JP2020028178A - 電子機器及び電源制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
近年、USBType−C(登録商標)規格のPD(Power Delivery)機能を利用する汎用の電源(以下、USB(登録商標)電源と称する)が開発されている。USB電源をUSBType−Cコネクタに接続することにより、電子機器にUSB電源から電力が供給される。USB電源には種々の定格電力の種々の機器があり、電圧が高くても、十分な電流を供給できないUSB電源もある。
図1は、第1実施形態に係る電子機器の一例としてのノートブック型パーソナルコンピュータ(以下、PCと称する)10を示す。PC10は本体14とディスプレイユニット16から構成される。ディスプレイユニット16は本体14に対して開閉自在に取り付けられる。ディスプレイユニット16の表面にLCD(Liquid Crystal Display)パネル18が配置され、ディスプレイユニット16の内部にパネル基板(図示しない)が収納される。本体14は薄い箱形の筐体を備え、筐体の上面にキーボード20が配置され、筐体の内部に回路基板(図示しない)が収納され、筐体の側面に電源コネクタ24、USBType−Cコネクタ26等の種々のコネクタが配置される。第1実施形態では、USBType−Cコネクタ26の数は単数であるが、複数のUSBType−Cコネクタ26が設けられても良い。
図2は、PC10の電源制御回路の一例を示す回路図である。図示しないAC電源に電源コードを介して接続されるACアダプタ42が、図示しないケーブルを介して、電源コネクタ24に接続される。ACアダプタ42はAC電圧をDC電圧に変換して電源コネクタ24に供給する。電源コネクタ24がダイオード44のアノードに接続される。ダイオード44は逆流防止用である。電源コネクタ24(ダイオード44のアノード)は分圧抵抗46、48を直列に介してグランドにも接続される。ダイオード44のカソードはチャージャ回路52の入力端子に接続される。
図3は、USB電源54がUSBType−Cコネクタ26に接続されると開始される電力供給に関するネゴシエーションの一例を示す。USB電源54がUSBType−Cコネクタ26に接続されると、USB PDコントローラ62とUSB PDコントローラ64がCC1ラインとCC2ラインを介して互いに接続される。
定格判別ブロック72は、ブロック102で、ロードスイッチ56をオンさせる。これにより、USBType−Cコネクタ26のVBUS端子からロードスイッチ56、ダイオード58を介するチャージャ回路52への電力供給路が形成される。この後、ACアダプタ42が電源コネクタ24に接続される及び/又はUSB電源54がUSBType−Cコネクタ26に接続されると想定する。USB電源54がUSBType−Cコネクタ26に接続された場合、図3に示すネゴシエーションも完了し、PD情報がUSB PDコントローラ64内のメモリ65に格納されていると想定する。
次に、ACアダプタ42が電源コネクタ24に接続され、USB電源54がUSBType−Cコネクタ26に接続される場合の電源供給を説明する。
定格判別ブロック72は、ブロック122で、ACアダプタ42の定格電圧がUSB電源54の定格電圧より高いか否かを判定する。チャージャ回路52の入力端子にはダイオード44のカソードとダイオード58のカソードが共通に接続されているので、チャージャ回路52の入力端子にはダイオード44のカソード電圧とダイオード58のカソード電圧の中の高い方の電圧が印加される。
以上説明したように、第1実施形態によれば、ACアダプタ42とUSB電源54が電源コネクタ24とUSB Type−Cコネクタ26にそれぞれ接続されている場合、両者の定格電圧、定格電力の比較結果に基づいて最適な機器からの電力をPC10に供給することができる。例えば、ACアダプタ42の定格電圧がUSB電源54の定格電圧より高い場合、定格電力の大小に関わらずACアダプタ42からの電力がPC10に供給される。この時、USBType−Cコネクタ26のVBUS端子からチャージャ回路52への電力供給路を導通、非導通させるロードスイッチ56はオンされているが、オフされても良い。USB電源54の定格電圧がACアダプタ42の定格電圧より高い場合、USB電源54の定格電力がACアダプタ42の定格電力より大きければ、USB電源54からの電力がPC10に供給される。この時、USBType−Cコネクタ26のVBUS端子からチャージャ回路52への電力供給路を導通、非導通させるロードスイッチ56はオンされている。USB電源54の定格電圧がACアダプタ42の定格電圧より高くても、ACアダプタ42の定格電力がUSB電源54の定格電力より大きければ、ACアダプタ42からの電力がPC10に供給される。この時、USBType−Cコネクタ26のVBUS端子からチャージャ回路52への電力供給路を導通、非導通させるロードスイッチ56はオフされている。
図5は、第2実施形態のPC10の電源制御回路の一例を示す回路図である。図2に示す第1実施形態では、1個のUSB Type−Cコネクタ26が設けられているが、第2実施形態では、複数、ここでは2個のUSB電源54−1、54−2が同時にPC10に接続できるように、2個のUSB Type−Cコネクタ26−1、26−2が設けられている。
ダイオード58−1、58−2のカソードはダイオード44のカソードとともにチャージャ回路52の入力端子に接続される。
PD情報リードブロック70はSMバスを介してUSB PDコントローラ64−1、64−2に接続され、USB PDコントローラ64−1、64−2のメモリ65−1、65−2からPD情報を読み出す。
接続検出信号がハイレベルである場合(ブロック204の判定がYesの場合)、A/D変換ブロック74は、ブロック206で、分圧抵抗46、48の接続点の電圧をA/D変換し、A/D変換結果を定格判別ブロック72へ供給する。PD情報リードブロック70は、ブロック208で、USB PDコントローラ64−1、64−2内のメモリ65−1、65−2からPD情報を読み出す。PD情報リードブロック70は、ブロック210で、読み出したPD情報に基づいてUSB電源54−1、54−2の定格電力(定格電圧、定格電流)を認識する。認識結果は定格判別ブロック72へ供給される。なお、USB電源54−1、54−2がUSBType−Cコネクタ26−1、26−2に接続されていない場合、USB電源54−1、54−2の定格電力は認識されない。
USB電源54−2が認識された場合(ブロック220の判定がYesの場合)、ACアダプタ42とUSB電源54−1、54−2が接続されていると判断でき、定格判別ブロック72は、ブロック222で、USB電源54−1の定格電力がUSB電源54−2の定格電力より大きいか否か判定する。
USB電源54−1の定格電力がUSB電源54−2の定格電力より大きい場合(ブロック222の判定がYesの場合)、又はUSB電源54−2が認識されない場合(ブロック220の判定がNoの場合)、定格判別ブロック72は、ブロック224で、第1実施形態と同様に、ACアダプタ42の定格電圧がUSB電源54−1の定格電圧より高いか否かを判定する。ACアダプタ42の定格電圧がUSB電源54−1の定格電圧より高い場合(ブロック224の判定がYesの場合)、ACアダプタ42の出力電圧がチャージャ回路52へ印加され、PC10のシステム電源が生成される。この時、定格判別ブロック72は、ロードスイッチ56−1、56−2をオンさせ続ける。これにより、ACアダプタ42とUSB電源54−1、54−2が接続されている状態からACアダプタ42が抜き取られた場合、瞬時にUSB電源54−1又は54−2から電力が供給される。
図6のブロック222でUSB電源54−1の定格電力がUSB電源54−2の定格電力より大きくない場合(判定がNoの場合)、定格判別ブロック72は、ブロック262(図8)の処理を実行する。定格判別ブロック72は、ブロック262で、ACアダプタ42の定格電圧がUSB電源54−2の定格電圧より高いか否かを判定する。ACアダプタ42の定格電圧がUSB電源54−2の定格電圧より高い場合(ブロック262の判定がYesの場合)、ACアダプタ42の出力電圧がチャージャ回路52へ印加され、PC10のシステム電源が生成される。この時、定格判別ブロック72は、ロードスイッチ56−1、56−2をオンさせ続ける。これにより、ACアダプタ42とUSB電源54−1又は54−2が接続されている状態からACアダプタ42が抜き取られた場合、瞬時にUSB電源54−1又は54−2から電力が供給される。
Claims (14)
- 第1電源が接続可能な第1電源端子と、
前記第1電源が前記第1電源端子に接続されたことを検出する第1検出手段と、
少なくとも1つの第2電源が接続可能な少なくとも1つの第2電源端子と、
前記少なくとも1つの第2電源が前記少なくとも1つの第2電源端子に接続されたことを検出する第2検出手段と、
前記第1電源が前記第1電源端子に接続されたことを前記第1検出手段が検出し、前記少なくとも1つの第2電源が前記少なくとも1つの第2電源端子に接続されたことを前記第2検出手段が検出した場合、前記第1電源の定格電圧と前記少なくとも1つの第2電源の定格電圧との比較結果に応じて、前記少なくとも1つの第2電源端子の電力供給路を遮断する制御手段と、
を具備する電子機器。 - 前記制御手段は、前記第1電源の定格電圧が前記少なくとも1つの第2電源の定格電圧より高い場合、前記第1電源からの電力が供給されるように前記少なくとも1つの第2電源端子の電力供給路を遮断する請求項1記載の電子機器。
- 前記制御手段は、前記第1電源の定格電圧が前記少なくとも1つの第2電源の定格電圧より高くなく、前記第1電源の定格電力が前記少なくとも1つの第2電源の定格電力より小さい場合、前記少なくとも1つの第2電源からの電力が供給されるように前記少なくとも1つの第2電源端子の電力供給路を導通する請求項1記載の電子機器。
- 前記制御手段は、前記第1電源の定格電圧が前記少なくとも1つの第2電源の定格電圧より高くなく、前記第1電源の定格電力が前記少なくとも1つの第2電源の定格電力より小さくない場合、前記第1電源からの電力が供給されるように前記少なくとも1つの第2電源端子の電力供給路を遮断する請求項1記載の電子機器。
- 前記少なくとも1つの第2電源端子は、複数の第2電源が接続可能な複数の第2電源端子であり、
前記制御手段は、前記第1電源が前記第1電源端子に接続されていないことを前記第1検出手段が検出し、前記複数の第2電源が前記複数の第2電源端子に接続されたことを前記第2検出手段が検出した場合、前記複数の第2電源の定格電圧と定格電力に基づいて、前記複数の電源端子の電力供給路を選択的に遮断する請求項1記載の電子機器。 - 前記第1検出手段は、前記第1電源端子の電圧に基づいて前記第1電源が前記第1電源端子に接続されたか否かを検出し、
前記第2検出手段は、前記第2電源端子を介して前記少なくとも1つの第2電源から供給される電力供給能力を示す情報の有無に基づいて、前記少なくとも1つの第2電源が前記少なくとも1つの第2電源端子に接続されたか否かを検出する請求項1記載の電子機器。 - 前記電子機器のシステム電源を生成する電源回路をさらに具備し、
前記第1電源端子と前記第2電源端子が共通に前記電源回路の入力端子に接続される請求項1記載の電子機器。 - 充電可能なバッテリと、
前記バッテリを充電する充電器と、をさらに具備し、
前記第1電源端子と前記第2電源端子が共通に前記充電器の入力端子に接続される請求項1記載の電子機器。 - 第1電源が接続可能な第1電源端子と、
前記第1電源が前記第1電源端子に接続されたことを検出する第1検出手段と、
少なくとも1つの第2電源が接続可能な少なくとも1つの第2電源端子と、
前記少なくとも1つの第2電源が前記少なくとも1つの第2電源端子に接続されたことを検出する第2検出手段と、
を具備する電子機器において、
前記第1電源が前記第1電源端子に接続されたことを前記第1検出手段が検出し、前記少なくとも1つの第2電源が前記少なくとも1つの第2電源端子に接続されたことを前記第2検出手段が検出した場合、前記第1電源の定格電圧と前記少なくとも1つの第2電源の定格電圧との比較結果に応じて、前記少なくとも1つの第2電源端子の電力供給路を遮断する電源制御方法。 - 前記第1電源の定格電圧が前記少なくとも1つの第2電源の定格電圧より高い場合、前記第1電源からの電力が供給されるように前記少なくとも1つの第2電源端子の電力供給路を遮断する請求項9記載の電源制御方法。
- 前記第1電源の定格電圧が前記少なくとも1つの第2電源の定格電圧より高くなく、前記第1電源の定格電力が前記少なくとも1つの第2電源の定格電力より小さい場合、前記少なくとも1つの第2電源からの電力が供給されるように前記少なくとも1つの第2電源端子の電力供給路を導通する請求項9記載の電源制御方法。
- 前記第1電源の定格電圧が前記少なくとも1つの第2電源の定格電圧より高くなく、前記第1電源の定格電力が前記少なくとも1つの第2電源の定格電力より小さくない場合、前記第1電源からの電力が供給されるように前記少なくとも1つの第2電源端子の電力供給路を遮断する請求項9記載の電源制御方法。
- 前記少なくとも1つの第2電源端子は、複数の第2電源が接続可能な複数の第2電源端子であり、
前記第1電源が前記第1電源端子に接続されていないことを前記第1検出手段が検出し、前記複数の第2電源が前記複数の第2電源端子に接続されたことを前記第2検出手段が検出した場合、前記複数の第2電源の定格電圧と定格電力に基づいて、前記複数の電源端子の電力供給路を選択的に遮断する請求項9記載の電源制御方法。 - 前記第1検出手段は、前記第1電源端子の電圧に基づいて前記第1電源が前記第1電源端子に接続されたか否かを検出し、
前記第2検出手段は、前記第2電源端子を介して前記少なくとも1つの第2電源から供給される電力供給能力を示す情報の有無に基づいて、前記少なくとも1つの第2電源が前記少なくとも1つの第2電源端子に接続されたか否かを検出する請求項9記載の電源制御方法。
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