特許 6656738 ワイヤ保護機能を有する電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6656738

(24)【登録日】2020年2月7日

(45)【発行日】2020年3月4日

(54)【発明の名称】ワイヤ保護機能を有する電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/145 20060101AFI20200220BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/145 C

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-191588(P2018-191588)

(22)【出願日】2018年10月10日

(65)【公開番号】特開2019-75981(P2019-75981A)

(43)【公開日】2019年5月16日

【審査請求日】2018年10月15日

(31)【優先権主張番号】106134806

(32)【優先日】2017年10月11日

(33)【優先権主張国】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】505441638

【氏名又は名称】致茂電子股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｃｈｒｏｍａ Ａｔｅ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】陳 俊 國

(72)【発明者】

【氏名】クン ホゥアイ ヂャン

【審査官】 遠藤 尊志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−１１８７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０５６１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００２１０１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−３０６８８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／００−３／４４

Ｈ０２Ｊ ７／００−７／１２ ７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源入力端子及び接地端子に電気的に接続され、前記電源入力端子から電源出力端子に電力を伝達するスイッチング回路と、
一端が前記スイッチング回路に電気的に接続され、他端が第１ノードに電気的に接続された検出抵抗と、
２つの端部及び前記２つの端部を電気的に接続するボディダイオードを有する第１パワートランジスタと、
一端が前記ボディダイオードの一端に電気的に接続されたダイオードと、有し、
前記ダイオードの一端の極性は、前記ボディダイオードの前記一端の極性と同じ極性であり、
前記ダイオードは、前記第１ノードと前記電源出力端子との間で、前記第１パワートランジスタと電気的に接続され、
初期配置段階において、前記スイッチング回路はオフであり、前記第１パワートランジスタはオーミックモードで動作し、被試験電子装置が、前記検出抵抗の電圧に従って前記電源出力端子及び前記接地端子と電気的に正しく接続されているか否かを判定する、ワイヤ保護機能を有する電源装置。

【請求項2】

前記スイッチング回路は、第１トランジスタ及び第２トランジスタを有し、
前記第１トランジスタは、一端が前記電源入力端子に電気的に接続され、他端が第２ノードに接続され、
前記第２トランジスタは、一端が前記第２ノードに電気的に接続され、他端が前記接地端子に電気的に接続される、請求項１に記載のワイヤ保護機能を有する電源装置。

【請求項3】

インダクタ及びキャパシタをさらに有し、
前記インダクタの一端が、第２ノードに電気的に接続され、他端が前記検出抵抗の前記一端に電気的に接続され、
前記キャパシタの一端が前記第１ノードに電気的に接続され、他端は前記接地端子に電気的に接続されている、請求項１に記載のワイヤ保護機能を有する電源装置。

【請求項4】

第２パワートランジスタをさらに含み、
前記第２パワートランジスタのボディダイオードが、前記第１パワートランジスタのボディダイオードに電気的に接続された前記ダイオードとして機能する、請求項１に記載のワイヤ保護機能を有する電源装置。

【請求項5】

電源入力端子及び接地端子に電気的に接続され、前記電源入力端子から電源出力端子に電力を伝達するスイッチング回路と、
一端が前記スイッチング回路に電気的に接続され、他端が第１ノードに電気的に接続された検出抵抗と、
一端が前記第１ノードに電気的に接続され、他端が前記電源出力端子に電気的に接続される第１リレーと、
一端が前記第１ノードに電気的に接続された電流共有抵抗と、
前記電流共有抵抗と直列に接続された第２リレーと、
前記電流共有抵抗に直列に接続されたダイオードと、を有し、
前記第１リレーは、前記第２リレーと前記電流共有抵抗とを含む直列回路に並列に接続され、
初期配置段階において、前記スイッチング回路はオフであり、前記第１リレーが遮断され、被試験電子装置が、前記検出抵抗の電圧に従って、前記電源出力端子及び前記接地端子と電気的に正しく接続されているか否かを判定する、ワイヤ保護機能を有する電源装置。

【請求項6】

前記スイッチング回路は、第１トランジスタ及び第２トランジスタを有し、
前記第１トランジスタは、一端が電源入力端子に電気的に接続され、他端が第２ノードに電気的に接続され、
前記第２トランジスタは、一端が前記第２ノードに電気的に接続され、他端が前記接地端子に電気的に接続される、請求項５に記載のワイヤ保護機能を有する電源装置。

【請求項7】

インダクタ及びキャパシタをさらに有し、
前記インダクタの一端が第２ノードに電気的に接続され、他端が前記検出抵抗の前記一端に電気的に接続され、
前記キャパシタの一端は前記第１ノードに電気的に接続され、他端は前記接地端子に電気的に接続される、請求項５に記載のワイヤ保護機能を有する電源装置。

【請求項8】

前記ダイオードは、前記第１リレーに直列に接続される、請求項５に記載のワイヤ保護機能を有する電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１０月１１日に台湾（Ｒ．Ｏ．Ｃ）に出願された特許出願第１０６１３４８０６号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ１１９（ａ）に基づいて優先権を主張し、この出願の全体が参照され、本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、電源装置に関し、より詳細には、直流電源を供給するために構成された電源装置に関する。

【背景技術】

【0003】

電子製品が進化し続けるにつれて、電子製品の電源仕様が頻繁に変更される。一般に、電子製品や電池の種類は、電子製品や電池の種類に応じて実装されるため、その種類に応じた給電方法の変更が可能な電源装置が適用される。電源装置を制御することによって、製造業者は、同様の機械を使用して、様々な電子装置または電池を、試験することができる。

【0004】

電源装置は製造業者にかなりの量の柔軟性試験を要求するが、生産ライン担当者の人為的ミスが実際には修復不可能な結果を引き起こす可能性がある。例えば、電源装置を用いて直流試験用の二次電池を充電する場合、電源装置の正極出力端子と、二次電池の正極とが電気的に正しく接続されていなければならず、電源装置の負極出力端子と二次電池の負極とが電気的に正しく接続されていなければならない。しかしながら、生産ライン担当者が、電源装置の負極出力端子を二次電池の正極に接続し、電源装置の正極出力端子を二次電池の負極に接続した場合に、電源装置の電流が電源装置に流れ込み、電源装置の電源部品が破損して安全性の問題が発生するおそれがある。

【0005】

従来、このような電源装置の破損を避けるため、電源装置にはヒューズが設けられていた。しかしながら、要求仕様のための追加ヒューズは高価になってしまうため、テスト費用が増加する。さらに、ヒューズを交換するプロセスは、生産スケジュールの遅延を引き起こす可能性がある。他の従来の方法として、外部検出回路を用いて二次電池の電極の極性を判定し、その電気的データを同時に取得する方法がある。しかしながら、実際には、生産ライン担当者は、二次電池の電極の極性と電源装置の出力端子とを混在させる可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

したがって、本開示は、生産ライン担当者の人為的ミスによって引き起こされる損傷を抑制することができ、簡単な操作で正常な状態に戻すことができるワイヤ保護機能を有する電源装置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】

【0007】

本開示の一実施形態によれば、ワイヤ保護機能を有する電源装置は、スイッチング回路と、検出抵抗と、第１パワートランジスタと、ダイオードとを備える。スイッチング回路は、電源入力端子及び接地端子に電気的に接続され、電源入力端子から電源出力端子に電力を伝達するように構成されている。検出抵抗は一端がスイッチング回路に電気的に接続され、他端が第１ノードに電気的に接続されている。第１パワートランジスタは２つの端部を有し、２つの端部を電気的に接続するボディダイオードを有する。ダイオードは、一端がボディダイオードの一端と電気的に接続され、ボディダイオードの一端がダイオードの一端と同じ極性を有する。ダイオードと第１パワートランジスタは、第１ノードと電源出力端子との間に電気的に接続される。初期配置段階では、スイッチング回路はオフであり、第１パワートランジスタはオーミックモードで動作し、電源装置は、被試験電子装置が検出抵抗の電圧にしたがって電源出力端子及び接地端子と電気的に正しく接続されているかどうかを判定する。

【0008】

本開示の他の実施形態によれば、ワイヤ保護機能を有する電源装置は、スイッチング回路と、検出抵抗と、第１リレーと、電流共有抵抗と、第２リレーとを備える。スイッチング回路は、電源入力端子及び接地端子に電気的に接続され、電源入力端子から電源出力端子に電力を伝達するように構成されている。検出抵抗は一端がスイッチング回路に電気的に接続され、他端が第１ノードに電気的に接続されている。第１リレーは、一端が第１ノードに電気的に接続され、他端が電源出力端子に電気的に接続されている。電流共有抵抗は、一端が第１ノードに電気的に接続されている。第２リレーは、電流共有抵抗と直列に接続されている。第１リレーは、第２リレーと電流共有抵抗とを含む直列回路に並列に接続される。初期配置段階では、スイッチング回路はオフであり、第１リレーは遮断され、電源装置は、被試験電子装置が、検出抵抗の電圧に従って、電源出力端子及び接地端子と電気的に正しく接続されているか否かを判定する。

【0009】

上記の説明によれば、本開示は、ワイヤ保護機能を有する電源装置を提供する。初期配置段階では、電源装置の１つのトランジスタがオーミックモードで動作する。このため、電源装置の出力端子と被試験電子装置の電極とを逆接続するなどの異常が発生したとしても、内部回路の高抵抗化により電源装置が供給する放電電流を小さくできる。また、電源装置は、生産ライン担当者の人的ミスによって引き起こされる損傷を回避することができる。さらに、生産ラインのプロセスでは、ワイヤ保護機能を有する電源装置の初期配置段階では、生産ライン担当者がテスト環境を適切に配置するのに十分な時間を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

本開示は、以下に与えられる詳細な説明により完全に理解される。また、添付の図面は、単に例示として与えられており、本開示を限定するものではない。

【0011】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係るワイヤ保護機能を有する電源装置の機能ブロック図である。

【図2A】図２Ａは、本開示の一実施形態に係るワイヤ保護機能を有する電源装置の回路図である。

【図2B】図２Ｂは、図２Ａに示す電源装置が二次電池に電気的に接続されたときに発生する電流経路の模式図である。

【図3】図３は、本開示の他の実施形態に係るワイヤ保護機能を有する電源装置の機能ブロック図である。

【図4A】図４Ａは、本開示の他の実施形態に係るワイヤ保護機能を有する電源装置の回路図である。

【図4B】図４Ｂは、図４Ａに示す電源装置と二次電池とを電気的に接続したときに発生する電流経路を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下の詳細な説明では、開示された実施形態の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が述べられている。しかしながら、これらの特定の詳細なしに１つまたは複数の実施形態を実施できることは明らかであろう。他の例では、図面を簡略化するために、周知の構造及びデバイスを概略的に示す。

【0013】

本開示の一実施形態に係るワイヤ保護機能を有する電源装置１の機能ブロック図について図１を参照して説明する。ワイヤ保護機能を有する電源装置１は、スイッチング回路１２と、検出抵抗１４と、第１パワートランジスタ１６と、ダイオード１８と、を備えている。スイッチング回路１２は、電源入力端子ＥＰと接地端子ＧＮＤとに電気的に接続され、電源入力端子ＥＰから電源出力端子ＤＶに電力を伝達するように構成される。本実施形態では、電源入力端子ＥＰが電源装置１の入力端子となり、電源出力端子ＤＶ及び接地端子ＧＮＤは、電源装置１の出力端子となる。検出抵抗１４の一端はスイッチング回路１２と電気的に接続され、検出抵抗１４の他端は第１ノードＮ１に電気的に接続される。ボディダイオード１６２は、第１パワートランジスタ１６の両端間に接続されている。ダイオード１８の一端はボディダイオード１６２の一端と電気的に接続され、ボディダイオード１６２の一端の極性は、ダイオード１８の一端の極性と同じである。ダイオード１８及び第１パワートランジスタ１６は、第１ノードＮ１と電源出力端子ＤＶとの間に電気的に接続されている。初期配置段階では、スイッチング回路１２はオフであり、第１パワートランジスタ１６はオーミックモードで動作する。スイッチング回路１２のシャットダウンは、スイッチング回路１２が電源入力端子ＥＰから電源出力端子ＤＶにしばらくの間は電力を伝達しないことを示している。この段階では、電源装置１は、被試験電子装置が、検出抵抗１４の電圧に応じて、電源出力端子ＤＶと接地端子ＧＮＤとに電気的に正しく接属されているか否かを判定する。例えば、被試験電子装置は、蓄電機能を備えた二次電池または他の電子製品であり、二次電池は、後の説明において被試験電子装置を例示する。

【0014】

ワイヤ保護機能を有する電源装置１のより具体的な説明について、図２Ａを参照して説明する。図２Ａは、本開示の一実施形態に係る電源装置１の回路図である。図２Ａに示すように、ワイヤ保護機能を有する電源装置１は、第１トランジスタＭ１、第２トランジスタＭ２、インダクタＬ、検出抵抗Ｒ１、第３トランジスタＭ３、及び第４トランジスタＭ４を有する。本実施形態では、第１トランジスタＭ１と第２トランジスタＭ２とで構成される回路構成がスイッチング回路１２に含まれ、検出抵抗Ｒ１は前述の検出抵抗１４に対応し、第３トランジスタＭ３が第１パワートランジスタ１６に対応し、第４トランジスタＭ４のボディダイオードがダイオード１８に対応する。

【0015】

第１トランジスタＭ１は、第１端、第２端、及び第１制御端を有する。第１トランジスタＭ１の第１端は、電源Ｐを入力するように構成された電源入力端子ＥＰに電気的に接続される。第１トランジスタＭ１の第２端は、第２ノードＮ２に電気的に接続される。第１トランジスタＭ１の第１制御端は、第１制御信号ＳＣ１を受信するように構成される。第１トランジスタＭ１は、第１制御信号ＳＣ１によって制御されて第１トランジスタＭ１の第１端及び第２端を選択的に導通させる。第１トランジスタＭ１及び後述のトランジスタは、Ｐ型エンハンスメント型金属酸化物半導体トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を含むが、これに限定されるものではない。

【0016】

第２トランジスタＭ２は、第３端、第４端及び第２制御端を有する。第２トランジスタＭ２の第３端は、第２ノードＮ２に電気的に接続される。第２トランジスタＭ２の第４端子は、電源装置の接地端子ＧＮＤ及び電源出力端子ＤＶと電気的に接続される。第２トランジスタＭ２の第２制御端は、第２制御信号ＳＣ２を受信するように構成される。第２トランジスタＭ２は、第２制御信号ＳＣ２によって制御されて、第２トランジスタＭ２の第３端及び第４端を選択的に導通させる。

【0017】

インダクタＬの一端は第２ノードＮ２に電気的に接続され、インダクタＬの他端は検出抵抗Ｒ１の一端と電気的に接続され、検出抵抗Ｒ１の他端は第１ノードＮ１に電気的に接続される。キャパシタＣ２の一端は第１ノードＮ１に電気的に接続され、キャパシタＣ２の他端は接地端子ＧＮＤに電気的に接続される。ここで、インダクタＬ、検出抵抗Ｒ１、及びキャパシタＣ２の種類及び値は限定されない。

【0018】

第３トランジスタＭ３は、第５端部、第６端部、及び第３制御端部を有する。第３トランジスタＭ３の第５端は、第１ノードＮ１に電気的に接続される。第３トランジスタ第６端は、接地端子ＧＮＤと直接的又は間接的に電気的に接続されている。第３トランジスタＭ３の第３制御端は、第３制御信号ＳＣ３を受信するように構成される。第３トランジスタＭ３は、第３制御信号ＳＣ３によって制御されて、第３トランジスタＭ３の第５端及び第６端を選択的に導通させる。第３トランジスタＭ３は、等価ボディダイオードＤ３を含む。例えば、等価ボディダイオードＤ３は、有形のダイオード部品ではなく、基板のソースとＭＯＳＦＥＴのソースとの間の寄生ダイオードのような等価回路に属する。ボディダイオードに関連する詳細な説明は、当業者にとって周知であるので、本明細書に限定されない。等価ボディダイオードＤ３のアノードは、第３トランジスタＭ３の第６端に電気的に接続され、等価ボディダイオードＤ３のカソードは、第３トランジスタＭ３の第５端に電気的に接続される。

【0019】

電源出力端子ＤＶ及び接地端子ＧＮＤは、電気を必要とする被試験電子装置の第１接続端及び第２接続端と電気的に接続するように構成される。本実施形態及び後の説明において、被試験電子装置は二次電池Ｂを含むが、これに限定されない。二次電池Ｂは、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２とを有する。ワイヤ保護機能を有する電源装置１と二次電池Ｂとが電気的に接続されている場合、第１電極Ｅ１は電源出力端子ＤＶに電気的に接続され、第２電極Ｅ２は接地端子ＧＮＤに電気的に接続される。しかしながら、実際には、第１電極Ｅ１は接地端子ＧＮＤに電気的に接続され、第２電極Ｅ２は電源出力端子ＤＶに電気的に接続されて、異常状態を発生する可能性がある。

【0020】

図２Ｂは、図２Ａに示した電源装置と二次電池とを電気的に接続したときの電流経路の模式図である。図２Ｂに示すように、第１電極Ｅ１は接地端子ＧＮＤに電気的に接続され、第２電極Ｅ２は電源出力端子ＤＶに電気的に接続されている。このとき、二次電池Ｂは、電源装置１にワイヤ保護機能により電流Ｉを供給する。また、ワイヤ保護機能を有する電源装置１の内部抵抗は、電流Ｉの値を小さくできるほど大きくないため、二次電池Ｂの大電流により電源装置１の部品が破損するおそれがある。例えば、第３トランジスタＭ３の等価ボディダイオードＤ３及び／又は第３トランジスタＭ３の全体が、等価ボディダイオードＤ３を過度に流れる逆電流によって破壊されて焼損することがある。

【0021】

そこで、ワイヤ保護機能を有する電源装置１を二次電池Ｂと電気的に接続し、初期配置段階では、第１トランジスタＭ１と第２トランジスタＭ２をオフにすることで、第３トランジスタＭ３は、３極モード又は線形領域としても知られるオーミックモードで動作する。実際には、初期配置段階では、第３トランジスタＭ３の制御端に適切な電圧を印加して第３トランジスタＭ３をオーミックモードで動作させる。また、第３トランジスタＭ３の制御端にパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を印加することができ、このＰＷＭ信号のデューティー比を初期配置段階で調整して第３トランジスタＭ３をオーミックモードで動作させることができる。

【0022】

例えば、初期配置段階では、二次電池Ｂがワイヤ保護機能を有する電源装置１と電気的に接続された直後の所定の時間間隔を示し、この所定の時間間隔の長さはこれに限定されない。初期配置段階では、図２Ｂに示すように、二次電池Ｂによって供給される電流Ｉが電流経路に沿って伝達される。より具体的には、電流Ｉは、第２トランジスタＭ２の等価ボディダイオードＤ２、インダクタＬ、検出抵抗Ｒ１、第３トランジスタＭ３及び二次電池Ｂを順に通過する。初期配置段階では、第３トランジスタＭ３がオーミックモードで動作するため、第３トランジスタＭ３の抵抗値は相対的に大きいため、ワイヤ保護機能を有する電源装置１の抵抗値が増加する。したがって、第１電極Ｅ１と電源出力端子ＤＶとが電気的に接続され、第２電極Ｅ２が設置端子ＧＮＤと電気的に接続されているので、二次電池Ｂは、ワイヤ保護機能を有する電源装置１に放電するが、二次電池Ｂによって供給される電流は、初期配置段階における第３トランジスタＭ３の抵抗があるために許容可能な範囲内にある。

【0023】

第４トランジスタＭ４は、第７端、第８端及び第４制御端を有する。第４トランジスタＭ４の第７端は、第３トランジスタＭ３の第５端と電気的に接続され、第４トランジスタＭ４の第８端は電源出力端子ＤＶに電気的に接続され、第４トランジスタＭ４の第４制御端は第４制御信号ＳＣ４を受信するように構成される。初期配置段階では、第４トランジスタＭ４はオフである。より具体的には、第２トランジスタＭ２は、等価ボディダイオードＤ２と、第４トランジスタＭ４は、等価ボディダイオードＤ４を含む。等価ボディダイオードＤ２のアノードは第２トランジスタＭ２の第４端に電気的に接続され、等価ボディダイオードＤ２のカソードは第２トランジスタＭ２の第３端に電気的に接続され、等価ボディダイオードＤ３のアノードは第４トランジスタＭ４の第７端と電気的に接続され、等価ボディダイオードＤ４のカソードは第４トランジスタＭ４の第８端に電気的に接続される。したがって、二次電池Ｂが電流Ｉを、ワイヤ保護機能を有する電源装置１に供給している場合には、等価ボディダイオードＤ２及び等価ボディダイオードＤ４は、電流Ｉを伝達するためのバイパス電流経路を提供して、サージ電流を効果的に低減することができ、特に、二次電池Ｂによるワイヤ保護機能を有する電源装置の損傷を防止することを目的とする。

【0024】

次に、他の実施形態に係るワイヤ保護機能を有する電源装置１は、検出器１１をさらに備える。検出器１１は、検出抵抗Ｒ１に並列に接続されている。初期配置段階では、検出器１１が検出抵抗Ｒ１の電圧降下が閾値より大きいことをと検出すると、検出器１１は警報信号を提供するように構成される。警報信号は、第１出力端子、第２出力端子、及び電気を必要とする被試験電子装置間の接続が間違っていることを示すように構成される。本実施形態では、発光ダイオード、ブザーまたはスピーカを、ワイヤ保護機能を有する電源装置１内に配置することができ、警報信号は、対応する光学的効果及び／又は音響効果によって製造ライン要員に警告するように、上記の構成要素を駆動するように構成される。他の実施形態では、検出器１１はバックエンド処理装置に電気的に接続され、警報信号は処理のための関連情報を、バックエンド処理装置に提供するように構成される。なお、検出器１１は、電源装置１の代替部品である。つまり、電源装置１に検出器１１を実装してもよいし、検出器１１を電源装置１とは独立した装置や回路にしてもよい。

【0025】

本開示の他の実施形態に係るワイヤ保護機能を有する電源装置１”の機能ブロック図について図３を参照して説明する。図３に示すワイヤ保護機能を有する電源装置１”は、スイッチング回路１２”、検出抵抗１４”、第１リレー１７ａ”、第２リレー１７ｂ”及び電流共有抵抗１９”を備える。スイッチング回路１２”は、電源入力端子ＥＰと接地端子ＧＮＤとに電気的に接続され、電源入力端子ＥＰから電源出力端子ＤＶに電力を伝達するように構成されている。本実施形態では、電源入力端子ＥＰが電源装置１”の入力端子となり、電源出力端子ＤＶ及び接地端子ＧＮＤが電源装置１”の出力端子となる。検出抵抗１４”の一端はスイッチング回路１２”に電気的に接続され、検出抵抗１４”の他端は第１ノードＮ１”に電気的に接続される。第１リレー１７ａ”の一端は第１ノードＮ１”に電気的に接続され、第１リレー１７ａ”の他端は電源出力端子ＤＶに電気的に接続される。電流共有抵抗１９”は第２リレー１７ｂ”と直列に接続されて直列回路を形成する。第２リレー１７ｂ”と電流共有抵抗１９”との直列回路は、第１リレー１７ａ”に並列に接続されている。

【0026】

初期配置段階では、スイッチング回路１２”はオフであり、第１リレー１７ａ”及び１７ｂ”は遮断されている。スイッチング回路１２”のシャットダウンは、スイッチング回路１２”が電源入力端子ＥＰから電源出力端子ＤＶにしばらくの間は電力を伝達しないことを示している。電源装置１”は、被試験電子装置が、検出抵抗１４”の電圧に応じて、電源出力端子ＤＶ及び接地端子ＧＮＤと電気的に正しく接続されているか否かを判定する。例えば、被試験電子装置は、蓄電機能を備えた二次電池または他の電子製品であり、二次電池は、後の説明において被試験電子装置を例示する。

【0027】

本開示の他の実施形態に係るワイヤ保護機能を有する電源装置１”の回路図について図４Ａを参照して説明する。図４Ａに示す電源装置１”の回路構成は、図２Ａに示す電源装置１と同様であり、その相違点は、図１の電源装置１における第３のトランジスタＭ３が、図４Ａの電源装置１”用の第１リレーＳＷａ、第２リレーＳＷｂ及び電流共有抵抗Ｒ２”を含む回路に置き換えられたものである。第１リレーＳＷａの両端には、第１ノードＮ１”及び電源出力端子ＤＶがそれぞれ電気的に接続されている。より具体的には、本実施形態では、第１リレーＳＷａは、第４トランジスタＭ４”を介して電源出力端子ＤＶに電気的に接続されている。第４トランジスタＭ４”のボディダイオードＤ４”は、第１リレーＳＷａと直列に接続され、電流共有抵抗Ｒ２”と直列に接続される。第４のトランジスタＭ４”に関する詳細は前述した通りであるので、それらは繰り返されない。本実施形態では、第１のトランジスタＭ１”と第２のトランジスタＭ２”とで形成される回路構成は、前述のスイッチング回路１２”に含まれている。検出抵抗Ｒ１”は前述の検出抵抗１４”に対応し、第１リレーＳＷａが第１リレー１７ａ”に相当し、第２リレーＳＷｂが第２リレー１７ｂ”に相当し、電流共有抵抗Ｒ２”は前述の電流共有抵抗１９”に相当する。

【0028】

図４Ａに示す電源装置１と二次電池Ｂとが電気的に接続された場合の電流経路の模式図について図４Ｂを参照する。図４Ｂに示すように、二次電池Ｂ”の第一電極Ｅ１”は接地端子ＧＮＤに電気的に接続され、二次電池Ｂの第二電極Ｅ２”は電源出力端子ＤＶ”に電気的に接続される。図４Ｂに示す実施形態では、検出抵抗Ｒ１”は図３の検出抵抗１４”に対応し、電流共有抵抗Ｒ２”は図３の電流共有抵抗１９”に対応し、第１リレーＳＷａは、図３の第１リレー１７ａ”に対応し、第２リレーＳＷｂは、図３の第２リレー１７ｂ”に対応する。

【0029】

図４Ｂに示すように、本実施形態では、初期配置段階において、第１リレーＳＷａはオフであり、第２リレーＳＷｂはオンである。このとき、図４Ｂに示すように、二次電池Ｂの電流Ｉ”は、電流経路に沿って伝達される。より具体的には、二次電池Ｂにより供給される電流Ｉ”は、第２トランジスタＭ２”の等価ボディダイオードＤ２”、インダクタＬ”、検出抵抗Ｒ１”、電流共有抵抗Ｒ２”、第２リレーＳＷｂ、第４のトランジスタＭ４”のボディダイオードＤ４”及び二次電池Ｂ”を含む。電流共有抵抗Ｒ２”及び検出抵抗Ｒ１”の抵抗値を適切に設計することにより、電流Ｉ”の電流値が大きくなり過ぎないように効果的に制御することができる。また、検出抵抗Ｒ１”の電圧降下が閾値よりも大きいか否かを判定することにより、ワイヤ保護機能を有する電源装置１”と二次電池Ｂ”との接続の可否を判定してもよい。

【0030】

二次電池Ｂ”とワイヤ保護機能を有する電源装置１”との接続が確認された後の一般的な試験手順では、第１リレーＳＷａはオンであり、第２リレーＳＷｂは遮断されて電力損失を避けることができる。第２リレーＳＷｂを選択的にオンにすることにより、電源装置１”は、異なる試験段階にそれぞれ適切な電流経路をより正確に提供することができる。したがって、二次電池Ｂまたは他の電子装置を試験するためにワイヤ保護付き電源装置１”を使用することは、ユーザの過失による回路の焼損を防ぐだけでなく、追加の電力損失を正確に回避することもできる。

【0031】

上記の説明から、本開示は、ワイヤ保護機能を有する電源装置を提供する。初期配置段階では、電源装置の１つのトランジスタがオーミックモードで動作する。このため、電源装置の出力端子と被試験電子装置の電極とを逆接続するなどの異常が発生したとしても、内部回路の高抵抗化により電源装置が供給する放電電流を小さくできる。電源装置は、生産ライン担当者の人的ミスによって引き起こされる損傷を回避することができる。さらに、電源装置は、検知抵抗をさらに備える。生産ライン担当者は、検出抵抗の電圧降下を検出することによって、電源装置と被試験電子装置との間の接続が正しいかどうかを確認することができる。さらに、生産ライン手順では、ワイヤ保護機能を有する電源装置の初期配置段階では、生産ライン担当者がテスト環境を適切に配置するのに十分な時間を得ることができる。

【符号の説明】

【0032】

１：電源装置、１１：検出器、１２：スイッチング回路、１４：検出抵抗、１６：第１パワートランジスタ、１７ａ：第１リレー、１７ｂ：第２リレー、１８：ダイオード、１９：電流共有抵抗、１６２：ボディダイオード

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】