JP2003169476A - 電源供給アダプタを接続可能な電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器側の動作に影響を与えることなく、
安定した状態で電源出力を切換ることができる電源供給
アダプタを提供する。 【解決手段】 ＡＣアダプタ１は、ＡＣ電力が入力され
るとＡＣ／ＤＣ変換部２で予め決められた電圧になるよ
うにＤＣ電力へ変換し、電子機器３へ出力する。電子機
器３はＡＣアダプタ１からのＤＣ入力があると、定電流
制御部４で限定された電流値を流す。ＡＣアダプタ１
は、この限定された電流値を、出力電圧・出力電流検知
部５で検知し、出力仕様解析部６で限定された電流値に
対応する出力仕様を解析する。この解析結果により、出力
電圧・出力電流制御部７でＡＣアダプタ１の出力電圧、
および出力電流の設定値を、接続された電子機器３の入
力仕様に合せて切換る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器に用いら
れる電源供給アダプタに関し、特に動作電圧の異なる複
数の電子機器に対応して、電源電圧の出力を切り換え可
能なＡＣアダプタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＡＣアダプタ電源により動作可能
な、例えば携帯型パーソナルコンピュータ等の電子機器
においては、機種により更には内蔵２次電池の種類など
により、それぞれ固有の仕様をもつ専用のＡＣアダプタ
が必要となっている。

【０００３】従って、電子機器の種別、および２次電池
の種別が変わる毎にそれぞれ専用のＡＣアダプタを用意
しなければならないという不具合がある。そこで、従
来、このような不具合を修正するよう１つのＡＣアダプ
タで仕様の異なる複数の電子機器に接続可能な技術とし
て、例えば特開２０００−２７０４９０号公報のよう
に、出力電圧、出力電流を検知し、その値によって出力
モードを段階的に変更するもの。また特開平６−１１３
５５３号公報では、ＡＣアダプタのＤＣ出力パルスを発
生する技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術においては下記のような問題点がある。例え
ば、特開２０００−２７０４９０のように、出力電圧、
出力電流を検知し、その値によって、出力モードを切り
替えるような場合では、ＡＣアダプタの負荷が充電器等
の出力電圧・出力電流の短時間での変化量が小さい電子
機器であれば、検知が可能であるが、携帯型のパーソナ
ルコンピュータなどの出力電圧・出力電流の短時間での
変化量が大きい電子機器では、出力電圧、出力電流の検
知が困難である。また、いくつかの出力モードを順番に
切換るものであるため、電子機器の入力仕様を判別する
までに時間が掛かる場合がある。またＡＣアダプタの出
力仕様が電子機器の出力仕様を越えたことをＡＣアダプ
タへ知らせる場合に電子機器の入力を一時停止させるた
め、その間に電子機器が停止する可能性がある。特にパ
ーソナルコンピュータの場合、一時停止させると、その
再起動までに時間がかかってしまう。

【０００５】そして、特開平６−１１３５５３号のよう
に、ＡＣアダプタのＤＣ出力にパルスを発生させる方法
を使用する場合、パルスがノイズ源となるため、パーソ
ナルコンピュータに適用した場合には誤動作する可能性
がある。また、この誤動作を防止するためのフィルタ等
を追加構成として用意することが必要となる。さらに、
誤認されて使用される可能性、誤認された場合の保護機
能がない等も問題も発生する虞がある。

【０００６】そこで、本発明は上述した課題を解決する
ため、電子機器側の動作に影響を与えることなく、安定
した状態で電源出力を切換ることができる電源供給アダ
プタを提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するため、電子機器の動作駆動のための電力を生
成する電源供給アダプタと、前記電源供給アダプタから
の電力供給の有無を検出する検出手段と、前記電源供給
アダプタからの電力供給が開始された後、所定時間、前
記電子機器の仕様に応じた所定電流を流す電流制御回路
とを具備し、前記電源供給アダプタは、前記電源制御回
路により流されている所定電流の電流値を検出する電流
検出回路と、この電源検出回路による検出結果により、
前記電子機器の電力仕様を判断し、この電力仕様に応じ
た出力電圧、出力電流を切換出力する切換手段とを具備
したことを特徴とするものである。また、本発明は、前
記電源供給アダプタは、前記所定電流が一定値以下であ
る場合の出力電圧値を保持し、この保持された出力電圧
値と、前記所定電流の電流値とに基づいて、出力電圧、
出力電流を切換るものである。

【０００８】また本発明は、前記保持された出力電圧値
と、前記所定電流の電流値に基づき、前記電源供給アダ
プタが前記電子機器の仕様に適合しないことが判別され
た場合、前記電源供給アダプタの出力電圧を下げること
を特徴とするものである。

【０００９】また本発明は、前記保持された出力電圧値
と、前記所定電流の電流値に基づき、前記電源供給アダ
プタが前記電子機器の仕様に適合しないことが判別され
た場合、出力電流制限値を下げることを特徴とするもの
である。

【００１０】また本発明は、前記出力電圧値を保持して
いるときの出力電流値と、前記切換手段により、切り換
えられた出力電流値とを比較した結果が異なる電流値と
なった場合、前記電源供給アダプタの出力電圧を下げる
ことを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施形態を説明する。

【００１２】図１に、ＡＣアダプタの仕様（電源出力）
を切換るシステムのブロック図を示す。ＡＣアダプタ１
は、ＡＣ電力が入力されるとＡＣ／ＤＣ変換部２で予め
決められた電圧になるようにＤＣ電力へ変換し、電子機
器３へ出力する。電子機器３はＡＣアダプタ１からのＤ
Ｃ入力があると、定電流制御部４で限定された電流値を
流す。ＡＣアダプタ１は、この限定された電流値を、出
力電圧・出力電流検知部５で検知し、出力仕様解析部６
で限定された電流値に対応する出力仕様を解析する。こ
の解析結果により、出力電圧・出力電流制御部７でＡＣ
アダプタ１の出力電圧、および出力電流の設定値を、接
続された電子機器３の入力仕様に合せて切換える。この
切換後の出力電流を出力電圧・出力電流検知部５で検知
し、出力仕様解析部６で、この電流と切換前の限定され
た電流値との比較を行い、下記（１）（２）を行う。 （１）出力電流値と限定された電流値が同一であった場
合

【００１３】表示部８にＡＣアダプタ１の現在動作中の
出力仕様を表示させる。 （２）出力電流値と限定された電流値が異なった場合

【００１４】出力電圧・出力電流設定値制御部７でＡＣ
アダプタ１の出力を停止させる。また、表示部８に電子
機器１とＡＣアダプタ３との仕様が異なっていることを
表示させる。

【００１５】そしてこれら（１）（２）に基づく電流値
の比較のあと、電子機器３に設けられたタイマ９に基づ
いてＡＣアダプタ１からのＤＣ入力が開始されてから限
定された時間後に、定電流制御部４への限定された電流
を流す動作を停止し、電子機器内の各種動作要素を具備
したシステム１０への電力供給を開始する。

【００１６】図２にＡＣアダプタ１の詳細な構成ブロッ
ク図を示す。ＡＣアダプタ１へＡＣ電力が入力される
と、整流回路１１のブリッジダイオード１２、およびコ
ンデンサ１３により整流し、ＡＣからＤＣ電力へ変換さ
れる。このＤＣ電力をスイッチ１４、およびトランス１
５により減衰し、整流回路１６のダイオード１７、およ
びコンデンサ１８により整流し、出力される。出力電
圧、および出力電流は、出力電圧・出力電流検知部５で
検知し、その検知結果を出力電圧・出力電流制御部６に
設けられた出力電圧・出力電流設定値制御部１９へ送
る。出力電圧・出力電流制御部７は出力電圧・出力電流
検知結果により、スイッチ１４を切換制御する。

【００１７】出力電圧の検知は、電圧分割用抵抗２０、
２１により出力電圧を分割した電圧データＶ１を電圧用
エラーアンプ２２へ入力して行う。

【００１８】出力電流の検知は、電流検知用抵抗２３の
電圧をアンプ２４により増幅した電流データＡ１を、電
流用エラーアンプ２５へ入力して行う。電流用エラーア
ンプ２５では、この電流データＡ１と基準電圧Ｖ２との
比較を行い、この電流比較データＡ２を電圧用エラーア
ンプ２２へ入力する。

【００１９】電圧用エラーアンプ２２では、この電流比
較データＡ２と電圧データＶ１とに基づいて、以下の
（１）（２）の動作を行う。 （１）出力電流値が基準電圧Ｖ２で設定された出力電流
設定値以下の場合、電圧用エラーアンプ２２へ電流比較
データＡ２は出力しない。この場合の電圧用エラーアン
プ２２は、電圧データＶ１と基準電圧Ｖ４とを比較す
る。このため、基準電圧Ｖ４で設定された電圧設定値と
の比較結果となる。この電圧比較データＶ３を、出力電
圧・出力電流設定値制御部１９、および出力電圧・出力
電流制御部７へ送る。出力電圧・出力電流制御部７は、
この電圧比較データＶ３により現在の出力を調べ、出力
の制御を行う。つまり、出力電流値が出力電流設定値以
下では、出力電圧は出力電圧設定値となる。 （２）出力電流値が基準電圧Ｖ２で設定された出力電流
設定値を超える場合、電圧用エラーアンプ２５へ電流比
較データＡ２を出力する。

【００２０】この場合の電圧用エラーアンプ２２は、電
圧データＶ１＋電流比較データＡ２と基準電圧Ｖ４とを
比較する。このため、基準電圧Ｖ４で設定された電圧設
定値よりも電流比較データＡ２の分だけ小さい値で、基
準電圧Ｖ１で設定された電圧設定値のときの比較結果と
同じになる。その電圧比較データＶ３を、出力電圧・出
力電流切換部７へ送る。出力電圧・出力電流制御部７
は、この電圧比較データＶ３により現在の出力を調べ、
出力の制御を行う。この結果、電流比較データＶ３の分
だけ出力電圧が減少する。 つまり、出力電流値が出力
電流設定値を超える場合、電流制限が掛かり出力電圧が
変化する。

【００２１】また、ダイオード２６は、電圧データＶ１
が電流用エラーアンプ２５へ入力されることを防止して
いるものである。次に、本実施形態に基づくＡＣアダプ
タの出力仕様の切換え方法について、以下に説明する。
ＡＣアダプタ１起動時（例えば電子機器３へＡＣアダプ
タを接続した時）には、初期状態の出力仕様となるよう
に出力電圧・出力電流設定値制御部１９は基準電圧Ｖ
２、基準電圧Ｖ４を変える。その後、出力電圧・出力電
流設定値制御部１９は、電流データＡ１により限定され
た電流が流れ始めたことを検知すると、タイマ２７を動
作させる。タイマ２７は、限定の時間経過後に時間デー
タＴ１を出力する。出力電圧・出力電流設定値制御部１
９は、タイマ２７からの時間データＴ１が入力される
と、そのときの電流データＡ１により接続された出力機
器の仕様を判断し、その出力仕様となるように基準電圧
Ｖ２、基準電圧Ｖ４を変える。

【００２２】出力電圧・出力電流設定値制御部１９は、
この出力仕様切換後の電流データＡ１に基づいて、下記
（１）（２）の動作を行う。 （１）出力電流値と限定された電流値が同じである場合

【００２３】表示部８に現在の出力仕様を表示させる。 （２）出力電流値と限定された電流値が異なる場合

【００２４】表示部８に仕様に適合していないことを表
示する。次に、ＡＣアダプタの限定された電流が流れ始
めたことの検知する動作について説明する。ＡＣアダプ
タ１は、下記（１）（２）のように一定値以上の出力電
流が流れたか否かで、限定された電流が流れ始めたこと
の検知をする。 （１）出力電流＜５ｍＡの場合

【００２５】限定された電流は流れていないと判断す
る。 （２）出力電流≧５ｍＡの場合

【００２６】限定された電流が流れていると判断する。 （電子機器の構成）

【００２７】図３は電子機器３の内部構成を詳細に説明
するためのブロック構成図である。電子機器３は、ＡＣ
アダプタ１が接続されるとタイマ９による計測時間に基
づいて、所定の時間だけ下記のスイッチ２８、スイッチ
２９の切換を行う。 （１）ＡＣアダプタが接続された直後

【００２８】スイッチ２８＝ＯＦＦ

【００２９】スイッチ２９＝ＯＦＦ （２）ＡＣアダプタが接続されてから限定の時間が経過
した後

【００３０】スイッチ２８＝ＯＮ

【００３１】スイッチ２９＝ＯＮ

【００３２】そして、スイッチ２８、スイッチ２９が上
記（１）のようにＯＦＦであった場合には、基準電圧３
０と抵抗３１によって決まる一定電流値をトランジスタ
３２に流す。

【００３３】一方、スイッチ２８、スイッチ２９が上記
（２）のようにＯＮであった場合にはシステム１０へ電
力を供給する。 （限定された電流値に基づく電源仕様切換）

【００３４】電子機器３に流れる限定された電流値は、
電子機器３の仕様に基づいて、予め決められた値となっ
ており、この電流値を検出することにより、ＡＣアダプ
タは自己の電源出力仕様を切換てえている。

【００３５】具体的には、図４に示すように、４種類の
電力仕様に対応するように、仕様１〜仕様４それぞれ
に、電子機器に流れる限定された電流値が決められてい
る。図４の中で初期の仕様でとあるものは、ＡＣアダプ
タ１が仕様切換を完了するまでの電源動作をするための
電力仕様であり、仕様１乃至仕様４が各電子機器の電源
仕様に対応したＡＣアダプタの出力仕様を示すものであ
る。

【００３６】図５、図６は、ＡＣアダプタの電源出力を
切換るの際の電圧値、電流値の変化経過を仕様毎に示し
たものであり、図５（Ａ）が仕様１、（Ｂ）が仕様２、
（Ｃ）が仕様３で、図６（Ａ）が仕様４、そして図６
（Ｂ）は、ＡＣアダプタ１に設定された仕様が、電子機
器の使用に適合しない場合を示した変化経過図である。

【００３７】図５（Ａ）乃至（Ｂ）、図６（Ａ）に示す
ように、ＡＣアダプタ１が電子機器３に接続された場
合、５Ｖの出力電圧が１０ｍｓの間、電子機器３に供給
され、これに基づいて、電子機器側より、各仕様に基づ
いた限定された電流がＡＣアダプタ側に供給される。例
えば、仕様１の場合には１０ｍＡの電流が供給される。
この電流値により、仕様１に切換ることが判別され、ま
ず出力電圧を１５Ｖに切換え、次に出力電流（最大電
流）を１．４Ａに切換る。そして電圧、電流ともに仕様
に基づいた値になった時点で電子機器のシステムに電源
供給して動作駆動する。この電子機器がパーソナルコン
ピュータであれば、システム立ち上げのためのブート処
理を実行させるものである。仕様１と同様に、仕様２乃
至４の場合も同様に、電子機器側から供給され限定され
た電流値に基づいて、ＡＣアダプタ側の出力電圧、出力
電流を切り換え、切換完了後にシステム立ち上げ処理に
進むものである。一方、電子機器の電力仕様に、ＡＣア
ダプタが対応していない場合には、図６（Ｂ）のよう
に、電源出力を停止し、電子機器側または、ＡＣアダプ
タに電源不適合の警告等を表示する。 （動作フロー）

【００３８】図７は、本実施形態の動作状態を示すフロ
ーチャートであり、同図を用いて上述した一連の動作を
説明する。

【００３９】まずＡＣアダプタ１が電子機器３に接続さ
れ、電子機器３に電源供給する場合、まず電子機器３へ
の出力電流を検知し（ステップＳ１）、出力電流値が５
ｍＡ以上となった場合（ステップＳ２のＹ）には電子機
器３に５Ｖの出力電圧を出力し（ステップＳ３）し再度
この出力電圧の状態のもとで出力電流値（限定された出
力電流）を検知する（ステップＳ４）。そして、この出
力電流値が１０ｍＡであった場合（ステップＳ５）には
接続された電子機器３が仕様１の電源仕様であると判別
して、出力電圧１５Ｖ、出力電流制限値１．４Ａに設定
し（ステップＳ６）、電子機器に電力供給し、再度出力
電流を検知して出力電流が１０ｍＡになっていれば（ス
テップＳ７）、電子機器３とＡＣアダプタの仕様が適合
したものとして電源供給を続け、電子機器３にて駆動開
始する。

【００４０】このステップＳ１〜Ｓ７のフローと同様
に、は出力電流値が２０ｍＡであった場合、ステップＳ
８乃至ステップＳ１２の通りにＡＣアダプタ１を仕様２
の電源出力に切換えて電子機器３に供給し、出力電圧が
３０ｍＡであった場合には、ステップＳ１３乃至ステッ
プＳ１６の通りにＡＣアダプタ１を仕様３の電源出力に
切換えて電子機器３に供給し、そして出力電流が４０ｍ
Ａであった場合には、ステップＳ１７乃至ステップＳ２
０の通りにＡＣアダプタ１を仕様４の電源出力に切り換
えて電子機器３に供給するものである。

【００４１】この時、電気機器３へ流れる出力電流が上
述した１０ｍＡ〜４０ｍＡの出力電流値と合致しになか
った場合（ステップＳ５、Ｓ９、Ｓ１３、Ｓ１７のＮ）
には、電子機器１の仕様に不適合なＡＣアダプタである
と判別し、電子機器１に対し電源出力を停止（出力電圧
０Ｖ、出力電流０Ａ）して、不適合である旨の警告を出
力する（ＡＣアダプタまたは電子機器への警告表示、ま
たは警報出力など）（ステップＳ２１）。

【００４２】以上説明したように、本発明によれば、電
子機器が電力を要求する前に、限定の時間だけ限定した
電流を流し、その電流をＡＣアダプタが検知することに
より、電子機器によりＡＣアダプタ自身の出力仕様を変
更することが可能となり、各電子機器専用のＡＣアダプ
タを準備する必要がなくなる。また限定の時間だけ限定
の電流値を流すことにより、短時間で正確にＡＣアダプ
タへ入力仕様を伝えることができる。また、電子機器が
電力を要求する前にＡＣアダプタの出力仕様を切り換え
ることで、電子機器の電力要求後の動作に制限される安
定して各仕様に基づいた電源出力が可能となるものであ
る。

【００４３】

【発明の効果】電子機器が電力を要求する前に、限定の
時間だけ限定した電流を流し、その電流をＡＣアダプタ
が検知することにより、電子機器によりＡＣアダプタ自
身の出力仕様を変更することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示すＡＣアダプタの仕様
（電源出力）を切換るシステムのブロック図。

【図２】 同実施形態におけるＡＣアダプタ１の詳細な
構成を示すブロック図。

【図３】 同実施形態における電子機器の内部構成を詳
細に説明するためのブロック構成図。

【図４】 同実施形態における電子機器の電力仕様と、
この仕様に基づいた電子機器に流れる限定された電流値
を示す対応図である。

【図５】 同実施形態におけるＡＣアダプタが電子機器
３に接続された場合の各電力仕様毎の動作を示すタイミ
ングチャート。

【図６】 同実施形態におけるＡＣアダプタが電子機器
３に接続された場合の各電力仕様毎の動作を示すタイミ
ングチャート。

【図７】 本実施形態の動作状態を示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

１…ＡＣアダプタ、２…ＡＣ／ＤＣ変換部、３…電子機
器、４…定電流制御部、５…出力電圧・出力電流検知
部、６…出力仕様解析部、７…出力電圧・出力電流制御
部、８…表示部、９…タイマ、１０…システム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 雅恭 東京都青梅市新町３丁目３番地の１ 東芝 デジタルメディアエンジニアリング株式会 社内 Ｆターム(参考） 5H006 AA04 CA07 CB01 CB08 CC08 DA02 DA04 DC02 DC05 FA01 FA02 GA04 5H730 AA20 BB23 CC01 EE59 FD01 FD31 FG01 XX12 XX15 XX44 XX50

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子機器の動作駆動のための電力を生成
   する電源供給アダプタと、前記電源供給アダプタからの
   電力供給の有無を検出する検出手段と、この検出手段に
   基づいて前記電源供給アダプタからの電力供給を受けた
   ことを検出した後、所定時間、前記電子機器の仕様に応
   じた所定電流を流す電流制御回路とを具備し、前記電源
   供給アダプタは、前記電源制御回路により流されている
   所定電流の電流値を検出する電流検出回路と、この電源
   検出回路による検出結果により、前記電子機器の電力仕
   様を判断し、この電力仕様に応じた出力電圧、出力電流
   を切換出力する切換手段とを具備したことを特徴とする
   電子機器。
2. 【請求項２】 前記電源供給アダプタは、前記所定電流
   が一定値以下である場合の出力電圧値を保持し、この保
   持された出力電圧値と、前記所定電流の電流値とに基づ
   いて、出力電圧、出力電流を切換ることを特徴とする請
   求項１記載の電子機器。
3. 【請求項３】前記保持された出力電圧値と、前記所定電
   流の電流値に基づき、前記電源供給アダプタが前記電子
   機器の仕様に適合しないことが判別された場合、前記電
   源供給アダプタの出力電圧を下げることを特徴とする請
   求項２記載の電子機器。
4. 【請求項４】 前記保持された出力電圧値と、前記所定
   電流の電流値に基づき、前記電源供給アダプタが前記電
   子機器の仕様に適合しないことが判別された場合、出力
   電流制限値を下げることを特徴とする請求項３記載の電
   子機器。
5. 【請求項５】 前記出力電圧値を保持しているときの出
   力電流値と、前記切換手段により、切り換えられた出力
   電流値とを比較した結果が異なる電流値となった場合、
   前記電源供給アダプタの出力電圧を下げることを特徴と
   する請求項３記載の電子機器。