(57)【要約】【課題】ユーザーに特別な操作を要求することなく、無負荷状態では消費電力を０としながら、負荷状態では安定して確実に電力を供給する。【解決手段】電源回路は、商用電源を所定の電圧の直流に変換するスイッチング電源１の入力側に接続してなるラッチングリレー２と、このラッチングリレー２のオンオフを制御する制御回路３と、この制御回路３に動作電力を供給する蓄電回路４と、この蓄電回路４を充電する充電回路５とを備えている。電源回路は、制御回路３が、スイッチング電源１に接続される負荷を検出すると共に、蓄電回路４の残容量を検出して、スイッチング電源１に負荷が接続される負荷状態と、蓄電回路４の残容量が設定値よりも小さくなる放電状態のいずれかを検出して、ラッチングリレー２をオン状態に切り換え、スイッチング電源１が無負荷状態にあって、蓄電回路４の残容量が設定値よりも大きい状態ではラッチングリレー２をオフとする。【選択図】図２
2011024299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される商用電源を所定の電圧の直流に変換して出力するスイッチング電源(1)を備える電源回路であって、
前記スイッチング電源(1)の入力側に接続してなるオンオフの切り換え時にのみ通電されて通電が遮断された後は切り換えられた状態に保持されるラッチングリレー(2)と、このラッチングリレー(2)のオンオフを制御する制御回路(3)、(30)と、この制御回路(3)、(30)に動作電力を供給するコンデンサー又は二次電池からなる蓄電回路(4)と、この蓄電回路(4)を充電する充電回路(5)とを備えており、
前記制御回路(3)、(30)が、スイッチング電源(1)に接続される負荷を検出すると共に、蓄電回路(4)の残容量を検出して、スイッチング電源(1)に負荷が接続される負荷状態と、前記蓄電回路(4)の残容量が設定値よりも小さくなる放電状態のいずれかを検出して、前記ラッチングリレー(2)をオン状態に切り換え、前記スイッチング電源(1)が無負荷状態にあって、前記蓄電回路(4)の残容量が設定値よりも大きい状態では、前記ラッチングリレー(2)をオフとするようにしてなる電源回路。
【請求項２】
前記蓄電回路(4)が電気二重層コンデンサーと電解コンデンサのいずれかである請求項１に記載される電源回路。
【請求項３】
前記電源回路がＡＣアダプタで、前記ラッチングリレー(2)をオフ状態するタイミングにおいて、前記制御回路(3)が蓄電回路(4)の電力で動作して所定の周期で負荷の接続状態を検出する一時負荷検出回路(15)を備える請求項１に記載される電源回路。
【請求項４】
前記電源回路が充電器で、スイッチング電源(1)の負荷が電池(61)で、制御回路(30)が電池(61)の充電を制御する請求項１に記載される電源回路。
【請求項５】
前記スイッチング電源(1)が、入力される商用電源を整流する整流回路(10)と、この整流回路(10)の出力を所定の電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ(13)を備える請求項１に記載される電源回路。
【請求項６】
前記制御回路(3)、(30)がマイコンで、このマイコンの暴走をリセットすると共に、前記ラッチングリレー(2)を強制的にオンに切り換えるリセットスイッチ(20)を備えており、このリセットスイッチ(20)で暴走したマイコンがリセットされると共に、ラッチングリレー(2)がオンに切り換えられる請求項１に記載される電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源や充電器に使用される電源回路に関し、とくに、電源プラグを接続して、負荷を接続しない状態で電力を消費しない電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源回路は、負荷に電力を供給しない無負荷状態においてもわずかに電力を消費する。とくに、ＤＣ／ＤＣコンバータを内蔵するスイッチング電源は、無負荷状態においても出力電圧を保持するためにトランスの１次側に接続しているスイッチング素子を一定の周期でオンオフに切り換えるので電力消費を０にはできない。この欠点を解消するために、無負荷状態でＤＣ／ＤＣコンバータの入力を遮断する電源回路が開発されている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９９６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される電源回路を図１に示す。この電源回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータを備えるスイッチング電源９１の入力側に、無負荷状態で電力消費を遮断する入力スイッチ９２と、この入力スイッチ９２をオンオフに切り換える制御回路９３と、この制御回路９３に接続されて電子機器９０がセットされたことを検出する検出スイッチ９４と、電子機器９０をセットする最初に制御回路９３に電力を供給するバイパススイッチ９５とを備えている。バイパススイッチ９５は押しボタンスイッチで、押しボタンを押す状態でオン、押さない状態でオフとなるノーマルオフのスイッチである。さらに、図１の電源回路は、制御回路９３に動作電力を供給するための二次電池９６も備えており、この二次電池９６はスイッチング電源９１の出力で充電している。この電源回路は、電子機器９０がセットされると検出スイッチ９４がオンに切り換えられる。検出スイッチ９４のオン信号は制御回路９３に入力される。この状態でバイパススイッチ９５の押しボタンが押されると、バイパススイッチ９５がスイッチング電源９１を動作状態として、制御回路９３に動作電力が供給される。動作状態になった制御回路９３は、検出スイッチ９４から入力されるオン信号で、入力スイッチ９２をオンに切り換える。オン状態の入力スイッチ９２は、スイッチング電源９１に交流電力を供給する状態とする。バイパススイッチ９５はオンの後オフに切り換えられるが、入力スイッチ９２がオンに切り換えられて、スイッチング電源９１は動作状態に保持される。この状態で、電子機器９０に電力が供給される。電子機器９０の内蔵電池が満充電されると、電子機器９０は入力側に接続しているスイッチング素子（図示せず）をオフに切り換える。この状態でスイッチング電源９１の負荷は無負荷となる。スイッチング電源９１の無負荷状態は、制御回路９３で検出される。無負荷状態を検出すると、制御回路９３は入力スイッチ９２をオフに切り換えて、無負荷状態の消費電力を０とする。
【０００５】
以上の電源回路は、電子機器がセットされたことを検出スイッチで検出し、さらに最初にスイッチング電源を動作状態とするためにバイパススイッチを設ける必要があるので、部品コストが高くなる。また、物理的な可動部分のある検出スイッチは電子回路に比較して寿命が短く、検出スイッチが故障すると、電子機器に正常に電力を供給できない状態となる欠点がある。さらに、この電源回路は、電子機器をセットした後、ユーザーがバイパススイッチを操作する必要がある。すなわち、電子機器に電力を供給するために特別な操作をユーザーに要求し、バイパススイッチが操作されない限り、電子機器に電力を供給できない。特別な操作を必要とする機器は、全てのユーザーに便利に使用されない。この欠点は、制御回路に接続している二次電池の電力で制御回路を動作状態とすることで解消できる。ただ、二次電池が放電されると制御回路を動作状態にはできない。このため、二次電池が放電されて、制御回路が動作状態にならないとき、ユーザーはバイパススイッチを操作して制御回路を動作状態にする必要がある。このため、二次電池で制御回路を動作状態に制御しても、二次電池が放電されるとバイパススイッチを操作する必要があって、全てのユーザーに便利に使用されない。
【０００６】
本発明は、さらに以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、ユーザーに特別な操作を要求することなく、無負荷状態では消費電力を０としながら、負荷状態では安定して確実に電力を供給できる電源回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明の電源回路は、入力される商用電源を所定の電圧の直流に変換して出力するスイッチング電源１を備えている。電源回路は、スイッチング電源１の入力側に接続してなるオンオフの切り換え時にのみ通電されて通電が遮断された後は切り換えられた状態に保持されるラッチングリレー２と、このラッチングリレー２のオンオフを制御する制御回路３、３０と、この制御回路３、３０に動作電力を供給するコンデンサー又は二次電池からなる蓄電回路４と、この蓄電回路４を充電する充電回路５とを備えている。電源回路は、制御回路３、３０が、スイッチング電源１に接続される負荷を検出すると共に、蓄電回路４の残容量を検出して、スイッチング電源１に負荷が接続される負荷状態と、蓄電回路４の残容量が設定値よりも小さくなる放電状態のいずれかを検出して、ラッチングリレー２をオン状態に切り換え、スイッチング電源１が無負荷状態にあって、蓄電回路４の残容量が設定値よりも大きい状態では、ラッチングリレー２をオフとしている。
【０００８】
以上の電源回路は、ユーザーに特別な操作を要求することなく、無負荷状態では消費電力を０としながら、負荷状態では安定して確実に電力を供給できる特徴がある。それは、以上の電源回路が、スイッチング電源１の入力側に、オンオフの切り換え時にのみ通電されて通電が遮断された後は切り換えられた状態に保持されるラッチングリレー２を接続すると共に、ラッチングリレーの制御回路には、コンデンサーや二次電池からなる蓄電回路で動作電力を供給し、さらにこの蓄電回路を充電回路で充電する回路構成とし、制御回路でスイッチング電源の負荷と、蓄電回路の残容量を検出し、スイッチング電源の負荷状態と、蓄電回路の放電状態とを検出して、ラッチングリレーをオン状態に切り換えてスイッチング電源を出力状態とし、無負荷状態と蓄電回路の残容量が設定値よりも大きい状態では、ラッチングリレーをオフに切り換えて消費電力を０に制御するからである。
【０００９】
以上の電源回路は、無負荷状態にあっても、蓄電回路の残容量が小さくなるとラッチングリレーを一時的にオンに切り換えて充電するので、図１に示す従来の電源回路のように、電子機器をセットする状態でバイパススイッチをオンに切り換える必要がなく、とくに長期間放置して、蓄電回路が放電される状態になっても、ユーザーがバイパススイッチを操作してラッチングリレーをオンに切り換える必要がなく、負荷を接続する状態ではスイッチング電源が安定して負荷に電力を出力し、かつ無負荷状態では消費電力を０にできる。厳密には、蓄電回路を充電するために一時的にラッチングリレーをオンに切り換えて蓄電回路を充電するのに電力を消費するが、この電力消費は極めて少なく、実質的には無負荷状態での電力消費を０にできる。
【００１０】
本発明の電源回路は、蓄電回路４を、電気二重層コンデンサーと電解コンデンサのいずれかとすることができる。
以上の電源回路は、二次電池に比較して寿命が長く、また充電時間を短縮でき、さらに充電回路を簡単にできるコンデンサーを蓄電回路に使用するので、部品コストを低減しながら、長期間にわたって故障を少なくして便利に使用できる。
【００１１】
本発明の電源回路は、電源回路をＡＣアダプタとして、ラッチングリレー２をオフ状態とするタイミングにおいて、制御回路３が蓄電回路４の電力で動作して所定の周期で負荷の接続状態を検出する一時負荷検出回路１５を備えることができる。
以上の電源回路は、ＡＣアダプタの負荷が無負荷状態となると、出力を遮断して消費電力を０にできる。さらに、無負荷状態となってラッチングリレーをオフに切り換えて、スイッチング電源から出力が遮断される状態で、再び負荷が接続される状態になると、制御回路の一時負荷検出回路が負荷の接続を検出してラッチングリレーをオンに切り換えて、負荷に電力を供給できる。このＡＣアダプタは、負荷を切り離してラッチングリレーをオフに切り換えた後、再び負荷に接続すると、スイッチング電源が動作状態になって、負荷に正常に電力を供給できる。ラッチングリレーがオフに切り換えられると、スイッチング電源の出力が遮断されるので、この状態で負荷が再接続されると、スイッチング電源から負荷には電力を供給できない。しかしながら、以上の電源回路は、スイッチング電源から出力しない状態にあっても、蓄電回路で制御回路の一時負荷検出回路を動作させて負荷の接続を検出する。したがって、ラッチングリレーをオフに切り換える状態で、負荷が接続されても、ラッチングリレーをオンに切り換えて、スイッチング電源を動作状態として、負荷に電力を供給できる。
【００１２】
本発明の電源回路は、電源回路を充電器として、スイッチング電源１の負荷を電池６１とし、制御回路３０が電池６１の充電を制御することができる。
以上の電源回路は、充電している電池が満充電されると、スイッチング電源の消費電力を０にできる。
【００１３】
本発明の電源回路は、スイッチング電源１が、入力される商用電源を整流する整流回路１０と、この整流回路１０の出力を所定の電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１３を備えることができる。
【００１４】
本発明の電源回路は、制御回路３、３０をマイコンとして、このマイコンの暴走をリセットすると共に、ラッチングリレー２を強制的にオンに切り換えるリセットスイッチ２０を備えて、このリセットスイッチ２０でマイコンをリセットすると共に、ラッチングリレー２をオンに切り換えることができる。
以上の電源回路は、仮にマイコンの制御回路が暴走して使用できなくなっても、リセットスイッチでマイコンをリセットすることで再使用できる状態にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の電源回路の回路構成図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる電源回路のブロック図である。
【図３】本発明の他の実施例にかかる電源回路のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電源回路を例示するものであって、本発明は電源回路を以下のものに特定しない。
【００１７】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】
図２のブロック図に示す電源回路はＡＣアダプタ、図３のブロック図に示す電源回路は充電器である。ＡＣアダプタの電源回路は、脱着できるプラグ９を介して負荷の電子機器５１に接続されて、負荷の電子機器５１に電力を供給する。充電器の電源回路は、セットされる電池６１に充電電流を供給して電池６１を充電する。
【００１９】
図２と図３の電源回路は、電源プラグ６を介して入力される交流電力を所定の直流電圧に変換するスイッチング電源１と、このスイッチング電源１の入力側に接続しているラッチングリレー２と、このラッチングリレー２を制御する制御回路３、３０と、この制御回路３、３０に動作電力を供給する蓄電回路４と、この蓄電回路４を充電する充電回路５とを備えている。
【００２０】
スイッチング電源１は、交流電源（日本においては１００Ｖの交流）を所定の出力電圧に変換して出力する。ＡＣアダプタの電源回路は、スイッチング電源１の出力電圧を、たとえば５Ｖ〜１２Ｖとし、充電器のスイッチング電源１は、電池６１を充電する電圧の直流を出力する。スイッチング電源１は、入力される交流を整流して直流に変換するダイオード１１と電解コンデンサ１２からなる入力側の整流回路１０と、入力側の整流回路１０から出力される直流を所定の電圧の直流に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１３とからなる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、図示しないが、入力される直流を所定の周期でオンオフにスイッチングするＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子と、このスイッチング素子を介して１次側を整流回路１０に接続しているトランスと、このトランスの２次側に接続されてトランスの２次側の交流を直流に変換するダイオードと電解コンデンサからなる出力側の整流回路と、出力側の整流回路の出力電圧をフィードバックして、スイッチング素子をオンオフするデューティーを制御して、出力電圧を安定化するフィードバック回路とを備えている。
【００２１】
トランスは、入力側の整流回路１０から入力される電圧を、ＡＣアダプタに最適な電圧に変換し、あるいは電池６１を充電する最適な電圧に変換して出力する。スイッチング電源１は、半導体スイッチを所定の周期でオンオフに切り換えるが、オフに対するオン時間、いいかえると半導体スイッチをオンオフに切り換えるデューティーを変更して、出力電圧を調整する。スイッチング電源は、フォトカップラー等の絶縁型信号伝送器のフィードバック回路でスイッチング素子のデューティーを制御することができる。
【００２２】
ラッチングリレー２は、励磁コイル２ｂに通電される毎にオンオフが切り換えられるリレーである。ラッチングリレー２は、スイッチング電源１の入力側に接続している接点２ａをオンオフに切り換える時にのみ一時的に励磁コイル２ｂに通電され、励磁コイル２ｂの通電が遮断された後は、接点２ａのオンオフを切り換えられた状態に保持するリレーである。したがって、ラッチングリレー２はオン状態に保持され、また、オフ状態に保持される状態で電力を消費しない。この構造のラッチングリレー２は、種々の構造のものが市販され、たとえば、励磁コイルに通電するごとにロータを回転し、このロータで接点をオンオフに切り換える機構のものが使用できる。ただ、本発明は、ラッチングリレーの機構を特定するものでないので、一時的に通電し、通電を遮断した後もオン状態とオフ状態に保持できる全てのものが使用できる。
【００２３】
制御回路３、３０は、負荷の接続状態と、蓄電回路４の残容量を検出してラッチングリレー２をオンオフに制御する。さらに、図２と図３の制御回路３、３０は、ラッチングリレー２をオフ状態として、負荷を検出する一時負荷検出回路１５を備えている。また、図３の充電器の制御回路３０は、電池６１の満充電を検出する満充電検出回路３５も備えている。
【００２４】
図２と図３の制御回路３、３０は、負荷電流を検出してスイッチング電源１に負荷が接続される状態と、無負荷状態とを判定する。制御回路３、３０は、負荷電流が設定値よりも大きいと負荷の接続状態と判定し、負荷電流が設定値よりも小さいと無負荷状態と判定する。
【００２５】
図２のＡＣアダプタの電源回路は、負荷の電子機器５１に接続されて負荷に電力を供給する状態では負荷の接続状態となり、負荷の電子機器５１に接続されない状態、あるいは接続する電子機器５１が電流を消費しない状態では無負荷状態となる。図３の充電器の電源回路は、電池６１を充電する状態では負荷の電池６１に電力を供給する負荷の接続状態となり、電池６１が満充電されて充電電流が遮断される状態では無負荷状態となる。
【００２６】
負荷電流を検出して、負荷の接続状態と無負荷状態とを検出する制御回路３、３０は、簡単な回路構成で負荷の接続状態を検出できる。ただ、本発明は、制御回路が負荷の接続状態を検出する回路を負荷電流から検出する回路には特定しない。スイッチング電源１の出力電圧からも負荷の接続状態を検出できるからである。スイッチング電源１の出力電圧は、無負荷状態と負荷状態で変化し、無負荷状態の出力電圧が負荷状態よりも高くなるので、制御回路３、３０はスイッチング電源１の出力電圧から無負荷状態と負荷状態を判定できる。
【００２７】
さらに、制御回路３、３０は、スイッチング電源１の出力電圧から、ラッチングリレー２のオンオフも検出している。この制御回路３、３０は、スイッチング電源１の出力電圧を設定値に比較して、スイッチング電源１の動作状態と非動作状態からラッチングリレー２のオンオフを検出する。スイッチング電源１は、非動作状態においては出力電圧をほぼ０Ｖとし、動作状態では規定電圧を出力するので、スイッチング電源１の出力電圧を設定電圧に比較して、制御回路３、３０はスイッチング電源１の動作状態を検出し、スイッチング電源１の動作状態からラッチングリレー２のオンオフを検出できる。スイッチング電源１の出力電圧からスイッチング電源１の負荷状態を検出する制御回路３、３０は、負荷状態を検出する第１の設定電圧と、ラッチングリレー２のオンオフを検出する第２の設定電圧を記憶している。この制御回路３、３０は、第１の設定電圧を第２の設定電圧よりも高くして、この負荷の接続状態と、ラッチングリレー２のオンオフの両方を検出できる。スイッチング電源１が非動作状態にあると出力電圧がほぼ０Ｖになり、スイッチング電源１が動作状態にあって負荷の接続状態にあって出力電圧が第２の設定電圧よりも高くて、第１の設定電圧よりも低く、さらにスイッチング電源１が動作状態にあって無負荷状態にあっては、出力電圧が第１の設定電圧よりも高くなるからである。
【００２８】
さらに、制御回路３、３０は、蓄電回路４の残容量も検出する。蓄電回路４の残容量は、蓄電回路４であるコンデンサーや二次電池の電圧を設定電圧に比較して検出できる。蓄電回路４の電圧が、残容量が少なくなるにしたがって低下するからである。したがって、制御回路３、３０は、蓄電回路４の電圧が設定電圧よりも低いと放電状態と判定し、設定電圧よりも高いと充電状態と判定する。
【００２９】
制御回路３、３０は、負荷の接続状態と、蓄電回路４の残容量を検出してラッチングリレー２をオンオフに切り換える。この制御回路３、３０は、スイッチング電源１に負荷が接続される負荷状態と、蓄電回路４の残容量が設定値よりも小さくなる放電状態のいずれかを検出すると、ラッチングリレー２をオン状態に切り換える。また、制御回路３、３０は、スイッチング電源１の無負荷状態を検出し、かつ蓄電回路４の残容量が設定値よりも大きい状態を検出すると、ラッチングリレー２をオフとして、スイッチング電源１の消費電力を０とする。
【００３０】
制御回路３、３０は、スイッチング電源１の出力電圧と、蓄電回路４の出力電圧の両方から動作電力を供給している。図の電源回路は、スイッチング電源１と出力側と、蓄電回路４からダイオード１４を介して動作電力を供給している。この電源回路は、スイッチング電源１が動作状態にある状態では、蓄電回路４から動作電力を供給することなくスイッチング電源１から制御回路３、３０に動作電力を供給し、スイッチング電源１が非動作状態となって、動作電力を供給できない状態では、蓄電回路４から制御回路３、３０に動作電力を供給する。以上の動作状態とするために、スイッチング電源１の出力電圧を蓄電回路４の電圧よりも高く設定している。ただし、本発明の電源回路は、動作状態にあるスイッチング電源で蓄電回路を充電しながら、つねに蓄電回路から制御回路に動作電力を供給することもできる。
【００３１】
制御回路３、３０は、ラッチングリレー２をオフに切り換えた後、一時負荷検出回路１５でもって一定の周期でスイッチング電源１の負荷を検出する。一時負荷検出回路１５は、蓄電回路４から供給される電力で動作して、たとえば１０秒〜１分の周期で、スイッチング電源１の負荷を検出する。一時負荷検出回路１５は、スイッチング電源１の出力に所定の電圧を出力し、この状態で負荷電流を検出して負荷の接続状態を検出する。負荷が接続されると、負荷電流が流れるので、負荷電流で負荷の接続状態を判定できる。一時負荷検出回路１５を備えるＡＣアダプタの制御回路３は、無負荷状態となってラッチングリレー２をオフに切り換えた後、再び負荷が接続されると、負荷の接続状態を検出して、負荷の電子機器５１に電力を供給する状態にする。また、一時負荷検出回路１５を備える充電器の制御回路３０は、満充電された電池が、満充電されない電池に交換されると、オフ状態にあるラッチングリレー２をオンに切り換えて、電池６１を充電する状態とする。
【００３２】
さらに、充電器である電源回路は、制御回路３０が電池６１の充電を制御している。図３の電源回路は、制御回路３０が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を制御して、電池６１の充電状態を制御している。この制御回路３０は、充電される電池６１が満充電されたことを満充電検出回路３５で検出すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３をオフに制御して充電を停止する。さらに、制御回路３０は、負荷の電池６１が接続される負荷状態と、蓄電回路４の残容量が設定値よりも小さくなる放電状態のいずれかを検出すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３をオンに制御する。
【００３３】
蓄電回路４は、電気二重層コンデンサーである。ただし、蓄電回路には、電気二重層コンデンサーに代わって電解コンデンサも使用でき、さらにリチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などの二次電池も使用できる。
【００３４】
充電回路５は、スイッチング電源１の出力で蓄電回路４の電気二重層コンデンサーを充電する。電気二重層コンデンサーや電解コンデンサの充電回路５は、スイッチング電源１の出力側を蓄電回路４に接続するダイオードである。この充電回路５のダイオードは、蓄電回路４の電気二重層コンデンサーや電解コンデンサを、スイッチング電源１の出力電圧まで充電する。二次電池の充電回路は、二次電池の満充電を検出して、充電を停止する回路である。リチウムイオン電池の蓄電回路を充電する充電回路は、周知の技術であって、最大電圧、最大電流を制限した定電圧・定電流回路で実現できる。この充電回路は、たとえば、スイッチング電源の最大の出力電圧を４．１Ｖ／セル〜４．２Ｖ／セルの電圧に安定化して出力し、かつ最大の充電電流を一定電流に制限することで、蓄電回路のリチウムイオン電池を充電できる。ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池の蓄電回路を充電する充電回路は、定電流回路と満充電の検出回路とを備えている。この充電回路は、蓄電回路のニッケル水素電池などを定電流充電し、満充電を検出して充電を停止する。充電回路は、ラッチングリレー２がオンに切り換えられて、スイッチング電源１をオン状態とする状態で、蓄電回路４を充電する。
【００３５】
制御回路３、３０は、蓄電回路４の残容量が設定値よりも小さくなると、ラッチングリレー２をオンに切り換えて、スイッチング電源１を動作状態とするので、スイッチング電源１の出力で蓄電回路４を充電できる。
【００３６】
さらに、電源回路は、制御回路３、３０をマイコンとして、マイコンで負荷の接続状態と蓄電回路４の残容量を検出して、ラッチングリレー２をオンオフに制御する。マイコンの制御回路３、３０は、たとえば雑音などで暴走することがある。暴走したマイコンをリセットするために、図２と図３の電源回路は、マイコンの制御回路３、３０をリセットするリセットスイッチ２０を備えている。図のリセットスイッチ２０は、暴走したマイコンをリセットする第１のスイッチ２１と、ラッチングリレー２を強制的にオンに切り換える第２のスイッチ２２とを備えている。
【００３７】
第１のスイッチ２１と第２のスイッチ２２は、リセットボタン２３が押されたときに、オンに切り換えられ、リセットボタン２３が押されない状態ではオフ状態となる。このリセットスイッチ２０は、リセットボタン２３が押されると、第１のスイッチ２１をオンにしてマイコンの制御回路３、３０をリセットする。さらに、第２のスイッチ２２は、ラッチングリレー２の励磁コイル２ｂに通電してラッチングリレー２を強制的にオンオフに切り換える強制切換回路２４に接続している。
【００３８】
強制切換回路２４は、オン状態に切り換えられた第２のスイッチ２２から入力される交流電力を整流して直流に変換するダイオード２５とコンデンサー２６と、励磁コイル２ｂの電流を制限する電流制限抵抗２７とを備えている。この強制切換回路２４は、第２のスイッチ２２がオンに切り換えられるときに、励磁コイル２ｂに直流を通電して、ラッチングリレー２を強制的にオンオフに切り換える。強制切換回路２４は、リセットボタン２３が押される毎に、ラッチングリレー２の励磁コイル２ｂに通電してオンオフに切り換える。リセットボタン２３が押されると、オン状態のラッチングリレー２はオフに、オフ状態にあったラッチングリレー２はオンに切り換えられる。ラッチングリレー２が強制切換回路２４でオフ状態に切り換えられると、ラッチングリレー２からスイッチング電源１に電力を供給できなくなる。スイッチング電源１が出力できないと、蓄電回路４が放電された状態にあっても、これを充電できない。このため、制御回路３、３０のマイコンをリセットしても、これを動作状態にできない。この弊害は、リセットボタン２３を２回押すことで解消できる。したがって、この電源回路は、マイコンの制御回路３、３０が暴走するとき、ユーザーは１回、又は２回リセットボタン２３を押して、制御回路３、３０をリセットし、かつラッチングリレー２をオン状態として、正常に動作する状態にできる。ラッチングリレー２がオン状態にあるかどうかは、たとえば、ラッチングリレー２のオン位置とオフ位置を表示することで明確にできる。
【００３９】
以上のリセットスイッチ２０を備える電源回路は、マイコンの制御回路３、３０が暴走し、かつ蓄電回路４のコンデンサーや二次電池が完全に放電される状態となっても、リセットスイッチ２０を操作して、ラッチングリレー２をオンに切り換え、かつ蓄電回路４を充電して正常に動作する状態に復帰できる。ただし、本発明の電源回路は、必ずしもリセットスイッチを設ける必要はない。それは、マイコンの暴走を故障と判定して、メーカーで修理して正常に動作できるからである。また、本発明の電源回路は、リセットスイッチを備えるとしても、必ずしもラッチングリレーの励磁コイルに通電してラッチングリレーを切り換える回路を設ける必要はない。暴走した制御回路のマイコンをリセットして、正常に動作できることがあるので、暴走したマイコンをリセットして正常に動作しない特別な状態を故障と判定して、メーカーで修理して正常に動作するようにできるからである。
【００４０】
図２のＡＣアダプタと、図３の充電器である電源回路は、以下の動作をして負荷に電力を供給し、また無負荷の状態では無駄な電力を消費しない状態にコントロールされる。
［負荷が接続される状態］
制御回路３、３０は、負荷が接続される負荷の接続状態を検出してラッチングリレー２をオン状態に保持する。制御回路３、３０は負荷電流を検出して負荷の接続状態を検出する。この状態でラッチングリレー２を介してスイッチング電源１に交流電力が供給され、スイッチング電源１が動作状態となって負荷に電力を供給する。
【００４１】
［無負荷の状態］
負荷が接続されなくなり、あるいは接続している負荷が無負荷な状態になると、制御回路３、３０は無負荷状態を検出して、オン状態にあるラッチングリレー２をオフに切り換える。ラッチングリレー２がオフになると、交流電力がスイッチング電源１に入力されず、スイッチング電源１は動作しない状態となる。したがって、この状態でスイッチング電源１の消費電力は０となる。また、オフ状態に保持されるラッチングリレー２も電力を消費しないので、電源回路の電力を消費しない状態となる。この状態で、制御回路３、３０はスタンバイ状態となって消費電力を少なくするが、完全に動作を停止しない。スタンバイ状態にある制御回路３、３０は、蓄電回路４から供給される電力で動作状態にあって、負荷の接続状態を検出している。
【００４２】
［蓄電回路４の残容量が小さくなる状態］
制御回路３、３０が無負荷状態を検出してラッチングリレー２がオフになって、スイッチング電源１が停止する状態で、蓄電回路４は残容量が次第に減少する。蓄電回路４が制御回路３、３０に動作電力を供給しているからである。制御回路３、３０は、蓄電回路４から供給される動作電力で動作状態にあって、蓄電回路４の残容量を検出している。残容量が設定値よりも少なくなると、制御回路３、３０はラッチングリレー２をオンに切り換えて、スイッチング電源１を動作状態とする。動作状態になったスイッチング電源１は充電回路５で蓄電回路４を充電する。蓄電回路４が充電されて残容量が設定値よりも大きくなると、制御回路３、３０がこのことを検出して、ラッチングリレー２をオフに切り換えてスイッチング電源１を動作しない状態とする。長期間にわたって、電源回路が使用されない状態にあると、この動作を繰り返して制御回路３、３０をスタンバイ状態に動作させる。
【００４３】
［無負荷状態から負荷状態になる状態］
無負荷状態から負荷が接続される状態になると、一時負荷検出回路１５が負荷の接続状態を検出して、ラッチングリレー２をオンに切り換える。この状態になると、スイッチング電源１が負荷に電力を供給する状態とする。
【符号の説明】
【００４４】
１…スイッチング電源
２…ラッチングリレー              ２ａ…接点
２ｂ…励磁コイル
３…制御回路
４…蓄電回路
５…充電回路
６…電源プラグ
９…プラグ
１０…整流回路
１１…ダイオード
１２…電解コンデンサ
１３…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１４…ダイオード
１５…一時負荷検出回路
２０…リセットスイッチ
２１…第１のスイッチ
２２…第２のスイッチ
２３…リセットボタン
２４…強制切換回路
２５…ダイオード
２６…コンデンサー
２７…電流制限抵抗
３０…制御回路
３５…満充電検出回路
５１…電子機器
６１…電池
９０…電子機器
９１…スイッチング電源
９２…入力スイッチ
９３…制御回路
９４…検出スイッチ
９５…バイパススイッチ
９６…二次電池
【図１】
2011024299.tif 000003
【図２】
2011024299.tif 000004
【図３】
2011024299.tif 000005