JP2006020437A

JP2006020437A - 充電器付きａｃアダプタ

Info

Publication number: JP2006020437A
Application number: JP2004196549A
Authority: JP
Inventors: Tateaki Nagashima; 健彰長島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】出力端子であるＤＣジャックにＤＣプラグが装着されていないこと、および充電器出力に電池が接続されてない状態を無負荷状態として検出し、無負荷時の待機電力を引き下げる充電器付きＡＣアダプタを提供する。
【解決手段】充電器付きＡＣアダプタ２４のＡＣアダプタ出力端子であるＤＣジャック１２ａにＤＣプラグ２６が装着、未装着の状態を機械スイッチと電気信号によって検出し、さらに電池端子３０と充電器端子１５とが嵌着されたことを検出することにより、負荷・無負荷の状態を判別し、無負荷時において二次側の出力電圧Ｖａを大幅に下げて、消費電力を下げることにより、無負荷時の入力電力を大幅に低減させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ビデオカメラ等に用いられる充電器付きＡＣアダプについて、その待機電力を低減する改良に関する。

近年、ＡＣ−ＤＣ変換装置であるＡＣアダプタないし充電器は、入力電力の省電力化を実現するため、無負荷時にメイントランジスタのスイッチングを間欠発振させることによメイントランジスタのスイッチング損失を軽減させて、入力電力の省電力化を計っている構成が多い（例えば特許文献１参照）。

図４はＡＣアダプタの本体部に電池パックを充電する機能を兼ね備えた、従来の充電器付きＡＣアダプタのブロック図である。１は商用電源、２は整流部、３は平滑部、４はスイッチングトランス、５は一次側制御回路部、６は出力電流整流ダイオード、７は出力平滑電解コンデンサ、８は出力電流検出抵抗、９は出力切替回路部、１０は出力電流・出力電圧制御回路部、１１はアダプタ出力端子、１２はＤＣジャック検出部、１３は充電器出力端子、１４はグランド端子、１５は電池検出端子、１６は出力伝達回路部、Ｉａはアダプタ出力電流、Ｉｂは充電出力電流、Ｖａは二次側出力電圧である。

このＡＣアダプタ及び充電器の出力電流及び出力電圧の制御方法は特許文献１にも記載のように、電源１より供給されたＡＣ入力電圧を整流部２及び平滑部３によりＤＣ電源に変換し、そのＤＣ電源を一次側制御回路部内のメイントランジスタのスイッチングによってパルス変換してスイッチングトランス４へ供給することにより二次側出力回路部へ出力し、ＡＣアダプタの出力電流Ｉａ、及び充電出力電流Ｉｂ及び２次側出力電圧Ｖａを出力し、出力電圧・出力電流検出回路部１０及び出力電流検出抵抗８にて検出し、その検出結果出力を出力伝達回路部１６へ出力して一次側制御回路部内のメイントランジスタの制御を行うことによりスイッチングを行いＡＣアダプタの出力電流Ｉａ及び充電出力電流Ｉｂ及び二次側出力電圧Ｖａの出力制御を行っている。

この回路構成において無負荷時は一次側制御回路の制御によりメイントランジスタのスイッチングが間欠発振となり無負荷時の入力電力の省電力化が可能となる。
特開２００１―３５９２７５号公報

しかしながら無負荷時において上記の様なスイッチング制御方法では、二次側出力電圧ＶａはＡＣアダプタ出力電圧の無負荷電圧で設定され、無負荷時においても二次側出力電圧が高いため、二次側回路部の消費電力は大きくなり無負荷時の入力電力をある一定以下まで低減することは不可能であった。

本発明はこの様な問題点を解決するもので、無負荷時の入力電力を大幅に低減して待機電力をさらに引き下げる充電器付きＡＣアダプタを開発することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、充電器付きＡＣアダプタのＡＣアダプタ出力端子であるＤＣジャックにＤＣプラグが装着、未装着の状態を機械スイッチと電気信号によって検出し、さらに電池端子と充電器端子とが嵌着されたことを検出することにより、負荷・無負荷の状態を判別し、無負荷時において充電器付きＡＣアダプタの二次側の出力電圧を大幅に下げることによって、無負荷時の二次側回路部の消費電力を大幅に下げることにより、無負荷時の入力電力を大幅に低減させることが可能となる。

本発明によるＡＣアダプタは、その本体に充電器部を備えた充電器付きＡＣアダプタであって、その出力端子であるＤＣジャックにＤＣプラグが装着されていないことを機械的スイッチおよび電気信号によって検出する。さらに充電器出力の電池検出端子から電池パックが電池検出端子内部に搭載されている抵抗を検出することにより負荷・無負荷の状態を判別することができる。本発明によれば、無負荷状態におけるＡＣアダプタの待機電力を、従来よりもさらに引き下げる効果を有する。

以下本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明による充電器付きＡＣアダプタの一実施形態を示す斜視図である。この充電器付きＡＣアダプタ本体には商用電源１と接続されるＡＣプラグ２５と、本体機器へのＤＣ電力の導入端となるＤＣプラグ２６が装着されるＤＣジャック１２ａが具備され、ＡＣアダプタとして機能する。

さらに、この充電器付きＡＣアダプタ本体２４には、電池装着ポケット２７が設けられており、電池パック２９を装着して、充電器として利用可能である。このとき、電池装着ポケット２７の電池充電端子２８と電池パック２９に設けられたスリット状の端子３０が嵌着して電気的に接続される。

ＡＣプラグ２５が商用電源に接続されているとき、ＤＣプラグ２６および電池パック２９の両方共、本体２４に装着されてない状態を無負荷状態と判定して待機電力を極めて小さくすることが本発明の充電器付きＡＣアダプタの特長である。

図２は図１で示した充電器付きＡＣアダプタのブロック図であり、図３はその主要部を回路図化したものである。図２および図３において、上述の図４と同一若しくは同等のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

図２の本発明による充電器付きＡＣアダプタは負荷検出出力電圧切替回路部１７が付加されている点で図４における従来のそれとは異なる。負荷検出出力電圧切替回路部１７は、ＤＣプラグおよび電池パックのいずれもが充電器付きＡＣアダプタ本体２４に装着されてない時、出力電流・出力電圧制御回路部１０への入力電圧Ｖｃを低下させ、出力伝達回路部１６より一次側制御回路部５に対し一次側の出力が低下するように信号が伝達される。

すなわち、図３においてＤＣジャック１２ａにＤＣプラグ２６が装着されない場合、ＤＣジャック検出端子１２は機械的スイッチによりショートされ、さらに、電池検出端子１５に電池が装着されないことにより電池検出端子制御トランジスタ２３はオフされて、負荷・無負荷切替制御トランジスタ２１はオンされ、出力電流・出力電圧制御回路部１０への入力電圧Ｖｃは出力電圧制御ツェナーダイオード２０によって制限される。

このとき、一次側制御回路部５の一次側出力は出力伝達回路部１６のフォトカプラ１９によりに出力が抑制される方向に制御される。その結果２次側出力電圧Ｖａは大幅に電圧が下がるため、二次側の消費電力が大幅に削減され、無負荷時における待機電力を大幅に低減させることが可能となる。図１から図３で示した本発明による実施形態においては、従来入力２４０Ｖ入力時の待機電力が約０．２Ｗ程度であったのに対し０．０５Ｗまで削減することが可能であった。

一方ＤＣジャック１２ａへＤＣプラグ２６が装着されたとき、ＤＣジャック検出端子１２はオープンとなるため、出力電圧制御ツェナ−ダイオード２０へ制御電流が流れなくなることにより、負荷検出出力電圧切替回路部１７は動作せず、二次側の出力電圧Ｖａは出力電流・出力電圧制御回路部１０の制御により通常の出力電圧まで復帰する。

また、電池パック２９が装着されることにより電池パック端子３０の被検出端子Ｄおよびグランド端子１４に接続される端子（本実施形態では負極端子と共通）との間に設けられた抵抗によりベース電流が発生して電池検出端子制御トランジスタ２３はオンし、負荷・無負荷切替制御トランジスタ２１はオフする。その制御により、出力電圧制御ツェナ−ダイオード２０へ制御電流が流れなくなり、負荷検出出力電圧切替回路部１７は動作せず、二次側の出力電圧Ｖａは出力電流・出力電圧制御回路部１０の制御により通常の出力電圧まで復帰する。

すなわち、本発明の充電器付きＡＣアダプタでは、ＤＣプラグおよび電池パックのうち、少なくとも一方が接続されている状態において二次側の出力電圧が通常の電圧値に制御される。

本発明のように、接続される物品に対応した構成を本体または被接続物に付加し、機械的あるいは電気的に好適に無負荷を判別して、それを制御情報として二次側出力電圧を下げ、待機電力を大幅に引き下げるという制御方法は、環境面での要請に応えて待機電力を抑制する優れた手段を提供する。

本発明による充電器付きＡＣアダプタの斜視図本発明による充電器付きＡＣアダプタのブロック図本発明による充電器付きＡＣアダプタの主要部回路図従来の充電器付きＡＣアダプタのブロック図

符号の説明

１商用電源
２整流部
３平滑部
４スイッチングトランス
５一次側制御回路部
６出力電流整流ダイオード
７出力平滑電解コンデンサ
８出力電流検出抵抗
９出力切替回路部
１０出力電流・出力電圧制御回路部
１１アダプタ出力端子
１２ＤＣジャック検出端子
１３充電器出力端子
１４グランド端子
１５電池検出端子
１６出力伝達回路部
１７負荷検出出力電圧切替回路部
１８フォトカプラ制御抵抗
１９フォトカプラ
２０出力電圧制御ツェナ−ダイオード
２１負荷・無負荷切替制御トランジスタ
２２電流制限抵抗
２３電池検出端子制御トランジスタ
２４充電器付きＡＣアダプタ本体
２５ＡＣプラグ
２６ＤＣプラグ
２７電池装着ポケット
２８電池充電端子
２９電池パック
３０電池パック端子
Ｖａ二次側出力電圧
Ｖｃ出力電流・出力電圧制御回路部への入力電圧
Ｉａアダプタ出力電流
Ｉｂ充電出力電流

Claims

ＡＣ入力電圧をＤＣ電源に変換する整流部および平滑部と、そのＤＣ電源をメイントランジスタによってパルス変換してスイッチングトランスへ供給することにより出力側回路部へ出力し、出力電流及び出力電圧を検出する手段とその検出結果を出力伝達回路部へ出力してメイントランジスタのスイッチングを制御し、二次側の出力電流および出力電圧の出力制御を行っている充電器付きＡＣアダプタであって、負荷接続検出手段と、出力電圧低減手段とを設け、無負荷時における出力電圧を通常出力時の電圧より大幅に降下させ、二次側に構成されている電気回路部の消費電力を下げることによって、無負荷時の入力電力を省電力化したことを特徴とする充電器付きＡＣアダプタ。
ＡＣアダプタとしての出力端子であるＤＣジャック部にＤＣプラグが装脱されたことを検出するアダプタ負荷検出手段と、充電器出力に電池が装着されたことを検出する電池接続検出手段を設けて負荷・無負荷の状態を判別し、無負荷時におけるＡＣアダプタチャージャーの二次側の出力電圧を大幅に下げて、無負荷時の入力電力を省電力化したことを特徴とする請求項１記載の充電器付きＡＣアダプタ。
負荷接続検出手段はＤＣプラグがＤＣジャック部に装着されてない状態で、かつ電池充電端子に電池パックが装着されてない状態であるときに、無負荷状態と判定する請求項１または２記載の充電器付きＡＣアダプタ。