(57)【要約】【課題】メイン電源回路と待機電源回路を備えた電源装置において、ラッシュ電流を防止するためのラッシュ電流防止用抵抗を１つで兼用し、回路規模や製造コストを図った電気機器の電源装置を提供すること。【解決手段】待機状態では、交流電源１からラッシュ電流防止用抵抗２を介して待機電源回路３０に待機用電流が供給される。待機状態から電源スイッチ３-1をオンにすると、交流電源１からラッシュ電流防止用抵抗２を介して過渡的な過大電流（ラッシュ電流）がメイン電源回路２０の整流・平滑回路に流入するが、その過大電流は抵抗２によって抑制され、整流回路４を構成するダイオードが保護される。平滑コンデンサ６の充電電圧が一定値に達すると、短絡用スイッチ手段５の励磁コイル５-2が励磁され、ショート用スイッチ５-1がオンして、抵抗２を介さずにメイン電源回路２０に給電可能となる。【選択図】  図１
2005210809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源からの電圧を整流する整流回路と、その整流された電圧を平滑する平滑コンデンサとを含み、電気機器内の各種電子回路を動作させる直流電源電圧を生成するメイン電源回路と、
前記交流電源と前記メイン電源回路間に配設されて、前記交流電源から前記メイン電源回路への交流電源電圧の供給をオン／オフするメイン電源用スイッチ手段と、
前記交流電源からの電圧を、前記交流電源と前記メイン電源用スイッチ手段間を結ぶ電源ライン上の分岐点から入力し、整流して待機用の直流電源電圧を生成する待機電源回路と、
前記交流電源と前記分岐点間の電源ライン上に配設され、前記メイン電源用スイッチ手段がオンした時に発生するラッシュ電流を抑制するラッシュ電流防止用抵抗と、
前記ラッシュ電流防止用抵抗に並列に接続されて、前記メイン電源用スイッチ手段のオン後、前記メイン電源回路の出力電圧が所定値に達した時にオンして前記ラッシュ電流防止用抵抗の両端を短絡し、所定値に達しない状態ではオフして前記ラッシュ電流防止用抵抗の両端を開放する短絡用スイッチ手段と、
を具備したことを特徴とする電気機器の電源装置。
【請求項２】
前記待機電源回路からの直流電源電圧が動作用電圧として供給され、操作手段からのメイン電源オン／オフ指令に基づいてメイン電源オン／オフ信号を出力可能な制御回路と、
前記制御回路からのメイン電源オン／オフ信号に基づいて前記メイン電源用スイッチ手段をオン／オフする手段と、
を更に具備したことを特徴とする請求項1に記載の電気機器の電源装置。
【請求項３】
前記メイン電源用スイッチ手段はリレースイッチと励磁コイルを有する電磁リレーで構成され、その励磁コイルの一端はリレー駆動用トランジスタのコレクタ・エミッタ路を介して基準電位点に接続し、該リレー駆動用トランジスタのベースには前記制御回路からのメイン電源オン／オフ信号が入力し、前記励磁コイルの他端は前記待機電源回路の直流電源電圧出力端に接続していることを特徴とする請求項２に記載の電気機器の電源装置。
【請求項４】
前記制御回路はマイクロコンピュータで構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気機器の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メイン電源回路と待機電源回路を有する電源装置において、メイン電源投入時のラッシュ電流を防止する機能を備えた電気機器の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビジョン受像機等の電源回路においては、商用交流電源からの交流電圧を入力し、整流回路にて整流・平滑した直流電圧を更にスイッチング式の安定化直流電源回路で安定化して種々の大きさの直流電圧を生成し、受像機各部の各種の電子回路に供給している。
【０００３】
テレビジョン受像機等の電源回路における整流回路においては、電源投入時、入力電圧の安定化のために比較的容量の大きな平滑用のコンデンサが配設されている。このため、交流電源電圧が印加される起動時に過大なラッシュ電流が流れる。これを防止するために、抵抗により起動時のみ過大電流を抑制することが一般的に行われており、機器が起動時から通常動作状態となった時は抵抗の両端をスイッチ素子により導通状態にして、抵抗による電源ラインでの電圧降下及び電力損失が発生しないようにしている。
【０００４】
従来、このようなラッシュ電流防止回路として、例えば特許文献１に記載されているような回路及び装置が提案されている。
【０００５】
特許文献１では、直流電源から装置への電力供給ラインに、ラッシュ電流防止用の抵抗と直流入力電流をオン／オフする第１のスイッチ素子との直列回路を介装するとともに、この直列回路と並列に第２のスイッチ素子を接続する。そして、起動時から通常動作時、或いは待機時等から通常動作時に入るときは、まず装置からの第１の信号により第１のスイッチ素子を導通させ、ラッシュ電流防止用抵抗によりラッシュ電流を抑制した状態で装置の所定の部分に電力を供給する。その後、装置からの第２の信号により第２のスイッチ素子をオンし、装置の所定の部分に継続して電力を供給する。
【０００６】
一方、テレビジョン受像機等の電気機器の電源回路では、メイン電源回路と待機電源回路の２つの電源を備えているものが多い。このような電源回路では、２つの電源それぞれで起動時に流れる電流が異なるため、メイン用電源，待機用電源の各整流回路に合ったラッシュ電流防止抵抗が用いられていた。
【特許文献１】特開２０００−１５２４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、装置内に構成されていると考えられる待機電源，主電源の各回路、及び待機状態から主電源動作へ移行する際に必要な構成については記載されていない。また、メイン電源回路と待機電源回路の２つの電源を有する従来の電源回路では、２つの電源それぞれでラッシュ電流防止用抵抗を必要としていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、メイン電源回路と待機電源回路を有する電源装置において、ラッシュ電流を防止するためのラッシュ電流防止用抵抗を１つに兼用し、回路規模や製造コストの縮小を図ることができる電気機器の電源装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による電気機器の電源装置は、交流電源からの電圧を整流する整流回路と、その整流された電圧を平滑する平滑コンデンサとを含み、機器内の各種電子回路を動作させる直流電源電圧を生成するメイン電源回路と、
前記交流電源と前記メイン電源回路間に配設されて、前記交流電源から前記メイン電源回路への交流電源電圧の供給をオン／オフするメイン電源用スイッチ手段と、
前記交流電源からの電圧を、前記交流電源と前記メイン電源用スイッチ手段間を結ぶ電源ライン上の分岐点から入力し、整流して待機用の直流電源電圧を生成する待機電源回路と、
前記交流電源と前記分岐点間の電源ライン上に配設され、前記メイン電源用スイッチ手段がオンした時に発生するラッシュ電流を抑制するラッシュ電流防止用抵抗と、
前記ラッシュ電流防止用抵抗に並列に接続されて、前記メイン電源用スイッチ手段のオン後、前記メイン電源回路の出力電圧が所定値に達した時にオンして前記ラッシュ電流防止用抵抗の両端を短絡し、所定値に達しない状態ではオフして前記ラッシュ電流防止用抵抗の両端を開放する短絡用スイッチ手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１０】
このような構成では、１つのラッシュ電流防止用抵抗を兼用して、その後段にメイン電源用の整流回路、待機電源用の整流回路を接続した構成となっている。また、メイン電源回路が立ち上がった後はこのラッシュ電流防止用抵抗を短絡（ショート）するスイッチ手段でショートすることによって、通常動作時にはラッシュ電流防止用抵抗には電流を流さないようにし、電源ラインにおける電圧降下や電力損失を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電源装置によれば、メイン電源回路と待機電源回路を有する電源回路において、ラッシュ電流を防止するためのラッシュ電流防止用抵抗を１つに兼用した構成とすることによって、回路規模や製造コストの縮小を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明の実施例１の電気機器の電源装置の構成図を示している。  
図１において、電源装置は、交流電源１からの商用交流電源電圧が供給されてメイン電源用の直流電源電圧を生成するメイン電源回路２０と、交流電源１からの商用交流電源電圧が供給されて待機用の直流電源電圧を生成する待機電源回路３０と、交流電源１とメイン電源回路２０間を結ぶ電源ラインに介装されたラッシュ電流防止用抵抗２とメイン電源用スイッチ手段３の直列回路と、待機電源回路３０からの待機用直流電源電圧を動作用電圧として動作し、メイン電源オン／オフ信号を出力する制御回路としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコン）１１と、ラッシュ電流防止用抵抗２に並列に接続されて該抵抗２の両端を短絡可能な短絡用スイッチ手段５と、メイン電源回路２０への交流電源供給をオン／オフするメイン電源用スイッチ手段３を前記メイン電源オン／オフ信号に基づいて駆動する駆動用トランジスタ１３とを具備して構成されている。なお、待機電源回路３０への交流電源電圧は、ラッシュ電流防止用抵抗２とメイン電源用スイッチ手段３との直列接続点（分岐点）ａ，ｂから供給されている。
【００１４】
メイン電源回路２０は、メイン電源用整流回路４，メイン電源用平滑コンデンサ６及び安定化直流電源回路７で構成されている。
【００１５】
交流電源１の一方の出力端はラッシュ電流防止用抵抗２とメイン電源用スイッチ手段３の電源スイッチ３-1を直列に介してメイン電源用整流回路４の一方の交流入力端に接続している。メイン電源用整流回路４の他方の交流入力端は交流電源１の他方の出力端に接続している。ラッシュ電流防止用抵抗２には、該抵抗２の両端を短絡（ショート）するための短絡用スイッチ手段５のショート用スイッチ５-1が並列に接続されている。
【００１６】
メイン電源用整流回路４は全波整流ダイオードブリッジにて構成され、ラッシュ電流防止用抵抗２とメイン電源用スイッチ手段３のスイッチ３-1との直列回路を介して交流電源電圧を入力し、これを全波整流する。
【００１７】
メイン電源用整流回路４の整流電圧の＋出力端にはその整流出力電圧を平滑するメイン電源用平滑コンデンサ６が接続されている。メイン電源用平滑コンデンサ６から出力される平滑電圧は安定化直流電源回路７に入力される。
【００１８】
安定化直流電源回路７は例えばスイッチングレギュレータと呼ばれるスイッチング式電源回路で構成され、平滑コンデンサ６からの平滑電圧を入力し、安定化直流電圧を生成するものである。安定化直流電源回路７からは、この電源回路が使用される電気機器内の各種電子回路の必要性に応じて、各種の大きさの例えば８Ｖ，１１Ｖ，２５Ｖ，１２０Ｖの安定化直流電圧が出力されるようになっている。
【００１９】
一方、待機電源回路３０は、待機用整流回路８，待機用平滑コンデンサ９及び安定化直流電源回路１０で構成されている。
【００２０】
交流電源１の両端にラッシュ電流防止用抵抗２を介装して待機用整流回路８が接続されている。待機用整流回路８は全波整流ダイオードブリッジにて構成され、ラッシュ電流防止用抵抗２を介して供給される交流電源電圧を全波整流する。
【００２１】
待機用整流回路４の整流電圧の＋出力端にはその整流出力電圧を平滑する待機用平滑コンデンサ９が接続されている。待機用平滑コンデンサ９から出力される平滑電圧は安定化直流電源回路１０に入力する。
【００２２】
安定化直流電源回路１０は平滑コンデンサ９からの平滑電圧を入力し、安定化直流電圧を生成する。安定化直流電源回路１０は例えばスイッチングレギュレータと呼ばれるスイッチング式電源回路で構成されている。安定化直流電源回路１０からは例えば５Ｖの安定化直流電圧が出力されるようになっている。
【００２３】
安定化直流電源回路１０からの安定化直流電圧は制御回路としてのマイコン１１に動作用電圧として供給される。マイコン１１は、例えば、操作手段１２からの各種指令に応じて各種の制御信号を発生して電気機器内の各種電子回路に供給する。例えば、ユーザが操作手段１２にてメイン電源オン／オフの操作を行うと、マイコン１１はメイン電源オン／オフ信号を生成して出力する。マイコン１１からのメイン電源オン／オフ信号はリレー駆動用トランジスタ１３のベースに入力している。
【００２４】
メイン電源用スイッチ手段３は、リレースイッチ３-1と励磁コイル３-2を有する電磁リレーで構成され、その励磁コイル３-2の一端はリレー駆動用トランジスタ１３のコレクタ・エミッタ路を介して基準電位点に接続し、該リレー駆動用トランジスタ１３のベースにはマイコン１１からのメイン電源オン／オフ信号が入力しており、励磁コイル３-2の他端は安定化直流電源回路１０の安定化直流電圧出力端（５Ｖ）に接続し、直流５Ｖが供給されている。
【００２５】
なお、図１の構成では、メイン電源用スイッチ手段３は電磁リレーで構成されて、マイコン１１からの制御信号にてオン／オフする構成となっているが、電磁リレーの代わりに手動でオン／オフ可能な操作用電源スイッチを配した構成としてもよい。
【００２６】
一方、短絡用スイッチ手段５は、リレースイッチ５-1と励磁コイル５-2を有する電磁リレーで構成され、リレースイッチ５-1はラッシュ電流防止用抵抗２の両端に並列に接続されており、励磁コイル５-2の一端は基準電位点に接続し、該励磁コイル５-2の他端は安定化直流電源回路７の安定化直流電圧出力端の１つ（例えば直流１１Ｖの出力端）に接続している。
【００２７】
短絡用スイッチ手段５のスイッチ５-1は、ラッシュ電流防止用抵抗２に並列に接続されて、メイン電源用スイッチ手段３のスイッチ３-1のオン後、安定化直流電源回路７の出力電圧が所定値（例えば１０Ｖ）に達した時に励磁コイル３-2の電磁力によってオンしラッシュ電流防止用抵抗２の両端を短絡（ショート）する。従って、短絡用スイッチ手段５のスイッチ５-1は、メイン電源用スイッチ手段３のスイッチ３-1のオン後、安定化直流電源回路７の出力電圧が所定値（１０Ｖ）に達しない状態ではオフしている。
【００２８】
なお、図１における操作手段１２としては、電気機器の筐体に配設された操作盤のキー入力手段のほかに、赤外線リモコン及びその受光回路で構成されていてもよい。
【００２９】
図２は本実施例の動作を説明するタイミングチャートを示している。  
電気機器の起動時、操作手段１２によりメイン電源オンの指示を行うと、マイコン１１からメイン電源オン信号（例えばハイレベル信号）が出力され、リレー駆動用トランジスタ１３がオンする。これによって、メイン電源用スイッチ手段３の励磁コイル３-2が励磁され、電源スイッチ３-1がオンする（図２(a)参照）。すると、交流電源１からラッシュ電流防止用抵抗２及び電源スイッチ３-1を経由して整流回路４に過渡的に過大なラッシュ電流が流入する(図２(d)参照)。このラッシュ電流が流入する過渡的な一定期間、メイン電源用平滑コンデンサ６は図２(b)に示すように徐々に充電されて充電電圧が上昇していき、その平滑コンデンサ６の充電電圧の上昇に伴って安定化直流電源回路７から出力される安定化直流電圧が所定値（例えば１０Ｖ）に達すると、その電圧に基づいて短絡用スイッチ手段５の励磁コイル５-2がスイッチ駆動に必要なだけ励磁され、ショート用スイッチ５-1がオンする（図２(c)参照）。
【００３０】
ラッシュ電流防止用抵抗２をショートする短絡用スイッチ手段５は待機状態ではオープン(オフ)で、待機状態ではラッシュ電流防止用抵抗２を通して電流が流れ、待機電源回路３０に流入している。メイン電源用スイッチ手段３のスイッチ３-1が投入（オン）された後も、平滑コンデンサ６の出力電圧が一定値に達するまでは短絡用スイッチ手段５のショート用スイッチ５-1はオフのままであり、メイン電源スイッチ３-1が投入されるに伴ってメイン電源回路２０に流入する過渡的な過大電流（即ちラッシュ電流）はラッシュ電流防止用抵抗２を通過する際に制限（抑制）される。そして、メイン電源電源回路２０が立ち上がって出力電圧である安定化直流電圧が通常動作状態となったときのみショート用スイッチ５-1はラッシュ電流防止用抵抗２の両端を短絡することになるので、通常動作時は抵抗２による電圧降下及び電力損失を生じない。
【００３１】
本発明の実施例１によれば、メイン電源回路と待機電源回路を有する電源装置において、交流電源の電圧を整流・平滑回路で整流・平滑してメイン電源用の直流電源電圧及び待機用の直流電源電圧を得る回路構成で、メイン電源投入に伴って発生するラッシュ電流を抑制するためのラッシュ電流防止用抵抗２をメイン電源回路と待機電源回路とで兼用することができる。
【００３２】
本発明の実施例１のようにテレビジョン受像機等の電気機器の電源構成では、メイン電源回路２０とマイコン１１の待機電源回路３０の２電源構成としているものが多い。メイン電源用スイッチ手段３の電源スイッチ３-1がオンした時に交流電源１から整流・平滑回路の平滑コンデンサ６に流れる過大な電流を保護するため、ラッシュ電流防止用抵抗２を入れる必要がある。そのため抵抗２としては、比較的定格の大きな抵抗を必要とする。しかしながら、このような電源ラインに直列に介装したラッシュ電流防止用抵抗２は、電気機器が通常動作した時には比較的大きな電流が流れるため、その抵抗２によって電源ラインに電圧降下及び電力損失を生じることになる。そこで、ラッシュ電流防止用抵抗２に並列にショート用スイッチ５-1を接続して、通常動作時はリレーコイル５-2に励磁電流を流してリレースイッチ５-1をオンすることより、ラッシュ電流防止用抵抗２を短絡して電流が流れ、抵抗２には電流は流れないため、抵抗２による電圧降下及び電力損失を生じることがなくなる。
【００３３】
また、待機状態のようにメイン電源スイッチ３-1がオープン（オフ）の時にはショート用スイッチ５-1もオフしているため、ラッシュ電流防止用抵抗２には電流が流れるが、待機状態では負荷（主たる負荷はマイコン）が小さく、電流量も少ない。従って、待機状態では、ラッシュ電流防止用抵抗２による電圧降下及び電力損失が少なく、ショート用スイッチ５-1をショートする必要はない。
【００３４】
本発明の実施例１では、このようにメイン電源用ラッシュ電流防止用抵抗と待機用ラッシュ電流防止用抵抗を兼用する形の接続構成となっており、従来はメイン電源用整流回路、待機用整流回路にそれぞれラッシュ電流防止用抵抗が入っていた構成から、待機用のラッシュ電流防止用抵抗が不要となる。本発明の実施例１におけるラッシュ電流防止用抵抗２の抵抗値は、メイン電源投入時のラッシュ電流を制限（抑制）するに必要な抵抗値に設定すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、メイン電源回路及び待機電源回路を備えた電気機器における電源装置のラッシュ電流を防止し、メイン電源用の整流回路に用いられている全波整流ダイオードなどの半導体部品を保護するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１の電気機器の電源装置の構成図。
【図２】図１の実施例１の動作を説明するタイミングチャート。
【符号の説明】
【００３７】
１…交流電源
２…ラッシュ電流防止用抵抗
３…メイン電源用スイッチ手段
３-1…メイン電源スイッチ
４…メイン電源用整流回路
５…短絡用スイッチ手段
５-1…ショート用スイッチ
６…メイン電源用平滑コンデンサ
７…メイン電源用安定化直流電源回路
８…待機用整流回路
９…待機用平滑コンデンサ
１０…待機用安定化直流電源回路
１１…マイコン
１２…操作手段
１３…リレー駆動用トランジスタ
２０…メイン電源回路
３０…待機電源回路
代理人    弁理士      伊    藤      進 
【図１】
2005210809.tif 000003
【図２】
2005210809.tif 000004