JP2004187355A - 電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置に関し、電流・電圧変換回路が接続される電子装置が待機状態又は停止状態の場合は、電流・電圧変換回路の消費電力、即ち、待機電力を零にすることを目的とする。
【解決手段】入力電力を変換して出力するトランスを有する電流・電圧変換回路の電源制御方法において、前記電流・電圧変換回路の出力側が無負荷状態であると前記トランスへの電源供給を停止し、前記電流・電圧変換回路の出力側に外部電圧が印加されると前記トランスへの電源供給を開始するように構成する。
【選択図】 図４
【解決手段】入力電力を変換して出力するトランスを有する電流・電圧変換回路の電源制御方法において、前記電流・電圧変換回路の出力側が無負荷状態であると前記トランスへの電源供給を停止し、前記電流・電圧変換回路の出力側に外部電圧が印加されると前記トランスへの電源供給を開始するように構成する。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置に係り、待機電力を零にするための電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置に関する。
【０００２】
ＡＣアダプタ等で使用される電流・電圧変換回路（又は電源回路）は、商用のＡＣ電源電圧を電子装置が必要とするＤＣ電源電圧に変換する。電流・電圧変換回路は、電子装置が待機状態や停止状態にある場合でも電力を消費しており、この消費電力を待機電力と言う。待機電力は、電流・電圧変換回路内に組み込まれているトランス等の磁気回路が消費する励磁電力のため、電子装置の消費電力が零であるにも関わらず発生する。
【０００３】
【従来の技術】
ノートパソコン等の携帯型電子装置には、電子装置の電源として電池が搭載されているが、装置の運用コストや瞬間的に放電可能な電流容量等の関係で、Ｌｉ＋（リチウム・イオン）電池等の二次電池が搭載されているのが一般的である。又、電子装置にＡＣアダプタ等を接続するだけで簡単に電子装置の二次電池に対して充電ができるように、充電回路も搭載されている電子装置が多い。
携帯型電子装置の場合、電子装置の電源として通常は二次電池を使用するが、机上での動作等においては、ＡＣアダプタを介した外部電源を使用して動作させるような運用もある。電子装置をＡＣアダプタを介した外部電源で運用しているとき、電子装置が待機状態又は停止状態にあり動作していないときでも、ＡＣアダプタは定格電圧を出力するために動作している。
【０００４】
図１は、商用のＡＣ電源電圧を電子装置が必要とするＤＣ電源電圧に変換する従来のＡＣアダプタの一例を示す回路図である。同図に示すＡＣアダプタは、商用のＡＣ電源電圧を整流するための整流回路１と、入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換回路２と、電圧変換回路２内のトランスＴ１の二次側の出力を整流するための整流回路３と、二次側の出力を制御するための出力制御回路４と、二次側の出力制御の状態を電圧変換回路２のトランスＴ１の一次側に伝えるためのカプラ回路５とからなる。
【０００５】
整流回路１は、ＡＣ入力を全波整流するための整流ダイオードＤ１〜Ｄ４と、整流された入力を平滑するための平滑コンデンサＣ１とで構成される。電圧変換回路２は、電圧変換用のトランスＴ１と、トランスＴ１に流れる電流をオン・オフするためのスイッチ回路ＦＥＴ１と、スイッチ回路ＦＥＴ１のオン・オフを制御するドライブ制御回路２１とで構成される。整流回路３は、電圧変換回路２で変換された電圧を整流するための整流ダイオードＤ５と、整流された入力を平滑するための平滑コンデンサＣ２とで構成される。
【０００６】
出力制御回路は４、出力電流を検出するためのセンス抵抗Ｒ０と、出力電流及び出力電圧を制御する制御回路４１とで構成される。カプラ回路５は、出力制御回路４の出力を一次側に伝達する回路であり、例えばトランスＴ１の一次側と二次側を電気的に絶縁するためのフォトカプラで構成される。
図２は、図１に示す制御回路４１とドライブ制御回路２１を示す回路図である。ドライブ制御回路２１は、三角波発振器２２と、ＰＷＭ比較器２３と、ドライブ回路２４とからなる。制御回路４１は、電圧増幅器ＡＭＰ１１と、誤差増幅器ＥＲＡ１１，ｅｒａ１２と、トランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２と、電流源４２とからなる。
【０００７】
図２において、ｅ１１は出力電流値を決めるための基準電圧であり、ｅ１２は出力電圧値を決めるための基準電圧である。制御回路４１の電圧増幅器ＡＭＰ１１は、センスＲ０抵抗を流れる電流によって生じる電圧降下を測定し、センス抵抗Ｒ０を流れる電流値に比例する電圧を出力する。誤差増幅器ＥＲＡ１１は、電圧増幅器ＡＭＰ１１の出力電圧と基準電圧ｅ１とを比較する。センス抵抗Ｒ０を流れる電流が大きければ。誤差増幅器ＥＲＡ１は低い電圧を出力し、電流が小さければ高い電圧を出力する。同様に、誤差増幅器ＥＲＡ１２は。ＡＣアダプタの出力電圧と基準電圧ｅ２とを比較する。
【０００８】
トランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２は、誤差増幅器ＥＲＡ１１ と誤差増幅器ＥＲＡ１２の出力のうち、低い方の電圧を出力するための回路を構成する。誤差増幅器ＥＲＡ１１と誤差増幅器ＥＲＡ１２の出力のうち低い方の出力は、トランスＴ１の一次側と二次側を絶縁するためのカプラ回路５を介して、ドライブ回路２１のＰＷＭ制御回路２３に接続される。
【０００９】
ドライブ制御回路２１内のＰＷＭ比較器２３は、非反転入力端子と反転入力端子を有し、入力電圧に応じて出力パルスの幅のオン時間を制御する一種の電圧パルス幅変換器である。ＰＷＭ比較器２３は、反転入力端子に供給される三角波発振器２２からの三角波が、カプラ回路５を介して非反転入力端子に供給される制御回路４１の出力電圧よりも低い期間にオンとなる信号を出力する。ＰＷＭ比較器２３の出力信号は、ドライブ回路２４を介してドライブ制御回路２１より出力される。
図１において、スイッチ回路ＦＥＴ１がオンのときに整流回路１からの入力電流がトランスＴ１の一次側コイルに流れ、スイッチ回路ＦＥＴ１がオフしたときに出力電流がトランスＴ１の二次側コイルに流れる。トランスＴ１の一次側コイルに蓄えられたエネルギと、トランスＴ１の二次側コイルによって放出されるエネルギとは、同じであるため、出力電圧Ｖｏｕｔは次式（１）より求めることができる。但し、ここではトランスＴ１の一次側コイルＬ１の巻き数と、二次側コイルＬ２の巻き数とが同じであると仮定する。
Ｖｉｎ × Ｔｏｎ ＝ Ｖｏｕｔ × Ｔｏｆｆ 式（１）
従って、出力電圧Ｖｏｕｔについて式（１）を整理すれば、次式（２）が求められ、入力電圧の変動はスイッチ回路ＦＥＴ１のオン時間とオフ時間の割合で制御することができる。
Ｖｏｕｔ ＝ （Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ） × Ｖｉｎ 式（２）
ＡＣアダプタは、ＡＣ電源電圧が入力されているときは、常に定格電圧を出力ように動作する。従って、ＡＣアダプタは、電子装置に接続されている時でも接続されていないときでも、常に定格電圧を出力ように動作する。このため、ＡＣアダプタに接続されている電子装置が電源オフ状態にあって電力を消費しておらず、ＡＣアダプタが無負荷状態であっても、ＡＣアダプタは定格電圧を出力ように動作する。
【００１０】
このように、ＡＣアダプタが無負荷状態であっても、定格電圧を出力するためにＡＣアダプタ内の制御回路２１，４１は動作しているので、ＡＣアダプタ自体は待機電力を消費している。待機電力を零にするには、ＡＣアダプタの動作を完全に停止させる必要があるが、ＡＣアダプタに接続される電子装置が何時でも動作を開始できるためには、ＡＣアダプタは常に待機状態にある必要がある。
【００１１】
電子装置が待機状態又は停止状態にあるときのＡＣアダプタの待機電力を削減する方法としては、様々な方法が提案されている。
【００１２】
第１の従来方法では、ＡＣアダプタの動作速度を周波数を下げたり、或いは、動作周波数を下げると共にＡＣアダプタを間欠動作させることで、出力電圧を維持しながらＡＣアダプタ自身の消費電力を下げる。具体的には、図２に示す三角波発振器２２の周波数を下げることで、ＡＣアダプタの動作周波数を下げる。第１の従来方法は、例えば特許文献１に記載されている。
【００１３】
第２の従来方法では、ＡＣアダプタの一次側回路の消費電力を削減する。つまり、ＡＣアダプタの一次側は商用ＡＣ電圧で動作するので、その電圧を下げることで消費電力を下げる。ＡＣアダプタが動作を開始するときは、一次側入力電圧を利用して動作を開始するが、ＡＣアダプタが動作開始後は、ＡＣアダプタが作成した一次側入力電圧より低い第３の電圧を利用してＡＣアダプタの消費電力を下げる。
【００１４】
図３は、第２の従来方法を説明する回路図である。同図中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図３に示すように、電圧変換回路２−１には、スイッチ回路ＦＥＴ２と、ダイオードＤ６と、トランスＴ１の第三次捲線Ｌ３が設けられている。スイッチ回路ＦＥＴ２は、商用ＡＣ電源電圧のＡＣアダプタへの供給をオン・オフさせるために設けられており、一次側のドライブ制御回路２１によりオン・オフされる。トランスＴ１の第三次捲線Ｌ３は、トランスＴ１により第三の電圧を生成するための出力捲線である。ダイオードＤ６は、第三次捲線Ｌ３により発生する電圧を整流するために設けられている、
ＡＣアダプタに商用ＡＣ電源電圧が供給されると、ＡＣアダプタにスイッチ回路ＦＥＴ２を介して商用ＡＣ電源電圧が印加され、ＡＣアダプタが動作を開始する。ＡＣアダプタが動作して二次側に定格電圧が出力されると、トランスＴ１に追加された第三次捲線Ｌ３にも電圧が出力される。一次側のドライブ制御回路２１は、ＡＣアダプタの動作開始後にスイッチ回路ＦＥＴ２をオフすることで、ドライブ回路２１自身に供給される電源電圧をトランスＴ１に追加された第三次捲線Ｌ３で生成された第三の電圧に切り換える。第三の電圧は、商用ＡＣ電源電圧よりも充分に低いので、一次側のドライブ制御回路２１への供給電圧を下げることで消費電力の削減を図れる。
【００１５】
第３の従来方法としては、ＡＣ−ＤＣ電流・電圧変換回路を２系統用意して、電子装置の動作時と待機時とで動作するＡＣ−ＤＣ電流・電圧変換回路を切り換える方法がある。第３の従来方法は、例えば特許文献２に記載されている。
【００１６】
【特許文献１】
特開２０００−２１７１６１号公報（図１）
【００１７】
【特許文献２】
特開２００１−１４５３５５号公報（図１）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１〜第３の従来方法では、ＡＣアダプタ等の電流・電圧変換回路が接続される電子装置が待機状態又は停止状態であっても、電流・電圧変換回路内の一部は常に動作しているため、電流・電圧変換回路の消費電力、即ち、待機電力を零にすることはできないという問題があった。
【００１９】
そこで、本発明は、ＡＣアダプタ等の電流・電圧変換回路が接続される電子装置が待機状態又は停止状態の場合は、電流・電圧変換回路の消費電力、即ち、待機電力を零にすることの可能な電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、入力電力を変換して出力するトランスを有する電流・電圧変換回路の電源制御方法であって、前記電流・電圧変換回路の出力側が無負荷状態であると、前記トランスへの電源供給を停止し、前記電流・電圧変換回路の出力側に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電源供給を開始することを特徴とする電源制御方法によって達成できる。
【００２１】
上記の課題は、活性状態と非活性状態を有する電流・電圧変換回路であって、入力電力を入力される入力部と、入力電力を出力電力に変換するトランスと、前記出力電力を出力する出力部と、前記出力部が無負荷状態であると、前記トランスへの電力供給を停止して前記電流・電圧変換回路を非活性状態とする第１の回路と、前記出力部に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電源供給を開始して前記電流・電圧変換回路を活性状態とする第２の回路とを備えたことを特徴とする電流・電圧変換回路によっても達成できる。
【００２２】
上記の課題は、出力側が無負荷状態であると非活性状態となり、前記出力側に外部電圧が印加されると活性状態となる電流・電圧変換回路と接続可能な電子装置であって、非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加するスイッチ回路を備えたことを特徴とする電子装置によっても達成できる。
【００２３】
上記の課題は、入力電力を入力される入力部と、入力電力を出力電力に変換するトランスと、前記出力電力を出力する出力部と、前記出力部が無負荷状態であると、前記トランスへの電力供給を停止して電流・電圧変換回路を非活性状態とする第１の回路と、前記出力部に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電力供給を開始して前記電流・電圧変換回路を活性状態とする第２の回路とを有する電流・電圧変換回路と、非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加する制御部とを備えたことを特徴とする電子装置によっても達成できる。
【００２４】
従って、本発明によれば、電流・電圧変換回路（又はＡＣアダプタ）が接続される電子装置が待機状態又は停止状態の場合は、電流・電圧変換回路の消費電力、即ち、待機電力を零にすることの可能な電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置を実現することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置の各実施例を、以下図４以降と共に説明する。
【００２６】
本発明では、電子装置が動作しているときは商用のＡＣ電源電圧を使用するが、電子装置が待機状態又は停止状態にあるときは待機動作専用の電池を使用して、ＡＣアダプタ等のＡＣ−ＤＣ電流・電圧変換回路を完全に停止させることで待機電力を零にする。又、ＡＣ入力をＤＣ出力に変換するＡＣアダプタ等のＡＣ−ＤＣ電流・電圧変換回路と、電子装置との間に特別なインタフェース回路を設けることなく、ＡＣアダプタ等のＡＣ−ＤＣ電流・電圧変換回路を動作させたり停止させたりする。
【００２７】
【実施例】
図４は、本発明の電流・電圧変換回路の第１実施例の要部を示す回路図である。電流・電圧変換回路の第１実施例は、本発明の電源制御方法の第１実施例を採用する。又、説明の便宜上、電流・電圧変換回路はＡＣアダプタを構成するものとし、図４中、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２８】
本実施例では、図４に示すように、出力制御回路４内の制御回路４１が、図２に示す回路に加え、ＡＣアダプタの出力電流を閾値電流と比較するための電圧比較器ＣＯＭＰ１１と、ＡＣアダプタの出力電圧を閾値電圧と比較するための電圧比較器ＣＯＭＰ１２と、電圧比較器ＣＯＭＰ１２の出力を一定期間だけ出力するための１ショットマルチバイブレータ（フリップフロップ）回路４３を有する。ｅ１１〜ｅ１４は、閾値電圧である。
【００２９】
又、トランスＴ１の二次側の回路からの信号を受けて一次側の回路の電源のオン・オフを制御する電源オン・オフ回路６が、制御回路４１と電圧変換回路２のドライブ制御回路２１との間に設けられている。電源オン・オフ回路６は、ＡＣ電源電圧がＡＣアダプタに印加されたとき、或いは、トランスＴ１の二次側の回路から電源の電源投入信号を受けて、ＡＣアダプタの動作を開始するための電源オンの機能と、二次側の回路から電源切断信号を受けて、ＡＣアダプタの動作を停止するための電源オフの機能とを備える。電源オン・オフ回路６は、フリップフロップ（ＦＦ）を構成するナンド回路ＮＡＮＤ１，ＮＡＮＤ２と、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２と、コンデンサＣ２１とからなる。
【００３０】
制御回路４１と電源オン・オフ回路６とは、カプラ回路５１，５２により接続されている。カプラ回路５１，５２は、カプラ５と同様に、フォトカプラから構成されている。カプラ回路５１は、電圧比較器ＣＯＭＰ１１の出力をトランスＴ１の一次側へ伝達し、カプラ回路５２は、電圧比較器ＣＯＭＰ１２の出力を１ショットマルチバイブレータ回路４３を介してトランスＴ１の出力を一次側へ伝達する。
【００３１】
電源オン・オフ回路６は、ＡＣアダプタの動作開始や動作停止を指示するための回路である。電源オン・オフ回路６に商用ＡＣ電源電圧Ｖｉｎが印加されると、抵抗Ｒ２２を介してコンデンサＣ２１が充電され、コンデンサＣ２２の電位は充電に従ってグランド電位から電位Ｖｉｎに変化する。ナンド回路ＮＡＮＤ２のコンデンサＣ２１側に接続されたは入力は、最初はグランド電位にあるので、ナンド回路ＮＡＮＤ２はハイレベル信号を出力する。ナンド回路ＮＡＮＤ１の１つの入力は、抵抗Ｒ２１を介してハイレベルにあり、他方の入力は、ナンド回路ＮＡＮＤ２の出力に接続されているので、ナンド回路ＮＡＮＤ１はローレベル信号を出力する。
【００３２】
コンデンサＣ２１の充電によってナンド回路ＮＡＮＤ２の入力がローレベルからハイレベルに変化しても、ナンド回路ＮＡＮＤ２の他方の入力にはナンド回路ＮＡＮＤ１から出力されるローレベル信号が入力されているので、ナンド回路ＮＡＮＤ２はハイレベル信号を出力し続ける。ナンド回路ＮＡＮＤ２のハイレベル出力信号は、ＡＣアダプタの一次側のドライブ制御回路２１の電源オン信号であるため、ＡＣアダプタがオン（活性状態）となり動作を開始する。
【００３３】
ＡＣアダプタをオフ（非活性状態）とするには、抵抗Ｒ２１によってハイレベル信号が入力されているナンド回路ＮＡＮＤ１の入力信号をローレベルにする。抵抗Ｒ２１によってハイレベル信号が入力されていたナンド回路ＮＡＮＤ１の入力をグランド電位に接地してローレベル信号を入力すると、ナンド回路ＮＡＮＤ１はハイレベル信号を出力する。ナンド回路ＮＡＮＤ２の１つの入力は抵抗Ｒ２２を介してハイレベルにあり、他方の入力はナンド回路ＮＡＮＤ１の出力に接続されているので、ナンド回路ＮＡＮＤ２はローレベル信号を出力する。
【００３４】
ナンド回路ＮＡＮＤ１の他方の入力には、ナンド回路ＮＡＮＤ２から出力されるローレベル信号が入力されるので、ナンド回路ＮＡＮＤ１はハイレベル信号を出力し続け、その結果、ナンド回路ＮＡＮＤ２もローレベル信号を出力し続ける。ナンド回路ＮＡＮＤ１が出力するローレベル信号は、ＡＣアダプタの一次側のドライブ制御回路２１の電源オフ信号であるため、ＡＣアダプタは動作を停止する。
【００３５】
ＡＣアダプタを再度オンさせるには、抵抗Ｒ２１によってハイレベル信号が入力されているナンド回路ＮＡＮＤ２の入力信号をローレベルにする。抵抗Ｒ２２によってハイレベル信号が入力されていたナンド回路ＮＡＮＤ２の入力をグランドに接地してローレベル信号を入力すると、ナンド回路ＮＡＮＤ２はハイレベル信号を出力する。ナンド回路ＮＡＮＤ１の１つの入力は、抵抗Ｒ２１を介してハイレベルにあり、他方の入力はナンド回路ＮＡＮＤ２の出力に接続されているので、ナンド回路ＮＡＮＤ１はローレベル信号を出力する。
【００３６】
ナンド回路ＮＡＮＤ２の他方の入力には、ナンド回路ＮＡＮＤ１から出力されるローレベル信号が入力されているので、ナンド回路ＮＡＮＤ２はハイレベル信号を出力し続ける。ナンド回路ＮＡＮＤ２が出力するハイレベル信号は、ＡＣアダプタの一次側のドライブ制御回路２１の電源オン信号であるため、ＡＣアダプタが動作を開始する。
【００３７】
図４において、電圧比較器ＣＯＭＰ１１は、ＡＣアダプタの出力が無負荷状態であるか否かを検出するために設けられている。ＡＣアダプタの出力電流が零となり無負荷状態が続くと、電圧比較器ＣＯＭＰ１１がローレベル信号を出力し、カプラ回路５１を介して、一次側の電源オン・オフ回路６の抵抗Ｒ２１に接続されているナンド回路ＮＡＮＤ１の入力を接地する。その結果、電源オン・オフ回路６は、ＡＣアダプタを停止させる。ＡＣアダプタが停止状態にあるとき、ＡＣアダプタ内の全ての回路は停止状態にあり、電力消費は発生しない。電源オン・オフ回路６のナンド回路ＮＡＮＤ１やナンド回路ＮＡＮＤ２も、電圧で状態を保持しているだけであり、電力の消費はない。
【００３８】
電圧比較器ＣＯＭＰ１２は、ＡＣアダプタの二次側の回路に外部から電圧が印加されたことを検出するために設けられている。ＡＣアダプタが停止しているとき、ＡＣアダプタは電圧を出力していないので、二次側の回路は電源オフ状態にある。ＡＣアダプタの出力側に外部から電圧が印加されると、その電圧を電源として二次側の回路が動作を開始し、電圧比較器ＣＯＭＰ１２は出力電圧が零でないことを検出して、１ショットマルチバイブレータ回路４３をオンとする。１ショットマルチバイブレータ回路４３は、入力信号がオンになると一定期間だけ出力をオンにした後、入力がオン状態を維持していても出力をオフとする。従って、１ショットマルチバイブレータ回路４３は、一定期間だけカプラ回路５１をオンとし、電源オン・オフ回路６のコンデンサＣ２１を一定期間短絡してナンド回路ＮＡＮＤ２の入力をローレベルにする。その結果、電源オン・オフ回路６は、ＡＣアダプタの動作を開始させる。
【００３９】
このようにして、ＡＣアダプタと電子装置との間に特別なインタフェースを設けることなく、ＡＣアダプタをオン・オフさせることが可能となる。
【００４０】
以上説明したように、本実施例では、ＡＣアダプタの出力が無負荷状態になると、ＡＣアダプタの二次側の回路は無負荷状態を検出して一次側の電源オン・オフ回路６に電源オフ信号を供給してＡＣアダプタを停止させる。ＡＣアダプタが停止状態にあり、出力電圧が零の時に出力側に電圧が印加されると、ＡＣアダプタの二次側の回路は印加された電圧で動作を開始し、一次側の電源オン・オフ回路６に電源オン信号を供給してＡＣアダプタを動作させる。
【００４１】
図５は、本発明の電子装置の第１実施例を示すブロック図である。電子装置の第１実施例は、ノートパソコン、携帯型電話機等の、二次電池を用いる各種電子装置に適用可能である。
【００４２】
図５に示すように、電子装置１００は、上記の如き構成のＡＣアダプタ１０１と接続可能である。電子装置１００の電流・電圧変換回路は、二次電池１１１と、バックアップ回路１１２と、ダイオードＤ３１，Ｄ３２と、スイッチ回路ＦＥＴ３１とからなる。ダイオードＤ３１は、ＡＣアダプタ１０１からの電源電圧を電子装置１００内の各部へ供給すると共に、電子装置１００の二次電池１１１からの電源電圧がＡＣアダプタ１０１へ逆流するのを防止するための逆流防止回路を構成する。ダイオードＤ３２は、ＡＣアダプタ１０１からの電源電圧が電子装置１００内の二次電池１１１に印加されるのを防止するための保護回路を構成する。電子装置１００には、ダイオードＤ３１を介してＡＣアダプタ１０１から、又は、ダイオードＤ３２を介して二次電池１１１から電源電圧が供給される。電子装置１００は、ＡＣアダプタ１０１が動作しているときはＡＣアダプタ１０１からの電源電圧を受けて動作し、ＡＣアダプタ１０１が停止しているときは二次電池１１１からの電源電圧を受けて動作する。
【００４３】
スイッチ回路ＦＥＴ３１は、バックアップ回路１１２により制御され、ＡＣアダプタ１０１がオフ状態にある時に、ＡＣアダプタ１０１をオンさせるための回路である。ＡＣアダプタ１０１がオフ状態にあるときにスイッチ回路ＦＥＴ３１をオンさせると、ＡＣアダプタ１０１の出力側に、電子装置１００の二次電池１１１の電源電圧が印加され、ＡＣアダプタ１０１をオンとする。
【００４４】
以上の構成を取ることにより、電子装置１００が動作しているときはＡＣアダプタ１０１からの電源電圧を使用する。しかし、電子装置１００が待機状態又は停止状態にあるときは待機動作専用の二次電池１１１からの電源電圧を使用し、ＡＣアダプタ１０１を完全に停止させることで待機電力を零にする。又、電子装置１００とＡＣアダプタ１０１との間に特別なインタフェース回路を設けることなく、ＡＣアダプタ１０１を動作させたり停止させたりすることが可能となる。
【００４５】
次に、本発明の電子装置の第２実施例を、図６と共に説明する。電子装置の第２実施例は、本発明の電源制御方法の第２実施例を採用する。図６は、電子装置の第２実施例の要部を示すブロック図である。
【００４６】
図６に示す電子装置２００は、上記の如きＡＣアダプタ１０１と接続可能であり、制御回路部２０１とＤＣ−ＤＣコンバータ２１１とからなる。制御回路部２０１は、例えば半導体集積回路（チップ）で構成される。制御回路部２０１は、ＣＰＵ等で構成されるプロセッサ２０２と、充電用ＤＣ−ＤＣコンバータ２０３と、バッテリパック２０４と、ダイオード２０５，２０６とからなる。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１１は、電子装置２００内の各部（図示せず）へ内部電源電圧を供給する。
【００４７】
図７は、プロセッサ２０２の動作を説明するフローチャートである。同図中、ステップＳ１は、バッテリパック２０４の残量が所定量以上であるか否かを判定する。ステップＳ１の判定は、プロセッサ２０２内で周知の方法により残量を求めて行っても、残量を示す残量信号を出力する構成のバッテリパック２０４を使用する場合にはこの残量信号に基づいて行っても良い。ステップＳ１の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ２は、電子装置２００が動作中であるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると、処理はステップＳ１へ戻る。電子装置２００が待機状態又は停止状態にあり、ステップＳ２の判定結果がＮＯであると、ステップＳ３は、プロセッサ２０２内で図５に示すスイッチ回路ＦＥＴ３１がオフの状態を実現し、処理は終了する。この場合、ＡＣアダプタ１０１はオフ状態にあり、電子装置２００はＡＣアダプタ１０１からの電源電圧の供給を受けることはない。
【００４８】
他方、ステップＳ１の判定結果がＮＯであると、ステップＳ４は、ＡＣアダプタ１０１がオン状態であるか否かを判定する。ステップＳ４の判定結果がＮＯであると、ステップＳ５は、バッテリパック２０４からの電源電圧で電子装置２００を動作させ、プロセッサ２０２内で図５に示すスイッチ回路ＦＥＴ３１がオンの状態を実現してＡＣアダプタ１０１をオン状態にして、処理はステップＳ４へ戻る。ステップＳ４の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ６は、バッテリパック２０４の充電を充電用ＤＣ−ＤＣコンバータ２０３を介して行い、処理はステップＳ７へ進む。ステップＳ７は、バッテリパック２０４の充電が完了したか否かを周知の方法で判定し、判定結果がＹＥＳになると、処理はステップＳ２へ戻る。
【００４９】
次に、本発明の電子装置の第３実施例を、図８と共に説明する。電子装置の第３実施例は、本発明の電源制御方法の第３実施例を採用する。図８は、電子装置の第３実施例の要部を示すブロック図である。図８中、図６と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００５０】
図８に示す電子装置３００は、ＡＣアダプタ１０１を内蔵する構成となっている。従って、電子装置３００は、別体のＡＣアダプタと接続する必要がない。
【００５１】
又、上記実施例では、主にＡＣアダプタを例に説明したが、本発明はＡＣアダプタに限らず、ＤＣ−ＤＣ等の他の電流・電圧変換器及び、装置内蔵型の変換回路にも適用可能である。
【００５２】
尚、本発明は、以下に記載の発明をも包含するものである。
【００５３】
（付記１） 入力電力を変換して出力するトランスを有する電流・電圧変換回路の電源制御方法であって、
前記電流・電圧変換回路の出力側が無負荷状態であると、前記トランスへの電源供給を停止し、
前記電流・電圧変換回路の出力側に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電源供給を開始することを特徴とする、電源制御方法。
【００５４】
（付記２） 前記電子装置内のスイッチ回路のオン・オフにより、非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加することを特徴とする付記１記載の電源制御方法。
【００５５】
（付記３） 活性状態と非活性状態を有する電流・電圧変換回路であって、
入力電力を入力される入力部と、
入力電力を出力電力に変換するトランスと、
前記出力電力を出力する出力部と、
前記出力部が無負荷状態であると、前記トランスへの電力供給を停止して前記電流・電圧変換回路を非活性状態とする第１の回路と、
前記出力部に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電源供給を開始して前記電流・電圧変換回路を活性状態とする第２の回路とを備えたことを特徴とする、電流・電圧変換回路。
【００５６】
（付記４） 前記第１の回路は、前記トランスの二次側の出力電流を閾値電流と比較する第１の比較器を有することを特徴とする、付記３記載の電流・電圧変換回路。
【００５７】
（付記５） 前記トランスを駆動するドライブ制御回路と、
前記第１の比較器の出力を前記ドライブ制御回路の入力と結合するフォトカプラからなる第１のカプラ回路とを更に備えたことを特徴とする、付記４記載の電流・電圧変換回路。
【００５８】
（付記６） 前記第２の回路は、前記トランスの二次側の出力電圧を閾値電圧と比較する第２の比較器を有することを特徴とする、付記３〜５のいずれか１項記載の電流・電圧変換回路。
【００５９】
（付記７） 前記トランスを駆動するドライブ制御回路と、
前記第２の比較器の出力を前記ドライブ制御回路の入力と結合するフォトカプラからなる第２のカプラ回路とを更に備えたことを特徴とする、付記６記載の電流・電圧変換回路。
【００６０】
（付記８） 出力側が無負荷状態であると非活性状態となり、前記出力側に外部電圧が印加されると活性状態となる電流・電圧変換回路と接続可能な電子装置であって、
非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加するスイッチ回路を備えたことを特徴とする、電子装置。
【００６１】
（付記９） 入力電力を入力される入力部と、入力電力を出力電力に変換するトランスと、前記出力電力を出力する出力部と、前記出力部が無負荷状態であると、前記トランスへの電力供給を停止して電流・電圧変換回路を非活性状態とする第１の回路と、前記出力部に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電力供給を開始して前記電流・電圧変換回路を活性状態とする第２の回路とを有する電流・電圧変換回路と、
非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加する制御部とを備えたことを特徴とする、電子装置。
【００６２】
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、言うまでもない。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、電流・電圧変換回路（又はＡＣアダプタ）が接続される電子装置が待機状態又は停止状態の場合は、電流・電圧変換回路の消費電力、即ち、待機電力を零にすることの可能な電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】商用のＡＣ電源電圧を電子装置が必要とするＤＣ電源電圧に変換する従来のＡＣアダプタの一例を示す回路図である。
【図２】図１に示す制御回路とドライブ制御回路を示す回路図である。
【図３】第２の従来方法を説明する回路図である。
【図４】本発明の電流・電圧変換回路の第１実施例の要部を示す回路図である。
【図５】本発明の電子装置の第１実施例を示すブロック図である。
【図６】本発明の電子装置の第２実施例の要部を示すブロック図である。
【図７】電子装置のプロセッサの動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の電子装置の第３実施例の要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，３ 整流回路
２ 電圧変換回路
４ 出力制御回路
５，５１，５２ カプラ回路
２１ ドライブ制御回路
４１ 制御回路
１００ 電子装置
１０１ ＡＣアダプタ
１１１ 二次電池
２０２ プロセッサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置に係り、待機電力を零にするための電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置に関する。
【０００２】
ＡＣアダプタ等で使用される電流・電圧変換回路（又は電源回路）は、商用のＡＣ電源電圧を電子装置が必要とするＤＣ電源電圧に変換する。電流・電圧変換回路は、電子装置が待機状態や停止状態にある場合でも電力を消費しており、この消費電力を待機電力と言う。待機電力は、電流・電圧変換回路内に組み込まれているトランス等の磁気回路が消費する励磁電力のため、電子装置の消費電力が零であるにも関わらず発生する。
【０００３】
【従来の技術】
ノートパソコン等の携帯型電子装置には、電子装置の電源として電池が搭載されているが、装置の運用コストや瞬間的に放電可能な電流容量等の関係で、Ｌｉ＋（リチウム・イオン）電池等の二次電池が搭載されているのが一般的である。又、電子装置にＡＣアダプタ等を接続するだけで簡単に電子装置の二次電池に対して充電ができるように、充電回路も搭載されている電子装置が多い。
携帯型電子装置の場合、電子装置の電源として通常は二次電池を使用するが、机上での動作等においては、ＡＣアダプタを介した外部電源を使用して動作させるような運用もある。電子装置をＡＣアダプタを介した外部電源で運用しているとき、電子装置が待機状態又は停止状態にあり動作していないときでも、ＡＣアダプタは定格電圧を出力するために動作している。
【０００４】
図１は、商用のＡＣ電源電圧を電子装置が必要とするＤＣ電源電圧に変換する従来のＡＣアダプタの一例を示す回路図である。同図に示すＡＣアダプタは、商用のＡＣ電源電圧を整流するための整流回路１と、入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換回路２と、電圧変換回路２内のトランスＴ１の二次側の出力を整流するための整流回路３と、二次側の出力を制御するための出力制御回路４と、二次側の出力制御の状態を電圧変換回路２のトランスＴ１の一次側に伝えるためのカプラ回路５とからなる。
【０００５】
整流回路１は、ＡＣ入力を全波整流するための整流ダイオードＤ１〜Ｄ４と、整流された入力を平滑するための平滑コンデンサＣ１とで構成される。電圧変換回路２は、電圧変換用のトランスＴ１と、トランスＴ１に流れる電流をオン・オフするためのスイッチ回路ＦＥＴ１と、スイッチ回路ＦＥＴ１のオン・オフを制御するドライブ制御回路２１とで構成される。整流回路３は、電圧変換回路２で変換された電圧を整流するための整流ダイオードＤ５と、整流された入力を平滑するための平滑コンデンサＣ２とで構成される。
【０００６】
出力制御回路は４、出力電流を検出するためのセンス抵抗Ｒ０と、出力電流及び出力電圧を制御する制御回路４１とで構成される。カプラ回路５は、出力制御回路４の出力を一次側に伝達する回路であり、例えばトランスＴ１の一次側と二次側を電気的に絶縁するためのフォトカプラで構成される。
図２は、図１に示す制御回路４１とドライブ制御回路２１を示す回路図である。ドライブ制御回路２１は、三角波発振器２２と、ＰＷＭ比較器２３と、ドライブ回路２４とからなる。制御回路４１は、電圧増幅器ＡＭＰ１１と、誤差増幅器ＥＲＡ１１，ｅｒａ１２と、トランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２と、電流源４２とからなる。
【０００７】
図２において、ｅ１１は出力電流値を決めるための基準電圧であり、ｅ１２は出力電圧値を決めるための基準電圧である。制御回路４１の電圧増幅器ＡＭＰ１１は、センスＲ０抵抗を流れる電流によって生じる電圧降下を測定し、センス抵抗Ｒ０を流れる電流値に比例する電圧を出力する。誤差増幅器ＥＲＡ１１は、電圧増幅器ＡＭＰ１１の出力電圧と基準電圧ｅ１とを比較する。センス抵抗Ｒ０を流れる電流が大きければ。誤差増幅器ＥＲＡ１は低い電圧を出力し、電流が小さければ高い電圧を出力する。同様に、誤差増幅器ＥＲＡ１２は。ＡＣアダプタの出力電圧と基準電圧ｅ２とを比較する。
【０００８】
トランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２は、誤差増幅器ＥＲＡ１１ と誤差増幅器ＥＲＡ１２の出力のうち、低い方の電圧を出力するための回路を構成する。誤差増幅器ＥＲＡ１１と誤差増幅器ＥＲＡ１２の出力のうち低い方の出力は、トランスＴ１の一次側と二次側を絶縁するためのカプラ回路５を介して、ドライブ回路２１のＰＷＭ制御回路２３に接続される。
【０００９】
ドライブ制御回路２１内のＰＷＭ比較器２３は、非反転入力端子と反転入力端子を有し、入力電圧に応じて出力パルスの幅のオン時間を制御する一種の電圧パルス幅変換器である。ＰＷＭ比較器２３は、反転入力端子に供給される三角波発振器２２からの三角波が、カプラ回路５を介して非反転入力端子に供給される制御回路４１の出力電圧よりも低い期間にオンとなる信号を出力する。ＰＷＭ比較器２３の出力信号は、ドライブ回路２４を介してドライブ制御回路２１より出力される。
図１において、スイッチ回路ＦＥＴ１がオンのときに整流回路１からの入力電流がトランスＴ１の一次側コイルに流れ、スイッチ回路ＦＥＴ１がオフしたときに出力電流がトランスＴ１の二次側コイルに流れる。トランスＴ１の一次側コイルに蓄えられたエネルギと、トランスＴ１の二次側コイルによって放出されるエネルギとは、同じであるため、出力電圧Ｖｏｕｔは次式（１）より求めることができる。但し、ここではトランスＴ１の一次側コイルＬ１の巻き数と、二次側コイルＬ２の巻き数とが同じであると仮定する。
Ｖｉｎ × Ｔｏｎ ＝ Ｖｏｕｔ × Ｔｏｆｆ 式（１）
従って、出力電圧Ｖｏｕｔについて式（１）を整理すれば、次式（２）が求められ、入力電圧の変動はスイッチ回路ＦＥＴ１のオン時間とオフ時間の割合で制御することができる。
Ｖｏｕｔ ＝ （Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ） × Ｖｉｎ 式（２）
ＡＣアダプタは、ＡＣ電源電圧が入力されているときは、常に定格電圧を出力ように動作する。従って、ＡＣアダプタは、電子装置に接続されている時でも接続されていないときでも、常に定格電圧を出力ように動作する。このため、ＡＣアダプタに接続されている電子装置が電源オフ状態にあって電力を消費しておらず、ＡＣアダプタが無負荷状態であっても、ＡＣアダプタは定格電圧を出力ように動作する。
【００１０】
このように、ＡＣアダプタが無負荷状態であっても、定格電圧を出力するためにＡＣアダプタ内の制御回路２１，４１は動作しているので、ＡＣアダプタ自体は待機電力を消費している。待機電力を零にするには、ＡＣアダプタの動作を完全に停止させる必要があるが、ＡＣアダプタに接続される電子装置が何時でも動作を開始できるためには、ＡＣアダプタは常に待機状態にある必要がある。
【００１１】
電子装置が待機状態又は停止状態にあるときのＡＣアダプタの待機電力を削減する方法としては、様々な方法が提案されている。
【００１２】
第１の従来方法では、ＡＣアダプタの動作速度を周波数を下げたり、或いは、動作周波数を下げると共にＡＣアダプタを間欠動作させることで、出力電圧を維持しながらＡＣアダプタ自身の消費電力を下げる。具体的には、図２に示す三角波発振器２２の周波数を下げることで、ＡＣアダプタの動作周波数を下げる。第１の従来方法は、例えば特許文献１に記載されている。
【００１３】
第２の従来方法では、ＡＣアダプタの一次側回路の消費電力を削減する。つまり、ＡＣアダプタの一次側は商用ＡＣ電圧で動作するので、その電圧を下げることで消費電力を下げる。ＡＣアダプタが動作を開始するときは、一次側入力電圧を利用して動作を開始するが、ＡＣアダプタが動作開始後は、ＡＣアダプタが作成した一次側入力電圧より低い第３の電圧を利用してＡＣアダプタの消費電力を下げる。
【００１４】
図３は、第２の従来方法を説明する回路図である。同図中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図３に示すように、電圧変換回路２−１には、スイッチ回路ＦＥＴ２と、ダイオードＤ６と、トランスＴ１の第三次捲線Ｌ３が設けられている。スイッチ回路ＦＥＴ２は、商用ＡＣ電源電圧のＡＣアダプタへの供給をオン・オフさせるために設けられており、一次側のドライブ制御回路２１によりオン・オフされる。トランスＴ１の第三次捲線Ｌ３は、トランスＴ１により第三の電圧を生成するための出力捲線である。ダイオードＤ６は、第三次捲線Ｌ３により発生する電圧を整流するために設けられている、
ＡＣアダプタに商用ＡＣ電源電圧が供給されると、ＡＣアダプタにスイッチ回路ＦＥＴ２を介して商用ＡＣ電源電圧が印加され、ＡＣアダプタが動作を開始する。ＡＣアダプタが動作して二次側に定格電圧が出力されると、トランスＴ１に追加された第三次捲線Ｌ３にも電圧が出力される。一次側のドライブ制御回路２１は、ＡＣアダプタの動作開始後にスイッチ回路ＦＥＴ２をオフすることで、ドライブ回路２１自身に供給される電源電圧をトランスＴ１に追加された第三次捲線Ｌ３で生成された第三の電圧に切り換える。第三の電圧は、商用ＡＣ電源電圧よりも充分に低いので、一次側のドライブ制御回路２１への供給電圧を下げることで消費電力の削減を図れる。
【００１５】
第３の従来方法としては、ＡＣ−ＤＣ電流・電圧変換回路を２系統用意して、電子装置の動作時と待機時とで動作するＡＣ−ＤＣ電流・電圧変換回路を切り換える方法がある。第３の従来方法は、例えば特許文献２に記載されている。
【００１６】
【特許文献１】
特開２０００−２１７１６１号公報（図１）
【００１７】
【特許文献２】
特開２００１−１４５３５５号公報（図１）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１〜第３の従来方法では、ＡＣアダプタ等の電流・電圧変換回路が接続される電子装置が待機状態又は停止状態であっても、電流・電圧変換回路内の一部は常に動作しているため、電流・電圧変換回路の消費電力、即ち、待機電力を零にすることはできないという問題があった。
【００１９】
そこで、本発明は、ＡＣアダプタ等の電流・電圧変換回路が接続される電子装置が待機状態又は停止状態の場合は、電流・電圧変換回路の消費電力、即ち、待機電力を零にすることの可能な電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、入力電力を変換して出力するトランスを有する電流・電圧変換回路の電源制御方法であって、前記電流・電圧変換回路の出力側が無負荷状態であると、前記トランスへの電源供給を停止し、前記電流・電圧変換回路の出力側に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電源供給を開始することを特徴とする電源制御方法によって達成できる。
【００２１】
上記の課題は、活性状態と非活性状態を有する電流・電圧変換回路であって、入力電力を入力される入力部と、入力電力を出力電力に変換するトランスと、前記出力電力を出力する出力部と、前記出力部が無負荷状態であると、前記トランスへの電力供給を停止して前記電流・電圧変換回路を非活性状態とする第１の回路と、前記出力部に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電源供給を開始して前記電流・電圧変換回路を活性状態とする第２の回路とを備えたことを特徴とする電流・電圧変換回路によっても達成できる。
【００２２】
上記の課題は、出力側が無負荷状態であると非活性状態となり、前記出力側に外部電圧が印加されると活性状態となる電流・電圧変換回路と接続可能な電子装置であって、非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加するスイッチ回路を備えたことを特徴とする電子装置によっても達成できる。
【００２３】
上記の課題は、入力電力を入力される入力部と、入力電力を出力電力に変換するトランスと、前記出力電力を出力する出力部と、前記出力部が無負荷状態であると、前記トランスへの電力供給を停止して電流・電圧変換回路を非活性状態とする第１の回路と、前記出力部に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電力供給を開始して前記電流・電圧変換回路を活性状態とする第２の回路とを有する電流・電圧変換回路と、非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加する制御部とを備えたことを特徴とする電子装置によっても達成できる。
【００２４】
従って、本発明によれば、電流・電圧変換回路（又はＡＣアダプタ）が接続される電子装置が待機状態又は停止状態の場合は、電流・電圧変換回路の消費電力、即ち、待機電力を零にすることの可能な電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置を実現することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置の各実施例を、以下図４以降と共に説明する。
【００２６】
本発明では、電子装置が動作しているときは商用のＡＣ電源電圧を使用するが、電子装置が待機状態又は停止状態にあるときは待機動作専用の電池を使用して、ＡＣアダプタ等のＡＣ−ＤＣ電流・電圧変換回路を完全に停止させることで待機電力を零にする。又、ＡＣ入力をＤＣ出力に変換するＡＣアダプタ等のＡＣ−ＤＣ電流・電圧変換回路と、電子装置との間に特別なインタフェース回路を設けることなく、ＡＣアダプタ等のＡＣ−ＤＣ電流・電圧変換回路を動作させたり停止させたりする。
【００２７】
【実施例】
図４は、本発明の電流・電圧変換回路の第１実施例の要部を示す回路図である。電流・電圧変換回路の第１実施例は、本発明の電源制御方法の第１実施例を採用する。又、説明の便宜上、電流・電圧変換回路はＡＣアダプタを構成するものとし、図４中、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２８】
本実施例では、図４に示すように、出力制御回路４内の制御回路４１が、図２に示す回路に加え、ＡＣアダプタの出力電流を閾値電流と比較するための電圧比較器ＣＯＭＰ１１と、ＡＣアダプタの出力電圧を閾値電圧と比較するための電圧比較器ＣＯＭＰ１２と、電圧比較器ＣＯＭＰ１２の出力を一定期間だけ出力するための１ショットマルチバイブレータ（フリップフロップ）回路４３を有する。ｅ１１〜ｅ１４は、閾値電圧である。
【００２９】
又、トランスＴ１の二次側の回路からの信号を受けて一次側の回路の電源のオン・オフを制御する電源オン・オフ回路６が、制御回路４１と電圧変換回路２のドライブ制御回路２１との間に設けられている。電源オン・オフ回路６は、ＡＣ電源電圧がＡＣアダプタに印加されたとき、或いは、トランスＴ１の二次側の回路から電源の電源投入信号を受けて、ＡＣアダプタの動作を開始するための電源オンの機能と、二次側の回路から電源切断信号を受けて、ＡＣアダプタの動作を停止するための電源オフの機能とを備える。電源オン・オフ回路６は、フリップフロップ（ＦＦ）を構成するナンド回路ＮＡＮＤ１，ＮＡＮＤ２と、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２と、コンデンサＣ２１とからなる。
【００３０】
制御回路４１と電源オン・オフ回路６とは、カプラ回路５１，５２により接続されている。カプラ回路５１，５２は、カプラ５と同様に、フォトカプラから構成されている。カプラ回路５１は、電圧比較器ＣＯＭＰ１１の出力をトランスＴ１の一次側へ伝達し、カプラ回路５２は、電圧比較器ＣＯＭＰ１２の出力を１ショットマルチバイブレータ回路４３を介してトランスＴ１の出力を一次側へ伝達する。
【００３１】
電源オン・オフ回路６は、ＡＣアダプタの動作開始や動作停止を指示するための回路である。電源オン・オフ回路６に商用ＡＣ電源電圧Ｖｉｎが印加されると、抵抗Ｒ２２を介してコンデンサＣ２１が充電され、コンデンサＣ２２の電位は充電に従ってグランド電位から電位Ｖｉｎに変化する。ナンド回路ＮＡＮＤ２のコンデンサＣ２１側に接続されたは入力は、最初はグランド電位にあるので、ナンド回路ＮＡＮＤ２はハイレベル信号を出力する。ナンド回路ＮＡＮＤ１の１つの入力は、抵抗Ｒ２１を介してハイレベルにあり、他方の入力は、ナンド回路ＮＡＮＤ２の出力に接続されているので、ナンド回路ＮＡＮＤ１はローレベル信号を出力する。
【００３２】
コンデンサＣ２１の充電によってナンド回路ＮＡＮＤ２の入力がローレベルからハイレベルに変化しても、ナンド回路ＮＡＮＤ２の他方の入力にはナンド回路ＮＡＮＤ１から出力されるローレベル信号が入力されているので、ナンド回路ＮＡＮＤ２はハイレベル信号を出力し続ける。ナンド回路ＮＡＮＤ２のハイレベル出力信号は、ＡＣアダプタの一次側のドライブ制御回路２１の電源オン信号であるため、ＡＣアダプタがオン（活性状態）となり動作を開始する。
【００３３】
ＡＣアダプタをオフ（非活性状態）とするには、抵抗Ｒ２１によってハイレベル信号が入力されているナンド回路ＮＡＮＤ１の入力信号をローレベルにする。抵抗Ｒ２１によってハイレベル信号が入力されていたナンド回路ＮＡＮＤ１の入力をグランド電位に接地してローレベル信号を入力すると、ナンド回路ＮＡＮＤ１はハイレベル信号を出力する。ナンド回路ＮＡＮＤ２の１つの入力は抵抗Ｒ２２を介してハイレベルにあり、他方の入力はナンド回路ＮＡＮＤ１の出力に接続されているので、ナンド回路ＮＡＮＤ２はローレベル信号を出力する。
【００３４】
ナンド回路ＮＡＮＤ１の他方の入力には、ナンド回路ＮＡＮＤ２から出力されるローレベル信号が入力されるので、ナンド回路ＮＡＮＤ１はハイレベル信号を出力し続け、その結果、ナンド回路ＮＡＮＤ２もローレベル信号を出力し続ける。ナンド回路ＮＡＮＤ１が出力するローレベル信号は、ＡＣアダプタの一次側のドライブ制御回路２１の電源オフ信号であるため、ＡＣアダプタは動作を停止する。
【００３５】
ＡＣアダプタを再度オンさせるには、抵抗Ｒ２１によってハイレベル信号が入力されているナンド回路ＮＡＮＤ２の入力信号をローレベルにする。抵抗Ｒ２２によってハイレベル信号が入力されていたナンド回路ＮＡＮＤ２の入力をグランドに接地してローレベル信号を入力すると、ナンド回路ＮＡＮＤ２はハイレベル信号を出力する。ナンド回路ＮＡＮＤ１の１つの入力は、抵抗Ｒ２１を介してハイレベルにあり、他方の入力はナンド回路ＮＡＮＤ２の出力に接続されているので、ナンド回路ＮＡＮＤ１はローレベル信号を出力する。
【００３６】
ナンド回路ＮＡＮＤ２の他方の入力には、ナンド回路ＮＡＮＤ１から出力されるローレベル信号が入力されているので、ナンド回路ＮＡＮＤ２はハイレベル信号を出力し続ける。ナンド回路ＮＡＮＤ２が出力するハイレベル信号は、ＡＣアダプタの一次側のドライブ制御回路２１の電源オン信号であるため、ＡＣアダプタが動作を開始する。
【００３７】
図４において、電圧比較器ＣＯＭＰ１１は、ＡＣアダプタの出力が無負荷状態であるか否かを検出するために設けられている。ＡＣアダプタの出力電流が零となり無負荷状態が続くと、電圧比較器ＣＯＭＰ１１がローレベル信号を出力し、カプラ回路５１を介して、一次側の電源オン・オフ回路６の抵抗Ｒ２１に接続されているナンド回路ＮＡＮＤ１の入力を接地する。その結果、電源オン・オフ回路６は、ＡＣアダプタを停止させる。ＡＣアダプタが停止状態にあるとき、ＡＣアダプタ内の全ての回路は停止状態にあり、電力消費は発生しない。電源オン・オフ回路６のナンド回路ＮＡＮＤ１やナンド回路ＮＡＮＤ２も、電圧で状態を保持しているだけであり、電力の消費はない。
【００３８】
電圧比較器ＣＯＭＰ１２は、ＡＣアダプタの二次側の回路に外部から電圧が印加されたことを検出するために設けられている。ＡＣアダプタが停止しているとき、ＡＣアダプタは電圧を出力していないので、二次側の回路は電源オフ状態にある。ＡＣアダプタの出力側に外部から電圧が印加されると、その電圧を電源として二次側の回路が動作を開始し、電圧比較器ＣＯＭＰ１２は出力電圧が零でないことを検出して、１ショットマルチバイブレータ回路４３をオンとする。１ショットマルチバイブレータ回路４３は、入力信号がオンになると一定期間だけ出力をオンにした後、入力がオン状態を維持していても出力をオフとする。従って、１ショットマルチバイブレータ回路４３は、一定期間だけカプラ回路５１をオンとし、電源オン・オフ回路６のコンデンサＣ２１を一定期間短絡してナンド回路ＮＡＮＤ２の入力をローレベルにする。その結果、電源オン・オフ回路６は、ＡＣアダプタの動作を開始させる。
【００３９】
このようにして、ＡＣアダプタと電子装置との間に特別なインタフェースを設けることなく、ＡＣアダプタをオン・オフさせることが可能となる。
【００４０】
以上説明したように、本実施例では、ＡＣアダプタの出力が無負荷状態になると、ＡＣアダプタの二次側の回路は無負荷状態を検出して一次側の電源オン・オフ回路６に電源オフ信号を供給してＡＣアダプタを停止させる。ＡＣアダプタが停止状態にあり、出力電圧が零の時に出力側に電圧が印加されると、ＡＣアダプタの二次側の回路は印加された電圧で動作を開始し、一次側の電源オン・オフ回路６に電源オン信号を供給してＡＣアダプタを動作させる。
【００４１】
図５は、本発明の電子装置の第１実施例を示すブロック図である。電子装置の第１実施例は、ノートパソコン、携帯型電話機等の、二次電池を用いる各種電子装置に適用可能である。
【００４２】
図５に示すように、電子装置１００は、上記の如き構成のＡＣアダプタ１０１と接続可能である。電子装置１００の電流・電圧変換回路は、二次電池１１１と、バックアップ回路１１２と、ダイオードＤ３１，Ｄ３２と、スイッチ回路ＦＥＴ３１とからなる。ダイオードＤ３１は、ＡＣアダプタ１０１からの電源電圧を電子装置１００内の各部へ供給すると共に、電子装置１００の二次電池１１１からの電源電圧がＡＣアダプタ１０１へ逆流するのを防止するための逆流防止回路を構成する。ダイオードＤ３２は、ＡＣアダプタ１０１からの電源電圧が電子装置１００内の二次電池１１１に印加されるのを防止するための保護回路を構成する。電子装置１００には、ダイオードＤ３１を介してＡＣアダプタ１０１から、又は、ダイオードＤ３２を介して二次電池１１１から電源電圧が供給される。電子装置１００は、ＡＣアダプタ１０１が動作しているときはＡＣアダプタ１０１からの電源電圧を受けて動作し、ＡＣアダプタ１０１が停止しているときは二次電池１１１からの電源電圧を受けて動作する。
【００４３】
スイッチ回路ＦＥＴ３１は、バックアップ回路１１２により制御され、ＡＣアダプタ１０１がオフ状態にある時に、ＡＣアダプタ１０１をオンさせるための回路である。ＡＣアダプタ１０１がオフ状態にあるときにスイッチ回路ＦＥＴ３１をオンさせると、ＡＣアダプタ１０１の出力側に、電子装置１００の二次電池１１１の電源電圧が印加され、ＡＣアダプタ１０１をオンとする。
【００４４】
以上の構成を取ることにより、電子装置１００が動作しているときはＡＣアダプタ１０１からの電源電圧を使用する。しかし、電子装置１００が待機状態又は停止状態にあるときは待機動作専用の二次電池１１１からの電源電圧を使用し、ＡＣアダプタ１０１を完全に停止させることで待機電力を零にする。又、電子装置１００とＡＣアダプタ１０１との間に特別なインタフェース回路を設けることなく、ＡＣアダプタ１０１を動作させたり停止させたりすることが可能となる。
【００４５】
次に、本発明の電子装置の第２実施例を、図６と共に説明する。電子装置の第２実施例は、本発明の電源制御方法の第２実施例を採用する。図６は、電子装置の第２実施例の要部を示すブロック図である。
【００４６】
図６に示す電子装置２００は、上記の如きＡＣアダプタ１０１と接続可能であり、制御回路部２０１とＤＣ−ＤＣコンバータ２１１とからなる。制御回路部２０１は、例えば半導体集積回路（チップ）で構成される。制御回路部２０１は、ＣＰＵ等で構成されるプロセッサ２０２と、充電用ＤＣ−ＤＣコンバータ２０３と、バッテリパック２０４と、ダイオード２０５，２０６とからなる。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１１は、電子装置２００内の各部（図示せず）へ内部電源電圧を供給する。
【００４７】
図７は、プロセッサ２０２の動作を説明するフローチャートである。同図中、ステップＳ１は、バッテリパック２０４の残量が所定量以上であるか否かを判定する。ステップＳ１の判定は、プロセッサ２０２内で周知の方法により残量を求めて行っても、残量を示す残量信号を出力する構成のバッテリパック２０４を使用する場合にはこの残量信号に基づいて行っても良い。ステップＳ１の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ２は、電子装置２００が動作中であるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると、処理はステップＳ１へ戻る。電子装置２００が待機状態又は停止状態にあり、ステップＳ２の判定結果がＮＯであると、ステップＳ３は、プロセッサ２０２内で図５に示すスイッチ回路ＦＥＴ３１がオフの状態を実現し、処理は終了する。この場合、ＡＣアダプタ１０１はオフ状態にあり、電子装置２００はＡＣアダプタ１０１からの電源電圧の供給を受けることはない。
【００４８】
他方、ステップＳ１の判定結果がＮＯであると、ステップＳ４は、ＡＣアダプタ１０１がオン状態であるか否かを判定する。ステップＳ４の判定結果がＮＯであると、ステップＳ５は、バッテリパック２０４からの電源電圧で電子装置２００を動作させ、プロセッサ２０２内で図５に示すスイッチ回路ＦＥＴ３１がオンの状態を実現してＡＣアダプタ１０１をオン状態にして、処理はステップＳ４へ戻る。ステップＳ４の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ６は、バッテリパック２０４の充電を充電用ＤＣ−ＤＣコンバータ２０３を介して行い、処理はステップＳ７へ進む。ステップＳ７は、バッテリパック２０４の充電が完了したか否かを周知の方法で判定し、判定結果がＹＥＳになると、処理はステップＳ２へ戻る。
【００４９】
次に、本発明の電子装置の第３実施例を、図８と共に説明する。電子装置の第３実施例は、本発明の電源制御方法の第３実施例を採用する。図８は、電子装置の第３実施例の要部を示すブロック図である。図８中、図６と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００５０】
図８に示す電子装置３００は、ＡＣアダプタ１０１を内蔵する構成となっている。従って、電子装置３００は、別体のＡＣアダプタと接続する必要がない。
【００５１】
又、上記実施例では、主にＡＣアダプタを例に説明したが、本発明はＡＣアダプタに限らず、ＤＣ−ＤＣ等の他の電流・電圧変換器及び、装置内蔵型の変換回路にも適用可能である。
【００５２】
尚、本発明は、以下に記載の発明をも包含するものである。
【００５３】
（付記１） 入力電力を変換して出力するトランスを有する電流・電圧変換回路の電源制御方法であって、
前記電流・電圧変換回路の出力側が無負荷状態であると、前記トランスへの電源供給を停止し、
前記電流・電圧変換回路の出力側に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電源供給を開始することを特徴とする、電源制御方法。
【００５４】
（付記２） 前記電子装置内のスイッチ回路のオン・オフにより、非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加することを特徴とする付記１記載の電源制御方法。
【００５５】
（付記３） 活性状態と非活性状態を有する電流・電圧変換回路であって、
入力電力を入力される入力部と、
入力電力を出力電力に変換するトランスと、
前記出力電力を出力する出力部と、
前記出力部が無負荷状態であると、前記トランスへの電力供給を停止して前記電流・電圧変換回路を非活性状態とする第１の回路と、
前記出力部に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電源供給を開始して前記電流・電圧変換回路を活性状態とする第２の回路とを備えたことを特徴とする、電流・電圧変換回路。
【００５６】
（付記４） 前記第１の回路は、前記トランスの二次側の出力電流を閾値電流と比較する第１の比較器を有することを特徴とする、付記３記載の電流・電圧変換回路。
【００５７】
（付記５） 前記トランスを駆動するドライブ制御回路と、
前記第１の比較器の出力を前記ドライブ制御回路の入力と結合するフォトカプラからなる第１のカプラ回路とを更に備えたことを特徴とする、付記４記載の電流・電圧変換回路。
【００５８】
（付記６） 前記第２の回路は、前記トランスの二次側の出力電圧を閾値電圧と比較する第２の比較器を有することを特徴とする、付記３〜５のいずれか１項記載の電流・電圧変換回路。
【００５９】
（付記７） 前記トランスを駆動するドライブ制御回路と、
前記第２の比較器の出力を前記ドライブ制御回路の入力と結合するフォトカプラからなる第２のカプラ回路とを更に備えたことを特徴とする、付記６記載の電流・電圧変換回路。
【００６０】
（付記８） 出力側が無負荷状態であると非活性状態となり、前記出力側に外部電圧が印加されると活性状態となる電流・電圧変換回路と接続可能な電子装置であって、
非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加するスイッチ回路を備えたことを特徴とする、電子装置。
【００６１】
（付記９） 入力電力を入力される入力部と、入力電力を出力電力に変換するトランスと、前記出力電力を出力する出力部と、前記出力部が無負荷状態であると、前記トランスへの電力供給を停止して電流・電圧変換回路を非活性状態とする第１の回路と、前記出力部に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電力供給を開始して前記電流・電圧変換回路を活性状態とする第２の回路とを有する電流・電圧変換回路と、
非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加する制御部とを備えたことを特徴とする、電子装置。
【００６２】
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、言うまでもない。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、電流・電圧変換回路（又はＡＣアダプタ）が接続される電子装置が待機状態又は停止状態の場合は、電流・電圧変換回路の消費電力、即ち、待機電力を零にすることの可能な電源制御方法、電流・電圧変換回路及び電子装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】商用のＡＣ電源電圧を電子装置が必要とするＤＣ電源電圧に変換する従来のＡＣアダプタの一例を示す回路図である。
【図２】図１に示す制御回路とドライブ制御回路を示す回路図である。
【図３】第２の従来方法を説明する回路図である。
【図４】本発明の電流・電圧変換回路の第１実施例の要部を示す回路図である。
【図５】本発明の電子装置の第１実施例を示すブロック図である。
【図６】本発明の電子装置の第２実施例の要部を示すブロック図である。
【図７】電子装置のプロセッサの動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の電子装置の第３実施例の要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，３ 整流回路
２ 電圧変換回路
４ 出力制御回路
５，５１，５２ カプラ回路
２１ ドライブ制御回路
４１ 制御回路
１００ 電子装置
１０１ ＡＣアダプタ
１１１ 二次電池
２０２ プロセッサ
Claims (5)
- 入力電力を変換して出力するトランスを有する電流・電圧変換回路の電源制御方法であって、
前記電流・電圧変換回路の出力側が無負荷状態であると、前記トランスへの電源供給を停止し、
前記電流・電圧変換回路の出力側に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電源供給を開始することを特徴とする、電源制御方法。 - 前記電子装置内のスイッチ回路のオン・オフにより、非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の電源制御方法。
- 活性状態と非活性状態を有する電流・電圧変換回路であって、
入力電力を入力される入力部と、
入力電力を出力電力に変換するトランスと、
前記出力電力を出力する出力部と、
前記出力部が無負荷状態であると、前記トランスへの電力供給を停止して前記電流・電圧変換回路を非活性状態とする第１の回路と、
前記出力部に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電源供給を開始して前記電流・電圧変換回路を活性状態とする第２の回路とを備えたことを特徴とする、電流・電圧変換回路。 - 出力側が無負荷状態であると非活性状態となり、前記出力側に外部電圧が印加されると活性状態となる電流・電圧変換回路と接続可能な電子装置であって、
非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加するスイッチ回路を備えたことを特徴とする、電子装置。 - 入力電力を入力される入力部と、入力電力を出力電力に変換するトランスと、前記出力電力を出力する出力部と、前記出力部が無負荷状態であると、前記トランスへの電力供給を停止して電流・電圧変換回路を非活性状態とする第１の回路と、前記出力部に外部電圧が印加されると、前記トランスへの電力供給を開始して前記電流・電圧変換回路を活性状態とする第２の回路とを有する電流・電圧変換回路と、
非活性状態にある前記電流・電圧変換回路の出力側に前記外部電圧を印加する制御部とを備えたことを特徴とする、電子装置。
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