(57)【要約】【課題】高音質なオーディオ装置を実現することができるスイッチング電源装置を提供する。【解決手段】スイッチング電源装置２０は、トランス２４と、第１スイッチング素子２３ａと、第１の二次巻線２４ａから得られる電圧を平滑化する第１平滑回路２６ａであって、オーディオ信号を信号処理する信号処理装置３０に電力を供給するための第１平滑回路２６ａと、第２の二次巻線２４ｂから得られる電圧を平滑化する第２平滑回路２６ｂであって、信号処理装置３０によって信号処理されたオーディオ信号を増幅する増幅装置５０に電力を供給するための第２平滑回路２６ｂと、第１平滑回路２６ａから出力される電圧に応じて第１スイッチング素子２３ａを制御する制御部２９とを備える。【選択図】図３
2018107974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次巻線、第１の二次巻線、及び第２の二次巻線を有するトランスと、
直流電圧をスイッチングして前記一次巻線に出力するための第１スイッチング素子と、
前記第１の二次巻線から得られる電圧を平滑化する第１平滑回路であって、オーディオ信号を信号処理する信号処理装置に電力を供給するための第１平滑回路と、
前記第２の二次巻線から得られる電圧を平滑化する第２平滑回路であって、前記信号処理装置によって信号処理されたオーディオ信号を増幅する増幅装置に電力を供給するための第２平滑回路と、
前記第１平滑回路から出力される電圧に応じて前記第１スイッチング素子を制御することにより、前記直流電圧をスイッチングする制御部とを備える
スイッチング電源装置。
【請求項２】
一次巻線、第１の二次巻線、第２の二次巻線、及び第３の二次巻線を有するトランスと、
直流電圧をスイッチングして前記一次巻線に出力するための第１スイッチング素子と、
前記第１の二次巻線から得られる電圧を平滑化する第１平滑回路であって、オーディオ信号を信号処理する信号処理装置に電力を供給するための第１平滑回路と、
前記第２の二次巻線から得られる電圧を平滑化する第２平滑回路であって、前記信号処理装置によって信号処理されたオーディオ信号を増幅する増幅装置に電力を供給するための第２平滑回路と、
前記第３の二次巻線から得られる電圧を平滑化する第３平滑回路と、
前記第３平滑回路から出力される電圧に応じて前記第１スイッチング素子を制御することにより、前記直流電圧をスイッチングする制御部とを備える
スイッチング電源装置。
【請求項３】
さらに、
前記第１スイッチング素子と直列に接続された第２スイッチング素子と、
前記一次巻線に直列に接続された容量素子とを備え、
前記制御部は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子を交互にオンする制御を行うことにより、前記直流電圧をスイッチングする
請求項１または２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
さらに、力率改善回路を介さずに交流電圧を取得し、取得した交流電圧を整流することにより直流電圧を出力する整流回路と、
前記整流回路によって出力された直流電圧を平滑化する平滑コンデンサとを備え、
前記制御部は、前記第１スイッチング素子を制御することにより、前記平滑コンデンサによって平滑化された直流電圧をスイッチングする
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記直流電圧を継続的にスイッチングする第１制御と、前記直流電圧を間欠的にスイッチングする第２制御とを選択的に実行する
請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置と、
前記信号処理装置と、
前記増幅装置とを備える
オーディオ装置。
【請求項７】
前記第１平滑回路は、平滑化した電圧を前記信号処理装置に出力し、
前記オーディオ装置は、さらに、前記第２平滑回路によって平滑化された電圧を入力として、前記増幅装置に一定の直流電圧を出力する安定化電源装置を備える
請求項６に記載のオーディオ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、オーディオ装置に用いられるスイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ装置に用いられるスイッチング電源装置が知られている。特許文献１には、オーディオ信号のような急激な負荷変動に対して良好な応答性を有するスイッチング電源装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１４８８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、高音質なオーディオ装置を実現することができるスイッチング電源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示のスイッチング電源装置は、一次巻線、第１の二次巻線、及び第２の二次巻線を有するトランスと、直流電圧をスイッチングして前記一次巻線に出力するための第１スイッチング素子と、前記第１の二次巻線から得られる電圧を平滑化する第１平滑回路であって、オーディオ信号を信号処理する信号処理装置に電力を供給するための第１平滑回路と、前記第２の二次巻線から得られる電圧を平滑化する第２平滑回路であって、前記信号処理装置によって信号処理されたオーディオ信号を増幅する増幅装置に電力を供給するための第２平滑回路と、前記第１平滑回路から出力される電圧に応じて前記第１スイッチング素子を制御することにより、前記直流電圧をスイッチングする制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本開示のスイッチング電源装置は、高音質なオーディオ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施の形態１に係るオーディオ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るスイッチング電源装置の回路構成を示す図である。
【図３】図３は、比較例に係るオーディオ装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、スイッチング制御を間欠的に行うか継続的に行うかを切り替える動作のフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態２に係るスイッチング電源装置の回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。添付図面は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、添付図面において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
【００１０】
（実施の形態１）
［オーディオ装置の構成］
まず、実施の形態１に係るオーディオ装置の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係るオーディオ装置の構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示されるように、実施の形態１に係るオーディオ装置１００は、プラグ１０と、スイッチング電源装置２０と、信号処理装置３０と、安定化電源装置４０と、増幅装置５０と、スピーカ６０とを備える。
【００１２】
オーディオ装置１００は、光ディスクドライブ（図示せず）などの外部装置からオーディオ信号を取得し、スピーカ６０からオーディオ信号の再生音を出力する装置である。オーディオ装置１００は、通常モードの動作と、通常モードよりも消費電力が低い待機モード（リモートコントローラ（図示せず）からの赤外線信号を受け付けるが、増幅装置５０などの大部分の機能が停止しているモード）の動作とを行うことができる。待機モードは、言い換えれば、増幅装置５０を動作させる必要のないモードである。
【００１３】
プラグ１０は、オーディオ装置１００が外部電源（電力系統）から交流電力を取得するための構造体である。プラグ１０は、例えば、コンセントに差し込まれ、これにより、外部電源からオーディオ装置１００に交流電力が供給される。
【００１４】
スイッチング電源装置２０は、プラグ１０を通じて供給される交流電力を直流電力に変換して出力する電源装置である。スイッチング電源装置２０は、１入力２出力の装置であり、信号処理装置３０と増幅装置５０との両方に電力を供給することができる。スイッチング電源装置２０の詳細な構成については後述される。
【００１５】
信号処理装置３０は、オーディオ装置１００の動作に関する各種信号処理を行う装置である。信号処理装置３０は、例えば、光ディスクドライブなどから取得したオーディオ信号をデコードする信号処理回路（集積回路）を含む。このような信号処理回路によって信号処理されたオーディオ信号は、増幅装置５０に出力される。なお、信号処理装置３０は、上記待機モードにおいても動作し、例えば、リモートコントローラから増幅装置５０をオンする指示を受け付ける処理なども行う。
【００１６】
安定化電源装置４０は、スイッチング電源装置２０から出力される直流電圧（後述の第２平滑回路２６ｂによって平滑化された電圧）を入力として、増幅装置５０に一定の直流電圧を出力する。安定化電源装置４０は、三端子レギュレータ等によって実現されるリニア方式の電源装置である。
【００１７】
増幅装置５０は、いわゆるオーディオアンプであって、信号処理装置３０によって信号処理されたオーディオ信号を増幅してスピーカ６０に出力する。増幅装置５０は、具体的には、オペアンプ及びトランジスタなどによって実現される増幅回路である。
【００１８】
スピーカ６０は、増幅装置５０によって増幅されたオーディオ信号に応じて当該オーディオ信号の再生音を出力する出音装置である。なお、オーディオ装置１００は、スピーカ６０を２つ以上備えてもよい。スピーカ６０は、オーディオ装置１００に含まれなくてもよい。
【００１９】
なお、オーディオ装置１００は、プラグ１０とスイッチング電源装置２０との間に力率改善回路（ＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路）を備えない。オーディオ装置１００では、後述する制御部に入力電圧幅の広いコントローラが使用されることにより、力率改善回路が省略され、スイッチング電源装置２０は、プラグ１０から直接交流電力を取得している。このようなオーディオ装置１００は、力率改善回路におけるスイッチングノイズが発生しない利点を有する。
【００２０】
［スイッチング電源装置の構成］
次に、スイッチング電源装置２０の詳細な構成について図１に加えて図２を参照しながら説明する。図２は、スイッチング電源装置２０の回路構成を示す図である。なお、図２では、スイッチング電源装置２０以外に、信号処理装置３０、安定化電源装置４０、増幅装置５０、及びスピーカ６０が図示されている。
【００２１】
スイッチング電源装置２０は、１入力２出力の電流共振型のＤＣ−ＤＣコンバータである。スイッチング電源装置２０は、整流回路２１と、平滑コンデンサ２２と、第１スイッチング素子２３ａと、第２スイッチング素子２３ｂと、トランス２４と、コンデンサ２５と、第１平滑回路２６ａと、第２平滑回路２６ｂと、分圧回路２７と、フォトカプラ２８と、制御部２９とを備える。トランス２４は、一次巻線２４ｄと、第１の二次巻線２４ａと、第２の二次巻線２４ｂとを有する。
【００２２】
整流回路２１は、プラグ１０から交流電圧（交流電力）を取得し、取得した交流電圧を整流することにより直流電圧を出力する。整流回路２１は、例えば、４つのダイオード素子によって構成されるダイオードブリッジ回路であり、取得した交流電圧を全波整流する。なお、整流回路２１は、プラグ１０から力率改善回路を介さずに交流電圧を取得するが、力率改善回路を介して直流電圧を取得してもよい。
【００２３】
平滑コンデンサ２２は、整流回路２１によって出力された直流電圧を平滑化する。平滑コンデンサ２２は、整流回路２１の２つの出力端子の間に接続される。
【００２４】
第１スイッチング素子２３ａは、直流電圧をスイッチングして一次巻線２４ｄに出力するためのスイッチング素子である。第１スイッチング素子２３ａは、例えば、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。第１スイッチング素子２３ａは、ドレイン端子が整流回路２１の正の出力端子に接続され、ソース端子が第２スイッチング素子２３ｂのドレイン端子に接続され、ゲート端子が制御部２９に接続される。
【００２５】
第２スイッチング素子２３ｂは、第１スイッチング素子２３ａと直列に接続されるスイッチング素子である。第２スイッチング素子２３ｂは、例えば、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴである。第２スイッチング素子２３ｂは、ドレイン端子が第１スイッチング素子２３ａのソース端子に接続され、ソース端子が整流回路２１の負の出力端子に接続され、ゲート端子が制御部２９に接続される。
【００２６】
第１スイッチング素子２３ａ及び第２スイッチング素子２３ｂは、制御部２９によってオン及びオフされる。第１スイッチング素子２３ａ及び第２スイッチング素子２３ｂは、具体的には、交互にオンされる。
【００２７】
トランス２４は、一次巻線２４ｄと、第１の二次巻線２４ａと、第２の二次巻線２４ｂとを有する。トランス２４は、電磁誘導により、一次巻線２４ｄに入力される交流電力を、第１の二次巻線２４ａ及び第２の二次巻線２４ｂのそれぞれに出力する。
【００２８】
第１の二次巻線２４ａは、信号処理装置３０に電力を供給するための二次巻線であり、第２の二次巻線２４ｂは、増幅装置５０に電力を供給するための二次巻線である。信号処理装置３０よりも増幅装置５０のほうが大きい電力を必要とするため、第２の二次巻線２４ｂの巻数は、第１の二次巻線２４ａの巻数よりも多い。
【００２９】
コンデンサ２５は、一次巻線２４ｄに直列に接続された容量素子である。コンデンサ２５及び一次巻線２４ｄは、直列共振回路を構成する。
【００３０】
第１平滑回路２６ａは、第１の二次巻線２４ａから得られる電圧を平滑化する平滑回路である。第１平滑回路２６ａは、オーディオ信号を信号処理する信号処理装置３０に電力を供給するための平滑回路である。つまり、第１平滑回路２６ａによって平滑化された電圧は、信号処理装置３０に供給される。第１平滑回路２６ａは、具体的には、ダイオードと平滑コンデンサとを有する半波整流回路であるが、全波整流回路などのその他の整流回路であってもよい。
【００３１】
第２平滑回路２６ｂは、第２の二次巻線２４ｂから得られる電圧を平滑化する平滑回路である。第２平滑回路２６ｂは、信号処理装置３０によって信号処理されたオーディオ信号を増幅する増幅装置５０に電力を供給するための平滑回路である。第２平滑回路２６ｂによって平滑化された電圧は、安定化電源装置４０に供給され、安定化電源装置４０は、第２平滑回路２６ｂによって平滑化された電圧を入力として、増幅装置５０に一定の直流電圧を出力する。第２平滑回路２６ｂは、具体的には、ダイオードと平滑コンデンサとを有する半波整流回路であるが、全波整流回路などのその他の整流回路であってもよい。
【００３２】
分圧回路２７は、第１平滑回路２６ａによって平滑化された電圧（直流電圧）を分圧し、分圧後の電圧をフォトカプラ２８の発光素子２８ａに与える回路である。分圧回路２７は、例えば、抵抗及びツェナーダイオードを有する。
【００３３】
フォトカプラ２８は、発光素子２８ａ及び受光素子２８ｂを有する信号伝送素子である。フォトカプラ２８は、発光素子２８ａによって電圧を光に変換し、受光素子２８ｂによって発光素子２８ａから発せられる光を電気信号に変換することができる。これにより、入力側と出力側とを絶縁した状態で信号を伝送することができる。発光素子２８ａは、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）であり、受光素子２８ｂは、例えば、フォトトランジスタである。
【００３４】
制御部２９は、受光素子２８ｂ（フォトトランジスタ）が通電することにより得られる電気信号に基づいて、第１スイッチング素子２３ａ及び第２スイッチング素子２３ｂを制御する。制御部２９は、具体的には、第１スイッチング素子２３ａ及び第２スイッチング素子２３ｂのそれぞれに制御信号を出力する。制御信号は、例えば、ＰＦＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。
【００３５】
制御部２９は、第１スイッチング素子２３ａ及び第２スイッチング素子２３ｂを交互にオンすることにより、平滑コンデンサ２２によって平滑化された直流電圧をスイッチングする。上記電気信号は、発光素子２８ａの発光量に応じた信号であり、発光素子２８ａの発光量は、第１平滑回路２６ａから出力される電圧に応じたものとなる。つまり、制御部２９は、第１平滑回路２６ａから出力される電圧に応じて第１スイッチング素子２３ａ及び第２スイッチング素子２３ｂを制御する。
【００３６】
制御部２９は、例えば、マイクロコンピュータによって実現される。マイクロコンピュータは、プログラムが格納されたＲＯＭ、ＲＡＭ、プログラムを実行するプロセッサ（ＣＰＵ）、タイマ、Ａ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器を含む入出力回路等を有する１チップの半導体集積回路である。制御部２９は、プロセッサまたは専用回路によって実現されてもよい。制御部２９は、プロセッサ、マイクロコンピュータ、及び専用回路のうち２つ以上の組み合わせによって実現されてもよい。
【００３７】
［スイッチング電源装置の動作］
次に、スイッチング電源装置２０の動作について説明する。スイッチング電源装置２０において、制御部２９は、平滑コンデンサ２２によって平滑化された直流電圧をスイッチングする。制御部２９は、具体的には、第１スイッチング素子２３ａ及び第２スイッチング素子２３ｂを交互にオンするスイッチング制御を行う。これにより、高周波電圧が一次巻線２４ｄに出力される。なお、上記スイッチング制御においては、第１スイッチング素子２３ａと第２スイッチング素子２３ｂが共にオフとなる期間が含まれてもよい。
【００３８】
一次巻線２４ｄに高周波電圧（高周波電流）が供給されると、電磁誘導によって、第１の二次巻線２４ａ及び第２の二次巻線２４ｂにも高周波電圧（高周波電流）が発生する。第１の二次巻線２４ａにおいて発生した高周波電圧は、第１平滑回路２６ａによって平滑化され、信号処理装置３０に出力される。つまり、信号処理装置３０に直流電圧が出力される。第２の二次巻線２４ｂにおいて発生した高周波電圧は、第２平滑回路２６ｂによって平滑化され、安定化電源装置４０に出力される。つまり、安定化電源装置４０に直流電圧が出力される。
【００３９】
また、上述のように、制御部２９には、第１平滑回路２６ａから出力される電圧が間接的にフィードバックされている。つまり、制御部２９は、第１平滑回路２６ａから出力される電圧を間接的にモニタし、第１平滑回路２６ａから出力される電圧が一定の電圧になるようにスイッチング周波数を変更する。
【００４０】
制御部２９は、第１平滑回路２６ａから出力される電圧が一定の電圧よりも高いと判断した場合には、コンデンサ２５及び一次巻線２４ｄによって構成される直列共振回路の共振周波数とスイッチング周波数との差を広げる。つまり、制御部２９は、スイッチング周波数を共振周波数から遠ざける。一方、制御部２９は、第１平滑回路２６ａから出力される電圧が一定の電圧よりも低いと判断した場合には、共振周波数とスイッチング周波数との差を狭める。つまり、制御部２９は、スイッチング周波数を共振周波数に近づける。制御部２９によるスイッチング周波数の制御により、第１平滑回路２６ａから出力される電圧は一定の電圧となる。
【００４１】
［効果等］
オーディオ装置１００（スイッチング電源装置２０）によって得られる効果について比較例に係るオーディオ装置の機能構成を適宜参照しながら説明する。図３は、比較例に係るオーディオ装置の機能構成を示すブロック図である。
【００４２】
図３に示されるように、比較例に係るオーディオ装置２００は、プラグ１０と、ＰＦＣ回路８０と、主電源装置７０ａと、副電源装置７０ｂと、信号処理装置３０と、安定化電源装置４０と、増幅装置５０と、スピーカ６０とを備える。主電源装置７０ａは、増幅装置５０に電力を供給するための１入力１出力のスイッチング電源装置である。副電源装置７０ｂは、信号処理装置３０に電力を供給するための１入力１出力のスイッチング電源装置である。
【００４３】
オーディオ装置２００においては、主電源装置７０ａ、及び、副電源装置７０ｂのそれぞれにおいてスイッチング制御が行われる。つまり、２つの部分でそれぞれスイッチング制御が行われるため、スイッチング制御によって生じるノイズ（以下、スイッチングノイズとも記載する）が大きい。
【００４４】
これに対し、オーディオ装置１００においては、スイッチングノイズは、信号処理装置３０及び増幅装置５０の両方に電力を供給することができる１つのスイッチング電源装置２０においてのみ生じる。このため、オーディオ装置２００よりもスイッチングノイズが低減される。つまり、スイッチング電源装置２０によれば、高音質なオーディオ装置１００が実現される。
【００４５】
また、オーディオ装置２００は、主電源装置７０ａに入力される電圧を安定化するためにプラグ１０と主電源装置７０ａとの間にＰＦＣ回路８０が配置されている。スイッチング制御は、ＰＦＣ回路８０においても行われる。つまり、ＰＦＣ回路８０は、スイッチングノイズを発する。
【００４６】
これに対し、オーディオ装置１００は、ＰＦＣ回路８０を備えないため、オーディオ装置２００よりもスイッチングノイズが低減されている。
【００４７】
以上説明したように、オーディオ装置１００は、スイッチングノイズがスイッチング電源装置２０においてのみ生じるため、合計３箇所（主電源装置７０ａ、副電源装置７０ｂ、及び、ＰＦＣ回路８０）でスイッチングノイズが生じるオーディオ装置２００よりもスイッチングノイズが低減されている。
【００４８】
また、スイッチング電源装置２０におけるスイッチング周波数の変動は、スピーカ６０から出力される再生音の音質に悪影響を与える。そこで、スイッチング電源装置２０においては、増幅装置５０に対応する第２平滑回路２６ｂの出力電圧ではなく、増幅装置５０よりも消費電力の変動が少ない信号処理装置３０に対応する第１平滑回路２６ａの出力電圧が制御部２９にフィードバックされている。これにより、スイッチング電源装置２０におけるスイッチング周波数の変動が抑制され、スピーカ６０から出力される再生音の音質が向上される。
【００４９】
［制御の切り替え］
ところで、オーディオ装置１００が待機モードの動作中である場合、増幅装置５０への電力供給は必須ではない。つまり、待機モードにおいて、スイッチング電源装置２０は、通常モードのように大きな電力を出力する必要がない。そこで、制御部２９は、待機モードにおいてスイッチング制御を間欠的に行うことにより、低消費電力化を図っている。図４は、スイッチング制御を間欠的に行うか継続的に行うかを切り替える動作のフローチャートである。
【００５０】
例えば、制御部２９は、動作モードを示す動作モード情報（動作モード信号）を取得し（Ｓ１１）、動作モードの判定を行う（Ｓ１２）。制御部２９は、取得された動作モード信号が通常モードを示していると判定すると（Ｓ１２でＮｏ）、平滑コンデンサ２２によって平滑化された直流電圧を継続的にスイッチングして一次巻線２４ｄに出力する第１制御を行う（Ｓ１３）。一方で、制御部２９は、取得された動作モード信号が待機モードを示していると判定すると（Ｓ１２でＹｅｓ）、直流電圧を間欠的にスイッチングして一次巻線２４ｄに出力する第２制御を行う（Ｓ１４）。
【００５１】
このように、制御部２９は、平滑コンデンサ２２によって平滑化された直流電圧を継続的にスイッチングする第１制御と、平滑コンデンサ２２によって平滑化された直流電圧を間欠的にスイッチングする第２制御とを選択的に実行する。これにより、待機モードにおける低消費電力化が実現される。
【００５２】
（実施の形態２）
［実施の形態２に係るスイッチング電源装置の構成］
実施の形態１では、信号処理装置３０に対応する第１平滑回路２６ａの出力電圧が制御部２９にフィードバックされた。実施の形態２では、第１平滑回路２６ａ及び第２平滑回路２６ｂのいずれとも異なる平滑回路化の出力電圧が制御部２９にフィードバックされるスイッチング電源装置について説明する。図５は、実施の形態２に係るスイッチング電源装置の回路構成を示す図である。なお、以下の実施の形態２では、実施の形態１との相違点を中心に説明が行われ、実施の形態１において説明が行われた事項については説明が適宜省略される。
【００５３】
図５に示されるように、スイッチング電源装置２０ａは、１入力３出力の電流共振型のＤＣ−ＤＣコンバータである。スイッチング電源装置２０ａは、整流回路２１と、平滑コンデンサ２２と、第１スイッチング素子２３ａと、第２スイッチング素子２３ｂと、トランス２４ｅと、コンデンサ２５と、第１平滑回路２６ａと、第２平滑回路２６ｂと、第３平滑回路２６ｃと、分圧回路２７と、フォトカプラ２８と、制御部２９とを備える。
【００５４】
トランス２４ｅは、一次巻線２４ｄ、第１の二次巻線２４ａ、第２の二次巻線２４ｂ、及び第３の二次巻線２４ｃを有する。トランス２４ｅは、電磁誘導により、一次巻線２４ｄに入力される交流電力を、第１の二次巻線２４ａ、第２の二次巻線２４ｂ、第３の二次巻線２４ｃのそれぞれに出力する。
【００５５】
第１の二次巻線２４ａは、信号処理装置３０に電力を供給するための二次巻線であり、第２の二次巻線２４ｂは、増幅装置５０に電力を供給するための二次巻線である。
【００５６】
第３の二次巻線２４ｃは、制御部２９に信号をフィードバックするための専用の巻線である。第３の二次巻線２４ｃは、電力の供給には用いられない。このため、第３の二次巻線２４ｃの巻数は、例えば、第１の二次巻線２４ａ及び第２の二次巻線２４ｂの巻数のいずれよりも少ない。
【００５７】
第３平滑回路２６ｃは、第３の二次巻線２４ｃから得られる電圧を平滑化する平滑回路である。第３平滑回路２６ｃは、具体的には、ダイオードと平滑コンデンサとを有する半波整流回路であるが、全波整流回路などのその他の整流回路であってもよい。
【００５８】
第３平滑回路２６ｃによって平滑化された電圧は、信号処理装置３０及び増幅装置５０（安定化電源装置４０）のいずれにも供給されない。第３平滑回路２６ｃの出力端子には、分圧回路２７及びフォトカプラ２８のみが接続されている。分圧回路２７は、第３平滑回路２６ｃによって平滑化された電圧（直流電圧）を分圧し、分圧後の電圧をフォトカプラ２８の発光素子２８ａに与える。
【００５９】
制御部２９は、発光素子２８ａが発光することにより受光素子２８ｂ（フォトトランジスタ）が通電することにより得られる電気信号に基づいて、第１スイッチング素子２３ａ及び第２スイッチング素子２３ｂを制御する。制御部２９は、このような制御により、平滑コンデンサ２２によって平滑化された直流電圧をスイッチングする。上記電気信号は、発光素子２８ａの発光量に応じた信号であり、発光素子２８ａの発光量は、第３平滑回路２６ｃから出力される電圧に応じたものとなる。つまり、制御部２９は、第３平滑回路２６ｃから出力される電圧に応じて第１スイッチング素子２３ａ及び第２スイッチング素子２３ｂを制御する。
【００６０】
［実施の形態２の効果等］
このようなスイッチング電源装置２０ａを備えるオーディオ装置においては、スイッチングノイズは、信号処理装置３０及び増幅装置５０の両方に電力を供給することができる１つのスイッチング電源装置２０においてのみ生じる。このようなオーディオ装置は、オーディオ装置１００と同様に、スイッチングノイズが低減されている。つまり、スイッチング電源装置２０ａによれば、高音質なオーディオ装置が実現される。
【００６１】
スイッチング電源装置２０においては、変動がほとんどない第３平滑回路２６ｃの出力電圧が制御部２９にフィードバックされている。これにより、スイッチング電源装置２０におけるスイッチング周波数の変動が抑制され、スピーカ６０から出力される再生音の音質が向上される。
【００６２】
（まとめ）
以上説明したように、スイッチング電源装置２０は、一次巻線２４ｄ、第１の二次巻線２４ａ、及び第２の二次巻線２４ｂを有するトランス２４と、直流電圧をスイッチングして一次巻線２４ｄに出力するための第１スイッチング素子２３ａと、第１の二次巻線２４ａから得られる電圧を平滑化する第１平滑回路２６ａであって、オーディオ信号を信号処理する信号処理装置３０に電力を供給するための第１平滑回路２６ａと、第２の二次巻線２４ｂから得られる電圧を平滑化する第２平滑回路２６ｂであって、信号処理装置３０によって信号処理されたオーディオ信号を増幅する増幅装置５０に電力を供給するための第２平滑回路２６ｂと、第１平滑回路２６ａから出力される電圧に応じて第１スイッチング素子２３ａを制御することにより、直流電圧をスイッチングする制御部２９とを備える。
【００６３】
これにより、スイッチング電源装置２０を備えるオーディオ装置１００は、信号処理装置３０及び増幅装置５０に対応して２つのスイッチング電源装置を備えるオーディオ装置２００よりもスイッチングノイズが低減される。つまり、スイッチング電源装置２０によれば、高音質なオーディオ装置１００が実現される。
【００６４】
また、スイッチング電源装置２０ａは、一次巻線２４ｄ、第１の二次巻線２４ａ、第２の二次巻線２４ｂ、及び第３の二次巻線２４ｃを有するトランス２４ｅと、直流電圧をスイッチングして一次巻線に出力するための第１スイッチング素子２３ａと、第１の二次巻線から得られる電圧を平滑化する第１平滑回路２６ａであって、オーディオ信号を信号処理する信号処理装置３０に電力を供給するための第１平滑回路２６ａと、第２の二次巻線から得られる電圧を平滑化する第２平滑回路２６ｂであって、信号処理装置３０によって信号処理されたオーディオ信号を増幅する増幅装置５０に電力を供給するための第２平滑回路２６ｂと、第３の二次巻線２４ｃから得られる電圧を平滑化する第３平滑回路２６ｃと、第３平滑回路２６ｃから出力される電圧に応じて第１スイッチング素子２３ａを制御することにより、直流電圧をスイッチングする制御部２９とを備える。
【００６５】
これにより、スイッチング電源装置２０ａを備えるオーディオ装置は、信号処理装置３０及び増幅装置５０に対応して２つのスイッチング電源装置を備えるオーディオ装置２００よりもスイッチングノイズが低減される。つまり、スイッチング電源装置２０ａによれば、高音質なオーディオ装置が実現される。
【００６６】
また、スイッチング電源装置２０またはスイッチング電源装置２０ａは、さらに、第１スイッチング素子２３ａと直列に接続された第２スイッチング素子２３ｂと、一次巻線２４ｄに直列に接続されたコンデンサ２５（容量素子）とを備えてもよい。制御部２９は、第１スイッチング素子２３ａ及び第２スイッチング素子２３ｂを交互にオンする制御を行うことにより、直流電圧をスイッチングしてもよい。
【００６７】
これにより、電流共振型のスイッチング電源装置２０またはスイッチング電源装置２０ａによって高音質なオーディオ装置が実現される。
【００６８】
また、スイッチング電源装置２０またはスイッチング電源装置２０ａは、さらに、力率改善回路を介さずに交流電圧を取得し、取得した交流電圧を整流することにより直流電圧を出力する整流回路２１と、整流回路２１によって出力された直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ２２とを備えてもよい。制御部２９は、第１スイッチング素子２３ａを制御することにより、平滑コンデンサ２２によって平滑化された直流電圧をスイッチングしてもよい。
【００６９】
これにより、力率改善回路を必要としないスイッチング電源装置２０またはスイッチング電源装置２０ａによって高音質なオーディオ装置が実現される。
【００７０】
また、制御部２９は、直流電圧を継続的にスイッチングする第１制御と、直流電圧を間欠的にスイッチングする第２制御とを選択的に実行してもよい。
【００７１】
これにより、制御部２９が、例えば、待機モードにおいて直流電圧を間欠的にスイッチングすることにより、待機モードにおける消費電力を低減できる。
【００７２】
また、オーディオ装置１００は、上記いずれかの態様のスイッチング電源装置２０またはスイッチング電源装置２０ａと、信号処理装置３０と、増幅装置５０とを備える。
【００７３】
これにより、高音質なオーディオ装置１００が実現される。
【００７４】
また、第１平滑回路２６ａは、平滑化した電圧を信号処理装置３０に出力し、オーディオ装置１００は、さらに、第２平滑回路２６ｂによって平滑化された電圧を入力として、増幅装置５０に一定の直流電圧を出力する安定化電源装置を備えてもよい。
【００７５】
これにより、増幅装置５０に出力される直流電圧を安定化させることができる。
【００７６】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態をまとめて説明する。
【００７７】
例えば、上記実施の形態では、電流共振型のスイッチング電源装置について説明されたが、本開示は、１つのスイッチング素子の制御によって実現される他のスイッチング電源装置にも適用できる。本開示は、例えば、疑似共振型のスイッチング電源装置にも適用できる。つまり、スイッチング電源装置は、少なくとも１つのスイッチング素子（第一スイッチング素子）を備えればよい。また、本開示は、共振を利用しないスイッチング電源装置にも利用できる。つまり、共振用のコンデンサ（容量素子）は、必須ではない。
【００７８】
また、上記実施の形態で説明された回路構成は、一例であり、本開示は上記回路構成に限定されない。つまり、上記回路構成と同様に、本開示の特徴的な機能を実現できる回路も本開示に含まれる。例えば、上記回路構成と同様の機能を実現できる範囲で、ある素子に対して、直列又は並列に、スイッチング素子（トランジスタ）、抵抗素子、又は容量素子等の素子が接続されたものも本開示に含まれる。
【００７９】
また、上記実施の形態において、制御部は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【００８０】
また、本開示の包括的または具体的な態様は、スイッチング電源装置及びオーディオ装置に限定されるものではなく、システムまたは方法として実現されてもよい。また、本開示の包括的または具体的な態様は、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよい。
【００８１】
例えば、本開示は、上記実施の形態で説明された、スイッチング制御を間欠的に行うか継続的に行うかを切り替える方法（スイッチング制御の切り替え方法）として実現されてもよい。本開示は、上記スイッチング制御の切り替え方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよいし、当該プログラムが記録された非一時的な記録媒体として実現されてもよい。
【００８２】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【００８３】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００８４】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本開示は、オーディオ装置に用いられるスイッチング電源装置として有用である。
【符号の説明】
【００８６】
１０  プラグ
２０、２０ａ  スイッチング電源装置
２１  整流回路
２２  平滑コンデンサ
２３ａ  第１スイッチング素子
２３ｂ  第２スイッチング素子
２４、２４ｅ  トランス
２４ａ  第１の二次巻線
２４ｂ  第２の二次巻線
２４ｃ  第３の二次巻線
２４ｄ  一次巻線
２５  コンデンサ
２６ａ  第１平滑回路
２６ｂ  第２平滑回路
２６ｃ  第３平滑回路
２７  分圧回路
２８  フォトカプラ
２８ａ  発光素子
２８ｂ  受光素子
２９  制御部
３０  信号処理装置
４０  安定化電源装置
５０  増幅装置
６０  スピーカ
７０ａ  主電源装置
７０ｂ  副電源装置
８０  ＰＦＣ回路
１００、２００  オーディオ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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