JP2014060832A

JP2014060832A - 電源回路

Info

Publication number: JP2014060832A
Application number: JP2012203210A
Authority: JP
Inventors: Masateru Ito; 雅輝伊藤
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-04-03
Also published as: US20140078786A1; EP2709251A2

Abstract

【課題】交流電源の電圧が大きくなった場合でも、負荷回路に供給する電力を停止するまでの時間が長くなるのを抑制することが可能な電源回路を提供する。
【解決手段】この電源回路１００は、交流電源２００の電圧が入力される１次巻線１ａを含むトランス１と、トランス１の１次巻線１ａに入力される電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさとを比較するダイオードＤ１と、トランス１の２次側から出力される電力が供給されるＬＥＤ８と、ダイオードＤ１に流れる電流に基づいて、ＬＥＤ８への電力供給を停止するフォトカプラ５およびトランジスタ９とを備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、電源回路に関する。

従来、負荷回路に電力を供給する電源回路が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、スタンバイ時に点灯するＬＥＤ（負荷回路）に電力を供給する電源回路が開示されている。また、ＬＥＤのアノードにコレクタが接続されるトランジスタ（バイポーラトランジスタ）が設けられている。このトランジスタのエミッタは、接地されている。また、このトランジスタのベースには、ＬＥＤ消灯用制御信号が入力されるように構成されている。そして、主電源がオフされた場合には、ＬＥＤ消灯用制御信号がトランジスタのベースに入力されることにより、トランジスタがオン状態となる。その結果、ＬＥＤのアノード側が接地されることによって、ＬＥＤが消灯されるように構成されている。これにより、たとえば、主電源がオフされた後、主電源の電圧が徐々に小さくなる（ゼロになる）ことによりＬＥＤが消灯される場合と比べて、迅速にＬＥＤを消灯することが可能となる。なお、ＬＥＤ消灯用制御信号の具体的な生成方法は、上記特許文献１には、開示されていない。

特許第２６７１５８８号公報

上記特許文献１に記載の電源回路において、ＬＥＤ消灯用制御信号が、たとえば交流電源を全波整流した電圧に基づいて生成されている場合（全波整流した交流電源の電圧が所定の閾値を下回った場合にトランジスタがオンされる場合）、交流電源の電圧が高くなればなるほど、全波整流した交流電源の電圧が所定の閾値を下回るまでに要する時間が長くなる。このため、交流電源の電圧が大きくなればなるほど、ＬＥＤ（負荷回路）を消灯する時間が長くなるという問題点があると考えられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、交流電源の電圧が大きくなった場合でも、負荷回路に供給する電力を停止するまでの時間が長くなるのを抑制することが可能な電源回路を提供することである。

この発明の一の局面による電源回路は、交流電源の電圧が入力される１次巻線を含むトランスと、前記トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさとを比較する比較手段と、トランスの２次側から出力される電力が供給される負荷回路と、比較手段の比較結果に基づいて、負荷回路への電力供給を停止する停止手段とを備える。

ここで、交流電源の電圧が大きく（小さく）なった場合には、トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさも、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさも共に大きく（小さく）なるので、交流電源がオン状態の場合には、トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさとの差は、大きく変化しない。そこで、この一の局面による電源回路では、上記のように、トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさとに基づいて、トランスの２次側に設けられる負荷回路に供給される電力を停止するように構成する。これにより、交流電源の電圧が大きくなるに従って大きくなるトランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさまたは全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさのうちの一方のみに基づいて、負荷回路に供給する電力を停止する場合と異なり、負荷回路に供給する電力を停止するまでの時間が長くなるのを抑制することができる。

上記一の局面による電源回路において、好ましくは、比較手段は、トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧が一方側に入力されるとともに、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧が他方側に入力されるダイオードを含み、トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードに電流が流れることに基づいて、負荷回路に供給される電力が停止されるように構成されている。このように構成すれば、トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった直後に、ダイオードに電流が流れるので、迅速に負荷回路に供給される電力を停止することができる。

この場合、好ましくは、トランスは、トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧を出力する補助巻線をさらに含み、ダイオードの一方側には、補助巻線の電圧に基づく電圧が入力され、補助巻線の電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードに電流が流れることに基づいて、負荷回路に供給される電力が停止されるように構成されている。このように構成すれば、補助巻線にはトランスの１次巻線に入力される電圧（交流電源の電圧）に応じた電圧が発生するので、補助巻線の電圧に基づく電圧の大きさおよび全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧に基づいて、容易に、負荷回路に供給される電力を停止することができる。

上記トランスが補助巻線を含む電源回路において、好ましくは、停止手段は、負荷回路に接続され、オン状態になることにより負荷回路に電力を供給する第１スイッチ素子と、ダイオードと第１スイッチ素子との間に設けられるフォトカプラとを含み、補助巻線の電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードに電流が流れることに基づいて、フォトカプラに電流が流れるとともに、フォトカプラに電流が流れることに基づいて、第１スイッチ素子がオフ状態になり、負荷回路に供給される電力が停止されるように構成されている。このように構成すれば、ダイオード側（１次側）と負荷回路側（２次側）とがフォトカプラによって絶縁されるので、１次側から負荷回路に電力が供給されるのを確実に抑制することができるとともに、第１スイッチ素子により迅速に負荷回路に供給される電力を停止することができる。

上記トランスが補助巻線を含む電源回路において、好ましくは、補助巻線の電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードに電流が流れることに基づいて、補助巻線が接地されることによって、負荷回路に供給される電力が停止されるように構成されている。このように構成すれば、補助巻線の電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、補助巻線の電圧が略ゼロになるので、トランスからの２次側（負荷回路）への電力が停止される。その結果、フォトカプラなどの素子を別途設けて負荷回路に供給される電力を停止する場合と異なり、電源回路の構成を簡略化することができる。

上記トランスが補助巻線を含む電源回路において、好ましくは、補助巻線の電圧が電源として入力される制御部と、制御部の出力信号が入力され、トランスの１次巻線に流れる電流量を調整するための第２スイッチ素子とをさらに備え、電源回路は、制御部の出力信号により第２スイッチ素子のオンオフが制御される他励式の電源回路である。このように構成すれば、他励式の電源回路において、交流電源の電圧が大きくなった場合でも、負荷回路に供給する電力を停止するまでの時間が長くなるのを抑制することができる。

上記ダイオードを備える電源回路において、好ましくは、ダイオードの一方側には、直流化された交流電源の電圧に基づく電圧が入力され、直流化された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードに電流が流れることに基づいて、負荷回路に供給される電力が停止されるように構成されている。このように構成すれば、直流化された交流電源の電圧は、トランスの１次巻線に入力される電圧（交流電源の電圧）に応じた電圧となるので、直流化された交流電源の電圧に基づく電圧および全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧に基づいて、容易に、負荷回路に供給される電力を停止することができる。

本発明によれば、上記のように、交流電源の電圧が大きくなった場合でも、負荷回路に供給する電力を停止するまでの時間が長くなるのを抑制することができる。

本発明の第１実施形態による電源回路のブロック図である。本発明の第１実施形態による電源回路の回路図である。本発明の第１実施形態による電源回路の電源電圧が１００Ｖの場合のダイオードのカソード側およびアノード側の電圧を示す図である。本発明の第１実施形態による電源回路の電源電圧が１３０Ｖの場合のダイオードのカソード側およびアノード側の電圧を示す図である。本発明の第１実施形態による電源回路の電源電圧が８０Ｖの場合のダイオードのカソード側およびアノード側の電圧を示す図である。本発明の第２実施形態による電源回路の回路図である。本発明の第２実施形態による電源回路のダイオードのカソード側およびアノード側の電圧を示す図である。本発明の第３実施形態による電源回路の回路図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１を参照して、第１実施形態による電源回路１００の概略の回路構成について説明する。

電源回路１００は、交流電源２００の電圧が入力されるトランス１と、トランス１に入力される電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさとを比較する比較手段１１０と、トランス１の２次側から出力される電力が供給される負荷回路１３０と、比較手段１１０の比較結果に基づいて、負荷回路１３０への電力供給を停止する停止手段１２０とを備える。

次に、図２を参照して、本発明の第１実施形態による電源回路１００の詳細な構成について説明する。

第１実施形態による電源回路１００は、図２に示すように、１次巻線１ａ、補助巻線１ｂおよび２次巻線１ｃを含むトランス１と、トランス１からの電圧の出力を制御するＩＣ２と、ＩＣ２の出力がゲートＧに入力されるトランジスタ３と、ＩＣ２に接続されるフォトカプラ４と、トランス１に接続されるフォトカプラ５と、フォトカプラ５に接続されるトランジスタ６と、トランジスタ６に接続されるダイオードＤ１とを備えている。また、トランス１（フォトカプラ５）の２次側には、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍｏｎｃｈｉｐ）７と、ＬＥＤ８と、ＬＥＤ８に接続されるトランジスタ９と、トランジスタ９に接続されるトランジスタ１０とが設けられている。ＬＥＤ８は、スタンバイ時に点灯するＬＥＤである。なお、ＩＣ２は、本発明の「制御部」の一例である。また、トランジスタ９は、本発明の「第１スイッチ素子」および「停止手段」の一例である（上記停止手段１２０に対応している）。また、トランジスタ３は、本発明の「第２スイッチ素子」の一例である。また、ＬＥＤ８は、本発明の「負荷回路」の一例である（上記負荷回路１３０に対応している）。また、ダイオードＤ１は、本発明の「比較手段」の一例である（上記比較手段１１０に対応している）。また、フォトカプラ５は、本発明の「停止手段」の一例である（上記停止手段１２０に対応している）。

ここで、第１実施形態では、電源回路１００は、ＩＣ２の出力信号によりトランジスタ３のオンオフが制御されて、１次巻線１ａに流れる電流量（２次巻線１ｃから出力される電流量）が調整される他励式の電源回路である。

トランス１の１次巻線１ａの一方端は、ブリッジ回路１１、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１およびＣ２によって直流化された交流電源（ＡＣ）２００の電圧が入力されるように構成されている。また、１次巻線１ａの他方端は、トランジスタ３のドレインＤに接続されている。

また、補助巻線１ｂは、ダイオードＤ２およびＤ３を介して、ＩＣ２（端子２ａ）に接続されている。すなわち、ＩＣ２は、補助巻線１ｂの電圧が電源として入力されるように構成されている。また、ダイオードＤ２のカソード側には、電解コンデンサからなるコンデンサＣ３が接続されている。また、ダイオードＤ４のカソード側には、電解コンデンサからなるコンデンサＣ４と、コンデンサＣ５とが接続されている。また、補助巻線１ｂは、ダイオードＤ２およびＤ３と、抵抗Ｒ２とを介して、フォトカプラ５（端子５ａ）に接続されている。

ＩＣ２の端子２ｂは、抵抗Ｒ３、Ｒ４およびダイオードＤ４を介して、トランジスタ３のゲートＧに接続されている。また、ＩＣ２の端子２ｃは、ダイオードＤ５、Ｄ６および抵抗Ｒ５を介して、全波整流された交流電源２００の電圧が入力されるように構成されている。また、ＩＣ２の端子２ｄは、コンデンサＣ６に接続されている。また、ＩＣ２の端子２ｅは、コンデンサＣ７に接続されるとともに、抵抗Ｒ６を介して、フォトカプラ４に接続されている。なお、フォトカプラ４は、トランス１の２次側の電圧に応じた電流に基づく帰還電流をＩＣ２に出力するように構成されている。また、ＩＣ２の端子２ｆは、コンデンサＣ８に接続されているとともに、抵抗Ｒ７を介して接地されている。また、ＩＣ２の端子２ｇは、トランジスタ３にソースＳに接続されている。

トランジスタ３は、電界効果トランジスタからなり、ＩＣ２の出力信号によりトランジスタ３のオンオフが制御されることにより、１次巻線１ａに流れる電流量（２次巻線１ｃから出力される電流量）を調整する機能を有する。トランジスタ３にゲートＧには、ツェナーダイオードＺＤ１およびコンデンサＣ９が接続されている。また、トランジスタ３のソースＳは、抵抗Ｒ９を介して接地されているとともに、ツェナーダイオードＺＤ２に接続されている。

フォトカプラ５の端子５ｂは、トランジスタ６のエミッタＥに接続されているとともに、抵抗Ｒ１０を介して、ダイオードＤ１のアノード側に接続されている。また、フォトカプラ５の端子５ｃは、トランス１の２次側に接続（図示せず）されている。また、フォトカプラ５の端子５ｄは、抵抗Ｒ１１を介して接地されているとともに、抵抗Ｒ１２を介してトランジスタ１０のベースＢに接続されている。

また、トランジスタ６は、バイポーラトランジスタからなる。トランジスタ６のエミッタＥは、上記のように、フォトカプラ５の端子５ｂに接続されているとともに、ベースＢは、ダイオードＤ１のアノード側に接続されている。また、トランジスタ６のコレクタＣは、接地されている。

ダイオードＤ１のアノード側は、上記のように、抵抗Ｒ１０を介してフォトカプラ５の端子５ｂに接続されている。また、ダイオードＤ１のカソード側は、抵抗Ｒ１３を介して、ダイオードＤ５およびＤ６のカソード側に接続されている。また、ダイオードＤ１のカソード側と抵抗Ｒ１３との間には、コンデンサＣ１０および抵抗Ｒ１４が設けられている。ここで、第１実施形態では、ダイオードＤ１は、トランス１の１次巻線１ａに入力される電圧に基づく電圧が一方側（アノード側）に入力されるとともに、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧が他方側（カソード側）に入力されるように構成されている。具体的には、ダイオードＤ１は、１次巻線１ａに基づく補助巻線１ｂの電圧が抵抗Ｒ２、フォトカプラ５および抵抗Ｒ１０を介してアノード側に入力されるとともに、ダイオードＤ５およびＤ６により全波整流されるとともに抵抗Ｒ１３およびＲ１４によって抵抗分割された交流電源２００の電圧がカソード側に入力されるように構成されている。

そして、第１実施形態では、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧（補助巻線１ｂから抵抗Ｒ２、フォトカプラ５および抵抗Ｒ１０を介してダイオードＤ１のアノード側に入力される電圧）の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードＤ１に電流が流れることに基づいて、ＬＥＤ８に供給される電力が停止されるように構成されている。具体的には、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードＤ１に電流が流れることに基づいて、フォトカプラ５に電流が流れるとともに、フォトカプラ５に電流が流れることに基づいて、トランジスタ９がオフ状態になり、ＬＥＤ８に供給される電力を停止さるように構成されている。

また、ＬＥＤ８のアノード側は、抵抗Ｒ１５を介して、電源１２に接続されている。なお、電源１２は、トランス１の２次巻線１ｃの電力に基づく電源である。また、ＬＥＤ８のカソード側は、バイポーラトランジスタからなるトランジスタ９のエミッタＥに接続されている。ここで、第１実施形態では、トランジスタ９は、ＳｏＣ７からＨレベルの信号が供給されてオン状態になることにより、ＬＥＤ８に電力を供給する（電源１２からＬＥＤ８に電流を流す）機能を有する。また、トランジスタ９のベースＢは、抵抗Ｒ１６を介してＳｏＣ７に接続されているとともに、トランジスタ１０のコレクタＣに接続されている。トランジスタ９のコレクタＣは、接地されている。

トランジスタ１０は、バイポーラトランジスタからなる。トランジスタ１０のベースＢは、上記のように、抵抗Ｒ１２を介してフォトカプラ５の端子５ｄに接続されているとともに、エミッタＥは、接地されている。また、トランジスタ１０のコレクタＣは、抵抗Ｒ１７を介して接地されている。

次に、図２〜図５を参照して、交流電源２００をオフ状態にした際の電源回路１００の動作について行ったシミュレーションについて説明する。

まず、交流電源２００（１００Ｖ）がオン状態の場合（図３の時間ｔ０からｔ１の間）、全波整流された交流電源２００（抵抗Ｒ１３の一方側、ＮＤ１、図２参照）の電圧は、９２．４Ｖになることが確認された。また、ダイオードＤ１のカソード側（ＮＤ２）の電圧は、交流電源２００の電圧が抵抗Ｒ１３および抵抗Ｒ１４により抵抗分割されて１８Ｖになることが確認された。なお、交流電源２００の電圧を１５０Ｖおよび２００Ｖにした場合では、ダイオードＤ１のカソード側（ＮＤ２）の電圧は、それぞれ、２７Ｖおよび３６Ｖになることが確認された。また、ダイオードＤ１のアノード側のＮＤ３およびＮＤ４の電圧は、１５．４Ｖになることが確認された。また、フォトカプラ５の端子５ａ（ＮＤ５）の電圧は、１６．２Ｖになることが確認された。すなわち、交流電源２００がオン状態の場合、ダイオードＤ１のアノード側の電圧（＝１５．４Ｖ、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧）の大きさは、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧（＝１８Ｖ）の大きさよりも小さくなっており、ダイオードＤ１には、電流が流れていないことが確認された。

次に、図３に示すように、時間ｔ１において交流電源２００がオフ状態にされた場合には、交流電源２００の電圧（全波整流された交流電源２００の電圧）が、時間の経過とともに徐々に減少することが確認された。交流電源２００の電圧の減少に伴って、ダイオードＤ１のカソード側の電圧も、時間の経過とともに徐々に減少することが確認された。一方、ダイオードＤ１のアノード側の電圧は、時間の経過によらず略一定であることが確認された。

そして、時間ｔ１から１８３ｍｓ経過後の時間ｔ２において、ダイオードＤ１のカソード側の電圧よりもダイオードＤ１のアノード側の電圧が大きくなることが確認された。これにより、ダイオードＤ１に電流が流れて、トランジスタ６がオン状態となり、フォトカプラ５の１次側（端子５ａおよび端子５ｂ間）に電流が流れるとともに、フォトカプラ５の２次側（端子５ｃおよび端子５ｄ間）に電流が流れることが確認された。その結果、トランジスタ１０がオン状態になることによって、トランジスタ９のベースＢが接地されて、トランジスタ９がオフ状態になる。これにより、ＬＥＤ８に電流が流れなくなり（電源１２からの電力の供給が停止され）、ＬＥＤ８が消灯することが確認された。なお、ＬＥＤ８は、時間ｔ２経過後（交流電源２００がオフ状態にされてから１８３ｍｓ経過後）、直ちに（非常に短い時間経過後）消灯することが確認された。

また、図４に示すように、交流電源２００の電圧を１３０Ｖにした場合では、交流電源２００がオフ状態にされた時間ｔ１から１７３ｍｓ経過後の時間ｔ２において、ダイオードＤ１のカソード側の電圧よりもダイオードＤ１のアノード側の電圧が大きくなることが確認された。また、図５に示すように、交流電源２００の電圧を８０Ｖにした場合では、交流電源２００がオフ状態にされた時間ｔ１から１５２ｍｓ経過後の時間ｔ２において、ダイオードＤ１のカソード側の電圧よりもダイオードＤ１のアノード側の電圧が大きくなることが確認された。なお、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧のみによって、ＬＥＤ８を消灯させる回路（図示せず）について行ったシミュレーションでは、交流電源２００の電圧を８０Ｖ、１００Ｖおよび１３０Ｖにした場合、ＬＥＤ８を消灯させるまでの時間は、それぞれ、９７ｍｓ、１６６ｍｓおよび３００ｍｓとなることが判明した。すなわち、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧のみによって、ＬＥＤ８を消灯させた場合には、交流電源２００の電圧が大きくなるほど、ＬＥＤ８が消灯されるまでの時間が長くなることが判明した。一方、第１実施形態では、交流電源２００の電圧を８０Ｖ、１００Ｖおよび１３０Ｖにした場合、交流電源２００がオフ状態にされてからダイオードＤ１に電流が流れるまでの時間（ＬＥＤ８が消灯されるまでの時間）は、１５２ｍｓ、１８３ｍｓおよび１７３ｍｓとなり、交流電源２００の電圧が大きくなった場合でも、ＬＥＤ８が消灯されるまでの時間が長くならないことが判明した。

交流電源２００の電圧が大きく（小さく）なった場合には、トランス１の１次巻線１ａに入力される電圧に基づく電圧の大きさも、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさも共に大きく（小さく）なるので、交流電源２００がオン状態の場合には、トランス１の１次巻線１ａに入力される電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさとの差は、大きく変化しない。そこで、第１実施形態では、上記のように、トランス１の１次巻線１ａに入力される電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさとに基づいて、トランス１の２次側に設けられるＬＥＤ８に供給される電力を停止するように構成する。これにより、交流電源２００の電圧が大きくなるに従って大きくなるトランス１の１次巻線１ａに入力される電圧に基づく電圧の大きさまたは全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさのうちの一方のみに基づいて、ＬＥＤ８に供給する電力を停止する場合と異なり、ＬＥＤ８に供給する電力を停止するまでの時間が長くなるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、トランス１の１次巻線１ａに入力される電圧に基づく電圧が一方側（アノード側）に入力されるとともに、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧が他方側（カソード側）に入力されるダイオードＤ１を設けて、トランス１の１次巻線１ａに入力される電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードＤ１に電流が流れることに基づいて、ＬＥＤ８に供給される電力を停止するように構成する。これにより、トランス１の１次巻線１ａに入力される電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった直後に、ダイオードＤ１に電流が流れるので、迅速にＬＥＤ８に供給される電力を停止することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ダイオードＤ１の一方側（アノード側）に、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧を入力し、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードＤ１に電流が流れることに基づいて、ＬＥＤ８に供給される電力を停止するように構成する。これにより、補助巻線１ｂにはトランス１の１次巻線１ａに入力される電圧（交流電源２００の電圧）に応じた電圧が発生するので、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧および全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧に基づいて、容易に、ＬＥＤ８に供給される電力を停止することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードＤ１に電流が流れることに基づいて、フォトカプラ５に電流が流れるとともに、フォトカプラ５に電流が流れることに基づいて、トランジスタ９がオフ状態になり、ＬＥＤ８に供給される電力を停止するように構成する。これにより、ダイオードＤ１側（１次側）とＬＥＤ８側（２次側）とがフォトカプラ５によって絶縁されるので、１次側からＬＥＤ８に電力が供給されるのを確実に抑制することができるとともに、トランジスタ９により迅速にＬＥＤ８に供給される電力を停止することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、補助巻線１ｂの電圧が電源として入力されるＩＣ２と、ＩＣ２の出力信号が入力され、トランス１の１次巻線１ａに流れる電流量を調整するためのトランジスタ３とを設けて、電源回路１００を、ＩＣ２の出力信号によりトランジスタ３のオンオフが制御される他励式の電源回路により構成する。これにより、他励式の電源回路１００において、交流電源２００の電圧が大きくなった場合でも、ＬＥＤ８に供給する電力を停止するまでの時間が長くなるのを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、図６を参照して、第２実施形態の電源回路１０１について説明する。この第２実施形態の電源回路１０１は、ダイオードＤ１のアノード側がフォトカプラ５に接続されていた上記第１実施形態と異なり、ダイオードＤ１のアノード側が補助巻線１ｂに接続されている。

図６に示すように、電源回路１０１では、補助巻線１ｂが、抵抗Ｒ１８および抵抗Ｒ１０を介してダイオードＤ１のアノード側に接続されている。また、ダイオードＤ１のカソード側は、ダイオードＤ５、Ｄ６および抵抗Ｒ１３を介して、全波整流された交流電源２００の電圧が入力されるように構成されている。

また、ＬＥＤ８のアノード側は、抵抗Ｒ１５を介して、電源１２に接続されている。また、ＬＥＤ８のカソード側は、バイポーラトランジスタからなるトランジスタ９のエミッタＥに接続されている。また、トランジスタ９のベースＢは、抵抗Ｒ１６を介してＳｏＣ７に接続されているとともに、トランジスタ９のコレクタＣは、接地されている。

ここで、第２実施形態では、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードＤ１に電流が流れることに基づいて、補助巻線１ｂが接地されることによって、ＬＥＤ８に供給される電力が停止されるように構成されている。具体的には、ダイオードＤ１に電流が流れることにより、トランジスタ６がオン状態となり、補助巻線１ｂが接地される。これにより、補助巻線１ｂから電力が供給されているＩＣ２が停止される。その結果、トランス１の２次側（ＬＥＤ８）に電力が供給されなくなり、ＬＥＤ８が消灯されるように構成されている。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

次に、図６および図７を参照して、交流電源２００をオフ状態にした際の電源回路１０１の動作について行ったシミュレーションについて説明する。

図７に示すように、時間ａ１において交流電源２００がオン状態からオフ状態にされる。その後、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合（図示せず）、補助巻線１ｂが接地される。一方、交流電源２００がオフ状態にされてからしばらくの間（時間ａ１から時間ａ２の間）、電源１２から、ＬＥＤ８に電力（電圧）が供給されること（電力が残留していること）が確認された。すなわち、時間ａ１から時間ａ２の間は、残留した電力によりＬＥＤ８が点灯される。そして、時間ａ２の直前において、電源１２の電圧が急激に減少するとともに、時間ａ２において（交流電源２００がオフ状態にされてから１．８ｓ後）、ＬＥＤ８が消灯されることが確認された。なお、第２実施形態では、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさとに基づいて、補助巻線１ｂが接地されてＬＥＤ８が消灯されるので、交流電源２００の電圧が大きくなった場合でも、交流電源２００がオフ状態にされてからＬＥＤ８が消灯されるまでの間の時間の変化は小さいと考えられる。

第２実施形態では、上記のように、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードＤ１に電流が流れることに基づいて、補助巻線１ｂが接地されることによって、ＬＥＤ８に供給される電力を停止するように構成する。これにより、補助巻線１ｂの電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、補助巻線１ｂの電圧が略ゼロになるので、トランス１からの２次側（ＬＥＤ８）への電力が停止される。その結果、フォトカプラなどの素子を別途設けてＬＥＤ８に供給される電力を停止する場合と異なり、電源回路１０１の構成を簡略化することができる。

（第３実施形態）
次に、図８を参照して、第３実施形態の電源回路１０２について説明する。この第３実施形態の電源回路１０２は、他励式の電源回路である上記第１および第２実施形態と異なり、自励式の電源回路である。

図８に示すように、電源回路１０２では、トランス２１は、１次巻線２１ａ、補助巻線２１ｂおよび２次巻線２１ｃを含んでいる。また、補助巻線２１ｂの一方端は、コンデンサＣ１１に接続されているとともに、接地されている。そして、第３実施形態では、電源回路１０２は、トランス２１の１次巻線２１ａに流れる電流量を調整するためのトランジスタ２２のゲートＧに補助巻線２１ｂの電圧に基づく電圧が入力されて、トランジスタ２２のオンオフが制御される自励式の電源回路を構成している。なお、トランジスタ２２は、本発明の「第３スイッチ素子」の一例である。

また、ダイオードＤ１のアノード側は、ブリッジ回路１１、コンデンサＣ１およびＣ２により直流化された交流電源２００の電圧が、抵抗Ｒ１９、Ｒ２０、フォトカプラ５および抵抗Ｒ１０を介して入力されるように構成されている。また、ダイオードＤ１のカソード側は、ダイオードＤ５、Ｄ６および抵抗Ｒ１３を介して、全波整流された交流電源２００の電圧が入力されるように構成されている。そして、第３実施形態では、直流化された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードＤ１に電流が流れることに基づいて、ＬＥＤ８に供給される電力が停止されるように構成されている。具体的には、ダイオードＤ１に電流が流れることによって、トランジスタ６がオンされてフォトカプラ５に電流が流れる。また、フォトカプラ５に電流が流れることによって、トランジスタ１０がオン状態になるとともに、トランジスタ９がオフ状態になり、ＬＥＤ８に供給される電力が停止されるように構成されている。なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、直流化された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードＤ１に電流が流れることに基づいて、ＬＥＤ８に供給される電力を停止するように構成する。これにより、直流化された交流電源２００の電圧は、トランス２１の１次巻線２１ａに入力される電圧（交流電源２００の電圧）に応じた電圧となるので、直流化された交流電源２００の電圧に基づく電圧および全波整流された交流電源２００の電圧に基づく電圧に基づいて、容易に、ＬＥＤ８に供給される電力を停止することができる。

また、第３実施形態では、上記のように、補助巻線２１ｂの電圧に基づく電圧が入力され、トランス２１の１次巻線２１ａに流れる電流量を調整するためのトランジスタ２２を設けて、電源回路１０２を、補助巻線２１ｂの電圧に基づく電圧によりトランジスタ２２のオンオフが制御される自励式の電源回路により構成する。これにより、自励式の電源回路１０２において、交流電源２００の電圧が大きくなった場合でも、ＬＥＤ８に供給する電力を停止するまでの時間が長くなるのを抑制することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさとに基づいて、トランスの２次側に設けられるＬＥＤに供給される電力が停止される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさとに基づいて、ＬＥＤ以外の負荷回路に供給される電力を停止するように構成してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、補助巻線または直流化された交流電源の電圧の大きさと、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさとに基づいて、トランスの２次側に設けられるＬＥＤに供給される電力が停止される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、補助巻線または直流化された交流電源の電圧以外のトランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさとに基づいて、ＬＥＤに供給される電力を停止してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、ダイオードに電流が流れることに基づいて、ＬＥＤに供給される電力が停止される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ダイオードの代わりに比較器を設けて、トランスの１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、比較器から所定の信号が出力されることに基づいて、ＬＥＤに供給される電力を停止してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、トランスの２次側にＬＥＤ（負荷回路）が設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電源シーケンスまたはパネルシーケンスのトリガー信号を発生する回路として、本発明の電源回路を用いてもよい。ここで、電源シーケンスのトリガー信号を発生する回路として、電源を制御するＰ−ＯＮ−Ｈ１（起動時にＨレベルとなりスタンバイ時にＬレベルとなる信号）に本発明の電源回路を接続すると、交流電源を供給するＡＣコードが抜かれた時点で各種の電源ラインの電位が落ち込む前に、電源ラインの電位をＬレベルにして、電源シーケンスを容易に確保することができる。また、パネルシーケンスのトリガー信号を発生する回路として、パネル側の電源に供給しているＤＣＤＣコンバータ等のパネル用電源を制御している信号（ＬＣＤ−ＰＯＮ、起動時にＨレベルとなりスタンバイ時にＬレベルとなる信号）に本発明の電源回路を接続すると、交流電源を供給するＡＣコードが抜かれた時点で制御信号をＬレベルにすることによって、パネルシーケンスを容易に確保することができる。

また、上記第１および第３実施形態では、オン状態になることによりＬＥＤに電力を供給するバイポーラトランジスタからなるトランジスタ９が設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ＬＥＤに電力を供給するバイポーラトランジスタ以外のトランジスタを設けてもよい。

１、２１トランス
１ａ、２１ａ１次巻線
１ｂ、２１ｂ補助巻線
２ＩＣ（制御部）
３トランジスタ（第２スイッチ素子）
５フォトカプラ（停止手段）
８ＬＥＤ（負荷回路）
９トランジスタ（第１スイッチ素子、停止手段）
２２トランジスタ（第３スイッチ素子）
１００、１０１、１０２電源回路
１１０比較手段
１２０停止手段
１３０負荷回路
２００交流電源
Ｄ１ダイオード

Claims

交流電源の電圧が入力される１次巻線を含むトランスと、
前記トランスの前記１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさと、全波整流された前記交流電源の電圧に基づく電圧の大きさとを比較する比較手段と、
前記トランスの２次側から出力される電力が供給される負荷回路と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記負荷回路への電力供給を停止する停止手段とを備える、電源回路。
前記比較手段は、前記トランスの前記１次巻線に入力される電圧に基づく電圧が一方側に入力されるとともに、全波整流された前記交流電源の電圧に基づく電圧が他方側に入力されるダイオードを含み、
前記トランスの前記１次巻線に入力される電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された前記交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、前記ダイオードに電流が流れることに基づいて、前記負荷回路に供給される電力が停止されるように構成されている、請求項１に記載の電源回路。
前記トランスは、前記トランスの前記１次巻線に入力される電圧に基づく電圧を出力する補助巻線をさらに含み、
前記ダイオードの一方側には、前記補助巻線の電圧に基づく電圧が入力され、
前記補助巻線の電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された前記交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、前記ダイオードに電流が流れることに基づいて、前記負荷回路に供給される電力が停止されるように構成されている、請求項２に記載の電源回路。
前記停止手段は、前記負荷回路に接続され、オン状態になることにより前記負荷回路に電力を供給する第１スイッチ素子と、前記ダイオードと前記第１スイッチ素子との間に設けられるフォトカプラとを含み、
前記補助巻線の電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された前記交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、前記ダイオードに電流が流れることに基づいて、前記フォトカプラに電流が流れるとともに、前記フォトカプラに電流が流れることに基づいて、前記第１スイッチ素子がオフ状態になり、前記負荷回路に供給される電力が停止されるように構成されている、請求項３に記載の電源回路。
前記補助巻線の電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された前記交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、前記ダイオードに電流が流れることに基づいて、前記補助巻線が接地されることによって、前記負荷回路に供給される電力が停止されるように構成されている、請求項３に記載の電源回路。
前記補助巻線の電圧が電源として入力される制御部と、
前記制御部の出力信号が入力され、前記トランスの前記１次巻線に流れる電流量を調整するための第２スイッチ素子とをさらに備え、
前記電源回路は、前記制御部の出力信号により前記第２スイッチ素子のオンオフが制御される他励式の電源回路である、請求項３〜５のいずれか１項に記載の電源回路。
前記ダイオードの一方側には、直流化された前記交流電源の電圧に基づく電圧が入力され、
直流化された前記交流電源の電圧に基づく電圧の大きさが、全波整流された前記交流電源の電圧に基づく電圧の大きさよりも大きくなった場合に、前記ダイオードに電流が流れることに基づいて、前記負荷回路に供給される電力が停止されるように構成されている、請求項２に記載の電源回路。