(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、前記電源より供給されたＡＣ入力電圧をＤＣ電源に変換する整流部及び平滑部と、そのＤＣ電源をメイントランジスタによってパルス変換してスイッチングトランスへ供給する事により出力側回路部へ出力し、ＡＣアダプタの出力電流及び出力電圧を出力電圧検出回路及び出力電流検出回路にて検出し、その検出結果出力を出力伝達回路部へ出力してサブトランジスタの制御を行う事によりメイントランジスタのスイッチングを行いＡＣアダプタの出力電流及び出力電圧の出力制御を行っているＡＣアダプタであって、その出力側回路部の出力電流整流ダイオードの両端にスイッチング安定用セラミックコンデンサを接続し、サブトランジスタのコレクタ、ベース間に垂下安定用セラミックコンデンサを搭載する事によって負荷のない無負荷時におけるメイントランジスタのスイッチングを安定させ、負荷のない無負荷時の入力電力を省電力化したことを特徴とするＡＣアダプタ。
【請求項２】
メイントランジスタのベース、エミッタ間にスイッチング制御安定用ダイオードをさらに搭載し負荷のない無負荷時の入力電力を省電力化に加えて、定電流出力及び定電圧出力時の入力電力も省電力化したことを特徴とする請求項１記載のＡＣアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯機器を充電するためのＡＣアダプタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＲＣＣ方式の回路構成を持ったＡＣ−ＤＣ変換装置であるＡＣアダプタ業界では、出力負荷のない無負荷時においてＡＣアダプタの出力制御のためにスイッチングを行っているメイントランジスタのスイッチング制御とＡＣアダプタの出力を安定させる手段として、出力側回路部にスイッチング制御安定用負荷抵抗やスイッチング制御安定用セラミックコンデンサを接続し、出力負荷のない無負荷時にこの出力側回路部にメイントランジスタのスイッチング制御を安定させる一定の負荷を消費させてメイントランジスタのスイッチングとＡＣアダプタの出力を安定させる手段を使用している構成が多くなっている。以下、図面を参考にしながら上述したようなスイッチング回路構成について説明する。
【０００３】
図１において、１は電源、２は整流部、３は平滑部、４はスイッチングトランス、５はメイントランジスタ、６は出力電流整流ダイオード、７は出力平滑電解コンデンサ、８は出力電流検出抵抗、９は出力電圧検出回路部、１０は出力電流検出回路部、１１は出力伝達回路部、１２はサブトランジスタ、１３は出力電流、１４は出力電圧、１６はスイッチング安定用負荷抵抗である。
【０００４】
ＡＣアダプタの出力電流及び出力電圧の制御方法は、電源１より供給されたＡＣ入力電圧を整流部２及び平滑部３によりＤＣ電源に変換し、そのＤＣ電源をメイントランジスタ５のスイッチングによってパルス変換してスイッチングトランス４へ供給する事により出力側回路部へ出力し、その出力電流１３及び出力電圧１４を出力電圧検出回路９及び出力電流検出回路１０にて検出し、その検出結果出力を出力伝達回路部１１へ出力してサブトランジスタ１２の制御を行う事によりメイントランジスタ５のスイッチングを行いＡＣアダプタの出力電流１２及び出力電圧１４の出力制御を行っている。その出力制御の中で出力負荷のない無負荷時については出力負荷が小さいため、メイントランジスタ５のスイッチングの中でのオン時間が限りなく０に近くなりＡＣアダプタの出力制御を行っているメイントランジスタ５のスイッチングが不安定となりＡＣアダプタが安定した無負荷の出力電圧１４を出力できなくなる事を考慮してＡＣアダプタの出力側回路部にスイッチング制御安定用負荷抵抗１６を装着し、出力負荷の無い無負荷時でもスイッチング制御安定用負荷抵抗１６にメイントランジスタ５のスイッチングを安定させる一定の負荷電流を消費させる事によってＡＣアダプタの出力制御を行っているメイントランジスタ５のスイッチングを安定させて、ＡＣアダプタの出力電圧１４を安定させていた。
【０００５】
図２を用いて出力側回路部にスイッチング制御安定用負荷抵抗を削除しながらもメイントランジスタのスイッチング制御を安定させようとした例を説明する。１は電源、２は整流部、３は平滑部、４はスイッチングトランス、５はメイントランジスタ、６は出力電流整流ダイオード、７は出力平滑電解コンデンサ、８は出力電流検出抵抗、９は出力電圧検出回路部、１０は出力電流検出回路部、１１は出力伝達回路部、１２はサブトランジスタ、１３は出力電流、１４は出力電圧、１７はスイッチング安定用セラミックコンデンサである。ＡＣアダプタの出力電流及び出力電圧の制御方法は、電源１より供給されたＡＣ入力電圧を整流部２及び平滑部３によりＤＣ電源に変換し、そのＤＣ電源をメイントランジスタ５のスイッチングによってパルス変換してスイッチングトランス４へ供給する事により出力側回路部へ出力し、ＡＣアダプタの出力電流１３及び出力電圧１４を出力電圧検出回路９及び出力電流検出回路１０にて検出し、その検出結果出力を出力伝達回路部１１へ出力してサブトランジスタ１２の制御を行う事によりメイントランジスタ５のスイッチングを行いＡＣアダプタの出力電流１３及び出力電圧１４の出力制御を行っている。そのＡＣアダプタの出力制御の中で出力負荷のない無負荷時については出力負荷が小さいため、メイントランジスタ５のスイッチングの中でのオン時間が限りなく０に近くなりＡＣアダプタの出力制御を行っているメイントランジスタ５のスイッチングが不安定となりＡＣアダプタが安定した無負荷の出力電圧１４を出力できなくなる事を考慮してＡＣアダプタの出力側回路部にスイッチング制御安定用セラミックコンデンサ１７を搭載し、出力負荷の無い無負荷時でもスイッチング制御安定用負荷セラミックコンデンサ１７にメイントランジスタ５のスイッチングを安定させるための一定の負荷電流を消費させる事によってＡＣアダプタの出力制御を行っているメイントランジスタ５のスイッチングを安定させて、ＡＣアダプタの出力電圧１４を安定させていた。  
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の様なスイッチング制御方法では、出力負荷の無い無負荷時及び負荷時にスイッチング制御安定用負荷抵抗１６又はスイッチング制御安定用セラミックコンデンサ１７にてメイントランジスタのスイッチングを安定させてＡＣアダプタの出力を安定させるのみの電力を出力側回路部にて消費し、余分な入力電力を損失していた。また、出力負荷のない無負荷時の入力電力の省電力化を計るためにスイッチング制御安定用セラミックコンデンサ１７の容量をメイントランジスタ５のスイッチングを安定させ得る容量以下に低下させて出力負荷のない無負荷時のスイッチングを間欠発振させると、負荷時においてＲＣＣ方式のスイッチング電源の垂下が早くなる特性となり、図５に示す様にＡＣアダプタの定電流出力電流１３をＡＣアダプタの出力電圧が低い低電圧まで出力させる事が不可能となりＡＣアダプタの出力電圧が低い低電圧負荷にて出力電流が垂下する制御となり、ＡＣアダプタの出力電圧が低い低電圧負荷での定電流出力制御が不可能となるため、出力負荷の無い無負荷時における省電力化が可能な程度までスイッチング制御安定用セラミックコンデンサ１７の容量を低下させることはできなかった。
【０００７】
本発明はこの様な問題点を解決するもので、出力負荷の無い無負荷時にメイントランジスタ５のスイッチングを安定させてＡＣアダプタの出力を安定させているスイッチング制御安定用負荷抵抗を搭載しない事により入力電力の省電力化を計り、ＡＣアダプタの出力電圧が低い低電圧負荷まで安定した定電流出力制御が可能な入力電力省電力型ＡＣアダプタを開発する事を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、電源と、前記電源より供給されたＡＣ入力電圧をＤＣ電源に変換する整流部２及び平滑部３と、そのＤＣ電源をメイントランジスタによってパルス変換してスイッチングトランスへ供給する事により出力側回路部へ出力し、ＡＣアダプタの出力電流及び出力電圧を出力電圧検出回路及び出力電流検出回路にて検出し、その検出結果出力を出力伝達回路部へ出力してサブトランジスタの制御を行う事によりメイントランジスタのスイッチングを行いＡＣアダプタの出力電流及び出力電圧の出力制御を行っているＡＣアダプタであって、出力負荷の無い無負荷時にメイントランジスタ５のスイッチングを安定させてＡＣアダプタの出力を安定させているスイッチング制御安定用負荷抵抗を搭載せず、スイッチング制御安定用セラミックコンデンサ１７の容量を調整する事により、無負荷時のメイントランジスタ５のスイッチングを間欠発振させ、入力電力の省電力化を計る。このとき、ＡＣアダプタの出力電圧が低い低電圧負荷時は出力伝達回路部１１を駆動させるための入力電源が低下する事により出力伝達回路部を駆動できなくなる事を考慮し、ＲＣＣ方式スイッチング電源の垂下特性を安定して出力させるよう垂下安定用セラミックコンデンサ１５を搭載し、出力垂下特性を制御してＡＣアダプタの出力電圧が低い低電圧負荷時における定電流制御を安定させる。
【０００９】
以上のように、出力側回路部のスイッチング制御安定用セラミックコンデンサ１７の容量を低下させる事とスイッチング制御安定用負荷抵抗１３を搭載しない事でＡＣアダプタの入力電力の省電力化が実現でき、さらにメイントランジスタ５のベース、エミッタ間にスイッチング制御安定用ダイオード１８を搭載する事によりＡＣアダプタの出力電圧が低い低電圧負荷まで安定した定電流出力電流制御が可能となり、負荷時の入力電力の省電力化も可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図２の回路構成において、出力側回路部のスイッチング制御安定用セラミックコンデンサ１７の容量を小さくする事により出力負荷のない無負荷時は、スイッチング制御安定用セラミックコンデンサ１７にメイントランジスタ５のスイッチングを安定させるための負荷電流が消費されなくなるためメイントランジスタ５のスイッチングが間欠発振となりメイントランジスタ５のスイッチングにおいてオンする時間が短くなり、出力負荷のない無負荷時の待機電力の省電力化が可能となるが、ＡＣアダプタの出力電圧が低い低電圧負荷時は出力伝達回路部１１を駆動させるための入力電源が低下する事により出力伝達回路部を駆動できなくなる事を考慮し、ＲＣＣ方式スイッチング電源の垂下特性を安定して出力させるよう垂下安定用セラミックコンデンサ１５を搭載し、出力垂下特性を制御してＡＣアダプタの出力電圧が低い低電圧負荷時に定電流制御を安定して出力させる。
さらに、図３の回路構成の様にメイントランジスタ５のベース、エミッタ間にスイッチング制御安定用ダイオード１８を搭載する事により、メイントランジスタ５がオフしている状態ではメイントランジスタ５のエミッタ−ベース間電圧ＶＥＢはスイッチング制御安定用ダイオード１８の順方向電圧ＶＦ電圧のみの印加となりメイントランジスタ５がオフからオンするターンオン時間が早くなるためメイントランジスタ５のスイッチング損失が軽減され、負荷時の入力電力の省電力化が可能となる。さらに、メイントランジスタ５のベース、エミッタ間にスイッチング制御安定用ダイオード１８を搭載する事により、メイントランジスタ５のターンオン時間が短くなり、メイントランジスタ５のスイッチングがＡＣアダプタの出力電圧が低い低電圧負荷まで安定するため、出力電圧が低い低電圧負荷までＲＣＣ方式のスイッチング電源の垂下特性が早まらず出力電圧が低い低電圧負荷まで安定して定電流出力制御が可能となる。
【００１１】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図２、図３において、１は電源、２は整流部、３は平滑部、４はスイッチングトランス、５はメイントランジスタ、６は出力電流整流ダイオード、７は出力平滑電解コンデンサ、８は出力電流検出抵抗、９は出力電圧検出回路部、１０は出力電流検出回路部、１１は出力伝達回路部、１２はサブトランジスタ、１３は出力電流、１４は出力電圧、１５は垂下安定用セラミックコンデンサ、１７はスイッチング安定用セラミックコンデンサ、１８はスイッチング安定用ダイオードである。
【００１３】
ＡＣアダプタの出力電流及び出力電圧の制御方法は、電源１より供給されたＡＣ入力電圧を整流部２及び平滑部３によりＤＣ電源に変換し、そのＤＣ電源をメイントランジスタ５のスイッチングによってパルス変換してスイッチングトランス４へ供給する事により出力側回路部へ出力し、ＡＣアダプタの出力電流１３及び出力電圧１４を出力電圧検出回路９及び出力電流検出回路１０にて検出し、その検出結果出力を出力伝達回路部１１へ出力してサブトランジスタ１２の制御を行う事によりメイントランジスタ５のスイッチングを行いＡＣアダプタの出力電流１３及び出力電圧１４の出力制御を行っている。
【００１４】
この回路構成において出力側回路部のスイッチング制御安定用セラミックコンデンサ１７の容量を調整する事により出力負荷の無い無負荷時はメイントランジスタ５のスイッチングが間欠発振となり出力負荷のない無負荷時の入力電力の省電力化が可能となる。
【００１５】
図３において、負荷時はメイントランジスタ１のベース、エミッタ間のスイッチング制御安定用ダイオード１８によりメイントランジスタ５のターンオン時間が短くなる事によりメイントランジスタ５の損失が低減され負荷時の入力電力の省電力化が可能となる。また、図３の回路構成においては、メイントランジスタ５のターンオン時間が短くなる事によりＡＣアダプタの出力電圧が低い低電圧負荷までメイントランジスタ５のスイッチングが安定しＡＣアダプタの出力も低い低電圧負荷まで出力する事が可能となる。
【００１６】
図５には、垂下特性が早まった制御特性を持ったＡＣアダプタの出力電流・出力電圧特性図を示しているが、これに対して本発明によると、図４に示すように、安定した出力電流、出力電圧を制御しているＡＣアダプタの出力電流−出力電圧特性図となる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、ＡＣアダプタにおいてメイントランジスタ５のスイッチングを安定させている出力側回路部のスイッチング制御安定用負荷抵抗を削除し、ＡＣアダプタの出力制御によりスイッチングを行っているメイントランジスタ５のベース、エミッタ間にスイッチング制御安定用ダイオード１８を搭載する事によって、負荷のない無負荷時及び負荷時の省電力化とＡＣアダプタの定電流出力制御を出力電圧の低い低電圧負荷まで出力する事を可能にしたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】スイッチング制御安定用負荷抵抗を搭載した従来の電気回路略図
【図２】スイッチング制御安定用セラミックコンデンサを搭載した本発明の電気回路略図
【図３】本発明の電気回路略図
【図４】安定した出力電流、出力電圧を制御しているＡＣアダプタの出力電流−出力電圧特性図
【図５】垂下特性が早まった制御特性を持ったＡＣアダプタの出力電流−出力電圧特性図
【符号の説明】
１    電源
２    整流部
３    平滑部
４    スイッチングトランス
５    メイントランジスタ
６    出力電流整流ダイオード
７    出力平滑電解コンデンサ
８    出力電流検出抵抗
９    出力電圧検出回路部
１０  出力電流検出回路部
１１  出力伝達回路部
１２  サブトランジスタ
１３  出力電流
１４  出力電圧
１５  垂下安定用セラミックコンデンサ
１６  スイッチング安定用負荷抵抗
１７  スイッチング安定用セラミックコンデンサ
１８  スイッチング安定用ダイオード
【図１】
0003613145.tif 000002
【図２】
0003613145.tif 000003
【図３】
0003613145.tif 000004
【図４】
0003613145.tif 000005
【図５】
0003613145.tif 000006