JP2613955B2

JP2613955B2 - 電子機器の保護装置

Info

Publication number: JP2613955B2
Application number: JP2103694A
Authority: JP
Inventors: 成樹森下
Original assignee: 松下電器産業株式会社
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2012-05-28
Also published as: JPH041795A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、コンピュータ端末機器の陰極線管（以下CR
Tという。）ディスプレイ・モニターなどの電子機器の
保護装置に関するものである。

［従来の技術］近年、たとえばコンピュータ端末機器のCRTディスプ
レイ・モニターなどは、大画面化・コンパクト化が同時
に進められ、CRTディスプレイ装置内部の温度を所定温
度以上に上昇させないようにするため、冷却用ファンを
搭載するようになってきた。そして現在では、ファンが
故障した時のCRTディスプレイ装置の温度上昇を防ぐ保
護装置の開発が重視されるようになってきた。

以下、図面を参照しながら、従来のファン故障時のモ
ニター保護装置について、マルチ出力用の電源回路と水
平偏向・高圧発生回路用のサブ電源回路を有するオート
スキャン用ディスプレイモニターについて説明する。な
お、マルチ出力用の電源回路とは、単一電源から２種類
以上の電圧の異なる出力を供給する電源回路をいう。

第２図は従来のファン故障時のモニター保護回路の一
例を示すブロック図である。

第２図において、１はCRTディスプレイモニターの全
回路にマルチ出力を供給するメイン電源回路である。す
なわち、トランスの１次側に入力された交流電源をもと
に直流電源電圧を得、トランスの２次側に出力する。ト
ランスの２次側に出力された直流電圧は、水平偏向回路
８と高圧発生回路９に対して水平周波数に応じた最適な
電圧を、Ｆ−Ｖコンバータ等を用いて供給する水平偏向
・高圧発生用サブ電源（以下、これをサブ電源６とい
う）と、水平発振・ドライブ回路10、垂直発振・偏向回
路11、ビデオ回路12などにそれぞれ供給される。

２はディスプレイモニター内部の温度低減を行ない、
ファン停止時には電気的信号によって感知出力を発生す
る冷却用ファンである。

このファン２の電気回路及び説明図を第３図に示す。
すなわち、第３図（ｂ）は回路図、第３図（ａ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ）は説明のための概念図及び波形
図である。第３図（ａ）において、ファン２がある角度
の範囲内、例えばＡゾーンとＣゾンに位置するときは、
端子に一定の電圧が発生し、それ以外の例えばＢゾー
ン、Ｄゾーンに位置するときは、端子は０ボルトにな
るように動作する。

すなわち、ファン２が正常に回転しているときは、端
子には第３図（ｃ）に示すようにデューティ50％のパ
ルス信号が発生する。この端子のパルスを、第３図
（ｂ）に示すダイオードとコンデンサで構成された整流
回路に供給し、その整流出力をトランジスタTrに印加す
る。したがってファン回転中は、出力端子はLOWレベ
ルになる。

次に、ファン２が外部からの強制高速などにより異常
停止した場合は、端子の電圧はHIGHレベルかLOWレベ
ルのいずれか一方の直流電圧になる（第３図（ｄ））。
このため、トランジスタTrはベースバイアスが加えられ
ず、端子の電圧はHIGHレベルになる。

したがって端子の出力は、ファン２が回転している
ときはLOWレベルに（第３図（ｅ））、ファン２が停止
したときはHIGHレベルになるという感知出力が発生す
る。

再び第２図の説明に戻る。

第２図において、３はメイン電源１の全出力を停止さ
せる電源シャットダウン回路である。４はファン２の停
止時にファン２の感知出力を電源シャットダウン回路３
に伝達するフォトカプラである。

５は入力水平周波数を検知する水平周波数検知回路で
ある。

７は各水平周波数に応じた一定な画面振幅と高圧を発
生させるため水平周波数信号を入力とし、これを電圧信
号にコンバートし、このコンバートした制御電圧信号で
サブ電源６の出力電圧を制御する電源制御回路である。
すなわち、制御回路７の制御出力によってサブ電源６の
出力は制御されている。なお、８〜12は周知のテレビジ
ョン回路であるので詳細な説明は省略する。13はCRT、1
4は偏向ヨークである。15はメイン電源１からサブ電源
６、水平発振・ドライブ回路10、垂直発振・偏向回路1
1、ビデオ回路12などに出力電圧が供給されていること
を示す発光素子、たとえば発光ダイオード（LED）であ
る。

以上の構成にかかる従来技術において、その作用を以
下説明する。

まず、最初にオートスキャンディスプレイモニターは
水平入力周波数が変化しても一定な水平画面振幅を維持
しなければならないため、下記の対応を行なっている。

水平画面振幅を一定に保つには偏向ヨーク14の水平偏
向コイルに流れる水平偏向電流Idyを一定に、かつCRT13
に供給する高圧電圧EHTを一定にするにすることが必要
である。

フライバックトランスを用いた水平偏向、並びに高圧
発生回路９の場合、水平周波数f_Hと水平偏向電流Idyの
関係は、おおよそIdy∝Vcc/f_Hの関係があり、また水平
周波数f_Hと高圧電圧EHTの関係も、EHT∝Vcc/f_Hの関係が
成り立つ。

従って、オートスキャン用ディスプレイモニターの水
平偏向回路８の電源電圧と高圧発生回路９の電源電圧は
水平周波数に対し、EHT∝Vcc/f_Hの関係となるような電
圧を供給する必要があるため、水平偏向回路８と高圧発
生回路９用のサブ電源９を設けている。

ファン２が正常に動作しているときは、ファン２の感
知出力が発生しないため、メイン電源回路１は正常に動
作し、それぞれ一定の電圧をサブ電源６、水平発振・ド
ライブ回路10、垂直発振・偏向回路11、ビデオ回路12な
どの各回路に供給する。

そして、メイン電源１が動作しているときは、発光ダ
イオード（LED）15は、メイン電源１に直結しているの
で、発光する。

また、水平周波数検知回路５にて、水平同期入力信号
の水平周波数f_Hを検知し、その検知水平周波数f_Hに応
じ、前記したようなIdy∝Vcc/f_HとEHT∝Vcc/f_Hの関係に
より、サブ電源回路６の出力電圧をf_Hに反比例させるよ
うに制御電源回路７で制御することにより、水平周波数
が変化しても水平偏向電流Idyと高圧電圧EHTを一定に保
つことがでる。この結果、水平振幅の一定な画面を表示
することができる。

次にファン２が停止すると、第３図で説明した通り、
感知出力がHIGHレベルになり、フォトカプラ４のダイオ
ード側に電流が流れ、フォトカプラ４のトランジスタが
ターンオンし、シャットダウン回路３の入力電圧が上昇
する。シャットダウン回路３の入力に電圧が加われば、
主電源回路１のスイッチング発振を停止させる機能を持
つシャットダウン回路３が動作して、主電源回路１の動
作を停止させる。そして、AC入力を一度OFFし、再度ON
させないかぎり、主電源回路１の停止は保持される。ま
た、メイン電源回路１の動作が停止するので、発光ダイ
オード（LED）15も同時に発光を停止する。

従って、全回路への電圧供給が停止し、ディスプレイ
モニター内の温度上昇を防止することができる。

［発明が解決しようとする課題］前記した従来の構成では、ファン停止時にメイン電源
を停止させ、モニター内の温度上昇の防止を実現でき
る。しかしながら、ディスプレイモニターの画面表示も
発光ダイオード（LED）の発光もなくなるので、故障状
態がファンの故障か他の回路の故障か、たとえばメイン
電源回路事態の故障なのか判断がつかない。その結果、
故障箇所の把握が遅れ、修理時間を多く費やしてしまう
という課題を有する。

とくにディスプレイモニターはコンピュータの端末機
器であり、ディスプレイモニターの修理時間はコンピュ
ータの停止時間となり、ディスプレイモニターの修理費
用以外に多額のロス費用を生み出す結果となる。また、
ファンの停止は一般の故障に比べ、ファンの羽に何かが
挟まったり、ゴミの付着により発生する頻度が高く、こ
の原因がわからずに修理しても、無意味な費用が多く発
生してしまう可能性が高い。

加えて、ディスプレイモニターのメイン電源回路は、
電源トランスの１次側と２次側の回路を電気的に分離し
た１次−２次セパレートタイプが一般的であって、ファ
ンは２次側に設ける構成が多く採用されている。それゆ
え、ファン停止時の感知出力を１次側に伝達するフォト
カプラが必要となり、コストアップとなるという課題も
あった。

以上ディスプレイモニターについて説明したが、ディ
スプレイモニターに限らず、電子機器内の温度上昇を防
止するための保護装置は、ほかの電子機器においても必
要な場合がある。本発明に関連する公知文献としては、
特開昭51−124320号公報、特開昭58−186999号公報があ
る。しかしながらこれらの公知例も、冷却用ファン停止
の感知信号にもとづいてサブ電源回路のみの出力電圧を
低下させ、かつ主電源回路は遮断させずに、前記冷却用
ファン停止解除後前記サブ電源回路を瞬時復帰させる提
案はなく、正常状態に復帰させるのに時間がかかるとい
う問題があった。

本発明は、前記従来技術の課題を解決するため、ファ
ン停止時に電子機器内の温度上昇を低減させて電子機器
の安全性を確保するとともに、故障モードの表示を行な
うことにより、故障箇所の把握を容易にし、修理時間の
短縮を図ることが可能な電子機器の保護装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］前記目的を達成するため、本発明の電子機器の保護装
置は、主電源回路と、この主電源回路からの出力の一部
を入力とするサブ電源回路と、水平周波数を入力として
前記サブ電源回路の出力電圧を制御する電源制御回路
と、前記サブ電源回路から電力が供給される回路部品の
発熱を主として冷却するために前記主電源回路から供給
される電力で駆動される冷却用ファンとを備えた電子機
器の保護装置であって、前記冷却用ファンが停止したこ
とを感知するファン停止感知手段と、このファン停止感
知手段からの感知信号に基づいて、前記冷却用ファンが
停止したときに前記電源制御回路から前記サブ電源回路
への制御信号を遮断することにより前記サブ電源回路の
出力動作を停止させる手段と、前記主電源回路からの供
給電力で点灯する表示手段とを備えている。

［作用］前記した本発明の構成によれば、冷却用ファンが停止
したときに、主電源回路は切らずにサブ電源回路のみを
切ることができる。これによって、サブ電源回路から電
力が供給される回路の動作を停止して温度上昇を抑えな
がら、主電源回路からの供給電力で点灯する表示手段は
点灯状態を維持する。したがって、冷却用ファンが停止
した異常状態を他の故障状態から識別することが容易に
なる。また、冷却用ファン停止の外的要因（例えばファ
ンに付着した異物）を取り除けば、冷却用ファンの動作
再開に伴ってサブ電源回路が動作を再開し、すぐに機器
を正常動作に復帰させることができる。

［実施例］以下本発明の一実施例については、図面を参照しなが
ら説明する。本実施例では、電子機器の一つであるオー
トスキャン用ディスプレイ・モニターを例にとり説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例におけるファン停止時プ
ロテクター装置の構成を示すブロック図である。なお、
本実施例において第２図に示した従来の構成と同一の構
成については同一符号を付してその詳細な説明を省略す
る。

第１図に示す如く本実施例では、ファン２の感知出力
端に、スイッチング素子であるトランジスタ16のベース
を接続し、ファン２が停止したときにHIGHレベルの感知
出力を受け、トランジスタ16をオンさせる。その結果、
主電源回路の２次側に接続されているサブ電源回路６に
は制御電圧が供給されないようになり、このサブ電源回
路６の出力動作を停止する。

以上のように構成されたプロテクター装置について、
以下その動作について説明する。

まず、ファン２が正常に動作している時は、ファン２
の感知出力は発生しないため、トランジスタ16はターン
オフ状態であり、サブ電源６への制御電圧は正常にサブ
電源６に供給され、一定の表示画面水平振幅を実現す
る。このとき、LED15は発光した状態である。

次に、ファン２の故障や他の外的要因（例えばファン
の羽に何かが挟まったり、ゴミの付着等）等、なんらか
の異常で停止すると、ファン２の感知出力が発生するた
め、トランジスタ16がターンオンし、サブ電源６の電圧
を最終的に停止させる。水平偏向並びに高圧発生用サブ
電源６が停止した結果、熱発生量の大きい水平偏向回路
８と高圧発生回路９のみの電圧供給を停止させ、モニタ
ー内の消費電力を半減し、熱の発生を防止する。したが
ってモニターの安全性が確保される。

また、メイン電源１に直接LED15を接続しているの
で、高圧発生回路の停止により、ディスプレイモニター
の画面表示を停止させたときでも、メイン電源１は正常
に動作しており、このメイン電源１に接続しているLED1
5は発光している。

従って、画面表示をせず、LEDが光っているという状
態を作ることができる。

そして、ファンの停止は、ファンの羽に何かが挟まっ
たり、ゴミの付着によることが多いため、これらの要因
を取り除けば、ファンは再起動し、ファン２の感知出力
がゼロになるので、メイン電源１を一度切らなくてもサ
ブ電源６は正常に復帰する。

すなわち、ファン２が外的要因によって停止すると、
従来の回路の場合は、メイン電源がシャットダウンして
しまうので、前記外的要因を取り除いてもファンは動作
せず、モニターは消えたままになってしまう。このた
め、再起動させるには、一度メイン電源を切り、再度電
源を入れなければならなかった。

これに対して本実施例では、ファン２が停止してもメ
イン電源はシャットダウンせず、正常に動作し、サブ電
源の出力だけをドロップさせるので、外的要因を取り除
けば、サブ電源にはシャットダウン機能を持たせていな
いので、すぐにサブ電源を復帰できる。したがって、メ
イン電源を一度切らなくてもサブ電源は正常に復帰でき
る。また、ファン停止の外的要因は、キャビネットを外
さなくても簡単に取り除くことができる場合が多いの
で、この外的要因を取り除き、すぐにモニターを復帰で
きることは利点が多い。

また、本実施例の方式は、電源２次側（非活電部）で
プロテクトが行なえるのでフォトカプラ等の高価格の部
品を使用する必要がなく、低価格でファン停止時のプロ
テクター装置を実現できる。すなわち、ファンは非活電
部で構成されており、ファン停止時にメイン電源を停止
させるには、必ずファンの感知出力をメイン電源側、す
なわち活電部に伝送しなければならないので、従来技術
では、非活電部と活電部間にまたがる部品（フォトカプ
ラ等）を必要としており、フォトカプラ等は高価である
ため、装置全体も必然的に高価なものになっていた。こ
れに対して、本実施例ではサブ電源（非活電部）を停止
させるという手段を採用しているため、非活電部だけの
回路構成で対応することができ、前記フォトカプラ等の
高価な部品を必要としない。したがって装置全体を安価
なものにすることができる。

上記実施例の説明はオートスキャン用ディスプレイ装
置を用いて行なったが、本発明はオートスキャンに限定
されず、前記サブ電源回路を有したCRTディスプレイ装
置に広く応用できる。

［発明の効果］本発明によれば、冷却ファン停止の感知信号に基づい
て、主電源回路は停止させずにサブ電源回路の動作のみ
を停止させることができるので、サブ電源回路から電力
が供給される回路の動作を停止して温度上昇を抑えなが
ら、主電源回路からの供給電力で点灯する表示手段の点
灯状態を維持させ、これによって、冷却用ファンが停止
した異常状態を他の故障状態から識別することが容易に
なる。また、冷却用ファン停止の外的要因を取り除け
ば、冷却用ファンの動作再開に伴ってサブ電源回路が動
作を再開し、すぐに機器を正常動作に復帰させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における保護装置の回路を示
すブロック図、第２図は従来技術の保護装置の回路を示
すブロック図、第３図はファン停止時の感知出力を発生
する回路の回路図及び説明のための概念図ならびに波形
図である。１……メイン電源回路、２……ファン、３……メイン電
源１のシャットダウン回路、４……フォトカプラ、５…
…水平周波数検知回路、６……水平偏向・高圧発生用サ
ブ電源、７……サブ電源６の電源制御回路、８……水平
偏向回路、９……高圧発生回路、10……水平発振・ドラ
イブ回路、11……垂直発振・偏向回路、12……ビデオ回
路、13……CRT、14……偏向ヨーク、15……発光ダイオ
ード（LED）、16……トランジスタ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主電源回路と、この主電源回路からの出力
の一部を入力とするサブ電源回路と、水平周波数を入力
として前記サブ電源回路の出力電圧を制御する電源制御
回路と、前記サブ電源回路から電力が供給される回路部
品の発熱を主として冷却するために前記主電源回路から
供給される電力で駆動される冷却用ファンとを備えた電
子機器の保護装置であって、前記冷却用ファンが停止し
たことを感知するファン停止感知手段と、このファン停
止感知手段からの感知信号に基づいて、前記冷却用ファ
ンが停止したときに前記電源制御回路から前記サブ電源
回路への制御信号を遮断することにより前記サブ電源回
路の出力動作を停止させる手段と、前記主電源回路から
の供給電力で点灯する表示手段とを備えている電子機器
の保護装置。