JP2000228874A - 電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示機能等を停止させる等の使い勝手を低下
させることなく、従来の電源回路に比してスタンバイ時
の消費電力を大幅に削減することが可能であるので、環
境破壊防止に貢献でき、また、部品数の増加やコストア
ップを招くことがない電源回路を提供する。 【解決手段】 二次整流平滑回路１０より出力される
二次側電圧を一次側スイッチング回路４、ドライブ回路
５に帰還して電圧制御する電圧制御回路８が、スタンバ
イ時に出力される二次側電圧が通常時に出力される二次
側電圧より低く設定されるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電源回路に関し、特
にＶＴＲ等の電子機器のスタンバイ時に二次側の出力電
圧を許容範囲内で低下させることにより消費電力の低減
化を実現する電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境破壊防止のため、省エネルギ
ー設計を推進することが求められている。ＶＴＲ等の電
子機器のスタンバイ時の消費電力が累積電力量としては
大きなものであるので、スタンバイ時の電力を削減する
ことで、省エネルギーを実現することが効果的である。

【０００３】省エネルギー設計されたＶＴＲ等の電子機
器の中には、スタンバイ時、電源回路の二次側の不要な
回路ブロックへの電源供給を遮断したり、使用者の使用
頻度の低い表示機能を消灯するように構成されたものが
あり、さらにはリモコンの受信部への電源供給をも遮断
して省エネを実現しているものもあるが、このようなＶ
ＴＲではリモコンの受光も不可能となる。

【０００４】図５は従来の電源回路のブロック図であ
る。通常ＶＴＲは複数系統の電源回路を有しているが、
ここで、説明を簡単にするために１系統のみを示してあ
る。１は交流（ＡＣ）電圧入力用のプラグ、２は入力さ
れた交流電圧を整流平滑化する一次整流平滑回路、３は
所望の二次電圧を発生するスイッチングトランスと、４
はエネルギー伝達のための高周波スイッチングを行うス
イッチング回路と、５はスイッチング回路４のドライブ
回路、６はスイッチング周期やデューティを変化させて
二次側の出力電圧可変するためのコントロール回路、７
は二次側の出力電圧を検出する電圧検出回路、８は検出
回路７で検出された二次側電圧と基準電圧源Ｖｒと比較
して所望の電圧を得るためにコントロール信号を発生す
る電圧制御回路、９は電圧制御回路８より出力されるコ
ントロール信号をスイッチングトランスの一次側に伝送
するためのフォトカプラー、１０は二次整流平滑回路、
１１ａは図示せぬ表示管回路に接続され二次電圧の供給
・遮断を選択切換するスイッチ、１１ｂは図示せぬ信号
処理回路に接続され二次電圧の供給・遮断を選択切換す
るスイッチである。

【０００５】図５に示した従来の電源回路では、図示せ
ぬＣＰＵなどで構成された制御回路によりスタンバイ時
に、スイッチ１１ａや１１ｂなどをオフ状態とすること
により表示管やその他スタンバイ時に必要のないアイド
リング電流が流れるような回路への電源供給を遮断して
スタンバイ時の電力を大幅に低減していた。

【０００６】図６は従来の他の電源回路のブロック図で
ある。図６に示した従来の他の電源回路は図５に示した
従来の電源回路にスタンバイ時専用の電源回路および動
作時に電源を供給するメイン電源の電源供給を制御する
回路が付加されたものであるので、図１と同一のものに
ついてはその説明を省略する。１２は各信号処理回路や
表示回路へ電源を供給するメイン電源回路、１３はスタ
ンバイ時にも電源供給を行うための電源回路で、交流
（ＡＣ）電圧入力用のプラグに接続され、スタンバイ時
には図示せぬＣＰＵ等から構成される制御回路等へのみ
電源供給を行うスタンバイ時専用電源回路で、１４は図
示せぬＣＰＵ等から構成される制御回路より供給される
メイン電源制御信号をスイッチングトランス３の一次側
へ供給するためのフォトカプラー、１５はフォトカプラ
ー１４から供給されるメイン電源制御信号に基づいてコ
ントロール回路６を制御するためのメイン電源制御回路
である。

【０００７】図６に示した従来の他の電源回路では、ス
タンバイ時に図示せぬＣＰＵ等から構成される制御回路
からフォトカプラー１４を介してメイン電源制御回路１
５にメイン電源回路１２からの電源供給を遮断するため
の制御信号が供給されることにより各信号処理回路や表
示回路への電源供給が遮断されるので、表示機能の停止
やその他スタンバイ時に必要のないアイドリング電流が
流れるような回路への電源供給を遮断することにより、
スタンバイ時の電力を大幅に低減していた。

【０００８】従来、ＶＴＲは通常、表示機能、リモコン
の受光機能、あるいはスタンバイ時に不要な回路に流れ
るアイドリング電流により２〜３Ｗの電力を消費してい
た。スタンバイ時の消費電力の内訳は、表示機能で約１
Ｗ、その他のアイドリング電流で約０．５Ｗ程度の電力
が消費されていたので、表示機能の停止や、不要な回路
への電源供給を遮断することによる不要なアイドリング
電流の遮断、そして場合によっては、リモコン受光機能
の停止などによりスタンバイ時の消費電力を１Ｗ程度ま
で低減していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の電源回路ではスタンバイ時に表示機能が
作動していないので、時計などの時刻表示も消えてしま
い不便な状態となるのでこのような状態を解消するため
に、例えば、ＶＴＲ等の時計などの表示を行うため設定
として省エネモードＯＮ／ＯＦＦなどを用意しても、使
用者がその設定を行う必要があり操作が煩雑で使い勝手
が悪くなり、さらにスタンバイ時にリモコンの受光機能
も停止している場合は、ＶＴＲ本体のみでしか操作がで
きず、この場合も使い勝手が悪くなり、また、図６に示
すようにスタンバイ時専用電源回路を必要とする構成の
場合、部品点数の増加やコストアップ要因となるという
問題点を有していた。

【００１０】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、スタンバイ時の電源電圧を動作時とは異なるよう
に設定することにより、表示機能などの機能を生かしな
がら、使い勝手を犠牲にすることなく、省エネ、省電力
を実現できる電源回路を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明にかかる電源回路は、入力される交流電力
を一次側直流電力に変換出力する第１の変換手段と、前
記一次側直流電力を交流電力に変換して所定の二次側交
流電力に変換出力する電力変換手段と、前記二次側交流
電力を二次側直流電力に変換出力する第２の変換手段
と、前記二次側直流電力の出力電圧を検出し、前記検出
された電圧値と予め定められた基準値とを比較して得ら
れた差分情報を前記電力変換手段にフィードバックする
電圧制御手段と、通常時に第１の制御信号を出力し、ス
タンバイ時に第２の制御信号を前記電圧制御手段に供給
する制御手段とからなり、前記第１の制御信号が出力さ
れた際に前記二次側直流電力の出力電圧を第１の直流電
圧に設定するための差分情報が前記電圧制御手段より出
力され、前記第２の制御信号が出力された際に前記二次
側直流電力の出力電圧を前記第１の直流電圧より低い第
２の直流電圧に設定するための差分情報が前記電圧制御
手段より出力されるように構成されたことを特徴とし、
また、本発明にかかる電源回路は、前記電圧制御手段の
前記基準電圧が、前記第１の制御信号が出力された際に
第１の基準電圧に設定され、前記第２の制御信号が出力
された際に第２の基準電圧に設定されることを特徴と
し、さらに、本発明にかかる電源回路は、前記電圧制御
手段は前記二次側直流電力の出力電圧を検出するための
第１の分圧回路と第２の分圧回路とを有し、前記第１の
制御信号が出力された際に第１の分圧回路を選択して使
用し、前記第２の制御信号が出力された際に第２の分圧
回路を選択して使用することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】ＶＴＲ等の電子機器内部で使用し
ている電源電圧には必ず動作許容範囲が設定されてい
る。通常時は必要とする電源電圧範囲のほぼ中心電圧
（センター電圧）を供給するように設計されている。こ
れは、通常使用時は信号処理回路、モータ（駆動）回路
等直接動作に結びつくものが多いため、電源電圧の許容
範囲は狭く設定する必要がある。これに対してスタンバ
イ時は、ＣＰＵ等から構成される制御回路と表示用回路
飲みが動作できればよいので、許容電圧範囲は通常時に
比較して広く設定することが可能である。

【００１３】例えば、ＣＰＵ等で構成される制御回路や
信号処理に多用される電圧値５Ｖ系の電源は、例えば、
ＶＴＲ等の電子機器では、再生動作や録画動作等の通常
時には信号処理の精度を確保するために±５％程度の精
度が要求されるが、スタンバイ時には図示せぬＣＰＵ等
から構成された制御回路や表示回路だけを駆動するだけ
でよいのであれば±１０％程度の精度で十分である。つ
まり、通常時には動作許容範囲のセンター電圧を提供
し、スタンバイ時にはセンター電圧より約１０％低下さ
せることができるので、この際の消費電力は従来の電源
回路のスタンバイ時に比較して約２０％低減できる。

【００１４】以下本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の実施例に適用される電源回路の構
成を示す図で、図１において上述した従来技術と同一の
部分については同一の符号を付して、その説明を省略す
る。

【００１５】図１に示す電源回路の構成は図５に示した
電源回路よりスイッチ１１ａおよび１１ｂを削除した構
成であり、一次整流平滑回路３、スイッチング回路４、
電圧検出回路７，二次整流平滑回路１０及び基準電圧源
Ｖｒに関してはその構成の一例を図示してある。

【００１６】（第１実施例）図２は本発明の第１実施例
を示す図で、この第１実施例は基準電圧源Ｖｒの構成を
通常時とスタンバイ時とで変化させることによりスタン
バイ時の二次側出力電圧を低下するように構成したもの
である。図２（ａ）に示す電源回路はトランジスタＱ１
とツェナーダイオードＤ２で構成された第２の基準電圧
源Ｖ２とから構成される直列回路を、ツェナーダイオー
ドＤ１で構成された第１の基準電圧源Ｖ１と並列に接続
して基準電圧源Ｖｒａを構成したものである。通常時に
はトランジスタＱ１のベースに図２（ｃ）に示すように
Ｌレベルの電圧が端子Ｖｃより印加されるので、トラン
ジスタＱ１はＯＦＦのままであり、従って基準電圧源Ｖ
ｒａはツェナーダイオードＤ１のみで構成され、基準電
圧はＶ１に設定される。この際の動作は、図５に示した
電源回路の通常時と同様である。通常時に出力端子Ｖよ
り図２（ｂ）に示す電圧Ｖ０が出力されるようにするた
めには、 Ｖ０＝Ｖ１／（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）） の式を満足するような電圧値にＶ１を設定すればよい。
ここでＲ１およびＲ２は電圧検出回路７を構成する抵抗
Ｒ１およびＲ２の抵抗値である。次にスタンバイ時には
トランジスタＱ１のベースにＨレベルの電圧が端子Ｖｃ
より印加されるので、トランジスタＱ１はＯＮとなり、
基準電圧源ＶｒはツェナーダイオードＤ１とＤ２とが並
列に接続された構成となり、基準電圧はＶ２に設定され
る。スタンバイ時に出力端子Ｖより図２（ｂ）に示す電
圧Ｖ０１が出力されるようにするためには、 Ｖ０１＝Ｖ２／（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）） の式を満足するような電圧値にＶ２を設定すればよい。

【００１７】つまり、ツェナーダイオードＤ２の選択に
より、スタンバイ時の電圧を設定することができる。つ
まり、Ｖ１＞Ｖ２となるようにツェナーダイオードＤ１
とＤ２とを選択しておけば、スタンバイ時には図示せぬ
ＣＰＵ等で構成された制御回路より端子ＶｃにＨレベル
の電圧を印加することにより電源回路よりの出力電圧を
Ｖ０よりＶ０１へ低下させることができ、消費電力の低
減ができる。上記ではその説明を簡略化するために、ト
ランジスタＱ１による電圧降下分を補正することについ
ての説明を省略したが、実際の回路では降下分の補正を
考慮する必要がある。

【００１８】（第２実施例）図３は本発明の第２実施例
を示す図で、この第２実施例は電圧検出回路７ａの構成
を通常時とスタンバイ時とで変化させることによりスタ
ンバイ時の二次側出力電圧を低下するように構成したも
のである。図３（ａ）に示す電源回路は、抵抗Ｒ１およ
びＲ２から構成される直列回路に抵抗Ｒ３とトランジス
タＱ２とからなる並列回路を抵抗Ｒ１と端子Ｖとの間に
直列に接続して電圧検出回路７ａを構成したものであ
る。

【００１９】通常時にはトランジスタＱ２のベースに図
３（ｃ）に示すようにＨレベルの電圧が端子Ｖｃより印
加されるので、トランジスタＱ２はＯＦＦとなり、電圧
検出回路７ａは抵抗Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の直列回路で
構成される。また、基準電圧源Ｖｒの基準電圧はＶ１に
設定されている。通常時に出力端子Ｖより図３（ｂ）に
示す電圧Ｖ０が出力されるようにするためには、 Ｖ０＝Ｖ１／（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）） の式を満足するような抵抗値をＲ１、Ｒ２、およびＲ３
として設定すればよい次にスタンバイ時にはトランジス
タＱ２のベースにＬレベルの電圧が端子Ｖｃより印加さ
れるので、トランジスタＱ２はＯＮとなり、電圧検出回
路７ａは抵抗Ｒ１およびＲ２の直列回路で構成される。
また、基準電圧源Ｖｒの基準電圧はＶ１に設定されてい
る。スタンバイ時に出力端子Ｖより図３（ｂ）に示す電
圧Ｖ０２が出力されるようにするためには、 Ｖ０２＝Ｖ１／（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）） の式を満足するような抵抗値をＲ１およびＲ２として設
定すればよい。

【００２０】つまり、抵抗Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の選
択により、スタンバイ時の電圧を設定することができ
る。つまり、Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）＜Ｒ２／（Ｒ
１＋Ｒ２）となるように抵抗Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３を
選択しておけば、スタンバイ時には図示せぬＣＰＵ等で
構成された制御回路より端子ＶｃにＬレベルの電圧を印
加することにより電源回路よりの出力電圧をＶ０よりＶ
０２へ低下させることができ、消費電力の低減ができ
る。

【００２１】上記ではその説明を簡略化するために、ト
ランジスタＱ２による電圧降下分を補正することについ
ての説明を省略したが、実際の回路では降下分の補正を
考慮する必要がある。

【００２２】（第３実施例）図４は本発明の第３実施例
を示す図で、この第３実施例は電圧検出回路７ｂの構成
を通常時とスタンバイ時とで変化させることによりスタ
ンバイ時の二次側出力電圧を低下するように構成したも
のである。図４（ａ）に示す電源回路は抵抗Ｒ１および
Ｒ２から構成される直列回路に、抵抗Ｒ３とＲ４とから
なる直列回路を並列に接続すると共に、抵抗Ｒ１とＲ２
との接続点と、抵抗Ｒ３とＲ４との接続点との間にトラ
ンジスタＱ３を接続して電圧検出回路７ｂを構成したも
のである。

【００２３】通常時にはトランジスタＱ３のベースに図
４（Ｃ）に示すようにＨレベルの電圧が端子Ｖｃより印
加されるので、トランジスタＱ３はＯＦＦとなり、電圧
検出回路７は抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４で構成さ
れる。また、基準電圧源Ｖｒの基準電圧はＶ１に設定さ
れている。通常時に出力端子Ｖより図３（ｂ）に示す電
圧Ｖ０が出力されるようにするためには、 Ｖ０＝Ｖ１／（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）） の式を満足するような抵抗値をＲ１およびＲ２として設
定すればよい 次にスタンバイ時にはトランジスタＱ３のベースにＬレ
ベルの電圧が端子Ｖｃより印加されるので、トランジス
タＱ３はＯＮとなり、電圧検出回路７ｂは抵抗Ｒ１、Ｒ
２、Ｒ３、およびＲ４の直列回路で構成されることによ
り、電圧検出回路７の分圧比が変わる。また、基準電圧
源Ｖｒの基準電圧はＶ１に設定されている。スタンバイ
時に出力端子Ｖより図４（ｂ）に示す電圧Ｖ０３が出力
されるようにするためには、 Ｖ０３＝Ｖ１／Ａ／Ｂ ここで、 Ａ＝（Ｒ２＊Ｒ４）／（Ｒ２＋Ｒ４） Ｂ＝（Ｒ１＊Ｒ３）／（Ｒ１＋Ｒ３）＋（Ｒ２＊Ｒ４）
／（Ｒ２＋Ｒ４） の式を満足するような抵抗値をＲ１、Ｒ２、Ｒ３、およ
びＲ４として設定すればよい。

【００２４】つまり、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ
４の選択により、スタンバイ時の電圧を設定することが
できる。 つまり、（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））＜Ａ／Ｂ ここで、 Ａ＝（Ｒ２＊Ｒ４）／（Ｒ２＋Ｒ４） Ｂ＝（Ｒ１＊Ｒ３）／（Ｒ１＋Ｒ３）＋（Ｒ２＊Ｒ４）
／（Ｒ２＋Ｒ４） となるように抵抗Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３を選択してお
けば、スタンバイ時には図示せぬＣＰＵ等で構成された
制御回路より端子ＶｃにＬレベルの電圧を印加すること
により電源回路よりの出力電圧をＶ０よりＶ０３へ低下
させることができ、消費電力の低減ができる。上記では
その説明を簡略化するために、トランジスタＱ３による
電圧降下分を補正することについての説明を省略した
が、実際の回路では降下分の補正を考慮する必要があ
る。

【００２５】上述したよう本発明の第１乃至第３実施例
では、通常時にセンター電圧を供給し、スタンバイ時に
センター電圧から約１０％電圧を下げることができるの
で、従来の電源回路のスタンバイ時に比較して約２０％
電力を低減できる。また、さらにスタンバイ時に不要な
アイドリング電流を遮断するスイッチ回路を併用するこ
とにより、さらに省電力化が可能となる。例えば、従来
の電源回路ではスタンバイ時の消費電力が約２．５Ｗで
あったのに対して本発明かかる電源回路ではスタンバイ
時の消費電力を約１．５Ｗに低減することが可能となっ
た。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明にかかる電源
回路によれば、表示機能等を停止させる等使い勝手を低
下させることなく、従来の電源回路に比してスタンバイ
時の消費電力を大幅に削減することが可能となり、ま
た、簡単な構成で実現できるので、電源回路を構成する
部品数の大幅な増加を招くことがなく、コストアップの
要因ともならないので、低価格の電子機器にも採用する
ことが可能であると共に環境破壊防止にも貢献すること
ができる。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例に適用可能な電源回路を
示す図である。

【図２】図２は本発明の第１実施例を示す図である。

【図３】図３は本発明の第２実施例を示す図である。

【図４】図４は本発明の第３実施例を示す図である。

【図５】図５は従来の電源回路を示す図である。

【図６】図６は従来の電源回路の他の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…交流（ＡＣ）電圧入力用のプラグ ２…一次整流平滑回路 ３…スイッチングトランス ４…スイッチング回路 ５…ドライブ回路 ６…コントロール回路 ７、７ａ、７ｂ…電圧検出回路 ８…電圧制御回路 ９、１４…フォトカプラー １０…二次整流平滑回路 １１ａ、１１ｂ…スイッチ １２…メイン電源回路 １３…スタンバイ時専用電源回路 １５…メイン電源制御回路 Ｖｒ、Ｖｒａ…基準電圧源 Ｄ１、Ｄ２…ツェナーダイオード Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３…トランジスタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力される交流電力を一次側直流電力に変
   換出力する第１の変換手段と、 前記一次側直流電力を交流電力に変換して所定の二次側
   交流電力に変換出力する電力変換手段と、 前記二次側交流電力を二次側直流電力に変換出力する第
   ２の変換手段と、 前記二次側直流電力の出力電圧を検出し、前記検出され
   た電圧値と予め定められた基準値とを比較して得られた
   差分情報を前記電力変換手段にフィードバックする電圧
   制御手段と、 通常時に第１の制御信号を出力し、スタンバイ時に第２
   の制御信号を前記電圧制御手段に供給する制御手段とか
   らなり、 前記第１の制御信号が出力された際に前記二次側直流電
   力の出力電圧を第１の直流電圧に設定するための差分情
   報が前記電圧制御手段より出力され、前記第２の制御信
   号が出力された際に前記二次側直流電力の出力電圧を前
   記第１の直流電圧より低い第２の直流電圧に設定するた
   めの差分情報が前記電圧制御手段より出力されるように
   構成されたことを特徴とする電源回路。
2. 【請求項２】前記電圧制御手段の前記基準電圧が、前記
   第１の制御信号が出力された際に第１の基準電圧に設定
   され、前記第２の制御信号が出力された際に第２の基準
   電圧に設定されることを特徴とする請求項１項記載の電
   源回路。
3. 【請求項３】前記電圧制御手段は前記二次側直流電力の
   出力電圧を検出するための第１の分圧回路と第２の分圧
   回路とを有し、前記第１の制御信号が出力された際に第
   １の分圧回路を選択して使用し、前記第２の制御信号が
   出力された際に第２の分圧回路を選択して使用すること
   を特徴とする請求項１項記載の電源回路。