JP3901782B2

JP3901782B2 - リーク電流防止のための電源装置、及び電子機器

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Publication number: JP3901782B2
Application number: JP4225597A
Authority: JP
Inventors: 上徹道; 沢幸文中; 藤在正内
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2017-02-26
Also published as: JPH10240392A; TW439026B; US6388343B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器や電子機器に用いられる電源装置に係り、特に、モーメンタリ・タイプのパワー・スイッチを用いた電子機器や電子機器に用いられる電源装置に関する。更に詳しくは、本発明は、パワー・オフ時に電流をリークさせることのない、モーメンタリ・スイッチを用いたリモート・パワー・オン／オフ方式を実現した電子機器や電子機器に用いられる電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の技術革新に伴い、ノートブック型のパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）など、小型・軽量で携行性に優れた各種電気・電子機器が開発され市販されている。このうち、ノートブックＰＣは、モバイル環境、すなわち屋外での携帯的・可搬的な使用を考慮して小型且つ軽量に設計・製作されたものである。ノートブックＰＣの一例は、日本アイ・ビー・エム（株）が市販する"ＩＢＭＴｈｉｎｋＰａｄ７６０"（"ＴｈｉｎｋＰａｄ"は米ＩＢＭ社の商標）シリーズである。ＴｈｉｎｋＰａｄ７６０は、薄型の本体と、本体の略後縁端で回動可能にヒンジ結合された蓋体とからなる「クラム・シェル」構造体である（図５参照）。本体の内部には、ＣＰＵやメモリ、各種コントローラ・チップを搭載したシステム・ボードが収容されている。また、ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）、フロッピー・ディスク・ドライブ（ＦＤＤ）、ＣＤ−ＲＯＭドライブなどの外部記憶装置類も本体内に取り付けられる。また、本体の上面には、入力装置としてのキーボード・ユニットが配設されている。一方の蓋体には、液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）ユニットが埋設されている。クラム・シェルを開くことにより、ＬＣＤユニットを眺めながらのキー入力が可能となる。また、クラム・シェルを閉じることにより、キーボード・ユニットとＬＣＤユニットを筐体内部に保護して収納や携行することができる。これらノートブックＰＣは、一般には、内蔵バッテリでも駆動可能な「バッテリ駆動型」となっている。これは、モバイル環境下で商用電源が利用不能なケースを想定したためである。
【０００３】
最近では、これら電子機器の電源オン／オフ回路方式として、モーメンタリ・タイプ（復帰型）スイッチを用いたリモート・オン／オフ方式を採用することが多くなってきた。例えば、先述のノートブックＰＣ"ＴｈｉｎｋＰａｄ"シリーズもパワー・スイッチとしてモーメンタリ・スイッチを使用しているが、これは片手のみでのパワー・オン／オフの操作性を考量したためである。
【０００４】
図６には、モーメンタリ・スイッチを用いた電源システム（従来例）のうちオン／オフ機構の要部を抽出した模式図である。同図に示すように、この電子機器はバッテリ２０を主電源としており、バッテリ２０はコネクタ部分で着脱・交換自在に取り付けられている。バッテリ２０の出力電流は主電力ライン１０によってＤＣ／ＤＣコンバータ５０に伝送される。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、バッテリ２０が出力した直流電圧をシステム・オペレーションに適したレベルに変換してから、システム負荷１００の各部に分配するようになっている。また、主電力ライン１０の途上には、主電源出力を投入／遮断するためのスイッチ（ＳＷ２）が挿設されている。スイッチＳＷ２は、例えばＰチャネルＦＥＴスイッチでよい。
【０００５】
他方、電子機器の筐体の外壁面には、ユーザが機器の電源投入／停止を指示するためのパワー・スイッチ（ＳＷ１）が装設されている。このパワー・スイッチＳＷ１がモーメンタリ・スイッチの場合、ユーザの操作が終了するとともに元の位置に復帰するため、スイッチＳＷ１自身は現在の操作状態（すなわちパワー・オンかパワー・オフか）を記憶することができない。このため、図６に示す例では、モーメンタリ・スイッチＳＷ１の現在の操作状態を逐次記憶するためのラッチ回路３０が配設されており、モーメンタリ・スイッチＳＷ１ではなくラッチ回路３０の出力によってスイッチＳＷ２をオン・オフ操作するようになっている。要するに、電子機器の電源投入／遮断動作は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１によって直接的に行われるのではなく、斯く遠隔的になされる訳である。
【０００６】
ところで、ラッチ回路３０には駆動電圧が必要であり、図６に示す例では主電力ライン１０から駆動電圧Ｖ_ccを受けている。電子機器自体がパワー・オフ状態であっても、次のモーメンタリ・スイッチＳＷ１の操作を保持するためには、常に駆動電圧Ｖ_ccを必要とする。このため、スイッチＳＷ２のオフ時には給電が断たれるスイッチＳＷ２の下流側（すなわちドレイン側）ではなく、スイッチＳＷ２のオフ時であっても給電が断たれないスイッチＳＷ２の上流側（すなわちソース側）から駆動電圧Ｖ_ccを取り出さなければならない。しかしながら、このことは、電源停止の間であっても常にラッチ回路３０にリーク電流が流れ続ける、すなわち、駆動電圧Ｖ_ccの供給が電力浪費の原因となることを意味する。特に電子機器がバッテリ駆動式の場合には、長時間のパワー・オフ状態の期間中における、バッテリのかかるリーク電流は無視し難い。
【０００７】
とりわけ最近では、バッテリをＰＣ本体内のバッテリ収納部に装着したまま出荷したいという要求が高まってきている。これは、ユーザが開梱と同時にＰＣを使用可能となり（「インスタント・オン」）、即座にディスプレイ上にシステム設定のためのインストラクションを表示できるなど、ユーザビリティが向上すること、及び、梱包箱にバッテリ用のスペースが不要となりコストを削減できること、などに依拠する。しかしながら、製品の梱包・工場出荷からユーザの手に届くまで数カ月を要した場合には、ラッチ回路へのリーク電流が原因でバッテリが過放電しかねない。過放電はバッテリの特性を劣化させることもあり、ひいてはユーザ・クレームを招来することもあろう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、パワー・オフ時のリーク電流を防止した優れた電子機器、及び、電子機器に用いられる電源装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の更なる目的は、モーメンタリ・タイプのパワー・スイッチを用いた優れた電子機器、及び、電子機器に用いられる電源装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の更なる目的は、パワー・オフ時に電流がリークしない、モーメンタリ・スイッチを用いたリモート・パワー・オン／オフ方式を実現した電子機器や電子機器に用いられる電源装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、構成部品を収納する筐体と、バッテリィと、前記バッテリィの電圧レベルを変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから電力の供給を受ける電源コントローラと、前記バッテリィの出力電流を前記ＤＣ／ＤＣコンバータに伝送するための主電力ラインと、前記主電力ライン上に設けられたスイッチと、前記筐体の外壁面に設けられたモーメンタリ・スイッチと、前記スイッチの下流側に接続され前記スイッチがオン状態のときに前記バッテリィから駆動電圧を受け取ることにより前記モーメンタリ・スイッチの操作状態を保持するフリップ・フロップを採用したラッチ回路と、前記ラッチ回路からの信号を受けて前記スイッチをオン状態またはオフ状態にするトランジスタを含み、パワー・オンを意味する前記モーメンタリ・スイッチの押下操作に応答して前記バッテリィからの駆動電圧を利用しないで前記スイッチをオフ状態からオン状態にするスイッチ駆動回路とを有し、前記電源コントローラが、前記スイッチがオン状態のときに前記モーメンタリ・スイッチの状況をモニタしパワー・オフを意味する前記モーメンタリ・スイッチの押下操作に応答してファームウェア・レベルでのパワー・オフ処理を実行し、その後前記ラッチ回路に前記スイッチをオフ状態にする信号を送るノートブック型パーソナル・コンピュータを提供する。
【００１２】
スイッチは、Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチを採用することができる。また、バッテリィがノートブック型パーソナル・コンピュータに着脱・交換自在に取り付けられていてもよい。ラッチ回路は、スイッチをオン状態にするときにＤＣ／ＤＣコンバータをイネーブルにし、スイッチをオフ状態にするときにＤＣ／ＤＣコンバータをディセーブルにするようにしてもよい。
【００１６】
【作用】
ここで、図１を参照しながら本発明の作用を説明する。同図は、本発明を好適に実現したリモート・パワー・オン／オフ方式の電源システムを模式的に示している。
【００１７】
この電源システムを搭載した電子機器はバッテリ２０を主電源としており、バッテリ２０はコネクタ部分で着脱・交換自在に取り付けられている。バッテリ２０の出力電流は、主電力ライン１０を介してＤＣ／ＤＣコンバータ５０に伝送されている。バッテリ２０が出力する直流電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ５０によってレベル変換されてからシステム負荷１００の各部に分配される点、及び、主電力ライン１０の途上に主電源の出力を投入／遮断するためのスイッチ（ＳＷ２）が挿設されている点は、図６に示した従来例と略同一である。また、スイッチＳＷ２は、例えばＰチャネルＦＥＴスイッチでよい。
【００１８】
他方、電子機器の筐体の外壁面には、ユーザが電子機器の電源投入／停止を指示するためのモーメンタリ・スイッチ（ＳＷ１）が装設されている。モーメンタリ・スイッチＳＷ１の一端はラッチ回路３０とスイッチ駆動回路４０に入力され、他端は接地されている。ラッチ回路３０は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１の現在の操作状態を逐次記憶するために設けられている。ラッチ回路３０の駆動電圧Ｖ_ccは、スイッチＳＷ２の下流側（すなわちドレイン側）から取り出されているので、スイッチＳＷ２がオフ状態の間はラッチ回路３０には給電はなく、したがってモーメンタリ・スイッチＳＷ１の操作をラッチすることはできない。一方、スイッチ駆動回路４０は、スイッチがオフ状態での前記モーメンタリ・スイッチの操作に応答して、前記スイッチをオンするようになっている。より具体的には、スイッチ駆動回路４０は、Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチＳＷ２がオフ状態のとき、前記モーメンタリ・スイッチＳＷ１の操作に応答して前記Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲート端子を接地するようになっている。このスイッチ駆動回路４０は、スイッチＳＷ２がオフ（すなわち電源システムがオフ）状態での電力消費はなく、且つ、無給電状態（すなわち駆動電圧のない状態）でも斯くのごとくスイッチＳＷ２をオン操作することができる。
【００１９】
この電源システムにおけるパワー・オン動作は以下のように進行する。パワー・オフすなわちスイッチＳＷ２がオフ状態では、ラッチ回路３０には給電されないので、当然消費電力はない。また、スイッチ駆動回路４０は、この時点では全く電力を消費しない。スイッチＳＷ２がオフ状態で、ユーザがモーメンタリ・スイッチＳＷ１が押下操作すると、スイッチ駆動回路４０はスイッチＳＷ２をオンにする。この結果、ラッチ回路３０は、スイッチＳＷ２の下流側から駆動電圧Ｖ_ccを受けることが可能となり、モーメンタリ・スイッチＳＷ１のオン状態をラッチすることができるようになる。その後、ユーザがモーメンタリ・スイッチＳＷ１を解放すると、モーメンタリ・スイッチＳＷ１自体は直ぐに元の位置に復帰し、これに伴ってスイッチ駆動回路４０によるＳＷ２のオン操作も停止する。しかし、この時点では既にラッチ回路３０の作動によりＳＷ２のオン状態を保持することが可能となっている。
【００２０】
システムがパワー・オフすなわちスイッチＳＷ２がオフの状態ではラッチ回路には電力が供給されない。また、スイッチ駆動回路４０は、スイッチＳＷ２のオン操作のために駆動電圧を要しないので、長時間放置されても電力ロスはない。したがって、バッテリを取り付けたまま電子機器が長時間放置されても、リーク電流に伴うバッテリの浪費は生じない。
【００２１】
要するに本発明によれば、パワー・オフ時のリーク電流を防止した優れた電子機器、及び電子機器に用いられる電源装置を提供することができる訳である。
【００２２】
また、本発明によれば、モーメンタリ・タイプのパワー・スイッチを用いた優れた電子機器、及び電子機器に用いられる電源装置を提供することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、パワー・オフ時に電流がリークしない、モーメンタリ・スイッチを用いたリモート・パワー・オン／オフ方式を実現した電子機器や電子機器に用いられる電源装置を提供することができる。
【００２４】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳解する。
【００２６】
Ａ．電源システムの構成
図２には、本発明を実現したリモート・パワー・オン／オフ方式の電源システムの構成を詳細に示している。該電源システムは、ノートブックＰＣに搭載されており、バッテリ２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０と、バッテリ２０の出力端子とＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端子を結ぶ主電力ラインと、パワー・スイッチとしての各スイッチＳＷ１，ＳＷ２と、ラッチ回路３０と、スイッチ駆動回路４０とで構成される。以下、各部について説明する。
【００２７】
バッテリ２０は、ノートブックＰＣの主電源の１つであり、例えばリチウム・イオン（Ｌｉ−Ｉｏｎ）電池やニッケル水素（ＮｉＭＨ）電池などの２次電池セルを複数本接続してなるパッケージ状のものである。このバッテリ２０は、コネクタ部分で、着脱・交換自在に取り付けられている。
【００２８】
バッテリ２０の出力電流は、主電力ライン１０を介してＤＣ／ＤＣコンバータ５０に伝送される。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、バッテリ２０が出力する直流電圧を、ＰＣシステムのオペレーションに適した電圧レベルに降圧及び安定化するようになっている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の出力電圧Ｖ_OUTは、システム負荷１００の各部に分配される。
【００２９】
ここで言うシステム負荷１００には、ＣＰＵ１０１の他、メイン・メモリ１０２、ビデオ・コントローラ１０３を含む各種周辺コントローラ・チップ、出力装置としての液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）１０４、外部記憶装置としての、ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）１０５、フロッピー・ディスク・ドライブ（ＦＤＤ）１０６、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１０７、及び電源コントローラ１１０などが含まれている。
【００３０】
ＣＰＵ１０１は、オペレーティング・システム（ＯＳ）の制御下でＰＣシステム１００全体の動作を統括するためのメイン・コントローラであり、メイン・メモリ１０２を作業エリアとして使用する。また、必要なプログラムやデータは、適宜、外部記憶装置類１０５…からメイン・メモリ１０２にロードされる。周辺機器の駆動は各周辺コントローラに委ねられる。例えばＬＣＤへの出力などの描画処理はビデオ・コントローラ１０３が行い、モデムやプリンタとの入出力動作はＩ／Ｏコントローラ（図示しない）が行うようになっている。
【００３１】
電源コントローラ１１０は、ＰＣシステム１００のパワー・オン／オフ動作をサポートするためのコントローラ・チップである。例えば、電源コントローラ１１０は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１によるパワー・オフ動作を検出すると、ファームウェア・レベルでのクローズ処理を実行するようになっている。また、電源コントローラ１１０は、バッテリ２０の充放電動作を制御するようになっている。例えば日立製作所（株）製のワンチップ・コントローラ"３００／Ｈ８"は、電源コントローラとしての機能をプログラムすることができる。
【００３２】
なお、ＰＣを構成するためには、図２に示した以外にも多くの電気回路等が必要である。但し、これらは当業者には周知であり、また、本発明の要旨を構成するものではないので、本明細書中では一般論を述べるにとどめている。
【００３３】
一方、バッテリ２０の出力端子とＤＣ／ＤＣコンバータ５０を結ぶ主電力ライン１０の途上には、主電源出力を投入及び遮断するためのスイッチ（ＳＷ２）が挿設されている。本実施例では、スイッチＳＷ２には、Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチが使用されている。
【００３４】
また、モーメンタリ・スイッチ（ＳＷ１）は、スイッチＳＷ２をリモート・パワー・オン／オフするためのものであり、電子機器の筐体の外壁面に装設されている。すなわち、ユーザはスイッチＳＷ１を操作することによりノートブックＰＣの電源投入及び停止を指示することができる。モーメンタリ・スイッチＳＷ１の一端は、検出ライン１１として、ラッチ回路３０、スイッチ駆動回路４０、及び電源コントローラ１１０の入力端子ＩＮの各々に入力されている。また、モーメンタリ・スイッチＳＷ１の他端は接地されているので、スイッチＳＷ１が押下されている間は検出ライン１１はグランドすなわちロー・レベルを示すことになる。
【００３５】
ラッチ回路３０は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１の現在の操作状態を逐次記憶しておくための回路群であり、記憶要素としてのＤフリップ・フロップ３１を含んでいる。Ｄフリップ・フロップ３１のプリセット端子"−ＰＲ"にはモーメンタリ・スイッチＳＷ１の一端（すなわち検出ライン１１）が反転入力され、そのクリア端子"−ＣＬＲ"には電源コントローラ１１０の出力ＯＵＴ（すなわち制御ライン１２）が反転入力されている。また、Ｄフリップ・フロップ３１のＱ出力は、ＯＮ信号として、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０をイネーブルし、且つ、トランジスタ４１（後述）をオンするために利用される。また、ラッチ回路３０の駆動電圧は、ＰチャネルＦＥＴスイッチＳＷ２の下流側（すなわちドレイン側）の一地点Ｖ_INより取り出されている。３端子レギュレータ３２は、この入力電圧Ｖ_INから副電源電圧Ｖ_SUBを安定的に発生し、これをＤフリップ・フロップ３１の電源端子Ｖ_ccに入れている。また、３端子レギュレータ３２の出力端子Ｖ_SUBは、検出ライン１１と制御ライン１２とも接続しており、各ライン１１，１２をプル・アップするようになっている。
【００３６】
Ｄフリップ・フロップ３１の電源電圧Ｖ_ccはスイッチＳＷ２の下流側（すなわちドレイン側）から取り出されているので、スイッチＳＷ２がオフ状態（すなわち電源システムがオフ状態）の間は、プリセット端子"−ＰＲ"やクリア端子"−ＣＬＲ"への入力のいかんに拘らず、駆動することはない（すなわちモーメンタリ・スイッチＳＷ１の操作をラッチできない）。これに対し、電源電圧Ｖ_ccを入力して駆動中のＤフリップ・フロップ３１は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１のオン動作すなわちプリセット端子"−ＰＲ"にグランドが反転入力されたことに応答して、Ｑ出力を付勢するようになっている。また、Ｄフリップ・フロップ３１は、電源コントローラ１１０が自身の出力ＯＵＴを減勢したことに応答して、Ｑ出力を減勢するようになっている。
【００３７】
スイッチ駆動回路４０は、スイッチＳＷ２がオフ状態（すなわちラッチ回路３０が駆動不能な状態）でも、モーメンタリ・スイッチＳＷ１の操作に応答してスイッチＳＷ２をオンにするために、設けられている。図２に示すように、スイッチ駆動回路４０は、トランジスタ４１と、ダイオード４２と、抵抗体４３を含んでいる。本実施例のトランジスタ４１は、ＮＰＮトランジスタであり、エミッタ端子は接地され、コレクタ端子はＰチャネル型ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲート端子Ｖ_Gに入れられ、ベース端子はＤフリップ・フロップ３１のＱ出力を受容している。また、ダイオード４２のアノード端子は、トランジスタ４１のコレクタ端子とともにＦＥＴスイッチＳＷ２のゲート端子Ｖ_Gに並列的に入力され、カソード端子は検出ライン１１に接続されている。また、抵抗体４３は、ＦＥＴスイッチＳＷ２のソース端子とゲート端子Ｖ_Gの間に挿設されている。
【００３８】
電源システムがパワー・オフ状態では、Ｄフリップ・フロップ３１のＱ出力は減勢されており、したがって、トランジスタ４１はオフ状態となっている。このため、Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲート端子Ｖ_Gには、ソース電圧すなわちバッテリ２０の出力端子電圧が抵抗体４３経由で入れられるので、スイッチＳＷ２はオフ状態となる。この状態で、モーメンタリ・スイッチＳＷ１が押下操作されると、検出ライン１１の一端は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１経由で接地される。これに伴って、ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲート端子Ｖ_Gは、ダイオード４２を経由して接地されるので、スイッチＳＷ２はオンに切り替わる。スイッチＳＷ２がオンされると、ラッチ回路３０が駆動を開始し、これに連動してＤフリップ・フロップ３１のＱ出力が付勢される。但し、これらの協働的動作の詳細は後述する。ここでは、スイッチ駆動回路４０は、駆動電圧を要することなく、ＦＥＴスイッチＳＷ２をオンにすることができる、という点に充分留意されたい。
【００３９】
Ｂ．電源システムのオペレーション
前項では、本発明を具現する電源システムのハードウェア構成を説明してきた。本項では、図３及び図４を参照しながら該システムの動作とともに本発明の作用について説明することにする。
【００４０】
パワー・オン・オペレーション：
図３には、この電源システムのパワー・オン時における各部の協働的動作をタイミング・チャートにして示している。
【００４１】
パワー・オフすなわちスイッチＳＷ２がオフ状態で、ユーザがモーメンタリ・スイッチＳＷ１を押下操作すると、これに連動して、Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲート端子Ｖ_Gにグランド（ロー）・レベルが入力されて、ＦＥＴスイッチＳＷ２はオンに切り替わる（図３中の矢印Ｉ）。このとき、Ｄフリップ・フロップ３１には駆動電圧Ｖ_CCは未だ供給されておらず、したがって、モーメンタリ・スイッチＳＷ１のオン状態を保持することはできない。
【００４２】
ＦＥＴスイッチＳＷ２のオンに伴い、３端子レギュレータ３２に電圧Ｖ_INが供給され（図３中の矢印II）、比較的短い遅延時間の後、安定化された副電源電圧Ｖ_SUBが出力される（図３中の矢印III）。
【００４３】
制御ライン１２はＶ_SUBによりプル・アップされるので、Ｄフリップ・フロップ３１のクリア端子"−ＣＬＲ"にはハイ・レベルが入力される。また、検出ライン１１の一端は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１により接地されているので、Ｄフリップ・フロップ３１のプリセット端子"−ＰＲ"にはロー・レベルが入力されている（図３中の矢印VI）。
【００４４】
この時点では、Ｄフリップ・フロップ３１は、副電源電圧電圧Ｖ_SUBの入力によって既に駆動可能となっており、クリア端子"−ＣＬＲ"がハイ・レベルに切り替わったことに応答して、自身のＱ出力を付勢する（図３中の矢印Ｖ）。
【００４５】
次いで、Ｑ出力が付勢されたことに応答して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０はイネーブルされて、電圧変換動作を開始し、システム負荷１００の各部に電源電圧Ｖ_OUTが投入されることとなる。また、トランジスタ４１は、ベースにハイ・レベルが入力されてオン状態に切り替わる。この結果、ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲートＶ_Gは、トランジスタ４１によって接地されることとなる（図３中の矢印VI）。
【００４６】
その後、ユーザがモーメンタリ・スイッチＳＷ１の押下操作を解除すると、モーメンタリ・スイッチＳＷ１は元の位置に復帰する。そして、検出ライン１１は、その一端はグランドから切り離され、副電源電圧Ｖ_SUBによってプル・アップされた状態となる。この結果、ダイオード４２のカソード端子はロー・レベルではなくなり、また、Ｄフリップ・フロップ３１のプリセット端子"−ＰＲ"はハイ・レベルに切り替わる（図３中の矢印VII）。しかしながら、Ｄフリップ・フロップ３１はモーメンタリ・スイッチＳＷ１のオン状態を既に保持しており、Ｑ出力の付勢状態を維持するので、ＦＥＴスイッチＳＷ２のオン状態すなわちパワー・オン状態は好適に保たれる。
【００４７】
上述した一連の動作において、パワー・オフ状態におけるラッチ回路３０には給電されないので当然消費電力はないこと、及び、スイッチ駆動回路４０は駆動電圧なしでスイッチＳＷ２をオン操作できることを、特に充分理解されたい。本電源システムによれば、バッテリ２０を取り付けたまま長時間放置されてもリーン電流は生じない。例えば、バッテリを取り付けたままノートブックＰＣを出荷しても、ユーザの手元に届くまでの間にバッテリの電力ロスは殆どないのである。
【００４８】
パワー・オフ・オペレーション：
図４には、この電源システムのパワー・オフ時における各部の協働的動作をタイミング・チャートにして示している。
【００４９】
パワー・オンすなわちスイッチＳＷ２がオン状態で、ユーザがモーメンタリ・スイッチＳＷ１を押下操作すると、これに連動して、検出ライン１１の一端が接地されて、Ｄフリップ・フロップ３１のプリセット端子"−ＰＲ"にはロー・レベルが入力される（図４中の矢印Ｉ）。また、モーメンタリ・スイッチＳＷ１の押下操作が解除されると、検出ライン１１の一端はグランドから切り離され、プリセット端子"−ＰＲ"はハイ・レベルに復帰する（図４中の矢印II）。
【００５０】
電源コントローラ１１０は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１の状況を検出ライン１１を介してモニタしており、システムのパワー・オフを意味するこの押下操作に応答して、ファームウェア・レベルでのパワー・オフ処理（すなわちクローズ処理）を実行する（但し、ファームウェア・レベルでの処理自体は本発明の要旨と関連しないので、これ以上説明しない）。
【００５１】
ファームウェア・レベルでの処理が終了すると、電源コントローラ１１０は、ラッチ回路３０が保持しているパワー・オン状態を解除すべく、自身の出力端子ＯＵＴすなわち制御ライン１２を減勢する。
【００５２】
制御ライン１２が減勢されると、Ｄフリップ・フロップ３１のクリア端子"−ＣＬＲ"にはロー・レベルが入力されて（図４中の矢印III）、これに応答してＱ出力も減勢される（図４中の矢印IV）。さらに、これに連動して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０がディセーブルされて、システム負荷への供給電圧Ｖ_OUTが停止するとともに（図４中の矢印Ｖ）、トランジスタ４１もオフ状態に切り替わる（図４中の矢印VI）。
【００５３】
トランジスタ４１がオフ状態になると、ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲート電圧Ｖ_Gはハイ・レベルに戻るため（図４中の矢印VII）、ＦＥＴスイッチＳＷ２はオフ状態に切り替わる。この結果、３端子レギュレータ３２への供給電圧Ｖ_INが遮断されるため（図４中の矢印VIII）、副電源電圧Ｖ_SUBも当然途絶える（図４中の矢印IX）。
【００５４】
副電源電圧Ｖ_SUBの停止により、Ｄフリップ・フロップ３１は駆動電圧を失い、記憶内容を喪失する。また、検出ライン１１上の電荷も失われ、プリセット端子"−ＰＲ"はロー・レベルとなる（図４中の矢印Ｘ）。この結果、完全なパワー・オフ状態となる。
【００５５】
Ｃ．追補
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。例えばファクシミリ機器、移動無線端末やコードレス電話機、電子手帳、ビデオ・カメラなどの各種コードレス機器、ワードプロセッサ等のような、バッテリ駆動タイプの各種電気・電子機器に対しても、本発明を適用することができる。要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、パワー・オフ時に電流がリークしない、モーメンタリ・スイッチを用いたリモート・パワー・オン／オフ方式を実現した電子機器や電子機器に用いられる電源装置を提供することができる。例えば本発明をノートブックＰＣに利用することにより、電流リークによるバッテリへのダメージを排除して、インスタント・オンを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明を実現するのに適した電源システムの構成を模式的に示した図である。
【図２】図２は、本発明を実現した電源システムの構成を詳細に開示した図である。
【図３】図３は、本実施例の電源システムのパワー・オン時の動作特性を表したタイミング・チャートである。
【図４】図４は、本実施例の電源システムのパワー・オフ時の動作特性を表したタイミング・チャートである。
【図５】図５は、ノートブックＰＣの外観斜視図である。
【図６】図６は、モーメンタリ・スイッチを用いた電源システム（従来例）の構成を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１０…主電力ライン、１１…検出ライン、１２…制御ライン、
２０…バッテリ、３０…ラッチ回路、３１…Ｄフリップ・フロップ、
３２…３端子レギュレータ、４０…スイッチ駆動回路、
４１…ＮＰＮ型トランジスタ、４２…ダイオード、４３…抵抗体、
５０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１００…システム負荷、１０１…ＣＰＵ、
１０２…メイン・メモリ、１０３…ビデオ・コントローラ、
１０４…ＬＣＤ、１０５…ＨＤＤ、１０６…ＦＤＤ、
１０７…ＣＤ−ＲＯＭドライブ、１１０…電源コントローラ。

Claims

構成部品を収納する筐体と、
バッテリィと、
前記バッテリィの電圧レベルを変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータから電力の供給を受ける電源コントローラと、
前記バッテリィの出力電流を前記ＤＣ／ＤＣコンバータに伝送するための主電力ラインと、
前記主電力ライン上に設けられたスイッチと、
前記筐体の外壁面に設けられたモーメンタリ・スイッチと、
前記スイッチの下流側に接続され前記スイッチがオン状態のときに前記バッテリィから駆動電圧を受け取ることにより前記モーメンタリ・スイッチの操作状態を保持するフリップ・フロップを採用したラッチ回路と、
前記ラッチ回路からの信号を受けて前記スイッチをオン状態またはオフ状態にするトランジスタを含み、パワー・オンを意味する前記モーメンタリ・スイッチの押下操作に応答して前記バッテリィからの駆動電圧を利用しないで前記スイッチをオフ状態からオン状態にするスイッチ駆動回路とを有し、
前記電源コントローラが、前記スイッチがオン状態のときに前記モーメンタリ・スイッチの状況をモニタしパワー・オフを意味する前記モーメンタリ・スイッチの押下操作に応答してファームウェア・レベルでのパワー・オフ処理を実行し、その後前記ラッチ回路に前記スイッチをオフ状態にする信号を送るノートブック型パーソナル・コンピュータ。
前記スイッチがＰチャネル型ＦＥＴスイッチである請求項１記載のノートブック型パーソナル・コンピュータ。
前記バッテリィが前記ノートブック型パーソナル・コンピュータに着脱・交換自在に取り付けられている請求項１記載のノートブック型パーソナル・コンピュータ。
前記ラッチ回路は、前記スイッチをオン状態にするときに前記ＤＣ／ＤＣコンバータをイネーブルにし、前記スイッチをオフ状態にするときに前記ＤＣ／ＤＣコンバータをディセーブルにする請求項１記載のノートブック型パーソナル・コンピュータ。