JPH10243571A - 交直両用電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高価な部品を使用することなく、商用電源と電
池とが同時に接続されたとき、電池を電源とするスイッ
チング電源の動作を停止させる。 【課題解決手段】電池１７を電源とするスイッチング電
源２内のスイッチング制御回路７には、第２のトランジ
スタＱ２のエミッタから動作電源を供給する。一方、商
用電源によって動作する電源回路１のトランス１２の二
次コイル１３に発生する電圧を、検出用ダイオードＤ１
を用いて検出する。そして、電圧が検出されたときに
は、第１のトランジスタＱ１を介して、第２のトランジ
スタＱ２のエミッタ電圧を０Ｖとし、スイッチング制御
回路７の動作を停止させる。このため、スイッチング電
源２は動作を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池を電源として
動作するスイッチング電源と、商用電源を電源として動
作する電源回路とを備え、商用電源と電池とが同時に接
続されたときには、商用電源を電源として動作する交直
両用電源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車載用のテレビは、バッテリ等の電池を
電源として動作すると共に、室内等で使用される場合に
は、商用電源によって動作する。このため、電池を電源
として動作するスイッチング電源と、商用電源を電源と
して動作するスイッチング電源との、２種の電源回路が
搭載されている。また、これら２種の電源回路の出力
は、テレビ回路部において、互いに接続されている。従
って、電池が接続されると共に、商用電源が接続された
場合、２種のスイッチング電源から、同時に直流出力が
送出される。すなわち、一般にバッティングと呼ばれる
現象が生じる。そのため、過大な電流の流れる恐れがあ
り、最悪の場合では、素子破壊の恐れがある。このよう
な事態の発生を回避するため、電池と商用電源とが同時
に接続されたときには、電池を電源とするスイッチング
電源の動作を停止させる構成が採用されている。図２
は、商用電源が接続されたとき、電池を電源とするスイ
ッチング電源の動作を停止させるための従来技術の構成
を示している。すなわち、商用電源でもって動作するス
イッチング電源３２の二次コイル（図示を省略）から、
ダイオードＤ９１を介して、リレーコイル３１に電流を
導いた構成としている。このため、商用電源が接続さ
れ、リレーコイル３１に電流が流れるときには、商用電
源が供給されているとして、接点３４を開き、電池３６
からの電流が、スイッチング電源３３に供給されないよ
うにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成を用いた場合では、以下に示す問題が生じていた。す
なわち、商用電源が供給され、スイッチング電源３２が
動作をするときには、電池３６からの電流が、スイッチ
ング電源３３に流れるのを防止するため、リレー３１，
３４を用いている。一方、リレーは、機械的な構造部品
であるため、ディスクリート部品のうちでは、価格が高
価な部品となっている。従って、リレーを使用した構成
とする場合では、部品原価が高くなっていた。

【０００４】本発明は上記課題を解決するため創案され
たものであって、その目的は、安価な小電力用のトラン
ジスタを用いて、電池を電源とするスイッチング電源の
動作を停止させる構成とすることにより、高価な部品を
用いることなく、商用電源と電池とが同時に接続された
とき、電池を電源とするスイッチング電源の動作を停止
させることのできる交直両用電源を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る交直両用電源は、電池を電源として所定電
圧の直流出力を送出するスイッチング電源と、商用電源
を電源として前記所定電圧の直流出力を送出する電源回
路とを備え、前記スイッチング電源の直流出力と前記電
源回路の直流出力とが互いに接続されると共に、商用電
源と電池とが同時に接続されたときには、商用電源を電
源として直流出力を送出する交直両用電源に適用し、前
記電源回路のトランスの二次コイルにアノードが接続さ
れた検出用ダイオードと、一方の端子が検出用ダイオー
ドのカソードに接続された第１の抵抗と、前記電池のプ
ラス電圧が導かれるプラス入力に一方の端子が接続され
た第２の抵抗と、そのベースには第１の抵抗の他方の端
子が接続され、そのコレクタには第２の抵抗の他方の端
子が接続され、そのエミッタが接地された第１のトラン
ジスタと、そのベースには、第１のトランジスタのコレ
クタが接続され、そのコレクタには前記プラス入力が接
続された第２のトランジスタとを備え、前記スイッチン
グ電源に設けられ、このスイッチング電源内のスイッチ
ング回路の動作を制御するスイッチング制御回路の動作
電源を、第２のトランジスタのエミッタから供給する構
成としている。

【０００６】すなわち、商用電源が接続されたときに
は、検出用ダイオードに電流が流れる。従って、第１の
トランジスタがオンとなり、第１のトランジスタのコレ
クタ電圧は、接地レベル近傍の電圧となる。このため、
第２のトランジスタのエミッタの電圧も、同様に、接地
レベル近傍の電圧となる。第２のトランジスタのエミッ
タの電圧が、接地レベル近傍の電圧となったときには、
スイッチング回路の動作を制御するスイッチング制御回
路には、動作電源が供給されない。従って、スイッチン
グ制御回路は動作を停止する。スイッチング制御回路が
動作を停止したときには、スイッチング回路が動作を停
止するので、電池を電源とするスイッチング電源から
は、直流出力が送出されなくなる。一方、電源回路のト
ランスの二次コイルは、整流用のダイオードを介して、
スイッチング電源の出力に接続されている。このため、
商用電源の供給が停止され、スイッチング電源が動作す
るときでは、スイッチング電源の直流出力は、電源回路
のトランスの二次コイル側に流れ込まない。従って、ス
イッチング電源の直流出力は、第１のトランジスタをオ
ンしない。その結果、スイッチング制御回路には、第２
のトランジスタのエミッタから、動作電源が供給され続
ける。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例の形態を、
図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る交直
両用電源の一実施形態の電気的構成を示す回路図であ
り、車載用テレビに適用した場合の構成を示している。
ＡＣプラグ１５から供給されるのは、商用電源であり、
国内の場合では１００Ｖである。また、電池１７は、車
に搭載されるバッテリとなっており、１２Ｖを出力す
る。

【０００８】電源回路１は、一次側と二次側とが絶縁さ
れたスイッチング電源であり、具体的にはＲＣＣ方式ス
イッチング電源である。すなわち、ＡＣプラグ１５から
供給される１００Ｖ等の商用電源を動作電源として、直
流出力Ｐ１，Ｐ２を生成し、出力するブロックとなって
いる。このため、スイッチング部４、トランス１２、ダ
イオードＤ５，Ｄ６、およびコンデンサＣ５，Ｃ６を備
えている。なお、出力電圧の誤差を検出する誤差検出回
路、誤差を一次側に帰還するための素子等は、図示が省
略されている。

【０００９】スイッチング部４は、商用電源の整流と平
滑とを行うブロック、スイッチングトランジスタ、スイ
ッチングトランジスタの保護とベース電流とを制御する
制御トランジスタ等を備えたブロックであり、トランス
１２の一次コイルに流れる電流をスイッチングする。ダ
イオードＤ５，Ｄ６、およびコンデンサＣ５，Ｃ６は、
トランス１２の二次コイル１３に発生する電圧を整流平
滑し、直流出力Ｐ１，Ｐ２を得るための素子となってい
る。

【００１０】スイッチング電源２は、一次側の接地レベ
ルと二次側の接地レベルとが共用となっている電源であ
り、電池１７を動作電源として、直流出力Ｐ１，Ｐ２を
生成するためのブロックとなっている。このため、スイ
ッチング制御回路７、スイッチング回路６、トランス
８、ダイオードＤ７，Ｄ８、およびコンデンサＣ７，Ｃ
８を備えている。スイッチング回路６は、電池１７から
供給され、トランス８の一次コイル９に流れる電流をス
イッチングするためのブロックである。このため、一次
コイル９に流れる電流をスイッチングするためのスイッ
チングトランジスタ、スイッチングトランジスタの保護
と、スイッチングトランジスタのベース電流の制御とを
行う制御トランジスタ等を備えている。

【００１１】スイッチング制御回路７は、スイッチング
回路６の動作を、微少電流信号である制御信号１１によ
って制御し、直流出力Ｐ１，Ｐ２の電圧を一定に維持す
るためのブロックである。すなわち、基準電圧回路、誤
差増幅回路等を備えたブロックとなっており、直流出力
Ｐ２の電圧誤差を検出する。また、検出した誤差に対応
して、制御信号１１の電流値を変化させる。ダイオード
Ｄ７，Ｄ８、コンデンサＣ７，Ｃ８は、トランス８の二
次コイル１０に発生する電圧を整流平滑し、直流出力Ｐ
１，Ｐ２を得るための素子となっている。そして、ダイ
オードＤ７のアノードは、ダイオードＤ５のアノードに
接続され、ダイオードＤ８のアノードは、ダイオードＤ
６のアノードに接続されている。

【００１２】テレビビデオ回路３は、車載用のデレビ一
体型ビデオカセットデッキの本体部分であり、直流出力
Ｐ１，Ｐ２によって動作するブロックとなっている。こ
のため、ＣＲＴを駆動するための回路部分は、直流出力
Ｐ１によって動作する。また、音声信号回路や映像信号
回路は、直流出力Ｐ２によって動作する。このため、直
流出力Ｐ１の電圧は略１２０Ｖとなっている。また、直
流出力Ｐ２は略１２Ｖとなっている。また、直流出力Ｐ
１，Ｐ２の電力の合計値は、数１０ワットとなってい
る。

【００１３】検出用ダイオードＤ１のアノードは、電源
回路１のトランス１２の二次コイル１３に接続されてい
る。また、検出用ダイオードＤ１のカソードは、第１の
抵抗Ｒ１の一方の端子と、平滑用コンデンサＣ１の一方
の端子とに接続されている。また、平滑用コンデンサＣ
１の他方の端子は接地されている。また、第２の抵抗Ｒ
２の一方の端子は、電池１７のプラス電圧が導かれるプ
ラス入力ＩＮ＋に接続されている。

【００１４】第１のトランジスタＱ１のベースは、第１
の抵抗Ｒ１の他方の端子と、抵抗Ｒ３の一方の端子とに
接続されている。また、第１のトランジスタＱ１のコレ
クタは、第２の抵抗Ｒ２の他方の端子に接続されてい
る。また、第１のトランジスタＱ１のエミッタと、抵抗
Ｒ３の他方の端子とは接地されている。また、電池１７
のマイナス電圧が導かれるマイナス入力ＩＮ−は接地さ
れている。第２のトランジスタＱ２のベースは、第１の
トランジスタＱ１のコレクタに接続されている。また、
第２のトランジスタＱ２のコレクタは、プラス入力ＩＮ
＋に接続されている。そして、第２のトランジスタＱ２
のエミッタは、スイッチング制御回路７の電源入力１６
に導かれている。このため、スイッチング制御回路７
は、第２のトランジスタＱ２のエミッタから供給される
電流を動作電源として動作する。

【００１５】上記構成からなる実施形態の動作を説明す
る。以下に、ＡＣプラグ１５から商用電源が供給され、
電池１７が接続されない場合の動作を説明する。

【００１６】電源回路１は、ＡＣプラグ１５から供給さ
れる商用電源を動作電源として、直流出力Ｐ１，Ｐ２を
生成する。一方、トランス１２の二次コイル１３に発生
した電圧は、検出用ダイオードＤ１と平滑用コンデンサ
Ｃ１とによって整流平滑され、直流となる。この直流
は、第１の抵抗Ｒ１を介して、第１のトランジスタＱ１
のベースに流れる。しかし、プラス入力ＩＮ＋の電圧は
０Ｖであるので、第１のトランジスタＱ１には、単にベ
ース電流が流れるのみである。また、直流出力Ｐ１，Ｐ
２は、ダイオードＤ７，Ｄ８によって遮断され、トラン
ス８の二次コイル１０には流れ込まない。また、プラス
入力ＩＮ＋の電圧が０Ｖであるので、第２のトランジス
タＱ２のエミッタ電圧が０Ｖとなり、スイッチング制御
回路７は動作しない。また、プラス入力ＩＮ＋が０Ｖで
あるため、スイッチング回路６は動作しない。以上のこ
とから、テレビビデオ回路３には、電源回路１によって
生成された直流出力Ｐ１，Ｐ２が導かれる。このため、
テレビビデオ回路３は、電源回路１により生成された直
流出力Ｐ１，Ｐ２を電源として動作する。

【００１７】以下に、電池１７が接続され、ＡＣプラグ
１５が商用電源に接続されない場合の動作を説明する。
電源回路１には商用電源が供給されないので、トランス
１２の二次コイル１３には電圧が発生しない。従って、
第１のトランジスタＱ１には、ベース電流が流れず、第
１のトランジスタＱ１はオフとなる。このため、第２の
トランジスタＱ２のベースは、第２の抵抗Ｒ２によっ
て、コレクタと同じ電圧にプルアップされる。その結
果、第２のトランジスタＱ２のエミッタからは、プラス
入力ＩＮ＋の電圧から、略０．７Ｖだけ降下した直流電
圧が出力され、電源入力１６に供給される。このため、
スイッチング制御回路７は動作状態となる。また、スイ
ッチング回路６には、電池１７からの電力が供給され
る。この結果、スイッチング電源２は動作状態となり、
直流出力Ｐ１，Ｐ２を生成し、テレビビデオ回路３に送
出する。

【００１８】一方、スイッチング電源２から出力される
直流出力Ｐ１，Ｐ２は、ダイオードＤ５，Ｄ６によって
遮断され、トランス１２の二次コイル１３には流れ込ま
ない。従って、スイッチング電源２が動作したときに
も、第１のトランジスタＱ１はオフ状態を維持し、スイ
ッチング制御回路７には、動作電源が供給され続けるこ
とになる。このため、スイッチング電源２は、直流出力
Ｐ１，Ｐ２を生成し、出力する。その結果、テレビビデ
オ回路３は、スイッチング電源２が生成する直流出力Ｐ
１，Ｐ２によって動作する。

【００１９】以下に、ＡＣプラグ１５から商用電源が供
給されると共に、電池１７が接続された場合の動作を説
明する。電源回路１は、商用電源が供給されることか
ら、直流出力Ｐ１，Ｐ２を生成し、出力する。また、ス
イッチング電源２内のスイッチング回路６には、電池１
７からの電圧が印加される。また、検出用ダイオードＤ
１は、トランス１２の二次コイル１３に発生する電圧を
整流する。このため、第１のトランジスタＱ１のベース
に電流が流れ、第１のトランジスタＱ１はオン状態とな
る。従って、第２のトランジスタＱ２のベース電圧は、
０近傍の電圧となる。このため、第２のトランジスタＱ
２のエミッタ電圧が０Ｖとなり、スイッチング制御回路
７の電源入力１６には、動作電源が供給されない。その
結果、制御信号１１の電圧は０Ｖとなり、電流値も０と
なる。このため、スイッチング回路６は、電池１７から
の電圧が印加されているにも関わらず、動作を開始しな
い。従って、テレビビデオ回路３には、電源回路１から
出力される直流出力Ｐ１，Ｐ２のみが供給される。この
ため、テレビビデオ回路３は、電源回路１から出力され
る直流出力Ｐ１，Ｐ２を電源として動作する。

【００２０】以上説明したように、商用電源が供給され
ると共に、電池１７が接続された場合では、電池１７を
電源として動作するスイッチング回路６は、動作をしな
い。このため、電源回路１からの直流出力と、スイッチ
ング電源２の直流出力とが共に出力される事態の発生が
回避される。

【００２１】また、電池１７を電源として動作するとき
には、スイッチング制御回路７は、第２のトランジスタ
Ｑ２のエミッタから供給される電流によって動作する。
このため、第２のトランジスタＱ２における損失と、第
２の抵抗Ｒ２における損失とが増加する。しかし、スイ
ッチング制御回路７は、スイッチング回路６の動作を、
微少電流でもって制御するブロックとなっているので、
電源入力１６に流れる電流は、１ｍＡより少ない。従っ
て、増加する消費電力は微少となるため、スイッチング
電源２が消費する電力に比したときには、消費電力の増
加分は無視してよい値となる。このため、電池１７によ
ってテレビビデオ回路３が動作するときの、電池１７の
消費電力の増加を抑制することが可能となっている。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る交直両用電源は、電池を電
源とするスイッチング電源と、商用電源を電源とする電
源回路とを備え、商用電源と電池とが同時に接続された
ときには、商用電源を電源として直流出力を送出する交
直両用電源に適用し、前記電源回路のトランスの二次コ
イルにアノードが接続された検出用ダイオードと、一方
の端子が検出用ダイオードのカソードに接続された第１
の抵抗と、前記電池のプラス電圧が導かれるプラス入力
に一方の端子が接続された第２の抵抗と、そのベースに
は第１の抵抗の他方の端子が接続され、そのコレクタに
は第２の抵抗の他方の端子が接続され、そのエミッタが
接地された第１のトランジスタと、そのベースには、第
１のトランジスタのコレクタが接続され、そのコレクタ
には前記プラス入力が接続された第２のトランジスタと
を備え、前記スイッチング電源に設けられ、このスイッ
チング電源内のスイッチング回路の動作を制御するスイ
ッチング制御回路の動作電源を、第２のトランジスタの
エミッタから供給する構成としている。すなわち、安価
な小電力用のトランジスタを用いて、スイッチング電源
の動作を停止させる構成としているので、高価な部品を
用いることなく、商用電源と電池とが同時に接続された
とき、電池を電源とするスイッチング電源の動作を停止
させることが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る交直両用電源の一実施形態の電気
的接続を示す回路図である。

【図２】従来技術の構成を示すブロック線図である。

【符号の説明】

１ 電源回路 ２ スイッチング電源 ６ スイッチング回路 ７ スイッチング制御回路 １１ 制御信号 １２ トランス １３ 二次コイル １６ 電源入力 １７ 電池 Ｄ１ 検出用ダイオード ＩＮ＋ プラス入力 Ｐ１，Ｐ２ 直流出力 Ｑ１ 第１のトランジスタ Ｑ２ 第２のトランジスタ Ｒ１ 第１の抵抗 Ｒ２ 第２の抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池を電源として所定電圧の直流出力を
   送出するスイッチング電源と、商用電源を電源として前
   記所定電圧の直流出力を送出する電源回路とを備え、前
   記スイッチング電源の直流出力と前記電源回路の直流出
   力とが互いに接続されると共に、商用電源と電池とが同
   時に接続されたときには、商用電源を電源として直流出
   力を送出する交直両用電源において、 前記電源回路のトランスの二次コイルにアノードが接続
   された検出用ダイオードと、 一方の端子が検出用ダイオードのカソードに接続された
   第１の抵抗と、 前記電池のプラス電圧が導かれるプラス入力に一方の端
   子が接続された第２の抵抗と、 そのベースには第１の抵抗の他方の端子が接続され、そ
   のコレクタには第２の抵抗の他方の端子が接続され、そ
   のエミッタが接地された第１のトランジスタと、 そのベースには、第１のトランジスタのコレクタが接続
   され、そのコレクタには前記プラス入力が接続された第
   ２のトランジスタとを備え、 前記スイッチング電源に設けられ、このスイッチング電
   源内のスイッチング回路の動作を制御するスイッチング
   制御回路の動作電源を、第２のトランジスタのエミッタ
   から供給することを特徴とする交直両用電源。