WO2024070836A1 - Electrical equipment device, display device, and power supply device - Google Patents

Electrical equipment device, display device, and power supply device Download PDF

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廣茂 野中
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広実 小宮
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Abstract

The present invention aims to improve the efficiency of a power supply device by suppressing power loss in a case in which a load power becomes small.　Provided are: an isolated first power conversion unit (103) into which a DC input voltage is input to obtain a first power supply output of a DC voltage of a first value; an isolated second power conversion unit (104) into which the DC input voltage is input to obtain a second power supply output of a DC voltage of a second value differing from the first value; and a non-isolated third power conversion unit (105) into which is input the DC voltage of the second value obtained by the second power conversion unit to obtain a third power supply output of the DC voltage of the first value. When a first load part (13) is in a second mode (light load mode) in which the load power of the first load part (13) is equal to or less than a threshold value, the third power supply output is output from a switching unit (106) and supplied to the first load part (13), thereby enabling to suppress power loss when the load power is reduced and to improve the efficiency of the power supply device.

Description

電気機器装置、表示装置および電源装置Electrical equipment, display devices and power supplies
　本技術は、電気機器装置、表示装置および電源装置に関し、詳しくは、電源装置内で発生する損失電力を抑制し得る電気機器装置等に関する。 This technology relates to electrical equipment, display devices, and power supplies, and more specifically to electrical equipment that can reduce power loss generated within the power supply.
　例えば、特許文献１には、電力定格の異なる絶縁方式の電源回路を並列的に２つ設け、負荷が小さくなった場合には電力定格の小さな方に切り替えることで電力損失を抑制し得る電源装置についての記載がある。 For example, Patent Document 1 describes a power supply device that has two isolated power supply circuits with different power ratings in parallel, and when the load becomes small, switches to the one with the smaller power rating, thereby suppressing power loss.
特開２００７－１０４４０９号公報JP 2007-104409 A
　本技術の目的は、負荷電力が小さくなった場合の電力損失を抑制して電源装置の効率改善を図ることにある。 The purpose of this technology is to improve the efficiency of power supplies by suppressing power losses when the load power is small.
　本技術の概念は、
　第１の負荷部と、
　第２の負荷部と、
　電源装置を備え、
　前記電源装置は、
　商用交流電源を入力して直流入力電圧を生成する入力電圧生成部と、
　前記直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、
　前記直流入力電圧を入力して前記第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と、
　前記第２の値の直流電圧を入力して前記第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部と、
　前記第１の電源出力または前記第３の電源出力を選択的に出力する切り替え部と、
　前記切り替え部から出力される電源出力を前記第１の負荷部に供給し、前記第２の電源出力を前記第２の負荷部に供給する電源出力供給部と、
　前記第１の負荷部の負荷電力が閾値より大きい第１のモードのとき前記切り替え部から前記第１の電源出力を出力させ、前記第１の負荷部の負荷電力が前記閾値以下の第２のモードのとき前記切り替え部から前記第３の電源出力を出力させる制御部を有する
　電気機器装置にある。 The concept of this technology is as follows:
A first load section;
A second load section;
Equipped with a power supply,
The power supply device is
an input voltage generating unit that receives a commercial AC power source and generates a DC input voltage;
a first power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value;
a second power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage having a second value different from the first value;
a third power conversion unit of a non-insulated type that receives the DC voltage of the second value and obtains a third power supply output of the DC voltage of the first value;
a switching unit that selectively outputs the first power output or the third power output;
a power output supplying section that supplies the power output output from the switching section to the first load section and supplies the second power output to the second load section;
The electrical equipment has a control unit that causes the switching unit to output the first power supply output when in a first mode in which the load power of the first load unit is greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power supply output when in a second mode in which the load power of the first load unit is equal to or less than the threshold value.
　本技術の電気機器装置は、第１の負荷部と、第２の負荷部と、電源装置を備えるものである。ここで、第１の負荷部と第２の負荷部では要求される電圧値が異なっている。電源装置は、入力電圧生成部と、第１の電力変換部と、第２の電力変換部と、第３の電力変換部と、切り替え部と、電源出力供給部と、制御部を有するものである。 The electrical equipment of the present technology includes a first load section, a second load section, and a power supply unit. Here, the first load section and the second load section require different voltage values. The power supply unit includes an input voltage generating section, a first power conversion section, a second power conversion section, a third power conversion section, a switching section, a power output supply section, and a control section.
　入力電圧生成部では、商用交流電源が入力されて直流入力電圧が生成される。第１の電力変換部は絶縁方式であり、この第１の電力変換部では、入力電圧生成部で生成された直流入力電圧が入力されて第１の値の直流電圧の第１の電源出力が得られる。第２の電力変換部は絶縁方式であり、この第２の電力変換部では、入力電圧生成部で生成された直流入力電圧が入力されて第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力が得られる。第３の電力変換部は非絶縁方式であり、この第３の電力変換部では、第２の電力変換部で得られる第２の値の直流電圧が入力されて第１の値の直流電圧の第３の電源出力が得られる。 The input voltage generating unit receives a commercial AC power supply and generates a DC input voltage. The first power conversion unit is an isolated type, and receives the DC input voltage generated by the input voltage generating unit and generates a first power output of a DC voltage of a first value. The second power conversion unit is an isolated type, and receives the DC input voltage generated by the input voltage generating unit and generates a second power output of a DC voltage of a second value different from the first value. The third power conversion unit is a non-isolated type, and receives the DC voltage of the second value obtained by the second power conversion unit and generates a third power output of a DC voltage of the first value.
　切り替え部では、第１の電力変換部で得られる第１の電源出力または第３の電力変換部で得られる第３の電源出力が選択的に出力される。電源出力供給部では、切り替え部から出力される電源出力が第１の負荷部に供給され、第２の電力変換部で得られる第２の電源出力が第２の負荷部に供給される。制御部では、第１の負荷部の負荷電力が閾値より大きい第１のモード（重負荷モード）のとき切り替え部から第１の電源出力を出力させ、第１の負荷部の負荷電力が閾値以下の第２のモード（軽負荷モード）のとき切り替え部から第３の電源出力を出力させるものとされる。 The switching unit selectively outputs the first power output obtained in the first power conversion unit or the third power output obtained in the third power conversion unit. The power output supply unit supplies the power output output from the switching unit to the first load unit, and supplies the second power output obtained in the second power conversion unit to the second load unit. The control unit causes the switching unit to output the first power output when in a first mode (heavy load mode) in which the load power of the first load unit is greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power output when in a second mode (light load mode) in which the load power of the first load unit is equal to or less than the threshold value.
　例えば、制御部は、第１のモードのとき第３の電力変換部を停止させ、第２のモードのとき第１の電力変換部を停止させる、ようにされてもよい。この場合、例えば、切り替え部は、出力側と第１の電力変換部および第３の電力変換部のそれぞれの経路にスイッチング素子、ダイオード、またはＡＣリレーやPhoto ＭＯＳＦＥＴ等が配置された構成とされてもよい。 For example, the control unit may be configured to stop the third power conversion unit in the first mode and to stop the first power conversion unit in the second mode. In this case, for example, the switching unit may be configured such that switching elements, diodes, or AC relays or Photo MOSFETs are arranged on the paths between the output side and each of the first and third power conversion units.
　また、例えば、制御部は、第２のモードのとき第１の電力変換部を停止させる、ようにされてもよい。この場合、例えば、切り替え部は、出力側と第３の電力変換部の経路に寄生ダイオードの向きが互いに逆となるように２つのＭＯＳＦＥＴが直列に配置された構成、またはＡＣリレーやPhoto ＭＯＳＦＥＴ等が配置された構成とされてもよい。 Furthermore, for example, the control unit may be configured to stop the first power conversion unit in the second mode. In this case, for example, the switching unit may be configured to have two MOSFETs arranged in series so that the directions of the parasitic diodes are opposite to each other in the paths between the output side and the third power conversion unit, or to have an AC relay, a Photo MOSFET, or the like arranged.
　また、例えば、入力電圧生成部は、商用交流電源を整流する整流部と、この整流部の出力電圧を入力して直流入力電圧を得る昇圧型の非絶縁方式の第４の電力変換部を有する、ようにされてもよい。この場合、例えば、制御部は、第２のモードのとき第４の電力変換部の昇圧動作を停止させる、ようにされてもよい。また、この場合、例えば、第４の電力変換部は、ＰＦＣ回路で構成されてもよい。 Also, for example, the input voltage generating unit may have a rectifying unit that rectifies a commercial AC power supply, and a boost-type non-insulated fourth power conversion unit that inputs the output voltage of this rectifying unit to obtain a DC input voltage. In this case, for example, the control unit may stop the boost operation of the fourth power conversion unit in the second mode. Also, in this case, for example, the fourth power conversion unit may be configured with a PFC circuit.
　また、例えば、入力電圧生成部は、商用交流電源を入力して直流入力電圧を得る昇圧型の非絶縁方式の第４の電力変換部を有する、ようにされてもよい。この場合、例えば、第４の電力変換部は、トーテムポール型ＰＦＣ回路で構成されてもよい。また、この場合、例えば、デュアルブースト型ＰＦＣ回路で構成されてもよい。 Also, for example, the input voltage generating unit may have a boost-type non-isolated fourth power conversion unit that inputs a commercial AC power source to obtain a DC input voltage. In this case, for example, the fourth power conversion unit may be configured with a totem-pole PFC circuit. Also, in this case, for example, it may be configured with a dual boost PFC circuit.
　また、例えば、第１の電力変換部は、ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータ、またはフライバックコンバータで構成され、第２の電力変換部は、ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータ、またはフライバックコンバータで構成され、第３の電力変換部は、昇圧型ＤＣＤＣコンバータ、降圧型ＤＣＤＣコンバータ、または昇降圧型ＤＣＤＣコンバータで構成されてもよい。 Also, for example, the first power conversion unit may be configured with an LLC current resonant type DCDC converter or a flyback converter, the second power conversion unit may be configured with an LLC current resonant type DCDC converter or a flyback converter, and the third power conversion unit may be configured with a boost type DCDC converter, a step-down type DCDC converter, or a step-up/step-down type DCDC converter.
　また、例えば、ユーザが第１の負荷部の負荷電力を変化させるための操作を行うユーザ操作部をさらに備える、ようにされてもよい。 Furthermore, for example, the device may further include a user operation unit that allows the user to perform an operation to change the load power of the first load unit.
　このように本技術においては、電源装置が、直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、直流入力電圧を入力して第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と共に、第２の電力変換部で得られる第２の値の直流電圧を入力して第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部を有するものとし、第１の負荷部の負荷電力が閾値以下の第２のモード（軽負荷モード）のとき切り替え部から第３の電源出力を出力させて第１の負荷部に供給するものであり、負荷電力が小さくなった場合の電力損失を抑制して電源装置の効率改善を図ることが可能となる。 In this way, in this technology, the power supply device has a first power conversion unit of an isolated type that receives a DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value, a second power conversion unit of an isolated type that receives a DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage of a second value different from the first value, and a third power conversion unit of a non-isolated type that receives a DC voltage of the second value obtained by the second power conversion unit and obtains a third power supply output of a DC voltage of the first value, and when the load power of the first load unit is in the second mode (light load mode) where the load power of the first load unit is below a threshold value, the third power supply output is output from the switching unit and supplied to the first load unit, making it possible to suppress power loss when the load power becomes small and improve the efficiency of the power supply device.
　本技術の他の概念は、
　表示部と、
　前記表示部とは別の負荷部と、
　電源装置を備え、
　前記電源装置は、
　商用交流電源を入力して直流入力電圧を生成する入力電圧生成部と、
　前記直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、
　前記直流入力電圧を入力して前記第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と、
　前記第２の値の直流電圧を入力して前記第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部と、
　前記第１の電源出力または前記第３の電源出力を選択的に出力する切り替え部と、
　前記切り替え部から出力される電源出力を前記表示部に供給し、前記第２の電源出力を前記負荷部に供給する電源出力供給部と、
　前記表示部の負荷電力が閾値より大きい第１のモードのとき前記切り替え部から前記第１の電源出力を出力させ、前記表示部の負荷電力が前記閾値以下の第２のモードのとき前記切り替え部から前記第３の電源出力を出力させる制御部を有する
　表示装置にある。 Another concept of the present technology is
A display unit;
A load unit separate from the display unit;
Equipped with a power supply,
The power supply device is
an input voltage generating unit that receives a commercial AC power source and generates a DC input voltage;
a first power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value;
a second power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage having a second value different from the first value;
a third power conversion unit of a non-insulated type that receives the DC voltage of the second value and obtains a third power supply output of the DC voltage of the first value;
a switching unit that selectively outputs the first power output or the third power output;
a power output supplying section that supplies the power output output from the switching section to the display section and supplies the second power output to the load section;
The display device has a control unit that causes the switching unit to output the first power output when the load power of the display unit is in a first mode greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power output when the load power of the display unit is in a second mode less than or equal to the threshold value.
　本技術の表示装置は、表示部と、この表示部とは別の負荷部と、電源装置を備えるものである。ここで、表示部と負荷部では要求される電圧値が異なっている。電源装置は、入力電圧生成部と、第１の電力変換部と、第２の電力変換部と、第３の電力変換部と、切り替え部と、電源出力供給部と、制御部を有するものである。 The display device of this technology includes a display unit, a load unit separate from the display unit, and a power supply unit. Here, the display unit and the load unit require different voltage values. The power supply unit includes an input voltage generating unit, a first power conversion unit, a second power conversion unit, a third power conversion unit, a switching unit, a power output supply unit, and a control unit.
　入力電圧生成部では、商用交流電源が入力されて直流入力電圧が生成される。第１の電力変換部は絶縁方式であり、この第１の電力変換部では、入力電圧生成部で生成された直流入力電圧が入力されて第１の値の直流電圧の第１の電源出力が得られる。第２の電力変換部は絶縁方式であり、この第２の電力変換部では、入力電圧生成部で生成された直流入力電圧が入力されて第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力が得られる。第３の電力変換部は非絶縁方式であり、この第３の電力変換部では、第２の電力変換部で得られる第２の値の直流電圧が入力されて第１の値の直流電圧の第３の電源出力が得られる。 The input voltage generating unit receives a commercial AC power supply and generates a DC input voltage. The first power conversion unit is an isolated type, and receives the DC input voltage generated by the input voltage generating unit and generates a first power output of a DC voltage of a first value. The second power conversion unit is an isolated type, and receives the DC input voltage generated by the input voltage generating unit and generates a second power output of a DC voltage of a second value different from the first value. The third power conversion unit is a non-isolated type, and receives the DC voltage of the second value obtained by the second power conversion unit and generates a third power output of a DC voltage of the first value.
　切り替え部では、第１の電力変換部で得られる第１の電源出力または第３の電力変換部で得られる第３の電源出力が選択的に出力される。電源出力供給部では、切り替え部から出力される電源出力が表示部に供給され、第２の電力変換部で得られる第２の電源出力が表示部とは別の負荷部に供給される。制御部では、表示部の負荷電力が閾値より大きい第１のモード（重負荷モード）のとき切り替え部から第１の電源出力を出力させ、表示部の負荷電力が閾値以下の第２のモード（軽負荷モード）のとき切り替え部から第３の電源出力を出力させるものとされる。 The switching unit selectively outputs the first power output obtained in the first power conversion unit or the third power output obtained in the third power conversion unit. In the power output supply unit, the power output output from the switching unit is supplied to the display unit, and the second power output obtained in the second power conversion unit is supplied to a load unit separate from the display unit. The control unit causes the switching unit to output the first power output when in the first mode (heavy load mode) in which the load power of the display unit is greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power output when in the second mode (light load mode) in which the load power of the display unit is equal to or less than the threshold value.
　例えば、表示部は、バックライトを有する液晶パネル、または有機ＥＬパネルであってもよい。また、例えば、ユーザが表示部の表示輝度を変化させるための操作を行うユーザ操作部をさらに備え、表示部の負荷電力は表示輝度の変化に応じて変化する、ようにされてもよい。 For example, the display unit may be a liquid crystal panel with a backlight, or an organic EL panel. Also, for example, the display unit may further include a user operation unit that allows the user to perform an operation to change the display brightness of the display unit, and the load power of the display unit may change in response to the change in the display brightness.
　このように本技術においては、電源装置が、直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、直流入力電圧を入力して第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と共に、第２の電力変換部で得られる第２の値の直流電圧を入力して第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部を有するものとし、表示部の負荷電力が閾値以下の第２のモード（軽負荷モード）のとき切り替え部から第３の電源出力を出力させて表示部に供給するものであり、負荷電力が小さくなった場合の電力損失を抑制して電源装置の効率改善を図ることが可能となる。 In this way, in this technology, the power supply device has a first power conversion unit of an isolated type that inputs a DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value, a second power conversion unit of an isolated type that inputs a DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage of a second value different from the first value, and a third power conversion unit of a non-isolated type that inputs the DC voltage of the second value obtained by the second power conversion unit and obtains a third power supply output of a DC voltage of the first value, and when the load power of the display unit is in the second mode (light load mode) below a threshold value, the third power supply output is output from the switching unit and supplied to the display unit, making it possible to suppress power loss when the load power becomes small and improve the efficiency of the power supply device.
　また、本技術のさらに他の概念は、
　商用交流電源を入力して直流入力電圧を生成する入力電圧生成部と、
　前記直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、
　前記直流入力電圧を入力して前記第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と、
　前記第２の値の直流電圧を入力して前記第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部と、
　前記第１の電源出力または前記第３の電源出力を選択的に出力する切り替え部と、
　前記切り替え部から出力される電源出力を第１の負荷部に供給し、前記第２の電源出力を第２の負荷部に供給する電源出力供給部と、
　前記第１の負荷部の負荷電力が閾値より大きい第１のモードのとき前記切り替え部から前記第１の電源出力を出力させ、前記第１の負荷部の負荷電力が前記閾値以下の第２のモードのとき前記切り替え部から前記第３の電源出力を出力させる制御部を備える
　電源装置にある。 Further, another concept of the present technology is
an input voltage generating unit that receives a commercial AC power source and generates a DC input voltage;
a first power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value;
a second power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage having a second value different from the first value;
a third power conversion unit of a non-insulated type that receives the DC voltage of the second value and obtains a third power supply output of the DC voltage of the first value;
a switching unit that selectively outputs the first power output or the third power output;
a power output supplying section that supplies the power output output from the switching section to a first load section and supplies the second power output to a second load section;
The power supply device includes a control unit that causes the switching unit to output the first power supply output when in a first mode in which the load power of the first load unit is greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power supply output when in a second mode in which the load power of the first load unit is equal to or less than the threshold value.
　本技術の電源装置は、入力電圧生成部と、第１の電力変換部と、第２の電力変換部と、第３の電力変換部と、切り替え部と、電源出力供給部と、制御部を備えるものである。 The power supply device of this technology includes an input voltage generating unit, a first power conversion unit, a second power conversion unit, a third power conversion unit, a switching unit, a power output supply unit, and a control unit.
　入力電圧生成部では、商用交流電源が入力されて直流入力電圧が生成される。第１の電力変換部は絶縁方式であり、この第１の電力変換部では、入力電圧生成部で生成された直流入力電圧が入力されて第１の値の直流電圧の第１の電源出力が得られる。第２の電力変換部は絶縁方式であり、この第２の電力変換部では、入力電圧生成部で生成された直流入力電圧が入力されて第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力が得られる。第３の電力変換部は非絶縁方式であり、この第３の電力変換部では、第２の電力変換部で得られる第２の値の直流電圧が入力されて第１の値の直流電圧の第３の電源出力が得られる。 The input voltage generating unit receives a commercial AC power supply and generates a DC input voltage. The first power conversion unit is an isolated type, and receives the DC input voltage generated by the input voltage generating unit and generates a first power output of a DC voltage of a first value. The second power conversion unit is an isolated type, and receives the DC input voltage generated by the input voltage generating unit and generates a second power output of a DC voltage of a second value different from the first value. The third power conversion unit is a non-isolated type, and receives the DC voltage of the second value obtained by the second power conversion unit and generates a third power output of a DC voltage of the first value.
　切り替え部では、第１の電力変換部で得られる第１の電源出力または第３の電力変換部で得られる第３の電源出力が選択的に出力される。電源出力供給部では、切り替え部から出力される電源出力が第１の負荷部に供給され、第２の電力変換部で得られる第２の電源出力が第２の負荷部に供給される。制御部では、第１の負荷部の負荷電力が閾値より大きい第１のモード（重負荷モード）のとき切り替え部から第１の電源出力を出力させ、第１の負荷部の負荷電力が閾値以下の第２のモード（軽負荷モード）のとき切り替え部から第３の電源出力を出力させるものとされる。 The switching unit selectively outputs the first power output obtained in the first power conversion unit or the third power output obtained in the third power conversion unit. The power output supply unit supplies the power output output from the switching unit to the first load unit, and supplies the second power output obtained in the second power conversion unit to the second load unit. The control unit causes the switching unit to output the first power output when in a first mode (heavy load mode) in which the load power of the first load unit is greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power output when in a second mode (light load mode) in which the load power of the first load unit is equal to or less than the threshold value.
　このように本技術においては、直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、直流入力電圧を入力して第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と共に、第２の電力変換部で得られる第２の値の直流電圧を入力して第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部を備えるものとし、第１の負荷部の負荷電力が閾値以下の第２のモード（軽負荷モード）のとき切り替え部から第３の電源出力を出力させて第１の負荷部に供給するものであり、負荷電力が小さくなった場合の電力損失を抑制して電源装置の効率改善を図ることが可能となる。 In this way, the present technology includes a first power conversion unit of an isolated type that receives a DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value, a second power conversion unit of an isolated type that receives a DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage of a second value different from the first value, and a third power conversion unit of a non-isolated type that receives a DC voltage of the second value obtained by the second power conversion unit and obtains a third power supply output of a DC voltage of the first value. When the load power of the first load unit is in the second mode (light load mode) below a threshold value, the third power supply output is output from the switching unit and supplied to the first load unit, making it possible to suppress power loss when the load power becomes small and improve the efficiency of the power supply device.
電源装置の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration example of a power supply device; 図１の電源装置における各電源回路の役割・機能を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the roles and functions of each power supply circuit in the power supply device of FIG. 1 . 電源装置の他の構成例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing another example of the configuration of the power supply device. 図３の電源装置における各電源回路の役割・機能を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the roles and functions of each power supply circuit in the power supply device of FIG. 3 . ＴＶモニタの構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a TV monitor. ＴＶモニタが有する電源装置の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of the configuration of a power supply device included in a TV monitor; 図６の電源装置における各電源回路の役割・機能を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the roles and functions of each power supply circuit in the power supply device of FIG. 6. ＰＦＣ回路（昇圧型ＤＣＤＣコンバータ）の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a PFC circuit (a boost type DC-DC converter). ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an LLC current resonant DC-DC converter. フライバックコンバータの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a flyback converter. 図６の電源装置における整流回路、電源回路等の動作を模式的に表す図である。7 is a diagram illustrating the operation of a rectifier circuit, a power supply circuit, and the like in the power supply device of FIG. 6. 昇圧型ＤＣＤＣコンバータの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a step-up DC-DC converter. 降圧型ＤＣＤＣコンバータの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a step-down DC-DC converter. 昇降圧型ＤＣＤＣコンバータの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a step-up/step-down DC-DC converter. 図６の電源装置における切り替え回路の構成の一例と、制御信号ＣＳによる制御の概要を示す図である。7 is a diagram showing an example of the configuration of a switching circuit in the power supply device of FIG. 6 and an overview of control by a control signal CS. 図１５の構成例におけるＣＰＵによる電源装置の電源出力Ａに係る部分の動作制御の一例を示すフローチャートである。16 is a flowchart showing an example of operational control of a portion relating to power output A of the power supply device by a CPU in the configuration example of FIG. 15 . 図６の電源装置における切り替え回路の構成の他の一例と、制御信号ＣＳによる制御の概要を示す図である。7 is a diagram showing another example of the configuration of the switching circuit in the power supply device of FIG. 6 and an overview of control by a control signal CS. 図１７の構成例におけるＣＰＵによる電源装置の電源出力Ａに係る部分の動作制御の一例を示すフローチャートである。18 is a flowchart showing an example of operational control of a portion relating to a power output A of the power supply device by a CPU in the configuration example of FIG. 17 . 図６の電源装置における切り替え回路の構成のさらに他の一例と、制御信号ＣＳによる制御の概要を示す図である。7 is a diagram showing yet another example of the configuration of the switching circuit in the power supply device of FIG. 6 and an overview of control by a control signal CS. 図１９の構成例におけるＣＰＵによる電源装置の電源出力Ａに係る部分の動作制御の一例を示すフローチャートである。20 is a flowchart showing an example of operational control of a portion relating to power output A of the power supply device by a CPU in the configuration example of FIG. 19 . ＴＶモニタが有する電源装置の他の構成例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing another example of the configuration of a power supply device included in a TV monitor. ＰＦＣ回路（昇圧型ＤＣＤＣコンバータ）が稼働しているときの動作を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an operation of a PFC circuit (a step-up DC-DC converter) when the PFC circuit is in operation. ＰＦＣ回路（昇圧型ＤＣＤＣコンバータ）が停止しているときの動作を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an operation when a PFC circuit (a step-up DC-DC converter) is stopped. 図２１の電源装置における整流回路、電源回路等の動作を模式的に表す図である。22 is a diagram illustrating the operation of a rectifier circuit, a power supply circuit, and the like in the power supply device of FIG. 21. 図１、図３，図６，図２１の各電源装置において軽負荷である場合の各電力回路および全体の損失電力を棒グラフで概略的に示す図である。FIG. 22 is a bar graph showing the power loss of each power circuit and the entire power supply device in each of the power supply devices in FIGS. 1, 3, 6 and 21 when the power supply device is lightly loaded. 図１と図６のそれぞれの電源装置における軽負荷時の効率を比較して説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a comparison of efficiency under light load in the power supply devices of FIG. 1 and FIG. 6 . ＴＶモニタが有する電源装置のさらに他の構成例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing yet another example of the configuration of a power supply device included in a TV monitor. トーテムポール型ＰＦＣ回路の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a totem-pole PFC circuit. デュアルブースト型ＰＦＣ回路の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a dual boost type PFC circuit. 本技術の電源装置を備える一般的な電気機器装置の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of the configuration of a general electrical device including a power supply device according to the present technology;
　以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
　１．実施の形態
　２．変形例 Hereinafter, modes for carrying out the invention (hereinafter, referred to as "embodiments") will be described. The description will be given in the following order.
1. Embodiment 2. Modification
　＜１．実施の形態＞
　［電源装置の構成例］
　図１は、電源装置３００の構成例を示している。この電源装置３００は、整流回路３０１と、電源回路３０２と、電源回路３０３と、電源回路３０４を有している。 1. Preferred embodiment
[Example of power supply configuration]
1 shows an example of the configuration of a power supply device 300. The power supply device 300 includes a rectifier circuit 301, a power supply circuit 302, a power supply circuit 303, and a power supply circuit 304.
　整流回路３０１は、入力される商用交流電源を整流する。この整流回路３０１は、例えば図示のように４個の整流ダイオードからなるブリッジ整流回路として構成される。電源回路３０２は、非絶縁方式の電力変換部を構成しており、整流回路３０１の出力を入力として直流入力電圧を出力する。この電源回路３０２は、図２に示すように、昇圧や力率・高調波改善の機能を持つものとされ、例えば昇圧型ＤＣＤＣコンバータであるＰＦＣ（power factor correction）回路などで構成される。 Rectifier circuit 301 rectifies the input commercial AC power. This rectifier circuit 301 is configured as a bridge rectifier circuit consisting of four rectifier diodes, for example, as shown in the figure. Power supply circuit 302 constitutes a non-isolated power conversion unit, and outputs a DC input voltage using the output of rectifier circuit 301 as input. This power supply circuit 302, as shown in Figure 2, has the functions of boosting and improving the power factor and harmonics, and is configured, for example, with a PFC (power factor correction) circuit, which is a boost type DC-DC converter.
　電源回路３０３は、絶縁方式の電力変換部を構成しており、電源回路３０２の出力を入力として第１の値の直流電圧の電源出力Ａを得る。この電源回路３０３は、図２に示すように、絶縁や降圧の機能を持つものとされ、例えばＬＬＣ電流共振コンバータやフライバックコンバータなどで構成される。この電源回路３０３で得られる電源出力Ａは第１の負荷部に供給される。 Power supply circuit 303 constitutes an isolated power conversion section, and receives the output of power supply circuit 302 as input to obtain a power supply output A of a first DC voltage value. As shown in FIG. 2, this power supply circuit 303 has insulation and step-down functions, and is composed of, for example, an LLC current resonant converter or a flyback converter. The power supply output A obtained by this power supply circuit 303 is supplied to a first load section.
　電源回路３０４は、絶縁方式の電力変換部を構成しており、電源回路３０２の出力を入力として第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の電源出力Ｂを得る。この電源回路３０３は、上述した電源回路３０２と同様に、図２に示すように、絶縁や降圧の機能を持つものとされ、例えばＬＬＣ電流共振コンバータやフライバックコンバータなどで構成される。この電源回路３０３で得られる電源出力Ａは第１の負荷部に供給される。 Power supply circuit 304 constitutes an isolated power conversion section, and receives the output of power supply circuit 302 as input to obtain power supply output B of a DC voltage of a second value different from the first value. This power supply circuit 303, like the above-mentioned power supply circuit 302, has insulation and step-down functions as shown in FIG. 2, and is composed of, for example, an LLC current resonant converter or a flyback converter. The power supply output A obtained by this power supply circuit 303 is supplied to a first load section.
　このように電源回路３０３と電源回路３０４に電源回路を分けているのは、第１の負荷部と第２の負荷部とで要求される電圧値が異なるためである。すなわち、第１の負荷部で要求される電圧値は第１の値であり、第２の負荷部で要求される電圧値は第２の値である。 The reason why the power supply circuit is divided into power supply circuit 303 and power supply circuit 304 in this way is because the voltage values required for the first load section and the second load section are different. In other words, the voltage value required for the first load section is a first value, and the voltage value required for the second load section is a second value.
　図１に示す電源装置３００の場合、第１の負荷部には、その負荷電力が小さくなった軽負荷時であっても、電源回路３０３から電源出力Ａが供給されるため、電源回路３０３における電力損失により、電源効率が低くなるという問題がある。 In the case of the power supply device 300 shown in FIG. 1, the power output A is supplied from the power supply circuit 303 to the first load section even when the load power is small and the load is light, so there is a problem that the power efficiency is reduced due to power loss in the power supply circuit 303.
　図３は、電源装置４００の構成例を示している。この電源装置４００は、上述した引用文献１に記載された電源装置に対応したものである。この電源装置４００は、整流回路４０１と、電源回路４０２と、電源回路４０３と、電源回路４０４と、電源回路４０５と、切り替え回路４０６を有している。 FIG. 3 shows an example of the configuration of a power supply device 400. This power supply device 400 corresponds to the power supply device described in the above-mentioned cited reference 1. This power supply device 400 has a rectifier circuit 401, a power supply circuit 402, a power supply circuit 403, a power supply circuit 404, a power supply circuit 405, and a switching circuit 406.
　整流回路４０１は、入力される商用交流電源を整流する。この整流回路４０１は、例えば図示のように４個の整流ダイオードからなるブリッジ整流回路として構成される。電源回路４０２は、非絶縁方式の電力変換部を構成しており、整流回路４０１の出力を入力として直流入力電圧を出力する。この電源回路４０２は、図４に示すように、昇圧や力率・高調波改善の機能を持つものとされ、例えば昇圧型ＤＣＤＣコンバータであるＰＦＣ（power factor correction）回路などで構成される。 The rectifier circuit 401 rectifies the input commercial AC power. This rectifier circuit 401 is configured as a bridge rectifier circuit consisting of four rectifier diodes, for example, as shown in the figure. The power supply circuit 402 constitutes a non-isolated power conversion unit, and outputs a DC input voltage using the output of the rectifier circuit 401 as an input. As shown in Figure 4, this power supply circuit 402 has the functions of boosting and improving the power factor and harmonics, and is configured, for example, with a PFC (power factor correction) circuit, which is a boost type DC-DC converter.
　電源回路４０３は、絶縁方式の電力変換部を構成しており、電源回路４０２の出力を入力として第１の値の直流電圧の電源出力を得る。この電源回路４０３は、図４に示すように、絶縁や降圧の機能を持つものとされ、例えばＬＬＣ電流共振コンバータやフライバックコンバータなどで構成される。 The power supply circuit 403 constitutes an isolated power conversion unit, and receives the output of the power supply circuit 402 as an input to obtain a power supply output of a first DC voltage. As shown in FIG. 4, the power supply circuit 403 has an insulating and step-down function, and is constituted by, for example, an LLC current resonant converter or a flyback converter.
　電源回路４０４は、絶縁方式の電力変換部を構成しており、電源回路４０２の出力を入力として第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の電源出力Ｂを得る。この電源回路４０４は、上述した電源回路４０３と同様に、図４に示すように、絶縁や降圧の機能を持つものとされ、例えばＬＬＣ電流共振コンバータやフライバックコンバータなどで構成される。この電源回路４０４で得られる電源出力Ｂは第２の負荷部に供給される。 Power supply circuit 404 constitutes an isolated power conversion section, and receives the output of power supply circuit 402 as input to obtain a power supply output B of a DC voltage of a second value different from the first value. Like the above-mentioned power supply circuit 403, this power supply circuit 404 has insulation and step-down functions as shown in FIG. 4, and is composed of, for example, an LLC current resonant converter or a flyback converter. The power supply output B obtained by this power supply circuit 404 is supplied to a second load section.
　電源回路４０５は、絶縁方式の電力変換部を構成しており、電源回路４０２の出力を入力として上述した電源回路４０３と同様に、第１の値の直流電圧の電源出力を得る。この電源回路４０５は、図４に示すように、絶縁や降圧の機能を持つものとされ、例えばＬＬＣ電流共振コンバータやフライバックコンバータなどで構成される。この電源回路４０５の電力定格は電源回路４０３の電力定格より小さくされる。 The power supply circuit 405 constitutes an isolated power conversion unit, and, like the power supply circuit 403 described above, receives the output of the power supply circuit 402 as input and obtains a power supply output of a first DC voltage value. As shown in FIG. 4, this power supply circuit 405 has isolation and step-down functions, and is composed of, for example, an LLC current resonant converter or a flyback converter. The power rating of this power supply circuit 405 is set to be smaller than the power rating of the power supply circuit 403.
　切り替え回路４０６は、電源回路４０３の電源出力または電源回路４０５の電源出力を選択的に電源出力Ａとして出力する。この電源出力Ａは、第１の負荷部に供給される。 The switching circuit 406 selectively outputs the power output of the power supply circuit 403 or the power output of the power supply circuit 405 as power output A. This power output A is supplied to the first load section.
　第１の負荷部の負荷電力が大きな重負荷時である場合、電源回路４０３が稼働状態（電源回路４０５は停止状態）とされ、切り替え回路４０６では電源回路４０３で得られる電源出力が電源出力Ａとして出力される。一方、第１の負荷部の負荷電力が小さな軽負荷時である場合、電源回路４０５が稼働状態（電源回路４０３は停止状態）とされ、切り替え回路４０６では電源回路４０５で得られる電源出力が電源出力Ａとして出力される。 When the load power of the first load section is a large heavy load, the power supply circuit 403 is in an operating state (the power supply circuit 405 is in a stopped state), and the switching circuit 406 outputs the power output obtained by the power supply circuit 403 as power supply output A. On the other hand, when the load power of the first load section is a small light load, the power supply circuit 405 is in an operating state (the power supply circuit 403 is in a stopped state), and the switching circuit 406 outputs the power output obtained by the power supply circuit 405 as power supply output A.
　図３に示す電源装置４００の場合、電源出力Ａが供給される第１の負荷部には、その負荷電力が小さくなった軽負荷時には、電力定格の小さな電源回路４０５から電源出力Ａが供給されるように切り替えが行われるため、図１に示す電源装置３００に比べて電力損失を低くでき、電源効率を高くできるが、絶縁方式の電源回路４０５を用いるので、絶縁トランス分の電力損失が発生し、その分だけ電源効率の低くなるという問題がある。 In the case of the power supply device 400 shown in FIG. 3, when the load power of the first load section to which the power output A is supplied is reduced and a light load is applied, the power output A is switched to be supplied from the power supply circuit 405 with a small power rating, so that the power loss can be reduced and the power supply efficiency can be increased compared to the power supply device 300 shown in FIG. 1. However, since the power supply circuit 405 of an isolated type is used, there is a problem that the power loss of the isolation transformer occurs and the power supply efficiency is reduced accordingly.
　「ＴＶモニタの構成例」
　図５は、実施の形態としてのＴＶモニタ１０の構成例を示している。このＴＶモニタ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、ユーザ操作部１２と、ＬＥＤ系負荷部１３と、システム（System）系負荷部１４と、電源装置１００を有している。 "Example of TV monitor configuration"
5 shows an example of the configuration of a TV monitor 10 according to an embodiment. The TV monitor 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a user operation unit 12, an LED load unit 13, a system load unit 14, and a power supply device 100.
　ＣＰＵ１１は、ＴＶモニタ１０の全体を制御する制御部を構成している。ユーザ操作部１２は、ユーザの種々の操作を受け付けて、その操作信号をＣＰＵ１１に送る。ＬＥＤ系負荷部１３は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）のバックライトを持つ液晶パネル、あるいは有機ＥＬ（Electronic Luminescent）パネルで構成される表示部を意味している。システム系負荷部１４は、映像や音声の信号処理回路、スピーカ駆動回路、液晶駆動回路などを含んでいる。なお、図示の例においては、ＬＥＤ系負荷部１３およびシステム系負荷部１４の２つだけを示しているが、その他の負荷部については説明の簡略化のために図示を省略している。 The CPU 11 constitutes a control unit that controls the entire TV monitor 10. The user operation unit 12 accepts various operations by the user and sends the operation signals to the CPU 11. The LED load unit 13 refers to a display unit composed of, for example, a liquid crystal panel with an LED (Light Emitting Diode) backlight, or an organic EL (Electronic Luminescent) panel. The system load unit 14 includes video and audio signal processing circuits, a speaker drive circuit, a liquid crystal drive circuit, etc. In the illustrated example, only the LED load unit 13 and the system load unit 14 are shown, and the other load units are omitted from the illustration to simplify the explanation.
　ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力は、例えば数１０Ｗ～数１００Ｗである。この場合、例えばユーザ操作部１２からユーザが画質設定で表示輝度を変更する操作を行った場合、ＣＰＵ１１の制御でＬＥＤ系負荷部１３における表示輝度が変更され、それに伴ってＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力は変化する。例えば、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力は、表示輝度が高い場合には大きくなり、表示輝度が低い場合には小さくなる。また、システム系負荷部１４の負荷電力は、例えば数Ｗ～数１００Ｗである。 The load power of the LED load unit 13 is, for example, several tens of watts to several hundreds of watts. In this case, for example, when the user performs an operation to change the display brightness in the image quality settings from the user operation unit 12, the display brightness in the LED load unit 13 is changed under the control of the CPU 11, and the load power of the LED load unit 13 changes accordingly. For example, the load power of the LED load unit 13 is large when the display brightness is high, and is small when the display brightness is low. The load power of the system load unit 14 is, for example, several watts to several hundreds of watts.
　電源装置１００は、各負荷部に供給する電源出力を出力する。例えば、電源装置１００は、ＬＥＤ系負荷部１３に供給する電源出力として電源出力Ａを出力し、システム系負荷部１４に供給する電源出力として電源出力Ｂを出力する。電源出力Ａは、第１の値の直流電圧、例えば電圧値が２０Ｖ～４０Ｖの電源出力である。電源出力Ｂは、第２の値の直流電圧、例えば電圧値が１２．７Ｖの電源出力である。 The power supply device 100 outputs a power output to be supplied to each load. For example, the power supply device 100 outputs a power output A as a power output to be supplied to the LED load 13, and outputs a power output B as a power output to be supplied to the system load 14. The power output A is a power output having a first DC voltage value, for example a voltage value of 20V to 40V. The power output B is a power output having a second DC voltage value, for example a voltage value of 12.7V.
　図６は、電源装置１００の構成例を示している。この構成例では、電源出力Ａと電源出力Ｂの出力に係る部分を示しており、その他の電源出力に係る部分については省略している。この電源装置１００は、整流回路１０１と、電源回路１０２と、電源回路１０３と、電源回路１０４と、電源回路１０５と、切り替え回路１０６と、切り替え制御部１０７を有している。 FIG. 6 shows an example configuration of the power supply device 100. In this example configuration, the parts related to the outputs of power supply output A and power supply output B are shown, and the parts related to the other power supplies are omitted. This power supply device 100 has a rectifier circuit 101, a power supply circuit 102, a power supply circuit 103, a power supply circuit 104, a power supply circuit 105, a switching circuit 106, and a switching control unit 107.
　整流回路１０１は、入力される商用交流電源を整流する。この整流回路１０１は、例えば図示のように４個の整流ダイオードからなるブリッジ整流回路として構成される。なお、整流回路１０１の構成は、このブリッジ整流回路に限定されるものではなく、その他の構成であってもよい。 The rectifier circuit 101 rectifies the input commercial AC power. This rectifier circuit 101 is configured as a bridge rectifier circuit consisting of four rectifier diodes, for example, as shown in the figure. Note that the configuration of the rectifier circuit 101 is not limited to this bridge rectifier circuit, and other configurations are also possible.
　電源回路１０２は、第４の電力変換部を構成している。この電源回路１０２は、非絶縁方式の電力変換部を構成しており、整流回路１０１の出力を入力として直流入力電圧を出力する。この電源回路１０２は、図７に示すように、昇圧や力率・高調波改善の機能を持つものとされ、例えば昇圧型ＤＣＤＣコンバータであるＰＦＣ（power factor correction）回路などで構成される。 The power supply circuit 102 constitutes the fourth power conversion unit. This power supply circuit 102 constitutes a non-insulated power conversion unit, and outputs a DC input voltage using the output of the rectifier circuit 101 as an input. As shown in FIG. 7, this power supply circuit 102 has the functions of boosting and improving the power factor and harmonics, and is constituted by, for example, a PFC (power factor correction) circuit, which is a boost type DC-DC converter.
　図８は、ＰＦＣ回路（昇圧型ＤＣＤＣコンバータ）の構成例を示している。このＰＦＣ回路は、従来周知のものであることから詳細説明は省略するが、インダクタＬ１と、スイッチング素子Ｑ１と、ダイオードＤ１と、平滑用コンデンサＣoutにより構成されている。スイッチング素子Ｑ１は、ＭＯＳＦＥＴで構成され、図示しない駆動制御回路によりスイッチング駆動される。 FIG. 8 shows an example of the configuration of a PFC circuit (boost type DC-DC converter). This PFC circuit is well known and will not be described in detail, but it is composed of an inductor L1, a switching element Q1, a diode D1, and a smoothing capacitor Cout. The switching element Q1 is composed of a MOSFET, and is switched by a drive control circuit (not shown).
　図６に戻って、電源回路１０３は、第１の電力変換部を構成している。この電源回路１０３は、絶縁方式の電力変換部を構成しており、電源回路１０２の出力を入力として第１の値の直流電圧の電源出力を得る。この第１の値は、上述したＬＥＤ系負荷部１３が必要とする電圧値、例えば２０Ｖ～４０Ｖである。この電源回路１０３は、図７に示すように、絶縁や降圧の機能を持つものとされ、例えばＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータやフライバックコンバータなどで構成される。 Returning to FIG. 6, the power supply circuit 103 constitutes a first power conversion unit. This power supply circuit 103 constitutes an isolated power conversion unit, and receives the output of the power supply circuit 102 as an input to obtain a power supply output of a first value of DC voltage. This first value is the voltage value required by the LED load unit 13 described above, for example, 20V to 40V. As shown in FIG. 7, this power supply circuit 103 has insulation and step-down functions, and is constituted by, for example, an LLC current resonant DC-DC converter or a flyback converter.
　図９は、ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータの構成例を示している。このＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータは、従来周知のものであることから詳細説明は省略するが、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、共振インダクタＬｒ１と、共振コンデンサＣｒ１と、トランスＴｒと、ダイオードＤ１，Ｄ２と、平滑用コンデンサＣoutにより構成されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＭＯＳＦＥＴで構成され、図示しない駆動制御回路によりスイッチング駆動される。 FIG. 9 shows an example of the configuration of an LLC current resonant DC-DC converter. This LLC current resonant DC-DC converter is well known and will not be described in detail, but it is composed of switching elements Q1 and Q2, a resonant inductor Lr1, a resonant capacitor Cr1, a transformer Tr, diodes D1 and D2, and a smoothing capacitor Cout. The switching elements Q1 and Q2 are composed of MOSFETs and are switched by a drive control circuit (not shown).
　図１０は、フライバックコンバータの構成例を示している。このフライバックコンバータは、従来周知のものであることから詳細説明は省略するが、スイッチング素子Ｑ１と、トランスＴｒと、ダイオードＤ１と、平滑用コンデンサＣoutにより構成されている。スイッチング素子Ｑ１は、ＭＯＳＦＥＴで構成され、図示しない駆動制御回路によりスイッチング駆動される。 FIG. 10 shows an example of the configuration of a flyback converter. This flyback converter is well known and will not be described in detail, but it is composed of a switching element Q1, a transformer Tr, a diode D1, and a smoothing capacitor Cout. The switching element Q1 is composed of a MOSFET, and is switched by a drive control circuit (not shown).
　図６に戻って、電源回路１０４は、第２の電力変換部を構成している。この電源回路１０４は、絶縁方式の電力変換部を構成しており、電源回路１０２の出力を入力として第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の電源出力Ｂを得る。この第２の値は、上述したシステム系負荷部１４が必要とする電圧値、例えば１２．７Ｖである。この電源回路１０４は、上述した電源回路１０３と同様に、図７に示すように、絶縁や降圧の機能を持つものとされ、例えばＬＬＣ電流共振コンバータやフライバックコンバータなどで構成される。この電源回路１０４で得られる電源出力Ｂは、システム系負荷部１４に供給される。 Returning to FIG. 6, the power supply circuit 104 constitutes a second power conversion unit. This power supply circuit 104 constitutes an isolated power conversion unit, and uses the output of the power supply circuit 102 as an input to obtain a power supply output B of a DC voltage of a second value different from the first value. This second value is the voltage value required by the above-mentioned system load unit 14, for example 12.7 V. Like the above-mentioned power supply circuit 103, this power supply circuit 104 has insulation and step-down functions as shown in FIG. 7, and is constituted by, for example, an LLC current resonant converter or a flyback converter. The power supply output B obtained by this power supply circuit 104 is supplied to the system load unit 14.
　図１１は、電源装置１００における整流回路１０１、電源回路１０２等の動作を模式的に表している。ここで、実線の波形は商用交流電源の電圧が２４０Ｖの場合を示し、破線の波形は商用交流電源の電圧が１００Ｖの場合を示している。いずれの場合にあっても、電源回路１０２では昇圧され、例えば４００Ｖの直流入力電圧が出力される。 FIG. 11 shows a schematic of the operation of the rectifier circuit 101, power supply circuit 102, etc. in the power supply device 100. Here, the solid line waveform shows the case where the commercial AC power supply voltage is 240V, and the dashed line waveform shows the case where the commercial AC power supply voltage is 100V. In either case, the power supply circuit 102 boosts the voltage, and outputs a DC input voltage of, for example, 400V.
　そして、電源回路１０３では、商用交流電源からの絶縁と降圧が行われ、第１の値（２０Ｖ～４０Ｖ）の直流電圧の電源出力が得られ、電源回路１０４では、商用交流電源からの絶縁と降圧が行われ、第２の値（１２．７Ｖ）の直流電圧の電源出力（電源出力Ｂ）が得られる。 Then, in power supply circuit 103, insulation from the commercial AC power supply and voltage step-down are performed, and a power supply output of a DC voltage of a first value (20V to 40V) is obtained, and in power supply circuit 104, insulation from the commercial AC power supply and voltage step-down are performed, and a power supply output (power supply output B) of a DC voltage of a second value (12.7V) is obtained.
　図６に戻って、電源回路１０５は、第３の電力変換部を構成している。この電源回路１０５は、非絶縁方式の電力変換部を構成しており、電源回路１０４の出力を入力として、上述の電源回路１０３と同様に、第１の値の電源出力を得る。この電源回路１０５は、図７に示すように、昇圧の機能を持つものとされ、例えば昇圧型ＤＣＤＣコンバータなどで構成される。この電源回路１０５の電力定格は電源回路１０３の電力定格より小さくされる。 Returning to FIG. 6, power supply circuit 105 constitutes a third power conversion unit. This power supply circuit 105 constitutes a non-insulated power conversion unit, and receives the output of power supply circuit 104 as an input to obtain a power output of a first value, similar to the above-mentioned power supply circuit 103. As shown in FIG. 7, this power supply circuit 105 has a boost function, and is constituted by, for example, a boost type DCDC converter. The power rating of this power supply circuit 105 is set smaller than the power rating of power supply circuit 103.
　図１２は、昇圧型ＤＣＤＣコンバータの構成例を示している。この昇圧型ＤＣＤＣコンバータは、従来周知のものであることから詳細説明は省略するが、インダクタＬ１と、スイッチング素子Ｑ１と、ダイオードＤ１と、平滑用コンデンサＣoutにより構成されている。スイッチング素子Ｑ１は、ＭＯＳＦＥＴで構成され、図示しない駆動制御回路によりスイッチング駆動される。 FIG. 12 shows an example of the configuration of a boost DC-DC converter. This boost DC-DC converter is well known in the art, so a detailed explanation will be omitted, but it is composed of an inductor L1, a switching element Q1, a diode D1, and a smoothing capacitor Cout. The switching element Q1 is composed of a MOSFET, and is switched by a drive control circuit (not shown).
　なお、上述では、ＬＥＤ系負荷部１３（図５参照）が必要とする電圧値（第１の値）が例えば２０Ｖ～４０Ｖであり、システム系負荷部１４（図５参照）が必要とする電圧値（第２の値）、従って電源回路１０４の出力電圧値が例えば１２．７Ｖであることから、電源回路１０５は、昇圧の機能を持つものであるとの説明をした。 In the above, it was explained that the power supply circuit 105 has a boost function because the voltage value (first value) required by the LED load unit 13 (see FIG. 5) is, for example, 20 V to 40 V, and the voltage value (second value) required by the system load unit 14 (see FIG. 5), and therefore the output voltage value of the power supply circuit 104, is, for example, 12.7 V.
　しかし、ＬＥＤ系負荷部１３の仕様により、第１の値が第２の値より小さい場合には、電源回路１０５は、降圧の機能を持つものとされ、例えば降圧型ＤＣＤＣコンバータなどで構成される。 However, if the first value is smaller than the second value due to the specifications of the LED load section 13, the power supply circuit 105 has a step-down function and is configured, for example, by a step-down DC-DC converter.
　図１３は、降圧型ＤＣＤＣコンバータの構成例を示している。この降圧型ＤＣＤＣコンバータは、従来周知のものであることから詳細説明は省略するが、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、インダクタＬ１と、平滑用コンデンサＣoutにより構成されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＭＯＳＦＥＴで構成され、図示しない駆動制御回路によりスイッチング駆動される。 FIG. 13 shows an example of the configuration of a step-down DC-DC converter. This step-down DC-DC converter is well known and will not be described in detail, but it is composed of switching elements Q1 and Q2, an inductor L1, and a smoothing capacitor Cout. The switching elements Q1 and Q2 are composed of MOSFETs, and are switched by a drive control circuit (not shown).
　また、ＬＥＤ系負荷部１３の仕様により、第１の値が第２の値より大きい場合と小さい場合の双方を取る場合には、電源回路１０５は、昇降圧の機能を持つものとされ、例えば昇降圧型ＤＣＤＣコンバータ（ＳＥＰＩＣコンバータ）などで構成される。 In addition, if the specifications of the LED load unit 13 mean that the first value is both greater than and less than the second value, the power supply circuit 105 has a step-up/step-down function and is configured, for example, with a step-up/step-down DC-DC converter (SEPIC converter).
　図１４は、昇降圧型ＤＣＤＣコンバータの構成例を示している。この昇降圧型ＤＣＤＣコンバータは、従来周知のものであることから詳細説明は省略するが、インダクタＬ１と、スイッチング素子Ｑ１と、コンデンサＣ１と、インダクタＬ２と、ダイオードＤ１と、平滑用コンデンサＣoutにより構成されている。スイッチング素子Ｑ１は、ＭＯＳＦＥＴで構成され、図示しない駆動制御回路によりスイッチング駆動される。 FIG. 14 shows an example of the configuration of a buck-boost DC-DC converter. This buck-boost DC-DC converter is well known and will not be described in detail, but it is composed of an inductor L1, a switching element Q1, a capacitor C1, an inductor L2, a diode D1, and a smoothing capacitor Cout. The switching element Q1 is composed of a MOSFET, and is switched by a drive control circuit (not shown).
　図６に戻って、切り替え回路１０６は、電源回路１０３の電源出力または電源回路１０５の電源出力を選択的に電源出力Ａとして出力する。この切り替え回路１０６から出力される電源出力Ａは、ＬＥＤ系負荷部１３に供給される。 Returning to FIG. 6, the switching circuit 106 selectively outputs the power output of the power supply circuit 103 or the power output of the power supply circuit 105 as power output A. This power output A output from the switching circuit 106 is supplied to the LED load section 13.
　切り替え制御部１０７は、ＣＰＵ１１（図５参照）から送られてくる制御信号ＣＳに基づいて、切り替え回路１０６から出力される電源出力Ａを制御する。 The switching control unit 107 controls the power output A output from the switching circuit 106 based on a control signal CS sent from the CPU 11 (see FIG. 5).
　上述したように、例えばユーザ操作部１２からユーザが画質設定で表示輝度を変更する操作を行った場合、ＣＰＵ１１の制御でＬＥＤ系負荷部１３における表示輝度が変更され、それに伴ってＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力は変化する。ＣＰＵ１１は、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力を、電圧値および電流値に基づいて計算して求め、あるいは表示輝度と負荷電力の対応関係を示すテーブル情報を参照して求める。ＣＰＵ１１が、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力を求める処理は、例えば、ＴＶモニタ１０の電源オン時に行われる他、その後は表示輝度が変更される毎に行われる。 As described above, for example, when a user performs an operation to change the display brightness in the image quality settings from the user operation unit 12, the display brightness in the LED load unit 13 is changed under the control of the CPU 11, and the load power of the LED load unit 13 changes accordingly. The CPU 11 determines the load power of the LED load unit 13 by calculation based on the voltage value and current value, or by referring to table information showing the correspondence between display brightness and load power. The process in which the CPU 11 determines the load power of the LED load unit 13 is performed, for example, when the TV monitor 10 is turned on, and thereafter every time the display brightness is changed.
　ＣＰＵ１１は、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力を閾値、例えば電源回路１０５の電力定格の値と比較して、制御信号ＣＳのレベルを“１（High）”または“０（Low）”にする。例えば、制御信号ＣＳのレベルは、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値より大きく重負荷である第１のモードのときは“０（Low）”とされ、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値以下で軽負荷である第２のモードのときは“１（High）”とされる。 The CPU 11 compares the load power of the LED load unit 13 with a threshold, for example the rated power value of the power supply circuit 105, and sets the level of the control signal CS to "1 (High)" or "0 (Low)." For example, the level of the control signal CS is set to "0 (Low)" in the first mode in which the load power of the LED load unit 13 is greater than the threshold and is a heavy load, and is set to "1 (High)" in the second mode in which the load power of the LED load unit 13 is equal to or less than the threshold and is a light load.
　切り替え回路１０６から出力される電源出力Ａは、制御信号ＣＳのレベルが“０（Low）”であってＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値より大きく重負荷である第１のモードのときは、電源回路１０３で得られる電源出力とされ、一方制御信号ＣＳのレベルが“１（High）”であってＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値以下で軽負荷である第２のモードのときは、電源回路１０５で得られる電源出力とされる。 The power output A output from the switching circuit 106 is the power output obtained from the power supply circuit 103 when the level of the control signal CS is "0 (Low)" and the load power of the LED load unit 13 is greater than the threshold and is a heavy load in the first mode, while the level of the control signal CS is "1 (High)" and the load power of the LED load unit 13 is less than the threshold and is a light load in the second mode, and is the power output obtained from the power supply circuit 105.
　図１５は、切り替え回路１０６の構成の一例と、制御信号ＣＳによる制御の概要を示している。切り替え回路１０６は、ＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を有する構成とされている。なお、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＭＯＳＦＥＴで構成されるものに限定されない。 FIG. 15 shows an example of the configuration of the switching circuit 106 and an overview of the control by the control signal CS. The switching circuit 106 is configured to have switching elements Q1 and Q2 configured with MOSFETs. Note that the switching elements Q1 and Q2 are not limited to being configured with MOSFETs.
　スイッチング素子Ｑ１は切り替え回路１０６の出力側と電源回路１０３の経路に配置され、スイッチング素子Ｑ２は切り替え回路１０６の出力側と電源回路１０５の経路に配置されている。 Switching element Q1 is arranged on the path between the output side of switching circuit 106 and power supply circuit 103, and switching element Q2 is arranged on the path between the output side of switching circuit 106 and power supply circuit 105.
　スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフは、制御信号ＣＳに基づいて、切り替え制御部１０７で制御される。この場合、制御信号ＣＳが“０（Low）”であるとき、スイッチング素子Ｑ１はオンとされ、スイッチング素子Ｑ２はオフとされる。また、制御信号ＣＳが“１（High）”であるとき、スイッチング素子Ｑ１はオフとされ、スイッチング素子Ｑ２はオンとされる。 The on/off of switching elements Q1 and Q2 is controlled by switching control unit 107 based on the control signal CS. In this case, when the control signal CS is "0 (Low)", switching element Q1 is turned on and switching element Q2 is turned off. Also, when the control signal CS is "1 (High)", switching element Q1 is turned off and switching element Q2 is turned on.
　また、電源回路１０３および電源回路１０５の動作は、制御信号ＣＳに基づいて、切り替え制御部１０７で制御される。この場合、制御信号ＣＳが“０（Low）”であるとき、電源回路１０３は稼働状態とされ、電源回路１０５は停止状態とされる。また、制御信号ＣＳが“１（High）”であるとき、電源回路１０３は停止状態とされ、電源回路１０５は稼働状態とされる。なお、電源回路１０２および電源回路１０４については、図１５には図示されていないが、常に稼働状態に置かれる。 The operations of power supply circuits 103 and 105 are controlled by switching control unit 107 based on control signal CS. In this case, when control signal CS is "0 (Low)", power supply circuit 103 is in an operating state and power supply circuit 105 is in a stopped state. When control signal CS is "1 (High)", power supply circuit 103 is in a stopped state and power supply circuit 105 is in an operating state. Although not shown in FIG. 15, power supply circuits 102 and 104 are always in an operating state.
　これにより、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値より大きく重負荷であるときは、切り替え回路１０６から、電源回路１０３で得られる電源出力が電源出力Ａとして出力される。一方、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値以下で軽負荷であるときは、切り替え回路１０６から、電源回路１０５で得られる電源出力が電源出力Ａとして出力される。 As a result, when the load power of the LED load unit 13 is greater than the threshold and is a heavy load, the power output obtained by the power supply circuit 103 is output from the switching circuit 106 as power supply output A. On the other hand, when the load power of the LED load unit 13 is equal to or less than the threshold and is a light load, the power output obtained by the power supply circuit 105 is output from the switching circuit 106 as power supply output A.
　図１６のフローチャートは、図１５の構成例における、ＣＰＵ１１による電源装置１００の電源出力Ａに係る部分の動作制御の一例を示している。 The flowchart in FIG. 16 shows an example of operational control by the CPU 11 of the part related to the power output A of the power supply device 100 in the configuration example in FIG. 15.
　まず、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ１において、動作を開始する。次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ２において、電源回路１０２を稼働状態、電源回路１０３を稼働状態、電源回路１０４を稼働状態、電源回路１０５を停止状態にする。 First, in step ST1, CPU 11 starts operation. Next, in step ST2, CPU 11 puts power supply circuit 102 into an operating state, power supply circuit 103 into an operating state, power supply circuit 104 into an operating state, and power supply circuit 105 into a stopped state.
　次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ３において、ＬＥＤ系負荷部１３が重負荷であるか軽負荷であるかを判断する。この場合、ＣＰＵ１１は、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力を求め、その負荷電力を閾値と比較して、ＬＥＤ系負荷部１３が重負荷か軽負荷かを判断する。 Next, in step ST3, the CPU 11 determines whether the LED load unit 13 is heavily loaded or lightly loaded. In this case, the CPU 11 obtains the load power of the LED load unit 13, compares the load power with a threshold value, and determines whether the LED load unit 13 is heavily loaded or lightly loaded.
　ＬＥＤ系負荷部１３が重負荷であると判断するとき、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ４において、電源装置１００に送る制御信号ＣＳを“０（Low）”とする。次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ５において、電源回路１０２を稼働状態、電源回路１０３を稼働状態、電源回路１０４を稼働状態、電源回路１０５を停止状態にする。 When it is determined that the LED load unit 13 is under a heavy load, the CPU 11 sets the control signal CS sent to the power supply device 100 to "0 (Low)" in step ST4. Next, in step ST5, the CPU 11 sets the power supply circuit 102 to an operating state, the power supply circuit 103 to an operating state, the power supply circuit 104 to an operating state, and the power supply circuit 105 to a stopped state.
　次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ６において、切り替え回路１０６のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をそれぞれオン、オフとし、電源出力Ａとして、電源回路１０３で得られる電源出力が出力される状態とする。ＣＰＵ１１は、このステップＳＴ６の処理の後、ステップＳＴ３の処理に戻る。 Next, in step ST6, the CPU 11 turns on and off the switching elements Q1 and Q2 of the switching circuit 106, respectively, to set the power output obtained by the power circuit 103 as the power output A. After processing step ST6, the CPU 11 returns to processing step ST3.
　また、ステップＳＴ３で、ＬＥＤ系負荷部１３が軽負荷であると判断するとき、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ７において、電源装置１００に送る制御信号ＣＳを“１（High）”とする。次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ８において、電源回路１０２を稼働状態、電源回路１０３を停止状態、電源回路１０４を稼働状態、電源回路１０５を稼働状態にする。 If the CPU 11 determines in step ST3 that the LED load unit 13 is a light load, then in step ST7 the CPU 11 sets the control signal CS to be sent to the power supply device 100 to "1 (High)". Next, in step ST8 the CPU 11 sets the power supply circuit 102 to an operating state, the power supply circuit 103 to a stopped state, the power supply circuit 104 to an operating state, and the power supply circuit 105 to an operating state.
　次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ９において、切り替え回路１０６のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をそれぞれオフ、オンとし、電源出力Ａとして、電源回路１０５で得られる電源出力が出力される状態とする。ＣＰＵ１１は、このステップＳＴ９の処理の後、ステップＳＴ３の処理に戻る。 Next, in step ST9, the CPU 11 turns off and on the switching elements Q1 and Q2 of the switching circuit 106, respectively, to a state in which the power output obtained by the power circuit 105 is output as the power output A. After processing step ST9, the CPU 11 returns to processing step ST3.
　図１７は、切り替え回路１０６の他の構成の一例と、制御信号ＣＳによる制御の概要を示している。切り替え回路１０６は、ダイオードＤ１，Ｄ２を有する構成とされている。ダイオードＤ１は切り替え回路１０６の出力側と電源回路１０３の経路に配置され、ダイオードＤ１は切り替え回路１０６の出力側と電源回路１０５の経路に配置されている。 FIG. 17 shows an example of another configuration of the switching circuit 106 and an overview of control by the control signal CS. The switching circuit 106 is configured to have diodes D1 and D2. Diode D1 is placed on the path between the output side of the switching circuit 106 and the power supply circuit 103, and diode D1 is placed on the path between the output side of the switching circuit 106 and the power supply circuit 105.
　電源回路１０３および電源回路１０５の動作は、制御信号ＣＳに基づき、切り替え制御部１０７で制御される。この場合、制御信号ＣＳが“０（Low）”であるとき、電源回路１０３は稼働状態とされ、電源回路１０５は停止状態とされる。また、制御信号ＣＳが“１（High）”であるとき、電源回路１０３は停止状態とされ、電源回路１０５は稼働状態とされる。なお、電源回路１０２および電源回路１０４については、図１７には図示されていないが、常に稼働状態に置かれる。 The operation of power supply circuit 103 and power supply circuit 105 is controlled by switching control unit 107 based on control signal CS. In this case, when control signal CS is "0 (Low)", power supply circuit 103 is in an operating state and power supply circuit 105 is in a stopped state. Also, when control signal CS is "1 (High)", power supply circuit 103 is in a stopped state and power supply circuit 105 is in an operating state. Note that power supply circuit 102 and power supply circuit 104 are not shown in FIG. 17, but are always in an operating state.
　これにより、図１５の構成例と同様に、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値より大きく重負荷であるときは、切り替え回路１０６から、電源回路１０３で得られる電源出力が電源出力Ａとして出力される。一方、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値以下で軽負荷であるときは、切り替え回路１０６から、電源回路１０５で得られる電源出力が電源出力Ａとして出力される。 As a result, similar to the configuration example of FIG. 15, when the load power of the LED load unit 13 is greater than the threshold and is a heavy load, the power output obtained by the power supply circuit 103 is output from the switching circuit 106 as power supply output A. On the other hand, when the load power of the LED load unit 13 is equal to or less than the threshold and is a light load, the power output obtained by the power supply circuit 105 is output from the switching circuit 106 as power supply output A.
　なお、この図１７の構成例の場合、ダイオードＤ１，Ｄ２で順方向の電圧降下があり、導通損失が発生する。これに対して、図１５の構成例の場合には、そのような導通損失を抑制できる。 In the example configuration of FIG. 17, a forward voltage drop occurs in diodes D1 and D2, resulting in conduction loss. In contrast, in the example configuration of FIG. 15, such conduction loss can be suppressed.
　図１８のフローチャートは、図１７の構成例における、ＣＰＵ１１による電源装置１００の電源出力Ａに係る部分の動作制御の一例を示している。 The flowchart in FIG. 18 shows an example of operational control by the CPU 11 of the part related to the power output A of the power supply device 100 in the configuration example in FIG. 17.
　まず、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ１１において、動作を開始する。次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ１２において、電源回路１０２を稼働状態、電源回路１０３を稼働状態、電源回路１０４を稼働状態、電源回路１０５を停止状態にする。 First, in step ST11, CPU 11 starts operation. Next, in step ST12, CPU 11 puts power supply circuit 102 into an operating state, power supply circuit 103 into an operating state, power supply circuit 104 into an operating state, and power supply circuit 105 into a stopped state.
　次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ１３において、ＬＥＤ系負荷部１３が重負荷であるか軽負荷であるかを判断する。この場合、ＣＰＵ１１は、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力を求め、その負荷電力を閾値と比較して、ＬＥＤ系負荷部１３が重負荷か軽負荷かを判断する。 Next, in step ST13, the CPU 11 determines whether the LED load unit 13 is heavily loaded or lightly loaded. In this case, the CPU 11 obtains the load power of the LED load unit 13, compares the load power with a threshold value, and determines whether the LED load unit 13 is heavily loaded or lightly loaded.
　ＬＥＤ系負荷部１３が重負荷であると判断するとき、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ１４において、電源装置１００に送る制御信号ＣＳを“０（Low）”とする。次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ１５において、電源回路１０２を稼働状態、電源回路１０３を稼働状態、電源回路１０４を稼働状態、電源回路１０５を停止状態にし、電源出力Ａとして、電源回路１０３で得られる電源出力が出力される状態とする。ＣＰＵ１１は、このステップＳＴ５の処理の後、ステップＳＴ１３の処理に戻る。 When it is determined that the LED load unit 13 is a heavy load, the CPU 11 sets the control signal CS sent to the power supply device 100 to "0 (Low)" in step ST14. Next, in step ST15, the CPU 11 sets the power supply circuit 102 to an operating state, the power supply circuit 103 to an operating state, the power supply circuit 104 to an operating state, and the power supply circuit 105 to a stopped state, and sets the power output obtained by the power supply circuit 103 to be output as the power output A. After processing step ST5, the CPU 11 returns to processing step ST13.
　また、ステップＳＴ１３で、ＬＥＤ系負荷部１３が軽負荷であると判断するとき、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ１６において、電源装置１００に送る制御信号ＣＳを“１（High）”とする。次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ１７において、電源回路１０２を稼働状態、電源回路１０３を停止状態、電源回路１０４を稼働状態、電源回路１０５を稼働状態にし、電源出力Ａとして、電源回路１０５で得られる電源出力が出力される状態とする。ＣＰＵ１１は、このステップＳＴ１７の処理の後、ステップＳＴ３の処理に戻る。 If the CPU 11 determines in step ST13 that the LED load unit 13 is a light load, then in step ST16 the CPU 11 sets the control signal CS sent to the power supply device 100 to "1 (High)". Next, in step ST17 the CPU 11 sets the power supply circuit 102 to an operating state, the power supply circuit 103 to a stopped state, the power supply circuit 104 to an operating state, and the power supply circuit 105 to an operating state, so that the power output obtained by the power supply circuit 105 is output as the power output A. After processing step ST17, the CPU 11 returns to processing step ST3.
　図１９は、切り替え回路１０６のさらに他の構成の一例と、制御信号ＣＳによる制御の概要を示している。この例は、電源回路１０５が常に稼働状態に置かれる例である。切り替え回路１０６は、切り替え回路１０６の出力側と電源回路１０５の経路に、寄生ダイオードの向きが互いに逆になるように２つのＭＯＳＦＥＴが直列に配置されている。この場合、２つのＭＯＳＦＥＴはスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を構成している。 FIG. 19 shows another example of the configuration of the switching circuit 106 and an overview of the control by the control signal CS. In this example, the power supply circuit 105 is always in operation. The switching circuit 106 has two MOSFETs arranged in series on the path between the output side of the switching circuit 106 and the power supply circuit 105, so that the parasitic diodes are oriented in opposite directions. In this case, the two MOSFETs form the switching elements Q1 and Q2.
　スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフは、制御信号ＣＳに基づいて、切り替え制御部１０７で制御される。この場合、制御信号ＣＳが“０（Low）”であるとき、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はオフとされる。また、制御信号ＣＳが“１（High）”であるとき、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はオンとされる。 The on/off of the switching elements Q1 and Q2 is controlled by the switching control unit 107 based on the control signal CS. In this case, when the control signal CS is "0 (Low)", the switching elements Q1 and Q2 are turned off. Also, when the control signal CS is "1 (High)", the switching elements Q1 and Q2 are turned on.
　また、電源回路１０３の動作は、制御信号ＣＳに基づいて、切り替え制御部１０７で制御される。この場合、制御信号ＣＳが“０（Low）”であるとき、電源回路１０３は稼働状態とされる。また、制御信号ＣＳが“１（High）”であるとき、電源回路１０３は停止状態とされる。なお、上述したように電源回路１０５は常に稼働状態に置かれ、さらに電源回路１０２および電源回路１０４については、図１９には図示されていないが、常に稼働状態に置かれる。 The operation of power supply circuit 103 is controlled by switching control unit 107 based on control signal CS. In this case, when control signal CS is "0 (Low)", power supply circuit 103 is in an operating state. When control signal CS is "1 (High)", power supply circuit 103 is in a stopped state. As described above, power supply circuit 105 is always in an operating state, and power supply circuit 102 and power supply circuit 104 are always in an operating state, although they are not shown in FIG. 19.
　これにより、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値より大きく重負荷であるときは、切り替え回路１０６から、電源回路１０３で得られる電源出力が電源出力Ａとして出力される。この場合、電源回路１０５は稼働状態にあるが、直列に接続されている２つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はオフとされ、しかもそれらの寄生ダイオードの向きが互いに逆となるように直列に接続されていることから、この電源回路１０５から切り替え回路１０６の出力側への経路は完全に遮断され、従って電源回路１０５で得られる電源出力が電源出力Ａとして出力されることはない。一方、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値以下で軽負荷であるときは、切り替え回路１０６から、電源回路１０５で得られる電源出力が電源出力Ａとして出力される。 As a result, when the load power of the LED load unit 13 is greater than the threshold and is a heavy load, the power output obtained by the power supply circuit 103 is output from the switching circuit 106 as power supply output A. In this case, the power supply circuit 105 is in an operating state, but the two switching elements Q1 and Q2 connected in series are turned off, and since they are connected in series so that the orientations of their parasitic diodes are opposite to each other, the path from this power supply circuit 105 to the output side of the switching circuit 106 is completely blocked, and therefore the power output obtained by the power supply circuit 105 is not output as power supply output A. On the other hand, when the load power of the LED load unit 13 is less than the threshold and is a light load, the power output obtained by the power supply circuit 105 is output from the switching circuit 106 as power supply output A.
　図２０のフローチャートは、図１９の構成例における、ＣＰＵ１１による電源装置１００の電源出力Ａに係る部分の動作制御の一例を示している。 The flowchart in FIG. 20 shows an example of operational control by the CPU 11 of the part related to the power output A of the power supply device 100 in the configuration example in FIG. 19.
　まず、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ２１において、動作を開始する。次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ２２において、電源回路１０２を稼働状態、電源回路１０３を稼働状態、電源回路１０４を稼働状態、電源回路１０５を稼働状態にする。 First, CPU 11 starts operation in step ST21. Next, CPU 11 puts power supply circuit 102 into an operating state, power supply circuit 103 into an operating state, power supply circuit 104 into an operating state, and power supply circuit 105 into an operating state in step ST22.
　次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ２３において、ＬＥＤ系負荷部１３が重負荷であるか軽負荷であるかを判断する。この場合、ＣＰＵ１１は、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力を求め、その負荷電力を閾値と比較して、ＬＥＤ系負荷部１３が重負荷か軽負荷かを判断する。 Next, in step ST23, the CPU 11 determines whether the LED load unit 13 is heavily loaded or lightly loaded. In this case, the CPU 11 obtains the load power of the LED load unit 13, compares the load power with a threshold value, and determines whether the LED load unit 13 is heavily loaded or lightly loaded.
　ＬＥＤ系負荷部１３が重負荷であると判断するとき、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ２４において、電源装置１００に送る制御信号ＣＳを“０（Low）”とする。次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ２５において、電源回路１０２を稼働状態、電源回路１０３を稼働状態、電源回路１０４を稼働状態、電源回路１０５を稼働状態にする。 When it is determined that the LED load unit 13 is under a heavy load, the CPU 11 sets the control signal CS sent to the power supply device 100 to "0 (Low)" in step ST24. Next, in step ST25, the CPU 11 sets the power supply circuit 102 to an operating state, the power supply circuit 103 to an operating state, the power supply circuit 104 to an operating state, and the power supply circuit 105 to an operating state.
　次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ２６において、切り替え回路１０６のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の双方をオフとし、電源出力Ａとして、電源回路１０３で得られる電源出力が出力される状態とする。ＣＰＵ１１は、このステップＳＴ２６の処理の後、ステップＳＴ２３の処理に戻る。 Next, in step ST26, the CPU 11 turns off both switching elements Q1 and Q2 of the switching circuit 106, and sets the state in which the power output obtained by the power supply circuit 103 is output as power supply output A. After processing step ST26, the CPU 11 returns to processing step ST23.
　また、ステップＳＴ２３で、ＬＥＤ系負荷部１３が軽負荷であると判断するとき、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ２７において、電源装置１００に送る制御信号ＣＳを“１（High）”とする。次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ２８において、電源回路１０２を稼働状態、電源回路１０３を停止状態、電源回路１０４を稼働状態、電源回路１０５を稼働状態にする。 If the CPU 11 determines in step ST23 that the LED load unit 13 is a light load, then in step ST27 the CPU 11 sets the control signal CS to be sent to the power supply device 100 to "1 (High)". Next, in step ST28, the CPU 11 sets the power supply circuit 102 to an operating state, the power supply circuit 103 to a stopped state, the power supply circuit 104 to an operating state, and the power supply circuit 105 to an operating state.
　次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳＴ２９において、切り替え回路１０６のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の双方をオンとし、電源出力Ａとして、電源回路１０５で得られる電源出力が出力される状態とする。ＣＰＵ１１は、このステップＳＴ２９の処理の後、ステップＳＴ２３の処理に戻る。
　なお、切り替え回路１０６の構成としては、詳細説明は省略するが、上述の図１５、図１７、図１９に示す例の他にも、ＡＣリレーやPhoto ＭＯＳＦＥＴ等が配置された構成も考えられる。 Next, in step ST29, the CPU 11 turns on both of the switching elements Q1 and Q2 of the switching circuit 106, and brings about a state in which the power output obtained by the power supply circuit 105 is output as the power supply output A. After the process of step ST29, the CPU 11 returns to the process of step ST23.
Although detailed description will be omitted, the configuration of the switching circuit 106 may be other than the examples shown in Figs. 15, 17, and 19, and may include an AC relay, a Photo MOSFET, or the like.
　以上説明したように、図５に示すＴＶモニタ１０において、電源装置１００（図６参照）は、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値以下で軽負荷である第２のモードのときは、切り替え回路１０６から、電力定格の大きな電源回路１０３で得られる電源出力ではなく、電源回路１０４を介して電力定格の小さな電源回路１０５で得られる電源出力を電源出力Ａとして出力してＬＥＤ系負荷部１３に供給するものであり、負荷電力が小さくなった場合の電力損失を抑制して効率改善を図ることが可能となる。 As explained above, in the TV monitor 10 shown in FIG. 5, when the power supply device 100 (see FIG. 6) is in the second mode in which the load power of the LED load section 13 is below the threshold and is a light load, the power supply output obtained from the power supply circuit 105 with a small power rating via the power supply circuit 104 is output from the switching circuit 106 as power supply output A and supplied to the LED load section 13, rather than the power supply output obtained from the power supply circuit 103 with a large power rating. This makes it possible to suppress power loss when the load power becomes small and improve efficiency.
　なお、図６に示す電源装置１００では、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値以下で軽負荷である第２のモードのとき、電源回路１０５で得られる電源出力を出力切り替え回路１０６から電源出力Ａとして出力するものであって、電源回路１０２、電源回路１０４および電源回路１０５を稼働状態とし、電源回路１０３を停止状態とするものである。 In the power supply device 100 shown in FIG. 6, when the load power of the LED load section 13 is below the threshold and in the second mode where the load is a light load, the power output obtained by the power supply circuit 105 is output as power supply output A from the output switching circuit 106, and the power supply circuits 102, 104, and 105 are in an operating state, and the power supply circuit 103 is in a stopped state.
　しかし、このとき、電源回路１０４および電源回路１０５を稼働状態とし、電源回路１０２および電源回路１０３を停止状態とし、損失電力のさらなる低下を図り、電源効率を高めることが考えられる。 However, at this time, it is conceivable that power supply circuits 104 and 105 would be in operation and power supply circuits 102 and 103 would be in a stopped state, thereby further reducing power loss and improving power supply efficiency.
　図２１は、その場合における電源装置１００Ａの構成例を示している。この図２１において、図６と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。 FIG. 21 shows an example of the configuration of the power supply device 100A in this case. In FIG. 21, parts corresponding to those in FIG. 6 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted as appropriate.
　この電源装置１００Ａにおいては、電源回路１０５で得られる電源出力を出力切り替え回路１０６から電源出力Ａとして出力する場合、電源回路１０２は、電源回路１０３と共に、停止状態とされる。 In this power supply device 100A, when the power output obtained from the power supply circuit 105 is output as power output A from the output switching circuit 106, the power supply circuit 102 is stopped together with the power supply circuit 103.
　この場合、電源回路１０２が停止状態とされることから、力率・高調波改善が行われなくなるが、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値以下で軽負荷である第２のモードのときは高調波対策が不要になるので問題はない。このときの閾値は、例えば、電源装置１００Ａの入力電力が７５Ｗ以下になるように決定される。 In this case, the power supply circuit 102 is stopped, so power factor and harmonic improvements are no longer performed, but this does not pose a problem because harmonic countermeasures are not required in the second mode, where the load power of the LED load unit 13 is below the threshold and is a light load. The threshold in this case is determined, for example, so that the input power of the power supply device 100A is 75W or less.
　また、この場合、電源回路１０２が停止状態とされることから昇圧が行われなくなる。そのため、この電源回路１０２の出力電圧は、商用交流電源の整流分が出力段に配置される平滑用コンデンサによって平滑化されたものとなる。例えば、商用交流電源の電圧が１００Ｖである場合電源回路１０２の出力電圧は略１４１Ｖとなり、商用交流電源の電圧が２４０Ｖである場合電源回路１０２の出力電圧は略３３８Ｖとなる。 In this case, the power supply circuit 102 is stopped, and therefore no boosting takes place. Therefore, the output voltage of this power supply circuit 102 is the rectified portion of the commercial AC power smoothed by a smoothing capacitor placed in the output stage. For example, if the voltage of the commercial AC power is 100V, the output voltage of the power supply circuit 102 is approximately 141V, and if the voltage of the commercial AC power is 240V, the output voltage of the power supply circuit 102 is approximately 338V.
　図２２は、電源回路１０２を構成するＰＦＣ回路（昇圧型ＤＣＤＣコンバータ）が稼働しているときの動作を概略的に示している。この場合、整流回路３０１の出力電圧が入力され、スイッチング素子Ｑ１のオンオフ動作によって昇圧された後に、平滑用コンデンサＣoutによって平滑化されて直流入力電圧となる。図２３は、電源回路１０２を構成するＰＦＣ回路（昇圧型ＤＣＤＣコンバータ）が停止しているときの動作を概略的に示している。この場合、整流回路１０１の出力電圧が入力され、それが平滑用コンデンサＣoutによって平滑化されて直流入力電圧となる。 FIG. 22 shows an outline of the operation when the PFC circuit (boost DC-DC converter) constituting the power supply circuit 102 is operating. In this case, the output voltage of the rectifier circuit 301 is input, boosted by the on/off operation of the switching element Q1, and then smoothed by the smoothing capacitor Cout to become the DC input voltage. FIG. 23 shows an outline of the operation when the PFC circuit (boost DC-DC converter) constituting the power supply circuit 102 is stopped. In this case, the output voltage of the rectifier circuit 101 is input, and smoothed by the smoothing capacitor Cout to become the DC input voltage.
　このように電源回路１０２が停止状態にある場合、この電源回路１０２の出力電圧は商用交流電源の電圧に応じて変動し、広い電圧範囲をとるものとなる。しかし、この場合、電源回路１０４を、ラインレギュレーション性能の高い電源回路、例えばフライバックコンバータで構成することで、電源出力Ａと電源出力Ｂの電圧値を、図６の電源装置１００の場合と同様の値を維持することができる。 When the power supply circuit 102 is in a stopped state like this, the output voltage of this power supply circuit 102 fluctuates according to the voltage of the commercial AC power supply, and takes a wide voltage range. However, in this case, by configuring the power supply circuit 104 as a power supply circuit with high line regulation performance, such as a flyback converter, it is possible to maintain the voltage values of power supply output A and power supply output B at values similar to those in the case of the power supply device 100 in FIG. 6.
　図２４は、電源回路１００Ａにおける、ＬＥＤ系負荷部１３の負荷電力が閾値以下で軽負荷である第２のモードのときの整流回路１０１、電源回路１０２などの動作を模式的に表している。ここで、実線の波形は商用交流電源の電圧が２４０Ｖの場合を示し、破線の波形は商用交流電源の電圧が１００Ｖの場合を示している。いずれの場合にあっても、電源回路１０２では昇圧は行われず、それぞれ略１４１Ｖ、３３８Ｖの直流入力電圧が出力される。そして、電源回路１０４では、商用交流電源からの絶縁と降圧が行われ、第２の値（１２．７Ｖ）の直流電圧の電源出力（電源出力Ｂ）が得られる。 FIG. 24 shows a schematic of the operation of the rectifier circuit 101, power supply circuit 102, etc. in the power supply circuit 100A in the second mode in which the load power of the LED load section 13 is below the threshold and is a light load. Here, the solid line waveform shows the case where the commercial AC power supply voltage is 240V, and the dashed line waveform shows the case where the commercial AC power supply voltage is 100V. In either case, the power supply circuit 102 does not boost the voltage, and outputs DC input voltages of approximately 141V and 338V, respectively. Then, the power supply circuit 104 performs isolation from the commercial AC power supply and voltage reduction, and a power supply output (power supply output B) of a DC voltage of the second value (12.7V) is obtained.
　図２５は、図１に示す電源装置３００（ここでは、「電源装置１」とする）と、図３に示す電源装置４００（ここでは、「電源装置２」とする）と、図６に示す電源装置１００（ここでは、「電源装置３」とする）と、図２１に示す電源装置１００Ａ（ここでは、「電源装置４」とする）の、第１の負荷部が軽負荷であるときの各電力回路および全体の損失電力を棒グラフで概略的に示している。なお、電源装置１００，１００Ａにおいて、第１の負荷部は、ＬＥＤ系負荷部１３が対応する。 FIG. 25 shows, in the form of a bar graph, a schematic representation of the power loss of each power circuit and the entire power when the first load section is lightly loaded for power supply device 300 shown in FIG. 1 (herein referred to as "power supply device 1"), power supply device 400 shown in FIG. 3 (herein referred to as "power supply device 2"), power supply device 100 shown in FIG. 6 (herein referred to as "power supply device 3"), and power supply device 100A shown in FIG. 21 (herein referred to as "power supply device 4"). Note that in power supply devices 100 and 100A, the first load section corresponds to LED-based load section 13.
　また、電源装置３００において、電源回路３０２は電源回路１を構成し、電源回路３０３は電源回路２を構成し、電源回路３０４は電源回路３を構成している。また、電源装置４００において、電源回路４０２は電源回路１を構成し、電源回路４０３は電源回路２を構成し、電源回路４０４は電源回路３を構成し、電源回路４０５は電源回路４を構成している。 In addition, in power supply device 300, power supply circuit 302 constitutes power supply circuit 1, power supply circuit 303 constitutes power supply circuit 2, and power supply circuit 304 constitutes power supply circuit 3. In power supply device 400, power supply circuit 402 constitutes power supply circuit 1, power supply circuit 403 constitutes power supply circuit 2, power supply circuit 404 constitutes power supply circuit 3, and power supply circuit 405 constitutes power supply circuit 4.
　また、電源装置１００，１００Ａにおいて、電源回路１０２は電源回路１を構成し、電源回路１０３は電源回路２を構成し、電源回路１０４は電源回路３を構成し、電源回路１０５は電源回路４を構成している。 In addition, in the power supply devices 100 and 100A, the power supply circuit 102 constitutes the power supply circuit 1, the power supply circuit 103 constitutes the power supply circuit 2, the power supply circuit 104 constitutes the power supply circuit 3, and the power supply circuit 105 constitutes the power supply circuit 4.
　電源回路１に関しては、電源装置４は、停止状態となるので、損失が一番小さくなる。電源回路２に関しては、電源装置１のみ、稼働状態となって損失が生じる。電源回路３に関しては、電源装置３は、この電源回路３の出力をさらに電源回路４で用いる構成であることから、電源装置１，２より若干損失が大きくなる。また、この電源回路３に関しては、電源装置４は、ラインレギュレーション特性のよいフライバックコンバータを使用することから、例えば電源装置３が例えばＬＬＣ電流共振コンバータを使用する場合と比べて、それより若干損失が大きくなる。電源回路４に関しては、電源装置１では使用していないので損失はなく、電源装置２，３では非絶縁方式であるので、絶縁方式の電源装置２より損失は小さくなる。 For power supply circuit 1, power supply device 4 is stopped, so the loss is the smallest. For power supply circuit 2, only power supply device 1 is in operation, so loss occurs. For power supply circuit 3, power supply device 3 has a configuration in which the output of this power supply circuit 3 is further used by power supply circuit 4, so the loss is slightly greater than that of power supplies 1 and 2. Also, for this power supply circuit 3, power supply device 4 uses a flyback converter with good line regulation characteristics, so the loss is slightly greater than when power supply device 3 uses, for example, an LLC current resonant converter. For power supply circuit 4, power supply device 1 does not use it, so there is no loss, and power supplies 2 and 3 are non-isolated, so the loss is smaller than that of the isolated power supply device 2.
　したがって、電源装置全体としては、電源装置３の損失電力は電源装置１，２の損失電力より小さくなり、そして、電源装置４の損失電力は電源装置３の損失電力よりさらに小さくなる。 As a result, for the entire power supply system, the power loss of power supply 3 is smaller than the power loss of power supplies 1 and 2, and the power loss of power supply 4 is even smaller than the power loss of power supply 3.
　図２６（ａ）のグラフにおいて、実線ａは、図６に示す電源装置１００において、電源回路１０３を稼働状態（ＯＮ）とし、電源回路１０５を停止状態（ＯＦＦ）とした第１の場合（図１に示す電源装置３００に対応）における出力電力［Ｗ］と効率［％］との対応関係を示している。また、図２６（ａ）のグラフにおいて、破線ｂは、図６に示す電源装置１００において、電源回路１０３を停止状態（ＯＦＦ）とし、電源回路１０５を稼働状態（ＯＮ）とした第２の場合における出力電力［Ｗ］と効率［％］との対応関係を示している。 In the graph of FIG. 26(a), the solid line a shows the relationship between output power [W] and efficiency [%] in the first case (corresponding to the power supply device 300 shown in FIG. 1) in which the power supply circuit 103 is in an operating state (ON) and the power supply circuit 105 is in a stopped state (OFF) in the power supply device 100 shown in FIG. 6. Also, in the graph of FIG. 26(a), the dashed line b shows the relationship between output power [W] and efficiency [%] in the second case in which the power supply circuit 103 is in a stopped state (OFF) and the power supply circuit 105 is in an operating state (ON) in the power supply device 100 shown in FIG. 6.
　図２６（ｂ）は、上述の第１の場合と第２の場合において、軽負荷時における入力電力Ｐinと、出力電力Ｐoutと、損失電力Ｐlossと、効率Efficiencyの一例を示している。第１の場合、出力Ａ（電源出力Ａ）が２２Ｗで、出力Ｂ（電源出力Ｂ）が５Ｗで、Ｐoutが２７Ｗであるとき、Ｐinが３３Ｗであって、Ｐlossは６Ｗとなり、Efficiencyは８２％であった。これに対して、上述の第２の場合、出力Ａ（電源出力Ａ）が２２Ｗで、出力Ｂ（電源出力Ｂ）が５Ｗで、Ｐoutが２７Ｗであるとき、Ｐinが３１Ｗであって、Ｐlossは４Ｗとなり、Efficiencyは８７％であった。 FIG. 26(b) shows an example of input power Pin, output power Pout, power loss Ploss, and efficiency Efficiency under light load in the first and second cases described above. In the first case, when output A (power supply output A) is 22 W, output B (power supply output B) is 5 W, and Pout is 27 W, Pin is 33 W, Ploss is 6 W, and efficiency is 82%. In contrast, in the second case described above, when output A (power supply output A) is 22 W, output B (power supply output B) is 5 W, and Pout is 27 W, Pin is 31 W, Ploss is 4 W, and efficiency is 87%.
　この結果から、図６に示す電源装置１００においては、図１に示す電源装置３００に比べて、軽負荷時における損失電力が低下し、効率改善が図られることがわかる。 From these results, it can be seen that the power supply device 100 shown in FIG. 6 has lower power loss and improved efficiency during light loads compared to the power supply device 300 shown in FIG. 1.
　＜２．変形例＞
　なお、上述の図６に示す電源装置１００においては、商用交流電源を整流回路１０１で整流した後に電源回路１０２に入力して入力直流電圧を生成する構成となっている。しかし、ＡＣ電圧をＤＣ脈流電圧に変換する整流回路を用いることなく、商用交流電源から直接的に入力直流電圧を生成し得る電源回路を用いる構成も考えられる。 2. Modified Examples
6, the commercial AC power supply is rectified by the rectifier circuit 101 and then input to the power supply circuit 102 to generate an input DC voltage. However, it is also possible to use a power supply circuit that can generate an input DC voltage directly from the commercial AC power supply without using a rectifier circuit that converts an AC voltage into a DC pulsating voltage.
　図２７は、その場合における電源装置１００Ｂの構成例を示している。この図２７において、図６と対応する部分には同一符号を付し、適宜、その詳細説明は省略する。この電源装置１００Ｂにおいては、商用交流電源が電源回路１０２Ｂに直接入力され、図６に示す電源装置１００における電源回路１０２と同様に、入力直流電圧が生成される。電源装置１００Ｂのその他は、図６に示す電源装置１００と同様に構成される。電源回路１０２Ｂは、例えばトーテムポール型ＰＦＣ回路、デュアルブースト型ＰＦＣ回路等で構成される。 FIG. 27 shows an example of the configuration of power supply device 100B in this case. In FIG. 27, parts corresponding to those in FIG. 6 are given the same reference numerals, and detailed explanations thereof will be omitted as appropriate. In this power supply device 100B, commercial AC power is input directly to power supply circuit 102B, and an input DC voltage is generated similarly to power supply circuit 102 in power supply device 100 shown in FIG. 6. The rest of power supply device 100B is configured in the same way as power supply device 100 shown in FIG. 6. Power supply circuit 102B is configured, for example, with a totem pole type PFC circuit, a dual boost type PFC circuit, etc.
　図２８は、トーテムポール型ＰＦＣ回路の構成例を示している。このトーテムポール型ＰＦＣ回路は、従来周知のものであることから詳細説明は省略するが、インダクタＬ１と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、平滑用コンデンサＣoutにより構成されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＭＯＳＦＥＴで構成され、図示しない駆動制御回路によりスイッチング駆動される。 FIG. 28 shows an example of the configuration of a totem-pole PFC circuit. This totem-pole PFC circuit is well known and will not be described in detail, but it is composed of an inductor L1, switching elements Q1 and Q2, diodes D1 and D2, and a smoothing capacitor Cout. The switching elements Q1 and Q2 are composed of MOSFETs, and are switched by a drive control circuit (not shown).
　図２９は、デュアルブースト型ＰＦＣ回路の構成例を示している。このデュアルブースト型ＰＦＣ回路は、従来周知のものであることから詳細説明は省略するが、インダクタＬ１，Ｌ２と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、平滑用コンデンサＣoutにより構成されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＭＯＳＦＥＴで構成され、図示しない駆動制御回路によりスイッチング駆動される。 FIG. 29 shows an example of the configuration of a dual boost type PFC circuit. This dual boost type PFC circuit is well known and will not be described in detail, but it is composed of inductors L1 and L2, switching elements Q1 and Q2, diodes D1 and D2, and a smoothing capacitor Cout. The switching elements Q1 and Q2 are composed of MOSFETs, and are switched by a drive control circuit (not shown).
　また、上述の実施の形態においては本技術の電源装置を備える電気機器装置の一例としてのＴＶモニタ１０について説明した（図５参照）。しかし、本技術の電源装置を備える電気機器装置はＴＶモニタ１０に限定されない。 Furthermore, in the above embodiment, a TV monitor 10 has been described as an example of an electrical device equipped with a power supply device of the present technology (see FIG. 5). However, electrical devices equipped with a power supply device of the present technology are not limited to a TV monitor 10.
　図３０は、本技術の電源装置を備える一般的な電気機器装置２０の構成例を示している。この電気機器装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ユーザ操作部２２と、第１の負荷部２３と、第２の負荷部２４と、電源装置１２０を有している。 FIG. 30 shows an example of the configuration of a typical electrical device 20 equipped with a power supply device according to the present technology. This electrical device 20 has a CPU (Central Processing Unit) 21, a user operation unit 22, a first load unit 23, a second load unit 24, and a power supply unit 120.
　ＣＰＵ２１は、電気機器装置２０の全体を制御する制御部を構成している。ユーザ操作部２２は、ユーザの種々の操作を受け付けて、その操作信号をＣＰＵ２１に送る。第１の負荷部２３は、上述の図５に示すＴＶモニタ１０におけるＬＥＤ系負荷部１３に対応した負荷部である。第２の負荷部２４は、上述の図５に示すＴＶモニタ１０におけるシステム系負荷部１４に対応した負荷部である。なお、図示の例においては、第１の負荷部２３および第２の負荷部２４の２つだけを示しているが、その他の負荷部については説明の簡略化のために図示を省略している。 The CPU 21 constitutes a control unit that controls the entire electrical equipment device 20. The user operation unit 22 accepts various operations by the user and sends the operation signals to the CPU 21. The first load unit 23 is a load unit that corresponds to the LED load unit 13 in the TV monitor 10 shown in FIG. 5 above. The second load unit 24 is a load unit that corresponds to the system load unit 14 in the TV monitor 10 shown in FIG. 5 above. Note that in the illustrated example, only the first load unit 23 and the second load unit 24 are shown, and the other load units are omitted from the illustration to simplify the explanation.
　第１の負荷部２３の負荷電力は、上述の図５に示すＴＶモニタ１０におけるＬＥＤ系負荷部１３と同様に、例えばユーザ操作部２２からのユーザ設定による第１の負荷部２３の動作状態によって、重負荷あるいは軽負荷に変化する。 The load power of the first load unit 23 changes to a heavy load or a light load depending on the operating state of the first load unit 23, for example, according to the user settings from the user operation unit 22, in the same manner as the LED load unit 13 in the TV monitor 10 shown in FIG. 5 described above.
　電源装置１２０は、図５に示すＴＶモニタ１０における電源装置１００（図６参照）と同様に構成されている。なお、電源装置１２０は、電源装置１００Ａ（図２１参照）や電源装置１００Ｂ（図２７参照）と同様に構成されていてもよい。電源装置１２０には、ＣＰＵ２１から制御信号ＣＳが供給される。この制御信号ＣＳのレベルは、第１の負荷部２３の負荷電力が閾値より大きく重負荷である第１のモードのときは“０（Low）”とされ、第１の負荷部２３の負荷電力が閾値以下で軽負荷である第２のモードのときは“１（High）”とされる。 The power supply device 120 is configured similarly to the power supply device 100 (see FIG. 6) in the TV monitor 10 shown in FIG. 5. The power supply device 120 may be configured similarly to the power supply device 100A (see FIG. 21) or the power supply device 100B (see FIG. 27). A control signal CS is supplied to the power supply device 120 from the CPU 21. The level of this control signal CS is set to "0 (Low)" in the first mode in which the load power of the first load unit 23 is greater than the threshold and is a heavy load, and is set to "1 (High)" in the second mode in which the load power of the first load unit 23 is equal to or less than the threshold and is a light load.
　電源装置１２０は、各負荷部に供給する電源出力を出力する。例えば、電源装置１２０は、第１の負荷部２３に供給する電力として、制御信号ＣＳにより制御されて、図６に示す電源装置１００と同様の電源出力Ａを出力し、第２の負荷部２４に供給する電力として、図６に示す電源装置１００と同様の電源出力Ｂを出力する。 The power supply device 120 outputs a power output to be supplied to each load section. For example, the power supply device 120 is controlled by a control signal CS to output a power output A similar to that of the power supply device 100 shown in FIG. 6 as the power to be supplied to the first load section 23, and outputs a power output B similar to that of the power supply device 100 shown in FIG. 6 as the power to be supplied to the second load section 24.
　このように電源装置１２０から出力される電源出力Ａは、制御信号ＣＳにより制御されるため、図６に示す電源装置１００と同様に、電源装置１２０は、負荷電力が小さくなった場合の電力損失を抑制して効率改善を図ることが可能となる。 In this way, the power output A output from the power supply device 120 is controlled by the control signal CS, so similar to the power supply device 100 shown in FIG. 6, the power supply device 120 can suppress power loss when the load power becomes small, thereby improving efficiency.
　また、上述実施の形態においては、第１、第２の電力変換部としての電源回路１０３，１０４は、例えばＬＬＣ電流共振コンバータ（図９参照）、フライバックコンバータ（図１０参照）で構成される旨の説明をしたが、本技術における第１、第２の電力変換部は、その他の同様の機能を持つ一般的な絶縁コンバータを含むものである。また、上述実施の形態においては、第３の電力変換部としての電源回路１０５は、例えば昇圧型ＤＣＤＣコンバータ（図１２参照）、降圧型ＤＣＤＣコンバータ（図１３参照）、昇降圧型ＤＣＤＣコンバータ（ＳＥＰＩＣコンバータ）（図１４参照）などで構成される旨の説明をしたが、本技術における第３の電力変換部は、その他の同様の機能を持つ一般的な非絶縁コンバータを含むものである。また、上述実施の形態においては、切り替え部としての切り替え回路１０６として、スイッチング素子、またはダイオード、またはＡＣリレーやPhoto ＭＯＳＦＥＴ等が配置された例（図１５，図１７、図１９参照）について言及したが、本技術における切り替え回路は、その他の同様の機能を持つ一般的な切り替え回路を含むものである。 In the above embodiment, the power supply circuits 103 and 104 as the first and second power conversion units are described as being configured, for example, of an LLC current resonant converter (see FIG. 9) and a flyback converter (see FIG. 10), but the first and second power conversion units in the present technology include other general isolated converters having similar functions. In the above embodiment, the power supply circuit 105 as the third power conversion unit is described as being configured, for example, of a boost DC-DC converter (see FIG. 12), a step-down DC-DC converter (see FIG. 13), a step-up and step-down DC-DC converter (SEPIC converter) (see FIG. 14), etc., but the third power conversion unit in the present technology includes other general non-isolated converters having similar functions. In the above embodiment, examples in which a switching element, a diode, an AC relay, a Photo MOSFET, etc. are arranged as the switching circuit 106 as the switching unit (see FIGS. 15, 17, and 19) are mentioned, but the switching circuit in the present technology includes other general switching circuits having similar functions.
　また、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Furthermore, while the preferred embodiments of the present disclosure have been described in detail with reference to the attached drawings, the technical scope of the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field of the present disclosure can conceive of various modified or revised examples within the scope of the technical ideas described in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present disclosure.
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏し得る。 Furthermore, the effects described in this specification are merely descriptive or exemplary and are not limiting. In other words, the technology disclosed herein may achieve other effects that are apparent to a person skilled in the art from the description in this specification, in addition to or in place of the above effects.
　なお、本技術は、以下のような構成もとることができる。
　（１）第１の負荷部と、
　第２の負荷部と、
　電源装置を備え、
　前記電源装置は、
　商用交流電源を入力して直流入力電圧を生成する入力電圧生成部と、
　前記直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、
　前記直流入力電圧を入力して前記第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と、
　前記第２の値の直流電圧を入力して前記第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部と、
　前記第１の電源出力または前記第３の電源出力を選択的に出力する切り替え部と、
　前記切り替え部から出力される電源出力を前記第１の負荷部に供給し、前記第２の電源出力を前記第２の負荷部に供給する電源出力供給部と、
　前記第１の負荷部の負荷電力が閾値より大きい第１のモードのとき前記切り替え部から前記第１の電源出力を出力させ、前記第１の負荷部の負荷電力が前記閾値以下の第２のモードのとき前記切り替え部から前記第３の電源出力を出力させる制御部を有する
　電気機器装置。
　（２）前記制御部は、前記第１のモードのとき前記第３の電力変換部を停止させ、前記第２のモードのとき前記第１の電力変換部を停止させる
　前記（１）に記載の電気機器装置。
　（３）前記切り替え部は、出力側と前記第１の電力変換部および前記第３の電力変換部のそれぞれの経路にスイッチング素子、またはダイオードが配置された構成とされる
　前記（２）に記載の電気機器装置。
　（４）前記制御部は、前記第２のモードのとき前記第１の電力変換部を停止させる
　前記（１）に記載の電気機器装置。
　（５）前記切り替え部は、出力側と前記第３の電力変換部の経路に寄生ダイオードの向きが互いに逆となるように２つのＭＯＳＦＥＴが直列に配置された構成とされる
　前記（４）に記載の電気機器装置。
　（６）前記入力電圧生成部は、前記商用交流電源を整流する整流部と、該整流部の出力電圧を入力して前記直流入力電圧を得る昇圧型の非絶縁方式の第４の電力変換部を有する
　前記（１）から（５）のいずれかに記載の電気機器装置。
　（７）前記制御部は、前記第２のモードのとき前記第４の電力変換部の昇圧動作を停止させる
　前記（６）に記載の電気機器装置。
　（８）前記第４の電力変換部は、ＰＦＣ回路で構成される
　前記（６）または（７）に記載の電気機器装置。
　（９）前記入力電圧生成部は、前記商用交流電源を入力して前記直流入力電圧を得る昇圧型の非絶縁方式の第４の電力変換部を有する
　前記（１）から（５）のいずれかに記載の電気機器装置。
　（１０）前記第４の電力変換部は、トーテムポール型ＰＦＣ回路で構成される
　前記（９）に記載の電気機器装置。
　（１１）前記第４の電力変換部は、デュアルブースト型ＰＦＣ回路で構成される
　前記（９）に記載の電気機器装置。
　（１２）前記第１の電力変換部は、ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータ、またはフライバックコンバータで構成され、
　前記第２の電力変換部は、ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータ、またはフライバックコンバータで構成され、
　前記第３の電力変換部は、昇圧型ＤＣＤＣコンバータ、降圧型ＤＣＤＣコンバータ、または昇降圧型ＤＣＤＣコンバータで構成される
　前記（１）から（１１）のいずれかに記載の電気機器装置。
　（１３）ユーザが前記第１の負荷部の負荷電力を変化させるための操作を行うユーザ操作部をさらに備える
　前記（１）から（１２）のいずれかに記載の電気機器装置。
　（１４）表示部と、
　前記表示部とは別の負荷部と、
　電源装置を備え、
　前記電源装置は、
　商用交流電源を入力して直流入力電圧を生成する入力電圧生成部と、
　前記直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、
　前記直流入力電圧を入力して前記第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と、
　前記第２の値の直流電圧を入力して前記第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部と、
　前記第１の電源出力または前記第３の電源出力を選択的に出力する切り替え部と、
　前記切り替え部から出力される電源出力を前記表示部に供給し、前記第２の電源出力を前記負荷部に供給する電源出力供給部と、
　前記表示部の負荷電力が閾値より大きい第１のモードのとき前記切り替え部から前記第１の電源出力を出力させ、前記表示部の負荷電力が前記閾値以下の第２のモードのとき前記切り替え部から前記第３の電源出力を出力させる制御部を有する
　表示装置。
　（１５）前記表示部は、バックライトを有する液晶パネル、または有機ＥＬパネルである
　前記（１４）に記載の表示装置。
　（１６）ユーザが前記表示部の表示輝度を変化させるための操作を行うユーザ操作部をさらに備え、
　前記表示部の負荷電力は前記表示輝度の変化に応じて変化する
　前記（１４）または（１５）に記載の表示装置。
　（１７）商用交流電源を入力して直流入力電圧を生成する入力電圧生成部と、
　前記直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、
　前記直流入力電圧を入力して前記第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と、
　前記第２の値の直流電圧を入力して前記第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部と、
　前記第１の電源出力または前記第３の電源出力を選択的に出力する切り替え部と、
　前記切り替え部から出力される電源出力を第１の負荷部に供給し、前記第２の電源出力を第２の負荷部に供給する電源出力供給部と、
　前記第１の負荷部の負荷電力が閾値より大きい第１のモードのとき前記切り替え部から前記第１の電源出力を出力させ、前記第１の負荷部の負荷電力が前記閾値以下の第２のモードのとき前記切り替え部から前記第３の電源出力を出力させる制御部を備える
　電源装置。
　（１８）前記入力電圧生成部は、前記商用交流電源を整流する整流部と、該整流部の出力電圧を入力して前記直流入力電圧を得る昇圧型の非絶縁方式の第４の電力変換部を有する
　前記（１７）に記載の電源装置。
　（１９）前記入力電圧生成部は、前記商用交流電源を入力して前記直流入力電圧を得る昇圧型の非絶縁方式の第４の電力変換部を有する
　前記（１７）に記載の電源装置。
　（２０）前記第１の電力変換部は、ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータ、またはフライバックコンバータで構成され、
　前記第２の電力変換部は、ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータ、またはフライバックコンバータで構成され、
　前記第３の電力変換部は、昇圧型ＤＣＤＣコンバータ、降圧型ＤＣＤＣコンバータ、または昇降圧型ＤＣＤＣコンバータで構成される
　前記（１７）から（１９）のいずれかに記載の電源装置。 The present technology can also be configured as follows.
(1) a first load section;
A second load section;
Equipped with a power supply,
The power supply device is
an input voltage generating unit that receives a commercial AC power source and generates a DC input voltage;
a first power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value;
a second power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage having a second value different from the first value;
a third power conversion unit of a non-insulated type that receives the DC voltage of the second value and obtains a third power supply output of the DC voltage of the first value;
a switching unit that selectively outputs the first power output or the third power output;
a power output supplying section that supplies the power output output from the switching section to the first load section and supplies the second power output to the second load section;
An electric device comprising: a control unit that causes the switching unit to output the first power supply output when in a first mode in which the load power of the first load unit is greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power supply output when in a second mode in which the load power of the first load unit is equal to or less than the threshold value.
(2) The electric device according to (1), wherein the control unit stops the third power conversion unit in the first mode and stops the first power conversion unit in the second mode.
(3) The electric device according to (2), wherein the switching unit has a configuration in which a switching element or a diode is disposed in a path between an output side and each of the first power conversion unit and the third power conversion unit.
(4) The electric device according to (1), wherein the control unit stops the first power conversion unit when in the second mode.
(5) The electric device according to (4), wherein the switching unit is configured such that two MOSFETs are arranged in series on the output side and in the path of the third power conversion unit such that the orientations of parasitic diodes are opposite to each other.
(6) The electric equipment device according to any one of (1) to (5), wherein the input voltage generating unit has a rectifying unit that rectifies the commercial AC power supply, and a fourth power conversion unit of a step-up type non-insulated system that obtains the DC input voltage by inputting an output voltage of the rectifying unit.
(7) The electric device according to (6), wherein the control unit stops a boost operation of the fourth power conversion unit in the second mode.
(8) The electric device according to (6) or (7), wherein the fourth power conversion unit is configured with a PFC circuit.
(9) The electrical equipment according to any one of (1) to (5), wherein the input voltage generating unit has a fourth power conversion unit of a step-up type non-insulated system that receives the commercial AC power source as input and obtains the DC input voltage.
(10) The electric device according to (9), wherein the fourth power conversion unit is configured with a totem-pole type PFC circuit.
(11) The electric device according to (9), wherein the fourth power conversion unit is configured with a dual boost type PFC circuit.
(12) The first power conversion unit is composed of an LLC current resonance type DC-DC converter or a flyback converter,
The second power conversion unit is composed of an LLC current resonance type DC-DC converter or a flyback converter,
The electric device according to any one of (1) to (11), wherein the third power conversion unit is configured with a step-up DC-DC converter, a step-down DC-DC converter, or a step-up/step-down DC-DC converter.
(13) The electric device according to any one of (1) to (12), further comprising a user operation unit through which a user operates to change the load power of the first load unit.
(14) a display unit; and
A load unit separate from the display unit;
Equipped with a power supply,
The power supply device is
an input voltage generating unit that receives a commercial AC power source and generates a DC input voltage;
a first power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value;
a second power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage having a second value different from the first value;
a third power conversion unit of a non-insulated type that receives the DC voltage of the second value and obtains a third power supply output of the DC voltage of the first value;
a switching unit that selectively outputs the first power output or the third power output;
a power output supplying section that supplies the power output output from the switching section to the display section and supplies the second power output to the load section;
A display device comprising: a control unit that causes the switching unit to output the first power output when the load power of the display unit is in a first mode greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power output when the load power of the display unit is in a second mode less than or equal to the threshold value.
(15) The display device according to (14), wherein the display unit is a liquid crystal panel having a backlight or an organic EL panel.
(16) The display device further includes a user operation unit through which a user operates to change the display brightness of the display unit,
The display device according to (14) or (15), wherein the load power of the display unit changes in response to a change in the display luminance.
(17) An input voltage generating unit that receives a commercial AC power source and generates a DC input voltage;
a first power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value;
a second power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage having a second value different from the first value;
a third power conversion unit of a non-insulated type that receives the DC voltage of the second value and obtains a third power supply output of the DC voltage of the first value;
a switching unit that selectively outputs the first power output or the third power output;
a power output supplying section that supplies the power output output from the switching section to a first load section and supplies the second power output to a second load section;
A power supply device comprising: a control unit that causes the switching unit to output the first power supply output when in a first mode in which a load power of the first load unit is greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power supply output when in a second mode in which the load power of the first load unit is equal to or less than the threshold value.
(18) The power supply device according to (17), wherein the input voltage generating unit has a rectifying unit that rectifies the commercial AC power supply, and a fourth power conversion unit of a step-up type non-insulated system that obtains the DC input voltage by inputting an output voltage of the rectifying unit.
(19) The power supply device according to (17), wherein the input voltage generating unit has a fourth power conversion unit of a step-up non-insulated system that receives the commercial AC power supply as input and obtains the DC input voltage.
(20) The first power conversion unit is composed of an LLC current resonance type DC-DC converter or a flyback converter,
The second power conversion unit is composed of an LLC current resonance type DC-DC converter or a flyback converter,
The power supply device according to any one of (17) to (19), wherein the third power conversion unit is configured with a step-up DC-DC converter, a step-down DC-DC converter, or a step-up/step-down DC-DC converter.
　１０・・・ＴＶモニタ
　１１・・・ＣＰＵ
　１２・・・ユーザ操作部
　１３・・・ＬＥＤ系負荷部
　１４・・・システム系負荷部
　２０・・・電気機器装置
　２１・・・ＣＰＵ
　２２・・・ユーザ操作部
　２３・・・第１の負荷部
　２４・・・第２の負荷部
　１００，１００Ａ，１００Ｂ，１２０・・・電源装置
　１０１・・・整流回路
　１０２，１０２Ｂ，１０３，１０４，１０５・・・電源回路
　１０６・・・切り替え回路
　１０７・・・切り替え制御部 10: TV monitor 11: CPU
REFERENCE SIGNS LIST 12: User operation section 13: LED load section 14: System load section 20: Electrical device 21: CPU
22: User operation unit 23: First load unit 24: Second load unit 100, 100A, 100B, 120: Power supply device 101: Rectifier circuit 102, 102B, 103, 104, 105: Power supply circuit 106: Switching circuit 107: Switching control unit

Claims (20)

  1. 　第１の負荷部と、
    　第２の負荷部と、
    　電源装置を備え、
    　前記電源装置は、
    　商用交流電源を入力して直流入力電圧を生成する入力電圧生成部と、
    　前記直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、
    　前記直流入力電圧を入力して前記第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と、
    　前記第２の値の直流電圧を入力して前記第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部と、
    　前記第１の電源出力または前記第３の電源出力を選択的に出力する切り替え部と、
    　前記切り替え部から出力される電源出力を前記第１の負荷部に供給し、前記第２の電源出力を前記第２の負荷部に供給する電源出力供給部と、
    　前記第１の負荷部の負荷電力が閾値より大きい第１のモードのとき前記切り替え部から前記第１の電源出力を出力させ、前記第１の負荷部の負荷電力が前記閾値以下の第２のモードのとき前記切り替え部から前記第３の電源出力を出力させる制御部を有する
    　電気機器装置。     A first load section;
    A second load section;
    Equipped with a power supply,
    The power supply device is
    an input voltage generating unit that receives a commercial AC power source and generates a DC input voltage;
    a first power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value;
    a second power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage having a second value different from the first value;
    a third power conversion unit of a non-insulated type that receives the DC voltage of the second value and obtains a third power supply output of the DC voltage of the first value;
    a switching unit that selectively outputs the first power output or the third power output;
    a power output supplying section that supplies the power output output from the switching section to the first load section and supplies the second power output to the second load section;
    An electric device comprising: a control unit that causes the switching unit to output the first power supply output when in a first mode in which the load power of the first load unit is greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power supply output when in a second mode in which the load power of the first load unit is equal to or less than the threshold value.
  2. 　前記制御部は、前記第１のモードのとき前記第３の電力変換部を停止させ、前記第２のモードのとき前記第１の電力変換部を停止させる
    　請求項１に記載の電気機器装置。     The electric device according to claim 1 , wherein the control unit stops the third power conversion unit in the first mode and stops the first power conversion unit in the second mode.
  3. 　前記切り替え部は、出力側と前記第１の電力変換部および前記第３の電力変換部のそれぞれの経路にスイッチング素子、またはダイオードが配置された構成とされる
    　請求項２に記載の電気機器装置。     The electric device according to claim 2 , wherein the switching unit has a configuration in which a switching element or a diode is disposed on a path between an output side and each of the first power conversion unit and the third power conversion unit.
  4. 　前記制御部は、前記第２のモードのとき前記第１の電力変換部を停止させる
    　請求項１に記載の電気機器装置。     The electrical device according to claim 1 , wherein the control unit stops the first power conversion unit in the second mode.
  5. 　前記切り替え部は、出力側と前記第３の電力変換部の経路に寄生ダイオードの向きが互いに逆となるように２つのＭＯＳＦＥＴが直列に配置された構成とされる
    　請求項４に記載の電気機器装置。     The electric device according to claim 4 , wherein the switching section has two MOSFETs arranged in series on a path between an output side and the third power conversion section such that parasitic diodes are oriented in opposite directions to each other.
  6. 　前記入力電圧生成部は、前記商用交流電源を整流する整流部と、該整流部の出力電圧を入力して前記直流入力電圧を得る昇圧型の非絶縁方式の第４の電力変換部を有する
    　請求項１に記載の電気機器装置。     2. The electric device according to claim 1, wherein the input voltage generating unit includes a rectifying unit that rectifies the commercial AC power supply, and a fourth power conversion unit of a step-up type non-insulated system that obtains the DC input voltage by inputting an output voltage of the rectifying unit.
  7. 　前記制御部は、前記第２のモードのとき前記第４の電力変換部の昇圧動作を停止させる
    　請求項６に記載の電気機器装置。     The electric device according to claim 6 , wherein the control unit stops a boosting operation of the fourth power conversion unit in the second mode.
  8. 　前記第４の電力変換部は、ＰＦＣ回路で構成される
    　請求項６に記載の電気機器装置。     The electric device according to claim 6 , wherein the fourth power conversion unit is configured with a PFC circuit.
  9. 　前記入力電圧生成部は、前記商用交流電源を入力して前記直流入力電圧を得る昇圧型の非絶縁方式の第４の電力変換部を有する
    　請求項１に記載の電気機器装置。     The electric device according to claim 1 , wherein the input voltage generating section includes a fourth power conversion section of a non-insulated boost type that receives the commercial AC power source as input and obtains the DC input voltage.
  10. 　前記第４の電力変換部は、トーテムポール型ＰＦＣ回路で構成される
    　請求項９に記載の電気機器装置。     The electric device according to claim 9 , wherein the fourth power conversion unit is configured with a totem-pole type PFC circuit.
  11. 　前記第４の電力変換部は、デュアルブースト型ＰＦＣ回路で構成される
    　請求項９に記載の電気機器装置。     The electric device according to claim 9 , wherein the fourth power conversion unit is configured with a dual boost type PFC circuit.
  12. 　前記第１の電力変換部は、ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータ、またはフライバックコンバータで構成され、
    　前記第２の電力変換部は、ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータ、またはフライバックコンバータで構成され、
    　前記第３の電力変換部は、昇圧型ＤＣＤＣコンバータ、降圧型ＤＣＤＣコンバータ、または昇降圧型ＤＣＤＣコンバータで構成される
    　請求項１に記載の電気機器装置。     The first power conversion unit is composed of an LLC current resonance type DC-DC converter or a flyback converter,
    The second power conversion unit is composed of an LLC current resonance type DC-DC converter or a flyback converter,
    The electric device according to claim 1 , wherein the third power conversion unit is configured with a step-up DC-DC converter, a step-down DC-DC converter, or a step-up/step-down DC-DC converter.
  13. 　ユーザが前記第１の負荷部の負荷電力を変化させるための操作を行うユーザ操作部をさらに備える
    　請求項１に記載の電気機器装置。     The electric device according to claim 1 , further comprising a user operation unit for allowing a user to perform an operation for changing the load power of the first load unit.
  14. 　表示部と、
    　前記表示部とは別の負荷部と、
    　電源装置を備え、
    　前記電源装置は、
    　商用交流電源を入力して直流入力電圧を生成する入力電圧生成部と、
    　前記直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、
    　前記直流入力電圧を入力して前記第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と、
    　前記第２の値の直流電圧を入力して前記第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部と、
    　前記第１の電源出力または前記第３の電源出力を選択的に出力する切り替え部と、
    　前記切り替え部から出力される電源出力を前記表示部に供給し、前記第２の電源出力を前記負荷部に供給する電源出力供給部と、
    　前記表示部の負荷電力が閾値より大きい第１のモードのとき前記切り替え部から前記第１の電源出力を出力させ、前記表示部の負荷電力が前記閾値以下の第２のモードのとき前記切り替え部から前記第３の電源出力を出力させる制御部を有する
    　表示装置。     A display unit;
    A load unit separate from the display unit;
    Equipped with a power supply,
    The power supply device is
    an input voltage generating unit that receives a commercial AC power source and generates a DC input voltage;
    a first power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value;
    a second power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage having a second value different from the first value;
    a third power conversion unit of a non-insulated type that receives the DC voltage of the second value and obtains a third power supply output of the DC voltage of the first value;
    a switching unit that selectively outputs the first power output or the third power output;
    a power output supplying section that supplies the power output outputted from the switching section to the display section and supplies the second power output to the load section;
    A display device comprising: a control unit that causes the switching unit to output the first power output when the load power of the display unit is in a first mode greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power output when the load power of the display unit is in a second mode less than or equal to the threshold value.
  15. 　前記表示部は、バックライトを有する液晶パネル、または有機ＥＬパネルである
    　請求項１４に記載の表示装置。     The display device according to claim 14 , wherein the display unit is a liquid crystal panel having a backlight or an organic EL panel.
  16. 　ユーザが前記表示部の表示輝度を変化させるための操作を行うユーザ操作部をさらに備え、
    　前記表示部の負荷電力は前記表示輝度の変化に応じて変化する
    　請求項１４に記載の表示装置。     A user operation unit is further provided for allowing a user to perform an operation for changing the display brightness of the display unit,
    The display device according to claim 14 , wherein the load power of the display unit varies in accordance with a change in the display luminance.
  17. 　商用交流電源を入力して直流入力電圧を生成する入力電圧生成部と、
    　前記直流入力電圧を入力して第１の値の直流電圧の第１の電源出力を得る絶縁方式の第１の電力変換部と、
    　前記直流入力電圧を入力して前記第１の値とは異なる第２の値の直流電圧の第２の電源出力を得る絶縁方式の第２の電力変換部と、
    　前記第２の値の直流電圧を入力して前記第１の値の直流電圧の第３の電源出力を得る非絶縁方式の第３の電力変換部と、
    　前記第１の電源出力または前記第３の電源出力を選択的に出力する切り替え部と、
    　前記切り替え部から出力される電源出力を第１の負荷部に供給し、前記第２の電源出力を第２の負荷部に供給する電源出力供給部と、
    　前記第１の負荷部の負荷電力が閾値より大きい第１のモードのとき前記切り替え部から前記第１の電源出力を出力させ、前記第１の負荷部の負荷電力が前記閾値以下の第２のモードのとき前記切り替え部から前記第３の電源出力を出力させる制御部を備える
    　電源装置。     an input voltage generating unit that receives a commercial AC power source and generates a DC input voltage;
    a first power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a first power supply output of a DC voltage of a first value;
    a second power conversion unit of an insulation type that receives the DC input voltage and obtains a second power supply output of a DC voltage having a second value different from the first value;
    a third power conversion unit of a non-insulated type that receives the DC voltage of the second value and obtains a third power supply output of the DC voltage of the first value;
    a switching unit that selectively outputs the first power output or the third power output;
    a power output supplying section that supplies the power output output from the switching section to a first load section and supplies the second power output to a second load section;
    A power supply device comprising: a control unit that causes the switching unit to output the first power supply output when in a first mode in which a load power of the first load unit is greater than a threshold value, and causes the switching unit to output the third power supply output when in a second mode in which the load power of the first load unit is equal to or less than the threshold value.
  18. 　前記入力電圧生成部は、前記商用交流電源を整流する整流部と、該整流部の出力電圧を入力して前記直流入力電圧を得る昇圧型の非絶縁方式の第４の電力変換部を有する
    　請求項１７に記載の電源装置。     18. The power supply device according to claim 17, wherein the input voltage generating unit includes a rectifying unit that rectifies the commercial AC power supply, and a fourth power conversion unit of a step-up type non-insulated system that obtains the DC input voltage by inputting an output voltage of the rectifying unit.
  19. 　前記入力電圧生成部は、前記商用交流電源を入力して前記直流入力電圧を得る昇圧型の非絶縁方式の第４の電力変換部を有する
    　請求項１７に記載の電源装置。     The power supply device according to claim 17 , wherein the input voltage generating section includes a fourth power conversion section of a non-insulated step-up type that receives the commercial AC power supply as input and obtains the DC input voltage.
  20. 　前記第１の電力変換部は、ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータ、またはフライバックコンバータで構成され、
    　前記第２の電力変換部は、ＬＬＣ電流共振型ＤＣＤＣコンバータ、またはフライバックコンバータで構成され、
    　前記第３の電力変換部は、昇圧型ＤＣＤＣコンバータ、降圧型ＤＣＤＣコンバータ、または昇降圧型ＤＣＤＣコンバータで構成される
    　請求項１７に記載の電源装置。     The first power conversion unit is composed of an LLC current resonance type DC-DC converter or a flyback converter,
    The second power conversion unit is composed of an LLC current resonance type DC-DC converter or a flyback converter,
    The power supply device according to claim 17 , wherein the third power conversion unit is configured with a step-up DC-DC converter, a step-down DC-DC converter, or a step-up/step-down DC-DC converter.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003102174A (en) * 2001-09-20 2003-04-04 Sony Corp Switching power supply device
JP2012022167A (en) * 2010-07-15 2012-02-02 Panasonic Corp Power supply circuit for image display device, and plasma display device using the power supply circuit
JP2016012955A (en) * 2014-06-27 2016-01-21 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Energy saving power supply circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003102174A (en) * 2001-09-20 2003-04-04 Sony Corp Switching power supply device
JP2012022167A (en) * 2010-07-15 2012-02-02 Panasonic Corp Power supply circuit for image display device, and plasma display device using the power supply circuit
JP2016012955A (en) * 2014-06-27 2016-01-21 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Energy saving power supply circuit

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