JP6580363B2 - スイッチング電源装置、電子機器、液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチング電源装置、電子機器及び液晶表示装置に関し、より詳細には、交流電源から得られた電力に対する力率改善回路と、該力率改善回路からの入力を変圧して出力する直流共振コンバータと、を備え、交流電源に対して保護用のヒューズが設けられたスイッチングスイッチング電源装置並びに該電源装置を備えた電子機器及び液晶表示装置に関する。

近年、次世代液晶テレビにおいて、４Ｋや８Ｋといったパネルの高精細化技術が進展しており、また、ハイコントラストを目的とした高輝度ＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトの採用等によって扱う電力も増大傾向にある。これらテレビ等の種々の電気・電子機器に搭載される電源ユニットの安全性において、保護機能の重要度が高まってきており、様々な異常に対して確実に駆動電力を遮断する方法が要求されている。

例えば、特許文献１には、異常時に対応して確実に駆動電力を遮断する安全装置を備えた電子機器が開示されている。この電子機器はヘアドライヤであり、電源コードの終端の電源プラグには浸水または漏電を感知する電流遮断器が配設されている。また、電源コードからヘアドライヤに引き込まれた一方の電源線には電源スイッチが接続され、他方の電源線と感知線との間には、把持部と送風部の両方においてセンサがそれぞれ配設されている。このセンサは、平常時開路型で異常を感知したときに閉路する構成を有し、温度センサ、ガスセンサ等で構成される。このセンサが異常を検知し閉路すると、上記他方の電源線と感知線が短絡し、感知線に電流が流れ、電源プラグ内の電流遮断機側に浸水時又は漏電時と同一の状態が表れヘアドライヤの電流が遮断される。

特開２００３−８７９６１号公報

図８は、液晶テレビ等に用いられる従来のスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。図のスイッチング電源装置１００は、交流電源（ＡＣ電源）１０４から供給され整流回路１０１により整流された電力を力率改善回路（ＰＦＣ（Power Factor Correction）回路）１０２により昇圧すると共に力率改善し、ＰＦＣ回路１０２からの出力をＬＬＣ回路１０３すなわち直流共振コンバータにより変圧して出力する。ＡＣ電源１０４と整流回路１０１の間には、大電流が流れたときに溶断される保護用のヒューズ１０５が設けられている。

このスイッチング電源装置１００を採用した液晶テレビでは、大電流が流れなくても、ＬＬＣ回路１０３の出力部より後段すなわちスイッチング電源装置１００の出力側で異常な電圧が検出されたときは電源供給を遮断すること等が行われている。
しかし、この方法のみでは、スイッチング電源装置１００内で以下のような異常が発生した場合に対応することができない。例えば、スイッチング電源装置１００において、ＰＦＣ回路１０２内の整流ダイオードがショートモードで故障すると、ＰＦＣ回路１０２は正常に昇圧できなくなるが、海外の商用電源のように交流入力電圧が大きい場合、ＬＬＣ回路１０３がそのまま動作してしまうことがある。この場合、ＰＦＣ回路１０２内のＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）からなるスイッチング素子に大電流が流れるようになり、該スイッチング素子に異常な発熱が発生してしまう。しかし、スイッチング電源装置１００の２次側では通常動作時と同じ振る舞いをするため故障には気づきにくい。したがって、ＰＦＣ回路１０２内のスイッチング素子が発熱により故障するまでの期間、当該装置１００を利用中は異常な発熱が継続することになるため、該装置１００を収容するキャビネットの融解等の二次的な不安全へ至る可能性があった。

なお、特許文献１に開示された安全装置は、このようなスイッチング電源装置内の異常の発生に対応するものではない。

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、装置内で異常が発生した場合に、より確実に電力供給を遮断可能なスイッチング電源装置並びに該スイッチング電源装置を備える電子機器及び液晶表示装置を提供することをその目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、第１のスイッチング素子を有し交流電源から得られた電力に対する力率改善動作を実行する力率改善回路と、第２のスイッチング素子を有し前記力率改善回路からの入力を変圧して出力する直流共振コンバータと、を備え、前記交流電源に対して保護用のヒューズが設けられたスイッチング電源装置であって、当該スイッチング電源装置の装置内の温度を測定する温度センサと、エラーカウントを計測するマイコンを備え、当該スイッチング電源装置の所定部分の電力効率が予め定められた値より小さいことを第１の条件とし、前記温度センサによる測定結果が閾値を超えていることを第２の条件とした場合に、前記第１の条件を満たしさらに前記第２の条件を満たしたときに、前記エラーカウントが加算され、前記エラーカウントが所定の値に達したときに、前記力率改善回路の前記第１のスイッチング素子がＯＮ状態に維持され、前記ヒューズが溶断されることを特徴としたものである。
本発明の第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記エラーカウントは、前記第１の条件または前記第２の条件を満たさないときに、リセットされることを特徴としたものである。

本発明の第３の技術手段は第１のスイッチング素子を有し交流電源から得られた電力に対する力率改善動作を実行する力率改善回路と、第２のスイッチング素子を有し前記力率改善回路からの入力を変圧して出力する直流共振コンバータと、を備え、前記交流電源に対して保護用のヒューズが設けられたスイッチング電源装置であって、前記力率改善回路の前記第１のスイッチング素子は、当該スイッチング電源装置の所定部分の電力効率が予め定められた値より小さいことを第１の条件とした場合に、少なくとも前記第１の条件を満たしたときに、ＯＮ状態に維持され、前記ヒューズが溶断され、前記力率改善回路の前記第１のスイッチング素子が前記ＯＮ状態に維持される際、前記第２のスイッチング素子についてもＯＮ状態に維持されることを特徴としたものである。

本発明の第４の技術手段は、第１〜第３の技術手段において、前記所定部分は、前記力率改善回路または前記直流共振コンバータであることを特徴としたものであ
る。

本発明の第５の技術手段は、第１〜第４のいずれか１の技術手段のスイッチング電源装置を備える電子機器である。

本発明の第６の技術手段は、第１〜第４のいずれか１の技術手段のスイッチング電源装置を備える液晶表示装置である。

本発明によれば、１次側で異常が発生した場合に、より確実に電力供給を遮断することができる。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態のスイッチング電源装置を説明するための電気回路図である。 図２のスイッチング電源装置の異常発生時溶断処理の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態のスイッチング電源装置を説明するための電気回路図である。 図４のスイッチング電源装置の異常発生時溶断処理の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第３の実施形態のスイッチング電源装置を説明するための電気回路図である。 本発明の第４の実施形態のスイッチング電源装置を説明するための電気回路図である。 従来のスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明のスイッチング電源装置、電子機器及び液晶表示装置の好適な実施形態について説明する。なお、以下の発明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の一例を示すブロック図である。
液晶表示装置１は、メイン制御部１０、操作部１１、チューナ部１２、液晶表示パネル１３、液晶駆動ユニット１４、バックライト駆動ユニット１６、バックライト１７を備え、更に後述の図２、図４、図６で例示されるスイッチング電源装置１５（４０，５０，６０）を備える。

メイン制御部１０は、液晶表示装置１の各部を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成されており、内蔵するＲＯＭ（Read Only Memory）に格納された制御プログラムに従って種々の機能を実行する。
操作部１１は、液晶表示装置１を操作するための各種のファンクションキーなどを備えており、これらファンクションキーを介して液晶表示装置１の輝度、コントラスト等を設定できるようになっている。

チューナ部１２は、不図示のアンテナに接続されており、アンテナが受信したテレビジョン放送に基づく放送信号の中から、選局されたチャンネルに対応する特定周波数帯域の映像信号を選択して復調する機能を有する。

液晶駆動ユニット１４は、不図示のゲートドライバやソースドライバ等から成り、チューナ部１２によって復調された映像信号に基づいて液晶表示パネル１３を駆動する。
液晶表示パネル１３には、一対の透明板が対向配置され、その間隙内に液晶物質が封入された液晶層が形成され、透明板にはマトリックス状に透明電極が設けられている。透明電極に印加する電圧を液晶駆動ユニット１４によって制御することにより、液晶表示パネル１３を介したバックライト１７からの光の量を制御できるようになっている。

バックライト駆動ユニット１６はバックライト１７を駆動する。バックライト１７は、ＬＥＤを光源として有し、液晶表示パネル１３の背面側に設けられる。

スイッチング電源装置１５（４０，５０，６０）は、液晶駆動ユニット１４及びバックライト駆動ユニット１６などに電力を供給するためのものである。

（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態のスイッチング電源装置を説明するための電気回路図である。
図のスイッチング電源装置１５は、整流回路であるダイオードブリッジ２１と、ＰＦＣ回路２２と、ＬＬＣ回路２３と、マイコン２７とを有する。

スイッチング電源装置１５には、図示しないＡＣ電源からＥＭＩ（Electromagnetic Interference）フィルタ３１を介してＡＣ電力が入力される。なお、ＡＣ電力の一方の入力端子とＥＭＩフィルタ３１の間には安全保護用のヒューズ３２が設けられている。
スイッチング電源装置１５に入力されたＡＣ電力はダイオードブリッジ２１により全波整流されＰＦＣ回路２２に入力される。ＰＦＣ回路２２は、スイッチング制御を行い、入力された電力に対する昇圧動作を伴う力率改善動作を実行し、第１のＤＣ（Direct Current）電力をＬＬＣ回路２３に出力する。ＰＦＣ回路２２は、インダクタ２２ａ、第１のスイッチング素子２２ｂ、整流用ダイオード２２ｃ、コンデンサ２２ｄ、ＰＦＣ ＩＣ（Integrated Circuit）２２ｅを有する。

ＬＬＣ回路２３は、ＰＦＣ回路２２から入力されたＤＣ電力を直列共振により変圧させた後、整流して第２のＤＣ電力を出力する回路である。ＬＬＣ回路２３は、２つの第２のスイッチング素子２３ａ，２３ａ´と、直列共振用のコンデンサ２３ｂと、変換トランス２３ｃと、２つの出力整流ダイオード２３ｄと、出力コンデンサ２３ｅ、ＬＬＣ ＩＣ２３ｆとを有する。
以下では、第１のスイッチング素子２２ｂ及び２つの第２のスイッチング素子２３ａはＭＯＳ−ＦＥＴから構成されているものとする。

ＰＦＣ回路２２において、インダクタ２２ａは、その一方をダイオードブリッジ２１の高電位出力側に、他方を第１のスイッチング素子２２ｂの高電位端子（ＭＯＳ−ＦＥＴのドレイン）に接続されている。第１のスイッチング素子２２ｂの低電位端子（ＭＯＳ−ＦＥＴのソース）は、ダイオードブリッジ２１の低電位出力側に接続されている。

また、整流用ダイオード２２ｃは、そのカソードが第１のスイッチング素子２２ｂの高電位端子に接続され、アノードがＰＦＣ回路２２の高電位側出力端子に接続されている。
ＰＦＣ回路２２の他方の低電位側出力端子には、第１のスイッチング素子２２ｂの低電位出力素子が接続されている。
出力端子間すなわち整流用ダイオード２２ｃのアノードと第１のスイッチング素子２２ｂの低電位端子の間にはコンデンサ２２ｄが接続されている。

一方、ＬＬＣ回路２３においては、２つの第２のスイッチング素子のうち一方の素子２３ａの低電位端子が他方の第２のスイッチング素子２３ａ´の高電位端子と接続されており、上記一方の第２のスイッチング素子２３ａの高電位素子はＰＦＣ回路２２の高電位側出力端子に接続され、上記他方の第２のスイッチング素子２３ａ´の低電位端子はＰＦＣ回路２２の低電位側出力端子に接続されている。
また、上記他方の第２のスイッチング素子２３ａ´の低電位端子は直列共振用のコンデンサ２３ｂを介して変換トランス２３ｃの一次側の巻線の巻き始めに接続されている。変換トランス２３ｃの一次側の巻き線の巻き終わりには、上記一方の第２のスイッチング素子２３ａの低電位端子と上記他方の第２のスイッチング素子２３ａ´の高電位端子が接続されている。

変換トランス２３ｃの２次側は２つの巻線から成り、一方の巻線の巻き終わりが他方の巻線に接続されており該接続点がＬＬＣ回路２３すなわちスイッチング電源装置１５の低電位側出力端子２４ｂに接続されている。また、上記２つの巻線の互いに接続された部分と反対側はそれぞれ出力整流ダイオード２３ｄを介してＬＬＣ回路２３すなわちスイッチング電源装置１５の高電位側出力端子２４ａに接続されている。ＬＬＣ回路２３の高電位側出力端子２４ａと低電位側出力端子２４ｂとの間には出力コンデンサ２３ｅが接続されている。

このスイッチング電源装置１５では、その内部において異常が発生した場合、その異常により損失が大きくなり、電力効率が著しく低下することが考えられる。電力効率は、出力電力／入力電力で求められるため、電力算出のための電流計及び電圧計を設けてマイコン２７にて上記電流計等での計測結果に基づいて電力効率を算出することで異常の有無を確認することができる。そのため、スイッチング電源装置１５では、ＰＦＣ回路２２に対して電流計と電圧計が設けられている。

具体的には、入力電力を算出するために、ＰＦＣ回路２２の高電位側入力端子に対して第１の電流計２５ａが接続され、言い換えると、インダクタ２２ａとダイオードブリッジ２１の高電位出力側との間に第１の電流計２５ａが接続され、ＰＦＣ回路の入力端子間に第１の電圧計２５ｂが接続されている。また、出力電力を算出するために、ＰＦＣ回路２２の高電位側出力端子に対して第２の電流計２６ａが設けられており、ＰＦＣ回路２２の出力端子間に第２の電圧計２６ｂが設けられている。

電力効率は、以下の式で表される。
電力効率［％］＝１００×出力電圧×出力電流／（入力電圧×入力電流）

この電力効率が予め定められた値（以下、効率閾値ＴＨ１という）より小さいことを第１の条件として含む所定の条件を満たしたときに異常が発生しているものと推定し、マイコン２７はＰＦＣ ＩＣ２２ｅを制御し、第１のスイッチング素子２２ｂをＯＮ状態すなわちソースードレイン間を導通状態に維持し、回路内に大電流を流してヒューズ３２を溶断させる。
このようにすることで、確実に電力供給を遮断することができる。
なお、通常動作時にＰＦＣ回路２２の電力効率がおよそ９０％程度得られているとすると、上記効率閾値ＴＨ１として例えば８０％など、個別に設定することができる。

図３は、スイッチング電源装置１５の異常発生時溶断処理の一例を説明するフローチャートである。
当該処理において、スイッチング電源装置１５のマイコン２７は、図示するように、まず異常が発生しているか否か判定するためのエラーカウントをリセットする（ステップＳ１）。そして、現在の電力効率を第１及び第２の電流計及び電圧計２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂからの出力に基づいて算出し、該電力効率が悪化しているかすなわち電力効率が効率閾値ＴＨ１以下であるかを判定する。

電力効率が効率閾値ＴＨ１より大きい場合（ＮＯの場合）、マイコン２７は処理をステップＳ２へ戻し、効率閾値ＴＨ１以下の場合（ＹＥＳの場合）、マイコン２７はエラーカウントをインクリメントする（ステップＳ３）。そして、マイコン２７はエラーカウントが５より大きいか否か判定する（ステップＳ４）。

５以下の場合（ＮＯの場合）、マイコン２７は処理をステップＳ２へ戻し、また、５より大きい場合（ＹＥＳの場合）、マイコン２７は異常発生を示す異常発生メッセージを表示するようメイン制御部１０へ制御信号を送信する（ステップＳ５）。異常発生をユーザに報知する態様は上記異常発生メッセージに限られず、例えば、液晶表示装置１に異常発生を示すためのＬＥＤを設けておき、異常発生時に該ＬＥＤを点灯するようにしてもよい。

その後、マイコン２７はエラーカウントが１０より大きいか否か判定する（ステップＳ６）。１０以下の場合（ＮＯの場合）、マイコン２７は処理をステップＳ２へ戻し、また、１０より大きい場合（ＹＥＳの場合）、マイコン２７はＰＦＣ ＩＣ２２ｅを制御し、第１のスイッチング素子２３ａｂをＯＮ状態すなわちソースードレイン間を導通状態に維持し（ステップＳ７）、回路内に大電流を流してヒューズ３２を溶断させる。

なお、エラーカウントが５となった際ではなくエラーカウントが１０より大きくなった際にヒューズ３２を溶断させるよう構成したのは、例えば液晶表示装置１側の設定変更などで負荷変動があった場合に瞬間的に電力効率が悪化したように算出される可能性もあるためである。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態のスイッチング電源装置を説明するための電気回路図である。
図４のスイッチング電源装置４０は、図２のスイッチング電源装置１５の構成に加えて、ＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタ等からなる温度センサ４１が第１のスイッチング素子２２ｂの放熱板に対して設けられている。温度センサ４１の出力はマイコン４２に入力されており、マイコン４２は温度センサ４１からの入力に基づき上記放熱板の温度を検知する。

そして、スイッチング電源装置４０では、ＰＦＣ回路２２の電力効率が効率閾値ＴＨ１より小さいことを第１の条件、放熱板の温度が温度閾値ＴＨ２より大きいことを第２の条件として両者の条件を満たしたときに異常が発生しているものと推定し、マイコン４２はＰＦＣ ＩＣ２２ｅを制御し、第１のスイッチング素子２２ｂをＯＮ状態すなわちソースードレイン間を導通状態に維持し、回路内に大電流を流してヒューズ３２を溶断させる。

図５は、スイッチング電源装置４０の異常発生時溶断処理の一例を説明するフローチャートである。
スイッチング電源装置４０の上記処理は、第１の実施形態のスイッチング電源装置４０の処理とは異なり、ステップＳ２において電力効率が効率閾値ＴＨ１以下の場合（ＹＥＳの場合）、マイコン４２は、温度異常が検知されたか否か、すなわち、温度センサ４１からの出力に基づいて検知された温度が温度閾値ＴＨ２以上か否か判定する（ステップＳ１１）。温度閾値ＴＨ２より小さい場合、マイコン４２は処理をステップＳ１へ戻し、また、温度閾値ＴＨ２以上であった場合、マイコン４２はステップＳ３にてエラーカウントをインクリメントする。

このように電力効率異常と温度異常の両方が発生した場合にスイッチング電源装置４０内で異常が発生したものと推定する理由は以下の通りである。
すなわち、スイッチング電源装置内の故障を推定する場合に、温度センサのみの情報に基づいて推定することが考えられる。しかし、この場合、例えば装置外温度が向上した場合などには第１のスイッチング素子２２ｂ等が故障していなくても該素子２２ｂの放熱板の温度異常が検出される可能性がある。つまり、温度異常のみでスイッチング電源装置の故障発生を推定すると誤ってしまうことがある。
そこで、スイッチング電源装置４０では、電力効率異常と温度異常の両方を、スイッチング電源装置４０の１次側での異常が発生したと推定する要件とし、上記１次側での異常発生をより正確に検知できるようにしている。

なお、温度を測定する箇所は、上述の例に限られず、例えば、ダイオードブリッジ２１や、インダクタ２２ａ、ＬＬＣ回路２３内の変換トランス２３ｃ等を測温するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態のスイッチング電源装置を説明するための電気回路図である。
第１及び第２のスイッチング電源装置１５，４０では、ＰＦＣ回路２２における電力効率に基づいて回路内の異常の発生を推定していた。それに対し、本実施形態のスイッチング電源装置５０では、ＬＬＣ回路２３の電力効率を算出し該電力効率が予め定められた値（効率閾値ＴＨ３）より小さいことを第１の条件として含む所定の条件を満たしたときに異常が発生しているものと推定する。

そのために、第１の電流計２５ａ及び第１の電圧計２５ｂに代えて、スイッチング電源装置６０の高電位側出力端子２４ａに対して第３の電流計５１ａが接続されており、また、スイッチング電源装置６０の高電位側出力端子２４ａと低電位側出力端子２４ｂとの間に第３の電圧計５１ｂが接続されている。マイコン５２では、第２の電流計２６ａ及び第２の電圧計２６ｂでの測定結果を入力電流及び入力電圧とし、第３の電流計５１ａ及び第３の電圧計５１ｂでの測定結果を出力電流及び出力電圧として、電力効率を算出する。そして、マイコン５２は、該算出された電力効率が効率閾値ＴＨ３より小さいことを第１の条件として含む所定の条件を満たしたときに異常が発生しているものと推定し、ＰＦＣ ＩＣ２２ｅを制御し、第１のスイッチング素子２２ｂをＯＮ状態すなわちソースードレイン間を導通状態に維持し、回路内に大電流を流してヒューズ３２を溶断させる。

効率閾値ＴＨ３は上述の効率閾値ＴＨ１と同様に８０％としてもよいし、他の値にしてもよい。

（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態のスイッチング電源装置を説明するための電気回路図である。
第１〜第３の実施形態では、スイッチング電源装置内のＰＦＣ回路等の所定部分の電力効率に基づいて、１次側の回路内での異常発生を推定していた。
それに対し、図７のスイッチング電源装置６０は、該スイッチング電源装置６０の出力部分の電力を計算し、該電力に基づいて上記異常発生を推定する。

そのために、スイッチング電源装置６０は、図３のスイッチング電源装置５０にも設けられていた第３の電流計及び第３の電圧計５１ｂを用いる。ただし、スイッチング電源装置６０は、図３のスイッチング電源装置５０等の第２の電流計２６ａ及び第２の電圧計２６ｂは設けられていない。
スイッチング電源装置６０のマイコン６１は、第３の電流計５１ａ及び電圧計５１ｂでの計測結果から算出される電力が予め定められた値より小さい場合に、上記異常が発生したものと推定できるので、ＰＦＣ ＩＣ２２ｅを制御し、第１のスイッチング素子２２ｂをＯＮ状態すなわちソースードレイン間を導通状態に維持し、回路内に大電流を流してヒューズ３２を溶断させる。

本例では、第３の電流計５１ａ及び電圧計５１ｂでの計測結果から算出される電力に基づいて異常発生を検知していたが、第３の電流計５１ａを設けずに、第３の電圧計５１ｂのみを設け、第３の電圧計５１ｂにおける計測の結果、所定電圧値より低い場合にＰＦＣ ＩＣ２２ｅを制御し上述と同様にヒューズ３２を溶断させるようにしてもよい。

（第５の実施形態）
第１〜第４の実施形態のスイッチング電源装置１５，４０，５０，６０では、１次側の回路内で異常が発生しているものと推定される場合に、第１のスイッチング素子２２ｂをＯＮ状態すなわちソースードレイン間を導通状態に維持していた。それに対し第５の実施形態のスイッチング電源装置では、１次側の回路内で異常が発生しているものと推定される場合に、マイコンからＰＦＣ回路内のＰＦＣ ＩＣとＬＬＣ回路内のＬＬＣ ＩＣの両方に制御信号を送信し、ＰＦＣ回路内の第１のスイッチング素子とＬＬＣ回路内の２つの第２のスイッチング素子との全てをＯＮ状態に維持する。

このように構成することにより、ＰＦＣ回路内のＰＦＣ ＩＣや第１のスイッチング素子に異常が発生して第１のスイッチング素子が正常に動作しない場合にも、より確実にヒューズを溶断することができる。

以上では、本発明のスイッチング電源装置を液晶表示装置に組み込んだ例を挙げたが、レコーダ機器などの他の電子機器に組み込むことも可能である。

また、以上の例では、スイッチング電源装置が有するマイコンが、電力効率算出やその電力効率に基づく制御信号のＰＦＣ ＩＣへの送信を行う構成であったが、このマイコンのような制御部はスイッチング電源装置の外部の制御部を用いるようにしてもよい。
さらに、以上の例では、整流回路は、スイッチング電源装置に内蔵されていたが、該装置外部に設けてもよい。

本発明のスイッチング電源装置は、第１のスイッチング素子を有し交流電源から得られた電力に対する力率改善動作を実行する力率改善回路と、第２のスイッチング素子を有し力率改善回路からの入力を変圧して出力する直流共振コンバータと、を備え、交流電源に対して保護用のヒューズが設けられたスイッチング電源装置であって、力率改善回路の第１のスイッチング素子は、当該スイッチング電源装置の所定部分の電力効率が予め定められた値より小さいことを第１の条件とした場合に、少なくとも上記第１の条件を満たしたときに、ＯＮ状態に維持され、ヒューズが溶断される。これにより、スイッチング電源装置の１次側で異常が発生した場合に、より確実に電力供給を遮断することができる。

スイッチング電源装置は、該装置の装置内の温度を測定する温度センサを備え、温度センサによる測定結果が閾値を超えていることを第２の条件とした場合に、力率改善回路の第１のスイッチング素子は、さらに上記第２の条件を満たしたときにＯＮ状態に維持されるとよい。これにより、スイッチング電源装置の１次側での異常発生をより正確に検知できる。

力率改善回路の第１のスイッチング素子がＯＮ状態に維持される際、第２のスイッチング素子についてもＯＮ状態に維持されることが好ましい。これにより、第１のスイッチング素子が正常に動作しない場合にもヒューズを溶断することができる。

電力効率を算出する対象の上記所定部分は例えば力率改善回路または直流共振コンバータである。

本発明の電子機器は、上述のスイッチング電源装置を備えるものである。

本発明の液晶表示装置は、上述のスイッチング電源装置を備えるものである。

１…液晶表示装置、１０…メイン制御部、１１…操作部、１２…チューナ部、１３…液晶表示パネル、１４…液晶駆動ユニット、１５，４０，５０，６０…スイッチング電源装置
１６…バックライト駆動ユニット、１７…バックライト、２１…ダイオードブリッジ、２２…ＰＦＣ回路、２２ｂ…第１のスイッチング素子、２２ｅ…ＰＦＣ ＩＣ、２３…ＬＬＣ回路、２３ａ，２３ａ´…第２のスイッチング素子、２３ｆ…ＬＬＣ ＩＣ、２７，４２，５２，６２…マイコン、２５ａ…第１の電流計、２５ｂ…第１の電圧計、２６ａ…第２の電流計、２６ｂ…第２の電圧計、３２…ヒューズ、４１…温度センサ、５１ａ…第３の電流計、５１ｂ…第３の電圧計、６１ａ…第４の電流計、６１ｂ…第４の電圧計。

Claims (6)

1. 第１のスイッチング素子を有し交流電源から得られた電力に対する力率改善動作を実行する力率改善回路と、第２のスイッチング素子を有し前記力率改善回路からの入力を変圧して出力する直流共振コンバータと、を備え、前記交流電源に対して保護用のヒューズが設けられたスイッチング電源装置であって、
   当該スイッチング電源装置の装置内の温度を測定する温度センサと、エラーカウントを計測するマイコンを備え、
   当該スイッチング電源装置の所定部分の電力効率が予め定められた値より小さいことを第１の条件とし、前記温度センサによる測定結果が閾値を超えていることを第２の条件とした場合に、前記第１の条件を満たしさらに前記第２の条件を満たしたときに、前記エラーカウントが加算され、前記エラーカウントが所定の値に達したときに、前記力率改善回路の前記第１のスイッチング素子がＯＮ状態に維持され、前記ヒューズが溶断されることを特徴とするスイッチング電源装置。
2. 前記エラーカウントは、前記第１の条件または前記第２の条件を満たさないときに、リセットされることを特徴とする、請求項１に記載のイッチング電源装置。
3. 第１のスイッチング素子を有し交流電源から得られた電力に対する力率改善動作を実行する力率改善回路と、第２のスイッチング素子を有し前記力率改善回路からの入力を変圧して出力する直流共振コンバータと、を備え、前記交流電源に対して保護用のヒューズが設けられたスイッチング電源装置であって、
   前記力率改善回路の前記第１のスイッチング素子は、当該スイッチング電源装置の所定部分の電力効率が予め定められた値より小さいことを第１の条件とした場合に、少なくとも前記第１の条件を満たしたときに、ＯＮ状態に維持され、前記ヒューズが溶断され、
   前記力率改善回路の前記第１のスイッチング素子が前記ＯＮ状態に維持される際、前記第２のスイッチング素子についてもＯＮ状態に維持されることを特徴とするスイッチング電源装置。
4. 前記所定部分は、前記力率改善回路または前記直流共振コンバータであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のスイッチング電源装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置を備える電子機器。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置を備える液晶表示装置。

Images