JP3459052B2 - 直流電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ回路等の給電対
象に直流出力を供給する電源装置に係り、より詳細に
は、待機時における直流出力の電圧を、給電対象に流れ
る電流が待機状態に対応した値となる電圧に降圧する直
流電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビには、映像信号に関した回路であ
るテレビ回路と、主要動作を制御するためのマイクロコ
ンピュータとが設けられている。また受像を行わない待
機モード時では、消費電力の低減を図っており、待機モ
ードから動作モードへの移行はマイクロコンピュータに
よって制御されている。

【０００３】図４は、上記動作を実行させるための電源
回路の第１の従来技術を示している。すなわち、テレビ
回路９４を動作させるための主電源９１と、マイクロコ
ンピュータ９３を動作させるためのサブ電源９２との２
種の電源を備えている。また主電源９１には、リレー等
の、マイクロコンピュータ９３によって接続が制御され
るスイッチＳ８を介して、商用電源が供給されている。
そして動作モード時では、スイッチＳ８の接続を閉じる
ことによって、主電源９１からテレビ回路９４に直流出
力を供給させ、テレビ回路９４に所定動作を行わせてい
る。また待機モード時では、スイッチＳ８の接続を開く
ことによって、主電源９１への商用電源の供給を停止
し、装置としての消費電力の低減を行っている。

【０００４】また図５は、第２の従来技術を示してお
り、マイクロコンピュータ９３とテレビ回路９４とは、
共に同じ電源９５から直流出力の供給を受けている。ま
たマイクロコンピュータ９３によって接続が制御される
スイッチＳ９が設けられている。そしてテレビ回路９４
は、スイッチＳ９の接続が閉じられたときには所定動作
を行い、スイッチＳ９の接続が開かれたときには水平発
振動作を停止するように構成されている。このためマイ
クロコンピュータ９３は、動作モード時では、スイッチ
Ｓ９の接続を閉じることにより、テレビ回路９４に所定
動作を行わせる。また待機モード時では、スイッチＳ９
の接続を開くことにより、テレビ回路９４の水平発振動
作を停止させる。その結果、待機モード時では、消費電
力が低減される共にＣＲＴのヒータは消灯する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来技術では、２種の電源９１，９２が必要となってい
る。そのため電源の回路構成が複雑になるという問題が
生じていた。またスイッチＳ８は、リレー等の、マイク
ロコンピュータ９３によって接続の制御が可能なスイッ
チとなるため、価格が高価になるという問題を生じてい
た。

【０００６】一方、第２の従来技術では、１つの電源９
５のみを使用しており、且つスイッチＳ９は、微小電力
を扱うトランジスタによって構成可能なため、電源の回
路構成の複雑化と、高価なスイッチの使用とが回避され
ている。しかしながら待機モードへの移行を、電源９５
の直流出力の電圧降下に従った動作停止でもって行って
いるのではなく、テレビ回路９４の水平発振動作の停止
により行っている。つまりテレビ回路９４には、待機モ
ード時にも、規定電圧の直流出力が印加され続ける。そ
の結果、待機モードに移行するときには、ＣＲＴに印加
される２０数ｋｖの高圧電圧は、放電されることなく、
略同一電圧に留まることになり、ＣＲＴスポットが発生
し易いという問題を生じていた。

【０００７】本発明は上記課題を解決するため創案され
たものであって、第１の目的は、降圧制御回路により分
圧回路の分圧比を小さく切り換えることで第１、第２の
直流出力の電圧を降圧し、構成の複雑化を招くことな
く、動作時、待機時にかかわらず安定してマイクロコン
ピュータに所定電圧を供給してその動作を確保するとと
もに、給電対象の動作を停止させることが可能な直流電
源装置を提供することにある。また、第２の目的は、構
成の複雑化を回避した場合にも、ＣＲＴスポットの発生
を防止することのできる直流電源装置を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明に係る直流電源装置は、２つ以上の
直流出力を備え、フォトカプラを介して、誤差検出回路
により検出される第１の前記直流出力の電圧誤差を一次
側に帰還することにより、給電対象に安定化した前記直
流出力を供給するスイッチング電源と、前記給電対象の
動作を制御するとともに待機を指示するマイクロコンピ
ュータと、第２の前記直流出力の電圧を所定電圧まで降
圧して前記マイクロコンピュータに供給する降圧型レギ
ュレータと、前記誤差検出回路内に設けられ、前記マイ
クロコンピュータから待機を指示されたときに、第１の
前記直流出力の電圧を分圧し、且つ分圧電圧が基準電圧
と比較される分圧比を小さくすることにより、第１及び
第２の前記直流出力の電圧を降圧する分圧回路と、前記
マイクロコンピュータが待機を指示するときには、前記
分圧回路の分圧比を小さく切り換え制御することによ
り、前記給電対象に供給される第１の前記直流出力の電
圧を、前記給電対象に流れる電流値が前記待機に対応し
た値となる電圧に降圧させるとともに、前記マイクロコ
ンピュータに供給される第２の前記直流出力の電圧を、
前記降圧型レギュレータが前記所定電圧を前記マイクロ
コンピュータに供給可能とする電圧に降圧させる降圧制
御回路とを備え、前記誤差検出回路は、前記分圧回路の
出力に基づいて前記電圧誤差を示す誤差検出信号を生成
する誤差検出回路本体と、第１の前記直流出力と誤差検
出回路本体との間に接続された第１の抵抗とを備え、前
記降圧制御回路は、前記マイクロコンピュータが待機を
指示するときには前記第１の抵抗の端子間の接続を閉じ
る第１のトランジスタを備え、前記誤差検出回路本体
は、一端が前記第１の抵抗との前記接続点として接続さ
れ、他端が前記フォトカプラの発光ダイオードのアノー
ドに接続された第２の抵抗と、カソードが前記接続点に
第３の抵抗を介して接続され、アノードが接地されたツ
ェナーダイオードと、前記分圧電圧の供給源である前記
分圧回路の出力に ベースが接続され、前記フォトカプラ
の発光ダイオードのカソードにコレクタが接続され、前
記基準電圧の供給源である前記ツェナーダイオードのカ
ソードにエミッタが接続された第２のトランジスタとを
備え、該第２のトランジスタのコレクタ、エミッタ間の
電流により前記誤差検出信号を生成する構成としてい
る。

【０００９】また請求項２記載の発明に係る直流電源装
置は、前記給電対象を、テレビ回路としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明の作用を以下に示す。給電
対象に供給される直流出力の電圧を降圧制御回路によっ
て降圧させる待機状態では、給電対象に流れる電流値が
減少し、給電対象の動作は停止する。このとき給電対象
に流れる電流値は、待機状態に対応した値（例えば０近
傍値）となる。また待機状態では、降圧型レギュレータ
に供給される直流出力の電圧も併せて低下する。しか
し、待機状態において降圧型レギュレータに供給される
直流出力の電圧は、降圧型レギュレータが所定電圧をマ
イクロコンピュータに供給可能な電圧となっている。以
上のことから、待機状態では、給電対象は動作を停止
し、消費する電流が僅かとなる。またマイクロコンピュ
ータには、降圧型レギュレータから所定電圧の直流出力
が供給される。このためマイクロコンピュータは、待機
状態においても所定の動作を実行する。つまり待機状態
では、マイクロコンピュータのみが所定動作を実行し、
給電対象は消費電流の少ない状態となる。また、誤差検
出回路は、分圧電圧と基準電圧との差異を検出し、検出
した差異を増幅する。このため、分圧回路の分圧比、あ
るいは基準電圧を変更すれば、この変更に対応して第
１、第２の直流出力の電圧が変化する。すなわち、分圧
比を小さくすると分圧電圧が上昇するので、第１、第２
の直流出力の電圧が低下するように制御される。また基
準電圧を低くする場合では、分圧電圧が高くなったよう
に判定されるので、第１、第２の直流出力の電圧が低下
する。しかし基準電圧を変更する場合では、基準電圧が
異なる２つの素子と、各素子の出力を切り換える切換回
路とを備えた構成とするか、または基準電圧を変化させ
る切換回路を追加した構成とする必要がある。一方、分
圧回路の分圧比を変更する場合では、第１、第２の直流
出力を分圧する分圧回路を、２通りの分圧比でもって分
圧が可能な構成とするのみでよい。

【００１１】請求項２記載の発明の作用を以下に示す。
第１、第２の直流出力の電圧は、動作状態から待機状態
に移行するときでは、連続的な電圧変化となる。また待
機状態では、給電対象に供給される電圧は、動作が停止
する電圧となる。このためＣＲＴに印加される加速電圧
は、動作状態から待機状態への移行において高圧発生回
路により放電され、電圧値が低下する。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の一実施例について図面を参
照しつつ説明する。図１は、本発明に係る直流電源装置
の一実施例を用いたテレビの電気的構成を示すブロック
図である。

【００１３】図において、整流平滑回路１は、ブリッジ
ダイオード、平滑コンデンサ等を備えたブロックとなっ
ており、商用電源の整流と平滑とを行い、平滑出力をス
イッチング回路２に出力する。スイッチング回路２は、
スイッチングトランジスタ、スイッチングトランジスタ
のベース電流を制限する制御トランジスタ等を備えたブ
ロックとなっている。そしてトランス３に巻かれた一次
コイル３１とベースコイル３２との結合作用に基づき、
自励発振を行うことによって、一次コイル３１に流れる
電流のスイッチングを行う。

【００１４】整流平滑回路１２は、二次コイル３４に発
生したスイッチング出力を整流し、平滑するブロックと
なっていて、整流平滑することにより得られた直流出力
（第２の直流出力）１２１を、降圧型レギュレータ９と
テレビ回路１０とに供給する。なお、直流出力１２１の
電圧は２０数Ｖの電圧となっており、テレビ回路１０の
音声信号回路等の動作電源となる。整流平滑回路１３
は、二次コイル３５に発生したスイッチング出力を整流
し、平滑するブロックとなっていて、整流平滑すること
により得られた直流出力（第１の直流出力）１３１をテ
レビ回路１０に供給する。また直流出力１３１を誤差検
出回路６に送出する。なお、直流出力１３１の電圧は１
００Ｖ程度の電圧となっており、テレビ回路１０の水平
発振回路等の動作電源となる。

【００１５】誤差検出回路６は、直流出力１３１を分圧
する分圧回路、基準電圧の発生回路、分圧電圧と基準電
圧との差異を検出する回路等を備えたブロックとなって
いる。そして直流出力１３１の分圧電圧と基準電圧との
電圧誤差を検出し、検出した電圧誤差に対応する電流
（請求項記載の誤差検出信号）でもってフォトカプラ５
を駆動する。電圧制御回路４は、スイッチング回路２内
の制御トランジスタのベース電流を制御する制御回路等
を備えたブロックとなっている。そしてフォトカプラ５
を介し、誤差検出回路６から与えられる誤差出力に基づ
いて、スイッチング回路２のスイッチング動作を制御す
ることにより、直流出力１２１，１３１，・・の電圧を
安定化する。

【００１６】なお、二次コイル３３には、整流平滑回路
が接続されており、整流平滑回路から出力される直流出
力（電圧は略１２Ｖとなっている）はテレビ回路１０に
与えられている。しかし同図では、図面を簡明なものと
するため、二次コイル３３に接続されたブロックの図示
を省略している。以上説明したように、本実施例におけ
るスイッチング電源は、８つのブロック１〜６，１２，
１３、および二次コイル３３に接続された図示されない
ブロックによって構成されており、従来技術として公知
の自励式スイッチング電源となっている。

【００１７】降圧型レギュレータ９は、直流出力１２１
を５Ｖ等の所定電圧まで降圧し、降圧した出力９１をマ
イクロコンピュータ８に供給するブロックとなってお
り、具体的には、５Ｖを出力する３端子レギュレータで
ある。マイクロコンピュータ８は、テレビ回路１０の動
作を制御するためのブロックとなっており、リモコンか
らの指示や操作パネルのスイッチからの指示等の受け付
けを行うため、受像を行わない期間においても動作状態
にあることが要求されるブロックとなっている。

【００１８】降圧制御回路７は、受像を停止するため、
マイクロコンピュータ８が待機を指示するときには、誤
差検出回路６の分圧回路の分圧比を小さくすることによ
り、テレビ回路１０に流れる電流値が待機に対応した値
となるように、直流出力１２１，１３１，・・の電圧を
降圧させるブロックとなっている。テレビ回路１０は、
従来技術として公知の回路であり、映像信号の受信とＣ
ＲＴ１１の駆動等を行う。

【００１９】図２は、誤差検出回路６と降圧制御回路７
との詳細な電気的接続を示す回路図である。

【００２０】誤差検出回路６には、トランジスタＱ１、
ツェナーダイオードＤ１、６つの抵抗Ｒ１〜Ｒ６、コン
デンサＣ１が設けられており、３つの抵抗Ｒ４〜Ｒ６は
直列に接続されている。そして抵抗Ｒ４の端子の一方は
直流出力１３１に接続され、抵抗Ｒ６の端子の一方は接
地されている。つまり、３つの抵抗Ｒ４〜Ｒ６は、抵抗
Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続点から分圧電圧を出力する分圧
回路６２を構成している。

【００２１】また抵抗（請求項記載の第１の抵抗）Ｒ２
と抵抗（請求項記載の第３の抵抗）Ｒ３とは直列に接続
されており、抵抗Ｒ２の端子の一方は直流出力１３１に
接続されている。またツェナーダイオードＤ１のカソー
ドには、抵抗Ｒ３の端子の一方が接続されており、アノ
ードは接地されている。またトランジスタ（請求項記載
の第２のトランジスタ）Ｑ１のベースには、抵抗Ｒ５と
抵抗Ｒ６との接続点が導かれており、エミッタにはツェ
ナーダイオードＤ１のカソードが接続され、コレクタに
はフォトカプラ５の発光ダイオードＤ５のカソードが接
続されている。また抵抗（請求項記載の第２の抵抗）Ｒ
１の端子の一方には、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点が
導かれており、抵抗Ｒ１の端子の他方には、発光ダイオ
ードＤ５のアノードが接続されている。なお、トランジ
スタＱ１のコレクタとベースとの間に接続されたコンデ
ンサＣ１は、位相補正用のコンデンサとなっている（抵
抗Ｒ１，Ｒ３、トランジスタＱ１、ツェナーダイオード
Ｄ１からなるブロックは、請求項記載の誤差検出回路本
体となっている）。

【００２２】降圧制御回路７には、トランジスタ（請求
項記載の第１のトランジスタ）Ｑ２、トランジスタＱ
３、２つのダイオードＤ２，Ｄ３、３つの抵抗Ｒ７〜Ｒ
９が設けられている。そして抵抗Ｒ７の端子の一方には
直流出力１３１が接続されている。またトランジスタＱ
２のベースには抵抗Ｒ７の端子の他方が接続され、エミ
ッタにはダイオードＤ２，Ｄ３の各アノードが接続さ
れ、コレクタには直流出力１３１が接続されている。ま
たダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３と
の接続点に導かれており、ダイオードＤ３のカソード
は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点に導かれている。ト
ランジスタＱ３のベースには、抵抗Ｒ８を介して、マイ
クロコンピュータ８からの出力８１が導かれている。ま
たトランジスタＱ３のコレクタにはトランジスタＱ２の
ベースが接続され、エミッタは接地されている。またト
ランジスタＱ３のベースは、抵抗Ｒ９を介して接地され
ている。

【００２３】図３は、動作状態から待機状態に移行する
ときの主要信号の波形を示すタイミングチャートであ
る。必要に応じて同図を参照しつつ、実施例の動作を以
下に説明する。

【００２４】動作状態では、マイクロコンピュータ８の
出力８１はＨレベルであり、トランジスタＱ３がオンと
なることから、トランジスタＱ２はオフ状態にある。す
なわち、誤差検出回路６は降圧制御回路７から切り離さ
れた状態にある。そのため分圧回路６２は、

【数１】Ｒ６／（Ｒ４＋Ｒ５＋Ｒ６） ・・・１式 として示される分圧比でもって直流出力１３１を分圧す
る。その結果、直流出力１３１の電圧は１００Ｖ程度、
直流出力１２１の電圧は２０数Ｖと、所定電圧となるよ
うに制御され、テレビ回路１０は所定の受像動作を行
う。またマイクロコンピュータ８には、降圧型レギュレ
ータ９によリ、安定化された５Ｖが供給される。

【００２５】受像を停止するとき、マイクロコンピュー
タ８は、出力８１をＬレベルとすることにより（図３参
照）、待機の指示を降圧制御回路７に与える。その結
果、トランジスタＱ３がオフとなり、トランジスタＱ２
がオンとなって、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点に、直
流出力１３１の電圧に略等しい電圧が印加される。この
ため分圧回路６２は、

【数２】Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６） ・・・２式 として示される分圧比、すなわち、動作状態に比して小
さな分圧比でもって直流出力１３１を分圧する。そして
分圧した電圧をトランジスタＱ１のベースに出力する。

【００２６】上記した１式により示される分圧比を１／
ａとし、２式により示される分圧比を１／ｂとすると、

【数３】ａ：ｂ≒４：１ となっている。その結果、図３に示すように、直流出力
１３１の電圧は、動作状態の電圧に対して略１／４とな
り、２０数Ｖ程度の電圧まで低下する。また直流出力１
２１の電圧は７Ｖ程度の電圧に低下する（ダイオードＤ
２は、直流出力１３１の電圧が低下する待機状態におい
て、発光ダイオードＤ５の電流値の減少を防止する）。

【００２７】このためテレビ回路１０では、直流出力１
３１の電圧降下に伴って、水平発振回路は、ＣＲＴ１１
に印加された高圧の加速電圧を低下させつつ、発振動作
を停止する。またテレビ回路１０内のその他の回路も動
作を停止する。その結果、テレビ回路１０が消費する電
流は、０近傍の電流となる。また加速電圧が低下するの
で、ＣＲＴ１１の画面からは、全てのラスタが速やかに
消え去る。

【００２８】一方、待機状態における直流出力１２１の
電圧は７Ｖ程度であるので、降圧型レギュレータ９は、
マイクロコンピュータ８が要求する５Ｖを出力可能な状
態にある。このためマイクロコンピュータ８には、図３
の９１により示すように、待機状態においても５Ｖが供
給されるので、マイクロコンピュータ８は、待機状態に
おいて要求される動作を支障なく実行する。そして、再
び受像開始となったときには、出力８１をＨレベルと
し、トランジスタＱ２をオフとすることによって、直流
出力１２１，１３１，・・を所定電圧に上昇させる。

【００２９】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
テレビに適用した場合について説明したが、その他の装
置として、例えば、ビデオ一体型テレビ等にも同様に適
用可能となっている。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、待機状態
において、分圧回路の分圧比を降圧制御回路によって小
さく切り換えることで、第１、第２の直流出力の電圧を
降圧しているため、待機状態において、マイクロコンピ
ュータには、動作状態及び待機状態のいずれにおいても
所定電圧が供給され、且つ、待機状態では、第１の直流
出力の電圧が低下し、給電対象に流れる電流は待機状態
に対応した値となる。そのため、第１、第２の直流出力
の電圧を精度よく安定して降圧することができ、構成の
複雑化を招くことなく、動作状態、待機状態にかかわら
ず安定してマイクロコンピュータに所定電圧を供給して
その動作を確保することができるとともに、給電対象の
動作を停止させることが可能となっている。

【００３１】請求項２記載の発明によれば、給電対象で
あるテレビ回路では、動作状態から待機状態への移行に
おいて、ラスタの加速電圧は、高圧発生回路により放電
され、電圧値が低下するので、電源回路の複雑化と高価
なスイッチの使用とを回避した場合にも、ＣＲＴスポッ
トの発生を防止することが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る直流電源装置の一実施例を用いた
テレビの電気的構成を示すブロック図である。

【図２】誤差検出回路と降圧制御回路との詳細な電気的
接続を示す回路図である。

【図３】動作状態から待機状態に移行するときの主要信
号の波形を示すタイミングチャートである。

【図４】従来技術の構成を示すブロック図である。

【図５】従来技術の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

２ スイッチング回路 ４ 電圧制御回路 ５ フォトカプラ ６ 誤差検出回路 ７ 降圧制御回路 ８ マイクロコンピュータ ９ 降圧型レギュレータ １０ テレビ回路 ６２ 分圧回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つ以上の直流出力を備え、フォトカプ
   ラを介して、誤差検出回路により検出される第１の前記
   直流出力の電圧誤差を一次側に帰還することにより、給
   電対象に安定化した前記直流出力を供給するスイッチン
   グ電源と、 前記給電対象の動作を制御するとともに待機を指示する
   マイクロコンピュータと、 第２の前記直流出力の電圧を所定電圧まで降圧して前記
   マイクロコンピュータに供給する降圧型レギュレータ
   と、 前記誤差検出回路内に設けられ、前記マイクロコンピュ
   ータから待機を指示されたときに、第１の前記直流出力
   の電圧を分圧し、且つ分圧電圧が基準電圧と比較される
   分圧比を小さくすることにより、第１及び第２の前記直
   流出力の電圧を降圧する分圧回路と、 前記マイクロコンピュータが待機を指示するときには、
   前記分圧回路の分圧比を小さく切り換え制御することに
   より、前記給電対象に供給される第１の前記直流出力の
   電圧を、前記給電対象に流れる電流値が前記待機に対応
   した値となる電圧に降圧させるとともに、前記マイクロ
   コンピュータに供給される第２の前記直流出力の電圧
   を、前記降圧型レギュレータが前記所定電圧を前記マイ
   クロコンピュータに供給可能とする電圧に降圧させる降
   圧制御回路とを備え、 前記誤差検出回路は、前記分圧回路の出力に基づいて前
   記電圧誤差を示す誤差検出信号を生成する誤差検出回路
   本体と、第１の前記直流出力と誤差検出回路本体との間
   に接続された第１の抵抗とを備え、 前記降圧制御回路は、前記マイクロコンピュータが待機
   を指示するときには前記第１の抵抗の端子間の接続を閉
   じる第１のトランジスタを備え、前記誤差検出回路本体は、一端が前記第１の抵抗との前
   記接続点として接続され、他端が前記フォトカプラの発
   光ダイオードのアノードに接続された第２の抵抗と、カ
   ソードが前記接続点に第３の抵抗を介して接続され、ア
   ノードが接地されたツェナーダイオードと、前記分圧電
   圧の供給源である前記分圧回路の出力にベースが接続さ
   れ、前記フォトカプラの発光ダイオードのカソードにコ
   レクタが接続され、前記基準電圧の供給源である前記ツ
   ェナーダイオードのカソードにエミッタが接続された第
   ２のトランジスタとを備え、該第２のトランジスタのコ
   レクタ、エミッタ間の電流により前記誤差検出信号を生
   成する ことを特徴とする直流電源装置。
2. 【請求項２】 前記給電対象は、テレビ回路であること
   を特徴とする請求項１記載の直流電源装置。