DE60112161T2

DE60112161T2 - Stromversorgungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60112161T2
Application number: DE60112161T
Authority: DE
Inventors: Keiji Shirato
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2021-03-31
Also published as: US20010055216A1; JP4618468B2; KR20010090763A; EP1148625B1; KR100853359B1; EP1148625A3; DE60112161D1; EP1148625A2; US6434024B2; JP2001352501A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromversorgungsvorrichtung, die auf geeignete Weise als Stromversorgungsvorrichtung zur Verringerung des Stromverbrauchs eingesetzt werden kann, wenn sich beispielsweise das Fernsehgerät in einem Wartezustand befindet.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Wenn der Hauptschalter eines Fernsehgeräts angeschaltet wird, nachdem ein Wechselstromstecker in eine handelsübliche Stromversorgung eingeführt wurde, wird eine Standardspannung vom Wechselstromstecker zum Hauptkörper geliefert, der die wesentlichen Funktionen des Fernsehgeräts betreibt. Der Hauptkörper im Fernsehgerät arbeitet auf der Basis der vom Wechselstromstecker gelieferten Standardspannung und ist darauf ausgerichtet, verschiedene Arten von Vorgängen wie das Darstellen eines Bilds auf beispielsweise einem Kathodenstrahlröhrendisplay (CRT) oder dergleichen auszuführen.
Außerdem sind im Fernsehgerät Fernbedienungsvorgänge von einer Fernbedienung, die ein Unterschalter ist, vorgesehen, um die Standardspannung an den Hauptkörper im Fernsehgerät anzulegen. In diesem Fall kann das Fernsehgerät in einem Wartezustand verbleiben, bis es lichtförmige Steuersignale empfängt, die mit dem Infrarotstrahl der Fernbedienung überlagert sind.
In diesem Wartezustand versorgt das Fernsehgerät den Wartestromversorgungsabschnitt sowie den Hauptstromversorgungsschalter mit der Stan dardspannung, die durch das Einführen des Wechselstromsteckers in eine Standard-Stromversorgung geliefert wird. Der Wartestromversorgungsabschnitt zieht das Spannungsniveau der Standardspannung, die vorn Wechselstromstecker geliefert wird, nach unten, wandelt sie in eine Gleichspannung um und versorgt den Lichtempfangsabschnitt damit.
Außerdem verbleibt der Hauptstromversorgungsschalter in einem Nichtbetriebszustand, bis ein Steuersignal vom Lichtempfangsabschnitt geliefert wird, und er leitet die Standardspannung, die vom Wechselstromstecker geliefert wird, nicht an einen Hauptkörper im Fernsehgerät weiter.
Im Gegensatz hierzu empfängt der Lichtempfangsabschnitt Steuersignale, die mit den Infrarotstrahlen der Fernbedienung überlagert sind, um die Steuersignale durch photoelektrische Umwandlung des empfangenen Infrarotlichts zu extrahieren und sie an den Hauptstromversorgungsschalter auszugeben.
Dies dient zum Anschalten des Hauptstromversorgungsschalters, so dass die Standardspannung an den Hauptkörper angelegt wird. Dementsprechend wird das Fernsehgerät vom Wartezustand in den Zustand umgeschaltet, bei dem die Hauptstromversorgung anliegt.
Wenn sich das Fernsehgerät in einem Wartezustand befindet, verbraucht somit lediglich der Wartestromversorgungsabschnitt Strom, und deshalb ist das Fernsehgerät in seiner Gesamtheit darauf ausgerichtet, Strom zu sparen.
Im Übrigen werden in dem Wartestromversorgungsabschnitt mit einer solchen Konfiguration zeitweilig Ströme in Richtung der Primärseite des Stromversorgungstransformators, der in seinem Inneren angeordnet ist, erzeugt, so dass der Stromversorgungstransformator zeitweilig erregt wird, das Spannungsniveau der Standardspannung über die Sekundärseite des Stromversorgungstransformators senkt und in eine Gleichspannung umwandelt und diese an den Lichtempfangsabschnitt weiterleitet.
In diesem Fall wird verglichen mit dem Fall, bei dem der Stromversorgungstransformator immer erregt wird, dieser nur zeitweilig erregt, um die verbrauchte Energie des Wartestromversorgungsabschnitts zu verringern, was zu einem geringeren Stromverbrauch des Wartestromversorgungsabschnitts führt und weitere Stromsparmaßnahmen für das Fernsehgerät in seiner Gesamtheit ermöglicht.
In einem konventionellen Wartestromversorgungsabschnitt ist jedoch der Hauptabschnitt der Schaltung zum Erregen des Stromversorgungstransformators auf einer Primärseite vorgesehen, und der Stromwert in der Primärseite wird erhöht, so dass es notwendig wird, die Kapazität des Kondensators groß zu machen, um die Ströme in der Primärseitenschaltung zu speichern. D.h., der Wartestromversorgungsabschnitt war bezüglich des Energiesparens immer noch ungenügend.
Außerdem tritt aufgrund der Tatsache, dass der Wartestromversorgungsabschnitt in diesem Fall eine große Kapazität des Kondensators besitzt, der die Ströme, die der Schaltung auf einer Primärseite des Stromversorgungstransformators zugeführt werden, speichert, das Problem auf, dass es lange dauert, bis die Ströme im Kondensator gespeichert sind.
US-A-4 051 452 offenbart eine Wechselstrom-zu-Gleichstrom Versorgungsschaltung zum Umwandeln einer Wechselspannung in ein Gleichspannungsausgangssignal, die einen Transformator und einen Gleichrichter aufweist, einen Filterkondensator über den Ausgangsanschlüssen und eine Phasensteuerschaltvorrichtung wie ein Triac und eine Induktivität ohne Sättigung in der Primärschaltung. Ein Steuermittel für die Schaltvorrichtung weist vorzugsweise eine Kippschaltung oder Treiberschaltung auf, die zwischen den Eingangsanschlüssen angeordnet ist, sowie eine Spannungsregelschaltung über den Ausgangsanschlüssen. Die Spannungsregelschaltung liefert ein Signal als Reaktion auf die Ausgangsspannung, das mit der Kipp- oder Treiberschaltung gekoppelt ist, um die zeitliche Folge der Antriebssignale, die von der letzten Schaltung an die Phasensteuerschaltvorrichtung geliefert werden, zu variieren, und die Kopplung ist vorzugsweise ein optoelektrischer Koppler. Auf diese Weise wird der Transformator kontinuierlich mit verschiedenen Aktivierungswinkeln der Triacs betrieben und liefert keine Möglichkeit zum Energiesparen in einem Fernsehgerät, wenn sich dieses in einem Wartezustand befindet.
Das Dokument EP-A-0 875 983 offenbart eine Stromversorgungsvorrichtung mit einer Wechselstromversorgung, einem Transformator, einem Schaltelement und einer Steuerschaltung zum Steuern eines Betriebs des Schaltelements. Ein elektrischer Strom wird zur Primärseite des Transformators in Intervallen verabreicht, wenn ein Hauptkörper eines elektrischen Geräts sich in einem Bereitschaftszustand befindet, so dass der unnötige Stromverbrauch reduziert wird. Diese periodische Schaltoperation wird als Reaktion auf ein Signal ausgeführt, das von außen eingegeben wird, etwa ein Ausgangsstromsignal.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf das oben Gesagte ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Stromversorgungsvorrichtung zu schaffen, die noch effizienter Energie sparen kann.
Diese Aufgabe und weitere Aufgaben der Erfindung wurden gelöst durch das Bereitstellen einer Stromversorgungsvorrichtung mit:
einem Transformator mit einer Primärspule auf einer Primärseite und einer Sekundärspule auf einer Sekundärseite;
einem Erregungsschaltungsabschnitt, der auf der Primärseite des Transformators vorgesehen ist und den Transformator mit einer Wechselspannung erregt; und
einem Steuerschaltungsabschnitt, der auf der Sekundärseite des Transformators vorgesehen ist, um ein Steuersignal über einen Photokoppler, der eine Diode und einen Transistor zum Steuern des Erregungsschaltungsabschnitts aufweist, zu liefern, und der aufweist:
eine Sekundärseitengleichspannungserzeugungsschaltung, um eine Gleichspannung zu erzeugen, die eine Spannung über die Sekundärspule gleichrichtet;
einen Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator, der in Reihe mit der Sekundärseitengleichspannungserzeugungsschaltung verbunden ist, zum Anhäufen und Bereitstellen einer Sekundärseitengleichspannung;
dadurch gekennzeichnet, dass der Erregungsabschnitt aufweist:
ein Paar von Feldeffekttransistoren, die über ihre Source-Elektroden in Reihe verbunden sind und deren Gate-Elektroden miteinander verbunden sind, um die Wechselspannungsversorgung auf die Primärseite des Transformators umzuschalten, wenn sie angeschaltet sind;
eine Primärseitengleichrichtungsschaltung zum Gleichrichten der Wechselspannung (Gleichspannungserzeugungsschaltung), um eine Primärseitengleichspannung zu erzeugen, um das Paar von Feldeffekttransistoren zu versorgen;
wobei der Transistor des Photokopplers in Parallelschaltung zwischen den Gate-Elektroden und den Source-Elektroden angeordnet ist, um das Paar von Feldeffekttransistoren auszuschalten; und
wobei der Steuerschaltungsabschnitt aufweist:
eine Spannungsüberwachungsschaltung, die vom Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator versorgt wird, zum Überwachen der Sekundärseitengleichspannung und zum Ausgeben des Steuersignals, um eine "An"-Operation des Transistors des Photokopplers durchzuführen, indem die Diode des Photokopplers angeschaltet wird, wenn die Sekundärseitengleichspannung eine obere Grenze überschritten hat, und um eine "Aus"-Operation des Transistors durchzuführen, wenn die Sekundärseitengleichspannung eine untere Grenze erreicht hat,
wobei die Zeitkonstante des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators, der sich über den Steuerschaltungsabschnitt entlädt, so ausgewählt wird, dass die Entladezeit bis zum Erreichen der unteren Grenze von der oberen Grenze her länger ist als die Aufladezeit von der unteren Grenze bis zur oberen Grenze.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild, das die gesamte Konfiguration eines Fernsehgeräts zeigt;
2 ist ein Schaltbild, das die gesamte Konfiguration eines Wartestromversorgungsabschnitts gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
3A bis 3G sind Zeitdiagramme, die einen Zusammenhang der Spannungswerte oder Stromwerte entsprechender Elemente zeigen;
4 bis 9 sind Schaltbilder, die Konfigurationen von Erregungsschaltungsabschnitten gemäß anderen Ausführungsformen zeigen;
10 ist ein Schaltbild, das eine Konfiguration eines Wartestromversorgungsabschnitts gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt;
11 ist ein Schaltbild, das eine Konfiguration eines Oszillators zeigt;
12 ist eine schematische Abbildung, die eine Impulswelle zeigt, die vom Oszillator ausgegeben wird;
13 ist ein Schaltbild, das eine Konfiguration eines Steuerschaltungsabschnitts gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt;
14 ist ein Blockschaltbild, das die gesamte Konfiguration des Fernsehgeräts zeigt;
15 ist ein Schaltbild, das eine gesamte Konfiguration eines Wartestromversorgungsabschnitts gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
16 ist ein Schaltbild, das eine gesamte Konfiguration eines Wartestromversorgungsabschnitts gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
17 ist eine Kennlinie, die die Schaltungseigenschaften darstellt;
18 ist eine Kennlinie, die die Stromversorgungseffizienz darstellt;
19 und 20 sind Schaltbilder, die Konfigurationen von Erregungsschaltungsabschnitten gemäß anderen Ausführungsformen zeigen;
21 ist ein Schaltbild, das eine Konfiguration eines Wartestromversorgungsabschnitts gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt; und
22 ist ein Schaltbild, das eine Konfiguration eines Impulsoszillationsabschnitts zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Folgenden beschrieben.
(1) Erste Ausführungsform
In 1 bezeichnet Bezugsziffer 100 ein Fernsehgerät, bei dem, wenn ein Benutzer einen Wechselstromstecker (nicht dargestellt) des Fernsehgeräts 100 in eine standardisierte Stromversorgung 80 einführt, die Standardspannung aus der herkömmlichen Stromversorgung 80 an einen Hauptstromschalter 85 sowie einen Wartestromversorgungsabschnitt 70 als Stromversorgungsvorrichtung angelegt wird.
Das Fernsehgerät 100 gelangt während des Zeitraums vom Einführen des Wechselstromsteckers in die Standard-Stromversorgung 80 bis zum Lichtempfang von Steuersignalen, die den Startzeitpunkt des Hauptkörpers 90 ausdrücken, von einer (nicht dargestellten) Fernbedienung durch den Lichtempfangsabschnitt 75 in den Wartebetriebszustand, bei dem die Standardspannung, die von der Standard-Stromversorgung 80 über den Hauptstromversorgungsschalter 85 geliefert wird, nicht an den Hauptkörper 90 ausgegeben wird.
Wenn der Lichtempfangsabschnitt 75 Licht des Steuersignals empfängt, das den Start des Hauptkörpers 90 ausdrückt, gelangt das Fernsehgerät 100 vom Wartebetriebszustand in den Zustand, in dem eine Betätigung der Hauptstromversorgung vorliegt, so dass die Standardspannung, die am Hauptstromversorgungsschalter 85 anliegt, an den Hauptkörper 90 ausgegeben wird. Dies dient dazu, den Hauptkörper 90 auf der Basis der Standardspannung, die am Hauptstromversorgungsschalter 85 anliegt, zu starten und verschiedene Arten von Verfahrensschritten wie beispielsweise das Anzeigen von Bildern auf einem nicht dargestellten Kathodenstrahlrölhrendisplay (CRT) auszuführen.
Im Wartebetriebszustand des Fernsehgeräts 100 zieht der Wartestromversorgungsabschnitt 70 das Spannungsniveau der Standardspannung, die von der Standard-Stromversorgung 80 geliefert wird, nach unten und wandelt sie in eine Gleichspannung um, die immer an den Lichtempfangsabschnitt 75 ausgegeben wird. Der Lichtempfangsabschnitt 75 ist derart gestaltet, dass er immer mit der vom Wartestromversorgungsabschnitt 70 gelieferten Gleich spannung als Wartestromversorgung arbeitet und somit immer auf das Steuersignal von der Fernbedienung wartet.
2 zeigt eine Schaltungskonfiguration des Wartestromversorgungsabschnitts 70. Der Wartestromversorgungsabschnitt 70 besitzt einen Erregungsschaltungsabschnitt 50 auf der Primärseite des Stromversorgungstransformators Tr und einen Steuerschaltungsabschnitt 60 auf der Sekundärseite.
Der Erregungsschaltungsabschnitt 50 betätigt in seinem Wartebetriebszustand den Steuerschaltungsabschnitt 60 durch anfängliche Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr auf der Basis der Standardspannung, die über die Wechselstromeingänge 1 und 2 geliefert wird, wenn ein (nicht dargestellter) Wechselstromstecker in die Standard-Stromversorgung 80 (1) eingeführt ist.
Der Steuerschaltungsabschnitt 60 ist derart angeordnet, dass er das Fernsehgerät 100 im Wartebetriebszustand verharren lässt, indem er periodisch das Anhalten der Erregungsoperation und die normale Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr gemäß der Notwendigkeit regelt, sobald der Steuerschaltungsabschnitt 60 durch ursprüngliche Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr auf der Basis des Erregungsschaltungsabschnitts 50 betätigt wird.
Eine anfängliche Erregungsoperation bezieht sich hier auf eine Operation, die den Stromversorgungstransformator Tr mittels des Erregungsschaltungsabschnitts 50 in einen Erregungszustand bringt, um den Steuerschaltungsabschnitt 60 zu betätigen, damit der Wartebetriebszustand des Fernsehgeräts 100 aufrechterhalten wird, während eine normale Erregungsoperation sich auf eine Operation bezieht, die den Stromversorgungstransformator Tr mittels des Steuerschaltungsabschnitts 60 in einen Erregungszustand bringt, nachdem die anfängliche Erregungsoperation vorbei ist.
Beim Verfahren, bei dem der Stromversorgungstransformator Tr die anfängliche Erregungsoperation startet, nachdem der Wechselstromstecker des Fernsehgeräts in die Standard-Stromversorgung 80 eingeführt ist, wird eine negative Spannung von der Standard-Stromversorgung 80 an den Standardspannungseingang 1 angelegt und eine positive Spannung wird an den Standardspannungseingang 2 (t1 bis t2 in 3A) angelegt, und zu diesem Zeit punkt fließt ein Strom im Erregungsschaltungsabschnitt 50 über einen Standardspannungseingang 2, einen Kondensator C2, einen Feldeffekttransistor 6 zum Schalten (im Folgenden als Feldeffekttransistor (FET) bezeichnet), eine Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr und einen Standardspannungseingang 1. Dies dient dazu, den Kondensator C2 mit elektrischen Ladungen aufzuladen, damit die Seite des Verbindungspunkts 14 positiv wird.
Bis die Spannungen, die von der Standard-Stromversorgung 80 an die Standardspannungseingänge 1 und 2 angelegt werden, 0 werden (t2 bis t3 in 3A), wird zusätzlich die elektrische Ladung im Kondensator C2 über den Standardspannungseingang 2, die Standard-Stromversorgung 80, den Standardspannungseingang 1, den Kondensator C1, den Widerstand R1, die Gleichrichterdiode D2 und einen Kondensator C3 zum Anhäufen von Spannungen, um eine "An"-Operation der FETs 5 und 6 (im Folgenden als Schaltspannungsanhäufungskondensator bezeichnet) durchzuführen, zum Erregungsschaltungsabschnitt 50 hin entladen.
Dies dient zum Aufladen des Kondensators D1 mit elektrischen Ladungen, so dass die Seite des Verbindungspunkts 16 positiv wird, und zum Aufladen des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3 mit elektrischen Ladungen, so dass die Seite des Verbindungspunkts 15 positiv wird. Dies dient dazu, die Spannung des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3 zu erhöhen.
Wenn eine positive Spannung an den Standardspannungseingang 1 und eine negative Spannung an den Standardspannungseingang 2 ausgehend vom Nullzustand der Spannungen an den beiden Eingängen 1 und 2 angelegt wird (t3 bis t4 in 3A), werden zu diesem Zeitpunkt außerdem die im Kondensator C2 enthaltenen elektrischen Ladungen über den Standardspannungseingang 1, den Kondensator C1, den Widerstand R1, die Gleichrichterdiode D2, den Schaltspannungsanhäufungskondensator C3, den Kondensator C2 und den Standardspannungseingang 2 in dieser Reihenfolge zum Erregungsschaltungsabschnitt 50 hin entladen. Wenn die gesamte elektrische Ladung des Kondensators C2 entladen ist, fließt ein elektrischer Strom im Erregungsschaltungsabschnitt 50 über den Standardspannungseingang 1, den Kondensator C1, den Widerstand R1, die Gleichrichterdiode D2, den Schaltspannungsanhäufungskondensator C3, den FET 5 und den Standardspannungseingang 2. Dies dient zum Aufladen des Kondensators C1 mit elektrischen Ladungen, so dass die Seite des Verbindungspunkts 16 positiv wird, und zum Aufladen des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3 mit elektrischen Ladungen, so dass die Seite des Verbindungspunkts 15 positiv wird.
Bis die Spannungen, die von der Standard-Stromversorgung 80 an die Standardspannungseingänge 1 und 2 angelegt werden, 0 werden (t4 bis t5 in 3A), werden die elektrischen Ladungen im Kondensator C1 über den Standardspannungseingang 1, die Standard-Stromversorgung 80, den Standardspannungseingang 2, den Kondensator C2, die Gleichrichterdiode D1, den Widerstand R1 und den Kondensator C1 zum Erregungsschaltungsabschnitt 50 hin entladen. Dies dient zum Aufladen des Kondensators C2 mit elektrischen Ladungen, so dass die Seite des Verbindungspunkts 14 positiv wird.
Wenn Standardspannungen von der Standard-Stromversorgung 80 geliefert werden (t1 bis t3 in 3A), führt der Erregungsschaltungsabschnitt somit das Aufladen des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3 mit elektrischen Ladungen aus (Anhäufung elektrischer Ladungen), die einem Halbwellengleichrichten unterzogen wurden. Wenn die Standardspannung von der Standard-Stromversorgung 80 (1) während eines vorbestimmten Zeitraums (t5 bis tn in 3A) geliefert wird, wird der Erregungsschaltungsabschnitt 50 das Aufladen des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3 wiederholen.
Übrigens ist der Widerstand R1 ein begrenzender Widerstand, so dass, wenn Rauschspitzen hoher Spannung in der Standardspannung enthalten sind, die von der Standard-Stromversorgung 80 geliefert wird, die Rauschspitzen hoher Spannung entsprechende Elemente innerhalb des Erregungsschaltungsabschnitts 50 über den Kondensators C1 nicht zerstören, und er ist derart angeordnet, dass er keinen Einfluss auf den Prozess der Erregung des Stromversorgungstransformators Tr durch den Erregungsschaltungsabschnitt 50 besitzt. Zudem ist das Aufladen des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3 durch die Spannungsbegrenzungsdiode D3 auf ein vorbestimmtes Niveau begrenzt.
Das wiederholte Aufladen des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3 erhöht hier einen vorbestimmten Spannungswert (T1' in 3B), und anschließend wird der Halbwellenstrom, der in den Schaltspannungsanhäufungskondensator C3 geladen wurde, an die Gate-Elektrode des FET 5 und die Gate-Elektrode des FET 6 über den Widerstand R2 angelegt, was zum Ausführen der "An"-Operation der FETs 5 und 6 führt (T1' in 3C).
Zu diesem Zeitpunkt wird der Kondensator C2 kurzgeschlossen und dementsprechend werden die elektrischen Ladungen im Schaltspannungsanhäufungskondensator C3 sehr hoch (T1' usw. in 3B). Als ein Ergebnis hiervon wird die Ladespannung des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3 weiterhin an die Gate-Elektroden des FET 5 und des FET 6 über den Widerstand R2 angelegt, was zur Beibehaltung der "An"-Operation der FETs 5 und 6 dient. In diesem Fall wird die Standardspannung von der Standard-Stromversorgung 80 direkt an die Primärseite des Stromversorgungstransformators Tr (T1' in 3G) angelegt, und dies dient dazu, dass der Stromversorgungstransformator Tr die anfängliche Erregungsoperation ausführt.
In dem Fall, bei dem die Kapazität des Kondensators C1 und die Kapazität des Kondensators C2 identisch sind, wird übrigens der Kondensator C2 kurzgeschlossen, so dass die elektrischen Ladungen im Schaltspannungsanhäufungskondensator C3 annähernd doppelt so groß werden wie die elektrischen Ladungen, die angehäuft wurden, bevor der Kondensator C2 kurzgeschlossen wird.
Außerdem wird die Standardspannung direkt an die Primärseite des Stromversorgungstransformators Tr angelegt, um zu bewirken, dass der Stromversorgungstransformator Tr die anfängliche Erregungsoperation ausführt, und die Standardspannung, die an die Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr angelegt wird, wird in der Gleichrichterdiode D4 über die zweite Spule 4 des Stromversorgungstransformators Tr zu einer Gleichspannung verarbeitet, die dem Steuerschaltungsabschnitt 60 zugeführt werden soll. Dies dient zum Aufladen des Kondensators C4 zur Stromversorgung des Steuerschaltungsabschnitts 60 (im Folgenden bezeichnet als Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator) mit der Gleichspannung (T1' in 3D), während die Ausgabe der Gleichspannung an den Lichtempfangsabschnitt 75 (1) über das Ausgangsende 7 beginnt.
Sobald die innere integrierte Schaltung (IC) zum Einstellen der Spannung, die innerhalb des Steuerschaltungsabschnitts 60 vorgesehen ist, mit der Gleichspannung, die über den Stromversorgungstransformator Tr, die Gleichrichterdiode D4 und den Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 unter Erreichen eines vorbestimmten Spannungswerts geliefert wird, in den Betriebszustand gebracht wird, wird die Spannung, die in die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 eingegeben wird, überwacht, während der Steuerschaltungsabschnitt 60 bewirkt, dass die FETs 5 und 6 schalten, um entsprechend dem Ergebnis der Überwachung der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 eine "Aus"-Operation auszuführen. Dadurch stoppt der Stromversorgungstransformator Tr seine Erregungsoperation.
D.h., beim Prozess von der anfänglichen Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr zu einem Stopp steigt die Eingangsspannung und die Ausgangsspannung der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 gemäß der elektrischen Ladung, die im Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 angehäuft wurde, wenn der Stromversorgungstransformator Tr die anfängliche Erregungsoperation beginnt, bis die Anschlussspannung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 ein vorbestimmtes Spannungsniveau erreicht.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Spannung, die an die Basis des pnp-Transistors 10 angelegt wird, die Anschlussspannung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 geteilt durch die Spannungsteilerwiderstände R4, R5, R6 und R7, während die Spannung, die an den Emitter des pnp-Transistors 10 angelegt wird, eine Ausgangsspannung der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 ist. Dementsprechend wird die Basisspannung des Transistors 10 niedriger als die Emitterspannung und als Ergebnis hiervon führt der Transistor 10 eine "An"-Operation aus (T1' in 3E), was dazu dient, die Ausgangsspannung der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 an die Basis des Transistors 11 über den Transistor 10 sowie den Widerstand R8 anzulegen.
Dies dient zur Erhöhung der Basisspannung des Transistors 11, und als Ergebnis hiervon führt der Transistors 11 eine "An"-Operation aus (T1' in 3E). In diesem Fall werden, was die Basisspannung des Transistors 10 betrifft, die Spannungsteilerwiderstände, die bisher die Spannungsteilerwiderstände R4, R5, R6 und R7 umfassen, lediglich noch die Spannungsteilerwiderstände R4 und R5 umfassen, und dies bewirkt, dass die Basisspannung des Transistors 10 weiter abgesenkt wird.
Dementsprechend sind die Ströme, die vom Transistor 10 über den Emitter fließen, sehr hoch, und dies wird begleitet von dem Strom der vom Kollektor des Transistors 11 aus fließt, der ebenfalls sehr hoch wird, und deshalb bleibt die "An"-Operation der Transistoren 10 und 11 erhalten.
Im Übrigen wird die Basis des Transistors 11 über den Widerstand R9 mit dem Anschluss 9 in Verbindung gebracht, damit immer die "An"-Operation von außen ausgeführt wird. Außerdem sind die Widerstände R8 und R10 Widerstände, die bewirken, dass der Transistor 11 eine "An"-Operation ausführt, wenn eine vorbestimmte Menge an Kollektorströmen des Transistors 10 fließt. Außerdem sind die Spannungsteilerwiderstände R4, R5, R6 und R7 so angeordnet, dass sie bewirken, dass der Transistor 12 keine "An"-Operation ausführt, bevor die Transistoren 10 und 11 eine "An"-Operation ausführen.
Die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 ist mit einem vorbestimmten Spannungswert versehen, um den Spannungswert innerhalb des Steuerschaltungsabschnitts 60 während der Zeit des normalen Betriebszustands konstant zu halten, und deshalb wird eine Spannung, die nicht unter einem vorbestimmten Spannungsniveau liegt, eingegeben, und die Emitterspannung des Transistors 10 wird konstant sein, während die Basisspannung steigt.
Wenn die Spannung, die in die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 eingegeben wird (d.h. die Spannung, die durch Aufladen des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 erhalten wird), ein vorbestimmtes Spannungsniveau überschreitet (T2: obere Grenze in 3D), wird der Transistor 10 nicht länger in der Lage sein, die "An"-Operation aufrechtzuerhalten, da seine Basisspannung steigt.
Dadurch führt der Transistor 10 eine "Aus"-Operation aus (T2 in 3E), und dementsprechend wird die Basisspannung des Transistors 11 abfallen und als Ergebnis hiervon wird der Transistor 11 die "Aus"-Operation ausführen (T2 in 3E).
Dadurch steigt die Kollektorspannung des Transistors 11 und gleichzeitig die Basisspannung des Transistors 10, um die "Aus"-Operation weiter zu betreiben, so dass die Transistoren 10 und 11 unmittelbar die "Aus"-Operation ausführen. Dadurch steigt die Basisspannung des Transistors 12 und als Ergebnis hiervon führt der Transistor 12 die "An"-Operation aus (T2 in 3F).
Dementsprechend werden die elektrischen Ströme, die von der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 ausgegeben werden, über den Widerstand R3, die Diode D7 innerhalb des Photokopplers PH, der die Primärseite und die Sekundärseite des Stromversorgungstransformators Tr isoliert, und den Transistor 12 an die Erdung des Ausgangsendes 8 weitergegeben. Zu diesem Zeitpunkt führt der Transistor 13 innerhalb des Photokopplers PH die "An"-Operation aus.
Dadurch fließen die elektrischen Ströme, die innerhalb des Erregungsschaltungsabschnitts 50 über den Schaltspannungsanhäufungskondensator C3 und den Widerstand R2 zu den FETs 5 und 6 geleitet werden, vom Kollektor des Transistors 13 innerhalb des Photokopplers PH über den Emitter. Dementsprechend wird ein Kurzschluss zwischen der Gate-Elektrode und der Source-Elektrode bei den FETs 5 und 6 hervorgerufen, so dass die FETs 5 und 6 die "Aus"-Operation ausführen (T2 in 3C).
Dementsprechend wird die Standardspannung, die an der Primärseite des Stromversorgungstransformators Tr anliegt, nicht länger angelegt (T2 in 3G), und somit stoppt der Stromversorgungstransformator Tr in der Primärerregungsoperation, um die Erregungsoperation anzuhalten.
Somit bewirkt der Steuerschaltungsabschnitt 60 das Schalten der FETs 5 und 6, um die "Aus"-Operation auszuführen, wenn die Spannung, die in die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 eingegeben wird, ein vorbestimmtes Spannungsniveau überschreitet, und deshalb stoppt der Stromversorgungstransformator Tr seine Erregungsoperation.
Wenn die anfängliche Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr aufgrund des Steuerschaltungsabschnitts 60 anhält, wird zusätzlich elektrische Ladung, die sich im Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 innerhalb des Steuerschaltungsabschnitts 60 angehäuft hat, als Lastströme in den Lichtempfangsabschnitt 75 (1) über den Steuerschaltungsabschnitt 60 und das Ausgangsende 7 entladen (T2 bis T3 in 3D).
Wenn die Spannung, die in die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 eingegeben wird, auf nicht mehr als ein vorbestimmtes Spannungsniveau abfällt (T3: untere Grenze in 3D), wird die Basisspannung des Transistors 10 geringer als die Emitterspannung, da die elektrischen Ladungen auf dem Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 entladen werden.
In diesem Fall führt der Transistor 10 beim Abfall der Basisspannung die "An"-Operation aus und somit bewirkt der Steuerschaltungsabschnitt 60 das Schalten der FETs 5 und 6, um die "An"-Operation auszuführen, bis die Spannung, die in die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 eingegeben wird, ein vorbestimmtes Spannungsniveau überschreitet, wie oben beim Prozess von der anfänglichen Erregungsoperation zum Anhalten der Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr beschrieben. Dadurch führt der Stromversorgungstransformator Tr die normale Erregungsoperation aus, und die Gleichströme, die durch die Gleichrichterdiode D4 hindurchgegangen sind, werden wieder in den Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 geladen (T3 bis T4 in 3D).
Wenn der Spannungswert, der in die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 eingegeben wird, ein vorbestimmtes Spannungsniveau überschreitet (T4 in 3D), bewirkt der Steuerschaltungsabschnitt 60 das Schalten der FETs 5 und 6 zum Ausführen der "Aus"-Operation. Dadurch stoppt der Stromversorgungstransformator Tr die Erregungsoperation.
Somit bewirkt der Steuerschaltungsabschnitt 60, dass der Stromversorgungstransformator Tr die "Aus"-Operation zusammen mit der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 ausführt, wenn die Spannung, die in die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 eingegeben wird, ein vorbestimmtes Spannungsniveau überschreitet, und dass der Stromversorgungstransformator Tr die "An"-Operation mit einer Abnahme auf einen niedrigeren Wert als ein vorbestimmtes Spannungsniveau ausführt, was zur Steuerung des Stromversorgungstransformators Tr dient, um die normale Erregungsoperation und das Anhalten der Erregungsoperation periodisch auszuführen.
Dementsprechend behält das Ausgangsende 7 der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 des Steuerschaltungsabschnitts 60 immer eine konstante Spannung bei, und dies dient dazu, dass eine konstante Spannung über das Ausgangsende 7 an den Lichtempfangsabschnitt 75 angelegt wird. Dementsprechend behält der Steuerschaltungsabschnitt 60 den Wartebetriebszustand des Fernsehgeräts 100 bei.
Wenn der Erregungsschaltungsabschnitt 50 über die Wechselstromeingänge 1 und 2 mit einer Standardspannung versorgt wird, wiederholt er das Laden von elektrischen Strömen, die einem Halbwellengleichrichten unterzogen wurden, in den Schaltspannungsanhäufungskondensator C3, um zu bewirken, dass die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen, um den Stromversorgungstransformator Tr in die Lage zu versetzen, die anfängliche Erregungsoperation auszuführen.
Zudem bewirkt der Erregungsschaltungsabschnitt 50 das Schalten der FETs 5 und 6, um die "An"-Operation auszuführen, und um die Standardspannung, die über die Wechselstromeingänge 1 und 2 geliefert wird, direkt an die Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr anzulegen. Somit wird der Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 des Steuerschaltungsabschnitts 60 als Sekundärseite des Stromversorgungstransformators Tr in einem kurzen Zeitraum aufgeladen. D.h., der Erregungsschaltungsabschnitt 50 kann den Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 in kurzer Zeit aufladen.
In dem Fall, bei dem beispielsweise die Stromversorgung abgeschnitten wird oder über einen vorbestimmen Zeitraum keine Standardspannung von der (nicht dargestellten) Stromversorgung geliefert wird, wenn von der Standard-Stromversorgung 80 zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme des Betriebs aus dem leistungsfreien Zustand die Stromversorgung wieder übernommen wird, wiederholt demgemäß der Erregungsschaltungsabschnitt 50 sofort das Aufladen des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3, um zu bewirken, dass die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen, und dies dient dazu, den Stromversorgungstransformator Tr in die Lage zu versetzen, die anfängliche Erregungsoperation wieder aufzunehmen. Dadurch wird der Erregungsschaltungsabschnitt 50 in die Lage versetzt, den Steuerschaltungsabschnitt 60 dazu zu bringen, den normalen Betrieb in einem kurzen Zeitraum auszuführen.
Außerdem hält der Steuerschaltungsabschnitt 60 die innere Spannung auf einem konstanten Niveau und kann bewirken, dass die FETs 5 und 6 über den Photokoppler PH in dem Fall, bei dem die Spannung nicht weniger als ein vorbestimmtes Spannungsniveau erreicht, die "Aus"-Operation ausführen, und dass die FETs 5 und 6 über den Photokoppler PH in dem Fall, bei dem die Spannung nicht mehr als ein vorbestimmtes Spannungsniveau er reicht, die "An"-Operation ausführen, und kann somit die Erregung des Stromversorgungstransformators Tr periodisch steuern.
In einer Konfiguration des Wartestromversorgungsabschnitts 70 ist die verbrauchte elektrische Leistung des Erregungsschaitungsabschnitts, die dafür sorgt, dass die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen, 5.121 μW, aufgeteilt auf die elektrische Leistung zum Durchlaufen der Diode D2 (d.h. 10 V × 0.5 μA = 5 μW) und die elektrische Leistung entsprechend dem Verlust im Widerstand R1 (d.h. R1² = 100 k × (1.1 μA)² = 0.121 μW unter der Annahme dass die gesamten Wechselströme die Diode D1 passiert haben), insbesondere unter folgenden beispielhaften Voraussetzungen, wobei die Kapazität des Kondensators C4 4700 μF ist, der innere Verluststromwert der inneren integrierten Schaltung 17 zur Spannungseinstellung 2 μA ist, der Stromwert innerhalb des Transistors 13 des Photokopplers PH 30 μA ist, der Stromwert, der in den Transistoren 10 und 11 fließt, 10 μA ist, der obere Grenzspannungswert der Eingangsspannung in der inneren integrierten Schaltung 17 zur Spannungseinstellung 8 V ist, der untere Grenzspannungswert der Eingangsspannung in der inneren integrierten Schaltung 17 zur Spannungseinstellung 6 V ist, die Ladungseffizienz des Kondensators C4 50% ist, die Ladezeit des Kondensators C4 50 ms ist, der Stromwert, der im Transistor 13 innerhalb des Photokopplers PH zum Zeitpunkt fließt, wenn die FETs 5 und 6 die "Aus"-Operation ausführen, 0.5 μA ist, der Anschlussspannungswert des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3 10 V ist, der Wert des Widerstands R1 100 k ist, der Erregungsverlust des Stromversorgungstransformators Tr 0.1 W ist, der Verlust zum Zeitpunkt, wenn die FETs 5 und 6 die "An"-Operation oder die "Aus"-Operation ausführen, 0 ist, der Leckstromwert der jeweiligen Kondensatoren C1 bis C4 0 ist und der Verlust der jeweiligen Dioden D1 bis D3 0 ist.
Da der Unterschied zwischen der Energie bei der elektrischen Ladeleistung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4, wenn die Kapazität des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 eine Spannung von 8 V als oberen Grenzspannungswert der Eingangsspannung der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 besitzt (d.h. CV²/2 = 0.1504 J), und der Energie, wenn die Kapazität des Kondensators C4 eine Spannung von 6 V als unteren Grenzspannungswert der Eingangsspannung in die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 besitzt (d.h. CV²/2 = 0.0846 J), 0.0658 J beträgt, ist aufgrund der Ladeeffizienz des Kondensators C4 von 50% die zum Aufladen des Kondensators C4 notwendige Energie 0.1316 J (d.h. 0.0658 J × 2). Dementsprechend ist die Zeit, bis die Spannung des Kondensators C4 von den 6 V her die 8 V erreicht, 223.8 s (d.h. T = CV/I = 4700 μF × 2 V/(2 μA + 30 μA + 10 μA), wobei CV = IT (C: Kondensatorkapazität, V: Spannungsgleichgewicht, I: Strom und T: Zeit)). Dadurch wird die Durchschnittsladeleistung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 für einen Lade- und Entladezyklus 0.588 mW (d.h. 0.1316 J/(223.8 s + 0.05 s)).
Außerdem ist die durchschnittliche Erregungsleistung des Stromversorgungstransformators Tr 0.0223 mW (d.h. 0.1 W × 50 ms/(223.8 s + 0.05 s) als Erregungsleistung × Operationszeit/Dauer eines Zyklus).
D.h., die berechnete verbrauchte Leistung unter den oben beschriebenen Annahmen im Wartestromversorgungsabschnitt 60 beträgt 0.61542 mW (d.h. 0.00512 mW + 0.588 mW + 0.0223 mW). Eigentlich dürfte sich die verbrauchte Leistung des Wartestromversorgungsabschnitts 70 aufgrund des Vorliegens von Elementen, die in der Berechnung nicht berücksichtigt wurden, wie z.B. ein Einschaltstrom des Stromversorgungstransformators Tr oder dergleichen, erhöhen, was aber in einen Bereich von nicht mehr als 1 mW fällt. Unter der Annahme, dass die Ladeleistung 1 mW und die Leistungseffizienz 30% beträgt, beträgt der hinzugefügte Anteil aus der Verbindung der Last 3.33 mW, und wenn 1 mW als verbrauchter Anteil im Wartestromversorgungsabschnitt 70 hinzu addiert wird, wird der Gesamtwert 4.33 mW sein, und deshalb wird der jährliche Leistungsverbrauch 37.93 Wh sein (d.h. 0.00433 W × 24 h × 365 d). Unter der Annahme von 23 Yen pro kWh werden die Kosten des jährlichen Stromverbrauchs 872 Yen/Jahr betragen, d.h. 37.93 × 23 Yen. Wenn beispielsweise also das elektrische Gerät mit dem Wartestromversorgungsabschnitt 70 anstelle einer Batterie über zwei bis drei Jahre arbeitet, können die Kosten für den jährlichen Stromverbrauch rechnerisch reduziert werden. Dies dient dazu, dem Nutzer des elektrischen Geräts bei den Ausgaben für die Benutzung des elektrischen Geräts eine Reduktion der Kosten zu ermöglichen.
Somit hat der Wartestromversorgungsabschnitt 70 die FETs 5 und 6 gewählt, welche die Schaltelemente sind, die in der Lage sind, die Leistung weiter zu reduzieren, die den Erregungsschaltungsabschnitt 70 veranlassen, den Stromversorgungstransformator Tr die anfängliche Erregungsoperation ausführen zu lassen, und die Leistung zu reduzieren, die benötigt wird, um den Steuerschaltungsabschnitt 60 zu veranlassen, den Stromversorgungs transformator Tr die normale Erregungsoperation und das Anhalten der Erregungsoperation ausführen zu lassen.
Wenn bei der bislang beschriebenen Konfiguration der Erregungsschaltungsabschnitt 50, der auf der Primärseite des Stromversorgungstransformators Tr vorgesehen ist, mit einer Standardspannung versorgt wird, wiederholt er das Laden elektrischer Ströme, die einem Halbwellengleichrichten unterzogen wurden, in den Schaltspannungsanhäufungskondensator C3 mit den Kondensatoren C1 und C2, dem Widerstand R1, dem Widerstand R2, den Gleichrichterdioden D1 und D2, der Spannungsbegrenzungsdiode D3 und dem Schaltspannungsanhäufungskondensator C3 als Gleichspannungserzeugungsschaltung, um zu bewirken, dass die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen, damit der Stromversorgungstransformator Tr die anfängliche Erregungsoperation ausführt.
In diesem Fall ist der Erregungsschaltungsabschnitt 50 derart angeordnet, dass er die Standardspannung direkt an die Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr anlegt, und dadurch wird der Erregungsschaltungsabschnitt 50 veranlasst, den Steuerschaltungsabschnitt 60, der auf der Sekundärseite des Stromversorgungstransformators Tr angeordnet ist und mit geringer Leistung arbeitet, dazu zu bringen, die normale Operation in einem kurzen Zeitraum auszuführen.
Zusätzlich ist der Steuerschaltungsabschnitt 60, der den normalen Betriebszustand erreicht hat, darauf ausgerichtet, immer den Spannungswert in der Steuerschaltung zu überwachen, um ihn konstant zu halten. D.h., der Steuerschaltungsabschnitt 60 lässt die FETs 5 und 6 die "Aus"-Operation ausführen, indem der Photokoppler PH in dem Fall betrieben wird, bei dem die Spannung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 nicht weniger als ein vorbestimmtes Spannungsniveau erreicht, und lässt gleichzeitig die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen, indem der Betrieb des Photokopplers PH in dem Fall gestoppt wird, bei dem die Spannung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 nicht mehr als ein vorbestimmtes Spannungsniveau erreicht.
Dementsprechend kann der Steuerschaltungsabschnitt 60 über den Photokoppler PH entsprechend dem Spannungswert des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 bewirken, dass die FETs 5 und 6 die "Aus"- und "An"-Operation ausführen, und somit erregt der Erregungsschal tungsabschnitt 50 den Stromversorgungstransformator Tr oder hält ihn an durch die "An"- und "Aus"-Operation der FETs 5 und 6. D.h., der Steuerschaltungsabschnitt 60 kann mit geringer Leistung betrieben werden, um den Stromversorgungstransformator Tr periodisch zu steuern.
Außerdem hat der Wartestromversorgungsabschnitt 70 die FETs 5 und 6 gewählt, die die Schaltelemente zum Ausführen der anfänglichen Erregungsoperation, der normalen Erregungsoperation und des Anhaltens der Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr sind, um die Leistung weiter zu reduzieren, die notwendig ist, um den Erregungsschaltungsabschnitt 50 dazu zu bringen, dass er den Stromversorgungstransformator Tr die anfängliche Erregungsoperation ausführen lässt, und die Leistung, durch welche die Steuerschaltung den Stromversorgungstransformator Tr die normale Erregungsoperation und das Anhalten der Erregungsoperation ausführen lässt.
Gemäß der bislang beschriebenen Konfiguration ist der Erregungsschaltungsabschnitt 50 auf der Primärseite des Stromversorgungstransformators Tr vorgesehen, und der Steuerschaltungsabschnitt 60 ist auf dem Sekundärabschnitt vorgesehen, so dass der Steuerschaltungsabschnitt 60 den Erregungsschaltungsabschnitt 50 periodisch steuert, und somit arbeiten sie mit dem Schaltspannungsanhäufungskondensator C2 und dem Sekundärschaltspannungsanhäufungskondensator C4 mit geringer Kapazität und können daher den Leistungsverbrauch des Wartestromversorgungsabschnitts 70 weiter verringern und noch effizienter Energie sparen.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wurde übrigens der Fall beschrieben, bei dem die "An"-Operation der FETs 5 und 6 sowie das Aufladen des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3 mit der Reaktanz des Kondensators C1 und des Kondensators C2 ausgeführt wird, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und in 4, bei der Teile, die denen in 2 entsprechen, dieselben Bezugsziffern erhalten haben, kann die "An"-Operation der FETs 5 und 6 mit dem Widerstand R21 ausgeführt werden. Da in diesem Fall der Primärseitenverlust des Stromversorgungstransformators Tr geringer ist als der Gesamtverlust des Wartestromversorgungsabschnitts 70, kann die "An"-Operation der Schaltelemente (FETs 5 und 6) zum Erregen des Stromversorgungstransformators Tr mit dem Widerstand R1 ausgeführt werden, um ähnliche Wirkungen wie in der oben beschriebenen Ausführungsform zu erhalten.
Zudem wurde in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Fall beschrieben, bei dem die FETs 5 und 6 als Schaltelemente verwendet werden, um den Stromversorgungstransformator Tr in den Erregungszustand zu versetzen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und in 5, bei der Teile, die denen in 2 entsprechen, dieselben Bezugsziffern erhalten haben, kann ein Schaltelement verwendet werden, das lediglich den FET 22 und Brückendioden D23a, D23b, D23c und D23d aufweist. Da in diesem Fall lediglich ein FET 22 vorgesehen ist, wird es seltener als im Fall der FETs 5 und 6 geschehen, dass aufgrund der Abweichung von Merkmalen der FETs ein Gleichstrom in der Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr fließt.
Außerdem wurde in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Fall beschrieben, bei dem die FETs 5 und 6 als Schaltelemente verwendet wurden, um den Stromversorgungstransformator Tr in den Erregungszustand zu versetzen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und in 6, bei der Teile, die denen in 2 entsprechen, dieselben Bezugsziffern erhalten haben, wird ein Schaltelement verwendet, das einen FET 24, einen Widerstand, der in Reihe mit dem FET 24 geschaltet ist, und einen Thyristor 25 aufweist, die mit den Brückendioden D26a, D26b, D26c und D26d gemeinsam verwendet werden. In diesem Fall erlauben die Merkmale des Thyristors den einfachen Umgang mit einem großen Strom.
Außerdem wurde in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Fall, bei dem die FETs 5 und 6 als Schaltelemente verwendet wurden, um den Stromversorgungstransformator Tr in den Erregungszustand zu versetzen, beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und in 7, bei der Teile, die denen in 2 entsprechen, mit denselben Bezugsziffern versehen sind, wird ein Schaltelement verwendet, das durch Kombination der FETs 5 und 6, eines Grenzwiderstands, der in Reihe mit den FETs 5 und 6 verbunden ist, und eines Triacs 28 gebildet wird. In diesem Fall ermöglichen die Merkmale des Triacs den einfachen Umgang mit einem großen Strom.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wurde übrigens der Fall beschrieben, bei dem die FETs 5 und 6 als Schaltelemente verwendet wurden, um den Stromversorgungstransformator Tr in den Erregungszustand zu versetzen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und in 8, bei der Teile, die denen aus 2 entsprechen, dieselben Bezugsziffern erhalten haben, kann auch ein Schaltelement verwendet werden, das einen bipolaren Isoliergate-Transistor 31 und die Brückendioden D32a, D32b, D32c und D32d gemeinsam verwendet. In diesem Fall kann derselbe Effekt wie in der oben beschriebenen Ausführungsform erhalten werden.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, bei dem die FETs als Schaltelemente verwendet wurden, um den Stromversorgungstransformator Tr in den Erregungszustand zu versetzen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und in 9, bei der Teile, die denen in 2 entsprechen, dieselben Bezugsziffern erhalten haben, kann ein Schaltelement verwendet werden, das bipolare Isoliergate-Transistoren 33 und 34 aufweist, die in Reihe miteinander verbunden sind. In diesem Fall kann derselbe Effekt wie in der oben beschriebenen Ausführungsform erhalten werden.
Außerdem wurde in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Fall beschrieben, bei dem die "An"-Operation des Photokopplers PH durch die "An"-Operation des Transistors 12, die im Steuerschaltungsabschnitt 60 ausgeführt wird, ausgeführt wird, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und in 10, bei der Teile, die denen in 2 entsprechen, dieselben Bezugsziffern erhalten haben, kann ein Oszillator (OSC) 35 in der Steuerschaltung 64 vorgesehen sein, so dass der Photokoppler PH die "An"- und "Aus"-Operation auf der Basis der Impulswellenformen ausführt, die vom Oszillator 35 ausgegeben werden, und wenn der Photokoppler PH sich in der "Aus"-Operation befindet, wird die "Aus"-Operation der FETs 5 und 6 durch einen Strom aufrechterhalten, der in den Kondensator C36 geleitet wurde, der in der Gleichspannungsschaltung der Erregungsschaltung 54 angeordnet wurde. In diesem Fall kann die Steuerschaltung 64 den Durchschnittsstrom im Photokoppler PH noch geringer machen.
11 zeigt ein Beispiel einer Schaltungskonfiguration des Oszillators 35, der Dioden D41, D43 und D44 und Widerstände R38, R39 und R42 sowie einen Kondensator C43 und einen logischen C-MOS Invertierer 40 aufweist. In diesem Fall soll der Widerstand R38 im Oszillator 35 einen Wert besitzen, der geringer ist als der des Widerstands R39, so dass die Basisspannung des Transistors 12 mit einer Wellenform wie in 12 dargestellt ausgegeben wird.
Außerdem wird in diesem Fall im Oszillator 35 der logische C-MOS Invertierer 40 verwendet, so dass der Transistor 12 mit weniger Strom arbeiten kann. D.h., wenn das logische Niveau von Signalen, die über den Triggeranschluss 38 (in 11) geliefert werden, Hi erreicht, bringt der Oszillator 35 das logische Niveau des Impulses, der in den Transistors 12 eingegeben wird, auf Lo, und als Ergebnis hiervon führt der Photokoppler PH (in 11) die "Aus"-Operation aus.
Wenn andererseits das logische Niveau von Signalen, die über den Triggeranschluss 38 (in 11) geliefert werden, Lo erreicht, legt der Oszillator 35 die in 12 dargestellte Spannung an die Basis des Transistors 12 an, und als Ergebnis hiervon führt der Photokoppler PH (in 11) die "An"- und "Aus"-Operation schnell aus, so dass der Kondensator C36 (in 10) die Gate-Spannung der FETs 5 und 6 bei Lo hält.
Außerdem wurde in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Fall beschrieben, bei dem, wenn der Stromversorgungstransformator Tr im Nichterregungszustand ist, die Steuerschaltung 60 auf der Basis der elektrischen Ladungen, die auf den Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 geladen wurden, arbeitet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt und anstelle des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 kann eine Sekundärbatterie vorgesehen sein, die das Laden/Entladen ausführt. In diesem Fall von 13, bei dem die Teile, die denen aus 2 entsprechen, mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind, sollte eine Sekundärseitenspannungsanhäufungssteuerschaltung 45 gemäß dem Modell der Sekundärbatterie vorgesehen sein. D.h., die Sekundärseitenspannungsanhäufungssteuerschaltung 45 hält das Aufladen der Sekundärbatterie C46 an, wenn die Spannung im Steuerschaltungsabschnitt 60 ein vorbestimmtes Spannungsniveau überschreitet, und andererseits, wenn sie unter ein vorbestimmtes Spannungsniveau absinkt, fährt die Schaltung mit dem Aufladen der Sekundärbatterie C46 fort. Das sollte für effektivere Planung des Energiesparens als in der oben beschriebenen Ausführungsform dienen.
(2) Zweite Ausführungsform
In 14, in der die Teile, die denen aus 1 und 2 entsprechen, mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind, wird im Fernsehgerät 100, wenn ein Wechselstromstecker 81 in die Standard-Stromversorgung 80 eingeführt wird, die Standardspannung über die Standard-Stromversorgung 80 und den Wechselstromstecker 81 nur an den Wartestromversorgungsabschnitt 70 angelegt (Wartebetriebszustand).
In diesem Wartebetriebszustand legt der Wartestromversorgungsabschnitt 70 des Fernsehgeräts 100 die Standardspannung, die vom Wechselstromstecker 81 mit dem Primärseitenerregungsschaltungsabschnitt 51 des Stromversorgungstransformators Tr geliefert wird, an die Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr an, der die primäre Erregungsoperation ausführt, so dass die Standardspannung über die Primärspule 3 und die Sekundärspule 4 an den Sekundärseitensteuerschaltungsabschnitt 61 angelegt wird.
Der Steuerschaltungsabschnitt 61 verringert die Standardspannung, die vom Erregungsschaltungsabschnitt 51 geliefert wird, um ein vorbestimmtes Niveau und wandelt sie in eine Gleichspannung um, und sobald die Wartespannung V1 durch die Gleichspannung in Betrieb gebracht wird, indem die Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr im Erregungsschaltungsabschnitt 51 gemäß der Notwendigkeit periodisch gesteuert wird, wird die Wartespannung V1 zum Betreiben des Entschlüsselungsabschnitts 76 immer an den Entschlüsselungsabschnitt 76 angelegt.
Der Entschlüsselungsabschnitt 76 wird durch die Wartespannung V1 betrieben, die vom Wartestromversorgungsabschnitt 70 geliefert wird, wartet auf die Infrarotsignale, die von der (nicht dargestellten) Fernbedienung geliefert werden, und empfängt diese mittels des Lichtempfangsabschnitts 75.
Der Entschlüsselungsabschnitt 76 empfängt über den Lichtempfangsabschnitt 75 das Licht der Infrarotsignale, die von der (nicht dargestellten) Fernbedienung geliefert werden, und fährt anschließend mit der photoelektrischen Umwandlung der Infrarotsignale fort, um sie in Steuersignale S1 umzuwandeln und diese zum Mikrocomputer 77 zu übermitteln.
Der Mikrocomputer 77 erzeugt die Codesignale S2, indem der Entschlüsselungsprozess auf die Steuersignale S1 angewendet wird, und in dem Fall, bei dem die Codesignale S2 einen Befehl zum Anschalten der Hauptstromversorgung für das Fernsehgerät 100 enthalten, wird die Relaisspulenantriebsgleichspannung V3, die vom Steuerschaltungsabschnitt 61 geliefert wird, an den Verstärkungstransistor 78 angelegt.
In dem Fall, bei dem die Codesignale S2 keinen Befehl zum Anschalten der Hauptstromversorgung des Fernsehgeräts 100 enthalten, gibt der Mikrocomputer 77 die Befehlssignale S2 in Übereinstimmung mit den Codesignalen an den Einstellungsschaltungsabschnitt 92 des Hauptkörpers 90 weiter.
Der Verstärkungstransistor 78 verstärkt die Relaisspulenantriebsgleichspannung V3 auf ein vorbestimmtes Niveau, um die Relaisspule 79 mit der verstärkten Relaisspulenantriebsgleichspannung V3 zu versorgen.
Dadurch bewirkt die Relaisspule 79, dass das bewegliche Eisenstück 29A, das in einer gewissen Entfernung angeordnet ist, mit der magnetischen Kraft, die auf Basis der Relaisspulenantriebsgleichspannung V3 erzeugt wird, die um ein vorbestimmtes Niveau verstärkt wurde, in das (nicht dargestellte) innere Eisenstück absorbiert wird, um die "An"-Operation des Hauptstromversorgungsschalters 85 in Verbindung mit dem Absorptionsvorgang auszuführen, um den Hauptstromversorgungsabschnitt 91 des Hauptkörpers 90 mit der Standardspannung aus der Standard-Stromversorgung 80 zu versorgen.
Der Hauptstromversorgungsabschnitt 91 wandelt die Standardspannung von der Standard-Stromversorgung 80 in eine Gleichspannung um, um diese um ein vorbestimmtes Niveau zu verstärken und dem Einstellungsschaltungsabschnitt 92 zuzuführen. Der Einstellungsschaltungsabschnitt 92 gibt das Bild auf der Basis der Bildsignale wieder, die von der Antenne auf dem CRT empfangen wurden, und führt verschiedene Arten von Bearbeitungsschritten entsprechend den Befehlssignalen S2 vom Mikrocomputer 77 aus.
Somit wird in dem Fall, bei dem das Codesignal S2 einen Befehl zum Anschalten der Hauptstromversorgung des Fernsehgeräts 100 enthält, das Fernsehgerät 100 vom Wartebetriebszustand in den Zustand der angeschalteten Hauptstromversorgung versetzt und kann verschiedene Arten von Funktionen ausführen, die das Fernsehgerät 100 liefert.
In 15, bei der Teile, die mit denen in 2 übereinstimmen, dieselben Bezugsziffern erhalten haben, wird ein Betriebszustand eines Wartestromversorgungsabschnitts 70 (ein Erregungsschaltungsabschnitt 51 und ein Steuerschaltungsabschnitt 61), der im Fernsehgerät 100 im Wartebetriebszustand existiert, detailliert beschrieben.
Wenn ein Wechselstromstecker 81 in die Standard-Stromversorgung 80 (in 14) eingeführt wird, richtet im Wartestromversorgungsabschnitt 70 der Erregungsschaltungsabschnitt 51 mit den Gleichrichterdioden D1 und D2 die Standardspannung, die über die Standard-Stromversorgung 80 und den Wechselstromstecker 81 geliefert wird, durch Halbwellengleichrichtung gleich, um den Schaltspannungsanhäufungskondensator C3 von der Seite des Verbindungspunkts 15 aufzuladen, und er richtet dieselbe mit den Gleichrichterdioden D1 und D5 gleich, um den Kondensator C6 von der Seite des Verbindungspunkts 21 aufzuladen.
Die geladene Spannung, die durch das Aufladen des Kondensators C6 von der Seite des Verbindungspunkts 21 erzeugt wird, wird als Basisspannung des Transistors 20 hinzugefügt.
Außerdem wird die geladene Spannung, die durch das Aufladen des Schaltspannungsanhäufungskondensators C3 vom Verbindungspunkt 15 erzeugt wird, den Gate-Elektroden der FETs 5 und 6 über den Widerstand R2 und den Widerstand R11 zugeführt, und dadurch führen die FETs 5 und 6 die "An"-Operation aus.
Dementsprechend versorgt der Erregungsschaltungsabschnitt 51 die Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr mit dem Wechselstrom, der über den Wechselstromstecker 81 geliefert wird, und dadurch wird bewirkt, dass der Stromversorgungstransformator Tr die anfängliche Erregungsoperation ausführt.
Somit versorgt der Erregungsschaltungsabschnitt 51 die Gate-Elektroden der FETs 5 und 6 mit einer Gleichspannung mittels der Kondensatoren C1, C2, C6 und C7 als Gleichspannungserzeugungsschaltung, über den Schaltspannungsanhäufungskondensator C3, die Widerstände R1, R2, R10, R11 und R12, die Gleichrichterdioden D1, D2 und D5, die Spannungssteuerdioden D3 und D10 und den Transistor 20, so dass die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen.
Der Stromversorgungstransformator Tr wird durch den Erregungsschaltungsabschnitt 51 zur anfänglichen Erregungsoperation gebracht und versorgt anschließend den Steuerschaltungsabschnitt 61 über die Sekundärspule 4 mit dem Wechselstrom, der an die Primärspule 3 geliefert wird.
Der Steuerschaltungsabschnitt 61 richtet die Standardspannung, die von der Sekundärspule 4 des Stromversorgungstransformators Tr geliefert wird, mit der Gleichrichterdiode D4 gleich und lädt die gleichgerichtete Gleichspannung in den Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4, den Kondensator (im Folgenden bezeichnet als Relaisantriebskondensator) C8 zum Anhäufen der Relaisspulenantriebsgleichspannung V3 (in 14) und den Kondensator (im Folgenden bezeichnet als Wartespannungsanhäufungskondensator) C9 zum Anhäufen der Wartespannung V1.
Zu diesem Zeitpunkt wird die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 betrieben, wenn die geladene Spannung, die durch Aufladen des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 erzielt wurde, einen vorbestimmten Wert erreicht hat, und deshalb liefert das Ausgangsende 17b immer eine konstante Spannung.
Dadurch wird bewirkt, dass die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 einen Kondensator zum Anhäufen der Wartespannung V1 (diesbezüglich im Folgenden bezeichnet als Wartesspannungsanhäufungskondensator) mit einem vorbestimmten Wert von Gleichströmen über das Ausgangsende 17b der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 auflädt.
Beim Laststromverhinderungsabschnitt 59 wird gewährleistet, dass der Laststrom in das Eingangsende 17a der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 fließt, und anschließend wird an beiden Enden des Widerstands R111 eine Spannung erzeugt, die zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 119 angelegt werden soll.
Im Laststromverhinderungsabschnitt 59 erreicht somit die an beiden Enden des Widerstands R111 erzeugte Spannung einen vorbestimmten Wert, und anschließend beginnt ein Strom in die Basis des Transistors 119 zu fließen, aber der Strom, der äquivalent zu diesem verstärkten Anteil ist, fließt zwischen dem Emitter und Kollektor des Transistors 119 und vermeidet somit die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17.
D.h., der Laststromverhinderungsabschnitt 59 erhält das Ausgangssignal für den überschüssigen Anteil des Stroms, der in die innere integrierte Schal tung zur Spannungseinstellung 17 fließt, als Ausgangssignal des Steuerschaltungsabschnitts 61.
Der Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4, der Relaisantriebskondensator C8 und die Wartespannungsanhäufungskondensatoren C9 und C10 sind polarisierte Kondensatoren (chemische Kondensatoren), die lediglich von entsprechenden Verbindungsenden 55, 56, 57 und 58 aufgeladen werden.
In diesem Zustand wurde auf die Basisspannung des Transistors 10 der Spannungsteil angelegt, der aus der Spannungsteilung mit den Spannungsteilerwiderständen R4, R5, R6 und R7 der geladenen Spannung erhalten wird, die durch Aufladen des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 erhalten wurde, und die Emitterspannung des Transistors 10 wird mit der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 konstant gemacht, die mit der anfänglichen Erregungsoperation des Stromversorgungstransistors Tr betrieben wurde.
Dementsprechend führt der Transistor 10 eine "An"-Operation aus, da die Basisspannung während eines anfänglichen Zeitraums, wenn der Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 aufgeladen wird, geringer ist als die Emitterspannung.
In diesem Fall führt der Transistor 11 eine "An"-Operation aus, da eine Spannung zwischen der Basis und dem Emitter mit dem Kollektorstrom des Transistors 10 erzeugt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Basisspannung des Transistors 10 einer Spannungsteilung nicht mit den Spannungsteilerwiderständen R4 und R5, R6 und R7 unterzogen, sondern lediglich mit den Spannungsteilerwiderständen R4 und R5, und fällt deshalb schnell ab, was begleitet wird von einer Beschleunigung der "An"-Operation des Transistors 10.
Demgemäß liefert der Transistor 10 eine große Menge an Strom vom Kollektor zum Transistor 11, und begleitend hierzu liefert der Transistor 11 eine große Menge an Strom zwischen Kollektor und Emitter und über das Ausgangsende 8 an die Erdung.
Somit hält der Steuerschaltungsabschnitt 61 die gegenseitige "An"-Operation mit der Vorwärtskopplung (im Folgenden bezeichnet als Erregungsoperati onsstartvorwärtskopplung) in Übereinstimmung mit der "An"-Operation des Transistors 10 und der "An"-Operation des Transistors 11 aufrecht.
Zu diesem Zeitpunkt führt der Transistor 11 die "An"-Operation aus, wenn ein Kurzschluss zwischen der Basis und dem Emitter auftritt, um den Transistor 12 in die "Aus"-Operation zu bringen. Dementsprechend wird er nicht arbeiten, da kein Strom vom Ausgangsende 17b der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 zum Photokoppler PH gelangt.
Was den Transistor 10 betrifft, steigt entsprechend einem Anstieg der geladenen Spannung, die aufgrund der kontinuierlichen Aufladung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 stattfindet, die Basisspannung, und wenn die geladene Spannung einen ersten Grenzwert überschreitet, beginnt die Basisspannung die Emitterspannung zu übersteigen, um schrittweise mit dem Liefern von Strömen aufzuhören, die zwischen dem Emitter und dem Kollektor fließen.
Dadurch wird der Transistor 11 schrittweise mit weniger Spannung versorgt, die zwischen dem Basis und dem Emitter vorhanden war, und er wird zur rechten Zeit die "Aus"-Operation ausführen. Dementsprechend wird die Basisspannung des Transistors 10 einer Spannungsteilung nicht mit den Spannungsteilerwiderständen R4 und R5, sondern mit den Spannungsteilerwiderständen R4, R5, R6 und R7, von denen die Spannungsteilerwiderstände R6 und R7 zusätzliche sind, unterzogen und steigt deshalb schnell, und verbunden hiermit wird die "Aus"-Operation der Transistoren 10 und 11 beschleunigt.
Dies dient dazu, dass der Transistor 10 vollständig den Strom abschaltet, der zwischen dem Emitter und dem Kollektor fließt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Strom, der vom Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 bei "Aus"-Operation des Transistors 11 geliefert wird, an die Basis weitergegeben, um die "An"-Operation des Transistors 12 auszuführen, und somit wird der Strom, der vom Ausgangsende 17b der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 geliefert wird, an die Erdung des Ausgangsendes 8 über den Widerstand R13 und die Diode D7 des Photokopplers PH geliefert, der die Primärseite und die Sekundärseite des Stromversorgungstransformators Tr isoliert.
Der Widerstand R13 im Steuerschaltungsabschnitt 61 wird mit einem geringen Widerstandswert gewählt, und deshalb ist er geeignet, zu bewirken, dass eine große Menge an Strom in die Diode 13 des Photokopplers PH fließt.
Dadurch wird der Steuerschaltungsabschnitt 61 in die Lage versetzt, immer den Zusammenhang zwischen dem Betriebszustand des Transistors 13 des Photokopplers PH und dem Betriebszustand des Transistors 20 zu halten (um eine so genannte Abweichung zu vermeiden).
Dementsprechend senkt die ausreichende Betätigung der Diode D7 im Photokoppler PH und die "An"-Operation des Transistors 13 im Photokoppler PH die Kollektorspannung des Transistors 20 im Erregungsschaltungsabschnitt 51 fehlerlos, und verbunden hiermit wird bewirkt, dass die Gate-Spannung der FETs 5 und 6 abfällt, so dass die FETs 5 und 6 die "Aus"-Operation fehlerlos ausführen.
Dementsprechend versorgt der Erregungsschaltungsabschnitt 51 die Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr nicht mit dem Wechselstrom vom Wechselstromstecker 81, und dies dient dazu, die anfängliche Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr fehlerlos zu stoppen.
Zu diesem Zeitpunkt wird im Steuerschaltungsabschnitt 61 die geladene Spannung, die durch Aufladen des Relaisantriebskondensators C8 und der Wartespannungsanhäufungskondensatoren C9 und C10 erzeugt wird, als Wartespannung V1 (in 14) über die entsprechenden Ausgangsenden 22 und 7 an den Entschlüsselungsabschnitt 76 geliefert.
Im Steuerschaltungsabschnitt 61 bewirkt somit die Vorwärtskopplung (im Folgenden als Erregungsoperationsanhaltevorwärtskopplung bezeichnet) nach dem Betrieb der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 in dem Fall, bei dem die geladene Spannung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 den ersten Grenzwert überschreitet, gemäß der "Aus"-Operation des Transistors 10 und der "Aus"-Operation des Transistors 11, dass der Transistor 12 die "An"-Operation ausführt, so dass der Photokoppler PH des Erregungsschaltungsabschnitts 51 betrieben wird, um die Erregungsoperation (die anfängliche Erregungsoperation) des Stromversorgungstransformators Tr anzuhalten.
Hier entlädt der Steuerschaltungsabschnitt 61 die elektrischen Ladungen im Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 schrittweise, was dazu führt, dass die aufgeladene Spannung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 unter den zweiten Grenzwert fällt, und bringt anschließend den Transistor 12 und den Photokoppler PH mit der Erregungsoperationsstartvorwärtskopplung in die "Aus"-Operation.
Da in diesem Fall im Erregungsschaltungsabschnitt 51 der Transistor 13 im Photokoppler PH in die "Aus"-Operation gebracht wird, steigt die Kollektorspannung des Transistors 20, und gemeinsam hiermit steigen die Gate-Spannungen der FETs 5 und 6, so dass die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen.
Dementsprechend versorgt der Erregungsschaltungsabschnitt 51 die Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr mit Wechselstrom vom Wechselstromstecker 81 und bringt so den Stromversorgungstransformator Tr in die normale Erregungsoperation.
Zu diesem Zeitpunkt richtet der Steuerschaltungsabschnitt 61 die Standardspannung, die von der Sekundärspule des Stromversorgungstransformators Tr geliefert wird, mit der Gleichrichterdiode D4 gleich und lädt den gleichgerichteten Gleichstrom in den Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4, den Relaisantriebskondensator C8 bzw. die Wartespannungsanhäufungskondensatoren C9 und C10.
Somit führt der Steuerschaltungsabschnitt 61 die Operationssteuerung des Photokopplers PH des Erregungsschaltungsabschnitts 51 periodisch entsprechend dem geladenen Spannungswert des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 mit dem Transistor 12 aus, der die "An"- und "Aus"-Operation in Verbindung mit der Vorwärtskopplung für den Erregungsoperationsstart oder der Vorwärtskopplung für den Erregungsoperationsstopp des Transistors 10 und des Transistors 11 ausführt, um immer ein vorbestimmtes Niveau der geladenen Spannung, die durch das Aufladen des Relaisantriebskondensators C8 und der Wartespannungsanhäufungskondensatoren C9 und C10 erzeugt wird, sicherzustellen, und kann diese Spannung als Wartespannung V1 (in 14) und Relaisspulenantriebsgleichspannung V3 (in 4) immer an den Entschlüsselungsabschnitt 76 anlegen.
Ein solcher Steuerschaltungsabschnitt 61 ist dazu geeignet, eine hohe Spannung an den Entschlüsselungsabschnitt 76 anzulegen, indem im Vergleich zur oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Relaisantriebskondensator C8 und die Wartestromanhäufungskondensatoren C9 und C10 vorgesehen werden.
Dementsprechend drückt der Steuerschaltungsabschnitt 61 den Anstieg des Verbrauchs elektrischer Leistung auf ein Minimum und ist in der Lage, dass ein hoher Strom für den Verbrauch durch den Entschlüsselungsabschnitt 76 sichergestellt wird.
In der bisher beschriebenen Konfiguration ist der Steuerschaltungsabschnitt 61 mit einem Laststromverhinderungsabschnitt 59 ausgestattet, um einen Anstieg des inneren Laststroms der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 zu vermeiden, und der Widerstand R13 wurde mit einem geringen Widerstandswert gewählt.
Demgemäß unterdrückt der Steuerschaltungsabschnitt 61 den Stromfluss in der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 auf ein geringes Niveau und verwendet den Spannungsabfall des Widerstands R111, um zu bewirken, dass ein Teil des Laststroms in den Laststromverhinderungsabschnitt 59 fließt, so dass insgesamt ein hoher Strom fließt.
Somit fügt der Steuerschaltungsabschnitt 61 den Laststromverhinderungsabschnitt 59 hinzu, um insgesamt einen großen Stromfluss zu ermöglichen, ohne die Last der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 zu erhöhen, und ermöglicht so, dass der Laststromverhinderungsabschnitt 59 die Spannungseinstellung fehlerlos ausführt.
Demgemäß kann der Steuerschaltungsabschnitt 61 auf stabile Weise die Erregungsoperationsstartvorwärtskopplung oder die Erregungsoperationsanhaltevorwärtskopplung durch die Transistoren 10 und 11 ausführen und kann somit die Operation der Operationsanhaltesteuerung des Photokopplers PH auf stabile Weise ausführen.
Außerdem wählte der Steuerschaltungsabschnitt 61 den Widerstand R13 mit einem geringen Widerstandswert, um die Stromversorgung zu dem Zeitpunkt groß zu machen, an dem der Photokoppler PH betrieben wird, und deshalb kann in dem Fall, bei dem der Photokoppler PH arbeitet, der Transistor 13 des Erregungsschaltungsabschnitts 51 unabhängig von einer Abweichung der Komponenten des Transistors 13 im Photokoppler PH betrieben werden.
Dadurch führt der Erregungsschaltungsabschnitt 51 die "An"- und "Aus"-Operation der FETs 5 und 6 fehlerlos aus und ist in der Lage, den Stromversorgungstransformator Tr in den Erregungsoperationszustand oder den Nichterregungsoperationszustand zu bringen.
Gemäß der bislang beschriebenen Konfiguration ist der Steuerschaltungsabschnitt 61 mit einem Laststromverhinderungsabschnitt 59 ausgestattet, um einen Anstieg des inneren Laststroms der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 zu verhindern, und der Widerstand R13 wurde mit einem kleinen Widerstandswert gewählt, weshalb die geladene Spannung eines vorbestimmten Niveaus, die erzeugt wird, indem der Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4, der Relaisantriebskondensator C8 und die Wartespannungsanhäufungskondensatoren C9 und C10 durch das Ausführen der fehlerlosen periodischen Operationssteuerung des Photokopplers PH aufgeladen werden, immer sichergestellt werden kann, und so kann die Betriebsverlässlichkeit verbessert werden.
(3) Dritte Ausführungsform
In 16, bei der Teile, die denen in 2 entsprechen, mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind, wird der Betriebszustand des Wartestromversorgungsabschnitts 70 (Erregungsschaltungsabschnitt 52 und Steuerschaltungsabschnitt 62), der in einem Fernsehgerät 100 im Wartezustand angeordnet ist, detailliert beschrieben.
Wenn ein Wechselstromstecker 81 in die Standard-Stromversorgung 80 (in 14) eingeführt wird, richtet der Erregungsschaltungsabschnitt 52 mit den Gleichrichterdioden D1 und D2 die Standardspannung, die über die Standard-Stromversorgung 80 und den Wechselstromstecker 81 geliefert wird, mittels Halbwellengleichrichtung gleich, um den Schaltspannungsanhäufungskondensator C12 von der Seite des Verbindungspunkts 15 her aufzuladen.
Zu diesem Zeitpunkt versorgt der Erregungsschaltungsabschnitt 52 die Gate-Elektroden der FETs 5 und 6 über die Rückflussverhinderungsdiode D9 und den Widerstand R25 mit dem veränderten Anteil der geladenen Span nung, die durch Aufladen des Schaltspannungsanhäufungskondensators C12 mit einer Differenzierschaltung, die durch den Kondensator C11 und den Widerstand R19 gebildet wird, erzeugt wird, um die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen zu lassen.
Dadurch versorgt der Erregungsschaltungsabschnitt 52 die Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr mit dem Wechselstrom, der über den Wechselstromstecker 81 geliefert wird, und bringt den Stromversorgungstransformator Tr in die anfängliche Erregungsoperation.
Übrigens wählt der Erregungsschaltungsabschnitt 52 eine Zeitkonstante der Differenzierschaltung (Kondensator C11 und Widerstand R19) so, dass in keinem Fall irgendwelche Veränderungen in der geladenen Spannung, die erzeugt wird, indem der Schaltspannungsanhäufungskondensator C12 aufgeladen wird, vor der Anhäufung der elektrischen Ladungen entsprechend der Kapazität des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 aufgrund der anfänglichen Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr verschwinden können.
Zudem liefert die Rückflussverhinderungsdiode D9 eine Separation, so dass ein Anstieg in der Emitterspannung aufgrund der "An"-Operation des Transistors 13 im Photokoppler PH zum Zeitpunkt der normalen Erregungsoperation keine Last auf die Differenzierschaltung (Kondensator C11 und Widerstand R19) erzeugt.
Außerdem vermeidet der Erregungsschaltungsabschnitt 52 die Spitzenspannung, die in dem Fall auftritt, bei dem die FETs 5 und 6 schnell mit der Zeitkonstante des Kondensators C13 und des Widerstand R25 in die "Aus"-Operation gebracht werden.
Außerdem steigen im Erregungsschaltungsabschnitt 52 die Spannungen zwischen den Gate-Elektroden und den Drain-Elektroden der FETs 5 und 6 nicht zu stark, da die Spannungssteuerdiode D10 das Aufladen des Schaltspannungsanhäufungskondensators C12 mit dem Widerstand R2 steuert, und in dem Fall, bei dem der Wechselstromstecker 81 nicht länger die Standardspannung liefert, werden die elektrischen Ladungen im Schaltspannungsanhäufungskondensator C12 schnell entladen.
Wenn der Stromversorgungstransformator Tr durch den Erregungsschaltungsabschnitt 52 in den anfänglichen Erregungszustand gebracht wird, versorgt er den Steuerschaltungsabschnitt 63 mit der Standardspannung, die über die Sekundärspule 4 an die Primärspule 3 geliefert wird.
Der Steuerschaltungsabschnitt 62 richtet die von der Sekundärspule 4 des Stromversorgungstransformators Tr erhaltene Standardspannung mit der Gleichrichterdiode D4 gleich und lädt die gleichgerichtete Gleichspannung in den Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4, den Relaisantriebskondensator C8 und den Wartespannungskondensator C9.
Zu diesem Zeitpunkt arbeitet die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17, wenn die geladene Spannung durch Aufladen des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, und somit liefert das Ausgangsende 17b immer eine konstante Spannung.
Dies dient dazu, dass die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17 auch den Wartestromversorgungskondensator C10 mit einem vorbestimmten Wert von Gleichströmen über das Ausgangsende 17b der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 auflädt.
In diesem Zustand wurde zur Basisspannung des Transistors 10 der Spannungsanteil, der von der Spannungsteilung durch die Spannungsteilerwiderstände R15, R16 und R17 auf die geladene Spannung, die durch das Aufladen des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 erzeugt wurde, erhalten wird, angelegt, und die Emitterspannung des Transistors 10 wird mit der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17, die mit der anfänglichen Erregungsoperation des Stromversorgungstransistors Tr ihren Betrieb aufnahm, konstant eingestellt.
Dementsprechend führt der Transistor 10 eine "An"-Operation aus, da die Basisspannung während des anfänglichen Zeitraums, wenn der Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 geladen wird, geringer ist als die Emitterspannung.
In diesem Fall führt der Transistor 11 die "An"-Operation aus, da eine Spannung zwischen der Basis und dem Emitter mit dem Kollektorstrom des Transistors 10 erzeugt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Basisspannung des Transistors 10 einer Spannungsteilung nicht mit den Spannungsteilerwiderständen R15, R16 und R17 unterzogen, sondern lediglich mit den Spannungsteilerwiderständen R15 und R16, und fällt deshalb schnell ab, was begleitet wird von der Beschleunigung der "An"-Operation des Transistors 10.
Dementsprechend liefert der Transistor 10 eine große Menge an Strom vom Kollektor zum Transistor 11, und hiermit verbunden liefert der Transistor 11 eine große Menge an Strom zwischen Kollektor und Emitter und über das Ausgangsende 8 zur Erdung.
Somit hält der Steuerschaltungsabschnitt 62 die gegenseitige "An"-Operation mit der Erregungsoperationsstartvorwärtskopplung in Übereinstimmung mit der "An"-Operation des Transistors 10 und der "An"-Operation des Transistors 11 aufrecht.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Basis des Transistors 12 mit der Kollektorseite des Transistors 10 verbunden, und somit wird wie beim Transistor 11 eine Spannung zwischen der Basis und dem Emitter erzeugt, um die "An"-Operation aufrechtzuerhalten.
Dementsprechend wird der Photokoppler PH mit einem Strom vom Ausgangsende 17b der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 über den Widerstand R13 versorgt und so betrieben.
Wie beim Transistor 10 steigt entsprechend einem Anstieg der geladenen Spannung, der aufgrund der kontinuierlichen Aufladung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 auftritt, die Basisspannung hier an, und wenn die geladene Spannung einen ersten Grenzwert überschreitet, beginnt die "Aus"-Operation, um schrittweise das Bereitstellen von Strömen anzuhalten, die zwischen dem Emitter und dem Kollektor fließen.
Dadurch wird der Transistor 11 schrittweise mit weniger Spannung als derjenigen versorgt, die üblicherweise zwischen Basis und Emitter auftrat, und wird zur rechten Zeit die "Aus"-Operation ausführen. Dementsprechend wird die Basisspannung des Transistors 10 einer Spannungsteilung nicht mit den Spannungsteilerwiderständen R15 und R16 unterzogen, sondern mit den Spannungsteilerwiderständen R15, R16 und R17, bei denen der Spannungsteilerwiderstand R17 hinzugefügt wurde, und steigt somit schnell an, was verbunden ist mit der Beschleunigung der "Aus"-Operation des Transistors 10.
Dadurch führt der Transistor 10 die "Aus"-Operation aus, da die Spannung, die zwischen Basis und Emitter auftrat, nicht länger vollständig geliefert wird, und verbunden hiermit führt der Transistor 12 ebenfalls die "Aus"-Operation aus, da die Spannung zwischen Basis und Emitter nicht länger vollständig aufrechterhalten wird.
Dies dient dazu, dass der Photokoppler PH seinen Betrieb einstellt, so dass der Transistor 13 im Photokoppler PH die "Aus"-Operation ausführt.
Da in diesem Fall der Transistor 13 innerhalb des Photokopplers PH die "Aus"-Operation ausführt, versorgt der Erregungsschaltungsabschnitt 52 die Gate-Elektroden der FETs 5 und 6 nicht mit der geladenen Spannung des Schaltspannungsanhäufungskondensators C12 und bewirkt daher, dass die FETs 5 und 6 die "Aus"-Operation ausführen.
Dementsprechend versorgt der Erregungsschaltungsabschnitt 52 die Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr nicht mit der Standardspannung vom Stecker 81 und stoppt deshalb die anfängliche Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr.
Zu diesem Zeitpunkt werden im Erregungsschaltungsabschnitt 52 die elektrischen Ladungen, die in den FETs 5 und 6 übrig sind, und die elektrischen Ladungen, die im Kondensator C13 übrig sind, durch die Widerstände R25 und R26 entladen.
In diesem Fall wird im Steuerschaltungsabschnitt 62 die geladene Spannung, die durch das Aufladen des Relaisantriebskondensators C8 und der Wartespannungsanhäufungskondensatoren C9 und C10 erzeugt wird, als Wartespannung V1 (in 14) über die Ausgangsenden 7 und 22 an den Entschlüsselungsabschnitt 76 angelegt.
Somit bewirkt im Steuerschaltungsabschnitt 62 nach Betriebsstart der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 in dem Fall, bei dem die Spannung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 den ersten Grenzwert überschreitet, die Erregungsoperationsanhaltevorwärtskopplung, dass der Transistor 12 die "Aus"-Operation ausführt, so dass der Photokoppler PH des Erregungsschaltungsabschnitts 52 betrieben wird, um die Erregungsoperation (die anfängliche Erregungsoperation) des Stromversorgungstransformators Tr anzuhalten.
Im Steuerschaltungsabschnitt 62 werden die elektrischen Ladungen aus dem Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 so entladen und die Zeitkonstanten des Sekundärseitenanhäufungskondensators C4 und der Spannungsteilerwiderstände R15, R16 und R17 so gewählt, dass der Entladungszeitraum, bis die Spannung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 unten den zweiten Grenzwert fällt, ausreichend lang ist (beispielsweise etwa 3200 s).
Zu diesem Zeitpunkt wird im Steuerschaltungsabschnitt 62 unter Nichtberücksichtigung der Leckströme des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4, des Relaisantriebskondensators C8 und der Wartespannungsanhäufungskondensatoren C9 und C10 bewirkt, dass die elektrischen Ladungen auf dem Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 lediglich zur inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 und den Spannungsteilerwiderständen R14, R15 und R17 fließen, und deshalb sind, wenn keine Lastströme vorhanden sind, die Gesamtströme des Steuerschaltungsabschnitts 62 die Ströme, die lediglich zur inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 und den Spannungsteilerwiderständen R14, R15 und R17 fließen.
Außerdem entlädt der Steuerschaltungsabschnitt 62 die elektrischen Ladungen auf dem Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 schrittweise, was dazu führt, dass die geladene Spannung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 unter den zweiten Grenzwert fällt, und anschließend bringt er den Transistor 12 mit der Erregungsoperationswiederherstellungsvorwärtskopplung in die "An"-Operation, um den Photokoppler PH des Erregungsschaltungsabschnitts 52 zu betreiben.
Da in diesem Fall im Erregungsschaltungsabschnitt 52 der Transistor 13 innerhalb des Photokopplers PH in die "An"-Operation gebracht wird, wird die geladene Spannung des Schaltspannungsanhäufungskondensators C12 an die Gate-Elektroden der FETs 5 und 6 angelegt, so dass die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen.
Dementsprechend versorgt der Erregungsschaltungsabschnitt 52 die Primärspule 3 des Stromversorgungstransformators Tr mit Standardspannung vom Wechselstromstecker 81 und bringt somit den Stromversorgungstransformator Tr in den normalen Erregungszustand.
Zu diesem Zeitpunkt richtet der Steuerschaltungsabschnitt 62 die Standardspannung, die von den Sekundärspule 4 des Stromversorgungstransformators Tr geliefert wird, mit der Gleichrichterdiode D4 gleich und lädt die gleichgerichtete Gleichspannung in den Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4, den Relaisantriebskondensator C8 und die Wartespannungsanhäufungskondensatoren C9 und C10.
Somit wird bewirkt, dass der Steuerschaltungsabschnitt 62 die Operation zur Steuerung auf dem Photokoppler PH des Erregungsschaltungsabschnitts 52 periodisch in Übereinstimmung mit dem geladenen Spannungswert des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 mittels des Transistors 12 ausführt, der die "An"- und "Aus"-Operation in Verbindung mit der Vorwärtskopplung für den Erregungsoperationsstart oder der Vorwärtskopplung für den Erregungsoperationsstopp des Transistors 10 und des Transistors 11 des Spannungsdetektionsabschnitts 48 ausführt, um immer ein vorbestimmtes Niveau der geladenen Spannung sicherzustellen, die erzeugt wird, indem der Relaisantriebskondensator C8 und die Wartespannungsanhäufungskondensatoren C9 und C10 aufgeladen werden, und er kann die Spannung immer als Wartespannung V1 an den Entschlüsselungsabschnitt 76 liefern.
Als nächstes wird auf der Basis des rechnerischen Vergleichs ein Unterschied in der verbrauchten Leistung der entsprechenden Wartestromversorgungsabschnitte 70 zwischen der verbrauchten Leistung des Wartestromversorgungsabschnitts 70 (in 16), der durch einen solchen Erregungsschaltungsabschnitt 52 und den Steuerschaltungsabschnitt 62 gebildet wird, und der verbrauchten Leistung des Wartestromversorgungsabschnitts 70 (in 15), der durch den Erregungsschaltungsabschnitt 51 und den Steuerschaltungsabschnitt 61 gemäß der beschriebenen zweiten Ausführungsform gebildet wird, verifiziert.
Zunächst wird angenommen, dass das Ausgangssignal von den Ausgangsenden 7 und 22 der Steuerschaltungsabschnitte 61 und 62 Null ist und in entsprechenden Elementen des Erregungsschaltungsabschnitts 52 und des Steuerschaltungsabschnitts 62 sowie des Erregungsschaltungsabschnitts 51 und des Steuerschaltungsabschnitts 61 die Kapazität des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 4700 μF beträgt, der erste Grenzspannungswert (der obere Grenzspannungswert) der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 in der Kapazität des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 7.63 V beträgt, der zweite Grenzspannungswert (der untere Grenzspannungswert) der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 in der Kapazität des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 6.10 V ist, der innere verbrauchte Strom der inneren integrierten Schaltung 17 zur Spannungseinstellung 1.2 μA ist, die Ladeeffizienz des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 50% beträgt, die Kapazität der Kondensatoren C1 und C2 470 μF ist, der Wert des Widerstands R1 100 k ist, der Wert des Entladewiderstands R2 4.7 M ist und der Wert der Spannungsbegrenzungsdiode D3 15 V ist.
Außerdem wird vom Erregungsschaltungsabschnitt 52 und dem Steuerschaltungsabschnitt 62 angenommen, dass der Strom, der zu dem Zeitpunkt im Photokoppler PH fließt, wenn die Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr stoppt, 0 μA ist, der Strom, der im Spannungsdetektionsabschnitt 48 zu dem Zeitpunkt fließt, wenn die Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr stoppt, 1 μA ist, der Strom, der im Photokoppler PH zu dem Zeitpunkt fließt, wenn der Stromversorgungstransformator Tr die Erregungsoperation ausführt, 123 μA ist, der Strom, der im Spannungsdetektionsabschnitt 48 zu dem Zeitpunkt fließt, wenn der Stromversorgungstransformator Tr die Erregungsoperation ausführt, 6 μA beträgt, und die Erregungsoperationszeit des Stromversorgungstransformators Tr 0.05 s ist. Für den Erregungsschaltungsabschnitt 51 und den Steuerschaltungsabschnitt 61 wird angenommen, dass der Strom, der im Photokoppler PH zu dem Zeitpunkt fließt, wenn die Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr stoppt, 123 μA ist, der Strom, der im Spannungsdetektionsabschnitt 48 zu der Zeit fließt, wenn die Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr stoppt, 6 μA ist, der Strom, der im Photokoppler PH zu der Zeit fließt, wenn der Stromversorgungstransformator Tr die Erregungsoperation ausführt, 0 μA ist, der Strom, der im Spannungsdetektionsabschnitt 48 zu der Zeit fließt, wenn die Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr stoppt, 14 μA ist, und die Erregungsoperationszeit des Stromversorgungstransformators Tr 0.05 s beträgt.
Die Erregungsoperationsanhaltezeit (T: Zeit) des Stromversorgungstransformators Tr im Falle der oben beschriebenen Voraussetzungen wird berechnet, was zu 55.3 s im Wartestromversorgungsabschnitt 70 (dem Erregungsschaltungsabschnitt 51 und dem Steuerschaltungsabschnitt 61) in 15 führt und zu 3268 s im Wartestromversorgungsabschnitt 70 (dem Erregungsschaltungsabschnitt 52 und dem Steuerschaltungsabschnitt 62) in 16, wobei CV = IT (C: Kondensatorkapazität, V: Spannungsgleichgewicht, I: Strom und T: Zeit).
In diesem Fall ist die verbrauchte Leistung für den Erregungsschaltungsabschnitt 52 zum Veranlassen der FETs 5 und 6, die "An"-Operation auszuführen, die Summe der verbrauchten Leistung des Widerstands R1 (etwa 0.004 mW), der verbrauchten Leistung der Kondensatoren C1 und C2 (etwa 0.006 mW) und der verbrauchten Leistung der Spannungsbegrenzungsdiode D3 und des Lade-/Entladewiderstands R2 (etwa 0.045 mW) und beträgt somit etwa 0.055 mW.
Außerdem ist bei der verbrauchten Leistung des Steuerschaltungsabschnitts 62 beim Laden des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 (verbrauchte Ladeleistung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 für einen Zyklus von Aufladen und Entladen) die Differenz zwischen der Energie des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4, wenn die Kapazität des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 eine Spannung von 7.63 V besitzt, was ein erster Grenzwert des Spannungswerts (der obere Grenzspannungswert) in der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 ist (d.h. CV²/2 = 136.8 mJ), und der Energie des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4, wenn die Kapazität des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 eine Spannung von 6.11 V beträgt, was der zweite Grenzspannungswert (der untere Grenzspannungswert) in der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 ist (d.h. CV²/2 = 87.4 mJ), 49.4 mJ oder kann aufgrund der Aufladeeffizienz des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 von 50% 98.8 mJ (d.h. 49.4 mJ × 2) sein. Aufgrund der vergehenden Zeit von 3268 s, in der der Spannungswert des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 sich von 7.63 V auf 6.10 V verschiebt (die Erregungsoperationsanhaltezeit des Stromversorgungstransformators Tr), wird der Unterschied 0.030 mW sein (d.h. die geladene Energie des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4/die Erregungs operationsanhaltezeit des Stromversorgungstransformators Tr = 98.8 mJ/3268 s).
Dadurch beträgt die verbrauchte Leistung des Erregungsschaltungsabschnitts 52 und des Steuerschaltungsabschnitts 63 im Wartestromversorgungsabschnitt 70 (d.h. die verbrauchte Leistung von der Standardspannung 80) 0.085 mW (d.h. 0.055 mW + 0.030 mW).
Im Gegensatz hierzu ist die verbrauchte Leistung für den Erregungsschaltungsabschnitt 51, um zu bewirken, dass die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen, ähnlich zu der im Erregungsschaltungsabschnitt 52, also 0.055 mW.
Was die verbrauchte Ladeleistung des Steuerschaltungsabschnitts 61 auf den Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 betrifft, wird außerdem die Energie, die zum Aufladen des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 notwendig ist, ähnlich zu der für den Steuerschaltungsabschnitt 62, also 98.8 mJ sein, und wird aufgrund der Erregungsoperationsanhaltezeit des Stromversorgungstransformators Tr von 55.3 s (d.h. die Ladeenergie des Kondensators C12/die Erregungsoperationsanhaltezeit des Stromversorgungstransformators Tr = 98.8 mJ/52 s) 1.79 mW sein.
Dadurch beträgt die verbrauchte Leistung des Erregungsschaltungsabschnitts 51 und des Steuerschaltungsabschnitts 61 im Wartestromversorgungsabschnitt 70 (d.h. die verbrauchte Leistung von der Standardspannung 80) 1.845 mW (d.h. 0.055 mW + 1.79 mW).
Gemäß den oben beschriebenen verglichenen Berechnungsergebnissen wird die verbrauchte Leistung des Erregungsschaltungsabschnitts 52 und des Steuerschaltungsabschnitts 62 etwa 1/20 der verbrauchten Leistung des Erregungsschaltungsabschnitts 51 und des Steuerschaltungsabschnitts 61 sein. Verglichen mit dem Steuerschaltungsabschnitt 61 in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ist der Steuerschaltungsabschnitt 62 somit gekennzeichnet durch eine stark ausgedehnte Erregungsoperationsanhaltezeit des Stromversorgungstransformators Tr (von 55.3 s auf 3268 s) und durch keinen Laststrom vom Steuerschaltungsabschnitt 62 (der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17) zum Photokoppler PH in der Erregungsoperationsanhaltezeit des Stromversorgungstransformators Tr von 123 μA auf 0 μA), so dass die verbrauchte Leistung weiter reduziert werden kann.
Außerdem beträgt die verbrauchte Leistung des Erregungsschaltungsabschnitts 52 und des Steuerschaltungsabschnitts 62 lediglich etwa 0.74 Wh, selbst in dem Fall, bei dem der Wartestromversorgungsabschnitt 70 für ein Jahr arbeitet. Dementsprechend kann ein Nutzer, der das Fernsehgerät 100 mit dem Wartestromversorgungsabschnitt 70 verwendet, der durch den Erregungsschaltungsabschnitt 52 und den Steuerschaltungsabschnitt 62 gebildet wird, die Kosten des Elektrizitätsverbrauchs bei der Benutzung des Fernsehgeräts 100 reduzieren.
Übrigens basieren die oben beschriebenen Rechenwerte auf der Annahme, dass das Ausgangssignal von den Ausgangsenden 7 und 22 der Steuerschaltungsabschnitte 61 (in 15) und 62 (in 16) der entsprechenden Wartestromversorgungsabschnitte in 15 und 16 Null ist, und deshalb kann die verbrauchte Leistung der in Betrieb befindlichen Schaltungen summiert werden. Die im oben beschriebenen Erregungsschaltungsabschnitt 52 und dem Steuerschaltungsabschnitt 62 hinzuzufügende Menge ist jedoch gleich der im Erregungsschaltungsabschnitt 51 und Steuerschaltungsabschnitt 61, und der Ausgleich wird wie oben beschrieben berechnet.
Als nächstes zeigt 17 einen Graphen, der ein Beispiel der Überwachung jeder Schaltungskennlinie des Erregungsschaltungsabschnitts 52 und des Steuerschaltungsabschnitts 62 sowie des Erregungsschaltungsabschnitts 51 und des Steuerschaltungsabschnitts 61 zeigt, jeweils gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform und der Schaltung in dem Fall, bei dem sich der Stromversorgungstransformator Tr immer im Zustand der Erregungsoperation befindet.
In 17 wurde die verbrauchte Leistung in den entsprechenden Wartestromversorgungsabschnitten 70 (in 15 und in 16), die von der Seite der Standardspannung 80 zu der Zeit entnommen wurde, wenn entsprechende Werte der Ladeströme auf die Ströme, die von den Ausgangsenden 7 und 22 des Steuerschaltungsabschnitts 62 und des Steuerschaltungsabschnitts 61 ausgegeben werden, angewendet wurden, und die verbrauchte Leistung, die von der Seite der Standardspannung 80 zu der Zeit entnommen wird, wenn entsprechende Werte der Ladeströme auf die Schaltung in dem Fall angewendet wurden, wenn der Stromversorgungstransformator Tr sich immer im Erregungsoperationszustand befindet, überprüft und die Vergleichsergebnisse wurden als Graph dargestellt, wobei die vertikale Achse die verbrauchte Leistung (mW) aus der Standardspannung 80 und die horizontale Achse den Laststrom (mA) bezeichnet.
Wie aus 17 deutlich wird, wird beim Erregungsschaltungsabschnitt 52 und dem Steuerschaltungsabschnitt 62 sowie beim Erregungsschaltungsabschnitt 51 und dem Steuerschaltungsabschnitt 61 gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform die verbrauchte Leistung umso geringer, je geringer der Laststrom ist.
Dementsprechend kann beim Erregungsschaltungsabschnitt 52 und dem Steuerschaltungsabschnitt 62 sowie beim Erregungsschaltungsabschnitt 51 und dem Steuerschaltungsabschnitt 61 gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform geschätzt werden, dass mit geringerem Laststrom die verbrauchte Leistung weiter reduziert wird.
18 ist ein Graph, der die Berechnung der Beobachtung der Stromversorgungseffizienz des Erregungsschaltungsabschnitts 52 und des Steuerschaltungsabschnitts 62 sowie des Erregungsschaltungsabschnitts 51 und des Steuerschaltungsabschnitts 61 gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform und der Schaltung in dem Fall zeigt, bei dem der Stromversorgungstransformator Tr sich immer im Erregungsoperationszustand befindet.
In 18 wurde die Stromversorgungseffizienz in den entsprechenden Wartestromversorgungsabschnitten 70 (in 15 und in 16) zu der Zeit, wenn entsprechende Werte der Lastströme auf die Ströme angewendet werden, die von den Ausgangsenden 7 und 22 des Steuerschaltungsabschnitts 62 und des Steuerschaltungsabschnitts 61 ausgegeben werden, und die Stromversorgungseffizienz zu der Zeit, wenn entsprechende Werte der Lastströme auf die Schaltung in dem Fall angewendet werden, bei dem der Stromversorgungstransformator Tr sich immer im Erregungsoperationszustand befindet, überprüft und die Vergleichsergebnisse wurden als Graph dargestellt, bei dem die vertikale Achse für die Stromversorgungseffizienz (%) und die horizontale Achse für den Laststrom (μA) steht.
Wie aus 18 ersichtlich ist, ist beim Erregungsschaltungsabschnitt 52 und dem Steuerschaltungsabschnitt 61 sowie beim Erregungsschaltungsabschnitt 51 und dem Steuerschaltungsabschnitt 61 gemäß der oben beschrie benen zweiten Ausführungsform der Abfall der Stromversorgungseffizienz selbst in einer Zeit eines geringen Laststroms gering.
Dementsprechend kann beim Erregungsschaltungsabschnitt 52 und dem Steuerschaltungsabschnitt 62 sowie beim Erregungsschaltungsabschnitt 51 und dem Steuerschaltungsabschnitt 61 gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform geschätzt werden, dass der Unterschied bei der Stromversorgungseffizienz weiter verbessert wird, je geringer der Laststrom ist, verglichen mit der Schaltung in dem Fall, bei dem der Stromversorgungstransformator Tr sich immer im Erregungsoperationszustand befindet.
Übrigens wird beim Erregungsschaltungsabschnitt 52 und dem Steuerschaltungsabschnitt 62 mit Abfall des Laststroms die Intensität der Stromversorgungseffizienz immer bemerkenswerter, verglichen mit entsprechenden Arten vom Stromversorgungsgeräten, bei denen die Stromversorgungseffizienz durch periodischen Betrieb verbessert wird.
Somit kann beim Erregungsschaltungsabschnitt 52 und dem Steuerschaltungsabschnitt 62 sowie beim Erregungsschaltungsabschnitt 51 und dem Steuerschaltungsabschnitt 61 gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ein effizientes Energiesparen im Fernsehgerät 100 geplant werden.
In der bislang beschriebenen Konfiguration war beim Steuerschaltungsabschnitt 62 die Basis des Transistors 12 in Verbindung mit dem Verbindungsende des Kollektors des Transistors 10 gebracht, um zu bewirken, dass der Transistor 12 in Verbindung mit der Erregungsoperationsanhaltevorwärtskopplung die "Aus"-Operation ausführt, und damit im Fall, dass der Photokoppler PH den Betrieb anhält, der Erregungsschaltungsabschnitt 52 bewirkt, dass die FETs 5 und 6 die "Aus"-Operation ausführen, um die Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr anzuhalten.
Dementsprechend wird im Erregungsschaltungsabschnitt 62 zu der Zeit, wenn die Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr angehalten wird, der Laststrom zum Photokoppler PH abgeschnitten, da sich der Transistor 12 in der "Aus"-Operation befindet.
In diesem Fall sind die Pfade im Erregungsschaltungsabschnitt 62 zum Entladen der Ströme, die auf den Sekundärseitenspannungsanhäufungskonden sator C4 geladen sind, lediglich die innere integrierte Schaltung zur Spannungseinstellung 17, R15, R16 und R17 als eine Schaltung konstanter Spannung.
Außerdem kann der Steuerschaltungsabschnitt 62, in dem die Entladezeitkonstanten des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 und der Spannungsteilerwiderstände R14, R15 und R17 als groß gewählt wurden, mit einem geringen Laststrom zu der Zeit betrieben werden, wenn die Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr angehalten ist.
Im Gegensatz hierzu bewirkt der Steuerschaltungsabschnitt 62, dass der Laststrom im Photokoppler PH in dem Fall fließt, bei dem der Stromversorgungstransformator Tr sich in Erregungsoperation befindet, aber die Gleichspannung, die auf der Basis der Standardspannung, die direkt von der Standardstromversorgung 80 geliefert wird, gleichgerichtet wird, wird auf den Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 geladen, der deshalb über einen kurzen Zeitraum ausgeführt werden kann und somit die Erregungsoperation sofort gestoppt werden kann.
Somit wird im Erregungsschaltungsabschnitt 62 die Zeit, in der die Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr angehalten wird, als lang eingestellt, und in dieser Zeit werden Entladeströme vom Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator C4 lediglich auf speziellen Pfaden übermittelt (der Pfad der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17, R15, R16 und R17), so dass das Energiesparen effizienter geplant werden kann.
Wie aus der berechneten Bestätigung sowie den entsprechenden Graphen der Beobachtung (in 17 und 18) hervorgeht, kann in einem solchen Steuerschaltungsabschnitt 62 im Vergleich mit der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform das Energiesparen effizienter geplant werden.
Gemäß der bislang beschriebenen Konfiguration wurde im Steuerschaltungsabschnitt 62 die Zeit, in der die Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr mittels des Erregungsschaltungsabschnitts 52 angehalten wird, als lang eingestellt, und die elektrischen Ströme, die zum Photokoppler PH geliefert werden, wurden in dem Fall abgeschnitten, bei dem die Erregungsoperation angehalten wird, so dass beim Wartestromver sorgungsabschnitt 70 als Ganzes oder dem Fernsehgerät 100 als Ganzes Energiesparen effizienter geplant werden kann.
In der oben beschriebenen dritten Ausführungsform wird übrigens in dem Fall, bei dem die Gleichspannungserzeugungsschaltung den Kondensator C1, den Kondensator C2, den Widerstand R1, den Widerstand R2, die Gleichrichterdiode D1, die Gleichrichterdiode D2, die Spannungsbegrenzungsdiode D3, den Schaltspannungsanhäufungskondensator C12, den Kondensator C11, den Widerstand R19 und die Rückflussverhinderungsdiode D9 aufweist, wobei der Kondensator C11 sowie der Widerstand R19 (Differenzierschaltung) und die Rückflussverhinderungdiode D9 in Reihe mit dem Kondensator C11 verbunden werden, eine Gleichspannung an die FETs 5 und 6 angelegt, wenn die Standard-Stromversorgung 80 mit der Versorgung beginnt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und in 19, in der Teile, die denen in 16 entsprechen, dieselben Bezugsziffern erhalten haben, kann die Diode D11 anstelle des Widerstands R19 verwendet werden.
Da die Entladezeitkonstante für das Entladen der übrigen elektrischen Ladungen nach dem Ausschalten der Standard-Stromversorgung 80 klein wird, kann der Erregungsschaltungsabschnitt in diesem Fall die elektrischen Ladungen schnell entladen.
Zusätzlich wird in der oben beschriebenen dritten Ausführungsform von dem Kondensator C11, dem Kondensator C2, dem Widerstand R1, dem Widerstand R2, der Gleichrichterdiode D1, der Gleichrichterdiode D2, der Spannungsbegrenzungsdiode D3, dem Schaltspannungsanhäufungskondensator C12, dem Kondensator C11, dem Widerstand R19 und der Rückflussverhinderungsdiode D9 als Gleichspannungserzeugungsschaltung mittels des Kondensators C11 sowie des Widerstands R19 (Differenzierschaltung) und der Rückflussverhinderungsdiode D9, die in Reihe mit dem Kondensator C11 verbunden ist, eine Direktspannung an die FETs 5 und 6 angelegt, wenn die Standard-Stromversorgung 80 mit der Versorgung beginnt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und in 20, in der Teile, die denen in 16 entsprechen, mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind, kann der vorübergehende Schalter 47, der die Ausführung der "An"-Operation durch die FETs 5 und 6 lediglich dann bewirkt, wenn er dauerhaft heruntergedrückt wird, anstelle des Kondensators C11, des Widerstands R19 und der Rückflussverhinderungsdiode D9 verwendet werden.
In diesem Fall können die Schaltungselemente für den Erregungsschaltungsabschnitt 52 reduziert werden, so dass der Erregungsschaltungsabschnitt 52 vereinfacht werden kann.
Außerdem wurde in der oben beschriebenen dritten Ausführungsform der Fall beschrieben, bei dem lediglich dann, wenn die Standard-Stromversorgung 80 mit der Versorgung beginnt, der Erregungsschaltungsabschnitt 52 bewirkt, dass die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen, um den Stromversorgungstransformator Tr zu veranlassen, die anfängliche Erregungsoperation auszuführen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und auch wenn der Steuerschaltungsabschnitt 62 mit seinem Betrieb stoppt, wenn beispielsweise die Stromversorgung abgeschnitten wird, können die FETs 5 und 6 veranlasst werden, die "An"-Operation auszuführen, um zu bewirken, dass der Stromversorgungstransformator Tr die anfängliche Erregungsoperation ausführt.
In diesem Fall, wie in 21, bei der Teile, die denen in 16 entsprechen, dieselben Bezugsziffern erhalten haben, steuert im Wartestromversorgungsabschnitt 70 außer der Steuerung mittels des Steuerschaltungsabschnitts 63 hinsichtlich der Operation oder dem Anhalten der Operation des Photokopplers PH der Impulsoszillationsabschnitt 49 ebenso die Operation oder das Anhalten der Operation des Photokopplers PH.
Der Erregungsschaltungsabschnitt 53 wird nicht bewirken, das die FETs 5 und 6 die "An"-Operation entsprechend der Steuerung des Impulsoszillationsabschnitts 49 hinsichtlich der Operation oder des Anhaltens der Operation des Photokopplers PH ausführen, aber wenn der Steuerschaltungsabschnitt 62 seine Operation anhält, beispielsweise aufgrund eines Stromausfalls oder dergleichen, und somit der Impulsoszillationsabschnitt 49 nicht länger den Photokoppler PH hinsichtlich der Operation oder des Anhaltens der Operation steuert, bewirkt der Erregungsschaltungsabschnitt 53, dass die FETs 5 und 6 die "An"-Operation ausführen, um den Stromversorgungstransformator Tr dazu zu bringen, die anfängliche Erregungsoperation auszuführen.
Dieser Impulsoszillationsabschnitt 49 ist, wie in 22 dargestellt, eine Schaltung, die das Laden/Entladen des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C30 ausnutzt, und wenn der Transistor 105 dazu gebracht wird, aufgrund der Vorwärtskopplung in Übereinstimmung mit der "An"-Operation des Transistors 103 und der "Aus"-Operation des FET 104 die "An"-Operation auszuführen, lädt er die von der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 gelieferten Ströme über das Eingangsende 101 über den Widerstand R35 auf den Spannungsveränderungsdetektionskondensator C30 und liefert sie zur Basis des Transistors 12 (in 21) über das Ausgangsende 102.
D.h., wenn die geladene Spannung des Spannungsveränderungsdetektionskondensators C30 steigt, steigt auch die Gate-Spannung des FET 104, und der FET 104 beginnt mit dem Ausführen der "An"-Operation. Wenn der FET 104 die "An"-Operation beginnt, bewirkt die Vorwärtskopplungsoperation mit dem Transistor 103, dass der FET 104 und die Transistoren 103 und 105 die "An"- und "Aus"-Operation sofort umkehren, um die Ladeoperation des Spannungsveränderungsdetektionskondensators C30 anzuhalten, und zu diesem Zeitpunkt werden die elektrischen Ladungen, die im Spannungsveränderungsdetektionskondensator C30 angehäuft wurden, über den Widerstand R36 entladen.
In diesem Fall ist die Wellenform vom Ausgangsende 102 des Impulsoszillationsabschnitts 49 so gewählt, dass die Zeit des Ausgangssignals Hi durch die Zeitkonstante des Spannungsveränderungsdetektionskondensators C30 und des Widerstands R35 bestimmt wird, während das Ausgangssignal Lo durch die Zeitkonstante des Spannungsveränderungsdetektionskondensators C30 und des Widerstands R36 bestimmt wird.
Dieser Impulsoszillationsabschnitt 49 arbeitet mit einer geringen elektrischen Leistung um 1.4 μA, und eine große Entladezeitkonstante sowie eine geringe Aufladezeitkonstante werden gewählt, damit die Basis des Transistors 12 mit dem Strom, der von der inneren integrierten Schaltung zur Spannungseinstellung 17 über das Eingangsende 101 als ein Impuls von etwa 1 ms einmal pro Sekunde geliefert wird, versorgt werden kann.
Wenn der Wechselstromstecker 81 in die Standard-Stromversorgung 80 eingeführt ist, richtet der Erregungsschaltungsabschnitt 53 mit den Gleichrichterdioden D1 und D2 die Standardspannung, die über die Standard-Stromversorgung 80 und den Wechselstromstecker 81 geliefert wird, durch Halbwellengleichrichtung gleich, um den Schaltspannungsanhäufungskondensator C12 von der Seite des Verbindungspunkts 15 aufzuladen und diese geladene Spannung an den Unterschaltspannungsanhäufungskondensator C23 über den Widerstand R40 weiterzugeben, und dadurch erhöht er die Gate-Spannung des FET 110.
Wenn der Unterschaltspannungsanhäufungskondensator C23 einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, bewirkt der Erregungsschaltungsabschnitt 53, dass der FET 110 die "An"-Operation ausführt, und deshalb wird eine Spannung an die Gate-Elektroden der FETs 5 und 6 angelegt, um die "An"-Operation auszuführen, und verbunden hiermit wird bewirkt, dass der Stromversorgungstransformator Tr die anfängliche Erregungsoperation ausführt.
Andererseits wird in dem Fall, bei dem der Photokoppler PH betrieben wird und der Transistor 13 sich in der "An"-Operation befindet, die geladene Spannung, die durch Aufladen des Spannungsanhäufungskondensators C12 erhalten wird, an die Gate-Elektrode des FET 111 angelegt, und deshalb bewirkt der Erregungsschaltungsabschnitt 53, dass der FET 111 die "An"-Operation ausführt, um die elektrischen Ladungen im Unterschaltspannungsanhäufungskondensator C23 zu entladen.
Zu dieser Zeit, wenn der Unterschaltspannungsanhäufungskondensator C23 kleiner ist als ein vorbestimmter Grenzwert und verbunden hiermit die Gate-Spannung des FET 110 abfällt, bewirkt der Erregungsschaltungsabschnitt 53, dass der FET 110 die "Aus"-Operation ausführt. Dadurch wird der Erregungsschaltungsabschnitt 53 die Gate-Elektroden der FETs 5 und 6 nicht länger mit irgendeiner Spannung der Quelle des FET 110 versorgen, aber da der Transistor 13 im Photokoppler PH sich in der "An"-Operation befindet, wird eine Spannung an die Gate-Elektroden der FETs 5 und 6 vom Emitter des Transistor 13 über die Diode D40 und den Widerstand R41 angelegt, so dass die FETs 5 und 6 die "An"-Operation aufrechterhalten.
Im Gegensatz hierzu bewirkt im Steuerschaltungsabschnitt 63, wenn die Spannung des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators C4 eine vorbestimmte Spannung überschreitet, der Spannungsdetektionsabschnitt 48, dass der Transistor 12 die "Aus"-Operation ausführt, so dass nicht länger ein Strom in die Diode D7 im Photokoppler PH fließt, und der Transistor 13 im Photokoppler PH wird die "Aus"-Operation ausführen. Als Ergebnis hiervon bewirkt der Steuerschaltungsabschnitt 53, dass die FETs 5 und 6 aufgrund des Nichtvorliegens der Gate-Spannung die "Aus"-Operation aus führen, und hält die anfängliche Erregungsoperation des Stromversorgungstransformators Tr an.
Wenn der Steuerschaltungsabschnitt 63 sich im normalen Erregungsoperationszustand befindet, steuert der Impulsozillationsabschnitt 49 regelmäßig die Operation oder das Anhalten der Operation des Photokopplers PH, und deshalb wiederholt in Übereinstimmung hiermit der Transistor 13 regelmäßig die "An"- und "Aus"-Operation.
Da im Erregungsschaltungsabschnitt 53 die "An"- und "Aus"-Operation des Transistors 13 von der wiederholten "An"- und "Aus"-Operation des FET 111 begleitet wird, ist die Anschlussspannung des Unterschaltspannungsanhäufungskondensators C23 immer auf niedrigem Niveau.
Außerdem integriert der Erregungsschaltungsabschnitt 53 die impulsförmige Spannung, die durch die "An"- und "Aus"-Operation des Transistors 13 mit dem Widerstand R41, den Kondensatoren 24 und der Gate-Kapazität der FETs 5 und 6 erzeugt wird, und folglich wird ein Einfluss auf die "An"- und "Aus"-Operation der FETs 5 und 6 verhindert.
Übrigens vermeidet der Erregungsschaltungsabschnitt 53, dass die geladene Spannung, die durch das Aufladen des Unterschaltspannungsanhäufungskondensators C23 mit der Rückflussverhinderungsdiode D40 erzeugt wird, als Gate-Spannung des FET 111 über den FET 110 angelegt wird.
Bei einer solchen Anordnung wird im Erregungsschaltungsabschnitt 53 in dem Fall, bei dem der Impulsoszillationsabschnitt 49 nicht länger die Operation oder das Anhalten der Operation des Photokopplers PH steuert, die Spannung des Unterschaltspannungsanhäufungskondensators C23 nicht niedrig gehalten, und dies dient dazu, dass der FET 110 die zwangsweise "An"-Operation ausführt, so dass eine Spannung an die Gate-Elektroden der FETs 5 und 6 angelegt wird, um die "An"-Operation auszuführen, und in Verbindung hiermit wird der Stromversorgungstransformator Tr wiederum veranlasst, die anfängliche Erregungsoperation auszuführen.
Dementsprechend kann selbst in dem Fall, bei dem der Steuerschaltungsabschnitt 63 seinen Betrieb einstellt, der Erregungsschaltungsabschnitt 53 automatisch wiederbelebt werden, und somit kann die Betriebszuverlässigkeit des Wartestromversorgungsabschnitts 70 verbessert werden.
(4) Andere Ausführungsformen
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde der Fall beschrieben, bei dem der Wartestromversorgungsabschnitt 70 als Stromversorgungsgerät im Fernsehgerät 100 vorgesehen ist, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und die Stromversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf elektronische Geräte in breitem Maße angewandt werden, die beispielsweise ein Empfangsgerät (set top box) zur Verbindung mit CATV (Kabelfernsehen) und/oder dem Internet umfassen oder eine Fernsteuerung unter Verwendung einer Fernbedienung, auf einen Videorecorder etc., oder Geräte, wo die Eingabebetätigung mittels eines Unterschalters vorgenommen wird sowie elektrische Geräte wie Telefon und PC etc., die andere Wartefunktionen als einen Unterschalter aufweisen, und außerdem auf elektrische Geräte, die elektrischen Strom durch einen Wechselstromadapter oder dergleichen erhalten, oder verschiedene andere Arten elektrischer Geräte mit einer elektrischen Umschaltschaltung.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde außerdem der Fall beschrieben, bei dem die Standardspannung als der Wechselstrom beschrieben wurde, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und verschiedene andere Arten von Wechselströmen, beispielsweise Wechselstrom durch private elektrische Versorgung mittels Solarzellen oder dergleichen kann als Wechselstromversorgung verwendet werden.
Wie bislang beschrieben kann erfindungsgemäß das Energiesparen effizienter geplant werden, indem ein Stromversorgungstransformator vorgesehen ist sowie eine Erregungsschaltung, die auf einer Primärseite des Stromversorgungstransformators vorgesehen ist, um den Stromversorgungstransformator mit einer vorbestimmten Wechselstromversorgung zu erregen, sowie eine Steuerschaltung, die auf einer Sekundärseite des Stromversorgungstransformators vorgesehen ist, um einen Betrieb, bei dem der Stromversorgungstransformator in einen Erregungszustand eintritt, zu beginnen und die Erregungsschaltung periodisch zu betreiben.
Auch wenn bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung detailliert beschrieben wurden, wird es einem Fachmann klar sein, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, und des halb sollen solche Veränderungen und Modifikationen in den Schutzbereich der Erfindung fallen, wie er durch die Ansprüche definiert ist.

Claims

Stromversorgungsvorrichtung mit: einem Transformator (Tr) mit einer Primärspule (3) auf einer Primärseite und einer Sekundärspule (4) auf einer Sekundärseite; einem Erregungsschaltungsabschnitt (50, 51, 52, 53), der auf der Primärseite des Transformators (Tr) vorgesehen ist und den Transformator mit einer Wechselspannung erregt; und einem Steuerschaltungsabschnitt (60, 61, 62, 63), der auf der Sekundärseite des Transformators (Tr) vorgesehen ist, um ein Steuersignal über einen Photokoppler (PH), der eine Diode (D7) und einen Transistor (13) zum Steuern des Erregungsschaltungsabschnitts aufweist, bereitzustellen, und der aufweist: eine Sekundärseitengleichspannungserzeugungsschaltung (D4), um eine Gleichspannung zu erzeugen, die eine Spannung über die Sekundärspule (4) gleichrichtet; einen Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator (C4), der in Reihe mit der Sekundärseitengleichspannungserzeugungsschaltung verbunden ist, zum Anhäufen und Bereitstellen einer Sekundärseitengleichspannung; dadurch gekennzeichnet, dass der Erregungsabschnitt aufweist: ein Paar von Feldeffekttransistoren (5, 6), die über ihre Source-Elektroden in Reihe verbunden sind und deren Gate-Elektroden miteinander verbunden sind, um die Wechselspannungsversorgung auf die Primärseite des Transformators umzuschalten, wenn sie angeschaltet sind; eine Primärseitengleichrichtungsschaltung (D2, C3) zum Gleichrichten der Wechselspannung (Gleichspannungserzeugungsschaltung), um eine Primärseitengleichspannung zu erzeugen, um das Paar von Feldeffekttransistoren zu versorgen; wobei der Transistor des Photokopplers (PH) in Parallelschaltung zwischen den Gate-Elektroden und den Source-Elektroden angeordnet ist, um das Paar von Feldeffekttransistoren auszuschalten; und wobei der Steuerschaltungsabschnitt aufweist: eine Spannungsüberwachungsschaltung (10, 11, 12 und 17), die vom Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensator (C4) versorgt wird, zum Überwachen der Sekundärseitengleichspannung und zum Ausgeben des Steuersignals, um eine "An"-Operation des Transistors des Photokopplers durchzuführen, indem die Diode des Photokopplers angeschaltet wird, wenn die Sekundärseitengleichspannung eine obere Grenze überschritten hat, und um eine "Aus"-Operation des Transistors durchzuführen, wenn die Sekundärseitengleichspannung eine untere Grenze erreicht hat, wobei die Zeitkonstante des Sekundärseitenspannungsanhäufungskondensators (C4), der sich über den Steuerschaltungsabschnitt entlädt, so ausgewählt wird, dass die Entladezeit bis zum Erreichen der unteren Grenze von der oberen Grenze her länger ist als die Aufladezeit von der unteren Grenze bis zur oberen Grenze.
Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Primärseitengleichrichtungsschaltung aufweist: eine Primärseitengleichrichtungsdiode (D1, D2) zum Gleichrichten der Wechselspannung, die durch einen Kondensator (C1, C2) bereitgestellt wird, um eine Primärseitengleichspannung zu erzeugen; und einen Primärseitenschaltungsspannungsanhäufungskondensator (C3) zum Anlegen der Primärseitengleichspannung an das Paar von Feldeffekttransistoren (5, 6).
Elektrisches Gerät (100) mit einer Hauptstromversorgung (91), die durch einen Leistungsschalter mit einer Wechselspannung versorgt wird, mit einer Reservestromversorgung (70), die nicht durch den Leistungsschalter (85) mit Wechselspannung versorgt wird, mit einer Hauptschaltung (92), die von der Hauptstromversorgung versorgt wird, und mit einer Steuereinheit (76), die von der Reservestromversorgung versorgt wird, wobei die Reservestromversorgung gemäß Anspruch 1 oder 2 ausgebildet ist.