JP2015135564A - 情報処理装置、電源制御回路及びａｃアダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＣアダプタの出力電圧がバッテリの充電中に低下することを抑制できる、情報処理装置、電源制御回路及びＡＣアダプタを提供することを目的とする。
【解決手段】ＡＣアダプタから出力されるＤＣ出力によって充電されるバッテリを備える情報処理装置であって、前記情報処理装置の電源状態に応じて前記ＡＣアダプタの過電流保護特性を切り替える電源制御回路を備え、前記電源制御回路は、前記電源状態がオフからオンに変化すると、前記過電流保護特性を逆Ｌ字特性からフの字特性に切り替える、ことを特徴とする、情報処理装置。例えば、前記フの字特性のピーク電流値は、前記逆Ｌ字特性の定電流値よりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理装置、電源制御回路及びＡＣアダプタに関する。

従来、情報処理装置のバッテリを充電する際、充電初期にはＡＣアダプタによって定電流制御された充電電流を用いて充電し、充電末期には充電回路によって定電圧制御された充電電流を用いて充電する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開平１０−１９１５７７号公報

しかしながら、上述の従来技術では、定電流制御で充電する場合、ＡＣアダプタから出力される定電流がそのままバッテリの充電電流として使用されるため、ＡＣアダプタから出力される定電流の電流値は、バッテリの充電電流の電流値に固定される。このため、定電流制御で充電しているときに情報処理装置の消費電流が一時的に上昇すると、ＡＣアダプタの出力電圧が低下する場合がある。

そこで、ＡＣアダプタの出力電圧がバッテリの充電中に低下することを抑制できる、情報処理装置、電源制御回路及びＡＣアダプタの提供を目的とする。

一つの案では、
ＡＣアダプタから出力されるＤＣ出力によって充電されるバッテリを備える情報処理装置であって、
前記情報処理装置の電源状態に応じて前記ＡＣアダプタの過電流保護特性を切り替える電源制御回路を備え、
前記電源制御回路は、前記電源状態がオフからオンに変化すると、前記過電流保護特性を逆Ｌ字特性からフの字特性に切り替える、ことを特徴とする、情報処理装置が提供される。

一態様によれば、ＡＣアダプタの出力電圧がバッテリの充電中に低下することを抑制できる。

情報処理装置の一例を示す構成図 逆Ｌ字特性の一例を示す図 フの字特性の一例を示す図 ＡＣアダプタの一例を示す構成図 充電経路の切り替え方法の一例を示す表 充電電圧と充電電流の特性の一例を示す図

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。なお、「ＡＣ」は、交流を表し、「Alternating Current」の略であり、「ＤＣ」は、直流を表し、「Direct Current」の略である。

図１は、情報処理装置２００の一例を示す構成図である。情報処理装置２００は、ＡＣアダプタ１００から出力されるＤＣ出力によって充電されるバッテリ５１を備えるコンピュータの一例である。情報処理装置２００の一具体例として、可搬型のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）が挙げられる。情報処理装置２００は、バッテリ５１と、負荷５５と、電源制御回路５２とを備えている。

バッテリ５１は、ＡＣアダプタ１００から出力されるＤＣ出力によって充電される二次電池の一例である。バッテリ５１の一具体例として、リチウムイオン電池が挙げられる。バッテリ５１は、例えば、情報処理装置２００に交換可能に取り付けられるバッテリパックである。

負荷５５は、バッテリ５１又はＡＣアダプタ１００から出力される直流電圧を電源電圧として動作する一又は二以上のデバイスである。バッテリ５１又はＡＣアダプタ１００から供給される直流電力が、負荷５５の動作によって消費される。負荷５５の具体例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶装置、入出力回路、補助記憶装置、表示装置、通信装置、キーボードなどが挙げられる。

電源制御回路５２は、情報処理装置２００の電源状態に応じて、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性を切り替える電源コントローラの一例である。電源制御回路５２も、負荷５５の一つとして含まれてよい。電源制御回路５２は、電源制御用マイクロコンピュータであってもよいし、単純な論理回路によって構成されてもよい。

図２は、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性の一つである逆Ｌ字特性の一例を示す図であり、図３は、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性の一つであるフの字特性の一例を示す図である。「フ」は、日本語の片仮名の一つである。ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性とは、ＡＣアダプタ１００のＤＣ出力の特性カーブを決める出力特性であり、ＤＣ出力における出力電流Ｉａｄと出力電圧Ｖａｄとの関係で表される遷移状態である。図２及び図３は、横軸を出力電流Ｉａｄ（任意単位）とし縦軸を出力電圧Ｖａｄ（任意単位）とする特性図である。

図２の逆Ｌ字特性は、出力電圧Ｖａｄが所定の定格電圧値Ｖ２のときに出力電流Ｉａｄが過電流保護点ｂの所定の定格電流値Ｉ１を超えて流れようとすると、出力電流Ｉａｄが一定の定格電流値Ｉ１のまま出力電圧Ｖａｄが低下するＣＣ／ＣＶ特性を有している。ＣＣ／ＣＶ特性は、定電流（Constant Current）／定電圧（Constant Voltage）特性の略である。つまり、逆Ｌ字特性は、出力電圧Ｖａｄが一定の定格電圧値Ｖ２に保たれたまま出力電流Ｉａｄが変化する定電圧領域と、出力電流Ｉａｄが一定の定格電流値Ｉ１に保たれたまま出力電圧Ｖａｄが変化する定電流領域とを有している。

図２の場合、出力電圧Ｖａｄが過電流保護点ａの電圧値Ｖ１まで低下すると、出力電圧Ｖａｄは出力電流Ｉａｄとともに低下する。出力電圧Ｖａｄは０Ｖまで直線的に低下するとともに、出力電流Ｉａｄも０Ａまで直線的に低下する。

ＡＣアダプタ１００が逆Ｌ字特性に従ってＤＣ出力をすることにより、出力電圧Ｖａｄの低下を所定の低下量に抑えながら出力電流Ｉａｄを所定の定格電流値Ｉ１まで流すことができる。そして、定格電流値Ｉ１を超える出力電流Ｉａｄが流れようとすると、定格電流値Ｉ１が保たれたまま出力電圧Ｖａｄが低下する過電流保護機能を働かせることができる。

図３のフの字特性は、出力電圧Ｖａｄが所定の定格電圧値Ｖ３のときに出力電流Ｉａｄが過電流保護点ｃの所定のピーク電流値Ｉ３を超えて流れようとすると、出力電圧Ｖａｄが出力電流Ｉａｄとともに低下するフォールドバック特性を有している。図３の場合、出力電圧Ｖａｄは０Ｖまで直線的に低下するとともに、出力電流Ｉａｄも０Ａまで直線的に低下する。

ＡＣアダプタ１００がフの字特性に従ってＤＣ出力をすることにより、出力電圧Ｖａｄの低下を所定の低下量に抑えながら、出力電流Ｉａｄを数ｍｓ程度の時間幅だけ所定の定格電流値Ｉ２よりも大きなピーク電流値Ｉ３まで流すことができる。そして、ピーク電流値Ｉ３を超える出力電流Ｉａｄが流れようとすると、出力電圧Ｖａｄ及び出力電流Ｉａｄが強制的に零になるまで低下する過電流保護機能を働かせることができる。定格電流値Ｉ２は、逆Ｌ字特性の定格電流値Ｉ１と等しくてもよい。

図１において、情報処理装置２００の電源状態がオン状態である場合、負荷５５は動作でき、情報処理装置２００の電源状態がオフ状態である場合、負荷５５は動作できない。そのため、情報処理装置２００の電源状態がオン状態である場合、負荷５５の動作モードによっては、負荷５５の消費電流が負荷５５の動作により一時的に上昇することがある。負荷５５の消費電流が一時的に上昇すると、情報処理装置２００全体の消費電流も一時的に上昇するため、出力電圧Ｖａｄが一時的に低下することがある。

そこで、電源制御回路５２は、情報処理装置２００の電源状態がオフからオンに変化することが検出された場合、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性を逆Ｌ字特性（図２）からフの字特性（図３）に切り替える。一方、電源制御回路５２は、情報処理装置２００の電源状態がオンからオフに変化することが検出された場合、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性をフの字特性（図３）から逆Ｌ字特性（図２）に切り替える。

したがって、情報処理装置２００の電源状態がオン状態である場合、ＡＣアダプタ１００はバッテリ５１をフの字特性に従って充電できる。そのため、負荷５５の消費電流が一時的に上昇して情報処理装置２００全体の消費電流も一時的に上昇しても、ＡＣアダプタ１００は出力電流Ｉａｄをピーク電流値Ｉ３（図３）まで上昇させることができるので、出力電圧Ｖａｄが一時的に低下することを抑制できる。

負荷５５の消費電流が一時的に上昇する場合として、例えば、負荷５５の一つであるＣＰＵが、クロック等を短時間だけ急激に上昇させることで非常に高速な処理を行うターボモードで動作する場合が挙げられる。ＡＣアダプタ１００がフの字特性に従ってＤＣ出力をすることにより、ターボモードで動作するＣＰＵに対応できるピーク電力を供給できるので、情報処理装置２００を効率良く動作させることができる。

一方、情報処理装置２００の電源状態がオフ状態である場合、負荷５５の消費電力が一時的に上昇することがない。そのため、ＡＣアダプタ１００は、逆Ｌ字特性で規定された一定の定格電流値Ｉ１に従って定電流制御を行うことによってバッテリ５１を充電しても、出力電圧Ｖａｄが一時的に低下することを抑制できる。定電流制御のときの定格電流値Ｉ１（すなわち、バッテリ５１の充電電流の一定の電流値）は、バッテリ５１の充電特性で規定された最大充電電流値に設定されることが好ましい。

フの字特性の出力電圧垂下点の電流値（ピーク電流値Ｉ３）は、逆Ｌ字特性の出力電圧垂下点の電流値（定格電流値Ｉ１）よりも大きく設定されることが好ましい。ピーク電流値Ｉ３が定格電流値Ｉ１よりも大きいことにより、ＡＣアダプタ１００は、定格電流値Ｉ１よりも電流値の大きなピーク電流値Ｉ３まで出力電流Ｉａｄを出力できるので、負荷５５の消費電流の瞬間的な上昇によって出力電圧Ｖａｄが低下することを確実に抑制できる。また、フの字特性と逆Ｌ字特性の両方の過電流保護特性が競合することを防止できる。

なお、図２において、一定の定格電圧値Ｖ２は所定の変動幅を有してよく、例えば、定格電圧値Ｖ２は、１９Ｖ±１０％で変動してよい。同様に、一定の定格電流値Ｉ１は所定の変動幅を有してよく、例えば、定格電流値Ｉ１は、５Ａ±２％で変動してよい。また、図３において、ＡＣアダプタ１００のＤＣ出力の定格が１００Ｗ（＝Ｖ３×Ｉ２＝１９Ｖ×５．２７Ａ）である場合、ＡＣアダプタ１００は、１２０Ｗ（＝Ｖ３×Ｉ３＝１９Ｖ×６．３２Ａ）のピーク電力を瞬間的に出力できる。

図１において、電源制御回路５２は、検出部５３と、送信部５４とを備えている。

検出部５３は、情報処理装置２００の電源状態のオンオフを検出する手段の一例である。検出部５３は、情報処理装置２００の電源状態がオフからオンに変化することを検出し、情報処理装置２００の電源状態がオンからオフに変化することを検出する回路である。

例えば、検出部５３は、情報処理装置２００の電源状態をオフからオンに変化させるオン動作を検出することにより、情報処理装置２００の電源状態がオフからオンに変化することを検出してよい。逆に、検出部５３は、情報処理装置２００の電源状態をオンからオフに変化させるオフ動作を検出することにより、情報処理装置２００の電源状態がオンからオフに変化することを検出してよい。

検出部５３は、例えば、情報処理装置２００の電源をオンオフするための、パワースイッチ操作、マウス操作又はキーボード操作を監視することによって、情報処理装置２００の電源状態のオン動作又はオフ動作を検出してよい。また、検出部５３は、例えば、ＣＰＵによって処理されるＯＳ（Operating System）の稼働状態を監視することによって、情報処理装置２００の電源状態のオン動作又はオフ動作を検出してよい。

また、検出部５３は、情報処理装置２００の電源状態に関して、オン状態とシャットダウン状態との間での変化を検出してもよいし、オン状態と休止状態との間での変化を検出してもよいし、オン状態とサスペンド状態との間での変化を検出してもよい。

シャットダウン状態は、ＯＳの動作が終了し、負荷５５への給電を止めた状態である。休止状態（ハイバネーション状態）は、主記憶装置の作業途中内容をハードディスク等の補助記憶装置に保存した状態で、負荷５５への給電を止めた状態である。サスペンド状態（スリープ状態）は、主記憶装置への給電を継続した状態で、不使用の負荷５５への給電を止めた状態である。

シャットダウン状態、休止状態、サスペンド状態は、いずれも、情報処理装置２００の電源状態がオフ状態であることを表している。つまり、オフ状態は、一つの状態に限らず、複数の状態に分かれていてもよい。

送信部５４は、検出部５３により検出された情報処理装置２００の電源状態に応じて、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性を切り替える制御信号を、情報処理装置２００に接続されるＡＣアダプタ１００に送信する手段の一例である。送信部５４は、情報処理装置２００の電源状態がオフからオンに変化することが検出部５３により検出された場合、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性を逆Ｌ字特性からフの字特性に切り替える制御信号Ｓｉｇ０を送信する。一方、送信部５４は、情報処理装置２００の電源状態がオンからオフに変化することが検出部５３により検出された場合、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性をフの字特性から逆Ｌ字特性に切り替える制御信号Ｓｉｇ０を送信する。

図４は、ＡＣアダプタ１００の一例を示す構成図である。ＡＣアダプタ１００は、ＡＣ入力をＤＣ出力に変換して出力する電源装置の一例である。ＡＣアダプタ１００は、出力回路６０と、切り替え回路７０と、出力回路６０の過電流保護特性を定める過電流保護回路とを備えている。

出力回路６０は、情報処理装置２００のバッテリ５１を充電するＤＣ出力を出力する回路の一例である。出力回路６０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部１０と、トランス２０と、平滑回路２１とを有している。

ＰＷＭ制御部１０は、トランス２０の１次側コイルに流れる１次電流をＰＷＭ制御する回路である。ＰＷＭ制御部１０は、整流回路１１と、発振回路１２とを有している。整流回路１１は、交流を直流に変換して変換後の直流電圧をトランス２０の１次側コイルの両端に印加する回路である。発振回路１２は、トランス２０の１次側コイルから生成された電源電圧Ｖｃｃで動作し、ＰＷＭ制御の制御周波数を決定する回路である。平滑回路２１は、トランス２０の２次側コイルから出力される電力を平滑化した直流電力を出力する。平滑回路２１の出力電力が、ＡＣアダプタ１００のＤＣ出力である。

切り替え回路７０は、情報処理装置２００の電源状態に応じて、出力回路６０の過電流保護特性を切り替える回路の一例である。切り替え回路７０は、抵抗Ｒ６と、抵抗Ｒ７と、スイッチＳＷ３とを有している。スイッチＳＷ３は、Ｎチャネル型のＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタである。

抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との直列回路が、ＤＣ出力線とＡＣアダプタ１００の内部グランドとの間に配置されている。抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との中間接続点には、スイッチＳＷ３のゲートが接続され、情報処理装置２００から送信された制御信号Ｓｉｇ０が入力される。スイッチＳＷ３のドレインは、ＡＣアダプタ１００と情報処理装置２００とを結ぶグランド線０Ｖ（ＧＮＤ）に接続されている。グランド線０Ｖ（ＧＮＤ）は、ＤＣ出力の基準線である。スイッチＳＷ３のソースは、逆Ｌ字特性回路４０の入力部に設けられた抵抗Ｒ９の片側に接続されている。

切り替え回路７０は、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性を逆Ｌ字特性からフの字特性に切り替える制御信号Ｓｉｇ０を受信した場合、出力回路６０のＤＣ出力を制限する過電流保護回路を逆Ｌ字特性回路４０からフの字特性回路３０に切り替える。これにより、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性を逆Ｌ字特性からフの字特性に切り替えできる。

一方、切り替え回路７０は、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性をフの字特性から逆Ｌ字特性に切り替える制御信号Ｓｉｇ０を受信した場合、出力回路６０のＤＣ出力を制限する過電流保護回路をフの字特性回路３０から逆Ｌ字特性回路４０に切り替える。これにより、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性をフの字特性から逆Ｌ字特性に切り替えできる。

逆Ｌ字特性回路４０は、出力回路６０から出力されるＤＣ出力を逆Ｌ字特性に従って遷移させる過電流保護回路である。フの字特性回路３０は、出力回路６０から出力されるＤＣ出力をフの字特性に従って遷移させる過電流保護回路である。

情報処理装置２００の電源状態がオフ状態である場合、切り替え回路７０は、オフ状態を示すローレベルの制御信号Ｓｉｇ０を受信し、グランド線０Ｖ（ＧＮＤ）にドレインが接続されたスイッチＳＷ３を導通状態（オン状態）にする。スイッチＳＷ３がオン状態になることで、負荷電流の検出抵抗Ｒ８による電圧降下レベルが検出可能となる。負荷電流は、出力回路６０からＤＣ出力線に流れ、情報処理装置２００を経由して、グランド線０Ｖ（ＧＮＤ）に流れる電流である。検出抵抗Ｒ８は、スイッチＳＷ３のドレインとグランド線０Ｖ（ＧＮＤ）とが接続される接続点と出力回路６０との間において、グランド線０Ｖ（ＧＮＤ）に直列に挿入された抵抗である。

負荷電流の増加により、検出抵抗Ｒ８による電圧降下レベルが上昇し、オペアンプＯＰ１の反転入力端子の電位が上昇する。オペアンプＯＰ１の反転入力端子は、抵抗Ｒ９の一端とキャパシタＣ１の一端とが接続される接続点に接続される。抵抗Ｒ９の他端は、スイッチＳＷ３のソースに接続され、キャパシタＣ１の他端は、ＡＣアダプタ１００の内部グランドに接続されている。

オペアンプＯＰ１の反転入力端子の電位が、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子のリファレンス電位を超えると、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子と反転入力端子とを同電位に維持しようとするフィードバック信号がオペアンプＯＰ１から出力される。オペアンプＯＰ１の非反転入力端子のリファレンス電位は、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２とツェナーダイオードＺＤ２とによって決められている。

オペアンプＯＰ１から出力されるフィードバック信号は、フォトカプラ２２を介して１次側のＰＷＭ制御部１０に与えられる。オペアンプＯＰ１の入力端子を同電位に保つため負荷電流が増加しようとすると、信号レベルの更に高いフィードバック信号がＰＷＭ制御部１０に伝わるため、出力電圧Ｖａｄが低下する。つまり、逆Ｌ字特性回路４０で規定される逆Ｌ字特性に従った過電流保護が機能する。

一方、情報処理装置２００の電源状態がオン状態である場合、切り替え回路７０は、オン状態を示すハイレベルの制御信号Ｓｉｇ０を受信し、グランド線０Ｖ（ＧＮＤ）にドレインが接続されたスイッチＳＷ３を開放状態（オフ状態）にする。スイッチＳＷ３がオフ状態になることで、負荷電流の検出抵抗Ｒ８による電圧降下レベルが検出不能となる。その結果、電流検出部２３によって検出されたトランス２０の１次側電流に基づいて、フの字特性回路３０で規定されるフの字特性に従った過電流保護機能が機能する。つまり、１次側のＰＷＭ制御部１０の供給能力に応じたピーク電流まで増加するＤＣ出力を出力できる。

図１において、情報処理装置２００は、充電回路５０を備えている。充電回路５０は、ＡＣアダプタ１００から供給されるＤＣ出力に基づいてバッテリ５１を定電圧で充電する回路の一例である。充電回路５０は、ＡＣアダプタ１００のＤＣ出力を降圧して降圧後の充電電力をバッテリ５１に供給する。

電源制御回路５２は、情報処理装置２００の電源状態がオフからオンに変化することが検出された場合、バッテリ５１を充電する充電経路を、充電回路５０を経由する回路経路に切り替える。一方、電源制御回路５２は、情報処理装置２００の電源状態がオンからオフに変化することが検出された場合、バッテリ５１を充電する充電経路を、充電回路５０を迂回する迂回経路に切り替える。

図５は、バッテリ５１の充電経路の切り替え方法の一例を示す表である。図５の表に従って、図１のスイッチＳＷ１，ＳＷ２の動作について説明する。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれ、Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタであり、スイッチＳＷ１は、ゲート−ソース間に抵抗Ｒ１を有し、スイッチＳＷ２は、ゲート−ソース間に抵抗Ｒ２を有している。

情報処理装置２００の電源状態がオン状態であるとき、電源制御回路５２は、スイッチＳＷ１のゲート信号Ｓｉｇ１をローレベルにしてスイッチＳＷ１を導通状態にし、スイッチＳＷ２のゲート信号Ｓｉｇ２をハイレベル又はオープンにしてスイッチＳＷ２を開放状態にする。スイッチＳＷ１を導通状態にしスイッチＳＷ２を開放状態にすることで、バッテリ５１の充電経路は、ＡＣアダプタ１００から、スイッチＳＷ１、充電回路５０及びダイオードＤ１を経由してバッテリ５１に至る経路となる。バッテリ５１の充電経路が充電回路５０を経由する回路経路となることで、充電回路５０は、ＡＣアダプタ１００のＤＣ出力を降圧して一定の充電電圧を生成でき、その一定の充電電圧に定電圧制御された充電電流をバッテリ５１を供給できる。

また、情報処理装置２００の電源状態がオン状態であるとき、電源制御回路５２は制御信号Ｓｉｇ０をハイレベル又はオープンにするので、ＡＣアダプタ１００のＤＣ出力はフの字特性（図３参照）に従って情報処理装置２００の充電回路５０に供給される。したがって、フの字特性の過電流保護点ｃのピーク電力が情報処理装置２００に供給されても、充電回路５０は、そのピーク電力を定電圧制御した充電電力に変換できる。すなわち、ピーク電力がそのままバッテリ５１に供給されることを防止できる。

一方、情報処理装置２００の電源状態がオフ状態であるとき、電源制御回路５２は、スイッチＳＷ１のゲート信号Ｓｉｇ１をハイレベル又はオープンにしてスイッチＳＷ１を開放状態にし、スイッチＳＷ２のゲート信号Ｓｉｇ２をローレベルにしてスイッチＳＷ２を導通状態にする。スイッチＳＷ１を開放状態にしスイッチＳＷ２を導通状態にすることで、バッテリ５１の充電経路は、ＡＣアダプタ１００から、スイッチＳＷ２及びダイオードＤ１を経由してバッテリ５１に至る経路となる。バッテリ５１の充電経路が充電回路５０を迂回する迂回経路となることで、充電回路５０はバッテリ５１を充電できず、ＡＣアダプタ１００は充電回路５０を経由せずにバッテリ５１をＤＣ出力で急速充電できる。

また、情報処理装置２００の電源状態がオフ状態であるとき、電源制御回路５２は制御信号Ｓｉｇ０をローレベルにするので、ＡＣアダプタ１００のＤＣ出力は逆Ｌ字特性（図２参照）に従って情報処理装置２００のバッテリ５１に供給される。したがって、ＡＣアダプタ１００は、逆Ｌ字特性に従った出力電流Ｉａｄをバッテリ５１の充電電流として供給でき、バッテリ５１を急速充電できる。

フの字特性では、過電流保護点ｃのピーク電流値Ｉ３が連続定格電流の定格電流値Ｉ２の例えば１．５倍程度に設定され、外来ノイズによる過電流保護の誤動作防止のために例えば１０ｍｓ程度の応答遅延時間が設定されている。つまり、１０ｍｓ以内の瞬間的な負荷電流であれば、出力電圧Ｖａｄを所定の精度内に保ちながら、情報処理装置２００の動作時のピーク電流に対応し得る。しかしながら、バッテリ５１の充電時間は、当然、ピーク負荷の過渡時間よりも長い。そのため、過電流保護特性が逆Ｌ字特性に切り替わることで、ＡＣアダプタ１００の出力容量を最大限に生かして、連続定格電流の最大の定格電流値Ｉ１でバッテリ５１を急速充電できる。さらに、過電流保護特性が逆Ｌ字特性に切り替わることで、充電回路５０を経由せずにバッテリ５１を充電できるため、充電回路５０を経由することによる損失を低減できる。

充電回路５０の効率が例えば９０％程度である場合、例えば、１０％程度の熱損失が発生していることになる。そのため、急速充電をＡＣアダプタ１００から直接行うことで、損失の低減が可能となる。また、急速充電をＡＣアダプタ１００から行うことで、充電回路５０の大型化や部品増加を防止できる。

また、情報処理装置２００の電源状態がオン状態のときには、ＣＰＵのターボモードに対応するピーク電力を供給でき、情報処理装置２００の電源状態がオフ状態のときには、充電回路５０を経由せずに直接ＡＣアダプタ１００からバッテリ５１を急速充電できる。その結果、ＡＣアダプタ１００の大型化を防止できる。

図１において、コンパレータＣＰ１は、情報処理装置２００の電源状態がオフ状態である時に、バッテリ５１のバッテリ電圧Ｖｂａｔｔが上昇して設定値（例えば，１２．６Ｖ）に達したことを検出する手段である。情報処理装置２００の電源状態がオフ状態である時、バッテリ５１の充電経路は充電回路５０を迂回する迂回経路である。そのため、ＡＣアダプタ１００のＤＣ出力は、ダイオードＤ２を経由してバッテリ５１に直接供給され、バッテリ５１は、逆Ｌ字特性に従って急速充電される。

コンパレータＣＰ１の一方の入力端子には、抵抗Ｒ３とツェナーダイオードＺＤ１とによって生成された基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、もう一方の入力端子には、抵抗Ｒ４，Ｒ５によるバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの抵抗分圧値が入力される。バッテリ電圧Ｖｂａｔｔが上昇して抵抗分圧値が基準電圧Ｖｒｅｆを超えると、コンパレータＣＰ１の出力が反転し、その反転結果が電源制御回路５２に伝達される。電源制御回路５２は、コンパレータＣＰ１の反転（すなわち、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔが設定値に達したこと）が検出されると、スイッチＳＷ２を開放状態にしスイッチＳＷ１を導通状態にする。スイッチＳＷ２を開放状態にしスイッチＳＷ１を導通状態にすることで、バッテリ５１の充電経路は、充電回路５０を経由する回路経路となる。したがって、充電回路５０は、その設定値を定電圧値とする定電圧制御で、バッテリ５１を充電する。

図６は、バッテリ５１の時間経過における充電電圧と充電電流の特性の一例を示す図である。縦軸が電圧又は電流を表し、横軸が時間を表す。縦軸と横軸の単位は、任意である。情報処理装置２００の電源状態がオフ状態である場合にＡＣアダプタ１００からバッテリ５１に充電するとき、ＡＣアダプタ１００の過電流保護特性は逆Ｌ字特性であるから、ＡＣアダプタ１００の定格出力電流の定格電流値Ｉ７で定電流充電が始まる。つまり、定格電流値Ｉ７は、図２の定格電流値Ｉ１に等しい。

図６において、放電終止電圧Ｖ５から充電上限電圧Ｖ６（設定値）まで充電量に応じて時間経過と共にバッテリ電圧Ｖｂａｔｔが上昇する。バッテリ電圧Ｖｂａｔｔが充電上限電圧Ｖ６に達したことがコンパレータＣＰ１により検出されると、電源制御回路５２は、充電回路５０を迂回する経路から、充電回路５０を経由する経路に切り替える。

充電回路５０を経由する経路に切り替わることにより、充電回路５０は、充電上限電圧Ｖ６を定電圧値とする定電圧制御で、バッテリ５１を定電圧充電する。バッテリ５１が定電圧充電されることにより、バッテリ５１の充電電流の電流値は電流値Ｉ８まで絞られて低くなる。

以上、情報処理装置、電源制御回路及びＡＣアダプタを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、情報処理装置は、可搬型でもよいし、定置型でもよい。また、情報処理装置は、パーソナルコンピュータ以外のバッテリ駆動可能な電子機器（例えば、携帯電話等の移動無線端末、スマートフォンなど）でもよい。

また、例えば、使用されるトランジスタは、ＭＯＳトランジスタに限らず、バイポーラトランジスタなどの他のスイッチング素子が使用されてよい。

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
ＡＣアダプタから出力されるＤＣ出力によって充電されるバッテリを備える情報処理装置であって、
前記情報処理装置の電源状態に応じて前記ＡＣアダプタの過電流保護特性を切り替える電源制御回路を備え、
前記電源制御回路は、前記電源状態がオフからオンに変化すると、前記過電流保護特性を逆Ｌ字特性からフの字特性に切り替える、ことを特徴とする、情報処理装置。
（付記２）
前記フの字特性のピーク電流値は、前記逆Ｌ字特性の定電流値よりも大きい、付記１に記載の情報処理装置。
（付記３）
前記ＤＣ出力に基づいて前記バッテリを定電圧で充電する充電回路を備え、
前記電源制御回路は、前記電源状態がオフからオンに変化すると、前記バッテリの充電経路を前記充電回路を経由する回路経路に切り替える、付記１又は２に記載の情報処理装置。
（付記４）
前記電源制御回路は、前記電源状態がオンからオフに変化すると、前記充電経路を前記充電回路を迂回する迂回経路に切り替える、付記３に記載の情報処理装置。
（付記５）
前記電源制御回路は、前記充電経路が前記迂回経路である場合に前記バッテリのバッテリ電圧が設定値に達すると、前記充電経路を前記回路経路に切り替える、付記４に記載の情報処理装置。
（付記６）
ＡＣアダプタから出力されるＤＣ出力によって充電されるバッテリを備える情報処理装置の電源状態を検出する検出部と、
前記検出部により検出された電源状態に応じて前記ＡＣアダプタの過電流保護特性を切り替える制御信号を送信する送信部とを備え、
前記送信部は、前記電源状態がオフからオンに変化すると、前記過電流保護特性を逆Ｌ字特性からフの字特性に切り替える制御信号を送信する、ことを特徴とする、電源制御回路。
（付記７）
前記フの字特性のピーク電流値は、前記逆Ｌ字特性の定電流値よりも大きい、付記６に記載の電源制御回路。
（付記８）
前記電源状態がオフからオンに変化すると、前記バッテリの充電経路を、前記ＤＣ出力に基づいて前記バッテリを定電圧で充電する充電回路を経由する回路経路に切り替える、付記６又は７に記載の電源制御回路。
（付記９）
前記電源状態がオンからオフに変化すると、前記充電経路を前記充電回路を迂回する迂回経路に切り替える、付記８に記載の電源制御回路。
（付記１０）
前記充電経路が前記迂回経路である場合に前記バッテリのバッテリ電圧が設定値に達すると、前記充電経路を前記回路経路に切り替える、付記９に記載の電源制御回路。
（付記１１）
情報処理装置のバッテリを充電するＤＣ出力を出力する出力回路と、
前記情報処理装置の電源状態を前記情報処理装置から受信して、前記出力回路の過電流保護特性を切り替える切り替え回路とを備え、
前記切り替え回路は、前記電源状態がオフからオンに変化すると、前記過電流保護特性を逆Ｌ字特性からフの字特性に切り替える、ことを特徴とする、ＡＣアダプタ。
（付記１２）
前記フの字特性のピーク電流値は、前記逆Ｌ字特性の定電流値よりも大きい、付記１１に記載のＡＣアダプタ。

３０ フの字特性回路
４０ 逆Ｌ字特性回路
５０ 充電回路
５１ バッテリ
５２ 電源制御回路
５３ 検出部
５４ 送信部
６０ 出力回路
７０ 切り替え回路
１００ ＡＣアダプタ
２００ 情報処理装置

Claims (7)

1. ＡＣアダプタから出力されるＤＣ出力によって充電されるバッテリを備える情報処理装置であって、
   前記情報処理装置の電源状態に応じて前記ＡＣアダプタの過電流保護特性を切り替える電源制御回路を備え、
   前記電源制御回路は、前記電源状態がオフからオンに変化すると、前記過電流保護特性を逆Ｌ字特性からフの字特性に切り替える、ことを特徴とする、情報処理装置。
2. 前記フの字特性のピーク電流値は、前記逆Ｌ字特性の定電流値よりも大きい、請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記ＤＣ出力に基づいて前記バッテリを定電圧で充電する充電回路を備え、
   前記電源制御回路は、前記電源状態がオフからオンに変化すると、前記バッテリの充電経路を前記充電回路を経由する回路経路に切り替える、請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 前記電源制御回路は、前記電源状態がオンからオフに変化すると、前記充電経路を前記充電回路を迂回する迂回経路に切り替える、請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記電源制御回路は、前記充電経路が前記迂回経路である場合に前記バッテリのバッテリ電圧が設定値に達すると、前記充電経路を前記回路経路に切り替える、請求項４に記載の情報処理装置。
6. ＡＣアダプタから出力されるＤＣ出力によって充電されるバッテリを備える情報処理装置の電源状態を検出する検出部と、
   前記検出部により検出された電源状態に応じて前記ＡＣアダプタの過電流保護特性を切り替える制御信号を送信する送信部とを備え、
   前記送信部は、前記電源状態がオフからオンに変化すると、前記過電流保護特性を逆Ｌ字特性からフの字特性に切り替える制御信号を送信する、ことを特徴とする、電源制御回路。
7. 情報処理装置のバッテリを充電するＤＣ出力を出力する出力回路と、
   前記情報処理装置の電源状態を前記情報処理装置から受信して、前記出力回路の過電流保護特性を切り替える切り替え回路とを備え、
   前記切り替え回路は、前記電源状態がオフからオンに変化すると、前記過電流保護特性を逆Ｌ字特性からフの字特性に切り替える、ことを特徴とする、ＡＣアダプタ。

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