JP2015002399A - 電力供給装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
比較例に係る電力供給装置1Aの模式的回路ブロック構成図は、図1に示すように、第1の電源12Aと、第1の電源12Aと電源用の電力線VBUSとの間に接続されたインダクタンスLと、キャパシタCを介して電力線VBUSに接続され、電力供給等の制御を行うUSB−PD(USB Power Delivery)コントローラ10Aと、第1の電源12Aとは別の第2の電源12Bとを備える。比較例に係る電力供給装置1Aにおいては、USB−PDコントローラ10AがキャパシタCを介して電力線VBUSに接続されるため、通信機能を備えた可変電源として機能する。
実施形態に係る電力供給装置1の模式的回路ブロック構成図は、図3に示すように、電源12と、電源12から供給された電力を外部に供給する電力線VBUSと、電源12と電力線VBUSとの間に接続されたスイッチ6と、キャパシタCを介して電力線VBUSに接続され、電源12から電力を供給される制御回路8とを備え、制御回路8は、電力線VBUSを通じて外部からハードリセットプロトコルを受信した場合、スイッチ6をオンからオフにして電源12と電力線VBUSとを切り離す。実施形態に係る電力供給装置1においても、USB−PDコントローラ10がキャパシタCを介して電力線VBUSに接続されるため、通信機能を備えた可変電源として機能する。
図4は、実施の形態に係る別の電力供給装置1を例示しており、図3に示した電力供給装置1における制御回路8の代わりに、USB−PDコントローラ10を備える。図4に示す実施形態に係る別の電力供給装置1において、接続された周辺機器等からハードリセットプロトコルを受信した場合、USB−PDコントローラ10が、スイッチ6をオフにする(電源12と電力線VBUSとを切り離す)ように制御することにより、USB−PDコントローラ10の電圧を0Vに落とさずに、電源12から電力線VBUSへの電力供給のみを遮断することができる。一方で、後述する図5に例示するように、スイッチ6のオン/オフ(開/閉)に関係なく、電源12から制御回路8への電力供給を継続することができる。
実施形態に係る電力供給装置1に適用できる電源12は、図6に示すように、AC入力・DC出力間に配置され、トランス15・ダイオードD1・キャパシタC1およびトランス15の1次側インダクタンスL1と接地電位との間に直列接続されるMOSトランジスタQ1などから構成されるDC/DCコンバータ13と、MOSトランジスタQ1を制御する制御部1(符号30)と、AC入力と制御部1(符号30)間に接続され、制御部1(符号30)に電源を供給するAC/DCコンバータと、DC/DCコンバータ13の出力とDC出力間に接続され、誤差補償用の制御部2(符号18)と、制御部2(符号18)に接続され、出力情報を制御部1(符号30)にフィードバックする絶縁回路20とを備える。
図7に示すように、実施形態に係る電力供給装置1の詳細構成例は、図4に示した電源12、電力線VBUS、USB−PDコントローラ10、LC回路、およびスイッチ6に加えて、スイッチ6のオン/オフ動作を行うスイッチドライバ4と、電力線VBUSの電圧を低下させる第1ディスチャージ回路22と、電源12の出力電圧を低下させる第2ディスチャージ回路24と、電力線VBUSの電圧値を監視する第1電圧監視回路26と、電源12の出力電圧値を監視する第2電圧監視回路28と、スイッチ6のオン/オフ動作のタイミングを制御するタイマー回路32とを備える。キャパシタCpは、電源12の出力キャパシタ、キャパシタC0は、VBUSラインの出力キャパシタを示す。
実施形態に係る電力供給装置1の制御方法例は、図8に示すように、ステップS0から開始される。
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
4…スイッチドライバ
6…スイッチ
8…制御回路
10、10A…USB−PDコントローラ
11…フィルタ回路
12…電源
12A…第1の電源
12B…第2の電源
13…DC/DCコンバータ
14…ダイオード整流ブリッジ
15…トランス
18…制御部2
20…絶縁回路
22…第1ディスチャージ回路
24…第2ディスチャージ回路
26…第1電圧監視回路
28…第2電圧監視回路
30…制御部1
32…タイマー回路
Claims (12)
- 電源と、
前記電源から供給された電力を外部に供給する電力線と、
前記電源と前記電力線との間に接続されたスイッチと、
前記電力線に接続され、前記電源から電力を供給される制御回路と
を備え、
前記制御回路は、前記電力線を通じて前記外部からハードリセットプロトコルを受信した場合、前記スイッチをオンからオフにして前記電源と前記電力線とを切り離すことを特徴とする電力供給装置。 - 前記スイッチのオン/オフに関係なく、前記電源から前記制御回路への電力が供給されることを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。
- 前記スイッチのオン/オフのタイミングを制御するタイマー回路と、
前記タイマー回路の制御にしたがって前記スイッチのオン/オフを行うスイッチドライバと
をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の電力供給装置。 - 前記電力線の電圧を低下させる第1ディスチャージ回路をさらに備え、
前記スイッチをオンからオフに転じた後、第1ディスチャージ回路によって前記電力線の電圧を第1の目標電圧値まで低下させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置。 - 前記電力線の電圧値を監視する第1電圧監視回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記第1電圧監視回路からの前記電力線の電圧値に基づいて、前記第1ディスチャージ回路のディスチャージ処理を制御することを特徴とする請求項4に記載の電力供給装置。 - 前記電源の出力電圧を低下させる第2ディスチャージ回路をさらに備え、
前記スイッチをオンからオフに転じた後、第2ディスチャージ回路によって前記電源の出力電圧を第2の目標電圧値まで低下させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力供給装置。 - 前記電源の出力電圧値を監視する第2電圧監視回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記第2電圧監視回路からの前記電源の出力電圧値に基づいて、前記第2ディスチャージ回路のディスチャージ処理を制御することを特徴とする請求項6に記載の電力供給装置。 - 前記電力線の電圧が前記第1の目標電圧値に到達したのをトリガーとして、前記タイマー回路は、前記スイッチをオンに戻すタイミングを所定の期間ウェイトさせることを特徴とする請求項4に記載の電力供給装置。
- 前記タイマー回路は、前記第1電圧監視回路からの前記電力線の電圧値に基づいて、前記スイッチをオンに戻すタイミングを制御することを特徴とする請求項8に記載の電力供給装置。
- 前記制御回路は、USB−PDコントローラであり、前記電力線は、USBの電源供給に用いられる電力線であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の電力供給装置。
- 電源と、前記電源から供給された電力を外部に供給する電力線と、前記電源と前記電力線との間に接続されたスイッチと、前記電力線に接続され、前記電源から電力を供給される制御回路とを備える電力供給装置を前記制御回路が制御する制御方法であって、
前記電力線を通じて前記外部からハードリセットプロトコルを受信した場合、前記スイッチをオンからオフにして前記電源と前記電力線とを切り離すステップと、
前記スイッチをオンからオフに転じた後、前記電力線の電圧を第1の目標電圧値まで低下させるステップと
を有することを特徴とする電力供給装置の制御方法。 - 前記スイッチをオンからオフに転じた後、前記電源の出力電圧を第2の目標電圧値まで低下させるステップと、
前記電力線の電圧が前記第1の目標電圧値に到達したのをトリガーとして、前記スイッチをオンに戻すタイミングを所定の期間ウェイトさせるステップと、
前記所定の期間が経過した後、前記スイッチをオンに戻すステップと
を備えることを特徴とする請求項11に記載の電力供給装置の制御方法。
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