JP3148907U

JP3148907U - リレー駆動モジュールを組み込んだ電子装置

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Publication number: JP3148907U
Application number: JP2008008915U
Authority: JP
Inventors: 順長林
Original assignee: 旭麗電子（廣州）有限公司; 光寶科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2018-12-19
Also published as: DE202009000246U1; CN101587799B; US8000079B2; CN101587799A; DE202009000246U8; US20090290277A1

Abstract

【課題】電流制限されたラッチングリレーを駆動することができ、消費電力が小さいリレー駆動モジュールおよびこのリレー駆動モジュールを組み込んだ電子装置を提供する。
【解決手段】ラッチングリレー４を駆動するためのリレー駆動モジュール３である。リレー駆動モジュール３は、電流制限回路、エネルギー貯蔵部品およびスイッチ回路を備えている。電流制限回路は電力信号（Ｖ）を受信することができ、電流閾値を越えない電流量を電力信号（Ｖ）から取り出す。エネルギー貯蔵部品は、電流制限回路に電気的に結合され、電流制限回路から電流を受信してエネルギーを蓄える。スイッチ回路は、エネルギー貯蔵部品に電気的に結合され、制御信号によってコントロールされることで、エネルギー貯蔵部品が選択的にその内部に蓄えられたエネルギーを放出することにより、ラッチングリレー４を駆動する。
【選択図】図４

Description

本考案は、リレー駆動モジュールおよびこのリレー駆動モジュールを組み込んだ電子装置、特に、電流制限されたラッチングリレーを駆動するためのリレー駆動モジュールおよびこのリレー駆動モジュールを組み込んだ電子装置に関する。

リレーは通常、電子装置の中でスイッチ（例えば電源スイッチ）として使用される。ラッチングリレーは、ＯＮ状態（あるいはセット状態と称する）とＯＦＦ状態（あるいはリセット状態と称する）の切り替え時だけに電力を消費する。

図１に示すように、特許文献１には、入力電圧レベル検出器８１、セットスイッチ８４、リレー８５およびリセットスイッチ８６を有している従来のリレー駆動回路が開示されている。入力電圧レベル検出器８１は入力側で入力電圧（Ｖ_in）を検知し、入力電圧（Ｖ_in）が閾値より大きいときは、セットスイッチ８４をＯＮ状態に切り替える。これにより、セット電流がリレー８５に供給されてリレー８５をＯＮ状態に切り替える。一方、入力電圧（Ｖ_in）が閾値より小さいときは、入力電圧レベル検出器８１はリセットスイッチ８６をＯＮ状態に切り替えてリレー８５をＯＦＦ状態に切り替える。

図２に示すように、特許文献２には、別の従来のリレー駆動回路が開示されている。このリレー駆動回路は、入力側抵抗９３、コンデンサ９４、プログラマブルコントローラ９５、セットインダクタ９７とリセットインダクタ９０とを含むリレー、第１スイッチ９６および第２スイッチ９９を有している。抵抗器９３の両端間の入力電圧（Ｖ_in）が増加するに従って、コンデンサ９４が充電される。抵抗器９３の両端間の電圧がプログラマブルコントローラ９５によって提供される基準電圧を超えると、プログラマブルコントローラ９５は第１スイッチ９６をＯＮ状態に切り替える。これにより、抵抗器９３の両端間の電圧はセットインダクタ９７に結合し、リレーはＯＮ状態に切り替わる。一方、入力電圧（Ｖ_in）が基準電圧より低いと、プログラマブルコントローラ９５は第１スイッチ９６をＯＦＦ状態に切り替え、第２スイッチ９９をＯＮ状態に切り替える。これにより、コンデンサ９４がリセットインダクタ９０および第２スイッチ９９を介して放電し、その結果、リレーはＯＦＦ状態に切り替わる。

更に、図３に示すように、従来の液晶ディスプレイ用電源システムは以下のように作動する。液晶ディスプレイがオペレーティングモードの下で作動する場合、電源部７１は通常動作のために制御回路７２および液晶ディスプレイパネル７３に電力を供給する。通常動作では、制御回路７２が、画像表示のための液晶ディスプレイパネル７３へディスプレイ信号を送信する。液晶ディスプレイが省電力モードに入ると、電力はもはや液晶ディスプレイパネル７３に供給されないが、制御回路７２にはまだ供給される。そのため、制御回路７２は、ディスプレイ信号を受信すれば、いつでもオペレーティングモードに切り替えることができる。

米国特許Ｎｏ．５，０７９，６６７米国特許Ｎｏ．４，４１８，３７４

しかしながら、従来の液晶ディスプレイ用電源システムは、省電力モードの下では、電源部７１はまだ制御回路７２に電力を供給する必要がある。その結果、制御回路７２は、長時間にわたって膨大な量の電力を連続して消費するものであった。従って、消費電力が大きく、ランニングコストが高いという問題があった。

それゆえに、本考案の主たる目的は、電流制限されたラッチングリレーを駆動することができ、消費電力が小さいリレー駆動モジュールおよびこのリレー駆動モジュールを組み込んだ電子装置を提供することである。

本技術では、電力信号は液晶ディスプレイにディスプレイ信号と共に送信される。本出願人は、液晶ディスプレイの省電力モードからオペレーティングモードへの切り替え操作に必要な電力を供給するために、電力信号を使用する可能性を見出した。この場合、電源部７１（図３参照）からの電力は必要でない。本出願人は、先ず、ディスプレイ信号および電力信号の入力に際して、ラッチングリレーを利用して電源部７１を切り離し、そして、該電力信号を使用して、制御回路７２およびラッチングリレーを駆動するために必要な電力を供給することにより、液晶ディスプレイを省電力モードからオペレーティングモードへ切り替えることについて考察した。しかしながら、電力信号によって供給される電力は、制御回路７２およびラッチングリレーのうちの１つしか駆動することはできず、両方の駆動には不十分であった。そこで、本出願人はこの問題の解決策を捜しているうちに、本考案に到った。

本考案の１つの態様によれば、ラッチングリレーを駆動するためのリレー駆動モジュールが提供される。リレー駆動モジュールは、電流制限回路、エネルギー貯蔵部品およびスイッチ回路を備えている。電流制限回路は電力信号を受信することができ、電流閾値を越えない電流量を電力信号から取り出す。エネルギー貯蔵部品は、電流制限回路に電気的に結合され、電流制限回路から電流を受信してエネルギーを蓄える。スイッチ回路は、エネルギー貯蔵部品に電気的に結合され、制御信号によってコントロールされることで、エネルギー貯蔵部品が選択的にその内部に蓄えられたエネルギーを放出することにより、ラッチングリレーを駆動する。

本考案の別の態様によれば、制御装置、電流制限回路、エネルギー貯蔵部品、ラッチングリレーおよびスイッチ回路を備えた電子装置が提供される。制御装置は、外部信号によって制御信号を発生する。電流制限回路は、外部信号を受信し、電流閾値を越えない電流量を外部信号から取り出す。エネルギー貯蔵部品は、電流制限回路に電気的に結合され、電流制限回路から電流を受信してエネルギーを蓄える。ラッチングリレーは、電流制限回路とエネルギー貯蔵部品との共通ノードに電気的に結合されている。スイッチ回路は、エネルギー貯蔵部品に電気的に結合され、制御信号によってコントロールされることで、エネルギー貯蔵部品が選択的にその内部に蓄えられたエネルギーを放出することにより、ラッチングリレーを駆動する。

ラッチングリレーは、１コイル型ラッチングリレーまたは２コイル型ラッチングリレーが使用可能である。

ラッチングリレーが２コイル型の場合、ラッチングリレーは１つのスイッチと二つのコイル（第１および第２コイル）とを有している。電流制限回路とエネルギー貯蔵部品との共通ノードは、ラッチングリレーの第１および第２コイルの各々の第１端子に電気的に接続している。スイッチ回路は第１トランジスタと第２トランジスタを有している。第１トランジスタは、ラッチングリレーの第１コイルの第２端子に電気的に結合され、二つの制御信号のうちの第１制御信号によってコントロールされ、エネルギー貯蔵部品が選択的にその内部に蓄えられたエネルギーをラッチングリレーの第１コイルに放出することにより、ラッチングリレーのスイッチをＯＦＦ状態に切り替える。第２トランジスタはラッチングリレーの第２コイルの第２端子に電気的に結合され、二つの制御信号のうちの第２制御信号によってコントロールされ、エネルギー貯蔵部品が選択的にその内部に蓄えられたエネルギーをラッチングリレーの第２コイルに放出することにより、ラッチングリレーのスイッチをＯＮ状態に切り替える。

ラッチングリレーが１コイル型の場合、ラッチングリレーは１つのスイッチと１つのコイルとを有している。スイッチ回路は、二つの制御信号によってコントロールされ、エネルギー貯蔵部品が選択的にその内部に蓄えられたエネルギーをラッチングリレーのコイルに、二つの反対方向に放出することにより、ラッチングリレーのスイッチをそれぞれＯＮ状態およびＯＦＦ状態に切り替える。

ラッチングリレーのスイッチは、外部電源に電気的に接続された第１端子と、電源部に電気的に接続された第２端子とを有している。それにより、スイッチがＯＮ状態に切り替わったとき、外部電源によって供給された電力が電源部に送信される。その結果、電源部は主動作部品を駆動することができる。

電流制限回路は、抵抗器、定電流回路および定電流リミッタのうちの１つである。エネルギー貯蔵部品は、コンデンサおよび２次電池のうちの１つである。

本考案の効果は、電流制限回路が取り出す電流量を制限することができ、且つエネルギー貯蔵部品を利用して電流制限回路によって取り出された電流からエネルギーを該エネルギー貯蔵部品に蓄えることにより、ラッチングリレーの駆動に十分なエネルギーが制限電流源から得られる。したがって、本考案に係るリレー駆動モジュールを組み込んだ電子装置は、省電力モードで作動している時、オペレーティングモードに切り替えるために、内部電力を消費する必要がなく、単に外部信号を利用してオペレーティングモードに切り替えることができる。

本考案の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の考案を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。

本考案は、２００８年５月２２日付けで出願された中国の特許出願Ｎｏ．２００８１００９７６４７．５に基づいて優先権を主張する考案である。なお、以下の各実施形態において、同一部品および同一部分については、同一の符号を付して表示している。

図４に示すように、本考案に係る第１実施形態の電子装置１は、制御装置２、リレー駆動モジュール３、ラッチングリレー４、電源部５および主作動部品６を備えている。本第１実施形態では、電子装置１は液晶ディスプレイであり、主作動部品６は液晶ディスプレイパネルである。電源部５は主作動部品６に電気的に接続され、主作動部品６を駆動する。リレー駆動モジュール３はラッチングリレー４を駆動するために使用され、電源部５のＯＮ/ＯＦＦ切り替えを行う。その結果、電子装置１が省電力モードで作動する場合、電子装置１は電力を消費しない。電子装置１は本第１実施形態においては、液晶ディスプレイとして実施されるが、本考案はこれに限定されるものではない。言いかえれば、テレビやコンピュータなどのように省電力モードとオペレーティングモードの間で切り替わることができる他の電子装置も、本考案のリレー駆動モジュール３を組み込むことができる。

さらに電子装置１は、コンピュータ１０（例えばパーソナルパソコン（ＰＣ）あるいはノート型コンピュータ）への接続に適した標準インターフェース１１を備え、この標準インターフェース１１から外部信号を受信している。標準インターフェース１１は、ビデオグラフィックアレイ（ＶＧＡ）、デジタルビデオインターフェース（ＤＶＩ）、高解像度マルチメディアインターフェース（ＨＤＭＩ）などのような画像信号送信インターフェースである。

制御装置２は標準インターフェース１１に電気的に接続され、標準インターフェース１１経由でコンピュータ１０から外部信号を受信し、この外部信号によって制御信号を発生する。本第１実施形態では、外部信号は液晶ディスプレイ用ディスプレイ信号であり、電力信号成分（Ｖ）と画像信号成分（Ｓ_D）とを含んでいる。制御装置２は画像信号成分（Ｓ_D）によって制御信号を発生する。制御装置２は画像スケーリングチップを有しており、画像信号成分（Ｓ_D）を処理し、主作動部品６に処理された画像信号成分を送信する。

ラッチングリレー４は外部電源（Ｖ_i）と電源部５とに電気的に接続され、外部電源（Ｖ_i）によって供給された電力が電源部５に送信されるべきであるか否かを制御する。

電子装置１がオペレーティングモードで作動するとき、電力信号成分（Ｖ）および画像信号成分（Ｓ_D）を含んでいる外部信号は、標準インターフェース１１経由で制御装置２に供給される。オペレーティングモードで作動中、ラッチングリレー４は、外部電源（Ｖ_i）によって供給された電力を電源部５に送信し、電源部５が制御装置２および主作動部品６を駆動できるようにする。それにより、制御装置２が外部信号の画像信号成分（Ｓ_D）を処理して、その後の主作動部品６への送信を可能にしている。なお、外部電源（Ｖ_i）は例えば商用電気やバッテリなどの任意の利用可能な電源である。

図５に示すように、リレー駆動モジュール３は電流制限回路３１、エネルギー貯蔵部品３２およびスイッチ回路３３を有している。

電流制限回路３１は標準インターフェース１１に電気的に結合し、外部信号の電力信号成分（Ｖ）を標準インターフェース１１から受信し、電流閾値を越えない電流量を電力信号成分（Ｖ）から取り出す。電流制限回路３１は、抵抗器、定電流回路および定電流リミッタのうちの１つでよい。本第１実施形態では、電流制限回路３１は抵抗器である。

エネルギー貯蔵部品３２は、電流制限回路３１に電気的に結合しており、電流制限回路３１から電流を受信してエネルギーを蓄える。スイッチ回路３３はエネルギー貯蔵部品３２に電気的に結合しており、制御信号によってコントロールされる。それにより、エネルギー貯蔵部品３２は蓄えたエネルギーを選択的に放出し、ラッチングリレー４を駆動することができる。ラッチングリレー４は、電流制限回路３１およびエネルギー貯蔵部品３２の共通ノードに電気的に結合している。エネルギー貯蔵部品３２はコンデンサおよび２次電池のうちの１つでよい。本第１実施形態では、エネルギー貯蔵部品３２はコンデンサである。

本第１実施形態では、ラッチングリレー４は２コイル型ラッチングリレーであり、例えば、パナソニック(松下電器産業株式会社)によって製造されたＤＫリレーおよびＳＴリレー、ＸｉａｍｅｎＨＯＮＧＦＡＥｌｅｃｔｒｏａｃｏｕｓｔｉｃ株式会社によって製造されたＪＥ８リレー、あるいはオムロン株式会社によって製造されたＧ６Ｂリレーである。ラッチングリレー４は、スイッチ４１、第１および第２コイル４２，４３を有している。スイッチ４１は、外部電源(Ｖ_i)に電気的に接続している第１端子を有すると共に、電源部５に電気的に接続している第２端子を有している。スイッチ４１がＯＮ状態に切り替わったときには、外部電源(Ｖ_i)によって供給された電力を電源部５に送信する。その結果、電源部５は主作動部品６を駆動することができる。第１および第２コイル４２，４３の各々は第１および第２端子を有している。電流制限回路３１およびエネルギー貯蔵部品３２の共通ノードは、ラッチングリレー４の第１および第２コイル４２，４３の第１端子にそれぞれ電気的に接続している。

スイッチ回路３３は二つの制御信号（Ｓ₁，Ｓ₂）によってコントロールされ、第１および第２トランジスタ３３１，３３２を有している。第１トランジスタ３３１は、ラッチングリレー４の第１コイル４２の第２端子に電気的に結合し、二つの制御信号のうち最初の制御信号（Ｓ₁）によってコントロールされる。これにより、エネルギー貯蔵部品３２は、その内部に蓄えられたエネルギーをラッチングリレー４の第１コイル４２に放出し、ラッチングリレー４のスイッチ４１をＯＦＦ状態に切り替えることができる。第２トランジスタ３３２は、ラッチングリレー４の第２コイル４３の第２端子に電気的に結合し、二つの制御信号のうち２番目の制御信号（Ｓ₂）によってコントロールされる。これにより、エネルギー貯蔵部品３２は、その内部に蓄えられたエネルギーをラッチングリレー４の第２コイル４３に放出し、ラッチングリレー４のスイッチ４１をＯＮ状態に切り替えることができる。

電流制限回路３１は標準インターフェース１１およびエネルギー貯蔵部品３２に電気的に結合して、電力信号成分（Ｖ）は標準インターフェース１１からエネルギー貯蔵部品３２に送信されるので、電子装置１がオペレーティングモードで作動しているときには、エネルギー貯蔵部品３２は充電され続ける。

標準インターフェース１１によって出力された外部信号の画像信号成分（Ｓ_D）が、第１予定時間(例えば５分間)、論理的低レベルで維持されていると、制御装置２が判断すると、制御装置２は電子装置１をコントロールして、電力を節約するためにオペレーティングモードから省電力モードに切り替える。同時に、制御装置２は二つの制御信号のうち最初の制御信号(以下、第１制御信号（Ｓ₁）と称する)を発生して第１トランジスタ３３１をコントロールし、エネルギー貯蔵部品３２がその内部に蓄えたエネルギーをラッチングリレー４の第１コイル４２に放出することを可能にする。この結果、磁界が第１コイル４２の中に発生し、ラッチングリレー４のスイッチ４１がＯＦＦ状態に切り替わる。従って、電源部５と外部電源（Ｖ_i）の間の電気的な接続が遮断され、それによって、電源部５はＯＦＦ状態に切り替わる。なお、制御装置２、電源部５および主作動部品６を含む電子装置１のすべての電子部品は、電子装置１が省電力モードで作動しているとき、電力を消費しない。したがって、電力消費量ゼロが達成される。

他方、コンピュータ１０によって発生して標準インターフェース１１を経由して出力された外部信号が、論理的低レベルから論理的高レベルへ転移すると、制御装置２は外部信号の電力信号成分（Ｖ）によって供給された電力を受信し始める。同時に、電流制限回路３１は、外部信号の電力信号成分（Ｖ）を受信し、エネルギー貯蔵部品３２に電流を流し、エネルギーをエネルギー貯蔵部品３２に蓄える。エネルギー貯蔵部品３２に蓄えられたエネルギーがラッチングリレー４の駆動に十分であると、制御装置２が判断すると、制御装置２は二つの制御信号のうち２番目の制御信号(以下、第２制御信号（Ｓ₂）と称する)を発生して第２トランジスタ３３２をコントロールし、エネルギー貯蔵部品３２がその内部に蓄えたエネルギーをラッチングリレー４の第２コイル４３に放出することを可能にする。この結果、磁界が第２コイル４３の中に発生し、ラッチングリレー４のスイッチ４１がＯＮ状態に切り替わる。従って、電源部５と外部電源（Ｖ_i）の間の電気的な接続が確立され、それによって、電源部５はＯＮ状態に切り替わる。次に、電源部５は制御装置２および主作動部品６に電力を供給し、電子装置１は省電力モードからオペレーティングモードに切り替わり、制御装置２は外部信号の画像信号成分（Ｓ_D）によって作動する。

本第１実施形態では、制御装置２は、外部信号が論理的低レベルから論理的高レベルへ転移してから第２予定時間が経過していると判断することにより、エネルギー貯蔵部品３２に蓄えられたエネルギーがラッチングリレー４を駆動することに十分であると判断する。第２予定時間は、制御装置２において予めセットされたエネルギー貯蔵部品３２のための蓄電時間、あるいは、制御装置２において予め格納されたプログラムによって計算されるエネルギー貯蔵部品３２のための蓄電時間である。

本考案に係るリレー駆動モジュール３は、電流制限回路３１を利用して外部信号の電力信号成分（Ｖ）から取り出される電流量を制限し、さらに、ラッチングリレー４の駆動のために制限された電流を使用するという効果を達成するために、エネルギー貯蔵部品３２を利用して、ラッチングリレー４を駆動するために十分なエネルギーをエネルギー貯蔵部品３２に蓄える。その結果、電子装置１が省電力モードからオペレーティングモードに切り替わるとき、電力信号成分（Ｖ）のうち十分な電力が制御装置２を駆動することに利用可能であることを保証する。つまり、電子装置１が省電力モードからオペレーティングモードに切り替わるとき、外部信号の電力信号成分（Ｖ）は、ラッチングリレー４および制御装置２の両方を駆動するために十分な電力を供給する。

本第１実施形態では、電力信号成分（Ｖ）は電流成分と電圧成分を含んでいる。抵抗器である電流制限回路３１は、電流制限回路３１の電流閾値によって分離された少なくとも電力信号成分（Ｖ）の電圧成分の抵抗をもっている。

本考案のための典型的な設計パラメーターを、本第１実施形態による電子装置１を液晶ディスプレイに適用した例について以下に提供する。標準インターフェース１１経由でコンピュータ１０によって液晶ディスプレイに送信された外部信号の電力信号成分（Ｖ）は、５０ｍＡの電流および５Ｖの電圧をもっている。省電力モードからオペレーティングモードへの液晶装置の切り替え中に、制御装置２によって要求される電流量は約４０ｍＡである。ラッチングリレー４のために、必要な駆動電流は４５ｍＡであり、駆動電圧の許容電圧降下は１Ｖであり、駆動時間は４５ｍＳである。したがって、４０ｍＡの電流を制御装置２に供給して、第２制御信号（Ｓ₂）を発生させることを保証するためには、電流制限ユニット３１の電流の閾値は、電力信号成分（Ｖ）の供給電流量から制御装置２の駆動に必要な電流量を差し引いた電流量である。この例において、それは１０ｍＡ（５０ｍＡ−４０ｍＡ＝１０ｍＡ）である。したがって、抵抗器（電流制限ユニット３１）の抵抗は、少なくとも５００Ω（Ｖ／Ｉ＝５Ｖ／１０ｍＡ＝５００Ω）である。コンデンサであるエネルギー貯蔵部品３２は、２０２５μＦ（Ｃ＝Ｉ×ｔ／Ｖ＝４５ｍＡ×４５ｍＳ／１Ｖ）のキャパシタンスをもつことができる。コンデンサのチャージ時間は１０１２．５ｍＳ（ＲＣ時間＝５００Ω×２０２５μＦ）である。言いかえれば、第２予定時間は１０１２．５ｍＳである。電子装置1が省電力モードで作動するとき、外部信号が論理的低レベルから論理的高レベルへ転移してから１０１２．５ｍＳが経過していると判断すると、制御装置２は第２制御信号（Ｓ₂）を発生してスイッチ回路３３をコントロールする。

したがって、電流制限回路３１とエネルギー貯蔵部品３２の間の協力により、本考案のリレー駆動モジュール３は、先行技術と比較して、比較的少量の電流を使用してラッチングリレー４を駆動することができる。その結果、リレー駆動モジュール３は電流供給量が制限された動作環境に、より一層容易に適用可能である。さらに、電子装置１が省電力モードからオペレーティングモードに切り替わる時、仮に外部信号の電力信号成分（Ｖ）の電流成分が、制御装置２およびラッチングリレー４によって要求される合計電流量未満であっても、電力信号成分（Ｖ）の電流成分が制御装置２によって要求される量よりわずかに大きい限り、電流の残りは電流制限回路３１およびエネルギー貯蔵部品３２を利用することによってラッチングリレー４を駆動するために使用することができる。従って、電子装置１はコンピュータ１０によって発生した外部信号を使用して、電源部５を使用することなく、省電力モードからオペレーティングモードへ簡単に切り替えることができ、電子装置１が省電力モードで作動しているときは、電子装置１内の電子部品に電力を供給することができる。したがって、電子装置１が省電力モードで作動しているとき、電力消費量ゼロが達成される。

さらに、電子装置１はバイパススイッチ７を備え、そのバイパススイッチ７はラッチングリレー４のスイッチ４１と平行に、電源部５と外部電源（Ｖ_i）の間に電気的に接続するように設けられている。バイパススイッチ７は、電子装置１のユーザにアクセス可能であり、バイパススイッチ７がＯＮ状態に切り替わった場合に、外部電力源(Ｖ_i)によって供給された電力が電源部５に送信される。したがって、電子装置１が省電力モードで作動しているとき、およびコンピュータ１０によって発生した外部信号の画像信号成分（Ｓ_D）が論理的低レベルで維持されているとき、ユーザはバイパススイッチ７をＯＮ状態に切り替えることができ、外部電源（Ｖ_i）によって供給された電力は電源部５に送信され、制御装置２を駆動する。それにより、電子装置１のオペレーションを省電力モードから元のオペレーティングモードへ切り替える。

あるいは、図６に示すように、電子装置１は内部電源８およびバックアップスイッチ７´を備えている。バックアップスイッチ７´は、エネルギー貯蔵部品３２とは反対の位置に、内部電源８とリレー駆動モジュール３の電流制限回路３１との間に電気的に結合している。バックアップスイッチ７´はユーザによってアクセス可能であり、バックアップスイッチ７´がＯＮ状態に切り替わると、電流は内部電源８から電流制限回路３１を通ってエネルギー貯蔵部品３２に送信され、エネルギー貯蔵部品３２にエネルギーが蓄えられる。制御装置２も、内部電源８とは反対の位置にバックアップスイッチ７´に電気的に結合している。その結果、制御装置２は、第２制御信号（Ｓ₂）を発生して、電子装置１を省電力モードからオペレーティングモードへ切り替えたり、あるいは、第１制御信号（Ｓ₁）を発生して、電子装置１をオペレーティングモードから省電力モードへ切り替えたりすることができる。本第１実施形態では、内部電源８はバッテリである。

図７に示すように、本考案に係る第２実施形態の電子装置１´は、主に第２実施形態に係る電子装置１´のラッチングリレー４´が１コイル型ラッチングリレーであるという点で、前記第１実施形態（図５参照）とは異なる。ラッチングリレー４´は、スイッチ４１と、第１および第２端子４４１，４４２を有したコイル４４とを備えている。本第２実施形態では、スイッチ回路３３´は第１トランジスタ３３１、第２トランジスタ３３２、第３トランジスタ３３３および第４トランジスタ３３４を有している。第１トランジスタ３３１は、ラッチングリレー４´のコイル４４の第１端子４４１に電気的に結合している。第２トランジスタ３３２は、ラッチングリレー４´のコイル４４の第２端子４４２に電気的に結合している。第３トランジスタ３３３は、エネルギー貯蔵部品３２とコイル４４の第１端子４４１との間で電気的に結合している。第４トランジスタ３３４は、エネルギー貯蔵部品３２とコイル４４の第２端子４４２との間で電気的に結合している。第３および第４トランジスタ３３３，３３４は端子（Ａ），(Ｂ)での電圧によってＯＮ/ＯＦＦ切り替わるようにそれぞれコントロールされる。これらの端子（Ａ），(Ｂ)はそれぞれ、コイル４４の第２および第１端子４４２，４４１に電気的に接続している。

第１トランジスタ３３１は第１制御信号（Ｓ₁）によってコントロールされ、選択的に第４トランジスタ３３４をＯＮ状態に切り替えて、エネルギー貯蔵部品３２がその内部に蓄えたエネルギーをラッチングリレー４´のコイル４４に放出することにより、ラッチングリレー４´のスイッチ４１をＯＮ状態に切り替える。特に、外部信号が論理的低レベルから論理的高レベルへ転移してから第２予定時間が経過しているときには、制御装置２によって発生した第１制御信号（Ｓ₁）は、第１トランジスタ３３１をコントロールし、エネルギー貯蔵部品３２がその内部に蓄えているエネルギーを、第４トランジスタ３３４を通して、ラッチングリレー４´のコイル４４に放出することにより、ラッチングリレー４´のスイッチ４１をＯＮ状態に切り替える。

第２のトランジスタ３３２は第２制御信号（Ｓ₂）によってコントロールされ、選択的に第３トランジスタ３３３をＯＮ状態に切り替えて、エネルギー貯蔵部品３２がその内部に蓄えているエネルギーを、ラッチングリレー４´のコイル４４に放出することにより、ラッチングリレー４´のスイッチ４１をＯＦＦ状態に切り替える。特に、外部信号の画像信号成分（Ｓ_D）が第１予定時間中、論理的低レベルで維持されているときには、制御装置２によって発生した第２制御信号（Ｓ₂）は、第２トランジスタ３３２をコントロールし、エネルギー貯蔵部品３２がその内部に蓄えているエネルギーを、第３トランジスタ３３３を通して、ラッチングリレー４´のコイル４４に放出することにより、ラッチングリレー４´のスイッチ４１をＯＦＦ状態に切り替える。

制御装置２が、標準インターフェース１１によって出力された外部信号の画像信号成分（Ｓ_D）が第１予定時間中、論理的低レベルで維持されていると判断する場合、制御装置２は電子装置１をコントロールし、電力を節約するためにオペレーティングモードから省電力モードに切り替える。特に、制御装置２によって発生した第２制御信号（Ｓ₂）が第２トランジスタ３３２をＯＮ状態に切り替え、それによって、端子（Ａ）の電圧をゼロにする。次に、第３トランジスタ３３３をＯＮ状態に切り替える。この時に、エネルギー貯蔵部品３２は、その内部に蓄えたエネルギーを、第３トランジスタ３３３を通ってラッチングリレー４´のコイル４４へ放出する。従って、磁界がコイル４４内に発生し、ラッチングリレー４´のスイッチ４１をＯＦＦ状態に切り替える。この結果、電源部５と外部電源（Ｖ_i）との間の電気的な接続は遮断され、電源部５はもはや外部電源（Ｖ_i）から電力を受信しない。

コンピュータ１０によって発生した外部信号が、論理的低レベルから論理的高レベルに転移すると、エネルギー貯蔵部品３２は、コンピュータ１０によって発生して電流制限回路３１を通った外部信号の電力信号成分（Ｖ）からエネルギーを蓄え始める。そして、制御装置２は、外部信号の電力信号成分（Ｖ）によって提供された電力を受信し始める。制御装置２は、外部信号が論理的低レベルから論理的高レベルへ転移してから第２予定時間が経過していると判断すると、制御装置２は第１制御信号（Ｓ₁）を発生し、第１トランジスタ３３１をＯＮ状態に切り替える。その結果、端子（Ｂ）の電圧はゼロまで引き下げられ、それによって、第４トランジスタ３３４をＯＮ状態に切り替える。このとき、エネルギー貯蔵部品３２は、その内部に蓄えているエネルギーを第４トランジスタ３３４を通って、ラッチングリレー４´のコイル４４に放出する。それにより、磁界をコイル４４内に発生させて、ラッチングリレー４´のスイッチ４１をＯＮ状態に切り替える。この結果、電子装置１´は省電力モードからオペレーティングモードへ切り替えられ、電力は外部電源（Ｖ_i）から電源部５に供給される。

第２実施形態の電子装置１´のその他の動作は、第１実施形態の電子装置１の動作と同様であるので、その詳細な説明は省略する。

要するに、電流制限回路３１とエネルギー貯蔵部品３２の間の協力により、本考案に係るリレー駆動モジュール３，３´は、先行技術と比較して、ラッチングリレー４，４´を駆動するための電流量を比較的少なくすることができる。その結果、リレー駆動モジュール３，３´は、電流供給量が制限された動作環境に、より一層容易に適用可能である。さらに、省電力モードで作動する場合、本考案に係るリレー駆動モジュール３，３´を組み込んだ電子装置１，１´は電力を消費しない。一旦、コンピュータ１０によって発生した外部信号が、論理的低レベルから論理的高レベルへ転移すると、外部信号の電力信号成分（Ｖ）は制御装置２、リレー駆動モジュール３，３´のオペレーションに必要な電力を供給する。ここで、エネルギーがラッチングリレー４，４´を駆動するために十分になるまで、リレー駆動モジュール３，３´のエネルギー貯蔵部品３２は、リレー駆動モジュール３，３´の電流制限回路３１によって取り出された少量の電流からエネルギーを蓄える。このとき、制御装置２は相当する制御信号（Ｓ₁，Ｓ₂）（リレー駆動モジュール３，３´の特別のメカニズムに依存する）を発生し、エネルギー貯蔵部品３２に蓄えられたエネルギーのラッチングリレー４，４´への放出を許し、電源部５をＯＮ状態に切り替え、オペレーティングモードの下で電子装置１，１´を動作させる。

本考案が最も実際的で好ましい実施形態と考えられることに関連して記載されたが、本考案は開示された実施形態に限られるものではなく、すべてのこの種の変更および同様な構成を含むように、最も広い解釈の範囲内に含まれるさまざまな構成をカバーすることを目的とするものと理解されるものである。

従来のリレー駆動回路を示す回路ブロック図である。従来の別のリレー駆動回路を示す回路ブロック図である。従来の液晶ディスプレイ用電源システムを示す回路ブロック図である。本考案に係るリレー駆動モジュールを組み込んだ電子装置の第１実施形態を示す回路ブロック図である。図１に示した電子装置の第１実施例を示す回路ブロック図である。図１に示した電子装置の第２実施例を示す回路ブロック図である。本考案に係るリレー駆動モジュールを組み込んだ電子装置の第２実施形態を示す回路ブロック図である。

符号の説明

１，１´ 電子装置
３，３´ リレー駆動モジュール
４，４´ ラッチングリレー
３１電流制限回路
３２エネルギー貯蔵部品
３３，３３´ スイッチ回路
４１スイッチ
４２，４３，４４4 コイル
３３１，３３２，３３３，３３４トランジスタ

Claims

外部信号によって制御信号を発生する制御装置と、
外部信号を受信し、電流閾値を越えない電流量を前記外部信号から取り出す電流制限回路と、
前記電流制限回路に電気的に結合され、前記電流制限回路から電流を受信してエネルギーを蓄えることができるエネルギー貯蔵部品と、
前記電流制限回路と前記エネルギー貯蔵部品との共通ノードに電気的に結合されたラッチングリレーと、
前記エネルギー貯蔵部品に電気的に結合され、制御信号によってコントロールされることで前記エネルギー貯蔵部品が選択的にその内部に蓄えられたエネルギーを放出することにより、ラッチングリレーを駆動するスイッチ回路とを備えたことを特徴とする、電子装置。
前記電流制限回路は、抵抗器、定電流回路および定電流リミッタのうちのいずれか１つであることを特徴とする、請求項１に記載の電子装置。
前記外部信号が電流成分および電圧成分を含み、前記電流制限回路が抵抗器であって、前記抵抗器の抵抗が少なくとも外部信号の電圧成分を前記電流制限回路の電流閾値で除することより求められる値であることを特徴とする、請求項１に記載の電子装置。
前記エネルギー貯蔵部品が、コンデンサおよび２次電池のうちのいずれか１つであることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子装置。
前記ラッチングリレーは、スイッチと第１および第２コイルとを有し、前記第１および第２コイルの各々が第１および第２端子をもっており、
前記電流制限回路と前記エネルギー貯蔵部品の共通ノードが、前記ラッチングリレーの前記第１および第２コイルの各々の前記第１端子に電気的に接続し、
前記スイッチ回路は、二つの制御信号によってコントロールされていて、
第１トランジスタと第２トランジスタとを有し、
前記第１トランジスタは、前記ラッチングリレーの前記第１コイルの前記第２端子に電気的に結合され、且つ前記二つの制御信号のうちの第１制御信号によってコントロールされることで、前記エネルギー貯蔵部品が選択的にその内部に蓄えられたエネルギーを前記ラッチングリレーの前記第１コイルに放出することにより、前記ラッチングリレーの前記スイッチをＯＦＦ状態に切り替えることができ、
前記第２トランジスタは、前記ラッチングリレーの前記第２コイルの前記第２端子に電気的に結合され、且つ前記二つの制御信号のうちの第２制御信号によってコントロールされることで、前記エネルギー貯蔵部品が選択的にその内部に蓄えられたエネルギーを前記ラッチングリレーの前記第２コイルに放出することにより、前記ラッチングリレーの前記スイッチをＯＮ状態に切り替えることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子装置。
前記ラッチングリレーは、スイッチとコイルとを有し、前記コイルは第１および第２端子をもっており、
前記スイッチ回路は、二つの制御信号によってコントロールされ、
第１トランジスタと第２トランジスタと第３トランジスタと第４トランジスタとを有し、前記第１トランジスタは前記ラッチングリレーの前記コイルの前記第１端子に電気的に結合され、前記第２トランジスタは前記ラッチングリレーの前記コイルの前記第２端子に電気的に結合され、前記第３トランジスタは前記エネルギー貯蔵部品と前記コイルの前記第１端子との間に電気的に結合され、前記第４トランジスタが前記エネルギー貯蔵部品と前記コイルの前記第２端子との間に電気的に結合され、
前記第１トランジスタは、前記二つの制御信号のうちの第１制御信号によってコントロールされることで、選択的に前記第４トランジスタをＯＮ状態に切り替え、前記エネルギー貯蔵部品がその内部に蓄えられたエネルギーを前記第４トランジスタを通して前記ラッチングリレーの前記コイルに放出することにより、前記ラッチングリレーの前記スイッチをＯＮ状態に切り替えることができ、
前記第２トランジスタは、前記二つの制御信号のうちの第２制御信号によってコントロールされることで、選択的に前記第３トランジスタをＯＮ状態に切り替え、前記エネルギー貯蔵部品がその内部に蓄えられたエネルギーを前記第３トランジスタを通して前記ラッチングリレーの前記コイルに放出することにより、前記ラッチングリレーの前記スイッチをＯＦＦ状態に切り替えることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子装置。
主作動部品と、前記主作動部品に電気的に接続されて前記主作動部品を駆動することができる電源部と、を更に備え、
前記ラッチングリレーの前記スイッチは、外部電源に電気的に接続することができる第１端子と、前記電源部に電気的に接続することができる第２端子とをもち、前記スイッチをＯＮ状態に切り替えたとき、外部電源によって供給された電力を電源部に送信することにより、前記電源部が前記主作動部品を駆動することができることを特徴とする、請求項５に記載の電子装置。
前記主作動部品が液晶ディスプレイパネルであり、外部信号が電力信号成分および画像信号成分を含み、前記制御装置が前記画像信号成分によって二つの制御信号を発生し、前記電流制限回路が前記電力信号成分から電流を取り出すことを特徴とする、請求項７に記載の電子装置。
前記外部信号の前記画像信号成分が第１予定時間中、論理的低レベルで維持されているとき、前記制御装置よって発生した前記二つの制御信号のうちの第１制御信号が前記第１トランジスタをコントロールすることで、前記エネルギー貯蔵部品がその内部に蓄えられたエネルギーを前記ラッチングリレーの前記第１コイルに放出することにより、前記ラッチングリレーの前記スイッチをＯＦＦ状態に切り替えることを特徴とする、請求項８に記載の電子装置。
前記外部信号が論理的低レベルから論理的高レベルへ転移してから第２予定時間が経過すると、前記制御装置よって発生した前記二つの制御信号のうちの第２制御信号が前記第２トランジスタをコントロールすることで、前記エネルギー貯蔵部品がその内部に蓄えられたエネルギーを前記ラッチングリレーの前記第２コイルに放出することによって、前記ラッチングリレーの前記スイッチをＯＮ状態に切り替えることを特徴とする、請求項８に記載の電子装置。
前記電源部と前記外部電源との間に電気的に接続することができるバイパススイッチを更に備え、前記バイパススイッチがＯＮ状態に切り替えたとき、前記外部電源によって供給された電力が前記電源部に送り込まれることを特徴とする、請求項７に記載の電子装置。
内部電源と、前記エネルギー貯蔵部品とは反対の位置に、前記内部電源と電流制限回路との間に電気的に結合したバックアップスイッチと、を更に備え、前記バックアップスイッチがＯＮ状態に切り替えたとき、前記バックアップスイッチは、電流が前記内部電源から前記電流制限回路を通って前記エネルギー貯蔵部品に送信させることができ、それによりエネルギーを前記エネルギー貯蔵部品に蓄えることができることを特徴とする、請求項７に記載の電子装置。
前記内部電源がバッテリであることを特徴とする、請求項１２に記載の電子装置。
主作動部品と、前記主作動部品に電気的に接続されて前記主作動部品を駆動するための電源部と、を更に備え、前記ラッチングリレーの前記スイッチは、外部電源に電気的に接続することができる第１端子と前記電源部に電気的に接続された第２端子とをもち、前記スイッチがＯＮ状態に切り替えたとき、外部電源によって供給された電力を電源部に送信することで、前記電源部が前記主作動部品を駆動することを特徴とする、請求項６に記載の電子装置。
前記主作動部品が液晶ディスプレイパネルであり、前記外部信号が電力信号成分および画像信号成分を含み、前記制御装置が前記画像信号成分によって二つの制御信号を発生し、前記電流制限回路が前記電力信号成分から電流を取り出すことを特徴とする、請求項１４に記載の電子装置。
前記外部信号が論理的低レベルから論理的高レベルへ転移してから第３予定時間経過したとき、前記制御装置よって発生した前記二つの制御信号のうちの第１制御信号が前記第１トランジスタをコントロールすることで、前記エネルギー貯蔵部品がその内部に蓄えられたエネルギーを前記第４トランジスタを通って前記ラッチングリレーの前記コイルに放出することにより、前記ラッチングリレーの前記スイッチをＯＮ状態に切り替えることを特徴とする、請求項１５に記載の電子装置。
前記外部信号の画像信号成分が第４予定時間中、論理的低レベルで維持されているとき、前記制御装置よって発生した前記二つの制御信号のうちの第２制御信号が前記第２トランジスタをコントロールすることで、前記エネルギー貯蔵部品がその内部に蓄えられたエネルギーを前記第３トランジスタを通って前記ラッチングリレーの前記コイルに放出することにより、前記ラッチングリレーの前記スイッチをＯＦＦ状態に切り替えることを特徴とする、請求項１５に記載の電子装置。