(57)【要約】【課題】トランジスタの短絡時に定電圧ダイオードが発熱しないようにして、安全規格を満たすことができる電源回路を提供する。【解決手段】トランスＴの二次側から取り出される電源ラインＦに、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２を直列に接続し、トランジスタＱ２のＯＮ／ＯＦＦを制御するトランジスタＱ３と、このトランジスタＱ３のＯＮ／ＯＦＦを制御するマイクロコンピュータＭとを設ける。マイクロコンピュータＭは、トランジスタＱ１のベース電圧をポートＰ１で監視し、トランジスタＱ１のコレクタｃとベースｂ間の短絡時にベース電圧の上昇を検出すると、ポートＰ２からＬ（Low）信号を出力して、トランジスタＱ３をＯＦＦにする。この結果、トランジスタＱ２がＯＦＦとなって、定電圧ダイオードＺへの電流経路が遮断される。【選択図】図１
2008108092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスの二次側から取り出される電源ラインにトランジスタを介して負荷を接続し、前記トランジスタのＯＮ／ＯＦＦにより前記負荷への電源供給を制御する電源回路において、
前記トランジスタは、前記電源ラインに直列に接続されたＮＰＮ型の第１のトランジスタと、この第１のトランジスタの前段にあって前記電源ラインに直列に接続されたＰＮＰ型の第２のトランジスタとからなり、
前記第１のトランジスタのベースには、抵抗と定電圧ダイオードの直列回路が接続されており、
前記第２のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御するＮＰＮ型の第３のトランジスタと、この第３のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御するマイクロコンピュータとが設けられ、
前記マイクロコンピュータは、前記第１のトランジスタのベース電圧が入力されるＡ／Ｄポートからなる第１のポートと、前記第３のトランジスタをＯＮにするＨ（High）信号および当該トランジスタをＯＦＦにするＬ（Low）信号を出力する第２のポートと、パワーオフ信号を出力する第３のポートとを備え、
前記第１のトランジスタのコレクタとベース間の短絡時に、前記第１のポートに入力されるベース電圧の上昇を前記マイクロコンピュータが検出すると、マイクロコンピュータは、前記第２のポートからＬ（Low）信号を出力するとともに、前記第３のポートからパワーオフ信号を出力し、
前記Ｌ信号に基づいて第３のトランジスタがＯＦＦすることにより、前記第２のトランジスタがＯＦＦして、前記定電圧ダイオードへの電流経路が遮断されるようにしたことを特徴とする電源回路。
【請求項２】
トランスの二次側から取り出される電源ラインにトランジスタを介して負荷を接続し、前記トランジスタのＯＮ／ＯＦＦにより前記負荷への電源供給を制御する電源回路において、
前記トランジスタは、前記電源ラインに直列に接続された第１のトランジスタと、この第１のトランジスタの前段にあって前記電源ラインに直列に接続された第２のトランジスタとからなり、
前記第１のトランジスタのベースには定電圧ダイオードが接続されており、
前記第２のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御する第３のトランジスタと、この第３のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御するマイクロコンピュータとが設けられ、
前記マイクロコンピュータは、前記第１のトランジスタのベース電圧が入力されるＡ／Ｄポートからなる第１のポートと、前記第３のトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号を出力する第２のポートとを備え、
前記第１のトランジスタの入力側とベース側の短絡時に、前記第１のポートに入力されるベース電圧の変動を前記マイクロコンピュータが検出すると、マイクロコンピュータは、前記第２のポートから第３のトランジスタをＯＦＦにする制御信号を出力し、
前記第３のトランジスタのＯＦＦにより、前記第２のトランジスタがＯＦＦして、前記定電圧ダイオードへの電流経路が遮断されるようにしたことを特徴とする電源回路。
【請求項３】
請求項２に記載の電源回路において、
前記マイクロコンピュータは、第３のポートをさらに備え、前記第１のトランジスタのベース電圧の変動が検出されると、前記第３のポートからパワーオフ信号を出力することを特徴とする電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＤＶＤ（Digital  Versatile Disk）レコーダに用いられる電源回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤレコーダに搭載される電源回路は、一般に、トランスの二次側から取り出される電源ラインにトランジスタを介して負荷を接続し、トランジスタのＯＮ／ＯＦＦにより負荷への電源供給を制御するように構成されている。図２に示す回路はその一例である。図２において、Ｔは電源トランス、Ｗ１は電源トランスＴの一次巻線、Ｗ２１〜Ｗ２３は電圧Ｖ１〜Ｖ３が取り出される電源トランスＴの二次巻線、Ｆは電圧Ｖ１を負荷側に供給するための電源ライン、Ｄ１は整流用のダイオード、Ｃ１は平滑用のコンデンサである。Ｑ１およびＱ２は負荷への電源供給を制御するスイッチング用トランジスタ、Ｑ３はトランジスタＱ２のＯＮ／ＯＦＦを制御するトランジスタ、Ｒ１〜Ｒ４は抵抗、Ｚは出力電圧安定化のための定電圧ダイオード、Ｃ２は出力段のコンデンサ、Ｌはモータ等の負荷、Ｄ２はトランジスタＱ３のベース回路に接続されたダイオードである。
【０００３】
通常動作時においては、リモコン等の操作によりパワーオン信号がマイクロコンピュータ（図示省略）に与えられると、マイクロコンピュータからダイオードＤ２および抵抗Ｒ４を介して、トランジスタＱ３のベースにＨ（High）信号が与えられ、トランジスタＱ３はＯＮとなる。トランジスタＱ３がＯＮすると、トランジスタＱ２がＯＮとなり、トランジスタＱ２のＯＮによって、トランジスタＱ１もＯＮとなる。トランジスタＱ１，Ｑ２がＯＮする結果、トランスＴの二次側の電圧Ｖ１が、ダイオードＤ１およびトランジスタＱ１，Ｑ２を介して負荷Ｌに供給され、負荷Ｌが動作状態となる。また、リモコン等の操作によりパワーオフ信号がマイクロコンピュータに与えられると、マイクロコンピュータからトランジスタＱ３のベースにＬ（Low）信号が与えられ、トランジスタＱ３はＯＦＦとなる。この結果、トランジスタＱ１，Ｑ２がＯＦＦとなるので、負荷Ｌは、電源が供給されなくなって不動作状態となる。
【０００４】
ところで、このような電源回路に対しては、ショートテストの安全規格が定められている。すなわち、生産現場での検査において、半導体素子やコンデンサなどの回路部品を順次ショート（短絡）状態とし、このときに流れる電流による発熱に基づく回路の温度上昇が所定温度を超えないように規格が定められている。
【０００５】
しかしながら、図２の電源回路にあっては、ショートテストにおいてトランジスタＱ１のコレクタｃとベースｂ間をショートすると、定電圧ダイオードＺに大電流が流れて、この定電圧ダイオードＺが発熱し、安全規格を満たさなくなる。そこで、図３に示すように、定電圧ダイオードＺと直列に抵抗Ｒ５を接続して、定電圧ダイオードＺに流れる電流を抑制することが考えられる。しかし、抵抗Ｒ５を設けても、定電圧ダイオードＺに電流が流れることに変わりはなく、また、抵抗Ｒ５も電流が流れて発熱するため、温度上昇を安全規格の範囲内に確実に抑えることは困難である。
【０００６】
後掲の特許文献１には、出力に短絡が生じた場合に、スイッチ回路をＯＦＦ状態として、出力トランジスタのコレクタに対する電源供給を遮断し、出力トランジスタのコレクタ・エミッタ間に電流が流れないようにした電源回路が記載されている。また、特許文献２には、出力に短絡が生じた場合に、マイクロコンピュータが出力トランジスタのコレクタの電圧レベル低下を検出して、出力トランジスタがＯＦＦとなるように制御することにより、出力トランジスタに過電流が流れないようにした電源回路が記載されている。しかしながら、これらの文献で提案されているのは、出力に短絡が生じた場合のトランジスタの保護に関する技術であり、上述したようなトランジスタのコレクタ・ベース間の短絡時における定電圧ダイオードＺの発熱防止に関する技術ではない。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２３５７２３号公報
【特許文献２】特開平７−２２７０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の電源回路では、トランジスタＱ１のコレクタ・ベース間が短絡すると定電圧ダイオードＺが発熱するため、回路の温度上昇を確実に安全規格内に収めるのが困難であった。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するものであって、その目的とするところは、トランジスタの短絡時に定電圧ダイオードが発熱しないようにして、安全規格を満たすことができる電源回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、トランスの二次側から取り出される電源ラインにトランジスタを介して負荷を接続し、トランジスタのＯＮ／ＯＦＦにより負荷への電源供給を制御する電源回路において、前記トランジスタは、電源ラインに直列に接続された第１のトランジスタと、この第１のトランジスタの前段にあって電源ラインに直列に接続された第２のトランジスタとからなり、第１のトランジスタのベースには定電圧ダイオードが接続されている。また、第２のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御する第３のトランジスタと、この第３のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御するマイクロコンピュータとが設けられる。マイクロコンピュータは、第１のトランジスタのベース電圧が入力されるＡ／Ｄポートからなる第１のポートと、第３のトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号を出力する第２のポートとを備えている。そして、第１のトランジスタの入力側とベース側の短絡時に、前記第１のポートに入力されるベース電圧の変動をマイクロコンピュータが検出すると、マイクロコンピュータは、第２のポートから第３のトランジスタをＯＦＦにする制御信号を出力する。この第３のトランジスタのＯＦＦにより、第２のトランジスタがＯＦＦして、定電圧ダイオードへの電流経路が遮断される。
【００１１】
このようにすることで、第１のトランジスタの入力側とベース側の短絡時には、第２のトランジスタがＯＦＦとなって定電圧ダイオードの電流経路が遮断されるので、定電圧ダイオードには電流が全く流れなくなる。これにより、定電圧ダイオードの発熱を防止し、回路の温度上昇を抑制して、ショートテストの安全規格を満たすことが可能となる。
【００１２】
本発明においては、マイクロコンピュータが第３のポートをさらに備え、第１のトランジスタのベース電圧の変動が検出されると、第３のポートからパワーオフ信号を出力するように構成してもよい。これによると、第１のトランジスタでの異常発生時に、パワーオフ信号により装置の電源をＯＦＦにして、自動的にスタンバイ（待機）モードへ移行させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡単な回路によってトランジスタ短絡時における定電圧ダイオードの発熱を防止でき、ショートテストの安全規格を満たした電源回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態につき図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電源回路を示す回路図である。この電源回路は、例えばＤＶＤレコーダに搭載される。図１では、図２および図３と同一部分に同一符号を付してある。Ｔは電源トランスであって、一次巻線Ｗ１と二次巻線Ｗ２１〜Ｗ２３を備えている。一次巻線Ｗ１は図示しない交流電源や整流回路等に接続されている。二次巻線Ｗ２１〜Ｗ２３からは、それぞれ異なる電圧Ｖ１〜Ｖ３が取り出される。Ｆは取り出された電圧Ｖ１を負荷側に供給するための電源ライン、Ｄ１は整流用のダイオード、Ｃ１は平滑用のコンデンサである。
【００１５】
Ｑ１はスイッチング用のＮＰＮ型トランジスタ（第１のトランジスタ）であって、そのコレクタ・エミッタ回路が電源ラインＦに直列に接続され、コレクタｃとベース間ｂには抵抗Ｒ１が接続されている。また、トランジスタＱ１のベースｂは、抵抗Ｒ５と定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）Ｚの直列回路を介して接地されている。定電圧ダイオードＺは、トランジスタＱ１の出力電圧を安定化させるためのものである。Ｑ２はトランジスタＱ１の前段に設けられたスイッチング用のＰＮＰ型トランジスタ（第２のトランジスタ）であって、そのエミッタ・コレクタ回路が電源ラインＦに直列に接続され、エミッタとベース間には抵抗Ｒ２が接続されている。Ｑ３はトランジスタＱ２のＯＮ／ＯＦＦを制御するＮＰＮ型トランジスタ（第３のトランジスタ）であって、このトランジスタＱ３のコレクタは抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ２のベースに接続されているとともに、エミッタは接地されている。
【００１６】
Ｃ２は電源回路の出力段に接続されたコンデンサ、Ｌはモータ等の負荷、ＭはＤＶＤレコーダの動作を制御するマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータＭは、トランジスタＱ１のベース電圧が入力されるＡ／ＤポートからなるポートＰ１（第１のポート）と、トランジスタＱ３をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号を出力するポートＰ２（第２のポート）と、パワーオフ信号（Ｐ−ＯＦＦ信号）を出力するポートＰ３（第３のポート）とを備えている。ポートＰ１は、トランジスタＱ１のベースｂに接続されており、ポートＰ２は、ダイオードＤ２および抵抗Ｒ４を介してトランジスタＱ３のベースに接続されている。マイクロコンピュータＭには、例えばトランスＴの二次側の電圧Ｖ２から＋５Ｖの電源が供給されている。なお、マイクロコンピュータＭには、このほかにも多数のポートを備えているが、それらは本発明と直接関係しないので、図示を省略してある。
【００１７】
次に、上記構成からなる電源回路の動作について説明する。通常動作時において、リモコン等の操作によりパワーオンの指令がマイクロコンピュータＭに与えられると、マイクロコンピュータＭは、ポートＰ２からＨ（High）信号を出力する。このＨ信号は、ダイオードＤ２および抵抗Ｒ４を介してトランジスタＱ３のベースに与えられ、これによってトランジスタＱ３はＯＮとなる。トランジスタＱ３がＯＮすると、トランジスタＱ２のエミッタからベースへ電流が流れるので、トランジスタＱ２がＯＮとなる。トランジスタＱ２がＯＮすると、抵抗Ｒ１を通してトランジスタＱ１のベースからエミッタへ電流が流れるので、トランジスタＱ１がＯＮとなる。こうして、トランジスタＱ１，Ｑ２がＯＮすることにより、トランスＴの二次側の電圧Ｖ１が、ダイオードＤ１およびトランジスタＱ１，Ｑ２を介して負荷Ｌに供給され、負荷Ｌが動作状態となる。
【００１８】
次に、動作中にトランジスタＱ１の入力側のコレクタｃとベースｂとの間が短絡されると、ベースｂの電圧が上昇する。このベース電圧は、マイクロコンピュータＭのポートＰ１に入力される。マイクロコンピュータＭは、トランジスタＱ１のベース電圧を常時監視しており、ポートＰ１から取り込んだベース電圧をＡ／Ｄ変換してその値が所定値を超えておれば、トランジスタＱ１のコレクタ・ベース間が短絡したと判断し、ポートＰ２から出力する信号をＬ（Low）信号に切り換える。この結果、トランジスタＱ３のベースにＬ信号が入力されて、トランジスタＱ３はＯＦＦになる。トランジスタＱ３がＯＦＦになると、トランジスタＱ２のエミッタからベースへ電流が流れなくなるので、トランジスタＱ２がＯＦＦとなる。トランジスタＱ２がＯＦＦすると、抵抗Ｒ１を通してトランジスタＱ１のベースからエミッタへ電流が流れなくなるので、トランジスタＱ１がＯＦＦとなる。
【００１９】
こうして、本実施形態の電源回路においては、トランジスタＱ１のコレクタ・ベース間が短絡した場合は、トランジスタＱ１〜Ｑ３が全てＯＦＦ状態となる。したがって、トランジスタＱ２がＯＦＦとなる結果、トランジスタＱ２を介して定電圧ダイオードＺに流れる電流の経路が完全に遮断されるので、定電圧ダイオードＺには電流が全く流れなくなる。これにより、定電圧ダイオードＺの発熱を防止し、回路の温度上昇を抑制して、ショートテストの安全規格を満たすことが可能となる。
【００２０】
また、マイクロコンピュータＭは、ポートＰ１に入力されるベース電圧に基づいてトランジスタＱ１のコレクタ・ベース間の短絡を検出すると、ポートＰ３からパワーオフ信号（Ｐ−ＯＦＦ信号）を出力する。このパワーオフ信号は、ＤＶＤレコーダの各部への電源供給を制御するスイッチング素子（図示省略）に与えられ、この信号によってマイクロコンピュータＭを除く各部の電源はＯＦＦになる。この結果、ＤＶＤレコーダはスタンバイ（待機）モードへ移行する。こうして、トランジスタＱ１で異常が発生した場合は、マイクロコンピュータＭがパワーオフ信号を出力することで、自動的に装置をスタンバイ状態にすることができる。
【００２１】
上述した実施形態においては、定電圧ダイオードＺと直列に抵抗Ｒ５を設けたが、抵抗Ｒ５は本発明において必須ではないので、省略してもよい。また、上述した実施形態では、トランジスタＱ１をＮＰＮ型トランジスタで構成し、トランジスタＱ２をＰＮＰ型トランジスタで構成し、トランジスタＱ３をＮＰＮ型トランジスタで構成した例を挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、各トランジスタには任意の型のものを用いることができる。
【００２２】
さらに、上述した実施形態では、本発明の電源回路をＤＶＤレコーダに搭載した例を挙げたが、本発明の電源回路は、ＤＶＤレコーダだけに限らず、テレビジョン受像機や、ビデオカセットレコーダ、あるいはこれらの複合機など、各種の電気機器に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る電源回路を示す回路図である。
【図２】従来の電源回路の例を示す回路図である。
【図３】従来の電源回路の他の例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ｔ    トランス
Ｆ    電源ライン
Ｑ１  トランジスタ（第１のトランジスタ）
Ｑ２  トランジスタ（第２のトランジスタ）
Ｑ３  トランジスタ（第３のトランジスタ）
Ｍ    マイクロコンピュータ
Ｌ    負荷
Ｚ    定電圧ダイオード
Ｐ１  ポート（第１のポート）
Ｐ２  ポート（第２のポート）
Ｐ３  ポート（第３のポート）
【図１】
2008108092.tif 000003
【図２】
2008108092.tif 000004
【図３】
2008108092.tif 000005