JP2011004551A - Electric apparatus - Google Patents

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Kosaku Nomura
公作 野村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric apparatus that suspends a power circuit 10 before a smoothing capacitor 15 opens its pressure valve or is destroyed.SOLUTION: The electric apparatus includes a fuse 12 interposed in series on an AC line L1, a startup resistor 18 connecting a DC line L3 to the gate of an FET 17, and a Zener diode 30 having a cathode connected to the DC line L3 and an anode connected to a self-excitation oscillation control circuit 19. When the Zener diode 30 yields, the self-excitation oscillation control circuit 19 stops on-off control over the FET 17 to keep it on. A short-circuit breakdown occurs between the gate and source or between the drain and the source of the FET 17. The short-circuit breakdown causes excess current in the power circuit 10 to fuse the fuse 12.

Description

本発明は、電気機器に関し、特に、コンセントに接続するためのプラグに接続された第1の伝送ラインを通して入力された交流を整流回路にて全波整流するとともに脈流を平滑コンデンサで平滑化して生成した直流を第2の伝送ラインを通してトランスの一次巻線に入力し、上記第2の伝送ラインのうち低電圧側のラインにソース−ドレインを介挿した電界効果トランジスタのゲートを上記トランスの帰還巻線に発生する電流に基づいて自励発振式のコントロール回路にてオンオフ制御することにより、上記トランスの二次巻線に所望の電圧を発生する電源回路を備えた電気機器に関する。   The present invention relates to electrical equipment, and in particular, full-wave rectification of alternating current input through a first transmission line connected to a plug for connection to an outlet by a rectifier circuit and smoothing a pulsating current with a smoothing capacitor. The generated direct current is input to the primary winding of the transformer through the second transmission line, and the gate of the field effect transistor having the source-drain inserted in the low voltage side line of the second transmission line is fed back to the transformer. The present invention relates to an electric device including a power supply circuit that generates a desired voltage in a secondary winding of the transformer by performing on / off control with a self-excited oscillation type control circuit based on a current generated in the winding.

従来、電気機器に使用する電源回路にはヒューズが設けられており、このヒューズに所定値以上の電流が流れると溶断して電源を遮断することにより、電源回路を過電流から保護するようになっている。
図5は、従来の電源回路の概略を説明する要部回路図である。同図において、電源回路は、AC部分とDC部分に大別される。
Conventionally, a power supply circuit used for electrical equipment has been provided with a fuse. When a current exceeding a predetermined value flows through the fuse, the fuse is blown to shut off the power supply, thereby protecting the power supply circuit from overcurrent. ing.
FIG. 5 is a principal circuit diagram for explaining the outline of a conventional power supply circuit. In the figure, the power supply circuit is roughly divided into an AC portion and a DC portion.

AC部分は、交流電源のソケットに接続するための入力端子IN1,IN2を備えたプラグ1と、入力端子IN1,IN2にそれぞれ接続されたACラインL1,L2と、ACラインL1上に介挿されたヒューズ2と、ACラインL1,L2からコモンモードノイズやノーマルモードノイズを除去するフィルタ回路3と、ACラインL1,L2からAC入力端子4a,4bを介して入力される交流を全波整流するダイオードブリッジ回路4と、を備える。なお、ダイオードブリッジ回路4は、直流(脈流)をDC部分へ出力する。   The AC portion is inserted on the AC line L1 and the plug 1 having the input terminals IN1 and IN2 for connecting to the socket of the AC power source, the AC lines L1 and L2 connected to the input terminals IN1 and IN2, respectively. Fuse 2, filter circuit 3 for removing common mode noise and normal mode noise from AC lines L 1 and L 2, and full-wave rectification of alternating current input from AC lines L 1 and L 2 via AC input terminals 4 a and 4 b. And a diode bridge circuit 4. The diode bridge circuit 4 outputs direct current (pulsating flow) to the DC portion.

DC部分は、DCラインL3,L4とトランス6を備えており、DCラインL3はダイオードブリッジ回路4の正(High)のDC出力端子4cをトランス6の一次巻線6aの一方の極に接続し、DCラインL4はFET7を介してダイオードブリッジ回路4の負(Low)のDC出力端子4dを一次巻線6aの他方の極に接続している。なお、トランス6の二次巻線6bには、その巻数を適切に調整することにより、一次巻線6aに流れる電流に応じた所望の電圧が発生される。   The DC portion includes DC lines L3 and L4 and a transformer 6, and the DC line L3 connects the positive DC output terminal 4c of the diode bridge circuit 4 to one pole of the primary winding 6a of the transformer 6. The DC line L4 connects the negative DC output terminal 4d of the diode bridge circuit 4 via the FET 7 to the other pole of the primary winding 6a. Note that a desired voltage corresponding to the current flowing through the primary winding 6a is generated in the secondary winding 6b of the transformer 6 by appropriately adjusting the number of turns.

またDC部分は、DCラインL3,L4間に接続されて全波整流後の脈流を平滑化する平滑コンデンサ5と、DCラインL4上にソース−ドレインが直列に配置されるように接続されておりDCラインL4を接続したり切断したりできる電界効果トランジスタ(FET)7と、DCラインL3のうち平滑後の直流が流れる部位とFET7のベースとを接続してFET7に起動電圧を与える起動抵抗8と、帰還巻線6cに流れる電流に基づいてFET7のゲート電圧をコントロールするゲートドライブ信号を出力ことによりFET7のオンオフをコントロールするコントロール回路9、も備える。   The DC portion is connected between the DC lines L3 and L4 and connected to the smoothing capacitor 5 for smoothing the pulsating current after full-wave rectification so that the source and drain are arranged in series on the DC line L4. A start-up resistor that applies a start-up voltage to the FET 7 by connecting a field-effect transistor (FET) 7 that can connect and disconnect the cage DC line L4 and a portion of the DC line L3 through which the direct current after smoothing flows and the base of the FET 7 8 and a control circuit 9 for controlling on / off of the FET 7 by outputting a gate drive signal for controlling the gate voltage of the FET 7 based on the current flowing through the feedback winding 6c.

以上のように構成された図5の電源回路においては、プラグ1から入力される交流によって過剰な電流(過電流)が流れた場合にはヒューズ2が溶断し、電源回路に過剰な負荷がかからないように構成されている。しかしながら、過電流が流れなくとも過剰な電圧(過電圧)が各素子に加わる場合もあるし、過剰な交流が入力されてからヒューズ2が溶断するまでのタイムラグに、電源回路の各素子に高負荷がかかることもある。   In the power supply circuit of FIG. 5 configured as described above, when an excessive current (overcurrent) flows due to an alternating current input from the plug 1, the fuse 2 is blown and an excessive load is not applied to the power supply circuit. It is configured as follows. However, even if an overcurrent does not flow, an excessive voltage (overvoltage) may be applied to each element, and a high load is applied to each element of the power supply circuit in the time lag from when an excessive alternating current is input until the fuse 2 is blown. May take.

電源回路に高負荷がかかった場合に発生する現象として、例えば特許文献4には、下記の3つが挙げられている。なお、これらの現象を説明するに当たり、図5の電源回路に特許文献4で指摘されている現象が発生したしたものとして、図5の回路素子名を例にとって説明する。
(1)平滑コンデンサ5が耐圧破壊によって開弁する前に、電界効果トランジスタ(FET)7が過電流でショートモードで破壊され、この破壊によってACラインL1に流れる過電流でヒューズ2が溶断し、プラグ1から入力される交流電流が遮断される。
(2)平滑コンデンサ5の開弁とFET7のショート破壊とがほぼ同時に発生し、これによりACラインL1に流れる過電流でヒューズ2が溶断し、プラグ1から入力される交流電流が遮断される。
(3)平滑コンデンサ5のみが開弁して電解液が噴出してもヒューズ2が溶断せず、その他の回路は動作し続ける。
As a phenomenon that occurs when a high load is applied to the power supply circuit, for example, Patent Document 4 includes the following three. In describing these phenomena, it is assumed that the phenomenon indicated in Patent Document 4 occurs in the power supply circuit in FIG. 5, taking the circuit element names in FIG. 5 as an example.
(1) Before the smoothing capacitor 5 is opened due to breakdown of the breakdown voltage, the field effect transistor (FET) 7 is destroyed in the short mode due to overcurrent, and the fuse 2 is blown by overcurrent flowing through the AC line L1 due to this destruction. The alternating current input from the plug 1 is interrupted.
(2) The valve opening of the smoothing capacitor 5 and the short-circuit breakdown of the FET 7 occur almost simultaneously, whereby the fuse 2 is blown by the overcurrent flowing through the AC line L1, and the alternating current input from the plug 1 is cut off.
(3) Even if only the smoothing capacitor 5 is opened and the electrolyte is ejected, the fuse 2 is not blown and other circuits continue to operate.

これら(1)〜(3)に相当する状況を防止するために、引用文献4においては、整流回路と平滑コンデンサによって整流・平滑された直流電圧を監視するためのAC過電圧保護回路を設けている。このAC過電圧保護回路は、電源回路に入力される交流電源が過剰でない場合のFETのゲート駆動電圧とは別に、このゲート駆動電圧と同様もしくはそれ以上の電圧を生成してFETのゲートに印加する回路である。
従って、図5の回路に、引用文献4のAC過電圧保護回路を適用すると、電源回路に入力される交流電源が過剰になった場合にFET7のドレイン−ソース間が導通し続ける過電流状態になる。その結果、平滑コンデンサが開弁する前にヒューズを溶断し、交流電源の入力が停止される。
In order to prevent the situation corresponding to (1) to (3), the cited document 4 is provided with an AC overvoltage protection circuit for monitoring a DC voltage rectified and smoothed by a rectifier circuit and a smoothing capacitor. . This AC overvoltage protection circuit generates a voltage that is the same as or higher than the gate drive voltage of the FET when the AC power input to the power supply circuit is not excessive, and applies it to the gate of the FET. Circuit.
Therefore, when the AC overvoltage protection circuit of the cited document 4 is applied to the circuit of FIG. 5, when the AC power input to the power supply circuit becomes excessive, the drain-source state of the FET 7 continues to be conductive. . As a result, the fuse is blown before the smoothing capacitor is opened, and the input of the AC power supply is stopped.

その他、電源回路を安全に停止させことを目的とする技術が、特許文献1〜3,5に開示されている。
まず、引用文献1には、交流を整流した後の脈流を平滑する平滑コンデンサの印加電圧が定格電圧を超えると、例えば平滑コンデンサの正極に抵抗を介してカソードを接続しつつ負極にアノードを接続したツェナダイオードが降伏して過電流を発生させ、この過電流により整流回路の前段の交流回路にも過電流を発生させて、この交流回路に配置されたヒューズを溶断することについて開示されている。
In addition, Patent Documents 1 to 3 and 5 disclose techniques for safely stopping the power supply circuit.
First, in Cited Document 1, when the applied voltage of the smoothing capacitor that smoothes the pulsating flow after rectifying alternating current exceeds the rated voltage, for example, the anode is connected to the negative electrode while the cathode is connected to the positive electrode of the smoothing capacitor via a resistor. It is disclosed that the connected Zener diode breaks down to generate an overcurrent, and this overcurrent also causes an overcurrent to occur in the AC circuit in the previous stage of the rectifier circuit, so that the fuse arranged in this AC circuit is blown. Yes.

次に、特許文献2には、電源ラインの過電圧を過電圧検出回路が検出すると、電源ラインと負荷回路との間に挿入されるスイッチ回路のスイッチ動作信号を伝送するラインに介挿されたヒューズを、ヒューズ溶断回路が溶断してスイッチ回路をオフすることについて開示されている。   Next, in Patent Document 2, when an overvoltage detection circuit detects an overvoltage of a power supply line, a fuse inserted in a line for transmitting a switch operation signal of a switch circuit inserted between the power supply line and the load circuit is provided. It is disclosed that the fuse blown circuit is blown to turn off the switch circuit.

そして、特許文献3には、整流前のACラインにおける電圧を検出し、それがツェナダイオードのツェナ電圧を超えるとこのツェナダイオードがオン状態になり、上記ACラインに介挿された温度ヒューズ付き抵抗に電流を流し、この温度ヒューズを溶断して給電回路を遮断することについて記載されている。   In Patent Document 3, the voltage in the AC line before rectification is detected, and when the voltage exceeds the Zener voltage of the Zener diode, the Zener diode is turned on, and the resistor with temperature fuse inserted in the AC line Is described, and the power supply circuit is cut off by blowing the temperature fuse.

また、特許文献5には、DC/DCコンバーター回路の出力電圧が上昇すると、ツェナダイオードとサイリスタとを組み合わせた回路が、入力端子IN+とDC/DCコンバーターの間に介挿されたヒューズを溶断し、DC/DCコンバーター回路を停止することについて開示されている。   Further, in Patent Document 5, when the output voltage of the DC / DC converter circuit increases, a circuit combining a Zener diode and a thyristor blows a fuse inserted between the input terminal IN + and the DC / DC converter. Disabling the DC / DC converter circuit is disclosed.

特開平7−236276号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-236276 特開平10−4624号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-4624 特開2004−88857号公報JP 2004-88857 A 特開2006−288155号公報JP 2006-288155 A 特開2007−43822号公報JP 2007-43822 A

しかしながら、引用文献4の段落0035〜0041に記載されているように、[AC過電圧保護回路が動作してヒューズが溶断するまでの時間]<[平滑コンデンサの開弁時間]、という関係が満たされるには、各素子の回路定数や部品選定に様々な制限が課されることになる。例えば、引用文献4においては、平滑コンデンサに使用される電界コンデンサは、定格が同じであっても開弁時間や開弁電圧が部品毎に異なることが指摘されている。
また、引用文献1の技術では、発振回路のことについて考慮されていない。従って、図5に示した電源回路に引用文献1の技術を適用すると、ツェナダイオードが降伏してからヒューズが溶断されるまでの間にも発振回路による制御が継続されてしまい、平滑コンデンサの充電が上昇し続け、平滑コンデンサが破損する可能性が有り得る。
また引用文献2,5の技術では、ACラインとは別にDCラインに別途ヒューズを設けており、追加コストが必要になる。
また引用文献3の技術では、ACラインを監視する技術であり、監視回路が複雑であり、多数の素子を使用した回路が必要になる。従って、コストパフォーマンスが悪い。
However, as described in paragraphs 0035 to 0041 of the cited document 4, the relationship of [time until the AC overvoltage protection circuit operates and the fuse blows] <[opening time of the smoothing capacitor] is satisfied. Therefore, various restrictions are imposed on circuit constants and component selection of each element. For example, in the cited document 4, it is pointed out that the electric field capacitor used for the smoothing capacitor has a different valve opening time and valve opening voltage even if the rating is the same.
Further, the technique of the cited document 1 does not consider the oscillation circuit. Therefore, when the technique of the cited reference 1 is applied to the power supply circuit shown in FIG. 5, the control by the oscillation circuit is continued until the fuse is blown after the Zener diode breaks down, and the smoothing capacitor is charged. May continue to rise and the smoothing capacitor may be damaged.
Further, in the techniques of the cited documents 2 and 5, a fuse is separately provided on the DC line separately from the AC line, and an additional cost is required.
Further, the technique of the cited document 3 is a technique for monitoring the AC line, the monitoring circuit is complicated, and a circuit using a large number of elements is required. Therefore, cost performance is bad.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電源回路に過剰な交流電源が入力された場合に、平滑コンデンサとしての電界コンデンサの部品毎の開弁特性にバラツキに依存することなく、該電界コンデンサから電解液を噴出させる前に電源回路を停止することの可能な電源回路を備えた電気機器の提供を目的とする。また、同時に、従来回路からの変更に要する追加コストを可能な限り低減しつつ、該目的を達することも目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and when excessive AC power is input to the power supply circuit, without depending on variations in the valve opening characteristics of each component of the electric field capacitor as a smoothing capacitor, It is an object of the present invention to provide an electric device including a power supply circuit capable of stopping the power supply circuit before the electrolytic solution is ejected from the electric field capacitor. At the same time, it is an object to achieve the object while reducing the additional cost required for the change from the conventional circuit as much as possible.

上記課題を解決するために、本発明の電気機器では、交流を供給するコンセントに接続するための2つの入力端子を備えたプラグと、2つの入力端子にそれぞれ接続された第1の伝送ラインおよび第2の伝送ラインと、上記第1および第2の伝送ラインを通して入力された交流を全波整流する整流回路と、上記整流回路の出力する脈流を平滑する電解コンデンサと、平滑後の直流の正の出力をトランスの一次巻線の一端に入力する第3の伝送ラインと、平滑後の直流の負の出力を伝送する第4の伝送ラインと、上記第4の伝送ラインと前記一次巻線の他端との間にソース−ドレインを介挿された電界効果トランジスタと、上記電界効果トランジスタのゲートを上記トランスの帰還巻線に発生する電流に基づいてオンオフ制御することにより、上記トランスの二次巻線に所望の電圧を発生する自励発振式のコントロール回路とを備えた電源回路を備えた電気機器において、上記第1の伝送ラインに直列に介挿されるヒューズと、上記第3の伝送ラインと上記ゲートとを接続する起動抵抗と、上記第3の伝送ラインにカソードを接続しつつアノードを上記コントロール回路に接続したツェナダイオードと、を備え、上記コントロール回路は、上記ツェナダイオードが降伏すると、上記オンオフ制御を停止して上記電界効果トランジスタをオン状態に維持することにより上記電界効果トランジスタを短絡破壊させ、該短絡破壊により過電流を発生させて上記ヒューズを溶断させる構成としてある。   In order to solve the above-described problems, in the electrical device of the present invention, a plug having two input terminals for connecting to an outlet supplying alternating current, a first transmission line connected to each of the two input terminals, and A second transmission line; a rectifier circuit that full-wave rectifies the alternating current input through the first and second transmission lines; an electrolytic capacitor that smoothes the pulsating current output from the rectifier circuit; A third transmission line that inputs a positive output to one end of the primary winding of the transformer, a fourth transmission line that transmits a negative DC output after smoothing, the fourth transmission line, and the primary winding A field effect transistor having a source-drain interposed between the other end of the transistor and a gate of the field effect transistor on / off controlled based on a current generated in the feedback winding of the transformer, In an electrical apparatus including a power supply circuit including a self-excited oscillation type control circuit that generates a desired voltage in the secondary winding of the transformer, a fuse interposed in series with the first transmission line, A starting resistor connecting a third transmission line and the gate; and a Zener diode having a cathode connected to the third transmission line and an anode connected to the control circuit, the control circuit including the Zener When the diode breaks down, the on / off control is stopped and the field effect transistor is maintained in the on state, thereby causing the field effect transistor to be short-circuit broken, generating an overcurrent due to the short-circuit breakdown, and blowing the fuse. is there.

上記構成において、プラグをコンセントに接続すると2つの入力端子を介して交流が入力される。コンセントは1又は複数の差込口を備えたものであり、例えば家庭用の商用の交流を供給するものであり、差込口にプラグを挿入すると交流がプラグに供給される。コンセントは、国毎に異なる電圧の交流が供給されている可能性があるが、差込口の形状は同一の可能性がある。ここで、第1の伝送ラインはその途中がヒューズで構成してあり、この第1の伝送ラインにヒューズの定格以上の過電流が流れるとヒューズが溶断して第1の伝送ラインを電気的に遮断し、電気機器への電源供給が停止するようになっている。ただし、前記第1の伝送ラインを流れる電流がヒューズの定格以上の過電流にならなければヒューズは溶断しない。   In the above configuration, when a plug is connected to an outlet, alternating current is input via two input terminals. The outlet is provided with one or a plurality of outlets, and supplies, for example, commercial AC for home use. When a plug is inserted into the outlet, the AC is supplied to the plug. The outlets may be supplied with different voltage alternating currents in different countries, but the outlets may have the same shape. Here, the middle of the first transmission line is composed of a fuse, and when an overcurrent exceeding the fuse rating flows in the first transmission line, the fuse is blown to electrically connect the first transmission line. It shuts off and the power supply to the electrical equipment is stopped. However, the fuse does not blow unless the current flowing through the first transmission line becomes an overcurrent exceeding the rating of the fuse.

2つの入力端子にそれぞれ接続された第1の伝送ラインおよび第2の伝送ラインを通して入力された交流は整流回路によって全波整流され、その後、平滑コンデンサである電解コンデンサによって脈流を平滑化する。平滑化された直流は、正の出力を第3の伝送ラインによってトランスの一次巻線の一端に入力され、負の出力については第4の伝送ラインと電界効果トランジスタとを介してトランスの他端に入力される。電界効果トランジスタは第4の伝送ラインにソース端子を接続し、トランスの他端にドレイン端子を接続してある。   The alternating current input through the first transmission line and the second transmission line respectively connected to the two input terminals is full-wave rectified by the rectifier circuit, and then the pulsating current is smoothed by the electrolytic capacitor which is a smoothing capacitor. The smoothed direct current is input to the one end of the primary winding of the transformer via the third transmission line, and the negative output is connected to the other end of the transformer via the fourth transmission line and the field effect transistor. Is input. The field effect transistor has a source terminal connected to the fourth transmission line and a drain terminal connected to the other end of the transformer.

上記電界効果トランジスタは、そのゲートに自励発振式のコントロール回路で発生されたゲートドライブ電圧が入力されている。ゲートドライブ電圧は、上記トランスの帰還巻線に発生する帰還電流に基づいて該帰還電流が一定になるように生成されるものであり、上記ゲートをオン/オフ制御する信号である。より具体的には、予め上記コントロール回路に設定された上限に上記帰還電流が達すると、上記ゲートをオフして上記一次巻線に発生する電流を抑制し、上記トランスの二次巻線に発生する電流も低下させる。このような制御により上記二次巻線に発生する電流も、上記帰還電流の上限に対応する量以下に抑制される。二次巻線に発生する二次電流と帰還電流とは、二次巻線に接続された負荷がなければ比例関係にあり、相関しているからである。   The gate drive voltage generated by the self-excited oscillation type control circuit is input to the gate of the field effect transistor. The gate drive voltage is generated so that the feedback current becomes constant based on the feedback current generated in the feedback winding of the transformer, and is a signal for on / off control of the gate. More specifically, when the feedback current reaches the upper limit set in advance in the control circuit, the gate is turned off to suppress the current generated in the primary winding and generated in the secondary winding of the transformer. The current to be reduced is also reduced. By such control, the current generated in the secondary winding is also suppressed to an amount corresponding to the upper limit of the feedback current. This is because the secondary current generated in the secondary winding and the feedback current are in a proportional relationship and correlated if there is no load connected to the secondary winding.

また上記電界効果トランジスタのゲートには、上記第3の伝送ラインから上記起動抵抗を介して起動電圧が入力されている。この起動電圧が入力されると上記電界効果トランジスタはオンするので、上記コントロール回路は上記ゲートを低電圧に引き込むことにより上記電界効果トランジスタをオフさせ、上記ゲートとコントロール回路との間を電気的に遮断して上記ゲートに上記起動電圧が印加されるようにする。従って、上記電界効果トランジスタはオンされる。   A starting voltage is input from the third transmission line to the gate of the field effect transistor via the starting resistor. When the start-up voltage is input, the field effect transistor is turned on. Therefore, the control circuit turns off the field effect transistor by pulling the gate to a low voltage and electrically connects the gate and the control circuit. The starting voltage is applied to the gate by blocking. Therefore, the field effect transistor is turned on.

また上記コントロール回路は、ツェナダイオードによって上記第3の伝送ラインと接続されている。このツェナダイオードは、上記第3の伝送ラインにカソードを接続しつつアノードを上記コントロール回路に接続しているため、上記第3の伝送ラインの電圧がツェナ電圧を超えると降伏し、上記第3の伝送ラインの電圧を上記コントロール回路に入力する。すると、コントロール回路は上記ゲートドライブ信号の生成を停止し、上記起動電圧が上記ゲートに印加される状態を維持する。よって、上記第3の伝送ラインの電圧が上記ツェナ電圧を超えると上記電界効果トランジスタはオンし続ける。   The control circuit is connected to the third transmission line by a Zener diode. Since this Zener diode has a cathode connected to the third transmission line and an anode connected to the control circuit, it breaks down when the voltage of the third transmission line exceeds the Zener voltage, and the third transmission line The voltage of the transmission line is input to the control circuit. Then, the control circuit stops generating the gate drive signal and maintains the state where the starting voltage is applied to the gate. Therefore, when the voltage of the third transmission line exceeds the Zener voltage, the field effect transistor is kept on.

上記第3の伝送ラインの電圧が上昇すると、上記オンしたままの電界効果トランジスタはソース−ベース間もしくはソース−ドレイン間の少なくとも一方が短絡破壊される。すると、この短絡した経路を通じて過電流が発生し、整流回路の前段の交流部分にも過電流が発生する。その結果、上記ヒューズが溶断し、電源回路に対する交流の入力が停止される。   When the voltage of the third transmission line rises, at least one of the source-base or the source-drain of the field effect transistor that remains on is short-circuited. Then, an overcurrent is generated through this short-circuited path, and an overcurrent is also generated in the alternating current portion of the previous stage of the rectifier circuit. As a result, the fuse is blown and AC input to the power supply circuit is stopped.

ここで、上記ツェナダイオードのツェナ電圧は、上記電解コンデンサが開弁する電圧よりも低く、上記電源回路の入力電圧の定格よりも高く設定されていることが好ましい。また、上記プラグが上記電源回路の定格よりも高い所定の交流電源に接続された場合に、上記ツェナダイオードが降伏してから上記電解コンデンサが開弁したり破壊されたりすることが想定されるまでの時間を「t1」とし、上記ツェナダイオードが降伏してから上記電界効果トランジスタが短絡破壊されるまでの時間を「t2」とし、上記ヒューズに定格以上の過電流が流れ始めてから溶断するまでの時間を「t3」とすると、t1>t2+t3、という関係が成立するように上記電源回路の各素子が決定されていることが好ましい。このように電源回路が構成されていれば、上記電解コンデンサが開弁されたり破壊されたりする前に、上記電源回路への電源供給を確実に停止することができる。   Here, the Zener voltage of the Zener diode is preferably set lower than the voltage at which the electrolytic capacitor opens and higher than the rating of the input voltage of the power supply circuit. In addition, when the plug is connected to a predetermined AC power source that is higher than the rating of the power supply circuit, it is assumed that the electrolytic capacitor is opened or destroyed after the Zener diode breaks down. The time from the breakdown of the Zener diode to the breakdown of the field-effect transistor after the breakdown of the Zener diode is set to “t2”, and the overcurrent from the rated current starts to flow until the fuse blows. It is preferable that each element of the power supply circuit is determined so that a relationship of t1> t2 + t3 is established, where time is “t3”. If the power supply circuit is configured in this manner, the power supply to the power supply circuit can be reliably stopped before the electrolytic capacitor is opened or destroyed.

なお、第1〜第4の伝送ラインには、上述した素子以外の素子を適宜配置してもよい。その一例として、上記第1および第2の伝送ライン上には、フィルタ回路を配置することができる。このフィルタ回路は、該第1および第2の伝送ラインからコモンモードノイズを除去する回路である。このフィルタ回路を配置することにより、ノイズに起因する突発的な電圧上昇を防止することができるため、ノイズに起因する突発的な電圧上昇によって上記電源回路が停止せずに済む。   In addition, you may arrange | position suitably elements other than the element mentioned above in the 1st-4th transmission line. As an example, a filter circuit can be disposed on the first and second transmission lines. This filter circuit is a circuit that removes common mode noise from the first and second transmission lines. By disposing the filter circuit, it is possible to prevent a sudden voltage increase due to noise, so that the power supply circuit does not stop due to a sudden voltage increase due to noise.

以上説明したように本発明によれば、上記電解コンデンサが開弁されたり破壊されたりする前に、上記電源回路への電源供給を停止できる電源回路を備えた電気機器を提供することができる。
また請求項2にかかる発明によれば、上記電解コンデンサが開弁されたり破壊されたりする前に、上記電源回路への電源供給を確実に停止することができる。
また請求項3にかかる発明によれば、ノイズに起因する突発的な電圧上昇を防止することができるため、ノイズに起因する突発的な電圧上昇によって上記電源回路が停止せずに済む。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electric device including a power supply circuit that can stop power supply to the power supply circuit before the electrolytic capacitor is opened or destroyed.
According to the second aspect of the present invention, the power supply to the power supply circuit can be reliably stopped before the electrolytic capacitor is opened or destroyed.
According to the third aspect of the present invention, since a sudden voltage increase caused by noise can be prevented, the power supply circuit does not stop due to a sudden voltage rise caused by noise.

テレビジョンの斜視図である。It is a perspective view of a television. テレビジョンの電源回路を示す要部回路図である。It is a principal part circuit diagram which shows the power supply circuit of a television. 自励発振コントロール回路がFETのゲートに出力するコントロール信号である。This is a control signal output from the self-excited oscillation control circuit to the gate of the FET. 耐圧V3と降伏電圧VDの平滑コンデンサの充電量に対する関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship with respect to the charge amount of the smoothing capacitor of the proof pressure V3 and the breakdown voltage VD. 従来の電源回路の概略を説明する要部回路図である。It is a principal part circuit diagram explaining the outline of the conventional power supply circuit.

以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
(1)電気機器の構成:
(2)電源回路の構成:
(3)まとめ:
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of electrical equipment:
(2) Configuration of power supply circuit:
(3) Summary:

(1)電気機器の構成:
図1は、本発明の電気機器の一実施形態にかかるテレビジョンを示す斜視図である。なお、本実施形態では電気機器としてテレビジョンを例にとって説明を行うが、交流を直流に変換する電源回路と、該電源回路に交流を入力する電源ケーブルとを備え、配線から電気を取るための差込口(以下、「コンセント」と記載する)に接続するためのプラグを電源ケーブルの先端に備えた電気機器であれば、様々なものが採用可能である。
(1) Configuration of electrical equipment:
FIG. 1 is a perspective view showing a television according to an embodiment of the electric apparatus of the present invention. In the present embodiment, a television is used as an example of an electrical device. However, a power supply circuit that converts alternating current into direct current and a power supply cable that inputs alternating current to the power supply circuit are provided to take electricity from the wiring. A variety of devices can be used as long as the electrical device has a plug for connecting to an insertion port (hereinafter referred to as “outlet”) at the end of the power cable.

図1に示すように、テレビジョン100からは電源ケーブルが導出されており、この電源ケーブルは、コンセントに接続するためのプラグ11を先端に備えている。テレビジョン100の利用者は、テレビジョン100に電源を供給する際には、まずプラグ11をコンセントに接続する。そして、例えば、電源投入ボタンを押下げ操作することにより、プラグ11から入力される交流電源に基づいて、電源回路10が各種電源電圧を作成してテレビジョン100を構成する各回路に供給する。   As shown in FIG. 1, a power cable is led out from the television 100, and this power cable is provided with a plug 11 at the tip for connection to an outlet. When the user of the television 100 supplies power to the television 100, the plug 11 is first connected to an outlet. Then, for example, when the power-on button is pressed down, the power supply circuit 10 creates various power supply voltages based on the AC power input from the plug 11 and supplies the power supply voltages to the circuits constituting the television 100.

ただしコンセントが同一形状であっても、各コンセントから供給される電源電圧は異なっている可能性もある。プラグ11が、定格と異なる電源電圧を供給するコンセントに誤って接続された場合には、適切なタイミングで電源回路10の電源電圧作成動作を停止する必要がある。そこで、本実施形態のテレビジョン100の電源回路10は、下記構成の電源回路を採用している。   However, even if the outlets have the same shape, the power supply voltage supplied from each outlet may be different. When the plug 11 is mistakenly connected to an outlet supplying a power supply voltage different from the rating, it is necessary to stop the power supply voltage generation operation of the power supply circuit 10 at an appropriate timing. Therefore, the power supply circuit 10 of the television 100 of the present embodiment employs a power supply circuit having the following configuration.

(2)電源回路の構成:
図2は、テレビジョン100の電源回路10を示す要部回路図である。同図に示した電源回路10では、トランス16の二次側に負荷装置が接続されている。ここで言う負荷装置とは、テレビジョン100であれば、ブラウン管や液晶パネルモジュールやプラズマディスプレイパネルモジュール等の表示器や、放送信号を受信して表示器を駆動する信号を生成する回路や、放送信号に基づいて音声信号を生成する回路等である。
なお、図1においては、トランスの二次巻線を1つしか記載していないが、負荷装置の数に応じて二次巻線は適宜増減できる。また、二次巻線の巻き数を調整することにより各負荷装置に必要な電圧が出力されるように調整することができる。
(2) Configuration of power supply circuit:
FIG. 2 is a principal circuit diagram showing the power supply circuit 10 of the television 100. In the power supply circuit 10 shown in the figure, a load device is connected to the secondary side of the transformer 16. The load device referred to here is a television 100, such as a display such as a cathode ray tube, a liquid crystal panel module, or a plasma display panel module, a circuit that receives a broadcast signal and generates a signal for driving the display, A circuit for generating an audio signal based on the signal.
In FIG. 1, only one secondary winding of the transformer is shown, but the number of secondary windings can be appropriately increased or decreased according to the number of load devices. Moreover, it can adjust so that a voltage required for each load apparatus may be output by adjusting the number of turns of a secondary winding.

図1において、電源回路10は、一点鎖線で囲ったAC部分と、二点鎖線で囲ったDC部分とに大別される。
AC部分は、交流入力端子IN1,IN2と、該交流入力端子にそれぞれ接続されたACラインL1,L2と、ACラインL1上に直列に介挿されたヒューズ12と、ACラインL1,L2からコモンモードノイズやノーマルモードノイズを除去するためのフィルタ回路13と、ACラインL1,L2から供給される交流を直流(脈流)に変換するダイオードブリッジ回路14と、を備える。交流入力端子IN1,IN2は、テレビジョン100のプラグ11におけるコンセントとの電気的接点に相当する。なお、本実施形態においては、ACラインL1が特許請求の範囲における第1の伝送ラインを構成し、ACラインL2が特許請求の範囲における第2の伝送ラインを構成する。
In FIG. 1, the power supply circuit 10 is roughly divided into an AC portion surrounded by a one-dot chain line and a DC portion surrounded by a two-dot chain line.
The AC portion is composed of AC input terminals IN1, IN2, AC lines L1, L2 connected to the AC input terminals, a fuse 12 inserted in series on the AC line L1, and AC lines L1, L2, respectively. A filter circuit 13 for removing mode noise and normal mode noise, and a diode bridge circuit 14 for converting alternating current supplied from the AC lines L1 and L2 into direct current (pulsating flow) are provided. The AC input terminals IN1 and IN2 correspond to electrical contacts with an outlet in the plug 11 of the television 100. In the present embodiment, the AC line L1 constitutes the first transmission line in the claims, and the AC line L2 constitutes the second transmission line in the claims.

フィルタ回路13は、コモンモードチョークコイル、ブリーダー抵抗、アクロス・ザ・ライン・コンデンサ、等で構成されており、交流入力端子IN1,IN2から入力された交流がACラインL1,L2に発生させるノイズや、ACラインL1,L2とグランドの間に発生するコモンモードノイズを減少させる。フィルタ回路13でノイズを低減された交流は、AC入力端子14a,14bからダイオードブリッジ回路14に入力され、全波整流された脈流としてDC出力端子14c,14dからDC部分へ出力される。   The filter circuit 13 is composed of a common mode choke coil, a bleeder resistor, an across-the-line capacitor, and the like. Noise generated by the AC input from the AC input terminals IN1 and IN2 on the AC lines L1 and L2 , Common mode noise generated between the AC lines L1 and L2 and the ground is reduced. The alternating current whose noise has been reduced by the filter circuit 13 is input to the diode bridge circuit 14 from the AC input terminals 14a and 14b, and is output from the DC output terminals 14c and 14d to the DC portion as a full-wave rectified pulsating current.

DC部分は、ダイオードブリッジ回路14のDC出力端子14c,14dとトランス16の一次巻線16aとの間をそれぞれ接続したDCラインL3,L4と、DCラインL3,L4の間に接続された平滑コンデンサ15と、DCラインL4に介挿された電界効果トランジスタ(FET)17と、FET17のゲートを平滑後のL3に接続する起動抵抗18と、FET17のゲートに接続された自励発振コントロール回路19と、FET17のスイッチングにより発生する過渡的な高電圧を吸収するスナバ回路としてのコンデンサ17aと、過電圧保護回路としてのツェナダイオード30と、を備えている。なお、本実施形態においては、DCラインL3が特許請求の範囲における第3の伝送ラインを構成し、DCラインL4が特許請求の範囲における第4の伝送ラインを構成する。   The DC portion is a smoothing capacitor connected between DC lines L3 and L4 and DC lines L3 and L4 respectively connected between the DC output terminals 14c and 14d of the diode bridge circuit 14 and the primary winding 16a of the transformer 16. 15, a field effect transistor (FET) 17 inserted in the DC line L 4, a starting resistor 18 that connects the gate of the FET 17 to the smoothed L 3, and a self-excited oscillation control circuit 19 that is connected to the gate of the FET 17 The capacitor 17a as a snubber circuit that absorbs a transient high voltage generated by switching of the FET 17 and the Zener diode 30 as an overvoltage protection circuit are provided. In the present embodiment, the DC line L3 constitutes the third transmission line in the claims, and the DC line L4 constitutes the fourth transmission line in the claims.

平滑コンデンサ15は電界コンデンサであり、正極がDCラインL3に接続され、負極がDCラインL4に接続されている。平滑コンデンサ15は、ダイオードブリッジ回路14の出力する直流(脈流)を平滑化し、ほぼ直流に変換する。
トランス16は、一次巻線16aの一方の極にDCラインL3が接続され、他方の極にDCラインL4が接続される。一次巻線16aに電流(一次電流)が流れると、一次電流に応じた量の電流(二次電流)が二次巻線16bに発生する。また一次電流が流れると、トランス16の帰還巻線16cにも一次電流に応じた量の電流(帰還電流)が発生する。この帰還電流は、自励発振コントロール回路19に入力されている。
The smoothing capacitor 15 is an electric field capacitor, and has a positive electrode connected to the DC line L3 and a negative electrode connected to the DC line L4. The smoothing capacitor 15 smoothes the direct current (pulsating flow) output from the diode bridge circuit 14 and converts it to substantially direct current.
In the transformer 16, the DC line L3 is connected to one pole of the primary winding 16a, and the DC line L4 is connected to the other pole. When a current (primary current) flows through the primary winding 16a, an amount of current (secondary current) corresponding to the primary current is generated in the secondary winding 16b. When the primary current flows, an amount of current (feedback current) corresponding to the primary current is also generated in the feedback winding 16c of the transformer 16. This feedback current is input to the self-excited oscillation control circuit 19.

FET17は、ソースをダイオードブリッジ回路14に向けつつドレインを一次巻線16aに向けてDCラインL4に介挿されている。FET17のゲートには、起動抵抗18を介して起動電圧が入力されている。また、FET17のゲートは自励発振コントロール回路19にも接続されており、自励発振コントロール回路19はFET17のゲートを例えばグランド等の低電圧ラインに引き込むことによって起動電圧を低下させることができる。すなわち、自励発振コントロール回路19は、ゲートに印加される電圧が、ゲートをオンできる駆動電圧より低くすることによりFET17をオフしたり、該駆動電圧より高くすることによりFET17をオンしたりできる。   The FET 17 is inserted in the DC line L4 with the source facing the diode bridge circuit 14 and the drain facing the primary winding 16a. The starting voltage is input to the gate of the FET 17 via the starting resistor 18. The gate of the FET 17 is also connected to the self-excited oscillation control circuit 19, and the self-excited oscillation control circuit 19 can lower the starting voltage by drawing the gate of the FET 17 into a low voltage line such as ground. That is, the self-excited oscillation control circuit 19 can turn off the FET 17 by setting the voltage applied to the gate lower than the drive voltage that can turn on the gate, or turn on the FET 17 by setting it higher than the drive voltage.

自励発振コントロール回路19は、帰還電流が所定の上限値を超えるとFET17をオフして二次電圧を抑制し、帰還電流が所定の下限値を下回るとFET17をオンして二次電圧を上昇させる。このようにして、自励発振コントロール回路19は、二次電圧が所望の値になるように制御している。
なお、プラグ11をコンセントに接続した後、実際に負荷回路に対する電源供給を開始するか否かをユーザーがリモコンや電源ボタン等によって選択的に指示する場合は、自励発振コントロール回路19には自励発振を指示する所定の信号が入力されて初めて自励発振を開始する。すなわち、自励発振が開始される前の電源回路10には電流は流れず、所定の信号が入力されて初めて電源回路10に電流が流れることになる。
The self-oscillation control circuit 19 turns off the FET 17 to suppress the secondary voltage when the feedback current exceeds a predetermined upper limit value, and turns on the FET 17 to increase the secondary voltage when the feedback current falls below the predetermined lower limit value. Let In this way, the self-excited oscillation control circuit 19 performs control so that the secondary voltage becomes a desired value.
When the user selectively instructs whether to actually supply power to the load circuit with the remote control or the power button after the plug 11 is connected to the outlet, the self-excited oscillation control circuit 19 is self-excited. Self-excited oscillation is started only when a predetermined signal instructing excitation oscillation is input. That is, no current flows through the power supply circuit 10 before the self-excited oscillation starts, and the current flows through the power supply circuit 10 only after a predetermined signal is input.

ツェナダイオード30は、カソードを平滑後の直流が流れるDCラインL3に接続され、アノードを自励発振コントロール回路19に接続されている。なお、図1では、降伏電圧を所望の値に調整するため、2つのツェナダイオードを直列接続してツェナダイオード30を構成してあるが、むろんツェナダイオードを1つにしてもよいし3つ以上直列接続したものであってもよい。ツェナダイオード30は、DCラインL4の電圧が降伏電圧を超えると、降伏してDCラインL4の電圧を自励発振コントロール回路19に入力する。   The Zener diode 30 is connected to the DC line L3 through which the direct current after smoothing the cathode flows, and the anode is connected to the self-excited oscillation control circuit 19. In FIG. 1, in order to adjust the breakdown voltage to a desired value, two Zener diodes are connected in series to form a Zener diode 30. Of course, one Zener diode or three or more Zener diodes may be used. It may be connected in series. When the voltage of the DC line L4 exceeds the breakdown voltage, the Zener diode 30 breaks down and inputs the voltage of the DC line L4 to the self-excited oscillation control circuit 19.

自励発振コントロール回路19は、ツェナダイオード30が降伏してDCラインL3の電圧が入力されると、該電圧を検知してFET15の制御動作を停止する。すなわち、帰還電流に関わらず、FET17に起動電圧がかかり続けるためFET17はオンし続ける。従って、DCラインL3とDCラインL4の間に発生する電圧が上昇してFET17のソース−ゲート間もしくはドレイン−ソース間を短絡破壊すると、DC部分に過電流が発生する。すると、AC部分にも過電流が流れてヒューズ12が溶断されるため、電源回路10への電源供給が停止される。   When the Zener diode 30 breaks down and the voltage of the DC line L3 is input, the self-excited oscillation control circuit 19 detects the voltage and stops the control operation of the FET 15. That is, regardless of the feedback current, the start-up voltage continues to be applied to the FET 17 so that the FET 17 is kept on. Therefore, when the voltage generated between the DC line L3 and the DC line L4 rises and a short circuit breaks between the source and gate or the drain and source of the FET 17, an overcurrent is generated in the DC portion. Then, an overcurrent also flows in the AC portion and the fuse 12 is blown, so that power supply to the power supply circuit 10 is stopped.

以上のように構成された電源回路10の動作について説明する。
例えば、電源回路10のプラグ11における入力電圧の定格が100Vのときに、プラグ11を100V定格のコンセントに接続した場合は、次のような動作となる。ユーザーがリモコン等で自励発振を指示する所定の信号を自励発振コントロール回路19に入力すると、FET17がオンして一次巻線16aに電圧が印加される。すると、一次巻線16aに流れる一次電流に応じた量の二次電流が二次巻線16bに発生し、この二次電流が負荷回路へ供給される。同時に、帰還巻線16cに帰還電流が発生し、この帰還電流を自励発振コントロール回路19に入力している。このとき、平滑コンデンサ15には、AC100Vに相当する直流電圧V1が印加され、平滑コンデンサ15の時定数に応じた時間の経過後には、平滑コンデンサ15には電圧V1が充電される。
The operation of the power supply circuit 10 configured as described above will be described.
For example, when the input voltage rating of the plug 11 of the power supply circuit 10 is 100 V and the plug 11 is connected to a 100 V rated outlet, the following operation is performed. When a user inputs a predetermined signal instructing self-excited oscillation to the self-excited oscillation control circuit 19 with a remote controller or the like, the FET 17 is turned on and a voltage is applied to the primary winding 16a. Then, an amount of secondary current corresponding to the primary current flowing through the primary winding 16a is generated in the secondary winding 16b, and this secondary current is supplied to the load circuit. At the same time, a feedback current is generated in the feedback winding 16 c, and this feedback current is input to the self-excited oscillation control circuit 19. At this time, the DC voltage V1 corresponding to AC100V is applied to the smoothing capacitor 15, and the voltage V1 is charged to the smoothing capacitor 15 after elapse of time corresponding to the time constant of the smoothing capacitor 15.

図3は、自励発振コントロール回路19がFET17のゲートに出力するコントロール信号である。同図に示すように、自励発振コントロール回路19は、帰還電流が所定値を超えると低電圧(L)を出力し、帰還電流が所定値以下の場合は高電圧(H)を出力する。低電圧(L)はFET17のゲートをオンできる電圧よりも低く、高電圧(H)はFET17のゲートをオンできる電圧以上である。このようにして、自励発振コントロール回路19は、二次巻線16bに発生する電流が所定値に近付くようにコントロールしている。   FIG. 3 shows control signals output from the self-excited oscillation control circuit 19 to the gate of the FET 17. As shown in the figure, the self-excited oscillation control circuit 19 outputs a low voltage (L) when the feedback current exceeds a predetermined value, and outputs a high voltage (H) when the feedback current is less than the predetermined value. The low voltage (L) is lower than the voltage that can turn on the gate of the FET 17, and the high voltage (H) is higher than the voltage that can turn on the gate of the FET 17. In this manner, the self-excited oscillation control circuit 19 controls the current generated in the secondary winding 16b to approach a predetermined value.

一方、例えば、電源回路10のプラグ11における入力電圧の定格が100Vのときに、プラグ11を200V定格のコンセントに接続した場合は、次のような動作になる。ユーザーがリモコン等で自励発振を指示する所定の信号を自励発振コントロール回路19に入力すると、FET17がオンして一次巻線16aに電圧が印加される。すると、一次巻線16aに流れる一次電流に応じた量の二次電流が二次巻線16bに発生し、この二次電流が負荷回路へ供給され、同時に、帰還巻線16cに帰還電流が発生し、この帰還電流を自励発振コントロール回路19に入力するのは、上述した100Vコンセントの場合と同様である。   On the other hand, for example, when the input voltage rating of the plug 11 of the power supply circuit 10 is 100 V, the plug 11 is connected to a 200 V rated outlet as follows. When a user inputs a predetermined signal instructing self-excited oscillation to the self-excited oscillation control circuit 19 with a remote controller or the like, the FET 17 is turned on and a voltage is applied to the primary winding 16a. Then, a secondary current in an amount corresponding to the primary current flowing through the primary winding 16a is generated in the secondary winding 16b, and this secondary current is supplied to the load circuit, and at the same time, a feedback current is generated in the feedback winding 16c. The feedback current is input to the self-excited oscillation control circuit 19 as in the case of the 100V outlet described above.

ただし、FET17がオンすると、平滑コンデンサ15に対する充電が開始される。このとき、交流電圧200Vに相当する直流電圧V2が平滑コンデンサ15の両端に印加される。
なお、本実施形態の平滑コンデンサ15は、V1以上、V2未満の電圧V3を充電可能な耐性を有し、ツェナダイオード30は、降伏電圧VDがV1以上、V3未満になるように選定されているものとする。従って、平滑コンデンサ15に充電された電圧がV3に達する前に、電圧VDでツェナダイオード30が降伏する。すると、自励発振コントロール回路19が自励発振を停止し、FET17のゲートをオン可能な電圧以上に維持する。その結果、FET17のゲート・ソース間もしくはドレイン・ソース間が短絡破壊され、電源回路10のDC部分に過電流が流れる。この過電流に応じてAC部分にも過電流が発生するのでヒューズ12が溶断し、電源回路10に対する電源の供給が停止する。

図4は、平滑コンデンサ15の耐圧V3とツェナダイオード30の降伏電圧VDの、平滑コンデンサ15の充電量に対する関係を示すグラフである。同図に示すように、平滑コンデンサ15の電圧が降伏電圧VDに達してから平滑コンデンサ15の耐圧V3に達するまでの時間をt2とし、ツェナダイオード30が降伏してからFET17が短絡破壊されるまでに要する時間をt3とし、FET17が短絡破壊されてからヒューズ12の溶断が完了するまでの時間をt4とすると、各素子の定格は、下記(1)式を満たすように選定されている。
t2>t3+t4・・・(1)
このように各素子の定格が決定されていることにより、平滑コンデンサ15が開弁されたり破壊されたりする前に、電源回路10への電源供給を確実に停止することができる。
However, when the FET 17 is turned on, charging of the smoothing capacitor 15 is started. At this time, a DC voltage V <b> 2 corresponding to the AC voltage 200 V is applied across the smoothing capacitor 15.
Note that the smoothing capacitor 15 of the present embodiment has a resistance to charge a voltage V3 not less than V1 and less than V2, and the Zener diode 30 is selected so that the breakdown voltage VD is not less than V1 and less than V3. Shall. Accordingly, the Zener diode 30 breaks down at the voltage VD before the voltage charged in the smoothing capacitor 15 reaches V3. Then, the self-excited oscillation control circuit 19 stops the self-excited oscillation and maintains the gate of the FET 17 at a voltage that can be turned on or higher. As a result, the gate-source or the drain-source of the FET 17 is short-circuited and an overcurrent flows through the DC portion of the power supply circuit 10. In response to this overcurrent, an overcurrent is also generated in the AC portion, so that the fuse 12 is blown and the supply of power to the power supply circuit 10 is stopped.

FIG. 4 is a graph showing the relationship between the withstand voltage V3 of the smoothing capacitor 15 and the breakdown voltage VD of the Zener diode 30 with respect to the charge amount of the smoothing capacitor 15. As shown in the figure, the time from when the voltage of the smoothing capacitor 15 reaches the breakdown voltage VD until it reaches the withstand voltage V3 of the smoothing capacitor 15 is t2, until the Zener diode 30 breakdowns and the FET 17 is short-circuited. If the time required for this is t3 and the time from the time when the FET 17 is short-circuited to the time when the fusing of the fuse 12 is completed is t4, the rating of each element is selected so as to satisfy the following equation (1).
t2> t3 + t4 (1)
Since the rating of each element is determined in this way, the power supply to the power supply circuit 10 can be reliably stopped before the smoothing capacitor 15 is opened or destroyed.

(3)まとめ:
以上説明したように、本実施形態にかかる電気機器によれば、
プラグ11と、ACラインL1およびACラインL2と、整流回路14と、平滑コンデンサ15と、DCラインL3およびDCラインL4と、一次巻線16aと二次巻線16bと帰還巻線16cとを備えたトランス16と、FET17と、自励発振コントロール回路19とを備えた電源回路10を備えたテレビジョン100において、ACラインL1上に直列に介挿されたヒューズ12と、DCラインL3とFET17のゲートとを接続する起動抵抗18と、DCラインL3にカソードを接続しつつアノードを自励発振コントロール回路19に接続したツェナダイオード30と、を備え、自励発振コントロール回路19は、ツェナダイオード30が降伏すると、FET17に対するオンオフ制御を停止してFET17をオン状態に維持することによりFET17のソース−ゲート間もしくはドレイン−ソース間を短絡破壊させ、該短絡破壊により電源回路10に過電流を発生させてヒューズ12を溶断させる。従って、平滑コンデンサ15が開弁したり破壊されたりする前に、電源回路10を停止することができる。
(3) Summary:
As described above, according to the electrical apparatus according to the present embodiment,
Plug 11, AC line L1 and AC line L2, rectifier circuit 14, smoothing capacitor 15, DC line L3 and DC line L4, primary winding 16a, secondary winding 16b, and feedback winding 16c are provided. In the television 100 including the power supply circuit 10 including the transformer 16, the FET 17, and the self-oscillation control circuit 19, the fuse 12 inserted in series on the AC line L1, the DC line L3, and the FET 17 And a zener diode 30 having a cathode connected to the DC line L3 and an anode connected to the self-excited oscillation control circuit 19, and the self-excited oscillation control circuit 19 includes the zener diode 30. When the breakdown occurs, the on / off control for the FET 17 is stopped and the FET 17 is maintained in the on state. The FET17 source - gate or drain - are shorted destroyed between the source, to generate an overcurrent in the power supply circuit 10 to blow the fuse 12 by the short-circuit breaking. Therefore, the power supply circuit 10 can be stopped before the smoothing capacitor 15 is opened or destroyed.

なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiments. It goes without saying for those skilled in the art,
・ Applying mutually interchangeable members and configurations disclosed in the above embodiments by appropriately changing the combination thereof.− Although not disclosed in the above embodiments, it is a publicly known technique and the above embodiments. The members and configurations that can be mutually replaced with the members and configurations disclosed in the above are appropriately replaced, and the combination is changed and applied. It is an embodiment of the present invention that a person skilled in the art can appropriately replace the members and configurations that can be assumed as substitutes for the members and configurations disclosed in the above-described embodiments, and change the combinations and apply them. It is disclosed as.

1…プラグ、2…ヒューズ、3…フィルタ回路、4…ダイオードブリッジ回路、4a…AC入力端子、4b…AC入力端子、4c…DC出力端子、4d…DC出力端子、5…平滑コンデンサ、6…トランス、6a…一次巻線、6b…二次巻線、6c…帰還巻線、7…電界効果トランジスタ、8…起動抵抗、9…コントロール回路、10…電源回路、11…プラグ、12…ヒューズ、13…フィルタ回路、14…ダイオードブリッジ回路、14a…AC入力端子、14b…AC入力端子、14c…DC出力端子、14d…DC出力端子、15…平滑コンデンサ、16…トランス、16a…一次巻線、16b…二次巻線、16c…帰還巻線、17…電界効果トランジスタ、17a…コンデンサ、18…起動抵抗、19…自励発振コントロール回路、30…ツェナダイオード、100…テレビジョン、IN1…交流入力端子、IN2…交流入力端子、L1,L2…ACライン、L3,L4…DCライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plug, 2 ... Fuse, 3 ... Filter circuit, 4 ... Diode bridge circuit, 4a ... AC input terminal, 4b ... AC input terminal, 4c ... DC output terminal, 4d ... DC output terminal, 5 ... Smoothing capacitor, 6 ... Transformer, 6a ... primary winding, 6b ... secondary winding, 6c ... feedback winding, 7 ... field effect transistor, 8 ... starting resistance, 9 ... control circuit, 10 ... power supply circuit, 11 ... plug, 12 ... fuse, DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Filter circuit, 14 ... Diode bridge circuit, 14a ... AC input terminal, 14b ... AC input terminal, 14c ... DC output terminal, 14d ... DC output terminal, 15 ... Smoothing capacitor, 16 ... Transformer, 16a ... Primary winding, 16b ... secondary winding, 16c ... feedback winding, 17 ... field effect transistor, 17a ... capacitor, 18 ... starting resistance, 19 ... self-excited oscillation control circuit 30 ... Zener diode, 100 ... television, IN1 ... AC input terminal, IN2 ... AC input terminals, L1, L2 ... AC line, L3, L4 ... DC line

Claims (3)

交流を供給するコンセントに接続するための2つの入力端子を備えたプラグと、2つの入力端子にそれぞれ接続された第1の伝送ラインおよび第2の伝送ラインと、上記第1および第2の伝送ラインを通して入力された交流を全波整流する整流回路と、上記整流回路の出力する脈流を平滑する電解コンデンサと、平滑後の直流の正の出力をトランスの一次巻線の一端に入力する第3の伝送ラインと、平滑後の直流の負の出力を伝送する第4の伝送ラインと、上記第4の伝送ラインと前記一次巻線の他端との間にソース−ドレインを介挿された電界効果トランジスタと、上記電界効果トランジスタのゲートを上記トランスの帰還巻線に発生する電流に基づいてオンオフ制御することにより、上記トランスの二次巻線に所望の電圧を発生する自励発振式のコントロール回路とを備えた電源回路を備えた電気機器において、
上記第1の伝送ライン上に直列に介挿されるヒューズと、
上記第3の伝送ラインと上記ゲートとを接続して上記ゲートに起動電圧を供給する起動抵抗と、
上記第3の伝送ラインにカソードを接続しつつアノードを上記コントロール回路に接続したツェナダイオードと、を備え、
上記コントロール回路は、上記ツェナダイオードが降伏すると、上記オンオフ制御を停止して上記電界効果トランジスタをオン状態に維持することにより上記電界効果トランジスタを短絡破壊させ、該短絡破壊により過電流を発生させて上記ヒューズを溶断させることを特徴とする電気機器。
A plug having two input terminals for connection to an outlet supplying alternating current, a first transmission line and a second transmission line connected to the two input terminals, respectively, and the first and second transmissions A rectifying circuit for full-wave rectifying the alternating current input through the line; an electrolytic capacitor for smoothing the pulsating current output from the rectifying circuit; and a first positive output of the smoothed direct current input to one end of the primary winding of the transformer. 3 transmission line, a fourth transmission line for transmitting a negative DC output after smoothing, and a source-drain interposed between the fourth transmission line and the other end of the primary winding. Self-excitation for generating a desired voltage in the secondary winding of the transformer by controlling on / off of the field effect transistor and the gate of the field effect transistor based on the current generated in the feedback winding of the transformer In the electric apparatus having a power supply circuit and a control circuit for sustaining oscillating,
A fuse interposed in series on the first transmission line;
A starting resistor for connecting the third transmission line and the gate to supply a starting voltage to the gate;
A Zener diode having a cathode connected to the third transmission line and an anode connected to the control circuit,
When the Zener diode breaks down, the control circuit stops the on-off control and maintains the field-effect transistor in an on state, causing the field-effect transistor to be short-circuited and generating an overcurrent due to the short-circuit breakdown. An electrical apparatus characterized by fusing the fuse.
上記ツェナダイオードのツェナ電圧は、上記電解コンデンサが開弁する電圧よりも低く、上記電源回路の入力電圧の定格よりも高く設定されており、
上記プラグが上記電源回路の定格よりも高い所定の交流電源に接続された場合に、上記ツェナダイオードが降伏してから上記電解コンデンサが開弁したり破壊することが想定されるまでの時間をt1とし、上記ツェナダイオードが降伏してから上記電界効果トランジスタが短絡破壊されるまでの時間をt2とし、上記ヒューズに定格以上の過電流が流れ始めてから溶断するまでの時間をt3とすると、t1>t2+t3、という関係が成立するように上記電源回路の各素子が決定されている請求項1に記載の電気機器。
The Zener voltage of the Zener diode is set lower than the voltage at which the electrolytic capacitor opens, and higher than the input voltage rating of the power supply circuit,
When the plug is connected to a predetermined AC power supply that is higher than the rating of the power supply circuit, the time from when the Zener diode breaks down until the electrolytic capacitor is assumed to open or break is defined as t1. Where t2 is the time from when the Zener diode breaks down until the field-effect transistor is short-circuited, and t3 is the time from when an overcurrent greater than the rated value starts to flow to the fuse until it blows. The electric device according to claim 1, wherein each element of the power supply circuit is determined so that a relationship of t2 + t3 is established.
該第1および第2の伝送ラインからコモンモードノイズを除去するフィルタ回路を更に備えた請求項1または請求項2に記載の電気機器。   The electrical apparatus according to claim 1, further comprising a filter circuit that removes common mode noise from the first and second transmission lines.
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