JP2003219561A - 被電力供給装置への電力供給制御装置 - Google Patents
被電力供給装置への電力供給制御装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
供給する場合に、回路規模が小さく消費電力の少ない電
力供給制御装置を提供する。 【解決手段】 電源装置(USBインターフェイス20)か
ら供給される電力を充電する電力蓄積手段(二次電池4
2)と、被電力供給装置(磁気ディスク記録再生部50)
の動作時・非動作時制御と共に、被電力供給装置の動作
時には電源装置から電力供給制御を行い、該被電力供給
装置の非動作時には電源装置から電力蓄積手段の充電制
御を行うコントローラ(USB電力供給制御部30)と、電
源供給ライン21の電力供給を監視する電力供給検出手段
(電圧監視回路37)とを備え、被電力供給装置の動作時
に、電力供給検出手段の検出電力が上限電力を超えた場
合には、電力蓄積手段から被電力供給装置に電力供給す
る。
Description
電力供給制御装置に関し、特にディスク装置やCD-ROM装
置等の被電力供給装置へ、USBコネクタを介して電力
供給する場合に好適な被電力供給装置への電力供給制御
装置に関する。
ン)に標準搭載されているUSBインターフェイス(USBコ
ネクタ)は、パソコンと周辺装置を接続するための代表
的なインターフェイス(コネクタ)であり、一方ますま
す多種多様なUSB対応装置が求められている。また、USB
インターフェイスは、その仕様書で一台のファンクショ
ンデバイス(USB対応装置)にUSBバスから供給できる電
流を最大5V・500mAに規定している。従って、5V・500mA
を超える大電力を必要とするような周辺装置をUSB対応
にする場合は、ACアダプタなどの電力供給方法を用いな
ければならない。このACアダプタを用いる電力供給方法
は、特に周辺装置を持ち運んで使用する場面でACアダプ
タの移動と接続の分だけ作業が煩雑になり、USBデバイ
ス(USB対応装置)の利便性を損なうことになる。よっ
て、USBバスからの電力供給だけで周辺装置を動作させ
ることが要求されている。
2000-29544号公報 電源制御装置、USB対応装置、及び
電源制御方法」に開示されているように、USB対応装置
内にバッテリを搭載してUSBバスからの電流供給だけで
周辺装置(USB対応装置)を動作させることが提案され
ている。この先行技術文献に開示された手法は、文献中
に説明されているように、複数の電流リミッタと電流検
知部を備え、電流の大きさでバッテリの充放電を制御す
る方法である。
術では、複数の電流リミッタと電流検知部から得られる
電流の大きさでバッテリの充放電を制御するという動作
となるため、構成が複雑になり、構成規模も大きくなる
という問題点がある。また、構成規模が大きくなるとい
うことは消費する電流も大きくなるため、USB対応装置
の上限電流である500mAを機構部(記録再生部)等の動
作ならびに、バッテリまたは二次電池の充電に効率良く
使えないという問題点もある。なお、かかる問題点はUS
B対応装置に限定されるものではなく、供給電流の上限
が制限された電源装置から、電力が供給される被電力供
給装置一般に対して云えることである。
-ROM装置等の被電力供給装置へUSBコネクタを介して電
力供給する場合に、回路規模が小さく消費電力の少ない
被電力供給装置への電力供給制御装置を提供することに
ある。
に本発明は、供給電力の上限が制限された電源装置か
ら、電力が供給される被電力供給装置への電力供給を制
御する被電力供給装置への電力供給制御装置において、
前記電源装置から供給される電力を充電する電力蓄積手
段と、前記被電力供給装置の動作時と非動作時を制御す
ると共に、該被電力供給装置の動作時には前記電源装置
から電力供給する制御を行い、該被電力供給装置の非動
作時には前記電源装置から前記電力蓄積手段を充電させ
る制御を行うコントローラと、前記電源装置の電源供給
ラインの電力供給を監視する電力供給検出手段とを備
え、前記被電力供給装置の動作時に、前記電力供給検出
手段の検出電力が前記上限電力を超えた場合には、前記
電力蓄積手段から被電力供給装置に電力供給することを
特徴とする。また、前記電力供給検出手段は、前記電力
供給ラインに直列接続した抵抗器を備えてなることを特
徴とする。
された電源装置から電力供給を受ける場合に、回路規模
が小さく消費電力の少ない電力供給制御装置を介してU
SBコネクタ(USBインターフェイス)からの電源供
給のみで、良好な性能で動作するUSB対応装置を実現す
ることが可能になる。
に基づき、詳細に説明する。図1を参照すると、本発明
の一実施の形態としての構成ブロック図が示されてい
る。図1に示すように、USBシステムUDは、ホスト機
器10と、「USBコネクタ」であるUSBインターフェイス
20と、「コントローラ」であるUSB電力供給制御部3
0と、「被電力供給装置」である磁気ディスク記録再生
部50とを備えてなる。USB電力供給制御部30と磁気
ディスク記録再生部50とでUSB対応装置100を構成
する。即ち、USB対応装置100はUSBインターフェイス
20を介して電力供給を受け、磁気ディスク記録再生部
50に装填された磁気ディスク51に記録再生を行う装
置である。
記録再生部50を駆動するための装置であって、USBイ
ンターフェイス20を経由してパソコン等からなるホス
ト機器10と接続する。USBインターフェイス20は、
ホスト機器10と周辺機器との接続に標準的に用いられ
ているインターフェイスであり、命令やデータの通信に
使用するUSBデータバス11と、USB電力供給制御部30
に供給するための電力をUSB電源12から得るための電
源ライン21を備えて構成する。
31が中心になって主に制御する。コントローラ31
は、ホスト機器10から命令を受け、またデータやステ
ータスをホスト機器10まで送るために、ホスト機器1
0との通信を行うUSBデータバス11によってホスト機
器10に接続する。また、コントローラ31は、磁気デ
ィスク記録再生部50に命令を送り、磁気ディスク51
からデータを読んだり、あるいは磁気ディスク51にデ
ータを書くために、磁気ディスク制御バス32を経由し
て磁気ディスク制御回路52に接続する。
記録再生部50の電源制御を行うために電源制御信号3
3を第1のMOSスイッチ34に接続すると共に、反転回
路35を経由して第2のMOSスイッチ36に接続する。
反転回路35は、第1のMOSスイッチ34がオンしてい
るときは第2のMOSスイッチ36はオフし、また、第1
のMOSスイッチ34がオフしているときは、第2のMOSス
イッチ36はオンするように動作させる。抵抗回路38
は、電源ライン21を通してUSB電源12と接続し、他
方はUSB機器内で電源を必要とする全てのブロック、つ
まり、コントローラ31,電圧監視回路37,第1のMO
Sスイッチ34,第2のMOSスイッチ36に接続する。す
なわち、USB電源12からUSB電力供給制御部30が得る
電流Icc21bは、全て抵抗回路38を経由すること
になる。
37は、USB電力供給制御部30の内部電圧であるVin
39aの大きさを監視するために抵抗回路38に接続す
る。また、監視したVin39aの電圧が電圧監視回路
37の設定値よりも小さい場合は、コントローラ31が
磁気ディスク記録再生部50を停止できるようにコント
ローラ31に接続する。昇圧型レギュレータ41は、第
1のMOSスイッチ34がオンしているときに抵抗回路3
8を経由して得られるUSB電源12からの電力を「電力
蓄積手段」である二次電池42に供給するために第1の
MOSスイッチ34ならびに他方を二次電池42と直流安
定化電源43とに接続する。
タ41の電力供給によって充電するために昇圧型レギュ
レータ41と接続し、充電した電力を放出するために直
流安定化電源43に接続する。また、二次電池42の他
方はグランド44に接続する。直流安定化電源43は、
第2のMOSスイッチ36が閉じているときに磁気ディス
ク記録再生部50に電力を送るために第2のMOSスイッ
チ36と接続し、また、USB電力供給制御部30の内部
電圧であるVin39aを任意の大きさに確保するため
に抵抗回路38に接続する。
スク制御回路52によってコントロールされる磁気ディ
スク51からデータを読んだり、あるいは書くための装
置であり、命令やデータが送受信される磁気ディスク制
御バス32を通してコントローラ31と接続し、また、
電力を得るために第2のMOSスイッチ36を介して抵抗
回路38および直流安定化電源43と接続する。
ず、USB電力供給制御部30を構成する各ブロックの動
作について図2のタイミング図を用いて説明する。磁気
ディスク記録再生部50は、コントローラ31の制御に
よって非動作と動作が繰り返される。また、コントロー
ラ31は、第1のMOSスイッチ34の動作と第2のMOSス
イッチ36の動作を制御し、磁気ディスク記録再生部5
0の非動作時は、第1のMOSスイッチ34をオンし、反
転回路35によって第2のMOSスイッチ36をオフとす
る。また、逆に磁気ディスク記録再生部50の動作時
は、第1のMOSスイッチ34をオフし、反転回路35に
よって第2のMOSスイッチ36をオンとする。
り第1のMOSスイッチ34がオンの時は、昇圧型レギュ
レータ41は動作状態になり二次電池42に充電が行わ
れる。逆に、磁気ディスク記録再生部50が動作であり
第1のMOSスイッチ34がオフの時は、昇圧型レギュレ
ータ41は非動作状態になり二次電池42に充電は行わ
れない。磁気ディスク記録再生部50が非動作時であり
第2のMOSスイッチ36がオフの時は、直流安定化電源
43は非動作状態になり二次電池42の電力を放電しな
い。逆に、磁気ディスク記録再生部50が動作時であり
第2のMOSスイッチ36がオンの時は、直流安定化電源
43は動作状態になり二次電池42の電力を磁気ディス
ク記録再生部50に放電する。
流と二次電池42の放電を説明するが、ここでは、Vc
c21aを5V、抵抗回路38の抵抗値を0.5Ω、また、
直流安定化電源43の設定出力電圧を4.75Vとする。磁
気ディスク記録再生部50が動作を開始(イ)すると抵
抗回路38に流れる電流が増加し、Icc21bが500m
Aとなった時点(ハ)でVin39aは4.75Vまで下が
る。これは、周知のオームの法則により、 Vcc-Vin=Icc×Rin (ただし、Rinは抵抗回路38の抵抗値とする) Vin=Vcc-(Icc×Rin) =5V―(500mA×0.5Ω) =4.75V と導かれる。
するとVin39aが4.75Vより低くなろうとするので、
直流安定化電源43が二次電池42から、ここでは例え
ば不足分の100mAのIbat39bを供給する。このた
め、Vin39aは4.75Vに留まる。つまり、二次電池4
2から供給される電流Ibat39bにより、Icc2
1bが500mAより大きくなることを防止することにな
る。磁気ディスク記録再生部50の電流消費が小さくな
る時点(ニ)で直流安定化電源43は動作を停止してI
bat39bを止める。
置」として磁気ディスク記録再生装置の場合を説明した
が、プリンタ等のその他の周辺装置の場合にも本発明を
適用可能であるのは勿論である。また、本発明が前記実
施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内にお
いて、適宜変更され得ることは勿論である。
ば、以下の効果を奏することが出来る。電力供給の上限
が制限された電源装置から電力供給を受ける場合に、回
路規模が小さく消費電力の少ない電力供給制御装置を介
してUSBコネクタ(USBインターフェイス)からの
電源供給のみで、良好な性能で動作するUSB対応装置を
実現することが可能になる。また、抵抗回路のみで回路
電圧の検出つまり消費電流が検出できるので、回路損失
が少なく簡単な構成でUSB対応装置が実現できる。
である。
グチャートである。
流との関係を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 供給電力の上限が制限された電源装置か
ら、電力が供給される被電力供給装置への電力供給を制
御する被電力供給装置への電力供給制御装置において、
前記電源装置から供給される電力を充電する電力蓄積手
段と、前記被電力供給装置の動作時と非動作時を制御す
ると共に、該被電力供給装置の動作時には前記電源装置
から電力供給する制御を行い、該被電力供給装置の非動
作時には前記電源装置から前記電力蓄積手段を充電させ
る制御を行うコントローラと、前記電源装置の電源供給
ラインの電力供給を監視する電力供給検出手段とを備
え、前記被電力供給装置の動作時に、前記電力供給検出
手段の検出電力が前記上限電力を超えた場合には、前記
電力蓄積手段から被電力供給装置に電力供給することを
特徴とする被電力供給装置への電力供給制御装置。 - 【請求項2】 前記電力供給検出手段は、前記電力供給
ラインに直列接続した抵抗器を備えてなることを特徴と
する請求項1記載の被電力供給装置への電力供給制御装
置。 - 【請求項3】 前記電源装置は、USBコネクタを備え
てなることを特徴とする請求項1または請求項2記載の
被電力供給装置への電力供給制御装置。 - 【請求項4】 前記被電力供給装置は、磁気ディスク記
録再生装置であることを特徴とする請求項1または請求
項2記載の被電力供給装置への電力供給制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002013598A JP2003219561A (ja) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | 被電力供給装置への電力供給制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002013598A JP2003219561A (ja) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | 被電力供給装置への電力供給制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=27650517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002013598A Pending JP2003219561A (ja) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | 被電力供給装置への電力供給制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003219561A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012073529A1 (ja) | 2010-11-29 | 2012-06-07 | オムロン株式会社 | 温度調節器 |
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JP2016181127A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | リズム時計工業株式会社 | Usb電源保護機能を有するusbファン装置 |
CN111988549A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-11-24 | 深圳市金锐显数码科技有限公司 | 电视机usb座子供电方法及装置 |
-
2002
- 2002-01-23 JP JP2002013598A patent/JP2003219561A/ja active Pending
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