JP2017077103A

JP2017077103A - Power supply device and television receiver

Info

Publication number: JP2017077103A
Application number: JP2015203549A
Authority: JP
Inventors: 晋輔内田; Shinsuke Uchida
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2017-04-20
Anticipated expiration: 2035-10-15
Also published as: JP6548548B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology allowing for reduction in heat generation amount of a power supply device inexpensively and with saved space.SOLUTION: A power supply device comprises: a DC-DC converter 11 for an intermediate power supply; a DC-DC converter 14 for a microprocessor; a power supply communication circuit 111; an NTC thermistor 109 that detects a temperature of the DC-DC converter 14 for the microprocessor; and a microprocessor 2 that changes an output voltage of the DC-DC converter 11 for the intermediate power supply by changing resistance values of feedback resistors 104, 105, and 106 on the basis of the temperature detected by the NTC thermistor 109. When the temperature detected by the NTC thermistor 109 is equal to or higher than a predetermined temperature, the microprocessor 2 raises the output voltage of the DC-DC converter 11 for the intermediate power supply by reducing the whole resistance value of the feedback resistors 104, 105, and 106.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、テレビジョン受信機が備える電源装置の発熱量を低減するための技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for reducing the amount of heat generated by a power supply device included in a television receiver.

テレビジョン受信機に使用される例えばマイクロプロセッサーなどのＩＣ（Integrated Circuit）は低電圧化が進んでおり、消費電流が増加する傾向にある。その結果、ＩＣに電力を供給する電源ＩＣの発熱量が増加傾向にある。例えば特許文献１には、入力電圧およびスイッチング周波数を変更し、電源装置の発熱量の低減を目的とする装置が提案されている。 For example, ICs (Integrated Circuits) such as microprocessors used in television receivers are becoming low voltage, and current consumption tends to increase. As a result, the amount of heat generated by the power supply IC that supplies power to the IC tends to increase. For example, Patent Document 1 proposes a device for changing the input voltage and the switching frequency to reduce the amount of heat generated by the power supply device.

また、例えば特許文献２には、電源装置の内部で温度を検出し、スイッチング周波数を変化させて最適な周波数を選択することにより、電源装置の発熱量を抑える装置が提案されている。 For example, Patent Document 2 proposes a device that suppresses the amount of heat generated by the power supply device by detecting the temperature inside the power supply device and changing the switching frequency to select an optimum frequency.

特開２０１５−１２２８８２号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-122882 特開２０１２−１９６０８３号公報JP 2012-196083 A

電源ＩＣの発熱量が増加すると、電源ＩＣおよびはんだへの熱ストレスになり、故障の原因になったり寿命が短くなったりするという問題については、特許文献１および特許文献２に記載の装置を用いることで抑制することができる。しかし、特許文献１および特許文献２に記載の装置は回路規模が大きいとともに部品点数が多いため、テレビジョン受信機のような低コスト化および基板の小型化が進む製品に採用することは困難である。 When the heat generation amount of the power supply IC increases, thermal stress is applied to the power supply IC and the solder, and problems such as failure and a shortened life are used. Can be suppressed. However, since the devices described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have a large circuit scale and a large number of parts, it is difficult to employ them in products such as television receivers that are lower in cost and smaller in size. is there.

また、テレビジョン受信機では、部品を組み合わせて電源装置を構成しているのではなく、電源装置としてＤＣ−ＤＣコンバータの電源ＩＣを使用しているため、スイッチング周波数を変えるなどの自由度の高い設計をすることができなかった。 Moreover, in the television receiver, the power supply device is not configured by combining components, but the power supply IC of the DC-DC converter is used as the power supply device, so that the degree of freedom such as changing the switching frequency is high. I couldn't do the design.

そこで、本発明は、低コストかつ省スペースで電源装置の発熱量を低減することが可能な技術を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the amount of heat generated by a power supply device at low cost and in a small space.

本発明に係る電源装置は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータと、前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの後段に接続される第２ＤＣ−ＤＣコンバータと、前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を変更可能なフィードバック抵抗を有し、かつ、当該出力電圧を前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータへフィードバックするとともに前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータに入力する電源伝達回路と、前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部で検出された温度に基づいて前記フィードバック抵抗の抵抗値を変更することで前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を変更する変更部とを備え、前記温度検出部で検出された温度が予め定められた温度以上であるとき、前記変更部は前記フィードバック抵抗の抵抗値を小さくすることで前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を上昇させるものである。 A power supply apparatus according to the present invention includes a first DC-DC converter, a second DC-DC converter connected to a subsequent stage of the first DC-DC converter, and a feedback resistor capable of changing an output voltage of the first DC-DC converter. And a power transmission circuit that feeds back the output voltage to the first DC-DC converter and inputs the output voltage to the second DC-DC converter, a temperature detection unit that detects the temperature of the second DC-DC converter, and A change unit that changes the output voltage of the first DC-DC converter by changing the resistance value of the feedback resistor based on the temperature detected by the temperature detection unit, and the temperature detected by the temperature detection unit is When the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, the changing unit decreases the resistance value of the feedback resistor. It is intended to increase the serial No. 1 DC-DC converter output voltage.

本発明によれば、温度検出部で検出された温度が予め定められた温度以上であるとき、変更部はフィードバック抵抗の抵抗値を小さくすることで第１ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を上昇させる。 According to the present invention, when the temperature detected by the temperature detection unit is equal to or higher than a predetermined temperature, the changing unit increases the output voltage of the first DC-DC converter by reducing the resistance value of the feedback resistor.

したがって、第２ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングのディーティ比が小さくなるため、第２ＤＣ−ＤＣコンバータの発熱量を低減することができる。 Therefore, since the duty ratio of switching of the second DC-DC converter becomes small, the amount of heat generated by the second DC-DC converter can be reduced.

また、変更部として、例えばテレビジョン受信機などが備えるマイクロプロセッサーを採用することが可能である。この場合、従来の構成に対して温度検出部を追加するだけでよいため、低コストかつ省スペースで第２ＤＣ−ＤＣコンバータの発熱量の低減を実現することができる。 Further, as the changing unit, for example, a microprocessor provided in a television receiver or the like can be employed. In this case, since it is only necessary to add a temperature detection unit to the conventional configuration, it is possible to reduce the amount of heat generated by the second DC-DC converter at low cost and space saving.

実施の形態に係るテレビジョン受信機のブロック図である。It is a block diagram of a television receiver according to an embodiment. テレビジョン受信機の電源系統図である。It is a power system diagram of a television receiver. 実施の形態に係る電源装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the power supply device which concerns on embodiment. ＤＣ−ＤＣコンバータのディーティ比が約５０％のときのスイッチング波形を示す図である。It is a figure which shows a switching waveform when the duty ratio of a DC-DC converter is about 50%. ＤＣ−ＤＣコンバータのディーティ比が５０％よりも小さいときのスイッチング波形を示す図である。It is a figure which shows a switching waveform when the duty ratio of a DC-DC converter is smaller than 50%. ＤＣ−ＤＣコンバータの入力電圧の違いによる電源効率の特性図である。It is a characteristic view of the power supply efficiency by the difference in the input voltage of a DC-DC converter. 電源装置の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of a power supply device. ＮＴＣサーミスターの温度−抵抗値特性を示す図である。It is a figure which shows the temperature-resistance value characteristic of NTC thermistor. 電源装置の構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a structure of a power supply device. 電源装置の構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a structure of a power supply device. 電源装置の構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a structure of a power supply device.

＜実施の形態＞
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態に係るテレビジョン受信機のブロック図であり、図２は、テレビジョン受信機の電源系統図である。 <Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a television receiver according to the embodiment, and FIG. 2 is a power system diagram of the television receiver.

図１に示すように、テレビジョン受信機は、パネルモジュール１、マイクロプロセッサー２、メモリー３、映像回路４、チューナ５、復調回路６、音声回路７、およびスピーカ８を備えている。 As shown in FIG. 1, the television receiver includes a panel module 1, a microprocessor 2, a memory 3, a video circuit 4, a tuner 5, a demodulation circuit 6, an audio circuit 7, and a speaker 8.

パネルモジュール１は、テレビジョン受信機の映像または消費電力量を表示する。回路ブロックであるマイクロプロセッサー２は、テレビジョン受信機の各回路ブロックを制御する。回路ブロックであるメモリー３は、テレビジョン受信機の消費電力量を画面表示するためのパラメータなどを格納する。回路ブロックである復調回路６は、アンテナ（図示省略）で受信した受信信号を、回路ブロックであるチューナ５から受け取り、復号した信号をマイクロプロセッサー２へ送出する。映像回路４は、復調回路６で復号された信号のうちの映像信号をマイクロプロセッサー２から受け取り、パネルモジュール１に送出する。音声回路７は、復調回路６で復号された信号のうちの音声信号をマイクロプロセッサー２から受け取り、スピーカ８に送出する。スピーカ８は、音声信号に基づいて音声を出力する。 The panel module 1 displays the video or power consumption of the television receiver. The microprocessor 2 which is a circuit block controls each circuit block of the television receiver. A memory 3 as a circuit block stores parameters for displaying the power consumption of the television receiver on the screen. The demodulation circuit 6 that is a circuit block receives a reception signal received by an antenna (not shown) from the tuner 5 that is a circuit block, and sends the decoded signal to the microprocessor 2. The video circuit 4 receives the video signal of the signals decoded by the demodulation circuit 6 from the microprocessor 2 and sends it to the panel module 1. The audio circuit 7 receives the audio signal of the signals decoded by the demodulation circuit 6 from the microprocessor 2 and sends it to the speaker 8. The speaker 8 outputs sound based on the sound signal.

テレビジョン受信機は、上記の各回路ブロック以外に電源系統を備えている。次に、テレビジョン受信機の電源系統について説明する。図２に示すように、テレビジョン受信機の電源系統は、ＡＣ−ＤＣ電源１０、中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１、音声回路用ＤＣ−ＤＣコンバータ１２、映像回路用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１５、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１６、メモリー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１７、復調回路用ＤＣ−ＤＣコンバータ１８、およびチューナ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１９を備えている。 The television receiver includes a power supply system in addition to the circuit blocks described above. Next, the power supply system of the television receiver will be described. As shown in FIG. 2, the power supply system of the television receiver includes an AC-DC power supply 10, an intermediate power supply DC-DC converter 11, an audio circuit DC-DC converter 12, a video circuit DC-DC converter 13, and a micro power supply. DC-DC converter 14 for processor, DC-DC converter 15 for microprocessor, DC-DC converter 16 for microprocessor, DC-DC converter 17 for memory, DC-DC converter 18 for demodulation circuit, and DC-DC converter for tuner 19 is provided.

ＡＣ−ＤＣ電源１０は、商用電源ＡＣ１００Ｖからテレビジョン受信機内に供給されるＤＣ電源を生成する。中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、ＡＣ−ＤＣ電源１０から出力されるＤＣ電源の高電圧が、異常時に各回路ブロックに直接印加されないようにＤＣ電源の電圧よりも低電圧に変換している。マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４，１５，１６は、中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１で低電圧に変換された直流電圧をそれぞれ異なる電圧（出力電圧）に変換し、マイクロプロセッサー２に供給している。すなわち、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４，１５，１６の出力電圧により、マイクロプロセッサー２が駆動される。 The AC-DC power supply 10 generates DC power supplied from the commercial power supply AC100V into the television receiver. The intermediate power supply DC-DC converter 11 converts the high voltage of the DC power output from the AC-DC power supply 10 to a voltage lower than the voltage of the DC power supply so that it is not directly applied to each circuit block in the event of an abnormality. . The DC-DC converters 14, 15, and 16 for the microprocessor convert the DC voltage converted into the low voltage by the DC-DC converter 11 for the intermediate power source into different voltages (output voltages) and supply them to the microprocessor 2. Yes. That is, the microprocessor 2 is driven by the output voltages of the DC-DC converters 14, 15, and 16 for the microprocessor.

メモリー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１７、復調回路用ＤＣ−ＤＣコンバータ１８、またはチューナ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１９は、中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１で低電圧に変換された直流電圧を異なる電圧に変換し、メモリー３、復調回路６、またはチューナ５にそれぞれ供給している。すなわち、メモリー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１７、復調回路用ＤＣ−ＤＣコンバータ１８、またはチューナ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の出力電圧により、モリー３、復調回路６、またはチューナ５が駆動される。 The memory DC-DC converter 17, the demodulation circuit DC-DC converter 18, or the tuner DC-DC converter 19 converts the DC voltage converted to a low voltage by the intermediate power supply DC-DC converter 11 into a different voltage. , And supplied to the memory 3, the demodulation circuit 6, or the tuner 5, respectively. That is, the memory 3, the demodulation circuit 6, or the tuner 5 is driven by the output voltage of the memory DC-DC converter 17, the demodulation circuit DC-DC converter 18, or the tuner DC-DC converter 19.

図３は、実施の形態に係る電源装置の構成の一例を示す図である。ここでは、中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１（第１ＤＣ−ＤＣコンバータ）と、中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の後段に接続されるマイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４（第２ＤＣ−ＤＣコンバータ）の回路構成を説明する。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of the power supply device according to the embodiment. Here, the intermediate power DC-DC converter 11 (first DC-DC converter) and the microprocessor DC-DC converter 14 (second DC-DC converter) connected to the subsequent stage of the intermediate power DC-DC converter 11 are included. A circuit configuration will be described.

電源装置は、中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４、中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の電源伝達回路１１１、温度検出部、およびマイクロプロセッサー２を備えている。 The power supply device includes an intermediate power supply DC-DC converter 11, a microprocessor DC-DC converter 14, a power transmission circuit 111 of the intermediate power supply DC-DC converter 11, a temperature detection unit, and the microprocessor 2.

中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の電源伝達回路１１１は、還流ダイオード１０１、チョークコイル１０２、平滑用コンデンサ１０３、フィードバック抵抗１０４〜１０６、トランジスタ１０７、およびベース抵抗１０８を備え、ベース抵抗１０８はマイクロプロセッサー２のＧＰＩＯ等汎用端子に接続されている。 The power transmission circuit 111 of the intermediate power supply DC-DC converter 11 includes a freewheeling diode 101, a choke coil 102, a smoothing capacitor 103, feedback resistors 104 to 106, a transistor 107, and a base resistor 108. The base resistor 108 is a microprocessor. 2 is connected to a general-purpose terminal such as GPIO.

電源装置は、さらにマイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の電源伝達回路２１２を備えている。マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の電源伝達回路２１２は、還流ダイオード２０７、チョークコイル２０８、平滑用コンデンサ２０９、およびフィードバック抵抗２１０，２１１を備えている。 The power supply device further includes a power transmission circuit 212 for the microprocessor DC-DC converter 14. The power transmission circuit 212 of the microprocessor DC-DC converter 14 includes a free-wheeling diode 207, a choke coil 208, a smoothing capacitor 209, and feedback resistors 210 and 211.

次に、各ＤＣ−ＤＣコンバータについて、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４を用いて説明する。なお、各ＤＣ−ＤＣコンバータは全てほぼ同じ構成である。マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、鋸波発生器２０１、比較器２０２、誤差増幅器２０３、ドライブ制御回路２０４、ＦＥＴ２０５、およびリファレンス電圧２０６を備えている。 Next, each DC-DC converter will be described using the microprocessor DC-DC converter 14. Each DC-DC converter has almost the same configuration. The microprocessor DC-DC converter 14 includes a sawtooth generator 201, a comparator 202, an error amplifier 203, a drive control circuit 204, an FET 205, and a reference voltage 206.

また、本実施の形態では、温度検出部は、ＮＴＣサーミスター１０９を備えており、ＮＴＣサーミスター１０９がマイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の周辺に配置されている。ＮＴＣサーミスター１０９は、プルアップ抵抗１１０でプルアップされておりマイクロプロセッサー２のヒステリシス特性を有する端子に接続されている。 In the present embodiment, the temperature detection unit includes the NTC thermistor 109, and the NTC thermistor 109 is disposed around the microprocessor DC-DC converter 14. The NTC thermistor 109 is pulled up by a pull-up resistor 110 and is connected to a terminal having hysteresis characteristics of the microprocessor 2.

次に、各ＤＣ−ＤＣコンバータの動作について、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の電源伝達回路２１２を用いて説明する。入力電圧端子に入力電圧Ｖｉｎが入力され、鋸波発生器２０１と誤差増幅器２０３から比較器２０２に信号が入力される。ＰＷＭ信号が比較器２０２からドライブ制御回路２０４に入力され、ＦＥＴ２０５のゲートがオンまたはオフすることにより、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４のスイッチング出力端子から矩形波が出力される。 Next, the operation of each DC-DC converter will be described using the power transmission circuit 212 of the microprocessor DC-DC converter 14. An input voltage Vin is input to the input voltage terminal, and a signal is input to the comparator 202 from the sawtooth generator 201 and the error amplifier 203. A PWM signal is input from the comparator 202 to the drive control circuit 204, and the gate of the FET 205 is turned on or off, whereby a rectangular wave is output from the switching output terminal of the DC-DC converter 14 for microprocessor.

この矩形波がチョークコイル２０８および平滑用コンデンサ２０９のＬＣフィルタにより直流電圧となってマイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の出力電圧Ｖｏが回路ブロックであるマイクロプロセッサー２へ供給され、出力電圧Ｖｏによりマイクロプロセッサー２が駆動される。 This rectangular wave is converted into a DC voltage by the LC filter of the choke coil 208 and the smoothing capacitor 209, and the output voltage Vo of the microprocessor DC-DC converter 14 is supplied to the microprocessor 2 which is a circuit block. The processor 2 is driven.

また、誤差増幅器２０３は、リファレンス電圧２０６とフィードバック抵抗２１０，２１１で分圧された出力電圧との差分を増幅し、比較器２０２に入力する。フィードバック抵抗２１０が小さくなると、フィードバック抵抗２１０にかかる電圧が低下する。そのため、比較器２０２は、フィードバック抵抗２１０にかかる電圧がリファレンス電圧２０６と等しくなるように誤差増幅器２０３から出力された信号と鋸波発生器２０１から出力される信号とを比較してＦＥＴ２０５のスイッチングデューティ比を調整することで、出力電圧Ｖｏが大きくなる。 The error amplifier 203 amplifies the difference between the reference voltage 206 and the output voltage divided by the feedback resistors 210 and 211 and inputs the amplified difference to the comparator 202. When the feedback resistor 210 becomes small, the voltage applied to the feedback resistor 210 decreases. Therefore, the comparator 202 compares the signal output from the error amplifier 203 with the signal output from the sawtooth generator 201 so that the voltage applied to the feedback resistor 210 is equal to the reference voltage 206, and the switching duty of the FET 205 is compared. By adjusting the ratio, the output voltage Vo increases.

還流ダイオード２０７は、ＦＥＴ２０５がオフの期間にチョークコイル２０８で蓄積されたエネルギーを放出するため、ＧＮＤからの電流をチョークコイル２０８および平滑用コンデンサ２０９へ流す役割を担っている。 The free-wheeling diode 207 plays a role of flowing the current from the GND to the choke coil 208 and the smoothing capacitor 209 in order to release the energy accumulated in the choke coil 208 while the FET 205 is off.

次に、各ＤＣ−ＤＣコンバータの動作について、図４と図５を用いて説明する。ここでは、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４を例にして説明する。図４は、ＤＣ−ＤＣコンバータのディーティ比が約５０％のときのスイッチング波形を示す図であり、図５は、ＤＣ−ＤＣコンバータのディーティ比が５０％よりも小さいときのスイッチング波形を示す図である。 Next, the operation of each DC-DC converter will be described with reference to FIGS. Here, the DC-DC converter 14 for microprocessors will be described as an example. FIG. 4 is a diagram showing a switching waveform when the duty ratio of the DC-DC converter is about 50%, and FIG. 5 is a diagram showing a switching waveform when the duty ratio of the DC-DC converter is smaller than 50%. It is.

マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、スイッチング周波数は一定であり、周期をＴ、ＦＥＴ２０５がオンしている期間をＴｏｎ、とすると、デューティ比Ｄは次式のように表すことができる。 In the microprocessor DC-DC converter 14, the switching frequency is constant, the period is T, and the period in which the FET 205 is on is Ton, the duty ratio D can be expressed as follows.

図４と図５の矩形波において、Ｈｉｇｈとなっている期間中はＦＥＴ２０５がオンしている期間であり、ＦＥＴ２０５のドレイン、ソース間に電流が流れることになる。このとき、ＦＥＴ２０５がオン期間中に消費する損失電力Ｐｄは、ドレイン、ソース間に流れる電流量ＩｄとＦＥＴ２０５内部のオン抵抗Ｒｏｎにより次式のように表すことができる。 In the rectangular wave of FIG. 4 and FIG. 5, the high period is the period in which the FET 205 is on, and a current flows between the drain and source of the FET 205. At this time, the loss power Pd consumed by the FET 205 during the ON period can be expressed by the following equation using the amount of current Id flowing between the drain and the source and the ON resistance Ron inside the FET 205.

ここで、αはオン抵抗Ｒｏｎの温度係数である。すなわち、ＦＥＴ２０５がオンしている期間Ｔｏｎが長いほどオン期間中に消費する損失電力Ｐｄが大きくなるため、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の発熱量は大きくなる。 Here, α is a temperature coefficient of the on-resistance Ron. That is, as the period Ton in which the FET 205 is on is longer, the loss power Pd consumed during the on period is larger, so the amount of heat generated by the microprocessor DC-DC converter 14 is larger.

通常、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、図４に示すように、デューティ比が約５０％程度で動作しており、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の温度が上昇していくと、ＮＴＣサーミスター１０９の抵抗値が低下し、マイクロプロセッサー２の汎用端子にＬｏｗが検出される。その後、マイクロプロセッサー２は、トランジスタ１０７のベースをオンし、中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力電圧が上昇する。中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力電圧がマイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４へ入力され、図５に示すように、スイッチングのデューティ比が小さくなり、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の発熱量を抑えることができる。 Normally, as shown in FIG. 4, the microprocessor DC-DC converter 14 operates at a duty ratio of about 50%, and when the temperature of the microprocessor DC-DC converter 14 rises, the NTC The resistance value of the thermistor 109 decreases, and Low is detected at the general-purpose terminal of the microprocessor 2. Thereafter, the microprocessor 2 turns on the base of the transistor 107, and the output voltage of the intermediate power supply DC-DC converter 11 rises. The output voltage of the DC-DC converter 11 for intermediate power supply is input to the DC-DC converter 14 for microprocessor, and the duty ratio of switching becomes small as shown in FIG. Can be suppressed.

一方、ＤＣ−ＤＣコンバータは、デューティ比が小さくなる、つまり、図６に示すように入力電圧が大きくなると、ＤＣ−ＤＣコンバータの電源効率が低下する特性がある。図６は、ＤＣ−ＤＣコンバータの入力電圧の違いによる電源効率の特性図である。 On the other hand, the DC-DC converter has a characteristic that the power supply efficiency of the DC-DC converter decreases when the duty ratio decreases, that is, when the input voltage increases as shown in FIG. FIG. 6 is a characteristic diagram of power supply efficiency due to a difference in input voltage of the DC-DC converter.

したがって、実施の形態では、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の温度が低下し、当該温度が温度の閾値であるＴｔｈ２未満になった場合、ＮＴＣサーミスター１０９の抵抗値が増大する。マイクロプロセッサー２の汎用端子にＨｉｇｈが検出され、マイクロプロセッサー２はトランジスタ１０７のベースをオフし、中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力電圧が元の電圧まで低下し、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の入力電圧も下がる。その結果、図４に示すように、デューティ比が約５０％程度に戻ることにより、低下していた電源効率が元の効率に上がることになる。 Therefore, in the embodiment, when the temperature of the microprocessor DC-DC converter 14 decreases and the temperature falls below Tth2, which is the temperature threshold, the resistance value of the NTC thermistor 109 increases. High is detected at the general-purpose terminal of the microprocessor 2, the microprocessor 2 turns off the base of the transistor 107, the output voltage of the DC-DC converter 11 for intermediate power supply is reduced to the original voltage, and the DC-DC converter for microprocessor The 14 input voltage also drops. As a result, as shown in FIG. 4, when the duty ratio returns to about 50%, the reduced power supply efficiency increases to the original efficiency.

実施の形態では、ＮＴＣサーミスター１０９は温度の閾値であるＴｔｈ１以上になった場合、ＮＴＣサーミスター１０９の抵抗値が低下する。マイクロプロセッサー２の汎用端子にＬｏｗが検出され、マイクロプロセッサー２はトランジスタ１０７のベースをオンし、フィードバック抵抗１０６に電流が流れなくなるため、フィードバック抵抗１０４，１０５の分圧比が変わり、中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力電圧が上がる。その結果、中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力に接続されているマイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の入力電圧Ｖｉｎが上がり、出力電圧Ｖｏは変化しないため、デューティ比が小さくなる。 In the embodiment, when the NTC thermistor 109 is equal to or higher than the temperature threshold value Tth1, the resistance value of the NTC thermistor 109 decreases. Since Low is detected at the general-purpose terminal of the microprocessor 2 and the microprocessor 2 turns on the base of the transistor 107 and no current flows through the feedback resistor 106, the voltage dividing ratio of the feedback resistors 104 and 105 changes, and the DC- The output voltage of the DC converter 11 increases. As a result, the input voltage Vin of the microprocessor DC-DC converter 14 connected to the output of the intermediate power supply DC-DC converter 11 increases and the output voltage Vo does not change, so the duty ratio decreases.

ここで、マイクロプロセッサー２が、温度検出部で検出された温度に基づいてフィードバック抵抗の抵抗値を変更することで第１ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を変更する変更部に相当する。 Here, the microprocessor 2 corresponds to a changing unit that changes the output voltage of the first DC-DC converter by changing the resistance value of the feedback resistor based on the temperature detected by the temperature detecting unit.

次に、図７を用いて電源装置の制御方法について説明する。図７は、電源装置の制御方法を示すフローチャートである。 Next, a method for controlling the power supply device will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a method for controlling the power supply apparatus.

電源装置は、電源をオンされたときに図７のフローチャートで示す処理を開始する。マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４が発熱し、温度が上昇すると（ステップＳ１）、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の温度がＮＴＣサーミスター１０９に伝わり、ＮＴＣサーミスター１０９の温度上昇とともにその抵抗値が低下する。ＮＴＣサーミスター１０９の温度がＴｔｈ１以上である場合（ステップＳ２においてＹｅｓ）、プルアップ抵抗１１０とＮＴＣサーミスター１０９の抵抗値との分圧比により、ＮＴＣサーミスター１０９に接続されているマイクロプロセッサー２の汎用端子の電位がＬｏｗとなり、マイクロプロセッサー２はＬｏｗを検出する（ステップＳ３）。 When the power supply is turned on, the power supply apparatus starts the processing shown in the flowchart of FIG. When the microprocessor DC-DC converter 14 generates heat and the temperature rises (step S1), the temperature of the microprocessor DC-DC converter 14 is transmitted to the NTC thermistor 109, and the resistance value increases with the temperature rise of the NTC thermistor 109. Decreases. When the temperature of the NTC thermistor 109 is equal to or higher than Tth1 (Yes in step S2), the microprocessor 2 connected to the NTC thermistor 109 is divided by the voltage dividing ratio between the pull-up resistor 110 and the resistance value of the NTC thermistor 109. The potential of the general-purpose terminal becomes Low, and the microprocessor 2 detects Low (Step S3).

他方、ＮＴＣサーミスター１０９の温度がＴｔｈ１未満の場合（ステップＳ２においてＮｏ）、マイクロプロセッサー２は、ＮＴＣサーミスター１０９が接続されているマイクロプロセッサー２の汎用端子を定期的にポーリングする。 On the other hand, when the temperature of the NTC thermistor 109 is lower than Tth1 (No in step S2), the microprocessor 2 periodically polls the general-purpose terminal of the microprocessor 2 to which the NTC thermistor 109 is connected.

マイクロプロセッサー２は、ベース抵抗１０８を介してトランジスタ１０７のベースをオンする（ステップＳ４）。中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力電圧が上昇し（ステップＳ５）、その結果、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の入力電圧が上昇することになり、デューティ比が小さくなる（ステップＳ６）。これにより、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の発熱量が減り、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の温度が低下する（ステップＳ７）。 The microprocessor 2 turns on the base of the transistor 107 via the base resistor 108 (step S4). The output voltage of the intermediate power supply DC-DC converter 11 is increased (step S5). As a result, the input voltage of the microprocessor DC-DC converter 14 is increased, and the duty ratio is decreased (step S6). As a result, the amount of heat generated by the microprocessor DC-DC converter 14 decreases, and the temperature of the microprocessor DC-DC converter 14 decreases (step S7).

ＮＴＣサーミスター１０９の温度がＴｔｈ２未満である場合（ステップＳ８においてＹｅｓ）、プルアップ抵抗１１０とＮＴＣサーミスター１０９の抵抗値との分圧比により、ＮＴＣサーミスター１０９に接続されているマイクロプロセッサー２の汎用端子の電位がＨｉｇｈとなり、マイクロプロセッサー２はＨｉｇｈを検出する（ステップＳ９）。マイクロプロセッサー２は、トランジスタ１０７のベースをオフする（ステップＳ１０）。その結果、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の入力電圧が元の電圧まで低下することになり、デューティ比が増加し約５０％程度に戻り（ステップＳ１２）、電源装置は処理を終了する。 When the temperature of the NTC thermistor 109 is lower than Tth2 (Yes in step S8), the microprocessor 2 connected to the NTC thermistor 109 has a voltage dividing ratio between the pull-up resistor 110 and the resistance value of the NTC thermistor 109. The potential of the general-purpose terminal becomes High, and the microprocessor 2 detects High (Step S9). The microprocessor 2 turns off the base of the transistor 107 (step S10). As a result, the input voltage of the microprocessor DC-DC converter 14 decreases to the original voltage, the duty ratio increases and returns to about 50% (step S12), and the power supply apparatus ends the process.

他方、ＮＴＣサーミスター１０９の温度がＴｔｈ２以上の場合（ステップＳ８においてＮｏ）、マイクロプロセッサー２は、ＮＴＣサーミスター１０９が接続されているマイクロプロセッサー２の汎用端子を定期的にポーリングする。 On the other hand, when the temperature of the NTC thermistor 109 is equal to or higher than Tth2 (No in step S8), the microprocessor 2 periodically polls the general-purpose terminal of the microprocessor 2 to which the NTC thermistor 109 is connected.

以上のように、実施の形態に係る電源装置およびテレビジョン受信機では、ＮＴＣサーミスター１０９で検出された温度が予め定められた温度以上であるとき、マイクロプロセッサー２はフィードバック抵抗１０４，１０５，１０６全体での抵抗値を小さくすることで中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力電圧を上昇させる。 As described above, in the power supply device and the television receiver according to the embodiment, when the temperature detected by the NTC thermistor 109 is equal to or higher than a predetermined temperature, the microprocessor 2 has the feedback resistors 104, 105, and 106. The output voltage of the intermediate power supply DC-DC converter 11 is increased by reducing the overall resistance value.

したがって、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４のスイッチングのディーティ比が小さくなるため、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の発熱量を低減することができる。 Therefore, since the duty ratio of switching of the DC-DC converter 14 for the microprocessor is reduced, the heat generation amount of the DC-DC converter 14 for the microprocessor can be reduced.

また、変更部として、例えばテレビジョン受信機などが備えるマイクロプロセッサー２を採用することが可能である。この場合、従来の構成に対してＮＴＣサーミスター１０９を追加するだけでよいため、低コストかつ省スペースでマイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の発熱量の低減を実現することができる。 As the changing unit, for example, a microprocessor 2 provided in a television receiver or the like can be employed. In this case, since it is only necessary to add the NTC thermistor 109 to the conventional configuration, the heat generation amount of the DC-DC converter 14 for the microprocessor can be reduced at low cost and in a small space.

変更部はマイクロプロセッサー２であるため、例えばテレビジョン受信機などに電源装置を採用する場合、変更部として新たに部品を追加する必要はなく、低コスト化および省スペース化を図ることができる。 Since the changing unit is the microprocessor 2, for example, when a power supply device is employed in a television receiver or the like, it is not necessary to add a new part as the changing unit, and cost reduction and space saving can be achieved.

また、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の発熱量を低減することで、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４、およびマイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４を搭載した電源ＩＣを接合しているはんだの熱ストレスを軽減することができる。これにより、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の故障の抑制および長寿命化を図ることができる。 In addition, by reducing the amount of heat generated by the DC-DC converter 14 for the microprocessor, the heat of the solder joining the DC-DC converter 14 for the microprocessor and the power supply IC having the DC-DC converter 14 for the microprocessor is joined. Stress can be reduced. Thereby, the failure of the DC-DC converter 14 for microprocessors can be suppressed and the life can be extended.

電源伝達回路１１１は、フィードバック抵抗１０４，１０５，１０６の一部に電流を流さないようにすることが可能なトランジスタ１０７をさらに有し、マイクロプロセッサー２は、トランジスタ１０７を制御することでフィードバック抵抗１０４，１０５，１０６全体での抵抗値を小さくする。 The power transmission circuit 111 further includes a transistor 107 that can prevent a current from flowing in a part of the feedback resistors 104, 105, and 106. The microprocessor 2 controls the transistor 107 to control the feedback resistor 104. , 105 and 106 as a whole.

したがって、トランジスタ１０７を制御することで、容易に中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力電圧を上昇させることができる。 Therefore, by controlling the transistor 107, the output voltage of the intermediate power supply DC-DC converter 11 can be easily increased.

温度検出部はＮＴＣサーミスター１０９を備えるため、簡易な構成でマイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の温度を検出することができる。また、テレビジョン受信機は電源装置と、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の出力電力により駆動される回路ブロックであるマイクロプロセッサー２とを備えるため、上記の効果を得ることができる。 Since the temperature detection unit includes the NTC thermistor 109, the temperature of the microprocessor DC-DC converter 14 can be detected with a simple configuration. In addition, the television receiver includes the power supply device and the microprocessor 2 that is a circuit block driven by the output power of the DC-DC converter 14 for the microprocessor, so that the above effect can be obtained.

なお、図３に示したＮＴＣサーミスター１０９とプルアップ抵抗１１０の構成は一例であり、ＮＴＣサーミスター１０９をマイクロプロセッサー２のＡ／Ｄ端子に接続し、Ａ／Ｄ端子により温度検出を行ってもよい。具体的な温度検出方法について、図８を用いて説明する。図８は、ＮＴＣサーミスター１０９の温度−抵抗値特性を示す図である。 The configuration of the NTC thermistor 109 and the pull-up resistor 110 shown in FIG. 3 is an example. The NTC thermistor 109 is connected to the A / D terminal of the microprocessor 2 and the temperature is detected by the A / D terminal. Also good. A specific temperature detection method will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing the temperature-resistance value characteristics of the NTC thermistor 109.

図８に示すように、ＮＴＣサーミスター１０９は、温度とＮＴＣサーミスター１０９の抵抗値とほぼ比例関係にある。マイクロプロセッサー２は、プルアップ抵抗１１０とＮＴＣサーミスター１０９の抵抗の分圧比に応じた電圧値をマイクロプロセッサー２のＡ／Ｄポートで読み取り、読み取った電圧値からＮＴＣサーミスター１０９の抵抗値を算出する。マイクロプロセッサー２は、算出した抵抗値と図８の温度−抵抗値特性とを用いて、ＮＴＣサーミスター１０９の温度を求めることができる。 As shown in FIG. 8, the NTC thermistor 109 is substantially proportional to the temperature and the resistance value of the NTC thermistor 109. The microprocessor 2 reads the voltage value corresponding to the voltage dividing ratio of the pull-up resistor 110 and the NTC thermistor 109 with the A / D port of the microprocessor 2 and calculates the resistance value of the NTC thermistor 109 from the read voltage value. To do. The microprocessor 2 can obtain the temperature of the NTC thermistor 109 using the calculated resistance value and the temperature-resistance value characteristic of FIG.

また、ＮＴＣサーミスター１０９に替えて温度センサーＩＣを用いて、温度センサーＩＣのＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）等のシリアルバスとマイクロプロセッサー２との間で通信を行い、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の温度を検出しても良い。 Also, using a temperature sensor IC instead of the NTC thermistor 109, communication is performed between the serial bus such as I2C (Inter-Integrated Circuit) of the temperature sensor IC and the microprocessor 2, and the DC-DC converter for the microprocessor. 14 temperatures may be detected.

また、実施の形態では、マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の発熱量を低減する構成について説明したが、これに限定されることなく、メモリー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１７、復調回路用ＤＣ−ＤＣコンバータ１８、またはチューナ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の発熱量を低減することも可能である。 In the embodiment, the configuration for reducing the heat generation amount of the microprocessor DC-DC converter 14 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the memory DC-DC converter 17 and the demodulation circuit DC-DC converter are not limited thereto. 18 or the calorific value of the tuner DC-DC converter 19 can be reduced.

図９〜図１１は電源装置の構成の他の例を示す図である。図９はメモリー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の発熱量を低減する構成、図１０は復調回路用ＤＣ−ＤＣコンバータ１８の発熱量を低減する構成、図１１はチューナ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の発熱量を低減する構成である。これにより、図３の場合と同様の効果が得られる。ここで、第２ＤＣ−ＤＣコンバータは、メモリー用ＤＣ−ＤＣコンバータ１７、復調回路用ＤＣ−ＤＣコンバータ１８、またはチューナ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１９である。 9-11 is a figure which shows the other example of a structure of a power supply device. 9 shows a configuration for reducing the heat generation amount of the memory DC-DC converter 17, FIG. 10 shows a configuration for reducing the heat generation amount of the demodulation circuit DC-DC converter 18, and FIG. 11 shows a heat generation amount of the tuner DC-DC converter 19. It is the structure which reduces. Thereby, the same effect as the case of FIG. 3 is acquired. Here, the second DC-DC converter is the memory DC-DC converter 17, the demodulation circuit DC-DC converter 18, or the tuner DC-DC converter 19.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, the embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.

２マイクロプロセッサー、１１中間電源用ＤＣ−ＤＣコンバータ、１４マイクロプロセッサー用ＤＣ−ＤＣコンバータ、１７メモリー用ＤＣ−ＤＣコンバータ、１８復調回路用ＤＣ−ＤＣコンバータ、１９チューナ用ＤＣ−ＤＣコンバータ、１０７トランジスタ、１０９ＮＴＣサーミスター、１１１電源伝達回路。 2 Microprocessor, 11 DC-DC converter for intermediate power supply, 14 DC-DC converter for microprocessor, 17 DC-DC converter for memory, 18 DC-DC converter for demodulation circuit, 19 DC-DC converter for tuner, 107 transistor, 109 NTC thermistor, 111 Power transmission circuit.

Claims

A first DC-DC converter;
A second DC-DC converter connected to a subsequent stage of the first DC-DC converter;
A power transmission circuit having a feedback resistor capable of changing an output voltage of the first DC-DC converter, and feeding back the output voltage to the first DC-DC converter and inputting the output voltage to the second DC-DC converter;
A temperature detector for detecting the temperature of the second DC-DC converter;
A changing unit that changes an output voltage of the first DC-DC converter by changing a resistance value of the feedback resistor based on the temperature detected by the temperature detecting unit;
With
When the temperature detected by the temperature detection unit is equal to or higher than a predetermined temperature, the change unit increases the output voltage of the first DC-DC converter by reducing the resistance value of the feedback resistor. .

The power supply apparatus according to claim 1, wherein the changing unit is a microprocessor.

A plurality of the feedback resistors;
The power transmission circuit further includes a transistor capable of preventing current from flowing through a part of the plurality of feedback resistors,
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the changing unit reduces the resistance value of the plurality of feedback resistors as a whole by controlling the transistor.

The power supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature detection unit includes an NTC thermistor.

The power supply device according to any one of claims 1 to 4,
A circuit block driven by an output voltage of the second DC-DC converter;
A television receiver.