JPH0417532A - 瞬停対策を施した電源アダプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、商用交流電源を整流し出力する電源回路をも
つ電源アダプタに係り、特に商用交流電源をもとに動作
用電源を得る、瞬停対策を施していないパーソナルコン
ピュータ等の情報処理機器に用いて好適な電源アダプタ
に関する。

（従来の技術） 近年、ラップトツブタイプのパーソナルコンピュータが
広く普及している。この種パーソナルコンピュータは、
携行及び取扱いの容易化を図るべく、小形、軽量化が要
求される一方、機能性及び使用環境等の面から、例えば
ハードディスク、発光形フラットデイスプレィパネル等
を搭載した高機能化が要求される。

しかしながら、ハードディスク、及びバックライト付き
液晶デイスプレィ、プラズマデイスプレィ等の発光形フ
ラットデイスプレィパネルはそれぞれ消費電力が大きく
、これらのデバイスを電池電源で動作させようとすると
大容量の電池電源を実装しなければならないことがら、
装置の大型化、重量化を招いてしまう。又、商用交流電
源（例えばＡＣｌｏｏＶ）を−次電源とし装置内部で動
作用二次電源を得る方式に於いても商用交流電源から内
部の各Ｗ−動作用電源を得る電源部を実装しなければな
らないため、装置の大型化、重量化を招いてしまう。

そこで、上記したような問題を解決すべく、電池電源は
メモリバックアップ程度にとどめ、商用交流電源を一次
電源として同電源から二゛次電源を得る電源部を外部ユ
ニット化する構成が考えられる。この際、商用交流電源
の整流出力から装置内部の各種の動作用電源を生成する
スイッチングレギュレータ回路は比較的小型、軽量に設
計できることから装置内に収納し、商用交流電源を整流
し出力する電源回路を電源アダプタとして外部ユニット
化する構成とすることにより、装置本体と電源アダプタ
との間の接続ケーブル本数を最小にとどめた有利な構成
とすることができる。

このような商用交流電源電源を一次電源とするパーソナ
ルコンピュータに於いては、商用交流電源（ＡＣｌｏｏ
Ｖ）が−時的に途切れる所謂瞬停（ここでは少なくとも
２００ｍ５以下の瞬時停電）の発生に対して、その防止
策を講しる必要がある。即ち、処理実行中に瞬停が発生
すると処理中のデータが破壊され、回復不可能な事態に
陥る。このような不都合を回避するため、瞬停対策を施
こす必要が生じる。この瞬停対策として、装置内の各動
作用電源回路にバッテリイを代替電源として用意してお
き、瞬停を検出したとき代替電源（バッテリ電源）に切
替える回路を付加することが考えられるか、この際は装
置内の電源回路か繁雑かつ大型化してしまう。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように、従来では、商用交流電源を整流し出力
する回路を有してなる電源アダプタを用いる構成とした
携行の容易性を重視するパーソナルコンピュータに於い
て、有効な瞬停対策か存在しなかった。

本発明は上記実情に鑑みなされたもので、携行の容易性
を重視するパーソナルコンピュータ等のマイクロプロセ
ッサを搭載した小型電子機器に於いて、商用交流電源を
整流し２出力する回路を外部ユニット化した際に、装置
の大型、重量化を招くことなく、又、バッテリ電源を必
要とせずに、瞬停に対して確実にバックアップ電源を供
給できるとともに、メンテナンス時等に於いて高い安全
性を確保できる瞬停対策を施した電源アダプタを提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明は、商用
交流電源を整流し出力する回路をもつ電源アダプタに於
いて、整流回路の出力（脈流出力）を受けてその電荷を
蓄積する電解コンデンサを用いて構成された充電回路と
、上記商用交流電源の供給が断たれたことを検出するス
イッチングトランジスタを用いて構成された検出回路と
、この検出回路の検出時に、上記充電回路の蓄積電荷を
整流出力端に印加するとともに、上記蓄積電荷を徐々に
放電する放電路を形成するフォトサイリスタ等のカップ
ルドデバイスを用いて構成されたスイッチ及びスイッチ
制御回路とを何し、瞬停発生時に、上記蓄積電荷の放電
路形成に伴いスイッチを作動（オン）させて上記蓄積電
荷を整流出力端に印加し一時補助電源を供給する構成と
したもので、これにより、瞬停対策を施していないパー
ソナルコンピュータに於いて、装置の大型化、重量化を
招くことなく、瞬停発生時に確実にバックアップ電源を
装置本体に供給できるとともに、高圧蓄積電荷を徐々に
放電する放電路が形成されることからメンテナンス時等
に於いて高い安全性を確保できる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図であり、第２図
は同実施例に於ける各部の信号波形を示す図である。

第１図に於いて、Ｄｉは整流用ダイオードをブリッジ接
続してなる整流ブリッジ回路であり、第２図（ａ）に示
すような信号波形の商用交流電源（例えばＡＣｌｏｏＶ
）を入力して、同図（ｅ）に示すような全波整流により
脈流化された電源を機器接続コネクタＰに出力する。こ
のコネクタＰには、瞬停対策を施していないパーソナル
コンピュータ等の情報処理機器が接続され、同接続機器
に上記整流出力電源か供給される。Ｃ１は上記整流ブリ
ッジ回路Ｄ１の整流出力を受けて、その整流出力の脈流
波高値に伴う電荷を蓄積（充電）する大容量電解コンデ
ンサである。Ｒ１は上記大容量電解コンデンサＣＩの充
電電流路に介在された抵抗素子、Ｄ４は同電流路に介在
された逆流防止用ダイオードである。Ｑｌは上記商用交
流電源の供給が断たれたことを検出する検出回路の主回
路構成要素をなすＰＮＰ形のスイッチングトランジスタ
であり、瞬停等の電源断検出時に、後述するフォトサイ
リスタＰＣの発光ダイオードを点灯駆動して同フォトサ
イリスタＰＣのサイリスタを導通制御し２、大容量電解
コンデンサＣ１に蓄積された電荷を整流出力端（機器接
続コネクタＰ）に出力するとともに、上記発光ダイオー
ド及び抵抗素子Ｒ２Ｒ５を介して大容量電解コンデンサ
Ｃ１の放電路を形成する。Ｄ２．Ｄ３．Ｒ３，Ｒ４，Ｒ
５及びＣ２は上記商用交流電源からスイッチングトラン
ジスタＱ１の動作用ベース電圧を得る回路素子であり、
このうち、Ｄ２．Ｄ３は上記商用交流電源（ＡＣｌｏｏ
Ｖ）を全波整流するダイオード、Ｒ３゜Ｒ４，Ｒ５は上
記ダイオードの出力電圧を分圧してスイッチングトラン
ジスタＱｌのスイッチング用動作電圧を得る抵抗素子、
Ｃ２は上記分圧回路のリップル変動を抑制し直流化され
たスイッチング用動作電圧を得るコンデンサである。Ｐ
Ｃは発光ダイオードと同ダイオードの発光に伴い導通状
態となるサイリスタとかカップリングされたフォトサイ
リスタであり、同サイリスタＰＣの発光ダイオードは上
記スイッチングトランジスタＱ１のエミッタ回路に介在
され、サイリスタは上記大容量電解コンデンサＣ１の蓄
積電荷を整流出力端に印加する電流路に介在される。Ｒ
６は上記大容量電解コンデンサＣ１の蓄積電荷を整流出
力端に印加する電流路に介在された電流制限用の抵抗素
子である。Ｒ２は上記スイッチングトランジスタＱ１の
エミッタ回路に介在された放電用の抵抗素子であり、上
記スイッチングトランジスタＱ１のスイッチオンに伴い
上記大容量電解コンデンサＣ１の蓄積電荷を上記フォト
サイリスタＰｃの発光ダイオードを介して放電するもの
で、上記抵抗素子Ｒ６よりも大きな抵抗値をもつ。

ここで上記第１図に示す回路の動作を第２図に示す信号
波形図を参照して説明する。

通常動作状態では、整流ブリッジ回路Ｄ１か第２図（ａ
）に示すような信号波形の商用交流電源（ＡＣｌｏｏＶ
）を受けて、同図（ｅ）に示すような全波整流により脈
流化された電源を出力し、同出力が機器接続コネクタＰ
を介して、瞬停対策を施しティないパーソナルコンピュ
ータ等の情報処理機器に供給される。更に上記整流ブリ
ッジ回路Ｄｉの出力は抵抗素子Ｒ１、及び逆流防止用ダ
イオードＤ４を介し大容量電解コンデンサＣ１に印加さ
れて、同コンデンサＣ１に同図（ｂ）に示すように上記
整流出力の脈流波高値まで電荷か蓄積（充電）される。

この状態で瞬停か発生し、商用交流電源（ＡＣｌｏｏＶ
）の供給が断たれると、スイッチングトランジスタＱ１
のベース電圧がコレクタ電位に移行してスイッチングト
ランジスタＱ１がスイッチオン状態となる。これにより
、抵抗素子Ｒ２→発光ダイオードースイッチングトラン
ジスタＱｌ　−抵抗素子Ｒ５でなる、大容量電解コンデ
ンサＣ１の放電路が形成されて、大容量電解コンデンサ
Ｃ１の蓄積電荷か上記スイッチングトランジスタＱ１を
介し放電されようとするが、この際、同放電路に介在さ
れたフォトサイリスタＰＣの発光ダイオードが点灯し、
これに伴いフォトサイリスクＰＣのサイリスタか導通状
態となって、大容量電解コンデンサＣＩの蓄積電荷が電
流制限用の抵抗素子Ｒ６及びフォトサイリスタＰＣのサ
イリスタを介して整流出力端（機器接続コネクタＰ）に
印加される。この際の放電路を形成する抵抗素子Ｒ２に
流れる電流波形を第２図（Ｃ）に示し、フォトサイリス
タＰＣのサイリスタに流れる電流波形を同図（ｄ）に示
す。

これにより瞬停発生時に、確実にバンクアップ電源を機
器接続コネクタＰに接続された機器本体に供給でき、機
器本体の処理実行中に於けるブタ破壊等の回復不可能な
事態が回避される。

又、商用交流電源（ＡＣｌｏｏＶ）の供給断状態か、瞬
停と見做される時間（ここでは２００　ｅ＋ｓ）を越え
て継続している際は、上記大容量電解コンデンサＣ１の
蓄積電荷が、上記放電路（抵抗素子Ｒ２→発光ダイオー
ドースイッチングトランジスタＱｌ−抵抗素子Ｒ５）を
介して、徐々に放電される。この際の大容量電解コンデ
ンサＣ１の蓄積電荷放電時間は、抵抗素子Ｒ２の値によ
り任意に調整でき、又、蓄積電荷の機器接続コネクタＰ
への出力電流は抵抗素子Ｒ６により任意に調整できる。

これにより、修理及びメンテナンス時、機器接続コネク
タＰへの機器接続時等に於いて、高圧電源が人体、機器
等に印加される不都合を回避でき、安全性の高い電源状
態を維持できる。

次に第３図を参照して本発明の他の実施例を説明する。

この第３図に示す実施例が上記第１図に示す一実施例と
特に異なるところは、商用交流電源の供給か断たれたこ
とを検出する検出回路に、商用交流電源の供給が断たれ
ると同時にオフする前段のＮ　Ｐ　Ｎ　形）ランジスタ
Ｑ２と、同トランジスタＱ２のオフすると大容量電解コ
ンデンサＣ１の蓄積電荷によりオンする後段のＮＰＮ形
トランジスタＱ３とを設けて、同トランジスタＱ３がオ
ンすることによって、大容量電解コンデンサＣ１の蓄積
電荷を整流出力端（機器接続コネクタＰ）に印加する電
流路を形成するとともに、大容量電解コンデンサＣ１の
放電路を形成する構成としたもので、これにより瞬停の
検出をより確実にして信頼性の向上を図っている。

即ち、上記第３図に示す回路構成に於いて、前段のＮＰ
Ｎ形トランジスタＱ２は商用交流電源が供給されている
ときのみ、適当なベース電圧か印加されてオン状態にあ
り、商用交流電源が断たれると確実にオフする。この前
段のＮＰＮ形トランジスタＱ２がオフすると、後段のＮ
ＰＮ形トランジスタＱ３のベースに、大容量電解コンデ
ンサＣ１の蓄積電荷が抵抗素子Ｒ７を介しスイッチオン
動作に十分なベース電圧として印加され、同トランジス
タＱ３か確実にオンする。これによりフォトサイリスタ
ＰＣの発光ダイオードか点灯しサイリスタか導通状態と
なって、大容量電解コンデンサＣ１の蓄積電荷が電流制
限用の抵抗素子Ｒ６及びフォトサイリスタＰＣのサイリ
スタを介し整流出力端（機器接続コネクタＰ）に印加さ
れる。

更に、抵抗素子Ｒ２→フォトサイリスタＰＣの発光ダイ
オード→トランジスタＱ３でなる、大容量電解コンデン
サＣ１の放電路が形成されて、大容量電解コンデンサＣ
１の蓄積電荷が上記トランジスタＱ３を介し徐々に放電
される。

これにより、瞬停の発生をより確実に検出してバックア
ップ電源を装置本体に供給できるとともに、高圧蓄積電
荷が徐々に放電する放電路か形成されることから、メン
テナンス時等に於いて高い安全性を確保できる。

このように、商用交流電源の供給か断たれると、これに
伴いＮＰＮ形トランジスタＱ２のベース電流が断たれて
同トランジスタＱ２かオフし、更にこのトランジスタＱ
２のオフに伴い後段のＮＰＮ形トランジスタＱ３がオン
する構成としたことにより、商用交流電源が断たれた際
はトランジスタＱ２が確実にオフし、これに伴い後段ト
ランジスタＱ３が確実にオンすることから、抵抗素子等
の回路定数に厳しい制限を設けることなく瞬停を確実に
検出でき、信頼性を向上できる。

尚、上記した実施例では、商用交流電源を全波整流する
整流ブリッジ回路、及びフォトサイリスタ等を用いて、
商用交流電源を整流し出力する電源アダプタを構成した
が、本発明はこれに限らす、他の整流回路、スイッチン
グ素子等を用いても本発明を実現可能である。又、上記
実施例では商用交流電源を整流して得た脈流の電源を機
器接続コネクタＰを介してパーソナルコンピュータ等の
情報処理機器に人力するアダプタ構成としているか、例
えば単一電源のみ（ＤＣ５Ｖ等の特定単一電源）で動作
する情報処理機器に於いては、スイッチングレギュレー
タ回路を含めた電源アダプタ構成としてもよい。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、商用交流電源を整
流し出力する回路をもつ電源アダプタに於いて、整流回
路の出力を受けてその電荷を蓄積する充電回路と、上記
商用交流電源の供給が断たれたことを検出し、同検出時
に、上記充電回路の蓄積電荷を整流出力端に印加すると
ともに、上記蓄積電荷を徐々に放電する放電路を形成す
るスイッチ及びスイッチ制御回路とを有し、瞬停発生時
に、上記蓄積電荷の放電路形成に伴いスイッチを作動（
オン）させて上記蓄積電荷を整流出力端に印加し一時補
助電源を供給する構成としたことにより、瞬停対策のた
めのバッテリイ電源を必要とせず、かつ装置の大型化、
重量化を招くことなく、瞬停発生時に確実にバックアッ
プ電源を装置本体に供給できるとともに、高圧蓄積電荷
が徐々に放電する放電路か形成されることから、メンテ
ナンス時等に於いて高い安全性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は上記
実施例の各部信号波形を示す図、第３図は本発明の他の
実施例を示す回路図である。 Ｃ１・・・大容量電解コンデンサ、Ｄｌ・・・整流ブリ
ッジ回路、Ｑｌ、Ｑ２　　Ｑ３・・・トランジスタ、Ｐ
Ｃ・・・フォトサイリスタ、Ｐ・・・機器接続コネクタ
、Ｒ１，Ｒ２，・・・Ｒ７・・抵抗素子、Ｃ２・・・コ
ンデンサ、Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４・・・ダイオード。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 く　べ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　商用交流電源を整流し出力する回路に、同回路の整流
   出力を充電する充電回路と、同充電回路の蓄積電荷を整
   流出力端に印加するスイッチ素子と、上記商用交流電源
   の供給が断たれたとき、上記スイッチ素子を作動し上記
   充電回路の蓄積電荷を整流出力端に印加するとともに、
   上記スイッチ素子の作動に伴い上記蓄積電荷の放電路を
   形成して上記蓄積電荷を徐々に放電する制御回路とを具
   備してなることを特徴とする瞬停対策を施した電源アダ
   プタ。