(57)【要約】【課題】電力供給回路において、逆極性の直流電流が印加された場合でも、確実に回路を保護することができる、簡便な構成の保護回路を提供する。【解決手段】直流電力を供給するための給電ラインと、給電ラインを断続するために給電ライン上に設けられ、直流電力の供給源側に接続された第１の端子の電圧に対して所定値以上の電位差を有する電圧が第２の端子に印加されることによりオン状態となる第１のスイッチ素子３とを備えた電力供給回路において、第１及び第２端子間を接続する接続路と、該接続路を断続するために該接続路上に設けられ、給電ラインに対し逆極性の直流電力が印加されることによりオン状態となる第２のスイッチ素子８１とを設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力を供給するための給電ラインと、
前記給電ラインを断続するために前記給電ライン上に設けられ、前記直流電力の供給源側に接続された第１の端子の電圧に対して所定値以上の電位差を有する電圧が第２の端子に印加されることによりオン状態となる第１のスイッチ素子と、
前記第１及び第２端子間を接続する端子間接続路と、
前記端子間接続路を断続するために前記端子間接続路上に設けられ、前記給電ラインに対し逆極性の直流電力が印加されることによりオン状態となる第２のスイッチ素子とを具備することを特徴とする電力供給回路。
【請求項２】
前記接続路上を、前記第１端子側から前記第２スイッチ素子へ電流が流れるのを阻止する素子を有することを特徴とする請求項１に記載の電力供給回路。
【請求項３】
前記第２スイッチ素子はベースが抵抗を介して接地された、ＮＰＮトランジスタであることを特徴とする請求項１に記載の電力供給回路。
【請求項４】
前記第１スイッチ素子は、前記直流電力の供給方向に対し寄生ダイオードが順方向となるように前記給電ライン上に設けられたｎチャンネルＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項１に記載の電力供給回路。
【請求項５】
汎用的な形状を有するためにピン・アサインが逆極性のＤＣ出力プラグが挿入される恐れがあるＤＣ入力コネクタを、前記給電ラインに直流電力を供給するために有することを特徴とする請求項１に記載の電力供給回路。
【請求項６】
前記ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴとドレイン同士及びゲート同士が接続され、ソース側が直流電力の供給を受けるＤＣ−ＤＣコンバータに接続され、前記ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴと同時にオン状態となる別のｎチャンネルＭＯＳＦＥＴを有することを特徴とする請求項４に記載の電力供給回路。
【請求項７】
前記別のｎチャンネルＭＯＳＦＥＴとソース同士及びゲート同士が接続され、ドレインがバッテリからの電力供給路に接続され、各ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴがオン状態及びオフ状態のとき、それぞれオフ状態及びオン状態となるｐチャンネルＭＯＳＦＥＴを有することを特徴とする請求項５に記載の電力供給回路。
【請求項８】
前記直流電力の供給が開始されたことに応じ、所定のハイ・レベル電圧を出力して前記第１スイッチ素子をオン状態とし、前記直流電力の供給が停止されたことに応じて所定のロー・レベル電圧を出力して前記第１スイッチ素子をオフ状態とする素子駆動手段を有することを特徴とする請求項１に記載の電力供給回路。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかの電力供給回路を備え、該電力供給回路を介して装置各部への電力の供給が行われることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電力が正規とは逆の極性で印加された場合に回路を保護する手段を備えた直流電力の供給回路及び該回路を有する電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル機器では直流電源が使用される。したがって、コンセントからの交流電源を利用するには、ＡＣアダプタを介して直流電源に変換する必要がある。機器が小型である場合、一般に、ＡＣアダプタは、電源コードの途中に介在する。このようなＡＣアダプタのＤＣ出力プラグとしては、内側及び外側の２つのピンを有する円筒形状のものが広く使用されている。このようなＤＣ出力プラグとして、プラグ形状は同一であっても、プラス極とマイナス極についてのピン・アサインの異なるものが存在する。このため、機器に対し、その機器について要求されるピン・アサインとは極性が逆になっているピン・アサインのＡＣアダプタ（以下、「逆極性のＡＣアダプタ」という。）が誤って装着されることも想定される。
【０００３】
図５は、逆極性のＡＣアダプタをノート型のパーソナル・ポータブル・コンピュータ（以下、「ノートＰＣ」という。）に装着する様子を示す。装着は、ＡＣアダプタのＤＣ出力プラグ４１を、ノートＰＣのＤＣ入力コネクタ４２に挿入することにより行われる。装着が行われると、ＡＣアダプタからのＤＣ電力が、ノートＰＣのＤＣ−ＤＣコンバータ４３を経由して、ノートＰＣの各部へ供給される。しかしながら、装着されたＡＣアダプタが逆極性のものである場合には、ＡＣアダプタのプラス側がノートＰＣのグランド側に接続した状態で電流が流れる。つまり、ＤＣ−ＤＣコンバータ４３で使用されるＭＯＳＦＥＴ４４や４５の寄生ダイオードを経由して、矢印４７方向に電流が流れ、ＡＣアダプタの出力がショートする。そうすると、ショート電流の流路上に存在する電子部品の異常発熱や破壊を招くおそれがある。
【０００４】
このようなＡＣアダプタの誤装着による危険性に対し、一般的には、（１）正規のＡＣアダプタとして、形状が特殊な専用のＤＣ出力プラグを備えたものを使用することや、（２）ノートＰＣの電力給電ライン上に逆流防止用のダイオードを設けるといった対策が採られている。（１）の対策によれば、確かに、逆極性のＡＣアダプタが装着されるのを、物理的に防止することができる。しかしこれによれば、専用のＤＣ出力プラグを開発するためのコストが発生することになる。一方、（２）の対策については、次のような問題がある。
【０００５】
図６は上記（２）の対策を施した従来のノートＰＣにおける電力供給回路を示す。この回路では、ＤＣ入力コネクタ４２からの電力給電ライン上にダイオード５１を配置することによって、電流の逆流を防止するようにしている。これによれば、逆極性のＡＣアダプタがノートＰＣに装着された場合でも、ＡＣアダプタのＤＣ出力がショートする状態は起こらない。正規のＡＣアダプタが装着された場合には、ダイオード５１を経由して、ノートＰＣ各部への電力供給が行われる。しかしこれによれば、電力供給に際し、ダイオード５１において常に電力損失が発生するので、ダイオード５１の発熱や、ノートＰＣ全体としての消費電力の増大を招来し、効率が悪化することになる。これを回避するためには、ダイオード５１として、ＡＣアダプタからの大電流に十分耐えうる性能を有するものを使用する必要がある。そのようなダイオードは、パッケージサイズが非常に大きく、高価である。
【０００６】
図７はＡＣアダプタの誤装着に対するさらに別の対策を施した従来のノートＰＣにおける電力供給回路を示す。この回路は、バッテリからのＤＣ−ＤＣコンバータへの給電をサポートするために、ＤＣ入力コネクタ４２及びＤＣ−ＤＣコンバータ４３間の給電ラインを断続するためのＭＯＳＦＥＴ６１、並びにＭＯＳＦＥＴ６１を駆動するＦＥＴドライバ６２を備える。ＭＯＳＦＥＴ６１のソース及びゲート間、並びにＭＯＳＦＥＴ６１のゲート及びＦＥＴドライバ６２間には、それぞれ１［ＭΩ］及び１００［ｋΩ］の駆動用抵抗６４及び６５を備える。抵抗６４及び６５を介して、ＭＯＳＦＥＴ６１のゲート及びソース間に、ＭＯＳＦＥＴ６１をオン状態とするための電圧が印加される。
【０００７】
また、この回路には、逆極性のＡＣアダプタが誤ってノートＰＣに装着された場合を想定し、その対策として、ＦＥＴドライバ６２及び抵抗６５間に、ＰＮＰ型のトランジスタ６３が設けられている。トランジスタ６３のベースは抵抗６６を介してグランドに接続され、エミッタはＦＥＴドライバ６２に接続され、コレクタは抵抗６５に接続されている。
【０００８】
この構成において、正規のＡＣアダプタが装着されると、ＦＥＴドライバ６２はこれを検知し、所定のハイ・レベル電圧を出力してＭＯＳＦＥＴ６１をオン状態とする。これにより、ＡＣアダプタからＭＯＳＦＥＴ６１を経て、ＤＣ−ＤＣコンバータ４３に対しＤＣ電力が供給されるようになる。一方、ＡＣアダプタが取り外されると、ＦＥＴドライバ６２は所定のロー・レベル電圧を出力してＭＯＳＦＥＴ６１をオフ状態とする。これによりＡＣアダプタからＤＣ−ＤＣコンバータ４３への給電は停止される。
【０００９】
しかし、逆極性のＡＣアダプタが装着された場合には、トランジスタ６３のベースにはＡＣアダプタのプラス側電圧が印加され、トランジスタ６３はオフとなるので、ＦＥＴドライバ６２によるＭＯＳＦＥＴ６１のゲートへの電圧印加は阻止される。これにより、ＦＥＴドライバ６２から何らかの電圧が出力されたとしても、ＭＯＳＦＥＴ６１はオフ状態に維持される。したがって、ＡＣアダプタのＤＣ出力がＭＯＳＦＥＴ６１を経てショート状態となるのを防止することができる。
【００１０】
なお、逆極性のＡＣアダプタの誤装着に対する対策として、上述したものの他、逆極性のＡＣアダプタが装着されたことを検知する手段を設け、その出力に応じ、電力給電ラインを遮断するようにしたり、逆極性のＡＣアダプタからの供給電力の極性を供給途中で反転させるようにしたりしたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【００１１】
図８はさらに別の従来のノートＰＣにおける電力供給回路を示す。この例では、ＦＥＴドライバ６２によって２つのｎチャンネルＭＯＳＦＥＴ７１及び７２、並びに１つのｐチャンネルＭＯＳＦＥＴ７３を駆動するようにしている。ＭＯＳＦＥＴ７１及び７２はＤＣ入力コネクタ４２からＤＣ−ＤＣコンバータ４３への電力給電ライン上に設けられ、該電力給電ラインを介した電力供給のオン／オフ制御を行う。ＭＯＳＦＥＴ７１及び７２はドレイン同士が接続されている。ＭＯＳＦＥＴ７１のソースはＤＣ入力コネクタ４２の正極端子に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ７２のソースはＤＣ−ＤＣコンバータ４３に接続されている。
【００１２】
ＭＯＳＦＥＴ７３は、ドレインがノートＰＣに装着されたバッテリ７４の正極に接続され、ソースがＤＣ−ＤＣコンバータ４３に接続されており、バッテリ７４からＤＣ−ＤＣコンバータ４３への電力供給についてオン／オフ制御を行う。ＭＯＳＦＥＴ７１〜７３の各ゲートはＦＥＴドライバ６２に接続されている。
【００１３】
この構成において、ＡＣアダプタが装着されると、ＦＥＴドライバ６２は所定のハイ・レベル電圧を出力する。これにより、ＭＯＳＦＥＴ７１及び７２はオン状態となり、ＭＯＳＦＥＴ７３はオフ状態となる。この結果、ＡＣアダプタからＭＯＳＦＥＴ７１及び７２を経て、ＤＣ電力がＤＣ−ＤＣコンバータ４３に供給されるようになる。次に、ＡＣアダプタが取り外されると、ＦＥＴドライバ６２は所定のロー・レベル電圧を出力する。これにより、ＭＯＳＦＥＴ７１及び７２はオフ状態となり、ＭＯＳＦＥＴ７３はオン状態となる。この結果、ＤＣ−ＤＣコンバータ４３に対する電力供給は、バッテリ７４からＭＯＳＦＥＴ７３を経て行われるようになる。
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１３４６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、これによれば、逆極性のＡＣアダプタが装着された場合、ＭＯＳＦＥＴ７１がオン／オフを繰り返して図９に示すような発振現象が生じ、ＭＯＳＦＥＴ７１が破損するという問題がある。同図では、この発振現象を示すオシロスコープの画面が示されている。画面の上方に表示されているチャンネル２の波形はＭＯＳＦＥＴ７１のソース電圧の変化を示しており、下方に表示されているチャンネル３の波形はＭＯＳＦＥＴ７１のゲート電圧の変化を示している。これらの波形の中間位置には、ゲート電圧からソース電圧を減算して得られる電圧の波形が示されている。この発振現象は、次のような過程が繰り返されることによって生じるものと考えられる。
【００１６】
図８の電力供給回路に対し、逆極性のＡＣアダプタが接続されると、ＭＯＳＦＥＴ７１がオンとなる。このため、ＡＣアダプタの出力は、ノートＰＣのグランド、ＤＣ−ＤＣコンバータ４３の各ＭＯＳＦＥＴ及びＭＯＳＦＥＴ７２の寄生ダイオード、並びにＭＯＳＦＥＴ７１を通る経路を介してショート状態となる。そうすると、ＡＣアダプタ自身の過電流保護回路が働き、ＡＣアダプタの出力が０[Ｖ]になる。これにより、電力が供給されなくなるので、ＭＯＳＦＥＴ７１はオフ状態に移行しようとする。この結果、ＡＣアダプタの出力のショート状態が解除されるので、ＡＣアダプタ自身の過電流保護回路による保護も解除される。そうすると、ＡＣアダプタのＤＣ出力は瞬時に復帰し、再度ＭＯＳＦＥＴ７１はオン状態となる。これらの過程が繰り返し行われる。
【００１７】
この現象は、ＦＥＴドライバ６２から各ＭＯＳＦＥＴ７１〜７３のゲートへの出力を遮断した場合でも、逆極性のＡＣアダプタが装着されたときには、ＭＯＳＦＥＴ７１がオン／オフを繰り返すことによって生じることが判明している。このことは、図８の回路については、図７で示されるような、ＦＥＴドライバ６２の出力を遮断する対策を施しても、図９の振動現象を防止することができないことを意味する。
【００１８】
つまり、図７の回路の場合、ＭＯＳＦＥＴ６１のゲートは、その他のＦＥＴのゲート、たとえば図８中のＭＯＳＦＥＴ７２や７３のゲートに接続されてはいない。このため、ＭＯＳＦＥＴ６１におけるゲート電圧の上昇は、ＭＯＳＦＥＴ６１のゲート電極及びソース電極が構成するコンデンサのみを介して生じる。そうすると、コンデンサに蓄積される電荷は１［ＭΩ］の抵抗６４を経て充分速く放電されるので、ＡＣアダプタの保護回路が働くには至らず、図９のような振動現象を生じることはない。これに対し図８のように、３つのＭＯＳＦＥＴ７１〜７３のゲートが共通となっている場合には、図７のように１［ＭΩ］の抵抗６４を付加し、さらにトランジスタ６３を付加したとしても、抵抗６４によっては充分速く放電することができず、図９に示すような発振現象を引き起こす。したがって、図８の回路の場合、図７の対策を施したとしても、確実な保護回路を構成することはできない。
【００１９】
本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、電力供給回路において、逆極性の直流電流が印加された場合でも、確実に回路を保護することができる、簡便な構成の保護回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この目的を達成するため、本発明に係る電力供給回路は、直流電力を供給するための給電ラインと、給電ラインを断続するために給電ライン上に設けられ、直流電力の供給源側に接続された第１の端子の電圧に対して所定値以上の電位差を有する電圧が第２の端子に印加されることによりオン状態となる第１のスイッチ素子と、第１及び第２端子間を接続する接続路と、該接続路を断続するために該接続路上に設けられ、給電ラインに対し逆極性の直流電力が印加されることによりオン状態となる第２のスイッチ素子とを具備することを特徴とする。
【００２１】
ここで、電力供給回路としては、たとえばノートＰＣのような電子装置において、装置各部へ直流電力を供給するための回路が該当する。第１スイッチ素子としては、たとえばｎチャンネルＭＯＳＦＥＴが該当し、第１端子及び第２端子としては、たとえば、それぞれ該ＭＯＳＦＥＴのソース及びゲートが該当する。逆極性の直流電力の印加は、たとえば、ピン・アサインが逆極性のＡＣアダプタが誤って電力供給回路に接続されることにより生じる。
【００２２】
この構成において、給電ラインに対し正規の極性の直流電力が印加され、また、第１端子の電圧に対し所定値以上の電位差を有する電圧が第２端子に印加されると、第１スイッチ素子がオン状態となり、給電ラインを経た直流電力の供給が行われる。この間、第２スイッチ素子はオフ状態にある。一方、給電ラインに対し、逆極性で直流電力が印加されると、第２スイッチ素子がオン状態となる。これにより、第２端子の電圧は、直ちに第１端子の電圧と同等となるので、第１スイッチ素子はオン状態とはならず、オフ状態を維持する。この結果、給電ライン上を逆向きに流れるショート電流の発生が阻止される。したがって、ショート電流による素子の破壊を防止することができる。
【００２３】
本発明の好ましい態様においては、前記第１及び第２端子間の接続路上を、第１端子側から第２スイッチ素子へ電流が流れるのを阻止する素子を設けることができる。また、第２スイッチ素子として、ベース側が接地された、ＮＰＮトランジスタを用いることができる。また、汎用的な形状を有するためにピン・アサインが逆極性のＤＣ出力プラグが挿入される恐れがあるＤＣ入力コネクタを、給電ラインに直流電力を供給するために設けることができる。さらに、直流電力の供給が開始されたことに応じ、所定のハイ・レベル電圧を出力して第１スイッチ素子をオン状態とし、直流電力の供給が停止されたことに応じて所定のロー・レベル電圧を出力して第１スイッチ素子をオフ状態とする素子駆動手段を設けることができる。
【００２４】
また、第１スイッチ素子として、直流電力の供給方向に対し寄生ダイオードが順方向となるように給電ライン上に設けられたｎチャンネルＭＯＳＦＥＴを用いることができる。この場合、このｎチャンネルＭＯＳＦＥＴとドレイン同士及びゲート同士が接続され、ソース側が直流電力の供給を受けるＤＣ−ＤＣコンバータに接続され、該ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴと同時にオン状態となる別のｎチャンネルＭＯＳＦＥＴを設けることができる。さらに、該別のｎチャンネルＭＯＳＦＥＴとソース同士及びゲート同士が接続され、ドレインがバッテリからの電力供給路に接続され、各ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴがオン状態及びオフ状態のとき、それぞれオフ状態及びオン状態となるｐチャンネルＭＯＳＦＥＴを設けることができる。
【００２５】
本発明によれば、給電ラインに対し逆極性の直流電流が印加された場合に、確実に電力供給回路を保護することができる、簡便な構成の保護回路を備えた電力供給回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は本発明の一実施形態に係るノートＰＣにおける電力供給回路の主要部を示す。同図に示すように、この電力供給回路は、ＡＣアダプタのＤＣ出力プラグが挿入されるＤＣ入力コネクタ１、ノートＰＣにＤＣ電力を供給するためのバッテリ２、ＤＣ入力コネクタ１からの電力供給ライン上に介在する２つのＭＯＳＦＥＴ３及び４、バッテリ２からの電力供給回路上に介在するＭＯＳＦＥＴ５、ＭＯＳＦＥＴ３〜５を駆動して電力の供給を制御するＦＥＴドライバ６、逆極性のＡＣアダプタがＤＣコネクタ１を介して接続された場合に電力供給回路を保護するための保護回路８、及び、供給されるＤＣ電力の電圧を適切な値の電圧に変換してノートＰＣの各部に供給するＤＣ−ＤＣコンバータ９を備える。
【００２７】
ＤＣ入力コネクタ１はノートＰＣにＡＣアダプタを装着する際に、ＡＣアダプタのＤＣ出力プラグが挿入されるものである。ＤＣ入力コネクタ１としては、ユーザの便宜等を考慮し、ピン形状が円筒形の汎用的なものを用いている。このため、ＤＣ入力コネクタ１に対し、ピン・アサインが正規のアサインとは異なる逆極性のＡＣアダプタのＤＣ出力プラグが誤って挿入される可能性がある。
【００２８】
ＭＯＳＦＥＴ３及び４はｎチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、ドレイン同士が接続されている。ＭＯＳＦＥＴ３のソースはＤＣ入力コネクタ１の正極に接続され、ＭＯＳＦＥＴ４のソースはＤＣ−ＤＣコンバータ８に接続されている。つまり、直流電力の供給方向に対し、ＭＯＳＦＥＴ３の寄生ダイオードは順方向となっており、ＭＯＳＦＥＴ４の寄生ダイオードは逆方向となっている。ＭＯＳＦＥＴ５はｐチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、そのドレインはバッテリの正極に接続され、ソースはＤＣ−ＤＣコンバータ８に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ３〜５の各ゲートはＦＥＴドライバ６の出力端子に接続されている。
【００２９】
ＭＯＳＦＥＴ３の寄生ダイオードの順方向が給電方向に一致していると、ＡＣアダプタがＤＣ入力コネクタ１に接続されてから、その旨が検出され、ＦＥＴドライバ６がＭＯＳＦＥＴ３をオフ状態からオン状態に移行させるまでの極短い時間、該寄生ダイオードを通じて多少の電力を供給しておくことができるという利点がある。
【００３０】
ＭＯＳＦＥＴ４はオフ状態となったとき、その寄生ダイオードの順方向が給電方向とは逆向きであるため、装着されているＡＣアダプタからの給電を完全に遮断することができる。これにより、ＡＣアダプタが装着されている場合でも、ＦＥＴドライバ６は、バッテリ２からのみ給電を行うように制御することができる。この機能は、リフレッシュのためにバッテリ２を最後まで放電させたり、電力使用量がピークとなる時間帯にバッテリ２のみで給電を行って、電力会社の供給電力量を抑制する、いわゆるピーク・シフトを行ったりするために用いられる。
【００３１】
ＦＥＴドライバ６は、ＤＣ入力コネクタ１に対してＡＣアダプタのＤＣ出力プラグが挿入されることに応じて２５［Ｖ］程度のハイ・レベル電圧を出力し、ＤＣ入力コネクタ１からＤＣ出力プラグが抜かれることに応じてロー・レベル電圧である０［Ｖ］を出力することができる。保護回路８は、逆極性のＡＣアダプタが装着されると、直ちにＭＯＳＦＥＴ３のゲート及びソース間を接続し、ゲート電圧をソース電圧と同等なものとすることによって、ＭＯＳＦＥＴ３がオン状態となるのを阻止するものである。装着されたＡＣアダプタのピン・アサインが正規のものである場合には、保護回路８はＭＯＳＦＥＴ３の動作に影響を与えることはない。
【００３２】
ＤＣ−ＤＣコンバータ９は、ＭＯＳＦＥＴ４又は５を経て供給される直流電圧を、ＩＣやＬＳＩ等の動作電圧に変換して、ノートＰＣの各部に供給するものである。ＤＣ−ＤＣコンバータ９の出力回路は一般的に、制御用のＭＯＳＦＥＴ９１及び同期整流用のＭＯＳＦＥＴ９２を組み合わせて構成されるが、逆極性のＡＣアダプタがノートＰＣに装着された場合、それらの寄生ダイオードを経てショート電流が流れるおそれがある。
【００３３】
図２はこのノートＰＣを示す斜視図である。このノートＰＣは同図に示すように、本体１１、及び、本体１１に対し、ヒンジを介して開閉できるように取り付けられた蓋体部１２を備える。蓋体部１２には、閉じられたときに本体１１に対向する側に表示画面を有する液晶表示装置１３が組み込まれている。本体１１上部にはキーボード・ベゼル１４が設けられ、キーボード・ベゼル１４には入力操作を行うためのキーボード１５、トラックポイント・ボタン１６等が組み込まれている。本体１１の側面にはＤＣ入力コネクタ１にＤＣ出力プラグを挿入するための差込口１７が設けられている。図２中の符号１８は上述のＡＣアダプタを示している。ＡＣアダプタ１８は、ＡＣ電源供給用のコンセントからＡＣ電源の供給を受けるためのＡＣプラグ１９、及び上述のＤＣ出力プラグ２０を有する。
【００３４】
図３は保護回路８の具体例を示す。保護回路８は、同図に示すように、ＭＯＳＦＥＴ３のソース及びゲート間に介在するトランジスタ８１を有する。トランジスタ８１はＮＰＮ型のデジタルトランジスタであり、コレクタがＭＯＳＦＥＴ３のゲートに接続され、エミッタがＭＯＳＦＥＴ３のソースに対し、ダイオード８２を介して接続されている。トランジスタ８１は、逆極性のＡＣアダプタがＤＣ入力コネクタ１に接続され、逆極性で電力が供給されることによりオン状態となり、これにより、ＭＯＳＦＥＴ３のソース及びゲート間に電位差が発生するのを阻止する。
【００３５】
ダイオード８２はＭＯＳＦＥＴ３のゲートからソースの方へ順方向となるように設けられている。これによりダイオード８２は、ノートＰＣに装着されている正規のＡＣアダプタからの供給電力がトランジスタ８１のエミッタに印加されることによりトランジスタ８１内部の抵抗を介して漏れ電流が生じるのを防止する。トランジスタ８１のベースは、電流制限用のベース抵抗８３を介してグランドに接続され、エミッタは抵抗８４を介してベースに接続されている。
【００３６】
保護回路８を有していない図８の従来例においては、上述のように、逆極性のＡＣアダプタが装着された瞬間、ＭＯＳＦＥＴ７１でゲート電圧が上昇してゲート・ソース間に電位差が発生し、ＭＯＳＦＥＴ７１がオン状態となって、図９の振動現象が発生するものと考えられる。また、ＦＥＴドライバ６２の出力を遮断しても振動現象は解消しない。これらの事実から、ＡＣアダプタの供給する電圧が、ＭＯＳＦＥＴ７１〜７３の内部コンデンサを通じて、ＭＯＳＦＥＴ７１のゲート電圧を瞬時に上昇させているのではないかと予想される。そこで、本実施形態では、保護回路８を採用し、ＭＯＳＦＥＴ３のゲート電圧を放電させるようにしているわけである。
【００３７】
図３の本実施形態の構成において、ＡＣアダプタが装着されていない場合には、ＦＥＴドライバ６の出力は０［Ｖ］である。このため、ＭＯＳＦＥＴ３及び４はオフ状態、ＭＯＳＦＥＴ５はオン状態にある。この間、バッテリ２からＭＯＳＦＥＴ５を経て、ＤＣ−ＤＣコンバータ８に対し、電力が供給される。またこのとき、トランジスタ８１は、ベースがグランド・レベルにあるため、オフ状態となっている。
【００３８】
この状態において、正規のＡＣアダプタが装着されると、ＦＥＴドライバ６は２５［Ｖ］程度のハイ・レベル電圧を出力する。これにより、ＭＯＳＦＥＴ３及び４はオン状態となり、ＭＯＳＦＥＴ５はオフ状態となる。このため、バッテリ２からの給電は停止され、この代わりに、ＡＣアダプタから電力が供給されるようになる。トランジスタ８１は、ベースがグランド・レベルにあるため、オフ状態を維持する。なお、この状態においてＡＣアダプタが取り外された場合には、上述のバッテリ２からの給電状態に戻ることになる。
【００３９】
一方、バッテリ２からの給電状態において、逆極性のＡＣアダプタが装着されると、上述のように、ＤＣ−ＤＣコンバータ９の各ＭＯＳＦＥＴやＭＯＳＦＥＴ４の寄生ダイオードを介してＡＣアダプタが供給する逆方向の電圧が、ＭＯＳＦＥＴ３〜５の内部コンデンサを通じてＭＯＳＦＥＴ３のゲート電圧を瞬時に上昇させ、ＭＯＳＦＥＴ３をオン状態に移行させようとするものと考えられる。しかしこのとき、ＡＣアダプタの出力は正規とは逆の極性であるため、トランジスタ８１のベースにはハイ・レベル電圧が印加され、ＭＯＳＦＥＴ３のソースにはロー・レベル電圧が印加される。これにより、トランジスタ８１はオン状態となって、直ちにＭＯＳＦＥＴ３のゲート電圧をソース電圧と同等のレベルとし、ＭＯＳＦＥＴ３がオン状態となるのを阻止する。したがって、図９に示されるような振動現象が生じるのを防止することができる。
【００４０】
図４は、このように、バッテリ２からの給電状態において逆極性のＡＣアダプタが装着された場合におけるＭＯＳＦＥＴ３各部の電圧変化を表すオシロスコープの画面を示す。画面中一番下のチャンネル１の波形はＡＣアダプタの出力電流の変化を示しており、１番上から３番目までのチャンネル２〜４の波形はそれぞれＭＯＳＦＥＴ３のソース、ゲート及びドレインの各電圧値の変化を示している。
【００４１】
同図に示すように、時刻ＴにおいてＡＣアダプタのＤＣ出力プラグがＤＣ入力コネクタ１に挿入されると、チャンネル２のソース電圧は変動するが、チャンネル３のゲート電圧は直ちにソース電圧の変動に追従して同等の値となっていることがわかる。つまり、逆極性のＡＣアダプタが装着された場合でも、ＭＯＳＦＥＴ３のオフ状態が維持されることが理解できる。このとき、ＡＣアダプタからは瞬間的にラッシュ電流が出力されるが、その期間は非常に短いので、この電流によって各ＭＯＳＦＥＴ等の素子にダメージを与えることはない。
【００４２】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、適宜変形して実施することができる。たとえば、上述においては、給電ラインのオン／オフ制御を、ＭＯＳＦＥＴ３及び４を用いて行うようにしているが、この代わりに、給電ラインのオン／オフ制御を１つのＭＯＳＦＥＴのみを用いて行うようにしてもよい。この場合も、逆極性のＡＣアダプタが装着された場合にＭＯＳＦＥＴがオンとなるのを防止することができる。
【００４３】
また、上述においては、給電ラインのオン／オフ制御を、ＭＯＳＦＥＴを用いて行うようにしているが、この代わりに、他のスイッチ素子を用いる場合でも、その素子が、給電ラインに対し所定の電位差を有する信号の付与によってオン状態となる素子であれば、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係るノートＰＣにおける電力供給回路の主要部を示す回路図である。
【図２】図１のノートＰＣの外観を示す斜視図である。
【図３】図１の電力供給回路における保護回路の具体例を示す回路図である。
【図４】図３の回路において、バッテリからの給電状態で、逆極性のＡＣアダプタが装着された場合におけるＭＯＳＦＥＴ３各部の電圧変化を表すオシロスコープの画面を示す図である。
【図５】逆極性のＡＣアダプタをノートＰＣに装着する様子を示す回路図である。
【図６】ＡＣアダプタの誤装着に対する対策を施した従来のノートＰＣにおける電力供給回路を示す回路図である。
【図７】ＡＣアダプタの誤装着に対する別の対策を施した従来のノートＰＣにおける電力供給回路を示す回路図である。
【図８】さらに別の従来例に係るノートＰＣにおける電力供給回路を示す回路図である。
【図９】図８の電力供給回路に対し逆極性のＡＣアダプタが装着された場合に生じる発振現象を示すオシロスコープの画面を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１，４２：ＤＣ入力コネクタ、２，７４：バッテリ、３〜５，４４，４５，６１，７１〜７３，９１，９２：ＭＯＳＦＥＴ、６，６２：ＦＥＴドライバ、８：保護回路、９，４３：ＤＣ−ＤＣコンバータ、１１：本体、１２：蓋体部、１３：液晶表示装置、１４：キーボード・ベゼル、１５：キーボード、１６：トラックポイント・ボタン等、１７：差込口、１８：ＡＣアダプタ、１９：ＡＣプラグ、２０，４１：ＤＣ出力プラグ、６３，８１：トランジスタ、５１，８２：ダイオード、６４，６５，６６，８３，８４：抵抗。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図４】
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【図９】
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