JP2004312892A - スイッチング電源装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】待機モード時にACアダプタのスイッチング動作を完全に停止させ、その後待機モードから動作モードに移行する。
【解決手段】待機モード時にスイッチング動作回路1の動作が停止される。電圧検出回路19では、コンデンサ15の端子電圧が検出され、その値が所定値より低いと、2次電池24の電力でコンデンサ15が充電される。コンデンサ15および2次電池24の少なくとも一方を充電する場合、動作が停止されているスイッチング動作回路1が再起動される。このとき、コンデンサ15および2次電池24の電力が使用される。
【選択図】 図3
【解決手段】待機モード時にスイッチング動作回路1の動作が停止される。電圧検出回路19では、コンデンサ15の端子電圧が検出され、その値が所定値より低いと、2次電池24の電力でコンデンサ15が充電される。コンデンサ15および2次電池24の少なくとも一方を充電する場合、動作が停止されているスイッチング動作回路1が再起動される。このとき、コンデンサ15および2次電池24の電力が使用される。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、待機モード時の消費電力を零にすることができるスイッチング電源装置およびその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電源供給装置、例えばAC(Alternating Current)アダプタおよび電子機器には、消費電力を抑えるために電子機器が動作しているときに電源を供給する動作モードと、電子機器が動作していないときに消費電力を抑える待機モードとが設けられているものがある。
【0003】
ACアダプタの待機モード時の消費電力を抑える方式として、電源供給装置中のスイッチング電源回路を待機モード時に停止させ、電源供給装置からの出力電圧が低下したときに、スイッチング電源回路を再度動作させて、待機モード時に使用するコンデンサまたは二次電池を充電するようにしたものがある。
【0004】
例えば、図39Aに示すように、コンデンサまたは二次電池の端子電圧が低下し、端子電圧が3.5Vになると、図39Bに示すようにパルスが立ち上がり、コンデンサまたは2次電池を充電するためにACアダプタのスイッチングが行われる。そして、コンデンサまたは二次電池の端子電圧が5Vになったことが確認されると、パルスは立ち下がり、スイッチングが停止される。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−004583
【0006】
この特許文献1には、基本電力損失を零とし、スイッチング電源装置の効率を高めると共に、このスイッチング電源装置を具備する電子機器の電力利用効率をも高めるようにしたものが記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方式は、一時的にスイッチングを行うので、待機モード時の消費電力を小さくすることが難しい。
【0008】
従って、この発明の目的は、待機モード時にACアダプタのスイッチングを完全に停止させ、その後待機モードから動作モードに移行することができるスイッチング電源装置およびその制御方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために請求項1の発明は、2次電池を充電するスイッチング電源装置において、接続されている2次電池を充電するためにスイッチングを行う動作モード、および消費電力を抑えるためにスイッチングを停止する待機モードの何れかで制御されるスイッチング手段と、待機モードから動作モードへ移行するときに、スイッチング手段を動作させるための電力を保持する電力蓄積手段と、電力蓄積手段の電圧を検出する電圧検出手段とを有し、スイッチング手段が待機モードで制御されているときに、電圧検出手段にて、電力蓄積手段の電圧が所定値より低い場合、2次電池から電力蓄積手段を充電するようにしたことを特徴とするスイッチング電源装置である。
【0010】
請求項8の発明は、2次電池を充電するスイッチング電源装置の制御方法において、接続されている2次電池を充電するためにスイッチングを行う動作モード、および消費電力を抑えるためにスイッチングを停止する待機モードの何れかで制御されるスイッチング手段と、待機モードから動作モードへ移行するときに、スイッチング手段を動作させるための電力を保持する電力蓄積手段と、電力蓄積手段の電圧を検出する電圧検出手段とを有するスイッチング電源装置であって、スイッチング手段が待機モードで制御されているときに、電圧検出手段にて、電力蓄積手段の電圧が所定値より低い場合、2次電池から電力蓄積手段を充電するようにしたことを特徴とするスイッチング電源装置の制御方法である。
【0011】
ACアダプタが待機モードで制御されるときに、スイッチング回路の動作を停止させて、消費電力を零とする。2次巻き線側に設けられたコンデンサや、ACアダプタに接続された電子機器の2次電池からスイッチングを起動させる電力を獲得することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず、この発明を容易とするために、この発明の概要を説明する。この発明は、図1に示すように、時点t1で電源供給装置、例えばACアダプタが動作モードから待機モードへ移行した場合、その後ACアダプタから出力がされないようになる。このACアダプタは、電子機器に接続され、商用電源を所望のDC(Direct Current)電源へ変換して接続された電子機器に供給するものである。
【0013】
このACアダプタが待機モードに移行したときに、ACアダプタのスイッチングを停止した場合、再度動作モードへ移行するとき、すなわちスイッチングを再起動するとき、スイッチングを行うために電力が必要になる。この実施形態では、再起動時に必要になる電力をACアダプタに接続されている電子機器を含めたACアダプタ内のトランスの2次巻き線側から獲得する。
【0014】
このように、スイッチングを一度停止させると、再起動するために2次巻き線側から電力を獲得しないと動作モードに移行することができないため、2次巻き線側にはスイッチングを再起動させるための電力(電圧および電流)が少なくとも必要になる。もし、2次巻き線側にスイッチングを再起動するための電力がない場合、スイッチングを再起動させることができない。
【0015】
そのため、2次巻き線側に備えているコンデンサまたは2次電池の端子電圧を所定値以上に維持する必要がある。また、2次巻き線側にコンデンサおよび二次電池などの電力を蓄積する手段を備えていない場合、ACアダプタのスイッチングを再起動させる手段を備える必要がある。
【0016】
まず、この発明の第1の実施形態として、ACアダプタには、少なくとも動作モード/待機モード検出回路と、待機時電源停止回路と、再起動回路とが設けられているものを説明する。またこのとき、電子機器には、少なくともコンデンサおよび二次電池などの電力を蓄積する手段と、充電回路と、再起動信号回路とが設けられている。
【0017】
電子機器では、例えば、図2に示すように、時点t11において、待機モードへ移行し、時点t12において、再度動作モードへ移行する。従って、時点t11から時点t12の期間は待機モードであり、ACアダプタのスイッチングが停止されている。
【0018】
図3を参照して、この発明が適用された第1の実施形態の構成を説明する。この図3は、2次巻き線側の電力を蓄積する手段としてコンデンサおよび2次電池を使用したものである。
【0019】
参照符号11で示すトランスの1次巻き線11aには、スイッチング回路1が接続される。スイッチング回路1では、制御回路2によってデューティ比が制御される。デューティ比に基づいた電流が1次巻き線11aに流れ、2次巻き線11bに誘起電圧が発生する。すなわち、デューティ比に基づいた誘起電圧が2次巻き線11bに発生する。この制御回路2は、帰還回路3からの信号に応じて2次巻き線11bから出力される誘起電圧が所定値となるようにスイッチング回路1のデューティ比を制御する。
【0020】
帰還回路3を経由してスイッチング回路1を待機モードにする信号が供給されると、制御回路2によってスイッチング回路1の動作が停止される。また、信号検出回路4では、帰還回路3からスイッチング回路1を再起動させる動作信号が検出されると、起動回路5へ信号が供給される。起動回路5では、信号が供給されると、待機モードのため停止していたスイッチング回路1を動作させるための電力をスイッチング回路1に供給し、スイッチング回路1を動作モードへ移行させる。
【0021】
2次巻き線11bには、出力される電力を整流するためのダイオード12およびコンデンサ13が接続される。ダイオード12およびコンデンサ13の接続点は、参照符号21aで示すACアダプタの出力端子と接続される。また、2次巻き線11bおよびコンデンサ13の接続点は、抵抗17を介して参照符号21bで示すACアダプタの出力端子と接続される。
【0022】
ダイオード14のアノードは、ダイオード12およびコンデンサ13の接続点と接続され、そのカソードは、コンデンサ15(電力蓄積手段)を介して2次巻き線11bおよびコンデンサ13の接続点と接続される。このコンデンサ15には、スイッチング回路1を動作モードに移行するとき、すなわちスイッチング回路1を再起動させるときに必要な電力が蓄積される。
【0023】
出力端子21aおよび21bには、電子機器のスイッチ回路22および2次電池24が直列に接続される。スイッチ回路22は、例えば待機モードのときに端子23を介して再起動させる信号が供給されると、オンとなり、2次電池24からACアダプタへ電力が供給され、供給された電力でコンデンサ15が充電される。
【0024】
なお、2次電池24から出力される電力で充電されたコンデンサ15によってスイッチング回路1を再起動させるようにしているが、2次電池24から出力される電力でスイッチング回路1を起動させる。
【0025】
検出制御回路16は、抵抗17の両端および出力端子21aと接続される。この検出制御回路16では、ACアダプタから出力される電圧および電流が検出され、検出された電圧および電流から待機モードおよび動作モードが判断される。検出された電圧および電流は、帰還回路3へ供給され、待機モードおよび動作モードの判断結果は、起動信号回路20へ供給される。
【0026】
電圧検出回路19では、コンデンサ15の端子電圧が検出される。その検出結果は、再起動電源回路18および起動信号発信回路20へ供給される。再起動電源回路18では、コンデンサ15の電力からスイッチング回路1を再起動させるための電力が生成される。従って、生成された電力は、帰還回路3を介してスイッチング回路1へ供給される。
【0027】
起動信号発信回路20では、検出制御回路16からの判断結果と、電圧検出回路19からの検出結果とからスイッチング回路1を再起動させるか否かが判断される。スイッチング回路1を再起動させると判断すると、帰還回路3を介して動作信号が信号検出回路4へ供給される。
【0028】
このように、この第1の実施形態は、再起動電源回路18に供給する電力をコンデンサ15から獲得するようにしたものであり、コンデンサ15の端子電圧が所定値より低下した場合、2次電池24によってコンデンサ15を充電するようにしたものである。電子機器に設けられている2次電池24は、一般的にコンデンサと比較すると大容量の電力を保持することができるので、スイッチング回路1を再起動させる電力を供給することができる。従って、ACアダプタの待機モード時の消費電力を零にすることができる。
【0029】
図4を参照して、第1の実施形態の変形例を説明する。第1の実施形態では、スイッチング回路1を起動させるための電力を蓄積するコンデンサ15に、ダイオード12およびコンデンサ13で整流された電力が供給されているが、ダイオード12およびコンデンサ13で整流する前のトランス11からの電力をコンデンサ15に供給するようにしても良い。
【0030】
また、図4Bに示すように、ダイオード14およびコンデンサ15で構成するスイッチング回路1を起動させるための電力を蓄積する手段を参照符号31で示す電力蓄積回路とするようにしても良い。この電力蓄積回路31は、NPN型のトランジスタ32、抵抗33、35コンデンサ34、37、およびNPN型のトランジスタ36から構成される。
【0031】
トランジスタ32のエミッタは、ダイオード12のカソードと接続され、そのコレクタは、コンデンサ34を介して2次巻き線11bと接続され、そのベースは、抵抗33を介して2次巻き線11bと接続される。トランジスタ36のコレクタは、ダイオード12のカソードと接続され、そのエミッタは、コンデンサ37を介して2次巻き線11bと接続され、そのベースは、抵抗35を介してダイオード12のカソードと接続される。
【0032】
この電力蓄積回路31では、トランジスタ32のコレクタからコンデンサ34に蓄積された電力を取り出すことができ、同様にトランジスタ36のエミッタからコンデンサ37に蓄積された電力を取り出すことができる。
【0033】
この第1の実施形態では、整流用のコンデンサ13と、起動用のコンデンサ15とを分離している。若し、整流用のコンデンサ13と、起動用のコンデンサ15とを分離せず、1つのコンデンサで共用すると、出力負荷に低インピーダンスを接続された場合に、スイッチング回路1を起動させる前に共用のコンデンサの端子電圧が低下し、スイッチング回路1を起動させることができなくなる。従って、この実施形態では、整流用のコンデンサ13および起動用のコンデンサ15をそれぞれ設けている。
【0034】
図5を参照して、第1の実施形態の動作を説明する。コンデンサ15の両端に接続された起動検出回路41では、起動用のコンデンサ15の端子電圧が検出され、スイッチング回路1を起動させることが可能か否かが検出される。ここで、コンデンサ15の端子電圧が低下し、コンデンサ15および2次電池24を充電する必要が発生した場合、起動検出回路41から電源供給回路42へコンデンサ15の電力が供給され、また起動信号発信回路43へ信号が供給される。
【0035】
電源供給回路42では、供給された電力からスイッチング回路1を動作させるための電力を生成し、その生成した電力を帰還回路3を介してスイッチング回路1へ供給する。また、この電源供給回路42では、スイッチング回路1へ電力を供給したことを知らせる信号を起動信号発信回路43へ供給する。起動信号発信回路43では、起動検出回路41からの信号と、電源供給回路42からの信号とに応じて、再起動させるための動作信号が帰還回路3を介してスイッチング回路1へ供給される。
【0036】
この第1の実施形態では、図6Aに示すように、起動信号発信回路43から出力される動作信号は、動作モード時のみハイレベルとなり、待機モード時にはローレベルとなる。ただし、待機モード時にローレーベルの動作信号を出力するため、スイッチング回路1を再起動させるときの電力として動作信号を使用することができない。
【0037】
これに対して、図6Bに示すように、起動信号発信回路43から出力される動作信号は、動作モード時のみローレベルとなり、待機モード時にはハイレベルとなるようにしても良い。このように、待機モード時にハイレベルとなる動作信号を出力する場合、その動作信号を再起動させる電力として使用することができるので、スイッチング回路1を容易に再起動させることができる。しかしながら、待機モード時であっても常に動作状態になる回路があり、待機モード時の消費電力を抑えることができない。
【0038】
従って、この実施形態では、動作モード時のみハイレベルの動作信号を出力し、待機モード時には回路を停止することが可能なローレベルの動作信号を出力する。そして、スイッチング回路1を再起動させる電力は、2次巻き線側から獲得するようにしている。
【0039】
図7を参照して、この発明の第2の実施形態を説明する。この第2の実施形態では、電子機器に設けられている2次電池24の電力が低下しているときの動作を説明する。
【0040】
微少電流検出回路51では、出力端子21aおよび21bに電子機器が接続されることによって発生する微少電流が検出される。従って、この微少電流検出回路51では、電子機器が接続されたか否かを検出することができる。この微少電流検出回路51での検出結果は、待機信号発信回路52および動作信号発信回路53へ供給される。
【0041】
出力端子21aと接続されている再起動電源回路54では、スイッチング回路1を再起動させるための電力(電源)が獲得される。
【0042】
電圧検出回路55では、獲得された電力の電圧が検出される。検出された電圧が所定値より低いと判断されると、スイッチング回路1を再起動させるために、起動信号発信回路56へ信号が供給される。また、検出された電圧が所定値以上であると判断されると、スイッチング回路1を待機状態とさせるために、待機信号発信回路52へ信号が供給される。
【0043】
起動信号発信回路56では、供給された信号に応じて動作信号発信回路53へ起動信号が供給される。
【0044】
待機信号発信回路52では、微少電流検出回路51からの検出結果と、電圧検出回路55からの信号とに基づいて、スイッチング回路1を待機モードにする場合、待機信号が動作停止回路57へ供給される。
【0045】
動作信号発信回路53では、微少電流検出回路51からの検出結果と、起動信号発信回路56からの起動信号とに基づいて、スイッチング回路1を動作モードにする場合、スイッチング回路1を再起動させるために動作信号が解除回路58および再起動回路59へ供給される。
【0046】
動作停止回路57では、待機信号発信回路52から待機信号が供給されると、スイッチング回路1の動作を停止するように、スイッチング回路1へ制御信号が供給される。
【0047】
解除回路58では、動作信号発信回路53から動作信号が供給されると、動作停止回路57へ解除信号を供給し、スイッチング回路1へ供給している動作を停止する制御信号の供給を停止させる。
【0048】
再起動回路59では、動作信号発信回路53から動作信号が供給されると、再起動させるための制御信号がスイッチング回路1へ供給される。
【0049】
この第2の実施形態では、電子機器に設けられている2次電池24の電力が低下して、スイッチング回路1を再起動させるための電力を2次電池24から獲得することができない。そのため、コンデンサ15の電圧(電力)が所定値より低下していると、スイッチング回路1を動作させるため、スイッチング回路1の動作は、間欠動作になる。
【0050】
例えば、図8に示すように、微少電流検出回路51において、検出される電流が電流i1より低下した場合、スイッチング回路1は待機モードであっても間欠動作(以下、「間欠モード」と称する)となる。検出された電流が電流i1以上の場合、スイッチング回路1が完全に停止してる待機モードとなる。また、微少電流検出回路51において、電流i2以上の電流が検出されると、動作モードとなり、間欠モードに関係なく、スイッチング回路1は連続的に動作する。
【0051】
なお、微少電流検出回路51において、電流i1より低下した電流が検出された場合、間欠モードとするのではなく、供給モードとし、スイッチング回路1を連続的に動作させるようにしても良い。ただし、供給モードに移行した場合、2次巻き線側からの制御信号などで待機モードに移行させることができない。
【0052】
図9を参照して、動作モード、待機モード、および間欠モードについて説明する。図9Aには、コンデンサ15の端子電圧と時間経過との関係を示し、図9Bには、動作モードをハイレベルで示し、供給モードをローレベルで示す。時点t20からt21までの間は、スイッチング回路1が動作モードで制御される。時点t21を境にスイッチング回路1は、動作モードから待機モードへ移行する。時点t21までは動作モードでスイッチング回路1が制御されているので、コンデンサ15の端子電圧は電圧v23となる。しかし、時点t21以降は、コンデンサ15の端子電圧は低下し、時点t22で電圧v22となる。
【0053】
コンデンサ15の端子電圧が電圧v22となると、電子機器に設けられた2次電池24から電力が供給され、コンデンサ15は充電される。その後、図15Aに示すように、コンデンサ15は、2次電池24によって充電されるので、電圧v22を維持することができる。
【0054】
ここで、時点t23で電子機器がACアダプタから取り外されると、コンデンサ15の端子電圧が再度低下する。そして、時点t24でコンデンサ15の端子電圧が電圧v21となると、それ以降間欠モードとなる。すなわち、時点t24からt25の間、スイッチング回路1は動作し、コンデンサ15を充電する。そして、コンデンサ15が充電される時点t25でスイッチング回路1の動作が停止される。スイッチング回路1の動作が停止された時点t25以降は、コンデンサ15の端子電圧が低下し、時点t26で端子電圧が電圧v21になると、再度スイッチング回路1が動作する。このように、間欠モードでは、スイッチング回路1の動作と停止とが繰り返される。
【0055】
図10のフローチャートを参照して、第2の実施形態の動作を説明する。ステップS1では、スイッチング回路1が動作モードで動作している。ステップS2では、微少電流検出回路51において、微少電流が検出される。ステップS3では、検出された微少電流が所定値(電流i2)以下か否かが判断される。検出された微少電流が電流i2以下であると判断されると、ステップS4へ制御が移り、電流i2を超えると判断されると、ステップS1へ制御が戻る。ステップS4では、スイッチング回路1の動作が動作モードから待機モードへ移行する。ステップS5では、待機モード時に必要な回路以外の動作が停止される。ステップS6では、コンデンサ15の端子電圧が検出される。
【0056】
ステップS7では、検出された端子電圧が所定値(電圧v21)以下か否かが判断される。検出された端子電圧が電圧v21以下であると判断されると、ステップS8へ制御が移り、電圧v21を超えると判断されると、ステップS4へ制御が戻る。ステップS8では、スイッチング回路1を再起動させるために、再起動回路59へ制御信号が供給される。ステップS9では、同様に解除回路58から解除信号が動作停止回路57へ供給される。ステップS10では、動作停止回路57において、スイッチング回路1の動作を停止していた制御信号の供給を停止する。そして、ステップS1へ制御が戻る。
【0057】
図11および図12を参照して、この発明の第3の実施形態を説明する。この第3の実施形態は、待機モード時に必要な回路のみを動作させ、その他の回路への電力供給を停止するために、2つの電源供給制御回路を設けるようにしたものである。
【0058】
微少電流検出回路51では、出力端子21aおよび21bに接続される電子機器に出力される電流が検出される。微少電流検出回路51において検出された電流が電流i32以下の場合、待機モードへ移行するための信号が供給停止回路61および供給停止・解除信号発信回路65へ供給される。
【0059】
供給停止回路61では、微少電流検出回路51から信号が供給されると、電源供給制御回路62へ電力供給を停止するように供給停止信号が供給される。電源供給制御回路62では、供給停止信号が供給されると、帰還回路3、微少電流検出回路51、および起動信号発信回路64に対する電力供給が停止される。コンデンサ15の端子電圧を検出する電圧検出回路69以外の回路に対する電力供給が停止される。
【0060】
そして、電圧検出回路69において、所定値(電圧v31)以下の端子電圧が検出されると、停止信号/解除信号発信回路63および起動信号発信回路64に対してスイッチング回路1を再起動させるための動作信号が供給される。停止信号/解除信号発信回路63では、電力供給の停止を解除するために解除信号が電源供給制御回路62へ供給される。電源供給制御回路62は、停止信号/解除信号発信回路63からの解除信号に応じて、帰還回路3、微少電流検出回路51、および起動信号発信回路64を動作させるために、電力を供給する。電源供給制御回路62では、コンデンサ15から電力を獲得している。
【0061】
また、電圧検出回路69において、所定値(電圧v33)以上の端子電圧が検出されると、停止信号/解除信号発信回路63および起動信号発信回路64に対してスイッチング回路1の動作を停止させるための停止信号が供給される。停止信号/解除信号発信回路63では、電力供給を停止するために停止信号が電源供給制御回路62へ供給される。電源供給制御回路62では、停止信号/解除信号発信回路63からの停止信号に応じて、電圧検出回路69以外の回路に対する電力供給が停止される。
【0062】
供給停止・解除信号発信回路65では、微少電流検出回路51から信号が供給されると、電源供給制御回路66へ電力供給を停止するように供給停止信号が供給される。出力端子21aから電力を獲得している電源供給制御回路66では、供給停止信号が供給されると、帰還回路3、定電圧検出回路68、および定電流検出回路70に対する電力供給が停止される。
【0063】
なお、コンデンサ15の端子電圧を検出する電圧検出回路69のみを動作させるため、検出停止解除回路67に対して、動作モード時に停止していた端子電圧の検出を解除する解除信号が電源供給制御回路66から検出停止解除回路67へ供給される。解除信号が供給された検出停止解除回路67では、待機モード時に電圧検出回路69のみが動作可能なように、電力が供給される。
【0064】
そして、待機モード時において、電圧検出回路69から所定値(電圧v31)以下の端子電圧が検出されると、動作モードへ移行するので、帰還回路3、定電圧検出回路68、および定電流検出回路70へ電源供給制御回路66から電力が供給される。
【0065】
このように、この第3の実施形態では、微少電流検出回路51において検出された電流が電流i32以下の場合、コンデンサ15の端子電圧を検出する電圧検出回路69以外の回路に対する電力供給が停止される。
【0066】
なお、定電圧回路68は、出力端子21aおよび21bと接続され、検出された電圧は、帰還回路3を介して1次巻き線11a側へ供給される。定電流回路70は、2次巻き線11bと出力端子21bとの間に設けられ、検出された電流は、帰還回路3を介して1次巻き線11a側へ供給される。起動信号発信回路64では、電源供給制御回路62から電力が供給され、電圧検出回路69からの停止信号および解除信号に応じて、帰還回路3を介して1次巻き線11a側に起動信号が供給および供給が停止される。
【0067】
このように、微少電流検出回路51において、図12Aに示す電流i31からi32の間の電流値が検出されると、待機モードとされ、電流i32からi33の間の電流値が検出されると、動作モードとされる。電流i33からi34の間の電流は電子機器が接続されているときに使用される。
【0068】
このように間欠モードで動作する場合、コンデンサ15の端子電圧は、図12Bに示すように、時点t30からt31の間は、スイッチング電源回路1が動作モードで制御される。そして、時点t31で動作モードから待機モードへ移行する。時点t31からt32の間は、待機モードとなり、時点t32からt33の間は、動作モードとなる。このように、間欠モードは、待機モードと動作モードとが繰り返される。なお、間欠モードの場合、コンデンサ15の端子電圧には関係なく、動作させる。また、間欠モード時の電圧変動の幅は、電圧v33からv31の間となる。
【0069】
また、電子機器の2次電池24からコンデンサ15を充電することが可能な場合、電圧検出回路69のみを動作させるだけで良い。このときの電圧v32となる電圧が2次電池24からコンデンサ15へ供給される。
【0070】
図13のフローチャートを参照して、第3の実施形態の動作を説明する。ステップS11では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS12では、コンデンサ15の端子電圧が電圧検出回路69で検出される。ステップS13では、検出された端子電圧が所定値(電圧v31)以下か否かが判断される。検出された端子電圧は電圧v31以下であると判断されると、ステップS14へ制御が移り、電圧v31を超えていると判断されると、ステップS12へ制御が戻る。すなわち、端子電圧が電圧v31となるまで、スイッチング回路1は待機モードで制御される。
【0071】
ステップS14では、電圧検出回路69から停止信号/解除信号発信回路63へ動作信号が供給される。ステップS15では、停止信号/解除信号発信回路63から解除信号が供給された電源供給制御回路62において、スイッチング回路1が制御されている待機モードを解除し、動作モードへ移行するために、帰還回路3、微少電流検出回路51、および起動信号発信回路64へ電力が供給される。そして、電源供給制御回路66から帰還回路3、定電圧検出回路68および定電流検出回路70に電力が供給され、電圧検出回路69の動作が停止される。
【0072】
ステップS16では、微少電流検出回路51において、電子機器に出力される電流が検出される。ステップS17では、検出された電流から待機モードか否かが判断される。すなわち、検出された電流が電流i31からi32の間の電流値か否かが判断される。検出された電流が電流i31からi32の間の電流値であると判断されると、ステップS18へ制御が移り、電流i31からi32の間の電流値でないと判断されると、ステップS16へ制御が戻る。
【0073】
ステップS18では、電源供給制御回路62から帰還回路3、微少電流検出回路51、および起動信号発信回路64へ電力の供給が停止され、電源供給制御回路66から帰還回路3、定電圧検出回路68および定電流検出回路70に電力の供給され、電圧検出回路69のみ電力が供給される。
【0074】
図14を参照して、この発明の第4の実施形態を説明する。この第4の実施形態は、電子機器の2次電池24からスイッチング回路1を再起動させる電力を供給しているときに、待機モード時には2次電池24の電力をトランス11の1次巻き線11b側に供給しないようにするものである。
【0075】
動作検出回路71では、スイッチング回路1が動作しているか否かが検出される。この動作検出回路71は、ダイオード14から供給されるパルス電圧を検出することによって、スイッチング回路1が動作しているか否かを判断する。その判断結果は、動作検出回路71から検出制御回路72へ供給される。
【0076】
検出制御回路72では、抵抗73の両端と接続され、出力端子21aおよび21bから出力される電流が検出される。この検出制御回路72では、動作検出回路71から判断結果と、検出される電流とから現在動作モードで制御されているか否かが判断される。そして、動作モードで制御されていないと判断されると、停止信号発信回路74へ信号を供給する。また、検出制御回路72で検出された電流は、帰還回路3を介して1次巻き線11a側に供給される。
【0077】
停止信号発信回路74では、検出制御回路72からの信号に応じて、スイッチ回路76をオフとさせるための停止信号がスイッチ回路76へ供給される。スイッチ回路76では、停止信号発信回路74から停止信号が供給されると、2次電池24からの電圧を帰還回路3を介して1次巻き線11a側に供給されないように、オフとなる。
【0078】
電圧検出回路77では、出力端子21aと21bとの間の電位差が検出される。この電圧検出回路77において、電子機器の2次電池24から供給される電圧、すなわち2次電池24の端子電圧が所定値より低下した場合、2次電池24を充電するために起動信号発信回路20へ信号が供給される。
【0079】
起動信号発信回路20では、電圧検出回路77からの信号が供給されると、帰還回路3を介してスイッチング回路1を再起動させるための信号を1次巻き線11a側に供給する。また、停止解除信号発信回路75にもスイッチング回路1を再起動させるための信号が起動信号発信回路20から供給される。
【0080】
停止解除信号発信回路75では、停止信号発信回路74からスイッチ回路76へ供給されている停止信号の供給を解除するための停止解除信号が停止信号発信回路74へ供給される。
【0081】
停止信号発信回路74では、停止解除信号発信回路75からの停止解除信号が供給されると、スイッチ回路76へ供給していた停止信号の出力を解除する。スイッチ回路76では、停止信号発信回路74から停止信号が供給されないので、その状態がオンとなりスイッチング回路1を再起動させるための電力が帰還回路3を介してスイッチング回路1へ供給される。
【0082】
図15のフローチャートを参照して、第4の実施形態の動作を説明する。ステップS21では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS22では、電圧検出回路77において、2次電池24から供給される電圧が検出される。ステップS23では、検出された電圧が所定値以下か否かが判断される。検出された電圧が所定値以下であると判断されると、ステップS24へ制御が移り、所定値を超えていると判断されると、ステップS22へ制御が戻る。
【0083】
ステップS24では、起動信号発信回路20から起動信号が帰還回路3を介してスイッチング電源回路1へ供給される。ステップS25では、スイッチ回路76がオンとされ、2次電池24からの電力を使用してスイッチング電源回路1が再起動される。ステップS26では、スイッチング回路1が動作モードで制御される。
【0084】
ステップS27では、動作検出回路71において、2次巻き線11bから出力されるパルス電圧が検出される。ステップS28では、検出されたパルス電圧が所定値以下か否かが判断される。検出されたパルス電圧が所定値以下であると判断されると、ステップS29へ制御が移り、所定値を超えていると判断されると、ステップS27へ制御が戻る。
【0085】
ステップS29では、スイッチング回路1に対して動作を停止するための信号が供給される。ステップS30では、スイッチ回路76がオフとされ、1次巻き線11a側へ供給している二次電池24からの電力の供給が停止される。ステップS31では、スイッチング回路1が待機モードで制御される。
【0086】
図16を参照して、この発明の第5の実施形態を説明する。この第5の実施形態は、コンデンサ15を充電するときに、2次電池24から出力される電力をパルス状にしてコンデンサ15を充電する一例である。充電回路81は、出力端子21aから延設される経路に設けられる。スイッチ回路22は、充電回路81と並列になるように設けられる。2次電池24は、充電回路81とスイッチ回路22との接続点と、出力端子21bとの間に設けられる。スイッチ回路22は、制御回路82によってオン/オフが制御され、2次電池24の電力を間欠発振させる。充電回路81は、停止回路83からの信号に応じて、2次電池24を充電する。この停止回路83は、制御回路82によって制御される。
【0087】
この第5の実施形態では、2次電池24によってコンデンサ15を充電するときの消費電力を抑えるために、2次電池24の出力がパルス状になるように、制御回路82によってスイッチ回路22のオン/オフが制御される。図17Aには、コンデンサ15の端子電圧と時間経過との特性を示し、図17Bには、2次電池24から出力される電流を示す。
【0088】
時点t40からt41の間は、コンデンサ15を充電するために、2次電池24からパルス状の電流が出力されるので、コンデンサ15の端子電圧は、電圧v42からv43まで上昇する。時点t40からt42の間が充電期間となるので、時点t42を境にコンデンサ15の端子電圧が低下する。そして、時点t43でコンデンサ15の端子電圧が電圧v42になると、2次電池24からコンデンサ15に対して充電が開始される。
【0089】
同様に時点t43からt44の間は、コンデンサ15を充電するために、2次電池24からパルス状の電流が出力されるので、コンデンサ15の端子電圧は、電圧v42からv43まで上昇する。時点t43からt45の間が充電期間となるので、時点t45を境にコンデンサ15の端子電圧が低下する。そして、時点t46でコンデンサ15の端子電圧が電圧v42になると、2次電池24からコンデンサ15に対して充電が開始される。この制御が繰り返される。
【0090】
図18および図19を参照して、この発明の第5の実施形態の変形例を説明する。この変形例では、2次電池24の端子電圧に応じてコンデンサ15を充電するパルス周期(周波数)を変化するようにしたものである。
【0091】
差検出回路91では、コンデンサ15の端子電圧と、2次電池24の端子電圧との電圧差が検出される。検出された電圧差がないと判断された場合、オフ信号が制御回路95へ供給される。制御回路95では、差検出回路91からオフ信号が供給されると、スイッチ回路22をオフとするための制御信号がスイッチ回路22へ供給される。スイッチ回路22は、スイッチ22aおよび22bから構成される。
【0092】
電圧検出回路92では、2次電池24の電圧が検出される。検出された電圧値が電圧v51(図19参照)であると判断された場合、オン信号が制御回路95へ供給される。制御回路95では、電圧検出回路92からオン信号が供給されると、スイッチ回路22をオンとするための制御信号がスイッチ回路22へ供給される。
【0093】
電圧検出回路93では、2次電池24の電圧が検出される。検出された電圧値が電圧v54であると判断された場合、停止信号発信回路94に信号が供給され、検出された電圧値が電圧v51であると判断された場合、動作信号発信回路96へ信号が供給される。
【0094】
停止信号発信回路94では、電圧検出回路93から信号が供給されると、コンデンサ15の充電を停止するための停止信号が制御回路95へ供給される。制御回路95では、停止信号発信回路94から停止信号が供給されると、スイッチ回路22をオフとするための制御信号がスイッチ回路22へ供給される。
【0095】
動作信号発信回路96では、電圧検出回路93から信号が供給されると、2次電池24を充電するために、スイッチング回路1を動作させるための動作信号が電源供給回路97へ供給される。電源供給回路97では、動作信号発信回路96から動作信号が供給されると、充電回路81を動作させるための制御信号が充電回路81へ供給される。
【0096】
なお、差検出回路91、電圧検出回路92、および制御回路95は、2次電池24から動作するための電力が供給され、電源供給回路97は、スイッチ回路22がオンとなったときのみ、スイッチ22bを介して2次電池24から動作するための電力が供給される。
【0097】
コンデンサ15の端子電圧が電圧v52になると、スイッチ回路22をオンさせて、2次電池24によって充電され、コンデンサ15の端子電圧が電圧v54になると、スイッチ回路22をオフさせて、充電を停止させる。
【0098】
このように、2次電池24の電力によってコンデンサ15を充電する場合、2次電池24の容量が低下する。2次電池の容量が低下すると、コンデンサ15を充電しても、その端子電圧が電圧v54に達することなく充電が終了する。
【0099】
2次電池24が満充電の場合、コンデンサ15の端子電圧は、電圧v54となり、次に充電するまでの間隔が時点t50からt51となる。しかし、2次電池24の容量が低下すると、例えば電圧v53までしかコンデンサ15を充電することができない。この場合、次に充電するまでの間隔が時点t51からt52となり、時点t50からt51との間隔からすると短くなる。
【0100】
このように、2次電池24の容量に応じてコンデンサ15を充電する周期を変化させることができる。
【0101】
なお、図19中の電圧v52は、コンデンサ15を充電するための所定値であり、電圧v51は、2次電池24を充電するための所定値である。
【0102】
図20のフローチャートを参照して、第5の実施形態の変形例の動作を説明する。ステップS41では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS42では、コンデンサ15の端子電圧が電圧v52か否かが判断される。具体的には、コンデンサ15を充電するか否かが判断される。コンデンサ15の端子電圧が電圧v52を超えていると判断されると、ステップS41へ制御が戻り、電圧v52であると判断されると、ステップS43へ制御が移る。
【0103】
ステップS43では、スイッチ回路22がオンとされる。ステップS44では、差検出回路91において、コンデンサ15の端子電圧と、2次電池24の端子電圧との電圧差が検出される。ステップS45では、電圧差の有無が判断され、電圧差があると判断されると、ステップS44へ制御が戻り、電圧差がないと判断されると、ステップS46へ制御が移る。
【0104】
ステップS46では、スイッチ回路22がオフとされる。ステップS47では、電圧検出回路93において、2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS48では、検出された2次電池24の端子電圧が電圧v51以下か否かが判断される。2次電池24の端子電圧が電圧v51以下であると判断されると、ステップS51へ制御が移り、2次電池24の端子電圧が電圧v51を超えていると判断されると、ステップS47へ制御が戻る。
【0105】
ステップS49では、電圧検出回路92において、2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS50では、検出された2次電池24の端子電圧が電圧v51以下か否かが判断される。2次電池24の端子電圧が電圧v51以下であると判断されると、ステップS51へ制御が移り、2次電池24の端子電圧が電圧v51を超えていると判断されると、ステップS49へ制御が戻る。
【0106】
ステップS51では、2次電池24を充電するための動作信号が動作信号発信回路96から出力される。そして、スイッチ回路22がオンとなり、充電回路81によって2次電池が充電される。ステップS52では、スイッチング回路1が動作モードで制御される。
【0107】
ステップS53では、電圧検出回路93において、2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS54では、検出された2次電池24の端子電圧が電圧v54以上か否かが判断される。2次電池24の端子電圧が電圧v54以上であると判断されると、ステップS41へ制御が戻り、2次電池24の端子電圧が電圧v54未満であると判断されると、ステップS53へ制御が戻る。
【0108】
ステップS55では、電圧検出回路92において、2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS56では、検出された2次電池24の端子電圧が電圧v54以上か否かが判断される。2次電池24の端子電圧が電圧v54以上であると判断されると、ステップS41へ制御が戻り、2次電池24の端子電圧が電圧v54未満であると判断されると、ステップS55へ制御が戻る。
【0109】
図21を参照して、この発明の第6の実施形態を説明する。この第6の実施形態では、電子機器の2次電池24から電力を供給しているときに、ACアダプタと電子機器とが取り外されたことを検出する一例である。ACアダプタ側の制御回路101は、出力端子21aおよび21bと接続される。
【0110】
制御回路104では、スイッチ回路22をオフとした後、電圧検出の指示が電圧検出回路102へ供給される。電圧検出回路102では、2次電池24からACアダプタ側へ供給される電圧が検出される。検出された電圧によって、ACアダプタと電子機器が取り外されたか否かが電圧検出回路102では、判断され、取り外されたと判断された場合、供給停止信号発信回路103へ信号が供給される。
【0111】
供給停止信号発信回路103では、電圧検出回路102から信号が供給されると、2次電池24の電力の供給を停止するために供給停止信号を制御回路104へ供給する。制御回路104では、供給停止信号発信回路103から供給停止信号が供給されると、スイッチ回路22および充電回路81の動作を停止させるための信号がスイッチ回路22および停止信号発信回路105へ供給される。停止信号発信回路105では、制御回路104から動作を停止させるための信号が供給されると、充電回路81を停止させるための停止信号が充電回路81へ供給される。
【0112】
図22のフローチャートを参照して、第6の実施形態の動作を説明する。ステップS61では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS62では、スイッチング回路1を再起動させるための電力を2次電池24から供給している。例えば、上述したように2次電池24の出力がパルス状になるように、制御回路82によってスイッチ回路22のオン/オフが制御される。
【0113】
ステップS63では、スイッチ回路22がオフとされる。ステップS64では、ACアダプタの出力端子21aおよび21bと接続される端子間の電位差が検出される。ステップS65では、検出された電位差が所定値以下か否かが判断される。所定値以下である、すなわちACアダプタと電子機器は取り外されていると判断されると、ステップS67へ制御が移り、所定値を超えている、すなわちACアダプタと電子機器は接続していると判断されると、ステップS66へ制御が移る。
【0114】
ステップS66では、スイッチング回路1を再起動させるための電力を2次電池24から供給する動作を停止させる。そして、ステップS64へ制御が戻る。
【0115】
ステップS67では、2次電池24から供給している電圧、すなわち2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS68では、検出された電圧が所定値以下か否かが判断される。検出された電圧が所定値以下である、すなわち2次電池24を充電する必要があると判断されると、ステップS69へ制御が移り、検出された電圧が所定値を超えている、すなわち未だ2次電池24を充電する必要がないと判断されると、ステップS72へ制御が移る。
【0116】
ステップS72では、スイッチ回路22がオンとされ、ステップS62へ制御が移る。
【0117】
ステップS69では、充電回路81が動作され、2次電池24を充電するために、スイッチング回路1が再起動され、動作モードで制御される。ステップS70では、2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS71では、検出された端子電圧が所定値以上か否かが判断される。検出された端子電圧が所定値以上である、すなわち2次電池24は満充電であると判断されると、ステップS61へ制御が戻り、検出された端子電圧が所定値未満である、すなわち未だ2次電池24は満充電ではないと判断されると、ステップS69へ制御が戻る。
【0118】
このように、ACアダプタから電子機器が取り外されたことが容易に判断することができる。
【0119】
ここで、電子機器からACアダプタ内での検出値やその特性を切り替えるようにした、この発明の第7の実施形態を説明する。図23Aに示す、電流i61は、一例として待機モードを検出する電流値であり、電流i62は、動作モードを検出する電流値である。この図23Aおよび図23Bに示すように、電流i63からi64の間は、電子機器が動作しているときに使用する領域である。従って、電流i60からi63の間が電子機器とACアダプタとの信号伝送に使用することができる領域になる。
【0120】
電流i60からi61の間は、スイッチング回路1が間欠モードで制御される領域であり、電流i61からi63の間は、スイッチング回路1が待機モードで制御される領域であり、電流i62からi63の間は、スイッチング回路1を再起動させるために、2次電池24の電力が使用される領域である。
【0121】
このように領域毎にスイッチング回路1の制御が決められているため、電子機器から信号をACアダプタ側に送信することによって、自在に切り替えることができる。例えば、待機モードや動作モードの検出電流値を切り替えたり、電子機器側の電池電力消費分を補うための小電力電源特性に切り替え、充電したりすることができる。
【0122】
なお、ACアダプタが小電力電源特性になると、図23Aに示す電圧・電流特性図は、点線111で示すように最大電流値が抑えられる。
【0123】
そして、ACアダプタ側の電源負荷電流で信号を作る方法を説明する。図23に示す電流i60からi61の間は、間欠モードでスイッチング回路1が制御される領域であり、電流i61からi63の間は、定電圧の領域となる。従って、図23Bに示すように、間欠モードを停止させる信号で定電圧で動作させるようにすれば伝送信号の誤動作を抑えることができる。
【0124】
この伝送信号では、モードの切り替えの他に、待機モード時の検出電流値を変更したり、動作モード時の検出電流値を変更したりすることができる。例えば、受信した伝送信号に応じて、図24に示すように、待機モードを検出する電流値が電流i71からi72へ変更され、動作モードを検出する電流値が電流i73からi74へ変更される。
【0125】
具体的には、図23Bに示すように電流i62を超えるパルスが1つ検出された場合、待機モード時の検出電流値を変更し、パルスが2つ検出された場合、動作モード時の検出電流値を変更したりすることができる。また、電子機器を動作させるときに使用する電流値が電流i75からi77の領域であるが、小電力電源特性に変更すると、電流i75からi76の領域へ変更される。
【0126】
さらに、図25Bに示すように、電源極性を切り替えるようにして、使用しても良い。例えば、待機モード時で2次電池24の使用した電力を補充するように小電力電源特性で、スイッチング回路1を制御するようにしたときに使用するようにしても良い。なお、図25Aに示す伝送信号は、図25Bに示す伝送信号との比較を容易にするために記載した図23Bに示す伝送信号である。
【0127】
このように、電子機器からACアダプタの制御状態を変更することができるので、待機モードでリモコン(リモートコントローラ)回路などを動作させた場合は、ACアダプタの待機電力を抑えることができる。また、2次電池24の使用した電力を補充するような場合、ACアダプタも小電力電源特性で動作することができるので、高い安全性を維持することができる。さらに、2次電池24の使用した電力を補充することができる。言い換えると、簡単な充電器として使用することができる。
【0128】
図26を参照して、この第7の実施形態を説明する。微少電流検出回路121では、例えば図23Bに示すように電流値が変化する伝送信号が検出される。検出された伝送信号は、信号受信回路122へ供給される。信号受信回路122では、モードの切り替え、および電流値の変更など、供給された伝送信号に応じて切替信号が切替回路123へ供給される。
【0129】
切替回路123では、供給された切替信号に応じた信号が微少電流検出回路121および定電圧・電流検出回路124へ供給される。切替回路123から信号が供給された微少電流検出回路121では、検出される電流値が変更される。また、切替回路123から信号が供給された定電圧・電流検出回路124では、検出される定電圧値および電流値が変更される。
【0130】
定電圧・電流検出回路124は、抵抗125の両端と接続される。定電圧・電流検出回路124において、検出された電圧および電流は、帰還回路3を介して1次巻き線11a側に供給され、設定された電圧および電流となるようにスイッチング回路1が制御される。すなわち、具体的には、定電圧・電流検出回路124において、設定された電圧および電流を変更することによって、ACアダプタから出力される電圧値および電流値が変更される。
【0131】
リモコン回路126では、リモコン用のコマンド入力装置から送信されるコマンドを受信するための回路であり、制御回路129によって制御される。信号発信回路127では、ACアダプタ側の制御を変更させるための伝送信号が生成され、発信される。この信号発信回路127は、制御回路129と相互に信号を遣り取りし、制御回路129によって制御される。動作確認回路128では、ACアダプタ側の動作確認が行われる。その確認結果は、制御回路129へ供給される。制御回路129では、充電回路81が制御される。
【0132】
このようにACアダプタ側で検出する電圧値および電流値の変更、並びにACアダプタの電源特性を変更することができる。
【0133】
この第7の実施形態では、一例として図27に示す電流i81で待機モードが検出され、電流i86で動作モードが検出されるようにしている。電流i82からi85の間の電流値は、検出の値に使用していない。そこで例えば、電流i83で待機モードを検出する電流値を変更するようにしても良いし、電流i84でACアダプタから出力される電源特性を変更するようにしても良い。
【0134】
図28のフローチャートを参照して、この第7の実施形態の動作を説明する。ステップS81では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS82では、微少電流検出回路121において微少電流が検出される。
【0135】
ステップS83では、検出された微少電流が電子機器から伝送された伝送信号を形成しているか否か、すなわち伝送信号か否かが判断される。検出された微少電流が伝送信号であると判断されると、ステップS84へ制御が戻り、検出された微少電流は伝送信号ではないと判断されると、ステップS82へ制御が戻る。すなわち、電子機器から伝送信号が伝送されるまで、スイッチング回路1は待機モードで制御される。
【0136】
ステップS84では、伝送された伝送信号から動作モードの検出値を変更するのか、待機モードの検出値を変更するのか、電源特性を変更するのかが判断される。動作モードの検出値を変更すると判断されると、ステップS85へ制御が移り、待機モードの検出値を変更すると判断されると、ステップS86へ制御が移り、電源特性を変更すると判断されると、ステップS87へ制御が移る。
【0137】
ステップS85では、動作モードを検出するための電流値が変更される。ステップS86では、待機モードを検出するための電流値が変更される。ステップS87では、ACアダプタから出力される電源特性が変更される。ステップS88では、変更された状態の待機モードでスイッチング回路1は制御される。
【0138】
この図28のフローチャートでは、ステップS85、S86、およびS87は、その中の1つが制御されるようにしているが、2つまたは3つの制御を同時に行うようにしても良い。例えば、動作モードの検出値の変更と待機モードの検出値の変更とを同時に行うようにしても良い。
【0139】
図29を参照して、この発明が適用された第8の実施形態を説明する。端子131aおよび131bを介して供給される商用電源は、ダイオードブリッジ132において、整流される。ダイオードブリッジ132の出力端には、コンデンサ133が設けられる。また、ダイオードブリッジ132の出力端には、抵抗134およびフォトカプラ141の発光ダイオード141sが設けられる。
【0140】
トランス11の1次巻き線11aの一端は、ダイオードブリッジ132の出力端の一方と接続され、その他端は、スイッチング回路1に接続される。トランス11の3次巻き線11cの一端は、スイッチング回路1に接続され、その他端は、ダイオードブリッジ132の出力端の他方と接続される。
【0141】
フォトカプラ141のフォトトランジスタ141rのコレクタは、ダイオード12のカソードと接続され、そのエミッタは、抵抗140を介して2次巻き線11bの他端と接続される。また、ダイオード12のカソードと出力端子21aとの間に、FET(Field Effect Transistor)135が設けられる。なお、FET135には、寄生ダイオード136が設けられている。2次電池24と並列に電子機器の負荷146が接続される。
【0142】
一例として、商用電源が供給されると、発光ダイオード141sが発光し、フォトトランジスタ141rがオンとなる。オンとされたフォトトランジスタ141rから信号検出回路139へ信号が供給される。また、商用電源の供給が停止されると、発光ダイオード141sが発光しないため、フォトトランジスタ141rがオフとなる。オフとされたフォトトランジスタ141rから信号検出回路139へは信号が供給されない。
【0143】
従って、信号検出回路139では、フォトカプラ141から信号が供給されると、商用電源が供給されていると判断し、信号の供給が停止されると、商用電源の供給が停止された、すなわち商用電源を獲得するプラグがコンセントから取り外されたと判断する。商用電源の供給が停止されたと判断すると、信号検出回路139から信号が停止信号発信回路138へ供給される。
【0144】
停止信号発信回路138では、信号検出回路から信号が供給されると、待機電源供給停止回路137へ停止信号が供給される。待機電源供給停止回路137では、停止信号発信回路138から停止信号が供給されると、FET135をオフとするための制御信号がFET135へ供給される。
【0145】
このように、商用電源の供給が停止されると、FET135をオフすることによって、待機モード時にコンデンサ15を充電するために供給される2次電池24からの電力が遮断される。起動回路142では、コンデンサ15に充電された電力からスイッチング回路1を再起動させるための電力が獲得される。しかしながら、2次電池24からの電力が遮断されると、コンデンサ15の端子電圧が低下し、スイッチング回路1を再起動させる電力がなくなるため、スイッチング回路1の待機モードの制御も停止される。
【0146】
また、図30に示すように、電子機器側では、電圧検出回路102において、ACアダプタの出力端子21aおよび21bの電位差が低下するので、2次電池24への充電動作およびコンデンサ15への電力の供給を停止する。
【0147】
なお、この図30では、ダイオード12のカソードと出力端子21aとの間に設けられたFET135が、コンデンサ13の他端およびコンデンサ15の他端と、出力端子21bとの間に設けられている。FET135を、図30の位置に設けるようにしても、図29と同じ動作で、同じ効果を得ることができる。
【0148】
図31を参照して、この第8の実施形態の第1の他の例を説明する。この図31では、端子131aと信号検出回路139との間に、コンデンサ151が設けられ、ダイオードブリッジ132の出力端の他方と、信号検出回路139との間に、コンデンサ152が設けられる。
【0149】
端子131aおよび131bから商用電源が供給されると、コンデンサ151および152には、微少電流が流れる。信号検出回路139では、コンデンサ151および152に流れる微少電流を検出することによって、ACアダプタのプラグとコンセントとが接続しているか、取り外されたかを判断することができる。すなわち、信号検出回路139において、コンデンサ151および152を介して微少電流が検出されると、プラグとコンセントとが接続されていると判断され、微少電流が検出されいないと、プラグとコンセントとが取り外されていると判断される。
【0150】
この図31では、コンデンサ152は、ダイオードブリッジ132の出力端の他方と接続されているが、端子131bと接続されるようにしても良い。
【0151】
図32を参照して、この第8の実施形態の第2の他の例を説明する。この第2の他の例では、FET135の代わりに、負荷156を設けたものである。コンデンサ15を充電するために供給される2次電池24からの電力を遮断するFET135に代えて、負荷156がコンデンサ15と並列に設けられる。
【0152】
この負荷156では、待機電源供給停止回路137から供給される制御信号に応じて、コンデンサ15より多くの電流が流されるか、全く電流を流さないかが制御される。負荷156にコンデンサ15より多くの電流が流れるように制御されると、コンデンサ15には殆ど電流が流れなくなるため、FET15をオフとしたときと同様にコンデンサ15を充電することができない。
【0153】
このように、負荷156に電流が流れたことを電子機器側で検出するこができるので、電子機器側でコンデンサ15の充電を停止しているか否かが検出できる。電子機器側では、出力端子21aとスイッチ回路22との間に、抵抗158が設けられる。この抵抗158の両端に接続された電流検出回路157が設けられる。この電流検出回路157では、負荷156に電流が流れていると判断すると、2次電池24への充電動作およびスイッチ回路22をオフとするための信号が供給停止信号発信回路103へ供給される。
【0154】
また、点線で示すように電圧検出回路102を設けるようにして、供給停止信号発信回路103において、電圧検出回路102からの信号と、電流検出回路157からの信号とからコンデンサ15の充電を停止しているか否かを判断するようにしても良い。
【0155】
図33を参照して、この発明の第9の実施形態を説明する。ダイオード161のアノードは、2次巻き線11bの一端と接続され、そのカソードは、コンデンサ162を介して2次巻き線11bの他方と接続される。ダイオード161のカソードは、電圧検出回路163と接続される。この電圧検出回路163では、1次巻き線11bから出力されるパルス電圧が検出される。
【0156】
待機モード検出回路166は、ダイオード14のカソードと接続される。待機モード検出回路166では、2次電池24から供給される電力によってコンデンサ15が充電されていることが検出されると、タイマ回路167へスタート信号が供給される。
【0157】
タイマ回路167では、待機モード検出回路166からスタート信号が供給されると、スイッチング回路1を動作させる時間がカウントされる。スイッチング回路1を動作させる時間に達すると、一時起動信号発信回路168に、例えば図34に示すようなタイマ信号が供給される。
【0158】
一時起動信号発信回路168では、タイマ回路167からタイマ信号が供給されると、再起動させるための信号が帰還回路3を介してスイッチング回路1へ供給される。また、この信号は、電圧検出回路163にも供給される。
【0159】
電圧検出回路163では、一時起動信号発信回路168からの信号が供給された後、スイッチング回路1が動作し、1次巻き線11bから出力されるパルス電圧が検出される。この電圧検出回路163では、一時起動信号発信回路168からの信号が供給された後、所定時間内にパルス電圧が検出されない場合、電圧検出回路163から停止信号発信回路138へ信号が供給される。
【0160】
停止信号発信回路138では、電圧検出回路163からの信号に応じて、停止信号が待機電源供給回路137に供給される。すなわち、この停止信号発信回路138では、電圧検出回路163から信号が供給されると、プラグがコンセントと接続され、商用電源が供給されていると判断し、電圧検出回路163から信号が供給されないと、コンセントからプラグが取り外されていると判断される。従って、この停止信号発信回路138では、コンセントからプラグが取り外されていると判断されると、停止信号が待機電源供給停止回路137へ供給される。
【0161】
このように、所定の間隔でスイッチング回路1を動作させることによって、コンセントとプラグが接続されているか否かを確認することができる。
【0162】
なお、電圧検出回路163は、ダイオード161のカソードと接続されているが、ダイオード161のアノードと接続されるようにしても良い。
【0163】
図35のフローチャートを参照して、この第8および第9の実施形態の動作を説明する。ステップS91では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS92では、後述するコンセントからプラグが取り外されたか否かの信号検出のサブルーチンが呼び出される。呼び出されたサブルーチンの制御が終了すると、ステップS93へ制御が移る。
【0164】
ステップS93では、FET135がオフとされ、コンデンサ15の充電が停止される。そして、電子機器が動作される。ステップS94では、2次電池24からの電力の供給を停止する供給停止信号が検出される。ステップS95では、供給停止信号が検出されたか否かが判断される。供給停止信号が検出されたと判断されると、ステップS96へ制御が移り、供給停止信号が検出されていないと判断されると、ステップS94へ制御が戻る。
【0165】
ステップS96では、スイッチ回路22がオフとされ、2次電池24からの電力の供給が停止される。ステップS97では、ACアダプタから電圧が検出される。ステップS98では、検出された電圧が所定値以上か否かが判断される。検出された電圧が所定値以上であると判断されると、ステップS99へ制御が移り、検出された電圧が所定値未満であると判断されると、ステップS97へ制御が戻る。
【0166】
ステップS99では、ACアダプタの2次巻き線11b側および電子機器が待機モードで起動される。そして、ステップS92へ制御が戻る。
【0167】
図36フローチャートを参照して、この第8の実施形態の動作を説明する。この図36のフローチャートは、ステップS92で呼び出されるサブルーチンである。ステップS101では、信号検出回路139において、フォトカプラ141からの信号が検出される。ステップS102では、フォトカプラ141からの信号が検出されたか否かが判断される。フォトカプラ141からの信号が検出されたと判断されると、このフローチャートが終了し、呼び出されたステップS92へ制御が戻る。フォトカプラ141からの信号が検出されていないと判断されると、ステップS101へ制御が戻る。
【0168】
図37フローチャートを参照して、この第8の実施形態の動作を説明する。この図37のフローチャートは、ステップS92で呼び出されるサブルーチンである。ステップS106では、信号検出回路139において、コンデンサ151および152から微少電流が検出される。ステップS107では、コンデンサ151および152から微少電流が検出されるか否かが判断される。コンデンサ151および152から微少電流が検出されたと判断されると、このフローチャートが終了し、呼び出されたステップS92へ制御が戻る。コンデンサ151および152から微少電流が検出されていないと判断されると、ステップS106へ制御が戻る。
【0169】
図38フローチャートを参照して、この第9の実施形態の動作を説明する。この図38のフローチャートは、ステップS92で呼び出されるサブルーチンである。ステップS111では、待機モード検出回路166からスタート信号が供給され、スイッチング回路1を動作させる時間のカウント動作がタイマ回路167において開始される。
【0170】
ステップS112では、カウントされている時間が所定時間か否かが判断される。カウントされている時間が所定時間であると判断されると、ステップS113へ制御が移り、カウントされている時間が未だ所定時間ではないと判断されると、このステップS112の制御が繰り返される。
【0171】
ステップS113では、スイッチング回路1を再起動させるための、信号がスイッチング回路1へ供給される。そして、スイッチング回路1が再起動される。ステップS114では、電圧検出回路163において、2次巻き線11bから出力されるパルス電圧が検出される。
【0172】
ステップS115では、電圧検出回路163において、信号が供給された後2次巻き線11bからパルス電圧が検出されたか否かが判断される。信号が供給された後パルス電圧が検出されたと判断されると、ステップS116へ制御が移る。なお、所定時間に達し、パルス電圧が検出されたので、呼び出されたステップS92へも制御が戻る。信号が供給された後パルス電圧が検出されていないと判断されると、ステップS114へ制御が戻る。すなわち、パルス電圧が検出されるまでこのステップS114およびS115の制御が繰り返される。
【0173】
ステップS116では、タイマ回路167のカウントがリセットされる。
【0174】
図35に示すステップS92で呼び出されるサブルーチンとして3つの例を図36、図37、および図38に示したが、この3つのフローチャートの中から2つまたは3つ同時に並列に制御されるようにしても良い。
【0175】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【0176】
上述した実施形態を適用したACアダプタの動作を説明する。第1の例は、電子機器とACアダプタとが接続された状態で、ACアダプタのプラグがコンセントに挿入された場合である。まず、ACアダプタは、所定時間動作モードで制御される。そして、電子機器では、ACアダプタが動作モードで制御されていることが検出される。そして、待機モードとなる電流値およびスイッチング回路1を再起動するための2次電池24からの電力がACアダプタへ供給される。
【0177】
ACアダプタでは、待機モードでスイッチング回路1が制御される。すなわち、スイッチング回路1の動作が停止される。そして、コンデンサ15の端子電圧が検出され、スイッチング回路1を再起動させる電力より低いと判断されると、2次電池24の電力でコンデンサ15を充電したり、スイッチング回路1を再起動し、コンデンサ15を充電したりする制御がなされる。
【0178】
第2の例は、プラグがコンセントと接続されているACアダプタと接続されている電子機器を、ACアダプタから取り外した場合である。このとき、ACアダプタは、間欠モードで制御される。そして、電子機器側では、ACアダプタから取り外されたことが電圧および電流の少なくとも1つから判断され、2次電池14の電力の供給が停止される。
【0179】
第3の例は、ACアダプタと電子機器とが接続された状態で、ACアダプタのプラグがコンセントから取り外された場合である。ACアダプタでは、コンセントから取り外されたことが検出され、ACアダプタから電子機器へその旨の信号が供給される。電子機器では、その信号が検出され、2次電池24の電力の供給が停止される。
【0180】
第4の例は、コンセントにプラグが接続されているACアダプタに、電子機器を接続した場合である。このとき、ACアダプタは、間欠モードで動作している。ACアダプタと接続されると、電子機器では、電圧が検出され、ACアダプタが間欠モードで動作していることが検出される。そして、待機モードとなる電流値およびスイッチング回路1を再起動するための2次電池24からの電力がACアダプタへ供給される。
【0181】
ACアダプタでは、間欠モードから待機モードへ制御が変更され、スイッチング回路1の動作が停止される。そして、コンデンサ15の端子電圧が検出され、スイッチング回路1を再起動させる電力より低いと判断されると、2次電池24の電力でコンデンサ15を充電したり、スイッチング回路1を再起動し、コンデンサ15を充電したりする制御がなされる。
【0182】
また、従来の電子機器にも対応することができる。従来の電子機器に対応する第1の例は、コンセントにプラグが接続されているACアダプタに、電子機器を接続した場合である。このとき、ACアダプタは、間欠モードで動作している。ACアダプタと接続されると、電子機器では、電圧が検出され、ACアダプタから待機モード時の電流が供給される。電子機器では、間欠モードから動作モードへACアダプタの制御を変更するための電流値がACアダプタへ供給される。これに応じて、ACアダプタでは、スイッチング回路1が動作モードで制御される。
【0183】
従来の電子機器に対応する第2の例は、ACアダプタと電子機器とが接続された状態で、ACアダプタのプラグがコンセントから取り外された場合である。ACアダプタでは、コンセントから取り外されたことが検出され、ACアダプタから電子機器へその旨の信号が供給される。そして、ACアダプタの動作が停止され、出力電圧が零になり、電子機器の回路の動作が停止される。すなわち、ACアダプタからコンセントから取り外された信号が電子機器に供給されても、電子機器では、回路の動作が停止されるので、全く問題はない。
【0184】
なお、上述の実施形態において、ダイオード14と並列に抵抗を挿入することによって、電子機器側でもコンデンサ15の電圧値を検出することが可能である。
【0185】
この実施形態において、ACアダプタ内に設けられる電力蓄積手段としてコンデンサ15が使用されているが、2次電池を使用するようにしても良い。
【0186】
【発明の効果】
この発明に依れば、待機モード時にスイッチングを完全に停止することができるので、待機モード時の消費電力を零にすることができる。
【0187】
この発明に依れば、待機モード時にスイッチングを完全に停止しても、接続された、または接続されている電子機器の2次電池を使用してスイッチングを再起動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の動作モードおよび待機モードについて説明するための略船図である。
【図2】この発明の動作モードおよび待機モードについて説明するための略船図である。
【図3】この発明が適用された第1の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図4】この発明が適用された第1の実施形態で使用される電力の蓄積について説明するためのブロック図である。
【図5】この発明が適用された第1の実施形態の動作について説明するためのブロック図である。
【図6】この発明の第1の実施形態について説明するための特性図である。
【図7】この発明が適用された第2の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図8】この発明の第2の実施形態について説明するための特性図である。
【図9】この発明の第2の実施形態に適用される供給モード、待機モード、および間欠モードについて説明するための特性図である。
【図10】この発明の第2の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図11】この発明が適用された第3の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図12】この発明の第3の実施形態に適用される供給モード、待機モードを説明するための特性図である。
【図13】この発明の第3の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図14】この発明が適用される第4の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図15】この発明の第4の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図16】この発明が適用される第5の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図17】この発明の第5の実施形態について説明するための特性図である。
【図18】この発明が適用される第5の実施形態の変形例について説明するためのブロック図である。
【図19】この発明の第5の実施形態の変形例について説明するための特性図である。
【図20】この発明の第5の実施形態の変形例の動作について説明するためのフローチャートである。
【図21】この発明が適用される第6の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図22】この発明の第6の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図23】この発明が適用される第7の実施形態について説明するための特性図である。
【図24】この発明が適用される第7の実施形態について説明するための特性図である。
【図25】この発明が適用される第7の実施形態について説明するための略線図である。
【図26】この発明が適用された第7の一実施形態について説明するためのブロック図である。
【図27】この発明が適用される第7の実施形態について説明するための特性図である。
【図28】この発明の第7の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図29】この発明が適用される第8の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図30】この発明が適用される第8の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図31】この発明が適用される第8の実施形態の第1の他の例について説明するためのブロック図である。
【図32】この発明が適用される第8の実施形態の第2の他の例について説明するためのブロック図である。
【図33】この発明が適用される第9の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図34】この発明の第9の実施形態について説明するための特性図である。
【図35】この発明の第8および第9の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図36】この発明の第8の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図37】この発明の第8の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図38】この発明の第9の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図39】従来の制御について説明するための特性図である。
【符号の説明】
1・・・スイッチング回路、2・・・制御回路、3・・・帰還回路、4・・・信号検出回路、5・・・起動回路、11・・・トランス、11a・・・1次巻き線、11b・・・2次巻き線、11c・・・3次巻き線、12、14・・・ダイオード、13、15・・・コンデンサ、16・・・検出制御回路、17・・・抵抗、18・・・再起動電源回路、19・・・電圧検出回路、20・・・起動信号発信回路、21a、21b・・・出力端子、22・・・スイッチ回路、23・・・端子、24・・・2次電池
【発明の属する技術分野】
この発明は、待機モード時の消費電力を零にすることができるスイッチング電源装置およびその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電源供給装置、例えばAC(Alternating Current)アダプタおよび電子機器には、消費電力を抑えるために電子機器が動作しているときに電源を供給する動作モードと、電子機器が動作していないときに消費電力を抑える待機モードとが設けられているものがある。
【0003】
ACアダプタの待機モード時の消費電力を抑える方式として、電源供給装置中のスイッチング電源回路を待機モード時に停止させ、電源供給装置からの出力電圧が低下したときに、スイッチング電源回路を再度動作させて、待機モード時に使用するコンデンサまたは二次電池を充電するようにしたものがある。
【0004】
例えば、図39Aに示すように、コンデンサまたは二次電池の端子電圧が低下し、端子電圧が3.5Vになると、図39Bに示すようにパルスが立ち上がり、コンデンサまたは2次電池を充電するためにACアダプタのスイッチングが行われる。そして、コンデンサまたは二次電池の端子電圧が5Vになったことが確認されると、パルスは立ち下がり、スイッチングが停止される。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−004583
【0006】
この特許文献1には、基本電力損失を零とし、スイッチング電源装置の効率を高めると共に、このスイッチング電源装置を具備する電子機器の電力利用効率をも高めるようにしたものが記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方式は、一時的にスイッチングを行うので、待機モード時の消費電力を小さくすることが難しい。
【0008】
従って、この発明の目的は、待機モード時にACアダプタのスイッチングを完全に停止させ、その後待機モードから動作モードに移行することができるスイッチング電源装置およびその制御方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために請求項1の発明は、2次電池を充電するスイッチング電源装置において、接続されている2次電池を充電するためにスイッチングを行う動作モード、および消費電力を抑えるためにスイッチングを停止する待機モードの何れかで制御されるスイッチング手段と、待機モードから動作モードへ移行するときに、スイッチング手段を動作させるための電力を保持する電力蓄積手段と、電力蓄積手段の電圧を検出する電圧検出手段とを有し、スイッチング手段が待機モードで制御されているときに、電圧検出手段にて、電力蓄積手段の電圧が所定値より低い場合、2次電池から電力蓄積手段を充電するようにしたことを特徴とするスイッチング電源装置である。
【0010】
請求項8の発明は、2次電池を充電するスイッチング電源装置の制御方法において、接続されている2次電池を充電するためにスイッチングを行う動作モード、および消費電力を抑えるためにスイッチングを停止する待機モードの何れかで制御されるスイッチング手段と、待機モードから動作モードへ移行するときに、スイッチング手段を動作させるための電力を保持する電力蓄積手段と、電力蓄積手段の電圧を検出する電圧検出手段とを有するスイッチング電源装置であって、スイッチング手段が待機モードで制御されているときに、電圧検出手段にて、電力蓄積手段の電圧が所定値より低い場合、2次電池から電力蓄積手段を充電するようにしたことを特徴とするスイッチング電源装置の制御方法である。
【0011】
ACアダプタが待機モードで制御されるときに、スイッチング回路の動作を停止させて、消費電力を零とする。2次巻き線側に設けられたコンデンサや、ACアダプタに接続された電子機器の2次電池からスイッチングを起動させる電力を獲得することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず、この発明を容易とするために、この発明の概要を説明する。この発明は、図1に示すように、時点t1で電源供給装置、例えばACアダプタが動作モードから待機モードへ移行した場合、その後ACアダプタから出力がされないようになる。このACアダプタは、電子機器に接続され、商用電源を所望のDC(Direct Current)電源へ変換して接続された電子機器に供給するものである。
【0013】
このACアダプタが待機モードに移行したときに、ACアダプタのスイッチングを停止した場合、再度動作モードへ移行するとき、すなわちスイッチングを再起動するとき、スイッチングを行うために電力が必要になる。この実施形態では、再起動時に必要になる電力をACアダプタに接続されている電子機器を含めたACアダプタ内のトランスの2次巻き線側から獲得する。
【0014】
このように、スイッチングを一度停止させると、再起動するために2次巻き線側から電力を獲得しないと動作モードに移行することができないため、2次巻き線側にはスイッチングを再起動させるための電力(電圧および電流)が少なくとも必要になる。もし、2次巻き線側にスイッチングを再起動するための電力がない場合、スイッチングを再起動させることができない。
【0015】
そのため、2次巻き線側に備えているコンデンサまたは2次電池の端子電圧を所定値以上に維持する必要がある。また、2次巻き線側にコンデンサおよび二次電池などの電力を蓄積する手段を備えていない場合、ACアダプタのスイッチングを再起動させる手段を備える必要がある。
【0016】
まず、この発明の第1の実施形態として、ACアダプタには、少なくとも動作モード/待機モード検出回路と、待機時電源停止回路と、再起動回路とが設けられているものを説明する。またこのとき、電子機器には、少なくともコンデンサおよび二次電池などの電力を蓄積する手段と、充電回路と、再起動信号回路とが設けられている。
【0017】
電子機器では、例えば、図2に示すように、時点t11において、待機モードへ移行し、時点t12において、再度動作モードへ移行する。従って、時点t11から時点t12の期間は待機モードであり、ACアダプタのスイッチングが停止されている。
【0018】
図3を参照して、この発明が適用された第1の実施形態の構成を説明する。この図3は、2次巻き線側の電力を蓄積する手段としてコンデンサおよび2次電池を使用したものである。
【0019】
参照符号11で示すトランスの1次巻き線11aには、スイッチング回路1が接続される。スイッチング回路1では、制御回路2によってデューティ比が制御される。デューティ比に基づいた電流が1次巻き線11aに流れ、2次巻き線11bに誘起電圧が発生する。すなわち、デューティ比に基づいた誘起電圧が2次巻き線11bに発生する。この制御回路2は、帰還回路3からの信号に応じて2次巻き線11bから出力される誘起電圧が所定値となるようにスイッチング回路1のデューティ比を制御する。
【0020】
帰還回路3を経由してスイッチング回路1を待機モードにする信号が供給されると、制御回路2によってスイッチング回路1の動作が停止される。また、信号検出回路4では、帰還回路3からスイッチング回路1を再起動させる動作信号が検出されると、起動回路5へ信号が供給される。起動回路5では、信号が供給されると、待機モードのため停止していたスイッチング回路1を動作させるための電力をスイッチング回路1に供給し、スイッチング回路1を動作モードへ移行させる。
【0021】
2次巻き線11bには、出力される電力を整流するためのダイオード12およびコンデンサ13が接続される。ダイオード12およびコンデンサ13の接続点は、参照符号21aで示すACアダプタの出力端子と接続される。また、2次巻き線11bおよびコンデンサ13の接続点は、抵抗17を介して参照符号21bで示すACアダプタの出力端子と接続される。
【0022】
ダイオード14のアノードは、ダイオード12およびコンデンサ13の接続点と接続され、そのカソードは、コンデンサ15(電力蓄積手段)を介して2次巻き線11bおよびコンデンサ13の接続点と接続される。このコンデンサ15には、スイッチング回路1を動作モードに移行するとき、すなわちスイッチング回路1を再起動させるときに必要な電力が蓄積される。
【0023】
出力端子21aおよび21bには、電子機器のスイッチ回路22および2次電池24が直列に接続される。スイッチ回路22は、例えば待機モードのときに端子23を介して再起動させる信号が供給されると、オンとなり、2次電池24からACアダプタへ電力が供給され、供給された電力でコンデンサ15が充電される。
【0024】
なお、2次電池24から出力される電力で充電されたコンデンサ15によってスイッチング回路1を再起動させるようにしているが、2次電池24から出力される電力でスイッチング回路1を起動させる。
【0025】
検出制御回路16は、抵抗17の両端および出力端子21aと接続される。この検出制御回路16では、ACアダプタから出力される電圧および電流が検出され、検出された電圧および電流から待機モードおよび動作モードが判断される。検出された電圧および電流は、帰還回路3へ供給され、待機モードおよび動作モードの判断結果は、起動信号回路20へ供給される。
【0026】
電圧検出回路19では、コンデンサ15の端子電圧が検出される。その検出結果は、再起動電源回路18および起動信号発信回路20へ供給される。再起動電源回路18では、コンデンサ15の電力からスイッチング回路1を再起動させるための電力が生成される。従って、生成された電力は、帰還回路3を介してスイッチング回路1へ供給される。
【0027】
起動信号発信回路20では、検出制御回路16からの判断結果と、電圧検出回路19からの検出結果とからスイッチング回路1を再起動させるか否かが判断される。スイッチング回路1を再起動させると判断すると、帰還回路3を介して動作信号が信号検出回路4へ供給される。
【0028】
このように、この第1の実施形態は、再起動電源回路18に供給する電力をコンデンサ15から獲得するようにしたものであり、コンデンサ15の端子電圧が所定値より低下した場合、2次電池24によってコンデンサ15を充電するようにしたものである。電子機器に設けられている2次電池24は、一般的にコンデンサと比較すると大容量の電力を保持することができるので、スイッチング回路1を再起動させる電力を供給することができる。従って、ACアダプタの待機モード時の消費電力を零にすることができる。
【0029】
図4を参照して、第1の実施形態の変形例を説明する。第1の実施形態では、スイッチング回路1を起動させるための電力を蓄積するコンデンサ15に、ダイオード12およびコンデンサ13で整流された電力が供給されているが、ダイオード12およびコンデンサ13で整流する前のトランス11からの電力をコンデンサ15に供給するようにしても良い。
【0030】
また、図4Bに示すように、ダイオード14およびコンデンサ15で構成するスイッチング回路1を起動させるための電力を蓄積する手段を参照符号31で示す電力蓄積回路とするようにしても良い。この電力蓄積回路31は、NPN型のトランジスタ32、抵抗33、35コンデンサ34、37、およびNPN型のトランジスタ36から構成される。
【0031】
トランジスタ32のエミッタは、ダイオード12のカソードと接続され、そのコレクタは、コンデンサ34を介して2次巻き線11bと接続され、そのベースは、抵抗33を介して2次巻き線11bと接続される。トランジスタ36のコレクタは、ダイオード12のカソードと接続され、そのエミッタは、コンデンサ37を介して2次巻き線11bと接続され、そのベースは、抵抗35を介してダイオード12のカソードと接続される。
【0032】
この電力蓄積回路31では、トランジスタ32のコレクタからコンデンサ34に蓄積された電力を取り出すことができ、同様にトランジスタ36のエミッタからコンデンサ37に蓄積された電力を取り出すことができる。
【0033】
この第1の実施形態では、整流用のコンデンサ13と、起動用のコンデンサ15とを分離している。若し、整流用のコンデンサ13と、起動用のコンデンサ15とを分離せず、1つのコンデンサで共用すると、出力負荷に低インピーダンスを接続された場合に、スイッチング回路1を起動させる前に共用のコンデンサの端子電圧が低下し、スイッチング回路1を起動させることができなくなる。従って、この実施形態では、整流用のコンデンサ13および起動用のコンデンサ15をそれぞれ設けている。
【0034】
図5を参照して、第1の実施形態の動作を説明する。コンデンサ15の両端に接続された起動検出回路41では、起動用のコンデンサ15の端子電圧が検出され、スイッチング回路1を起動させることが可能か否かが検出される。ここで、コンデンサ15の端子電圧が低下し、コンデンサ15および2次電池24を充電する必要が発生した場合、起動検出回路41から電源供給回路42へコンデンサ15の電力が供給され、また起動信号発信回路43へ信号が供給される。
【0035】
電源供給回路42では、供給された電力からスイッチング回路1を動作させるための電力を生成し、その生成した電力を帰還回路3を介してスイッチング回路1へ供給する。また、この電源供給回路42では、スイッチング回路1へ電力を供給したことを知らせる信号を起動信号発信回路43へ供給する。起動信号発信回路43では、起動検出回路41からの信号と、電源供給回路42からの信号とに応じて、再起動させるための動作信号が帰還回路3を介してスイッチング回路1へ供給される。
【0036】
この第1の実施形態では、図6Aに示すように、起動信号発信回路43から出力される動作信号は、動作モード時のみハイレベルとなり、待機モード時にはローレベルとなる。ただし、待機モード時にローレーベルの動作信号を出力するため、スイッチング回路1を再起動させるときの電力として動作信号を使用することができない。
【0037】
これに対して、図6Bに示すように、起動信号発信回路43から出力される動作信号は、動作モード時のみローレベルとなり、待機モード時にはハイレベルとなるようにしても良い。このように、待機モード時にハイレベルとなる動作信号を出力する場合、その動作信号を再起動させる電力として使用することができるので、スイッチング回路1を容易に再起動させることができる。しかしながら、待機モード時であっても常に動作状態になる回路があり、待機モード時の消費電力を抑えることができない。
【0038】
従って、この実施形態では、動作モード時のみハイレベルの動作信号を出力し、待機モード時には回路を停止することが可能なローレベルの動作信号を出力する。そして、スイッチング回路1を再起動させる電力は、2次巻き線側から獲得するようにしている。
【0039】
図7を参照して、この発明の第2の実施形態を説明する。この第2の実施形態では、電子機器に設けられている2次電池24の電力が低下しているときの動作を説明する。
【0040】
微少電流検出回路51では、出力端子21aおよび21bに電子機器が接続されることによって発生する微少電流が検出される。従って、この微少電流検出回路51では、電子機器が接続されたか否かを検出することができる。この微少電流検出回路51での検出結果は、待機信号発信回路52および動作信号発信回路53へ供給される。
【0041】
出力端子21aと接続されている再起動電源回路54では、スイッチング回路1を再起動させるための電力(電源)が獲得される。
【0042】
電圧検出回路55では、獲得された電力の電圧が検出される。検出された電圧が所定値より低いと判断されると、スイッチング回路1を再起動させるために、起動信号発信回路56へ信号が供給される。また、検出された電圧が所定値以上であると判断されると、スイッチング回路1を待機状態とさせるために、待機信号発信回路52へ信号が供給される。
【0043】
起動信号発信回路56では、供給された信号に応じて動作信号発信回路53へ起動信号が供給される。
【0044】
待機信号発信回路52では、微少電流検出回路51からの検出結果と、電圧検出回路55からの信号とに基づいて、スイッチング回路1を待機モードにする場合、待機信号が動作停止回路57へ供給される。
【0045】
動作信号発信回路53では、微少電流検出回路51からの検出結果と、起動信号発信回路56からの起動信号とに基づいて、スイッチング回路1を動作モードにする場合、スイッチング回路1を再起動させるために動作信号が解除回路58および再起動回路59へ供給される。
【0046】
動作停止回路57では、待機信号発信回路52から待機信号が供給されると、スイッチング回路1の動作を停止するように、スイッチング回路1へ制御信号が供給される。
【0047】
解除回路58では、動作信号発信回路53から動作信号が供給されると、動作停止回路57へ解除信号を供給し、スイッチング回路1へ供給している動作を停止する制御信号の供給を停止させる。
【0048】
再起動回路59では、動作信号発信回路53から動作信号が供給されると、再起動させるための制御信号がスイッチング回路1へ供給される。
【0049】
この第2の実施形態では、電子機器に設けられている2次電池24の電力が低下して、スイッチング回路1を再起動させるための電力を2次電池24から獲得することができない。そのため、コンデンサ15の電圧(電力)が所定値より低下していると、スイッチング回路1を動作させるため、スイッチング回路1の動作は、間欠動作になる。
【0050】
例えば、図8に示すように、微少電流検出回路51において、検出される電流が電流i1より低下した場合、スイッチング回路1は待機モードであっても間欠動作(以下、「間欠モード」と称する)となる。検出された電流が電流i1以上の場合、スイッチング回路1が完全に停止してる待機モードとなる。また、微少電流検出回路51において、電流i2以上の電流が検出されると、動作モードとなり、間欠モードに関係なく、スイッチング回路1は連続的に動作する。
【0051】
なお、微少電流検出回路51において、電流i1より低下した電流が検出された場合、間欠モードとするのではなく、供給モードとし、スイッチング回路1を連続的に動作させるようにしても良い。ただし、供給モードに移行した場合、2次巻き線側からの制御信号などで待機モードに移行させることができない。
【0052】
図9を参照して、動作モード、待機モード、および間欠モードについて説明する。図9Aには、コンデンサ15の端子電圧と時間経過との関係を示し、図9Bには、動作モードをハイレベルで示し、供給モードをローレベルで示す。時点t20からt21までの間は、スイッチング回路1が動作モードで制御される。時点t21を境にスイッチング回路1は、動作モードから待機モードへ移行する。時点t21までは動作モードでスイッチング回路1が制御されているので、コンデンサ15の端子電圧は電圧v23となる。しかし、時点t21以降は、コンデンサ15の端子電圧は低下し、時点t22で電圧v22となる。
【0053】
コンデンサ15の端子電圧が電圧v22となると、電子機器に設けられた2次電池24から電力が供給され、コンデンサ15は充電される。その後、図15Aに示すように、コンデンサ15は、2次電池24によって充電されるので、電圧v22を維持することができる。
【0054】
ここで、時点t23で電子機器がACアダプタから取り外されると、コンデンサ15の端子電圧が再度低下する。そして、時点t24でコンデンサ15の端子電圧が電圧v21となると、それ以降間欠モードとなる。すなわち、時点t24からt25の間、スイッチング回路1は動作し、コンデンサ15を充電する。そして、コンデンサ15が充電される時点t25でスイッチング回路1の動作が停止される。スイッチング回路1の動作が停止された時点t25以降は、コンデンサ15の端子電圧が低下し、時点t26で端子電圧が電圧v21になると、再度スイッチング回路1が動作する。このように、間欠モードでは、スイッチング回路1の動作と停止とが繰り返される。
【0055】
図10のフローチャートを参照して、第2の実施形態の動作を説明する。ステップS1では、スイッチング回路1が動作モードで動作している。ステップS2では、微少電流検出回路51において、微少電流が検出される。ステップS3では、検出された微少電流が所定値(電流i2)以下か否かが判断される。検出された微少電流が電流i2以下であると判断されると、ステップS4へ制御が移り、電流i2を超えると判断されると、ステップS1へ制御が戻る。ステップS4では、スイッチング回路1の動作が動作モードから待機モードへ移行する。ステップS5では、待機モード時に必要な回路以外の動作が停止される。ステップS6では、コンデンサ15の端子電圧が検出される。
【0056】
ステップS7では、検出された端子電圧が所定値(電圧v21)以下か否かが判断される。検出された端子電圧が電圧v21以下であると判断されると、ステップS8へ制御が移り、電圧v21を超えると判断されると、ステップS4へ制御が戻る。ステップS8では、スイッチング回路1を再起動させるために、再起動回路59へ制御信号が供給される。ステップS9では、同様に解除回路58から解除信号が動作停止回路57へ供給される。ステップS10では、動作停止回路57において、スイッチング回路1の動作を停止していた制御信号の供給を停止する。そして、ステップS1へ制御が戻る。
【0057】
図11および図12を参照して、この発明の第3の実施形態を説明する。この第3の実施形態は、待機モード時に必要な回路のみを動作させ、その他の回路への電力供給を停止するために、2つの電源供給制御回路を設けるようにしたものである。
【0058】
微少電流検出回路51では、出力端子21aおよび21bに接続される電子機器に出力される電流が検出される。微少電流検出回路51において検出された電流が電流i32以下の場合、待機モードへ移行するための信号が供給停止回路61および供給停止・解除信号発信回路65へ供給される。
【0059】
供給停止回路61では、微少電流検出回路51から信号が供給されると、電源供給制御回路62へ電力供給を停止するように供給停止信号が供給される。電源供給制御回路62では、供給停止信号が供給されると、帰還回路3、微少電流検出回路51、および起動信号発信回路64に対する電力供給が停止される。コンデンサ15の端子電圧を検出する電圧検出回路69以外の回路に対する電力供給が停止される。
【0060】
そして、電圧検出回路69において、所定値(電圧v31)以下の端子電圧が検出されると、停止信号/解除信号発信回路63および起動信号発信回路64に対してスイッチング回路1を再起動させるための動作信号が供給される。停止信号/解除信号発信回路63では、電力供給の停止を解除するために解除信号が電源供給制御回路62へ供給される。電源供給制御回路62は、停止信号/解除信号発信回路63からの解除信号に応じて、帰還回路3、微少電流検出回路51、および起動信号発信回路64を動作させるために、電力を供給する。電源供給制御回路62では、コンデンサ15から電力を獲得している。
【0061】
また、電圧検出回路69において、所定値(電圧v33)以上の端子電圧が検出されると、停止信号/解除信号発信回路63および起動信号発信回路64に対してスイッチング回路1の動作を停止させるための停止信号が供給される。停止信号/解除信号発信回路63では、電力供給を停止するために停止信号が電源供給制御回路62へ供給される。電源供給制御回路62では、停止信号/解除信号発信回路63からの停止信号に応じて、電圧検出回路69以外の回路に対する電力供給が停止される。
【0062】
供給停止・解除信号発信回路65では、微少電流検出回路51から信号が供給されると、電源供給制御回路66へ電力供給を停止するように供給停止信号が供給される。出力端子21aから電力を獲得している電源供給制御回路66では、供給停止信号が供給されると、帰還回路3、定電圧検出回路68、および定電流検出回路70に対する電力供給が停止される。
【0063】
なお、コンデンサ15の端子電圧を検出する電圧検出回路69のみを動作させるため、検出停止解除回路67に対して、動作モード時に停止していた端子電圧の検出を解除する解除信号が電源供給制御回路66から検出停止解除回路67へ供給される。解除信号が供給された検出停止解除回路67では、待機モード時に電圧検出回路69のみが動作可能なように、電力が供給される。
【0064】
そして、待機モード時において、電圧検出回路69から所定値(電圧v31)以下の端子電圧が検出されると、動作モードへ移行するので、帰還回路3、定電圧検出回路68、および定電流検出回路70へ電源供給制御回路66から電力が供給される。
【0065】
このように、この第3の実施形態では、微少電流検出回路51において検出された電流が電流i32以下の場合、コンデンサ15の端子電圧を検出する電圧検出回路69以外の回路に対する電力供給が停止される。
【0066】
なお、定電圧回路68は、出力端子21aおよび21bと接続され、検出された電圧は、帰還回路3を介して1次巻き線11a側へ供給される。定電流回路70は、2次巻き線11bと出力端子21bとの間に設けられ、検出された電流は、帰還回路3を介して1次巻き線11a側へ供給される。起動信号発信回路64では、電源供給制御回路62から電力が供給され、電圧検出回路69からの停止信号および解除信号に応じて、帰還回路3を介して1次巻き線11a側に起動信号が供給および供給が停止される。
【0067】
このように、微少電流検出回路51において、図12Aに示す電流i31からi32の間の電流値が検出されると、待機モードとされ、電流i32からi33の間の電流値が検出されると、動作モードとされる。電流i33からi34の間の電流は電子機器が接続されているときに使用される。
【0068】
このように間欠モードで動作する場合、コンデンサ15の端子電圧は、図12Bに示すように、時点t30からt31の間は、スイッチング電源回路1が動作モードで制御される。そして、時点t31で動作モードから待機モードへ移行する。時点t31からt32の間は、待機モードとなり、時点t32からt33の間は、動作モードとなる。このように、間欠モードは、待機モードと動作モードとが繰り返される。なお、間欠モードの場合、コンデンサ15の端子電圧には関係なく、動作させる。また、間欠モード時の電圧変動の幅は、電圧v33からv31の間となる。
【0069】
また、電子機器の2次電池24からコンデンサ15を充電することが可能な場合、電圧検出回路69のみを動作させるだけで良い。このときの電圧v32となる電圧が2次電池24からコンデンサ15へ供給される。
【0070】
図13のフローチャートを参照して、第3の実施形態の動作を説明する。ステップS11では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS12では、コンデンサ15の端子電圧が電圧検出回路69で検出される。ステップS13では、検出された端子電圧が所定値(電圧v31)以下か否かが判断される。検出された端子電圧は電圧v31以下であると判断されると、ステップS14へ制御が移り、電圧v31を超えていると判断されると、ステップS12へ制御が戻る。すなわち、端子電圧が電圧v31となるまで、スイッチング回路1は待機モードで制御される。
【0071】
ステップS14では、電圧検出回路69から停止信号/解除信号発信回路63へ動作信号が供給される。ステップS15では、停止信号/解除信号発信回路63から解除信号が供給された電源供給制御回路62において、スイッチング回路1が制御されている待機モードを解除し、動作モードへ移行するために、帰還回路3、微少電流検出回路51、および起動信号発信回路64へ電力が供給される。そして、電源供給制御回路66から帰還回路3、定電圧検出回路68および定電流検出回路70に電力が供給され、電圧検出回路69の動作が停止される。
【0072】
ステップS16では、微少電流検出回路51において、電子機器に出力される電流が検出される。ステップS17では、検出された電流から待機モードか否かが判断される。すなわち、検出された電流が電流i31からi32の間の電流値か否かが判断される。検出された電流が電流i31からi32の間の電流値であると判断されると、ステップS18へ制御が移り、電流i31からi32の間の電流値でないと判断されると、ステップS16へ制御が戻る。
【0073】
ステップS18では、電源供給制御回路62から帰還回路3、微少電流検出回路51、および起動信号発信回路64へ電力の供給が停止され、電源供給制御回路66から帰還回路3、定電圧検出回路68および定電流検出回路70に電力の供給され、電圧検出回路69のみ電力が供給される。
【0074】
図14を参照して、この発明の第4の実施形態を説明する。この第4の実施形態は、電子機器の2次電池24からスイッチング回路1を再起動させる電力を供給しているときに、待機モード時には2次電池24の電力をトランス11の1次巻き線11b側に供給しないようにするものである。
【0075】
動作検出回路71では、スイッチング回路1が動作しているか否かが検出される。この動作検出回路71は、ダイオード14から供給されるパルス電圧を検出することによって、スイッチング回路1が動作しているか否かを判断する。その判断結果は、動作検出回路71から検出制御回路72へ供給される。
【0076】
検出制御回路72では、抵抗73の両端と接続され、出力端子21aおよび21bから出力される電流が検出される。この検出制御回路72では、動作検出回路71から判断結果と、検出される電流とから現在動作モードで制御されているか否かが判断される。そして、動作モードで制御されていないと判断されると、停止信号発信回路74へ信号を供給する。また、検出制御回路72で検出された電流は、帰還回路3を介して1次巻き線11a側に供給される。
【0077】
停止信号発信回路74では、検出制御回路72からの信号に応じて、スイッチ回路76をオフとさせるための停止信号がスイッチ回路76へ供給される。スイッチ回路76では、停止信号発信回路74から停止信号が供給されると、2次電池24からの電圧を帰還回路3を介して1次巻き線11a側に供給されないように、オフとなる。
【0078】
電圧検出回路77では、出力端子21aと21bとの間の電位差が検出される。この電圧検出回路77において、電子機器の2次電池24から供給される電圧、すなわち2次電池24の端子電圧が所定値より低下した場合、2次電池24を充電するために起動信号発信回路20へ信号が供給される。
【0079】
起動信号発信回路20では、電圧検出回路77からの信号が供給されると、帰還回路3を介してスイッチング回路1を再起動させるための信号を1次巻き線11a側に供給する。また、停止解除信号発信回路75にもスイッチング回路1を再起動させるための信号が起動信号発信回路20から供給される。
【0080】
停止解除信号発信回路75では、停止信号発信回路74からスイッチ回路76へ供給されている停止信号の供給を解除するための停止解除信号が停止信号発信回路74へ供給される。
【0081】
停止信号発信回路74では、停止解除信号発信回路75からの停止解除信号が供給されると、スイッチ回路76へ供給していた停止信号の出力を解除する。スイッチ回路76では、停止信号発信回路74から停止信号が供給されないので、その状態がオンとなりスイッチング回路1を再起動させるための電力が帰還回路3を介してスイッチング回路1へ供給される。
【0082】
図15のフローチャートを参照して、第4の実施形態の動作を説明する。ステップS21では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS22では、電圧検出回路77において、2次電池24から供給される電圧が検出される。ステップS23では、検出された電圧が所定値以下か否かが判断される。検出された電圧が所定値以下であると判断されると、ステップS24へ制御が移り、所定値を超えていると判断されると、ステップS22へ制御が戻る。
【0083】
ステップS24では、起動信号発信回路20から起動信号が帰還回路3を介してスイッチング電源回路1へ供給される。ステップS25では、スイッチ回路76がオンとされ、2次電池24からの電力を使用してスイッチング電源回路1が再起動される。ステップS26では、スイッチング回路1が動作モードで制御される。
【0084】
ステップS27では、動作検出回路71において、2次巻き線11bから出力されるパルス電圧が検出される。ステップS28では、検出されたパルス電圧が所定値以下か否かが判断される。検出されたパルス電圧が所定値以下であると判断されると、ステップS29へ制御が移り、所定値を超えていると判断されると、ステップS27へ制御が戻る。
【0085】
ステップS29では、スイッチング回路1に対して動作を停止するための信号が供給される。ステップS30では、スイッチ回路76がオフとされ、1次巻き線11a側へ供給している二次電池24からの電力の供給が停止される。ステップS31では、スイッチング回路1が待機モードで制御される。
【0086】
図16を参照して、この発明の第5の実施形態を説明する。この第5の実施形態は、コンデンサ15を充電するときに、2次電池24から出力される電力をパルス状にしてコンデンサ15を充電する一例である。充電回路81は、出力端子21aから延設される経路に設けられる。スイッチ回路22は、充電回路81と並列になるように設けられる。2次電池24は、充電回路81とスイッチ回路22との接続点と、出力端子21bとの間に設けられる。スイッチ回路22は、制御回路82によってオン/オフが制御され、2次電池24の電力を間欠発振させる。充電回路81は、停止回路83からの信号に応じて、2次電池24を充電する。この停止回路83は、制御回路82によって制御される。
【0087】
この第5の実施形態では、2次電池24によってコンデンサ15を充電するときの消費電力を抑えるために、2次電池24の出力がパルス状になるように、制御回路82によってスイッチ回路22のオン/オフが制御される。図17Aには、コンデンサ15の端子電圧と時間経過との特性を示し、図17Bには、2次電池24から出力される電流を示す。
【0088】
時点t40からt41の間は、コンデンサ15を充電するために、2次電池24からパルス状の電流が出力されるので、コンデンサ15の端子電圧は、電圧v42からv43まで上昇する。時点t40からt42の間が充電期間となるので、時点t42を境にコンデンサ15の端子電圧が低下する。そして、時点t43でコンデンサ15の端子電圧が電圧v42になると、2次電池24からコンデンサ15に対して充電が開始される。
【0089】
同様に時点t43からt44の間は、コンデンサ15を充電するために、2次電池24からパルス状の電流が出力されるので、コンデンサ15の端子電圧は、電圧v42からv43まで上昇する。時点t43からt45の間が充電期間となるので、時点t45を境にコンデンサ15の端子電圧が低下する。そして、時点t46でコンデンサ15の端子電圧が電圧v42になると、2次電池24からコンデンサ15に対して充電が開始される。この制御が繰り返される。
【0090】
図18および図19を参照して、この発明の第5の実施形態の変形例を説明する。この変形例では、2次電池24の端子電圧に応じてコンデンサ15を充電するパルス周期(周波数)を変化するようにしたものである。
【0091】
差検出回路91では、コンデンサ15の端子電圧と、2次電池24の端子電圧との電圧差が検出される。検出された電圧差がないと判断された場合、オフ信号が制御回路95へ供給される。制御回路95では、差検出回路91からオフ信号が供給されると、スイッチ回路22をオフとするための制御信号がスイッチ回路22へ供給される。スイッチ回路22は、スイッチ22aおよび22bから構成される。
【0092】
電圧検出回路92では、2次電池24の電圧が検出される。検出された電圧値が電圧v51(図19参照)であると判断された場合、オン信号が制御回路95へ供給される。制御回路95では、電圧検出回路92からオン信号が供給されると、スイッチ回路22をオンとするための制御信号がスイッチ回路22へ供給される。
【0093】
電圧検出回路93では、2次電池24の電圧が検出される。検出された電圧値が電圧v54であると判断された場合、停止信号発信回路94に信号が供給され、検出された電圧値が電圧v51であると判断された場合、動作信号発信回路96へ信号が供給される。
【0094】
停止信号発信回路94では、電圧検出回路93から信号が供給されると、コンデンサ15の充電を停止するための停止信号が制御回路95へ供給される。制御回路95では、停止信号発信回路94から停止信号が供給されると、スイッチ回路22をオフとするための制御信号がスイッチ回路22へ供給される。
【0095】
動作信号発信回路96では、電圧検出回路93から信号が供給されると、2次電池24を充電するために、スイッチング回路1を動作させるための動作信号が電源供給回路97へ供給される。電源供給回路97では、動作信号発信回路96から動作信号が供給されると、充電回路81を動作させるための制御信号が充電回路81へ供給される。
【0096】
なお、差検出回路91、電圧検出回路92、および制御回路95は、2次電池24から動作するための電力が供給され、電源供給回路97は、スイッチ回路22がオンとなったときのみ、スイッチ22bを介して2次電池24から動作するための電力が供給される。
【0097】
コンデンサ15の端子電圧が電圧v52になると、スイッチ回路22をオンさせて、2次電池24によって充電され、コンデンサ15の端子電圧が電圧v54になると、スイッチ回路22をオフさせて、充電を停止させる。
【0098】
このように、2次電池24の電力によってコンデンサ15を充電する場合、2次電池24の容量が低下する。2次電池の容量が低下すると、コンデンサ15を充電しても、その端子電圧が電圧v54に達することなく充電が終了する。
【0099】
2次電池24が満充電の場合、コンデンサ15の端子電圧は、電圧v54となり、次に充電するまでの間隔が時点t50からt51となる。しかし、2次電池24の容量が低下すると、例えば電圧v53までしかコンデンサ15を充電することができない。この場合、次に充電するまでの間隔が時点t51からt52となり、時点t50からt51との間隔からすると短くなる。
【0100】
このように、2次電池24の容量に応じてコンデンサ15を充電する周期を変化させることができる。
【0101】
なお、図19中の電圧v52は、コンデンサ15を充電するための所定値であり、電圧v51は、2次電池24を充電するための所定値である。
【0102】
図20のフローチャートを参照して、第5の実施形態の変形例の動作を説明する。ステップS41では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS42では、コンデンサ15の端子電圧が電圧v52か否かが判断される。具体的には、コンデンサ15を充電するか否かが判断される。コンデンサ15の端子電圧が電圧v52を超えていると判断されると、ステップS41へ制御が戻り、電圧v52であると判断されると、ステップS43へ制御が移る。
【0103】
ステップS43では、スイッチ回路22がオンとされる。ステップS44では、差検出回路91において、コンデンサ15の端子電圧と、2次電池24の端子電圧との電圧差が検出される。ステップS45では、電圧差の有無が判断され、電圧差があると判断されると、ステップS44へ制御が戻り、電圧差がないと判断されると、ステップS46へ制御が移る。
【0104】
ステップS46では、スイッチ回路22がオフとされる。ステップS47では、電圧検出回路93において、2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS48では、検出された2次電池24の端子電圧が電圧v51以下か否かが判断される。2次電池24の端子電圧が電圧v51以下であると判断されると、ステップS51へ制御が移り、2次電池24の端子電圧が電圧v51を超えていると判断されると、ステップS47へ制御が戻る。
【0105】
ステップS49では、電圧検出回路92において、2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS50では、検出された2次電池24の端子電圧が電圧v51以下か否かが判断される。2次電池24の端子電圧が電圧v51以下であると判断されると、ステップS51へ制御が移り、2次電池24の端子電圧が電圧v51を超えていると判断されると、ステップS49へ制御が戻る。
【0106】
ステップS51では、2次電池24を充電するための動作信号が動作信号発信回路96から出力される。そして、スイッチ回路22がオンとなり、充電回路81によって2次電池が充電される。ステップS52では、スイッチング回路1が動作モードで制御される。
【0107】
ステップS53では、電圧検出回路93において、2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS54では、検出された2次電池24の端子電圧が電圧v54以上か否かが判断される。2次電池24の端子電圧が電圧v54以上であると判断されると、ステップS41へ制御が戻り、2次電池24の端子電圧が電圧v54未満であると判断されると、ステップS53へ制御が戻る。
【0108】
ステップS55では、電圧検出回路92において、2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS56では、検出された2次電池24の端子電圧が電圧v54以上か否かが判断される。2次電池24の端子電圧が電圧v54以上であると判断されると、ステップS41へ制御が戻り、2次電池24の端子電圧が電圧v54未満であると判断されると、ステップS55へ制御が戻る。
【0109】
図21を参照して、この発明の第6の実施形態を説明する。この第6の実施形態では、電子機器の2次電池24から電力を供給しているときに、ACアダプタと電子機器とが取り外されたことを検出する一例である。ACアダプタ側の制御回路101は、出力端子21aおよび21bと接続される。
【0110】
制御回路104では、スイッチ回路22をオフとした後、電圧検出の指示が電圧検出回路102へ供給される。電圧検出回路102では、2次電池24からACアダプタ側へ供給される電圧が検出される。検出された電圧によって、ACアダプタと電子機器が取り外されたか否かが電圧検出回路102では、判断され、取り外されたと判断された場合、供給停止信号発信回路103へ信号が供給される。
【0111】
供給停止信号発信回路103では、電圧検出回路102から信号が供給されると、2次電池24の電力の供給を停止するために供給停止信号を制御回路104へ供給する。制御回路104では、供給停止信号発信回路103から供給停止信号が供給されると、スイッチ回路22および充電回路81の動作を停止させるための信号がスイッチ回路22および停止信号発信回路105へ供給される。停止信号発信回路105では、制御回路104から動作を停止させるための信号が供給されると、充電回路81を停止させるための停止信号が充電回路81へ供給される。
【0112】
図22のフローチャートを参照して、第6の実施形態の動作を説明する。ステップS61では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS62では、スイッチング回路1を再起動させるための電力を2次電池24から供給している。例えば、上述したように2次電池24の出力がパルス状になるように、制御回路82によってスイッチ回路22のオン/オフが制御される。
【0113】
ステップS63では、スイッチ回路22がオフとされる。ステップS64では、ACアダプタの出力端子21aおよび21bと接続される端子間の電位差が検出される。ステップS65では、検出された電位差が所定値以下か否かが判断される。所定値以下である、すなわちACアダプタと電子機器は取り外されていると判断されると、ステップS67へ制御が移り、所定値を超えている、すなわちACアダプタと電子機器は接続していると判断されると、ステップS66へ制御が移る。
【0114】
ステップS66では、スイッチング回路1を再起動させるための電力を2次電池24から供給する動作を停止させる。そして、ステップS64へ制御が戻る。
【0115】
ステップS67では、2次電池24から供給している電圧、すなわち2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS68では、検出された電圧が所定値以下か否かが判断される。検出された電圧が所定値以下である、すなわち2次電池24を充電する必要があると判断されると、ステップS69へ制御が移り、検出された電圧が所定値を超えている、すなわち未だ2次電池24を充電する必要がないと判断されると、ステップS72へ制御が移る。
【0116】
ステップS72では、スイッチ回路22がオンとされ、ステップS62へ制御が移る。
【0117】
ステップS69では、充電回路81が動作され、2次電池24を充電するために、スイッチング回路1が再起動され、動作モードで制御される。ステップS70では、2次電池24の端子電圧が検出される。ステップS71では、検出された端子電圧が所定値以上か否かが判断される。検出された端子電圧が所定値以上である、すなわち2次電池24は満充電であると判断されると、ステップS61へ制御が戻り、検出された端子電圧が所定値未満である、すなわち未だ2次電池24は満充電ではないと判断されると、ステップS69へ制御が戻る。
【0118】
このように、ACアダプタから電子機器が取り外されたことが容易に判断することができる。
【0119】
ここで、電子機器からACアダプタ内での検出値やその特性を切り替えるようにした、この発明の第7の実施形態を説明する。図23Aに示す、電流i61は、一例として待機モードを検出する電流値であり、電流i62は、動作モードを検出する電流値である。この図23Aおよび図23Bに示すように、電流i63からi64の間は、電子機器が動作しているときに使用する領域である。従って、電流i60からi63の間が電子機器とACアダプタとの信号伝送に使用することができる領域になる。
【0120】
電流i60からi61の間は、スイッチング回路1が間欠モードで制御される領域であり、電流i61からi63の間は、スイッチング回路1が待機モードで制御される領域であり、電流i62からi63の間は、スイッチング回路1を再起動させるために、2次電池24の電力が使用される領域である。
【0121】
このように領域毎にスイッチング回路1の制御が決められているため、電子機器から信号をACアダプタ側に送信することによって、自在に切り替えることができる。例えば、待機モードや動作モードの検出電流値を切り替えたり、電子機器側の電池電力消費分を補うための小電力電源特性に切り替え、充電したりすることができる。
【0122】
なお、ACアダプタが小電力電源特性になると、図23Aに示す電圧・電流特性図は、点線111で示すように最大電流値が抑えられる。
【0123】
そして、ACアダプタ側の電源負荷電流で信号を作る方法を説明する。図23に示す電流i60からi61の間は、間欠モードでスイッチング回路1が制御される領域であり、電流i61からi63の間は、定電圧の領域となる。従って、図23Bに示すように、間欠モードを停止させる信号で定電圧で動作させるようにすれば伝送信号の誤動作を抑えることができる。
【0124】
この伝送信号では、モードの切り替えの他に、待機モード時の検出電流値を変更したり、動作モード時の検出電流値を変更したりすることができる。例えば、受信した伝送信号に応じて、図24に示すように、待機モードを検出する電流値が電流i71からi72へ変更され、動作モードを検出する電流値が電流i73からi74へ変更される。
【0125】
具体的には、図23Bに示すように電流i62を超えるパルスが1つ検出された場合、待機モード時の検出電流値を変更し、パルスが2つ検出された場合、動作モード時の検出電流値を変更したりすることができる。また、電子機器を動作させるときに使用する電流値が電流i75からi77の領域であるが、小電力電源特性に変更すると、電流i75からi76の領域へ変更される。
【0126】
さらに、図25Bに示すように、電源極性を切り替えるようにして、使用しても良い。例えば、待機モード時で2次電池24の使用した電力を補充するように小電力電源特性で、スイッチング回路1を制御するようにしたときに使用するようにしても良い。なお、図25Aに示す伝送信号は、図25Bに示す伝送信号との比較を容易にするために記載した図23Bに示す伝送信号である。
【0127】
このように、電子機器からACアダプタの制御状態を変更することができるので、待機モードでリモコン(リモートコントローラ)回路などを動作させた場合は、ACアダプタの待機電力を抑えることができる。また、2次電池24の使用した電力を補充するような場合、ACアダプタも小電力電源特性で動作することができるので、高い安全性を維持することができる。さらに、2次電池24の使用した電力を補充することができる。言い換えると、簡単な充電器として使用することができる。
【0128】
図26を参照して、この第7の実施形態を説明する。微少電流検出回路121では、例えば図23Bに示すように電流値が変化する伝送信号が検出される。検出された伝送信号は、信号受信回路122へ供給される。信号受信回路122では、モードの切り替え、および電流値の変更など、供給された伝送信号に応じて切替信号が切替回路123へ供給される。
【0129】
切替回路123では、供給された切替信号に応じた信号が微少電流検出回路121および定電圧・電流検出回路124へ供給される。切替回路123から信号が供給された微少電流検出回路121では、検出される電流値が変更される。また、切替回路123から信号が供給された定電圧・電流検出回路124では、検出される定電圧値および電流値が変更される。
【0130】
定電圧・電流検出回路124は、抵抗125の両端と接続される。定電圧・電流検出回路124において、検出された電圧および電流は、帰還回路3を介して1次巻き線11a側に供給され、設定された電圧および電流となるようにスイッチング回路1が制御される。すなわち、具体的には、定電圧・電流検出回路124において、設定された電圧および電流を変更することによって、ACアダプタから出力される電圧値および電流値が変更される。
【0131】
リモコン回路126では、リモコン用のコマンド入力装置から送信されるコマンドを受信するための回路であり、制御回路129によって制御される。信号発信回路127では、ACアダプタ側の制御を変更させるための伝送信号が生成され、発信される。この信号発信回路127は、制御回路129と相互に信号を遣り取りし、制御回路129によって制御される。動作確認回路128では、ACアダプタ側の動作確認が行われる。その確認結果は、制御回路129へ供給される。制御回路129では、充電回路81が制御される。
【0132】
このようにACアダプタ側で検出する電圧値および電流値の変更、並びにACアダプタの電源特性を変更することができる。
【0133】
この第7の実施形態では、一例として図27に示す電流i81で待機モードが検出され、電流i86で動作モードが検出されるようにしている。電流i82からi85の間の電流値は、検出の値に使用していない。そこで例えば、電流i83で待機モードを検出する電流値を変更するようにしても良いし、電流i84でACアダプタから出力される電源特性を変更するようにしても良い。
【0134】
図28のフローチャートを参照して、この第7の実施形態の動作を説明する。ステップS81では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS82では、微少電流検出回路121において微少電流が検出される。
【0135】
ステップS83では、検出された微少電流が電子機器から伝送された伝送信号を形成しているか否か、すなわち伝送信号か否かが判断される。検出された微少電流が伝送信号であると判断されると、ステップS84へ制御が戻り、検出された微少電流は伝送信号ではないと判断されると、ステップS82へ制御が戻る。すなわち、電子機器から伝送信号が伝送されるまで、スイッチング回路1は待機モードで制御される。
【0136】
ステップS84では、伝送された伝送信号から動作モードの検出値を変更するのか、待機モードの検出値を変更するのか、電源特性を変更するのかが判断される。動作モードの検出値を変更すると判断されると、ステップS85へ制御が移り、待機モードの検出値を変更すると判断されると、ステップS86へ制御が移り、電源特性を変更すると判断されると、ステップS87へ制御が移る。
【0137】
ステップS85では、動作モードを検出するための電流値が変更される。ステップS86では、待機モードを検出するための電流値が変更される。ステップS87では、ACアダプタから出力される電源特性が変更される。ステップS88では、変更された状態の待機モードでスイッチング回路1は制御される。
【0138】
この図28のフローチャートでは、ステップS85、S86、およびS87は、その中の1つが制御されるようにしているが、2つまたは3つの制御を同時に行うようにしても良い。例えば、動作モードの検出値の変更と待機モードの検出値の変更とを同時に行うようにしても良い。
【0139】
図29を参照して、この発明が適用された第8の実施形態を説明する。端子131aおよび131bを介して供給される商用電源は、ダイオードブリッジ132において、整流される。ダイオードブリッジ132の出力端には、コンデンサ133が設けられる。また、ダイオードブリッジ132の出力端には、抵抗134およびフォトカプラ141の発光ダイオード141sが設けられる。
【0140】
トランス11の1次巻き線11aの一端は、ダイオードブリッジ132の出力端の一方と接続され、その他端は、スイッチング回路1に接続される。トランス11の3次巻き線11cの一端は、スイッチング回路1に接続され、その他端は、ダイオードブリッジ132の出力端の他方と接続される。
【0141】
フォトカプラ141のフォトトランジスタ141rのコレクタは、ダイオード12のカソードと接続され、そのエミッタは、抵抗140を介して2次巻き線11bの他端と接続される。また、ダイオード12のカソードと出力端子21aとの間に、FET(Field Effect Transistor)135が設けられる。なお、FET135には、寄生ダイオード136が設けられている。2次電池24と並列に電子機器の負荷146が接続される。
【0142】
一例として、商用電源が供給されると、発光ダイオード141sが発光し、フォトトランジスタ141rがオンとなる。オンとされたフォトトランジスタ141rから信号検出回路139へ信号が供給される。また、商用電源の供給が停止されると、発光ダイオード141sが発光しないため、フォトトランジスタ141rがオフとなる。オフとされたフォトトランジスタ141rから信号検出回路139へは信号が供給されない。
【0143】
従って、信号検出回路139では、フォトカプラ141から信号が供給されると、商用電源が供給されていると判断し、信号の供給が停止されると、商用電源の供給が停止された、すなわち商用電源を獲得するプラグがコンセントから取り外されたと判断する。商用電源の供給が停止されたと判断すると、信号検出回路139から信号が停止信号発信回路138へ供給される。
【0144】
停止信号発信回路138では、信号検出回路から信号が供給されると、待機電源供給停止回路137へ停止信号が供給される。待機電源供給停止回路137では、停止信号発信回路138から停止信号が供給されると、FET135をオフとするための制御信号がFET135へ供給される。
【0145】
このように、商用電源の供給が停止されると、FET135をオフすることによって、待機モード時にコンデンサ15を充電するために供給される2次電池24からの電力が遮断される。起動回路142では、コンデンサ15に充電された電力からスイッチング回路1を再起動させるための電力が獲得される。しかしながら、2次電池24からの電力が遮断されると、コンデンサ15の端子電圧が低下し、スイッチング回路1を再起動させる電力がなくなるため、スイッチング回路1の待機モードの制御も停止される。
【0146】
また、図30に示すように、電子機器側では、電圧検出回路102において、ACアダプタの出力端子21aおよび21bの電位差が低下するので、2次電池24への充電動作およびコンデンサ15への電力の供給を停止する。
【0147】
なお、この図30では、ダイオード12のカソードと出力端子21aとの間に設けられたFET135が、コンデンサ13の他端およびコンデンサ15の他端と、出力端子21bとの間に設けられている。FET135を、図30の位置に設けるようにしても、図29と同じ動作で、同じ効果を得ることができる。
【0148】
図31を参照して、この第8の実施形態の第1の他の例を説明する。この図31では、端子131aと信号検出回路139との間に、コンデンサ151が設けられ、ダイオードブリッジ132の出力端の他方と、信号検出回路139との間に、コンデンサ152が設けられる。
【0149】
端子131aおよび131bから商用電源が供給されると、コンデンサ151および152には、微少電流が流れる。信号検出回路139では、コンデンサ151および152に流れる微少電流を検出することによって、ACアダプタのプラグとコンセントとが接続しているか、取り外されたかを判断することができる。すなわち、信号検出回路139において、コンデンサ151および152を介して微少電流が検出されると、プラグとコンセントとが接続されていると判断され、微少電流が検出されいないと、プラグとコンセントとが取り外されていると判断される。
【0150】
この図31では、コンデンサ152は、ダイオードブリッジ132の出力端の他方と接続されているが、端子131bと接続されるようにしても良い。
【0151】
図32を参照して、この第8の実施形態の第2の他の例を説明する。この第2の他の例では、FET135の代わりに、負荷156を設けたものである。コンデンサ15を充電するために供給される2次電池24からの電力を遮断するFET135に代えて、負荷156がコンデンサ15と並列に設けられる。
【0152】
この負荷156では、待機電源供給停止回路137から供給される制御信号に応じて、コンデンサ15より多くの電流が流されるか、全く電流を流さないかが制御される。負荷156にコンデンサ15より多くの電流が流れるように制御されると、コンデンサ15には殆ど電流が流れなくなるため、FET15をオフとしたときと同様にコンデンサ15を充電することができない。
【0153】
このように、負荷156に電流が流れたことを電子機器側で検出するこができるので、電子機器側でコンデンサ15の充電を停止しているか否かが検出できる。電子機器側では、出力端子21aとスイッチ回路22との間に、抵抗158が設けられる。この抵抗158の両端に接続された電流検出回路157が設けられる。この電流検出回路157では、負荷156に電流が流れていると判断すると、2次電池24への充電動作およびスイッチ回路22をオフとするための信号が供給停止信号発信回路103へ供給される。
【0154】
また、点線で示すように電圧検出回路102を設けるようにして、供給停止信号発信回路103において、電圧検出回路102からの信号と、電流検出回路157からの信号とからコンデンサ15の充電を停止しているか否かを判断するようにしても良い。
【0155】
図33を参照して、この発明の第9の実施形態を説明する。ダイオード161のアノードは、2次巻き線11bの一端と接続され、そのカソードは、コンデンサ162を介して2次巻き線11bの他方と接続される。ダイオード161のカソードは、電圧検出回路163と接続される。この電圧検出回路163では、1次巻き線11bから出力されるパルス電圧が検出される。
【0156】
待機モード検出回路166は、ダイオード14のカソードと接続される。待機モード検出回路166では、2次電池24から供給される電力によってコンデンサ15が充電されていることが検出されると、タイマ回路167へスタート信号が供給される。
【0157】
タイマ回路167では、待機モード検出回路166からスタート信号が供給されると、スイッチング回路1を動作させる時間がカウントされる。スイッチング回路1を動作させる時間に達すると、一時起動信号発信回路168に、例えば図34に示すようなタイマ信号が供給される。
【0158】
一時起動信号発信回路168では、タイマ回路167からタイマ信号が供給されると、再起動させるための信号が帰還回路3を介してスイッチング回路1へ供給される。また、この信号は、電圧検出回路163にも供給される。
【0159】
電圧検出回路163では、一時起動信号発信回路168からの信号が供給された後、スイッチング回路1が動作し、1次巻き線11bから出力されるパルス電圧が検出される。この電圧検出回路163では、一時起動信号発信回路168からの信号が供給された後、所定時間内にパルス電圧が検出されない場合、電圧検出回路163から停止信号発信回路138へ信号が供給される。
【0160】
停止信号発信回路138では、電圧検出回路163からの信号に応じて、停止信号が待機電源供給回路137に供給される。すなわち、この停止信号発信回路138では、電圧検出回路163から信号が供給されると、プラグがコンセントと接続され、商用電源が供給されていると判断し、電圧検出回路163から信号が供給されないと、コンセントからプラグが取り外されていると判断される。従って、この停止信号発信回路138では、コンセントからプラグが取り外されていると判断されると、停止信号が待機電源供給停止回路137へ供給される。
【0161】
このように、所定の間隔でスイッチング回路1を動作させることによって、コンセントとプラグが接続されているか否かを確認することができる。
【0162】
なお、電圧検出回路163は、ダイオード161のカソードと接続されているが、ダイオード161のアノードと接続されるようにしても良い。
【0163】
図35のフローチャートを参照して、この第8および第9の実施形態の動作を説明する。ステップS91では、スイッチング回路1が待機モードで制御されている。ステップS92では、後述するコンセントからプラグが取り外されたか否かの信号検出のサブルーチンが呼び出される。呼び出されたサブルーチンの制御が終了すると、ステップS93へ制御が移る。
【0164】
ステップS93では、FET135がオフとされ、コンデンサ15の充電が停止される。そして、電子機器が動作される。ステップS94では、2次電池24からの電力の供給を停止する供給停止信号が検出される。ステップS95では、供給停止信号が検出されたか否かが判断される。供給停止信号が検出されたと判断されると、ステップS96へ制御が移り、供給停止信号が検出されていないと判断されると、ステップS94へ制御が戻る。
【0165】
ステップS96では、スイッチ回路22がオフとされ、2次電池24からの電力の供給が停止される。ステップS97では、ACアダプタから電圧が検出される。ステップS98では、検出された電圧が所定値以上か否かが判断される。検出された電圧が所定値以上であると判断されると、ステップS99へ制御が移り、検出された電圧が所定値未満であると判断されると、ステップS97へ制御が戻る。
【0166】
ステップS99では、ACアダプタの2次巻き線11b側および電子機器が待機モードで起動される。そして、ステップS92へ制御が戻る。
【0167】
図36フローチャートを参照して、この第8の実施形態の動作を説明する。この図36のフローチャートは、ステップS92で呼び出されるサブルーチンである。ステップS101では、信号検出回路139において、フォトカプラ141からの信号が検出される。ステップS102では、フォトカプラ141からの信号が検出されたか否かが判断される。フォトカプラ141からの信号が検出されたと判断されると、このフローチャートが終了し、呼び出されたステップS92へ制御が戻る。フォトカプラ141からの信号が検出されていないと判断されると、ステップS101へ制御が戻る。
【0168】
図37フローチャートを参照して、この第8の実施形態の動作を説明する。この図37のフローチャートは、ステップS92で呼び出されるサブルーチンである。ステップS106では、信号検出回路139において、コンデンサ151および152から微少電流が検出される。ステップS107では、コンデンサ151および152から微少電流が検出されるか否かが判断される。コンデンサ151および152から微少電流が検出されたと判断されると、このフローチャートが終了し、呼び出されたステップS92へ制御が戻る。コンデンサ151および152から微少電流が検出されていないと判断されると、ステップS106へ制御が戻る。
【0169】
図38フローチャートを参照して、この第9の実施形態の動作を説明する。この図38のフローチャートは、ステップS92で呼び出されるサブルーチンである。ステップS111では、待機モード検出回路166からスタート信号が供給され、スイッチング回路1を動作させる時間のカウント動作がタイマ回路167において開始される。
【0170】
ステップS112では、カウントされている時間が所定時間か否かが判断される。カウントされている時間が所定時間であると判断されると、ステップS113へ制御が移り、カウントされている時間が未だ所定時間ではないと判断されると、このステップS112の制御が繰り返される。
【0171】
ステップS113では、スイッチング回路1を再起動させるための、信号がスイッチング回路1へ供給される。そして、スイッチング回路1が再起動される。ステップS114では、電圧検出回路163において、2次巻き線11bから出力されるパルス電圧が検出される。
【0172】
ステップS115では、電圧検出回路163において、信号が供給された後2次巻き線11bからパルス電圧が検出されたか否かが判断される。信号が供給された後パルス電圧が検出されたと判断されると、ステップS116へ制御が移る。なお、所定時間に達し、パルス電圧が検出されたので、呼び出されたステップS92へも制御が戻る。信号が供給された後パルス電圧が検出されていないと判断されると、ステップS114へ制御が戻る。すなわち、パルス電圧が検出されるまでこのステップS114およびS115の制御が繰り返される。
【0173】
ステップS116では、タイマ回路167のカウントがリセットされる。
【0174】
図35に示すステップS92で呼び出されるサブルーチンとして3つの例を図36、図37、および図38に示したが、この3つのフローチャートの中から2つまたは3つ同時に並列に制御されるようにしても良い。
【0175】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【0176】
上述した実施形態を適用したACアダプタの動作を説明する。第1の例は、電子機器とACアダプタとが接続された状態で、ACアダプタのプラグがコンセントに挿入された場合である。まず、ACアダプタは、所定時間動作モードで制御される。そして、電子機器では、ACアダプタが動作モードで制御されていることが検出される。そして、待機モードとなる電流値およびスイッチング回路1を再起動するための2次電池24からの電力がACアダプタへ供給される。
【0177】
ACアダプタでは、待機モードでスイッチング回路1が制御される。すなわち、スイッチング回路1の動作が停止される。そして、コンデンサ15の端子電圧が検出され、スイッチング回路1を再起動させる電力より低いと判断されると、2次電池24の電力でコンデンサ15を充電したり、スイッチング回路1を再起動し、コンデンサ15を充電したりする制御がなされる。
【0178】
第2の例は、プラグがコンセントと接続されているACアダプタと接続されている電子機器を、ACアダプタから取り外した場合である。このとき、ACアダプタは、間欠モードで制御される。そして、電子機器側では、ACアダプタから取り外されたことが電圧および電流の少なくとも1つから判断され、2次電池14の電力の供給が停止される。
【0179】
第3の例は、ACアダプタと電子機器とが接続された状態で、ACアダプタのプラグがコンセントから取り外された場合である。ACアダプタでは、コンセントから取り外されたことが検出され、ACアダプタから電子機器へその旨の信号が供給される。電子機器では、その信号が検出され、2次電池24の電力の供給が停止される。
【0180】
第4の例は、コンセントにプラグが接続されているACアダプタに、電子機器を接続した場合である。このとき、ACアダプタは、間欠モードで動作している。ACアダプタと接続されると、電子機器では、電圧が検出され、ACアダプタが間欠モードで動作していることが検出される。そして、待機モードとなる電流値およびスイッチング回路1を再起動するための2次電池24からの電力がACアダプタへ供給される。
【0181】
ACアダプタでは、間欠モードから待機モードへ制御が変更され、スイッチング回路1の動作が停止される。そして、コンデンサ15の端子電圧が検出され、スイッチング回路1を再起動させる電力より低いと判断されると、2次電池24の電力でコンデンサ15を充電したり、スイッチング回路1を再起動し、コンデンサ15を充電したりする制御がなされる。
【0182】
また、従来の電子機器にも対応することができる。従来の電子機器に対応する第1の例は、コンセントにプラグが接続されているACアダプタに、電子機器を接続した場合である。このとき、ACアダプタは、間欠モードで動作している。ACアダプタと接続されると、電子機器では、電圧が検出され、ACアダプタから待機モード時の電流が供給される。電子機器では、間欠モードから動作モードへACアダプタの制御を変更するための電流値がACアダプタへ供給される。これに応じて、ACアダプタでは、スイッチング回路1が動作モードで制御される。
【0183】
従来の電子機器に対応する第2の例は、ACアダプタと電子機器とが接続された状態で、ACアダプタのプラグがコンセントから取り外された場合である。ACアダプタでは、コンセントから取り外されたことが検出され、ACアダプタから電子機器へその旨の信号が供給される。そして、ACアダプタの動作が停止され、出力電圧が零になり、電子機器の回路の動作が停止される。すなわち、ACアダプタからコンセントから取り外された信号が電子機器に供給されても、電子機器では、回路の動作が停止されるので、全く問題はない。
【0184】
なお、上述の実施形態において、ダイオード14と並列に抵抗を挿入することによって、電子機器側でもコンデンサ15の電圧値を検出することが可能である。
【0185】
この実施形態において、ACアダプタ内に設けられる電力蓄積手段としてコンデンサ15が使用されているが、2次電池を使用するようにしても良い。
【0186】
【発明の効果】
この発明に依れば、待機モード時にスイッチングを完全に停止することができるので、待機モード時の消費電力を零にすることができる。
【0187】
この発明に依れば、待機モード時にスイッチングを完全に停止しても、接続された、または接続されている電子機器の2次電池を使用してスイッチングを再起動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の動作モードおよび待機モードについて説明するための略船図である。
【図2】この発明の動作モードおよび待機モードについて説明するための略船図である。
【図3】この発明が適用された第1の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図4】この発明が適用された第1の実施形態で使用される電力の蓄積について説明するためのブロック図である。
【図5】この発明が適用された第1の実施形態の動作について説明するためのブロック図である。
【図6】この発明の第1の実施形態について説明するための特性図である。
【図7】この発明が適用された第2の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図8】この発明の第2の実施形態について説明するための特性図である。
【図9】この発明の第2の実施形態に適用される供給モード、待機モード、および間欠モードについて説明するための特性図である。
【図10】この発明の第2の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図11】この発明が適用された第3の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図12】この発明の第3の実施形態に適用される供給モード、待機モードを説明するための特性図である。
【図13】この発明の第3の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図14】この発明が適用される第4の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図15】この発明の第4の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図16】この発明が適用される第5の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図17】この発明の第5の実施形態について説明するための特性図である。
【図18】この発明が適用される第5の実施形態の変形例について説明するためのブロック図である。
【図19】この発明の第5の実施形態の変形例について説明するための特性図である。
【図20】この発明の第5の実施形態の変形例の動作について説明するためのフローチャートである。
【図21】この発明が適用される第6の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図22】この発明の第6の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図23】この発明が適用される第7の実施形態について説明するための特性図である。
【図24】この発明が適用される第7の実施形態について説明するための特性図である。
【図25】この発明が適用される第7の実施形態について説明するための略線図である。
【図26】この発明が適用された第7の一実施形態について説明するためのブロック図である。
【図27】この発明が適用される第7の実施形態について説明するための特性図である。
【図28】この発明の第7の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図29】この発明が適用される第8の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図30】この発明が適用される第8の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図31】この発明が適用される第8の実施形態の第1の他の例について説明するためのブロック図である。
【図32】この発明が適用される第8の実施形態の第2の他の例について説明するためのブロック図である。
【図33】この発明が適用される第9の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図34】この発明の第9の実施形態について説明するための特性図である。
【図35】この発明の第8および第9の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図36】この発明の第8の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図37】この発明の第8の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図38】この発明の第9の実施形態の動作について説明するためのフローチャートである。
【図39】従来の制御について説明するための特性図である。
【符号の説明】
1・・・スイッチング回路、2・・・制御回路、3・・・帰還回路、4・・・信号検出回路、5・・・起動回路、11・・・トランス、11a・・・1次巻き線、11b・・・2次巻き線、11c・・・3次巻き線、12、14・・・ダイオード、13、15・・・コンデンサ、16・・・検出制御回路、17・・・抵抗、18・・・再起動電源回路、19・・・電圧検出回路、20・・・起動信号発信回路、21a、21b・・・出力端子、22・・・スイッチ回路、23・・・端子、24・・・2次電池
Claims (14)
- 2次電池を充電するスイッチング電源装置において、
接続されている2次電池を充電するためにスイッチングを行う動作モード、および消費電力を抑えるためにスイッチングを停止する待機モードの何れかで制御されるスイッチング手段と、
上記待機モードから上記動作モードへ移行するときに、上記スイッチング手段を動作させるための電力を保持する電力蓄積手段と、
上記電力蓄積手段の電圧を検出する電圧検出手段とを有し、
上記スイッチング手段が上記待機モードで制御されているときに、上記電圧検出手段にて、上記電力蓄積手段の電圧が所定値より低い場合、上記2次電池から上記電力蓄積手段を充電するようにしたことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 上記スイッチング手段が上記待機モードで制御されているときに、上記電圧検出手段にて、上記電力蓄積手段の電圧が所定値より低い場合、上記スイッチング手段の制御を上記待機モードから上記動作モードへ移行し、上記電力蓄積手段を充電するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 上記スイッチング手段が上記待機モードで制御されているときに、上記電圧検出手段にて、上記電力蓄積手段の電圧が所定値より低く、且つ上記2次電池の容量も所定値より低い場合、上記スイッチング手段の制御を上記待機モードから上記動作モードへ移行し、上記電力蓄積手段および上記2次電池の少なくとも一方を充電するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 上記2次電池から上記電力蓄積手段を充電する場合、パルス状の電流を供給するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- さらに、上記スイッチング手段が制御されているモードを検出するモード検出手段を有し、
上記モード検出時の検出値を変更するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。 - 上記待機モードが検出されると、上記電力蓄積手段および上記2次電池の少なくとも一方を充電する程度の電力の出力となるように、電力特性を変更するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 上記商用電源の供給が停止されたことを検出し、上記2次電池から上記電力蓄積手段を充電する動作を停止するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 2次電池を充電するスイッチング電源装置の制御方法において、
接続されている2次電池を充電するためにスイッチングを行う動作モード、および消費電力を抑えるためにスイッチングを停止する待機モードの何れかで制御されるスイッチング手段と、
上記待機モードから上記動作モードへ移行するときに、上記スイッチング手段を動作させるための電力を保持する電力蓄積手段と、
上記電力蓄積手段の電圧を検出する電圧検出手段とを有するスイッチング電源装置であって、
上記スイッチング手段が上記待機モードで制御されているときに、上記電圧検出手段にて、上記電力蓄積手段の電圧が所定値より低い場合、上記2次電池から上記電力蓄積手段を充電するようにしたことを特徴とするスイッチング電源装置の制御方法。 - 上記スイッチング手段が上記待機モードで制御されているときに、上記電圧検出手段にて、上記電力蓄積手段の電圧が所定値より低い場合、上記スイッチング手段の制御を上記待機モードから上記動作モードへ移行し、上記電力蓄積手段を充電するようにしたことを特徴とする請求項8に記載のスイッチング電源装置の制御方法。
- 上記スイッチング手段が上記待機モードで制御されているときに、上記電圧検出手段にて、上記電力蓄積手段の電圧が所定値より低く、且つ上記2次電池の容量も所定値より低い場合、上記スイッチング手段の制御を上記待機モードから上記動作モードへ移行し、上記電力蓄積手段および上記2次電池の少なくとも一方を充電するようにしたことを特徴とする請求項8に記載のスイッチング電源装置の制御方法。
- 上記2次電池から上記電力蓄積手段を充電する場合、パルス状の電流を供給するようにしたことを特徴とする請求項8に記載のスイッチング電源装置の制御方法。
- さらに、上記スイッチング手段が制御されているモードを検出するモード検出手段を有し、
上記モード検出時の検出値を変更するようにしたことを特徴とする請求項8に記載のスイッチング電源装置の制御方法。 - 上記待機モードが検出されると、上記電力蓄積手段および上記2次電池の少なくとも一方を充電する程度の電力の出力となるように、電力特性を変更するようにしたことを特徴とする請求項8に記載のスイッチング電源装置の制御方法。
- 上記商用電源の供給が停止されたことを検出し、上記2次電池から上記電力蓄積手段を充電する動作を停止するようにしたことを特徴とする請求項8に記載のスイッチング電源装置の制御方法。
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JP2010277450A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Toshiba Corp | 情報処理装置および電力制御方法 |
CN104917404A (zh) * | 2014-03-10 | 2015-09-16 | 柯尼卡美能达株式会社 | 能够减少消耗电力的电源控制装置 |
-
2003
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US7930571B2 (en) | 2009-05-29 | 2011-04-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Information processing apparatus and power control method |
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