(57)【要約】【課題】スイッチング電源において、スタンバイ時において消費電力を低減するとともに、スタンバイ電源のノイズを防止する。【解決手段】メイン電源１０ａとスタンバイ電源１０ｂを備える。スタンバイ状態では、スタンバイ電源制御回路２４は、オン状態となってトランスＴ３からセット制御回路２８に電源電圧を供給し、セット制御回路２８は、スイッチ３０をオフ制御してメイン電源制御回路１８をオフ状態とする。電源オン状態では、セット制御回路２８は、スイッチ３０をオン制御してメイン電源制御回路１８をオン状態としてトランスＴ１から電源電圧を出力し、スタンバイ電源制御用帰還回路２６及び閾値調整回路４０は、トランスＴ１からの出力に応じてスタンバイ電源制御回路２４をオフ状態とする。【選択図】図２
2014054040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイントランスと、
前記メイントランスの一次側に設けられ、前記メイントランスへ供給する電力をスイッチングさせるスイッチ素子と、
前記メイントランスの二次側に設けられ、前記スイッチ素子をオンオフ制御するメイン電源制御回路と、
を備えるメイン電源と、
スタンバイトランスと、
前記スタンバイトランスの一次側に設けられ、前記スタンバイトランスへ供給する電力をスイッチングさせるスタンバイ電源制御回路と、
前記スタンバイトランスの二次側に設けられ、前記メイン電源の出力によって前記スタンバイ電源制御回路の動作を制御するスタンバイ電源制御用帰還回路と、
を備えるスタンバイ電源と、
前記メイン電源の前記電源制御回路と前記スタンバイ電源の前記スタンバイトランスとの接続をオンオフするスイッチと、
前記スタンバイトランスの二次側に設けられ、前記スイッチをオンオフ制御するセット制御回路と、
を備え、
スタンバイ状態では、前記スタンバイ電源制御回路は、動作状態となって前記スタンバイトランスから前記セット制御回路に電力を供給し、前記セット制御回路は、前記スイッチをオフ制御して前記メイン電源制御回路及び前記メイン電源を動作停止状態とし、電源オン状態では、前記セット制御回路は、前記スイッチをオン制御して前記スタンバイトランスから前記メイン電源制御回路に電力を供給して前記メイン電源制御回路及び前記メイン電源を動作状態として前記メイントランスから電力を出力し、前記スタンバイ電源制御用帰還回路は、前記メイントランスからの出力に応じて前記スタンバイ電源制御回路を動作停止状態とする
ことを特徴とするスイッチング電源。
【請求項２】
請求項１記載のスイッチング電源において、
前記スタンバイ電源制御用帰還回路は、電源オン状態では、前記メイン電源の出力が閾値を超えると前記スタンバイ電源制御回路を動作停止状態とし、
前記スタンバイ電源制御用帰還回路に接続され、前記閾値を所定の値に設定する閾値調整回路と、
を備えることを特徴とするスイッチング電源。
【請求項３】
請求項１または２記載のスイッチング電源において、
電源オン状態であって外部からの入力電圧が低下した減電時では、前記スタンバイ電源制御用帰還回路は、前記メイントランスからの電源出力に応じて前記スタンバイ電源制御回路を動作状態にし、前記スタンバイトランスから前記セット制御回路及び前記メイン電源制御回路への電力供給を維持する
ことを特徴とするスイッチング電源。
【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に関し、特にメイン電源部とスタンバイ電源を備えるスイッチング電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ装置等のスイッチング電源は、通常、制御回路も含めて絶縁の一次側に配置される。例えば、下記の特許文献１には、メイン電源部とスタンバイ電源部を備え、メイン電源部のスイッチング制御部、及びスタンバイ電源のスイッチング制御部がともにトランスの一次側に設けられている。
【０００３】
特許文献２，３には、電源がオンにされてから一定期間の間、補助導通路に導通状態を確立し、過負荷状態を検出して導通路の一部を非導通状態とする故障検出器が導通路の一部に導通状態を確立すると、補助導通路は非導通状態となり、電源がオフにされるまで補助導通路の非導通状態を維持することが記載されている。
【０００４】
特許文献４には、直流出力電圧を制御回路の誤差増幅回路にフィードバックする回路に第１のフォトカプラを挿入し、直流出力電流を制御回路の過電流検出回路にフィードバックする回路に第２のフォトカプラを挿入し、これらのフォトカプラを制御回路の電源である補助電源により駆動することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４５９６号公報
【特許文献２】特表２００１−５０３９５８号公報
【特許文献３】特許第３７８４８３８号
【特許文献４】特開昭６２−２８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スイッチング電源の一次側は、二次側に比べて電圧が高く、安全に関する要求も高くなることからこれらの素子の破損等により火災が生じないように安全規格に対応した部品、あるいは、保護素子を多数設ける必要があり、コストや部品点数の増大を招く。また、スイッチング電源は、スタンバイ時において消費電力を低減することが求められている。
【０００７】
そこで、メイン電源とスタンバイ電源を備えるスイッチング電源において、メイン電源の駆動をスタンバイ電源の二次側で行う回路構成が考えられるが、スタンバイ電源に起因するノイズが問題となり得る。すなわち、スタンバイ電源としては、低出力かつ安価な電源としてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）電源及びＰＦＭ（Pulse Frequency Modulation）電源、ないしこれらの混成を用いることが考えられるが、後段に用いられる回路の動作周波数とスタンバイ電源の動作周波数により生じるビートや、スタンバイ電源自体のノイズが問題となり、オーディオ装置に適用した場合に悪影響を及ぼし得る。
【０００８】
本発明の目的は、スイッチング電源において、スタンバイ時において消費電力を低減するとともに、スタンバイ電源に起因するノイズを確実に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスイッチング電源は、メイントランスと、前記メイントランスの一次側に設けられ、前記メイントランスへ供給する電力をスイッチングさせるスイッチ素子と、前記メイントランスの二次側に設けられ、前記スイッチ素子をオンオフ制御するメイン電源制御回路とを備えるメイン電源と、スタンバイトランスと、前記スタンバイトランスの一次側に設けられ、前記スタンバイトランスへ供給する電力をスイッチングするスタンバイ電源制御回路と、前記スタンバイトランスの二次側に設けられ、前記メイン電源の出力電圧によって前記スタンバイ電源制御回路の動作を制御するスタンバイ電源制御用帰還回路とを備えるスタンバイ電源と、前記メイン電源の前記電源制御回路と前記スタンバイ電源の前記スタンバイトランスとの接続をオンオフするスイッチと、前記スタンバイトランスの二次側に設けられ、前記スイッチをオンオフ制御するセット制御回路とを備え、スタンバイ状態では、前記スタンバイ電源制御回路は、動作状態となって前記スタンバイトランスから前記セット制御回路に電力を供給し、前記セット制御回路は、前記スイッチをオフ制御して前記メイン電源制御回路及び前記メイン電源を動作停止状態とし、電源オン状態では、前記セット制御回路は、前記スイッチをオン制御して前記スタンバイトランスから前記メイン電源制御回路に電力を供給して前記メイン電源制御回路及び前記メイン電源を動作状態として前記メイントランスから電力を出力し、前記スタンバイ電源制御用帰還回路は、前記メイントランスからの出力に応じて前記スタンバイ電源制御回路を動作停止状態とすることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、スタンバイ状態ではメイン電源は動作停止状態（オフ状態）であり、スタンバイ電源は動作状態（オン状態）にある。スタンバイ状態から電源オン状態に移行すると、スタンバイ電源から電力の供給を受けて動作するセット制御回路がスイッチをオン制御し、メイン電源のメイン電源制御回路がスタンバイ電源からの電力の供給を受けて動作し、スイッチ素子をオンオフ制御してメイン電源をオン状態にする。メイン電源のオン状態では、メイントランスから電力が生成され、後段の各負荷に電源電圧が供給されて装置が動作する。また、メイン電源からの出力は、スタンバイ電源制御用帰還回路でスタンバイ電源に帰還され、メイン電源から電源電圧が出力されるとスタンバイ電源制御用帰還回路はスタンバイ電源制御回路をオフ状態にしてスタンバイ電源をオフ状態とする。電源オン状態でスタンバイ電源をオフ状態としても、メイン電源から電源電圧が出力されているため、セット制御回路はメイン電源からの電源電圧で動作できる。
【００１１】
本発明の１つの実施形態では、前記スタンバイ電源制御用帰還回路は、電源オン状態では、前記メイン電源の出力電圧が閾値を超えると前記スタンバイ電源制御回路を動作停止状態とし、前記スタンバイ電源制御用帰還回路に接続され、前記閾値を所定の値に設定する閾値調整回路とを備えることを特徴とする。また、本発明の他の実施形態では、電源オン状態であって外部からの入力電圧が低下した減電時では、前記スタンバイ電源制御用帰還回路は、前記メイントランスからの電源出力に応じて前記スタンバイ電源制御回路を動作状態にし、前記スタンバイトランスから前記セット制御回路及び前記メイン電源制御回路への電力供給を維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、スタンバイ状態ではメイン電源を動作停止状態（オフ状態）とするとともにスタンバイ電源を動作状態（オン状態）とし、電源オン状態ではメイン電源を動作状態（オン状態）とするとともにスタンバイ電源を自動的に動作停止状態（オフ状態）とするので、消費電力を低減するとともに、電源オン時におけるスタンバイ電源に起因するノイズを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態におけるスイッチング電源の回路構成図である。
【図２】他の実施形態におけるスイッチング電源の回路構成図である。
【図３】閾値調整回路の回路構成図である。
【図４】従来技術を用いる場合の回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。但し、以下の実施形態では例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１に、本実施形態におけるオーディオ装置用のスイッチング電源を示す。スイッチング電源は、メイン電源１０ａとスタンバイ電源１０ｂとを備える。
【００１６】
メイン電源１０ａは、電源オン状態において電源電圧を生成して後段の負荷２０に供給する回路である。
【００１７】
また、スタンバイ電源１０ｂは、スタンバイ状態において電源電圧を生成する回路であり、電源オン状態においてメイン電源１０ａを起動する回路である。スタンバイ電源１０ｂは、スタンバイ状態においてはオン状態となって電源電圧を生成するが、電源オン状態となってメイン電源１０ａを起動した後は、オフ状態となる。すなわち、
スタンバイ状態：
メイン電源１０ａ→オフ状態
スタンバイ電源１０ｂ→オン状態
電源オン状態：
メイン電源１０ａ→オン状態
スタンバイ電源１０ｂ→オフ状態
となる。
【００１８】
メイン電源１０ａは、整流回路１４と、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２と、トランスＴ１及びＴ２と、整流回路１６と、メイン電源制御回路１８とを備える。
【００１９】
整流回路１４は、全波整流回路を備えてＡＣプラグ１２に接続され、入力された交流電圧を整流及び平滑してスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２に供給する。
【００２０】
スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２は、それぞれＭＯＳＦＥＴから構成され、スイッチング回路を構成する。スイッチ素子Ｑ１のドレイン端子は整流回路１４の正側出力に接続され、ソース端子はトランスＴ１の一次側巻線Ｔ１ａに接続されるとともに、スイッチ素子Ｑ２のドレイン端子に接続され、ゲート端子はトランスＴ２の一次側巻線Ｔ２ａに接続される。スイッチ素子Ｑ２のドレイン端子は上記のようにスイッチ素子Ｑ１のソース端子に接続され、ソース端子は整流回路１４の負側出力に接続されるとともに、トランスＴ２の一次側巻線Ｔ２ｂに接続され、ゲート端子はトランスＴ２の一次側巻線Ｔ２ｂに接続される。スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２は、相補的に動作し、一方がオン状態のときに他方はオフ状態となる。スイッチ素子Ｑ１がオン状態、スイッチ素子Ｑ２がオフ状態のときに整流回路１４からの電源電圧がトランスＴ１に供給される。スイッチ素子Ｑ１がオフ状態、スイッチ素子Ｑ２がオン状態のときに接地電位がトランスＴ１に供給される。スイッチ素子Ｑ１のゲート端子はトランスＴ２の一次側巻線Ｔ２ａに接続され、スイッチ素子Ｑ２のゲート端子はトランスＴ２の一次側巻線Ｔ２ｂに接続されており、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフは、トランスＴ２の出力電圧により制御される。
【００２１】
トランスＴ１（メイントランス）は、一次側巻線Ｔ１ａを有するとともに、二次側巻線Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｄを有する。一次側巻線Ｔ１ａの一端はスイッチ素子Ｑ１のソース端子に接続され、他端はキャパシタＣ１，Ｃ２の接続節点に接続される。キャパシタＣ１，Ｃ２は互いに直列接続され、キャパシタＣ１の一端は整流回路１４の正側出力に接続され、キャパシタＣ２の他端は整流回路１４の負側出力に接続される。二次側巻線Ｔ１ｂ及びＴ１ｃは互いに直列接続され、二次側巻線Ｔ１ｂの一端は整流回路１６に接続され、二次側巻線Ｔ１ｃの他端も整流回路１６に接続される。二次側巻線Ｔ１ｄは、メイン電源制御回路１８に接続される。また、二次側巻線Ｔ１ｄは、ダイオードＤ３を介してセット制御回路２８に接続される。セット制御回路２８については後述する。
【００２２】
トランスＴ２は、一次側巻線Ｔ２ａ、Ｔ２ｂを有するとともに、二次側巻線Ｔ２ｃを有する。一次側巻線Ｔ２ａの一端はスイッチ素子Ｑ１のゲート端子に接続され、他端はスイッチ素子Ｑ１のドレイン端子に接続される。一次側巻線Ｔ２ｂの一端はスイッチ素子Ｑ２のゲート端子に接続され、他端はスイッチ素子Ｑ２のドレイン端子に接続される。二次側巻線Ｔ２ｃはメイン電源制御回路１８に接続される。一次側巻線Ｔ２ａ及び一次側巻線Ｔ２ｂは、極性が逆になるように構成されている。
【００２３】
整流回路１６は、全波整流回路を備えて負荷２０に接続され、二次側巻線Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃからの交流電圧を整流及び平滑し、電源電圧として後段の負荷２０に供給する。
【００２４】
メイン電源制御回路１８は、マイコンから構成され、トランスＴ２の二次側巻線Ｔ２ｃにスイッチング制御信号を出力することでスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフ制御する。メイン電源制御回路１８の動作電圧は、トランスＴ１の二次側巻線Ｔ１ｄから供給されるか、あるいはスイッチ３０を介してスタンバイ電源１０ｂから供給される。
【００２５】
スタンバイ電源１０ｂは、整流回路２２と、スタンバイ電源制御回路２４と、トランスＴ３と、スタンバイ電源制御用帰還回路２６を備える。
【００２６】
整流回路２２は、全波整流回路を備えてＡＣプラグ１２に接続され、入力交流電圧を整流及び平滑し、トランスＴ３に供給する。
【００２７】
スタンバイ電源制御回路２４は、スイッチ素子Ｑ３を備える。スイッチ素子Ｑ３の一方の端子はトランスＴ３の一次側巻線Ｔ３ａに接続され、他方の端子は整流回路２２の負側出力に接続される。また、スタンバイ電源制御回路２４には、絶縁素子を介してスタンバイ電源制御用帰還回路２６が接続され、スタンバイ電源制御用帰還回路２６からの制御信号で上記のスイッチ素子のオンオフが制御される。
【００２８】
トランスＴ３（スタンバイトランス）は、一次側巻線Ｔ３ａ、三次側巻線Ｔ３ｂを有するとともに、二次側巻線Ｔ３ｃを有する。一次側巻線Ｔ３ａの一端は整流回路２２の正側出力に接続され、他端はスタンバイ電源制御回路２４のスイッチ素子Ｑ３に接続される。三次側巻線Ｔ３ｂは、整流平滑されてスタンバイ電源制御回路２４に接続される。二次側巻線Ｔ３ｃは、整流平滑されてセット制御回路２８に接続される。
【００２９】
スタンバイ電源制御用帰還回路２６は、フォトカプラ及びフォトカプラのＬＥＤに通電する制御回路から構成され、制御回路にはトランスＴ３の二次側巻線Ｔ３ｃの出力電圧が供給されるとともに、メイン電源１０ａの出力電圧、より特定的には、トランスＴ１の二次側巻線Ｔ１ｄの出力電圧がダイオードＤ３を介して供給される。スタンバイ電源制御用帰還回路２６は、スタンバイ電源１０ｂ側に供給された、メイン電源１０ａの出力電圧、すなわち二次側巻線Ｔ１ｄの出力電圧に応じてスタンバイ電源１０ｂの動作を制御する。すなわち、スタンバイ電源制御用帰還回路２６は、メイン電源１０ａの出力電圧が増大するとスタンバイ電源１０ｂの出力電圧を減少させるように作用し、メイン電源１０ａの出力電圧が増大して閾値を超えると、スタンバイ電源制御回路２４にスイッチ素子Ｑ３のオンオフ動作を停止させてスタンバイ電源１０ｂをオフ状態に移行させる。
【００３０】
一方、スイッチ３０は、メイン電源１０ａのメイン電源制御回路１８とスタンバイ電源１０ｂとの接続をオンオフするためのスイッチであり、スイッチ３０のオン／オフはセット制御回路２８により制御される。
【００３１】
セット制御回路２８は、マイコンから構成され、スタンバイ電源１０ｂのトランスＴ３の二次側巻線Ｔ３ｃに接続され、スタンバイ電源１０ｂのトランスＴ３から動作電圧の供給を受けて動作する。セット制御回路２８は、スタンバイ状態においてはスイッチ３０をオフ状態とし、メイン電源制御回路１８とスタンバイ電源１０ｂとの接続を遮断する。また、セット制御回路２８は、電源オン状態においてはスイッチ３０をオン状態とし、メイン電源制御回路１８とスタンバイ電源１０ｂとを接続する。
【００３２】
以上のような構成において、次に、その動作について説明する。
【００３３】
＜スタンバイ状態＞
スタンバイ状態では、スタンバイ電源部１０ｂの整流器２２は、入力交流電圧を整流及び平滑し、電源電圧をトランスＴ３に供給する。スタンバイ電源制御回路２４は、トランスＴ３の三次側巻線Ｔ３ｂに接続されており、三次側巻線Ｔ３ｂから電源電圧の供給を受けて動作する。スタンバイ電源制御回路２４は、スイッチ素子Ｑ３のゲート端子にＨｉレベルとＬｏレベルを交互に繰り返す制御信号を供給してスイッチ素子Ｑ３をオン／オフ制御する。スイッチ素子Ｑ３がオン状態では整流回路２２から電源電圧がトランスＴ３に供給され、スイッチ素子Ｑ３がオフ状態では整流回路２２から電源電圧が供給されない。トランスＴ３は、電源電圧を変圧し、さらに後段のダイオード及びキャパシタで整流及び平滑してセット制御回路２８に供給する。セット制御回路２８は、トランスＴ３からの電源電圧の供給を受けて動作する。
【００３４】
セット制御回路２８は、スタンバイ状態ではスイッチ３０をオフ制御する。従って、メイン電源１０ａのメイン電源制御回路１８には、スタンバイ電源１０ｂからの電源電圧が供給されず、メイン電源制御回路１８はオフ状態のままである。メイン電源制御回路１８がオフ状態であれば、トランスＴ２にメイン電源制御回路１８から制御信号が出力されず、メイン電源１０ａのスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２もオフのままである。従って、トランスＴ１に電力は供給されず、メイン電源１０ａはオフ状態のままである。
【００３５】
すなわち、スタンバイ状態では、メイン電源１０ａはオフ状態であり、スタンバイ電源１０ｂはオン状態である。
【００３６】
＜電源オン状態＞
スタンバイ状態から電源オン状態に移行すると、電源オン状態への移行の指示を受けて、セット制御回路２８はスイッチ３０をオフからオンに制御する。すると、メイン電源制御回路１８は、スタンバイ電源１０ｂからの電源電圧の供給を受けて動作を開始する。メイン電源制御回路１８は、トランスＴ２の二次側巻線Ｔ２ｃに制御信号を出力する。スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２は、トランスＴ２の一次側巻線Ｔ２ａ、Ｔ２ｂからの制御信号を受けてオンオフ制御される。スイッチ素子Ｑ１がオンでありスイッチ素子Ｑ２がオフである場合は、トランスＴ１にキャパシタＣ１から電圧が供給される。スイッチ素子Ｑ１がオフでありスイッチ素子Ｑ２がオンである場合は、トランスＴ１にキャパシタＣ２から電圧が供給される。トランスＴ１は、電源電圧を変圧して負荷２０に電力供給する。また、トランスＴ１の二次側巻線Ｔ１ｄからの電源電圧は整流及び平滑されてメイン電源制御回路１８に供給される。従って、メイン電源制御回路１８は、スタンバイ電源１０ｂに加え、トランスＴ１からも電源電圧が供給されて動作する。
【００３７】
一方、メイン電源制御回路１８からの制御信号によりスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２がオンオフ制御されてメイン電源１０ａがオン状態となり、トランスＴ１から電源電圧が出力されると、トランスＴ１からの出力電圧はスタンバイ電源制御用帰還回路２６に供給される。
すなわち、トランスＴ１の二次側巻線Ｔ１ｄはダイオードＤ３を介してスタンバイ電源制御用帰還回路２６に接続され、トランスＴ１の出力電圧はスタンバイ電源制御用帰還回路２６に供給される。
【００３８】
スタンバイ電源制御用帰還回路２６は、トランスＴ１の出力電圧を監視し、トランスＴ１の出力電圧が閾値を超えると、スタンバイ電源制御回路２４の動作を停止させるように信号を供給する。
【００３９】
スタンバイ電源制御回路２４は、スタンバイ電源制御用帰還回路２６からの制御信号を受けて、スイッチ素子Ｑ３をオフ状態に固定してスイッチングを停止させ、スタンバイ電源１０ｂをオフ状態に移行させる。
【００４０】
なお、スタンバイ電源１０ｂがオフ状態となっても、上述したように、メイン電源制御回路１８にはトランスＴ１からの電源電圧が供給されているため、動作が可能である。また、セット制御回路２８も、ダイオードＤ３を介してトランスＴ１からの電源電圧が供給されるため、動作が可能である。
【００４１】
このように、電源オン時において、スタンバイ電源１０ｂからメイン電源制御回路１８に電源電圧を供給してメイン電源１０ａをオン状態とし、メイン電源１０ａがオン状態となった後に、スタンバイ電源１０ｂを自動的にオフ状態とすることで、スタンバイ電源１０ｂが常時オン状態である場合に比べて消費電力を低減できるとともに、スタンバイ電源１０ｂ自身のノイズの影響も排除することができる。
【００４２】
スタンバイ電源制御用帰還回路２６は、メイン電源１０ａの出力電圧を所定の閾値と比較し、メイン電源１０ａの出力電圧が閾値を超える場合にスタンバイ電源制御回路２４にスタンバイ電源１０ｂをオフ状態とするためのトリガ信号を生成すればよく、メイン電源１０ａの出力電圧を閾値と比較するための比較回路、及び比較結果に応じて制御信号を出力する信号生成回路を有していれば任意の回路構成を採用し得る。
【００４３】
＜第２実施形態＞
図２に、本実施形態におけるオーディオ装置用のスイッチング電源を示す。図１と異なる点は、スタンバイ電源１０ｂのスタンバイ電源制御用帰還回路２６に閾値調整回路４０を接続し、スタンバイ電源制御用帰還回路２６の閾値を調整する構成とした点である。
【００４４】
閾値調整回路４０は、メイン電源１０ａのトランスＴ１の二次側巻線Ｔ１ｄに接続され、トランスＴ１の出力電圧を受けて、スタンバイ電源調整用帰還回路２６の閾値を調整する。閾値調整回路４０は、メイン電源１０ａがオン状態となり、トランスＴ１から電源電圧が出力されているときに動作してスタンバイ電源制御用帰還回路２６の閾値を調整する。スタンバイ電源調整用帰還回路２６は、第１実施形態で説明したように、トランスＴ１の出力電圧が閾値を超えるとスタンバイ電源１０ｂをオン状態からオフ状態とするように制御するが、このときの閾値を閾値調整回路４０で調整可能とすることで、スタンバイ電源１０ｂがオン状態からオフ状態に移行する、あるいはオフ状態からオン状態に移行する閾値を任意に設定することができる。
【００４５】
図３に、図２における閾値調整回路４０の具体的な回路構成を示す。この閾値調整回路４０は、スタンバイ電源調整用帰還回路２６の一部である抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を利用している。直列に接続される抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３において、直列抵抗のＲ１は、トランスＴ３の出力に接続されており、併せてトランスＴ１の一次側巻線Ｔ１ａの出力がダイオードＤ３を介して接続されている。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続節点と、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の接続節点の間には、抵抗Ｒ２と並列にスイッチ素子Ｑ４が接続される。スイッチ素子Ｑ４は、例えばｎｐｎバイポーラトランジスタであり、コレクタ端子が抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続節点に接続され、エミッタ端子が抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の接続節点に接続され、ベース端子がツェナーダイオードＤ１と抵抗Ｒ４とダイオードＤ４を介してダイオードＤ３のアノード端子、すなわちトランスＴ１の二次側巻線Ｔ１ｄに接続される。ダイオードＤ３のアノード端子とツェナーダイオードＤ１の接続節点をＰ点、ダイオードＤ３のカソード端子とトランスＴ３の二次側巻線Ｔ３ｃの接続節点をＱ点とする。Ｐ点の電圧Ｖｐは、トランスＴ１の二次側巻線Ｔ１ｃの出力電圧、つまりメイン電源１０ａの出力電圧を示し、Ｑ点の電圧Ｖｑは、トランスＴ３の二次側巻線Ｔ３ｃの出力電圧、つまりスタンバイ電源１０ｂの出力電圧を示す。
【００４６】
また、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と並列に、互いに直列接続された抵抗及びシャントレギュレータＱ５が接続される。互いに直列接続された抵抗及びシャントレギュレータＱ５は、フォトカプラとともにスタンバイ電源制御用帰還回路２６を構成する。スタンバイ電源制御用帰還回路２６の閾値は、シャントレギュレータＱ５の動作電圧で決定され、シャントレギュレータＱ５に印加される電圧は抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びスイッチ素子Ｑ４で決定されるから、スイッチ素子Ｑ４と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、ツェナーダイオードＤ１とダイオードＤ３を含んで構成される閾値調整回路４０により、スタンバイ電源制御用帰還回路２６でスタンバイ電源をオン状態からオフ状態に移行させるための閾値が調整される。
【００４７】
以下、本実施形態の動作について説明する。
【００４８】
＜スタンバイ状態＞
スタンバイ状態では、メイン電源１０ａはオフ状態であり、スタンバイ電源１０ｂはオン状態である。この状態では、メイン電源１０ａがオフ状態であるため、メイン電源１０ａの出力電圧Ｖｐはローレベルであり、スイッチ素子Ｑ４もオフであって閾値調整回路４０もオフ状態である。スタンバイ電源制御回路２４は、スイッチ素子Ｑ３をオンオフ制御し、トランスＴ３から電源電圧を出力してセット制御回路２８に供給する。
【００４９】
＜電源オン状態＞
スタンバイ状態から電源オン状態に移行すると、セット制御回路２８はスイッチ３０をオン制御する。メイン電源制御回路１８は、スタンバイ電源１０ｂからの電源電圧の供給を受けて動作を開始し、トランスＴ２を介して制御信号をスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２に供給し、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフ制御する。これにより、メイン電源１０ａがオフ状態からオン状態に移行し、トランスＴ１の出力電圧Ｖｐが増大する。トランスＴ１の出力電圧Ｖｐが増大すると、スイッチ素子Ｑ４のベース端子がツェナーダイオードＤ１及び抵抗Ｒ４を介してＰ点に接続されているから、スイッチ素子Ｑ４のベース端子に電流が流れてスイッチ素子Ｑ４がオフからオンになる。トランスＴ１の出力電圧Ｖｐが増大し、これに伴ってスタンバイ電源１０ｂの出力電圧Ｖｑも増大して、スタンバイ電源制御用帰還回路２６のシャントレギュレータＱ５に応じて決定される閾値を超えると、スタンバイ電源制御用帰還回路２６のフォトカプラから制御信号が出力されてスタンバイ電源制御回路２４に供給され、スタンバイ電源制御回路２４はスイッチ素子Ｑ３のスイッチング動作を停止する。これにより、スタンバイ電源１０ｂはオフ状態となり、メイン電源１０ａのみが動作する。
【００５０】
なお、スタンバイ電源１０ｂがオフ状態となっても、メイン電源制御回路１８及びセット制御回路２８にはメイン電源１０ａの電源電圧が供給されているため、スタンバイ電源１０ｂがオフ状態となっても動作状態をそのまま維持できる。
【００５１】
＜電源オフ状態＞
電源オン状態から電源オフ状態に移行すると、セット制御回路２８は、メイン電源制御回路１８に制御信号を出力し、メイン電源制御回路１８の動作を停止させる。メイン電源制御回路１８の動作が停止すると、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフ動作が停止し、メイン電源１０ａはオフ状態となる。
【００５２】
メイン電源１０ａがオフ状態となると、トランスＴ１の出力電圧Ｖｐも低下し、スイッチ素子Ｑ４がオンからオフとなる。トランスＴ１の出力電圧Ｖｐが低下し、これに伴ってスタンバイ電源１０ｂの出力電圧Ｖｑ（スタンバイ電源１０ｂは電源オン状態においてはオフ状態となっているため、出力電圧Ｖｑはメイン電源１０ａの出力電圧で決定される）
が低下して閾値以下となると、スタンバイ電源制御用帰還回路２６のフォトカプラから制御信号が出力されず、スタンバイ電源制御回路２４は再びスイッチ素子Ｑ３のオンオフ制御を開始する。これにより、スタンバイ電源１０ｂはオフ状態からオン状態に移行する。
【００５３】
以上のように、スタンバイ状態ではメイン電源をオフ状態、スタンバイ電源をオン状態とし、電源オン状態ではメイン電源１０ａをオン状態に移行させるとともに、メイン電源１０ａの出力電圧がある値を超えるとスタンバイ電源１０ｂを自動的にオフ状態に移行させることができる、また、この状態で電源オフ状態にすると、メイン電源１０ａの出力電圧がある値以下となるとスタンバイ電源１０ｂを自動的にオン状態に移行させることができる。
【００５４】
図４は、従来技術を用いる場合の回路構成図である。図４では、一般的な図１におけるスタンバイ電源制御用帰還回路２６をそのまま利用した場合であり、互いに直列接続されたダイオードＤ３，抵抗Ｒ１，Ｒ２を含んで構成される。スタンバイ電源１０ｂは、トランスＴ３の二次側巻線Ｔ３ｃの出力を整流平滑した出力を、スタンバイ電源制御用帰還回路２６を介してフィードバックして動作する。ダイオードＤ３のアノード端子はトランスＴ１の二次側巻線Ｔ１ｄに接続され、カソード端子は抵抗Ｒ１に接続される。従って、トランスＴ１の出力電圧は、抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧比で分圧されて帰還される。
【００５５】
スタンバイ状態から電源オン状態に移行すると、セット制御回路２８は、スイッチ３０をオン制御し、メイン電源制御回路１８はスタンバイ電源１０ｂからの電源電圧の供給を受けて動作を開始し、メイン電源１０ａがオン状態に移行する。トランスＴ１の出力電圧が増大し、これに伴ってＱ点におけるスタンバイ電源の出力電圧Ｖｑも増大し、シャントレギュレータＱ５に応じて決定される閾値を超えるとスタンバイ電源制御用帰還回路２６のフォトカプラから制御信号が出力され、スタンバイ電源制御回路２４はスイッチ素子Ｑ３のオンオフ制御を停止してスタンバイ電源１０ｂはオフ状態となる。
【００５６】
また、電源オン状態から電源オフ状態に移行すると、メイン電源１０ａがオフ状態となってトランスＴ１の出力電圧が低下する。これに伴ってスタンバイ電源１０ｂの出力電圧Ｖｑが低下して閾値以下となると、同様にスタンバイ電源制御回路２４がスイッチ素子Ｑ３のオンオフ制御を再開し、スタンバイ電源１０ｂがオン状態となる。
【００５７】
この例ではスイッチ素子Ｑ４が不要で構成が簡易であるとの利点があるが、その一方で、メイン電源１０ａのトランスＴ１の出力電圧が増大し、スタンバイ電源１０ｂの出力電圧以上となった場合に抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧比で定まる分圧が閾値を超え得るので、トランスＴ１の出力電圧がスタンバイ電源１０ｂの出力電圧を下回る間は、スタンバイ電源１０ｂはオン状態のままでありオフ状態に自動的に移行しない。これに対し、図３の構成ではメイン電源１０ａのトランスＴ１の出力電圧Ｖｐでスイッチ素子Ｑ４のオンオフを制御しているため、たとえトランスＴ１の出力電圧がスタンバイ電源１０ｂの出力電圧を下回っていても、所望の電圧でスタンバイ電源１０ｂをオン状態からオフ状態に移行し得る。
【００５８】
また、図４の構成では、メイン電源１０ａの出力電圧が何らかの原因、例えばＡＣプラグ１２から入力される交流電圧自体が変動して本来の電圧よりも低下した場合（以下、これを「減電」と称する）、メイン電源１０ａがオン状態であっても、スタンバイ電源１０ｂの出力電圧Ｖｑが閾値以下となり、スタンバイ電源制御回路２４がスイッチ素子Ｑ３のオンオフ制御を再開してスタンバイ電源１０ｂをオフ状態からオン状態に移行させることになる。この場合、メイン電源１０ａとスタンバイ電源１０ｂがともにオン状態となることから、スタンバイ電源１０ｂ自身のノイズが問題となり得る。
【００５９】
一方、図３の構成では、入力電圧が低下する減電時においても、所望の電圧までスタンバイ電源１０ｂをオフ状態のまま維持できる。すなわち、メイン電源１０ａがオン状態、スタンバイ電源１０ｂがオフ状態にあり、この状態で入力電圧が低下する減電が生じた場合、メイン電源１０ａのトランスＴ１の出力電圧Ｖｐが低下し、出力電圧Ｖｑも低下するが、スイッチ素子Ｑ４がオンのままであれば、スタンバイ電源制御回路２４はスイッチ素子Ｑ３をオンオフ制御せず、スタンバイ電源１０ｂをオフ状態のまま維持できる。そして、メイン電源１０ａのトランスＴ１の出力電圧Ｖｐがさらに低下し、これに伴い出力電圧Ｖｑもさらに低下して閾値以下となると、スイッチ素子Ｑ４がオンからオフとなり、スタンバイ電源制御回路２４はスイッチ素子Ｑ３のオンオフ制御を再開してスタンバイ電源１０ｂをオフ状態からオン状態に移行する。
【００６０】
また、減電時にスタンバイ電源１０ｂをオフ状態に維持しておくのではなく、より積極的に所望の電圧まで低下したときにスタンバイ電源１０ｂをオフ状態からオン状態に移行させることも可能である。セット制御回路２８は、電源オン状態ではメイン電源１０ａからの電源電圧の供給を受けて動作するが、スタンバイ電源１０ｂの出力電圧もセット制御回路２８に供給される構成となっている。従って、入力電圧が低下する減電が生じ、メイン電源１０ａからの電源電圧が低下してセット制御回路２８への供給電圧が不足する場合、適当なタイミングでスタンバイ電源１０ｂをオフ状態からオン状態に移行させれば、スタンバイ電源１０ｂの出力電圧をセット制御回路２８に供給することができ、セット制御回路２８の動作を安定化させることができる。すなわち、スタンバイ電源１０ｂのノイズよりもむしろマイコンで構成されるセット制御回路２８への供給電圧が低下してその動作が不安定となる問題が顕在化する場合には、メイン電源１０ａが所望の電圧まで低下した時点でスタンバイ電源１０ｂをオフ状態からオン状態に移行させてスタンバイ電源１０ｂの出力電圧をセット制御回路２８に供給することで、セット制御回路２８を安定的に動作させることができる。この意味で、図３の回路構成は、スタンバイ電源１０ｂのノイズを防止できるとともに、減電時において必要な場合には、スタンバイ電源１０ｂをオン状態に移行させてオーディオ装置の安定動作を可能とする効果を奏するといえる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ａ  メイン電源、１０ｂ  サブ電源、１２  ＡＣプラグ、１４，１６，２２  整流回路、２０  負荷、２４  メイン電源制御回路、２６  スタンバイ電源制御用帰還回路、２８  セット制御回路、３０  スイッチ、４０  閾値調整回路。
【図１】
2014054040.tif 000003
【図２】
2014054040.tif 000004
【図３】
2014054040.tif 000005
【図４】
2014054040.tif 000006