(57)【要約】【課題】スイッチング電源構成のＡＣアダプタにおいて、無負荷給の電状態時の電力消費を少なくして省電力化を図る。【解決手段】無負荷の給電状態時に、検出補正部２７により電圧検出部２２ｙの検出結果を補正し、この補正に基づき、出力処理部１８の給電用の直流電源が補正前の電圧より低電圧になるようにスイッチング制御部１３がスイッチング部１１を制御する。また、トランス１０ｙの第３巻き線に巻き足して形成した第４巻き線１０ｄの出力を補助電源部３７により整流、平滑してスイッチング制御部１３の最低動作電圧以上の直流の補助電源を形成する。そして、制御電源部２６の制御電源に代えて、補助電源部３７の補助電源をスイッチング制御部１３の電源端子Ｖｄｄに給電し、無負荷の給電状態時にスイッチング制御部１３が入力処理部７の入力側の直流電源の注入によって再起動されないようにして電力消費を少なくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された交流電源を整流、平滑する入力処理部と、
前記入力処理部の直流出力を断続してトランスの第１巻き線に給電するスイッチング部と、
前記トランスの第２巻き線の出力を整流、平滑して給電用の直流出力を形成し、該直流出力を出力端子から給電対象装置に給電する出力処理部と、
前記出力端子の電圧を検出する電圧検出部と、
前記トランスの第３巻き線の出力を整流、平滑して制御電源を形成する制御電源部と、
前記制御電源が給電される電源端子を有し、該電源端子の電圧が最低動作電圧以上に維持される間、前記電圧検出部の検出電圧が設定電圧になるように前記スイッチング部の断続をフィードバック制御するスイッチング制御部とを備えたＡＣアダプタにおいて、
無負荷の給電状態になるときに前記電圧検出部の検出結果を補正して前記給電用の直流出力の電圧を引き下げる検出補正部と、
前記第３巻き線に巻き足して形成された第４巻き線と、
前記第４巻き線の出力を整流、平滑し、前記無負荷の給電状態になるときに前記最低動作電圧以上の補助電源を形成して前記制御電源の代わりに前記電源端子に給電する補助電源部とを備えたＡＣアダプタ。
【請求項２】
給電状態の有負荷、無負荷によってレベル変化する給電制御端子をさらに備え、前記検出補正部は前記給電制御端子のレベルから前記無負荷の給電状態を検出する請求項１に記載のＡＣアダプタ。
【請求項３】
前記スイッチング制御部は、前記入力処理部の直流出力により起動され、前記電源端子の電圧が前記最低動作電圧より低くなると制御動作を停止する低電圧誤動作防止機能を備えた制御ＩＣにより形成されている請求項１または２に記載のＡＣアダプタ。
【請求項４】
前記電圧検出部と前記スイッチング制御部とはフォトカップラにより結合されている請求項１ないし３のいずれかに記載のＡＣアダプタ。
【請求項５】
前記補助電源部は、
前記第４巻き線の出力を整流、平滑するレギュレータ部と、
コレクタが前記レギュレータ部に接続され、エミッタが逆流防止用のダイオードを介して前記電源端子に接続され、ベースがバイアス用の抵抗を介して前記レギュレータ部に接続された給電制御用のトランジスタと、
前記給電制御用のトランジスタのベース電圧を無負荷の給電状態になるまで前記制御電源より低電圧に保持するツェナーダイオードとを備える請求項１ないし４のいずれかに記載のＡＣアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源構成のＡＣアダプタに関し、詳しくは、無負荷時の電力削減に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタやプロジェクタ等の各種の電子機器にはＡＣアダプタから本体装置等の給電対象装置に直流電源を給電するものがある。また、これらの電子機器において、写真印刷用のインクジェットプリンタ（以下、フォトプリンタという）のような携帯可能なタイプのものは、二次電池構成の電池ユニット（電池パックとも呼ばれる）が着脱自在に装着可能であり、電池ユニットが装着された場合、ＡＣアダプタからの給電を優先して、ＡＣアダプタおよび電池ユニットから給電対象装置である本体装置に直流電源が給電される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、この種のＡＣアダプタは変換効率を向上するため、一般に、フライバックコンバータやフォワードコンバータのスイッチング電源に形成される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７２０５７号公報（段落［００２４］−［００２６］、図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記ＡＣアダプタから給電対象装置に給電する直流電源を給電対象装置の電源電圧に設定すれば、給電対象装置にはＡＣアダプタから給電された直流電源を昇降圧するＤＣ−ＤＣコンバータ等を設けなくてよく、給電対象装置の小型化、コストダウン等を図ることができる。
【０００６】
そして、入力側（交流電源側）と出力側とを電気的に絶縁して給電対象装置に電源電圧の直流電源を給電する場合、ＡＣアダプタは例えば図３に示すようなフライバックコンバータのスイッチング電源に形成することが考えられる。
【０００７】
図３のＡＣアダプタは、電源コンセント１に差し込まれたＡＣプラグ２の例えば２３０Ｖの交流電源をヒューズ３および、コンデンサ４とコイル５が形成する交流フィルタ６を介して入力処理部７のダイオードブリッジの整流回路８に入力し、整流回路８および平滑コンデンサ９により前記交流電源を整流、平滑して高電圧の入力側の直流電源を形成する。さらに、この入力側の直流電源を、トランス１０ｘの１次側の第１巻き線１０ａに給電する。そして、第１巻き線１０ａに直列に接続されたスイッチング部１１のＮチャンネルＭＯＳタイプのＦＥＴ１２をスイッチング制御部１３により高周波スイッチングして前記入力側の直流電源を断続し、トランス１０ｘの二次側の第２巻き線１０ｂに巻き線１０ａ、１０ｂの巻き数比に応じた電圧のパルス出力を誘起する。なお、ＦＥＴ１２はドレインが第１巻き線１０ａに接続され、ソースが過電流検出用の抵抗１４を介して接地され、ゲートが抵抗１５を介してスイッチング制御部１３の制御端子Ｇに接続されている。また、抵抗１５にはゲート放電用の抵抗１６、ダイオード１７の直列回路が並列に接続されている。トランス１０ｘは１次側に制御電源用の第３巻き線１０ｃが設けられ、トランス１０ｘの各巻き線１０ａ〜１０ｃの丸印は巻き始めを示し、第２、第３巻き線１０ｂ、１０ｃの出力は同極性である。
【０００８】
そして、第２巻き線１０ｂのパルス出力を出力処理部１８のダイオード１９、平滑コンデンサ２０により整流、平滑し、給電用の直流出力として給電対象装置（図示せず）の電源電圧（例えば４２Ｖ）の出力側の直流電源を形成し、この出力側の直流電源を出力端子２１ｐ、２１ｎから給電対象装置に給電する。また、出力処理部１８の後段の電圧検出部２２ｘにより前記出力側の直流電源の電圧を検出し、その検出結果をフォトカップラ２３の発光ダイオード（発光素子）２３ａ、フォトトランジスタ（受光素子）２３ｂにより光信号でスイッチング制御部１３にフィードバックする。そして、スイッチング制御部１３により、前記検出結果の電圧がフィードバック制御の設定電圧になるように、ＦＥＴ１２の高周波スイッチングをフィードバック制御し、前記出力側の直流電源を給電対象装置の電源電圧に制御する。なお、フォトトランジスタ２３ｂはコレクタがスイッチング制御部１３のフィードバック端子ＦＢに接続され、エミッタは接地されている。
【０００９】
ところで、スイッチング制御部１３は種々のスイッチング電源用の制御ＩＣにより形成可能であり、例えば起動素子を内蔵した富士電機デバイステクノロジー（株）のＦＡ５５４０シリーズの制御ＩＣにより形成される場合、スイッチング制御部１３は高電圧端子Ｖｈに注入される高電圧の前記入力側の直流電源により起動され、その後は、ダイオード２４、平滑コンデンサ２５が形成する制御電源部２６から電源端子Ｖｄｄに給電される１０〜２０Ｖ前後の制御電源により動作してＦＥＴ１２の高周波スイッチングをフィードバック制御する。なお、制御電源部２６はダイオード２４、平滑コンデンサ２５によりトランス１０ｙの第３巻き線１０ｃの出力を整流、平滑して前記制御電源を形成する。また、スイッチング制御部１３は、過電流検出端子ＯＣに印加された抵抗１４の端子電圧から第１巻き線１０ａの過電流を監視し、過電流検出時にＦＥＴ１２をオフしてトランス１０ｘの１次側の過電流を防止する機能も備える。
【００１０】
上記図３のＡＣアダプタにおいて、出力端子２１ｐ、２１ｎに接続された給電対象装置の電源がオフしている場合や、出力端子２１ｐ、２１ｎから給電対象装置が切り離された場合には、ＡＣアダプタがいわゆる無負荷の給電状態になる。この無負荷の給電状態時にも前記出力側の直流電源を給電対象装置の電源電圧に維持すると、その間、ＦＥＴ１２の高速のスイッチング動作等によって電力が浪費される。
【００１１】
そして、前記ＦＡ５５４０シリーズの制御ＩＣ等により形成されるスイッチング制御部１３は、ＡＣアダプタの無負荷の給電状態時には擬似共振動作のフライバックによってＦＥＴ１２のスイッチング周波数が高くなり、電圧検出部２２ｘの検出結果の電圧が上昇してフォトダイオード２３ａの発光量が増加することから、この発光量の増加によってフォトトランジスタ２３ｂのコレクタの電圧（フィードバック端子ＦＢの電圧）がしきい値電圧に低下したときにＦＥＴ１２のスイッチング制御を停止する。さらに、このスイッチング制御の停止により、前記検出結果の電圧が低下してフィードバック端子ＦＢの電圧が前記しきい値電圧より高くなると、ＦＥＴ１２のスイッチング制御を再開する。このくり返しにより、無負荷の給電状態時にはＦＥＴ１２を間欠的にスイッチング制御してそのスイッチング周波数（発振周波数）を引き下げ、ＡＣアダプタの電力消費を低減する。
【００１２】
しかしながら、ＦＥＴ１２のスイッチング制御が停止すると、トランス１０ｘの巻き線１０ｂ、１０ｃのパルス出力が減少し、給電対象装置に給電する出力側の直流電源の電圧だけでなくスイッチング制御部１３の電源端子Ｖｄｄに給電する制御電源の電圧も低下する。そして、電源端子Ｖｄｄの制御電源の電圧がスイッチング制御部１３の動作可能な最低動作電圧より低下すると、スイッチング制御部１３は動作を停止して初期状態に戻り、その後、高電圧の入力側の直流電源の注入により再起動されてＦＥＴ１２のスイッチング制御を開始する。このとき、ＡＣアダプタの無負荷の給電状態が継続していると、前記検出結果の電圧が上昇してフィードバック端子ＦＢが前記しきい値電圧以下になり、スイッチング制御部１３がＦＥＴ１２のスイッチング制御を再び停止し、それに伴って電源端子Ｖｄｄの制御電源の電圧がスイッチング制御部１３の動作可能な最低動作電圧より低下し、スイッチング制御部１３が動作を停止して初期状態に戻る。以降、同様の動作をくり返す。
【００１３】
したがって、図３のＡＣアダプタは、無負荷の給電状態時に、入力処理部７の電力損の大きなリニアレギュレータ動作によって形成された高電圧の入力側の直流電源をスイッチング制御部１３に起動用の電源として間欠的に注入し、スイッチング制御部１３をくり返し起動する。そのため、無負荷の給電状態時の電力消費が却って増大する。この電力消費は入力側の直流電源の電圧が高くなる程多くなる。そして、とくにスイッチング制御部１３の制御ＩＣが低電圧誤動作防止（ＵＶＬＯ）機能を内蔵し、スイッチング制御部１３の動作可能な最低動作電圧が比較的高い場合には、スイッチング制御部１３の起動のくり返しに伴う電力消費が問題となる。
【００１４】
なお、ＡＣアダプタがフォワードコンバータのスイッチングレギュレータ構成に形成される場合にも、ＡＣアダプタが無負荷の給電状態になるときと同様の電力消費が問題となる。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、スイッチング電源構成のＡＣアダプタにおいて、無負荷の給電状態時の電力消費を少なくして省電力化を図ることを目的とする。なお、本発明において、「無負荷の給電状態」とは、ＡＣアダプタに接続されている給電対象装置態の電源がオフしている状態および、給電対象装置がＡＣアダプタから切り離された状態を含む。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明のＡＣアダプタは、入力された交流電源を整流、平滑する入力処理部と、前記入力処理部の直流出力を断続してトランスの第１巻き線に給電するスイッチング部と、前記トランスの第２巻き線の出力を整流、平滑して給電用の直流出力を形成し、該直流出力を出力端子から給電対象装置に給電する出力処理部と、前記出力端子の電圧を検出する電圧検出部と、前記トランスの第３巻き線の出力を整流、平滑して制御電源を形成する制御電源部と、前記制御電源が給電される電源端子を有し、該電源端子の電圧が最低動作電圧以上に維持される間、前記電圧検出部の検出電圧が設定電圧になるように前記スイッチング部の断続をフィードバック制御するスイッチング制御部とを備えたＡＣアダプタにおいて、無負荷の給電状態になるときに前記電圧検出部の検出結果を補正して前記給電用の直流出力の電圧を引き下げる検出補正部と、前記第３巻き線に巻き足して形成された第４巻き線と、前記第４巻き線の出力を整流、平滑し、前記無負荷の給電状態になるときに前記最低動作電圧以上の補助電源を形成して前記制御電源の代わりに前記電源端子に給電する補助電源部とを備える。
【００１７】
したがって、本発明のＡＣアダプタによると、無負荷の給電状態時に、検出補正部により電圧検出部の検出結果が補正され、この補正に基づき、給電用の直流電源が補正前の電圧より低電圧になるようにスイッチング制御部がスイッチング部を制御する。このとき、トランスの第３巻き線に巻き足して形成された第４巻き線に第３巻き線の出力より高電圧の出力が発生する。さらに、第４巻き線の出力が補助電源部により整流、平滑されてスイッチング制御部の最低動作電圧以上の直流の補助電源が形成される。
【００１８】
そして、前記補正により低下した第３巻き線の出力に基づく制御電源部の直流の制御電源に代えて、補助電源部の最低動作電圧以上の直流の補助電源がスイッチング制御部の電源端子に給電され、スイッチング制御部は、入力処理部の入力側の直流電源で起動されることなく、電源端子に給電される補助電源により動作を継続してスイッチング部を断続する。この場合、無負荷の給電状態時にスイッチング制御部が入力処理部の入力側の直流電源の注入によって再起動されることがなく、ＡＣアダプタの無負荷の給電状態時の電力消費を少なくして省電力化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明のＡＣアダプタは、給電状態の有負荷、無負荷によってレベル変化する給電制御端子をさらに備え、前記検出補正部は前記給電制御端子のレベルから前記無負荷の給電状態を検出する。したがって、給電制御端子のレベルから無負荷の給電状態を簡単に検出して無負荷の給電状態時の電力消費を少なくし、省電力化を図ることができる。
【００２０】
そして、本発明のＡＣアダプタの前記スイッチング制御部は、前記電源端子の電圧が前記最低動作電圧より低くなると制御動作を停止する低電圧誤動作防止（ＵＶＬＯ）機能を備えた制御ＩＣにより形成されていることか好ましい。この場合、無負荷の給電状態時には、第３巻き線の出力に基づく制御電源部の制御電源に代えて、補助電源部の最低動作電圧以上の補助電源がスイッチング制御部の電源端子に給電されるため、スイッチング制御部は、低電圧誤動作防止機能が働かず、入力処理部の入力側の直流電源の注入によって再起動されることがない。そのため、低電圧誤動作防止機能を備えたこの種のＡＣアダプタの無負荷の給電状態時の電力消費を少なくし、省電力化を図ることができる。
【００２１】
また、本発明のＡＣアダプタは、前記電圧検出部と前記スイッチング制御部とはフォトカップラにより結合されていることも好ましい。この場合、フォトカップラによりトランスの１次側（交流電源側）と２次側（直流出力側）とを電気的に絶縁した構成のこの種のＡＣアダプタの無負荷の給電状態時の電力消費を少なくし、省電力化を図ることができる。
【００２２】
さらに、本発明のＡＣアダプタの前記補助電源部は、前記第４巻き線の出力を整流、平滑するレギュレータ部と、コレクタが前記レギュレータ部に接続され、エミッタが逆流防止用のダイオードを介して前記電源端子に接続され、ベースがバイアス用の抵抗を介して前記レギュレータ部に接続された給電制御用のトランジスタと、前記給電制御用のトランジスタのベース電圧を無負荷の給電状態になるまで前記制御電源より低電圧に保持するツェナーダイオードとを備えることが実用で好ましい。
【００２３】
この場合、無負荷の給電状態になるまで、すなわち、ＡＣアダプタの有負荷の給電状態時は、トランスの第３巻き線の出力に基づく制御電源部の制御電源の電圧がツェナーダイオードで規定される補助電源部の給電制御用のトランジスタのベース電圧より高くなり、このトランジスタおよび逆流防止用のダイオードがオフして制御電源部の制御電源がスイッチング制御部の電源端子に給電される。つぎに、無負荷の給電状態時は、制御電源部の制御電源の電圧より補助電源部の給電制御用のトランジスタのベース電圧が高くなり、このトランジスタおよび逆流防止用のダイオードがオンし、補助電源部の補助電源が制御電源に代わってスイッチング制御部の電源端子に給電される。
【００２４】
したがって、前記補助電源部を、第４巻き線の出力を整流、平滑するレギュレータ部および、給電制御用のトランジスタ、逆流防止用のダイオード、ツェナーダイオードを設けた簡単で具体艇的な構成に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の一実施形態について、図１および図２を参照して詳述する。図１は本実施形態のＡＣアダプタの結線図、図２はその動作説明用の波形図である。それらの図面において、図３と同一の符号は同一もしくは相当するものを示す。
【００２６】
図１に示す本実施形態のＡＣアダプタは、スイッチング制御部１３が例えば前記ＦＡ５５４０シリーズの低電圧誤動作防止（ＵＶＬＯ）機能を内蔵した制御ＩＣからなり、有負荷の給電時に制御電源部２６から電源端子Ｖｄｄに給電される制御電源が約１２Ｖ、電源端子Ｖｄｄの最低動作電圧が約９Ｖである。
【００２７】
そして、図１に示す本実施形態のＡＣアダプタが図３のＡＣアダプタと異なる点は、つぎの第１ないし第４の点である。
【００２８】
第１には図３のトランス１０ｘに代えてトランス１０ｙを備えた点である。トランス１０ｙは第３巻き線１０ｃに巻き足して形成された第４巻き線１０ｄがさらに設けられ、この第４巻き線１０ｄは無負荷の給電状態時に前記最低動作電圧より高い約１２Ｖの補助電源を電源端子Ｖｄｄに給電するように巻き数が設定されている。
【００２９】
第２には出力処理部１８の後段に、図３の電圧検出部２２ｘに代わる電圧検出部２２ｙおよび検出補正部２７を備えた点である。電圧検出部２２ｙは、出力端子２１ｐ、２１ｎ間に抵抗２８、順方向のフォトダイオード２３ａ、電流調整用のＮＰＮのトランジスタ２９のコレクタ、エミッタ、温度特性補正用の逆方向のツェナーダイオード３０を直列に接続して形成され、トランジスタ２９はベースに出力処理部１８の出力電圧を抵抗３１、３２により分圧したバイアス電圧が印加される。そして、出力処理部１８の出力側の直流電源（すなわち出力端子２１ｐ、２１ｎ間の給電用の直流出力）の電圧を検出し、検出結果の電圧に応じてフォトダイオード２３ａの通電電流量（さらにはその発光量）を制御する。検出補正部２７は、ＮチャンネルＣＭＯＳタイプのＦＥＴ３３のドレイン、ソースをフォトダイオード２３ａのカソード、出力端子２１ｎに接続し、出力端子２１ｐ、２１ｎ間に抵抗３４を介してゲート電圧設定用の逆方向のツェナーダイオード３５を設けて形成され、ＦＥＴ３３はゲートにツェナーダイオード３５のカソードの電圧が印加される。
【００３０】
第３には、給電状態の有負荷、無負荷によってレベル変化する給電制御端子３６を備え、この給電制御端子３６をＦＥＴ３３のゲートに接続した点である。制御電源端子３６は出力端子２１ｐ、２１ｎと共にフォトプリンタの本体装置等の給電対象装置に接離自在に接続されるコネクタ端子部を形成し、無負荷の給電状態時は、図中に破線で示した給電対象装置内の等価回路スイッチがオフして給電制御端子３６が接地状態のローレベル（以下、Ｌという）からオープン状態（非接地状態）のハイレベル（以下、Ｈという）にレベル変化する。
【００３１】
第４には、第４巻き線１０ｄの出力を整流、平滑し、無負荷の給電状態になるときに前記最低動作電圧以上の補助電源を形成して制御電源の代わりにスイッチング制御部１３の電源端子Ｖｄｄに給電する補助電源部３７を備えた点である。補助電源部３７は、整流用のダイオード３８および平滑用のコンデンサ３９により形成されたレギュレータ部４０と、コレクタがレギュレータ部４０の出力端子であるダイオード３８のカソードとコンデンサ３９との接続点４０ａに接続されたＮＰＮの給電制御用のトランジスタ４１と、トランジスタ４１のエミッタと電源端子Ｖｄｄとの間に設けられた逆流防止用のダイオード４２と、接続点４０ａとトランジスタ４１のベースとの間に設けられたバイアス用の抵抗４３と、トランジスタ４１のベースとアースとの間に設けられたツェナーダイオード４４とを備える。ツェナーダイオード４４はそのツェナー電圧の設定に基づき、有負荷の給電状態時にはトランジスタ４１のベース電圧をそのエミッタ側の制御電源より低電圧に保持し、無負荷の給電状態時にはトランジスタ４１のベース電圧をそのエミッタ側の制御電源より高くする。
【００３２】
このように構成された本実施形態のＡＣアダプタの動作について説明すると、まず、出力端子２１ｐ、２１ｎに給電対象装置が接続されてその電源がオンしている有負荷の給電状態時は、給電制御端子３６がＬに保持されてＦＥＴ３３がオフすることから、検出補正部２７は有負荷の給電状態であることを検出する。このとき、検出補正部２７は電圧検出部２２ｙに作用しない。
【００３３】
電圧検出部２２ｙは出力処理部１８の出力電圧（負荷給電用の直流出力の電圧）の逆にトランジスタ２９のコレクタ・エミッタ電圧が変化して負荷給電用の直流出力の電圧を検出する。そして、有負荷の給電状態時は、トランジスタ２９のコレクタ・エミッタ電圧の変化に基づき、検出結果の電圧に比例してフォトダイオード２３ａの通電電流が変化し、フォトダイオード２３ａの発光量、さらにはフォトトランジスタ２３ｂの受光量が、出力処理部１８の出力電圧に比例して変化する。このとき、スイッチング制御部１３のフィードバック端子ＦＢは出力処理部１８の出力電圧の逆にレベル（電圧）変化する。
【００３４】
そして、入力処理部７の入力側の直流電源により起動されたスイッチング制御部１３は、フィードバック端子ＦＢのレベルとフィードバック制御の設定電圧（４２Ｖ）のレベルとの誤差に基づき、出力処理部１８の出力電圧が設定電圧になるように、スイッチング部１１のＦＥＴ１２の高周波スイッチングをフィードバック制御して入力処理部７からトランス１０ｙの第１巻き線１０ａに給電される入力側の直流電源を断続する。この断続に基づく第２巻き線１０ｂのパルス出力が出力処理部１８により整流、平滑されて前記設定電圧の出力側の直流電源が形成され、この直流電源が出力端子２１ｐ、２１ｎから給電対象装置に給電される。
【００３５】
また、前記入力側の直流電源の断続により、トランス１０ｙの第３、第４巻き線１０ｃ、１０ｄにもそれぞれの巻き数に応じたパルス出力が発生する。そして、第３巻き線１０ｃのパルス出力が制御電源部２６により整流、平滑され、有負荷の給電状態時は約１２Ｖの規定電圧の制御電源が形成される。この制御電源がスイッチング制御部１３の電源端子Ｖｄｄに給電されてスイッチング制御部１３が制御電源で動作する。
【００３６】
一方、第４巻き線１０ｄのパルス出力が補助電源部３７のレギュレータ部４０により整流、平滑されて制御電源より高電圧の補助電源が形成される。有負荷の給電状態時は、制御電源が約１２Ｖであるのに対して補助電源は約１２０Ｖになる。
【００３７】
さらに、補助電源がバイアス用の抵抗４３を介してカソードに印加されるツェナーダイオード４４は、ツェナー電圧が前記規定電圧の制御電源より少し低い１０Ｖに設定されている。そのため、有負荷の給電状態時のトランジスタ４１のベース電圧は制御電源の電圧より低くなる。このとき、トランジスタ４１のエミッタと電源端子Ｖｄｄとの間に設けられた逆流防止用のダイオード４２は逆バイアスされてオフし、補助電源部３７の補助電源はスイッチング制御部１３に給電されない。
【００３８】
したがって、有負荷の給電状態時は、トランス１０ｙの第３巻き線１０ｃの出力に基づく制御電源部２６の約１２Ｖの制御電源がスイッチング制御部１３に給電され、制御電源部２６の制御電源でスイッチング制御部１３が動作してＦＥＴ１２の高周波スイッチングを制御することにより、給電対象装置に前記設定電圧（４２Ｖ）の直流電が給電される。このとき、制御電源の電圧はスイッチング制御部１３の最低動作電圧（約９Ｖ）より高く、スイッチング制御部１３は入力処理部７の高電圧の入力側の直流電源で再起動されることがない。
【００３９】
つぎに、無負荷の給電状態時は、給電制御端子３６がＨになることから、検出補正部２７は無負荷の給電状態であることを検出する。このとき、ツェナーダイオード３５のツェナー電圧（約５Ｖ）でＦＥＴ３３がオンし、このＦＥＴ３３によりフォトダイオード２３ａのカソード側にトランジスタ２９、ツェナーダイオード３の通電路に並列にバイパス路が形成される。
【００４０】
そして、前記バイパス路の形成によりフォトダイオード２３ａのカソード電位が低下し、フォトダイオード２３ａの通電電流が増加して電圧検出部２２ｙの検出結果が補正され、具体的には、電圧検出部２２ｙの検出結果の電圧が出力処理部１８の実際の出力電圧より高く補正される。この補正によりフォトダイオード２３ａの発光量が増大してフォトトランジスタ２３ｂの受光量も増大する。さらに、入力処理部７の入力側の直流電源により起動されたスイッチング制御部１３は、補正された検出電圧に基づくフィードバック端子ＦＢのレベルが設定電圧のレベルになるようにＦＥＴ１２の高周波スイッチングをフィードバック制御して第１巻き線１０ａに給電される入力側の直流電源を断続する。
【００４１】
このとき、第２ないし第４巻き線１０ｂ〜１０ｄのパルス出力は、補正に相当する量だけ減少し、第２巻き線１０ｂのパルス出力を出力処理部１８により整流、平滑して形成された出力側の直流電源の電圧は、例えば設定電圧（４２Ｖ）の１／１０の約４．２Ｖに低下する。なお、出力側の直流電源の電圧低下に伴ってＦＥＴ１２のスイッチング周波数が低下するため、ＦＥＴ１２のスイッチング動作等による電力の浪費が防止される。
【００４２】
また、第３巻き線１０ｃのパルス出力を整流、平滑して形成される制御電源部２６の制御電源の電圧も１／１０の約２．３Ｖに低下し、同様に、第４巻き線１０ｃのパルス出力を整流、平滑して形成される補助電源部３７のレギュレータ部４０の補助電源の電圧も１／１０の約１２Ｖに低下する。
【００４３】
そして、レギュレータ部４０の補助電源が抵抗４３を介してトランジスタ４１のベースのツェナーダイオード４４に印加され、トランジスタ４１のベース電圧は無負荷の給電状態時にもツェナーダイオード４４のツェナー電圧によって１０Ｖに維持され、トランジスタ４１はベース電圧がエミッタ側の制御電圧より高くなる。そのため、トランジスタ４１およびダイオード４２がオンし、制御電源に代えて、レギュレータ部４０の約１２Ｖの補助電源がトランジスタ４１、ダイオード４２を介してスイッチング制御部１３の電源端子Ｖｄｄに給電される。
【００４４】
そして、トランジスタ４１、ダイオード４２の電圧降下を考慮したとしても、スイッチング制御部１３は、電源端子Ｖｄｄにスイッチング制御部１３の最低動作電圧（約９Ｖ）より高電圧の補助電源が給電され、無負荷の給電状態時に動作を停止することがない。
【００４５】
したがって、無負荷の給電状態時は、検出補正部２７による電圧検出部２２ｙの検出結果の電圧の昇圧補正に基づき、出力端子２１ｐ、２１ｎから給電対象装置に給電する出力側の直流電源の電圧を１／１０に低くしてＦＥＴ１２のスイッチング周波数を引き下げ、しかも、トランス１０ｙの第４巻き線１０ｄの出力に基づく補助電源部３７の補助電源をスイッチング制御部１３の電源端子Ｖｄｄに給電し、電源端子Ｖｄｄを低電圧誤動作防止（ＵＶＬＯ）機能が動作する最低動作電圧以上に維持し、入力処理部７の高電圧の入力側の直流電源によってスイッチング制御部１３が再起動される事態を回避することにより、無駄な電力消費を少なくして省電力化が図られる。
【００４６】
なお、給電制御端子３６がＬのとき（有負荷の給電状態時）および、給電制御端子３６がＨになるとき（無負荷の給電状態時）のコンデンサ３９、２５、２０の端子間電圧をまとめて示すと、つぎの表１に示すようになる。
【００４７】
【表１】
2010068638.tif 000003
【００４８】
また、実験によると、図２（ａ）に示すように制御端子３６がＬになる無負荷の給電状態時において、スイッチング制御部１３の電源端子Ｖｄｄが同図（ｂ）の実線に示すように最低動作電圧Ｖαより高い一定電圧に維持される本実施形態のＡＣアダプタと、スイッチング制御部１３の起動のくり返しによってその電源端子Ｖｄｄが同図（ｂ）の破線に示すように最低動作電圧Ｖαから起動電圧（上限電圧）Ｖβへの上昇と、その逆の降下とを周期的にくり返すＡＣアダプタとについて、無負荷の給電状態時の電力消費を比較したところ、後者のＡＣアダプタは０．３Ｗであったのに対して、本実施形態のＡＣアダプタは０．２Ｗに低減されることが確かめられた。したがって、本実施形態のＡＣアダプタをフォトプリンタ等の機器の外部電源としてＡＣアダプタとして使用することにより、フォトプリンタ等の機器の待機時（電源オフ時）の消費電力を、エナジ−スター（ＥＮＥＲＧＹ  ＳＴＡＲ）の外部電源規格値（０．３Ｗ）より少なくすることができる。
【００４９】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、前記実施形態においては、検出電圧のフィードバックにフォトカップラ２３を使用してトランス１０ｙの１次側（交流電源側）と２次側（出力側）とを電気的に絶縁したが、フォトカップラ以外の手段でトランス１０ｙの１次側と２次側とを電気的に絶縁する構成であってもよく、さらには、トランス１０ｙの１次側と２次側との電気的な絶縁が不要な場合は、フォトカップラ２３等を使用することなく、検出電圧のフィードバックを電気信号で行う構成であってもよい。
【００５０】
また、前記実施形態においては、給電制御端子３６のレベル変化から無負荷の給電状態時を検出するようにしたが、給電制御端子３６に代わる端子や接点等のレベル変化や給電対象装置の接離に伴うスイッチ切り替え等から無負荷の給電状態時を検出するようにしてもよい。さらに、トランス１０ｙの各巻き線１０ａ〜１０ｄの巻き数等は入力側および出力側の直流電源や制御電源、補助電源の電圧等に応じて設定すればよい。
【００５１】
つぎに、スイッチッグ制御部１３は種々のスイッチング電源用の制御ＩＣにより形成することができ、その際、制御ＩＣは低電圧誤動作防止（ＵＶＬＯ）機能を内蔵していないものであってもよい。さらに、スイッチッグ制御部１３はスイッチング電源用の制御ＩＣで形成したものに限るものではない。
【００５２】
また、前記実施形態においては、フライバックコンバータのスイッチング電源に形成されたＡＣアダプタに適用したが、本発明は、フォワードコンバータのスイッチング電源に形成されたＡＣアダプタ等にも同様に適用することができる。
【００５３】
そして、本発明は、種々の電子機器の本体装置等を充電するＡＣアダプタに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態の結線図。
【図２】図１の動作説明の波形図。
【図３】スイッチング電源構成のＡＣアダプタの一例の結線図。
【符号の説明】
【００５５】
７…入力処理部、１０ｙ…トランス、１０ａ…第１巻き線、１０ｂ…第２巻き線、１０ｃ…第３巻き線、１０ｄ…第４巻き線、１１…スイッチング部、１３…スイッチング制御部、１８…出力処理部、２１ｐ、２１ｎ…出力端子、２２ｙ…電圧検出部、２３…フォトカップラ、２６…制御電源部、２７…検出補正部、３６…給電制御端子、３７…補助電源部、４０…レギュレータ部、４１…給電制御用のトランジスタ、４２…逆流防止用のダイオード、４３…バイアス用の抵抗、４４…ツェナーダイオード、Ｖｄｄ…電源端子
【図１】
2010068638.tif 000004
【図２】
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【図３】
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