(57)【要約】【課題】  トランスの一次側において交流電源の通電および停電を検出し、通電の検出と同期してリセット信号を制御部に出力することができる停電検出回路を提供する。【解決手段】  交流電源の通電および停電を検出する停電検出回路において、トランスの一次側において交流電源の通電および停電を検出する停電検出手段と、通電検出信号および停電検出信号を生成する検出信号生成手段と、リセット信号を生成するリセット信号生成手段と、停電検出手段が通電を検出すると、通電検出信号とリセット信号の生成を同期させる同期手段とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の通電および停電を検出する停電検出回路において、
トランスの一次側において交流電源の通電および停電を検出する停電検出手段と、
通電検出信号および停電検出信号を生成する検出信号生成手段と、
リセット信号を生成するリセット信号生成手段と、
前記停電検出手段が通電を検出すると、前記通電検出信号および前記リセット信号の生成を同期させる同期手段とを備えることを特徴とする停電検出回路。
【請求項２】
請求項１に記載の停電検出回路において、
前記停電検出手段は、発光ダイオードとフォトトランジスタにより構成されるフォトカプラを有し、前記発光ダイオードはトランスの一次側に接続され、フォトダイオードはトランスの二次側に接続されることを特徴とする停電検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子機器における交流電源の通電および停電を検出する停電検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭内に設置されている電気・電子機器は、ユーザがリモートコントローラを用いて電源のオンオフ等の操作を可能とするために、待機状態となっている。機器が待機状態であるとき、リモートコントローラからの信号を受光する受光部や制御部等の一部の構成部のみに電力を供給している。このため、このような電気・電子機器では、機器を使用するときに電力を供給する主電源回路と機器を使用しないときに電力を供給するスタンバイ電源回路が備えられている。
【０００３】
主電源回路およびスタンバイ電源回路を備えた電気・電子機器では、交流電源からの通電および停電を検出する検出部とリセット信号を出力するリセット部が備えられている。検出部が通電を検出すると、制御部により主電源回路から機器の各構成部に電力が供給されるとともに、リセット部からリセット信号が制御部に出力され、制御部を初期状態にする。また、検出部が停電を検出すると、機器への電力供給が停止されるため、制御部によりＰＯＷＥＲ ＯＦＦや停電処理シーケンスが実行される。この検出部およびリセット部は、通常、スタンバイ電源回路で使用するトランスの二次巻線に接続されている。検出部は、トランスの一次側の通電および停電にリニアに反応するトランスの二次巻線の出力変動を利用することにより、通電および停電を検出している。
【０００４】
また、電気・電子機器において、主電源回路およびスタンバイ電源回路の他にスイッチング電源を用いることもできる（例えば、特許文献１参照）。スイッチング電源における通電および停電の検出は、検出部をトランスの一次側に設け、トランスの一次側の電圧変動を二次側に伝達する手段（フォトカプラ）を用いている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５９９７４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９２６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スイッチング電源を備えた電子・電気機器において、トランスの二次側の電圧変動により通電および停電を検出する場合、トランスの二次側の電圧変動が交流電源に対してリニアに反応しないことがある。このため、停電検出に遅れが発生し、機器が起動した状態で電源オフとなり停電処理等を行うことができないという問題がある。
【０００７】
特許文献２のように検出部をトランスの一次側に設けた電子・電気機器は、電源電圧が動作限界値付近を変動すると、通電検出と連動してリセット信号が出力されない場合や、主回路に供給される電源が必要とされる電圧レベルに達していない状態でリセットが解除されることも想定され、誤作動を起こす可能性がある。このように、電源電圧が不安定な状態で初期化されると、電子・電気機器を正常に起動させることができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、トランスの一次側において交流電源の通電および停電を検出し、通電の検出と同期してリセット信号を制御部に出力することができる停電検出回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明における停電検出回路は、交流電源の通電および停電を検出する停電検出回路において、トランスの一次側において交流電源の通電および停電を検出する停電検出手段と、通電検出信号および停電検出信号を生成する検出信号生成手段と、リセット信号を生成するリセット信号生成手段と、停電検出手段が通電を検出すると、通電検出信号およびリセット信号の生成を同期させる同期手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記の停電検出回路において、停電検出手段は、発光ダイオードとフォトトランジスタにより構成されるフォトカプラを有し、発光ダイオードはトランスの一次側に接続され、フォトダイオードはトランスの二次側に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トランスの一次側において交流電源の通電および停電を検出し、通電の検出と同期してリセット信号を制御部に出力することができる停電検出回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施例である停電検出回路の構成を示すブロック図である。図２は、本実施例の停電検出回路１の詳細な構成を示す図である。本実施例の停電検出回路は、映像音響機器などの電気・電子機器に備えられる。図１に示す停電検出回路１は、停電検出部１０、同期部２０、検出信号生成部３０、リセット信号生成部４０を備える。本実施例の停電検出回路１は、電源生成部２に接続されている。電源生成部２は、例えばスイッチング電源であり、商用電源等の交流電源３と接続し、停電検出回路１を備えた機器が通常の動作をしているときに、図示しないこの機器の各構成部の動作に必要な電力を供給する。図２に示すように、電源生成部２は、トランスＴ、一次巻線Ｐ、二次巻線Ｓ、帰還巻線Ｄ、電源制御回路を備える。
【００１３】
停電検出部１０は、フォトカプラ１１、定電圧ダイオード１２、ダイオード１３、抵抗１４およびコンデンサ１５を備え、交流電源３のＨＯＴ／ＣＯＬＤ間に接続されている。フォトカプラ１１は、発光ダイオード１１ａとフォトトランジスタ１１ｂを備える。フォトカプラ１１において、発光ダイオード１１ａは電源生成部２のトランスＴの一次側に接続され、フォトダイオード１１ｂは電源生成部２のトランスＴの二次側に接続されている。定電圧ダイオード１２、ダイオード１３および抵抗１４は、発光ダイオード１１ａに流れる電流を調整するために、発光ダイオード１１ａと直列に接続されている。コンデンサ１５は、トランスＴの一次側から流れる脈動電流を平滑するために用いられる。
【００１４】
交流電源からの通電時において、電源生成部２のトランスＴの一次側の電圧が定電圧ダイオード１２の降伏電圧より大きくなると、発光ダイオード１１ａに電流が流れ、発光ダイオード１１ａが発光する。発光ダイオード１１ａから発光された光は、フォトトランジスタ１１ｂにより受光される。また、交流電源からの通電が停止すると、トランスＴの一次側の電圧が定電圧ダイオード１１の降伏電圧より小さくなるため、発光ダイオード１１ａに電流が流れなくなり、発光ダイオード１１ａの発光が停止する。
【００１５】
このように、停電検出部１０は、トランスＴの一次側が通電すると、一次側に接続された発光ダイオード１１ａが発光し、この光を受光した二次側に接続されたフォトトランジスタ１１ｂがオンすることにより、通電を検出する。また、停電検出回路１０は、トランスＴの一次側が停電すると、一次側に接続された発光ダイオード１１ａの発光が停止し、二次側に接続されたフォトトランジスタ１１ｂがオフすることにより、停電を検出する。
【００１６】
同期部２０は、ｎｐｎトランジスタ２１、抵抗２２、抵抗２３、抵抗２４およびコンデンサ２５を備える。ｎｐｎトランジスタ２１のベースは、抵抗２２を介してフォトトランジスタ１１ｂのエミッタと接続している。また、ｎｐｎトランジスタ２１のコレクタは、抵抗２３を介して電源生成部２のトランスＴの二次側と接続している。トランスＴの一次側が通電すると、ｎｐｎトランジスタ２１は、停電検出部１０のフォトトランジスタ１１ｂがオンするため、ベースに電圧が印加されオンになる。このとき、ｎｐｎトランジスタ２１のコレクタは、ＬＯＷレベルになる。また、トランスＴの一次側が停電すると、ｎｐｎトランジスタ２１は、停電検出部１０のフォトトランジスタ１１ｂがオフとするため、ベースに電圧が印加されなくなりオフになる。このとき、ｎｐｎトランジスタ２１のコレクタはＨＩＧＨレベルになる。
【００１７】
このように、同期部２０は、トランスＴの一次側が通電すると、すなわち停電検出部１０が通電を検出すると、ｎｐｎトランジスタ２１のコレクタがＬＯＷレベルになる。また、同期部２０は、トランスＴの一次側が停電すると、すなわち停電検出部１０が停電を検出すると、ｎｐｎトランジスタ２１のコレクタがＨＩＧＨレベルになる。ＬＯＷレベルとなる信号およびＨＩＧＨレベルとなる信号は、同期部２０から検出信号生成部３０およびリセット信号生成部４０に同時に出力される。
【００１８】
検出信号生成部３０は、リセットＩＣ３１および抵抗３２を備える。本実施例におけるリセットＩＣ３１はオープンドレイン型のリセットＩＣである。リセットＩＣ３１の入力端子は、同期部２０のｎｐｎトランジスタ２１のコレクタと接続している。リセットＩＣ３１の出力端子は、抵抗３２を介して電源生成部２のトランスＴの二次側と接続している。また、リセットＩＣ３１の出力端子は、図示しない電気・電子機器を制御するマイクロコンピュータ等の制御部と接続している。検出信号生成部３０は、同期部２０から入力した信号に応じた検出信号を生成し制御部に出力する。
【００１９】
オープンドレイン型のリセットＩＣは、入力電圧がリセットＩＣの最低動作電圧未満のとき、出力がＨＩＧＨレベル（ＩＣの出力が不定となるため、プルアップされた電圧）となる。しかし、入力電圧がリセットＩＣの最低動作電圧を超え、且つ検出電圧未満の状態では出力がＬＯＷレベルとなる。また、入力電圧が最低動作電圧を超え、且つ検出電圧を超えることにより、出力はＨＩＧＨレベルになる。本実施例で使用するオープンドレイン型のリセットＩＣ３１は、入力電圧がリセットＩＣの最低動作電圧未満の状態と、最低動作電圧以上で且つ検出電圧未満の状態の２種類の動作モードで使用する。
【００２０】
本実施例の検出信号生成部３０において、停電検出部１０が通電を検出すると、同期部２０のｎｐｎトランジスタ２１のコレクタがＬＯＷレベルになるため、このコレクタに接続されたリセットＩＣ３１の入力端子もＬＯＷレベル（最低動作電圧未満の入力電圧）になる。リセットＩＣ３１は、入力端子がＬＯＷレベルになると、出力端子からＨＩＧＨレベル（リセットＩＣ３１の出力が不定となるため、プルアップされた電圧）の通電検出信号を出力する。また、本実施例の検出信号生成部３０において、停電検出部１０が停電を検出すると、同期部２０のｎｐｎトランジスタ２１のコレクタがＨＩＧＨレベルになるため、このコレクタに接続されたリセットＩＣ３１の入力端子もＨＩＧＨレベルになる。しかしながら、このときに入力される電圧は最低動作電圧以上で且つ検出電圧未満に設定されているため、リセットＩＣ３１は、入力端子がＨＩＧＨレベルになると、出力端子からＬＯＷレベルの停電検出信号を出力する。
【００２１】
このように、検出信号生成部３０は、停電検出部１０が通電を検出すると、ＨＩＧＨレベルの通電検出信号を制御部に出力する。制御部は、検出信号生成部３０からＨＩＧＨレベルの通電検出信号が入力されることにより、通電時の制御をすることができる。また、検出信号生成部３０は、停電検出部１０が停電を検出するとき、ＬＯＷレベルの停電検出信号を制御部に出力する。制御部は、検出信号生成部３０からＬＯＷレベルの停電検出信号が入力されることにより、停電時の制御をすることができる。
【００２２】
リセット信号生成部４０は、ｎｐｎトランジスタ４１、ｎｐｎトランジスタ４２、抵抗４３、抵抗４４、電解コンデンサ４５、抵抗４６、抵抗４７、抵抗４８、ダイオード４９、抵抗５０、抵抗５１およびコンデンサ５２を備える。ｎｐｎトランジスタ４１のベースは抵抗４３を介して同期部２１のｎｐｎトランジスタ２１のコレクタと接続し、ｎｐｎトランジスタ４１のコレクタは抵抗４４を介して電源生成部２のトランスＴの二次側と接続している。また、ｎｐｎトランジスタ４１のコレクタは、電解コンデンサ４５のプラス極に接続している。ｎｐｎトランジスタ４２のベースは抵抗４６を介して電解コンデンサ４５のマイナス極に接続し、ｎｐｎトランジスタ４２のコレクタは抵抗４７を介して電源生成部２のトランスＴの二次側と接続している。また、ｎｐｎトランジスタ４２のコレクタは、電気・電子機器を制御するマイクロコンピュータ等の制御部と接続している。リセット信号生成部４０は、同期部２０から入力した信号に応じたリセット信号を制御部に出力する。
【００２３】
リセット信号生成部４０において、停電検出部１０が通電を検出すると、同期部２０のｎｐｎトランジスタ２１のコレクタがＬＯＷレベルになるため、このコレクタに接続されたｎｐｎトランジスタ４１のベースもＬＯＷレベルになる。ｎｐｎトランジスタ４１は、ベースがＬＯＷレベルになるため、ベースに電圧が印加されずオフとなる。このとき、ｎｐｎトランジスタ４１のコレクタはＨＩＧＨレベルとなり、電解コンデンサ４５に電圧が印加される。ｎｐｎトランジスタ４２は、ベースに電解コンデンサ４５により微分化された電圧が印加される。ｎｐｎトランジスタ４２は、ベースに電圧が印加されオンになり、コレクタがＬＯＷレベルになる。このように、ｎｐｎトランジスタ４２のコレクタがＬＯＷレベルになることにより、リセット信号生成部４０は、ＬＯＷレベルのリセット信号を制御部に出力することができる。
【００２４】
リセット信号生成部４０において、停電検出部１０が停電を検出すると、同期部２０のｎｐｎトランジスタ２１のコレクタがＨＩＧＨレベルになるため、このコレクタに接続されたｎｐｎトランジスタ４１のベースもＨＩＧＨレベルになる。ｎｐｎトランジスタ４１は、ベースがＨＩＧＨレベルになるため、ベースに電圧が印加されオンになる。ｎｐｎトランジスタ４１がオンになると、電解コンデンサ４５の電荷は放電されるが、ｎｐｎトランジスタ４２に対して順方向に電圧が印加されない。このため、ｎｐｎトランジスタ４２は、オフになりコレクタがＨＩＧＨレベルになる。このように、ｎｐｎトランジスタ４２のコレクタからＨＩＧＨレベルになることにより、リセット信号生成部４０は、ＨＩＧＨレベルのリセット信号を制御部に出力することができる。
【００２５】
図３は、リセット信号の信号波形を示す図である。図３ａに示すように、停電検出部１０が通電を検出すると、ｎｐｎトランジスタ４２のベースに電解コンデンサ４５により微分化された電圧が印加される。ｎｐｎトランジスタ４２は、ベース電圧が印加されることでオンするため、コレクタがＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルになり、図３ｂに示すようなパルス状のリセット信号を出力する。その後、ｎｐｎトランジスタ４２はベース電圧の低下によってオフになり、ｎｐｎトランジスタ４２のコレクタはＬＯＷレベルからＨＩＧＨレベルになる。制御部は、ＬＯＷレベルのリセット信号の入力でリセット状態になり、ＨＩＧＨレベルのリセット信号の入力でリセット状態が解除され初期化される。
【００２６】
上述した本実施例の停電検出回路１では、停電検出部１０が通電を検出すると、同期部２０のｎｐｎトランジスタ２１のコレクタがＬＯＷレベルになる。このｎｐｎトランジスタ２１のコレクタから出力されるＬＯＷレベルの信号は、検出信号生成部３０およびリセット信号生成部４０に同時に出力される。したがって、検出信号生成部３０による通電検出信号とリセット信号生成部４０によるリセット信号の生成を同期させることができる。
【００２７】
また、本実施例の停電検出回路１において、電源生成部２は、スイッチング電源の代わりに、トランスを用いた直流電源を使用することも可能である。また、停電検出部１０に備えられたフォトトランジスタ１１ｂの出力を、同期部２０のｎｐｎトランジスタ２１を介して検出信号生成部３０およびリセット信号生成部４０に接続することにより、フォトトランジスタ１１ｂのコレクタ電流を低減させることができ、発光ダイオード１１ａの消費電流を低減させることができる。
【００２８】
検出信号生成部３０において、オープンドレイン型のリセットＩＣを用いることにより、出力端子の電圧レベルを入力電圧レベルに関わらず設定することができる。また、検出信号生成部３０には、オープンドレイン型のリセットＩＣの他に、トランジスタでリセットＩＣの出力論理を変換することで、ＣＯＭＳ出力タイプのリセットＩＣを使用することも可能である。どちらのリセットＩＣを使用する場合でも、リセットＩＣの消費電流を低減させることができる。オープンドレイン型のリセットＩＣを使用する場合は、出力端子に接続する抵抗の抵抗値を調整することにより、消費電流を低減させることができる。また、検出信号生成部３０では、リセットＩＣの代わりにトランジスタを用いることもできる。
【００２９】
上述したように、本実施例の停電検出回路１は、停電検出回路１０においてトランスＴの一次側で通電および停電を検出する。停電検出部１０が通電を検出したと、同期部２０により通電検出信号とリセット信号が同期して生成され、生成された通電検出信号およびリセット信号を制御部に出力することができる。このため、マイクロコンピュータ等の制御部の誤作動を防ぐことができ、正常に電気・電子機器を起動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例である停電検出回路の構成を示すブロック図。
【図２】本実施例の停電検出回路１の詳細な構成を示す図。
【図３】リセット信号の信号波形を示す図。
【符号の説明】
【００３１】
１…停電検出回路、２…電源生成部、３…交流電源、１０…停電検出部、１１…フォトカプラ、１１ａ…発光ダイオード、１１ｂ…フォトトランジスタ、１２…定電圧ダイオード、１３…ダイオード、１４…抵抗、１５…コンデンサ、２０…同期部、２１…ｎｐｎトランジスタ、２２…抵抗、２３…抵抗、２４…抵抗、２５…コンデンサ、３０…検出信号生成部、３１…リセットＩＣ、３２…抵抗、４０…リセット信号生成部、４１…ｎｐｎトランジスタ、４２…ｎｐｎトランジスタ、４３…抵抗、４４…抵抗、４５…電解コンデンサ、４６…抵抗、４７…抵抗、４８…抵抗、４９…ダイオード、５０…抵抗、５１…抵抗、５２…コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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