JP2000134797A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 省電力を達成しながら回路に異常のあるとき
は電源供給を絶って安全性を確保する電源装置の提供。 【解決手段】 スイッチＳ１をオンすると端子Ｐ．ＣＯ
ＮＴ１／２がハイレベルになりリレーＲＬ１／ＲＬ２が
オンになり機器は完全に動作する。スイッチ１を再度押
すとパワーオフを検出して端子Ｐ．ＣＯＮＴ２がローレ
ベルとなりＲＬ２のみがオフ、したがって二次巻線６ｄ
にかかわる回路のみがオフになり表示器８が点灯したま
ま待機状態となる。動作中に端子ＤＣＤＥＴ１または２
が異常を検出すると少なくともＰ．ＣＯＮＴ１がローレ
ベルとなり第２の電源トランスによる電源供給を絶って
安全動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は商用電源から音響機
器等に電源電圧を供給する電源装置において、消費電力
の低減と供給された電源電圧に異常があったときに電源
供給を遮断することのできる電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】商用電源を用いて音響機器等に対して電
源を供給するためには一般的に電源トランスで交流電圧
を降圧したうえで整流して供給しており、音響機器の不
使用時にも電源トランスの一次側を接続したまま、二次
側の負荷のうち増幅器やモータなどを停止させ、待機状
態で操作入力やリモートコントロール信号を受け入れる
ためのマイクロコンピュータ、時計・タイマー回路や時
計やタイマーなどを表示する表示装置だけを動作させる
ような用い方をしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし近年省電力化、
さらには地球環境への配慮のため極力電源消費を減らそ
うとする動きが高まっており、上記のように二次側の負
荷のうち増幅器やモータなどを停止し、消費電流の少な
い回路のみに通電させるようにしても、このような電源
トランスは鉄損も大きく無負荷消費電力も多いので二次
側使用電力を減らしても待機時の消費電力の低減には限
度があった。

【０００４】また二次側で短絡等の事故がある場合、従
来の安全装置では電源トランスに設けた温度フューズ等
を溶断させるものや電源トランスのレヤーショートを起
こさせて故意に焼損させるものがあったが、このような
構成では遮断時に電源トランスも破壊するので修理の費
用も高くなり、またその遮断の際に過熱発煙するものも
あり、使用者に不安を与えるものとなっていた。

【０００５】本発明はこのような従来の課題を解決し、
待機時の電力消費を極力小にするとともに二次側で短絡
等の事故が起こったときにもそれを早急に検出して電源
を遮断できる機能を備えた電源装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電源装置は、その請求項１の構成は、商用電
源より第１の電源変圧器を介して常時動作電源を必要と
する回路に電源を供給する常時電源供給手段と、前記常
時電源供給手段から供給された電源で動作する制御手段
と、前記制御手段から出力される制御信号と、前記制御
信号によって制御される通電制御手段と、前記通電制御
手段が通電可能状態にあるときに第２の電源変圧器の一
次側に商用電源を供給する電源供給手段とを備え、前記
制御手段は前記第２の電源変圧器の二次側の所定の位置
の電圧を監視しこの電圧に異常があると判断したとき前
記制御信号によって前記通電制御手段を非通電状態にす
ることを特徴とするものである。

【０００７】この構成によって待機時に制御手段の動作
するときは最小限度の動作電力で省電力化でき、回路に
異常があったときは直ちに通電制御手段を非通電状態に
することによって装置の安全性を確保することができ
る。また本発明の電源装置の請求項２の構成は、商用電
源より第１の電源変圧器を介して常時動作電源を必要と
する回路に電源を供給する常時電源供給手段と、前記常
時電源供給手段から供給された電源で動作する制御手段
と、前記制御手段から出力される第１および第２の制御
信号と、前記第１の制御信号によって制御される第１の
通電制御手段と、前記第２の制御信号によって制御され
る第２の通電制御手段と、前記第１の通電制御手段が通
電可能状態にあるときに第２の電源変圧器の一次側に商
用電源を供給し少なくとも第１の回路に整流電圧を供給
する第１の電源供給手段と、前記第１の通電制御手段が
通電可能状態にあるときに前記第２の電源トランスの２
次側の第２の回路に整流電圧を供給する第２の電源供給
手段とを備え、前記制御手段は所定の回路位置の電圧を
監視しこの電圧に異常があると判断したとき少なくとも
前記第１の制御信号によって少なくとも前記第１の通電
制御手段を非通電状態にすることを特徴とするものであ
る。

【０００８】また本発明の電源装置の請求項３の構成
は、請求項２の構成において、制御手段は第１の回路の
電圧を監視し異常があると判断したとき前記第１の制御
信号によって前記第１の通電制御手段を非通電状態にす
ることを特徴とするものである。これらの構成によって
電源オフ時には第２の回路のみをオフにすることによっ
てたとえば第１の回路を待機中にオンにしたままにして
表示器を点灯させることもでき、そのような機能のもの
での省電力化ができ、また制御手段は回路の電圧を監視
し異常があると判断したとき少なくとも前記第１の制御
信号によって少なくとも前記第１の通電制御手段を非通
電状態にすることによって装置の安全性を確保すること
ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の電源
装置の一実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形
態の電源装置の要部ブロック図、図２は同じくその動作
フローチャートであり、オーディオ機器に用いられた場
合を想定して説明する。図１において第１の電源変圧器
１の一次巻線１ａは商用電源ＡＣに接続され、二次巻線
１ｂの両端はブリッジ接続されたダイオードブロック２
に接続されて全波整流され、＋端子の整流出力はコンデ
ンサＣ１によって平滑化されてツェナーダイオード３ａ
を基準とした定電圧回路３により定電圧化されて、たと
えば＋５Ｖがマイクロコンピュータ４の電源端子ＶＣＣ
に印加されている。

【００１０】マイクロコンピュータ４のＶＣＣ端子とＡ
Ｄ端子との間には抵抗器Ｒ１が接続され、ＡＤ端子から
は常開のパワースイッチＳ１によって接地されており、
抵抗器Ｒ１とパワースイッチＳ１との接続点には抵抗器
Ｒ２の一端が接続され、その他端は常開の表示オン・オ
フスイッチＳ２によって接地されている。「ハイ」レベ
ルの第１の制御信号を出力する端子Ｐ．ＣＯＮＴ１は抵
抗器Ｒ３を介してエミッタを接地されたトランジスタ５
のベースに接続され、トランジスタ５のコレクタはリレ
ーＲＬ１のコイル、抵抗器Ｒ４を通ってブリッジ接続さ
れたダイオードブロック２の＋端子に接続されている。
リレーＲＬ１によって制御される常開接点Ｓ３は商用電
源ＡＣと第２の電源変圧器６の一次巻線６ａの一端との
間に接続されて一次側を開閉し、電源変圧器６は二次巻
線６ｂ，６ｃ，６ｄを備えている。

【００１１】二次巻線６ｂの電圧は整流されることなく
マイクロコンピュータ４からの出力によって表示制御用
ドライバー７を介して表示制御されるＦＬ表示器８のフ
ィラメントに接続されてこれを加熱し、中点を持つ二次
巻線６ｃの出力はダイオード９ａ，９ｂによって全波整
流され、コンデンサＣ２で平滑化されて２分岐され一方
は表示制御ドライバー７に供給するための安定化電源１
０に入力するとともに、他方はマイクロコンピュータ４
の検出用端子ＤＣＤＥＴ１に接続されている。

【００１２】マイクロコンピュータ４から「ハイ」レベ
ルの第２の制御信号を出力する端子Ｐ．ＣＯＮＴ２は抵
抗器Ｒ５を介してエミッタを接地されたトランジスタ１
１のベースに接続され、トランジスタ１１のコレクタは
リレーＲＬ２のコイルを通って電源トランス６の二次巻
線６ｄの一端に接続されている。リレーＲＬ２によって
制御される常開接点Ｓ４ａ，Ｓ４ｂはそれぞれ中点を持
つ二次巻線６ｄの両端に接続されこの常開接点Ｓ４ａ，
Ｓ４ｂを通った後にブリッジ接続されたダイオードブロ
ック１２によって全波整流され、コンデンサＣ３ａ，Ｃ
３ｂで平滑化されて＋，−の２電源としてオーディオ回
路用安定化電源１３によって安定化され図示しないオー
ディオ回路の電源として供給される。

【００１３】端子ＡＤ，ＤＣＤＥＴ１，ＤＣＤＥＴ２は
それぞれ入力アナログ電圧値がディジタル変換されたう
え、図示しない参照電圧値と比較されて所定範囲にある
か否か、また複数のレベルを扱う場合はどの電圧範囲に
あるかを検出することにより検出内容を判断する。この
ように構成され、つぎにその動作を図２のフローチャー
トとともに説明する。電源トランス１の一次巻線１ａは
商用電源ＡＣに接続され二次側の整流され安定化された
電圧によってマイクロコンピュータ４は動作を開始して
おり、商用電源ＡＣが接続された時点でマイクロコンピ
ュータ４が初期状態にリセットされているものとする。
パワースイッチＳ１を押すと（ステップ２１）、ＡＤ端
子の電圧は５Ｖから０Ｖとなってマイクロコンピュータ
４はスイッチＳ１が押され電源オンを指示されたことを
検出し（ステップ２２）、端子Ｐ．ＣＯＮＴ１，Ｐ．Ｃ
ＯＮＴ２に「ハイ」レベルの制御信号が出力される（ス
テップ２３）。端子Ｐ．ＣＯＮＴ１の「ハイ」レベルに
よってトランジスタ５がオンになり、リレーＲＬ１が動
作し、これによって常開接点Ｓ３が閉じられて電源変圧
器６の一次巻線６ａに商用電源ＡＣの電圧が印加され、
二次巻線６ｃの電圧は整流されて電圧制御ドラーバー７
が動作し表示器８が点灯表示する。

【００１４】また端子Ｐ．ＣＯＮＴ２からの「ハイ」レ
ベルの制御信号出力によりトランジスタ１１がオンにな
り、リレーＲＬ２が動作し、これによって常開接点Ｓ４
ａ，Ｓ４ｂが閉じられて二次巻線６ｄの電圧はダイオー
ドブロック１２によって整流され平滑化されてオーディ
オ回路用の電源が用意される。電源回路のコンデンサの
充電等による安定化待ち時間（たとえば２００ｍｓ）の
後（ステップ２４）、端子ＤＣＤＥＴ１，ＤＣＤＥＴ２
の電圧が規定値であるかをチェックする（ステップ２
５）。規定値の範囲内であれば、表示オフ指示がされた
かを見（ステップ２６）、されなければパワーオフする
ため再度スイッチＳ１が押されたかを見る。動作中にス
イッチＳ１が押されると、ＡＤ端子の電圧変化から、こ
のときはマイクロコンピュータ４はオフ指示がされたこ
とを検出し（ステップ２７）、パワーオフ制御をする。
Ｐ．ＣＯＮＴ２のみを「ロー」レベルにしてリレーＲＬ
２を不動作、スイッチＳ４ａ，Ｓ４ｂをオフにしてオー
ディオ回路の電源のみを切り（ステップ２７）、表示器
８を表示できる状態でパワーオフする。この状態は電源
オフ時も表示器は点灯しているモードであって、待機時
の消費電力低減効果はやや低いが、待機時にも時計・タ
イマーの状況等を表示することができる。ステップ２５
で、たとえば図示の接続では二次巻線６ｃまたは６ｄに
かかわる回路のどこかで大電流が消費されたり、またコ
ンデンサＣ２，Ｃ３ａ，Ｃ３ｂが短絡するなどの事故に
より端子ＤＣＤＥＴ１またはＤＣＤＥＴ２に接続された
点の電圧が低下するなどして所定範囲外になると、マイ
クロコンピュータ４は電圧が不正規なことを検出し、端
子Ｐ．ＣＯＮＴ１，２を「ロー」レベルにし、その結果
トランジスタ５，１１はオフとなりリレーＲＬ１，ＲＬ
２は不動作となり、電源トランス６によって供給された
電源を不使用状態にし、安全動作を行い損傷の拡大を防
ぐ（ステップ２９）。このときＰ．ＣＯＮＴ１のみを
「ロー」にしても安全動作を行うことができる。

【００１５】表示オン／オフスイッチＳ２が押されてい
ると、抵抗器Ｒ１とＲ２とで分圧した電圧、たとえばＲ
１＝Ｒ２の場合５／２＝２．５Ｖが端子ＡＤに印加され
て表示オフ指示を検出し、マイクロコンピュータ４は表
示オフを記憶している。ステップ２６で表示オフ指示が
あったことを知り、かつパワースイッチのオフ操作であ
ると、ステップ３１でＰ．ＣＯＮＴ１をローレベルにし
てオーディオ回路の電源も表示器８もオフにして（ステ
ップ３１）、終了する。このときは待機中は表示器８も
点灯しない省電力モードとなる。

【００１６】ステップ２７で表示器を点灯したままパワ
ースイッチオフ操作したときは後に再度パワーオン操作
をしたときはＰ．ＣＯＮＴ１は「ハイ」レベルのまま
で、Ｐ．ＣＯＮＴ２のみが「ロー」レベルから「ハイ」
レベルとなって動作を開始する。このときＤＣＤＥＴ２
は接続先の電圧に異常があれば、上と同様にＰ．ＣＯＮ
Ｔ１またはＰ．ＣＯＮＴ１／２を「ロー」にして安全動
作を行うことが可能である。

【００１７】またステップ２７で表示器を点灯したまま
パワースイッチオフ操作したときは二次巻線６ｃにかか
わる回路は動作しているので、もしこの回路に異常があ
ればＤＣＤＥＴ１が検出してＰ．ＣＯＮＴ１またはＰ．
ＣＯＮＴ１／２を「ロー」にして安全動作をすることが
できる。このように本実施形態では第２の電源トランス
６による２つの電源を別に操作することによって、待機
のための電源以外をすべてシャットオフするか、または
待機中に最小限度の表示機能を動作させるかを選択で
き、待機状態の電力消費をできるだけ小さくでき、また
二次回路で過大電流消費や電源のショート等の事態にお
いては回路を不動作にして、さらなる損傷を防ぐことが
できるものである。

【００１８】本実施形態に対して表示オン／オフ切り換
え機能を省略し待機時にはつねに表示器が点灯していて
もよい場合は、スイッチＳ２、トランジスタ５、リレー
ＲＬ１とその接点Ｓ３、抵抗器Ｒ２，Ｒ３、Ｐ．ＣＯＮ
Ｔ１を省略すればよい。そして電源オン／オフする場
合、また安全動作する場合はすべてＰ．ＣＯＮＴ２のみ
を「ハイ」「ロー」に切り換えるだけでよい。

【００１９】また本実施形態に対して表示オン／オフ切
り換え機能を省略し待機時にはつねに表示器が消灯して
もよい場合は、スイッチＳ２、トランジスタ１１、リレ
ーＲＬ２とその接点Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ、抵抗器Ｒ２，Ｒ
５、Ｐ．ＣＯＮＴ２を省略すればよい。そして電源オン
／オフする場合、また安全動作する場合はすべてＰ．Ｃ
ＯＮＴ１のみを「ハイ」「ロー」に切り換えるだけでよ
い。

【００２０】なお上記実施形態では事故の際の検出ポイ
ントが２箇所の場合を示したが、検出端子を多数設けて
それぞれ被検出箇所に接続し、順次切り換えて監視すれ
ばよく、被検出箇所の特性に応じて検出電圧範囲等を変
更すればよい。また検出結果をマイクロコンピュータ４
で検討して場所や予想される故障内容を図示しない表示
手段に表示させるようにしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電源装置に
よればその請求項１の構成によって電源トランスの損失
を最小限にして不使用時の電力消費を減少させ、かつ二
次側の過大な電流消費や電源の短絡による事故のときに
電源の供給を停止して損失を最小限度にすることができ
る。

【００２２】また請求項２または請求項３の構成によっ
て表示器も消灯する完全な待機時と、待機時に表示装置
を点灯する等２段階に電力消費を節減する目的に合わせ
て電源トランスの損失を最小限にして不使用時の電力消
費を減少させ、かつ二次側の過大な電流消費や電源の短
絡による事故のときに電源の供給を停止して損失を最小
限度にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の電源装置の要部ブロック
図

【図２】同じくその動作フローチャート

【符号の説明】

１ 第１の電源変圧器 ２，１２ ダイオードブロック ４ マイクロコンピュータ ５，１１ トランジスタ ６ 第２の電源変圧器 ８ 表示器 ９ａ，９ｂ ダイオード Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ａ，Ｃ３ｂ コンデンサ ＲＬ１，ＲＬ２ リレー Ｓ１，Ｓ２ スイッチ Ｓ３，Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ リレーの接点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源より第１の電源変圧器を介して
   常時動作電源を必要とする回路に電源を供給する常時電
   源供給手段と、 前記常時電源供給手段から供給された電源で動作する制
   御手段と、 前記制御手段から出力される制御信号と、 前記制御信号によって制御される通電制御手段と、 前記通電制御手段が通電可能状態にあるときに第２の電
   源変圧器の一次側に商用電源を供給する電源供給手段と
   を備え、 前記制御手段は前記第２の電源変圧器の二次側の所定の
   位置の電圧を監視しこの電圧に異常があると判断したと
   き前記制御信号によって前記通電制御手段を非通電状態
   にすることを特徴とする電源装置。
2. 【請求項２】 商用電源より第１の電源変圧器を介して
   常時動作電源を必要とする回路に電源を供給する常時電
   源供給手段と、 前記常時電源供給手段から供給された電源で動作する制
   御手段と、 前記制御手段から出力される第１および第２の制御信号
   と、 前記第１の制御信号によって制御される第１の通電制御
   手段と、 前記第２の制御信号によって制御される第２の通電制御
   手段と、 前記第１の通電制御手段が通電可能状態にあるときに第
   ２の電源変圧器の一次側に商用電源を供給し少なくとも
   第１の回路に整流電圧を供給するする第１の電源供給手
   段と、 前記第１の通電制御手段が通電可能状態にあるときに前
   記第２の電源トランスの２次側の第２の回路に整流電圧
   を供給する第２の電源供給手段とを備え、 前記制御手段は所定の回路位置の電圧を監視しこの電圧
   に異常があると判断したとき少なくとも前記第１の制御
   信号によって少なくとも前記第１の通電制御手段を非通
   電状態にすることを特徴とする電源装置。
3. 【請求項３】 制御手段は第１の回路の電圧を監視し異
   常があると判断したとき前記第１の制御信号によって前
   記第１の通電制御手段を非通電状態にすることを特徴と
   する請求項２記載の電源装置。