JP2001169552A - 電子機器の電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スタンバイ時の電力消費を少なくする電子機
器の電源装置の提供。 【解決手段】 商用電源はヒューズ102．メインスイッ
チ103を介してコモンフイルタ104に接続され、整流回路
108からスイッチング電源等によって構成されている主
電源部140に供給され、主電源部140で形成された各種の
電圧が電子機器本体の装置部150に供給されている。商
用電源ラインには電圧分圧手段130が設けられており、3
個の分圧用コンデンサ131（a、b、c）が電源ラインに対
して直列に接続されている。第2番目のコンデンサ131b
の両端子間の交流電圧は、ブリッジ構成とされている整
流回路112に供給され、平滑コンデンサ113を介して電圧
レギュレータ114に供給され、電子機器の制御回路120を
動作する駆動源となる。制御回路120は、主電源のライ
ンを開閉制御するリレースイッチ121を動作させる為の
リレーコイル122を駆動するトランジスタ124，表示用の
LED駆動回路125，赤外線を受光する受光部126，マイコ
ン127等を備え、電子機器のスタンバイ時に操作され
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、電子機器の電源装
置に関するものであり、特に、電子機器を駆動するため
の主電源部と、電子機器が動作していないとき能動化さ
れている待機用電源部（スタンバイ電源）を備えている
電子機器に有用な電子機器の電源装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器はその多くが、例えば赤
外線で変調された光を受信する受信部を備え、リモート
コマンダから放射された前記赤外線を受信することによ
って電子機器の電源を操作する遠隔制御機能を備えてお
り、この遠隔制御機能を利用するために電子機器が休止
状態となっているときでも、電子機器の電源のオン／オ
フ、および電子機器のタイマーや、最終操作情報等をデ
ータとして保持するための電源が待機電源として備えら
れている。

【０００３】図５はこのような待機電源部を備えている
電子機器、例えばＴＶ受像機や、映像機器、または、家
庭用の電子機器の電源装置の一例を示したものである。
この図において１０１ａおよび１０１ｂは商用電源（Ａ
Ｃ）が供給されている端子であり、この商用電源はヒュ
ーズ１０２．および手動で操作されるメインスイッチ１
０３を介して１０４で示されているラインフイルタに接
続されている。ラインフイルタ１０４は商用電源から侵
入するコモンモードのノイズを除去するフイルタであ
り、このフイルタは３個のアクロスコンデンサ１０５，
１０７ａ，１０７ｂ、一対のコイル１０６ａ，１０６ｂ
より構成され、必要に応じて電圧クランプ素子がサージ
電圧を除去するために使用される場合がある。

【０００４】１０８は電子機器を作動するための直流電
圧を得るための整流回路であり、整流された直流出力は
端子１０９ａ、１０９ｂから図示されていない主電源部
に供給され、電子機器に必要される各種の電圧が発生す
るように構成されている。また、商用電源ラインには電
子機器を遠隔的に操作するために絶縁トランス１１１が
設けられており、このトランスの巻線１１１ａ、１１１
ｂで降圧された電圧が待機用電源となるように構成され
ている。

【０００５】すなわち、絶縁トランス１１１の出力はブ
リッジタイプの整流回路１１２で整流され、平滑コンデ
ンサ１１３でリップル成分を除去し、３端子レギュレー
タ１１４で所定の電圧となるように制御される。そし
て、一点鎖線で囲った制御回路１２０の電源を供給して
いる。制御回路１２０は、例えば前記主電源のラインを
開閉制御するスイッチ１２１を動作させる為のリレーコ
イル１２２，このリレーコイル１２２を駆動するトラン
ジスタ１２４，逆電圧防止用のダイオード１２３ 表示
用のＬＥＤ駆動回路１２５，赤外線を受光する受光部１
２６，マイコン１２７等から構成されている。

【０００６】このように、待機用電源で駆動する制御回
路１２０は、商用電源回路と完全に直流的に絶縁される
ように構成とされており、メインスイッチ１０３が投入
されている時は、何時でもリモートコントローラ等から
出力され受光部で受光された赤外線を検出することによ
って、少なくとも電子機器の電源のオン／オフ制御が行
われるように構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな電子機器の電源装置の場合は、手動のマニュアルス
イッチ１０３が投入されている限り、絶縁トランス１１
１に交流電圧が印加されており、制御回路１２０が操作
されていない状態でも、少なくとも絶縁トランス１１１
に供給されている励磁電流によって、電力が消費される
という問題が生じる。

【０００８】この消費電力の主な損失は、１次巻線１１
１ａに流れる励磁電流による銅損と、トランスのコアに
流れる渦電流による鉄損を加算したものであり、３端子
レギュレータに流れる電流損、各回路の待機電流損等を
無視しても、通常は０，３〜０，５Ｗに及んでおり、こ
のような無効電力が常時発生していると年間で非常に大
きな電力損となり、環境問題を悪化する原因となる。ま
た、これらの損失を軽減するためには高価な磁気コアか
らなるトランス材料を使用する必要があり、コストアッ
プを招くという問題がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電子機器の電源
装置は、このような問題点を低減するためになされたも
のであって、請求項１に記載されている発明は、交流電
源が入力されている主電源部と、前記交流電源に対して
所定の容量の第１のコンデンサと、第２のコンデンサ、
及び第３のコンデンサを順次直列に接続した電圧分圧手
段と、前記電圧分圧手段を構成する第２のコンデンサの
端子電圧を整流する全波整流手段と、前記全波整流手段
によって整流された直流電圧が供給されている待機電源
部を備えていることを特徴としている。

【００１０】また、本発明は前記待機電源部からの出力
によって前記主電源部に供給される交流電源が開閉制御
されるように構成することができ、前記待機電源部で駆
動される制御回路は前記電子機器の各種の操作信号を出
力するようになされている。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の１実施例を示す電
子機器の電源装置を示したものである。この実施例にお
いて、主電源を駆動電圧としている電子機器は、例えば
ＴＶ受像機や、映像機器、または、家庭用の電子機器で
あって、電子機器をスタンバイ状態にする待機用の電源
を備えているものについて適応されるものである。

【００１２】この図において先に図５で示した部分と同
一の機能を有する点はできるだけ同一符号とする。１０
１ａおよび１０１ｂは商用電源（ＡＣ）が供給されてい
る端子であり、この商用電源はヒューズ１０２．および
手動で操作されるメインスイッチ１０３を介して１０４
で示されているラインフイルタに接続されている。ライ
ンフイルタ１０４は商用電源から侵入するコモンモード
のノイズを除去するフイルタであり、アクロスコンデン
サ１０５と、フエライトコア等に巻かれている一対のコ
イル１０６ａ，１０６ｂより構成され、必要に応じてこ
のフイルタの前後に電圧クランプ素子を設けることがで
きる。

【００１３】１０８はＴＶ受像機や、タイマー機能を備
えている例えばＶＴＲを作動する主電源１４０に供給す
る直流電圧を得るための整流回路であり、整流された直
流出力は端子１０９ａ、１０９ｂからスイッチング電源
等によって構成されている主電源部１４０に供給され、
主電源部１４０で形成された各種の電圧が電子機器の装
置部１５０を構成する各所の信号処理基板や、装置に供
給されている。

【００１４】また、商用電源ラインには電子機器を遠隔
的に操作するために待機用電源を得るための電圧分圧手
段１３０が設けられており、例えば３個の分圧用コンデ
ンサ１３１（ａ、ｂ、ｃ）が電源ラインに対して直列に
接続している。そして、この３個の分圧用コンデンサの
中央部に接続されている第２番目のコンデンサ１３１ｂ
の両端子間の電圧が待機用電源となるように構成されて
いる。第１，及び第３のコンデンサ１３１ａ、１３１ｃ
はラインフイルタを構成するアクロスコンデンサと同様
に考えることができ、各コンデンサは例えばフイルムコ
ンデンサ、セラミックコンデンサ、メタライズフイルム
コンデンサ等にみられるように、化学的な変化が少ない
無極性の誘電体が使用されているいることが好ましい。

【００１５】第２番目のコンデンサ１３１ｂで分圧され
た交流電圧は、ブリッジ構成とされている整流回路１１
２に供給され、ここで両波整流された整流電圧が平滑コ
ンデンサ１１３で平滑され電圧レギュレータ１１４に供
給される。電圧レギュレータ１１４で例えば一定の電圧
（５ｖ）とされた出力は、電子機器の制御回路１２０を
動作する駆動源となるが、メインスイッチ１２１をオン
／オフ制御するリレーコイル１２２には平滑コンデンサ
１１３にチャージされている電圧を直接供給することが
できる。

【００１６】制御回路１２０は、例えば前記主電源のラ
インを開閉制御するリレースイッチ１２１を動作させる
為のリレーコイル１２２，このリレーコイル１２２を駆
動するトランジスタ１２４，逆電圧防止用のダイオード
１２３、表示用のＬＥＤ駆動回路１２５，赤外線を受光
する受光部１２６，マイコン１２７等から構成されてい
る。

【００１７】本実施例では、待機用電源で駆動する制御
回路１２０は、分圧用のコンデンサによって商用電源回
路と直流的に絶縁（通常０．２ｍＡ以下で絶縁と見なさ
れる）されるように構成されているが、メインスイッチ
１０３が投入されている時は、何時でもリモートコント
ローラ等から出力され、受光部で受光された赤外線を検
出することによって、少なくとも電子機器の電源のオン
／オフ制御が行われるように構成されている。

【００１８】電圧分圧用の２番目のコンデンサ１３１ｂ
の両端子に発生する電圧Ｖｏｐは、各コンデンサ１３１
ａ、１３１ｂ、１３１ｃの交流的なインピーダンスをそ
れぞれ、Ｘｃ１，Ｘｃ２、Ｘｃ３、とし、待機電源の負
荷側からみた負荷インピーダンスをＲｏとすると、 Ｖｏｐ＝Ｖａｃ・｛Ｘｃ２⊥Ｒｏ／（Ｘｃ１＋Ｘｃ２⊥
Ｒｏ＋Ｘｃ３）｝ ただし、Ｖａｃは商用電源の電圧、⊥は並列接続を示す となり、制御回路１２０の負荷インピーダンスＲｏ，お
よびリレーコイルに流入する電流によって変動する。し
かしながら、制御回路１２０に対して電圧レギュレータ
１１４で定電圧制御をしており、制御回路の電圧変動は
あまり問題となることはない。

【００１９】また、通常は負荷インピーダンスＲｏはコ
ンデンサ１３１ｂのインピーダンスＸｃ２よりかなり低
い値に設定され、例えばコンデンサ１３１ａ、１３１ｃ
を４７００ＰＦ〜１００００ＰＦに設定し、コンデンサ
１３１ｂを０．１〜１μＦ程度に選定すればよい。ま
た、１番目のコンデンサと３番目のコンデンサ１３１
ａ、１３１ｃがラインフイルタの一部を構成するので、
電源ラインを経由して侵入するノイズに対して十分抑圧
することができる。

【００２０】リレーコイル１２２に流れる電流は、例え
ばスタンバイ（待機時）に、電源オンの操作がされた時
に比較的大きな電流が流れるが、平滑コンデンサ１１３
の容量を例えば１０００μＦ位に設定しておけば、比較
的大きな駆動電力が蓄積されているので、リレースイッ
チ１２１を動作させる点についてもあまり問題となるこ
とはない。しかし、一点差線で示すようにリレースイッ
チ１２１がオンとなることによって、主電源１４０から
動作電圧が供給されるように構成しておけば、リレース
イッチ１２１をオン状態に保持する動作電圧の一部が主
電源１４０から供給され、スタンバイ時に必要な電力が
さらに軽くなり、常時、整流回路１１２に流している電
流を少なくして無効な消費電流をさらに少なくすること
ができる。上記主電源側から供給されるリレーコイル１
２２の励磁電流は、本発明がＴＶ受像機の場合は、点線
で示すようにフライバックトランスの２次出力を整流し
た直流電圧を利用するようにしてもよい。

【００２１】平滑コンデンサ１１３の出力は例えば３端
子レギュレータ、または小型のスイッチング電源等によ
って構成されている電圧レギュレータ１１４に供給され
ており、平滑用のコンデンサ１１５を介して出力された
電圧によって、例えば待機状態であることを示す表示用
のＬＥＤを点灯したり、受光部１２６を駆動状態にして
いる。そして受光部１２６により電子機器の電源をオン
とする赤外線を検出すると、マイコン１２７がトランジ
スタ１２４を導通し、リレーコイル１２２の電流を励磁
することによってスイッチ１２１をオンにする。

【００２２】電子機器の使用状態では図示されていない
リモコン装置によって、電子機器の制御がこの待機電源
を利用して行われると共に、電子機器の電源をオフに駆
動する。リレーコイル１２２によって駆動されるスイッ
チとしてプランジャーによってオン／オフ動作を行うタ
イプのスイッチを使用することもできる。

【００２３】図２は本発明の他の実施例を示す電源装置
の回路図である。この実施例の各部分は図１の場合と同
一部分について、同一の符号を付加しその詳細な説明を
省略する。本実施例の場合は電圧分圧手段１３０が３個
の直列接続されたコンデンサ１３１（ａ、ｂ、ｃ）と、
この電圧分圧手段１３０で分圧された電圧の供給ライン
に直列に２つのインピーダンス素子１３２ａ、１３２ｂ
を挿入している点で異なっている。

【００２４】二つのインピーダンス素子１３２（ａ、
ｂ）は抵抗、好ましくはコイルとすることによって電力
消費を少なくする。本実施例ではインピーダンス素子を
抵抗またはコイルによって形成することにより、制御回
路１２０に侵入するノイズや、サージ電圧をより効果的
に除去することが目的とされており、このような構成は
商用電源のラインインピーダンスが高く、電圧変動やラ
インに重畳するノイズが大きいような地区に使用する
と、集積回路等によって形成されている制御回路１２０
を保護する点で極めて効果的である。

【００２５】図３は本発明のさらに他の実施例を示すも
のであり、本実施例ではインピーダンス素子１３４
（ａ、ｂ）が電圧分圧手段に供給される電源ラインに対
して直列に接続がされている。インピーダンス素子１３
４（ａ、ｂ）は抵抗またはコイルであり、このインピー
ダンス素子１３４（ａ、ｂ）によってノイズ成分が抑圧
される。また、コンデンサ１３３（ａ、ｂ）によって分
圧用のコンデンサを５個とすれば、電圧分圧手段１３０
の耐電圧性を向上することによって、電子機器の安全性
をさらに高めることの可能である。

【００２６】図示されていないが上記図２，図３で追加
されている各素子は、それぞれ単独で使用しても良く、
回路のインピーダンス素子１３２（ａ、ｂ）と、コンデ
ンサ１３３（ａ、ｂ）の組み合わせを使用したり、さら
にインピーダンス素子１３４（ａ、ｂ）も同時に使用す
るように構成することもできる。

【００２７】図４は上記コンデンサによる電圧分圧手段
１３０の他の回路例を示したもので、図４（ａ）は待機
用電圧を発生するコンデンサ１３１ｂを二つのコンデン
サ１３１ｂ１，および１３１ｂ２によって構成したもの
である。この場合はその接続点を接地点とすることによ
って、待機電源部１２０のグランドと接続することがで
き、待機電源のアース点を別に定めることができる。ま
た、図４（ｂ）の場合はコモンアースを有しているコン
デンサ１３１ｂ３によって待機電源を抽出するコンデン
サを形成したものであり、この場合も待機電源の接地ラ
インをコモンアース電極で定めることによって、電源を
安定させることができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の電子機器の電源装置は以上説明
したように、絶縁トランスに換えてコンデンサによる電
圧分圧手段を採用し、この分圧手段から得られた交流電
圧を使用して待機用の電源部が構成されているので、絶
縁トランスを使用した時に発生する無駄な電力消費を大
幅に激減（ほぼ１／１０）することができ、地球環境に
優しい電子機器とすることができる。

【００２９】また、絶縁トランスに比較して製造コスト
を大幅に低下すると共に、小型化を達成する上で実用的
な効果を奏する。さらに、トランス等から発生する磁気
的なノイズが皆無となるので、特に磁気ノイズによって
誤動作を生じるように電子機器に対して極めて有効であ
り、また、商用電源に対しても十分に安全性を確保する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電子機器の電源装置の一例を示す回
路である。

【図２】 本発明の他の実施例を回路図である。

【図３】 本発明のさらに他の実施例を示す回路図であ
る。

【図４】 電圧分圧手段の変形例を示す回路図である。

【図５】 スタンバイ用の電源装置の回路図である。

【符号の説明】

１０２ ヒューズ、１０３ スイッチ、１０４ ライン
フイルタ、１０８ 整流回路、１２０ 制御回路、１３
０ 電圧分圧手段、１４０ 主電源部、１５０ 装置部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源が入力されている主電源部と、 前記交流電源に対して順次所定の容量の第１のコンデン
   サと、第２のコンデンサ、及び第３のコンデンサを直列
   に接続した電圧分圧手段と、 前記電圧分圧手段を構成する第２のコンデンサの端子電
   圧をブリッジ型に接続された整流ダイオードにより整流
   する整流手段と、 前記整流手段によって整流された直流電圧が供給されて
   いる待機電源部を備えていることを特徴とする電子機器
   の電源装置。
2. 【請求項２】 上記第１のコンデンサ及び第３のコンデ
   ンサは、ラインフイルタを構成するアクロスコンデンサ
   とされていることを特徴とする請求項１に記載の電子機
   器の電源装置。
3. 【請求項３】 上記第１のコンデンサと、第３のコンデ
   ンサは同一容量のコンデンサとし、上記第２のコンデン
   サと共に、無極性のコンデンサで構成されていることを
   特徴とする請求項１に記載の電子機器の電源装置。
4. 【請求項４】 前記待機電源部で駆動される制御回路か
   ら出力される制御信号によって、前記主電源部に供給さ
   れる交流電源を開閉制御するスイッチング手段が設けら
   れていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の
   電源装置。
5. 【請求項５】 前記制御回路は前記電子機器の各種の操
   作信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の電
   子機器の電源装置。