JP6219893B2 - Power adapter and voltage adjustment method for power adapter - Google Patents
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Description
本願発明は、外部から入力された電源を異なる仕様の電源に変換して出力する電源アダプタに関し、特に当該電源アダプタと分離可能な給電ケーブルを介して外部機器に給電可能な電源アダプタに関する。 The present invention relates to a power adapter that converts a power input from the outside into a power having a different specification and outputs the power, and particularly relates to a power adapter that can supply power to an external device via a power supply cable that can be separated from the power adapter.
昨今、USB(Universal Serial Bus)インタフェースを備えた機器が広く普及してきている。これらの機器に対して給電可能なデバイスとして、AC(Alternating Current)アダプタ(電源アダプタ)が一般的に使用されている。このACアダプタは、例えばAC100V(ボルト)電源をDC(Direct Current)電源に変換したのち、そのDC電源をUSBケーブルを介して機器(外部機器)に供給する。 In recent years, devices having a USB (Universal Serial Bus) interface have been widely used. An AC (Alternating Current) adapter (power adapter) is generally used as a device that can supply power to these devices. This AC adapter converts, for example, an AC 100 V (volt) power source into a DC (Direct Current) power source, and then supplies the DC power source to a device (external device) via a USB cable.
図15に一般的なACアダプタ5及びUSBケーブル200を介して、機器300に給電する構成の外観を例示する。図15に例示する通り、ACアダプタ5は、USBケーブル200を接続可能な出力コネクタ10を備えている。ACアダプタ5は、入力プラグ100がAC100Vコンセントに接続された状態において、AC100VをDC電源に変換したのち、変換したDC電源を出力コネクタ10から出力する。ACアダプタ5は、USBケーブル200を介して機器300と接続された状態において、機器300に内蔵されたリチウムイオン2次電池302を充電する。
FIG. 15 illustrates an appearance of a configuration in which power is supplied to the
図15に示す構成では、ユーザは、USBケーブル200として、機器300に標準添付されたUSBケーブル以外に、市販されたUSBケーブルも使用することができる。USBケーブルは、一般的に、ケーブル長あるいは線材の太さ等によって、インピーダンス特性が異なる。図15において、出力コネクタ10から出力された電圧は、USBケーブル200のインピーダンス特性によって定まる分だけ降下したのち、機器300における入力コネクタ301に入力される。したがって、USBケーブル200のインピーダンス特性によっては電圧降下量が大きくなり、その結果として、入力コネクタ301に入力される電圧の値が、リチウムイオン2次電池302を充電可能な電圧値を下回る場合がある。この場合、ACアダプタ5は、リチウムイオン2次電池302を充電することができなくなる。したがって、機器に接続するUSBケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧値を出力可能なACアダプタが求められている。
In the configuration shown in FIG. 15, the user can also use a commercially available USB cable as the
このようなACアダプタに関係する技術の一例として、特許文献1には、ACアダプタと給電ケーブルとから構成され、当該給電ケーブルを携帯端末に接続することによってその携帯端末に内蔵されている二次電池を充電する充電システムが開示されている。この充電システムにおけるACアダプタは、入力段回路、測定回路、及び、補正手段を備える。当該入力段回路は、外部から供給される交流電圧を直流の充電用電圧に変換する。当該測定回路は、給電ケーブルによる電圧降下を測定する。当該補正手段は、測定された電圧降下分に相当する電圧値を増大して供給するように充電用電圧の電圧値を補正する。
As an example of a technique related to such an AC adapter,
また、特許文献2には、車載機と、その車載機にケーブルを介して接続される機器との間の通信を制御する制御装置が開示されている。この制御装置は、当該ケーブルの長さを検出し、検出したケーブルの長さに基づいて、当該ケーブルの電源線に供給する電源電圧を変更することによって、当該機器に接続されるコネクタにおける電源電圧を制御する。
また、特許文献3には、USBに電源が供給されたときに、抵抗値が既知の抵抗にUSBケーブルを接続するようにスイッチを切り替えたときから所定時間後にUSBケーブルをデバイスに接続するようにスイッチを切り替える回路が開示されている。この回路は、USBケーブルが抵抗に接続されている所定時間の間にそのUSBケーブルの抵抗値を検出し、所定時間後にUSBケーブルがデバイスに接続されたのちに、検出した抵抗値に基づいて電圧降下を補償する動作を行う。
Further, in
また、特許文献4には、USBケーブルによりUSBホストからの電源電圧をUSBデバイスに供給する際に、USBケーブルの任意の箇所に挿入されるUSB電源昇圧器が開示されている。このUSB電源昇圧器は、USBケーブルにおける電源バスの電圧を監視し、当該電圧が電圧閾値よりも低下した場合には、当該電圧を当該電圧閾値まで昇圧して、USBデバイス側へUSBケーブルを介して出力する。 Patent Document 4 discloses a USB power booster that is inserted into an arbitrary portion of a USB cable when supplying a power supply voltage from a USB host to the USB device via the USB cable. This USB power booster monitors the voltage of the power supply bus in the USB cable, and when the voltage drops below the voltage threshold, boosts the voltage to the voltage threshold and passes it to the USB device side via the USB cable. Output.
上述した特許文献1に係る充電システム、及び、特許文献2に係る制御装置は、USBケーブルにおける信号線を使用することによってUSBケーブルにおける電圧を測定する。すなわち、特許文献1及び2が開示する技術は、信号線を使用することによって電圧を測定することを実現する構成を、USBケーブルが備える必要がある。上述した特許文献3に係る回路、及び、特許文献4に係るUSB電源昇圧器では、機器に電源を供給するUSBケーブルの途中に、複数のスイッチを備えたUSBジャック、あるいは、USB電源昇圧器を配置する必要がある。
The above-described charging system according to
このように、特許文献1乃至4が開示する技術は、機器に接続するUSBケーブル等の給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧値を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現できているとは言えない。本願発明の主たる目的は、この課題を解決した電源アダプタ等を提供することである。
As described above, the technologies disclosed in
本願発明の一態様に係る電源アダプタは、給電ケーブルの一端と通電可能に接続することが可能である第一の接続部と、前記給電ケーブルの他端と通電可能に接続することが可能である第二の接続部と、前記第二の接続部と通電可能に接続され、電気的負荷を有する負荷部と、前記給電ケーブルが前記第一及び第二の接続部と接続されている場合において、外部からの給電によって前記負荷部に対して電流が流れるときに、前記第二の接続部における電圧を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された電圧に応じて、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに対して出力される電圧を調整し、前記給電ケーブルが前記第二の接続部と未接続となったのちも、調整した電圧を維持する調整手段と、を備える。 The power adapter according to an aspect of the present invention can be connected to the first connection portion that can be energized to one end of the power supply cable and to the other end of the power supply cable. In the case where the second connecting portion, the second connecting portion are connected to be energized, the load portion having an electrical load, and the feeding cable are connected to the first and second connecting portions, A measuring means for measuring a voltage at the second connecting portion when a current flows to the load portion by power supply from the outside, and the first connecting portion according to the voltage measured by the measuring means And adjusting means for adjusting the voltage output to the power supply cable and maintaining the adjusted voltage after the power supply cable is disconnected from the second connection portion.
上記目的を達成する他の見地において、本願発明の一態様に係る電源アダプタの電圧調整方法は、給電ケーブルの一端と通電可能に接続することが可能である第一の接続部と、前記給電ケーブルの他端と通電可能に接続することが可能である第二の接続部と、前記第二の接続部と通電可能に接続されており、電気的負荷を有する負荷部と、を備えた電源アダプタを用いて、前記給電ケーブルが前記第一及び第二の接続部と接続され、且つ、外部からの給電によって前記負荷部に対して電流が流れるのに応じて、前記第二の接続部における電圧を測定し、測定された電圧に応じて、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに対して出力される電圧を調整し、前記給電ケーブルが前記第二の接続部と未接続となったのちも、調整した電圧を維持する。 In another aspect of achieving the above object, a voltage adjustment method for a power adapter according to an aspect of the present invention includes a first connection portion that can be connected to one end of a power supply cable so as to be energized, and the power supply cable. A power adapter comprising: a second connection portion capable of being connected to the other end of the power supply so as to be capable of being energized; and a load portion connected to the second connection portion so as to be capable of being energized and having an electrical load. The power supply cable is connected to the first and second connection portions, and the voltage at the second connection portion is changed according to the current flowing to the load portion by power supply from the outside. After adjusting the voltage output from the first connection portion to the power supply cable according to the measured voltage, the power supply cable is not connected to the second connection portion. Even maintain the regulated voltage .
本願発明は、機器に接続する給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することを可能とする。 The invention of the present application can realize the output of a voltage that can charge or operate the device in consideration of the amount of voltage drop due to the power supply cable connected to the device with a highly versatile and simple configuration. And
以下、本願発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本願発明の第1の実施形態に係るACアダプタ1を概念的に示すブロック図である。本実施形態に係るACアダプタ1は、USBインタフェースを備える機器と、USBケーブルによって接続可能であり、AC100VをDC電圧に変換したのち、そのDC電圧を当該機器に入力するデバイスである。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram conceptually showing an
実施形態に係るACアダプタ1は、出力コネクタ10、入力コネクタ11、負荷部12、測定部13、調整部14、記憶部15、入力プラグ100、整流/平滑部101、高周波トランス102、及び、整流/平滑部103を備えている。測定部13及び調整部14は、電子回路によって構成されている。記憶部15は、電子メモリ等の記憶デバイスである。記憶部15は、電子回路、あるいは、コンピュータプログラムとそのコンピュータプログラムに従って動作するプロセッサによって実現される記憶制御機能を備えている。
The
入力プラグ100は、AC100Vコンセントに接続可能なプラグであり、入力されたAC100Vを、整流/平滑部101へ入力する。整流/平滑部101は、交流(AC100V)の極性を一方向に揃えたのち、内蔵する電解コンデンサ(不図示)によってAC100を平滑化し、平滑化したAC100Vを調整部14へ入力する。調整部14は、内蔵するスイッチング素子(不図示)を使用して電気的なオンオフ(スイッチング調整)を繰り返し行うことによって、AC100Vを高周波の交流に変換し、その高周波の交流を高周波トランス102へ入力する。高周波トランス102は、入力された高周波の交流を1次側から2次側に伝達し、2次側に伝達した高周波の交流を整流/平滑部103へ入力する。整流/平滑部103は、入力された高周波の交流を、内蔵するダイオード及び電解コンデンサ(不図示)を使用して整流及び平滑化したDC電圧を生成し、生成したDC電圧を出力コネクタ10へ入力する。整流/平滑部103により生成されたDC電圧は、測定部13を介して調整部14にフィードバックされ、調整部14はスイッチング調整を繰り返し行うことによって、出力コネクタ10へ入力されるDC電圧を安定化する。このような、AC100VをDC電圧に変換する技術は、一般的なACアダプタが備える技術であるので、その詳細の説明は省略する。
The
本実施形態に係るACアダプタ1の外観を表す上面図を図2(a)に、その側面図を図2(b)に、その斜視図を図3に例示する。図1乃至3に示す出力コネクタ10は、例えばUSBタイプAプラグを備えるUSBケーブルと接続可能なコネクタ(ソケット)である。入力コネクタ11は、例えばマイクロUSBタイプBプラグを備えるUSBケーブルと接続可能なコネクタ(ソケット)である。
FIG. 2A is a top view showing the appearance of the
図4に、本実施形態に係るACアダプタ1における出力コネクタ10及び入力コネクタ11にUSBケーブル200を接続する構成の外観を表す上面図を例示する。USBケーブル200が備えるコネクタ201は例えばUSBタイプAプラグであり、コネクタ202は例えばマイクロUSBタイプBプラグである。したがって、コネクタ201はコネクタ10と接続可能であり、コネクタ202はコネクタ11と接続可能である。なお、上述した出力コネクタ10、入力コネクタ11、コネクタ201及び202の形状(タイプ)は一例であり、これらのコネクタの形状は、上述とは異なってもよい。
FIG. 4 illustrates a top view illustrating an appearance of a configuration in which the
負荷部12は、例えば電気抵抗等の電気的な負荷を有する素子であり、入力コネクタ11に接続されている。このため、入力プラグ100がAC100Vコンセントに接続され、USBケーブル200が出力コネクタ10及び入力コネクタ11と接続されたときに、入力プラグ100から負荷部12に流れる電流が発生する。負荷部12に関する電気的な負荷の大きさは、例えば、USBケーブル200によってACアダプタ1と接続可能な機器が有し得る最大値相当になるように設定することとする。
The
測定部13は、入力プラグ100がAC100Vコンセントに接続され、USBケーブル200が出力コネクタ10及び入力コネクタ11と接続された状態において、図1に例示する測定ポイントX及びYにおける電圧値を測定する。測定ポイントXは、図1では出力コネクタ10への入力部分に設けられているが、例えば出力コネクタ10の内部に設けられてもよい。測定ポイントYは、図1では入力コネクタ11からの出力部分に設けられているが、例えば入力コネクタ11の内部に設けられてもよい。測定部13は、測定結果を調整部14へ入力する。測定部13が直流電圧を測定可能な構成については、一般的な構成を採用することが可能なので、本実施形態における説明は省略する。
The
調整部14は、測定部13による測定結果に基づいて、高周波トランス102へ出力する電圧値(出力電圧値)を調整する。調整部14が出力電圧値を調整可能な構成については、例えば、特許文献1における図1に記載された構成のうち、スイッチ素子及びコンパレータ等を採用することが可能なので、本実施形態における説明は省略する。このような出力電圧値を調整可能な構成は、近年では集積回路によって実現することも可能である。図5は、調整部14が出力電圧値を調整する前後における測定ポイントX及びYにおける電圧値の変化を例示する特性図(グラフ)である。図5に例示する通り、調整部14が出力電圧値を調整する前では、測定部13によって測定された測定ポイントXにおける電圧値は5.0Vである。このとき、USBケーブル200において、そのインピーダンス特性によって定まる電圧降下(図5に示す例では0.4V)が発生するので、測定ポイントYにおける電圧値は4.6Vになる。図5に示す例では、USBケーブル200によってACアダプタ1と接続される機器を充電可能な最少電圧値は4.75Vであるので、測定ポイントYにおける電圧値は、充電可能な最少電圧値を下回っている。このため、調整部14が出力電圧値を調整する前は、ACアダプタ1は接続される機器を充電することができなくなる虞がある。
The
調整部14は、測定ポイントYにおける電圧値が、出力電圧値を調整する前の測定ポイントXにおける電圧値である5.0Vになるまで、出力電圧値を上昇させる。その際、調整部14は、測定部13から入力される測定ポイントX及びYにおける電圧値を参照しながら、出力電圧値を調整する。調整部14は、測定ポイントX及びYにおける電圧値が、順に5.4V、及び、5.0Vに達したときに、出力電圧値を大きくする調整動作を停止する。
The
調整部14は、測定ポイントX及びYにおける電圧が0.4V上昇するように出力電圧値を調整した際の内部の状態を表す調整情報を記憶部15に格納する。こののち、調整部14は、USBケーブル200が出力コネクタ10に接続されたときに、この調整情報を記憶部15から読み出すことによって、測定ポイントX及びYにおける電圧が0.4V上昇するように出力電圧値を調整可能である。
The
調整部14による調整が完了したのち、ユーザによって、USBケーブル200におけるコネクタ202は、入力コネクタ11から取り外され、図6に外観(上面図)を示す通り、機器300が備えるコネクタ301に接続される。コネクタ301は、入力コネクタ11と同様に、マイクロUSBタイプBプラグと接続可能なコネクタ(ソケット)である。図6に示す状態において、ACアダプタ1が出力コネクタ10から出力する電圧値は5.4Vである。このとき、コネクタ301における電圧値は5.0Vである。これにより、ACコネクタ1は、機器300に内蔵されたリチウムイオン2次電池302の充電を開始する。
After the adjustment by the
次に図7のフローチャートを参照して、本実施形態に係るACアダプタ1を使用した一連の操作の流れについて詳細に説明する。
Next, a flow of a series of operations using the
ユーザによって、出力コネクタ10がUSBケーブル200のコネクタ201と、入力コネクタ11がコネクタ202と接続される(ステップS101)。ユーザによって、入力プラグ100が、AC100コンセントに接続される(ステップS102)。
The user connects the
測定部13は、例えば電流が流れたことを契機として、測定ポイントX及びYにおける電圧値を測定し、その測定結果を調整部14へ入力する(ステップS103)。調整部14は、測定ポイントX及びYにおける電圧値が、調整開始時における電圧値から、測定ポイントX及びYの電圧差の値分上昇するように、出力電圧値を調整する(ステップS104)。測定ポイントX及びYにおける電圧値が目標値に達しない場合(ステップS105でNo)、操作はステップS103へ戻る。測定ポイントX及びYにおける電圧値が目標値に達した場合(ステップS105でYes)、調整部14は、調整した電圧値に関する調整情報を、記憶部15に格納する(ステップS106)。
The
測定部13は、ユーザにより、USBケーブル200のコネクタ202が、機器300のコネクタ301と接続されたことを、電圧値の測定結果によって検出する(ステップS107)。調整部14は、調整した出力電圧値を維持して出力し(ステップS108)、全体の操作は終了する。
The
本実施形態に係る電源アダプタ1は、機器に接続する給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することができる、その理由は、電源アダプタ1が以下の通りに動作するからである。すなわち、
・電源アダプタ1は、負荷部12を備えることによって、出力コネクタ10及び11がUSBケーブル200(給電ケーブル)と接続された状態で外部からAC100Vが供給されたときに、USBケーブル200を介して機器300に電源供給したときと同様に、電流がUSBケーブル200に流れるようにする。
・測定部13は、出力コネクタ10及び11がUSBケーブル200と接続された状態で外部からAC100Vが供給されたときに、出力コネクタ10及び入力コネクタ11における電圧値を測定する。
・調整部14は、出力コネクタ10及び入力コネクタ11における電圧値が、調整開始時における電圧値から、出力コネクタ10及び入力コネクタ11における電圧差の値分上昇するように、出力電圧値を調整(キャリブレーション)する。そして、調整部14は、USBケーブル200のコネクタ202が、機器300のコネクタ301と接続されたのちも、調整した出力電圧値を維持して出力する。
The
The
The
The
以下に、本実施形態に係るACアダプタ1によって実現される効果について、詳細に説明する。
Below, the effect implement | achieved by
ACアダプタからUSBケーブル等の給電ケーブルを介して機器を充電あるいは動作させる場合、そのACアダプタは、当該USBケーブルによる電圧降下量を考慮した電圧値を出力する必要がある。このような機能に対応した一般的なシステムでは、USBケーブルに機能を追加したり、あるいは、USBケーブルの途中に専用の機器を配置したりする必要がある。したがって、機器に接続するUSBケーブル等の給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧値を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することが課題である。 When a device is charged or operated from a power supply cable such as a USB cable from the AC adapter, the AC adapter needs to output a voltage value in consideration of a voltage drop amount due to the USB cable. In a general system corresponding to such a function, it is necessary to add a function to the USB cable, or to arrange a dedicated device in the middle of the USB cable. Therefore, considering the amount of voltage drop due to a power supply cable such as a USB cable connected to the device, it is possible to output a voltage value at which the device can be charged or operated with a highly versatile and simple configuration. This is a problem.
このような課題に対して、本実施形態に係るACアダプタ1では、負荷部12を備えることによって、出力コネクタ10及び入力コネクタ11がUSBケーブル200と接続された状態で外部から電源が供給されたときに、USBケーブル200を介して機器300に電源供給したときと同様に、電流がUSBケーブル200に流れるようにする。測定部13は、出力コネクタ10及び11がUSBケーブル200と接続された状態で外部から電源供給されたときに、出力コネクタ10及び入力コネクタ11における電圧値を測定する。調整部14は、出力コネクタ10及び入力コネクタ11における電圧値が、調整開始時における電圧値から、出力コネクタ10及び入力コネクタ11における電圧差の値分上昇するように、出力電圧値を調整する。そして、調整部14は、USBケーブル200のコネクタ202が、機器300のコネクタ301と接続されたのちも、調整した出力電圧値を維持して出力する。これにより、本実施形態に係るACアダプタ1は、機器に接続するUSBケーブル等の給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧値を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することができる。
In response to such a problem, in the
また、本実施形態に係る調整部14は、出力電圧値を調整した際の調整情報を記憶部15に格納する。そして、ACアダプタ1が同じUSBケーブル200を介して機器300に電源を供給する場合、調整部14は、その調整情報を記憶部から読み出すことによって、出力電圧値を迅速に調整することができる。すなわち、1度出力電圧値に関する調整が行われたUSBケーブル200に関しては、ユーザは、USBケーブル200の両端をACアダプタ1に接続してACアダプタ1からの出力電圧値を調整する作業を省略することができる。したがって、本実施形態に係るACアダプタ1は、出力電圧値を調整する作業に関して、ユーザの利便性を向上することができる。
Further, the
尚、本実施形態のACアダプタ1に接続される給電ケーブルは、USBケーブルに限定されない。本実施形態に係る出力コネクタ10及び入力コネクタ11は、USB以外の規格に対応した給電ケーブルと接続可能なコネクタである場合もある。
Note that the power supply cable connected to the
<第2の実施形態>
図8は、本願発明の第2の実施形態に係るACアダプタ2の構成を概念的に示すブロック図である。以下の説明では、第1の実施形態と同様に動作する構成については、第1の実施形態と同じ番号を付与することにより、説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 8 is a block diagram conceptually showing the structure of the
実施形態に係るACアダプタ2は、出力コネクタ10、入力コネクタ11、負荷部12、測定部23、調整部24、記憶部15、入力プラグ100、整流/平滑部101、高周波トランス102、及び、整流/平滑部103を備えている。
The
測定部23は、入力プラグ100がAC100Vコンセントに接続され、USBケーブル200が出力コネクタ10及び入力コネクタ11と接続された状態において、図8に例示する測定ポイントYにおける電圧(グラウンドを基準とした電圧)を測定する。測定部23が直流電圧を測定可能な構成についても、第1の実施形態に係る測定部13と同様に、一般的な構成を採用することが可能である。測定部23は、測定結果を調整部24へ入力する。
The
調整部24は、測定部23による測定結果に基づいて、高周波トランス102へ出力する電圧値を調整する。図9は、調整部24が出力電圧値を調整する前後における測定ポイントX(本実施形態では、測定部23によって測定されない)及びYにおける電圧値の変化を例示する特性図(グラフ)である。図9に例示する通り、調整部24が出力電圧値を調整する前では、測定ポイントX及びYにおける電圧値は、図5に示す例のときと同様に、順に、5.0V、及び、4.6Vである。図9に示す例でも、図5に示す例と同様に、USBケーブル200によってACアダプタ2と接続される機器を充電可能な最少電圧値は4.75Vであるので、調整部24が出力電圧値を調整する前は、ACアダプタ2は接続される機器を充電することができなくなる虞がある。
The
調整部24は、図8に例示する通り、基準電圧情報240を、例えば集積回路におけるメモリに記憶している。基準電圧情報240は、USBケーブル200によってACアダプタ2と接続される機器を充電可能な最少電圧値(基準電圧値)を示す情報であり、本実施形態では、4.75Vを示す情報である。この基準電圧値は、例えばユーザによって設定されている。調整部24は、測定ポイントYにおける電圧値が、基準電圧値である4.75Vになるまで、出力電圧値を大きくする。調整部24は、測定ポイントYにおける電圧値が4.75Vに達したときに、出力電圧値を大きくする動作を停止する。このとき、測定ポイントXにおける電圧値は、5.0Vから0.15V上昇した5.15Vになる。
As illustrated in FIG. 8, the
次に図10のフローチャートを参照して、本実施形態に係るACアダプタ2を使用した一連の操作の流れについて詳細に説明する。
Next, a flow of a series of operations using the
先ず、ステップS101及びS102と同様の操作が行われる(ステップS201)。測定部23は、例えば電流が流れたことを契機として、測定ポイントYにおける電圧値を測定し、その測定結果を調整部24へ入力する(ステップS202)。調整部24は、測定ポイントYにおける電圧値と、基準電圧情報240が示す基準電圧値とを比較する(ステップS203)。
First, the same operation as in steps S101 and S102 is performed (step S201). The
測定ポイントYにおける電圧値が基準電圧値よりも小さい場合(ステップS204でYes)、調整部24は、測定ポイントYの電圧値が基準電圧値まで上昇するように、出力電圧値を調整する(ステップS205)。測定ポイントYにおける電圧値が基準電圧値以上である場合(ステップS204でNo)、操作はステップS206へ進む。ステップS106乃至S108と同様の処理が行われ(ステップS206)、全体の操作は終了する。
When the voltage value at the measurement point Y is smaller than the reference voltage value (Yes in Step S204), the
本実施形態に係る電源アダプタ2は、機器に接続する給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することができる、その理由は、電源アダプタ2が以下の通りに動作するからである。すなわち、
・電源アダプタ2は、負荷部12を備えることによって、出力コネクタ10及び11がUSBケーブル200(給電ケーブル)と接続された状態で外部からAC100Vが供給されたときに、USBケーブル200を介して機器300に電源供給したときと同様に、電流がUSBケーブル200に流れるようにする。
・測定部23は、出力コネクタ10及び11がUSBケーブル200と接続された状態で外部からAC100Vが供給されたときに、入力コネクタ11における電圧値を測定する。
・調整部24は、入力コネクタ11における電圧値が基準電圧値より小さい場合、入力コネクタ11における電圧値が基準電圧値まで上昇するように、出力電圧値を調整する。そして、調整部24は、USBケーブル200のコネクタ202が、機器300のコネクタ301と接続されたのちも、調整した出力電圧値を維持して出力する。
The
The
The
The
本実施形態に係る測定部23は、第1の実施形態に係る測定部22とは異なり、測定ポイントYの電圧値を測定する。調整部24は、測定ポイントYにおける電圧値が基準電圧情報240が示す基準電圧まで上昇するように出力電圧値を調整する。これにより、本実施形態に係るACアダプタ2は、基準電圧値が異なる様々な機器に対して、柔軟に対応することができる。
Unlike the measurement unit 22 according to the first embodiment, the
<第3の実施形態>
図11は、本願発明の第3の実施形態に係るACアダプタ3の構成を概念的に示すブロック図である。以下の説明では、第1あるいは第2の実施形態と同様に動作する構成については、第1あるいは第2の実施形態と同じ番号を付与することにより、説明を省略する。
<Third Embodiment>
FIG. 11 is a block diagram conceptually showing the structure of the
実施形態に係るACアダプタ3は、出力コネクタ10、入力コネクタ11、負荷部12、測定部13、調整部34、記憶部35、入力スイッチ36、表示部37、入力プラグ100、整流/平滑部101、高周波トランス102、及び、整流/平滑部103を備えている。
The
記憶部35は、調整部34が出力電圧値を調整した際の調整情報を格納可能なエントリを複数(例えば3つ)備えている。記憶部35は、調整部34からの指示に基づいて、調整部34から入力された調整情報を、3つのエントリのうちのいずれかに格納する。
The
本実施形態に係るACアダプタ3の外観を例示する図(上面図)を図12に示す。図12に示す通り、ACアダプタ3は、ユーザによって押圧可能な入力スイッチ36、及び、ユーザによって視認可能な表示部37を備えている。
FIG. 12 is a diagram (top view) illustrating the appearance of the
入力スイッチ36は、ユーザによって押圧されるたびに、押圧されたことを調整部34へ通知する。
Each time the
表示部37は、図12に例示する通り、3つの発光素子(例えばLED(Light Emitting Diode))を備えている。表示部37が備えるLEDの数は3つに限定されない。表示部37は、調整部34からの指示に基づいて、3つのLEDのうちの少なくともいずれかを点灯あるいは点滅する。表示部37は、調整部34からの指示に基づいて、これらLEDの発光色を赤色あるいは黄色等に変更する。
The
調整部34は、第1の実施形態に係る調整部14と同様に、測定部13による測定結果に基づいて、高周波トランス102へ出力する電圧値を調整する機能を備える。調整部34は、USBケーブル200が出力コネクタ10及び入力コネクタ11に接続された状態において、観測ポイントYにおける電圧値が所定の基準を満たすか否かを判定する。その所定の基準の一例としては、「所定の閾値以上であること」である。調整部34は、観測ポイントYの電圧値が所定の基準を満たさない場合、表示部37が備えるLEDの少なくともいずれかを赤色点滅するように、表示部37を制御する。この場合、USBケーブル200は使用に適さないケーブルとして、ユーザにより別のケーブルに交換される。
Similar to the
調整部34は、入力スイッチ36から押圧されたことを通知されるたびに、表示部37における点灯あるいは点滅するLEDを、順次、例えばラウンドロビン方式にしたがって変更する。本実施形態では、表示部37が備える3つのLEDは、記憶部35が備える3つのエントリと、1対1に関連付けされている。
Whenever the
調整部34は、測定ポイントX及びYの電圧値が目標値に達したときに、表示部37が備えるLEDが黄色点滅するように制御する。調整部34は、調整した電圧値に関する調整情報を、表示部37における点滅したLEDが示す、記憶部35のエントリに格納する。調整部34は、こののち、USBケーブル200が出力コネクタ10に接続されたときに、この調整情報を、ユーザによる入力スイッチ36への押圧操作によって選択された記憶部35におけるエントリから読み出すことによって、出力コネクタ10から出力される電圧値が目標値となるように出力電圧値を調整可能である。
The
次に図13のフローチャートを参照して、本実施形態に係るACアダプタ3を使用した一連の操作の流れについて詳細に説明する。
Next, a flow of a series of operations using the
先ず、ステップS101及びS102と同様の操作が行われる(ステップS301)。測定部13は、例えば電流が流れたことを契機として、測定ポイントX及びYにおける電圧値を測定する(ステップS302)。測定ポイントYにおける電圧値が基準を満たさない場合(ステップS303でNo)、調整部34は、表示部37が備えるLEDが赤色点滅するように制御する(ステップS304)。USBケーブル200がユーザによって別のケーブルに交換され(ステップS305)、処理はステップS301へ戻る。
First, operations similar to those in steps S101 and S102 are performed (step S301). The
測定ポイントYにおける電圧値が基準を満たす場合(ステップS303でYes)、調整部34は、測定ポイントX及びYの電圧値が、調整開始時における電圧値から、測定ポイントX及びYの電圧差の値分、上昇するように、出力電圧を調整する(ステップS306)。測定ポイントX及びYの電圧値が目標値に達しない場合、操作はステップS302へ戻る。
When the voltage value at the measurement point Y satisfies the standard (Yes in step S303), the
測定ポイントX及びYの電圧値が目標値に達した場合、調整部34は、表示部37が備えるLEDが黄色点滅するように制御する(ステップS308)。調整部34は、入力スイッチ36が押圧されるごとに、表示部37における点滅するLEDを順次変更する(ステップS309)。調整部34は、調整した電圧値に関する調整情報を、表示部37における点滅したLEDが示す、記憶部15のエントリに格納する(ステップS310)。S107及びS108と同様の操作が行われ(ステップS311)、全体の操作は終了する。
When the voltage values at the measurement points X and Y reach the target values, the
本実施形態に係る電源アダプタ3は、機器に接続する給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することができる、その理由は、電源アダプタ3が以下の通りに動作するからである。すなわち、
・電源アダプタ3は、負荷部12を備えることによって、出力コネクタ10及び11がUSBケーブル200(給電ケーブル)と接続された状態で外部からAC100Vが供給されたときに、USBケーブル200を介して機器300に電源供給したときと同様に、電流がUSBケーブル200に流れるようにする。
・測定部13は、出力コネクタ10及び11がUSBケーブル200と接続された状態で外部からAC100Vが供給されたときに、出力コネクタ10及び入力コネクタ11における電圧値を測定する。
・調整部34は、出力コネクタ10及び入力コネクタ11における電圧値が、調整開始時における電圧値から、出力コネクタ10及び入力コネクタ11における電圧差の値分上昇するように、出力電圧値を調整する。そして、調整部34は、USBケーブル200のコネクタ202が、機器300のコネクタ301と接続されたのちも、調整した出力電圧値を維持して出力する。
The
The
The
The
本実施形態に係る記憶部35は、調整部34による調整情報を格納するエントリを複数備えている。調整部34は、ユーザインタフェース(入力スイッチ36及び表示部37)を介してユーザにより指定されたエントリに調整情報を格納する。これにより、ACアダプタ3は、複数のUSBケーブル200に関する調整情報を区別して管理する。このため、本実施形態に係るACアダプタ3は、1度出力電圧値に関する調整が行われた複数のUSBケーブル200に関して、USBケーブル200の両端をACアダプタ1に接続してACアダプタ1からの出力電圧値を調整する処理を行うことなく、最適な電圧値を出力することができる。したがって、本実施形態に係るACアダプタ3は、出力電圧値を調整する作業に関して、ユーザの利便性をさらに向上することができる。
The
また、本実施形態に係る調整部34は、USBケーブル200が出力コネクタ10及び入力コネクタ11に接続された状態において、観測ポイントYにおける電圧値が所定の基準を満たすか否かを判定し、その判定結果を表示部37を介して表示する。これにより、本実施形態に係るACアダプタ3は、電圧降下量が大きく使用に適さないUSBケーブルをユーザに知らせることができる。
In addition, the
尚、本実施形態に係る表示部37は、LED以外のデバイスを備えてもよい。表示部37は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)を備え、文字により情報を表示してもよい。この場合、表示部37は、例えば、調整部34から出力される電圧値等を含む調整情報の内容を表示してもよい。
The
また、本実施形態に係るACアダプタ3は、測定部13の代わりに、第2の実施形態に係る測定部23を備えてもよい。この場合、調整部34は、出力電圧値に関する調整について、第2の実施形態に係る調整部24と同様の処理を行う。
Further, the
<第4の実施形態>
図14は、本願発明の第4の実施形態に係る電源アダプタ4の構成を概念的に示すブロック図である。
<Fourth Embodiment>
FIG. 14 is a block diagram conceptually showing the structure of the power adapter 4 according to the fourth embodiment of the present invention.
本実施形態に係る電源アダプタ4は、第1の接続部40、第2の接続部41、負荷部42、測定部43、及び、調整部44を備えている。
The power adapter 4 according to this embodiment includes a
第1の接続部40は、給電ケーブル400の一端と通電可能に接続することが可能である。
The
第2の接続部41は、給電ケーブル400の他端と通電可能に接続することが可能である。
The
負荷部42は、第2の接続部41と通電可能に接続され、電気的負荷を有する。
The
測定部43は、給電ケーブル400が第1の接続部40及び第2の接続部41と接続されている場合において、外部からの給電によって負荷部42に対して電流が流れるときに、第2の接続部41における電圧を測定する。
When the
調整部44は、測定部43により測定された電圧に応じて、第1の接続部40から給電ケーブル400に対して出力される電圧を調整する。調整部44は、給電ケーブル400が第2の接続部41と未接続となったのちも、調整した電圧を維持する。
The
本実施形態に係る電源アダプタ4は、機器に接続する給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することができる、その理由は、電源アダプタ4が以下の通りに動作するからである。すなわち、
・電源アダプタ4は、負荷部42を備えることによって、第1の接続部40及び第2の接続部41が給電ケーブル400と接続された状態で外部から給電されたときに、給電ケーブル400を介して機器に電源供給したときと同様に、電流が給電ケーブル400に流れるようにする。
・測定部43は、第1の接続部40及び第2の接続部41が給電ケーブル400と接続された状態で外部から給電されたときに、第2の接続部41における電圧を測定する。
・調整部44は、測定部43により測定された電圧に応じて、第1の接続部40から給電ケーブル400に出力される電圧を調整する。そして、調整部44は、給電ケーブル400が、第2の接続部41と未接続となったのちも、調整した出力電圧を維持して出力する。
The power adapter 4 according to the present embodiment is highly versatile and has a simple configuration in consideration of the amount of voltage drop due to the power supply cable connected to the device and outputting a voltage that can charge or operate the device. The reason is that the power adapter 4 operates as follows. That is,
The power adapter 4 includes the
The
The
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。 The present invention has been described above using the above-described embodiment as an exemplary example. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. That is, the present invention can apply various modes that can be understood by those skilled in the art within the scope of the present invention.
1 ACアダプタ
10 出力コネクタ
11 入力コネクタ
12 負荷部
13 測定部
14 調整部
15 記憶部
100 入力プラグ
101 整流/平滑部
102 高周波トランス
103 整流/平滑部
200 USBケーブル
201 コネクタ
202 コネクタ
300 機器
301 コネクタ
302 リチウムイオン2次電池
2 ACアダプタ
23 測定部
24 調整部
240 基準電圧情報
3 ACアダプタ
34 調整部
35 記憶部
36 入力スイッチ
37 表示部
4 電源アダプタ
40 第1の接続部
41 第2の接続部
43 測定部
44 調整部
400 給電ケーブル
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記給電ケーブルの他端と通電可能に接続することが可能である第二の接続部と、
前記第二の接続部と通電可能に接続され、電気的負荷を有する負荷部と、
前記給電ケーブルが前記第一及び第二の接続部と接続されている場合において、外部からの給電によって前記負荷部に対して電流が流れるときに、前記第二の接続部における電圧を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された電圧に応じて、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに対して出力される電圧を調整し、前記給電ケーブルが前記第二の接続部と未接続となったのちも、調整した電圧を維持する調整手段と、
を備える電源アダプタ。 A first connection portion capable of being connected to one end of the power supply cable so as to be energized;
A second connection portion capable of being connected to the other end of the power supply cable so that energization is possible;
A load portion connected to the second connection portion so as to be energized and having an electrical load;
Measurement in which the voltage at the second connection portion is measured when a current flows to the load portion by power supply from the outside when the power supply cable is connected to the first and second connection portions. Means,
After adjusting the voltage output from the first connection to the power supply cable according to the voltage measured by the measuring means, the power supply cable is not connected to the second connection. Adjusting means for maintaining the adjusted voltage;
With power adapter.
前記調整手段は、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに対して出力される電圧を、前記第一及び第二の接続部における電圧差が示す値を加えた大きさに調整する、
請求項1に記載の電源アダプタ。 The measuring means measures the voltage at the first connection;
The adjusting means adjusts the voltage output from the first connection portion to the power supply cable to a magnitude obtained by adding a value indicated by a voltage difference in the first and second connection portions,
The power adapter according to claim 1.
請求項1に記載の電源アダプタ。 The adjusting means adjusts the voltage output from the first connection portion to the power supply cable to a magnitude obtained by adding a value indicated by a difference between a predetermined reference voltage and a voltage at the second connection portion,
The power adapter according to claim 1.
前記調整手段は、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに出力される電圧を調整したのち、前記調整情報を前記記憶手段に格納し、前記給電ケーブルが前記第二の接続部と未接続となったのちは、前記記憶手段に格納された前記調整情報に基づいて、前記調整した電圧を維持する、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電源アダプタ。 Storage means capable of storing adjustment information relating to the adjusted voltage;
The adjustment unit adjusts the voltage output from the first connection unit to the power supply cable, and then stores the adjustment information in the storage unit, so that the power supply cable is not connected to the second connection unit. After that, based on the adjustment information stored in the storage means, to maintain the adjusted voltage,
The power adapter according to any one of claims 1 to 3.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電源アダプタ。 The adjusting means determines whether or not the voltage at the second connection measured by the measuring means satisfies a reference;
The power adapter according to any one of claims 1 to 4.
前記調整手段は、前記調整情報、及び、前記第二の接続部における電圧が基準を満たすか否かに関する判定結果の少なくともいずれかを前記表示手段に入力する、
請求項5に記載の電源アダプタ。 Further comprising display means for displaying information input from the adjusting means;
The adjustment means inputs at least one of the adjustment information and a determination result regarding whether or not the voltage at the second connection portion satisfies a reference to the display means.
The power adapter according to claim 5.
請求項6に記載の電源アダプタ。 The display means displays the information input from the adjustment means by changing the state of light emission or by characters.
The power adapter according to claim 6.
前記記憶手段は、前記調整情報を記憶可能なエントリを複数備え、
前記調整手段は、前記入力手段から入力された前記入力操作の内容に基づいて、前記複数のエントリのうちのいずれかにアクセスする、
請求項4乃至7のいずれか一項に記載の電源アダプタ。 An input unit that receives an input operation and inputs the content of the input operation to the adjustment unit;
The storage means includes a plurality of entries capable of storing the adjustment information,
The adjusting means accesses any one of the plurality of entries based on the content of the input operation input from the input means.
The power adapter according to any one of claims 4 to 7.
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電源アダプタ。 The magnitude of the electrical load of the load section is the same or substantially the same magnitude as the electrical load of an external device that is supposed to supply power from the first connection section via the power supply cable.
The power adapter according to any one of claims 1 to 8.
前記給電ケーブルの他端と通電可能に接続することが可能である第二の接続部と、
前記第二の接続部と通電可能に接続されており、電気的負荷を有する負荷部と、
を備えた電源アダプタを用いて、
前記給電ケーブルが前記第一及び第二の接続部と接続され、且つ、外部からの給電によって前記負荷部に対して電流が流れるのに応じて、前記第二の接続部における電圧を測定し、
測定された電圧に応じて、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに対して出力される電圧を調整し、前記給電ケーブルが前記第二の接続部と未接続となったのちも、調整した電圧を維持する、
電源アダプタの電圧調整方法。 A first connection portion capable of being connected to one end of the power supply cable so as to be energized;
A second connection portion capable of being connected to the other end of the power supply cable so that energization is possible;
A load part that is electrically connected to the second connection part and has an electrical load;
Using a power adapter with
The power supply cable is connected to the first and second connection portions, and in response to a current flowing to the load portion by power supply from the outside, the voltage at the second connection portion is measured,
According to the measured voltage, the voltage output from the first connection portion to the power supply cable is adjusted, and the power supply cable is adjusted after being disconnected from the second connection portion. Maintain voltage,
How to adjust the voltage of the power adapter.
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