JP2003263246A - 電子機器の電源回路 - Google Patents
電子機器の電源回路Info
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- JP2003263246A JP2003263246A JP2002066328A JP2002066328A JP2003263246A JP 2003263246 A JP2003263246 A JP 2003263246A JP 2002066328 A JP2002066328 A JP 2002066328A JP 2002066328 A JP2002066328 A JP 2002066328A JP 2003263246 A JP2003263246 A JP 2003263246A
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Abstract
電源を接続するときでも突入流電流を防止しつつ適切な
タイミングで各DC−DCコンバータをオンオフ制御す
ることのできる電子機器の電源回路を提供する。 【解決手段】本発明の電子機器の電源回路は、電子機器
本体を動作させるために複数の電圧レベルを必要とする
電子回路14と、電子回路14に電力を供給する複数個
のDC−DCコンバータ11〜13と、各DC−DCコ
ンバータ11〜13に電力を供給する電源端子16と、
各DC−DCコンバータ11〜13のオン・オフ制御を
行うオン・オフ制御回路15とを備え、2種類以上の電
源を接続することができ、電源端子16に電源のインピ
ーダンスを検出するインピーダンス検出手段18が接続
され、オン・オフ制御回路15はインピーダンス検出手
段18の検出結果に応じて各DC−DCコンバータ11
〜13が順次オンされるオン時間間隔Δtを変更する。
Description
るインピーダンスを有する電源の電力を用いて駆動され
る電子機器の電源回路に関する。
トパソコン等では、外出先では、電池を電源として使用
し、室内では、商用電源に接続されたACアダプターを
電源として使用する使い分けが行われている。
機器の電源回路では、図1に示すように、例えば、DC
−DCコンバータ1と、DC−DCコンバータ2、DC
−DCコンバータ3とを電子回路4に接続し、DC−D
Cコンバータ1〜3のオン・オフ制御をオン・オフ制御
回路5によって行い、このDC−DCコンバータ1〜3
を用いて、電源端子6に接続されたACアダプター、直
流電池の電圧から、適宜電子回路4に必要な複数の電圧
のレベルを生成している。
オンすると、DC−DCコンバータ1〜3の出力端子7
側に接続されているコンデンサーが充電される際に、D
C−DCコンバータ1〜3に向かって突入電流が生じ、
電子機器の電源端子6に電圧降下が生じ、電子回路4を
含めてその周辺回路が誤動作する、消費電力が増大する
等の問題がある。
オフ制御回路5から出力されるオン・オフ制御信号F
1、F2、F3の立ち下がり時刻t1、t2、t3を順
次ずらし、各DC−DCコンバータ1〜3がオンするタ
イミングをずらすことによって(すなわち、出力端子7
の電圧V1、V2、V3の立ち上がりを時間的にずらす
ことによって)、緩やかに立ち上がらせ、突入電流Δt
が電源端子6からDC−DCコンバータ1〜3に一度に
集中して流れるのを防止することにより、電源端子6の
電圧降下ΔVが極力生じないようにしている。
ンピーダンスの小さな電源、例えば、ACアダプターを
電源端子6に接続したときの電圧降下ΔVが所定値以下
となるように各DC−DCコンバータ1〜3のオン時間
をずらすことにすると、出力インピーダンスの大きな電
源、例えば、直流電池が電源端子6に接続されたときの
電圧降下ΔV’が破線で示すように、出力インピーダン
スの小さな電源を電源端子6に接続したときの電圧降下
ΔVよりも大きくなるという不都合がある。
に対応させて、各DC−DCコンバータ1〜3がオンす
るタイミングをずらすことが考えられるが、出力インピ
ーダンスの大きな電源に対応させて各DC−DCコンバ
ータ1〜3がオンするタイミングを決定すると、電子機
器の電源をオンしてから電子機器が安定するまでに時間
がかかり、電源オンしてから電子機器が使用できるよう
になるまでの時間が長くかかりすぎるという問題があ
る。特に、出力インピーダンスの小さい電源が接続され
たときでも、出力インピーダンスの大きい電源に対応さ
せてDC−DCコンバータ1〜3がオンするタイミング
がずらされていると、電源をオンしてから実際に使用で
きるまでに無駄な待ち時間が発生するという問題があ
る。
ので、2種類以上の異なるインピーダンスを有する電源
を接続したときでも突入流電流を防止しつつ適切なタイ
ミングで各DC−DCコンバータをオンオフ制御するこ
とのできる電子機器の電源回路を提供することを目的と
する。
器の電源回路は、電子機器本体を動作させるために複数
の電圧レベルを必要とする電子回路と、該電子回路に電
力を供給する複数個のDC−DCコンバータと、各DC
−DCコンバータに電力を供給する電源端子と、各DC
−DCコンバータのオン・オフ制御を行うオン・オフ制
御回路とを備え、2種類以上の電源を接続することので
きる電子機器において、前記電源端子に電源のインピー
ダンスを検出するインピーダンス検出手段が接続され、
前記オン・オフ制御回路は前記インピーダンス検出手段
の検出結果に応じて各DC−DCコンバータが順次オン
されるオン時間間隔を変更することを特徴とする。
前記2種類以上の電源のうちの一方がACアダプターで
あり、他方が直流電池であり、該直流電池が前記電源端
子に接続されたときのオン時間間隔を、前記ACアダプ
ターが前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔に
較べて大きくしたことを特徴とする。
前記2種類の電源のうち出力インピーダンスの大きい電
池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、
出力インピーダンスの小さい電池が前記電源端子に接続
されたときのオン時間間隔に較べて大きくしたことを特
徴とする。
前記2種類の電源のうちの一方がアルカリマンガン電池
であり、他方がNiCd/NiMH電池であり、アルカ
リマンガン電池が前記電源端子に接続されたときのオン
時間間隔を、NiCd/NiMH電池が前記電源端子に
接続されたときのオン時間間隔に較べて大きくしたこと
を特徴とする。
前記2種類の電源のうちの一方がアルカリマンガン電池
であり、他方がリチウムイオン一次電池又はリチウムイ
オン二次電池であり、アルカリマンガン電池が前記電源
端子に接続されたときのオン時間間隔を、リチウムイオ
ン一次電池又はリチウムイオン二次電池が前記電源端子
に接続されたときのオン時間間隔よりも大きくしたこと
を特徴とする。
前記2種類の電源のうちの一方が、電池残量がほとんど
ない空に近い電池であり、他方が電池残量を十分に有す
る満杯に近い電池であり、空に近い電池が前記電源端子
に接続されたときのオン時間間隔を、満杯に近い電池が
接続されたときのオン時間間隔よりも大きくしたことを
特徴とする。
前記2種類の電源の一方が他方電池の温度よりも低い温
度の電池であり、温度の低い電池が前記電源端子に接続
されたときのオン時間間隔を、温度の高い電池が前記電
源端子に接続されたときのオン時間間隔に較べて大きく
したことを特徴とする。
ば、2種類以上の異なるインピーダンスを有する電源を
接続するときでも突入流電流を防止しつつ適切なタイミ
ングで各DC−DCコンバータをオンオフ制御すること
ができる。
源端子に接続されたときには、各DC−DCコンバータ
のオン時間間隔を大きくしたので、電源端子に一度に突
入電流が集中して流れるのを防止できることになり、従
って、電圧降下が大きくなって電源がオンしない、電子
機器が誤作動する、消費電力が増大するという問題を避
けることができ、インピーダンスの低い電源が電源端子
に接続されたときには、電源をオンしてから実際に使用
できるまでに無駄な待ち時間が発生するという問題を避
けることができる。また、インピーダンスの高い電池が
接続されたときに、電池寿命が短くなるのを極力避ける
ことができる。
電源回路である。この図3において、11〜13はDC
−DCコンバータ、14は電子回路、15は各DC−D
Cコンバータ11〜13をオンオフするオン・オフ制御
回路、16は電源端子、17は出力端子である。
手段18が接続されている。このインピーダンス検出手
段18は、電源端子16に接続された電源19のインピ
ーダンスを検出する機能を有する。そのインピーダンス
検出手段の検出出力はオン・オフ制御回路15に入力さ
れている。オン・オフ制御回路15は、インピーダンス
検出手段18の検出結果に応じて、各DC−DCコンバ
ータ11〜13のオンオフタイミングを変更するタイミ
ング変更手段としての機能と、各DC−DCコンバータ
11〜13をオンオフさせるオンオフ手段としての機能
とを備えている。オン・オフ制御回路15は、例えば、
マイクロコンピュータからなり、マイクロコンピュータ
には例えばソフトウエアタイマーが設けられ、例えば、
電源19としてインピーダンスの高い電池が接続された
ときには、図4に示すように、DC−DCコンバータ1
1をオンするオンオフ制御信号F1を時刻t1’におい
て立ち下がらせてから時刻t2’においてDC−DCコ
ンバータ12をオンするオンオフ制御信号F2を立ち下
がらせ、DC−DCコンバータ12をオンするオンオフ
制御信号F2を時刻t2’において立ち下がらせてから
時刻t3’においてDC−DCコンバータ12をオンす
るオンオフ制御信号F2を立ち下がらせる。これによ
り、各DC−DCコンバータ12はオン時間間隔Δt毎
に順次オンされる。すなわち、出力端子17の電圧V
1、V2、V3が時間的にずれて緩やかに立ち上がるこ
ととなる。
ンスの低い電源19、例えば、電源19として例えばA
Cアダプターが電源端子16に接続されたときには、図
5に示すように、オン・オフ制御部15は、オンオフ制
御信号F1を時刻t1”において立ち下がらせてから、
オン時間間隔Δtよりも短い時間間隔Δt’後の時刻t
2”においてオンオフ制御信号F2を立ち下がらせ、こ
のオンオフ制御信号oを時刻t2”において立ち下がら
せてから、オン時間間隔Δtよりも短い時間間隔Δt’
後の時刻t3”においてオンオフ制御信号F3を立ち下
がらせる。これによって、各DC−DCコンバータ12
はオン時間間隔Δtよりも短い時間間隔Δt’毎に順次
オンされる。
端子16に接続されたときには、各DC−DCコンバー
タ11〜13のオン時間間隔Δtがインピーダンスの低
い電源が電源端子16に接続されたときのオン時間間隔
Δt’に較べて大きくされ、図4に示すように、電源端
子16への突入電流ΔIがオン時間間隔Δt毎に順次流
れることになり、突入電流ΔIが一度に流れることに起
因する電圧降下ΔVが大きくなるのを防止できる。
源端子16に接続されたときには、各DC−DCコンバ
ータ11〜13のオン時間間隔Δt’がインピーダンス
の高い電源が電源端子16に接続されたときのオン時間
間隔Δtよりも小さくされ、図5に示すように、突入電
流ΔIがオン時間間隔Δtよりも小さな時間(2Δt’
<Δt)内に集中して一度に流れるが、一度に突入電流
ΔIが流れたとしても、その電圧降下ΔVは電源端子1
6に接続されている電源のインピーダンスが小さいため
に小さい。その結果、インピーダンスの小さな電源が接
続されたときに、電源をオンしてから実際に使用できる
までの無駄な待ち時間が発生するのを防止できる。
が、本発明は、これに限らず以下のものを含むものであ
る。 (1)2種類の電源が共に直流電池であり、インピーダ
ンスの高い直流電池が電源端子に接続されたときのオン
時間間隔Δtを、インピーダンスが低い直流電池が接続
されたときのオン時間間隔Δt’よりも大きくすること
もできる。 (2)2種類の電源のうちの一方がアルカリマンガン電
池であり、他方がNiCd/NiMH電池であり、アル
カリマンガン電池が電源端子に接続されたときのオン時
間間隔Δtを、NiCd/NiMH電池が電源端子に接
続されたときのオン時間間隔Δt’に較べて大きくする
こともできる。 (3)2種類の電源のうちの一方がアルカリマンガン電
池であり、他方がリチウムイオン一次電池又はリチウム
イオン二次電池であり、アルカリマンガン電池が電源端
子に接続されたときのオン時間間隔Δtを、リチウムイ
オン一次電池又はリチウムイオン二次電池が電源端子に
接続されたときのオン時間間隔Δt’よりも大きくする
こともできる。 (4)2種類の電源のうちの一方が、電池残量がほとん
どない空に近い電池であり、他方が電池残量を十分に有
する満杯の電池であり、空に近い電池が電源端子に接続
されたときのオン時間間隔Δtを、満杯に近い電池が電
源端子に接続されたときのオン時間間隔Δt’よりも大
きくすることもできる。
しての電池残量検出回路を用いてオン時間間隔を変更す
れば良い。 (5)2種類の電源の一方が他方電池の温度よりも低い
温度の電池であり、温度の低い電池が電源端子に接続さ
れたときのオン時間間隔を、温度の高い電池が電源端子
に接続されたときのオン時間間隔Δtよりも大きくする
こともできる。
しての温度センサを電子機器に設けて、温度検出センサ
の温度が所定温度以下の時に、オン時間間隔を変更すれ
ば良い。
ば、電源端子に接続された電源のインピーダンスを検出
するインピーダンス検出手段の検出結果に応じて、各D
C−DCコンバータが順次オンされるオン時間間隔を変
更することにしたので、2種類以上の異なるインピーダ
ンスを有する電源を接続するときでも突入流電流を防止
しつつ適切なタイミングで各DC−DCコンバータをオ
ンオフ制御することができる。
源端子に接続されたときには、各DC−DCコンバータ
のオン時間間隔を大きくしたので、電圧降下が大きくな
って電源がオンしない、電子機器が誤作動する、消費電
力が増大するという問題を避けることができ、インピー
ダンスの低い電源が電源端子に接続されたときには、各
DC−DCコンバータのオン時間間隔を小さくすること
にしたので、電源をオンしてから実際に使用できるまで
に無駄な待ち時間が発生するという問題を避けることが
できる。
ック図である。
のタイミングチャートである。
ロック図である。
された場合の突入電流と電圧降下との関係を説明するた
めのタイミングチャートである。
された場合の突入電流と電圧降下との関係を説明するた
めのタイミングチャートである。
Claims (7)
- 【請求項1】 電子機器本体を動作させるために複数の
電圧レベルを必要とする電子回路と、該電子回路に電力
を供給する複数個のDC−DCコンバータと、各DC−
DCコンバータに電力を供給する電源端子と、各DC−
DCコンバータのオン・オフ制御を行うオン・オフ制御
回路とを備え、2種類以上の電源を接続することのでき
る電子機器において、 前記電源端子に電源のインピーダンスを検出するインピ
ーダンス検出手段が接続され、前記オン・オフ制御回路
は前記インピーダンス検出手段の検出結果に応じて各D
C−DCコンバータが順次オンされるオン時間間隔を変
更することを特徴とする電子機器の電源回路。 - 【請求項2】 前記2種類以上の電源のうちの一方がA
Cアダプターであり、他方が直流電池であり、該直流電
池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、
前記ACアダプターが前記電源端子に接続されたときの
オン時間間隔に較べて大きくしたことを特徴とする請求
項1に記載の電子機器の電源回路。 - 【請求項3】 前記2種類の電源のうち出力インピーダ
ンスの大きい電池が前記電源端子に接続されたときのオ
ン時間間隔を、出力インピーダンスの小さい電池が前記
電源端子に接続されたときのオン時間間隔に較べて大き
くしたことを特徴とする請求項1に記載の電子機器の電
源回路。 - 【請求項4】 前記2種類の電源のうちの一方がアルカ
リマンガン電池であり、他方がNiCd/NiMH電池
であり、アルカリマンガン電池が前記電源端子に接続さ
れたときのオン時間間隔を、NiCd/NiMH電池が
前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔に較べて
大きくしたことを特徴とする請求項1に記載の電子機器
の電源回路。 - 【請求項5】 前記2種類の電源のうちの一方がアルカ
リマンガン電池であり、他方がリチウムイオン一次電池
又はリチウムイオン二次電池であり、アルカリマンガン
電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔
を、リチウムイオン一次電池又はリチウムイオン二次電
池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔より
も大きくしたことを特徴とする請求項1に記載の電子機
器の電源回路。 - 【請求項6】 前記2種類の電源のうちの一方が、電池
残量がほとんどない空に近い電池であり、他方が電池残
量を十分に有する満杯に近い電池であり、空に近い電池
が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、満
杯に近い電池が接続されたときのオン時間間隔よりも大
きくしたことを特徴とする請求項1に記載の電子機器の
電源回路。 - 【請求項7】 前記2種類の電源の一方が他方電池の温
度よりも低い温度の電池であり、温度の低い電池が前記
電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、温度の高
い電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔
に較べて大きくしたことを特徴とする請求項1に記載の
電子機器の電源回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002066328A JP4030776B2 (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | 電子機器の電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002066328A JP4030776B2 (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | 電子機器の電源回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003263246A true JP2003263246A (ja) | 2003-09-19 |
JP4030776B2 JP4030776B2 (ja) | 2008-01-09 |
Family
ID=29198174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002066328A Expired - Fee Related JP4030776B2 (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | 電子機器の電源回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4030776B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7495416B2 (en) | 2003-11-14 | 2009-02-24 | Sony Corporation | Battery pack, battery protection processing apparatus, and startup control method of the battery protection processing apparatus |
US7555665B2 (en) * | 2004-12-29 | 2009-06-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and apparatus of disabling converters in a power module |
KR101070726B1 (ko) | 2009-07-14 | 2011-10-07 | 건국대학교 산학협력단 | 다중레벨 컨버터를 이용한 연료전지용 전력변환장치 |
CN109341411A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-02-15 | 中北大学 | 一种触发电路 |
-
2002
- 2002-03-12 JP JP2002066328A patent/JP4030776B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7495416B2 (en) | 2003-11-14 | 2009-02-24 | Sony Corporation | Battery pack, battery protection processing apparatus, and startup control method of the battery protection processing apparatus |
US7555665B2 (en) * | 2004-12-29 | 2009-06-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and apparatus of disabling converters in a power module |
KR101070726B1 (ko) | 2009-07-14 | 2011-10-07 | 건국대학교 산학협력단 | 다중레벨 컨버터를 이용한 연료전지용 전력변환장치 |
CN109341411A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-02-15 | 中北大学 | 一种触发电路 |
CN109341411B (zh) * | 2018-09-20 | 2020-12-11 | 中北大学 | 一种触发电路 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4030776B2 (ja) | 2008-01-09 |
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