JP4090745B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置に関し、特にリモコン操作により待機モードと通常動作モードで動作可能なテレビジョン受像機等の電子機器において、通常動作モードでの省電力化を図った電源装置である。
【0002】
【従来の技術】
従来の電子機器、例えばテレビジョン受像機では、リモコン(リモートコントローラ)の操作により、主電源スイッチのオンオフをコントロール可能にしている。主電源スイッチがオンのときには商用交流電源からの電圧を整流し、電源回路から所定の動作電圧を発生し、映像回路や音声回路等を動作させ、通常の動作を行うようにしている。
【0003】
また、待機モード時には、前記主電源スイッチをオフにして、主要負荷(前記映像回路や音声回路等)を非動作状態にする一方、リモコン受光回路やマイコン(マイクロコンピュータ)等に低電圧(例えば5V)の電源電圧を供給し、必要最小限の回路のみが動作するようにしており、消費電力を低減するようにしている。そして上記待機モード時において、リモコンから電源オンの指示があった場合、マイコンはその指示に基いて前記主電源スイッチをオンさせ、テレビジョン受像機を再び動作させるようにしている。
【0004】
また、上記通常動作モードと待機モードにおいては、それらのモードをユーザに知らせるために、LED等の表示素子を発光させている。例えば通常動作時には赤色のLEDを点灯させ、待機モードでは緑色のLEDを点灯させるようにしている。
【0005】
しかしながら、上記LEDは通常動作モードと待機モードの期間、常時点灯させているため消費電力が増加するという欠点がある。LED個々の消費電力自体はそれほど大きくはないが、長時間表示していると消費電力もばかにならず、累積電力が増加してしまう。特に、省エネが叫ばれている昨今では、極力電力を減らす必要性が高くなっている。
【0006】
このような事情に鑑み、例えば特開平11−289502号公報には、主電源がオンで映像が出力されているときにはパイロットランプ(LED)を消灯させ、映像信号がない場合にはCRT画面上にオンスクリーン文字を表示するようにし、映像が表示されている場合のLEDの点灯を停止して消費電力を低減するようにしたテレビジョン受像機の例が記載されている。即ち映像信号及び同期信号の有無を判別して映像が表示されていないことを検出したときだけは、オンスクリーン表示によりその旨を知らせるようにしたものである。
【0007】
しかしながら、このような例では、高圧発生回路に異常をきたし、CRTに何も表示されない場合であって、映像信号や同期信号は正常に出力されているような場合には、画面上には何らオンスクリーン表示もされず、またパイロットランプ(LED)も点灯しないため、ユーザは故障に気づかず、受像機がオフであると誤った判断をしてしまい、重大な事態を招くことにもなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の電源装置では通常動作モードと待機モードの期間、常時LEDを点灯させているため消費電力が増加するという欠点がある。また主電源がオンで映像が出力されているときにLEDを消灯させるものでは、映像信号が入力されているにも拘らず高圧発生回路に異常をきたした場合、何も表示されないため、電源オフと誤認してしまう可能性がある。
【0009】
本発明は、電源の動作モードをLED等の発光により表示するとともに、待機電源回路の消費電力の削減を可能とした電源装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、交流電源と第1の整流回路間に接続されたリレーと、このリレーを駆動するための駆動コイルとを有する主電源スイッチと、
前記主電源スイッチの投入によって前記第1の整流回路からの整流電圧が供給され、第1の電源電圧を生成する第1の電源回路と、
前記第1の電源回路からの第1の電源電圧によって動作する負荷回路と、
前記交流電源に接続された第2の整流回路を含み、第2の電源電圧を生成する第2の電源回路と、
前記第2の電源電圧が動作電圧として供給され、発光素子と前記駆動コイルとの直列回路、及びこの直列回路を流れる電流を制御して前記リレーのオンオフ及び前記発光素子の表示を制御するスイッチング素子とを含む駆動回路と、
前記第2の電源電圧によって動作し、前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御信号を発生する制御回路とを具備してなることを特徴とする電源装置である。
【0011】
請求項1の発明によれば、駆動コイルに流れる電流を制御することにより、主電源スイッチをオンオフすることができ、また発光素子には駆動コイルが直列に接続されているため、この駆動コイルによる電流制限作用により、発光素子を流れる電流量を抑えることができる。
【0012】
また請求項6記載の発明は、通常動作モードと待機モードとで動作可能な電子機器において、
交流電源と第1の整流回路間に接続されたリレーと、このリレーを駆動するための駆動コイルとを有する主電源スイッチと、
前記主電源スイッチの投入によって前記第1の整流回路からの整流電圧が供給され、第1の電源電圧を生成する主電源回路と、
前記主電源回路からの第1の電源電圧によって動作する負荷回路と、
前記交流電源に接続された第2の整流回路を含み、第2の電源電圧を生成する待機電源回路と、
前記第2の電源電圧が動作電圧として供給され、発光素子と前記駆動コイルとの直列回路、及びこの直列回路を流れる電流を制御して前記リレーのオンオフ及び前記発光素子の表示を制御するスイッチング素子とを含む駆動回路と、
前記第2の電源電圧によって動作するマイクロコンピュータを含み、このマイクロコンピュータからの制御信号に応答して、通常動作モード時には前記直列回路に電流を供給し、待機モード時には前記直列回路への電流供給を停止するように前記スイッチング素子を制御する制御回路とを具備してなることを特徴とする電源装置である。
【0013】
請求項6の発明においても、駆動コイルに流れる電流を制御することにより、主電源スイッチをオンオフすることができ、また発光素子には駆動コイルが直列に接続されているため、この駆動コイルによる電流制限作用により、発光素子を流れる電流量を抑えることができる。
【0014】
さらに請求項9記載の電源装置は、通常動作モードと待機モードとで動作可能な電子機器において、
交流電源と第1の整流回路間に接続されたリレーと、このリレーを駆動するための駆動コイルとを有する主電源スイッチと、
前記主電源スイッチの投入によって前記第1の整流回路からの整流電圧が供給され、第1の電源電圧を生成する主電源回路と、
前記主電源回路からの第1の電源電圧によって動作する負荷回路と、
前記交流電源に接続された第2の整流回路を含み、第2の電源電圧を生成する待機電源回路と、
前記第2の電源電圧が動作電圧として供給されるとともに、発光素子と前記駆動コイルとの直列回路と、この直列回路を流れる電流を制御して前記リレーのオンオフ及び前記発光素子の表示を制御するスイッチング素子、及び前記主電源スイッチをオフからオンに移行する所定期間に前記駆動コイルに初期電流を供給する手段とを含む駆動回路と、
前記第2の電源電圧によって動作するマイクロコンピュータを含み、このマイクロコンピュータからの制御信号に応答して前記初期電流供給手段及び前記スイッチング素子を制御し、前記待機モード時には前記直列回路への電流供給を停止し、前記通常動作モードへの以降時には前記駆動コイルに初期電流を流して前記リレーをオンにし前記所定期間経過後には前記初期電流よりも小さい電流を前記直列回路に供給する制御回路とを具備してなることを特徴とする。
【0015】
請求項9の発明においては、主電源スイッチをオンする初期において、前記駆動コイルに初期電流を供給してリレーをオンにし、その後は発光素子及び駆動コイルの直列回路を介して電流を流すことで発光素子を流れる電流量を抑えることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態の電源装置を示すブロック図であり、テレビジョン受像機に適用した例を示す回路図である。
【0017】
図1において、1は商用交流電源(AC)に接続するための電源プラグであり、このプラグ1はラインフィルタ2を介して整流回路3に接続されている。前記整流回路3の一方の入力端とラインフィルタ2間には、主電源スイッチ4が設けられており、このスイッチ4をオンすることによって、受像機は動作可能になる。
【0018】
また、前記ラインフィルタ2の出力側には、待機電源回路5が接続され、その待機電源回路5に含まれるレギュレータ回路6から例えば5V程度の低電圧+B1を得るようにしている。この待機電源回路5は、電源トランス51と、このトランス51からの交流電圧を整流する整流回路52と、この整流回路52からの整流出力を平滑する平滑コンデンサC1と、このコンデンサC1により平滑された直流電圧を安定化して出力するレギュレータ回路6、及び平滑コンデンサC2とから構成されている。
【0019】
この待機電源回路5からの電圧+B1は、マイコン7及びリモコン受光回路8に供給され、主電源スイッチ4がオフであってもこれらマイコン7やリモコン受光回路8に動作電圧が供給されるようにしている。このような状態を一般的には待機モード又はスタンバイモードと言い、リモコン9からの送信信号をいつでも受光し、かつ処理できるようにしている。
【0020】
また、前記整流回路3の出力電圧は、主電源回路10に供給され、この主電源回路10から、映像回路11、音声回路12、偏向回路13等へ所定の動作電圧を供給するようにしている。
【0021】
前記主電源スイッチ4は、例えばリレー41と、リレー41をオンオフするための駆動コイル42を有し、この駆動コイル42に電流を流すことでリレー41をオンするようにしている。駆動コイル42の一端は、抵抗R1及び発光素子であるLED14の直列回路を介して+B1電源に接続され、他端はトランジスタ15を介して接地している。トランジスタ15は上記直列回路へ電流を流したり、電流供給を停止するための駆動回路を形成している。
【0022】
また、抵抗R1とLED14の直列回路と並列にトランジスタ16が接続されている。これらトランジスタ15,16は前記マイコン7からの制御信号によってスイッチング動作し、主電源スイッチ4のオンオフ動作を行う。また、トランジスタ15のオンとトランジスタ16のオフによりLED14が発光し、動作モードにあることを表示する。
【0023】
また、+B1電源と接地間には、抵抗R2とLED17及びトランジスタ18の直列回路が接続され、さらにこの直列回路と並列に抵抗R3とLED19及びトランジスタ20の直列回路が接続されている。これらトランジスタ18,20は、前記マイコン7からの制御信号によってスイッチング動作し、LED17,19の発光により待機モード等を表示する。なお、図1ではラインフィルタ2と整流回路5との間に手動電源スイッチ21を設け、この電源スイッチ21をオフすることにより、受像機すべての動作を停止することができるようにしている。
【0024】
図2は、前記主電源スイッチ4の構成を示す概念図であり、リレー41は、固定接点41aと可動接点リレー41bにて成り、駆動コイル42は、鉄心42aに巻かれたコイル42bと、ヨーク42c、アマチュア42d、及び前記可動接点41bを動かすカード42eとから成っている。
【0025】
前記コイル42bにはスイッチSWを介して電源Eが接続されており、スイッチSWをオンすることによりコイル42bに電流が流れ、鉄心42aに磁束が生じ、アマチュア42dを吸引する。これにより、アマチュア42dの動きがカード42eに伝えられ、可動接点41bが変位して固定接点41aと接触し、リレー41がオンすることになる。また、スイッチSWをオフにすれば、鉄心42aの磁束がなくなるため、アマチュア42dは元の状態に復帰し、可動接点41bと固定接点41aの接触状態が解除され、リレー41はオフすることになる。尚、図2の電源Eは,図1の待機電源5に対応し、スイッチSWはトランジスタ15に対応する。
【0026】
次にこのような電源装置の動作を図3を参照して説明する。まず、電源スイッチ21がオンの状態で受像機が待機モードにあるとき(タイミングt0−t1)、主電源スイッチ4はオフであり、主電源回路10はオフしている。一方、待機電源回路5のレギュレータ回路6からは例えば5V程度の電圧+B1が得られる。このレギュレータ回路6からの+B1電圧はマイコン7及びリモコン受光回路8に供給され、マイコン7及びリモコン受光回路8は動作状態にあり、リモコン9からの送信信号を受光可能になっている。
【0027】
この状態において、図3のタイミングt1でリモコン9から電源オンの操作が成されると、トランジスタ15のベースにはマイコン7からハイレベルの信号S1が供給され、トランジスタ15はオンとなる。また同時にトランジスタ16のベースにマイコン7からハイレベルの信号S2が供給される。この信号S2はタイミングt2までの初期の短期間(例えば10〜15mSec)だけハイレベルを呈する。これにより、t1からt2の初期に、+B1電源からトランジスタ16、駆動コイル42、トランジスタ15を介して初期電流が流れ、駆動コイル42に流れる電流によってリレー41がオンするため、主電源スイッチ4がオンになる。
【0028】
タイミングt2になると信号S2はローレベルとなり、トランジスタ16はオフとなるが、t2以降は、+B1電源から抵抗R1、LED14及び駆動コイル42、トランジスタ15を介して電流が流れるため、駆動コイル42には電流が流れ続け、リレー41はオン状態を持続する。
【0029】
したがって、主電源スイッチ4はオンのままであり、整流回路3からの整流出力電圧が主電源回路10に供給され、この主電源回路10からの電源電圧によって映像回路11、音声回路12、偏向回路13等が動作し、受像機は通常の動作モードとなる。
【0030】
このように、主電源スイッチ4のオン操作の直後(期間t1−t2)には、トランジスタ16を介して駆動コイル42に大きな初期電流(例えば30mA)が流れるため、リレー41を確実にオンにすることができる。期間t2の経過後はトランジスタ16はオフとなり、抵抗R1、LED14を介して駆動コイル42に電流が流れ、LED14が発光するため、受像機が動作モードにあることを表示することになる。
【0031】
また動作モード時には、LED14、駆動コイル42、トランジスタ15を介して電流が流れるため、駆動コイル42がLED14の電流制限インピーダンスとして作用し、LED14を流れる電流を例えば15mA程度に抑え、消費電流を削減することができる。また、駆動コイル42にかかる電圧も低くなるため、駆動コイル42で消費する電力を低減することができ、かつ駆動コイル42の温度上昇を抑え、この駆動コイル42の抵抗値変化を押さえることができる。
【0032】
なお、通常動作モードにおいて、駆動コイル42には最初(期間t1−t2)に大きな電流が流れ、その後(t2以降)、電流が例えば半分に低下するが、主電源スイッチ4はオン状態を維持することができ、特に支障をきたすことはない。即ち主電源スイッチ4は、図2にて説明した構成を有するものであり、オフからオンの過渡状態に必要な電圧(これをリレー用語では感動電圧と称している)は、ある程度高い電圧を必要とするため、トランジスタ16をオンさせて+B1からの電圧を直接駆動コイル42に供給するようにしている。一方、過渡状態を経過した後は感動電圧の半分程度の電圧であってもリレー41はオン状態を維持することができるため、抵抗R1、LED14、駆動コイル42、トランジスタ15を介して電流を流すようにし、駆動コイル42にかかる電圧を低く抑え、かつ駆動コイル42が電流制限インピーダンスとして作用し、LED14を流れる電流を抑え消費電流を削減するようにしている。
【0033】
したがって、通常動作モードにおいて待機電源回路5からLED14と駆動コイル42へ供給する電流は、低く抑えることができ待機電源回路5の消費電力を削減することができる。
【0034】
次に待機モードに移行した場合について説明する。受像機が動作モードにあるとき、図3のタイミングt3でリモコン9から電源オフの操作が成されると、マイコン7からトランジスタ15のベースに供給される信号S1はローレベルに転じ、トランジスタ15はオフとなる。このため、駆動コイル42の電流も流れなくなり、リレー41がオフとなり、主電源スイッチ4はオフになる。
【0035】
したがって、整流回路3及び主電源回路10の動作が停止し、負荷回路である映像回路11、音声回路12、偏向回路13等も動作を停止する。またこのとき、LED14にも電流が流れなくなるため、LED14は消灯する。これに代わってマイコン7からトランジスタ18のベースにハイレベルの信号S3が供給されるようになり、トランジスタ18がオンになるため、+B1電源から抵抗R2を介してLED17に電流が流れるようになり、待機モードであることを表示する。
【0036】
またトランジスタ20には、タイマー予約がされている場合にハイレベルの信号が供給され、トランジスタ20がオンすることでLED19がオンとなり、タイマー予約が有ることを表示するようにしている。なお、トランジスタ20やLED19と同等の回路を追加することにより、受像機の他の状態を表示することができる。
【0037】
このように、本発明では駆動コイル42を介してLED14に電流を流すようにしているため、駆動コイル42の電流制限作用により、LED14に流れる電流量を抑えることができる。しかも駆動コイル42は主電源スイッチ4を構成するものであるため、他の電流制限素子を追加する必要はなく、回路を簡素化することができる。
【0038】
即ち、従来一般の電源装置では、主電源スイッチをオンオフする回路と、LEDの表示回路とが別々に構成されているため、動作モード時には各回路にそれぞれ電流が流れ、待機電源回路の電流量が増加していたが、図1の回路では、主電源スイッチ41をオンオフする回路とLED14の駆動回路が一体化され、かつ駆動コイル42の電流制限作用により、待機電源回路5の電流量を従来一般の回路に比べて半分程度に低減することができる。したがって待機電源回路の消費電力を削減することができる。
【0039】
また、駆動コイル42には抵抗R1とLED14を介して電圧が供給されるため、駆動コイル42にかかる電圧を低下することができる。これにより、駆動コイル42の発熱量も低下するため、コイルの温度上昇が抑えられ、温度上昇に伴う抵抗値の変化も少なくなり、リレー41の制御を安定化することができる。
【0040】
なお、以上の説明では、LEDを利用してモード表示を行う例を述べたが、他の発光素子を使用しても良いことは言うまでもない。
【0041】
【発明の効果】
以上のように本発明の電源装置によれば、主電源スイッチ4の駆動コイル42をLED14の電流制限抵抗として利用することができ、主電源スイッチ4のオン動作時(通常動作時)のLED14及び駆動コイル42による消費電力を低減することができ、待機電源回路5の消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による電源装置を示す回路図。
【図2】本発明において使用する主電源スイッチの例を示す概念図。
【図3】本発明の動作を説明するための信号波形図。
【符号の説明】
1…電源プラグ
3…整流回路
4…主電源スイッチ
41…リレー
42…駆動コイル
5…第2の整流回路
6…レギュレータ
7…マイクロコンピュータ
8…リモコン受光器
9…リモコン
10…電源回路
11,12,13…負荷回路
14,17,19…LED
15,16,18,20…トランジスタ
Claims (10)
- 交流電源と第1の整流回路間に接続されたリレーと、このリレーを駆動するための駆動コイルとを有する主電源スイッチと、
前記主電源スイッチの投入によって前記第1の整流回路からの整流電圧が供給され、第1の電源電圧を生成する第1の電源回路と、
前記第1の電源回路からの第1の電源電圧によって動作する負荷回路と、
前記交流電源に接続された第2の整流回路を含み、第2の電源電圧を生成する第2の電源回路と、
前記第2の電源電圧が動作電圧として供給されるとともに、発光素子と前記駆動コイルとの直列回路、及びこの直列回路を流れる電流を制御して前記リレーのオンオフ及び前記発光素子の表示を制御するスイッチング素子とを含む駆動回路と、
前記第2の電源電圧によって動作し、前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御信号を発生する制御回路とを具備してなることを特徴とする電源装置。 - 前記スイッチング素子は前記直列回路と直列にコレクタ・エミッタ路が接続された第1のトランジスタで成り、前記制御回路からの制御信号がベースに供給され、この制御信号に応答して前記トランジスタをオンオフするようにしたことを特徴とする請求項1記載の電源装置。
- 前記駆動回路は、前記主電源スイッチをオフからオンに移行する所定期間に、前記駆動コイルに前記リレーをオン駆動するための初期電流を供給する手段を含み、前記所定期間経過後には前記初期電流よりも小さい電流を前記発光素子を介して前記駆動コイルに供給することを特徴とする請求項1記載の電源装置。
- 前記制御回路は、リモコンからの電源オンオフの指令に従って前記制御信号を発生するマイクロコンピュータで成ることを特徴とする請求項1記載の電源装置。
- 前記発光素子はLEDであることを特徴とする請求項1記載の電源装置。
- 通常動作モードと待機モードとで動作可能な電子機器において、
交流電源と第1の整流回路間に接続されたリレーと、このリレーを駆動するための駆動コイルとを有する主電源スイッチと、
前記主電源スイッチの投入によって前記第1の整流回路からの整流電圧が供給され、第1の電源電圧を生成する主電源回路と、
前記主電源回路からの第1の電源電圧によって動作する負荷回路と、
前記交流電源に接続された第2の整流回路を含み、第2の電源電圧を生成する待機電源回路と、
前記第2の電源電圧が動作電圧として供給されるとともに、発光素子と前記駆動コイルとの直列回路、及びこの直列回路を流れる電流を制御して前記リレーのオンオフ及び前記発光素子の表示を制御するスイッチング素子とを含む駆動回路と、
前記第2の電源電圧によって動作するマイクロコンピュータを含み、このマイクロコンピュータからの制御信号に応答して、通常動作モード時には前記直列回路に電流を供給し、待機モード時には前記直列回路への電流供給を停止するように前記スイッチング素子を制御する制御回路とを具備してなることを特徴とする電源装置。 - 前記マイクロコンピュータは、リモコンからの電源オンオフの指令に従って前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御信号を発生することを特徴とする請求項6記載の電源装置。
- 前記第2の電源電圧が動作電圧として供給され、前記待機モード時に発光する第2の発光素子を有することを特徴とする請求項6記載の電源装置。
- 通常動作モードと待機モードとで動作可能な電子機器において、
交流電源と第1の整流回路間に接続されたリレーと、このリレーを駆動するための駆動コイルとを有する主電源スイッチと、
前記主電源スイッチの投入によって前記第1の整流回路からの整流電圧が供給され、第1の電源電圧を生成する主電源回路と、
前記主電源回路からの第1の電源電圧によって動作する負荷回路と、
前記交流電源に接続された第2の整流回路を含み、第2の電源電圧を生成する待機電源回路と、
前記第2の電源電圧が動作電圧として供給されるとともに、発光素子と前記駆動コイルとの直列回路と、この直列回路を流れる電流を制御して前記リレーのオンオフ及び前記発光素子の表示を制御するスイッチング素子、及び前記主電源スイッチをオフからオンに移行する所定期間に前記駆動コイルに初期電流を供給する手段とを含む駆動回路と、
前記第2の電源電圧によって動作するマイクロコンピュータを含み、このマイクロコンピュータからの制御信号に応答して前記初期電流供給手段及び前記スイッチング素子を制御し、前記待機モード時には前記直列回路への電流供給を停止し、前記通常動作モードへの以降時には前記駆動コイルに初期電流を流して前記リレーをオンにし前記所定期間経過後には前記初期電流よりも小さい電流を前記直列回路に供給する制御回路とを具備してなることを特徴とする電源装置。 - 前記初期電流供給手段は、前記第2の電源回路から前記駆動コイルに電流を供給するための第2のスイッチング素子にて成り、前記制御回路からの制御信号に応答して、前記待機モードから通常動作モードへ移行する所定期間に前記第2のスイッチング素子をオンするようにしたことを特徴とする請求項9記載の電源装置。
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