JPH10240392A

JPH10240392A - リーク電流防止のための電源装置、及び電子機器

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Publication number: JPH10240392A
Application number: JP4225597A
Authority: JP
Inventors: Toru Michigami; 上徹道; Yukifumi Nakazawa; 沢幸文中; Zaisei Naito; 藤在正内
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 1998-09-11
Anticipated expiration: 2017-02-26
Also published as: TW439026B; US6388343B1; JP3901782B2

Abstract

(57)【要約】【課題】モーメンタリ・スイッチを用いたリモート・
パワー・オン／オフ式の電源システムにおいて、パワー
・オフ時のリーク電流を防止する。【解決手段】パワー・オフすなわちスイッチＳＷ２が
オフ状態では、ラッチ回路３０には給電されないので当
然消費電力はない。また、スイッチ駆動回路４０はそも
そも電力を消費しない。スイッチＳＷ２がオフ状態で、
ユーザがモーメンタリ・スイッチＳＷ１が押下操作する
と、スイッチ駆動回路４０はスイッチＳＷ２をオンにす
る。この結果、ラッチ回路３０は、スイッチＳＷ２の下
流側から駆動電圧Ｖ_ccを受けることが可能となり、モー
メンタリ・スイッチＳＷ１のオン状態をラッチすること
ができるようになる。その後、ユーザがモーメンタリ・
スイッチＳＷ１を解放すると、モーメンタリ・スイッチ
ＳＷ１自体は直ぐに元の位置に復帰し、これに伴ってス
イッチ駆動回路４０によるＳＷ２のオン操作も停止す
る。しかし、この時点では既にラッチ回路３０の作動に
よりＳＷ２のオン状態を保持することが可能となってい
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、電子機器や電子機
器に用いられる電源装置に係り、特に、モーメンタリ・
タイプのパワー・スイッチを用いた電子機器や電子機器
に用いられる電源装置に関する。更に詳しくは、本発明
は、パワー・オフ時に電流をリークさせることのない、
モーメンタリ・スイッチを用いたリモート・パワー・オ
ン／オフ方式を実現した電子機器や電子機器に用いられ
る電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今の技術革新に伴い、ノートブック型
のパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）など、小型・軽量
で携行性に優れた各種電気・電子機器が開発され市販さ
れている。このうち、ノートブックＰＣは、モバイル環
境、すなわち屋外での携帯的・可搬的な使用を考慮して
小型且つ軽量に設計・製作されたものである。ノートブ
ックＰＣの一例は、日本アイ・ビー・エム（株）が市販
する"ＩＢＭＴｈｉｎｋＰａｄ７６０"（"Ｔｈｉｎ
ｋＰａｄ"は米ＩＢＭ社の商標）シリーズである。Ｔｈ
ｉｎｋＰａｄ７６０は、薄型の本体と、本体の略後縁
端で回動可能にヒンジ結合された蓋体とからなる「クラ
ム・シェル」構造体である（図５参照）。本体の内部に
は、ＣＰＵやメモリ、各種コントローラ・チップを搭載
したシステム・ボードが収容されている。また、ハード
・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）、フロッピー・ディス
ク・ドライブ（ＦＤＤ）、ＣＤ−ＲＯＭドライブなどの
外部記憶装置類も本体内に取り付けられる。また、本体
の上面には、入力装置としてのキーボード・ユニットが
配設されている。一方の蓋体には、液晶表示ディスプレ
イ（ＬＣＤ）ユニットが埋設されている。クラム・シェ
ルを開くことにより、ＬＣＤユニットを眺めながらのキ
ー入力が可能となる。また、クラム・シェルを閉じるこ
とにより、キーボード・ユニットとＬＣＤユニットを筐
体内部に保護して収納や携行することができる。これら
ノートブックＰＣは、一般には、内蔵バッテリでも駆動
可能な「バッテリ駆動型」となっている。これは、モバ
イル環境下で商用電源が利用不能なケースを想定したた
めである。

【０００３】最近では、これら電子機器の電源オン／オ
フ回路方式として、モーメンタリ・タイプ（復帰型）ス
イッチを用いたリモート・オン／オフ方式を採用するこ
とが多くなってきた。例えば、先述のノートブックＰ
Ｃ"ＴｈｉｎｋＰａｄ"シリーズもパワー・スイッチとし
てモーメンタリ・スイッチを使用しているが、これは片
手のみでのパワー・オン／オフの操作性を考量したため
である。

【０００４】図６には、モーメンタリ・スイッチを用い
た電源システム（従来例）のうちオン／オフ機構の要部
を抽出した模式図である。同図に示すように、この電子
機器はバッテリ２０を主電源としており、バッテリ２０
はコネクタ部分で着脱・交換自在に取り付けられてい
る。バッテリ２０の出力電流は主電力ライン１０によっ
てＤＣ／ＤＣコンバータ５０に伝送される。ＤＣ／ＤＣ
コンバータ５０は、バッテリ２０が出力した直流電圧を
システム・オペレーションに適したレベルに変換してか
ら、システム負荷１００の各部に分配するようになって
いる。また、主電力ライン１０の途上には、主電源出力
を投入／遮断するためのスイッチ（ＳＷ２）が挿設され
ている。スイッチＳＷ２は、例えばＰチャネルＦＥＴス
イッチでよい。

【０００５】他方、電子機器の筐体の外壁面には、ユー
ザが機器の電源投入／停止を指示するためのパワー・ス
イッチ（ＳＷ１）が装設されている。このパワー・スイ
ッチＳＷ１がモーメンタリ・スイッチの場合、ユーザの
操作が終了するとともに元の位置に復帰するため、スイ
ッチＳＷ１自身は現在の操作状態（すなわちパワー・オ
ンかパワー・オフか）を記憶することができない。この
ため、図６に示す例では、モーメンタリ・スイッチＳＷ
１の現在の操作状態を逐次記憶するためのラッチ回路３
０が配設されており、モーメンタリ・スイッチＳＷ１で
はなくラッチ回路３０の出力によってスイッチＳＷ２を
オン・オフ操作するようになっている。要するに、電子
機器の電源投入／遮断動作は、モーメンタリ・スイッチ
ＳＷ１によって直接的に行われるのではなく、斯く遠隔
的になされる訳である。

【０００６】ところで、ラッチ回路３０には駆動電圧が
必要であり、図６に示す例では主電力ライン１０から駆
動電圧Ｖ_ccを受けている。電子機器自体がパワー・オフ
状態であっても、次のモーメンタリ・スイッチＳＷ１の
操作を保持するためには、常に駆動電圧Ｖ_ccを必要とす
る。このため、スイッチＳＷ２のオフ時には給電が断た
れるスイッチＳＷ２の下流側（すなわちドレイン側）で
はなく、スイッチＳＷ２のオフ時であっても給電が断た
れないスイッチＳＷ２の上流側（すなわちソース側）か
ら駆動電圧Ｖ_ccを取り出さなければならない。しかしな
がら、このことは、電源停止の間であっても常にラッチ
回路３０にリーク電流が流れ続ける、すなわち、駆動電
圧Ｖ_ccの供給が電力浪費の原因となることを意味する。
特に電子機器がバッテリ駆動式の場合には、長時間のパ
ワー・オフ状態の期間中における、バッテリのかかるリ
ーク電流は無視し難い。

【０００７】とりわけ最近では、バッテリをＰＣ本体内
のバッテリ収納部に装着したまま出荷したいという要求
が高まってきている。これは、ユーザが開梱と同時にＰ
Ｃを使用可能となり（「インスタント・オン」）、即座
にディスプレイ上にシステム設定のためのインストラク
ションを表示できるなど、ユーザビリティが向上するこ
と、及び、梱包箱にバッテリ用のスペースが不要となり
コストを削減できること、などに依拠する。しかしなが
ら、製品の梱包・工場出荷からユーザの手に届くまで数
カ月を要した場合には、ラッチ回路へのリーク電流が原
因でバッテリが過放電しかねない。過放電はバッテリの
特性を劣化させることもあり、ひいてはユーザ・クレー
ムを招来することもあろう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、パワ
ー・オフ時のリーク電流を防止した優れた電子機器、及
び、電子機器に用いられる電源装置を提供することにあ
る。

【０００９】本発明の更なる目的は、モーメンタリ・タ
イプのパワー・スイッチを用いた優れた電子機器、及
び、電子機器に用いられる電源装置を提供することにあ
る。

【００１０】本発明の更なる目的は、パワー・オフ時に
電流がリークしない、モーメンタリ・スイッチを用いた
リモート・パワー・オン／オフ方式を実現した電子機器
や電子機器に用いられる電源装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を参
酌してなされたものであり、その第１の側面は、電子機
器のための電源装置であって、主電源と前記電子機器本
体とを結ぶ主電力ラインと、前記主電力ライン上に設け
られたスイッチと、前記電子機器本体の外壁面に設けら
れたモーメンタリ・スイッチと、前記モーメンタリ・ス
イッチの操作状態を保持するとともに保持した操作状態
に応じて前記スイッチをオン／オフ操作するための、前
記スイッチの下流側から給電されたラッチ回路と、前記
スイッチがオフ状態での前記モーメンタリ・スイッチの
操作に応答して、前記スイッチをオンするための、給電
なしで駆動するスイッチ駆動回路と、を含むことを特徴
とする電源装置である。

【００１２】また、本発明の第２の側面は、バッテリ駆
動式の電子機器のための電源装置であって、バッテリと
前記電子機器本体とを結ぶ主電力ラインと、前記主電力
ライン上に設けられたＰチャネル型ＦＥＴスイッチと、
前記電子機器本体の外壁面に設けられたモーメンタリ・
スイッチと、前記モーメンタリ・スイッチの操作状態を
保持するとともに保持した操作状態に応じて前記Ｐチャ
ネル型ＦＥＴスイッチをオン／オフ操作するための、前
記Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチの下流側から給電された
ラッチ回路と、前記Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチがオフ
状態のとき、前記モーメンタリ・スイッチの操作に応答
して前記Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチのゲート端子を接
地するスイッチ駆動回路と、を含むことを特徴とする電
源装置である。

【００１３】また、本発明の第３の側面は、構成部品を
包むための筐体と、主電源と、前記主電源の電圧レベル
を変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／
ＤＣコンバータの出力により駆動するシステム負荷と、
主電源の出力電流を前記ＤＣ／ＤＣコンバータに伝送す
るための主電力ラインと、前記主電力ライン上に設けら
れたスイッチと、前記筐体の外壁面に設けられたモーメ
ンタリ・スイッチと、前記モーメンタリ・スイッチの操
作状態を保持するとともに保持した操作状態に応じて前
記スイッチをオン／オフ操作するための、前記スイッチ
の下流側から給電されたラッチ回路と、前記スイッチが
オフ状態での前記モーメンタリ・スイッチの操作に応答
して、前記スイッチをオンするための、給電なしで駆動
するスイッチ駆動回路と、を具備することを特徴とする
電子機器である。

【００１４】また、本発明の第４の側面は、構成部品を
包むための筐体と、主電源としてのバッテリと、前記バ
ッテリの出力電圧レベルを変換するためのＤＣ／ＤＣコ
ンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力により駆
動するシステム負荷と、前記バッテリの出力電流を前記
ＤＣ／ＤＣコンバータに伝送するための主電力ライン
と、前記主電力ライン上に設けられたＰチャネル型ＦＥ
Ｔスイッチと、前記筐体の外壁面に設けられたモーメン
タリ・スイッチと、前記モーメンタリ・スイッチの操作
状態を保持するとともに保持した操作状態に応じて前記
Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチをオン／オフ操作するため
の、前記Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチの下流側から給電
されたラッチ回路と、前記Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチ
がオフ状態のとき、前記モーメンタリ・スイッチの操作
に応答して前記Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチのゲート端
子を接地するスイッチ駆動回路と、を具備することを特
徴とする電子機器である。

【００１５】また、本発明の第５の側面は、電子機器の
ための電源装置であって、主電源と前記電子機器本体と
を結ぶ主電力ラインと、前記主電力ライン上に設けられ
たスイッチと、前記電子機器本体に設けられたモーメン
タリ・スイッチと、前記モーメンタリ・スイッチの操作
状態を保持するとともに保持した操作状態に応じて前記
スイッチをオン／オフ操作するための、前記スイッチの
下流側から給電されたラッチ回路と、前記スイッチがオ
フ状態での前記モーメンタリ・スイッチの操作に応答し
て、前記スイッチをオンするための、給電なしで駆動す
るスイッチ駆動回路と、を含むことを特徴とする電源装
置である。

【００１６】

【作用】ここで、図１を参照しながら本発明の作用を説
明する。同図は、本発明を好適に実現したリモート・パ
ワー・オン／オフ方式の電源システムを模式的に示して
いる。

【００１７】この電源システムを搭載した電子機器はバ
ッテリ２０を主電源としており、バッテリ２０はコネク
タ部分で着脱・交換自在に取り付けられている。バッテ
リ２０の出力電流は、主電力ライン１０を介してＤＣ／
ＤＣコンバータ５０に伝送されている。バッテリ２０が
出力する直流電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ５０によって
レベル変換されてからシステム負荷１００の各部に分配
される点、及び、主電力ライン１０の途上に主電源の出
力を投入／遮断するためのスイッチ（ＳＷ２）が挿設さ
れている点は、図６に示した従来例と略同一である。ま
た、スイッチＳＷ２は、例えばＰチャネルＦＥＴスイッ
チでよい。

【００１８】他方、電子機器の筐体の外壁面には、ユー
ザが電子機器の電源投入／停止を指示するためのモーメ
ンタリ・スイッチ（ＳＷ１）が装設されている。モーメ
ンタリ・スイッチＳＷ１の一端はラッチ回路３０とスイ
ッチ駆動回路４０に入力され、他端は接地されている。
ラッチ回路３０は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１の現
在の操作状態を逐次記憶するために設けられている。ラ
ッチ回路３０の駆動電圧Ｖ_ccは、スイッチＳＷ２の下流
側（すなわちドレイン側）から取り出されているので、
スイッチＳＷ２がオフ状態の間はラッチ回路３０には給
電はなく、したがってモーメンタリ・スイッチＳＷ１の
操作をラッチすることはできない。一方、スイッチ駆動
回路４０は、スイッチがオフ状態での前記モーメンタリ
・スイッチの操作に応答して、前記スイッチをオンする
ようになっている。より具体的には、スイッチ駆動回路
４０は、Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチＳＷ２がオフ状態
のとき、前記モーメンタリ・スイッチＳＷ１の操作に応
答して前記Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲート
端子を接地するようになっている。このスイッチ駆動回
路４０は、スイッチＳＷ２がオフ（すなわち電源システ
ムがオフ）状態での電力消費はなく、且つ、無給電状態
（すなわち駆動電圧のない状態）でも斯くのごとくスイ
ッチＳＷ２をオン操作することができる。

【００１９】この電源システムにおけるパワー・オン動
作は以下のように進行する。パワー・オフすなわちスイ
ッチＳＷ２がオフ状態では、ラッチ回路３０には給電さ
れないので、当然消費電力はない。また、スイッチ駆動
回路４０は、この時点では全く電力を消費しない。スイ
ッチＳＷ２がオフ状態で、ユーザがモーメンタリ・スイ
ッチＳＷ１が押下操作すると、スイッチ駆動回路４０は
スイッチＳＷ２をオンにする。この結果、ラッチ回路３
０は、スイッチＳＷ２の下流側から駆動電圧Ｖ_ccを受け
ることが可能となり、モーメンタリ・スイッチＳＷ１の
オン状態をラッチすることができるようになる。その
後、ユーザがモーメンタリ・スイッチＳＷ１を解放する
と、モーメンタリ・スイッチＳＷ１自体は直ぐに元の位
置に復帰し、これに伴ってスイッチ駆動回路４０による
ＳＷ２のオン操作も停止する。しかし、この時点では既
にラッチ回路３０の作動によりＳＷ２のオン状態を保持
することが可能となっている。

【００２０】システムがパワー・オフすなわちスイッチ
ＳＷ２がオフの状態ではラッチ回路には電力が供給され
ない。また、スイッチ駆動回路４０は、スイッチＳＷ２
のオン操作のために駆動電圧を要しないので、長時間放
置されても電力ロスはない。したがって、バッテリを取
り付けたまま電子機器が長時間放置されても、リーク電
流に伴うバッテリの浪費は生じない。

【００２１】要するに本発明によれば、パワー・オフ時
のリーク電流を防止した優れた電子機器、及び電子機器
に用いられる電源装置を提供することができる訳であ
る。

【００２２】また、本発明によれば、モーメンタリ・タ
イプのパワー・スイッチを用いた優れた電子機器、及び
電子機器に用いられる電源装置を提供することができ
る。

【００２３】また、本発明によれば、パワー・オフ時に
電流がリークしない、モーメンタリ・スイッチを用いた
リモート・パワー・オン／オフ方式を実現した電子機器
や電子機器に用いられる電源装置を提供することができ
る。

【００２４】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例を詳解する。

【００２６】Ａ．電源システムの構成図２には、本発明を実現したリモート・パワー・オン／
オフ方式の電源システムの構成を詳細に示している。該
電源システムは、ノートブックＰＣに搭載されており、
バッテリ２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０と、バッテ
リ２０の出力端子とＤＣ／ＤＣコンバータ５０の入力端
子を結ぶ主電力ラインと、パワー・スイッチとしての各
スイッチＳＷ１，ＳＷ２と、ラッチ回路３０と、スイッ
チ駆動回路４０とで構成される。以下、各部について説
明する。

【００２７】バッテリ２０は、ノートブックＰＣの主電
源の１つであり、例えばリチウム・イオン（Ｌｉ−Ｉｏ
ｎ）電池やニッケル水素（ＮｉＭＨ）電池などの２次電
池セルを複数本接続してなるパッケージ状のものであ
る。このバッテリ２０は、コネクタ部分で、着脱・交換
自在に取り付けられている。

【００２８】バッテリ２０の出力電流は、主電力ライン
１０を介してＤＣ／ＤＣコンバータ５０に伝送される。
ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、バッテリ２０が出力する
直流電圧を、ＰＣシステムのオペレーションに適した電
圧レベルに降圧及び安定化するようになっている。ま
た、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の出力電圧Ｖ_OUTは、シ
ステム負荷１００の各部に分配される。

【００２９】ここで言うシステム負荷１００には、ＣＰ
Ｕ１０１の他、メイン・メモリ１０２、ビデオ・コント
ローラ１０３を含む各種周辺コントローラ・チップ、出
力装置としての液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）１０
４、外部記憶装置としての、ハード・ディスク・ドライ
ブ（ＨＤＤ）１０５、フロッピー・ディスク・ドライブ
（ＦＤＤ）１０６、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１０７、及び
電源コントローラ１１０などが含まれている。

【００３０】ＣＰＵ１０１は、オペレーティング・シス
テム（ＯＳ）の制御下でＰＣシステム１００全体の動作
を統括するためのメイン・コントローラであり、メイン
・メモリ１０２を作業エリアとして使用する。また、必
要なプログラムやデータは、適宜、外部記憶装置類１０
５…からメイン・メモリ１０２にロードされる。周辺機
器の駆動は各周辺コントローラに委ねられる。例えばＬ
ＣＤへの出力などの描画処理はビデオ・コントローラ１
０３が行い、モデムやプリンタとの入出力動作はＩ／Ｏ
コントローラ（図示しない）が行うようになっている。

【００３１】電源コントローラ１１０は、ＰＣシステム
１００のパワー・オン／オフ動作をサポートするための
コントローラ・チップである。例えば、電源コントロー
ラ１１０は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１によるパワ
ー・オフ動作を検出すると、ファームウェア・レベルで
のクローズ処理を実行するようになっている。また、電
源コントローラ１１０は、バッテリ２０の充放電動作を
制御するようになっている。例えば日立製作所（株）製
のワンチップ・コントローラ"３００／Ｈ８"は、電源コ
ントローラとしての機能をプログラムすることができ
る。

【００３２】なお、ＰＣを構成するためには、図２に示
した以外にも多くの電気回路等が必要である。但し、こ
れらは当業者には周知であり、また、本発明の要旨を構
成するものではないので、本明細書中では一般論を述べ
るにとどめている。

【００３３】一方、バッテリ２０の出力端子とＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ５０を結ぶ主電力ライン１０の途上には、
主電源出力を投入及び遮断するためのスイッチ（ＳＷ
２）が挿設されている。本実施例では、スイッチＳＷ２
には、Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチが使用されている。

【００３４】また、モーメンタリ・スイッチ（ＳＷ１）
は、スイッチＳＷ２をリモート・パワー・オン／オフす
るためのものであり、電子機器の筐体の外壁面に装設さ
れている。すなわち、ユーザはスイッチＳＷ１を操作す
ることによりノートブックＰＣの電源投入及び停止を指
示することができる。モーメンタリ・スイッチＳＷ１の
一端は、検出ライン１１として、ラッチ回路３０、スイ
ッチ駆動回路４０、及び電源コントローラ１１０の入力
端子ＩＮの各々に入力されている。また、モーメンタリ
・スイッチＳＷ１の他端は接地されているので、スイッ
チＳＷ１が押下されている間は検出ライン１１はグラン
ドすなわちロー・レベルを示すことになる。

【００３５】ラッチ回路３０は、モーメンタリ・スイッ
チＳＷ１の現在の操作状態を逐次記憶しておくための回
路群であり、記憶要素としてのＤフリップ・フロップ３
１を含んでいる。Ｄフリップ・フロップ３１のプリセッ
ト端子"−ＰＲ"にはモーメンタリ・スイッチＳＷ１の一
端（すなわち検出ライン１１）が反転入力され、そのク
リア端子"−ＣＬＲ"には電源コントローラ１１０の出力
ＯＵＴ（すなわち制御ライン１２）が反転入力されてい
る。また、Ｄフリップ・フロップ３１のＱ出力は、ＯＮ
信号として、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０をイネーブル
し、且つ、トランジスタ４１（後述）をオンするために
利用される。また、ラッチ回路３０の駆動電圧は、Ｐチ
ャネルＦＥＴスイッチＳＷ２の下流側（すなわちドレイ
ン側）の一地点Ｖ_INより取り出されている。３端子レギ
ュレータ３２は、この入力電圧Ｖ_INから副電源電圧Ｖ
_SUBを安定的に発生し、これをＤフリップ・フロップ３
１の電源端子Ｖ_ccに入れている。また、３端子レギュレ
ータ３２の出力端子Ｖ_SUBは、検出ライン１１と制御ラ
イン１２とも接続しており、各ライン１１，１２をプル
・アップするようになっている。

【００３６】Ｄフリップ・フロップ３１の電源電圧Ｖ_cc
はスイッチＳＷ２の下流側（すなわちドレイン側）から
取り出されているので、スイッチＳＷ２がオフ状態（す
なわち電源システムがオフ状態）の間は、プリセット端
子"−ＰＲ"やクリア端子"−ＣＬＲ"への入力のいかんに
拘らず、駆動することはない（すなわちモーメンタリ・
スイッチＳＷ１の操作をラッチできない）。これに対
し、電源電圧Ｖ_ccを入力して駆動中のＤフリップ・フロ
ップ３１は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１のオン動作
すなわちプリセット端子"−ＰＲ"にグランドが反転入力
されたことに応答して、Ｑ出力を付勢するようになって
いる。また、Ｄフリップ・フロップ３１は、電源コント
ローラ１１０が自身の出力ＯＵＴを減勢したことに応答
して、Ｑ出力を減勢するようになっている。

【００３７】スイッチ駆動回路４０は、スイッチＳＷ２
がオフ状態（すなわちラッチ回路３０が駆動不能な状
態）でも、モーメンタリ・スイッチＳＷ１の操作に応答
してスイッチＳＷ２をオンにするために、設けられてい
る。図２に示すように、スイッチ駆動回路４０は、トラ
ンジスタ４１と、ダイオード４２と、抵抗体４３を含ん
でいる。本実施例のトランジスタ４１は、ＮＰＮトラン
ジスタであり、エミッタ端子は接地され、コレクタ端子
はＰチャネル型ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲート端子Ｖ_G
に入れられ、ベース端子はＤフリップ・フロップ３１の
Ｑ出力を受容している。また、ダイオード４２のアノー
ド端子は、トランジスタ４１のコレクタ端子とともにＦ
ＥＴスイッチＳＷ２のゲート端子Ｖ_Gに並列的に入力さ
れ、カソード端子は検出ライン１１に接続されている。
また、抵抗体４３は、ＦＥＴスイッチＳＷ２のソース端
子とゲート端子Ｖ_Gの間に挿設されている。

【００３８】電源システムがパワー・オフ状態では、Ｄ
フリップ・フロップ３１のＱ出力は減勢されており、し
たがって、トランジスタ４１はオフ状態となっている。
このため、Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲート
端子Ｖ_Gには、ソース電圧すなわちバッテリ２０の出力
端子電圧が抵抗体４３経由で入れられるので、スイッチ
ＳＷ２はオフ状態となる。この状態で、モーメンタリ・
スイッチＳＷ１が押下操作されると、検出ライン１１の
一端は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１経由で接地され
る。これに伴って、ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲート端子
Ｖ_Gは、ダイオード４２を経由して接地されるので、ス
イッチＳＷ２はオンに切り替わる。スイッチＳＷ２がオ
ンされると、ラッチ回路３０が駆動を開始し、これに連
動してＤフリップ・フロップ３１のＱ出力が付勢され
る。但し、これらの協働的動作の詳細は後述する。ここ
では、スイッチ駆動回路４０は、駆動電圧を要すること
なく、ＦＥＴスイッチＳＷ２をオンにすることができ
る、という点に充分留意されたい。

【００３９】Ｂ．電源システムのオペレーション前項では、本発明を具現する電源システムのハードウェ
ア構成を説明してきた。本項では、図３及び図４を参照
しながら該システムの動作とともに本発明の作用につい
て説明することにする。

【００４０】パワー・オン・オペレーション：図３に
は、この電源システムのパワー・オン時における各部の
協働的動作をタイミング・チャートにして示している。

【００４１】パワー・オフすなわちスイッチＳＷ２がオ
フ状態で、ユーザがモーメンタリ・スイッチＳＷ１を押
下操作すると、これに連動して、Ｐチャネル型ＦＥＴス
イッチＳＷ２のゲート端子Ｖ_Gにグランド（ロー）・レ
ベルが入力されて、ＦＥＴスイッチＳＷ２はオンに切り
替わる（図３中の矢印Ｉ）。このとき、Ｄフリップ・フ
ロップ３１には駆動電圧Ｖ_CCは未だ供給されておらず、
したがって、モーメンタリ・スイッチＳＷ１のオン状態
を保持することはできない。

【００４２】ＦＥＴスイッチＳＷ２のオンに伴い、３端
子レギュレータ３２に電圧Ｖ_INが供給され（図３中の矢
印II）、比較的短い遅延時間の後、安定化された副電源
電圧Ｖ_SUBが出力される（図３中の矢印III）。

【００４３】制御ライン１２はＶ_SUBによりプル・アッ
プされるので、Ｄフリップ・フロップ３１のクリア端
子"−ＣＬＲ"にはハイ・レベルが入力される。また、検
出ライン１１の一端は、モーメンタリ・スイッチＳＷ１
により接地されているので、Ｄフリップ・フロップ３１
のプリセット端子"−ＰＲ"にはロー・レベルが入力され
ている（図３中の矢印VI）。

【００４４】この時点では、Ｄフリップ・フロップ３１
は、副電源電圧電圧Ｖ_SUBの入力によって既に駆動可能
となっており、クリア端子"−ＣＬＲ"がハイ・レベルに
切り替わったことに応答して、自身のＱ出力を付勢する
（図３中の矢印Ｖ）。

【００４５】次いで、Ｑ出力が付勢されたことに応答し
て、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０はイネーブルされて、電
圧変換動作を開始し、システム負荷１００の各部に電源
電圧Ｖ_OUTが投入されることとなる。また、トランジス
タ４１は、ベースにハイ・レベルが入力されてオン状態
に切り替わる。この結果、ＦＥＴスイッチＳＷ２のゲー
トＶ_Gは、トランジスタ４１によって接地されることと
なる（図３中の矢印VI）。

【００４６】その後、ユーザがモーメンタリ・スイッチ
ＳＷ１の押下操作を解除すると、モーメンタリ・スイッ
チＳＷ１は元の位置に復帰する。そして、検出ライン１
１は、その一端はグランドから切り離され、副電源電圧
Ｖ_SUBによってプル・アップされた状態となる。この結
果、ダイオード４２のカソード端子はロー・レベルでは
なくなり、また、Ｄフリップ・フロップ３１のプリセッ
ト端子"−ＰＲ"はハイ・レベルに切り替わる（図３中の
矢印VII）。しかしながら、Ｄフリップ・フロップ３１
はモーメンタリ・スイッチＳＷ１のオン状態を既に保持
しており、Ｑ出力の付勢状態を維持するので、ＦＥＴス
イッチＳＷ２のオン状態すなわちパワー・オン状態は好
適に保たれる。

【００４７】上述した一連の動作において、パワー・オ
フ状態におけるラッチ回路３０には給電されないので当
然消費電力はないこと、及び、スイッチ駆動回路４０は
駆動電圧なしでスイッチＳＷ２をオン操作できること
を、特に充分理解されたい。本電源システムによれば、
バッテリ２０を取り付けたまま長時間放置されてもリー
ン電流は生じない。例えば、バッテリを取り付けたまま
ノートブックＰＣを出荷しても、ユーザの手元に届くま
での間にバッテリの電力ロスは殆どないのである。

【００４８】パワー・オフ・オペレーション：図４に
は、この電源システムのパワー・オフ時における各部の
協働的動作をタイミング・チャートにして示している。

【００４９】パワー・オンすなわちスイッチＳＷ２がオ
ン状態で、ユーザがモーメンタリ・スイッチＳＷ１を押
下操作すると、これに連動して、検出ライン１１の一端
が接地されて、Ｄフリップ・フロップ３１のプリセット
端子"−ＰＲ"にはロー・レベルが入力される（図４中の
矢印Ｉ）。また、モーメンタリ・スイッチＳＷ１の押下
操作が解除されると、検出ライン１１の一端はグランド
から切り離され、プリセット端子"−ＰＲ"はハイ・レベ
ルに復帰する（図４中の矢印II）。

【００５０】電源コントローラ１１０は、モーメンタリ
・スイッチＳＷ１の状況を検出ライン１１を介してモニ
タしており、システムのパワー・オフを意味するこの押
下操作に応答して、ファームウェア・レベルでのパワー
・オフ処理（すなわちクローズ処理）を実行する（但
し、ファームウェア・レベルでの処理自体は本発明の要
旨と関連しないので、これ以上説明しない）。

【００５１】ファームウェア・レベルでの処理が終了す
ると、電源コントローラ１１０は、ラッチ回路３０が保
持しているパワー・オン状態を解除すべく、自身の出力
端子ＯＵＴすなわち制御ライン１２を減勢する。

【００５２】制御ライン１２が減勢されると、Ｄフリッ
プ・フロップ３１のクリア端子"−ＣＬＲ"にはロー・レ
ベルが入力されて（図４中の矢印III）、これに応答し
てＱ出力も減勢される（図４中の矢印IV）。さらに、こ
れに連動して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０がディセーブ
ルされて、システム負荷への供給電圧Ｖ_OUTが停止する
とともに（図４中の矢印Ｖ）、トランジスタ４１もオフ
状態に切り替わる（図４中の矢印VI）。

【００５３】トランジスタ４１がオフ状態になると、Ｆ
ＥＴスイッチＳＷ２のゲート電圧Ｖ_Gはハイ・レベルに
戻るため（図４中の矢印VII）、ＦＥＴスイッチＳＷ２
はオフ状態に切り替わる。この結果、３端子レギュレー
タ３２への供給電圧Ｖ_INが遮断されるため（図４中の矢
印VIII）、副電源電圧Ｖ_SUBも当然途絶える（図４中の
矢印IX）。

【００５４】副電源電圧Ｖ_SUBの停止により、Ｄフリッ
プ・フロップ３１は駆動電圧を失い、記憶内容を喪失す
る。また、検出ライン１１上の電荷も失われ、プリセッ
ト端子"−ＰＲ"はロー・レベルとなる（図４中の矢印
Ｘ）。この結果、完全なパワー・オフ状態となる。

【００５５】Ｃ．追補以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳
解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは
自明である。例えばファクシミリ機器、移動無線端末や
コードレス電話機、電子手帳、ビデオ・カメラなどの各
種コードレス機器、ワードプロセッサ等のような、バッ
テリ駆動タイプの各種電気・電子機器に対しても、本発
明を適用することができる。要するに、例示という形態
で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈される
べきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭
に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。

【００５６】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
パワー・オフ時に電流がリークしない、モーメンタリ・
スイッチを用いたリモート・パワー・オン／オフ方式を
実現した電子機器や電子機器に用いられる電源装置を提
供することができる。例えば本発明をノートブックＰＣ
に利用することにより、電流リークによるバッテリへの
ダメージを排除して、インスタント・オンを実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明を実現するのに適した電源シス
テムの構成を模式的に示した図である。

【図２】図２は、本発明を実現した電源システムの構成
を詳細に開示した図である。

【図３】図３は、本実施例の電源システムのパワー・オ
ン時の動作特性を表したタイミング・チャートである。

【図４】図４は、本実施例の電源システムのパワー・オ
フ時の動作特性を表したタイミング・チャートである。

【図５】図５は、ノートブックＰＣの外観斜視図であ
る。

【図６】図６は、モーメンタリ・スイッチを用いた電源
システム（従来例）の構成を模式的に示した図である。

【符号の説明】

１０…主電力ライン、１１…検出ライン、１２…制御ラ
イン、２０…バッテリ、３０…ラッチ回路、３１…Ｄフ
リップ・フロップ、３２…３端子レギュレータ、４０…
スイッチ駆動回路、４１…ＮＰＮ型トランジスタ、４２
…ダイオード、４３…抵抗体、５０…ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ、１００…システム負荷、１０１…ＣＰＵ、１０２
…メイン・メモリ、１０３…ビデオ・コントローラ、１
０４…ＬＣＤ、１０５…ＨＤＤ、１０６…ＦＤＤ、１０
７…ＣＤ−ＲＯＭドライブ、１１０…電源コントロー
ラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中沢幸文神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本アイ・ビー・エム株式会社大和事業所内 (72)発明者内藤在正神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本アイ・ビー・エム株式会社大和事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子機器のための電源装置であって、主電源と前記電子機器本体とを結ぶ主電力ラインと、前記主電力ライン上に設けられたスイッチと、前記電子機器本体の外壁面に設けられたモーメンタリ・
スイッチと、前記モーメンタリ・スイッチの操作状態を保持するとと
もに保持した操作状態に応じて前記スイッチをオン／オ
フ操作するための、前記スイッチの下流側から給電され
たラッチ回路と、前記スイッチがオフ状態での前記モーメンタリ・スイッ
チの操作に応答して、前記スイッチをオンするための、
給電なしで駆動するスイッチ駆動回路と、を含むことを
特徴とする電源装置。
【請求項２】バッテリ駆動式の電子機器のための電源装
置であって、バッテリと前記電子機器本体とを結ぶ主電力ラインと、前記主電力ライン上に設けられたＰチャネル型ＦＥＴス
イッチと、前記電子機器本体の外壁面に設けられたモーメンタリ・
スイッチと、前記モーメンタリ・スイッチの操作状態を保持するとと
もに保持した操作状態に応じて前記Ｐチャネル型ＦＥＴ
スイッチをオン／オフ操作するための、前記Ｐチャネル
型ＦＥＴスイッチの下流側から給電されたラッチ回路
と、前記Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチがオフ状態のとき、前
記モーメンタリ・スイッチの操作に応答して前記Ｐチャ
ネル型ＦＥＴスイッチのゲート端子を接地するスイッチ
駆動回路と、を含むことを特徴とする電源装置。
【請求項３】構成部品を包むための筐体と、主電源と、前記主電源の電圧レベルを変換するためのＤＣ／ＤＣコ
ンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力により駆動するシステ
ム負荷と、主電源の出力電流を前記ＤＣ／ＤＣコンバータに伝送す
るための主電力ラインと、前記主電力ライン上に設けられたスイッチと、前記筐体の外壁面に設けられたモーメンタリ・スイッチ
と、前記モーメンタリ・スイッチの操作状態を保持するとと
もに保持した操作状態に応じて前記スイッチをオン／オ
フ操作するための、前記スイッチの下流側から給電され
たラッチ回路と、前記スイッチがオフ状態での前記モーメンタリ・スイッ
チの操作に応答して、前記スイッチをオンするための、
給電なしで駆動するスイッチ駆動回路と、を具備するこ
とを特徴とする電子機器。
【請求項４】構成部品を包むための筐体と、主電源としてのバッテリと、前記バッテリの出力電圧レベルを変換するためのＤＣ／
ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力により駆動するシステ
ム負荷と、前記バッテリの出力電流を前記ＤＣ／ＤＣコンバータに
伝送するための主電力ラインと、前記主電力ライン上に設けられたＰチャネル型ＦＥＴス
イッチと、前記筐体の外壁面に設けられたモーメンタリ・スイッチ
と、前記モーメンタリ・スイッチの操作状態を保持するとと
もに保持した操作状態に応じて前記Ｐチャネル型ＦＥＴ
スイッチをオン／オフ操作するための、前記Ｐチャネル
型ＦＥＴスイッチの下流側から給電されたラッチ回路
と、前記Ｐチャネル型ＦＥＴスイッチがオフ状態のとき、前
記モーメンタリ・スイッチの操作に応答して前記Ｐチャ
ネル型ＦＥＴスイッチのゲート端子を接地するスイッチ
駆動回路と、を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項５】前記バッテリは前記電子機器に対して着脱
・交換自在であることを特徴とする請求項２に記載の電
源装置。
【請求項６】前記バッテリは着脱・交換自在であること
を特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項７】電子機器のための電源装置であって、主電源と前記電子機器本体とを結ぶ主電力ラインと、前記主電力ライン上に設けられたスイッチと、前記電子機器本体に設けられたモーメンタリ・スイッチ
と、前記モーメンタリ・スイッチの操作状態を保持するとと
もに保持した操作状態に応じて前記スイッチをオン／オ
フ操作するための、前記スイッチの下流側から給電され
たラッチ回路と、前記スイッチがオフ状態での前記モーメンタリ・スイッ
チの操作に応答して、前記スイッチをオンするための、
給電なしで駆動するスイッチ駆動回路と、を含むことを
特徴とする電源装置。