JP2005079746A - 複合電子機器の電源制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、複合電子機器において生じるこうした問題点に鑑み、簡単な回路構成によりＴＶブロックの動作待機状態での電圧上昇を確実に抑えることができる複合電子機器の電源制御装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】電源供給回路１５からＴＶブロック１１に電圧Ｖ１を供給する電源ラインＬ１にセメント抵抗２０及びスイッチング素子２１を直列に接続し、スイッチング素子２１のエミッタ端子を接地しておく。スイッチング素子２１は、ベース端子にＣＰＵ１０からオン、オフ信号が入力されるように接続されている。ＣＰＵ１０は、ＴＶブロックが動作待機状態で電源ラインＬ１に待機電圧が供給されているときに、他の機能ブロックが通常動作状態となったことが判定された場合には、スイッチング素子２１にオン信号を出力して導通させ、セメント抵抗２０に消費電流が流れるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＴＶ（「TeleVision」の略称）、ＶＣＲ（「Video Cassette Recorder」の略称）、ＤＶＤ（「Digital Versatile Disk」の略称でその記録・再生装置も含む）、ＨＤＤ（「Hard Disk Drive」の略称）等の機器を複合一体化した複合電子機器の電源制御装置に関する。

近年、ＴＶ、ＶＣＲ、ＤＶＤ、ＨＤＤ等の映像情報関係の電子機器を複合一体化した電子機器が実用化されている。こうした電子機器を機能ブロックとして一体化することで、各電子機器を単体とするよりも機器自体がコンパクト化でき、機能ブロック間で情報を高速で伝送することが可能になる等のメリットがあるが、ＴＶやＶＣＲのブロックのみ使用しているときもＤＶＤ等の使用しないブロックに電源が供給されており、その分無駄な消費電力がかかってしまうという問題点がある。そのため、使用していないブロックには、動作待機電圧として低い電圧を供給しておき、できるだけ消費電力を少なくするようにされている。

このように電子機器の動作停止時に動作待機状態として低い電圧を供給することは、ＶＣＲやファクシミリのような単体機器においても、タイマー録画やデータ受信等の際に直ちに動作させるために用いられている。電子機器の電源供給には、一般に電源トランスが用いられているが、電源トランスにより動作待機状態として常時低い電圧が供給されるようにすると、例えば特許文献１に記載されているように、トランス二次側の整流平滑手段の出力電圧が上昇するという問題点が発生する。そのため特許文献１では、二次側整流平滑手段の出力に負荷を接続し、動作待機状態ではこの負荷を導通させることで出力電圧の上昇を防止する点が記載されている。

一方、各機能ブロックには、それぞれ異なるレベルの電圧を供給する必要があるため、図３に示すように、それぞれのレベルの電圧を供給する電源供給部１００、１０１が設けられる。この従来例では、ＴＶブロック用として電源供給部１００が１００Ｖ以上の動作電圧を供給し、ＤＶＤ等の機能ブロック用の動作電圧として電源供給部１０１が５Ｖの動作電圧を供給する。そして、異常なレベルの電圧が供給されるのを防止するために、フィードバック回路１０２、１０３が各電源ライン１０４、１０５に接続されている。しかしながら、このようにそれぞれのレベル毎に電源供給部を設けることは、部品コストがアップすると共にそのための余分なスペースが必要となる。したがって、図４に示すように、電源供給部を共通化して１つの電源供給部１０６から異なるレベルの電圧を供給することが考えられる。電源供給部としては、電源トランスが挙げられるが、二次側を異なるレベルの電圧毎に分割して各機能ブロックに電圧供給を行うようにする。そして、フィードバック回路についても１つのフィードバック回路１０７とすることで、できるだけ部品点数の増加を抑えることができる。
特開平１１−２４３６８４号公報

しかしながら、図４に示すように電源トランス及びフィードバック回路を１つにした場合、複合電子機器特有の問題点が生じてくる。図５示すように、電源トランス１の二次側の巻き線Ａ及び巻き線Ｂでは、それぞれダイオードＤ１及びコンデンサＣ１、ダイオードＤ２及びコンデンサＣ２により整流かつ平滑化されて電圧Ｖ１、Ｖ２が供給されるようになっているが、電圧Ｖ１、Ｖ２は巻き線Ａ、Ｂで生じたパルス波形を整流して生成される。巻き線Ａ、Ｂで生じるパルス波形は、図６の波形図に示すように、パルスＰの立ち上がりにおいて急激に電圧が上昇するスパイク波形Ｓが付随して発生することが知られており、このスパイク波形Ｓの電圧上昇値（スパイク値）Ｖｓは、二次側の巻き線全体の電力に比例して大きくなる性質がある。

このスパイク波形のエネルギーは、通常動作状態では、電源ラインに大きな電流が流れているため、それに吸収されて電圧上昇にまでは至らないが、動作待機状態では、消費電流が少なくなるためスパイク波形のエネルギーが十分吸収されずに電圧上昇が生じてくる。しかし、二次側全体が動作待機状態となっていると電力が小さくなって電圧上昇も小幅に留まるため、コンデンサへの影響はそれほど大きくはならない。

ところが、一部の機能ブロックが通常動作状態となると、二次側全体の電力が大きくなるため、動作待機状態の電源ラインに生じるスパイク波形のエネルギーが大きくなり、電圧が大きく上昇するようになる。特に、ＴＶブロックに供給する電圧は、１００Ｖ以上の高電圧が通常動作状態で供給されるため、動作待機状態ではスパイク波形のエネルギーが吸収しきれないと２００Ｖ以上の高電圧に上昇し、コンデンサが過度に充電されて破壊されてしまうおそれがある。こうした場合、フィードバック回路により電圧を安定化することが望ましいが、フィードバック回路が１つの場合には、電圧の安定化は、ＣＰＵ等の制御部への電圧が優先して行われるため、動作待機状態になっているＴＶブロックへの供給電圧に関しては十分なフィードバックがかからず、電圧上昇を抑えることができない。

特許文献１に示すように、動作待機状態では電源ラインに負荷回路を接続し導通させて、発生する消費電流により電圧上昇を抑えることが考えられるが、スタンバイ時に常時消費電流を発生させることは消費電力を増加させるので、好ましいものではない。

そこで、本発明は、複合電子機器において生じるこうした問題点に鑑み、簡単な回路構成によりＴＶブロックの動作待機状態での電圧上昇を確実に抑えることができる複合電子機器の電源制御装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る複合電子機器の電源制御装置は、それぞれ独立に電源が供給される複数の機能ブロックに対応して複数の異なるレベルの電圧を供給する電源供給部と、電源供給部に接続されるとともに供給される電圧を安定化させるフィードバック回路と、機能ブロックであるＴＶブロックに電圧を供給する電源ラインに接続された負荷回路と、電源供給部を制御する制御部とを備えた複合電子機器の電源制御装置であって、前記制御部は、前記ＴＶブロックに動作待機状態での待機電圧を供給時に前記ＴＶブロック以外の機能ブロックに通常動作状態での動作電圧が供給されたか否か判定する判定手段と、該判定手段が動作電圧が供給されたと判定した場合に前記負荷回路を導通させる導通制御手段とを備えていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、ＴＶブロックに待機電圧が供給されているときに、ＴＶブロック以外の機能ブロックに動作電圧が供給されたと判定された場合にＴＶブロックに電圧を供給する電源ラインに接続された負荷回路が導通されるので、負荷回路に消費電流を発生させてスパイク波形のエネルギーによる電圧上昇を防止することができる。

すなわち、複合電子機器において、ＴＶブロックが動作待機状態でこれ以外の機能ブロックが通常動作状態−例えば、ＶＣＲでタイマー録画を行う場合、ＤＶＤで音楽のみ再生する場合が挙げられるが、こうした場合のみ負荷回路に消費電流が発生するようになり、消費電力を必要最小限に抑えることができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態を備えたＴＶ、ＶＣＲ、ＤＶＤ及びＨＤＤの複合電子機器に関する概略ブロック図である。制御部であるＣＰＵ１０は、ＴＶブロック１１、ＶＣＲブロック１２、ＤＶＤブロック１３及びＨＤＤブロック１４といった機能ブロックと接続して、互いに制御信号を送受信し映像や音声を図示しないモニターやスピーカから出力する。

電源供給部である電源供給回路１５は、電源トランスを備えており、電圧変換により異なるレベルの電圧を供給する。ＴＶブロック１１には、電源ラインＬ１を介して電圧Ｖ１を供給し、ＣＰＵ１０、ＶＣＲブロック１２、ＤＶＤブロック１３及びＨＤＤブロック１４に対してもそれぞれ電源ラインＬ２、Ｌ３、Ｌ４及びＬ５を介して電圧Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４及びＶ５を供給している。電源ラインＬ１に供給される電圧Ｖ１はＣＲＴに供給されるため高電圧（１００Ｖ以上）に設定されているが、その他の電圧Ｖ２〜Ｖ５は数ボルト程度に設定されている。また、ＣＰＵ１０から電源供給回路１５には、制御信号が送信されて供給電圧の制御が行われ、例えば、各機能ブロックの通常動作モード及び動作待機モードに対応した電圧制御が行われる。

フィードバック回路１６は、各電源ラインＬ１〜Ｌ５に接続されて供給電圧Ｖ１〜Ｖ５の変動に対応して電源供給回路１５に制御信号を出力し、供給電圧が安定した状態となるようにフィードバック制御を行う。

ＴＶブロック１１に接続される電源ラインＬ１には、負荷回路としてセメント抵抗２０及びスイッチング素子２１が直列に接続されており、セメント抵抗２０の一端は電源ラインＬ１に接続され、他端はスイッチング素子２１のコレクタ端子に接続されている。また、スイッチング素子２１のエミッタ端子は接地されており、スイッチング素子２１のベース端子はＣＰＵ１０に接続されている。そして、ＣＰＵ１０からのオン、オフ信号がベース端子に入力されると、それに応答してスイッチング素子２１は、導通又は切断するように動作する。スイッチング素子２１が導通すると、電源ラインＬ１からセメント抵抗２０に電流が流れるようになり、セメント抵抗２０は高抵抗なため（５Ｗ以上）消費電流を小さくすることができる。負荷回路にはセメント抵抗以外にも高抵抗の電子部品であれば用いることが可能であり、特に限定されない。また、スイッチング素子２１についても、導通及び非導通が確実に設定できる電子部品であれば用いることができる。

次に、制御フローを図２に基づいて説明する。ＣＰＵ１０は、予め設定された所定の条件が満たされると、ＴＶブロック１１を動作待機モードに設定する（Ｓ１００）。そして、電源供給回路１５に制御信号を出力して電源ラインＬ１に待機電圧を供給するように制御する（Ｓ１０１）。

ＴＶブロック１１に待機電圧が供給されて動作待機状態に設定されると、他の機能ブロックが通常動作状態か否か判定する（Ｓ１０２）。例えば、ＶＣＲブロック１２がタイマー録画を開始した場合又はＤＶＤブロック１３で音楽のみの再生が開始された場合等にこれらの機能ブロックが通常動作状態に入ったと判定される。通常動作状態に入ったと判定されると、スイッチング素子２１にオン信号を出力し（Ｓ１０３）、上述したようにスイッチング素子２１が導通されて、セメント抵抗２０に消費電流が流れるようになる。Ｓ１０３で通常動作状態に入っていないと判定された場合には、スイッチング素子２１にオフ信号を出力し（Ｓ１０４）、スイッチング素子２１は非導通となってセメント抵抗２０では消費電力が生じることはない。

次に、ＴＶブロックが動作開始されるか否か判定されて（Ｓ１０５）、動作開始されない場合にはＳ１０２に戻り、動作開始される場合にはスイッチング素子２１にオフ信号が出力されて（Ｓ１０６）非導通状態とし、ＴＶブロックを通常動作モードに設定する（Ｓ１０７）。

以上のような制御フローにより、複合機器における電源制御に関してスパイク波形による電圧上昇を抑えることができ、さらにＴＶブロックの動作待機状態での消費電力についても必要最低限に抑えることが可能となる。

本発明に係る実施形態を備えた複合電子機器の概略ブロック図である。 本発明に係る実施形態の処理フローに関する説明図である。 従来例に関する概略ブロック図である。 別の従来例に関する概略ブロック図である。 従来の電源供給部に関する回路図である。 電源トランスから発生するパルス波形図である。

符号の説明

10 ＣＰＵ
11 ＴＶブロック
12 ＶＣＲブロック
13 ＤＶＤブロック
14 ＨＤＤブロック
15 電源供給回路
16 フィードバック回路
20 セメント抵抗
21 スイッチング素子

Claims (1)

1. それぞれ独立に電源が供給される複数の機能ブロックに対応して複数の異なるレベルの電圧を供給する電源供給部と、電源供給部に接続されるとともに供給される電圧を安定化させるフィードバック回路と、機能ブロックであるＴＶブロックに電圧を供給する電源ラインに接続された負荷回路と、電源供給部を制御する制御部とを備えた複合電子機器の電源制御装置であって、前記制御部は、前記ＴＶブロックに動作待機状態での待機電圧を供給時に前記ＴＶブロック以外の機能ブロックに通常動作状態での動作電圧が供給されたか否か判定する判定手段と、該判定手段が動作電圧が供給されたと判定した場合に前記負荷回路を導通させる導通制御手段とを備えていることを特徴とする複合電子機器の電源制御装置。

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