(57)【要約】【課題】電源電圧を負荷へ供給する電源ラインに過電流が流れた場合に、当該電源ラインの電気的開放を迅速に行うことが出来ると共に、従来よりも安価に実現出来る電源回路を提供する。【解決手段】トランス５と負荷Ｌ１〜Ｌｍとの間の電源ラインＦ１にコイル７を設ける。電源ラインＦ１の短絡や、負荷Ｌ１〜Ｌｍの異常により、電源ラインＦ１に過電流が流れた場合に、コイル７を溶断することで、電源ラインＦ１を電気的に開放する。【選択図】図２
2010171324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力が一次側に与えられ、二次側から複数の電圧が取り出されるトランスと、
前記トランスの二次側から取り出される電圧を負荷へ供給する電源ラインと、
を備えた電源回路において、
前記トランスと負荷との間の電源ラインに、前記電源ラインに流れる過電流により溶断し、当該電源ラインを電気的に開放するコイルを設けたことを特徴とする電源回路。
【請求項２】
請求項１に記載の電源回路において、
前記コイルが、前記トランスの近傍に設けられていることを特徴とする電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源電圧を供給する電源ラインに過電流が流れた場合に、当該過電流による発熱から電気部品を保護する電気回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、商用電源に接続して使用する電気機器においては、例えば、図３の２００で示される電源回路が用いられる。電源回路２００は、プリント配線基板ＰＢ２上に設けられている。５は、二次側から複数の電圧Ｖ１〜Ｖｎが取り出されるトランスである。Ｆ１〜Ｆｎは、トランス５から導出されている電源ラインであり、銅箔から成る配線パターンとして形成されている。例えば、電源ラインＦ１には電圧Ｖ１が供給され、電源ラインＦ２には電圧Ｖ２が供給され、電源ラインＦ３には電圧Ｖ３が供給され、電源ラインＦｎには電圧Ｖｎが供給される。Ｌ１〜Ｌｍは、電源ラインＦ１に接続されている負荷、ＥＰ１〜ＥＰ８は、プリント配線基板ＰＢ２上に配置された電子部品である。
【０００３】
ここで、各負荷Ｌ１〜Ｌｍの一方は、電源ラインＦ１に接続されており、他方は、アースラインＧＮＤに接地されているため、当該負荷Ｌ１〜Ｌｍには、電源ラインＦ１を介して、電圧Ｖ１が供給される。尚、電源ラインＦ１と同様、電源ラインＦ２〜Ｆｎにおいても、１つまたは複数の負荷がそれぞれ接続されているが、便宜上、当該負荷の図示を省略する。
【０００４】
以上のような構成の電源回路２００において、負荷の異常や電源ラインの短絡等が原因で、例えば、電源ラインＦ１に過電流が流れた場合、当該電源ラインＦ１が発熱し、この発熱によって電源ラインＦ１を構成する配線パターンが焼損したり、電源ラインＦ１の付近の電子部品ＥＰ１，ＥＰ４，ＥＰ６が劣化したりする場合がある。この問題を解決すべく、後掲の特許文献１〜４には、電流ヒューズや通常の配線パターンより細い配線パターンを設けて、電源ラインに過電流が流れた場合に、これらを溶断することにより、当該電源ラインを電気的に開放する電源回路が開示されている。例えば、図３の電源回路２００においては、電源ラインＦ１のＳで示す部分に、当該電流ヒューズや細い配線パターンが設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１１４６７号公報
【特許文献２】特開２００１−２３７５１３号公報
【特許文献３】特開２０００−００３６６２号公報
【特許文献４】実開平０５−０３８９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電流ヒューズが設けられた従来の電源回路では、当該電流ヒューズを安価に調達することが困難であるため、電源回路のコストの削減を図ることが出来ない。また、通常の配線パターンより細い配線パターンが設けられた従来の電気回路では、当該配線パターンの溶断までに時間を要するため、電源ラインの電気的開放を迅速に行えるとは言い難い。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑み、電源電圧を負荷へ供給する電源ラインに過電流が流れた場合に、当該電源ラインの電気的開放を迅速に行うことが出来ると共に、従来よりも安価に実現出来る電源回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電源回路は、交流電源を整流する整流回路と、整流回路の出力が一次側に与えられ、二次側から複数の電圧が取り出されるトランスと、トランスの二次側から取り出される電圧を負荷へ供給する電源ラインとを備えており、トランスと負荷との間の電源ラインに、電源ラインに流れる過電流により溶断し、当該電源ラインを電気的に開放するコイルを設けている。
【０００９】
このようにすることで、電流ヒューズよりも安価なコイルが用いられるため、部品コストの削減を図ることができ、以って、従来よりも安価な電源回路を実現することが出来る。また、細く形成された配線パターンよりも溶断速度の速いコイルが用いられるため、電源ラインの電気的開放を迅速に行うことができ、安全性が向上する。さらに、電源ノイズを除去するフィルタ機能のあるコイルが用いられるため、ノイズの少ない電源電圧を負荷へ供給することが出来る。
【００１０】
本発明の電源回路において、コイルは、トランスの近傍に設けられるのが好ましい。
【００１１】
このようにすることで、電源ラインのどの箇所で短絡が発生しても、必ずコイルが溶断されるため、電源ラインを電気的に開放することが出来る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、トランスの二次側から取り出される電圧を負荷へ供給する電源ラインに過電流が流れた場合に、トランスと負荷との間の電源ラインに設けられたコイルが溶断し、当該電源ラインが電気的に開放されるため、電源ラインの電気的開放を迅速に行うことが出来ると共に、従来よりも安価な電源回路を実現することが出来る。さらに、コイルのフィルタ機能により、ノイズの少ない電源電圧を負荷へ供給出来るという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態である電源回路の回路図である。
【図２】本発明の実施形態である電源回路の構成を示した図である。
【図３】従来の電源回路の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。尚、以下の図では、同一部分または対応する部分に同一符号を付してある。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明に係る電源回路の一例を示した回路図であり、図２は、電源回路の構成を示した図である。この電源回路１００は、例えば、ＤＶＤレコーダに搭載される。図１において、１は交流電源（ＡＣ１００Ｖ）に接続されるプラグ、２は短絡保護のためのヒューズ、３はノイズを除去するためのラインフィルタ、４は交流電源を整流する整流回路、５は整流回路４の出力が一次側に与えられ、二次側から複数の電圧が取り出されるトランスである。６はＬＥＤ（発光ダイオード）６ａとフォトトランジスタ６ｂとから構成されるフォトカプラである。
【００１６】
トランス５の一次側において、Ｑ１はトランス５に接続されたスイッチング素子であって、例えばＭＯＳ−ＦＥＴから成る。ｄはドレイン、ｇはゲート、ｓはソースを表している。Ｑ２はスイッチング素子Ｑ１のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御用トランジスタである。Ｒ１〜Ｒ４は抵抗、Ｄ１およびＤ２はダイオード、Ｃ１はコンデンサを表している。自励発振によるスイッチング素子Ｑ1のＯＮ／ＯＦＦ動作によって、トランス５の一次側に流れる電流が断続され、スイッチング素子Ｑ１がＯＮの期間ではトランス５にエネルギーが蓄積され、スイッチング素子Ｑ１がＯＦＦの期間では蓄積されたエネルギーが二次側へ放出されて、トランス５の二次側から複数の電圧が取り出される。
【００１７】
トランス５の二次側において、Ｑ３は電圧検出用のトランジスタ、Ｄ３およびＤ４はダイオード、Ｃ２〜Ｃ４はコンデンサ、Ｒ５〜Ｒ８は抵抗、Ｚ１はツェナーダイオードである。７は電源ラインＦ１に過電流が流れた場合に溶断するコイルであり、細い巻線から成る。尚、このコイル７は、図２に示すように、トランス５の近傍に設けられている。Ｌ１〜Ｌｍは、例えば、マイクロコンピュータや信号処理ＩＣ等の制御系の負荷である。
【００１８】
ダイオードＤ３、コンデンサＣ２、コイル７は、トランス５と負荷Ｌ１〜Ｌｍとの間の電源ラインＦ１に接続されている。この電源ラインＦ１は、トランス５の二次側から導出され、負荷Ｌ１〜Ｌｍに電源電圧を供給するためのラインであって、電圧Ｖ１（例えば＋５Ｖ）が負荷Ｌ１〜Ｌｍに供給される。
【００１９】
ダイオード４、コンデンサＣ３は、電源ラインＦ２に接続されている。この電源ラインＦ２は、トランス５の二次側から導出され、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の光ディスクを回転させるスピンドルモータ（図示省略）を含む駆動系の負荷に電源電圧を供給するためのラインであって、電圧Ｖ２（例えば＋９Ｖ）が駆動系負荷に供給される。
【００２０】
抵抗Ｒ５およびツェナーダイオードＺ１は電源ラインＦ２に接続されており、ツェナーダイオードＺ１の両端には抵抗Ｒ６、Ｒ７が接続されている。コンデンサＣ４は、トランジスタＱ３のエミッタ・ベース間に接続されている。電源ラインＦ２の電圧Ｖ２は、抵抗Ｒ５〜Ｒ７およびツェナーダイオードＺ１により分圧される。
【００２１】
トランジスタＱ３のエミッタは電源ラインＦ１に接続され、コレクタは抵抗Ｒ８を介してフォトカプラ６のＬＥＤ６ａに接続されている。このトランジスタＱ３と、フォトカプラ６と、制御用トランジスタＱ２とは、電源ラインＦ２の電圧Ｖ２を検出して、スイッチング素子Ｑ１のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御するフィードバック回路を構成している。
【００２２】
トランス５の二次側からは、電源ラインＦ１、Ｆ２の他に、複数の電源ラインＦ３〜Ｆｎが導出されており、各電源ラインは、図示しないその他の負荷に電源電圧を供給する。例えば、電源ラインＦ３は、ＤＶＤレコーダの表示用として用いられる蛍光表示管（図示省略）のフィラメントに電源電圧を供給するためのラインである。
【００２３】
また、電源ラインＦ２〜Ｆｎには、コイル７と同様のコイル（図示省略）、および、各電源ラインから電源電圧が供給される負荷（図示省略）が、電源ラインＦ１と同様の接続形態で設けられている。
【００２４】
以上のような構成の電源回路において、ＤＶＤレコーダが動作状態にあるときは、電源ラインＦ１を通して負荷Ｌ１〜Ｌｍ（マイクロコンピュータ等）に電圧Ｖ１が供給され、電源ラインＦ２を通してスピンドルモータ等に電圧Ｖ２が供給され、電源ラインＦ３を通して蛍光表示管に電圧Ｖ３が供給され、電源ラインＦｎを通して他の負荷に電圧Ｖｎが供給される。
【００２５】
ここで、ＤＶＤレコーダの動作状態において、例えば、異物の混入等により電源ラインＦ１が短絡すると、電源ラインＦ１に過電流が流れる。尚、ＤＶＤレコーダの動作状態とは、電源回路１００による電源電圧の供給状態を指す。また、同じくＤＶＤレコーダの動作状態において、例えば、負荷Ｌ１〜Ｌｍの内、いずれか１つの負荷または複数の負荷に異常が生じた場合も、当該電源ラインＦ１に過電流が流れる。
【００２６】
しかしながら、本発明の実施形態である電源回路１００においては、電源ラインＦ１に過電流が流れると、当該過電流によりコイル７が溶断されて、電源ラインＦ１が電気的に開放されるため、電源ラインＦ１の配線パターン（図２）が焼損することを防止することが出来る。また、電源ラインＦ１付近に設置された電子部品ＥＰ１，ＥＰ４，ＥＰ６（図２）等においても、発熱の影響を最小限にとどめる事が出来るため、当該電子部品が熱により劣化して、動作不良等の不具合が生じることを抑止することが出来る。
【００２７】
また、電源回路１００においては、図２に示したように、コイル７がトランス５の近傍に設けられているため、コイル７から負荷Ｌ１〜Ｌｍまでの間の電源ラインＦ１のどの箇所で短絡が発生しても、必ずコイル７が溶断されて、電源ラインＦ１が電気的に開放される。これにより、電源ラインＦ１の配線パターンが焼損することをより効果的に防止することが出来る。
【００２８】
尚、電源ラインＦ２〜Ｆｎにおいても、コイル７と同様のコイルが設けられることにより、電源ラインＦ１の場合と同様の効果が得られる。これにより、各電源ラインに過電流が流れた場合、当該電源ラインに接続されたコイルがそれぞれ溶断されて、電源ラインが電気的に開放されるため、それぞれの電源ラインの配線パターンが焼損することを防止することが出来る。また、各電源ラインＦ２〜Ｆｎ付近に設置された電子部品ＥＰ２，ＥＰ３，ＥＰ５，ＥＰ７，ＥＰ８等においても、発熱の影響を最小限にとどめる事が出来るため、当該電子部品が熱により劣化して、動作不良等の不具合が生じることを抑止することが出来る。
【００２９】
このように、本発明の実施形態である電源回路１００では、従来の電源回路で用いられていた電流ヒューズに代えて、コイル７を用いるため、電源ラインに流れる過電流により当該コイル７が溶断して、電源ラインを電気的に開放することが出来るだけでなく、コイルは電流ヒューズに比べて低コストであるため、従来の電源回路よりも安価な電源回路を実現することが出来る。
【００３０】
また、上記実施形態においては、従来の電源回路で用いられていた細い配線パターンに代えて、コイル７を用いるため、電源ラインに過電流が流れた場合に、コイル７が短時間で溶断し、電源ラインの電気的開放を、従来の電源回路よりも迅速に行うことが出来る。
【００３１】
さらに、上記実施形態においては、各電源ラインＦ１〜Ｆｎに接続されたコイル７は、過電流による当該電源ラインの発熱を抑止するだけでなく、電源ノイズ除去用のフィルタとしての役割も果たすことが出来るため、ノイズの少ない電源電圧を負荷へ供給出来ると共に、専用のフィルタが不要となって部品も削減することができ、以って、従来よりも更にコストの低い電源回路を実現することが出来る。
【００３２】
本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記実施形態では、ＤＶＤレコーダに搭載される電源回路を例に挙げたが、本発明は、ＤＶＤレコーダ以外にも、例えばビデオレコーダ、オーディオ装置、テレビジョン受像機などの各種機器に適用することが出来る。
【００３３】
また、上記実施形態においては制御系と駆動系の２つの負荷系統に電源電圧を供給する場合を例に挙げたが、本発明は、１つの負荷系統のみに電源電圧を供給する場合にも適用することが出来る。
【００３４】
さらに、上記実施形態においては、各電源ラインに複数の負荷を接続する場合を例に挙げたが、本発明は、１つの負荷を接続する場合にも適用することが出来る。
【符号の説明】
【００３５】
４    整流回路
５    トランス
７    コイル
Ｆ１〜Ｆｎ    電源ライン
Ｌ１〜Ｌｍ    負荷
１００    電源回路
【図１】
2010171324.tif 000003
【図２】
2010171324.tif 000004
【図３】
2010171324.tif 000005