(57)【要約】【課題】待機状態における出力電圧検出回路及び出力電圧検出回路内のフォトカプラの消費電力を削減し、スイッチング電源及び電子機器の待機状態の消費電力を低減する。【解決手段】電子機器の待機状態においてはスイッチング電源の出力電圧検出回路及び出力電圧検出回路内のフォトカプラへの電流供給を停止し、補助巻線の電圧に基づく制御に切り替える。さらに待機状態におけるスイッチング電源の出力電圧は通常状態の出力電圧に比べて低い電圧とする。【選択図】図２
2010063293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電圧値を一定にするための出力電圧検出回路と、補助巻線を含むトランスを有し、第一の状態では出力電圧検出回路で検出される出力電圧値が一定となるようにスイッチ素子を制御し、第二の状態では前記出力電圧検出回路を無効化し、補助巻線に生じる電圧が一定となるようにスイッチ素子を制御する電源
【請求項２】
出力電圧値を一定にするための出力電圧検出回路と、前記出力電圧検出回路への電流を遮断する第一スイッチを有し、
第一の状態において前記第一スイッチをオンし前記出力電圧検出回路への電流を供給し、第二の状態において前記第一スイッチをオフすることで前記出力電圧検出回路を無効化する電源
【請求項３】
スイッチ素子の制御を行う制御回路と、
出力電圧値を一定にするための出力電圧検出回路と、
前記出力電圧検出回路の電流を遮断する第一スイッチと、
前記制御回路の制御端子へ供給する電圧を切り替える制御切替回路を有し、
第一の状態において前記第一スイッチをオンし前記出力電圧検出回路への電流を供給し、第二の状態において前記第一スイッチをオフすることで前記出力電圧検出回路を無効化し
前記制御切替回路は
第一の状態において前記制御回路の制御端子に出力電圧検出回路で検出される出力電圧値に対応する電圧が供給され、第二の状態において前記制御回路の制御端子に補助巻線に生じる電圧値に対応する電圧が供給されるように切り替えを行うことを特徴とする電源
【請求項４】
第一の状態から第二の状態へ移行する場合には前記制御回路の制御端子に補助巻線に生じる電圧値に対応する電圧が供給開始した後に、前記出力電圧検出回路を無効化し、第二の状態から第一の状態へ移行する場合には前記出力電圧検出回路の無効化を解除した後に、前記制御回路の制御端子に出力電圧検出回路で検出される出力電圧値に対応する電圧の供給を行う請求項３の電源
【請求項５】
二次側の出力電圧値を一定にするための制御情報を一次側に伝達するための第一フォトカプラと、
前記第一フォトカプラの第一フォトダイオードへの電流を遮断する第一スイッチを有し、
第一の状態において前記第一スイッチをオンし前記第一フォトダイオードへの電流を供給し、第二の状態において前記第一スイッチをオフすることで前記フォトダイオードへの電流を遮断する電源
【請求項６】
第一の状態か第二の状態かを二次側に伝達するための第二フォトカプラと
前記第二フォトカプラの第二フォトダイオードへの電流を遮断する第二スイッチを有し、
第二の状態において前記第二フォトダイオードへの電流を遮断し、第一の状態において前記第二フォトダイオードへの電流を供給する請求項５の電源
【請求項７】
第一の状態から第二の状態へ移行する場合には第二フォトダイオードへの電流供給の停止後に第一フォトダイオードへの電流供給を停止し、第二の状態から第一の状態へ移行する場合には第一フォトダイオードへの電流供給開始後に第二フォトダイオードへの電流供給を開始する請求項６の電源
【請求項８】
第一の状態と第二の状態は、電源外部からの入力信号に応じて判断されることを特徴とする請求項１から７のいずれかの電源
【請求項９】
請求項１から８のいずれかの電源を内蔵し、第一の状態と第二の状態とは電子機器の通常状態と待機状態であることを特徴とする電子機器
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、待機状態における消費電力の削減可能な電源及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビやＰＣ用モニタなどの電子機器ではリモコンや機器の前面にあるタッチスイッチで電源をオフしても、リモコンからのオン信号の受信やタッチスイッチのオンを検出する機能を動作させているため完全にはオフ状態にはならずいわゆる待機状態に入る。近年、待機状態での消費電力が問題となっており、待機状態での消費電力を出来るだけゼロに近づけるためのさまざまな技術が開発されている。
【０００３】
図４には制御信号によって出力電圧検出回路の出力電圧設定値を変化させることができる出力電圧調整回路１１を設け、待機状態の出力電圧を下げることにより、電子機器の消費電力低減化を実現することができる直流−直流変換器が開示されている。
【０００４】
しかし、図４の直流−直流変換器は、待機状態においても出力電圧を一定に調整するための出力電圧検出回路６での電力の消費は継続して行われている。出力電圧検出回路６にはフォトカプラの発光部７が存在し、出力電圧を一定にするためには発光部７に数ｍＡの電流が流れている必要があるため出力電圧検出回路６全体では数十ｍＷ程度の電力が消費されている。
【特許文献１】特開平０７−１７０７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はスイッチング電源の出力電圧検出回路及び出力電圧検出回路内のフォトカプラの消費電力を削減し、スイッチング電源および電子機器の待機状態の消費電力を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、出力電圧値を一定にするための出力電圧検出回路と、補助巻線を含むトランスを有し、第一の状態では出力電圧検出回路で検出される出力電圧値が一定となるようにスイッチ素子を制御し、第二の状態では前記出力電圧検出回路を無効化し、補助巻線に生じる電圧が一定となるようにスイッチ素子を制御する電源である
【０００７】
請求項２の発明は出力電圧値を一定にするための出力電圧検出回路と、前記出力電圧検出回路への電流を遮断する第一スイッチを有し、
第一の状態において前記第一スイッチをオンし前記出力電圧検出回路への電流を供給し、第二の状態において前記第一スイッチをオフすることで前記出力電圧検出回路を無効化する電源
【０００８】
請求項１と請求項２の発明によれば電源は第二の状態において出力電圧調整回路を無効化し、その消費電力を低減できる。
【０００９】
請求項３の発明は、スイッチ素子の制御を行う制御回路と、
出力電圧値を一定にするための出力電圧検出回路と、
前記出力電圧検出回路の電流を遮断する第一スイッチと、
前記制御回路の制御端子へ供給する電圧を切り替える制御切替回路を有し、
第一の状態において前記第一スイッチをオンし前記出力電圧検出回路への電流を供給し、第二の状態において前記第一スイッチをオフすることで前記出力電圧検出回路を無効化し
前記制御切替回路は
第一の状態において前記制御回路の制御端子に出力電圧検出回路で検出される出力電圧値に対応する電圧が供給され、第二の状態において前記制御回路の制御端子に補助巻線に生じる電圧値に対応する電圧が供給されるように切り替えを行うことを特徴とする電源である。
【００１０】
この発明によれば、電源は第二の状態において二次側の出力電圧調整回路を無効化し、その消費電力を低減でき、さらに第二の状態においても出力電圧をある程度安定化できる。
【００１１】
請求項４の発明は上記発明に加えて、第一の状態から第二の状態へ移行する場合には前記制御回路の制御端子に補助巻線に生じる電圧値に対応する電圧が供給開始した後に、前記出力電圧検出回路を無効化し、第二の状態から第一の状態へ移行する場合には前記出力電圧検出回路の無効化を解除した後に、前記制御回路の制御端子に出力電圧検出回路で検出される出力電圧値に対応する電圧の供給を行う電源である
【００１２】
この発明によれば、電源は第二の状態において二次側の出力電圧調整回路を無効化し、その消費電力を低減でき、さらに第二の状態においても出力電圧をある程度安定化でき、加えて第二の状態から第一の状態、第一の状態から第二の状態への切り替わり時に出力電圧が制御されていない状態を経ることなく移行することができる。
【００１３】
請求項５の発明は、二次側の出力電圧値を一定にするための制御情報を一次側に伝達するための第一フォトカプラと、
前記第一フォトカプラの第一フォトダイオードへの電流を遮断する第一スイッチを有し、
第一の状態において前記第一スイッチをオンし前記第一フォトダイオードへの電流を供給し、第二の状態において前記第一スイッチをオフすることで前記フォトダイオードへの電流を遮断する電源である。
【００１４】
この発明によれば電源は第二の状態において出力電圧調整回路内のフォトカプラへの電流を遮断し、その消費電力を低減できる。
【００１５】
請求項６の発明は上記発明に加えて、第一の状態か第二の状態かを二次側に伝達するための第二フォトカプラと
前記第二フォトカプラの第二フォトダイオードへの電流を遮断する第二スイッチを有し、
第二の状態において前記第二フォトダイオードへの電流を遮断し、第一の状態において前記第二フォトダイオードへの電流を供給する電源である
【００１６】
この発明によれば電源は第二の状態において出力電圧調整回路内のフォトカプラへの電流を遮断し、その消費電力を低減でき、さらに第二の状態であるか否かを一次側に伝達することができる。
【００１７】
請求項７の発明は上記発明に加えて、第一の状態から第二の状態へ移行する場合には第二フォトダイオードへの電流供給の停止後に第一フォトダイオードへの電流供給を停止し、第二の状態から第一の状態へ移行する場合には第一フォトダイオードへの電流供給開始後に第二フォトダイオードへの電流供給を開始する電源である
【００１８】
この発明によれば電源は第二の状態において出力電圧調整回路内のフォトカプラへの電流を遮断し、その消費電力を低減でき、さらに第二の状態であるか否かを一次側に伝達することができる。加えて第二の状態から第一の状態、第一の状態から第二の状態への切り替わり時に出力電圧が制御されていない状態を経ることなく移行することができる。
【００１９】
請求項８の発明は上記いずれかの発明に加えて、第一の状態と第二の状態は電源外部からの入力信号に応じて判断される電源である
【００２０】
この発明によれば電源は第一の状態と第二の状態の状態移行を外部からの信号で行うことができる。
【００２１】
請求項９の発明は上記いずれかの発明の電源を内蔵し、第一の状態と第二の状態とは電子機器の通常状態と待機状態であることを特徴とする電子機器。
【００２２】
この発明によれば電子機器は待機状態における消費電力が低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下にまず従来のスイッチング電源について図１を参照して説明する。
【００２４】
図１において、このスイッチング電源はＡＣ入力１２０と、整流ダイオード１２１と平滑コンデンサ１２３と、スイッチ素子１０１とスイッチング制御回路１０２と、補助電源整流回路１０３と、トランス１０５と、二次側整流回路１０４と、出力電圧検出回路１０６、フォトカプラのフォトダイオード１０７とフォトトランジスタ１０８とを有する。
【００２５】
整流ダイオード１２１と平滑コンデンサ１２３はＡＣ入力１２０を整流、平滑しＤＣ電圧を生成し、トランス１０５の一次巻線１１１に供給する。一次巻線１１１の他方にはスイッチ素子１０１が接続されており、通常スイッチ素子１０１はＭＯＳＦＥＴやトランジスタを用いる。スイッチ素子１０１はスイッチング制御回路１０２に接続されており、スイッチング制御回路１０２はスイッチ素子１０１のオン、オフを制御し制御端子１０９に生じる電圧が一定となるように制御を行う。
【００２６】
スイッチング制御回路１０２がスイッチ素子１０１のオン、オフの制御を行う方法はＰＷＭと呼ばれる方法が一般的であり、ＰＷＭは一定周期中のオン時間とオフ時間の割合を制御するものである。他の制御方式としてはＰＦＭと呼ばれる方法もある。さらに複数のスイッチ素子を制御する多石方式もある。ここでは何れの制御方式であってもよいがＰＷＭ制御の場合を例に説明を行う。
【００２７】
スイッチ素子１０１が一定の周波数でオン、オフを行い一次巻線１１１に電流が断続的に流れることにより、二次巻線１１２及び補助巻線１１３に電圧が断続的にトランス１０５の巻線の比に応じて生じる。補助巻線１１３に生じる電圧は補助電源整流回路１０３により整流され、スイッチング制御回路１０２の電源として供給され、また、フォトトランジスタ１０８を介して制御端子１０９に接続される。
【００２８】
二次巻線１１２に生じる電圧は二次側整流回路１０４により整流され、出力電圧Ｖｏｕｔとなる。また出力電圧Ｖｏｕｔは出力電圧検出回路１０６に接続され、出力電圧検出回路１０６内のフォトダイオード１０７を介してフォトトランジスタ１０８に流れる電流を変化させる。出力電圧Ｖｏｕｔが大きくなるとフォトダイオードの発光が強くなり、出力電圧Ｖｏｕｔが小さくなると発光が弱くなる。フォトダイオード１０７の発光強度の変化はフォトトランジスタ１０８により検出され、フォトトランジスタ１０８に流れる電流は出力電圧Ｖｏｕｔが大きくなると増大、出力電圧Ｖｏｕｔが小さくなると減少する。
【００２９】
フォトトランジスタ１０８はスイッチング制御回路１０２の制御端子１０９に接続されているため、フォトトランジスタ１０８に流れる電流が変化すると制御端子１０９の電圧値が変化する。スイッチング制御回路１０２は制御端子１０９の電圧が上昇したときにはスイッチ素子１０１のスイッチオン時間を短くし、制御端子１０９の電圧が低下したときにはスイッチ素子１０１のスイッチオン時間を長くする制御を行い、出力端子１０９の電圧が一定になるように動作する。スイッチング電源全体として出力電圧Ｖｏｕｔが大きくなるとスイッチ素子１０１のスイッチオン時間が短くなり、出力電圧Ｖｏｕｔが小さくなるとスイッチ素子１０１のスイッチオン時間が長くなるというフィードバック制御が行われ、出力電圧Ｖｏｕｔが一定に制御される。
【００３０】
一次巻線１１１、補助巻線１１３、フォトトランジスタ１０８は二次巻線１１２、フォトダイオード１０７と絶縁分離されており、これはＡＣ入力のような危険な高電圧を安全な出力電圧と分離し使用者の安全を担保するためである。ＡＣ入力１２０を含み、一次巻線１１１、補助巻線１１３、フォトトランジスタ１０８が接続されている回路を一次側、二次巻線１１２、フォトダイオード１０７が接続されている回路を二次側と呼び、このようにトランスやフォトカプラ等を用いて一次側と二次側を分離した電源は絶縁型電源と呼ばれている
【００３１】
以上に説明した従来のスイッチング電源では、電子機器が待機状態においても出力電圧Ｖｏｕｔを一定にするための制御は継続的におこなわれているため、出力電圧検出回路１０６での電力の消費は継続的に行われている。
【００３２】
ここで出力電圧Ｖｏｕｔ＝１８Ｖ、フォトダイオード１０７の電流を１ｍＡ、出力電圧検出回路１０６の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の合計抵抗値Ｒ１＋Ｒ２＝３３ｋΩとすると、
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の消費電力はＶｏｕｔ＾２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝９．８ｍＷ
フォトダイオード１０７と抵抗Ｒ１０の消費電力はＶｏｕｔ×１ｍＡ＝１８ｍＷ
となり、出力電圧回路１０６で２７．８ｍＷの電力を消費している。
【実施例】
【００３３】
図２は、本発明のスイッチング電源であって、電子機器が待機状態となったときの出力電圧検出回路での電力消費を低減するものである。
【００３４】
図１と共通部分の説明は省略する。図２において、このスイッチング電源はＡＣ入力１２０、整流ダイオード１２１、平滑コンデンサ１２３、スイッチ素子１０１、スイッチング制御回路１０２、補助電源整流回路１０３、トランス１０５、二次側整流回路１０４、出力電圧検出回路２０６、フォトダイオードａ２０７（「第一フォトダイオード」に相当）、フォトトランジスタａ２０８、遅延回路２１１、遅延回路２１２、フォトダイオードｂ２０３（「第二フォトダイオード」に相当）、フォトトランジスタｂ２０４、スイッチＱａ２０１（「第一スイッチ」に相当）、スイッチＱｂ２０２（「第二スイッチ」に相当）、制御切替回路２１０、スイッチＱｃ２０５を有する。フォトダイオードａ２０７とフォトトランジスタａ２０８は１つのフォトカプラａ、フォトダイオードｂ２０３とフォトトランジスタｂ２０４は１つのフォトカプラｂ内に存在する。
【００３５】
電子機器の通常状態での本発明のスイッチング電源の動作について説明を行う。
【００３６】
電子機器の通常状態においては制御信号Ｖｍａｉｎがハイ（３．３Ｖ）となる。この制御信号Ｖｍａｉｎは電子機器のマイコン（図示せず）がリモコンやタッチスイッチのオンを検出し出力する等、電子機器の状態に応じて、もしくはプログラムされた時間制御に応じて供給される。またロック式スイッチ等の機械的に状態を保持するスイッチにより電圧を供給してもよい。
この状態ではスイッチＱｂ２０２はオンされ、フォトダイオードｂ２０３には電流が流れる。制御切替回路２１０のフォトトランジスタｂ２０４はオンとなり、スイッチＱｃ２０５がオフされる。またスイッチＱａ２０１はオンされ、出力電圧検出回路２０６には電流が流れ、フォトダイオードａ２０７の電流も流れる。
【００３７】
この状態においては図２のスイッチング電源は図１の従来のスイッチング電源と同等である。図１について先に説明したのと同様に、出力電圧Ｖｏｕｔは出力電圧検出回路２０６に接続され、出力電圧検出回路２０６内のフォトダイオードａ２０７の発光が出力電圧Ｖｏｕｔが大きくなると強くなり、出力電圧Ｖｏｕｔが小さくなると弱くなる。フォトダイオードａ２０７の発光強度の変化（「制御情報」に相当）はフォトトランジスタａ２０８により検出され、フォトトランジスタａ２０８に流れる電流は出力電圧Ｖｏｕｔが大きくなると増大し、出力電圧Ｖｏｕｔが小さくなると減少する。
【００３８】
フォトトランジスタａ２０８はスイッチング制御回路１０２の制御端子１０９に接続されているため、フォトトランジスタａ２０８に流れる電流が変化すると制御端子１０９の電圧値が変化する。スイッチング制御回路１０２は制御端子１０９の電圧が上昇したときにはスイッチ素子１０１のスイッチオン時間を短くし、制御端子１０９の電圧が低下したときにはスイッチ素子１０１のスイッチオン時間を長くするという制御を行い、出力端子１０９の電圧が一定になるように動作するため、スイッチング電源全体として出力電圧Ｖｏｕｔが大きくなるとスイッチ素子１０１のスイッチオン時間が短くなり、出力電圧Ｖｏｕｔが小さくなるとスイッチ素子１０１のスイッチオン時間が長くなり、出力電圧Ｖｏｕｔが一定（ＶｏＨ）となるように制御される。
【００３９】
ここで出力電圧Ｖｏｕｔ＝ＶｏＨ＝１８Ｖ、フォトダイオードａ２０７の電流を１ｍＡ、出力電圧検出回路２０６の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の合計抵抗値Ｒ１＋Ｒ２＝３３ｋΩとすると、
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の消費電力はＶｏｕｔ＾２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝９．８ｍＷ
フォトダイオード１０７と抵抗Ｒ１０の消費電力はＶｏｕｔ×１ｍＡ＝１８ｍＷ
となり、出力電圧検出回路２０６で図１の従来のスイッチング電源と同じ２７．８ｍＷの電力を消費している。
【００４０】
さらに本発明のスイッチング電源では、抵抗Ｒ４、遅延回路２１１、遅延回路２１２、フォトダイオードｂ２０３と抵抗Ｒ９で電力を消費しており、
【００４１】
制御信号Ｖｍａｉｎ＝３．３Ｖ、補助電源電圧Ｖｃｃ＝１０Ｖ、フォトダイオードｂ２０３の電流を２ｍＡ、抵抗Ｒ４の抵抗値を３０ｋΩ、遅延回路２１１の抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の合計抵抗値Ｒ５＋Ｒ６＝８０ｋΩ、遅延回路２１２の抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の合計抵抗値Ｒ７＋Ｒ８＝８０ｋΩとすると、
抵抗Ｒ４の消費電力はＶｃｃ＾２／Ｒ４=３．３ｍＷ
抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の消費電力はＶｍａｉｎ＾２／（Ｒ５＋Ｒ６）＝０．１ｍＷ
抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の消費電力はＶｍａｉｎ＾２／（Ｒ７＋Ｒ８）＝０．１ｍＷ
フォトダイオードｂ２０３と抵抗Ｒ９の消費電力はＶｍａｉｎ×２ｍＡ＝６．６ｍＷ
となり、通常状態においては図１の従来のスイッチング電源に加え１０．１ｍＷの電力を消費している
【００４２】
次に電子機器の待機状態での本発明のスイッチング電源の動作について説明を行う。
【００４３】
電子機器の待機状態においては制御信号Ｖｍａｉｎがロー（０Ｖ）となる。この制御信号Ｖｍａｉｎは電子機器のマイコン（図示せず）などがリモコンやタッチスイッチのオフを検出し出力する等の方法で供給される。この状態ではスイッチＱｂ２０２はオフされ、フォトダイオードｂ２０３には電流が流れない。制御切替回路２１０のフォトトランジスタｂ２０４はオフとなり、スイッチＱｃ２０５がオンされる。またスイッチＱａ２０１はオフされ、出力電圧検出回路２０６には電流が流れないため、フォトダイオードａ２０７の電流も流れない。フォトトランジスタａ２０８はオフとなる。このため、スイッチング制御回路１０２の制御端子１０９にはスイッチＱｃ２０５、抵抗Ｒ１１を介し、補助電源整流回路１０３で整流された補助巻線１１３の電圧Ｖｃｃが供給される。
制御端子１０９にはＶｃｃを分圧して供給する構成とすることも可能である。
【００４４】
スイッチング制御回路１０２は制御端子１０９の電圧が一定になるようにスイッチ素子１０１のオン時間を調整するため結果として、補助電源電圧Ｖｃｃが一定となるように制御される。このとき出力電圧Ｖｏｕｔは接続されている負荷が一定であれば、ほぼ一定の電圧ＶｏＬに安定する。しかしスイッチング制御回路１０２は補助電源電圧Ｖｃｃを一定に制御しているのであって、出力電圧Ｖｏｕｔを制御しているのではないため、出力電圧Ｖｏｕｔの安定度は補助電源電圧Ｖｃｃの安定度に比べて低い状態である。またＶｏＬは通常状態の出力電圧Ｖｏｕｔ＝ＶｏＨに比べて低い電圧とすることで待機状態での電子機器の消費電力を削減することが可能である。
【００４５】
ここで制御電源電圧Ｖｃｃ＝５．５Ｖ、制御切替回路２１１の抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の合計抵抗値Ｒ１＋Ｒ２＝５００ｋΩとすると、
出力電圧検出回路２０６はスイッチＱａ２０１がオフであり電力の消費は０ｍＷ制御信号Ｖｍａｉｎ＝０Ｖであるため、
遅延回路２１１、遅延回路２１２、フォトダイオードｂ２０３と抵抗Ｒ９の電力の消費は０ｍＷ
制御切替回路２１０はフォトトランジスタｂ２０４がオフでスイッチＱｃ２０５がオンであるため、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４で電力を消費しており、
抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の消費電力はＶｃｃ＾２／（Ｒ３＋Ｒ４）＝０．１ｍＷ
となり、従来のスイッチング電源に比べ
２７．８ｍＷ−０．１ｍＷ＝２７．７ｍＷ
２７．７ｍＷ電力消費が低減している。
【００４６】
このように、本発明のスイッチング電源においては待機状態における電力消費が低減している。さらに、通常状態での電力消費の増加が１０．１ｍＷであり、待機状態での電力消費の低減が２７．７ｍＷであることから一日のうちの待機状態の時間が約６．４時間以上であれば一日の電力量についても低減される。
−２７．７ｍＷ×６．４時間＋１０．１ｍＷ×（２４−６．４時間）＜０
【００４７】
図３は本発明のスイッチング電源の制御シーケンスに関するもので、電源の起動Ｓ１、待機状態から通常状態への移行Ｓ２、通常状態Ｓ３、通常状態から待機状態への移行Ｓ４の４つの状態について以下に説明する。
【００４８】
Ｓ１はスイッチング電源の起動に関する状態である。スイッチング電源が起動し、出力電圧Ｖｏｕｔが上昇し始める。制御信号Ｖｍａｉｎはまだローの状態であり、スイッチＱａ２０１及びスイッチＱｂ２０２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓはローである。先に説明したとおりＶｏｕｔはＶｏＬで一定となる。またスイッチＱｂのドレイン電流Ｉｄは流れていない。
【００４９】
Ｓ２は待機状態から通常状態への移行に関する。Ｖｏｕｔ＝ＶｏＬが電子機器（図示せず）に供給され、電子機器のリモコンやタッチスイッチがオンされることにより、機器が起動し制御信号Ｖｍａｉｎがローからハイ（３．３Ｖ）に変化する。Ｖｍａｉｎがハイとなるとその電圧は遅延回路２１１と遅延回路２１２に供給されるが遅延回路の定数（抵抗Ｒ５から抵抗Ｒ８の値）の設定によって、スイッチＱａ２０１のゲート−ソース電圧Ｖｇｓが先にハイとなりスイッチＱａ２０１が先にオンする。出力電圧検出回路２０６に電流が供給され、フォトトランジスタａ２０８がオンする（フォトダイオードａ２０７の発光強度により完全なオン状態ではない）が、まだスイッチＱｂ２０２がオフであるため、フォトダイオード２０４がオフであり、スイッチＱｃ２０５がオンであることによってＶｏｕｔ＝ＶｏＬの状態である。
【００５０】
Ｓ３は通常状態に関する。Ｓ２状態の後、遅延回路２１２に供給された電圧によってスイッチＱｂ２０２がオンする。フォトダイオードｂ２０３に電流がながれ、フォトトランジスタｂ２０４がオンする。それによってスイッチＱｂがオフされ、Ｖｏｕｔ＝ＶｏＨへと上昇する。
【００５１】
状態Ｓ２からＳ３の移行にあたり、スイッチＱａ２０１が先にオンし、スイッチＱｂ２０２が後にオンしたがこれは、この順序が逆であってスイッチＱａ２０１がオフで、スイッチＱｂ２０２がオンしフォトダイオードａ２０７に電流が流れておらずフォトダイオードｂ２０３に電流が流れている状態を生じるとフォトトランジスタａ２０８とスイッチＱｃ２０５が同時にオフとなり、制御端子１０９が開放され、出力電圧Ｖｏｕｔが制御されず上昇するということを防ぐためである。
【００５２】
Ｓ４は通常状態から待機状態への移行に関する。電子機器のリモコンやタッチスイッチがオフされることにより、電子機器が待機状態となり制御信号Ｖｍａｉｎがハイからローに変化する。制御信号Ｖｍａｉｎがローになったことにより、フォトダイオードｂ２０３への電流が停止し、フォトトランジスタｂ２０４がオフし、スイッチＱｃ２０５がオンし、出力電圧ＶｏｕｔはＶｏＬに向かって変化し始める。制御信号Ｖｍａｉｎは遅延回路２１１と遅延回路２１２に供給されるが遅延回路の定数（抵抗Ｒ５から抵抗Ｒ８の値）の設定によって、スイッチＱａ２０１のゲート−ソース電圧Ｖｇｓが先にローとなりスイッチＱａ２０１が先にオフする。出力電圧検出回路２０６に電流が供給されなくなり、フォトトランジスタａ２０８がオフする。その後スイッチＱｂ２０２がオフするが、フォトダイオードｂ２０３の電流は既に停止しており、変化はない。Ｖｏｕｔ＝ＶｏＬへと一定になる。
【００５３】
状態Ｓ３からＳ４の移行においてもフォトダイオードａ２０７に電流が流れておらずフォトダイオードｂ２０３に電流が流れている状態は生じず制御端子１０９が開放され、出力電圧Ｖｏｕｔ制御されず上昇するということはない。
【００５４】
本発明のスイッチング電源は待機状態から通常状態、通常状態から待機状態への切り替わり時に出力電圧が制御されていない状態を経ることなく移行することができる。
【００５５】
以上のように、本発明のスイッチング電源においては待機状態における電力消費が低減している。さらに、通常状態での電力消費の増加に比べ、待機状態での電力消費の低減が大きく、待機状態の時間が長い場合は一日の電力量についても低減される。
【００５６】
本発明のスイッチング電源はテレビ、モニタ等に加えプリンタなどのさまざまな電子機器に応用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来のスイッチング電源の回路図
【図２】本発明のスイッチング電源の回路図（実施例）
【図３】本発明のスイッチング電源の制御シーケンス
【図４】特開平０７−１７０７３０の図1
【符号の説明】
【００５８】
１０１：スイッチ素子
１０２：スイッチング制御回路
１０３：補助電源整流回路
１０４：二次側整流回路
１０５：トランス
１０６：出力電圧検出回路
１０７：フォトダイオード
１０８：フォトトランジスタ
１０９：制御端子
１１１：一次巻線
１１２：二次巻線
１１３：補助巻線
１２０：ＡＣ入力
１２１：整流ダイオード
１２３：平滑コンデンサ
２０１：スイッチＱａ
２０２：スイッチＱｂ
２０３：フォトダイオードｂ
２０４：フォトトランジスタｂ
２０６：出力電圧検出回路
２０７：フォトダイオードａ
２０８：フォトトランジスタａ
２１０：制御切替回路
２１１：遅延回路
２１２：遅延回路
【図１】
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【図２】
2010063293.tif 000004
【図３】
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【図４】
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