(57)【要約】【課題】帰還電流として流れる電流の量を低減し、より省電力化を達成することが可能な電源回路、および上記電源回路を使用した電子機器を提供する。【解決手段】電源を供給する電源回路において、スイッチング動作により電源を生成するスイッチングトランスと、前記スイッチングトランスの出力電圧が所定値を下回る場合に、帰還電流を生成する帰還電流発生部と、前記スイッチングトランスのスイッチング動作に対して、間欠発振を含めた制御を行うとともに、前記間欠発振時に前記帰還電流が供給された場合に、前記スイッチングトランスを発振させる発振制御部と、を有する。【選択図】図２
2011101496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源を供給する電源回路において、
スイッチング動作により電源を生成するスイッチングトランスと、
前記スイッチングトランスの出力電圧が所定値を下回る場合に、帰還電流を生成する帰還電流発生部と、
前記スイッチングトランスのスイッチング動作に対して、間欠発振を含めた制御を行うとともに、前記間欠発振時に前記帰還電流が供給された場合に、前記スイッチングトランスを発振させる発振制御部と、を有することを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記帰還電流発生部は、
前記出力電圧をマイナス側入力端子に供給するよう接続し、比較電圧をプラス側入力端子に供給するよう接続したオペアンプを有し、
前記オペアンプから出力されるハイレベルの信号にもとづいて、帰還電流を生成することを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記帰還電流発生部は、前記オペアンプから出力されるハイレベルの信号によりオンし、前記スイッチングトランスの出力電圧にもとづく帰還電流を発生させるスイッチング素子を有することを特徴とする請求項２に記載の電源回路。
【請求項４】
前記スイッチングトランスはＩＣにより他励発振を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電源回路。
【請求項５】
電源を供給する電源回路を備える電子機器において、
ＩＣによる他励発振によりスイッチング動作して電源を生成するスイッチングトランスと、
前記出力電圧をマイナス側入力端子に供給するよう接続し、比較電圧をプラス側入力端子に供給するよう接続したオペアンプと、前記オペアンプから出力されるハイレベルの信号にもとづいて、帰還電流を生成するスイッチング素子とを備え、前記スイッチングトランスの出力電圧が所定値を下回る場合に、帰還電流を生成する帰還電流発生部と、
前記スイッチングトランスのスイッチング動作に対して、間欠発振を含めた制御を行うとともに、前記間欠発振時に前記帰還電流が供給された場合に、前記スイッチングトランスを発振させる発振制御部と、を有す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、電源回路に関し、特に間欠発振制御を行う電源回路、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発振制御により電源を生成する電源回路が知られている。この電源回路では、スイッチング素子と、一次側と二次側で巻線比の異なるトランスとを有しており、スイッチ素子を発振制御してトランスに出力電圧を発生させる（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
また、昨今では、電源回路における消費電力を低減するためにトランスの発振を一定周期で停止させる間欠発振が採用されている。この間欠発振では、トランスにかかる負荷が低い場合に、発振周期を通常起動時より長く取り、電力消費量を低減させている（例えば、特許文献３及び４参照。）。
【０００４】
上記した間欠発振では、発振を切り替えるトリガーとして、帰還電流を使用している。この帰還電流はトランスの出力電圧に応じて生成され、帰還巻線やフォトカプラーを通じて電源回路の一次側にフィードバック出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２３４５８号公報
【特許文献２】特開２００５−３３３６９９号公報
【特許文献３】特開２００８−２０６２８４号公報
【特許文献４】特開２００９−５５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
昨今、製品の消費電力をより低減させて省電力化をより推し進める向きが強く、電源回路においても可能な限り消費電力を低減させることが求められている。しかしながら、従来の発明では、帰還電流の量までを低減しようとするものではなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、帰還電流として流れる電流の量を低減し、より省電力化を達成することが可能な電源回路、および上記電源回路を使用した電子機器の提供を目的とする。
【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、本発明では、電源を供給する電源回路において、スイッチング動作により電源を生成するスイッチングトランスと、前記スイッチングトランスの出力電圧が所定値を下回る場合に、帰還電流を生成する帰還電流発生部と、前記スイッチングトランスのスイッチング動作に対して、間欠発振を含めた制御を行うとともに、前記間欠発振時に前記帰還電流が供給された場合に、前記スイッチングトランスを発振させる発振制御部と、を有する構成としてある。
【０００９】
上記のように構成された発明では、帰還電流発生部は、スイッチングトランスの出力電圧が所定値を下回る場合に、帰還電流を生成し、発振制御部は、スイッチングトランスのスイッチング動作に対して、間欠発振を含めた制御を行うとともに、間欠発振時に帰還電流が供給された場合に、スイッチングトランスを発振させる。
そのため、間欠発振時において、出力電圧が所定値を下回る場合にのみ帰還電流を発生させ発振を行うため、帰還電流を低減させることが可能となる。
【００１０】
また、帰還電流発生部の具体的な構成の一例として、前記帰還電流発生部は、前記出力電圧をマイナス側入力端子に供給するよう接続し、比較電圧をプラス側入力端子に供給するよう接続したオペアンプを有し、前記オペアンプから出力されるハイレベルの信号にもとづいて、帰還電流を生成する構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、オペアンプを用いた簡易な構成により本発明を実現することができる。
【００１１】
そして、帰還電流発生部の具体的な構成の一例として、前記帰還電流発生部は、前記オペアンプから出力されるハイレベルの信号によりオンし、前記スイッチングトランスの出力電圧にもとづく帰還電流を発生させるスイッチング素子を有する構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、スイッチング素子を用いた簡易な構成により本発明を実現することができる。
【００１２】
さらに、前記スイッチングトランスはＩＣにより他励発振を行う構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、発振制御をＩＣにより行うため、このＩＣに入力される信号（帰還電流）により、発振を制御すればよく、本発明をより具体化し易くすることが可能となる。
【００１３】
そして、本発明の他の一例として、電源を供給する電源回路を備える電子機器において、ＩＣによる他励発振によりスイッチング動作して電源を生成するスイッチングトランスと、前記出力電圧をマイナス側入力端子に供給するよう接続し、比較電圧をプラス側入力端子に供給するよう接続したオペアンプと、前記オペアンプから出力されるハイレベルの信号にもとづいて、帰還電流を生成するスイッチング素子とを備え、前記スイッチングトランスの出力電圧が所定値を下回る場合に、帰還電流を生成する帰還電流発生部と、前記スイッチングトランスのスイッチング動作に対して、間欠発振を含めた制御を行うとともに、前記間欠発振時に前記帰還電流が供給された場合に、前記スイッチングトランスを発振させる発振制御部と、を有する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、帰還電流として流れる電流の量を低減し、より省電力化を達成することができる。
また請求項２にかかる発明によれば、オペアンプを用いた簡易な構成により本発明を実現することができる。
そして請求項３にかかる発明によれば、スイッチング素子を用いた簡易な構成により本発明を実現することができる。
さらに請求項４にかかる発明によれば、本発明をより具体化し易くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】表示装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】電源回路の構成を説明するブロック構成図である。
【図３】帰還電流発生部８４の構成を説明するブロック図である。
【図４】第１の実施形態にかかる電源回路９５における間欠発振を説明するための波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図を参照しつつ下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）第１の実施形態：
（２）その他の実施形態：
【００１７】
（１）第１の実施形態：
以下、第１の実施形態として、この発明に係る電源回路を備えた電子機器として、表示装置を例に説明を行う。なお、電子機器として表示装置を説明することは一例であり、本発明にかかる電源回路を備える装置であればどのようなものであってもよい。
【００１８】
図１は、表示装置の構成を説明するブロック図である。表示装置１００は、以下の要部を備えて構成されている。符号９９はフロントエンド部であり、図示しない各種アンテナが受信した放送信号を復調する。符号９８は、バックエンド部であり、復調されたデータのスクランブル解除や、圧縮された映像・音声データの復号処理を行なう。符号９７はディスプレイであり、復号された映像データをもとに映像を表示する。符号９６は、メインコントローラーであり、表示装置１００の駆動を制御する。符号９５は、電源回路であり、表示装置１００を構成する各部に対して電源を供給する。
【００１９】
フロントエンド部９９は、各種アンテナが搬送波を受信すると、この搬送波に重畳した放送信号を変調して抽出する。また、フロントエンド部９９は、内部にリモコン装置からの選局信号に応じて作動する切り替え回路を備えており、この切り替え回路により所望のチャンネルに対応した放送信号をバックエンド部９８に出力する。
【００２０】
バックエンド部９８は、フロントエンド部９９で復調されたデータのスクランブル解除を行うとともに、ＭＰＥＧ方式で圧縮された映像・音声データの復号処理を行なう多重分離部を備えている。さらに、バックエンド部９８は、復号処理された映像データを信号処理する映像信号処理部を備えている。
【００２１】
ディスプレイ９７は、バックエンド部９８で復号された映像データをもとに映像を表示する。本実施形態では、ディスプレイ９７は液晶ディスプレイであり、図示しないバックライトからの光を透過させて映像を出力する。
【００２２】
メインコントローラー９６は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、及びＲＡＭを備えて構成され、ＲＯＭに記憶された各種プログラムにより表示装置１００の駆動を制御する。また、メインコントローラー９６は、リモコン装置等から出力されるコマンド信号に応じて、出力音声をミュート処理するためのミュート信号や、表示装置１００を消費電力が低いスタンバイ状態に移行させるスタンバイ信号を出力する。
【００２３】
電源回路９５は、図示しない商用電源から供給された電源を整流して直流化した後、発振制御により交流電源を生成する。また、電源回路９５は、スタンバイ状態において、間欠発振を行い消費電力を軽減させる。ここで、本実施形態にかかる電源回路９５では、間欠発振時において使用される帰還電流の量を低減し、より省電力化が達成されるよう構成されている。
【００２４】
＝＝＝電源回路の構成＝＝＝
以下に、本実施形態にかかる電源回路９５の構成を説明する。図２は、電源回路の構成を説明するブロック構成図である。なお、図２に示す電源回路９５は、他励発振を行う回路として説明を行うが、電源回路９５の構成としてはこれに限定されず、自励発振を行う回路であってもよい。
【００２５】
電源回路９５は、以下の要部を備えて構成されている。符号８０は、スイッチングトランスである。符号８１は、コントロールＩＣ（発振制御部）であり、Ｐ−ＯＮ−Ｈ信号が入力されると、内部に備えるトランジスターを作動させてスイッチングトランス８０を発振制御する。符号８２は、信号入力ラインであり、メインコントローラー９６から出力されるＰ−ＯＮ−Ｈ信号をスイッチングトランス８０及びコントロールＩＣ８１に供給する。符号８３は、出力ラインであり、スイッチングトランス８０の出力側で生成された電源を表示装置１００を構成する各部に出力する。符号８４は、帰還電流発生部であり、スイッチングトランス８０が供給する出力電圧に応じて帰還電流を出力する。符号８５は、フォトカプラーであり、帰還電流発生部８４から出力される帰還電流によりオンし、コントロールＩＣ８１にこの帰還電流によるフィードバック信号を出力する。
【００２６】
スイッチングトランス８０は、巻線比の異なる１次巻線Ｔ１と二次巻線Ｔ２を備えるトランス８０ａと、トランスの１次巻線Ｔ１に電流を供給するブリッジ回路８０ｂを備えて構成されている。なお、具体定なブリッジ回路８０ｂの構成としては、ハーフブリッジであってもよいし、フルブリッジであってもよい。
【００２７】
コントロールＩＣ８１は、信号入力ライン８２を通じてＰ−ＯＮ−Ｈ信号を受信すると、スイッチングトランス８０のブリッジ回路８０ｂに電流を供給する。さらに、コントロールＩＣ８１は、発振制御によりブリッジ回路８０ｂに供給する電流の極性を変化させることで、一次巻線Ｔ１に交流電流を流す。そのため、トランス８０ａの二次巻線Ｔ２は、巻線比に応じて増幅された電流が流れ、二次側に出力電圧を発生させる。
【００２８】
また、コントロールＩＣ８１は、メインコントローラー９６から省電力状態に移行するためのスタンバイ信号が入力されると、間欠発振を行う。この間欠発振では、ＦＢ端子８１ａにフィードバック信号が供給された時にのみ、所定期間発振を行う。なお、間欠発振については後述する。
【００２９】
図３は、帰還電流発生部８４の構成を説明するブロック図である。帰還電流発生部８４は、トランス８０ａの二次側に発生する出力電圧を検出する検出回路７０と、検出回路７０の検出結果に応じて帰還電流を発生させる電流発生部６０と、を備えて構成されている。上記構成により、表示装置１００がスタンバイ状態において、検出回路７０がトランス８０ａの二次側に発生する出力電圧が所定値以下になったことを検出すると、電流発生部６０は帰還電流を出力する。この帰還電流は、フォトカプラー８５を通じてコントロールＩＣ８１のＦＢ端子８１ａに出力され、コントロールＩＣ８１が実行する間欠発振のトリガーとして作用する。
【００３０】
検出回路７０は、オペアンプ７１を備えて構成されている。また、オペアンプ７１のマイナス側入力端子７１ａは、出力ライン８３に接続され、プラス側入力端子７１ｂは、出力電圧の電圧値を比較するための比較電圧Ｖｒｅｆが供給されている。ここで、比較電圧Ｖｒｅｆは、平常時における出力電圧より低い電圧値であるため、出力ライン８３に流れる出力電圧が比較電圧Ｖｒｅｆより低くなると、オペアンプ７１の出力端子７１ｃからは、ハイレベルの信号が出力される。
【００３１】
電流発生部６０は、トランジスター６１を備えて構成されている。また、トランジスター６１のコレクターは抵抗Ｒ１を通じて出力ライン８３に接続され、エミッターは接地されている。そして、トランジスター６１のベースは、オペアンプ７１の出力端子７１ｃに接続されている。さらに、トランジスター６１のコレクター側は、フォトカプラー８５に接続されている。そのため、オペアンプ７１の出力端子７１ｃからハイレベルの信号が出力されると、トランジスター６１はオンし、出力電圧にもとづく抵抗Ｒ１に帰還電流を発生させる。そして、帰還電流はフォトカプラー８５に供給され、フィードバック信号として、コントロールＩＣ８１のＦＢ端子８１ａに出力される。
【００３２】
＝＝＝間欠発振について＝＝＝
以下、本実施形態にかかる電源回路９５の間欠発振について説明する。図４は、第１の実施形態にかかる電源回路９５における間欠発振を説明するための波形図である。この間欠発振では、表示装置１００がスタンバイ状態に移行した際に実行され、以下、ことわりがない限りスタンバイ状態時での処理を説明するものである。
【００３３】
検出回路７０により監視される出力電圧が比較電圧Ｖｒｅｆより大きい期間（図４のＴ１）では、トランジスター６１はオフしており、コントロールＩＣ８１にはフィードバック信号が出力されない。そのため、コントロールＩＣ８１は発振を行わない。
【００３４】
検出回路７０により監視される出力電圧が比較電圧Ｖｒｅｆより小さい期間（図４のＴ２）では、オペアンプ７１は出力端子７１ｃからハイレベルの信号を出力する。すると、電流発生部６０のトランジスター６１がオンし、抵抗Ｒ１に帰還電流が流れる。そして、帰還電流は、フォトカプラー８５の発光側を発光させ、受光側からフィードバック信号が出力される。そのため、コントロールＩＣ８１のＦＢ端子８１ａにフィードバック信号が供給され、コントロールＩＣ８１は一定期の発振を行う。
【００３５】
上記した、コントロールＩＣ８１による発振制御は、出力電圧が比較電圧Ｖｒｅｆ以下になる毎に実行され、電源回路９５による間欠発振が実現する。また、この間欠発振では、出力電圧が比較電圧Ｖｒｅｆ以下に場合にのみ帰還電流が発生するため、電源回路９５の消費電力を低減することが可能となる。以上、第１の実施形態を説明した。
【００３６】
（２）その他の実施形態：
本発明は、様々な変形例が存在する。
電源回路８５の構成としては、他励発振型の電源回路に限定されない。即ち、自励発振型であってもよい。
また、帰還電流発生回部８４とコントロールＩＣ８１とは、フォトカプラー８５により接続される構成に限定されない。即ち、スイッチングトランス８０が、帰還巻線を備える場合は、この帰還巻線を介して接続される構成としてもよい。
【００３７】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【符号の説明】
【００３８】
６０…電流発生部、６１…トランジスター、７０…検出回路、７１…オペアンプ、７１ａ…マイナス側入力端子、７１ｂ…プラス側入力端子、７１ｃ…出力端子、８０…スイッチングトランス、８０ａ…トランス、８０ｂ…ブリッジ回路、８１…コントロールＩＣ、８１ａ…ＦＢ端子、８２…信号入力ライン、８３…出力ライン、８４…帰還電流発生部、８５…フォトカプラー、９５…電源回路、９６…メインコントローラー、９７…ディスプレイ、９８…バックエンド部、９９…フロントエンド部、１００…表示装置
【図１】
2011101496.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011101496.tif 000005
【図４】
2011101496.tif 000006