WO2008029660A1

WO2008029660A1 - Dispositif d'alimentation électrique

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Publication number: WO2008029660A1
Application number: PCT/JP2007/066587
Authority: WO
Inventors: Kazuo Yamazaki; Yukihiro Terada; Kouji Murakami; Tamiji Nagai
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2008-03-13
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Description

明細書

電源装置

技術分野

[0001] この発明は、例えば ACアダプタなどケーブルを介して電源出力を行う電源装置に関する。

背景技術

[0002] 例えば ACアダプタなど、 AC電源力、ら所定の DC電源を生成してケーブルを介して外部装置に供給を行う電源装置がある。一般的な ACアダプタは、アダプタ本体側で出力電圧や出力電流の検出を行って出力制御を行うように構成される。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] しかしながら、 DC電源をケーブルを介して供給する電源装置では、ケーブルの配線抵抗や接続コネクタの接触抵抗によって供給電圧は幾分低下する。また、この出力電圧の低下は出力電流の大きさやコネクタの接続具合によりばらついて一定しない。

[0004] 従って、従来のシステムでは、電源供給を受ける装置側で正確な電源電圧が必要な場合には、 ACアダプタの出力電圧を所要電圧より少し高く設定しておき、電源供給を受ける装置側でレギユレータ回路により必要な電圧に降下させて使用するのが一般的であった。

[0005] また、近年、携帯電話の ACアダプタなどにお!/、て、電源供給線を細くしてケープルの柔軟性を高くする要求や接続コネクタの小型化の要求もあり、これらの要求により ACアダプタからの供給電圧の正確な制御がより難しくなると考えられる。

[0006] この発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、電源供給線の抵抗やコネクタの接触抵抗があっても正確な電源供給を行うことのできる電源装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明は、上記目的を達成するため、電源出力用のコネクタを有し該コネクタに接続されたケーブルを介して電源出力を行う電源装置（10 :図 1)であって、出力可変にされた電源回路（11)と、該電源回路の出力制御を行う制御回路（12)と、検出用入力端子が前記ケーブルの先端側の配線に接続されて電源の出力量 (例えば電圧検出や電流検出）に関する検出を行う第 1検出回路（14)とを備え、前記第 1検出回路の検出信号が前記制御回路に帰還されて出力制御が行われる構成とした。

[0008] 具体的には、前記第 1検出回路を前記ケーブルの先端側に配置したり、或いは、前記コネクタ内に配置するようにしても良レ、。

[0009] このような手段によれば、出力制御用の検出がケーブルの先端側で行われるため、ケーブルの配線抵抗が大きくても、この配線抵抗の影響を排した正確な出力制御を行うこと力 s出来る。第 1検出回路の検出線や検出信号の出力線にも配線抵抗が付加されることになる力検出線や検出信号の出力線に流れる電流は、電源出力用の配線に流れる電流に比べて無視できる程度に小さくできるため、これにより出力制御に誤差が生じることはない。従って、接続される外部装置に正確な電源供給が行われ、外部装置にレギユレータ回路等を設けることなぐ電源装置の出力を直接電源電圧として使用させること力可倉となる。

[0010] また、本発明は、上記目的を達成するため、電源出力用のコネクタを有し該コネクタに接続されたケーブルを介して電源出力を行う電源装置（10A:図 3)であって、出力可変にされた電源回路（11)と、該電源回路の出力制御を行う制御回路（12)と、電源の出力量に関する検出（例えば電圧検出や電流検出）を行って検出信号を前記制御回路に帰還させる第 1検出回路（14a)と、前記コネクタに設けられ前記第 1検出回路の検出用入力端子に接続される制御接続端子 (T2)とを備え、前記制御接続端子を介して接続された外部装置の所定の結節点の電圧が前記第 1検出回路に入力され、該第 1検出回路の検出信号に基づき前記制御回路の出力制御が行われる構成とした。ここで、前記第 1検出回路は、前記ケーブルの先端側に配置するようにしても良い。

[0011] このような手段によれば、電源の出力量に関する検出点を、外部装置側の電源線等の結節点に設定できるため、ケーブルの配線抵抗やコネクタの接触抵抗の影響を排した正確な電源の出力制御を行うことが出来る。 [0012] 好ましくは、前記第 1検出回路（14a :図 5)の検出用入力端子の接続を前記制御接続端子 (T2)又は電源出力用の配線 (N1)に切り替えるスィッチ回路（SW1)と、前記コネクタが外部装置に接続されたことを検出する接続検出回路（18)とを備え、外部装置の接続が検出されたら前記スィッチ回路により前記検出用入力端子が制御接続端子側へ切り替わり、接続が検出されなければ前記スィッチ回路により前記検出用入力端子が前記電源出力用の配線に切り替わるように構成すると良い。

[0013] このような構成により、外部装置の接続がないときに検出信号がなくなって電源出力が異常に高くなつたり不安定になったりすることを防止することが出来る。

[0014] また好ましくは、前記ケーブルよりも本体側において電源の出力量に関する検出を行う第 2検出回路（20 :図 7,図 8)を備え、前記制御回路（12)は、前記第 1検出回路 (14a)の検出信号があるときに、この検出信号を前記第 2検出回路の検出信号より優先的に使用して出力制御を行うように構成すると良い。

[0015] このような構成により、外部装置の接続があるときには外部装置内の所定の結節点の検出に基づく出力制御が行われ、外部回路の接続がないときには内部の検出信号に基づく出力制御が行われることとなる。従って、検出信号なしで電源出力が異常に高くなつたり不安定になったりすることを防止できる。

[0016] ここで具体的には、前記第 1検出回路の検出信号があるときにこの検出信号を前記制御回路に送り、前記第 1検出回路の検出信号がないときに前記第 2検出回路の検出信号を前記制御回路に送る切替回路（21 :図 7)を備えると良い。

[0017] 或いは、前記第 1検出回路（14a :図 8)と前記第 2検出回路（20)は、前記電源の出力量に関する検出値が各々の設定値 (VI , V2)を超えると検出信号を基準値から変位させるように構成され、 "前記第 1検出回路の設定値 (VI) <前記第 2検出回路の設定ィ直 (V2) "のように設定すると良い。

[0018] このような構成により、前記制御回路に、第 2検出回路の検出信号より第 1検出回路の検出信号を優先的に使用して出力制御を行わせることが出来る。

[0019] また好ましくは、検出用入力端子が前記制御接続端子に接続された第 3検出回路（

14b :図 10)と、前記第 1検出回路の出力又は前記第 3検出回路の出力を選択的に切り替えて前記制御回路側へ伝送する切替回路（24)と、電源の出力量に関する検出を行って検出信号を前記制御回路側へ出力する第 2検出回路（20)と、該第 2検出回路の出力を停止/続行させることが可能な停止回路（26)と、前記切替回路の出力の有無を検出して前記停止回路と前記切替回路の動作制御を行う制御手段とを備え、前記第 1〜第 3検出回路は、出力量に関する検出値が各々の設定値を超えると出力値を基準値力変位させる構成であり、 "前記第 1検出回路の設定値 (VI) >前記第 2検出回路の設定値 (V2) >前記第 3検出回路の設定値 (V3) "のように設定すると良い。

[0020] また、ここで、前記制御手段は、前記切替回路（24)の出力が無いときに、前記停止回路（26)を停止させて前記第 2検出回路（20)の出力を続行させるとともに、前記切替回路（24)を前記第 3検出回路（14b)側に切り替え、前記切替回路（24)の出力が有るときに、前記停止回路（26)を動作させて前記第 2検出回路（20)の出力を停止させ、且つ、前記切替回路（24)を前記第 1検出回路（14a)側に切り替えるように構成すると良い。

[0021] このような構成によれば、外部装置の接続がないときには、第 2検出回路の検出信号に基づく出力制御が行われて、その出力電圧を低く設定したり、待機電力が最低となる出力電圧など任意な電圧設定を行うことが出来る。また、外部装置の接続があつたときには、第 3検出回路の作用により、第 2検出回路の検出信号に基づく出力制御から、第 1検出回路の検出信号に基づく出力制御に切り替えられて、必要な電源出力を行わせることが出来る。

[0022] また好ましくは、ケーブルよりも本体側で電源の出力量に関する検出を行う保護用検出回路（15 :図 4)を備え、該保護用検出回路により所定の出力量以上の検出がなされた場合に、前記制御回路は電源回路からの出力を停止或いは低下させるように構成すると良い。

[0023] このような構成を付加することで、電源装置の出力が定格を超えないように保護すること力 S出来る。

[0024] なお、この項目の説明において、実施形態との対応関係を示す符号を括弧書きで記した力 S、本発明はこれに限定されるものではない。

発明の効果 [0025] 本発明に従うと、電源出力用のケーブルに比較的大きな配線抵抗やコネクタの接触抵抗があっても、接続された外部装置に正確な電源供給を行うことができるという効果がある。それゆえ、外部装置が正確な電源電圧や電源電流を必要とする場合でも、電源装置からの供給電源を直接使用させ、外部装置に電源電圧の調整を行うレギユレータ回路等を設ける必要がなくなるという効果がある。

図面の簡単な説明

[0026] [図 1]本発明の電源装置の第 1実施形態である ACアダプタ 10の構成を示すブロック図である。

[図 2]図 1の検出回路の出力特性を示すグラフである。

[図 3]第 2実施形態の ACアダプタ 10Aの構成を示すブロック図である。

[図 4]第 3実施形態の ACアダプタ 10Bの構成を示すブロック図である。

[図 5]第 4実施形態の ACアダプタ 10Cの構成を示すブロック図である。

[図 6]図 5の接続検出回路とスィッチ回路の具体的な一例を示す回路図である。

[図 7]第 5実施形態の ACアダプタ 10Dの構成を示すブロック図である。

[図 8]第 5実施形態の ACアダプタ 10Dの変形例を示すブロック図である。

[図 9]図 8の第 1検出回路 14aと第 2検出回路 20の出力特性を示すグラフである。

[図 10]第 6実施形態の ACアダプタ 10Eの構成を示すブロック図である。

[図 11]第 7実施形態の ACアダプタ 10Fの構成を示すブロック図である。

符号の説明

[0027] 10, 10A—10F ACアダプタ

11 SW電源回路

12 制御回路

13 検出受信回路

14, 14a 検出回路

14b 補助検出回路

hi 電源供給線

h2 グランド,锒

3 検出信号線 R1〜R3 配線抵抗

TO, Tl 電源出力端子

T2 制御接続端子

15 保護用の検出回路

16 停止制御回路

SW1 スィッチ回路

18 接続検出回路

20 第 2検出回路

21 切替回路

21a 加算回路

24 切替回路

26 停止回路

発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

[0029] [第 1の実施の形態]

図 1は、本発明の電源装置の第 1実施形態である ACアダプタの構成を示すブロック図である。

[0030] この実施形態の ACアダプタ 10は、例えば携帯電話などのセット機器に接続コネクタを介して接続して、ケーブルを介して電力を供給する電源装置である。

[0031] この ACアダプタ 10は、交流電源を入力してトランジスタのスイッチング動作により制御された電流出力を行う SW電源回路 11と、この SW電源回路 11のスイッチング周波数やスイッチング素子のオン期間を変化させて出力制御を行う制御回路 12と、出力制御用に出力電圧等を検出して検出信号を帰還させる検出回路 14と、この検出回路 14からの検出信号を受けて制御回路 12に出力する受信バッファ等の検出受信回路 13とを備えている。

[0032] この ACアダプタ 10は、 SW電源回路 11等が搭載されるアダプタ本体部と、本体部力、ら伸びる電源供給用のケーブルと、ケーブルの先端に設けられた接続コネクタとを備えて!/、る。ケーブル内には、電源供給線 hiとグランド線 h2と制御信号線 h3とが配線され、これらの配線 hi〜！ 3には配線抵抗 R1〜R3が付加されている。また、接続コネクタには電源出力端子 TO, T1が設けられている。

[0033] 検出回路 14は、電源供給用ケーブルの先端側（或いは接続コネクタ内）に配置され、電源供給線 hiの出力端子 T1に近い結節点 N1を検出点として、出力電圧の検出を行うように構成されている。

[0034] 図 2には、検出回路の出力特性グラフを示す。

[0035] 検出回路 14は、検出用入力端子の電圧を例えば分割抵抗で分割した電圧を基準電圧と比較して、この電圧差を誤差アンプで増幅して出力するものである。そして、図 2に示すように、上記の分割電圧が基準電圧より低いときには検出出力を基準値（例えば電圧値ゼロ）とし、分割電圧が基準電圧の近傍になると検出出力を上げて、この分割電圧が基準電圧を超えるとその電圧差に応じて検出出力を高くするような出力特性を有している。検出出力が上昇して一定値に達する設定電圧 Vsは上記の分割抵抗の分割比を適宜選択することで任意に選定することが出来る。

[0036] 制御回路 12は、帰還された検出信号が基準値である場合に出力を増大させる一方、帰還された検出信号が所定電圧より大きくなると、その大きい分だけ、 SW電源回路 11のスイッチング周波数を長くしたり、スイッチング素子のオン期間を短くしたりして SW電源回路の出力を低減させる。このような制御により、検出回路 14の検出点の電圧が設定電圧 Vsに維持されるように出力制御が行われる。

[0037] 上記構成の ACアダプタ 10によれば、検出回路 14の検出点がケーブル先端側に設定されているので、電源供給線 hiやグランド線 h2の配線抵抗 Rl , R2が比較的大きくなつた場合でも、その影響を排した正確な電源出力を行うことが出来る。制御信号線 h3にも配線抵抗 R3が同様にあるが、検出回路 14に流れる電流は電源供給線 hiの電流に比べて非常に小さな値に設定できるので、配線抵抗 R3の影響は無視できるレベルまで低減できる。

[0038] 従って、接続された外部装置に正確な電源供給を行うことができ、外部装置が正確な電源電圧や電源電流を必要とする場合でも、 ACアダプタ 10からの供給電源を直接使用させ、電源供給先の装置にレギユレータ回路を設ける必要がないという効果が得られる。 [0039] なお、上記実施形態では、検出回路 14をケーブル先端側に設けた力、検出回路 1 4はアダプタ本体側に設け、この検出回路 14の検出用入力端子を制御信号泉 h3を介して電源供給線 hiの出力端子 T1側の結節点 N1に接続させるように構成しても同様の効果が奏される。

[0040] [第 2の実施の形態]

図 3は、第 2実施形態の ACアダプタの構成を示すブロック図である。

[0041] 第 2実施形態の ACアダプタ 10Aは、外部装置に接続されるコネクタに制御接続端子 T2を付加し、検出回路 14aの検出用入力端子をこの制御接続端子 T2に接続して、外部装置内の任意の結節点の検出に基づき電源の出力制御を行わせるようにしたものである。

[0042] 検出回路 14aは、検出用入力端子の電圧が所定の基準電圧（例えば IV)より低いときには検出出力を基準値 (例えば電圧値ゼロ）に維持し、検出用入力端子の電圧が基準電圧の近傍になったときに検出出力を基準値から上昇させ、基準電圧を超えるとその分検出出力を高くするように構成する。

[0043] また、制御回路 12は、第 1実施形態と同様に、上記の検出出力を受けて電源の出力量を増減する制御を行う。

[0044] このような構成とすることで、例えば、外部装置の電源ラインの任意の結節点に所定の設定電圧（例えば 6V)が必要な場合には、外部装置内においてこの結節点の電圧を分割して基準電圧（IV)に降下させるような分割抵抗を設け、この分割抵抗の分割点が制御接続端子 T2に接続されるように構成しておく。それにより、 ACァダプタ 10A側で所要の出力制御が行われて、外部装置の上記結節点に安定的で正確な設定電圧（6V)を供給することが出来る。

[0045] また、外部装置にお!/、て、電源ラインの或る結節点に所定の設定電流が必要な場合には、外部装置内においてこの結節点に流れる電流を電圧に変換する抵抗器や、この抵抗器の両端電圧を上記基準電圧（IV)に増幅する回路等を設け、その出力端子が制御接続端子 T2に接続されるように構成しておく。それにより、 ACアダプタ 1 OA側で所要の出力制御が行われて、外部装置の上記の結節点に安定的で正確な設定電流を供給することが出来る。 [0046] 以上のように、この実施の形態の ACアダプタ 10Aによれば、検出回路 14aによる電圧や電流の検出点を、接続先の外部装置内の任意の結節点に設定することが出来るので、ケーブルの配線抵抗 R1〜R3や接続端子 T0〜T2の接触抵抗があっても、これらの影響を排して正確な電圧や電流を供給することが出来る。

[0047] なお、この実施の形態においても、検出回路 14aをケーブルの先端に設けずァダプタ本体側に設け、制御接続端子 T2の信号線を伸ばして検出回路 14aの検出用入力端子に接続するように構成しても良い。

[0048] [第 3の実施の形態]

図 4は、第 3実施形態の ACアダプタ 10Bの構成を示すブロック図である。

[0049] 第 3実施形態の ACアダプタ 10Bは、第 2実施形態の構成に加えて、定格出力を超えないように保護用の検出回路 15と保護用の停止制御回路 16とを設けたものである

〇

[0050] 保護用の検出回路 15は、アダプタ本体側に配置され、出力電圧や出力電流が定格電圧や定格電流を超えたときに検出出力を上昇させるように構成する。

[0051] 停止制御回路 16は、検出回路 15の出力を受けてその出力が所定のしきい値を超えた場合に、制御回路 12に出力停止の信号を出力するように構成される。また、一度、出力停止の信号を出力したら、 AC電源の入力が断たれて回路力 Sリセットされるまで、その出力を継続するように構成される。

[0052] 制御回路 12は、上記停止制御回路から出力停止の信号が入力された場合には、検出信号の大きさに拘わらず、電源出力を停止させたり、低電圧出力となるように、 S

W電源回路 11を制御する。

[0053] このような構成により、何らかの不具合により、出力電圧や出力電流が異常上昇した場合でも、定格を超えない範囲で出力を停止させたり低電圧出力にして外部装置や ACアダプタ 10Bの内部回路を保護することが出来る。

[0054] [第 4の実施の形態]

図 5は、第 4実施形態の ACアダプタ 10Cの構成を示すブロック図である。

[0055] 第 4実施形態の ACアダプタ 10Cは、第 2実施形態の構成に加えて、検出回路 14a の検出用入力端子の接続を制御接続端子 T2又は電源供給線 hiの結節点 N1に切り替えるスィッチ回路 SWlと、コネクタが外部回路に接続されたか否かを検出する接続検出回路 18とを備え、接続検出回路 18の検出結果に基づいてスィッチ回路 SW1 を切り替えるようにしたものである。

[0056] 接続検出回路 18は、例えば、制御接続端子 T2に電圧の印加があるか無いかを検出して接続の有無を検出するように構成することが出来る。そして、接続がある場合にはスィッチ回路 SW1の接続を制御接続端子 T2側に切り替え、接続が無い場合にはスィッチ回路 SW1の接続を結節点 N1側に切り替えるように構成する。

[0057] 図 6には、接続検出回路 18とスィッチ回路 SW1の具体的な回路例を示す。

[0058] スィッチ回路 SW1は、接点方式のスィッチとしたり、半導体スィッチとしたり種々の方式が適用可能である。半導体スィッチとした場合、例えば、図 6に示すような、バイポーラトランジスタ Ql , Q2をスィッチ回路として適用できる。すなわち、トランジスタ Q 1のェミッタ端子を結節点 N1に、コレクタ端子を検出回路 14aの検出用入力端子に接続して、ベース電圧によりトランジスタ Q1をオン'オフ可能とする。また、トランジスタ Q2のェミッタ端子を制御接続端子 T2に、コレクタ端子を検出回路 14aの検出用入力端子に接続して、ベース電圧によりトランジスタ Q2をオン'オフ可能とする。

[0059] また、接続検出回路 18は、トランジスタ Q2のベースとグランド間に接続されたバイポーラトランジスタ Q3により構成することが出来る。トランジスタ Q3のベースは制御接続端子 T2に接続する。

[0060] このような構成により、制御接続端子 T2に電圧が印加されれば、トランジスタ Q3がオンしてスィッチ回路 SW1のトランジスタ Q2をオンさせる。それにより、検出回路 14a の検出用入力端子を制御接続端子 T2側に切り替えることが出来る。また、制御接続端子 T2に電圧が印加されなければ、トランジスタ Q3がオフしてスィッチ回路 SW1のトランジスタ Q1をオンさせる。それにより、検出回路 14aの検出用入力端子を結節点 N1側に切り替えることが出来る。

[0061] このように構成された ACアダプタ 10Cによれば、外部装置が接続されたときには、検出回路 14aが制御接続端子 T2を介して外部装置内の所定の結節点の検出を行い、その検出出力に基づき出力制御を行うことが出来る。一方、外部装置の接続が外されたときには、検出回路 14aの制御端子が電源供給線の結節点 N1に接続されるので、検出信号がなくなって電源の出力電圧が異常上昇したり不安定になるなどの不都合を回避することが出来る。

[0062] なお、上記のスィッチ回路 SW1や接続検出回路 18の具体的な構成は図 6の回路例に制限されるものでなぐ上記のような動作を実現する回路であればどのような構成としても良い。

[0063] [第 5の実施の形態]

図 7は、第 5実施形態の ACアダプタ 10Dの構成を示すブロック図である。

[0064] 第 5実施形態の ACアダプタ 10Dは、第 2実施形態の構成に加えて、外部装置との接続が外されて第 1検出回路 14aの出力がなくなったときに、第 2検出回路 20から検出信号を制御回路 12に送って、電源出力を安定させるようにしたものである。

[0065] そのため、この ACアダプタ 10Dには、アダプタ本体に設けられ出力電圧を検出して第 2検出信号 S2を出力する第 2検出回路 20と、第 1検出回路 14aの検出信号 S1 と第 2検出信号 S2の検出信号 S2の何れ力、を切り替えて制御回路 12に出力する切替回路 21を備えている。

[0066] 切替回路 21は、 2つの検出信号 SI , S2を受けて、何れかを制御回路 12に出力するものであるが、第 1検出回路 14aからの検出信号 S 1の入力があるときにはこの検出信号 S 1が優先的に制御回路 12に出力されるよう動作するように構成されている。

[0067] このような構成によれば、外部装置が接続されたときには、検出回路 14aの検出信号 S 1に基づき出力制御が行われて正確な電源供給を行うことが出来る一方、外部装置の接続が外されたときには、第 2検出回路 20の検出信号 S2が制御回路 12に送られるので、検出信号がなくて SW電源回路 11の出力が異常上昇したり不安定になつたりする不都合を回避することが出来る。

[0068] 図 8には、第 5実施形態の ACアダプタ 10Dの変形例を示す。

[0069] この実施形態において、切替回路 21の構成は幾つかのパターンを適用することが出来る。例えば、第 1検出信号 S 1の有無を検出して、その検出結果に応じて信号線の接続を切り替える回路としたり、或いは、図 8に示すように加算回路 21aとして構成するものである。次に、加算回路 21aとして構成した場合の説明を行う。

[0070] 加算回路 21aは、 2つのアナログ信号の電圧値をそれぞれ加算して出力する回路である。具体的には、オペアンプを用いて電圧を加算する回路としても良いし、或いは、加算値にはさほど精度を要さないのでオペアンプを用いずに抵抗器のみで電圧を加算するタイプの回路を適用しても良レ、。

[0071] 図 9には、第 1検出回路 14aと第 2検出回路 20の出力特性のグラフを示す。

[0072] また、加算回路 21aを用いる場合には、第 1検出回路 14aや第 2検出回路 20の出力特性を所定の設定にする必要がある。先ず、図 9に示したように、第 1検出回路 14 aと第 2検出回路 20の出力特性は、検出電圧が設定電圧 VI , V2を下回る範囲では出力を基準値 (例えば電圧値ゼロ）とし、設定値に近づいたら出力を上昇させて、設定値を超えるとその分出力が高くなるような特性とする。さらに、第 2検出回路 20の設定電圧 (V2)を、第 1検出回路 14aの設定電圧 (VI)よりも大きな値としておく。すなわち、 "V2〉V1 + Δν" ( Δνは配線抵抗やコネクタ接触抵抗やその間の回路の電圧降下分)のように設定する。

[0073] このような設定電圧とすることで、 ACアダプタ 10Dの出力電圧（検出電圧）が大きくなつていくと、先に第 1検出回路 14aの検出信号 S1が上昇して、加算回路 21aを介して制御回路 12に出力される。そして、この検出信号 S1により出力電圧が抑えられるような制御がなされて、出力電圧は第 1検出回路 14aの設定電圧 VIの近傍で安疋。

[0074] このとき、 ACアダプタ 10Dの出力電圧は、第 2検出回路 20の設定電圧 V2より低いところで維持されるので、第 2検出回路 20の検出信号 S2は殆んどゼロとなり、上記の加算回路 21aの出力は第 1検出回路 14aの出力値とほぼ同値なものとなる。それゆえ、加算回路 21aは第 1検出回路 14aの検出信号を優先的に出力したものとなる。

[0075] 一方、外部装置が外された場合には、第 1検出回路 14aの出力は無くなるので、 A Cアダプタ 10Dの出力電圧が上昇して第 2検出回路 20の検出信号 S2も上昇する。そして、この検出信号 S2が加算回路 21aを介して制御回路 12に出力され、検出信号 S2に基づく出力制御がなされる。そして、 ACアダプタ 10Dの出力電圧が設定電圧 V2のの近傍で安定する。

[0076] 以上のように、このような構成により、第 1検出回路 14aの検出信号 S 1があるときはこの検出信号 S1による出力制御が優先的に行われ、第 1検出回路 14aの検出信号 S Iが無いときには第 2検出回路 20の検出信号 S2による出力制御が行われるようにすることが出来る。そして、このような出力制御により、外部装置の接続が外されたときにも、検出信号がなくなって出力が異常上昇したり不安定になったりするといぅ不都合を回避できるとレ、う効果が得られる。

[0077] [第 6の実施の形態]

図 10は、第 6実施形態の ACアダプタ 10Eの構成を示すブロック図である。

[0078] 第 6実施形態の ACアダプタ 10Eは、外部装置が接続されたときは例えば 30Vなど高い電圧を供給する一方、外部装置の接続が外れたときには出力電圧を例えば 10 Vなど低い電圧に設定できるようにしたものである。

[0079] 上述した図 8の構成では、外部装置が外されたときに第 2検出回路 20の検出信号 S2により出力制御を行わせて出力電圧を安定化させることが出来る一方、第 2検出回路 20の設定電圧 V2を第 1検出回路の設定電圧 VIより大きくしなければならなかつたため、外部装置が外されたときの出力電圧が高くなる。そのため、高電圧出力用の ACアダプタでは外部装置を外したときの待機電圧が非常に高くなるという課題を有していた。

[0080] この第 6実施形態の ACアダプタ 10Eは、高電圧出力用の ACアダプタであっても、外部装置を外したときの待機電圧を低い電圧に設定できるようにしたものである。

[0081] この実施形態の ACアダプタ 10Eは、上記機能を付加するために、検出用入力端子が制御接続端子 T2に接続された第 1検出回路 14aと、アダプタ本体部で出力電圧の検出を行う第 2検出回路 20に加えて、検出用入力端子が制御接続端子 T2に接続される補助検出回路 14bと、第 1検出回路 14aの出力と補助検出回路 14bの出力との何れかを選択的に出力する切替回路 24と、切替タイミングに遅延を及ぼす時定数回路 25と、第 2検出回路 20の動作を停止させる停止回路 26とを備えている。

[0082] 上記の第 1検出回路 14aと第 2検出回路 20と補助検出回路 14bは、第 5実施形態で説明したように、それぞれ設定電圧が定められ、検出電圧が設定電圧より小さいときには検出出力を基準値 (例えば電圧値ゼロ）とし、検出電圧が設定電圧の近傍になると出力を上げて、検出電圧が設定電圧を超えるとそれに応じて出力を高くするという出力特性を有するものである。 [0083] 第 1検出回路 14aの設定電圧 VIは出力先の装置に必要な例えば 30Vに設定され、第 2検出回路 20の設定電圧 V2は待機電圧として適切な 10Vに設定されている。また、補助検出回路 14bの設定電圧 V3は、設定電圧 V2よりも小さな例えば 8Vに設定されている。

[0084] 次に、上記構成の ACアダプタ 10Eの動作について説明する。

[0085] 先ず、外部装置が接続されていない状態では、第 1検出回路 14aと補助検出回路

14bの検出出力が無くなり、第 2検出回路 20の検出出力が制御回路 12に出力されて、それに基づく出力制御が行われる。それゆえ、出力電圧は第 2検出回路 20の設定電圧 V2 (= 10V)に制御される。

[0086] 外部装置が接続されると、補助検出回路 14bの検出用入力端子に 10Vの出力電圧が印加されるので、補助検出回路 14bの検出出力が上昇し、この検出信号が切替回路 24と検出受信回路 13を介して制御回路 12に送られる。そして、それに基づき出力制御がなされて、出力電圧が補助検出回路 14bの設定電圧 V3 ( = 8V)に下げられる。

[0087] また、補助検出回路 14bから所定電圧値以上の検出信号が出力されたら、切替回路 24が時定数回路 25を動作させるとともに、検出受信回路 13が停止回路 26を動作させて第 2検出回路 20の動作を停止させる。検出受信回路 13は、一定値以上の検出信号の入力が継続されている期間中、停止回路 26を動作させて第 2検出回路 20 の動作を停止させる。

[0088] 次いで、補助検出回路 14bの検出信号の出力から短い遅延時間が経過すると、時定数回路 25から遅延時間経過の信号が出力されて、切替回路 24が補助検出回路 14bの検出信号から第 1検出回路 14aの検出信号の出力に接続を切り替える。それにより、第 2検出回路 20が停止した状態で第 1検出回路 14aの検出信号が制御回路 12に出力されることとなり、出力電圧は第 1検出回路 14aの設定電圧 VI ( = 30V)まで上昇する。

[0089] また、この 30Vの出力の状態から外部装置が外されたときには、第 1検出回路 14a や補助検出回路 14bの出力が無くなって、検出受信回路 13から停止回路 26に出力される停止制御信号がネゲートされる。それにより、第 2検出回路 20が動作して出力電圧は第 2検出回路 20の設定電圧 V2 (= 10V)まで下げられる。

[0090] 以上のように、この実施形態の ACアダプタ 10Eによれば、外部装置の接続がない場合でも、制御回路に検出信号が出力されて出力制御を安定させることが出来るとともに、外部装置の接続が無いときの出力電圧を低い電圧に設定することが出来るという効果がある。

[0091] なお、上記の説明では、高電圧出力用の ACアダプタ 10Eとして説明した力出力電圧の値は特に制限されるものではないし、各検出回路の設定電圧も上記の具体的な値に制限されるものではない。例えば、外部装置の接続が無いときの出力電圧値を、待機電力を一番低くする電圧に設定することも出来る。

[0092] [第 7の実施の形態]

図 11は、第 7実施形態の ACアダプタ 10Fの構成を示すブロック図である。

[0093] 第 7実施形態の ACアダプタ 10Fは、第 1実施形態の構成において、ケーブル先端に設けた第 1検出回路 14を保護用の検出回路 (第 2保護検出回路 14と記す)として用いた例を示すものである。

[0094] この実施形態の ACアダプタ 10Fは、第 1実施形態の構成に加えて、アダプタ本体側に、出力制御用の電圧検出回路 28と、最大定格電圧や最大定格電流を超えないように出力電圧や出力電流の検出を行う第 1保護検出回路 29を備えている。

[0095] また、ケーブル先端の第 2保護検出回路 14の検出信号又は電圧検出回路 28の検出信号を切り替えて出力する切替回路 30と、切替回路 30からの検出信号と第 1保護検出回路の検出信号との合成を行う合成回路 31とを備え、この合成回路 31の出力が制御回路 12に送られて出力制御が行われるようになつている。

[0096] 電圧検出回路 28、第 1保護検出回路 29、第 2保護検出回路 14は、それぞれ設定電圧 VI , V2, V3が設定され、図 2に示したように、検出電圧がこの設定電圧の近傍以上になったときに検出出力を上昇させる出力特性を有したものである。

[0097] 各々の設定電圧は、 VIは通常時の出力電圧、 V2は最大定格電圧で "V2〉V1" の関係を満たす値、 V3は異常保護用の電圧で "V3〉V2"の関係を満たす値に、それぞれ設定する。

[0098] また、切替回路 30や合成回路 31は、各検出信号をアナログ的に和算する回路構成である。

[0099] 上記のような構成の ACアダプタ 10Fによれば、通常時には電圧検出回路 28の検出出力に基づき出力制御が行われて、通常時の電圧出力が行われるが、電源出力端子 TO, T1がショートされたり電圧検出回路 28が故障した場合には、第 1保護検出回路 29の検出出力が制御回路 12に送られて、最大定格を超えた出力がなされないような制御が行われる。

[0100] さらにこの第 1保護検出回路 29が故障したような場合には、第 2保護検出回路 14 が作用して、その検出出力により保護用電圧 V3を超えないような出力制御が行われ、外部装置に過大電圧が出力されないように 2重の保護を付加することが出来る。

[0101] 以上、本発明の最良な構成について説明してきたが、本発明は上記の第 1〜第 7 実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、電源装置として交流電源を入力して直流電源を供給する ACアダプタにつ!/、て説明したが、この構成に限られるものではない。また、実施形態で示した細部構成や動作方式も、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

産業上の利用可能性

[0102] この発明は、例えば ACアダプタなどケーブルを介して電源出力を行う電源装置に利用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 電源出力用のコネクタを有し該コネクタに接続されたケーブルを介して電源出力を行う電源装置であって、

出力可変にされた電源回路と、

該電源回路の出力制御を行う制御回路と、

検出用入力端子が前記ケーブルの先端側の配線に接続されて電源の出力量に関する検出を行う第 1検出回路と、

を備え、

前記第 1検出回路の検出信号が前記制御回路に帰還されて出力制御が行われることを特徴とする電源装置。

[2] 前記第 1検出回路は、前記ケーブルの先端側に配置されていることを特徴とする請求項 1に記載の電源装置。

[3] 前記第 1検出回路は、前記コネクタ内に配置されていることを特徴とする請求項 2記載の電源装置。

[4] 電源出力用のコネクタを有し該コネクタに接続されたケーブルを介して電源出力を行う電源装置であって、

出力可変にされた電源回路と、

該電源回路の出力制御を行う制御回路と、

電源の出力量に関する検出を行って検出信号を前記制御回路に帰還させる第 1検出回路と、

前記コネクタに設けられ前記第 1検出回路の検出用入力端子に接続される制御接続端子と、

を備え、

前記制御接続端子を介して接続された外部装置の所定の結節点の電圧が前記第 1検出回路に入力され、該第 1検出回路の検出信号に基づき前記制御回路の出力制御が行われることを特徴とする電源装置。

[5] 前記第 1検出回路は、前記ケーブルの先端側に配置されていることを特徴とする請求項 4記載の電源装置。

[6] 前記第 1検出回路の検出用入力端子の接続を前記制御接続端子又は電源出力用の配線に切り替えるスィッチ回路と、

前記コネクタが外部装置に接続されたことを検出する接続検出回路と、を備え、

外部装置の接続が検出されたら前記スィッチ回路により前記検出用入力端子が制御接続端子側へ切り替わり、接続が検出されなければ前記スィッチ回路により前記検出用入力端子が前記電源出力用の配線に切り替わることを特徴とする請求項 4又は 5に記載の電源装置。

[7] 前記ケーブルよりも本体側において電源の出力量に関する検出を行う第 2検出回路を備え、

前記制御回路は、前記第 1検出回路の検出信号があるときに、この検出信号を前記第 2検出回路の検出信号より優先的に使用して出力制御を行うことを特徴とする請求項 4又は 5に記載の電源装置。

[8] 前記第 1検出回路の検出信号があるときにこの検出信号を前記制御回路に送り、前記第 1検出回路の検出信号がないときに前記第 2検出回路の検出信号を前記制御回路に送る切替回路を備えたことを特徴とする請求項 7記載の電源装置。

[9] 前記第 1検出回路と前記第 2検出回路は、前記電源の出力量に関する検出値が各々の設定値を超えると検出信号を基準値から変位させるように構成され、

前記第 1検出回路の設定値 < 前記第 2検出回路の設定値

に設定されていることを特徴とする請求項 7記載の電源装置。

[10] 検出用入力端子が前記制御接続端子に接続された第 3検出回路と、

前記第 1検出回路の出力又は前記第 3検出回路の出力を選択的に切り替えて前記制御回路側へ伝達する切替回路と、

電源の出力量に関する検出を行って検出信号を前記制御回路側へ出力する第 2 検出回路と、

該第 2検出回路の出力を停止/続行させることが可能な停止回路と、前記切替回路の出力の有無を検出して前記停止回路と前記切替回路の動作制御を行う制御手段とを備え、前記第 1〜第 3検出回路は、出力量に関する検出値が各々の設定値を超えると出力値を基準値から変位させる構成であり、

前記第 1検出回路の設定値 > 前記第 2検出回路の設定値 > 前記第 3検出回路の設定値

に設定されていることを特徴とする請求項 4又は 5に記載の電源装置。

[11] 前記制御手段は、

前記切替回路の出力が無いときに、前記停止回路を停止させて前記第 2検出回路の出力を続行させるとともに、前記切替回路を前記第 3検出回路側に切り替え、前記切替回路の出力が有るときに、前記停止回路を動作させて前記第 2検出回路の出力を停止させ、且つ、前記切替回路を前記第 1検出回路側に切り替えることを特徴とする請求項 10記載の電源装置。

[12] ケーブルよりも本体側で電源の出力量に関する検出を行う保護用検出回路を備え該保護用検出回路により所定の出力量以上の検出がなされた場合に、前記制御回路は電源回路からの出力を停止或いは低下させることを特徴とする請求項 1〜11 の何れか 1項に記載の電源装置。

[13] 前記出力量に関する検出とは、電圧検出或いは電流検出であることを特徴とする請求項;!〜 12の何れか 1項に記載の電源装置。

[14] 前記電源回路は、スイッチング素子をオン'オフして電力出力を行うとともに、スイツチング周波数やスイッチング素子のオン期間を変化させることで電力の出力量を変化させるスイッチング電源回路であることを特徴とする請求項 1〜； 13の何れか 1項に記載の電源装置。