JP4350316B2 - Power circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リモコン機能を持つ家庭用電化製品の電源回路に関する。とりわけこれら家庭用電化製品の待機時消費電流を低減する。
【0002】
【従来の技術】
従来のリモコン機能を持つ家庭用電化製品の電源回路としては、図3の回路図に示されるような交流電圧を直流電圧に変換する手段(以下AC-DCコンバータと呼ぶ)を使用した電源回路が知られていた。即ち、AC-DCコンバータの出力電圧でリモコン用の制御回路ここではマイコン及び赤外線受光回路を駆動していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図3の回路ではテレビ等の家庭用電化製品において受像をオフにしてもリモコン信号を受ける為に赤外線受光回路とマイコンには電源を供給し続けなければならない。これを待機時消費電力と呼んでいる。しかしAC−DCコンバータの効率が悪くこの部分だけでも1W程度の電力を消費している。昨今の環境問題ではこの待機時の消費電力を極限まで低くすることが求められており現在の回路構成では到底実現できないものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
このような問題点を解決するために、AC−DCコンバータを常時動作させずに電荷蓄積手段たとえば2次電池や電気2重層コンデンサに電気を貯えてマイコン及び赤外線受光回路に電力を供給する。これら電荷蓄積手段の電圧が所定の値より、具体的にはマイコン及び赤外線受光回路の動作最低電圧以下に下がる前にAC−DCコンバータを動作させて電荷蓄積手段を充電し、所定の電圧以上、具体的にはマイコン及び赤外線受光回路の動作最高電圧に上がる前に充電を停止する。このようにしてAC−DCコンバータの動作頻度を減少させて最も電力効率の悪いAC−DCコンバータでの電力を低減することにより全体的な待機時消費電力を低減する事ができた。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明は電荷蓄積手段から赤外線受光回路とマイコンに電力を供給する接続にし、電荷蓄積手段の電圧変動を電圧検出手段にて検出し、その出力信号によってAC−DCコンバータを動作させる構成とする。
【0006】
【実施例】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1を示す電源回路図である。AC入力からスイッチ107を介してAC−DCコンバータ101が接続され、その出力はメインマイコン102の正電源に供給される。また、その出力はダイオード116を介してサブマイコン104と赤外線受光回路103と電荷蓄積手段106の正電源に供給される。この正電源は電圧検出手段105で電圧モニターされ、電圧検出手段105の出力はスイッチ107の開閉信号に利用される。赤外線受光回路103は外部から赤外線信号115を受けて出力110を出力し、その信号はメインマイコン102とサブマイコン104に入力される。サブマイコン104からは信号111がスイッチ107を閉じる為に利用される。また信号111は遅延回路112を経てメインマイコン102に入力される。メインマイコン102の出力信号113と117はサブマイコン104に入力される。またサブマイコン104からはスイッチ107を開く為に利用される信号118が出力される。
【0007】
次に図1の回路の動作を説明する。スイッチ107が開状態でAC−DCコンバータ101が停止しているとメインマイコン102は電源が供給されていない為停止している。電荷蓄積手段106が所定の電圧以下である場合は電圧検出手段105がスイッチ107を閉じるように信号を出す。これによりAC−DCコンバータ101が動作し電荷蓄積手段106が充電される。と同時に赤外線受光回路103とサブマイコン104にも電源が供給される為これら回路は動作状態にある。その後電荷蓄積手段106が充電され所定の電圧まで上昇すると、電圧検出手段105の出力は反転しスイッチ107を開きAC−DCコンバータが停止する。しかしこの時赤外線受光回路103とサブマイコン104には電荷蓄積手段106から電源が供給されその動作を継続する。
【0008】
今、リモコンから電源オンの命令コードに相当する赤外線信号115が赤外線受光回路103に入力されると赤外線受光回路103はサブマイコン104に信号110を出す。サブマイコン104は動作中である為信号111をスイッチ107に出しスイッチ107を閉じさせる。この時AC−DCコンバータ101は動作を開始する。AC−DCコンバータ101が発生する電圧でメインマイコン102が動作を開始できる状態になる。実際には信号111を遅延回路112によって遅延させた信号でメインマイコン102が動作を開始する。この遅延回路はAC−DCコンバータ101が起動し、出力電圧が充分立ち上がってからメインマイコン102のリセット解除を行わせる為のものである。さらにメインマイコン102は、起動後に信号117をサブマイコン104に出し、サブマイコンの消費電流を低減する意味でサブマイコン104の動作を停止させても良い。この場合にはメインマイコン102が正常に動作を始めたという事実にもなる為この電源回路の信頼性が向上する。但しサブマイコン104の消費電流が無視できるぐらい小さい場合にはあえてサブマイコン104を停止させなくても良い。メインマイコン102が動作を開始するとその後の赤外線信号115は赤外線受光回路103で増幅、フィルタリングされ信号110としてメインマイコン102で処理されることになる。
【0009】
次に、リモコンから電源オフの命令コードに相当する赤外線信号115が赤外線受光回路103に入力されると赤外線受光回路103はメインマイコン102に信号110を出す。メインマイコン102は信号113をサブマイコン104に出しサブマイコン104の動作を開始させる。サブマイコン104が正常に動作を始めると、サブマイコン104は信号118をスイッチ107に送出してスイッチ107を開く。この方法は、サブマイコン104の動作が正常であるという事実にもなる為この電源回路の信頼性が向上する。次に、AC−DCコンバータ101が停止してメインマイコン102の電源供給が断たれる為、その動作も停止し消費電力の低減が図られる。電荷蓄積手段106の電荷は、ダイオード116によりメインマイコン102へ逆流はしない。
【0010】
本発明では常に電荷蓄積手段106から赤外線受光回路103とサブマイコン104に電源が供給されている為、AC−DCコンバータ101が働いていない状態でも常に赤外線信号115を受信できる状態になっている。この状態では赤外線受光回路103とサブマイコン104と電圧検出手段105しか動作していない為、全体の消費電流を低くすることができる。通常メインマイコン102は10MHz程度のクロックで動作させる為50mA程度の電流が必要であるが、これをサブマイコン104のみを動かすようにすれば100μA程度の消費電流で済ませることができる。また赤外線受光回路と電圧検出手段105の合計消費電流も100μA程度で済む。
【0011】
また、AC−DCコンバータ101が動作するときは電荷蓄積手段の電圧が所定の電圧以下になった時だけである。このようにAC−DCコンバータ101が間欠的に動作することにより、AC−DCコンバータ101での消費電力をさらに低減することができる。ここで、AC−DCコンバータ101が動作する前記所定の電圧は電圧検出手段105により検知され、その電圧は赤外線受光回路103またはサブマイコン104の最低動作電圧付近の電圧である。一方、その後AC−DCコンバータ101が動作を停止する時は、電荷蓄積手段106の電圧が充電により上昇し、その電圧が赤外線受光回路103またはサブマイコン104の最高動作電圧付近になった時に、電圧検出手段105の出力が反転することによって検知される。すなわち電圧検出手段105にヒステリシスを持たせてこれを実現する。また、この電圧検出はサブマイコン104がA/Dコンバータを有していればサブマイコンにやらせても良い。
【0012】
本発明ではAC−DCコンバータの動作を停止させる手段としてスイッチを用いたがAC−DCコンバータ自体にオン/オフ機能を持たせてAC−DCコンバータの動作/停止を実現しても良い。
また本発明の赤外線受光に関する回路は一般にプリント回路基板上にIC化された回路をパッケージ状態またはベアチップ状態で実装されるいわゆるモジュールとして供給されている。これを赤外線受光モジュールと呼んでいる。本発明での電源回路はこの赤外線受光モジュールにも適用できる。すなわち制御手段と赤外線受光手段とサブマイコン、メインマイコン等の制御手段と電圧検出手段と電荷蓄積手段を同一プリント基板上に配置することにより小スペースの赤外線受光モジュールを作製することができる。ただし各手段は他の回路との配置の都合上もあり、必要に応じて前記プリント基板上に配置されることが望ましい。
(実施例2)
図2は本発明の実施例2を示す電源回路図である。AC入力からスイッチ107を介してAC−DCコンバータ101が接続されその出力はメインマイコン102の正電源に供給される。またスイッチ108を介してAC−DCコンバータ109が接続されその出力はサブマイコン104と赤外線受光回路103と電荷蓄積手段106の正電源に供給される。電荷蓄積手段106は電圧検出手段105でモニターされ電圧検出手段105の出力はスイッチ108の開閉信号に利用される。赤外線受光回路103は外部から赤外線信号115を受けて出力110を出力し、その信号はメインマイコン102とサブマイコン104に入力される。サブマイコン104からは信号111がスイッチ107を閉じる為に出力される。また信号111は遅延回路112を経てメインマイコン102に入力される。メインマイコン102の出力信号113はサブマイコン104に入力されると同時に遅延回路114を介してスイッチ107を開く為に利用される。
【0013】
次に図2の回路の動作を説明する。スイッチ107が開状態でAC−DCコンバータ101が停止しているとメインマイコン102は電源が供給されていない為停止している。電荷蓄積手段106が所定の電圧以下である場合は電圧検出手段105がスイッチ108を閉じるように信号を出す。これによりAC−DCコンバータ109が動作し電荷蓄積手段106が充電される。と同時に赤外線受光回路103とサブマイコン104にも電源が供給される為これら回路は動作状態にある。その後電荷蓄積手段が充電され所定の電圧まで上昇すると、電圧検出手段105の出力は反転しスイッチ108を開きAC−DCコンバータが停止する。しかしこの時赤外線受光回路103とサブマイコン104には電荷蓄積手段106から電源が供給されその動作を継続する。
【0014】
今、リモコンから電源オンの命令コードに相当する赤外線信号115が赤外線受光回路103に入力されると赤外線受光回路103はサブマイコン104に信号110を出す。サブマイコン104は動作中である為信号111をスイッチ107に出しスイッチ107を閉じさせる。この時AC−DCコンバータ101は動作を開始する。AC−DCコンバータ101が発生する電圧でメインマイコン102が動作を開始できる状態になる。実際には信号111を遅延回路112によって遅延させた信号でメインマイコン102が動作を開始する。サブマイコン104は信号111を出した後その動作を停止して、消費電力を低減させるようにプログラムされていても良い。メインマイコン102が動作を開始するとその後の赤外線信号115は赤外線受光回路103で増幅、フィルタリングされ信号110としてメインマイコン102で処理されることになる。
【0015】
次に、リモコンから電源オフの命令コードに相当する赤外線信号115が赤外線受光回路103に入力されると赤外線受光回路103はメインマイコン102に信号110を出す。メインマイコン102は信号113をサブマイコン104に出しサブマイコン104の動作を開始させる。と同時に信号113は遅延回路114により遅延させられスイッチ107を開くように働く。これによりAC−DCコンバータ101が停止してメインマイコン102の電源供給が断たれる為、その動作も停止し消費電力の低減が図られる。
【0016】
本発明では常に電荷蓄積手段106から赤外線受光回路103とサブマイコン104に電源が供給されている為、AC−DCコンバータ101,109が働いていない状態でも常に赤外線信号115を受信できる状態になっている。この状態では赤外線受光回路103とサブマイコン104と電圧検出手段105しか動作していない為、全体の消費電流を低くすることができる。通常メインマイコン102は10MHz程度のクロックで動作させる為50mA程度の電流が必要であるが、これをサブマイコン104のみを動かすようにすれば100μA程度の消費電流で済ませることができる。また赤外線受光回路と電圧検出手段105の合計消費電流も100μA程度で済む。さらにAC−DCコンバータを101と109に分けた理由は、AC−DCコンバータ101の負荷電流はメイン回路を動かす為数十Aオーダであるが、AC−DCコンバータ109の負荷電流は、赤外線受光回路103とサブマイコン104と電圧検出手段105だけであり数百μAオーダの軽い負荷である。したがって負荷電流のオーダがあまりにも違う為、1つのAC−DCコンバータでこれを構成すると軽負荷時での効率が悪くなり、赤外線受光回路103とサブマイコン104と電圧検出手段105の消費電流だけでなくAC−DCコンバータでの消費電流が支配的になり低消費電流化を阻害する要因となる。本実施例ではこの理由によりAC−DCコンバータを2つ用意している。
【0017】
また、AC−DCコンバータ109が動作するときは電荷蓄積手段の電圧が所定の電圧以下になった時だけである。このようにAC−DCコンバータ109を間欠的に動作する為ことにより、AC−DCコンバータ109での消費電力をさらに低減することができる。ここで、AC−DCコンバータ109が動作する前記所定の電圧は電圧検出手段105により検知され、その電圧は赤外線受光回路103またはサブマイコン104の最低動作電圧付近の電圧である。一方、その後AC−DCコンバータ109が動作を停止する時は、電荷蓄積手段の電圧が充電により上昇し、その電圧が赤外線受光回路またはサブマイコンの最高動作電圧付近になった時に、電圧検出手段105の出力が反転することによって検知される。すなわち電圧検出手段105にヒステリシスを持たせてこれを実現する。また、この電圧検出はサブマイコン104がA/Dコンバータを有していればサブマイコンにやらせても良い。
【0018】
本発明ではAC−DCコンバータの動作を停止させる手段としてスイッチを用いたがAC−DCコンバータ自体にオン/オフ機能を持たせてAC−DCコンバータの動作/停止を実現しても良い。
【0019】
【発明の効果】
本発明はAC−DCコンバータを常時動作させずに電荷蓄積手段たとえば2次電池や電気2重層コンデンサに電気を貯えてマイコン及び赤外線受光回路の電力を供給する。これによりAC−DCコンバータの動作頻度を減少させて最も電力効率の悪いAC−DCコンバータでの電力を低減することにより全体的な待機時消費電力の低減を実現するという効果がある。また本発明での電源回路を赤外線受光モジュールにも適用すれば、制御手段と赤外線受光手段とサブマイコン、メインマイコン等の制御手段と電圧検出手段と電荷蓄積手段を同一プリント基板上に配置することにより小スペースの赤外線受光モジュールを作製することができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電源回路における実施例1の説明図である。
【図2】本発明による電源回路における実施例2の説明図である。
【図3】従来の電源回路の説明図である。
【符号の説明】
102、109 AC−DCコンバータ
103 メインマイコン
104 赤外線受光手段
105 サブマイコン
106 電圧検出手段
107 電荷蓄積手段
112、114 遅延回路
116 ダイオード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply circuit for household appliances having a remote control function. In particular, the standby current consumption of these household appliances is reduced.
[0002]
[Prior art]
As a power supply circuit for home appliances having a conventional remote control function, a power supply circuit using means for converting an AC voltage into a DC voltage (hereinafter referred to as an AC-DC converter) as shown in the circuit diagram of FIG. It was known. In other words, the control circuit for the remote control, here the microcomputer and the infrared light receiving circuit are driven by the output voltage of the AC-DC converter.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the circuit of FIG. 3, it is necessary to continue to supply power to the infrared light receiving circuit and the microcomputer in order to receive the remote control signal even when the image receiving is turned off in a home appliance such as a television. This is called standby power consumption. However, the efficiency of the AC-DC converter is poor and only about 1 W is consumed in this portion alone. In recent environmental problems, it is required to reduce the standby power consumption to the utmost limit, which cannot be realized with the current circuit configuration.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such problems, electricity is stored in a charge storage means such as a secondary battery or an electric double layer capacitor without always operating the AC-DC converter, and power is supplied to the microcomputer and the infrared light receiving circuit. Before the voltage of these charge storage means falls below a predetermined value, specifically, below the minimum operating voltage of the microcomputer and the infrared light receiving circuit, the AC-DC converter is operated to charge the charge storage means. Specifically, charging is stopped before reaching the maximum operating voltage of the microcomputer and the infrared light receiving circuit. In this way, the overall standby power consumption can be reduced by reducing the operating frequency of the AC-DC converter and reducing the power in the AC-DC converter with the lowest power efficiency.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, power is supplied from the charge storage means to the infrared light receiving circuit and the microcomputer, voltage fluctuation of the charge storage means is detected by the voltage detection means, and the AC-DC converter is operated by the output signal.
[0006]
【Example】
(Example 1)
FIG. 1 is a power supply circuit
[0007]
Next, the operation of the circuit of FIG. 1 will be described. When the
[0008]
Now, when an
[0009]
Next, when an
[0010]
In the present invention, since power is always supplied from the charge storage means 106 to the infrared
[0011]
Further, the AC-
[0012]
In the present invention, a switch is used as means for stopping the operation of the AC-DC converter. However, the AC-DC converter itself may have an on / off function to realize the operation / stop of the AC-DC converter.
The circuit related to infrared light reception according to the present invention is generally supplied as a so-called module in which a circuit formed as an IC on a printed circuit board is mounted in a package state or a bare chip state. This is called an infrared light receiving module. The power supply circuit in the present invention can also be applied to this infrared light receiving module. That is, by arranging the control means, the infrared light receiving means, the control means such as the sub microcomputer and the main microcomputer, the voltage detecting means, and the charge storage means on the same printed board, a small space infrared light receiving module can be manufactured. However, each means is preferably arranged on the printed circuit board as necessary for the convenience of arrangement with other circuits.
(Example 2)
FIG. 2 is a power supply circuit diagram showing Embodiment 2 of the present invention. The AC-
[0013]
Next, the operation of the circuit of FIG. 2 will be described. When the
[0014]
Now, when an
[0015]
Next, when an
[0016]
In the present invention, since power is always supplied from the charge storage means 106 to the infrared
[0017]
Further, the AC-
[0018]
In the present invention, a switch is used as means for stopping the operation of the AC-DC converter. However, the AC-DC converter itself may have an on / off function to realize the operation / stop of the AC-DC converter.
[0019]
【The invention's effect】
The present invention supplies electricity to a charge storage means such as a secondary battery or an electric double layer capacitor without operating the AC-DC converter at all times, and supplies power to the microcomputer and the infrared light receiving circuit. As a result, the operation frequency of the AC-DC converter is reduced, and the power in the AC-DC converter having the lowest power efficiency is reduced, so that the overall standby power consumption can be reduced. If the power supply circuit according to the present invention is also applied to the infrared light receiving module, the control means, the infrared light receiving means, the sub microcomputer, the control means such as the main microcomputer, the voltage detecting means, and the charge storage means are arranged on the same printed circuit board. As a result, an infrared light receiving module having a small space can be produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of a power supply circuit according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a second embodiment of the power supply circuit according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional power supply circuit.
[Explanation of symbols]
102, 109 AC-
Claims (7)
前記第1のAC−DC変換手段に接続され、少なくとも電気機器の電源のオン・オフに関するリモコン信号をデコードし、前記第1の制御回路より消費電流の少ないサブマイコンである第2の制御回路で構成され、
前記赤外線受光素子が第1の信号を受信し、前記第1の信号を前記第2の制御回路に出力すると、前記第2の制御回路は、前記第1の制御回路の動作を開始させ、その後前記第2の制御回路自身を停止させ、前記赤外線受光素子が第2の信号を受信し、前記第2の信号を前記第1の制御回路に出力すると、前記第1の制御回路は前記第2の制御回路の動作を開始させた後、前記第1の制御回路自身の動作を停止することを特徴とする電源回路。A first control circuit which is connected to a first AC-DC converting means for converting an alternating voltage into a direct current and which is a main microcomputer for decoding a remote control signal emitted from an infrared light receiving element;
A second control circuit which is connected to the first AC-DC converting means , decodes at least a remote control signal relating to power on / off of the electric device, and is a sub-microcomputer that consumes less current than the first control circuit; Configured,
When the infrared light receiving element receives the first signal and outputs the first signal to the second control circuit, the second control circuit starts the operation of the first control circuit, and then When the second control circuit itself is stopped, the infrared light receiving element receives a second signal, and outputs the second signal to the first control circuit, the first control circuit causes the second control circuit to A power supply circuit characterized by stopping the operation of the first control circuit itself after starting the operation of the control circuit.
電荷蓄積手段と、Charge storage means;
前記電荷蓄積手段の電圧をモニタする電圧検出手段と、を備え、Voltage detection means for monitoring the voltage of the charge storage means,
前記第2の制御回路は、前記第1の制御回路が動作を停止しているときに、前記第1のAC−DC変換手段の動作を停止させることを特徴とする請求項1記載の電源回路。2. The power supply circuit according to claim 1, wherein the second control circuit stops the operation of the first AC-DC converting means when the first control circuit stops the operation. .
前記電荷蓄積手段の電圧が所定の電圧値以下に下がった時、前記AC−DC変換手段の動作を開始し、When the voltage of the charge storage unit falls below a predetermined voltage value, the operation of the AC-DC conversion unit is started,
前記電荷蓄積手段の電圧が所定の電圧値以上に上がった時、前記AC−DC変換手段の動作を停止する請求項2記載の電源回路。3. The power supply circuit according to claim 2, wherein when the voltage of the charge storage means rises to a predetermined voltage value or more, the operation of the AC-DC conversion means is stopped.
前記第2の制御回路と前記第1の制御回路の間に遅延回路を備え、A delay circuit is provided between the second control circuit and the first control circuit;
前記第2の制御回路が出力する前記第1の制御回路の動作を開始するための信号に遅延時間を設けたことを特徴とする請求項1から3のいずれか記載の電源回路。4. The power supply circuit according to claim 1, wherein a delay time is provided in a signal for starting the operation of the first control circuit output from the second control circuit.
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