JPH10304662A - スイッチング電源装置 - Google Patents

スイッチング電源装置

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JPH10304662A
JPH10304662A JP9123381A JP12338197A JPH10304662A JP H10304662 A JPH10304662 A JP H10304662A JP 9123381 A JP9123381 A JP 9123381A JP 12338197 A JP12338197 A JP 12338197A JP H10304662 A JPH10304662 A JP H10304662A
Authority
JP
Japan
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power supply
switching
main power
circuit
sub
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Pending
Application number
JP9123381A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Hayasaka
純一 早坂
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9123381A priority Critical patent/JPH10304662A/ja
Publication of JPH10304662A publication Critical patent/JPH10304662A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器の待機時の消費電力を大幅に抑
制することができ、待機状態から定常動作状態への復帰
時に過大電流がスイッチング素子に流れることを防止す
ること。 【解決手段】 メイン電源の出力電圧を出力電圧検出回
路15で検出し、出力電圧検出信号をスイッチング制御
回路5へフィードバックしてスイッチング素子4を制御
する。出力電圧検出回路15の出力端子、アース間にダ
イオード32及びコンデンサ35からなる直列回路を介
挿し、ダイオード32とコンデンサ35の中間点とアー
スの間をON/OFFするスイッチング回路27を設け
る。サブ電源から動作電圧の供給を受けるコントロール
回路26からスイッチング回路27にON/OFF信号
を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】電子機器の電源として利用可
能なスイッチング電源装置に係り、特にメイン電源とサ
ブ電源を有する二電源方式のスイッチング電源装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】図2に、従来のスイッチング電源装置の
構成例を示す。このスイッチング電源装置は、商用交流
電源等から供給されるAC電圧を整流ブリッジ回路1及
び平滑コンデンサ2でDC電圧に変換してスイッチング
トランス3の一次側巻線に印加する。平滑コンデンサ2
と一次側巻線との間に介挿したスイッチング素子4のゲ
ート電圧をスイッチング制御回路5から制御することで
出力電圧を制御する。スイッチング制御回路5が出力電
圧と基準電圧との差およびスイッチング電流検出抵抗6
で検出したスイッチング電流に基づいてスイッチング素
子4をON/OFF制御することで出力電圧を安定化さ
せる。出力電圧は二次側において電圧検出回路15が検
出し、電圧検出信号をフォトカプラ16を介してスイッ
チング制御回路5へ入力している。
【0003】一方、スイッチングトランス3の二次側巻
線aに流れる電流で整流平滑回路7のコンデンサを充電
し、整流平滑回路7の出力電圧Voを負荷8に印加す
る。負荷8にソフトスタート回路9を接続して1次側電
源スイッチがONしたときに同時に動作させることで、
負荷8に対して急激に過電圧が印加されるのを防止して
いる。
【0004】負荷8に相当する電子機器の待機時の消費
電力を削減するために、整流平滑回路7と負荷8との間
にスイッチ10を介挿している。二次側巻線bに接続し
た整流平滑回路11から定電圧回路12に電源電圧を供
給し、定電圧回路12の出力電圧をコンデンサ13を介
してコントロール回路14に動作電圧として印加する。
このコントロール回路14が電子機器の待機時にスイッ
チ10をOFFすることで待機時の消費電力を削減す
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のスイッチング電源装置では待機時の消費電力を
削減するには限界がある。
【0006】上記スイッチング電源装置では、待機時に
負荷8を切り離しただけでは、スイッチングトランス3
の巻線aに流れる電流がほとんど0になるため、巻線b
に誘起される電圧が低くなり、整流平滑回路11の出力
電圧が低くなる。そこで、スイッチ10をOFFしてい
る間もある程度のダミー電流を流すためにダミー負荷1
7を設けている。このダミー負荷17があるために、待
機時の消費電力をある程度までしか削減することができ
なかった。
【0007】なお、メイン電源とサブ電源を備える二電
源方式にして、待機時にはメイン電源を完全にOFFす
ることで、待機時の消費電力を大幅に抑制する技術が考
えられている。
【0008】ところが、メイン電源を完全にOFFする
ことから、待機時にメイン電源をON/OFFする信号
は二次側のコントロール回路14から出力されるので、
メイン電源をON/OFFさせるためには、先ず二次側
のコントロール回路14を動作させ、フォトカプラ等で
電源一次側の制御回路をON/OFFしなければならな
い。
【0009】また、待機時の電源一次側の整流電圧及び
スイッチング制御回路5のB電圧は定格のままであるか
ら、電源一次側のスイッチング制御回路5の中にあるソ
フトスタート回路は動作しないため、急激なスイッチン
グ電流が流れ、過電流によりスイッチング素子4が破壊
されたりスイッチングトランス3が騒音を発する問題が
ある。
【0010】また、一次側電源スイッチがONしたとき
に、一次側のソフトスタート回路が動作して、同時に二
次側のソフトスタート回路9が動作するような回路構成
にすると、ソフトスタートが二重にかかり、二次側出力
電圧の立ち上がりが遅くなる問題がある。
【0011】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、電子機器の待機時の消費電力を大幅に抑制
することができ、待機状態から定常動作状態への復帰時
に過大電流がスイッチング素子に流れるのを防止でき、
信頼性の高いスイッチング電源装置を提供することを目
的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような手段を講じた。請求項1記載
の発明は、メイン電源及びサブ電源からなる二電源方式
のスイッチング電源装置であり、前記メイン電源を二次
側からON/OFFするメイン電源ON/OFF手段
と、前記メイン電源のON動作時にメイン電源をソフト
スタートさせるソフトスタート回路と、前記サブ電源か
ら動作電圧が供給され前記メイン電源ON/OFF手段
にON/OFF信号を出力するコントロール回路とを具
備する構成を採る。このような構成により、電子機器の
待機時にはメイン電源を完全にOFFすることができる
ので、待機時の消費電力を大幅に抑えることができる。
また、待機状態から定常動作状態へ移るときにソフトス
タート回路が動作するので過大電流によるスイッチング
素子の破壊及びスイッチングトランスの騒音を防止でき
る。請求項2記載の発明は、メイン電源及びサブ電源か
らなる二電源方式のスイッチング電源装置であり、前記
メイン電源の出力電圧を検出する出力電圧検出回路の出
力端子とアースとの間にダイオードとコンデンサの直列
回路を接続し、前記ダイオードとコンデンサの中間点と
アースの間をON/OFFするスイッチング回路を備え
る構成を採る。このような構成により、出力電圧検出回
路の出力端子とアースとの間をスイッチング回路にてO
Nすることによりメイン電源がOFFされ、スイッチン
グ回路がOFFされることによりメイン電源がONす
る。メイン電源のON時には出力電圧検出回路の出力端
子とアースとの間に設けられたコンデンサに充電電流が
流れるためメイン電源は徐々に定格動作電流に達するの
で、過大電流によるスイッチング素子の破壊及びスイッ
チングトランスの騒音を防止できる。請求項3記載の発
明は、メイン電源及びサブ電源からなる二電源方式のス
イッチング電源装置であり、前記メイン電源の出力電圧
を検出する出力電圧検出回路と、出力電圧検出信号のフ
ィードバックを受けてメイン電源のスイッチング素子を
制御するスイッチング制御回路と、前記出力電圧検出回
路の出力端子、アース間に介挿されたダイオード及びコ
ンデンサからなる直列回路と、前記ダイオードとコンデ
ンサの中間点とアースの間をON/OFFするスイッチ
ング回路と、前記サブ電源から動作電圧が供給され前記
スイッチング回路にON/OFF信号を出力するコント
ロール回路とを具備する構成を採る。このような構成に
より、電子機器の待機時にはメイン電源を完全にOFF
することができるので、待機時の消費電力を大幅に抑え
ることができる。また、メイン電源のON時には出力電
圧検出回路の出力端子とアースとの間に設けられたコン
デンサに充電電流が流れるためメイン電源は徐々に定格
動作電流に達するので、過大電流によるスイッチング素
子の破壊及びスイッチングトランスの騒音を防止でき待
機状態から定常動作状態へ移るときにメイン電源のソフ
トスタート回路が動作するので過大電流によるスイッチ
ング素子の破壊及びスイッチングトランスの騒音を防止
できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を二電源方式のスイ
ッチング電源装置に適用した実施の形態について図面を
参照して説明する。
【0014】図1は、本実施の形態に係る二電源方式ス
イッチング電源装置の回路構成を示す。なお、上記した
図2に示すスイッチング電源装置と同一の回路部分につ
いては同一符号を付している。
【0015】電源一次側の平滑コンデンサ2に対してス
イッチングトランス3と並列にサブスイッチングトラン
ス20が接続されている。サブスイッチングトランス2
0の一次側巻線aの一端は、サブ電源のスイッチング制
御及びスイッチング出力回路(以下、「サブ電源用スイ
ッチング制御・出力回路」と呼ぶ)21を介して平滑コ
ンデンサ2の低圧側に接続される。メイン電源のスイッ
チング制御回路5及びサブ電源用スイッチング制御・出
力回路21に対してサブスイッチングトランス20の一
次側巻線bに接続されたB電源用整流平滑回路22から
動作電圧が供給される。
【0016】サブスイッチングトランス20の二次側巻
線にサブ電源出力の整流平滑回路23が接続され、定電
圧回路24、コンデンサ25を介してコントロール回路
26に動作電圧が供給される。コントロール回路26
は、マイクロコンピュータで構成されており、負荷8を
含んだ電子機器の各種制御を行う部分である。このコン
トロール回路26から電子機器を待機モードにするため
メイン電源をOFFさせる信号が出力される。メイン電
源をON/OFF制御するスイッチング回路27に設け
られたトランジスタ28のベースにコントロール回路2
6からH,Lレベルの信号を印加することで、メイン電
源がON/OFF制御されることになる。
【0017】フォトカプラ16の二次側に設けられたフ
ォトダイオードのアノード側にコンデンサ25及びコン
デンサ29の高電位側が並列接続され、同フォトダイオ
ードのカソード側が抵抗31、ダイオード32、抵抗3
3及びトランジスタ28のコレクタ、エミッタ間を介し
てアースに接続される。また、前記フォトダイオードの
アノード側は高抵抗34を直列に介し、且つダイオード
32と抵抗33の中間接続点を経由してコンデンサ35
の高電位側に接続される。出力電圧検出回路15の出力
端子とアースとの間に設けたダイオード32、コンデン
サ35、高抵抗34等からソフトスタート回路を構成す
る。
【0018】負荷8に対する出力電圧Voを検出する電
圧検出回路15は、抵抗36、37及び電圧検出素子
(シャントレギュレータ)38から構成されている。出
力電圧の高電位側、アース間に抵抗36、37が直列に
接続され、抵抗37の両端間に現れる電圧を電圧検出素
子38で検出する。
【0019】以上のように構成された二電源方式スイッ
チング電源装置の動作について説明する。
【0020】サブ電源用スイッチング制御・出力回路2
1がサブスイッチングトランス20の一次側巻線aに微
少な電流を流し、メイン電源のスイッチング制御回路5
及びサブ電源用スイッチング制御・出力回路21に対し
てサブスイッチングトランス20の一次側巻線bに接続
されたB電源用整流平滑回路22から動作電圧を供給す
る。
【0021】一方、サブスイッチングトランス20の二
次側巻線に流れる電流をサブ電源の整流平滑回路23で
整流し、整流平滑回路23の出力するサブ電源電圧Vs
を定電圧回路24に印加する。コントロール回路26
は、定電圧回路24から電源供給を受けて動作し、メイ
ン電源を停止させる場合は、スイッチング回路27の入
力端子にHレベルの信号を印加する。
【0022】スイッチング回路27の入力端子に相当す
るトランジスタ28のベース電圧がHレベルの場合、ト
ランジスタ28が導通する。トランジスタ28が導通す
ると、フォトカプラ16のフォトダイオードに、抵抗3
1、ダイオード32、抵抗33を通って電流が定常動作
状態より多く流れるので、フォトカプラ16のフォトト
ランジスタのインピーダンスが非常に低下する。一方、
メイン電源用スイッチング制御回路5の動作電源から抵
抗がフォトトランジスタのコレクターに直列に接続され
ているので、前記フォトトランジスタのコレクタ電圧は
非常に低下し、0V近くまで低下する。ここで、前記フ
ォトトランジスタのコレクタ電圧が例えば、1V以下に
なった時にメイン電源用スイッチング制御回路5の動作
が停止するように設計しておくことにより、メイン電源
をオフさせることができる。
【0023】この結果、メイン電源の出力電圧は0Vに
なり、メイン電源の動作は完全に停止するため、待機時
の消費電力はサブ電源のみとなる。このときの、消費電
力を最小に設計すれば、待機時の消費電力の非常に少な
い電子機器(8)を設計することができる。
【0024】一方、電子機器(8)が待機状態から定常
動作状態に復帰するとき、コントロール回路26はスイ
ッチング回路27に対してLレベル信号を送出する。ス
イッチング回路27のトランジスタ28がLレベル信号
により非導通になると、フォトカプラ16のフォトダイ
オードに流れる電流が減少して、メイン電源の出力電圧
は定格電圧に復帰する。
【0025】このとき、コンデンサ35にフォトカプラ
16のフォトダイオード、抵抗31、ダイオード32を
通って充電電流が流れるので、フォトダイオードを流れ
る電流は徐々に減少して定格動作電流に達するので、ス
イッチング素子4には過大な電流が流れず、スイッチン
グ素子4の破壊を防止できる。また、メインスイッチン
グトランス3の異常なうなり音の発生も防止できる。
【0026】フォトカプラ16のフォトダイオードを流
れる電流が定常動作状態に達した後は、高抵抗34によ
りコンデンサ35はさらに充電されるので、コンデンサ
35の端子電圧は上昇し、ダイオード32は逆バイアス
され非導通となり、コンデンサ35は完全に電圧検出回
路15から切り離されるので、電圧安定化動作に全く影
響を与えない。
【0027】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、電
子機器の待機時の消費電力を大幅に抑制することがで
き、待機状態から定常動作状態への復帰時に過大電流が
スイッチング素子に流れるのを防止でき、信頼性の高い
スイッチング電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る二電源方式のスイッ
チング電源装置の回路構成図。
【図2】従来の電源方式のスイッチング電源装置の回路
構成図。
【符号の説明】
1 整流ブリッジ回路 2 平滑コンデンサ 3 スイッチングトランス 4 スイッチング素子 5 スイッチング制御回路 6 スイッチング電流検出抵抗 7 整流平滑回路 8 負荷 20 サブスイッチングトランス 21 サブ電源用スイッチング制御・出力回路 22 B電源用整流平滑回路 23 整流平滑回路 24 定電圧回路 26 コントロール回路 27 スイッチング回路 28 トランジスタ 32 ダイオード 33 抵抗 34 高抵抗 35 コンデンサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メイン電源及びサブ電源からなる二電源
    方式のスイッチング電源装置であり、前記メイン電源を
    二次側からON/OFFするメイン電源ON/OFF手
    段と、前記メイン電源のON動作時にメイン電源をソフ
    トスタートさせるソフトスタート回路と、前記サブ電源
    から動作電圧が供給され前記メイン電源ON/OFF手
    段にON/OFF信号を出力するコントロール回路とを
    具備するスイッチング電源装置。
  2. 【請求項2】 メイン電源及びサブ電源からなる二電源
    方式のスイッチング電源装置であり、前記メイン電源の
    出力電圧を検出する出力電圧検出回路の出力端子とアー
    スとの間にダイオードとコンデンサの直列回路を接続
    し、前記ダイオードとコンデンサの中間点とアースの間
    をON/OFFするスイッチング回路を備えたことを特
    徴とするスイッチング電源装置。
  3. 【請求項3】 メイン電源及びサブ電源からなる二電源
    方式のスイッチング電源装置であり、前記メイン電源の
    出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、出力電圧検出
    信号のフィードバックを受けてメイン電源のスイッチン
    グ素子を制御するスイッチング制御回路と、前記出力電
    圧検出回路の出力端子、アース間に介挿されたダイオー
    ド及びコンデンサからなる直列回路と、前記ダイオード
    とコンデンサの中間点とアースの間をON/OFFする
    スイッチング回路と、前記サブ電源から動作電圧が供給
    され前記スイッチング回路にON/OFF信号を出力す
    るコントロール回路とを具備するスイッチング電源装
    置。
JP9123381A 1997-04-25 1997-04-25 スイッチング電源装置 Pending JPH10304662A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001178133A (ja) * 1999-12-10 2001-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置
KR20020066295A (ko) * 2001-02-09 2002-08-14 삼성전자 주식회사 절전기능을 갖는 장치 및 그 절전방법
WO2023277672A1 (ko) * 2021-07-02 2023-01-05 엘지이노텍 주식회사 멀티레벨 구조를 가지는 전력변환장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001178133A (ja) * 1999-12-10 2001-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置
KR20020066295A (ko) * 2001-02-09 2002-08-14 삼성전자 주식회사 절전기능을 갖는 장치 및 그 절전방법
WO2023277672A1 (ko) * 2021-07-02 2023-01-05 엘지이노텍 주식회사 멀티레벨 구조를 가지는 전력변환장치

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