JP6578128B2 - 電力供給装置、acアダプタ、acチャージャ、電子機器および電力供給システム - Google Patents

電力供給装置、acアダプタ、acチャージャ、電子機器および電力供給システム Download PDF

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Description

本実施の形態は、電力供給装置、ACアダプタ、ACチャージャ、電子機器および電力供給システムに関する。
従来、電力供給を伴う通信規格に対応した端末装置と電力線搬送通信ネットワークとの間で相互通信可能な直流コンセントが提供されている。
データ線を用いた電力供給技術には、パワーオーバーイーサネット(PoE:Power Over Ethernet)技術やユニバーサルシリアルバス(USB:Universal Serial Bus)技術がある。
USB技術には、供給電力レベルに応じて、最大2.5WのUSB2.0、最大4.5WのUSB3.1、最大7.5Wのバッテリー充電規格BC1.2がある。
また、USBパワーデリバリー仕様は、従来のケーブルやコネクタとも互換性を備え、USB2.0やUSB3.1、USBバッテリー充電規格BC1.2とも共存する独立した規格である。この規格では、電圧5V〜12V〜20V、電流1.5A〜2A〜3A〜5Aの範囲内で、充電電流・電圧を選択可能であり、10W・18W・36W・65W・最大100WまでUSB充電・給電可能である。
このような電力供給を実施する電源として、DC/DCコンバータがある。DC/DCコンバータには、ダイオード整流方式と同期整流方式がある。
特開2011−82802号公報
ボブ・ダンスタン(Bob Dunstan)編, "USB Power Delivery Specification Revision 1.0", 2012年7月5日リリース, http://www.usb.org/developers/docs/
本実施の形態は、実装スペースが削減され、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力給装置、ACアダプタ、ACチャージャ、電子機器および電力供給システムを提供する。
本実施の形態の一態様によれば、入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、前記2次側コントローラと前記VBUS出力とを結合する出力キャパシタとを備え、前記絶縁双方向回路は、さらに、前記VBUS出力のAC信号成分の信号変換を実施可能であり、前記絶縁双方向回路は、複数の制御入力に結合され、複数の制御入力の制御入力信号の信号変換・切替を実施可能であり、前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にした電力供給装置が提供される。
本実施の形態の他の態様によれば、入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と、前記2次側コントローラと前記VBUS出力とを結合する出力キャパシタとを備え、前記絶縁双方向回路は、さらに、前記VBUS出力のAC信号成分の信号変換を実施可能であり、前記絶縁双方向回路は、複数の制御入力に結合され、複数の制御入力の制御入力信号の信号変換・切替を実施可能であり、前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にした電力供給装置が提供される。
本実施の形態の他の態様によれば、入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと、前記2次側コントローラと前記VBUS出力とを結合する出力キャパシタとを備え、前記絶縁双方向回路は、さらに、前記VBUS出力のAC信号成分の信号変換を実施可能であり、前記絶縁双方向回路は、複数の制御入力に結合され、複数の制御入力の制御入力信号の信号変換・切替を実施可能であり、前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にした電力供給装置が提供される。
本実施の形態の他の態様によれば、上記の電力供給装置を搭載したACアダプタが提供される。
本実施の形態の他の態様によれば、上記の電力供給装置を搭載したACチャージャが提供される。
本実施の形態の他の態様によれば、上記の電力供給装置を搭載した電子機器が提供される。
本実施の形態の他の態様によれば、上記の電力供給装置を搭載した電力供給システムが提供される。
本実施の形態によれば、実装スペースが削減され、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力供給装置、ACアダプタ、ACチャージャ、電子機器および電力供給システムを提供することができる。
基本技術に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 (a)第1の実施の形態に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図、(b)第1の実施の形態の拡張例に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第1の実施の形態の変形例1に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路の模式的ブロック構成図。 第1の実施の形態に係る電力供給装置を用いて得られる出力電圧と出力電流との関係を示す模式図であって、(a)CVCCを表す矩形形状の例、(b)逆台形の「フ」の字形状の例、(c)逆三角形の「フ」の字形状の例、(d)台形形状の例、(e)五角形形状の例。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用される2次側コントローラの模式的回路ブロック構成図。 第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第1の実施の形態の変形例3に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第1の実施の形態の変形例4に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路の模式的ブロック構成図。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路の模式的ブロック構成図(構成例1)。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路の模式的ブロック構成図(構成例2)。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路の模式的ブロック構成図(構成例3)。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路の模式的ブロック構成図(構成例4)。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路の模式的ブロック構成図(構成例5)。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路の模式的ブロック構成図(構成例6)。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路の模式的ブロック構成図(構成例7)。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路とパワー出力回路の模式的ブロック構成図。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路の模式的ブロック構成図(構成例8)。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路とパワー出力回路の模式的ブロック構成図(構成例9)。 (a)図20に示されたポートセレクタの構成例、(b)図20に示されたポートセレクタの別の構成例。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路の模式的ブロック構成図(構成例10)。 第1の実施の形態の変形例5に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第1の実施の形態の変形例6に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第1の実施の形態の変形例7に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第2の実施の形態に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第3の実施の形態に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第4の実施の形態に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第5の実施の形態に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第6の実施の形態に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 第7の実施の形態に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 (a)第8の実施の形態に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図、(b)第8の実施の形態の変形例に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成図。 実施の形態に係る電力供給装置に適用されるMOSスイッチの模式的回路ブロック構成図。 第1の実施の形態に係る電力供給装置間をリセプタクルを介して接続した模式的構成図。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なリセプタクル内部の模式的構成図。 第1の実施の形態に係る電力供給装置間をリセプタクルおよびプラグを介して接続した模式的構成図。 (a)第1の実施の形態に係る電力供給装置間をリセプタクル・プラグケーブルを介して接続した模式的構成図、(b)2つのリセプタクル間の接続関係を示す図。 (a)第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路とパワー入力回路の接続関係を説明する模式的ブロック構成図、(b)図26(a)に対応する模式的回路構成図。 (a)図26(b)に示されたパワー出力回路の具体的な回路構成例、(b)図27(a)に適用可能な双方向スイッチの構成図。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路の模式的回路構成図(構成例1)。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路の模式的回路構成図(構成例2)。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路の模式的回路構成図(構成例3)。 第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路の模式的回路構成図(構成例4)。 コンセントに接続可能なプラグとACアダプタ/ACチャージャをケーブルを用いて接続する結線例であって、(a)ACアダプタ/ACチャージャ内のPDと外部のプラグを接続する例、(b)ACアダプタ/ACチャージャにリセプタクルを備える例、(c)ACアダプタ/ACチャージャに内蔵されたプラグと外部のプラグを接続する例。 コンセントに接続可能なプラグとACアダプタ/ACチャージャをUSBPDケーブルを用いて接続する結線例であって、(a)ACアダプタ/ACチャージャ内のPDと外部のプラグを接続する例、(b)ACアダプタ/ACチャージャにリセプタクルを備える例、(c)ACアダプタ/ACチャージャに内蔵されたプラグと外部のプラグを接続する例。 コンセントに接続可能なプラグをACアダプタ/ACチャージャに内蔵する例であって、(a)ACアダプタ/ACチャージャ内のPDと外部のプラグを接続する例、(b)ACアダプタ/ACチャージャにリセプタクルを備える例、(c)ACアダプタ/ACチャージャに内蔵されたプラグと外部のプラグを接続する例。 コンセントに接続可能なプラグをACアダプタ/ACチャージャに内蔵する例であって、(a)ACアダプタ/ACチャージャ内の複数のPDと外部の複数のプラグを接続する例、(b)ACアダプタ/ACチャージャに複数のリセプタクルを備える例、(c)ACアダプタ/ACチャージャ内に内蔵された複数のプラグと外部の複数のプラグを接続する例。 (a)コンセントに接続可能なプラグと電子機器をケーブルを用いて接続する結線例であって、電子機器内部にリセプタクルを内蔵する内部回路を複数備える例、(b)コンセントに接続可能なプラグを電子機器に内蔵し、電子機器内部にリセプタクルを内蔵する内部回路を複数備える例。 (a)コンセントに接続可能なプラグを電子機器に内蔵し、電子機器内部にリセプタクルを内蔵する内部回路を複数備える例において、1つの内部回路内に外部に接続されるリセプタクルを有する例、(b)コンセントに接続可能なプラグを電子機器に内蔵し、電子機器内部にリセプタクルを内蔵する内部回路を複数備える例において、1つの内部回路内に外部に接続される複数のリセプタクルを有する例。 (a)接続対象をスマートホンとする場合の実施の形態に係る電力供給装置の保護機能の説明図、(b)接続対象をラップトップPCとする場合の実施の形態に係る電力供給装置の保護機能の説明図。 リセプタクルを搭載したACアダプタ・ACチャージャ・電子機器・ドッキングステーションに適用可能な実施の形態に係る電力供給装置の模式的鳥瞰構造例。 リセプタクルを搭載したACアダプタ・ACチャージャ・電子機器・ドッキングステーションに適用可能な実施の形態に係る電力供給装置の模式的鳥瞰構造例。 複数のリセプタクルを搭載したACアダプタ・ACチャージャ・電子機器・ドッキングステーションに適用可能な実施の形態に係る電力供給装置の模式的鳥瞰構造例。 プラグを搭載したACアダプタ・ACチャージャ・電子機器・ドッキングステーションに適用可能な実施の形態に係る電力供給装置の模式的鳥瞰構造例。 実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいて、2つのPC間のデータ通信および電力供給を説明する模式的ブロック構成図。 実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいて、2つのユニット間のデータ通信および電力供給を説明する模式的ブロック構成図。 実施の形態に係る電力供給装置を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ・スマートホンからなる電力供給システムの模式的ブロック構成図。 実施の形態に係る電力供給装置を内蔵した2つのユニットからなる電力供給システムの模式的ブロック構成図。 実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいて、別の2つのユニットからなる模式的ブロック構成図。 実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムの第1の模式的ブロック構成図。 実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムの第2の模式的ブロック構成図。 実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムの第3の模式的ブロック構成図。 実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムの第4の模式的ブロック構成図。 実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいて、CPUインタフェース内にコントローラが内蔵される構成の模式的ブロック構成図。
次に、図面を参照して、本実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
又、以下に示す実施の形態は、技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
[基本技術]
基本技術に係る電力供給装置4Aは、図1に示すように、入力・出力間に配置され、トランス15・ダイオードD1・キャパシタC1およびトランス15の1次側インダクタンスL1に接地電位との間に直列接続されるMOSトランジスタQ1および抵抗RSから構成されるDC/DCコンバータ13と、MOSトランジスタQ1を制御する1次側コントローラ30と、入力と1次側コントローラ30間に接続され、1次側コントローラ30に電源を供給する電源供給回路10と、出力に接続され、出力電圧Voと出力電流Ioを制御可能な2次側コントローラ16と、DC/DCコンバータ13の出力と2次側コントローラ16に接続された誤差補償用のエラーアンプ21と、エラーアンプ21に接続され、出力情報を1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁回路20とを備える。
また、2次側コントローラ16は、AC結合キャパシタを介して出力(VBUS)に接続されていても良い。
また、基本技術に係る電力供給装置4Aは、図1に示すように、DC/DCコンバータ13の出力と電力線出力(VBUS)を遮断するスイッチSWと、スイッチSWと電力線出力(VBUS)との間に配置されたフィルタ回路(LF・CF)を備える。このスイッチSWは、2次側コントローラ16によって、オン/オフ制御可能である。
基本技術に係る電力供給装置4Aにおいては、電力線出力(VBUS)に外部からAC信号が重畳されて入力される。
基本技術に係る電力供給装置4Aにおいては、電力線出力(VBUS)から制御入力信号が2次側コントローラ16に入力され、出力側の電力情報は、エラーアンプ21および絶縁回路20を介して、1次側コントローラ30にフィードバックされる。1次側コントローラ30は、MOSトランジスタQ1のON/OFFを制御し、出力電圧を安定化させる。
また、基本技術に係る電力供給装置4Aにおいては、電流センス用の抵抗RSにより、1次側インダクタンスL1に導通する電流量を検出し、1次側コントローラ30において、1次側過電流などの電流量を制御している。結果として、基本技術に係る電力供給装置4Aにおいては、出力電圧値および出力電流値MAX可変機能を有する。
基本技術に係る電力供給装置4Aにおいては、2次側コントローラ16から1次側コントローラ30へのフィードバック制御によって、降圧型DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)可変機能を有する。このため、出力に接続される負荷(例えば、スマートホン、ラップトップPC、タブレットPCなど)に応じて、出力電圧Voと出力電流Ioとの関係に可変機能を有する。
出力側のフィルタコイルで形成されるインダクタンスLFは分離用のインダクタンスである。すなわち、インダクタンスLFとキャパシタCFにより構成されるフィルタ回路によって、出力から制御入力信号がDC/DCコンバータ13に入力されるのを分離している。
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成は、図2(a)に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置4は、図2に示すように、入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、制御入力に結合され、制御入力の制御入力信号を受信し、1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34とを備える。ここで、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34からフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
また、第1の実施の形態に係る電力供給装置4は、図2に示すように、DC/DCコンバータ13の出力とVBUS出力との間に配置され、DC/DCコンバータ13の出力を遮断するスイッチSWと、絶縁双方向回路34に接続され、スイッチSWをオンオフ制御する2次側コントローラ16とを備えていても良い。
また、第1の実施の形態に係る電力供給装置4は、図2に示すように、絶縁双方向回路34と制御入力とを結合するAC結合キャパシタCCを備えていても良い。或いは、絶縁双方向回路34と制御入力は、結合キャパシタCCを介さずに直結されていても良い。
また、第1の実施の形態に係る電力供給装置4は、図2に示すように、制御端子CTを備え、制御入力は、制御端子CTに結合されていても良い。また、制御端子CTを介して、外部機器には、第1の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
また、第1の実施の形態に係る電力供給装置4において、絶縁双方向回路34は、周波数変換、直流レベル変換、振幅レベル変換のいずれかを実行可能である。
また、第1の実施の形態に係る電力供給装置4において、スイッチSWにより、DC/DCコンバータ13の出力と電力線出力(VBUS)を遮断することができる。スイッチSWは、2次側コントローラ16によって、オン/オフ制御可能である。スイッチSWは、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(MOSFET:Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を備えていても良い。
また、第1の実施の形態に係る電力供給装置4は、図2に示すように、DC/DCコンバータ13の入力と、1次側コントローラ30との間に接続され、1次側コントローラ30に電源を供給する電源供給回路10を備えていても良い。
第1の実施の形態に係る電力供給装置4においては、絶縁双方向回路34から1次側コントローラ30へのフィードバック制御によって、降圧型DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)可変機能を有する。このため、出力に接続される負荷(例えば、スマートホン、ラップトップPC、タブレットPCなど)に応じて、出力電圧Voと出力電流Ioとの関係に可変機能を有する。
(拡張例)
第1の実施の形態の拡張例に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成は、図2(b)に示すように表される。
第1の実施の形態の拡張例1に係る電力供給装置は、第1の実施の形態とは異なるフィードバック制御により動作する。すなわち、第1の実施の形態の拡張例1に係る電力供給装置は、図2(b)に示すように、DC/DCコンバータ13の1次側信号を検出するモニタ回路22を備え、1次側コントローラ30は、モニタ回路22の検出信号に基いて、絶縁双方向回路34を介して、2次側コントローラ16を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量を可変にしている。
モニタ回路22は、例えば、図1に示されるMOSトランジスタQ1のゲート・ドレイン間電圧を検出する回路等で構成可能である。
第1の実施の形態の拡張例2に係る電力供給装置は、第1の実施の形態およびその拡張例1とは異なるフィードバック機構により動作する。すなわち、第1の実施の形態の拡張例2に係る電力供給装置は、図2(b)に示すように、DC/DCコンバータ13の出力と絶縁双方向回路34との間に接続されたエラーアンプ21を備え、1次側コントローラ30は、エラーアンプ21の検出信号に基いて、絶縁双方向回路34を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、このフィードバック信号に基づいて、絶縁双方向回路34を介して、2次側コントローラ16を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量を可変にしている。
第1の実施の形態の拡張例1・2の構成およびフィードバック制御は、以下の第1の実施の形態の変形例1〜7においても同様に拡張可能であり、同様のフィードバック制御を適用可能である。また、第1の実施の形態の拡張例1・2の構成は、第2〜第8の実施の形態においても同様に適用可能であり、またそのフィードバック制御も同様に適用可能である。以下において、重複説明は省略する。
(変形例1)
第1の実施の形態の変形例1に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成は、図3に示すように表される。
第1の実施の形態の変形例1に係る電力供給装置4は、図3に示すように、入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、制御入力に結合され、制御入力の制御入力信号を受信し、1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34と、DC/DCコンバータ13の出力とVBUS出力との間に配置され、DC/DCコンバータ13の出力を遮断するスイッチSWと、絶縁双方向回路34に接続され、スイッチSWをオンオフ制御する2次側コントローラ16と、2次側コントローラ16とVBUS出力の間に配置された出力キャパシタCOを備える。ここで、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34からフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
絶縁双方向回路34は、さらに、VBUS出力のAC信号成分の信号変換・切替を実施可能である。VBUS出力のAC信号成分は、VBUS出力と2次側コントローラ16との間に接続された出力キャパシタCOを介して、2次側コントローラ16に結合され、絶縁双方向回路34に伝送可能である。
また、第1の実施の形態の変形例1に係る電力供給装置4は、図3に示すように、制御端子CTを備え、制御入力は、制御端子CTに結合されていても良い。また、制御端子CTを介して、外部機器には、第1の実施の形態の変形例1に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
また、第1の実施の形態に係る電力供給装置4において、出力キャパシタCOを介しても、外部機器には、第1の実施の形態の変形例1に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
出力側のフィルタコイルで形成されるインダクタンスLFは分離用のインダクタンスである。すなわち、インダクタンスLFとキャパシタCFにより構成されるフィルタ回路によって、VBUS出力から制御入力信号がDC/DCコンバータ13に入力されるのを分離している。その他の構成は、第1の実施の形態と同様である。
(絶縁双方向回路)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34の模式的ブロック構成は、図4に示すように表される。
絶縁双方向回路34は、図4に示すように、複数の絶縁単方向回路35・37を備えていても良い。
また、絶縁双方向回路34は、図4に示すように、DC結合およびAC結合可能な第1絶縁単方向回路35と、AC結合可能な第2絶縁単方向回路37とを備えていても良い。
絶縁単方向回路35・37には、キャパシタ、フォトカプラ、トランスなどを適用可能である。また、用途に応じて、絶縁ドライバ付き双方向トランス、双方向素子などを適用しても良い。
ここで、絶縁単方向回路35は、DC情報および2次側から1次側への入力AC情報の伝送が可能であり、絶縁単方向回路37は1次側から2次側への出力AC情報の伝送が可能である。複数の絶縁単方向回路35・37を組み合わせることによって、結果として、絶縁双方向回路34を構成可能である。
第1の実施の形態に係る電力供給装置4においては、絶縁双方向回路34から1次側コントローラ30へのフィードバック制御によって、降圧型DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)可変機能を有する。このため、出力に接続される負荷(例えば、スマートホン、ラップトップPC、タブレットPCなど)に応じて、出力電圧Voと出力電流Ioとの関係に可変機能を有する。
第1の実施の形態に係る電力供給装置4を用いて得られる出力電圧Voと出力電流Ioとの関係は、図5(a)に示すような矩形形状、図5(b)に示すような逆台形の「フ」の字形状、図5(c)に示すような逆三角形の「フ」の字形状、図5(d)に示すような台形形状、図5(e)に示すような五角形形状など、さまざまな形状を採用可能である。例えば、図5(a)に示す矩形形状は、CVCC(Constant Voltage Constant Current)の例である。
なお、第1の実施の形態の変形例1に係る電力供給装置4において、電力線出力(VBUS)に外部から重畳されて入力されるAC信号を抽出するための出力キャパシタCOが2次側コントローラ16・電力線出力(VBUS)間に接続される例が示されているが、この場合には、分離用のインダクタンスLFは必要となる。すなわち、電力線出力(VBUS)から制御入力信号がDC/DCコンバータ13に入力されるのを分離することが必要であるため、インダクタンスLFとキャパシタCFにより構成されるフィルタ回路が必要である。一方、第1の実施の形態に係る電力供給装置4においては、出力キャパシタCOを適用しないため、分離用のインダクタンスLFは不要となる。この場合、分離用のインダクタンスLFを削減可能であるため、実装面積を削減可能であり、小型化・軽量化を図ることができる。
第1の実施の形態に係る電力供給装置において、2次側コントローラ16は、図6に示すように、出力電圧Voと出力電流Ioを制御する電圧電流制御回路17を備えていても良い。
(変形例2)
第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成は、図7に示すように表される。
第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4において、絶縁双方向回路34は、複数の制御入力に結合され、複数の制御入力の制御入力信号の信号変換・切替を実施可能である。
第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4は、図7に示すように、入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、複数の制御入力に結合され、複数の制御入力の制御入力信号の信号変換を実施すると共に、信号変換された制御入力信号を1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34とを備える。ここで、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34からフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
また、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4は、図7に示すように、DC/DCコンバータ13は、複数の制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給可能である。
また、第1の実施の形態の変形例3に係る電力供給装置4は、図7に示すように、複数のVBUSパワー出力端子PT1・PT2・…・PTnを備え、DC/DCコンバータ13は、複数のVBUSパワー出力端子PT1・PT2・…・PTnを介して出力電圧を供給可能である。
また、1次側コントローラ30は、符号変換を実施可能な通信回路19を備えていても良い。すなわち、絶縁双方向回路34において実施される複数の制御入力の制御入力信号の信号変換を1次側コントローラ30内の通信回路19において実施しても良い。この場合には、絶縁双方向回路34は、例えば、図4に示された絶縁単方向回路を制御入力の数分だけ配置する構成を備えていても良い。
また、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4は、図7に示すように、2次側コントローラ16とVBUS出力とを結合する出力キャパシタCOを備えていても良い。
絶縁双方向回路34は、さらに、VBUS出力のAC信号成分の信号変換・切替を実施可能である。VBUS出力のAC信号成分は、VBUS出力と2次側コントローラ16との間に接続された出力キャパシタCOを介して、2次側コントローラ16・絶縁双方向回路34に結合される。
また、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4は、図7に示すように、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnを備え、複数の制御入力は、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnに結合されていても良い。また、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnを介して、外部機器には、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnと絶縁双方向回路34とを結合する結合キャパシタCCを備えていても良い。或いは、絶縁双方向回路34と複数の制御入力は、結合キャパシタCCを介さずに直結されていても良い。
また、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4において、出力キャパシタCOを介しても、外部機器には、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
また、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4は、図3に示すように、DC/DCコンバータ13の出力とVBUS出力を遮断するスイッチSWと、スイッチSWとVBUS出力との間に配置されたフィルタ回路(LF・CF)を備えていても良い。
また、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4において、2次側コントローラ16とVBUS出力とを結合する出力キャパシタCOを適用しない場合には、インダクタンスLFは、省略しても良い。その他の構成は、第1の実施の形態の変形例1と同様である。
(変形例3)
第1の実施の形態の変形例3に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成は、図8に示すように表される。
第1の実施の形態の変形例3に係る電力供給装置4は、図8に示すように、1次側コントローラ30に接続され、複数の制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給する複数のDC/DCコンバータ131・132・133と、複数のDC/DCコンバータ131・132・133の出力とVBUS出力との間に配置されたスイッチSW1・SW2・SW3と、絶縁双方向回路34に接続され、スイッチSW1・SW2・SW3のオンオフ制御を実施する2次側コントローラ161・162・163とを備える。
また、第1の実施の形態の変形例3に係る電力供給装置4は、図8に示すように、複数のVBUSパワー出力端子PT1・PT2・…・PTnを備え、複数のDC/DCコンバータ131・132・133は、複数のVBUSパワー出力端子PT1・PT2・…・PTnを介して出力電圧を供給可能である。
また、第1の実施の形態の変形例3に係る電力供給装置4は、複数の制御入力に結合されるAC結合キャパシタ(図示省略)を備え、絶縁双方向回路34はAC結合キャパシタを介して複数の制御入力に結合されていても良い。
また、複数の制御入力は、絶縁双方向回路34に直接接続されていても良い。すなわち、絶縁双方向回路34には複数の制御入力の制御入力信号をAC結合キャパシタを介さず、図8に示すように、直接入力しても良い。
また、1次側コントローラ30は、符号変換を実施可能な通信回路19を備えていても良い。すなわち、絶縁双方向回路34において実施される複数の制御入力の制御入力信号の信号変換を1次側コントローラ30内の通信回路19において実施しても良い。この場合には、絶縁双方向回路34は、例えば、図4に示された絶縁単方向回路を制御入力の数分だけ配置して構成しても良い。
また、第1の実施の形態の変形例3に係る電力供給装置4は、図8に示すように、2次側コントローラ161・162・163とVBUS出力とを結合する出力キャパシタCOを備えていても良い。
絶縁双方向回路34は、さらに、VBUS出力のAC信号成分の信号変換・切替を実施可能である。VBUS出力のAC信号成分は、VBUS出力と2次側コントローラ161・162・163との間に接続された出力キャパシタCOを介して、2次側コントローラ161・162・163・絶縁双方向回路34に結合される。その他の構成は、第1の実施の形態の変形例2と同様である。
(変形例4)
第1の実施の形態の変形例4に係る電力供給装置の模式的回路ブロック構成は、図9に示すように表される。
第1の実施の形態の変形例3に係る電力供給装置4は、図9に示すように、入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、複数の制御入力に結合され、複数の制御入力の制御入力信号の信号変換を実施すると共に、信号変換された制御入力信号を1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34とを備える。ここで、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34からフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
第1の実施の形態の変形例4に係る電力供給装置4は、図9に示すように、1次側コントローラ30に接続され、複数の制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路130を備える。ここで、パワー出力回路130は、複数のDC/DCコンバータを備えていても良い。
また、第1の実施の形態の変形例4に係る電力供給装置4は、図9に示すように、複数のVBUSパワー出力端子PT1・PT2・…・PTnを備え、パワー出力回路130は、複数のVBUSパワー出力端子PT1・PT2・…・PTnを介して出力電圧を供給可能である。
また、第1の実施の形態の変形例4に係る電力供給装置4は、複数の制御入力に結合されるAC結合キャパシタ(図示省略)を備え、絶縁双方向回路34はAC結合キャパシタを介して複数の制御入力に結合されていても良い。
また、複数の制御入力は、絶縁双方向回路34に直接接続されていても良い。すなわち、絶縁双方向回路34には複数の制御入力の制御入力信号をAC結合キャパシタを介さず、直接入力しても良い。
また、第1の実施の形態の変形例4に係る電力供給装置4は、図9に示すように、DC/DCコンバータ13の出力とVBUS出力との間に配置され、DC/DCコンバータ13の出力を遮断するスイッチSWと、絶縁双方向回路34に接続され、スイッチSWをオンオフ制御する2次側コントローラ16とを備えていても良い。
また、2次側コントローラ16とVBUS出力とを結合する出力キャパシタCOを備えていても良い。
また、1次側コントローラ30は、周波数変換を実施可能なプロトコル変換部18と、符号変換を実施可能な通信回路19とを備えていても良い。すなわち、絶縁双方向回路34において実施される複数の制御入力の制御入力信号の信号変換を1次側コントローラ30内のプロトコル変換部18・通信回路19において実施しても良い。この場合には、絶縁双方向回路34は、例えば、図4に示された絶縁単方向回路を制御入力の数分だけ配置して構成しても良い。
1次側コントローラ30は、さらに、VBUS出力のAC信号成分の信号変換・切替を実施可能である。VBUS出力のAC信号成分は、VBUS出力と2次側コントローラ16との間に接続された出力キャパシタCOを介して、2次側コントローラ16・絶縁双方向回路34・1次側コントローラ30に結合される。
また、第1の実施の形態の変形例4に係る電力供給装置4は、図9に示すように、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnを備え、複数の制御入力は、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnに結合されていても良い。また、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnを介して、外部機器には、第1の実施の形態の変形例4に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnと絶縁双方向回路34とを結合する結合キャパシタCCを備えていても良い。或いは、絶縁双方向回路34と複数の制御入力は、結合キャパシタCCを介さずに直結されていても良い。
また、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4において、出力キャパシタCOを介しても、外部機器には、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
また、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4は、図3に示すように、DC/DCコンバータ13の出力とVBUS出力を遮断するスイッチSWと、スイッチSWとVBUS出力との間に配置されたフィルタ回路(LF・CF)を備えていても良い。
また、第1の実施の形態の変形例2に係る電力供給装置4において、2次側コントローラ16とVBUS出力とを結合する出力キャパシタCOを適用しない場合には、インダクタンスLFは、省略しても良い。その他の構成は、第1の実施の形態の変形例2と同様である。
第1の実施の形態の変形例2〜変形例4に係る電力供給装置によれば、複数の機器に対して切替え可能で、部品点数が削減され、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力給装置を提供することができる。
(絶縁双方向回路の構成)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34の模式的ブロック構成は、図10に示すように表わされる。
第1の実施の形態に係る電力供給装置において、絶縁双方向回路34は、図10に示すように、1次側コントローラ30と接続され、周波数変換を実施するプロトコル変換部18と、プロトコル変換部18と制御入力との間に配置され、符号変換を実施する通信回路19とを備えていても良い。
第1の実施の形態に係る電力供給装置においては、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnにおける制御入力は、通信回路19において符号化変調され、かつプロトコル変換部18において、例えば周波数f1→f2に周波数変換されて、1次側コントローラ30に入力される。
また、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnを介して、外部機器には、第1の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。すなわち、1次側コントローラ30からの制御信号も、プロトコル変換部18において、例えば周波数f2→f1に周波数変換され、かつ通信回路19において符号化変調されて、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnに出力可能である。
また、VBUS出力に重畳されるAC信号成分は、出力キャパシタCO・2次側コントローラ16を介して、プロトコル変換部18において、例えば周波数f1→f2に周波数変換され、かつ通信回路19において符号化変調されて、1次側コントローラ30に入力される。また、1次側コントローラ30からの制御信号も、プロトコル変換部18において、例えば周波数f2→f1に周波数変換され、かつ通信回路19において符号化変調されて、2次側コントローラ16・出力キャパシタCOを介して、VBUS出力に出力可能である。このように、VBUS出力を介しても、外部機器には、第1の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
(構成例1)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34Sの模式的ブロック構成例1は、図11に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置において、絶縁双方向回路34Sは、図11に示すように、1次側コントローラ30に接続され、2次側コントローラ16と、制御端子CTに入力される制御入力との間を切り替える切替スイッチ(S1・T0・T1)を備えていても良い。
(構成例2)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34Sの模式的ブロック構成例2は、図12に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置において、絶縁双方向回路34Sは、図12に示すように、2次側コントローラ16に接続される送受信器26と、1次側コントローラ30に接続され、送受信器26と制御端子CTに入力される制御入力との間を切り替える切替スイッチ(S1・T0・T1)とを備えていても良い。
(構成例3)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34Sの模式的ブロック構成例3は、図13に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置において、絶縁双方向回路34Sは、図13に示すように、1次側コントローラ30に接続され、2次側コントローラ16と制御端子CTに入力される制御入力との間を切り替える送受信器26を備えていても良い。ここで、送受信器26は、2次側コントローラ16と制御端子CTに入力される制御入力との間を送受信信号変換・切替を実施可能である。
(構成例4)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34Sの模式的ブロック構成例4は、図14に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置において、絶縁双方向回路34Sは、図14に示すように、2次側コントローラ16に接続される第1送受信器260と、制御端子CTに入力される制御入力に接続される第2送受信器261と、1次側コントローラ30に接続され、第1送受信器260と第2送受信器261との間を切り替える切替スイッチ(S1・T0・T1)とを備えていても良い。ここで、第1送受信器260と第2送受信器261は、同一構成を備える。
(構成例5)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34Sの模式的ブロック構成例5は、図15に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置において、絶縁双方向回路34Sは、図15に示すように、2次側コントローラ16に接続される第1送受信器260と、制御端子CTに入力される制御入力に接続される第2送受信器261と、1次側コントローラ30に接続され、第1送受信器260と第2送受信器261との間を切り替える切替スイッチ(S1・T0・T1)とを備えていても良い。ここで、第1送受信器260と第2送受信器261は、互いに異なる構成を備える。
(構成例6)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34Sの模式的ブロック構成例6は、図16に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置において、絶縁双方向回路34Sは、図16に示すように、2次側コントローラ16に接続される第1送受信器260と、複数の制御端子CT1・CT2・CT3に入力される制御入力にそれぞれ接続される複数の第2送受信器261・262・263と、1次側コントローラ30に接続され、第1送受信器260と複数の第2送受信器261・262・263との間を切り替える切替スイッチ(S1・T0・T1)とを備えていても良い。ここで、複数の第2送受信器261・262・263は、同一構成を備え、第1送受信器260と第2送受信器261・262・263は、互いに異なる構成を備えていても良い。
(構成例7)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34Sの模式的ブロック構成例7は、図17に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置において、絶縁双方向回路34Sは、図17に示すように、1次側コントローラ30に接続され、2次側コントローラ16と複数の制御端子CT1・CT2・CT3・…・CTnに入力される複数の制御入力との間を切り替える切替スイッチ(S1・T0・T1・T2・T3・…・Tn)とを備えていても良い。
(構成例8)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34Sとパワー出力回路130の模式的ブロック構成は、図18に示すように表される。
図11〜図17に示された絶縁双方向回路34Sの模式的ブロック構成例1〜7においても1次側コントローラ30に接続され、複数の制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路130を備えていても良い。
すなわち、図18に示すように、複数の制御端子CT1・CT2・CT3・…・CTnと対に配置される複数のVBUSパワー出力端子PT1・PT2・…・PTnを備え、パワー出力回路130は、複数のVBUSパワー出力端子PT1・PT2・…・PTnを介して出力電圧を供給可能である。
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34Sの模式的ブロック構成例8は、図19に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置は、図19に示すように、1次側コントローラ30に接続され、複数の制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路130を備え、絶縁双方向回路34Sは、複数の制御入力を切り替える切替スイッチ(S1・T0・T1・T2・T3・…・Tn)を備えていても良い。
また、図19に示すように、複数の制御入力は、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnに結合され、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnを介して、外部機器には、第1の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
また、図19に示すように、パワー出力回路130は、複数のVBUSパワー出力端子PT1・PT2・…・PTnを介して出力電圧を供給可能である。
(構成例9)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34の模式的ブロック構成例9は、図20に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置は、図20に示すように、1次側コントローラ30に接続され、複数の制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路130を備え、絶縁双方向回路34は、複数の制御入力を切り替えるポートセレクタ116を備えていても良い。
また、図20に示すように、複数の制御入力は、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnに結合され、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnを介して、外部機器には、第1の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
また、図20に示すように、パワー出力回路130は、複数のVBUSパワー出力端子PT1・PT2・…・PTnを介して出力電圧を供給可能である。
また、ポートセレクタ116の構成例は、図21(a)に示すように表わされ、別の構成例は、図21(b)に示すように表わされる。
ポートセレクタ116は、図21(a)に示すように、CPU125と、CPU125に接続され、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnを切り替えるスイッチSWを備えていても良い。
また、ポートセレクタ116は、図21(b)に示すように、複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnに接続されたCPU125を備えていても良い。すなわち、図21(b)に示された例では、CPU125自身が複数の制御端子CT1・CT2・…・CTnを切り替えるスイッチ機能を備えていても良い。
(構成例10)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能な絶縁双方向回路34の模式的ブロック構成例10は、図22に示すように表わされる。
第1の実施の形態に係る電力供給装置において、絶縁双方向回路34は、図22に示すように、複数のポートセレクタ1161・1162を備えていても良い。
図22示すように、制御入力端子CT1・CT2は、ポートセレクタ1161に接続され、制御入力端子CT3・CT4は、ポートセレクタ1162に接続されている。
第1の実施の形態に係る電力供給装置は、図19の構成例8若しくは図20の構成例9と同様に、1次側コントローラ30に接続され、複数の制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路を備えていても良い。
また、ポートセレクタ1161・1162は、図21(a)・図21(b)の構成例9と同様に、CPUと、CPUに接続され、複数の制御端子を切り替えるスイッチを備えていても良く、また、複数の制御端子に接続されたCPUを備えていても良い。
(変形例5)
第1の実施の形態の変形例5に係る電力供給装置4は、図23に示すように、2次側コントローラ16が内蔵された絶縁双方向回路34Eを備えていても良い。すなわち、絶縁双方向回路34・2次側コントローラ16は、図23に示すように、一体化形成されていても良い。その他の構成は、第1の実施の形態と同様である。
(変形例6)
また、第1の実施の形態の変形例6に係る電力供給装置4は、図24に示すように、1次側コントローラ30が内蔵された絶縁双方向回路34Pを備えていても良い。すなわち、1次側コントローラ30・絶縁双方向回路34は、図24に示すように、一体化形成されていても良い。その他の構成は、第1の実施の形態と同様である。
(変形例7)
また、第1の実施の形態の変形例7に係る電力供給装置4は、図25に示すように、2次側コントローラ16および1次側コントローラ30が内蔵された絶縁双方向回路34Gを備えていても良い。すなわち、2次側コントローラ16・1次側コントローラ30・絶縁双方向回路34は、図25に示すように、一体化形成されていても良い。その他の構成は、第1の実施の形態と同様である。
第1の実施の形態およびその変形例によれば、実装スペースが削減され、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力給装置を提供することができる。
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態に係る電力供給装置4は、図26に示すように表される。
第2の実施の形態に係る電力供給装置4において、DC/DCコンバータ13は、図26に示すように、ダイオード整流型を備える。
第2の実施の形態に係る電力供給装置4において、DC/DCコンバータ13は、図26に示すように、トランス15と、トランス15の1次側インダクタンスL1と接地電位との間に直列接続された第1MOSトランジスタQ1および電流センス用の抵抗RSと、トランス15の2次側インダクタンスL2とVBUS出力との間に接続されたダイオードD1と、VBUS出力と接地電位との間に接続された第1キャパシタC1とを備える。
第2の実施の形態に係る電力供給装置4は、図26に示すように、入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、制御入力に結合され、制御入力の制御入力信号を受信し、1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34とを備える。ここで、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34からフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
また、第2の実施の形態に係る電力供給装置4は、図26に示すように、DC/DCコンバータ13の出力とVBUS出力との間に配置され、DC/DCコンバータ13の出力を遮断するMOSスイッチQSWと、絶縁双方向回路34に接続され、MOSスイッチQSWをオンオフ制御する2次側コントローラ16とを備えていても良い。
また、第2の実施の形態に係る電力供給装置4は、図26に示すように、制御端子CTを備え、制御入力は、制御端子CTに結合されていても良い。また、制御端子CTを介して、外部機器には、第2の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。その他の構成は、第1の実施の形態と同様である。
第2の実施の形態によれば、実装スペースが削減され、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力給装置を提供することができる。
[第3の実施の形態]
第3の実施の形態に係る電力供給装置4は、図27に示すように表される。
第3の実施の形態に係る電力供給装置4において、DC/DCコンバータ13は、図27に示すように、同期整流型を備える。
第3の実施の形態に係る電力供給装置4において、DC/DCコンバータ13は、図27に示すように、トランス15と、トランス15の1次側インダクタンスL1と接地電位との間に直列接続された第1MOSトランジスタQ1および電流センス用の抵抗RSと、トランス15の2次側インダクタンスL2と出力との間に接続された第2MOSトランジスタM1と、出力と接地電位との間に接続された第1キャパシタC1とを備える。
第3の実施の形態に係る電力供給装置4は、図27に示すように、入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、制御入力に結合され、制御入力の制御入力信号の信号変換を実施すると共に、信号変換された制御入力信号を1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34とを備える。ここで、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34からフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
また、第3の実施の形態に係る電力供給装置4は、図27に示すように、DC/DCコンバータ13の出力とVBUS出力との間に配置され、DC/DCコンバータ13の出力を遮断するMOSスイッチQSWと、絶縁双方向回路34に接続され、MOSスイッチQSWをオンオフ制御する2次側コントローラ16とを備えていても良い。
また、第3の実施の形態に係る電力供給装置4は、図27に示すように、制御端子CTを備え、制御入力は、制御端子CTに結合されていても良い。また、制御端子CTを介して、外部機器には、第3の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。その他の構成は、第1の実施の形態と同様である。
第3の実施の形態に係る電力供給装置4は、DC/DCコンバータにダイオード整流方式に代えて同期整流方式を採用しているため、ダイオード整流方式を有する第2の実施の形態に比べて、DC/DC電力変換効率を増大することができる。
第3の実施の形態によれば、実装スペースが削減され、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力給装置を提供することができる。
[第4の実施の形態]
第4の実施の形態に係る電力供給装置4は、図28に示すように、第1の実施の形態における電源供給回路10の代わりに、AC入力に接続され、ヒューズ11・チョークコイル12・ダイオード整流ブリッジ14・キャパシタC5・C6・C3などから構成されるAC/DCコンバータを備える。
また、図28に示すように、トランス15の1次側の補助巻き線により構成された補助インダクタンスL4と、補助インダクタンスL4に並列接続されたダイオードD2・キャパシタC4とを備え、キャパシタC4から1次側コントローラ30に直流電圧VCCが供給される。
第4の実施の形態に係る電力供給装置4は、図28に示すように、入力(AC/DCコンバータのDC出力)とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、制御入力に結合され、制御入力の制御入力信号の信号変換を実施すると共に、信号変換された制御入力信号を1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34とを備える。ここで、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34からフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
また、第4の実施の形態に係る電力供給装置4は、図28に示すように、絶縁双方向回路34とDC/DCコンバータ13の出力との間に配置された2次側コントローラ16を備えていても良い。
また、図28に示すように、制御端子CTを備え、制御入力は、制御端子CTに結合されていても良い。また、制御端子CTを介して、外部機器には、第4の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
2次側コントローラ16には、USBリセプタクルからのPDDET1・PDDET2が記載されているが、これらはなくても良い。
第4の実施の形態に係る電力供給装置4において、DC/DCコンバータ13は、ダイオード整流型である。すなわち、DC/DCコンバータ13は、トランス15と、トランス15の1次側インダクタンスL1と接地電位との間に直列接続された第1MOSトランジスタQ1および電流センス用の抵抗RSと、トランス15の2次側インダクタンスL2と出力との間に接続されたダイオードD1と、出力と接地電位との間に接続された第1キャパシタC1とを備える。
第4の実施の形態によれば、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力給装置を提供することができる。
[第5の実施の形態]
第5の実施の形態に係る電力供給装置4は、図29に示すように、第1の実施の形態における電源供給回路10の代わりに、AC入力に接続され、ヒューズ11・チョークコイル12・ダイオード整流ブリッジ14・キャパシタC5・C6・C3などから構成されるAC/DCコンバータを備える。
また、図29に示すように、トランス15の1次側の補助巻き線により構成された補助インダクタンスL4と、補助インダクタンスL4に並列接続されたダイオードD2・キャパシタC4とを備え、キャパシタC4から1次側コントローラ30に直流電圧VCCが供給される。
第5の実施の形態に係る電力供給装置4は、図29に示すように、入力(AC/DCコンバータのDC出力)とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、制御入力に結合され、制御入力の制御入力信号の信号変換を実施すると共に、信号変換された制御入力信号を1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34とを備える。ここで、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34からフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
また、第5の実施の形態に係る電力供給装置4は、図29に示すように、DC/DCコンバータ13の出力とVBUS出力との間に配置され、DC/DCコンバータ13の出力を遮断するMOSスイッチQSWと、絶縁双方向回路34に接続され、MOSスイッチQSWをオンオフ制御する2次側コントローラ16とを備えていても良い。
また、図29に示すように、制御端子CTを備え、制御入力は、制御端子CTに結合されていても良い。また、制御端子CTを介して、外部機器には、第5の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
2次側コントローラ16には、USBリセプタクルからのPDDET1・PDDET2が記載されているが、これらはなくても良い。
第5の実施の形態に係る電力供給装置4において、DC/DCコンバータ13は、ダイオード整流型である。すなわち、DC/DCコンバータ13は、トランス15と、トランス15の1次側インダクタンスL1と接地電位との間に直列接続された第1MOSトランジスタQ1および電流センス用の抵抗RSと、トランス15の2次側インダクタンスL2と出力との間に接続されたダイオードD1と、出力と接地電位との間に接続された第1キャパシタC1とを備える。その他の構成は、第2の実施の形態と同様である。
第5の実施の形態によれば、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力給装置を提供することができる。
[第6の実施の形態]
第6の実施の形態に係る電力供給装置4は、図30に示すように、第3の実施の形態における電源供給回路10の代わりに、AC入力に接続され、ヒューズ11・チョークコイル12・ダイオード整流ブリッジ14・キャパシタC5・C6・C3などから構成されるAC/DCコンバータを備える。
また、図30に示すように、トランス15の1次側の補助巻き線により構成された補助インダクタンスL4と、補助インダクタンスL4に並列接続されたダイオードD2・キャパシタC4とを備え、キャパシタC4から1次側コントローラ30に直流電圧VCCが供給される。
第6の実施の形態に係る電力供給装置4は、図30に示すように、入力(AC/DCコンバータのDC出力)とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、複数の制御入力に結合され、複数の制御入力の制御入力信号の信号変換を実施すると共に、信号変換された制御入力信号を1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34とを備える。ここで、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34からフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
また、第6の実施の形態に係る電力供給装置4は、図30に示すように、絶縁双方向回路34とDC/DCコンバータ13の出力との間に配置された2次側コントローラ16を備えていても良い。
また、図30に示すように、制御端子CTを備え、制御入力は、制御端子CTに結合されていても良い。また、制御端子CTを介して、外部機器には、第6の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
2次側コントローラ16には、USBリセプタクルからのPDDET1・PDDET2が記載されているが、これらはなくても良い。
第6の実施の形態に係る電力供給装置4において、DC/DCコンバータ13は、同期整流型である。すなわち、DC/DCコンバータ13は、トランス15と、トランス15の1次側インダクタンスL1と接地電位との間に直列接続された第1MOSトランジスタQ1および電流センス用の抵抗RSと、トランス15の2次側インダクタンスL2と出力との間に接続された第2MOSトランジスタM1と、出力と接地電位との間に接続された第1キャパシタC1とを備える。その他の構成は、第3の実施の形態と同様である。
第6の実施の形態に係る電力供給装置4は、DC/DCコンバータにダイオード整流方式に代えて同期整流方式を採用しているため、ダイオード整流方式を有する第2・第4・第5の実施の形態に比べて、DC/DC電力変換効率を増大することができる。
第6の実施の形態によれば、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力供給装置を提供することができる。
[第7の実施の形態]
第7の実施の形態に係る電力供給装置4は、図31に示すように、第3の実施の形態における電源供給回路10の代わりに、AC入力に接続され、ヒューズ11・チョークコイル12・ダイオード整流ブリッジ14・キャパシタC5・C6・C3などから構成されるAC/DCコンバータを備える点は、第6の実施の形態と同様である。
また、図31に示すように、トランス15の1次側の補助巻き線により構成された補助インダクタンスL4と、補助インダクタンスL4に並列接続されたダイオードD2・キャパシタC4とを備え、キャパシタC4から1次側コントローラ30に直流電圧VCCが供給される。
第7の実施の形態に係る電力供給装置4は、図31に示すように、入力(AC/DCコンバータのDC出力)とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、制御入力に結合され、制御入力の制御入力信号の信号変換を実施すると共に、信号変換された制御入力信号を1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34とを備える。ここで、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34からフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
また、第7の実施の形態に係る電力供給装置4は、図31に示すように、DC/DCコンバータ13の出力とVBUS出力との間に配置され、DC/DCコンバータ13の出力を遮断するMOSスイッチQSWと、絶縁双方向回路34に接続され、MOSスイッチQSWをオンオフ制御する2次側コントローラ16とを備えていても良い。
また、図31に示すように、制御端子CTを備え、制御入力は、制御端子CTに結合されていても良い。また、制御端子CTを介して、外部機器には、第5の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
2次側コントローラ16には、PDDET1・PDDET2が記載されているが、これらはなくても良い。
第7の実施の形態に係る電力供給装置4において、DC/DCコンバータ13は、同期整流型である。すなわち、DC/DCコンバータ13は、図31に示すように、トランス15と、トランス15の1次側インダクタンスL1と接地電位との間に直列接続された第1MOSトランジスタQ1および電流センス用の抵抗RSと、トランス15の2次側インダクタンスL2と出力との間に接続された第2MOSトランジスタM1と、出力と接地電位との間に接続された第1キャパシタC1とを備える。その他の構成は、第6の実施の形態と同様である。
第7の実施の形態に係る電力供給装置4は、DC/DCコンバータにダイオード整流方式に代えて同期整流方式を採用しているため、ダイオード整流方式を有する第2・第4・第5の実施の形態に比べて、DC/DC電力変換効率を増大することができる。
第7の実施の形態によれば、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力供給装置を提供することができる。
[第8の実施の形態]
第8の実施の形態に係る電力供給装置4は、図32(a)に示すように、入力と出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、制御入力に接続され、制御入力の制御入力信号を1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34Mとを備える。ここで、制御入力の制御入力信号は、絶縁双方向回路34Mの通信ピンCOMに入力される。また、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34Mからフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
また、図32(a)に示すように、制御端子CTを備え、制御入力は、制御端子CTに結合されていても良い。また、制御端子CTを介して、外部機器には、第8の実施の形態に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
また、第8の実施の形態に係る電力供給装置4は、制御入力に結合されるAC結合キャパシタCCを備え、絶縁双方向回路34MはAC結合キャパシタCCを介して制御入力に接続されていても良い。
また、制御入力は、絶縁双方向回路34Mに直接接続されていても良い。すなわち、絶縁双方向回路34Mには制御入力の制御入力信号をAC結合キャパシタCCを介さず、直接入力しても良い。
絶縁双方向回路34Mには、キャパシタ、フォトカプラ、トランスなどを適用可能である。また、用途に応じて、絶縁ドライバ付き双方向トランス、双方向素子などを適用しても良い。
また、第8の実施の形態に係る電力供給装置4においては、図32(a)に示すように、2次側コントローラが除外されている。
また、第8の実施の形態に係る電力供給装置4は、図32(a)に示すように、DC/DCコンバータ13の出力に接続され、DC/DCコンバータ13の出力電圧を遮断するスイッチSWを備えていても良い。このスイッチSWにより、DC/DCコンバータ13の出力と電力線出力(VBUS)を遮断することができる。このスイッチSWは、1次側コントローラ30若しくは絶縁双方向回路34Mによって、オン/オフ制御可能である。スイッチSWは、MOSスイッチを備えていても良い。
第8の実施の形態に係る電力供給装置4においては、制御入力からAC結合キャパシタCCを介して制御入力信号が絶縁双方向回路34Mに入力され、この制御入力信号により、出力側の電力情報を含む制御情報は、1次側コントローラ30にフィードバックされる。1次側コントローラ30は、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御し、出力電圧を安定化させる。その他の構成は、第1の実施の形態と同様である。
第8の実施の形態に係る電力供給装置4においても、電力線出力(VBUS)・AC重畳モードを電力線出力(VBUS)・AC分離モードと併用しても良い。
(変形例)
第8の実施の形態の変形例に係る電力供給装置4は、図32(b)に示すように、入力と出力との間に配置されたDC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御する1次側コントローラ30と、制御入力に接続され、制御入力の制御入力信号を1次側コントローラ30にフィードバックする絶縁双方向回路34Cとを備える。ここで、制御入力信号は、絶縁双方向回路34Cの通信ピンCOMに入力される。また、1次側コントローラ30は、絶縁双方向回路34Cからフィードバックされた制御入力信号に基づいて、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御することによって、DC/DCコンバータ13の出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を可変にする。
また、図32(b)に示すように、制御端子CTを備え、制御入力は、制御端子CTに結合されていても良い。また、制御端子CTを介して、外部機器には、第8の実施の形態の変形例に係る電力供給装置4の制御出力信号が出力可能である。
また、第8の実施の形態の変形例に係る電力供給装置4は、図19(b)に示すように、制御入力に結合されるAC結合キャパシタCCを備える。ここで、AC結合キャパシタCCは、絶縁双方向回路34Cに内蔵されている。
絶縁双方向回路34Cは内蔵されているAC結合キャパシタCCを介して制御入力に接続される。
また、第8の実施の形態の変形例に係る電力供給装置4においては、図32(b)に示すように、2次側コントローラが除外されている。
第8の実施の形態の変形例に係る電力供給装置4においては、制御入力から制御入力信号が絶縁双方向回路34Cに入力され、この制御入力信号により、出力側の電力情報を含む制御情報は、1次側コントローラ30にフィードバックされる。1次側コントローラ30は、DC/DCコンバータ13の入力電流を制御し、出力電圧を安定化させる。その他の構成は、第8の実施の形態と同様である。
第8の実施の形態の変形例に係る電力供給装置4においても、電力線出力(VBUS)・AC重畳モードを電力線出力(VBUS)・AC分離モードと併用しても良い。
第8の実施の形態およびその変形例によれば、出力側にフィルタコイルが不要で、実装スペースが削減され、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力供給装置を提供することができる。
(MOSスイッチ)
第1・第8の実施の形態に係る電力供給装置4に適用可能なスイッチSW、若しくは第2・3・5・7の実施の形態に係る電力供給装置4に適用可能なMOSスイッチQSWの模式的回路ブロック構成例は、図33に示すように、2個の直列接続されたnチャネルMOSFETQn1・Qn2と、この直列接続されたnチャネルMOSFETQn1・Qn2の両端に接続された放電用MOSFETQD1・QD2とを備える。2個の直列接続されたnチャネルMOSFETQn1・Qn2のゲートは2次側コントローラ16に接続され、2次側コントローラ16によって、オン/オフ制御される。2次側コントローラ16には、電圧電流制御回路17が内蔵されており、制御入力信号は、2次側コントローラ16の通信ピンCOMに入力される。
(リセプタクルを介する接続例)
第1の実施の形態に係る電力供給装置間をリセプタクル41R・42Rを介して接続した模式的構成は、図34に示すように表わされる。
リセプタクル41R・42Rは、それぞれVBUS端子、CC1端子、CC2端子、D−端子、D+端子、GND端子を有し、第1の実施の形態に係る電力供給装置間をそれぞれ接続する。
VBUS端子は、装置同士が双方向通信するための電力ラインPOLに接続される。一方が負荷(LOAD)、他方は例えば、約5V〜約20V(MAX)の可変電源に接続される。ここで、可変電源が、第1の実施の形態に係る電力供給装置の出力電圧に相当する。GND端子は、接地端子である。
CC1端子・CC2端子は、装置同士が双方向通信するための通信専用ラインCOLに接続され通信端子である。CC1端子には、電源VDD・インピーダンス回路Z1・Z2によって、一定電圧が供給可能なように設定されており、一方のCC1端子から、例えばデータ(BMC)が供給され、他方のCC1端子において、コンパレータを介して受信される。CC1端子は、一定電圧を供給する代わりに、定電流源に接続されていても良い。ここで、インピーダンス回路Z1・Z2は、それぞれ例えば電流源と抵抗との並列回路で構成可能であり、電流源若しくは抵抗のいずれかを選択することができる。また、一方のCC2端子には、電圧制御レギュレータ(VCON)が接続され、他方のCC2端子には、負荷(LOAD)が接続されていても良い。
D−端子・D+端子は、フリッピング機能を実現するシリアルデータインタフェース端子である。
(リセプタクル内部の構成例)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なリセプタクル41R(42R)内部の模式的構成は、図35に示すように表わされる。ここで、リセプタクル41R(42R)の内部構成は、VBUS、CC1、CC2、D−、D+、GND端子が、端子配置基板の両面に配置される。このため、表裏の区別が無い。
(リセプタクルおよびプラグを介する接続例)
第1の実施の形態に係る電力供給装置間をリセプタクル41R(42R)およびプラグ41P(42P)を介して接続した模式的構成は、図36に示すように表わされる。図36に示すように、リセプタクル41R(42R)には、プラグ41P(42P)を挿入して電力ラインPOLを介して電力供給が可能となり、通信専用ラインCOLを介してデータ通信が可能となる。
第1の実施の形態に係る電力供給装置間をリセプタクル41R・42R・プラグ2・ケーブル(POL/COL)を介して接続した模式的構成は、図37(a)に示すように表される。ここで、プラグ2は、図36に示されるプラグ41P(42P)に対応する。
プラグ2は、図35に示すリセプタクル41R・42Rの形状に対応して、片面に電極を備え、VBUS、CC1、CC2、D−、D+、GND端子を有する。さらに、プラグ2は、裏面側にも電極を備え、GND、D+、D−、CC2、CC1、VBUS端子を有する。プラグ2は、改良型USBプラグ、リセプタクル41R(42R)は、改良型USBリセプタクルと呼称することができる。
2つのリセプタクル41R・42R間の接続関係は、図37(b)に示すように表される。2つのリセプタクル41R・42R間の接続関係は、図37(b)に示すように、リセプタクル41R・42Rが、プラグ41P・42Pとの間で、ノーマル接続N・ノーマル接続Nの関係、ノーマル接続N・リバース接続Rの関係、リバース接続R・ノーマル接続Nの関係、リバース接続R・リバース接続Rの関係の4通りの接続関係が可能である。
(パワー回路間の接続関係)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路130と負荷回路134の接続関係を説明する模式的ブロック構成は、図38(a)に示すように表され、図38(a)に対応する模式的回路構成は、図38(b)に示すように表される。
負荷回路134は、リセプタクル41R・42R間の接続により外部接続される外部装置内に配置されているものと想定することができる。
図38(a)に示す例では、パワー出力回路130には、複数のVBUS出力が存在し、それぞれが、電力ラインPOL1・POL2・PLO3を介して、負荷回路134に接続されている。パワー出力回路130は、図38(b)に示すように、複数のスイッチ(SWP・P1・P2・P3)を備え、負荷回路134は、電力ラインPOL1・POL2・PLO3に接続される複数のスイッチ(SWP・P1・P2・P3)を備え、負荷1・負荷2・負荷3に接続されている。パワー出力回路130・負荷回路134間は、双方向接続可能である。
図38(b)に示されたパワー出力回路130の具体的な回路構成は、図39(a)に示すように表される。パワー出力回路130は、図39(a)に示すように、1次側コントローラ30に接続されるバッファ136と、バッファ136の出力に接続される複数のスイッチ(SWP1・SWP2・SWP3)を備える。ここで、複数のスイッチ(SWP1・SWP2・SWP3)は、例えば、図39(b)に示すように、双方向スイッチで構成可能である。
(パワー出力回路の構成)
(構成例1)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路130の模式的回路構成例1は、図40に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路130の模式的回路構成例1は、図27に示すように、ダイオード整流型DC/DCコンバータ13のトランス15の2次側インダクタンスL2から分岐された構成を備える。すなわち、ダイオードD11・キャパシタC11の出力からスイッチSW1・フィルタ回路LF1・CF1を介してVBUS出力VBUS1が得られ、ダイオードD12・キャパシタC12の出力からスイッチSW2・フィルタ回路LF2・CF2を介してVBUS出力VBUS2が得られ、ダイオードD13・キャパシタC13の出力からスイッチSW3・フィルタ回路LF3・CF3を介してのVBUS出力VBUS3が得られる。
(構成例2)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路の模式的回路構成例2は、図41に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路130の模式的回路構成例2は、図41に示すように、複数のDC/DCコンバータ131・132・…・13nを備える。すなわち、DC/DCコンバータ131の出力からスイッチSW1・フィルタ回路LF1・CF1を介してVBUS出力VBUS1が得られ、DC/DCコンバータ132の出力からスイッチSW2・フィルタ回路LF2・CF2を介してVBUS出力VBUS2が得られ、…、DC/DCコンバータ13nの出力からスイッチSWn・フィルタ回路LFn・CFnを介してのVBUS出力VBUSnが得られる。
(構成例3)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路の模式的回路構成例3は、図42に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路130の模式的回路構成例3は、図42に示すように、ダイオード整流型DC/DCコンバータ13と、ダイオード整流型DC/DCコンバータ13の出力に接続された複数のDC/DCコンバータ1131・1132・…・113nを備える。すなわち、DC/DCコンバータ1131の出力からスイッチSW1・フィルタ回路LF1・CF1を介してVBUS出力VBUS1が得られ、DC/DCコンバータ1132の出力からスイッチSW2・フィルタ回路LF2・CF2を介してVBUS出力VBUS2が得られ、…、DC/DCコンバータ113nの出力からスイッチSWn・フィルタ回路LFn・CFnを介してのVBUS出力VBUSnが得られる。
(構成例4)
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路の模式的回路構成例4は、図43に示すように表される。
第1の実施の形態に係る電力供給装置に適用可能なパワー出力回路130の模式的回路構成例4は、図43に示すように、ダイオード整流型DC/DCコンバータ13と、DC/DCコンバータ13の出力に接続され、2次側コントローラ16によって導通状態を制御可能な複数のMOSスイッチMS11・MS12、MS21・MS22、MS31・MS32を備える。すなわち、複数のMOSスイッチMS11・MS12、MS21・MS22、MS31・MS32の出力からVBUS出力VBUS1、VBUS2、VBUS出力VBUS3が得られる。
(ACアダプタ/ACチャージャ)
第1〜第8の実施の形態に係る電力供給装置4は、図44(a)〜図44(c)および図45(a)〜図45(c)に示すように、ACアダプタ/ACチャージャ3に内蔵可能である。
実施の形態に係る電力供給装置(PD)4を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図44(a)に示すように、コンセント1に接続可能なプラグ2とケーブルを用いて接続可能であり、また外部に配置されたプラグ5と接続可能である。電力供給装置(PD)4・プラグ5間は電力ラインPOL・通信専用ラインCOLによって接続される。電力供給装置(PD)4には電力ラインPOL・通信専用ラインCOLが直接接続されている。
また、実施の形態に係る電力供給装置(PD)4を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図44(b)に示すように、コンセント1に接続可能なプラグ2とケーブルを用いて接続可能であり、またリセプタクル41Rを備えていても良い。
また、実施の形態に係る電力供給装置(PD)4を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図44(c)に示すように、コンセント1に接続可能なプラグ2とケーブルを用いて接続可能であり、またプラグ41Pを備えていても良い。プラグ41Pは外部に配置されたプラグ5と接続可能である。プラグ41P・プラグ5間は電力ラインPOL・通信専用ラインCOLによって接続される。
また、実施の形態に係る電力供給装置(PD)4を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図45(a)に示すように、コンセント1に接続可能なプラグ2とUSBPDケーブル6を用いて接続され、また外部に配置されたプラグ5と接続可能である。電力供給装置(PD)4・プラグ5間は電力ラインPOL・通信専用ラインCOLによって接続される。電力供給装置(PD)4には電力ラインPOL・通信専用ラインCOLが直接接続されている。
また、実施の形態に係る電力供給装置(PD)4を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図45(b)に示すように、コンセント1に接続可能なプラグ2とUSBPDケーブル6を用いて接続可能であり、またリセプタクル41Rを備えていても良い。
また、実施の形態に係る電力供給装置(PD)4を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図45(c)に示すように、コンセント1に接続可能なプラグ2とUSBPDケーブル6を用いて接続され、またプラグ41Pを備えていても良い。プラグ41Pは外部に配置されたプラグ5と接続可能である。プラグ41P・プラグ5間は電力ラインPOL・通信専用ラインCOLによって接続される。
また、コンセント1に接続可能なプラグ2は、図46(a)〜図46(c)に示すように、実施の形態に係る電力供給装置(PD)4を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3に内蔵されていても良い。
実施の形態に係る電力供給装置(PD)4およびプラグ2を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図46(a)に示すように、外部に配置されたプラグ5と接続可能である。電力供給装置(PD)4・プラグ5間は電力ラインPOL・通信専用ラインCOLによって接続される。電力供給装置(PD)4には電力ラインPOL・通信専用ラインCOLが直接接続されている。
また、実施の形態に係る電力供給装置(PD)4およびプラグ2を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図46(b)に示すように、リセプタクル41Rを備えていても良い。
また、実施の形態に係る電力供給装置(PD)4およびプラグ2を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図46(c)に示すように、プラグ41Pを備えていても良い。プラグ41Pは外部に配置されたプラグ5と接続可能である。プラグ41P・プラグ5間は電力ラインPOL・通信専用ラインCOLによって接続される。
実施の形態に係る電力供給装置は、図47(a)〜図47(c)に示すように、ACアダプタ/ACチャージャ3に複数個内蔵可能である。また、コンセント1に接続可能なプラグ2を内蔵している。
複数の実施の形態に係る電力供給装置(PD)41・42およびプラグ2を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図47(a)に示すように、外部に配置された複数のプラグ51・52と接続可能である。電力供給装置(PD)41・42・プラグ51・52間は電力ラインPOL・通信専用ラインCOLによって接続される。電力供給装置(PD)41・42には電力ラインPOL・通信専用ラインCOLが直接接続されている。
また、複数の実施の形態に係る電力供給装置41・42およびプラグ2を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図47(b)に示すように、リセプタクル41R・42Rを備えていても良い。
また、複数の実施の形態に係る電力供給装置41・42およびプラグ2を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3は、図47(c)に示すように、プラグ41P・42Pを備えていても良い。プラグ41P・42Pは外部に配置されたプラグ51・52と接続可能である。プラグ41P・42P・プラグ51・52間は電力ラインPOL・通信専用ラインCOLによって接続される。
(電子機器)
第1〜第8の実施の形態に係る電力供給装置は、図48〜図49に示すように、電子機器7に内蔵可能である。電子機器としては、例えば、モニタ、外部ハードディスクドライブ、セットトップボックス、ラップトップPC、タブレットPC、スマートホン、バッテリーチャージャシステム、パーソナルコンピュータ、ドッキングステーション、ディスプレイ、プリンタ、掃除機、冷蔵庫、ファクシミリ、電話機、カーナビゲーション、カーコンピュータ、テレビ、メガネ、ヘッドマウントディスプレイ、扇風機、エアコン、レーザディスプレイ若しくは壁コンセントなどさまざまな機器を適用可能である。
コンセント1に接続可能なプラグ2と電子機器7をケーブルを用いて接続する結線例であって、電子機器7内部に電力供給装置41・42およびリセプタクル41R・42Rを内蔵する内部回路71・72を備える例は、図48(a)に示すように表される。
また、コンセント1に接続可能なプラグ2を電子機器7に内蔵し、電子機器7内部に電力供給装置41・42およびリセプタクル41R・42Rを内蔵する内部回路71・72を備える例は、図48(b)に示すように表される。
図48(a)・図48(b)において、リセプタクル41R・42R間は、電力ラインPOL・通信専用ラインCOLによって接続可能である。
コンセント1に接続可能なプラグ2を電子機器7に内蔵し、電子機器7内部に電力供給装置41・42およびリセプタクル41R・42Rを内蔵する内部回路71・72を備える例において、1つの内部回路72内に外部に接続されるリセプタクル43Rを有する例は、図49(a)に示すように表される。
また、コンセント1に接続可能なプラグ2を電子機器7に内蔵し、電子機器7内部に電力供給装置41・42およびリセプタクル41R・42Rを内蔵する内部回路71・72を備える例において、1つの内部回路72内に外部に接続される複数のリセプタクル43R・44Rを有する例は、図49(b)に示すように表される。
図49(a)・図49(b)においても、リセプタクル41R・42R間は、電力ラインPOL・通信専用ラインCOLによって接続可能である。
(保護機能)
接続対象をスマートホン160とする場合の実施の形態に係る電力供給装置4の保護機能の説明図は、図50(a)に示すように表され、接続対象をラップトップPC140とする場合の実施の形態に係る電力供給装置4の保護機能の説明図は、図50(b)に示すように表される。
実施の形態に係る電力供給装置4は、図50(a)・図50(b)に示すように、1次側過電力保護回路(OPP1)81・83と、1次側過電力保護回路(OPP1)81・83と接続された2次側過電力保護回路(OPP2)82・84とを備えていても良い。1次側過電力保護回路(OPP1)81・83は、1次側コントローラ(図示省略)に接続される。また、1次側過電力保護回路(OPP1)81・83は、1次側コントローラに内蔵されていても良い。2次側過電力保護回路(OPP2)82・84は、絶縁双方向回路34・2次側コントローラ16に接続される。
リセプタクル41Rに接続される対象機器(セット)に応じて、リセプタクル41Rにおける電力情報・通信制御情報が絶縁双方向回路34から2次側過電力保護回路(OPP2)82・84に伝送され、更に2次側過電力保護回路(OPP2)82・84は、この電力情報・通信制御情報を1次側過電力保護回路(OPP1)81・83に伝送する。この結果、リセプタクル41Rに接続される対象機器(セット)に応じて、過電流検出設定値を変更し、DC/DCコンバータ13の電力切り替えを実施可能である。
リセプタクル41Rにおける電力情報・通信制御情報が過電流検出設定値を超えたか否かの判断は、1次側過電力保護回路(OPP1)81・2次側過電力保護回路(OPP2)82のいずれで実施しても良い。
リセプタクル41Rにおける電力情報・通信制御情報が過電流(過電力)検出設定値を超えたと判断された場合には、1次側過電力保護回路(OPP1)81・83は、1次側コントローラ(図示省略)に過電流(過電力)保護制御信号を送信して、DC/DCコンバータ13の電力抑制のための切り替えを実施可能である。
実施の形態に係る電力供給装置4には、過電流保護(OCP:Over Current Protection)、過電力保護(OPP:Over Power Protection)、過電圧(OVP:Over Voltage Protection)保護、過負荷保護(OLP:Over Load Protection)、過温度保護(TSD:Thermal Shut Down)などの諸機能を適用可能である。
実施の形態に係る電力供給装置4には、例えば、1次側コントローラ(図示省略)に何らかのセンサ素子を接続し、このセンサ素子の特性に応じて保護を実施するセンサ(SENSOR)保護機能を備えていても良い。
実施の形態に係る電力供給装置4において、過電流(過電力)検出設定値を変更する場合は、上記のように、リセプタクル41Rにおける電力情報・通信制御情報を絶縁双方向回路34・2次側過電力保護回路(OPP2)82・84を介して1次側過電力保護回路(OPP1)81・83に伝送し、リセプタクル41Rに接続される対象機器(セット)に応じて、過電流検出設定値を変更し、DC/DCコンバータ13の電力切り替えを実施可能である。
また、実施の形態に係る電力供給装置4において、過電流(過電力)検出設定値を変更する場合は、リセプタクル41Rにおける電力情報・通信制御情報を絶縁双方向回路34から直接1次側過電力保護回路(OPP1)81・83に伝送して、1次側過電力保護回路(OPP1)81・83において、直接設定値を変更するようにしても良い。
また、実施の形態に係る電力供給装置4の外部から直接1次側過電力保護回路(OPP1)81・83に伝送するようにしても良い。
このように、実施の形態に係る電力供給装置4においては、1次側過電力保護回路(OPP1)81・83において、リセプタクル41Rに接続される対象機器(セット)に応じて、供給電力レベルを変更可能である。この結果、異常状態における対象機器(セット)の破壊を防止可能である。
接続対象をスマートホン160とする場合、スマートホン160(電力量5V・1A=5W)に対して、絶縁双方向回路34から2次側過電力保護回路(OPP2)82に、例えば、7Wの電力情報・通信制御情報が伝送されると、2次側過電力保護回路(OPP2)82から1次側過電力保護回路(OPP1)81にこの7Wの電力情報・通信制御情報が伝送され、1次側過電力保護回路(OPP1)81において、7Wから例えば10Wへの過電流(過電力)検出設定値UPの切り替え(SW)を行う。この結果、実施の形態に係る電力供給装置4のDC/DCコンバータでは、10Wまでの電力伝送可能になる。
接続対象をラップトップPC140とする場合、ラップトップPC140(電力量20V・3A=60W)に対して、絶縁双方向回路34から2次側過電力保護回路(OPP2)84に、例えば、80Wの電力情報・通信制御情報が伝送されると、2次側過電力保護回路(OPP2)84から1次側過電力保護回路(OPP1)83にこの80Wの電力情報・通信制御情報が伝送され、1次側過電力保護回路(OPP1)83において、80Wから例えば100Wへの過電流(過電力)検出設定値UPの切り替え(SW)を行う。この結果、実施の形態に係る電力供給装置4のDC/DCコンバータでは、100Wまでの電力伝送可能になる。
(リセプタクル/プラグ)
リセプタクルを搭載したACアダプタ・ACチャージャ・電子機器・ドッキングステーションに適用可能な実施の形態に係る電力供給装置85は、図51に示すように、例えばAC電源100V〜115Vを有するコンセントに接続可能であり、かつ電力ラインPOL・通信専用ラインCOLに接続されたプラグを挿入可能である。プラグ構造の例は、図37若しくは図54に示される。
電力ラインPOLは、リセプタクルの上側電力端子PU・下側電力端子PDのいずれにも接続可能であり、通信専用ラインCOLは、リセプタクルの上側通信端子CU・下側通信端子CDのいずれにも接続可能である。
電力ラインPOLには電力情報が伝送可能であり、通信専用ラインCOLには通信制御情報が伝送可能である。実施の形態に係る電力供給装置を搭載したACアダプタ・ACチャージャ・電子機器・ドッキングステーションに適用可能な電力供給装置85は、図54に示すように、電力端子PU・PD、通信端子CU・CDのいずれも接続可能であり、対応するプラグの上下(表裏)を選ぶ必要が無く、使用勝手が良い。ここで、リセプタクルの上側電力端子PU・下側電力端子PDは、図34・図35に示されたリセプタクル41R(42R)の上側VBUS端子・下側VBUS端子に対応している。また、リセプタクルの上側通信端子CU・下側通信端子CDは、図34・図35に示されたリセプタクル41R(42R)の上側通信端子CC1(CC2)・下側通信端子CC1(CC2)に対応している。なお、他の端子については、図示を省略し、簡略化表示している。
また、リセプタクルを搭載したACアダプタ・ACチャージャ・電子機器・ドッキングステーションに適用可能な実施の形態に係る電力供給装置86は、図52に示すように、例えばAC電源230Vを有するコンセントに接続可能であり、かつかつ電力ラインPOL・通信専用ラインCOLに接続されたプラグを挿入可能である。プラグ構造の例は、図37若しくは図54に示される。
また、リセプタクルを搭載したACアダプタ・ACチャージャ・電子機器・ドッキングステーションに適用可能な実施の形態に係る電力供給装置87は、図53に示すように、例えばAC電源100V〜115Vを有するコンセントに接続可能であり、かつ電力ラインPOL・通信専用ラインCOLに接続された複数のプラグを挿入可能である。プラグ構造の例は、図37若しくは図54に示される。
絶縁双方向回路34は、ACアダプタ・ACチャージャ・電子機器・ドッキングステーションに1個若しくは複数内蔵可能である。このような絶縁双方向回路34の信号変換・切替回路動作によって、電力供給装置85・86・87の出力の取り出し個数を様々に選択可能である。例えば、取り出し個数比を1:N、1:1、N:1としても良い。ここで、Nは2以上の整数である。また、USBPDリセプタクルと併用することも可能である。
また、プラグ2を搭載したACアダプタ・ACチャージャ・電子機器・ドッキングステーションに適用可能な実施の形態に係る電力供給装置88は、図54に示すように、例えばAC電源100V〜115Vを有するコンセントや、AC電源230Vを有するコンセントに接続可能である。プラグ2は、図44(a)・図44(c)、図45(a)・図45(c)、図46(a)・図46(c)、図47(a)・図47(c)の形態と同義である。また、プラグ2は、USB−PDにも適用可能であっても良い。したがって、図54において、プラグ2は、改良型USBプラグと呼称することができる。
(電力供給システム)
実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいては、ケーブルの方向を変えることなく、電力のソースを切り替えることができる。例えば、外部機器からラップトップPCのバッテリーの充電と、ラップトップPCのバッテリーから外部機器(ディスプレイなど)の給電をケーブルの差し替えなしで実現可能である。
また、電力ラインPOL・通信専用ラインCOLを介して、2つのユニット間で、電力伝送・半二重データ通信を実現可能である。
実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいて、バッテリーチャージャシステムとラップトップPCとの間では、DC電力供給(DC出力VBUS)とデータ通信を電力ラインPOL・通信専用ラインCOLを用いて伝送可能である。ここで、バッテリーチャージャシステム・ラップトップPCには、実施の形態に係る電力供給装置が搭載される。
実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいて、スマートホンとラップトップPCとの間においても、DC電力供給(DC出力VBUS)、データ通信を電力ラインPOL・通信専用ラインCOLを用いて伝送可能である。ここで、スマートホン・ラップトップPCには、実施の形態に係る電力供給装置が搭載される。
実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいて、2つのパーソナルコンピュータPCA・PCB間のデータ通信および電力供給を説明する模式的ブロック構成は、図55に示すように表される。図55において、DC/DCコンバータは図示を省略し、絶縁双方向回路34A・34Bおよび2次側コントローラ16A・16Bが示されている。パーソナルコンピュータPCA・PCBには、実施の形態に係る電力供給装置が搭載されている。
パーソナルコンピュータPCA・PCB間は、電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLを介して接続される。通信専用ラインCOLは制御端子CT1・CT2間に接続される。
図55に示すように、制御端子CT1は絶縁双方向回路34Aに接続され、制御端子CT2は絶縁双方向回路34Bに接続される。絶縁双方向回路34A・34Bと制御端子CT1・CT2間は、AC結合キャパシタCCを介して接続しても良い。また、パーソナルコンピュータPCAには、バッテリーEとバッテリーEに接続されるバッテリーチャージャIC(CHG)53が搭載され、パーソナルコンピュータPCBには、パワーマネージメントIC(PMIC:Power Management IC)54が搭載されている。なお、フィルタ回路を構成するインダクタンスLF・CFは、それぞれ省略可能である。
実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいては、例えば、パーソナルコンピュータPCBからパーソナルコンピュータPCAのバッテリーEの充電と、パーソナルコンピュータPCAのバッテリーEからパーソナルコンピュータPCBの給電をケーブルの差し替えなしで実現可能である。
また、通信専用ラインCOLには、絶縁双方向回路34A・34Bが接続されていて、パーソナルコンピュータPCA・PCB間において、例えば、半二重データ通信を実現している。ここで、キャリア周波数は、例えば、約23.2MHzであり、FSK変復調周波数は、例えば、約300kbpsである。ここで、符号誤り率(BER:Bit Error Rate)は、例えば、約1×10-6であり、ビスト(BIST:built-in self test)用のLSIを内蔵していても良い。
実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいて、2つのユニット56・58間のデータ通信および電力供給を説明する模式的ブロック構成は、図56に示すように表される。
2つのユニット56・58間は、電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLにより接続される。電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLは、2つのユニット56・58に内蔵されるリセプタクル41R・42Rにプラグ接続される。
2つのユニット56・58は、任意の電子機器であり、実施の形態に係る電力供給装置が搭載されている。図56において、DC/DCコンバータは図示を省略し、絶縁双方向回路34A・34Bが示されている。AC結合キャパシタCCは省略されている。
実施の形態に係る電力供給装置を内蔵したACアダプタ/ACチャージャ3・スマートホン160からなる電力供給システムの模式的ブロック構成は、図57に示すように表される。
ACアダプタ/ACチャージャ3・スマートホン160間は、電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLにより接続される。電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLは、ACアダプタ/ACチャージャ3・スマートホン160に内蔵されるリセプタクル41R・42Rにプラグ接続される。
ACアダプタ/ACチャージャ3・スマートホン160には、実施の形態に係る電力供給装置が搭載されている。図57において、DC/DCコンバータは図示を省略し、絶縁双方向回路34A・34Bが示されている。
ACアダプタ/ACチャージャ3は、AC/DCコンバータ60・絶縁双方向回路34Aを備える。スマートホン160は、絶縁双方向回路34B・組込み型コントローラ(EMBC)64・CPU68・PMIC54・バッテリー66・バッテリーチャージャIC(CHG)62を備える。絶縁双方向回路34A・34Bとリセプタクル41R・42R間には、AC結合キャパシタCCを備えていても良い。なお、フィルタ回路を構成するインダクタンスLF・CFは、それぞれ省略可能である。
実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいては、例えば、ACアダプタ/ACチャージャ3からスマートホン160のバッテリー66の充電と、スマートホン160のバッテリー66から外部機器の給電をケーブルの差し替えなしで実現可能である。
実施の形態に係る電力供給装置を内蔵した2つのユニット56・58からなる電力供給システムの模式的ブロック構成は、図58に示すように表される。
2つのユニット56・58間は、電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLにより接続される。電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLは、2つのユニット56・58に内蔵されるリセプタクル41R・42Rにプラグ接続される。
2つのユニット56・58には、実施の形態に係る電力供給装置が搭載されている。図58において、DC/DCコンバータは図示を省略し、絶縁双方向回路34A・34Bが示されている。
ユニット56は、AC/DCコンバータ60・絶縁双方向回路34Aを備え、ユニット58は、絶縁双方向回路34B・負荷70を備える。絶縁双方向回路34A・34Bとリセプタクル41R・42R間には、AC結合キャパシタCCを備えていても良い。ここで、負荷70は、CPU、バッテリーBAT、コントローラCTRなどで構成可能である。なお、フィルタ回路を構成するインダクタンスLF・CFは、それぞれ省略可能である。
実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいては、例えば、ユニット56からユニット58の給電と、ユニット58から外部機器の給電をケーブルの差し替えなしで実現可能である。
また、通信専用ラインCOLには、絶縁双方向回路34A・34Bが接続されていて、ユニット56・58間においても、例えば、半二重データ通信を実現している。
実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいて、図58の構成とは異なる2つのユニット56・58からなる模式的ブロック構成は、図59に示すように表される。
ユニット56は、バッテリーE・CPU68A・絶縁双方向回路34Aを備える。ユニット58は、CPU68B・絶縁双方向回路34B・負荷CLを備える。
2つのユニット56・58間は、電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLにより接続される。電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLは、2つのユニット56・58に内蔵されるリセプタクル41R・42Rにプラグ接続される(図示省略)。電力ラインPOLはバッテリーE・負荷CL間に接続され、通信専用ラインCOLは絶縁双方向回路34A・34B間に接続される。絶縁双方向回路34A・34Bと通信専用ラインCOL間には、それぞれAC結合キャパシタCCを介して接続しても良い。
実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいては、例えば、ユニット58からユニット56のバッテリーEの充電と、ユニット56のバッテリーEからユニット58の給電をケーブルの差し替えなしで実現可能である。また、ユニット56・58間においても、例えば、半二重データ通信を実現している。
実施の形態に係る電力供給装置をグローバルに適用可能な第1の電力供給システム100は、図60に示すように、プラグを介してコンセントに接続されるモニタ110と、モニタ110に接続された外部ハードディスクドライブ120・セットトップボックス180・ラップトップPC140・タブレットPC150・スマートホン160とを備える。ここで、モニタ110は、他にTVやドッキングステーションであっても良い。
各構成要素には、実施の形態に係る電力供給装置4が搭載されているが、図60では、DC/DCコンバータは図示を省略し、絶縁双方向回路34が示されている。また、通信専用ラインCOLにAC結合キャパシタCCを適用しても良い。
モニタ110と外部ハードディスクドライブ120・セットトップボックス180・ラップトップPC140・タブレットPC150・スマートホン160との間では、電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLを用いて電力伝送および通信データ伝送が可能である。電力ラインPOLは、太い実線で示されており、通信専用ラインCOLは、破線で示されている。また、USBPDを適用する場合には、破線で示される通信専用ラインCOLの代わりに電力ラインPOLを用いても良い。また、通信専用ラインCOLは、AC結合キャパシタCC(図示省略)を介して絶縁双方向回路34に接続される。一方、AC結合キャパシタCCを介さずに直接絶縁双方向回路34に接続されていても良い。
円形破線で示される部分は、電力ラインPOL用のケーブルと通信専用ラインCOL用のケーブルが分離されていることを示している。電力ラインPOL用のケーブルとしては、USBPDケーブル、通信専用ラインCOL用ケーブルとしては通信専用ケーブル(COM)を適用可能である。また、電力ラインPOL・通信専用ラインCOL変換内蔵ケーブルを使用しても良い。
モニタ110には、AC/DCコンバータ60・絶縁双方向回路34が搭載され、外部ハードディスクドライブ120には、CPU+インタフェースボード122・絶縁双方向回路34が搭載され、セットトップボックス180には、CPU+インタフェースボード132・絶縁双方向回路34が搭載され、ラップトップPC140には、NVDC(Narrow Voltage DC/DC)チャージャ142・CPU148・PCH(Platform Control Hub)147・EC(Embedded Controller)146・絶縁双方向回路34が搭載され、タブレットPC150には、ACPU(Application CPU)156・バッテリーチャージャIC(CHG)158・バッテリー157・絶縁双方向回路34が搭載され、スマートホン160には、ACPU166・USBバッテリーチャージャIC162・バッテリー172・絶縁双方向回路34が搭載されている。
実施の形態に係る電力供給装置をグローバルに適用可能な第2の電力供給システム200は、図61に示すように、プラグを介してコンセントに接続されるUSBPDアダプタ230と、USBPDアダプタ230に接続されたラップトップPC140と、ラップトップPC140に接続された外部ハードディスクドライブ120・モニタ110・タブレットPC150・スマートホン160とを備える。ここで、ラップトップPC140は、他にドッキングステーションであっても良い。
各構成要素には、実施の形態に係る電力供給装置4が搭載されているが、図61では、DC/DCコンバータは図示を省略し、絶縁双方向回路34が示されている。また、通信専用ラインCOLにAC結合キャパシタCCを適用しても良い。
ラップトップPC140とUSBPDアダプタ230・外部ハードディスクドライブ120・モニタ110・タブレットPC150・スマートホン160との間では、電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLを用いて電力伝送および通信データ伝送が可能である。
USBPDアダプタ230には、AC/DCコンバータ60・絶縁双方向回路34が搭載される。ラップトップPC140には、NVDCチャージャ142・CPU148・PCH147・EC146・バッテリー154・DC/DCコンバータ159・絶縁双方向回路341・342が搭載され、モニタ110には、PMIC112・絶縁双方向回路34が搭載される。その他の構成は、第1の電力供給システム100(図60)と同様である。
実施の形態に係る電力供給装置をグローバルに適用可能な第3の電力供給システム300は、図62に示すように、プラグを介してコンセントに接続されるUSBPDアダプタ/チャージャ310と、USBPDアダプタ/チャージャ310に接続された外部ハードディスクドライブ120・モニタ110・セットトップボックス180・ラップトップPC140・タブレットPC150・スマートホン160とを備える。
各構成要素には、実施の形態に係る電力供給装置4が搭載されているが、図62では、DC/DCコンバータは図示を省略し、絶縁双方向回路34が示されている。また、通信専用ラインCOLにAC結合キャパシタCCを適用しても良い。
USBPDアダプタ/チャージャ310と外部ハードディスクドライブ120・モニタ110・セットトップボックス180・ラップトップPC140・タブレットPC150・スマートホン160との間では、電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLを用いて電力伝送および通信データ伝送が可能である。
USBPDアダプタ/チャージャ310には、AC/DCコンバータ60・絶縁双方向回路34が搭載される。その他の構成は、第1の電力供給システム100(図60)・第2の電力供給システム200(図61)と同様である。
実施の形態に係る電力供給装置をグローバルに適用可能な第4の電力供給システム400は、図63に示すように、プラグを介してコンセントに接続される高機能USBPDアダプタ/チャージャ330と、高機能USBPDアダプタ/チャージャ330に接続された外部ハードディスクドライブ120・モニタ110・セットトップボックス180・ラップトップPC140・タブレットPC150・スマートホン160とを備える。
各構成要素には、実施の形態に係る電力供給装置4が搭載されているが、図63では、DC/DCコンバータは図示を省略し、絶縁双方向回路34が示されている。また、通信専用ラインCOLにAC結合キャパシタCCを適用しても良い。
高機能USBPDアダプタ/チャージャ330と外部ハードディスクドライブ120・モニタ110・セットトップボックス180・ラップトップPC140・タブレットPC150・スマートホン160との間では、電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLを用いて電力伝送および通信データ伝送が可能である。
高機能USBPDアダプタ/チャージャ330には、同期FETスイッチングコンバータを内蔵したAC/DCコンバータ60A・絶縁双方向回路34が搭載される。その他の構成は、第3の電力供給システム300(図62)と同様である。
実施の形態に係る電力供給装置を適用可能な電力供給システムにおいて、CPU+インタフェースボード122(132)内に絶縁双方向回路34が内蔵される構成の模式的ブロック構成は、図64に示すように表わされる。すなわち、図60〜図63に示された電力供給システム100〜400において、CPU+インタフェースボード122(132)内に絶縁双方向回路34およびコントローラ16が内蔵されていても良い。この場合には、CPU+インタフェースボード122に電力ラインPOLおよび通信専用ラインCOLを用いて電力および通信データが伝送可能である。このようなCPU+インタフェースボード122(132)内にコントローラ16が内蔵されたチップは、コントローラを含んだCPUやDSPやその他のコントローラとの統合チップとしても構成可能である。
以上説明したように、本実施の形態によれば、出力側にフィルタコイルが不要で、実装スペースが削減され、小型化・低コスト化かつ出力電圧値および出力可能電流量(MAX値)を制御可能な電力供給装置、ACアダプタ、ACチャージャ、電子機器および電力供給システムを提供することができる。
[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
このように、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含む。
本実施の形態の電力供給装置、ACアダプタ、ACチャージャ、電子機器および電力供給システムは、家電機器、モバイル機器などに適用可能である。
1…コンセント
2、5、41P、42P、51、52…プラグ
3…ACアダプタ/ACチャージャ
4、4A、41、42、85、86、87、88…電力供給装置(PD)
6…USBPDケーブル
7…電子機器
10…電源供給回路
11…ヒューズ
12…チョークコイル
13…DC/DCコンバータ
14…ダイオードブリッジ
15…トランス
16、16A、16B…2次側コントローラ(コントローラ)
17…電圧電流制御回路
18…プロトコル変換部
19…通信回路
20…絶縁回路
21…エラーアンプ(EA)
22…モニタ回路
30…1次側コントローラ
34、34C、34E、34G、34M、34P、341、342…絶縁双方向回路
35、37…絶縁単方向回路
41R、42R、43R、44R…リセプタクル
44…増幅器
53、62、158…バッテリーチャージャIC(CHG)
54、112…パワーマネージメントIC(PMIC)
56、58…ユニット
60、60A…AC/DCコンバータ
64…組込み型コントローラ(EMBC)
66、154、157、172…バッテリー
68、68A、68B、148…CPU
70…負荷
71、72…内部回路
81、83…1次側OPP回路部
82、84…2次側OPP回路部
100、200、300、400…電力供給システム
110…モニタ(TV、ドッキングステーション)
116、1161、1162…ポートセレクタ
120…外部ハードディスクドライブ(HDD)
122、132…CPU+インタフェースボード
125…CPU
130…パワー出力回路
134…パワー入力回路
136…バッファ
140…ラップトップPC
142…NVDCチャージャIC
146…EC
147…PCH
150…タブレットPC
156、166…ACPU
159…DC/DCコンバータ
160…スマートホン
161…周波数変換回路(FSK)
162…USBバッテリーチャージャIC
164…送信器
165…受信器
180…セットトップボックス
230…USBPDアダプタ
CT、CT1、CT2、…、CTn…制御端子
PT1、PT2、…、PTn…VBUSパワー出力端子
C…結合キャパシタ
O…出力キャパシタ

Claims (72)

  1. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと
    前記2次側コントローラと前記VBUS出力とを結合する出力キャパシタと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、さらに、前記VBUS出力のAC信号成分の信号変換を実施可能であり、
    前記絶縁双方向回路は、複数の制御入力に結合され、複数の制御入力の制御入力信号の信号変換・切替を実施可能であり、
    前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  2. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と
    前記2次側コントローラと前記VBUS出力とを結合する出力キャパシタと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、さらに、前記VBUS出力のAC信号成分の信号変換を実施可能であり、
    前記絶縁双方向回路は、複数の制御入力に結合され、複数の制御入力の制御入力信号の信号変換・切替を実施可能であり、
    前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  3. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと
    前記2次側コントローラと前記VBUS出力とを結合する出力キャパシタと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、さらに、前記VBUS出力のAC信号成分の信号変換を実施可能であり、
    前記絶縁双方向回路は、複数の制御入力に結合され、複数の制御入力の制御入力信号の信号変換・切替を実施可能であり、
    前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  4. 前記絶縁双方向回路と前記制御入力とを結合するAC結合キャパシタを備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  5. 前記絶縁双方向回路は、複数の絶縁単方向回路を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  6. 前記絶縁双方向回路は、
    DC結合およびAC結合可能な第1絶縁単方向回路と、
    AC結合可能な第2絶縁単方向回路と
    を備えることを特徴とする請求項5に記載の電力供給装置。
  7. 前記1次側コントローラに接続され、複数の前記制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  8. 前記パワー出力回路は、複数のDC/DCコンバータを備えることを特徴とする請求項7に記載の電力供給装置。
  9. 前記絶縁双方向回路は、
    周波数変換を実施するプロトコル変換部と、
    前記プロトコル変換部と前記制御入力との間に配置され、符号変換を実施する通信回路と
    を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  10. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    周波数変換を実施するプロトコル変換部と、
    前記プロトコル変換部と前記制御入力との間に配置され、符号変換を実施する通信回路と
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  11. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    周波数変換を実施するプロトコル変換部と、
    前記プロトコル変換部と前記制御入力との間に配置され、符号変換を実施する通信回路と
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  12. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    周波数変換を実施するプロトコル変換部と、
    前記プロトコル変換部と前記制御入力との間に配置され、符号変換を実施する通信回路と
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  13. 前記絶縁双方向回路は、前記2次側コントローラと前記制御入力との間を切り替える切替スイッチを備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  14. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、前記2次側コントローラと前記制御入力との間を切り替える切替スイッチを備え、
    前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  15. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、前記2次側コントローラと前記制御入力との間を切り替える切替スイッチを備え、
    前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  16. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、前記2次側コントローラと前記制御入力との間を切り替える切替スイッチを備え、
    前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  17. 前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    前記1次側コントローラによって制御され、前記第1送受信器と前記制御入力との間を切り替える切替スイッチと
    を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  18. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    前記1次側コントローラによって制御され、前記第1送受信器と前記制御入力との間を切り替える切替スイッチと
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  19. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    前記1次側コントローラによって制御され、前記第1送受信器と前記制御入力との間を切り替える切替スイッチと
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  20. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    前記1次側コントローラによって制御され、前記第1送受信器と前記制御入力との間を切り替える切替スイッチと
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  21. 前記絶縁双方向回路は、前記2次側コントローラと前記制御入力との間を切り替える第1送受信器を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  22. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、前記2次側コントローラと前記制御入力との間を切り替える第1送受信器を備え、
    前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  23. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、前記2次側コントローラと前記制御入力との間を切り替える第1送受信器を備え、
    前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  24. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、前記2次側コントローラと前記制御入力との間を切り替える第1送受信器を備え、
    前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  25. 前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    前記制御入力に接続される第2送受信器と、
    前記第1送受信器と前記第2送受信器との間を切り替える切替スイッチと
    を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  26. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    前記制御入力に接続される第2送受信器と、
    前記第1送受信器と前記第2送受信器との間を切り替える切替スイッチと
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  27. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    前記制御入力に接続される第2送受信器と、
    前記第1送受信器と前記第2送受信器との間を切り替える切替スイッチと
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  28. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    前記制御入力に接続される第2送受信器と、
    前記第1送受信器と前記第2送受信器との間を切り替える切替スイッチと
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  29. 前記第1送受信器と前記第2送受信器は、同一構成を備えることを特徴とする請求項25〜28のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  30. 前記第1送受信器と前記第2送受信器は、互いに異なる構成を備えることを特徴とする請求項25〜28のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  31. 前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    複数の前記制御入力にそれぞれ接続される複数の第2送受信器と、
    前記第1送受信器と複数の前記第2送受信器との間を切り替える切替スイッチと
    を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  32. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    複数の前記制御入力にそれぞれ接続される複数の第2送受信器と、
    前記第1送受信器と複数の前記第2送受信器との間を切り替える切替スイッチと
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  33. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    複数の前記制御入力にそれぞれ接続される複数の第2送受信器と、
    前記第1送受信器と複数の前記第2送受信器との間を切り替える切替スイッチと
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  34. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、
    前記2次側コントローラに接続される第1送受信器と、
    複数の前記制御入力にそれぞれ接続される複数の第2送受信器と、
    前記第1送受信器と複数の前記第2送受信器との間を切り替える切替スイッチと
    を備え、
    前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  35. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと
    を備え、
    前記1次側コントローラに接続され、複数の前記制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路を備え、
    前記絶縁双方向回路は、前記2次側コントローラと複数の前記制御入力を切り替える切替スイッチを備え、
    前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  36. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と
    を備え、
    前記1次側コントローラに接続され、複数の前記制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路を備え、
    前記絶縁双方向回路は、前記2次側コントローラと複数の前記制御入力を切り替える切替スイッチを備え、
    前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  37. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと
    を備え、
    前記1次側コントローラに接続され、複数の前記制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路を備え、
    前記絶縁双方向回路は、前記2次側コントローラと複数の前記制御入力を切り替える切替スイッチを備え、
    前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  38. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと
    を備え、
    前記1次側コントローラに接続され、複数の前記制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路を備え、
    前記絶縁双方向回路は、複数の前記制御入力を切り替えるポートセレクタを備え、
    前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  39. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と
    を備え、
    前記1次側コントローラに接続され、複数の前記制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路を備え、
    前記絶縁双方向回路は、複数の前記制御入力を切り替えるポートセレクタを備え、
    前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  40. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと
    を備え、
    前記1次側コントローラに接続され、複数の前記制御入力と対に配置される複数のVBUS出力に対して出力電圧を供給するパワー出力回路を備え、
    前記絶縁双方向回路は、複数の前記制御入力を切り替えるポートセレクタを備え、
    前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  41. 前記ポートセレクタは、CPUを備えることを特徴とする請求項38〜40のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  42. 前記ポートセレクタは、複数配置されることを特徴とする請求項41に記載の電力供給装置。
  43. 前記絶縁双方向回路は、複数のポートセレクタを備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  44. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、複数のポートセレクタを備え、
    前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  45. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、複数のポートセレクタを備え、
    前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  46. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、複数のポートセレクタを備え、
    前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  47. 前記絶縁双方向回路は、周波数変換、直流レベル変換、振幅レベル変換のいずれかを実行可能であることを特徴とする請求項1〜46のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  48. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、周波数変換、直流レベル変換、振幅レベル変換のいずれかを実行可能であり、
    前記1次側コントローラは、前記絶縁双方向回路からフィードバックされた前記制御入力信号に基づいて、前記入力電流を制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  49. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの1次側信号を検出するモニタ回路と
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、周波数変換、直流レベル変換、振幅レベル変換のいずれかを実行可能であり、
    前記1次側コントローラは、前記モニタ回路の検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  50. 入力とVBUS出力との間に配置されたDC/DCコンバータと、
    前記DC/DCコンバータの入力電流を制御する1次側コントローラと、
    制御入力に結合され、前記制御入力の制御入力信号を受信し、前記1次側コントローラにフィードバックする絶縁双方向回路と、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記VBUS出力との間に配置され、前記DC/DCコンバータの出力を遮断するスイッチと、
    前記絶縁双方向回路に接続され、前記スイッチをオンオフ制御する2次側コントローラと、
    前記DC/DCコンバータの出力と前記絶縁双方向回路との間に接続されたエラーアンプと
    を備え、
    前記絶縁双方向回路は、周波数変換、直流レベル変換、振幅レベル変換のいずれかを実行可能であり、
    前記1次側コントローラは、前記エラーアンプの検出信号に基いて、前記絶縁双方向回路を介して受信したフィードバック信号を受信すると共に、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記絶縁双方向回路を介して、前記2次側コントローラを制御することによって、前記DC/DCコンバータの出力電圧値および出力可能電流量を可変にしたことを特徴とする電力供給装置。
  51. 前記スイッチは、絶縁ゲート型電界効果トランジスタを備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  52. 前記入力と、前記1次側コントローラとの間に接続され、前記1次側コントローラに電源を供給する電源供給回路を備えることを特徴とする請求項1〜51のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  53. AC入力と前記DC/DCコンバータの入力との間に接続されたAC/DCコンバータ
    を備えることを特徴とする請求項1〜52のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  54. 前記DC/DCコンバータは、ダイオード整流型であることを特徴とする請求項1〜53のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  55. 前記DC/DCコンバータは、
    トランスと、
    前記トランスの1次側インダクタンスと接地電位との間に直列接続された第1MOSトランジスタおよび電流センス用の抵抗と、
    前記トランスの2次側インダクタンスと前記出力との間に接続されたダイオードと、
    前記出力と接地電位との間に接続された第1キャパシタと
    を備えることを特徴とする請求項54に記載の電力供給装置。
  56. 前記DC/DCコンバータは、同期整流型であることを特徴とする請求項1〜53のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  57. 前記DC/DCコンバータは、
    トランスと、
    前記トランスの1次側インダクタンスと接地電位との間に直列接続された第1MOSトランジスタおよび電流センス用の抵抗と、
    前記トランスの2次側インダクタンスと前記出力との間に接続された第2MOSトランジスタと、
    前記出力と接地電位との間に接続された第1キャパシタと
    を備えることを特徴とする請求項56に記載の電力供給装置。
  58. 前記絶縁双方向回路と前記2次側コントローラは、一体化されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  59. 前記絶縁双方向回路と前記1次側コントローラは、一体化されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  60. 前記絶縁双方向回路と前記2次側コントローラと前記1次側コントローラは、一体化されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  61. 前記制御入力信号は、半二重通信方式に基づく信号を備えることを特徴とする請求項1〜60のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  62. 過電流保護、過電力保護、過電圧保護、過負荷保護、過温度保護のいずれかの保護機能を備えることを特徴とする請求項1〜61のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  63. 出力電圧と出力電流との関係は、矩形形状、逆台形形状、逆三角形形状、台形形状、若しくは五角形形状のずれかの形状を採用可能であることを特徴とする請求項1〜62のいずれか1項に記載の電力供給装置。
  64. 請求項1〜63のいずれか1項に記載の電力供給装置を搭載したことを特徴とするACアダプタ。
  65. 請求項1〜63のいずれか1項に記載の電力供給装置を搭載したことを特徴とするACチャージャ。
  66. 請求項1〜63のいずれか1項に記載の電力供給装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
  67. 前記電子機器は、モニタ、外部ハードディスクドライブ、セットトップボックス、ラップトップPC、タブレットPC、スマートホン、バッテリーチャージャシステム、パーソナルコンピュータ、ドッキングステーション、ディスプレイ、プリンタ、掃除機、冷蔵庫、ファクシミリ、電話機、カーナビゲーション、カーコンピュータ、テレビ、メガネ、ヘッドマウントディスプレイ、扇風機、エアコン、レーザディスプレイ若しくは壁コンセントのいずれかであることを特徴とする請求項66に記載の電子機器。
  68. 請求項1〜63のいずれか1項に記載の電力供給装置を搭載したことを特徴とする電力供給システム。
  69. 前記電力供給システムは、
    プラグを介してコンセントに接続可能なモニタと、
    前記モニタに接続された外部ハードディスクドライブ、セットトップボックス、ラップトップPC、タブレットPC、若しくはスマートホンと
    を備えることを特徴とする請求項68に記載の電力供給システム。
  70. 前記電力供給システムは、
    プラグを介してコンセントに接続可能なUSBPDアダプタ/チャージャと、
    前記USBPDアダプタ/チャージャに接続されたラップトップPCと、
    前記ラップトップPCに接続された外部ハードディスクドライブ、モニタ、タブレットPC、若しくはスマートホンと
    を備えることを特徴とする請求項68に記載の電力供給システム。
  71. 前記電力供給システムは、
    プラグを介してコンセントに接続可能なUSBPDアダプタと、
    前記USBPDアダプタに接続された外部ハードディスクドライブ、モニタ、セットトップボックス、ラップトップPC、タブレットPC、若しくはスマートホンと
    を備えることを特徴とする請求項68に記載の電力供給システム。
  72. 前記電力供給システムは、
    プラグを介してコンセントに接続される高機能USBPDアダプタ/チャージャと、
    前記高機能USBPDアダプタ/チャージャに接続された外部ハードディスクドライブ、モニタ、セットトップボックス、ラップトップPC、タブレットPC、若しくはスマートホンと
    を備えることを特徴とする請求項68に記載の電力供給システム。
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