JPH08340499A

JPH08340499A - テレビジョン用電源回路

Info

Publication number: JPH08340499A
Application number: JP7146013A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Nikaido; 和宏二階堂
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 1996-12-24
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: JP3353546B2

Abstract

(57)【要約】【目的】テレビジョン受信機に使用されるスイッチン
グ電源回路において、軽負荷から全負荷への切り替え時
に発生する２次側出力電圧の低下を軽減することを目的
とする。【構成】トランスを介して絶縁されたスイッチング電
源回路の２次側出力において、リレーによりオンオフす
る２次側出力の平滑コンデンサの低電位側を、出力電圧
の低下が生じる２次側出力ラインの平滑コンデンサの高
電位側に接続することにより、リレーによりオンオフす
る出力の平滑コンデンサが充電される期間、電圧低下が
生じる２次側出力ラインに、リレーによりオンオフする
出力ラインの電圧を２つの平滑コンデンサにより分圧し
た電圧を加えることにより、この期間の電圧低下を軽減
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主としてテレビジョン受
信機などに用いられるスイッチング電源回路に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年のテレビジョン受信機には、その多
くにＢＳチューナが内蔵されてきている。同様に、ＶＴ
ＲもＢＳチューナを内蔵した機種が増えてきているが、
その一方でＢＳチューナ非内蔵の機種も存在しているこ
ともまた事実である。

【０００３】従って、そのようなＶＴＲを所有するユー
ザーのために、ＢＳチューナを内蔵したテレビジョン受
信機のスイッチング電源回路には、ＣＲＴに映像が表示
されている場合の全負荷モードと、ＣＲＴに映像が表示
されていない場合でもＢＳチューナを動作させておき、
その出力信号をモニター出力に出力することでＶＴＲに
ＢＳ放送を録画できるようにした、軽負荷で動作するモ
ードがある。

【０００４】以下に、従来のテレビジョン用電源回路に
ついて説明する。図４は従来のテレビジョン用電源回路
の回路図である。

【０００５】図４において、１は交流電源、２は整流回
路、３は入力コンデンサ、４はスイッチング素子であ
る。ここで４のスイッチング素子は例としてＭＯＳＦＥ
Ｔを用いているが、バイポーラトランジスタやＩＧＢＴ
などのスイッチング素子を用いても良い。５は制御回
路、６はフォトカプラ受光部、７は電流検出抵抗であ
る。８は１次側メイン巻線、９は１次側バイアス巻線、
１０，１１，１２は２次側巻線で、８〜１２によりスイ
ッチングトランス１３を構成している。

【０００６】また、３〜７及び１３によりフライバック
型スイッチング電源回路１４を構成している。１５はマ
イコン、１６はリレー、１７はトランジスタ、１８，２
０，２２は整流ダイオード、１９，２１，２３は平滑コ
ンデンサで、それぞれ２次側の各電圧出力の整流及び平
滑している。さらに、２４，２８，２９は抵抗、２５，
３０はツェナーダイオード，２６はフォトカプラ発光
部、２７はシャントレギュレータ、３１はトランジスタ
で、２４〜３１により誤差増幅器３２を構成している。

【０００７】また、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は２次側整流・平
滑後の出力電圧で、各２次側出力を整流、平滑した電圧
である。なお、全負荷時にはＶ１＞Ｖ２，Ｖ１＞Ｖ３の
関係を持つものとする。３４，３５，３６は負荷回路
で、それぞれ２次側整流・平滑後の出力電圧Ｖ１からＶ
３により動作する。

【０００８】また、ＶＢは１次側バイアス巻線９の出力
電圧、Ｖ３Ｐは２次側巻線１２の出力電圧、ＲＬＯＮは
マイコン１５から出力されるリレー制御信号である。

【０００９】次に、この電源回路の動作について説明す
る。交流電源１の電圧を整流回路２により単一極性の電
圧波形を形成し、この波形を平滑コンデンサ３で平滑す
る事により直流電圧を得ている。制御回路５は、スイッ
チングトランス１３のバイアス巻線９の出力電圧ＶＢを
整流・平滑した直流電圧により動作し、フォトカプラ受
光部６に流れる電流によりスイッチング素子４のスイッ
チングを制御する電圧を出力する。また、制御回路５
は、電流検出抵抗７に流れる電流が大きくなり、端子電
圧が大きくなると、スイッチング素子４のスイッチング
を停止させる機能も有するものとする。

【００１０】マイコン１５から出力されるリレー制御信
号ＲＬＯＮが”Ｌ”レベルの時、トランジスタ１７がオ
フしているため、リレー１６もオフしている。一方１次
側のスイッチング動作が継続している場合、２次側巻線
１１及び１２から出力された電圧を整流ダイオード２０
と平滑コンデンサ２１、又は整流ダイオード２２及び平
滑コンデンサ２３により直流２次側整流・平滑後の出力
電圧Ｖ２及びＶ３となって負荷回路３５及び３６に供給
されている。このとき誤差増幅器３２内の抵抗２８及び
２９には電流が流れないため、シャントレギュレータ２
７はオフとなり、ハイインピーダンスとなっている。一
方でトランジスタ３１がオンしているため、抵抗２４，
ツェナーダイオード２５及びフォトカプラ発光部２６を
流れる電流は、ツェナーダイオード３０を経由してトラ
ンジスタ３１のコレクタに流れ、この結果この電源回路
は２次側整流・平滑後の出力電圧Ｖ２を基準に制御が行
われる。

【００１１】一方リレー制御信号ＲＬＯＮが”Ｈ”にな
ると、トランジスタ１７がオンし、リレー１６がオンす
るため、整流ダイオード１８及び平滑コンデンサ１９に
より直流２次側整流・平滑後の出力電圧Ｖ１が得られ
る。また、トランジスタ３１がオフし、抵抗２８及び２
９に電流が流れはじめるため、シャントレギュレータ２
７が動作することにより２次側整流・平滑後の出力電圧
Ｖ１を基準に制御が行われる。

【００１２】このように構成することにより、２次側整
流・平滑後の出力電圧を任意のタイミングでオンオフさ
せるような動作に対しても、制御の対象となる基準出力
電圧を切り替えることにより電源回路を安定に動作させ
ることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、平滑コンデンサ１９の容量が大きい場
合、リレー１６がオフしている軽負荷モードからリレー
１６がオンする全負荷モードに切り替わる瞬間、平滑コ
ンデンサ１９の充電電流Ｉ１９により２次側の他の出力
電圧が低下してしまうという問題点を有していた。

【００１４】図２は、軽負荷モードから全負荷モードに
切り替わる際の過渡応答波形を示したものである。ここ
で、図２（ａ），図２（ｂ），図２（ｃ），図２（ｄ）
はそれぞれ２次側出力１０の整流・平滑後の２次側整流
・平滑後の出力電圧Ｖ１、平滑コンデンサ１９の充電電
流Ｉ１９、２次側出力１２の出力電圧Ｖ３Ｐ、２次側出
力電圧１２の整流・平滑後の出力電圧Ｖ３である。

【００１５】また、図２の一点鎖線は、リレー１６がオ
ンした瞬間であり、軽負荷モードから全負荷モードへの
切替えのタイミングを示している。リレー１６がオンす
る瞬間、平滑コンデンサ１９に蓄積されている電荷はほ
ぼ０に近いためインピーダンスが非常に低く、整流ダイ
オード１８の出力電流Ｉ１８の殆どが平滑コンデンサ１
９の充電電流Ｉ１９となり、図２（ａ）に示すように、
２次側整流・平滑後の出力電圧Ｖ１が急激に上昇すると
ともに、図２（ｂ）に示すように、出力電流Ｉ１８も急
激に上昇する。

【００１６】しかし、１次側にはスイッチング素子４に
電流が流れすぎることによるスイッチング素子４の破壊
を防ぐため、過電流検出抵抗７の端子電圧を検出するこ
とにより、設定値以上の電流が流れないようにしてい
る。これに伴い、２次側に出力される電力が制限される
ことから、整流ダイオード１８の出力電流も制限され、
この期間の出力電流はほぼ一定値となる。平滑コンデン
サ１９にある程度の電荷が蓄積されるまではインピーダ
ンスが低いため、平滑コンデンサ１９には他の２次側出
力ラインより電流が多く流れる。この結果、２次側巻線
１２のラインに電力が十分に供給できなくなり、図２
（ｃ）の点線で示した出力電圧Ｖ３Ｐの包絡線の絶対値
が一時的に低下する。この電圧がＶ３を下回ると整流ダ
イオード２２は逆バイアスとなるため遮断され、このと
きのＶ３は次式で表される。

【００１７】Ｖ３＝Ｖ３Ｃ×ｅｘｐ（−ｔ／（Ｃ３×Ｒ３））但し、Ｖ３Ｃ：負荷モード切り替えの瞬間の平滑コンデ
ンサ２３の端子間電圧Ｃ３：平滑コンデンサ２３の静電容量Ｒ３：負荷３６の直流抵抗ｔ：モード切り替えの瞬間からの経過時間このときのＶ３の変化は、図２（ｄ）の点線に示す通り
である。

【００１８】次に、平滑コンデンサ１９がある程度充電
され、充電電流Ｉ１９が減少しはじめると、２次側の他
のラインにも電力が正常に供給されるようになるため、
図２（ｃ）に示すようにＶ３Ｐが上昇しはじめる。この
電圧が次式で示す値を上回ると、整流ダイオード２２が
導通するため、図２（ｄ）の点線に示すように２次側整
流・平滑後の出力電圧Ｖ３も上昇する。

【００１９】Ｖ３Ｐ＝Ｖ３Ｃ×ｅｘｐ（−Ｔ／（Ｃ３×
Ｒ３））＋ＶＦ但し、Ｖ３Ｃ：負荷モード切り替えの瞬間の平滑コンデ
ンサ２３の端子間電圧Ｃ３：平滑コンデンサ２３の静電容量Ｒ３：負荷３６の直流抵抗ｔ：モード切り替えの瞬間からの経過時間ＶＦ：整流ダイオード２２の順方向電圧降下この現象により、例えばデジタル信号処理回路などで起
動時の電源が、ある一定レベル以下では回路にリセット
をかけるようなシステムを構成している場合、切替時の
電圧低下により、不用意なリセットがかかり、システム
を含めたテレビセット全体の動作が不安定となってしま
う。

【００２０】本発明は、簡単な回路構成の変更により、
上記従来の問題点を解決したものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のテレビジョン用電源回路は、任意のタイミン
グでオンオフできる出力ラインの平滑コンデンサの低電
位側を、軽負荷モードから全負荷モードに切り替わる際
に電圧低下が生じてしまう出力電圧ラインに接続してい
ることを特徴とする。

【００２２】

【作用】上記手段によれば、オンオフできる出力ライン
の平滑コンデンサの端子電圧を、軽負荷モードから全負
荷モードに切り替わる際に電圧低下が生じる出力ライン
に、前記平滑コンデンサと、前記電圧低下が生じる出力
ラインの平滑コンデンサとで分圧した電圧を印加するこ
とにより電圧低下を軽減することができる。

【００２３】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の請求項１記載の第
１の実施例におけるテレビジョン用電源回路の回路図を
示すものである。この基本動作は、従来例として示した
図４と同一であるため、その説明を省略する。

【００２４】本発明のテレビジョン用電源回路が図４に
示した従来例と異なる点は、リレー１６を用いて任意の
タイミングでオンオフできる２次側巻線１０の出力ライ
ンの平滑コンデンサ１９の低電位側を、２次側巻線１２
の出力ラインの平滑コンデンサ２３の高電位側に接続し
た点にある。ここで、全負荷時の２次側整流・平滑後の
出力電圧Ｖ１は、Ｖ２より高いものとする。

【００２５】このテレビジョン用電源回路の動作を、図
２を用いて説明する。ここで、図２（ａ），図２
（ｂ），図２（ｃ）については従来例と同一であるた
め、説明を省略し、図２（ｄ）に示すＶ３のみを説明す
る。平滑コンデンサ２３には、平滑コンデンサ１９の低
電位側が接続されているため、Ｖ１の電圧値を時間の関
数Ｖ１（ｔ）とすると、２次側整流・平滑後の出力電圧
Ｖ３は次式で表される。

【００２６】Ｖ３＝Ｖ１（ｔ）×Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ３）
＋Ｖ３Ｃ×ｅｘｐ（−ｔ／（Ｃ３×Ｒ３））但し、Ｃ１：平滑コンデンサ１９の静電容量Ｃ３：平滑コンデンサ２３の静電容量Ｒ３：負荷３６の直流抵抗Ｖ３Ｃ：負荷モード切り替えの瞬間の平滑コンデンサ２
３の端子間電圧上式より、整流ダイオード２２が遮断されている時の２
次側整流・平滑後の出力電圧Ｖ３は、従来例の電圧変化
に、Ｖ１を平滑コンデンサ１９及び２３により分圧した
電圧が加え合わされ、図２（ｄ）の実線で示す値とな
り、出力電圧の低下が軽減されている。さらに、平滑コ
ンデンサ１９の静電容量Ｃ１及び平滑コンデンサ２３の
静電容量Ｃ３を適当な値に選ぶことにより、システムの
誤動作を防ぐことができる。

【００２７】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
におけるテレビジョン用電源回路について説明する。図
３は、本発明の第２の実施例におけるテレビジョン用電
源回路の回路図を示すものである。

【００２８】図３において、第１の実施例における回路
図の図１と異なるのは、平滑コンデンサ１９と並列にダ
イオード３３を有し、整流ダイオード１８のカソード側
にダイオード３３のカソードを、整流ダイオード２２の
カソード側にダイオード３３のアノードを接続した点で
ある。

【００２９】図１の回路では、フライバック型スイッチ
ング電源回路１４の動作中で、リレー１６がオフしてい
る場合、平滑コンデンサ１９の、平滑コンデンサ２３の
一端に接続した端子の電位は、整流ダイオード１８のカ
ソード側に接続した端子の電位より高くなる。平滑コン
デンサ１９に有極性電解コンデンサを用いた場合、一般
に逆極性で印加できる電圧はせいぜい１Ｖ程度であるた
め、２次側整流・平滑後の出力電圧Ｖ３が１Ｖより高い
場合、リレー１６をオフすると平滑コンデンサ１９に逆
電圧が印加されるため平滑コンデンサ１９が破壊してし
まう。

【００３０】本発明の第２の実施例は上記課題を解決す
るもので、リレーがオフした場合に平滑コンデンサに印
加される逆電圧を、ダイオードの順方向電圧以内に抑制
し、平滑コンデンサの破壊を防止することを目的とす
る。

【００３１】リレー１６がオンしている場合、Ｖ１＞Ｖ
３の関係よりダイオード３３は逆バイアスとなりオフし
ているため、回路の動作には全く影響を与えない。リレ
ー１６がオフすると、Ｖ１はほぼ０Ｖとなり、平滑コン
デンサ１９に逆電圧Ｖ３が印加される。しかし、同時に
ダイオード３３が順方向接続となるためオンし、平滑コ
ンデンサ１９の端子間電圧はダイオード３３の順方向電
圧に抑制される。一般にダイオードの順方向電圧は０．
７Ｖ程度であるため、平滑コンデンサ１９に有極性電解
コンデンサを用いた場合でも、破壊を防止することがで
きる。

【００３２】なお、第１の実施例及び第２の実施例共、
説明を簡単にするために、２次側出力巻線及び整流・平
滑後の出力電圧は３出力としているが、４出力以上の出
力を持つ場合も同様に考えることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のテレビジョン用電源回路は、軽負荷モード徒然負荷モ
ードとの切り替え時に、２次側出力電圧が一時的に低下
するという問題点を、切り替えによりオンオフする出力
ラインの平滑コンデンサの低電位側を、電圧の低下が生
じる出力ラインの平滑コンデンサの高電位側に接続する
ことにより軽減することができる。さらに切り替えによ
りオンオフする出力ラインの平滑コンデンサと並列にダ
イオードを接続することにより、平滑コンデンサに容量
の大きな有極性電解コンデンサを用いることができる。
このように、極めて簡単な変更により前述の問題点を解
決することができ、その効果は極めて顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるテレビジョン用
電源回路の回路図

【図２】動作モード切替時における電圧及び電流の過渡
応答波形図

【図３】本発明の第２の実施例におけるテレビジョン用
電源回路の回路図

【図４】従来のテレビジョン用電源回路の回路図

【符号の説明】

１交流電源２整流回路３入力コンデンサ４スイッチング素子５制御回路６フォトカプラ受光部７電流検出抵抗８１次側メイン巻線９１次側バイアス巻線１０，１１，１２２次側巻線１３スイッチングトランス１４フライバック型スイッチング電源回路１５マイコン１６リレー１７，３１トランジスタ１８，２０，２２整流ダイオード１９，２１，２３平滑コンデンサ２４，２８，２９抵抗２５，３０ツェナーダイオード２６フォトカプラ発光部２７シャントレギュレータ３２誤差増幅器３４，３５，３６負荷回路ＲＬＯＮリレー制御信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３２次側整流・平滑後の出力電圧ＶＢバイアス巻線９の出力電圧Ｖ３Ｐ２次側巻線１２の出力電圧Ｉ１９コンデンサ１９の充電電流

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】商用交流電圧を整流して単一極性の電圧
を形成する整流回路と、前記整流回路の出力を入力とし
て入力に平滑コンデンサを備え２次側に複数の電圧出力
を持つスイッチング回路と、前記スイッチング回路の複
数の２次側出力に対して夫々各出力を整流する整流ダイ
オードと、前記ダイオードの出力を平滑する平滑コンデ
ンサを有し、前記２次側出力の１系統において、２次側
出力と整流ダイオードとの間に任意のタイミングでオン
オフできるスイッチを備え、平滑コンデンサの低電位側
を他の２次側出力の平滑コンデンサの高電位側に接続し
たテレビジョン用電源回路。
【請求項２】任意のタイミングでオンオフできるスイ
ッチを備えた系統の平滑コンデンサと並列にダイオード
を有し、高電位側に前記ダイオードのカソードを、低電
位側に前記ダイオードのアノードを接続した請求項１記
載のテレビジョン用電源回路。