(57)【要約】【課題】減電検出回路の構成にかかるコストをできるだけ抑える。【解決手段】一次側電圧をトランスを介して変換して二次側から出力する電源回路と、一次側電圧に基づいて減電状態を検出可能な減電検出回路とを備える電子機器であって、電源回路は、トランスの一次巻線を含む一次側回路とトランスの二次巻線を含み一次側回路と所定距離離れた二次側回路とを備え、減電検出回路は、一次側回路に搭載された、一次側電圧をアノードから入力して発光可能な赤外線ＬＥＤと、二次側回路に搭載された、赤外線ＬＥＤとは離間した別部品としてのフォトトランジスタと、フォトトランジスタのオン・オフに応じてリセット信号の出力を制御するリセットＩＣとを備える構成とした。【選択図】図２
2012238993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣ電源電圧に基づく一次側電圧をトランスを介して所定の電圧に変換して二次側から出力する電源回路と、一次側電圧に基づいて減電状態を検出可能な減電検出回路とを備える電子機器であって、
上記電源回路は、トランスの一次巻線を含む一次側回路とトランスの二次巻線を含み一次側回路と所定距離離れた二次側回路とを備え、
上記減電検出回路は、
一次側回路に搭載された、一次側電圧をアノードから入力して発光可能な赤外線ＬＥＤと、
二次側回路に搭載された、上記赤外線ＬＥＤとは離間した別部品としてのフォトトランジスタと、フォトトランジスタのオン・オフに応じてリセット信号の出力を制御するリセットＩＣと、を備え、
上記一次側電圧が所定値以下となった場合に赤外線ＬＥＤが発光を停止し、当該発光の停止に伴ってフォトトランジスタがオフ状態となり、フォトトランジスタがオフ状態となった場合にリセットＩＣはリセット信号を電子機器が搭載するマイクロコンピュータへ出力することにより電子機器をスタンバイモードへ遷移させる、
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
ＡＣ電源電圧に基づく一次側電圧をトランスを介して所定の電圧に変換して二次側から出力する電源回路と、一次側電圧に基づいて減電状態を検出可能な減電検出回路とを備える電子機器であって、
上記電源回路は、ＡＣ電源電圧を整流ブリッジにて全波整流しコンデンサにて平滑化して一次側電圧を出力する整流回路とトランスの一次巻線とを含む一次側回路と、トランスの二次巻線を含み一次側回路と所定距離離れた二次側回路と、を備え、
上記減電検出回路は、
一次側回路に搭載された、一端を整流回路の出力側に接続させ他端をグラウンドに接続させた分圧回路であって第１の抵抗と第２の抵抗とを直列接続した分圧回路と、分圧回路により分圧された一次側電圧をアノードから入力して発光可能な赤外線ＬＥＤと、
二次側回路に搭載された、上記赤外線ＬＥＤとは離間した別部品としてのフォトトランジスタであってコレクタを所定の信号電圧源に接続させエミッタをグラウンドに接続させたフォトトランジスタと、コレクタを所定の信号電圧源に接続させエミッタをグラウンドに接続させベースを上記フォトトランジスタのコレクタに接続させた第２のトランジスタと、第２のトランジスタのコレクタに対して接続して第２のトランジスタのオン・オフに応じてリセット信号の出力を制御するリセットＩＣと、を備え、
上記一次側電圧が所定値以下となった場合に赤外線ＬＥＤが発光を停止し、当該発光の停止に伴ってフォトトランジスタがオフ状態となり、フォトトランジスタのオフ状態への切り替わりに伴って第２のトランジスタがオン状態となり、第２のトランジスタがオン状態となった場合にリセットＩＣは所定のローレベル信号を検出し、リセットＩＣは当該ローレベル信号を検出した場合に電子機器が搭載するマイクロコンピュータへリセット信号を出力することにより電子機器をスタンバイモードへ遷移させる、
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減電状態を検出する機能を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧異常から回路を保護するために電源回路に減電検出回路を備えることが知られている。関連技術として、ＡＣ電源電圧に基づく一次側電圧をトランスを介して所定の電圧に変換して二次側から出力する電源回路において、第１のトランジスタがオンすることで通電させられるように第１のトランジスタのコレクタに接続された第１の発光ダイオードと、第１の発光ダイオードの通電時にオンさせられることで第２のトランジスタをオンするように第２のトランジスタが接続された第１のフォトトランジスタとで構成される第１のフォトカプラを有し、一次側電圧が所定値以下であると第１のトランジスタがオフさせられ、第１のトランジスタがオフさせられることにより第２のトランジスタがオフさせられて減電状態検出信号としてロー信号を出力する構成が知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
また、電流量に応じて発光する第１の発光ダイオードとその発光により入力端と出力端を短絡する第１のフォトトランジスタとからなる第１のフォトカプラを備え、第１の発光ダイオードの電流の大きさにより入力電源の停電および電圧低下を検出する停電検出回路が知られている（特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８‐２１９６５８号公報
【特許文献２】特開２００５‐１７１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記各文献では、減電検出回路の構成の一部に、発光ダイオードとフォトダイオードとを組み合わせた一つの部品としてのフォトカプラが採用されている。また、文献１においては、減電検出回路にさらにツェナーダイオードを含んでいる。ここで、減電検出回路を構成するにあたっては、部品にかかるコストをできるだけ抑えることで電子機器全体のコストダウンに貢献することが求められている。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、従来よりもコストを抑え且つ的確に減電状態を検出して必要な制御を行なうことが可能な電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様の一つは、ＡＣ電源電圧に基づく一次側電圧をトランスを介して所定の電圧に変換して二次側から出力する電源回路と、一次側電圧に基づいて減電状態を検出可能な減電検出回路とを備える電子機器であって、上記電源回路は、トランスの一次巻線を含む一次側回路とトランスの二次巻線を含み一次側回路と所定距離離れた二次側回路とを備え、上記減電検出回路は、一次側回路に搭載された、一次側電圧をアノードから入力して発光可能な赤外線ＬＥＤと、二次側回路に搭載された、上記赤外線ＬＥＤとは離間した別部品としてのフォトトランジスタと、フォトトランジスタのオン・オフに応じてリセット信号の出力を制御するリセットＩＣ（Integrated Circuit）と、を備え、上記一次側電圧が所定値以下となった場合に赤外線ＬＥＤが発光を停止し、当該発光の停止に伴ってフォトトランジスタがオフ状態となり、フォトトランジスタがオフ状態となった場合にリセットＩＣはリセット信号を電子機器が搭載するマイクロコンピュータへ出力することにより電子機器をスタンバイモードへ遷移させる構成としてある。
【０００８】
当該構成においては、電源回路の一次側回路に赤外線ＬＥＤを搭載し、電源回路の二次側回路に赤外線ＬＥＤとは離間した別部品としてのフォトトランジスタを搭載している。つまり、フォトカプラという一体型の部品ではなく、別々の部品である赤外線ＬＥＤとフォトトランジスタとを採用することで、減電検出のための回路に要するコストを従来よりも低減させている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電子機器の概略構成の一例を示す図である。
【図２】電源回路の一部および減電検出回路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態として、ＡＣ電源電圧に基づく一次側電圧をトランスを介して所定の電圧に変換して二次側から出力する電源回路と、一次側電圧に基づいて減電状態を検出可能な減電検出回路とを備える電子機器であって、上記電源回路は、ＡＣ電源電圧を整流ブリッジにて全波整流しコンデンサにて平滑化して一次側電圧を出力する整流回路とトランスの一次巻線とを含む一次側回路と、トランスの二次巻線を含み一次側回路と所定距離離れた二次側回路とを備え、上記減電検出回路は、一次側回路に搭載された、一端を整流回路の出力側に接続させ他端をグラウンドに接続させた分圧回路であって第１の抵抗と第２の抵抗とを直列接続した分圧回路と、分圧回路により分圧された一次側電圧をアノードから入力して発光可能な赤外線ＬＥＤと、二次側回路に搭載された、上記赤外線ＬＥＤとは離間した別部品としてのフォトトランジスタであってコレクタを所定の信号電圧源に接続させエミッタをグラウンドに接続させたフォトトランジスタと、コレクタを所定の信号電圧源に接続させエミッタをグラウンドに接続させベースを上記フォトトランジスタのコレクタに接続させた第２のトランジスタと、第２のトランジスタのコレクタに対して接続して第２のトランジスタのオン・オフに応じてリセット信号の出力を制御するリセットＩＣとを備え、上記一次側電圧が所定値以下となった場合に赤外線ＬＥＤが発光を停止し、当該発光の停止に伴ってフォトトランジスタがオフ状態となり、フォトトランジスタのオフ状態への切り替わりに伴って第２のトランジスタがオン状態となり、第２のトランジスタがオン状態となった場合にリセットＩＣは所定のローレベル信号を検出し、リセットＩＣは当該ローレベル信号を検出した場合に電子機器が搭載するマイクロコンピュータへリセット信号を出力することにより電子機器をスタンバイモードへ遷移させる構成としてもよい。
【００１１】
上記では、電子機器としての発明を説明したが、電子機器に含まれる上記減電検出回路を一つの発明として抽出することも可能である。
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明が適用される電子機器１０の概略構成の一例を示す図である。電子機器１０は、例えば、液晶テレビジョンである。ただし、本発明が適用される電子機器としては、電源回路を搭載する製品（プレーヤ、レコーダ、モニター等）であればあらゆる製品が該当する。液晶テレビジョンとしての電子機器１０は、本体の動作を制御するマイクロコンピュータ（マイコン）１１と、アンテナ１２で受信されるテレビジョン放送信号から選択されているチャンネルのテレビジョン放送信号を抽出して出力するチューナ１３と、チューナ１３が出力したテレビジョン放送信号に基づく映像を液晶パネル１４に表示させる映像処理部１５と、チューナ１３が出力したテレビジョン放送信号に基づく音声をスピーカ１６から出力する音声処理部１７と、外部のリモートコントロール装置（リモコン）１８から送信されてきた操作コマンドを受信するリモコン受信部１９と、各部へ動作電源を供給する電源回路２０とを備えている。
【００１３】
マイコン１１は、電源回路２０が備える減電検出回路２０ｃからの減電状態検出信号に基づいて電源回路２０のオン・オフを含めた動作を指令する制御信号を電源回路２０へ出力する。また、マイコン１１は、リモコン受信部１９で受信したコマンドに基づいてチャンネルの切換え、音量のアップ／ダウン等を制御する。
【００１４】
図２は、電源回路２０の一部および減電検出回路２０ｃを例示する図である。当該図では、電源回路２０の構成のうち本発明の説明に必要な構成を抜粋して記載しており、他の構成については適宜省略している。電源回路２０は、概略、互いに所定距離離れた一次側回路２０ａと二次側回路２０ｂとからなる。一次側回路２０ａは、外部の商用ＡＣ電源に接続する。当該ＡＣ電源は、例えば１００Ｖの交流であるが、一時的に８０Ｖ程度に低下する減電が発生し得る。一次側回路２０ａは、当該ＡＣ電源を整流ブリッジ２１によって全波整流し、コンデンサＣ１によって平滑化して一次側電圧を出力する整流回路を備える。整流回路から出力された一次側電圧は、一次側回路２０ａにおいて、トランス２３の一次巻線３ａに入力される。
【００１５】
トランス２３は、絶縁された一次側回路２０ａと二次側回路２０ｂとの間に跨って設置されている。トランス２３では、一次側電圧を二次側回路２０ｂにおいて夫々所定の巻数比となった各二次巻線３ｂ，３ｃ，３ｄ…にて複数種類の所定の電圧に変換し、ダイオードＤｂ，Ｄｃ，Ｄｄ…を経て、電子機器１０各部のための電源電圧Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄ…を出力する。その他、電源回路２０は、二次側で取り出された電圧を一次側にフィードバックするフィードバック回路（不図示）や、フィードバック回路からのフィードバック信号により一次側電圧をＰＷＭ（パルス幅変調）制御するスイッチング（ＳＷ）回路２２等、公知の構成を備える。
【００１６】
次に、減電検出回路２０ｃの構成について説明する。減電検出回路２０ｃは、一次側回路２０ａ、二次側回路２０ｂのそれぞれに一部が搭載されている。具体的には、一次側回路２０ａにおいては、一端を整流回路の出力側に接続させ他端をグラウンドに接続（接地）させた分圧回路であって抵抗Ｒ１（第１の抵抗）と抵抗Ｒ２（第２の抵抗）とを直列接続した分圧回路が形成されている。また、分圧回路の分圧点（抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間）に対しては赤外線ＬＥＤ（Ｄ１）のアノードが接続されている。赤外線ＬＥＤ（Ｄ１）は、カソードを抵抗Ｒ３を介してグラウンドに接続しており、分圧回路の抵抗分圧比で分圧された後の一次側電圧をアノードから入力し、当該入力した電圧が所定のしきい値より高い場合に発光（赤外線を放出）する特性を有している。当該しきい値は、整流回路から出力された一次側電圧が、減電状態と認められるほど低い値（電源回路２０の設計時に予め決められた“所定値”）以下であるときに上記分圧点に表れる電圧値の上限を意味する。つまり本実施形態では、整流回路から出力される一次側電圧が減電状態に対応する上記所定値以下である場合には赤外線ＬＥＤ（Ｄ１）は発光しなくなる。
【００１７】
一方、二次側回路２０ｂにおいては、減電検出回路２０ｃは、赤外線ＬＥＤ（Ｄ１）とはある距離（２．６ミリ以上４．０ミリ未満）離れた位置に、赤外線ＬＥＤ（Ｄ１）とは別部品としてのフォトトランジスタＱ１を備える。つまり、赤外線ＬＥＤ（Ｄ１）とフォトトランジスタＱ１は、フォトカプラとして一体化された一つの部品ではなく、それぞれ単独の部品である。フォトトランジスタＱ１は、コレクタを抵抗Ｒ４を介して所定の信号電圧源Ｖｃｃに接続させ、エミッタをグラウンドに接続させている。また、フォトトランジスタＱ１のコレクタと抵抗Ｒ４との間に対し、トランジスタＱ２（第２のトランジスタ）のベースが接続されている。
【００１８】
トランジスタＱ２は、コレクタを抵抗Ｒ５を介して所定の信号電圧源Ｖｃｃに接続させ、エミッタをグラウンドに接続させている。さらに、フォトトランジスタＱ２のコレクタと抵抗Ｒ５との間に対し、リセットＩＣ３０が接続されている。リセットＩＣ３０は、トランジスタＱ２がオフ状態のときは、抵抗Ｒ５を介して接続している信号電圧源Ｖｃｃによりプルアップされた電位（ハイレベル信号）を常時検出している。リセットＩＣ３０は、トランジスタＱ２のオン・オフに応じてリセット信号の出力を制御する。なお、後述するようにトランジスタＱ２のオン・オフは、フォトトランジスタＱ１のオフ・オンに応じて切り替わるものであるから、リセットＩＣ３０は、フォトトランジスタＱ１のオン・オフに応じてリセット信号の出力を制御するとも言える。
【００１９】
このような減電検出回路２０ｃでは、一次側回路２０ａにおいて、整流回路から出力された一次側電圧が上記所定値以下となった場合に、赤外線ＬＥＤ（Ｄ１）が発光を停止する。二次側回路２０ｂにおいては、当該発光の停止に伴って、フォトトランジスタＱ１がオフ状態（コレクタ‐エミッタ間が非導通）となる。フォトトランジスタＱ１のオフ状態への切り替わりに伴い、フォトトランジスタＱ１が抵抗Ｒ４を介して接続している信号電圧源Ｖｃｃに基づく電圧がトランジスタＱ２のベースに印加され、トランジスタＱ２がオン状態（コレクタ‐エミッタ間が導通）となる。トランジスタＱ２がオン状態となると、リセットＩＣ３０は、トランジスタＱ２のコレクタと接続する点において検出する電位がトランジスタＱ２がオフ状態のときの値（ハイレベル信号）と比べて低下する（リセットＩＣ３０は所定のローレベル信号を検出する）。
【００２０】
リセットＩＣ３０は、上記ローレベル信号を検出した場合に、マイコン１１へリセット信号（減電状態検出信号）を出力する。マイコン１１は、リセットＩＣ３０によりリセット信号を受信したときは、電子機器１０の状態を、それまでの稼働状態からスタンバイモードへ遷移させる。具体的には、マイコン１１は、電源回路２０に対して制御信号を送信し、電子機器１０を構成する一部の回路（例えば、マイコン１１やリモコン受信部１９）を除く各回路への電源電圧の出力を停止させる。また、マイコン１１は自身をリセット状態（初期化された状態）とするとしてもよい。これにより、減電状態が発生した場合、電子機器１０を確実かつ安全にスタンバイモードにすることができる。また、本実施形態によれば、電源回路２０の一次側回路２０ａにおける一次側電圧の変動に基づいて減電状態であるか否かを判定できるため、電源回路の二次側における電圧の変動に基づいて減電状態を検出する構成と比較して、減電が起きたときにより早く当該減電を検出することができ安全性が向上した。
【００２１】
また本実施形態では、減電検出回路２０ｃの構成として、コストの高いフォトカプラを採用せず、赤外線ＬＥＤ（Ｄ１）とフォトトランジスタＱ１という個別の部品を採用するようにし、さらに従来採用されていたツェナーダイオードを採用することなくより簡易な構成としている。そのため、減電検出回路２０ｃの製造に要するコストをできるだけ抑え、電子機器１０全体のコストダウンに貢献している。
【符号の説明】
【００２２】
１０…電子機器、１１…マイコン、２０…電源回路、２０ａ…一次側回路、２０ｂ…二次側回路、２０ｃ…減電検出回路、２１…整流ブリッジ、２３…トランス、３０…リセットＩＣ、Ｄ１…赤外線ＬＥＤ、Ｑ１…フォトトランジスタ、Ｑ２…トランジスタ
【図１】
2012238993.tif 000003
【図２】
2012238993.tif 000004