧を所定値に制御して出力するスイッチングレギュレ
ータと、上記電池およびスイッチングレギュレータの一
方の出力電圧を選択的に負荷回路に供給する制御手段と
を備え、この制御手段は、電池の出力電力が所定値を越
えている時、上記スイッチングレギュレータを介して負
荷回路に電力を供給し、電池の出力電力が所定値を越え
ていない時、上記スイッチングレギュレータを介するこ
となく負荷回路に電力を供給することを特徴としてい
る。
め、本発明に係る電源装置は、電池と、この電池の出力
電圧を所定値に制御して出力するスイッチングレギュレ
ータと、上記電池およびスイッチングレギュレータの一
方の出力電圧を選択的に負荷回路に供給する制御手段と
を備え、この制御手段は、電池の出力電力が所定値を越
えている時、上記スイッチングレギュレータを介して負
荷回路に電力を供給し、電池の出力電力が所定値を越え
ていない時、上記スイッチングレギュレータを介するこ
となく負荷回路に電力を供給することを特徴としてい
る。
【０００６】第２の目的を達成するため、本発明に係る
電源装置は、電池と、入力電圧を所定値に制御して出力
するスイッチングレギュレータおよびシリーズレギュレ
ータと、上記電池の出力電圧を上記スイッチングレギュ
レータおよびシリーズレギュレータの少なくとも一方に
よって制御させる制御手段とを備え、この制御手段は、
電池の出力電力が所定値を越えている時、少なくとも上
記スイッチングレギュレータを介して負荷回路に電力を
供給し、電池の出力電力が所定値を越えていない時、上
記スイッチングレギュレータを作動させることなく、上
記シリーズレギュレータを介して負荷回路に電力を供給
することを特徴としている。
電源装置は、電池と、入力電圧を所定値に制御して出力
するスイッチングレギュレータおよびシリーズレギュレ
ータと、上記電池の出力電圧を上記スイッチングレギュ
レータおよびシリーズレギュレータの少なくとも一方に
よって制御させる制御手段とを備え、この制御手段は、
電池の出力電力が所定値を越えている時、少なくとも上
記スイッチングレギュレータを介して負荷回路に電力を
供給し、電池の出力電力が所定値を越えていない時、上
記スイッチングレギュレータを作動させることなく、上
記シリーズレギュレータを介して負荷回路に電力を供給
することを特徴としている。
【０００７】
【実施例】以下図示実施例により、本発明を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る電源装置の概略構成を示
すものである。
図１は本発明の一実施例に係る電源装置の概略構成を示
すものである。
【０００８】電池１１の出力電圧は、降圧型スイッチン
グレギュレータ１２およびシリーズレギュレータ１３に
よって一定値に制御され、または、これらによって制御
されることなく、モータ１４あるいはマイコン１５等の
負荷回路に印加される。電池１１としては、一次電池お
よび充電可能な二次電池のいずれでもよく、すなわち、
例えばニッカド電池、鉛蓄電池、リチウム電池およびマ
ンガン電池等が用いられる。
グレギュレータ１２およびシリーズレギュレータ１３に
よって一定値に制御され、または、これらによって制御
されることなく、モータ１４あるいはマイコン１５等の
負荷回路に印加される。電池１１としては、一次電池お
よび充電可能な二次電池のいずれでもよく、すなわち、
例えばニッカド電池、鉛蓄電池、リチウム電池およびマ
ンガン電池等が用いられる。
【０００９】電池１１の出力電圧は電圧検出回路１６に
よって検出される。電圧検出回路１６は、降圧型スイッ
チングレギュレータ１２の前後に設けられた第１および
第２のスイッチ１７、１８に接続され、電池１１の出力
電圧に応じて、これらのスイッチ１７、１８を切り換え
制御する。第１のスイッチ１７は電池１１とスイッチン
グレギュレータ１２の間に設けられ、第２のスイッチ１
８はスイッチングレギュレータ１２とシリーズレギュレ
ータ１３の間に設けられる。第１および第２のスイッチ
１７、１８は、電池１１の出力電圧が所定値よりも高い
時、それぞれ端子Ａ側に切り換えられ、スイッチングレ
ギュレータ１２を電池１１とシリーズレギュレータ１３
にそれぞれ接続させる。また第１および第２のスイッチ
１７、１８は、電池１１の出力電圧が所定値よりも低い
時、それぞれ端子Ｂ側に切り換えられ、電池１１を直接
シリーズレギュレータ１３に接続させる。
よって検出される。電圧検出回路１６は、降圧型スイッ
チングレギュレータ１２の前後に設けられた第１および
第２のスイッチ１７、１８に接続され、電池１１の出力
電圧に応じて、これらのスイッチ１７、１８を切り換え
制御する。第１のスイッチ１７は電池１１とスイッチン
グレギュレータ１２の間に設けられ、第２のスイッチ１
８はスイッチングレギュレータ１２とシリーズレギュレ
ータ１３の間に設けられる。第１および第２のスイッチ
１７、１８は、電池１１の出力電圧が所定値よりも高い
時、それぞれ端子Ａ側に切り換えられ、スイッチングレ
ギュレータ１２を電池１１とシリーズレギュレータ１３
にそれぞれ接続させる。また第１および第２のスイッチ
１７、１８は、電池１１の出力電圧が所定値よりも低い
時、それぞれ端子Ｂ側に切り換えられ、電池１１を直接
シリーズレギュレータ１３に接続させる。
【００１０】モータ１４は、第２のスイッチ１８とシリ
ーズレギュレータ１３の間に接続される。したがってモ
ータ１４は、電池１１の出力電圧が所定値よりも高い
時、スイッチングレギュレータ１２によって制御された
電圧が印加され、電池１１の出力電圧が所定値よりも低
い時、この出力電圧が直接印加される。なお、モータ１
４の作動に必要な電圧は安定性が要求されないため、こ
の電圧はシリーズレギュレータ１３によって制御されな
い。
ーズレギュレータ１３の間に接続される。したがってモ
ータ１４は、電池１１の出力電圧が所定値よりも高い
時、スイッチングレギュレータ１２によって制御された
電圧が印加され、電池１１の出力電圧が所定値よりも低
い時、この出力電圧が直接印加される。なお、モータ１
４の作動に必要な電圧は安定性が要求されないため、こ
の電圧はシリーズレギュレータ１３によって制御されな
い。
【００１１】マイコン１５は、シリーズレギュレータ１
３に接続される。したがってマイコン１５は、電池１１
の出力電圧が所定値よりも高い時、スイッチングレギュ
レータ１２とシリーズレギュレータ１３によって制御さ
れた電圧が印加され、電池１１の出力電圧が所定値より
も低い時、シリーズレギュレータ１３のみによって制御
された電圧が印加される。すなわちマイコン１５は安定
性の高い電圧が必要であるため、常にシリーズレギュレ
ータ１３を介して電圧が印加される。
３に接続される。したがってマイコン１５は、電池１１
の出力電圧が所定値よりも高い時、スイッチングレギュ
レータ１２とシリーズレギュレータ１３によって制御さ
れた電圧が印加され、電池１１の出力電圧が所定値より
も低い時、シリーズレギュレータ１３のみによって制御
された電圧が印加される。すなわちマイコン１５は安定
性の高い電圧が必要であるため、常にシリーズレギュレ
ータ１３を介して電圧が印加される。
【００１２】図２は、電池１１の放電時間と、電池１１
の電圧および各負荷回路（モータ１４およびマイコン１
５）への出力電圧との関係を示すものである。電池１１
の電圧は、破線Ｃで示すように、時間とともにほぼ直線
的に低下していく。負荷回路側に印加される電圧、すな
わち第２のスイッチ１８からの出力電圧は、電池電圧の
大きさに応じて、スイッチングレギュレータ１２を制御
することにより、実線Ｄで示すように変化する。すなわ
ち、電池電圧が切替え電圧（図２では５．５５Ｖ）より
も高い時、第１および第２のスイッチ１７、１８が端子
Ａ側に切り換えられており、電池電圧はスイッチングレ
ギュレータ１２により、例えば５．０Ｖに制御されて負
荷回路側に出力される。これに対し、電池電圧が切替え
電圧よりも低くなると、第１および第２のスイッチ１
７、１８は端子Ｂ側に切り換えられ、電池電圧はスイッ
チングレギュレータ１２を介することなく、負荷回路側
に出力される。
の電圧および各負荷回路（モータ１４およびマイコン１
５）への出力電圧との関係を示すものである。電池１１
の電圧は、破線Ｃで示すように、時間とともにほぼ直線
的に低下していく。負荷回路側に印加される電圧、すな
わち第２のスイッチ１８からの出力電圧は、電池電圧の
大きさに応じて、スイッチングレギュレータ１２を制御
することにより、実線Ｄで示すように変化する。すなわ
ち、電池電圧が切替え電圧（図２では５．５５Ｖ）より
も高い時、第１および第２のスイッチ１７、１８が端子
Ａ側に切り換えられており、電池電圧はスイッチングレ
ギュレータ１２により、例えば５．０Ｖに制御されて負
荷回路側に出力される。これに対し、電池電圧が切替え
電圧よりも低くなると、第１および第２のスイッチ１
７、１８は端子Ｂ側に切り換えられ、電池電圧はスイッ
チングレギュレータ１２を介することなく、負荷回路側
に出力される。
【００１３】このようなスイッチングレギュレータ１２
の作用を、負荷回路としてモータ１４を作動させる場合
を例にとり、さらに具体的に説明する。
の作用を、負荷回路としてモータ１４を作動させる場合
を例にとり、さらに具体的に説明する。
【００１４】モータ１４において、作動電圧が５Ｖ、作
動電流が１Ａであり、また充電直後の電池１１の出力電
圧が７Ｖであると仮定する。ここで、スイッチングレギ
ュレータ１２の変換効率が９０％であるとすると、電池
１１の消費電力は、 ５．０Ｖ × １．０Ａ ÷ ０．９ ≒ ５．５５Ｗ となり、電池からスイッチングレギュレータへ供給され
る電流は５．５５／７≒０．７９Ａとなる。これに対
し、５Ｖ、１Ａを得るためにシリーズレギュレータを利
用すると、電池１１からの出力電流は１Ａであるので、
電池１１の消費電力は７Ｗとなる。すなわち、スイッチ
ングレギュレータ１２を用いると、約１．５Ｗの電力が
削減される。このように、スイッチングレギュレータ１
２により７Ｖの電圧を５Ｖに変換してモータ１４に出力
すると、電池１１の消費電力（消費電流）が低減される
ため、電池１１の寿命が長くなる。
動電流が１Ａであり、また充電直後の電池１１の出力電
圧が７Ｖであると仮定する。ここで、スイッチングレギ
ュレータ１２の変換効率が９０％であるとすると、電池
１１の消費電力は、 ５．０Ｖ × １．０Ａ ÷ ０．９ ≒ ５．５５Ｗ となり、電池からスイッチングレギュレータへ供給され
る電流は５．５５／７≒０．７９Ａとなる。これに対
し、５Ｖ、１Ａを得るためにシリーズレギュレータを利
用すると、電池１１からの出力電流は１Ａであるので、
電池１１の消費電力は７Ｗとなる。すなわち、スイッチ
ングレギュレータ１２を用いると、約１．５Ｗの電力が
削減される。このように、スイッチングレギュレータ１
２により７Ｖの電圧を５Ｖに変換してモータ１４に出力
すると、電池１１の消費電力（消費電流）が低減される
ため、電池１１の寿命が長くなる。
【００１５】なお、電池電圧が低下して５．５５Ｖより
も低くなると、電池１１からスイッチングレギュレータ
１２へ供給される電流は負荷に供給する１Ａを越えるた
め、第１および第２のスイッチ１７、１８が切り換えら
れ、スイッチングレギュレータ１２は停止せしめられ
る。すなわちモータ１４に印加される電圧は、図２に示
すように、時間の経過とともに５．５５Ｖから直線的に
低下していく。
も低くなると、電池１１からスイッチングレギュレータ
１２へ供給される電流は負荷に供給する１Ａを越えるた
め、第１および第２のスイッチ１７、１８が切り換えら
れ、スイッチングレギュレータ１２は停止せしめられ
る。すなわちモータ１４に印加される電圧は、図２に示
すように、時間の経過とともに５．５５Ｖから直線的に
低下していく。
【００１６】一方、負荷回路としてマイコン１５を作動
させる場合、マイコン１５に印加される電圧は常にシリ
ーズレギュレータ１３によって一定値、例えば５．０Ｖ
に制御される。すなわちシリーズレギュレータ１３の出
力電圧は、スイッチングレギュレータ１２の作動の有無
に係わらず一定値５．０Ｖである。電池電圧が切り替え
電圧よりも高い場合におけるスイッチングレギュレータ
の出力電圧Ｍは、前記一定値５．０Ｖに対して、最低入
出力間電圧差ΔＶだけ高い大きさを有する。なお、最低
入出力間電圧差ΔＶとは、シリーズレギュレータ１３に
対する入力電圧と出力電圧との差の最小値をいう。
させる場合、マイコン１５に印加される電圧は常にシリ
ーズレギュレータ１３によって一定値、例えば５．０Ｖ
に制御される。すなわちシリーズレギュレータ１３の出
力電圧は、スイッチングレギュレータ１２の作動の有無
に係わらず一定値５．０Ｖである。電池電圧が切り替え
電圧よりも高い場合におけるスイッチングレギュレータ
の出力電圧Ｍは、前記一定値５．０Ｖに対して、最低入
出力間電圧差ΔＶだけ高い大きさを有する。なお、最低
入出力間電圧差ΔＶとは、シリーズレギュレータ１３に
対する入力電圧と出力電圧との差の最小値をいう。
【００１７】図３は、図１の回路図をより具体的に表し
たものである。電圧検出回路１６において、オペアンプ
１６ａの一方の入力端には、抵抗Ｒ１およびＲ２におい
て分圧された電圧が印加され、またオペアンプ１６ａの
他方の入力端には、ツェナーダイオードＺＤ１により生
成される基準電圧が印加される。オペアンプ１６ａは、
一方の入力端に印加される電圧が基準電圧を越えた時、
すなわち電池１１の出力電圧が例えば５．５５Ｖよりも
高い時、“Ｈ”（ハイ）信号を出力する。これにより、
第１および第２のスイッチ１７、１８のリレー１７ａ、
１８ａには、電流は流れない。したがって第１および第
２のスイッチ１７、１８は、それぞれ端子Ａ側に定めら
れ、スイッチングレギュレータ１２が作動する。これに
対し、オペアンプ１６ａの一方の入力端に印加される電
圧が基準電圧以下の時、すなわち電池１１の出力電圧が
例えば５．５５Ｖ以下の時、“Ｌ”（ロー）信号を出力
する。これにより、第１および第２のスイッチ１７、１
８のリレー１７ａ、１８ａに電流が流れ、第１および第
２のスイッチ１７、１８は、それぞれ端子Ｂ側に定めら
れてスイッチングレギュレータ１２が停止する。
たものである。電圧検出回路１６において、オペアンプ
１６ａの一方の入力端には、抵抗Ｒ１およびＲ２におい
て分圧された電圧が印加され、またオペアンプ１６ａの
他方の入力端には、ツェナーダイオードＺＤ１により生
成される基準電圧が印加される。オペアンプ１６ａは、
一方の入力端に印加される電圧が基準電圧を越えた時、
すなわち電池１１の出力電圧が例えば５．５５Ｖよりも
高い時、“Ｈ”（ハイ）信号を出力する。これにより、
第１および第２のスイッチ１７、１８のリレー１７ａ、
１８ａには、電流は流れない。したがって第１および第
２のスイッチ１７、１８は、それぞれ端子Ａ側に定めら
れ、スイッチングレギュレータ１２が作動する。これに
対し、オペアンプ１６ａの一方の入力端に印加される電
圧が基準電圧以下の時、すなわち電池１１の出力電圧が
例えば５．５５Ｖ以下の時、“Ｌ”（ロー）信号を出力
する。これにより、第１および第２のスイッチ１７、１
８のリレー１７ａ、１８ａに電流が流れ、第１および第
２のスイッチ１７、１８は、それぞれ端子Ｂ側に定めら
れてスイッチングレギュレータ１２が停止する。
【００１８】なお、図３における電圧検出回路１６の構
成は単なる一例に過ぎず、これに代えて、消費電流の小
さいＣＭＯＳタイプの構成としてもよい。また、スイッ
チ１７、１８は、大電流を流せることが必要であるの
で、リレーに代えてパワーＭＯＳＦＥＴを使用してもよ
い。
成は単なる一例に過ぎず、これに代えて、消費電流の小
さいＣＭＯＳタイプの構成としてもよい。また、スイッ
チ１７、１８は、大電流を流せることが必要であるの
で、リレーに代えてパワーＭＯＳＦＥＴを使用してもよ
い。
【００１９】図４は、スイッチングレギュレータ１２の
構成を示すものである。この回路構成自体は従来公知で
ある。すなわち、発振器１２ａはオペアンプ１２ｂから
出力される基準信号の大きさに基づいて、所定のデュー
ティ比のパルス信号を出力する。オペアンプ１２ｂは、
抵抗Ｒ６およびＲ７において分圧された電圧と、ツェナ
ーダイオードＺＤ２により生成される基準電圧との差に
応じて基準信号を出力する。ドライバ１２ｃは、発振器
１２ａから出力されるパルス信号に応じてスイッチＱ１
をオンオフさせる。このスイッチＱ１のオンオフのデュ
ーティ比に応じて、オペアンプ１２ｂの入力端に印加さ
れる電圧が変化し、オペアンプ１２ｂから出力される基
準信号の大きさが制御される。これにより、スイッチン
グレギュレータ１２は入力電圧の大きさに係わらず一定
の電圧を出力する。
構成を示すものである。この回路構成自体は従来公知で
ある。すなわち、発振器１２ａはオペアンプ１２ｂから
出力される基準信号の大きさに基づいて、所定のデュー
ティ比のパルス信号を出力する。オペアンプ１２ｂは、
抵抗Ｒ６およびＲ７において分圧された電圧と、ツェナ
ーダイオードＺＤ２により生成される基準電圧との差に
応じて基準信号を出力する。ドライバ１２ｃは、発振器
１２ａから出力されるパルス信号に応じてスイッチＱ１
をオンオフさせる。このスイッチＱ１のオンオフのデュ
ーティ比に応じて、オペアンプ１２ｂの入力端に印加さ
れる電圧が変化し、オペアンプ１２ｂから出力される基
準信号の大きさが制御される。これにより、スイッチン
グレギュレータ１２は入力電圧の大きさに係わらず一定
の電圧を出力する。
【００２０】図５は、シリーズレギュレータ１３の構成
を示し、この回路構成も従来公知である。すなわち、電
流制御を行うトランジスタＱ２のベースには、オペアン
プ１３ａの出力端が接続されており、このトランジスタ
Ｑ２はオペアンプ１３ａの出力電圧に応じて負荷に流れ
る電流を制御する。このトランジスタＱ２はｐｎｐ型で
あり、ベース電圧がエミッタ電圧よりも低い場合に動作
する。すなわち、例えば、入力電圧（電池電圧）が５．
１Ｖまで低下してベース電圧が４．５Ｖになってもこの
トランジスタＱ２は動作し、シリーズレギュレータ１３
は５．０Ｖの電圧を出力することができる。オペアンプ
１３ａは、抵抗Ｒ１１およびＲ１２において分圧された
電圧と、ツェナーダイオードＺＤ３により生成される基
準電圧との差に応じて制御信号を出力する。トランジス
タＱ２は、この制御信号に応じて負荷に流す電流を制御
し、これによりシリーズレギュレータ１３は入力電圧の
大きさに係わらず一定の電圧を出力する。なおトランジ
スタＱ２の飽和電圧ＶCEが、図２に示す最小入出力間電
圧差ΔＶに相当する。
を示し、この回路構成も従来公知である。すなわち、電
流制御を行うトランジスタＱ２のベースには、オペアン
プ１３ａの出力端が接続されており、このトランジスタ
Ｑ２はオペアンプ１３ａの出力電圧に応じて負荷に流れ
る電流を制御する。このトランジスタＱ２はｐｎｐ型で
あり、ベース電圧がエミッタ電圧よりも低い場合に動作
する。すなわち、例えば、入力電圧（電池電圧）が５．
１Ｖまで低下してベース電圧が４．５Ｖになってもこの
トランジスタＱ２は動作し、シリーズレギュレータ１３
は５．０Ｖの電圧を出力することができる。オペアンプ
１３ａは、抵抗Ｒ１１およびＲ１２において分圧された
電圧と、ツェナーダイオードＺＤ３により生成される基
準電圧との差に応じて制御信号を出力する。トランジス
タＱ２は、この制御信号に応じて負荷に流す電流を制御
し、これによりシリーズレギュレータ１３は入力電圧の
大きさに係わらず一定の電圧を出力する。なおトランジ
スタＱ２の飽和電圧ＶCEが、図２に示す最小入出力間電
圧差ΔＶに相当する。
【００２１】以上のように本実施例は、電池電圧が一定
値よりも大きい時、モータ１４に対してはスイッチング
レギュレータ１２を介して電力を供給し、マイコン１５
に対してはスイッチングレギュレータ１２とシリーズレ
ギュレータ１３を介して電力を供給している。また、電
池電圧が一定値よりも小さい時、モータ１４に対しては
電池１１から直接電力を供給し、マイコン１５に対して
はシリーズレギュレータ１３を介して電力を供給してい
る。このように、電池電圧が高い時のみ、スイッチング
レギュレータ１２を作動させるようにしたので、電池１
１の消費電力が低減され、電池１１の動作時間が長くな
る。
値よりも大きい時、モータ１４に対してはスイッチング
レギュレータ１２を介して電力を供給し、マイコン１５
に対してはスイッチングレギュレータ１２とシリーズレ
ギュレータ１３を介して電力を供給している。また、電
池電圧が一定値よりも小さい時、モータ１４に対しては
電池１１から直接電力を供給し、マイコン１５に対して
はシリーズレギュレータ１３を介して電力を供給してい
る。このように、電池電圧が高い時のみ、スイッチング
レギュレータ１２を作動させるようにしたので、電池１
１の消費電力が低減され、電池１１の動作時間が長くな
る。
【００２２】また本実施例では、モータ１４に対しては
シリーズレギュレータ１３を使用しないため、シリーズ
レギュレータ１３の発熱量が少なくなる。したがって、
シリーズレギュレータ１３の放熱板およびパワートラン
ジスタとして小型のものを採用することができ、電源装
置の構成を全体として小型化することができる。
シリーズレギュレータ１３を使用しないため、シリーズ
レギュレータ１３の発熱量が少なくなる。したがって、
シリーズレギュレータ１３の放熱板およびパワートラン
ジスタとして小型のものを採用することができ、電源装
置の構成を全体として小型化することができる。
【００２３】さらに本実施例では、スイッチングレギュ
レータ１２の出力側にシリーズレギュレータ１３を設け
たため、スイッチングレギュレータ１２の出力電圧のノ
イズがシリーズレギュレータ１３によって減少せしめら
れる。したがって、スイッチングレギュレータ１２のみ
を設けた構成と比較して、電源装置の出力電圧をさらに
安定させることができる。
レータ１２の出力側にシリーズレギュレータ１３を設け
たため、スイッチングレギュレータ１２の出力電圧のノ
イズがシリーズレギュレータ１３によって減少せしめら
れる。したがって、スイッチングレギュレータ１２のみ
を設けた構成と比較して、電源装置の出力電圧をさらに
安定させることができる。
【００２４】なお上記実施例では、電池電圧の大きさに
応じて第１および第２のスイッチ１７、１８を切り換え
ていたが、負荷回路を流れる電流も考慮し、すなわち電
池の出力電流に応じてスイッチ１７、１８を切り換え制
御するようにしてもよい。また、スイッチングレギュレ
ータ１２としては、降圧型のものに限定されず、昇圧型
のスイッチングレギュレータでもよい。
応じて第１および第２のスイッチ１７、１８を切り換え
ていたが、負荷回路を流れる電流も考慮し、すなわち電
池の出力電流に応じてスイッチ１７、１８を切り換え制
御するようにしてもよい。また、スイッチングレギュレ
ータ１２としては、降圧型のものに限定されず、昇圧型
のスイッチングレギュレータでもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電池の消
費電力を削減してその寿命を長くすることができる。ま
た本発明によれば、効率良く作動して出力電圧のノイズ
を充分に除去し、安定した電圧を出力することができる
という効果が得られる。
費電力を削減してその寿命を長くすることができる。ま
た本発明によれば、効率良く作動して出力電圧のノイズ
を充分に除去し、安定した電圧を出力することができる
という効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を適用した電源装置の回路構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】放電時間と電圧との関係を示す図である。
【図３】図１の回路をより具体的に示す図である。
【図４】スイッチングレギュレータを示す回路図であ
る。
る。
【図５】シリーズレギュレータを示す回路図である。
１７、１８ スイッチ
Claims (2)
- 【請求項１】 電池と、この電池の出力電圧を所定値に
制御して出力するスイッチングレギュレータと、上記電
池およびスイッチングレギュレータの一方の出力電圧を
選択的に負荷回路に供給する制御手段とを備え、この制
御手段は、電池の出力電力が所定値を越えている時、上
記スイッチングレギュレータを介して負荷回路に電力を
供給し、電池の出力電力が所定値を越えていない時、上
記スイッチングレギュレータを介することなく負荷回路
に電力を供給することを特徴とする電源装置。 - 【請求項２】 電池と、入力電圧を所定値に制御して出
力するスイッチングレギュレータおよびシリーズレギュ
レータと、上記電池の出力電圧を上記スイッチングレギ
ュレータおよびシリーズレギュレータの少なくとも一方
によって制御させる制御手段とを備え、この制御手段
は、電池の出力電力が所定値を越えている時、少なくと
も上記スイッチングレギュレータを介して負荷回路に電
力を供給し、電池の出力電力が所定値を越えていない
時、上記スイッチングレギュレータを作動させることな
く、上記シリーズレギュレータを介して負荷回路に電力
を供給することを特徴とする電源装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4070138A JPH05236650A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 電源装置 |
| US08/020,778 US5323100A (en) | 1992-02-20 | 1993-02-22 | Power supply device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4070138A JPH05236650A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05236650A true JPH05236650A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=13422915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4070138A Pending JPH05236650A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 電源装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5323100A (ja) |
| JP (1) | JPH05236650A (ja) |
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1992
- 1992-02-20 JP JP4070138A patent/JPH05236650A/ja active Pending
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1993
- 1993-02-22 US US08/020,778 patent/US5323100A/en not_active Expired - Lifetime
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| US5323100A (en) | 1994-06-21 |
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