JPH05333973A - 携帯型コンピュータの電源装置 - Google Patents

携帯型コンピュータの電源装置

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JPH05333973A
JPH05333973A JP4138111A JP13811192A JPH05333973A JP H05333973 A JPH05333973 A JP H05333973A JP 4138111 A JP4138111 A JP 4138111A JP 13811192 A JP13811192 A JP 13811192A JP H05333973 A JPH05333973 A JP H05333973A
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JP
Japan
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power supply
battery
converter
control unit
voltage
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Application number
JP4138111A
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English (en)
Inventor
Susumu Takahashi
晋 高橋
Takashi Yotsutsuji
隆 四辻
Toshiaki Toda
俊昭 戸田
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Fujitsu Ltd
PFU Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
PFU Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 携帯型コンピュータの電源装置に関し,使用
中の電池を誤って抜き取ってもコンピュータの動作が停
止しないことを保証し,電源制御部に補助電源を使用す
ることなく電源電池だけで電源制御部を起動できるよう
にすることを目的とする。 【構成】 電源部の制御を行う電源制御部3と,一端を
電源電池に接続され,他端をDC/DCコンバータ4に
接続された放電スイッチ(2a,2b)と,DC/DC
コンバータ4の入力電圧と基準電圧を比較し,該入力電
圧が低下したことを検出した時,少なくとも該各放電ス
イッチ(2a,2b)を電源制御部3が正常な電源電池
(1a,1b)を選択する動作が終了するまでの間オン
となるような該各放電スイッチ(2a,2b)の制御電
圧を出力する遅延部5とを備えた構成を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,携帯型のパーソナルコ
ンピュータの電源装置に関する。携帯型のパーソナルコ
ンピュータ(以後,コンピュータと称する)は,商用交
流電源の他に電池電源により使用できるようになってい
る。そして,内部の各回路および付属のディスク装置等
への電源供給の投入・切断をシークエンシャルに制御す
る電源制御部を設け,電池の残量監視,充放電制御,デ
ィスクのデータ保護,論理回路の安定動作,停電や電源
障害時の保護等の制御を行うようにしている。そして,
その制御はマイコンを利用したプログラム制御により行
っている。
【0002】一方,携帯型のコンピュータは複数の電源
電池を搭載し,通常そのうちの一つを選択してコンピュ
ータを駆動し,その供給電圧が低下すると電源制御部は
他の電源電池を選択するようにしている。
【0003】このような,構成の電源電池において,ユ
ーザが電圧の低下した電池を交換する場合,誤ってコン
ピュータを駆動して放電中の電池を抜き取ってしまう場
合がある。このような時,コンピュータの動作を停止さ
せることなく,瞬時に他の電源電池に切り替える必要が
ある。また,電源制御部は電源電池と別に補助電源をも
っていて,ユーザによる電源スイッチの電源投入を検出
して上記の電源制御を行うが,補助電源の電圧が低下し
ている場合には,電源電池からは電源制御部を起動する
ことができず,交流電源を使用して電源制御部を起動す
るようになっていた。そのため,そのような場合には交
流電源を利用できないような場所ではコンピュータを使
用することができなかった。
【0004】
【従来の技術】図5は従来の携帯型コンピュータにおけ
る電源装置の構成を示す。図5において,100は携帯
型のコンピュータ,101は電源電池,102はDC/
DCコンバータ,103は電源制御部であって,ユーザ
により電源スイッチが投入された後のDC/DCコンバ
ータの起動および電源電池101の充放電制御等を行う
ものである。104,105はそれぞれコンタクトA,
コンタクトBであって,電源電池101とコンピュータ
100の本体側の電気的接続をとるものである。106
はコンタクトCであって,コンピュータ100を駆動し
ている電源電池の接続情報を電源制御部103に与える
ものである。
【0005】図において,電源電池101を引き抜く
時,最初コンタクトC(106)の接続が外され,次い
でコンタクトA(104),コンタクトB(105)の
接続が外されるように,コンタクト構造が作られてい
る。
【0006】そのため,電源電池101を引き抜く時,
先ずコンタクトC(106)が外される。この時,コン
タクトA(104)とコンタクトB(105)の電源電
池側とコンピュータ本体側の電気的接続は取られている
ので,電源制御部103はコンタクトCが外されたこと
により電源電池101が引き抜かれたことを検出し,他
の電源電池とDC/DCコンバータ102の接続処理を
行う。さらに,電源電池101が引き抜かれることによ
りコンタクトA(104),コンタクトB(105)が
外され,電源電池101が取り外される。そして,その
間コンピュータ100は新たに選択された電源電池によ
り駆動されるので動作を中断することがない。
【0007】図6は従来の電源装置である。図におい
て,110は電源電池,111はAC/DCコンバータ
であって,商用交流電源の交流電圧を直流電圧に変換す
るものである。112はDC/DCコンバータである。
113は放電スイッチであって,オンにより電源電池1
10とDC/DCコンバータ112との接続もしくは非
接続をとるものである。114は電源スイッチである。
115は電源制御部であって,放電スイッチのオン(電
源電池110とDC/DCコンバータ112の接続をと
る)とオフ(電源電池110とDC/DCコンバータ1
12を非接続とする)の制御等を行うものである。11
6は補助電池であって,電源制御部115を起動,電源
オフにおけるメモリの内容の保持等のための電池であ
る。
【0008】放電スイッチ113において,FETは電
界効果トランジスタであって,電源制御部115により
制御されてオンもしくはオフとなるトランジスタTRの
動作に応動してオンもしくはオフの動作をするものであ
る。TRはトランジスタであって,電源制御部115に
制御されてオンもしくはオフとなり,FETの制御を行
うものである。R1,R2,R3,R4,は抵抗であ
る。R5はプルアップ抵抗であって,電源スイッチ11
4のオフの時に電源制御部115の端子Bの電圧をハイ
レベルに引き上げるものである。
【0009】図の構成の動作を説明する。 〔補助電池の電圧が正常な場合〕電源スイッチ114が
オンとされると,電源制御部115が動作を開始し,端
子Aからハイレベルの信号を出力する。その結果,TR
がオンとなって,電源電池110−抵抗R1−抵抗R2
−TR−接地電極の回路で電流が流れ,抵抗R1の両端
の電圧差のためFETがオンとなる。そして,電源電池
110の電圧がFET,ダイオードD2を介してDC/
DCコンバータ112に印加される。
【0010】DC/DCコンバータ112は電源電池1
10から電力を供給されて動作し,コンピュータ各部お
よび電源制御部115に電力を供給する。以後,電源制
御部115はDC/DCコンバータ112により電力を
供給されて動作し,端子Aの出力電圧をハイレベルにし
続けるとともに,電源電池110の充電制御等の他の処
理を行う。
【0011】〔補助電池の電圧が低下している場合〕次
に,補助電池116の電圧が低下して,電源制御部11
5が動作しない場合について説明する。
【0012】電源スイッチ114がオフされ,電源制御
部115はリセットされて,端子Aの出力はローレベル
となり,FETはオフとされている。この状態で,電源
スイッチ114がオンされると,補助電池116の電圧
が低いので電源制御部115は動作しない。そのため,
電源制御部115の端子Aの出力はLのままとなり,T
Rはオフである。そのため,FETはオンされず,DC
/DCコンバータ112は動作を開始しない。
【0013】そして,このような場合にコンピュータを
動作させるためには,商用交流電源を使用し,先ず,A
C/DCコンバータ111を交流電源により動作させA
C/DCコンバータ111を電力源としてDC/DCコ
ンバータ112を動作させる。そして,電源制御部11
5は,そのようにして起動されたDC/DCコンバータ
112により動作する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上記のように,従来の
携帯型のコンピュータの電源装置は,使用できなくなっ
た電池を交換する場合に誤って使用中の電池を引き抜い
てもコンピュータの動作が中断しないようにする保証を
電池電源部とコンピュータ本体のコンタクトの機械的な
構造により動作シークエンスを持たせるようにし,電源
制御部が使用中の電池が引き抜かれたことを検出すると
他の電源電池に切り替えるようにしていた。
【0015】そのため,ユーザが電池を抜き取る速さに
よっては正常に動作しない場合があり,信頼性の高い設
計を行うことが困難であった。また,電源部の機械的構
造および電源制御部の動作シーケンスが複雑であった。
【0016】また,従来は,電源制御部の補助電池の電
圧が低下している場合には,電源電池でコンピュータを
動作させることができず,商用電源を使用するしかなか
った。そのため,補助電池の電圧が低下している場合に
は,商用電源がない場所でのコンピュータの使用はでき
なかった。
【0017】本発明は,使用中の電池を誤って抜き取っ
てもコンピュータの動作が停止しないようにする保証を
電源部の機械的な構造によらずに行うようにし,また,
補助電源を使用することなく電源電池だけで電源制御部
の動作を開始させることのできる携帯型コンピュータの
電源装置を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は,使用中(放電
中)の電源電池が抜き取れた場合には,引き抜かれたこ
とによる電圧降下を検出し,電圧制御部が他の電池に切
り替えるまでの間,DC/DCコンバータが動作を停止
しないようにした。
【0019】また,電源スイッチの投入によりDC/D
Cコンバータが動作するまでの間,電源制御部の補助電
池を使用することなく放電スイッチがオンとなるように
し,電源電池によってもDC/DCコンバータが起動で
きるようにした。
【0020】図1は本発明の基本構成(1) を示す。図に
おいて,1a,1bは電源電池であって,電源制御部3
により選択されていづれかが放電するように使用される
ものである。2a,2bは放電スイッチであって,電源
制御部3もしくは遅延部5の出力によりオンもしくはオ
フの制御をされるものである。3は電源制御部であっ
て,放電スイッチ2a,2bのオンもしくはオフの制御
をするものである。4はDC/DCコンバータである。
【0021】5は遅延部であって,放電スイッチ(2
a,2b)を介してDC/DCコンバータ4に入力され
る電圧と基準電圧を比較し,DC/DCコンバータ4の
入力電圧の低下を検出すると,少なくとも電源制御部3
が電源電池を切り替えるまでの間,放電スイッチ2a,
2bの両方をオンとする制御電圧をそれぞれの放電スイ
ッチに出力するものである。遅延部5は,例えば時定数
回路により構成される。6は比較部であって,基準電圧
とDC/DCコンバータ4の入力電圧を比較するもので
ある。7は遅延手段であって,例えば,抵抗とコンデン
サにより構成され,その時定数により一定時間ハイレベ
ルの電圧を出力するものである。
【0022】図1の基本構成(1) の動作は後述する。図
2は本発明の基本構成(2) を示す。図において,10は
電源電池,11は電源スイッチ,12は放電スイッチ,
13は遅延部である(図2の遅延部5と同じものであ
る。但し,基本構成(2) においては,DC/DCコンバ
ータ14を動作させることのできる最低電圧以上の電圧
を,少なくともDC/DCコンバータ14が動作を開始
するまでの間,出力するようにする)。13’は比較
部,13”は遅延手段である。14はDC/DCコンバ
ータ,15は電源制御部である。
【0023】放電スイッチ12において,FETは電界
効果トランジスタ,TRはトランジスタ,R1,R2,
R3,R4は抵抗である。R5はプルアップ抵抗であっ
て,電源スイッチ11のオフの間電源制御部15の端子
Bの電圧をハイレベルに引き上げておくものである。
【0024】図2の構成の動作は後述する。
【0025】
【作用】図1の本発明の基本構成(1) の動作を説明す
る。電源電池1aが選択されて放電スイッチ2aがオン
であり,放電スイッチ2bがオフであるとする。即ち,
電源電池1aが放電してDC/DCコンバータ4に電力
を供給しているとする。
【0026】この状態において,電源電池1aが引き抜
かれたとする。その結果,DC/DCコンバータ4の入
力電圧が低下する。比較部6はDC/DCコンバータ4
の入力電圧が基準電圧まで低下したことを検出すると,
遅延手段7は,電源制御部3が電源電池を電源電池1b
に切り替えるまでの間,時定数回路によりハイレベルの
信号を出力し,放電スイッチ2a,2bの両方をオンと
する。そのため,DC/DCコンバータ4には電源電池
1bの電圧が印加され動作を維持する。その結果,電源
電池1aが引き抜かれてもDC/DCコンバータ4は動
作し続け,コンピュータは動作を継続する。
【0027】図2の本発明の基本構成(2) の動作を説明
する。電源スイッチのオフにより,電源制御部15はリ
セットされて放電スイッチ12のFETはオフとされて
いる。
【0028】電源スイッチ11が投入されると,抵抗R
2の一端は接地電位になるので,電源電池10−抵抗R
1−抵抗R2−接地電極の回路に電流が流れ,抵抗R2
の両端の電位差によりFETがオンとなる。そのため,
DC−DCコンバータ14に電源電池10の電圧が印加
されて動作を開始する。
【0029】また,この時,遅延部13の比較部13’
はDC/DCコンバータ14の入力電圧が基準値より高
くなったことを検出すると,遅延部13の時定数回路
は,少なくともDC/DCコンバータ14が動作を開始
するまでの時間,ローレベルの電圧を出力する。そのた
め,ユーザによる電源スッチの押し下げ時間が短く,D
C/DCコンバータ14の動作が開始する以前に電源ス
イッチがオフとされても,遅延手段13”から出力され
るローレベルの電圧のために,放電スイッチ12はオン
し続け,DC/DCコンバータ14は動作を開始する。
【0030】DC/DCコンバータ14が起動されると
電源制御部15が動作を開始し,電源制御部15は端子
Aからハイレベルの電圧を出力する。そのため,トラン
ジスタTRがオンとなり,電源電池10−抵抗R1−抵
抗R2−TR−接地電極の回路で電流が流れ,抵抗R1
の電圧差によりFETがオンとなる。そして,DC−D
Cコンバータ14に電源10の電力が供給されてDC/
DCコンバータ14は動作を持続する。
【0031】以上のように,本発明によれば,使用中の
電源電池が誤って引き抜かれてもコンピュータは正常に
動作し続けることが可能になる。また,電源制御部に補
助電池を使用することなく,電源電池だけで確実にコン
ピュータを起動することができる。
【0032】
【実施例】図3は本発明の実施例(1) を示す。図は複数
電池を搭載し,放電中の電池が抜き取られた場合にコン
ピュータの動作を停止することなく電源電池を切り替え
るための構成である。
【0033】図において,30a,30bは電源電池,
31は電源制御部,32はDC/DCコンバータ,33
は遅延部であって,時定数回路(例えば,MB3771
IC)により構成されるものである。34は比較部,3
4’は遅延回路であって,抵抗とコンデンサにより電圧
を遅延させて出力するようにするものである。35a,
35bは放電スイッチである。36a,36bは充電ス
イッチであって,それぞれ,DC/DCコンバータ32
からそれぞれ電源電池30a,30bを充電する時にオ
ンとされるものである。D1,D1’は充電電流のバイ
パスダイオード,D2,D2’は放電電流のバイパスダ
イオードである。
【0034】放電スイッチ35aにおいて,FETは電
界効果トランジスタ,TR1はトランジスタ,R1,R
2,R3,R4は抵抗である。放電スイッチ回路35b
において,FET’は電界効果トランジスタ,TR1’
はトランジスタ,R1’,R2’,R3’,R4’は抵
抗である。
【0035】D3,D3’,D4,D5はダイオードで
ある。図の構成の動作を説明する。電源電池30aが放
電している場合を例として説明する。
【0036】電源制御部31は放電スイッチ35aのト
ランジスタTR1のベースに出力される電圧をH(ハイ
レベル)としてTR1をオンにする。その結果,電源電
池30a−抵抗R1−抵抗R2−TR1−接地電極の回
路に電流が流れ,抵抗R1の両端の電圧差のためFET
がオンとなる。そのため,電源電池30a−放電スイッ
チ35aのFET−ダイオードD2−ダイオードD4−
DC/DCコンバータ32の回路でDC/DCコンバー
タ32に電源電池30aから電力が供給されDC/DC
コンバータ32は動作する。
【0037】逆に,DC/DCコンバータ32から電源
電池30aに充電する場合は,電源制御部31は充電ス
イッチ36aのFETをオンする。その結果,DC/D
Cコンバータ32から充電スイッチ36aのFET,ダ
イオードD1を介して,電源電池30aに電流が流れ,
電源電池30aが充電される(なお,図においては,充
電回路の詳細は省略されている)。
【0038】電源電池30aが放電中に,電源電池30
aが抜き取られた場合の動作を説明する。電源電池30
aが放電中に抜き取られると,DC/DCコンバータ3
2の入力電圧が低下する。比較部34は電源電池30a
からの入力電圧と基準電圧Vrefを比較し,DC/D
Cコンバータ32の入力電圧が低下したことを検出する
と,遅延回路34’から一定時間(例えば約1秒)トラ
ンジスタ2をオンとするハイレベルの電圧を出力する。
その結果,その間(1秒間),TR2はオンとなり,電
源電池30b−R1’−R2’−TR2−接地電極の回
路に電流が流れ,抵抗R1’の両端の電圧差のため,F
ET’がオンとなる。
【0039】そのため,電源電池30aが抜き取られて
もDC/DCコンバータ32は動作を停止せず,その間
に電源制御部31は,電源電池30aが抜き取られたこ
とを検出し,放電スイッチ36bをオンにする制御を行
い,遅延回路の出力がなくなってTR2がオフとなって
も,FET’はオンし続け,DC/DCコンバータ32
は動作し続ける。
【0040】図4は本発明の実施例(2) を示す。図は,
完全無停電の状態(電源制御部用DC/DCコンバータ
が動作していない状態)から,電池電源により主電源用
DC/DCコンバータの動作を開始させるための構成で
ある。
【0041】図において,40a,40bは電源電池で
あって,電源制御部45により選択されていづれかが放
電するものである。40’はAC/DCコンバータ,4
1は電源スイッチ,42a,42bは放電スイッチ,4
2’aは放電スイッチ42aの1部の回路である。D
1,D3は充電電流をバイパスするダイオードである。
43a,43bは充電スイッチである。D2,D4は放
電電流をバイパスするダイオードである。44aは主電
源用DC/DCコンバータであって,ディスク装置,プ
リント板ユニット等の電力を供給するものである。45
は電源制御部,46は遅延部,47はディスク装置,4
8はPt板ユニットである。
【0042】図の構成の動作を説明する。電源制御部4
5がリセットされて,放電スイッチ42a,42bがオ
フとされている。
【0043】ユーザが電源スイッチ41を投入すると,
放電スイッチ42a,42bがオンとなる。そこで,D
C/DCコンバータ44bに電源40a,40bの電圧
が印加され,そのいずれか一つが完全であれば,DC/
DCコンバータ44bが動作を開始する。そして,電源
制御部45が動作し,DC/DCコンバータ44aが動
作する。そして,Pt板ユニット48およびディスク装
置47へ電力が供給される。
【0044】その時,DC/DCコンバータ44bの動
作が開始する以前に電源スイッチがオフされると,DC
/DCコンバータ44bの入力電圧が低下するので,遅
延部46が動作し,ローレベルの信号を一定時間出力す
る。その結果,放電スイッチ42a,42bがオンを維
持し,その間にDC/DCコンバータ44bが起動され
る。電源制御部45は動作を開始する。
【0045】そして,電源制御部45は放電する電源電
池を選択し,選択した電源電池の放電スイッチ(42
a,42b)に接続される端子の出力信号をオンとす
る。ハイレベルの信号を出力端子に接続された放電スイ
ッチ42aの一部のTR1,TR2がオンとなり,オン
となったトランジスタTR1,TR2を含む放電スイッ
チ42a,放電スイッチ42bがオンとなる。そのた
め,選択された電源電池(40a,40b)からDC/
DCコンバータ44bに電力が供給され続け,DC/D
Cコンバータ44bは動作を持続する。
【0046】
【発明の効果】本発明によれば,放電中の電池が誤って
抜き取られたような場合の電源電池の切り替えを電源部
のコンタクトの構造によることなく,電気回路的な動作
のみで行うようにしたので,電源部の構成が簡単化でき
るとともに,電源制御部の動作シークエンスも簡単化す
ることができる。
【0047】また,電源制御部の動作を保証するための
補助電池を必要としないで,電源電池によりコンピュー
タを起動することができる。そのため,商用電源が利用
できないような場所でも,電源電池のみで完全無通電状
態から確実にコンピュータを起動することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成(1)を示す図である。
【図2】本発明の基本構成(2)を示す図である。
【図3】本発明の実施例(1)を示す図である。
【図4】本発明の実施例(2)を示す図である。
【図5】従来の電源装置の構成を示す図である。
【図6】従来の電源装置を示す図である。
【符号の説明】
1a:電源電池 1b:電源電池 2a:放電スイッチ 2b:放電スイッチ 3 :電源制御部 4 :DC/DCコンバータ 5 :遅延部 6 :比較部 7 :遅延手段 10:電源電池 11:電源スイッチ 12:放電スイッチ 13:遅延部 13’:比較部 13”:遅延手段 14:DC/DCコンバータ FET:電界効果トランジスタ TR:トランジスタ R1:抵抗 R2:抵抗 R3:抵抗 R4:抵抗 R5:抵抗 D1:ダイオード D2:ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 四辻 隆 石川県河北郡宇ノ気町字字野気ヌ98番地の 2 株式会社ピーエフユー内 (72)発明者 戸田 俊昭 石川県河北郡宇ノ気町字字野気ヌ98番地の 2 株式会社ピーエフユー内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源電池と,該電源電池により駆動され
    るDC/DCコンバータ(4) を備えた携帯型コンピュー
    タの電源装置において,,電源装置の制御を行う電源制
    御部(3) と,電源電池毎に設けられて,一端を電源電池
    に接続され他端をDC/DCコンバータ(4) に接続され
    た放電スイッチと,DC/DCコンバータ(4) の入力電
    圧と基準電圧を比較し,該入力電圧が低下したことを検
    出した時,少なくとも電源制御部(3) が放電していた電
    源電池と異なる他の電源電池(1a,1b)を選択して
    切り替えるまでの間各放電スイッチ(2a,2b)をオ
    ンとする制御電圧を出力する遅延部(5) とを備え,該D
    C/DCコンバータ(4) への入力電圧が低下した時,各
    放電スイッチをオンとし,携帯型コンピュータの動作を
    中断することなく放電中であった電源電池と異なる他の
    電源電池に自動的に切り替わる機能を備えたことを特徴
    とする携帯型コンピュータの電源装置。
  2. 【請求項2】 電源電池(10)と,電源電池により駆動さ
    れるDC/DCコンバータ(14)とを備えた携帯型コンピ
    ュータの電源装置において,電源装置の制御を行う電源
    制御部(15)と,一端を該電源電池(10)に接続され,他端
    をDC/DCコンバータ(14)に接続された放電スイッチ
    (12),電源スイッチ(11)が投入された時,DC/DCコ
    ンバータ(14)の入力電圧と基準電圧を比較し少なくとも
    該DC/DCコンバータ(14)が動作を開始するまでの間
    該放電スイッチ(12)をオンとする放電スイッチの制御電
    圧を出力する遅延部(13)を備え,電源制御部(15)の駆動
    電圧が確保できない状態においても電源電池(10)により
    DC/DCコンバータ(14)を起動できることを特徴とす
    る携帯型コンピュータの電源装置。
  3. 【請求項3】 請求項1および請求項2において,遅延
    部(5) ,(13)は時定数回路により構成されることを特徴
    とする携帯型コンピュータの電源装置。
  4. 【請求項4】 請求項1および請求項2において,電源
    制御部(3) ,(15)は電源制御部(3) ,(15)の動作を開始
    させるための補助電源を備えないことを特徴とする携帯
    型コンピュータの電源装置。
  5. 【請求項5】 請求項1および請求項2において,電源
    制御部(3) ,(15)は電源制御部(3) ,(15)の動作を開始
    させるための補助電源がDC/DCコンバータであるこ
    とを特徴とする携帯型コンピュータの電源装置。
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