電子機器及び検出回路
【課題】外部電源の接続時における動作の安定化を図ること。
【解決手段】機器本体３１の検出回路３４は、アダプタ電圧ＶＡＣ及び電流Ｉｏｕｔと、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成し、その誤差信号に基づいてトランジスタＴ２１を制御して制御電流Ｉｓｃを入出力端子Ｐ２１を介してＡＣアダプタに供給する。監視回路４８は、入出力端子Ｐ２１の電位に比例した電圧と基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、機器本体３１に接続されたアダプタが適合するか否かを示すアダプタ検出信号Ｓ３を生成する。スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に基づいて電源端子Ｐ１１と抵抗Ｒ１との間に接続されたスイッチＳＷ２をオンオフする。そして、設定回路５５は、入出力端子Ｐ２１の電位を所定電位に設定する。
【解決手段】機器本体３１の検出回路３４は、アダプタ電圧ＶＡＣ及び電流Ｉｏｕｔと、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成し、その誤差信号に基づいてトランジスタＴ２１を制御して制御電流Ｉｓｃを入出力端子Ｐ２１を介してＡＣアダプタに供給する。監視回路４８は、入出力端子Ｐ２１の電位に比例した電圧と基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、機器本体３１に接続されたアダプタが適合するか否かを示すアダプタ検出信号Ｓ３を生成する。スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に基づいて電源端子Ｐ１１と抵抗Ｒ１との間に接続されたスイッチＳＷ２をオンオフする。そして、設定回路５５は、入出力端子Ｐ２１の電位を所定電位に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電子機器及び検出回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器には駆動電源として二次電池が搭載されているものがあり、このような電子機器には、外部電力源から供給される充電電流により二次電池を充電する充電回路が備えられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、電子機器の機器本体からＡＣアダプタを制御し、そのＡＣアダプタから機器本体に供給する出力電圧を制御するという要望がある。この場合、ＡＣアダプタに電圧調整回路を含めるとともに、機器本体に備えた検出回路にて電圧等を検出して電圧調整回路を制御する制御信号を生成する。更に、機器本体では、適合するＡＣアダプタが接続されていることを検出する必用があり、この検出のために、ＡＣアダプタから識別のための情報を機器本体に出力する。例えば機器本体の検出回路は、接続端子の電圧を監視し、対応するＡＣアダプタが接続されているか否かを判断する。適合しないＡＣアダプタは、機器本体から制御不能であり、機器本体のシステム回路等を保護するため、機器本体では、電力の供給経路中に挿入したスイッチをオフする。
【０００４】
上記の電子機器において、ＡＣアダプタは、例えば図１０に示すＤＣプラグ９０を介して機器本体と接続される。ＤＣプラグ９０は、円筒状に形成された絶縁体９１の外周面に円筒状の電源端子９２が形成され、絶縁体９１の内周面に円筒状のグランド端子９３が形成され、絶縁体９１の軸中心に棒状の制御端子９４が配設されている。そして、ＤＣプラグ９０の挿入方向における制御端子９４の長さは、電源端子９２及びグランド端子９３の長さよりも短く設定されている。つまり、制御端子９４の先端より電源端子９２及びグランド端子９３の先端が突出するように形成されている。ＡＣアダプタは制御端子９４を介して認識のための信号を機器本体に出力し、機器本体は制御端子９４を介してＡＣアダプタに制御信号を出力する。
【０００５】
上記のように構成された端子９２〜９４は、グランド端子９３及び電源端子９２→制御端子９４の順番で機器本体の端子と電気的に接続される。これは、機器本体の検出回路に対して電源電圧を供給した後に信号（情報）を供給することにより、ＡＣコンセントにＡＣプラグを挿入した後にＡＣアダプタに接続されたＤＣプラグ９０を機器本体に接続する場合における機器本体の破損を防止する。このように、電源端子９２及びグランド端子９３を接続した後に制御端子９４を接続する構成は、このような形状のＤＣプラグ９０に限らず、他の形状のＤＣプラグでも行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４２８９５５号公報（第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように電子機器を構成した場合、ＤＣプラグ９０の電源端子９２及びグランド端子９３が接続されてから制御端子９４が接続されるまでの間、該制御端子に接続される機器本体の端子は、未接続状態であるため、機器本体の端子における電位が不定となって誤動作を起こすおそれがあった。
【０００８】
この電子機器及び検出回路は、外部電源の接続時における動作の安定化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この電子機器の特徴は、直流のアダプタ電圧を生成するとともに制御電流に応じて前記アダプタ電圧を変更し、識別電圧を出力する外部電源と、前記外部電源により生成されたアダプタ電圧が入力される電源端子と、前記識別電圧が入力される制御端子を有する機器本体とを備え、前記機器本体は、前記電源端子から入力される前記アダプタ電圧に基づいて動作するシステム回路と、前記電源端子と前記システム回路との間に接続された抵抗により、前記アダプタ電圧、該アダプタ電圧に対応するアダプタ電流を検出する検出回路と、を含み、該検出回路は、前記アダプタ電圧及び前記アダプタ電流と、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成する誤差増幅器と、前記制御端子に接続され、前記誤差信号に基づいて前記制御電流を生成する電流制御回路と、前記制御端子に接続され、前記識別電圧による前記制御端子の電位に比例した電圧と比較基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、前記電源端子に接続された外部電源が適合するか否かを示す検出信号を生成する監視回路と、前記検出信号に基づいて前記電源端子と前記抵抗との間に接続されたスイッチをオンオフするスイッチ制御回路と、前記制御端子の電位を所定電位に設定する設定回路と、を含む。
【００１０】
この電子機器の検出回路は、検出したアダプタ電圧及びアダプタ電流と比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成し、その誤差信号に基づいて生成した制御電流を、制御端子を介して外部電源に供給する。また、検出回路は、制御端子の電位を監視し、その制御端子の電位に基づいて、機器本体に適合する外部電源が接続されているか否かを判断し、適合しない外部電源の場合にスイッチをオフする。制御端子の電位は、設定回路により所定電位に設定されるため、外部電源からアダプタ電圧が供給され且つ制御端子が未接続の場合に、制御端子の電位が制御電流に応じて変動することが抑制され、外部電源の接続時における動作が安定となる。
【発明の効果】
【００１１】
開示の電子機器及び検出回路は、外部電源の接続時における動作を安定化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態の電子機器のブロック図である。
【図２】ＡＣアダプタの回路図である。
【図３】機器本体の一部回路図である。
【図４】電圧制御回路の一部回路図である。
【図５】電圧制御回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図６】電圧制御回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図７】別の電圧制御回路の一部回路図である。
【図８】別の電圧制御回路の一部回路図である。
【図９】別の電圧制御回路の一部回路図である。
【図１０】ＤＣプラグの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、電子機器の外部電源としてのＡＣアダプタ２１は機器本体３１に接続されている。ＡＣアダプタ２１は、交流電源ＡＣに接続され、該交流電源ＡＣから供給される商用交流電圧は、ＡＣアダプタ２１の電圧変換回路２２に入力される。電圧変換回路２２は、交流電圧を交流−直流変換して生成した直流電圧を出力する。電圧制御回路２３は、制御電流Ｉｓｃが入力され、該制御電流Ｉｓｃに基づいて、直流電圧から制御したアダプタ電圧ＶＡＣを生成する機能を有している。ＡＣアダプタ２１は、例えば図１０に示すＤＣプラグ９０を介して機器本体３１と接続され、生成したアダプタ電圧ＶＡＣを機器本体３１に供給する。また、電圧制御回路２３は、識別電圧としてＡＣアダプタ２１の電力情報に応じた電圧の電力制限信号ＰＷＲＭを出力する機能を有している。
【００１４】
アダプタ電圧ＶＡＣは、抵抗Ｒ１を介してシステムＤＣ／ＤＣコンバータ３２に供給される。システムＤＣ／ＤＣコンバータ３２には、抵抗Ｒ２を介して二次電池（バッテリ）ＢＴが接続されている。システムＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、アダプタ電圧ＶＡＣとバッテリから供給されるバッテリ電圧とに基づいて、入力電圧を電圧変換して生成したシステム電圧ＶＳをシステム回路３３に供給する。従って、システム回路３３には、ＡＣアダプタ２１から供給される電力と、バッテリＢＴから供給される電力とのうちの少なくとも一方による電力が供給される。システム回路３３は、機器本体３１の各種機能を提供する回路である。
【００１５】
機器本体３１の検出回路３４は、１つ又は複数の半導体装置から構成される。半導体装置は、チップ、チップを内蔵するパッケージ、を含む。検出回路３４は、抵抗Ｒ１の両端子に接続されるとともに、抵抗Ｒ２とバッテリＢＴとの間に接続されている。検出回路３４は、抵抗Ｒ１の両端子間の電位差に基づいて、該抵抗Ｒ１に流れる電流（アダプタ電流）Ｉｏｕｔを検出する。また、検出回路３４は、抵抗Ｒ２の両端子間の電位差に基づいて、該抵抗Ｒ２に流れる電流（バッテリ電流）Ｉｃｈｇを検出する。更に、検出回路３４は、システムＤＣ／ＤＣコンバータ３２に供給される電圧（又はアダプタ電圧ＶＡＣ）とバッテリＢＴの端子電圧を検出する。そして、検出回路３４は、検出した電流，電圧，ＡＣアダプタ２１から供給される電力制限信号ＰＷＲＭに基づいて、制御電流Ｉｓｃを生成する。この制御電流Ｉｓｃは、ＡＣアダプタ２１の電圧制御回路２３に供給される。従って、ＡＣアダプタ２１の電圧制御回路２３は、検出回路３４から出力される制御電流Ｉｓｃに応じて、アダプタ電圧ＶＡＣを制御する。
【００１６】
また、検出回路３４は、電力制限信号ＰＷＲＭが供給される制御端子の端子電圧に基づいて、機器本体３１に電力を供給するＡＣアダプタの適否を判断する。適切なＡＣアダプタは、制御端子を有し、検出回路３４から出力される制御電流Ｉｓｃに応答して出力電圧を調整する機能を有するものであり、非適切なＡＣアダプタは出力電圧を調整しないものである。検出回路３４は、接続されたＡＣアダプタが適切なものであると判断すると、そのＡＣアダプタから供給される電力をシステムＤＣ／ＤＣコンバータ３２に供給するとともに、その電力によりバッテリＢＴを充電する。一方、検出回路３４は、接続されたＡＣアダプタが非適切なものであると判断すると、そのＡＣアダプタから供給される電力をシステムＤＣ／ＤＣコンバータ３２及びバッテリＢＴに供給しない。
【００１７】
次に、ＡＣアダプタ２１の構成例を説明する。
図２に示すように、電圧変換回路２２の出力端子は第１トランジスタＴ１１の第１端子（例えばソース）に接続され、第１トランジスタＴ１１の第２端子（例えばドレイン）はチョークコイルＬ１の第１端子に接続され、チョークコイルＬ１の第２端子は電源端子としての第１端子Ｐ１に接続されている。また、第１トランジスタＴ１１の第２端子は第２トランジスタＴ１２の第１端子（例えばドレイン）に接続され、その第２トランジスタＴ１２の第２端子（例えばソース）はグランドに接続されている。第１トランジスタＴ１１の制御端子（ゲート）と第２トランジスタＴ１２の制御端子（ゲート）はパルス幅変調器（ＰＷＭ）２４に接続されている。本実施形態において、第１トランジスタＴ１１はＰチャネルＭＯＳトランジスタであり、第２トランジスタＴ１２はＮチャネルＭＯＳトランジスタである。尚、図には、各トランジスタＴ１１，Ｔ１２のボディダイオードを示している。
【００１８】
上記チョークコイルＬ１の第１端子はダイオードＤ１のカソードに接続され、ダイオードＤ１のアノードはグランドに接続されている。第１端子Ｐ１は平滑用のコンデンサＣ１の第１端子に接続され、コンデンサＣ１の第２端子はグランドに接続されている。電源端子としての第２端子Ｐ２はグランドに接続され、制御端子としての第３端子Ｐ３はパルス幅変調器（ＰＷＭ）２４に接続されている。パルス幅変調器２４には、第３端子Ｐ３を介して制御電流Ｉｓｃが入力されている。本実施形態において、パルス幅変調器２４は、第３端子Ｐ３を介してＡＣアダプタ２１の電力情報に応じた電圧の電力制限信号ＰＷＲＭを出力する。
【００１９】
パルス幅変調器（ＰＷＭ）２４は、所定のデューティサイクルにて第１トランジスタＴ１１と第２トランジスタＴ１２とを相補的にオンオフ制御する。第１トランジスタＴ１１のスイッチング動作により、そのトランジスタＴ１１の出力電流は、チョークコイルＬ１及びコンデンサＣ１により平滑される。ここで、第１トランジスタＴ１１のオン時には、電圧変換回路２２の出力電圧が該トランジスタＴ１１を介してＬＣ回路（チョークコイルＬ１とコンデンサＣ１とからなる平滑回路）に供給される。第１トランジスタＴ１１がオフされ第２トランジスタＴ１２がオンされると電流経路が形成される。そして、第１トランジスタＴ１１のオン時にチョークコイルＬ１に蓄積されたエネルギーが第１端子Ｐ１側へ放出される。
【００２０】
更に、パルス幅変調器２４は、制御電流Ｉｓｃに応答してデューティサイクルを変更する。詳しくは、パルス幅変調器２４は、制御電流Ｉｓｃの電流値に応じて第１トランジスタＴ１１をオンする期間を変化させるように、デューティサイクルを変更する。ＡＣアダプタ２１から出力されるアダプタ電圧ＶＡＣは、第１トランジスタＴ１１のオン期間に対応する。第１トランジスタＴ１１のオン期間が長いと、チョークコイルＬ１に蓄積されるエネルギーが多くなって高いアダプタ電圧ＶＡＣが出力され、第１トランジスタＴ１１のオン期間が短いと、チョークコイルＬ１に蓄積されるエネルギーが少なくなって低いアダプタ電圧ＶＡＣが出力される。
【００２１】
第１端子Ｐ１と第２端子Ｐ２はそれぞれ図３に示す第１端子Ｐ１１と第２端子Ｐ１２に接続され、第３端子Ｐ３は図３に示す第３端子Ｐ１３と接続される。
次に、機器本体３１の構成を説明する。
【００２２】
図３に示すように、電源端子としての第１端子Ｐ１１は検出回路３４及びスイッチＳＷ１の第１端子に接続されている。電源端子としての第２端子Ｐ１２はグランドに接続されている。制御端子としての第３端子Ｐ１３は検出回路３４に接続されている。
【００２３】
スイッチＳＷ１の第２端子は検出回路３４及びスイッチＳＷ２の第１端子に接続されている。スイッチＳＷ２の第２端子は抵抗Ｒ１の第１端子に接続され、抵抗Ｒ１の第２端子はシステムＤＣ／ＤＣコンバータ３２（図１参照）及び抵抗Ｒ２の第１端子に接続されている。抵抗Ｒ２の第２端子はスイッチＳＷ３の第１端子に接続され、スイッチＳＷ３の第２端子はバッテリＢＴの正電極端子（プラス端子）に接続され、バッテリＢＴの負電極端子（マイナス端子）はグランドに接続される。
【００２４】
各スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、例えばＰチャンネルＭＯＳトランジスタを含むアナログスイッチであり、制御端子が検出回路３４に接続されている。各スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、それぞれ検出回路３４から供給される制御信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３に応答してオンオフする。
【００２５】
検出回路３４に含まれる一部の回路は、第１端子Ｐ１１から所定のアダプタ電圧ＶＡＣが供給されない状態、即ちＡＣアダプタ２１が未接続状態のときに、バッテリＢＴから電源供給されて動作し、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオンオフ制御する。本実施形態において、検出回路３４に含まれる一部の回路は、少なくとも第３スイッチＳＷ３をオンするように制御する。従って、図１に示されるシステム回路３３は、バッテリＢＴからシステムＤＣ／ＤＣコンバータ３２を介して供給されるシステム電圧ＶＳにより動作する。
【００２６】
一方、第１端子Ｐ１１から図２に示すＡＣアダプタ２１により生成されたアダプタ電圧ＶＡＣが供給されるとき、検出回路３４に含まれる一部の回路は、アダプタ電圧ＶＡＣにより動作する。その動作した回路は、所定電圧以上のアダプタ電圧ＶＡＣが供給されると第１スイッチＳＷ１をオンする。すると、アダプタ電圧ＶＡＣがオンした第１スイッチＳＷ１を介して駆動電圧ＶＤＣとして検出回路３４に供給される。検出回路３４に含まれる多くの回路は、駆動電圧ＶＤＣにより動作し、アダプタ電圧ＶＡＣの制御、バッテリＢＴの充電、等の動作を行う。
【００２７】
上記抵抗Ｒ１の両端子は検出回路３４の電流増幅器４１の入力端子に接続され、抵抗Ｒ２の両端子は、電流増幅器４２の入力端子に接続されている。電流増幅器４１は、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉｏｕｔ、つまりＡＣアダプタ２１の出力電流を検出し、その検出結果に応じた電流検出信号Ｓ１を誤差増幅器としてのエラー増幅器４３に出力する。電流増幅器４２は、抵抗Ｒ２に流れる電流Ｉｃｈｇ、つまりバッテリＢＴに対する充電電流Ｉｃｈｇを検出し、その電流量に応じた充電電流検出信号Ｓ２をエラー増幅器４３に出力する。
【００２８】
エラー増幅器４３は、２つの反転入力端子と１つの非反転入力端子とを有している。エラー増幅器４３は、第１の反転入力端子に電流検出信号Ｓ１が入力され、第２の反転入力端子に充電電流検出信号Ｓ２が入力される。エラー増幅器４３の非反転入力端子には電流基準信号ＩＯＵＴＭ及び制限電流信号ＩＤＡＣに基づく基準信号が入力されている。電流基準信号ＩＯＵＴＭは、機器本体３１において使用される総電流量に応じて設定されており、制限電流信号ＩＤＡＣはバッテリＢＴの充電電流に応じて設定された電圧値に設定されている。エラー増幅器４３は、電流検出信号Ｓ１と充電電流検出信号Ｓ２のうちのいずれか高い方と基準信号とを比較し、その比較結果に応じた誤差電圧を発生する。
【００２９】
抵抗Ｒ２とバッテリＢＴとの間の接続点は、エラー増幅器４４の反転入力端子に接続されている。そのエラー増幅器４４の非反転入力端子には、電圧制限信号ＶＤＡＣが入力される。エラー増幅器４４は、バッテリＢＴの端子電圧と電圧制限信号ＶＤＡＣとの差を増幅した誤差電圧を発生する。
【００３０】
上記抵抗Ｒ１の両端子は、乗算器４５に接続されている。乗算器４５は、抵抗Ｒ１の端子電圧、即ち駆動電圧ＶＤＣを検出するとともに、抵抗Ｒ１の両端子間電圧により総電流量を検出する。そして、乗算器４５は、駆動電圧ＶＤＣと総電流量とを乗算した結果、即ち総電力量に応じた電力検出信号ＰＷＲＯをエラー増幅器４６に出力する。エラー増幅器４６は、反転入力端子に電力検出信号ＰＷＲＯが入力され、非反転入力端子に電力制限信号ＰＷＲＭが入力される。この電力制限信号ＰＷＲＭは、機器本体３１の第３端子Ｐ１３に接続された検出回路３４の入出力端子Ｐ２１からエラー増幅器４６に与えられる。エラー増幅器４６は、電力検出信号ＰＷＲＯと電力制限信号ＰＷＲＭとの差を増幅することにより誤差電圧を生成する。
【００３１】
つまり、本実施形態の検出回路３４は、４つの検出対象に対する誤差電圧を、３つのエラー増幅器４３，４４，４６により生成している。検出対象のそれぞれに対応してエラー増幅器を設けることが一般的である、しかし、本実施形態では、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉｏｕｔに対する誤差電圧と、バッテリＢＴに対する充電電流Ｉｃｈｇに対する誤差電圧とを、１つのエラー増幅器４３により生成している。このため、チップに対する外付け部品の数が少なくなる、即ち外部端子が少なくなるため、チップやそのチップを封止したパッケージのサイズを小さくすることができる。
【００３２】
エラー増幅器４３，４４，４６の出力端子にはダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ１３のカソードがそれぞれ接続されている。ダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードは共通接続されるとともに、電流電圧変換回路４７に接続されている。ダイオードＤ１１〜Ｄ１３は、各エラー増幅器４３，４４，４６から出力される誤差電圧のうち、最も低い電圧に対応する電流（誤差電流）を電流電圧変換回路４７に伝達する。これは、各検出値のうち、最も大きなエラー（誤差）の検出値である。
【００３３】
電流電圧変換回路４７の出力端子には、定電流源（電流制御回路）を構成するトランジスタＴ２１の制御端子（ゲート）が接続されている。電流電圧変換回路４７は、電流量に比例した電圧値の信号をトランジスタＴ２１のゲートに供給する。このトランジスタＴ２１は、本実施形態ではＰチャネルＭＯＳトランジスタである。トランジスタＴ２１のソースには駆動電圧ＶＤＣが供給され、ドレインは入出力端子Ｐ２１を介して機器本体３１の第３端子Ｐ１３に接続されている。
【００３４】
トランジスタＴ２１は、ゲートに供給される電圧に応じた抵抗値を有する抵抗体として動作し、その抵抗値に応じた制御電流Ｉｓｃを生成する。ＰチャネルＭＯＳトランジスタで形成されたトランジスタＴ２１は、高いゲート電圧では大きな抵抗値を示し、低いゲート電圧では小さい抵抗値を示す。従って、トランジスタＴ２１は、電流電圧変換回路４７の出力電圧、つまり、検出結果においてエラー（誤差）が上昇するにつれて制御電流Ｉｓｃを減少させ、電流電圧変換回路４７の出力電圧、つまり検出結果においてエラー（誤差）が低下するにつれて制御電流Ｉｓｃを増加させる。
【００３５】
バッテリＢＴが機器本体３１に搭載されていない（接続されていない）場合、エラー増幅器４４に入力されるバッテリ端子電圧ＶＢＡＴＴは０（ゼロ）である。また、エラー増幅器４３によって検出される充電電流も０である。従って、エラー（誤差）が大きく、電流電圧変換回路４７の入力電流が大きい。この時、トランジスタＴ２１は少ない制御電流Ｉｓｃを流すため、ＡＣアダプタ２１の電圧制御回路２３は、低いアダプタ電圧ＶＡＣを出力する。この状態でバッテリＢＴを装着した場合、バッテリＢＴの端子電圧と、ＡＣアダプタ２１から供給されるアダプタ電圧ＶＡＣとの差が少なくなり、バッテリＢＴに対する突入電流が抑制される。
【００３６】
検出回路３４の入出力端子Ｐ２１には監視回路４８が接続されている。入出力端子Ｐ２１には、図２に示すＡＣアダプタ２１から出力される電力制限信号ＰＷＲＭが、機器本体３１の第３端子Ｐ１３から入出力端子Ｐ２１を介して与えられる。監視回路４８は、入出力端子Ｐ２１の電圧を監視し、その監視結果に応じたアダプタ検出信号Ｓ３を生成する。
【００３７】
監視回路４８は、オペアンプ４９、分圧回路５０、比較器５１，５２、ナンド回路５３を含む。オペアンプ４９の非反転入力端子は入出力端子Ｐ２１に接続され、オペアンプ４９の出力信号は反転入力端子に帰還されている。オペアンプ４９の出力端子には分圧回路５０が接続されている。分圧回路５０は直列接続された抵抗Ｒ１１，Ｒ１２により構成され、オペアンプ４９の出力電圧を抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗値に応じて分圧した分圧電圧を生成する。この分圧電圧は、比較器５１の反転入力端子と、比較器５２の非反転入力端子に与えられる。
【００３８】
比較器５１の非反転入力端子には基準電圧（比較基準電圧）Ｅ１が入力され、比較器５２の反転入力端子には基準電圧（比較基準電圧）Ｅ２が入力されている。両比較器５１，５２はそれぞれシュミット・トリガタイプの比較器である。両比較器５１，５２は、それぞれ分圧電圧と基準電圧Ｅ１，Ｅ２とを比較し、その比較結果に応じたレベルの信号を出力する。
【００３９】
ナンド回路５３は、両比較器５１，５２の出力信号を否定論理積演算してアダプタ検出信号Ｓ３を生成する。
上記のように構成された監視回路４８は、電力制限信号ＰＷＲＭの電圧が所定の範囲内であるか否かを監視し、その監視結果に応じたアダプタ検出信号Ｓ３を出力する。監視回路４８に設定された範囲は、この監視回路４８が含まれる機器本体３１に適したＡＣアダプタが接続されているか否かを判断するために設定されている。つまり、基準電圧Ｅ１，Ｅ２は、機器本体３１に適合するＡＣアダプタに応じて設定されている。監視回路４８は、機器本体３１に適合するＡＣアダプタが接続されている場合にＬレベルのアダプタ検出信号Ｓ３を生成し、機器本体３１に適合しないＡＣアダプタが接続されている場合にＨレベルのアダプタ検出信号Ｓ３を生成する。
【００４０】
スイッチ制御回路５４には、上記の電流検出信号Ｓ１と充電電流検出信号Ｓ２とともに、アダプタ検出信号Ｓ３、バッテリ電圧検出信号Ｓ４が入力される。バッテリ電圧検出信号Ｓ４は、バッテリ端子電圧ＶＢＡＴＴに基づき図示しない比較器により生成される信号である。この比較器は、バッテリ端子電圧ＶＢＡＴＴを分圧した電圧と基準電圧とを比較し、その比較結果に応じてバッテリ電圧検出信号Ｓ４を生成する。この基準電圧は、バッテリＢＴが満充電になったときのバッテリ端子電圧ＶＢＡＴＴに対応して設定されている。
【００４１】
スイッチ制御回路５４には、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が接続されている。スイッチ制御回路５４は、各信号Ｓ１〜Ｓ４に応じて制御信号ＳＣ１〜ＳＣ３を生成する。一例として、スイッチ制御回路５４は、バッテリ電圧検出信号Ｓ４に基づいて、バッテリＢＴが満充電になったときに、制御信号ＳＣ３を生成して第３スイッチＳＷ３をオフする。これにより、バッテリＢＴを過充電から保護する。別の例として、スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に基づいて、適合しないＡＣアダプタが機器本体３１に接続されている場合に、制御信号ＳＣ１を生成して第１スイッチＳＷ１をオフする。これにより、適合しないＡＣアダプタを接続したことによる機器本体３１の故障等を防止する。
【００４２】
更に、検出回路３４は、入出力端子Ｐ２１に掛かる電流を制限する（電流値を所定値にクランプする）設定回路５５を含む。本実施形態において、設定回路５５は、入出力端子Ｐ２１、即ち制御電流Ｉｓｃを出力するトランジスタＴ２１のドレイン端子に接続されている。
【００４３】
図４に示すように、電流電圧変換回路４７は、トランジスタＴ３１，Ｔ３２及び抵抗Ｒ２１を含む。トランジスタＴ３１はＰチャネルＭＯＳトランジスタである。トランジスタＴ３１は、出力用のトランジスタＴ２１とカレントミラー接続されている。即ち、トランジスタＴ３１のソースには駆動電圧ＶＤＣが供給され、ゲートとドレインが互いに接続されるとともにトランジスタＴ２１のゲートに接続されている。更に、トランジスタＴ３１のドレインはトランジスタＴ３２に接続されている。トランジスタＴ３２はＮチャネルＭＯＳトランジスタである。トランジスタＴ３２のドレインはトランジスタＴ３１に接続され、ゲートはダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードに接続され、ソースは抵抗Ｒ２１の第１端子に接続され、抵抗Ｒ２１の第２端子はグランドに接続されている。また、トランジスタＴ２１のゲートはアダプタ検出信号Ｓ３に応答してオンオフするスイッチＳＷ５の第１端子に接続され、スイッチＳＷ５の第２端子はグランドに接続されている。
【００４４】
トランジスタＴ３２は、ダイオードＤ１１〜Ｄ１３に流れる電流（誤差電流）に応じた抵抗値を有する抵抗体として動作し、誤差電流に比例した電圧をトランジスタＴ３１とトランジスタＴ３２との間のノードに発生させる。このノードの電圧は、トランジスタＴ２１のゲートに供給される。従って、電流電圧変換回路４７は、電流量に比例した電圧値の信号をトランジスタＴ２１のゲートに供給する。そして、トランジスタＴ２１は、ゲートに供給される電圧に応じた制御電流Ｉｓｃを生成する。
【００４５】
設定回路５５は、トランジスタＴ４１，Ｔ４２及び定電流源６１を含む。トランジスタＴ４１のソースには駆動電圧ＶＤＣが供給され、ドレインは入出力端子Ｐ２１に接続され、ゲートはトランジスタＴ４２のゲートに接続されている。トランジスタＴ４２のソースには駆動電圧ＶＤＣが供給され、ゲートとドレインが互いに接続されている。従って、トランジスタＴ４１，Ｔ４２はカレントミラー回路を構成する。トランジスタＴ４２のドレインは定電流源６１に接続されている。
【００４６】
上記のように構成された設定回路５５は、定電流源６１に流れる電流値と等しい値の電流を流す。つまり、入出力端子Ｐ２１には、設定回路５５により、常に電流が供給される。この設定回路５５が流す電流量は、制御電流Ｉｓｃの電流値及び電力制限信号ＰＷＲＭの電圧値に影響しない程度の値（例えば、１マイクロアンペア）に設定されている。
【００４７】
従って、設定回路５５と並列に接続されるトランジスタＴ２１のオフ時における入出力端子Ｐ２１の電位は、駆動電圧ＶＤＣレベルとなる。この入出力端子Ｐ２１における電位は、検出回路３４の動作を安定化する。この作用について詳述する。
【００４８】
検出回路３４は、エラー増幅器４３，４４，４６の出力電圧、即ち検出対象（出力電流Ｉｏｕｔ、充電電流Ｉｃｈｇ、バッテリＢＴの端子電圧、抵抗Ｒ１の両端子間電圧）に応じた制御電流Ｉｓｃを流すようにトランジスタＴ２１を制御する。設定回路５５を備えていない検出回路では、ＤＣプラグ９０（図１０参照）の挿入時に、ＤＣプラグ９０の電源端子Ｐ１，Ｐ２と機器本体３１の電源端子Ｐ１１，Ｐ１２が接続されてから、両装置の制御端子Ｐ３，Ｐ１３が接続されるまでの間、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）はフローティング状態である。従って、入出力端子Ｐ２１の電位は、駆動電圧ＶＤＣレベルとなる。
【００４９】
すると、監視回路４８は、適合しないＡＣアダプタが接続されていると判断し、その判断結果に応じたアダプタ検出信号Ｓ３を出力し、スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答してスイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフする。更に、図４に示すスイッチＳＷ５は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答してオンする。すると、電流電圧変換回路４７のトランジスタＴ３２がオフすることにより、トランジスタＴ３１に電流が流れなくなる。その結果、トランジスタＴ２１に電流が流れなくなる、即ちトランジスタＴ２１がオフする。すると、入出力端子Ｐ２１の電位は、リーク電流により低下する。
【００５０】
そして、入出力端子Ｐ２１の電位が監視回路４８のしきい値電圧より低下すると、監視回路４８は適合するＡＣアダプタが接続されていると判断、つまり誤判断し、その判断結果に応じたアダプタ検出信号Ｓ３を出力し、スイッチ制御回路５４はアダプタ検出信号Ｓ３に応答してスイッチＳＷ２，ＳＷ３をオンする。更に、図４に示すスイッチＳＷ５は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答してオフする。すると、検出回路３４は、エラー増幅器４３，４４，４６の出力電圧に応じた制御電流Ｉｓｃを流すようにトランジスタＴ２１を制御する。
【００５１】
つまり、図６に示すように、入出力端子Ｐ２１の電位は、上昇と下降を繰り返す。監視回路４８は、入出力端子Ｐ２１の電位に基づいて、適正なＡＣアダプタが接続されていないと誤判定する。検出回路３４は、トランジスタＴ２１のオンとオフを繰り返すとともに、スイッチＳＷ２，ＳＷ３のオンとオフを繰り返す。このような繰り返し動作は、上記の制御端子Ｐ３，Ｐ１３が接続されるまで継続される、つまり入出力端子Ｐ２１の電位が不定となる。
【００５２】
本実施形態の場合、検出回路３４は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して図４に示すスイッチＳＷ５をオンすることにより、トランジスタＴ２１がオフする。この時、設定回路５５が流す電流によって入出力端子Ｐ２１の電位が駆動電源ＶＤＣレベルとなる。そして、設定回路５５が電流を流しているため、入出力端子Ｐ２１の電位は、駆動電源ＶＤＣレベルに保持される。監視回路４８は、適合しないＡＣアダプタが接続されていると判断し、その判断結果に応じたアダプタ検出信号Ｓ３を継続して出力し、スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答してスイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフする。その結果、ＡＣアダプタから図１に示すコンバータ３２に供給される電圧はゼロとなる。
【００５３】
適合するＡＣアダプタ２１によって制御端子Ｐ３，Ｐ１３が互いに接続されると、ＡＣアダプタ２１に設けられた負荷によって端子Ｐ２１の電位が低下し、ＡＣアダプタ２１から供給される電力制限信号ＰＷＲＭの電圧レベルとなる。そして、監視回路４８は、この端子Ｐ２１の電位が基準電圧Ｅ２より低くなるため、Ｈレベルのアダプタ検出信号Ｓ３を出力する。すると、図４に示すスイッチＳＷ５がオフし、エラー増幅器４３，４４，４６の出力電圧に応じて、トランジスタＴ２１が制御電流Ｉｓｃを流す。また、スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答してスイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンする。その結果、ＡＣアダプタ２１にて調整された電圧が機器本体３１に供給される。
【００５４】
尚、適合しないＡＣアダプタを接続した場合、上記と同様に検出回路３４は繰り返し動作を行う。この場合、検出回路３４は、ＤＣプラグが十分に挿入される時間経過、またはその時間よりも長い時間経過した後に、スイッチＳＷ１をオフするように構成されている。
【００５５】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ＡＣアダプタ２１は、直流のアダプタ電圧ＶＡＣを生成するとともに制御電流Ｉｓｃに応じてアダプタ電圧ＶＡＣを変更し、電力制限信号ＰＷＲＭを出力する。機器本体３１は、ＡＣアダプタ２１により生成されたアダプタ電圧ＶＡＣが入力される電源端子Ｐ１１，Ｐ１２と、電力制限信号ＰＷＲＭが入力される制御端子Ｐ１３を有する。機器本体３１は、電源端子Ｐ１１，Ｐ１２から入力されるアダプタ電圧ＶＡＣに基づいて動作するシステム回路３３と、電源端子とシステム回路との間に接続された抵抗Ｒ１により、アダプタ電圧ＶＡＣ、該アダプタ電圧ＶＡＣに対応する電流Ｉｏｕｔを検出する検出回路３４と、を含む。検出回路３４は、アダプタ電圧ＶＡＣ及び電流Ｉｏｕｔと、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成し、その誤差信号に基づいてトランジスタＴ２１を制御して制御電流Ｉｓｃを制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）を介してＡＣアダプタ２１に供給する。監視回路４８は、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位に比例した電圧と基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、機器本体３１に接続されたアダプタが適合するか否かを示すアダプタ検出信号Ｓ３を生成する。スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に基づいて電源端子Ｐ１１と抵抗Ｒ１との間に接続されたスイッチＳＷ２をオンオフする。そして、設定回路５５は、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位を所定電位に設定する。
【００５６】
この電子機器の検出回路３４は、検出したアダプタ電圧ＶＡＣ及び電流Ｉｏｕｔと比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成し、その誤差信号に基づいて生成した制御電流Ｉｓｃを、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）を介してＡＣアダプタ２１に供給する。また、検出回路３４は、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位を監視し、その制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位に基づいて、機器本体に適合するＡＣアダプタ２１が接続されているか否かを判断し、適合しないＡＣアダプタの場合にスイッチＳＷ２をオフする。制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位は、設定回路５５により所定電位に設定されるため、ＡＣアダプタ２１からアダプタ電圧ＶＡＣが供給され且つ制御端子が未接続の場合に、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位が制御電流Ｉｓｃに応じて変動することが抑制され、ＡＣアダプタ２１の接続時における動作を安定化することができる。
【００５７】
（２）設定回路５５は、入出力端子Ｐ２１に接続され、入出力端子Ｐ２１に対して定電流を供給する定電流回路である。したがって、簡単な構成で、入出力端子Ｐ２１、すなわち制御端子Ｐ１３の電位を所定の電位にクランプすることができる。
【００５８】
尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態では、設定回路５５を、入出力端子Ｐ２１、即ち制御電流Ｉｓｃを出力するトランジスタＴ２１のドレイン端子に接続したが、電流制限回路の接続箇所や回路構成は上記実施形態に限定されない。
【００５９】
一例として、図７に示すように、検出回路３４ａの設定回路５５ａは、電流電圧変換回路４７の入力側、つまり電流電圧変換回路４７とダイオードＤ１〜Ｄ３との間に接続されている。設定回路５５ａは、スイッチＳＷ１１とコンデンサＣ１１とを含む。スイッチＳＷ１１の第１端子はダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードに接続され、スイッチＳＷ１１の第２端子は、電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートと、コンデンサＣ１１の第１端子に接続され。コンデンサＣ１１の第２端子はグランドに接続されている。
【００６０】
スイッチＳＷ１１の制御端子にはアダプタ検出信号Ｓ３が供給される。スイッチＳＷ１１は、機器本体３１に適合しないＡＣアダプタが接続されたことを検出した場合におけるアダプタ検出信号Ｓ３（図３に示す回路構成ではＬレベル）に応答してオフする。コンデンサＣ１１は、スイッチＳＷ１１をオフするときのトランジスタＴ３２のゲート電圧を保持する。これにより、トランジスタＴ２１は、コンデンサＣ１１に保持された電圧に応じた電流を流す。
【００６１】
このように構成された設定回路５５ａは、機器本体３１に適合するＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、スイッチＳＷ１１がオンする。その結果、ダイオードＤ１１〜Ｄ１３に流れる誤差電流を電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに伝達する。これにより、トランジスタＴ２１は、誤差電流に応じた制御電流Ｉｓｃを流す。
【００６２】
一方、設定回路５５ａは、機器本体３１に適合するＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、スイッチＳＷ１１がオフする。その結果、コンデンサＣ１１は、スイッチＳＷ１１がオフする直前の電圧を保持するため、トランジスタＴ２１は上記の誤差電流に応じた制御電流Ｉｓｃを流す。これにより、入出力端子Ｐ２１の電位を駆動電圧ＶＤＣレベルとする。
【００６３】
別の例として、図８に示すように、検出回路３４ｂの設定回路５５ｂは、電流電圧変換回路４７の入力側、つまり電流電圧変換回路４７とダイオードＤ１〜Ｄ３との間に接続されている。設定回路５５ｂは、２つのスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２とインバータ回路６２を含む。スイッチＳＷ２１の第１端子はダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードに接続され、スイッチＳＷ２１の第２端子は電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに接続されている。スイッチＳＷ２２の第１端子には駆動電圧ＶＤＣが供給され、スイッチＳＷ２２の第２端子は電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに接続されている。第１スイッチＳＷ２１の制御端子にはアダプタ検出信号Ｓ３が供給されている。第２スイッチＳＷ２２の制御端子には、アダプタ検出信号Ｓ３が入力されるインバータ回路６２の出力信号が供給されている。従って、第１スイッチＳＷ２１と第２スイッチＳＷ２２は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して相補的にオンオフする。
【００６４】
このように構成された設定回路５５ｂは、機器本体３１に適合するＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、第１スイッチＳＷ２１がオンし、第２スイッチＳＷ２２がオフする。その結果、設定回路５５ｂは、ダイオードＤ１１〜Ｄ１３に流れる誤差電流を電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに伝達する。これにより、トランジスタＴ２１は、誤差電流に応じた制御電流Ｉｓｃを流す。
【００６５】
一方、設定回路５５ｂは、機器本体３１に適合しないＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、第１スイッチＳＷ２１がオフし、第２スイッチＳＷ２２がオンする。その結果、トランジスタＴ３２のゲートに駆動電圧ＶＤＣが供給される。これにより、トランジスタＴ２１がオンし、入出力端子Ｐ２１の電位を駆動電圧ＶＤＣレベルにする。
【００６６】
別の例として、図９に示すように、検出回路３４ｃの設定回路５５ｃは、電流電圧変換回路４７の入力側、つまり電流電圧変換回路４７とダイオードＤ１〜Ｄ３との間に接続されている。設定回路５５ｃは、２つのスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２、インバータ回路６２、トランジスタＴ５１、定電流源７１を含む。スイッチＳＷ３１の第１端子はダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードに接続され、スイッチＳＷ３１の第２端子は電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに接続されている。スイッチＳＷ３２の第１端子はトランジスタＴ５１のゲートに接続され、スイッチＳＷ３２の第２端子は電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに接続されている。トランジスタＴ５１はトランジスタＴ３２と同じチャネルタイプのＭＯＳトランジスタであり、ソースがグランドに接続され、ドレインは定電流源７１に接続されている。更に、トランジスタＴ５１のゲートはドレインに接続されている。従って、トランジスタＴ３２とトランジスタＴ５１は、スイッチＳＷ３２がオンした場合にカレントミラー回路を構成し、定電流源７１の電流値と比例した値の電流がトランジスタＴ３２に流れる。
【００６７】
第１スイッチＳＷ３１の制御端子にはアダプタ検出信号Ｓ３が供給されている。第２スイッチＳＷ３２の制御端子には、アダプタ検出信号Ｓ３が入力されるインバータ回路６２の出力信号が供給されている。従って、第１スイッチＳＷ３１と第２スイッチＳＷ３２は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して相補的にオンオフする。
【００６８】
このように構成された設定回路５５ｃは、機器本体３１に適合するＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、第１スイッチＳＷ３１がオンし、第２スイッチＳＷ３２がオフする。その結果、設定回路５５ｂは、ダイオードＤ１１〜Ｄ１３に流れる誤差電流を電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに伝達する。これにより、トランジスタＴ２１は、誤差電流に応じた制御電流Ｉｓｃを流す。
【００６９】
一方、設定回路５５ｂは、機器本体３１に適合しないＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、第１スイッチＳＷ３１がオフし、第２スイッチＳＷ３２がオンする。その結果、設定回路５５ｃは、トランジスタＴ５１のゲート電圧をトランジスタＴ３２のゲートに供給する。このトランジスタＴ３２は、定電流源７１が流す電流と比例した電流を流す。これにより、トランジスタＴ２１に定電流が流れ、入出力端子Ｐ２１の電位を駆動電圧ＶＤＣレベルにする。
【００７０】
・上記実施形態では、２つの入力信号と基準電圧とを比較して誤差電圧を出力するエラー増幅器４３に具体化したが、３つ以上の入力信号と基準信号とを比較して誤差電圧を出力するエラー増幅器に具体化してもよい。また、端子の反転・非反転は、適宜変更されてもよい。
【００７１】
・上記各実施形態において、図２に示す検出回路３４は、抵抗Ｒ１の出力側端子における電圧（出力電圧）を検出するようにしたが、これを省略してもよい。つまり、乗算器４５とエラー増幅器４６とダイオードＤ１３を省略した検出回路に具体化してもよい。
【００７２】
・上記各実施の形態では、制御電流Ｉｓｃに対してアダプタ電圧ＶＡＣを比例的に制御するようにしたが、制御電流Ｉｓｃとアダプタ電圧ＶＡＣとの関係は、適宜変更されてもよい。
【００７３】
・上記実施形態において、パルス幅変調器２４から電力制限信号ＰＷＲＭを出力するようにしたが、パルス幅変調器２４以外の回路から電力制限信号ＰＷＲＭを出力するようにしてもよい。例えば、レジスタ等の電力制限信号ＰＷＲＭを出力する回路を制御端子としての第３端子Ｐ３に接続する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
２１ ＡＣアダプタ
３１ 機器本体
３３ システム回路
３４ 検出回路
４８ 監視回路
５４ スイッチ制御回路
５５ 設定回路
Ｐ１１，Ｐ１２ 電源端子
Ｐ１３ 制御端子
Ｒ１ 抵抗
Ｓ３ アダプタ検出信号
Ｉｓｃ 制御電流
ＳＷ２ スイッチ
Ｔ２１ トランジスタ
ＶＡＣ アダプタ電圧
【技術分野】
【０００１】
電子機器及び検出回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器には駆動電源として二次電池が搭載されているものがあり、このような電子機器には、外部電力源から供給される充電電流により二次電池を充電する充電回路が備えられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、電子機器の機器本体からＡＣアダプタを制御し、そのＡＣアダプタから機器本体に供給する出力電圧を制御するという要望がある。この場合、ＡＣアダプタに電圧調整回路を含めるとともに、機器本体に備えた検出回路にて電圧等を検出して電圧調整回路を制御する制御信号を生成する。更に、機器本体では、適合するＡＣアダプタが接続されていることを検出する必用があり、この検出のために、ＡＣアダプタから識別のための情報を機器本体に出力する。例えば機器本体の検出回路は、接続端子の電圧を監視し、対応するＡＣアダプタが接続されているか否かを判断する。適合しないＡＣアダプタは、機器本体から制御不能であり、機器本体のシステム回路等を保護するため、機器本体では、電力の供給経路中に挿入したスイッチをオフする。
【０００４】
上記の電子機器において、ＡＣアダプタは、例えば図１０に示すＤＣプラグ９０を介して機器本体と接続される。ＤＣプラグ９０は、円筒状に形成された絶縁体９１の外周面に円筒状の電源端子９２が形成され、絶縁体９１の内周面に円筒状のグランド端子９３が形成され、絶縁体９１の軸中心に棒状の制御端子９４が配設されている。そして、ＤＣプラグ９０の挿入方向における制御端子９４の長さは、電源端子９２及びグランド端子９３の長さよりも短く設定されている。つまり、制御端子９４の先端より電源端子９２及びグランド端子９３の先端が突出するように形成されている。ＡＣアダプタは制御端子９４を介して認識のための信号を機器本体に出力し、機器本体は制御端子９４を介してＡＣアダプタに制御信号を出力する。
【０００５】
上記のように構成された端子９２〜９４は、グランド端子９３及び電源端子９２→制御端子９４の順番で機器本体の端子と電気的に接続される。これは、機器本体の検出回路に対して電源電圧を供給した後に信号（情報）を供給することにより、ＡＣコンセントにＡＣプラグを挿入した後にＡＣアダプタに接続されたＤＣプラグ９０を機器本体に接続する場合における機器本体の破損を防止する。このように、電源端子９２及びグランド端子９３を接続した後に制御端子９４を接続する構成は、このような形状のＤＣプラグ９０に限らず、他の形状のＤＣプラグでも行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４２８９５５号公報（第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように電子機器を構成した場合、ＤＣプラグ９０の電源端子９２及びグランド端子９３が接続されてから制御端子９４が接続されるまでの間、該制御端子に接続される機器本体の端子は、未接続状態であるため、機器本体の端子における電位が不定となって誤動作を起こすおそれがあった。
【０００８】
この電子機器及び検出回路は、外部電源の接続時における動作の安定化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この電子機器の特徴は、直流のアダプタ電圧を生成するとともに制御電流に応じて前記アダプタ電圧を変更し、識別電圧を出力する外部電源と、前記外部電源により生成されたアダプタ電圧が入力される電源端子と、前記識別電圧が入力される制御端子を有する機器本体とを備え、前記機器本体は、前記電源端子から入力される前記アダプタ電圧に基づいて動作するシステム回路と、前記電源端子と前記システム回路との間に接続された抵抗により、前記アダプタ電圧、該アダプタ電圧に対応するアダプタ電流を検出する検出回路と、を含み、該検出回路は、前記アダプタ電圧及び前記アダプタ電流と、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成する誤差増幅器と、前記制御端子に接続され、前記誤差信号に基づいて前記制御電流を生成する電流制御回路と、前記制御端子に接続され、前記識別電圧による前記制御端子の電位に比例した電圧と比較基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、前記電源端子に接続された外部電源が適合するか否かを示す検出信号を生成する監視回路と、前記検出信号に基づいて前記電源端子と前記抵抗との間に接続されたスイッチをオンオフするスイッチ制御回路と、前記制御端子の電位を所定電位に設定する設定回路と、を含む。
【００１０】
この電子機器の検出回路は、検出したアダプタ電圧及びアダプタ電流と比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成し、その誤差信号に基づいて生成した制御電流を、制御端子を介して外部電源に供給する。また、検出回路は、制御端子の電位を監視し、その制御端子の電位に基づいて、機器本体に適合する外部電源が接続されているか否かを判断し、適合しない外部電源の場合にスイッチをオフする。制御端子の電位は、設定回路により所定電位に設定されるため、外部電源からアダプタ電圧が供給され且つ制御端子が未接続の場合に、制御端子の電位が制御電流に応じて変動することが抑制され、外部電源の接続時における動作が安定となる。
【発明の効果】
【００１１】
開示の電子機器及び検出回路は、外部電源の接続時における動作を安定化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態の電子機器のブロック図である。
【図２】ＡＣアダプタの回路図である。
【図３】機器本体の一部回路図である。
【図４】電圧制御回路の一部回路図である。
【図５】電圧制御回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図６】電圧制御回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図７】別の電圧制御回路の一部回路図である。
【図８】別の電圧制御回路の一部回路図である。
【図９】別の電圧制御回路の一部回路図である。
【図１０】ＤＣプラグの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、電子機器の外部電源としてのＡＣアダプタ２１は機器本体３１に接続されている。ＡＣアダプタ２１は、交流電源ＡＣに接続され、該交流電源ＡＣから供給される商用交流電圧は、ＡＣアダプタ２１の電圧変換回路２２に入力される。電圧変換回路２２は、交流電圧を交流−直流変換して生成した直流電圧を出力する。電圧制御回路２３は、制御電流Ｉｓｃが入力され、該制御電流Ｉｓｃに基づいて、直流電圧から制御したアダプタ電圧ＶＡＣを生成する機能を有している。ＡＣアダプタ２１は、例えば図１０に示すＤＣプラグ９０を介して機器本体３１と接続され、生成したアダプタ電圧ＶＡＣを機器本体３１に供給する。また、電圧制御回路２３は、識別電圧としてＡＣアダプタ２１の電力情報に応じた電圧の電力制限信号ＰＷＲＭを出力する機能を有している。
【００１４】
アダプタ電圧ＶＡＣは、抵抗Ｒ１を介してシステムＤＣ／ＤＣコンバータ３２に供給される。システムＤＣ／ＤＣコンバータ３２には、抵抗Ｒ２を介して二次電池（バッテリ）ＢＴが接続されている。システムＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、アダプタ電圧ＶＡＣとバッテリから供給されるバッテリ電圧とに基づいて、入力電圧を電圧変換して生成したシステム電圧ＶＳをシステム回路３３に供給する。従って、システム回路３３には、ＡＣアダプタ２１から供給される電力と、バッテリＢＴから供給される電力とのうちの少なくとも一方による電力が供給される。システム回路３３は、機器本体３１の各種機能を提供する回路である。
【００１５】
機器本体３１の検出回路３４は、１つ又は複数の半導体装置から構成される。半導体装置は、チップ、チップを内蔵するパッケージ、を含む。検出回路３４は、抵抗Ｒ１の両端子に接続されるとともに、抵抗Ｒ２とバッテリＢＴとの間に接続されている。検出回路３４は、抵抗Ｒ１の両端子間の電位差に基づいて、該抵抗Ｒ１に流れる電流（アダプタ電流）Ｉｏｕｔを検出する。また、検出回路３４は、抵抗Ｒ２の両端子間の電位差に基づいて、該抵抗Ｒ２に流れる電流（バッテリ電流）Ｉｃｈｇを検出する。更に、検出回路３４は、システムＤＣ／ＤＣコンバータ３２に供給される電圧（又はアダプタ電圧ＶＡＣ）とバッテリＢＴの端子電圧を検出する。そして、検出回路３４は、検出した電流，電圧，ＡＣアダプタ２１から供給される電力制限信号ＰＷＲＭに基づいて、制御電流Ｉｓｃを生成する。この制御電流Ｉｓｃは、ＡＣアダプタ２１の電圧制御回路２３に供給される。従って、ＡＣアダプタ２１の電圧制御回路２３は、検出回路３４から出力される制御電流Ｉｓｃに応じて、アダプタ電圧ＶＡＣを制御する。
【００１６】
また、検出回路３４は、電力制限信号ＰＷＲＭが供給される制御端子の端子電圧に基づいて、機器本体３１に電力を供給するＡＣアダプタの適否を判断する。適切なＡＣアダプタは、制御端子を有し、検出回路３４から出力される制御電流Ｉｓｃに応答して出力電圧を調整する機能を有するものであり、非適切なＡＣアダプタは出力電圧を調整しないものである。検出回路３４は、接続されたＡＣアダプタが適切なものであると判断すると、そのＡＣアダプタから供給される電力をシステムＤＣ／ＤＣコンバータ３２に供給するとともに、その電力によりバッテリＢＴを充電する。一方、検出回路３４は、接続されたＡＣアダプタが非適切なものであると判断すると、そのＡＣアダプタから供給される電力をシステムＤＣ／ＤＣコンバータ３２及びバッテリＢＴに供給しない。
【００１７】
次に、ＡＣアダプタ２１の構成例を説明する。
図２に示すように、電圧変換回路２２の出力端子は第１トランジスタＴ１１の第１端子（例えばソース）に接続され、第１トランジスタＴ１１の第２端子（例えばドレイン）はチョークコイルＬ１の第１端子に接続され、チョークコイルＬ１の第２端子は電源端子としての第１端子Ｐ１に接続されている。また、第１トランジスタＴ１１の第２端子は第２トランジスタＴ１２の第１端子（例えばドレイン）に接続され、その第２トランジスタＴ１２の第２端子（例えばソース）はグランドに接続されている。第１トランジスタＴ１１の制御端子（ゲート）と第２トランジスタＴ１２の制御端子（ゲート）はパルス幅変調器（ＰＷＭ）２４に接続されている。本実施形態において、第１トランジスタＴ１１はＰチャネルＭＯＳトランジスタであり、第２トランジスタＴ１２はＮチャネルＭＯＳトランジスタである。尚、図には、各トランジスタＴ１１，Ｔ１２のボディダイオードを示している。
【００１８】
上記チョークコイルＬ１の第１端子はダイオードＤ１のカソードに接続され、ダイオードＤ１のアノードはグランドに接続されている。第１端子Ｐ１は平滑用のコンデンサＣ１の第１端子に接続され、コンデンサＣ１の第２端子はグランドに接続されている。電源端子としての第２端子Ｐ２はグランドに接続され、制御端子としての第３端子Ｐ３はパルス幅変調器（ＰＷＭ）２４に接続されている。パルス幅変調器２４には、第３端子Ｐ３を介して制御電流Ｉｓｃが入力されている。本実施形態において、パルス幅変調器２４は、第３端子Ｐ３を介してＡＣアダプタ２１の電力情報に応じた電圧の電力制限信号ＰＷＲＭを出力する。
【００１９】
パルス幅変調器（ＰＷＭ）２４は、所定のデューティサイクルにて第１トランジスタＴ１１と第２トランジスタＴ１２とを相補的にオンオフ制御する。第１トランジスタＴ１１のスイッチング動作により、そのトランジスタＴ１１の出力電流は、チョークコイルＬ１及びコンデンサＣ１により平滑される。ここで、第１トランジスタＴ１１のオン時には、電圧変換回路２２の出力電圧が該トランジスタＴ１１を介してＬＣ回路（チョークコイルＬ１とコンデンサＣ１とからなる平滑回路）に供給される。第１トランジスタＴ１１がオフされ第２トランジスタＴ１２がオンされると電流経路が形成される。そして、第１トランジスタＴ１１のオン時にチョークコイルＬ１に蓄積されたエネルギーが第１端子Ｐ１側へ放出される。
【００２０】
更に、パルス幅変調器２４は、制御電流Ｉｓｃに応答してデューティサイクルを変更する。詳しくは、パルス幅変調器２４は、制御電流Ｉｓｃの電流値に応じて第１トランジスタＴ１１をオンする期間を変化させるように、デューティサイクルを変更する。ＡＣアダプタ２１から出力されるアダプタ電圧ＶＡＣは、第１トランジスタＴ１１のオン期間に対応する。第１トランジスタＴ１１のオン期間が長いと、チョークコイルＬ１に蓄積されるエネルギーが多くなって高いアダプタ電圧ＶＡＣが出力され、第１トランジスタＴ１１のオン期間が短いと、チョークコイルＬ１に蓄積されるエネルギーが少なくなって低いアダプタ電圧ＶＡＣが出力される。
【００２１】
第１端子Ｐ１と第２端子Ｐ２はそれぞれ図３に示す第１端子Ｐ１１と第２端子Ｐ１２に接続され、第３端子Ｐ３は図３に示す第３端子Ｐ１３と接続される。
次に、機器本体３１の構成を説明する。
【００２２】
図３に示すように、電源端子としての第１端子Ｐ１１は検出回路３４及びスイッチＳＷ１の第１端子に接続されている。電源端子としての第２端子Ｐ１２はグランドに接続されている。制御端子としての第３端子Ｐ１３は検出回路３４に接続されている。
【００２３】
スイッチＳＷ１の第２端子は検出回路３４及びスイッチＳＷ２の第１端子に接続されている。スイッチＳＷ２の第２端子は抵抗Ｒ１の第１端子に接続され、抵抗Ｒ１の第２端子はシステムＤＣ／ＤＣコンバータ３２（図１参照）及び抵抗Ｒ２の第１端子に接続されている。抵抗Ｒ２の第２端子はスイッチＳＷ３の第１端子に接続され、スイッチＳＷ３の第２端子はバッテリＢＴの正電極端子（プラス端子）に接続され、バッテリＢＴの負電極端子（マイナス端子）はグランドに接続される。
【００２４】
各スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、例えばＰチャンネルＭＯＳトランジスタを含むアナログスイッチであり、制御端子が検出回路３４に接続されている。各スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、それぞれ検出回路３４から供給される制御信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３に応答してオンオフする。
【００２５】
検出回路３４に含まれる一部の回路は、第１端子Ｐ１１から所定のアダプタ電圧ＶＡＣが供給されない状態、即ちＡＣアダプタ２１が未接続状態のときに、バッテリＢＴから電源供給されて動作し、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオンオフ制御する。本実施形態において、検出回路３４に含まれる一部の回路は、少なくとも第３スイッチＳＷ３をオンするように制御する。従って、図１に示されるシステム回路３３は、バッテリＢＴからシステムＤＣ／ＤＣコンバータ３２を介して供給されるシステム電圧ＶＳにより動作する。
【００２６】
一方、第１端子Ｐ１１から図２に示すＡＣアダプタ２１により生成されたアダプタ電圧ＶＡＣが供給されるとき、検出回路３４に含まれる一部の回路は、アダプタ電圧ＶＡＣにより動作する。その動作した回路は、所定電圧以上のアダプタ電圧ＶＡＣが供給されると第１スイッチＳＷ１をオンする。すると、アダプタ電圧ＶＡＣがオンした第１スイッチＳＷ１を介して駆動電圧ＶＤＣとして検出回路３４に供給される。検出回路３４に含まれる多くの回路は、駆動電圧ＶＤＣにより動作し、アダプタ電圧ＶＡＣの制御、バッテリＢＴの充電、等の動作を行う。
【００２７】
上記抵抗Ｒ１の両端子は検出回路３４の電流増幅器４１の入力端子に接続され、抵抗Ｒ２の両端子は、電流増幅器４２の入力端子に接続されている。電流増幅器４１は、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉｏｕｔ、つまりＡＣアダプタ２１の出力電流を検出し、その検出結果に応じた電流検出信号Ｓ１を誤差増幅器としてのエラー増幅器４３に出力する。電流増幅器４２は、抵抗Ｒ２に流れる電流Ｉｃｈｇ、つまりバッテリＢＴに対する充電電流Ｉｃｈｇを検出し、その電流量に応じた充電電流検出信号Ｓ２をエラー増幅器４３に出力する。
【００２８】
エラー増幅器４３は、２つの反転入力端子と１つの非反転入力端子とを有している。エラー増幅器４３は、第１の反転入力端子に電流検出信号Ｓ１が入力され、第２の反転入力端子に充電電流検出信号Ｓ２が入力される。エラー増幅器４３の非反転入力端子には電流基準信号ＩＯＵＴＭ及び制限電流信号ＩＤＡＣに基づく基準信号が入力されている。電流基準信号ＩＯＵＴＭは、機器本体３１において使用される総電流量に応じて設定されており、制限電流信号ＩＤＡＣはバッテリＢＴの充電電流に応じて設定された電圧値に設定されている。エラー増幅器４３は、電流検出信号Ｓ１と充電電流検出信号Ｓ２のうちのいずれか高い方と基準信号とを比較し、その比較結果に応じた誤差電圧を発生する。
【００２９】
抵抗Ｒ２とバッテリＢＴとの間の接続点は、エラー増幅器４４の反転入力端子に接続されている。そのエラー増幅器４４の非反転入力端子には、電圧制限信号ＶＤＡＣが入力される。エラー増幅器４４は、バッテリＢＴの端子電圧と電圧制限信号ＶＤＡＣとの差を増幅した誤差電圧を発生する。
【００３０】
上記抵抗Ｒ１の両端子は、乗算器４５に接続されている。乗算器４５は、抵抗Ｒ１の端子電圧、即ち駆動電圧ＶＤＣを検出するとともに、抵抗Ｒ１の両端子間電圧により総電流量を検出する。そして、乗算器４５は、駆動電圧ＶＤＣと総電流量とを乗算した結果、即ち総電力量に応じた電力検出信号ＰＷＲＯをエラー増幅器４６に出力する。エラー増幅器４６は、反転入力端子に電力検出信号ＰＷＲＯが入力され、非反転入力端子に電力制限信号ＰＷＲＭが入力される。この電力制限信号ＰＷＲＭは、機器本体３１の第３端子Ｐ１３に接続された検出回路３４の入出力端子Ｐ２１からエラー増幅器４６に与えられる。エラー増幅器４６は、電力検出信号ＰＷＲＯと電力制限信号ＰＷＲＭとの差を増幅することにより誤差電圧を生成する。
【００３１】
つまり、本実施形態の検出回路３４は、４つの検出対象に対する誤差電圧を、３つのエラー増幅器４３，４４，４６により生成している。検出対象のそれぞれに対応してエラー増幅器を設けることが一般的である、しかし、本実施形態では、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉｏｕｔに対する誤差電圧と、バッテリＢＴに対する充電電流Ｉｃｈｇに対する誤差電圧とを、１つのエラー増幅器４３により生成している。このため、チップに対する外付け部品の数が少なくなる、即ち外部端子が少なくなるため、チップやそのチップを封止したパッケージのサイズを小さくすることができる。
【００３２】
エラー増幅器４３，４４，４６の出力端子にはダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ１３のカソードがそれぞれ接続されている。ダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードは共通接続されるとともに、電流電圧変換回路４７に接続されている。ダイオードＤ１１〜Ｄ１３は、各エラー増幅器４３，４４，４６から出力される誤差電圧のうち、最も低い電圧に対応する電流（誤差電流）を電流電圧変換回路４７に伝達する。これは、各検出値のうち、最も大きなエラー（誤差）の検出値である。
【００３３】
電流電圧変換回路４７の出力端子には、定電流源（電流制御回路）を構成するトランジスタＴ２１の制御端子（ゲート）が接続されている。電流電圧変換回路４７は、電流量に比例した電圧値の信号をトランジスタＴ２１のゲートに供給する。このトランジスタＴ２１は、本実施形態ではＰチャネルＭＯＳトランジスタである。トランジスタＴ２１のソースには駆動電圧ＶＤＣが供給され、ドレインは入出力端子Ｐ２１を介して機器本体３１の第３端子Ｐ１３に接続されている。
【００３４】
トランジスタＴ２１は、ゲートに供給される電圧に応じた抵抗値を有する抵抗体として動作し、その抵抗値に応じた制御電流Ｉｓｃを生成する。ＰチャネルＭＯＳトランジスタで形成されたトランジスタＴ２１は、高いゲート電圧では大きな抵抗値を示し、低いゲート電圧では小さい抵抗値を示す。従って、トランジスタＴ２１は、電流電圧変換回路４７の出力電圧、つまり、検出結果においてエラー（誤差）が上昇するにつれて制御電流Ｉｓｃを減少させ、電流電圧変換回路４７の出力電圧、つまり検出結果においてエラー（誤差）が低下するにつれて制御電流Ｉｓｃを増加させる。
【００３５】
バッテリＢＴが機器本体３１に搭載されていない（接続されていない）場合、エラー増幅器４４に入力されるバッテリ端子電圧ＶＢＡＴＴは０（ゼロ）である。また、エラー増幅器４３によって検出される充電電流も０である。従って、エラー（誤差）が大きく、電流電圧変換回路４７の入力電流が大きい。この時、トランジスタＴ２１は少ない制御電流Ｉｓｃを流すため、ＡＣアダプタ２１の電圧制御回路２３は、低いアダプタ電圧ＶＡＣを出力する。この状態でバッテリＢＴを装着した場合、バッテリＢＴの端子電圧と、ＡＣアダプタ２１から供給されるアダプタ電圧ＶＡＣとの差が少なくなり、バッテリＢＴに対する突入電流が抑制される。
【００３６】
検出回路３４の入出力端子Ｐ２１には監視回路４８が接続されている。入出力端子Ｐ２１には、図２に示すＡＣアダプタ２１から出力される電力制限信号ＰＷＲＭが、機器本体３１の第３端子Ｐ１３から入出力端子Ｐ２１を介して与えられる。監視回路４８は、入出力端子Ｐ２１の電圧を監視し、その監視結果に応じたアダプタ検出信号Ｓ３を生成する。
【００３７】
監視回路４８は、オペアンプ４９、分圧回路５０、比較器５１，５２、ナンド回路５３を含む。オペアンプ４９の非反転入力端子は入出力端子Ｐ２１に接続され、オペアンプ４９の出力信号は反転入力端子に帰還されている。オペアンプ４９の出力端子には分圧回路５０が接続されている。分圧回路５０は直列接続された抵抗Ｒ１１，Ｒ１２により構成され、オペアンプ４９の出力電圧を抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗値に応じて分圧した分圧電圧を生成する。この分圧電圧は、比較器５１の反転入力端子と、比較器５２の非反転入力端子に与えられる。
【００３８】
比較器５１の非反転入力端子には基準電圧（比較基準電圧）Ｅ１が入力され、比較器５２の反転入力端子には基準電圧（比較基準電圧）Ｅ２が入力されている。両比較器５１，５２はそれぞれシュミット・トリガタイプの比較器である。両比較器５１，５２は、それぞれ分圧電圧と基準電圧Ｅ１，Ｅ２とを比較し、その比較結果に応じたレベルの信号を出力する。
【００３９】
ナンド回路５３は、両比較器５１，５２の出力信号を否定論理積演算してアダプタ検出信号Ｓ３を生成する。
上記のように構成された監視回路４８は、電力制限信号ＰＷＲＭの電圧が所定の範囲内であるか否かを監視し、その監視結果に応じたアダプタ検出信号Ｓ３を出力する。監視回路４８に設定された範囲は、この監視回路４８が含まれる機器本体３１に適したＡＣアダプタが接続されているか否かを判断するために設定されている。つまり、基準電圧Ｅ１，Ｅ２は、機器本体３１に適合するＡＣアダプタに応じて設定されている。監視回路４８は、機器本体３１に適合するＡＣアダプタが接続されている場合にＬレベルのアダプタ検出信号Ｓ３を生成し、機器本体３１に適合しないＡＣアダプタが接続されている場合にＨレベルのアダプタ検出信号Ｓ３を生成する。
【００４０】
スイッチ制御回路５４には、上記の電流検出信号Ｓ１と充電電流検出信号Ｓ２とともに、アダプタ検出信号Ｓ３、バッテリ電圧検出信号Ｓ４が入力される。バッテリ電圧検出信号Ｓ４は、バッテリ端子電圧ＶＢＡＴＴに基づき図示しない比較器により生成される信号である。この比較器は、バッテリ端子電圧ＶＢＡＴＴを分圧した電圧と基準電圧とを比較し、その比較結果に応じてバッテリ電圧検出信号Ｓ４を生成する。この基準電圧は、バッテリＢＴが満充電になったときのバッテリ端子電圧ＶＢＡＴＴに対応して設定されている。
【００４１】
スイッチ制御回路５４には、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が接続されている。スイッチ制御回路５４は、各信号Ｓ１〜Ｓ４に応じて制御信号ＳＣ１〜ＳＣ３を生成する。一例として、スイッチ制御回路５４は、バッテリ電圧検出信号Ｓ４に基づいて、バッテリＢＴが満充電になったときに、制御信号ＳＣ３を生成して第３スイッチＳＷ３をオフする。これにより、バッテリＢＴを過充電から保護する。別の例として、スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に基づいて、適合しないＡＣアダプタが機器本体３１に接続されている場合に、制御信号ＳＣ１を生成して第１スイッチＳＷ１をオフする。これにより、適合しないＡＣアダプタを接続したことによる機器本体３１の故障等を防止する。
【００４２】
更に、検出回路３４は、入出力端子Ｐ２１に掛かる電流を制限する（電流値を所定値にクランプする）設定回路５５を含む。本実施形態において、設定回路５５は、入出力端子Ｐ２１、即ち制御電流Ｉｓｃを出力するトランジスタＴ２１のドレイン端子に接続されている。
【００４３】
図４に示すように、電流電圧変換回路４７は、トランジスタＴ３１，Ｔ３２及び抵抗Ｒ２１を含む。トランジスタＴ３１はＰチャネルＭＯＳトランジスタである。トランジスタＴ３１は、出力用のトランジスタＴ２１とカレントミラー接続されている。即ち、トランジスタＴ３１のソースには駆動電圧ＶＤＣが供給され、ゲートとドレインが互いに接続されるとともにトランジスタＴ２１のゲートに接続されている。更に、トランジスタＴ３１のドレインはトランジスタＴ３２に接続されている。トランジスタＴ３２はＮチャネルＭＯＳトランジスタである。トランジスタＴ３２のドレインはトランジスタＴ３１に接続され、ゲートはダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードに接続され、ソースは抵抗Ｒ２１の第１端子に接続され、抵抗Ｒ２１の第２端子はグランドに接続されている。また、トランジスタＴ２１のゲートはアダプタ検出信号Ｓ３に応答してオンオフするスイッチＳＷ５の第１端子に接続され、スイッチＳＷ５の第２端子はグランドに接続されている。
【００４４】
トランジスタＴ３２は、ダイオードＤ１１〜Ｄ１３に流れる電流（誤差電流）に応じた抵抗値を有する抵抗体として動作し、誤差電流に比例した電圧をトランジスタＴ３１とトランジスタＴ３２との間のノードに発生させる。このノードの電圧は、トランジスタＴ２１のゲートに供給される。従って、電流電圧変換回路４７は、電流量に比例した電圧値の信号をトランジスタＴ２１のゲートに供給する。そして、トランジスタＴ２１は、ゲートに供給される電圧に応じた制御電流Ｉｓｃを生成する。
【００４５】
設定回路５５は、トランジスタＴ４１，Ｔ４２及び定電流源６１を含む。トランジスタＴ４１のソースには駆動電圧ＶＤＣが供給され、ドレインは入出力端子Ｐ２１に接続され、ゲートはトランジスタＴ４２のゲートに接続されている。トランジスタＴ４２のソースには駆動電圧ＶＤＣが供給され、ゲートとドレインが互いに接続されている。従って、トランジスタＴ４１，Ｔ４２はカレントミラー回路を構成する。トランジスタＴ４２のドレインは定電流源６１に接続されている。
【００４６】
上記のように構成された設定回路５５は、定電流源６１に流れる電流値と等しい値の電流を流す。つまり、入出力端子Ｐ２１には、設定回路５５により、常に電流が供給される。この設定回路５５が流す電流量は、制御電流Ｉｓｃの電流値及び電力制限信号ＰＷＲＭの電圧値に影響しない程度の値（例えば、１マイクロアンペア）に設定されている。
【００４７】
従って、設定回路５５と並列に接続されるトランジスタＴ２１のオフ時における入出力端子Ｐ２１の電位は、駆動電圧ＶＤＣレベルとなる。この入出力端子Ｐ２１における電位は、検出回路３４の動作を安定化する。この作用について詳述する。
【００４８】
検出回路３４は、エラー増幅器４３，４４，４６の出力電圧、即ち検出対象（出力電流Ｉｏｕｔ、充電電流Ｉｃｈｇ、バッテリＢＴの端子電圧、抵抗Ｒ１の両端子間電圧）に応じた制御電流Ｉｓｃを流すようにトランジスタＴ２１を制御する。設定回路５５を備えていない検出回路では、ＤＣプラグ９０（図１０参照）の挿入時に、ＤＣプラグ９０の電源端子Ｐ１，Ｐ２と機器本体３１の電源端子Ｐ１１，Ｐ１２が接続されてから、両装置の制御端子Ｐ３，Ｐ１３が接続されるまでの間、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）はフローティング状態である。従って、入出力端子Ｐ２１の電位は、駆動電圧ＶＤＣレベルとなる。
【００４９】
すると、監視回路４８は、適合しないＡＣアダプタが接続されていると判断し、その判断結果に応じたアダプタ検出信号Ｓ３を出力し、スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答してスイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフする。更に、図４に示すスイッチＳＷ５は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答してオンする。すると、電流電圧変換回路４７のトランジスタＴ３２がオフすることにより、トランジスタＴ３１に電流が流れなくなる。その結果、トランジスタＴ２１に電流が流れなくなる、即ちトランジスタＴ２１がオフする。すると、入出力端子Ｐ２１の電位は、リーク電流により低下する。
【００５０】
そして、入出力端子Ｐ２１の電位が監視回路４８のしきい値電圧より低下すると、監視回路４８は適合するＡＣアダプタが接続されていると判断、つまり誤判断し、その判断結果に応じたアダプタ検出信号Ｓ３を出力し、スイッチ制御回路５４はアダプタ検出信号Ｓ３に応答してスイッチＳＷ２，ＳＷ３をオンする。更に、図４に示すスイッチＳＷ５は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答してオフする。すると、検出回路３４は、エラー増幅器４３，４４，４６の出力電圧に応じた制御電流Ｉｓｃを流すようにトランジスタＴ２１を制御する。
【００５１】
つまり、図６に示すように、入出力端子Ｐ２１の電位は、上昇と下降を繰り返す。監視回路４８は、入出力端子Ｐ２１の電位に基づいて、適正なＡＣアダプタが接続されていないと誤判定する。検出回路３４は、トランジスタＴ２１のオンとオフを繰り返すとともに、スイッチＳＷ２，ＳＷ３のオンとオフを繰り返す。このような繰り返し動作は、上記の制御端子Ｐ３，Ｐ１３が接続されるまで継続される、つまり入出力端子Ｐ２１の電位が不定となる。
【００５２】
本実施形態の場合、検出回路３４は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して図４に示すスイッチＳＷ５をオンすることにより、トランジスタＴ２１がオフする。この時、設定回路５５が流す電流によって入出力端子Ｐ２１の電位が駆動電源ＶＤＣレベルとなる。そして、設定回路５５が電流を流しているため、入出力端子Ｐ２１の電位は、駆動電源ＶＤＣレベルに保持される。監視回路４８は、適合しないＡＣアダプタが接続されていると判断し、その判断結果に応じたアダプタ検出信号Ｓ３を継続して出力し、スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答してスイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフする。その結果、ＡＣアダプタから図１に示すコンバータ３２に供給される電圧はゼロとなる。
【００５３】
適合するＡＣアダプタ２１によって制御端子Ｐ３，Ｐ１３が互いに接続されると、ＡＣアダプタ２１に設けられた負荷によって端子Ｐ２１の電位が低下し、ＡＣアダプタ２１から供給される電力制限信号ＰＷＲＭの電圧レベルとなる。そして、監視回路４８は、この端子Ｐ２１の電位が基準電圧Ｅ２より低くなるため、Ｈレベルのアダプタ検出信号Ｓ３を出力する。すると、図４に示すスイッチＳＷ５がオフし、エラー増幅器４３，４４，４６の出力電圧に応じて、トランジスタＴ２１が制御電流Ｉｓｃを流す。また、スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答してスイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンする。その結果、ＡＣアダプタ２１にて調整された電圧が機器本体３１に供給される。
【００５４】
尚、適合しないＡＣアダプタを接続した場合、上記と同様に検出回路３４は繰り返し動作を行う。この場合、検出回路３４は、ＤＣプラグが十分に挿入される時間経過、またはその時間よりも長い時間経過した後に、スイッチＳＷ１をオフするように構成されている。
【００５５】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ＡＣアダプタ２１は、直流のアダプタ電圧ＶＡＣを生成するとともに制御電流Ｉｓｃに応じてアダプタ電圧ＶＡＣを変更し、電力制限信号ＰＷＲＭを出力する。機器本体３１は、ＡＣアダプタ２１により生成されたアダプタ電圧ＶＡＣが入力される電源端子Ｐ１１，Ｐ１２と、電力制限信号ＰＷＲＭが入力される制御端子Ｐ１３を有する。機器本体３１は、電源端子Ｐ１１，Ｐ１２から入力されるアダプタ電圧ＶＡＣに基づいて動作するシステム回路３３と、電源端子とシステム回路との間に接続された抵抗Ｒ１により、アダプタ電圧ＶＡＣ、該アダプタ電圧ＶＡＣに対応する電流Ｉｏｕｔを検出する検出回路３４と、を含む。検出回路３４は、アダプタ電圧ＶＡＣ及び電流Ｉｏｕｔと、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成し、その誤差信号に基づいてトランジスタＴ２１を制御して制御電流Ｉｓｃを制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）を介してＡＣアダプタ２１に供給する。監視回路４８は、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位に比例した電圧と基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、機器本体３１に接続されたアダプタが適合するか否かを示すアダプタ検出信号Ｓ３を生成する。スイッチ制御回路５４は、アダプタ検出信号Ｓ３に基づいて電源端子Ｐ１１と抵抗Ｒ１との間に接続されたスイッチＳＷ２をオンオフする。そして、設定回路５５は、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位を所定電位に設定する。
【００５６】
この電子機器の検出回路３４は、検出したアダプタ電圧ＶＡＣ及び電流Ｉｏｕｔと比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成し、その誤差信号に基づいて生成した制御電流Ｉｓｃを、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）を介してＡＣアダプタ２１に供給する。また、検出回路３４は、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位を監視し、その制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位に基づいて、機器本体に適合するＡＣアダプタ２１が接続されているか否かを判断し、適合しないＡＣアダプタの場合にスイッチＳＷ２をオフする。制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位は、設定回路５５により所定電位に設定されるため、ＡＣアダプタ２１からアダプタ電圧ＶＡＣが供給され且つ制御端子が未接続の場合に、制御端子Ｐ１３（入出力端子Ｐ２１）の電位が制御電流Ｉｓｃに応じて変動することが抑制され、ＡＣアダプタ２１の接続時における動作を安定化することができる。
【００５７】
（２）設定回路５５は、入出力端子Ｐ２１に接続され、入出力端子Ｐ２１に対して定電流を供給する定電流回路である。したがって、簡単な構成で、入出力端子Ｐ２１、すなわち制御端子Ｐ１３の電位を所定の電位にクランプすることができる。
【００５８】
尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態では、設定回路５５を、入出力端子Ｐ２１、即ち制御電流Ｉｓｃを出力するトランジスタＴ２１のドレイン端子に接続したが、電流制限回路の接続箇所や回路構成は上記実施形態に限定されない。
【００５９】
一例として、図７に示すように、検出回路３４ａの設定回路５５ａは、電流電圧変換回路４７の入力側、つまり電流電圧変換回路４７とダイオードＤ１〜Ｄ３との間に接続されている。設定回路５５ａは、スイッチＳＷ１１とコンデンサＣ１１とを含む。スイッチＳＷ１１の第１端子はダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードに接続され、スイッチＳＷ１１の第２端子は、電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートと、コンデンサＣ１１の第１端子に接続され。コンデンサＣ１１の第２端子はグランドに接続されている。
【００６０】
スイッチＳＷ１１の制御端子にはアダプタ検出信号Ｓ３が供給される。スイッチＳＷ１１は、機器本体３１に適合しないＡＣアダプタが接続されたことを検出した場合におけるアダプタ検出信号Ｓ３（図３に示す回路構成ではＬレベル）に応答してオフする。コンデンサＣ１１は、スイッチＳＷ１１をオフするときのトランジスタＴ３２のゲート電圧を保持する。これにより、トランジスタＴ２１は、コンデンサＣ１１に保持された電圧に応じた電流を流す。
【００６１】
このように構成された設定回路５５ａは、機器本体３１に適合するＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、スイッチＳＷ１１がオンする。その結果、ダイオードＤ１１〜Ｄ１３に流れる誤差電流を電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに伝達する。これにより、トランジスタＴ２１は、誤差電流に応じた制御電流Ｉｓｃを流す。
【００６２】
一方、設定回路５５ａは、機器本体３１に適合するＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、スイッチＳＷ１１がオフする。その結果、コンデンサＣ１１は、スイッチＳＷ１１がオフする直前の電圧を保持するため、トランジスタＴ２１は上記の誤差電流に応じた制御電流Ｉｓｃを流す。これにより、入出力端子Ｐ２１の電位を駆動電圧ＶＤＣレベルとする。
【００６３】
別の例として、図８に示すように、検出回路３４ｂの設定回路５５ｂは、電流電圧変換回路４７の入力側、つまり電流電圧変換回路４７とダイオードＤ１〜Ｄ３との間に接続されている。設定回路５５ｂは、２つのスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２とインバータ回路６２を含む。スイッチＳＷ２１の第１端子はダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードに接続され、スイッチＳＷ２１の第２端子は電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに接続されている。スイッチＳＷ２２の第１端子には駆動電圧ＶＤＣが供給され、スイッチＳＷ２２の第２端子は電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに接続されている。第１スイッチＳＷ２１の制御端子にはアダプタ検出信号Ｓ３が供給されている。第２スイッチＳＷ２２の制御端子には、アダプタ検出信号Ｓ３が入力されるインバータ回路６２の出力信号が供給されている。従って、第１スイッチＳＷ２１と第２スイッチＳＷ２２は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して相補的にオンオフする。
【００６４】
このように構成された設定回路５５ｂは、機器本体３１に適合するＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、第１スイッチＳＷ２１がオンし、第２スイッチＳＷ２２がオフする。その結果、設定回路５５ｂは、ダイオードＤ１１〜Ｄ１３に流れる誤差電流を電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに伝達する。これにより、トランジスタＴ２１は、誤差電流に応じた制御電流Ｉｓｃを流す。
【００６５】
一方、設定回路５５ｂは、機器本体３１に適合しないＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、第１スイッチＳＷ２１がオフし、第２スイッチＳＷ２２がオンする。その結果、トランジスタＴ３２のゲートに駆動電圧ＶＤＣが供給される。これにより、トランジスタＴ２１がオンし、入出力端子Ｐ２１の電位を駆動電圧ＶＤＣレベルにする。
【００６６】
別の例として、図９に示すように、検出回路３４ｃの設定回路５５ｃは、電流電圧変換回路４７の入力側、つまり電流電圧変換回路４７とダイオードＤ１〜Ｄ３との間に接続されている。設定回路５５ｃは、２つのスイッチＳＷ３１，ＳＷ３２、インバータ回路６２、トランジスタＴ５１、定電流源７１を含む。スイッチＳＷ３１の第１端子はダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードに接続され、スイッチＳＷ３１の第２端子は電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに接続されている。スイッチＳＷ３２の第１端子はトランジスタＴ５１のゲートに接続され、スイッチＳＷ３２の第２端子は電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに接続されている。トランジスタＴ５１はトランジスタＴ３２と同じチャネルタイプのＭＯＳトランジスタであり、ソースがグランドに接続され、ドレインは定電流源７１に接続されている。更に、トランジスタＴ５１のゲートはドレインに接続されている。従って、トランジスタＴ３２とトランジスタＴ５１は、スイッチＳＷ３２がオンした場合にカレントミラー回路を構成し、定電流源７１の電流値と比例した値の電流がトランジスタＴ３２に流れる。
【００６７】
第１スイッチＳＷ３１の制御端子にはアダプタ検出信号Ｓ３が供給されている。第２スイッチＳＷ３２の制御端子には、アダプタ検出信号Ｓ３が入力されるインバータ回路６２の出力信号が供給されている。従って、第１スイッチＳＷ３１と第２スイッチＳＷ３２は、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して相補的にオンオフする。
【００６８】
このように構成された設定回路５５ｃは、機器本体３１に適合するＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、第１スイッチＳＷ３１がオンし、第２スイッチＳＷ３２がオフする。その結果、設定回路５５ｂは、ダイオードＤ１１〜Ｄ１３に流れる誤差電流を電流電圧変換回路４７に含まれるトランジスタＴ３２のゲートに伝達する。これにより、トランジスタＴ２１は、誤差電流に応じた制御電流Ｉｓｃを流す。
【００６９】
一方、設定回路５５ｂは、機器本体３１に適合しないＡＣアダプタが接続されたことが監視回路４８により検出された場合に、アダプタ検出信号Ｓ３に応答して、第１スイッチＳＷ３１がオフし、第２スイッチＳＷ３２がオンする。その結果、設定回路５５ｃは、トランジスタＴ５１のゲート電圧をトランジスタＴ３２のゲートに供給する。このトランジスタＴ３２は、定電流源７１が流す電流と比例した電流を流す。これにより、トランジスタＴ２１に定電流が流れ、入出力端子Ｐ２１の電位を駆動電圧ＶＤＣレベルにする。
【００７０】
・上記実施形態では、２つの入力信号と基準電圧とを比較して誤差電圧を出力するエラー増幅器４３に具体化したが、３つ以上の入力信号と基準信号とを比較して誤差電圧を出力するエラー増幅器に具体化してもよい。また、端子の反転・非反転は、適宜変更されてもよい。
【００７１】
・上記各実施形態において、図２に示す検出回路３４は、抵抗Ｒ１の出力側端子における電圧（出力電圧）を検出するようにしたが、これを省略してもよい。つまり、乗算器４５とエラー増幅器４６とダイオードＤ１３を省略した検出回路に具体化してもよい。
【００７２】
・上記各実施の形態では、制御電流Ｉｓｃに対してアダプタ電圧ＶＡＣを比例的に制御するようにしたが、制御電流Ｉｓｃとアダプタ電圧ＶＡＣとの関係は、適宜変更されてもよい。
【００７３】
・上記実施形態において、パルス幅変調器２４から電力制限信号ＰＷＲＭを出力するようにしたが、パルス幅変調器２４以外の回路から電力制限信号ＰＷＲＭを出力するようにしてもよい。例えば、レジスタ等の電力制限信号ＰＷＲＭを出力する回路を制御端子としての第３端子Ｐ３に接続する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
２１ ＡＣアダプタ
３１ 機器本体
３３ システム回路
３４ 検出回路
４８ 監視回路
５４ スイッチ制御回路
５５ 設定回路
Ｐ１１，Ｐ１２ 電源端子
Ｐ１３ 制御端子
Ｒ１ 抵抗
Ｓ３ アダプタ検出信号
Ｉｓｃ 制御電流
ＳＷ２ スイッチ
Ｔ２１ トランジスタ
ＶＡＣ アダプタ電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流のアダプタ電圧を生成するとともに制御電流に応じて前記アダプタ電圧を変更し、識別電圧を出力する外部電源と、
前記外部電源により生成されたアダプタ電圧が入力される電源端子と、前記識別電圧が入力される制御端子を有する機器本体とを備え、
前記機器本体は、
前記電源端子から入力される前記アダプタ電圧に基づいて動作するシステム回路と、
前記電源端子と前記システム回路との間に接続された抵抗により、前記アダプタ電圧、該アダプタ電圧に対応するアダプタ電流を検出する検出回路と、を含み、
該検出回路は、
前記アダプタ電圧及び前記アダプタ電流と、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成する誤差増幅器と、
前記制御端子に接続され、前記誤差信号に基づいて前記制御電流を生成する電流制御回路と、
前記制御端子に接続され、前記識別電圧による前記制御端子の電位に比例した電圧と比較基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、前記電源端子に接続された外部電源が適合するか否かを示す検出信号を生成する監視回路と、
前記検出信号に基づいて前記電源端子と前記抵抗との間に接続されたスイッチをオンオフするスイッチ制御回路と、
前記制御端子の電位を所定電位に設定する設定回路と、
を含むこと、を特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記設定回路は、前記制御端子に接続され、該制御端子に対して定電流を供給する定電流回路である、ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記設定回路は、前記誤差増幅器と前記電流制御回路との間に接続され、前記検出信号が入力され、該検出信号に基づいて、前記電流制御回路を介して前記制御端子の電位を前記アダプタ電圧にクランプする、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記電流制御回路は、ドレインが前記制御端子に接続され、ソースに前記アダプタ電圧が供給され、ゲートに電流電圧変換回路が接続された第１ＭＯＳトランジスタと、前記誤差増幅器により生成される誤差電流に比例した電圧を前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートに供給する電流電圧変換回路と、を含み、
前記電流電圧変換回路は、前記第１ＭＯＳトランジスタとカレントミラー接続された第２ＭＯＳトランジスタと、前記第２トランジスタと直列接続された第３ＭＯＳトランジスタ及び抵抗を含み、
前記設定回路は、前記誤差増幅器と前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートとの間に接続され、前記検出信号が第１のレベルの場合には、前記誤差増幅器により生成される誤差電流を前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートに伝達し、前記検出信号が第２のレベルの場合には、前記誤差電流の伝達を遮断するとともにその遮断時における前記第３ＭＯＳトランジスタのゲート電圧を保持する、ことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記電流制御回路は、ドレインが前記制御端子に接続され、ソースに前記アダプタ電圧が供給され、ゲートに電流電圧変換回路が接続された第１ＭＯＳトランジスタと、前記誤差増幅器により生成される誤差電流に比例した電圧を前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートに供給する電流電圧変換回路と、を含み、
前記電流電圧変換回路は、前記第１ＭＯＳトランジスタとカレントミラー接続された第２ＭＯＳトランジスタと、前記第２トランジスタと直列接続された第３ＭＯＳトランジスタ及び抵抗を含み、
前記設定回路は、前記誤差増幅器と前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートとの間に接続され、前記検出信号が第１のレベルの場合には、前記誤差増幅器により生成される誤差電流を前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートに伝達し、前記検出信号が第２のレベルの場合には、前記誤差電流の伝達を遮断するとともに前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートに前記アダプタ電圧を供給する、ことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項６】
前記機器本体はバッテリ電圧を生成する二次電池と接続可能であり、
前記システム回路は、前記アダプタ電圧と前記バッテリ電圧との少なくとも一方に基づいて動作し、
前記検出回路は、前記バッテリと前記システム回路との間に接続された抵抗により、前記バッテリ電圧、該バッテリ電圧に対応するバッテリ電流を検出し、
前記誤差増幅器は、前記アダプタ電圧、前記アダプタ電流、前記バッテリ電圧、前記バッテリ電流のうちの少なくとも２つと、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成し、
前記スイッチ制御回路は、前記検出信号に基づいて、前記電源端子と前記抵抗との間に接続された第１のスイッチとともに前記バッテリ電流を検出する抵抗と前記バッテリとの間に接続された第２のスイッチをオンオフする、
ことを特徴とする請求項１〜５のうちの何れか１項に記載の電子機器。
【請求項７】
直流のアダプタ電圧を生成するとともに制御電流に応じて前記アダプタ電圧を変更し、識別電圧を出力する外部電源が接続され、前記外部電源により生成されたアダプタ電圧が入力される電源端子と、前記識別電圧が入力される制御端子を有する電子機器であって、
前記電源端子から入力される前記アダプタ電圧に基づいて動作するシステム回路と、
前記電源端子と前記システム回路との間に接続された抵抗により、前記アダプタ電圧、該アダプタ電圧に対応するアダプタ電流を検出する検出回路と、を含み、
該検出回路は、
前記アダプタ電圧及び前記アダプタ電流と、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成する誤差増幅器と、
前記制御端子に接続され、前記誤差信号に基づいて前記制御電流を生成する電流制御回路と、
前記制御端子に接続され、前記識別電圧による前記制御端子の電位に比例した電圧と比較基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、前記電源端子に接続された外部電源が適合するか否かを示す検出信号を生成する監視回路と、
前記検出信号に基づいて前記電源端子と前記抵抗との間に接続されたスイッチをオンオフするスイッチ制御回路と、
前記制御端子の電位を所定電位に設定する設定回路と、
を含むこと、を特徴とする電子機器。
【請求項８】
直流のアダプタ電圧を生成するとともに制御電流に応じて前記アダプタ電圧を変更し、識別電圧を出力する外部電源が接続され、前記外部電源により生成されたアダプタ電圧が入力される電源端子と、前記識別電圧が入力される制御端子を有する電子機器に設けられ、前記電源端子から入力される前記アダプタ電圧に基づいて動作するシステム回路と前記電源端子との間に接続された抵抗により、前記アダプタ電圧、該アダプタ電圧に対応するアダプタ電流を検出する検出回路であって、
前記アダプタ電圧及び前記アダプタ電流と、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成する誤差増幅器と、
前記制御端子に接続され、前記誤差信号に基づいて前記制御電流を生成する電流制御回路と、
前記制御端子に接続され、前記識別電圧による前記制御端子の電位に比例した電圧と比較基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、前記電源端子に接続された外部電源が適合するか否かを示す検出信号を生成する監視回路と、
前記検出信号に基づいて前記電源端子と前記抵抗との間に接続されたスイッチをオンオフするスイッチ制御回路と、
前記制御端子の電位を所定電位に設定する設定回路と、
を含むこと、を特徴とする検出回路。
【請求項９】
外部電源により生成されたアダプタ電圧が入力される電源端子と、前記外部電源により前記アダプタ電圧を変更するための制御電流を出力するとともに、前記外部電源から識別電圧が入力される制御端子を有する電子機器であって、
前記電源端子から入力される前記アダプタ電圧に基づいて動作するシステム回路と、
前記電源端子と前記システム回路との間に接続された抵抗により、前記アダプタ電圧、該アダプタ電圧に対応するアダプタ電流を検出する検出回路と、を含み、
該検出回路は、
前記アダプタ電圧及び前記アダプタ電流と、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成する誤差増幅器と、
前記制御端子に接続され、前記誤差信号に基づいて前記制御電流を生成する電流制御回路と、
前記制御端子に接続され、前記識別電圧による前記制御端子の電位に比例した電圧と比較基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、前記電源端子に接続された外部電源が適合するか否かを示す検出信号を生成する監視回路と、
前記検出信号に基づいて前記電源端子と前記抵抗との間に接続されたスイッチをオンオフするスイッチ制御回路と、
前記制御端子の電位を所定電位に設定する設定回路と、
を含むこと、を特徴とする電子機器。
【請求項１】
直流のアダプタ電圧を生成するとともに制御電流に応じて前記アダプタ電圧を変更し、識別電圧を出力する外部電源と、
前記外部電源により生成されたアダプタ電圧が入力される電源端子と、前記識別電圧が入力される制御端子を有する機器本体とを備え、
前記機器本体は、
前記電源端子から入力される前記アダプタ電圧に基づいて動作するシステム回路と、
前記電源端子と前記システム回路との間に接続された抵抗により、前記アダプタ電圧、該アダプタ電圧に対応するアダプタ電流を検出する検出回路と、を含み、
該検出回路は、
前記アダプタ電圧及び前記アダプタ電流と、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成する誤差増幅器と、
前記制御端子に接続され、前記誤差信号に基づいて前記制御電流を生成する電流制御回路と、
前記制御端子に接続され、前記識別電圧による前記制御端子の電位に比例した電圧と比較基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、前記電源端子に接続された外部電源が適合するか否かを示す検出信号を生成する監視回路と、
前記検出信号に基づいて前記電源端子と前記抵抗との間に接続されたスイッチをオンオフするスイッチ制御回路と、
前記制御端子の電位を所定電位に設定する設定回路と、
を含むこと、を特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記設定回路は、前記制御端子に接続され、該制御端子に対して定電流を供給する定電流回路である、ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記設定回路は、前記誤差増幅器と前記電流制御回路との間に接続され、前記検出信号が入力され、該検出信号に基づいて、前記電流制御回路を介して前記制御端子の電位を前記アダプタ電圧にクランプする、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記電流制御回路は、ドレインが前記制御端子に接続され、ソースに前記アダプタ電圧が供給され、ゲートに電流電圧変換回路が接続された第１ＭＯＳトランジスタと、前記誤差増幅器により生成される誤差電流に比例した電圧を前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートに供給する電流電圧変換回路と、を含み、
前記電流電圧変換回路は、前記第１ＭＯＳトランジスタとカレントミラー接続された第２ＭＯＳトランジスタと、前記第２トランジスタと直列接続された第３ＭＯＳトランジスタ及び抵抗を含み、
前記設定回路は、前記誤差増幅器と前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートとの間に接続され、前記検出信号が第１のレベルの場合には、前記誤差増幅器により生成される誤差電流を前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートに伝達し、前記検出信号が第２のレベルの場合には、前記誤差電流の伝達を遮断するとともにその遮断時における前記第３ＭＯＳトランジスタのゲート電圧を保持する、ことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記電流制御回路は、ドレインが前記制御端子に接続され、ソースに前記アダプタ電圧が供給され、ゲートに電流電圧変換回路が接続された第１ＭＯＳトランジスタと、前記誤差増幅器により生成される誤差電流に比例した電圧を前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートに供給する電流電圧変換回路と、を含み、
前記電流電圧変換回路は、前記第１ＭＯＳトランジスタとカレントミラー接続された第２ＭＯＳトランジスタと、前記第２トランジスタと直列接続された第３ＭＯＳトランジスタ及び抵抗を含み、
前記設定回路は、前記誤差増幅器と前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートとの間に接続され、前記検出信号が第１のレベルの場合には、前記誤差増幅器により生成される誤差電流を前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートに伝達し、前記検出信号が第２のレベルの場合には、前記誤差電流の伝達を遮断するとともに前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートに前記アダプタ電圧を供給する、ことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項６】
前記機器本体はバッテリ電圧を生成する二次電池と接続可能であり、
前記システム回路は、前記アダプタ電圧と前記バッテリ電圧との少なくとも一方に基づいて動作し、
前記検出回路は、前記バッテリと前記システム回路との間に接続された抵抗により、前記バッテリ電圧、該バッテリ電圧に対応するバッテリ電流を検出し、
前記誤差増幅器は、前記アダプタ電圧、前記アダプタ電流、前記バッテリ電圧、前記バッテリ電流のうちの少なくとも２つと、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成し、
前記スイッチ制御回路は、前記検出信号に基づいて、前記電源端子と前記抵抗との間に接続された第１のスイッチとともに前記バッテリ電流を検出する抵抗と前記バッテリとの間に接続された第２のスイッチをオンオフする、
ことを特徴とする請求項１〜５のうちの何れか１項に記載の電子機器。
【請求項７】
直流のアダプタ電圧を生成するとともに制御電流に応じて前記アダプタ電圧を変更し、識別電圧を出力する外部電源が接続され、前記外部電源により生成されたアダプタ電圧が入力される電源端子と、前記識別電圧が入力される制御端子を有する電子機器であって、
前記電源端子から入力される前記アダプタ電圧に基づいて動作するシステム回路と、
前記電源端子と前記システム回路との間に接続された抵抗により、前記アダプタ電圧、該アダプタ電圧に対応するアダプタ電流を検出する検出回路と、を含み、
該検出回路は、
前記アダプタ電圧及び前記アダプタ電流と、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成する誤差増幅器と、
前記制御端子に接続され、前記誤差信号に基づいて前記制御電流を生成する電流制御回路と、
前記制御端子に接続され、前記識別電圧による前記制御端子の電位に比例した電圧と比較基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、前記電源端子に接続された外部電源が適合するか否かを示す検出信号を生成する監視回路と、
前記検出信号に基づいて前記電源端子と前記抵抗との間に接続されたスイッチをオンオフするスイッチ制御回路と、
前記制御端子の電位を所定電位に設定する設定回路と、
を含むこと、を特徴とする電子機器。
【請求項８】
直流のアダプタ電圧を生成するとともに制御電流に応じて前記アダプタ電圧を変更し、識別電圧を出力する外部電源が接続され、前記外部電源により生成されたアダプタ電圧が入力される電源端子と、前記識別電圧が入力される制御端子を有する電子機器に設けられ、前記電源端子から入力される前記アダプタ電圧に基づいて動作するシステム回路と前記電源端子との間に接続された抵抗により、前記アダプタ電圧、該アダプタ電圧に対応するアダプタ電流を検出する検出回路であって、
前記アダプタ電圧及び前記アダプタ電流と、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成する誤差増幅器と、
前記制御端子に接続され、前記誤差信号に基づいて前記制御電流を生成する電流制御回路と、
前記制御端子に接続され、前記識別電圧による前記制御端子の電位に比例した電圧と比較基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、前記電源端子に接続された外部電源が適合するか否かを示す検出信号を生成する監視回路と、
前記検出信号に基づいて前記電源端子と前記抵抗との間に接続されたスイッチをオンオフするスイッチ制御回路と、
前記制御端子の電位を所定電位に設定する設定回路と、
を含むこと、を特徴とする検出回路。
【請求項９】
外部電源により生成されたアダプタ電圧が入力される電源端子と、前記外部電源により前記アダプタ電圧を変更するための制御電流を出力するとともに、前記外部電源から識別電圧が入力される制御端子を有する電子機器であって、
前記電源端子から入力される前記アダプタ電圧に基づいて動作するシステム回路と、
前記電源端子と前記システム回路との間に接続された抵抗により、前記アダプタ電圧、該アダプタ電圧に対応するアダプタ電流を検出する検出回路と、を含み、
該検出回路は、
前記アダプタ電圧及び前記アダプタ電流と、比較基準信号との差に応じた誤差信号を生成する誤差増幅器と、
前記制御端子に接続され、前記誤差信号に基づいて前記制御電流を生成する電流制御回路と、
前記制御端子に接続され、前記識別電圧による前記制御端子の電位に比例した電圧と比較基準電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、前記電源端子に接続された外部電源が適合するか否かを示す検出信号を生成する監視回路と、
前記検出信号に基づいて前記電源端子と前記抵抗との間に接続されたスイッチをオンオフするスイッチ制御回路と、
前記制御端子の電位を所定電位に設定する設定回路と、
を含むこと、を特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２６８３３９（Ｐ２００９−２６８３３９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６５１９（Ｐ２００９−２６５１９）
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
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