JP2001103740A - Power source circuit - Google Patents
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- Y04S20/20—End-user application control systems
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリを電力供
給源として動作する携帯端末等の装置における、バック
アップ用のバッテリをも内蔵した電源回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit in a device such as a portable terminal that operates using a battery as a power supply source, and also includes a backup battery.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、バッテリを電力供給源として動作
する携帯端末等の装置の電源部においては、メインバッ
テリとバックアップバッテリの２つの電力供給源と１つ
のＤＣ−ＤＣコンバータを持った電源回路が知られてい
る。こうした従来の電源回路を図４に示す。図４におい
て、電源回路１は、メインバッテリ２、バックアップバ
ッテリ３、検出回路４、入力切替回路５およびＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ６からなり、ＤＣ−ＤＣコンバータ６は負
荷７に接続されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a power supply unit of a device such as a portable terminal which operates using a battery as a power supply source, a power supply circuit having two power supply sources of a main battery and a backup battery and one DC-DC converter is provided. Are known. FIG. 4 shows such a conventional power supply circuit. 4, a power supply circuit 1 includes a main battery 2, a backup battery 3, a detection circuit 4, an input switching circuit 5, and a DC-D
The DC-DC converter 6 is connected to a load 7.
【０００３】検出回路４はメインバッテリ２の電圧を検
出することでメインバッテリ２の容量を検出する。入力
切替回路５はＤＣ−ＤＣコンバータ６をメインバッテリ
２に接続するかバックアップバッテリ３に接続するかを
切替える。ＤＣ−ＤＣコンバータ６に対して、メインバ
ッテリ２またはバックアップバッテリ３から電力が供給
される。The detection circuit 4 detects the capacity of the main battery 2 by detecting the voltage of the main battery 2. The input switching circuit 5 switches whether the DC-DC converter 6 is connected to the main battery 2 or the backup battery 3. Power is supplied to the DC-DC converter 6 from the main battery 2 or the backup battery 3.
【０００４】バッテリの切替は、検出回路４によりメイ
ンバッテリ２の容量を検出し、その結果に基いて入力切
替回路５を制御することにより行われる。つまり、メイ
ンバッテリ２の電圧がバッテリ電圧検出基準値より高い
場合には、検出回路４から入力切替回路５に対してメイ
ンバッテリ２とＤＣ−ＤＣコンバータ６を接続する信号
を送る。メインバッテリ２の電圧がバッテリ電圧検出基
準値より低い場合には、メインバッテリ２とＤＣ−ＤＣ
コンバータ６を接続する信号を切り、バックアップバッ
テリ３とＤＣ−ＤＣコンバータ６を接続する信号を送
る。接続されたバッテリ２または３は、ＤＣ−ＤＣコン
バータ６を介して負荷７に電力を供給する。負荷７はこ
こでは携帯端末等の装置の負荷のことで、例えばＣＰＵ
やＬＣＤ（液晶表示装置）等である。The switching of the battery is performed by detecting the capacity of the main battery 2 by the detection circuit 4 and controlling the input switching circuit 5 based on the result. That is, when the voltage of the main battery 2 is higher than the battery voltage detection reference value, a signal for connecting the main battery 2 and the DC-DC converter 6 is sent from the detection circuit 4 to the input switching circuit 5. When the voltage of the main battery 2 is lower than the battery voltage detection reference value, the main battery 2 and the DC-DC
The signal for connecting the converter 6 is cut off, and a signal for connecting the backup battery 3 and the DC-DC converter 6 is sent. The connected battery 2 or 3 supplies power to the load 7 via the DC-DC converter 6. The load 7 is a load of a device such as a portable terminal, for example, a CPU.
And an LCD (Liquid Crystal Display).
【０００５】一般に携帯端末では、負荷の状態は大きく
２つの状態に分けられる。即ち、オペレーションの起動
やＬＣＤの表示を行っている動作状態と、オペレーショ
ンおよびＬＣＤは停止し、メモリや時計の保持のみを行
っている待機状態とに分けられる。両方の状態で負荷の
大きさを比較すると、動作状態の方が待機状態より負荷
の大きさは遥かに大きくなっている。[0005] In general, in a portable terminal, the load state is roughly divided into two states. That is, the operation state is divided into an operation state in which the operation is started and the LCD is displayed, and a standby state in which the operation and the LCD are stopped and only the memory and the clock are held. Comparing the magnitude of the load in both states, the magnitude of the load is much greater in the operating state than in the standby state.
【０００６】これに対して、メインバッテリ２を電力供
給源とする場合は、動作状態も待機状態もどちらも可能
である。メインバッテリ２の容量がなくなり、バックア
ップバッテリ３を電力供給源とした場合、動作状態は不
可能とし待機状態のみ可能とすることにより、負荷を必
要最小限に抑えて長時間駆動を行うようにしている。図
４において、メインバッテリ２を電力供給源とする場合
は、検出回路４からＣＰＵに対して、パワーオンOK信号
をオンして動作状態を可能としている。またバックアッ
プバッテリ３を電力供給源とする場合は、パワーオンOK
信号をオフすることにより動作状態を禁止し、待機状態
のみに限定するパワーマネジメント制御を行っている。On the other hand, when the main battery 2 is used as a power supply source, both an operating state and a standby state are possible. When the capacity of the main battery 2 is exhausted and the backup battery 3 is used as a power supply source, the operation state is not possible and only the standby state is possible, so that the load is kept to a minimum and the drive is performed for a long time. I have. In FIG. 4, when the main battery 2 is used as a power supply source, a power-on OK signal is turned on from the detection circuit 4 to the CPU to enable an operation state. If the backup battery 3 is used as a power supply, power on OK
By turning off the signal, the operation state is prohibited, and power management control is performed to limit the operation state to only the standby state.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図４に示す電源回路で
は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６は、動作状態での大きい負
荷に合わせた回路設計をする必要がある。つまり、ＤＣ
−ＤＣコンバータ６のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）
やＩＣなどの部品に対して、大きな負荷を供給できるよ
うな部品の選定をする必要がある。しかしながら大きな
負荷を供給できる部品は駆動損失が大きく、待機状態の
小さな負荷に対して駆動損失の割合が大きい。したがっ
て待機状態において十分な稼働時間が得られないという
問題があった。In the power supply circuit shown in FIG. 4, it is necessary to design a circuit of the DC-DC converter 6 according to a large load in an operating state. That is, DC
-FET (field effect transistor) of DC converter 6
It is necessary to select components that can supply a large load to components such as ICs and ICs. However, components capable of supplying a large load have a large drive loss, and the ratio of the drive loss to a small load in a standby state is large. Therefore, there is a problem that a sufficient operation time cannot be obtained in the standby state.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、メインバッテリとバックアップバッテリを
有し、メインバッテリの容量が基準値以下になったとき
バックアップバッテリから負荷に対して電力を供給する
電源回路において、メインバッテリに接続され、メイン
バッテリ作動時に駆動する負荷に合わせた第１のＤＣ−
ＤＣコンバータと、バックアップバッテリに接続され、
バックアップバッテリ作動時に駆動する負荷に合わせた
第２のＤＣ−ＤＣコンバータと、メインバッテリの容量
を検出し、メインバッテリの容量が基準値以上のときは
前記第１のＤＣ−ＤＣコンバータを駆動し、メインバッ
テリの容量が基準値以下のときは前記第２のＤＣ−ＤＣ
コンバータを駆動する検出切替回路とを設けたことを特
徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a main battery and a backup battery, and when the capacity of the main battery falls below a reference value, the backup battery supplies power to a load. In a power supply circuit for supplying, a first DC-connected to a main battery and adapted to a load driven when the main battery operates.
Connected to DC converter and backup battery,
A second DC-DC converter adapted to a load driven during operation of the backup battery, and detecting a capacity of the main battery, and driving the first DC-DC converter when the capacity of the main battery is equal to or more than a reference value; When the capacity of the main battery is equal to or less than the reference value, the second DC-DC
And a detection switching circuit for driving the converter.
【０００９】上記構成によれば、入力電源がメインバッ
テリからバックアップバッテリに切替えられると、軽負
荷の駆動損失の小さい第２のＤＣ−ＤＣコンバータに切
替えられるので、電源部での駆動損失が減少できる。According to the above configuration, when the input power supply is switched from the main battery to the backup battery, the operation is switched to the second DC-DC converter having a small drive loss with a light load, so that the drive loss in the power supply section can be reduced. .
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にしたがって説明する。図１は実施の形態の電源回路を
示すブロック図である。図１において、実施の形態の電
源回路１０には、メインバッテリ２、バックアップバッ
テリ３、検出切替回路１１、メインＤＣ−ＤＣコンバー
タ１２、バックアップＤＣ−ＤＣコンバータ１３および
ＦＥＴ１４が設けられ、ＦＥＴ１４は負荷７に接続され
ている。メインＤＣ−ＤＣコンバータ１２はメインバッ
テリ２の後段に接続され、装置の動作状態での大きな負
荷を供給できる部品を使用した回路構成となっている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a power supply circuit according to the embodiment. In FIG. 1, a power supply circuit 10 of the embodiment includes a main battery 2, a backup battery 3, a detection switching circuit 11, a main DC-DC converter 12, a backup DC-DC converter 13, and an FET 14. It is connected to the. The main DC-DC converter 12 is connected downstream of the main battery 2 and has a circuit configuration using components capable of supplying a large load in the operating state of the device.
【００１１】バックアップＤＣ−ＤＣコンバータ１３は
バックアップバッテリ３の後段に接続され、待機状態で
の小さな負荷に特化した部品を使用した回路構成となっ
ている。バックアップＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、能
力的には待機状態でしか電力供給できないが、メインＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ１２と較べて小さい負荷に対して駆
動損失の割合が小さい。したがって待機状態での駆動を
長く持続させることができる。２つのＤＣ−ＤＣコンバ
ータ１２、１３は、ＦＥＴ１４を介して出力間で接続さ
れている。The backup DC-DC converter 13 is connected to the subsequent stage of the backup battery 3 and has a circuit configuration using components specialized for a small load in a standby state. The backup DC-DC converter 13 can supply power only in a standby state in terms of performance,
As compared with the C-DC converter 12, the ratio of the drive loss to a small load is small. Therefore, driving in the standby state can be maintained for a long time. The two DC-DC converters 12 and 13 are connected between outputs via an FET 14.
【００１２】検出切替回路１１はメインバッテリ２の電
圧を検出することにより容量を検出し、次の信号を出力
する。即ち、メインＤＣ−ＤＣコンバータ１２とバック
アップＤＣ−ＤＣコンバータ１３のオン／オフ信号、負
荷７に対するパワーオンOK信号およびＦＥＴ１４のオン
／オフ信号である。メインＤＣ−ＤＣコンバータ１２、
バックアップＤＣ−ＤＣコンバータ１３、負荷７および
ＦＥＴ１４は検出切替回路１１の信号を受けてそれぞれ
の動作を行う。The detection switching circuit 11 detects the capacity by detecting the voltage of the main battery 2 and outputs the following signal. That is, an on / off signal for the main DC-DC converter 12 and the backup DC-DC converter 13, a power-on OK signal for the load 7, and an on / off signal for the FET 14. Main DC-DC converter 12,
The backup DC-DC converter 13, the load 7, and the FET 14 receive the signal of the detection switching circuit 11 and perform respective operations.
【００１３】次に動作を説明する。メインＤＣ−ＤＣコ
ンバータ１２へはメインバッテリ２より電力を供給す
る。バックアップＤＣ−ＤＣコンバータ１３へはバック
アップバッテリ３より電力を供給する。バッテリ２、
３、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２、１３の選択は、検出切
替回路１１によりメインバッテリ２の容量を検出するこ
とによりＤＣ−ＤＣコンバータ１２、１３およびＦＥＴ
１４のオン／オフを制御して行う。Next, the operation will be described. Power is supplied from the main battery 2 to the main DC-DC converter 12. Power is supplied from the backup battery 3 to the backup DC-DC converter 13. Battery 2,
3, the DC-DC converters 12, 13 are selected by detecting the capacity of the main battery 2 by the detection switching circuit 11,
14 is controlled by turning on / off.
【００１４】メインバッテリ２の電圧がバッテリ電圧基
準検出基準値以上の場合は、検出切替回路１１からメイ
ンＤＣ−ＤＣコンバータ１２はオン、バックアップＤＣ
−ＤＣコンバータ１３はオフ、ＦＥＴ１４はオンとなる
信号が送られ、メインバッテリ２を入力電源としてメイ
ンＤＣ−ＤＣコンバータ１２およびＦＥＴ１４を介して
負荷７に電力が供給される。このとき、検出切替回路１
１から装置のＣＰＵに対して、パワーオンOK信号をオン
して動作状態を可能とする。When the voltage of the main battery 2 is equal to or higher than the battery voltage reference detection reference value, the detection switching circuit 11 turns on the main DC-DC converter 12 and turns on the backup DC
A signal to turn off the DC converter 13 and turn on the FET 14 is sent, and power is supplied to the load 7 via the main DC-DC converter 12 and the FET 14 using the main battery 2 as an input power supply. At this time, the detection switching circuit 1
From 1 to the CPU of the apparatus, the power-on OK signal is turned on to enable the operation state.
【００１５】メインバッテリ２の電圧がバッテリ電圧基
準検出基準値未満の場合は、検出切替回路１１からメイ
ンＤＣ−ＤＣコンバータ１２はオフ、バックアップＤＣ
−ＤＣコンバータ１３はオン、ＦＥＴ１４はオフとなる
信号が送られ、バックアップバッテリ３を入力電源とし
てバックアップＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介して負荷
７に電力が供給される。このとき、検出切替回路１１か
ら装置のＣＰＵに対して、パワーオンOK信号をオフして
動作状態禁止の信号が送られ、待機状態のみを可能とす
る。When the voltage of the main battery 2 is lower than the battery voltage reference detection reference value, the detection switching circuit 11 turns off the main DC-DC converter 12 and turns off the backup DC
A signal to turn on the DC converter 13 and turn off the FET 14 is sent, and power is supplied to the load 7 via the backup DC-DC converter 13 using the backup battery 3 as an input power supply. At this time, the power-on OK signal is turned off and the operation state prohibition signal is sent from the detection switching circuit 11 to the CPU of the apparatus, thereby enabling only the standby state.
【００１６】図２は充電時やバッテリの装着時に、メイ
ンバッテリ２の電圧がバッテリ電圧検出基準値を上回っ
た時の電源回路の動作を示すタイムチャートである。図
２において、検出切替回路１１が、メインバッテリ２の
電圧がバッテリ電圧検出基準値を上回ったことを検出す
ると、メインＤＣ−ＤＣコンバータ１２をオンにし、続
いてＦＥＴ１４をオン、バックアップＤＣ−ＤＣコンバ
ータ１３をオフ、最後にパワーオンOK信号をオンにす
る。FIG. 2 is a time chart showing the operation of the power supply circuit when the voltage of the main battery 2 exceeds the battery voltage detection reference value during charging or when a battery is mounted. 2, when the detection switching circuit 11 detects that the voltage of the main battery 2 has exceeded the battery voltage detection reference value, it turns on the main DC-DC converter 12, subsequently turns on the FET 14, and turns on the backup DC-DC converter. 13 is turned off, and finally the power-on OK signal is turned on.
【００１７】図３は放電時やバッテリの取り外し時に、
図３において、検出切替回路１１が、メインバッテリ２
の電圧がバッテリ電圧検出基準値を下回ったことを検出
すると、まずパワーオンOK信号をオフにし、続いてバッ
クアップＤＣ−ＤＣコンバータ１３をオン、ＦＥＴ１４
をオフ、最後にメインＤＣ−ＤＣコンバータ１２をオフ
にする。FIG. 3 shows the state when discharging or removing the battery.
In FIG. 3, the detection switching circuit 11 includes a main battery 2
, The power-on OK signal is turned off, then the backup DC-DC converter 13 is turned on, and the FET 14 is turned on.
Is turned off, and finally the main DC-DC converter 12 is turned off.
【００１８】ＤＣ−ＤＣコンバータ１２、１３を切替え
る時には、両方のＤＣ−ＤＣコンバータ１２、１３がオ
ンしているタイミングを作り出して、電源が供給されな
い時間をなくしている。それと同時にバックアップＤＣ
−ＤＣコンバータ１３による電源供給の時には動作状態
にならないように制御している。これにより、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ１２、１３の切替時に出力が供給できなく
なって電圧が降下する不具合を防止することができる。When the DC-DC converters 12 and 13 are switched, a timing in which both the DC-DC converters 12 and 13 are turned on is created to eliminate the time when power is not supplied. At the same time backup DC
-Control is performed so as not to be in the operating state when the power is supplied by the DC converter 13. Thereby, DC-D
It is possible to prevent a problem that the output cannot be supplied when the C converters 12 and 13 are switched and the voltage drops.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、メ
インバッテリに接続され、メインバッテリ作動時に駆動
する負荷に合わせた第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、バ
ックアップバッテリに接続され、バックアップバッテリ
作動時に駆動する負荷に合わせた第２のＤＣ−ＤＣコン
バータと、メインバッテリの容量を検出し、メインバッ
テリの容量が基準値以上のときは第１のＤＣ−ＤＣコン
バータを駆動し、メインバッテリの容量が基準値以下の
ときは第２のＤＣ−ＤＣコンバータを駆動する検出切替
回路とを設け、入力電源がメインバッテリからバックア
ップバッテリに切り替わる時、ＤＣ−ＤＣコンバータも
バックアップバッテリ作動時に駆動する負荷に合わせた
駆動損失の小さい第２のＤＣ−ＤＣコンバータに切り替
わるので、電源部での損失が大幅に減少できる。したが
ってバックアップバッテリを入力電源とする際の装置の
稼働時間を延長することができる。またバッテリ切替時
に、出力電圧が降下する等の問題も発生しない。As described above, according to the present invention, a first DC-DC converter connected to a main battery and adapted to a load driven when the main battery is operated, and connected to a backup battery to operate the backup battery A second DC-DC converter adapted to the load to be driven at times and a capacity of the main battery are detected, and when the capacity of the main battery is equal to or more than a reference value, the first DC-DC converter is driven and a capacity of the main battery is detected. When the input power is switched from the main battery to the backup battery, the DC-DC converter is also adjusted to the load driven when the backup battery is operating. Switching to the second DC-DC converter with small driving loss, Loss can be greatly reduced of. Therefore, the operation time of the device when the backup battery is used as the input power can be extended. Further, at the time of battery switching, there is no problem such as a drop in output voltage.
【図１】実施の形態の電源回路を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram illustrating a power supply circuit according to an embodiment.
【図２】メインバッテリの電圧がバッテリ電圧検出基準
値を上回った時の電源回路の動作を示すタイムチャート
である。FIG. 2 is a time chart showing the operation of the power supply circuit when the voltage of the main battery exceeds a battery voltage detection reference value.
【図３】メインバッテリの電圧がバッテリ電圧検出基準
値を下回った時の電源回路の動作を示すタイムチャート
である。FIG. 3 is a time chart showing the operation of the power supply circuit when the voltage of the main battery falls below a battery voltage detection reference value.
【図４】従来の電源回路を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional power supply circuit.
２ メインバッテリ ３ バックアップバッテリ ７ 負荷 １１ 検出切替回路 １２ メインＤＣ−ＤＣコンバータ １３ バックアップＤＣ−ＤＣコンバータ 2 Main Battery 3 Backup Battery 7 Load 11 Detection Switching Circuit 12 Main DC-DC Converter 13 Backup DC-DC Converter
Claims (2)
を有し、メインバッテリの容量が基準値未満になったと
きバックアップバッテリから負荷に対して電力を供給す
る電源回路において、 メインバッテリに接続され、メインバッテリ作動時に駆
動する負荷に合わせた第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、 バックアップバッテリに接続され、バックアップバッテ
リ作動時に駆動する負荷に合わせた第２のＤＣ−ＤＣコ
ンバータと、 メインバッテリの容量を検出し、メインバッテリの容量
が基準値以上のときは前記第１のＤＣ−ＤＣコンバータ
を駆動し、メインバッテリの容量が基準値未満のときは
前記第２のＤＣ−ＤＣコンバータを駆動する検出切替回
路とを設けたことを特徴とする電源回路。1. A power supply circuit having a main battery and a backup battery, wherein the power supply circuit supplies power to a load from the backup battery when the capacity of the main battery becomes less than a reference value. A first DC-DC converter adapted to the load driven at the time; a second DC-DC converter connected to the backup battery and adapted to the load driven at the time of operation of the backup battery; A detection switching circuit for driving the first DC-DC converter when the capacity of the battery is equal to or more than the reference value, and for driving the second DC-DC converter when the capacity of the main battery is less than the reference value; A power supply circuit characterized in that:
を有し、メインバッテリの容量が基準値未満になったと
きバックアップバッテリから負荷に対して電力を供給す
る電源回路において、 メインバッテリに接続され、メインバッテリ作動時に駆
動する負荷に合わせた第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、 バックアップバッテリに接続され、バックアップバッテ
リ作動時に駆動する負荷に合わせた第２のＤＣ−ＤＣコ
ンバータと、 メインバッテリの容量を検出し、メインバッテリの容量
が基準値未満になったとき前記第１のＤＣ−ＤＣコンバ
ータから前記第２のＤＣ−ＤＣコンバータへ切替えると
ともに、該切替時に第１、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ
が共に駆動している時間帯を作り出す検出切替回路とを
設けたことを特徴とする電源回路。2. A power supply circuit having a main battery and a backup battery, wherein the power supply circuit supplies power to the load from the backup battery when the capacity of the main battery falls below a reference value. A first DC-DC converter adapted to the load driven at the time; a second DC-DC converter connected to the backup battery and adapted to the load driven at the time of operation of the backup battery; When the battery capacity is less than the reference value, the first DC-DC converter is switched to the second DC-DC converter, and at the time of the switching, the first and second DC-DC converters are driven together. A power supply circuit, comprising: a detection switching circuit that generates a time zone in which the power supply circuit operates.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27786999A JP2001103740A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Power source circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27786999A JP2001103740A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Power source circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001103740A true JP2001103740A (en) | 2001-04-13 |
Family
ID=17589426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27786999A Pending JP2001103740A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Power source circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
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