(57)【要約】【課題】  主スイッチング電源回路と副スイッチング電源回路を切り換えて使用するスイッチング電源装置における突入電流を確実に制限する。【解決手段】  交流電源ＡＣが供給されるＡＣラインのライブ線Ｌ及びニュートラル線Ｎに設けられ、交流電源ＡＣの入力先を切り換える２つのリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２を駆動するリレー駆動回路３０の動作タイミングを時定数回路５２，５３の時定数により設定して、ライブ線Ｌ側のリレースイッチＲＳ１をニュートラル線Ｎ側のリレースイッチＲＳ２よりも早く動作させる【選択図】        図１
2005045925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源が供給されるＡＣラインのライブ線及びニュートラル線に設けられ、交流電源の入力先を切り換える２つのリレースイッチと、
上記２つのリレースイッチを駆動するリレー駆動回路と、
上記ライブ線側のリレースイッチを上記ニュートラル線側のリレースイッチよりも早く動作させるように上記リレー駆動回路の動作タイミングを設定する時定数回路と、
上記２つのリレースイッチを介して供給される交流電源入力を整流・平滑化する主整流平滑回路と、
上記主整流平滑回路に交流電源入力を供給するＡＣラインのライブ線側に挿入された電流制限抵抗と、
上記主整流平滑回路に接続された主スイッチング電源回路と、
上記２つのリレースイッチを介して供給される交流電源入力を整流・平滑化する副整流平滑回路と、
上記副整流平滑回路に接続された副スイッチング電源回路とを備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主スイッチング電源回路と副スイッチング電源回路を切り換えて使用するスイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、商用交流を整流・平滑化して得られた直流電流を、例えば１００ｋＨｚ程度の高周波でスイッチングして変圧器により所望の電圧に高効率に変換するようにしたスイッチング電源装置が広く用いられている。
【０００３】
上記スイッチング電源装置における出力電圧の制御方式としては、出力電圧の変化に応じてスイッチングパルスのデューティ比を制御するパルス幅変調（PWM:Pulse Width Modulation）制御方式、スイッチングパルスの周波数や位相を制御する共振等の周波数制御方式や位相制御方式等が採用されている。
【０００４】
また、一般に、テレビジョン受像機やホームビデオシステムなどの電気機器に内蔵されるスイッチング電源装置では、機器が動作状態で必要とする主電源と待機状態で必要とするスタンバイ電源を供給するために、例えば図２に示すように、メイン電源回路とスタンバイ電源回路が併設された構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
すなわち、この図２に示す従来のスイッチング電源装置２００は、商用交流電源ＡＣにリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２を介して接続されたメイン出力用のメイン電源回路２１０と、上記メイン電源回路２１０とは独立したスタンバイ出力用のスタンバイ電源回路２２０と、上記２つのリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２を駆動するリレー駆動回路２３０からなり、上記２つのリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２により交流電源の入力先を切り換えることにより、メイン電源回路２１０とスタンバイ電源回路２２０を選択的に動作させるようになっている。
【０００６】
上記メイン電源回路２１０は、交流電源入力を整流・平滑化する主整流平滑回路２１１と、この主整流平滑回路２１１による整流平滑出力が供給される主スイッチング電源回路２１２からなり、上記主スイッチング電源回路２１２によりメイン出力を得るようになっている。
【０００７】
また、上記スタンバイ電源回路２２０は、上記交流電源入力を整流・平滑化する副整流平滑回路２２１と、この副整流平滑回路２２１による整流平滑出力が供給される副スイッチング電源回路２２２からなり、上記副スイッチング電源回路２２２によりスタンバイ出力を得るようになっている。
【０００８】
さらに、上記リレー駆動回路２３０は、主電源スイッチＳＷ１と、上記２つのリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２のリレーコイルＲＬ１，ＲＬ２の並列接続回路の一端がコレクタに接続されたトランジスタ２３１からなり、上記トランジスタ２３１のベースが主電源スイッチＳＷ１を介して上記副スイッチング電源回路２２２に接続されている。このリレー駆動回路２３０では、上記主電源スイッチＳＷ１が開成されている状態で、トランジスタ２３１がオフになっており、リレーコイルＲＬ１，ＲＬ２に電流が流れず、上記２つのリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２がスタンバイ電源回路２２０側に切り換えられている。そして、上記主電源スイッチＳＷ１が閉成されると、トランジスタ２３１がオンになって、リレーコイルＲＬ１，ＲＬ２に電流が流れることにより、上記２つのリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２がメイン電源回路２１０側に切り換えられる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１８８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述の如き構成の従来のスイッチング電源装置２００では、通常、交流電源が入力されるとスタンバイ電源回路２２０が動作し、この状態で待機しており、主電源スイッチＳＷ１が閉成されることによりトランジスタ２３１が動作して、リレースイッチＲＳ１，ＲＳ２が見かけ上同時に切り替わってメイン電源回路２１０側にＡＣ電圧を供給するのであるが、実際は同一タイプのリレーであっても感動電圧の違いにより、動作時間に差異が生じる。
【００１１】
この差異によって、ＡＣラインのニュートラル線に設けられているリレースイッチＲＳ２がＡＣラインのライブ線に設けられているリレースイッチＲＳ１よりも先にメイン電源回路２１０側に接続された場合、電流は図２中に示す矢印Ａ，Ｂ，Ｃで示すループを経由して流れ戻っていく。この間電流を制限するものが無いため、ＡＣ入力を供給する交流電源の能力によっては、多大な突入電流が流れてしまうことになる。
【００１２】
このように、従来のスイッチング電源装置２００では、スタンバイ電源回路２２０とメイン電源回路２１０の駆動を交流電源入力をリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２により切り替えて動作させる場合、交流入力のライブ線とニュートラル線に各々切り替えのために使用するリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２の持つ感動電圧の違いにより突入電流に制限がかからない虞があり、他の機器の誤動作や電源自体が破壊する危険があった。
【００１３】
なお、ＡＣラインのライブ線に設けられているリレースイッチＲＳ１がＡＣラインのニュートラル線に設けられているリレースイッチＲＳ２よりも先にメイン電源回路２１０側に接続された場合には、図２中に示す矢印Ｄ，Ｂ，Ｅで示すループを経由して流れ戻っていく。リレーコイルＲＬ１が始めに接続された場合は、矢印Ｄから矢印Ｂを経由し矢印Ｅへ戻り、突入電流は電流制限抵抗Ｒ１によって制限がかかることになる。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点に鑑み、主スイッチング電源回路と副スイッチング電源回路を切り換えて使用するスイッチング電源装置であって、突入電流を確実に制限することができるようにしたスイッチング電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明では、主スイッチング電源回路と副スイッチング電源回路を切り換えて使用するスイッチング電源装置において、主スイッチング電源回路と副スイッチング電源回路にリレースイッチにより交流電源を切り換えて供給する際に、リレースイッチの動作時間の違いを回避するために、リレースイッチを駆動する駆動回路に時定数を設け常にライブ線側のリレースイッチを先に動作させ、突入電流に制限がかかるようにする。
【００１６】
すなわち、本発明に係るスイッチング電源装置は、交流電源が供給されるＡＣラインのライブ線及びニュートラル線に設けられ、交流電源の入力先を切り換える２つのリレースイッチと、上記２つのリレースイッチを駆動するリレー駆動回路と、上記ライブ線側のリレースイッチを上記ニュートラル線側のリレースイッチよりも早く動作させるように上記リレー駆動回路の動作タイミングを設定する時定数回路と、上記２つのリレースイッチを介して供給される交流電源入力を整流・平滑化する主整流平滑回路と、上記主整流平滑回路に交流電源入力を供給するＡＣラインのライブ線側に挿入された電流制限抵抗と、上記主整流平滑回路に接続された主スイッチング電源回路と、上記２つのリレースイッチを介して供給される交流電源入力を整流・平滑化する副整流平滑回路と、上記副整流平滑回路に接続された副スイッチング電源回路とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るスイッチング電源装置では、交流電源が供給されるＡＣラインのライブ線及びニュートラル線に設けられ、交流電源の入力先を切り換える２つのリレースイッチを駆動するリレー駆動回路の動作タイミングを時定数回路の時定数により設定して、ライブ線側のリレースイッチをニュートラル線側のリレースイッチよりも早く動作させるようにしたので、突入電流の制限が確実にでき、これにより機器の誤動作、部品破壊等を防止することができる。また、各リレースイッチの動作タイミングを時定数回路の時定数設定により任意に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
本発明は、例えば図１に示すような構成のスイッチング電源装置１００に適用される。
【００２０】
この図１に示すスイッチング電源装置１００は、商用交流電源ＡＣにリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２を介して接続されたメイン出力用のメイン電源回路１０と、上記メイン電源回路１０とは独立したスタンバイ出力用のスタンバイ電源回路２０と、上記２つのリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２を駆動するリレー駆動回路３０からなる。
【００２１】
上記２つのリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２は、交流電源ＡＣの入力先を切り換えて、メイン電源回路１０とスタンバイ電源回路２０を選択的に動作させるもので、ＡＣラインのライブ線Ｌに設けられているリレースイッチＲＳ１は、スタンバイ時に上記ライブ線Ｌをスタンバイ電源回路２０に直接接続しており、主電源投入時に上記ライブ線Ｌを電流制限抵抗１を介してメイン電源回路１０に接続し、また、ＡＣラインのニュートラル線Ｎに設けられているリレースイッチＲＳ２は、スタンバイ時に上記ニュートラル線Ｎをスタンバイ電源回路２０に直接接続しており、主電源投入時に上記ニュートラル線Ｎをメイン電源回路１０に直接接続するようになっている。
【００２２】
また、上記メイン電源回路１０は、交流電源入力を整流・平滑化する主整流平滑回路１１と、この主整流平滑回路１１による整流平滑出力が供給される主スイッチング電源回路１２からなる。主スイッチング電源回路１２は、上記主整流平滑回路１１による整流平滑出力をスイッチグし、そのスイッチング出力を図示しないコンバータトランスにより昇圧あるいは降圧し、さらに、整流・平滑化することによりメイン出力を得るようになっている。
【００２３】
また、上記スタンバイ電源回路２０は、上記交流電源入力を整流・平滑化する副整流平滑回路２１と、この副整流平滑回路２１による整流平滑出力が供給される副スイッチング電源回路２２からなる。副スイッチング電源回路２２は、上記副整流平滑回路２１による整流平滑出力をスイッチグし、そのスイッチング出力を図示しないコンバータトランスにより昇圧あるいは降圧し、さらに、整流・平滑化することによりスタンバイ出力を得るようになっている。
【００２４】
さらに、上記リレー駆動回路３０は、上記メイン電源回路１０とスタンバイ電源回路２０に共通接続されたコモンラインにエミッタが接続されたＮＰＮトランジスタ３１と、上記メイン電源回路１０とスタンバイ電源回路２０の出力がそれぞれダイオード３２，３３を介して供給される電源ラインに上記ＮＰＮトランジスタ３１のベースを接続する主電源スイッチ３４と、上記ＮＰＮトランジスタ１のコレクタに抵抗３５とダイオード３６の直列回路を介してベースが接続されたＰＮＰトランジスタ３７と、上記ＮＰＮトランジスタ３１のコレクタにダイオード３８を介してゲートが接続された第１のＭＯＳＦＥＴ３９と、上記ＰＮＰトランジスタ３７のコレクタにそれぞれ抵抗４０，４１を介して各ゲートが共通接続された第２及び第３のＭＯＳＦＥＴ４２，４３を備える。
【００２５】
そして、上記ＰＮＰトランジスタ３７は、エミッタが上記電源ラインに直接接続され、また、ベースが抵抗４４を介して上記電源ラインに直接接続されている。また、上記第１のＭＯＳＦＥＴ３９は、ドレインが抵抗４５を介して上記第２のＭＯＳＦＥＴ４２のゲートに接続され、ゲートが上記電源ラインとコモンラインとの間に直列接続された２つの抵抗４６Ａ，４６Ｂの接続点に接続され、さらに、ソースが上記コモンラインに直接接続されている。また、上記第２のＭＯＳＦＥＴ４２は、ドレインが上記リレースイッチＲＳ１のリレーコイルＲＬ１を介して上記電源ラインに接続され、また、ゲートが抵抗４７とコンデンサ４８の並列回路を介して上記コモンラインに接続され、さらに、ソースが上記コモンラインに直接接続されている。さらに、上記第３のＭＯＳＦＥＴ４３は、ドレインが上記リレースイッチＲＳ２のリレーコイルＲＬ２を介して上記電源ラインに接続され、また、ゲートが抵抗４９とコンデンサ５０の並列回路を介して上記コモンラインに接続され、さらに、ソースが上記コモンラインに直接接続されている。
【００２６】
このような構成のリレー駆動回路３０では、主電源スイッチ３４が開成されていると、ＮＰＮトランジスタ３１がオフになっており、ＰＮＰトランジスタ３７がオフで、第２及び第３のＭＯＳＦＥＴ４２，４３がオフになっている。上記第２及び第３のＭＯＳＦＥＴ４２，４３がオフの状態では、リレーコイルＲＬ１，ＲＬ２に電流が流れず、上記２つのリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２がスタンバイ電源回路２０側に切り換えられており、上記リレースイッチＲＳ１，ＲＳ２を介して供給される交流電源によってスタンバイ電源回路２０が動作しているスタンバイ状態を維持する。
【００２７】
そして、上記主電源スイッチ３４が閉成されると、ＮＰＮトランジスタ３１がオンになることにより、ＰＮＰトランジスタ３７がオンして、第２及び第３のＭＯＳＦＥＴ４２，４３がオン状態になる。上記第２及び第３のＭＯＳＦＥＴ４２，４３がオンすると、リレーコイルＲＬ１，ＲＬ２に電流が流れて、上記２つのリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２がメイン電源回路１０側に切り換えられ、上記リレースイッチＲＳ１，ＲＳ２を介して供給される交流電源によってメイン電源回路１０が動作する。
【００２８】
ここで、このリレー駆動回路３０おいて、上記スタンバイ状態すなわち主電源スイッチ３４が開成されている状態から、上記主電源スイッチ３４を閉成してメイン電源回路１０を動作させる場合、ＮＰＮトランジスタ３１がオンになることにより、ＰＮＰトランジスタ３７がオンして、第２及び第３のＭＯＳＦＥＴ４２，４３がオンするタイミングは、ＭＯＳＦＥＴ４２のゲートに接続されている抵抗４０，４７とコンデンサ４８により構成される時定数回路５２の時定数ＴＣ１及びＭＯＳＦＥＴ４３のゲートに接続されている抵抗４１，４７とコンデンサ５０により構成される時定数回路５３の時定数ＴＣ２で決まる。
【００２９】
すなわち、ライブ線Ｌ側のリレースイッチＲＳ１の動作タイミングは、リレーコイルＲＬ１側のＭＯＳＦＥＴ４２のゲートに接続されている時定数回路５２の時定数ＴＣ１で決まり、ニュートラル線Ｎ側のリレースイッチＲＳ２の動作タイミングは、リレーコイルＲＬ２側のＭＯＳＦＥＴ４３のゲートに接続されている時定数回路５３の時定数ＴＣ２で決まる。
【００３０】
このリレー駆動回路３０では、上記２つのリレースイッチＲＳ１，ＲＳ２の感動時間のばらつきを考慮して、常にライブ線Ｌ側のリレースイッチＲＳ１が先に動作するように、各時定数ＴＣ１，ＴＣ２をＴＣ１＜ＴＣ２に設定してある。
【００３１】
これにより、上記スタンバイ状態すなわち主電源スイッチ３４が開成されている状態から主電源スイッチ３４を閉成して、メイン電源回路１０を動作させた場合、常にライブ線Ｌ側のリレースイッチＲＳ１が先に動作するので、図１中に示す矢印Ｄ，Ｂ，Ｅで示すループを経由して電流が流れ戻っていくので、突入電流には電流制限抵抗１によって制限がかかる。
【００３２】
このような構成のリレー駆動回路３０を備えるスイッチング電源装置１００では、突入電流の制限が確実にでき、これにより機器の誤動作、部品破壊等を防止することができる。また、各リレースイッチＲＳ１，ＲＳ２の動作タイミングを各時定数Ｔ１，Ｔ２の設定により任意に設定することができる。
【００３３】
なお、上記リレー駆動回路３０において、第１のＭＯＳＦＥＴ３９は、主電源スイッチ３４を閉成されている状態から開成して、このスイッチング電源装置をスタンバイ状態とする際に、オン状態となることにより、上記抵抗４７に対して抵抗４５を並列接続して、コンデンサ４８の放電時定数を小さくして、ライブ線Ｌ側のリレースイッチＲＳ１の動作タイミングを早める働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明が適用したスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。
【図２】従来のスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  電流制限抵抗、１０  メイン電源回路、１１  主整流平滑回路、１２  主スイッチング電源回路、２０  スタンバイ電源回路、２１  副整流平滑回路、２２  副スイッチング電源回路、３０  リレー駆動回路、３１  ＮＰＮトランジスタ、３２，３３，３６，３８  ダイオード、３４  主電源スイッチ、３５，４０，４１，４４，４５，４６Ａ，４６Ｂ，４７，４９  抵抗、３７  ＰＮＰトランジスタ、３９，４２，４３  ＭＯＳＦＥＴ、４８，５０  コンデンサ、５２，５３  時定数回路、１００  スイッチング電源装置、ＡＣ  商用交流電源、Ｌ  ライブ線、Ｎ  ニュートラル線、ＲＳ１，ＲＳ２  リレースイッチ、ＲＬ１，ＲＬ２  リレーコイル
【図１】
2005045925.tif 000003
【図２】
2005045925.tif 000004