(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣ入力をＤＣ出力に変換するＡＣアダプタと、該ＡＣアダプタから出力されるＤＣ出力が供給される電子機器とを有する電子機器システムにおいて、
前記ＡＣアダプタは、前記ＡＣアダプタの温度を検出する温度検出素子と、該温度検出素子の出力変動に基づいて前記ＡＣアダプタのＤＣ出力を変動させる第１の制御部とを有し、
前記電子機器は、前記ＡＣアダプタのＤＣ出力電圧値の変動を検出する検出部と、検出された出力電圧値の変動に基づいて電力制御を行う第２の制御部とを有する電子機器システム。
【請求項２】
前記温度検出素子はモールド部の温度を検出することを特徴とする請求項１に記載の電子機器システム。
【請求項３】
ＡＣ入力をＤＣ出力に変換するＡＣアダプタと、該ＡＣアダプタから出力されるＤＣ出力が供給される電子機器とを有する電子機器システムの電力制御方法において、
前記ＡＣアダプタは、前記ＡＣアダプタの温度を温度検出素子により検出し、該温度検出素子の出力変動に基づいて前記ＡＣアダプタのＤＣ出力を変動させ、
前記電子機器は、前記ＡＣアダプタのＤＣ出力電圧値の変動を検出し、検出された出力電圧値の変動に基づいて電力制御を行う電力制御方法。
【請求項４】
前記温度検出素子はモールド部の温度を検出することを特徴とする請求項３に記載の電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器システムおよびその電力制御方法に係わり、特にＡＣ入力をＤＣ出力に変換するＡＣアダプタと、該ＡＣアダプタから出力されるＤＣ出力が供給される電子機器とを有する電子機器システムおよびその電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノートＰＣに使用されるＡＣアダプタにおいて、ＡＣアダプタの定格電力まで使用するとモールドの表面温度が高温になるという問題があった。ＡＣアダプタの表面温度は、各社とも低温火傷等を考慮して、安全規格の温度基準よりも厳しい条件を設けていることが多い。ＡＣアダプタを決定する際には、装置の最大電力と最大使用温度条件を考慮する必要がある為、最大電力と最高温度時にＡＣアダプタの表面温度を低く抑えることは非常に難しくなっている。
【０００３】
この問題を回避する為、ＡＣアダプタは表面温度基準を満足できる大きな電力のアダプタを採用することが一般的である。しかし、ユーザが通常ノートＰＣを使用する条件はメーカが設計する最大電力よりも大幅に低い場合が多く、使用温度も２５℃前後の場合が殆どである。アダプタが高温になるケースは少ない為、過剰スペックのアダプタとなっている場合が多い。
【０００４】
本願に関連する技術としては、以下の特許文献１から４に開示される技術がある。
【０００５】
特許文献１では、電源部の温度検出に関して記載があるが、情報処理機器内部に実装される２次側の電源回路が対象となっており、情報処理機器に外部から電源供給するＡＣアダプタに関しては記載がない。
【０００６】
特許文献２では、パーソナルコンピュータからＵＳＢ機器に対して供給される電源電圧の有無を検出して、ＵＳＢ機器の各部に対して供給する電力を制御するＵＳＢ機器の記載がある。
【０００７】
特許文献３では、周辺温度をサーミスタで検出し、温度が上昇したときにＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を高くし、接続されるＰＤＰの放熱フィンの回転数を上げることの記載がある。
【０００８】
特許文献４では、ＡＣ電源が１１０ＶＡＣであるか、２２０ＶＡＣであるかを検出し、利用可能な電力量を判断して最高性能レベルで動作させるプリンタの記載がある。
【特許文献１】特開平６−１６１５８７号公報
【特許文献２】特開平１１−３０５８８０号公報
【特許文献３】特開平１１−０４１９１９号公報
【特許文献４】特開２００１−０８８４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の様に通常はあまり使用しない条件を満たす為、電力が大きく、サイズも大型のＡＣアダプタを採用しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電子機器システムは、ＡＣ入力をＤＣ出力に変換するＡＣアダプタと、該ＡＣアダプタから出力されるＤＣ出力が供給される電子機器とを有する電子機器システムにおいて、
前記ＡＣアダプタは、前記ＡＣアダプタの温度を検出する温度検出素子と、該温度検出素子の出力変動に基づいて前記ＡＣアダプタのＤＣ出力を変動させる第１の制御部とを有し、
前記電子機器は、前記ＡＣアダプタのＤＣ出力電圧値の変動を検出する検出部と、検出された出力電圧値の変動に基づいて電力制御を行う第２の制御部とを有する電子機器システムである。
【００１１】
本発明の電力制御方法は、ＡＣ入力をＤＣ出力に変換するＡＣアダプタと、該ＡＣアダプタから出力されるＤＣ出力が供給される電子機器とを有する電子機器システムの電力制御方法において、
前記ＡＣアダプタは、前記ＡＣアダプタの温度を温度検出素子により検出し、該温度検出素子の出力変動に基づいて前記ＡＣアダプタのＤＣ出力を変動させ、
前記電子機器は、前記ＡＣアダプタのＤＣ出力電圧値の変動を検出し、検出された出力電圧値の変動に基づいて電力制御を行う電力制御方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、以下に記載するような効果を奏する。
第１の効果は、ＡＣアダプタは電力の小さいものを選定できることである。その理由は、最も厳しい条件で使用した場合においても、装置側で電力を低減する制御を行う為である。
【００１３】
第２の効果は、ＡＣアダプタが高温になることを回避できることである。その理由は、ＡＣアダプタで温度検出を行い、高温になる前に装置側で電力を低減する為である。
【００１４】
第３の効果は、ＡＣアダプタのケーブルやプラグに汎用品が使用できることである。その理由は、電圧を変更することで装置側に高温を通知する為、特別な検出信号を設けなくてよい為である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
図１を参照すると、本発明の一実施形態としてのＡＣアダプタの回路図が示されている。図１は、他励方式のフライバックコンバータの一例を示す回路図である。
【００１７】
ＡＣアダプタ２１は交流電源１に接続され、交流電源１は整流部２と平滑コンデンサ３により直流電圧に平滑される。この直流電圧はトランス４により降圧され、整流ダイオード５と平滑コンデンサ６により整流される。また、出力電圧はフォトカプラ１１を通して１次側の制御回路１０に伝達され、制御回路１０はＦＥＴ７のスイッチングを制御することで安定した直流出力を得ることが可能となる。制御回路１０はサーミスタの出力変動に基づいてＡＣアダプタのＤＣ出力を変動させる第１の制御部となる。
【００１８】
また、アダプタ内部に、温度検出素子となるサーミスタ８、１６を２箇所実装している。サーミスタ８は内部部品の高温破壊の保護の為にＦＥＴ７等の放熱板９に取り付け、ＦＥＴ７が高温になるとＡＣアダプタの出力を遮断する。サーミスタ１６はモールド部１８にサーミスタ１６を取り付けてモールドの温度を検出する。
【００１９】
次に図２を参照すると、ノートＰＣ側のブロック図が示されている。ここで示すノートＰＣは、充電回路２３と電源管理用マイコン２６、ＤＣ/ＤＣコンバータ２５等により電源部が構成されている。
【００２０】
充電回路２３はＡＣアダプタ２１からの電源入力をバッテリ充電と装置負荷の供給に電力を振り分ける。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は充電回路２３からの電源供給によりＣＰＵ２７やＣＰＵ制御部２８、ＬＣＤパネル、ＡＭＰ回路等に必要な電圧に変換して電源を供給する。電源管理用マイコン２６は充電回路２３やバッテリ２２等とＳＭＢｕｓバスにより通信を行い充放電の制御を行う。ＣＰＵ制御部２８はＬＰＣバスやＦＳＢバス等により、ＣＰＵ２７や電源管理用マイコン２６と通信を行い、オペレーティングシステムでの電源情報管理や本実施形態の特徴でもある電力制御を行う。また、ＢＩＯＳ用ＲＯＭ２９にはオペレーティングシステムの設定情報等が記憶されている。
【００２１】
次に、上記実施形態のＡＣアダプタの動作について説明をする。
【００２２】
図１において、ＡＣアダプタのモールド温度を検出するサーミスタ１６は、モールド１８の温度が上昇するとサーミスタ１６の抵抗値が下がり、温度が低い時は抵抗値が高くなる特性がある。サーミスタ１６は抵抗１７と分圧され、コンパレータ１４に入力される。サーミスタ１６と抵抗１７の分圧された電圧値は、コンパレータ１４に入力され、ツェナーダイオード１５との比較検出を行う。
【００２３】
モールド１８が高温になり、サーミスタ１６が一定の閾値を超えた時点でコンパレータ１４の出力により、トランジスタ１３をオンさせる。トランジスタ１３のオンにより、シャントレギュレータ１２に接続されている抵抗の分圧比が変わる為、シャントレギュレータ１２の入力電圧が大きくなり、シャントレギュレータ１２の出力も大きくなる。シャントレギュレータ１２の出力が大きくなる為、フォトカプラ１１の電流が減少し、フォトカプラ１１が接続されている制御回路９にフィードバックされる。制御回路９はフォトカプラ１１からのフィードバック情報をもとにＦＥＴ７を制御して電圧値を通常よりも下げる制御を行う。
【００２４】
図２において、ＡＣアダプタ２１の入力電圧は、ノートＰＣ側の電圧検出回路２４で検出し、電源管理用マイコン２６に入力される。電源管理用マイコン２６にＡ／Ｄポートがある場合は、電源管理用マイコン２６で直接温度検出を行うことも可能である。ＣＰＵ制御部２８では電源管理用マイコン２６からの出力によりＡＣアダプタ２１が高温状態にあることを検出すると、ＣＰＵ２７の動作クロックの低下、充電回路２３からバッテリ２２への充電電流の低下の電力低下を制御する。なお、検出部は電圧検出回路２４（上記のように電源管理用マイコン２６が該当する場合もある。）が、第２の制御部はＣＰＵ制御部２８が対応する。また、ＢＩＯＳ用ＲＯＭ２９には初期設定情報が記憶されているが、ＢＩＯＳの設定変更により、ユーザはメーカが保障する最大条件で装置を動作させる為、本実施形態による電力制御を無効にすることも可能である。電力制御を無効にする場合はユーザ自身が設定変更を行う為、設定変更時にＡＣアダプタのモールド部の温度上昇に対する警告メッセージ等を発生させることが可能であり、電力制御を行わない場合でもユーザに注意を促すことが可能であることである。
【００２５】
図３はＡＣアダプタの電圧範囲の一例を示す図である。ＡＣアダプタ２１は通常温度の場合は定格電圧１９Ｖで変動範囲１８〜２０Ｖとして動作する。サーミスタ１６が高温を検出するとＡＣアダプタ２１は定格電圧１７Ｖとして変動範囲１６〜１９Ｖに切り替えて動作する。
【００２６】
本実施形態では、温度検出にサーミスタを使用するが、情報処理機器側で直接サーミスタの信号を検出する必要がない為、ＡＣアダプタと情報処理機器の間は、サーミスタの信号を追加することなく従来のケーブルやプラグがそのまま使用可能である。
【００２７】
本発明の他の実施形態として、その基本構成は上記の通りであるが電力低下の制御の応用例に関して説明する。図４を参照すると、本実施形態では、ＣＰＵ２７の動作クロック低下や充電回路２３からバッテリ２２への充電電流低下の他に、ＬＣＤパネル３０の輝度低下制御、ＡＭＰ回路３１のボリューム低下制御を行っている。図５はＡＣアダプタの電圧範囲の一例を示す図である。図３と同様に、ＡＣアダプタ２１は通常温度の場合は定格電圧１９Ｖで変動範囲１８〜２０Ｖとして動作する。サーミスタ１６が高温を検出するとＡＣアダプタ２１は定格電圧１７Ｖとして変動範囲１６〜１９Ｖに切り替えて動作する。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態では、ＡＣアダプタ側にはモールドの温度計測用にサーミスタが設けられている。温度検出用サーミスタはモールド部が高温になると抵抗値が下がり、フォトカプラ１１とシャントレギュレータ１２等から構成されるフィードバック回路を通して、出力電圧を可変する。そして、ＡＣアダプタの出力電圧はノートＰＣ側の電圧検出回路４に入力され電圧検出を行い、電源管理用マイコンに入力される。電源管理用マイコンはＡＣアダプタの出力電圧が可変された場合にＡＣアダプタが高温状態であることを認識することが可能となる。ＡＣアダプタが高温状態の場合、電源管理用マイコンはＣＰＵ７とＬＣＰバス等により通信を行い、電力を低減する制御を行う。例えば、ＣＰＵ動作クロックの低下、ＬＣＤパネルの輝度低下、ＡＭＰ回路の音量低下等を制御する。
【００２９】
以上説明した実施形態では、電子機器としてノートＰＣを例にとって説明したが、本発明に係わる電子機器は特にノートＰＣに限定されるものではなく、携帯ゲーム機、携帯音楽プレイヤー、薄型テレビ等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明はＡＣアダプタを用いる電子機器システム、例えば、ノートＰＣ、携帯ゲーム機、携帯音楽プレイヤー、薄型テレビに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態の他励方式のフライバックコンバータの一例を示す回路図である。
【図２】ノートＰＣの構成を示すブロック図である。
【図３】ＡＣアダプタの電圧範囲の一例を示す図である。
【図４】ノートＰＣの一部の構成を示すブロック図である。
【図５】ＡＣアダプタの電圧範囲の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  交流電源
２  整流部
３  平滑コンデンサ
４  トランス
５  整流ダイオード
６  平滑コンデンサ
７  ＦＥＴ
８、１６  サーミスタ
９  放熱板
１０  制御回路
１１  フォトカプラ
１２  シャントレギュレータ
１３  トランジスタ
１４  コンパレータ
１５  ツェナーダイオード
１７  抵抗
１８  モールド
２１  ＡＣアダプタ
２２  バッテリ
２３  充電回路
２４  電圧検出回路
２５  ＤＣ／ＤＣコンバータ
２６  電源管理用マイコン
２７  ＣＰＵ
２８  ＣＰＵ制御部
２９  ＢＩＯＳ用ＲＯＭ
【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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