电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备和电力供给系统的制作方法
本发明涉及电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备和电力供给系统，特别涉及小型化、低成本并且具有输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变功能的电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备和电力供给系统。
背景技术：
以往，提供了在与伴随电力供给的通信标准对应的终端装置和电力线载波通信网络之间，可相互通信的直流插座(例如，参照专利文献1。)。
在使用了数据线的电力供给技术中，有以太网供电(PoE：Power Over Ethernet)技术和通用串行总线(USB：Universal Serial Bus)技术。
在USB技术中，根据供给电力电平，有最大2.5W的USB2.0、最大4.5W的USB3.1、最大7.5W的电池充电标准BC1.2。
此外，USB供电规范，与以往的电缆和连接器都具备兼容性，USB2.0和USB3.1、USB电池充电标准BC1.2也都是共享的独立的标准(例如，参照非专利文献1。)。在该标准中，在电压5V～12V～20V、电流1.5A～2A～3A～5A的范围内，可选择充电电流和电压，可进行10W、18W、36W、65W、最大至100W的USB充电和供电。
作为实施这样的电力供给的电源，有DC/DC转换器。在DC/DC转换器中，有二极管整流方式和同步整流方式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-82802号公报
非专利文献
非专利文献1：ボブ·ダンスタン(Bob Dunstan)編，“USB Power Delivery Specification Revision 1.0”，2012年7月5日リリ一ス，http：//www.usb.org/developers/docs/
技术实现要素：
发明要解决的问题
本发明的目的在于，提供在输出侧不需要滤波器线圈，削减安装空间，小型化、低成本并且可控制输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备以及电力供给系统。
解决问题的方案
根据本发明的一方式，提供电力供给装置，包括：配置在输入和输出之间的DC/DC转换器；控制所述DC/DC转换器的输入电流的初级侧控制器；以及与控制输入耦合，接收所述控制输入的控制输入信号，并反馈到所述初级侧控制器的次级侧控制器，所述初级侧控制器基于从所述次级侧控制器反馈的所述控制输入信号，通过控制所述输入电流，使所述DC/DC转换器的输出电压值和可输出电流容量可变。
根据本发明的另一方式，提供电力供给装置，包括：配置在输入和输出之间的DC/DC转换器；控制所述DC/DC转换器的输入电流的初级侧控制器；以及连接到控制输入，将所述控制输入的控制输入信号反馈到所述初级侧控制器的绝缘电路，所述初级侧控制器基于从所述绝缘电路反馈的所述控制输入信号，通过控制所述输入电流，使所述DC/DC转换器的输出电压值和可输出电流容量可变。
根据本发明的另一方式，提供装载了上述电力供给装置的AC适配器。
根据本发明的另一方式，提供装载了上述电力供给装置的AC充电器。
根据本发明的另一方式，提供装载了上述电力供给装置的电子设备。
根据本发明的另一方式，提供装载了上述电力供给装置的电力供给系统。
发明的效果
根据本发明，能够提供在输出侧不需要滤波器线圈，削减安装空间，小型化、低成本并且可控制输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备和电力供给系统。
附图说明
图1是表示基本技术的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图2是表示第1实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图3是表示使用第1实施方式的电力供给装置得到的输出电压和输出电流之间的关系的示意图，(a)表示CVCC的矩形形状的例子，(b)表示倒梯形的“フ”的字形状的例子，(c)表示倒三角形的“フ”的字形状的例子，(d)表示梯形形状的例子，(e)表示五边形形状的例子。
图4的(a)是表示适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的电路块结构图，(b)是表示适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的另一示意性的电路块结构图。
图5是表示第1实施方式的变形例1的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图6是表示第1实施方式的变形例2的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图7是表示第1实施方式的变形例3的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图8是表示第2实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图9是表示第3实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图10是表示第4实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图11是表示第5实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图12是表示第6实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图13是表示第7实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图14的(a)是表示第8实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图，(b)是表示第8实施方式的变形例的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图15是表示适用于实施方式的电力供给装置的MOS开关的示意性的电路块结构图。
图16是表示使用电缆连接可连接到插座的插头和AC适配器/AC充电器的接线例子，(a)是表示将AC适配器/AC充电器内的PD和外部的插头连接的例子，(b)是表示在AC适配器/AC充电器中具备插座的例子，(c)是表示将在AC适配器/AC充电器中内置的插头和外部的插头连接的例子。
图17是表示使用USBPD电缆连接可连接到插座的插头和AC适配器/AC充电器的接线例子，(a)是表示将AC适配器/AC充电器内的PD和外部的插头连接的例子，(b)是表示在AC适配器/AC充电器中具备插座的例子，(c)是表示将在AC适配器/AC充电器中内置的插头和外部的插头连接的例子。
图18是表示将可连接到插座的插头内置在AC适配器/AC充电器中的例子，(a)是表示将AC适配器/AC充电器内的PD和外部的插头连接的例子，(b)是表示在AC适配器/AC充电器中具备插座的例子，(c)是表示将在AC适配器/AC充电器中内置的插头和外部的插头连接的例子。
图19是表示将可连接到插座的插头内置在AC适配器/AC充电器中的例子，(a)是表示将AC适配器/AC充电器内的多个PD和外部的多个插头连接的例子，(b)是表示在AC适配器/AC充电器中具备多个插座的例子，(c)是表示将在内置于AC适配器/AC充电器内的多个插头和外部的多个插头连接的例子。
图20的(a)是表示使用电缆连接可连接到插座的插头和电子设备的接线例子，是在电子设备内部包括多个内置插座的内部电路的例子，(b)是表示将可连接到插座的插头内置在电子设备中，在电子设备内部包括多个内置插座的内部电路的例子。
图21的(a)是表示在将可连接到插座的插头内置在电子设备中，在电子设备内部包括多个内置插座的内部电路的例子中，在一个内部电路内具有连接到外部的插座的例子，(b)是表示在将可连接到插座的插头内置在电子设备中，在电子设备内部包括多个内置插座的内部电路的例子中，在一个内部电路内具有连接到外部的多个插座的例子。
图22的(a)是表示将连接对象作为智能手机的情况下的实施方式的电力供给装置的保护功能的说明图，(b)是表示将连接对象作为笔记本PC的情况下的实施方式的电力供给装置的保护功能的说明图。
图23是表示在装载了插座的AC适配器、AC充电器和电子设备中可适用的实施方式的电力供给装置的示意性俯视结构例子。
图24是表示在装载了插座的AC适配器、AC充电器和电子设备中可适用的实施方式的电力供给装置的示意性俯视结构例子。
图25是表示在装载了多个插座的AC适配器、AC充电器和电子设备中可适用的实施方式的电力供给装置的示意性俯视结构例子。
图26是表示在装载了插头的AC适配器、AC充电器和电子设备中可适用的实施方式的电力供给装置的示意性俯视结构例子。
图27是表示在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，说明2个PC间的数据通信和电力供给的示意性框结构图。
图28是表示在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，说明2个设备间的数据通信和电力供给的示意性框结构图。
图29是表示由内置了实施方式的电力供给装置的AC适配器/AC充电器和智能手机组成的电力供给系统的示意性框结构图。
图30是表示由内置了实施方式的电力供给装置的2个设备组成的电力供给系统的示意性框结构图。
图31是表示在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，由另外2个设备组成的示意性框结构图。
图32是表示可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统的第1示意性框结构图。
图33是表示可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统的第2示意性框结构图。
图34是表示可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统的第3示意性框结构图。
图35是表示可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统的第4示意性框结构图。
图36是表示在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，在CPU接口内被内置控制器的结构的示意性框结构图。
具体实施方式
接着，参照附图，说明实施方式。在以下的附图的记载中，对同一或类似的部分附加同一或类似的标号。但是，应该注意的是，附图是示意性的，厚度和平面尺寸之间的关系、各层的厚度的比例等与实际情况有所不同。因此，具体的厚度和尺寸应考虑以下的说明来判断。再者，当然在附图相互间也包含彼此的尺寸关系和比例为不同的部分。
再者，以下所示的实施方式是例示用于将本发明的技术的思想具体化的装置和方法的实施方式，本发明的实施方式没有将结构部件的材质、形状、构造、配置等确定为下述的内容。本发明的实施方式，在权利要求的范围内，能够加入各种变更。
[基本技术]
如图1所示，基本技术的电力供给装置4A包括：配置在输入和输出间，由变压器15、二极管D1、电容C1和在变压器15的初级侧电感L1上串联连接在与地电位之间的MOS晶体管Q1和电阻RS构成的DC/DC转换器13；控制MOS晶体管Q1的初级侧控制器30；连接在输入和初级侧控制器30间，对初级侧控制器30供给电源的电源供给电路10；连接到输出，可控制输出电压Vo和输出电流Io的次级侧控制器16；连接到DC/DC转换器13的输出和次级侧控制器16的用于误差补偿的误差放大器21；以及连接到误差放大器21，将输出信息反馈给初级侧控制器30的绝缘电路20。
此外，次级侧控制器16也可以通过AC耦合电容CC连接到输出(VBUS)。
此外，如图1所示，基本技术的电力供给装置4A包括：将DC/DC转换器13的输出和电力线输出(VBUS)断开的开关SW；以及配置在开关SW和电力线输出(VBUS)之间的滤波器电路(LF、CF)。该开关SW通过次级侧控制器16，可控制导通/截止。
在基本技术的电力供给装置4A中，AC信号从外部被叠加输入到电力线输出(VBUS)中。
在基本技术的电力供给装置4A中，控制输入信号从电力线输出(VBUS)通过AC耦合电容CC被输入到次级侧控制器16，输出侧的电力信息通过误差放大器18和绝缘电路20，被反馈给初级侧控制器30。初级侧控制器30控制MOS晶体管Q1的导通/截止(ON/OFF)，使输出电压稳定。
此外，在基本技术的电力供给装置4A中，通过用于电流检测的电阻RS，检测在初级侧电感L1中导通的电流量，在初级侧控制器30中，控制初级侧过电流等的电流量。作为结果，在基本技术的电力供给装置4A中，具有输出电压值和输出电流值MAX可变功能。
在基本技术的电力供给装置4A中，通过从次级侧控制器16对初级侧控制器30的反馈控制，具有降压型DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变功能。因此，根据连接到输出的负载(例如，智能手机、笔记本PC、平板PC等)，在输出电压Vo和输出电流Io之间的关系上具有可变功能。
由输出侧的滤波器线圈形成的电感LF是用于分离的电感。即，通过由电感LF和电容CF构成的滤波器电路，从输出中分离被输入到DC/DC转换器13的控制输入信号。电感LF，相对地安装空间较大，阻碍了小型化和低成本。
[第1实施方式]
如图2所示，第1实施方式的电力供给装置4包括：配置在输入和输出之间的DC/DC转换器13；控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30；以及与控制输入耦合，接收控制输入的控制输入信号，反馈给初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里，控制输入的控制输入信号被输入到次级侧控制器16的通信引脚COM。此外，初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号，通过控制输入电流，使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变。此外，在电力线输出(VBUS)和接地电位间，连接着输出电容Co。
此外，如图2所示，包括控制端子CT，控制输入也可以与控制端子CT耦合。此外，通过控制端子CT，对外部设备，可输出第1实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
此外，第1实施方式的电力供给装置4包括与控制输入耦合的AC耦合电容CC，次级侧控制器16也可以通过AC耦合电容CC连接到控制输入。
此外，控制输入也可以直接连接到次级侧控制器16。即，对次级侧控制器16也可以不通过AC耦合电容CC而直接输入控制输入的控制输入信号。
此外，如图2所示，第1实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16，将控制输入信号反馈到初级侧控制器30的绝缘电路20。在绝缘电路20中，可适用电容、光电耦合器、变压器等。此外，根据用途，也可以适用带绝缘驱动器的双向变压器、双向元件等。
此外，如图2所示，第1实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16，将控制输入信号反馈给绝缘电路20的用于误差补偿的误差放大器21。误差放大器21由次级侧控制器16控制，可实施对绝缘电路20反馈的控制输入信号的误差补偿。
此外，如图2所示，第1实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到DC/DC转换器13的输出，将DC/DC转换器13的输出电压断开的开关SW。通过该开关SW，能够将DC/DC转换器13的输出和电力线输出(VBUS)断开。该开关SW由次级侧控制器16可控制导通/截止。开关SW也可以包括绝缘栅场效应晶体管(MOSFET：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)。
此外，如图2所示，第1实施方式的电力供给装置4也可以包括连接在DC/DC转换器13的输入和初级侧控制器30之间，对初级侧控制器30供给电源的电源供给电路10。
在第1实施方式的电力供给装置4中，与在电力线输出(VBUS)上从外部被叠加输入AC信号的基本技术不同，包括与电力线输出(VBUS)不同的控制输入。因此，未必需要用于分离的电感LF。即，也不需要通过由电感LF和电容CF构成的滤波器电路，从输出中分离被输入到DC/DC转换器13的控制输入信号。因此，在第1实施方式的电力供给装置4中，相对地可削减安装空间，可小型化和低成本。
在第1实施方式的电力供给装置4中，控制输入信号从控制输入通过AC耦合电容Cc才被输入到次级侧控制器16，通过该控制输入信号，包含输出侧的电力信息的控制信息通过误差放大器18和绝缘电路20，被反馈给初级侧控制器30。初级侧控制器30控制MOS晶体管Q1的导通/截止，使输出电压稳定。
在第1实施方式的电力供给装置4中，通过从次级侧控制器16对初级侧控制器30的反馈控制，具有降压型DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变功能。因此，根据连接到输出的负载(例如，智能手机、笔记本PC、平板PC等)，在输出电压Vo和输出电流Io之间的关系上具有可变功能。
使用第1实施方式的电力供给装置4得到的输出电压Vo和输出电流Io之间的关系，可采用图3(a)所示的矩形形状、图3(b)所示的倒梯形的「フ」的字形状、图3(c)所示的倒三角形的「フ」的字形状、图3(d)所示的梯形形状、图3(e)所示的五边形形状等各种各样的形状。例如，图3(a)所示的矩形形状是CVCC(Constant Voltage Constant Current；恒压恒流)的例子。
如图4(a)所示，适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16包括基于控制输入信号进行电压电流判定，并且控制输出电压Vo和输出电流Io的电压电流控制电路17。此外，该控制输入信号也可以包括基于半双工通信方式的信号。例如，也可以将频率以150kHz(300kbps)固定，调制“1”、“0”的导通和截止的脉冲宽度。
此外，如图4(b)所示，适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16进而也可以内置变频电路(FSK)161和发送器164、接收器165。这里，通过变频电路161、发送器164、接收器165，例如可实现从约23.2MHz至约500kHz的变频。
再有，在第1实施方式的电力供给装置4中，也可以将用于提取在电力线输出(VBUS)中从外部叠加输入的AC信号的另外的AC耦合电容CC连接在次级侧控制器16和电力线输出(VBUS)间。在该情况下，需要用于分离的电感LF。即，需要从电力线输出(VBUS)中分离被输入到DC/DC转换器13的控制输入信号，所以需要由电感LF和电容CF构成的滤波器电路。这样，在第1实施方式的电力供给装置4中，也可以将电力线输出(VBUS)和AC叠加模式与电力线输出(VBUS)和AC分离模式并用。
(变形例)
如图5所示，第1实施方式的变形例1的电力供给装置4也可以包括内置了误差放大器21的次级侧控制器16E。即，如图5所示，次级侧控制器16和误差放大器21也可以被一体形成。
此外，如图6所示，第1实施方式的变形例2的电力供给装置4也可以包括内置了误差放大器21和绝缘电路20的次级侧控制器16I。即，如图6所示，次级侧控制器16、误差放大器21和绝缘电路20也可以被一体形成。
此外，如图7所示，第1实施方式的变形例3的电力供给装置4，也可以包括内置了误差放大器21、绝缘电路20和初级侧控制器30的次级侧控制器16P。即，如图7所示，次级侧控制器16、误差放大器21、绝缘电路20和初级侧控制器30也可以被一体形成。
根据第1实施方式及其变形例，能够提供在输出侧不需要滤波器线圈，削减安装空间，小型化、低成本并且可控制输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的电力供给装置。
[第2实施方式]
如图8所示，第2实施方式的电力供给装置4包括：配置在输入和输出之间的DC/DC转换器13；控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30；以及与控制输入耦合，接收控制输入的控制输入信号，反馈给初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里，控制输入的控制输入信号被输入到次级侧控制器16的通信引脚COM。此外，初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号，通过控制输入电流，使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变。
此外，如图8所示，包括控制端子CT，控制输入也可以与控制端子CT耦合。此外，通过控制端子CT，对外部设备，可输出第2实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
在第2实施方式的电力供给装置4中，DC/DC转换器13为二极管整流型。即，DC/DC转换器13包括：变压器15；串联连接在变压器15的初级侧电感L1和地电位之间的第1MOS晶体管Q1和用于电流检测的电阻RS；连接在变压器15的次级侧电感L2和输出之间的二极管D1；以及连接在输出和地电位之间的第1电容C1。此外，在电力线输出(VBUS)和地电位间，连接着输出电容Co。
此外，第2实施方式的电力供给装置4包括与控制输入耦合的AC耦合电容CC，次级侧控制器16也可以通过AC耦合电容CC连接到控制输入。
此外，控制输入也可以直接连接到次级侧控制器16。即，对次级侧控制器16也可以不通过AC耦合电容CC而直接输入控制输入的控制输入信号。
此外，如图8所示，第2实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16，将控制输入信号反馈到初级侧控制器30的绝缘电路20。
此外，如图8所示，第2实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16，将控制输入信号反馈到绝缘电路20的用于误差补偿的误差放大器21。
此外，如图8所示，第2实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到DC/DC转换器13的输出，将DC/DC转换器13的输出电压断开的MOS开关QSW。通过该MOS开关QSW，能够将DC/DC转换器13的输出和电力线输出(VBUS)断开。该MOS开关QSW由次级侧控制器16可控制导通/截止。
此外，如图8所示，第2实施方式的电力供给装置4，也可以包括连接在DC/DC转换器13的输入和初级侧控制器30之间，对初级侧控制器30供给电源的电源供给电路10。
在第2实施方式的电力供给装置4中，由于与电力线输出(VBUS)分开包括控制输入，所以相对地可削减安装空间，可小型化和低成本。
此外，在第2实施方式的电力供给装置4中，通过用于电流检测的电阻RS，检测在初级侧电感L1中导通的电流量，在初级侧控制器30中，控制初级侧过电流等的电流量。作为结果，在第2实施方式的电力供给装置4中，具有输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的可变功能。
在第2实施方式的电力供给装置4中，控制输入信号从控制输入通过AC耦合电容CC被输入到次级侧控制器16，通过该控制输入信号，包含输出侧的电力信息的控制信息通过误差放大器21和绝缘电路20被反馈到初级侧控制器30。初级侧控制器30控制MOS晶体管Q1的导通/截止，使输出电压稳定。其他的结构与第1实施方式是同样的。
再有，在第2实施方式的电力供给装置4中，也可以将电力线输出(VBUS)和AC叠加模式与电力线输出(VBUS)和AC分离模式并用。
根据第2实施方式，能够提供在输出侧不需要滤波器线圈，削减安装空间，小型化、低成本并且可控制输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的电力供给装置。
[第3实施方式]
如图9所示，第3实施方式的电力供给装置4包括：配置在输入和输出之间的DC/DC转换器13；控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30；以及与控制输入耦合，接收控制输入的控制输入信号，反馈给初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里，控制输入的控制输入信号被输入到次级侧控制器16的通信引脚COM。此外，初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号，通过控制输入电流，使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变。
此外，如图9所示，包括控制端子CT，控制输入也可以与控制端子CT耦合。此外，通过控制端子CT，对外部设备，可输出第3实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
在第3实施方式的电力供给装置4中，DC/DC转换器13为同步整流型。即，DC/DC转换器13包括：变压器15；串联连接在变压器15的初级侧电感L1和地电位之间的第1MOS晶体管Q1和用于电流检测的电阻RS；连接在变压器15的次级侧电感L2和输出之间的第2MOS晶体管M1；以及连接在输出和地电位之间的第1电容C1。此外，在电力线输出(VBUS)和地电位间，连接着输出电容Co。
此外，第3实施方式的电力供给装置4包括与控制输入耦合的AC耦合电容CC，次级侧控制器16也可以通过AC耦合电容CC连接到控制输入。
此外，控制输入也可以直接连接到次级侧控制器16。即，对次级侧控制器16也可以不通过AC耦合电容CC而直接输入控制输入的控制输入信号。
在第3实施方式的电力供给装置4中，由于与电力线输出(VBUS)分开包括控制输入，所以相对地可削减安装空间，可小型化和低成本。
在第3实施方式的电力供给装置4中，控制输入信号从控制输入通过AC耦合电容CC被输入到次级侧控制器16，通过该控制输入信号，包含输出侧的电力信息的控制信息通过误差放大器21和绝缘电路20被反馈到初级侧控制器30。初级侧控制器30控制MOS晶体管Q1的导通/截止，使输出电压稳定。
第3实施方式的电力供给装置4，在DC/DC转换器上采用同步整流方式取代二极管整流方式，所以与第2实施方式相比，能够增大DC/DC电力转换效率。其他的结构与第1实施方式是同样的。
再有，在第3实施方式的电力供给装置4中，也可以将电力线输出(VBUS)和AC叠加模式与电力线输出(VBUS)和AC分离模式并用。
根据第3实施方式，能够提供在输出侧不需要滤波器线圈，削减安装空间，小型化、低成本并且可控制输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的电力供给装置。
[第4实施方式]
如图10所示，第4实施方式的电力供给装置4，包括连接到AC输入，由保险丝11、扼流圈12、二极管整流电桥14、电容C5、C6、C3等构成的AC/DC转换器，取代第1实施方式中的电源供给电路10。
此外，包括由变压器15的初级侧的辅助绕组构成的辅助电感L4、以及并联连接到辅助电感L4的二极管D2和电容C4，从电容C4对初级侧控制器30供给直流电压VCC。
如图10所示，第4实施方式的电力供给装置4包括：配置在输入(AC/DC转换器的DC输出)和输出之间的DC/DC转换器13；控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30；以及与控制输入耦合，接收控制输入的控制输入信号，反馈给初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里，控制输入的控制输入信号被输入到次级侧控制器16的通信引脚COM。此外，初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号，通过控制输入电流，使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变。
此外，如图10所示，包括控制端子CT，控制输入也可以与控制端子CT耦合。此外，通过控制端子CT，对外部设备，可输出第4实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
在次级侧控制器16中，记载了来自USB插座的PDDET1和PDDET2，但也可以没有它们。
在第4实施方式的电力供给装置4中，DC/DC转换器13为二极管整流型。即，DC/DC转换器13包括：变压器15；串联连接在变压器15的初级侧电感L1和地电位之间的第1MOS晶体管Q1和用于电流检测的电阻RS；连接在变压器15的次级侧电感L2和输出之间的二极管D1；以及连接在输出和地电位之间的第1电容C1。
此外，在电力线输出(VBUS)和次级侧控制器16的通信引脚COM2间，连接输出电容Co，可输入被叠加在电力线输出(VBUS)上的AC信号。
此外，第4实施方式的电力供给装置4包括与控制输入耦合的AC耦合电容CC，次级侧控制器16也可以通过AC耦合电容CC连接到控制输入。
此外，控制输入也可以直接连接到次级侧控制器16。即，对次级侧控制器16也可以不通过AC耦合电容CC而直接输入控制输入的控制输入信号。
在图10中，图示了由电感LF和电容CF构成的滤波器电路，但并非是必需的。
在第4实施方式的电力供给装置4中，由于与电力线输出(VBUS)分开包括控制输入，所以相对地可削减安装空间，可小型化和低成本。
在第4实施方式的电力供给装置4中，控制输入信号从控制输入通过AC耦合电容CC被输入到次级侧控制器16，通过该控制输入信号，包含输出侧的电力信息的控制信息通过误差放大器21和绝缘电路20被反馈到初级侧控制器30。初级侧控制器30控制MOS晶体管Q1的导通/截止，使输出电压稳定。其他的结构与第1实施方式是同样的。
在第4实施方式的电力供给装置4中，也可以将电力线输出(VBUS)和AC叠加模式与电力线输出(VBUS)和AC分离模式并用。
根据第4实施方式，能够提供在输出侧不需要滤波器线圈，削减安装空间，小型化、低成本并且可控制输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的电力供给装置。
[第5实施方式]
如图11所示，第5实施方式的电力供给装置4，包括连接到AC输入，由保险丝11、扼流圈12、二极管整流电桥14、电容C5、C6、C3等构成的AC/DC转换器，取代第1实施方式中的电源供给电路10。
此外，包括由变压器15的初级侧的辅助绕组构成的辅助电感L4、以及并联连接到辅助电感L4的二极管D2和电容C4，从电容C4对初级侧控制器30供给直流电压VCC。
如图11所示，第5实施方式的电力供给装置4包括：配置在输入(AC/DC转换器的DC输出)和输出之间的DC/DC转换器13；控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30；以及与控制输入耦合，接收控制输入的控制输入信号，反馈给初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里，控制输入的控制输入信号被输入到次级侧控制器16的通信引脚COM。此外，初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号，通过控制输入电流，使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变。
此外，如图11所示，包括控制端子CT，控制输入也可以与控制端子CT耦合。此外，通过控制端子CT，对外部设备，可输出第5实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
在次级侧控制器16中，记载了来自USB插座的PDDET1和PDDET2，但也可以没有它们。
在第5实施方式的电力供给装置4中，DC/DC转换器13为二极管整流型。即，DC/DC转换器13包括：变压器15；串联连接在变压器15的初级侧电感L1和地电位之间的第1MOS晶体管Q1和用于电流检测的电阻RS；连接在变压器15的次级侧电感L2和输出之间的二极管D1；以及连接在输出和地电位之间的第1电容C1。
此外，在电力线输出(VBUS)和次级侧控制器16的通信引脚COM2间，连接输出电容Co，可输入被叠加在电力线输出(VBUS)上的AC信号。
此外，第5实施方式的电力供给装置4包括与控制输入耦合的AC耦合电容CC，次级侧控制器16也可以通过AC耦合电容CC连接到控制输入。
此外，控制输入也可以直接连接到次级侧控制器16。即，对次级侧控制器16也可以不通过AC耦合电容CC而直接输入控制输入的控制输入信号。
此外，如图11所示，第5实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16、将控制输入信号反馈到初级侧控制器30的绝缘电路20。
此外，如图11所示，第5实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16、将控制输入信号反馈给绝缘电路20的用于误差补偿的误差放大器21。这里，如图11所示，误差放大器21由放大器44、二极管D3、电阻R5和R6等的分立部件构成。
在图11中，图示了由电感LF和电容CF构成的滤波器电路，但并非是必需的。
在第5实施方式的电力供给装置4中，由于与电力线输出(VBUS)分开包括控制输入，所以相对地可削减安装空间，可小型化和低成本。
在第5实施方式的电力供给装置4中，控制输入信号从控制输入通过AC耦合电容CC被输入到次级侧控制器16，通过该控制输入信号，包含输出侧的电力信息的控制信息通过误差放大器21和绝缘电路20被反馈到初级侧控制器30。初级侧控制器30控制MOS晶体管Q1的导通/截止，使输出电压稳定。其他的结构与第1实施方式是同样的。
在第5实施方式的电力供给装置4中，也可以将电力线输出(VBUS)和AC叠加模式与电力线输出(VBUS)和AC分离模式并用。
根据第5实施方式，能够提供在输出侧不需要滤波器线圈，削减安装空间，小型化、低成本并且可控制输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的电力供给装置。
[第6实施方式]
如图12所示，第6实施方式的电力供给装置4，包括连接到AC输入，由保险丝11、扼流圈12、二极管整流电桥14、电容C5、C6、C3等构成的AC/DC转换器，取代第3实施方式中的电源供给电路10。
此外，包括由变压器15的初级侧的辅助绕组构成的辅助电感L4、以及并联连接到辅助电感L4的二极管D2和电容C4，从电容C4对初级侧控制器30供给直流电压VCC。
如图12所示，第6实施方式的电力供给装置4包括：配置在输入(AC/DC转换器的DC输出)和输出之间的DC/DC转换器13；控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30；以及与控制输入耦合，接收控制输入的控制输入信号，反馈给初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里，控制输入的控制输入信号被输入到次级侧控制器16的通信引脚COM。此外，初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号，通过控制输入电流，使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变。
此外，如图12所示，包括控制端子CT，控制输入也可以与控制端子CT耦合。此外，通过控制端子CT，对外部设备，可输出第6实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
在次级侧控制器16中，记载了来自USB插座的PDDET1和PDDET2，但也可以没有它们。
在第6实施方式的电力供给装置4中，DC/DC转换器13为同步整流型。即，DC/DC转换器13包括：变压器15；串联连接在变压器15的初级侧电感L1和地电位之间的第1MOS晶体管Q1和用于电流检测的电阻RS；连接在变压器15的次级侧电感L2和输出之间的第2MOS晶体管M1；以及连接在输出和地电位之间的第1电容C1。
此外，在电力线输出(VBUS)和次级侧控制器16的通信引脚COM2间，连接输出电容Co，可输入被叠加在电力线输出(VBUS)上的AC信号。
此外，第6实施方式的电力供给装置4包括与控制输入耦合的AC耦合电容CC，次级侧控制器16也可以通过AC耦合电容CC连接到控制输入。
此外，控制输入也可以直接连接到次级侧控制器16。即，对次级侧控制器16也可以不通过AC耦合电容CC而直接输入控制输入的控制输入信号。
在图12中，图示了由电感LF和电容CF构成的滤波器电路，但并非是必需的。
在第6实施方式的电力供给装置4中，由于与电力线输出(VBUS)分开包括控制输入，所以相对地可削减安装空间，可小型化和低成本。
在第6实施方式的电力供给装置4中，控制输入信号从控制输入通过AC耦合电容CC被输入到次级侧控制器16，通过该控制输入信号，包含输出侧的电力信息的控制信息通过误差放大器21和绝缘电路20被反馈到初级侧控制器30。初级侧控制器30控制MOS晶体管Q1的导通/截止，使输出电压稳定。
第6实施方式的电力供给装置4，在DC/DC转换器上采用同步整流方式取代二极管整流方式，所以与具有二极管整流方式的第2、第4、第5实施方式相比，能够增大DC/DC电力转换效率。其他的结构与第3实施方式是同样的。
在第6实施方式的电力供给装置4中，也可以将电力线输出(VBUS)和AC叠加模式与电力线输出(VBUS)和AC分离模式并用。
根据第6实施方式，能够提供在输出侧不需要滤波器线圈，削减安装空间，小型化、低成本并且可控制输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的电力供给装置。
[第7实施方式]
如图13所示，第7实施方式的电力供给装置4，在包括连接到AC输入，由保险丝11、扼流圈12、二极管整流电桥14、电容C5、C6、C3等构成的AC/DC转换器，取代第3实施方式中的电源供给电路10方面，与第6实施方式是同样的。
此外，包括由变压器15的初级侧的辅助绕组构成的辅助电感L4、以及并联连接到辅助电感L4的二极管D2和电容C4，从电容C4对初级侧控制器30供给直流电压VCC。
如图13所示，第7实施方式的电力供给装置4包括：配置在输入(AC/DC转换器的DC输出)和输出之间的DC/DC转换器13；控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30；以及与控制输入耦合，接收控制输入的控制输入信号，反馈给初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里，控制输入的控制输入信号被输入到次级侧控制器16的通信引脚COM。此外，初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号，通过控制DC/DC转换器13的输入电流，使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变。
此外，如图13所示，包括控制端子CT，控制输入也可以与多个控制端子CT耦合。此外，通过控制端子CT，对外部设备，可输出第7实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
在次级侧控制器16中，记载了来自USB插座的PDDET1和PDDET2，但也可以没有它们。
在第7实施方式的电力供给装置4中，DC/DC转换器13为同步整流型。即，DC/DC转换器13包括：变压器15；串联连接在变压器15的初级侧电感L1和地电位之间的第1MOS晶体管Q1和用于电流检测的电阻RS；连接在变压器15的次级侧电感L2和输出之间的第2MOS晶体管M1；以及连接在输出和地电位之间的第1电容C1。
此外，在电力线输出(VBUS)和次级侧控制器16的通信引脚COM2间，连接输出电容Co，可输入被叠加在电力线输出(VBUS)上的AC信号。
此外，第7实施方式的电力供给装置4包括与控制输入耦合的AC耦合电容CC，次级侧控制器16也可以通过AC耦合电容CC连接到控制输入。
此外，控制输入也可以直接连接到次级侧控制器16。即，对次级侧控制器16也可以不通过AC耦合电容CC而直接输入控制输入的控制输入信号。
此外，如图13所示，第7实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16，将控制输入信号反馈给初级侧控制器30的绝缘电路20。
此外，如图13所示，第7实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16，将控制输入信号反馈给绝缘电路20的用于误差补偿的误差放大器21。这里，如图11所示，误差放大器21由放大器44、二极管D3、电阻R5和R6等的分立部件构成。
在图13中，图示了由电感LF和电容CF构成的滤波器电路，但并非是必需的。
在第7实施方式的电力供给装置4中，由于与电力线输出(VBUS)分开包括控制输入，所以相对地可削减安装空间，可小型化和低成本。
在第7实施方式的电力供给装置4中，控制输入信号从控制输入通过AC耦合电容CC被输入到次级侧控制器16，通过该控制输入信号，包含输出侧的电力信息的控制信息通过误差放大器21和绝缘电路20被反馈到初级侧控制器30。初级侧控制器30控制MOS晶体管Q1的导通/截止，使输出电压稳定。
第7实施方式的电力供给装置4，在DC/DC转换器上采用同步整流方式取代二极管整流方式，所以与具有二极管整流方式的第2、第4、第5实施方式相比，能够增大DC/DC电力转换效率。其他的结构与第6实施方式是同样的。
在第7实施方式的电力供给装置4中，也可以将电力线输出(VBUS)和AC叠加模式与电力线输出(VBUS)和AC分离模式并用。
根据第7实施方式，能够提供在输出侧不需要滤波器线圈，削减安装空间，小型化、低成本并且可控制输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的电力供给装置。
[第8实施方式]
如图14(a)所示，第8实施方式的电力供给装置4包括：配置在输入和输出之间的DC/DC转换器13；控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30；以及连接到控制输入，将控制输入的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的的绝缘电路20M。这里，控制输入的控制输入信号被输入到绝缘电路20M的通信引脚COM。此外，初级侧控制器30基于从绝缘电路20M反馈的控制输入信号，通过控制DC/DC转换器13的输入电流，使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变。
此外，如图14(a)所示，包括控制端子CT，控制输入也可以与控制端子CT耦合。此外，通过控制端子CT，对外部设备，可输出第8实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
此外，第8实施方式的电力供给装置4包括与控制输入耦合的AC耦合电容CC，绝缘电路20M也可以通过AC耦合电容CC连接到控制输入。
此外，控制输入也可以直接连接到绝缘电路20M。即，对绝缘电路20M也可以不通过AC耦合电容CC而直接输入控制输入的控制输入信号。
在绝缘电路20M中，可适用电容、光电耦合器、变压器等。此外，根据用途，也可以适用带绝缘驱动器的双向变压器、双向元件等。
此外，如图14(a)所示，在第8实施方式的电力供给装置4中，次级侧控制器和误差放大器被除去。
此外，如图14(a)所示，第8实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到DC/DC转换器13，将DC/DC转换器13的输出电压断开的开关SW。通过该SW，能够将DC/DC转换器13的输出和电力线输出(VBUS)断开。该开关SW由初级侧控制器30或绝缘电路20M可控制导通/截止。开关SW也可以包括MOS开关。
在第8实施方式的电力供给装置4中，控制输入信号从控制输入通过AC耦合电容CC被输入到绝缘电路20M，通过该控制输入信号，包含输出侧的电力信息的控制信息被反馈到初级侧控制器30。初级侧控制器30控制DC/DC转换器13的输入电流，使输出电压稳定。其他的结构与第1实施方式是同样的。
在第8实施方式的电力供给装置4中，也可以将电力线输出(VBUS)和AC叠加模式与电力线输出(VBUS)和AC分离模式并用。
(变形例)
如图14(b)所示，第8实施方式的变形例的电力供给装置4包括：配置在输入和输出之间的DC/DC转换器13；控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30；以及连接到控制输入，将控制输入的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的的绝缘电路20C。这里，控制输入信号被输入到绝缘电路20C的通信引脚COM。此外，初级侧控制器30基于从绝缘电路20C反馈的控制输入信号，通过控制DC/DC转换器13的输入电流，使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流容量(MAX值)可变。
此外，如图14(b)所示，包括控制端子CT，控制输入也可以与控制端子CT耦合。此外，通过控制端子CT，对外部设备，可输出第8实施方式的变形例的电力供给装置4的控制输出信号。
此外，如图14(b)所示，第8实施方式的变形例的电力供给装置4包括与控制输入耦合的AC耦合电容CC。这里，AC耦合电容CC被内置在绝缘电路20C中。
绝缘电路20C通过被内置的AC耦合电容CC连接到控制输入。
此外，如图14(b)所示，在第8实施方式的变形例的电力供给装置4中，次级侧控制器和误差放大器被除去。
在第8实施方式的变形例的电力供给装置4中，控制输入信号从控制输入被输入到绝缘电路20C，通过该控制输入信号，包含输出侧的电力信息的控制信息被反馈到初级侧控制器30。初级侧控制器30控制DC/DC转换器13的输入电流，使输出电压稳定。其他的结构与第8实施方式是同样的。
在第8实施方式的变形例的电力供给装置4中，也可以将电力线输出(VBUS)和AC叠加模式与电力线输出(VBUS)和AC分离模式并用。
根据第8实施方式和其变形例，能够提供在输出侧不需要滤波器线圈，削减安装空间，小型化、低成本并且可控制输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的电力供给装置。
(MOS开关)
如图15所示，可适用第1、第8实施方式的电力供给装置4的开关SW、或可适用第2、3、5、7的实施方式的电力供给装置4的MOS开关QSW的示意性的电路块结构例子，包括：2个串联连接的n沟道MOSFETQn1、Qn2；以及连接到该串联连接的n沟道MOSFETQn1、Qn2的两端的放电用MOSFETQD1、QD2。2个串联连接的n沟道MOSFETQn1、Qn2的栅极连接到次级侧控制器16，通过次级侧控制器16，被导通/截止控制。在次级侧控制器16中，内置电压电流控制电路17，控制输入的控制输入信号被输入到次级侧控制器16的通信引脚COM。
(AC适配器/AC充电器)
如图16(a)～图16(c)和图17(a)～图17(c)所示，第1～第8实施方式的电力供给装置4可内置在AC适配器/AC充电器3中。
如图16(a)所示，内置了实施方式的电力供给装置(PD)4的AC适配器/AC充电器3，与可连接到插座1的插头2能够使用电缆连接，此外可与配置在外部的插头5连接。电力供给装置(PD)4和插头5间通过电力线POL和通信专用线COL连接。在电力供给装置(PD)4中，电力线POL和通信专用线COL被直接连接。
此外，如图16(b)所示，内置了实施方式的电力供给装置(PD)4的AC适配器/AC充电器3，与可连接到插座1的插头2能够使用电缆连接，此外也可以包括插座41R。
此外，如图16(c)所示，内置了实施方式的电力供给装置(PD)4的AC适配器/AC充电器3，与可连接到插座1的插头2能够使用电缆连接，也可以包括插头41P。插头41P可与配置在外部的插头5连接。插头41P和插头5间通过电力线POL和通信专用线COL连接。
此外，如图17(a)所示，内置了实施方式的电力供给装置(PD)4和插头2的AC适配器/AC充电器3，与可连接到插座1的插头2能够使用USBPD电缆6连接，此外可与配置在外部的插头5连接。电力供给装置(PD)4和插头5间通过电力线POL和通信专用线COL连接。在电力供给装置(PD)4中，电力线POL和通信专用线COL被直接连接。
此外，如图17(b)所示，内置了实施方式的电力供给装置(PD)4的AC适配器/AC充电器3，与可连接到插座1的插头2能够使用USBPD电缆6连接，此外也可以包括插座41R。
此外，如图17(c)所示，内置了实施方式的电力供给装置(PD)4的AC适配器/AC充电器3，与可连接到插座1的插头2能够使用USBPD电缆6连接，也可以包括插头41P。插头41P可与配置在外部的插头5连接。插头41P和插头5间通过电力线POL和通信专用线COL连接。
此外，如图18(a)～图18(c)所示，可连接到插座1的插头2也可以被内置在内置了实施方式的电力供给装置(PD)4的AC适配器/AC充电器3中。
此外，如图18(a)所示，内置了实施方式的电力供给装置(PD)4和插头2的AC适配器/AC充电器3，可与配置在外部的插头5连接。电力供给装置(PD)41、42、插头5间通过电力线POL和通信专用线COL连接。在电力供给装置(PD)41、42中，电力线POL和通信专用线COL被直接连接。
此外，如图18(b)所示，内置了实施方式的电力供给装置(PD)4和插头2的AC适配器/AC充电器3，也可以包括插座41R。
此外，如图18(c)所示，内置了实施方式的电力供给装置(PD)4和插头2的AC适配器/AC充电器3，也可以包括插头41P。插头41P可与配置在外部的插头5连接。插头41P和插头5间通过电力线POL和通信专用线COL连接。
此外，如图19(a)～图19(c)所示，AC适配器/AC充电器3中可内置多个实施方式的电力供给装置。此外，内置可连接到插座1的插头2。
如图19(a)所示，内置了多个实施方式的电力供给装置(PD)41、42和插头2的AC适配器/AC充电器3可与配置在外部的多个插头51、52连接。电力供给装置(PD)41、42、插头51、52间通过电力线POL和通信专用线COL连接。在电力供给装置(PD)41、42中，电力线POL和通信专用线COL被直接连接。
此外，如图19(b)所示，内置了多个实施方式的电力供给装置41、42和插头2的AC适配器/AC充电器3也可以包括插座41R、42R。
此外，如图19(c)所示，内置了多个实施方式的电力供给装置41、42和插头2的AC适配器/AC充电器3也可以包括插头41P、42P。插头41P、42P可与配置在外部的插头51、52连接。插头41P、42P和插头51、52间通过电力线POL和通信专用线COL连接。
(电子设备)
如图20～图21所示，第1～第8实施方式的电力供给装置可内置在电子设备7中。作为电子设备，例如，可适用监视器、外部硬盘驱动器、机顶盒、笔记本PC、平板PC、智能手机、电池充电器系统、个人计算机、显示器、打印机、清扫机、冰箱、传真机、电话、汽车导航系统、车载电脑、电视机、眼镜、头戴式显示器、风扇、空调、激光显示器或墙壁插座等各式各样的设备。
使用电缆连接可连接到插座1的插头2和电子设备7的接线例子，即在电子设备7内部包括内置电力供给装置41、42和插座41R、42R的内部电路71、72的例子，表示为如图20(a)所示。
此外，将可连接到插座1的插头2内置在电子设备7中，在电子设备7内部包括内置电力供给装置41、42和插座41R、42R的内部电路71、72的例子，表示为如图20(b)所示。
在图20(a)和图20(b)中，插座41R、42R间可通过电力线POL和通信专用线COL连接。
在将可连接到插座1的插头2内置在电子设备7中，在电子设备7内部包括内置电力供给装置41、42和插座41R、42R的内部电路71、72的例子中，在一个内部电路72内具有连接到外部的插座43R的例子，表示为如图21(a)所示。
此外，在将可连接到插座1的插头2内置在电子设备7中，在电子设备7内部包括内置电力供给装置41、42和插座41R、42R的内部电路71、72的例子中，在一个内部电路72内具有连接到外部的多个插座43R、44R的例子，表示为如图21(b)所示。
在图21(a)和图21(b)中，插座41R、42R间都可通过电力线POL和通信专用线COL连接。
(保护功能)
连接对象设为智能手机160的情况下的实施方式的电力供给装置4的保护功能的说明图，表示为如图22(a)所示，连接对象设为笔记本PC140的情况下的实施方式的电力供给装置4的保护功能的说明图，表示为如图22(b)所示。
如图22(a)和图22(b)所示，实施方式的电力供给装置4也可以包括：初级侧过功率保护电路(OPP1)81、83；以及与初级侧过功率保护电路(OPP1)81、83连接的次级侧过功率保护电路(OPP2)82、84。初级侧过功率保护电路(OPP1)81、83连接到初级侧控制器(未图示)。此外，初级侧过功率保护电路(OPP1)81、83也可以内置在初级侧控制器中。次级侧过功率保护电路(OPP2)82、84连接到次级侧控制器16。
根据插座41R上所连接的对象设备(设备)，插座41R中的电力信息和通信控制信息从次级侧控制器16被传输到次级侧过功率保护电路(OPP2)82、84，进而次级侧过功率保护电路(OPP2)82、84将该电力信息和通信控制信息传输到初级侧过功率保护电路(OPP1)81、83。其结果，根据插座41R上所连接的对象设备(设备)，变更过电流检测设定值，可实施DC/DC转换器13的电力切换。
插座41R中的电力信息和通信控制信息是否超过过电流检测设定值的判断，在初级侧过功率保护电路(OPP1)81和次级侧过功率保护电路(OPP2)82的任意一个中都可以实施。
在判断为插座41R中的电力信息和通信控制信息超过过电流(过功率)检测设定值的情况下，初级侧过功率保护电路(OPP1)81、83对初级侧控制器(未图示)发送过电流(过功率)保护控制信号，可实施用于DC/DC转换器13的电力抑制的切换。
在实施方式的电力供给装置4中，可适用过电流保护(OCP：Over Current Protection)、过功率保护(OPP：Over Power Protection)、过电压(OVP：Over Voltage Protection)保护、过载保护(OLP：Over Load Protection)、过温保护(TSD：Thermal Shut Down)等的各种功能。
在实施方式的电力供给装置4中，例如，在初级侧控制器(未图示)上连接某种传感器元件，也可以具备根据该传感器元件的特性，实施保护的传感器(SENSOR)保护功能。
在实施方式的电力供给装置4中，在变更过电流(过功率)检测设定值的情况下，如上述，将插座41R中的电力信息和通信控制信息通过次级侧控制器16和次级侧过功率保护电路(OPP2)82、84传输到初级侧过功率保护电路(OPP1)81、83，根据插座41R上所连接的对象设备(设备(set))，变更过电流检测设定值，可实施DC/DC转换器13的电力切换。
此外，在实施方式的电力供给装置4中，在变更过电流(过功率)检测设定值的情况下，将插座41R中的电力信息和通信控制信息从次级侧控制器16直接传输到初级侧过功率保护电路(OPP1)81、83，在初级侧过功率保护电路(OPP1)81、83中，也可以直接变更设定值。
此外，也可以从实施方式的电力供给装置4的外部直接传输到初级侧过功率保护电路(OPP1)81、83。
这样，在实施方式的电力供给装置4中，在初级侧过功率保护电路(OPP1)81、83中，根据插座41R上所连接的对象设备(设备)，可变更供给电力电平。其结果，可防止异常状态中的对象设备(设备)的损坏。
在将连接对象设为智能手机160的情况下，对于智能手机160(电力量5V·1A＝5W)，若从次级侧控制器16对次级侧过功率保护电路(OPP2)82例如传输7W的电力信息和通信控制信息，则从次级侧过功率保护电路(OPP2)82对初级侧过功率保护电路(OPP1)81传输该7W的电力信息和通信控制信息，在初级侧过功率保护电路(OPP1)81中，进行从7W向例如10W的过电流(过功率)检测设定值UP的切换(SW)。其结果，在实施方式的电力供给装置4的DC/DC转换器中，可进行10W为止的电力传输。
在将连接对象设为笔记本PC140的情况下，对于笔记本PC140(电力量20V·3A＝60W)，若从次级侧控制器16对次级侧过功率保护电路(OPP2)84传输例如80W的电力信息和通信控制信息，则从次级侧过功率保护电路(OPP2)84对初级侧过功率保护电路(OPP1)83传输该80W的电力信息和通信控制信息，在初级侧过功率保护电路(OPP1)83中，进行从80W向例如100W的过电流(过功率)检测设定值UP的切换(SW)。其结果，在实施方式的电力供给装置4的DC/DC转换器中，可进行100W为止的电力传输。
(插座/插头)
如图23所示，可适用于装载了插座的AC适配器、AC充电器和电子设备的实施方式的电力供给装置85，例如可连接到具有AC电源100V～115V的插座，并且可插入被连接到电力线POL和通信专用线COL的插头。插头构造的例子示于图26。
电力线POL可连接到插座的上侧电力端子PU和下侧电力端子PD的其中一个，通信专用线COL可连接到插座的上侧通信端子CU和下侧通信端子CD的其中一个。在电力线POL中可传输电力信息，在通信专用线COL中可传输通信控制信息。如图23所示，可适用于装载了实施方式的电力供给装置的AC适配器、AC充电器和电子设备的插座85，可连接电力端子PU、PD、通信端子CU、CD的其中一个，没有必要选择对应的插头的上下(正反面)，使用方便。
此外，如图24所示，可适用于装载了插座的AC适配器、AC充电器和电子设备的实施方式的电力供给装置86，例如可连接到具有AC电源230V的插座，并且可插入连接到电力线POL和通信专用线COL的插头。插头构造的例子示于图26。
此外，如图25所示，可适用于装载了插座的AC适配器、AC充电器和电子设备的实施方式的电力供给装置87，例如可连接到具有AC电源100V～115V的插座，并且可插入连接到电力线POL和通信专用线COL的多个插头。插头构造的例子示于图26。
此外，如图26所示，可适用于装载了插头2的AC适配器、AC充电器和电子设备的实施方式的电力供给装置88，例如可连接到具有AC电源100V～115V的插座、具有AC电源230V的插座。插头2与图16(a)和图16(c)、图18(a)和图18(c)、图19(a)和图19(c)的形式是同义的。此外，插头2也可适用于USB-PD。因此，在图26中，插头2可以称为改进型USB插头。
通常的USB的插头在单面上有电极，即有VBUS、D+、D-、GND端子。USBPD的插头在单面上有电极，即有VBUS、D+、D-、GND端子(形状与USB相同。)。
这里，上述改进型USB插头2在双面上有电极，没有正反面的区别，具有VBUS、D+、D-、CU或CD、GND端子。CU或CD连接到用于装置之间进行双向通信的专用通信线COL。该改进型USB插头2插入到改进型USB插座中，可进行电源、数据通信。因此，插头2可以称为改进型USB插头，插座可以称为改进型USB插座。
(电力供给系统)
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，能够不改变电缆的方向而切换电力的源。例如，可不调换电缆而实现从外部设备至笔记本PC的电池的充电、以及从笔记本PC的电池或内部电力供给装置至外部设备(显示器等)的供电。
此外，通过电力线POL和通信专用线COL，在2个设备间，可实现电力传输和半双工数据通信。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，在电池充电器系统和笔记本PC之间，使用电力线POL和通信专用线CO可传输DC电力供给(DC输出VBUS)和数据通信。这里，在电池充电器系统和笔记本PC中，装载实施方式的电力供给装置。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，在智能手机和笔记本PC之间，也使用电力线POL和通信专用线COL，可传输DC电力供给(DC输出VBUS)、数据通信。这里，在智能手机和笔记本PC中，装载实施方式的电力供给装置。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，说明2个个人计算机PCA、PCB间的数据通信和电力供给的示意的块结构，表示为图27所示。在图27中，未图示DC/DC转换器，表示了次级侧控制器16A、16B。在个人计算机PCA、PCB中，装载有实施方式的电力供给装置。
个人计算机PCA、PCB间通过电力线POL和通信专用线COL连接。通信专用线COL连接在控制端子CT1、CT2间。
如图27所示，控制端子CT1连接到控制器16A，控制端子CT2连接到控制器16B。次级侧控制器16A、16B和控制端子CT1、CT2间也可以通过AC耦合电容CC连接。此外，在个人计算机PCA中，装载着电池E和连接到电池E的电池充电器IC(CHG)53，在个人计算机PCB中，装载着电源管理IC(PMIC：Power Management IC)54。再有，可分别省略构成滤波器电路的电感LF、CF。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，例如，可不调换电缆实现从个人计算机PCB至个人计算机PCA的电池E的充电、以及从个人计算机PCA的电池E至个人计算机PCB的供电。
此外，在通信专用线COL中，连接着次级侧控制器16A、16B，例如，在个人计算机PCA、PCB间，实现半双工数据通信。这里，载波频率例如为约23.2MHz，FSK调制解调频率例如为约300kbps。这里，码差错率(BER：Bit Error Rate)例如为约1×10-6，也可以内置内建自测试(BIST：built-in self test)用的LSI。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，说明2个设备56、58间的数据通信和电力供给的示意的块结构，表示为图28所示。
2个设备56、58间，通过电力线POL和通信专用线COL连接。电力线POL和通信专用线COL被插头连接到内置在2个设备56、58中的插座41R、42R。
2个设备56、58是任意的电子设备，装载着实施方式的电力供给装置。在图28中，未图示DC/DC转换器，表示了次级侧控制器16A、16B。AC耦合电容CC被省略。
内置了实施方式的电力供给装置的AC适配器/AC充电器3、智能手机160组成的电力供给系统的示意的块结构，表示为图29所示。
AC适配器/AC充电器3、智能手机160间，通过电力线POL和通信专用线COL连接。电力线POL和通信专用线COL被插头连接到内置在AC适配器3、智能手机160中的插座41R、42R。
在AC适配器/AC充电器3、智能手机160中，装载着实施方式的电力供给装置。在图29中，未图示DC/DC转换器，表示了次级侧控制器16A、16B。
AC适配器/AC充电器3包括AC/DC转换器60、次级侧控制器16A。智能手机160包括次级侧控制器16B、嵌入式控制器(EMBC)64、CPU68、PMIC54、电池66、电池充电器IC(CHG)62。在次级侧控制器16A、16B和插座41R、42R间，也可以包括AC耦合电容CC。再有，可分别省略构成滤波器电路的电感LF、CF。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，例如，可不调换电缆实现从AC适配器/AC充电器3至智能手机160的电池66的充电、以及从智能手机160的电池66至外部设备的供电。
由内置了实施方式的电力供给装置的2个设备56、58组成的电力供给系统的示意的块结构，表示为图30所示。
2个设备56、58间，通过电力线POL和通信专用线COL连接。电力线POL和通信专用线COL被插头连接到内置在2个设备56、58中的插座41R、42R。
在2个设备56、58中，装载着实施方式的电力供给装置。在图30中，未图示DC/DC转换器，表示了次级侧控制器16A、16B。
设备56包括AC/DC转换器60、次级侧控制器16A，设备58包括次级侧控制器16B、负载70。在次级侧控制器16A、16B和插座41R、42R间，也可以包括AC耦合电容CC。这里，负载70可由CPU、电池BAT、控制器CTR等构成。再有，可分别省略构成滤波器电路的电感LF、CF。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，例如，可不调换电缆实现从设备56至设备58的供电、以及从设备58至外部设备的供电。
此外，在通信专用线COL中，连接着次级侧控制器16A、16B，在设备56、58间，例如，也实现半双工数据通信。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，由与图30的结构不同2个设备56、58组成的示意的块结构，表示为图31所示。
设备56包括电池E、CPU68A、次级侧控制器16A。设备58包括CPU68B、次级侧控制器16B、负载CL。
2个设备56、58间，通过电力线POL和通信专用线COL连接。电力线POL和通信专用线COL插头连接到内置在2个设备56、58中的插座41R、42R(未图示)。电力线POL连接在电池E、负载CL间，通信专用线COL连接在次级侧控制器16A、16B间。在次级侧控制器16A、16B和通信专用线COL间，也可以分别通过AC耦合电容CC连接。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，例如，可不调换电缆实现从设备58至设备56的电池E的充电、以及从设备56的电池E至设备58的供电。此外，在设备56、58间，例如，也实现半双工数据通信。
如图32所示，可全球地适用实施方式的电力供给装置的第1电力供给系统100包括：通过插头连接到插座的监视器110；连接到监视器110的外部硬盘驱动器120；机顶盒130；笔记本PC140；平板PC150和智能手机160。这里，监视器110也可以是其它TV和坞站。
在各结构要素中，装载了实施方式的电力供给装置4，但在图32中，未图示DC/DC转换器，表示了控制器16。此外，也可以在通信专用线COL中适用AC耦合电容CC。此外，在适用USBPD的情况下，控制器16也可以适用USBPD控制器。
在监视器110和外部硬盘驱动器120、机顶盒130、笔记本PC140、平板PC150、智能手机160之间，使用电力线POL和通信专用线COL，可进行电力传输和通信数据传输。电力线POL以粗实线表示，通信专用线COL以虚线表示。此外，在适用USBPD的情况下，也可以使用电力线POL取代以虚线表示的通信专用线COL。此外，通信专用线COL通过AC耦合电容CC(未图示)连接到控制器16。另一方面，也可以不通过AC耦合电容CC而直接连接到控制器16。
以圆形虚线表示的部分，表示电力线POL用的电缆和通信专用线COL用的电缆被分离。作为电力线POL用的电缆，可适用USBPD电缆，作为通信专用线COL用电缆，可适用通信专用电缆(COM)。此外，也可以使用电力线POL和通信专用线COL转换内置电缆。
在监视器110中，装载AC/DC转换器60和控制器16，在外部硬盘驱动器120中，装载CPU+接口板122、控制器16，在机顶盒130中，装载CPU+接口板132、控制器16，在笔记本PC140中，装载NVDC(Narrow Voltage DC/DC)充电器142、CPU148、PCH(Platform Control Hub)147、EC(Embedded Controller)146、控制器16，在平板PC150中，装载ACPU(Application CPU)156、电池充电器IC(CHG)158、电池157、控制器16，在智能手机160中，装载ACPU166、USB充电器162、电池172、控制器16。
图33所示，可全球地适用实施方式的电力供给装置的第2电力供给系统200包括：通过插头连接到插座的USBPD适配器230；连接到USBPD适配器230的笔记本PC140；连接到笔记本PC140的外部硬盘驱动器120、监视器110、平板PC150和智能手机160。这里，笔记本PC140也可以是其它坞站。
在各结构要素中，装载了实施方式的电力供给装置4，但在图33中，未图示DC/DC转换器，表示了控制器16。此外，也可以在通信专用线COL中适用AC耦合电容CC。此外，在适用USBPD的情况下，控制器16也可以适用USBPD控制器。
在笔记本PC140和USBPD适配器230、外部硬盘驱动器120、监视器110、平板PC150、智能手机160之间，使用电力线POL和通信专用线COL，可进行电力传输和通信数据传输。
在USBPD适配器230中，装载AC/DC转换器60和控制器16。在笔记本PC140中，装载NVDC充电器142、CPU148、PCH147、EC146、电池154、DC/DC转换器159、控制器161、162，在监视器110中，装载PMIC112、控制器16。其他的结构与第1电力供给系统100(图32)是同样的。
如图34所示，可全球地适用实施方式的电力供给装置的第3电力供给系统300包括：通过插头连接到插座的USBPD适配器/充电器310；连接到USBPD适配器/充电器310的外部硬盘驱动器120、监视器110、机顶盒130、笔记本PC140、平板PC150和智能手机160。
在各结构要素中，装载了实施方式的电力供给装置4，但在图34中，未图示DC/DC转换器，表示了控制器16。此外，也可以在通信专用线COL中适用AC耦合电容Cc。此外，在适用USBPD的情况下，控制器16也可以适用USBPD控制器。
在USBPD适配器/充电器310和外部硬盘驱动器120、监视器110、机顶盒130、笔记本PC140、平板PC150和智能手机160之间，使用电力线POL和通信专用线COL，可进行电力传输和通信数据传输。
在USBPD适配器/充电器310中，装载AC/DC转换器60和控制器16。其他的结构与第1电力供给系统100(图32)和第2电力供给系统200(图33)是同样的。
如图35所示，可全球地适用实施方式的电力供给装置的第4电力供给系统400包括：通过插头连接到插座的高功能USBPD适配器/充电器330；连接到高功能USBPD适配器/充电器330的外部硬盘驱动器120、监视器110、机顶盒130、笔记本PC140、平板PC150和智能手机160。
在各结构要素中，装载了实施方式的电力供给装置4，但在图35中，未图示DC/DC转换器，表示了控制器16。此外，也可以在通信专用线COL中适用AC耦合电容CC。此外，在适用USBPD的情况下，控制器16也可以适用USBPD控制器。
在高功能USBPD适配器/充电器330和外部硬盘驱动器120、监视器110、机顶盒130、笔记本PC140、平板PC150、智能手机160之间，使用电力线POL和通信专用线COL，可进行电力传输和通信数据传输。
在高功能USBPD适配器/充电器330中，装载内置了同步FET开关转换器的AC/DC转换器60A、控制器16。其他的结构与第3电力供给系统300(图34)是同样的。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中，在CPU接口122(132)内被内置控制器16的结构的示意的块结构，表示为图36所示。即，在图32～图35所示的电力供给系统100～400中，控制器16也可以被内置在CPU+接口板122(132)内。在该情况下，在CPU+接口板122中使用电力线POL和通信专用线COL，可传输电力和通信数据。在这样的CPU+接口板122(132)内被内置了控制器16的芯片，也可作为包含了控制器的CPU、DSP、其它控制器的整合芯片构成。
如以上说明，根据本发明，能够提供在输出侧不需要滤波器线圈，削减安装空间，并且可控制输出电压值和可输出电流容量(MAX值)的电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备和电力供给系统。
[其它的实施方式]
如上述，通过实施方式进行了记载，但形成本公开的一部分的论述和附图不应该理解为限定本发明。从本公开内容中，对本领域技术人员来说，各种各样的代替实施方式、实施例和应用技术是显而易见的。
于是，本发明包含这里未记载的各种各样的实施方式等是不言而喻的。因此，本发明的技术范围仅由从上述说明中稳妥的权利要求的范围的发明特定事项确定。
工业实用性
本发明的电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备和电力供给系统可适用于家电设备、移动设备等。
标号说明
1…插座
2、5、41P、42P、51、52…插头
3…AC适配器/AC充电器
4、4A、41、42、85、86、87、88…电力供给装置(PD)
6…USBPD电缆
7…电子设备
10…电源供给电路
11…保险丝
12…扼流圈
13…DC/DC转换器
14…二极管电桥
15…变压器
16、16A、16B、16E、16I、16P、161、162…次级侧控制器(控制器)
17…电压电流控制电路
20、20C、20M…绝缘电路
21…误差放大器
30…初级侧控制器
41R、42R、43R、44R、…插座
44…放大器
53、62、158…电池充电器IC(CHG)
54、112…电源管理IC(PMIC)
56、58…设备
60、60A…AC/DC转换器
64…嵌入式控制器(EMBC)
66、154、157、172…电池
68、68A、68B、148…CPU
70…负载
71、72…内部电路
81、83…初级侧OPP电路单元
82、84…次级侧OPP电路单元
100、200、300、400…电力供给系统
110…监视器(TV、坞站)
120…外部硬盘驱动器(HDD)
122、132…CPU板
130…机顶盒
140…笔记本PC
142…NVDC充电器IC
146…EC
147…PCH
150…平板PC
156、166…ACPU
159…DC/DC转换器
160…智能手机
161…变频电路(FSK)
162…USB电池充电器IC
164…发送器
165…接收器
230…USBPD适配器
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