(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号経路と電源経路とを内包してコンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの前記電源経路と前記コンピュータ周辺機器との間に介在される電源装置であって、
前記電源経路に接続され、出力する電流を前記バスの規格で規定された電流容量以下に規制する電流規制手段と、
この電流規制手段から出力される電流によって充電可能な電流バッファ手段と、
前記電流規制手段及び前記電流バッファ手段からの出力電流を入力して前記コンピュータ周辺機器に所定電圧で電流を供給する安定化手段と、
前記電流バッファ手段が所定容量以上に充電されるまで前記バッファ手段から前記安定化手段への電流の出力を規制する電流監視手段と
を具備することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記電流監視手段は、前記電流バッファ手段の充電電圧が第二の所定電圧となるまで前記電流バッファ手段の電流の出力を閉じておくスイッチング回路を有す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】
コンピュータと、信号経路と電源経路とを内包して前記コンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの前記電源経路と前記コンピュータ周辺機器との間に介在される電源装置と、が前記バスで接続された電源装置付きコンピュータであって、
前記電源装置は、
前記電源経路に接続されて出力する電流を前記バスの規格で規定された電流容量以下に規制する電流規制手段と、
この電流規制手段から出力される電流によって充電可能な電流バッファ手段と、
前記電流規制手段及び前記電流バッファ手段からの出力電流を入力して前記コンピュータ周辺機器に所定電圧で電流を供給する安定化手段と、
前記電流バッファ手段の充電量を監視する手段とを具備し、
前記コンピュータは、前記充電量を監視する手段で監視されている充電量が所定容量を満たすか否かを判断し、所定容量を満たさないと判断した場合に前記バスを介して前記コンピュータ周辺機器における動作を一旦規制することを特徴とする電源装置付きコンピュータ。
【請求項４】
信号経路と電源経路とを内包してコンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの前記電源経路と前記コンピュータ周辺機器との間に介在される電源装置の電源制御方法であって、
前記電源装置に、
前記電源経路に接続されて出力する電流を前記バスの規格で規定された電流容量以下に規制する電流規制手段と、
この電流規制手段から出力される電流によって充電可能な電流バッファ手段と、
前記電流規制手段及び前記電流バッファ手段からの出力電流を入力して前記コンピュータ周辺機器に所定電圧で電流を供給する安定化手段と、を設け、
前記電流バッファ手段が所定容量以上に充電されるまで前記バッファ手段から前記安定化手段への電流の出力を規制することを特徴とする電源制御方法。
【請求項５】
信号経路と電源経路とを内包してコンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの前記電源経路と前記コンピュータ周辺機器との間に介在される電源装置の電源制御方法であって、
前記電源装置に、
前記電源経路に接続されて出力する電流を前記バスの規格で規定された電流容量以下に規制する電流規制手段と、
この電流規制手段から出力される電流によって充電可能な電流バッファ手段と、
前記電流規制手段及び前記電流バッファ手段からの出力電流を入力して前記コンピュータ周辺機器に所定電圧で電流を供給する安定化手段と、を設け、
前記電流バッファ手段の充電量を監視し、当該監視している充電量が所定容量を満たすか否かを判断し、所定容量を満たさないと判断した場合に前記バスを介して前記コンピュータ周辺機器における動作を一旦規制することを特徴とする電源制御方法。
【請求項６】
信号経路と電源経路とを内包してコンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの前記電源経路と前記コンピュータ周辺機器との間に介在され、前記電源経路に接続されて出力する電流を前記バスの規格で規定された電流容量以下に規制する電流規制手段と、この電流規制手段から出力される電流によって充電可能な電流バッファ手段と、前記電流規制手段及び前記電流バッファ手段からの出力電流を入力して前記コンピュータ周辺機器に所定電圧で電流を供給する安定化手段と、前記電流バッファ手段の充電量を監視する手段とを具備する電源装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記充電量を監視する手段で監視されている充電量が所定容量を満たすか否かを判断し、所定容量を満たさないと判断した場合に前記バスを介して前記コンピュータ周辺機器における動作を一旦規制する機能を前記コンピュータに実現させることを特徴とする電源装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項７】
前記電流バッファ手段は、コンデンサであることを特徴とする請求項１に記載の電源装置、請求項２に記載の電源装置、請求項３に記載の電源装置付きコンピュータ、請求項４に記載の電源制御方法、請求項５に記載の電源制御方法、又は、請求項６に記載の電源装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号経路と電源経路とを内包してコンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの前記電源経路と前記コンピュータ周辺機器との間に介在される電源装置、電源装置付きコンピュータ、電源制御方法および電源装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続する際、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）あるいはＩＥＥＥ１３９４といったバスの規格がよく用いられている。
これらのバスは、信号経路と電源経路との両者を内包することを特徴としており、その電源経路の電流容量は、規格上ＵＳＢでは５００ｍＡ、ＩＥＥＥ１３９４では１．５Ａと規定されている。そのため、定格電流が規格以下のコンピュータ周辺機器でも、ハードディスク装置など一時電流が規格を超えてしまうものについては利用できないでいた。
この場合、コンピュータ周辺機器は、前記バスから信号経路のみを利用し、その電源装置は、別途商用電源やＡＣアダプタを電源として用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のコンピュータ周辺機器では、信号ケーブル、電源ケーブルといった複数系統の接続ケーブルを確保しなければならないため、その接続が煩雑になっていた。
また、ＵＳＢあるいはＩＥＥＥ１３９４によって接続されるにもかかわらず、コンピュータ周辺機器の側に別の電源を用意しなければならないため、コンピュータ本体は、バッテリを搭載することで持ち運び可能となっても、商用電源に接続するための電源ケーブルやＡＣアダプタが必要となって持ち運びが制限され、コンピュータ周辺機器の使い勝手を悪化させる原因となっていた。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、コンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの電流容量が規定された電源経路からの出力だけを利用してコンピュータ周辺機器における駆動電力の不足を解消することの可能な電源装置、電源装置付きコンピュータ、電源制御方法および電源装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、信号経路と電源経路とを内包してコンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの前記電源経路と前記コンピュータ周辺機器との間に介在される電源装置であって、前記電源経路に接続され、出力する電流を前記バスの規格で規定された電流容量以下に規制する電流規制手段と、この電流規制手段から出力される電流によって充電可能な電流バッファ手段と、前記電流規制手段及び前記電流バッファ手段からの出力電流を入力して前記コンピュータ周辺機器に所定電圧で電流を供給する安定化手段と、前記電流バッファ手段が所定容量以上に充電されるまで前記バッファ手段から前記安定化手段への電流の出力を規制する電流監視手段とを具備する構成としてある。
上記のように構成した請求項１にかかる発明においては、上記電流規制手段が出力する電流を上記バスの規格で規定された電流容量以下に規制すると、電流バッファ手段は、同電流規制手段から出力される電流容量以下の電流によって充電を行う。
【０００５】
このとき、上記電流監視手段は、上記電流バッファ手段が所定容量以上に充電されるまでバッファ手段から安定化手段への電流の出力を規制しており、所定容量以上に充電が進行すると、バッファ手段から安定化手段への電流の出力を許容する。
バッファ手段から安定化手段への電流の出力が許容されると、安定化手段は、電流規制手段からの出力電流と、電流バッファ手段からの出力電流とを入力して所定電圧でコンピュータ周辺機器に供給する。
従って、コンピュータ周辺機器における所定動作時、上記電流規制手段からの出力だけでは駆動電流が不足することがあっても、上記電流バッファ手段からの出力を加えることで、この駆動電流の不足を解消することが可能になる。
【０００６】
上記バスは、ユニバーサルシリアルバスまたはＩＥＥＥ１３９４でもよい。コンピュータ周辺機器への電源供給ラインを、同コンピュータ周辺機器とコンピュータ本体との間におけるＵＳＢまたはＩＥＥＥ１３９４が内包する電源経路を利用して構成することができるため、別個に電源供給ラインを確保する必要がなくなり、接続ケーブルの削減が可能となる。
【０００７】
上記電流規制手段は、例えば、出力電流を監視することで、この出力電流が所定値を超えた際に同電源との接続を遮断するスイッチング回路で構成したものであっても良い。
【０００８】
上記電流バッファ手段は、コンデンサでもよい。
【０００９】
コンデンサを適用すると、バッテリに充電を行う場合とは異なり、充電回路を必要としないために機器の大型化を避けることができ、また、化学反応を利用しないために繰り返し充放電を行っても充電容量の目減りを生じない。さらに、急速充電が可能なために充電時間の短縮が実現される。従って、これらの点で有用な構成となる。
上記コンデンサは、電気二重層コンデンサでもよい。
【００１０】
電気二重層コンデンサを適用すると、素子サイズに対する充電可能な電流容量が大きいため、比較的長い時間にわたって出力を行うことができる点で有用となる。しかし、ここで適用する電気二重層コンデンサは、上記コンデンサの一例にすぎないため、別種のコンデンサを用いることも同様に可能である。
【００１１】
上記安定化手段は、上記電流バッファ手段における充電状況に応じてコンピュータ周辺機器への出力が変動しないようにするものであれば良い。従って、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータなどで構成することが可能である。
上記電流監視手段は、トランジスタなどの素子を用いてハードウェアにより構成するものであっても良いし、プログラム制御を適用してソフトウェアにより構成するものであっても良い。
【００１２】
上記電流監視手段をハードウェアで構成した場合の一例として、上記電流監視手段は、上記電流バッファ手段の充電電圧が第二の所定電圧となるまで上記電流バッファ手段の電流の出力を閉じておくスイッチング回路を有する構成としてもよい。
上記のように構成した発明において、上記スイッチング回路は、電流バッファ手段の充電電圧が第二の所定電圧となるまで電流バッファ手段の電流の出力を閉じ、この電流バッファ手段における充電が進行して第二の所定電圧に達すると、オンオフ切替することで電流バッファ手段の電流の出力を許容する。
また、請求項３に係る発明は、コンピュータと、信号経路と電源経路とを内包して前記コンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの前記電源経路と前記コンピュータ周辺機器との間に介在される電源装置と、が前記バスで接続された電源装置付きコンピュータであって、前記電源装置は、前記電源経路に接続されて出力する電流を前記バスの規格で規定された電流容量以下に規制する電流規制手段と、この電流規制手段から出力される電流によって充電可能な電流バッファ手段と、前記電流規制手段及び前記電流バッファ手段からの出力電流を入力して前記コンピュータ周辺機器に所定電圧で電流を供給する安定化手段と、前記電流バッファ手段の充電量を監視する手段とを具備し、前記コンピュータは、前記充電量を監視する手段で監視されている充電量が所定容量を満たすか否かを判断し、所定容量を満たさないと判断した場合に前記バスを介して前記コンピュータ周辺機器における動作を一旦規制する手段とを具備する構成としてある。
【００１３】
以上のような電源制御の手法は、必ずしも実体のある装置に限られる必要もなく、その一例として、請求項４にかかる発明は、信号経路と電源経路とを内包してコンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの前記電源経路と前記コンピュータ周辺機器との間に介在される電源装置の電源制御方法であって、前記電源装置に、前記電源経路に接続されて出力する電流を前記バスの規格で規定された電流容量以下に規制する電流規制手段と、この電流規制手段から出力される電流によって充電可能な電流バッファ手段と、前記電流規制手段及び前記電流バッファ手段からの出力電流を入力して前記コンピュータ周辺機器に所定電圧で電流を供給する安定化手段と、を設け、前記電流バッファ手段が所定容量以上に充電されるまで前記バッファ手段から前記安定化手段への電流の出力を規制する構成としてある。
請求項５にかかる発明は、信号経路と電源経路とを内包してコンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの前記電源経路と前記コンピュータ周辺機器との間に介在される電源装置の電源制御方法であって、前記電源装置に、前記電源経路に接続されて出力する電流を前記バスの規格で規定された電流容量以下に規制する電流規制手段と、この電流規制手段から出力される電流によって充電可能な電流バッファ手段と、前記電流規制手段及び前記電流バッファ手段からの出力電流を入力して前記コンピュータ周辺機器に所定電圧で電流を供給する安定化手段と、を設け、前記電流バッファ手段の充電量を監視し、当該監視している充電量が所定容量を満たすか否かを判断し、所定容量を満たさないと判断した場合に前記バスを介して前記コンピュータ周辺機器における動作を一旦規制する構成としてある。
すなわち、上述した電源制御の手法は、必ずしも実体のある装置に限らず、その方法としても有用である。なお、上記請求項２に記載された装置構成についても同様に当該方法へ適用することが可能であることは言うまでもない。
【００１４】
また、当該電源装置における充電量が不足している場合、コンピュータ周辺機器を継続して駆動させていると、実行される動作によっては駆動電流の不足を生じるおそれがあるため、コンピュータ周辺機器における動作を制御することにより、同駆動電流の不足を解消することも可能である。
かかる制御がソフトウェアとなる場合の一例として、請求項６にかかる発明は、信号経路と電源経路とを内包してコンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの前記電源経路と前記コンピュータ周辺機器との間に介在され、前記電源経路に接続されて出力する電流を前記バスの規格で規定された電流容量以下に規制する電流規制手段と、この電流規制手段から出力される電流によって充電可能な電流バッファ手段と、前記電流規制手段及び前記電流バッファ手段からの出力電流を入力して前記コンピュータ周辺機器に所定電圧で電流を供給する安定化手段と、前記電流バッファ手段の充電量を監視する手段とを具備する電源装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記充電量を監視する手段で監視されている充電量が所定容量を満たすか否かを判断し、所定容量を満たさないと判断した場合に前記バスを介して前記コンピュータ周辺機器における動作を一旦規制する機能を前記コンピュータに実現させる構成としてある。
【００１５】
すなわち、監視されている充電量が所定容量に満たないとき、コンピュータ周辺機器を継続して駆動させていると、実行される動作によっては駆動電流の不足を生じるおそれがあるため、コンピュータ周辺機器における動作を一旦規制する。
なお、上記記録媒体は、磁気記録媒体であっても良いし、光記録媒体であっても良い。また、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現される場合においても本発明の思想において全く異なるものはなく、一部を記録媒体上に記録しておいて必要に応じて適宜読み込む形態のものも含まれる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、コンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるバスの電流容量が規定された電源経路からの出力だけを利用してコンピュータ周辺機器における駆動電力の不足を解消することの可能な電源装置、電源装置付きコンピュータ、電源制御方法および電源装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
【００１７】
さらに、請求項２にかかる発明によれば、構成の簡素化を図ることができる。
さらに、請求項７にかかる発明によれば、機器の小型化、耐久性の向上および充電時間の短縮を実現することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる電源装置をブロック図により示している。
同図に示す電源装置１０は、コンピュータ本体に接続されて電流容量が５００ｍＡに規定されたＵＳＢ２０に内包される電源経路の出力側と、ハードディスク装置３０の電源入力端子との間に介在されており、信号経路と電源経路とを内包するＵＳＢ２０の入力側に接続された図示しないコンピュータ本体から出力される電源を利用してハードディスク装置３０に駆動電源を供給している。この意味で、ハードディスク装置３０は、本発明にいうコンピュータ周辺機器を構成している。
【００１９】
電源装置１０は、ＵＳＢ２０の電源経路の出力側に接続された定電流回路１０ａと、定電流回路１０ａの出力側に接続された電流バッファ回路１０ｂと、電流バッファ回路１０ｂの出力側に接続された電流監視回路１０ｃと、定電流回路１０ａおよび電流バッファ回路１０ｂの出力側とハードディスク装置３０の電源入力端子との間に介在された安定化回路１０ｄとを備えている。
かかる構成により、ハードディスク装置３０が電源装置１０に接続されると、定電流回路１０ａは、ＵＳＢ２０から５００ｍＡの電流のみを取り出し、電流バッファ回路１０ｂは、定電流回路１０ａからの出力電流によって充電を行う。このとき、電流監視回路１０ｃは、電流バッファ回路１０ｂにおける充電量を監視しており、この充電量が所定値に達するまでは電流バッファ回路１０ｂからの出力を規制する。
【００２０】
そして、電流バッファ回路１０ｂにおける充電量が所定値に達すると、安定化回路１０ｄへの出力を許容する。すると、安定化回路１０ｄは、定電流回路１０ａからの出力電流と、電流バッファ回路１０ｂからの出力電流とを所定電圧でハードディスク装置３０に供給する。
従って、ＵＳＢ２０から５００ｍＡの電流のみを取り出す定電流回路１０ａと、定電流回路１０ａからの出力電流によって充電を行う電流バッファ回路１０ｂと、電流バッファ回路１０ｂにおける充電量が所定値に達するまでは電流バッファ回路１０ｂからの出力を規制する電流監視回路１０ｃと、定電流回路１０ａからの出力電流と電流バッファ回路１０ｂからの出力電流とを所定電圧でハードディスク装置３０に供給する安定化回路１０ｄとは、この意味で、それぞれに本発明にいう電流規制手段、電流バッファ手段、電流監視手段および安定化手段を構成している。
【００２１】
図２は、電源装置１０の主要構成を回路図により示している。
定電流回路１０ａには、ＵＳＢ２０の電源経路の出力側に入力端が接続された抵抗器Ｒ１と、この抵抗器Ｒ１の出力端と電流バッファ回路１０ｂとの間に介在されたＰＮＰトランジスタＴｒ１と、抵抗器Ｒ１と並列に接続されたＰＮＰトランジスタＴｒ２とが備えられている。
ＰＮＰトランジスタＴｒ１は、抵抗器Ｒ１の出力端にエミッタ端子ｅ１が接続されるとともに、電流バッファ回路１０ｂにコレクタ端子ｃ１が接続されており、また、ベース端子ｂ１は、抵抗器Ｒ２を介して接地されている。
ＰＮＰトランジスタＴｒ２は、ＵＳＢ２０の電源経路の出力側と抵抗器Ｒ１の入力端との間にエミッタ端子ｅ２が接続されるとともに、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のベース端子ｂ１と抵抗器Ｒ２との間にコレクタ端子ｃ１が接続されており、また、ベース端子ｂ１は、抵抗器Ｒ１の出力端とＰＮＰトランジスタＴｒ１のエミッタ端子ｅ１との間に接続される。
【００２２】
かかる構成により、電源装置１０に接続されたハードディスク装置３０が起動された際、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のベース端子ｂ１が接地側回路に接続されているため、エミッタ端子ｅ１における電位の方がベース端子ｂ１の電位よりも高い。従って、ＵＳＢ２０からの出力電流は、抵抗器Ｒ１を介してＰＮＰトランジスタＴｒ１のエミッタ端子ｅ１からベース端子ｂ１へ入力される。このため、ＵＳＢ２０からの出力電流は、エミッタ端子ｅ１からコレクタ端子ｃ１へ流れ、電流バッファ回路１０ｂに供給される。
ここで、ＵＳＢ２０からの出力電流が変動して５００ｍＡの電流容量を超えようとすると、抵抗器Ｒ１で生じる電圧降下により、ベース端子ｂ２における電位が降下するため、ＵＳＢ２０からの出力電流は、ＰＮＰトランジスタＴｒ２のエミッタ端子ｅ２からベース端子ｂ２に入力され始める。すると、ＰＮＰトランジスタＴｒ２はオンになり、ＵＳＢ２０からの出力電流は、エミッタ端子ｅ２から接地側回路に配されたコレクタ端子ｃ２へ流れる。
【００２３】
このため、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のベース端子ｂ１における電位は上昇し、ＵＳＢ２０からの出力電流がエミッタ端子ｅ１からベース端子ｂ１へ入力されにくくなり、エミッタ端子ｅ１からコレクタ端子ｃ１への電流が規制され、電流バッファ回路１０ｂへ供給される電流が５００ｍＡを超えるのを防止する。
このように、定電流回路１０ａは、電流バッファ回路１０ｂ、電流監視回路１０ｃおよび安定化回路１０ｄの側へ出力される電流を５００ｍＡ以下に規制している。
【００２４】
一方、ハードディスク装置３０は、通常の動作時、４００ｍＡの定格電流を使用して駆動しているため、定電流回路１０ａから出力される５００ｍＡの電流が安定化回路１０ｄを介して供給されることで、十分な駆動電流を得ることができる。
しかし、起動時、データの読み込み時およびデータの書き込み時などには、通常の動作時よりも多くの駆動電流が必要となる。例えば、図３に示すように、起動時には、４００ｍＡの定格電流を上回る８００ｍＡ近くの駆動電流を要する。
このため、電源装置１０に接続されたハードディスク装置３０が起動されると、定電流回路１０ａでは、５００ｍＡを上回る出力電流が要求されることになるが、５００ｍＡを上限電流値としていることから、ハードディスク装置３０に対して十分な駆動電流を供給することができない。
かかる場合に、ハードディスク装置３０の要求に応じた電流供給を実現するため、電源装置１０には、上述したように、電流バッファ回路１０ｂ、電流監視回路１０ｃおよび安定化回路１０ｄが備えられている。
【００２５】
電流バッファ回路１０ｂは、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２を備えており、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２は、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のコレクタ端子ｃ１から出力された電流によって充電を行っている。
ここで、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２を使用しているのは、バッテリに充電を行う場合とは異なり、充電回路を必要としないために電源装置１０の大型化を避けることができ、化学反応を利用しないために繰り返し充放電を行っても充電容量の目減りを生じないためである。さらに、急速充電が可能なために充電時間の短縮も可能となる点で有用となる。
また、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２は、他種のコンデンサに比べ、素子サイズが小さいにも関わらず充電容量が大きいため、ＰＮＰトランジスタＴｒ１からの出力電流によって比較的大容量の充電を容易に行うことが可能となる。このため、この電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２からの出力が必要になった場合には、比較的長い時間にわたって出力を行うことができる点で有用となる。
【００２６】
電流監視回路１０ｃは、ダイオードＤ１を介してＰＮＰトランジスタＴｒ１のコレクタ端子ｃ１に接続されたＰＮＰトランジスタＴｒ３と、抵抗器Ｒ３〜Ｒ５を介してＰＮＰトランジスタＴｒ１およびＰＮＰトランジスタＴｒ３の側とに接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ４とを備えている。なお、ダイオードＤ１は、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２の側の電流がＰＮＰトランジスタＴｒ１のコレクタ端子ｃ１側に逆流するのを防止するために配置されている。
ＰＮＰトランジスタＴｒ３は、エミッタ端子ｅ３をダイオードＤ１の出力端に接続するとともに、ベース端子ｂ３をＮＰＮトランジスタＴｒ４のコレクタ端子ｃ４側に接続しており、また、コレクタ端子ｃ３を安定化回路１０ｄの側に接続している。
ＮＰＮトランジスタＴｒ４は、ベース端子ｂ４をＰＮＰトランジスタＴｒ１のコレクタ端子ｃ１の側に接続するとともに、コレクタ端子ｃ４をＰＮＰトランジスタＴｒ３のエミッタ端子ｅ３側とベース端子ｂ３側とに接続しており、また、エミッタ端子ｅ４は接地されている。なお、ＮＰＮトランジスタＴｒ４のベース端子ｂ４は、抵抗器Ｒ６を介して接地されている。
【００２７】
かかる構成により、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のコレクタ端子ｃ１からの出力電流がダイオードＤ１を介して電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２に供給され、所定容量まで充電が行われる間は、ＰＮＰトランジスタＴｒ３のエミッタ端子ｅ３とベース端子ｂ３との間の電位差が抵抗器Ｒ４，Ｒ５によって同一電位となるように調整されているため、ＰＮＰトランジスタＴｒ３は、オフとなってエミッタ端子ｅ３からコレクタ端子ｃ３への電流を遮断する。従って、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２にて所定容量まで充電が行われる間は、安定化回路１０ｄへの出力が遮断される。
また、この間、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のコレクタ端子ｃ１からの出力電流は、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２の側へ供給されることから、ＮＰＮトランジスタＴｒ４のベース端子ｂ４における電位はしきい値を超えず、オフとなってコレクタ端子ｃ４からエミッタ端子ｅ４への出力を遮断する。
【００２８】
電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２における充電量が図４に示す所定値Ａに達すると、これまで電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２の側へ供給されていたＰＮＰトランジスタＴｒ１のコレクタ端子ｃ１からの出力電流がＮＰＮトランジスタＴｒ４のベース端子ｂ４へ入力され始めるため、ＮＰＮトランジスタＴｒ４のベース端子ｂ４における電位は、しきい値を超えてオンとなり、コレクタ端子ｃ４からエミッタ端子ｅ４への出力を許容する。
すると、ＰＮＰトランジスタＴｒ３のベース端子ｂ３における電位が降下するため、ＰＮＰトランジスタＴｒ３では、エミッタ端子ｅ３からベース端子ｂ３へ電流が入力される。このため、ＰＮＰトランジスタＴｒ３がオンとなり、ダイオードＤ１を介して供給されるＰＮＰトランジスタＴｒ１のコレクタ端子ｃ１からの出力電流と、充電されていた電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２からの出力電流とがエミッタ端子ｅ３からコレクタ端子ｃ３へ流れ、ハードディスク装置３０が要求した５００ｍＡを上回る出力電流が安定化回路１０ｄへ供給されるようになる。
【００２９】
そして、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２からの出力を加えつつ、出力電流を安定化回路１０ｄの側へ流し続ける間、図４に示すように、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２における充電量が低下すると、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２は、減少した充電量を逐次充電する。このとき、ＮＰＮトランジスタＴｒ４のベース端子ｂ４における電位は、しきい値を超える状態で維持されるため、ＰＮＰトランジスタＴｒ３では、オン状態が継続し、安定化回路１０ｄに対して電流を供給し続ける。
従って、電流監視回路１０ｃに備えられたダイオードＤ１、抵抗器Ｒ３〜Ｒ５、ＰＮＰトランジスタＴｒ３およびＮＰＮトランジスタＴｒ４は、本発明にいうスイッチング回路を構成している。
【００３０】
安定化回路１０ｄは、ＰＮＰトランジスタＴｒ３のコレクタ端子ｃ３に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ１０ｄ１を備えており、ＰＮＰトランジスタＴｒ３のコレクタ端子ｃ３から出力される電流をハードディスク装置３０の要求する５Ｖで出力している。
このため、上述したように、ハードディスク装置３０が起動時に４００ｍＡの定格電流を超える８００ｍＡ近くの電流を要求した場合であっても、この要求された電流を５Ｖで確実に供給することが可能となる。
【００３１】
本実施形態では、ハードウェアにより構成された電流監視回路１０ｃにより、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２における充電量が所定値になるまでは電流バッファ回路１０ｂからの出力を規制することで、ハードディスク装置３０における駆動電流が不足しないように制御しているが、かかる構成は一例にすぎず、ＵＳＢ２０を介して接続されたコンピュータ本体で実行されるプログラム制御により、ハードディスク装置３０における駆動電流の不足を防止することも可能である。
例えば、図４に示す電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２の両端間電圧を監視する電圧監視回路を当該電源装置１０に搭載する。そして、コンピュータ本体は、図５に示すように、電圧監視回路が取得した電圧値から電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２における充電量をＵＳＢ２０を介して取得し（ステップＳ１００）、この充電量が一定電圧以下でないかどうかを判定する（ステップＳ１１０）。
【００３２】
電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２における充電量が一定電圧以下であると判定された場合、ハードディスク装置３０がアクセス中であると、アクセス状態がこのまま継続することにより、５００ｍＡを上回る駆動電流を必要とする動作が実行され、駆動電流の不足を生じるおそれがある。このため、ハードディスク装置３０のアクセスを一旦中断させ、一定時間待機させた後にアクセスを再開させる（ステップＳ１２０〜１５０）。
従って、ソフトウェアを適用した場合であっても、本実施形態と同様に、ハードディスク装置３０で駆動電流が不足する事態を回避させることが可能となる。
【００３３】
次に、本実施形態にかかる電源装置１０に接続されたハードディスク装置３０が起動される際の動作について図６を参照しながら説明する。
電源装置１０に接続されたハードディスク装置３０が起動されると（ステップＳ２００）、ＵＳＢ２０からの出力電流が抵抗器Ｒ１を介してＰＮＰトランジスタＴｒ１のエミッタ端子ｅ１からベース端子ｂ１に入力されるため、エミッタ端子ｅ１からコレクタ端子ｃ１へ流れる（ステップＳ２１０）。
このとき、５００ｍＡを超える電流が抵抗器Ｒ１を流れようとすると、抵抗器Ｒ１で生じる電圧降下により、この出力電流は、ＰＮＰトランジスタＴｒ２のエミッタ端子ｅ２からベース端子ｂ２に入力されるため、エミッタ端子ｅ２から接地側回路に配されたコレクタ端子ｃ２へ流れる。従って、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のベース端子ｂ１における電位が降下し、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のエミッタ端子ｅ１からベース端子ｂ１への電流が流れにくくなり、エミッタ端子ｅ１からコレクタｃ１への出力電流を５００ｍＡ以下に規制する。
【００３４】
ＰＮＰトランジスタＴｒ１のコレクタ端子ｃ１から出力される５００ｍＡ以下の電流は、ダイオードＤ１を介して電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２に供給されるため、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２は、所定容量まで充電を行う（ステップＳ２２０）。
この充電の間、ＰＮＰトランジスタＴｒ３では、エミッタ端子ｅ３とベース端子ｂ３との間の電位差が同一電位となるように調整されているため、オフとなってエミッタ端子ｅ３からコレクタ端子ｃ３への電流を遮断する。
一方、ＮＰＮトランジスタＴｒ４では、ベース端子ｂ４における電位がしきい値を超えないため、オフとなってコレクタ端子ｃ４からエミッタ端子ｅ４への出力を遮断する。
【００３５】
ここで、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２における充電量が所定値に達すると（ステップＳ２３０）、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のコレクタ端子ｃ１からの出力電流がＮＰＮトランジスタＴｒ４のベース端子ｂ４へ入力され始めるため、このベース端子ｂ４における電位がしきい値を超えることで、ＮＰＮトランジスタＴｒ４はオンとなり、コレクタ端子ｃ４からエミッタ端子ｅ４への出力を許容する。
すると、ＰＮＰトランジスタＴｒ３のベース端子ｂ３における電位が降下するため、ＰＮＰトランジスタＴｒ３では、エミッタ端子ｅ３からベース端子ｂ３へ電流が入力される。このため、ＰＮＰトランジスタＴｒ３がオンとなり、ダイオードＤ１を介したＰＮＰトランジスタＴｒ１のコレクタ端子ｃ１からの出力電流と、充電されていた電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２からの出力電流とがエミッタ端子ｅ３からコレクタ端子ｃ３へ流れる（ステップＳ２４０）。
【００３６】
従って、定電流回路１０ａから出力される５００ｍＡ以下の電流に、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２からの出力が加えられることになるため、５００ｍＡを上回る出力電流がＤＣ−ＤＣコンバータ１０ｄ１へ供給可能となる（ステップＳ２５０）。
この５００ｍＡを上回る出力電流がＤＣ−ＤＣコンバータ１０ｄ１に供給されると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０ｄ１は、ハードディスク装置３０が要求する５００ｍＡを上回る電流を５Ｖで出力する。
すると、ハードディスク装置３０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０ｄ１から出力された電流を利用して起動動作を実行する。
このように、ＵＳＢ２０の電源経路の出力から５００ｍＡ以下の電流のみを取り出し、ハードディスク装置３０側への出力を規制しつつ、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２に所定容量まで充電を行い、充電容量が所定量に達したとき、取り出された５００ｍＡ以下の電流と、電気二重層コンデンサＣ１，Ｃ２からの出力電流とをハードディスク装置３０側へ出力させるため、コンピュータとコンピュータ周辺機器とを接続するために用いられるＵＳＢ２０の電流容量が規定された電源経路からの出力だけを利用してハードディスク装置３０における駆動電力の不足を解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる電源装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】電源装置の主要構成を示す回路図である。
【図３】ハードディスク装置の起動時における駆動電流の変化を示すタイムチャートである。
【図４】電気二重層コンデンサにおける充電量の変化を示すタイムチャートである。
【図５】変形例にかかる電源装置におけるアクセス制御手順を示すフローチャートである。
【図６】電源装置における動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…電源装置
１０ａ…定電流回路
１０ｂ…電流バッファ回路
１０ｃ…電流監視回路
１０ｄ…安定化回路
１０ｄ１…ＤＣ−ＤＣコンバータ
２０…ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）
３０…ハードディスク装置
Ｃ１，Ｃ２…電気二重層コンデンサ
Ｄ１…ダイオード
Ｒ１〜Ｒ６…抵抗器
Ｔｒ１〜Ｔｒ３…ＰＮＰトランジスタ
Ｔｒ４…ＮＰＮトランジスタ
【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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