(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側巻線の第１端子である１次側巻線第１端子を交流電源の第１端子である交流電源第１端子と接続し、前記１次側巻線の第２端子である１次側巻線第２端子を後述するスイッチング素子と接続し、２次側巻線に第３端子、第４端子を備えるトランスと、
第１端子を前記１次側巻線第２端子と接続し第２端子を前記交流電源の第２端子である交流電源第２端子と接続するスイッチング素子と、
前記２次側巻線の第３端子である２次側巻線第３端子の出力及び前記２次側巻線の第４端子である２次側巻線第４端子の出力を各々ダイオードを介して結合しコンデンサで平滑する整流部と、
前記整流部の出力が低下しようとする場合には前記スイッチング素子を連続的導通状態にさせ、低下しようとしない場合には前記スイッチング素子を間欠的導通状態とさせることにより負帰還を構成するスイッチング素子制御部と、
前記スイッチング素子が連続的導通状態の場合にのみ前記２次側巻線第３端子の出力及び前記２次側巻線第４端子の出力を各々ダイオードを介して結合した出力に基づいて前記交流電源の電圧がゼロクロスする際にゼロクロスパルス信号を出力する位相検出部と、
ユーザーがオフからオンに切替える場合にパルス信号を出力する電源スイッチと、
前記電源スイッチの出力であるパルス信号に基づいて前記整流部の出力に擬似負荷を掛けて前記整流部の出力を低下させようとする擬似負荷部と、
前記位相検出部の出力であるゼロクロスパルス信号に基づいて前記交流電源を主電源装置に接続させる開閉装置と、
前記開閉装置が前記交流電源を前記主電源装置に接続させる場合に前記擬似負荷部を機能停止させ前記擬似負荷を掛けない様にする擬似負荷機能停止部と、
を有し、
前記整流部の出力に前記擬似負荷を掛けて前記スイッチング素子を間欠的導通状態から連続的導通状態に変更し前記位相検出部からのゼロクロスパルス信号に基づいて前記開閉装置を接続させることにより前記電源スイッチの投入時における突入電流を抑制することを特徴とする電子電気機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子電気機器に対して待機電力を供給する電源回路、特に省電力型の電源回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年は電子電気機器の低消費電力化が叫ばれており、リモコン待機電力を供給するための補助電源装置においても同様に低消費電力化が必要となっている。その補助電源装置の低消費電力化を解決するものとして、例えば特開２０００−１１６０２７号公報に記載された間欠制御電源装置がある。これはトランス１次側へ間欠的に電流を供給するようにして、不要な電力を消費しないように構成したものである。図４の代表的な構成図を用いてその回路動作を説明する。
【０００３】
トランス５の２次側出力電圧は電圧検出回路２０で検出され、フォトカプラ２１を介してトランス５の１次側のスイッチング素子制御回路２２にフィードバックされる。スイッチング素子制御回路２２はスイッチング素子２４をオン／オフ動作させ、トランス５の１次側巻線へ電流を間欠的に流すことで２次側出力電圧を一定に保ち、トランス５の励磁電力によるロス（無負荷時のトランス内の消費電力、鉄損）を低減することができる。また、２次側整流コンデンサ１０を大容量にすることでトランス５の導通時間が短くなり、更にトランス５の励磁電力によるロスを低減させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したような動作を行う間欠制御電源装置を電子電気機器の補助電源装置として用いる場合、以下のような課題が発生する。
【０００５】
従来の電子電気機器において、主電源装置に交流電圧供給のオン／オフを行うために開閉装置が用いられているが、交流電圧のピークで開閉装置がオンした場合、整流コンデンサに突入電流が流れ、開閉装置及びヒューズなどの部品破壊を起こす場合がある。この突入電流による部品破壊を防ぐ方法として図５に示すような突入電流防止回路がある。次に図６の信号波形を用いて、その突入電流防止回路について説明する。
【０００６】
交流電圧２（図６▲１▼波形）はトランス５により２次側に電圧変換され、整流される（図６▲２▼波形）。整流された信号（図６▲２▼波形）は位相検出回路６に入力され、あるスレッシュ電圧レベル以下の信号が検出される。これは交流電圧のゼロクロス点になる部分の信号「ゼロクロスパルス信号（図６▲３▼波形）」になる。電源投入時マイコン８は、このゼロクロスパルス信号（図６▲３▼波形）の内の１パルス（図６▲３▼−Ａ信号）を検出し、交流電圧２（図６▲１▼波形）のゼロクロス点で開閉装置１をオンできるように、そのパルス（図６−Ａ信号）からある一定時間後に開閉装置装置制御信号１９（図６の▲４▼波形）を出力する。以上の動作により電源投入時の突入電流が抑制され、開閉装置及びヒューズなどの部品の破壊を防ぐことができる。
【０００７】
しかし、補助電源装置に上述の間欠制御電源装置を用いた場合、間欠的にトランスが導通することになるので、図７▲２▼波形のように交流電圧波形の一部のみしかトランスの２次側に伝達されない。すると位相検出回路６の出力は図７▲３▼波形のようになり交流電圧２のゼロクロス点の位相検出を行なうことができない。よって、マイコン８からの開閉装置制御信号１９は交流電圧２のゼロクロス点でオン信号を出力することができず、電源投入時の突入電流により、開閉装置及びヒューズなどの部品破壊を起こす可能性がある。
【０００８】
また、従来の電気電子機器において、主電源装置及び補助電源装置をオフさせるために、本体の電源スイッチを用いて補助電源装置のトランス２次側の出力をオフさせる方法がある。この本体の電源スイッチは、補助電源装置のトランスと２次側整流回路の電流ループの間に接続されており、スイッチを遮断することで出力をオフさせることができる。その際、マイコンへの電源供給が遮断されるので、マイコンで制御されている主電源装置の開閉装置はオフし、主電源装置がオフになる。この時の消費電力は、補助電源装置のトランスによる励磁電力（無負荷時のトランス内の消費電力、鉄損）になる。
【０００９】
しかし、補助電源装置に上述の間欠制御電源装置を用いた場合、本体の電源スイッチオフ時にトランス２次側の出力は低下し制御電流が流れないためトランスは連続動作状態になる。この時の消費電力は、間欠制御が動作せず常時トランス一次巻線に電圧が印加されているため、トランスの励磁電力（鉄損）が消費することになる。
【００１０】
また、従来の電気電子機器において、リモコン待機状態であっても本体の電源スイッチをオフして再度オンすると主電源装置が起動するものがある。図８と図９でその動作を説明する。電源スイッチ１１は、トランス５と２次側整流回路の電流ループの間に接続されている。電源スイッチ１１をオフすると、トランス５と２次側整流回路の電流ループが遮断される。すると、電源出力は低下し、トランスのＡ点にはマイナス電位（−５Ｖ）が発生する。このときコンデンサ１３には−５Ｖが充電される。次に、電源スイッチ１１をオンすると、トランス５と２次側整流回路の電流ループがつながるため電源電圧が出力される。このときコンデンサ１３のマイナス極側は整流コンデンサ１０のＢ点グランドと接続されるため、コンデンサ１３のプラス極側に＋５Ｖが発生しオールオフパルス信号としてマイコン８へ入力される。
【００１１】
以上のように、電源スイッチ１１のオフ時にマイコン８の電源電圧が低下し、再度電源スイッチ１１をオンすることでマイコン８にリセットが掛かり、本体の電源スイッチ回路から送られて来るオールオフパルス信号をマイコン８が検知することで主電源装置の起動と判断し、主電源装置の開閉装置をオンさせている。
【００１２】
しかし、補助電源装置に上述の間欠制御電源装置を用いた場合、リモコン待機状態から本体装置の電源スイッチをオフすると、トランス２次側整流回路のコンデンサ容量が大きく、放電ループがないために、マイコンの電源電圧はしばらく低下せず残留する。マイコンのリセット電圧以上の電圧が残留している時に電源スイッチを再度オンしても、マイコンにはリセットが掛からないため、オールオフパルスが検出されてもマイコンは主電源装置を起動することはできない。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本願第１発明の電源回路は、ＡＣ電源と、トランスと、前記トランスに供給する電源をオン／オフ制御するスイッチング回路を備えた電子電気機器に待機電力を供給する間欠制御補助電源装置において、主電源装置に交流電源を投入する直前に動作する前記トランス２次側の擬似負荷回路と、交流電圧投入後には前記擬似負荷回路の動作を停止させる解除回路を備えたことを特徴とする電源回路。すなわち、主電源装置に交流電源を投入する直前に前記擬似負荷回路を動作させることで、前記制御回路は前記スイッチング回路がオン状態になる。すると前記トランスの１次側には交流電圧が常時印加され、前記トランスの２次側には連続した交流電圧波形が出力されるので、位相検出回路から連続したゼロクロスパルスが出力される。よって交流電圧は主電源装置に最適なゼロクロスの位相タイミングで投入させることが可能となる。
【００１４】
本願第２発明の電源回路は、ＡＣ電源と、トランスと、前記トランスに供給する電源をオン／オフ制御するスイッチング回路を備えた電子電気機器に待機電力を供給する間欠制御補助電源装置において、本体の電源スイッチオフ時、前記トランスの間欠動作を維持させる手段を備えたことを特徴とする電源回路。すなわち、本体の電源スイッチオフ時、前記トランスの２次側出力が低下すると前記制御回路のフィードバック電流が流れなくなり、前記トランスが連続して動作するような制御がかかるが、前記フィードバック電流を強制的に流すことで、間欠動作を維持させることが可能となる。
【００１５】
本願第３発明の電源回路は、ＡＣ電源と、トランスと、前記トランスに供給する電源をオン／オフ制御するスイッチング回路を備えた電子電気機器に待機電力を供給する間欠制御補助電源装置において、本体の電源スイッチオフ時、スイッチと連動して前記トランス２次側の整流コンデンサに残留している電圧を瞬時に放電させる擬似負荷回路を備えたことを特徴とする電源回路。すなわち、本体の電源スイッチオフ時にマイコンの電源である補助電源装置の出力が低下し、本体の電源スイッチをオンすると再度補助電源装置の電源が出力されることでマイコンにリセットが掛かり、スイッチ回路から送られて来るオールオフパルス信号をマイコンが検知することで主電源装置の再起動と判断し、主電源装置が動作することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本願第１発明の電源回路の実施の形態である。電子電気機器の補助電源装置に間欠制御電源を用いた場合、トランス５は間欠動作をするため、位相検出回路６は正確なゼロクロスパルス信号７を出力することができず、交流電圧２のゼロクロス点で開閉装置１をオンさせることができない。このため電源投入時の突入電流により部品破壊を起こす可能性がある。
【００１８】
そこで、この部品破壊を防ぐため、間欠制御補助電源装置１６のトランス５の２次側出力に電源オン時に動作する擬似負荷回路２５を設ける。マイコン８は、本体の電源スイッチ１１またはリモコンから電源スイッチのオン信号を受けると、トランス５の２次側の擬似負荷回路２５を動作させる。すると、トランス５の２次側出力は低下しようとするが、スイッチング素子制御回路２２は出力を一定に保とうとするため、スイッチング素子２４を常時オン状態（間欠動作オフ）になるように制御する。
【００１９】
その時、トランス５は連続動作となり、交流電圧２はトランス５の２次側に伝達されるため位相検出回路６で交流電圧位相が連続して検出される。位相検出回路６で生成されたゼロクロスパルス信号７はマイコン８に送られ、マイコン８は交流電圧２のゼロクロス点で開閉装置１がオンするように開閉装置制御信号１９を出力する。この開閉装置制御信号１９を出力すると擬似負荷回路動作解除トランジスタ２８がオンするため擬似負荷回路２５の動作がオフし補助電源装置は再び間欠動作を行なう。以上の動作により、電源投入時の突入電流による部品破壊を防ぐことができる。
【００２０】
（実施の形態２）
図２は、本願第２発明の電源回路の実施の形態である。本体の電源スイッチ１１オン時、トランス５のＡ点と整流コンデンサ１０の接地側のＢ点は電源スイッチ１１により接続されておりトランス５から電源電圧が出力されている。
【００２１】
次に、電源スイッチ１１をオフするとトランス５のＡ点と整流コンデンサ１０の接地側のＢ点は電源スイッチ１１により切り離される。するとトランス５の２次側整流回路の電流整流ループが遮断されるため、トランス５の２次側出力は低下する。この時マイコン８への電源電圧が遮断され、マイコン８で制御されている主電源装置１４の開閉装置１はオフするので、間欠制御補助電源装置１６及び主電源装置１４をオフすることができる。
【００２２】
しかし、間欠制御補助電源装置１６のトランス５の２次側出力が低下すると、１次側スイッチング素子制御回路２２は出力を上げようとするため、スイッチング素子２４は常時オン状態（間欠動作オフ）となる。その時、トランス５は連続動作状態となり、トランスの励磁電力を消費することになる。そこでこの消費電力を抑えるため、フォトカプラ２１ダイオードのカソード側とトランス５のＡ点間に電力低減回路３１を設ける。電源スイッチ１１のオフ時、整流回路９の電流ループが遮断されトランス５のＡ点が接地電位であるＢ点から切り離されるとＡ点にはマイナス電位（−５Ｖ）が発生する。このときツェナーダイオード２９のアノード側の電位が下がり、フォトカプラ２１に電流が流れる。
【００２３】
すると、トランス５の２次側出力が低下してもフォトカプラ２１に電流が流れるため、スイッチング素子制御回路２２はスイッチング素子２４を間欠制御しトランス５を間欠動作させる。よって電源スイッチ１１のオフ時は、トランス５の励磁電力（鉄損）以下に電力を低減することができる。なお、ダイオード３０は電源スイッチ１１のオフ時にグランドからツェナーダイオード２９に電流が流れてフォトカプラ２１に電流が流れなくなるのを防いでいる。電源スイッチ１１のオン時及びリモコン待機時は、トランス５のＡ点はＢ点と接続されるため接地電位になる。このときツェナーダイオード２９はオフし、フォトカプラ２１のダイオードからダイオード３０に電流が流れるため間欠制御を行なう。
【００２４】
（実施の形態３）
図３は、本願第３発明の電源回路の実施の形態である。本体装置がリモコン待機状態であっても電源スイッチ１１をオフして再度オンすると主電源装置が動作するようなシステムをもつ電子電気機器がある。リモコン待機状態から本体の電源スイッチ１１をオフすると、マイコン８の電源である補助電源装置の出力が低下する。電源スイッチ１１をオンすると再度補助電源装置が出力されるのでマイコン８にリセットが掛かり、且つこの時にスイッチ回路から送られて来るオールオフパルス信号１２をマイコン８が検知することで主電源装置の再起動と判断し、マイコン８は開閉装置制御信号１９を送信し開閉装置１をオンさせ主電源装置を動作させている。
【００２５】
しかし、補助電源装置に間欠制御電源装置を用いた場合トランス５の２次側出力の整流コンデンサ１０が大容量で、放電ループがないため、リモコン待機状態から本体装置の電源スイッチ１１をオフしても、マイコン８の電源電圧はしばらく低下せず残留する。その時、電源スイッチ１１をオンしてもマイコン８にはリセットが掛からないため、マイコン８はオールオフパルス信号１２が検出できても主電源装置の再起動と判断せず、開閉装置１をオンしない。そこで、トランス５の２次側出力と、電源スイッチ１１のオフ時に接地電位であるＢ点と接続される端子Ｃとの間に擬似負荷２７を設ける。すると、電源スイッチ１１のオフ時、マイコン８の電源であるトランス５の２次側出力の整流コンデンサ１０に残留している電圧は擬似負荷２７により瞬時に放電し電圧が低下するためマイコン８にリセットが掛かる。次に、電源スイッチ１１がオンするとマイコン８に電源が供給され、スイッチ回路から送られて来るオールオフパルス信号１２をマイコン８が検知することで主電源装置の再起動と判断し、マイコン８は開閉装置１をオンして主電源装置を動作させることができる。よって補助電源装置に間欠制御電源を用いた場合でも、リモコン待機状態から本体装置の電源スイッチ１１をオフして再度オンすると主電源装置を再起動することができる。
【００２６】
【発明の効果】
上述した通り本発明によれば、従来の商用トランス１次側へ常時電流を流すことで動作させていた補助電源装置に間欠制御電源装置を用いた場合にも消費電力の低減化を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願第１発明の電源装置の実施の形態を示す構成図
【図２】本願第２発明の電源装置の実施の形態を示す構成図
【図３】本願第３発明の電源装置の実施の形態を示す構成図
【図４】従来の技術を示す構成図
【図５】突入電流防止回路図
【図６】突入電流防止回路信号図
【図７】間欠制御補助電源装置導入時、突入電流防止回路信号図
【図８】従来の電源回路を示す図
【図９】同回路における信号波形を示す図
【符号の説明】
１  開閉装置
２  交流電圧
３  整流回路
４  整流コンデンサ
５  トランス
６  位相検出回路
７  ゼロクロスパルス信号
８  マイコン
９  整流回路
１０  整流コンデンサ
１１  電源スイッチ
１２  オールオフパルス信号
１３  コンデンサ
１４  主電源装置
１５  スイッチ回路
１６  間欠制御補助電源装置
１７  リモコン受光素子
１８  リセット回路
１９  開閉装置オン信号
２０  電圧検出回路
２１  フォトカプラ
２２  スイッチング素子制御回路
２３  負荷抵抗
２４  スイッチング素子
２５  擬似負荷回路
２７  擬似負荷
２８  間欠動作オフ解除スイッチトランジスタ
２９  ツェナーダイオード
３０  ダイオード
３１  電力低減回路
【図１】
0004720013.tif 000002
【図２】
0004720013.tif 000003
【図３】
0004720013.tif 000004
【図４】
0004720013.tif 000005
【図５】
0004720013.tif 000006
【図６】
0004720013.tif 000007
【図７】
0004720013.tif 000008
【図８】
0004720013.tif 000009
【図９】
0004720013.tif 000010