JP3584920B2

JP3584920B2 - Power control device

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Publication number: JP3584920B2
Application number: JP2001308827A
Authority: JP
Inventors: 泰樹武田; 勝中塚; 剛生藤本; 猛吉田
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2021-10-04
Also published as: JP2003116272A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器に電源を供給するための電源装置を制御する電源制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、機器の電源としてスイッチング電源装置が多用されている。このようなスイッチング電源装置を、通常動作モードと省電力動作モードとを有する機器に用いる場合、従来は、電源制御装置によりスイッチング電源装置におけるスイッチング素子のデューティー比を可変させ、省電力動作時には通常動作時よりも低い出力電圧になるように制御していた。
【０００３】
一方、たとえば給湯装置においては、給湯装置本体に設けられたスイッチング電源装置により、給湯装置本体はもちろんのこと、台所や浴室などに配置された遠隔操作装置や、それら遠隔操作装置と同様の通信仕様で給湯装置本体に接続された即出湯装置や洗濯注湯装置、および給湯装置本体の遠隔操作装置とは異なる通信仕様で給湯装置本体に接続され、各所に配置された床暖房装置の遠隔操作装置などの各種装置に電源を供給している。
【０００４】
そして、上記遠隔操作装置や上記各種装置などの各端末装置は、通常動作モードから省電力動作モードへの移行、および省電力動作モードから通常動作モードへの復帰を、それぞれ独自に判断し、たとえば非使用状態が所定時間継続した場合には、通常動作モードから省電力動作モードへ移行して、表示装置などを非作動状態にしていた。
【０００５】
すなわち、給湯装置のように、各端末装置が独自の判断により動作モードを切り替える機器では、機器本体および全ての端末装置が省電力動作可能な状態であっても、電源制御装置が電源装置の出力電圧を省電力動作用に低下させることは行っていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の電源制御装置では、省電力効果が不十分であるという課題があった。
【０００７】
すなわち、通常動作モードと省電力動作モードとを有する機器において、省電力動作時には通常動作時よりも低い出力電圧になるようにスイッチング電源装置を制御するだけでは、スイッチング素子のスイッチングロスを低減することができず、省電力効果が不十分である。
【０００８】
また、各端末装置が独自の判断により動作モードを切り替える機器において、機器本体および全ての端末装置が省電力動作可能な状態のときに、電源装置の出力電圧を低下させないので、省電力効果が不十分である。
【０００９】
【発明の開示】
本発明は上記の点に鑑みて提案されたものであって、省電力効果を向上させることができる電源制御装置を提供することを、その目的としている。
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１１】
本発明の第１の側面によれば、トランスと、このトランスの１次巻線に流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、このスイッチング素子のスイッチング動作を制御する発振制御手段と、定電圧制御するために予め設定された所定の電圧に対する出力電圧の偏差に応じた信号を発振制御手段に帰還する定電圧制御手段とを有し、通常動作モードと省電力動作モードとを有する機器に電源を供給するためのスイッチング電源装置を制御する電源制御装置であって、定電圧制御手段は、定電圧制御のための所定の電圧として第１の電圧とこの第１の電圧よりも低い第２の電圧とを有し、かつ、ハイレベル又はローレベルの切替信号が入力されることにより第１の電圧と第２の電圧とが切替可能になされ、機器が通常動作モードのときは、第１の電圧に対応したレベルの切替信号を定電圧制御手段に入力し、機器が省電力動作モードのときは、第１の電圧に対応したレベルの期間よりも第２の電圧に対応したレベルの期間が長くなるように第１の電圧に対応するレベルと第２の電圧に対応するレベルとが交互に繰り返されるパルス状の信号を定電圧制御手段に入力する制御手段とを備えたことを特徴とする、電源制御装置が提供される。
【００１３】
本発明の第２の側面によれば、機器本体と、この機器本体の動作に関連する動作を行う任意数の端末装置とを有する機器の電源装置を制御する電源制御装置であって、機器本体および端末装置は、相互に通信を行うための通信手段をそれぞれ有し、かつ、それぞれ通常動作モードと省電力動作モードとを有し、電源装置は、第１の電圧とこの第１の電圧よりも低い第２の電圧とが出力可能で、少なくとも機器本体に電源を供給し、通信手段を介して得られる情報に基づいて、機器本体および端末装置の全てが省電力動作モードで動作することが可能であるか否かを判断する判断手段と、
判断手段で全てが省電力動作モードで動作できないと判断されたときは、電源装置の出力電圧を第１の電圧に切替設定し、判断手段で全てが省電力動作モードで動作可能と判断されたときは、電源装置の出力電圧を第２の電圧に切替設定する出力電圧切替手段とを備えたことを特徴とする、電源制御装置が提供される。
【００１４】
好ましい実施の形態によれば、電源装置は、トランスと、このトランスの１次巻線に流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、このスイッチング素子のスイッチング動作を制御する発振制御手段と、定電圧制御するために予め設定された所定の電圧に対する出力電圧の偏差に応じた信号を発振制御手段に帰還する定電圧制御手段とを有するスイッチング電源装置であり、定電圧制御手段は、定電圧制御のための所定の電圧として第１の電圧と第２の電圧とを有し、かつ、ハイレベル又はローレベルの切替信号が入力されることにより第１の電圧と第２の電圧とが切替可能になされ、出力電圧切替手段は、判断手段で全てが省電力動作モードで動作できないと判断されたときは、第１の電圧に対応したレベルの切替信号を定電圧制御手段に入力し、判断手段で全てが省電力動作モードで動作可能と判断されたときは、第１の電圧に対応したレベルの期間よりも第２の電圧に対応したレベルの期間が長くなるように第１の電圧に対応するレベルと第２の電圧に対応するレベルとが交互に繰り返されるパルス状の信号を定電圧制御手段に入力して省電力動作モード時に、スイッチング素子によるスイッチング動作を間欠的に行わせる。
【００１５】
他の好ましい実施の形態によれば、省電力動作モード時に、電源装置の出力電圧を検出し、その検出電圧が異常であるか否かを判断する異常検出手段と、異常検出手段により異常が検出されたときに、その旨を報知する異常報知手段とを有する。
【００１６】
本発明の第３の側面によれば、機器本体と、この機器本体の動作に関連する動作を行う任意数の端末装置とを有する機器のスイッチング電源装置を制御する電源制御装置であって、機器本体および端末装置は、相互に通信を行うための通信手段をそれぞれ有し、かつ、それぞれ通常動作モードと省電力動作モードとを有し、スイッチング電源装置は、少なくとも機器本体に電源を供給し、通信手段を介して得られる情報に基づいて、機器本体および端末装置の全てが省電力動作モードで動作することが可能であるか否かを判断する判断手段と、判断手段で全てが省電力動作モードで動作可能と判断されたときは、スイッチング電源装置のスイッチング素子によるスイッチング動作を間欠的に行わせる間欠発振制御手段とを備えたことを特徴とする、電源制御装置が提供される。
【００１７】
好ましい実施の形態によれば、判断手段は、機器本体および端末装置のうちのいずれかが通常動作モードから省電力動作モードに移行したときに、通信手段を介して得られる情報に基づいて、他の機器本体および端末装置の全てが省電力動作モードで動作することが可能か否かを判断する。
【００１８】
他の好ましい実施の形態によれば、判断手段によって機器本体および端末装置の全てが省電力動作モードで動作することが可能であると判断されたときに、通信手段を介して機器本体および端末装置の全てを省電力動作モードに移行させる省電力動作モード移行指示手段を有する。
【００１９】
他の好ましい実施の形態によれば、電源装置は、機器本体および端末装置の全てに電源を供給している。
【００２０】
他の好ましい実施の形態によれば、端末装置は、機器本体を遠隔操作するための遠隔操作装置を含む。
【００２１】
他の好ましい実施の形態によれば、機器は、給湯装置であり、機器本体は、給湯機能を有する給湯装置本体であり、端末装置は、給湯装置本体から温水を供給されることにより所要の機能を発揮する各種装置を含む。
【００２２】
本発明の第１の側面によれば、機器の省電力動作モード時には制御手段から定電圧制御手段に、第１の電圧に対応するレベル（以下、第１のレベルという。）と第２の電圧に対応するレベル（以下、第２のレベルという。）とが交互に繰り返されるパルス状の信号が入力されるので、発振制御手段は、定電圧制御手段に第１のレベルが入力されているときは、出力電圧が第１の電圧となるように制御し、定電圧制御手段に第２のレベルが入力されているときは、出力電圧が第２の電圧となるように制御する。従って、発振制御手段は、制御すべき出力電圧が第１の電圧と第２の電圧とで周期的に交互に切り換わるようにスイッチング素子のスイッチング動作を制御する。これにより、機器の省電力動作モード時では、スイッチング素子によるスイッチング動作が間欠的に行われるので、スイッチングロスを低減できることから、省電力効果を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明の第２の側面によれば、判断手段が、通信手段を介して得られる情報に基づいて、機器本体および端末装置の全てが省電力動作モードで動作することが可能と判断したときに、出力電圧切替手段が、電源装置による供給電圧を通常動作時の電圧から省電力動作時の電圧に低下させるので、省電力効果を向上させることができる。
【００２４】
また、本発明の第３の側面によれば、判断手段が、通信手段を介して得られる情報に基づいて、機器本体および端末装置の全てが省電力動作モードで動作することが可能と判断したときに、間欠発振制御手段が、スイッチング電源装置のスイッチング素子によるスイッチング動作を間欠的に行わせるので、省電力効果を向上させることができる。
【００２５】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態における電源制御装置を備えた給湯装置の概略構成図である。この給湯装置は、給湯装置本体１、複数のリモートコントローラ２、および複数の端末装置３を備えている。給湯装置本体１とリモートコントローラ２とは、２芯のケーブル５により接続されている。給湯装置本体１と端末装置３とは、２芯のケーブル６により接続されている。給湯装置本体１は、通信部１１、制御部１２、電源制御部１３、電源部１４、および操作表示部１５を備えている。リモートコントローラ２は、通信部２１、制御部２２、および操作表示部２３を備えている。端末装置３は、通信部３１、制御部３２、および操作表示部３３を備えている。
【００２８】
給湯装置本体１は、たとえば室外に設置されており、リモートコントローラ２や端末装置３からの要求に応じて給湯栓、浴槽、各種の端末装置３に給湯する。
【００２９】
リモートコントローラ２は、本明細書においては端末装置の一種であって、たとえば台所、浴室、居間などに設置されており、使用者の操作に基づく各種の指示を給湯装置本体１に供給し、またリモートコントローラ２の操作に基づく各種の情報や給湯装置本体１からの各種の情報を報知する。
【００３０】
端末装置３は、たとえば床暖房装置、浴室乾燥暖房装置、空気調和装置などであって、給湯装置本体１からの給湯により機能の少なくとも一部を発揮する。
【００３１】
給湯装置本体１の通信部１１は、ケーブル５を介してリモートコントローラ２の通信部２１と通信を行い、ケーブル６を介して端末装置３の通信部３１と通信を行う。
【００３２】
給湯装置本体１の制御部１２は、マイクロコンピュータなどを備えており、通信部１１により受信されるリモートコントローラ２や端末装置３からの要求に応じて、給湯装置本体１の全体を制御するとともに、給湯装置本体１の動作状況などの各種の情報を通信部１１を通じてリモートコントローラ２や端末装置３に通知する。
【００３３】
給湯装置本体１の電源制御部１３は、制御部１２からの指令や電源部１４の状況に応じて、電源部１４を制御する。
【００３４】
給湯装置本体１の電源部１４は、スイッチング電源装置からなり、給湯装置本体１の各部に電源を供給するとともに、ケーブル５，６を介してリモートコントローラ２や端末装置３にも電源を供給する。すなわち、ケーブル５，６においては、電源電圧に信号が重畳されて伝送される。
【００３５】
給湯装置本体１の操作表示部１５は、キースイッチや発光ダイオードなどを備えており、試運転時や保守点検時に主に作業員により利用される。
【００３６】
リモートコントローラ２の通信部２１は、ケーブル５を介して給湯装置本体１の通信部１１と通信を行う。
【００３７】
リモートコントローラ２の制御部２２は、マイクロコンピュータなどを備えており、リモートコントローラ２の全体を制御する。
【００３８】
リモートコントローラ２の操作表示部２３は、キースイッチや蛍光管アレイなどを備えており、使用者の操作内容に応じた操作信号を出力したり、使用者の操作内容に応じた情報や給湯装置本体１からの情報を表示したりする。
【００３９】
端末装置３の通信部３１は、ケーブル６を介して給湯装置本体１の通信部１１と通信を行う。
【００４０】
端末装置３の制御部３２は、マイクロコンピュータなどを備えており、端末装置３の全体を制御する。
【００４１】
端末装置３の操作表示部３３は、キースイッチや発光ダイオードなどを備えており、使用者の操作内容に応じた操作信号を出力したり、端末装置３の動作状態などの情報を表示したりする。
【００４２】
図２は、電源制御部１３および電源部１４の回路図である。商用電源５７の一端は、ヒューズ５６を介してインダクタ４８およびキャパシタ５１のそれぞれ一端に接続されている。インダクタ４８の他端は、キャパシタ５２の一端および全波整流器４５の一方の入力端に接続されている。商用電源５７の他端は、キャパシタ５１の他端およびインダクタ４９の一端に接続されている。インダクタ４９の他端は、キャパシタ５２の他端および全波整流器４５の他方の入力端に接続されている。
【００４３】
全波整流器４５の一方の出力端は、キャパシタ５３およびトランス４３の１次巻線４３ａのそれぞれ一端に接続されている。１次巻線４３ａの他端は、スイッチング素子としての電界効果トランジスタ４４のドレインに接続されている。電界効果トランジスタ４４のゲートは、ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）によって実現されている発振制御部４１の出力端に接続されている。電界効果トランジスタ４４のソースは、発振制御部４１の入力端および抵抗器５０の一端に接続されている。
【００４４】
トランス４３の２次巻線４３ｂの一端は、ダイオード４７のアノードに接続されている。ダイオード４７のカソードは、キャパシタ５５の一端および定電圧制御部４２の一方の入力端ならびに一方の出力端子５８に接続されている。２次巻線４３ｂの他端は、キャパシタ５５の他端および他方の出力端子５９ならびに定電圧制御部４２のグランドに接続されている。
【００４５】
トランス４３のベース巻線４３ｃの一端は、ダイオード４６のアノードに接続されている。ダイオード４６のカソードは、キャパシタ５４の一端および発振制御部４１の入力端に接続されている。定電圧制御部４２の一方の出力端は、発振制御部４１の入力端に接続されている。全波整流器４５の他方の出力端は、キャパシタ５３，５４、抵抗器５０、ベース巻線４３ｃのそれぞれ他端および発振制御部４１のグランドならびに定電圧制御部４２の他方の出力端に接続されている。
【００４６】
図３は、定電圧制御部４２の回路図である。図２の出力端子５８に接続された一方の入力端子７３は、抵抗器６５および抵抗器６６の一端に接続されている。抵抗器６５の他端は、ホトカプラ６１の発光ダイオード６１ａのアノードに接続されている。発光ダイオード６１ａのカソードは、キャパシタ６４の一端およびシャントレギュレータ６３のカソードに接続されている。ホトカプラ６１のホトトランジスタ６１ｂのコレクタは、一方の出力端子７５に接続されている。ホトトランジスタ６１ｂのエミッタは、他方の出力端子７６に接続されている。出力端子７５，７６は、発振制御部４１の入力端に接続されている。
【００４７】
抵抗器６６の他端は、抵抗器６７および抵抗器７０のそれぞれ一端に接続されている。抵抗器６７の他端は、抵抗器６８および抵抗器６９のそれぞれ一端ならびにシャントレギュレータ６３の制御端に接続されている。抵抗器６９の他端は、キャパシタ６４の他端に接続されている。抵抗器７０の他端は、トランジスタ６２のコレクタに接続されている。トランジスタ６２のベースは、抵抗器７１および抵抗器７２のそれぞれ一端に接続されている。シャントレギュレータ６３のアノードは、抵抗器６８，７１のそれぞれ他端およびトランジスタ６２のエミッタならびに他方の出力端子７４に接続されている。出力端子７４は、図２の出力端子５９に接続されている。
【００４８】
抵抗器７２の他端は、マイクロコンピュータ７７の所定の出力ポートに接続されている。マイクロコンピュータ７７は、図１の制御部１２に備えられている。すなわち、発振制御部４１および定電圧制御部４２が電源制御部１３を実現しており、電源制御部１３の機能の一部はマイクロコンピュータ７７によって実現される。
【００４９】
次に動作を説明する。いま、給湯装置本体１、リモートコントローラ２、および端末装置３の全てが通常動作モードであるものとする。この状態では、電源部１４の出力端子５８，５９からたとえば１５ボルトの電圧が出力されている。この電圧は、給湯装置本体１内部の各所に供給されるとともに、ケーブル５を介してリモートコントローラ２に供給され、さらに、ケーブル６を介して端末装置３に供給される。
【００５０】
このとき、マイクロコンピュータ７７の所定の出力ポートからは、抵抗器７２を介してトランジスタ６２のベースにハイレベルの電圧が供給されている。したがって、トランジスタ６２がオンしており、定電圧制御部４２がこのような状態のときに、出力端子５８，５９から１５ボルトの電圧が出力されるように、定電圧制御部４２の各回路素子の定数が設定されている。
【００５１】
ここで、何らかの原因により出力端子５８，５９からの出力電圧が変動しようとすると、それに応じてホトカプラ６１の発光ダイオード６１ａを流れる電流が変化し、それに応じて発光ダイオード６１ａから出力される光量が変化する。これにより、ホトカプラ６１のホトトランジスタ６１ｂから出力される電流が変化する。この電流は発振制御部４１に供給され、発振制御部４１が、電界効果トランジスタ４４によるスイッチング動作のデューティー比を変化させる。この結果、出力端子５８，５９からの出力電圧の変動が抑圧され、１５ボルトに維持される。
【００５２】
このように、定電圧制御部４２は、負帰還により出力端子５８，５９からの出力電圧を常に１５ボルトに維持する働きをしている。
【００５３】
ここで、リモートコントローラ２あるいは端末装置３のいずれかが通常動作モードから省電力動作モードに移行すると、その旨の情報が当該リモートコントローラ２あるいは端末装置３から給湯装置本体１に送信される。これにより給湯装置本体１の制御部１２は、給湯装置本体１自身が省電力動作可能であるか否かを判断し、省電力動作可能であれば、他の全てのリモートコントローラ２および端末装置３に対して、省電力動作可能であるか否かを問い合わせる。また、給湯装置本体１自身が通常動作モードから省電力動作モードに移行したときも、全てのリモートコントローラ２および端末装置３に対して、省電力動作可能であるか否かを問い合わせる。
【００５４】
すなわち、給湯装置本体１、リモートコントローラ２、および端末装置３は、たとえば非使用状態が所定時間継続したときに制御部１２，２２，３２の判断により自動的に通常動作モードから省電力動作モードに移行するが、非使用状態が所定時間継続していなくても、非使用状態であれば省電力動作可能であるので、それを調べるのである。
【００５５】
全てのリモートコントローラ２および端末装置３から省電力動作可能である旨の回答があれば、制御部１２が、全てのリモートコントローラ２および端末装置３に対して省電力動作モードに移行すべき旨の指示を送信する。この指示を受信したリモートコントローラ２および端末装置３は、通常動作モードから省電力動作モードに移行し、たとえば表示装置への電源供給を停止するなどの所定の処理を実行する。
【００５６】
さらに給湯装置本体１の制御部１２は、電源制御部１３を制御して、電源部１４の出力電圧を下降させる。具体的には、マイクロコンピュータ７７の所定の出力ポートから、たとえば図４の（ａ）のような所定周期のパルス状の電圧を出力する。換言すれば、所定時間のハイレベル出力と、それに比べて相当に長時間のローレベル出力とを、交互に繰り返す。これにより出力端子５８，５９からは、図４の（ｂ）のような出力電圧が出力される。
【００５７】
ここで、マイクロコンピュータ７７の所定の出力ポートからローレベルの電圧が出力されると、トランジスタ６２がオフし、抵抗器７０に電流が流れなくなる。したがって、出力ポートからハイレベルの電圧が出力されているときと比較して、抵抗器６６を流れる出力電圧制御電流が小さくなり、抵抗器６６の両端間電圧が小さくなる。そして、それに応じてホトカプラ６１の発光ダイオード６１ａを流れる電流が変化し、発光ダイオード６１ａから出力される光量が変化する。これにより、ホトカプラ６１のホトトランジスタ６１ｂから出力される電流が変化する。この電流は発振制御部４１に供給され、発振制御部４１が、電界効果トランジスタ４４によるスイッチング動作のデューティー比を変化させる。この結果、出力端子５８，５９からの出力電圧がたとえば７ボルトに調整される。
【００５８】
この状態で、マイクロコンピュータ７７の所定の出力ポートからの出力が所定時間ハイレベルになると、定電圧制御部４２および発振制御部４１の動作により、図４の（ｂ）のように、出力端子５８，５９からの出力電圧が７ボルトから次第に増加し、次に減少して７ボルトに戻る。そして、この出力端子５８，５９からの出力電圧が減少している期間Ｔにおいては、電界効果トランジスタ４４がスイッチング動作を行わない。すなわち、電界効果トランジスタ４４が間欠的にスイッチング動作を行なうことになる。この結果、給湯装置本体１、リモートコントローラ２、端末装置３の全てが省電力動作モードの状態では、出力端子５８，５９からの出力電圧は、正確に７ボルトに維持されるわけではなく、周期的に変動しつつ、ほぼ７ボルトに維持されることになる。
【００５９】
また、図示していないが、出力端子５８，５９からの出力電圧はＡ／Ｄコンバータを介してマイクロコンピュータ７７の所定の入力ポートに入力されており、マイクロコンピュータ７７により監視されている。そして、マイクロコンピュータ７７は、給湯装置本体１、リモートコントローラ２、および端末装置３の全てが省電力動作モードであるとき、すなわち出力端子５８，５９からの出力電圧がほぼ７ボルトであるべきときに、出力電圧の異常を検出すれば、その旨をリモートコントローラ２に通知し、操作表示部２３の表示装置に表示させる。このとき、リモートコントローラ２の制御部２２は、一時的に省電力動作モードを解除し、表示が可能な状態にする。もちろん、このような異常表示は、複数のリモートコントローラ２が存在する場合、そのうちの一部のみで行ってもよいし、リモートコントローラ２での表示とともに、あるいはそれに代えて、給湯装置本体１の操作表示部１５や端末装置３の操作表示部３３で行ってもよい。
【００６０】
このように、省電力動作モード時に、電源制御部１３が、電源部１４の出力電圧を低下させ、しかも、電界効果トランジスタ４４のスイッチング動作を間欠的に行わせるので、良好に省電力効果を向上させることができる。すなわち、給湯装置本体１、リモートコントローラ２、および端末装置３の回路は多くが定電流負荷であるので、電源電圧を低下させることにより、消費電力が少なくなる。しかも、スイッチング動作を間欠的に行わせることにより、スイッチングの回数が減り、スイッチングロスが減少することからも、消費電力を低減できる。
【００６１】
また、給湯装置本体１、リモートコントローラ２、および端末装置３のうちのいずれかが通常動作モードから省電力動作モードに移行したときに、他の機器が未使用すなわち省電力動作可能な状態であれば、全てを省電力動作モードに移行させ、しかも電源部１４から供給される電源電圧を低下させるので、良好に省電力効果を向上させることができる。すなわち、各機器による独自の判断で通常動作モードから省電力動作モードに移行する場合と比較して、早期に全ての機器を省電力動作モードに移行させることができることから、全体として消費電力を低減できる。しかもそのとき、電源電圧を低下させるので、さらに消費電力を低減できる。その上、本実施形態のようにスイッチング動作を間欠的に行わせるようにすれば、スイッチングロスの低減により省電力効果を一層向上させることができる。なお、給湯装置本体１、リモートコントローラ２、および端末装置３のうちのいずれかが通常動作モードから省電力動作モードに移行しなくても、給湯装置本体１、リモートコントローラ２、および端末装置３の全てが省電力動作可能な状態になったときに、全てを省電力動作モードに移行させるように構成してもよい。
【００６２】
また、省電力動作モード時に、電源部１４の出力電圧が異常である場合、その旨を表示などにより報知するので、たとえば省電力動作モードであるにも係わらず電源部１４の出力電圧が低下していなかったような場合、使用者は即座にそれを知ることができ、修理の依頼を行うなどして、省電力を確保できる。
【００６３】
なお、上記実施形態においては、図３のような回路で電源部１４の出力電圧を切り替えたが、本発明の第２の側面においては、図５に示すような回路で電源装置の出力電圧を切り替えてもよい。すなわち、マイクロコンピュータ８１の出力によりトランジスタ８２をオン・オフさせることにより、出力電圧を切り替えるのである。具体的には、通常動作モード時には、マイクロコンピュータ８１の出力はローレベルであり、トランジスタ８２はオフしている。そして、省電力動作モード時には、マイクロコンピュータ８１の出力がハイレベルになり、トランジスタ８２がオンする。これにより、抵抗器８３に抵抗器８４が並列に接続され、抵抗器８３の抵抗値が小さくなったのと同様の効果が生じるので、出力電圧Ｖｏが低下する。なお、抵抗器８５の両端間電圧は、シャントレギュレータ８６により常に基準電圧Ｖｒｅｆに保持されている。８７は抵抗器である。
【００６４】
さらに、本発明の第２の側面においては、図６に示すような回路で電源装置の出力電圧を切り替えてもよい。すなわち、通常動作モード時は、マイクロコンピュータ９１の出力ポート９１ａは、ローレベルである。また、抵抗器９２の両端間電圧は、シャントレギュレータ９３により常に基準電圧Ｖｒｅｆに保持されている。したがって、出力電圧Ｖｏは、抵抗器９２，９４の抵抗値とシャントレギュレータ９３の基準電圧Ｖｒｅｆとによって決定される値に維持される。そして、省電力動作モード時には、マイクロコンピュータ９１の出力ポート９１ａからデジタルデータをアナログ変換した電圧が出力される。これにより、抵抗器９５を介して抵抗器９２に電流が流入するので、抵抗器９４を流れる電流が減少し、この結果、出力電圧Ｖｏが低下する。そして、出力電圧Ｖｏはマイクロコンピュータ９１の入力ポート９１ｂに入力されてデジタルデータに変換される。すなわち、出力電圧Ｖｏがマイクロコンピュータ９１によって監視される。出力電圧Ｖｏが省電力動作モード時における所定の電圧でない場合、マイクロコンピュータ９１は、出力電圧Ｖｏが所定の電圧になるように、出力ポート９１ａから出力する電圧を可変させる。なお、９６は抵抗器である。
【００６５】
また、上記実施形態においては、省電力動作モード時に、電源部１４の出力電圧を低下させ、かつ間欠動作するように構成したが、本発明の第１および第３の側面においては、電源部１４の出力電圧を低下させることなく、間欠動作のみを行わせてもよい。
【００６６】
また、上記実施形態においては、省電力動作モード時に、電界効果トランジスタ４４のスイッチング動作のデューティー比を可変させることにより電源部１４の出力電圧を変化させたが、電界効果トランジスタ４４のスイッチング動作の周波数を可変させることにより電源部１４の出力電圧を変化させてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態においては、リモートコントローラ２および端末装置３の全てが給湯装置本体１と通信を行えるように構成したが、電源部１４から電源を供給され、かつ給湯装置本体１との通信機能を有していない端末装置３を含んでいてもよい。この場合、通信機能を有していない端末装置３は、給湯装置本体１の電源部１４から供給される電源電圧を監視することによって、電源電圧が省電力動作モード用の低い電圧に切り替わったときに、自己が省電力動作可能な状態であれば、省電力動作モードに移行すればよい。
【００６８】
また、上記実施形態においては、リモートコントローラ２および端末装置３の全てが給湯装置本体１の電源部１４から電源を供給されるように構成したが、給湯装置本体１と通信可能で、かつ電源部１４から電源を供給されない端末装置３を含んでいてもよい。この場合でも、当該端末装置３の動作状況によっては給湯装置本体１が省電力動作を行えない場合があるので、当該端末装置３の動作状況を問い合わせる必要がある。また、当該端末装置３を迅速に省電力動作モードに移行させることにより、給湯装置全体としての消費電力を低減させることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１の側面によれば、機器の省電力動作モード時に、制御手段が、発振制御手段を制御して間欠発振動作を行わせることにより、スイッチング素子によるスイッチング動作を間欠的に行わせるので、スイッチングロスを低減できることから、省電力効果を向上させることができる。
【００７０】
また、本発明の第２の側面によれば、判断手段が、通信手段を介して得られる情報に基づいて、機器本体および端末装置の全てが省電力動作モードで動作することが可能と判断したときに、出力電圧切替手段が、電源装置による供給電圧を通常動作時の電圧から省電力動作時の電圧に低下させるので、省電力効果を向上させることができる。
【００７１】
また、本発明の第３の側面によれば、判断手段が、通信手段を介して得られる情報に基づいて、機器本体および端末装置の全てが省電力動作モードで動作することが可能と判断したときに、間欠発振制御手段が、スイッチング電源装置のスイッチング素子によるスイッチング動作を間欠的に行わせるので、省電力効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における電源制御装置を備えた給湯装置の概略構成図である。
【図２】給湯装置本体の電源制御部および電源部の回路図である。
【図３】定電圧制御部の回路図である。
【図４】電源制御部の制御電圧および電源部の出力電圧の波形図である。
【図５】他の実施形態における出力回路の回路図である。
【図６】さらに他の実施形態における出力回路の回路図である。
【符号の説明】
１給湯装置本体
２リモートコントローラ
３端末装置
１１通信部
１２制御部
１３電源制御部
１４電源部
１５操作表示部
２１通信部
２２制御部
２３操作表示部
３１通信部
３２制御部
３３操作表示部
４１発振制御部
４２定電圧制御部
４３トランス
４４電界効果トランジスタ
７７マイクロコンピュータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply control device that controls a power supply device for supplying power to a device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, switching power supply devices have been frequently used as power supplies for devices. When such a switching power supply device is used for a device having a normal operation mode and a power saving operation mode, conventionally, the duty ratio of a switching element in the switching power supply device is varied by a power supply control device, and the normal operation is performed during the power saving operation. The output voltage was controlled to be lower than at the time.
[0003]
On the other hand, for example, in a hot water supply device, a switching power supply device provided in the hot water supply device main body allows a remote control device disposed not only in the hot water supply device main body but also in a kitchen or a bathroom, and a communication specification similar to those remote control devices. The remote control device of the floor heating device connected to the hot water supply unit with a communication specification different from that of the instant hot water supply device and the laundry pouring device connected to the main unit of the hot water supply device, and the remote control device of the hot water supply unit And other devices.
[0004]
Then, each terminal device such as the remote control device and the various devices described above independently determines transition from the normal operation mode to the power saving operation mode and return from the power saving operation mode to the normal operation mode, for example, When the non-use state continues for a predetermined time, the normal operation mode is shifted to the power saving operation mode, and the display device and the like are set in the non-operation state.
[0005]
In other words, in a device such as a water heater, in which each terminal device switches the operation mode based on its own judgment, even if the device body and all the terminal devices are in a state where the power saving operation is possible, the power supply control device outputs the power of the power supply device. The voltage was not reduced for power saving operation.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional power supply control device has a problem that the power saving effect is insufficient.
[0007]
That is, in a device having a normal operation mode and a power saving operation mode, it is possible to reduce the switching loss of the switching element only by controlling the switching power supply device so that the output voltage becomes lower during the power saving operation than during the normal operation. And the power saving effect is insufficient.
[0008]
Further, in a device in which each terminal device switches the operation mode by its own judgment, the output voltage of the power supply device is not reduced when the device body and all the terminal devices are in a state where the power saving operation is possible, so that the power saving effect is not achieved. It is enough.
[0009]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The present invention has been proposed in view of the above points, and has as its object to provide a power supply control device capable of improving the power saving effect.
[0010]
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical measures.
[0011]
According to a first aspect of the present invention,A transformer, a switching element for switching a current flowing through a primary winding of the transformer, oscillation control means for controlling a switching operation of the switching element, and an output voltage for a predetermined voltage set in advance for constant voltage control. Having a constant voltage control unit that feeds back a signal corresponding to the deviation of the oscillation control unit,A power supply control device for controlling a switching power supply device for supplying power to a device having a normal operation mode and a power saving operation mode,The constant voltage control means has a first voltage and a second voltage lower than the first voltage as predetermined voltages for the constant voltage control, and receives a high level or low level switching signal as an input. When the device is in the normal operation mode, a switching signal of a level corresponding to the first voltage is input to the constant voltage control means, and the device is switched to the first voltage and the second voltage. Is in the power saving operation mode, the level corresponding to the first voltage and the second voltage are set so that the period of the level corresponding to the second voltage is longer than the period of the level corresponding to the first voltage. Control means for inputting a pulse-like signal whose corresponding level is alternately repeated to the constant voltage control means;A power supply control device characterized by comprising:
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a power supply control device for controlling a power supply device of a device having a device main body and an arbitrary number of terminal devices performing operations related to the operation of the device main body, And the terminal device each have communication means for communicating with each other, and each have a normal operation mode and a power saving operation mode, and the power supply deviceA first voltage and a second voltage lower than the first voltage can be output;At least power is supplied to the device main unit, and based on information obtained via the communication means, all of the device main unit and the terminal device can operate in the power saving operation mode.Determining means for determining whether or not
When it is determined by the determining means that all of the power supply devices cannot operate in the power saving operation mode, the output voltage of the power supply device is set to be switched to the first voltage, and it is determined by the determining means that all can operate in the power saving operation mode. When the output voltage of the power supply device is switched to the second voltageOutput voltage switching meansWhenA power supply control device characterized by comprising:
[0014]
According to a preferred embodiment, a power supply device includes a transformer, a switching element that switches a current flowing through a primary winding of the transformer, and an oscillation control unit that controls a switching operation of the switching element.Constant voltage control means for feeding back a signal corresponding to a deviation of the output voltage from a predetermined voltage set in advance for constant voltage control to the oscillation control means;A switching power supply havingThe constant voltage control means has a first voltage and a second voltage as predetermined voltages for the constant voltage control, and receives the first voltage when a high-level or low-level switching signal is input. And the second voltage can be switched, and the output voltage switching means sets a switching signal of a level corresponding to the first voltage when the determination means determines that all of them cannot operate in the power saving operation mode. When the voltage is input to the voltage control means and the determination means determines that all of them can operate in the power saving operation mode, the period of the level corresponding to the second voltage is longer than the period of the level corresponding to the first voltage. A pulse signal in which the level corresponding to the first voltage and the level corresponding to the second voltage are alternately repeated is input to the constant voltage control means.In the power saving operation mode, switching operation by the switching element is performed intermittently.You.
[0015]
According to another preferred embodiment, in the power saving operation mode, the output voltage of the power supply device is detected, and abnormality detection means for determining whether the detected voltage is abnormal, and abnormality detection by the abnormality detection means And an abnormality notifying means for notifying the user when the notification is made.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a power supply control device for controlling a switching power supply of a device having a device main body and an arbitrary number of terminal devices performing operations related to the operation of the device main body, The main body and the terminal device each have communication means for performing mutual communication, and each have a normal operation mode and a power saving operation mode, and the switching power supply device supplies at least power to the device main body, Based on the information obtained via the communication means, all of the device body and terminal device can operate in the power saving operation modeWhen it is determined that all are operable in the power saving operation mode,Intermittent oscillation control means for intermittently performing a switching operation by a switching element of a switching power supply deviceWhenA power supply control device characterized by comprising:
[0017]
According to a preferred embodiment,JudgmentThe means, when one of the device main body and the terminal device shifts from the normal operation mode to the power saving operation mode, based on information obtained via the communication means, all of the other device main body and the terminal device. It is determined whether it is possible to operate in the power saving operation mode.
[0018]
According to another preferred embodiment,JudgmentWhen it is determined by the means that all of the device main body and the terminal device can operate in the power saving operation mode, it is possible to save all the device body and the terminal device to the power saving operation mode via the communication unit. It has a power operation mode shift instruction means.
[0019]
According to another preferred embodiment, the power supply device supplies power to all of the device main body and the terminal device.
[0020]
According to another preferred embodiment, the terminal device includes a remote control device for remotely controlling the device main body.
[0021]
According to another preferred embodiment, the device is a water heater, the device main body is a water heater main body having a hot water supply function, and the terminal device has a required function by being supplied with hot water from the water heater main body. Including various devices that demonstrate
[0022]
According to a first aspect of the present invention,In the power saving operation mode of the device, the control means sends a level corresponding to the first voltage (hereinafter referred to as a first level) and a level corresponding to the second voltage (hereinafter referred to as a second level) to the constant voltage control means. Is input alternately, the oscillation control means outputs the first voltage to the constant voltage control means when the first level is input to the constant voltage control means. When the second level is input to the constant voltage control means, control is performed so that the output voltage becomes the second voltage. Therefore, the oscillation control means controls the switching operation of the switching element such that the output voltage to be controlled is periodically switched between the first voltage and the second voltage. This allowsIn the power saving operation mode of the deviceThen, Switching operation by switching elementButIntermittent rowsITherefore, the switching loss can be reduced, and the power saving effect can be improved.
[0023]
According to a second aspect of the present invention,JudgmentMeans, based on information obtained via the communication means, when it is determined that all of the device body and the terminal device can operate in the power saving operation mode,Output voltage switching means,Since the voltage supplied by the power supply device is reduced from the voltage during normal operation to the voltage during power saving operation, the power saving effect can be improved.
[0024]
According to a third aspect of the present invention,JudgmentMeans, based on information obtained via the communication means, when it is determined that all of the device body and the terminal device can operate in the power saving operation mode,Intermittent oscillation control means,Since the switching operation by the switching element of the switching power supply device is performed intermittently, the power saving effect can be improved.
[0025]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0027]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hot water supply device including a power supply control device according to an embodiment of the present invention. The water heater includes a water heater main body 1, a plurality of remote controllers 2, and a plurality of terminal devices 3. The water heater main body 1 and the remote controller 2 are connected by a two-core cable 5. The hot water supply device main body 1 and the terminal device 3 are connected by a two-core cable 6. The hot water supply apparatus main body 1 includes a communication unit 11, a control unit 12, a power control unit 13, a power supply unit 14, and an operation display unit 15. The remote controller 2 includes a communication unit 21, a control unit 22, and an operation display unit 23. The terminal device 3 includes a communication unit 31, a control unit 32, and an operation display unit 33.
[0028]
The hot water supply device main body 1 is installed, for example, outside the room, and supplies hot water to a hot water tap, a bathtub, and various terminal devices 3 in response to a request from the remote controller 2 or the terminal device 3.
[0029]
The remote controller 2 is a type of terminal device in the present specification, and is installed in, for example, a kitchen, a bathroom, a living room, or the like, and supplies various instructions based on a user's operation to the hot water supply device main body 1. Various types of information based on the operation of the remote controller 2 and various types of information from the water heater main body 1 are notified.
[0030]
The terminal device 3 is, for example, a floor heating device, a bathroom drying / heating device, an air conditioner, or the like, and exerts at least a part of functions when hot water is supplied from the hot water supply device main body 1.
[0031]
The communication section 11 of the hot water supply apparatus main body 1 communicates with the communication section 21 of the remote controller 2 via the cable 5 and communicates with the communication section 31 of the terminal device 3 via the cable 6.
[0032]
The control unit 12 of the hot water supply device main body 1 includes a microcomputer or the like, and controls the entire hot water supply device main body 1 in response to a request from the remote controller 2 or the terminal device 3 received by the communication unit 11, Various kinds of information such as the operation state of the hot water supply device body 1 are notified to the remote controller 2 and the terminal device 3 through the communication unit 11.
[0033]
The power supply control unit 13 of the hot water supply apparatus main body 1 controls the power supply unit 14 according to a command from the control unit 12 and the state of the power supply unit 14.
[0034]
The power supply unit 14 of the water heater main body 1 is composed of a switching power supply, and supplies power to each unit of the water heater main body 1 and also supplies power to the remote controller 2 and the terminal device 3 via the cables 5 and 6. That is, in the cables 5 and 6, a signal is superimposed on the power supply voltage and transmitted.
[0035]
The operation display unit 15 of the hot water supply device main body 1 includes a key switch, a light emitting diode, and the like, and is mainly used by a worker at the time of trial operation and maintenance and inspection.
[0036]
The communication unit 21 of the remote controller 2 communicates with the communication unit 11 of the water heater main unit 1 via the cable 5.
[0037]
The control unit 22 of the remote controller 2 includes a microcomputer or the like, and controls the entire remote controller 2.
[0038]
The operation display unit 23 of the remote controller 2 includes a key switch, a fluorescent tube array, and the like, and outputs an operation signal according to the operation contents of the user, and information and a water heater main body according to the operation contents of the user. For example, the information from 1 is displayed.
[0039]
The communication unit 31 of the terminal device 3 communicates with the communication unit 11 of the water heater main unit 1 via the cable 6.
[0040]
The control unit 32 of the terminal device 3 includes a microcomputer or the like, and controls the entire terminal device 3.
[0041]
The operation display unit 33 of the terminal device 3 includes a key switch, a light-emitting diode, and the like, and outputs an operation signal according to the operation content of the user and displays information such as an operation state of the terminal device 3. .
[0042]
FIG. 2 is a circuit diagram of the power supply control unit 13 and the power supply unit 14. One end of the commercial power supply 57 is connected to one end of each of the inductor 48 and the capacitor 51 via the fuse 56. The other end of the inductor 48 is connected to one end of the capacitor 52 and one input end of the full-wave rectifier 45. The other end of the commercial power supply 57 is connected to the other end of the capacitor 51 and one end of the inductor 49. The other end of the inductor 49 is connected to the other end of the capacitor 52 and the other input end of the full-wave rectifier 45.
[0043]
One output terminal of the full-wave rectifier 45 is connected to one end of each of the capacitor 53 and the primary winding 43a of the transformer 43. The other end of the primary winding 43a is connected to a drain of a field effect transistor 44 as a switching element. The gate of the field-effect transistor 44 is connected to the output terminal of the oscillation control unit 41 realized by an IC (integrated circuit). The source of the field effect transistor 44 is connected to the input terminal of the oscillation control unit 41 and one end of the resistor 50.
[0044]
One end of the secondary winding 43 b of the transformer 43 is connected to the anode of the diode 47. The cathode of the diode 47 is connected to one end of the capacitor 55, one input terminal of the constant voltage controller 42, and one output terminal 58. The other end of the secondary winding 43b is connected to the other end of the capacitor 55, the other output terminal 59, and the ground of the constant voltage controller 42.
[0045]
One end of the base winding 43c of the transformer 43 is connected to the anode of the diode 46. The cathode of the diode 46 is connected to one end of the capacitor 54 and the input terminal of the oscillation controller 41. One output terminal of the constant voltage control unit 42 is connected to an input terminal of the oscillation control unit 41. The other output terminals of the full-wave rectifier 45 are connected to the other ends of the capacitors 53 and 54, the resistor 50, the base winding 43c, the ground of the oscillation control unit 41, and the other output terminal of the constant voltage control unit 42, respectively. I have.
[0046]
FIG. 3 is a circuit diagram of the constant voltage control unit 42. One input terminal 73 connected to the output terminal 58 in FIG. 2 is connected to one end of the resistor 65 and the resistor 66. The other end of the resistor 65 is connected to the anode of the light emitting diode 61a of the photocoupler 61. The cathode of the light emitting diode 61a is connected to one end of the capacitor 64 and the cathode of the shunt regulator 63. The collector of the phototransistor 61b of the photocoupler 61 is connected to one output terminal 75. The emitter of the phototransistor 61b is connected to the other output terminal 76. The output terminals 75 and 76 are connected to input terminals of the oscillation controller 41.
[0047]
The other end of the resistor 66 is connected to one end of each of the resistor 67 and the resistor 70. The other end of the resistor 67 is connected to one end of each of the resistor 68 and the resistor 69 and the control end of the shunt regulator 63. The other end of the resistor 69 is connected to the other end of the capacitor 64. The other end of the resistor 70 is connected to the collector of the transistor 62. The base of the transistor 62 is connected to one end of each of the resistor 71 and the resistor 72. The anode of the shunt regulator 63 is connected to the other end of each of the resistors 68 and 71, the emitter of the transistor 62, and the other output terminal 74. The output terminal 74 is connected to the output terminal 59 of FIG.
[0048]
The other end of the resistor 72 is connected to a predetermined output port of the microcomputer 77. The microcomputer 77 is provided in the control unit 12 of FIG. That is, the oscillation control unit 41 and the constant voltage control unit 42 implement the power supply control unit 13, and a part of the functions of the power supply control unit 13 is implemented by the microcomputer 77.
[0049]
Next, the operation will be described. Now, it is assumed that all of the water heater main body 1, the remote controller 2, and the terminal device 3 are in the normal operation mode. In this state, a voltage of, for example, 15 volts is output from the output terminals 58 and 59 of the power supply unit 14. This voltage is supplied to various parts inside the water heater main body 1, is also supplied to the remote controller 2 via the cable 5, and is further supplied to the terminal device 3 via the cable 6.
[0050]
At this time, a high-level voltage is supplied from a predetermined output port of the microcomputer 77 to the base of the transistor 62 via the resistor 72. Therefore, when the transistor 62 is on and the constant voltage control unit 42 is in such a state, each circuit element of the constant voltage control unit 42 is output so that a voltage of 15 volts is output from the output terminals 58 and 59. Is set.
[0051]
Here, if the output voltages from the output terminals 58 and 59 tend to fluctuate for some reason, the current flowing through the light emitting diode 61a of the photocoupler 61 changes accordingly, and the light quantity output from the light emitting diode 61a changes accordingly. I do. As a result, the current output from the phototransistor 61b of the photocoupler 61 changes. This current is supplied to the oscillation control unit 41, and the oscillation control unit 41 changes the duty ratio of the switching operation by the field effect transistor 44. As a result, fluctuations in the output voltage from the output terminals 58 and 59 are suppressed, and are maintained at 15 volts.
[0052]
As described above, the constant voltage control section 42 functions to always maintain the output voltage from the output terminals 58 and 59 at 15 volts by negative feedback.
[0053]
Here, when either the remote controller 2 or the terminal device 3 shifts from the normal operation mode to the power saving operation mode, information to that effect is transmitted from the remote controller 2 or the terminal device 3 to the water heater main body 1. Thereby, the control unit 12 of the water heater main body 1 determines whether or not the water heater main body 1 itself is capable of power saving operation. If the power saving operation is possible, all the other remote controllers 2 and the terminal devices 3 Is inquired as to whether power saving operation is possible. Also, when the water heater main unit 1 itself shifts from the normal operation mode to the power saving operation mode, it inquires of all the remote controllers 2 and the terminal devices 3 whether or not the power saving operation is possible.
[0054]
That is, the water heater main body 1, the remote controller 2, and the terminal device 3 automatically switch from the normal operation mode to the power saving operation mode according to the determination of the control units 12, 22, 32 when the non-use state continues for a predetermined time. Even though the operation is shifted, even if the non-use state has not been continued for a predetermined time, the power-saving operation can be performed in the non-use state.
[0055]
If there is a response from all the remote controllers 2 and the terminal devices 3 indicating that the power saving operation is possible, the control unit 12 informs all the remote controllers 2 and the terminal devices 3 that the operation should be shifted to the power saving operation mode. Send instructions. Upon receiving this instruction, the remote controller 2 and the terminal device 3 shift from the normal operation mode to the power saving operation mode, and execute a predetermined process such as stopping power supply to the display device.
[0056]
Further, control section 12 of hot water supply apparatus main body 1 controls power supply control section 13 to lower the output voltage of power supply section 14. More specifically, a predetermined output port of the microcomputer 77 outputs a pulse-like voltage having a predetermined period, for example, as shown in FIG. In other words, the high-level output for a predetermined time and the low-level output for a considerably long time are alternately repeated. Thus, output voltages as shown in FIG. 4B are output from the output terminals 58 and 59.
[0057]
Here, when a low-level voltage is output from a predetermined output port of the microcomputer 77, the transistor 62 is turned off, and no current flows through the resistor 70. Therefore, the output voltage control current flowing through resistor 66 is smaller than when a high-level voltage is output from the output port, and the voltage across resistor 66 is smaller. Then, the current flowing through the light emitting diode 61a of the photocoupler 61 changes accordingly, and the amount of light output from the light emitting diode 61a changes. As a result, the current output from the phototransistor 61b of the photocoupler 61 changes. This current is supplied to the oscillation control unit 41, and the oscillation control unit 41 changes the duty ratio of the switching operation by the field effect transistor 44. As a result, the output voltage from output terminals 58 and 59 is adjusted to, for example, 7 volts.
[0058]
In this state, when the output from the predetermined output port of the microcomputer 77 becomes high level for a predetermined time, the operation of the constant voltage control unit 42 and the oscillation control unit 41 causes the output terminal 58 to operate as shown in FIG. , 59 gradually increases from 7 volts and then decreases back to 7 volts. In the period T during which the output voltage from the output terminals 58 and 59 is decreasing, the field effect transistor 44 does not perform the switching operation. That is, the field effect transistor 44 performs the switching operation intermittently. As a result, when all of the water heater main body 1, the remote controller 2, and the terminal device 3 are in the power saving operation mode, the output voltages from the output terminals 58 and 59 are not exactly maintained at 7 volts, and It will be maintained at approximately 7 volts, with some fluctuations.
[0059]
Although not shown, output voltages from the output terminals 58 and 59 are input to a predetermined input port of the microcomputer 77 via an A / D converter, and are monitored by the microcomputer 77. Microcomputer 77 operates when all of hot water supply main unit 1, remote controller 2, and terminal device 3 are in the power saving operation mode, that is, when the output voltage from output terminals 58 and 59 should be approximately 7 volts. If an abnormality in the output voltage is detected, the abnormality is notified to the remote controller 2 and displayed on the display device of the operation display unit 23. At this time, the control unit 22 of the remote controller 2 temporarily cancels the power saving operation mode and sets a display enabled state. Of course, when there are a plurality of remote controllers 2, such an abnormal display may be performed only on a part of them, or together with or instead of the display on the remote controller 2, the operation of the water heater main body 1. This may be performed on the display unit 15 or the operation display unit 33 of the terminal device 3.
[0060]
As described above, in the power saving operation mode, the power supply control unit 13 lowers the output voltage of the power supply unit 14 and causes the switching operation of the field effect transistor 44 to be performed intermittently, so that the power saving effect is satisfactorily improved. Can be done. That is, since the circuits of the hot water supply device main body 1, the remote controller 2, and the terminal device 3 are mostly constant current loads, power consumption is reduced by lowering the power supply voltage. In addition, since the switching operation is performed intermittently, the number of times of switching is reduced and the switching loss is reduced, so that power consumption can be reduced.
[0061]
Further, when any one of the hot water supply device main body 1, the remote controller 2, and the terminal device 3 shifts from the normal operation mode to the power saving operation mode, the other devices are not used, that is, in a state where the power saving operation is possible. If this is the case, all of the operations are shifted to the power saving operation mode, and the power supply voltage supplied from the power supply unit 14 is reduced. In other words, power consumption can be reduced as a whole, since all devices can be shifted to the power saving operation mode earlier than when switching from the normal operation mode to the power saving operation mode by each device's own judgment. it can. Moreover, at that time, the power supply voltage is reduced, so that the power consumption can be further reduced. Furthermore, if the switching operation is performed intermittently as in the present embodiment, the power saving effect can be further improved by reducing the switching loss. In addition, even if any of the water heater main body 1, the remote controller 2, and the terminal device 3 does not shift from the normal operation mode to the power saving operation mode, the water heater main body 1, the remote controller 2, and the terminal device 3 can be operated. The configuration may be such that when all are in a state in which power saving operation is possible, all of them are shifted to the power saving operation mode.
[0062]
In addition, when the output voltage of the power supply unit 14 is abnormal in the power saving operation mode, the fact is notified by a display or the like. Therefore, for example, the output voltage of the power supply unit 14 decreases despite the power saving operation mode. If it has not, the user can immediately know it and make a request for repair, etc., to ensure power saving.
[0063]
In the above-described embodiment, the output voltage of the power supply unit 14 is switched by the circuit as shown in FIG. 3, but in the second aspect of the present invention, the output voltage of the power supply device is changed by the circuit as shown in FIG. You may switch. That is, the output voltage is switched by turning on / off the transistor 82 by the output of the microcomputer 81. Specifically, in the normal operation mode, the output of the microcomputer 81 is at a low level, and the transistor 82 is off. Then, in the power saving operation mode, the output of the microcomputer 81 becomes high level, and the transistor 82 is turned on. Thereby, the resistor 84 is connected in parallel with the resistor 83, and the same effect as when the resistance value of the resistor 83 is reduced is produced, so that the output voltage Vo is reduced. Note that the voltage between both ends of the resistor 85 is always kept at the reference voltage Vref by the shunt regulator 86. 87 is a resistor.
[0064]
Further, in the second aspect of the present invention, the output voltage of the power supply device may be switched by a circuit as shown in FIG. That is, in the normal operation mode, the output port 91a of the microcomputer 91 is at a low level. The voltage between both ends of the resistor 92 is always held at the reference voltage Vref by the shunt regulator 93. Therefore, the output voltage Vo is maintained at a value determined by the resistance values of the resistors 92 and 94 and the reference voltage Vref of the shunt regulator 93. In the power saving operation mode, a voltage obtained by converting digital data into analog data is output from the output port 91a of the microcomputer 91. As a result, a current flows into the resistor 92 via the resistor 95, so that the current flowing through the resistor 94 decreases, and as a result, the output voltage Vo decreases. Then, the output voltage Vo is input to the input port 91b of the microcomputer 91 and is converted into digital data. That is, the output voltage Vo is monitored by the microcomputer 91. If the output voltage Vo is not the predetermined voltage in the power saving operation mode, the microcomputer 91 varies the voltage output from the output port 91a so that the output voltage Vo becomes the predetermined voltage. In addition, 96 is a resistor.
[0065]
Further, in the above-described embodiment, the output voltage of the power supply unit 14 is reduced and the intermittent operation is performed in the power saving operation mode. However, in the first and third aspects of the present invention, the power supply unit However, only the intermittent operation may be performed without lowering the output voltage.
[0066]
In the above embodiment, the output voltage of the power supply unit 14 is changed by changing the duty ratio of the switching operation of the field effect transistor 44 in the power saving operation mode. May be varied to change the output voltage of the power supply unit 14.
[0067]
Further, in the above-described embodiment, all of the remote controller 2 and the terminal device 3 are configured to be able to communicate with the hot-water supply device main body 1. However, power is supplied from the power supply unit 14 and the communication function with the hot-water supply device main body 1 is performed. May be included. In this case, the terminal device 3 having no communication function monitors the power supply voltage supplied from the power supply unit 14 of the hot-water supply device main unit 1 to switch the power supply voltage to a low voltage for the power saving operation mode. If the device itself is in a state in which power saving operation is possible, the operation may be shifted to the power saving operation mode.
[0068]
Further, in the above-described embodiment, all of the remote controller 2 and the terminal device 3 are configured to be supplied with power from the power supply unit 14 of the hot-water supply device main body 1. A terminal device 3 to which power is not supplied from 14 may be included. Even in this case, depending on the operation status of the terminal device 3, the water heater main unit 1 may not be able to perform the power saving operation, so it is necessary to inquire about the operation status of the terminal device 3. In addition, by quickly shifting the terminal device 3 to the power saving operation mode, the power consumption of the entire hot water supply device can be reduced.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention,, In the power saving operation mode of the device,The control means controls the oscillation control means to perform an intermittent oscillation operation.,Since the switching operation by the switching element is performed intermittently, the switching loss can be reduced, and the power saving effect can be improved.
[0070]
According to a second aspect of the present invention,JudgmentMeans, based on information obtained via the communication means, when it is determined that all of the device body and the terminal device can operate in the power saving operation mode,Output voltage switching means,Since the voltage supplied by the power supply device is reduced from the voltage during normal operation to the voltage during power saving operation, the power saving effect can be improved.
[0071]
According to a third aspect of the present invention,JudgmentMeans, based on information obtained via the communication means, when it is determined that all of the device body and the terminal device can operate in the power saving operation mode,Intermittent oscillation control means,Since the switching operation by the switching element of the switching power supply device is performed intermittently, the power saving effect can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hot water supply device including a power supply control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a power supply control unit and a power supply unit of the water heater main body.
FIG. 3 is a circuit diagram of a constant voltage control unit.
FIG. 4 is a waveform diagram of a control voltage of a power supply control unit and an output voltage of the power supply unit.
FIG. 5 is a circuit diagram of an output circuit according to another embodiment.
FIG. 6 is a circuit diagram of an output circuit according to still another embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Hot water supply unit
2 Remote controller
3 Terminal device
11 Communication unit
12 control unit
13 Power control unit
14 Power supply section
15 Operation display
21 Communication unit
22 Control part
23 Operation display section
31 Communication unit
32 control unit
33 Operation display
41 Oscillation control unit
42 constant voltage controller
43 Trance
44 Field Effect Transistor
77 Microcomputer

Claims

A transformer, a switching element for switching a current flowing through a primary winding of the transformer, oscillation control means for controlling a switching operation of the switching element, and an output voltage for a predetermined voltage set in advance for constant voltage control. Power supply control for controlling a switching power supply device for supplying power to a device having a normal operation mode and a power saving operation mode, the constant voltage control unit returning a signal corresponding to the deviation of the oscillation control unit to the oscillation control unit. A device,
The constant voltage control means has a first voltage and a second voltage lower than the first voltage as predetermined voltages for constant voltage control, and a high-level or low-level switching signal The first voltage and the second voltage can be switched by being input,
When the device is in the normal operation mode, a switching signal having a level corresponding to the first voltage is input to the constant voltage control unit. When the device is in the power saving operation mode, the switching signal corresponding to the first voltage is input. A pulse-like shape in which the level corresponding to the first voltage and the level corresponding to the second voltage are alternately repeated so that the period of the level corresponding to the second voltage is longer than the period of the set level. A power supply control device , comprising: control means for inputting a signal to the constant voltage control means .

A power supply control device that controls a power supply device of a device having a device body and an arbitrary number of terminal devices that perform operations related to the operation of the device body,
The device body and the terminal device each have a communication unit for performing mutual communication, and each has a normal operation mode and a power saving operation mode,
The power supply device is capable of outputting a first voltage and a second voltage lower than the first voltage, and supplies power to at least the device body;
Based on information obtained via the communication unit, a determination unit that determines whether all of the device body and the terminal device can operate in a power saving operation mode ,
When it is determined by the determination unit that all of the power supply devices cannot operate in the power saving operation mode, the output voltage of the power supply device is set to be switched to the first voltage. when it is determined is characterized in that an output voltage switching means for switching and setting the output voltage of the power supply to a second voltage, the power supply control device.

The power supply device includes a transformer, a switching element that switches a current flowing through a primary winding of the transformer, an oscillation control unit that controls a switching operation of the switching element, and a predetermined voltage that is set in advance for constant voltage control. A constant voltage control unit that feeds back a signal corresponding to the deviation of the output voltage to the oscillation control unit to the oscillation control unit ,
The constant voltage control means has the first voltage and the second voltage as predetermined voltages for constant voltage control, and receives a high-level or low-level switching signal to input the constant voltage. Switching between the first voltage and the second voltage,
The output voltage switching means, when it is determined by the determination means that not all can operate in the power saving operation mode, input a switching signal of a level corresponding to the first voltage to the constant voltage control means, When the determination unit determines that all of them can operate in the power saving operation mode, the second voltage is set to be longer than the level corresponding to the first voltage. A pulse signal in which a level corresponding to the first voltage and a level corresponding to the second voltage are alternately repeated is input to the constant voltage control unit, and the switching operation by the switching element is performed in the power saving operation mode. thereby intermittently performed, the power supply control device according to claim 2.

During the power saving operation mode, an abnormality detection unit that detects an output voltage of the power supply device and determines whether the detected voltage is abnormal.
When an abnormality is detected by the abnormality detecting means, and an abnormality informing means for informing to that effect, the power control device according to claim 2 or 3.

A power supply control device for controlling a switching power supply device of a device having a device body and an arbitrary number of terminal devices performing operations related to the operation of the device body,
The device body and the terminal device each have a communication unit for performing mutual communication, and each has a normal operation mode and a power saving operation mode,
The switching power supply device supplies power to at least the device body,
Based on information obtained via the communication unit, a determination unit that determines whether all of the device body and the terminal device can operate in a power saving operation mode ,
When all in the determining means is determined to be operating in the power saving operation mode, is characterized in that a intermittent oscillation control means for intermittently perform the switching operation by the switching elements of the switching power supply device, Power control unit.

The determining means, when any one of the device body and the terminal device transitions from the normal operation mode to the power saving operation mode, based on information obtained via the communication means, the other device body and The power supply control device according to any one of claims 2 to 5 , wherein it is determined whether all of the terminal devices can operate in the power saving operation mode.

When the determining means determines that all of the device main body and the terminal device can operate in the power saving operation mode, all of the device main body and the terminal device are saved via the communication means. The power supply control device according to any one of claims 2 to 6 , further comprising a power saving operation mode shift instruction unit that shifts to the power operation mode.

The power supply control device according to any one of claims 2 to 7 , wherein the power supply device supplies power to all of the device main body and the terminal device.

The power supply control device according to any one of claims 2 to 8 , wherein the terminal device includes a remote control device for remotely controlling the device main body.

The device is a water heater,
The device body is a water heater main body having a hot water supply function,
The power supply control device according to any one of claims 2 to 9 , wherein the terminal device includes various devices that perform required functions by being supplied with hot water from the hot water supply device main body.