特許 7255249 電源回路及び電子装置

(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】

(24)【登録日】2023-04-03

(45)【発行日】2023-04-11

(54)【発明の名称】電源回路及び電子装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20230404BHJP

   G06F 1/26 20060101ALI20230404BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 304E

G06F1/26 303

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019044913

(22)【出願日】2019-03-12

(65)【公開番号】P2020150628

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-12-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】江口 進

【審査官】山本 香奈絵

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９３７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２１５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１４０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４７００７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｇ０６Ｆ １／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

待機電源と、
前記待機電源に接続される第１経路と、
前記待機電源よりも電圧が高い電力を出力する主電源と、
前記主電源に接続される第２経路と、
前記第１経路と前記第２経路との間に配置されるスイッチと、
前記第１経路に直列に挿入され、前記第２経路から前記スイッチを経由して前記待機電源に流れる電流を阻止する逆流防止素子と、
前記第１経路から供給される電力で動作する電源制御回路であって、前記主電源からの電力出力の検出を契機に前記スイッチをオンにすることで、前記第１経路に電力を供給する電源を、前記待機電源から前記主電源に切り替える電源制御回路とを備え、
前記スイッチがオンになることにより、前記待機電源よりも電圧が高い電力が前記主電源から前記スイッチを経由して前記第１経路に供給されることで、前記待機電源から前記第１経路への電力供給を停止する、電源回路。

【請求項2】

前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で電源回路の状態を監視する、請求項１に記載の電源回路。

【請求項3】

前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で電源回路の異常が検出された場合、前記スイッチをオフにする、請求項１又は２に記載の電源回路。

【請求項4】

前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で電源回路の異常が検出された場合、前記第１経路から供給される電力で動作する制御回路に対して、アラーム信号を出力する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電源回路。

【請求項5】

前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で電源回路の異常が検出されない場合、前記スイッチをオンにする、請求項１から４のいずれか一項に記載の電源回路。

【請求項6】

前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で電源回路の異常が検出されず且つ前記主電源の出力が検出された場合、前記スイッチをオンにする、請求項５に記載の電源回路。

【請求項7】

前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で電源回路の異常が検出されず且つ前記主電源の出力が検出されない場合、前記スイッチをオフにする、請求項１から６のいずれか一項に記載の電源回路。

【請求項8】

前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で前記主電源の出力が検出されない場合、前記スイッチをオフにする、請求項１又は２に記載の電源回路。

【請求項9】

前記第１経路と前記第２経路との間で前記スイッチに直列に接続され、前記待機電源よりも電圧が高い電力を前記第１経路に出力するＤＣ／ＤＣコンバータを備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の電源回路。

【請求項10】

待機電源と、
前記待機電源に接続される第１経路と、
前記第１経路から供給される電力で動作する制御回路と、
前記制御回路からの出力指示に基づいて、前記待機電源よりも電圧が高い電力を第２経路に出力することを開始する主電源と、
前記第１経路と前記第２経路との間に配置されるスイッチと、
前記第１経路に直列に挿入され、前記第２経路から前記スイッチを経由して前記待機電源に流れる電流を阻止する逆流防止素子と、
前記第１経路から供給される電力で動作する電源制御回路であって、前記主電源の出力が検出された場合、前記スイッチをオンにすることで、前記第１経路に電力を供給する電源を、前記待機電源から前記主電源に切り替える電源制御回路とを備え、
前記スイッチがオンになることにより、前記待機電源よりも電圧が高い電力が前記主電源から前記スイッチを経由して前記第１経路に供給されることで、前記待機電源から前記第１経路への電力供給を停止する、電子装置。

【請求項11】

前記電源制御回路は、前記スイッチをオンにする場合、前記待機電源の動作を停止させる、請求項１から９のいずれか一項に記載の電源回路。

【請求項12】

前記電源制御回路は、前記スイッチをオンにする場合、前記待機電源の電力変換動作を停止させる、請求項１から９のいずれか一項に記載の電源回路。

【請求項13】

前記電源制御回路は、前記スイッチをオンにする場合、前記待機電源に入力される電力を遮断する、請求項１から９のいずれか一項に記載の電源回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源回路及び電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、主電源と、出力電圧が所定値以上になったとき出力を停止させる待機電源と、待機時には両電源の出力部間を切断し、非待機時には主電源より待機電源の出力部に前記所定値以上の電圧を与えるトランジスタとを有する電源装置が知られている。このような構成によれば、非待機時では待機電源は出力を停止するので、非待機時での待機電源における電力損失を減らすことが可能となる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－２０７０３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の技術では、両電源の出力経路間に配置されるスイッチ（例えば特許文献１の場合、トランジスタ）を制御する回路は主電源であるので、主電源が停止している状態では、当該回路の動力源を確保できない。

【0005】

そこで、本開示は、待機電源と主電源の両出力経路間に配置されるスイッチを制御する回路の動力源を主電源の停止状態に確保可能な電源回路及び電子装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、
待機電源と、
前記待機電源に接続される第１経路と、
前記待機電源よりも電圧が高い電力を出力する主電源と、
前記主電源に接続される第２経路と、
前記第１経路と前記第２経路との間に配置されるスイッチと、
前記第１経路に直列に挿入され、前記第２経路から前記スイッチを経由して前記待機電源に流れる電流を阻止する逆流防止素子と、
前記第１経路から供給される電力で動作する電源制御回路であって、前記主電源からの電力出力の検出を契機に前記スイッチをオンにすることで、前記第１経路に電力を供給する電源を、前記待機電源から前記主電源に切り替える電源制御回路とを備え、
前記スイッチがオンになることにより、前記待機電源よりも電圧が高い電力が前記主電源から前記スイッチを経由して前記第１経路に供給されることで、前記待機電源から前記第１経路への電力供給を停止する、電源回路を提供する。

【0007】

また、本開示は、
待機電源と、
前記待機電源に接続される第１経路と、
前記第１経路から供給される電力で動作する制御回路と、
前記制御回路からの出力指示に基づいて、前記待機電源よりも電圧が高い電力を第２経路に出力することを開始する主電源と、
前記第１経路と前記第２経路との間に配置されるスイッチと、
前記第１経路に直列に挿入され、前記第２経路から前記スイッチを経由して前記待機電源に流れる電流を阻止する逆流防止素子と、
前記第１経路から供給される電力で動作する電源制御回路であって、前記主電源の出力が検出された場合、前記スイッチをオンにすることで、前記第１経路に電力を供給する電源を、前記待機電源から前記主電源に切り替える電源制御回路とを備え、
前記スイッチがオンになることにより、前記待機電源よりも電圧が高い電力が前記主電源から前記スイッチを経由して前記第１経路に供給されることで、前記待機電源から前記第１経路への電力供給を停止する、電子装置を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、待機電源と主電源の両出力経路間に配置されるスイッチを制御する電力制御回路の動力源を主電源の停止状態に確保可能な電源回路及び電子装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態における電子装置の構成例を示す図である。

【図2】電源制御回路の動作例を示すフローチャートである。

【図3】システム制御回路の動作例を示すフローチャートである。

【図4】第１の具体例に係る電子装置の構成例を示す図である。

【図5】第１の具体例に係る電子装置の動作例を示すフローチャートである。

【図6】電源回路の動作例を示すタイミングチャートである。

【図7】第２の具体例に係る電子装置の構成例を示す図である。

【図8】第２の具体例に係る電子装置の動作例を示すフローチャートである。

【図9】第３の具体例に係る電子装置の構成例を示す図である。

【図10】第３の具体例に係る電子装置の動作例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施形態を図面を参照して説明する。

【0011】

図１は、一実施形態における電子装置の構成例を示す図である。図１に示す電子装置２００は、直流電力を生成する電源回路１００を備え、電源回路１００により生成された直流電力で動作する。電源回路１００は、電子装置２００に内蔵されてもよいし外付けされてもよい。電子装置２００の具体例として、サーバ、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置などが挙げられるが、本実施形態おける電子装置２００は、これらの装置に限られない。

【0012】

電子装置２００は、電源回路１００の他に、システム制御回路２１及び主回路２２を備える。システム制御回路２１及び主回路２２は、電源回路１００から供給される直流電力で動作する。システム制御回路２１は、主回路２２の動作が要求されない待機時だけでなく、主回路２２の動作が要求される非待機時にも動作することが要求される回路であり、電源回路１００及び主回路２２の状態を監視し制御する。具体的には、システム制御回路２１は、電子装置２００に搭載されている電源回路１００等のユニットや主回路２２を搭載するボードの状態（電圧、電流、温度、アラーム信号など）を監視する。システム制御回路２１は、故障等により異常が発生すると、各ユニットやボードから来るアラーム信号を検知することにより、または、電圧・電流・温度・アラーム信号等の監視により異常と判断し、切断処理を行う。また、システム制御回路２１は、電子装置２００の投入や切断を行う際の投入シーケンスや切断シーケンス処理を行う。システム制御回路２１は、待機電源１１からの電力供給により動作する。主回路２２は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含む。待機時には、主回路２２の動作が要求されないので、主電源１２の動作を停止して主電源１２の出力を停止させることにより、主電源１２を待機時にも動作させる場合に比べて、電源回路１００及び電子装置２００の省電力化が可能となる。

【0013】

電源回路１００は、待機電源１１、第１経路３１、主電源１２、第２経路３２、スイッチ３３、電源制御回路３５及びダイオード３４を備える。

【0014】

待機電源１１と主電源１２は、外部電源３６に共通に接続され、外部電源３６から供給される電力が入力される。外部電源３６は、交流電流を出力する交流電源（例えば、商用交流電源）であるが、直流電源を出力する直流電源でもよい。

【0015】

待機電源１１は、外部電源３６から供給される電力を直流の電力に変換し、変換後の直流電力を第１経路３１を介してシステム制御回路２１に供給する。システム制御回路２１は、第１経路３１から供給される電力で動作する。第１経路３１は、待機電源１１の出力部に接続され、システム制御回路２１の電源入力部に接続される。待機電源１１は、第１経路３１に出力する直流電力の電圧が第１の設定電圧値になるように動作する。

【0016】

主電源１２は、外部電源３６から供給される電力を直流の電力に変換し、変換後の直流電力を第２経路３２を介して主回路２２に供給する。主回路２２は、第２経路３２から供給される電力で動作する。第２経路３２は、主電源１２の出力部に接続され、主回路２２の電源入力部に接続される。主電源１２は、第２経路３２に出力する直流電力の電圧が第１の設定電圧値よりも高い第２の設定電圧値になるように動作する。これにより、主電源１２は、待機電源１１よりも電圧が高い電力を出力できる。

【0017】

主電源１２は、外部からの出力指示に基づいて、待機電源１１よりも電圧が高い電力を第２経路３２に出力することを開始し、外部からの停止指示に基づいて、電力を第２経路３２に出力することを停止する。主電源１２の出力指示又は停止指示を表す指示信号３７は、システム制御回路２１から主電源１２に出力される。システム制御回路２１は、待機状態の解除指令３８の有無に従って、主電源１２の出力指示又は停止指示を表す指示信号３７を出力する。解除指令３８は、通常時、管理者の判断の下、図示しない管理端末から送られる。なお、電源回路１００以外の電子装置２００内に異常が起きた場合、システム制御回路２１自身が、異常を検知して主電源１２の停止指示を表す指示信号３７を出力する。

【0018】

スイッチ３３は、第１経路３１と第２経路３２との間に配置される素子であり、電源制御回路３５から供給される切り替え信号に従って、第１経路３１と第２経路３２との間を接続又は遮断するバイパススイッチである。スイッチ３３の具体例として、トランジスタ等のスイッチング素子、リレーなどがある。スイッチ３３は、スイッチ３３での損失を抑える点で、オン抵抗が比較的小さなＦＥＴ（Field Effect Transistor）が好ましい。

【0019】

電源制御回路３５は、第１経路３１から供給される電力で動作する。電源制御回路３５は、スイッチ３３をオフからオンにすることで、第１経路３１に電力を供給する電源を待機電源１１から主電源１２に切り替える。スイッチ３３がオフの状態では、待機電源１１から第１経路３１に電力が供給される。これに対し、スイッチ３３がオンの状態では、待機電源１１よりも電圧が高い電力が主電源１２からスイッチ３３を経由して第１経路３１に供給されるので、待機電源１１から第１経路３１への電力供給は停止する。

【0020】

ダイオード３４は、第２経路３２からスイッチ３３を経由して待機電源１１に流れる電流を阻止する逆流防止素子である。ダイオード３４が第１経路３１に直列に挿入されることによって、主電源１２から出力される電力（すなわち、待機電源１１よりも電圧が高い電力）が第２経路３２からスイッチ３３を経由して待機電源１１に供給されることを防止する。ダイオード３４は、アノード側が待機電源１１に接続され、カソード側がスイッチ３３が接続される側に接続される。

【0021】

したがって、図１に示す形態によれば、主回路２２の動作が要求される非待機時にスイッチ３３がオンになることにより、待機電源１１から第１経路３１への電力供給は停止するので、待機電源１１の非待機時での損失は低減する。その結果、電源回路１００及び電子装置２００の非待機時での省電力化が可能となる。なお、待機電源１１は、システム制御回路２１への電力供給という意味での待機電源ということである。

【0022】

また、電源制御回路３５は、第１経路３１から供給される電力で動作するので、電源制御回路３５の動力源を主電源１２が停止している状態（例えば、待機時）でも確保できる。したがって、主電源１２が停止している状態でも、電源制御回路３５は、スイッチ３３をオフからオンに切り替えるオン信号、又はスイッチ３３をオンからオフに切り替えるオフ信号を出力できる。

【0023】

電源制御回路３５は、第１経路３１から電力が供給されている状態で、電源回路１００（例えば、待機電源１１、第１経路３１、主電源１２及び第２経路３２のうち少なくとも一つ）の状態を監視する。これにより、主電源１２が停止している状態でも、電源回路１００の状態（例えば、電圧、電流及び温度のうち少なくとも一つ）を監視することが可能となる。その結果、電源制御回路３５は、その監視結果を主電源１２の停止状態で外部（例えば、システム制御回路２１）に出力でき、システム制御回路２１は、主電源１２の停止状態における電源回路１００の状態を取得して所定の制御に利用できる。

【0024】

電源制御回路３５は、第１経路３１から電力が供給されている状態で電源回路１００の異常が検出された場合、スイッチ３３をオフにする。これにより、電源回路１００の異常発生時にスイッチ３３がオンの状態であることによる不具合を回避できる。また、電源制御回路３５は、第１経路３１から電力が供給されている状態で電源回路１００の異常が検出された場合、システム制御回路２１に対してアラーム信号３９を出力する。これにより、主電源１２が停止している状態でも、システム制御回路２１は、電源回路１００に発生した異常を検知できる。電源回路１００の異常には、電圧異常、電流異常、温度異常などがある。

【0025】

電源制御回路３５は、第１経路３１から電力が供給されている状態で、第１経路３１又は待機電源１１の異常（例えば、過電圧又は過電流）が検出された場合、スイッチ３３をオフする。これにより、第１経路３１又は待機電源１１に発生した過電圧が、スイッチ３３を介して、主電源１２、第２経路３２及び主回路２２に印加されることを防止できる。また、第１経路３１又は待機電源１１に発生した過電流が、スイッチ３３を介して、主電源１２、第２経路３２及び主回路２２に流れることを防止できる。

【0026】

電源制御回路３５は、第１経路３１から電力が供給されている状態で、第２経路３２又は主電源１２の異常（例えば、過電圧又は過電流）が検出された場合、スイッチ３３をオフする。これにより、第２経路３２又は主電源１２に発生した過電圧が、スイッチ３３を介して、待機電源１１、第１経路３１及びシステム制御回路２１に印加されることを防止できる。また、第２経路３２又は主電源１２に発生した過電流が、スイッチ３３を介して、第１経路３１及びシステム制御回路２１に流れることを防止できる。

【0027】

図２は、電源制御回路３５の動作例を示すフローチャートである。電源制御回路３５は、第１経路３１から電力が供給されている状態で、図２に示すスタートからリターンまでの処理を繰り返し実行する。

【0028】

ステップＳ１１にて、電源制御回路３５は、電源回路１００の状態を監視することによって、電源回路１００に異常が発生したか否かを判断する。

【0029】

電源制御回路３５は、電源回路１００の異常が検出された場合、電源回路１００の異常状態を知らせるアラーム信号３９をシステム制御回路２１に出力する（ステップＳ１７）。なお、電源制御回路３５は、ステップＳ１７をスキップして、ステップＳ１９の動作を行ってもよい。

【0030】

電源制御回路３５は、電源回路１００の異常が検出されない場合、主電源１２の出力が検出されるか否かを判断する（ステップＳ１３）。

【0031】

電源制御回路３５は、主電源１２の出力が検出された場合、スイッチ３３をオンにする（ステップＳ１５）。“スイッチ３３をオンにする”には、スイッチ３３をオフからオンに切り替える、又は、スイッチ３３をオンの状態に維持することを含む。これにより、主電源１２から出力される電力は、第２経路３２を経由して主回路２２に供給されるだけでなく、第２経路３２からスイッチ３３を経由して第１経路３１に供給される。第１経路３１に供給された電力は、電源制御回路３５とシステム制御回路２１に供給される。

【0032】

一方、電源制御回路３５は、主電源１２の出力が検出されない場合、スイッチ３３をオフにする（ステップＳ１９）。“スイッチ３３をオフにする”には、スイッチ３３をオンからオフに切り替える、又は、スイッチ３３をオフの状態に維持することを含む。これにより、主電源１２の運転停止により主電源１２の出力が停止している状態で、待機電源１１から出力された電力が、第１経路３１からスイッチ３３を経由して第２経路３２に供給されることを防止できる。また、待機電源１１にかかる過負荷（第１経路３１からスイッチ３３を経由して第２経路３２に電力を供給することによる負荷）を防止できる。

【0033】

図３は、システム制御回路２１の動作例を示すフローチャートである。システム制御回路２１は、第１経路３１から電力が供給されている状態で、図３に示すスタートからリターンまでの処理を繰り返し実行する。

【0034】

ステップＳ２１にて、システム制御回路２１は、待機状態の解除指令３８があるか否かを判断する。

【0035】

システム制御回路２１は、解除指令３８がないと判断した場合、主電源１２の停止指示を表す指示信号３７を出力する（ステップＳ２７）。主電源１２は、停止指示を表す指示信号３７を受信すると、第２経路３２への電力出力を停止する。一方、システム制御回路２１は、解除指令３８があると判断した場合、電源制御回路３５からのアラーム信号３９と主回路２２からのアラーム信号２３との少なくとも一方があるか否かを判断する（ステップＳ２３）。主回路２２からのアラーム信号２３は、主回路２２側で検出された異常を知らせる信号である。

【0036】

システム制御回路２１は、少なくとも一方のアラーム信号が検知された場合、主電源１２の停止指示を表す指示信号３７を出力する（ステップＳ２７）。一方、システム制御回路２１は、いずれのアラーム信号も検知されない場合、主電源１２の出力指示を表す指示信号３７を出力する（ステップＳ２５）。主電源１２は、出力指示を表す指示信号３７を受信すると、第２経路３２への電力出力を開始する。

【0037】

図４は、第１の具体例に係る電子装置の構成例を示す図である。図４において、電子装置２０１は、上述の電子装置２００の一具体例である。ＰＳＵ（Power Supply Unit）１０１は、上述の電源回路１００の一具体例である。上述の電子装置及び電源回路と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで省略又は簡略する。

【0038】

ＰＳＵ１０１は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１５、待機電源１１、第１経路３１、主電源１２、第２経路３２、スイッチ３３、電源制御回路３５、ダイオード３４及びオアリングＦＥＴ４１，４２を備える。ＡＣ，ＤＣは、それぞれ、“Alternating Current“、”Direct Current“の略語である。

【0039】

ＡＣ／ＤＣ変換回路１５は、外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換する整流回路である。待機電源１１は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１５から供給される直流電力を、第１の設定電圧値（例えば、１２．０ボルト）の直流電力に変換する。主電源１２は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１５から供給される直流電力を、第２の設定電圧値（例えば、１２．１２ボルト）の直流電力に変換する。

【0040】

オアリングＦＥＴ４１は、第２経路３２に直流に挿入された素子である。電子装置２０１は、第２経路３２のうちオアリングＦＥＴ４１と主回路２２との間の箇所に接続される一又は複数の他の電源回路（不図示）を備える場合がある。オアリングＦＥＴ４１は、この不図示の他の電源回路から主電源１２に電流が回り込むことを防止する。同様に、オアリングＦＥＴ４２は、第１経路３１に直流に挿入された素子である。電子装置２０１は、第１経路３１のうちオアリングＦＥＴ４２とシステム制御回路２１との間の箇所に接続される一又は複数の他の電源回路（不図示）を備える場合がある。オアリングＦＥＴ４２は、この不図示の他の電源回路からスイッチ３３に電流が回り込むことを防止する。

【0041】

図５は、第１の具体例に係る電子装置２０１の動作例を示すフローチャートであり、ＰＳＵ１０１の起動時の流れを示す。図６は、電源回路の一例であるＰＳＵ１０１の動作例を示すタイミングチャートである。図４，６を参照して図５について説明する。なお、ダイオード３４の電圧降下分及び波形のディレイは、説明の便宜上、無視する。

【0042】

ステップＳ１にて、電子装置２０１の電源スイッチが押されるなどして交流電力からＰＳＵ１０１に交流電力が入力されると、ＡＣ／ＤＣ変換回路１５から供給される直流電力によって、待機電源１１が起動する。待機電源１１が起動すると、待機電源１１から第１経路３１への直流電力の出力が開始する（ステップＳ２）。待機電源１１は、第１経路３１の電圧Ｖｓが１２．０ボルトになるように電力変換して、直流の出力電流Ｉｓａを出力する。この際、主電源１２は、システム制御回路２１からの出力指示を表す指示信号３７によって起動するので、この段階では起動せずに停止している（図６の上段及び下段の波形参照）。

【0043】

電源制御回路３５及びシステム制御回路２１は、第１経路３１に供給された電力によって起動し、システム制御回路２１は、主電源１２の出力指示を表す指示信号３７を出力する（ステップＳ３）。主電源１２は、出力指示を表す指示信号３７を受信すると、第２経路３２への出力を開始する（ステップＳ４）。待機電源１１は、第１経路３１に出力する直流電力の電圧が第１の設定電圧値（１２．０ボルト）になるように動作する。主電源１２は、第２経路３２に出力する直流電力の電圧が第１の設定電圧値よりも１％程度高い第２の設定電圧値（１２．１２ボルト）になるように動作する。つまり、主電源１２は、第２経路３２の電圧Ｖｍが１２．１２ボルトになるように電力変換して、直流の出力電流Ｉｍを出力する（図６の上段及び中段の波形参照）。

【0044】

ステップＳ５にて、電源制御回路３５は、主電源１２からの電力出力の検出を契機に、スイッチ３３をオンにする。スイッチ３３のオンにより、主電源１２から第２経路３２に出力された電力は、スイッチ３３を経由して第１経路３１に供給される（ステップＳ６）。この際、主電源１２の出力電流Ｉｍの一部は、スイッチ３３を経由するバイパス電流Ｉｓｂとして流れる。また、待機電源１１よりも電圧が高い電力が主電源１２からスイッチ３３を経由して第１経路３１に供給されるので、第１経路３１の電圧Ｖｓは、第２経路３２の電圧Ｖｍに等しくなるように僅かに上昇する。また、待機電源１１の出力電流Ｉｓａは、停止する。

【0045】

【表1】

【0046】

表１は、効率９６％で定格電力１５８８Ｗの主電源１２と効率５０％で定格電力３６Ｗの待機電源１１とを使用した場合の、ＰＳＵの電力変換効率と損失との測定結果の一例を示す。スイッチ３３がないＰＳＵでは、主電源１２単独での損失が６６．２Ｗで、待機電源１１単独での損失が３６Ｗであるとき、ＰＳＵ全体において、効率は９４％となり、損失は１０２．２Ｗとなった。これに対し、スイッチ３３あるＰＳＵでは、スイッチ３３でバイパスすることで、スイッチ３３の損失１．５Ｗが増えるものの、待機電源１１の出力は停止するので、ＰＳＵ全体において、効率は９６％に上昇し、損失は６７．７Ｗに低下した。

【0047】

図７は、第２の具体例に係る電子装置の構成例を示す図である。図７において、電子装置２０２は、上述の電子装置２００の一具体例である。ＰＳＵ１０２は、上述の電源回路１００の一具体例である。上述の電子装置及びＰＳＵと同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで省略又は簡略する。

【0048】

ＰＳＵ１０２は、待機電源１１の出力停止だけでなく待機電源１１の動作停止を指示する点で、上述のＰＳＵ１０１と異なる。待機電源１１の動作自体を停止させることで、待機電源１１の損失を更に削減できる。電源制御回路３５は、スイッチ３３をオンする場合、待機電源１１の電力変換動作を停止させる指示を出力してもよいし、待機電源１１に入力される電力を遮断する指示を出力してもよい。

【0049】

図８は、第２の具体例に係る電子装置２０２の動作例を示すフローチャートであり、ＰＳＵ１０２の起動時の流れを示す。ステップＳ１～Ｓ６は、図５と同様であるので、その説明を省略する。

【0050】

ステップＳ７にて、電源制御回路３５は、スイッチ３３をオンにした後、待機電源１１の動作を停止させる指示を出力する。これにより、非待機状態において、待機電源１１の損失を削減できる。

【0051】

図９は、第３の具体例に係る電子装置の構成例を示す図である。図９において、電子装置２０３は、上述の電子装置２００の一具体例である。ＰＳＵ１０３は、上述の電源回路１００の一具体例である。上述の電子装置及びＰＳＵと同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで省略又は簡略する。

【0052】

ＰＳＵ１０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４３を更に備える点で、上述のＰＳＵ１０１と異なる。ＰＳＵ１０１では、待機電源１１は、主電源１２と同じ電圧系である。これに対して、ＰＳＵ１０３では、待機電源１１は、主電源１２と異なる電圧系である。例えば、主電源１２の設定電圧値が１２ボルトで、待機電源１１の設定電圧値が５ボルト又は３．３ボルトの場合が存在する。このような場合、第２経路３２の電圧Ｖｍを５ボルト又は３．３ボルトよりも僅かに大きな電圧に降圧変換するＤＣ／ＤＣコンバータ４３が、スイッチ３３と第１経路３１との間に挿入されることが好ましい。

【0053】

図１０は、第３の具体例に係る電子装置の動作例を示すフローチャートであり、ＰＳＵ１０３の起動時の流れを示す。ステップＳ１～Ｓ５は、図５と同様であるので、その説明を省略する。

【0054】

ステップＳ５にてスイッチ３３がオンすると、主電源１２から第２経路３２に出力された電力の一部は、スイッチ３３を経由してＤＣ／ＤＣコンバータ４３の入力部に供給される（ステップＳ８）。スイッチ３３を経由して入力される電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４３により降圧変換されて、第１経路３１に出力される（ステップＳ９）。つまり、待機電源１１の設定電圧よりも高い電圧の電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータ４３によって、第１経路３１に出力される。このように、待機電源１１側と主電源１２側とで電源電圧が異なる場合でも、ＤＣ／ＤＣコンバータ４３の挿入によって、待機電源１１の出力停止による損失低減が可能となる。

【0055】

以上、電源回路及び電子装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

【0056】

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
待機電源と、
前記待機電源に接続される第１経路と、
前記待機電源よりも電圧が高い電力を出力する主電源と、
前記主電源に接続される第２経路と、
前記第１経路と前記第２経路との間に配置されるスイッチと、
前記主電源からの電力出力の検出を契機に前記スイッチをオンにすることで、前記第１経路に電力を供給する電源を、前記待機電源から前記主電源に切り替える電源制御回路とを備え、
前記電源制御回路は、前記第１経路から供給される電力で動作する、電源回路。
（付記２）
前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で電源回路の状態を監視する、付記１に記載の電源回路。
（付記３）
前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で電源回路の異常が検出された場合、前記スイッチをオフにする、付記１又は２に記載の電源回路。
（付記４）
前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で電源回路の異常が検出された場合、前記第１経路から供給される電力で動作する制御回路に対して、アラーム信号を出力する、付記１から３のいずれか一項に記載の電源回路。
（付記５）
前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で電源回路の異常が検出されない場合、前記スイッチをオンにする、付記１から４のいずれか一項に記載の電源回路。
（付記６）
前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で電源回路の異常が検出されず且つ前記主電源の出力が検出されない場合、前記スイッチをオフにする、付記１から５のいずれか一項に記載の電源回路。
（付記７）
前記異常は、前記第１経路又は前記待機電源の異常である、付記３から６のいずれか一項に記載の電源回路。
（付記８）
前記異常は、前記第２経路又は前記主電源の異常である、付記３から７のいずれか一項に記載の電源回路。
（付記９）
前記異常は、温度の異常である、付記３から８のいずれか一項に記載の電源回路。
（付記１０）
前記電源制御回路は、前記第１経路から電力が供給されている状態で前記主電源の出力が検出されない場合、前記スイッチをオフにする、付記１又は２に記載の電源回路。
（付記１１）
前記第１経路に直列に挿入される逆流防止素子を備え、
前記逆流防止素子は、前記第２経路から前記スイッチを経由して前記待機電源に流れる電流を阻止する、付記１から１０のいずれか一項に記載の電源回路。
（付記１２）
待機電源と、
前記待機電源に接続される第１経路と、
前記第１経路から供給される電力で動作する制御回路と、
前記制御回路からの出力指示に基づいて、前記待機電源よりも電圧が高い電力を第２経路に出力することを開始する主電源と、
前記第１経路と前記第２経路との間に配置されるスイッチと、
前記主電源の出力が検出された場合、前記スイッチをオンにすることで、前記第１経路に電力を供給する電源を、前記待機電源から前記主電源に切り替える電源制御回路とを備え、
前記電源制御回路は、前記第１経路から供給される電力で動作する、電子装置。
（付記１３）
前記第１経路又は前記待機電源の異常は、過電圧又は過電流である、付記７に記載の電源回路。
（付記１４）
前記第２経路又は前記主電源の異常は、過電圧又は過電流である、付記８に記載の電源回路。

【符号の説明】

【0057】

１１ 待機電源
１２ 主電源
２１ システム制御回路
２２ 主回路
３１ 第１経路
３２ 第２経路
３３ スイッチ
３５ 電源制御回路
１００ 電源回路
１０１，１０２，１０３ ＰＳＵ
２００，２０１，２０２，２０３ 電子装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】