JP2005094880A - 電気機器の電源回路、及びその電源回路を備える電源装置、並びに、その電源装置を含む電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】 電気機器の待機電力を削減でき、かつ、安定した動作が可能な電気機器の電源回路、及びその電源回路を含む電源装置を提供する。
【解決手段】 本発明の電源装置は、電気機器２に電力を供給する装置であって、電源回路６と、電源回路６に制御信号を送信するリモートコントローラ（リモコン）８とを備える。また、電源回路６は、交流電源１０、整流回路１２、電源開閉制御回路（１６、１８、２０、２２、３０）、電源開閉回路２４、平滑コンデンサ２６、主電源回路２８、及び動作信号受信回路３０を備える。電源開閉制御回路（１６、１８、２０、２２、２８）は、リモコン８から電源回路６に送信する制御信号に応じて、電源開閉回路２４を開閉（ＭＯＳＦＥＴ６８オン又はオフ）し、整流回路１２から平滑コンデンサ２６及び主電源回路２８に流れる電流を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気機器の電源、及びその電源を含むシステムに関する。

近年、あらゆる電気機器の省エネルギー化が一段と進んでいる。その動きは、電気機器の動作時の省エネルギー開発だけにとどまらず、電気機器が動作信号を待っている状態、いわゆる待機時の待機電力の省エネルギー開発にまで発展してきている。

例えば、電気機器に電力を供給する電源装置には、電源回路と、その電源回路に制御信号を送信する遠隔操作装置とを備え、遠隔操作装置から機器の停止を指示する制御信号が送信されるとき、すなわち、機器の待機時に、電源回路の消費電力が削減されるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

以下に、従来の電源装置について説明する。図４は、従来の電源装置の構成を示す図である。この電源装置は、電気機器１０２の制御を行う機器制御部１０４に接続され、その機器制御部１０４を介して、電気機器１０２に電力を供給する。図４に示されるように、この電源装置は、電源回路１０６と、遠隔操作装置１０８とを備える。電源回路１０６は、交流電源１１０、ダイオードブリッジ１１２、平滑コンデンサ１１４、副電源部１１６、電源駆動部１１８、外部制御信号受信部１２０、電源停止部１２２、電源開閉部１２４、主電源部１２８、及び動作信号受信部１３０を備える。図４に示されるように、副電源部１１６は、少なくとも２以上の直列接続されたコンデンサ（図１では、コンデンサ１４０，１４２）から成る。電源駆動部１１８は、第１の金属酸化膜半導体電界効果型トランジスタ（以下、「ＭＯＳＦＥＴ」という。）１５０、バイポーラトランジスタ１５２、第１の抵抗器１５６、及び第２の抵抗器１６０を備える。外部制御信号受信部１２０、電源停止部１２２、及び電源開閉部１２４は、それぞれ、フォトダイオード１６４、フォトカプラの受光素子１６６、及び第２のＭＯＳＦＥＴ１６８から成る。なお、上記フォトカプラの発光素子１７２は、機器制御部１０４に含まれる。

以下に、図４の電源装置の動作を簡単に説明する。遠隔操作装置１０８から電源回路１０６に電気機器の起動を指示する起動信号が送信されると、フォトダイオード１６４が、その起動信号を受信し、フォトダイオード１６４が電流Ｉａを出力する。この電流Ｉａにより、第２の抵抗器１６０の両端に、第１のＭＯＳＦＥＴ１５０が駆動（オン）するのに必要な電圧が生じる。第１のＭＯＳＦＥＴ１５０がオンすると電流Ｉｂが流れて、その結果、バイポーラトランジスタ１５２がオンする。次に、バイポーラトランジスタ１５２がオンすると電流Ｉｃが流れて、第２の抵抗器１６０の両端に第２のＭＯＳＦＥＴ１６８が駆動（オン）するのに必要な電圧が生じ、第２のＭＯＳＦＥＴ１６８がオンする。結果として、ダイオードブリッジ１１２と主電源部１２８とを接続する電源ラインに電流が流れて、電源１１０から主電源部１２８に電力が供給される。

一方、遠隔操作装置１０８から電源回路１０６に機器の停止を指示する信号が送信されると、動作信号受信部１３０が、その信号を受信する。動作信号受信部１３０は、機器制御部１０４に信号を出力する。この信号は、機器制御部１０４におけるフォトカプラの発光素子１７２を発光させる。この発光によって、電源停止部１２２におけるフォトカプラの受光素子１６６がオンすると、これまで第２の抵抗器１６０に流れていた電流が、受光素子１６６に流れるようになり、第２の抵抗器１６０の両端の電圧がゼロとなる。結果として、第２のＭＯＳＦＥＴ１６８がオフし、上記電源ラインを流れる電流が遮断されて、電源１１０から主電源部１２８への電力供給が停止される。

従来の電源装置によれば、遠隔操作装置１０８から送信される制御信号に応じて、整流部と主電源部とを接続する電源ラインが開閉する。よって、機器を使用しない、いわゆる待機時には、電源ラインが開いて（第２のＭＯＳＦＥＴ１６８がオフして）、主電源部１２８への電力供給が停止される。これにより、機器の待機時には、不要な待機電力の消費を削減することができる。
特開２００１−２６８９１８号公報

しかしながら、特許文献１などに開示される電源装置は、電源回路において、起動信号を受信するフォトダイオードの出力電流が小さいため、電源開閉回路を充分に駆動させることができない場合がある。また、副電源回路の複数の負荷（コンデンサ）のバランスにより、所望の分圧比が得られない場合がある。その結果、電源回路の動作が不安定になるという課題があった。

本発明の目的は、電気機器の待機電力を削減でき、かつ、安定した動作が可能な電気機器の電源回路、及びその電源回路を含む電源装置を提供することである。

本発明による電源回路は、電気機器に電力を供給する電源回路である。この電源回路は、交流電源から出力される交流信号を整流して直流信号にする整流回路と、前記の整流回路から出力される直流信号を平滑する平滑コンデンサと、前記の平滑コンデンサが充電されると、前記の平滑コンデンサの電圧を入力し、所定の電圧を出力する主電源回路と、前記の整流回路と前記の平滑コンデンサとを接続する２つの電源ラインの一方を開閉する電源開閉回路と、外部から送信される制御信号に応じて前記の電源開閉回路を制御する電源開閉制御回路とを備える。前記の電源開閉制御回路は、前記の整流回路の出力電圧を分圧して所定の電圧を出力する副電源回路と、前記の副電源回路から前記の所定の電圧が入力され、かつ、外部から前記の電気機器の起動を指示する起動制御信号を受信すると、第１の信号を出力する外部制御信号受信回路と、外部から前記の電気機器の停止を指示する停止制御信号を受信すると、第２の信号を出力する動作信号受信回路と、前記の第１の信号を入力すると、前記の電源ラインを閉じるように前記の電源開閉回路を制御する電源起動回路と、前記の第２の信号を入力すると、前記の電源ラインを開くように前記の電源開閉回路を制御する電源停止回路とを備える。

好ましくは、前記の電源回路において、前記の外部制御信号受信回路は、フォトトランジスタを備える。

好ましくは、前記の電源回路において、前記の副電源回路は、互いに直列に接続された第１の抵抗及び第２の抵抗を備える。前記の第１の抵抗及び第２の抵抗は、前記の整流回路の出力電圧を分圧するように、前記の整流回路に並列に接続される。

好ましくは、前記の電源回路において、前記の電源起動回路は、前記のフォトトランジスタに直列に接続された第３の抵抗と、前記の第３の抵抗によって生成される電圧を入力とする第１の電圧駆動型スイッチング素子と、その制御端子に流れる電流によって駆動する電流駆動型トランジスタとを備える。前記の第３の抵抗は、前記のフォトトランジスタが出力する電流によって第１の電圧を生成し、前記の第１の電圧駆動型スイッチング素子は、前記の第１の電圧が生成されるとオンして、前記の電流駆動型トランジスタの前記の制御端子に電流を流し、前記の電流駆動型トランジスタは、前記の制御端子に電流が流れると、前記の第３の抵抗にさらなる電流を出力し、前記の第３の抵抗は、前記の電流駆動型トランジスタが出力する電流によって、前記の第１の電圧よりも大きい第２の電圧を生成する。

好ましくは、前記の電源回路において、前記の電源停止回路は、フォトカプラを備える。前記のフォトカプラの受光素子は、前記の第３の抵抗に並列に接続され、前記の受光素子は、前記のフォトカプラの発光素子が前記の第２の信号によって発光すると通電して、前記の第３の抵抗に代わって電流を流す。

好ましくは、前記の電源回路において、前記の電源開閉回路は、第２の電圧駆動型スイッチング素子を備える。前記の第２の電圧駆動型スイッチング素子は、前記の第３の抵抗によって生成された電圧を入力し、その入力した電圧に応じて、オン又はオフする。

好ましくは、前記の制御信号は、前記の外部制御信号受信回路によって受信され、前記の電源回路を起動するために用いられるヘッダー信号部と、前記の動作信号受信回路によって受信され、前記の電気機器を制御するために用いられる主信号部とから成る。

本発明による電源装置は、前記の電源回路と、前記の電源回路に前記の制御信号として光信号を送信する外部制御信号発信手段とを備える。

本発明による電源システムは、前記の電源装置と、前記の電源装置における前記の主電源回路から出力される電圧を用いて、前記の電気機器を制御する機器制御回路と、前記の機器制御回路に接続された前記の電気機器とを備える。

本発明によれば、電気機器の待機電力を削減でき、かつ、安定した動作が可能な電気機器の電源回路、及びその電源回路を含む電源装置を実現できる。

以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態による電源装置の構成を示すブロック図である。この電源装置は、電気機器２の制御を行う機器制御回路４に接続され、その機器制御回路４を介して、電気機器２に電力を供給する。図１に示されるように、本実施の形態による電源装置は、電源回路６と、その電源回路６に対して制御信号を発信する外部制御信号発信手段８とを備える。電源回路６は、交流電源１０、整流回路１２、副電源回路１６、電源起動回路１８、外部制御信号受信回路２０、電源停止回路２２、電源開閉回路２４、平滑コンデンサ２６、主電源回路２８、及び動作信号受信回路３０を備える。外部制御信号発信手段８は、例えば、赤外線リモートコントローラ（以下、略して「リモコン」という。）である。

整流回路１２は、例えば、交流電源１０を入力とするダイオードブリッジである。図１において、整流回路１２は、４つのダイオード３２，３４，３６，３８を備える。平滑コンデンサ２６、及び主電源回路２８は、それぞれ、整流回路１２に並列に接続される。

副電源回路１６、及び電源起動回路１８は、整流回路１２と平滑コンデンサ２６との間で、整流回路１２に並列に接続される。電源開閉回路２４は、整流回路１２と平滑コンデンサ２６とを接続する２つの電源ラインの一方において、副電源回路１６と平滑コンデンサ２６との間に設けられる。動作信号受信回路３０及び機器制御回路４は、主電源回路２８に接続される。

以下に、図１の電源装置の動作を説明する。
整流回路１２は、交流電源１０が出力する交流電圧を整流する。平滑コンデンサ２６は、整流回路１２から出力される直流電圧を平滑する。主電源回路２８は、平滑コンデンサ７が充電されると、その平滑コンデンサ７の電圧を入力とし、その入力電圧に基づいて、動作信号受信回路３０及び機器制御回路４に、それぞれ、電圧（電力）を供給する。動作信号受信回路３０、及び機器制御回路４は、主電源回路２８から電圧が供給されると駆動する。

副電源回路１６は、整流回路１２から出力される直流電圧を分圧して、外部制御信号受信回路２０に所定の電圧を出力する。外部制御信号受信回路２０は、副電源回路１６から所定の電圧が供給され、外部制御信号発信手段２６から電気機器２の起動を指示する制御信号を受信すると、電源起動回路１８に所定の信号を出力する。電源起動回路１８は、外部制御信号受信回路２０から信号が入力されると、電源ラインを閉じるように電源開閉回路２４に信号を出力する。

動作信号受信回路３０は、主電源回路２８から電圧が供給されると駆動して、外部制御信号発信手段８からの制御信号を受信する。動作信号受信回路３０は、その制御信号に応じて、機器制御回路４に信号を出力する。動作信号受信回路３０は、電気機器２の停止を指示する制御信号を受信すると、機器制御回路４に所定の信号を出力する。機器制御回路４は、その信号入力によって、電源停止回路２２に所定の信号を出力する。電源停止回路２２は、機器制御回路４から信号が入力されると、電源ラインを開くように電源開閉回路２４に信号を出力する。

電源開閉回路２４は、電源起動回路１８から信号が入力されると、電源ラインを閉じて、電源ラインに電流を流し、電源停止回路２２から信号が入力されると、電源ラインを開けて、電源ラインに流れる電流を遮断する。

以下に、図１の電源装置の構成をより詳細に説明する。図２は、図１に示された電源装置の構成をより詳細に示す回路図である。図２を参照して、副電源回路１６、電源起動回路１８、外部制御信号受信回路２０、電源停止回路２２、電源開閉回路２４、及び機器制御回路４の構成を順に説明する。副電源回路１６は、第１の抵抗器４４、第２の抵抗器４６、及びコンデンサ４８を備える。ここで、第１の抵抗器４４、及び第２の抵抗器４６は、直列に接続される。つまり、第１の抵抗器４４の一端と第２の抵抗器４６の一端は、互いに接続される。第１の抵抗器４４の他端は、ダイオードブリッジ１０の出力端子Ａと平滑コンデンサの端子Ｃとを結ぶ電源ライン（以下、「第１の電源ライン」という。）に接続される。一方、第２の抵抗器４６の他端は、ダイオードブリッジ１０の出力端子Ｂと平滑コンデンサ２６の端子Ｄとを結ぶ電源ライン（以下、「第２の電源ライン」という。）に接続される。コンデンサ４８は、第２の抵抗器４６に並列に接続される。

電源起動回路１８は、第１のＭＯＳＦＥＴ５０、バイポーラトランジスタ５２、第３の抵抗器５４、第４の抵抗器５６、第５の抵抗器５８、及び第６の抵抗器６０を備える。また、それらはラッチ回路を構成する。図２において、第１のＭＯＳＦＥＴ５０は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴであり、バイポーラトランジスタ５２は、ＰＮＰ型トランジスタである。図２に示されるように、バイポーラトランジスタ５２のコレクタ（Ｃ）端子は、第６の抵抗器６０の一端に接続される。このバイポーラトランジスタ５２と抵抗器６０との接続点は、第１のＭＯＳＦＥＴ５０のゲート（Ｇ）端子に接続される。第１のＭＯＳＦＥＴ５０のドレイン（Ｄ）端子は、第４の抵抗器５６を介して、バイポーラトランジスタ５２のベース（Ｂ）端子に接続される。バイポーラトランジスタ５２のエミッタ（Ｅ）端子は、第５の抵抗器５８を介して、第１の電源ラインに接続される。第１のＭＯＳＦＥＴ５０のソース（Ｓ）端子、及び第６の抵抗器６０の他端は、共に、第２の電源ラインに接続される。また、バイポーラトランジスタ５２のベース端子とエミッタ端子の間には、バイアス用の第３の抵抗器５４が接続される。さらに、電源起動回路１８が安定して動作するように、図２に示されるように、第１のＭＯＳＦＥＴ５０に逆並列に還流ダイオード６２が接続されてもよい。

外部制御信号受信回路２０は、フォトトランジスタ６４から成る。フォトトランジスタ６４のコレクタ（Ｃ）端子は、副電源回路１６における第１の抵抗器４４と第２の抵抗器４６との接続点に接続される。また、フォトトランジスタ６４のエミッタ（Ｅ）端子は、第６の抵抗器６０に接続される。ここで、フォトトランジスタ６４と抵抗器６０は、直列に接続される。

電源停止回路２２は、フォトカプラの受光素子（フォトトランジスタ）６６から成る。この受光素子６６は、第６の抵抗器６０に並列に接続される。つまり、受光素子６６のコレクタ（Ｃ）端子は、フォトトランジスタ６４のエミッタ端子に接続され、受光素子６６のエミッタ（Ｅ）端子は、第２の電源ラインに接続される。

電源開閉回路２４は、第２のＭＯＳＦＥＴ６８から成る。図２において、このＭＯＳＦＥＴ６８は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。第２のＭＯＳＦＥＴ６８のゲート（Ｇ）端子は、電源起動回路１８におけるバイポーラトランジスタ５２のコレクタ端子と第６の抵抗器６０との接続点、及びフォトトランジスタ６４のエミッタ端子と受光素子６６との接続点に接続される。第２のＭＯＳＦＥＴ６８のソース（Ｓ）端子、及びドレイン（Ｄ）端子は、それぞれ、ダイオードブリッジ１０の一方の出力端子Ｂ、及び平滑コンデンサ２６の端子Ｄに接続される。すなわち、第２のＭＯＳＦＥＴ６８は、第２の電源ラインに設けられる。さらに、第２のＭＯＳＦＥＴ６８に逆並列に還流ダイオード７０が接続されてもよい。

機器制御回路４は、発光素子（発光ダイオード）７２を含む。発光素子７２は、電源停止回路２２に含まれる受光素子６６と対になって、１つのフォトカプラを構成する。

図２に示される電源装置において、ユーザが、電気機器を駆動させるとき、つまり、赤外線リモコン８が電源回路６に対して電気機器２の起動を指示する信号を発信する場合について説明する。赤外線リモコン８によって、電気機器２の起動を指示する信号が送信されると、電源回路６におけるフォトトランジスタ６４がこの信号を受信する。そして、フォトトランジスタ６４が電流Ｉａを出力する。この電流Ｉａは、第６の抵抗器６０に流れて、第６の抵抗器６０の両端に電圧が生じる。第６の抵抗器６０の両端に生じる電圧は、第１のＭＯＳＦＥＴ５０のゲート端子とソース端子の間（ゲート−ソース間）に印加され、第１のＭＯＳＦＥＴ５０がオンする。次に、第１のＭＯＳＦＥＴ５０がオンすると、第１のＭＯＳＦＥＴ５０に電流Ｉｂが流れる。この電流Ｉｂは、バイポーラトランジスタ５２のベース端子に作用し、バイポーラトランジスタ５２のコレクタ端子に電流Ｉｃが流れる。バイポーラトランジスタ５２に電流Ｉｃが流れると、第６の抵抗器６０に電流Ｉａと電流Ｉｃとを足し合わせた電流が流れ、第６の抵抗器６０の両端に第２のＭＯＳＦＥＴ６８がオンするのに必要な電圧が生じる（この電圧は、第１のＭＯＳＦＥＴ５０がオンするのに必要な電圧よりも大きい。）。第６の抵抗器６０の両端に生じる電圧は、第２のＭＯＳＦＥＴ６８のゲート−ソース間に印加され、第２のＭＯＳＦＥＴ６８がオンする。第２のＭＯＳＦＥＴ６８がオンすると、第２の電源ラインに電流が流れ、ダイオードブリッジ１０と平滑コンデンサ２６が電気的に接続される。これにより、平滑コンデンサ２６が充電され、結果として、主電源回路２６に電力が供給される。

次に、ユーザが、電気機器の動作を停止させるとき、つまり、赤外線リモコン８が電源回路６に対して電気機器２の停止を指示する信号を発信する場合について説明する。赤外線リモコン８によって、電気機器２の停止を指示する信号が送信されると、電源回路６における動作信号受信回路３０が、この信号を受信する。動作信号受信回路３０は、機器制御回路４に信号を出力する。この信号は、機器制御回路４におけるフォトカプラの発光素子７２を発光させる。この発光により、電源停止回路２２におけるフォトカプラの受光素子６６はオンし、通電する。受光素子６６がオンすると、これまで第２の抵抗器６０に流れていた電流が、受光素子６６に流れるようになるため、抵抗器６０の両端の電圧がゼロとなる。抵抗器６０の両端の電圧がゼロになると、第２のＭＯＳＦＥＴ６８のゲート−ソース間に印加される電圧がゼロとなり、第２のＭＯＳＦＥＴ６８がオフする。結果として、第２の電源ラインに電流が流れなくなり、ダイオードブリッジ１０と平滑コンデンサ２６が電気的に分離されるため、主電源回路２８への電力供給が停止される。

上述の電源回路６において、第６の抵抗６０に電流Ｉｃが流れた場合、電源起動回路１８におけるラッチ回路のラッチが作動し、第２のＭＯＳＦＥＴ６８がオンする。第２のＭＯＳＦＥＴ６は、オンしたまま維持される。その後、電源停止回路２２におけるフォトカプラの受光素子６６がオンすると、ラッチ回路のラッチが解除され、第２のＭＯＳＦＥＴ６８がオフする。つまり、ラッチ回路の出力により、第２のＭＯＳＦＥＴ６８がオンオフし、電源ラインが開閉する。

本実施の形態による電源装置によれば、電気機器の待機時には、副電源回路にのみ電力を供給し、平滑コンデンサ及び主電源回路へは電力を供給しないので、待機時における不要な電力の消費を抑えることができる。従って、電気機器の待機電力を削減することができる。

また、本実施の形態による電源装置によれば、外部制御信号受信回路としてフォトトランジスタを用いるので、フォトダイオードを用いた場合と比較して、外部制御信号受信回路の出力電流が十分に大きくなる。さらに、副電源回路における抵抗器の抵抗値の比を変化させることにより、電源起動回路に供給する電圧を任意に、かつ、確実に設定することができる。従って、本実施の形態による電源装置によれば、電源開閉回路を安定して駆動させることができ、結果として、電源回路を安定に駆動させることが可能になる。

なお、電源起動回路の構成は、上述したものに限られない。電源起動回路が、少なくとも、抵抗器、第１のＭＯＳＦＥＴ、及びバイポーラトランジスタを含み、それぞれが、上述したように動作すれば、他の構成要素を追加等することも可能である。

なお、本実施の形態による電源装置においては、第１及び第２の電圧駆動型スイッチング素子として、ＭＯＳＦＥＴを用いたが、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等の他のスイッチング素子を用いても同様の効果が得られる。また、電流駆動型スイッチング素子として、ＰＮＰ型トランジスタの代わりにＮＰＮ型トランジスタを用いても同様の効果が得られる。

さらに、本実施の形態による電源装置においては、フォトカプラの発光素子を、電源装置の主電源回路から安定して電圧が供給されるという理由等から、機器制御回路に設けたが、実際は、電源停止回路における受光素子と対になって、電気機器を停止するために用いられる。よって、フォトカプラの発光素子は、電源停止回路の一部とみなすこともできる。さらに、その発光素子は、動作信号受信回路から確実に信号を取得できれば、電源回路における任意の箇所に配置されてよい。

図３は、赤外線リモコン８から電源回路６に送信される制御信号を示すタイミングチャートである。図３に示されるように、制御信号は、ヘッダー信号部８０と主信号部８２とから成る。さらに、ヘッダー信号部８０は、ヘッダーＨｉ部８４とヘッダーＬｏ部８６とから成る。ここで、ヘッダー信号部８０は、電源回路６を起動させる信号であり、主信号部８２は、電気機器２を駆動させる信号である。図３に示されるように、赤外線リモコン８は、まず、ヘッダーＨｉ部８４の信号を出力し、次に、ヘッダーＬｏ部８６の信号を出力し、その後、主信号部８２の信号を出力する。

まず、リモコン８がヘッダーＨｉ部８４の信号を出力した場合、図１及び図２に示した外部制御信号受信回路２０は、それを、電源開閉回路２４をオンさせるオン信号と認識し、電源起動回路１８を駆動させる。次に、リモコン８は、主電源回路２８が機器を駆動するのに必要な電圧を出力するまでの間、ヘッダーＬｏ部８６の信号を出力する。その後、機器制御回路４が安定な動作を行えるようになると、リモコン８は、主信号部８２の信号を出力する。動作信号受信回路２０は、主信号部８２の信号を受信すると、機器制御回路４に、その主信号部８２の信号に応じた信号を出力する。機器制御回路４は、動作信号受信回路２０から出力される信号に応じて、電気機器２を制御する。ヘッダーＨｉ部８４、ヘッダーＬｏ部８６、及び主信号部８２の信号のタイミングは、あらかじめ設定される。

図３に示した信号は、テレビやエアコンなど、遠隔操作するためのリモコンを用いることが一般的な機器に使用される信号である。上記の信号を用いることにより、図１及び図２に示される電源回路に接続された、リモコンを用いる機器を制御する際に、制御信号が、機器の動作に必要な信号が欠けることなく、リモコンから電気機器に送信される。

以下に、本実施の形態に記載の電源回路を用いた機器として、空気調和機を説明する。一般に、テレビやビデオなどのように利用者の手の届くところに設置される機器では、利用者が電源スイッチを入り切りすることにより、待機電力の削減に努めることが可能である。一方、空気調和機では、空気調和機本体に設けられる電源スイッチは、居室上部に設置されている室内機内にあり、利用者の手の届きにくいところで、容易に入り切りできないことがある。そのため、待機時の消費電力が削減できる本実施の形態による電源回路を空気調和機に用いた場合、特に効果的である。

本実施の形態による電源装置においては、制御信号が、電源回路を動作させるヘッダー信号部と、電気機器を駆動させる主信号部とから構成されるので、機器の制御に必要な信号を過不足なくリモートコントローラから電気機器に送信することができる。

本発明にかかる電源回路、電源装置、及び電源システムは、電気機器の待機電力を削減でき、かつ、安定した動作が可能であり、電気機器の電源、及びその電源を含むシステムとして有用である。

本発明による電源装置の構成を示すブロック図。 図１の電源装置の構成をより詳細に示す回路図。 外部制御信号発信手段が発信する制御信号を示すタイムチャート。 従来の電源装置の構成を示す回路図。

符号の説明

２ 電気機器
４ 機器制御回路
６ 電源回路
８ 赤外線リモコン
１０ 交流電源
１２ 整流回路
１４ 副電源回路
１８ 電源起動回路
２０ 外部制御信号受信回路
２２ 電源停止回路
２４ 電源開閉回路
２６ 平滑コンデンサ
２８ 主電源回路
３０ 動作信号受信回路
４４，４６，５４，５６，５８，６０ 抵抗器
５０，６８ 電圧駆動型スイッチング素子
５２ 電流駆動型トランジスタ
６４ フォトトランジスタ
６６ フォトカプラの受光素子
７２ フォトカプラの発光素子

Claims (9)

1. 電気機器に電力を供給する電源回路であって、
   交流電源から出力される交流信号を整流して直流信号にする整流回路と、
   前記整流回路から出力される直流信号を平滑する平滑コンデンサと、
   前記平滑コンデンサが充電されると、前記平滑コンデンサの電圧を入力し、所定の電圧を出力する主電源回路と、
   前記整流回路と前記平滑コンデンサとを接続する２つの電源ラインの一方を開閉する電源開閉回路と、
   外部から送信される制御信号に応じて前記電源開閉回路を制御する電源開閉制御回路と
   を備え、
   前記電源開閉制御回路は、
   前記整流回路の出力電圧を分圧して所定の電圧を出力する副電源回路と、
   前記副電源回路から前記所定の電圧が入力され、かつ、外部から前記電気機器の起動を指示する起動制御信号を受信すると、第１の信号を出力する外部制御信号受信回路と、
   外部から前記電気機器の停止を指示する停止制御信号を受信すると、第２の信号を出力する動作信号受信回路と、
   前記第１の信号を入力すると、前記電源ラインを閉じるように前記電源開閉回路を制御する電源起動回路と、
   前記第２の信号を入力すると、前記電源ラインを開くように前記電源開閉回路を制御する電源停止回路と
   を備える回路。
2. 前記外部制御信号受信回路がフォトトランジスタを備える請求項１に記載の電源回路。
3. 前記副電源回路が、互いに直列に接続された第１の抵抗及び第２の抵抗を備え、
   前記第１の抵抗及び第２の抵抗が、前記整流回路の出力電圧を分圧するように、前記整流回路に並列に接続される請求項１又は２に記載の電源回路。
4. 前記電源起動回路が、
   前記フォトトランジスタに直列に接続された第３の抵抗と、
   前記第３の抵抗によって生成される電圧を入力とする第１の電圧駆動型スイッチング素子と、
   その制御端子に流れる電流によって駆動する電流駆動型トランジスタと
   を備え、
   前記第３の抵抗は、前記フォトトランジスタが出力する電流によって第１の電圧を生成し、
   前記第１の電圧駆動型スイッチング素子は、前記第１の電圧が生成されるとオンして、前記電流駆動型トランジスタの前記制御端子に電流を流し、
   前記電流駆動型トランジスタは、前記制御端子に電流が流れると、前記第３の抵抗にさらなる電流を出力し、
   前記第３の抵抗は、前記電流駆動型トランジスタが出力する電流によって、前記第１の電圧よりも大きい第２の電圧を生成する請求項２又は３に記載の電源回路。
5. 前記電源停止回路が、フォトカプラを備え、
   前記フォトカプラの受光素子が、前記第３の抵抗に並列に接続され、
   前記受光素子は、前記フォトカプラの発光素子が前記第２の信号によって発光すると通電して、前記第３の抵抗に代わって電流を流す請求項４に記載の電源回路。
6. 前記電源開閉回路が、第２の電圧駆動型スイッチング素子を備え、
   前記第２の電圧駆動型スイッチング素子は、前記第３の抵抗によって生成された電圧を入力し、その入力した電圧に応じて、オン又はオフする請求項４又は５に記載の電源回路。
7. 前記制御信号が、
   前記外部制御信号受信回路によって受信され、前記電源回路を起動するために用いられるヘッダー信号部と、
   前記動作信号受信回路によって受信され、前記電気機器を制御するために用いられる主信号部と
   から成る請求項１から６のいずれかに記載の電源回路。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の電源回路と、前記電源回路に前記制御信号として光信号を送信する外部制御信号発信手段とを備える電源装置。
9. 請求項８に記載の電源装置と、
   前記電源装置における前記主電源回路から出力される電圧を用いて、前記電気機器を制御する機器制御回路と、
   前記機器制御回路に接続された前記電気機器と
   を備える電源システム。
   

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