JP4407157B2

JP4407157B2 - Power supply device and power supply method

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Publication number: JP4407157B2
Application number: JP2003135963A
Authority: JP
Inventors: 民次永井; 稔森尾; 和夫山崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2023-05-14
Also published as: JP2004343865A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、延設されている電力供給線の内部抵抗が変化しても所定の電圧および電流を電子機器に供給する電源供給装置および電源供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、様々な電子機器には、繰り返し充電することが可能な二次電池が使用されている。この二次電池を充電するとき、該二次電池の充電特性と一致した電圧および電流が、例えばＡＣ（Alternating Current）アダプタから供給される。二次電池によっては、充電特性と一致していない電圧および電流がＡＣアダプタから供給されると、二次電池を破損するおそれがある。
【０００３】
ＡＣアダプタには、電子機器と接続するための電力供給線が設けられている場合がある。この電力供給線は、所定のインピーダンス（以下、「内部抵抗」と称する）を持つため、電子機器と接続する電力供給線の出力端子では、該内部抵抗による電圧降下によって所定の電圧より低くなる。そこで、電力供給線の出力端子において、所定の電圧となるように、該内部抵抗による電圧降下を補正するようにしている。
【０００４】
例えば、電源装置２の出力電圧Ｖoは負荷電流Ｉｏの増加（または減少）に対応して高く（または低く）なる結果、負荷電流Ｉｏが大きい場合は、負荷ＲＬに接続される直列の抵抗分Ｒｗによる電圧降下が大きくなるため、出力電圧補正回路４により電源装置本体２の出力電圧Ｖｏが高められるとともに、負荷電流Ｉｏが小さい場合は、抵抗分Ｒｗによる電圧降下が小さくなるため、出力電圧補正回路４により出力電圧Ｖｏが低くなるように電圧降下分が補正され、これにより、負荷電流Ｉｏが増減しても負荷ＲＬに対する印加電圧Ｖｍを略一定に維持するようにしたものもある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１０４８７０号公報
【０００６】
なお、電子機器がＡＣアダプタに接続されると、ＡＣアダプタを小電力で動作させ、供給された小電力で生成したコード信号（電圧）を電子機器からＡＣアダプタへ送信し、該コード信号からＡＣアダプタと正しい対応関係の電子機器か否かを判断し、正しい対応関係の電子機器であると判断されると、大電力を電子機器へ出力するようにしたものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
【特許文献２】
特開平１１−１２２８０９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のように、予め電圧降下分が補正されていても、ＡＣアダプタを使用することによって、電力供給線が劣化し、内部抵抗が高くなった場合や、ＡＣアダプタに使用されている素子が劣化し、所定の電圧および電流とは異なる電圧および電流を出力するような場合には、補正が正しくなされたＡＣアダプタから電子機器へ所定の電圧および電流を供給することはできなかった。
【０００９】
特に、複数の細い電線から構成される電力供給線は、ユーザに使用されることによって、ねじれたり、伸ばされたりするため、細い電線が切断されるので、内部抵抗が高くなる。すなわち、ＡＣアダプタを使用することによって、延設されている電力供給線の内部抵抗が高くなり、電圧降下によって電子機器へ供給する電圧が低くなる問題があった。
【００１０】
また、特許文献２のように、電子機器とＡＣアダプタとが接続されたときに、コード信号を電子機器からＡＣアダプタへ送信するようにしていても、ＡＣアダプタから電子機器へ大電力が出力されている間に、ＡＣアダプタと電子機器との間で信号の送受信を行うためには、信号を伝送するための専用線を設ける必要があった。
【００１１】
例えば、図２３に示すように、ＡＣアダプタ側に切り替え回路１０１および電圧検出回路１０２が設けられ、電子機器側に通信回路１０３および電圧検出回路１０４が設けられている。ＡＣアダプタおよび電子機器は、端子１０５、１０６、１０７の３つの端子で接続され、端子１０６を介して相互に通信をすることができる。
【００１２】
このように、信号を送信または送受信するための専用線を設けた３端子であれば、ＡＣアダプタから出力される電圧および電流の値を補正することも可能であるが、ＡＣアダプタは２端子のタイプが多いため方式が異なるという問題と、さらに端子が１つ増えるため高価になるという問題があった。
【００１３】
従って、この発明の目的は、２端子でＡＣアダプタと電子機器とを接続しても、電力供給線の出力端子における電圧および電流の変動を補正することができる電源供給装置および電源供給方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために請求項１の発明は、延設された電力供給線を電子機器に接続して電圧および電流を供給する電源供給装置において、出力する電圧を検出する出力電圧検出手段と、出力する電流を検出する出力電流検出手段と、上記検出された電圧および電流から延設された電力供給線の内部抵抗値を算出する算出手段と、上記算出された内部抵抗値に基づいて、所定の電圧となるように出力電圧を制御する制御手段と、電子機器において、供給される上記出力電圧から上記所定の電圧より第１の電圧分低い電圧が検出されるときに、上記電子機器から信号を受信する信号受信手段を有し、上記制御手段では、上記信号を受信すると、上記出力電圧を上記第１の電圧分高くすることを特徴とする電源供給装置である。
【００１５】
請求項５の発明は、延設された電力供給線を電子機器に接続して電圧および電流を供給する電源供給方法において、出力する電圧を検出し、出力する電流を検出し、上記検出された電圧および電流から延設された電力供給線の内部抵抗値を算出し、上記算出された内部抵抗値に基づいて、所定の電圧となるように出力電圧を制御し、電子機器において、供給される上記出力電圧から上記所定の電圧より第１の電圧分低い電圧が検出されるときに、上記電子機器から信号を受信し、上記信号を受信すると、上記出力電圧を上記第１の電圧分高く制御するようにしたことを特徴とする電源供給方法である。
【００１６】
このように、ＡＣアダプタから延設される電力供給線の内部抵抗が変化しても、内部抵抗に基づいて所定の電圧を補正することができるので、所定の電圧を常に電子機器へ供給できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず、この発明の理解を容易とするために、図１を用いて、この発明の概要を説明する。一例として、図１に二次電池を充電するときにＡＣアダプタから出力される電圧および電流の特性図を示す。特性Ａ１となるような電圧および電流がＡＣアダプタの電力供給線の出力端子から出力される。二次電池の一例として、リチウム・イオン二次電池やポリマー・リチウム二次電池といった非水系二次電池が用いられている。この非水系二次電池は、まず定電流で充電された後、定電圧且つ微少電流で充電する。図１は、この充電時の電圧電流の特性図である。
【００１８】
ここで、一例として、電力供給線の劣化により電力供給線の内部抵抗が高くなると、その出力端子では、特性Ａ２となる。すなわち、ＡＣアダプタから出力される最大電流付近、例えば電流ｉ２（以下、「最大電流ｉ２」と称する）のときに出力される電圧が、本来出力されるべき電圧（以下、「基準電圧」と称する）ｖ１からΔｖ低い電圧ｖ２となる。そこで、この実施形態では、電力供給線の出力端子において、電圧および電流の特性が特性Ａ２となる場合、ＡＣアダプタから出力される電圧および電流を特性Ａ３とすることによって、電力供給線の出力端子において、特性Ａ１となる電圧および電流を供給する。
【００１９】
図２のブロック図を参照して、この発明が適用された第１の実施形態を説明する。この図２では、ＡＣアダプタ側は、電源部１、電流検出回路２、抵抗３、電圧検出回路４、計算回路５、制御回路６から構成され、さらにＡＣアダプタから延設される電力供給線の内部抵抗７、および８が設けられている。また、電子機器側は、電圧検出回路１１、スイッチ回路１２、電流検出回路１３、抵抗１４、および電子機器の負荷（以下、「セット負荷」と称する）１５から構成される。このセット負荷１５には、少なくとも二次電池が含まれる。
【００２０】
電源部１は、制御回路６によって出力する電圧および電流を可変することができる。電源部１の正極端子は、内部抵抗７を介して端子Ｔ１と接続され、その負極端子は、抵抗３および内部抵抗８を介して端子Ｔ２と接続される。なお、内部抵抗７および８は、ＡＣアダプタから延設されている電力供給線の内部抵抗を示し、端子Ｔ１およびＴ２は、ＡＣアダプタから延設されている電力供給線の出力端子を示す。
【００２１】
電流検出回路２は、抵抗３の両端および電源部１の正極端子と接続される。この電流検出回路２では、端子Ｔ１およびＴ２から出力される電流が検出され、検出された電流は、計算回路５へ供給される。
【００２２】
電圧検出回路４は、電源部１の正極端子と、抵抗３および内部抵抗８の接続点と接続される。この電圧検出回路４では、端子Ｔ１およびＴ２から出力される電圧が検出され、検出された電圧は、計算回路５へ供給される。
【００２３】
計算回路５では、一例として図１に示す電流ｉ１およびｉ２のときに、内部抵抗７および８を合成した抵抗値がそれぞれ算出される。計算回路５において、小電流の電流ｉ１のときに算出される抵抗値ｒ１は、内部抵抗７および８の値が変化しても、電圧降下の影響を最も抑えて、本来の内部抵抗７および８の値と略同等の値として算出される。また、計算回路５において、最大電流ｉ２のときに算出される抵抗値ｒ２は、内部抵抗７および８の値が変化したときに、電圧降下の影響を最も反映した値として算出される。算出された抵抗値ｒ１およびｒ２は、制御回路６へ供給される。
【００２４】
制御回路６では、供給された抵抗値ｒ１およびｒ２が一致しているか否かが判断される。抵抗値ｒ１およびｒ２が略一致していると判断されると、電源部１から出力される電圧がそのまま継続して出力される。また、抵抗値ｒ１およびｒ２が一致していないと判断されると、電源部１から出力される電圧が、例えば図１に示す特性Ａ３となるように補正されて出力される。
【００２５】
そして、電子機器では、端子Ｔ１およびＴ２との間に、電圧検出回路１１が設けられ、供給される電圧が検出される。端子Ｔ１およびＴ２との間に、スイッチ回路１２、セット負荷１５、および抵抗１４が設けられる。電流検出回路１３は、抵抗１４の両端と、スイッチ回路１２およびセット負荷１５との接続点とに接続される。この電流検出回路１３では、セット負荷１５に供給される電流が検出される。
【００２６】
電流検出回路１３では、例えば最大電流ｉ２が検出されると、電圧検出回路１１へ信号が供給される。電流検出回路１３から信号が供給される電圧検出回路１１では、例えば電圧ｖ２が検出されると、スイッチ回路１２をオフとするための制御信号がスイッチ回路１２へ供給される。
【００２７】
なお、電圧検出回路１１では、電流検出回路１３からの信号に関わらず、例えば電圧ｖ２が検出されると、スイッチ回路１２をオフとするための制御信号がスイッチ回路１２へ供給されるようにしても良い。
【００２８】
このように、ＡＣアダプタから延設されている電力供給線が劣化することによって、電力供給線の内部抵抗７および８の値が高くなると、端子Ｔ１およびＴ２から出力される電圧が低下する。この端子Ｔ１およびＴ２から出力される電圧の低下を検出し、その出力を所定の電圧となるように補正することができる。
【００２９】
図３のブロック図を参照して、この発明が適用された第２の実施形態を説明する。この第２の実施形態では、ＡＣアダプタから供給される電圧が電子機器側において、基準電圧から電圧Ｖｒ低い電圧ｖ２であることが電子機器からＡＣアダプタへ送信されるものである。また、この図３に示す第２の実施形態では、説明を容易とするために、ＡＣアダプタから延設される電力供給線の内部抵抗７および８を端子Ｔ１側に示しているが、上述した端子Ｔ１側に内部抵抗７を示し、端子Ｔ２側に内部抵抗８を示しているものと等価なものである。
【００３０】
電源部１の正極端子と、端子Ｔ１との間に、電流検出回路２１、内部抵抗７および８が直列に設けられる。電源部１の負極端子は、端子Ｔ２と接続される。
【００３１】
電流検出回路２１では、端子Ｔ１およびＴ２から出力される電流が検出される。検出された電流は、電流検出回路２１から電圧検出回路２２、信号受信回路２３、および計算回路２４へそれぞれ供給される。
【００３２】
電圧検出回路２２は、電流検出回路２１および内部抵抗７の接続点と、端子Ｔ２と接続される。この電圧検出回路２２では、端子Ｔ１およびＴ２から出力される電圧が検出され、検出された電圧は計算回路２４へ供給される。なお、電圧検出回路２２では、供給される電流が電流ｉ１およびｉ２になるときにのみ電圧を検出し、検出した電圧を計算回路２４へ供給するようにしても良い。
【００３３】
信号受信回路２３では、後述するように端子Ｔ１およびＴ２を介して接続される電子機器から送信される信号が受信される。このとき、電子機器側では、基準電圧ｖ１から電圧Ｖｒ低い電圧ｖ２が検出されると、信号を生成し、ＡＣアダプタへ送信するので、該信号を受信することによって、ＡＣアダプタから供給される電圧が電子機器側では、電圧ｖ２となっていると判断することができる。該信号が信号受信回路２３において受信されると、信号受信回路２３から計算回路２４へ信号が供給される。
【００３４】
計算回路２４では、例えば図４に示す電流ｉ１およびｉ２のときに、内部抵抗７および８を合成した抵抗値がそれぞれ算出される。計算回路２４において、小電流の電流ｉ１のときに算出される抵抗値ｒ１は、内部抵抗７および８の値が変化しても、電圧降下の影響を最も抑えて、本来の内部抵抗７および８の値と略同等の値として算出される。また、計算回路２４において、最大電流ｉ２のときに算出される抵抗値ｒ２は、内部抵抗７および８の値が変化したときに、電圧降下の影響を最も反映した値として算出される。算出された抵抗値ｒ１およびｒ２は、制御回路６へ供給される。
【００３５】
また、信号受信回路２３から信号が供給されると、電子機器において、ＡＣアダプタから供給される電圧が電圧ｖ２となっていると判断することができるので、計算回路２３では、電圧検出回路２２から供給される電圧Ｖｄおよび電圧ｖ２の差と、電流検出回路２１から供給される電流Ｉｄとから電力供給線の内部抵抗の値が算出される。
（Ｖｄ−ｖ２）／Ｉｄ＝ｒ１＋ｒ２式（１）
【００３６】
制御回路２５は、電圧検出回路２２から供給される電圧Ｖｄと、電圧ｖ２とから補正すべき電圧Ｖｒを判断し、電子機器側においてＡＣアダプタから供給される電圧を基準電圧ｖ１とするように、電源部１を制御する。
Ｖｄ−ｖ２＝Ｖｒ式（２）
【００３７】
そして、電子機器では、端子Ｔ１およびＴ２との間に、電圧検出回路２６が設けられ、また端子Ｔ１およびＴ２との間に、スイッチ回路２８およびセット負荷１５が設けられる。電圧検出回路２６では、ＡＣアダプタから供給される電圧が検出される。検出された電圧は、電圧検出回路２６から制御回路２７へ供給される。
【００３８】
制御回路２７では、電圧検出回路２６から供給された電圧が、例えば図４に示す電圧ｖ２になると、スイッチ回路２８へ制御信号が供給される。制御回路２７から供給される制御信号に応じてスイッチ回路２８が所定時間オフとされ、図５Ａに示すような信号が電流で生成される。生成された信号は、ＡＣアダプタへ送信され、電流検出回路２１を介して信号受信回路２３で検出される。
【００３９】
また、点線で示す電流制御回路２９を設けることによって、例えば図５Ｂに示すような信号を生成するようにしても良い。例えば、電圧検出回路２６において、電圧ｖ２が検出されると、制御回路２７から電流制御回路２９へ制御信号が供給される。制御回路２７から供給された制御信号に応じて電流制御回路２９では、所定時間電流の値を変化させ、図５Ｂに示すような信号が生成される。生成された信号は、ＡＣアダプタへ送信され、電流検出回路２１を介して信号受信回路２３で検出される。
【００４０】
図６のフローチャートを参照して、この第２の実施形態の制御を説明する。ステップＳ１では、ＡＣアダプタと電子機器とが接続され、ＡＣアダプタから電子機器へ電源が供給される。ステップＳ２では、電流検出回路２１において、電流が検出される。ステップＳ３では、検出された電流が電流ｉ１以上か否かが判断される。検出された電流が電流ｉ１以上であると判断されると、ステップＳ４へ制御が移り、検出された電流が電流ｉ１未満であると判断されると、ステップＳ２へ制御が戻る。
【００４１】
ステップＳ４では、電圧検出回路２６において、ＡＣアダプタから供給される電圧が検出される。ステップＳ５では、検出された電圧が電圧ｖ２以下か否かが判断される。検出された電圧が電圧ｖ２以下であると判断されると、ステップＳ６へ制御が移り、検出された電圧が電圧ｖ２を超えていると判断されると、ステップＳ４へ制御が戻る。
【００４２】
ステップＳ６では、制御回路２７の制御によって、スイッチ回路２８または電流制御回路２９で信号が生成され、電子機器からＡＣアダプタへ送信される。ステップＳ７では、電流検出回路２１において、電流が検出される。ステップＳ８では、検出された電流は、信号受信回路２３へ供給され、信号受信回路２３において、電子機器からの信号を受信したか否かが検出される。電子機器からの信号を受信したと判断されると、ステップＳ９へ制御が移り、電子機器からの信号を受信していないと判断されると、ステップＳ７へ制御が戻る。
【００４３】
ステップＳ９では、計算回路２４において、上述の式（１）が算出される。ステップＳ１０では、制御回路２５において、上述の式（２）に基づいて電源部１が制御され、補正された電圧がＡＣアダプタから電子機器へ供給される。
【００４４】
図７の特性図を参照して、この発明が適用された第３の実施形態を説明する。この第３の実施形態は、例えばＡＣアダプタから供給される電圧が電圧ｖ２以下となっても、電子機器から信号が送信されない場合、ＡＣアダプタから供給する電圧を高くするようにしたものである。このとき、この第３の実施形態では、ＡＣアダプタから出力される電圧を、例えば電圧Ｖｒずつ補正して高くし、電子機器から信号を出力させるようにする。例えば、特性Ａ４に示すようにＡＣアダプタから出力する電圧を高くする。
【００４５】
図８のブロック図を参照して、この第３の実施形態を説明する。電流検出回路２１では、ＡＣアダプタから出力される電流が検出され、検出された電流Ｉｄは、電圧検出回路２２、信号受信・計算回路３１、および制御回路３２へ供給される。電圧検出回路２２では、出力される電圧が検出され、検出された電圧は、信号受信・計算回路３１へ供給される。
【００４６】
信号受信・計算回路３１では、電流検出回路２１から供給された電流Ｉｄから信号が検出される。信号が検出されると、信号受信・計算回路３１から制御回路３２へ信号が供給される。また、信号受信・計算回路３１では、上述と同様に電流検出回路２１から供給された電流Ｉｄと、電圧検出回路２２から供給された電圧とに基づいて、ＡＣアダプタから延設される電力供給線の内部抵抗ｒ１およびｒ２の値が算出される。
【００４７】
制御回路３２では、電流検出回路２１で検出される電流が電子機器から信号が供給される電流値になっても、信号を受信しない場合、ＡＣアダプタから出力する電圧が、電子機器からの信号を受信するまで電圧Ｖｒずつ高く補正される。
【００４８】
この第３の実施形態を電子機器に内蔵される充電器に適用した場合、定電圧制御になってから、最大電流ｉ２のときの電圧を充電電圧に近い電圧にすることができる。
【００４９】
また、この第３の実施形態をＡＣアダプタに適用した場合、出力する電圧のバラツキを抑えることができ、出力する電圧を、必要最小限の電圧に設定することができる。さらに、電子機器に内蔵される充電回路の発熱を抑えることができるので、充電回路の小型化を図ることができる。
【００５０】
この第３の実施形態では、ＡＣアダプタから出力する電圧を、図９中実線で示すように所定時間間隔毎にデジタル的に電圧を高くするようにしているが、図９中破線で示すようにアナログ的にＡＣアダプタから出力する電圧を高くするようにしても良い。
【００５１】
図１０のフローチャートを参照して、この第３の実施形態を説明する。ステップＳ１１では、ＡＣアダプタが動作する。ステップＳ１２では、電流検出回路２１で電流が検出される。ステップＳ１３では、検出された電流が電子機器から信号が供給されるように、規定された電流か否かが判断される。検出された電流が規定された電流であると判断されると、ステップＳ１４へ制御が移り、検出された電流が規定された電流ではないと判断されると、ステップＳ１２へ制御が戻る。
【００５２】
ステップＳ１４では、信号受信・計算回路３１で信号が受信される。ステップＳ１５では、信号受信・計算回路３１で信号が受信されたと判断されると、ステップＳ１７へ制御が移り、信号受信・計算回路３１で信号が受信されなかったと判断されると、ステップＳ１６へ制御が移る。ステップＳ１６では、図９に示すように、電圧Ｖｒずつ出力する電圧が高くなるように補正される。そして、ステップＳ１４へ制御が戻る。ステップＳ１７では、上述した図６に示すフローチャートが呼び出される。呼び出されたフローチャートの制御が終了すると、このステップＳ１７からステップＳ１２へ制御が戻る。
【００５３】
図１１および図１２の特性図を参照して、この第３の実施形態の他の例を説明する。電流検出回路２１で検出される電流が例えば、図１１に示す電流ｉ３のときに、電子機器から送信される信号を信号受信・計算回路３１で受信した場合、電流ｉ３のときに、電圧検出回路２６では、基準電圧ｖ１より電圧Ｖｒ低い電圧ｖ２が検出されたことになる。
【００５４】
このように、ＡＣアダプタから出力する電流が小さい値なのに、電子機器からの信号を受信する場合、図１２に示すように、ＡＣアダプタから出力する電圧を、例えば電圧Ｖｒずつ補正して低くする。そして、電子機器からの信号を受信しなくなる時点で、ＡＣアダプタから出力する電圧を低くすることを停止し、その時の電圧を電子機器へ供給する。
【００５５】
このように、ＡＣアダプタから出力される電圧が高い出力になる場合、電流の大きさに関係なく電子機器から信号が送信される。そこで、図１２に示すように、ＡＣアダプタから出力する電圧を低くする。
【００５６】
なお、ＡＣアダプタから出力する電圧を、図１２中実線で示すように所定時間間隔毎にデジタル的に電圧を低くするようにしているが、図１２中破線で示すようにアナログ的にＡＣアダプタから出力する電圧を低くするようにしても良い。
【００５７】
図１３および図１４を参照して、この発明が適用された第４の実施形態を説明する。この第４の実施形態では、ＡＣアダプタから出力する電圧を図１３に示すように、所定時間毎に変化させる。このように、所定時間毎にＡＣアダプタから電子機器へ供給する電圧を低くすることによって、電子機器から信号が送信されていることを確認する。
【００５８】
もし、所定時間のときの低い電圧がＡＣアダプタから出力されているときに、電子機器から信号が送信されない場合、電子機器の電圧検出回路２６で検出される電圧が電圧ｖ２より低いと判断し、図１４に示すように、現在ＡＣアダプタから出力している電圧から電圧Ｖｒ高い電圧が電子機器へ供給される。
【００５９】
なお、図１４中の電流ｉ４以上の電流がＡＣアダプタから出力されているときに、図１３に示すようにＡＣアダプタから出力される電圧を変化させることができる。
【００６０】
ここで、図１５のフローチャートを参照して、この第４の実施形態を説明する。ステップＳ２１では、ＡＣアダプタと電子機器とが接続され、ＡＣアダプタから電子機器へ電源が供給される。ステップＳ２２では、電流検出回路２１でＡＣアダプタから出力される電流が検出される。
【００６１】
ステップＳ２３では、検出された電流が設定された電流ｉ４以上か否かが判断される。検出された電流が電流ｉ４以上であると判断されると、ステップＳ２４へ制御が移り、検出された電流が電流ｉ４未満であると判断されると、ステップＳ２２へ制御が戻る。
【００６２】
ステップＳ２４では、タイマ動作が開始される。ステップＳ２５では、所定時間に到達したか否かが判断される。所定時間に到達したと判断されると、ステップＳ２６へ制御が移り、未だ所定時間に到達していないと判断されると、ステップＳ２４へ制御が戻る。
【００６３】
ステップＳ２６では、信号受信・計算回路３１で信号が受信される。ステップＳ２７では、信号受信・計算回路３１で信号が受信されたと判断されると、ステップＳ２４へ制御が移り、信号受信・計算回路３１で信号が受信されなかったと判断されると、ステップＳ２８へ制御が移る。ステップＳ２８では、図９に示すように、電圧Ｖｒずつ出力する電圧が高くなるように補正される。そして、ステップＳ２２へ制御が戻る。
【００６４】
図１６の特性図を参照して、この発明が適用された第５の実施形態を説明する。この第５の実施形態では、電力供給線の内部抵抗を検出する電流を、ＡＣアダプタから出力される最大電流ｉ２ではなく、最大電流ｉ２と比較すると低い電流ｉ５で検出するようにしたものである。
【００６５】
そして、電流ｉ５で検出した値に基づいて、最大電流ｉ２のときを想定して補正が行われる。電力供給線の内部抵抗の値は、電流によって変化することはないので、例えば式（３）から電圧Ｖｒ２の電圧を算出することができ、ＡＣアダプタから出力する電圧を補正することができる。
Ｖｒ５／ｉ５＝Ｖｒ２／ｉ２＝ｒ１＋ｒ２式（３）
【００６６】
一例として、電流ｉ５＝０．５Ａのときの電圧Ｖｒ５を０．５Ｖとしたとき、電流ｉ２＝１Ａであれば、電圧Ｖｒ２＝１．０Ｖとなる。
【００６７】
なお、電流ｉ５は、最大電流ｉ２との差が大きくなるに従って、電圧が小さくなるため、最大電流ｉ２との差が小さくなるところに設定する方が良い。
【００６８】
また、電圧検出回路２２で検出される電圧Ｖ２２と、電圧検出回路２６で検出される電圧Ｖ２６とから式（４）のように、電圧Ｖｒ５を算出することもできる。
（Ｖ２２−Ｖ２６）＝Ｖｒ５式（５）
【００６９】
図１７の回路図を参照して、上述の実施形態が適用されるＡＣアダプタから出力する電圧を変化させる一例について説明する。トランス４１の１次巻き線４１ａには、図示しないが整流され、制御された商用電源が供給される。この１次巻き線４１ａには、デューティ比に基づいた電流が供給され、２次巻き線４１ｂに誘起電圧が発生する。２次巻き線４１ｂには、出力される誘起電力を整流するためのダイオード４２およびコンデンサ４３が接続される。
【００７０】
２次巻き線４１ｂおよびコンデンサ４３の接続点から、ＡＣアダプタから出力される電圧の基準となるコールドラインＬｃが導出される。また、ダイオード４２およびコンデンサ４３の接続点から、コールドラインＬｃから所定の電位差となるホットラインＬｈが導出される。
【００７１】
ホットラインＬｈとコールドラインＬｃとの間に、抵抗４４および４５が直列に挿入されている。演算増幅回路４６の一方の入力端子は、抵抗４４および４５の接続点と接続され、その他方の入力端子は、定電圧ダイオード４７のカソードと接続される。演算増幅回路４６の出力は、制御帰還回路５４へ供給される。定電圧ダイオード４７のアノードは、コールドラインＬｃと接続される。
【００７２】
この演算増幅回路４６では、ＡＣアダプタから出力される電圧を定電圧にするための信号が検出される。一例として、図１８Ｂに演算増幅回路４６から出力される信号を示す。
【００７３】
コールドラインＬｃ中に抵抗４８が挿入されている。演算増幅回路４９の２つの入力端子は、抵抗４８の両端と接続される。演算増幅回路４９の出力は、制御帰還回路５４へ供給される。
【００７４】
この演算増幅回路４９では、ＡＣアダプタから出力される電流を定電流にするための信号が検出される。一例として、図１８Ｃに演算増幅回路４９から出力される信号を示す。
【００７５】
抵抗５０および５１は、抵抗４８と並列になるように設けられる。演算増幅回路５２の２つの入力端子は、抵抗５１の両端と接続される。演算増幅回路５２の出力端子は、抵抗５３を介して抵抗４４および４５の接続点と接続される。
【００７６】
この演算増幅回路５２では、検出される電流に基づいて補正する電圧が検出される。すなわち、演算増幅回路５２では、電力供給線の内部抵抗が変化すると、補正する電圧の大きさを変えるための信号が出力される。一例として、図１８Ｄに演算増幅回路５２から出力される信号を示す。
【００７７】
なお、図１８Ａには、ＡＣアダプタから出力される電圧および電流を示し、図１９Ｅには、制御帰還回路５４から出力される信号を示す。この図１９Ｅに示す信号に基づいて１次巻き線４１ａに供給されるデューティ比が制御される。
【００７８】
図１９の回路図を参照して、この実施形態に適用されるＡＣアダプタから出力する電圧をデジタル的に変化させる第１の例について説明する。ホットラインＬｈとコールドラインＬｃとの間に、抵抗６１、６２、６３、および６４が直列に挿入される。定電圧ダイオード４７のカソードは、抵抗６１および６２の接続点と接続される。
【００７９】
スイッチ回路６５の端子６５ａは、抵抗６１および６２の接続点と接続される。スイッチ回路６５の端子６５ｂは、抵抗６２および６３の接続点と接続される。スイッチ回路６５の端子６５ｃは、抵抗６３および６４の接続点と接続される。スイッチ回路６５の出力端子は、演算増幅回路４６の他方の入力端子と接続さ
れる。
【００８０】
このスイッチ回路６５は、制御回路６６によって制御され、端子６５ａ、６５ｂ、および６５ｃの何れか１つが選択される。演算増幅回路４６の出力端子は、抵抗６７を介してコールドラインＬｃと接続されると共に、制御帰還回路５４と接続される。
【００８１】
図２０の回路図を参照して、この実施形態に適用されるＡＣアダプタから出力する電圧をデジタル的に変化させる第２の例について説明する。演算増幅回路４６の出力端子とコールドラインＬｃとの間に、抵抗７１、７２、７３、および７４が直列に挿入される。
【００８２】
スイッチ回路７５の端子７５ａは、演算増幅回路４６の出力端子と接続される。スイッチ回路７５の端子７５ｂは、抵抗７１および７２の接続点と接続される。スイッチ回路７５の端子７５ｃは、抵抗７２および７３の接続点と接続される。スイッチ回路７５の端子７５ｄは、抵抗７３および７４の接続点と接続される。スイッチ回路７５の出力端子は、制御帰還回路５４と接続される。
【００８３】
このスイッチ回路７５は、制御回路７６によって制御され、端子７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、および７５ｄの何れか１つが選択される。
【００８４】
このように、制御回路６６および７６でスイッチ回路６５および７５を切り替えることによって、図９中および図１２中実線で示すように、デジタル的にＡＣアダプタから出力される電圧を変化させることができる。この図１９および図２０に示す第１および第２の例では、スイッチ回路６５および７５を切り替える方向によって、ＡＣアダプタから出力する電圧を高くすること、および低くすることも可能である。
【００８５】
図２１の回路図を参照して、この実施形態に適用されるＡＣアダプタから出力する電圧をアナログ的に変化させる第１の例について説明する。ＮＰＮ型のトランジスタ８２のコレクタは、抵抗４４および８１を介してホットラインＬｈと接続される。トランジスタ８２のエミッタは、抵抗８３を介してコールドラインＬｃと接続される。トランジスタ８２のベースは、制御回路８４と接続される。
【００８６】
このように、制御回路８４でトランジスタ８２を制御することによって、図９中破線で示すように、アナログ的にＡＣアダプタから出力される電圧を変化させることができる。
【００８７】
図２２の回路図を参照して、この実施形態に適用されるＡＣアダプタから出力する電圧をアナログ的に変化させる第２の例について説明する。ＰＮＰ型のトランジスタ９２のエミッタは、抵抗９１を介してホットラインＬｈと接続される。トランジスタ９２のコレクタは、抵抗９３を介して演算増幅回路４６の一方の入力端子と接続される。トランジスタ９２のベースは、制御回路９４と接続される。
【００８８】
このように、制御回路９４でトランジスタ９２を制御することによって、図１２中破線で示すように、アナログ的にＡＣアダプタから出力される電圧を変化させることができる。
【００８９】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００９０】
【発明の効果】
この発明に依れば、ＡＣアダプタを使用している間に、ＡＣアダプタから延設される電力供給線の内部抵抗が変化しても、所定の電圧を電子機器に提供することができる。
【００９１】
また、この発明に依れば、ＡＣアダプタを構成する素子のバラツキや、製造時のバラツキがあっても、所定の電圧を電子機器に提供することができる。
【００９２】
また、この発明に依れば、ＡＣアダプタと電子機器とを接続している部分の接触抵抗が高くなり、電子機器に供給される電圧が低くなっている場合であっても、所定の電圧を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明について説明するための特性図である。
【図２】この発明が適用された第１の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図３】この発明が適用された第２の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図４】この発明が適用された第２の実施形態について説明するための特性図である。
【図５】この発明が適用された第２の実施形態について説明するための略線図である。
【図６】この発明が適用された第２の実施形態について説明するためのフローチャートである。
【図７】この発明が適用された第３の実施形態について説明するための特性図である。
【図８】この発明が適用された第３の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図９】この発明が適用された第３の実施形態について説明するための特性図である。
【図１０】この発明が適用された第３の実施形態について説明するためのフローチャートである。
【図１１】この発明が適用された第３の実施形態の他の例について説明するための特性図である。
【図１２】この発明が適用された第３の実施形態の他の例について説明するための特性図である。
【図１３】この発明が適用された第４の実施形態について説明するための特性図である。
【図１４】この発明が適用された第４の実施形態について説明するための特性図である。
【図１５】この発明が適用された第４の実施形態について説明するためのフローチャートである。
【図１６】この発明が適用された第５の実施形態について説明するための特性図である。
【図１７】この発明の実施形態に適用されるＡＣアダプタから出力する電圧を変化させる一例について説明するための回路図である。
【図１８】この発明の実施形態に適用されるＡＣアダプタから出力する電圧を変化させる一例について説明するための特性図である。
【図１９】この発明の実施形態に適用されるＡＣアダプタから出力する電圧をデジタル的に変化させる第１の例について説明するための回路図である。
【図２０】この発明の実施形態に適用されるＡＣアダプタから出力する電圧をデジタル的に変化させる第２の例について説明するための回路図である。
【図２１】この発明の実施形態に適用されるＡＣアダプタから出力する電圧をアナログ的に変化させる第１の例について説明するための回路図である。
【図２２】この発明の実施形態に適用されるＡＣアダプタから出力する電圧をアナログ的に変化させる第２の例について説明するための回路図である。
【図２３】従来のＡＣアダプタについて説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１・・・電源部、２、１３・・・電流検出回路、３、１４・・・抵抗、４、１１・・・電圧検出回路、５・・・計算回路、６・・・制御回路、７、８・・・内部抵抗、１２・・・スイッチ回路、１５・・・電子機器の負荷[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device and a power supply method for supplying a predetermined voltage and current to an electronic device even when the internal resistance of an extended power supply line changes.
[0002]
[Prior art]
Currently, secondary batteries that can be repeatedly charged are used in various electronic devices. When charging the secondary battery, a voltage and a current that match the charging characteristics of the secondary battery are supplied from, for example, an AC (Alternating Current) adapter. Depending on the secondary battery, if a voltage and current that do not match the charging characteristics are supplied from the AC adapter, the secondary battery may be damaged.
[0003]
The AC adapter may be provided with a power supply line for connecting to an electronic device. Since this power supply line has a predetermined impedance (hereinafter referred to as “internal resistance”), the output terminal of the power supply line connected to the electronic device becomes lower than a predetermined voltage due to a voltage drop due to the internal resistance. Therefore, the voltage drop due to the internal resistance is corrected so that a predetermined voltage is obtained at the output terminal of the power supply line.
[0004]
For example, the output voltage Vo of the power supply device 2 increases (or decreases) in response to an increase (or decrease) in the load current Io. As a result, when the load current Io is large, a series resistance Rw connected to the load RL. Since the output voltage Vo of the power supply device body 2 is increased by the output voltage correction circuit 4 and the load current Io is small, the voltage drop due to the resistance component Rw becomes small. 4, the voltage drop is corrected so that the output voltage Vo is lowered, and thus the applied voltage Vm to the load RL is maintained substantially constant even when the load current Io increases or decreases (for example, patents). Reference 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-104870
[0006]
When the electronic device is connected to the AC adapter, the AC adapter is operated with low power, and a code signal (voltage) generated with the supplied low power is transmitted from the electronic device to the AC adapter. It is determined whether or not the electronic device has a correct correspondence relationship with the adapter, and when it is determined that the electronic device has a correct correspondence relationship, there is a device that outputs a large amount of power to the electronic device (for example, see Patent Document 2). .)
[0007]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-122809
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the voltage drop is corrected in advance as in Patent Document 1, the use of the AC adapter deteriorates the power supply line and increases the internal resistance, or is used for the AC adapter. In the case where an element deteriorated and outputs a voltage and current different from the predetermined voltage and current, the predetermined voltage and current could not be supplied to the electronic device from the AC adapter with the correct correction. .
[0009]
In particular, since the power supply line composed of a plurality of thin electric wires is twisted or stretched by being used by the user, the thin electric wires are cut, so that the internal resistance is increased. That is, by using the AC adapter, there is a problem that the internal resistance of the extended power supply line is increased, and the voltage supplied to the electronic device is decreased due to a voltage drop.
[0010]
Further, as in Patent Document 2, even when the code signal is transmitted from the electronic device to the AC adapter when the electronic device is connected to the AC adapter, large power is output from the AC adapter to the electronic device. Meanwhile, in order to transmit and receive signals between the AC adapter and the electronic device, it is necessary to provide a dedicated line for transmitting signals.
[0011]
For example, as shown in FIG. 23, a switching circuit 101 and a voltage detection circuit 102 are provided on the AC adapter side, and a communication circuit 103 and a voltage detection circuit 104 are provided on the electronic device side. The AC adapter and the electronic device are connected through three terminals 105, 106, and 107, and can communicate with each other via the terminal 106.
[0012]
As described above, the voltage and current values output from the AC adapter can be corrected with three terminals provided with a dedicated line for transmitting or transmitting / receiving signals. There were a problem that the method is different because there are many types, and a problem that it is expensive because one more terminal is added.
[0013]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a power supply device and a power supply method capable of correcting fluctuations in voltage and current at the output terminal of a power supply line even when the AC adapter and the electronic device are connected with two terminals. There is to do.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is an output voltage detection means for detecting a voltage to be output in a power supply device for supplying voltage and current by connecting an extended power supply line to an electronic device. Output current detection means for detecting the output current, calculation means for calculating the internal resistance value of the power supply line extended from the detected voltage and current, and based on the calculated internal resistance value Control means for controlling the output voltage so as to be a predetermined voltage; The electronic device has signal receiving means for receiving a signal from the electronic device when a voltage lower than the predetermined voltage by a first voltage is detected from the supplied output voltage, and the control means When the signal is received, the output voltage is increased by the first voltage. This is a power supply device.
[0015]
Claim 5 In the power supply method for supplying the voltage and current by connecting the extended power supply line to the electronic device, the output voltage is detected, the output current is detected, and the detected voltage and current are detected. Calculate the internal resistance value of the power supply line extended from, and control the output voltage to be a predetermined voltage based on the calculated internal resistance value In the electronic device, when a voltage lower than the predetermined voltage by the first voltage is detected from the supplied output voltage, when the signal is received from the electronic device and the signal is received, the output voltage Is controlled to be higher by the first voltage. This is a power supply method characterized by the above.
[0016]
In this way, even if the internal resistance of the power supply line extending from the AC adapter changes, the predetermined voltage can be corrected based on the internal resistance, so that the predetermined voltage can always be supplied to the electronic device.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, in order to facilitate understanding of the present invention, an outline of the present invention will be described with reference to FIG. As an example, FIG. 1 shows a characteristic diagram of voltage and current output from an AC adapter when a secondary battery is charged. A voltage and current that have the characteristic A1 are output from the output terminal of the power supply line of the AC adapter. As an example of the secondary battery, a non-aqueous secondary battery such as a lithium-ion secondary battery or a polymer-lithium secondary battery is used. The non-aqueous secondary battery is first charged with a constant current and then charged with a constant voltage and a minute current. FIG. 1 is a characteristic diagram of voltage and current during charging.
[0018]
Here, as an example, when the internal resistance of the power supply line becomes high due to deterioration of the power supply line, the output terminal has the characteristic A2. That is, a voltage that is output near the maximum current output from the AC adapter, for example, current i2 (hereinafter referred to as “maximum current i2”) is supposed to be output (hereinafter referred to as “reference voltage”). ) The voltage v2 is lower than v1 by Δv. Therefore, in this embodiment, when the voltage and current characteristics at the output terminal of the power supply line are the characteristic A2, the voltage and current output from the AC adapter are set to the characteristic A3, whereby the output terminal of the power supply line. , A voltage and a current having the characteristic A1 are supplied.
[0019]
A first embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the block diagram of FIG. In FIG. 2, the AC adapter side includes a power supply unit 1, a current detection circuit 2, a resistor 3, a voltage detection circuit 4, a calculation circuit 5, and a control circuit 6, and further includes a power supply line extending from the AC adapter. Internal resistors 7 and 8 are provided. Moreover, the electronic device side includes a voltage detection circuit 11, a switch circuit 12, and a current detection circuit. 13 , Resistor 14, and load (hereinafter referred to as “set load”) 15 of the electronic device. The set load 15 includes at least a secondary battery.
[0020]
The power supply unit 1 can vary the voltage and current output by the control circuit 6. The positive terminal of the power supply unit 1 is connected to the terminal T 1 via the internal resistor 7, and the negative terminal thereof is connected to the terminal T 2 via the resistor 3 and the internal resistor 8. Internal resistors 7 and 8 indicate the internal resistance of the power supply line extended from the AC adapter, and terminals T1 and T2 indicate the output terminals of the power supply line extended from the AC adapter.
[0021]
The current detection circuit 2 is connected to both ends of the resistor 3 and the positive terminal of the power supply unit 1. In the current detection circuit 2, the current output from the terminals T 1 and T 2 is detected, and the detected current is supplied to the calculation circuit 5.
[0022]
The voltage detection circuit 4 is connected to the positive terminal of the power supply unit 1 and the connection point of the resistor 3 and the internal resistor 8. In the voltage detection circuit 4, the voltage output from the terminals T 1 and T 2 is detected, and the detected voltage is supplied to the calculation circuit 5.
[0023]
As an example, the calculation circuit 5 calculates resistance values obtained by combining the internal resistances 7 and 8 at the currents i1 and i2 shown in FIG. In the calculation circuit 5, the resistance value r1 calculated when the current i1 is a small current, even if the values of the internal resistances 7 and 8 change, suppresses the influence of the voltage drop most, and the original internal resistances 7 and 8 It is calculated as a value approximately equivalent to the value of. In the calculation circuit 5, the resistance value r2 calculated at the maximum current i2 is calculated as a value most reflecting the influence of the voltage drop when the values of the internal resistances 7 and 8 change. The calculated resistance values r1 and r2 are supplied to the control circuit 6.
[0024]
In the control circuit 6, it is determined whether or not the supplied resistance values r1 and r2 match. When it is determined that the resistance values r1 and r2 are substantially the same, the voltage output from the power supply unit 1 is continuously output as it is. When it is determined that the resistance values r1 and r2 do not match, the voltage output from the power supply unit 1 is corrected and output so as to have, for example, the characteristic A3 shown in FIG.
[0025]
In the electronic device, the voltage detection circuit 11 is provided between the terminals T1 and T2, and the supplied voltage is detected. A switch circuit 12, a set load 15, and a resistor 14 are provided between the terminals T1 and T2. The current detection circuit 13 is connected to both ends of the resistor 14 and a connection point between the switch circuit 12 and the set load 15. In the current detection circuit 13, the current supplied to the set load 15 is detected.
[0026]
In the current detection circuit 13, for example, when the maximum current i2 is detected, a signal is supplied to the voltage detection circuit 11. In the voltage detection circuit 11 to which a signal is supplied from the current detection circuit 13, for example, when the voltage v2 is detected, a control signal for turning off the switch circuit 12 is supplied to the switch circuit 12.
[0027]
In the voltage detection circuit 11, regardless of the signal from the current detection circuit 13, for example, when the voltage v2 is detected, a control signal for turning off the switch circuit 12 is supplied to the switch circuit 12. Also good.
[0028]
Thus, when the value of the internal resistances 7 and 8 of the power supply line increases due to the deterioration of the power supply line extending from the AC adapter, the voltage output from the terminals T1 and T2 decreases. A drop in the voltage output from the terminals T1 and T2 can be detected and the output can be corrected to a predetermined voltage.
[0029]
A second embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the block diagram of FIG. In the second embodiment, the voltage supplied from the AC adapter is transmitted to the AC adapter from the electronic device that the voltage v2 is lower than the reference voltage by the voltage Vr on the electronic device side. Further, in the second embodiment shown in FIG. 3, the internal resistances 7 and 8 of the power supply line extending from the AC adapter are shown on the terminal T1 side for easy explanation. This is equivalent to the internal resistor 7 shown on the terminal T1 side and the internal resistor 8 shown on the terminal T2 side.
[0030]
A current detection circuit 21 and internal resistors 7 and 8 are provided in series between the positive terminal of the power supply unit 1 and the terminal T1. The negative terminal of the power supply unit 1 is connected to the terminal T2.
[0031]
In the current detection circuit 21, the current output from the terminals T1 and T2 is detected. The detected current is supplied from the current detection circuit 21 to the voltage detection circuit 22 and the signal. Receive It is supplied to the circuit 23 and the calculation circuit 24, respectively.
[0032]
The voltage detection circuit 22 is connected to the connection point between the current detection circuit 21 and the internal resistor 7 and the terminal T2. In the voltage detection circuit 22, the voltage output from the terminals T 1 and T 2 is detected, and the detected voltage is supplied to the calculation circuit 24. The voltage detection circuit 22 may detect the voltage only when the supplied currents become the currents i1 and i2, and supply the detected voltage to the calculation circuit 24.
[0033]
The signal receiving circuit 23 receives a signal transmitted from an electronic device connected via terminals T1 and T2, as will be described later. At this time, when a voltage v2 lower than the reference voltage v1 is detected on the electronic device side, a signal is generated and transmitted to the AC adapter. Therefore, by receiving the signal, the voltage supplied from the AC adapter However, on the electronic device side, it can be determined that the voltage is v2. When the signal is received by the signal receiving circuit 23, the signal is supplied from the signal receiving circuit 23 to the calculation circuit 24.
[0034]
In the calculation circuit 24, for example, when the currents i1 and i2 shown in FIG. In the calculation circuit 24, the resistance value r1 calculated for the small current i1 suppresses the influence of the voltage drop even when the values of the internal resistances 7 and 8 change, and the original internal resistances 7 and 8 are suppressed. It is calculated as a value approximately equivalent to the value of. In the calculation circuit 24, the resistance value r2 calculated at the maximum current i2 is calculated as a value most reflecting the influence of the voltage drop when the values of the internal resistances 7 and 8 change. The calculated resistance values r1 and r2 are supplied to the control circuit 6.
[0035]
In addition, when a signal is supplied from the signal receiving circuit 23, it can be determined that the voltage supplied from the AC adapter is the voltage v2 in the electronic device. The value of the internal resistance of the power supply line is calculated from the difference between the supplied voltage Vd and the voltage v2 and the current Id supplied from the current detection circuit 21.
(Vd−v2) / Id = r1 + r2 Formula (1)
[0036]
The control circuit 25 determines the voltage Vr to be corrected from the voltage Vd supplied from the voltage detection circuit 22 and the voltage v2, and sets the voltage supplied from the AC adapter on the electronic device side as the reference voltage v1. The power supply unit 1 is controlled.
Vd−v2 = Vr Formula (2)
[0037]
In the electronic device, the voltage detection circuit 26 is provided between the terminals T1 and T2, and the switch circuit 28 and the set load 15 are provided between the terminals T1 and T2. The voltage detection circuit 26 detects the voltage supplied from the AC adapter. The detected voltage is supplied from the voltage detection circuit 26 to the control circuit 27.
[0038]
In the control circuit 27, when the voltage supplied from the voltage detection circuit 26 becomes, for example, the voltage v <b> 2 shown in FIG. 4, a control signal is supplied to the switch circuit 28. In response to a control signal supplied from the control circuit 27, the switch circuit 28 is turned off for a predetermined time, and a signal as shown in FIG. 5A is generated as a current. The generated signal is transmitted to the AC adapter and detected by the signal receiving circuit 23 via the current detection circuit 21.
[0039]
Further, by providing a current control circuit 29 indicated by a dotted line, for example, a signal as shown in FIG. 5B may be generated. For example, when the voltage detection circuit 26 detects the voltage v 2, a control signal is supplied from the control circuit 27 to the current control circuit 29. In accordance with the control signal supplied from the control circuit 27, the current control circuit 29 changes the value of the current for a predetermined time to generate a signal as shown in FIG. 5B. The generated signal is transmitted to the AC adapter and detected by the signal receiving circuit 23 via the current detection circuit 21.
[0040]
The control of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S1, the AC adapter and the electronic device are connected, and power is supplied from the AC adapter to the electronic device. In step S <b> 2, the current detection circuit 21 detects a current. In step S3, it is determined whether or not the detected current is equal to or greater than the current i1. If it is determined that the detected current is equal to or greater than the current i1, the control moves to step S4. If it is determined that the detected current is less than the current i1, the control returns to step S2.
[0041]
In step S4, the voltage detection circuit 26 detects the voltage supplied from the AC adapter. In step S5, it is determined whether or not the detected voltage is equal to or lower than voltage v2. If it is determined that the detected voltage is equal to or lower than the voltage v2, the control shifts to step S6. If it is determined that the detected voltage exceeds the voltage v2, the control returns to step S4.
[0042]
In step S6, a signal is generated by the switch circuit 28 or the current control circuit 29 under the control of the control circuit 27, and is transmitted from the electronic device to the AC adapter. In step S7, the current detection circuit 21 detects a current. In step S8, the detected current is supplied to the signal receiving circuit 23, and the signal receiving circuit 23 detects whether or not a signal from the electronic device has been received. If it is determined that a signal from the electronic device has been received, control proceeds to step S9. If it is determined that a signal from the electronic device has not been received, control returns to step S7.
[0043]
In step S9, the calculation circuit 24 calculates the above equation (1). In step S10, the control circuit 25 controls the power supply unit 1 based on the above-described formula (2), and the corrected voltage is supplied from the AC adapter to the electronic device.
[0044]
A third embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the characteristic diagram of FIG. In the third embodiment, for example, when a signal is not transmitted from an electronic device even if the voltage supplied from the AC adapter is equal to or lower than the voltage v2, the voltage supplied from the AC adapter is increased. At this time, in the third embodiment, the voltage output from the AC adapter is corrected and increased by, for example, the voltage Vr, and a signal is output from the electronic device. For example, the voltage output from the AC adapter is increased as indicated by characteristic A4.
[0045]
The third embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. In the current detection circuit 21, a current output from the AC adapter is detected, and the detected current Id is supplied to the voltage detection circuit 22, the signal reception / calculation circuit 31, and the control circuit 32. In the voltage detection circuit 22, the output voltage is detected, and the detected voltage is supplied to the signal reception / calculation circuit 31.
[0046]
The signal reception / calculation circuit 31 detects a signal from the current Id supplied from the current detection circuit 21. When a signal is detected, a signal is supplied from the signal reception / calculation circuit 31 to the control circuit 32. In the signal reception / calculation circuit 31, the power supply line extended from the AC adapter based on the current Id supplied from the current detection circuit 21 and the voltage supplied from the voltage detection circuit 22 as described above. The internal resistances r1 and r2 are calculated.
[0047]
In the control circuit 32, even when the current detected by the current detection circuit 21 becomes a current value to which a signal is supplied from the electronic device, if the signal is not received, the voltage output from the AC adapter converts the signal from the electronic device. The voltage Vr is corrected higher until reception.
[0048]
When this third embodiment is applied to a charger built in an electronic device, the voltage at the maximum current i2 can be set to a voltage close to the charging voltage after constant voltage control.
[0049]
Further, when this third embodiment is applied to an AC adapter, variations in the output voltage can be suppressed, and the output voltage can be set to the minimum necessary voltage. Furthermore, since the heat generation of the charging circuit incorporated in the electronic device can be suppressed, the charging circuit can be reduced in size.
[0050]
In the third embodiment, the voltage output from the AC adapter is increased digitally at predetermined time intervals as indicated by the solid line in FIG. 9, but as indicated by the broken line in FIG. The voltage output from the AC adapter in an analog manner may be increased.
[0051]
The third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S11, the AC adapter operates. In step S12, the current detection circuit 21 detects a current. In step S13, it is determined whether or not the detected current is a prescribed current so that a signal is supplied from the electronic device. If it is determined that the detected current is the specified current, the control moves to step S14, and if it is determined that the detected current is not the specified current, the control returns to step S12.
[0052]
In step S <b> 14, the signal reception / calculation circuit 31 receives a signal. In step S15, when it is determined that the signal is received by the signal reception / calculation circuit 31, the control shifts to step S17, and when it is determined that the signal reception / calculation circuit 31 does not receive a signal, the control proceeds to step S16. Move. In step S16, as shown in FIG. 9, it correct | amends so that the voltage output by the voltage Vr may become high. Then, control returns to step S14. In step S17, the flowchart shown in FIG. 6 is called. When the control of the called flowchart ends, the control returns from step S17 to step S12.
[0053]
Another example of the third embodiment will be described with reference to the characteristic diagrams of FIGS. When the current detected by the current detection circuit 21 is, for example, the current i3 shown in FIG. 11, the signal reception / calculation circuit 31 receives a signal transmitted from the electronic device. In 26, the voltage v2 lower than the reference voltage v1 by the voltage Vr is detected.
[0054]
As described above, when the signal output from the electronic device is received even though the current output from the AC adapter is a small value, the voltage output from the AC adapter is reduced by correcting the voltage Vr, for example, as shown in FIG. Then, when the signal from the electronic device is not received, the voltage output from the AC adapter is stopped from being lowered, and the voltage at that time is supplied to the electronic device.
[0055]
As described above, when the voltage output from the AC adapter is high, a signal is transmitted from the electronic device regardless of the magnitude of the current. Therefore, as shown in FIG. 12, the voltage output from the AC adapter is lowered.
[0056]
Note that the voltage output from the AC adapter is digitally lowered at predetermined time intervals as shown by the solid line in FIG. 12, but it is analogized from the AC adapter as shown by the broken line in FIG. The output voltage may be lowered.
[0057]
A fourth embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 13 and 14. In the fourth embodiment, the voltage output from the AC adapter is changed every predetermined time as shown in FIG. In this way, it is confirmed that a signal is transmitted from the electronic device by reducing the voltage supplied from the AC adapter to the electronic device every predetermined time.
[0058]
If a signal is not transmitted from the electronic device when a low voltage at the predetermined time is output from the AC adapter, it is determined that the voltage detected by the voltage detection circuit 26 of the electronic device is lower than the voltage v2, As shown in FIG. 14, a voltage higher than the voltage currently output from the AC adapter by a voltage Vr is supplied to the electronic device.
[0059]
In addition, when the electric current more than the electric current i4 in FIG. 14 is output from an AC adapter, as shown in FIG. 13, the voltage output from an AC adapter can be changed.
[0060]
Here, the fourth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S21, the AC adapter and the electronic device are connected, and power is supplied from the AC adapter to the electronic device. In step S22, the current output from the AC adapter is detected by the current detection circuit 21.
[0061]
In step S23, it is determined whether or not the detected current is equal to or greater than a set current i4. If it is determined that the detected current is greater than or equal to current i4, control is transferred to step S24, and if it is determined that the detected current is less than current i4, control is returned to step S22.
[0062]
In step S24, a timer operation is started. In step S25, it is determined whether or not a predetermined time has been reached. If it is determined that the predetermined time has been reached, control is passed to step S26, and if it is determined that the predetermined time has not yet been reached, control is returned to step S24.
[0063]
In step S26, the signal reception / calculation circuit 31 receives the signal. If it is determined in step S27 that the signal reception / calculation circuit 31 has received a signal, the control shifts to step S24. If it is determined that the signal reception / calculation circuit 31 has not received a signal, the control proceeds to step S28. Move. In step S28, as shown in FIG. 9, it correct | amends so that the voltage output by the voltage Vr may become high. Then, control returns to step S22.
[0064]
A fifth embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the characteristic diagram of FIG. In the fifth embodiment, the current for detecting the internal resistance of the power supply line is detected not by the maximum current i2 output from the AC adapter but by the current i5 that is lower than the maximum current i2. .
[0065]
Based on the value detected by the current i5, correction is performed assuming the maximum current i2. Since the value of the internal resistance of the power supply line does not change depending on the current, for example, the voltage Vr2 can be calculated from Equation (3), and the voltage output from the AC adapter can be corrected.
Vr5 / i5 = Vr2 / i2 = r1 + r2 Formula (3)
[0066]
As an example, when the voltage Vr5 when the current i5 = 0.5A is 0.5V, and the current i2 = 1A, the voltage Vr2 = 1.0V.
[0067]
The current i5 is preferably set at a position where the difference from the maximum current i2 becomes small because the voltage decreases as the difference from the maximum current i2 increases.
[0068]
Further, the voltage Vr5 can be calculated from the voltage V22 detected by the voltage detection circuit 22 and the voltage V26 detected by the voltage detection circuit 26 as shown in Expression (4).
(V22−V26) = Vr5 Formula (5)
[0069]
An example of changing the voltage output from the AC adapter to which the above-described embodiment is applied will be described with reference to the circuit diagram of FIG. Although not shown, the primary winding 41a of the transformer 41 is rectified and supplied with controlled commercial power. A current based on the duty ratio is supplied to the primary winding 41a, and an induced voltage is generated in the secondary winding 41b. A diode 42 and a capacitor 43 for rectifying the output induced power are connected to the secondary winding 41b.
[0070]
A cold line Lc serving as a reference for the voltage output from the AC adapter is derived from a connection point between the secondary winding 41 b and the capacitor 43. A hot line Lh having a predetermined potential difference is derived from the cold line Lc from the connection point of the diode 42 and the capacitor 43.
[0071]
Resistors 44 and 45 are inserted in series between the hot line Lh and the cold line Lc. One input terminal of the operational amplifier circuit 46 is connected to the connection point of the resistors 44 and 45, and the other input terminal is connected to the cathode of the constant voltage diode 47. The output of the operational amplifier circuit 46 is supplied to the control feedback circuit 54. The anode of the constant voltage diode 47 is connected to the cold line Lc.
[0072]
The operational amplifier circuit 46 detects a signal for making the voltage output from the AC adapter a constant voltage. As an example, a signal output from the operational amplifier circuit 46 is shown in FIG. 18B.
[0073]
A resistor 48 is inserted in the cold line Lc. Two input terminals of the operational amplifier circuit 49 are connected to both ends of the resistor 48. The output of the operational amplifier circuit 49 is supplied to the control feedback circuit 54.
[0074]
In the operational amplifier circuit 49, a signal for making the current output from the AC adapter a constant current is detected. As an example, FIG. 18C shows a signal output from the operational amplifier circuit 49.
[0075]
The resistors 50 and 51 are provided in parallel with the resistor 48. Two input terminals of the operational amplifier circuit 52 are connected to both ends of the resistor 51. The output terminal of the operational amplifier circuit 52 is connected to the connection point of the resistors 44 and 45 via the resistor 53.
[0076]
The operational amplifier circuit 52 detects a voltage to be corrected based on the detected current. That is, in the operational amplifier circuit 52, when the internal resistance of the power supply line changes, a signal for changing the magnitude of the voltage to be corrected is output. As an example, FIG. 18D shows a signal output from the operational amplifier circuit 52.
[0077]
18A shows the voltage and current output from the AC adapter, and FIG. 19E shows the signal output from the control feedback circuit 54. Based on the signal shown in FIG. 19E, the duty ratio supplied to the primary winding 41a is controlled.
[0078]
A first example in which a voltage output from an AC adapter applied to this embodiment is digitally changed will be described with reference to the circuit diagram of FIG. Resistors 61, 62, 63, and 64 are inserted in series between the hot line Lh and the cold line Lc. The cathode of the constant voltage diode 47 is connected to the connection point of the resistors 61 and 62.
[0079]
A terminal 65 a of the switch circuit 65 is connected to a connection point between the resistors 61 and 62. Terminal 65 b of switch circuit 65 is connected to the connection point of resistors 62 and 63. A terminal 65 c of the switch circuit 65 is connected to a connection point between the resistors 63 and 64. The output terminal of the switch circuit 65 is connected to the other input terminal of the operational amplifier circuit 46.
It is.
[0080]
The switch circuit 65 is controlled by the control circuit 66, and any one of the terminals 65a, 65b, and 65c is selected. The output terminal of the operational amplifier circuit 46 is connected to the cold line Lc via the resistor 67 and to the control feedback circuit 54.
[0081]
With reference to the circuit diagram of FIG. 20, a second example in which the voltage output from the AC adapter applied to this embodiment is digitally changed will be described. Resistors 71, 72, 73, and 74 are inserted in series between the output terminal of the operational amplifier circuit 46 and the cold line Lc.
[0082]
The terminal 75 a of the switch circuit 75 is connected to the output terminal of the operational amplifier circuit 46. A terminal 75 b of the switch circuit 75 is connected to a connection point between the resistors 71 and 72. A terminal 75 c of the switch circuit 75 is connected to a connection point between the resistors 72 and 73. A terminal 75 d of the switch circuit 75 is connected to a connection point between the resistors 73 and 74. An output terminal of the switch circuit 75 is connected to the control feedback circuit 54.
[0083]
The switch circuit 75 is controlled by the control circuit 76, and any one of the terminals 75a, 75b, 75c, and 75d is selected.
[0084]
Thus, by switching the switch circuits 65 and 75 by the control circuits 66 and 76, the voltage output from the AC adapter can be changed digitally as shown by the solid line in FIG. 9 and FIG. In the first and second examples shown in FIGS. 19 and 20, the voltage output from the AC adapter can be increased and decreased depending on the direction in which the switch circuits 65 and 75 are switched.
[0085]
With reference to the circuit diagram of FIG. 21, a first example in which the voltage output from the AC adapter applied to this embodiment is changed in an analog manner will be described. The collector of the NPN transistor 82 is connected to the hot line Lh via resistors 44 and 81. The emitter of the transistor 82 is connected to the cold line Lc through the resistor 83. The base of the transistor 82 is connected to the control circuit 84.
[0086]
In this way, by controlling the transistor 82 with the control circuit 84, the voltage output from the AC adapter can be changed in an analog manner as indicated by a broken line in FIG.
[0087]
With reference to the circuit diagram of FIG. 22, a second example in which the voltage output from the AC adapter applied to this embodiment is changed in an analog manner will be described. The emitter of the PNP transistor 92 is connected to the hot line Lh via the resistor 91. The collector of the transistor 92 is connected to one input terminal of the operational amplifier circuit 46 through the resistor 93. The base of the transistor 92 is connected to the control circuit 94.
[0088]
In this way, by controlling the transistor 92 by the control circuit 94, the voltage output from the AC adapter can be changed in an analog manner as indicated by a broken line in FIG.
[0089]
The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the present invention.
[0090]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when the internal resistance of the power supply line extending from the AC adapter changes while the AC adapter is used, a predetermined voltage can be provided to the electronic device.
[0091]
In addition, according to the present invention, a predetermined voltage can be provided to an electronic device even if there are variations in elements constituting the AC adapter and variations in manufacturing.
[0092]
In addition, according to the present invention, even when the contact resistance of the portion connecting the AC adapter and the electronic device is high and the voltage supplied to the electronic device is low, the predetermined voltage is reduced. Can be supplied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a characteristic diagram for explaining the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining a first embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 3 is a block diagram for explaining a second embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining a second embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a second embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 6 is a flowchart for explaining a second embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 7 is a characteristic diagram for explaining a third embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 8 is a block diagram for explaining a third embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 9 is a characteristic diagram for explaining a third embodiment to which the invention is applied;
FIG. 10 is a flowchart for explaining a third embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 11 is a characteristic diagram for explaining another example of the third embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 12 is a characteristic diagram for explaining another example of the third embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 13 is a characteristic diagram for explaining a fourth embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 14 is a characteristic diagram for explaining a fourth embodiment to which the invention is applied;
FIG. 15 is a flowchart for explaining a fourth embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 16 is a characteristic diagram for explaining a fifth embodiment to which the invention is applied;
FIG. 17 is a circuit diagram for explaining an example of changing a voltage output from an AC adapter applied to the embodiment of the present invention;
FIG. 18 is a characteristic diagram for explaining an example of changing the voltage output from the AC adapter applied to the embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a circuit diagram for explaining a first example in which the voltage output from the AC adapter applied to the embodiment of the present invention is changed digitally;
FIG. 20 is a circuit diagram for explaining a second example in which the voltage output from the AC adapter applied to the embodiment of the present invention is changed digitally.
FIG. 21 is a circuit diagram for explaining a first example in which the voltage output from the AC adapter applied to the embodiment of the present invention is changed in an analog manner;
FIG. 22 is a circuit diagram for explaining a second example in which the voltage output from the AC adapter applied to the embodiment of the present invention is changed in an analog manner;
FIG. 23 is a block diagram for explaining a conventional AC adapter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power supply part, 2, 13 ... Current detection circuit, 3, 14 ... Resistance, 4, 11 ... Voltage detection circuit, 5 ... Calculation circuit, 6 ... Control circuit, 7 8 ... Internal resistance, 12 ... Switch circuit, 15 ... Load of electronic equipment

Claims

In a power supply device for supplying voltage and current by connecting an extended power supply line to an electronic device,
An output voltage detecting means for detecting a voltage to be output;
Output current detection means for detecting the current to be output;
Calculating means for calculating an internal resistance value of the power supply line extended from the detected voltage and current;
Based on the calculated internal resistance value, control means for controlling the output voltage so as to be a predetermined voltage ;
In the electronic device, when a voltage lower than the predetermined voltage by the first voltage is detected from the supplied output voltage, the electronic device has a signal receiving means for receiving a signal from the electronic device,
The control means increases the output voltage by the first voltage when the signal is received .

In the above control means,
Claim signal supplied from said electronic device is characterized in that so as to successively increase in steps until, of the first voltage component of the output voltage at a predetermined time interval is detected by the signal receiving means 1 The power supply device described in 1.

In the above control means,
If the signal supplied from the electronic device is not detected by the signal receiving unit even when the output voltage is increased, the signal receiving unit detects the signal supplied from the electronic device at predetermined time intervals until the signal is detected by the signal receiving unit. 2. The power supply device according to claim 1 , wherein the output voltage is sequentially lowered in steps of the first voltage.

2. The power supply apparatus according to claim 1 , wherein the output voltage is made lower than the predetermined voltage at predetermined time intervals, and a signal supplied from the electronic device is detected by the signal receiving means.

In a power supply method for supplying voltage and current by connecting an extended power supply line to an electronic device,
Detect the output voltage,
Detect the output current,
Calculate the internal resistance value of the power supply line extended from the detected voltage and current,
Based on the calculated internal resistance value, the output voltage is controlled to be a predetermined voltage ,
In the electronic device, when a voltage lower than the predetermined voltage by the first voltage is detected from the supplied output voltage, a signal is received from the electronic device,
The power supply method according to claim 1, wherein when the signal is received, the output voltage is controlled to be higher by the first voltage .

6. The power supply according to claim 5 , wherein the output voltage is sequentially increased at predetermined time intervals in steps of the first voltage until a signal supplied from the electronic device is detected. Method.

If the signal supplied from the electronic device is not detected even if the output voltage is increased, the output voltage is set to the first voltage at predetermined time intervals until the signal supplied from the electronic device is detected. The power supply method according to claim 5 , wherein the power supply is sequentially lowered in steps.

6. The power supply method according to claim 5 , wherein the output voltage is made lower than the predetermined voltage at predetermined time intervals, and a signal supplied from the electronic device is detected.