(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器本体を動作させるために複数の電圧レベルを必要とする電子回路と、該電子回路に電力を供給する複数個のＤＣ−ＤＣコンバータと、各ＤＣ−ＤＣコンバータに電力を供給する電源端子と、各ＤＣ−ＤＣコンバータのオン・オフ制御を行うオン・オフ制御回路とを備え、２種類以上の電源を接続することのできる電子機器において、
前記電源端子に電源のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段が接続され、前記オン・オフ制御回路は前記インピーダンス検出手段の検出結果に応じて各ＤＣ−ＤＣコンバータが順次オンされるオン時間間隔を変更することを特徴とする電子機器の電源回路。
【請求項２】
前記２種類以上の電源のうちの一方がＡＣアダプターであり、他方が直流電池であり、該直流電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、前記ＡＣアダプターが前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔に較べて大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の電源回路。
【請求項３】
前記２種類の電源のうち出力インピーダンスの大きい電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、出力インピーダンスの小さい電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔に較べて大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の電源回路。
【請求項４】
前記２種類の電源のうちの一方がアルカリマンガン電池であり、他方がＮｉＣｄ／ＮｉＭＨ電池であり、アルカリマンガン電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、ＮｉＣｄ／ＮｉＭＨ電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔に較べて大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の電源回路。
【請求項５】
前記２種類の電源のうちの一方がアルカリマンガン電池であり、他方がリチウムイオン一次電池又はリチウムイオン二次電池であり、アルカリマンガン電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、リチウムイオン一次電池又はリチウムイオン二次電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の電源回路。
【請求項６】
前記２種類の電源のうちの一方が、電池残量がほとんどない空に近い電池であり、他方が電池残量を十分に有する満杯に近い電池であり、空に近い電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、満杯に近い電池が接続されたときのオン時間間隔よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の電源回路。
【請求項７】
前記２種類の電源の一方が他方電池の温度よりも低い温度の電池であり、温度の低い電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、温度の高い電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔に較べて大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２種類以上の異なるインピーダンスを有する電源の電力を用いて駆動される電子機器の電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯式の電子機器、例えば、ノートパソコン等では、外出先では、電池を電源として使用し、室内では、商用電源に接続されたＡＣアダプターを電源として使用する使い分けが行われている。
【０００３】
この種の２種類以上の電源を使用する電子機器の電源回路では、図１に示すように、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２、ＤＣ−ＤＣコンバータ３とを電子回路４に接続し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１〜３のオン・オフ制御をオン・オフ制御回路５によって行い、このＤＣ−ＤＣコンバータ１〜３を用いて、電源端子６に接続されたＡＣアダプター、直流電池の電圧から、適宜電子回路４に必要な複数の電圧のレベルを生成している。
【０００４】
この種の電子機器では、電子機器の電源をオンすると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１〜３の出力端子７側に接続されているコンデンサーが充電される際に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１〜３に向かって突入電流が生じ、電子機器の電源端子６に電圧降下が生じ、電子回路４を含めてその周辺回路が誤動作する、消費電力が増大する等の問題がある。
【０００５】
そこで、従来、図２に示すように、オン・オフ制御回路５から出力されるオン・オフ制御信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の立ち下がり時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３を順次ずらし、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１〜３がオンするタイミングをずらすことによって（すなわち、出力端子７の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の立ち上がりを時間的にずらすことによって）、緩やかに立ち上がらせ、突入電流Δｔが電源端子６からＤＣ−ＤＣコンバータ１〜３に一度に集中して流れるのを防止することにより、電源端子６の電圧降下ΔＶが極力生じないようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、出力インピーダンスの小さな電源、例えば、ＡＣアダプターを電源端子６に接続したときの電圧降下ΔＶが所定値以下となるように各ＤＣ−ＤＣコンバータ１〜３のオン時間をずらすことにすると、出力インピーダンスの大きな電源、例えば、直流電池が電源端子６に接続されたときの電圧降下ΔＶ’が破線で示すように、出力インピーダンスの小さな電源を電源端子６に接続したときの電圧降下ΔＶよりも大きくなるという不都合がある。
【０００７】
そこで、出力インピーダンスの大きな電源に対応させて、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１〜３がオンするタイミングをずらすことが考えられるが、出力インピーダンスの大きな電源に対応させて各ＤＣ−ＤＣコンバータ１〜３がオンするタイミングを決定すると、電子機器の電源をオンしてから電子機器が安定するまでに時間がかかり、電源オンしてから電子機器が使用できるようになるまでの時間が長くかかりすぎるという問題がある。特に、出力インピーダンスの小さい電源が接続されたときでも、出力インピーダンスの大きい電源に対応させてＤＣ−ＤＣコンバータ１〜３がオンするタイミングがずらされていると、電源をオンしてから実際に使用できるまでに無駄な待ち時間が発生するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、２種類以上の異なるインピーダンスを有する電源を接続したときでも突入流電流を防止しつつ適切なタイミングで各ＤＣ−ＤＣコンバータをオンオフ制御することのできる電子機器の電源回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の電子機器の電源回路は、電子機器本体を動作させるために複数の電圧レベルを必要とする電子回路と、該電子回路に電力を供給する複数個のＤＣ−ＤＣコンバータと、各ＤＣ−ＤＣコンバータに電力を供給する電源端子と、各ＤＣ−ＤＣコンバータのオン・オフ制御を行うオン・オフ制御回路とを備え、２種類以上の電源を接続することのできる電子機器において、前記電源端子に電源のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段が接続され、前記オン・オフ制御回路は前記インピーダンス検出手段の検出結果に応じて各ＤＣ−ＤＣコンバータが順次オンされるオン時間間隔を変更することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の電子機器の電源回路は、前記２種類以上の電源のうちの一方がＡＣアダプターであり、他方が直流電池であり、該直流電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、前記ＡＣアダプターが前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔に較べて大きくしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の電子機器の電源回路は、前記２種類の電源のうち出力インピーダンスの大きい電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、出力インピーダンスの小さい電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔に較べて大きくしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の電子機器の電源回路は、前記２種類の電源のうちの一方がアルカリマンガン電池であり、他方がＮｉＣｄ／ＮｉＭＨ電池であり、アルカリマンガン電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、ＮｉＣｄ／ＮｉＭＨ電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔に較べて大きくしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の電子機器の電源回路は、前記２種類の電源のうちの一方がアルカリマンガン電池であり、他方がリチウムイオン一次電池又はリチウムイオン二次電池であり、アルカリマンガン電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、リチウムイオン一次電池又はリチウムイオン二次電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔よりも大きくしたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の電子機器の電源回路は、前記２種類の電源のうちの一方が、電池残量がほとんどない空に近い電池であり、他方が電池残量を十分に有する満杯に近い電池であり、空に近い電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、満杯に近い電池が接続されたときのオン時間間隔よりも大きくしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の電子機器の電源回路は、前記２種類の電源の一方が他方電池の温度よりも低い温度の電池であり、温度の低い電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、温度の高い電池が前記電源端子に接続されたときのオン時間間隔に較べて大きくしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１〜請求項７に記載の発明によれば、２種類以上の異なるインピーダンスを有する電源を接続するときでも突入流電流を防止しつつ適切なタイミングで各ＤＣ−ＤＣコンバータをオンオフ制御することができる。
【００１７】
すなわち、インピーダンスの高い電源が電源端子に接続されたときには、各ＤＣ−ＤＣコンバータのオン時間間隔を大きくしたので、電源端子に一度に突入電流が集中して流れるのを防止できることになり、従って、電圧降下が大きくなって電源がオンしない、電子機器が誤作動する、消費電力が増大するという問題を避けることができ、インピーダンスの低い電源が電源端子に接続されたときには、電源をオンしてから実際に使用できるまでに無駄な待ち時間が発生するという問題を避けることができる。また、インピーダンスの高い電池が接続されたときに、電池寿命が短くなるのを極力避けることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図３は本発明に係わる電子機器の電源回路である。この図３において、１１〜１３はＤＣ−ＤＣコンバータ、１４は電子回路、１５は各ＤＣ−ＤＣコンバータ１１〜１３をオンオフするオン・オフ制御回路、１６は電源端子、１７は出力端子である。
【００１９】
その電源端子１６にはインピーダンス検出手段１８が接続されている。このインピーダンス検出手段１８は、電源端子１６に接続された電源１９のインピーダンスを検出する機能を有する。そのインピーダンス検出手段の検出出力はオン・オフ制御回路１５に入力されている。オン・オフ制御回路１５は、インピーダンス検出手段１８の検出結果に応じて、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１１〜１３のオンオフタイミングを変更するタイミング変更手段としての機能と、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１１〜１３をオンオフさせるオンオフ手段としての機能とを備えている。オン・オフ制御回路１５は、例えば、マイクロコンピュータからなり、マイクロコンピュータには例えばソフトウエアタイマーが設けられ、例えば、電源１９としてインピーダンスの高い電池が接続されたときには、図４に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１をオンするオンオフ制御信号Ｆ１を時刻ｔ１’において立ち下がらせてから時刻ｔ２’においてＤＣ−ＤＣコンバータ１２をオンするオンオフ制御信号Ｆ２を立ち下がらせ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２をオンするオンオフ制御信号Ｆ２を時刻ｔ２’において立ち下がらせてから時刻ｔ３’においてＤＣ−ＤＣコンバータ１２をオンするオンオフ制御信号Ｆ２を立ち下がらせる。これにより、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１２はオン時間間隔Δｔ毎に順次オンされる。すなわち、出力端子１７の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３が時間的にずれて緩やかに立ち上がることとなる。
【００２０】
これに対して、直流電池よりもインピーダンスの低い電源１９、例えば、電源１９として例えばＡＣアダプターが電源端子１６に接続されたときには、図５に示すように、オン・オフ制御部１５は、オンオフ制御信号Ｆ１を時刻ｔ１”において立ち下がらせてから、オン時間間隔Δｔよりも短い時間間隔Δｔ’後の時刻ｔ２”においてオンオフ制御信号Ｆ２を立ち下がらせ、このオンオフ制御信号ｏを時刻ｔ２”において立ち下がらせてから、オン時間間隔Δｔよりも短い時間間隔Δｔ’後の時刻ｔ３”においてオンオフ制御信号Ｆ３を立ち下がらせる。これによって、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１２はオン時間間隔Δｔよりも短い時間間隔Δｔ’毎に順次オンされる。
【００２１】
従って、インピーダンスの高い電源が電源端子１６に接続されたときには、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１１〜１３のオン時間間隔Δｔがインピーダンスの低い電源が電源端子１６に接続されたときのオン時間間隔Δｔ’に較べて大きくされ、図４に示すように、電源端子１６への突入電流ΔＩがオン時間間隔Δｔ毎に順次流れることになり、突入電流ΔＩが一度に流れることに起因する電圧降下ΔＶが大きくなるのを防止できる。
【００２２】
その一方、インピーダンスの低い電源が電源端子１６に接続されたときには、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１１〜１３のオン時間間隔Δｔ’がインピーダンスの高い電源が電源端子１６に接続されたときのオン時間間隔Δｔよりも小さくされ、図５に示すように、突入電流ΔＩがオン時間間隔Δｔよりも小さな時間（２Δｔ’＜Δｔ）内に集中して一度に流れるが、一度に突入電流ΔＩが流れたとしても、その電圧降下ΔＶは電源端子１６に接続されている電源のインピーダンスが小さいために小さい。その結果、インピーダンスの小さな電源が接続されたときに、電源をオンしてから実際に使用できるまでの無駄な待ち時間が発生するのを防止できる。
【００２３】
以上、発明の実施の形態について説明したが、本発明は、これに限らず以下のものを含むものである。
（１）２種類の電源が共に直流電池であり、インピーダンスの高い直流電池が電源端子に接続されたときのオン時間間隔Δｔを、インピーダンスが低い直流電池が接続されたときのオン時間間隔Δｔ’よりも大きくすることもできる。
（２）２種類の電源のうちの一方がアルカリマンガン電池であり、他方がＮｉＣｄ／ＮｉＭＨ電池であり、アルカリマンガン電池が電源端子に接続されたときのオン時間間隔Δｔを、ＮｉＣｄ／ＮｉＭＨ電池が電源端子に接続されたときのオン時間間隔Δｔ’に較べて大きくすることもできる。
（３）２種類の電源のうちの一方がアルカリマンガン電池であり、他方がリチウムイオン一次電池又はリチウムイオン二次電池であり、アルカリマンガン電池が電源端子に接続されたときのオン時間間隔Δｔを、リチウムイオン一次電池又はリチウムイオン二次電池が電源端子に接続されたときのオン時間間隔Δｔ’よりも大きくすることもできる。
（４）２種類の電源のうちの一方が、電池残量がほとんどない空に近い電池であり、他方が電池残量を十分に有する満杯の電池であり、空に近い電池が電源端子に接続されたときのオン時間間隔Δｔを、満杯に近い電池が電源端子に接続されたときのオン時間間隔Δｔ’よりも大きくすることもできる。
【００２４】
この場合には、インピーダンス検出手段としての電池残量検出回路を用いてオン時間間隔を変更すれば良い。
（５）２種類の電源の一方が他方電池の温度よりも低い温度の電池であり、温度の低い電池が電源端子に接続されたときのオン時間間隔を、温度の高い電池が電源端子に接続されたときのオン時間間隔Δｔよりも大きくすることもできる。
【００２５】
この場合には、インピーダンス検出手段としての温度センサを電子機器に設けて、温度検出センサの温度が所定温度以下の時に、オン時間間隔を変更すれば良い。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１〜請求項７に記載の発明によれば、電源端子に接続された電源のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段の検出結果に応じて、各ＤＣ−ＤＣコンバータが順次オンされるオン時間間隔を変更することにしたので、２種類以上の異なるインピーダンスを有する電源を接続するときでも突入流電流を防止しつつ適切なタイミングで各ＤＣ−ＤＣコンバータをオンオフ制御することができる。
【００２７】
すなわち、インピーダンスの高い電源が電源端子に接続されたときには、各ＤＣ−ＤＣコンバータのオン時間間隔を大きくしたので、電圧降下が大きくなって電源がオンしない、電子機器が誤作動する、消費電力が増大するという問題を避けることができ、インピーダンスの低い電源が電源端子に接続されたときには、各ＤＣ−ＤＣコンバータのオン時間間隔を小さくすることにしたので、電源をオンしてから実際に使用できるまでに無駄な待ち時間が発生するという問題を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の電子機器の電源回路の一例を示すブロック図である。
【図２】  突入電流と電圧降下との関係を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】  本発明の電子機器の電源回路の一例を示すブロック図である。
【図４】  インピーダンスが高い電源が電源端子に接続された場合の突入電流と電圧降下との関係を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】  インピーダンスが低い電源が電源端子に接続された場合の突入電流と電圧降下との関係を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１１〜１３  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１４３  電子回路
１５  オン・オフ制御部
１６  電源端子
１８  インピーダンス検出手段
１９  電源
【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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