(57)【要約】【課題】本発明は、携帯電話機等の小型電子機器に内蔵したバッテリを充電する充電制御回路の発熱を抑制することができる電源装置を提供する。【解決手段】携帯電話機に内蔵するバッテリ４を充電する場合、出力電圧が高く設定された直流電源であるＡＣアダプタ１が接続される。電圧降下型レギュレータによる充電制御回路２の入出力間電圧差が検出され、該検出電圧による制御信号に基づいて、ＡＣアダプタの出力電圧を下降制御する。充電制御回路の入出力間電圧差が最小となり、しかも、充電制御回路の出力電圧がバッテリ充電電圧となる。充電制御回路のバッテリ充電中に消費する電力が最小となり、発熱を減少させることができる。【選択図】      図１
2004252658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の定電圧出力を入力とし、電子機器の動作電力を供給し又は該電子機器に内蔵のバッテリを充電する充電制御回路を有する電源装置において、
前記充電制御回路は、該充電制御回路の消費電力の大きさに応じて制御された電圧値の前記定電圧出力を入力とすることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記消費電力の大きさは、前記充電制御回路の入出力間の電圧差に基づいて検出されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記充電制御回路は、該充電制御回路が前記電子機器の電源を供給している場合に、該電子機器に供給される電圧が最適値となる大きさに制御された前記定電圧出力を入力とすることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリを内蔵した電子機器の動作電力を供給する電源装置に関し、特に、該電子機器が、携帯用であり、ＡＣアダプタ等の外部直流電源又は内蔵バッテリのいずれかの出力で動作し、該外部直流電源によって内蔵バッテリを充電できる充電制御回路を有する電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器では、半導体素子で構成された電子回路、或いはＩＣを備え、種々の機能を実現している。このような電子機器を動作させるために、商用の交流電源から直流電源に変換され、必要な直流電圧が生成され供給されていた。
【０００３】
ここで、電子機器が携帯用である場合には、電子機器内に直流電源、例えば、充電可能なバッテリを内蔵するようにしている。この場合に、バッテリは、電子機器内に組み込まれているか、或いは、着脱自在に装着されるようになっている。このバッテリに対して、電子機器外部の直流電源の定電圧出力によって、充電できるように構成されている。また、外部から供給される定電圧出力を動作電圧に変換して電子機器自体を動作させることもできる。
【０００４】
このような機能を有する電子機器の例に、通信機器関連としては、携帯電話機、携帯情報端末装置等が挙げられる。例えば、従来の携帯電話機では、携帯電話機外部のＡＣアダプタから電力を供給して、携帯電話機内部の充電制御回路により、携帯電話機内部のバッテリを充電するようにしていた。そして、携帯電話機の種々の通信機能を実現する負荷回路の動作電力として、ＡＣアダプタからの電力が充電制御回路を介して供給されるが、携帯電話機にＡＣアダプタが接続されていないときには、負荷回路の動作電力は、バッテリから供給されるようになっている。
【０００５】
携帯電話機内部に備えられた充電制御回路には、直流安定化電源となるシリーズドロッパ方式の回路、所謂、電圧降下型レギュレータや、ＤＣ−ＤＣコンパレータ、ＡＣアダプタの電流制限機能を利用した過飽和スイッチ素子のＯＮ・ＯＦＦパルス幅を制御するパルス幅制御方式の回路等が用いられている。
【０００６】
ここで、携帯電話機に使用されているＡＣアダプタと、その携帯電話機内に備えられた電圧降下型レギュレータとについて、その具体的な回路例を夫々図６及び図７に示した。
【０００７】
図６に示したＡＣアダプタの回路は、上述した種々の型の充電制御回路に共通して使用できるものである。ＡＣアダプタ１は、商用交流電源１１に接続される整流回路１２、起動回路１３、パルス幅変調（ＰＷＭ）回路１４、駆動回路１５、電流検出回路１６、出力端子に接続された出力電圧検出回路１７、そして出力トランスＴを備えている。
【０００８】
コンデンサＣ１には、整流回路１２によって商用交流電力を直流変換された直流電力が蓄積される。そして、この直流電力は、トランジスタＱ１のＯＮ・ＯＦＦスイッチングによって、トランスＴの１次巻線Ｔ１に供給される。このトランスＴの出力巻線Ｔ２に発生する交流電力がダイオードＤ２によって整流され、出力端子に接続されたコンデンサＣ３に直流出力が生成される。
【０００９】
トランジスタＱ１は、パルス幅変調回路１４の駆動信号によってＯＮ・ＯＦＦスイッチング制御される。パルス幅変調回路１４において、駆動信号におけるＯＮ・ＯＦＦのパルス幅が、トランジスタＱ１に流れる電流を検出する電流検出回路１６からの電流検出信号と、出力端子に接続された出力電圧検出回路１７からの電圧検出信号とに基づいて求められ、この求められた駆動信号が駆動回路１５に供給され、トランジスタＱ１がそのパルス幅でＯＮ・ＯＦＦ駆動される。そして、トランスＴによって、出力端子に所定の定電圧・電流特性の直流出力が生成される。通常、使用されているＡＣアダプタの出力電圧は、バッテリへの充電時において、バッテリ充電電圧が、例えば、４．２Ｖである場合に、５．２〜５．６程度に設定されている。
【００１０】
次に、図７に示された携帯電話機に内蔵された充電制御回路２は、図６に示したＡＣアダプタ１の出力端子に接続される入力端子と、さらに、携帯電話機内の負荷回路及びバッテリに接続される出力端子とを有している。そして、その回路２は、この入力端子と出力端子の間に、入力された直流電力の電圧を降下するためのトランジスタＱ２を備えており、トランジスタＱ２の動作を制御する電流制御回路と出力電圧制御回路も備えている。
【００１１】
電流制御回路は、トランジスタＱ２に流れる電流の大きさを検出し、所定の出力電流値になるようにトランジスタＱ２のゲートを制御している。この電流を検出するため、トランジスタＱ２と出力端子との間に、抵抗Ｒが挿入され、抵抗Ｒ１乃至Ｒ４からなるブリッジ回路によって、増幅器ＡＭＰ１で抵抗Ｒの両端電圧を検出される。そして、増幅器ＡＭＰ２によって、検出された両端電圧と基準電圧Ｖｒ１とが比較され、電流制御信号が生成される。所定の電流値の出力電流を得るために、この電流制御信号が、トランジスタＱ２のゲートに印加される。
【００１２】
また、出力電圧制御回路は、出力端子に接続された平滑用コンデンサＣ４の出力電圧を検出し、所定の出力電圧値になるようにトランジスタＱ２を制御している。出力電圧の検出には、コンデンサＣ４に並列接続された抵抗Ｒ５及びＲ６の分圧電圧を利用し、この分圧電圧が、増幅器ＡＭＰ３によって、基準電圧Ｖｒ２と比較され、電圧制御信号が生成される。この電圧制御信号が、所定の電圧値が出力端子に得られるように、トランジスタＱ２のゲートに印加される。
【００１３】
ここで、増幅器ＡＭＰ１及びＡＭＰ２によって生成された電流制御信号と電圧制御信号は、夫々ダイオードＤ４、ダイオードＤ５を介してトランジスタＱ２のゲートに印加されるが、ダイオードＤ４とＤ５とでＯＲ回路が形成されているので、充電制御回路２の出力端子から、所定の定電圧・定電流特性の直流出力が得られることになり、負荷回路の動作のため及びバッテリの充電のために、所定の直流電力を供給できる。
【００１４】
図７に示された具体的回路例は、携帯電話機に内蔵された充電制御回路として電圧降下型レギュレータの場合であったが、この電圧降下型レギュレータ以外にも、ＤＣ−ＤＣコンバータやパルス幅制御式充電回路を使用することができる。
【００１５】
しかし、充電制御回路にＤＣ−ＤＣコンバータを使用した場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、大きな電流をＯＮ・ＯＦＦしなければならず、そのためにノイズを発生させる結果となり、このＤＣ−ＤＣコンバータを携帯電話機内に組み込むことにより、発生したノイズが携帯電話機内の高周波回路に影響するという問題が生じる。
【００１６】
また、パルス幅制御式充電回路を使用した場合には、このパルス幅制御を携帯電話機内のマイクロコンピュータで制御することになるので、マイクロコンピュータの制御が複雑になるという問題がある。さらに、パルス充電では、一般的に、バッテリの充電完了目標電圧に対して、充電中の充電電圧が高めに設定され、充電時間が短縮されるようにしているので、目標電圧を超える電圧が、一時的ではあるが、バッテリに印加されるため、バッテリに対する安全性、バッテリの寿命に悪影響するという問題が生じる。
【００１７】
ところで、電圧降下型レギュレータを充電制御回路に使用した場合には、充電制御回路の入力電圧、即ち、ＡＣアダプタの出力電圧と充電中のバッテリとの間の電圧が、充電制御回路の入出力間にかかるため、ＡＣアダプタの出力電圧を高く設定すると、携帯電話機内部の充電制御回路でその高い出力電圧から降下させた電圧分が、発熱するという問題がある。上述したＡＣアダプタの出力電圧例に従えば、充電制御回路２のトランジスタＱ１の動作によって、少なくとも０．８Ｖ以上が電圧降下され、その分だけ、トランジスタＱ１が発熱することになる。その発熱量が多い場合には、機器の内部発熱に対応する冷却手段を組み込めないような携帯用の電子機器に対しては、電圧降下型レギュレータによる充電制御回路の採用は、好適でない。
【００１８】
そこで、電子機器内に備えられたバッテリを充電する場合に、電子機器内に設けられた充電制御回路における発熱を抑制しようとする電源供給装置が提案されている（特許文献１を参照）。
【００１９】
提案された電源供給装置は、ノート型パーソナルコンピュータに適用されており、このパーソナルコンピュータに接続されるＡＣアダプタの内部に、バッテリ充電用出力と、電子機器本体の回路へ安定化出力を供給する装置駆動用出力との２つの出力部を設けている。そして、ノート型パーソナルコンピュータ内には、バッテリが内蔵され、さらに、ＡＣアダプタ又はバッテリの出力をパーソナルコンピュータ内の負荷回路に直流出力を供給するＤＣ−ＤＣコンバータと、ＡＣアダプタからの出力によってバッテリを充電するチャージャとが備えられている。
【００２０】
ここで、ＡＣアダプタ側では、パーソナルコンピュータ側でバッテリ使用状態に応じた制御信号を受信し、この制御信号に応じて、装置駆動用出力とバッテリ充電用出力と選択して出力する。制御信号が、バッテリ充電が不要であることを示しているときには、バッテリ充電用出力を停止し、装置駆動用出力をＤＣ−ＤＣコンバータに供給する。また、制御信号が、バッテリ充電が必要であることを示しているときには、装置駆動用出力を停止し、制御信号に含まれる搭載バッテリの種類に応じて調整されたバッテリ充電用出力をチャージャに供給する。
【００２１】
このように、提案された電源供給装置では、ノート型パーソナルコンピュータ内では、バッテリ充電用の電圧を降下させることが無いため、電圧降下による発熱が生じないようになっている。
【００２２】
【特許文献１】
特開２００２−１０５１６号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、提案された電源供給装置によれば、電子機器内の充電制御回路において、ＡＣアダプタからの供給電圧をバッテリ充電に必要な電圧までに下降させる必要がなくなり、結果として、電子機器内での発熱を減少させることが可能である。
【００２４】
上述の電源供給装置は、ノート型パーソナルコンピュータに備えられているものであり、内蔵バッテリへの充電に対して、充電専用のチャージャと、ＡＣアダプタから、或いは、バッテリから直接直流出力を供給されるＤＣ−ＤＣコンバータとを別々に備えなければならない。そのため、ＡＣアダプタ側では、バッテリの使用状態を把握したうえで切換出力することができ、チャージャ用とＣＤ−ＣＤコンバータ用の２種類の電圧を供給する構成にする必要がある。
【００２５】
その電源供給装置によって、従来のものに比べて発熱を減少させることができても、ノート型パーソナルコンピュータ内の充電制御回路として２種類のもが必要であり、ＡＣアダプタ内においても、２種類の直流出力が得られる構成が必要であり、そして、２種類の直流出力を選択できることに対応する制御回路を追加しなければならないというように、回路構成が多くなり、しかも、切換選択のための制御が複雑なものになるという問題がある。
【００２６】
上述の電源供給装置は、ノート型パーソナルコンピュータであるが故に実現できたものであり、特に、携帯電話機等の電子機器にあっては、機器自体の小型化を図るという課題を有しており、しかも、内蔵しているマイクロコンピュータの負担を軽減する必要性を考慮すると、上述の電源供給装置を、携帯電話機等に組み込むことができない。
【００２７】
そこで、本発明は、充電制御回路に電圧降下型レギュレータを使用しても、携帯電話機などの小型電子機器にも適用でき、バッテリ充電時における充電制御回路の発熱を抑制することができる電源装置を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明では、直流電源の定電圧出力を入力とし、電子機器の動作電力を供給し又は該電子機器に内蔵のバッテリを充電する充電制御回路を有する電源装置において、前記充電制御回路に入力される前記定電圧出力を、前記バッテリの充電時における該充電制御回路の消費電力の大きさに応じて制御するようにした。
【００２９】
そして、前記消費電力の大きさは、前記充電制御回路のバッテリ充電時における入出力間の電圧差に基づいて検出することとした。
【００３０】
また、前記充電制御回路は、該充電制御回路が前記電子機器の電源を供給している場合に、該電子機器に供給される電圧が最適値となる大きさに制御された前記定電圧出力を入力とするようにした。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の電源装置による実施形態について、携帯電話機に適用した場合を例として、図１乃至図５を参照しながら説明する。
【００３２】
本実施形態の電源装置における回路を、図１にブロック構成で示した。破線で図示の電子機器は、携帯電話機を表している。図１に示された電源装置は、充電制御回路２、負荷回路３、バッテリ４の３ブロックで構成されているが、充電制御回路２は、図７に示した充電制御回路２を基本としており、充電制御回路２の直流出力が、携帯電話機の負荷回路３と、携帯電話機駆動用のバッテリ４とに接続されている。充電制御回路２には、直流電源としてのＡＣアダプタ１が接続され、負荷回路３の駆動用又はバッテリ４の充電用に直流電圧が入力される。
【００３３】
ここで、本実施形態の電源装置が、従来の電圧降下型レギュレータを利用した充電制御回路２と異なるところは、従来のものによっては、バッテリ充電中においては、充電制御回路２の発熱を抑制する制御を採りえない回路構成であったのに対し、充電制御回路２で発生する消費電力を検出し、この検出した制御信号に基づいて、直流電源であるＡＣアダプタの直流出力電圧を下降制御し、バッテリ４への充電時においても、充電制御回路２によって電圧降下させる幅を小さくすることによって充電制御回路２による発熱を抑制していることである。そのため、図１においては、充電制御回路２からＡＣアダプタ１に帰還する制御信号が矢印で示されている。
【００３４】
そこで、図２の電圧電流特性図を参照して、ＡＣアダプタ１の直流出力を制御する様子を説明する。同図の特性図では、横軸にバッテリ４の充電電流ｉを、縦軸に、直流出力の電圧Ｖを示した。
【００３５】
同特性図における特性Ａは、ＡＣアダプタ単独で動作している出力特性を示しており、前述したように、従来に使用されているＡＣアダプタは、バッテリ４の充電電圧ＶＢ１の４．２Ｖより高い電圧ＶＡに設定された直流電力を出力する。さらに、特性Ｂ１は、当該ＡＣアダプタ１の直流電力を入力として、バッテリ４を充電しているときの充電制御回路２の出力特性を示し、バッテリの定格充電特性である。
【００３６】
この特性図からも理解できるように、電圧降下型レギュレータを用いた充電制御回路では、ＡＣアダプタ１からの直流電圧ＶＡをバッテリの充電に適した充電電圧ＶＢ１に降圧している。そのため、電圧差（ＶＢ１−ＶＡ）分の電力が充電制御回路２内で消費されることになる。バッテリ４の蓄電量が少ない初期における充電では、大きな充電電流が充電制御回路２からバッテリ４に供給されることになるので、この時期に充電制御回路２で消費しなければならない電力はさらに大きくなり、その結果、トランジスタの発熱量も多くなる。
【００３７】
そこで、このトランジスタの発熱量を抑制するために、充電制御回路２における消費電力を検出し、この消費電力の大きさに応じて、ＡＣアダプタ１の直流電力の出力電圧をＶＡから、充電制御回路２の出力電圧がＶＢ１となる電圧まで下降制御するようにする。つまり、充電制御回路２の入出力間電圧差を最小のものとすることである。実際には、この消費電力の大きさを、充電制御回路２の入出力間における電圧差を検出するようにする。そして、この電圧差に応じて、ＡＣアダプタ１から出力される直流電源の出力特性は、図２に破線で示される特性Ｂ２のように、この電圧差に応じて、電圧ＶＡから電圧ＶＢ２まで下降制御される。なお、ＡＣアダプタ１の直流出力電圧が、充電電圧ＶＢ１より（ＶＢ２−ＶＢ１）だけ高くなっているのは、充電制御回路２自体の電圧降下、即ち、入出力間の電圧差を見込んでいるためである。
【００３８】
そこで、本実施形態の電源装置に使用する充電制御回路２について、図３に示した。充電制御回路２には、図７に示した従来の電圧降下型レギュレータが使用されており、同様の回路構成を基本としており、同じ部分には、同じ符号が付してある。図３の充電制御回路２自体の動作も、図７の充電制御回路２と同様で変わりがないので、ここでは、その説明を省略する。
【００３９】
図３の充電制御回路２が、図７の充電制御回路２と異なるのは、充電制御回路２の入出力間の電圧差を増幅器ＡＭＰ４で検出する入出力間電圧検出回路１８が付加されているだけである。増幅器ＡＭＰ４の２つの入力は、トランジスタＱ２の入力側端子と、充電制御回路２の直流出力端子とに接続され、トランジスタＱ２、ダイオードＤ３、抵抗Ｒの夫々での電圧降下の総和が検出される。この入出力間電圧検出回路１８で検出された電圧差は、制御信号として、ＡＣアダプタ１に送信される。
【００４０】
一方、本実施形態の電源装置へ入力される直流電源であるＡＣアダプタ１の回路構成について、図４に示した。図４に示されたＡＣアダプタ１も、図６に示した従来のＡＣアダプタ１と同様の回路構成を基本としており、同じ構成部分には、同じ符号を付した。そして、この回路構成の基本的動作も、図６のものと同様であるので、ここでは、その説明を省略する。
【００４１】
図４のＡＣアダプタ１が、図６のＡＣアダプタ１と異なるところは、ＡＣアダプタ１に設けられたパルス幅変調回路１４について、従来のＡＣアダプタ１では、電流検出回路１６と出力電圧検出回路１７とからパルス幅を決定する制御信号が入力されていただけであるが、本実施形態に従うＡＣアダプタ１では、パルス幅変調回路１４に、電流検出回路１６と出力電圧検出回路１７に加えて、電子機器側に設けられた充電制御回路２の入出力間電圧検出回路１８からの制御信号も入力されることである。
【００４２】
入出力間電圧検出回路１８からの制御信号が、パルス幅変調回路１４に入力されることにより、トランジスタＱ１のＯＮ・ＯＦＦ動作を制御するためのパルス幅を求めるときに、充電制御回路２の入出力間電圧差の大きさが参照されることになる。ここで、パルス幅変調回路１４におけるパルス幅の生成について、図５に従って説明する。
【００４３】
トランジスタＱ１にＯＮ・ＯＦＦ動作をさせるため、そのゲートに駆動回路１５から印加されるＯＮ・ＯＦＦ信号が印加されるが、このＯＮＯＦＦ信号のパルス幅は、パルス幅変調回路１４で決められる。図５（ａ）に示されるように、パルス幅変調回路１４には、２つの入力を有する増幅器ＡＭＰ５が備えられ、一方の入力には、一定周期を有する鋸歯状波が鋸歯状波発生回路１９から供給され、他方の入力には、電流検出回路１６から電流検出電圧Ｖ１、出力電圧検出回路１７から出力電圧検出電圧Ｖ２、そして、入出力間電圧検出回路１８から電圧差検出電圧Ｖ３が、夫々ダイオードＤ６、Ｄ７、Ｄ８を介して入力される。
【００４４】
ダイオードＤ６乃至Ｄ８は、夫々の入力電圧に対してＯＲ回路を形成している。図４に示されたＡＣアダプタ１では、図６に示された従来のＡＣアダプタ１の回路構成と比較して、ダイオードＤ６及びＤ７からなるＯＲ回路に、新たにダイオードＤ８が追加されている点で異なり、電圧差検出電圧Ｖ３が含まれるＯＲ回路とすることで、本実施形態の電源装置に対応している。
【００４５】
ここで、図５（ｂ）に、パルス幅変調回路１４において、トランジスタＱ１のゲートに印加される制御信号のパルス幅が決定される様子を示した。増幅器ＡＭＰ５の一方の入力端子に、鋸歯状波が入力され、他方の入力端子に、破線で示される出力電圧検出電圧Ｖ２が入力されていたとすると、増幅器ＡＭＰ５の出力端子には、鋸歯状波の周期と同じ周期で、破線で示されるパルス幅Ｗ２のパルス幅変調信号が生成される。この変調信号が駆動回路１５に供給される。
【００４６】
一方、受電制御回路２がバッテリ４の充電を開始すると、入出力間電圧検出回路１８が検出電圧Ｖ３を出力することになるので、この検出電圧Ｖ３が、増幅器ＡＭＰ５の他方の入力端子に、ＯＲ回路を介して入力される。このとき、検出電圧Ｖ３が検出電圧Ｖ２より高い場合、検出電圧Ｖ３が検出電圧Ｖ２に優先して入力されるので、図５（ｂ）に実線で示されるように、検出電圧Ｖ３は、鋸歯状波において、検出電圧Ｖ２より上方の位置で比較されるため、増幅器ＡＭＰ５の出力端子には、実線で示されるように、パルス幅Ｗ２より狭いパルス幅Ｗ３の変調信号が生成される。
【００４７】
検出電圧Ｖ２が、ＡＣアダプタ１の直流電源の設定された出力電圧Ｖ０に制御するためのものとすると、検出電圧Ｖ３によってパルス幅が決定される場合には、ＡＣアダプタ１の出力電圧Ｖ０を電圧ＶＡから電圧ＶＢ２に降下させる制御が行われることになる。このようにして、検出電圧Ｖ１乃至Ｖ３のうちで最も高いレベルにある信号が優先して増幅器ＡＭＰ５に入力されるので、充電制御回路２が充電中であるときには、ＡＣアダプタ１の直流出力を充電電圧に近い電圧にまで下降させることを優先するならば、入出力間電圧検出回路１８から出力される検出電圧Ｖ３の大きさを、他の検出電圧Ｖ１又はＶ２より大きくなるように設定しておく。
【００４８】
これまでは、ＡＣアダプタ１と充電制御回路２との間における直流出力の供給と制御信号の発生を中心に説明したが、次に、この直流出力の供給と制御信号の送信の仕方について、携帯電話機に本実施例を適用した場合を説明する。
【００４９】
携帯電話機では、通常の携帯使用時には、内蔵バッテリ４で携帯電話機の負荷回路３を駆動している。バッテリ４の蓄電量が少なくなると、充電制御回路２の直流入力端子にＡＣアダプタ１から延びる電源ケーブルの端子を接続して充電を行う。或いは、ＡＣアダプタ１に設けられたソケットに携帯電話機をセットし、そのソケットに備えられた直流出力端子に、充電制御回路の入力端子を接触させて、バッテリの充電を行うことができる。
【００５０】
本実施形態の電源装置を実現するには、この従来の携帯電話機の充電接続形態をそのままの形式で利用すればよい。携帯電話機の充電制御回路２に入出力間電圧検出回路を追加し、この検出回路の出力に対応する制御端子を充電制御回路２に設ける。一方、ＡＣアダプタ１に携帯電話機からの制御信号を受信する制御端子を設け、パルス幅変調回路１４のＯＲ回路に追加した一つの入力に該制御端子を接続しておく。
【００５１】
そして、ＡＣアダプタ１と充電制御回路２とを電源ケーブルで接続する場合には、ＡＣアダプタ１と充電制御回路２の制御端子間を制御ケーブルで接続するようにする。また、ソケット形式で両者を接続する場合には、両者の制御端子同士が直接接触するように位置あわせをして配置しておく。しかし、制御信号の送信には、さらに、別の形式で行われてもよい。例えば、無線通信や、光通信を使用することもできる。
【００５２】
なお、充電制御回路２の入出力間電圧差を検出する入出力間電圧検出回路１８を電子機器側に設けたが、必ずしも、電子機器側でなくてもよく、ＡＣアダプタ１側に設けてもよい。入出力間電圧検出回路１８の一方の検出対象は、充電制御回路２の直流入力電圧であるので、この電圧は、ＡＣアダプタ１の直流出力電圧と同じだからである。この場合には、充電制御回路２の出力電圧が制御信号としてＡＣアダプタ１に送信されることになる。
【００５３】
また、携帯電話機がＡＣアダプタ１から切り離されているときには、充電制御回路２がバッテリ４の充電を停止しており、携帯電話機は、内臓バッテリ４で駆動されている。しかし、携帯電話機がＡＣアダプタ１に接続されているときには、内蔵バッテリ４が充電中である場合に、ＡＣアダプタ１に入出力間電圧検出回路１８から制御信号が送出され、ＡＣアダプタ１の直流出力電圧を電圧ＶＢ２に下降制御する。或いは、携帯電話機がＡＣアダプタ１に接続されているが、バッテリ充電が完了している場合に、充電完了を検知して、制御信号の送信を停止するか、又は、制御信号のレベルを他の検出電圧より低くすることにより、ＡＣアダプタ１の直流出力を所定の電圧に制御する。
【００５４】
以上のように、本実施形態による電源装置によれば、携帯電話機に内蔵するバッテリを充電する場合、元々出力電圧が高く設定された直流電源であるＡＣアダプタを接続しても、従来の電圧降下型レギュレータによる充電制御回路に入出力間電圧検出回路を設けるという簡単な回路構成の付加によって、この検出電圧による制御信号に基づいて、充電制御回路の直流電源であるＡＣアダプタの出力電圧を、電圧下降制御することとした。
【００５５】
これにより、バッテリ充電中においては、充電制御回路の入出力間電圧差が最小となり、結果として、充電制御回路がバッテリ充電中に消費する電力を最小となるようにできる。そのため、携帯電話機の電源装置として、電圧降下型レギュレータを簡単な回路付加によって、バッテリ充電中の消費電力を少なく抑制でき、しかも、電源装置の発熱を減少させることができた。
【００５６】
なお、これまでの説明では、本実施形態の例として、携帯電話機等の携帯型電子機器を挙げたが、本実施形態による電源装置は、必ずしも、携帯型電子機器に適用することに限られてなく、バッテリを内蔵し、ＡＣアダプタからの直流電源によってバッテリ充電する電子機器であれば、適用可能であり、例えば、パーソナルコンピュータ等の電子機器にも適用できる。
【００５７】
また、本実施形態の直流電源は、ＡＣアダプタに代わるものとして、例えば、自動車に搭載された直流電源をバッテリ充電用電力に使用することもできる。ただ、この場合には、その直流電源出力に別のコンバータを設置し、充電制御回路の制御信号によってその出力電圧を可変に制御できるように構成する必要がある。
（付記１）
直流電源の定電圧出力を入力とし、電子機器の動作電力を供給し又は該電子機器に内蔵のバッテリを充電する充電制御回路を有する電源装置において、
前記充電制御回路は、該充電制御回路の消費電力の大きさに応じて制御された電圧値の前記定電圧出力を入力とすることを特徴とする電源装置。
（付記２）
前記消費電力の大きさは、前記充電制御回路の入出力間の電圧差に基づいて検出されることを特徴とする付記１に記載の電源装置。
（付記３）
前記充電制御回路は、該充電制御回路が前記バッテリを充電しているとき、前記電圧差が所定値を超えている場合に、電圧が下降制御された前記定電圧出力を入力とすることを特徴とする付記２に記載の電源装置。
（付記４）
前記定電圧出力の電圧値は、前記充電制御回路の出力電圧が前記バッテリを充電する最適値となる大きさに制御されていることを特徴とする付記２又は３に記載の電源装置。
（付記５）
前記定電圧出力の電圧値が、前記バッテリの定格充電電圧に前記電圧差を加算した大きさに制御されていることを特徴とする付記２又は３に記載の電源装置。
（付記６）
前記充電制御回路は、該充電制御回路が前記電子機器の電源を供給している場合に、該電子機器に供給される電圧が最適値となる大きさに制御された前記定電圧出力を入力とすることを特徴とする付記１乃至３のいずれか一項に記載の電源装置。
（付記７）
前記充電制御回路は、前記定電圧出力の電圧値が前記電圧差に基づく制御信号によって制御されない場合に、前記定電圧出力の電圧を充電電圧に調整して、前記バッテリを充電することを特徴とする付記２又は３に記載の電源装置。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電源装置によれば、携帯用電子機器に内蔵したバッテリを充電する場合に、元々出力電圧が高く設定された直流電源を接続しても、従来の電圧降下型レギュレータによる充電制御回路に入出力間電圧検出回路を設けるという簡単な回路構成を付加するだけで、この検出電圧による制御信号に基づいて、充電制御回路の直流電源であるＡＣアダプタの出力電圧を下降制御することができ、充電制御回路が充電電圧を容易に得られ、充電制御回路がバッテリ充電中に消費する電力を最小とすることができた。
【００５９】
そのため、本発明の電源装置は、電圧降下型レギュレータに簡単な回路付加したことによって、バッテリ充電中の消費電力を少なく抑制でき、しかも、電源装置の発熱を減少させることができたので、携帯電話機等に好適な電源装置として使用でき、電子機器の小型化にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による充電回路の概略ブロック構成を説明する図である。
【図２】ＡＣアダプタと充電制御回路の出力電圧電流特性例を説明する図である。
【図３】本実施形態のＡＣアダプタの回路構成を説明する図である。
【図４】本実施形態の充電制御回路の回路構成を説明する図である。
【図５】本実施形態の充電制御回路に使用されるパルス幅変調回路の回路構成と、制御信号の生成原理を説明する図である。
【図６】従来技術による充電回路に用いられるＡＣアダプタの回路構成を説明する図である。
【図７】従来技術による充電回路に用いられる充電制御回路の回路構成を説明する図である。
【符号の説明】
１…ＡＣアダプタ
２…充電制御回路
３…負荷回路
４…バッテリ
１１…ＡＣ電源
１２…整流回路
１３…起動回路
１４…パルス幅変調回路
１５…駆動回路
１６…電圧検知回路
１７…出力電圧検知回路
１８…入出力間電圧検出回路
１９…鋸歯状波発生回路
ＡＭＰ１〜ＡＭＰ５…増幅器
Ｃ１〜Ｃ４…コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ８…ダイオード
Ｑ１、Ｑ２…トランジスタ
Ｔ、Ｔ１〜Ｔ３…トランス
【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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