(57)【要約】【課題】消費電力の増大や機器を大型化をすることなく突入電流を抑止すること。【解決手段】商用電源１の交流入力ラインにインダクター４を挿入したうえで、ＡＣ電圧ＶＡＣがゼロレベルとなるタイミング、即ちＡＣ電圧ＶＡＣの位相が０°または１８０°となるタイミングより、所定時間だけ早いタイミングで、電磁リレー３のリレー接点３ａがオンとなるように、マイコン８からスイッチ素子６に出力するリレードライブ信号ＶＲＹの出力タイミングを制御することで、交流入力ラインを介して負荷装置５に流れるＡＣ電流ＩＡＣが突入電流となるのを抑止するようにしている。【選択図】　　　　図１
2004063267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源の交流入力ラインに挿入され、負荷に対する商用交流電圧の入力をオン／オフする開閉スイッチと、
上記交流入力ラインに挿入されるインダクターと、
上記商用交流電圧の位相を検出する位相検出手段と、
上記開閉スイッチを駆動するスイッチ駆動手段と、
上記位相検出手段の位相検出結果に基づいて、上記商用交流電圧の電圧レベルがゼロレベルとなる時点より、所定の位相分だけ早いタイミングにおいて、上記開閉スイッチをオンさせるように上記スイッチ駆動手段を制御するスイッチ駆動制御手段と、
を備えていることを特徴とする突入電流抑止装置。
【請求項２】
上記スイッチ駆動制御手段は、上記商用交流電圧の周期と、上記開閉スイッチの駆動コイルに駆動電圧を印加してからリレー接点がオンするまでの動作遅延時間と、上記所定の位相分に応じたシフト時間とに基づいて、上記スイッチ駆動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の突入電流抑止装置。
【請求項３】
上記インダクターは、ノイズフィルタのインダクタンス成分を用いて形成されることを特徴とする請求項１に記載の突入電流抑止装置。
【請求項４】
上記インダクターは、力率改善用リアクターのインダクタンス成分を用いて形成されることを特徴とする請求項１に記載の突入電流抑止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各種電子機器の電源投入時に流れる突入電流を抑止するのに好適な突入電流抑止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラーテレビジョン受像機などの商用交流電圧を入力電圧として動作する各種電子機器では、待機時の省エネルギー化や安全性の向上を図るために、商用電源と主電源部を切り離す必要性が高まっている。このため、例えばテレビジョン受像機などの電子機器では、商用電源と主電源部との間に開閉スイッチとして電磁リレーを挿入したものがある。
【０００３】
図１０は、従来のテレビジョン受像機に備えられている商用電源部の一例を示した図である。
この図１０に示す商用電源部では、商用電源１の商用交流電圧ＶＡＣがヒューズ２を介して主電源部５１と補助電源部７に供給される。
この場合、商用電源１と主電源部５１との間には、主電源部５１への商用交流電圧（ＡＣ電圧）ＶＡＣの入力をオン／オフするために電磁リレー３のリレー接点３ａが挿入されている。
電磁リレー３は、リレー接点３ａと駆動コイル３ｂとから成り、定常時はリレー接点３ａが閉状態（導通状態）となるように制御され、また、図示していない主電源のオフ時や待機時（スタンバイ時）においてはリレー接点３ａが開状態（非道通状態）となるように制御される。
つまり、この図１０に示す商用電源部は、電磁リレー３のリレー接点３ａがオンとなる期間のみＡＣ電圧ＶＡＣが主電源部５１に供給されることになる。
【０００４】
主電源部５１は、例えばテレビジョン受像機の主回路部５２に対して動作電圧を供給する。
補助電源部７は、例えばマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）８や、リモートコマンダから赤外線を用いて送られてくるコマンド信号を受光するための受光ＩＣ（以下、「リモコン受光ＩＣ」という）９などの特定の回路部に対して動作電圧を供給する。
【０００５】
スイッチ素子６は、電磁リレー３を駆動するために設けられている。
スイッチ素子６は、例えばＮＰＮトランジスタによって構成され、そのコレクタは電磁リレー３の駆動コイル３ｂに、そのベースがマイコン８に接続される。またエミッタは接地されている。
【０００６】
マイコン８は、電磁リレー３のリレー接点３ａが開状態、即ちスタンバイ状態のときに、リモコン受光ＩＣ９からパワーコマンド信号Ｐｏが入力されると、電磁リレー３のリレー接点３ａを閉状態にするためのリレードライブ信号ＶＲＹをスイッチ素子６のベースに出力する。
従って、このような商用電源部において商用電源１と主電源部５１とを導通させるときは、マイコン８からスイッチ素子６をオンするためのリレードライブ信号ＶＲＹを出力するようにされる。これにより、駆動コイル３ｂに電流が流れて、リレー接点３ａが閉状態となるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記図１０に示した構成の商用電源部では、電磁リレー３がオンになる瞬間、即ちリレー接点３ａが閉じる瞬間のＡＣ電圧ＶＡＣの電圧レベルが高いと、商用電源１と主電源部５１との間の交流入力ラインに流れる入力電流ＩＡＣが急峻な突入電流となることが知られている。この結果、電磁リレー３の接点寿命が短くなったり、或いはヒューズ２が溶断するなどの不具合があった。
【０００８】
そこで、このような不具合を解消するため、従来の商用電源部は交流入力ラインに流れる突入電流を抑止するための突入電流抑止回路を備えて構成されている。
図１１は、従来の突入電流抑止回路を備えた商用電源部の一例を示した図である。なお、図１０に示した商用電源部と同一部位には同一符号を付す。
この図１１に示す商用電源部では、突入電流抑止回路としてリレー接点３ａと主電源部５１との間に突入電流抑止用抵抗１０１を直列に挿入し、電磁リレー３がオンになる瞬間の入力電圧レベルＶＡＣが高い場合でも、入力ラインに流れる突入電流レベルを抑止するように構成している。
【０００９】
しかしながら、この図１１に示すような商用電源部では、定常時においても突入電流抑止用抵抗１０１を介して主電源部５１に入力電流ＩＡＣが流れるため、突入電流抑止用抵抗１０１において電力損失が発生し、その分消費電力が増大するという欠点があった。
また、突入電流抑止用抵抗１０１が発熱するため、部品を密着させて配置することが困難であり、回路規模が大きくなるという欠点もあった。
【００１０】
そこで、図１２に示すような構成の商用電源部などが提案されている。
この図１２に示す商用電源部は、上記図１１に示した商用電源部の突入電流抑止用抵抗１０１に対して並列に電磁リレー１０２のリレー接点１０２ａを接続するようにしている。そして、マイコン８から電磁リレー１０２を制御するためのリレードライブ信号ＶＲＹ２を、電磁リレー１０２の駆動コイル１０２ｂに接続されているスイッチ素子１０３のベースに入力することで、電磁リレー１０２のオン／オフ制御を行うようにしている。
【００１１】
即ち、図１２に示す商用電源部では、電磁リレー３のリレー接点３ａが閉状態となるときは、電磁リレー１０２のリレー接点１０２ａを開状態となるように制御する。これにより、電磁リレー３のリレー接点３ａが閉状態となるときは、突入電流抑止用抵抗１０１によって突入電流を抑止することができる。
そして、所定時間経過後は、リレー接点１０２ａを閉状態に制御することで、ＡＣ電圧ＶＡＣを主電源部５１に入力する。これにより、電磁リレー３がオンになるときの入力電圧レベルＶＡＣが高い場合でも、交流入力ラインに流れる突入電流レベルを抑止することができると共に、定常時において、突入電流抑止用抵抗１０１において発生する電力損失を防止することが可能になる。
【００１２】
しかしながら、この図１２に示す構成の商用電源部では、電磁リレーが２個必要になるため回路が大型化するという欠点があった。
また、回路の小型化を図るため、電磁リレーの代わりに半導体スイッチを用いて構成することも考えられるが、半導体スイッチは、導通時に電力損失が発生するうえ、ＡＣ電圧に含まれる外来サージやノイズに対して弱いため、テレビジョン受像などの機器側に損害を与えてしまう可能性があった。
【００１３】
そこで、本出願人は、上記したような不具合を解消することができる商用電源部の構成を、特願２００１−１３２８７７号において提案している。
図８は、そのような商用電源部の構成を示した図である。
なお、図１０と同一部位には同一符号を付して説明は省略する。
この図８に示す商用電源部では、商用電源１のＡＣ電圧ＶＡＣがヒューズ２を介して負荷装置５と補助電源部７に入力される。
商用電源１と負荷装置５との間の交流入力ラインには、電磁リレー３のリレー接点３ａが挿入されている。
【００１４】
負荷装置５は、例えば商用交流電圧を直流電圧に変換して、当該商用電源部を備えた電子機器の主要な回路ブロックに対して動作電圧を供給するスイッチング電源回路などの主電源回路とされる。
位相検出回路１０は、商用電源１のＡＣ電圧ＶＡＣが入力され、入力されるＡＣ電圧ＶＡＣの位相を検出するためのＡＣ検出パルス信号Ｖｐを生成する。このＡＣ検出パルス信号Ｖｐはマイコン８に対して供給される。
【００１５】
このように構成される先行技術としての商用電源部では、位相検出回路１０からの検出電圧に基づいて、ＡＣ電圧ＶＡＣがゼロレベルとなるタイミングで、電磁リレー３のリレー接点３ａがオンとなるように、マイコン８から出力されるリレードライブ信号ＶＲＹの出力タイミングをコントロールするようにしている。これにより、商用電源１の交流入力ラインを介して主電源部５１に流れる入力電流ＩＡＣが、急峻な突入電流となるのを抑止するようにしている。
【００１６】
図９は、上記図８に示した商用電源部の各部の動作波形を示した図であり、同図（ａ）は全体を示した図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す区間Ｔを拡大して示した図である。これら図９（ａ）（ｂ）に示されているように、例えばＡＣ電圧ＶＡＣがゼロボルトとなる時点ｔ１２で、リレー接点３ａをオンにする場合は、電磁リレー３のリレー遅延時間ＴＤＬＹを考慮して、時点ｔ１１においてリレードライブ信号ＶＲＹを出力することで、ＡＣ電流ＩＡＣが突入電流となるのを抑止するようにしていた。
【００１７】
ところが、図８に示した商用電源部では、例えばＡＣ電圧ＶＡＣを入力とする負荷装置５に備えられている整流・平滑回路が、いわゆるコンデンサインプット型である場合は、負荷装置５内のインプットコンデンサが充電を充電するために大きな充電電流が流れる。このため、図９（ｂ）に期間Ｔを拡大して示すように、電磁リレー３のリレー接点３ａが導通し、入力されるＡＣ電圧ＶＡＣの電圧レベルが或る程度大きくなったときにＡＣ電流ＩＡＣのレベルが急激に増加する。そして、図９（ｂ）に示されているように、交流入力ラインを流れるＡＣ電流ＩＡＣが、破線で示されているリレーオン時の許容電流値を越えてしまう場合があった。
【００１８】
即ち、図８に示した商用電源部では、例えば負荷装置５に備えられている整流回路がコンデンサ・インプット型整流方式による回路構成である場合は、電磁リレー３がオンするときに流れるＡＣ電流ＩＡＣが許容電流値を越えた電流、すなわち突入電流になる恐れがあった。
【００１９】
そこで、本発明はこのような点を鑑みてなされたものであり、消費電力の増大や回路の大型化を招くことなく、電源投入時の突入電流を抑止することができる突入電流抑止装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の突入電流抑止装置は、商用交流電源の交流入力ラインに挿入され、負荷に対する商用交流電圧の入力をオン／オフする開閉スイッチと、交流入力ラインに挿入されるインダクターと、商用交流電圧の位相を検出する位相検出手段と、開閉スイッチを駆動するスイッチ駆動手段と、位相検出手段の位相検出結果に基づいて、商用交流電圧の電圧レベルがゼロレベルとなる時点より、所定の位相分だけ早いタイミングにおいて、開閉スイッチをオンさせるようにスイッチ駆動手段を制御するスイッチ駆動制御手段とを備えている。
【００２１】
本発明によれば、交流入力ラインにインダクターと開閉スイッチを挿入したうえで、位相検出手段の位相検出結果に基づいて、スイッチ駆動制御手段が商用交流電圧の電圧レベルがゼロレベルとなるタイミングより、所定の位相分の相当する時間だけ早いタイミングで開閉スイッチの接点がオンとなるように制御することで、交流入力ラインに流れる突入電流を抑止することが可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態とされる突入電流抑止回路を備えた商用電源部の構成を示した図である。
この図１に示す商用電源部では、商用電源１の商用交流電圧（ＡＣ電圧）ＶＡＣがヒューズ２を介して負荷装置５と補助電源部７に入力される。
商用電源１と負荷装置５との間の交流入力ラインには、図示するように、商用電源１のＡＣ電圧ＶＡＣの供給をオン／オフするための開閉スイッチである電磁リレー３のリレー接点３ａとインダクター４とがそれぞれ挿入されている。
【００２３】
開閉スイッチである電磁リレー３は、リレー接点３ａと駆動コイル３ｂとから成り、駆動コイル３ｂに流す駆動電流をオン／オフすることで、リレー接点３ａの開閉を制御することが可能とされる。
例えばリレー接点３ａは、駆動コイル３ｂに駆動電流を流した時は閉状態（導通状態）となるように制御され、駆動コイル３ｂに駆動電流を流さないときは開状態（非道通状態）となるように制御される。
【００２４】
また、電磁リレー３は、駆動コイル３ｂに電流を流してから、実際にリレー接点３ａが開状態から閉状態となるまでに時間を要することが知られている。このような時間はリレー動作時間、或いはリレー動作遅延時間と呼ばれ、通常、電磁リレー３の種類によって一定でしかも既知とされている。なお、このリレー動作遅延時間は、駆動コイル３ｂに印加する駆動電圧Ｖｃｃの電圧レベルによっても変化するものとされる。
【００２５】
インダクター４は、電磁リレー３のリレー接点３ａがオンになるときに商用電源１と負荷装置５間の交流入力ラインを流れる突入電流を抑制するために、交流入力ラインに挿入されている。
【００２６】
このような商用電源１の交流入力ラインに挿入されるインダクター４としては、図２（ａ）に示すように、例えばテレビジョン受像機をはじめとした一般的な電子機器において設けられているチョークコイルなどの力率改善用リアクター４ａのインダクタンス成分を利用して構成することができる。このように構成した場合は、インダクター４を別途設ける必要がないため、インダクターのコストを削減することができる。
【００２７】
また、同図（ｂ）に示すように、電源ノイズ対策のために用いられているラインフィルタ（ノイズフィルタ）４ｂのインダクタンス成分を利用して構成することも可能である。この場合もインダクター４を別途設ける必要がないためインダクターのコストを削減することができる。
【００２８】
負荷装置５は、ＡＣ電圧ＶＡＣを入力とする負荷装置であり、図示していないが、例えば商用交流電圧を直流電圧に変換するブリッジ整流回路などの整流回路と、この整流回路の整流出力を平滑する平滑回路として平滑コンデンサを備えている。さらに上記した整流・平滑回路から出力される直流電圧を当該商用電源部を備えた電子機器の主要な回路ブロックに対して、所要の動作電圧として供給するためのスイッチング電源回路などの主電源回路も備えられている。
【００２９】
補助電源部７は、例えばスイッチング電源や商用トランスなどによって構成され、電磁リレー３の駆動コイル３ｂや、後述するマイコン８やリモコン受光ＩＣ９、位相検出回路１０などの特定回路部に対して動作電圧ＶＣＣを供給する。
【００３０】
スイッチ素子６は、例えばＮＰＮトランジスタによって構成され、電磁リレー３を駆動するようにされる。このため、スイッチ素子６は、そのコレクタが電磁リレー３の駆動コイル３ｂと接続され、そのエミッタが接地されている。また、そのベースはマイコン８と接続されている。つまり、このスイッチ素子６は、マイコン８により、オン／オフ動作が制御される。そして、スイッチ素子６がオンになったときは、電磁リレー３の駆動コイル３ｂに電流が流れることで、リレー接点３ａが閉状態になって、商用電源１と負荷装置５とを導通状態にするようにしている。
【００３１】
マイコン（マイクロコンピュータ）８は、電磁リレー３のリレー接点３ａが開状態のときに、リモコン受光ＩＣ９からパワーコマンド信号Ｐｏが入力されたときは、スイッチ素子６のベースに対してリレードライブ信号ＶＲＹを出力する。
また、マイコン８は、スイッチ素子６に対してリレードライブ信号ＶＲＹを出力する時は、後述する位相検出回路１０からのＡＣ検出パルス信号Ｖｐにより求められる所定のタイミングでもって出力するようにされる。なお、マイコン８から出力するリレードライブ信号ＶＲＹの出力タイミングについては後述する。
【００３２】
リモコン受光ＩＣ９は、例えば集積回路ＩＣによって構成され、図示していないリモートコマンダから赤外線や電波を利用して送信されてくるコマンド信号を受信してマイコン８に出力する。
【００３３】
位相検出回路１０は、商用電源１のＡＣ電圧ＶＡＣが入力され、入力されるＡＣ電圧ＶＡＣの位相を検出するためのＡＣ検出パルス信号Ｖｐを生成する。このＡＣ検出パルス信号Ｖｐはマイコン８に対して供給される。
【００３４】
ここで、図３、図４を用いて上記した位相検出回路１０について説明しておく。
図３は上記した位相検出回路１０の構成例を示した図であり、位相検出回路１０は、電圧検出用のトランス２１、ブリッジ構成の整流ダイオード２２、コンパレータ２３によって構成される。
商用電源１から入力されるＡＣ電圧ＶＡＣは、電圧検出用のトランス２１を介してブリッジ構成のブリッジ整流ダイオード２２に入力される。そして、このブリッジ整流ダイオード２２により得られる整流電圧Ｖｉｎをコンパレータ２３の反転入力端子（−）に入力するようにしている。
一方、コンパレータ２３の非反転入力端子（＋）には、基準電源２４から所定レベルの基準電圧ＶＲＦ入力されている。
従って、コンパレータ２３からは、ブリッジ整流ダイオード２２の整流電圧Ｖｉｎと、基準電源２４からの基準電圧ＶＲＦとの比較を行い、その比較結果をＡＣ検出パルス信号Ｖｐとしてマイコン８に出力する。
【００３５】
図４は、上記図３に示した位相検出回路１０の各部の動作波形を示した図である。
この図４（ａ）に示すようなＡＣ電圧ＶＡＣがトランス２１の一次側に入力されると、整流ダイオード２２で整流されたコンパレータ２３の反転入力端子（−）には、図４（ｂ）に示されているような波形の整流電圧Ｖｉｎが入力される。また、コンパレータ２３の非反転入力端子（＋）には、同じく図４（ｂ）に示されているような基準電圧ＶＲＦが入力される。これにより、コンパレータ２３からは、比較結果として、図４（ｃ）に示すような波形のＡＣ検出パルス信号Ｖｐが出力されることになる。
【００３６】
以下、本実施の形態としての商用電源部の動作を説明する。
図５は、本実施の形態の商用電源部の各部の動作波形を示した図であり、同図（ａ）は全体を示した図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す区間Ｔを拡大して示した図である。
これら図５（ａ）（ｂ）に示されているように、図１に示す商用電源部において電磁リレー３をオンにするときは、ＡＣ電圧ＶＡＣの位相が０°または１８０°となる時点ｔ３、即ちＡＣ電圧ＶＡＣがゼロボルトとなる時点ｔ３より、予め設定した位相に応じた所定のシフト時間ＴＳＦＴだけ早い時点ｔ２で、リレー接点３ａがオンとなるように、リレードライブ信号ＶＲＹの出力タイミングを制御するようにしている。このため、マイコン８は、リレー遅延時間ＴＤＬＹと、予め設定した位相に応じた所定のシフト時間ＴＳＦＴを考慮した時点ｔ１で、リレードライブ信号ＶＲＹを出力するようにしている。
【００３７】
このようにすれば、図１に示した商用電源部の負荷装置５に備えられている整流・平滑回路の回路構成がコンデンサインプット型である場合でも、電磁リレー３のリレー接点３ａが導通する時点ｔ２においては、ＡＣ電圧ＶＡＣの電圧レベルが低い電圧レベルにあること、また交流入力ラインを流れるＡＣ電流ＩＡＣはインダクター４により制限されることから、リレー接点３ａが導通する時点ｔ２におけるＡＣ電流ＩＡＣのレベルは必要とされる程度に抑制することができる。
【００３８】
そして、電磁リレー３のリレー接点３ａが導通する時点ｔ２からＡＣ電圧ＶＡＣの位相が０°または１８０°となる時点ｔ３までの期間においては、インプットコンデンサには、抑制されたレベルのＡＣ電流ＩＡＣが充電される。このために、時点ｔ３においては、既に或る程度の電荷が蓄積されている状態になる。従って、時点ｔ３以降において、ＡＣ電圧ＶＡＣのレベルが上昇したとしても、インプットコンデンサに流入する電流レベルは抑制されることになる。
【００３９】
この結果、図８に示した先行技術の商用電源部のように、ＡＣ電圧ＶＡＣの位相が０°又は１８０°となる時点ｔ１２で、電磁リレー３のリレー接点３ａを導通させる場合に比べてＡＣ電流ＩＡＣのピーク電流レベルを低くすることができる。
【００４０】
従って、図１に示す本実施の形態の商用電源部によれば、図５（ａ）の期間Ｔを拡大した図５（ｂ）に示されているように、商用電源の交流入力ラインを流れる入力電流ＩＡＣについては破線で示したリレーオン時の許容電流値以下に抑えることが可能になる。
また、電磁リレー３が導通してからＡＣ電流ＩＡＣが最大値となるまでの時間も長くすることができるので、ＡＣ電流ＩＡＣをリレーオン時の許容電流値内に容易に抑制することができる。
なお、シフト時間ＴＳＦＴの設定時間は、負荷装置５に備えられている整流・平滑回路の回路構成がコンデンサインプット型の場合でも、時点ｔ２以降のＡＣ電流ＩＡＣがリレーオン時の許容電流値以下となるように設定すれば任意に設定可能である。
【００４１】
また、本実施の形態では、交流入力ラインにインダクター４を設けるようにしているため、例えば電磁リレー３のリレー接点３ａがオンするタイミングに多少のバラツキが生じたとしても、インダクター４のインダクタンス成分によってリレー接点３ａの導通時におけるＡＣ電流ＩＡＣのレベルを所要レベル以下に抑制することができる。
また、本実施の形態では、電源オン時、つまりリレー接点３ａの導通時にはインダクター４のインダクタンス成分によりＡＣ電流ＩＡＣを抑制することができる。そのうえ、定常時には、インダクター４の抵抗成分は小さくなるので、インダクター４における電力損失が少なくて済むという利点がある。また、インダクター４としては、上述したようにノイズフィルタ、または力率改善リアクターを利することができるため、新たにインダクター４を追加する必要がないという利点もある。
【００４２】
このように本実施の形態の商用電源部は、商用電源１の交流入力ラインにインダクター４を挿入したうえで、ＡＣ電圧ＶＡＣがゼロレベルとなるタイミングより所定時間だけ早いタイミング、即ちＡＣ電圧ＶＡＣの位相が０°または１８０°となるタイミングより所定時間だけ早いタイミングで、電磁リレー３のリレー接点３ａがオンとなるようにリレードライブ信号ＶＲＹの出力タイミングをコントロールするようにしている。これにより、交流入力ラインを介して負荷装置５に突入電流が流れるのを抑止するようにしている。
【００４３】
この結果、従来の商用電源部において必要であった突入電流抑止用抵抗が不要になるため、突入電流抑止用抵抗における電力損失がないものとなる。
また、発熱部品である突入電流抑止用抵抗１０１が不要になることで、部品を密着させて配置することが可能になり、それだけ機器の小型化を図ることができる。
【００４４】
さらに、図１２に示したように、定常時において突入電流抑止用抵抗１０１で発生する電力損失を防止するための電磁リレー１０２も不要になるため、例えば電磁リレー３の代わりに半導体スイッチを用いることなく、機器の小型化を図ることが可能になる。
【００４５】
ここで、上記図１に示した商用電源部の動作を実現するためにマイコン８が実行する処理動作を図６及び図７を用いて説明する。
図６は本実施の形態の商用電源部の動作を実現するためにマイコン８が実行する処理動作を示したフローチャートである。また、図７は図６に示したマイコン８が実行する処理動作を説明するための波形図である。
【００４６】
この図６に示す処理は、リモコン受光ＩＣ９からパワーコマンド信号Ｐｏが入力されたときに実行するものとされる。
この場合、先ず、マイコン８は、ステップＳ１０１において、変数ｍ，ｎにそれぞれ「０」をセットする。
そして、次のステップＳ１０２において、マイコン８は、図７に示すように、位相検出回路１０から入力されるＡＣ検出パルス信号Ｖｐの立ち下がりエッジを検出し、その検出時刻Ｆｔ（０）を取得する。
そして続くステップＳ１０３において、同じく図７に示されている位相検出回路１０から入力されるＡＣ検出パルス信号Ｖｐの立ち上がりエッジを検出し、その検出時刻Ｒｔ（０）を取得する。
【００４７】
そして次のステップＳ１０４において、取得した検出時刻Ｆｔ（０）とＲｔ（０）とから、ＡＣ電圧ＶＡＣの位相が０°または１８０°となる時刻Ｐｔ（０）を算出する。このような時刻Ｐｔ（０）は、図７の波形図からも分かるように、マイコン８がＰｔ（０）＝（Ｆｔ（０）＋Ｒｔ（０））／２の演算を行うことにより求めることができる。
【００４８】
そして次のステップＳ１０５において変数ｎについてｎ＝ｎ＋１となるようにインクリメントを行い、続くステップＳ１０６において変数ｎと設定値ａ（ａ≧１）との比較を行う。ここで、次に説明する周期Ｔ（ｍ）を算出する必要上、時刻Ｐｔ（ｎ）を２以上サンプルする必要がある。つまり、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理が２回以上繰り返される必要がある。そこで、上記設定値ａについては、少なくとも１以上に設定しておく必要がある。
【００４９】
そして、ステップＳ１０６において、変数ｎの値が設定値ａの値より小さいときはステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２からの処理を実行することで、ＡＣ電圧ＶＡＣの位相が０°または１８０°となる時刻Ｐｔ（ａ）を求めるようにする。例えば上記したように設定値ａを１以上に設定した場合には、ＡＣ電圧ＶＡＣの電圧レベルがゼロレベルとなる位相が０°または１８０°の時刻Ｐｔ（０）と、位相が１８０°または０°の時刻Ｐｔ（１）という２つの時刻を求めるようにしている。
【００５０】
そして、ステップＳ１０６において、変数ｎが設定値ａ（ａ≧１）より大きいと判別したときはステップＳ１０７に進み、ステップＳ１０７において、先に求めた時刻Ｐｔ（０），Ｐｔ（１）からＡＣ電圧ＶＡＣの１／２周期を示す周期Ｔ（ｍ）を算出する。このようなＡＣ電圧ＶＡＣの周期Ｔ（ｍ）はマイコン８が、Ｔ（０）＝（Ｐｔ（ａ）−Ｐｔ（０））／ａの演算を行うことで求めることができる。
なお、設定値ａを２以上に設定しておけば、ＡＣ電圧ＶＡＣの１周期又はそれ以上の周期から成る期間の時間長（Ｐｔ（０）〜Ｐｔ（ａ））に基づいて、ＡＣ電圧ＶＡＣの周期Ｔ（ｍ）を算出することができるため、より正確な周期Ｔ（ｍ）を求めることができる。
【００５１】
そして、続くステップＳ１０８において変数ｍについてｍ＝ｍ＋１となるようにインクリメントを行い、続くステップＳ１０９において変数ｍと設定値ｂ（ｂ≧０）との比較を行うようにする。ここで、変数ｍと比較する設定値ｂの値は０以上に設定しておけば良い。
そして、ステップＳ１０９において、変数値ｍが設定値ｂ以上のときはステップＳ１１０に進む。また、設定値ｂとして１以上の値が設定されており、ステップＳ１０９において変数値ｍが設定値ｂより小さいと判別したときはステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２からの処理を実行するようにされる。つまり、設定値ｂの値を１以上に設定した場合には、周期Ｔ（ｍ）の算出するための処理を複数回を行うことになる。なお、周期Ｔ（ｍ）の算出するための処理を複数回を行った場合には、周期Ｔ（ｍ）をより正確に算出することが可能になる。
【００５２】
そして、次のステップＳ１１０において、ＡＣ電圧ＶＡＣの周期Ｔ（ｍ）が正常であると見なされる一定範囲内であるかどうかの判別を行い、ＡＣ電圧ＶＡＣの周期Ｔ（ｍ）が一定範囲内であれば、ステップＳ１１１に進む。またＡＣ電圧ＶＡＣの周期Ｔ（ｍ）が一定範囲内でなければ、何らかの不具合があるとしてステップＳ１０１に戻って処理をやり直すようにする。
【００５３】
一方、ステップＳ１１０において、肯定結果が得られてステップＳ１１１に進んだときは、ステップＳ１１１においてＡＣ電圧ＶＡＣの平均周期ＴＡＶＧを算出した後、続くステップＳ１１２において電磁リレー３のオンするためのリレードライブ信号ＶＲＹを出力する時刻ＴＯＮを求めるようにする。このようなリレードライブ信号ＶＲＹを出力する時刻ＴＯＮは、電磁リレー３の駆動コイル３ｂに電流を流してからリレー接点３ａが開状態から閉状態となるまでに要するリレー遅延時間ＴＤＬＹと、所定の位相にシフト時間ＴＳＦＴとから求めるようにする。例えば現時点の時刻をＰｔ（ａ）とすると、ＴＯＮ＝Ｐｔ（ａ）＋Ｔａｖｇ−ＴＤＬＹ−ＴＳＦＴにより求めることができる。
【００５４】
そして次のステップＳ１１３において、現在の時刻がＴＯＮになったときにリレードライブ信号ＶＲＹを出力するようにしている。これにより、上記した本実施の形態の商用電源部の動作を実現することができる。
【００５５】
なお、上記図６に示したマイコン８の処理動作はあくまでも一例であり、各種考えられるものである。例えば図６に示した処理では、日本国内における商用電源１の周波数は５０Ｈｚ／６０Ｈｚと異なり、また地域によっても周波数にばらつきがあるため、位相検出回路１０からのＡＣ検出パルス信号Ｖｐに基づいて商用電源１の周期を算出したり、或いは周期の平均値を求めるようにしていたが、商用電源１の周波数が予め分かっている場合などはＡＣ電圧ＶＡＣの周期を算出する処理を行う必要はない。
【００５６】
なお、これまで説明した本発明の突入電流抑止回路を備えた商用電源部は、商用交流電圧を入力電圧として動作するテレビジョン受像機をはじめとした各種電子機器に適用できるのは言うまでもない。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の突入電流抑止装置によれば、交流入力ラインにインダクターと開閉スイッチを挿入したうえで、位相検出手段の位相検出結果に基づいて、スイッチ駆動制御手段が商用交流電圧の電圧レベルがゼロレベルとなるタイミングより、所定の位相に相当する時間だけ早いタイミングで開閉スイッチの接点がオンとなるように制御するようにしているため、交流入力ラインを流れる入力電流が所定電流以上の突入電流となって流れるのを防止することができる。
この結果、従来、突入電流を抑止するために、ＡＣ電圧ラインに挿入していた突入電流抑止用抵抗が不要になるため、突入電流抑止用抵抗における電力損失を削減することができる。
また、発熱部品である突入電流抑止用抵抗を削除することができるため、部品を密着させて配置することが可能になり、それだけ機器の小型化を図ることができる。
さらに、定常時に突入電流抑止用抵抗で発生する電力損失を防止するための電磁リレーも不要になるため、機器のさらなる小型化、及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態としての突入電流抑止回路を備えた商用電源部の構成を示した図である。
【図２】インダクターの構成例を示した図である。
【図３】位相検出回路の構成を示した図である。
【図４】図３に示した位相検出回路の各部の動作波形を示した図である。
【図５】本実施の形態としての商用電源部の動作説明図である。
【図６】マイコンが実行する処理を示したフローチャートである。
【図７】図６に示したマイコンが実行する処理を説明するため各部の動作波形図である。
【図８】先に本出願人が提案した突入電流抑止回路を備えた商用電源部の構成を示した図である。
【図９】図８に示した商用電源部の動作説明図である。
【図１０】従来の商用電源部の構成を示した図である。
【図１１】従来の突入電流抑止回路を備えた商用電源部の構成を示した図である。
【図１２】従来の突入電流抑止回路を備えた商用電源部の他の構成を示した図である。
【符号の説明】
１　商用電源、２　ヒューズ、３ａ　リレー接点、３ｂ　駆動コイル、３　電磁リレー、４　インダクター、４ａ　力率改善用リアクター、４ｂ　ラインフィルタ、５　負荷装置、６　スイッチ素子、７　補助電源部、８　マイコン、９　リモコン受光ＩＣ、１０　位相検出回路、２１　電圧検出用トランス、２２　ブリッジ整流ダイオード、２３　コンパレータ、２４　基準電源
【図１】
2004063267.tif 000003
【図２】
2004063267.tif 000004
【図３】
2004063267.tif 000005
【図４】
2004063267.tif 000006
【図５】
2004063267.tif 000007
【図６】
2004063267.tif 000008
【図７】
2004063267.tif 000009
【図８】
2004063267.tif 000010
【図９】
2004063267.tif 000011
【図１０】
2004063267.tif 000012
【図１１】
2004063267.tif 000013
【図１２】
2004063267.tif 000014