JPH02246740A

JPH02246740A - 電源バックアップ回路

Info

Publication number: JPH02246740A
Application number: JP1064854A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Sakanishi; 坂西　正幸; Takaaki Ishii; 孝明石井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-16
Filing date: 1989-03-16
Publication date: 1990-10-02
Also published as: CA2012360C; US5118962A; CA2012360A1

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、例えば無線機器の電源瞬断時に於て、回路
動作をバックアップするために用いられる電源バックア
ップ回路の改良に関する。

（従来の技術）第３図は、従来の電源バックアップ回路の構成を示す回
路図である。

同図に示されるように、この電源バックアップ回路は、
直流電源１とボルテージレギュレータ（電圧安定化回路
）２との間に介挿された逆流防止用ダイオード４と、前
記ボルテージレギュレータ２の負荷５をバックアップす
るに充分な容品を有し、且つその一端が接地されたコン
デンサ３と、前記逆流防止用ダイオード４とボルテージ
レギュレータ２との接続点と前記コンデンサ３の非接地
端との間にあって、該コンデンサ３の充放Ｍ電流の双方
を許容し、且つ電流制限素子を有しない電流路１１とか
ら構成されている。

尚、負荷６は電源瞬断時において動作バックアップの必
要のない回路である。

以上の構成において、直流電源１が瞬断などにより電源
供給を停止すると、コンデンサ３に蓄積されたエネルギ
ーが放電され、負荷５の動作を一定時間バツクアップす
る。

このとき、逆流防止用ダイオード４によって、負荷６へ
の電流は素子されている。

ところで、コンデンサ３としては、近年、電子機器の小
型化、高密度実装化の要請に伴い、小型で大容量かつ漏
れ電流特性２周波数特性、温度特性に優れるタンタル電
解コンデンサが用いられる傾向にある。

ところが、タンタル電解コンデンサは、急激な充放電、
過大電圧、逆電圧の印加などにより性能劣化、シミート
モードによる破壊などを引き起こし易いという問題点が
ある。

すなわち、放電時はセット負荷が存在するので問題には
ならないが、充電時の過大電流が大きな要因となってい
る。

そこで、この様な問題の対策としては、電流路１１に抵
抗を挿入し充電電流を制限することが考えられる。

しかしながら、この様に電流路１１に抵抗を挿入すると
、放電時にあっては、抵抗による電圧降下によって、負
荷５の利用可能電圧が低下してしまうという問題が新た
に生ずる。

（発明が解決しようとする課題）この様に、従来のＭ源バックアップ回路においては、単
一の電流路１１によりコンデンサ３の充放電を行うよう
になっていたため、コンデンサ３の充電電流を制限ずべ
く電流路１１に抵抗を挿入すると、負荷５の利用可能電
圧が低下してしまう。

その為、コンデンサ３として、高密度実装に好適なタン
タル電解コンデンサを使用すると、充電時の保護対策を
考慮した場合、負荷に対し充分な電圧を供給できないと
いう問題点があったにの発明は、上述の問題点に鑑み成
されたものであり、その目的とするところは、コンデン
サとして高密度実装に好適なタンタル電解コンデンサを
使用した場合にも、負荷に対し充分な電圧を供給するこ
とを可能とした電源バックアップ回路を提供することに
ある。

（発明の構成〕（課題を解決するための手段）この発明は、上記の目的を達成する為に、直流Ｎ源にア
ノード側を、電圧安定化回路にカソード側を接続された
逆流防止用ダイオードと、この逆流防止用ダイオードの
カソード側とアース間に挿入されたスイッチング素子お
よびコンデンサからなる直列回路と、前記直流電源から
の電流を前記スイッチング素子と前記コンデンサ間に導
き、Ｎ光制限素子を有する電流路とを少なくとも備え、
前記コンデンサを前記電流路からの電流により充電し、
この充電に際して前記スイッチング素子を前記電流路の
電位に鳳づきオフにし、前記直流電源からの電流が跡絶
えたときには前記コンデンサから前記電流路への放電電
流による電位に基づき前記スイッチング素子をオンにし
、前記コンデンサからの放電電流をオンとなった前記ス
イッチング素子を介して前記電圧安定化回路に供給する
事を特徴とする。

（作用）このような構成によれば、電流路を流れる充電電流は電
流制限素子により制限される一方、スイッチング素子を
流れる放電電流は電流制限されることがない。

この為、コンデンサとして高密度実装に好適なタンタル
電解コンデンサを使用した場合にも、負荷に対し充分な
電圧を供給することが可能となる。

（実施例）第１図は、本発明に係わる電源バックアップ回路の一実
施例を示す回路図である。

尚、同図において、前記第３図の従来例と同一構成部分
については同符号を付して説明は省略する。

同図に示されるように、逆流防止用ダイオード４とボル
テージレギュレータ２との接続点には、ＰＮＰトランジ
スタ９のコレクタが接続され、該トランジスタ９のエミ
ッタはコンデンサ３の非接地端に接続されている。

また、トランジスタ９のベースは抵抗７を介して、逆流
防止用ダイオード４のアノード側へと接続されている。

また、トランジスタ９のベースは、抵抗８を介してコン
デンサ３の非接地端へと接続されている。

この為、ＰＮＰトランジスタ９は、逆流防止用ダイオー
ド４とボルテージレギュレータ２との接続点とコンデン
サ３の非接地端との間にあって、該コンデンサ３の放電
電流のみを許容し、且つ電流制限素子を有しない第１の
電流路として機能するようになっている。

また、抵抗７．８は、逆流防止用ダイオード４のアノー
ド側とコンデンサ３の非接地端との間にあって、Ｎ源制
限素子を有する第２の電流路として機能するようになっ
ている。

次に、以上の構成よりなる電源バックアップ回路の動作
について説明する。

直流電源１が正常な場合、負荷６は直流電源１から直接
に給電され、また負荷５は逆流防止用ダイオード４．ボ
ルテージレギュレータ２を経由して給電される。

この時、トランジスタ９はオフ状態となり、この為コン
デンサ３は抵抗７，８で構成される第２の電流路を経由
して電流制限されながら充電される。

一方、直流電源１に瞬断などが生ずると、トランジスタ
９がオンすることにより、コンデンサ３の電荷はトラン
ジスタ９からなる第１の電流路を経由して、何等電流制
限されること無く、負荷５へと供給される。

また、この時負荷６へ流れる電流は、第２の電流路を構
成する抵抗７，８により制限されるから負荷６に対し無
駄な給電が行われることがない。

この様に、本実施例によれば、コンデンサ３に対する充
電電流は、第２の電流路を構成する抵抗７．８により制
限されるから、コンデンサ３として高密度実装に好適な
タンタル電解コンデンサを使用した場合にも、急速充電
による破壊等を生ずることはない。

一方、直流電源１に瞬断などが生じ、コンデンサ３から
放電が行われる場合には、第１の電流路を構成するトラ
ンジスタ９がスイッチングして完全導通状態となり、コ
ンデンサ３の充電電圧はそのままボルテージレギュレー
タ２の入力端に印加されることとなり、その結果負荷５
へ充分な電圧を供給することができる。

なお、トランジスタ９のオン状態に於いては、コンデン
サ３に対し負荷５が接続されるため、急速放電を起こす
虞はない。

次に、第２図は本発明に係わる電源バックアップ回路の
他の実施例を示す回路図である。

尚、同図に於いて、前記第１図と同一構成部分について
は同符号を付して説明は省略する。

この実施例の特徴は、逆流防止用ダイオード４とボルテ
ージレギュレータ２との接続点とコンデンサ３の非接地
端との間に、抵抗１０よりなる第２の電流路を更に追加
したことにある。

この実施例によれば、コンデンサ３から負荷６へ至る無
駄な放電を制限しつつも、コンデンサ３に対する充電速
度を高速化することができる。

この様に、以上説明した第１図、第２図の実施例によれ
ば、コンデンサ３に対する充電電流については制限しつ
つも、放電時に対しては無駄な電圧降下を生ずることが
なく、この為コンデンサ３として高密度実装に好適なタ
ンタル電解コンデンサを使用する場合にも、その劣化、
破壊等を未然に防止し、且つ負荷に対し充分な電圧を供
給することが可能となる。５尚、以上の実施例では、抵抗７，８．１０及びトランジ
スタ９を用いて第１．第２の電流路を構成したが、必ず
しもトランジスタを必要とする訳ではない。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、この発明に係わる電源バ
ックアップ回路によれば、コンデンサとして高密度実装
に好適なタンタル電解コンデンサを使用する場合にも、
＠＆な充放電による性能劣化を来たすことがなく、しか
も負荷に対し充分な電圧を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる電源バックアップ回路の一実施
例を示す回路図、第２図は同他の実施例を示す回路図、
第３図は従来の電源バックアップ回路の構成を示す回路
図である。１・・・直流電源、２・・・ボルテージレギュレータ、
３・・・コンデンサ、４・・・逆流防止用ダイオード、
５゜６・・・負荷７．８．１０・・・抵抗、１１・・・電流路。

Claims

【特許請求の範囲】直流電源にアノード側を、電圧安定化回路にカソード側
を接続された逆流防止用ダイオードと、この逆流防止用
ダイオードのカソード側とアース間に挿入されたスイッ
チング素子およびコンデンサからなる直列回路と、前記直流電源からの電流を前記スイッチング素子と前記
コンデンサの接続点に導く、電流制限素子を有する電流
路とを少なくとも備え、前記コンデンサを前記電流路からの
電流により充電し、この充電に際して前記スイッチング
素子を前記電流路の電位に基づきオフにし、前記直流電
源からの電流が跡絶えたときには前記コンデンサから前
記電流路への放電電流による電位に基づき前記スイッチ
ング素子をオンにし、前記コンデンサからの放電電流を
オンとなった前記スイッチング素子を介して前記電圧安
定化回路に供給する事を特徴とする電源バックアップ回
路。