(57)【要約】【課題】  電源のアイドル時の電力を減少する装置、システム及び方法を提供する。【解決手段】  装置は、負荷が電源の出力端子に接続されているか否かを調べる接続モジュールを含む。更に装置は、負荷が出力端子に接続されていないことを接続モジュールが調べたときに、アイドル期間の間、電源をオフにするアイドル・モジュールを含む。アイドル期間が終了したときに、監視モジュールが、監視期間の間電源をオンにする。監視期間の間に、接続モジュールは、負荷が電源の出力端子に接続されたか否かを調べる。もしも負荷が電源に接続されたことを監視期間の間に接続モジュールが調べると、起動モジュールが電源をオンにする。もしも負荷が接続されなかったならば、他のアイドル期間が開始される。【選択図】図２
2010020741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷が電源の出力端子に接続されているか否かを決定する接続モジュールと、
負荷が前記出力端子に接続されていないことを前記接続モジュールが決定したことに応答して、アイドル期間の間前記電源の１つ以上の能動コンポーネントをオフにするアイドル・モジュールと、
前記アイドル期間の終了に応答して監視期間の間前記電源の前記１つ以上の能動コンポーネントをオンにする監視モジュールであって、前記接続モジュールが前記監視期間の間、負荷が前記電源の前記出力端子に接続されているか否かを決定する、監視モジュールと、
前記接続モジュールが前記監視期間の間に負荷が前記電源の前記出力端子に接続されていることを決定したことに応答して、前記電源の前記１つ以上の能動コンポーネントをオンにする起動モジュールであって、前記電源は前記電源の前記出力端子に調整された電圧を維持する、起動モジュールとを備える、前記電源のアイドル時の電力消費を減少する装置。
【請求項２】
前記接続モジュールが前記監視期間の間に負荷が前記電源に接続されていないことを決定したことに応答して、前記アイドル・モジュールが、前記アイドル期間の間前記電源の前記１つ以上の能動コンポーネントをオフにする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記アイドル期間の間、前記接続モジュール、前記監視モジュール及び前記起動モジュールの少なくとも１つに電力を供給する内部電源を備える、請求項１に記載の装置。    
【請求項４】
前記内部電源が、キャパシタであり、前記電源が供給モードにあること及び前記電源が電力節約モードの監視期間にあることの一方に応答して、前記キャパシタが充電される、請求項３に記載の装置。  
【請求項５】
前記キャパシタが前記アイドル期間の間前記接続モジュール、前記監視モジュール及び前記起動モジュールの少なくとも１つに電力を与えるに十分なエネルギーを維持するように、前記キャパシタの容量が、前記アイドル期間の長さに関連付けされている、請求項４に記載の装置。    
【請求項６】
前記キャパシタが前記アイドル期間の間前記接続モジュール、前記監視モジュール及び前記起動モジュールの少なくとも１つに電力を与えるに十分なエネルギーで前記前記キャパシタが前記監視期間の間に充電されるように、前記キャパシタの容量が、前記監視期間の長さに関連づけられている、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記接続モジュールが、前記電源の前記出力端子の出力電力値を測定し、そして該出力電力値を所定の閾値と比較することにより、前記電源の前記出力端子に負荷が接続されているか否かを決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記出力電力値を前記所定の閾値を比較するために、比較器が、前記出力電力値と雑音電圧に等しい低い値としての前記所定の閾値を規定する基準値とを入力として受け取る、請求項７に記載の装置。    
【請求項９】
前記接続モジュールが、前記電源の前記出力端子を流れる電流を測定することにより負荷が前記電源の前記出力端子に接続されているか否かを決定する、請求項１に記載の装置。    
【請求項１０】
負荷が前記電源の前記出力端子に接続されているか否かを前記監視期間の間に決定する前記接続モジュールが、瞬間電力測定値、前記監視期間に亘る平均電力測定値及び前記監視期間のうちの１以上の小（サブ）期間に亘る平均電力測定値の１つを取得する請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記電源が、交流を直流に変換するアダプタである、請求項１に記載の装置。    
【請求項１２】
前記１つ以上の能動コンポーネントが、１つ以上のパルス幅変調器スイッチである、請求項１に記載の装置。  
【請求項１３】
電源の出力端子の出力電力を測定し、そして該出力電力を所定の閾値と比較する感知モジュールと、
前記出力電力が前記所定の閾値よりも小さいことを前記感知モジュールが決定したことに応答して、アイドル期間の間前記電源をオフにし、かつ前記感知モジュールによる感知動作を停止させるアイドル・モジュールと、
前記アイドル期間の終了に応答して、監視期間の間前記電源をオンにし、かつ前記感知モジュールによる感知動作を起動させる監視モジュールであって、前記感知モジュールは前記監視期間の間前記出力電力を測定する、監視モジュールと、
前記感知モジュールが前記監視期間の間に前記所定の閾値よりも小さい出力電力を測定したことに応答して、前記アイドル・モジュールを起動してアイドル期間の間、前記電源をオフにし、かつ前記感知モジュールによる前記感知動作をオフにする、停止モジュールと、
前記感知モジュールが前記監視期間の間に前記所定の閾値よりも大きい出力電力を測定したことに応答して、前記電源を活動状態に復帰させる起動モジュールであって、前記活動状態にある前記電源は該電源の前記出力端子に或る調整された電圧を供給する、起動モジュールとを備える、電源のアイドル時の電力消費を減少する装置。
【請求項１４】
前記アイドル期間の間前記監視モジュールに電力を供給する内部電源を備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記内部電源が、キャパシタであり、前記電源がオン状態にあることに応答して前記キャパシタが充電される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記キャパシタの容量が、該キャパシタが前記アイドル期間の間前記監視モジュールに電力を与えるに十分なように前記アイドル期間の長さに関連づけられている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記キャパシタが前記アイドル期間の間前記監視モジュールに電力を与えるに十分なエネルギーで前記監視期間の間に充電されるように、前記キャパシタの容量が、前記監視期間の長さに関連づけられている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記監視期間全体に亘る平均出力電力が所定の閾値よりも小さいことが決定されたことに応答して、前記感知モジュールが前記監視期間全体に亘る平均出力電力を測定し、かつ前記アイドル・モジュールを起動する、請求項１３に記載の装置。    
【請求項１９】
電源の出力端子の出力電力を測定しそして該出力電力を所定の閾値と比較するステップと、
前記所定の閾値よりも小さい出力電力を測定したことに応答して、アイドル期間の間前記電源をオフにするステップと、
監視期間の間前記電源をオンにし、かつ該監視期間の間前記出力端子の出力電力を測定するステップであって、前記監視のために前記電源をオンにすることは前記アイドル期間の終了に応答して行われる前記ステップと、
前記監視期間の間に前記所定の閾値よりも大きな出力電力が測定されたことに応答して、前記電源の前記出力端子に調整された電圧を供給するステップとを含む、電源のアイドル時の電力消費を減少する方法。
【請求項２０】
前記監視期間の間に前記所定の閾値よりも大きな出力電力が測定されるまで、前記アイドル期間の間前記電源をオフにするステップと、前記監視期間の間前記電源をオンにするステップとを繰り返す、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記電源をオフにするステップは、該電源がオン状態の時に前記出力端子に供給する前記調整された電圧を前記電源が供給しないように、該電源に含まれるＭＯＳＦＥＴ、ＢＪＴ、パルス幅変調器及び比較器から成る能動回路素子の１つ以上を非活動化する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
電源のアイドル時の電力消費を減少するために、
電源が負荷に電力を供給しているか否かを感知モジュールに決定させる手順と、
前記電源が前記負荷に電力を供給していないことを前記感知モジュールが決定したことに応答して、アイドル・モジュールにアイドル期間の間前記電源をオフにさせ、そして前記感知モジュールによる感知動作を停止させる手順と、
前記アイドル期間の終了に応答して、監視モジュールに、監視期間の間前記電源をオンにさせ、前記感知モジュールによる感知動作を起動させ、そして前記電源が前記負荷に電力を供給しているか否かを前記監視期間の間前記感知モジュールに決定させる手順と、
前記感知モジュールが前記監視期間の間に前記電源が前記負荷に電力を供給していないことを決定したことに応答して、前記アイドル期間の間、停止モジュールに前記アイドル・モジュールを起動させて前記電源をオフにし、さらに前記感知モジュールによる感知動作をオフにさせる手順と、
前記感知モジュールが前記監視期間の間に前記電源が前記負荷に電力を供給していることを決定したことに応答して、起動モジュールに前記電源を活動状態に復帰させて前記電源の出力端子に調整された電圧を供給させる手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２３】
前記感知モジュール、前記アイドル・モジュール、前記監視モジュール、前記停止モジュール及び前記起動モジュールが、マイクロ・コントローラを構成する、請求項２２に記載のプログラム。
【請求項２４】
前記電源の前記出力端子の出力電力を測定し、そして該出力電力を所定の閾値と比較する手順と、前記電源の前記出力端子から引き出される電流を測定する手順との１つにより、前記感知モジュールが、前記電源が前記負荷に電力を供給しているか否かを決定する、請求項２２に記載のプログラム。
【請求項２５】
前記アイドル・モジュールが、パルス幅変調器をオフにする信号を与えることにより、前記電源をオフにする、請求項２２に記載のプログラム。
【請求項２６】
前記マイクロ・コントローラが、キャパシタ及びバッテリィのうちの１つである内部電源から電力を受け取る、請求項２３に記載のプログラム。
【請求項２７】
電源のアイドル時の電力消費を減少するシステムであって、
調整された電気的入力を受け取り、調整された出力電力を発生する電源を備え、前記電源は、
前記電源の出力端子の出力電力を測定し、そして該出力電力を所定の閾値と比較する感知モジュールと、
前記出力電力が前記所定の閾値よりも小さいことを前記感知モジュールが決定したことに応答して、アイドル期間の間前記電源をオフにし、前記感知モジュールによる感知動作を停止するアイドル・モジュールと、
前記アイドル期間の終了に応答して監視期間の間前記電源をオフにし、かつ前記感知モジュールによる感知動作を停止し、前記監視期間の間前記感知モジュールに前記出力電力を測定させる監視モジュールと、
前記感知モジュールが前記監視期間の間に前記出力電力が前記所定の閾値よりも小さいことを決定したことに応答して、前記アイドル期間の間前記アイドル・モジュールを起動し、前記電源をオフにしさらに前記感知モジュールによる感知動作をオフにする停止モジュールと、
前記感知モジュールが前記監視期間の間に前記出力電力が前記所定の閾値よりも大きいことを決定したことに応答して、前記電源を活動状態に復帰させ、前記電源の出力端子に調整された電圧を供給させる起動モジュールとを含む、
システム。
【請求項２８】
前記電源の前記出力端子に接続され、前記電源の出力電力を入力として受け取る電子装置を備え、該電源は内部電源及び外部電源の１つである、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記電子装置が、ポータブル・コンピュータ、家庭用電気製品、電話機及び個人情報端末のうちの１つである、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記電源が、インバータであり、出力端子の調整された電圧が交流出力であり、入力端子の調整された電圧が直流入力である、請求項２７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源の分野に関し、更に具体的に言うならば、アダプタ及びモバイル製品のための電源のアイドル時の電力消費を減少することに関する。
【背景技術】
【０００２】
個人及び会社は、彼らのエネルギー消費に気づきつつあり、そしてこれを減少することに積極的である。主要な動機が、環境への二酸化炭素の負担（ｅｎｅｒｇｙ  ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）の大きさを減少することであるかエネルギー・コストを節約するかにかかわらず、消費者は、製造者からの更にエネルギー効率が良くそして環境に易しい製品を要求している。
【０００３】
電子装置がいたるところに存在している今日では、消費者及び規制者は、電子装置のエネルギー・コストをますます気づき始めている。エネルギー非能率の一般的な原因は、いわゆるエネルギー吸血鬼（ｅｎｅｒｇｙ  ｖａｍｐｉｒｅ）である。例えば，コンピュータ、テレビジョン及び家庭用電気製品のような一般的な電気製品は、待機電力を必要とし、そしてこれらの装置がオフにされているときでさえも電気を消費する。待機電力とは、これがオフの状態でも情報を維持し、リモコンに応答しまたは他の機能を与える状態に装置を保持するのに必要な電力のことである。これはまた、装置の寄生損失のことを指す。待機モードで消費される電力は、多くの装置において動作モードで消費される電力に匹敵する。
【０００４】
例えば、図１に示すラップトップ・コンピュータ１１０、個人情報端末（“ＰＤＡ”）１１２及び携帯電話１１４のような多くの装置は、例えば充電器１００のような充電器にプラグで接続される。多くの消費者は、充電した装置を外した後も充電器１００をコンセントに接続したままである。このようにされた充電器１００は、これがもはやこれの価値のある機能を与えない状態でもエネルギーを消費し続ける。アダプタにおけるこれらの損失は、待機電力消費の基づく損失よりも相当悪い。その理由は、電力が全体的に無駄に消費され、そして所有者に対して機能的価値を与えないからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＥＰＡは、オフ状態にある装置またはプラグ・インされている充電器１００により消費される電力の総計が、１年当たり約４５億キロワット時になり、そして毎年３．５億ドルのコストになると見積もっている。これらの膨大なコストを考慮に入れて、産業界は、彼らが生産する電子装置により消費される電力を減少することに焦点を合わせつつある。必要をされるものは、電源がアイドル中のとき、即ち、電源が電子的負荷に能動的に電力を与えていないとき消費される電力量を減少するプロセス、装置及びシステムである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、今日の業界の状況に鑑みて、更に具体的にいうと、今日入手可能な電力消費減少技術では完全に解決されていない問題及び必要性を見出して開発された。したがって、本発明は、上述の従来の問題点の多くまたは全てを解決する、電源のアイドル時の電力消費を減少するプロセス、装置及びシステムを提供する。
【０００７】
電源のアイドル時の電力消費を減少するのに必要なステップを機能的に実行するように構成された複数個のモジュールを含む論理ユニットを備える装置が提供される。１つの実施例において、この装置は、電源の出力端子に負荷が接続されているか否かを決定する接続モジュールを含む。
【０００８】
１つの実施例において、接続モジュールは、電源の出力端子における出力電力値を測定し、そしてこの出力電力値を所定の閾値を比較することにより、負荷が電源の出力に接続されているか否かを決定する。ある実施例においては、これは、出力電力値と、所定の閾値を規定する基準値とを比較装置に送ることを含む。代表的には、所定の閾値は、雑音電圧にほぼ等しい低い値である。他の実施例において、接続モジュールは、電源の出力端子から引き出される電流を測定することにより負荷が電源に接続されているか否かを決定する。
【０００９】
又、装置は、負荷が出力に接続されていないことを監視（モニター）モジュールが決定したことに応答して、アイドル期間（インターバル）の間、電源の１以上の能動コンポーネントをオフにする（ターン・オフする）アイドル・モジュールを含む。アイドル期間の終了時に、監視モジュールは、監視期間の間電源の１つ以上の能動コンポーネントをオンにする（ターン・オンする）。接続モジュールは、電源の出力端子に負荷が接続されているか否かを監視期間の間に決定する。接続モジュールは、瞬間的な電力測定値、監視期間に亘る平均電力測定値、または監視期間を分けた小期間（サブ期間）に亘る平均電力測定値を得ることが出来る。
【００１０】
又、装置は、監視期間の間に負荷が電源に接続されたことをこの監視期間の間に接続モジュールが決定するならば、電源の能動コンポーネントをオンに切り替える起動モジュールを含む。これに応答して、電源は、これの出力端子に調整された電圧を維持する。もしも負荷が接続されていないならば、電源は、監視期間の終了時にこれに続くアイドル期間に入る。
【００１１】
ある実施例においては、装置は、アイドル期間の間に接続モジュール、監視モジュール及び起動モジュールに電力を供給する内部電源を含む。この内部電源は、電源が活動状態であってオンのとき又は電力節約モードの監視モードの間に充電されるキャパシタ又はバッテリィでもよい。キャパシタの容量（寸法）は、モジュールのエネルギー要求及びアイドル期間及び監視期間の長さに関連して選択される。
【００１２】
又、装置は、電源の出力端子の出力電力を測定し、そしてこれを所定の閾値と比較する感知モジュールを含む。次いで、アイドル・モジュールは、もしも出力電力が所定の閾値よりも小さいことを感知モジュールが決定するならば、アイドル期間の間電源をオフにし、感知モジュールによる感知動作を停止（非活動化）する。監視モジュールはアイドル期間の終了時にこれに続く監視期間の間電源をオンに切り替え、そして感知モジュールによる感知動作を起動（活動化）する。この感知期間の間、感知モジュールは出力電力を測定する。
【００１３】
感知モジュールが、監視期間の間に出力電力が所定の閾値よりも小さいことを測定すると、停止モジュールは、アイドル期間の間電源及び感知モジュールによる感知動作をオフに切り替えるためにアイドル・モジュールを起動する。監視期間の間に出力電力が所定の閾値よりも大きいことを感知モジュールが測定すると、起動モジュールは、電源をその活動状態に戻し、その結果電源はその出力端子に調整された電圧を与える。
【００１４】
上述の装置に加えて、これらの装置を含むシステムが開示される。このシステムは、調整された電気的入力を受け取り、そして調整された電気的出力を発生する電源を含む。この電源は、上述の感知モジュール、アイドル・モジュール、監視モジュール、停止モジュール及び起動モジュールを含む。又、このシステムは、電源の出力端子に接続する電気的装置を含む。この電気的装置は、例えばポータブル・コンピュータ、そしてテレビジョン、洗濯機、電話機のような家庭用電気製品又は個人データ端末でもよい。電源は、電子装置又は外部電力アダプタ内に収納される内部電源でもよい。電源は、又、ＤＣ入力信号を受け取り、そして出力端子にＡＣ出力信号を生じるインバータでもよい。
【００１５】
更に他の実施例は、方法及びコンピュータ・プログラムを含む。コンピュータ・プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶され、電源のアイドル状態での電力消費を減少するための命令を含む。コンピュータ・プログラムは、上述の感知モジュール、アイドル・モジュール、監視モジュール、停止モジュール及び起動モジュールへの命令を含む。１つの実施例において、これらのモジュールは、マイクロ・コントローラにおいて実現されることが出来る。感知モジュールは、電源の出力端子の出力電圧を測定することにより、又は出力端子を流れる電流を測定することにより電源が電力を供給しているか否かを決定することができる。
【００１６】
１つの実施例において、アイドル・モジュールは、パルス幅変調器をオフにする信号を与えることにより電源をオフに切り替える。更に、マイクロ・コントローラは、キャパシタ又はバッテリィから電力を受け取ることができる。
【００１７】
電源のアイドル時の電力消費を減少する方法は、電源の出力端子の出力電力を測定し、そしてこの値を所定の閾値と比較することを含む。又、この方法は、もしも測定された出力電力が所定の閾値よりも小さいならば、アイドル期間の間電源をオフにすることを含む。更に、この方法は、監視期間の間電源をオンにし、そして監視期間の間出力端子の出力電力を測定することを含む。監視期間は、アイドル期間が終了したときに開始する。又、この方法は、出力電力が監視期間の間所定の閾値よりも大きいならば、電源の出力端子に、調整された電圧を供給する。又、この方法は、閾値よりも大きな出力電力が監視期間の間に測定されるまで、アイドル期間の間電源をオフにし、そして監視期間の間オンにする。
【００１８】
本発明の特徴及び利点は、以下の実施例に関する説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本明細書で説明する多くの機能ユニットは、これらの実装面での独自性を強調するために、モジュールと名付けられる。例えば、モジュールは、カスタムＶＬＳＩ回路又はゲート・アレイ、例えば論理回路チップ、トランジスタ。または他の個別コンポーネントのような既製の半導体からなるハードウエア回路として実装されることができる。又、モジュールは、フィールドでプログラム可能なゲート・アレイ、プログラム可能なアレイ論理回路、プログラム可能な論理装置等のプログラム可能なハードウエア装置に実装されることができる。開示されるモジュールはマイクロコントローラとして実現され得る。
【００２０】
又、モジュールは、種々な型のプロセッサにより実行されるための、例えば、ディスク、ＣＤ，ハードディスク・ドライブ、フラッシュ・ドライブ等のこの分野で周知のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されるソフトウエアとして実装され得る。実行可能なコードの１つのモジュールは、例えば、オブジェクト、プロシージャ又はファンクションとして組織化されるコンピュータ命令の１以上の物理的又は論理的ブロックからなることができる。或る同定されたモジュールの実行可能な部分（エクゼキュータブル、ｅｘｅｃｕｔａｂｌｅ）は物理的に集合して配置される必要はないが、異なる場所に記憶されている互いの異なる命令から成ることができ、これらは、論理的に結合されるときには、モジュールを構成しそしてこのモジュールの目的を達成する。
【００２１】
実際、実行可能なコードのモジュールは、単一の命令又は多くの命令でもよく、そして多くの異なるプログラムに亘りそして多くのメモリ装置に亘って分散されることができる。同様に、動作データは、モジュール内で同定されそして示され、そして任意の適切な形で実装されることができ、そして任意の適切な型のデータ構造内で組織化されることができる。動作データは、単一のデータ・セットとして収集されることができ、又は異なる記憶装置に亘る異なる場所に亘って分散されることができ、そして、システム又は回路網上の単なる電子的信号として少なくとも部分的に存在することができる。このような実施例においては、モジュールは、例えばＣＤ，フラッシュ・メモリ、ディスク、メモリ及びこの分野で周知の他の媒体のようなコンピュータ読み取り可能な記録媒体内の実行可能なコードとして実装されることができる。
【００２２】
上で簡単に説明したように、図１は、ラップトップ・コンピュータ１１０，ＰＤＡ１１２及び携帯電話機１１４を示す。これらの装置は、バッテリィ充電器からＭＰ３プレイヤまでの広範な電子的装置の例であり、ここで、負荷は例えば電源１００のような充電源から切り離し可能である。電源１００を含む他の装置は、家庭用電気製品（テレビジョン、洗濯機、乾燥機等）、ブレード・システム及びデスクトップ・コンピュータを含む。或る実施例においては、電源１００は、負荷を構成する電子的装置内に物理的に収容されることができる。このような実施例においては、負荷は電源１００から物理的に切り離されないが、装置がオフに切り替えられたときには、非常に小さなものとなる。このような実施例においては、負荷は、これが物理的に取り付けられていても、電気的には切り離されていると考えることができる。本発明は、１以上の電子的装置に電力を供給する電源１００内に具現化されることができ、ここで、これらの電子的装置は、電源１００に対する負荷を表し、そして負荷は、電子的装置がオフに切り替えられたときに切り離されるか又は低い値にまで減少される。
【００２３】
図２は、例示的な電源システム２００のブロック図を示す。システム２００は、電源１００及び負荷２２４を含む。電源１００は、接続モジュール２１０，内部電源２１４，アイドル・モジュール２１６，監視（モニタ）モジュール２１８，起動モジュール２２０及び能動回路コンポーネント２２２を含む。他の実施例においては、電源１００となる装置は、接続モジュール２１０，内部電源２１４，アイドル・モジュール２１６，監視モジュール２１８及び起動モジュール２２０を含む。本発明は、上述のただ１つのみに限定されるものではなく、そして電源１００に直接的に導入されるモジュールの説明は、本発明を実施するための１つの例を示すにすぎない。
【００２４】
電源１００は、図２では電力源２３０として示す調整された入力電圧を受け取り、そして出力に調整された出力電圧を生じる。１つの実施例において、電力源２３０は、壁のコンセント（ｗａｌｌ  ｓｏｃｋｅｔ）のような入力電圧を与える交流（ＡＣ）電流源である。このＡＣ入力電圧は、６０Ｈｚ及び１２０Ｖでもよく、又は本装置が使用される多様な国における代表的な電源の値とすることができる。
【００２５】
電源１００は、入力電圧を調整された出力電圧に変換する。１つの実施例においては、出力電圧は直流（ＤＣ）電圧であり、そして例えば図１に示したような電子装置を充電又は動作させるに必要な電力を与える。これの代わりに、電源１００は、調整された入力ＤＣ電圧を受け取り、調整された出力ＡＣ電圧を発生するインバータでもよい。
【００２６】
電源１００は、能動回路コンポーネント２２２を含む。この能動回路コンポーネント２２２は、例えばＭＯＳＦＥＴ、ＢＪＴで構成されるスイッチ、パルス幅変調器、電源モニタ、比較器、増幅器及びこの分野で周知の他のコンポーネントである。これらの能動回路コンポーネント２２２は、電源１００の多段ステージを生成するために使用される。代表的に、多段ステージの電源１００は、例えばブースと、バック、バックーブースト、フライバック、Ｃｕｋ及びこれらの組み合わせのような多様な接続態様及びスイッチを使用する他の周知の接続態様を備える多段ステージを含む。当業者ならば、このような多段ステージの電源が、負荷の入力電流をこれが入力電圧に比例するように制御することにより能動的な力率矯正を与えるように使用され得ることを理解するであろう。このようにして、能動的な力率（power factor）矯正は、１に近い力率を与えることができ、かくして、システムのエネルギー損失及び高調波を減少する。又、能動回路コンポーネント２２２を使用する電源ステージは、負荷への変動が生じても電源１００に厳格に調整された出力電圧を与えさせるように構成されることができる。
【００２７】
電源１００にこのように厳格に調整された出力電圧を生じさせそして維持させるプロセスは、システムにコストを課す。かくして、負荷が出力端子に取り付けられているか否かにかかわらず、出力電圧を維持するためにエネルギーが要求される。例えば、代表的な実施例においては、能動回路コンポーネント２２２は、複数のスイッチを含む。これらのスイッチを動作させることは、電源１００内にスイッチング損失を生じる。
【００２８】
説明中の実施例においては、電源１００は、接続モジュール２１０を含む。接続モジュール２１０は、負荷（例えば電子的回路）が、電源１００の出力端子に接続されているか否かを決定する。１つの実施例においては、接続モジュール２１０は、負荷が機械―電気的接続感知器を介して存在しているか否かを決定する。例えば、接続モジュール２１０は、負荷が電源１００に接続されているときに短絡するピンを含み、かくして負荷の存在を知らせる。
【００２９】
他の実施例においては、接続モジュール２１０は、例えば電源１００の出力端子の出力電力値のような回路の電気的パラメータを測定することにより負荷の存在又は不存在を検出することができる。次いで、接続モジュール２１０は、この測定された出力電力値を所定の閾値を比較し、そして、この比較の結果に基づいて、負荷が電源１００に接続されているか否かを決定する。
【００３０】
１つの実施例においては、接続モジュール２１０は、測定された出力電力値及び所定の閾値を入力として受け取る比較器を含む。出力電力値が所定の閾値と等しいか又はこれよりも小さいとき、比較器は、負荷が切り離されていることを示す信号を発生する。所定の閾値は、理想的には、ゼロに近い値であるが、誤ったトリガを防ぐように十分に高くすべきである。例えば、電源１００に負荷が接続されていない場合でも、雑音により、接続モジュール２１０がゼロ・ワットよりも大きな電力値を出力端子において測定又は感知することがある。所定の閾値を適切な値にすることにより、雑音及び他の予期されない変動によって接続モジュール２１０が、負荷が存在するという誤った報告を行わないことを確実にすることができる。
【００３１】
これの代わりに、接続モジュール２１０は、電源１００の出力端子を介して引き出される電流を測定することにより、電源１００の出力端子に負荷が取り付けられているか否かを決定することができる。１つの実施例においては、接続モジュール２１０は、抵抗を使用して電流を測定する。この分野で周知のホール効果装置及び電流変圧器等の他の装置が電流を測定するために使用され得る。
【００３２】
又、電源１００は、アイドル・モジュール２１６を含む。アイドル・モジュール２１６は、接続モジュール２１０が、負荷が電源１００の出力端子に接続されていないことを決定したときに、本明細書でアイドル期間と呼ぶ或る期間の間、電源１００の能動コンポーネント即ち能動素子をオフにする（ターン・オフする）。１つの実施例において、アイドル・モジュール２１６は、接続モジュール２１０がアイドル期間の間に負荷を探さないようにするために、アイドル期間の間接続モジュール２１０を停止（非活動化）する。かくして、もしもアイドル期間の間に負荷が電源１００に接続されるならば、接続モジュール２１０は、この負荷の存在を検出せず又は報告しない。
【００３３】
これの代わりに、アイドル・モジュール２１６は、接続モジュール２１０による監視機能以外の全てをオフに切り替える。１つの実施例においては、電源１００の能動素子をオフに切り替えることは、電源１００の論理回路、感知器又は通信コンポーネントをオフにすることを含む。アイドル・モジュール２１６は実際には、能動回路コンポーネント２２２をオフにし、又他の実施例においては、例えばパルス幅変調器のような能動回路コンポーネント２２２をオフにする信号を発生する。
【００３４】
アイドル期間の間に能動回路コンポーネント２２２をオフにすることは、代表的には、電源１００がこれの出力端子に或る調整された電圧を発生させないようにすることである。このことは、アイドル期間の間の電源１００により消費されるエネルギーを著しく減少する。
【００３５】
更に、電源１００は、アイドル期間が終了したときに始まる監視期間の間に能動回路コンポーネント２２２をオンにする監視モジュール２１８を含む。１つの実施例においては、負荷が存在していないことを接続モジュール２１０が監視期間の間に示したとしても、監視モジュール２１８は、監視期間全体に亘って能動回路コンポーネント２２２をオンにする。１つの実施例においては、負荷が存在しているか否かにかかわらず、能動回路コンポーネント２２２は、監視期間全体に亘ってオン状態である。能動回路コンポーネント２２２をオンにする動作は、直接的にオンにする動作、又は信号、論理回路、感知器、又はパルス幅変調器のようなコンポーネントを介して間接的にオンにする動作を含む。
【００３６】
監視期間の間、電源１００の接続モジュール２１０は、出力端子の出力電力を監視し、そして負荷が電源１００に接続されているか否かを決定する。監視期間の間に負荷が存在しないならば、監視期間はこれが終了するまで継続する。もしも監視期間の間に負荷が接続される、又はこの監視期間の前のアイドル期間の間に負荷が接続される場合、接続モジュール２１０は、負荷の存在を報告する。
【００３７】
接続モジュール２１０は、上述のように負荷が存在しているか否かを決定するために、出力の出力電力を測定する。接続モジュール２１０は種々な互いに異なる手法を使用して監視期間の間にこれを行うことができる。１つの手法においては、接続モジュール２１０は、監視期間の間、瞬間的電力測定又はほぼ瞬間的な電力測定を行う。これの代わりに、接続モジュール２１０は、監視期間全体に亘って読みとった電力を平均化し、そしてこの平均電力値を所定の閾値と比較する。又、接続モジュール２１０は、監視期間を分けた小期間の１つ以上に亘る平均電力値を複数測定し、そして、複数の平均電力測定値のそれぞれを所定の閾値と比較することができる。
【００３８】
又、電源１００は、起動（活動化）モジュール２２０を含む。起動モジュール２２０は、負荷が電源１００に接続されていることを接続モジュール２１０が監視期間の間に決定したときに、能動回路コンポーネント２２２をオンにする（ターン・オンする）。起動モジュール２２０がトリガされると、電源１００はこれの通常動作に戻り、そしてこの電源１００の出力端子に、調整された電圧を生じる。この時点で、電源１００はこれの通常動作に戻り、そして接続されている負荷に必要なエネルギーを供給する。
【００３９】
もしも監視期間の間に接続モジュール２１０が負荷を検出しなかったならば、アイドル・モジュール２１６は、更に追加のアイドル期間の間、能動回路コンポーネント２２２をオフにする。負荷が電源１００に接続されない限り、アイドル期間−監視期間のサイクルは無期限に継続する。負荷が接続されると、接続モジュール２１０が関連する監視期間の間に負荷の存在を検出し、起動モジュール２２０をトリガし、そして電源１００をこれの標準的即ち通常動作に復帰させ、これにより電源はその出力端子に、調整された電圧を供給する。
【００４０】
或る実施例においては、電源１００は、内部電源２１４を追加的に含む。内部電源２１４は、アイドル期間の間に、例えば接続モジュール２１０，監視モジュール２１８及び起動モジュール２２０のようなモジュールに電力を与える。内部電源２１４は、電源１００のケース内に収容されそして必要な電力を供給できるリチウム電池または他の電池でもよい。
【００４１】
内部電源２１４は、電源１００がオンにされ、そして出力に調整された電圧を与える時に充電されるキャパシタでもよい。このキャパシタは、電源１００が電力節約モードの間の監視期間にあるときに充電されることができる。このような実施例においては、キャパシタは、これがアイドル期間の全体に亘り種々なモジュールを起動するに十分なエネルギーを維持するようにアイドル期間の長さに応じた容量にされる。同様に、キャパシタは、これが少なくともアイドル期間の間にこれらのモジュールを起動するに十分なエネルギーを監視期間の間に充電されるように監視期間の長さに応じた容量にされる。
【００４２】
内部電源２１４として他の手段が使用され得ること、そしてこの内部電源２１４を特定な構造に限定する必要がないことは、当業者にとって明らかであろう。例えば、上述のモジュールに対するエネルギーを蓄積しそして与えるエネルギー蓄積装置としてインダクタが使用され得る。
【００４３】
図３は、電源１００のアイドル時の電力消費を減少するための他の実施例の装置３００を示す。装置３００は、上述の感知モジュール３１０，内部電源２１４、起動モジュール２２０，アイドル・モジュール２１６、監視モジュール２１８及び停止モジュール３２４を含む。
【００４４】
電源１００の能動回路コンポーネント２２２及び内部電源２１４は、図２に関して説明した。装置３００は、電源１００の出力端子の出力電力を測定し、そしてこれを所定の閾値（図２及び図３で“基準”として示されている）と比較する感知モジュール３１０を含む。上述のように、感知モジュール３１０は、瞬間的な電力値又は或る規定された期間に亘る平均電力値を感知しそして比較することができる。基準値は、雑音に基づく誤った電力の読み取りを十分に防止するために低い値である。
【００４５】
この説明中の実施例においては、アイドル・モジュール２１６はアイドル期間と呼ぶ期間の間、電源１００をオフにし、そして感知モジュール３１０による感知動作を停止する。アイドル・モジュール２１６は、出力電力が所定の閾値よりも小さいことを感知モジュール３１０が調べたときに、この機能を行う。１つの実施例においては、電源１００をオフにするということは、能動回路コンポーネント２２２を非活動化（停止）することを意味する。負荷が切り離されたときには出力電力は代表的にはほぼゼロ値まで降下するので、感知モジュール３１０は負荷が電源１００から切り離された時を、出力電力を測定することにより実質的に感知する。
【００４６】
感知モジュール３１０がアイドル期間の間に非活動化されるとき、感知モジュール３１０は、出力電力値が所定の閾値よりも下になったことを示す信号又は制御信号を他のモジュールへ送ることを停止する。他の実施例においては、アイドル期間の間の感知モジュール３１０からのこのような信号に対して他のモジュールは応答しない。結果として、アイドル期間の間、もしも負荷が電源１００の出力端子に接続されるならば、電力節約モードにある電源１００はこの負荷の存在を認識しない。
【００４７】
アイドル・モジュールにより開始されたアイドル期間が完了すると、監視モジュール２１８は監視期間の間電源１００をオンにし、そして感知モジュール３１０による感知動作を活動化（起動）する。この監視期間の間、感知モジュール３１０は、出力電力を監視して、そして出力電力と所定の閾値との比較に基づいて、負荷の存在又は不存在を示す適切な信号を送る。結果として、アイドル期間の間に接続された負荷は、次の監視期間の間に検出される。本発明のタイミングの詳細を図４に示す。
【００４８】
更に、装置３００は、停止モジュール３２４を含む。もしも感知モジュール３１０が、監視期間の終了までに、所定の閾値よりも小さい出力電力を測定するならば、停止モジュール３２４は、アイドル期間の間電源１００及び感知モジュール３１０による感知動作をオフにするために、アイドル・モジュール２１６を起動する。１つの実施例においては、出力電力は監視期間全体に亘る平均電力値である。もしも監視期間の終了までに負荷が接続されずそして感知モジュール３１０により感知されなければ、停止モジュール３２４は、電源１００を次のアイドル期間に入らせる。停止モジュール３２４は、アイドル・モジュール２１６及び監視モジュール２１８と共に、アイドル期間―監視期間のループに入らせ、そしてこれは監視期間の間に負荷が検出されるまで継続する。このループは、電源１００の電力節約モードである。
【００４９】
又、装置３００は、起動モジュール２２０を含む。もしも感知モジュール３１０が監視期間の間に、所定の閾値よりも大きい出力電力を測定したならば、起動モジュール２２０は、電源１００をこれの活動（能動）状態に復帰させる。この活動状態において、電源１００は、負荷のために出力端子に或る調整された電圧を供給する。起動モジュール２２０は、この分野で周知は感知器、論理回路、通信手段及び他のコンポーネントを起動することにより電源１００をオンにすることができる。
【００５０】
図４の（Ａ）は、本発明を実施する電源１００及び装置３００のような装置のための代表的はタイミング・ダイアグラムを示す。供給モードの段階の間、例えば電源１００又は３００のような電源は、負荷が接続されている出力端子に或る調整された電圧を供給する。供給モード段階では、電源１００は一般的に或る平均電力（ワット）を消費する。この平均電力は、電源１００内の寄生的な電力損失及び例えばパルス幅変調スイッチのような能動回路コンポーネントを動作させるに必要な電力を反映する。
【００５１】
ユーザが、負荷を切り離すと、電源１００は電力節約モードに移り、ここで、電源はもはや出力端子に調整された電圧を維持しなくなる。１つの実施例においては、電源１００は、負荷が切り離されたことを感知モジュール３１０が決定した時に電力節約モードに移行する。他の実施例においては、電源１００は、負荷が切り離されたことを接続モジュール２１０が決定した時に電力節約モードに移行することができる。
【００５２】
電力節約モードは、アイドル・モジュール２１６及び監視モジュール３１８によりそれぞれ開始される一連のアイドル期間及び監視期間の合計である。アイドル期間の間、電源１００はオフにされ、そしてこれは或る実施例においてはパルス幅変調スイッチをオフにすることを含む。１つの実施例においては、アイドル・モジュール２１６は電源１００をオフにする。電源１００がオフにされると、この期間の間に使用されるワット数は、電源１００が供給モードにあるときに電源１００により使用されるワット数から低下する。アイドル期間の長さは、電源１００の設計者により予め決められることができる。１つの実施例においては、アイドル期間の長さは約１分である。
【００５３】
アイドル期間が終了した後に、電源１００は監視モジュール２１８により監視期間の間オン状態に戻される。１つの実施例においては、例えば接続モジュール２１０又は感知モジュール３１０のような負荷の存在を検出するコンポーネントと共に、監視期間の間パルス変調スイッチはオン状態に戻される。例えば感知モジュール３１０のような電源１００のコンポーネントは、監視期間の間負荷の有無を監視する。
【００５４】
電源１００がオン状態に復帰されるので、監視期間に亘り消費される平均電力は、アイドル期間の間に消費される電力よりも大きくなる。監視期間の間の消費される平均電力は、電源１００が供給モードにあるときに消費される平均電力とほぼ等しくなり得る。或る実施例においては、監視期間の間の消費される平均電力は、供給モードにあるときに消費される平均電力よりも小さくなり得る。図４の（Ａ）に示す電力値（ワット）は、説明の目的のものであり、正しいスケールでないことは当業者により理解されるであろう。
【００５５】
図４の（Ａ）に示すように、もしも負荷が監視期間の間に検出されなければ、電源１００はこれに続くアイドル期間に入る。このアイドル期間が完了した後、第２の監視期間がトリガされる。このアイドル期間―監視期間のサイクルは、電源１００が監視期間の１つにおいて、負荷が接続されたことを決定するまで継続される。
【００５６】
かくして、図４の（Ａ）の実施例においては、負荷はアイドル期間の間に接続される。このアイドル期間の間、電源１００の接続を検出する機能は使用不可（ディスエーブル）にされ、この結果、負荷が接続された時刻に負荷の存在を検出することはできない。アイドル期間の終了時に監視期間が開始される。上述のように、負荷の存在を検出するコンポーネントは、監視期間を幾つかに分けた小期間に亘って、又は監視期間全体に亘って負荷の接続を瞬間的に検出するように構成されることができる。
【００５７】
電源１００が、負荷が存在していることを決定すると、電源１００は供給モードに戻り、そして或る調整された電圧を出力端子に供給し始める。図４の（Ｂ）に示すように、電力節約モードの間、上述の監視機能及びシャット・ダウン機能無しの場合に電源１００により消費される平均電力は、本発明の電源１００により消費される平均電力よりも著しく大きい。代表的な実施例においては、アイドル時の電力消費は、ワットのオーダからミリワットのオーダに減少された。電子装置の全体的な製品ラインに亘って考慮すると、このような節約は、著しい量にまで達する。
【００５８】
図５は、本発明を具現化した例示的な回路５００の回路接続を示す。回路５００の接続形態は、電力をラップトップ型製品又は携帯型製品に供給するために使用されるフライバック・アダプタのためのものである。回路５００は、入力整流器及びフィルタ５１０を含む。入力電圧は、最初に入力整流器及びフィルタ５１０に印加され、そしてこれは入力のＡＣ電圧を出力のＤＣ電圧に変換する。入力整流器及びフィルタ５１０は、例えば半波長又は全波長整流器を含み、これの出力はこの分野において周知である。又、入力整流器及びフィルタ５１０は、工業規格を満たすために、電磁干渉（ＥＭＩ）のフィルタを行う。このようなフィルタを行う手段は、この分野で周知である。
【００５９】
入力整流器及びフィルタ５１０により発生される整流されたＤＣ電圧は、変圧器Ｔ１に印加される。変圧器Ｔ１は、二次側にチョップされたＤＣ信号を生じる。次いでこの信号は、Ｖｏｕｔに接続されている負荷に印加される前に、ダイオードＤ１により整流され、そしてキャパシタＣ２によりフィルタされる。図示のスイッチング電源構成は、出力Ｖｏｕｔに厳格に調整された出力を与え、そして、例えば、能動的な力率矯正のような他の機能を与える。
【００６０】
値１にほぼ等しい力率が非常に望ましく、そして多くの場合規制により要求される。図示の構成は、入力電圧にほぼ同相のソースからブースト・ステージに至る電流を引き出し、ほぼ１に等しい力率を与えると共に、電力節約及び電源の効率化を行う。
【００６１】
抵抗Ｒ１は、パルス幅変調器５１４に電力を与えるために使用される。１つの実施例においては、抵抗Ｒ２は、調整された電圧出力を維持するためにパルス幅変調器５１４に対して必要な帰還の一部としての電流測定をパルス幅変調器５１４に与えるために使用される。又、パルス幅変調器５１４は、Ｖｏｕｔの電圧に接続した帰還信号を受け取る。これの代わりの他のものを使用できることは当業者に容易に理解されるであろう。例えば、電流を決定する抵抗Ｒ２の代わりに電流センサを使用することができる。
【００６２】
パルス幅変調器５１４は、スイッチＱ１を駆動する。スイッチＱ１は、例えば金属―酸化物電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）及びバイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）のような半導体装置でよい。代表的な実施例は、低電圧での高効率及び高動作速度に起因してスイッチとしてパワーＭＯＳＦＥＴを使用するが、他のスイッチング装置を使用することもできる。当業者に周知のように、スイッチは、ＭＯＳＦＥＴの端子の電圧を変化させることによりオンにされ（閉ざされ）又はオフにされる（開かれる）。スイッチＱ１は、能動コンポーネント２２２の１つの例である。
【００６３】
パルス幅変調器５１４は、スイッチＱ１のスイッチング速度を制御し、そしてスイッチＱ１がオン状態にあるスイッチング期間の一部を指定するために０及び１の間のデューティ・サイクル値を使用する。接続点Ｎ１及びＶｏｕｔにおける電圧は、パルス幅変調器５１４により使用されるスイッチング周期あるいはデューティ・サイクル値を変更することにより制御される。１つの実施例においては、パルス幅変調器５１４は、信号をドライバ（図示せず）に送り、そしてこれがこの信号を、この信号を受け取る特定なスイッチに匹敵する素子への信号に変換する。
【００６４】
回路５００若しくは関連する接続形態を備える代表的な電源においては、パルス幅変調器５１４は、この電源が負荷に接続されているか否かにかかわらず、出力端子Ｖｏｕｔにおける出力電圧を調整し続ける。結果として、パルス幅変調器５１４はこれが必要とされないときでも動作し続けて電力を無駄に消費し、スイッチング損失及び保守回路内の損失を引き起こす。これらの損失は代表的には数ワットのオーダに達する。
【００６５】
図５は上記の損失を減少する解決策を示す。図５は、接続点Ｎ２及びＶｏｕｔに接続される電力監視器（モニタ）５１２を示している。電気的システムの電力とは、電流と電圧を乗算したものであることは、当業者にとって明らかである。１つの実施例において、電力監視器５１２は、接続点Ｎ２の電圧及び接続点Ｖｏｕｔで測定した抵抗Ｒｓを流れる電流値を測定することによりキャパシタＣ２の両端の電圧値を取得する。負荷が接続点Ｖｏｕｔに接続されると、電流は抵抗Ｒｓを介して負荷に流れ、そして接続点Ｎ２にゼロでない電圧が生じる。１つの実施例においては、接続点Ｖｏｕｔから負荷が切り離されたとき、オープン回路が抵抗Ｒｓをグラウンド電位から切り離し、抵抗Ｒｓには電流が流れない。かくして、このときの電力の読み取り値はほぼゼロとなり、雑音により電力読み取り値にゼロでない幾らかの揺らぎが生じる。接続点Ｖｏｕｔの電圧及び電流を測定するための他の種々な技法が使用され得ること、及び抵抗Ｒｓが或る実施例においては必要でないことは、当業者にとって明らかであろう。
【００６６】
他の実施例においては、負荷は物理的に切り離されないが、負荷を構成する電子装置がオフにされたときに負荷の値が特定な閾値よりも降下する。このような実施例においては、負荷は電流を引き出し続けるが、電流値は負荷の値の変化に応答して十分に変化し、その結果装置５００は電力値の測定に基づいて上記電子装置がオフにされたことを決定することができる。
【００６７】
図５の装置は、出力電力を正確に測定していないこと、例えば、動作中において、接続点Ｖｏｕｔにおける電圧は、いくらかの電圧が抵抗Ｒｓの両端で降下するために、接続点Ｎ２で測定した電圧よりもいくらか低いことは当業者により理解されるであろう。かくして、この実施例においては、電力監視器５１２は、実際の出力電力よりも高い出力電力値を報告する。本発明の目的のために、出力電力の読み取りに基づいて、負荷が取り付けられているか否かを十分な正確度で調べられるならば、出力電圧は正確に読み取られてもよく又は大体の値で読み取られてもよい。
【００６８】
他の実施例においては、負荷の存在は、接続点Ｖｏｕｔの電流を或る期間に亘って単純に監視することにより検出され得る。負荷の存在は、負荷が取り付けられ又ははずされたことを検出する機械的手段を導入することによっても検出され得る。負荷の存在又はふ存在を決定する種々な電気的及び機械的方法が使用され得ることが当業者により理解されるであろう。
【００６９】
１つの実施例においては、電力監視器５１２が、負荷が電源に接続されているか否かを決定するために使用され得る。電力監視器５１２は電力を監視し、そしてその値を比較器５１８に報告する。電力監視器５１２は、瞬間的な電力読み取り値又は特定な期間に亘る平均的な電力読み取り値を報告することができる。
【００７０】
比較器５１８は、電力監視器５１２により報告された出力電力を基準値と比較する。１つの実施例においては、基準値は、これがゼロ値として働くために直接グラウンド電位（接地電位）に接続されている。他の実施例においては、基準値により表される所定の閾値は、測定が雑音レベルのわずかに上のレベルでなされることに起因して、負荷の存在を示す電力値の誤りが生じることを減少するように、ゼロではない或る低い値にされ得る。
【００７１】
比較器５１８は、出力電力値が所定の閾値（基準値）よりも降下したときにオン／オフ・タイマー５１６を起動する。これに応答して、オン／オフ・タイマー５１６はアイドル期間の間パルス幅変調器５１４をオフにする。このアイドル期間の間、スイッチＱ１は、能動的にスイッチしない。１つの実施例においては、スイッチＱ１は、開状態にされ、即ち、スイッチＱ１はこの回路内で開いた状態になる。この結果、アイドル期間の間、回路５００における電力使用量は、スイッチＱ１及びパルス幅変調器５１４が活動状態にあるときの電力使用量よりも著しく減少する。
【００７２】
アイドル期間の間に電力監視器５１２からの電力読み取り値が、所定の閾値電圧よりも大きくなることがあり、かくして比較器５１８からタイマー５１６への信号をトリガするのに十分になる。この電力読み取り値により、比較器５１８からタイマー５１６への信号はロウ・レベルからハイ・レベルになる。例えば、キャパシタＣ２が十分に大きなエネルギーを蓄積している間に、負荷が接続点Ｖｏｕｔに接続されることがある。結果として、負荷は、キャパシタＣ２に蓄積されていた電圧を抵抗Ｒｓを介して引き出し、そしてこのキャパシタＣ２が完全に放電されるまでゼロでない電力読み取り値を発生する。１つの実施例においては、タイマー５１６は、アイドル期間に間に比較器５１８が生じるこれらの信号を無視する。代替実施例においては、タイマー５１６は、アイドル期間の間のこのような信号に応答して、パルス幅変調器５１４をオン状態にする。更に他の実施例においては、電力監視器５１２又は比較器５１８は、タイマー５１６が比較器５１８からどのような信号をも受け取らないようにするために、アイドル期間の間、停止される。
【００７３】
１つの実施例においては、電力監視器５１２及び比較器５１８は感知モジュール３１０の一部分である。１つの実施例においては、アイドル・モジュール２１６，監視モジュール３１８，起動モジュール２２０及び停止モジュール２２４は、タイマー５１６内に実装される。このような実施例においては、タイマー５１６はマイクロ・コントローラである。
【００７４】
アイドル期間の後、パルス幅変調器５１４が監視期間の間オン状態にされ、そしてこの監視期間の間、回路５００は、接続点Ｖｏｕｔにおける負荷の存在又は不存在を監視する。監視期間の間に負荷が検出されないと、次のアイドル期間の間、タイマー５１６はパルス幅変調器５１４をオフ状態にする。１つの実施例においては、タイマー５１６が、負荷が取り付けられたことを示す比較器５１８からの信号を監視期間の間に受け取るまで、タイマー５１６は、パルス幅変調器５１４をアイドル期間及び監視期間のそれぞれに亘ってオフ状態及び能動状態の間で交互に切り替える。この信号は、比較器５１８により与えられるロウ状態からハイ状態への出力信号の転移の形を取り、この転移は、所定の閾値よりも大きい出力電力値を電力監視器５１２が読み取りそして比較器５１８がこの変化を検出することにより引き起こされる。
【００７５】
上で詳細に説明したように、比較器５１８は、電力監視器５１２により読み取られた瞬間的な変化に応答してタイマー５１６に送られる信号を変化させる。比較器５１８は、電力監視器５１２により与えられる値を、監視期間に等しいか又は短い或る期間に亘って平均化することができる。この測定期間が、電力監視器５１２において使用され得ることは当業者にとって明らかであろう。
【００７６】
図６は、図５と同様に回路６００を示し、但し、内部電源が追加されそして負荷の存在又は不存在を検出するのに異なる型の装置が使用されている。回路６００は、図５で説明したようなアイドル期間及び監視期間を与えるように構成されており、そしてアイドル期間の間に回路６００のコンポーネントに電力を与える実施例を示す。
【００７７】
図示のように、回路６００は電力監視器を有さず、これの代わりとして接続点Ｖｏｕｔに設けられた電流感知器（電流センサ）６１２を備える。１つの実施例においては、この電流感知器６１２は、電流変圧器である。代替実施例においては、電流感知器６１２は、ホール効果センサ又はこの分野で周知の他の電流センサである。電源がオン状態即ち供給モードにあるとき、これはある調整された電圧を接続点Ｖｏｕｔに供給し、そしてこの出力端子に接続された負荷はこの出力端子を介して電流を引き出し、電流感知器６１２がゼロでない電流値を読みとる。負荷がはずされると、電源の出力端子は開回路（オープン回路）となりこれにより電流感知器６１２は電流を感知しない。
【００７８】
説明中の実施例においては、電流感知器６１２は、電流の測定に基づいて負荷が電源に接続されているか否かを決定するために比較器６１８と共に使用されることできる。この回路６００の動作は図５の回路の動作と同様であり、ここで、電流感知器６１２により測定される値は、図６に基準値として示されている所定の閾値と比較される。この比較に基づいて、回路６００は負荷がこの電源に接続されているか否かを決定することができる。
【００７９】
図６は、図５に示した素子に加えてダイオードＤ２及びキャパシタＣ３を示す。ダイオードＤ２が、キャパシタＣ３及びＲｓを通して電流が漏洩するのを防止することは当業者ならば理解するであろう。かくして、例えば、もしも負荷がアイドル期間の間に接続点Ｖｏｕｔに取り付けられるならば、ダイオードＤ２は、Ｃ３に蓄積されたエネルギーがＲｓ及び負荷を通して放電することを防止する。
【００８０】
結果として、キャパシタＣ３は、例えば電源監視器６１２，比較器６１８及びタイマー６１６のようなコンポーネントに電力を与えるために使用され得る。図示のように、キャパシタＣ３は比較器６１８に電力を与える。電源が活動モードになり、パルス幅変調器６１４がＱ１をスイッチしそして電源が端子Ｖｏｕｔに或る調整された電圧をあたえると、通常動作の一部としてキャパシタＣ３にエネルギー（電荷）が蓄積される。しかしながら、アイドル期間の間に電源がオフにされると、キャパシタＣ３は電源の能動的機能によりもはや起動されなくなる。
【００８１】
アイドル期間の間、キャパシタＣ３は、電源のコンポーネントを起動するためのエネルギーを供給する。例えば、アイドル期間の間、キャパシタＣ３は、比較器６１８に電力を与える。キャパシタＣ３は、アイドル期間全体に亘り比較器６１８に電力を与えるに必要なエネルギー（電荷）を蓄積できる容量でなければならない。キャパシタＣ３のサイズ（容量）を、これが駆動するコンポーネントが必要とするエネルギーに基づいて、そしてアイドル期間の長さ等に基づいて選択することは当業者にとって明らかであろう。
【００８２】
アイドル期間の後、キャパシタＣ３は、電源のコンポーネントに電力を与えるので、その全てのエネルギー又はこれの一部分が消費される。もしもアイドル期間の直後に負荷が検出されると、電源は能動的なオン状態に切り替えられ、そしてキャパシタＣ３は、電源の通常動作により充電される。しかしながら、もしも電源が監視期間の間にオンにされなかったならば、監視期間それ自身は、キャパシタＣ３を再充電するに十分な長さを有しなければならない。キャパシタのサイズ（容量）及びアイドル期間の終了時におけるこれのエネルギー状態に基づいて、次のアイドル期間のための十分なエネルギーをキャパシタＣ３に与えるために監視期間の長さをどの位の長さにすべきであるかは、当業者にとって明らかであろう。
【００８３】
キャパシタＣ３は、電源内の複数コンポーネントに電力を与えるために使用され得る。１つの実施例においては、キャパシタＣ３は、アイドル期間の間電力監視器６１２に電力を与えない。電力監視器６１２のための電力は、もしもアイドル期間の間に監視が必要でないならば、このアイドル期間の間必要とされない。或る実施例においては、キャパシタＣ３は、タイマー６１６に電力を与え、そしてパルス幅変調器６１４をブートストラップするために使用されることができ、アイドル期間の終了の後但し回路６００がパルス幅変調器６１４に電力を与える前に、スイッチング動作を再開するに十分な電力を与える。
【００８４】
図７は、本発明の動作例を説明するフロー・チャートを示す。本発明の精神から逸脱することなく、図７に示すステップの順序は変更され、或るステップが省略され、追加のステップが加えられること、そして本発明は、これに限定されないことは、当業者ならば理解するであろう。
【００８５】
方法７００は、ステップ７０２において負荷が電源に接続されているか否かを検出することから開始する。もしも負荷が存在すると、検出ステップ７０２が繰り返される。この時点で、電源は、これの出力端子に接続されている負荷に対して或る調整された電圧出力を供給する。かくして電源のこの動作は、図４の（Ａ）に関して説明した供給モードに対応する。もしも負荷がなくなり又は非接続状態にされると、電源は、電力節約モード７０４に移行する。
【００８６】
電力節約モード７０４のステップ７０４ａにおいて電源はアイドル期間の間オフにされる。アイドル期間が終了すると、ステップ７０４ｂにおいて電源は監視期間の間オンにされ、これと同時にステップ７０４ｃにおいて、負荷に対する監視を開始する。監視期間の終了時に、もしも負荷が接続されていないならば、電源はステップ７０４ｃにおいて、負荷が存在しないことが決定されると、電源は、引き続くアイドル期間のオフにされる。電源は、負荷が監視期間の間に検出されるまで、アイドル期間―監視期間のパターンを繰り返す。
【００８７】
もしも電源がステップ７０４ｃにおいて負荷が接続されたことを検出すると、電源はステップ７０６において電力節約モードを終了し、そして出力端子に或る調整された出力電圧を再び供給し始める。監視及び検出ステップ７０２は、電源から負荷が再び切り離されるまで繰り返し行われる。
【００８８】
本発明は、これの精神及び本質的特徴から逸脱することなく他の特定な態様で実施されることができる。説明した実施例は、説明のためのものであり、これに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】取り外し可能な電源からの電力を要求する種々な装置を示す図である。
【図２】本発明による電源の１つの実施例を示すシステム・ブロックを示す図である。
【図３】本発明による電源の１つの実施例を示す代替的はシステム・ブロック・ダイアグラムを示す図である。
【図４】本発明による装置のタイミングの１つの実施例を（Ａ）に、負荷が切り離されたときに本発明による装置が消費する平均電力を（Ｂ）に示す。
【図５】本発明による１つの実施例である回路ダイアグラムを示す図である。
【図６】本発明による別のの実施例である第２の回路ダイアグラムを示す図である。
【図７】本発明による実施例である方法を示すフロー・チャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１００  電源
２００  電源システム  
２１０  接続モジュール
２１４  内部電源
２１６  アイドル・モジュール
２１８  監視モジュール
２２０  起動モジュール
２２２  能動回路コンポーネント
２２４  負荷
３００  装置
３１０  感知モジュール
３２４  停止モジュール
５００  装置
５１０、６１０  入力整流器及びフィルタ
５１２  電力監視器
５１４、６１４  パルス幅変調器
５１６、６１６  タイマー
５１８、６１８  比較器
６１２  電流感知器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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