JP2000333385A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常動作状態の場合には主電源回路から、待
機状態の場合には副電源回路から電力を供給する電源装
置において、バックアップ電源の電圧を検出し、所定以
上の電圧が検出されたときは、副電源回路を非動作状態
にして消費電力を低減化した電源装置を提供する。 【解決手段】 バックアップ電源電圧を検出する検出回
路を有するスイッチ回路を設け、この検出回路にて基準
電圧とバックアップ電源電圧を比較し、バックアップ電
源電圧が所定電圧よりも低下した場合に限り、スイッチ
回路によって副電源回路を制御して動作させることによ
り、副電源回路の動作に伴う消費電力を低減化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン受像
機や磁気記録再生装置等の電気機器において、電気機器
本体の電源が遮断されていても、リモートコントロール
（リモコン）信号受信部やマイクロコンピュータ等の制
御回路、及び時計回路等のスタンバイ回路を動作状態に
保持し、リモコンやタイマー回路からの動作信号によ
り、電気機器本体の電源をオンさせて機器本体を動作状
態にする、待機機能を有する電源装置に関し、特に待機
状態にスタンバイ回路部に電源を供給する副電源回路の
制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、待機機能を有する電気機器の電源
装置は、電気機器に正常動作に必要な電力を供給する主
電源回路と、待機状態時にスタンバイ回路部のみに電力
を供給する副電源回路からなり、更に停電等により交流
電源からの電力が供給不能状態となったとしても、スタ
ンバイ回路部を動作状態に保持するために、充電式電池
等で構成されるバックアップ電源が設けられるのが一般
的である。スタンバイ回路部は、主電源回路が切断され
ていたとしても、リモコン等からの信号を受信して主電
源回路を起動させる様に待機用電源スイッチをオンさせ
たり、あるいは時計機能を動作させたりする為に必要と
されている。

【０００３】ところが従来の電源装置では、スタンバイ
回路部に電力を供給するための副電源回路は、主電源回
路が動作している正規の動作状態及び待機状態の何れに
おいても動作しており、このため常に交流電源からの電
力供給が必要で、これに伴う電力消費が発生することか
ら、その時々の消費電力が僅かであっても長い期間で見
ると多くの電力を消費しているきらいがあった。

【０００４】図２は、従来の電源装置を示す構成図であ
る。図２を参照して従来の電源装置を説明すると、交流
電源１１から交流電力が供給されるコンセントに、テレ
ビジョン受像機や磁気記録再生装置等の電気機器に設け
られた電源プラグ１２が接続される。このプラグ１２の
電源コードの一方は、整流回路１３を構成しているダイ
オードブリッジ回路１４の第１の入力端に接続されてい
る。ブリッジ回路１４の第２の入力端は、待機用電源ス
イッチ１５を介して前記電源プラグ１２の他方の電源コ
ードに接続されている。前記ブリッジ回路１４の一方の
出力端は直接接地され、他方の出力端はスイッチングレ
ギュレータ及びコンバータ等からなる主電源回路１６に
接続されると共に、平滑コンデンサ１７を介して接地さ
れている。この主電源回路１６からは各種負荷回路１８
に動作電力を供給するため、例えば５ボルト、９ボル
ト、１２ボルト等夫々異なる必要な電圧が取り出され
る。

【０００５】一方電源プラグ１２には、待機用の副電源
回路１９が整流回路１３と並列的に接続され、この副電
源回路１９の出力は、スタンバイ回路部２０に電力を供
給すると共に、バックアップ電源２１に接続されてい
る。このバックアップ電源２１は充電可能な乾電池や蓄
電池等から構成されており、停電等の不慮の出来事によ
る交流電源１１からの交流電力が停止する様な事態にお
いても、最低限の機能、情報を保持するためにスタンバ
イ回路部２０だけには、引続き直流電力を供給し続ける
様に働くものである。

【０００６】またスタンバイ回路部２０としては、制御
回路２２のほかに時計回路（図示せず）等が含まれ制御
回路２２は、外部のリモコン送信器２３からの光もしく
は超音波等の制御信号を受信器２４で受信し、内蔵のマ
イクロコンピュータ（図示せず）にて受信信号を解析
し、その解析結果に応ずる制御信号を出力し、主電源回
路１６を動作、非動作にする待機用電源スイッチ１５を
制御するもので、制御回路２２は副電源回路１９もしく
はバックアップ電源２１から駆動電力の提供を受けてい
る。

【０００７】この様に構成された電源装置によれば、機
器の通常動作の場合には、待機用電源スイッチ１５が閉
じられた状態にある。従って交流電源１１からの交流電
力は、電源プラグ１２を介して整流回路１３に供給さ
れ、交流電力を整流して直流電力を出力する。この直流
電力を主電源回路１６にて平滑化及び降圧し、機器の回
路の駆動に必要な直流電力を夫々取り出し、負荷回路１
８等に供給する。

【０００８】一方同様に副電源回路１９にも交流電力が
供給されているので、整流回路１３及び主電源回路１６
と同様に整流、平滑化及び降圧して必要な直流電圧を取
り出している。この直流電圧でバックアップ電源２１を
充電すると共に、制御回路２２等のスタンバイ回路部２
０に動作電力を供給している。このバックアップ電源２
１には、主電源回路１６からも充電電力が供給されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の電源装置では、
待機状態から機器を正常動作状態にするために、リモコ
ン送信器２３からの制御信号をリモコン受信器２４で受
信し、この受信信号を制御回路２２で制御信号に変換
し、リモコン送信器２３の信号が電源オンの信号である
場合には、制御回路２２から待機用電源スイッチ１５を
オンさせる信号を出力する。このためにスタンバイ回路
部２０には、待機用電源スイッチ１５のオンオフに関係
なく動作電力を提供し続けなければならず、この電力は
副電源回路１９から供給されている。そしてバックアッ
プ電源２１にも、副電源回路１９から常時充電電力が供
給されているが、主電源回路１６が動作している場合に
は、主電源回路１６からもバックアップ電源２１に充電
電力が供給されている。

【００１０】この様な構成をとる従来の電源装置におい
ては、副電源回路１９は待機用電源スイッチ１５のオン
オフに関係なく、交流電源１１に常に接続されたままの
状態にあり、絶えずバックアップ電源２１を充電し続け
ると共に、スタンバイ回路部２０にも電力を供給する形
態となっているために、絶えず電力消費が伴うもので、
一日あたりの消費電力が僅かであっても、長期間の累積
電力使用量ではかなりの消費電力量となってしまうもの
で、エネルギーの無駄遣いの感は否めない。

【００１１】本発明は、上記の課題に対処してなされた
ものであり、電気機器が待機状態にある場合において
も、可能な限り消費電力を低く抑えることを目的とし
て、通常動作状態あるいはバックアップ電源の電力が充
分確保されている場合には、副電源回路の動作を停止、
もしくは更に電力を低下させることで、待機状態におけ
る副電源回路での消費電力を低減化させて、電気機器と
しての消費電力のより一層の低減化を図ることができる
電源装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、スタンバイ回
路及び他の負荷回路を有する電気機器において、交流電
源からの電圧を整流する手段を含み、前記負荷回路用の
所定の直流電圧及び前記スタンバイ回路用の第１の直流
電圧を生成する主電源回路と、前記交流電源と前記主電
源回路との間に配置された待機用電源スイッチと、前記
交流電源に接続され、通常動作の第１のモードと省電力
動作の第２のモードとで動作可能であり、前記第１のモ
ードにおいて第２の直流電圧を生成する副電源回路と、
前記第１の直流電圧または前記第２の直流電圧によって
充電されるバックアップ電源と、前記待機用電源スイッ
チのオン時に前記第１の直流電圧を前記スタンバイ回路
及び前記バックアップ電源に供給する第１の手段と、前
記待機用電源スイッチのオフ時に、前記バックアップ電
源の電圧が所定値以下のときには前記副電源回路を第１
のモードで動作させ前記第２の直流電圧を前記スタンバ
イ回路及び前記バックアップ電源に供給し、前記バック
アップ電源の電圧が所定値以上のときには前記副電源回
路を第２のモードで動作させ前記バックアップ電源から
の電圧を前記スタンバイ回路に供給する第２の手段とか
ら構成したことを特徴とする電源装置である。

【００１３】また前記第２の手段は、バックアップ電源
の電圧と所定の基準電圧とを比較する比較回路と、この
比較回路の比較結果に応答してバックアップ電源の電圧
が基準電圧以下のときには副電源回路を第１のモードで
動作させ、基準電圧以上のときには副電源回路を第２の
モードで動作させる副電源制御回路と、副電源回路とバ
ックアップ電源との間に接続された逆流阻止用の単方向
導通手段から構成したことを特徴とする。

【００１４】更に、前記副電源回路は、間欠発振手段を
有し、第２のモード時には間欠発振周波数を低下するこ
とを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明を適用した電源装置を概略的
に示す構成図で、交流電源４０から交流電力が供給され
る電源コンセントには、電気機器の電源プラグ４１が接
続される。この電源プラグ４１の電源コードは整流回路
４２を構成するダイオードブリッジ回路４３の第１の入
力端に接続されており、一方の出力端は直接接地され、
他方の出力端はレギュレータやコンバータ等から構成さ
れる主電源回路４４に接続されるとともに、平滑コンデ
ンサ４５を介して接地されている。この主電源回路４４
からは、各種負荷回路５７等に動作電力を供給するた
め、所定の直流電圧が取出される。また前記ダイオード
ブリッジ回路４３の第２の入力端と電源プラグ４１間に
は、待機用電源スイッチ４６が介在接続されている。待
機用電源スイッチ４６はリレー方式、プランジャあるい
は電気的回路によって構成することができる。この電源
プラグ４１には、整流回路４２と並列的に整流回路４７
が接続されている。

【００１６】この整流回路４７も整流回路４２と同様
に、ダイオードブリッジ回路４８及びコンデンサ４９か
ら構成されており、整流回路４７の出力は、例えば間欠
発振方式（スイッチング方式）の副電源回路５０に供給
される。この整流回路４７は、交流電源４０からの交流
電力を直接整流する様に構成しているが、電源トランス
（図示せず）を介して、降圧された交流電力を整流する
様にしても差支えない。

【００１７】副電源回路５０は、通常動作モードと省電
力動作モードとで動作可能であり、通常動作モードでは
所定の直流電圧を生成して出力し、省電力モードでは動
作を停止もしくは間欠発振周波数を低下する。この副電
源回路５０はダイオード等からなる逆流阻止用素子５２
を介してバックアップ電源５１に接続される。このバッ
クアップ電源５１は、充電可能な乾電池もしくは蓄電池
等から構成されており、その正極側は前記逆流阻止用素
子５２に接続されているが、更に他の逆流阻止用素子５
３を介してマイクロコンピュータ等を有する制御回路５
４に接続される。この制御回路５４は赤外線もしくは超
音波を発信するリモコン送信器５５からの送信信号を受
信するための受信器５６を有しており、前記送信信号に
応答して前記待機用電源スイッチ４６をオンオフするよ
うに制御信号を送出する。この制御回路５４はスタンバ
イ回路部５８の一部を成し、このスタンバイ回路５８と
しては、時計回路、あるいはメモリ回路等（図示せず）
が含まれる。前記主電源回路４４は、更に逆流阻止用素
子５９を介してバックアップ電源５１とも接続されてお
り、このバックアップ電源５１と逆流阻止用素子５９と
の接続点は、スイッチ回路６０の入力端に接続される。

【００１８】このスイッチ回路６０は、バックアップ電
源５１と接続された電流源６１並びに基準電圧を得るツ
ェナーダイオード６２の直列回路と、この直列回路と並
列に接続された抵抗６３，６４の直列回路及び抵抗６
７，６８の直列回路を有し、各直列回路の他端は接地さ
れている。ツェナーダイオード６２及び抵抗６３，６４
の接続点は、比較器６５の夫々の入力端に接続されると
共に、比較器６５の出力端はＮＰＮ型トランジスタ６６
のベースと接続され、エミッタは接地されると共に、コ
レクタが抵抗６７，６８の中間点に接続されている。

【００１９】これら電流源６１，ツェナーダイオード６
２，抵抗６３，６４，比較器６５及びトランジスター６
６等は検出回路６９を構成している。この検出回路６９
の出力は、エミッタ接地型ＮＰＮ型トランジスタ７０の
ベースに供給される。トランジスタ７０の出力はコレク
タから取り出され、定電圧回路を構成するツェナーダイ
オード７１を介して接地されるとともに、フォトカプラ
７２のフォトダイオード７３のカソードと接続される。

【００２０】このフォトダイオード７３のアノードは副
電源回路５０に接続されるとともに、抵抗７４及びダイ
オード７５の直列回路を介してバックアップ電源５１の
正極と接続される。そしてフォトダイオード７３には抵
抗７６が並列に接続される。フォトカプラ７２内のフォ
トダイオード７３の発光を検出するフォトトランジスタ
ー７７は、エミッタが接地されコレクタが直列抵抗７
８，７９を介して副電源回路５０に接続される。この抵
抗７８，７９の中間点はエミッタ接地型ＮＰＮ型トラン
ジスター８０のベースと接続されるとともに、そのコレ
クタは副電源回路５０と接続されている。

【００２１】以上の様に構成された本発明の電源装置の
動作を説明する。通常は交流電源４０から交流電力が供
給されるコンセントに、電気機器の電源プラグ４１が差
込まれたままの状態になっており、電気機器の電源のオ
ンオフはリモコン発信器５５によって制御回路５４を制
御し、この制御回路５４の出力にて待機用電源スイッチ
４６をオンオフすることによって行われるものである。

【００２２】まず電気機器を動作させる場合について説
明すると、電気機器がオフの状態では待機用電源スイッ
チ４６がオフされているので、主電源回路４４は非作動
状態にある。従って負荷回路５７及びバックアップ電源
５１、制御回路５４には、主電源回路４４からの電力は
供給されない。一方副電源回路５０は、整流回路４７が
電源プラグ４１と直結されているので、待機用電源スイ
ッチ４６のオンオフに関係なく動作をしており、この整
流回路４７で整流された直流電力が副電源回路５０に供
給されている。

【００２３】このため副電源回路５０からは安定した所
定の直流電圧が出力されており、この直流電圧はフォト
カプラ７２に供給されるとともに、逆流阻止用素子５２
を介してスイッチ回路６０，バックアップ電源５１，更
に逆流阻止用素子５３を介して制御回路５４等のスタン
バイ回路部５８にも供給される。このとき主電源回路４
４は非動作なので逆流阻止用素子５９が逆バイアス状態
となる。そしてバックアップ電源５１の電圧が低下して
いる場合には、バックアップ電源５１は副電源回路５０
の出力電圧で充電されるとともに、制御回路５４等のス
タンバイ回路部５８は動作状態にある。

【００２４】また副電源回路５０の出力は、ツェナーダ
イオード７１を基準電圧としてフォトダイオード７３に
供給され、フォトダイオード７３の発光をフォトトラン
ジスタ７７で検出して副電源回路５０の一次側に伝える
様にフィードバックループを構成して定電圧制御を行っ
ている。

【００２５】この状態でリモコン送信器５５を操作して
機器の電源をオンさせるべく操作を行うと、送信器５５
からの信号を受信器５６が検知し、制御回路５４に受信
信号を送出する。制御回路５４では受信された信号から
待機用電源スイッチ４６をオンすべき制御信号を発し、
待機用電源スイッチ４６に供給することで待機用電源ス
イッチ４６をオンさせる。このようにして待機用電源ス
イッチ４６がオンされると、電源プラグ４１を介して整
流回路４２に交流電力が供給され、この整流回路４２で
整流された後に主電源回路４４に供給される。この主電
源回路４４が動作することにより、負荷回路５７に所定
の直流電圧が供給されて負荷回路５７を動作状態にす
る。

【００２６】一方主電源回路４４の出力は、逆流阻止用
素子５９を介してバックアップ電源５１及び制御回路５
４等のスタンバイ回路部５８にも供給されることにな
り、機器は正常の動作状態となる。またバックアップ電
源５１にはスイッチ回路６０が接続されているので、バ
ックアップ電源５１の充電電圧を常時監視する機能を有
する。

【００２７】即ち、バックアップ電源５１の電圧は、ス
イッチ回路６０内の検出回路６９に供給されており、こ
の電圧を抵抗６３，６４で分圧して比較器６５の一端に
供給する。この比較器６５の他方の端子には、ツェナー
ダイオード６２両端の基準電圧が供給されているので、
抵抗６３，６４の分圧電圧、即ちバックアップ電源５１
の電圧がツェナーダイオード６２の基準電圧と比較され
ていることになる。この比較器６５の比較出力はトラン
ジスタ６６のベースに駆動信号として供給される。基準
電圧に対してバックアップ電源５１の分圧した電圧の方
が高い場合、即ち充電が充分な場合にはトランジスタ６
６をオンさせ、不足の場合にはトランジスタ６６をオフ
させる出力を発生させる。トランジスタ６６がオンする
と、トランジスタ７０のベースが接地電位となるために
トランジスタ７０はオフとなり、フォトカプラ７２のフ
ォトダイオード７３のカソード側電位を制御することに
なる。

【００２８】一方バックアップ電源５１の電圧はダイオ
ード７５及び抵抗７４の直列回路を介してフォトカプラ
７２のアノード側に供給されるとともに、抵抗７６及び
ツェナーダイオード７１の直列回路にも供給されてい
る。このフォトカプラ７２のフォトダイオード７３は、
アノード側にバックアップ電源５１もしくは副電源回路
５０の出力が供給され、カソードはツェナーダイオード
７１によって定電圧でバイアスされるので、バックアッ
プ電源５１電圧が充分確保されている間は、フォトダイ
オード７３はオフの状態に保持され何等電流が流れない
ので、フォトトランジスタ７７はオフ状態にある。その
結果トランジスタ８０のベース電位は高くなりトランジ
スタ８０がオンとなる。このトランジスタ８０がオンと
なることによって副電源回路５０の動作を非動作状態に
する。

【００２９】この結果バックアップ電源５１の動作電圧
が充分に確保される充電量が保たれている期間は、副電
源回路５０は待機状態にある間でも非動作状態に保持さ
れるので、副電源回路５０からの電力供給が遮断される
ことになり、制御回路５４、スイッチ回路６０及びスタ
ンバイ回路部５８は、バックアップ電源５１によっての
み駆動されていることになるので、副電源回路５０の動
作に伴う消費電力は発生しない。

【００３０】一方待機用電源スイッチ４６が長期間オフ
となり、バックアップ電源５１の電圧が所定電圧よりも
低下した場合について説明すると、この電圧の低下によ
り比較器６５の抵抗６３，６４による分圧電圧入力がツ
ェナーダイオード６２の基準電圧に比較して低くなり、
比較器６５で両電圧を比較する。その結果、比較器６５
からはトランジスタ６６をオフする信号が出力される。
このトランジスタ６６がオフされることにより、トラン
ジスタ７０のベース電位が上昇してトランジスタ７０が
オンとなり、フォトダイオード７３のカソードを接地す
る。

【００３１】一方バックアップ電源５１の電圧はダイオ
ード７５と抵抗７４の直列回路を介して、フォトダイオ
ード７３のアノード側に供給されているので、フォトダ
イオード７３はオンとなり電流が流れて発光する。この
発光をフォトトランジスタ７７で検出してフォトトラン
ジスタ７７がオンされ、抵抗７８，７９に電流が流れる
ことによりトランジスタ８０のベース電位が低下し、ト
ランジスタ８０がオフされ、副電源回路５０を動作状態
にする。

【００３２】この様にして副電源回路５０が動作を開始
すると、逆流阻止用素子５２を介して電力がバックアッ
プ電源５１、及び更に逆流阻止用素子５３を介して制御
回路５４等のスタンバイ回路部５８にも供給され、夫々
の回路５４，５８を動作させるとともに、バックアップ
電源５１の充電を行うことになる。所定の電圧までバッ
クアップ電源５１が充電されると逆流阻止用素子５２が
オフとなり、スイッチ回路６０によってバックアップ電
源５１の電圧が監視されることになる。

【００３３】なお、上記説明では、整流回路４２、主電
源回路４４と整流回路４７、副電源回路５０を同様な構
成で説明したが、各回路は夫々目的が達成できるもので
あれば実施例のものに限定されず、種々の回路構成が取
りうるのは勿論であり、またスイッチ回路６０やその他
の回路も他の構成をとることも可能である。

【００３４】また副電源回路５０もフォトカプラ７２部
分まで含めて考えることも可能で、図示の回路構成は説
明上、夫々の回路、機能を別々にとらえて説明したもの
で、それらの機能を司るものであれば、この図示のもの
に限定されることはなく、種々の応用・変形をとり得る
ことは言うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、待機用電源スイッチが
オンされた通常動作状態にあるときには、主電源回路か
ら負荷回路に動作に必要な電力を供給して動作させ、ま
たバックアップ電源の電圧が低下している場合には充電
を行わせる。そして待機用電源スイッチをオフした待機
状態の場合には、主電源回路の機能が停止するが、バッ
クアップ電源の電圧が充分な場合には、副電源回路を省
電力動作モードに保持してバックアップ電源からの電力
にてスタンバイ回路部を機能させることができる。

【００３６】またこの際にバックアップ電源が放電し、
充分な電圧が確保されていない場合には、副電源回路が
通常の動作を行い、バックアップ電源の充電及びスタン
バイ回路部に必要な電力を供給するように動作するもの
である。このために副電源回路は常時動作を行っている
ものではなく、バックアップ電源の電圧低下時のみ動作
するように構成しているので、副電源回路における消費
電力も少なくできるので、大幅な消費電力の節約を達成
することができる電源装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電源装置の実施の形態を示す回路構成
図、

【図２】従来の電源装置を説明する構成図。

【符号の説明】

４４：主電源回路 ５０：副電源回路 ５１：バックアップ電源 ５４：制御回路 ５８：スタンバイ回路部 ６０：スイッチ回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スタンバイ回路及び他の負荷回路を有す
   る電気機器において、交流電源からの電圧を整流する手
   段を含み、前記負荷回路用の所定の直流電圧及び前記ス
   タンバイ回路用の第１の直流電圧を生成する主電源回路
   と、前記交流電源と前記主電源回路との間に配置された
   待機用電源スイッチと、前記交流電源に接続され、通常
   動作の第１のモードと省電力動作の第２のモードとで動
   作可能であり、前記第１のモードにおいて第２の直流電
   圧を生成する副電源回路と、前記第１の直流電圧または
   前記第２の直流電圧によって充電されるバックアップ電
   源と、前記待機用電源スイッチのオン時に前記第１の直
   流電圧を前記スタンバイ回路及び前記バックアップ電源
   に供給する第１の手段と、前記待機用電源スイッチのオ
   フ時に、前記バックアップ電源の電圧が所定値以下のと
   きには前記副電源回路を第１のモードで動作させ前記第
   ２の直流電圧を前記スタンバイ回路及び前記バックアッ
   プ電源に供給し、前記バックアップ電源の電圧が所定値
   以上のときには前記副電源回路を第２のモードで動作さ
   せ前記バックアップ電源からの電圧を前記スタンバイ回
   路に供給する第２の手段とを具備してなることを特徴と
   する電源装置。
2. 【請求項２】 前記第２の手段は、前記バックアップ電
   源の電圧と所定の基準電圧とを比較する比較回路と、前
   記比較回路の比較結果に応答して、前記バックアップ電
   源の電圧が前記基準電圧以下のときには前記副電源回路
   を第１のモードで動作させ、前記基準電圧以上のときに
   は前記副電源回路を第２のモードで動作させる副電源制
   御回路と、前記副電源回路と前記バックアップ電源との
   間に接続された逆流阻止用の単方向導通手段とを含むこ
   とを特徴とする請求項１記載の電源装置。
3. 【請求項３】 前記副電源回路は、間欠発振手段を有
   し、前記第２のモード時には間欠発振周波数を低下する
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の電源装置。