JPH09244767A - 電子機器およびカード形電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源装置の小形化、軽量化、高効率化を図る
こと。 【解決手段】 電子機器本体のケーシングに形成された
凹所に、スイッチング電源を備えるカード形電源装置を
収納する。このカード形電源装置によって商用交流電源
からの電力が高効率で直流化されて電子機器本体の電子
回路に供給される。電子機器本体からは、供給されるべ
き直流電圧を表す電圧制御信号を出力し、これによって
スイッチング電源の動作状態が変更されて、希望する直
流電圧が出力され、したがって電源装置を複数種類の直
流電圧が異なる電子機器本体に共用化することができ
る。さらに軽負荷モードであることを表す動作モード信
号を電子機器本体が出力することによって、スイッチン
グ電源の自励発振周波数が低く変更されてスイッチング
素子の損失の増大を防ぎ変換効率を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばノートブ
ック形パーソナルコンピュータおよび液晶テレビジョン
受信機などのようないわゆるパーソナルユースである携
帯形などの電子機器に関し、またその電子機器に設けら
れるカード形電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的な先行技術は図１１に示されてい
る。ノートブック形パーソナルコンピュータ１に直流電
力を供給するために、いわゆるＡＣアダプタと呼ばれる
電源装置２が設けられる。この電源装置２には可撓線３
を介して電源差込みプラグ４から商用交流電源が供給さ
れ、コネクタ部５，６が接続され、電源装置２では、た
とえば１５〜１８Ｖの直流電圧を、可撓線７を介して着
脱可能なコネクタ８から直流電力が供給される。

【０００３】図１２は、図１１に示される先行技術の電
気的構成を示すブロック図である。コネクタ８を介して
電源装置２から供給される直流電力によって、パーソナ
ルコンピュータ１内の電子回路９が動作し、また充電制
御回路１０によってバッテリ１１が充電され、このバッ
テリ１１の電力は電子回路９に与えられる。本来、この
ようなノートブック形パーソナルコンピュータ１などの
携帯形電子機器においては、商用交流電源を直流化する
ための電源装置が電子機器本体内部に装備されるべきで
はあるけれども、電子機器の小形化および軽量化のため
に、携帯時にはバッテリ１１で電子回路９を動作させ、
机上などで使用する際には、上述の電源装置２が用いら
れる。

【０００４】図１３は、電源装置２の電気回路図であ
る。商用交流電源の周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの低
周波数の交流電力を、電源トランス１２でそのまま変圧
し、ダイオードから成る整流回路１３およびコンデンサ
から成る平滑回路１４によって直流化し、シリーズドロ
ッパ１５によって出力電圧を安定化し、ライン７にその
安定化された直流電圧を導出する。

【０００５】このような電源装置２では、その電源トラ
ンス１２が扱う周波数が上述のように低く、したがって
小さな電力を取出すにも、大きな形状で重量のある構造
とならざるを得ず、したがって大きな設置スペースを必
要とし、持ち運びに不便であり、外観的にも美感が劣
る。このような電源装置２は、たとえば定格負荷３０Ｗ
クラスで外形が２００×８０×５０ｍｍ、重量５００ｇ
以上である。

【０００６】従来からの電源装置２のさらに他の問題
は、シリーズドロッパ１５を用いていることに起因す
る。このシリーズドロッパ１５の原理は、図１４に示さ
れている。制御回路１６は出力電圧を検出し、その出力
電圧が予め定めた値になるように可変抵抗１７の抵抗値
Ｒを変化させる。出力される負荷電流をＩ０とすると
き、可変抵抗１７による電圧降下はＩ０・ＩＲである。
整流平滑されたコンデンサ１４からの出力電圧をＶｉｎ
とし、出力電圧をＶｏｕｔとするとき、 Ｖｏｕｔ＝Ｖｉｎ−Ｉ０・Ｒ …（１） であり、この抵抗値Ｒを制御回路１６によって変化さ
せ、出力電圧Ｖｏｕｔを安定化している。したがってこ
のシリーズドロッパ１５では、電力Ｉ０²・Ｒは熱損失
となり、したがって効率が著しく悪い。またシリーズド
ロッパ１５の可変抵抗１７では発熱量が大きいので、放
熱板が必要となり、そのためさらに形状が大きくなる。

【０００７】このような問題点を有する電源装置２に代
えて、スイッチング電源装置が用いられる。このスイッ
チング電源装置は、商用交流電源から整流平滑された直
流電流をスイッチング素子を介して高周波トランスの１
次巻線に断続的に通電し、その２次巻線からの出力を整
流平滑して負荷に供給する。このスイッチング電源装置
は、商用周波数に比べて高い周波数を扱い、全体の構成
を小形化し、軽量化することが可能であり、定格負荷が
同一である場合、前述の電源装置２に比べてたとえば容
積では１／２、重量では１／３にすることが可能であ
る。

【０００８】このようなスイッチング電源装置は、近
年、さらに小形化および軽量化が要求され、さらに低消
費電力化が要求されるようになってきている。

【０００９】しかも前述の電源装置２およびスイッチン
グ電源装置では、負荷の消費電力が小さい軽負荷モード
である待機時の効率を、たとえば定格負荷モード時のよ
うに高い効率にして、発熱をできるだけ抑制することが
望まれている。また１台の電源装置で、複数種類の出力
電圧を導出して各種の電子機器本体に共用化することが
できることが望まれている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、小形
化、軽量化および高効率化を可能にし、さらに１台で複
数種類の出力電圧を導出して各種の電子機器に共用化す
ることができるようにした新規なカード形電源装置を提
供し、またそれを用いた電子機器を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、電子回路を収
納するケーシングの凹所に臨んで、電子回路に直流電力
を供給する第１コネクタ部が設けられる電子機器本体
と、全体の形状がほぼ偏平なカード状であり、前記凹所
に収納され、第１コネクタ部に接続、離脱可能な第２コ
ネクタ部が設けられ、商用交流電源に接続されるスイッ
チング電源を有し、このスイッチング電源は、商用交流
電源の電力を直流化してスイッチング素子でスイッチン
グして高周波トランスに与え、この高周波トランスの出
力を直流化して第２コネクタ部に与えるカード形電源装
置とを含むことを特徴とする電子機器である。 また本発明の電子機器本体は、電子回路に供給される直
流電圧を表す電圧制御信号を出力する手段を有し、カー
ド形電源装置は、前記電圧制御信号に応答し、スイッチ
ング電源の動作状態を変更してその電圧制御信号が表す
直流電圧を第２コネクタ部に出力する動作状態変更手段
を有することを特徴とする。 また本発明の電子機器本体の電子回路は、定格負荷モー
ドと、その定格負荷モードよりも消費電力が小さい軽負
荷モードとで動作し、電子機器本体は、各動作モードを
表す動作モード信号を出力する手段を有し、カード形電
源装置は、動作モード信号に応答し、軽負荷モード時に
スイッチング電源の変換効率が定格負荷モード時の変換
効率に近づくようにスイッチング電源の動作状態を変更
する手段を有することを特徴とする。 また本発明のスイッチング電源は、商用交流電源から整
流平滑された直流電流をスイッチング素子を介して高周
波トランスの１次巻線に断続的に通電し、高周波トラン
スの２次巻線からの出力を整流平滑して直流電力を供給
するように高周波トランスの帰還巻線に発生する電圧を
スイッチング素子駆動源とし、スイッチング素子をオン
／オフし、定格モード時に最大の変換効率が得られるよ
うに構成され、変換効率のための前記動作状態変更手段
は、軽負荷モード時に発振周波数を低下することを特徴
とする。 また本発明は、商用交流電源の電力を直流化してスイッ
チング素子でスイッチングして高周波トランスに与え、
この高周波トランスの出力を直流化して導出するスイッ
チング電源と、複数の出力電圧を表す電圧制御信号に応
答し、その電圧が導出されるようにスイッチング手段の
動作状態を変更する第１動作状態変更手段と、定格負荷
モードとその定格負荷モードよりも消費電力が小さい軽
負荷モードとを表す動作モード信号に応答し、軽負荷モ
ード時にスイッチング電源の変換効率が定格負荷モード
時の変換効率に近づくようにスイッチング電源の動作状
態を変更する第２動作状態変更手段と、スイッチング電
源と第１動作状態変更手段と第２動作状態変更手段とを
収納し、全体の形状がほぼ偏平なカード状であるケーシ
ングと、ケーシングに設けられ、スイッチング電源から
の直流電力を導出するコネクタ部とを含むことを特徴と
するカード形電源装置である。 また本発明のスイッチング電源は、商用交流電源から整
流平滑された直流電流をスイッチング素子を介して高周
波トランスの１次巻線に断続的に通電し、その高周波ト
ランスの２次巻線からの出力を整流平滑して直流電力を
供給し、高周波トランスの帰還巻線に発生する電圧をス
イッチング素子駆動源とし、スイッチング素子をオン／
オフし、第１動作状態変更手段によってスイッチング素
子のオン期間が調整され、第２動作状態変更手段によっ
て定格負荷モード時よりも軽負荷モード時に発振周波数
が低下されることを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、カード形電源装置を、電
子機器本体のケーシングのたとえばスロップ状などの凹
所に少なくとも部分的に収納し、これによってカード形
電源装置の第２コネクタ部が、電子機器本体の凹所に臨
んで設けられている第１コネクタ部に接触して電気的に
接続され、これによってカード形電源装置からの直流電
力が第２コネクタ部および第１コネクタ部を経て電子機
器本体の電子回路に供給されて電子回路が動作すること
ができる。 本発明に従えば、カード形電源装置はスイッチング電源
を有し、これによって前述のＡＣアダプタと呼ばれてい
る電源装置２に比べて大幅な小形化、軽量化が可能であ
る。しかもこのカード状電源装置は、全体の形状がほぼ
偏平なカード状に構成され、したがって取扱いが容易で
あり、また複数種類の電子機器本体に共用化することが
できる。またこのようなほぼ偏平なカード状のカード形
電源装置は、美感が優れており、商業的価値が大きい。 本発明に従えば、電子機器本体は電圧制御信号出力手段
を備え、電子回路に供給されるべき直流電圧を表す電圧
制御信号が、カード形電源装置に与えられ、これによっ
て出力電圧のための動作状態変更手段はスイッチング電
源の動作状態を変更して、その直流電圧が第２コネクタ
から第１コネクタを経て電子回路に与えられる。 本発明に従えば、電子機器本体に備えられている電子回
路は、定格負荷モードと待機状態である軽負荷モードと
で動作することができ、これらの各動作モードを表す動
作モード信号が動作モード信号出力手段からカード形電
源装置のもう１つの変換効率のための動作状態変更手段
に与えられ、これによって軽負荷モード時においても定
格負荷モード時の変換効率に近い高い変換効率で交流／
直流変換を行うことができる。 スイッチング電源は、軽負荷モード時に自励発振周波数
を低下する。これによってスイッチング素子の損失を減
少して、電力の変換効率を高く維持することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
全体の構成を示す斜視図である。ノートブック形パーソ
ナルコンピュータなどの電子機器本体１９には、着脱可
能にカード形電源装置２０が装着され、このカード形電
源装置２０には、可撓線２１を介して商用交流電源から
電力が供給される。

【００１４】図２は、カード形電源装置２０が電子機器
本体１９に装着された状態を示す断面図である。電子機
器本体１９のケーシング２２の側部には、水平方向に細
長く延びるスロット状の凹所２３が形成される。この凹
所２３に臨んで直流電力が与えられるための第１コネク
タ部２４がその凹所２３の図２における左から右への装
着方向２５の最端部２６に導出して設けられる。

【００１５】カード形電源装置２０は、たとえば合成樹
脂などの材料から成るケーシング２７を有する。このケ
ーシング２７は、凹所２３に入込む装着部２８と、この
装着部２８に連なり、凹所２３から外部に突出する突出
部２９とを有し、嵌合部２８に比べて突出部２９は装着
方向２５に短く形成される。こうしてカード形電源装置
２０のケーシング２７の全体の形状は、ほぼ偏平なカー
ド状である。嵌合部２８の装着方向２５の端部には、第
１コネクタ部２４に凹所２３への装着時に電気的に接触
して接続される第２コネクタ部３０が設けられる。突出
部２９の装着方向２５上流側の端面には第３コネクタ部
７１が形成され、この第３コネクタ部７１には可撓線２
１の一端部に設けられた第４コネクタ部７２が着脱可能
に嵌め込まれて電気的に接続し、また離脱可能である。
可撓線２１の他端部には商用交流電源のコンセントに接
続することができる差込みプラグ７３ａが接続される。

【００１６】図３は、図１および図２に示される実施の
一形態の電気的構成を簡略化して示すブロック図であ
る。電子機器本体１９には電子回路７３が設けられる。
カード形電源装置２０からの直流電力は、第１および第
２コネクタ部２４，３０の接点６９を介して電源スイッ
チ７４から電子回路７３に供給され、また充電回路７５
によってバッテリ７６がたとえば浮動充電され、電源ス
イッチ７４を介して電子回路７３にバッテリ７６の直流
出力電力が供給される。カード形電源装置２０が用いら
れないとき、電子回路７３はバッテリ７６からの電力に
よって動作することができ、携帯に好都合である。

【００１７】電子回路７３には、リードオンリメモリ７
７が備えられる。リードオンリメモリ７７には、電子回
路７３にカード形電源装置２０から供給されるべき直流
電力の電圧を表す情報がストアされ、マイクロコンピュ
ータなどによって実現される処理回路７８は、そのリー
ドオンリメモリ７７のストア内容を読出して電源制御回
路７９に与える。電源制御回路７９は、第１および第２
コネクタ部２４，３０の接点５８を経てカード形電源装
置２０に、電子回路７３に供給されるべき直流電圧を表
す電圧制御信号を出力する。

【００１８】電子回路７３はまた、その本来の動作を行
う定格負荷モードと、ランダムアクセスメモリの保持な
どを行う待機状態である軽負荷モードとに切換わって動
作し、軽負荷モードでは、定格負荷モードよりも消費電
力が小さい。処理回路７８は、この動作モードを表す信
号を出力して電源制御回路７９に与え、これによって第
１および第２コネクタ部２４，３０の接点５７からカー
ド形電源装置２０には、各動作モードを表す動作モード
信号が出力される。

【００１９】図４は、図３に示される電子回路７３およ
び電源制御回路７９の動作を説明するためのフローチャ
ートである。カード形電源装置２０が電子機器本体１９
に装着された状態で、ステップｓ１からステップｓ２に
移り、電源スイッチ７４が投入されたことが処理回路７
８において検出されると、ステップｓ３では電源制御回
路７９は出力電圧制御信号を発生し、前述の接点５８を
介してカード形電源装置２０に与える。ステップｓ４で
は、電子回路７３が待機状態であって軽負荷モードであ
るかどうかが判断され、軽負荷モードであればステップ
ｓ６では、電源制御回路７９は軽負荷モードであること
を表す動作モード信号を発生して接点５７からカード形
電源装置２０に与える。またステップｓ４において電子
回路７３が軽負荷モードではなく、定格負荷モードであ
るときには、ステップｓ５に移り、電源制御回路７９は
定格負荷モードであることを表す信号を発生して接点５
７からカード形電源装置２０に与える。

【００２０】図５はカード形電源装置２０のケーシング
２７に収納されているスイッチング電源８１と、第１動
作状態変更手段８２と、第２動作状態変更手段８３との
電気的構成を示すブロック図であり、図６は図５に示さ
れる電気回路の具体的な構成を示す電気回路図である。
これらの図面を参照して、第３コネクタ部７１からの１
００Ｖの商用交流電源の電力は、ノイズフィルタ３２に
与えられて外来ノイズが除去され、またスイッチング電
源８１から発生されるノイズが外部に漏洩することが阻
止される。１次側整流平滑回路３３は、ダイオードブリ
ッジによって実現される整流器３３ａと平滑コンデンサ
３４とによって整流平滑された直流電力は、ライン８
４，８５間に導出され、ＮＰＮバイポーラトランジスタ
または電界効果トランジスタなどによって実現されるス
イッチング素子３６を介して高周波トランス３５の１次
巻線３５ａに与えられる。トランス３５の２次巻線３５
ｂの出力は、２次側整流平滑回路４１におけるダイオー
ド４１ａと平滑コンデンサ４５によって直流化され、ラ
イン８６，８７から第２コネクタ部３０の接点６９に導
出される。スイッチング素子３６には抵抗４７からライ
ン４８を介してベースに、起動用電流が供給される。

【００２１】ライン８６，８７の出力電圧の過電圧防止
回路８８を構成するために、トランス３５の帰還巻線３
５ｃには、抵抗３７に直列に、ダイオード３８とコンデ
ンサ３９とから成る並列回路が接続され、ライン４８を
介してスイッチング素子３６のベースが接続される。こ
うしてリンギング・チョーク・コンバータ方式のスイッ
チング電源８１の基本的な構成が実現される。

【００２２】トランス３５の２次巻線３５ｂと帰還巻線
３５ｃとは、それらの巻数比に従って電圧値が異なるだ
けで、相似形の波形が各巻線３５ｂ，３５ｃに発生す
る。したがって帰還巻線３５ｃの出力電圧が前述の抵抗
３７、ダイオード３８およびコンデンサ３９を介してラ
イン４８，８５からスイッチング素子３５のベースエミ
ッタ間に電圧が与えられ、スイッチング素子３６の自励
発振動作によるオン／オフ動作が、商用交流電源の低周
波数を超える高い周波数で行われる。こうしてライン８
６，８７間の直流電圧が上昇することによって、スイッ
チング素子３６のオフ期間が長くなり、また出力電圧が
低くなるとスイッチング素子３６のオン期間が長くな
り、これによって出力電圧が安定化される。

【００２３】接点５８からの電圧制御信号は、動作状態
表示部９０を構成する抵抗６９および発光ダイオードな
どによって実現される発光素子９１を経てライン９２か
ら電圧制御信号検出回路を構成するトランジスタ６４の
ベースに与えられる。出力検出回路９３において、ライ
ン８６，８７間には抵抗６１，６２，６３が直列に接続
され、そのうち、抵抗６３にはトランジスタ６４が並列
に接続される。ライン８６，８７間にはまた、抵抗６
０、ホトカプラ５８の発光素子５８ｂとシャントレギュ
レータ５９とが直列に接続される。このシャントレギュ
レータ５９には、抵抗６１，６２の接続点９４が接続さ
れる。

【００２４】図７は、シャントレギュレータ５９の具体
的な構成を示す電気回路図である。シャントレギュレー
タ５９は、基準電圧源９５を備え、その基準電圧Ｖｃｃ
はたとえば２．５Ｖを有し、演算増幅器９６の一方の入
力に与える。前記接続点９４の電圧は、演算増幅器９６
の他方の入力に与えられる。演算増幅器９６は、接続点
９４の電圧を基準電圧Ｖｃｃと比較し、接続点９４の分
圧電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｃｃ以上であれば、ハイレベル
の出力を導出してトランジスタ９７を導通し、これによ
ってカソードＫとアノードＡとの間のインピーダンスを
低下させ、このインピーダンスに応じて電流が大きく流
れる。カソードＫとアノードＡとは、ホトカプラ５８の
発光素子５８ｂとライン８７とにそれぞれ接続される。
こうしてシャントレギュレータ５９の働きによって発光
素子５８ｂに流れる電流が調整される。

【００２５】出力電圧制御回路９８においてライン４
８，８５間にはトランジスタ６５が接続される。ホトカ
プラ５８の受光素子５８ａは、帰還巻線３５ｃの出力が
ダイオード６８を経て与えられ、抵抗６６を介してトラ
ンジスタ６５のベースに与えられる。コンデンサ６７
は、抵抗６６を介してトランジスタ６５のベースエミッ
タ間に接続される。トランジスタ６５は、スイッチング
素子３６のベース電流をバイパスさせることによって、
そのスイッチング素子３６のオン期間を調整し、これに
よってライン８６，８７からの出力電圧が決定される。
このトランジスタ６５のベースは、ホトカプラ５８の働
きによって駆動され、シャントレギュレータ５９によっ
て調整された電流に応じて、スイッチング素子３６のオ
ン期間が制御される。

【００２６】電子機器本体１９に印加されるべき直流電
圧がたとえば低いときには、電圧制御信号はローレベル
である。これによって電圧制御信号検出回路を構成する
トランジスタ６４は遮断し、したがってライン８６，８
７の出力電圧Ｖ０１は、

【００２７】

【数１】

【００２８】である。ここで抵抗６１，６２，６３の各
抵抗値をＲ６１，Ｒ６２，Ｒ６３で示す。

【００２９】電子機器本体１９に与えられるべき直流電
圧が高いときには、電圧制御信号はハイレベルである。
したがってトランジスタ６４は導通し、抵抗６３を短絡
し、これによってライン８６，８７間の直流電圧Ｖ０２
は、

【００３０】

【数２】

【００３１】である。ここでトランジスタ６４のコレク
タエミッタ間の電圧は零とする。こうして電子機器本体
１９において必要とする電圧に対応する電圧制御信号が
電源制御回路７９から与えられることによって、カード
形電源装置２０から希望する出力電圧が与えられること
になる。

【００３２】スイッチング電源８１が電子機器本体１９
の定格負荷モードで最大の変換効率となるように設定さ
れて構成されており、待機状態である軽負荷モードでは
定格負荷モード時の変換効率に近づくように変換効率が
できるだけ高く維持されるようにするために、変換効率
制御手段９９が設けられる。トランジスタ５０はスイッ
チング素子３６のベースエミッタ間に接続され、そのベ
ースには、分周回路５１の出力が与えられる。分周回路
５１の入力側にはツェナダイオード５２が接続される。

【００３３】動作モード制御信号は、接続端子５７から
ホトカプラ５３の発光素子５３ｂを経て、動作状態表示
部９０を構成する発光ダイオード１００と抵抗１０１を
経てライン８６に与えられる。ホトカプラ５３の発光素
子５３ｂの光は受光素子５３ａによって受光される。受
光素子５３ａは帰還巻線５３ｃにダイオード１０２およ
び抵抗１０３を経て接続され、この受光素子５３ａの出
力は分周回路５１に与えられる。ダイオード１０２およ
び抵抗１０３などは動作モード制御信号検出回路１０４
を構成する。

【００３４】ダイオード１０２によって整流された帰還
巻線３５ｃの出力は、ホトカプラ５３の受光素子５３ａ
が導通状態であるとき、ツェナダイオード５２で電圧制
限されて分周回路５１に与えられる。分周回路５１の分
周出力は、トランジスタ５０のオン／オフ制御をする。

【００３５】図８は分周回路５１の具体的な構成を示す
電気回路図であり、図９はその分周回路５１の動作波形
図である。分周回路５１は、テキサスインスツルメント
（ＴＩ）社の論理集積回路ＩＣであるＳＮ７４ＬＳ９３
で代表される２進カウンタ６１，６２と、同じくＴＩ社
の論理ＩＣであるＳＮ７４ＬＳ００等で代表されるＮＡ
ＮＤゲート６３とを含んで構成される。２進カウンタ６
１のクロック入力ＣＫには、ツェナダイオード５２のカ
ソードに発生する図９（ａ）に示すような波形が入力さ
れる。１段目の２進カウンタ６１の出力ＱＢからは図９
（ｂ）で示すような、図９（ａ）の信号を２分周した波
形の出力が導出され、２段目の２進カウンタ６２のクロ
ック入力ＣＫに入力される。２段目の２進カウンタ６２
の出力ＱＣからは図９（ｃ）に示すように、図９（ｂ）
に示す信号波形をさらに２分周した信号が出力される。
ＮＡＮＤゲート６３の入力には、図９（ｂ）に示す波形
と図９（ｃ）に示す波形とが入力され、出力波形として
は図９（ｄ）に示すように、もとの図９（ａ）に示す波
形の１周期だけローレベルＬとなり、３周期はハイレベ
ルＨとなる出力が得られ、１／４の周波数に４分周され
る。

【００３６】スイッチングトランジスタ５０は、ベース
に与えられる分周回路５１の出力がハイレベルＨである
ときには導通し、スイッチング素子３６のベース電圧を
低いレベルにクランプして遮断状態とする。スイッチン
グトランジスタ５０のベースに与えられる分周回路５１
の出力がローレベルＬの期間には、スイッチングトラン
ジスタ５０は遮断する。スイッチングトランジスタ５０
が遮断状態となると、スイッチングト素子３６は本来の
スイッチング動作を行うことができる。

【００３７】したがって接続端子５７に与えられる動作
モード制御信号は、定格負荷モード時にハイレベルとさ
れ、本来の高い電力変換効率で動作を行わせる。また軽
負荷モード時には動作モード制御信号は、ローレベルと
して、電子機器本体１９の待機状態におけるスイッチン
グ電源８１の電力変換効率の向上を図ることができる。

【００３８】表示のための発光ダイオード９１，１００
は、カード形電源装置２０のケーシング２７の突出部２
９の上面に臨んで設けられる。この発光素子９１，１０
０に代えて、液晶表示装置が用いられてよく、そのほか
の構成によって表示機能を達成するようにしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、電子機器本体のケーシ
ングに形成された凹所にカード形電源装置を取外し可能
に装着し、このカード形電源装置はスイッチング電源を
備え、これによって小形化、軽量化が可能になるととも
に、複数種類の電子機器本体にカード形電源装置を共用
化することが可能であり、さらにこのようなカード形の
構成は美感上、好ましい。

【００４０】本発明によれば、電子機器本体は、供給さ
れるべき直流電圧を表す電圧制御信号を出力する手段を
備え、カード形電源装置は、この電圧制御信号に応答し
てスイッチング電源の動作状態を変更し、その電圧制御
信号を表す直流電圧を出力するようにしたので、各種の
直流電圧が異なる電子機器においても、カード形電源装
置を共用化することができる。

【００４１】さらに本発明によれば、電子機器本体の電
子回路は、定格負荷モードと、それよりも消費電力が小
さい軽負荷モードとで動作し、これらの各動作モードを
表す動作モード信号が電子機器本体側からカード形電源
装置に与えられ、これによってスイッチング電源の変換
効率が軽負荷モード時においても低下しないようにスイ
ッチング電源の動作状態が変更され、したがって軽負荷
モード時において電力変換効率が悪化して発熱が大きく
なるなどの問題はない。

【００４２】さらに本発明によれば、実施例としていわ
ゆるリンギング・チョーク・コンバータを用いて説明し
たが、他励方式でも同様に軽負荷モード時に発振周波数
を低下し、したがってスイッチング素子の損失を抑制し
て変換効率を高く維持することができる。

【００４３】本発明によれば、カード形電源装置は小
形、軽量であるので、そのカード形電源装置を電子機器
本体に装着した状態で持ち運びが可能である。

【００４４】カード形電源装置は、電子機器本体に着脱
可能であり、したがって１つのカード形電源装置を用い
て、使用電圧が異なる電子機器本体に共通に使用するこ
とができ、また生産面においては、出力電圧が異なる電
源装置を電子機器本体の使用機種に応じて生産する必要
がなくなる。さらにカード形電源装置は、特に軽負荷モ
ード時の効率が、向上されており、発熱が少なく電源装
置の寿命を延ばすことができるとともに、世界各国で規
格化されつつある省エネルギ対策に貢献することができ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の全体の構成を示す斜視
図である。

【図２】カード形電源装置２０が電子機器本体１９に装
着された状態を示す断面図である。

【図３】図１および図２に示される実施の一形態の電気
的構成を簡略化して示すブロック図である。

【図４】図３に示される電子回路７３および電源制御回
路７９の動作を説明するためのフローチャートである。

【図５】スイッチング電源８１と第１動作状態変更手段
８２と第２動作状態変更手段８３との電気的構成を示す
ブロック図である。

【図６】図５に示される電気回路の具体的な構成を示す
電気回路図である。

【図７】シャントレギュレータ５９の具体的な構成を示
す電気回路図である。

【図８】分周回路５１の具体的な構成を示す電気回路図
である。

【図９】分周回路５１の動作波形図である。

【図１０】典型的な先行技術の斜視図である。

【図１１】図１０に示される先行技術の電気的構成を示
すブロック図である。

【図１２】先行技術の電源装置２の電気回路図である。

【図１３】先行技術の電源装置２に備えられているシリ
ーズドロッパ１５の電気回路図である。

【符号の説明】

１９ 電子機器本体 ２０ カード形電源装置 ２１ 可撓線 ２２，２７ ケーシング ２３ 凹所 ２４，３０，７１，７２ コネクタ部 ２５ 装着方向 ２６ 最端部 ２８ 装着部 ２９ 突出部 ３２ ノイズフィルタ ３３，４１ 整流平滑回路 ３５ 高周波トランス ３５ａ １次巻線 ３５ｂ ２次巻線 ３５ｃ 帰還巻線 ３６ スイッチング素子 ５１ 分周回路 ５８ ホトカプラ ５９ シャントレギュレータ ６４ 電圧制御信号検出回路 ７３ 電子回路 ７５ 充電回路 ７６ バッテリ ７９ 電源制御回路 ８２ 第１動作状態変更手段 ８３ 第２動作状態変更手段 ８８ 過電圧防止回路 ９０ 動作状態表示部 ９３ 出力検出回路 ９８ 出力電圧制御回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子回路を収納するケーシングの凹所に
   臨んで、電子回路に直流電力を供給する第１コネクタ部
   が設けられる電子機器本体と、 全体の形状がほぼ偏平なカード状であり、前記凹所に収
   納され、第１コネクタ部に接続、離脱可能な第２コネク
   タ部が設けられ、商用交流電源に接続されるスイッチン
   グ電源を有し、このスイッチング電源は、商用交流電源
   の電力を直流化してスイッチング素子でスイッチングし
   て高周波トランスに与え、この高周波トランスの出力を
   直流化して第２コネクタ部に与えるカード形電源装置と
   を含むことを特徴とする電子機器。
2. 【請求項２】 電子機器本体は、 電子回路に供給される直流電圧を表す電圧制御信号を出
   力する手段を有し、 カード形電源装置は、 前記電圧制御信号に応答し、スイッチング電源の動作状
   態を変更してその電圧制御信号が表す直流電圧を第２コ
   ネクタ部に出力する動作状態変更手段を有することを特
   徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 【請求項３】 電子機器本体の電子回路は、定格負荷モ
   ードと、その定格負荷モードよりも消費電力が小さい軽
   負荷モードとで動作し、 電子機器本体は、各動作モードを表す動作モード信号を
   出力する手段を有し、カード形電源装置は、 動作モード信号に応答し、軽負荷モード時にスイッチン
   グ電源の変換効率が定格負荷モード時の変換効率に近づ
   くようにスイッチング電源の動作状態を変更する手段を
   有することを特徴とする請求項１または２記載の電子機
   器。
4. 【請求項４】 スイッチング電源は、商用交流電源から
   整流平滑された直流電流をスイッチング素子を介して高
   周波トランスの１次巻線に断続的に通電し、高周波トラ
   ンスの２次巻線からの出力を整流平滑して直流電力を供
   給するように高周波トランスの帰還巻線に発生する電圧
   をスイッチング素子駆動源とし、スイッチング素子をオ
   ン／オフし、定格モード時に最大の変換効率が得られる
   ように構成され、変換効率のための前記動作状態変更手
   段は、軽負荷モード時に発振周波数を低下することを特
   徴とする請求項３記載の電子機器。
5. 【請求項５】 商用交流電源の電力を直流化してスイッ
   チング素子でスイッチングして高周波トランスに与え、
   この高周波トランスの出力を直流化して導出するスイッ
   チング電源と、 複数の出力電圧を表す電圧制御信号に応答し、その電圧
   が導出されるようにスイッチング手段の動作状態を変更
   する第１動作状態変更手段と、 定格負荷モードとその定格負荷モードよりも消費電力が
   小さい軽負荷モードとを表す動作モード信号に応答し、
   軽負荷モード時にスイッチング電源の変換効率が定格負
   荷モード時の変換効率に近づくようにスイッチング電源
   の動作状態を変更する第２動作状態変更手段と、 スイッチング電源と第１動作状態変更手段と第２動作状
   態変更手段とを収納し、全体の形状がほぼ偏平なカード
   状であるケーシングと、 ケーシングに設けられ、スイッチング電源からの直流電
   力を導出するコネクタ部とを含むことを特徴とするカー
   ド形電源装置。
6. 【請求項６】 スイッチング電源は、商用交流電源から
   整流平滑された直流電流をスイッチング素子を介して高
   周波トランスの１次巻線に断続的に通電し、その高周波
   トランスの２次巻線からの出力を整流平滑して直流電力
   を供給し、高周波トランスの帰還巻線に発生する電圧を
   スイッチング素子駆動源とし、スイッチング素子をオン
   ／オフし、 第１動作状態変更手段によってスイッチング素子のオン
   期間が調整され、 第２動作状態変更手段によって定格負荷モード時よりも
   軽負荷モード時に発振周波数が低下されることを特徴と
   する請求項５記載のカード形電源装置。