JP2015046032A

JP2015046032A - 情報処理装置及び電源監視回路

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Publication number: JP2015046032A
Application number: JP2013177045A
Authority: JP
Inventors: 重晶中澤; Shigeaki Nakazawa
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2033-08-28
Also published as: EP2843503B1; EP2843503A1; JP6179276B2; US20150067364A1

Abstract

【課題】信頼性を維持しつつ外部電源の電力供給性能を十分に活用する情報処理装置及び電源監視回路を提供する。【解決手段】ＣＰＵ２０及びその他システム２１は、ＡＣアダプタ２又はバッテリ１３から供給される電力により動作する。ＡＣアダプタ識別回路１０は、ＡＣアダプタ２からの供給電圧が電圧閾値以上か否かを判定する電圧判定用コンパレータ１０１と、ＡＣアダプタ２からの供給電流が電流閾値以上か否かを判定する電流判定用コンパレータ１０２と、供給電圧が電圧閾値より低く、且つ供給電流が電流閾値以上の場合、ＣＰＵ２０及びその他システム２１の消費電力を低下させる省電力制御回路１０４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理装置及び電源監視回路に関する。

ノート型Personal Computer（ＰＣ）や携帯電話などの携帯型の情報処理装置（以下では、単に「携帯機器」という。）には、Alternating Current（ＡＣ）アダプタやバッテリといった複数の電力供給源を有するものがある。そして、複数の電力供給源を持つ携帯機器は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）やその他の情報処理部に電力を供給する電力供給源を識別する電源監視回路を有している。

電力供給源の識別を行う電源監視回路は、電力供給源の状態を監視する。そして、電源監視回路は、電力供給源の状態に応じてＣＰＵやその他システムの動作の制御を行う。また、電源監視回路は、電力供給源の状態に応じて複数ある電力供給源を切り替える。

また、近年低消費電力及び操作者の操作時におけるレスポンスの速度の向上のために、ＣＰＵなどの情報処理部は、例えば、省電力モードやターボモードといった異なるモードを有するようになってきている。

省電力モードとは、情報処理部の処理能力を抑えることで、クロックや電源電圧をなるべく下げて消費電力を抑えたモードである。省電力モードにより、低消費電力が実現される。

また、ターボモードとは、消費電力は増加するが、クロックや電源電圧を上げることで、情報処理部による処理を高速化するモードである。ターボモードでは、操作者による操作への応答及び断続的なHard Disk Drive（ＨＤＤ）などのデバイスへの応答を迅速に処理することで、操作者に与えるストレスを軽減することができる。すなわち、ターボモードにより、レスポンス速度の向上が実現できる。

携帯機器は、処理するタスクの量や機器内部の温度に応じてモードを切り替える。例えば、タスクがまったく無い又は少しの場合は、携帯機器は省電力モードで稼動する。そして、操作者の操作により急激にタスクが増えた場合、携帯機器はターボモードに移行する。ターボモードで動作することで機器内部の温度がある一定以上に上昇した場合、発熱による機器破壊を防ぐために、携帯機器は省電力モードへ移行する。また、ターボモードの状態でタスクが減った場合にも、携帯機器は省電力モードへ移行する。

さらに、最近では、バッテリ稼働時間が長くなったことやレスポンスの早さを追求した結果、ターボモードでの消費電力が、省電力モードに比べて２倍か数倍以上と大きくなってきている。

このように、ターボモードでの消費電力が大きくなることに合わせて、携帯機器に電力を供給するＡＣアダプタなどの外部電源の定格電流も大きくすることが好ましい。ここで、定格とは、特定の条件下で外部電源が出力可能な電流の上限値として製造元が決定した値である。ただし、定格電流は余裕を見て設定されているため、外部電源は、実際には定格電流を超える電流を出力することができる。また、情報処理装置に含まれる各種部品の個体差、入力電圧及び周囲の温度などの環境の影響により出力可能な電流の上限値が変わることもある。

このような外部電源からの入力電力を制御する方法として、ＡＣアダプタから供給される電流が閾値以上の場合、過電流と判定してＣＰＵのクロックを落とし消費電流を下げる従来技術がある。また、ＡＣアダプタ内で温度の上昇を検知すると出力電圧を下げ、ＣＰＵでは、電圧の変化を受けてクロックを落として消費電流を下げる従来技術がある。

特開２００４−１３３６４６号公報特開２００９−２２５６１０号公報

しかしながら、ターボモード時には、消費電力が大きくなるため外部電源やバッテリなどの電力供給源からの電流も大きくなる。そのため、電力供給源からＣＰＵやその他システムまでの経路で、電圧降下が大きくなる。また、消費電力が大きくなった場合、ＣＰＵやその他システムを含む機器本体におけるインピーダンスが低下する。インピーダンスが低下した場合、外部電源では保護回路が動作し、外部電源が出力する電圧を低下させる。

このように外部電源からの出力電圧が低下し外部電源を識別するための閾値を下回ると、電源監視回路は、ＡＣアダプタが抜かれたものと誤検出し、外部電源からの電力供給を遮断するおそれがある。このような誤検出による電源供給の遮断は、携帯機器の動作モードに影響を与える。他にも、外部電源からの出力電圧が閾値を下回ると、電源監視回路は、外部電源が新たに接続されたと判定し、外部電源の識別を変化させるおそれがある。外部電源の識別には、特別なタスクが生じるため、識別の処理を繰り返すことで、携帯機器の処理能力を低下させるおそれがある。また、操作者は、識別の処理の繰り返しにより、携帯機器の不具合が発生したと誤認識するおそれがある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、信頼性を維持しつつ外部電源の電力供給性能を十分に活用する情報処理装置及び電源監視回路を提供することを目的とする。

本願の開示する情報処理装置は、一つの態様において、外部電源、二次電池、電源監視回路及び情報処理部を有する。前記情報処理部は、前記外部電源又は前記二次電池から供給される電力により動作する。前記電源監視回路は、以下の各部を有する。第１判定部は、前記外部電源からの供給電圧が電圧閾値以上か否かを判定する。第２判定部は、前記外部電源からの供給電流が電流閾値以上か否かを判定する。省電力制御回路は、前記第１判定部により前記供給電圧が前記電圧閾値より低いと判定され、且つ、前記第２判定部により前記供給電流が前記電流閾値以上と判定された場合、前記情報処理装置の消費電力を低下させる。

本願の開示する情報処理装置及び電源監視回路の一つの態様によれば、信頼性を維持しつつ外部接続電源の電力供給性能を十分に活用することができるという効果を奏する。

図１は、情報処理装置のブロック図である。図２は、電圧判定用コンパレータの回路図である。図３は、電圧判定用コンパレータからの出力を説明するための図である。図４は、電流判定用コンパレータの回路図である。図５は、電流判定用コンパレータからの出力を説明するための図である。図６は、省電力制御回路のブロック図である。図７は、ＮＯＲ回路からの出力を説明するための図である。図８は、実施例１に係る電源切替用コンパレータの回路図である。図９は、実施例１に係る電源切替用コンパレータからの出力を説明するための図である。図１０は、実施例１に係るＡＣアダプタ識別回路による省電力制御のフローチャートである。図１１は、実施例１において出力電圧の低い不正なＡＣアダプタが接続された場合の回路動作を表すシーケンス図である。図１２は、実施例１においてバッテリ稼動状態でＡＣアダプタを接続した場合の回路動作を表すシーケンス図である。図１３は、実施例１においてＡＣアダプタ接続状態でターボモードに移行しＡＣアダプタの能力を超えた場合の回路動作を表すシーケンス図である。図１４は、実施例１においてＡＣアダプタを抜いた場合の回路動作を表すシーケンス図である。図１５は、実施例２に係る電源切替用コンパレータの回路図である。図１６は、実施例２に係る電源切替用コンパレータからの出力を説明するための図である。図１７は、実施例２においてＡＣアダプタ接続状態でターボモードに移行しＡＣアダプタの能力を超えた場合の回路動作を表すシーケンス図である。図１８は、実施例２においてＡＣアダプタを抜いた場合の回路動作を表すシーケンス図である。図１９は、ノート型ＰＣのハードウェア構成の一例の図である。

以下に、本願の開示する情報処理装置及び電源監視回路の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する情報処理装置及び電源監視回路が限定されるものではない。特に、以下の説明では、ＡＣアダプタを有するノート型ＰＣ及びそれに搭載されたＡＣアダプタ識別回路を例に説明するが、外部電源から電力の供給を受けることができる携帯機器であればこれに限らない。

図１は、情報処理装置のブロック図である。図１に示すように、本実施例に係る情報処理装置は、ノート型ＰＣ１及びＡＣアダプタ２を有する。ここで、図１において各部を結ぶ実線は、電力を伝送するための電力供給線を表している。また、各部を結ぶ破線は、信号を伝送する信号線を表している。

ＡＣアダプタ２は、ノート型ＰＣ１に電力を供給する外部電源である。ＡＣアダプタ２には、保護回路２１が搭載されている。このＡＣアダプタ２が、「外部電源」の一例にあたる。

保護回路２１は、ＡＣアダプタ２の能力を超える電力の供給がＡＣアダプタ２により行われた場合、ＡＣアダプタ２の内部の部品の破損及び劣化を回避するために、ＡＣアダプタ２からの出力電圧を低下させる回路である。

具体的には、保護回路２１は、ＣＵＰ１５及びその他システム２１のインピーダンスが閾値を下回った場合に、ＡＣアダプタ２の出力電圧を低下させる。その後、ＣＵＰ１５及びその他システム２１のインピーダンスが閾値以上に回復すれば、保護回路２１は、ＡＣアダプタ２の出力電圧の低下を解除する。

ノート型ＰＣ１は、ＡＣアダプタ識別回路１０、ＡＣアダプタコネクタ１１、バッテリコネクタ１２、バッテリ１３、起動用電源回路１４、ＣＰＵ用電源回路１５、その他システム電源回路１６、ＣＰＵ２０及びその他システム２１を有している。さらに、ノート型ＰＣ１は、ＡＣアダプタコネクタ１１とＣＰＵ２０及びその他システム２１とを結ぶ電力供給線上に、Field Effect Transistor（ＦＥＴ）スイッチ２０１及び２０２、ＡＣアダプタカレントセンス抵抗１８、並びに、バッテリ整流用ダイオード１９を有している。ここで、ＡＣアダプタコネクタ１１からの電力の伝送路をＡＣアダプタライン１７と呼ぶ。

また、ノート型ＰＣ１は、バッテリ１３の他にＡＣアダプタ２から電力の供給を受けることができる。

ＣＰＵ２０は、演算処理を行う演算処理部である。ＣＰＵ２０は、ＣＰＵ用電源回路１５を介してＡＣアダプタ２又はバッテリ１３からの電力の供給を受けて動作する。このＣＰＵ２０及びその他システム２１が、「情報処理部」の一例にあたる。

また、ＣＰＵ２０は、省電力モードの制御機能を有している。そして、ＣＰＵ２０は、省電力モードの制御端子に後述する省電力制御回路１０４からＨｉｇｈの電圧の信号の入力を受信している間、自己及びその他システム２１などの各部を省電力モードへ遷移させる。

その他システム２１は、メモリやハードディスク等、ノート型ＰＣ１において実行される各種処理において使用されるシステムである。その他システム２１は、その他システム電源回路１６を介してＡＣアダプタ２又はバッテリ１３からの電力の供給を受けて動作する。このＣＰＵ２０及びその他システム２１が、「情報処理部」の一例にあたる。また、以下の説明では、説明の便宜上、ＣＰＵ２０及びその他システム２１への電力供給において、ＣＰＵ用電源回路１５及びその他システム電源回路１６を省略して説明する場合がある。

ＡＣアダプタコネクタ１１は、ノート型ＰＣ１におけるＡＣアダプタ２の接続端子である。ＡＣアダプタ２は、ＡＣアダプタコネクタ１１に接続される。ＡＣアダプタコネクタ１１は、ＡＣアダプタ２からの電力供給を受ける。そして、ＡＣアダプタコネクタ１１は、ＡＣアダプタ２から供給された電力をＡＣアダプタライン１７へ出力する。以下では、ＡＣアダプタ２から出力された電力の電圧を「ＡＣアダプタ電圧」という。また、ＡＣアダプタ２から出力された電力の電流を「ＡＣアダプタ電流」という。

また、ＡＣアダプタコネクタ１１から出力された電力は、電圧判定用コンパレータ１０１へ入力される。さらに、ＡＣアダプタコネクタ１１から出力されたＡＣアダプタ電圧は、信号として電圧判定用コンパレータ１０１及び電源切替用コンパレータ１０３へ入力される。

バッテリ１３は、ノート型ＰＣ１の内部に搭載された内蔵電源である。バッテリ１３は、自己に蓄えられた電力をノート型ＰＣ１の各部へ供給する。バッテリ１３とＡＣアダプタ２とは同時にノート型ＰＣ１に接続することが可能である。バッテリ１３の出力電圧は、ＡＣアダプタ電圧よりも低く設定されている。これにより、ＡＣアダプタ２から電力が供給されている場合は、バッテリ１３の電力消費を抑えることができる。このバッテリ１３が、「二次電池」の一例にあたる。

以下では、ＣＰＵ用電源回路１５及びその他システム電源回路１６を、「オンボード電源」とし、ＡＣアダプタ２及びバッテリ１３を「電力源」として区別する。

バッテリコネクタ１２は、バッテリ１３の接続端子である。バッテリコネクタ１２から延びる電力供給線は、ＦＥＴスイッチ２０２からＣＰＵ電源回路１５及びその他システム電源回路１６へ延びる電力供給線上に接続されている。バッテリコネクタ１２は、バッテリ１３からの電力供給を受ける。そして、バッテリコネクタ１２は、バッテリ１３から供給された電力をＦＥＴスイッチ２０２からＣＰＵ２０及びその他システム２１へ延びる電力供給線上の接続点へ向けて出力する。また、バッテリコネクタ１２から延びる電力供給線上には、バッテリ整流用ダイオード１９が配置されている。

起動用電源回路１４は、後述するＦＥＴスイッチ２０１及び２０２がオンの場合は、ＡＣアダプタ２から電力供給を受ける。また、起動用電源回路１４は、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２がオフの場合は、ＡＣアダプタ２又はバッテリ１３から電力供給を受ける。すなわち、起動用電源回路１４は、常に電力の供給を受けている。

起動用電源回路１４は、後述する電流判定用コンパレータ１０２及び電源切替用コンパレータ１０３へ電力を供給する。ここで、本実施例では、起動用電源回路１４から電流判定用コンパレータ１０２及び電源切替用コンパレータ１０３への電力供給のみを説明したが、起動用電源回路１４は、他の部材への電力供給を行ってもよい。

ＡＣアダプタコネクタ１１から延びるＡＣアダプタライン１７上には、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２、並びに、ＡＣアダプタカレントセンス抵抗１８が配置されている。

ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２は、後述する電源切替用コンパレータ１０３からの制御を受けて、オンオフの切替えを行う。

具体的には、電源切替用コンパレータ１０３からＨｉｇｈの電圧の信号（以下では、単に「Ｈｉｇｈの信号」という。）の入力を受けた場合、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２は、オンになる。ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２がオンの場合、ＡＣアダプタ２から出力された電力は、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２を経由した後、ＡＣアダプタカレントセンス抵抗１８を通過してＣＰＵ２０及びその他システム２１へ供給される。

一方、電源切替用コンパレータ１０３からＬｏｗの電圧の信号（以下では、単に「Ｌｏｗの信号」という。）の入力を受けた場合、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２は、オフになる。ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２がオフの場合、ＡＣアダプタ２から出力された電力は、ＡＣアダプタライン１７が切断されているので、ＣＰＵ２０及びその他システム２１へ供給されない。また、ＡＣアダプタカレントセンス抵抗１８にもＡＣアダプタ電流は流れない。この場合、バッテリ１３から出力された電力が、ＣＰＵ２０及びその他システム２１へ供給される。

ＡＣアダプタ識別回路１０は、電圧判定用コンパレータ１０１、電流判定用コンパレータ１０２、電源切替用コンパレータ１０３及び省電力制御回路１０４を有している。このＡＣアダプタ識別回路１０１が、「電源監視回路」の一例にあたる。

次に、図２を参照して、電圧判定用コンパレータ１０１について説明する。図２は、電圧判定用コンパレータの回路図である。この電圧判定用コンパレータ１０１が、「第１判定部」の一例にあたる。

電圧判定用コンパレータ１０１は、ＡＣアダプタライン１７から信号としてのＡＣアダプタ電圧が入力される信号経路上に抵抗１１１及び１１２を有している。また、信号経路の抵抗１１２のＡＣアダプタ電圧の入力側とは反対側の端部は、グランド電圧に落ちている。

さらに、抵抗１１１及び１１２の間で信号経路は分岐し、コンパレータ１１４に接続している。抵抗１１１及び１１２は、ＡＣアダプタライン１７からの信号を分圧する。そして、抵抗１１１及び１１２により分圧された信号は、コンパレータ１１４へ供給される。例えば、抵抗１１１をＲ１（Ω）とし、抵抗１１２をＲ２（Ω）とし、ＡＣアダプタライン１７からの入力信号の電圧をＶ１（Ｖ）とすると、コンパレータ１１４へは、電圧が｛２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝×Ｖ１である信号が入力される。

コンパレータ１１４は、オープンドレイン出力のコンパレータである。コンパレータ１１４は、ＡＣアダプタライン１７から供給される電力により駆動する。

コンパレータ１１４の出力側の信号線は省電力制御回路１０４に接続されている。さらに、コンパレータ１１４と省電力制御回路１０４とを結ぶ信号線は、抵抗１１５を介して起動用電源回路１４と接続されている。抵抗１１５はプルアップ抵抗である。

コンパレータ１１４は、ＡＣアダプタ２がＡＣアダプタコネクタ１１に接続されていない場合には駆動しない。この場合、省電力制御回路１０４へ入力される信号は、抵抗１１５の電位の信号となる。すなわち、電圧判定用コンパレータ１０１は、ＡＣアダプタ２がＡＣアダプタコネクタ１１に接続されていない場合、Ｈｉｇｈの信号を省電力制御回路１０４へ入力する。

ＡＣアダプタ２がＡＣアダプタコネクタ１１に接続されている場合、コンパレータ１１４は、抵抗１１１及び１１２により分圧された信号の入力を受ける。また、コンパレータ１１４は、リファレンス電圧１１３からリファレンス電圧の入力を受ける。

コンパレータ１１４は、抵抗１１１及び１１２により分圧された信号の電圧とリファレンス電圧とを比較し、抵抗１１１及び１１２により分圧された信号の電圧がリファレンス電圧以上の場合には、Ｈｉｇｈの信号を省電力制御回路１０４へ出力する。また、コンパレータ１１４は、抵抗１１１及び１１２により分圧された信号の電圧がリファレンス電圧より低い場合には、Ｌｏｗの信号を省電力制御回路１０４へ出力する。

ここで、ＡＣアダプタ２が正常に動作している場合、抵抗１１１及び１１２により分圧された信号の電圧がリファレンス電圧以上となる。そのため、ＡＣアダプタ２が正常に動作していれば、電圧判定用コンパレータ１０１は、Ｈｉｇｈの信号を省電力制御回路１０４へ出力する。一方、ＡＣアダプタ２がターボモードで動作し、電圧降下が大きくなった場合や、保護回路２１が動作し、ＡＣアダプタ電圧が低下した場合、抵抗１１１及び１１２により分圧された信号の電圧がリファレンス電圧を下回る事態が発生する。そこで、そのような場合には、電圧判定用コンパレータ１０１は、Ｌｏｗの信号を省電力制御回路１０４へ出力する。

すなわち、電圧判定用コンパレータ１０１は、リファレンス電圧１１３から出力される信号の電圧を閾値として、ＡＣアダプタ電圧が低下しているか否かを判定することができる。すなわち、リファレンス電圧１１３を調整することで、電圧判定用コンパレータ１０１は、ＡＣアダプタ電圧が異常に低いか否かの基準となる電力閾値を割り込んでいるか否かの判定を行える。つまり、電圧閾値がＡＣアダプタ２の定格状態におけるＡＣアダプタ電圧の下限よりも所定値低い値となるように、リファレンス電圧１１３が設定されることで、電圧判定用コンパレータ１０１は、定格状態からＡＣアダプタ２が逸脱しているか否かを判定できる。例えば、電圧閾値がＡＣアダプタ２の定格状態におけるＡＣアダプタ電圧の下限よりも１（Ｖ）低い値となるように、リファレンス電圧１１３は設定される。ただし、電圧閾値は、後述する電源切替用コンパレータ１０３がＦＥＴスイッチ２０１及び２０２をオフにする電圧値よりも大きい値であることが好ましい。そのように設定することにより、後述する省電力制御回路１０４は、電源切替用コンパレータ１０３がＡＣアダプタ２の異常を検出して電力の供給を遮断する前に省電力モードへの移行などの対処を行うことができる。

以上に説明した電圧判定用コンパレータ１０１の出力は、まとめると図３のように表される。図３は、電圧判定用コンパレータからの出力を説明するための図である。図３の出力の列において、「Ｈ」は、Ｈｉｇｈの信号の出力を表し、「Ｌ」は、Ｌｏｗの信号の出力を表す。

ＡＣアダプタ電圧をＶとすると、Ｖが電圧閾値以上の場合、電圧判定用コンパレータ１０１は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。また、Ｖが電圧閾値より低い場合、電圧判定用コンパレータ１０１は、Ｌｏｗの信号を出力する。さらに、ＡＣアダプタ２が接続されていない場合、Ｖ＝０となり、電圧判定用コンパレータ１０１は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。

次に、図４を参照して、電流判定用コンパレータ１０２について説明する。図４は、電流判定用コンパレータの回路図である。この電流判定用コンパレータ１０２が、「第２判定部」の一例にあたる。

電流判定用コンパレータ１０２のアンプ１２１及びコンパレータ１２３は、起動用電源回路１４から供給される電力により駆動する。

アンプ１２１は、差動アンプである。アンプ１２１には、ＡＣアダプタカレントセンス抵抗１８における入力側の電圧及び出力側の電圧が入力される。そして、アンプ１２１は、入力された電圧の差を増幅しコンパレータ１２３へ出力する。

コンパレータ１２３は、プッシュプル出力のコンパレータである。コンパレータ１２３は、電圧の入力をアンプ１２１から受ける。さらに、コンパレータ１２３は、リファレンス電圧１２２からリファレンス電圧の入力を受ける。

コンパレータ１２３は、アンプ１２１から入力された電圧とリファレンス電圧とを比較し、アンプ１２１から入力された電圧がリファレンス電圧以上であれば、Ｌｏｗの信号を出力する。また、コンパレータ１２３は、アンプ１２１から入力された電圧がリファレンス電圧より低ければ、Ｈｉｇｈの信号を出力する。

ＡＣアダプタカレントセンス抵抗１８に流れる電流が大きくなれば、ＡＣアダプタカレントセンス抵抗１８における入力側の電圧及び出力側の電圧の差が大きくなる。つまり、コンパレータ１２３は、リファレンス電圧１２２を基準とする所定値以上のＡＣアダプタ電流がＡＣアダプタカレントセンス抵抗１８に流れている場合、Ｌｏｗの信号を出力する。また、コンパレータ１２３は、所定値より少ないＡＣアダプタ電流がＡＣアダプタカレントセンス抵抗１８に流れている場合、Ｈｉｇｈの信号を出力する。すなわち、アンプ１２１の増幅率及びリファレンス電圧１２２からの出力電圧を調整することで、電流判定用コンパレータ１０２は、ＡＣアダプタ電流が電流閾値より大きいか否かを判定できる。そして、電流閾値が、好ましい条件を満たす値となるように、リファレンス電圧１２２は設定されることが好ましい。例えば、電流閾値は、ＡＣアダプタ２がＡＣアダプタコネクタ１１に接続され動作している場合に流れると考えられるＡＣアダプタ電流の下限値としてもよい。また、電流閾値は、ＣＰＵ２０の負荷が所定の値以上となった場合に流れる電流の値としてもよい。

以上に説明した電流判定用コンパレータ１０２の出力は、まとめると図５のように表される。図５は、電流判定用コンパレータからの出力を説明するための図である。図５の出力の列において、「Ｈ」は、Ｈｉｇｈの信号の出力を表し、「Ｌ」は、Ｌｏｗの信号の出力を表す。

ＡＣアダプタ電流をＩとすると、Ｉが電流閾値以上の場合、電流判定用コンパレータ１０２は、Ｌｏｗの信号を出力する。また、Ｉが電流閾値より低い場合、電流判定用コンパレータ１０２は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。

次に、図６を参照して、省電力制御回路１０４について説明する。図６は、省電力制御回路のブロック図である。省電力制御回路１０４は、ＮＯＲ回路１４１及びワンショット回路１４２を有している。

ＮＯＲ回路１４１は、電圧判定用コンパレータ１０１及び電流判定用コンパレータ１０２からの信号の入力を受ける。そして、ＮＯＲ回路１４１は、入力された２つの信号の否定論理和をワンショット回路１４２へ出力する。

図７は、ＮＯＲ回路からの出力を説明するための図である。ＮＯＲ回路１４１は、電圧判定用コンパレータ１０１の出力及び電流判定用コンパレータ１０２の出力がいずれもＬｏｗの信号の場合にのみ、Ｈｉｇｈの信号を出力する。他の場合、ＮＯＲ回路１４１は、Ｌｏｗの信号を出力する。

すなわち、ＡＣアダプタ電圧が電圧閾値より低く、ＡＣアダプタ電流が電流閾値より大きい場合にのみ、ＮＯＲ回路１４１は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。言い換えれば、ＮＯＲ回路１４１は、適切なＡＣアダプタ２が接続されている状態で、ＡＣアダプタ電圧がＡＣアダプタ２の定格状態におけるＡＣアダプタ電圧の下限よりも低くなった場合に、Ｈｉｇｈの信号を出力する。この場合、ＮＯＲ回路１４１は、ＡＣアダプタ２の供給電力の電圧が高すぎる状態が発生したと判定しているといえる。

ワンショット回路１４２は、ＮＯＲ回路１４１から信号の入力を受ける。そして、ワンショット回路１４２は、ＮＯＲ回路１４１からＨｉｇｈの信号が入力された場合、Ｈｉｇｈの信号をＣＰＵ２０が有する省電力モードの制御端子に一定期間出力し続ける。

次に、図８を参照して、電源切替用コンパレータ１０３について説明する。図８は、実施例１に係る電源切替用コンパレータの回路図である。この電源切替用コンパレータ１０３が、「電源切替回路」の一例にあたる。

電源切替用コンパレータ１０３は、電力源としてＡＣアダプタ２又はバッテリ１３のいずれかを選択する回路である。電源切替用コンパレータ１０３は、ＡＣアダプタライン１７から信号としてのＡＣアダプタ電圧が入力される信号経路上に抵抗１３１及び１３２を有している。また、信号経路の抵抗１３２の電圧の入力側とは反対側の端部は、グランド電圧に落ちている。

さらに、抵抗１３１及び１３２の間で信号経路は分岐し、コンパレータ１３４に接続している。抵抗１３１及び１３２は、ＡＣアダプタライン１７からの信号を分圧する。そして、抵抗１３１及び１３２により分圧された信号は、コンパレータ１３４へ供給される。

コンパレータ１３４は、プッシュプル出力のコンパレータである。コンパレータ１３４は、起動用電源回路１４から供給される電力により駆動する。

コンパレータ１３４の出力側の信号線はＦＥＴスイッチ２０１及び２０２に接続されている。

コンパレータ１３４は、抵抗１３１及び１３２により分圧された信号の入力を受ける。また、コンパレータ１３４は、リファレンス電圧１３３からリファレンス電圧の入力を受ける。

コンパレータ１３４は、抵抗１３１及び１３２により分圧された信号の電圧とリファレンス電圧とを比較し、抵抗１３１及び１３２により分圧された信号の電圧がリファレンス電圧以上の場合には、電源切替信号としてＨｉｇｈの信号をＦＥＴスイッチ２０１及び２０２へ出力する。また、コンパレータ１３４は、抵抗１３１及び１３２により分圧された信号の電圧がリファレンス電圧より低い場合には、電源切替信号としてＬｏｗの信号をＦＥＴスイッチ２０１及び２０２へ出力する。

ここで、適切なＡＣアダプタ２が接続されている場合、抵抗１３１及び１３２により分圧された信号の電圧がリファレンス電圧以上となる。そのため、適切なＡＣアダプタ２が接続されていれば、電源切替用コンパレータ１０３は、Ｈｉｇｈの電源切替信号をＦＥＴスイッチ２０１及び２０２へ出力する。一方、ＡＣアダプタ２として不適切なアダプタが接続された場合、抵抗１３１及び１３２により分圧された信号の電圧がリファレンス電圧を下回る事態が発生する。そこで、そのような場合には、電源切替用コンパレータ１０３は、Ｌｏｗの電源切替信号をＦＥＴスイッチ２０１及び２０２へ出力する。

すなわち、電源切替用コンパレータ１０３は、リファレンス電圧１３３から出力される信号の電圧を閾値として、ＡＣアダプタ２が適切なアダプタか否かを判定することができる。つまり、適切なＡＣアダプタ２の定格状態におけるＡＣアダプタ電圧の下限よりも所定値低い値となるように、リファレンス電圧１３３が設定されることで、電源切替用コンパレータ１０３は、ＡＣアダプタ２が適切か否かを判定できる。例えば、ＡＣアダプタ２が適正か否かの判定の基準とする切替用閾値がＡＣアダプタ２の定格状態におけるＡＣアダプタ電圧の下限よりも１・４（Ｖ）低い値となるように、リファレンス電圧１３３は設定される。ただし、前述した様に、切替用閾値は、電圧判定用コンパレータ１０１が規準とする電圧閾値よりも低い値であることが好ましい。

以上に説明した電源切替用コンパレータ１０３の出力は、まとめると図９のように表される。図９は、実施例１に係る電源切替用コンパレータからの出力を説明するための図である。図９の電源切替信号の列において、「Ｈ」は、Ｈｉｇｈの電源切替信号の出力を表し、「Ｌ」は、Ｌｏｗの電源切替信号の出力を表す。

ＡＣアダプタ電圧をＶとすると、Ｖが切替用閾値以上の場合、電源切替用コンパレータ１０３は、Ｈｉｇｈの電源切替信号を出力する。この場合、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２はオン（ＯＮ）になる。また、Ｖが切替用閾値より低い場合、電源切替用コンパレータ１０３は、Ｌｏｗの電源切替信号を出力する。この場合、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２はオフ（ＯＦＦ）になる。

次に、図１０を参照して、本実施例に係るＡＣアダプタ識別回路１０による省電力制御の全体的な流れについて説明する。図１０は、実施例１に係るＡＣアダプタ識別回路による省電力制御のフローチャートである。

電流判定用コンパレータ１０２は、ＡＣアダプタ電流が電流閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１）。ＡＣアダプタ電流が電流閾値より小さい場合（ステップＳ１：否定）、電流判定用コンパレータ１０２は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。すなわち、電流判定用コンパレータ１０２の出力はＨｉｇｈとなる(ステップＳ２)。その後、電流判定用コンパレータ１０２は、ステップＳ１に戻る。

これに対して、ＡＣアダプタ電流が電流閾値以上の場合（ステップＳ１：肯定）、電流判定用コンパレータ１０２は、Ｌｏｗの信号を出力する。すなわち、電流判定用コンパレータ１０２の出力はＬｏｗとなる(ステップＳ３)。

次に、電圧判定用コンパレータ１０１は、ＡＣアダプタ電圧が電圧閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ４）。ＡＣアダプタ電圧が電圧閾値以上の場合（ステップＳ４：否定）、電圧判定用コンパレータ１０１は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。すなわち、電圧判定用コンパレータ１０１の出力はＨｉｇｈとなる(ステップＳ５)。その後、電圧判定用コンパレータ１０１は、ステップＳ４に戻る。

これに対して、ＡＣアダプタ電圧が電圧閾値より小さい場合（ステップＳ４：肯定）、電圧判定用コンパレータ１０１は、Ｌｏｗの信号を出力する。すなわち、電圧判定用コンパレータ１０１の出力はＬｏｗとなる(ステップＳ６)。

ＮＯＲ回路１４１は、電圧判定用コンパレータ１０１及び電流判定用コンパレータ１０２の双方からＬｏｗの信号の入力を受ける。そして、ＮＯＲ回路１４１の出力がＨｉｇｈとなる（ステップＳ７）。

ワンショット回路１４２は、Ｈｉｇｈの信号の入力をＮＯＲ回路１４１から受ける。そして、ワンショット回路１４２は、一定期間省電力モード制御信号をＨｉｇｈにする（ステップＳ８）。省電力モード制御信号がＨｉｇｈになったことを受けて、ＣＰＵ２０は、省電力モードに遷移する。

省電力モードに遷移すると、ＣＰＵ２０及びその他システム２１の消費電力が低下する。これを受けて、ＡＣアダプタ２の出力電圧が低下する。その場合、ＣＰＵ２０及びその他システム２１におけるインピーダンスが増加する。例えば、保護回路２１が動作しているのであれば、インピーダンスが閾値を超えた場合、保護回路２１による電圧の低下が解除される。そこで、電圧判定用コンパレータ１０１は、ＡＣアダプタ電圧が電圧閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ９）。ＡＣアダプタ電圧が電圧閾値より小さい場合（ステップＳ９：否定）、まだ保護回路２１による電圧の低下が解除されていないので、電圧判定用コンパレータ１０１は、Ｌｏｗの信号を出力する。すなわち、電圧判定用コンパレータ１０１の出力はＬｏｗとなる(ステップＳ１０)。この場合、電圧判定用コンパレータ１０１は、ステップＳ９へ戻る。

これに対して、ＡＣアダプタ電圧が電圧閾値以上の場合（ステップＳ９：肯定）、保護回路２１による電圧の低下が解除されたので、電圧判定用コンパレータ１０１は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。すなわち、電圧判定用コンパレータ１０１の出力はＨｉｇｈとなる(ステップＳ１１)。

省電力制御回路１０４は、電圧判定用コンパレータ１０１からＨｉｇｈの信号が入力されるので、省電力モード制御信号としてＬｏｗの信号を出力する。すなわち、省電力モード制御信号は、Ｌｏｗとなる（ステップＳ１２）。ＣＰＵ２０は、省電力モード制御信号としてＬｏｗの信号の入力を受けると、省電力モードを解除する。

次に、図１１を参照して、本実施例において出力電圧の低い不正なＡＣアダプタ２がノート型ＰＣ１に接続された場合の各回路の動作について説明する。図１１は、実施例１において出力電圧の低い不正なＡＣアダプタが接続された場合の回路動作を表すシーケンス図である。

図１１における、グラフ３１は、ＡＣアダプタ電圧の変化を示すグラフである。グラフ３２は、ＡＣアダプタ電流の変化を示すグラフである。グラフ３３は、バッテリから供給される電圧であるバッテリ電圧の変化を示すグラフである。グラフ３４は、バッテリから供給される電流であるバッテリ電流の変化を示すグラフである。グラフ３５は、ＣＰＵ用電源回路１５及びその他システム電源回路１６への入力電圧の変化を示すグラフである。グラフ３６は、電源切替信号の変化を示すグラフである。グラフ３７は、電圧判定用コンパレータ１０１からの出力の変化を示すグラフである。グラフ３８は、電流判定用コンパレータ１０２からの出力の変化を示すグラフである。グラフ３９は、ＮＯＲ回路１４１からの出力の変化を示すグラフである。グラフ４０は、省電力モード制御信号の変化を示すグラフである。グラフ４１は、電源切替用閾値の変化を示すグラフである。

グラフ３１〜３９は、いずれも横軸で時間の経過を表している。また、グラフ３１、３３、３５及び４１は、縦軸で電圧値を表している。また、グラフ３２及び３４は、縦軸で電流値を表している。また、グラフ３６〜４０は、縦軸で信号のＨｉｇｈ／Ｌｏｗを表している。また、グラフ３１〜３９において、破線は基準値を示している。

また、グラフが基準値と重なってしまう場合、分かり易いように、グラフを基準値から上方向にずらして表示している。例えば、図３９は、ＮＯＲ回路１４１からの出力は常にＬｏｗであり、基準値と重なってしまうので、出力と基準値が重ならないように表示している。

ＡＣアダプタ電圧の基準値は０（Ｖ）である。そして、最初はＡＣアダプタ２が接続されていないので、ＡＣアダプタ電圧は、グラフ３１に示すように、０（Ｖ）となる。その後、タイミング３１１で、不正なＡＣアダプタ２がＡＣアダプタコネクタ１１に接続される。ここで、適切なＡＣアダプタ２の定格状態における電圧は、１８〜２１（Ｖ）とする。そして、接続された不正なＡＣアダプタ２の電圧が１６（Ｖ）の場合で説明する。この場合、ＡＣアダプタ２の接続以降、グラフ３１に示すように、ＡＣアダプタ電圧は１６（Ｖ）となる。

また、接続されたＡＣアダプタ２は、不正なアダプタなので、電流は流れず、グラフ３２に示すようにＡＣアダプタ電流は、０（Ａ）を維持する。

また、バッテリ電圧は、グラフ３３に示すように、常に１２．６（Ｖ）である。

この場合、グラフ４１に示すように、電源切替用閾値は、１６．６（Ｖ）であり、ＡＣアダプタ電圧の１６（Ｖ）は電源切替用閾値より低い。そのため、グラフ３６のように、電源切替用コンパレータ１０３から出力される電源切替信号は、ＡＣアダプタ２が接続される前も後もＬｏｗである。したがって、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２は、オフのままである。

ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２は常にオフなので、バッテリ１３から電力がＣＰＵ２０及びその他システム２１へ供給され、バッテリ電流は、グラフ３４に示すように１．５（Ａ）の値を維持する。

この場合、ＣＰＵ用電源回路１５及びその他システム電源回路１６への入力電圧は、グラフ３５に示すように、バッテリ電圧と同じ１２・６（Ｖ）である。

電圧判定用コンパレータ１０１における電圧閾値は、電源切替用閾値より高い１７（Ｖ）である。ただし、ＡＣアダプタ２が不正なＡＣアダプタのため、コンパレータ１１４が駆動しない。そのため、抵抗１１５により電圧が引き上げられ、電圧判定用コンパレータ１０１の出力は、グラフ３７に示すように、常にＨｉｇｈとなる。

また、電流判定用コンパレータ１０２における電流閾値は、１．５（Ａ）とする。この場合、グラフ３２に示すようにＡＣアダプタ電流は０（Ａ）であるので、電流判定用コンパレータ１０２の出力は、グラフ３８に示すように常にＨｉｇｈとなる。

ＮＯＲ回路１４１には、電圧判定用コンパレータ１０１及び電流判定用コンパレータ１０２のいずれからもＨｉｇｈの信号が入力される。したがって、ＮＯＲ回路１４１の出力は、グラフ３９に示すように、Ｌｏｗの信号が維持される。

ＮＯＲ回路１４１の出力がＬｏｗであるので、省電力制御回路１０４から出力される省電力モード制御信号は、グラフ４０に示すように、Ｌｏｗが維持される。すなわち、ＣＰＵ２０は、省電力モードに遷移せずに現在の状態を維持する。

次に、図１２を参照して、本実施例においてバッテリ１３が稼動している状態でＡＣアダプタ２がノート型ＰＣ１に接続された場合の各回路の動作について説明する。図１２は、実施例１においてバッテリ稼動状態でＡＣアダプタを接続した場合の回路動作を表すシーケンス図である。図１２におけるグラフ３１〜４１は、縦軸及び横軸、並びに、基準値は、図１１と同様のものを用いる。

最初はＡＣアダプタ２が接続されていないので、ＡＣアダプタ電圧は、グラフ３１に示すように、０（Ｖ）となる。その後、タイミング３１２で、適切なＡＣアダプタ２がＡＣアダプタコネクタ１１に接続される。そして、接続されたＡＣアダプタ２は適切なアダプタであるので、ＡＣアダプタ２の接続以降、グラフ３１に示すように、ＡＣアダプタ電圧が１８〜２１（Ｖ）となる。

この場合、グラフ４１に示すように、電源切替用閾値は、１６．６（Ｖ）であり、ＡＣアダプタ電圧の１８〜２１（Ｖ）は電源切替用閾値より高い。そのため、グラフ３６のように、電源切替用コンパレータ１０３から出力される電源切替信号は、タイミング３６１においてＬｏｗからＨｉｇｈに変わる。したがって、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２は、タイミング３６１においてオフからオンに変わる。

ＡＣアダプタ電流は、グラフ３２に示すように、タイミング３２１でＦＥＴスイッチ２０１及び２０２がオンになるので、タイミング３２１でＣＰＵ用電源回路１５などオンボード電源の入力コンデンサへの突入電流により、２Ａまで上がる。その後、ＡＣアダプタ電流は、タイミング３２２以降１（Ａ）に落ち着く。

バッテリ電流は、グラフ３４に示すように、タイミング３４１でＦＥＴスイッチ２０１及び２０２がオンになるので、タイミング３４１から徐々に電流が低下し、最終的に０（Ａ）まで下る。

この場合、ＣＰＵ用電源回路１５及びその他システム電源回路１６への入力電圧は、グラフ３５に示すように、タイミング３５１において、バッテリ電圧と同じ１２・６（Ｖ）から上昇を開始し、ＡＣアダプタ電圧である１８〜２１（Ｖ）まで上昇する。

まず、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２がオンになる以前は、ＡＣアダプタ２が接続されていないため、コンパレータ１１４が駆動しない。そのため、抵抗１１５により電圧が引き上げられ、電圧判定用コンパレータ１０１の出力は、グラフ３７に示すように、タイミング３７１までＨｉｇｈとなる。その後、ＡＣアダプタ電圧が１８〜２１（Ｖ）になり、これは電圧閾値である１７（Ｖ）以上であるので、電圧判定用コンパレータ１０１の出力は、タイミング３７１以降もＨｉｇｈのままとなる。

この場合、グラフ３２に示すようにＡＣアダプタ電流は１（Ａ）であり、電流閾値である１．５（Ａ）以下であるので、電流判定用コンパレータ１０２の出力は、グラフ３８に示すように常にＨｉｇｈとなる。ただし、電流判定用コンパレータ１０２は、突入電流による瞬時の電流上昇は検出しないものとする。

次に、図１３を参照して、本実施例においてＡＣアダプタ２がノート型ＰＣ１に接続された状態でターボモードに移行した後、ＡＣアダプタ２の能力を超えた場合の各回路の動作について説明する。図１３は、実施例１においてＡＣアダプタ接続状態でターボモードに移行しＡＣアダプタの能力を超えた場合の回路動作を表すシーケンス図である。図１３におけるグラフ３１〜４１は、縦軸及び横軸、並びに、基準値は、図１１と同様のものを用いる。

ＡＣアダプタ２は既に接続されているので、ＡＣアダプタ電圧は、最初はグラフ３１に示すように、１９（Ｖ）である。また、グラフ３２に示すように、ＡＣアダプタ電流は、最初は１（Ａ）である。

その後、グラフ３２のタイミング３２２で、ＣＰＵ２０は負荷が高い処理を開始する。ＣＰＵ２０の負荷が上がることで、タイミング３２２からＡＣアダプタ電流が上昇し始める。その後、グラフ３８に示すように、ＡＣアダプタ電流が上昇して電流閾値を超えると、タイミング３８１で、電流判定用コンパレータ１０２の出力はＨｉｇｈからＬｏｗに遷移する。

処理が重いので、ＣＰＵ２０はターボモードに移行する。ＡＣアダプタ電流は、ターボモードに遷移したタイミング３２３からさらに上昇を開始する。その後、ＣＰＵ２０及びその他システム２１のインピーダンスが所定値を下回ると、保護回路２１は、ＡＣアダプタ２の能力を超えたと判定し、ＡＣアダプタ電圧を低下させる。これにより、ＡＣアダプタ電圧は、グラフ３１のように、タイミング３１３から低下していく。この場合、グラフ３５に示すように、タイミング３５２からＣＰＵ用電源回路１５及びその他システム電源回路１６への入力電圧も低下していく。

そして、グラフ３７に示すように、ＡＣアダプタ電圧が低下し電圧閾値を下回るタイミング３７２で、電圧判定用コンパレータ１０１の出力は、ＨｉｇｈからＬｏｗに変わる。この時、ＡＣアダプ電圧は、１６．８（Ｖ）まで落ちたものとする。

この場合、電源切替用閾値は、グラフ４１に示すように、１６．６（Ｖ）であり、ＡＣアダプタ電圧は電源切替用閾値以上である。そこで、グラフ３６に示すように、電源切替信号は、Ｈｉｇｈのままである。すなわち、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２はオンのままとなる。

ここで、ＮＯＲ回路１４１には、電圧判定用コンパレータ１０１及び電流判定用コンパレータ１０２の双方からＬｏｗの信号が入力される。そこで、ＮＯＲ回路１４１の出力は、グラフ３９に示すように、タイミング３９１でＬｏｗからＨｉｇｈに変わる。そして、省電力制御回路１０４のワンショット回路１４２は、グラフ４０に示すようにタイミング４０１から一定期間Ｈｉｇｈの省電力モード制御信号を出力する。これを受けて、ＣＰＵ２０は、省電力モードに遷移する。

そして、省電力モードに遷移したことで、ＣＰＵ２０及びその他システム２１におけるインピーダンスが上昇する。これにしたがい、グラフ３２に示すように、ＡＣアダプタ電流は、タイミング３２４から低下していく。その後、ＡＣアダプタ電流は、１（Ａ）に落ち着く。そして、ＡＣアダプタ電流が電流閾値を下回ったタイミング３８２で、グラフ３８に示すように、電流判定用コンパレータ１０２の出力はＬｏｗからＨｉｇｈに遷移する。

そして、ＣＰＵ２０及びその他システム２１におけるインピーダンスが閾値を超えると、保護回路２１は、ＡＣアダプタ電圧の低下を解除する。これにより、ＡＣアダプタ電圧は、グラフ３１に示すように、タイミング３１４から電圧が上昇していく。これを受けて、ＣＰＵ用電源回路１５及びその他システム電源回路１６への入力電圧も、グラフ３５に示すように、タイミング３５３から上昇を開始する。その後、ＡＣアダプタ電圧、並びに、ＣＰＵ用電源回路１５及びその他システム電源回路１６への入力電圧は１９（Ｖ）に落ち着く。

そして、ＡＣアダプタ電圧が電圧閾値を超えると、電圧判定用コンパレータ１０１の出力は、グラフ３７に示すように、タイミング３７３でＬｏｗからＨｉｇｈに変化する。

この状態で、ＮＯＲ回路１４１の出力は、グラフ３９に示すように、電圧判定用コンパレータ１０１の出力がＨｉｇｈになった後のタイミング３９２でＨｉｇｈからＬｏｗに変化する。

このように、ＡＣアダプタ２の能力を超えても、直ぐにＡＣアダプタ２からの電力供給を遮断せずに、ＣＰＵ２０及びその他システム２１を省電力モードに変えることで、消費電力を抑え、ＡＣアダプタ２の能力内に電力供給が収まるようにして、電力供給を継続させることができる。

次に、図１４を参照して、本実施例においてＡＣアダプタ２をノート型ＰＣ１から抜いた場合の各回路の動作について説明する。図１４は、実施例１においてＡＣアダプタを抜いた場合の回路動作を表すシーケンス図である。図１４におけるグラフ３１〜４１は、縦軸及び横軸、並びに、基準値は、図１１と同様のものを用いる。

最初はＡＣアダプタ２が接続されているので、ＡＣアダプタ電圧は、グラフ３１に示すように、１９Ｖ（Ｖ）となる。その後、タイミング３１５で、ＡＣアダプタ２がＡＣアダプタコネクタ１１からはずされる。ＡＣアダプタ２がはずされると、ＡＣアダプタ電圧は、下降し０（Ｖ）となる。

ＡＣアダプタ電流は、グラフ３２に示すように、最初は重い処理を処理中であるので２（Ａ）となっている。そして、ＡＣアダプタ電流は、ＡＣアダプタ２が抜かれたタイミング３２５で０（Ａ）となる。

この場合、ＡＣアダプタ電圧は０（Ｖ）であり、電源切替用閾値より低い。そのため、グラフ３６のように、電源切替用コンパレータ１０３から出力される電源切替信号は、タイミング３６２においてＨｉｇｈからＬｏｗに変わる。したがって、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２は、タイミング３６２においてオンからオフに変わる。

バッテリ電圧は、グラフ３３に示すように、常に１２．６（Ｖ）である。

ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２がオフになった後、ＣＰＵ用電源回路１５などオンボード電源の入力コンデンサが放電するため、バッテリ１３からの電力供給が遅れる。そこで、バッテリ電流は、グラフ３４に示すように、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２がオフになった後、少し遅れたタイミング３４２で３（Ａ）まで上昇する。

この場合、ＣＰＵ用電源回路１５及びその他システム電源回路１６への入力電圧は、グラフ３５に示すように、タイミング３５４において、ＡＣアダプタ電圧である１９（Ｖ）から下降を開始し、バッテリ電圧と同じ１２・６（Ｖ）まで下降する。

また、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２がオフになる以前は、ＡＣアダプタ電圧は１９（Ｖ）であり、電圧閾値である１７（Ｖ）以上であるので、電圧判定用コンパレータ１０１の出力は、グラフ３７に示すように、Ｈｉｇｈとなる。そして、ＡＣアダプタが抜かれると、コンパレータ１１４への電力供給が停止し、コンパレータ１１４は停止する。そのため、抵抗１１５により電圧が引き上げられ、電圧判定用コンパレータ１０１の出力は、グラフ３７に示すようにＨｉｇｈとなる。

また、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２がオフになる以前は、ＡＣアダプタ電流は２（Ａ）であり、電流閾値である１．５（Ａ）以上であるので、電流判定用コンパレータ１０２の出力は、グラフ３８に示すようにＬｏｗとなる。その後、ＡＣアダプタ２が抜かれると、ＡＣアダプタ電流は０（Ａ）となり、電流判定用コンパレータ１０２の出力は、グラフ３８に示すように、タイミング３８３でＬｏｗからＨｉｇｈに変化する。

ＮＯＲ回路１４１には、電圧判定用コンパレータ１０１からＨｉｇｈの信号が入力される。したがって、ＮＯＲ回路１４１の出力は、グラフ３９に示すように、Ｌｏｗの信号が維持される。

以上に説明したように、本実施例に係る電源監視回路は、供給電力がＡＣアダプタの能力を超えても、直ぐにＡＣアダプタからの電力供給を遮断せずに、情報処理装置のＣＰＵ２０及びその他システム２１を省電力モードに変える。これにより、供給電力がＡＣアダプタの能力を超えた場合に、ＣＰＵ２０及びその他システム２１の消費電力を抑え、ＡＣアダプタの能力内に電力供給が収まるようにして、ＡＣアダプタからの電力供給を継続させることができる。

また、本実施例に係る電源監視回路は、不正なＡＣアダプタが接続された場合には、それを検出してＡＣアダプタからの電力供給を行わせない。これにより、情報処理装置の信頼性を維持することができる。

したがって、信頼性を維持しつつ電力供給性能の上限まで外部電源を活用することができる。

次に、実施例２に係る情報処理装置について説明する。本実施例に係る情報処理装置は、電源切替用閾値を変化させることが実施例１と異なるものである。本実施例に係る情報処理装置であるノート型ＰＣも、図１のブロック図で表される。以下の説明では、実施例１と同様の機能を有する各部については説明を省略する。

図１５は、実施例２に係る電源切替用コンパレータの回路図である。本実施例に係る電源切替用コンパレータ１０３は、実施例１に係る電源切替用コンパレータ１０３に抵抗１３５及びＦＥＴスイッチ１３６を加えたものである。

抵抗１３５は、抵抗１３２の出力側に配置されている。さらに、抵抗１３５の出力側の端部は、グランド電圧に落ちている。

また、ＦＥＴスイッチ１３６は、抵抗１３５の両端をバイパスするように設けられた経路上に配置されている。そして、ＦＥＴスイッチ１３６は、電流判定用コンパレータ１０２の入力を受ける。ＦＥＴスイッチ１３６は、電流判定用コンパレータ１０２の入力がＨｉｇｈの信号の場合にオンとなる。また、ＦＥＴスイッチ１３６は、電流判定用コンパレータ１０２の入力がＬｏｗの信号の場合にオフとなる。

コンパレータ１３４は、ＦＥＴスイッチ１３６がオンの場合、抵抗１３１及び１３２により分圧された信号の入力を受ける。また、コンパレータ１３４は、ＦＥＴスイッチ１３６がオフの場合、抵抗１３１、１３２及び１３５により分圧された信号の入力を受ける。

ここで、抵抗１３１をＲ１（Ω）とし、抵抗１３２をＲ２(Ω)とし、抵抗１３５をＲ３（Ω）とし、ＡＣアダプタ電圧をＶ１（Ｖ）とする。この場合、ＦＥＴスイッチ１３６がオンであれば、コンパレータ１３４は、電圧が｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝×Ｖ１（Ｖ）である信号の入力を受ける。これに対して、ＦＥＴスイッチ１３６がオフであれば、コンパレータ１３４は、電圧が｛（Ｒ２＋Ｒ３）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）｝×Ｖ１（Ｖ）である信号の入力を受ける。

すなわち、ＦＥＴスイッチ１３６がオフの場合の方が、ＦＥＴスイッチ１３６がオンの場合に比べて、コンパレータ１３４は、高い電圧の信号の入力を受ける。

ここで、ＡＣアダプタ電流が電流閾値以上であれば、電流判定用コンパレータからの出力はＬｏｗになるので、ＦＥＴスイッチ１３６はオフになる。また、ＡＣアダプタ電流が電流閾値よりも小さければ、電流判定用コンパレータ１０２からの出力はＨｉｇｈになるので、ＦＥＴスイッチ１３６はオンになる。

すなわち、ＡＣアダプタ電流が電流閾値以上の場合の方が、ＡＣアダプタ電流が電流閾値より小さい場合に比べて、コンパレータ１３４は、高い電圧の信号の入力を受ける。

コンパレータ１３４は、分圧された信号の電圧とリファレンス電圧とを比較し、分圧された信号の電圧がリファレンス電圧以上の場合には、電源切替信号としてＨｉｇｈの信号をＦＥＴスイッチ２０１及び２０２へ出力する。また、コンパレータ１３４は、分圧された信号の電圧がリファレンス電圧より低い場合には、電源切替信号としてＬｏｗの信号をＦＥＴスイッチ２０１及び２０２へ出力する。

そして、ＡＣアダプタ電流が電流閾値以上の場合、ＡＣアダプタ電流が電流閾値より小さい場合に比べて、高い電圧がコンパレータ１３４に入力されるので、ＡＣアダプタ電流が電流閾値以上の場合の方が、コンパレータ１３４は、Ｌｏｗの信号を出力し難くなる。すなわち、ＡＣアダプタ電流が電流閾値以上の場合の電源切替用閾値の方が、ＡＣアダプタ電流が電流閾値より小さい場合の電源切替用閾値に比べて低くなる。

例えば、電流閾値を所定量の負荷の処理を行っている場合の電流値とした場合、ＡＣアダプタ電流が電流閾値以上であるとは、ＡＣアダプタ２からの電力供給を受けて所定量以上の負荷の処理をＣＰＵ２０などが行っている場合といえる。すなわち、適切なＡＣアダプタ２が接続されていて、有る程度重い処理を行っている場合には、電源切替用閾値を低くすることになる。

これは以下の理由による。すなわち、ＡＣアダプタ２が適切であるので不正なＡＣアダプタの接続の検出を行わなくてもよい。これに対して、ＣＰＵ２０やその他システム２１の処理負荷が高いので、ターボモードに移行している可能性が高い。そこで、なるべくＡＣアダプタ２からの電力供給を遮断せずに、省電力モードへの切替により、ＡＣアダプタ２の電力供給をＡＣアダプタ２の能力内へ戻すことを優先させるためである。以下では、ＡＣアダプタ電流が電流閾値以上の場合の電源切替用閾値を「省電力優先閾値」という。また、ＡＣアダプタ電流が電流閾値より小さい場合の電源切替用閾値を「安全性優先閾値」という。この省電力優先閾値が、「第１閾値」の一例にあたる。また、この安全性優先閾値が、「第２閾値」の一例にあたる。

ただし、省電力優先閾値は、電圧判定用閾値よりも小さい値であることが好ましい。これは、省電力モードに遷移させる前にＡＣアダプタ２からの電力供給を遮断することを回避するためである。また、安全性優先閾値は、電圧判定用閾値よりも大きい値であることが好ましい。これは、不正なＡＣアダプタ２が接続された場合に、省電力モードに移行させる処理を行う前に、ＡＣアダプタ２からの電力供給を遮断するためである。

以上に説明した電源切替用コンパレータ１０３の出力は、まとめると図１６のように表される。図１６は、実施例２に係る電源切替用コンパレータからの出力を説明するための図である。図１６の電流判定用コンパレータ１０２の出力の列及び電源切替信号の列において、「Ｈ」は、Ｈｉｇｈの電源切替信号の出力を表し、「Ｌ」は、Ｌｏｗの電源切替信号の出力を表す。

ＡＣアダプタ電流をＩとしＡＣアダプタ電圧をＶとすると、Ｉが電流閾値以上の場合、電流判定用コンパレータ１０２はＬｏｗの信号を出力し、ＦＥＴスイッチ１３６はオフになる。この場合、電源切替用閾値は省電力優先閾値となる。そこで、Ｖが省電力優先閾値以上の場合、電源切替用コンパレータ１０３は、Ｈｉｇｈの電源切替信号を出力する。この場合、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２はオン（ＯＮ）になる。また、Ｖが省電力優先閾値より低い場合、電源切替用コンパレータ１０３は、Ｌｏｗの電源切替信号を出力する。この場合、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２はオフ（ＯＦＦ）になる。

一方、Ｉが電流閾値より小さい場合、電流判定用コンパレータ１０２はＨｉｇｈの信号を出力し、ＦＥＴスイッチ１３６はオンになる。この場合、電源切替用閾値は安全性優先閾値となる。そこで、Ｖが安全性優先閾値以上の場合、電源切替用コンパレータ１０３は、Ｈｉｇｈの電源切替信号を出力する。この場合、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２はオン（ＯＮ）になる。また、Ｖが安全性優先閾値より低い場合、電源切替用コンパレータ１０３は、Ｌｏｗの電源切替信号を出力する。この場合、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２はオフ（ＯＦＦ）になる。

次に、ＡＣアダプタの状態に応じた回路動作を説明する。ここでは、電源切替用閾値のうち、安全性優先閾値を１７．６（Ｖ）として、省電力優先閾値を１６．６（Ｖ）とする場合で説明する。

まず、出力電圧が低い不正なＡＣアダプタ２がＡＣアダプタコネクタ１１に接続された場合について説明する。この場合、図１１を用いて説明した実施例１の場合と同様の動作である。ただし、電流判定用コンパレータ１０２の出力がＨｉｇｈであるので、ＦＥＴスイッチ１３６はオンになり、電源切替用閾値は安全性優先閾値である１７．６（Ｖ）となる。すなわち、不正なＡＣアダプタ２が接続されたか否かの判定基準が、実施例１よりも厳しくなる。この場合、実施例１よりも閾値が高くなるので、実施例１と同様に、ＡＣアダプタ電圧は安全性優先閾値より低くなる。そのため、電源切替用コンパレータ１０３は、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２をオフにしたままとする。したがって、ＣＰＵ２０及びその他システム２１は、バッテリ１３からの電力供給を継続して受ける。

次に、バッテリ１３が稼動している状態で、ＡＣアダプタ２を接続した場合について説明する。この場合、図１２を用いて説明した実施例１の場合と同様の動作である。ただし、この場合も、電流判定用コンパレータ１０２の出力がＨｉｇｈであるので、ＦＥＴスイッチ１３６はオンになり、電源切替用閾値は安全性優先閾値である１７．６（Ｖ）となる。すなわち、不正なＡＣアダプタが接続されたか否かの判定基準が、実施例１よりも厳しくなる。

次に、図１７を参照して、本実施例においてＡＣアダプタ２がノート型ＰＣ１に接続された状態でターボモードに移行した後、ＡＣアダプタ２の能力を超えた場合の各回路の動作について説明する。図１７は、実施例２においてＡＣアダプタ接続状態でターボモードに移行しＡＣアダプタの能力を超えた場合の回路動作を表すシーケンス図である。図１７におけるグラフ３１〜４１は、縦軸及び横軸、並びに、基準値は、図１１と同様のものを用いる。

この場合、グラフ３１〜４０で示す回路動作は図１３と同様である。そこで、グラフ４１で示される電源切替用閾値の遷移について説明する。

ＡＣアダプタ２は既に接続されているので、ＡＣアダプタ電圧は、最初はグラフ３１に示すように、１９（Ｖ）である。また、グラフ３２に示すように、ＡＣアダプタ電流は、最初は１（Ａ）である。この場合、ＡＣアダプタ電流は電流閾値を超えておらず、グラフ３８に示すように、電流判定用コンパレータ１０２の出力はＨｉｇｈである。この場合、ＦＥＴスイッチ１３６はオンであり、電源切替用閾値は、グラフ４１に示すように、安定性優先閾値である１７．６（Ｖ）である。

その後、ＣＰＵ２０は負荷が高い処理を開始する。ＣＰＵ２０の負荷が上がることで、ＡＣアダプタ電流が上昇し始める。そして、グラフ３８に示すように、ＡＣアダプタ電流が上昇して電流閾値を超えると、電流判定用コンパレータ１０２の出力はＨｉｇｈからＬｏｗに遷移する。これを受けて、電源切替用閾値は、グラフ４１に示すように、タイミング４１１で省電力優先閾値である１６．６（Ｖ）に変化する。

その後、ＮＯＲ回路１４１には、電圧判定用コンパレータ１０１及び電流判定用コンパレータ１０２の双方からＬｏｗの信号が入力される。そこで、ＮＯＲ回路１４１の出力は、グラフ３９に示すように、ＬｏｗからＨｉｇｈに変わる。そして、省電力制御回路１０４のワンショット回路１４２は、グラフ４０に示すようにＮＯＲ回路１４１からＨｉｇｈの信号を受けてから一定期間Ｈｉｇｈの省電力モード制御信号を出力する。これを受けて、ＣＰＵ２０は、省電力モードに遷移する。

そして、省電力モードに遷移したことで、ＣＰＵ２０及びその他システム２１におけるインピーダンスが上昇する。これにしたがい、グラフ３２に示すように、ＡＣアダプタ電流は低下していく。その後、ＡＣアダプタ電流は、１Ａに落ち着く。そして、ＡＣアダプタ電流が電流閾値を下回ったタイミングで、グラフ３８に示すように、電流判定用コンパレータ１０２の出力はＬｏｗからＨｉｇｈに遷移する。これを受けて、電源切替用閾値は、グラフ４１に示すように、タイミング４１２で安全性優先閾値である１７．６（Ｖ）に復帰する。

次に、図１８を参照して、本実施例においてＡＣアダプタ２をノート型ＰＣ１から抜いた場合の各回路の動作について説明する。図１８は、実施例２においてＡＣアダプタを抜いた場合の回路動作を表すシーケンス図である。図１８におけるグラフ３１〜４１は、縦軸及び横軸、並びに、基準値は、図１１と同様のものを用いる。ここでは、ＣＰＵ２０及びその他システム２１が重い負荷がかかる処理を行っており、ＡＣアダプタ電流が電流閾値を超えている場合で説明する。

ＡＣアダプタ電流は、グラフ３２に示すように、最初は重い処理を処理中であるので２（Ａ）となっている。この場合、ＡＣアダプタ電流は電流閾値である１．５（Ａ）を超えているので、電流判定用コンパレータ１０２からの出力は、グラフ３８に示すようにＬｏｗである。そのため、ＦＥＴスイッチ１３６はオフであり、電源切替用閾値は、グラフ４１に示すように、省電力優先閾値である１６．６（Ｖ）になっている。

そして、ＡＣアダプタ電流は、ＡＣアダプタ２が抜かれたタイミングで０（Ａ）となる。この場合、ＡＣアダプタ電流は電流閾値である１．５（Ａ）を下回るので、電流判定用コンパレータ１０２からの出力は、グラフ３８に示すようにＬｏｗからＨｉｇｈに遷移する。そのため、ＦＥＴスイッチ１３６はオンとなり、電源切替用閾値は、グラフ４１に示すように、タイミング４１３で安全性優先閾値である１７．６（Ｖ）に変化する。

以上に説明したように、本実施例に係る電源監視回路は、ＡＣアダプタ電流が電流閾値以上の場合、省電力優先閾値を用いて電力源の切替の判定を行い、ＡＣアダプタ電流が電流閾値より小さい場合、安全性優先閾値を用いて電力源の切替の判定を行う。例えば、電流閾値を所定量の負荷が係る処理を行っている場合の電流とした場合を考える。この場合、ＣＰＵ２０及びその他システム２１が所定量以下の負荷の処理を行っているもしくは処理を行っていない場合には、安全性優先閾値を用いる。これにより、不正なＡＣアダプタの接続をより確実に検出することができる。これにより、情報処理装置の信頼性を維持することができる。

また、ＣＰＵ２０及びその他システム２１が所定量以上の負荷の処理を行っている場合には、省電力優先閾値を用いることで、ＡＣアダプタからの電力供給を継続させつつ、情報処理装置を省電力モードに遷移させて危険を回避する。これにより、電力供給能力の限界までＡＣアダプタを使用することができる。

したがって、本実施例に係る電源監視回路は、より確実に信頼性を維持しつつ電力供給性能の上限まで外部電源を活用することができる。

（ハードウェア構成）
次に、図１９を参照して、ノート型ＰＣ１のハードウェア構成の一例について説明する。図１９は、ノート型ＰＣのハードウェア構成の一例の図である。

ノート型ＰＣ１は、ＣＰＵ１５、メモリ９０１、液晶パネル９０２、外部モニタコネクタ９０３、チップセット９０４、内蔵ハードディスク９０５、光ディスクドライブ９０６及びキーボードコントローラ／キーボード９０７を有している。また、ノート型ＰＣ１は、グライドポイント９０８、オーディオコーデック／スピーカ９０９、Basic Input Output System（ＢＩＯＳ） Read Only Memory（ＲＯＭ）９１０、Universal System Bus（ＵＳＢ）コネクタ９１１を有している。さらに、ノート型ＰＣ１は、電源回路９１２及びバッテリ１３を有している。

ＣＰＵ２０は、メモリ９０１、液晶パネル９０２、外部モニタコネクタ９０３及びチップセット９０４とバスを介して接続されている。外部モニタコネクタ９０３には、外部モニタ９１３が接続されてもよい。

チップセット９０４には、内蔵ハードディスク９０５、光ディスクドライブ９０６、キーボードコントローラ／キーボード９０７、グライドポイント９０８、オーディオコーデック／スピーカ９０９、ＢＩＯＳＲＯＭ９１０及びＵＳＢ９１１が接続されている。ＵＳＢコネクタ９１１には、外部記憶デバイス／マウス９１４などが接続されても良い。

メモリ９０１、液晶パネル９０２及びチップセット９０４に接続されている各装置が図１に例示したその他システム２１の一例である。

電源回路９１２は、図１に示すＣＰＵ２０、その他システム２１及びバッテリ１３以外の各回路を含む。例えば、電源回路９１２には、ＡＣアダプタ識別回路１０、ＡＣアダプタコネクタ１１、バッテリコネクタ１２、起動用電源回路１４、ＣＰＵ用電源回路１５及びその他システム電源回路１６を含む。また、電源回路９１２は、ＡＣアダプタライン１７、ＡＣアダプタカレントセンス抵抗１８、バッテリ整流用ダイオード１９、並びに、ＦＥＴスイッチ２０１及び２０２なども含まれる。電源回路９１２は、破線９３０で囲われた各部に電力を供給する。また、電源回路９１２は、ＣＰＵ２０に対して省電力モード切替信号を送信する。

１ノート型ＰＣ
２ＡＣアダプタ
１０ＡＣアダプタ識別回路
１１ＡＣアダプタコネクタ
１２バッテリコネクタ
１３バッテリ
１４起動用電源回路
１５ＣＰＵ用電源回路
１６その他システム電源回路
１７ＡＣアダプタライン
１８ＡＣアダプタカレントセンス抵抗
１９バッテリ整流用ダイオード
２０ＣＰＵ
２１その他システム
１０１電圧判定用コンパレータ
１０２電流判定用コンパレータ
１０３電源切替用コンパレータ
１０４省電力制御回路
１１１，１１２，１１５抵抗
１１３リファレンス電圧
１１４コンパレータ
１２１アンプ
１２２リファレンス電圧
１２３コンパレータ
１３１，１３２，１３５抵抗
１３３リファレンス電圧
１３４コンパレータ
１３６ＦＥＴスイッチ
１４１ＮＯＲ回路
１４２ワンショット回路
２０１，２０２ＦＥＴスイッチ

Claims

外部電源、二次電池、電源監視回路及び情報処理部を有する情報処理装置であって、
前記情報処理部は、前記外部電源又は前記二次電池から供給される電力により動作し、
前記電源監視回路は、
前記外部電源からの供給電圧が電圧閾値以上か否かを判定する第１判定部と、
前記外部電源からの供給電流が電流閾値以上か否かを判定する第２判定部と、
前記第１判定部により前記供給電圧が前記電圧閾値より低いと判定され、且つ、前記第２判定部により前記供給電流が前記電流閾値以上と判定された場合、前記情報処理部の消費電力を低下させる省電力制御回路と
を備えたことを特徴とする情報処理装置。
前記第１判定部は、前記供給電圧が入力されていない場合、前記供給電圧は電圧閾値以上と判定することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
前記供給電圧が前記電圧閾値より小さい所定閾値以上か否かを判定し、前記供給電圧が前記所定閾値より低い場合、前記外部電源から前記情報処理部への電力供給を遮断し、前記二次電池から前記情報処理部へ電力を供給させる電力源切替回路をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
前記第２判定部により前記供給電流が電流閾値より小さいと判定された場合、前記供給電圧が前記電圧閾値より小さい第１閾値以上か否かを判定し、前記供給電圧が前記第１閾値より低い場合、前記外部電源から前記情報処理部への電力供給を遮断し、前記二次電池から前記情報処理部へ電力を供給させ、前記第２判定部により前記供給電流が電流閾値以上と判定された場合、前記供給電圧が前記電圧閾値より大きい第２閾値以上か否かを判定し、前記供給電圧が前記第２閾値より低い場合、前記外部電源から前記情報処理部への電力供給を遮断し、前記二次電池から前記情報処理部へ電力を供給させる電力源切替回路をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
前記省電力制御回路は、前記情報処理装置の消費電力を低下させている状態で、前記第１判定部により前記供給電圧が前記電圧閾値以上と判定された場合、前記情報処理装置の消費電力の低下を解除する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の情報処理装置。
前記外部電源は、自己が電力を前記情報処理部に供給している場合に、前記情報処理部におけるインピーダンスが所定値以下になると供給電圧を低下させ、前記情報処理部におけるインピーダンスが所定値より大きくなると供給電圧の低下を解除する保護回路を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の情報処理装置。
情報処理装置に電力を供給する外部電源からの供給電圧が電圧閾値以上か否かを判定する第１判定部と、
前記外部電源からの供給電流が電流閾値以上か否かを判定する第２判定部と、
前記第１判定部により前記供給電圧が前記電圧閾値より低いと判定され、且つ、前記第２判定部により前記供給電流が前記電流閾値以上と判定された場合、前記情報処理装置の消費電力を低下させる省電力制御回路と
を備えたことを特徴とする電源監視回路。