特許ウォッチ

公開番号2025092084
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207728
出願日2023-12-08
発明の名称バックアップ回路
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類H02J 1/00 20060101AFI20250612BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】信頼性の高いバックアップ回路を提供すること。
【解決手段】実施形態におけるバックアップ回路は、バックアップコンデンサと、充電回路と、切替回路と、検出回路と、放電回路と、を備える。バックアップコンデンサは、負荷回路に供給する電力を蓄える。充電回路は、電源から供給される電圧を所定の電圧に変換してバックアップコンデンサを充電する。切替回路は、バックアップコンデンサと負荷回路との接続状態を切替える。検出回路は、電源の電圧の値を検出し、電源の電圧の値が第1閾値以下の時、バックアップコンデンサを負荷回路に接続する信号を切替回路へ出力する。放電回路は、電源からの電力供給が停止したときにバックアップコンデンサを放電させる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
負荷回路に供給する電力を蓄えるバックアップコンデンサと、
電源から供給される電圧を所定の電圧に変換して前記バックアップコンデンサを充電する充電回路と、
前記バックアップコンデンサと前記負荷回路との接続状態を切替える切替回路と、
前記電源の電圧の値を検出し、前記電源の電圧の値が第１閾値以下の時、前記バックアップコンデンサを前記負荷回路に接続する信号を前記切替回路へ出力する検出回路と、
前記電源からの電力供給が停止したときに前記バックアップコンデンサを放電させる放電回路と、を備えたバックアップ回路。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記放電回路は、前記電源から供給される電圧が第２閾値を下回ったときに前記バックアップコンデンサの一端と他端とを接続する経路を導通させるスイッチング素子と、前記経路に介在する抵抗器と、を備える、請求項１に記載のバックアップ回路。
【請求項３】
前記放電回路は、前記電源から電圧が印可され、前記電源の電圧が第２閾値より大きいときに前記スイッチング素子の制御端子に負の電圧を印可するゲート電圧生成回路をさらに備える、請求項２に記載のバックアップ回路。
【請求項４】
前記スイッチング素子は、ｎチャネル－デプレッション型ＭＯＳＦＥＴである、請求項２に記載のバックアップ回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、バックアップ回路に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電源から供給される電力により動作する負荷回路を含む機器において、例えば電源の切り替え等により、１０ｍｓ程のごく短時間の電源停止（瞬断）が発生し、電源から印可される電圧が一時的に負荷回路の動作電圧の下限値を下回ってしまう場合がある。例えば、航空機や鉄道車両等の移動体に搭載された負荷回路の動作が一時的に停止してしまうと、移動体の安全性を担保することが難しくなる。
このため、従来、短時間の電源停止時に負荷回路に供給する電圧を補う手段の一つとして、電源のバックアップ回路が提案されている。
【０００３】
バックアップ回路は、例えば、電源の停止時に負荷回路に電圧を印可するためのコンデンサと、コンデンサを充電するための充電回路を備えている。電源稼働時には、電源からの電力によりコンデンサを充電し、短時間の電源停止時には充電されたコンデンサから負荷回路に電圧を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－２４７１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、バックアップ用のコンデンサが充電された状態で機器を停止すると、コンデンサは無負荷となり、コンデンサを短時間で放電させることが困難であった。特に、機器停止後に人が接触する可能性がある場所にバックアップ回路がある場合、機器を停止した後、十分な時間が経過した後でないと感電の恐れがあった。
【０００６】
また、バックアップ用のコンデンサの放電のために、充電回路に対しコンデンサと抵抗とを並列に接続した場合、常にコンデンサから抵抗に電力が流れて充電電力が放電されてしまい、電力の利用効率が落ちてしまう。
感電の恐れや電力の利用効率の低下は、バックアップ回路の信頼性が低下する要因となり得る。
【０００７】
本発明の実施形態は、上記事情を鑑みてなされたものであって、信頼性の高いバックアップ回路の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態におけるバックアップ回路は、バックアップコンデンサと、充電回路と、切替回路と、検出回路と、放電回路と、を備える。バックアップコンデンサは、負荷回路に供給する電力を蓄える。充電回路は、電源から供給される電圧を所定の電圧に変換してバックアップコンデンサを充電する。切替回路は、バックアップコンデンサと負荷回路との接続状態を切替える。検出回路は、電源の電圧の値を検出し、電源の電圧の値が第１閾値以下の時、バックアップコンデンサを負荷回路に接続する信号を切替回路へ出力する。放電回路は、電源からの電力供給が停止したときにバックアップコンデンサを放電させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態のバックアップ回路の構成例を概略的に示す図である。
図２は、実施形態の放電回路の構成例を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態のバックアップ回路について、図面を参照し詳細に説明する。
図１は、本実施形態におけるバックアップ回路の構成例を概略的に示す図である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許