(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池と電子装置本体へ定電圧を発生する降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路との間に直列に昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を設け，
電池電圧を検出して前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を制御する検出回路を備え，
前記検出回路は電池電圧が予め設定した一定値以上であることを検出すると前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の動作を禁止し，前記電池の出力は前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を通過して降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路へ入力し，電池電圧が前記一定値に達しないと前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させ，前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の出力を前記降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路で降圧することで定電圧を発生させることを特徴とする電池内蔵の電子装置の電源制御回路。
【請求項２】
請求項１において，
前記降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の入力側に前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路と並列に接続する外部からのＤＣ電力を供給する外部電源線を備え，
前記検出回路は，前記外部電源線の状態を検出して，外部電力が存在しないで前記電池電圧が前記一定値に達しないことを検出すると前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させることを特徴とする電池内蔵の電子装置の電源制御回路。
【請求項３】
請求項２において，
前記降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路及び前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を駆動するか否かを制御する制御信号を発生する制御信号線が設けられ，
前記検出回路に前記制御信号線が入力され，前記検出回路は前記制御信号が駆動を表す信号状態で，前記外部電源線に外部電力が存在せず，且つ前記電池電圧が前記一定値に達しない状態を検出すると前記昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させることを特徴とする電池内蔵の電子装置の電源制御回路。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて，
前記電池として充電可能な電池を備え，
前記外部電源線に接続する充電器を設け，
前記充電器の駆動出力により前記電池を充電することを特徴とする電池内蔵の電子装置の電源制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電池内蔵の電子装置の電源制御回路に関する。
近年，ノートパソコン，携帯電話等の携帯型の電子装置が広く使用されるようになった。このような電子機器の電源として電池が内蔵されているが，一般的に電池の電圧は放電が進むに従って低下していくため，電子装置本体で使用する電圧を一定に保つために，ＤＣ−ＤＣ変換回路により電池出力の定電圧化を図っている。
【０００２】
一方，このような電子機器は外部電源（ＡＣアダプタ）からのＤＣ電源でも利用できるようになっており，充電可能な電池を外部からＤＣ電源により充電するため電子装置本体で使用する規定電圧より高い電圧が入力される。そのため降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が使用され，電池電源を使用する場合の降圧動作の両方を行う構成が採用されている。しかし，電池の電圧が低下すると降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が働かなくなり，その改善が望まれている。
【０００３】
【従来の技術】
図４は従来例１の構成図である。
図４において，４０はＡＣアダプタ等の外部から供給されるＤＣ電圧が入力するＤＣ−ＩＮコネクタ，４１は装置に内蔵している電池４２に対し充電を行うための充電器，４２は充電可能な電池であり，充電可能な電池には多種のものが存在するが，この説明では，リチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）を使用しているものとする。４３は外部電力または内蔵の電池４２により供給される電力を装置が必要とする電圧にレギュレーションする降圧型のスイッチング・レギュレーション方式の降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路（降圧型ＤＣ−ＤＣと表示），４４は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路のオン・オフ（動作・不動作）を制御するための制御信号が与えられる制御信号線であり，制御信号がオンを指示している時，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３は装置が必要とする電圧を発生し，オフを指示していると降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３は動作を停止する。
【０００４】
Ｄ1 は電子装置が内蔵の電池で動作している時，電力がＤＣ−ＩＮコネクタ４０を介して外部に漏洩するのを防止する逆流防止ダイオード，Ｄ2 はＤＣ−ＩＮコネクタ４０から外部の電力が供給されている時に内蔵電池に充電電流が流入するのを防止するための充電防止用保護ダイオード，Ｄ3 は充電器４１が停止状態の時内蔵の電池の電力が充電器側に漏洩するのを防止する逆流防止ダイオードである。
【０００５】
降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３において，Ｔｒ11は降圧制御部４３ａによりオン・オフ制御されるメイン・スイッチング・トランジスタ，Ｌ11はチョークコイル，Ｃ11は平滑用コンデンサ，Ｄ11は整流用のフライホィール・ダイオードであり，Ｒ11，Ｒ12は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３の出力電圧を検出するセンサー抵抗であり，この検出電圧により降圧制御部４３ａが動作する。
【０００６】
電子装置をＡＣアダプタ等の外部の電力で動作させる場合，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３は，ＤＣ−ＩＮコネクタ４０から入力されるＤＣ電圧（例えば，１５Ｖ程度）により駆動され，電池４２はダイオードＤ2 により遮断される。
【０００７】
電子装置に外部電源が接続されないで，内蔵の電池４２で動作する場合，電池は放電が進むに従って低下するが，電池４２からの入力は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３によりレギュレートされて常に電子装置本体の各部の駆動電圧とする所定の電圧，例えば５．０Ｖを出力する。降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４３では，入力電圧は出力電圧よりも高くなければならない。これは，トランジスタＴｒ11やチョークコイルＬ11による電圧ドロップ及びトランジスタＴｒ11のオン・オフ比に比例する入出力電圧比があるからである。一般的には５．０Ｖの出力を得るために必要な最低入力電圧は約６．０Ｖ位である。
【０００８】
一方，電子装置の電源として今後の主要な電池となる１セル当たり４．２Ｖのリチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）を２セル直列（市販品）使用した場合，電池が満充電状態の時は，８．４Ｖであるが，放電が進むに従って電池電圧は低下し，最終的には５．０Ｖで放電が終了する。しかし，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路は，６．０Ｖ以下では動作しないため，６．０Ｖで電池の放電を停止する必要がある。
【０００９】
この場合，電池としては５．０Ｖ迄放電する能力があるが，残る１．０Ｖは使われることがない。この電池を５．０Ｖまで放電した場合と，６．０Ｖで放電を中止した場合の容量を比較すると，約１０％の差がある。従って，５．０Ｖの出力を必要とする降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路にＬｉ＋電池を使用すると，その容量の約９０％しか使用することができず，残り１０％が無駄になってしまい電池の効率的な使用ができないという問題が発生する。
【００１０】
これに対し，前述の市販品のリチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）を直列に２個接続して使用する方法が考えられるが，今度は満充電時の電圧が１６．８Ｖに達する。しかし，この電圧は一般的な電源用部品の耐圧の限界に近い値である。電池を放電する時はこの電圧は特に問題無いが，充電を考慮すると１６．８Ｖの電池を充電するのに必要な電圧は１８．０Ｖ以上となり，一般的な部品の限界を越えてしまい別の問題が生じる。また，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の効率は，入力電圧と出力電圧の差が小さい方が変換効率が良く，入出力電圧の差が大きくなるにしたがって変換効率が低下する問題がある。このため，電池の電圧を余り高くすることは降圧型ＤＣ−ＤＣ変換効率を考慮すると余り好ましくない。
【００１１】
図５は従来例２の構成図である。これは上記の問題を解決するもので，昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路（昇降圧型ＤＣ−ＤＣで表示）４５を使用し，ＤＣ−ＤＣの入力電圧が出力電圧より高い場合でも，低い場合でも常に必要とする電圧を出力する。
【００１２】
この昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４５において，Ｔｒ11は制御部４５ａによりオン・オフ制御されるメイン・スイッチング・トランジスタ，Ｌ11，Ｌ12はトランス，その他のＤ11，Ｃ11，Ｒ11，Ｒ12は上記図４の各部品と同じである。この昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４５は一般的なスイッチング・レギュレーション方式の昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路である。
【００１３】
ところが，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路では，電力の変換効率は９０〜９５％であり，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路でも７５〜８５％の変換効率であるのに対し，図５に示す昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４５は非常に悪く，その変換効率は約６０％程度である。このように，昇降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を使用することにより，電池の使用効率向上という観点からすると却って悪くなってしまうという問題がある。具体的には，リチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）の場合で考えると，降圧型の場合はＤＣ−ＤＣ変換により損失が１０％と電圧低下時の未使用分と合わせて約２０％が損失となるのに対し，昇降圧方式のＤＣ−ＤＣ変換による送出が４０％となり，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路より電池の使用効率が倍も悪い結果になる。
【００１４】
図６は従来例３の構成図，図７は従来例３の電池電圧と出力電圧の波形図である。
この従来例３は上記従来例２の問題を解決するものとして提案されている。図６において，４６は電圧検出部，４７−１はスイッチＳＷ１，４７−２はスイッチＳＷ２，４８は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路，４９は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路である。
【００１５】
従来例３の構成では，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４８と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９を並列に接続し，各回路４８，４９の前にスイッチＳＷ１，ＳＷ２を設け，電池の電圧を検出する電圧検出部４６により電圧を検出し，電圧が一定電圧より高いとスイッチＳＷ１をオンにして，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４８を動作させ，電圧が一定電圧より低くなるとスイッチＳＷ２をオンにして昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９を動作させるものである。
【００１６】
この方式では，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路と並列に接続されるが，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路は，出力電圧より入力電圧の方が高い場合は，入力電圧がそのまま出力側に突き抜ける性質があるため，その時には必ずスイッチＳＷ２により昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の入力を切断させる必要がある。さらに降圧型から昇圧型に切り換えた時に出力側に図７のようなつき抜け電圧が表れることになる。
【００１７】
この時の様子を図７の従来例３の電池電圧と出力電圧の波形図として示す。
また，更に，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４８ではスイッチングトランジスタ（Ｔｒ11）のオン時間とオフ時間の両サイクル共にチョークコイルから負荷に対して電力を供給できるのに対し，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９ではメイン・スイッチング・トランジスタのオフ時間のサイクルしかチョークコイルから負荷に対して電力を供給できない構造となっている。その結果，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４９は，ＤＣ−ＤＣ変換の動作を開始してから規定の出力電圧を出すのに必要な時間的な遅れがある。また，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路は上記に説明したように，出力電圧よりも若干高い入力電圧を必要とする。この結果，降圧型と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を並列に接続した方式で，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が正常に動作可能な電池電圧と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が正常に動作を開始する電池電圧との間に隙間が生じる。
【００１８】
図８は従来例３の切替のタイミングを変えた場合の波形図であり，図７の場合より降圧型から昇圧型への切替タイミングを遅らせている。この場合，電池電圧が出力電圧（５Ｖ）に近い電圧に低下するまで降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させ，その後に昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させている。このため，電池電圧のつき抜けは少なくなるが，出力電圧がＴ1 の期間で落ち込むことになり，出力電圧の安定化に問題を残すことになる（Ｔ0 は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の限界電圧点）。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記図６に示すような降圧型と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を並列に接続した方式では，図７及び図８に示したようにＤＣ−ＤＣ変換回路を降圧型から昇圧型へ切替えるタイミングにおいて，負荷に供給される出力電圧が不連続となりステップ的な変化が生じる。
【００２０】
このような電圧のステップ的変化は，半導体等で構成されてデジタルデータの処理回路を含む電子装置に致命的な障害の原因となり，電子装置を誤動作させてしまうという問題があった。
【００２１】
本発明は電池を電源として使用して降圧型と昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を使用しながら電池電圧の低下時にも出力電圧を一定に保つことができる電池内蔵の電子装置の電源制御回路を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理構成図である。
図１において，１は電池，２は電池電圧を検出する検出回路，３は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路，４は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路，５はＡＣアダプタ等の外部電源が入力されるＤＣ入力（ＤＣ−ＩＮ）コネクタと降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４の入力側とを接続する外部電源線，６は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４を制御する制御信号線であり，Ｄ1 ，Ｄ2 はそれぞれ逆流防止用のダイオードである。
【００２３】
本発明の特許請求の範囲の請求項１〜４は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路とを直列に配置した構成を備え，請求項１は検出回路２により電池１を検出して昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を制御する構成を備え，請求項２は外部電源線が備えた場合に検出回路２の動作を外部電源線の電力の存在により制御する構成である。また，請求項３は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４を制御する制御信号線が設けられている場合に検出回路を制御信号により制御するものである。
【００２４】
【作用】
特許請求の範囲の請求項１の構成では，検出回路２は電池１の電圧を検出し，電圧が予め設定された一定値以上であることを検出すると昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３を不動作にする信号を発生する。この場合，電池１の出力は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３を通過して降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４へ入力される。この時，電池１の電圧は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４が動作することが可能な電圧値であるため，降圧動作を行って規定の電圧値の出力を電子装置内へ供給する。
【００２５】
また，検出回路２で電池１の電圧が一定値に達しないことを検出すると，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３を駆動する信号を発生する。この場合，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３は電池１から入力するＤＣ電圧を昇圧して出力し，その昇圧された電圧を降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４へ入力する。降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４は昇圧された電圧を降圧する変換を行って出力する。この場合，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３が不動作状態から動作状態に切換えられた時にも降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４の出力が変動することなく規定値を維持する。
【００２６】
請求項２の構成では，外部のＤＣ電圧が入力するＤＣ−ＩＮコネクタを備え，外部電源線５が昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３と並列に降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４の入力へ接続されている場合，検出回路２には外部電源線５の電圧状態が入力される（図１で点線で示す）。この場合，検出回路２は接続線５にＤＣ電圧が存在することを検出すると，電池１の電圧値に関係なく昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を不動作にする信号を発生し，外部電源線５にＤＣ電圧が存在しないことを検出すると，電池１の電圧を検出して上記に説明したのと同様の制御を行う。
【００２７】
請求項３の構成では，外部電源線が入力されると共に，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路４を駆動するか否かの制御信号を供給する制御信号線６が入力され，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３を制御する検出回路２に制御信号線６が接続される。この場合，検出回路２は，電池１の電圧，外部電源線の状態，制御信号線６の状態を判定して，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路３を駆動するか否かの制御を行う。
【００２８】
【実施例】
図２は実施例の構成図，図３は実施例による出力電圧の波形図である。
図２において，２０はＤＣ−ＩＮコネクタ，２１は充電可能な電池であり，この例ではリチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）であるものとする。２２は電池２１の電圧値，外部電源の入力状態及び制御信号（後述する）を検出して昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３の制御信号を発生する検出回路，２３は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路，２４は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路，２５は充電器，２６は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３及び降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作を制御する信号が供給される制御信号線である。
【００２９】
なお，検出回路２２において，２２ａは外部電源のＤＣ電圧が存在するか否かを検出する電圧比較器（ＩＣ1 で表示），２２ｂは電池が予め設定された電圧（Ｌｉ＋電池の場合，６．０Ｖ（以上）とする）以上あるか否かを検出する電圧比較器（ＩＣ2 で表示），２２ｃは昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３の昇圧制御部２３ａをオン・オフ制御するナンド回路（ＩＣ3 で表示）であり，電圧比較器２２ａ，２２ｂの各出力及び制御信号線２６からの制御信号の全てが“０”の時，“１”を発生してオンとする制御をし，それ以外の時は“０”を発生してオフとする制御を行う。
【００３０】
ダイオードＤ1 ，Ｄ2 は前記図１と同様に逆流防止用ダイオード，ダイオードＤ3 は充電器２５が停止状態の時，内蔵の電池２１の電力が充電器２５側へ流れるのを防止するための逆流防止ダイオードである。
【００３１】
降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４は従来と同様の構成を備え，ＤＣ−ＩＮコネクタ２０からの外部電力，電池２１または昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３からの電力を電子装置が必要とする規定電圧にレギュレーションする。また，コンデンサＣ０は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４用の入力コンデンサである。
【００３２】
昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３において，トランジスタＴｒ2 はメイン・スイッチング用トランジスタで降圧制御部２４ａにより制御され，ダイオードＤ2 は電池への逆流防止用ダイオードと整流用ダイオードと兼用される。また，入力用コンデンサＣ０は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３の平滑コンデンサとしても兼用される。
【００３３】
図２の動作を図３を参照しながら説明する。
ＤＣ−ＩＮコネクタ２０にＡＣアダプタ等が接続されて外部から電力が供給されていると，外部電力はダイオードＤ1 を介して降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４に供給される。ＡＣアダプタ等の外部電力の電圧は内蔵の電池２１より高く設定されているため，ダイオードＤ2 が逆バイアスされるため電池２１から降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４に電力が供給されることはない。また，ＤＣ−ＩＮコネクタ２０より外部電力が供給されている状態での電圧比較器２２ａの出力はハイ（High: “１”）状態となり，他の信号には依存せずナンド回路２２ｃの出力はロウ（Low:“０”) 状態となるため昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３は停止状態となる。
【００３４】
ＤＣ−ＩＮコネクタ２０から外部電力が供給されない時は，内蔵の電池２１から電力がダイオードＤ2 を介して降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４に供給される。電池の電圧が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作電圧より高い時，検出回路２２の電圧比較器２２ｂはハイ信号（“１”信号）を出力する。その結果，他からの信号の状態に依存せずにナンド回路２２ｃは昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３にロウ信号（“０”）を送出して，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３の動作を禁止する。この場合，電池２１の電力は降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４に供給されて降圧動作が行われる。この状態における，電池電圧と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の出力電圧の関係は図３の左側に示すようになる。
【００３５】
この時，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３のチョークコイルＬ2 が電源ラインに直列に接続されるため，チョークコイルの直流抵抗分だけ電源ライン抵抗が増大して電力損失が大きくなる。しかし，チョークコイルＬ2 の直流抵抗はプリント板の電源ラインによる直流抵抗等とほぼ同程度の抵抗値で回路電対の抵抗値からみると誤差の範囲内であり無視できる程小さくＤＣ−ＤＣの変換効率に殆ど影響を与えない。
【００３６】
ＤＣ−ＩＮコネクタ２０から外部電力が供給されない状態で，内蔵の電池２１からの電力ダイオードＤ2 を介して供給され続けると，電池２１の放電が進むに従って電圧が低下する。電池２１の放電が進んで電圧が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作可能な電圧より低下すると，電圧比較器２２ｂはロウ信号を出力する。この時電圧比較器２２ａからの信号もロウ状態であり，制御信号線２６の信号もＤＣ−ＤＣ変換動作を許可するロウ状態（オンを指示）であるため，ナンド回路２２ｃの３つの入力が全てロウ（“０”）状態となり，その出力からハイ（“１”）信号が発生し，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３が動作を開始する。
【００３７】
電池２１の電圧が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作限界電圧以下になる瞬間に昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３が動作を開始するので，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４には昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３によって昇圧された電圧が供給される。その結果，電池電圧が降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の動作限界電圧以下になっても，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の入力電圧が保証されるため，ＤＣ−ＤＣ変換の動作を続けることができる。
【００３８】
この昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３が動作を開始した時点移行の電池電圧と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２４の出力電圧の波形は，図３の右側に示すとおりであり，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が駆動された時に出力電圧に変化が生じない。
【００３９】
昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路２３が動作することで，ＤＣ−ＤＣ変換効率は，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の効率と降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の効率の両方で決まり，ＤＣ−ＤＣ変換回路全体としての効率は悪くなる。しかし，従来は使用できなかった電池電圧の領域まで使用可能となるため，結果として電池の使用効率が向上する。
【００４０】
更に，本発明では，降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路は常に動作し，決められた出力電圧を出力するように動作する一方，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路は電池電圧が一定値より下がった時に降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の入力電圧を昇圧するように動作するので，電池電圧に依存せずまた，昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路のオン・オフ動作に依存せず常に安定した出力電圧を発生する。しかも，従来の昇降圧型方式で問題となった変換効率を低下させるという欠点を解消することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の請求項１〜４によれば電池で動作する電子装置において，電池が満充電状態にあり電池電圧が高い時は昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を停止させて電圧をスルーで通過させることで，特別の電力損失を生じることがなく電源を供給でき，電圧が規定値以下の時に昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させると共に降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路を動作させることにより電池を降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路が動作可能な電圧まで上昇させることにより電池の放電終了まで使用が可能となる。
【００４２】
具体例で説明すると，例えば，リチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）を電子装置内蔵の電池として使用した場合，Ｌｉ＋の放電終止電圧は５．０Ｖであるが，５．０Ｖを出力させるＤＣ−ＤＣ変換回路は約６．０Ｖ以上の入力電圧がないと使用できないため，約１０％が使い切れずに残る。そこで，電池電圧が６．０Ｖまで放電したら昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路により電池電圧を６．０Ｖに昇圧して５．０Ｖ出力用のＤＣ−ＤＣ変換回路に供給することで，電池の放電終止電圧５．０Ｖまで放電が可能となり約１０％の使用効率の向上することができる。
【００４３】
また，請求項２によれば外部電源線からの電力供給の有無に応じて昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の動作を制御することができ，請求項３によれば制御信号線の状態に応じて昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路の動作を制御することができる。さらに，請求項４によれば外部電源線で動作する充電器により，充電可能な電池への充電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の実施例の構成図である。
【図３】実施例の電池電圧と出力電圧の波形図である。
【図４】従来例１の構成図である。
【図５】従来例２の構成図である。
【図６】従来例３の構成図である。
【図７】従来例３の電池電圧と出力電圧の波形図である。
【図８】従来例３の切替タイミングを変えた場合の波形図である。
【符号の説明】
１      電池
２      検出回路
３      昇圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路
４      降圧型ＤＣ−ＤＣ変換回路
５      外部電源線
６      制御信号線
Ｄ1     逆流防止用のダイオード
Ｄ2     逆流防止用のダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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