JP2012118036A - 電子機器 - Google Patents

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清 安夛
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Abstract

【課題】バックアップ電源の消費が早い。
【解決手段】電子機器は、電力の供給を受けている場合に時刻の更新を継続するリアルタイムクロック部と、本体に内蔵され、前記リアルタイムクロック部と電気的に接続されたバックアップ電源と、主電源からの電力供給をオフにするオフ指示の入力があった場合において前記主電源との電気的な接続が維持されているとき、前記主電源から前記リアルタイムクロック部へ電力を供給させる電源制御部とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、電子機器に関する。
時刻を更新するリアルタイムクロック部と、主電源から電力が供給されないオフ状態の場合にリアルタイムクロック部に電力を供給するバックアップ電源を備える電子機器が知られている(例えば、特許文献1)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]特開2010−101818号公報
しかしながら、主電源からの電力供給が遮断されている場合に、バックアップ電源が、リアルタイムクロック部に電力を供給するため、バックアップ電源の消耗が早いといった課題がある。
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様の電子機器においては、電力の供給を受けている場合に時刻の更新を継続するリアルタイムクロック部と、本体に内蔵され、前記リアルタイムクロック部と電気的に接続されたバックアップ電源と、主電源からの電力供給をオフにするオフ指示の入力があった場合において前記主電源との電気的な接続が維持されているとき、前記主電源から前記リアルタイムクロック部へ電力を供給させる電源制御部とを備える。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
実施形態による電子機器の全体構成を示すブロック図である。 実施形態による電子機器のオフ状態での電力供給を説明するフローチャートである。 一部を変更した実施形態による電子機器の全体構成を示すブロック図である。 一部を変更した実施形態による電子機器のオフ状態での電力供給を説明するフローチャートである。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、実施形態による電子機器の全体構成を示すブロック図である。本実施形態の電子機器は、デジタルカメラを含む撮像装置等に搭載することができる。
図1に示すように、電子機器10は、主電源12と、電源スイッチ14と、バックアップ電源16と、電源制御部18と、リアルタイムクロック部20と、警告部22と、オン用駆動部品24と、常時駆動部品26とを備えている。
主電源12の一例は、リチウムイオン電池等の充電可能な二次電池である。主電源12は、ユーザが着脱可能に電子機器10に設けられている。主電源12は、電源制御部18に接続されている。主電源12は、オン状態において、電源制御部18を介して、リアルタイムクロック部20、オン用駆動部品24及び常時駆動部品26に電力を供給する。主電源12は、オフ状態において、オン用駆動部品24には電力を供給しないが、常時駆動部品26には電力を供給する。主電源12は、オフ状態において、バックアップ電源16からリアルタイムクロック部20に電力が供給されている時間以外は、リアルタイムクロック部20に電力を供給する。主電源12からリアルタイムクロック部20に入力する入力電圧は、バックアップ電源16からリアルタイムクロック部20に入力する入力電圧よりも高い。例えば、主電源12が、リアルタイムクロック部20に供給する電力の入力電圧は3.3Vである。尚、主電源12としてACアダプターを介して電力を供給するために、主電源12として二次電池が装填される電池室等に、ACアダプターを接続するためのコネクターを装填可能な構成としてもよい。この構成により、電子機器10の電源制御部18と、ACアダプターとが、コネクターを介して電気的に接続される。
電源スイッチ14は、主電源12に電力を供給させるためのオン指示、及び、主電源12からの電力供給をオフにするオフ指示を入力するためにユーザによって操作される。電源スイッチ14は、電源制御部18に信号を入力可能に接続されている。電源スイッチ14は、ユーザによって操作されると、オン指示またはオフ指示を電源制御部18へと出力する。
バックアップ電源16は、ボタン型電池等の一次電池からなる。尚、バックアップ電源16を二次電池によって構成してもよい。バックアップ電源16は、主電源12とは別個に電子機器10に内蔵されている。バックアップ電源16は、リアルタイムクロック部20と電気的に接続されている。バックアップ電源16は、主電源12が電子機器10から取り外された場合、リアルタイムクロック部20に電力を供給する。また、バックアップ電源16は、主電源12が装着されている状態でも、オフ指示が入力された後、後述する遮断時間の間、リアルタイムクロック部20に電力を供給する。バックアップ電源16からリアルタイムクロック部20に入力する入力電圧は、主電源12からリアルタイムクロック部20に入力する入力電圧が3.3Vの場合、例えば、3.1Vである。
電源制御部18は、電子機器10の電力供給を制御する。電源制御部18は、主電源12及びバックアップ電源16と、リアルタイムクロック部20、オン用駆動部品24、及び、常時駆動部品26とを電力供給可能に接続する。電源制御部18は、スイッチ制御部30と、オン用同期電源回路32と、常時給電系電源回路34と、電源合流回路36とを有する。
スイッチ制御部30は、電源スイッチ14からオン指示が入力されると、接続指示をオン用同期電源回路32に出力する。スイッチ制御部30は、電源スイッチ14からオフ指示が入力されると、遮断指示をオン用同期電源回路32に出力する。
オン用同期電源回路32は、電源合流回路36を介して、主電源12とリアルタイムクロック部20とを接続する。オン用同期電源回路32は、電源スイッチ14から入力される接続指示または遮断指示に基づいて、主電源12からの電力の接続及び遮断を切り替える。例えば、スイッチ制御部30からオン用同期電源回路32に接続指示が入力されると、オン用同期電源回路32は接続状態となる。これにより、主電源12は、オン用同期電源回路32を介して、リアルタイムクロック部20、及び、オン用駆動部品24に電力を供給する。一方、スイッチ制御部30からオン用同期電源回路32に遮断指示が入力されると、オン用同期電源回路32は、遮断状態となる。これにより、主電源12からリアルタイムクロック部20及びオン用駆動部品24への電力供給が停止する。
常時給電系電源回路34は、電源合流回路36を介して、主電源12と、常時駆動部品26及びリアルタイムクロック部20とを常時、オン用同期電源回路32よりも低い電圧で、電力供給可能な接続状態にする。これにより、常時給電系電源回路34は、オン状態及びオフ状態に関わらず、主電源12からの電力を常時駆動部品26へと供給する。また、オン状態のみならず、オフ指示の入力があった場合においても、主電源12と電気的に接続されているときは、後述する遮断時間を除き、常時給電系電源回路34によって、主電源12からリアルタイムクロック部20へ電力が供給される。主電源12は、オン用同期電源回路32を経由する経路及び常時給電系電源回路34を経由する経路の2つの経路によってリアルタイムクロック部20へ電力を供給することになる。尚、3以上の経路によって、主電源12とリアルタイムクロック部20とを接続してもよい。
電源合流回路36は、主電源12からオン用同期電源回路32及び常時給電系電源回路34を介して供給される電力と、バックアップ電源16から供給される電力とを合流させる。電源合流回路36は、遅延接続回路40と、整流器42と、整流器44と、整流器46とを有する。
遅延接続回路40は、常時給電系電源回路34と、整流器42とを接続する。遅延接続回路40は、抵抗及びコンデンサを含むRC回路を有する。遅延接続回路40のコンデンサの一端は、オン用同期電源回路32と整流器44との経路上に接続されている。遅延接続回路40は、オフ指示が入力されて、オン用同期電源回路32を経由する主電源12とリアルタイムクロック部20との経路による電力供給が遮断されることによって、オン用同期電源回路32の出力電圧が略「0」になると、コンデンサによって電荷を蓄え始める。これにより、常時給電系電源回路34を経由する主電源12からリアルタイムクロック部20への経路が遮断される。このため、オフ指示が入力されると、主電源12からオン用同期電源回路32及び常時給電系電源回路34を介しての電力供給が停止する。この結果、主電源12からリアルタイムクロック部20への電力供給が停止するので、バックアップ電源16がリアルタイムクロック部20への電力供給を開始する。この後、遅延接続回路40は、遮断時間が経過すると、コンデンサによる電荷の蓄えが終了するので、再度、主電源12からリアルタイムクロック部20への常時給電系電源回路34による経路を接続する。これにより、オフ指示が入力されてオフ状態となっても、バックアップ電源16よりも入力電圧の高い主電源12は、常時給電系電源回路34及び遅延接続回路40を介して、リアルタイムクロック部20へ電力を供給する。尚、遮断時間の下限は、後述するリアルタイムクロック部20の判定時間である。遮断時間の一例は、数十m秒である。遅延接続回路40は、抵抗及び電気容量によって決定される遅延時間の後、接続される一般的な遅延回路を設けることによって実現できる。この場合、上述の遮断時間は、抵抗及び電気容量によって決定される遅延時間となる。
これにより、電源制御部18は、オフ指示の入力があった場合、主電源12を遮断するとともに、バックアップ電源16からリアルタイムクロック部20への電力の供給を開始することになる。そして、電源制御部18は、バックアップ電源16からリアルタイムクロック部20に入力する入力電圧が、遮断時間の後、主電源12からリアルタイムクロック部20への電力の供給を再開することになる。
整流器42は、遅延接続回路40とリアルタイムクロック部20と電力供給可能に接続する。整流器42は、バックアップ電源16及びリアルタイムクロック部20から遅延接続回路40及び常時給電系電源回路34への電力の逆流を遮断する。
整流器44は、オン用同期電源回路32とリアルタイムクロック部20とを電力供給可能に接続する。整流器44は、バックアップ電源16及びリアルタイムクロック部20からオン用同期電源回路32への電力の逆流を遮断する。
整流器46は、バックアップ電源16とリアルタイムクロック部20とを電力供給可能に接続する。整流器46は、主電源12及びリアルタイムクロック部20からバックアップ電源16への電力の逆流を遮断する。
リアルタイムクロック部20は、オン状態及びオフ状態に関わらず、電力の供給を受けている場合に時刻の更新を継続する。リアルタイムクロック部20は、電源合流回路36の出力側に接続されている。リアルタイムクロック部20には、電源合流回路36を介して、オン状態及びオフ状態に関わらず、主電源12またはバックアップ電源16のいずれかから電力が供給される。
リアルタイムクロック部20は、判定部の一例であって、電源合流回路36を介して、主電源12及びバックアップ電源16からリアルタイムクロック部20に入力する入力電圧が閾値電圧以上か否かを、判定時間の間に判定する。判定時間は、リアルタイムクロック部20が電圧低下を検出可能な最短時間以上である。判定時間の一例は、数十μm秒である。ここで、閾値電圧は、リアルタイムクロック部20が駆動可能な駆動電圧よりも高い。従って、入力電圧が、閾値電圧以上の場合、リアルタイムクロック部20は、正常に駆動して、時刻の更新を継続する。リアルタイムクロック部20は、主電源12及びバックアップ電源16から入力する入力電圧が、リアルタイムクロック部20の閾値電圧未満であると判定した場合、警告部22へ警告信号を出力する。
警告部22は、リアルタイムクロック部20から警告信号が入力されると、ユーザに認識可能な状態で警告する。警告の方法は、液晶表示部への画像表示、または、スピーカによる警告音を発する等である。
オン用駆動部品24は、オン用同期電源回路32に接続されている。これにより、オン用駆動部品24は、オン用同期電源回路32を介して、主電源12から電力が供給される。このため、オン用駆動部品24には、オン状態において主電源12から電力が供給され、オフ状態においては電力が供給されない。オン用駆動部品24は、種々の電子部品を含む。例えば、電子機器10が撮像装置に搭載された場合、オン用駆動部品24は、レンズ駆動機構、CCDまたはCMOSセンサ等の撮像素子、撮像された画像を表示する液晶表示装置等である。
常時駆動部品26は、常時給電系電源回路34に接続されている。これにより、常時駆動部品26は、常時給電系電源回路34を介して、オン状態及びオフ状態の両状態で主電源12から電力が供給される。常時駆動部品26は、種々の電子部品を含む。例えば、電子機器10が撮像装置に搭載された場合、常時駆動部品26は、時刻またはバッテリ残量等を常時表示する小型の液晶表示部、警告部22が警告するための液晶表示部及びスピーカ等である。
図2は、実施形態による電子機器のオフ状態での電力供給を説明するフローチャートである。尚、図2のフローチャートは、オン状態から開始する。
オフ指示が電源スイッチ14によってスイッチ制御部30に入力されるまで、オン状態が維持される(S100:No)。オン状態では、主電源12が、オン用同期電源回路32及び常時給電系電源回路34を介して、リアルタイムクロック部20、オン用駆動部品24、及び、常時駆動部品26に電力を供給する。
オフ指示が電源スイッチ14によってスイッチ制御部30に入力されると(S100:Yes)、スイッチ制御部30は、遮断指示をオン用同期電源回路32に出力する(S102)。これにより、オン用同期電源回路32は、主電源12からの電力供給を遮断する(S104)。この結果、主電源12は、オン用同期電源回路32を介してのリアルタイムクロック部20及びオン用駆動部品24への電力供給を停止する。
オン用同期電源回路32を介しての電力供給が遮断されると、遅延接続回路40が、コンデンサによって電荷の蓄電を開始する(S106:Yes)。これにより、遅延接続回路40は、常時給電系電源回路34を介しての主電源12からの電力供給を遮断することになる。この結果、主電源12からリアルタイムクロック部20への電力供給が停止するので、バックアップ電源16からリアルタイムクロック部20への電力供給が開始する。
リアルタイムクロック部20は、判定時間の間に、バックアップ電源16からの入力電圧が閾値電圧以上か否かを判定する(S110)。リアルタイムクロック部20は、入力電圧が閾値電圧未満であると判定すると(S110:No)、警告部22に警告信号を出力する。これにより、警告部22は、バックアップ電源16からの入力電圧が低下していることを液晶表示部等によって警告する(S112)。一方、リアルタイムクロック部20は、入力電圧が閾値電圧以上であると判定すると(S110:Yes)、ステップS112を実行しない。
遮断時間が経過すると、遅延接続回路40のコンデンサによる電荷の蓄電が終了する(S114)。これにより、遅延接続回路40が再度接続されるので、遅延接続回路40を介して、主電源12とリアルタイムクロック部20が接続される。ここで、主電源12からリアルタイムクロック部20に入力される入力電圧は、バックアップ電源16からリアルタイムクロック部20に入力される入力電圧よりも高い。従って、遅延接続回路40が接続されることによって、入力電圧の高い主電源12からリアルタイムクロック部20に電力が供給されることになる。
この後、オフ状態では、主電源12が、装着され、且つ、バックアップ電源16よりも高い電圧をリアルタイムクロック部20に出力している間は、リアルタイムクロック部20は、主電源12から電力供給を受ける。一方、主電源12が取り外された場合、または、主電源12からのリアルタイムクロック部20に入力される入力電圧がバックアップ電源16から入力される入力電圧よりも低くなった場合、リアルタイムクロック部20は、バックアップ電源16からの電力供給を受ける。ユーザが電源スイッチ14によってオン指示を入力するまで、このオフ状態が継続する。
上述したように電子機器10では、オフ状態であっても、主電源12が装着されていると、主電源12がリアルタイムクロック部20に電力を供給する。従って、バックアップ電源16の消費を遅らせることができる。これにより、一次電池であるバックアップ電源16の交換作業を低減できるとともに、主電源12の電力が低下した場合に、バックアップ電源16が機能しないことを低減できる。また、バックアップ電源16が二次電池であっても、バックアップ電源16の消費を遅らせることにより、ユーザはバックアップ電源16の充電作業を低減できる。
電子機器10では、オフ状態になると、遮断時間の間、主電源12からリアルタイムクロック部20への電力供給が遮断される。これにより、バックアップ電源16がリアルタイムクロック部20へ電力を供給するので、リアルタイムクロック部20は、バックアップ電源16の入力電圧が閾値電圧以上か否かを判定して、自然放電等に起因するバックアップ電源16の電圧低下を検出することができる。また、閾値電圧が、駆動電圧よりも高く設定されるので、リアルタイムクロック部20が駆動可能な状態で、バックアップ電源16の電圧低下を検出できる。また、警告部22によって、バックアップ電源16の電圧が低下したことを警告することにより、ユーザは、バックアップ電源16の交換作業または充電の時期を認識することができる。
電子機器10では、主電源12からリアルタイムクロック部20へ入力される入力電圧を、バックアップ電源16からリアルタイムクロック部20へ入力される入力電圧よりも高く設定している。これにより、主電源12から電力供給を遮断することによって、バックアップ電源16がリアルタイムクロック部20へ電力を供給できる。この結果、構成を簡略化することができる。
図3は、一部を変更した実施形態による電子機器の全体構成を示すブロック図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
図3に示す実施形態では、スイッチ制御部130は、接続制御部の一例であって、接続遮断部140に遮断指示及び接続指示を出力可能に接続されている。これにより、ユーザが電源スイッチ14によってオフ指示を入力すると、スイッチ制御部130は、オン用同期電源回路32及び接続遮断部140へ遮断指示を出力する。接続遮断部140は、遮断指示が入力されると、図3の実線で示すように、常時給電系電源回路34とリアルタイムクロック部20との間を遮断する。また、スイッチ制御部130は、遮断指示の出力後、遮断時間が経過すると、接続遮断部140へ接続指示を出力する。接続遮断部140は、接続指示が入力されると、図3の点線で示すように、常時給電系電源回路34とリアルタイムクロック部20とを接続する。これにより、遮断時間の間、主電源12からリアルタイムクロック部20への電力供給への電力供給が遮断されるので、バックアップ電源16が、リアルタイムクロック部20へ電力を供給する。尚、スイッチ制御部130には、常時、基準クロックが入力されている。
図4は、一部を変更した実施形態による電子機器のオフ状態での電力供給を説明するフローチャートである。尚、上述した実施形態と同様のステップには、同じステップ番号を付けて説明を省略する。
図4に示すように、オフ指示が入力されると(S100)、スイッチ制御部130は、オン用同期電源回路32及び接続遮断部140に遮断指示を出力する(S202)。これにより、オン用同期電源回路32が主電源12からリアルタイムクロック部20への電力供給を遮断するとともに、接続遮断部140も主電源12からリアルタイムクロック部20への電力供給を遮断する(S204)。これにより、バックアップ電源16からリアルタイムクロック部20への電力供給が開始される。この後、上述した実施形態と同様に、ステップS110及びS112が実行される。次に、スイッチ制御部30は、遮断時間が経過したか否かを判定する(S214)。スイッチ制御部30が、遮断時間が経過したと判定するまで(S214:No)、ステップS110及びS112が繰り返される。スイッチ制御部30は、遮断時間が経過したと判定すると(S214:Yes)、接続遮断部140に接続指示を出力する(S216)。これにより、接続遮断部140は、常時給電系電源回路34とリアルタイムクロック部20との間の経路を接続する(S218)。これにより、主電源12からリアルタイムクロック部20への電力供給が再開される。
また、上述した両実施形態では、閾値電圧を1つとして説明したが、閾値電圧を複数設定してもよい。例えば、閾値電圧が、高閾値電圧及び高閾値電圧よりも低い低閾値電圧を有するようにしてもよい。そして、リアルタイムクロック部20は、高閾値電圧よりも入力電圧が低い場合と、低閾値電圧よりも入力電圧が低い場合とによって、警告部22へ出力する警告信号を異ならせてもよい。これにより、警告部22は、異なる警告を発することができる。特に、入力電圧が、低閾値電圧よりも低い場合、緊急性が高いので、警告部22が画像表示と警告音の両方によって警告するように構成してもよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
10 電子機器
12 主電源
14 電源スイッチ
16 バックアップ電源
18 電源制御部
20 リアルタイムクロック部
22 警告部
24 オン用駆動部品
26 常時駆動部品
30 スイッチ制御部
32 オン用同期電源回路
34 常時給電系電源回路
36 電源合流回路
40 遅延接続回路
42 整流器
44 整流器
46 整流器
130 スイッチ制御部
140 接続遮断部

Claims (10)

  1. 電力の供給を受けている場合に時刻の更新を継続するリアルタイムクロック部と、
    本体に内蔵され、前記リアルタイムクロック部と電気的に接続されたバックアップ電源と、
    主電源からの電力供給をオフにするオフ指示の入力があった場合において前記主電源との電気的な接続が維持されているとき、前記主電源から前記リアルタイムクロック部へ電力を供給させる電源制御部と
    を備える電子機器。
  2. 前記バックアップ電源から前記リアルタイムクロック部に入力する入力電圧が、前記リアルタイムクロック部の閾値電圧以上か否かを判定する判定部を更に備える
    請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記判定部は、前記バックアップ電源から入力する入力電圧が前記リアルタイムクロック部の閾値電圧未満であると判定した場合、警告信号を出力するとともに、
    前記警告信号が入力されると、警告する警告部を更に有する
    請求項2に記載の電子機器。
  4. 前記オフ指示の入力があった場合、
    前記電源制御部は、
    前記主電源から前記リアルタイムクロック部への電力供給を、遮断時間の間、遮断するとともに、前記バックアップ電源から前記リアルタイムクロック部への電力の供給を開始して、
    前記バックアップ電源から前記リアルタイムクロック部に入力する入力電圧が、前記リアルタイムクロック部の閾値電圧以上か否かを判定する判定時間の後、前記主電源から前記リアルタイムクロック部への電力の供給を再開する
    請求項2または3に記載の電子機器。
  5. 前記主電源は、複数の経路によって前記リアルタイムクロック部へ電力を供給し、
    前記電源制御部は、
    前記主電源と前記リアルタイムクロック部との間の一の経路の電力供給が遮断されると、前記遮断時間の間、電荷を蓄えることによって、前記主電源から前記リアルタイムクロック部への他の経路を遮断するとともに、電荷を蓄えると、前記主電源から前記リアルタイムクロック部への前記他の経路を接続する遅延接続回路を更に備える
    請求項4に記載の電子機器。
  6. 前記主電源は、複数の経路によって前記リアルタイムクロック部へ電力を供給し、
    前記電源制御部は、
    前記主電源と前記リアルタイムクロック部との間の一の経路の電力供給を遮断する遮断指示を出力するとともに、前記遮断指示の出力後、遮断時間が経過すると、他の経路の電力供給を接続する接続指示を出力する接続制御部を更に備える
    請求項4に記載の電子機器。
  7. 前記遮断時間は、前記判定時間よりも長い
    請求項5または6に記載の電子機器。
  8. 前記主電源から前記リアルタイムクロック部に入力される入力電圧は、前記バックアップ電源から前記リアルタイムクロック部に入力される入力電圧よりも高い
    請求項2から7のいずれか1項に記載の電子機器。
  9. 前記閾値電圧は、前記リアルタイムクロック部が駆動できる駆動電圧よりも高い
    請求項2から8のいずれか1項に記載の電子機器。
  10. 前記閾値電圧は、高閾値電圧及び低閾値電圧を含む
    請求項9に記載の電子機器。
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