JP2016218978A - 電子機器及び電子機器制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】待機電力を抑えつつ、容易に外部電源の誤検出を抑制する電子機器及び電子機器制御方法を提供する。【解決手段】ダイオード２１は、ＡＣアダプタ２からの電力の第１供給経路上に配置されＡＣアダプタ２からの電流を整流し、出力側でＡＣアダプタ４からの電力の第２供給経路が接続される。検出部３０は、第１供給経路上のダイオード２１の入力側に接続され、第１供給経路から入力された電圧を基に、ＡＣアダプタ２が接続されたことを検出する。抵抗制御部４０は、ダイオード２１を含む装置内温度が所定温度以上の場合、ダイオード２１の入力側とグランドとの間の合成抵抗を小さくする。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器及び電子機器制御方法に関する。

近年、ノートパソコンなどの携帯型の電子機器が広く使用されるようになった。このような携帯型の電子機器は、内部に搭載されたバッテリなどで動作することも多く、据え置き型の電子機器のように常時外部電源に接続されているわけではない。そのため、携帯型の電子機器は、ＡＣ（Alternating Current）アダプタなどの外部電源を接続して外部から電力の供給を受ける。

このような携帯型の電子機器では、ＡＣアダプタが接続されているか否かを内部のコンパレータを用いて判定する構成を有することがある。コンパレータを用いてＡＣアダプタの接続の有無を判定する構成の場合、ＡＣアダプタ以外からの電流がコンパレータに流れ、ＡＣアダプタの接続の有無の誤判定を回避することが好ましい。そこで、ＡＣアダプタからの供給経路上のコンパレータへ電流を供給する経路が分岐した先に、電源ラインの整流素子としてダイオードが配置されることが多い。このダイオードは、大電流を流すために、順方向電圧降下が少ないショットキーバリアダイオードが使用されることが多い。

さらに、このような携帯型の電子機器には、機能を拡張するなどを目的とする拡張ユニットが存在するようなものもある。そのような拡張ユニットにも外部から電力供給が行われる構成を有するものがある。そのため、外部からの電力供給を受ける拡張ユニットに接続された携帯型の電子機器は、拡張ユニットを外部電源として用いることもできる。この場合、拡張ユニットからの電力供給経路とＡＣアダプタからの電力供給経路は異なることが多い。

このように、携帯型の電子機器の中には、外部からの電力供給の経路としてＡＣアダプタを外部電源とする経路以外の経路を有するものがある。ＡＣアダプタ以外の外部電源からの電力供給経路を有する携帯型の電子機器の場合、ＡＣアダプタの接続の有無を判定するコンパレータへ他の外部電源から供給された電流が流れ込むとＡＣアダプタを誤検出してしまうおそれがある。

ここで、コンパレータへのＡＣアダプタ以外からの電流の流入を防ぐショットキーバリアダイオードは、その性質として逆方向に電圧をかけた場合、漏れ電流が大きい。さらに、温度が上昇すると、ショットキーバリアダイオードは、漏れ電流が１０〜１００倍程度に増えることが知られている。

そのため、ＡＣアダプタを付けずに他の外部電源を接続した場合に、他の外部電源からの電圧がショットキーバリアダイオードにかかり、漏れ電流が発生してしまう。特に、温度が高い場合、より多くの漏れ電流が発生し、コンパレータに高い電圧がかかってしまい、ＡＣアダプタを誤検出してしまうおそれがある。

ここで、漏れ電流により発生する漏れ電圧の大きさは、漏れ電流とショットキーバリアダイオードのアノード側のＧＮＤ（Grand）に対するインピーダンスとを乗算した値で表される。すなわち、ショットキーバリアダイオードのアノード側のＧＮＤに対するインピーダンスを小さくすることで、漏れ電圧を小さくすることができる。そこで、このインピーダンスを小さくするために、ショットキーバリアダイオードのアノードとグランドとの間の抵抗を小さくすることが考えられる。

このような漏れ電流対策として、ＡＣアダプタとバッテリとがそれぞれダイオードでＯＲ接続されてシステム側に供給される構成において、ＡＣアダプタからの漏れ電流による電圧の誤検出を抑制するために、バッテリ接続用検出端子を別途設ける従来技術がある。また、２系統の電圧源がＯＲ接続される構成において、高圧環境下におけるダイオード漏れ電流による電圧誤検出を、同種のダイオードを漏れ電流の吸い込み源として用いて抑制する従来技術がある。さらに、ＡＣアダプタとバッテリとがダイオードでＯＲ接続された回路において、ダイオードの漏れ電流を消費する回路の吸い込み電流を温度に合わせて変化させる従来技術がある。

特開平０８−１４０２８９号公報 特開２００６−１０１５９５号公報 特開２００３−８７９９４号公報

しかしながら、抵抗を小さくする場合、高温時の漏れ電流を１ｍＡ〜１０ｍＡ程度の電流とすると、高温時も動作を保証するために例えば１０Ω〜１ｋΩの抵抗値が小さい抵抗を用いることが考えられる。このような抵抗を用いた場合、例えば２０ＶのＡＣアダプタで動作させる場合、４Ｗ〜４００ｍＷの非常に高い待機電力が発生してしまう。このような高い待機電力は、ＥｒＰ（Energy related Product）規制をはじめとした待機電力規制に適合しない。

例えば、ＥｒＰ規制では、電源を機械的に落としたコンピュータにＡＣアダプタを接続した場合で、且つ充電なしの状態で、１次側の待機電力が５００ｍＷ以内と定められている。ここで、極低負荷時のＡＣアダプタの効率は５０％程度である。そのため、コンピュータ側の損失は、２５０ｍＷ以下に抑えられることになる。ここで、アダプタ検出の閾値を１５Ｖ、高温時の漏れ電流が４ｍＡに達するダイオードを使用した場合、インピーダンスを１５／４＝３．７５ｋΩに抑えることになる。少なくともこの抵抗による損失だけで、２０×２０／３．７５＝１０７ｍＷの損失が発生することになり、待機電力マージンの４０％近くが奪われてしまう。そのため、抵抗値が小さい抵抗を用いた場合、コンピュータ側の損失の条件を満たすことは困難となり、待機電力規制を満たすことは困難であるといえる。

また、検出端子を別途設ける従来技術を用いた場合、新たに検出端子用の設計及び製造を行うことになり、コストが増加するとともに製造工程が複雑になってしまう。また、ダイオードを漏れ電流の吸い込み源として用いる従来技術の場合、複数のダイオードが包含されている製品は少なく、新たな設計及び製造が必要となりコストがかさんでしまう。さらに、この従来技術では、基板面積が大きくなってしまいコンピュータへの実装が困難となるおそれがある。また、ダイオードの漏れ電流を消費する回路の吸い込み電流を温度に合わせて変化させる従来技術の場合、消費回路の切り替えを行うために、ＯＲ接続後の電圧を検出し閾値との比較を行っている。この方法では、ＡＣアダプタと他の電源との電圧差がある条件でなければ利用できず、複数の外部電源に対して用いることは困難である。さらに、この従来技術では、吸い込み電流が温度に対して階段状でないため、漏れ電流が指数関数的に上昇する場合、高温時に合わせて消費回路を選択すると、常温時の吸い込み電流が大きくなり過ぎるおそれがある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、待機電力を抑えつつ、容易に外部電源の誤検出を抑制する電子機器及び電子機器制御方法を提供することを目的とする。

本願の開示する電子機器及び電子機器制御方法は、一つの態様において、整流素子は、第１外部電源からの電力の第１供給経路上に配置され前記第１外部電源からの電流を整流し、出力側で第２外部電源からの電力の第２供給経路が接続される。検出部は、前記第１供給経路上の前記整流素子の入力側に接続され、前記第１供給経路から入力された電圧を基に、前記１外部電源が接続されたことを検出する。抵抗制御部と、前記整流素子を含む空間温度が所定温度以上の場合、前記整流素子の入力側とグランドとの間の合成抵抗を小さくする。

本願の開示する電子機器及び電子機器制御方法の一つの態様によれば、待機電力を抑えつつ、容易に外部電源の誤検出を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施例に係るパーソナルコンピュータの回路構成図である。 図２は、ショットキーバリアダイオードの漏れ電流と温度との関係の一例を表す図である。 図３は、温度変化による抵抗制御の処理の概要を説明するための図である。 図４は、温度が上昇する場合の抵抗制御の処理のフローチャートである。 図５は、温度が下降する場合の抵抗制御の処理のフローチャートである。 図６は、実施例に係るパーソナルコンピュータにおける温度と漏れ電圧の関係を表す図である。

以下に、本願の開示する電子機器及び電子機器制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する電子機器及び電子機器制御方法が限定されるものではない。

図１は、実施例に係るパーソナルコンピュータの回路構成図である。図１に示すように、本実施例に係るシステムは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）１、ＡＣアダプタ２、ドッキングステーション３及びＡＣアダプタ４を有する。図１は、ＰＣ１に、ＡＣアダプタ２及びドッキングステーション３が接続されている状態を表す。さらに、ドッキングステーション３には、ＡＣアダプタ４が接続されており、ＡＣアダプタ４から電力の供給を受ける。

ＡＣアダプタ２は、家庭用コンセントなどの１次電源から交流の電気の供給を受ける。そして、ＡＣアダプタ２は、交流の電気を直流に変換し、電圧を降下させて出力する。ＡＣアダプタ２は、例えば、２０Ｖの電圧を有する直流の電気を出力する。このＡＣアダプタ２が、「第１外部電源」の一例にあたる。

ドッキングステーション３は、例えば、キーボードなどを有する拡張ユニットである。また、ドッキングステーション３は、ＡＣアダプタ４から供給された電力をＰＣ１へ供給する。

ＡＣアダプタ４は、本実施例では、ＡＣアダプタ２と同様の機能を有する。ＡＣアダプタ４は、ドッキングステーション３を介してＰＣ１に電力を供給する。ただし、以下では、説明の都合上、ＡＣアダプタ４から直接ＰＣ１へ電力が供給されているように説明する場合がある。このＡＣアダプタ４が、「第２外部電源」の一例にあたる。

ＰＣ１は、演算処理部１１、バッテリ１２、チャージャ１３、ダイオード１４、ダイオードＯＲ回路２０、検出部３０、抵抗制御部４０、抵抗１０１及び抵抗１０２を有する。

演算処理部１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ及びハードディスクを有する。また、演算処理部１１は、液晶画面や入力機構などを有してもよい。そして、演算処理部１１は、操作者からの入力を受けるなどして演算処理を行う。演算処理部１１は、ＡＣアダプタ２、ＡＣアダプタ４又はバッテリ１２の何れかから供給された電力により動作する。

バッテリ１２は、ＰＣ１の内蔵バッテリである。バッテリ１２は、ＰＣ１がＡＣアダプタ２及び４から電力の供給を受けない場合、演算処理部１１に対して電力の供給を行う。

チャージャ１３は、ＡＣアダプタ２又は４から供給された電力の入力を受ける。そして、チャージャ１３は、バッテリ１２を充電するための電圧まで受信した電力の電圧を降下させる。そして、チャージャ１３は、電圧を降下させた電気をバッテリ１２に供給しバッテリ１２を充電する。

ダイオード１４は、バッテリ１２から演算処理部１１への電力供給経路上に配置される整流素子である。そして、ダイオード１４は、バッテリ１２から出力された電気を演算処理部１１へ供給する。また、ダイオード１４は、電力供給経路を通ってバッテリ１４に電気が流れ込むのを防ぐ。

ダイオードＯＲ回路２０は、ＡＣアダプタ２及び４からの電力供給経路が突き当てられている。ダイオードＯＲ回路２０は、ＰＣ１にＡＣアダプタ２が接続され、ＡＣアダプタ４が接続されていない場合、ＡＣアダプタ２から供給された電力を演算処理部１１へ供給する。また、ダイオードＯＲ回路２０は、ＰＣ１にＡＣアダプタ４が接続され、ＡＣアダプタ２が接続されていない場合、ＡＣアダプタ４から供給された電力を演算処理部１１へ供給する。さらに、ダイオードＯＲ回路２０は、ＰＣ１にＡＣアダプタ２及び４の両方が接続されている場合、電圧の高い方の電力を演算処理部１１へ供給する。

さらに、ダイオードＯＲ回路２０について詳細に説明する。ダイオードＯＲ回路２０は、ダイオード２１及びダイオード２２を有する。ダイオード２１及び２２は、いずれも大電流を流すダイオードが用いられる。例えば、ダイオード２１及び２２は、ショットキーバリアダイオードである。

ダイオード２１は、整流素子である。ダイオード２１は、ＡＣアダプタ２から演算処理部１１への電力供給経路上のＡＣアダプタ４からの電力供給経路との交点よりＡＣアダプタ２側に設けられる。ダイオード２１では、アノード側端子がＡＣアダプタ２に向けて配置され、カソード側端子が演算処理部１１に向けて配置される。すなわち、ダイオード２１は、ＡＣアダプタ２側から演算処理部１１へ電流を流し、演算処理部１１側からＡＣアダプタ２へ電流が流れることを防止する。ＡＣアダプタ２からダイオード２１を介して演算処理部１１へ向かう電力供給経路が、「第１供給経路」の一例にあたる。

ダイオード２２は、整流素子である。ダイオード２２は、ＡＣアダプタ４から演算処理部１１への電力供給経路上のＡＣアダプタ２からの電力供給経路との交点よりＡＣアダプタ４側に設けられる。ダイオード２２では、アノード側端子がＡＣアダプタ４に向けて配置され、カソード側端子が演算処理部１１に向けて配置される。すなわち、ダイオード２２は、ＡＣアダプタ４側から演算処理部１１へ電流を流し、演算処理部１１側からＡＣアダプタ４へ電流が流れることを防止する。ＡＣアダプタ４からダイオード２２介して演算処理部１１へ向かう電力供給経路が、「第２供給経路」の一例にあたる。

ここで、図２を参照して、ショットキーバリアダイオードの漏れ電流と温度との関係について説明する。図２は、ショットキーバリアダイオードの漏れ電流と温度との関係の一例を表す図である。図２は、縦軸で逆電流の電流値を表し、横軸でショットキーバリアダイオードの接合温度を表す。さらに、図２の各カーブは、それぞれ上から順に、ショットキーバリアダイオードの逆方向に、３０Ｖ，２０Ｖ，１５Ｖ，１０Ｖ，５Ｖの電圧をかけた場合を示す。

ショットキーバリアダイオードでは、逆方向に電圧をかけたときの漏れ電流が大きい。さらに、図２に示すように、逆方向に係る電圧に依らず、温度が上昇するにしたがい逆電流が増える。

すなわち、温度が高くなるにしたがい、ショットキーバリアダイオードであるダイオード２１の漏れ電流が大きくなる。このため、ダイオード２１の漏れ電流により検出部３０にかかる電圧は、アノード側とグランドとの間のインピーダンスを変えなければ、低温状態ではＡＣアダプタ２の閾値電圧よりも低かったものが、温度が上昇することで閾値電圧を超えてしまうおそれがある。そこで、本実施例では、後述するように温度上昇にしたがってアノード側とグランドとの間のインピーダンスを変化させ、高温時にダイオード２１の漏れ電流により検出部３０にかかる電圧を閾値電圧未満に抑える。

抵抗１０１は、ダイオード２１とグランドとを結ぶ経路上に配置される。以下では、抵抗１０１の抵抗値をＲ１とする。例えば、Ｒ１は、８２ｋΩに設定される。この抵抗１０１が、「第１抵抗」の一例にあたる。

抵抗１０２は、ダイオード２１とグランドとを結ぶ経路上に、抵抗１０１と並列に配置される。抵抗１０２を介してダイオード２１とグランドとを結ぶ経路は、スイッチ４６がオンされると接続され、スイッチ４６がオフされると切断される。以下では、抵抗１０２の抵抗値をＲ２とする。例えば、Ｒ２は、４．７ｋΩに設定される。この抵抗１０２が、「第２抵抗」の一例にあたる。

スイッチ４６がオフの場合、ダイオード２１とグランドとの間は抵抗１０１のみが配置された状態となる。ここで、ダイオード２１の逆電流の電流値をＩｒとする。スイッチ４６がオフであれば、ダイオード２１とＡＣアダプタ２とを結ぶ経路の電圧は、Ｉｒ×Ｒ１（Ｖ）となる。

また、スイッチ４６がオンの場合、ダイオード２１とグランドとの間は、抵抗１０１と抵抗１０２とが並列に配置された状態となる。この場合、抵抗１０１と抵抗１０２との合成抵抗は、Ｒ１Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）である。すなわち、スイッチ４６がオンであれば、ダイオード２１とＡＣアダプタ２とを結ぶ経路の電圧は、Ｉｒ×Ｒ１Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。

抵抗制御部４０は、温度が予め決められた閾値温度以上となった場合に、スイッチ４６をオンにする。反対に、抵抗値制御部４０は、温度が閾値温度未満となった場合に、スイッチ４６をオフにする。以下に抵抗制御部４０の詳細を説明する。

抵抗制御部４０は、抵抗４１，４２及び４３、サーミスタ４４、コンパレータ４５、並びに、スイッチ４６を有する。

抵抗４２は、一端に正電源電圧の入力を受ける。そして、抵抗４２の他端は、抵抗４１に接続されている。抵抗４１は、抵抗４１に接続された側とは逆の端部がグランドに接続している。さらに、本実施例では、抵抗４１と抵抗４２とは同じ抵抗値を有する。

また、抵抗４１と抵抗４２とを結ぶ経路は、途中で分岐してコンパレータ４５の−入力端子に接続されている。すなわち、正電源電圧の抵抗４１及び４２で分圧された電圧が、コンパレータ４５に入力される。ここで、抵抗４１の抵抗値をＲ１１とし、抵抗４２の抵抗値をＲ１２とし、正電源電圧をＶＣＣすると、コンパレータ４５に入力される電圧は、ＶＣＣ×Ｒ１１／（Ｒ１１＋Ｒ１２）である。以下では、コンパレータ４５に入力される抵抗４１及び４２による分圧を、「スイッチ用参照電圧」という。このスイッチ用参照電圧が、スイッチのオンオフを判定するための「スイッチ用閾値電圧」となる。

サーミスタ４４は、ＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタである。すなわち、サーミスタ４４では、温度が上昇するにしたがい抵抗が減少する。サーミスタ４４は、閾値温度で抵抗４２と同じ抵抗値になる。抵抗４３では、サーミスタ４４に接続された側とは逆の端部がグランドに接続している。そして、抵抗４３は、抵抗４１と同じ抵抗値を有する。

また、抵抗４３とサーミスタ４４とを結ぶ経路は、途中で分岐してコンパレータ４５の＋入力端子に接続されている。すなわち、正電源電圧が抵抗４３及びサーミスタ４４で分圧された電圧が、コンパレータ４５に入力される。ここで、抵抗４３の抵抗値をＲ１３（Ω）とし、サーミスタ４４の抵抗値をＲＴ（Ω）とすると、コンパレータ４５に入力される電圧は、ＶＣＣ×Ｒ１３／（Ｒ１３＋ＲＴ）である。すなわち、サーミスタ４４の抵抗値が減少するにしたがい、コンパレータ４５に入力される電圧は小さくなる。以下では、コンパレータ４５に入力される抵抗４３及びサーミスタ４４による分圧を、「スイッチ用電圧」という。

ここで、抵抗４１と抵抗４３とは同じ抵抗値であり、サーミスタ４４は閾値温度で抵抗４２と同じ抵抗値になるので、閾値温度以上になるとスイッチ用電圧はスイッチ用参照電圧以上となる。

コンパレータ４５は、オペアンプ・コンパレータである。コンパレータ４５は、−入力端子に対してスイッチ用参照電圧の入力を受ける。また、コンパレータ４５は、＋入力端子に対してスイッチ用電圧の入力を受ける。

そして、コンパレータ４５は、スイッチ用電圧からスイッチ用参照電圧を減算し、減算結果に正電源電圧を乗算することで増幅して出力する。すなわち、コンパレータ４５は、スイッチ用電圧からスイッチ用参照電圧を引いた値が正の場合、正の値を有する信号を出力する。ここでは、正の値に０も含まれるものとする。以下では、正の値を有する信号を「Ｈｉｇｈの信号」という。また、コンパレータ４５は、スイッチ用電圧からスイッチ用参照電圧を引いた値が負の場合、負の値を有する信号を出力する。以下では、負の値を有する信号を「Ｌｏｗの信号」という。

言い換えれば、スイッチ用電圧がスイッチ用閾値電圧以上であれば、コンパレータ４５は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。そして、スイッチ用電圧がスイッチ用閾値電圧未満であれば、コンパレータ４５は、Ｌｏｗの信号を出力する。

ここで、上述したように、閾値温度になると、スイッチ用電圧とスイッチ用参照電圧とが一致し、閾値温度を超えるとスイッチ用電圧はスイッチ用参照電圧より大きくなる。すなわち、コンパレータ４５は、閾値温度以上になるとＨｉｇｈの信号を出力し、閾値温度未満でＬｏｗの信号を出力する。

スイッチ４６は、Ｌｏｗの信号の入力をコンパレータ４５から受けると、オフになる。また、スイッチ４６は、Ｈｉｇｈの信号の入力を受けると、オンになる。

したがって、閾値温度以上になるとスイッチ４６はオンになり、閾値温度未満になるとスイッチ４６はオフになる。

以上のことから、閾値温度未満では、ダイオード２１のアノードとグランドとの間の抵抗値は、抵抗１０１の抵抗値となり、閾値温度以上では、ダイオード２１のアノードとグランドとの間の抵抗値は、抵抗１０１と抵抗１０２との合成抵抗の抵抗値となる。したがって、所定以上温度になると、ダイオード２１のアノードとグランドとの間の抵抗値が減少する。

検出部３０は、ＡＣアダプタ２がＰＣ１に接続されているか否かを検出する。具体的には、検出部３０は、コンパレータ３１、参照電圧源３２及び通知部３３を有する。

参照電圧源３２は、ＡＣアダプタ２の接続の有無を判定するための閾値電圧となる参照電圧をコンパレータ３１へ出力する。例えば、参照電圧３２は、閾値電圧が１５Ｖとなるように、参照電圧として１５Ｖを出力する。

コンパレータ３１は、オペアンプ・コンパレータである。コンパレータ３１は、−入力端子に対して参照電圧源３２からの参照電圧の入力を受ける。また、コンパレータ３１は、＋入力端子に対してＡＣアダプタ２とダイオード２１との間の電圧の入力を受ける。以下では、ＡＣアダプタ２とダイオード２１との間の電圧の入力を「検出用電圧」という。

そして、コンパレータ３１は、検出用電圧から参照電圧を減算し、減算結果に正電源電圧を乗算することで増幅して通知部３３へ出力する。すなわち、コンパレータ３１は、検出用電圧から参照電圧を引いた値が正の場合、正の値を有する信号を通知部３３へ出力する。ここでは、正の値に０も含まれるものとする。以下では、正の値を有する信号を「Ｈｉｇｈの信号」という。また、コンパレータ３１は、検出用電圧から参照電圧を引いた値が負の場合、負の値を有する信号を通知部３３へ出力する。以下では、負の値を有する信号を「Ｌｏｗの信号」という。

言い換えれば、検出用電圧が閾値電圧以上であれば、コンパレータ３１は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。そして、検出用電圧が閾値電圧未満であれば、コンパレータ３１は、Ｌｏｗの信号を出力する。

通知部３３は、コンパレータ３１からＨｉｇｈの信号の入力を受けると、ＡＣアダプタ２のＰＣ１への接続を検出し、操作者にＡＣアダプタの接続を通知する。また、通知部３３は、コンパレータ３１からＬｏｗの信号の入力を受けると、ＡＣアダプタ２がＰＣ１から取り外されたことを検出する。ここで、通知部３３は、ＰＣ１からのＡＣアダプタ２の取り外しの操作者への通知を行ってもよい。

ここで、ＡＣアダプタ４が接続されていない場合、ダイオード２１に逆電流は流れない。この場合、ＡＣアダプタ２が接続されていなければ、ダイオード２１とＡＣアダプタ２との間の電圧は０もしくは非常に低い電圧となる。その場合、検出用電圧が閾値電圧未満となるので、検出部３０は、ＡＣアダプタ２がＰＣ１に接続されていないことを検出する。

また、ＡＣアダプタ４が接続されていない状態で、ＡＣアダプタ２が接続されると、ダイオード２１とＡＣアダプタ２との間の電圧はＡＣアダプタ２から供給された電気の電圧となる。その場合、検出用電圧は閾値電圧以上となるので、検出部３０は、ＡＣアダプタ２がＰＣ１に接続されていることを検出する。

また、ＡＣアダプタ２及び４の両方がＰＣ１に接続されている場合、ＡＣアダプタ２から電気が供給されているので、ダイオード２１に漏れ電流は発生しない。そして、ダイオード２１とＡＣアダプタ２との間の電圧はＡＣアダプタ２から供給された電気の電圧となる。その場合、検出用電圧は閾値電圧以上となるので、検出部３０は、ＡＣアダプタ２がＰＣ１に接続されていることを検出する。

次に、ＰＣ１にＡＣアダプタ２が接続されておらず、ＡＣアダプタ４が接続されている場合について説明する。ＡＣアダプタ２が接続されていないため、ＡＣアダプタ４から供給された電気により、ダイオード２１に漏れ電流が発生する。

ここで、温度が所定値未満の場合を考える。その場合、ダイオード２１のアノードとグランドとを結ぶ経路の抵抗値は抵抗１０１の抵抗値Ｒ１となる。したがって、ダイオード２１とＡＣアダプタ２との間の経路の電圧は、漏れ電流と抵抗１０１の抵抗値Ｒ１とを乗算した値となる。すなわち、ダイオード２１とＡＣアダプタ２との間の経路の電圧は、Ｉｒ×Ｒ１と表される。

この場合、抵抗１０１の抵抗値Ｒ１は、待機電力を抑えるために、大きな値となる。例えば、Ｒ１＝８２ｋΩである。この場合、閾値温度を超える高温時以外（以下では、「常温時」という。）の状態では、待機電力が１９×１９／８２ｋ＝４．４ｍＷとなり。常温時の待機電力は、規制値よりも十分低く抑えられている。

一方、常温時の場合、ダイオード２１の漏れ電流は小さい。そのため、Ｒ１が大きくても、Ｉｒ×Ｒ１は小さい値に抑えられ、検出部３０による誤検出を抑制することができる。

次に、温度が所定値以上の場合を考える。その場合、ダイオード２１のアノードとグランドとを結ぶ経路の抵抗値は抵抗１０１と抵抗１０２との合成抵抗の抵抗値となる。したがって、ダイオード２１とＡＣアダプタ２との間の経路の電圧は、漏れ電流と抵抗１０１と抵抗１０２との合成抵抗の抵抗値とを乗算した値となる。すなわち、ダイオード２１とＡＣアダプタ２との間の経路の電圧は、Ｉｒ×Ｒ１Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）と表される。ここで、温度が高い状態の場合、ダイオード２１の漏れ電流は大きい。ただし、この場合、通常の温度状態の場合の抵抗値に比べて、ダイオード２１のアノードとグランドとを結ぶ経路の抵抗値が小さくなる。そのため、Ｉｒが大きくても、Ｉｒ×Ｒ１Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）は小さい値に抑えられ、検出部３０による誤検出を抑制することができる。

例えば、Ｒ２＝４．７Ωである。この場合、合成抵抗は、４．４ｋΩ程度となり、ＡＣアダプタ検出の閾値電圧を１５Ｖとすれば、１５／４．４ｋ＝３．４ｍＡ程度の漏れ電流となり、許容範囲に収めることができる。

ここで、本実施例では、抵抗１０１の抵抗値の一例として８２ｋΩとし、抵抗１０２の抵抗値の一例として４．７ｋΩとしたが、これらの抵抗値は使用するダイオード２１の特性や保証温度、検出する外部電源の電圧などに応じて決定されることが好ましい。

次に、温度変化による抵抗制御の処理の流れについて説明する。まず、図３を参照して、本実施例に係るパーソナルコンピュータによる温度変化による抵抗制御の処理の全体的な流れについて説明する。図３は、温度変化による抵抗制御の処理の概要を説明するための図である。

図３に示すように、温度が上昇し、低温から高温に移行した場合、温度が閾値温度以上となる。その場合、抵抗制御部４０は、スイッチ４６をオンにして、ダイオード２１のアノードとグランドとを結ぶ経路の抵抗を、抵抗１０１の１本のみから、抵抗１０１及び１０２の２本に切り替える（ステップＳ１）。これにより、ダイオード２１のアノードとグランドとを結ぶ経路の抵抗の抵抗値が下降するので、ダイオード２１の漏れ電流が大きくなっても、検出部３０は、ＡＣアダプタ２の誤検出を抑制することができる。

また、温度が下降し、高温から通常温度を含む低温に移行した場合、温度が閾値温度未満となる。その場合、抵抗制御部４０は、スイッチ４６をオフにして、ダイオード２１のアノードとグランドとを結ぶ経路の抵抗を、抵抗１０１及び１０２の２本から、抵抗１０１の１本のみに切り替える（ステップＳ２）。これにより、ダイオード２１のアノードとグランドとを結ぶ経路の抵抗の抵抗値が上昇し、待機電力を抑えることができる。また、この場合、ダイオード２１のアノードとグランドとを結ぶ経路の抵抗の抵抗値が高くても漏れ電流が小さいため、検出部３０は、ＡＣアダプタ２の誤検出を抑制することができる。

次に、図４を参照して、温度が上昇する場合の抵抗制御の処理の流れについて説明する。図４は、温度が上昇する場合の抵抗制御の処理のフローチャートである。図４で示す処理は、図３のステップＳ２における処理の一例にあたる。

ダイオード２１は、温度の上昇にしたがい漏れ電流が上昇する（ステップＳ１１）。このままでは、漏れ電流の上昇によりダイオード２１とＡＣアダプタ２との間の経路の電圧が上昇し、検出部３０が、ＡＣアダプタ２を誤検出するおそれがある。そこで、ＡＣアダプタ２の誤検出を抑制するため、本実施例に係るパーソナルコンピュータでは以下の動作が実施される。

サーミスタ４４は、温度上昇により、抵抗値が下降する（ステップＳ１２）。

サーミスタ４４の抵抗値が下降することで、抵抗４３とサーミスタ４４との分圧が上昇し、コンパレータ４５の＋入力端子の電圧が上昇する（ステップＳ１３）。

コンパレータ４５は、＋入力端子に入力される電圧であるスイッチ用検出電圧が、−入力端子に入力される電圧であるスイッチ参照電圧、すなわちスイッチ用閾値電圧以上か否かを判定する（ステップＳ１４）。スイッチ用検出電圧がスイッチ用閾値電圧未満の場合（ステップＳ１４：否定）、コンパレータ４５がＬｏｗの信号の出力を維持したまま、処理はステップＳ１３に戻る。

これに対して、スイッチ用検出電圧がスイッチ用閾値電圧以上の場合（ステップＳ１４：肯定）、コンパレータ４５は、Ｈｉｇｈの信号を出力する（ステップＳ１５）。

スイッチ４６は、コンパレータ４５からＨｉｇｈの信号の入力を受けてオンになる（ステップＳ１６）。

スイッチ４６がオンになることで、ダイオード２１のアノードとグランドとをつなぐ経路上の抵抗４１に抵抗４２が並列に追加されるので、抵抗値が下降する（ステップＳ１７）。これにより、ダイオード２１の漏れ電流が上昇しても、ダイオード２１とＡＣアダプタ２との間の経路の電圧の上昇が抑えられ、検出部３０によるＡＣアダプタ２の誤検出が抑えられる。

次に、図５を参照して、温度が下降する場合の抵抗制御の処理の流れについて説明する。図５は、温度が下降する場合の抵抗制御の処理のフローチャートである。図５で示す処理は、図３のステップＳ１における処理の一例にあたる。

ダイオード２１は、温度の下降にしたがい漏れ電流が下降する（ステップＳ２１）。このままでは、ＡＣアダプタの誤検出の危険が減ったにも関わらず、待機電力が大きくなったままとなってしまう。そこで、待機電力を抑制するため、本実施例に係るパーソナルコンピュータでは以下の動作が実施される。

サーミスタ４４は、温度下降により、抵抗値が上昇する（ステップＳ２２）。

サーミスタ４４の抵抗値が上昇することで、抵抗４３とサーミスタ４４との分圧が下降し、コンパレータ４５の＋入力端子の電圧が下降する（ステップＳ２３）。

コンパレータ４５は、＋入力端子に入力される電圧であるスイッチ用検出電圧が、−入力端子に入力される電圧であるスイッチ参照電圧、すなわちスイッチ用閾値電圧未満か否かを判定する（ステップＳ２４）。スイッチ用検出電圧がスイッチ用閾値電圧以上の場合（ステップＳ２４：否定）、コンパレータ４５がＨｉｇｈの信号の出力を維持したまま、処理はステップＳ２３に戻る。

これに対して、スイッチ用検出電圧がスイッチ用閾値電圧未満の場合（ステップＳ２４：肯定）、コンパレータ４５は、Ｌｏｗの信号を出力する（ステップＳ２５）。

スイッチ４６は、コンパレータ４５からＬｏｗの信号の入力を受けてオフになる（ステップＳ２６）。

スイッチ４６がオフになることで、ダイオード２１のアノードとグランドとをつなぐ経路上から抵抗４２が除かれるので、抵抗値が上昇する（ステップＳ２７）。これにより、待機電力が抑えられる。

次に、図６を参照して、本実施例に係るパーソナルコンピュータにおける温度と漏れ電圧の関係について説明する。図６は、実施例に係るパーソナルコンピュータにおける温度と漏れ電圧の関係を表す図である。図６は、縦軸でダイオード２１の漏れ電圧を表し横軸でダイオード２１の接合温度を表す。

図６は、接合温度を上昇させていった場合の漏れ電圧の遷移を表す。図６のＴ１が開始温度を表しＴ２が終了温度を表す。さらに、ＶｔｈがＡＣアダプタ２の検出用の閾値電圧を表す。そして、実線で表されるグラフ２０１が実施例に係る抵抗制御部４０を有する場合の漏れ電圧の変化を表す。また、点線で表されるグラフ２０２が抵抗制御部４０を有さず、単にダイオード２１のアノードとグランドとの間に抵抗１０１のみを設けた場合の漏れ電圧の変化を表す。

接合温度が、開始温度Ｔ１から閾値温度までの間では、コンパレータ４５は、Ｌｏｗの信号を出力する。これにより、スイッチ４６はオフとなっており、ダイオード２１のアノードとグランドとの間に抵抗１０１のみであるので、グラフ２０１とグラフ２０２とは同じカーブとなる。

閾値温度に達すると、コンパレータ４５は、Ｈｉｇｈの信号の出力を開始する。これにより、スイッチ４６がオンとなり、抵抗１０２が抵抗１０１に並列に追加され、ダイオード２１のアノードとグランドとの間の抵抗値が下降する。そこで、グラフ２０１では、ダイオード２１の漏れ電圧が低下し、閾値電圧Ｖｔｈ以上となることを回避できる。

その後、閾値温度から終了温度Ｔ２までの間、コンパレータ４５は、Ｈｉｇｈの信号を出力する。これにより、スイッチ４６はオンの状態を維持し、グラフ２０１に示すように、漏れ電圧は、閾値温度で下降した電圧値から徐々に上昇する。この場合、８０℃を超える終了温度Ｔ２に達しても漏れ電圧は閾値を超えておらず、通常のコンピュータの使用範囲であれば、ＡＣアダプタ２の誤検出を確実に抑制することができることが分かる。

これに対して、抵抗制御部４０を有さない場合、ダイオード２１のアノードとグランドとの間の抵抗値に変化はない。そのため、漏れ電圧はそのまま上昇し続け、グラフ２０２に示すように、漏れ電圧は閾値電圧Ｖｔｈを超えてしまう。この場合、ＡＣアダプタ２の誤検出が発生してしまう。

以上に説明したように、本実施例に係る電子機器は、温度が閾値温度を超えた場合、ＡＣアダプタの経路上に配置された整流素子のアノードとグランドとの間の経路に抵抗を並列に加える。これにより、温度が高くなり大きな漏れ電流が発生したとしても、ＡＣアダプタと整流素子との間の電圧を低く抑えることができ、ＡＣアダプタの誤検出を適切に抑制することができる。

また、閾値温度を超える高温状態以外の場合、ＡＣアダプタの経路上に配置された整流素子のアノードとグランドとの間の経路に抵抗を大きくしているので、待機電力を低く抑えることができ、ＥｒＰ規制などの待機電力規制を満たすことができる。

ここで、以上の説明では、ＰＣを接続する拡張ユニットとして、キーボードなどを備えたドッキングステーションを例に説明したが、ＰＣに対して１つのＡＣアダプタの電力供給経路以外の他の電力供給経路を提供する機構であれば他の構成であってもよい。例えば、拡張ユニットは、単なる充電器であってもよい。

さらに、以上の説明では、ＰＣを例に説明したが、ダイオードＯＲ回路で接続された異なる外部電源の供給経路を有する電子機器であれば他の電子機器であっても実施例で説明した抵抗制御機構を実装することができる。

また、以上の説明では、大電流に対応するためダイオードとしてショットキーバリアダイオードを例に説明したが、漏れ電流が大きいダイオードもしくは漏れ電流が大きくなる構成であれば、実施例で説明した抵抗制御機構を実装し同様の効果を得ることができる。

また、本実施例では、２系統ある外部電源の電力供給経路のうちの一方に抵抗制御機構を設けたが、双方に設けてもよい、さらに、２つ以上の複数の外部電源の電力供給経路がある場合、そのうちのいくつかもしくは全てに抵抗制御機構を設けてもよい。

また、本実施例では、１つの抵抗を並列に配置する構成としたが、これに限らず、複数の抵抗値の異なる抵抗を温度に合わせて、並列に配置する構成にしてもよい。その場合、例えば、それぞれの抵抗をスイッチとともに平行に並べて、スイッチを行う温度に合わせて、異なるスイッチ用閾値電圧を用いるコンパレータによりそれぞれのスイッチのオンオフを行わせてもよい。

さらに、本実施例では、スイッチの切り替えをアナログ回路で行ったが、温度センサで温度を検知し、スイッチのオンオフをＣＰＵなどで制御する構成にしてもよい。

１ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
２，４ ＡＣアダプタ
３ ドッキングステーション
１１ 演算処理部
１２ バッテリ
１３ チャージャ
１４ ダイオード
２０ ダイオードＯＲ回路
２１，２２ ダイオード
３０ 検出部
３１ コンパレータ
３２ 参照電圧源
３３ 通知部
４０ 抵抗制御部
４１〜４３ 抵抗
４４ サーミスタ
４５ コンパレータ
４６ スイッチ
１０１，１０２ 抵抗

Claims (4)

1. 第１外部電源からの電力の第１供給経路上に配置され前記第１外部電源からの電流を整流し、出力側で第２外部電源からの電力の第２供給経路が接続される整流素子と、
   前記第１供給経路上の前記整流素子の入力側に接続され、前記第１供給経路から入力された電圧を基に、前記第１外部電源が接続されたことを検出する検出部と、
   前記整流素子を含む装置内温度が所定温度以上の場合、前記整流素子の入力側とグランドとの間の合成抵抗を小さくする抵抗制御部と
   を備えたことを特徴とする電子機器。
2. 前記抵抗制御部は、前記整流素子の入力側とグランドとの間に配置された第１抵抗に並列に第２抵抗を加えることで合成抵抗を小さくすることを特徴とする電子機器。
3. 前記抵抗制御部は、前記所定温度以上で抵抗値が所定値以下となるサーミスタを経由させた分圧と、所定電圧とを比較し、分圧が所定電圧を超えた場合に前記装置内温度が所定温度以上であると検知し、前記装置内の温度を所定温度以上と検知した場合、前記合成抵抗を小さくする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 第１外部電源からの電力の第１供給経路上に配置され前記第１外部電源からの電流を整流し、出力側で第２外部電源からの電力の第２供給経路が接続される整流素子を含む装置内温度が所定温度以上の場合、前記整流素子の入力側とグランドとの間の合成抵抗を小さくし、
   前記第１供給経路上の前記整流素子の入力側の電圧を基に、前記１外部電源が接続されたことを検出する
   ことを特徴とする電子機器制御方法。

Images