JPH10174433A - ビデオモニタの電源装置 - Google Patents

ビデオモニタの電源装置

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JPH10174433A
JPH10174433A JP8330016A JP33001696A JPH10174433A JP H10174433 A JPH10174433 A JP H10174433A JP 8330016 A JP8330016 A JP 8330016A JP 33001696 A JP33001696 A JP 33001696A JP H10174433 A JPH10174433 A JP H10174433A
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JP
Japan
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standby
load
switching circuit
power supply
converter
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Pending
Application number
JP8330016A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Mukono
信之 向野
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Nanao Corp
Original Assignee
Nanao Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 待機時における消費電力を一層小さくする。 【解決手段】 主負荷Lm 、待機負荷La に給電するコ
ンバータ13の入力側にスイッチング回路11を介装す
る。スイッチング回路11は、待機時において、制御回
路14を介して断続的に通電させ、コンバータ13の入
力電圧Vo を必要最少限に小さくしてコンバータ13の
内部損失を最小にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンピュータシ
ステムと組み合わせて使用するビデオモニタにおいて、
待機時における消費電力を効果的に低減させることがで
きるビデオモニタの電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータシステムと組み合わせるビ
デオモニタは、省エネルギの観点から、待機時における
消費電力をできるだけ小さくすることが好ましい。
【0003】すなわち、ビデオモニタは、その作動時に
おいては、ビデオ表示に必要なすべての回路負荷(以
下、主負荷という)を作動させなければならず、所要電
力が大きいのに対し、待機時においては、次の作動に備
えて待機する必要最少限の回路負荷(以下、待機負荷と
いう)のみを作動させておけばよいから、極く小さな所
要電力を必要とするに過ぎない。したがって、これらの
主負荷、待機負荷に給電するコンバータ(DC/DCコ
ンバータをいう、以下同じ)は、待機時において、スイ
ッチング素子のオンデューティを極端に小さくして待機
負荷に給電することにより、待機時の消費電力を最少限
に低減させることができる。
【0004】なお、待機時において、コンバータ自体を
断続的に作動させる手法も知られており、この方式は、
コンバータのバースト発振方式と呼ばれることがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術の前者
によるときは、小負荷時におけるコンバータの内部損失
が無視できず、待機時における電源効率が極めて悪いと
いう問題があった。コンバータ内のスイッチング素子の
スイッチング損失や、スナバ回路、リセット回路等にお
ける損失は、出力負荷の大小に拘らず、コンバータの定
格出力や回路定数等によってほぼ決定されてしまうから
である。
【0006】また、後者によるときは、コンバータは、
待機時においてバースト発振方式によって作動するか
ら、発振音が断続し、使用者に不快感を与えることがあ
る。
【0007】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、コンバータの入力側にスイッチング回
路を介装することによって、待機時におけるコンバータ
の効率を向上させ、待機時における消費電力をさらに小
さくすることができるビデオモニタの電源装置を提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの発明の構成は、主負荷、待機負荷に給電するコ
ンバータと、コンバータの入力側に介装するスイッチン
グ回路とを備えてなり、スイッチング回路は、主負荷、
待機負荷を作動させる作動時において連続的に通電さ
せ、待機負荷のみを作動させる待機時において断続的に
通電させることをその要旨とする。
【0009】なお、スイッチング回路は、待機時におい
て、待機負荷用の電源電圧に従って、または、待機負荷
用の電源電圧に比例するコンバータの出力電圧に従って
作動することができる。
【0010】また、スイッチング回路は、待機時におい
て、所定のデューティに従って作動させてもよく、待機
時のデューティを手動設定可能としてもよい。
【0011】
【作用】かかる発明の構成によるときは、スイッチング
回路は、待機時において断続的に通電させることによ
り、コンバータの入力電圧を必要最少限に小さくし、待
機時におけるコンバータの内部損失を最小にすることが
できる。コンバータの内部損失は、コンバータの入力電
圧によって左右され、コンバータの入力電圧が小さくな
るに従って小さくなる傾向があるからである。すなわ
ち、スイッチング回路は、待機時においてコンバータの
負荷が待機負荷のみである場合に、コンバータの入力電
圧を小さくすることによって内部損失を低減させ、待機
時の消費電力を一層小さくすることができる。なお、ス
イッチング回路は、商用電源に接続する整流回路の入力
側または出力側に介装するものとし、後者の場合であっ
ても、整流回路とコンバータとの間に接続する平滑用の
コンデンサは、コンバータ側に接続され、スイッチング
回路によってコンバータから切り離されることがないも
のとする。
【0012】スイッチング回路は、待機負荷用の電源電
圧に従って作動することにより、同電圧を所定の許容変
動範囲内に維持するようにコンバータの入力側を断続さ
せ、コンバータの入力電圧を必要最少限に小さくするこ
とができる。このときのスイッチング回路は、待機負荷
用の電源電圧を監視することにより、同電圧が所定の設
定電圧を超えるときはコンバータの入力側を遮断し、所
定の設定電圧を下まわるときはコンバータの入力側を通
電させることができるからである。ただし、スイッチン
グ回路が通電しないとき、コンバータは、入力側の平滑
用のコンデンサによって給電されている。
【0013】スイッチング回路は、待機負荷用の電源電
圧に比例するコンバータの出力電圧に従って作動するこ
とにより、全く同様に動作することができる。ただし、
ここでいうコンバータの出力電圧とは、たとえばコンバ
ータ内のトランスの出力巻線のうち、待機負荷用の出力
巻線と異なる別の専用の出力巻線の出力電圧をいうもの
とする。
【0014】スイッチング回路は、待機時において、あ
らかじめ定める所定のデューティに従って作動すること
により、制御回路を大幅に簡略化することができる。こ
のときのスイッチング回路は、待機負荷用の電源電圧等
を監視することなく、たとえば所定のデューティを規定
する発振器の出力に従って作動させればよいからであ
る。
【0015】なお、待機時のデューティを手動設定可能
とすれば、スイッチング回路は、待機負荷の大小によ
り、最適のデューティを簡単に設定することができ、広
い汎用性を容易に実現することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を以って発明の実施の
形態を説明する。
【0017】ビデオモニタの電源装置は、主負荷Lm 、
待機負荷La に給電するコンバータ13の入力側にスイ
ッチング回路11を介装してなる(図1)。ただし、同
図において、主負荷Lm とは、ビデオ表示をするに必要
な一連の回路負荷を一括していうものとし、待機負荷L
a とは、ビデオモニタの次の作動に備えて待機する必要
最少限の回路負荷であって、たとえばマイクロコンピュ
ータを使用する専用のコントローラからなるものとす
る。
【0018】商用電源ACは、スイッチング回路11を
介して整流回路12に接続されており、整流回路12の
出力側には、大容量の平滑用のコンデンサCが接続され
るとともに、コンバータ13が接続されている。なお、
コンバータ13の出力は、それぞれ電源電圧Vm 、Va
として主負荷Lm 、待機負荷La に導かれている。
【0019】待機負荷La には、制御スイッチSW1 が
付設されており、待機負荷La の出力は、それぞれ制御
信号Sc 、判別信号S1 として、主負荷Lm 、制御回路
14に入力されている。なお、待機負荷La 用の電源電
圧Va は、制御回路14に分岐入力されており、制御回
路14の出力は、スイッチング回路11に接続されてい
る。
【0020】コントローラからなる待機負荷La は、制
御スイッチSW1 に対応して、主負荷Lm に対して制御
信号Sc を送出し、主負荷Lm を作動させ、または停止
させることができる。すなわち、ビデオモニタは、制御
スイッチSW1 を介し、主負荷Lm 、待機負荷La の双
方が正常に作動する作動状態と、主負荷Lm が停止し、
待機負荷La のみが次の作動に備えて待機する待機状態
とに切り換えることができる。なお、待機負荷La は、
待機時において判別信号S1 を発生し、制御回路14
は、判別信号S1 を介し、待機時であるか否かを判別す
ることができる。
【0021】制御回路14の動作は、図2のプログラム
フローチャートによって表わすことができる。
【0022】プログラムは、図示しない電源スイッチを
投入することによって起動され、スイッチング回路11
を作動させる(図1のプログラムステップ(1)、以
下、単に(1)のように記す)。つづいて、プログラム
は、ビデオモニタが待機状態にないときは(2)、スイ
ッチング回路11をそのまま作動させて連続通電させる
が((2)、(1)、(2))、ビデオモニタが待機状
態にあれば(2)、待機負荷La 用の電源電圧Va に従
ってスイッチング回路11を断続的に通電させる
((2)〜(4))。すなわち、プログラムは、電源電
圧Va が所定の設定電圧Vs に対してVa ≧Vs であれ
ば(3)、スイッチング回路11を停止して整流回路1
2の入力側を遮断し(4)、Va <Vs であれば
(3)、スイッチング回路11を再作動させることがで
きる((1))。ただし、設定電圧Vs は、待機中の待
機負荷La が正常に動作するに足りる電源電圧Va の最
小許容電圧に設定するものとする。
【0023】なお、このようにしてスイッチング回路1
1が停止すると、コンバータ13は、平滑用のコンデン
サCが放電することによって待機負荷La に電源電圧V
a を給電する。ここで、コンデンサCは、コンバータ1
3が主負荷Lm 、待機負荷La の双方に電源電圧Vm 、
Va を給電する作動状態においても、コンバータ13の
入力電圧Vo を維持し得るような大容量に選定されてい
る。また、コンバータ13は、入力電圧Vo がVo2≦V
o ≦Vo1であれば、待機負荷La を正常に待機させるこ
とができる(図3)。ただし、図3において、Vo2は、
待機負荷La 用の電源電圧Va =Vs に対応する入力電
圧Vo であり、Vo1>Vo2は、入力電圧Vo の定格値で
ある。
【0024】すなわち、スイッチング回路11は、制御
回路14を介して、通電区間T1 、遮断区間T2≫T1
、デューティD=T1 /(T1 +T2 )により断続的
に作動することにより、コンバータ13の入力電圧Vo
を平均値Voa<Vo1に低減させ、コンバータ13の内部
損失を小さく抑えることができる。
【0025】図1は、たとえば図4の回路によって具体
化することができる。
【0026】商用電源ACは、電源スイッチSWと、ス
イッチング回路11を形成するトライアック素子TRと
を介して整流回路12に入力されており、整流回路12
の出力側には、平滑用のコンデンサCが接続されてい
る。なお、トライアック素子TRは、制御回路14の出
力用の発光ダイオードLD2 と光結合するフォトトライ
アックTRa と、抵抗R1 、R2 とを介して通電制御さ
れている。
【0027】コンバータ13は、ゲート回路13aを介
してスイッチング制御するトランジスタTr と、トラン
スTとを主要部材として構成されている。トランスT
は、入力巻線T1 、出力巻線Tm 、Ta の他、補助出力
巻線T21、T22を有する。入力巻線T1 には、トランジ
スタTr と直列にして整流回路12からの入力電圧Vo
が入力されており、出力巻線Tm 、Ta は、それぞれ整
流平滑回路15m、15aを介し、主負荷Lm 用、待機
負荷La 用の電圧電圧Vm 、Va を出力する。また、補
助出力巻線T21、T22は、それぞれ整流平滑回路15b
1 、15b2 を介し、制御回路14において使用する制
御電源V1 、V2 を出力している。
【0028】制御回路14は、比較演算用の増幅器14
aと、制御信号S1 を入力するゲート用のトランジスタ
Tr1、増幅器14aの出力によって発光ダイオードLD
1 を駆動するトランジスタTr2、発光ダイオードLD1
と光結合するフォトトランジスタTra、発光ダイオード
LD2 を駆動する終段のトランジスタTr3から構成され
ている。増幅器14aには、抵抗R1 、R2 を介して待
機負荷La 用の電源電圧Va を分圧する入力電圧Va1
と、制御電源V2 から抵抗R3 、ツェナダイオードZD
を介して作成する設定電圧Vs1とが入力されている。ま
た、トランジスタTr1は、増幅器14aの出力、トラン
ジスタTR2 のベースに共通に接続されており、トラン
ジスタTr2は、抵抗R4 、発光ダイオードLD1 を介
し、制御電源V2 によって給電されている。
【0029】フォトトランジスタTraは、抵抗R5 を介
し、コンバータ13の入力電圧Voによって給電され、
トランジスタTr3は、抵抗R6 、発光ダイオードLD2
を介し、制御電源V1 によって給電されている。
【0030】ビデオモニタが作動状態にあり、判別信号
S1 が正レベルにあると、トランジスタTr1を介して増
幅器14aの出力が接地される。そこで、トランジスタ
Tr2、フォトトランジスタTraがカットオフとなり、ト
ランジスタTr3を介して発光ダイオードLD2 が連続的
に点灯する結果、フォトトライアックTRa を介してス
イッチング回路11のトライアック素子TRが連続的に
通電する。
【0031】一方、ビデオモニタが待機状態になると、
判別信号S1 がゼロレベルとなってトランジスタTr1が
カットオフとなり、発光ダイオードLD1 は、増幅器1
4aがVa1≧Vs1、すなわちVa ≧Vs を検出すること
により、トランジスタTr2を介して点灯する。ただし、
入力電圧Va1は、Va1=Va R2 /(R1 +R2 )であ
り、設定電圧Vs1は、Vs1=Vs R2 /(R1 +R2 )
に設定されている。そこで、このときは、フォトトラン
ジスタTraが導通してトランジスタTr3がカットオフ
し、発光ダイオードLD2 が消灯することにより、フォ
トトライアックTRa を介してトライアック素子TRが
カットオフする。なお、Va1<Vs1、すなわちVa <V
s になると、トライアック素子TRが導通する。すなわ
ち、制御回路14は、ビデオモニタの作動時においてス
イッチング回路11のトライアック素子TRを連続的に
通電させ、待機時において、待機負荷La 用の電源電圧
Vaに従ってスイッチング回路11を断続的に通電させ
ることができる。
【0032】以上の説明において、制御回路14に入力
させる待機付加La 用の電源電圧Va は、電源電圧Va
に比例するコンバータ13の出力電圧としてもよい。た
だし、このときの出力電圧は、トランスTに付加する別
の補助出力巻線から取り出すことができる。
【0033】また、スイッチング回路11は、整流回路
12の入力側に代えて、整流回路12の出力側におい
て、整流回路12と、平滑用のコンデンサCとの間に介
装してもよい。
【0034】
【他の実施の形態】図4の制御回路14は、トランジス
タTr1、発光ダイオードLD1 、フォトトランジスタT
raを介し、判別信号S1 によって増幅器14aの出力側
をビデオモニタの作動状態、待機状態に対応して強制的
にレベル制御してもよい(図5)。ただし、ここでは、
フォトトランジスタTraは、制御電源V1 により、抵抗
R7を介して給電されており、トランジスタTr2は、抵
抗R5 を介し、入力電圧Voによって給電されている。
【0035】制御回路14は、ビデオモニタの待機時に
おいて、発振回路14bを介し、所定のデューティDに
従ってスイッチング回路11を断続的に通電させてもよ
い(図6)。発振回路14bは、トランジスタTr1、T
r2、発光ダイオードLD1 、フォトトランジスタTraを
介し、判別信号S1 によって作動させ、停止させること
ができる。すなわち、ビデオモニタが作動状態にあり、
判別信号S1 が正レベルにあると、発振回路14bは、
フォトトランジスタTraがカットオフになることによ
り、出力側のトランジスタTr3を導通させた状態で停止
し、スイッチング回路11を連続的に通電させるが、ビ
デオモニタが待機状態となって判別信号S1 がゼロレベ
ルになると、フォトトランジスタTraが導通することに
よって発振回路14bが作動し、スイッチング回路11
は、発振回路14bの出力に従って断続的に通電するこ
とができる。ただし、発振回路14bは、付属の設定器
VRを介し、スイッチング回路11のデューティDを任
意に手動設定することができる。
【0036】図6の制御回路14の作動は、図7のプロ
グラムフローチャートによって表わすことができる。プ
ログラムは、電源スイッチを投入することによって起動
すると、まず、スイッチング回路11を通電させる(図
7のプログラムステップ(1)、以下、単に(1)のよ
うに記す)。その後、プログラムは、ビデオモニタが作
動状態であるか待機状態であるかによって(2)、発振
回路14bを作動させ(3)、停止させる(4)。な
お、発振回路14bを停止させるときは(4)、スイッ
チング回路11を再通電させるものとする(1)。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、作動時において連続的に通電させ、待機時において
断続的に通電させるスイッチング回路をコンバータの入
力側に介装することによって、スイッチング回路は、待
機時において、コンバータの入力電圧を必要最少限に小
さくし、コンバータの内部損失を最小にすることができ
るから、待機時における電源効率を向上させ、待機時に
おける消費電力を一層小さく抑えることができるという
優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 全体構成ブロック系統図
【図2】 プログラムフローチャート
【図3】 動作説明線図
【図4】 全体回路図
【図5】 他の実施の形態を示す要部回路図(1)
【図6】 他の実施の形態を示す要部回路図(2)
【図7】 他の実施の形態を示す図2相当図
【符号の説明】
Lm …主負荷 La …待機負荷 Va …電源電圧 D…デューティ 11…スイッチング回路 13…コンバータ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主負荷、待機負荷に給電するコンバータ
    と、該コンバータの入力側に介装するスイッチング回路
    とを備えてなり、該スイッチング回路は、主負荷、待機
    負荷を作動させる作動時において連続的に通電させ、待
    機負荷のみを作動させる待機時において断続的に通電さ
    せることを特徴とするビデオモニタの電源装置。
  2. 【請求項2】 前記スイッチング回路は、待機時におい
    て、待機負荷用の電源電圧に従って作動することを特徴
    とする請求項1記載のビデオモニタの電源装置。
  3. 【請求項3】 前記スイッチング回路は、待機時におい
    て、待機負荷用の電源電圧に比例する前記コンバータの
    出力電圧に従って作動することを特徴とする請求項1記
    載のビデオモニタの電源装置。
  4. 【請求項4】 前記スイッチング回路は、待機時におい
    て、所定のデューティに従って作動することを特徴とす
    る請求項1記載のビデオモニタの電源装置。
  5. 【請求項5】 前記スイッチング回路は、待機時のデュ
    ーティが手動設定可能であることを特徴とする請求項4
    記載のビデオモニタの電源装置。
JP8330016A 1996-12-10 1996-12-10 ビデオモニタの電源装置 Pending JPH10174433A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1376841A2 (en) * 1998-08-11 2004-01-02 Lg Electronics Inc. Switched mode power supply and controlling method thereof

Cited By (2)

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