JP3509725B2 - 電源制御回路、電源装置、電源制御方法及び電子機器 - Google Patents
電源制御回路、電源装置、電源制御方法及び電子機器Info
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- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
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- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、外部から入力さ
れる外部電力を、所定の定格電力に変換する電源装置に
関するものである。
れる外部電力を、所定の定格電力に変換する電源装置に
関するものである。
【０００２】また、本願発明は、そのような電源装置に
使用される電源制御回路及び電源制御方法に関するもの
についても合わせて開示する。
使用される電源制御回路及び電源制御方法に関するもの
についても合わせて開示する。
【０００３】
【従来の技術】ノートパソコン等の携帯型電子機器装置
においては、装置用の外部電源としてＡＣアダプタやＣ
ＡＲバッテリ・アダプタ等が使用されている。ＣＡＲバ
ッテリ・アダプタは、車のバッテリから出力される電力
を、装置が必要とする電力に調整して出力する電源装置
である。
においては、装置用の外部電源としてＡＣアダプタやＣ
ＡＲバッテリ・アダプタ等が使用されている。ＣＡＲバ
ッテリ・アダプタは、車のバッテリから出力される電力
を、装置が必要とする電力に調整して出力する電源装置
である。
【０００４】ＡＣアダプタに限らず、一般に、電源装置
は最大出力電圧と最大出力電流とが決められている。こ
の最大出力電圧と最大出力電流とを定格出力という。電
源装置は、入力電力の変動があっても、常に定格出力を
補償するように動作する。このため、入力電圧が高いと
きには入力電流は少ない。一方、入力電圧が低いときに
は入力電流が大きくなる。一般的な電源装置は、このよ
うな特性を持っている。
は最大出力電圧と最大出力電流とが決められている。こ
の最大出力電圧と最大出力電流とを定格出力という。電
源装置は、入力電力の変動があっても、常に定格出力を
補償するように動作する。このため、入力電圧が高いと
きには入力電流は少ない。一方、入力電圧が低いときに
は入力電流が大きくなる。一般的な電源装置は、このよ
うな特性を持っている。
【０００５】図６は、従来の電源装置の回路の一例を示
したものである。図の回路は、ノイズ除去用のフィルタ
部１０と、入力電力を出力電力に変換する電圧変換部２
０と、二次側の出力を整流するための整流部３０と、二
次側の出力を監視するための出力検出部４０と、二次側
の出力検出回路の状態を一次側の電圧変換回路に伝える
ためのカプラー５０で構成される。
したものである。図の回路は、ノイズ除去用のフィルタ
部１０と、入力電力を出力電力に変換する電圧変換部２
０と、二次側の出力を整流するための整流部３０と、二
次側の出力を監視するための出力検出部４０と、二次側
の出力検出回路の状態を一次側の電圧変換回路に伝える
ためのカプラー５０で構成される。
【０００６】フィルタ部１０は、コイルＬ１及びコンデ
ンサＣ１で構成されている。フィルタ部１０は、電圧変
換部２０で発生するノイズが入力側に伝播することを防
止するための回路である。
ンサＣ１で構成されている。フィルタ部１０は、電圧変
換部２０で発生するノイズが入力側に伝播することを防
止するための回路である。
【０００７】電圧変換部２０は、電圧変換用のトランス
Ｔ１と、トランスＴ１に流れる電流を継断するトランジ
スタＴｒ１と、トランジスタＴｒ１を制御する制御回路
６０とで構成される。
Ｔ１と、トランスＴ１に流れる電流を継断するトランジ
スタＴｒ１と、トランジスタＴｒ１を制御する制御回路
６０とで構成される。
【０００８】整流部３０は電圧変換部２０から出力され
る電流を整流するための整流ダイオードＤ１と、整流さ
れた電流を平滑するためのコンデンサＣ２とで構成され
る。
る電流を整流するための整流ダイオードＤ１と、整流さ
れた電流を平滑するためのコンデンサＣ２とで構成され
る。
【０００９】出力検出部４０は、電源装置の出力電流値
を検出するためのセンス抵抗Ｒ０と、センス抵抗Ｒ０の
両端の電圧値を検出するためのセンス回路７０とで構成
される。
を検出するためのセンス抵抗Ｒ０と、センス抵抗Ｒ０の
両端の電圧値を検出するためのセンス回路７０とで構成
される。
【００１０】カプラー５０は、センス回路７０の出力を
制御回路６０に伝達する回路である。カプラー５０に
は、一次側と二次側とを電気的に絶縁するために一般的
にフォトカプラーが使用される。
制御回路６０に伝達する回路である。カプラー５０に
は、一次側と二次側とを電気的に絶縁するために一般的
にフォトカプラーが使用される。
【００１１】図の回路では、トランジスタＴｒ１がオン
のときに、入力電流がトランスＴ１の一次側コイルに流
れる。トランジスタＴｒ１がオフのときに、出力電流が
トランスＴ１の二次側コイルに流れる。このような回路
を、ＲＣＣ型のスイッチングレギュレータという。
のときに、入力電流がトランスＴ１の一次側コイルに流
れる。トランジスタＴｒ１がオフのときに、出力電流が
トランスＴ１の二次側コイルに流れる。このような回路
を、ＲＣＣ型のスイッチングレギュレータという。
【００１２】ＲＣＣ型のスイッチングレギュレータにお
いて、出力電圧値をＶout、入力電圧値をＶin、トラン
ジスタＴｒ１がオンの時間をＴon、トランジスタＴｒ１
がオフの時間をＴoffとすると、
いて、出力電圧値をＶout、入力電圧値をＶin、トラン
ジスタＴｒ１がオンの時間をＴon、トランジスタＴｒ１
がオフの時間をＴoffとすると、
【００１３】
【数１】
の関係が成り立つ。但し、ここではトランスＴ１の一次
側コイルの巻き数と二次側コイルの巻き数とが同じであ
ると仮定している。この式を変形すると、
側コイルの巻き数と二次側コイルの巻き数とが同じであ
ると仮定している。この式を変形すると、
【００１４】
【数２】
となり、更に、トランジスタＴｒ１のオンオフの１周期
をＴと置き換えれば、
をＴと置き換えれば、
【００１５】
【数３】
と変形することができる。
【００１６】上式に示すように、出力電圧を一定に保ち
ながら、トランジスタＴｒ１のオン時間を制御すること
によって、入力電流を調節することができる。また、電
源装置の出力端に接続される負荷の容量が変動した場合
であっても、出力電圧Ｖoutを監視してトランジスタＴ
ｒ１のオン時間を制御するフィードバック制御により、
Ｖoutを一定に保つことが可能である。
ながら、トランジスタＴｒ１のオン時間を制御すること
によって、入力電流を調節することができる。また、電
源装置の出力端に接続される負荷の容量が変動した場合
であっても、出力電圧Ｖoutを監視してトランジスタＴ
ｒ１のオン時間を制御するフィードバック制御により、
Ｖoutを一定に保つことが可能である。
【００１７】次に、図７について説明する。
【００１８】図に示した回路は、従来の電源装置回路の
別の一例を示したものである。なお、以下、図中同一の
符号が付されているものは、同一の機構を示すものとす
る。
別の一例を示したものである。なお、以下、図中同一の
符号が付されているものは、同一の機構を示すものとす
る。
【００１９】図７に示した回路は、電圧変換部２０と整
流部３０とを別々に備える替わりに、両者が一体となっ
た電圧変換整流部８０を備えている点が、ＲＣＣ型スイ
ッチングレギュレータと異なる。
流部３０とを別々に備える替わりに、両者が一体となっ
た電圧変換整流部８０を備えている点が、ＲＣＣ型スイ
ッチングレギュレータと異なる。
【００２０】図７に示した回路では、トランジスタＴｒ
１がオンのときに、入力電流がトランスＴ１の一次側コ
イルに流れる。これと同時に、出力電流がトランスＴ１
の二次側コイルにも流れる。このような回路を、ＦＯＲ
ＷＡＲＤ型のスイッチングレギュレータという。
１がオンのときに、入力電流がトランスＴ１の一次側コ
イルに流れる。これと同時に、出力電流がトランスＴ１
の二次側コイルにも流れる。このような回路を、ＦＯＲ
ＷＡＲＤ型のスイッチングレギュレータという。
【００２１】図７の回路では、トランスＴ１はスイッチ
回路として動作する。トランスＴ１は電圧変換回路とし
ては動作しない。このため、トランスＴ１とは別に、電
圧変換用のチョークコイルＬ２とフライホイールダイオ
ードＤ０を必要とする。図７の回路では、
回路として動作する。トランスＴ１は電圧変換回路とし
ては動作しない。このため、トランスＴ１とは別に、電
圧変換用のチョークコイルＬ２とフライホイールダイオ
ードＤ０を必要とする。図７の回路では、
【００２２】
【数４】
という関係が成り立つ。
【００２３】Ｌ２に流れる電流は、Ｔｒ1がオンの間は
入力端から出力端に流れる。また、Ｌ２に流れる電流
は、Ｔｒ1がオフの間はＤ１を通して供給される。従っ
て、この電源回路への平均入力電流Ｉinは、出力電流Ｉ
outとＴｒ1のオン時間との積に等しくなる。したがっ
て、
入力端から出力端に流れる。また、Ｌ２に流れる電流
は、Ｔｒ1がオフの間はＤ１を通して供給される。従っ
て、この電源回路への平均入力電流Ｉinは、出力電流Ｉ
outとＴｒ1のオン時間との積に等しくなる。したがっ
て、
【００２４】
【数５】
という関係が成り立つ。
【００２５】上式に示すように、入力電圧の変動に対し
ては、トランジスタＴｒ１のオン時間を制御することに
より対応できる。また、電源装置の出力端に接続される
負荷容量が変動した場合であっても、出力電圧Ｖoutを
監視してトランジスタＴｒ１のオン時間を制御するフィ
ードバック制御により、Ｖoutを一定に保つことが可能
である。
ては、トランジスタＴｒ１のオン時間を制御することに
より対応できる。また、電源装置の出力端に接続される
負荷容量が変動した場合であっても、出力電圧Ｖoutを
監視してトランジスタＴｒ１のオン時間を制御するフィ
ードバック制御により、Ｖoutを一定に保つことが可能
である。
【００２６】図９は、図６または図７に示した回路にお
いて出力電力を監視する、センス回路７０と制御回路６
０との詳細を示した図である。
いて出力電力を監視する、センス回路７０と制御回路６
０との詳細を示した図である。
【００２７】センス回路７０は、電圧増幅器ＡＭＰ１１
と二つの誤差増幅器ＥＲＡ１１、ＥＲＡ１２、及び基準
電圧源ｅ１１、ｅ１２とで構成される。
と二つの誤差増幅器ＥＲＡ１１、ＥＲＡ１２、及び基準
電圧源ｅ１１、ｅ１２とで構成される。
【００２８】制御回路６０は、三角波発振器６１とＰＷ
Ｍ比較器６２、及びドライブ回路６３とで構成される。
Ｍ比較器６２、及びドライブ回路６３とで構成される。
【００２９】基準電圧源ｅ１１は出力電流値を決めるた
めの基準電圧である。基準電圧源ｅ１２は出力電圧値を
決めるための基準電圧である。電圧増幅器ＡＭＰ１１
は、センス抵抗Ｒ０を流れる電流によって生じる電圧降
下を測定する。電圧増幅器ＡＭＰ１１は、センス抵抗Ｒ
０を流れる電流値に比例する電圧を出力する。誤差増幅
器ＥＲＡ１１は、電圧増幅器ＡＭＰ１１の出力電圧値と
基準電圧値ｅ１１とを比較する。誤差増幅器ＥＲＡ１１
は、センス抵抗Ｒ０を流れる電流が多ければ低レベルを
出力し、センス抵抗Ｒ０を流れる電流が少なければ高レ
ベルを出力する。
めの基準電圧である。基準電圧源ｅ１２は出力電圧値を
決めるための基準電圧である。電圧増幅器ＡＭＰ１１
は、センス抵抗Ｒ０を流れる電流によって生じる電圧降
下を測定する。電圧増幅器ＡＭＰ１１は、センス抵抗Ｒ
０を流れる電流値に比例する電圧を出力する。誤差増幅
器ＥＲＡ１１は、電圧増幅器ＡＭＰ１１の出力電圧値と
基準電圧値ｅ１１とを比較する。誤差増幅器ＥＲＡ１１
は、センス抵抗Ｒ０を流れる電流が多ければ低レベルを
出力し、センス抵抗Ｒ０を流れる電流が少なければ高レ
ベルを出力する。
【００３０】同様に、誤差増幅器ＥＲＡ１２は、電源装
置の出力電圧値と基準電圧値ｅ１２とを比較する。誤差
増幅器ＥＲＡ１１は、電源装置の出力電圧値が高ければ
低レベルを出力し、電源装置の出力電圧値が低ければ高
レベルを出力する。
置の出力電圧値と基準電圧値ｅ１２とを比較する。誤差
増幅器ＥＲＡ１１は、電源装置の出力電圧値が高ければ
低レベルを出力し、電源装置の出力電圧値が低ければ高
レベルを出力する。
【００３１】ＰＷＭ比較器６２は、一つの反転入力と複
数の非反転入力とを持つ電圧比較器である。ＰＷＭ比較
器６２は、複数の非反転入力中の最低電圧値と、反転入
力の電圧値とを比較する。ＰＷＭ比較器６２は、反転入
力の電圧値の方が低いときに出力を出す。つまり、図の
ＰＷＭ比較器６２は、入力電圧値に応じて出力パルスの
オン時間を制御する電圧パルス幅変換器である。ＰＷＭ
比較器６２の反転入力には、三角波発振器６１からの出
力信号が入力される。非反転入力には誤差増幅器ＥＲＡ
１１からの出力とＥＲＡ１２からの出力とが入力され
る。
数の非反転入力とを持つ電圧比較器である。ＰＷＭ比較
器６２は、複数の非反転入力中の最低電圧値と、反転入
力の電圧値とを比較する。ＰＷＭ比較器６２は、反転入
力の電圧値の方が低いときに出力を出す。つまり、図の
ＰＷＭ比較器６２は、入力電圧値に応じて出力パルスの
オン時間を制御する電圧パルス幅変換器である。ＰＷＭ
比較器６２の反転入力には、三角波発振器６１からの出
力信号が入力される。非反転入力には誤差増幅器ＥＲＡ
１１からの出力とＥＲＡ１２からの出力とが入力され
る。
【００３２】三角波発振器６１からの三角波の電圧値
が、誤差増幅器ＥＲＡ１１の出力電圧値よりも低くかつ
誤差増幅器ＥＲＡ１２の出力電圧値よりも低い期間、Ｐ
ＷＭ比較器６２からの出力がドライブ回路６３に入力さ
れる。この入力によりドライブ回路６３が駆動され、電
源装置のスイッチング用のトランジスタＴｒ１が駆動さ
れる。また、三角波発振器６１からの三角波の電圧値が
誤差増幅器ＥＲＡ１１の出力電圧値より高いか、あるい
は三角波発振器６１からの三角波の電圧値が誤差増幅器
ＥＲＡ１２の出力電圧値一方より高い期間は、ＰＷＭ比
較器６２からドライブ回路６３への出力がなくなる。こ
れにより、ドライブ回路６３の駆動が停止する。電源装
置のスイッチング用のトランジスタＴｒ１がオフとな
る。
が、誤差増幅器ＥＲＡ１１の出力電圧値よりも低くかつ
誤差増幅器ＥＲＡ１２の出力電圧値よりも低い期間、Ｐ
ＷＭ比較器６２からの出力がドライブ回路６３に入力さ
れる。この入力によりドライブ回路６３が駆動され、電
源装置のスイッチング用のトランジスタＴｒ１が駆動さ
れる。また、三角波発振器６１からの三角波の電圧値が
誤差増幅器ＥＲＡ１１の出力電圧値より高いか、あるい
は三角波発振器６１からの三角波の電圧値が誤差増幅器
ＥＲＡ１２の出力電圧値一方より高い期間は、ＰＷＭ比
較器６２からドライブ回路６３への出力がなくなる。こ
れにより、ドライブ回路６３の駆動が停止する。電源装
置のスイッチング用のトランジスタＴｒ１がオフとな
る。
【００３３】以上のように、センス回路７０により検出
される電源装置の出力電圧値に応じて、スイッチング用
のトランジスタＴｒ１を継断させる。電源制御回路は、
以上のような構成で電源装置の出力電圧及び出力電流の
制御を行う。
される電源装置の出力電圧値に応じて、スイッチング用
のトランジスタＴｒ１を継断させる。電源制御回路は、
以上のような構成で電源装置の出力電圧及び出力電流の
制御を行う。
【００３４】図９に示した回路では、出力電圧及び出力
電流を監視するセンス回路７０からの出力を、直接制御
回路６０のＰＷＭ回路６２に入力する構成となってい
る。しかし、センス回路７０と制御回路６０との間で電
気的な分離が必要であれば、ＰＷＭ回路６２の入力端の
各々にフォトカプラを接続する。センス回路６０の出力
を、このフォトカプラを経由して入力することで、回路
の電気的な分離（アイソレーション）が可能となる。
電流を監視するセンス回路７０からの出力を、直接制御
回路６０のＰＷＭ回路６２に入力する構成となってい
る。しかし、センス回路７０と制御回路６０との間で電
気的な分離が必要であれば、ＰＷＭ回路６２の入力端の
各々にフォトカプラを接続する。センス回路６０の出力
を、このフォトカプラを経由して入力することで、回路
の電気的な分離（アイソレーション）が可能となる。
【００３５】図９に示した回路では、ＰＷＭ比較器６２
が、誤差増幅器ＥＲＡ１１とＥＲＡ１２との出力のう
ち、電圧値の低い方を選択している。しかし、センス回
路６０で、誤差増幅器ＥＲＡ１１とＥＲＡ１２との出力
電圧を合成し、低い方の電圧値のみを送出することとし
ても差し支えない。
が、誤差増幅器ＥＲＡ１１とＥＲＡ１２との出力のう
ち、電圧値の低い方を選択している。しかし、センス回
路６０で、誤差増幅器ＥＲＡ１１とＥＲＡ１２との出力
電圧を合成し、低い方の電圧値のみを送出することとし
ても差し支えない。
【００３６】図８に、そのように変更した回路を示す。
ここで示した回路は、誤差増幅器ＥＲＡ１１とＥＲＡ１
２との出力のうち、低い方の電圧値を送出するためのア
ナログ回路である。
ここで示した回路は、誤差増幅器ＥＲＡ１１とＥＲＡ１
２との出力のうち、低い方の電圧値を送出するためのア
ナログ回路である。
【００３７】誤差増幅器ＥＲＡ１１の電圧が高くなると
Ｔｒ１１のベース電位が高くなり、ベース電流が減る。
したがって、Ｔｒ１１のコレクタ抵抗は大きくなる。Ｔ
ｒ１１のコレクタには定電流源ｉから定電流が供給され
ている。このため、Ｔｒ１１のコレクタ抵抗が大きくな
るのに比例してＴｒ１１のコレクタ電圧は高くなる。
Ｔｒ１１のベース電位が高くなり、ベース電流が減る。
したがって、Ｔｒ１１のコレクタ抵抗は大きくなる。Ｔ
ｒ１１のコレクタには定電流源ｉから定電流が供給され
ている。このため、Ｔｒ１１のコレクタ抵抗が大きくな
るのに比例してＴｒ１１のコレクタ電圧は高くなる。
【００３８】誤差増幅器ＥＲＡ１１の電圧が低くなると
Ｔｒ１１のベース電位が低くなる。このため、ベース電
流が増加するのでＴｒ１１のコレクタ抵抗は小さくな
る。Ｔｒ１１のコレクタには定電流源ｉから定電流が供
給されているから、Ｔｒ１１のコレクタ抵抗が小さくな
るのに比例してＴｒ１１のコレクタ電圧は低くなる。
Ｔｒ１１のベース電位が低くなる。このため、ベース電
流が増加するのでＴｒ１１のコレクタ抵抗は小さくな
る。Ｔｒ１１のコレクタには定電流源ｉから定電流が供
給されているから、Ｔｒ１１のコレクタ抵抗が小さくな
るのに比例してＴｒ１１のコレクタ電圧は低くなる。
【００３９】同様に、誤差増幅器ＥＲＡ１２の電圧が高
くなるとＴｒ１２のベース電位が高くなる。これによ
り、ベース電流が減るのでＴｒ１２のコレクタ抵抗は大
きくなる。Ｔｒ１２のコレクタには定電流源ｉから定電
流が供給されている。したがって、Ｔｒ１２のコレクタ
抵抗が大きくなるのに比例してＴｒ１２のコレクタ電圧
は高くなる。
くなるとＴｒ１２のベース電位が高くなる。これによ
り、ベース電流が減るのでＴｒ１２のコレクタ抵抗は大
きくなる。Ｔｒ１２のコレクタには定電流源ｉから定電
流が供給されている。したがって、Ｔｒ１２のコレクタ
抵抗が大きくなるのに比例してＴｒ１２のコレクタ電圧
は高くなる。
【００４０】誤差増幅器ＥＲＡ１２の電圧が低くなると
Ｔｒ１２のベース電位が低くなる。そうすると、ベース
電流が増加するのでＴｒ１２のコレクタ抵抗は小さくな
る。Ｔｒ１２のコレクタには定電流源ｉから定電流が供
給されているのでＴｒ１２のコレクタ抵抗が小さくなる
のに比例してＴｒ１２のコレクタ電圧は低くなる。
Ｔｒ１２のベース電位が低くなる。そうすると、ベース
電流が増加するのでＴｒ１２のコレクタ抵抗は小さくな
る。Ｔｒ１２のコレクタには定電流源ｉから定電流が供
給されているのでＴｒ１２のコレクタ抵抗が小さくなる
のに比例してＴｒ１２のコレクタ電圧は低くなる。
【００４１】Ｔｒ１１とＴｒ１２のコレクタは共通の定
電流源ｉに接続されている。このため、Ｔｒ１１とＴｒ
１２とのコレクタ電圧は、低い方の電圧に固定される。
従って、誤差増幅器ＥＲＡ１１の出力電圧、あるいは誤
差増幅器ＥＲＡ１２の出力電圧のうち、低い方の電圧が
Ｔｒ１１とＴｒ１２とのコレクタ電圧として出力され
る。
電流源ｉに接続されている。このため、Ｔｒ１１とＴｒ
１２とのコレクタ電圧は、低い方の電圧に固定される。
従って、誤差増幅器ＥＲＡ１１の出力電圧、あるいは誤
差増幅器ＥＲＡ１２の出力電圧のうち、低い方の電圧が
Ｔｒ１１とＴｒ１２とのコレクタ電圧として出力され
る。
【００４２】
【発明が解決しようとする課題】図１１は、図６の電源
装置の出力特性を示した図である。
装置の出力特性を示した図である。
【００４３】このアダプタの定格出力は１６Ｖ／３．５
Ａである。出力電圧１６Ｖはセンス回路６０の基準電圧
ｅ１２によって調整される。出力電流３．５Ａはセンス
回路６０の基準電圧ｅ１１によって調整される。
Ａである。出力電圧１６Ｖはセンス回路６０の基準電圧
ｅ１２によって調整される。出力電流３．５Ａはセンス
回路６０の基準電圧ｅ１１によって調整される。
【００４４】このアダプタに接続されている負荷が、
３．５Ａ以上の出力電流を要求する過負荷状態になった
場合を仮定する。そのような場合であっても、アダプタ
の定格出力は１６Ｖ／３．５Ａであるから、理想的に
は、このアダプタの出力電流は３．５Ａを越えてはなら
ない。
３．５Ａ以上の出力電流を要求する過負荷状態になった
場合を仮定する。そのような場合であっても、アダプタ
の定格出力は１６Ｖ／３．５Ａであるから、理想的に
は、このアダプタの出力電流は３．５Ａを越えてはなら
ない。
【００４５】１１は、従来の電源装置の入力電流と入力
電圧との関係を示した図である。電源装置の電圧変換効
率を８０％と仮定する。図は、定格出力３．５Ａを出力
しているときの入力電流値と入力電圧値とを示してい
る。車のバッテリ電圧が１２Ｖ以上あるときは、入力電
流は６．０Ａ以下である。しかし、車のバッテリ電圧が
９Ｖ迄低下すると入力電流は８．０Ａとなる。
電圧との関係を示した図である。電源装置の電圧変換効
率を８０％と仮定する。図は、定格出力３．５Ａを出力
しているときの入力電流値と入力電圧値とを示してい
る。車のバッテリ電圧が１２Ｖ以上あるときは、入力電
流は６．０Ａ以下である。しかし、車のバッテリ電圧が
９Ｖ迄低下すると入力電流は８．０Ａとなる。
【００４６】このような電源装置を、ＣＡＲバッテリ・
アダプタとして車のバッテリに接続する場合、車のシガ
ーライタ端子等に接続するのが一般的である。車のシガ
ーライタのコンセント回路には、バッテリの短絡保護を
目的として１０Ａ程度のヒューズが挿入されている。一
般に、ヒューズは定格で使用した場合、ほぼ２時間で溶
断することが知られている。ヒューズの溶断を避けるた
めには、ヒューズに流れる電流を、定格電流の８０％以
下にしなければならないとされている。したがって、図
１０で仮定したヒューズを使用する場合、このヒューズ
の溶断を防ぐためには、シガーライタのコンセントから
取り出す電流を８Ａ以下に抑える必要がある。
アダプタとして車のバッテリに接続する場合、車のシガ
ーライタ端子等に接続するのが一般的である。車のシガ
ーライタのコンセント回路には、バッテリの短絡保護を
目的として１０Ａ程度のヒューズが挿入されている。一
般に、ヒューズは定格で使用した場合、ほぼ２時間で溶
断することが知られている。ヒューズの溶断を避けるた
めには、ヒューズに流れる電流を、定格電流の８０％以
下にしなければならないとされている。したがって、図
１０で仮定したヒューズを使用する場合、このヒューズ
の溶断を防ぐためには、シガーライタのコンセントから
取り出す電流を８Ａ以下に抑える必要がある。
【００４７】また、ＣＡＲバッテリ・アダプタ自体に
も、内部回路の短絡による車のヒューズ溶断を避けるた
めに、内部に保護ヒューズを入れる必要がある。つま
り、ＣＡＲバッテリ・アダプタの内部回路の短絡等が発
生しても、車のヒューズよりも先にＣＡＲバッテリ・ア
ダプタ内部のヒューズを溶断させる必要がある。このた
めの条件を考えると、ＣＡＲバッテリ・アダプタ内ヒュ
ーズの容量は８Ａ程度とする必要があるということにな
る。
も、内部回路の短絡による車のヒューズ溶断を避けるた
めに、内部に保護ヒューズを入れる必要がある。つま
り、ＣＡＲバッテリ・アダプタの内部回路の短絡等が発
生しても、車のヒューズよりも先にＣＡＲバッテリ・ア
ダプタ内部のヒューズを溶断させる必要がある。このた
めの条件を考えると、ＣＡＲバッテリ・アダプタ内ヒュ
ーズの容量は８Ａ程度とする必要があるということにな
る。
【００４８】しかし、前述のように、ヒューズはその定
格容量で電流を流し続けると、一般的には約２時間程度
で溶断する。そうすると、ＣＡＲバッテリ・アダプタを
連続運転させた状態でＣＡＲバッテリ・アダプタ内のヒ
ューズが溶断させないようにするためには、ＣＡＲバッ
テリ・アダプタの入力電流を６Ａに制限する必要があ
る。
格容量で電流を流し続けると、一般的には約２時間程度
で溶断する。そうすると、ＣＡＲバッテリ・アダプタを
連続運転させた状態でＣＡＲバッテリ・アダプタ内のヒ
ューズが溶断させないようにするためには、ＣＡＲバッ
テリ・アダプタの入力電流を６Ａに制限する必要があ
る。
【００４９】一方、車のバッテリの性能が低下している
場合や充電不足である場合は、バッテリの出力電圧は９
Ｖ程度まで低下することがある。９Ｖ程度の電圧値はエ
ンジン始動に要求されるバッテリ出力電圧値の限界値に
近い値である。
場合や充電不足である場合は、バッテリの出力電圧は９
Ｖ程度まで低下することがある。９Ｖ程度の電圧値はエ
ンジン始動に要求されるバッテリ出力電圧値の限界値に
近い値である。
【００５０】したがって、バッテリからの出力電力が最
も乏しい場合を考えると、ＣＡＲバッテリ・アダプタに
入力される入力電力は９Ｖ／６Ａ（６Ａ×９Ｖ＝５４
Ｗ）となる。ＣＡＲバッテリ・アダプタの変換効率を一
般的な８０％と仮定すれば、ＣＡＲバッテリ・アダプタ
からの出力電力は５４Ｗ×０．８＝４３．２Ｗとなる。
近年は、電子機器の消費電力が上昇している。例えば携
帯移動端末等では最大７０Ｗの入力を要求するものも存
在する。したがって、４３Ｗ程度の電力しか出力できな
いＣＡＲバッテリ・アダプタは容量不足である。このよ
うなＣＡＲバッテリ・アダプタ（電源装置）を使用し
て、近年の形態移動端末等を使用することを考えると、
ＣＡＲバッテリ・アダプタ（電源装置）への入力電圧が
低い場合には、出力端に接続される携帯端末などの負荷
の要求する電力が、電源装置の許容範囲を超えることと
なる。この結果、電源装置への入力電流は増加し、外部
電源である車のシガーライタのコンセント回路に備えら
れたヒューズの溶断が誘発されることとなってしまう。
も乏しい場合を考えると、ＣＡＲバッテリ・アダプタに
入力される入力電力は９Ｖ／６Ａ（６Ａ×９Ｖ＝５４
Ｗ）となる。ＣＡＲバッテリ・アダプタの変換効率を一
般的な８０％と仮定すれば、ＣＡＲバッテリ・アダプタ
からの出力電力は５４Ｗ×０．８＝４３．２Ｗとなる。
近年は、電子機器の消費電力が上昇している。例えば携
帯移動端末等では最大７０Ｗの入力を要求するものも存
在する。したがって、４３Ｗ程度の電力しか出力できな
いＣＡＲバッテリ・アダプタは容量不足である。このよ
うなＣＡＲバッテリ・アダプタ（電源装置）を使用し
て、近年の形態移動端末等を使用することを考えると、
ＣＡＲバッテリ・アダプタ（電源装置）への入力電圧が
低い場合には、出力端に接続される携帯端末などの負荷
の要求する電力が、電源装置の許容範囲を超えることと
なる。この結果、電源装置への入力電流は増加し、外部
電源である車のシガーライタのコンセント回路に備えら
れたヒューズの溶断が誘発されることとなってしまう。
【００５１】以上、特にＣＡＲバッテリ・アダプタを例
示して述べたが、入力電力が不安定な環境では、ＣＡＲ
バッテリ・アダプタに限らず、入力電流超過による電気
回路の損傷の発生が問題となる。
示して述べたが、入力電力が不安定な環境では、ＣＡＲ
バッテリ・アダプタに限らず、入力電流超過による電気
回路の損傷の発生が問題となる。
【００５２】
【課題を解決するための手段】本願発明では、このよう
な問題を解決するために、従来の電源制御回路の構成に
加えて、新たに電源装置への入力電力値を監視する構成
を追加することとした。これにより、本願発明に係る電
源制御回路では、入力電圧の変動にかかわわらず、入力
電流を常に一定値以下に保つ制御が可能となる。このた
め、本願発明に係る電源制御回路を備えた電源装置で
は、外部電源に過電流を出力させる事態を防止すること
ができる。
な問題を解決するために、従来の電源制御回路の構成に
加えて、新たに電源装置への入力電力値を監視する構成
を追加することとした。これにより、本願発明に係る電
源制御回路では、入力電圧の変動にかかわわらず、入力
電流を常に一定値以下に保つ制御が可能となる。このた
め、本願発明に係る電源制御回路を備えた電源装置で
は、外部電源に過電流を出力させる事態を防止すること
ができる。
【００５３】また、本願発明に係る電源装置は、外部電
源からの入力電圧が正常のときは定格電力を出力する。
しかし、外部電源の出力電圧が低いときは電源装置から
出力する電力を減らす。このため、本願発明に係る電源
装置は、外部電源からの過大な電流の入力を抑えること
が可能となる。
源からの入力電圧が正常のときは定格電力を出力する。
しかし、外部電源の出力電圧が低いときは電源装置から
出力する電力を減らす。このため、本願発明に係る電源
装置は、外部電源からの過大な電流の入力を抑えること
が可能となる。
【００５４】更には、本願発明に係る電源制御回路は、
一定時間定格電力を出力した後、外部電源からの入力電
圧値が低いときは出力電力を下げることを指示する。こ
のため、本願発明に係る電源制御回路を備えた電源装置
は、外部電源からの過大な電流の入力を抑えることがで
きる。
一定時間定格電力を出力した後、外部電源からの入力電
圧値が低いときは出力電力を下げることを指示する。こ
のため、本願発明に係る電源制御回路を備えた電源装置
は、外部電源からの過大な電流の入力を抑えることがで
きる。
【００５５】また、外部電源と携帯移動端末との間に新
たな負荷が接続された場合でも、外部電力を効率よく使
用することができる。
たな負荷が接続された場合でも、外部電力を効率よく使
用することができる。
【００５６】
【００５７】
【実施例１】以下、本願発明の第一の実施例を添付図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００５８】図１は、本願発明の電源装置の回路を示し
たものである。本願発明の電源装置の回路は、電圧変換
部２５の構成が従来のものと異なる。本願発明の電源装
置では、従来の電源装置の回路に加えて、更に入力電流
値を測定するための電流センス抵抗Ｒ１が追加されてい
る。センス抵抗Ｒ１の両端は、制御回路６５に接続され
ている。図６と同一の記号で表わされているものは同一
の動作をするものであるため、説明は省略する。
たものである。本願発明の電源装置の回路は、電圧変換
部２５の構成が従来のものと異なる。本願発明の電源装
置では、従来の電源装置の回路に加えて、更に入力電流
値を測定するための電流センス抵抗Ｒ１が追加されてい
る。センス抵抗Ｒ１の両端は、制御回路６５に接続され
ている。図６と同一の記号で表わされているものは同一
の動作をするものであるため、説明は省略する。
【００５９】図２は、図１の出力検出部４０のセンス回
路７０と、電圧変換部２５の制御回路６５との詳細を示
したものである。図２のセンス回路７０の部分は、従来
のものと同様であるため説明は省略する。
路７０と、電圧変換部２５の制御回路６５との詳細を示
したものである。図２のセンス回路７０の部分は、従来
のものと同様であるため説明は省略する。
【００６０】図２の制御回路６５において、ｅ２１は入
力電流値を決定するための基準電圧である。ＡＭＰ２１
は電流センス抵抗Ｒ１を流れる電流によって生じる電圧
降下を測定する。ＡＭＰ２１は、センス抵抗Ｒ１を流れ
る電流値に比例する電圧を出力する。ＥＲＡ２１は電圧
増幅器ＡＭＰ１１の出力電圧値と基準電圧値ｅ２１とを
比較する。センス抵抗Ｒ１を流れる電流が大きければ誤
差増幅器ＥＲＡ２１は低レベルを出力する。センス抵抗
Ｒ１を流れる電流が小さければ誤差増幅器ＥＲＡ２１は
高レベルを出力する。
力電流値を決定するための基準電圧である。ＡＭＰ２１
は電流センス抵抗Ｒ１を流れる電流によって生じる電圧
降下を測定する。ＡＭＰ２１は、センス抵抗Ｒ１を流れ
る電流値に比例する電圧を出力する。ＥＲＡ２１は電圧
増幅器ＡＭＰ１１の出力電圧値と基準電圧値ｅ２１とを
比較する。センス抵抗Ｒ１を流れる電流が大きければ誤
差増幅器ＥＲＡ２１は低レベルを出力する。センス抵抗
Ｒ１を流れる電流が小さければ誤差増幅器ＥＲＡ２１は
高レベルを出力する。
【００６１】ＥＲＡ２１の出力は、ＰＷＭ比較器６７の
非反転入力に加えられている。したがって、三角波発振
器６６から出力される三角波の電圧値が、誤差増幅器Ｅ
ＲＡ２１の出力電圧値とセンス回路７０からの出力電圧
値とのいずれか低い方よりも低い期間に、ドライブ回路
６８を駆動する。これにより、スイッチング用のトラン
ジスタＴｒ１がオンとなる。また、三角波発振器からの
三角波の電圧値が、センス回路７０の出力電圧値又は誤
差増幅器ＥＲＡ２１の出力電圧値のいずれか一方よりも
高い期間に、ドライブ回路６８を駆動する。これによ
り、スイッチング用のトランジスタＴｒ１がオフにな
る。
非反転入力に加えられている。したがって、三角波発振
器６６から出力される三角波の電圧値が、誤差増幅器Ｅ
ＲＡ２１の出力電圧値とセンス回路７０からの出力電圧
値とのいずれか低い方よりも低い期間に、ドライブ回路
６８を駆動する。これにより、スイッチング用のトラン
ジスタＴｒ１がオンとなる。また、三角波発振器からの
三角波の電圧値が、センス回路７０の出力電圧値又は誤
差増幅器ＥＲＡ２１の出力電圧値のいずれか一方よりも
高い期間に、ドライブ回路６８を駆動する。これによ
り、スイッチング用のトランジスタＴｒ１がオフにな
る。
【００６２】以上の結果、電源装置の入力電圧と入力電
流の様子は図１２に示したようになる。図で示すよう
に、本願発明の電源装置においては、電源装置への入力
電圧が低下しても、出力電流値が一定値以上になること
がない。したがって、本願発明に係る電源装置は、過電
流による回路の破損を防止することができる。
流の様子は図１２に示したようになる。図で示すよう
に、本願発明の電源装置においては、電源装置への入力
電圧が低下しても、出力電流値が一定値以上になること
がない。したがって、本願発明に係る電源装置は、過電
流による回路の破損を防止することができる。
【００６３】なお、参考までに、本願発明に係る電源装
置の出力を図１３に示す。図で示すように、本願発明に
係る電源装置は、入力電圧値が高く入力電流値が規定値
以下であるときには、定格の電圧及び電流の出力を可能
とする。しかし、電源装置への入力電圧値が低く入力電
流値が規定値以上になると出力電流を低下させる。
置の出力を図１３に示す。図で示すように、本願発明に
係る電源装置は、入力電圧値が高く入力電流値が規定値
以下であるときには、定格の電圧及び電流の出力を可能
とする。しかし、電源装置への入力電圧値が低く入力電
流値が規定値以上になると出力電流を低下させる。
【００６４】このような制御は、一見、出力端に接続さ
れる負荷が要求する電力を十分に供給できないように見
えるため、意味のない制御のようも感じられる。しか
し、出力端に接続される負荷が、常に定格電力を要求す
る訳ではない。また、要求された電力を十分に供給しな
かったからといって、必ずしも動作に支障を生じさせる
とも限らない。更に、後述するように、本願発明者が新
たに解析したヒューズ特性に基づき、外部電源からの入
力電力を２段階に切り替える電源制御回路、及び電源装
置を実現するためには欠かせない制御となる。
れる負荷が要求する電力を十分に供給できないように見
えるため、意味のない制御のようも感じられる。しか
し、出力端に接続される負荷が、常に定格電力を要求す
る訳ではない。また、要求された電力を十分に供給しな
かったからといって、必ずしも動作に支障を生じさせる
とも限らない。更に、後述するように、本願発明者が新
たに解析したヒューズ特性に基づき、外部電源からの入
力電力を２段階に切り替える電源制御回路、及び電源装
置を実現するためには欠かせない制御となる。
【００６５】次に、図３の制御回路について説明する。
【００６６】図２に示した回路は、電流センス抵抗Ｒ１
を用いることで、抵抗Ｒ１を流れる電流によって生じる
電圧降下を測定して出力を制御するものであった。図３
に示す回路は、これに代わって、入力電圧値を測定して
出力を制御する構成を示した図である。
を用いることで、抵抗Ｒ１を流れる電流によって生じる
電圧降下を測定して出力を制御するものであった。図３
に示す回路は、これに代わって、入力電圧値を測定して
出力を制御する構成を示した図である。
【００６７】図３の制御回路１６５では、電流センス抵
抗Ｒ１と電圧増幅器ＡＭＰ２１の代わりに、入力電圧測
定用の電圧分割抵抗Ｒ２１とＲ２２とが備えられてい
る。電圧分割抵抗Ｒ２１の出力は誤差増幅器ＥＲＡ１２
１に入力さる。これにより、電圧分割抵抗Ｒ２１の出力
が基準電圧値ｅ２１と比較される。誤差増幅器ＥＲＡ１
２１からは電圧分割抵抗Ｒ２１の出力電圧値に応じた電
圧が出力される。
抗Ｒ１と電圧増幅器ＡＭＰ２１の代わりに、入力電圧測
定用の電圧分割抵抗Ｒ２１とＲ２２とが備えられてい
る。電圧分割抵抗Ｒ２１の出力は誤差増幅器ＥＲＡ１２
１に入力さる。これにより、電圧分割抵抗Ｒ２１の出力
が基準電圧値ｅ２１と比較される。誤差増幅器ＥＲＡ１
２１からは電圧分割抵抗Ｒ２１の出力電圧値に応じた電
圧が出力される。
【００６８】電圧分割抵抗センス抵抗Ｒ２１とＲ２２と
によって測定される入力電圧値が高ければ、誤差増幅器
ＥＲＡ１２１は高レベルを出力する。電圧分割抵抗セン
ス抵抗Ｒ２１とＲ２２とによって測定される入力電圧値
が低ければ、誤差増幅器ＥＲＡ１２１は低レベルを出力
する。
によって測定される入力電圧値が高ければ、誤差増幅器
ＥＲＡ１２１は高レベルを出力する。電圧分割抵抗セン
ス抵抗Ｒ２１とＲ２２とによって測定される入力電圧値
が低ければ、誤差増幅器ＥＲＡ１２１は低レベルを出力
する。
【００６９】ＥＲＡ１２１の出力は、ＰＷＭ比較器１６
７の非反転入力に加えられている。このため、三角波発
振器１６９からの三角波の電圧値が、センス回路７０か
らの出力電圧値よりも低く、かつ誤差増幅器ＥＲＡ１２
１からの出力電圧値よりも低い期間、ドライブ回路１６
８が駆動される。これにより、スイッチング用のトラン
ジスタＴｒ１がオンとなる。また、三角波発振器１６９
からの三角波の電圧値がセンス回路７０からの出力電圧
値よりも高い期間、又は三角波の電圧値が誤差増幅器Ｅ
ＲＡ１２１の出力電圧値よりも高い期間に、ドライブ回
路１６８の駆動が停止される。これにより、スイッチン
グ用のトランジスタＴｒ１がオフになる。
７の非反転入力に加えられている。このため、三角波発
振器１６９からの三角波の電圧値が、センス回路７０か
らの出力電圧値よりも低く、かつ誤差増幅器ＥＲＡ１２
１からの出力電圧値よりも低い期間、ドライブ回路１６
８が駆動される。これにより、スイッチング用のトラン
ジスタＴｒ１がオンとなる。また、三角波発振器１６９
からの三角波の電圧値がセンス回路７０からの出力電圧
値よりも高い期間、又は三角波の電圧値が誤差増幅器Ｅ
ＲＡ１２１の出力電圧値よりも高い期間に、ドライブ回
路１６８の駆動が停止される。これにより、スイッチン
グ用のトランジスタＴｒ１がオフになる。
【００７０】次に、図１４の回路について説明する前
に、本願発明者が計測したヒューズの特性について説明
する。
に、本願発明者が計測したヒューズの特性について説明
する。
【００７１】前述したが、一般に、ヒューズは、その定
格電流で使用した場合には、ほぼ２時間で溶断すること
が知られている。そして、慣習的に、ヒューズには定格
の８０％を超える電流が流れないような設計をするもの
となっていた。しかし、本願発明者がヒューズの特性を
詳細に調査した結果、今回始めて、次のような計測結果
を得ることができた。
格電流で使用した場合には、ほぼ２時間で溶断すること
が知られている。そして、慣習的に、ヒューズには定格
の８０％を超える電流が流れないような設計をするもの
となっていた。しかし、本願発明者がヒューズの特性を
詳細に調査した結果、今回始めて、次のような計測結果
を得ることができた。
【００７２】すなわち、定格電力８Ａのヒューズに対し
て、８Ａの電流を５４分間連続で流す。その後、このヒ
ューズに対して、６Ａの電流を６分間流す。このような
制御を繰り返すと、１０００時間の連続動作でもヒュー
ズが溶断することは無かった。また、ヒューズ自身の抵
抗値にも変化が見られなかった。
て、８Ａの電流を５４分間連続で流す。その後、このヒ
ューズに対して、６Ａの電流を６分間流す。このような
制御を繰り返すと、１０００時間の連続動作でもヒュー
ズが溶断することは無かった。また、ヒューズ自身の抵
抗値にも変化が見られなかった。
【００７３】つまり、ヒューズは、その定格容量での連
続動作時間を９０％以内にし、定格容量の８０％以下で
の動作時間を１０％以上にすることで、半永久的に溶断
を防ぐ事ができる、とうものである。
続動作時間を９０％以内にし、定格容量の８０％以下で
の動作時間を１０％以上にすることで、半永久的に溶断
を防ぐ事ができる、とうものである。
【００７４】さて、話を、図の説明に戻す。図１４に示
した制御回路は、以上の結果を踏まえて、本願が開示す
る更なる発明である。この回路を備えた電源装置でも、
バッテリからの入力電流が８Ａを超えないようにするた
めに８Ａのヒューズを備える。しかし、使用時間の９０
％の時間は、８Ａの電流を流すことができるので、この
間７２Ｗの出力を確保できることとなる。このため、本
願発明に係る電源装置は、今後登場するであろう消費電
力の大きな携帯情報端末など、幅広く多種の電子機器の
接続を可能とする。
した制御回路は、以上の結果を踏まえて、本願が開示す
る更なる発明である。この回路を備えた電源装置でも、
バッテリからの入力電流が８Ａを超えないようにするた
めに８Ａのヒューズを備える。しかし、使用時間の９０
％の時間は、８Ａの電流を流すことができるので、この
間７２Ｗの出力を確保できることとなる。このため、本
願発明に係る電源装置は、今後登場するであろう消費電
力の大きな携帯情報端末など、幅広く多種の電子機器の
接続を可能とする。
【００７５】図において、電圧増幅器ＡＭＰ２１、誤差
増幅器ＥＲＡ２１、ＰＷＭ比較器等６７は、図２に記載
した回路と同一のものであり、同一の動作をする。
増幅器ＥＲＡ２１、ＰＷＭ比較器等６７は、図２に記載
した回路と同一のものであり、同一の動作をする。
【００７６】図２に示す回路では、入力電流を制御する
為の誤差増幅器ＥＲＡ２１の基準電圧値は一種類であっ
た。しかし、図１４に示す回路では、スイッチ回路ＳＷ
３１を介して、ｅ３１及びｅ３２の二種類を切り換える
構成になっている。このため、電源装置に入力される電
流値は２つの値のいずれかに維持することが可能であ
る。
為の誤差増幅器ＥＲＡ２１の基準電圧値は一種類であっ
た。しかし、図１４に示す回路では、スイッチ回路ＳＷ
３１を介して、ｅ３１及びｅ３２の二種類を切り換える
構成になっている。このため、電源装置に入力される電
流値は２つの値のいずれかに維持することが可能であ
る。
【００７７】この２種類の電流値として、例えばｅ３１
の電圧値は入力電圧を６Ａに保つ値であり、ｅ３２の電
圧値は入力電圧を８Ａに保つ値である。
の電圧値は入力電圧を６Ａに保つ値であり、ｅ３２の電
圧値は入力電圧を８Ａに保つ値である。
【００７８】電圧比較器ＣＯＭＰ３１は、電流センス抵
抗Ｒ１に流れる電流が、第一の基準電圧値ｅ３１に対応
する値以上であることを検出する。電圧比較器ＣＯＭＰ
３１は、入力電流値が第一の基準電圧値に対応する値以
上であるとき高レベルを出力する。電圧比較器ＣＯＭＰ
３１は、入力電流値が第一の基準電圧値に対応する値以
下であるとき低レベルを出力する。ＦＥＴ３１は、電圧
比較器ＣＯＭＰ３１の出力により、継断が制御されるス
イッチ回路である。ｉはコンデンサＣ３１を充電するた
めの定電流源である。抵抗Ｒ３３は，コンデンサＣ３１
に蓄えられた電荷を放電させるための放電用抵抗器であ
る。電圧比較器ＣＯＭＰ３２は、コンデンサＣ３１の電
圧値を基準電圧値ｅ３３と比較する。電圧比較器ＣＯＭ
Ｐ３２は、Ｃ３１の電圧値が基準電圧値ｅ３３より高い
ときに高レベルを出力する。電圧比較器ＣＯＭＰ３２か
らの出力は、ＳＷ３１を介して誤差増幅器ＥＲＡ３１に
対し、基準電圧値ｅ３１を選択させる。Ｃ３１の電圧値
が基準電圧値ｅ３３より低いときには、電圧比較器ＣＯ
ＭＰ２２は低レベルを出力する。電圧比較器ＣＯＭＰ３
２からの出力は、ＳＷ３１を介して、誤差増幅器ＥＲＡ
３１に基準電圧値ｅ３２を選択させる。
抗Ｒ１に流れる電流が、第一の基準電圧値ｅ３１に対応
する値以上であることを検出する。電圧比較器ＣＯＭＰ
３１は、入力電流値が第一の基準電圧値に対応する値以
上であるとき高レベルを出力する。電圧比較器ＣＯＭＰ
３１は、入力電流値が第一の基準電圧値に対応する値以
下であるとき低レベルを出力する。ＦＥＴ３１は、電圧
比較器ＣＯＭＰ３１の出力により、継断が制御されるス
イッチ回路である。ｉはコンデンサＣ３１を充電するた
めの定電流源である。抵抗Ｒ３３は，コンデンサＣ３１
に蓄えられた電荷を放電させるための放電用抵抗器であ
る。電圧比較器ＣＯＭＰ３２は、コンデンサＣ３１の電
圧値を基準電圧値ｅ３３と比較する。電圧比較器ＣＯＭ
Ｐ３２は、Ｃ３１の電圧値が基準電圧値ｅ３３より高い
ときに高レベルを出力する。電圧比較器ＣＯＭＰ３２か
らの出力は、ＳＷ３１を介して誤差増幅器ＥＲＡ３１に
対し、基準電圧値ｅ３１を選択させる。Ｃ３１の電圧値
が基準電圧値ｅ３３より低いときには、電圧比較器ＣＯ
ＭＰ２２は低レベルを出力する。電圧比較器ＣＯＭＰ３
２からの出力は、ＳＷ３１を介して、誤差増幅器ＥＲＡ
３１に基準電圧値ｅ３２を選択させる。
【００７９】図１４に示す回路では、電源装置への入力
電流値が第一の基準電圧値ｅ３１に対応する値以下の場
合は、電圧比較器ＣＯＭＰ３１が低レベルを出力し続け
る。このため、コンデンサＣ３１の電圧値は低く保たれ
る。したがって、電圧比較器ＣＯＭＰ３２も低レベルを
出力し続ける。結局、誤差増幅器ＥＲＡ３１の基準電圧
値は、第二の基準電圧値ｅ３２に設定される。電源装置
へ入力電流は、第二の基準電圧値に対応する電流値まで
許可される。
電流値が第一の基準電圧値ｅ３１に対応する値以下の場
合は、電圧比較器ＣＯＭＰ３１が低レベルを出力し続け
る。このため、コンデンサＣ３１の電圧値は低く保たれ
る。したがって、電圧比較器ＣＯＭＰ３２も低レベルを
出力し続ける。結局、誤差増幅器ＥＲＡ３１の基準電圧
値は、第二の基準電圧値ｅ３２に設定される。電源装置
へ入力電流は、第二の基準電圧値に対応する電流値まで
許可される。
【００８０】電源装置への入力電流が増加し、第一の基
準電圧値ｅ３１に対応する電流値以上になると電圧比較
器ＣＯＭＰ３１は高レベルを出力する。電圧比較器ＣＯ
ＭＰ３１の出力は、ＦＥＴ３１をオンにしてコンデンサ
Ｃ３１の充電を行う。コンデンサＣ３１の充電は、電源
装置の入力電流値が第一の基準値に対応する電流値以上
の場合にのみ行われる。電源装置の入力電流値が第一の
基準値に対応する電流値以下の時は、コンデンサＣ３１
の充電は行われない。
準電圧値ｅ３１に対応する電流値以上になると電圧比較
器ＣＯＭＰ３１は高レベルを出力する。電圧比較器ＣＯ
ＭＰ３１の出力は、ＦＥＴ３１をオンにしてコンデンサ
Ｃ３１の充電を行う。コンデンサＣ３１の充電は、電源
装置の入力電流値が第一の基準値に対応する電流値以上
の場合にのみ行われる。電源装置の入力電流値が第一の
基準値に対応する電流値以下の時は、コンデンサＣ３１
の充電は行われない。
【００８１】従ってコンデンサＣ３１の電圧値は、電源
装置の入力電流値が第一の基準電圧値に対応する電流値
以上であった時間に比例して上昇する。電圧比較器ＣＯ
ＭＰ３２は、コンデンサＣ３１の電圧値と基準電圧値ｅ
３３とを比較している。このため、電源装置への入力電
流値が第一の基準電圧値に対応する電流値以上であった
時間の総和が、基準電圧値ｅ３３で指定される時間以上
になると、電圧比較器ＣＯＭＰ３２は高レベルを出力す
る。電圧比較器ＣＯＭＰ３２の出力は、誤差増幅器ＥＲ
Ａ３１の基準電圧値を、第一の基準電圧値ｅ３１に設定
する。誤差増幅器ＥＲＡ３１の基準電圧値が第一の基準
電圧値に変更されることで、ＣＡＲアダプタの入力電流
が第一の基準電圧値に対応する電流値以下に制限され
る。
装置の入力電流値が第一の基準電圧値に対応する電流値
以上であった時間に比例して上昇する。電圧比較器ＣＯ
ＭＰ３２は、コンデンサＣ３１の電圧値と基準電圧値ｅ
３３とを比較している。このため、電源装置への入力電
流値が第一の基準電圧値に対応する電流値以上であった
時間の総和が、基準電圧値ｅ３３で指定される時間以上
になると、電圧比較器ＣＯＭＰ３２は高レベルを出力す
る。電圧比較器ＣＯＭＰ３２の出力は、誤差増幅器ＥＲ
Ａ３１の基準電圧値を、第一の基準電圧値ｅ３１に設定
する。誤差増幅器ＥＲＡ３１の基準電圧値が第一の基準
電圧値に変更されることで、ＣＡＲアダプタの入力電流
が第一の基準電圧値に対応する電流値以下に制限され
る。
【００８２】コンデンサＣ３１の電圧値が基準電圧値ｅ
３３より高い間は、電圧比較器ＣＯＭＰ３２は高レベル
を出力し続ける。しかし、出力コンデンサＣ３１の電圧
値は放電用抵抗器Ｒ３３を介して放電される。このた
め、コンデンサＣ３１の容量と放電用抵抗器Ｒ３３の値
によって決定される一定の時間後には、コンデンサＣ３
１の電圧値が基準電圧値ｅ３３より低くなる。電圧比較
器ＣＯＭＰ３２は低レベルを出力して、誤差増幅器ＥＲ
Ａ３１の基準電圧値を第二の基準電圧値ｅ３２に設定す
る。
３３より高い間は、電圧比較器ＣＯＭＰ３２は高レベル
を出力し続ける。しかし、出力コンデンサＣ３１の電圧
値は放電用抵抗器Ｒ３３を介して放電される。このた
め、コンデンサＣ３１の容量と放電用抵抗器Ｒ３３の値
によって決定される一定の時間後には、コンデンサＣ３
１の電圧値が基準電圧値ｅ３３より低くなる。電圧比較
器ＣＯＭＰ３２は低レベルを出力して、誤差増幅器ＥＲ
Ａ３１の基準電圧値を第二の基準電圧値ｅ３２に設定す
る。
【００８３】以降、上記の動作を繰り返すこととなる。
【００８４】なお、以上は、説明を簡単にするため、制
御回路は２つの電流値を選択的に使用するものとした。
しかし、現実には、電流値を、この二つの値の間で連続
的に変化させることとしてもよい。この場合には、電流
値と経過時間との関係をより詳細に設定する必要があ
る。そのような回路は、公知の回路を本願発明に組み合
わせることにより、容易に構成することが可能である。
いずれにしても、ヒューズに定格容量の電流が連続して
流れる時間を最大でも１０８分（二時間の９０％）以内
とし、また、二時間の間の残り１２分間は、ヒューズに
流れる電流を定格容量の８０％にすればよい。理想的に
は、ヒューズに定格容量の電流が連続して流れる時間を
５４分（一時間の９０％）以内とし、一時間の間の残り
６分間は、ヒューズに流れる電流を定格容量の８０％に
することが望ましい。
御回路は２つの電流値を選択的に使用するものとした。
しかし、現実には、電流値を、この二つの値の間で連続
的に変化させることとしてもよい。この場合には、電流
値と経過時間との関係をより詳細に設定する必要があ
る。そのような回路は、公知の回路を本願発明に組み合
わせることにより、容易に構成することが可能である。
いずれにしても、ヒューズに定格容量の電流が連続して
流れる時間を最大でも１０８分（二時間の９０％）以内
とし、また、二時間の間の残り１２分間は、ヒューズに
流れる電流を定格容量の８０％にすればよい。理想的に
は、ヒューズに定格容量の電流が連続して流れる時間を
５４分（一時間の９０％）以内とし、一時間の間の残り
６分間は、ヒューズに流れる電流を定格容量の８０％に
することが望ましい。
【００８５】
【実施例２】さらに、以上のように、予め外部電源の出
力値を想定して電源装置を設計したとしても、外部電源
と電源装置との間に、別の負荷が接続される場合も考え
られる。図１５は、電源装置が内蔵された電子装置に、
外部電源が接続されている状態を示す構成図である。図
では、外部電源１００と電子装置１１０との間に、新た
な負荷として、ドッキング・ステーション１３０が接続
されている。
力値を想定して電源装置を設計したとしても、外部電源
と電源装置との間に、別の負荷が接続される場合も考え
られる。図１５は、電源装置が内蔵された電子装置に、
外部電源が接続されている状態を示す構成図である。図
では、外部電源１００と電子装置１１０との間に、新た
な負荷として、ドッキング・ステーション１３０が接続
されている。
【００８６】図において、外部電源１００から入力され
た電力は、電子機器１１０の電源として供給される。更
に、電子機器１１０内部に二次電池１１１があるときは
二次電池１１１の充電電力としても提供される。電子機
器１１０に供給された電力は、電圧変換回路１１２によ
り、装置が必要とする電圧値に変換される。
た電力は、電子機器１１０の電源として供給される。更
に、電子機器１１０内部に二次電池１１１があるときは
二次電池１１１の充電電力としても提供される。電子機
器１１０に供給された電力は、電圧変換回路１１２によ
り、装置が必要とする電圧値に変換される。
【００８７】二次電池１１１は、外部電源１１０からの
電力供給が断たれた場合に、電子機器１１０に電力を供
給するための内蔵電池である。電源装置１５０は電子機
器に内蔵される二次電池１１１を充電するための電力を
提供する。マイコン１１３は、二次電池１１１の充電を
行う際に、充電開始や充電完了の検出を行う。マイコン
１１３は、充電器からの電力供給の継断制御等、電源周
りの制御を行う。
電力供給が断たれた場合に、電子機器１１０に電力を供
給するための内蔵電池である。電源装置１５０は電子機
器に内蔵される二次電池１１１を充電するための電力を
提供する。マイコン１１３は、二次電池１１１の充電を
行う際に、充電開始や充電完了の検出を行う。マイコン
１１３は、充電器からの電力供給の継断制御等、電源周
りの制御を行う。
【００８８】電圧比較器ＣＯＭＰ１０1は、外部電源か
ら電力が供給されていること検出する。ＣＯＭＰ１０1
は、電圧分割抵抗Ｒ１０３とＲ１０４とにより測定され
る電圧値が、基準電圧値ｅ１より高いときに、高レベル
をマイコンに送出する。ＡＭＰ１０１は、電源装置１５
０から二次電池１１１に供給される電流値を測定する。
ダイオードＤ１０１は二次電池１１１の電力が外部回路
に漏洩するのを防止する。ダイオードＤ１０２は外部電
源から電力が供給されている場合に、外部電源からの電
力が二次電池１１１に直接印可されるのを防止する。
ら電力が供給されていること検出する。ＣＯＭＰ１０1
は、電圧分割抵抗Ｒ１０３とＲ１０４とにより測定され
る電圧値が、基準電圧値ｅ１より高いときに、高レベル
をマイコンに送出する。ＡＭＰ１０１は、電源装置１５
０から二次電池１１１に供給される電流値を測定する。
ダイオードＤ１０１は二次電池１１１の電力が外部回路
に漏洩するのを防止する。ダイオードＤ１０２は外部電
源から電力が供給されている場合に、外部電源からの電
力が二次電池１１１に直接印可されるのを防止する。
【００８９】電源装置１５０は、定電圧或いは定電流、
又は定電圧定電流を作成するＤＣ−ＤＣコンバータであ
る。電源装置１５０は、外部電源からの入力電流値を測
定するためのセンス抵抗Ｒ１０1、二次電池１１１の充
電電流値を測定するためのセンス抵抗Ｒ１０２、メイン
スイッチトランジスタＦＥＴ１０１、チョークコイルＬ
１０１、フライホイールダイオードＤ１０３、平滑用コ
ンデンサＣ１０１と制御回路とから構成される。なお、
電源装置１５０の詳細な動作は、前述したものと同様で
あるので、詳細は省略する。
又は定電圧定電流を作成するＤＣ−ＤＣコンバータであ
る。電源装置１５０は、外部電源からの入力電流値を測
定するためのセンス抵抗Ｒ１０1、二次電池１１１の充
電電流値を測定するためのセンス抵抗Ｒ１０２、メイン
スイッチトランジスタＦＥＴ１０１、チョークコイルＬ
１０１、フライホイールダイオードＤ１０３、平滑用コ
ンデンサＣ１０１と制御回路とから構成される。なお、
電源装置１５０の詳細な動作は、前述したものと同様で
あるので、詳細は省略する。
【００９０】ドッキング・ステーション１３０は、電子
機器１１０の機能を拡張するための機器である。ドッキ
ング・ステーション１３０は、電子機器１１０と接続す
ることで電子機器の機能を拡張することができる。
機器１１０の機能を拡張するための機器である。ドッキ
ング・ステーション１３０は、電子機器１１０と接続す
ることで電子機器の機能を拡張することができる。
【００９１】ノートパソコン等の携帯情報機器では携帯
性を重視する。このため、ノートパソコンの基本部は、
極力軽量化して必要最小限の機能に押さえる必要があ
る。そこで、ノートパソコン本体には携帯時には使用で
きないＬＡＮとの接続機構や、使用頻度の低いＣＤドラ
イブやＤＶＤドライブといった機器は搭載しない。一
方、ノートパソコンであっても、机上で使用するときに
はできる限り高機能である方が便利である。したがっ
て、ドッキング・ステーションに高機能を備えるここと
している。ノートパソコンをドッキング・ステーション
に接続することで、拡張機器が使用できる。
性を重視する。このため、ノートパソコンの基本部は、
極力軽量化して必要最小限の機能に押さえる必要があ
る。そこで、ノートパソコン本体には携帯時には使用で
きないＬＡＮとの接続機構や、使用頻度の低いＣＤドラ
イブやＤＶＤドライブといった機器は搭載しない。一
方、ノートパソコンであっても、机上で使用するときに
はできる限り高機能である方が便利である。したがっ
て、ドッキング・ステーションに高機能を備えるここと
している。ノートパソコンをドッキング・ステーション
に接続することで、拡張機器が使用できる。
【００９２】図１５において、外部電源１００は、電子
機器１１０とドッキング・ステーション１３０との両方
に電力を供給する。電子機器１１０側で二次電池１１１
の充電を行うと、電源装置１５０は、設計時に規定され
た最大電流を外部電源１００から引き出そうとする。し
かし、外部電源１００の電力は、ドッキング・ステーシ
ョン１３０にも供給される。このために、外部電源１０
０は過負荷状態とに陥る。外部電源１００の出力遮断が
生じる。
機器１１０とドッキング・ステーション１３０との両方
に電力を供給する。電子機器１１０側で二次電池１１１
の充電を行うと、電源装置１５０は、設計時に規定され
た最大電流を外部電源１００から引き出そうとする。し
かし、外部電源１００の電力は、ドッキング・ステーシ
ョン１３０にも供給される。このために、外部電源１０
０は過負荷状態とに陥る。外部電源１００の出力遮断が
生じる。
【００９３】したがって、ドッキング・ステーション１
３０用の外部電源１００は、電子機器１１０の消費電力
に、ドッキング・ステーション１３０で使用する最大電
流を加えた容量のものを使用しなければならない。
３０用の外部電源１００は、電子機器１１０の消費電力
に、ドッキング・ステーション１３０で使用する最大電
流を加えた容量のものを使用しなければならない。
【００９４】しかし、そうすると、例えば、ドッキング
・ステーション１３０の負荷電流が動作状況に応じて減
少したとしても、余分な電力を電子機器１１０側の二次
電池の充電電力として使用することは出来ない。
・ステーション１３０の負荷電流が動作状況に応じて減
少したとしても、余分な電力を電子機器１１０側の二次
電池の充電電力として使用することは出来ない。
【００９５】このような問題を解決する方法として、外
部電源の出力電圧値を監視することで、外部電源の出力
電圧を一定に保ち、充電電流を制御する充電制御回路
（動的充電制御：特願平１０−２８６５８６）がある。
しかし、この回路では、外部電源１００の出力電力値が
理論値に則っていない場合には、期待通りの結果を得る
ことができない。
部電源の出力電圧値を監視することで、外部電源の出力
電圧を一定に保ち、充電電流を制御する充電制御回路
（動的充電制御：特願平１０−２８６５８６）がある。
しかし、この回路では、外部電源１００の出力電力値が
理論値に則っていない場合には、期待通りの結果を得る
ことができない。
【００９６】図４は、外部電源と携帯電子機器との間
に、新たな負荷が接続された場合における、本願発明の
第二の実施例を示した回路図である。
に、新たな負荷が接続された場合における、本願発明の
第二の実施例を示した回路図である。
【００９７】本実施例における回路は、図１５に示す従
来の回路と比較して、マイコン２１３から制御部２１５
に対する入力電流値通知線及び入力電力値通知線が新た
に追加されている。制御部２１５からマイコン２１３に
対する入力電流値通知線及びＭＡＳＫ信号線も新たに追
加されている。これらの信号の内容や扱いについては後
述する。
来の回路と比較して、マイコン２１３から制御部２１５
に対する入力電流値通知線及び入力電力値通知線が新た
に追加されている。制御部２１５からマイコン２１３に
対する入力電流値通知線及びＭＡＳＫ信号線も新たに追
加されている。これらの信号の内容や扱いについては後
述する。
【００９８】電源を制御するためのマイクロコントロラ
であるマイコン２１３は、電源装置２５０と接続されて
いる。マイコン２１３は、電源装置２５０からのＭＡＳ
Ｋ１信号とＭＡＳＫ２信号及び、電源装置２５０への入
力電流値を知る事ができる。
であるマイコン２１３は、電源装置２５０と接続されて
いる。マイコン２１３は、電源装置２５０からのＭＡＳ
Ｋ１信号とＭＡＳＫ２信号及び、電源装置２５０への入
力電流値を知る事ができる。
【００９９】図５は、制御部２１５の構成を示した図で
ある。制御部２１５には、センス抵抗Ｒ２０１を流れる
電流値の上限設定用の基準電圧源ｅ２１１、外部電源が
過負荷で電圧垂下或いは電圧低下するときの監視電圧用
基準電圧源ｅ２２１である。
ある。制御部２１５には、センス抵抗Ｒ２０１を流れる
電流値の上限設定用の基準電圧源ｅ２１１、外部電源が
過負荷で電圧垂下或いは電圧低下するときの監視電圧用
基準電圧源ｅ２２１である。
【０１００】Ｒ２１１とＲ２１２とは、電源装置２５０
に入力される外部電源１００の電圧値を測定するための
分圧抵抗である。ｅ２１２は、電源装置２５０の入力電
圧値を比較するための基準電圧である。ＥＲＡ２１２
は、分割抵抗Ｒ２１１及びＲ２１２により得られる電源
装置２５０の入力電圧値と基準電圧値ｅ２１２との差を
増幅してＰＷＭ比較器に出力する。電源装置２５０の入
力電圧値が低くなると基準電圧値ｅ２１２との差が小さ
くなる。すると、誤差増幅器ＥＲＡ１２は低レベルを出
力し、充電電力を少なくする。これにより、外部電源１
００の負荷が減る。電源装置２５０の入力電圧値が高く
なるとなると基準電圧値ｅ２１２との差が大きくなる。
すると誤差増幅器ＥＲＡ２１２は高レベルを出力する。
に入力される外部電源１００の電圧値を測定するための
分圧抵抗である。ｅ２１２は、電源装置２５０の入力電
圧値を比較するための基準電圧である。ＥＲＡ２１２
は、分割抵抗Ｒ２１１及びＲ２１２により得られる電源
装置２５０の入力電圧値と基準電圧値ｅ２１２との差を
増幅してＰＷＭ比較器に出力する。電源装置２５０の入
力電圧値が低くなると基準電圧値ｅ２１２との差が小さ
くなる。すると、誤差増幅器ＥＲＡ１２は低レベルを出
力し、充電電力を少なくする。これにより、外部電源１
００の負荷が減る。電源装置２５０の入力電圧値が高く
なるとなると基準電圧値ｅ２１２との差が大きくなる。
すると誤差増幅器ＥＲＡ２１２は高レベルを出力する。
【０１０１】電圧比較器ＣＯＰＭＰ２０１は、外部電源
１００の出力電流値を測定する電流測定用誤差増幅器Ｅ
ＲＡ２１１の出力電圧値と基準電圧値ｅ３１とを比較す
るための回路である。基準電圧値ｅ２３１は、三角波発
信回路２２０の出力電圧値の最大値と同じ電圧値であ
る。同様に、電圧比較器ＣＯＭＰ２０２は、外部電源１
００の出力電圧値を測定する電圧測定用誤差増幅器ＥＲ
Ａ１２の出力電圧値と基準電圧値ｅ２３１とを比較する
ための回路である。
１００の出力電流値を測定する電流測定用誤差増幅器Ｅ
ＲＡ２１１の出力電圧値と基準電圧値ｅ３１とを比較す
るための回路である。基準電圧値ｅ２３１は、三角波発
信回路２２０の出力電圧値の最大値と同じ電圧値であ
る。同様に、電圧比較器ＣＯＭＰ２０２は、外部電源１
００の出力電圧値を測定する電圧測定用誤差増幅器ＥＲ
Ａ１２の出力電圧値と基準電圧値ｅ２３１とを比較する
ための回路である。
【０１０２】電圧比較器ＣＯＭＰ２０１とＣＯＭＰ２０
２との出力信号は、論理和回路ＯＲ２０１により論理和
される。ＭＡＳＫ１信号は、電圧比較器ＣＯＭＰ２０１
が高レベルを出力しているとき又は、電圧比較器ＣＯＭ
Ｐ２０２が高レベルを出力しているときに、高レベルと
なる。ＭＡＳＫ１信号は、電圧比較器ＣＯＭＰ２０１と
電圧比較器ＣＯＭＰ２０２との両方が低レベルを出力し
ているときには低レベルとなる。
２との出力信号は、論理和回路ＯＲ２０１により論理和
される。ＭＡＳＫ１信号は、電圧比較器ＣＯＭＰ２０１
が高レベルを出力しているとき又は、電圧比較器ＣＯＭ
Ｐ２０２が高レベルを出力しているときに、高レベルと
なる。ＭＡＳＫ１信号は、電圧比較器ＣＯＭＰ２０１と
電圧比較器ＣＯＭＰ２０２との両方が低レベルを出力し
ているときには低レベルとなる。
【０１０３】また、外部電源の出力電流値を測定する電
流測定用誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力は、制御部２１
５の外部に出力される。このため、マイコン２１３が外
部電源の出力電流値を読み出すことができる。
流測定用誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力は、制御部２１
５の外部に出力される。このため、マイコン２１３が外
部電源の出力電流値を読み出すことができる。
【０１０４】ＰＷＭ比較器は、前述したように、一つの
反転入力と複数の非反転入力を持つ電圧比較器である。
ＰＷＭ比較器は、複数の非反転入力の中で最低の電圧値
と反転入力の電圧値とを比較する。ＰＷＭ比較器は、反
転入力の電圧値が低いときに出力を行い、入力電圧値に
応じて電源装置の出力のオン時間を制御する電圧パルス
幅変換器である。
反転入力と複数の非反転入力を持つ電圧比較器である。
ＰＷＭ比較器は、複数の非反転入力の中で最低の電圧値
と反転入力の電圧値とを比較する。ＰＷＭ比較器は、反
転入力の電圧値が低いときに出力を行い、入力電圧値に
応じて電源装置の出力のオン時間を制御する電圧パルス
幅変換器である。
【０１０５】ＰＷＭ比較器の反転入力には三角波発信器
の出力が入力される。ＰＷＭ比較器の非反転入力には誤
差増幅器ＥＲＡ２２１とＥＲＡ２２２とＥＲＡ１１とＥ
ＲＡ１２とからの出力が入力される。したがって、三角
波発信器２２０からの三角波の電圧値が、誤差増幅器Ｅ
ＲＡ２２１の出力電圧値、誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出
力電圧値、誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧値、誤差
増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値、のいずれかの電圧値
よりも低い期間中ドライブ回路２４０を駆動させる。ド
ライブ回路２４０は、メイン・スイッチング用のＦＥＴ
１を駆動する。また、三角波発振器２２０からの三角波
の電圧値が、誤差増幅器ＥＲＡ２２１の出力電圧値、誤
差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧値、誤差増幅器ＥＲＡ
２１１の出力電圧値、誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電
圧値、のいずれかの電圧値よりも高い期間中ドライブ回
路２４０の駆動を停止する。ドライブ回路２４０は、メ
イン・スイッチ用のＦＥＴ１をオフさせる。
の出力が入力される。ＰＷＭ比較器の非反転入力には誤
差増幅器ＥＲＡ２２１とＥＲＡ２２２とＥＲＡ１１とＥ
ＲＡ１２とからの出力が入力される。したがって、三角
波発信器２２０からの三角波の電圧値が、誤差増幅器Ｅ
ＲＡ２２１の出力電圧値、誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出
力電圧値、誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧値、誤差
増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値、のいずれかの電圧値
よりも低い期間中ドライブ回路２４０を駆動させる。ド
ライブ回路２４０は、メイン・スイッチング用のＦＥＴ
１を駆動する。また、三角波発振器２２０からの三角波
の電圧値が、誤差増幅器ＥＲＡ２２１の出力電圧値、誤
差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧値、誤差増幅器ＥＲＡ
２１１の出力電圧値、誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電
圧値、のいずれかの電圧値よりも高い期間中ドライブ回
路２４０の駆動を停止する。ドライブ回路２４０は、メ
イン・スイッチ用のＦＥＴ１をオフさせる。
【０１０６】入力電圧値は抵抗Ｒ２２１、Ｒ２２２によ
って測定される。測定された入力電圧値は、誤差増幅器
ＥＲＡ２２２により増幅されてＰＷＭ比較器へ入力され
る。ＰＷＭ比較器には三角波発振器２２０から三角波が
加えられている。誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧値
が大きくなると、ＰＷＭ比較器の出力パルス幅も大きく
なる。誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値が小さくな
ると、ＰＷＭ比較器の出力パルス幅も小さくなる。従っ
て、入力電圧値が低くなると基準電圧値ｅ２２２との差
が小さくなる。誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧も低
くなる。このためＰＷＭ比較器の出力パルス幅が広くな
る。入力電圧値が高くなると基準電圧値ｅ２２２との差
が大きくなる。誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧も高
くなる。このためＰＷＭ比較器の出力パルス幅は狭くな
る。
って測定される。測定された入力電圧値は、誤差増幅器
ＥＲＡ２２２により増幅されてＰＷＭ比較器へ入力され
る。ＰＷＭ比較器には三角波発振器２２０から三角波が
加えられている。誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧値
が大きくなると、ＰＷＭ比較器の出力パルス幅も大きく
なる。誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値が小さくな
ると、ＰＷＭ比較器の出力パルス幅も小さくなる。従っ
て、入力電圧値が低くなると基準電圧値ｅ２２２との差
が小さくなる。誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧も低
くなる。このためＰＷＭ比較器の出力パルス幅が広くな
る。入力電圧値が高くなると基準電圧値ｅ２２２との差
が大きくなる。誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧も高
くなる。このためＰＷＭ比較器の出力パルス幅は狭くな
る。
【０１０７】このように、ＰＷＭ制御方式の電源装置で
は、メイン・スイッチング用ＦＥＴ１のオン／オフ比(T
onとToffの比)を制御することにより、出力電圧を制御
することが可能となる。その様子を示したグラフのが、
図１６である。
は、メイン・スイッチング用ＦＥＴ１のオン／オフ比(T
onとToffの比)を制御することにより、出力電圧を制御
することが可能となる。その様子を示したグラフのが、
図１６である。
【０１０８】横軸は時間であり、縦軸は電圧である。こ
の図では、誤差増幅器ＥＲＡ２２１の出力電圧値は、常
に誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧値より低い値とな
っている。したがって、ＰＷＭ比較器の出力を考える場
合は、誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧値と三角波の
電圧値との関係を考慮すればよい。結局、ＰＷＭ比較器
は、誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧値が、三角波の
電圧値よりも高い場合にＯＮとなり、それ以外の場合に
はＯＦＦとなっている。このように、ＰＷＭ比較器は、
出力時間を調整することにより出力電圧を調整する。
の図では、誤差増幅器ＥＲＡ２２１の出力電圧値は、常
に誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧値より低い値とな
っている。したがって、ＰＷＭ比較器の出力を考える場
合は、誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧値と三角波の
電圧値との関係を考慮すればよい。結局、ＰＷＭ比較器
は、誤差増幅器ＥＲＡ２２２の出力電圧値が、三角波の
電圧値よりも高い場合にＯＮとなり、それ以外の場合に
はＯＦＦとなっている。このように、ＰＷＭ比較器は、
出力時間を調整することにより出力電圧を調整する。
【０１０９】また、図１５に示した、電子機器の消費電
流値を測定するセンス抵抗Ｒ１０１には、電子機器の負
荷側で消費する電流と電源装置の消費する電流との合計
の電流が流れる。センス抵抗Ｒ１０１を流れる電流によ
り生じる電圧降下を、増幅器ＡＭＰ２１１により電圧に
変換する。電圧値は、誤差増幅器ＥＲＡ２１１により増
幅されてＰＷＭ比較器へと入力される。ＰＷＭ比較器に
は、三角波発振器より三角波が加えられており、誤差増
幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧値が大きくなるとＰＷＭ比
較器の出力パルス幅も大きくなる。誤差増幅器ＥＲＡ２
１１の出力電圧値が小さくなるとＰＷＭ比較器の出力パ
ルス幅も小さくなる。従って、電子機器の負荷側で消費
する電流と充電器で消費する電流との合計の入力電流が
少ないと、センス抵抗Ｒ１０１の両端の電位差が小さく
なる。すると、センス抵抗Ｒ１０１の両端の電位差と基
準電圧値ｅ１１との差が大きくなる。誤差増幅器ＥＲＡ
２１１の出力電圧は高くなる。このため、ＰＷＭ比較器
の出力パルス幅が広くなる。
流値を測定するセンス抵抗Ｒ１０１には、電子機器の負
荷側で消費する電流と電源装置の消費する電流との合計
の電流が流れる。センス抵抗Ｒ１０１を流れる電流によ
り生じる電圧降下を、増幅器ＡＭＰ２１１により電圧に
変換する。電圧値は、誤差増幅器ＥＲＡ２１１により増
幅されてＰＷＭ比較器へと入力される。ＰＷＭ比較器に
は、三角波発振器より三角波が加えられており、誤差増
幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧値が大きくなるとＰＷＭ比
較器の出力パルス幅も大きくなる。誤差増幅器ＥＲＡ２
１１の出力電圧値が小さくなるとＰＷＭ比較器の出力パ
ルス幅も小さくなる。従って、電子機器の負荷側で消費
する電流と充電器で消費する電流との合計の入力電流が
少ないと、センス抵抗Ｒ１０１の両端の電位差が小さく
なる。すると、センス抵抗Ｒ１０１の両端の電位差と基
準電圧値ｅ１１との差が大きくなる。誤差増幅器ＥＲＡ
２１１の出力電圧は高くなる。このため、ＰＷＭ比較器
の出力パルス幅が広くなる。
【０１１０】電子機器の負荷側で消費する電流と充電器
で消費する電流と合計の入力電流が大きくなると、セン
ス抵抗Ｒ１０１による電圧降下が大きくなる。すると、
センス抵抗Ｒ１０１により生じる電圧降下と基準電圧値
ｅ２１１との差が小さくなる。誤差増幅器ＥＲＡ２１１
の出力電圧は低くなる。ＰＷＭ比較器の出力パルス幅は
狭くなる。
で消費する電流と合計の入力電流が大きくなると、セン
ス抵抗Ｒ１０１による電圧降下が大きくなる。すると、
センス抵抗Ｒ１０１により生じる電圧降下と基準電圧値
ｅ２１１との差が小さくなる。誤差増幅器ＥＲＡ２１１
の出力電圧は低くなる。ＰＷＭ比較器の出力パルス幅は
狭くなる。
【０１１１】このように、ＰＷＭ制御方式による電源装
置では、メイン・スイッチング用ＦＥＴ１のオン／オフ
比(TonとToffの比)を制御することにより、出力電流を
制御することが可能となる。その様子を示したのが、図
１７である。
置では、メイン・スイッチング用ＦＥＴ１のオン／オフ
比(TonとToffの比)を制御することにより、出力電流を
制御することが可能となる。その様子を示したのが、図
１７である。
【０１１２】以上のような動作をする電源制御回路にお
いては、電子機器の負荷が軽いか或いは外部電源の出力
が充分に大きく余力があり二次電池への充電電力が十分
であるとき、ＰＷＭ比較器は充電器の出力を制御する誤
差増幅器ＥＲＡ２２１の出力電圧値か誤差増幅器ＥＲＡ
２２２の出力電圧値かのいずれかにより制御される。外
部電源の入力をセンスする誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出
力電圧値及び誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値は制
御に関与しない。
いては、電子機器の負荷が軽いか或いは外部電源の出力
が充分に大きく余力があり二次電池への充電電力が十分
であるとき、ＰＷＭ比較器は充電器の出力を制御する誤
差増幅器ＥＲＡ２２１の出力電圧値か誤差増幅器ＥＲＡ
２２２の出力電圧値かのいずれかにより制御される。外
部電源の入力をセンスする誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出
力電圧値及び誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値は制
御に関与しない。
【０１１３】その結果、誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力
電圧値及び誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値は三角
波の電圧値の最大値より大きくなり、電圧比較器ＣＯＭ
Ｐ２０１及びＣＯＭＰ２０２は両方とも低レベルを出力
する。このため、ＭＡＳＫ１及びＭＡＳＫ２信号は低レ
ベルのままであるので、外部電源の出力に余力があるこ
とを示す。
電圧値及び誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値は三角
波の電圧値の最大値より大きくなり、電圧比較器ＣＯＭ
Ｐ２０１及びＣＯＭＰ２０２は両方とも低レベルを出力
する。このため、ＭＡＳＫ１及びＭＡＳＫ２信号は低レ
ベルのままであるので、外部電源の出力に余力があるこ
とを示す。
【０１１４】一方、電子機器側の消費電力が増加して消
費電流値を測定するセンス抵抗Ｒ１０１に流れる電流が
増加し、予め設定されている電流値（基準電圧源ｅ２１
１で設定される値）に到達すると、センス抵抗Ｒ１０１
により生じる電圧降下が大きくなる。センス抵抗Ｒ１０
１により生じる電圧降下と基準電圧値ｅ２１１との差は
小さくなる。誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧は低く
なる。誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧が低くなると
ＰＷＭ比較器の出力パルス幅が狭くなる。このような状
態になると、誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧値は基
準電圧値ｅ２３１より低くなる。その結果、電圧比較器
ＣＯＭＰ２０１の出力は高レベルとなる。論理和回路２
０１は高レベルを出力する。一方、外部電源の出力電圧
は低下していないので、電源装置の出力の制御に関与し
ない。誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値は高く、三
角波の電圧値の最大値より大きい。このためＣＯＭＰ２
０２は低レベルを出力する。その結果、ＭＡＳＫ１信号
が高レベルとなる。ＭＡＳＫ２信号は低レベルのままで
ある。したがって、外部電源の出力電流の制限により、
二次電池の充電電流が制限されていることを示す。
費電流値を測定するセンス抵抗Ｒ１０１に流れる電流が
増加し、予め設定されている電流値（基準電圧源ｅ２１
１で設定される値）に到達すると、センス抵抗Ｒ１０１
により生じる電圧降下が大きくなる。センス抵抗Ｒ１０
１により生じる電圧降下と基準電圧値ｅ２１１との差は
小さくなる。誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧は低く
なる。誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧が低くなると
ＰＷＭ比較器の出力パルス幅が狭くなる。このような状
態になると、誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧値は基
準電圧値ｅ２３１より低くなる。その結果、電圧比較器
ＣＯＭＰ２０１の出力は高レベルとなる。論理和回路２
０１は高レベルを出力する。一方、外部電源の出力電圧
は低下していないので、電源装置の出力の制御に関与し
ない。誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値は高く、三
角波の電圧値の最大値より大きい。このためＣＯＭＰ２
０２は低レベルを出力する。その結果、ＭＡＳＫ１信号
が高レベルとなる。ＭＡＳＫ２信号は低レベルのままで
ある。したがって、外部電源の出力電流の制限により、
二次電池の充電電流が制限されていることを示す。
【０１１５】次に、電子機器がドッキング・ステーショ
ンに接続された状態で同一の外部電源が接続される場合
を説明する。外部電源の負荷はドッキング・ステーショ
ンの消費電力、電子機器の消費電力及び二次電池の消費
電力の合計電力となる。この状態で電子機器側の消費電
力が増加していくと、電子機器側の消費電流値を測定す
るセンス抵抗Ｒ１０１に流れる電流も増加していく。し
かし、ドッキング・ステーション側の負荷電流はセンス
抵抗Ｒ１０１には流れない。
ンに接続された状態で同一の外部電源が接続される場合
を説明する。外部電源の負荷はドッキング・ステーショ
ンの消費電力、電子機器の消費電力及び二次電池の消費
電力の合計電力となる。この状態で電子機器側の消費電
力が増加していくと、電子機器側の消費電流値を測定す
るセンス抵抗Ｒ１０１に流れる電流も増加していく。し
かし、ドッキング・ステーション側の負荷電流はセンス
抵抗Ｒ１０１には流れない。
【０１１６】その結果、センス抵抗Ｒ１０１に流れる電
流値が予め設定されている電流値（基準電圧源ｅ２１１
で設定される値）に到達する以前に外部電源の容量以上
になることがある。外部電源は過負荷状態となる。外部
電源は過負荷状態となると出力電圧が低下するので、誤
差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧が低くなる、ＰＷＭ比
較器の出力パルス幅は狭くなる。誤差増幅器ＥＲＡ２１
２の出力電圧値によりＰＷＭ比較器の制御が行われる状
態では、誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値は基準電
圧値ｅ２３１より低くなる。その結果、電圧比較器ＣＯ
ＭＰ２０２の出力は高レベルとなる。しかし、センス抵
抗Ｒ１０１に流れる電流値は予め設定されている電流値
に達していない。誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧値
は基準電圧値ｅ２３１よりも高いままである。電圧比較
器ＣＯＭＰ２０１の出力は低レベルを出力する。従っ
て、ＭＡＳＫ１信号は低レベルのままであるが、ＭＡＳ
Ｋ２信号は高レベルとなる。この状態は、外部電源の出
力電庄の制限により、二次電池の充電電流が制限されて
いることを示す。
流値が予め設定されている電流値（基準電圧源ｅ２１１
で設定される値）に到達する以前に外部電源の容量以上
になることがある。外部電源は過負荷状態となる。外部
電源は過負荷状態となると出力電圧が低下するので、誤
差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧が低くなる、ＰＷＭ比
較器の出力パルス幅は狭くなる。誤差増幅器ＥＲＡ２１
２の出力電圧値によりＰＷＭ比較器の制御が行われる状
態では、誤差増幅器ＥＲＡ２１２の出力電圧値は基準電
圧値ｅ２３１より低くなる。その結果、電圧比較器ＣＯ
ＭＰ２０２の出力は高レベルとなる。しかし、センス抵
抗Ｒ１０１に流れる電流値は予め設定されている電流値
に達していない。誤差増幅器ＥＲＡ２１１の出力電圧値
は基準電圧値ｅ２３１よりも高いままである。電圧比較
器ＣＯＭＰ２０１の出力は低レベルを出力する。従っ
て、ＭＡＳＫ１信号は低レベルのままであるが、ＭＡＳ
Ｋ２信号は高レベルとなる。この状態は、外部電源の出
力電庄の制限により、二次電池の充電電流が制限されて
いることを示す。
【０１１７】したがって、外部電源の出力電圧が低下し
ないように充電器の出力電圧を制御することできる。電
源制御回路は、外部電源の容量に応じて動的に充電電流
を制御できる。
ないように充電器の出力電圧を制御することできる。電
源制御回路は、外部電源の容量に応じて動的に充電電流
を制御できる。
【０１１８】以上、説明したように、外部電源の出力容
量の制限で二次電池の充電電流が制限されていることは
ＭＡＳＫ１信号とＭＡＳＫ２信号とにより知ることがで
きる。更に、外部電源の出力容量の制限が、出力電流に
よる制限なのか出力電圧による制限なのかも識別可能で
ある。
量の制限で二次電池の充電電流が制限されていることは
ＭＡＳＫ１信号とＭＡＳＫ２信号とにより知ることがで
きる。更に、外部電源の出力容量の制限が、出力電流に
よる制限なのか出力電圧による制限なのかも識別可能で
ある。
【０１１９】また、外部電源の出力電流は、センス抵抗
Ｒ１０１を流れるので電圧増幅器ＡＭＰ２１１の出力か
ら知ることができる。センス抵抗Ｒ１０１を流れる電流
値の上限値設定は、基準電圧源ｅ２１１で設定できる。
更に、電子機器に内蔵する二次電池の充電電流の上限値
も基準電圧源ｅ２１２で設定できる。外部電源が過負荷
で電圧垂下或いは電圧低下するときの監視電圧値も基準
電圧源ｅ２２１で設定できる。 (付記１)電源装置に入力される電力値を監視する入力電
力監視手段と、電源装置から出力される電力値を監視す
る出力電力監視手段と、電源装置から出力される電力値
を変更する出力電力変更手段と、に接続される電源制御
回路であって、前記入力電力監視手段から通知される入
力電力値に応じて電源装置の出力電力値を決定する出力
電力決定部と、前記出力電力変更手段に対して出力電力
値を指示することにより、前記出力電力監視手段から通
知される出力電力値と前記決定された出力電力値とを同
一に維持する電力調整部と、を有する制御部を備える電
源制御回路（請求項１）。
Ｒ１０１を流れるので電圧増幅器ＡＭＰ２１１の出力か
ら知ることができる。センス抵抗Ｒ１０１を流れる電流
値の上限値設定は、基準電圧源ｅ２１１で設定できる。
更に、電子機器に内蔵する二次電池の充電電流の上限値
も基準電圧源ｅ２１２で設定できる。外部電源が過負荷
で電圧垂下或いは電圧低下するときの監視電圧値も基準
電圧源ｅ２２１で設定できる。 (付記１)電源装置に入力される電力値を監視する入力電
力監視手段と、電源装置から出力される電力値を監視す
る出力電力監視手段と、電源装置から出力される電力値
を変更する出力電力変更手段と、に接続される電源制御
回路であって、前記入力電力監視手段から通知される入
力電力値に応じて電源装置の出力電力値を決定する出力
電力決定部と、前記出力電力変更手段に対して出力電力
値を指示することにより、前記出力電力監視手段から通
知される出力電力値と前記決定された出力電力値とを同
一に維持する電力調整部と、を有する制御部を備える電
源制御回路（請求項１）。
【０１２０】(付記２)前記入力電力値として特に入力電
圧値を使用することを特徴とする付記１記載の電源制御
回路。
圧値を使用することを特徴とする付記１記載の電源制御
回路。
【０１２１】(付記３)前記入力電力値として特に入力電
流値を使用することを特徴とする付記１記載の電源制御
回路。
流値を使用することを特徴とする付記１記載の電源制御
回路。
【０１２２】(付記４)付記１記載の電源制御回路であっ
て、前記出力電力決定部は、入力電流値が第一の値にな
る第一の出力電力値と、入力電流値が該第一の値よりも
小さい第二の値となる第二の出力電力値と、の間のいず
れかを出力電圧値として決定すること、を特徴とする電
源制御回路（請求項２）。
て、前記出力電力決定部は、入力電流値が第一の値にな
る第一の出力電力値と、入力電流値が該第一の値よりも
小さい第二の値となる第二の出力電力値と、の間のいず
れかを出力電圧値として決定すること、を特徴とする電
源制御回路（請求項２）。
【０１２３】(付記５)付記１記載の電源制御回路であっ
て、前記出力電力決定部は、入力電流値が第一の値にな
る第一の出力電力値と、入力電流値が該第一の値よりも
小さい第二の値となる第二の出力電力値と、のいずれか
一方を出力電圧値として決定すること、を特徴とする電
源制御回路。
て、前記出力電力決定部は、入力電流値が第一の値にな
る第一の出力電力値と、入力電流値が該第一の値よりも
小さい第二の値となる第二の出力電力値と、のいずれか
一方を出力電圧値として決定すること、を特徴とする電
源制御回路。
【０１２４】(付記６)付記４記載の電源制御回路であっ
て、更に、第一の時間が経過することを計測する第一の
タイマと、前記第一のタイマが第一の時間を計測した後
に、第二の時間が経過することを計測する第二のタイマ
と、前記第一のタイマが第一の時間経過を計測している
間、前記出力電力決定部に対して出力電力値を前記第一
の出力電力値とすることを指示し、前記第二のタイマが
第二の時間経過を計測している間、前記出力電力決定部
に対して出力電力値を前記第二の出力電力値とすること
を指示する出力電力切替手段と、を備えたことを特徴と
する電源制御回路（請求項３）。
て、更に、第一の時間が経過することを計測する第一の
タイマと、前記第一のタイマが第一の時間を計測した後
に、第二の時間が経過することを計測する第二のタイマ
と、前記第一のタイマが第一の時間経過を計測している
間、前記出力電力決定部に対して出力電力値を前記第一
の出力電力値とすることを指示し、前記第二のタイマが
第二の時間経過を計測している間、前記出力電力決定部
に対して出力電力値を前記第二の出力電力値とすること
を指示する出力電力切替手段と、を備えたことを特徴と
する電源制御回路（請求項３）。
【０１２５】(付記７)前記第一の時間に対する前記第二
の時間の割合は０．９以下であり、前記第一の時間は２
時間を超えず、前記第二の出力電力値は前記第一の出力
電力値の０．８以下であること、を特徴とする付記６記
載の電源制御回路（請求項４）。
の時間の割合は０．９以下であり、前記第一の時間は２
時間を超えず、前記第二の出力電力値は前記第一の出力
電力値の０．８以下であること、を特徴とする付記６記
載の電源制御回路（請求項４）。
【０１２６】(付記８)入力される電力値を監視する入力
電力監視手段と、出力される電力値を監視する出力電力
監視手段と、出力される電力値を変更する出力電力変更
手段と、前記入力電力監視手段から通知される入力電力
値に応じて出力電力値を決定する出力電力決定部と、前
記出力電力変更手段に対して出力電力値を指示すること
により、前記出力電力監視手段から通知される出力電力
値と前記決定された出力電力値とを同一に維持する電力
調整部と、を備えること電源装置（請求項５）。
電力監視手段と、出力される電力値を監視する出力電力
監視手段と、出力される電力値を変更する出力電力変更
手段と、前記入力電力監視手段から通知される入力電力
値に応じて出力電力値を決定する出力電力決定部と、前
記出力電力変更手段に対して出力電力値を指示すること
により、前記出力電力監視手段から通知される出力電力
値と前記決定された出力電力値とを同一に維持する電力
調整部と、を備えること電源装置（請求項５）。
【０１２７】(付記９)前記入力電力値として特に入力電
圧値を使用することを特徴とする付記８記載の電源装
置。
圧値を使用することを特徴とする付記８記載の電源装
置。
【０１２８】(付記１０)前記入力電力値として特に入力
電流値を使用することを特徴とする付記８記載の電源装
置。
電流値を使用することを特徴とする付記８記載の電源装
置。
【０１２９】(付記１１)付記８記載の電源装置であっ
て、前記出力電力決定部は、入力電流値が第一の値にな
る第一の出力電力値と、入力電流値が該第一の値よりも
小さい第二の値となる第二の出力電力値と、の間のいず
れかを出力電圧値として決定すること、を特徴とする電
源装置。
て、前記出力電力決定部は、入力電流値が第一の値にな
る第一の出力電力値と、入力電流値が該第一の値よりも
小さい第二の値となる第二の出力電力値と、の間のいず
れかを出力電圧値として決定すること、を特徴とする電
源装置。
【０１３０】(付記１２)付記８記載の電源装置であっ
て、前記出力電力決定部は、入力電流値が第一の値にな
る第一の出力電力値と、入力電流値が該第一の値よりも
小さい第二の値となる第二の出力電力値と、のいずれか
一方を出力電圧値として決定すること、を特徴とする電
源装置。
て、前記出力電力決定部は、入力電流値が第一の値にな
る第一の出力電力値と、入力電流値が該第一の値よりも
小さい第二の値となる第二の出力電力値と、のいずれか
一方を出力電圧値として決定すること、を特徴とする電
源装置。
【０１３１】(付記１３)付記８記載の電源装置であっ
て、更に、第一の時間が経過する毎に前記出力電力決定
部に対して出力電力値を前記第一の出力電力値とするこ
とを指示し、前記第一の出力電力値を指示した後に前記
第一の時間よりも短い第二の時間が経過したときに前記
出力電力決定部に対して出力電力値を前記第二の出力電
力値とすることを指示する出力電力切替手段を備えたこ
と、を特徴とする電源装置。
て、更に、第一の時間が経過する毎に前記出力電力決定
部に対して出力電力値を前記第一の出力電力値とするこ
とを指示し、前記第一の出力電力値を指示した後に前記
第一の時間よりも短い第二の時間が経過したときに前記
出力電力決定部に対して出力電力値を前記第二の出力電
力値とすることを指示する出力電力切替手段を備えたこ
と、を特徴とする電源装置。
【０１３２】(付記１４)外部電源から入力される外部電
力を電子機器の定格入力電力に変換する電源装置の制御
方法であって、電源装置が、入力電流値が第一の値にな
る出力電力値の出力を開始した後の時間を計測し、前記
計測した時間が第一の時間を経過した後に、電源装置の
出力電力値を入力電流値が前記第一の値よりも小さい第
二の値になるように変更するとともにその後の時間を計
測し、前記計測した時間が第二の時間を経過した後に、
電源装置の出力電力値を入力電流値が前記第一の値にな
る出力電力値に変更すること、を特徴とする電源装置の
制御方法（請求項６）。
力を電子機器の定格入力電力に変換する電源装置の制御
方法であって、電源装置が、入力電流値が第一の値にな
る出力電力値の出力を開始した後の時間を計測し、前記
計測した時間が第一の時間を経過した後に、電源装置の
出力電力値を入力電流値が前記第一の値よりも小さい第
二の値になるように変更するとともにその後の時間を計
測し、前記計測した時間が第二の時間を経過した後に、
電源装置の出力電力値を入力電流値が前記第一の値にな
る出力電力値に変更すること、を特徴とする電源装置の
制御方法（請求項６）。
【０１３３】(付記１５)付記１記載の電源制御回路であ
って、前記制御部は、更に、出力電力値が所定値を満た
していない場合に、その要因が入力電圧にあるのか入力
電流にあるのかを判断する判断部を備えること、を特徴
とする電源制御回路（請求項７）。
って、前記制御部は、更に、出力電力値が所定値を満た
していない場合に、その要因が入力電圧にあるのか入力
電流にあるのかを判断する判断部を備えること、を特徴
とする電源制御回路（請求項７）。
【０１３４】
【発明の効果】第一に、本願発明に係る電源装置では、
出力電圧の不安定な外部電源に接続された場合であって
も、外部電源の破損を防ぎつつ、最大の出力を得ること
ができる。このため、消費電力が増大傾向にある携帯電
子端末に対しても十分な出力を提供できる。
出力電圧の不安定な外部電源に接続された場合であって
も、外部電源の破損を防ぎつつ、最大の出力を得ること
ができる。このため、消費電力が増大傾向にある携帯電
子端末に対しても十分な出力を提供できる。
【０１３５】第二に、外部電源と電源装置との間に新た
な負荷が接続されたような場合であっても、安全で効率
的に電力を消費する手段を提供できる。
な負荷が接続されたような場合であっても、安全で効率
的に電力を消費する手段を提供できる。
【０１３６】例えば、理想的な外部電源は、図１３に示
すように、過負荷に対して電圧を垂下させ、過負荷状態
でも外部電源の出力特性が保護されている。しかし、例
えば図１８に示すような特性を示す信頼性の低い電源で
は、過負荷に対しては電圧を低下させるが、一方出力電
流は過電流状態になるものもある。このような状態が長
時間続くと外部電源がカロ熱する可能性がある。
すように、過負荷に対して電圧を垂下させ、過負荷状態
でも外部電源の出力特性が保護されている。しかし、例
えば図１８に示すような特性を示す信頼性の低い電源で
は、過負荷に対しては電圧を低下させるが、一方出力電
流は過電流状態になるものもある。このような状態が長
時間続くと外部電源がカロ熱する可能性がある。
【０１３７】本願発明では充電器の入力電力値（入力電
圧値及び入力電流値）を監視する機構を備えたことによ
り、外部電源が二次電池に充電電力を供給出来ない状態
にある場合、その原因が、入力電流量による制限なの
か、あるいは入力電圧値による制限なのかを判断するこ
とが出来る。このため、外部電源を過負荷状態にするこ
とがなく、最適な充電を実現することが出来る。
圧値及び入力電流値）を監視する機構を備えたことによ
り、外部電源が二次電池に充電電力を供給出来ない状態
にある場合、その原因が、入力電流量による制限なの
か、あるいは入力電圧値による制限なのかを判断するこ
とが出来る。このため、外部電源を過負荷状態にするこ
とがなく、最適な充電を実現することが出来る。
【０１３８】さらに、充電電流値が一定値以下になった
ことで充電完了を検出するＬｉ＋電池等を使用した場合
であっても、入力電力の不足を原因とする充電完了の誤
認を回避することも出来る。
ことで充電完了を検出するＬｉ＋電池等を使用した場合
であっても、入力電力の不足を原因とする充電完了の誤
認を回避することも出来る。
【０１３９】なお、これまでＣＡＲバッテリ・アダプタ
等を例示して本願発明の内容を説明したが、これは、本
願発明の理解を容易にするためである。本願発明がＣＡ
Ｒバッテリ・アダプタに限定して使用されるものではな
いことは明らかである。本願発明は、外部電源からの入
力電圧を所定の電力に変換する電源回路一般に使用する
ことが可能である。特に、入力となる外部電源の電圧が
不安定な状況において格別な効果を奏するものである。
例えば、商用電源に接続されるアダプタであっても、地
域によっては、本願発明よって、十分な恩恵を受けるこ
とができると考えられる。
等を例示して本願発明の内容を説明したが、これは、本
願発明の理解を容易にするためである。本願発明がＣＡ
Ｒバッテリ・アダプタに限定して使用されるものではな
いことは明らかである。本願発明は、外部電源からの入
力電圧を所定の電力に変換する電源回路一般に使用する
ことが可能である。特に、入力となる外部電源の電圧が
不安定な状況において格別な効果を奏するものである。
例えば、商用電源に接続されるアダプタであっても、地
域によっては、本願発明よって、十分な恩恵を受けるこ
とができると考えられる。
【０１４０】また、本願発明は、電気機器の内部に備え
られるバッテリの充電回路としての使用も可能である。
特に、携帯性と機能性を兼ね備えた、昨今の携帯電子機
器にとっては、格別の効果を奏するものである。例え
ば、机上で使用する場合には、リムーバブルドライブな
どを備えた、いわゆるドッキングステーション等と接続
して使用する一方、携帯する場合には、必要最小限の機
能のみを備えた本体本体端末のみを、ドッキングステー
ションから切り離して使用する携帯端末は、本願発明に
よって、十分な恩恵を受けることができると考えられ
る。
られるバッテリの充電回路としての使用も可能である。
特に、携帯性と機能性を兼ね備えた、昨今の携帯電子機
器にとっては、格別の効果を奏するものである。例え
ば、机上で使用する場合には、リムーバブルドライブな
どを備えた、いわゆるドッキングステーション等と接続
して使用する一方、携帯する場合には、必要最小限の機
能のみを備えた本体本体端末のみを、ドッキングステー
ションから切り離して使用する携帯端末は、本願発明に
よって、十分な恩恵を受けることができると考えられ
る。
【図１】 本願発明に係る電源装置の一例を示す構成図
である。
である。
【図２】 本願発明に係る電源装置に備えられる電源制
御回路の一例を示す構成図である。
御回路の一例を示す構成図である。
【図３】 本願発明に係る電源装置に備えられる電源制
御回路の別の一例を示す構成図である。
御回路の別の一例を示す構成図である。
【図４】 本願発明に係る電源構成を示した図である。
【図５】 本願発明に係る電源制御回路の構成図であ
る。
る。
【図６】 従来の電源装置の一例を示す構成図である。
【図７】 従来の電源装置の別の一例を示す構成図であ
る。
る。
【図８】 従来の電源装置に備えられていた電源制御回
路の一例を示す構成図である。
路の一例を示す構成図である。
【図９】 従来の電源装置に備えられていた電源制御回
路の別の一例を示す構成図である。
路の別の一例を示す構成図である。
【図１０】 従来の電源装置の入力特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図１１】 従来の理想的な電源装置の出力特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図１２】 本願発明に係る電源装置の入力特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図１３】 本願発明に係る電源装置の出力特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図１４】 本願発明に係る電源装置に備えられる電源
制御回路の別の一例を示す構成図である。
制御回路の別の一例を示す構成図である。
【図１５】 ドッキングステーションが介在した場合
の、従来の電源構成を示した図である。
の、従来の電源構成を示した図である。
【図１６】 本願発明に係る電源制御回路の電圧制御を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１７】 本願発明に係る電源制御回路の電流制御を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１８】 性能の低い外部電源の出力特性を示したグ
ラフである。
ラフである。
１０ フィルター部
２０ 電圧変換部
２５ 電圧変換部
３０ 整流部
４０ 出力検出部
５０ カプラー
６０ 制御回路
６２ ＰＷＭ比較器
６５ 制御回路
６６ 三角波発振器
６７ ＰＷＭ比較器
６８ ドライブ回路
６９ ＰＷＭ比較器
７０ センス回路
８０ 電圧変換整流部
１００ 外部電源
１１０ 電子機器
１１１ 二次電池
１１３ マイコン
１１５ 制御部
１３０ ドッキングステーション
１５０ 電源装置
１６０ 制御回路
１６９ ＰＷＭ比較器
２１３ マイコン
２１５ 制御部
２２０ 三角波発振器
２３０ ＰＷＭ比較器
２４０ ドライブ回路
２５０ 電源装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 佐伯 充雄
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１
番１号 富士通株式会社内
(72)発明者 松田 浩一
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１
番１号 富士通株式会社内
(72)発明者 田中 重穂
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１
番１号 富士通株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−303767（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−285250（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−53042（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 3/28
Claims (7)
- 【請求項１】 電源装置に入力される電力値を監視する
入力電力監視手段と、 電源装置から出力される電力値を監視する出力電力監視
手段と、 電源装置から出力される電力値を変更する出力電力変更
手段と、に接続される電源制御回路であって、 前記入力電力監視手段から通知される入力電力値に応じ
て電源装置の出力電力値を決定する出力電力決定部と、 前記出力電力変更手段に対して出力電力値を指示するこ
とにより、前記出力電力監視手段から通知される出力電
力値と前記決定された出力電力値とを同一に維持する電
力調整部とを有し、 前記出力電力決定部は、 第一の時間経過の間、前記出力電力決定部に対して前記
出力電力値を前記入力電流値が第一の値になる第一の出
力電力値とすることを指示し、前記第一の時間を計測し
た後の第二の時間経過を計測している間、前記出力電力
決定部に対して前記出力電力値を前記入力電流値が前記
第一の値よりも小さい第二の値となる第二の出力電力値
とすることを指示する出力電力切替手段と、を備えたこ
とを特徴とする電源制御回路。 - 【請求項２】 前記第一の時間に対する前記第二の時間
の割合は０．９以下であり、 前記第一の時間は２時間を超えず、 前記第二の出力電力値は前記第一の出力電力値の０．８
以下であること、を特徴とする請求項１記載の電源制御
回路。 - 【請求項３】 前記制御部は、更に、 出力電力値が所定値を満たしていない場合に、その要因
が入力電圧にあるのか入力電流にあるのかを判断する判
断部を備えること、を特徴とする請求項１記載の電源制
御回路。 - 【請求項４】 入力される電力値を監視する入力電力監
視手段と、 出力される電力値を監視する出力電力監視手段と、 出力される電力値を変更する出力電力変更手段と、 前記入力電力監視手段から通知される入力電力値に応じ
て出力電力値を決定する出力電力決定部と、 前記出力電力変更手段に対して出力電力値を指示するこ
とにより、前記出力電力監視手段から通知される出力電
力値と前記決定された出力電力値とを同一に維持する電
力調整部と、 前記出力電力決定部は、 第一の時間経過の間、前記出力電力決定部に対して前記
出力電力値を前記入力電流値が第一の値になる第一の出
力電力値とすることを指示し、前記第一の時間を計測し
た後の第二の時間経過を計測している間、前記出力電力
決定部に対して前記出力電力値を前記入力電流値が前記
第一の値よりも小さい第二の値となる第二の出力電力値
とすることを指示する出力電力切替手段と、を備えたこ
とを特徴とする電源装置。 - 【請求項５】 前記第一の時間に対する前記第二の時間
の割合は０．９以下であり、 前記第一の時間は２時間を超えず、 前記第二の出力電力値は前記第一の出力電力値の０．８
以下であること、を特徴とする請求項４記載の電源装
置。 - 【請求項６】 外部電源から入力される外部電力を電子
機器の定格入力電力に変換する電源装置の制御方法であ
って、 電源装置が、入力電流値が第一の値になる出力電力値の
出力を開始した後の時間を計測し、 前記計測した時間が第一の時間を経過した後に、電源装
置の出力電力を入力電流値が前記第一の値よりも小さい
第二の値になるように変更するとともにその後の時間を
計測し、 前記計測した時間が第二の時間を経過した後に、電源装
置の出力電力を入力電流値が前記第一の値になる出力電
力に変更すること、を特徴とする電源装置の制御方法。 - 【請求項７】 負荷と電源装置を備えた電子機器におい
て、 前記電源装置は、 入力される電力値を監視する入力電力監視手段と、 出力される電力値を監視する出力電力監視手段と、 出力される電力値を変更する出力電力変更手段と、 前記入力電力監視手段から通知される入力電力値に応じ
て出力電力値を決定する出力電力決定部と、 前記出力電力変更手段に対して出力電力値を指示するこ
とにより、前記出力電力監視手段から通知される出力電
力値と前記決定された出力電力値とを同一に維持する電
力調整部と、 前記出力電力決定部は、 第一の時間経過の間、前記出力電力決定部に対して前記
出力電力値を前記入力電流値が第一の値になる第一の出
力電力値とすることを指示し、前記第一の時間を計測し
た後の第二の時間経過を計測している間、前記出力電力
決定部に対して前記出力電力値を前記入力電流値が前記
第一の値よりも小さい第二の値となる第二の出力電力値
とすることを指示する出力電力切替手段と、を備えたこ
とを特徴とする電子機器。
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| DE10143389A DE10143389A1 (de) | 2000-09-06 | 2001-09-04 | Stromversorgungssteuerschaltung, Stromversorgung und Stromversorgungssteuerverfahren |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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2000
- 2000-09-06 JP JP2000270728A patent/JP3509725B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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2003
- 2003-06-19 US US10/464,642 patent/US6940737B2/en not_active Expired - Fee Related
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