(57)【要約】【目的】うなり対策が容易なスイッチング電源回路を提供する。【構成】スイッチングトランスＴ０１にスタンバイ専用の出力巻線Ｎ５を設けている。この出力巻線Ｎ５の出力をダイオードＤ２６とコンデンサＣ２６とから成る整流平滑回路１５によって整流平滑する。スイッチ回路１６は整流平滑回路１５からの電力を受け取る。スイッチ回路１６は、スタンバイ時にのみＯＮして整流平滑回路１５からの電力をレギュレータ用のＩＣ２１に与えるので、スタンバイ時のＣＰＵへの電力供給が行われる。これにより、コンデンサＣ２６の容量値をＬｏｗＢ（１２Ｖ）の負荷電力に拘束されずに自由に選定することができ、音（うなり）の問題に容易に対応可能となる。【選択図】　　　　　　　　図１
2004023885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側巻線及び二次側巻線を有するスイッチングトランスと、前記一次側巻線に接続したスイッチング素子の導通期間を制御する制御回路と、前記二次側巻線に生じる矩形波電圧を整流する整流回路と、定常動作時に前記整流回路の整流電圧が設定された電圧に保持されるように前記制御回路に制御信号を与える第一の電圧検出回路と、スタンバイ時に前記二次側巻線の出力電圧を低下させるべく前記スイッチング素子を間欠発振させるように前記制御回路に制御信号を与える第二の電圧検出回路とを備えるスイッチング電源回路において、
前記スイッチングトランスの二次側に軽負荷用出力巻線とこれに接続される整流回路とこの整流回路からの整流電圧の供給ＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチ回路とを設け、スタンバイ時に前記整流回路による軽負荷への電力供給が行われるように構成したことを特徴とするスイッチング電源回路。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチング電源回路において、定常動作時の軽負荷への電力供給元となる整流回路のスタンバイ時の出力電圧に比べ、前記軽負荷用出力巻線に接続された整流回路のスタンバイ時の出力電圧が高くなるように設定されていることを特徴とするスイッチング電源回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、テレビジョン受像機などに用いられるスイッチング電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来のスイッチング電源（リンギングチョークコンバータ方式）を示した回路図である。スイッチングトランスＴ０１の入力側には、入力巻線Ｎ１、及び正帰還をかけるためのドライブ巻線Ｎ２が設けられており、これら巻線には、ＡＣ整流回路（入力抵抗Ｒ０１，整流ダイオード群Ｄ０１〜Ｄ０４，平滑コンデンサＣ０６等）１１、起動抵抗Ｒ０２、ドライブ回路（抵抗Ｒ０４，Ｒ０６，ダイオードＤ０６，コンデンサＣ０８）１２、制御回路（抵抗Ｒ０８，Ｒ０９，Ｒ１０，Ｒ１１，トランジスタＱ０３，ダイオードＤ０７，Ｄ０８）１３、スイッチングトランジスタＱ０１、ドライブトランジスタＱ０２等が接続されている。スイッチングトランスＴ０１の出力側には、出力巻線Ｎ３，Ｎ４が設けられており、これら出力巻線には検出回路１４が設けられている。検出回路１４は、第一の電圧検出回路１４ａと第二の電圧検出回路１４ｂとフォトカプラＰＣ０１とから成る。
【０００３】
図示しない電源スイッチ（テレビであればテレビスイッチ）がＯＮされると、ＡＣ整流回路１１によって直流電圧が生じる。この電圧により起動抵抗Ｒ０２等を介してスイッチングトランジスタＱ０１のベースに直流が印加される。これにより、スイッチングトランジスタＱ０１にコレクタ電流が流れる。このコレクタ電流はスイッチングトランスＴ０１の入力巻線Ｎ１を介して流れるため、スイッチングトランスＴ０１のドライブ巻線Ｎ２に起電力が発生する。ドライブ巻線Ｎ２に発生した電流は、ダイオードＤ０６や抵抗Ｒ０４等を介してスイッチングトランジスタＱ０１のベースに流れ、スイッチングトランジスタＱ０１のドライブ電流となる。この正帰還作用により、スイッチングトランジスタＱ０１はＯＮ状態となる。スイッチングトランジスタＱ０１がＯＮしてスイッチングトランスＴ０１に電流が流れて飽和が生じると、スイッチングトランジスタＱ０１へのベース電流が減少してスイッチングトランスＴ０１に流れる電流が低下していく。すなわち、自励発振状態となって出力電圧を安定化させる。
【０００４】
検出回路１４は、出力電圧の変動を検出し、この検出信号（制御電圧）を制御回路１３に与える。制御回路１３は、検出信号に応じてドライブトランジスタＱ０２のＯＮタイミングを制御する。ドライブトランジスタＱ０２がＯＮするとスイッチングトランジスタＱ０１はそのベース電位が引き抜かれるため、ＯＦＦする。これにより、スイッチング電源は安定した電圧を供給する。
【０００５】
検出回路１４における第一の電圧検出回路１４ａは、抵抗Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４、可変抵抗ＶＲ２１、トランジスタＱ２１、及びダイオードＤ２３によって構成されている。また、第二の電圧検出回路１４ｂは、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ２７，Ｒ２８、トランジスタＱ２２，Ｑ２３、ダイオードＤ２４、及びコンデンサＣ２５によって構成されている。
【０００６】
定常動作時（ＣＰＵからのスタンバイ信号がＨｉｇｈ、負荷がテレビジョン受像機であればテレビＯＮ時）には、トランジスタＱ２５がＯＮとなりダイオードＤ２５によりトランジスタＱ２３のベース電圧がほぼ０Ｖとなるため、第二の電圧検出回路１４ｂはＯＦＦの状態となる。このとき、第一の電圧検出回路１４ａは、通常の電圧検出動作を行い、出力電圧（＋Ｂ：１３０Ｖ）が安定するよう、抵抗Ｒ２１、フォトカプラＰＣ０１を介して一次側に連続的に検出電圧をフィードバックする。
【０００７】
スタンバイ時（ＣＰＵからのスタンバイ信号がＬｏｗ、負荷がテレビジョン受像機であればテレビＯＦＦ時）には、トランジスタＱ２５がＯＦＦとなるため、ダイオードＤ２５もＯＦＦとなり、ダイオードＤ２２及びコンデンサＣ２２で整流平滑された電圧が抵抗Ｒ２５を介してトランジスタＱ２３のベースに印加される。このとき、トランジスタＱ２３はベース電圧がＤ２４で決められたツエナー電圧より小さくなるまでＯＮ状態となる。トランジスタＱ２３がＯＮになるとトランジスタＱ２２もＯＮになり、一次側に大きなフィードバックをかけるため、スイッチング電源の発振が停止する。ダイオードＤ２２及びコンデンサＣ２２の整流平滑電圧がダイオードＤ２４のツエナー電圧以下まで低下すると、トランジスタＱ２３はＯＦＦとなり、一次側へのフィードバックがなくなるため、スイッチング電源が発振を開始する（図３のＴ１期間）。その後、ダイオードＤ２２、コンデンサＣ２２の整流平滑電圧が上昇し、トランジスタＱ２３のベース電圧がダイオードＤ２４のツエナー電圧以上になると、再びスイッチング電源が発振を停止する（図３のＴ２期間）。このようにして間欠発振を続け、二次側の各出力電圧を定常動作時より低くして、スタンバイ時の損失を少なくしている。
【０００８】
スタンバイ時には、二次側の各出力巻線の出力電圧が低下するため、トランジスタＱ２１のベース電圧がツェナーダイオードＤ２３のツエナー電圧より低くなる。これによって、トランジスタＱ２１は動作を停止した状態となるため、第一の検出回路１４ａは動作を停止したままとなる。
【０００９】
ＩＣ２１は、ＣＰＵに安定した電圧を供給するために必要なレギュレータＩＣである。トランジスタＱ２４、抵抗Ｒ２９，Ｒ３０はスタンバイ時にＬｏｗＢ（１２Ｖ）で消費される電力を無くするためのスイッチとしての機能を持たせている。すなわち、スタンバイ時にはトランジスタＱ２４がＯＦＦとなりＬｏｗＢ（１２Ｖ）への出力を遮断する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
スタンバイ時の間欠発振の時定数は、主に、コンデンサＣ２２の容量値とＣＰＵの負荷電流値で決定される。ところが、コンデンサＣ２２は、定常動作時にＬｏｗＢ（１２Ｖ）へ大きな電流を供給する必要があるため選定できる容量値が限定されてしまう。間欠発振の周波数が可聴範囲にある場合には、スイッチングトランスＴ０１から音が出る（うなり）という問題が発生する。通常は、発振時定数を変えて音が出ない周波数にすれば問題は解決するが、上記の構成であると自由に発振時定数を調整できないため、うまく対策できないという問題がある。
【００１１】
この発明は、上記の事情に鑑み、音（うなり）対策が容易に行えるスイッチング電源回路を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明のスイッチング電源回路は、上記の課題を解決するために、一次側巻線及び二次側巻線を有するスイッチングトランスと、前記一次側巻線に接続したスイッチング素子の導通期間を制御する制御回路と、前記二次側巻線に生じる矩形波電圧を整流する整流回路と、定常動作時に前記整流回路の整流電圧が設定された電圧に保持されるように前記制御回路に制御信号を与える第一の電圧検出回路と、スタンバイ時に前記二次側巻線の出力電圧を低下させるべく前記スイッチング素子を間欠発振させるように前記制御回路に制御信号を与える第二の電圧検出回路とを備えるスイッチング電源回路において、前記スイッチングトランスの二次側に軽負荷用出力巻線とこれに接続される整流回路とこの整流回路からの整流電圧の供給ＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチ回路とを設け、スタンバイ時に前記整流回路による軽負荷への電力供給が行われるように構成したことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成であれば、軽負荷用出力巻線によってスタンバイ時に軽負荷（例えばＣＰＵ）への電力供給経路が形成されることになり、例えばＬｏｗＢ（１２Ｖ）として定常動作時に大きな電流を供給する主経路から独立したものにできるから、当該主経路においては大きな電流供給用に鑑みたコンデンサ容量を設定する一方で、軽負荷用出力巻線による経路においては、うなり対策となるコンデンサ容量を設定することが可能となる。
【００１４】
定常動作時の軽負荷への電力供給元となる整流回路のスタンバイ時の出力電圧に比べ、前記軽負荷用出力巻線に接続された整流回路のスタンバイ時の出力電圧が高くなるように設定するのがよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図１に基づいて説明する。なお、説明の重複による冗長を避けるため、図２の従来回路に用いた符号を図１にも付記し、従来回路との相違点を主に説明していくこととする。
【００１６】
スイッチングトランスＴ０１にスタンバイ専用の出力巻線Ｎ５を設けている。この出力巻線Ｎ５の出力をダイオードＤ２６とコンデンサＣ２６とから成る整流平滑回路１５によって整流平滑する。この整流平滑回路１５の電圧は、ダイオードＤ２２とコンデンサＣ２２とから成る整流平滑回路の電圧よりも高くなるように設定してある。すなわち、そうなるように出力巻線Ｎ５の巻き数が設定されている。
【００１７】
スイッチ回路１６は整流平滑回路１５からの電力を受け取る。スイッチ回路１６は、ＰＮＰ型のトランジスタＱ２６、ＮＰＮ型のトランジスタＱ２７，Ｑ２８、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３、コンデンサＣ２７を備えて成り、スタンバイ時にのみＯＮとなる。トランジスタＱ２８のベースにはＣＰＵからスタンバイ信号が入力され、スタンバイ信号がＬｏｗのとき（スタンバイ時）にＯＦＦする。トランジスタＱ２８のコレクタは抵抗Ｒ３１を介して整流平滑正側に接続されていると共にトランジスタＱ２７のベースにも接続されており、トランジスタＱ２８がＯＦＦすると抵抗Ｒ３１を介して電圧がトランジスタＱ２７のベースに印加され、トランジスタＱ２７はＯＮする。トランジスタＱ２７のコレクタは抵抗Ｒ３３を介してトランジスタＱ２６のベースに接続されており、トランジスタＱ２７がＯＮすると抵抗Ｒ３２によるベース電圧印加が無くなってトランジスタＱ２６もＯＮする。トランジスタＱ２６のコレクタがスイッチ回路１６における出力部となり、この出力部はレギュレータ用のＩＣ２１の入力側に接続される。ダイオードＤ２７はスイッチ回路１６の出力がコンデンサＣ２２に流れ込まないように阻止するためのものである。
【００１８】
従来回路（図２参照）では、フォトカプラＰＣ２１の発光ダイオードのアノードは抵抗Ｒ２１を介して、またトランジスタＱ２３のベースはＲ２５を介して、それぞれダイオードＤ２２とコンデンサＣ２２から成る整流平滑回路に接続されていたが、図１の回路では上記スイッチ回路１６の出力側に接続されている。
【００１９】
定常動作時（ＣＰＵからのスタンバイ信号がＨｉｇｈ、負荷がテレビジョン受像機であればテレビＯＮ時）には、トランジスタＱ２８がＯＮするためトランジスタＱ２７がＯＦＦ、トランジスタＱ２６もＯＦＦとなり、スイッチ回路１６はＯＦＦ状態となる。従って、このときの動作は、従来の技術で説明した定常時動作と同様になる。
【００２０】
スタンバイ時（ＣＰＵからのスタンバイ信号がＬｏｗ、負荷がテレビジョン受像機であればテレビＯＦＦ時）には、トランジスタＱ２８がＯＦＦするため、トランジスタＱ２７がＯＮ、トランジスタＱ２６もＯＮとなり、ＩＣ２１の入力側にダイオードＤ２６及びコンデンサＣ２６から成る整流平滑回路１５の電圧が供給される。この整流平滑電圧は、抵抗Ｒ２５を介してトランジスタＱ２３のベースに印加される。この後の間欠発振動作は、従来の技術で説明した動作と同様である。従来回路ではスタンバイ時に第二の電圧検出回路１４ｂの電源をダイオードＤ２２及びコンデンサＣ２２の整流平滑回路から得ていたのに対し、図１の回路ではスタンバイ専用の整流平滑回路１５から得ることになる。
【００２１】
従来回路では、ダイオードＤ２２及びコンデンサＣ２２の整流平滑回路は、ＬｏｗＢ（１２Ｖ）の負荷電力も供給していたためにコンデンサＣ２２の容量値が限定されていたが、図１の回路では、スタンバイ専用としたためにコンデンサＣ２６の容量値をＬｏｗＢ（１２Ｖ）の負荷電力に拘束されずに自由に選定することができる。これにより、間欠発振の周波数が可聴範囲にある場合には、コンデンサＣ２６の容量値を自由に変えて、音が出ない周波数に変更することができ、音（うなり）の問題に容易に対応可能となる。
【００２２】
また、間欠動作でのスタンバイ時の消費電力は、ＣＰＵでの負荷電力以外に、ダイオードＤ２１及びコンデンサＣ２１の整流平滑電圧を使っている＋Ｂラインの負荷電力も含まれている。定常動作時には＋Ｂラインは１３０Ｖで制御がかかっているが、スタンバイ時には間欠発振となるために、１３０Ｖより低い電圧となる。また、テレビジョン受像機の場合、メイン負荷である偏向回路が動作を停止するために消費される負荷電流は数ｍＡ程度となる。それでも、この電圧と負荷電流で、損失が発生してしまう。
【００２３】
ここで、定常動作時の１３０Ｖがスタンバイ時にその半分の６５Ｖになると仮定すれば、ＬｏｗＢ（１２Ｖ）はその半分の６Ｖになる。従来回路では、この６ＶがＩＣ２１に供給されることになり、ＣＰＵ用の５Ｖの生成のため、スタンバイ時の電圧低減率の向上は望めない。これに対し、図１の回路においては、ダイオードＤ２６とコンデンサＣ２６とから成る整流平滑回路１５の電圧は、ダイオードＤ２２とコンデンサＣ２２とから成る整流平滑回路の電圧よりも高くなるように設定でき、スタンバイ時に仮に半分になるとしてもＬｏｗＢ（１２Ｖ）の半分の６Ｖよりも高い電圧を提供できるものとなる。すなわち、スタンバイ時の電圧低減率を高めてもＣＰＵ用の５Ｖの生成は確保できることになり、スタンバイ時の電圧低減率を高めて損失をより少なくすることが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、比較的簡単な回路構成で、スタンバイ時の間欠発振周波数を自由に設定できるので、うなりの発生を防止できる。また、スタンバイ時の損失をより低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態のスイッチング電源回路を示した回路図である。
【図２】従来のスイッチング電源回路を示した回路図である。
【図３】間欠発振状態を説明する説明図である。
【符号の説明】
１１　　ＡＣ整流回路
１２　　ドライブ回路
１３　　制御回路
１４　　検出回路
１４ａ　第一の電圧検出回路
１４ｂ　第二の電圧検出回路
１５　　整流回路
１６　　スイッチ回路
【図１】
2004023885.tif 000003
【図２】
2004023885.tif 000004
【図３】
2004023885.tif 000005