JPH06292358A - スイッチング電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１の出力端子と第２の出力端子との電圧を
同一のスイッチング素子で制御するように構成されたＴ
Ｖ用スイッチング電源装置において、ＴＶの待機時に第
１の出力端子の電圧を低下させても第２の出力端子に安
定化した電圧を得ることができる回路を提供する。 【構成】 トランスの１次巻線５にスイッチング素子６
を接続する。トランスの２次巻線７に第１の整流平滑回
路１３を接続して第１の出力端子１４に第１の電圧を得
る。補助出力巻線９に第２の整流平滑回路２１を接続し
て第２の出力端子４５に第２の電圧を得る。２次巻線７
の一部の巻線７ｂに第３の整流平滑回路２５を接続し、
これを第１のトランジスタ２７を介して第２の出力端子
４５に接続する。第１のトランジスタ２７のベースとグ
ランドとの間に第２のトランジスタ２８を接続する。第
３の整流平滑回路２５と第２のトランジスタ２８のベー
スとの間に抵抗４７とツエナーダイオード４６を接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリモートコントロール
（以下リモコンと呼ぶ）受信回路を備えたＴＶ受像機や
モニタ−等に好適なスイッチング電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】リモコンを有するテレビジョン受像機
（ＴＶ）の主回路の電源とリモコン受信回路の電源とを
共通のスイッチングレギュレータで構成することは公知
である。図４はこの種のスイッチング電源装置を示す。
交流電源端子に接続された整流平滑回路から成る直流電
源１の一方の端子２と他方の端子（グランド端子）３と
の間にトランス４の１次巻線５を介してスイッチング素
子としてのトランジスタ６が接続されている。トランジ
スタ６はｎｐｎ型であって、コレクタが１次巻線５に接
続され、エミッタがグランド端子３に接続されている。
トランス４は１次巻線５の他に２次巻線７、３次巻線８
及び４次巻線９を有する。２次巻線７はほぼ中間にタッ
プ１０を有し、第１の巻線７ａと第２の巻線７ｂに分割
されている。なお、タップ１０を設ける代りに第１及び
第２の巻線７ａ、７ｂを独立に設けることができる。２
次巻線７は第１の出力巻線（主負荷用巻線）として機能
し、整流ダイオード１１と平滑コンデンサ１２とから成
る第１の整流平滑回路１３を介して第１の出力端子１４
に接続されている。第１の出力端子１４とグランド端子
１５との間にはＴＶの内部電源スイッチ１６を介してＴ
Ｖの主電源回路から成る第１の負荷即ち主負荷１７が接
続されている。

【０００３】３次巻線８はトランジスタ６を正帰還駆動
するための駆動巻線として機能し、一端が抵抗１８を介
してトランジスタ６のベースに接続され、他端がエミッ
タに接続されている。

【０００４】２次巻線７よりも巻数の少ない４次巻線９
は第２の出力巻線即ちリモコン用補助出力巻線として機
能し、整流ダイオード１９と平滑コンデンサ２０とから
成る第２の整流平滑回路２１を介して第２の負荷として
のリモコン受信回路２２に接続されている。

【０００５】タップ１０は待機（スタンバイ）時にリモ
コン受信回路２２に電力を供給するためのものであり、
ここにはダイオード２３とコンデンサ２４とから成る第
３の整流平滑回路２５が接続されている。この第３の整
流回路２５の出力ライン２６はｐｎｐ型の第１のトラン
ジスタ２７を介してリモコン受信回路２２に接続されて
いる。第１のトランジスタ２７を待機時のみに動作させ
るために、このベースとグランドとの間にｎｐｎ型の第
２のトランジスタ２８が接続され、このトランジスタ２
８のベースが切替信号供給端子２９に接続されている。
切替信号は主動作時に低レベルとなり、待機時には高レ
ベルになる。従って、主動作時にはトランジスタ２８が
オフになり、トランジスタ２７もオフになり、第３の整
流平滑回路２５はリモコン受信回路２２から切り離され
る。主動作時にトランジスタ２７がオフになっても、リ
モコン受信回路２２は第２の整流平滑回路２１によって
動作する。

【０００６】定電圧制御するように主トランジスタ６を
オン・オフ制御する電圧制御回路ＡＶＣとして、制御ト
ランジスタ３０、ホトトランジスタ３１、ダイオード３
２、コンデンサ３３、３次巻線８及び抵抗１８が設けら
れている。主トランジスタ６のオン期間を制御するため
にｐｎｐ型の制御トランジスタ３０は主トランジスタ６
のベース・エミッタ間に接続されている。この制御トラ
ンジスタ３０は主トランジスタのベース電流のバイパス
回路を形成する。制御トランジスタ３０の導通状態を制
御するための制御素子としてホトトランジスタ３１は制
御トランジスタ３０のベースに接続されている。ダイオ
ード３２とコンデンサ３３はホトトランジスタ３１にバ
イアス電圧を与えるための整流平滑回路を構成してい
る。ダイオード３２のカソードは３次巻線８に接続さ
れ、アノードはコンデンサ３３を介して３次巻線８の下
端に接続されている。従って、コンデンサ３３はトラン
ジスタ６のオフ期間に３次巻線８に得られるほぼ一定の
電圧で充電される。

【０００７】主出力電圧の変化に応じてホトトランジス
タ３１を制御するために出力電圧検出抵抗３４、３５と
基準電圧源用ツエナーダイオード３６と誤差増幅用トラ
ンジスタ３７と抵抗４０とから成る誤差信号形成回路Ｅ
ＡＭＰが設けられ、ここに発光ダイオード３８と電流制
限抵抗３９が接続されている。検出抵抗３４、３５は出
力端子１４とグランド端子１５間に接続され、この電圧
分割点が誤差増幅用トランジスタ３７のベースに接続さ
れている。ツエナーダイオード３６は抵抗４０を介して
出力端子１４、１５間に接続され、ここに得られる基準
電圧をトランジスタ３７のエミッタに与える。この実施
例では出力電圧が高くなると誤差増幅用トランジスタ３
７のコレクタ電位が低くなる。ホトトランジスタ３１に
光結合されている発光ダイオード３８のアノードは抵抗
３９を介して第２の整流平滑回路２１の出力端子に接続
され、カソードは誤差増幅用トランジスタ３７のコレク
タに接続されている。

【０００８】待機時に第１の出力端子１４の出力電圧を
下げるための第２のトランジスタ２８のコレクタは抵抗
４１を介して第１のトランジスタ２７のベースに接続さ
れていると共にダイオード４２を介してホトトランジス
タ３８のカソードに接続され、このエミッタはグランド
に接続されている。また、第２のトランジスタ２８のベ
ースには抵抗４３、４４のバイアス回路が接続されてい
る。

【０００９】リモコン電源端子即ち第２の出力端子４５
に接続されたリモコン受信回路２２はＴＶ受像機の種々
の操作を行うものであり、負荷１７のスイッチ１６のオ
ン・オフ制御も行う。リモコン受信回路２２がスイッチ
１６をオフ制御している期間に端子２９に高レベルのリ
モコン待機信号が得られる。

【００１０】

【動作】直流電源１に含まれている電源スイッチ（図示
せず）をオンにすると、起動抵抗４６を介してトランジ
スタ６にベース電流が流れ、これがオンになる。これに
より、１次巻線５に電圧が加わり、３次巻線８に帰還電
圧が得られ、トランジスタ６が飽和動作するように十分
なベース電流が供給される。１次巻線５はインダクタン
スを有するので、トランジスタ６のコレクタ電流は時間
と共に増大するように流れる。その後、トランジスタ６
の飽和が維持できなくなると、これがオフに転換する。
第１、第２及び第３の整流平滑回路１３、２１、２５の
ダイオード１１、１９、２３はトランジスタ６のオフ期
間にオンになり、オン期間にトランス４に蓄積されたエ
ネルギーを負荷側に放出する。この放出が終了すると、
再びトランジスタ６がオンになる。

【００１１】スイッチ１６がオン状態の時には、切替信
号端子２９は低レベルであり、トランジスタ２７、２８
はオフ状態にある。従って、発光ダイオード３８に基づ
く制御は一般的な定電圧制御と同一であり、出力電圧に
対応した強さに発光ダイオード３８が発光し、ホトトラ
ンジスタ３１及び制御トランジスタ３０が発光ダイオー
ド３８の光に対応した導通状態となる。例えば、出力電
圧が基準値よりも高くなると、ホトトランジスタ３１の
抵抗が小さくなり、制御トランジスタ３０の電流が大き
くなり、主トランジスタ６のベース電流が減少し、この
オン時間幅が短くなり、結局出力電圧が低下する。負荷
１７の駆動時には、トランジスタ２７がオフであるの
で、第３の整流平滑回路２５はリモコン受信回路２２に
無関係であり、リモコン受信回路（第２の負荷）２２に
は４次巻線９に接続された第２の整流平滑回路２１から
定電圧化された電圧（５Ｖ）が供給される。

【００１２】リモコン受信回路２２がスイッチ１６をオ
フ制御し、切替信号端子２９に高レベル出力を発生する
と、トランジスタ２８及び２７がオンになる。トランジ
スタ２８がオンになると、発光ダイオード３８のカソー
ドがダイオード４２とトランジスタ２８を介してグラン
ドに接続され、誤差増幅用トランジスタ３７と実質的に
無関係に発光する。即ち、発光ダイオード３８は実質的
に飽和発光状態となり、フィードバック制御が中断され
る。この結果、ホトトランジスタ３１も実質的に飽和動
作状態となる。この時、制御トランジスタ３０のコレク
タ・ベース間電圧及びホトトランジスタ３１のコレクタ
・エミッタ間電圧はほぼ一定になるので、コンデンサ３
３の電圧もほぼ一定になる。ホトトランジスタ３１が飽
和動作状態になると、制御トランジスタ３０の電流も十
分に大きくなり、主トランジスタ６のベース電流は極め
て小さくなる。この結果、主トランジスタ６のオン開始
時点から飽和に至るまでの時間（オン期間）が短くな
り、第１の出力端子１４の電圧が正常時の約１／５に低
下する。負荷１７が切り離された軽負荷時においては出
力電圧のフィードバック制御が中断され、コンデンサ３
３の電圧で固定バイアス制御されているので、安定した
動作状態が得られる。なお、待機時に第１の出力端子１
４の電圧を下げると、電力損失が少なくなる。

【００１３】このスイッチング電源装置は、水平偏向回
路等の主負荷１７の被駆動時に出力端子１４の電圧を自
動的に低下させることができるという特長を有する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リモコン電
源端子４５の電圧を、待機時であっても可能な限り最適
な値（例えば５Ｖ）にすることが望ましい。待機時の第
２の出力端子４５の電圧は、３次巻線８及び２次巻線７
の第２の巻線７ｂの巻数によって調整することができる
が、これによる微調整は困難である。

【００１５】今、ＴＶ回路の電源について説明したが、
主負荷と従負荷とを有する別の回路装置においても同様
な問題がある。

【００１６】そこで、本発明の目的は、高い出力電圧と
低い出力電圧とを同一のスイッチング回路によって得る
場合において、低い出力電圧の調整を容易に行うことが
できるスイッチング電源装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、実施例を示す図面の符号を参照して説明す
ると、直流電源１にトランス４の１次巻線５を介して接
続されたスイッチング素子６と、互いに直列に接続され
た第１及び第２の巻線７ａ、７ｂから成り且つ前記１次
巻線５に電磁結合された２次巻線７と、前記２次巻線７
に接続された第１の整流平滑回路１３と、前記２次巻線
７よりも少ない巻線を有して前記１次巻線５に電磁結合
された補助出力巻線９と、前記補助出力巻線９に接続さ
れた第２の整流平滑回路２１と、前記２次巻線７の前記
第２の巻線７ｂに接続された第３の整流平滑回路２５
と、前記第１の整流平滑回路１３の電圧を出力するため
の第１の出力端子１４とグランドとの間に接続され、前
記第１の出力端子１４の電圧の検出値と基準電圧との差
に対応した電圧を出力し、前記第１の出力端子１４の電
圧が低くなった時に誤差出力電圧が高くなるように構成
された誤差信号形成回路ＥＡＭＰと、前記第２の整流平
滑回路２１の電圧を出力するための第２の出力端子４５
と前記誤差信号形成回路ＥＡＭＰの出力端子との間に接
続された発光ダイオード３８と、エミッタが前記第３の
整流平滑回路２５に接続され、コレクタが前記第２の出
力端子４５に接続された第１のトランジスタ２７と、コ
レクタが抵抗４１を介して前記第１のトランジスタ２７
のベースに接続され、エミッタがグランドに接続された
第２のトランジスタ２８と、前記発光ダイオード３８の
カソードと前記第２のトランジスタ２８のコレクタとの
間に接続されたダイオード４２と、前記第１の出力端子
１４に第１の出力電圧を得る時に前記第２のトランジス
タ２８をオフに制御し、前記第１の出力端子１４に前記
第１の出力電圧よりも低い第２の出力電圧を得る時に前
記第２のトランジスタ２８をオンに制御する切替制御手
段と、前記発光ダイオード３８に光結合された受光素子
３１を含んで前記スイッチング素子６を制御するもので
あり、前記受光素子３１の受光量が増大した時に前記ス
イッチング素子６のオン時間が短くなるように設定され
た制御回路ＡＶＣとから成るスイッチング電源装置にお
いて、前記第３の整流平滑回路２５と前記第２のトラン
ジスタ２８のベースとの間に抵抗４７が接続されてお
り、前記切替制御手段として前記第２のトランジスタの
ベースとグランドとの間にスイッチング素子４８が接続
されていることを特徴とするスイッチング電源装置に係
わるものである。なお、請求項２に示すように抵抗４７
に直列にツエナーダイオード４６を接続することが望ま
しい。

【００１８】

【発明の作用及び効果】本発明において、第３の整流平
滑回路２５と第２のトランジスタ２８のベースとの間に
接続された抵抗４７は第２のトランジスタ２８のベース
電流供給回路として働く。第１の出力端子１４の電圧を
第１の出力電圧から第２の出力電圧に下げる時には第２
のトランジスタ２８がオンになり、このベース電流が抵
抗４７を通して流れる。もし、直流電源１の電圧が高く
なると、第３の整流平滑回路２５の出力電圧も高くな
り、第２のトランジスタ２８のベース電流が増大する。
この結果、第２の出力端子４５を電源として発光ダイオ
ード３８とダイオード４２と第２のトランジスタ２８と
から成る回路に流れる電流も増大し、発光ダイオード３
８の発光量が大きくなり、出力電圧を低下させる動作が
生じ、結局、第３の整流平滑回路２５及び第２の出力端
子４５にほぼ一定電圧を得ることができる。本発明にお
いては、抵抗４７の値を調整することによって第２の出
力端子４５の電圧を調整することができるので、第２の
出力端子４５の電圧の微調整を容易に達成することがで
きる。また、請求項２に示すようにツエナーダイオード
４６を接続すると、待機時の電圧の安定性が良くなる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例に係わるＴＶ用スイッ
チング電源装置を図１〜図３を参照して説明する。但
し、図１において、図４と共通する部分には同一の符号
を付してその説明を省略する。図１のスイッチング電源
装置は、図４のスイッチング電源装置に、ツエナーダイ
オード４６と抵抗４７と第３のトランジスタ４８とを追
加したものである。ツエナーダイオード４６は第３の整
流平滑回路２５と第２のトランジスタ２８のベースとの
間に抵抗４７を介して接続されている。第３のトランジ
スタ４８は第２のトランジスタ２８のベースとグランド
との間に接続されている。第３のトランジスタ４８のベ
ースは切替信号端子２９ａに接続されている。図１の切
替信号端子２９ａには図４の切替信号端子２９とは逆
に、待機時に高レベル信号が与えられ、動作時に低レベ
ル信号が与えられる。また、図１の回路では図４の回路
で設けた第２のトランジスタ２８のベースバイアス用抵
抗４３、４４は不要である。

【００２０】図２は図１におけるツエナーダイオード４
６と抵抗４７及びこの近傍を示す。この図から明らかな
ように第３の整流平滑回路２５の出力ライン２６と抵抗
４７とツエナーダイオード４６から成る回路で第２のト
ランジスタ２８のベース電流が供給される。このベース
電流は第３の整流平滑回路２５の出力ライン２６の電圧
に依存する。もし、電源１の電圧が上昇したとすれば、
第３の整流平滑回路２５の電圧も高くなり、第２のトラ
ンジスタ２８のベース電流が増大し、発光ダイオード３
８の電流も増大し、出力電圧を低下させる制御動作が生
じ、第３の整流平滑回路２５の第２の出力端子４５の電
圧Ｖout がほぼ一定値に安定化される。即ち、ライン２
６の電圧を入力電圧Ｖinとし、出力端子４５の電圧をＶ
out とすれば、図２の回路により、図３に示すような定
電圧制御特性を得ることができる。

【００２１】図１の回路ではツエナーダイオード４６の
ツエナー電圧と抵抗４７の値との一方又は両方を変える
ことによって第２のトランジスタ２８のベース電流が変
化する。従って、待機時における出力端子４５の電圧を
所望値（５Ｖ）に正確且つ容易に設定することができ
る。なお、図１の回路では、待機時に発光ダイオード３
８及びホトトランジスタ３１が飽和動作しない。

【００２２】

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 電圧制御回路ＡＶＣ及び誤差増幅回路ＥＡＭＰ
を周知の種々の回路に置き換えることができる。 （２） トランジスタ６のオンの時にダイオード１１、
１９、２３がオンになるように構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のスイッチング電源装置を示す回路図で
ある。

【図２】図１の一部を抜き出して示す回路図である。

【図３】図２の回路の電圧制御特性を示す図である。

【図４】従来のスイッチング電源装置を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

２７ 第１のトランジスタ ２８ 第２のトランジスタ ４６ ツエナーダイオード ４７ 抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｑ 9/00 ３０１ Ａ 7170−5Ｋ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源（１）にトランス（４）の１次
   巻線（５）を介して接続されたスイッチング素子（６）
   と、 互いに直列に接続された第１及び第２の巻線（７ａ、７
   ｂ）から成り且つ前記１次巻線（５）に電磁結合された
   ２次巻線（７）と、 前記２次巻線（７）に接続された第１の整流平滑回路
   （１３）と、 前記２次巻線（７）よりも少ない巻線を有して前記１次
   巻線（５）に電磁結合された補助出力巻線（９）と、 前記補助出力巻線（９）に接続された第２の整流平滑回
   路（２１）と、 前記２次巻線（７）の前記第２の巻線（７ｂ）に接続さ
   れた第３の整流平滑回路（２５）と、 前記第１の整流平滑回路（１３）の電圧を出力するため
   の第１の出力端子（１４）とグランドとの間に接続さ
   れ、前記第１の出力端子（１４）の電圧の検出値と基準
   電圧との差に対応した電圧を出力し、前記第１の出力端
   子（１４）の電圧が低くなった時に誤差出力電圧が高く
   なるように構成された誤差信号形成回路（ＥＡＭＰ）
   と、 前記第２の整流平滑回路（２１）の電圧を出力するため
   の第２の出力端子（４５）と前記誤差信号形成回路（Ｅ
   ＡＭＰ）の出力端子との間に接続された発光ダイオード
   （３８）と、 エミッタが前記第３の整流平滑回路（２５）に接続さ
   れ、コレクタが前記第２の出力端子（４５）に接続され
   た第１のトランジスタ（２７）と、 コレクタが抵抗（４１）を介して前記第１のトランジス
   タ（２７）のベースに接続され、エミッタがグランドに
   接続された第２のトランジスタ（２８）と、 前記発光ダイオード（３８）のカソードと前記第２のト
   ランジスタ（２８）のコレクタとの間に接続されたダイ
   オード（４２）と、 前記第１の出力端子（１４）に第１の出力電圧を得る時
   に前記第２のトランジスタ（２８）をオフに制御し、前
   記第１の出力端子（１４）に前記第１の出力電圧よりも
   低い第２の出力電圧を得る時に前記第２のトランジスタ
   （２８）をオンに制御する切替制御手段と、 前記発光ダイオード（３８）に光結合された受光素子
   （３１）を含んで前記スイッチング素子（６）を制御す
   るものであり、前記受光素子（３１）の受光量が増大し
   た時に前記スイッチング素子（６）のオン時間が短くな
   るように設定された制御回路（ＡＶＣ）とから成るスイ
   ッチング電源装置において、 前記第３の整流平滑回路（２５）と前記第２のトランジ
   スタ（２８）のベースとの間に抵抗（４７）が接続され
   ており、 前記切替制御手段として前記第２のトランジスタのベー
   スとグランドとの間にスイッチング素子（４８）が接続
   されていることを特徴とするスイッチング電源装置。
2. 【請求項２】 更に前記抵抗（４７）に直列にツエナー
   ダイオード（４６）が接続されていることを特徴とする
   請求項１記載のスイッチング電源装置。