JP3933622B2 - 電力供給システム - Google Patents

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Description

この発明は、例えば、画像表示部とチューナとが互いに信号ケーブルで接続され、それらに所要の電力を供給/遮断したり、パーソナルコンピュータのビデオボード等のホストとモニター装置とが互いに信号ケーブルで接続され、モニター装置に所要の電力を供給したり、一定時間の操作が行われない場合にホストからの信号に応じてモニター装置への電力が遮断されたりするのに用いられる技術に係り、特に、主電源回路を備えた主装置と、副電源回路を備えた副装置と、主装置及び副装置が作動するシステム稼働としてのオン又は主装置及び副装置が停止するシステム待機としてのオフを指示する指示手段とを備え、それらのいずれか一方の電源のオン/オフに連動して他方の電源がオン/オフするように作動する電力供給システムや、電源回路を備えてシステム待機とシステム稼働の状態に切換え可能な電力供給システムに関する。
「第1従来例」として、例えば、ホストであるパーソナルコンピュータ(主装置)と、このパーソナルコンピュータで制御されるプリンタ(副装置)とを備えたものが挙げられる(例えば、特許文献1参照)。
この装置では、パーソナルコンピュータの電源がオンすると、プリンタではUSBインターフェイスの電源ラインを介して供給された電力によって電源駆動回路のトランジスタスイッチがオンになる。これにより、電力供給部による電力供給が開始され、印刷部を含むプリンタの全体が稼働してパーソナルコンピュータからのデータを受信可能になる。その一方、プリンタの電源駆動回路はパーソナルコンピュータがオフされた時には、印刷部の終了処理が完了した後、トランジスタスイッチがオフされて、電力供給部による電力供給が停止する。この電力供給の停止により、プリンタの待機電力を低減できるようになっている。
また、「第2従来例」として、例えば、二つの各々の内部に電源回路を備えた機器が一般的な通信ケーブルと接続されて構成され、この通信ケーブルを利用して電源のオン/オフ状態を伝えることにより、電源の制御を行うように構成されたものが挙げられる(例えば、特許文献2参照)。
この装置は、送信側機器(主装置)と受信側機器(副装置)とが通信回路によって接続されており、送信側機器の電源回路を制御する制御回路が作動すれば、それに応じて受信側機器の制御回路及び電源回路が動作され、これに伴い電源制御回路が制御されて受信側機器の電源が制御される。この装置では、通信ケーブルの状態を監視しているだけであるので、受信側で電源が必要な回路部分が小さくでき、その結果として待機電力が小さくできる。
さらに、「第3従来例」として、それぞれ電源を独立して入力可能なステレオレシーバ(主装置)と、このステレオレシーバに対応したCD機器やMD機器などの周辺機器(副装置)とがIEEE1394インターフェイスによって相互に接続されたオーディオ装置が例示される。
このように構成された装置では、ステレオレシーバが自身の電源状態に応じて、所定の条件に適合する他の周辺機器に対する電源のオン/オフ状態を連動させるように各周辺機器を制御するようになっている。したがって、周辺機器は、IEEE1394インターフェイスに必要な電源だけを確保すればよく、待機電力が低減できる。
また、電源回路を備えてシステム待機とシステム稼働の状態に切換え可能な電力供給システムでは、電源回路と負荷を含むEMI対策のために電源回路の前段に、比較的大容量のコンデンサを備えた一つのフィルタ回路を設けてある。
特開2002−108518号公報(段落番号「0019」〜「0024」、図1) 特開平6−28064号公報(段落番号「0019」、図1) 特開2001−236148号公報(図1)
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、第1従来例は、プリンタとACラインとの間に接続されているACアダプタが待機中に電力を消費するので、副装置であるプリンタのACラインからみた待機電力を完全に無くすことはできないという問題がある。また、ACアダプタには通常EMI対策用のフィルタ回路が設けられているので、電源供給部がオフしていてもACラインと接続した時点でコンデンサに交流電流が流れてしまう関係上、力率が悪化して皮相電力(無効電力)が大きくなる。
また、第2従来例は、受信側機器は、通信回路及び制御回路に電力を供給しておく必要があって待機中に電力を消費する。
さらに、第3従来例は、ステレオレシーバ及び周辺機器はともにIEEE1394インターフェイスを動作させておく必要があるので、待機中であっても電力を消費する。また、待機中におけるシステム全体の待機消費電力が大きいという問題もある。
また、負荷が作動しているシステム稼働時は、当然のことながらノイズ源が多くなるので、EMI対策のためにはフィルタ回路のコンデンサ容量を大きくしておく方が好ましい。しかしながら、そうするとシステム待機に切り替わった際における待機消費電力が増大するという問題がある。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、システム待機時における副装置のACラインからみた待機消費電力をゼロにしてシステム全体における待機消費電力を低減することができる電力供給システムを提供することを目的とする。
また、この発明の他の目的は、フィルタ回路を工夫することにより、システム稼働時におけるノイズ対策を充分に図りつつもシステム待機時における待機消費電力を低減することができる電力供給システムを提供することを目的とする。
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、1次側電源スイッチ及び第1のリレーを介して主電源回路がACラインに接続されている主装置と、この主装置に信号ケーブルで接続され、第2のリレーを介して副電源回路がACラインに接続されている副装置と、前記主装置及び前記副装置が作動するシステム稼働としてのオン又は前記主装置及び前記副装置が停止するシステム待機としてのオフを指示する指示手段とを備え、前記指示手段の指示により前記主装置又は前記副装置のいずれか一方のオン/オフに連動して他方がオン/オフするように作動する電力供給システムにおいて、前記主装置は、前記主電源回路により電力を供給され、前記第2のリレーを作動させる半導体スイッチと、前記指示手段による指示を検出し、その指示がオンである場合には、前記第1のリレー及び前記半導体スイッチを作動させる制御手段と、一次側電源スイッチがオンすることでACラインに接続され、前記制御手段に電力を供給する補助電源回路とを備え、前記1次側電源スイッチと前記第1のリレーとの間には、第1のコンデンサを備えた1段目のフィルタ回路が設けられ、前記第1のリレーと主電源回路との間には、第2のコンデンサを備えた2段目のフィルタ回路が設けられ、前記第1のコンデンサは、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの合成容量よりも小さい容量を備えていることを特徴とするものである。
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、システム待機時には主装置が備えている補助電源回路から制御手段に電力が供給され、制御手段が指示手段によるオン/オフの指示を監視する。指示手段による指示がオンとなった場合には、第1のリレーが制御手段によって作動され、主装置の主電源回路がACラインに接続される。次いで、起動された主電源回路から電力を供給される半導体スイッチが制御手段によって作動され、第2のリレーが作動されて副装置の副電源回路がACラインに接続され、これにより主装置及び副装置が作動してシステム稼働となる。したがって、システム待機時には、主装置の補助電源回路だけが電力を消費するので、ACラインからみた副装置の待機消費電力をゼロ(有効電力0W)にすることができる。その結果、システム全体の待機消費電力を低減することができる。
また、前記制御手段は、前記主装置に設けられた第1のマイクロコンピュータと、前記副装置に設けられ、前記指示手段のオン/オフを前記第1のマイクロコンピュータとの間で通信可能な第2のマイクロコンピュータを備えているのが好ましい(請求項2)。
主装置に設けられた第1のマイクロコンピュータと副装置に設けられた第2のマイクロコンピュータとで制御手段を構成し、第2のマイクロコンピュータは、第1のマイクロコンピュータとの間で指示手段のオン/オフを通信可能に構成することで、指示手段の指示に応じてシステム稼働又はシステム待機を制御することができる。
また、前記制御手段は、前記主装置だけに設けられたマイクロコンピュータを備えていることが好ましい(請求項3)。主装置だけにマイクロコンピュータを備えることにより、システム全体の構成部品を少なくできて低コスト化を図ることができる。
また、請求項4に記載の発明は、1次側電源スイッチ及び第1のリレーを介して主電源回路がACラインに接続されている主装置と、この主装置に信号ケーブルで接続され、第2のリレーを介して副電源回路がACラインに接続されている副装置と、前記主装置及び前記副装置が作動するシステム稼働としてのオン又は前記主装置及び前記副装置が停止するシステム待機としてのオフを指示する指示手段とを備え、前記指示手段の指示により前記主装置又は前記副装置のいずれか一方のオン/オフに連動して他方がオン/オフするように作動する電力供給システムにおいて、前記主装置は、前記指示手段による指示を検出し、その指示がオンである場合には、前記第1のリレーを作動させる第1の制御手段を備え、前記副装置は、前記第2のリレーを作動させる半導体スイッチと、前記指示手段による指示を検出し、その指示がオンである場合には、前記半導体スイッチを作動させる第2の制御手段とを備え、さらに前記主装置は、一次側電源スイッチがオンすることでACラインに接続され、前記第1の制御手段及び前記第2の制御手段並びに前記半導体スイッチに電力を供給する補助電源回路とを備え、前記1次側電源スイッチと前記第1のリレーとの間には、第1のコンデンサを備えた1段目のフィルタ回路が設けられ、前記第1のリレーと主電源回路との間には、第2のコンデンサを備えた2段目のフィルタ回路が設けられ、前記第1のコンデンサは、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの合成容量よりも小さい容量を備えていることを特徴とするものである。
[作用・効果]請求項4に記載の発明によれば、システム待機時には主装置が備えている補助電源回路から第1の制御手段及び副装置が備えている第2の制御手段に対して電力が供給され、第1の制御手段及び第2の制御手段が指示手段によるオン/オフの指示を監視する。指示手段による指示がオンとなった場合には、第1のリレーが第1の制御手段によって作動され、主装置の主電源回路がACラインに接続される。次いで、半導体スイッチを介して第2のリレーが作動され、副装置の副電源回路がACラインに接続されて主装置及び副装置が作動してシステム稼働となる。したがって、システム待機時には、主装置の補助電源回路だけが電力を消費するので、ACラインからみた副装置の待機消費電力をゼロ(有効電力0W)にすることができる。その結果、システム全体の待機消費電力を低減することができる。
また、上記構成によると、副装置の第2のリレーを駆動する半導体スイッチを副装置側に備えているので、第2のリレーと半導体スイッチとを接続する主副装置間の信号ケーブルの信号線を省略することができる。主副装置間の信号ケーブルは、例えば、数メートル(1〜3mあるいは10m)の長さになるので、信号線を一本省略することができるだけでコストを低減することができる。
また、請求項5に記載の発明は、1次側電源スイッチ及び第1のリレーを介して主電源回路がACラインに接続されている主装置と、この主装置に信号ケーブルで接続され、第2のリレーを介して副電源回路がACラインに接続されている副装置と、前記主装置及び前記副装置が作動するシステム稼働としてのオン又は前記主装置及び前記副装置が停止するシステム待機としてのオフを指示する指示手段とを備え、前記指示手段の指示により前記主装置又は前記副装置のいずれか一方のオン/オフに連動して他方がオン/オフするように作動する電力供給システムにおいて、前記主装置は、前記主電源回路により電力が供給され、前記第2のリレーを作動させる半導体スイッチと、前記指示手段による指示がオンであることに基づいて前記第1のリレーを作動させる第1の制御手段を備え、前記副装置は、前記指示手段による指示を検出し、その指示がオンである場合には、そのことを前記第1の制御手段に伝達する第2の制御手段とを備え、さらに前記主装置は、一次側電源スイッチがオンすることでACラインに接続され、前記第1の制御手段及び前記第2の制御手段に電力を供給する補助電源回路とを備え、前記1次側電源スイッチと前記第1のリレーとの間には、第1のコンデンサを備えた1段目のフィルタ回路が設けられ、前記第1のリレーと主電源回路との間には、第2のコンデンサを備えた2段目のフィルタ回路が設けられ、前記第1のコンデンサは、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの合成容量よりも小さい容量を備えていることを特徴とするものである。
[作用・効果]請求項5に記載の発明によれば、システム待機時には主装置が備えている補助電源回路から第1の制御手段及び第2の制御手段に電力が供給され、第1の制御手段及び第2の制御手段が指示手段によるオン/オフの指示を監視する。指示手段による指示がオンとなった場合には、第1のリレーが制御手段によって作動され、主装置の主電源回路がACラインに接続される。次いで、起動された主電源回路から電力を供給される半導体スイッチが第1の制御手段によって作動され、第2のリレーが作動されて副装置の副電源回路がACラインに接続され、これにより主装置及び副装置が作動してシステム稼働となる。したがって、システム待機時には、主装置の補助電源回路だけが電力を消費するので、ACラインからみた副装置の待機消費電力をゼロ(有効電力0W)にすることができる。その結果、システム全体の待機消費電力を低減することができる。
また、上述した請求項1,4,5に記載の電力供給システムは、以下のような作用効果も有する。
1次側電源スイッチだけがオンされているシステム待機時には、1段目のフィルタ回路だけが接続され、指示手段によりシステム稼働が指示された場合には、さらに2段目のフィルタ回路が接続される。システム待機時に接続されている1段目のフィルタ回路における第1のコンデンサの容量は、1段目と2段目のフィルタ回路のコンデンサの合成容量より小さいので、通電時における皮相電力(無効電力)が小さくなり、電力ロスを小さくすることができる。したがって、待機時におけるシステム全体の消費電力をさらに低減することができる。
なお、待機中にフィルタ回路を使用しない方が好ましいのは、以下の理由による。
すなわち、力率が悪い電気器具を使うと無効電力が大きくなり、皮相電力も大きくなって電力ロスが大きくなる。一般的には、ACラインと電源回路を接続する際に、EMI対策上、フィルタ回路を設けることは必須である。しかし、この回路にはコンデンサが含まれているので、ACラインに接続されているだけで電力が消費されてしまう。したがって、待機中のような主電源回路を使用しない場合には、主電源回路用のフィルタ回路をACラインから切り離しておくのが好ましい。なお、力率及び皮相電力は、次のような関係式で表され、皮相電力がコンデンサの容量cに依存することが理解できる。
皮相電力及び無効電力は、以下の式(1),(2)で表される。
皮相電力[VA]=√(有効電力[W]+無効電力[VAR]) … (1)
無効電力P=E/Z=E/(ωL+(1/ωC)) … (2)
ここでL成分を無視すると、
=E/(1/ωC)=EωC[VAR]となる。
上記の式(2)から、無効電力がコンデンサの要領に依存することがわかる。
したがって、式(1),(2)から皮相電力がコンデンサの容量に依存することがわかる。
また、前記指示手段は、前記補助電源回路から電力が供給され、リモートコントローラからのオン/オフ信号を受信する受信部を備えていることが好ましく(請求項)、前記受信部は、前記主装置または前記副装置のいずれか一方にのみ備えられていることが好ましい(請求項)。この構成では、非接触でシステム待機とシステム稼働を指示することができる。
また、前記指示手段は、前記主装置及び前記副装置に備えられ、オン/オフを切り換える手動スイッチを備えていることが好ましい(請求項)。この構成では、手動でオン/オフを切り換えることができる。
また、前記第2のリレーは、2a接点を有することが好ましい(請求項)。2a接点(両切りや2メイク接点ともいう)を備えることで第2のリレーから後段は完全にACラインから完全に遮断されるので、第2のリレーより後段(例えば、コンデンサを含むフィルタ回路)で消費する電力をなくすことができる(有効電力0W、無効電力0VARであるが故に、皮相電力0VAを達成)。リレーは、2a接点であれば機械式リレーやSSR(ソリッドステートリレー)に限られない。
なお、この発明においては、主装置又は副装置のいずれか一方に1基だけの補助電源回路を備える構成としているが、主副装置の双方にそれぞれ備えて捕縄電源回路を2基にするよりも好ましい理由は次のとおりである。
例えば、システム全体で80[mW]の出力電力を得るためには、補助電源回路が2基の場合:1基あたりの出力電力は40[mW]、補助電源回路が1基だけの場合:出力電力は80[mW]となる。一般的に、電源回路においては、その出力が高くなるに従って効率が100[%]に近づいてゆく。例えば、20[W]を超えて50[W]出力まではほぼ100[%]近くの効率を発揮できるが、1[W]付近以下では急激に効率が低下するという一般的な傾向がある。このような傾向から出力が40[mW]と80[mW]では、それぞれ効率が約37[%]と56[%]になる。
ここで、補助電源回路が2基と1基の場合について、補助電源回路に供給する必要がある電力を求めてみる。
「補助電源回路が2基の場合」
1基につき、出力電圧4[V]、出力電流10[mA]、効率37[%]とすると、
入力電力(消費電力)=出力電力/効率×補助電源回路の基数
=出力電圧×出力電流/37[%]×2[基]
=4[V]×10[mA]/0.37×2[基]
=216[mW]
「補助電源回路が1基の場合」
出力電圧4[V]、出力電流20[mA]、効率を56[%]とすると、
入力電力(消費電力)=出力電力/効率
=出力電圧×出力電流/56[%]×1[基]
=4[V]×20[mA]/0.56×1[基]
=143[mW]
上記の結果から、システム全体で80[mW]の出力電力を得るためには、補助電源回路が1基では143[mW]を投入する必要があり、2基では216[mW]を投入する必要があることがわかる。したがって、補助電源回路は、複数に分けるよりも1基で構成する方が消費電力を低減することができて好ましいのである。
また、請求項1に記載の発明は、前記1次側電源スイッチと前記リレーとの間には、第1のコンデンサを備えた1段目のフィルタ回路を備え、前記リレーと前記電源回路との間には、第2のコンデンサを備えた2段目のフィルタ回路を備え、前記第1のコンデンサは、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの合成容量よりも小さい容量を備え、前記1段目のフィルタ回路の後段には、システム待機時に小電力を供給する補助電源回路が接続されていることものである。
[作用・効果]システム稼働の場合には、リレーが作動して電源回路が1段目のフィルタ回路と2段目のフィルタ回路とを介してACラインに接続される。したがって、二つのフィルタ回路によりノイズ吸収等のEMI対策を充分に図ることができる。その一方、システム待機の場合には、リレーが非作動とされて電源回路がACラインから切り離されるとともに、1段目のフィルタ回路だけを介して補助電源回路がACラインに接続される。システム待機時に接続されている1段目のフィルタ回路は、第1のコンデンサの容量が、システム稼働時に接続されている1段目と2段目のフィルタ回路におけるコンデンサの合成容量よりも小さいので、通電時における皮相電力(無効電力)が小さくなり、電力ロスを小さくすることができる。したがって、システム稼働時におけるノイズ対策を充分に図りつつもシステム待機時におけるシステム全体の消費電力をさらに低減することができる。
また、この発明において、前記2段目のフィルタ回路が備えるコンデンサの容量は、前記1段目のフィルタ回路が備えるコンデンサの容量の2〜50倍であることが好ましい(請求項1)。
この発明に係る電力供給システムによれば、システム待機時には、主装置の補助電源回路だけが電力を消費するので、ACラインからみた副装置の待機消費電力をゼロ(有効電力0W、無効電力0VARであるが故に、皮相電力0VA)にすることができる。その結果、システム全体の待機消費電力を低減することができる。
また、この発明に係る電力供給システムによれば、システム待機時には第1のコンデンサを備えている1段目のフィルタ回路だけとし、システム稼働時は第2のコンデンサを含む二段のフィルタ回路とする切換えにより、システム稼働時におけるノイズ対策を充分に図りつつもシステム待機時におけるシステム全体の消費電力をさらに低減することができる。
以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
図1は、実施例1に係る電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。
この電力供給システム1Aは、主装置3Aと副装置5Aとを信号ケーブル7で接続してなる。副装置5Aは、液晶パネルやオーディオアンプなどの出力装置である主負荷ユニット9を備え、この電力供給システム1Aのユーザは、主としてこの主負荷ユニット9による出力を鑑賞等する。電力供給システム1Aの一例としては、チューナ(主装置3A)と液晶表示部(副装置5A)とが別体で、信号ケーブル7によって連結された構成の装置であって、ユーザはチューナ(後述するデジタルチューナユニット23)によって所望のチャンネルを選択し、液晶表示部に表示される映像を鑑賞する装置に内蔵されたものが挙げられる。
主装置3Aは、商用電源であるACライン11への開閉を制御する1次側電源スイッチ13を備えている。この1次側電源スイッチ13の後段には、1段目のフィルタ回路15と、リレー17と、2段目のフィルタ回路19と、主電源回路21とをその順に備えている。主電源回路21は、デジタルチューナユニット23(図中ではDTユニットと略記する)と、信号変換器25と、半導体スイッチ27に電力を供給する。なお、半導体スイッチ27としては、例えば、FETが挙げられる。信号変換器25には、信号入力端子29を通してデジタル信号やコンポジット信号等が入力され、ここで所定形式の信号に変換する等の処理がなされる。上記の1段目のフィルタ回路15は小容量のコンデンサを備え、2段目のフィルタ回路19は1段目のフィルタ回路15のコンデンサ容量よりも大容量のコンデンサを備えている。その比は、例えば、1段目のフィルタ回路15のコンデンサ容量の5〜10倍程度であることが好ましい。
なお、上記リレー17が本発明における第1のリレーに相当する。
1段目のフィルタ回路15の出力は、補助電源回路31にも与えられる。この補助電源回路31は、主電源回路21よりも出力が小さく、後述するシステム待機時において、所要の構成にのみ電力を供給する。この補助電源回路31の出力が与えられるものとして、マイクロコンピュータ33がある(図中ではマイコンと略記する)。このマイクロコンピュータ33は、デジタルチューナユニット23及び信号変換器25の動作を制御するとともに、主装置3Aに取り付けられた2次側電源スイッチ35のオン/オフを監視している。また、リレー17及び半導体スイッチ27の動作を制御する。2次側電源スイッチ35は、電力供給装置1Aのシステム稼働とシステム待機とを指示する機能を有する。
なお、上記マイクロコンピュータ33が本発明における制御手段及び第1のマイクロコンピュータに相当する。また、2次側電源スイッチ35は、本発明における指示手段に相当する。
副装置5Aは、ACライン37に接続されたリレー39を備え、その後段に、フィルタ回路41と副電源回路43とを順に備えている。このリレー39は、2a接点(両切りや2メイク接点ともいう)であることが好ましく、機械式リレーやSSR(ソリッドステートリレー)に限られない。このように2a接点のリレー39を備えることにより、リレー39が非作動にされている限り、リレー39から後段は完全にACラインから完全に遮断されるので、ACライン37に接続されるだけでフィルタ回路41が消費する無効電力をなくすことができる。なお、主装置3Aのリレー17も上記リレー39と同様に2a接点であることが好ましい。
副電源回路43の出力は、主負荷ユニット9に与えられる。さらに、副装置5Aは、主装置3Aと同様にマイクロコンピュータ45を備えている(図中ではマイコンと略記する)。このマイクロコンピュータ45は、主装置3Aのマイクロコンピュータ33との間で通信可能なようにそれに対して接続されている。また、主負荷ユニット9の動作を制御するとともに、副装置5Aに取り付けられた2次側電源スイッチ47のオン/オフを監視している。2次側電源スイッチ47は、電力供給システム1Aのシステム稼働とシステム待機とを指示する機能を有する。さらに、図示しないリモートコントローラからのオン/オフ信号を受信するための受信部49に接続されており、その出力を監視している。リモートコントローラからのオン/オフ信号は、例えば、特定のパルス列からなる赤外光であり、システム稼働とシステム待機とを指示する。この受信部49は、主装置3Aに設けられている補助電源回路31から動作に必要な電力の供給を受ける。
なお、上記マイクロコンピュータ45が本発明における制御手段及び第2のマイクロコンピュータに相当する。また、上記リレー39が本発明における第2のリレーに相当し、2次側電源スイッチ47及び受信部49が本発明における指示手段に相当する。
次に、上述した構成の電力供給システムにおける動作について説明する。
<システム待機までのステップ>
(1)主装置3A及び副装置5Aの双方がACライン11,37に接続された状態で、主装置3Aの一次側電源スイッチ13がユーザ等によりオンされると、AC100Vが1段目のフィルタ回路15を介して補助電源回路31及びリレー17に供給される。これにより補助電源回路31が起動される。
(2)補助電源回路31からマイクロコンピュータ33,45及び受信部49に対して所要電力が供給される。これによりマイクロコンピュータ33,45及び受信部49が稼働する。
<システム稼働までのステップ>
システム稼働は、二次側電源スイッチ35,47又は受信部49からの指示に基づき行われるが、以下のように3パターンがある。
(1)リモートコントローラによる起動
リモートコントローラからのオン指示を受信部49が受信し、これを副装置5Aのマイクロコンピュータ45が検出する。マイクロコンピュータ45は、主装置3Aのマイクロコンピュータ33に対して、起動コマンドを信号ケーブル7から送信して転送する。
(2)副装置5Aの2次側電源スイッチ47による起動
副装置5Aの2次側電源スイッチ47がユーザ等によってオンされると、マイクロコンピュータ45がこれを検出する。そして、マイクロコンピュータ45は、主装置3Aのマイクロコンピュータ33に対して起動コマンドを信号ケーブル7から送信して転送する。
(3)主装置3Aの2次側電源スイッチ35による起動
主装置3Aの2次側電源スイッチ47がユーザ等によりオンされると、マイクロコンピュータ33がこれを検出する。マイクロコンピュータ33は、副装置5Aのマイクロコンピュータ45に対して、起動コマンドを信号ケーブル7を通して送信転送する。
上記のいずれかでシステム稼働が指示されると、主装置3Aのマイクロコンピュータ33がリレー17を励磁して作動させる。これにより、2段目のフィルタ回路19及び1段目のフィルタ回路15を介して主電源回路21がACライン11に対して電気的に接続される。主電源回路21が作動すると、デジタルチューナユニット23と、信号変換器25と、半導体スイッチ27に対して所要電力が供給される。次いで、マイクロコンピュータ33が半導体スイッチ27を作動させることにより、副装置5Aのリレー39が作動され、フィルタ回路41を介して副電源回路43がACライン37に接続される。すると、副電源回路43で生成された電力が主負荷ユニット9に供給されて、その負荷が作動し、信号変換器25からの信号に基づく出力等の動作が行われる。
上述した構成により、実施例1に係る電力供給システム1Aでは、システム待機時には、主装置3Aの補助電源回路31だけが電力を消費するので、ACライン37からみた副装置5Aの待機消費電力をゼロにすることができる。その結果、電力供給システム1Aの全体における待機消費電力を低減できる。その上,補助電源回路31を複数に分けずに1基で構成しているので、ロスが少なく効率的に電力を発生させることができて待機消費電力を低減することができる。
また、1次側電源スイッチ13だけがオンされているシステム待機時には、1段目のフィルタ回路15だけが接続され、システム稼働時には、さらに2段目のフィルタ回路19が接続される。システム待機時に接続されている1段目のフィルタ回路15は、コンデンサの容量が小さいので、通電時における皮相電力(無効電力)が小さくなり、電力ロスを小さくすることができる。したがって、待機時におけるシステム全体の消費電力をさらに低減することができる。
次に、図面を参照してこの発明の実施例2を説明する。
図2は、実施例2に係る電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。なお、上述した実施例1と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明については省略する。
この電力供給システム1Bは、上述した実施例1のものと同様に、主装置3Bと副装置5Bとを信号ケーブル7で接続してなる。但し、半導体スイッチ27が副装置5B側に設けられている。その関係上、半導体スイッチ27は、副装置5Bのマイクロコンピュータ45によって制御されるようになっているとともに、電力は主装置5Bの補助電源回路31から信号ケーブル7を介して供給されるようになっている。また、半導体スイッチ27とリレー39の間には、DC−DCコンバータ51が設けられている。このDC−DCコンバータ51は、半導体スイッチ27からの出力信号レベルをリレー39に合わせて高めるために設けられている。
なお、マイクロコンピュータ33が本発明における第1の制御手段に相当し、マイクロコンピュータ45が本発明における第2の制御手段に相当する。
次に、上述した構成の電力供給システムにおける動作について説明する。
<システム待機までのステップ>
(1)主装置3B及び副装置5Bの双方がACライン11,37に接続された状態で、主装置3Bの一次側電源スイッチ13がユーザ等によりオンされると、AC100Vが1段目のフィルタ回路15を介して補助電源回路31及びリレー17に供給される。これにより補助電源回路31が起動される。
(2)補助電源回路31からマイクロコンピュータ33,45及び受信部49並びに半導体スイッチ27に対して所要電力が供給される。これによりマイクロコンピュータ33,45及び受信部49並びに半導体スイッチ27が稼働する。
<システム稼働までのステップ>
システム稼働は、二次側電源スイッチ35,47又は受信部49からの指示に基づき行われるが、これは上述した実施例1における3つの稼働パターンと同様である。
いずれかの稼働パターンでシステム稼働が指示されると、主装置3Bのマイクロコンピュータ33がリレー17を励磁して作動させる。これにより、2段目のフィルタ回路19及び1段目のフィルタ回路15を介して主電源回路21がACライン11に対して電気的に接続される。主電源回路21が作動すると、デジタルチューナユニット23と信号変換器25に対して所要電力が供給される。次いで、主装置3Bのマイクロコンピュータ33から起動コマンドを受け取ったマイクロコンピュータ45が半導体スイッチ27を作動させることにより、DC−DCコンバータ51を介して副装置5Bのリレー39が作動され、フィルタ回路41を介して副電源回路43がACライン37に接続される。すると、副電源回路43で生成された電力が主負荷ユニット9に供給されて、その負荷が作動し、信号変換器25からの信号に基づく出力等の動作が行われる。
なお、マイクロコンピュータ33,45のプログラミング次第であるが、2次側電源スイッチ47または受信部49から入力されたものに限り、マイクロコンピュータ45はマイクロコンピュータ33から起動コマンドを受け取らなくとも作動させることができる。
上述した構成により、実施例2に係る電力供給システム1Bでは、上記の実施例1と同様の効果を奏する。
すなわち、システム待機時には、主装置3Bの補助電源回路31だけが電力を消費するので、ACライン37からみた副装置5Bの待機消費電力をゼロにできる。その結果、電力供給システム1Bの全体における待機消費電力を低減できる。さらに、この実施例2の電力供給システム1Bでは、副装置5Bのリレー39を駆動する半導体スイッチ27を副装置5B側に備えているので、リレー39と半導体スイッチ27とを接続する信号ケーブル7の信号線を省略することができる。信号ケーブル7は、例えば、1〜3m、場合によっては10mもの長さになるので、信号線を一本省略することができるだけで装置コストを低減することができる。
次に、図面を参照してこの発明の実施例3を説明する。
図3は、実施例3に係る電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。なお、上述した実施例1または実施例2と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明については省略する。
この電力供給システム1Cは、上述した実施例1の構成において、主として主装置3Aの信号変換器25及びデジタルチューナユニット23と、副装置5Aの主負荷ユニットとを、主副装置3A,5Aの間で入れ替えたような構成を採用している。
すなわち、この電力供給システム1Cは、主装置3Cに主負荷ユニット9を備え、副装置5Cに信号変換器25及びデジタルチューナユニット23を備えている。
次に、上述した構成の電力供給システムにおける動作について説明する。
<システム待機までのステップ>
(1)主装置3C及び副装置5Cの双方がACライン11,37に接続された状態で、主装置3Cの一次側電源スイッチ13がユーザ等によりオンされると、AC100Vが1段目のフィルタ回路15を介して補助電源回路31及びリレー17に供給される。これにより補助電源回路31が起動される。
(2)補助電源回路31からマイクロコンピュータ33,45及び受信部49に対して所要電力が供給される。これによりマイクロコンピュータ33,45及び受信部49が稼働する。
<システム稼働までのステップ>
システム稼働は、二次側電源スイッチ35,47又は受信部49からの指示に基づき行われるが、以下のように3パターンがある。
(1)リモートコントローラによる起動
リモートコントローラからのオン指示を受信部49が受信し、これを主装置3Cのマイクロコンピュータ33が検出する。マイクロコンピュータ33は、副装置5Cのマイクロコンピュータ45に対して、起動コマンドを信号ケーブル7から送信して転送する。
(2)主装置3Cの2次側電源スイッチ47による起動
主装置3Cの2次側電源スイッチ47がユーザ等によってオンされると、マイクロコンピュータ33がこれを検出する。そして、マイクロコンピュータ33は、副装置5Cのマイクロコンピュータ45に対して起動コマンドを信号ケーブル7から送信して転送する。
(3)副装置5Cの2次側電源スイッチ35による起動
副装置5Cの2次側電源スイッチ35がユーザ等によりオンされると、マイクロコンピュータ45がこれを検出する。マイクロコンピュータ45は、主装置3Cのマイクロコンピュータ33に対して、起動コマンドを信号ケーブル7を通して送信転送する。
上記のいずれかでシステム稼働が指示されると、主装置3Cのマイクロコンピュータ33がリレー17を励磁して作動させる。これにより、2段目のフィルタ回路19及び1段目のフィルタ回路15を介して主電源回路21がACライン11に対して電気的に接続される。主電源回路21が作動すると、主負荷ユニット9に対して所要電力が供給される。次いで、マイクロコンピュータ33が半導体スイッチ27を作動させることにより、副装置5Cのリレー39が作動され、フィルタ回路41を介して副電源回路43がACライン37に接続される。すると、副電源回路43で生成された電力が信号変換器25及びデジタルチューナユニット23に供給され、信号変換器25からの信号に基づく負荷ユニット9での出力等の動作が行われる。
上述した構成により、実施例3に係る電力供給システム1Cでは、上述した実施例1と同様の効果を奏する。
すなわち、システム待機時には、主装置3Cの補助電源回路31だけが電力を消費するので、ACライン37からみた副装置5Cの待機消費電力をゼロにすることができる。その結果、電力供給システム1Cの全体における待機消費電力を低減できる。
次に、図面を参照してこの発明の実施例4について説明する。
図4は、実施例4に係る電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。なお、上述した各実施例1〜3と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明については省略する。
この電力供給システム1Dは、上述した実施例1の構成におけるマイクロコンピュータ45を省略したような構成を採用している。そのため、マイクロコンピュータ33は、主負荷ユニット9を制御するとともに、副装置5Dの2次側電源スイッチ47及び受信部49の状態を監視する動作も行っている。
次に、上述した構成の電力供給システムにおける動作について説明する。なお、システム待機までのステップは、以下のようになり、上述した実施例1とほぼ同じである。
<システム待機までのステップ>
(1)主装置3D及び副装置5Dの双方がACライン11,37に接続された状態で、主装置3Dの一次側電源スイッチ13がユーザ等によりオンされると、AC100Vが1段目のフィルタ回路15を介して補助電源回路31及びリレー17に供給される。これにより補助電源回路31が起動される。
(2)補助電源回路31からマイクロコンピュータ33及び受信部49に対して所要電力が供給される。これによりマイクロコンピュータ33及び受信部49が稼働する。
<システム稼働までのステップ>
システム稼働は、以下のように二次側電源スイッチ35,47又は受信部49からの指示に基づき行われる。
すなわち、マイクロコンピュータ33は、リモートコントローラからのオン指示を受信する受信部49と、2次側電源スイッチ35,47とを監視しており、これらのうちのいずれかがオンになるとマイクロコンピュータ33はリレー17を作動させる。すると、2段目のフィルタ回路19及び1段目のフィルタ回路15を介して主電源回路21がACライン11に対して電気的に接続される。主電源回路21が作動すると、デジタルチューナユニット23と、信号変換器25と、半導体スイッチ27に対して所要電力が供給される。次いで、マイクロコンピュータ33が半導体スイッチ27をスイッチング動作させることにより、副装置5Dのリレー39が作動され、フィルタ回路41を介して副電源回路43がACライン37に接続される。すると、副電源回路43で生成された電力が主負荷ユニット9に供給されて、その負荷が作動し、信号変換器25からの信号に基づく出力等の動作が行われる。
上述した構成により、実施例4に係る電力供給システム1Cでは、上述した各実施例1〜3と同様に副装置5Dの待機消費電力をゼロにすることができるとともに、主装置3Dだけにマイクロコンピュータ33を備えることにより、システム全体の構成部品を少なくできて低コスト化を図ることができる。
この発明は、上記実施例1〜4の実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)上述した各実施例1〜4では、受信部49を備えてリモートコントローラからの非接触指示に基づいてシステム稼働/待機を行うようにしているが、この発明は受信部49を省略して2次側電源スイッチ35,47だけとしてもよい。また、受信部49を一方装置側だけに備えるのではなく、主装置及び副装置の両方に備えるようにしてもよい。
(2)上述した各実施例1〜4では、オーディオビジュアルの装置を例に採って説明したが、この他に次のような装置への適用が実施可能である。
例えば、パーソナルコンピュータのビデオボード等のホスト(主装置又は副装置)と、モニター装置(副装置又は主装置)とが互いに信号ケーブルで接続され、モニター装置に所要の電力を供給したり、一定時間の操作が行われない場合にホストからの信号に応じてモニター装置への電力が遮断されたりするのに用いられる電力供給システムにも適用できる。また、モニター装置の内部に設けられたマイクロコントローラ(主装置又は副装置)と、モニター装置の表示部(副装置又は主装置)とが信号ケーブルで接続されてなる電力供給システムにも適用可能である。
(3)リレー39は、さらなる待機消費電力低減のために2a接点であることが好ましいが、二線中の片方だけを開閉する1a接点であってもよい。また、リレー17についても同様である。
(4)1次側電源スイッチ13及びリレー17を介してACライン11に接続された主電源回路21と、この主電源回路21から電力が供給される負荷23,25等とを備え、リレー17を作動させて負荷23,25等に対して電力が供給されるシステム稼働としてのオン又はリレー17を非作動させて負荷23,25等に対する電力が遮断されるシステム待機としてのオフに移行可能な電力供給システムにおいて、1次側電源スイッチ13とリレー17との間には、小容量のコンデンサを備えた1段目のフィルタ回路15を備え、リレー17と主電源回路21との間には、大容量のコンデンサを備えた2段目のフィルタ回路19を備え、1段目のフィルタ回路15の後段には、システム待機時に小電力を供給する補助電源回路31が接続されているような構成のように、主装置及び副装置の区別のない電力供給システムについても本発明(請求項1,1)を適用可能である。
この構成によると、システム稼働の場合には、リレー17が作動して主電源回路21が1段目のフィルタ回路15と2段目のフィルタ回路19とを介してACライン11に接続される。したがって、二つのフィルタ回路15,19によりノイズ吸収等のEMI対策を充分に図ることができる。その一方、システム待機の場合には、リレー17が非作動とされて主電源回路21がACライン11から切り離されるとともに、1段目のフィルタ回路15だけを介して補助電源回路21がACライン11に接続される。システム待機時に接続されている1段目のフィルタ回路15は、コンデンサの容量が小さいので、通電時における皮相電力が小さくなり、電力ロスを小さくすることができる。したがって、システム稼働時におけるノイズ対策を充分に図りつつもシステム待機時におけるシステム全体の消費電力をさらに低減することができる。
(5)フィルタ回路は、上述したように直列に備える必要はなく、例えば、図5に示すような構成を採用してもよい。なお、図5は、変形例の要部を示したブロック図である。
すなわち、一次側電源スイッチ13から分岐したラインにフィルタ回路15aを備え、リレー17を介して電源回路21との間にフィルタ回路19aを備える。フィルタ回路15aが、フィルタ回路15aとフィルタ回路19aのコンデンサの合成容量より小さな容量であれば、上述した実施例と同様の効果を奏する。
実施例1に係る電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。 実施例2に係る電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。 実施例3に係る電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。 実施例4に係る電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。 変形例の要部を示したブロック図である。
符号の説明
1A … 電力供給システム
3A … 主装置
5A … 副装置
7 … 信号ケーブル
11,37 … ACライン
13 … 1次側電源スイッチ
15 … 1段目のフィルタ回路
17 … リレー(第1のリレー)
19 … 2段目のフィルタ回路
21 … 主電源回路
27 … 半導体スイッチ
31 … 補助電源回路
33 … マイクロコンピュータ(制御手段及び第2のマイクロコンピュータ)
35 … 2次側電源スイッチ(指示手段,手動スイッチ)
39 … リレー(第2のリレー)
41 … フィルタ回路
43 … 副電源回路
45 … マイクロコンピュータ(制御手段及び第2のマイクロプロセッサ)
47 … 2次側電源スイッチ(指示手段,手動スイッチ)
49 … 受信部(指示手段)

Claims (11)

  1. 1次側電源スイッチ及び第1のリレーを介して主電源回路がACラインに接続されている主装置と、この主装置に信号ケーブルで接続され、第2のリレーを介して副電源回路がACラインに接続されている副装置と、前記主装置及び前記副装置が作動するシステム稼働としてのオン又は前記主装置及び前記副装置が停止するシステム待機としてのオフを指示する指示手段とを備え、前記指示手段の指示により前記主装置又は前記副装置のいずれか一方のオン/オフに連動して他方がオン/オフするように作動する電力供給システムにおいて、
    前記主装置は、前記主電源回路により電力を供給され、前記第2のリレーを作動させる半導体スイッチと、前記指示手段による指示を検出し、その指示がオンである場合には、前記第1のリレー及び前記半導体スイッチを作動させる制御手段と、一次側電源スイッチがオンすることでACラインに接続され、前記制御手段に電力を供給する補助電源回路とを備え
    前記1次側電源スイッチと前記第1のリレーとの間には、第1のコンデンサを備えた1段目のフィルタ回路が設けられ、
    前記第1のリレーと主電源回路との間には、第2のコンデンサを備えた2段目のフィルタ回路が設けられ、
    前記第1のコンデンサは、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの合成容量よりも小さい容量を備えていることを特徴とする電力供給システム。
  2. 請求項1に記載の電力供給システムにおいて、
    前記制御手段は、前記主装置に設けられた第1のマイクロコンピュータと、前記副装置に設けられ、前記指示手段のオン/オフを前記第1のマイクロコンピュータとの間で通信可能な第2のマイクロコンピュータを備えている電力供給システム。
  3. 請求項1に記載の電力供給システムにおいて、
    前記制御手段は、前記主装置だけに設けられたマイクロコンピュータを備えていることを特徴とする電力供給システム。
  4. 1次側電源スイッチ及び第1のリレーを介して主電源回路がACラインに接続されている主装置と、この主装置に信号ケーブルで接続され、第2のリレーを介して副電源回路がACラインに接続されている副装置と、前記主装置及び前記副装置が作動するシステム稼働としてのオン又は前記主装置及び前記副装置が停止するシステム待機としてのオフを指示する指示手段とを備え、前記指示手段の指示により前記主装置又は前記副装置のいずれか一方のオン/オフに連動して他方がオン/オフするように作動する電力供給システムにおいて、
    前記主装置は、前記指示手段による指示を検出し、その指示がオンである場合には、前記第1のリレーを作動させる第1の制御手段を備え、
    前記副装置は、前記第2のリレーを作動させる半導体スイッチと、前記指示手段による指示を検出し、その指示がオンである場合には、前記半導体スイッチを作動させる第2の制御手段とを備え、
    さらに前記主装置は、一次側電源スイッチがオンすることでACラインに接続され、前記第1の制御手段及び前記第2の制御手段並びに前記半導体スイッチに電力を供給する補助電源回路とを備え
    前記1次側電源スイッチと前記第1のリレーとの間には、第1のコンデンサを備えた1段目のフィルタ回路が設けられ、
    前記第1のリレーと主電源回路との間には、第2のコンデンサを備えた2段目のフィルタ回路が設けられ、
    前記第1のコンデンサは、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの合成容量よりも小さい容量を備えていることを特徴とする電力供給システム。
  5. 1次側電源スイッチ及び第1のリレーを介して主電源回路がACラインに接続されている主装置と、この主装置に信号ケーブルで接続され、第2のリレーを介して副電源回路がACラインに接続されている副装置と、前記主装置及び前記副装置が作動するシステム稼働としてのオン又は前記主装置及び前記副装置が停止するシステム待機としてのオフを指示する指示手段とを備え、前記指示手段の指示により前記主装置又は前記副装置のいずれか一方のオン/オフに連動して他方がオン/オフするように作動する電力供給システムにおいて、
    前記主装置は、前記主電源回路により電力が供給され、前記第2のリレーを作動させる半導体スイッチと、前記指示手段による指示がオンであることに基づいて前記第1のリレーを作動させる第1の制御手段を備え、
    前記副装置は、前記指示手段による指示を検出し、その指示がオンである場合には、そのことを前記第1の制御手段に伝達する第2の制御手段とを備え、
    さらに前記主装置は、一次側電源スイッチがオンすることでACラインに接続され、前記第1の制御手段及び前記第2の制御手段に電力を供給する補助電源回路とを備え
    前記1次側電源スイッチと前記第1のリレーとの間には、第1のコンデンサを備えた1段目のフィルタ回路が設けられ、
    前記第1のリレーと主電源回路との間には、第2のコンデンサを備えた2段目のフィルタ回路が設けられ、
    前記第1のコンデンサは、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの合成容量よりも小さい容量を備えていることを特徴とする電力供給システム。
  6. 請求項1からのいずれかに記載の電力供給システムにおいて、
    前記指示手段は、前記補助電源回路から電力が供給され、リモートコントローラからのオン/オフ信号を受信する受信部を備えていることを特徴とする電力供給システム。
  7. 請求項に記載の電力供給システムにおいて、
    前記受信部は、前記主装置または前記副装置のいずれか一方にのみ備えられていることを特徴とする電力供給システム。
  8. 請求項1からのいずれかに記載の電力供給システムにおいて、
    前記指示手段は、前記主装置及び前記副装置に備えられ、オン/オフを切り換える手動スイッチを備えていることを特徴とする電力供給システム。
  9. 請求項1からのいずれかに記載の電力供給システムにおいて、
    前記第2のリレーは、2a接点を有することを特徴とする電力供給システム。
  10. 1次側電源スイッチ及びリレーを介してACラインに接続された電源回路と、この電源回路から電力が供給される負荷とを備え、前記リレーを作動させて前記負荷に対して電力が供給されるシステム稼働としてのオン又は前記リレーを非作動させて前記負荷に対する電力が遮断されるシステム待機としてのオフに移行可能な電力供給システムにおいて、
    前記1次側電源スイッチと前記リレーとの間には、第1のコンデンサを備えた1段目のフィルタ回路を備え、
    前記リレーと前記電源回路との間には、第2のコンデンサを備えた2段目のフィルタ回路を備え、
    前記第1のコンデンサは、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの合成容量よりも小さい容量を備え、
    前記1段目のフィルタ回路の後段には、システム待機時に小電力を供給する補助電源回路が接続されていることを特徴とする電力供給システム。
  11. 請求項1に記載の電力供給システムにおいて、
    前記2段目のフィルタ回路が備えるコンデンサの容量は、前記1段目のフィルタ回路が備えるコンデンサの容量の2〜50倍であることを特徴とする電力供給システム。
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