JP2004180403A - Rush current control circuit - Google Patents

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JP2004180403A
JP2004180403A JP2002342622A JP2002342622A JP2004180403A JP 2004180403 A JP2004180403 A JP 2004180403A JP 2002342622 A JP2002342622 A JP 2002342622A JP 2002342622 A JP2002342622 A JP 2002342622A JP 2004180403 A JP2004180403 A JP 2004180403A
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timer
circuit
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resistor
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Hidekazu Ishii
英一 石井
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Yoshikawa RF Systems Co Ltd
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Yoshikawa RF Systems Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem with a conventional rush current control circuit that an external connection device ceases to operate due to the working of a protective function provided in the main device by lessening a power ON current which flows when the external connection device is connected while the main device is operating. <P>SOLUTION: A rush current control circuit 30, which operates, being supplied with power for operation from the main device through a connection cord including a power supply line and being connected to the device body, is provided with a current control resistor R<SB>1</SB>which controls the current flowing to the smoothing capacitor C<SB>1</SB>arranged between power supply lines 31 and 32 when the above connection cord 23 is connected to the above device 10, and an FET transistor 33 which short-circuits the line so that the above current control resistor R<SB>1</SB>may be nonresistant to the above smoothing capacitor C<SB>1</SB>after elaping of a specified period of time since connection of the above connection cord 23 to the above device body 10. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は突入電流抑制回路に関し、特に、電力供給線を含む接続手段を装置本体に接続し、上記装置本体から動作用の電力が供給されて動作する外部接続装置に用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子機器においては、本体装置に外部接続装置を接続して、これらを一体的に動作させることが一般に行われている。また、上記本体装置に接続した外部接続装置の動作電源を上記本体装置より供給することも一般に行われている。
【0003】
例えば、携帯型のノートパソコンにUSB(Universal Serial Bus)を介して外部接続装置を接続すれば、上記外部接続装置の電源が上記携帯型のノートパソコンより供給されるように構成されている場合もある(最大電流はデフォルト:100mA設定すると、MAX:500mA程度となる)。
【0004】
このような応用に備えて、汎用機器では外部接続装置向けの電源を備えている。また、外部接続装置の動作異常、接続上のミスや故障に備えて、汎用機器においては外部に電力を供給する電源には保護機能が組み込まれていることが多い。
【0005】
例えば、携帯型のノートパソコンのUSBからは、標準の設定では100mAの電流が供給されるが、この設定で更におおきな電流を外部接続装置が流そうとすると保護回路が動作して電力供給を停止するようにしている。したがって、外部接続装置が瞬間的にでも極端に大きな電流を消費すると、動作電力を供給している携帯型のノートパソコンの動作に不都合が生じることがあった。
【0006】
一方、装置本体から動作電力を供給してもらうように構成されている外部接続装置側においては、平均的には小さな動作電流で動作するように構成されているが、瞬間的には大電流を流す回路を内蔵していることが多い。但し、電源ラインに平滑コンデンサを備えることで、上記瞬間的に流れる大電流は上記平滑コンデンサから回路に供給するようにして、外部から供給される動作電流は安定した小さな値にするようにすることが広く行われている。これは、ロジック回路では一般に公知のことである。
【0007】
図7に具体例を示す。この例は、装置本体70と外部接続装置73とを接続ケーブル75を介して接続している。上記装置本体70には電源回路71及び通信インタフェース72が設けられており、上記外部接続装置73には内部回路74が設けられている。
【0008】
そして、上記電源回路71と上記内部回路74とが電位供給線Vdd及び基準電位線GNDを介して接続されている。図7の例では、上記電位供給線VddにコイルL1が介設されているとともに、電位供給線Vdd及び基準電位線GNDとの間にコンデンサC1が接続されている。
【0009】
また、上記通信インタフェース72と上記内部回路74とが通信ケーブルTx及びRxを介して接続されている。そして、通信ケーブルTx及びRxを介して装置本体70と外部接続装置73との送受信が行われるとともに、上記電位供給線Vdd及び基準電位線GNDを介して上記電源回路71から上記外部接続装置73に動作電力が供給されるようにしている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記装置本体70(例えば、携帯型のノートパソコン)のUSBに外部接続装置73を接続する時に、上記装置本体70が動作中の場合には、上記外部接続装置73の電源ラインVdd及びGNDに接続されている平滑コンデンサC1には、充電用の大電流が瞬間的に流れることになる。
【0011】
上記瞬間的に流れる大電流を上記装置本体70側で検出すると、上記装置本体70に設けられている保護機能が動作して、上記外部接続装置73に対する電力供給を停止してしまう結果、外部接続装置73が動作しなくなってしまう問題があった。
【0012】
例えば、携帯型のノートパソコン(外部接続装置73)の特性として、瞬間的に流れる大電流を検出する特性は、各ノートパソコンメーカーの考え方で大きく違っている。すなわち、安全のために検出能力を上げるようにしているメーカーもあるし、外部接続装置73を接続する時に発生する投入電流相当が流れる期間は許容するものも市販されている。
【0013】
このため、汎用のノートパソコンに設けられているUSBに対応するように外部接続装置73を開発した場合には、各杜の携帯型のノートパソコンに対して個別に組み合わせてその都度評価することが必要であった。
【0014】
しかし、USBが一般化してきたため、全ての機器について評価することは到底できない。また、同一モデルの機器でも仕様変更されることがあるので、動作確認を推奨モデルであるにも関わらず正常な動作をしなくなる問題を完全に無くすことは不可能であった。
【0015】
本発明は上述の問題点にかんがみ、本体装置が動作している状態で外部接続装置を接続した際に流れる電源投入電流を小さくして、本体装置に設けられている保護機能が働いて上記外部接続装置が動作しなくなってしまう問題を解消できるようにすることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の突入電流抑制回路は、装置本体に接続する接続手段を有し、上記接続手段を介して上記装置本体より電源の供給を受けて動作する外部接続装置に設けられる突入電流抑制回路であって、上記接続手段を介して上記装置本体に接続したときに、電力供給線に配設されている平滑コンデンサに流れる電流を抑制するための突入電流抑制用抵抗器と、上記接続手段を上記装置本体に接続してから所定の時間が経過した後は上記突入電流抑制用抵抗器が上記平滑コンデンサに対して無抵抗となるように短絡させる半導体スイッチング素子とを有することを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、上記半導体スイッチング素子は、上記突入電流抑制用抵抗器と並列に接続されたFETトランジスタであり、上記接続手段が上記装置本体に接続されてから所定の時間が経過するまでは、上記FETトランジスタのゲート電極が動作電圧に到達するのを抑制するためのタイマー回路を有することを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記タイマー回路は、タイマー用抵抗器とタイマー用コンデンサとの直列回路からなり、上記直列回路の一端が上記電力供給線の一方の供給線に接続され、上記直列回路の他端が上記電力供給線の他方の供給線に接続されていて、上記タイマー用抵抗器とタイマー用コンデンサとの接続点と上記FETトランジスタのゲート電極とが接続されていることを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記接続手段が上記装置本体から離脱された際に、上記タイマー用コンデンサに蓄積された電荷を放電する放電経路が設けられていることを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら本発明の突入電流抑制回路の第1の実施の形態について説明する。
図1に示すように、本実施の形態の形態の突入電流抑制回路30(図2参照)は、携帯型のノートパソコン(装置本体)10のUSB端子11に接続コネクタ21を接続し、接続コード23を介して上記携帯型のノートパソコン10から動作電力を供給されて動作する外部接続装置20の内部に配設されている。
【0018】
図2は、上記外部接続装置20を構成する接続装置本体22の内部に設けられている本実施の形態の突入電流抑制回路30の要部構成を示す図である。
図2に示したように、本実施の形態の突入電流抑制回路30は、基準電位線31と電位供給線32との間に配設されていて、携帯型のノートパソコン10が動作している状態で接続コネクタ21をUSB端子11に差し込んだときに、平滑コンデンサCに流れる突入電流を抑制する。
【0019】
本実施の形態においては、電位供給線32がプラス電位Vdd側に接続されており、そこにPチャンネルFETトランジスタ33が介設されている。そして、上記FETトランジスタ33と並列に電流抑制用抵抗器Rが配設されているとともに、上記基準電位線31と電位供給線32との間にタイマー用コンデンサCとタイマー用抵抗器Rとの直列回路が配設されている。
【0020】
また、上記タイマー用コンデンサCとタイマー用抵抗器Rとの接続点と上記FETトランジスタ33のゲート電極Gとが接続されており、上記接続点の電圧がゲート電圧Vとして上記ゲート電極Gに与えられる。
【0021】
上述のような構成により、携帯型のノートパソコン10が動作している状態で接続コネクタ21をUSB端子11に差し込むと、携帯型のノートパソコン10から供給される電流Iは、電流抑制用抵抗器R1を通して平滑コンデンサCを充電する。これにより、図3(a)において符号Aに示すように、上記電流IPは平滑コンデンサCの充電に応じて徐々に減少していく。
【0022】
また、上記電流Iはタイマー用コンデンサC及びタイマー用抵抗器Rの回路にも流れるので、図3(b)に示すように、「C2×R2」の時定数に応じてゲート電極Gに印加されるゲート電圧Vが下降していく。この状態を、図3(b)において符号Dで示している。
【0023】
そして、所定の時間が経過すると、図3(d)に示すように、FETトランジスタ33オンする。これにより、上記FETトランジスタ33のソース電極Sとドレイン電極Dとの間が導通して、上記ソース電極S〜ドレイン電極Dを通して電流Iが流れるようになる。このタイミングを図3(a)において符号Bで示している。これにより、定常状態においては図3(c)に示すように、内部回路24には規定の出力電圧VOUTが出力される。
【0024】
そして、図3(d)に示したように、接続コネクタ21がUSB端子11から抜かれて接続が解除されると、タイマー用コンデンサCに蓄積されている電荷が放電されることにより、符号Eで示したようにゲート電圧Vは瞬間的にマイナスになる。このように、タイマー用コンデンサCに蓄積された電荷が放電されることにより、次回に接続コネクタ21がUSB端子11に接続されたときにはFETトランジスタ33はオフとなっているので、FETトランジスタ33のソース電極S〜ドレイン電極Dを通して電流Iが流れて平滑コンデンサCが急速に充電される不都合は生じない。
【0025】
また、接続コネクタ21をUSB端子11から抜いた直後で、FETトランジスタ33がオンしている状態において、上記接続コネクタ21を上記USB端子11に再接続した場合には、上記平滑コンデンサCは未だ十分に充電されているので、この場合も突入電流は流れない。
【0026】
なお、上述した実施の形態においては、接続コード23を有する例を説明したが、接続コネクタ21が接続装置本体22に直接接続されている場合にも本発明を同様に適用することができる。
【0027】
(第2の実施の形態)
図4は、本発明の突入電流抑制回路の第2の実施の形態を示している。
この第2の実施の形態の突入電流抑制回路40においては、電位供給線32を−VSS電位に接続するとともに、半導体スイッチング素子としてNチャンネルFETトランジスタ41を使用した例を示している。その他の部分は上述した図2の回路と同じなので、詳細な説明を省略する。
【0028】
(第3の実施の形態)
次に、図5及び図6を参照しながら本発明の突入電流抑制回路の第2の実施の形態を説明する。
この第3の実施の形態の突入電流抑制回路50の場合は、平滑コンデンサCと直列に、半導体スイッチング素子としてFETトランジスタ51を接続している。そして、上記FETトランジスタ51と並列に電流抑制用抵抗器Rを接続している。また、上記平滑コンデンサC及びFETトランジスタ51と並列にタイマー用コンデンサCとタイマー用抵抗器Rとの直列回路が配設されている。
【0029】
また、上記タイマー用コンデンサCとタイマー用抵抗器Rとの直列回路の接続点と電位供給線32との間にダイオードDが接続されている。上記ダイオードDは、接続コネクタ21がUSB端子11からが抜かれて接続が解除されたときに、上記タイマー用コンデンサCに蓄積されていた電荷を放電させる経路を構成するものである。
【0030】
上述のような構成により、接続コネクタ21がUSB端子11に差し込まれると、図(a)に示すように、上記電位供給線32と上記基準電位線31間にはVddの電位が印加される。これにより、平滑コンデンサCには図(b)に示すように、充電電流icが流れる。この充電電流icは、図6(b)において符号Gで示すように、電流抑制用抵抗器Rと平滑コンデンサCとの時定数で零に向かって収束していく。
【0031】
上記FETトランジスタ51のゲート電圧VGは、図6(c)に示すように、タイマー用抵抗器Rとタイマー用コンデンサCとにより定まる時定数でVddの電位に向かって上昇していく。そして、その過程においてFETトランジスタ51がオンすることにより、図(b)において符号Hで示したように充電電流ic=0に収束する。
【0032】
そして、この例の場合も、接続コネクタ21がUSB端子11から抜かれて接続が解除されると、平滑コンデンサCに蓄積されていた電荷が内部回路24に流れて放電される。この状態を図6(b)において、符号Jで示している。また、タイマー用コンデンサCに蓄積されていた電荷は、タイマー用抵抗器R及びダイオードDを通して放電されるので、再接続が行われても不都合は生じない。
【0033】
本発明は上述したように構成したので、接続コネクタ21をUSB端子11に接続し、接続装置本体22で使用する電力を上記携帯型のノートパソコン10側から供給してもらう場合に、上記携帯型のノートパソコン10を動作させている状態で上記接続コネクタ21を接続しても、大きな突入電流が流れるのを確実に防止することができる。
【0034】
したがって、本実施の形態の突入電流抑制回路を設けることにより、接続装置本体22の電源ラインに大きな平滑コンデンサCを使えるので、内部回路24の動作を安定させることができる。また、接続装置本体22を接続して動作させられる装置本体10側における過電流抑制機構の規格に多少のばらつきがあっても不都合なく動作させることが可能となり、外部接続可能な機器の選択巾を広げることができる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、電源ラインに大きなコンデンサを使えるので、外部接続装置の動作を安定させることができる。これにより、電源ラインに大きなコンデンサを配設することが可能となるので、外部接続装置の動作を安定させることができる。また、外部接続装置を接続して動作させられる装置本体側の機器の選択巾を広げることができる。
また、装置本体から電源の供給を受る外部接続装置を、上記装置本体の動作中に抜き差しすることが可能となり、装置本体に外部接続装置を接続して所定の動作を行う際の使用性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示し、装置本体としての携帯型のノートパソコンに外部接続装置を接続する様子を示す図である。
【図2】第1の実施の形態を示し、突入電流抑制回路の概略構成を示す回路図である。
【図3】第1の実施の形態の突入電流抑制回路の動作を説明するための動作波形図である。
【図4】第2の実施の形態を示し、突入電流抑制回路の概略構成を示す回路図である。
【図5】第3の実施の形態を示し、突入電流抑制回路の概略構成を示す回路図である。
【図6】第3の実施の形態の突入電流抑制回路の動作を説明するための動作波形図である。
【図7】装置本体から動作用の電力が供給されて動作する外部接続装置の電源回路の従来例を示す図である。
【符号の説明】
10 携帯型のノートパソコン
11 USB端子
20 外部接続装置
21 接続コネクタ
22 接続装置本体
23 接続コード
24 内部回路
30 突入電流抑制回路
31 基準電位線
32 電位供給線
33 FETトランジスタ
C1 平滑コンデンサ
R1 電流抑制用抵抗器
C2 タイマー用コンデンサ
R2 タイマー用抵抗器
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inrush current suppression circuit, and is particularly suitable for use in an external connection device in which a connection means including a power supply line is connected to an apparatus main body and operation power is supplied from the apparatus main body to operate. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electronic apparatus, generally, an external connection device is connected to a main body device and these are integrally operated. It is also common practice to supply operating power for an external connection device connected to the main unit from the main unit.
[0003]
For example, if an external connection device is connected to a portable notebook personal computer via a USB (Universal Serial Bus), the power of the external connection device may be supplied from the portable notebook personal computer. (Maximum current is about 500 mA when default: 100 mA is set).
[0004]
In order to prepare for such applications, general-purpose equipment is provided with a power supply for an external connection device. In addition, in a general-purpose device, a power supply for supplying power to the outside often has a protection function incorporated therein in preparation for an abnormal operation of the external connection device, a connection error or a failure.
[0005]
For example, from a USB of a portable notebook personal computer, a current of 100 mA is supplied in a standard setting, but in this setting, if an external connection device tries to supply a larger current, a protection circuit operates and power supply is stopped. I am trying to do it. Therefore, if the external connection device consumes an extremely large current even momentarily, the operation of the portable notebook personal computer supplying the operating power may be inconvenient.
[0006]
On the other hand, the external connection device configured to receive operating power from the device main body is configured to operate with a small operating current on average, but instantaneously outputs a large current. It often has a built-in circuit. However, by providing a smoothing capacitor in the power supply line, the large current flowing instantaneously is supplied to the circuit from the smoothing capacitor, and the operating current supplied from the outside is set to a stable small value. Is widely practiced. This is generally known in logic circuits.
[0007]
FIG. 7 shows a specific example. In this example, the device main body 70 and the external connection device 73 are connected via a connection cable 75. The device main body 70 is provided with a power supply circuit 71 and a communication interface 72, and the external connection device 73 is provided with an internal circuit 74.
[0008]
The power supply circuit 71 and the internal circuit 74 are connected via a potential supply line Vdd and a reference potential line GND. In the example of FIG. 7, a coil L1 is provided on the potential supply line Vdd, and a capacitor C1 is connected between the potential supply line Vdd and the reference potential line GND.
[0009]
The communication interface 72 and the internal circuit 74 are connected via communication cables Tx and Rx. Then, transmission and reception between the device main body 70 and the external connection device 73 are performed via the communication cables Tx and Rx, and the power supply circuit 71 connects to the external connection device 73 via the potential supply line Vdd and the reference potential line GND. The operating power is supplied.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the external connection device 73 is connected to the USB of the device main body 70 (for example, a portable notebook personal computer) and the device main body 70 is operating, the power supply lines Vdd and GND of the external connection device 73 are connected. A large current for charging flows instantaneously through the smoothing capacitor C1 connected to.
[0011]
When the instantaneous large current flowing is detected on the device main body 70 side, the protection function provided in the device main body 70 operates to stop the power supply to the external connection device 73, and as a result, the external connection There is a problem that the device 73 does not operate.
[0012]
For example, as a characteristic of a portable notebook personal computer (external connection device 73), the characteristic of detecting a large current flowing instantaneously differs greatly depending on the concept of each notebook personal computer maker. In other words, some manufacturers increase the detection capability for safety, and others are commercially available that allow a period during which the applied current generated when the external connection device 73 is connected flows.
[0013]
For this reason, when the external connection device 73 is developed so as to correspond to the USB provided in a general-purpose notebook personal computer, it is possible to individually evaluate each portable notebook personal computer in each forest. Was needed.
[0014]
However, since the USB has been generalized, it is hardly possible to evaluate all devices. In addition, since the specifications may be changed even for devices of the same model, it is impossible to completely eliminate the problem that normal operation is not performed despite the recommended model for operation confirmation.
[0015]
In view of the above problems, the present invention reduces the power-on current that flows when an external connection device is connected while the main unit is operating, and the protection function provided in the main unit operates to operate the external device. An object of the present invention is to solve a problem that a connection device does not operate.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
An inrush current suppression circuit according to the present invention is a rush current suppression circuit provided in an external connection device that has connection means for connecting to an apparatus main body and operates by receiving power supply from the apparatus main body via the connection means. And a rush current suppressing resistor for suppressing a current flowing through a smoothing capacitor provided on a power supply line when the connecting means is connected to the device main body via the connecting means. And a semiconductor switching element for short-circuiting the inrush current suppressing resistor so as to have no resistance with respect to the smoothing capacitor after a predetermined time has elapsed from connection to the main body.
According to another feature of the present invention, the semiconductor switching element is an FET transistor connected in parallel with the inrush current suppressing resistor, and the semiconductor switching element is connected to the device main body at a predetermined time after being connected to the device main body. Until the time elapses, a timer circuit for suppressing the gate electrode of the FET transistor from reaching the operating voltage is provided.
Another feature of the present invention is that the timer circuit includes a series circuit of a timer resistor and a timer capacitor, and one end of the series circuit is connected to one of the power supply lines. The other end of the series circuit is connected to the other supply line of the power supply line, and a connection point between the timer resistor and the timer capacitor is connected to a gate electrode of the FET transistor. It is characterized by:
Another feature of the present invention is that a discharge path for discharging the electric charge accumulated in the timer capacitor is provided when the connection means is detached from the apparatus main body. I have.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, a first embodiment of the inrush current suppression circuit of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, a rush current suppressing circuit 30 (see FIG. 2) according to the present embodiment connects a connector 21 to a USB terminal 11 of a portable notebook personal computer (apparatus main body) 10 and a connection cord. It is arranged inside an external connection device 20 that operates by being supplied with operating power from the portable notebook personal computer 10 via 23.
[0018]
FIG. 2 is a diagram showing a main configuration of the rush current suppressing circuit 30 of the present embodiment provided inside the connection device main body 22 constituting the external connection device 20.
As shown in FIG. 2, the rush current suppressing circuit 30 of the present embodiment is disposed between the reference potential line 31 and the potential supply line 32, and the portable notebook personal computer 10 is operating. when inserting the connector 21 to the USB terminal 11 in the state, suppressing the rush current flowing to the smoothing capacitor C 1.
[0019]
In the present embodiment, the potential supply line 32 is connected to the positive potential Vdd side, and a P-channel FET transistor 33 is interposed there. Then, together with the FET transistor 33 and the current suppressing resistor R 1 in parallel is arranged, the timer capacitor C 2 and the timer resistor between the reference potential line 31 and the potential supply line 32 R 2 Is provided in series.
[0020]
Further, a gate electrode G of the timer capacitor C 2 and the connection point of the timer resistor R 2 and the FET transistor 33 is connected, the gate electrode G voltage of the connection point as the gate voltage V G Given to.
[0021]
With the configuration described above, when inserting the connector 21 in a state where the portable notebook computer 10 is operating in the USB terminal 11, the current I P supplied portable or laptop 10, resistors for current suppression charging the smoothing capacitor C 1 through the vessel R1. Thus, as indicated by reference numeral A in FIG. 3 (a), the current IP gradually decreases in accordance with the charging of the smoothing capacitor C 1.
[0022]
Further, since the current I P also flows through the capacitor C 2 and the circuit of the timer resistor R 2 timer, as shown in FIG. 3 (b), "C2 × R2" gate electrode G in response to the time constant of descends gate voltage V G applied to. This state is indicated by reference numeral D in FIG.
[0023]
Then, when a predetermined time has elapsed, the FET transistor 33 is turned on as shown in FIG. Accordingly, the conduction between the source electrode S and the drain electrode D of the FET transistor 33, so that current flows I P through the source electrode S~ drain electrode D. This timing is indicated by reference numeral B in FIG. Thus, in the steady state, a prescribed output voltage V OUT is output to the internal circuit 24 as shown in FIG.
[0024]
Then, as shown in FIG. 3 (d), by connecting the connector 21 when the connection is disconnected from the USB terminal 11 is canceled, the charge accumulated in the timer capacitor C 2 is discharged, code E gate voltage V G is instantaneously in the minus as indicated by. Thus, by the charge accumulated in the timer capacitor C 2 is discharged, since the connector 21 to the next is FET transistor 33 is turned off when connected to the USB terminal 11, the FET transistor 33 disadvantage that the source electrode S~ drain electrode smoothing capacitor C 1 and a current I P flows through D are rapidly charged does not occur.
[0025]
Further, immediately after that disconnect the connector 21 from the USB terminal 11, in a state in which the FET transistor 33 is on, when the connector 21 is reconnected to the USB terminal 11, the smoothing capacitor C 1 is still Since the battery is sufficiently charged, no rush current flows in this case.
[0026]
In the above-described embodiment, an example having the connection cord 23 has been described. However, the present invention can be similarly applied to a case where the connection connector 21 is directly connected to the connection device main body 22.
[0027]
(Second embodiment)
FIG. 4 shows a second embodiment of the inrush current suppression circuit according to the present invention.
In this second embodiment of the inrush current suppression circuit 40, thereby connecting the potential supply line 32 to the -V SS potential, shows an example of using the N-channel FET transistor 41 as a semiconductor switching element. The other parts are the same as those in the circuit of FIG. 2 described above, and thus detailed description will be omitted.
[0028]
(Third embodiment)
Next, a second embodiment of the inrush current suppressing circuit of the present invention will be described with reference to FIGS.
The case of the third embodiment of the inrush current limit circuit 50, the smoothing capacitor C 1 in series, connecting the FET transistor 51 as a semiconductor switching element. Then, connect the current suppressing resistor R 1 in parallel with the FET transistor 51. Further, a series circuit between the smoothing capacitor C 1 and a timer capacitor C 2 and the timer resistor R 2 in parallel with the FET transistor 51 is provided.
[0029]
The diode D between the connection point and the potential supply line 32 of the series circuit of the capacitor C 2 and the timer resistor R 2 for the timer is connected. The diode D, when the connector 21 is connected unplugged from the USB terminal 11 is released, and constitutes a discharge path for charge stored in the capacitor C 2 for the timer.
[0030]
With the above configuration, when the connector 21 is inserted into the USB terminal 11, a potential of V dd is applied between the potential supply line 32 and the reference potential line 31, as shown in FIG. . Thus, the smoothing capacitor C 1 as shown in FIG. (B), charging current flows ic. The charging current ic, as indicated by symbol G in FIG. 6 (b), will converge towards zero with a time constant of the resistor R 1 and the smoothing capacitor C 1 for current suppression.
[0031]
The gate voltage VG of the FET transistor 51, as shown in FIG. 6 (c), rises towards the potential of V dd at a time constant determined by a timer resistor R 2 and a timer capacitor C 2. Then, in the process, when the FET transistor 51 is turned on, the charging current ic converges to ic = 0 as shown by a symbol H in FIG.
[0032]
Even in this example, connector 21 becomes disconnected unplugged from the USB terminal 11, the charge accumulated in the smoothing capacitor C 1 is discharged to flow to the internal circuit 24. This state is indicated by reference symbol J in FIG. The charge accumulated in the timer capacitor C 2 is because it is discharged through the timer resistor R 2 and diode D, does not occur inconvenience even if reconnection takes place.
[0033]
Since the present invention is configured as described above, when the connector 21 is connected to the USB terminal 11 and the power used in the connection device main body 22 is supplied from the portable notebook personal computer 10, the portable type personal computer 10 is used. Even if the connector 21 is connected while the notebook computer 10 is operating, a large inrush current can be reliably prevented from flowing.
[0034]
Accordingly, by providing the inrush current suppression circuit of the present embodiment, I can use a large smoothing capacitor C 1 to the power supply line of the connecting device main body 22, it is possible to stabilize the operation of the internal circuit 24. In addition, even if there is some variation in the standard of the overcurrent suppressing mechanism on the side of the device main body 10 that is operated by connecting the connection device main body 22, the device can be operated without any inconvenience, and the range of selection of externally connectable devices is reduced. Can be spread.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since a large capacitor can be used for the power supply line, the operation of the external connection device can be stabilized. This makes it possible to dispose a large capacitor on the power supply line, so that the operation of the external connection device can be stabilized. Further, it is possible to widen a range of selection of devices on the device main body side that can be operated by connecting the external connection device.
In addition, it is possible to remove and connect an external connection device that receives power supply from the device main body during the operation of the device main body, thereby improving usability when connecting the external connection device to the device main body and performing a predetermined operation. It can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an embodiment of the present invention and showing a state in which an external connection device is connected to a portable notebook personal computer as a device main body.
FIG. 2 is a circuit diagram showing the first embodiment and showing a schematic configuration of an inrush current suppression circuit.
FIG. 3 is an operation waveform diagram for explaining an operation of the inrush current suppression circuit according to the first embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment and showing a schematic configuration of an inrush current suppression circuit.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment and showing a schematic configuration of an inrush current suppressing circuit.
FIG. 6 is an operation waveform diagram for explaining an operation of the inrush current suppression circuit according to the third embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a conventional example of a power supply circuit of an external connection device that operates by being supplied with operation power from the device main body.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 10 portable notebook computer 11 USB terminal 20 external connection device 21 connection connector 22 connection device main body 23 connection cord 24 internal circuit 30 inrush current suppression circuit 31 reference potential line 32 potential supply line 33 FET transistor C1 smoothing capacitor R1 current suppression resistance C2 Timer capacitor R2 Timer resistor

Claims (4)

装置本体に接続する接続手段を有し、上記接続手段を介して上記装置本体より電源の供給を受けて動作する外部接続装置に設けられる突入電流抑制回路であって、
上記接続手段を介して上記装置本体に接続したときに、電力供給線に配設されている平滑コンデンサに流れる電流を抑制するための突入電流抑制用抵抗器と、上記接続手段を上記装置本体に接続してから所定の時間が経過した後は上記突入電流抑制用抵抗器が上記平滑コンデンサに対して無抵抗となるように短絡させる半導体スイッチング素子とを有することを特徴とする突入電流抑制回路。
An inrush current suppression circuit provided in an external connection device that has a connection unit connected to the device main body and operates by receiving power supply from the device main body through the connection unit,
A rush current suppressing resistor for suppressing a current flowing through a smoothing capacitor provided on a power supply line when connected to the device main body through the connection means, and the connection means is connected to the device main body. A rush current suppressing circuit, comprising: a semiconductor switching element for short-circuiting the rush current suppressing resistor so as to have no resistance with respect to the smoothing capacitor after a predetermined time has elapsed after connection.
上記半導体スイッチング素子は、上記突入電流抑制用抵抗器と並列に接続されたFETトランジスタであり、上記接続手段が上記装置本体に接続されてから所定の時間が経過するまでは、上記FETトランジスタのゲート電極が動作電圧に到達するのを抑制するためのタイマー回路を有することを特徴とする請求項1に記載の突入電流抑制回路。The semiconductor switching element is an FET transistor connected in parallel with the inrush current suppressing resistor, and the gate of the FET transistor is connected until a predetermined time elapses after the connection means is connected to the device main body. The inrush current suppression circuit according to claim 1, further comprising a timer circuit for suppressing the electrode from reaching an operation voltage. 上記タイマー回路は、タイマー用抵抗器とタイマー用コンデンサとの直列回路からなり、上記直列回路の一端が上記電力供給線の一方の供給線に接続され、上記直列回路の他端が上記電力供給線の他方の供給線に接続されていて、上記タイマー用抵抗器とタイマー用コンデンサとの接続点と上記FETトランジスタのゲート電極とが接続されていることを特徴とする請求項2に記載の突入電流抑制回路。The timer circuit includes a series circuit of a timer resistor and a timer capacitor, one end of the series circuit is connected to one of the power supply lines, and the other end of the series circuit is the power supply line. 3. The inrush current according to claim 2, wherein a connection point between the timer resistor and the timer capacitor is connected to a gate electrode of the FET transistor. Suppression circuit. 上記接続手段が上記装置本体から離脱された際に、上記タイマー用コンデンサに蓄積された電荷を放電する放電経路が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の突入電流抑制回路。4. The rush current suppression circuit according to claim 3, wherein a discharge path is provided for discharging the electric charge stored in the timer capacitor when the connection means is detached from the apparatus main body.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011101512A (en) * 2009-11-06 2011-05-19 Toko Inc Input protection circuit used for usb connection apparatus
JP2013172464A (en) * 2012-02-17 2013-09-02 Yokogawa Electric Corp Power supply circuit

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