JPH10201123A - 電子機器及びその電源制御方法 - Google Patents

電子機器及びその電源制御方法

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JPH10201123A
JPH10201123A JP9011934A JP1193497A JPH10201123A JP H10201123 A JPH10201123 A JP H10201123A JP 9011934 A JP9011934 A JP 9011934A JP 1193497 A JP1193497 A JP 1193497A JP H10201123 A JPH10201123 A JP H10201123A
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JP
Japan
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battery pack
charging
current value
power supply
electronic device
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JP9011934A
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Eiichiro Kaneto
英一郎 金戸
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストの上昇を抑えつつバッテリーパッ
クの劣化やバッテリーパックに対する過充電を防ぐこと
ができる電子機器を提供する。 【解決手段】 バッテリーパック7で検出された充電電
流値が所定の電流値と異なる場合には(ステップS
5)、ACアダプター9が故障しているか、異なった種
類のACアダプター9が接続されたものとして、バッテ
リーパック7の充電動作を止めるようにする(ステップ
S7)。また、充電電流値が所定と異なった場合に、充
電を止めると共に、電子機器本体14の電源がオフ状態
の時は電子機器本体14をオンしないようにする。さら
に、充電動作を止めたときは、使用者に対してはスピー
カ26により警告音等を発する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電・放電電流値
を検出しその情報を出力するために外部と通信する機能
を備えたバッテリーパックを搭載する電子機器、及びそ
の電子機器の電源制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、携帯用の電子機器等の電源とし
て、充電可能なニッカド電池やニッケル水素等の二次電
池が用いられる。これらの電池の中には、バッテリーパ
ックの形態を採って取り外して交換可能なものもある。
【0003】かかるバッテリーパックの形態を採るもの
には、バッテリーパック内に充電・放電電流値の検出機
能や電池電圧の検出機能等が内蔵され、更に電子機器本
体と通信を行い前記検出情報を出力する機能を備えるコ
ントローラを内蔵したバッテリーパックがある。
【0004】このバッテリーを充電する場合は、ACア
ダプター等の外部電源を用いる。ACアダプターは、電
子機器本体の電源の供給を行うと共に、電子機器本体に
内蔵されたままの状態のバッテリーパックに対し、電子
機器本体を介して定電流充電することも可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ACア
ダプター等の外部電源の故障等により充電電流が所定の
電流値よりも大きい場合は、バッテリーに対して最適な
充電が行えないばかりか、場合によってはバッテリーに
対して過充電を行ってしまうこととなる。その結果、バ
ッテリーの劣化や、最悪の場合はバッテリーパックのセ
ルの破裂が発生する可能性があった。
【0006】このことは、本来設定されているACアダ
プターとは異なった種類のACアダプターを接続してし
まった場合にも起こり得る。例えば、充電するための出
力電流値か違うにもかかわらず、電子機器本体とACア
ダプターとを接続するためのコネクタが同じものである
ため、使用者が誤って接続してしまった場合である。さ
らには、電子機器システム本体が電源オンしていない場
合に、使用者がバッテリーの充電のためにACアダプタ
ーを接続することがあるが、誤って異なった種類のAC
アダプターを電子機器に接続してしまう、といったこと
などが考えられる。
【0007】このような場合においては、使用者が種類
が異なるACアダプターを接続しているにもかかわら
ず、形状等が似ているため気付かずに電子機器本体の電
源をオンすると、ACアダプターの出力電圧が所定の電
圧値とは異なるため、電子機器が正常に動作しなくなっ
たり、最悪の場合は電子機器本体を破壊することも有り
得る。
【0008】上記の様な事態を防ぐために、ACアダプ
ターと電子機器本体とを接続するためのコネクタを特殊
な形状にして誤挿入を防止したり、電子機器本体内部に
充電電流値の検出装置を備えて設定された電流値との比
較を行ってACアダプターが所定のものかどうかを判別
し、充電を止めたりしなければならなかった。そのた
め、装置が複雑化し製造コストが上昇するという問題が
あった。
【0009】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、製造
コストの上昇を抑えつつバッテリーパックの劣化やバッ
テリーパックに対する過充電を防ぐことができる電子機
器、及びその電源制御方法を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1の発明は、内部に少なくとも充電・放電時の電流
値の検出機能を備えてその検出情報を外部へ出力し得る
バッテリーパックと、該バッテリーパックからの電源に
よって動作するシステム部とを有する電子機器におい
て、前記バッテリーパックと通信しその出力情報の読み
書きを行う通信手段と、外部電源により前記システム部
を介して前記バッテリーパックに対して充電を行う充電
手段と、前記通信手段によって読み取られた前記バッテ
リーパックからの充電電流値が所定の電流値と異なる場
合に、前記バッテリーパックへの前記充電手段による充
電動作を停止する充電動作停止手段とを備えたものであ
る。
【0011】第2の発明は、上記第1の発明において、
前記システム部のオフ中に前記バッテリーパックで検出
された充電電流値が所定の電流値と異なる場合は、前記
充電動作停止手段を作動させると共に、前記システム部
の電源がオン状態になるのを禁止するようにしたもので
ある。
【0012】第3の発明は、上記第1または第2の発明
において、前記充電動作停止手段が作動したときには、
外部に警告情報を報知する警告報知手段を設けたもので
ある。
【0013】第4の発明は、上記第3の発明において、
前記警告報知手段は、外部にスピーカより警告音を発す
る構成にしたものである。
【0014】第5の発明は、内部に少なくとも充電・放
電時の電流値の検出機能を備えてその検出情報を外部へ
出力し得るバッテリーパックと、該バッテリーパックか
らの電源によって動作するシステム部とを有する電子機
器を用い、前記バッテリーパックと通信しその出力情報
の読み書きを行う通信処理と、外部電源により前記シス
テム部を介して前記バッテリーパックに対して充電を行
う充電処理と、前記通信処理によって読み取られた前記
バッテリーパックからの充電電流値が所定の電流値と異
なる場合に、前記バッテリーパックへの前記充電処理を
停止する充電動作停止処理とを実行するようにしたもの
である。
【0015】第6の発明は、上記第5の発明において、
前記システム部のオフ中に前記バッテリーパックで検出
された充電電流値が所定の電流値と異なる場合は、前記
充電動作停止処理を実行すると共に、前記システム部の
電源がオン状態になるのを禁止する禁止処理を実行する
ようにしたものである。
【0016】第7の発明は、上記第5または第6の発明
において、前記充電動作停止処理を実行した後に、外部
に警告情報を報知する警告報知処理を実行するものであ
る。
【0017】第8の発明は、上記第7の発明において、
前記警告報知処理は、スピーカを用いて外部に警告音を
発する処理としたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
【0019】図1は、本発明の実施の一形態に係る電子
機器の要部構成を示すブロック図である。
【0020】同図において、1は電子機器の制御を司る
CPU(中央処理演算装置)、2はアプリケ−ションプ
ログラムやデータを格納する主記憶装置、3はハ−ドデ
ィスクやメモリカード等のファイルを読み書きできる補
助記憶装置、4は文字等を表示する表示装置である。こ
れらは電子機器のシステム部1Aを構成している。
【0021】5はシステム部1Aの電源を制御するため
のワンチップマイコン等を用いた電源コントローラであ
る。また、6はDC一DCコンバータやバッテリーへの
充電制御を行うためのスイッチを備えた電源回路部、7
はシステムに電源を供給し、また充電電流値の情報を外
部へ出力できる機能を備えたバッテリーパック、8はシ
ステムの電源をオン、オフするためのスイッチ、9は外
部電源となるACアダプター、10はACアダプター9
と電子機器本体14とを接続するためのアダプター側の
コネクタ、11は電子機器本体14側の接続コネクタ、
12はバッテリーパック7と電源コントローラ5とで充
電電流値等の情報の通信を行うための信号線、13は電
源回路部6内部のスイッチ等を駆動させるための制御信
号線である。
【0022】図2は、本実施形態のバッテリーパック7
と電源コントローラ5の接続方法を示した図である。
【0023】15はバッテリーパック7の+端子、16
は−端子、17は通信を行うための同期をとるためのク
ロック信号線CLK、18は充電電流値や電圧値の情報
を送受信するためのデータ信号線DATAである。
【0024】図3は、バッテリーパック7と電源コント
ローラ5の通信例を示した図である。
【0025】電源コントローラ5がバッテリーパック7
に対して何等かの情報を読み出そうとする場合、まず電
源コントローラ5がCLK17に同期用のクロックを出
力し、次に読みだそうとしている情報の格納先のレジス
タ番号をDATA18に出力する(T1)。電源コント
ローラ5からレジスタ番号を受け取ったバッテリーパッ
ク7は、要求されたレジスタ番号に対応した情報をDA
TA18に出力する(T2)。
【0026】図4は、バッテリーパック7内にあり、充
電電流や電圧・残量等を検出し、また外部との通信を担
うコントローラが備えている情報テーブルを示した図で
ある。
【0027】あらかじめ設定してあるレジスタに対応し
て充電・放電電流値やバッテリー温度値の情報が格納さ
れており、外部から前記レジスタに対してアクセスがあ
った場合に対応した情報を出力する。前記テーブル情報
は、常にバッテリーパック7内部のコントローラ等によ
り検出された情報に更新されるものとする。
【0028】図5は、外部電源であるACアダプター9
の出力特性を示した図であり、電流特性はImで定電流
出力となり、電圧特性はVmで定電圧出力となる。
【0029】本実施形態でACアダプター9の出力電源
は+極、−極の1対のみでありバッテリー充電用の電源
出力端子は備えていないものとする。ACアダプター9
が接続されている場合の動作状態は以下の様になる。
【0030】電子機器本体14の電源がオンされている
場合は、ACアダプター9の出力は電圧値Vmで定電圧
出力状態となる。電子機器本体14の電源がオフされる
と電子機器本体14内の電源コントローラ5の制御によ
りバッテリーパック7に接続されることになり、電流値
Imで定電流出力状態となりバッテリーパック7に対し
て定電流充電を行うことになる。
【0031】図6は、電源回路部6の構成を示した図で
ある。
【0032】20は電子機器本体14システム内のCP
U1等に電源を供給するためのDC−DCコンバータ、
ADVはACアダプター9から供給された電源、VCC
はDC一DCコンバータの出力電源である。Q1はアダ
プター9からの入力電源ADV20とDC−DCコンバ
ータ20に接続されたPNP型トランジスタ、Q2はA
DV21とバッテリーパック7の+端子15に接続され
たPNP型トランジスタである。
【0033】また、R600,R601はPNP型トラ
ンジスタQ1,Q2を制御するための制限抵抗、23は
PNP型トランジスタQ1を駆動させるための電源コン
トローラ5からの制御信号DCON、24はQ2を駆動
させるための電源コントローラ5からの制御信号BTO
Nである。D600,D601は逆漏れを防ぐための保
護ダイオード、ACENはACアダプター9が接続され
ているかどうかを示す検出信号、26は使用者に対して
警告音を与えるスピーカー、R602,R603はAD
Vを分圧してACアダプター9が接続されているかどう
かを示すための検出信号ACENを生成するための分圧
抵抗である。
【0034】まず、電子機器本体14の電源スイッチ8
が押されると、電源コントローラ5は制御信号DCON
を用いてトランジスタQ1をオンさせる。これによりD
C−DCコンバータ20が動作してVCCを出力し、電
子機器本体14が動作する。この時、電源コントローラ
5は、制御信号BTONを用いてトランジスタQ2をオ
フにする。ただし、電源オン中にアダプター9が抜かれ
ADVか0Vになっても、D601の作用によりDC−
DCコンバータ20にはバッテリーパック7より電源が
供給され、引き続き動作可能となる。
【0035】次に、電源スイッチ8により電子機器本体
14が電源オフされる場合は、電源コントローラ5はト
ランジスタQ1をオフにしてDC−DCコンバータ20
に電源供給を止める。これにより、電子機器本体14の
電源はオフ状態になる。電源オフになった場合、或は電
子機器本体14が電源オフ中にACアダプター9を接続
した場合に、ACアダプター9が接続していることを信
号ACENにより検出し、トランジスタQ2をオンにし
てバッテリーパック7に対して充電動作を行う。その後
に、電源コントローラ5は、CLK17,DATA18
を用いてバッテリーパック7と通信を行い、充電されて
いる電流値をバッテリーパック7から読み出す。
【0036】この読み出した充電電流値が予め設定して
ある電流値であるならばバッテリーパック7が満充電に
なるまで充電動作を続ける。なお、満充電になったかど
うかの判断も電源コントローラ5がバッテリーパック7
と通信し残量値を読み出し、満充電となる値になれば充
電を止めるものとする。
【0037】もし、前記充電電流値が設定してある値と
異なった場合は、ACアダプター9に問題があるか、異
なった種類のアダプター9が接続されたものとして、直
ちにトランジスタQ2をオフにして充電動作を止める。
また、使用者に対しては接続されたACアダプター9に
問題があるか、或は異なった種類のACアダプター9で
あるということでスピーカ26により警告音等を発す
る。
【0038】更に、接続されたACアダプター9が異な
った種類のものである場合は、電子機器本体14が電源
オンされた時に安定した電源入力が保証できないため
に、電源コントローラ5は電源スイッチ8が押されても
トランジスタQ1をオンしないものとする。前記の電源
オンできない状態を止めるためには、接続されたACア
ダプター9を抜くことにより解除され、ACアダプター
9か接続されていない場合はバッテリーパック7による
電源供給により電子機器本体14の電源のオンが可能と
なる。
【0039】また、電子機器本体14に設定された正常
なACアダプター9が接続されれば、バッテリーパック
7は再度充電電流値を検出し電源コントローラ5が設定
値と比較し通常の電子機器本体14の電源オン・オフ動
作を行うことが可能になる。
【0040】この前記処理を実現するため、電源コント
ローラ5は図7に示すフローチャートに従って処理を行
えばよい。なお、このフローチャートにかかるプログラ
ムは、電源コントローラ5に内蔵されている記憶装置に
記憶されているものとする。本フローチヤートは、電子
機器本体14の電源がオンされていた場合に電源スイッ
チ8が押されて電源オフに移行する際の処理についてで
ある。ここで、電源スイッチ8によるオン・オフ信号
は、電源コントローラ5にとって割り込み処理の要因と
なっているものとする。
【0041】まず、ステップS1においてトランジスタ
Q1(スイッチQ1)をオフにする。これにより電子機
器本体14の電源はオフとなる。次にステップS2に進
みACアダプター9が接続されているかどうかを検出す
る。これは検出信号ACENの状態により判別でき、
“L”レベルであればACアダプター9は接続されてい
ないものとしてステップS2に戻る。
【0042】そして、ACアダプター9が接続される
か、電源オンの割り込み処理か入力されるまで待機モー
ドとなる。もしACENが“H”レベルならばACアダ
プター9が接続しているものとしてステップS3に進
む。ステップS3ではバッテリーパック7に対して充電
を行うためにトランジスタQ2をオンにし、ステップS
4に進んでバッテリーパック7から充電電流値を読み取
る。この読み取った値をIctとする。
【0043】ステップS5に進んで、予め電子機器本体
14に設定されたACアダプター9の定電流出力値をI
ccとする。前記Iccの値は電源コントローラ5内部
で記憶されているものとする。本実施形態において、I
ctが設定値の±10%の範囲内の値であれば、つまり 0.9xIcc≦Ict≦1.1xIcc であれば、接続されたAcアタプター9は設定されたA
Cアダプタ−と判断するものとしてステップS6に進み
充電動作を行う。ステップS5でIctの値が Ict<0.9xIcc or 1.1xIcc<Ic
t であれば、異なった種類のACアダプター9が接続され
たか、或はACアダプター9に問題があるものと判断し
てステップS7に進む。ステップS7でトランジスタQ
2をオフにすることによりバッテリーパック7に対して
の充電動作を止め、ステップS8で使用者に対して注意
を促すためにスピーカ26から警告音を出す。
【0044】ステップS9で使用者がACアダプター9
を抜いたかどうかを検出する。この検出はステップS2
と同じ様にACENの電圧レベルで判断する。次に、接
続されているACアダプター9が抜かれなければステッ
プS10に進み、電源オン・オフスイッチによる割り込
み処理を禁止して、電子機器本体14の電源をオンしな
いようにし、ステップS8に戻る。接続されているAC
アダプター9が抜かれた場合はステップS11に進み電
源スイッチによる割り込み処理を解除してステップS2
に戻る。
【0045】このフローチャートに従ったプログラムを
電源コントローラ5内の記憶装置に格納し動作すること
により、上述の電源制御方法を実現させることが可能と
なる。
【0046】以上のように、本実施形態では、バッテリ
ーパック7で検出された充電電流値が所定の電流値と異
なる場合には、ACアダプター9が故障しているか、異
なった種類のACアダプター9が接続されたものとし
て、バッテリーパック7に対する充電動作を止めるよう
にした。ACアダプター9が電子機器本体14に対して
設定されたものか、それとも異なった種類のACアダプ
ター9かを判断するために、電子機器本体14にあるA
Cアダプター9とバッテリーパック7間の電源ラインの
スイッチを開いて充電動作させなければならないが、充
電電流値を検出しACアダプター9の種別判断を行うの
は短時間で行うことか可能である。
【0047】よって、異なったACアダプター9か接続
され設定された充電電流値よりも高い場合であっても短
時間で充電動作が停止するため、バッテリーパック7へ
の影響は最小限度で済ませることができる。これによ
り、バッテリーパック7のセルの劣化や、破裂の原因と
なる過充電を防ぐことができる。さらに、電子機器本体
14内に電流検出回路等を装備せずに済み、ACアダプ
ター9と電子機器本体14とを接続するためのコネクタ
を誤挿入防止のためた特別な形状にすることも必要とし
ないため、製造上のコストを下げることもできる。
【0048】また、充電電流値が所定と異なった場合
に、充電を止めると共に、電子機器本体14の電源がオ
フ状態の時は電子機器本体14をオンしないようにした
ので、所定とは異なった電圧値の電源が電子機器本体1
4に入力されることによってDC−DCコンバータなど
の電源回路部6に負過がかかることがなくなり、機器の
破壊を未然に防ぐことができる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、第1の発明によれ
ば、読み取られたバッテリーパックからの充電電流値が
所定の電流値と異なる場合に、バッテリーパックへの充
電動作を停止するようにしたので、バッテリーパックの
劣化や、セルの破裂の原因となるバッテリーパックに対
する過充電を防ぐことができる。さらに、電子機器本体
内に電流検出回路等を装備せずに済み、外部電源と電子
機器本体とを接続するためのコネクタを誤挿入防止のた
めに特別な形状にすることも必要としないため、製造上
のコストを下げることも可能になる。
【0050】第2の発明によれば、上記第1の発明にお
いて、電子機器のシステム部のオフ中にバッテリーパッ
クで検出された充電電流値が所定の電流値と異なる場合
は、充電動作停止手段を作動させると共に、前記システ
ム部の電源がオン状態になるのを禁止するようにしたの
で、電子機器本体に所定とは異なった電圧値の電源が入
力されて充電手段に負過をかけ動作不安定になったり、
機器本体が破壊されてしまうのを防ぐことができる。
【0051】第3の発明によれば、上記第1または第2
の発明において、前記充電動作停止手段が作動したとき
には、外部に警告情報を報知する警告報知手段を設けた
ので、ユーザは、充電動作停止手段が作動する異常時を
知ることができ、迅速な対応を図ることができる。
【0052】第4の発明によれば、上記第3の発明にお
いて、前記警告報知手段は、外部にスピーカより警告音
を発する構成にしたので、充電動作停止手段が作動する
異常時をより確実に知ることができる。
【0053】第5の発明によれば、第1の発明と同様の
効果を奏する。
【0054】第6の発明によれば、上記第5の発明にお
いて、第2の発明と同様の効果を奏する。
【0055】第7の発明によれば、上記第5または第6
の発明において、第3の発明と同様の効果を奏する。
【0056】第8の発明によれば、上記第7の発明にお
いて、第4の発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る電子機器システム
の要部構成を示すブロック図である。
【図2】本実施形態のバッテリーパック7と電源コント
ローラ5の接続方法を示した図である。
【図3】バッテリーパック7と電源コントローラ5の通
信例を示した図である。
【図4】バッテリーパック7内のコントローラが備えて
いる情報テーブルを示した図である。
【図5】外部電源であるACアダプター9の出力特性を
示した図である。
【図6】電源回路部6の構成を示した図である。
【図7】実施形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1A 電子機器のシステム部 5 電源コントローラ 6 電源回路部 7 バッテリーパック 8 電源オン・オフスイッチ 9 ACアダプター 10 ACアダプター側のコネクタ 11 電子機器本体側の接続コネクタ 14 電子機器本体

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に少なくとも充電・放電時の電流値
    の検出機能を備えてその検出情報を外部へ出力し得るバ
    ッテリーパックと、該バッテリーパックからの電源によ
    って動作するシステム部とを有する電子機器において、 前記バッテリーパックと通信しその出力情報の読み書き
    を行う通信手段と、 外部電源により前記システム部を介して前記バッテリー
    パックに対して充電を行う充電手段と、 前記通信手段によって読み取られた前記バッテリーパッ
    クからの充電電流値が所定の電流値と異なる場合に、前
    記バッテリーパックへの前記充電手段による充電動作を
    停止する充電動作停止手段とを備えたことを特徴とする
    電子機器。
  2. 【請求項2】 前記システム部のオフ中に前記バッテリ
    ーパックで検出された充電電流値が所定の電流値と異な
    る場合は、前記充電動作停止手段を作動させると共に、
    前記システム部の電源がオン状態になるのを禁止するよ
    うにしたことを特徴とする請求項1記載の電子機器。
  3. 【請求項3】 前記充電動作停止手段が作動したときに
    は、外部に警告情報を報知する警告報知手段を設けたこ
    とを特徴とする請求項1または請求項2記載の電子機
    器。
  4. 【請求項4】 前記警告報知手段は、外部にスピーカよ
    り警告音を発する構成にしたことを特徴とする請求項3
    記載の電子機器。
  5. 【請求項5】 内部に少なくとも充電・放電時の電流値
    の検出機能を備えてその検出情報を外部へ出力し得るバ
    ッテリーパックと、該バッテリーパックからの電源によ
    って動作するシステム部とを有する電子機器を用い、 前記バッテリーパックと通信しその出力情報の読み書き
    を行う通信処理と、 外部電源により前記システム部を介して前記バッテリー
    パックに対して充電を行う充電処理と、 前記通信処理によって読み取られた前記バッテリーパッ
    クからの充電電流値が所定の電流値と異なる場合に、前
    記バッテリーパックへの前記充電処理を停止する充電動
    作停止処理とを実行することを特徴とする電子機器の電
    源制御方法。
  6. 【請求項6】 前記システム部のオフ中に前記バッテリ
    ーパックで検出された充電電流値が所定の電流値と異な
    る場合は、前記充電動作停止処理を実行すると共に、前
    記システム部の電源がオン状態になるのを禁止する禁止
    処理を実行することを特徴とする請求項5記載の電子機
    器の電源制御方法。
  7. 【請求項7】 前記充電動作停止処理を実行した後に、
    外部に警告情報を報知する警告報知処理を実行すること
    を特徴とする請求項5または請求項6記載の電子機器の
    電源制御方法。
  8. 【請求項8】 前記警告報知処理は、スピーカを用いて
    外部に警告音を発する処理であることを特徴とする請求
    項7記載の電子機器の電源制御方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009303478A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 O2 Micro Inc 制御可能なアダプタの出力を有する電力管理システム
JP2020530753A (ja) * 2017-08-07 2020-10-22 ティ エイチ エックス リミテッド バッテリ駆動オーディオデバイスのための電源管理システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009303478A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 O2 Micro Inc 制御可能なアダプタの出力を有する電力管理システム
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