(57)【要約】【課題】  待機時における消費電力を削減するとともに、コストの削減および実装スペースの削減を可能とする。【解決手段】  メイン電源としてのＡＣ／ＤＣコンバータ１１の出力側に電気二重層コンデンサ１２を接続し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１をオン／オフ制御するオン／オフ制御回路１３に電気二重層コンデンサ１２を接続する。待機時に電気二重層コンデンサ１２からオン／オフ制御回路１３に電力を供給してＡＣ／ＤＣコンバータ１１をオン／オフ制御可能にする。オン／オフ制御回路１３は入力電圧監視回路１６を内蔵し、電気二重層コンデンサ１２の電圧が低下した場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１を一時的にオンさせる。【選択図】  図１
2006254655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を直流電源に変換して装置に供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、外部からの信号によりＡＣ／ＤＣコンバータをオン／オフさせるオン／オフ制御回路とを有する電源制御装置において、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側に電気二重層コンデンサを接続し、交流電源が供給されない待機時に該電気二重層コンデンサから前記オン／オフ制御回路に電源を供給することを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
前記オン／オフ制御回路は、前記電気二重層コンデンサの電力低下を検出する検出手段を有し、該検出手段で前記電気二重層コンデンサの電力低下を検出した場合、前記ＡＣ／ＤＣコンバータをオンして前記電気二重層コンデンサを充電する請求項１記載の電源制御装置。
【請求項３】
交流電源を直流電源に変換して装置に供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、外部からの信号によりＡＣ／ＤＣコンバータをオン／オフさせるオン／オフ制御回路とを有する電源制御装置において、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータは交流電源の供給によりオンし、交流電源の供給停止によりオフするもので、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータの入力側に接続されたリレー回路と、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側に接続された電気二重層コンデンサと、
交流電源が供給されない待機時に前記電気二重層コンデンサから電力が供給され、外部からの信号により前記リレー回路を制御するオン／オフ制御回路とを設けたことを特徴とする電源制御装置。
【請求項４】
前記オン／オフ制御回路は、前記電気二重層コンデンサの電力低下を検出する検出手段を有し、該検出手段で前記電気二重層コンデンサの電力低下を検出した場合、前記リレー回路を制御して交流電源を前記ＡＣ／ＤＣコンバータへ供給し、これにより前記電気二重層コンデンサを充電する請求項３記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記リレー回路と並列に接続された２接点ノンロックスイッチを設けた請求項３または４記載の電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源を直流電源に変換して装置に供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、外部からの信号によりＡＣ／ＤＣコンバータをオン／オフさせるオン／オフ制御回路とを有する電源制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、家庭用設備機器等の電気機器において、その機器の本来の動作をしていない所謂待機状態における消費電力の削減が試みられており、例えば、特開２００２−３２１５６号公報に開示されるものがある。これは、主電源のＯＦＦ時にタイマ値を設定し、そのタイマ値がカウントされる間、割り込み処理が発生しない限り、低消費モードに切替えるようにして待機時の消費電力を削減するものである。
【０００３】
また家庭用映像機器等の、商用電源から常時通電を行い、リモートコントローラから起動信号を受信する電子機器においても、待機時の消費電力を削減することが試みられている。このような待機機能を有する従来の電源回路を図４に示す。図４にしたがって詳細に説明する。
【０００４】
図４において、電気機器１はＡＣスイッチ２およびＡＣ／ＤＣコンバータ３を介して交流電源４に接続されている。メイン電源としてのＡＣ／ＤＣコンバータ３はオン時に電力を電気機器１に供給し、オフ時に電力の供給を停止する。ＡＣ／ＤＣコンバータ３に対するオン／オフ制御は受信回路５により行われる。即ち、受信回路５は、リモートコントローラから起動信号または停止信号を受信すると、ＡＣ／ＤＣコンバータ３に対してオン信号またはオフ信号を送信する。
【０００５】
ＡＣ／ＤＣコンバータ３および受信回路５にはサブ電源としての小容量のＡＣ／ＤＣコンバータ６が接続されている。待機時はメイン電源のＡＣ／ＤＣコンバータ３はオフとされ、サブ電源のＡＣ／ＤＣコンバータ６はオンとされ、受信回路５の電力源はサブ電源のＡＣ／ＤＣコンバータ６が使用される。
【特許文献１】特開２００２−３２１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら図４に記載の従来の電源回路においては、低電力の電源の損失はメイン電源としてのＡＣ／ＤＣコンバータ３をスイッチングするために発生する損失が大部分を占めている。図４に記載の構成では、待機時において受信回路５がＡＣ／ＤＣコンバータ３をオン／オフ制御するためにサブ電源のＡＣ／ＤＣコンバータ６が常時オンしていなければならないので、待機時に無駄な電力を消費していた。また待機時の電源確保のためにＡＣ／ＤＣコンバータ６を必要とするので、それだけコストがかかり、また実装スペースも必要としていた。
【０００７】
また上記文献に開示される構成においては、待機時の電力として二次電池を使用しているが、二次電池を待機時電力として使用する場合は充放電を頻繁に繰り返すので、二次電池の寿命が短くなり、装置から要求される寿命を満たすことができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、交流電源を直流電源に変換して装置に供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、外部からの信号によりＡＣ／ＤＣコンバータをオン／オフさせるオン／オフ制御回路とを有する電源制御装置において、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側に電気二重層コンデンサを接続し、交流電源が供給されない待機時に該電気二重層コンデンサから前記オン／オフ制御回路に電源を供給することを特徴とするものである。
【０００９】
また他の発明は、ＡＣ／ＤＣコンバータを交流電源の供給によりオンし、交流電源の供給停止によりオフするものとし、ＡＣ／ＤＣコンバータの入力側に接続されたリレー回路と、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力側に接続された電気二重層コンデンサと、交流電源が供給されない待機時に前記電気二重層コンデンサから電力が供給され、外部からの信号により前記リレー回路を制御するオン／オフ制御回路とを設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成の本発明によれば、ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される電力により電気二重層コンデンサが充電される。待機時においては電気二重層コンデンサからオン／オフ制御回路に電力が供給され、ＡＣ／ＤＣコンバータはオフ状態となっている。オン／オフ制御回路は供給される電力によりＡＣ／ＤＣコンバータをオン／オフ制御可能である。待機時にＡＣ／ＤＣコンバータがオフ状態となっていることにより、スイッチング損失が発生せず、待機時の消費電力を削減することができる。またサブ電源を必要としないので、実装スペースも必要とせず、コストも削減できる。
【００１１】
また他の発明によれば、ＡＣ／ＤＣコンバータは交流電源の供給によりオンし、交流電源の供給停止によりオフするものであるので、また待機時には電気二重層コンデンサから供給される電力によりオン／オフ制御回路がＡＣ／ＤＣコンバータの入力側に接続されたリレー回路を制御するので、待機時に交流電源と装置を完全に切り離すことが可能となり、待機時の消費電力をゼロにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を図面に従って説明する。図１は本発明の第１の実施の形態の電源制御装置を示すブロック図である。図１において、第１の実施の形態の電源制御装置１０は、交流電源（商用電源）４に接続された入力スイッチ１７、入力スイッチ１７に接続されたメイン電源としてのＡＣ／ＤＣコンバータ１１、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１の出力側に接続された電気二重層コンデンサ１２を有している。
【００１３】
電気二重層コンデンサ１２にはオン／オフ制御回路１３と出力スイッチ１４が接続されている。電気二重層コンデンサ１２は、数時間乃至数日間、オン／オフ制御回路１３に電力を供給し続けられるものを使用している。出力スイッチ１４は、電気装置１５への電力供給を制御する。
【００１４】
オン／オフ制御回路１３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１に対してオン／オフ制御を行う。オン／オフ制御回路１３には、電気二重層コンデンサ１２から供給される電力の低下を監視し、電力の低下を検出した場合にＡＣ／ＤＣコンバータ１１に対してオン信号を送信する入力電圧監視回路１６を内蔵している。オン／オフ制御回路１３は出力スイッチ１４に対してもオン／オフ制御を行う。またオン／オフ制御回路１３に対して、外部から、例えばリモートコントローラから、装置１５を起動させるためのオン信号または装置１５をオフさせるためのオフ信号が入力される。
【００１５】
次に第１の実施の形態の動作を説明する。図２に第１の実施の形態における電気二重層コンデンサの電圧の変化を示すタイムチャートである。電気装置１５が動作中である場合に、図示しないリモートコントローラからオフ信号がオン／オフ制御回路１３に入力されると、オン／オフ制御回路１３は主電源としてのＡＣ／ＤＣコンバータ１１にオフ信号を送信してオフさせる。これにより電気装置１５が待機状態になる。待機時においては、電気二重層コンデンサ１２からオン／オフ制御回路１３に電力が供給される。
【００１６】
待機時に、リモートコントローラからオン／オフ制御回路１３にオン信号が入力されると、オン／オフ制御回路１３はＡＣ／ＤＣコンバータ１１にオン信号を送信し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１をオン状態にする。また同時にオン／オフ制御回路１３は、出力スイッチ１４に対してオン信号を送信して出力スイッチ１４をオン状態にし、装置１５に電力供給可能にする。図２においてリモートコントローラからオン／オフ制御回路１３にオン信号が入力されるのは、ａ、ｂ、ｃ、ｄの時点である。
【００１７】
図２に示すように、待機時においては、電気二重層コンデンサ１２の電圧は徐々に低下していく。電気二重層コンデンサ１２の電圧が、オン／オフ制御回路１３内の入力電圧監視回路１６で検出されるレベルＡまで低下しないうちに、上記ａ、ｂ、ｃ、ｄの時点で示すように、リモートコントローラからオン／オフ制御回路１３にオン信号が入力されると、上述のようにＡＣ／ＤＣコンバータ１１がオン状態になるので、電気二重層コンデンサ１２が充電され、電圧が所定レベルまで上がる。そして装置１５がオン状態の間はそのレベルが保持される。
【００１８】
電気二重層コンデンサ１２の電力は、通常、数時間乃至数日間は充電無しで電力供給可能であるが、さらに長い時間に亘ってＡＣ／ＤＣコンバータ１１がオン状態にならなかった場合は、ｅ時点で示すように、電力がＡのレベルまで降下し、オン／オフ制御回路１３の入力電圧監視回路１６により検出される。このとき入力電圧監視回路１６は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１にオン信号を送信し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１を一時的にオン状態にする。
【００１９】
電気二重層コンデンサ１２は充電時間が短いので、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１が数秒程度のオン状態で電気二重層コンデンサ１２は十分な充電を行うことができる。電気二重層コンデンサ１２の電圧が確保された後、入力電圧監視回路１６は電気二重層コンデンサ１２の電圧が確保されたことを検出し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１をオフ状態にする。
【００２０】
また最初の電源投入時、あるいは入力スイッチ１７が長時間オフ状態になっていた場合、電気二重層コンデンサ１２は、図２にｆで示すように、オン／オフ制御回路１３の動作保証電圧レベルＢ以下に低下している。したがってこの状態では、オン／オフ制御回路１３が動作不能になる場合がある。この場合は、オン／オフ制御回路１３からＡＣ／ＤＣコンバータ１１をオンにすることはできない。
【００２１】
しかしながら入力スイッチ１７がオンされると、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１がオンになるので、図２に示すように、電気二重層コンデンサ１２が充電され、動作保証電圧レベルＢを超えた電圧に復帰する。電気二重層コンデンサ１２が動作保証電圧レベルＢより低下している状態において入力スイッチ１７をオンすることにより、電気二重層コンデンサ１２の電圧が低下しているために、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１は自動的にオンされる。
【００２２】
以上のように第１の実施の形態によれば、待機時にはＡＣ／ＤＣコンバータ１１はオフ状態になるので、待機時にスイッチング損失が発生せず、待機時の消費電力を削減することが可能である。またサブ電源を必要としないので、実装スペースが小さくて済み、さらにコストの削減も可能になる。また待機時の電力源に電気二重層コンデンサ１２を使用するので、充放電の繰り返しによる劣化が減少し、装置から要求される寿命を満たすことが可能である。
【００２３】
次に第２の実施の形態を説明する。図３は第２の実施の形態の電源制御装置を示すブロック図である。図３において、第２の実施の形態の電源制御装置２０においては、入力スイッチとして２接点ノンロックスイッチ２１が使用され、この２接点ノンロックスイッチ２１と並列にリレー回路２２が接続されている。２接点ノンロックスイッチ２１の一方の接点２１ａとリレー回路２２はメイン電源としてのＡＣ／ＤＣコンバータ２３に接続されている。
【００２４】
ＡＣ／ＤＣコンバータ２３は、２接点ノンロックスイッチ２１またはリレー回路２２を介して交流電圧が入力されることにより、オンするとともに、交流電圧が入力されないことにより、オフするものである。ＡＣ／ＤＣコンバータ２３の出力側には、第１の実施の形態と同様に、電気二重層コンデンサ１２が接続され、電気二重層コンデンサ１２は出力スイッチ１４およびオン／オフ制御回路２４に接続されている。電気二重層コンデンサ１２は、第１の実施の形態と同様に、数時間乃至数日間オン／オフ制御回路２４へ電力を供給し続けられるものを使用する。
【００２５】
出力スイッチ１４は、オン／オフ制御回路２４の制御により電力を電気装置１５に供給する。オン／オフ制御回路２４には、２接点ノンロックスイッチ２１の他方の接点２１ｂとリレー回路２２のゲート２２ａが接続されている。オン／オフ制御回路２４は、電気二重層コンデンサ１２から電力の供給を受け、リレー回路２２のゲート２２ａに対してオン／オフ制御を行う。
【００２６】
オン／オフ制御回路２４には、電気二重層コンデンサ１２から供給される電力の低下を監視し、電力の低下を検出した場合にリレー回路２２に対してオン信号を送信する入力電圧監視回路２５を内蔵し、さらに電気装置１５がオンである状態で２接点ノンロックスイッチ２１が押下された場合に、出力スイッチ１４をオフする制御機能を有している。またオン／オフ制御回路２４に対しては、外部から、例えばリモートコントローラから、装置１５を起動させるためのオン信号または装置１５をオフさせるためのオフ信号が入力される。
【００２７】
次に第２の実施の形態の動作を説明する。この場合も図２に示すタイムチャートを参照しながら説明する。電気装置１５が動作中である場合に、図示しないリモートコントローラからオフ信号がオン／オフ制御回路２４に入力されると、オン／オフ制御回路２４は出力スイッチ１４にオフ信号を送信してオフさせるとともに、リレー回路２２に対してオフ信号を送り、リレー回路２２をオフにする。これにより電気装置１５が待機状態になる。
【００２８】
待機時においては、リレー回路２２および２接点ノンロックスイッチ２１がオフであるので、ＡＣ／ＤＣコンバータ２３はオフ状態となっている。このように待機時にはリレー回路２２および２接点ノンロックスイッチ２１がオフであるので、交流電源４と電気回路が完全に切断され、消費電力はゼロとなっている。また待機時には、電気二重層コンデンサ１２からオン／オフ制御回路２４に電力が供給される。
【００２９】
待機時に、リモートコントローラからオン／オフ制御回路２４にオン信号が入力されると、オン／オフ制御回路２４はリレー回路２２にオン信号を送信し、リレー回路２２をオン状態にする。これによりＡＣ／ＤＣコンバータ２３に交流電圧が入力され、ＡＣ／ＤＣコンバータ２３はオン状態となる。また同時にオン／オフ制御回路２４は、出力スイッチ１４に対してオン信号を送信して出力スイッチ１４をオン状態にし、装置１５に電力を供給する。図２においてリモートコントローラからオン／オフ制御回路２４にオン信号が入力されるのは、ａ、ｂ、ｃ、ｄの時点である。
【００３０】
図２に示すように、待機時においては、電気二重層コンデンサ１２の電圧は徐々に低下していく。電気二重層コンデンサ１２の電圧が、オン／オフ制御回路２４内の入力電圧監視回路２５で検出されるレベルＡまで低下しないうちに、上記ａ、ｂ、ｃ、ｄの時点で示すように、リモートコントローラからオン／オフ制御回路２４にオン信号が入力されると、上述のようにＡＣ／ＤＣコンバータ２３がオン状態になるので、電気二重層コンデンサ１２が充電され、電圧が所定レベルまで上がる。そして装置１５がオン状態の間はそのレベルが保持される。
【００３１】
電気二重層コンデンサ１２の電力は、通常、数時間乃至数日間は充電無しで電力供給可能であるが、さらに長い時間に亘ってＡＣ／ＤＣコンバータ２３がオン状態にならなかった場合は、ｅ時点で示すように、電力がＡのレベルまで降下し、オン／オフ制御回路２４の入力電圧監視回路２５により検出される。このとき入力電圧監視回路２５は、リレー回路２２にオン信号を送信し、ＡＣ／ＤＣコンバータ２３を一時的にオン状態にする。
【００３２】
電気二重層コンデンサ１２は充電時間が短いので、ＡＣ／ＤＣコンバータ２３が数秒程度のオン状態で電気二重層コンデンサ１２は十分な充電を行うことができる。電気二重層コンデンサ１２の電圧が確保された後、入力電圧監視回路２５は電気二重層コンデンサ１２の電圧が確保されたことを検出し、リレー回路２２をオフし、ＡＣ／ＤＣコンバータ２３をオフ状態にする。
【００３３】
また最初の電源投入時、あるいは図示しないＡＣプラグが長時間抜かれていた場合、電源制御装置２０はＡＣ電源から完全に切り離されており、電気二重層コンデンサ１２は、図２にｆで示すように、オン／オフ制御回路１３の動作保証電圧レベルＢ以下に低下している。したがってこの状態では、オン／オフ制御回路１３が動作不能になる場合がある。この場合は、オン／オフ制御回路１３からＡＣ／ＤＣコンバータ１１をオンにすることはできない。
【００３４】
しかしながら２接点ノンロックスイッチ２１が押下されると、ＡＣ／ＤＣコンバータ２３の入力側に一時的にＡＣが供給されるので、図２に示すように、電気二重層コンデンサ１２が充電され、動作保証電圧レベルＢを超えた電圧に復帰する。
【００３５】
２接点ノンロックスイッチ２１は、装置１５が誤動作した場合に強制的に電源をオフするスイッチであるので、装置電源がオンのときに２接点ノンロックスイッチ２１を押下することで電源がオフされるものとなっている。装置電源がオンのときに２接点ノンロックスイッチ２１を１回押下することで、オン／オフ制御回路２４に接続されている２接点ノンロックスイッチ２１の接点２１ｂに１パルス信号が入力され、これによりオン／オフ制御回路２４は出力スイッチ１４にオフ信号を出し、装置１５への電力供給をオフする。
【００３６】
以上のように第２の実施の形態によれば、待機時にはＡＣ／ＤＣコンバータ２３は交流電源４から完全に切り離されてオフ状態になるので、待機時にスイッチング損失が発生せず、待機時の消費電力を削減することが可能である。また第１の実施の形態と同様に、サブ電源を必要としないので、実装スペースが小さくて済み、さらにコストの削減も可能になる。さらに待機時の電力源に電気二重層コンデンサ１２を使用するので、充放電の繰り返しによる劣化が減少し、装置から要求される寿命を満たすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１の実施の形態の電源制御装置を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態における電気二重層コンデンサの電圧の変化を示すタイムチャートである。
【図３】第２の実施の形態の電源制御装置を示すブロック図である。
【図４】従来の電源回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
４  交流電源
１０  電源制御装置
１１  ＡＣ／ＤＣコンバータ
１２  電気二重層コンデンサ
１３  オン／オフ制御回路
１５  電気装置
１６  入力電圧監視回路
【図１】
2006254655.tif 000003
【図２】
2006254655.tif 000004
【図３】
2006254655.tif 000005
【図４】
2006254655.tif 000006