JP2004343946A

JP2004343946A - スイッチング電源装置

Info

Publication number: JP2004343946A
Application number: JP2003140037A
Authority: JP
Inventors: Kengo Kurose; 健吾黒瀬
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】ビデオ装置等の電子装置が組み込まれたテレビ装置の待機状態時に、ビデオ装置等の電子装置に供給する直流電力の電圧変動の抑制を低コストで実現することができるようにする。
【解決手段】テレビ装置が待機状態になって、テレビ装置のフライバックトランスの二次巻線に交流電力が発生しなくなったとき、その電圧を検出してテレビ装置の待機状態を検出し、テレビ装置が待機状態になり動作が停止しているテレビ装置の音声回路に供給された直流電力をテレビ装置に組み込まれた電子装置に供給された直流電力に合成して、テレビ装置に組み込まれた電子装置に供給するようにする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオ装置等の電子装置が組み込まれたテレビ装置に直流電力を供給するスイッチング電源装置に係り、特にテレビ装置の待機状態時に、テレビ装置に組み込まれたビデオ装置等の電子装置に供給する直流電力の電圧変動を抑制することができるスイッチング電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】映像音声信号をビデオテープに記録再生するビデオ装置等の電子装置が組み込まれたテレビ装置に直流電力を供給するスイッチング電源装置であって、テレビ装置に供給する直流電力の電圧のみを安定化するように設計されたスイッチング電源装置では、タイマ予約録画時等にテレビ装置が待機状態になると、テレビ装置の回路の消費電力が少なくなり、テレビ装置に供給された直流電力の電圧変動が小さくなるため、テレビ装置の回路に供給された直流電力の電圧を安定化するフィードバック回路の動作が低下する。そのため、テレビ装置の待機状態時に、テレビ装置に組み込まれたビデオ装置等の電子装置のモータ等を動作させると、モータ等の負荷変動によりビデオ装置等の電子装置に供給される直流電力の電圧が大きく変動して、ビデオ装置等の電子装置のモータ等の動作が不安定になるという問題点があった。
【０００３】従来の技術としては、直流電圧をスイッチングして、出力トランスを介して複数の回路に電力を供給する電圧制御用の共通の発光ダイオードに光結合された受光素子の受光量が増大した時にスイッチング素子のＯＮ時間が短くなるように設定されたパルス幅変調パルス発生回路の周波数を第１の負荷の駆動期間には第１の周波数で発生させ、第１の負荷の非駆動期間には第１の周波数よりも低い第２の周波数で発生させるようにしたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】また、直流電圧をスイッチングしてトランスの二次側に発生した電圧を整流平滑し、整流平滑された出力電圧と所定の基準電圧とを比較して、出力電圧をフィードバックして出力電圧を制御するスイッチング電源回路のフィードバック量を強制的に制御し、待機状態時に二次側の出力電圧を強制的に低下させて、待機状態における消費電力を節減するようにしたものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９４１１７号公報
【特許文献２】特開平７−１９４１１０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の技術で述べたもののうち前者においては、直流電圧をスイッチングして、出力トランスを介して複数の回路に電力を供給する電圧制御用の共通の発光ダイオードに光結合された受光素子の受光量が増大した時にスイッチング素子のＯＮ時間が短くなるように設定されたパルス幅変調パルス発生回路の周波数を第１の負荷の駆動期間には第１の周波数で発生させ、第１の負荷の非駆動期間には第１の周波数よりも低い第２の周波数で発生させることができたが、多くの回路素子を電源回路に組み込まなければならず、ビデオ装置等の電子装置が組み込まれたテレビ装置の待機状態時に、テレビ装置に組み込まれたビデオ装置等の電子装置を動作させたとき、ビデオ装置等の電子装置に供給される直流電力の電圧が大きく変動して、ビデオ装置等の電子装置の動作が不安定になるという上記した問題点を低コストで解決するようにしたものではなかった。
【０００７】また、後者においては、直流電圧をスイッチングしてトランスの二次側に発生した電圧を整流平滑し、整流平滑された出力電圧と所定の基準電圧とを比較して、出力電圧をフィードバックして出力電圧を制御するスイッチング電源回路のフィードバック量を強制的に制御し、待機状態時に二次側の出力電圧を強制的に低下させて、待機状態における消費電力を節減することができたが、ビデオ装置等の電子装置が組み込まれたテレビ装置の待機状態時に、テレビ装置に組み込まれたビデオ装置等の電子装置を動作させたとき、ビデオ装置等の電子装置に供給される直流電力の電圧が大きく変動して、ビデオ装置等の電子装置の動作が不安定になるという上記した問題点を解決するものではなかった。
【０００８】本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ビデオ装置等の電子装置が組み込まれたテレビ装置の待機状態時に、動作が停止しているテレビ装置の複数の回路の一つの回路に供給された直流電力を有効利用して、ビデオ装置等の電子装置に供給する直流電力の電圧変動の抑制を低コストで実現することができるスイッチング電源装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため本発明においては、ビデオ装置等の電子装置が組み込まれたテレビ装置に直流電力を供給するスイッチング電源装置であって、テレビ装置の複数の回路の一つの回路に直流電力を供給する第１の電力供給手段と、テレビ装置に組み込まれた電子装置に直流電力を供給する第２の電力供給手段と、テレビ装置の複数の回路の他の回路から出力された電圧を検出してテレビ装置の待機状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第１の電力供給手段から供給された直流電力を前記第２の電力供給手段から供給された直流電力に合成するスイッチ手段とを備え、前記検出手段がテレビ装置の待機状態を検出したとき、前記スイッチ手段をＯＮにして、前記第１の電力供給手段から供給された直流電力を前記第２の電力供給手段から供給された直流電力に合成してテレビ装置に組み込まれた電子装置に供給するようにする。
【００１０】前記検出手段は、テレビ装置のフライバックトランスの二次巻線に交流電力が発生しなくなったとき、その電圧を検出してテレビ装置の待機状態を検出するようにするとよい。
【００１１】また、前記スイッチ手段は、トランジスタとするとよい。
【００１２】また、前記第１の電力供給手段は、テレビ装置の音声回路に直流電力を供給する電力供給手段とするとよい。
【００１３】これらの手段により、ビデオ装置等の電子装置が組み込まれたテレビ装置の待機状態時に、動作が停止しているテレビ装置の複数の回路の一つの回路に供給された直流電力を有効利用して、ビデオ装置等の電子装置に供給する直流電力の電圧変動の抑制を低コストで実現することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。図１は本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示すブロック図であり、図２は本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装置の概略回路図である。
【００１５】まず、図１の本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示すブロック図を基に説明する。
【００１６】スイッチング電源装置１０は、スイッチング回路１１に供給された直流電力をスイッチングトランス１２の一次巻線Ｎ１に供給して、スイッチングトランス１２の一次巻線Ｎ１に流れる電流をスイッチングし、制御巻線Ｎ２に発生した電圧に応じてスイッチング動作をＯＮ／ＯＦＦして、スイッチングトランス１２の二次巻線Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５に交流電力を発生する自励発振式のスイッチング回路１１と、スイッチングトランス１２の二次巻線Ｎ３に発生した交流電力を整流して直流電力に変換し、変換された直流電力の電圧のリップル分を平滑する整流平滑回路１３と、整流平滑回路１３により整流されて平滑された直流電力の電圧と所定の基準電圧とを比較して、スイッチング回路１１に制御信号をフィードバックし、スイッチング回路１１のスイッチングを制御し、整流平滑回路１３により整流されて平滑された直流電力の電圧を安定化するフィードバック回路１４と、フライバックトランス１６の一次巻線Ｎ６に電流を流し、フライバックトランス１６の二次巻線Ｎ８に受像管１７の陽極に供給する高圧電圧と水平偏向コイルに供給する鋸歯状波電流とを発生させる水平出力回路１５と、スイッチングトランス１２の二次巻線Ｎ４に発生した交流電力を整流して直流電力に変換し、変換された直流電力の電圧のリップル分を平滑して、テレビ装置の音声回路の音声増幅出力回路２２に直流電力を供給する整流平滑回路１８と、スイッチングトランス１２の二次巻線Ｎ５に発生した交流電力を整流して直流電力に変換し、変換された直流電力の電圧のリップル分を平滑して、テレビ装置に組み込まれたビデオ装置のモータ２５を駆動するモータ駆動回路２４に直流電力を供給する整流平滑回路１９と、水平出力回路１５の動作が停止して、フライバックトランス１６の一次巻線Ｎ７に交流電力が発生しなくなったとき、その電圧を検出してテレビ装置の待機状態を検出する検出回路２０と、整流平滑回路１８から供給される直流電力を整流平滑回路１９から供給される直流電力に合成するスイッチ回路２１とで構成されている。
【００１７】また、図２の本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装置の概略回路図を基に説明する。
【００１８】スイッチング電源装置１０の整流平滑回路１８は、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１とで構成されていて、ダイオードＤ１のアノードは、スイッチングトランス１２の二次巻線Ｎ４の一端に接続され、ダイオードＤ１のカソードは、コンデンサＣ１の一端に接続され、ダイオードＤ１により整流された直流電力の電圧のリップル分がコンデンサＣ１により平滑されて、テレビ装置の音声回路の音声増幅出力回路２２に直流電力を供給するようになっている。また、スイッチングトランス１２の二次巻線Ｎ４の他端とコンデンサＣ１の他端とはＧＮＤに接地されている。
【００１９】整流平滑回路１９は、ダイオードＤ２とコンデンサＣ２とで構成されていて、ダイオードＤ２のアノードは、スイッチングトランス１２の二次巻線Ｎ５の一端に接続され、ダイオードＤ２のカソードは、コンデンサＣ２の一端に接続され、ダイオードＤ２により整流された直流電力の電圧のリップル分がコンデンサＣ２により平滑されて、テレビ装置に組み込まれたビデオ装置のモータ駆動回路２４に直流電力を供給するようになっている。また、スイッチングトランス１２の二次巻線Ｎ５の他端とコンデンサＣ２の他端とはＧＮＤに接地されている。
【００２０】検出回路２０は、ダイオードＤ３、Ｄ４、抵抗Ｒ２、コンデンサＣ３で構成されていて、ダイオードＤ３のアノードは、フライバックトランス１６の二次巻線Ｎ７の一端に接続され、ダイオードＤ３のカソードは、ダイオードＤ４のカソードとコンデンサＣ３の一端と抵抗Ｒ２の一端とに接続されている。また、フライバックトランス１６の二次巻線Ｎ７の他端とコンデンサＣ３の他端と抵抗Ｒ２の他端とはＧＮＤに接地されている。
【００２１】スイッチ回路２１は、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ１で構成されていて、トランジスタＱ１のエミッタは、テレビ装置の音声回路の音声増幅出力回路２２に直流電力を供給する整流平滑回路１８のダイオードＤ１のアノードに接続され、トランジスタＱ１のコレクタは、テレビ装置に組み込まれたビデオ装置のモータ駆動回路２４に直流電力を供給する整流平滑回路１９のダイオードＤ２のアノードに接続されている。また、トランジスタＱ１のベースは、抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ１のエミッタに接続されるとともに、検出回路２０のダイオードＤ４のアノードに接続されている。抵抗Ｒ１は、トランジスタＱ１のベース電流が流れないとき、トランジスタＱ１のベース電圧をエミッタ電圧に引き上げて、トランジスタＱ１をＯＦＦ状態にするためのものである。
【００２２】なお、図２においては、スイッチング回路１１、整流平滑回路１３、フィードバック回路１４、水平出力回路１５、音声増幅出力回路２２、モータ駆動回路２４の回路構成の詳細については、いずれも図示省略している。
【００２３】以上のように構成されたスイッチング電源装置について、以下その動作について説明する。
【００２４】テレビ装置が動作状態のとき、テレビ装置の水平出力回路１５が動作して、整流平滑回路１３から供給された直流電力の電流をフライバックトランス１６の一次巻線Ｎ６に流して、二次巻線Ｎ３に受像管１７の陽極に供給する高圧電圧と水平偏向コイルに供給する鋸歯状波電流とを発生させている。そして、整流平滑回路１３の出力電流が増加すると、整流平滑回路１３の出力電圧が低下するため、フィードバック回路１４は、整流平滑回路１３からの直流電力の電圧と所定の基準電圧とを比較して、スイッチング回路１１に制御信号をフィードバックし、スイッチング回路１１のスイッチングを制御して、整流平滑回路１３により整流されて平滑された直流電力の電圧を安定化する。
【００２５】水平出力回路１６が動作しているとき、フライバックトランス１６の二次巻線Ｎ７に発生した交流電力が検出回路２０のダイオードＤ３により整流されて、コンデンサＣ３を充電する。コンデンサＣ３が所定の電圧に充電されると、スイッチ回路２１のトランジスタＱ１のベース電流が流れず、トランジスタＱ１はＯＦＦ状態になっている。
【００２６】テレビ装置に組み込まれたビデオ装置のタイマ予約録画が設定されて、テレビ装置が待機状態になると、フライバックトランス１６の二次巻線Ｎ８に受像管１７の陽極に供給する高圧電圧と水平偏向コイルに供給する鋸歯状波電流とを発生させる水平出力回路１５の動作が停止して、フライバックトランス１６の二次巻線Ｎ７に交流電力が発生しなくなり、検出回路２０のコンデンサＣ３に充電されていた電荷が抵抗Ｒ２を介して放電して、コンデンサＣ３の端子電圧が低下する。コンデンサＣ３の端子電圧が低下することによりテレビ装置の待機状態が検出され、トランジスタＱ１のベース電圧が低下して、ダイオードＤ４、抵抗Ｒ２を介してベース電流が流れ、トランジスタＱ１がＯＮになり導通して、整流平滑回路１８からテレビ装置の待機状態時に動作が停止している音声増幅出力回路２２に供給された直流電力がテレビ装置に組み込まれたビデオ装置のモータ駆動回路２４に直流電力を供給する整流平滑回路１９から供給された直流電力に合成されてモータ駆動回路２４に供給される。モータ駆動回路２４は、整流平滑回路１８から供給された直流電力と整流平滑回路１９から供給された直流電力とをモータ２５に供給してモータ２５を駆動する。これにより、テレビ装置の待機状態時に、動作が停止している音声増幅出力回路２２に供給された直流電力を有効利用して、整流平滑回路１８から音声増幅出力回路２２に供給された直流電力と整流平滑回路１９からテレビ装置に組み込まれたビデオ装置のモータ駆動回路２４に供給された直流電力とを合成してモータ駆動回路２４に供給し、モータ２５の負荷が変動してもモータ２５を安定して駆動することができる。
【００２７】以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明はこれに限らず、当業者の通常の知識の範囲内でその変形や改良が可能である。例えば、ビデオ装置が組み込まれたテレビ装置のスイッチング電源装置について説明したが、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）装置、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋ）装置等の他の電子装置が組み込まれたテレビ装置のスイッチング電源装置にも適用することができることはいうまでもない。
【００２８】また、テレビ装置の待機状態時に、トランジスタをＯＮにして、音声回路に供給される直流電力を電子装置に供給される直流電力に合成して電子装置に供給することを説明したが、電界効果トランジスタ等の他のスイッチ素子を用いて構成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によるスイッチング電源装置によれば、テレビ装置が待機状態になり、テレビ装置の水平出力回路の動作が停止して、テレビ装置の受像管の陽極に高圧電圧と水平偏向コイルに鋸歯状波電流を供給するフライバックトランスの二次巻線に交流電力が発生しなくなったとき、その電圧を検出してテレビ装置の待機状態を検出して、テレビ装置の待機状態時に動作が停止しているテレビ装置の音声回路に供給する直流電力をテレビ装置に組み込まれたビデオ装置に供給する直流電力に合成するトランジスタをＯＮにし、テレビ装置が待機状態になって動作が停止しているテレビ装置の音声回路に供給された直流電力をビデオ装置に供給された直流電力に合成してビデオ装置に供給することができる。このことにより、ビデオ装置等の電子装置が組み込まれたテレビ装置の待機状態時に動作が停止しているテレビ装置の音声回路に供給された直流電力を有効利用して、ビデオ装置等の電子装置に供給する直流電力の電圧変動の抑制を低コストで実現することができる。
【００３０】請求項１記載の発明に係るスイッチング電源装置は、テレビ装置が待機状態になり、動作が停止してテレビ装置のフライバックトランスの二次巻線に交流電力が発生しなくなったとき、その電圧を検出してテレビ装置の待機状態を検出して、テレビ装置の音声回路に供給された直流電力をテレビ装置に組み込まれた電子装置に供給された直流電力に合成するトランジスタをＯＮにして、テレビ装置の待機状態時に動作が停止しているテレビ装置の音声回路に供給された直流電力をテレビ装置に組み込まれた電子装置に供給された直流電力に合成してテレビ装置に組み込まれた電子装置に供給するようにしているので、テレビ装置が待機状態になって動作が停止しているテレビ装置の音声回路に供給された直流電力を有効利用して、ビデオ装置等の電子装置に供給する直流電力の電圧変動の抑制を低コストで実現することができる。
【００３１】請求項２記載の発明に係るスイッチング電源装置は、テレビ装置が待機状態になり、動作が停止したテレビ装置の複数の回路の一つの回路から出力された電圧を検出してテレビ装置の待機状態が検出されたとき、テレビ装置の待機状態時に動作が停止しているテレビ装置の複数の回路の他の回路に供給された直流電力をテレビ装置に組み込まれた電子装置に供給された直流電力に合成して、テレビ装置に組み込まれた電子装置に供給するようにしているので、テレビ装置の待機状態時に動作が停止しているテレビ装置の複数の回路の他の回路に供給された直流電力を有効利用して、ビデオ装置等の電子装置に供給する直流電力の電圧変動の抑制を低コストで実現することができる。
【００３２】請求項３記載の発明に係るスイッチング電源装置は、テレビ装置の待機状態に、テレビ装置の待機状態時に動作が停止して、テレビ装置のフライバックトランスの二次巻線に交流電力が発生しなくなったとき、その電圧を検出してテレビ装置の待機状態を検出するようにしているので、簡単な回路構成でテレビ装置の待機状態を検出することができる。
【００３３】請求項４記載の発明に係るスイッチング電源装置は、トランジスタをＯＮにすることにより、テレビ装置の待機状態時に動作が停止しているテレビ装置の複数の回路の一つの回路に供給された直流電力をテレビ装置に組み込まれたビデオ装置等の電子装置に供給された直流電力に合成して、ビデオ装置等の電子装置に供給するようにしているので、低コストでテレビ装置の待機時に、テレビ装置に組み込まれたビデオ装置等の電子装置に供給される直流電力の電圧変動を抑制することができる。
【００３４】請求項５記載の発明に係るスイッチング電源装置は、テレビ装置の待機状態時に動作が停止しているテレビ装置の音声回路に供給する直流電力をテレビ装置に組み込まれたビデオ装置等の電子装置に供給するようにしているので、テレビ装置の待機状態時に動作が停止しているテレビ装置の音声回路に供給された直流電力を有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装置の概略回路図である。
【符号の説明】
１０スイッチング電源装置
１１スイッチング回路
１２スイッチングトランス
１３、１８、１９整流平滑回路
１４フィードバック回路
１５水平出力回路
１６フライバックトランス
１７受像管
２０検出回路
２１スイッチ回路
２２音声増幅出力回路
２３スピーカ
２４モータ駆動回路
２５モータ
Ｎ１スイッチングトランスの一次巻線
Ｎ２スイッチングトランスの制御巻線
Ｎ３〜Ｎ５スイッチングトランスの二次巻線
Ｎ６フライバックトランスの一次巻線
Ｎ７、Ｎ８フライバックトランスの二次巻線
Ｑ１トランジスタ
Ｄ１〜Ｄ４ダイオード
Ｒ１、Ｒ２抵抗
Ｃ１〜Ｃ３コンデンサ

Claims

ビデオ装置等の電子装置が組み込まれたテレビ装置に直流電力を供給するスイッチング電源装置であって、
テレビ装置の音声回路に直流電力を供給する第１の電力供給手段と、テレビ装置に組み込まれた電子装置に直流電力を供給する第２の電力供給手段と、テレビ装置のフライバックトランスの二次巻線に交流電力が発生しなくなったとき、その電圧を検出してテレビ装置の待機状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第１の電力供給手段から供給された直流電力を前記第２の電力供給手段から供給された直流電力に合成するトランジスタとを備え、
前記検出手段がテレビ装置の待機状態を検出したとき、前記トランジスタをＯＮにして、前記第１の電力供給手段から供給された直流電力を前記第２の電力供給手段から供給された直流電力に合成してテレビ装置に組み込まれた電子装置に供給するようにしたことを特徴とするスイッチング電源装置。
ビデオ装置等の電子装置が組み込まれたテレビ装置に直流電力を供給するスイッチング電源装置であって、
テレビ装置の複数の回路の一つの回路に直流電力を供給する第１の電力供給手段と、テレビ装置に組み込まれた電子装置に直流電力を供給する第２の電力供給手段と、テレビ装置の複数の回路の他の回路から出力された電圧を検出してテレビ装置の待機状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第１の電力供給手段から供給された直流電力を前記第２の電力供給手段から供給された直流電力に合成するスイッチ手段とを備え、
前記検出手段がテレビ装置の待機状態を検出したとき、前記スイッチ手段をＯＮにして、前記第１の電力供給手段から供給された直流電力を前記第２の電力供給手段から供給された直流電力に合成してテレビ装置に組み込まれた電子装置に供給するようにしたことを特徴とするスイッチング電源装置。
前記検出手段は、テレビ装置のフライバックトランスの二次巻線に交流電力が発生しなくなったとき、その電圧を検出してテレビ装置の待機状態を検出する検出手段であることを特徴とする請求項２記載のスイッチング電源装置。
前記スイッチ手段は、トランジスタであることを特徴とする請求項２記載のスイッチング電源装置。
前記第１の電力供給手段は、テレビ装置の音声回路に直流電力を供給する電力供給手段であることを特徴とする請求項２記載のスイッチング電源装置。