JP5461458B2 - Ac/dcアダプタおよび電源システム - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態にかかるAC/DCアダプタ10の概略の構成を示す機能ブロック図である。図2は、AC/DCアダプタから電力の供給を受けて動作するノートPC100の概略の構成を示す機能ブロック図である。AC/DCアダプタ10は、交流電源のアウトレットに接続する1次電源プラグ11とノートPC100の電源ジャック101に接続する2次電源プラグ17を含む。1次電源プラグ11には1次側回路13が接続され、1次側回路13には絶縁トランスITRを介在して2次側回路15が接続されている。また2次側回路15は、電圧ラインDC+、識別ラインIDおよびグランド・ラインGNDの3つのラインで2次電源プラグ17に接続される。
つぎにノートPC100の構成を説明する。電源ジャック101はノートPC100の筐体に設けられており2次電源プラグ17が接続される。電源ジャック101は、AC/DCアダプタ10の出力回路に対応する電圧ラインDC+、識別ラインIDおよびグランド・ラインGNDで構成される入力回路に接続されている。電圧ラインDC+とグランド・ラインGNDの間には、直列に接続された積層セラミック・コンデンサC5とFET3が接続されている。FET3はAC/DCアダプタ10の出力電圧に重畳されるリップル電圧の大きさを制御するスイッチに相当する。
つぎに、AC/DCアダプタ10とノートPC100で構成された電源システムの動作を説明する。図3は、AC/DCアダプタ10とノートPC100の動作を示すフローチャートである。図4は、図3の手順における出力電圧とそれに重畳するリップル電圧の状態を示す図である。ブロック201では、1次電源プラグ11を商用電源のアウトレットに接続する。PWM−IC25は自動的に発振を開始して出力電圧が発生する。電解コンデンサC3のインピーダンスは、規格インピーダンスに満たないため出力電圧には、閾値Th1を超えるリップル電圧が重畳しブロック203でコンパレータ31はローを出力する。
11…1次電源プラグ
13…1次側回路
15…2次側回路
17…2次電源プラグ
25…PWM−IC
ITR…絶縁トランス
Claims (20)
- 交流電圧を直流電圧に変換して電気機器に電力を供給するAC/DCアダプタであって、
メイン・スイッチを制御して出力電圧を制御するスイッチング回路と、
前記電気機器に接続された接続状態および前記電気機器から切り離された単独状態のときの前記出力電圧に重畳するリップル電圧を検出するリップル電圧検出回路と、
前記リップル電圧が所定値以上のときに前記単独状態であると判断して前記AC/DCアダプタの待機電力を低減させる待機電力制御回路と
を有するAC/DCアダプタ。 - 前記AC/DCアダプタが前記出力電圧に重畳するリップル電圧を低下させる第1の平滑コンデンサを有し、前記リップル電圧が、前記電気機器に接続されたときに前記第1の平滑コンデンサと前記電気機器の入力回路が備える第2の平滑コンデンサの合成されたインピーダンスにより前記AC/DCアダプタに要求されるリップル電圧の規格値未満に低下する請求項1に記載のAC/DCアダプタ。
- 前記第1の平滑コンデンサのインピーダンスが前記リップル電圧の規格値を満たす規格インピーダンスよりも大きく、前記第2の平滑コンデンサのインピーダンスが前記規格インピーダンスと前記第1の平滑コンデンサのインピーダンスの差以下の値である請求項2に記載のAC/DCアダプタ。
- 前記第1の平滑コンデンサと前記第2の平滑コンデンサのインピーダンス比が1:1から2:1の範囲にある請求項2または請求項3に記載のAC/DCアダプタ。
- 前記待機電力制御回路は、前記リップル電圧が前記所定値以上のときは前記出力電圧を定格電圧よりも小さい待機電圧まで低下させ、所定値未満のときは前記出力電圧を前記定格電圧に復帰させるように前記スイッチング回路を制御する請求項1から請求項4のいずれかに記載のAC/DCアダプタ。
- 前記待機電力制御回路は、前記待機電圧を出力している間に前記出力回路に流れる電流が所定値以上になったとき前記出力電圧を前記待機電圧から前記定格電圧に復帰させる請求項5に記載のAC/DCアダプタ。
- 前記スイッチング回路は前記メイン・スイッチをPWM制御で動作させ、前記リップル電圧が所定値以上のときに前記メイン・スイッチの切換周期を所定数スキップする間欠発振動作をさせる請求項1から請求項6のいずれかに記載のAC/DCアダプタ。
- 電気機器と該電気機器に電力を供給するAC/DCアダプタを含んで構成された電源システムであって、
前記AC/DCアダプタが、
メイン・スイッチを制御して出力電圧を制御するスイッチング回路と、
前記電気機器に接続された接続状態および前記電気機器から切り離された単独状態のときの前記出力電圧に重畳するリップル電圧を検出するリップル電圧検出回路と、
前記リップル電圧が所定値以上のときに前記単独状態であると判断して前記AC/DCアダプタの待機電力を低減させる待機電力制御回路とを有し、
前記電気機器が入力回路に、
前記AC/DCアダプタが接続されたときに前記リップル電圧を前記AC/DCアダプタに要求される規格値未満に低下させる平滑コンデンサを有する
電源システム。 - 前記電気機器が、前記入力回路に対する前記平滑コンデンサの接続と切断を制御する請求項8に記載の電源システム。
- 電池パックの搭載が可能な携帯式コンピュータと該携帯式コンピュータに電力を供給するAC/DCアダプタを含んで構成された電源システムであって、
前記AC/DCアダプタが、
メイン・スイッチを制御して出力電圧を制御するスイッチング回路と、
前記出力電圧に重畳するリップル電圧を低下させる第1の平滑コンデンサと、
前記携帯式コンピュータに接続された接続状態および前記携帯式コンピュータから切り離された単独状態のときの前記リップル電圧を検出するリップル電圧検出回路と、
前記リップル電圧が所定値以上のときに前記単独状態であると判断して前記AC/DCアダプタの待機電力を低減させる待機電力制御回路とを有し、
前記携帯式コンピュータが入力回路に、
前記AC/DCアダプタが接続されたときに前記第1の平滑コンデンサと合成されたインピーダンスで前記リップル電圧を前記AC/DCアダプタに要求される規格値未満に低下させる第2の平滑コンデンサを有する
電源システム。 - 前記携帯式コンピュータが、システムからの指示に応じて前記第2の平滑コンデンサの前記入力回路に対する接続と切断を制御する請求項10に記載の電源システム。
- 前記システムからの指示が、パワー・オフ状態のときに生成される前記電池パックの充電の開始または終了の指示である請求項11に記載の電源システム。
- 前記携帯式コンピュータが、前記AC/DCアダプタが前記待機電圧を供給しているときにスイッチの押下に応じて前記AC/DCアダプタの出力回路に所定値以上の電流を流すブリーダ抵抗を有し、
前記待機電力制御回路は、前記ブリーダ抵抗に流れる電流を検出して前記待機電圧から定格電圧に復帰させるように前記スイッチング回路を制御する請求項10から請求項12のいずれかに記載の電源システム。 - 電気機器に接続が可能なAC/DCアダプタが待機電力を低減する方法であって、
1次電源プラグが商用電源に接続されたときにスイッチング動作を開始するステップと、
前記AC/DCアダプタが出力電圧に重畳されたリップル電圧を検出するステップと、
前記AC/DCアダプタが前記電気機器に接続されないときに所定値以上のリップル電圧が重畳された出力電圧を生成するステップと、
前記リップル電圧が前記所定値以上のときに前記AC/DCアダプタが待機電力の低減動作をするステップと
を有する方法。 - 前記AC/DCアダプタが前記電気機器に接続されたときに所定値未満のリップル電圧が重畳された電圧を出力するステップと、
前記リップル電圧が前記所定値未満のときに前記AC/DCアダプタが通常動作をするステップと
を有する請求項14に記載の方法。 - 1次電源プラグと2次電源プラグを備え、電池パックを搭載する携帯式コンピュータに接続が可能なAC/DCアダプタの待機電力を低減する方法であって、
前記携帯式コンピュータが前記AC/DCアダプタの出力電圧に重畳されたリップル電圧を低下させる平滑コンデンサを入力回路に用意するステップと、
前記1次電源プラグが商用電源に接続されたときにスイッチング動作を開始するステップと、
前記2次電源プラグが前記携帯式コンピュータに接続されている間に前記携帯式コンピュータが前記平滑コンデンサを前記入力回路から切り離して前記リップル電圧を増加させるステップと、
前記リップル電圧が増加したことを検出して前記AC/DCアダプタが前記待機電力の低減動作をするステップと
を有する方法。 - 前記2次電源プラグが前記携帯式コンピュータに接続されている間に前記携帯式コンピュータが前記平滑コンデンサを前記入力回路に接続して前記リップル電圧を低下させるステップと、
前記リップル電圧が低下したことを検出して前記AC/DCアダプタが通常動作をするステップと
を有する請求項16に記載の方法。 - 前記待機電力の低減動作が前記AC/DCアダプタが出力電圧を待機電圧まで低下させる動作である請求項16または請求項17に記載の方法。
- 前記携帯式コンピュータがパワー・オフ状態の間に前記電池パックから充電の要求があったときに前記平滑コンデンサを前記入力回路に接続する請求項18に記載の方法。
- 前記待機電力の低減動作が前記スイッチング動作の周期を長くする動作である請求項16から請求項19のいずれかに記載の方法。
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