JP2006280184A

JP2006280184A - 映像電気機器のスイッチング電源装置及びスイッチング電源装置

Info

Publication number: JP2006280184A
Application number: JP2005100019A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Kawai; 良和川合
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-10-12
Also published as: US7478254B2; US20060232221A1

Abstract

【課題】スイッチング電源装置において、２次直流電源回路に電圧安定化用のダミー抵抗を設けても、待機モード時の電力消費を抑えることができると共に、待機モードから電源オン状態への移行時に、電流供給不足から引き起される種々のトラブルを防止する。
【解決手段】ＣＲＴ回路５が接続された２次直流電源回路２の大負荷電源ライン４にスイッチ１１の開閉によって接続又は非接続が切替えられるダミー抵抗９を接続する。待機モード時にはスイッチ１１をオフにしてダミー抵抗９を大負荷電源ライン４から分離し、ユーザのリモコン１２の操作により電源オン指令ｃが制御部７に入力されると、スイッチ１１をオンにしてダミー抵抗９の大負荷電源ライン４への接続を行う。そして、その一定時間後にレギュレータ１５を能動へ切替えることにより、充分な電流供給量が得られる状態でビデオ・オーディオ信号処理回路１６等への電圧供給を開始する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチング電源装置に関し、詳しくは、ＣＲＴ、蛍光管等の比較的大電流の供給が必要な映像出力用負荷と、電子制御回路等の比較的小さな負荷への電源供給が必要な映像電気機器、例えばテレビデオ（テレビジョン受信機機能とビデオテープレコーダ機能が同一の筐体内に格納された電気機器）等の電源装置として好適なスイッチング電源装置に関する。

電気機器において、１つのトランスから複数の電圧を得るためにスイッチング電源が一般的に用いられる。例えばテレビデオ用にスイッチング電源を用いた場合には、ＣＲＴ用の１２０ボルト電圧と制御回路用の５ボルト電圧等の種々の電圧が容易に得られる。また、テレビジョン受信機、テレビデオ等の映像電気機器では、省電力のために、電源オン指令が入力されるまで（待機状態又は待機モード）はマイコンを搭載した制御回路だけが稼動し、ユーザのリモコン操作によって電源オン指令が入力された時点で始めてＣＲＴ等に電源が供給されて画面が立ち上がるようになっている。この種の装置では、待機モードから電源オン状態に移行する間の負荷変動を小さくし、２次側電源ラインの電圧を安定化させるために、２次側電源回路の適所にダミー抵抗が一般的に接続される。

ところが、スイッチング電源装置の２次側電源回路に接続したダミー抵抗によって待機状態でも一定の電力消費が生じる。これは、無駄な電力消費になり、省電力に反する。この問題を解決するために、待機モード時にダミー抵抗を回路から切り離すようにした技術（例えば、特許文献１参照）や、２次側の負荷の大きさを検出し、その負荷が所定の大きさを超えた場合にダミー抵抗を切り離すようにした技術（例えば、特許文献２参照）が知られている。
特開平９−６５６５４号公報特開平５−２３６７４３号公報

上述のように、テレビデオや、テレビジョン受信機機能とＤＶＤプレーヤ機能が同一の筐体内に格納された複合映像機器の電源回路としてスイッチング電源装置を用いる場合は、２次側電源回路からＣＲＴ・フライバックトランス用、マイコンを搭載した制御回路用、ビデオ・オーディオ信号処理回路用及びビデオカセットやディスクのローディング・モータ用等の各種電圧を容易に得ることができる。そして、電圧信号の１次側電源回路へのフィードバックラインは、通常、最も大きな負荷がかかるＣＲＴ・フライバックトランス用の電源ライン（通常１２０ボルト）に接続され、電圧安定化のためのダミー抵抗はこの大負荷電源ラインに接続される。ダミー抵抗の大きさは、通常大負荷電源ラインにかかる負荷の１０〜３０％、場合によっては５０％に設定される。

従って、電源回路としてスイッチング電源装置を用いた映像電気機器の場合も、ＣＲＴ等に電源供給する大負荷電源ラインに接続されるダミー抵抗が常時接続であれば、上述と同様に待機モード時の電力消費が問題になる。この問題を解決するためには、特許文献１に開示されているように、待機モードではダミー抵抗を回路から切り離しておき、待機モードから電源オン状態へ移行する時に始めてダミー抵抗を大負荷電源ラインへ接続することが考えられる。ところが、上述のようにスイッチング電源装置の２次側電源回路からＣＲＴ等の大きな負荷への電圧を得ると共に、ビデオ・オーディオ信号処理回路等のようなその他の負荷（相対的に小さな負荷）への電圧も得るようにした映像電気機器の場合、待機モードから通常負荷状態（電源オン状態）への移行とダミー抵抗の接続を同時に行うのでは次のような不具合が生じる虞がある。

つまり、映像電気機器における待機モードから電源オン状態への移行は、ユーザによるリモコンからの電源オン指令信号の入力により開始されるが、電源オン指令信号が入力された制御部が、ダミー抵抗の接続と同時にビデオ・オーディオ信号処理回路への電源供給及びビデオカセットやディスクのローディング用モータへの電源供給（装置の起動）を開始すると、ダミー抵抗が接続された直後では２次側電源回路に供給される電流が少ないので（特にフィードバックラインが接続されない小負荷電源ラインで少ない）、ローディングモータ等の比較的大きな電流を要する部分に電流供給不足が生じ、良好に動作しないトラブルが生じる虞がある。具体的には、例えば、ユーザがリモコンの電源オンキーを押した直後にビデオカセットの取出し指令を入力した場合に、ローディングモータの充分な回転が得られずビデオカセットの排出がなされない等のトラブルが考えられる。

そこで、本発明は、２次側直流電源回路に電圧安定化用のダミー抵抗を設けても、待機モード時の電力消費を抑えることができると共に、待機モードから電源オン状態への移行時に、２次側電源ラインの電流供給不足から引き起こされる種々のトラブルを防止することができる、映像電気機器の電源装置として好適なスイッチング電源装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、１次直流電源回路と２次直流電源回路とがトランス結合され、ＣＲＴ、フライバックトランス等の大きな負荷への電源ライン（以下、大負荷電源ライン）からの電圧信号を前記１次直流電源回路側にフィードバックするフィードバックラインを有し、ビデオ・オーディオ信号処理回路等の小さな負荷への電源ライン（以下、小負荷電源ライン）にはレギュレータ回路が挿入され、待機モード時には前記フィードバックラインを前記１次直流電源回路へ非接続とすると共に、前記レギュレータ回路は非能動にして前記小負荷電源ラインへの電源供給を停止状態とし、この待機モードにおいてユーザからの電源オン指令が入力されると前記フィードバックラインを前記１次直流電源回路へ接続すると共に、前記レギュレータ回路を能動に切替えて小負荷回路を起動させる制御部を備えた映像電気機器のスイッチング電源装置において、前記大負荷電源ラインに、スイッチの開閉によって非接続又は接続が切替えられるダミー抵抗を接続し、前記制御部は、前記待機モード時には前記スイッチをオフにして前記ダミー抵抗を前記大負荷電源ラインから分離し、前記電源オン指令が入力されると前記スイッチをオンにして、前記ダミー抵抗の前記大負荷電源ラインへの接続を行い、一定時間後に前記レギュレータ回路を能動へ切替えることを特徴とする。

請求項２の発明は、１次直流電源回路と２次直流電源回路とがトランス結合され、大きな負荷への電源ライン（以下、大負荷電源ライン）からの電圧信号を前記１次直流電源回路側にフィードバックするフィードバックラインを有し、小さな負荷への電源ライン（以下、小負荷電源ライン）にはオン・オフ回路が挿入され、待機モード時には前記フィードバックラインを前記１次直流電源回路へ非接続とすると共に、前記オン・オフ回路をオフにして前記小負荷電源ラインへの電源供給を停止状態とし、この待機モードにおいてユーザからの電源オン指令が入力されると前記フィードバックラインを前記１次直流電源回路へ接続すると共に、前記オン・オフ回路をオンに切替えて小負荷回路を起動させる制御部を備えたスイッチング電源装置において、前記大負荷電源ラインに、スイッチの開閉によって非接続又は接続が切替えられるダミー抵抗を接続し、前記制御部は、前記待機モード時には前記スイッチをオフにして前記ダミー抵抗を前記大負荷電源ラインから分離し、前記電源オン指令が入力されると前記スイッチをオンにして、前記ダミー抵抗の前記大負荷電源ラインへの接続を行い、一定時間後に前記オン・オフ回路をオンへ切替えることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２のスイッチング電源装置において、前記オン・オフ回路がレギュレータ回路であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、２次側直流電源回路に電圧安定化用のダミー抵抗が接続されていても、待機モード時の電力消費を抑えることができると共に、待機モードから電源オン状態への移行時に、２次側電源ラインの電流供給が不足している状態で装置が起動されたために比較的大電流を要する箇所が正常に動作しないといったトラブルが生じる虞がない。

請求項２及び請求項３の発明によれば、２次側直流電源回路に電圧安定化用のダミー抵抗が接続されていても、待機モード時の電力消費を抑えることができると共に、待機モードから電源オン状態への移行時に、２次側電源ラインの電流供給が不足している状態で装置が起動されたために比較的大電流を要する箇所が正常に動作しないといったトラブルが生じる虞がない。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、同一筐体内にテレビジョン受信機機能部分とビデオテープレコーダ機能部分を格納したテレビデオの電源装置として本発明のスイッチング電源装置を搭載した例について説明する。

図１は、本実施形態のテレビデオの電源装置部分の電気的ブロック構成を示す。スイッチング電源装置１は１次直流電源回路（不図示）と２次直流電源回路２とがトランス３によって結合されて構成されている。２次直流電源回路２の１２０ボルト電源ライン４（大負荷電源ライン）にフライバックトランスを含むＣＲＴ回路５が接続され、５ボルト電源ライン６にマイクロコンピュータから成る制御部７が接続されている。電源ライン４には、１次直流電源回路へ電圧信号を供給するフィードバックライン８が接続され、フィードバックラインを構成するトランジスタＴＲのベースが制御部７に接続されている。従って、制御部７からのハイ・ロー信号（フィードバックライン制御信号）ａによってフォトトランジスタＰＴが能動・非能動に切替えられ、１次直流電源回路への電圧信号の供給・停止が制御される。さらに、電源ライン４には、ＣＲＴ回路５の負荷に応じたダミー抵抗９が接続され、グランドとの間に、制御部７からの制御信号（ダミー抵抗制御信号）ｂによって開閉されるスイッチ１１が設けてある。

また、制御部７にはリモコン１２からの光信号の受信部１３が接続され、リモコン１２から発信された電源オン指令信号ｃや、チャンネル切替指令信号等の種々の信号が光信号受信部１３を介して制御部７に入力されると、制御部７は、それら指令の内容に応じてテレビデオの各部へ制御信号を発信する。

２次直流電源回路２の他の電源ライン（小負荷電源ライン）１４には、レギュレータ１５を介してビデオ・オーディオ信号処理回路１６が接続され、電源ライン１４の電圧が安定化されてビデオ・オーディオ信号処理回路１６へ供給されるようになっている。レギュレータ１５には、制御部７からの制御信号（レギュレータ制御信号）ｄが入力されて、その能動・非能動が切替えられるようになっている。従って、レギュレータ１５が非能動から能動へ切替えられて始めて、ビデオ・オーディオ信号処理回路１６が電圧供給を受けて起動し、例えば、テレビジョン受信機機能が選択されている時には、受信した映像信号及び音声信号が変調、増幅等の所定の処理をされてＣＲＴ回路５へと出力され、ビデオテープレコーダ機能が選択されている時には、２次電源回路の他の電源ライン１７に接続されて電圧供給を受けるローディングモータ１８を回転させ、テープカセットの排出等を行うようになっている。

次に、本実施形態のテレビデオがユーザのリモコン操作によって待機モードから電源オン状態へ移行する過程について図２を参照して説明する。テレビデオがＡＣ電源に接続されると同時に、電源ライン６を通じて制御部７に電圧が供給されて制御部７が動作を開始し、待機モードとなる。この待機モード時には、制御部７は、フィードバックライン制御信号ａとしてロー信号を発信してフォトトランジスタＰＴを非能動とし、電圧信号の１次直流電源回路へのフィードバックを停止すると共に、レギュレータ制御信号ｄを発信してレギュレータを非能動とする。また、ダミー抵抗制御信号ｂを発信してスイッチ１１をオフにし、ダミー抵抗９と大負荷電源ライン４とを分離する。

その後、ユーザがリモコン１２の電源オンキー１２ａを押すと、電源オン指令信号ｃが光信号受信部１３を介して制御部７に入力され、制御部７はそれを認識すると、次の順序で制御信号を発信する。つまり、まずフィードバックライン制御信号ａとしてハイ信号を発信し、フォトトランジスタＰＴを能動として電圧信号の１次直流電源回路へのフィードバックを開始する。これに続いてダミー抵抗制御信号ｂを発信してスイッチ１１をオンにし、ダミー抵抗９を大負荷電源ライン４に接続する。そして、ダミー抵抗９が大負荷電源ライン４へ接続された後、一定時間Ｔ後に（時間Ｔはダミー抵抗９の大きさに応じて増減調整する）レギュレータ制御信号ｄを発信して、レギュレータ１５を能動とし、ビデオ・オーディオ信号処理回路１６に電圧を供給して、この回路１６を起動させる。

ダミー抵抗９が接続された時点で一定の負荷となった電源ライン４の電圧信号が１次直流電源回路へフィードバックされるので、スイッチ１１がオンされた後、大負荷電源ライン４はダミー抵抗９に見合った電圧に徐々に安定化され、２次側の他の電源ライン１４、１７も徐々に安定化するが、スイッチ１１がオンされた直後は電流供給が不足している。ところが、この２次側の他の電源ライン１４のレギュレータ１５は、スイッチ１１がオンされてから一定時間後に能動とされるので、ビデオ・オーディオ信号処理回路１６への電圧供給は、電流が相当程度増加した時点で開始される。従って、ビデオ・オーディオ信号処理回路１６に電流供給不足による支障が生じない。さらに、本実施形態では比較的大電流を必要とするローディングモータ１８が、ビデオ・オーディオ信号処理回路１６からの制御信号ｅを受けて動作開始する構成となっているので、ローディングモータ１８に動作開始指令の信号が入力されるのは、結果的に、ダミー抵抗９が接続されてから相当時間が経過した後になり、電流の供給不足によってローディングモータ１８が正常に動作しない等のトラブルが生じる虞がない。

なお、ビデオ・オーディオ信号処理回路１６に電圧安定化回路を内蔵している場合等には、レギュレータ１５に代えて、電源ライン（小負荷電源ライン）１４とビデオ・オーディオ信号処理回路１６との間を接続・非接続に切替えるオン・オフ回路を設けてもよい。その場合に、オン・オフ回路のオン・オフは、制御部７からの制御信号ｄによって行われ、待機モード時のオフからオンへの切替えは、ダミー抵抗９の接続から一定時間Ｔ後に行われる。

また、本発明のスイッチング電源装置を他の映像電気機器に用いる場合には、２次直流電源回路に接続される回路は、それに応じて種々変更される。例えば、映像出力手段として液晶パネルを備え、映像・音声再生手段としてＤＶＤプレーヤを備えた映像電機機器の場合には、液晶パネルの蛍光管が大負荷電源ラインに接続され、ＤＶＤプレーヤのトレイローディングモータやディスク回転用のスピンドルモータが小負荷電源ラインに接続される。

いずれにしても、スイッチング電源装置を上述のようにして映像電気機器の電源装置として用いる場合に、制御部７によって、ダミー抵抗９の大負荷電源ライン４への接続が行われてから一定時間Ｔ後に小負荷電源ライン１４への電源供給が行われるように制御するので、電流の供給不足によって、その小負荷電源ラインに接続された装置部分が正常に動作しなくなるといったトラブルが防止される。また、待機モード時には、ダミー抵抗９が大負荷電源ライン４から切離されるので、待機時の電力消費が抑制され、省電力化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るテレビデオの電源装置部分の電気的ブロック構成を示す図。上記電源装置における制御信号のタイミングチャート。

符号の説明

１スイッチング電源装置
２２次直流電源回路
３トランス
４大負荷電源ライン
５ＣＲＴ回路
７制御部
８フィードバックライン
９ダミー抵抗
１１スイッチ
１４小負荷電源ライン
１５レギュレータ
１６ビデオ・オーディオ信号処理回路
Ｔ一定時間
ａフィードバックライン制御信号
ｂダミー抵抗制御信号
ｃ電源オン指令信号
ｄレギュレータ制御信号

Claims

１次直流電源回路と２次直流電源回路とがトランス結合され、
ＣＲＴ、フライバックトランス等の大きな負荷への電源ライン（以下、大負荷電源ライン）からの電圧信号を前記１次直流電源回路側にフィードバックするフィードバックラインを有し、
ビデオ・オーディオ信号処理回路等の小さな負荷への電源ライン（以下、小負荷電源ライン）にはレギュレータ回路が挿入され、
待機モード時には前記フィードバックラインを前記１次直流電源回路へ非接続とすると共に、前記レギュレータ回路は非能動にして前記小負荷電源ラインへの電源供給を停止状態とし、この待機モードにおいてユーザからの電源オン指令が入力されると前記フィードバックラインを前記１次直流電源回路へ接続すると共に、前記レギュレータ回路を能動に切替えて小負荷回路を起動させる制御部を備えた映像電気機器のスイッチング電源装置において、
前記大負荷電源ラインに、スイッチの開閉によって非接続又は接続が切替えられるダミー抵抗を接続し、
前記制御部は、前記待機モード時には前記スイッチをオフにして前記ダミー抵抗を前記大負荷電源ラインから分離し、前記電源オン指令が入力されると前記スイッチをオンにして、前記ダミー抵抗の前記大負荷電源ラインへの接続を行い、一定時間後に前記レギュレータ回路を能動へ切替えることを特徴とする映像電気機器のスイッチング電源装置。
１次直流電源回路と２次直流電源回路とがトランス結合され、
大きな負荷への電源ライン（以下、大負荷電源ライン）からの電圧信号を前記１次直流電源回路側にフィードバックするフィードバックラインを有し、
小さな負荷への電源ライン（以下、小負荷電源ライン）にはオン・オフ回路が挿入され、
待機モード時には前記フィードバックラインを前記１次直流電源回路へ非接続とすると共に、前記オン・オフ回路をオフにして前記小負荷電源ラインへの電源供給を停止状態とし、この待機モードにおいてユーザからの電源オン指令が入力されると前記フィードバックラインを前記１次直流電源回路へ接続すると共に、前記オン・オフ回路をオンに切替えて小負荷回路を起動させる制御部を備えたスイッチング電源装置において、
前記大負荷電源ラインに、スイッチの開閉によって非接続又は接続が切替えられるダミー抵抗を接続し、
前記制御部は、前記待機モード時には前記スイッチをオフにして前記ダミー抵抗を前記大負荷電源ラインから分離し、前記電源オン指令が入力されると前記スイッチをオンにして、前記ダミー抵抗の前記大負荷電源ラインへの接続を行い、一定時間後に前記オン・オフ回路をオンへ切替えることを特徴とするスイッチング電源装置。
前記オン・オフ回路がレギュレータ回路であることを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。