JPH1169816A - 電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低消費電力回路、且つ簡単な回路構成で起動専
用直流電源を提供することにより、主に補助電源を用い
ない主電源のみの電源回路における、各種パワー・セー
ブ規格への対応を可能にする方法を提供する事。 【解決手段】本発明では、商用電源ラインからダイオー
ドとコンデンサで構成される半波整流回路と、アプリケ
ーション回路側で必要とする電圧でクランプをかけ、且
つ負の半波の期間で負電圧とならないようクランプをか
けるための、ダイオードとコンデンサで構成されるクラ
ンプ回路が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン・デ
ィスプレイ装置等の電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】起動時（スイッチ・オン時）の一次側ア
プリケーション回路（ＰＷＭ制御回路等）への直流電源
電圧を供給する手段としては、商用電源をブリッジダイ
オードと平滑コンデンサで得た直流電圧から（起動）抵
抗を介して供給するのが一般的だが、スイッチ・オン後
安定状態に入るとこの抵抗は不要となるうえに、かなり
の電力損失を生じていた。この抵抗はリレー等でバイパ
スする事もあるが、普通は回路簡略化のため行われな
い。

【０００３】また、上記方法の場合平滑コンデンサは一
般に大容量であり、電源スイッチをオフしても、しばら
くの間アプリケーション回路への直流電源電圧を供給し
続けるため、電源回路を停止させたい、あるいは保護機
能のリセットをかけたい場合などの時に、瞬時に移行し
ない事によって様々な不具合を生じることがあり、これ
を防止するためリセット回路を追加することもある。

【０００４】テレビジョン・ディスプレイ装置等では、
一般的にリモコン待機・パワーセーブ機能等を実現する
ために、主電源の他に補助電源（待機電源）を持ってい
て、リモコン待機・パワーセーブ時には主電源をオフす
る事でこのモードの消費電力は小さく、起動抵抗での電
力損失は特に問題とはならなかった。

【０００５】しかしながら、回路簡略化のために補助電
源を用いないことも多く、この場合主電源を常時オンし
ていなければならないので、補助電源を用いた場合に比
べると電力消費大となってしまい、各種パワー・セーブ
規格への対応をも困難にしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】低消費電力回路で起動
専用直流電源を提供することにより、主に補助電源を用
いない主電源のみの電源回路における、各種パワー・セ
ーブ規格への対応を可能にする事。

【０００７】又、本回路の電源として商用電源を使用す
る事で、瞬時にリセットが掛からない等の不具合を解決
する事。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、商用電源ラ
インからダイオードとコンデンサで構成される半波整流
回路と、アプリケーション回路側で必要とする電圧でク
ランプをかけ、且つ負の半波の期間で負電圧とならない
ようクランプをかけるための、ダイオードとコンデンサ
で構成されるクランプ回路が提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例であ
る。

【００１０】商用電源より、正の半波（アース基準）を
用いて起動（スイッチ・オン）時のみアプリケーション
が必要とする電圧を供給し、且つ起動後安定状態になっ
て（メイン）スイッチング・トランスより供給されるよ
うになると供給をやめ、わずかな電力損失となる本発明
について、図１・図２を使って説明する。

【００１１】スイッチ２をオンすると、商用電源１から
交流電源が供給される。Ａ点電圧波形は、図２に示す正
の半波（アース基準）であり、これを電源とする。

【００１２】起動専用直流電源供給用のコンデンサＣ２
はＣ３に比較して充分小容量とする。

【００１３】図２・（１）期間：商用電源１の正の半波
の期間、Ｃ２→Ｄ６→Ｃ３の経路でＣ２・Ｃ３に充電さ
れる。この時Ｃ点（Ｃ３端子間）はほぼＣ２・Ｃ３の容
量で決まり、次式で与えられる。

【００１４】

【数１】 Ｃ点電圧＝Ｃ２／(Ｃ２＋Ｃ３)×｛(商用電源)×１.４４−Ｖｆ｝…(数１) の電圧が発生する。

【００１５】Ｂ点には、Ｄ６の順方向電圧降下ＶｆとＣ
点電圧の和となるので、

【００１６】

【数２】 Ｂ点電圧＝Ｖｆ＋（１）式 ＝Ｖｆ＋Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３）×｛(商用電源)×１.４４−Ｖｆ｝ …（数２） 図２・（１’）期間：商用電源１が０Ｖ（負の半波）の
期間、Ｃ２・Ｃ３の電荷を放電する。

【００１７】Ｃ２に蓄積された電荷はＤ５→Ｃ２→商用
電源１の経路で放電する。

【００１８】この時Ｂ点は負電位になるが、Ｄ５が順方
向で導通するので順方向電圧降下Ｖｆでクランプされる
ため。

【００１９】

【数３】Ｂ点電圧＝−Ｖｆ …（数３） Ｃ３はＤ６が逆方向バイアス及び無負荷（アプリケーシ
ョンがまだ起動していない）のため図２・（１）期間で
充電された電荷はほぼそのまま蓄積されているので、

【００２０】

【数４】 Ｃ点電圧＝Ｃ２／(Ｃ２＋Ｃ３)×｛(商用電源)×１.４４−Ｖｆ｝…(数４) 図２・（２）〜（ｎ−１）期間：商用電源１が再び正の
半波の期間、Ｃ２→Ｄ６→Ｃ３の経路でＣ２・Ｃ３に充
電される。この時Ｃ点には既に図２・（１）期間で充電
された（１）式の電圧が発生していて、これに（１）式
の電圧が、加算される。

【００２１】以後、スイッチ・オンしてからの正の半波
のサイクル数分加算される事になる。以後、正の半波が
くる度に（１）式の電圧が加算され、アプリケーション
側が起動するために必要な電圧Ｖａとなるまで繰り返
し、

【００２２】

【数５】 Ｃ点電圧＝Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３）×｛(商用電源)×１.４４−Ｖｆ｝×（ｎ −１） …(数５) となる。Ｂ点には、

【００２３】

【数６】 Ｂ点電圧＝Ｖｆ＋（５）式 ＝Ｖｆ＋Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３）×｛(商用電源)×１.４４−Ｖｆ｝ ×（ｎ−１） …（数６） ∴ｎ＝Ｃ点電圧がＶａとなるまでの正の半波のサイクル
数 図２・（２’）期間以降：商用電源１が再び負の半波
（０Ｖ）の期間、Ｃ２・Ｃ３の電荷を放電する。動作原
理は図２・（１’）期間と同じ。

【００２４】

【数７】Ｂ点電圧＝−Ｖｆ＝（３）式 …（数７）

【００２５】

【数８】 Ｃ点電圧＝Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３）×｛(商用電源)×１.４４−Ｖｆ｝×ｎ …（数８） 図２・（ｎ）期間以降：Ｃ点電圧がＶａに達すると、Ｐ
ＷＭ ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ３が起動し始め、スイッチ
ング・トランジスタＱ１を起動し、Ｔ１よりＤ７・Ｃ３
で整流・平滑された直流電圧がＰＷＭ ＣＯＮＴＲＯＬ
ＬＥＲ３へ供給されるようになる。

【００２６】そうすると、商用電源１が正の半波となっ
てもＣ２→Ｄ６→Ｃ３の経路での充電はほとんどされな
くなり、Ｂ点・Ｃ点は下式でクランプされる。

【００２７】

【数９】 Ｂ点電圧＝Ｖａ＋Ｖｆ ＝Ｖｆ＋Ｃ２／(Ｃ２＋Ｃ３)×{(商用電源)×１.４４−Ｖｆ}×ｎ …（数９）

【００２８】

【数１０】 Ｃ点電圧＝Ｖａ ＝Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３）×｛（商用電源）×１.４４−Ｖｆ｝×ｎ …（数１０） 但し、Ｃ２への充・放電はＣ２・Ｄ５間で引き続き行わ
れるので、Ｄ５での損失は無くならないが、非常に小さ
い。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、消費電力の大きい起動
抵抗を用いずに、低消費電力回路、及び簡単な回路構成
で起動専用直流電源を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電源回路図。

【図２】図１の電源回路動作のタイミング・チャートを
示す図。

【符号の説明】

１…商用電源、 ２…スイッチ、 ３…ＰＷＭ ＣＯ
ＮＴＯＲＯＬＬＥＲ、Ｃ１…商用電源平滑コンデンサ、
Ｃ２…コンデンサ、Ｄ１…ブリッジダイオード、
Ｄ２…ブリッジダイオード、Ｄ３…ブリッジ
ダイオード、 Ｄ４…ブリッジダイオード、Ｄ
５…負半波時クランプ用ダイオード、Ｄ６…正半波時整
流・平滑ダイオード、Ｄ７…アプリケーション用整流ダ
イオード、Ｑ１…スイッチングＦＥＴ、 Ｔ１
…スイッチング・トランス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スイッチング方式安定化電源回路における
   起動時（スイッチ・オン時）に、一次側のアプリケーシ
   ョン回路（ＰＷＭ制御回路等）への直流電源電圧を供給
   する手段として、商用電源ラインからコンデンサとダイ
   オードによる簡単な回路構成で得ることを特徴とする電
   源回路。