JP2017033044A - 電力供給装置及び電力供給装置制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＣアダプタ単体時及び電子機器接続時のいずれでも消費電力を低減するＡＣアダプタ及びＡＣアダプタ制御方法を提供する。
【解決手段】制御用接触ピン２３は、ＡＣアダプタ１に電子機器が接続された場合にＧＮＤ１１０に接続され、且つ、ＧＮＤ１１０に接続した状態で電子機器が出力する制御信号の入力を受ける。検出部１０９は、制御用接触ピン２３がＧＮＤ１１０に接続しているか否か及び制御信号の入力を受けたか否かを検出する。制御部１０８は、検出部１０９により、制御用接触ピン２３がＧＮＤ１１０に接続されていない又は制御用接触ピン２３がＧＮＤ１１０に接続され且つ制御信号の入力を受けていることが検出された場合、スイッチング部１０６の動作を停止させ、制御用接触ピン２３がＧＮＤ１１０に接続され且つ前記制御信号の入力を受けていないことが検出された場合、スイッチング部１０６を動作させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力供給装置及び電力供給装置制御方法に関する。

パーソナルコンピュータ（パソコン）などの電子機器は、商用電圧のＡＣ（Alternating Current）電圧を所定のＤＣ（Direct Current）電圧に変換し電子機器に供給するＡＣアダプタの接続が可能である。

そして、パソコンなどの電子機器の電源として使用されているＡＣアダプタは、電子機器の電源がオフの状態、あるいは、電子機器が接続されていない状態でもＡＣ待機電力を消費し続ける。例えば、パソコン用容量８０Ｗの場合は、ＡＣアダプタでは待機電力として２００〜３００ｍＷ消費される。

従来、待機電力の発生を抑えたＡＣアダプタが提案されている。例えば、電子機器を使用していないときに、バッテリから電子機器に対して電力を供給することで、ＡＣアダプタによる電力ロスを低減する従来技術がある。また、電子機器の電力状態に応じてＡＣアダプタのＡＣ−ＤＣ変換部をオン又はオフする従来技術がある。

特開２００２−０６２９５２号公報 特開２０１２−１０３９６５号公報

しかしながら、電子機器の電源オフ時にバッテリから電子機器に対して電力を供給する従来技術の場合、ＡＣアダプタは電子機器に接続されており且つ電子機器はバッテリを有するという条件がある。すなわち、ＡＣアダプタ単体で待機電力を抑制することは困難である。また、電子機器側のピンを用いてＡＣアダプタのスイッチを制御するので、構成が対応していない電子機器で用いることは困難である。

また、電子機器の電力状態に応じてＡＣ−ＤＣ変換部のオンオフを行う従来技術では、電子機器に設けられた特別なピンからの信号を用いてオンオフを行うので、ＡＣアダプタ単体で待機電力を抑制することは困難である。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、単体時及び電子機器接続時のいずれでも消費電力を低減する電力供給装置及び電力供給装置制御方法を提供することを目的とする。

本願の開示する電力供給装置及び電力供給装置制御方法は、一つの態様において、電力供給部は、自装置に接続した電子機器に電力を供給する。制御用ピンは、自装置に前記電子機器が接続された場合にグランドに接続され、且つ、前記グランドに接続した状態で前記電子機器が出力する制御信号の入力を受ける。検出部は、前記制御用ピンが前記グランドに接続しているか否か及び前記制御信号の入力を前記制御用ピンが受けたか否かを検出する。制御部は、前記検出部により、前記制御用ピンが前記グランドに接続されていない又は前記制御用ピンが前記グランドに接続され且つ前記制御信号の入力を受けていることが検出された場合、前記電力供給部の動作を停止させ、前記制御用ピンが前記グランドに接続され且つ前記制御信号の入力を受けていないことが検出された場合、前記電力供給部を動作させる。

本願の開示する電力供給装置及び電力供給装置制御方法の一つの態様によれば、単体時及び電子機器接続時のいずれでも消費電力を低減することができるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係るＡＣアダプタのブロック図である。 図２は、パソコンの概略を表すブロック図である。 図３は、ＡＣアダプタのコネクタとパソコンのコネクタとを接続した状態を表す図である。 図４は、実施例１に係るＡＣアダプタによるモード切替処理のフローチャートである。 図５は、実施例２に係るＡＣアダプタの回路図である。 図６は、フォトカプラの詳細を表す図である。 図７は、スイッチ及びフォトカプラの電圧及びオンオフ状態、並びに、ＩＣの動作をまとめた図である。

以下に、本願の開示する電力供給装置及び電力供給装置制御方法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電力供給装置及び電力供給装置制御方法が限定されるものではない。

図１は、実施例１に係るＡＣアダプタのブロック図である。また、図２は、パソコンの概略を表すブロック図である。また、図３は、ＡＣアダプタのコネクタとパソコンのコネクタとを接続した状態を表す図である。ＡＣアダプタ１は、図１に示すように、外部電源２に接続される。図１は、ＡＣアダプタ１が図２のパソコン３に接続されていない状態を表す。

ＡＣアダプタ１は、１次回路１０１、変圧器１０２、メイン電源１０３、補助電源１０４、補助電源１０５、スイッチング部１０６、ＧＮＤ（Ground）１０７、制御部１０８、検出部１０９及びＧＮＤ１１０を有する。

ＡＣアダプタ１は、外部電源２に接続されている。外部電源２は、例えば家庭用商用電源などの交流電源である。

１次回路１０１は、交流の電気の入力を外部電源３から受ける。１次回路１０１へ入力される電気は、パソコン３の動作電圧に比べて高い電圧を有する。そして、１次回路１０１は、入力された交流の電気に対して整流や平滑化などを行った後、その交流の電気を変圧器１０２へ出力する。

変圧器１０２は、交流の電気の入力を１次回路１０１から受ける。そして、変圧器１０２は、入力された電気の電圧をパソコン３へ入力できる電圧まで降圧するとともに直流へ変換する。以下では、パソコン３へ入力できる電圧を「入力電圧」という。その後、変圧器１０２は、パソコン３へ入力電圧を有する直流の電気をメイン電源１０３へ出力する。

メイン電源１０３は、パソコン３への入力電圧を有する直流の電気の入力を変圧器１０２から受ける。そして、メイン電源１０３は、入力された電気に対して整流や平滑化を施す。その後、メイン電源１０３は、入力電圧を有する直流の電気を後述するＤＣ入力ピン２６へ出力する。

補助電源１０４は、ＧＮＤ１０７に接続される。補助電源１０４は、電力の供給を１次回路１０１から受ける。補助電源１０４は、接続される負荷がパソコン３に比べて小さいため、メイン電源１０３に比べて電力消費が極めて少ない。補助電源１０４は、入力された電力を制御部１０８へ供給する。そして、補助電源１０４の電位は、ＧＮＤ１０７の電位に落とされる。

補助電源１０５は、ＧＮＤ１１０に接続される。補助電源１０５は、電力の供給を１次回路１０１から受ける。補助電源１０５も、接続される負荷がパソコン３に比べて負荷が小さいため、メイン電源１０３に比べて電力消費が極めて少ない。補助電源１０５は、入力された電力を検出部１０９へ供給する。そして、補助電源１０５の電位は、ＧＮＤ１１０の電位に落とされる。

ＧＮＤ１０７は、ＡＣアダプタ１側の基準電位を有するグランドである。ＧＮＤ１１０は、ＧＮＤ１０７の電位より低いパソコン３側の基準電位を有するグランドである。このように制御部１０８が動作するためのＧＮＤ１０７が有するＡＣアダプタ１側の基準電位と、検出部１０９が動作するためのＧＮＤ１１０が有するパソコン３側の基準電位とが異なる。そこで、制御部１０８及び検出部１０９を動作させるために、補助電源１０４及び補助電源１０５という２つの補助電源を設けている。

検出部１０９は、制御用接触ピン２３を介してＧＮＤピン２２に繋がる経路に接続される。検出部１０９は、制御用接触ピン２３及び制御信号ピン２２からスイッチ用制御信号の入力を受ける。そして、検出部１０９は、スイッチ用制御信号によりパソコン３の接続及び運用の状態を検出する。そして、検出部１０９は、検出結果を制御部１０８へ出力する。

具体的には、検出部１０９は、制御用接触ピン２３が接触部２４に接触する状態で且つパソコン３がＨｉｇｈの値を有するスイッチ用制御信号を出力しない場合、Ｌｏｗの値（ＧＮＤ１１０の電位）を有するスイッチ用制御信号の入力を受ける。そして、検出部１０９は、Ｌｏｗの値のスイッチ用制御信号が入力された場合、パソコン３へＡＣアダプタ１が挿入されており且つ電力供給継続の状態を検出する。パソコン３へＡＣアダプタ１が挿入されている状態を、「アダプタ挿入の状態」という。

また、検出部１０９は、制御用接触ピン２３が接触部２４に接触する状態で、パソコン３からＨｉｇｈの値を有するスイッチ用制御信号が出力された場合、Ｈｉｇｈの値を有するスイッチ用制御信号の入力を受ける。そして、検出部１０９は、Ｈｉｇｈの値のスイッチ用制御信号が入力された場合、アダプタ挿入の状態で、且つ、電力供給が停止可能な状態を検出する。本実施例では、バッテリに十分な蓄電残量が有る場合を電力供給が停止可能な状態とする。

また、制御用接触ピン２３が接触部２４に接触しない場合、検出部１０９は、制御用接触ピン２３及び制御信号ピン２２からの信号の入力を受けない。制御用接触ピン２３からのスイッチ用制御信号の入力が無い場合、検出部１０９は、補助電源１０５からの電力を用いて、Ｈｉｇｈの値を有する信号が入力されたと判定する。そして、検出部１０９は、パソコン３へのＡＣアダプタ１の未挿入の状態を検出する。以下では、パソコン３へのＡＣアダプタ１の未挿入の状態を、「アダプタ未挿入の状態」という。また、パソコン３が出力するＨｉｇｈの値を有するスイッチ用制御信号が、「制御信号」の一例にあたる。また、Ｈｉｇｈの値を有する信号が、「高電力の信号」の一例にあたり、Ｌｏｗの値を有する信号が「低電力の信号」の一例にあたる。

そして、検出部１０９は、検出した状態を制御部１０８へ通知する。ここで、パソコン３が未接続な状態及びアダプタ挿入の状態で、且つ、電力供給が停止可能な状態のいずれの状態でも、待機電力を低減する待機電力モードへ移行することが好ましい。そこで、検出部１０９は、パソコン３が未接続な状態、並びに、アダプタ挿入の状態且つ電力供給が停止可能な状態のいずれの場合も、待機電力軽減モードへの移行可能状態として制御部１０８へ通知する。以下では、Ｈｉｇｈの値を有するスイッチ用制御信号を、単に「Ｈｉｇｈのスイッチ用制御信号」といい、Ｌｏｗの値を有するスイッチ用制御信号を、単に「Ｌｏｗのスイッチ用制御信号」という。

制御部１０８は、パソコン３の接続及び運用の状態の検出結果の入力を検出部１０９から受ける。アダプタ未挿入の状態の入力を受けた場合、制御部１０８は、スイッチング部１０６へ電力供給を行い、スイッチング部１０６を動作させる。待機電力軽減モードへの移行可能状態の入力を受けた場合、制御部１０８は、スイッチング部１０６へ電力供給を停止し、スイッチング部１０６を停止させる。

スイッチング部１０６は、交流から直流への変換のために１次回路１０１に設けられたスイッチのオンオフを制御する。すなわち、スイッチング部１０６が、１次回路１０１の経路上に設けられたスイッチのオンオフを繰り返し行うことで、外部電源２から１次回路１０１に入力された交流が定圧のパルス電圧に変換される。

スイッチング部１０６は、制御部１０８により自己への電力供給が停止されると、動作を停止する。また、スイッチング部１０６は、制御部１０８により自己への電力供給が実行されると、１次回路１０１に設けられたスイッチのオンオフを実行する。このスイッチング部１０６及び１次回路１０１が、「電力供給部」の一例にあたる。

ＡＣアダプタ１では、スイッチング部１０６によるスイッチのオンオフが電力を消費する主な要因である。そこで、スイッチング部１０６によるスイッチのオンオフを停止することで、消費電力を抑えることができ、待機電力の消費を軽減できる。そこで、スイッチング部１０６がスイッチのオンオフを行わないことで、待機電力軽減モードとなる。逆に、スイッチング部１０６がスイッチのオンオフを行っている状態を「通常の電力供給モード」という。

コネクタ２０は、制御信号ピン２１、ＧＮＤピン２２、制御用接触ピン２３、接触部２４及び抵抗２５を有する。

制御信号ピン２１は、ＧＮＤピン２２と絶縁されている。制御信号ピン２１は、コネクタ２０から延びる筒状の突出部の先端に配置され、筒状の周囲を覆う。すなわち、図２では、制御信号ピン２１は断面で表され、２つに分かれているように表されているが、実際には一つに繋がって筒状の端子である。

制御信号ピン２１は、検出部１０９に接続される。また制御信号ピン２１は、図３に示すように、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合、パソコン３の制御信号ピン３８と接触する。そして、制御信号ピン２１は、接触した制御信号ピン３８から入力されたＨｉｇｈのスイッチ用制御信号を検出部１０９へ出力する。ここで、後述するように、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続している場合、ＧＮＤピン２２は、抵抗２５及びＧＮＤピン２２を介してＧＮＤ１１０に接続する。しかし、抵抗２５によるプルダウンに比べて、制御信号ピン２１が出力するＨｉｇｈのスイッチ用制御信号の電圧が高い。そのため、Ｈｉｇｈのスイッチ用制御信号の入力を制御信号ピン３８から受けた場合、制御信号ピン２１は、検出部１０９にＨｉｇｈのスイッチ用制御信号を入力することができる。

ＧＮＤピン２２は、コネクタ２０から延びる筒状の突出部の根元部分に配置され、筒状の周囲を覆う。すなわち、図２ではＧＮＤピン２２は断面で表され、２つに分かれているように表されているが、実際には一つに繋がって筒状の端子である。ＧＮＤピン２２は、ＧＮＤ１１０に接続する。そして、ＧＮＤピン２２は、図３に示すように、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合、パソコン３のＧＮＤピン３７と接触する。これにより、ＧＮＤ１１０及びＧＮＤ３４の電位が一致する。

制御用接触ピン２３は、制御信号ピン２１と検出部１０９とを結ぶ経路上に設けられる。制御用接触ピン２３は、板バネで構成される。そして、制御用接触ピン２３のコネクタ２０とコネクタ３０とが接続する場合にＤＣ入力ピン３９と接触する側の面は、絶縁体で覆われる。

制御用接触ピン２３は、コネクタ２０とコネクタ３０とが外れている場合、板バネの弾性力により接触部２４から離れる。この場合、検出部１０９へ延びる経路は制御用接触ピン２３でオープンとなる。すなわち、コネクタ２０とコネクタ３０とが外れている場合、制御信号ピン２１及び制御用接触ピン２３から検出部１０９への信号の入力は行われない。

また、制御用接触ピン２３は、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合、ＤＣ入力ピン３９による押圧を受けて、接触部２４側に倒され、接触部２４と接触する。これにより、検出部１０９へ延びる経路は、制御用接触ピン２３、抵抗２５及びＧＮＤピン２２を介してＧＮＤ１１０に接続する。そして、抵抗２５により電圧がプルダウンされて検出部１０９へ延びる経路の電圧はＬｏｗになる。

コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された状態で、パソコン３からＨｉｇｈのスイッチ用制御信号の入力がなければ、制御信号ピン２１及び制御用接触ピン２３は、Ｌｏｗのスイッチ用制御信号を検出部１０９へ出力する。また、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続した状態で、パソコン３からＨｉｇｈのスイッチ用制御信号の入力がある場合、制御信号ピン２１及び制御用接触ピン２３は、Ｈｉｇｈのスイッチ用制御信号を検出部１０９へ出力する。この制御用接触ピン２３が、「制御用ピン」の一例にあたる。

接触部２４は、抵抗２５及びＧＮＤピン２２を介してＧＮＤ１１０に接続する。接触部２４は、コネクタ２０とコネクタ３０とを接続させた際に制御用接触ピン２３が倒れる方向に配置される。接触部２４は、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合、制御用接触ピン２３と接触する。また、コネクタ２０とコネクタ３０とを外した場合、接触部２４は、制御用接続信号ピン２３から離れる。

抵抗２５は、ＧＮＤピン２２と接触部２４とを結ぶ経路の間に配置される。抵抗２５は、抵抗値の低い抵抗である。抵抗２５は、コネクタ２０とコネクタ３０とを接続した場合、ＧＮＤピン２２を介してＧＮＤ１１０に接続する。そして、抵抗２５は、コネクタ２０とコネクタ３０とを接続した状態で、接触部２４を介して制御用接触ピン２３に接続する。これにより、抵抗２５は、制御用接触ピン２３の地点の電圧をＣＮＤ１１０の電位にプルダウンする。

ＤＣ入力ピン２６は、コネクタ２０とパソコン３のコネクタ３０とを接続した場合、図３のように、パソコン３のＤＣ入力ピン３９に接触する。そして、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された状態で、ＤＣ入力ピン２６は、変圧器１０２から出力された直流の電気をＤＣ入力ピン３９へ出力する。

図２に示すように、パソコン３は、コネクタ３０、マイコン（マイクロコンピュータ）３１、電源ユニット３２、バッテリ３３、ＧＮＤ３４、並びに、スイッチ３５及び３６を有する。そして、コネクタ３０は、ＧＮＤピン３７、制御信号ピン３８及びＤＣ入力ピン３９を有する。

スイッチ３５は、ＤＣ入力ピン３９と電源ユニット３２及びバッテリ３３とを結ぶ経路上に配置される。スイッチ３５は、ＡＣアダプタ１から供給される直流の電気を電源ユニット３２、又は、電源ユニット３２及びバッテリ３３へ供給させる場合にマイコン３１によってオンにされる。また、ＡＣアダプタ１から供給される直流の電気を電源ユニット３２に供給させない場合、スイッチ３５は、マイコン３１によってオフにされる。

スイッチ３６は、電源ユニット３２とバッテリ３３とを結ぶ経路上に配置される。スイッチ３６は、バッテリ３３へＡＣアダプタ１から供給される直流の電気を入力する場合、又は、バッテリ３３から電源ユニット３２へ電気を供給させる場合にマイコン３１によってオンにされる。また、バッテリ３６へＡＣアダプタ１から供給される直流の電気を入力させない場合、又は、バッテリ３３の電気を電源ユニット３２へ供給させない場合、スイッチ３６は、マイコン３１によってオフにされる。

バッテリ３３は、パソコン３に内蔵された蓄電池である。バッテリ３３は、スイッチ３５及び３６を介してＤＣ入力ピン３９に接続する。また、バッテリ３３は、スイッチ３６を介して電源ユニット３２に接続する。バッテリ３３は、ＡＣアダプタ１が出力した直流の電気の入力をＤＣ入力ピン３９から受け蓄える。また、ＡＣアダプタ１からの電気の入力が無い場合、バッテリ３３は、蓄えた電気を電源ユニット３２へ供給する。

マイコン３１は、演算処理部である。マイコン３１は、電源ユニット３２から電力の供給を受ける。そして、マイコン３１は、電源ユニット３２から供給された電力により演算処理を実行する。

また、マイコン３１は、バッテリ３３の蓄電量を監視する。そして、バッテリ３３の蓄電力が予め決められた閾値を超えている場合、マイコン３１は、バッテリに十分な蓄電残量が有り、ＡＣアダプタ１からの電力供給を停止可能な状態と判定する。ＡＣアダプタ１からの電力供給を停止可能な状態と判定した場合、マイコン３１は、Ｈｉｇｈのスイッチ用制御信号を制御信号ピン３８へ出力する。

電源ユニット３２は、ＡＣアダプタ１から供給された電気の入力をＤＣ入力ピン３９から受ける。また、電源ユニット３２は、バッテリ３３から電気の供給を受ける。そして、電源ユニット３２は、入力された電気の電圧をマイコン３１が動作する動作電圧に変換し、マイコン３１へ出力する。

ＧＮＤ３４は、パソコン３側の基準電位を有するグランドである。ＧＮＤ３４は、マイコン３１、電源ユニット３２、バッテリ３３及びＧＮＤピン３７と接続する。

ＧＮＤピン３７は、ＧＮＤ３４に接続する。そして、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合、ＧＮＤピン３７は、ＡＣアダプタ１のＧＮＤピン２２に接続する。これにより、ＧＮＤピン２２の電圧は、ＧＮＤ３４の電位に落とされる。

制御信号ピン３８は、マイコン３１に接続している。また、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合、制御信号ピン３８は、制御信号ピン２１に接続する。そして、制御信号ピン３８は、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続されている状態で、且つ、バッテリ３３の蓄電容量が十分にある場合、Ｈｉｇｈのスイッチ用制御信号の入力をマイコン３１から受ける。そして、制御信号ピン２１は、入力されたＨｉｇｈのスイッチ用制御信号を制御信号ピン２１へ出力する。

ＤＣ入力ピン３９は、電源ユニット３２及びバッテリ３３と接続している。また、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合、ＤＣ入力ピン３９は、ＤＣ入力ピン２６と接続する。また、ＤＣ入力ピン３９は、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合、制御用接触ピン２３を挿入方向へ押圧し、接触部２４に接触させる。そして、ＤＣ入力ピン３９は、ＤＣ入力ピン２６から直流の電気の入力を受ける。ＤＣ入力ピン３９は、入力された直流の電気を電源ユニット３２及びバッテリ３３へ出力する。

次に、図４を参照して、本実施例に係るＡＣアダプタ１によるモード切替処理の流れについて説明する。図４は、実施例１に係るＡＣアダプタによるモード切替処理のフローチャートである。

コネクタ２０とコネクタ３０とが接続されたか否かにより処理が分岐する（ステップＳ１）。コネクタ２０とコネクタ３０とが接続されていない場合（ステップＳ１：否定）、処理は、ステップＳ６へ進む。

これに対して、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合（ステップＳ１：肯定）、制御用接触ピン２３は、ＤＣ入力ピン３９に押されて接触部２４に接触する（ステップＳ２）。これにより、制御用接触ピン２３は、ＧＮＤ１１０の基準電位に落ちる。

検出部１０９は、Ｌｏｗのスイッチ用制御信号の入力を受ける（ステップＳ３）。

その後、マイコン３１は、バッテリ３３の蓄電量が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ４）。バッテリ３３の蓄電量が閾値未満の場合（ステップＳ４：否定）、処理は、ステップＳ６へ進む。

これに対して、バッテリ３３の蓄電量が閾値以上の場合（ステップＳ４：肯定）、検出部１０９は、Ｈｉｇｈのスイッチ用制御信号の入力を受ける（ステップＳ５）。

検出部１０９は、スイッチ用の制御信号の入力があるか否かを判定する（ステップＳ６）。スイッチ用の制御信号の入力がない場合（ステップＳ６：否定）、検出部１０９は、アダプタ未挿入を検出し（ステップＳ７）、検出部１０９は、待機電力軽減モードへの移行可能状態を制御部１０８へ通知する。その後、処理はステップＳ１０へ進む。

これに対して、スイッチ用の制御信号の入力がある場合（ステップＳ６：肯定）、検出部１０９は、スイッチ用の制御信号がＨｉｇｈか否かを判定する（ステップＳ８）。スイッチ用制御信号がＨｉｇｈの場合（ステップＳ８：肯定）、検出部１０９は、アダプタ挿入の状態で且つ電力供給が停止可能な状態を検出する（ステップＳ９）。そして、検出部１０９は、待機電力軽減モードへの移行可能状態を制御部１０８へ通知する。

制御部１０８は、待機電力軽減モードへの移行可能状態の通知を検出部１０９から受ける。そして、制御部１０８は、スイッチンブ部１０６への電力供給を停止し、スイッチング部１０６の動作を停止させ、待機電力軽減モードへ移行する（ステップＳ１０）。

一方、スイッチ用制御信号がＬｏｗの場合（ステップＳ８：否定）、検出部１０９は、アダプタ挿入の状態で且つ電力供給継続状態を検出する（ステップＳ１１）。検出部１０９は、アダプタ挿入の状態で且つ電力供給継続状態を制御部１０８へ通知する。

制御部１０８は、アダプタ挿入の状態で且つ電力供給継続状態の通知を検出部１０９から受ける。そして、制御部１０８は、スイッチンブ部１０６への電力供給を行い、スイッチング部１０６を動作させ、通常の電力供給モードへ移行する（ステップＳ１２）。

以上に説明したように、本実施例に係るＡＣアダプタは、パソコンに接続されていない状態では、待機電力軽減モードへ移行する。また、ＡＣアダプタは、パソコンに接続された状態で、且つ、ＡＣアダプタからの電力供給が停止可能でなければ、通常の電力供給モードへ移行する。また、ＡＣアダプタは、パソコンに接続された状態で、且つＡＣアダプタからの電力供給が停止可能の場合、待機電力軽減モードへ移行する。これにより、パソコンなどの電子機器に電力供給を行わなくて良い場合には、待機電力を抑えることができ、ＡＣアダプタ単体時及び電子機器接続時のいずれでも消費電力を低減することができる。

図５は、実施例２に係るＡＣアダプタの回路図である。本実施例に係るＡＣアダプタ１は、実施例１における各部の機能を図５に示す回路で実現している。

ＡＣアダプタ１は、整流ダイオード１１、コンデンサ１２、抵抗１３、ダイオード１４、コンデンサ１５及び抵抗１６を有する。また、ＡＣアダプタ１は、１次コイル及び２次コイルを有する変圧器１０２及び１７を有する。また、本実施例に係るＩＣ（Integrated Circuit）１６１及びスイッチ１６２は、図１のスイッチング部１０６の機能を実現する回路の一例である。また、本実施例に係るコンデンサ１８１、抵抗１８２、スイッチ１８３及びダイオード１８４は、図１の制御部１０８の機能を実現する回路の一例である。また、本実施例に係るコンデンサ１９１、抵抗１９２、抵抗１９３及びスイッチ１９４は、図１の検出部１０９の機能を実現する回路の一例である。さらに、制御部１０８と検出部１０９とは、フォトカプラ１５０により光通信で接続される。

整流ダイオード１１は、家庭用電源などの外部電源２から入力された交流の電気を整流し、出力する。コンデンサ１２は、整流ダイオード１１から出力された電気の平滑化を行う。その後、整流ダイオード１１から出力された電気は、変圧器１０２の１次コイルを流れる。抵抗１６は、整流ダイオード１１から出力される電気に対する負荷である。

ここで、整流ダイオード１１から出力される電気の経路上にはスイッチ１６２が配置されている。そのため、スイッチ１６２がオフの場合には、整流ダイオード１１から出力される電気の経路上には電気は流れない。逆に、スイッチ１６２がオンの場合には、整流ダイオード１１から出力される電気の経路上には電気が流れる。そして、スイッチ１６２のオンオフにより、整流ダイオード１１から出力される交流の電気は、定圧のパルス電流となる。

この整流ダイオード１１、コンデンサ１２及び抵抗１６が、図１の１次回路１０１の機能を実現する回路の一例にあたる。

変圧器１０２は、整流ダイオード１１から１次コイルへの交流の電気の入力を受ける。そして、変圧器１０２は、１次コイルへ入力された交流の電気の電圧を入力電圧へ降圧させ、二次コイルから出力する。

ダイオード１４は、変圧器１０２の２次コイルからＤＣ入力ピン２６へ向かう方向にのみ電気を流す。これにより、ダイオード１４は、ＤＣ入力ピン２６へ入力される電気を交流から直流に変換する。コンデンサ１４は、ダイオード１４から出力された電気の平滑化を行う。

このように、ダイオード１４及びコンデンサ１５は、ＤＣ入力ピン２６へ直流の電気を供給することでパソコン３に電気を供給する。そこで、ダイオード１４及びコンデンサ１５が、図１のメイン電源１０３の機能を実現する回路の一例にあたる。

また、変圧器１０２の２次コイルのダイオード１４が電流を流す方向とは逆方向の端子は、ＧＮＤピン２２に接続される。すなわち、変圧器１０２の２次コイルのダイオード１４が電流を流す方向とは逆方向の端子は、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続されることで、パソコン３が有するＧＮＤ３４に接続される。このため、変圧器１０２とグランドピン２２とを結ぶ経路の電圧は、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続され他場合、ＧＮＤ３４の基準電位に落ちる。

スイッチ１６２は、Ｎ型ＦＥＴ（Field Effect Transistor）スイッチである。すなわち、スイッチ１６２は、ゲート電圧がＨｉｇｈになるとオンになり、ゲート電圧がＬｏｗになるとオフになる。スイッチ１６２は、外部電源２と変圧器１０２とを結ぶ経路の接続及び切断を行うスイッチである。スイッチ１６２がオフの場合、外部電源２から入力された電気は変圧器１０２へは供給されない。スイッチ１６２がオンの場合、外部電源２から入力された交流の電気は整流ダイオード１１を経由して変圧器１０２の１次コイルへ入力される。

ＩＣ１６１は、スイッチ１６２のゲートにＨｉｇｈ及びＬｏｗの電圧を繰り返しかけることで、スイッチ１６２のオンオフを周期的に繰り返えさせる。ただし、ＩＣ１６１は、後述するスイッチ１８３を経由して供給される電気により動作する。そのため、電気が供給されなければ、ＩＣ１６１は、動作を停止し、スイッチ１６２のゲート電圧はＬｏｗの状態が継続する。その場合、スイッチ１６２はオフの状態となる。

抵抗１３は、整流ダイオード１１から変圧器１０２の１次コイルへ電気を送る経路を分岐させた経路上に配置される。抵抗１３には、整流ダイオード１１から変圧器１０２へ送られた電気が流れる。抵抗１３が、図１の補助電源１０４の機能を実現する回路の一例である。また、この場合、外部電源２から入力される電気に対するグランドがＧＮＤ１０７の機能を実現する。

ダイオード１８４は、外部電源２から入力された電気を一定方向に流す整流素子である。コンデンサ１８１は、ダイオード１８４を流れる電気を平滑化する。抵抗１８２には、スイッチ１８３のゲートとソースとを結ぶ経路上に配置される。

スイッチ１８３は、Ｐ型ＦＥＴスイッチである。すなわち、スイッチ１６２は、ゲート電圧がＬｏｗになるとオンになり、ゲート電圧がＨｉｇｈになるとオフになる。スイッチ１８３のドレインは、ＩＣ１６１に接続される。また、スイッチ１８３のソースは、ダイオード１８４と抵抗１３とを結ぶ経路から分岐された経路に接続される。また、スイッチ１８３のゲートは、フォトカプラ１５０の受光素子の出力端子に接続される。

ここで、フォトカプラ１５０の受光素子がオフの場合、スイッチ１８３のゲートは外部電源２のグランドから切り離される。そして、スイッチ１８３は、抵抗１８２によりスイッチ１８３のゲートとソースとの間に電位差ができ、ゲートにＨｉｇｈのゲート電圧が印加される。これにより、スイッチ１８３はオンになる。また、フォトカプラ１５０の受光素子がオンの場合、スイッチ１８３のゲートは外部電源２のグランドに繋がる。そして、スイッチ１８３は、ゲートとソースとは同じ電位となり、ゲートにＬｏｗのゲート電圧が印加される。これにより、スイッチ１８３はオフとなる。

変圧器１０２は、外部電源２から入力される電気の経路上のダイオード１８４及び抵抗１３と直列に配置される１次コイルを有する。変圧器１７の２次コイルの一端は、変圧器１０２の２次コイルとＧＮＤピン２２とを接続する経路に接続される。これにより、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合、変圧器１７の２次コイルは、ＧＮＤピン２２を介してパソコン３のＧＮＤ３４に接続する。

このように、変圧器１０２の２次コイル及び変圧器１７の２次コイルともにパソコン３のＧＮＤ３４に接続し、ＧＮＤ３４の電位を基準電位として用いる。すなわち、本実施例では、ＧＮＤ３４が図１におけるＧＮＤ１１０の機能を有する。

変圧器１７は、図１の補助電源１０５の機能を実現する回路の一例である。変圧器１７は、１次コイルに入力された電気の電圧を所定電圧に降圧し２次コイルから出力する。変圧器１７はスイッチ１９４のソース及びフォトカプラ１５０の発光素子へ電気を入力する。さらに、変圧器１７は、スイッチ１９４のゲートに電気を入力する。

ダイオード１９５は、変圧器１７から出力された電気を整流する。コンデンサ１９１は、変圧器１７から出力された電気を平滑化する。抵抗１９３は、変圧器１７の２次コイルとスイッチ１９４のゲートとを結ぶ経路上に配置される。抵抗１９３は、抵抗２５に比べて抵抗値が非常に大きい抵抗である。抵抗１９２は、変圧器１７の２次コイルとフォトカプラ１５０の発光素子の入力端子とを結ぶ経路上に配置される。

スイッチ１９４は、Ｎ型ＦＥＴスイッチである。すなわち、スイッチ１９４は、ゲート電圧がＨｉｇｈになるとオンになり、ゲート電圧がＬｏｗになるとオフになる。スイッチ１９４のソース及びドレインは変圧器１７の２次コイルに接続される。また、スイッチ１９４のゲートは、制御用接触ピン２３からの入力経路と変圧器１７の２次コイルからの入力経路と結合する経路に接続される。

ここで、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合、制御用接触ピン２３は、抵抗２５及びＧＮＤピン２２を介してパソコン３のＧＮＤ３４と接続される。そして、抵抗２５は、抵抗１９３にくらべて抵抗値が非常に低いため、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された場合、制御用接触ピン２３の電位がグランドに落ちる。これにより、スイッチ１９４のゲート電圧がＬｏｗになる。これにより、スイッチ１９４はオフになる。また、Ｈｉｇｈのスイッチ用制御信号が制御信号ピン２１から出力された場合、スイッチ１９４のゲートにはＨｉｇｈのゲート電圧が印加される。これにより、スイッチ１９４はオンになる。

さらに、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続されていない場合、制御用接触ピン２３は、接触部２４から離れオープンとなる。そして、制御用接触ピン２３及び制御信号ピン２１からスイッチ１９４のゲートに入力される信号は不定となる。この場合、スイッチ１９４のゲートには、変圧器１７の２次コイルから出力された電圧が印加される。そのため、スイッチ１９４のゲートには、Ｈｉｇｈの電圧が印加される。これにより、スイッチ１９４はオンになる。

図６は、フォトカプラの詳細を表す図である。フォトカプラ１５０は、発光素子として発光ダイオード１５１を有する。また、フォトカプラ１５０は、受光素子としてフォトトランジスタ１５２を有する。

発光ダイオード１５１の入力端子５１１は、ダイオード１９５の出力側に接続される。発光ダイオード１５１の出力端子５１２は、変圧器１７の２次コイルのダイオード１９５の出力方向とは逆の端子に接続される。

フォトトランジスタ１５２の入力端子５２１は、スイッチ１８３から延びる経路に接続される。フォトトランジスタ１５２の出力端子５２２は、整流ダイオード１１が出力する電気が流れる経路に接続される。

入力端子５１１から出力端子５１２に電流が流れると、発光ダイオード１５１は発光する。そして、フォトトランジスタ１５２は、発光ダイオード１５１が発した光を受けて、オンになる。フォトトランジスタ１５２がオンになると、入力端子５２１から出力端子５２２へ電流が流れる。このように、発光ダイオード１５１とフォトトランジスタ１５２を用いることで、制御部１０８と検出部１０９とは光通信で結ばれることになる。

コネクタ２０とコネクタ３０とが接続されており、Ｈｉｇｈのスイッチ用制御信号をマイコン３１が出力しない場合、すなわち、スイッチ１９４がオフの場合、発光ダイオード１５１の入力端子５１１の電圧はＨｉｇｈとなり、電流が発光ダイオード１５１を流れる。この場合、フォトカプラ１５０がオンになり、フォトトランジスタ１５２は電流を流す。フォトカプラ１５０がオンになると、スイッチ１８３がオンになり、ＩＣ１６１は通常の電力供給モードに移行する。

また、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続された状態で、Ｈｉｇｈのスイッチ用制御信号をマイコン３１が出力した場合、すなわち、スイッチ１９４がオンの場合、発光ダイオード１５１の入力端子５１１の電圧はＬｏｗとなり、電流は発光ダイオード１５１を流れない。この場合、フォトカプラ１５０がオフになり、フォトトランジスタ１５２は電流を流さない。フォトカプラ１５０がオフになると、スイッチ１８３がオフになり、ＩＣ１６１は動作を停止し待機電力軽減モードに移行する。

さらに、コネクタ２０とコネクタ３０とが接続されていない場合、すなわち、スイッチ１９４がオンの場合、発光ダイオード１５１の入力端子５１１の電圧はＬｏｗとなり、発光ダイオード１５１を電流は流れない。この場合、フォトカプラ１５０がオフになり、フォトトランジスタ１５２は電流を流さない。フォトカプラ１５０がオフになると、スイッチ１８３がオフになり、ＩＣ１６１は動作を停止し待機電力軽減モードに移行する。

図７は、スイッチ及びフォトカプラの電圧及びオンオフ状態、並びに、ＩＣの動作をまとめた図である。各状態とは、アダプタが未挿入の状態の場合、アダプタが挿入状態でＨｉｇｈのスイッチ用制御信号が出力されていない場合及びアダプタが挿入状態でＨｉｇｈのスイッチ用制御信号が出力されている場合を表す。また、ここでは、スイッチ１９４のゲート電圧を電圧Ｐ１とし、フォトカプラ１５１の入力端子５１１の電圧を電圧Ｐ２とし、スイッチ１８３のゲート電圧を電圧Ｐ３とする。

アダプタ未挿入の場合、電圧Ｐ１はＨｉｇｈになり、スイッチ１９４はオンになる。スイッチ１９４がオンになると、電圧Ｐ２がＬｏｗになり、フォトカプラ１５０はオフになる。フォトカプラ１５０がオフになると、電圧Ｐ３がＨｉｇｈになり、スイッチ１８３がオフになる。これにより、ＩＣ１６１は、アダプタ未挿入の場合、動作を停止し待機電力軽減モードに移行する。

アダプタ挿入且つＨｉｇｈのスイッチ用制御信号がマイコン３１から出力されていない場合、電圧Ｐ１はＬｏｗになり、スイッチ１９４はオフになる。スイッチ１９４がオフになると、電圧Ｐ２がＨｉｇｈになり、フォトカプラ１５０はオンになる。フォトカプラ１５０がオンになると、電圧Ｐ３がＬｏｗになり、スイッチ１８３がオンになる。これにより、ＩＣ１６１は、アダプタ挿入且つＨｉｇｈのスイッチ用制御信号がマイコン３１から出力されていない場合、スイッチ１６２のオンオフの動作を行い通常の電力供給モードに移行する。

アダプタ挿入且つＨｉｇｈのスイッチ用制御信号がマイコン３１から出力されている場合、電圧Ｐ１はＨｉｇｈになり、スイッチ１９４はオンになる。スイッチ１９４がオンになると、電圧Ｐ２がＬｏｗになり、フォトカプラ１５０はオフになる。フォトカプラ１５０がオフになると、電圧Ｐ３がＨｉｇｈになり、スイッチ１８３がオフになる。これにより、ＩＣ１６１は、アアダプタ挿入且つＨｉｇｈのスイッチ用制御信号がマイコン３１から出力されている場合、動作を停止し待機電力軽減モードに移行する。

以上に説明したように、本実施例に係るＡＣアダプタは、パソコンに接続されていない状態では、パソコンからＬｏｗのスイッチ用制御信号が入力された状態と同じ状態になり、待機電力軽減モードへ移行する。また、ＡＣアダプタは、パソコンに接続された状態で、且つ、ＡＣアダプタからの電力供給が停止可能でなければ、パソコンからＨｉｇｈのスイッチ用制御信号が入力され、通常の電力供給モードへ移行する。また、ＡＣアダプタは、パソコンに接続された状態で、且つＡＣアダプタからの電力供給が停止可能の場合、パソコンからＨｉｇｈのスイッチ用制御信号が入力され、待機電力軽減モードへ移行する。これにより、確実に消費電力を低減することができる。

また、以上では、ＡＣアダプタを例に説明したが、電子機器に電力を供給する装置であれば、各実施例の機構を適用することができ、同様の効果を得ることができる。

１ ＡＣアダプタ
２ 外部電源
３ パソコン
１１ 整流ダイオード
１２ コンデンサ
１３ 抵抗
１４ ダイオード
１５ コンデンサ
１６ 抵抗
１７ 変圧器
２０ コネクタ
２１ 制御信号ピン
２２ ＧＮＤピン
２３ 制御用接触ピン
２４ 接触部
２５ 抵抗
２６ ＤＣ入力ピン
３０ コネクタ
３１ マイコン
３２ 電源ユニット
３３ バッテリ
３４ ＧＮＤ
３５ スイッチ
３６ スイッチ
３７ ＧＮＤピン
３８ 制御信号ピン
３９ ＤＣ入力ピン
１０１ １次回路
１０２ 変圧器
１０３ メイン電源
１０４ 補助電源
１０５ 補助電源
１０６ スイッチング部
１０７ ＧＮＤ
１０８ 制御部
１０９ 検出部
１１０ ＧＮＤ
１５０ フォトカプラ
１５１ 発光ダイオード
１５２ フォトトランジスタ
１６１ ＩＣ
１６２ スイッチ
１８１ コンデンサ
１８２ 抵抗
１８３ スイッチ
１８４ ダイオード
１９１ コンデンサ
１９２ 抵抗
１９３ 抵抗
１９４ スイッチ
１９５ ダイオード

Claims (5)

1. 自装置に接続した電子機器に電力を供給する電力供給部と、
   自装置に前記電子機器が接続された場合にグランドに接続され、且つ、前記グランドに接続した状態で前記電子機器が出力する制御信号の入力を受ける制御用ピンと、
   前記制御用ピンが前記グランドに接続しているか否か及び前記制御信号の入力を前記制御用ピンが受けたか否かを検出する検出部と、
   前記検出部により、前記制御用ピンが前記グランドに接続されていない又は前記制御用ピンが前記グランドに接続され且つ前記制御信号の入力を受けていることが検出された場合、前記電力供給部の動作を停止させ、前記制御用ピンが前記グランドに接続され且つ前記制御信号の入力を受けていないことが検出された場合、前記電力供給部を動作させる制御部と
   を備えたことを特徴とする電力供給装置。
2. 前記制御用ピンは、前記制御信号として高電力の信号を受け、
   前記検出部は、前記制御用ピンが前記グランドに接続されていない場合、動作用の電源から高電力の信号の入力を受け、前記制御用ピンが前記グランドに接続され且つ前記制御信号の入力を受けている場合、前記制御用ピンを介して高電力の信号である前記制御信号の入力を受け、前記制御用ピンが前記グランドに接続され且つ前記制御信号の入力を受けていない場合、前記制御用ピンから低電力の信号の入力を受け、
   前記制御部は、前記検出部が高電力の信号の入力を受けた場合、前記電力供給部の動作を停止させ、低電力の信号の入力を受けた場合、前記電力供給部を動作させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
3. 前記制御用ピンに対向する位置に配置され、前記グランドに繋がる接触部をさらに備え、
   前記制御用ピンは、板バネであり、自装置が前記電子機器に接続された場合、押圧力を受けて前記接触部に接触し電気的に接続されることで前記グランドに接続され、自装置が前記電子機器から外された場合、弾性力により前記接触部との接触を解消する
   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。
4. 前記制御部は、前記電力供給部における電気の供給経路のスイッチのオンオフを停止させることで動作を停止させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電力供給装置。
5. 自装置に電子機器が接続された場合にグランドに接続され、且つ、前記グランドに接続した状態で前記電子機器が出力する制御信号の入力を受ける制御用ピンが、前記グランドに接続しているか否か及び前記制御信号の入力を前記制御用ピンが受けたか否かを検出し、
   前記制御用ピンが前記グランドに接続されていない場合又は前記制御用ピンが前記グランドに接続され且つ前記制御信号の入力を受けている場合、電力供給の動作を停止し、
   前記制御用ピンが前記グランドに接続され且つ前記制御信号の入力を受けていない場合、電力供給の動作を行う
   ことを特徴とする電力供給装置制御方法。

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