(57)【要約】【課題】  電子機器に内蔵される充電池の充電に関し、充電時の発熱を抑制する。【解決手段】  電子機器３０に搭載された充電池３４の充電に用いられる充電用ＩＣ３８であって、垂下特性を持つ外部電源（ＡＣアダプタ４０）より給電されて定電流を取り出せる電源部（スイッチング電源６６）と、充電池の充電経路５２に設置された回路素子（ＰＭＯＳＴｒ５４）を通して外部電源から第１の定電流Ｉｃｃ１を充電池に流し、第１の定電流により充電池を所定電圧に充電させた後、電源部から第１の定電流より小さい第２の定電流Ｉｃｃ２を充電池に流す制御部６４とを含む構成である。【選択図】        図１０
2007014163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電用ＩＣであって、
垂下特性を持つ外部電源より給電されて定電流を取り出せる電源部と、
前記充電池の充電経路に設置された回路素子を通して前記外部電源から第１の定電流を前記充電池に流し、前記第１の定電流により前記充電池を所定電圧に充電させた後、前記電源部から前記第１の定電流より小さい第２の定電流を前記充電池に流す制御部と、
を含むことを特徴とする充電用ＩＣ。
【請求項２】
電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電用ＩＣであって、
前記電子機器と接続される外部機器から給電され、定電流を出力する電源部と、
前記外部機器から提供される給電情報に基づき、前記電源部から前記充電池に流す定電流を切り換える制御部と、
を含むことを特徴とする充電用ＩＣ。
【請求項３】
請求項１に記載の充電用ＩＣにおいて、
前記制御部は、前記第２の定電流による充電を経て、前記充電池に前記電源部から定電圧を印加し、定電圧充電に切り換える構成であることを特徴とする充電用ＩＣ。
【請求項４】
電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電装置であって、
垂下特性を持つ外部電源より給電される電源部と、
前記充電池の充電経路に設置された回路素子と、
前記回路素子を通して前記外部電源から第１の定電流を前記充電池に流し、前記第１の定電流により前記充電池を所定電圧に充電させた後、前記電源部から前記第１の定電流より小さい第２の定電流を前記充電池に流す制御部と、
を含むことを特徴とする充電装置。
【請求項５】
前記充電用ＩＣ又は前記充電装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末等の電子機器に搭載される充電池の充電装置に関し、特に、充電池の充電ソースにＡＣアダプタ等の外部電源や、ＵＳＢケーブルで接続されるパーソナルコンピュータ等のＵＳＢホストを用いる充電用ＩＣ、充電装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等の電子機器に搭載された充電池の充電には、充電ソースにＡＣアダプタや、パーソナルコンピュータ等が用いられ、充電池の電圧レベルに応じて予備充電、定電流充電、又は定電圧充電が選択され、定電流充電においても、電流値が段階的に切り換えられる場合がある。
【０００３】
このような充電池の充電に関し、出力電流に応じて垂下特性を持つ充電回路（例えば、特許文献１）、携帯電話機の充電池の充電を定電流充電の後、定電圧充電で行う方法及び装置（例えば、特許文献２）等が知られている。
【特許文献１】特開平１１−３２７６７１号公報（段落番号００２０、図１、図２等）
【特許文献２】特開２００３−２７４５７０号公報（段落番号００１６以下、図４、図５等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、垂下特性を持つ外部電源による定電流充電の後、定電圧充電に切り換える充電に関し、図１、図２及び図３を参照して説明する。図１は、充電制御にＰＭＯＳトランジスタを用いた充電装置を示す回路図、図２は、その充電制御を示すフローチャート、図３は、充電動作を示す図である。
【０００５】
この充電装置２は、電子機器３に装置負荷４とともに搭載された充電池６を充電ソースにＡＣアダプタ８を用いて充電する構成である。この充電装置２には、充電用ＩＣ（Integrated Circuit）１０が備えられ、この充電用ＩＣ１０には、充電制御部等のＩＣ化可能な回路部が集積化されている。この充電用ＩＣ１０の外部回路として、ＡＣアダプタ８と充電池６との間には充電池６に充電電流を流す充電経路１１が形成され、この充電経路１１には、充電制御素子としてＰＭＯＳトランジスタ（Ｔｒ）１２が設置され、このＰＭＯＳＴｒ１２には逆流防止用ダイオード１４及びセンス抵抗１６が直列に接続されている。センス抵抗１６は充電経路１１に流れる充電電流を電圧に変換して検出し、この検出電流は制御情報として充電用ＩＣ１０に加えられる。充電用ＩＣ１０に得られる制御出力はＰＭＯＳＴｒ１２のゲートに加えられ、充電定電流制御又は定電圧制御が実行される。
【０００６】
この充電装置２による充電池６の充電では、図２に示すように、充電ソースとしてＡＣアダプタ８が検出されると、ＡＣアダプタ８の出力電圧の検出の後、電池状態を表す電池温度、電池電圧の電池状態チェックが行われる（ステップＳ１）。この電池状態チェックの結果、異常がなければ充電動作を開始する。この充電動作の開始に当たり、電池電圧が低すぎる場合（過放電状態）を除いて、急速充電である第１の定電流充電ＣＣ１が行われ（ステップＳ２）、この定電流充電ＣＣ１により定電圧充電の開始電圧まで電池電圧を上昇させる（ステップＳ３）。電池電圧の上昇の後、第２の定電流充電ＣＣ２を行い（ステップＳ４）、定電圧充電（ステップＳ５）を経て満充電に到達したとき、充電完了となる。ＣＣ１における定電流Ｉcc１に対し、ＣＣ２の定電流Ｉcc２は、Ｉcc２＜Ｉcc１の関係にある。
【０００７】
この充電プロセスにおいて、充電池６の充電は、図３に示すように、予備電流Ｉpre による予備充電（ＰＲ）を経て充電池６を所定電圧（例えば、３〔Ｖ〕）に上昇させた後、充電電流Ｉｃを定電流Ｉcc１に増加させ、ＡＣアダプタ８の持つ垂下特性を利用して第１の定電流充電ＣＣ１、第２の定電流充電ＣＣ２が行われ、定電圧充電ＣＶの後、所定電圧例えば、４．２〔Ｖ〕に到達して充電完了となる。図３は、充電形態、充電電流及び電池電圧の推移を示す図である。この場合、ＡＣアダプタ８の出力電圧は充電完了電圧より高く設定されており、第２の定電流充電から定電圧充電に切り換わる時点で最大発熱を呈する。
【０００８】
この充電動作による発熱量について、図４を参照して説明する。図４は、充電動作中の各部の発熱量の推移を示す図である。
【０００９】
充電動作において、ＰＭＯＳＴｒ１２、ダイオード１４及びセンス抵抗１６の発熱では、第１の定電流充電ＣＣ１の領域（ｔ１〜ｔ２）では、ダイオード１４の発熱が最も大きく、全発熱量の１／２を占めている。第２の定電流充電ＣＣ２の領域（ｔ２〜ｔ３）の全発熱量は定電流充電ＣＣ１の領域（ｔ１〜ｔ２）より大きく、ＣＣ１の領域（ｔ１〜ｔ２）よりダイオード１４及びセンス抵抗１６の発熱量が低下しているのに対し、ＰＭＯＳＴｒ１２の発熱量は全発熱量の２／３を占める。また、定電圧充電ＣＶの領域（ｔ３〜ｔ４）では、充電電流の減少に依存して発熱量が減少している。領域（ｔ１〜ｔ４）の全発熱量中、ＰＭＯＳＴｒ１２の発熱量が最も大きい。この発熱において、定電流充電ＣＣ２に移行した際に、ＰＭＯＳＴｒ１２は電圧印可電力に応じて発熱する。このような発熱はエネルギロスになる。
【００１０】
ところで、定電流充電ＣＣ１の開始電圧は例えば、３〔Ｖ〕前後に設定され、ＡＣアダプタ８の垂下特性を使用するため、充電電流ＩｃはＡＣアダプタ８の出力に依存する。このため、ＣＣ１の領域では、６７０〔ｍＡ〕程度となる。ＡＣアダプタ８の出力電圧をＶoa、電池電圧をＶｂとすると、この出力電圧Ｖoaは、
Ｖoa＝Ｖｂ＋（外部部品抵抗〔Ω〕×Ｉｃ）                ・・・(1) 
となる。この許容損失に応じて、外部部品が発熱する。
【００１１】
この場合、ダイオード１４の電圧降下を０．３〔Ｖ〕とすると、発熱量Ｐｄは、
Ｐｄ＝０．３〔Ｖ〕×Ｉｃ                              ・・・(2) 
となる。
【００１２】
ＣＣ２の領域の定電流Ｉcc２を例えば、３５０〔ｍＡ〕に設定すると、ＡＣアダプタ８の出力電圧Ｖoaが約５．４〔Ｖ〕になるとすれば、電池電圧ＶｂとＡＣアダプタ８の出力電圧Ｖoaとの差電圧ΔＶ（＝Ｖoa−Ｖｂ）の大半がＰＭＯＳＴｒ１２に集中し、このＰＭＯＳＴｒ１２の発熱量が全発熱量の大半を占めることになる。外部部品における損失を約４５６〔ｍＷ〕とすれば、そのうちの約３１８〔ｍＷ〕がＰＭＯＳＴｒ１２の発熱で失われる。ＣＣ２移行時には充電電流ＩｃがＣＣ１より下がるため、そのとき、電池電圧Ｖｂは３．９〔Ｖ〕程度まで下がり、定電流充電ＣＣ２により電池電圧Ｖｂが上昇し、電池電圧Ｖｂ＝４．２〔Ｖ〕で定電圧充電ＣＶへ移行している。
【００１３】
この定電圧充電ＣＶでは、電池電圧Ｖｂ＝４．２〔Ｖ〕になるように定電圧制御を行い、充電池６が満充電に近づくに従い、充電電流Ｉｃが減少する。このＣＶの領域では充電電流Ｉｃが小さいので、発熱はＣＣ２より小さくなる。充電電流Ｉｃが５０〔ｍＡ〕程度に減少した場合に充電完了とし、充電動作を停止させている。
【００１４】
また、図５に示す充電装置２では、既述のダイオード１４に代え、逆流防止用素子としてＰＭＯＳＴｒ１８を用いた場合である。図５において、図１と同一部分には同一符号を付してある。この充電装置２では、充電用ＩＣ１０からゲートに加えられる制御信号により、ＰＭＯＳＴｒ１８を動作させ、充電経路１１に流れる充電電流Ｉｃの方向を規制している。
【００１５】
図５に示す充電装置２の発熱量は、図６に示すように、第１の定電流充電ＣＣ１の領域（ｔ１〜ｔ２）では、センス抵抗１６の発熱が最も大きく、全発熱量の１／２を占めている。第２の定電流充電ＣＣ２の領域（ｔ２〜ｔ３）の全発熱量は定電流充電ＣＣ１の領域（ｔ１〜ｔ２）の２倍程度になって大きく、ＣＣ１の領域（ｔ１〜ｔ２）よりＰＭＯＳＴｒ１８及びセンス抵抗１６の発熱量が全発熱量の１／５程度に低下しているのに対し、ＰＭＯＳＴｒ１２の発熱量は全発熱量の４／５を占める。また、定電圧充電ＣＶの領域（ｔ３〜ｔ４）では、充電電流の減少に依存して発熱量が減少している。この発熱において、定電流充電ＣＣ２に移行した際に、ＰＭＯＳＴｒ１２には、電圧印可電力に応じて発熱が生ずる。このような発熱はエネルギロスになることは既述の通りである。
【００１６】
また、図７に示す充電装置２では、充電用ＩＣ１０の内部にスイッチング電源２０が設置され、このスイッチング電源２０の出力をインダクタ２２及びキャパシタ２４からなるフィルタ回路２６を通過させて取り出し、充電経路１１を通して充電池６に供給している。この場合、充電経路１１には、逆流防止用のＰＭＯＳＴｒ１８が設置されているが、省略される場合もある。
【００１７】
この充電装置２では、充電ソースにＡＣアダプタ８が用いられ、このＡＣアダプタ８の出力をスイッチング電源２０に加え、定電流Ｉcc１、Ｉcc２及び定電圧Ｖｃを発生させ、第１の定電流充電ＣＣ１、第２の定電流充電ＣＣ２及び定電圧充電ＣＶを実現している。このため、この充電装置２（図７）の発熱は、図８に示すように、定電流充電ＣＣ１の領域（ｔ１〜ｔ２）では、スイッチング電源２０の発熱が最も大きく、全発熱量の１／２を占めている。定電流充電ＣＣ２の領域（ｔ２〜ｔ３）の全発熱量は定電流充電ＣＣ１の領域（ｔ１〜ｔ２）の１／２程度になって減少し、定電流充電ＣＣ１の領域（ｔ１〜ｔ２）よりスイッチング電源２０の発熱量も全発熱量の１／２程度に低下し、定電圧充電ＣＶの領域（ｔ３〜ｔ４）では、充電電流の減少に依存して発熱量が減少している。
【００１８】
このようなスイッチング電源２０を用いることにより、定電流充電ＣＣ１の充電電流Ｉｃを大きくとると、発熱量が増加し、この発熱を抑制するにはスイッチング電源２０の容量を大きくすればよいが、コストアップになる。即ち、スイッチング電源２０のＤＣ−ＤＣの変換効率ηをη＝９０〔％〕とすると、発熱量Ｐｈは、Ｐｈ＝約３４７〔ｍＷ〕となり、発熱量が多くなる。充電電流Ｉｃを確保するため、スイッチング電源２０の出力電流を７００〔ｍＡ〕程度に高めることは、コストアップとなる。
【００１９】
そこで、充電池を搭載する携帯電話機等の電子機器に関し、機器筐体の小型化、薄型化とともに、搭載された電池の大容量化が図られ、充電動作中に通話等の機器動作をさせる際に、発熱を抑制させることが要請されている。
【００２０】
このような課題について、特許文献１、２にはその開示はなく、これを解決するための構成についての開示や示唆もない。
【００２１】
そこで、本発明の目的は、電子機器に内蔵される充電池の充電に関し、充電時の発熱を抑制することにある。
【００２２】
また、本発明の他の目的は、ＡＣアダプタやＵＳＢホスト等の外部電源や外部機器を用いる充電池の充電に関し、充電の効率化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するための本発明の構成を列挙して説明する。
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明の第１の側面は、電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電用ＩＣであって、垂下特性を持つ外部電源より給電されて定電流を取り出せる電源部と、前記充電池の充電経路に設置された回路素子を通して前記外部電源から第１の定電流を前記充電池に流し、前記第１の定電流により前記充電池を所定電圧に充電させた後、前記電源部から前記第１の定電流より小さい第２の定電流を前記充電池に流す制御部とを含む構成である。
【００２５】
斯かる構成によれば、ＡＣアダプタ等、垂下特性を持つ外部電源から第１の定電流を充電池に流して充電し、その充電池を所定電圧に充電させた後、充電用ＩＣに内蔵されている電源部から第２の定電流を充電池に流し、充電池を充電することができる。この充電において、垂下特性を持つ外部電源から充電池に供給される第１の定電流の電流値は大きく、充電用ＩＣに内蔵された電源部から供給される第２の定電流は、第１の定電流より小さい。このため、充電用ＩＣ側の発熱要因は第２の定電流を流す電源部にあるが、第２の定電流は、第１の定電流より電流値が小さいため、それによる発熱量は少ない。この場合、第２の定電流は電源部から充電池に直接供給され、回路素子に無関係であることから、第２の定電流の供給時には回路素子の発熱はない。また、第１の定電流は回路素子を通じて流すので、その発熱はあるものの、この発熱量は小さい。従前のＰＭＯＳＴｒを通して第２の定電流を流していた場合（図８）に比較し、大幅に発熱量が削減される。従って、充電用ＩＣが搭載された電子機器の加熱ないし発熱量が抑制される。
【００２６】
また、第１の定電流の発生の際、また、電源部に第２の定電流を発生させる際に、外部電源の発熱は充電用ＩＣの搭載機器である電子機器の外部で生じているので、電子機器の発熱とは無関係である。
【００２７】
上記目的を達成するため、本発明の第２の側面は、電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電用ＩＣであって、前記電子機器と接続される外部機器から給電され、定電流を出力する電源部と、前記外部機器から提供される給電情報に基づき、前記電源部から前記充電池に流す定電流を切り換える制御部とを含む構成である。
【００２８】
斯かる構成によれば、電源部には、外部機器からの給電により定電流が得られ、この定電流出力により充電池が充電されるが、その際、外部機器から提供される給電情報に基づき、外部機器の給電能力が高い場合には、電源部に切り換え、切り換えられた大きい定電流により、充電池が充電される。この場合、充電池は充電用ＩＣの低出力電源部又は電源部により充電されるので、充電用ＩＣの発熱量は抑制され、ひいては充電用ＩＣを搭載した電子機器の加熱ないし発熱量が抑制される。
【００２９】
上記目的を達成するためには、前記充電用ＩＣにおいて、好ましくは、前記制御部は、前記第２の定電流による充電を経て、前記充電池に前記電源部から定電圧を印加し、定電圧充電に切り換える構成としてもよい。斯かる構成によれば、定電圧充電により充電池が所定電圧に充電される。
【００３０】
上記目的を達成するため、本発明の第３の側面は、電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電装置であって、垂下特性を持つ外部電源より給電される電源部と、前記充電池の充電経路に設置された回路素子と、前記回路素子を通して前記外部電源から第１の定電流を前記充電池に流し、前記第１の定電流により前記充電池を所定電圧に充電させた後、前記電源部から前記第１の定電流より小さい第２の定電流を前記充電池に流す制御部とを含む構成である。                                                                
【００３１】
斯かる構成によれば、ＡＣアダプタ等、垂下特性を持つ外部電源から第１の定電流を充電池に流して充電し、その充電池を所定電圧に充電させた後、電源部から第２の定電流を充電池に流し、充電池を充電することができる。この充電において、垂下特性を持つ外部電源から充電池に供給される第１の定電流の電流値は大きく、電源部から供給される第２の定電流は、第１の定電流より小さい電流値であるため、発熱量は少ない。この場合、第２の定電流は電源部から充電池に直接供給され、回路素子に無関係であることから、第２の定電流の供給時には回路素子の発熱はない。また、第１の定電流は回路素子を通じて流すので、その発熱はあるものの、この発熱量は小さい。従前のＰＭＯＳＴｒを通して第２の定電流を流していた場合（図８）に比較し、大幅に発熱量が削減される。従って、この充電装置が搭載された電子機器の加熱ないし発熱量が抑制される。
【００３２】
上記目的を達成するため、本発明の第４の側面は、電子機器であって、前記充電用ＩＣ又は前記充電装置を備える構成である。既述の充電用ＩＣ又は充電装置を搭載した機器では、充電時の発熱が抑えられるので、電子機器の加熱及び発熱量が抑制される。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、次の効果が得られる。
【００３４】
(1) 充電用ＩＣの発熱が抑制され、充電用ＩＣを搭載した充電装置又は電子機器の加熱及び発熱量が抑制される。
【００３５】
(2) 充電装置の発熱が抑制され、充電装置を搭載した電子機器の加熱及び発熱量が抑制される。
【００３６】
(3) 既述の充電用ＩＣ又は充電装置を用いた電子機器によれば、加熱及び発熱量が抑制され、放熱対策の軽減化が期待できる。電子機器として例えば、携帯端末装置では、発熱量を抑えることができ、放熱対策が軽減され、薄型化を損なうことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
〔第１の実施の形態〕
【００３８】
本発明の第１の実施の形態について、図９を参照して説明する。図９は、第１の実施の形態に係る充電用ＩＣ、充電装置及び電子機器の概要を示した図である。
【００３９】
電子機器３０には、装置負荷３２に給電する充電池３４とともに、この充電池３４を充電する充電装置３６が搭載され、充電装置３６には、充電用ＩＣ３８が設置されている。電子機器３０は、携帯電話機等の携帯端末装置、電子カメラ等の機器であって、充電池を搭載ないし使用するものであれば、どのような機器でもよい。装置負荷３２は、充電池３４から供給される電気エネルギを消費する負荷である。充電池３４は、リチウムイオン電池等の放電及び充電が可能な二次電池である。充電用ＩＣ３８は、充電装置３６において、電源部や制御部等、ＩＣ化可能な回路部を集積化したものであり、充電池３４の充電制御や充電パターンの切換え等に用いられる。
【００４０】
充電池３４の充電ソースには、外部電源として例えば、ＡＣアダプタ４０、充電のための給電能力を備えた外部機器として例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ホスト４２が用いられる。ＡＣアダプタ４０は例えば、商用交流電源ＡＣのコンセントにより接続され、その商用交流を所望の電圧の直流（ＤＣ）に変換する交流−直流変換器からなる電源装置である。ＵＳＢホスト４２は例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の給電能力を有する電子機器であって、ＵＳＢケーブル４４を通じて給電する。この外部機器には、ＵＳＢホスト４２以外の機器を用いてもよい。
【００４１】
充電装置３６には、接続部であるアダプタコネクタ４６を以てＡＣアダプタ４０が接続されるとともに、接続部であるＵＳＢコネクタ４８によりＵＳＢホスト４２のＵＳＢケーブル４４が接続される。スイッチ５０は、充電ソースの選択に用いられ、例えば、ＡＣアダプタ４０及びＵＳＢホスト４２の双方が接続された場合には、何れか一方又は給電能力の高い側の機器として例えば、ＡＣアダプタ４０の接続を優先する等の切換えに用いられる。
【００４２】
このスイッチ５０と充電池３４との間には充電経路５２が形成されている。この充電経路５２には、充電制御用の回路素子としてＰＭＯＳＴｒ５４、逆流防止用の回路素子としてＰＭＯＳＴｒ５６、電流検出素子としてセンス抵抗５８が設置され、これらは直列回路を構成している。ＰＭＯＳＴｒ５４は、充電用ＩＣ３８により制御され、充電経路５２を通じて充電池３４に第１の定電流Ｉcc１を流す。ＰＭＯＳＴｒ５６は、充電用ＩＣ３８により制御され、充電池３４から充電経路５２を通してＡＣアダプタ４０やＵＳＢホスト４２に対する電流の逆流を阻止する。センス抵抗５８は充電経路５２に流れる充電電流を電圧に変換して検出し、その検出電圧が制御情報として充電用ＩＣ３８に加えられる。
【００４３】
充電用ＩＣ３８には、アダプタ検出端子６０、ＵＳＢ検出端子６２が設けられているとともに、制御部６４、内蔵電源部としてスイッチング電源６６及びリニア電圧レギュレータ６８等が備えられている。スイッチング電源６６は、定電流出力又は定電圧出力を発生する例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータであって、充電用ＩＣ３８に内蔵された第１の電源回路を構成している。また、リニア電圧レギュレータ６８は、予備充電に用いられるスイッチング電源６６の出力定電流より小さい定電流を発生する例えば、ＬＤＯ（Low Drop Out）であって、充電用ＩＣ３８に内蔵された第２の電源回路を構成する。制御部６４は例えば、マイクロプロセッサで構成されている。充電用ＩＣ３８には、アダプタ検出端子６０を通してＡＣアダプタ４０の出力電圧が加えられるとともに、ＵＳＢ検出端子６２を通してＵＳＢホスト４２の出力電圧が加えられる。スイッチング電源６６の出力は、インダクタ７０及びキャパシタ７２からなる平滑回路７４により平滑されて充電経路５２に加えられ、リニア電圧レギュレータ６８の低定電流出力は充電経路５２に直接加えられる。
【００４４】
制御部６４は、ＡＣアダプタ４０又はＵＳＢホスト４２に対応した充電パターン等の充電制御に用いられる。ＡＣアダプタ４０又はＵＳＢホスト４２の接続は、アダプタ検出端子６０、ＵＳＢ検出端子６２に加えられる電圧情報により知ることができる。そこで、ＡＣアダプタ４０が接続された場合には、必要な場合にリニア電圧レギュレータ６８による予備充電、ＰＭＯＳＴｒ５４の制御により定電流Ｉcc１による定電流充電ＣＣ１、スイッチング電源６６の制御により定電圧Ｖｃによる定電圧充電が行われる。また、ＵＳＢホスト４２が接続された場合には、必要な場合にリニア電圧レギュレータ６８による予備充電、スイッチング電源６６の制御により定電流Ｉcc２による定電流充電ＣＣ２又は定電圧Ｖｃによる定電圧充電ＣＶが行われる。予備充電は、充電池３４の放電が著しい場合に対応し、充電の迅速化のために予備的に行われる充電であり、常に必要なわけではない。
【００４５】
斯かる構成によれば、ＡＣアダプタ４０及びＵＳＢホスト４２の双方が接続されている場合には、この実施の形態では、スイッチ５０により、ＡＣアダプタ４０の接続が選択され、ＵＳＢホスト４２の接続は無視され、ＡＣアダプタ４０の給電により、リニア電圧レギュレータ６８の出力電流による予備充電が必要に応じて行われ、この予備充電の後、ＡＣアダプタ４０の出力及びＰＭＯＳＴｒ５４の定電流制御により、定電流Ｉcc１による定電流充電ＣＣ１が行われ、この充電の後、スイッチング電源６６の出力である定電流Ｉcc２による定電流充電ＣＣ２が行われ、この充電の後、スイッチング電源６６の出力である定電圧Ｖｃによる定電圧充電ＣＶが行われ、充電池３４が所定電圧に充電される。この充電において、充電電流はセンス抵抗５８により検出され、その検出電流が制御情報として制御部６４に加えられ、ＰＭＯＳＴｒ５４の定電流制御、スイッチング電源６６の定電流制御又は定電圧制御が行われる。
【００４６】
また、ＵＳＢホスト４２のみが接続され、又は、ＵＳＢホスト４２が選択された場合には、ＵＳＢホスト４２の給電により、リニア電圧レギュレータ６８の出力電流による予備充電が必要に応じて行われ、この予備充電の後、スイッチング電源６６の出力である定電流Ｉcc２による定電流充電ＣＣ２が行われ、この充電の後、スイッチング電源６６の出力である定電圧Ｖｃによる定電圧充電ＣＶが行われ、充電池３４が所定電圧に充電される。この充電においても、充電電流はセンス抵抗５８により検出され、その検出電流が制御情報として制御部６４に加えられ、スイッチング電源６６の定電流制御及び定電圧制御が行われる。
【００４７】
この実施の形態の特徴事項を列挙すれば、次の通りである。
【００４８】
(1) 第１の定電流充電ＣＣ１ではＡＣアダプタ４０の垂下特性を用いて充電池３４の充電が行われ、充電用ＩＣ３８、充電装置３６及び電子機器３０の発熱を抑制する。第２の定電流充電ＣＣ２及び定電圧充電ＣＶでは、スイッチング電源６６が用いられ、同様に、充電用ＩＣ３８、充電装置３６及び電子機器３０の発熱が抑制される。
【００４９】
(2) スイッチ５０により、ＡＣアダプタ４０とＵＳＢホスト４２の切換えが可能であり、ＡＣアダプタ４０での充電時には低発熱な充電装置３６が実現できる。
【００５０】
(3) 充電用ＩＣ３８にＡＣアダプタ４０とＵＳＢホスト４２の検出端子６０、６２が設けられ、これら検出端子６０、６２に加えられる電圧により、接続機器を判別し、ＵＳＢホスト４２の検出時には、第２の定電流充電ＣＣ２及び定電圧充電ＣＶが行われる。
【００５１】
(4) 充電ソースにＵＳＢホスト４２が用いられた場合には、ＵＳＢホスト４２と電子機器３０又は充電装置３６との通信により、例えば、予備充電ＰＲ中にＵＳＢホスト４２からの給電能力を表す給電情報の提供により、ＵＳＢホスト４２の給電能力の確認の後、ＵＳＢホスト４２からスイッチング電源６６に給電し、予備電流Ｉpre から定電流Ｉcc２（＞Ｉpre ）に切り換え、充電を行うことができる（例えば、図１７）。これにより、低発熱による充電の迅速化が図られる。
【００５２】
次に、電子機器３０、充電装置３６、充電用ＩＣ３８及びＵＳＢホスト４２の構成について、図１０を参照して説明する。図１０は、電子機器３０、充電装置３６、充電用ＩＣ３８及びＵＳＢホスト４２の構成例を示す図である。図１０において、図９と同一部分には同一符号を付してある。
【００５３】
この充電装置３６の搭載された電子機器３０にはＣＰＵ（Central Processing Unit ）等からなるプロセッサ７６が設置され、また、ＵＳＢホスト４２にはＣＰＵ等からなるプロセッサ７８が内蔵されている。これらプロセッサ７６、７８は、ＵＳＢケーブル４４及びＵＳＢコネクタ４８を介して接続され、プロセッサ７６、７８間で情報の授受が行われる。この実施の形態では、プロセッサ７６の問い合わせに対し、プロセッサ７８からＵＳＢホスト４２が持つ給電能力を表す情報が制御情報としてプロセッサ７６に伝達される。プロセッサ７６が取得した制御情報は制御部６４に伝達される。この場合、ＵＳＢホスト４２の給電能力が高い場合には、リニア電圧レギュレータ６８からスイッチング電源６６に動作が切り換えられ、スイッチング電源６６から充電電流が充電池３４に供給される。
【００５４】
充電用ＩＣ３８には、既述の制御部６４、スイッチング電源６６、リニア電圧レギュレータ６８が設置されているとともに、電圧検出部８０、８２、８３、８４及び電流検出部８６が設置されている。制御部６４の制御出力はＰＭＯＳＴｒ５４、５６のゲートに加えられている。電圧検出部８０はＡＣアダプタ４０の出力電圧を検出し、電圧検出部８２はＵＳＢホスト４２の出力電圧を検出する。電圧検出部８３は、スイッチ５０を通して充電用ＩＣ３８のスイッチング電源６６、リニア電圧レギュレータ６８に加えられる入力電圧を検出する。これらの検出電圧は、ＡＣアダプタ４０又はＵＳＢホスト４２の認識情報として用いられる。この情報は、スイッチ５０の切換えに用いられる。電圧検出部８４は、電圧検出端子８８を通して加えられる充電池３４の電圧を検出し、その検出電圧が充電制御情報に用いられる。例えば、予備充電が必要であるか否か、充電途上では、予備充電ＰＲから第１の定電流充電ＣＣ１への切換え、第１の定電流充電ＣＣ１から第２の定電流充電ＣＣ２への切換え、定電流充電ＣＣ２から定電圧充電ＣＶへの切換え、充電の終了等に用いられる。
【００５５】
この充電用ＩＣ３８におけるスイッチング電源６６は例えば、図１１に示すように、ＡＣアダプタ４０又はＵＳＢホスト４２の出力を受けて直流出力を取り出すＤＣ−ＤＣコンバータで構成されている。この場合、ＰＭＯＳＴｒ９０及びＮＭＯＳＴｒ９２からなるＣ−ＭＯＳ回路９４が設置され、このＣ−ＭＯＳ回路９４の各ＰＭＯＳＴｒ９０、ＮＭＯＳＴｒ９２のゲートにスイッチング制御部９６からスイッチング信号が加えられ、ＰＭＯＳＴｒ９０とＮＭＯＳＴｒ９２とを交互に導通させる構成である。スイッチング電源６６の出力は、既述の平滑回路７４を通して充電経路５２に加えられているとともに、スイッチング制御部９６に帰還されている。
【００５６】
次に、第１の実施の形態に係る充電制御方法について、図１２を参照して説明する。図１２は、充電制御方法の一例を示すフローチャートである。
【００５７】
この制御方法は、充電ソースとしてＡＣアダプタ４０、ＵＳＢホスト４２の双方が接続された場合である。充電池３４の充電に際し、その充電池３４について、電池状態チェックが実行される（ステップＳ１１）。この電池状態チェックは、充電池３４の存在、電池温度、電池電圧等の状態が電圧検出部８４の検出電圧等を参照して確認される。この電池状態チェックは、既述した予備充電の要否等の情報となる。
【００５８】
この電池状態チェックの後、充電池３４に異常がなければ、充電ソースの選択が行われ（ステップＳ１２）、この充電ソース選択では、この場合、ＡＣアダプタ４０及びＵＳＢホスト４２の双方が接続されているので、スイッチ５０により充電ソースが選択される。この実施の形態では、既述した通り、ＡＣアダプタ４０が優先的に選択され、ＡＣアダプタ４０が充電用ＩＣ３８にスイッチ５０を介して接続される。
【００５９】
この場合、充電池３４は、動作状態Ａ（ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５）及び動作状態Ｂ（ステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８）を経て所定電圧に充電される。動作状態Ａにおいて、充電池３４が過放電状態である場合には、電圧検出部８４の検出電圧に基づき、予備充電ＰＲが実行される。この場合、制御部６４によりリニア電圧レギュレータ６８を動作させ、充電池３４の予備充電ＰＲが行われる（ステップＳ１３）。ＡＣアダプタ４０の給電によりリニア電圧レギュレータ６８の出力である予備電流として定電流Ｉpre が、充電経路５２から充電池３４に供給される。この定電流Ｉpre は、センス抵抗５８を通して電流検出部８６に検出されて制御部６４に取り込まれ、予備充電中であることを制御部６４で認識できるとともに、リニア電圧レギュレータ６８の出力制御に用いられる。
【００６０】
この予備充電ＰＲの結果、充電池３４を所定電圧に到達させた後、第１の定電流充電ＣＣ１が実行され（ステップＳ１４）、この定電流充電ＣＣ１では、ＡＣアダプタ４０の出力とともに、制御部６４によるＰＭＯＳＴｒ５４の定電流制御により、定電流Ｉcc１が充電経路５２を通して充電池３４に供給される。この定電流Ｉcc１はセンス抵抗５８を通して電流検出部８６に検出されて制御部６４に取り込まれ、制御部６４によりＰＭＯＳＴｒ５４の定電流制御に用いられ、ＰＭＯＳＴｒ５４を通して定電流Ｉcc１が充電経路５２に流れる。この場合、ＰＭＯＳＴｒ５６を動作させ、逆電流の防止が図られる。この定電流充電ＣＣ１は、定電圧充電ＣＶまで電池電圧を上昇させる（ステップＳ１５）。
【００６１】
定電圧充電ＣＶまで電池電圧を上昇させた後、動作状態Ｂに移行し、第２の定電流充電ＣＣ２が実行される（ステップＳ１６）。この定電流充電ＣＣ２では、ＡＣアダプタ４０の出力をスイッチング電源６６に給電し、スイッチング電源６６から定電流Ｉcc２を出力させ、充電経路５２を通して充電池３４に流す。この定電流Ｉcc２の電流値は、定電流Ｉcc１に対し、Ｉcc２＜Ｉcc１の関係にある。この定電流Ｉcc２は、センス抵抗５８を通して電流検出部８６に検出されて制御部６４に取り込まれ、制御部６４によりスイッチング電源６６の定電流制御に用いられ、スイッチング電源６６から定電流Ｉcc２が充電経路５２に流れる。この定電流充電ＣＣ２は電池電圧を定電圧充電ＣＶを開始させる電圧まで上昇させる（ステップＳ１７）。
【００６２】
この第２の定電流充電ＣＣ２の後、定電圧充電ＣＶが実行される（ステップＳ１８）。この定電圧充電ＣＶは、制御部６４によりスイッチング電源６６を制御することにより、スイッチング電源６６の平滑回路７４側に定電圧出力を発生させ、この定電圧出力が充電池３４に印加される。この結果、充電池３４の充電電圧が所定電圧に到達した後、充電を完了する。
【００６３】
ステップＳ１２において、ＵＳＢホスト４２が選択されると、動作状態Ｃに移行する（ステップＳ１９、Ｓ２０、Ｓ２１、Ｓ２２）。この場合、予備充電が必要な場合には、制御部６４によりリニア電圧レギュレータ６８を動作させ、充電池３４の予備充電が行われる（ステップＳ１９）。リニア電圧レギュレータ６８はＵＳＢホスト４２の給電により予備充電のための定電流Ｉpre を出力する。この定電流Ｉpre は、充電経路５２に供給され、充電池３４に流れる。この定電流Ｉpre は、センス抵抗５８を通して電流検出部８６に検出されて制御部６４に取り込まれ、予備充電中であることを制御部６４が認識するとともに、リニア電圧レギュレータ６８の出力制御に用いられることは既述の通りであり、この予備充電は、異なる電流値を用いて２段階で行ってもよい。
【００６４】
この予備充電の動作において、ＵＳＢホスト４２の給電能力の高低がプロセッサ７８からの給電情報によりプロセッサ７６により判定される（ステップＳ２０）。給電能力が高い場合には、予備充電により、充電池３４を所定電圧に到達させた後、第２の定電流充電ＣＣ２が実行される（ステップＳ２１）。この場合、リニア電圧レギュレータ６８からスイッチング電源６６に動作を切り換え、スイッチング電源６６から定電流Ｉcc２を発生させ、この定電流Ｉcc２を平滑回路７４を通して充電経路５２から充電池３４に供給する。定電流には電流値Ｉcc２又は電流値Ｉcc３（＜Ｉcc２）が用いられる。定電流Ｉcc２又はＩcc３は、センス抵抗５８を通して電流検出部８６に検出されて制御部６４に取り込まれ、制御部６４によりスイッチング電源６６の定電流出力制御に用いられる。この定電流充電ＣＣ２は、電池電圧を定電圧充電ＣＶを開始させる電圧まで上昇させる。
【００６５】
定電圧充電ＣＶの開始電圧まで電池電圧を上昇させた後、定電圧充電ＣＶが実行される（ステップＳ２２）。この定電圧充電ＣＶは、制御部６４によりスイッチング電源６６を制御することにより、スイッチング電源６６の平滑回路７４側に定電圧出力を発生させ、この定電圧出力が充電池３４に印加される。この結果、充電池３４の充電電圧が所定電圧に到達した後、充電を完了する。
【００６６】
また、ＵＳＢホスト４２の給電能力の低い場合には、動作状態Ｄとなり、予備充電ＰＲを続行させ（ステップＳ２３）、予備充電ＰＲにより、充電池３４を充電完了電圧まで到達させ、充電を終了する。
【００６７】
なお、ステップＳ２１、Ｓ２２の実行中、又はステップＳ２３の実行中においても、充電ソースにＡＣアダプタ４０が接続されることを電圧検出部８０、８２、８３の検出電圧により監視し、ＡＣアダプタ４０が接続された場合には、ステップＳ１１に戻り、電池状態チェックの後、ステップＳ１３〜Ｓ１８の処理が実行される。
【００６８】
次に、既述の充電動作と回路素子との関係について、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７及び図１８を参照して説明する。図１３〜図１８は、図１２に示すステップに対応する回路動作を示しており、図１３は充電ソースにＡＣアダプタ４０を用いた予備充電を示す図、図１４は充電ソースにＡＣアダプタ４０を用いた第１の定電流充電ＣＣ１を示す図、図１５は充電ソースにＡＣアダプタ４０を用いた第２の定電流充電ＣＣ２又は定電圧充電ＣＶを示す図、図１６は充電ソースにＵＳＢホスト４２を用いた予備充電を示す図、図１７は充電ソースにＵＳＢホスト４２を用いた給電情報の授受を示す図、図１８は充電ソースにＵＳＢホスト４２を用いた定電流充電又は定電圧充電を示す図である。図１３〜図１８において、図９及び図１０と同一部分には同一符号を付すとともに、活性状態にある回路、機器等を太線で表している。
【００６９】
充電ソースにＡＣアダプタ４０を用いて予備充電ＰＲを行う場合（図１２のステップＳ１３）では、図１３に示すように、ＡＣアダプタ４０−スイッチ５０−リニア電圧レギュレータ６８を通して予備充電ＰＲが行われる。この場合のセンス抵抗５８及び電流検出部８６による電流検出、電圧検出部８４による電圧検出は既述の通りである。
【００７０】
充電ソースにＡＣアダプタ４０を用いて第１の定電流充電ＣＣ１を行う場合（図１２のステップＳ１４、Ｓ１５）では、図１４に示すように、ＡＣアダプタ４０−スイッチ５０−ＰＭＯＳＴｒ５４−ＰＭＯＳＴｒ５６を通して定電流Ｉcc１による充電が行われる。この場合のセンス抵抗５８及び電流検出部８６による電流検出、電圧検出部８４による電圧検出は既述の通りである。
【００７１】
充電ソースにＡＣアダプタ４０を用いて第２の定電流充電ＣＣ２を行う場合（図１２のステップＳ１６、Ｓ１７）では、図１５に示すように、ＡＣアダプタ４０−スイッチ５０−スイッチング電源６６−ＰＭＯＳＴｒ５６を通して定電流Ｉcc２による充電が行われる。また、充電ソースにＡＣアダプタ４０を用いて定電圧充電ＣＶを行う場合（図１２のステップＳ１８）も、図１５に示すように、ＡＣアダプタ４０−スイッチング電源６６−平滑回路７４−ＰＭＯＳＴｒ５６を通して定電圧Ｖｃによる充電が行われる。この定電流充電ＣＣ２か定電圧充電ＣＶかは、制御部６４によるスイッチング電源６６の制御に基づく。これらの場合において、センス抵抗５８及び電流検出部８６による電流検出、電圧検出部８４による電圧検出は既述の通りである。
【００７２】
また、充電ソースにＵＳＢホスト４２を用いて予備充電ＰＲを行う場合（図１２のステップＳ１９）では、図１６に示すように、ＵＳＢホスト４２−スイッチ５０−リニア電圧レギュレータ６８を通して定電流Ｉpre による予備充電ＰＲが行われる。センス抵抗５８及び電流検出部８６による電流検出、電圧検出部８４による電圧検出は既述の通りである。
【００７３】
充電ソースにＵＳＢホスト４２を用いた場合の予備充電ＰＲにおいて、図１７に示すように、ＵＳＢホスト４２のプロセッサ７８からプロセッサ７６側にＵＳＢホスト４２が持つ給電能力を表す給電情報Ｄｐが提供される。給電情報Ｄｐは、充電を切り換える契機とされ、給電能力が高い場合にはスイッチング電源６６を駆動し、給電能力が低い場合にはリニア電圧レギュレータ６８による予備充電ＰＲを続行させる。
【００７４】
ＵＳＢホスト４２の給電能力が高い場合（図１２のステップＳ２０、Ｓ２１）では、図１８に示すように、ＵＳＢホスト４２−スイッチ５０−スイッチング電源６６−平滑回路７４−ＰＭＯＳＴｒ５６を通して定電流Ｉcc２による定電流充電ＣＣ２が実行される。センス抵抗５８及び電流検出部８６による電流検出、電圧検出部８４による電圧検出は既述の通りである。
【００７５】
この場合、ＵＳＢ検出端子６２に接続されたＵＳＢホスト４２の検出に基づき、ＵＳＢホスト４２の給電能力により、第２の定電流充電ＣＣ２を行うことができ、ＵＳＢホスト４２の給電能力を活用することができる。
【００７６】
また、充電ソースにＵＳＢホスト４２を用いて定電圧充電ＣＶを行う場合（図１２のステップＳ２２）も、図１８に示す定電流充電ＣＣ２の場合と同様に、ＵＳＢホスト４２−スイッチ５０−スイッチング電源６６−平滑回路７４−ＰＭＯＳＴｒ５６を通して定電圧Ｖｃによる充電が行われる。この定電流充電ＣＣ２か定電圧充電ＣＶかは、制御部６４によるスイッチング電源６６の制御に基づくことは既述の通りである。また、この場合において、センス抵抗５８及び電流検出部８６による電流検出、電圧検出部８４による電圧検出は既述の通りである。
【００７７】
次に、ＡＣアダプタ４０を用いた充電動作について、図１９を参照して説明する。図１９は、横軸に充電電流、縦軸に電池電圧、充電ソース側の電圧を取り、予備充電ＰＲ、定電流充電ＣＣ１、ＣＣ２及び定電圧充電ＣＶを示す図である。
【００７８】
この例では、充電池３４に例えば、定格電圧４．２〔Ｖ〕のリチウムイオン電池が用いられた場合であって、充電池３４の電圧が低く、予備充電ＰＲが必要な場合で、充電ソースにＡＣアダプタ４０が用いられている。即ち、図１２の動作状態Ａ、Ｂに対応する動作である。
【００７９】
充電池３４の出力電圧が低く、過放電状態であるので、定電流Ｉpre で予備充電ＰＲが行われ、充電池３４を充電電圧Ｖ１（例えば、３〔Ｖ〕）まで上昇させ、この充電電圧Ｖ１に到達したとき、予備充電ＰＲを終了させる。定電流Ｉpre は、既述の通り、ＡＣアダプタ４０の給電により、リニア電圧レギュレータ６８の制御により得られる（図１３）。充電電圧Ｖ１は、電圧検出部８４によって検出される。
【００８０】
この予備充電ＰＲの後、第１の定電流充電ＣＣ１が行われ、定電流Ｉcc１により、充電池３４は充電電圧Ｖ１から充電電圧Ｖ２（例えば、４．２〔Ｖ〕）まで充電される。この定電流Ｉcc１は、既述の通り、ＡＣアダプタ４０の出力を受け、制御部６４によるＰＭＯＳＴｒ５４の定電流制御により得られる（図１４）。
【００８１】
充電池３４が充電電圧Ｖ２に到達したとき、第２の定電流充電ＣＣ２が行われる。この場合、定電流Ｉcc１から定電流Ｉcc２（＜Ｉcc１）に切り換えられる。このような電流切換えが行われると、充電池３４の充電電圧Ｖ２は、電圧Ｖ３（＜Ｖ２）に低下するが、定電流Ｉcc２により、充電池３４の充電電圧Ｖ３を電圧Ｖ２まで回復させる。定電流Ｉcc２は、既述の通り、ＡＣアダプタ４０の出力を受け、スイッチング電源６６の制御部６４による定電流制御により得られる（図１５）。
【００８２】
この定電流充電ＣＣ２の後、定電圧充電ＣＶに切り換えられ、充電池３４には、スイッチング電源６６の定電圧制御により、定電圧Ｖｃが加えられ、定電圧充電ＣＶが行われる。この定電圧充電ＣＶが経過すると、充電電流が減少し、所定値以下に充電電流が低下したとき、充電完了となる。この場合の充電電圧Ｖ４（例えば、４．２〔Ｖ〕）である。充電電流は電流検出部８６により検出され、充電電流が例えば、無視できる程度の小さい値に移行したとき、充電完了とする。
【００８３】
この例では、スイッチング電源６６の出力電圧Ｖosは電圧Ｖ４から電圧Ｖ５（例えば、４．５〔Ｖ〕）に推移し、ＡＣアダプタ４０の出力電圧Ｖoaはスイッチング電源６６の出力電圧Ｖosより高い電圧Ｖ６（＞Ｖ５）である。
【００８４】
そして、充電ソースにＡＣアダプタ４０を用いて定電流Ｉcc１の充電を行った際に、最大発熱がＰＭＯＳＴｒ５４で生じており、Ｈmax はその最大発熱を示している。
【００８５】
次に、充電ソースにＡＣアダプタ４０を用いた充電動作の発熱量について、図２０を参照して説明する。図２０は、横軸に動作領域、縦軸に発熱量を取り、第１の定電流充電ＣＣ１、第２の定電流充電ＣＣ２及び定電圧充電ＣＶの発熱量を示す図である。
【００８６】
第１の定電流充電ＣＣ１（ｔ１〜ｔ２）では、ＰＭＯＳＴｒ５４、５６及びセンス抵抗５８で発熱が生じ、ＰＭＯＳＴｒ５４、５６の発熱量は同等であり、ＰＭＯＳＴｒ５４、５６による発熱量は、ＣＣ１の全発熱量（ＰＭＯＳＴｒ５４、５６及びセンス抵抗５８の発熱量）に対して５０〔％〕程度である。また、第２の定電流充電ＣＣ２の領域（ｔ２〜ｔ３）では、ＰＭＯＳＴｒ５４が充電経路５２から切り離され、スイッチング電源６６の定電流Ｉcc２で充電が行われるので、スイッチング電源６６、ＰＭＯＳＴｒ５６及びセンス抵抗５８で発熱し、ＰＭＯＳＴｒ５６及びセンス抵抗５８の発熱量は低減される。また、定電圧充電ＣＶの領域（ｔ３〜ｔ４）では、スイッチング電源６６の定電圧制御により定電圧Ｖｃを得ているので、その発熱量は充電電流の減少とともに、発熱量も低減される。
【００８７】
ところで、ＰＭＯＳＴｒ５６は、従前のダイオードに代えて設置されたものであり、その許容損失が減少する。例えば、ダイオード約２００〔ｍＷ〕であったのに対し、ＰＭＯＳＴｒでは約６０〔ｍＷ〕程度に低減することができる。
【００８８】
また、ＣＣ２ではスイッチング電源６６を用いるとともに、ＰＭＯＳＴｒ５４の動作を停止させるので、ＰＭＯＳＴｒ５４での発熱はない。スイッチング電源６６の発熱はそのＤＣ−ＤＣの変換効率に依存するが、その変換効率ηを例えば、η＝９２〔％〕と仮定すると、充電電流ＩｃをＩｃ＝４７０〔ｍＡ〕に上げても、発熱量ＰｈはＰｈ＝１７７〔ｍＷ〕となり、従来の充電装置（図１）に比較し、発熱を半減させることができる。総発熱量Ｐｍも、Ｐｍ＝２５９〔ｍＷ〕に低減できる。
【００８９】
定電流充電ＣＣ１、ＣＣ２及び定電圧充電ＣＶにおいて、センス抵抗５８、ＰＭＯＳＴｒ５４、５６での損失電力の計算は、次の通りである。
【００９０】
(1) センス抵抗５８の損失電力Ｐｒ
センス抵抗５８の抵抗値ｒ＝０．２７〔Ω〕、センス抵抗５８に流れる充電電流Ｉｃから、
Ｐｒ＝０．２７×Ｉｃ×Ｉｃ              ・・・(3) 
となる。
【００９１】
(2) ＰＭＯＳＴｒ５６の損失電力Ｐｔｒ５６
ＰＭＯＳＴｒ５６の内部抵抗を０．１〔Ω〕とすると、
Ｐｔｒ５６＝０．１×Ｉｃ×Ｉｃ            ・・・(4) 
となる。
【００９２】
(3) ＰＭＯＳＴｒ５４の損失電力Ｐｔｒ５４
ＰＭＯＳＴｒ５４の損失電力Ｐｔｒ５４は、ＣＣ１、ＣＣ２で異なっている。
ＣＣ１領域では、損失電力Ｐｔｒ５４は、
Ｐｔｒ５４＝０．１×Ｉｃ×Ｉｃ            ・・・(5) 
となる。
【００９３】
また、ＣＣ２領域では、ＡＣアダプタ４０の出力電圧をＶoa、電池電圧をＶｂとすると、損失電力Ｐｔｒ５４は、
Ｐｔｒ５４＝（Ｖoa−ＰＭＯＳＴｒ５６の電圧降下−センス抵抗５８の電圧降下                    −Ｖｂ）×Ｉｃ                                  ・・・(6) 
となる。
【００９４】
(4) スイッチング電源６６の損失電力Ｐｓ
ＤＣ−ＤＣの変換効率η、出力電圧Ｖosにより、スイッチング電源６６の損失電力Ｐｓは、
Ｐｓ＝Ｖos×Ｉｃ（１−η）／η                            ・・・(7) 
である。但し、出力電圧Ｖosは、出力電圧Ｖos＝Ｖｂ＋（センス抵抗＋ＰＭＯＳＴｒ５６の抵抗）×Ｉｃ、で与えられる。
【００９５】
次に、充電ソースにＵＳＢホスト４２を用いた充電動作について、図２１を参照して説明する。図２１は、横軸に充電電流、縦軸に電池電圧、充電ソース側の電圧を取り、予備充電ＰＲ、定電流充電ＣＣ２及び定電圧充電ＣＶ及び充電ソースの出力電圧を示す図である。
【００９６】
この例が充電池３４に定格電圧４．２〔Ｖ〕のリチウムイオン電池が用いられた場合であることは既述の通りである。この充電動作は、図１２の動作状態Ｃ（ステップＳ１９〜Ｓ２２）に対応する。
【００９７】
充電ソースにＵＳＢホスト４２が用いられた場合であって、充電池３４の充電電圧が所定電圧例えば、３．５〔Ｖ〕未満である場合には、定電流Ｉpre による予備充電ＰＲの後、ＵＳＢホスト４２に給電能力が存在することが、ＵＳＢホスト４２からの給電情報により提供された場合である。この場合、充電池３４の充電電圧が所定電圧まで上昇したとき、予備充電ＰＲを終了させ、第２の定電流Ｉcc２により定電流充電ＣＣ２が行われる。定電流Ｉcc２は、既述の通り、ＵＳＢホスト４２の出力に基づき、制御部６４によるスイッチング電源６６の定電流制御により得る（図１８）。
【００９８】
充電池３４が充電電圧Ｖ２に到達したとき、定電圧充電ＣＶに切り換えられ、スイッチング電源６６の定電圧制御により得られた定電圧Ｖｃが充電池３４に加えられ、定電圧充電ＣＶが行われる。この定電圧充電ＣＶが経過すると、充電電流が減少し、所定値以下に充電電流が低下したとき、充電完了となる。この場合の充電完了電圧は既述の定格電圧４．２〔Ｖ〕である。
【００９９】
そして、充電ソースにＵＳＢホスト４２を用いた定電流充電ＣＣ２及び定電圧充電ＣＶにおいても、最大発熱Ｈmax がＤＣ−ＤＣの変換効率に依存することは既述の通りである。
【０１００】
次に、充電ソースにＵＳＢホスト４２を用いた充電動作の発熱量について、図２２を参照して説明する。図２２は、横軸に動作領域、縦軸に発熱量を取り、予備充電ＰＲ、第２の定電流充電ＣＣ２及び定電圧充電ＣＶの発熱量を示す図である。
【０１０１】
充電ソースにＵＳＢホスト４２を用いた充電動作（図２１）では、予備充電ＰＲ（領域ｔ１〜ｔ２）ではリニア電圧レギュレータ６８の発熱量が支配的であり、定電流充電ＣＣ２（領域ｔ２〜ｔ３）では、スイッチング電源６６、ＰＭＯＳＴｒ５６及びセンス抵抗５８で発熱を生じており、スイッチング電源６６の発熱量が支配的である。また、定電圧充電ＣＶ（領域ｔ３〜ｔ４）においても、スイッチング電源６６、ＰＭＯＳＴｒ５６及びセンス抵抗５８で発熱を生じ、スイッチング電源６６の発熱量が支配的である。定電圧充電ＣＶの領域では、充電池３４の充電の進行に伴う充電電流の減少により、発熱量が低減している。なお、各発熱量については、上記の式(3) 〜式(7) により算出している。
【０１０２】
次に、充電ソースにＵＳＢホスト４２を用いた充電動作であって、予備電流のみで充電を完了する場合について、図２３を参照して説明する。図２３は、横軸に充電電流、縦軸に電池電圧、充電ソース側の電圧を取り、予備充電ＰＲ、定電流充電ＣＣ２及び定電圧充電ＣＶ及び充電ソースの出力電圧を示す図である。ＡＣアダプタ４０の出力電圧Ｖoa、定電圧充電ＣＶ、定電流充電ＣＣ２及びスイッチング電源６６の出力電圧Ｖosは比較のため、破線で示している。
【０１０３】
この例が充電池３４に定格電圧４．２〔Ｖ〕のリチウムイオン電池が用いられた場合であることは既述の通りである。この充電動作は、図１２の動作状態Ｄ（ステップＳ２３）に対応する。
【０１０４】
充電ソースにＵＳＢホスト４２が用いられた場合には、既述の通り、定電流Ｉpre による予備充電ＰＲが開始され、ＵＳＢホスト４２からの給電情報を受け、ＵＳＢホスト４２の給電能力が乏しい場合には、予備充電ＰＲを続行し、充電完了電圧まで到達させる。
【０１０５】
この場合の充電動作の発熱量について、図２４を参照して説明する。図２４は、横軸に動作領域、縦軸に発熱量を取り、予備充電ＰＲの発熱量を示す図である。図２４において、図２２と同一部分には同一符号を付してある。
【０１０６】
この予備充電ＰＲのみで充電を行う場合には、リニア電圧レギュレータ６８、ＰＭＯＳＴｒ５６及びセンス抵抗５８で発熱を生じているが、リニア電圧レギュレータ６８からＰＭＯＳＴｒ５６及びセンス抵抗５８に流れる電流が小さく、リニア電圧レギュレータ６８の発熱量が支配的であり、全発熱量の大半を占める。
【０１０７】
〔第２の実施の形態〕
【０１０８】
本発明の第２の実施の形態について、図２５を参照して説明する。図２５は、第２の実施の形態に係る充電動作の概要を示すフローチャートである。
【０１０９】
図１０に示す充電装置３６の充電動作（図１２）に代え、この実施の形態に係る充電動作（図２５）を実行してもよい。
【０１１０】
この実施の形態では、充電装置３６（図１０）の制御部６４において、充電装置３６に接続されている充電ソースが検出される（ステップＳ３１）。この場合、ＡＣアダプタ４０の出力電圧は電圧検出部８０で検出され、ＵＳＢホスト４２の出力電圧は電圧検出部８２で検出されるが、スイッチ５０を通過した入力電圧は電圧検出部８３で検出される。これらの電圧情報は制御部６４に加えられ、充電ソースの判別が行われる。即ち、入力電圧≒（＝）ＡＣアダプタ４０の出力電圧Ｖoaの場合、ＡＣアダプタ４０が検出され（ステップＳ３２）、入力電圧≒（＝）ＵＳＢホスト４２の出力電圧Ｖouの場合、ＵＳＢホスト４２が検出される（ステップＳ４３）。このような電圧検出及び充電ソースの判定により、接続された充電ソースと入力電圧との関係が特定される。
【０１１１】
充電ソースにＡＣアダプタ４０が検出された場合には、充電池３４の充電が開始され（ステップＳ３３）、充電池３４の電圧チェックが行われる（ステップＳ３４）。電圧チェックの結果、予備充電の要否が判定され（ステップＳ３５）、この予備充電の要否は、充電池３４が過放電状態で、急速充電即ち、定電流Ｉcc１による定電流充電ＣＣ１を開始すべきでない電圧であるか否かを判定する。例えば、定格電圧が４．２〔Ｖ〕で、電池電圧が３〔Ｖ〕未満の場合には、予備充電を必要とする。
【０１１２】
予備充電は、ＡＣアダプタ４０の出力をリニア電圧レギュレータ６８に給電し、定電流Ｉpre で充電をし（ステップＳ３６）、この予備充電は第１の定電流充電ＣＣ１が可能な電池電圧まで上昇させる（ステップＳ３７）。この予備充電の後、第１の定電流充電ＣＣ１が定電流Ｉcc１により実行される（ステップＳ３８）。この定電流充電ＣＣ１では、リニア電圧レギュレータ６８の動作を停止させ、ＰＭＯＳＴｒ５４、５６を導通させ、ＰＭＯＳＴｒ５４を定電流制御し、充電電流を一定の定電流Ｉcc１に設定する。この定電流充電ＣＣ１により電池電圧を第２の定電流充電ＣＣ２の開始が可能な電圧まで上昇させる（ステップＳ３９）。ステップＳ３６〜Ｓ３９が動作状態Ａである。
【０１１３】
定電流Ｉcc１による定電流充電ＣＣ１で電池電圧が第２の定電流充電ＣＣ２の開始が可能な電圧まで上昇すると、第２の定電流充電ＣＣ２が定電流Ｉcc２により行われる（ステップＳ４０）。この定電流充電ＣＣ２では、ＰＭＯＳＴｒ５４の動作を停止させ、スイッチング電源６６を動作させるとともに定電流制御とし、充電電流を一定の定電流Ｉcc２に設定する。既述の通り、定電流Ｉcc１、Ｉcc２の電流値は、Ｉcc２＜Ｉcc１である。この定電流充電ＣＣ２は、電池電圧が定電圧充電ＣＶの開始電圧に到達するまで行われる（ステップＳ４１）。この定電流充電ＣＣ２の後、定電圧充電ＣＶを行う（ステップＳ４２）。この定電圧充電ＣＶでは、既述の通り、スイッチング電源６６を定電圧制御とし、電池電圧を一定に保持させる。充電池３４が満充電に到達したとき、充電完了となる。ステップＳ４０〜Ｓ４２が動作状態Ｂである。この充電完了により、ＰＭＯＳＴｒ５６の動作を停止させ、スイッチング電源６６の動作を停止させる。
【０１１４】
また、ＡＣアダプタ４０の接続はなく、ＵＳＢホスト４２が検出された場合（ステップＳ４３）には、ＵＳＢホスト４２による充電池３４の充電が開始される（ステップＳ４４）。この予備充電は、ＵＳＢホスト４２の出力電圧により、リニア電圧レギュレータ６８を動作させ、定電流Ｉpre により、充電池３４を充電させる（ステップＳ４５）。
【０１１５】
この予備充電中において、プロセッサ７８からの給電情報により、ＵＳＢホスト４２の給電能力が高い場合には（ステップＳ４６）、予備充電ＰＲからステップＳ４０〜Ｓ４２に移行し、動作状態Ｃである定電流充電ＣＣ２、定電圧充電ＣＶを実行させる。この場合、リニア電圧レギュレータ６８の動作を停止させ、ＵＳＢホスト４２の出力によりスイッチング電源６６を駆動し、定電流Ｉcc２を用いた第２の定電流充電ＣＣ２の後、定電圧Ｖｃによる定電圧充電ＣＶを実行させ、充電池３４が満充電に到達したとき、充電完了となる。同様に、ＰＭＯＳＴｒ５６及びスイッチング電源６６の動作を停止させる。
【０１１６】
また、プロセッサ７８からの給電情報により、ＵＳＢホスト４２の給電能力が低い場合には、予備充電からステップＳ４７に移行し、動作状態Ｄを実行させる。この場合、ＵＳＢホスト４２の出力によりリニア電圧レギュレータ６８の動作を続行し、充電池３４が満充電に到達したとき、リニア電圧レギュレータ６８の動作を停止させる。
【０１１７】
このような処理によっても、充電ソースにＡＣアダプタ４０、ＵＳＢホスト４２を用いて充電池３４を充電し、充電用ＩＣ３８、充電装置３６及び電子機器３０の低発熱化が図られる。
【０１１８】
〔第３の実施の形態〕
【０１１９】
本発明の第３の実施の形態について、図２６を参照して説明する。図２６は、第３の実施の形態に係る充電装置の概要を示した図である。図２６において、図１０と同一部分には同一符号を付してある。
【０１２０】
この実施の形態では、スイッチ５０が、切換制御部９８とともにスイッチング素子１００、１０２で構成されている。切換制御部９８は、アダプタコネクタ４６及びＵＳＢコネクタ４８に接続されてＡＣアダプタ４０及びＵＳＢホスト４２の各出力電圧を受け、その電圧値から、充電ソースにＡＣアダプタ４０、ＵＳＢホスト４２の何れか又は双方が接続されていることを判別し、その判別に基づいた切換制御出力を出力する。また、スイッチング素子１００、１０２は、ＰＭＯＳＴｒ等の回路素子で構成され、切換制御部９８の切換制御出力により、選択的に導通する。
【０１２１】
斯かる構成とすれば、ＡＣアダプタ４０が接続された場合には、スイッチング素子１００が導通し、ＡＣアダプタ４０の出力がスイッチング電源６６及びリニア電圧レギュレータ６８に加えられ、制御部６４による制御により、スイッチング電源６６又はリニア電圧レギュレータ６８が選択され、既述の定電流又は定電圧が充電経路５２を通して充電池３４に加えられる。
【０１２２】
ＵＳＢホスト４２が接続された場合には、スイッチング素子１０２が導通し、ＵＳＢホスト４２の出力がスイッチング電源６６及びリニア電圧レギュレータ６８に加えられる。回路構成上、ＵＳＢホスト４２の出力が充電経路５２を通して充電池３４に加えられているが、この場合、ＰＭＯＳＴｒ５４の導通条件の成立が必要である。充電ソースにＵＳＢホスト４２が選択された場合にも、ＰＭＯＳＴｒ５４を導通させれば、ＵＳＢホスト４２の出力を充電池３４に供給することは可能である。
【０１２３】
なお、充電装置３６にＡＣアダプタ４０及びＵＳＢホスト４２の双方が接続された場合には、ＡＣアダプタ４０を優先的に選択しているが、ＵＳＢホスト４２等の外部機器側の給電能力が高い場合には、ＡＣアダプタ４０に優先してＵＳＢコネクタ４８側の給電入力を優先する構成としてもよい。
【０１２４】
そして、スイッチ５０の入力判別及び入力切換えの機能を有する構成とすれば、スイッチ５０側の切換制御部９８により独自にスイッチング素子１００、１０２が切り換えられるので、制御部６４に対するスイッチ５０の切換制御の負担を軽減することができる。
【０１２５】
〔第４の実施の形態〕
【０１２６】
本発明の第４の実施の形態について、図２７を参照して説明する。図２７は、第４の実施の形態に係る充電装置の概要を示した図である。図２７において、図１０と同一部分には同一符号を付してある。
【０１２７】
この実施の形態では、スイッチ５０が、手動操作で連動して切り換えられる第１のスイッチ部５０Ａ、第２のスイッチ部５０Ｂで構成されている。即ち、スイッチ部５０Ａを導通させると、スイッチ部５０Ｂの導通が解除され、スイッチ部５０Ｂを導通させると、スイッチ部５０Ａの導通が解除される構成である。
【０１２８】
斯かる構成とすれば、ＡＣアダプタ４０を接続し、又はＡＣアダプタ４０及びＵＳＢホスト４２を接続し、スイッチ部５０Ａを導通させると、ＡＣアダプタ４０の出力がスイッチング電源６６及びリニア電圧レギュレータ６８、充電経路５２を通して充電池３４に加えられ、また、スイッチ部５０Ｂを導通させると、ＵＳＢホスト４２の出力がスイッチング電源６６及びリニア電圧レギュレータ６８等に加えられる。
【０１２９】
このように、ユーザが手動操作でスイッチ５０を切り換える構成とすれば、ユーザの意思により又はユーザが給電情報を参照して所望の充電ソースを手動操作で選択することができ、スイッチ５０の構成や制御部６４に対するスイッチ５０の切換制御の負担が軽減される。
【０１３０】
〔第５の実施の形態〕
【０１３１】
本発明の第５の実施の形態について、図２８を参照して説明する。図２８は、第５の実施の形態に係る充電装置及び電子機器の概要を示した図である。図２８において、図１０と同一部分には同一符号を付してある。
【０１３２】
第１〜第４の実施の形態では、充電装置３６にＡＣアダプタ４０、ＵＳＢホスト４２を直結して充電ソースとする構成であるのに対し、この実施の形態では、充電台１０４を設置したものである。この充電台１０４は、既述の電子機器３０を設置し、電子機器３０に内蔵されている充電装置３６を用いて充電池３４を充電する機器である。この場合、充電台１０４には、通常、ＡＣアダプタ４０が接続される。
【０１３３】
そして、充電装置３６には、充電台１０４を接続する給電端子１０６が備えられるとともに、充電ソースを選択するためのスイッチ１０８が給電端子１０６及びアダプタコネクタ４６とスイッチ５０との間に設置されている。スイッチ５０を第１のスイッチ、スイッチ１０８を第２のスイッチとすれば、スイッチ１０８は、充電装置３６に内蔵され、ＡＣアダプタ４０か充電台１０４かの選択に用いられる。スイッチ５０は、スイッチ１０８で選択された機器か、ＵＳＢホスト４２かの選択に用いられる。
【０１３４】
スイッチ１０８は、スイッチ５０と同様に、充電用ＩＣ３８に内蔵されている制御部６４の制御出力で切り換えられる回路素子、ユーザの手動操作による機械的スイッチの何れで構成してもよい。
【０１３５】
斯かる構成とすれば、充電ソースの豊富化に対応し、任意に接続される充電ソースを自動又は手動により任意に選択することにより、充電池３４を充電させることができる。
【０１３６】
〔第６の実施の形態〕
【０１３７】
本発明の第６の実施の形態について、図２９、図３０、図３１、図３２及び図３３を参照して説明する。図２９は、第６の実施の形態に係る携帯電話機を示した図、図３０は、充電ソースにＡＣアダプタを用いて充電する携帯電話機を示す図、図３１は、充電ソースにＡＣアダプタ及び充電台を用いて充電する携帯電話機を示す図、図３２は、充電ソースにパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を用いて充電する携帯電話機を示す図、図３３は、充電ソースにＡＣアダプタ及びＰＣを用いて充電する携帯電話機を示す図である。図２９〜図３３において、図１０及び図２８に示す充電装置又は電子機器と同一部分には同一符号を付してある。
【０１３８】
電子機器３０（図１０）の一例である携帯電話機１３０は例えば、図２９に示すように、２つの筐体部１３２、１３４をヒンジ部１３６で連結し、このヒンジ部１３６を中心にして開閉可能である。筐体部１３２には、複数のキーからなる操作部１３８が設置されているとともに、アダプタコネクタ４６及びＵＳＢコネクタ４８を兼用する給電コネクタ１４０が設置され、この給電コネクタ１４０を挟んで充電台１０４に接続されるプラス端子及びグランド端子からなる給電端子１０６が設けられている。筐体部１３２の背面側には、充電池３４が着脱可能に取り付けられている。筐体部１３４側には表示部１４４等が設置されている。
【０１３９】
この携帯電話機１３０の充電池３４に対し、充電ソースとしてＡＣアダプタ４０が用いられる場合には、図３０に示すように、ＡＣアダプタ４０の給電プラグ１４６が給電コネクタ１４０に接続される。この場合、ＡＣアダプタ４０を充電ソースとして充電池３４が充電される。
【０１４０】
充電ソース側に充電台１０４が用いられる場合には、図３１に示すように、ＡＣアダプタ４０の給電プラグ１４６が充電台１０４に接続され、充電台１０４に給電される。充電台１０４には、携帯電話機１３０を着脱可能に載置するための載置部１４８が形成されており、この載置部１４８に設けられた給電部が給電端子１０６（図３０）に電気的に接触する。この結果、ＡＣアダプタ４０が充電台１０４を介して携帯電話機１３０の給電端子１０６に接続される。
【０１４１】
充電ソースにＵＳＢホスト４２としてＰＣ１５０が用いられる場合には、図３２に示すように、携帯電話機１３０がＵＳＢケーブル４４を介して接続される。この場合、ＵＳＢケーブル４４のＵＳＢコネクタ１５２が携帯電話機１３０の給電コネクタ１４０に取り付けられて接続される。この場合、ＰＣ１５０に搭載されているバッテリが充電ソースに用いられ、携帯電話機１３０側の充電池３４が充電される。
【０１４２】
充電ソースにＡＣアダプタ４０及びＵＳＢホスト４２としてのＰＣ１５０の双方が用いられる場合には、例えば、図３３に示すように、携帯電話機１３０が充電台１０４に設置され、充電台１０４を介してＡＣアダプタ４０が携帯電話機１３０に接続されるとともに、充電台１０４に設置されている携帯電話機１３０がＵＳＢケーブル４４を介してＰＣ１５０に接続される場合である。この場合、携帯電話機１３０の充電池３４には、ＡＣアダプタ４０及びＰＣ１５０の双方が接続されるが、既述のスイッチ５０により充電ソースが選択され、例えば、ＡＣアダプタ４０が優先的に選択され、充電池３４が充電される。
【０１４３】
〔第７の実施の形態〕
【０１４４】
本発明の第７の実施の形態について、図３４を参照して説明する。図３４は、第７の実施の形態に係る携帯情報端末機（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）を示す図である。図３４において、図１０、図２９〜図３３と同一部分には同一符号を付してある。
【０１４５】
電子機器３０の一例であるＰＤＡ１６０には、図３４に示すように、筐体部１６２に充電池３４が内蔵されているとともに、給電コネクタ１６２が設けられている。この給電コネクタ１６２は、既述のアダプタコネクタ４６及びＵＳＢコネクタ４８の双方を兼用する構成である。充電ソースにＡＣアダプタ４０が用いられる場合には、ＰＤＡ１６０の給電コネクタ１６２にＡＣアダプタ４０が中継器１６４を介して給電プラグ１４６により接続される。
【０１４６】
また、ＰＤＡ１６０においても、図示しないが、充電ソースにＵＳＢホスト４２としてＰＣ１５０（図３２）、又は、ＡＣアダプタ４０及びＰＣ１５０の双方（図３３）を用いることができ、携帯電話機１３０と同様に充電池３４を充電させることができる。
【０１４７】
〔実施例及び比較例〕
【０１４８】
充電装置３６及び充電用ＩＣ３８の動作特性について、図３５、図３６、図３７、図３８、図３９及び図４０を参照して説明する。図３５は、横軸に充電時間、縦軸に充電電流、損失電力、電池電圧を取って示した実施例（図９、図１０）の動作特性（充電電流及び損失電力）を示している。図３６は、横軸に充電時間、縦軸に損失電力を取って示した実施例（図９、図１０）の動作特性（損失電力）を示している。図３７及び図３８は、比較例１（図１〜図４）の動作特性を示し、図３９及び図４０は、比較例２（図７、図８）の動作特性を示している。
【０１４９】
図３５において、Ａは充電電流Ｉｃの推移、Ｂは電池電圧Ｖｂの充電の推移、Ｃはスイッチング電源（ＤＣ−ＤＣ）６６の出力電圧Ｖosの推移、Ｄはスイッチング電源６６の損失電力Ｐｓの推移である。
【０１５０】
図３６において、Ｅはセンス抵抗５８の損失電力Ｐｒの推移、Ｆはセンス抵抗５８とＰＭＯＳＴｒ５４の損失電力（Ｐｒ＋Ｐｔｒ５４）の推移、Ｇはセンス抵抗５８とＰＭＯＳＴｒ５４、５６の損失電力（Ｐｒ＋Ｐｔｒ５４＋Ｐｔｒ５６）の推移、Ｈはセンス抵抗５８とＰＭＯＳＴｒ５４、５６、スイッチング電源（ＤＣ−ＤＣ）６６の損失電力（Ｐｒ＋Ｐｔｒ５４＋Ｐｔｒ５６＋Ｐｓ）の推移である。この場合、ＤＣ−ＤＣ変換効率η＝９２〔％〕である。
【０１５１】
図３７（比較例１）において、Ａ１は充電電流Ｉｃの推移、Ｂ１は電池電圧Ｖｂの充電の推移、ＪはＰＭＯＳＴｒ１２（図１）の損失電力の推移である。
【０１５２】
図３８（比較例１）において、Ｋはセンス抵抗１６の損失電力の推移、Ｌはセンス抵抗１６とダイオード１４との加算損失電力の推移、Ｍはセンス抵抗１６、ダイオード１４及びＰＭＯＳＴｒ１２の加算損失電力の推移である。
【０１５３】
図３９（比較例２）において、Ａ２は充電電流Ｉｃの推移、Ｂ２は電池電圧Ｖｂの充電の推移、Ｎはスイッチング電源（ＤＣ−ＤＣ）２０の出力電圧の推移、Ｏはスイッチング電源２０の損失電力の推移である。
【０１５４】
図４０（比較例２）において、Ｐはセンス抵抗１６の損失電力の推移、Ｑはセンス抵抗１６とＰＭＯＳＴｒ１８との加算損失電力の推移、Ｒはセンス抵抗１６、ＰＭＯＳＴｒ１８及びスイッチング電源２０の損失電力の推移である。
【０１５５】
このように本発明の充電装置によれば、比較例１、２に対し、損失電力が低減され、発熱量が少なく、放熱対策が軽減できるとともに、搭載された電子機器が加熱されることを防止することができる。
【０１５６】
次に、以上述べた本発明の充電用ＩＣ、充電装置及び電子機器の各実施の形態から抽出される技術的思想を請求項の記載形式に準じて付記として列挙する。本発明に係る技術的思想は上位概念から下位概念まで、様々なレベルやバリエーションにより把握できるものであり、以下の付記に本発明が限定されるものではない。
【０１５７】
（付記１）  電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電用ＩＣであって、
垂下特性を持つ外部電源より給電されて定電流を取り出せる電源部と、
前記充電池の充電経路に設置された回路素子を通して前記外部電源から第１の定電流を前記充電池に流し、前記第１の定電流により前記充電池を所定電圧に充電させた後、前記電源部から前記第１の定電流より小さい第２の定電流を前記充電池に流す制御部と、
を含むことを特徴とする充電用ＩＣ。
【０１５８】
（付記２）  電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電用ＩＣであって、
前記電子機器と接続される外部機器から給電され、定電流を出力する電源部と、
前記外部機器から提供される給電情報に基づき、前記電源部から前記充電池に流す定電流を切り換える制御部と、
を含むことを特徴とする充電用ＩＣ。
【０１５９】
（付記３）  付記１に記載の充電用ＩＣにおいて、
前記制御部は、前記第２の定電流による充電を経て、前記充電池に前記電源部から定電圧を印加し、定電圧充電に切り換える構成であることを特徴とする充電用ＩＣ。
【０１６０】
（付記４）  付記２に記載の充電用ＩＣにおいて、
前記制御部は、前記定電流による充電を経て、前記充電池に前記電源部から定電圧を印加し、定電圧充電に切り換える構成であることを特徴とする充電用ＩＣ。
【０１６１】
（付記５）  付記１に記載の充電用ＩＣにおいて、
前記回路素子は、トランジスタであることを特徴とする充電用ＩＣ。
【０１６２】
（付記６）  電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電用ＩＣであって、
垂下特性を持つ外部電源、又は給電能力を持つ外部機器から給電されて定電流を取り出せる電源部と、
前記外部電源が接続された場合に、前記充電池の充電経路に設置された回路素子を通して前記外部電源から第１の定電流を前記充電池に流し、前記第１の定電流により前記充電池を所定電圧に充電させた後、前記電源部から前記第１の定電流より小さい第２の定電流を前記充電池に流し、
前記外部機器が接続された場合に、前記電源部から定電流を前記充電池に流すとともに、前記外部機器から提供される給電情報に基づき、前記電源部から前記充電池に流す定電流を切り換えて前記充電池に流す制御部と、
を含むことを特徴とする充電用ＩＣ。
【０１６３】
（付記７）  付記２又は付記６に記載の充電用ＩＣにおいて、
前記電源部は、前記電子機器と接続される外部機器から給電され、定電流を出力する第１の電源回路とともに、前記第１の電源回路より低い定電流を出力する第２の電源回路とで構成し、
前記制御部は、前記第２の電源回路から前記定電流を前記充電池に流し、前記外部機器から提供される給電情報に基づき、前記第２の電源回路から前記第１の電源回路に出力を切り換え、前記定電流を前記充電池に流す構成としたことを特徴とする充電用ＩＣ。
【０１６４】
（付記８）  電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電装置であって、
垂下特性を持つ外部電源より給電される電源部と、
前記充電池の充電経路に設置された回路素子と、
前記回路素子を通して前記外部電源から第１の定電流を前記充電池に流し、前記第１の定電流により前記充電池を所定電圧に充電させた後、前記電源部から前記第１の定電流より小さい第２の定電流を前記充電池に流す制御部と、
を含むことを特徴とする充電装置。
【０１６５】
（付記９）  電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電装置であって、
前記電子機器と接続される外部機器から給電され、前記外部機器の給電能力に応じた電流を取り出せる電源部と、
前記電源部から定電流を前記充電池に流し、前記電子機器を通じて前記外部機器の給電能力を表す制御情報を受け、前記外部機器の給電能力が高い場合には、その給電能力に応じて前記電源部から前記定電流より大きい定電流を取り出して前記充電池に流す制御部と、
を含むことを特徴とする充電装置。
【０１６６】
（付記１０）  電子機器に搭載された充電池の充電に用いられる充電装置であって、
垂下特性を持つ外部電源又は前記電子機器と接続される外部機器から給電される電源部と、
この電源部と前記外部電源又は前記外部機器との間に設置されて前記電源部に対する前記外部電源又は前記外部機器の接続を切り換えるスイッチと、
前記充電池の充電経路に設置された回路素子と、
前記電源部に前記外部電源が接続された場合には、前記回路素子を通して前記外部電源から第１の定電流を前記充電池に流し、前記第１の定電流により前記充電池を所定電圧に充電させた後、前記電源部から前記第１の定電流より小さい第２の定電流を前記充電池に流し、
前記電源部に前記外部機器が接続された場合には、前記外部機器から提供される給電情報に基づき、前記外部機器の給電能力に応じて定電流を切り換えて前記充電池に流す制御部と、
を含むことを特徴とする充電装置。
【０１６７】
（付記１１）  付記１０に記載の充電装置において、
前記スイッチは、前記外部電源及び前記外部機器の双方が接続された場合には、前記外部電源又は前記外部機器の何れか一方又は前記外部電源を選択して前記電源部に接続する構成であることを特徴とする充電装置。
【０１６８】
（付記１２）  付記１０に記載の充電装置において、
前記制御部は、前記外部電源及び前記外部機器の双方が接続された場合には、前記スイッチにより前記外部電源又は前記外部機器の何れか一方を選択して前記電源部に接続させる構成であることを特徴とする充電装置。
【０１６９】
（付記１３）  付記１０に記載の充電装置において、
前記制御部は、前記第２の定電流による充電の後、定電圧充電に切り換える構成であることを特徴とする充電装置。
【０１７０】
（付記１４）  付記１又は付記６に記載の充電用ＩＣ、又は付記８又は付記１０に記載の充電装置において、
前記外部電源は、交流電源から受けた交流を所定電圧の直流に変換して取り出すＡＣアダプタであることを特徴とする充電用ＩＣ又は充電装置。
【０１７１】
（付記１５）  付記２又は付記６に記載の充電用ＩＣ、又は付記９又は付記１０に記載の充電装置において、
前記外部機器は、ＵＳＢケーブルで接続される電子機器であることを特徴とする充電用ＩＣ又は充電装置。
【０１７２】
（付記１６）  付記１、付記２又は付記６に記載の充電ＩＣ、又は付記８、付記９又は付記１０に記載の充電装置において、
前記電源部は、直流入力を直流出力に変換するスイッチング電源であることを特徴とする充電用ＩＣ又は充電装置。
【０１７３】
（付記１７）  前記充電用ＩＣ又は前記充電装置を備えることを特徴とする電子機器。      
【０１７４】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明は、携帯端末等の電子機器に搭載される充電池の充電装置であって、充電池の充電ソースにＡＣアダプタ等の外部電源や、ＵＳＢケーブルで接続されるパーソナルコンピュータ等のＵＳＢホストを用いて充電池の充電に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】電子機器に搭載される充電池の充電装置を示す図である。
【図２】充電動作を示すフローチャートである。
【図３】電池電圧、電池供給電圧と充電電流との関係を示す図である。
【図４】充電と発熱量との関係を示す図である。
【図５】他の充電装置を示す図である。
【図６】充電と発熱量との関係を示す図である。
【図７】他の充電装置を示す図である。
【図８】充電と発熱量との関係を示す図である。
【図９】第１の実施の形態に係る充電用ＩＣ、充電装置及び電子機器の概要を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る充電用ＩＣ、充電装置及び電子機器の構成例を示す図である。
【図１１】スイッチング電源の構成例を示す図である。
【図１２】第１の実施の形態に係る充電制御方法を示すフローチャートである。
【図１３】ＡＣアダプタを用いた場合の充電動作を示す回路図である。
【図１４】ＡＣアダプタを用いた場合の充電動作を示す回路図である。
【図１５】ＡＣアダプタを用いた場合の充電動作を示す回路図である。
【図１６】ＵＳＢホストを用いた場合の充電動作を示す回路図である。
【図１７】ＵＳＢホストを用いた場合の充電動作を示す回路図である。
【図１８】ＵＳＢホストを用いた場合の充電動作を示す回路図である。
【図１９】ＡＣアダプタを用いた場合の充電動作を示す図である。
【図２０】ＡＣアダプタを用いた場合の発熱量を示す図である。
【図２１】ＵＳＢホストを用いた場合の充電動作を示す図である。
【図２２】ＵＳＢホストを用いた場合の発熱量を示す図である。
【図２３】ＵＳＢホストを用いた場合の充電動作を示す図である。
【図２４】ＵＳＢホストを用いた場合の発熱量を示す図である。
【図２５】第２の実施の形態に係る充電制御方法を示すフローチャートである。
【図２６】第３の実施の形態に係る充電装置を示す図である。
【図２７】第４の実施の形態に係る充電装置を示す図である。
【図２８】第５の実施の形態に係る充電装置及び電子機器を示す図である。
【図２９】第６の実施の形態に係る携帯電話機を示す図である。
【図３０】ＡＣアダプタに接続された携帯電話機を示す図である。
【図３１】充電台に設置された携帯電話機を示す図である。
【図３２】ＰＣに接続された携帯電話機を示す図である。
【図３３】ＰＣに接続及び充電台に設置された携帯電話機を示す図である。
【図３４】第７の実施の形態に係るＰＤＡの充電を示す図である。
【図３５】本発明の実施例の動作特性を示す図である。
【図３６】本発明の実施例の動作特性を示す図である。
【図３７】比較例１の動作特性を示す図である。
【図３８】比較例１の動作特性を示す図である。
【図３９】比較例２の動作特性を示す図である。
【図４０】比較例２の動作特性を示す図である。
【符号の説明】
【０１７７】
３０  電子機器
３４  充電池
３６  充電装置
３８  充電用ＩＣ
４０  ＡＣアダプタ
４２  ＵＳＢホスト
５０  スイッチ
５４、５６  ＰＭＯＳＴｒ
５８  センス抵抗
６４  制御部
６６  スイッチング電源
６８  リニア電圧レギュレータ
７６、７８  プロセッサ
８４  電圧検出部
８６  電流検出部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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