JPH11313444A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器のジャックとＡＣアダプタのプラグ
を特殊形状とすることが不要であり、電子機器のジャッ
クとＡＣアダプタのプラグを誤接続してもバッテリーに
悪影響を与えない急速充電機能を有する電源装置を提供
する。 【解決手段】 入力電圧検出手段１４は、ＤＣジャック
１２から入力されるＡＣアダプタの入力電圧を検出し、
Ａ／Ｄ変換し入力電圧の値をマイコン２４に出力する。
スイッチ手段１６は、ＤＣジャック１２とバッテリー端
子２０の間に直列的に接続されマイコン２４の制御信号
によって開閉する。バッテリー端子電圧検出手段２２
は、バッテリー端子から出力されるバッテリーのバッテ
リー電圧をマイコン２４に出力する。マイコン２４は、
入力電圧とバッテリー電圧の値に基づいてスイッチ手段
１６に制御信号を与えスイッチ手段１６の開閉制御を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＡＣアダプタから供
給される直流電圧に基づいてバッテリーの急速充電を行
う電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】バッテリーから供給されるバッテリ電圧
とＡＣアダプタから供給される入力電圧のいずれによっ
ても動作するように構成された電子機器がある。このよ
うな電子機器においては、その電子機器にバッテリーを
装着した状態でＡＣアダプタを接続することで、このＡ
Ｃアダプタから供給される入力電圧をバッテリーに直接
充電することでこのバッテリーを急速充電する機能（体
内充電機能）を有したものがある。

【０００３】ところで、電子機器に適合した電圧及び電
流を供給するＡＣアダプタを使用していれば問題はない
が、その電子機器に適合しない電圧及び電流を供給する
ＡＣアダプタが前記電子機器に誤接続されると、バッテ
リーに悪影響を与えることが考えられる。したがって、
従来は、このような問題を防止するために、ＡＣアダプ
タのプラグと電子機器のジャックを特殊形状とし、電圧
及び電流が適合した電子機器のジャックとＡＣアダプタ
のプラグのみが互いに接続可能となるようにして誤接続
を防止している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに電子機器のＤＣジャックとＡＣアダプタのプラグを
特殊形状とすると、その電子機器のＤＣジャックに対応
する形状のプラグを有するＡＣアダプタしか使用するこ
とができず、電圧及び電流が適合していてもそのプラグ
の形状が上記ＤＣジャックの形状に適合しないＡＣアダ
プタは使用することができず、非常に使い勝手が悪いも
のとなっている。また、特殊形状のジャックを使用しな
い場合は、機器内部に、充電に適した電圧が常時出力可
能なＤＣ電圧変換回路を持つ必要があり、その回路の出
力電流を大きくするには大規模な回路ユニットを追加す
る必要がある。また、出力電流の少ない小型の回路ユニ
ットを使用した場合は、急速充電を行うことができな
い。したがって、このような電圧変換回路や回路ユニッ
トを設けることは現実的ではない。

【０００５】そこで本発明の目的は、電子機器のジャッ
クとＡＣアダプタのプラグを特殊形状とすることが不要
であり、かつ、電子機器のジャックとＡＣアダプタのプ
ラグを誤接続したとしてもバッテリーに悪影響を与えな
い急速充電機能を有する電源装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、直流の電圧を出力するＡＣアダプタのプラグ
が接続されるＤＣジャックと、バッテリーに接続される
バッテリー端子とを備え、前記ＤＣジャックから入力さ
れる入力電圧を前記バッテリー端子に供給するように構
成された電源装置において、前記入力電圧を検出する入
力電圧検出手段と、前記バッテリー端子から出力される
前記バッテリーのバッテリー電圧を検出するバッテリー
端子電圧検出手段と、前記ＤＣジャックと前記バッテリ
ー端子との間に設けられたスイッチ手段と、前記スイッ
チ手段を開閉制御する開閉制御手段と、前記バッテリー
端子電圧検出手段によって検出された前記バッテリー電
圧に基づいて前記バッテリーの充電が必要か否かを判定
する第１の判定手段と、前記第１の判定手段が前記バッ
テリーの充電が必要であると判定した場合に、前記入力
電圧検出手段によって検出された前記入力電圧が前記バ
ッテリーの充電電圧として利用可能であるか否かを判定
する第２の判定手段とを備え、前記開閉制御手段は、前
記第２の判定手段の判定結果が前記入力電圧が前記バッ
テリーの充電電圧として利用可能であると判定した場合
に前記スイッチ手段を閉成し、前記第２の判定手段の判
定結果が前記入力電圧が前記バッテリーの充電電圧とし
て利用不可能と判定した場合に前記スイッチ手段を開成
することを特徴とする。

【０００７】本発明では、ＡＣアダプタからの入力電圧
がバッテリーの充電電圧として利用可能でないと判定さ
れた場合には、この判定結果に基づいてスイッチ手段が
開成される。したがって、バッテリーの充電電圧として
不適切な電圧を供給するＡＣアダプタのプラグがこの電
源装置のＤＣジャックに誤って接続されたとしても、Ａ
Ｃアダプタからの入力電圧がバッテリーに印加されない
ため、バッテリーに不適切な電圧が印加されてこのバッ
テリーに好ましくない影響を与えることが防止される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の電源装置の実施の
形態を示すブロック図であり、図２は電源装置の回路例
を示す回路図である。

【０００９】まず、図１を参照して構成について説明す
る。電源装置１０は、不図示の電子機器に接続されてお
り、この電子機器の必要な箇所に電源を供給するもので
ある。電源装置１０は、ＤＣジャック１２、入力電圧検
出手段１４、スイッチ手段１６、電流制限手段１８、バ
ッテリー端子２０、バッテリー端子電圧検出手段２２、
マイクロコンピュータ（以下マイコンという）２４を備
えている。ＤＣジャック１２は、直流の電圧を出力する
ＡＣアダプタのプラグ（不図示）が接続されるものであ
る。本発明では、ＤＣジャック１２とＡＣアダプタのプ
ラグは、特殊形状ではなく、一般的なＡＣアダプタのプ
ラグとそれに対応するＤＣジャックにおいて採用されて
いる規格（例えばＥＩＡＪ規格）で統一された形状のも
のを使用している。

【００１０】入力電圧検出手段１４は、ＤＣジャック１
２から入力される前記ＡＣアダプタの入力電圧を検出
し、Ａ／Ｄ変換し入力電圧の値を示すデジタルデータを
後述するマイコン２４に出力するものである。

【００１１】スイッチ手段１６は、ＤＣジャック１２と
バッテリー端子２０の間に直列的に接続され、マイコン
２４の制御信号によって開閉するものである。電流制限
手段１８は、スイッチ手段１６とバッテリー端子２０の
間に直列的に接続され、すなわちＤＣジャック１２とバ
ッテリー端子２０の間に直列的に接続されており、バッ
テリー端子２０に接続されるバッテリーの充電電流の上
限値を超えた充電電流がＡＣアダプタ１２からバッテリ
ーに流入することを制限するものである。

【００１２】バッテリー端子２０は、不図示のバッテリ
ーに接続される端子である。バッテリー端子電圧検出手
段２２は、バッテリー端子２０から出力されるバッテリ
ーのバッテリー電圧を検出し、Ａ／Ｄ変換し前記バッテ
リー電圧の値を示すデジタルデータをマイコン２４に出
力するものである。

【００１３】マイコン２４は、入力電圧検出手段１４か
ら入力される入力電圧の値と、バッテリー端子電圧検出
手段２２から入力されるバッテリー電圧の値とに基づい
てスイッチ手段１６に制御信号を与えることでこのスイ
ッチ手段１６の開閉制御を行うものである。

【００１４】次に上述のように構成された電源装置１０
の作用効果について説明する。バッテリー端子２０にバ
ッテリーが接続されており、かつ、スイッチ手段１６が
開成されている状態で、ＤＣジャック１２にＡＣアダプ
タのプラグが挿入接続されたとする。マイコン２４は、
バッテリー端子電圧検出手段２２から入力されるバッテ
リー電圧の値に基づいて前記バッテリーの充電が必要か
否かを判定する。この判定結果が否定（バッテリーが満
充電）であれば充電が不要なためマイコン２４はスイッ
チ１６にこのスイッチ手段１６が開成状態を維持するよ
うに制御信号を出力する。

【００１５】一方、マイコン２４は、上記判定結果が肯
定（バッテリーが非満充電）であれば、前記入力電圧検
出手段１４から入力されるＡＣアダプタの入力電圧の値
が前記バッテリーの充電電圧として利用可能であるか否
かを判定する。つまり、ＡＣアダプタからの入力電圧が
前記バッテリーを充電するために適正な範囲の電圧値に
該当しない場合（適正な範囲の電圧値を超えるか下回る
場合）には、マイコン２４は、充電電圧として利用不可
能と判定し、この判定結果に基づいてスイッチ手段１６
にこのスイッチ手段１６が開成状態を維持するように制
御信号を出力する。

【００１６】したがって、前記バッテリーの充電電圧と
して不適切な電圧を供給するＡＣアダプタのプラグがこ
の電源装置１０のＤＣジャック１２に誤って接続された
としても、ＡＣアダプタからの入力電圧がバッテリーに
印加されることがない。

【００１７】一方、マイコン２４は、ＡＣアダプタから
の入力電圧が前記バッテリーを充電するために適正な範
囲の電圧値に該当する場合には、充電電圧として利用可
能と判定し、この判定結果に基づいてスイッチ手段１６
に制御信号を出力してスイッチ手段１６を閉成状態にす
る。この結果、ＡＣアダプタからの入力電圧は、バッテ
リー端子２０に接続されているバッテリーに充電電圧と
して直接印加され、このバッテリーを急速充電させる。

【００１８】また、電流制限手段１８は、ＡＣアダプタ
からバッテリー端子２０に流れる充電電流が前記バッテ
リーの充電電流の上限値を超えた場合に、この充電電流
の流入を制限する。したがって、バッテリーの上限値を
超える充電電流がバッテリーに流入してバッテリーに好
ましくない影響を与えることが防止される。なお、バッ
テリーの充電電流を制限する必要が無ければ電流制限手
段１８を省略することができる。

【００１９】そして、マイコン２４は、バッテリー端子
電圧検出手段２２から入力されるバッテリー電圧の値を
定期的に監視している。マイコン２４は、この監視して
いるバッテリー電圧がバッテリーの満充電に対応する値
に到達したと判定したときに、スイッチ手段１６に制御
信号を与えてこのスイッチ手段１６を開成状態にさせ、
バッテリーへの充電電流の供給を停止してバッテリーの
充電を終了させる。

【００２０】上述の実施の形態によれば、前記バッテリ
ーの充電電圧として不適切な電圧を供給するＡＣアダプ
タのプラグがこの電源装置１０のＤＣジャック１２に誤
って接続されたとしても、ＡＣアダプタからの入力電圧
がバッテリーに印加されてこのバッテリーに好ましくな
い影響を与えることが防止される。したがって、電子機
器のジャックとＡＣアダプタのプラグの誤接続による問
題が生じないから、ＤＣジャック１２とＡＣアダプタの
プラグは、一般的なＡＣアダプタの規格で統一された形
状のものを使用することが可能となる。この結果、電圧
及び電流が適合しているＡＣアダプタならばそのプラグ
をこの電源装置１０のＤＣジャック１２に接続して使用
することができ、非常に使い勝手がよいものとなる。な
お、上述の実施の形態では、マイコン２４によって、特
許請求の範囲の開閉制御手段、第１の判定手段及び第２
の判定手段が構成されている。

【００２１】次に、図２を参照して電源装置の具体的な
回路例について説明する。なお、図２において、図１と
同一箇所には同一の符号を付してその説明を一部省略す
る。また、図２においては電流制限手段が省略されてい
る。

【００２２】図２において、検出部１４Ａは入力電圧検
出手段１４の一部を構成しており、ＤＣジャック１２に
入力された入力電圧を抵抗１４１、１４２で分圧して適
当な電圧値にしてマイコン２４に内蔵されているＡ／Ｄ
変換器（不図示）に出力する。抵抗１４２に並列接続さ
れたコンデンサ１４３とダイオード１４４は、ＤＣジャ
ック１２とＡＣアダプタのプラグとの接離によって生じ
るサージを吸収するために設けられている。検出部１４
Ａとマイコン２４に内蔵されていＡ／Ｄ変換器（不図
示）によって入力電圧検出手段１４が構成されている。

【００２３】検出部２２Ａも検出部１４Ａと同様の構成
であり、バッテリー端子２０のバッテリー電圧を抵抗２
２１、２２２で分圧して適当な電圧値にしてマイコン２
４に内蔵されているＡ／Ｄ変換器（不図示）に出力す
る。抵抗２２２に並列接続されたコンデンサ２２３とダ
イオード２２４は、バッテリー端子２０とバッテリーと
の接離によって生じるサージを吸収するために設けられ
ている。検出部２２Ａとマイコン２４に内蔵されていＡ
／Ｄ変換器（不図示）によってバッテリー端子電圧検出
手段２２が構成されている。

【００２４】スイッチ手段１６は、スイッチング素子で
あるＦＥＴ１６２、１６５と、これらＦＥＴ１６２、１
６５のバイアス回路を構成する抵抗１６１、１６４と、
ＦＥＴ１６２、１６５のゲートをオンオフするためのト
ランジスタ１６３、１６６とから構成されている。マイ
コン２４からトランジスタ１６３、１６６のベースにＨ
レベルの制御信号を与えることでＦＥＴ１６２、１６５
がオンされ、マイコン２４からトランジスタ１６３、１
６６のベースにＬレベルの制御信号を与えることでＦＥ
Ｔ１６２、１６５がオフされるようになっている。な
お、スイッチ手段１６は、リレーやそのほかのスイッチ
ング素子を使用して構成することができることはいうま
でもない。

【００２５】電源回路２６は、この電源装置１０と接続
されている電子機器の必要な箇所に必要な電圧を生成し
て供給するものである。電源回路２６は、ＤＣジャック
１２から入力されるＡＣアダプタの入力電圧と、バッテ
リー端子２０から入力されるバッテリー電圧とのいずれ
を入力し、その入力された電圧に基づいて必要な電圧を
生成している。

【００２６】２８は、電源回路２６とバッテリー端子２
０の間に直列的に接続された電源供給切り替えスイッチ
手段であり、マイコン２４からの制御信号によって開閉
制御される。電源供給切り替えスイッチ手段２８が開成
状態であれば、ＤＣジャック１２から入力されるＡＣア
ダプタからの入力電圧がダイオード３０を介して電源回
路２６に供給可能となる。すなわち、電源回路２６は、
ＡＣアダプタによる駆動状態となる。また、このときに
は、バッテリー端子２０にも前記入力電圧が供給されて
バッテリー充電が可能な状態となる。電源供給切り替え
スイッチ手段２８が閉成されていれば、バッテリー端子
２０からのバッテリー電圧が電源回路２６に供給可能と
なる。すなわち、電源回路２６は、バッテリーによる駆
動状態となる。上記電源供給切り替えスイッチ手段２８
とダイオード３０によって電源供給切り替え手段が構成
されている。

【００２７】マイコン２４は、ＤＣジャック１２から入
力されるＡＣアダプタの入力電圧と、バッテリー端子２
０から入力されるバッテリー電圧とのいずれかを動作用
電圧として入力するようになっている。すなわち、マイ
コン２４の電源入力端子は、ＤＣジャック１２のプラス
端子とダイオード３２を介して接続されるとともに、バ
ッテリー端子２０のプラス端子とダイオード３４を介し
て接続されている。ダイオード３２、３４は、ＤＣジャ
ック１２とバッテリー端子２０の間で電流が好ましくな
い方向に流れないようにする作用を果たしている。

【００２８】上記回路構成の場合には、マイコン２４が
ＡＣアダプタからの入力電圧が前記バッテリーを充電す
るために適正な範囲の電圧値に該当せず、充電電圧とし
て利用不可能と判定し、スイッチ手段１６に制御信号を
与えず開成状態を維持させる際、マイコン２４が制御信
号を電源供給切り替えスイッチ手段２８に与えてこの電
源供給切り替えスイッチ手段２８を開成状態にする必要
がある。この理由は、電源供給切り替えスイッチ手段２
８が閉成状態であると、ＤＣジャック１２、ダイオード
３０、電源供給切り替えスイッチ手段２８という経路を
介して、ＡＣアダプタからの入力電圧がバッテリー端子
２０に印加されてしまうためである。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明は、
直流の電圧を出力するＡＣアダプタのプラグが接続され
るＤＣジャックと、バッテリーに接続されるバッテリー
端子とを備え、前記ＤＣジャックから入力される入力電
圧を前記バッテリー端子に供給するように構成された電
源装置において、前記入力電圧を検出する入力電圧検出
手段と、前記バッテリー端子から出力される前記バッテ
リーのバッテリー電圧を検出するバッテリー端子電圧検
出手段と、前記ＤＣジャックと前記バッテリー端子との
間に設けられたスイッチ手段と、前記スイッチ手段を開
閉制御する開閉制御手段と、前記バッテリー端子電圧検
出手段によって検出された前記バッテリー電圧に基づい
て前記バッテリーの充電が必要か否かを判定する第１の
判定手段と、前記第１の判定手段が前記バッテリーの充
電が必要であると判定した場合に、前記入力電圧検出手
段によって検出された前記入力電圧が前記バッテリーの
充電電圧として利用可能であるか否かを判定する第２の
判定手段とを備え、前記開閉制御手段は、前記第２の判
定手段の判定結果が前記入力電圧が前記バッテリーの充
電電圧として利用可能であると判定した場合に前記スイ
ッチ手段を閉成し、前記第２の判定手段の判定結果が前
記入力電圧が前記バッテリーの充電電圧として利用不可
能と判定した場合に前記スイッチ手段を開成する構成と
した。

【００３０】そのため、バッテリーの充電電圧として不
適切な電圧を供給するＡＣアダプタのプラグがこの電源
装置のＤＣジャックに誤って接続されたとしても、ＡＣ
アダプタからの入力電圧がバッテリーに印加されないた
め、バッテリーに不適切な電圧が印加されてこのバッテ
リーに好ましくない影響を与えることが防止される。し
たがって、電子機器のジャックとＡＣアダプタのプラグ
の誤接続による問題が生じないから、従来と違って電源
装置のＤＣジャックとＡＣアダプタのプラグを特殊形状
にする必要がなく、電源装置のＤＣジャックとＡＣアダ
プタのプラグとして一般的な規格で統一された形状のも
のを使用することができる。また、電源装置のＤＣジャ
ックとＡＣアダプタのプラグとして、一般的な規格で統
一された形状のものを使用することで、その電源装置に
適合した電圧を供給するＡＣアダプタならば、そのプラ
グを電源装置のＤＣジャックに接続して使用することが
可能となるので非常に使い勝手がよくなるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電源装置の実施の形態を示すブロック
図である。

【図２】この電源装置の回路例を示す回路図である。

【符号の説明】

１０……電源装置、１２……ＤＣジャック、１４……入
力電圧検出手段、１６……スイッチ手段、１８……電流
制限手段、２０……バッテリー端子、２２……バッテリ
ー端子電圧検出手段、２４……マイクロコンピュータ
（開閉制御手段、第１の判定手段、第２の判定手段）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流の電圧を出力するＡＣアダプタのプ
   ラグが接続されるＤＣジャックと、 バッテリーに接続されるバッテリー端子とを備え、 前記ＤＣジャックから入力される入力電圧を前記バッテ
   リー端子に供給するように構成された電源装置におい
   て、 前記入力電圧を検出する入力電圧検出手段と、 前記バッテリー端子から出力される前記バッテリーのバ
   ッテリー電圧を検出するバッテリー端子電圧検出手段
   と、 前記ＤＣジャックと前記バッテリー端子との間に設けら
   れたスイッチ手段と、前記スイッチ手段を開閉制御する
   開閉制御手段と、 前記バッテリー端子電圧検出手段によって検出された前
   記バッテリー電圧に基づいて前記バッテリーの充電が必
   要か否かを判定する第１の判定手段と、 前記第１の判定手段が前記バッテリーの充電が必要であ
   ると判定した場合に、前記入力電圧検出手段によって検
   出された前記入力電圧が前記バッテリーの充電電圧とし
   て利用可能であるか否かを判定する第２の判定手段とを
   備え、 前記開閉制御手段は、前記第２の判定手段の判定結果が
   前記入力電圧が前記バッテリーの充電電圧として利用可
   能であると判定した場合に前記スイッチ手段を閉成し、
   前記第２の判定手段の判定結果が前記入力電圧が前記バ
   ッテリーの充電電圧として利用不可能と判定した場合に
   前記スイッチ手段を開成する、 ことを特徴とする電源装置。
2. 【請求項２】 前記バッテリーへの充電電流が所定の上
   限値を超えないように制限する充電電流制限手段を設け
   たことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
3. 【請求項３】 前記開閉制御手段は、前記スイッチ手段
   が閉成されている場合に、前記バッテリ端子電圧検出手
   段によって検出された前記バッテリー電圧が前記バッテ
   リーの満充電に相当する電圧値に到達したときに前記ス
   イッチ手段を開成することを特徴とする請求項１記載の
   電源装置。
4. 【請求項４】 前記開閉制御手段、前記第１の判定手段
   及び前記第２の判定手段がマイクロコンピュータで構成
   されていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
5. 【請求項５】 入力された電圧に基づいて必要な電圧を
   生成する電源回路と、前記入力電圧及び前記バッテリー
   電圧を切り替えて前記電源回路に供給する電源供給切り
   替え手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の電
   源装置。