(57)【要約】【課題】簡易な構成でありながら、ノイズ除去が容易であり、変換効率の高く且つ制御範囲の広い然も発熱の少ない安価な定電圧電源回路を提供する。【解決手段】発振手段４、コイル手段及び容量手段とを含む昇降圧回路２、昇降圧回路２の出力電流値若しくは出力電圧値Ｓ０を検出し、検出値Ｓ０と予め定められた基準値とを比較して当該検出値が基準値を超えるか基準値より低くなった時点を検出情報Ｓ１として出力する検出手段６、検出手段６の検出情報Ｓ１に基づいて発振手段４から出力される当該パルス信号Ｐ１の昇降圧回路２への供給を制御する制御手段５とから構成された定電圧電源回路１０。【選択図】図１
2008161035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた特定の周波数を有するパルス信号を発振する発振手段、
少なくともコイル手段及び容量手段とを含む昇降圧回路、
当該昇降圧回路の出力電流値若しくは出力電圧値を検出し、当該検出値と予め定められた基準値とを比較して当該検出値が当該基準値を超えるか当該基準値より低くなった時点を検出情報として出力する検出手段、
当該検出手段の検出情報に基づいて当該発振手段から出力される当該パルス信号の当該昇降圧回路への供給を制御する制御手段とから構成された定電圧電源回路であって、
当該制御手段は、当該検出手段が出力する、当該検出情報に基づいて、当該発振手段から出力される当該パルス信号を間引く事によって、当該パルス信号が当該昇降圧回路に供給される事を阻止する様に構成されている事を特徴とする定電圧電源回路。
【請求項２】
当該発振手段は、当該昇降圧回路に使用されている当該コイルが最大の効率を発揮出来る周波数と同一或はそれに近い周波数を有するパルス信号を発振する様に設定されている事を特徴とする請求項１に記載の定電圧電源回路。
【請求項３】
当該制御手段は、当該検出手段が出力する、当該検出情報が継続する間、当該発振手段から出力される当該パルス信号を間引く事によって、当該パルス信号が当該昇降圧回路に供給される事を阻止し続ける様に構成されている事を特徴とする請求項１又は２に記載の定電圧電源回路。
【請求項４】
当該制御手段が、当該発振手段から出力される当該パルス信号を当該昇降圧回路に供給しない様に間引き処理が作動する期間は変化する様に構成されている事を特徴とする請求項３に記載の定電圧電源回路。
【請求項５】
予め定められた特定の周波数を有するパルス信号を出力する矩形波発振回路と、
当該パルス信号に基づきスイッチングするスイッチングトランジスタと当該スイッチングトランジスタと直列に接続されているコイルと当該スイッチングトランジスタのスイッチング動作により充電されるコンデンサとから構成された昇降圧回路と、
当該矩形波発振回路の当該パルス信号を当該昇降圧回路に入力させるか、又は当該パルス信号を当該昇降圧回路に入力させないように制御する制御回路と、
当該昇降圧回路の出力電圧或は出力電流を検出し、当該検出した電圧或は電流が予め定められた所定の電圧値或は電流値以上若しくはそれ以下である場合に当該矩形波発振回路が出力する当該パルス信号を間引く事によって当該パルス信号を当該スイッチングトランジスタに入力させない様に当該制御回路を制御する制御条件検出回路と、
から構成されている事を特徴とする定電圧電源回路。
【請求項６】
予め定められた特定の周波数を有するパルス信号を発振する発振手段、
少なくともコイル手段及び容量手段とを含む昇降圧回路、
当該昇降圧回路の出力電流値若しくは出力電圧値を検出する検出手段、
当該発振手段から出力される当該パルス信号の当該昇降圧回路への供給操作を制御する制御手段とから構成された定電圧電源回路を使用する定電圧供給方法であって、当該方法は、
当該昇降圧回路に使用されている当該コイルが最大の効率を発揮出来る駆動パルス信号の周波数を検出する工程と、
当該検出された当該特定の周波数と同一若しくはそれに近似する周波数を有する駆動パルス信号を固定的に発振するように当該発振手段の発振条件を設定する工程と、
当該昇降圧回路を当該発振手段から発振される当該特定された周波数を有する駆動パルスにより駆動させる工程と、
当該昇降圧回路から出力される電圧値或は電流値を当該検出手段により連続的に検出する工程と、
当該検出手段が、検出された当該出力電流値若しくは出力電圧値を予め定められた基準値とを比較して当該検出値が当該基準値を超えるか当該基準値より低くなった時点を検出して検出情報として出力する工程と、
当該検出手段の検出情報に基づいて当該制御手段は、当該発振手段から出力される当該特定のパルス信号を間引く事によって当該パルス信号の当該昇降圧回路への供給を阻止する間引き処理工程と、
当該間引き処理工程後に、当該検出手段の検出情報が解除された場合には、当該制御手段は、当該発振手段から出力される当該特定のパルス信号の当該昇降圧回路への供給を開始する工程と、
から構成されている事を特徴とする定電圧供給方法。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れかに記載された当該定電圧電源回路を使用したＬＥＤ光源駆動用の定電圧電源装置。
【請求項８】
請求項１乃至５の何れかに記載の定電圧電源回路を使用したモーター駆動用の定電圧電源装置。
【請求項９】
任意のバッテリーに請求項1乃至５の何れかに記載された定電圧電源回路が当接されている事を特徴とする定電圧電源バッテリー。
【請求項１０】
本体部、当該本体部に固定的に載置された請求項１乃至５の何れかに記載された定電圧電源回路、当該本体部に設けられており、且つ当該定電圧電源回路と電気的に接続されている任意のバッテリーが挿入取出し自在に構成されているバッテリー保持部、当該定電圧電源回路と電気的に接続されている出力端子部及び当該出力端子部の出力状態を制御し或は表示する制御パネルとから構成されている事を特徴とする携帯用定電圧電源装置。
【請求項１１】
本体部の一部に当該任意のバッテリーを当該バッテリー保持部に挿入し或は当該バッテリー保持部から当該バッテリーを取出し自在にする当該バッテリー保持部に対応する開口部が設けられている事を特徴とする請求項１０に記載の携帯用電源装置。
【請求項１２】
請求項１乃至５の何れかに記載された定電圧電源回路を内蔵した電動リール。
【請求項１３】
請求項１乃至５の何れかに記載された定電圧電源回路を電動リールの本体部の外表面部に当接した事を特徴とする電動リール。
【請求項１４】
釣竿支持具の一部に請求項１乃至５の何れかに記載された定電圧電源回路が設けられている事を特徴とする釣竿支持具。
【請求項１５】
釣竿支持具を所定の固定部材に固定するための釣竿保持装置であって、当該釣竿保持装置の本体部の一部に請求項１乃至５の何れかに記載された定電圧電源回路が設けられている事を特徴とする釣竿保持装置。
【請求項１６】
当該釣竿保持装置の本体部の内部若しくは外表面部に当該定電圧電源回路が設けられている事を特徴とする請求項１５に記載の釣竿保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定電圧電源回路に関するものであり、特に詳しくは、回路構成が簡易であり、制御が容易で効率が優れ、発熱の少ない安価な定電圧電源回路に関するものであり、更には、当該定電圧電源回路を使用した定電圧電源装置及び釣り用具等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気エネルギーを使用して駆動する電気或は電子機器用の電源として各種の電源回路が提供されてきており、当該電源回路の定電流化或は定電圧化する試みに関しても多くの提案がされて来ている。
【０００３】
それらの定電圧化或は定電流化された電源回路の多くの場合は、例えばコイルとコンデンサ並びにスイッチ手段とで構成された所謂昇圧回路若しくは降圧回路が使用されているものであり、それらの殆どの回路に於いて電圧若しくは電流の調整の為にパルス幅変調（ＰＷＭ）方式が採用されている。
【０００４】
例えば、新日本無線株式会社で製造されているＮＪＭ２３６０、ＮＪＭ２３７４等は、ＰＷＭ回路を用いた汎用ＩＣで構成された昇圧回路若しくは降圧回路として知られているが、係る公知の汎用ＩＣではＰＷＭ回路を用いているため、発振周波数が固定であるにもかかわらず、後段に於いてパルス幅が変化すると共に電圧制御に伴いノイズ周波数が変化して広い範囲のノイズが発生しやすく、このためノイズ除去が困難となりコスト高となる欠点があった。
【０００５】
つまり、上記したＰＷＭ回路を使用する電圧或は電流の制御にあっては、昇圧回路若しくは降圧回路から出力される電圧或は電流の変化を検出し当該検出情報を基に出力されるパルスのパルス幅が変化するのでその結果として発振周波数も常時変化することになるので、制御が複雑となり、変換効率も変動して一定ではなく且つ変換効率を限界まで高める事は不可能であると同時に回路が複雑となりコスト高をきたす事となる他、リップルが多発してノイズの発生が頻発し、且つ制御操作が頻繁に実行されることから当該昇降圧回路からの発熱が増大する事になるので、そのための冷却手段が必要となる他、熱に弱いＬＥＤ光源を自由に駆動させることが出来ず、従来では、ＬＥＤ光源の出力はせいぜい２Ｗ程度にとどまっているに過ぎないのが現状である。
【０００６】
上記したように昇圧スイッチング回路を使用して電圧或は電流を一定のレベルに保つ為の定電圧電源回路としては、例えば特開２００６−１４８９８７号公報（特許文献１）、特開２００６−４９４２３号公報（特許文献２）或は特公平７−３４６５０号公報(特許文献３)等が知られているが、何れの特許公報でも、ＰＷＭ回路を用いることを前提として、これに制御の初期の段階で固定された周波数のパルス信号を組み合わせて昇圧処理あるいは降圧処理をしているものであって、上記した従来技術の問題点を全て含んでいる技術である。
【特許文献１】特開２００６−１４８９８７号公報
【特許文献２】特開２００６−４９４２３号公報
【特許文献３】特公平７−３４６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、これら従来の問題点を解決するものであって、簡易な構成でありながら、ノイズ除去が容易であり、変換効率の高く且つ制御範囲の広い然も発熱の少ない安価な定電圧電源回路を提供するものであると同時に、当該定電圧電源回路を使用した定電圧電源装置並びに当該定電圧電源回路を使用した種々の電気機器製品を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る当該定電圧電源回路は、上記目的を達成するために、以下に示す様な基本的技術構成を採用するものである。
【０００９】
即ち、本発明に係る定電圧電源回路の基本的な態様は、予め定められた特定の周波数を有するパルス信号を発振する発振手段、少なくともコイル手段及び容量手段とを含む昇降圧回路、当該昇降圧回路の出力電流値若しくは出力電圧値を検出し、当該検出値と予め定められた基準値とを比較して当該検出値が当該基準値を超えるか当該基準値より低くなった時点を検出情報として出力する検出手段、当該検出手段の検出情報に基づいて当該発振手段から出力される当該パルス信号の当該昇降圧回路への供給を制御する制御手段とから構成された定電圧電源回路であって、当該制御手段は、当該検出手段が出力する、当該検出情報に基づいて、当該発振手段から出力される当該パルス信号の周波数を固定したままで間引き処理を行うことにより、当該パルス信号が当該昇降圧回路に供給される事を阻止する様に構成されている事を特徴とする定電圧電源回路である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に於ける当該定電圧電源回路は、上記した様な技術構成を採用しているので、簡易な構成でありながら、ノイズ除去が容易であり、変換効率の高く且つ制御範囲の広い然も発熱の少ない安価な定電圧電源回路が得られるのである。
【００１１】
更に詳細に説明するならば、本発明に係る当該定電圧電源回路にあっては、スイッチングパルスの周波数は一定の値に固定されており、当該周波数は一定のままで変化しない様に設定されるものであるので、回路構成が簡単であることから、ノイズの除去が比較的容易であるからフィルターの構成が簡易になり、回路構成が一層簡略化されると共に、エネルギーの変換効率が高く、従来の定電圧電源回路では、せいぜい７０％程度の変換効率であったものが、本発明では、９０％を超える変換効率を達成する事が可能であると同時に、制御範囲が比較的広い為、上記した従来のＰＷＭ回路を使用する昇降圧回路では、制御範囲が狭くせいぜい２０乃至３０％程度のコントロール範囲にとどまっているが、本発明では２００％以上のコントロール範囲が可能であるので、制御に対するシビヤ性は当該従来技術に比較して大幅に緩和される事になる。
【００１２】
更に、本発明に於いては、回路構成が簡易で小さく出来るのでコストが大幅に減少させることが可能である他、変換効率が高く、ノイズ除去が簡単であり、然も発熱量が少なく従って当該定電圧電源回路全体の温度は、大きく上昇する事がなく、従って、高温度に弱いＬＥＤを使用する光源の駆動用の定電圧電源回路として最適であり、従来の定電圧電源回路では、発熱が高いので、ＬＥＤを使用する光源はせいぜい２Ｗ程度の駆動しか出来なかったのに対し、本発明に於ける当該定電圧電源回路を使用する事によって、当該ＬＥＤを使用する光源を例えば１４Ｗで駆動させる事が可能となる。
【００１３】
或は、小型の高性能モーター等の安定した電流で駆動する必要のある駆動体の電源としても効果的に使用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる定電圧電源回路１０の具体例の構成を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
即ち、図１は、本発明に係る定電圧電源回路１０の一具体例の構成を示すブロックダイアグラム図であって、図中、予め定められた特定の周波数を有するパルス信号Ｐ１を発振する発振手段４、少なくともコイル手段及び容量手段とを含む昇降圧回路２、当該昇降圧回路２の出力電流値若しくは出力電圧値Ｓ０を検出し、当該検出値Ｓ０と予め定められた基準値とを比較して当該検出値が当該基準値を超えるか当該基準値より低くなった時点を検出情報Ｓ１として出力する検出手段６、当該検出手段６の検出情報Ｓ１に基づいて当該発振手段４から出力される当該パルス信号Ｐ１の当該昇降圧回路２への供給を制御する制御手段５とから構成された定電圧電源回路１０であって、当該制御手段５は、当該検出手段６が出力する当該検出情報Ｓ１に基づいて、当該発振手段４から出力される当該パルス信号Ｐ１の周波数を一定に固定したままで、当該パルス信号Ｐ１を間引くことにより当該パルス信号Ｐ１が当該昇降圧回路２に供給される事を阻止する様に構成されている定電圧電源回路１０が示されている。
【００１６】
本発明に於いて使用される当該昇降圧回路２の構成は特に限定されるものではないが、例えば、図２に例示する様な、従来一般的に知られている昇降圧回路を使用する事が可能である。
【００１７】
即ち、一例としては、一端が適宜の電源１に接続され、他端部がトランジスタ２２のコレクタに接続されたコイル２１と、当該コイル２１の他端部に、一方の端部が接続され他方の端部が出力端２５とコンデンサ２４の一端部とに接続された整流ダイオード２３と、当該コイル２１の他端部と当該整流ダイオード２３の一方の端部に接続されたコレクタ部と、接地されたエミッター部及び制御端部を形成するベースとからなるトランジスタ２２とで構成される昇降圧回路２である。
【００１８】
本発明に於ける当該昇降圧回路２は、使用形態によって昇圧回路として機能する事も可能であり、又降圧回路として機能する事も可能である。
【００１９】
処で、本発明に於いて使用される当該発振手段４は、矩形波パルスを発振する発振回路を有するものであれば如何なる構成を有するものであっても良く、その具体的構成は特定されるものではないが、本発明に於いては、当該昇降圧回路２に使用されている当該コイル２１が最大の効率を発揮出来る周波数と同一或はそれに近い固定された周波数を有するパルス信号を発振する様に設定されている事が重要である。
【００２０】
つまり、本発明に於ける当該定電圧電源回路１０の基本的な技術思想は、従来の定電圧電源回路がＰＷＭ回路を使用する事を基本的な技術思想として構成されているので、上記した様に、制御回路が複雑で制御方法も、使用されるパルス信号の周波数や各パルスのヂューティ比が絶えず変化するのでノイズの多発が原因で極めて複雑となるので、コストが増大する他、制御範囲が狭く制御条件が厳しいばかりか、効率も悪化しているのが現状であり、更に操作の頻発により各回路からの発熱が大きくなり、当該定電圧電源回路の全体の温度が高くなるので、特に高温度に弱いＬＥＤを使用する光源の駆動用の定電圧電源回路としては不適であって、当該ＬＥＤ光源が本来発光する最適条件で駆動することが不可能であった。
【００２１】
然しながら、本発明に於いては、当該昇降圧回路２に於けるコイルの効率を最大限に発揮させる固定された周波数を有するパルス信号のみを常時使用して当該昇降圧回路２を駆動させるものであるので、上記した従来技術の問題点が全て解決されるのである。
【００２２】
本発明に於ける当該発振手段４から出力される当該矩形波パルス信号は、上記した様に、当該昇降圧回路に使用されているコイルの効率を最大限に発揮させる事が可能な周波数に設定されているものであるが、更に当該パルス信号のパルス幅、つまりデューティ比もコイルの効率を最大限に発揮させる事が可能な値若しくはその近傍の値に固定されている事も好ましく、更にはその両者がそれぞれの特定の値若しくはその近傍の値に固定されている事が望ましい。
【００２３】
本発明に於いて、上記した様に、コイルの効率を最大限に発揮させる事が可能な当該パルス信号の周波数若しくはパルス幅或はデューティ比は、使用される当該昇降圧回路２に使用される当該コイル２１に関して、予め適宜のテストを行い、当該コイル２１の効率が最大限に発揮される様な周波数とパルス幅を確認し、その条件に合致する周波数及び／又はパルス幅若しくはその近傍の値を持ったパルス信号を固定的に常時発振できる様に、発振手段を調整するか、当該周波数及び／又はパルス幅を持ったパルス信号を固定的に常時発振できる発振回路を選択するものである。
【００２４】
具体的には、例えば、市販の適宜の昇降圧回路を入手した場合に、当該昇降圧回路のコイル２１の効率として、出力電力を特性値として取り上げ、当該出力電力の変化を周波数を変更しながらモニターすることより、図６に示す様な電力曲線が得られるので、当該曲線の最高値を示す周波数を当該コイルの効率が最大限に発揮される周波数として選択する事が出来る。
【００２５】
パルス幅或はデューティ比に関しても同様のテストを予め行って最適値を得る事が出来る。
【００２６】
上記のテストでは、懐中電灯用に使用予定である市販の昇降圧回路をテストしたもので当該コイルとして１８０μＨのものが使用されていたので、上記テストの結果、当該コイルの出力電力値が最大を示す周波数は５４．３４ｋＨである事が判明した。
【００２７】
一方、上記したコイルの効率が最大値となる周波数をそのまま使用すると、例えば、電力の最適値が一致しない場合が発生するので、その場合には、当該パルス信号のデューティ比を変更することによって最適値を決定すること(１．５倍から２倍程度)が望ましい。
【００２８】
上記実験では、当該パルス信号のデューティ比は、約１７％であった。
【００２９】
その結果、当該昇降圧回路に対して供給される駆動パルス信号の周波数は、５４．３４ｋＨに固定し、又デューティ比は、約１７％に固定して発振させることにした。
【００３０】
勿論、上記した通り、当該周波数は、実質的に同一の効果が得られる範囲であれば、当該周波数５４．３４ｋＨから数％程度上下に変更されたものであっても良い事は言うまでもない。
【００３１】
次に、本発明に於ける当該検出手段６について詳細を説明するならば、当該検出手段６は、当該昇降圧回路２の出力端部２５から出力される電流若しくは電圧を例えば図１のＡ点に於いて検出し、当該検出された電流値若しくは電圧値Ｓ０を予め定められた所定の基準電圧値或は基準電流値Ｓｒｅｆと比較し、例えば図１の基準電源６１の基準電圧値Ｓｒｅｆと比較し、当該検出された当該検出電流値或は検出電圧値Ｓ０が当該基準値Ｓｒｅｆより高いか低いかを判別し、例えば、昇圧回路として機能させる場合には、当該検出電圧値が当該基準電圧値６１（Ｓｒｅｆ）よりも高くなった場合に、検出情報信号Ｓ１を出力する様に構成されているものである。
【００３２】
そして、当該検出電圧値或は検出電流値が当該基準電圧値若しくは基準電流値よりも高い値を検出している限り、当該検出情報信号Ｓ１を出力し続ける様に構成するものである。
【００３３】
尚、当該昇降圧回路２を降圧回路として使用する場合には、当該基準値と当該検出値との関係は逆の関係となる様に配慮する。
【００３４】
従って、本発明に於ける当該検出手段６の構成は例えば従来から知られているコンパレータを使用する事が可能である。
【００３５】
更に、本発明に於いて使用される当該制御手段５としては、基本的には、当該検出手段６の検出情報信号Ｓ１に基づいて当該発振手段４から出力されるパルス信号Ｐ１の当該昇降圧回路２への供給を制御する機能を有するものであれば如何なる構成のものであっても良く、具体的には、当該検出情報信号Ｓ１に基づいて、当該発振手段４から出力される当該パルス信号Ｐ１を当該昇降圧回路２に供給されないように作動する機能を有するものである事が必要である。
【００３６】
更に詳述するならば、該制御手段５は、当該検出手段６が出力する、当該検出情報信号Ｓ１が継続する間、当該発振手段４から出力される当該パルス信号Ｐ１が当該昇降圧回路２に供給される事を阻止し続ける様に構成されている事が望ましく、その結果、当該昇降圧回路２に供給される当該パルス信号Ｐ１は、当該制御手段５によって間引かれることになり、それによって、当該昇降圧回路２の当該コンデンサの充電電圧を所定の値に維持する事が可能となる。
【００３７】
本発明に於ける当該制御手段５としては、当該検出情報信号Ｓ１のオンーオフ状態に応答して切り換え操作を実行する任意のスイッチ回路を使用する事が可能である。
【００３８】
更に、本発明に於いては、当該制御手段５が、当該発振手段４から出力される当該パルス信号を当該昇降圧回路２に供給しない様に作動する期間、つまり間引きが実行される期間は、当該検出される電圧若しくは電流値と当該基準値との関係で常に変化するので一定ではないが、当該該振手段４から出力される当該パルス信号Ｐ１の周波数及び各パルスのデューティ比は固定されており常時一定に設定されているので、パルスの周波数が変更されるものではなく、又デューティ比も一定であるので、制御が容易でリップルの発生が少なく、効率は最大で調整範囲も広くとれる。
【００３９】
次に、上記した本発明の定電圧電源回路１０に於ける制御方法を、図３を参照しながら説明する。
【００４０】
即ち、図３に於いて、検出手段６を構成する適宜のコンパレータの一方の入力端子にグラフ（ａ）に示される様な基準電圧値Ｓｒｅｆが入力されており、その他方の入力端子に当該昇降圧回路２のグラフ（ｂ）で示される様な出力電圧値Ｓ０が入力されている。
【００４１】
時間の経過につれて当該昇降圧回路２の出力電圧値Ｓ０が上昇して時刻ｔ１に於いて当該基準電圧値Ｓｒｅｆを超えると、グラフ（ｃ）に示すとおり当該検出手段６から出力される検出情報信号Ｓ１がオンの状態となり、その結果、当該制御回路５のスイッチの出力がグラフ（ｄ）に示す様にオフの状態となり、それによって当該発振回路４から出力されているパルス信号Ｐ１は、当該制御手段５を通過することが出来ず、当該昇降圧回路２に供給される当該パルス信号Ｐ１は、グラフ（ｅ）に示す様に間引かれる事になる。
【００４２】
そして係る状態が当該昇降圧回路２の出力電圧値Ｓ０が徐々に下降して時刻ｔ２に於いて、当該基準電圧値Ｓｒｅｆより低下することにより、当該検出情報信号Ｓ１がオフの状態となることによって、当該スイッチ手段５が再びオンの状態となるまで継続される。
【００４３】
その後は、当該基準電圧値Ｓｒｅｆと当該昇降圧回路２の出力電圧値Ｓ０との関係に応じて前記した操作が繰り返される。
【００４４】
係る操作によって、当該昇降圧回路２の出力電圧値或は出力電流値は、予め定められた所定の電圧値或は電流値に安定的に維持されることになる。
【００４５】
以下に、本発明の更なる具体例を図面を参照しながら更に詳細に説明する。
【００４６】
図１は、本発明の電源回路の構成を示すブロック図であり、図１に於いて、１は、本発明の電源回路に電力を供給する、例えば、バッテリー等の電源、２は、電源１の電圧より高い電圧又は電源１の電圧より低い電圧であって、所定の電圧を発生させるための昇降圧回路からなる充電回路、３は、当該昇降圧回路２の充電電圧で駆動されるＬＥＤ等の負荷、４は、当該昇降圧回路２内のスイッチングトランジスタをスイッチングさせるための矩形波状のパルスを出力する矩形波発振回路、５は、矩形波発振回路４のパルス信号を昇降圧回路２に入力させ、又、パルス信号を間引くことによって当該充電回路に相当する昇降圧回路２に当該パルス信号を入力させないように制御するスイッチング機能を有する制御回路、６は、充電回路である昇降圧回路２の出力電圧を検出し、検出した電圧が所定の電圧６１以上であるとき、矩形波発振回路４の出力するパルス信号を、昇降圧回路２のスイッチングトランジスタに入力させないように、間引き処理を行う様に制御回路５を制御する制御条件を検出する制御条件検出回路である。
【００４７】
このように構成した電源回路では、例えば、昇降圧回路２の出力電圧が所定の電圧６１を超えると、当該検出回路６は、制御回路５をＯＦＦ状態に制御して、矩形波発振回路４の出力である周波数が一定に固定されたパルス信号が、充電回路である昇降圧回路２のスイッチングトランジスタに入力されないように間引き処理を繰り返し行っている。従って、昇降圧回路２の出力電圧（図１のＡ点の電圧）が低下する。そして、昇降圧回路２の出力電圧が所定の電圧以下になると、当該制御条件検出回路６は、当該制御回路５をＯＮ状態に制御するから、矩形波発振回路４の出力であるパルス信号を昇降圧回路２のスイッチングトランジスタに再び入力して、昇圧動作を再開するので、昇降圧回路２の出力電圧が再び上昇し始める。
【００４８】
このように、本発明の電源回路に於いては、昇降圧回路２の出力電圧が所定の電圧６１以下の時、矩形波発振回路４のパルス信号が、昇降圧回路２のスイッチングトランジスタに入力され、昇降圧回路２の出力電圧を上昇させ、又、昇降圧回路２の出力電圧が所定の電圧６１以上の時、矩形波発振回路４のパルス信号を間引き処理して当該パルス信号が、昇降圧回路２のスイッチングトランジスタに入力されないようにして、昇降圧回路２の出力電圧を常に一定の電圧に保つことが出来る。
【００４９】
次に、図４の回路図に基づいて、本発明を具体的に説明する。
【００５０】
図４に於いて、昇降圧回路を構成する充電回路２は、スイッチングトランジスタ２１と、スイッチングトランジスタ２１に直列に接続されるコイル２２と、スイッチングトランジスタ２１のドレインに接続されたダイオード２３と、ダイオード２３を介して充電されるコンデンサ２４とで構成されている。４は公知の矩形波発振回路である。スイッチ回路５は、コンパレータ５１と、コンパレータ５１の出力に基づきスイッチングするトランジスタ５２と、トランジスタ５２の出力に基づきスイッチング動作し、スイッチングトランジスタ２１を制御するトランジスタ５３、５４とで構成している。また、スイッチ制御回路６は、基準電圧６１と昇降圧回路２の出力電圧とを比較するオープンコレクタのコンパレータ６３で構成し、コンパレータ６３の出力は、スイッチ回路５のコンパレータ５１に入力されるように構成している。
【００５１】
尚、図４中、６４は負荷のショート表示であり、又６５は出力端子である。
【００５２】
図４の回路は、以下のように動作する。
【００５３】
即ち、昇降圧回路２の出力電圧が基準電圧６１以下の場合、コンパレータ６３の出力は、ハイインピーダンスになっているから、矩形波発振回路４のパルス信号は、抵抗器４１を介して、コンパレータ５１の反転入力端子に入力される。コンパレータ５１の非反転入力端子には基準電圧が入力されているから、コンパレータ５１の出力には、反転したパルス信号が出力される。このパルス信号は、トランジスタ５２〜５３を介してスイッチングトランジスタ２１のゲートに入力されて、昇降圧回路２は昇圧動作を行う。
【００５４】
やがて、充電回路である当該昇降圧回路２の昇圧動作により、コンデンサ２４の電圧が上昇すると、以下のように動作する。
【００５５】
コンデンサ２４の電圧が基準電圧６１以上になると、コンパレータ６３の出力はローインピーダンスとなり、このため、矩形波矩形波発振回路４の発振出力は、抵抗器４１を介してアースされる。同時に、コンパレータ５１の出力はＨレベルになり、このために、トランジスタ５２のコレクタはＬレベルになり、トランジスタ５３、５４は、ＯＦＦし、スイッチングトランジスタ２１は動作を停止する。このため、当該周波数が一定に固定された当該パルス信号は間引き処理されるので昇圧動作が停止して、昇降圧回路２の出力電圧は低下するので、上記したように、当該間引き処理が中断され再び、昇圧動作を行う。
【００５６】
図５は、本発明の他の構成を示す回路であり、この回路では、ＡＣ１００Ｖの電源を用いて１２個のＬＥＤ３１を点灯するように構成した回路である。なお、１２個のＬＥＤを直列にした回路の駆動電圧は、約４０Ｖである。
【００５７】
昇降圧回路２は、スイッチングトランジスタ２１とスイッチングトランジスタ２１に直列に接続したコイル２２により、ダイオード２３を介して、コンデンサ２４を充電するように構成している。スイッチ回路５は、図４と同様に構成している。
【００５８】
又、スイッチ制御回路６は、フォトカップラ６４と、フォトカップラ６４に接続したインバータ６５と、インバータ６５の出力端子にアノードを接続したダイオード６６とで構成し、このダイオード６６のカソードをインバータ５１ａの入力端子に接続して、昇降圧回路２の充電電圧が所定の電圧に達したことを検出すると共に、検出結果に従って、スイッチ回路５を制御するように構成している。
【００５９】
このように構成した図５の回路に於いて、コンデンサ２４の充電電圧が所定の電圧以下である場合、インバータ６５の入力には、抵抗器６７を介してＨレベルが印加されているから、インバータ６５の出力は、Ｌレベルであり、このため、ダイオード６６はＯＦＦ状態である。従って、矩形波発振回路４の出力であるパルス信号は、インバータ５１ａ、トランジスタ５３、５４を介して、昇降圧回路２のスイッチングトランジスタ２１のゲートに入力されるので、コンデンサ２４の端子電圧が上昇する。
【００６０】
コンデンサ２４の端子電圧が所定の電圧以上に上昇すると、フォトカップラ６４のダイオード６４ａがＯＮし、又、フォトカップラ６４のトランジスタ６４ｂがＯＮして、インバータ６５の入力はＬレベルになる。従って、インバータ６５の出力は、Ｈレベルになる。従って、インバータ５１ａの出力は、Ｌレベルになって、トランジスタ５３、５４は共にＯＦＦ状態になって、スイッチングトランジスタ２１の動作が停止し、パルス信号が間引きされる結果、コンデンサ２４の端子電圧が下がる。
【００６１】
従って、図５の回路に於いても、昇降圧回路２の出力電圧は、一定に保たれる。
【００６２】
このように、本発明の電源回路では、常に所定の周波数の矩形波信号がスイッチングトランジスタに入力されるように構成し且当該パルス信号を所定の条件下で間引き処理するので、ノイズ周波数が一定で変化しなく、従って、ノイズ除去が容易になる。
【００６３】
次に、本発明の他の態様について説明するならば、本発明の第２の態様としては、予め定められた特定の周波数を有するパルス信号を発振する発振手段、少なくともコイル手段及び容量手段とを含む昇降圧回路、当該昇降圧回路の出力電流値若しくは出力電圧値を検出する検出手段、当該発振手段から出力される当該パルス信号の当該昇降圧回路への供給操作を制御する制御手段とから構成された定電圧電源回路を使用する定電圧供給方法であって、当該方法は、当該昇降圧回路に使用されている当該コイルが最大の効率を発揮出来る駆動パルス信号の周波数及び／又はパルス幅を検出する工程と、当該検出された当該コイルに関する特定の周波数及び／又は特定のパルス幅と同一若しくはそれに近似する周波数及び／又はパルス幅を有する駆動パルス信号を固定的に発振するように当該発振手段の発振条件を設定する工程と、当該昇降圧回路を当該発振手段から発振される当該特定された周波数及び／又はパルス幅とを有する駆動パルスにより駆動させる工程と、当該昇降圧回路から出力される電圧値或は電流値を当該検出手段により連続的に検出する工程と、当該検出手段が、検出された当該出力電流値若しくは出力電圧値を予め定められた基準値とを比較して当該検出値が当該基準値を超えるか当該基準値より低くなった時点を検出して検出情報として出力する工程と、当該検出手段の検出情報に基づいて当該制御手段は、当該発振手段から出力される当該特定のパルス信号を間引き処理して当該パルス信号の当該昇降圧回路への供給を阻止する工程と、当該阻止工程後に、当該検出手段の検出情報が解除された場合には、当該制御手段は、当該発振手段から出力される当該特定のパルス信号の当該昇降圧回路への供給を開始する工程とから構成されている定電圧供給方法である。
【００６４】
本発明に於いては、上記した方法を実行することによって、上記したと同様な多くの作用効果がえられるのである。
【００６５】
次に、本発明に於ける別の態様に付いて説明する。
【００６６】
即ち、上記した様に、本発明に於ける当該定電圧電源回路の基本的な技術構成は、所定の電源の出力電圧を所定の電圧レベルに容易に且つ正確に昇圧したり、降圧する事が可能であると同時に発熱量も少なく、当該設定された昇圧電圧或は降圧電圧を一定に保持出来るという作用効果を有しているのであるから、それを応用できる技術分野は極めて広範囲である。
【００６７】
以下に、上記した本発明に係る定電圧電源回路を使用した具体的な態様の例を図面を参照しながら説明する。
【００６８】
即ち、図７（Ａ）は、上記した定電圧電源回路１０を、従来一般的に使用されている任意のバッテリーに応用したものであり、図中、任意のバッテリー１１の本体の一部に、上記した定電圧電源回路１０が適宜の当接手段或は保持手段を介して当接されている定電圧電源バッテリー１３が示されている。
【００６９】
本具体例に於いて使用される任意のバッテリー１１は特に限定されるものではなく、従来一般的に使用されている、鉛電池、ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、アルカリ電池、マンガン電池、ニッケル電池、リチウム電池、亜鉛電池等を使用する事が可能である。
【００７０】
従来の上記した電池は図７（Ｂ）に例示する様に、各電池の出力電圧は個々の電池の種類毎に異なる特性を示すが、共通する点は、時間の経過につれて電圧が低下することである。
【００７１】
つまり、図７（Ｂ）のグラフ（ａ）はリチウム電池の電圧特性を示すものであり、又図７（Ｂ）のグラフ（ｂ）は鉛電池の電圧特性を示すものである。
【００７２】
即ち、従来に於いては、如何なる種類のバッテリーを使用しても、それぞれのバッテリーの特性に応じて多少の差異は見られるが、必ず時間の経過と共に出力電圧は、低下する事は避けられず、その為、特定の電気機器をバッテリーのみを電源として作動させている場合には、一定の時間が経過すると、出力電圧は所定の電圧レベル以下に低下して、当該電気機器が所定の機能を発揮する事が出来なくなり、バッテリーを交換するか、別の電源を利用する必要があり、ユーザーが不便を感じる事が多かった。
【００７３】
これに対し、上記した本発明に係る定電圧電源回路１０を当該従来の任意のバッテリー１１と併用する事によって、図７（Ｂ）のグラフ（ｃ）に示す様に時間の経過に影響されずに予め設定された所定の電圧レベルを一定に保持することが可能である。
【００７４】
本具体例に於いては、当該定電圧電源回路１０は、所望のサイズに小型化することが可能であるので、上記したバッテリー１１の本体部の外装部の一部に適宜の取り付け手段、接着剤手段等で取り付ける事が出来、当該従来のバッテリーの出力端子３１、３２と当該本発明に係る定電圧電源回路１０の入力端子を任意の接続方法を使用して相互に電気的に接続させ、当該定電圧電源回路１０の出力端子３３，３４から所定の定電圧を容易に取り出す事が可能である。
【００７５】
勿論本発明に於いては、当該任意のバッテリー１１と当該定電圧電源回路１０とを一体化することなく、単に、双方の端子間を適宜の配線で接続するようにしたものであっても良いことは言うまでも無い。
【００７６】
次に、本発明に於ける更に別の具体例を説明する。
【００７７】
即ち、図８（Ａ）には、本体部１４、当該本体部１４の内部或は外部に固定的に載置された本発明に係る定電圧電源回路１０、当該本体部１４に設けられており、且つ当該定電圧電源回路１０と電気的に接続されている任意のバッテリー１１が挿入自在となる様に構成されているバッテリー挿入部１５、当該挿入されたバッテリー１１の出力端子部３１、３２と当該定電圧電源回路１０の入力端子部とを電気的に接続する配線部３５及び当該本体部１４に設けられている当該定電圧電源回路１０と電気的に接続されている出力端子部３３、３４及び当該定電圧電源回路１０の出力状態を制御し及び／又はその状態を表示する制御パネル３６とから構成されている携帯用定電圧電源装置３７が示されている。
【００７８】
図８（Ａ）に示されている当該本発明の具体例では、当該従来のバッテリー１１は、当該本体部１４の内部に設けられた適宜の領域内１５に着脱自在、挿入取り出し自在に配置させることが出来る。
【００７９】
一例を示すならば、図８（Ａ）で示す様に、当該本体部１４を半割り状態の容器部分に構成し、その両者を適宜の係合手段を介して開放並びに閉鎖出来る様に構成するか、その両者を適宜の枢軸構造を介して半円状に開放並びに閉鎖出来る様に構成したものであっても良い。
【００８０】
使用する際には、従来一般的に市販されている上記したバッテリー１１を当該本体部１４を開放して、所定の場所１５に当該バッテリー１１を挿入した後、当該本体部１４を閉鎖して、定電圧電源装置３７として使用するものである。
【００８１】
当該具体例に於いては、当該本体部１４の一部に当該定電圧電源装置３７としての出力端子部３３、３４を設けると共に、必要に応じて、当該バッテリー１１の出力電圧をそのまま使用するか、当該定電圧電源回路１０を作動させて定電圧電源装置３７として使用するかを選択出来る制御手段或は当該定電圧電源回路１０を作動させている状態か、或は当該定電圧電源回路１０を作動させていない状態かを表示出来る表示手段等を含む制御パネル３６を設けることも可能である。
【００８２】
更には、図８（Ｂ）に示す様に、当該本体部１４の所定の部分に適宜の開口部３８を設け、当該開口部３８を当該本体部１４内に設けた当該バッテリー１１の挿入区画部３９と連通しておき、必要に応じて所定のバッテリー１１を当該開口部３８から当該挿入区画部３９内に挿入し、当該定電圧電源回路１０の入力端子部と接続される様に構成したものであっても良い。
【００８３】
上記した本発明の具体例では、携帯用の定電圧電源装置が容易に得られるのであり、固定式の電源端子が利用できない山、海等での安定した電源装置として幅広い用途に利用出来る。
【００８４】
次に、本発明に係る他の具体例として、本発明の当該定電圧電源回路１０を使用した電動リール４０がある。
【００８５】
従来から釣り用の電動リール４０としてバッテリー１１の電源を利用して、釣り糸を巻き上げる構成を有するものが一般的に使用されている。
【００８６】
処で、係る従来の電動リール４０としては、直接適宜のバッテリー１１或は釣り舟に設けられた発電装置と接続された電源端子から所定の電力を得て、当該電動リールのモーターを駆動させる様に構成されたものであり、釣り舟に設けられた発電装置を利用できる場合は問題がないが、従来一般的には、釣り人が個人個人でバッテリー１１を携帯し、釣り現場で当該電動リール４０を当該バッテリー１１で駆動させる場合には、当該バッテリの電圧低下が深刻な問題となる。
【００８７】
つまり、上記したとおり、バッテリー１１は、時間の経過と共にその出力電圧は低下するものであるから、長時間当該電動リール４０を使用している当該バッテリー１１の電圧が急に低下して、必要な時期に当該電動リール４０が駆動されないという欠点が存在するばかりか、上記自体を回避するために、複数個のバッテリー１１を同時に携帯しなければならないという問題もあった。
【００８８】
一方、実開平５−９１３４４号公報には、昇圧回路が接続されている接続コードを電動リールの入力端子部に接続させて当該電動リールを駆動する例が示されてはいるが、係る公知例では、当該昇圧回路は極基本的な昇圧回路しか示されてはおらず、かかる昇圧回路では、本発明で規定されている昇圧或は降圧特性を発揮することは不可能であると同時に定電圧電源としての作用も全く期待できない事は明らかである。
【００８９】
本発明に於ける当該電動リール４０では、上記した本発明に係る当該定電圧電源回路１０を可能な限り小型化することによって、当該定電圧電源回路１０を電動リール４０の本体部に直接搭載する事が可能となる。
【００９０】
つまり、図９に示す通り、例えば、任意の釣竿４１に適宜の手段を介して取り付けられている電動リール４０の本体部４４の外表面の一部に、本発明に係る定電圧電源回路１０が取り付けられているものであっても良い。
【００９１】
尚、図９中、４３は適宜のハンドルである。
【００９２】
本発明に於いては、当該定電圧電源回路１０は、当該電動リール４０を構成する本体部４４の内部に配置されているものであってもよく、何れの場合であっても、当該定電圧電源回路１０の入力端子部は、当該電動リール４０の電源接続コード４２と適宜の接続手段を介して接続されていることが望ましく、一方、当該定電圧電源回路１０の出力端子は、当該電動リール４０のモーター手段の入力端子部と直接的に接続されているものである。
【００９３】
本具体例では、当該電動リール４０が如何なるバッテリーと接続されていても、所定の昇圧電圧或は降圧電圧が容易に得られるのみならず、出力電圧が所定の電圧レベルに一定に維持される定電圧電源装置として機能するので、上記したように、必要な時期にバッテリーの電圧が低下していて電動リールを駆動することが出来ないと言う問題は完全に回避する事が出来る。
【００９４】
次に、本発明に於ける他の具体例としては、図１０に示される様な、例えば、本体部の一部に前記した本発明に係る定電圧電源回路１０が設けられている釣竿支持具５０である。
【００９５】
即ち、本具体例では、本体部５７から前方に突出した、先端部に釣竿ガイド部５２が設けられている竿受部５１と当該本体部５７の上面に設けられた保持台部５６上に旋回可能に取り付けられている釣竿固定部５３とが設けられており、当該釣竿固定部５３は、適宜の半円形の溝部を互いに対向する様に配置した２つの釣竿受具５４、５５で形成し、当該釣竿受具５４、５５を適宜の螺子固定手段で締め付け或は開放自在に構成し、その間に釣竿４１を挿通するようにした構造を有している。
【００９６】
そして本発明では、当該釣竿支持具５０の内部或は外表面部の一部に上記した本発明に係る当該定電圧電源回路１０を適宜の接合手段或は係合手段で構成するものである。
【００９７】
本発明に於いては、当該定電圧電源回路１０の出力端子部３３，３４を当該釣竿支持具５０の表面に配置することによって、電動リール１１との電気的な接続を容易に行うことが可能となる。
【００９８】
又、本発明における当該定電圧電源回路１０の入力端子部は、適宜の配線コード４２等を使用して所定のバッテリー或は固定の電源に接続させるものであっても良い。
【００９９】
次に、本発明に於ける更に別の具体例としては、図１０にも示す様に、当該釣竿支持具５０が適宜の着脱装置６３、６４を介して本体部６２の上部に接続されており、他方当該本体部６２の下方部に設けられた顎部６５とからなる本体部６２を有する釣竿保持装置６０であって、当該釣竿保持装置６０は、当該顎部６５に設けられた適宜の螺子手段６１を介して適宜の船縁部７０に固定される構成を有する当該釣竿保持装置６０に於いて、当該釣竿保持装置６０の本体部６２の一部に本発明に係る当該定電圧電源回路１０が設けられ釣竿保持装置６０である。
【０１００】
即ち、本具体例では、釣竿支持具５０を所定の固定部材７０に固定するための釣竿保持装置６０であって、当該釣竿保持装置６０の本体部６２の一部に本発明に於ける定電圧電源回路１０が設けられている釣竿保持装置６０である。
【０１０１】
本具体例に於いては、当該釣竿保持装置６０の本体部６２の内部若しくは外表面部に当該定電圧電源回路１０が設けられている事が望ましい。
【０１０２】
又、本具体例に於いても、当該定電圧電源回路１０の出力端子部３３，３４を当該釣竿保持装置６０の表面の適宜の部位に配置することによって、電動リール１１との電気的な接続を容易に行うことが可能となる。
【０１０３】
更に、本発明における当該定電圧電源回路１０の入力端子部は、適宜の配線コード４２等を使用して所定のバッテリー或は固定の電源に接続させるものである。
【０１０４】
上記した具体例では、釣りを楽しむ釣り人は、電源の出力電圧の低下を気にする必要がなく、またバッテリーを多数携行する必要もなく、長期間に亘って釣りそのものを楽しむ事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に於ける昇降圧回路の回路構成の一具体例を示すブロック図である。
【図３】本発明における定電圧制御方法の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施例の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第２の実施例の構成を示す回路図である。
【図６】本発明に於ける特定の固定された周波数を決定する方法の例を示す図である。
【図７】本発明の他の具体例の構成を示す図である。
【図８】本発明の更に他の具体例の構成を示す図である。
【図９】本発明に別の具体例における構成を説明する図である。
【図１０】本発明の更に別の具体例の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  電源
２  昇降圧回路（充電回路）
３  負荷
４  矩形波発振回路
５  制御回路
６  制御条件検出回路（検出回路）
１０  定電圧電源回路
１１  バッテリー
１３  定電圧電源装置
１４  本体部
１５、３８  挿入開口部
３１、３２  バッテリーの出力端子部
３３、３４  定電圧電源回路の出力端子部
３５  接続配線
３６  制御パネル
３７  定電圧電源装置
３９  区画部
４０  電動リール
４１  釣竿
４４  電動リールの外表面
５０  釣竿支持具
６０  釣竿保持装置
７０  船縁部
【図７】
2008161035.tif 000003
【図８】
2008161035.tif 000004
【図９】
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【図１０】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
2008161035.tif 000009
【図４】
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【図５】
2008161035.tif 000011
【図６】
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