スイッチング電源回路における待機電力低減方法および待機電力低減装置
【課題】 本発明は、スイッチング電源を用いた回路において、待機時のサブ電源が不要である待機電力の低減を行うものである。
【解決手段】 マイクロコンピュータからの信号により、平滑コンデンサーに並列接続された電圧検出用分割抵抗の一つに他の抵抗を並列接続させることで、電流制御素子の電流を変えて、負荷に対する待機モードにおける電圧を低下させるとともに、前記マイクロコンピュータに必要な最低限の電圧を確保する待機電力低減方法および装置に関する。
【解決手段】 マイクロコンピュータからの信号により、平滑コンデンサーに並列接続された電圧検出用分割抵抗の一つに他の抵抗を並列接続させることで、電流制御素子の電流を変えて、負荷に対する待機モードにおける電圧を低下させるとともに、前記マイクロコンピュータに必要な最低限の電圧を確保する待機電力低減方法および装置に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作モードにおいて、商用交流電源に一次コイルおよび二次コイルからなる電源トランスを接続し、制御回路を含めた負荷に電力を供給するスイッチング電源回路における待機電力低減方法および待機電力低減装置に関するものである。
【０００２】
本発明は、特に、待機モードにおいて、制御回路用のサブ電源を設けることなく、一つのスイッチング電源回路により、前記制御回路に最低限必要な電圧に切り替えることにより、待機電力の低減を図ったスイッチング電源回路における待機電力低減方法および待機電力低減装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来のファンヒータ等の暖房器具、給湯機、あるいはビデオデッキ等の家庭用電気機器は、スイッチのオン−オフ時間等の予約動作を行うものが多い。たとえば、特開２００１−７８３５７号公報において、予約機能付き電気機器の待機電力低減装置は、商用交流電源から電源トランスを介して得られる電源電力で稼働する電気機器が予約待機モード下において、消費する予約待機電力を低減するものである。
【特許文献１】特開２００１−７８３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、待機モード中の電気機器は、動作モードにおける負荷に電力を供給する必要がないが、予約等を行うために、少なくとも時計あるいはマイクロコンピュータ等の負荷への電力を供給する必要がある。
【０００５】
前記マイクロコンピュータは、待機モード中であっても、最低限の電力が必要である。本発明は、前記マイクロコンピュータに必要な最低限の電力をサブ電源により供給することなく、通常の動作モードにおけるスイッチング電源回路を待機モードにする際に、自動的に最低限の電力が供給できるようにして、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減方法および待機電力低減装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（第１発明）
第１発明の待機電力低減方法は、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより所望の電圧を得るスイッチング電源回路において、マイクロコンピュータからの待機モード信号により、動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックし、待機モードにおいて、前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に前記スイッチング電源回路の電圧を低下させ、前記低下された電圧により前記マイクロコンピュータを動作させるとともに、前記負荷にかかる不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることを特徴とする。
【０００７】
（第２発明）
第２発明の待機電力低減方法は、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路において、マイクロコンピュータからの待機モード信号で出力電圧の中で最も高い電圧ラインの電圧を検出し、前記検出された電圧信号で動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックし、待機モードにおいて、前記最も高い電圧ラインの電圧を前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に低下させ、前記低下された電圧ラインで前記マイクロコンピュータを動作させるとともに、前記負荷にかかる不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることを特徴とする。
【０００８】
（第３発明）
第３発明の待機電力低減方法は、負荷に接続する電圧ライン切り替え時に発生する電圧上昇および低下を抑えるために、切り替え時に発生する電圧変動をレギュレーションさせることを特徴とする。
【０００９】
（第４発明）
第４発明の待機電力低減装置は、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、所望の電圧を得るスイッチング電源回路において、負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、前記負荷および前記マイクロコンピュータに必要なスイッチング電源回路と、前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、前記電流制御素子によって制御された電流をフィードバックするフィードバック制御回路と、マイクロコンピュータからの待機モード信号により、動作モードと異なる電流変化を与えるとともに、前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に前記スイッチング電源回路の電圧を低下させるスイッチング素子と、を少なくとも備えていることを特徴とする。
【００１０】
（第５発明）
第５発明の待機電力低減装置において、フィードバック制御回路は、平滑コンデンサーに並列に接続されているとともに、互いに直列に接続されたフォトカプラーおよび電流制御素子と、前記平滑コンデンサーに並列に接続された電圧検出用分割抵抗と、マイクロコンピュータからの待機モード信号によりオンするスイッチング素子と、前記スイッチング素子のオンにより、前記電圧検出用分割抵抗の一方の抵抗と並列に接続される抵抗と、前記電圧検出用分割抵抗の他方の抵抗の電圧レベルが変化することにより、前記電流制御素子の電流を制御し、前記フォトカプラーの明るさを変えることにより、フィードバック制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
（第６発明）
第６発明の待機電力低減装置は、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路において、複数の負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、前記複数の負荷および前記マイクロコンピュータに必要な電力を供給するスイッチング電源回路と、前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記複数の電圧ラインの内の最高電圧を検出する検出回路と、前記検出回路によって検出された前記電圧ラインの電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックするフィードバック制御回路と、前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記最高電圧を次の電圧値に切り替える電圧ライン切替回路とを少なくとも備えていることを特徴とする。
【００１２】
（第７発明）
第７発明の待機電力低減装置において、電圧ライン切替回路は、電圧切り替え時に発生する電圧上昇を抑えるためのインターバル回路を備えていることを特徴とする。
【００１３】
（第８発明）
第８発明の待機電力低減装置は、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路において、複数の負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、前記複数の負荷および前記マイクロコンピュータに必要な電力を供給するスイッチング電源回路と、前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記複数の電圧ラインの内の最高電圧を検出する検出回路と、前記検出回路によって検出された電圧ラインの電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックするフィードバック制御回路と、待機モードに切り替える際に発生する電圧の上昇を抑えるために能動状態で動作するスイッチング素子と、前記電圧の低下を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路によって所定の電圧が検出されることにより、前記スイッチング素子をオンにして電圧の降下を抑える電圧ライン切替回路とを少なくとも備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、マイクロコンピュータが必要な最低限の動作電圧となるようにスイッチング電源回路の電圧を低下させることにより、待機モードにおける不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることができる。
【００１５】
本発明によれば、マイクロコンピュータからの待機モード信号により、スイッチング電源回路に並列に設けられた電流制御素子に流れる電流の変化をスイッチング電源回路にフィードバックし、前記スイッチング電源回路の電圧を低下させるといった簡単な回路により、待機モードにおける最低限必要な電力を確保するとともに、不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることができる。
【００１６】
本発明によれば、マイクロコンピュータからの待機モード信号により、スイッチング電源回路における最高電圧を検出することにより、前記電流制御素子に流れる電流を変え、前記電流に基づいた値を、スイッチング電源回路にフィードバックし、前記スイッチング電源回路の電圧を低下させて、前記マイクロコンピュータの電源として使用することにより、待機モードにおける不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることができる。
【００１７】
本発明によれば、待機モードにより、スイッチング電源回路における電圧が上昇または低下する際に発生する過電圧による弊害を除去するために、インターバル回路やレギュレーション回路等を設けることにより、待機モードにおける不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１発明）
第１発明のスイッチング電源回路における待機電力低減方法は、前記スイッチング電源回路が一次コイルおよび二次コイルからなる変圧器と平滑コンデンサーとから構成される。前記スイッチング電源回路は、スイッチング素子により交流電源がスイッチングされた後、前記変圧器により変圧し、前記平滑コンデンサーにより所望の電圧を得る。
【００１９】
マイクロコンピュータは、待機モードにおいても、制御するための最低限の電力が必要である。そこで、前記スイッチング電源回路は、前記マイクロコンピュータの電力を前記マイクロコンピュータからの待機モード信号により、動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックすることで、出力電圧を低下させる。前記スイッチング電源回路は、待機モードにおいて、前記マイクロコンピュータに必要な最低限の電力を確保して、負荷および前記マイクロコンピュータにかかる電圧を低下させるとともにスイッチングロスの低減を図ることができる。
【００２０】
（第２発明）
第２発明のスイッチング電源回路における待機電力低減方法は、前記スイッチング電源回路が一次コイルおよび二次コイルからなる変圧器と平滑コンデンサーとから構成され、複数の電圧ラインから所望電圧を得ることができる。前記スイッチング電源回路は、スイッチング素子により交流電源がスイッチングされた後、前記変圧器により変圧し、複数の二次コイルと複数の平滑コンデンサーにより複数の電圧ラインから所望の複数の電圧を得ることができる。
【００２１】
また、第２発明は、負荷を制御するマイクロコンピュータからの待機モード信号で出力電圧の中で最も高い電圧ラインの電圧を検出する。前記検出された電圧信号は、動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックする。
【００２２】
前記待機モードにおいて、前記フィードバックがかかったスイッチング電源回路は、前記最も高い電圧ラインを前記マイクロコンピュータが最低限動作に必要な電圧まで低下させる。前記低下された電圧ラインの電圧は、前記マイクロコンピュータおよび負荷に電力を供給するため、不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることができる。
【００２３】
（第３発明）
第３発明のスイッチング回路における待機電力低減装置は、負荷およびマイクロコンピュータに供給されていた電圧が急上昇および急降下する際の過電圧が発生する。前記不都合な電圧変動は、待機モードにした際の電圧の切り替え時にレギュレーションさせて、抑えている。
【００２４】
（第４発明）
第４発明のスイッチング回路における待機電力低減装置は、前記スイッチング電源回路が一次コイルおよび二次コイルからなる変圧器と平滑コンデンサーとから構成され、所望電圧を得ることができる。前記スイッチング電源回路は、スイッチング素子により交流電源がスイッチングされた後、前記変圧器により変圧し、前記平滑コンデンサーにより所望の電圧を得る。
【００２５】
マイクロコンピュータは、負荷の制御および待機モードにおける制御を行う。前記スイッチング電源回路は、スイッチング素子により交流電源がスイッチングされ、前記変圧器の一次コイルおよび二次コイルにより変圧し、前記平滑コンデンサーにより、所望の電圧を必要とする負荷、およびマイクロコンピュータに必要な電圧を得る。
【００２６】
平滑コンデンサーは、前記スイッチング電源回路に並列に接続されている。フィードバック制御を行うための電流制御素子は、前記平滑コンデンサーに並列に設けられている。フィードバック制御回路は、動作モードにおいて、前記電流制御素子によって制御された電流をフィードバックし、前記スイッチング電源回路から所望電圧を安定して出力する。
【００２７】
また、フィードバック制御回路は、待機モードにおいて、前記マイクロコンピュータから待機モード信号により、前記電流制御素子の電流を変えることにより、動作モードより大きなフィードバックをかけて、前記スイッチング電源回路の出力電圧を低下させることにより、マイクロコンピュータに必要な最低限必要な電力を確保するとともに、負荷にかかる不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図っている。
【００２８】
たとえば、待機モード信号は、前記平滑コンデンサーに並列に接続された分割抵抗の一方に並列に抵抗を接続する。その結果、電流制御素子にかかる電圧は、上昇することにより、電流制御素子の電流を変化させて、フィードバックの量を大きくしている。
【００２９】
（第５発明）
第５発明のスイッチング電源回路における待機電力低減装置は、第４発明におけるフィードバック制御回路が前記平滑コンデンサーに並列に接続されているとともに、互いに直列に接続されたフォトカプラーと電流制御素子と、前記平滑コンデンサーに並列に接続された電圧検出用分割抵抗と、前記マイクロコンピュータからの信号によりオンするスイッチング素子と、前記スイッチング素子のオンにより、前記電圧検出用分割抵抗の一方と並列に接続する抵抗とから構成されている。
【００３０】
前記電圧検出用分割抵抗の他方の抵抗の電圧レベルは、変化することにより、前記電流制御素子の電流を制御し、前記フォトカプラーの明るさを変えて、フィードバック制御を行う。すなわち、前記電圧検出用分割抵抗の他方の抵抗の電圧レベルは、フォトカプラーの明るさを変えることにより、スイッチング電源回路におけるスイッチングの周期等を変えることで、スイッチング電源回路の電圧を制御している。
【００３１】
（第６発明）
第６発明のスイッチング電源回路における待機電力低減装置は、スイッチング電源回路から複数の所望電圧を得ることができる点、マイクロコンピュータからの待機モード信号により、最高電圧ラインの電圧を検出し、フィードバック制御を行う点、および前記マイクロコンピュータからの待機モード信号により、最高電圧ラインを次の電圧ラインに切り替えている点で、第５発明と異なっている。
【００３２】
前記検出回路は、前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記複数の所望電圧の内の最高電圧を検出する。フィードバック制御回路は、前記検出回路によって検出された電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックする。電圧ライン切替回路は、前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記最高電圧を次の電圧値に切り替える。
【００３３】
第６発明のスイッチング電源回路における待機電力低減装置は、前記検出回路およびフィードバック制御回路により、前記マイクロコンピュータが必要とする最低限必要な電圧にするため、負荷に無駄な電力が消費されない。
【００３４】
（第７発明）
第７発明のスイッチング電源回路における待機電力低減装置は、高い電圧から低い電圧に切り替える電圧ライン切替回路において、電圧切り替え時に発生する電圧上昇を抑えるために、インターバル回路が備えられている。前記インターバル回路は、電圧切り替え時に発生する過電圧が減少した後に前記電圧ライン切替回路によって切り替えている。
【００３５】
（第８発明）
第８発明のスイッチング電源回路における待機電力低減装置は、第６発明と同様に、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の所望電圧を得ている。マイクロコンピュータは、前記複数の負荷の制御および待機モードにおける制御を行っている。
【００３６】
スイッチング電源回路は、前記複数の負荷および前記マイクロコンピュータに必要な電力を供給する。平滑コンデンサーは、前記スイッチング電源回路に並列に接続されて、スイッチング電源回路の二次コイル電圧を平滑する。電流制御素子は、前記平滑コンデンサーに並列に設けられている。
【００３７】
検出回路は、前記マイクロコンピュータの待機モードによる信号によって、前記複数の所望電圧の内の最高電圧を検出する。フィードバック制御回路は、前記検出回路によって検出された電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックする。
【００３８】
電圧ライン切替回路は、待機モードに切り替える際に発生する電圧の上昇を抑えるために能動状態で動作するスイッチング素子と、前記電圧の低下を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路によって所定の電圧が検出されることにより、前記スイッチング素子をオンにして、最高電圧から次の低い電圧に切り替えられる。すなわち、マイクロコンピュータは、前記次の低い電圧により、最低限の電圧を確保することができるととも、待機モードにおいて、負荷による無駄な電力を消費しない。
【実施例１】
【００３９】
図１は本発明の第１実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。図１において、商用交流電源には、スイッチング電源回路１と、図示されていない前記スイッチング電源回路１のトランスの二次コイルに接続された平滑コンデンサー２と、前記平滑コンデンサー２に並列に接続されたフィードバック制御回路３と、前記スイッチング電源回路１に接続された負荷Ａと、前記スイッチング電源回路１に接続されたレギュレータ４と、前記レギュレータ４によって動作するマイクロコンピュータ５とが接続されている。
【００４０】
スイッチング電源回路１は、図示されていない、一次コイルおよび二次コイルを有するトランスであり、同じく図示されていない、スイッチング回路を備えている。前記平滑コンデンサー２は、前記二次コイル側に並列に接続されて、直流電圧が出力する。
【００４１】
前記フィードバック制御回路３は、前記平滑コンデンサー２に対して、フォトカプラー３３と電流制御素子３４の直列回路が並列に接続されている。また、前記平滑コンデンサー２に対して、電圧検出用分割抵抗３５、３６が並列に接続され、前記電圧検出用分割抵抗３６の電圧で、前記電流制御素子３４の電流が制御されるようになっている。
【００４２】
また、前記フィードバック制御回路３における前記電圧検出用分割抵抗３５には、検出抵抗３７とスイッチング素子３８の直列回路が並列に接続されている。また、前記並列回路は、前記電圧検出用分割抵抗３６と直列に接続されている。前記平滑コンデンサー２等の並列回路には、負荷Ａおよびレギュレータ４がそれぞれ接続されている。前記マイクロコンピュータ５は、前記レギュレータ４によって調整された電圧により動作する。
【００４３】
動作モードにおいて、負荷Ａは、スイッチング電源回路１における電力の供給を受けて動作している。また、前記平滑コンデンサー２によって平滑された電圧は、前記電圧検出用分割抵抗３５、３６によって分割され、前記電圧検出用分割抵抗３６の電圧が電流制御素子３４に印加され、フォトカプラー３３を介して、スイッチング電源回路１にフィードバック制御を行い、出力電圧の安定化を図っている。
【００４４】
待機モードにおいて、前記マイクロコンピュータ５は、待機モード信号を出力し、前記待機モード信号により、スイッチング素子３８をオンし、前記検出抵抗３７と前記電圧検出用分割抵抗３５との並列回路を構成する。前記並列回路は、前記電圧検出用分割抵抗３６における電圧を高くし、たとえば、電流制御素子３４の電流が制御される。
【００４５】
前記フォトカプラー３３は、電流制御素子３４によって制御された電流により明るさが変化する。前記フォトカプラー３３から発光する光は、スイッチング電源回路１における図示されていない受光素子に送られることによりフィードバック制御が行われる。すなわち、待機モードによるマイクロコンピュータ５からの信号は、動作モードの時より大きなフィードバックがかかることにより、スイッチング電源回路１からの出力電圧を低下させ、前記マイクロコンピュータ５が必要とする最低限の電圧に変換する。
【実施例２】
【００４６】
図２は本発明の第２実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。図２において、商用交流電源には、スイッチング電源回路１１と、前記スイッチング電源回路１１の図示されていないトランスの二次コイルに接続された平滑コンデンサー１２と、前記平滑コンデンサー１２に並列に接続された検出電圧切替回路１５および電圧ライン切替回路１６と、前記平滑コンデンサー１２の出力電圧を電圧ライン１を介して接続されている負荷Ｂと、前記二次コイルの一方に接続された平滑コンデンサー１２′に並列に接続されたフィードバック制御回路１３と、検出電圧切替回路１５により電圧ライン１の電圧を検出する検出回路１４と、前記平滑コンデンサー１２′にダイオードと電圧ライン２を介して接続された負荷Ｃと、前記平滑コンデンサー１２′の電圧が電圧ライン３を介して接続された負荷Ｄと、前記電圧ライン２に接続されたレギュレータ１７と、前記レギュレータ１７に接続されたマイクロコンピュータ１８とが接続されている。
【００４７】
前記フィードバック制御回路１３は、前記平滑コンデンサー１２′に対して、フォトカプラー３３、電流制御素子３４、電圧検出用分割抵抗３５、３６、検出抵抗３７、スイッチング素子３８とが第１実施例と同じように接続されている。
【００４８】
動作モードにおいて、電圧ライン２の電圧は、フォトカプラー３３と電流制御素子３４に電流を供給することにより、フィードバックがかかり、全ての電圧ラインの電圧が安定化される。
【００４９】
待機モードにおいて、スイッチング素子１５１から構成された検出電圧切替回路１５は、マイクロコンピュータ１８からの待機信号により、電圧ライン１の電圧が検出回路１４により検出される。検出回路１４は、前記電圧ライン１の電圧を検出することにより、実施例１と同様に、スイッチング電源回路１１にフィードバック制御を行い、動作モードの時より大きなフィードバックをかける。
【００５０】
前記待機モードにおけるフィードバックは、スイッチング電源回路１１からの出力電圧を低下させ、前記マイクロコンピュータ１８が必要とする最低限の電圧に変換する。
【００５１】
前記電圧ライン切替回路１６は、スイッチング素子１６１と、抵抗１６２とコンデンサー１６３から構成されており、マイクロコンピュータ１８からの待機信号により前記スイッチング素子１６１がオンし、電圧ライン１と電圧ライン２の電位を同じにする。
【００５２】
図４は第２実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する過電圧を説明するための図である。図５は第２実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する過電圧が低下した後に電圧ラインを切り替える状態を説明するための図である。図２において、電圧ライン１から電圧ライン２に同時に切り替えた場合、図４に示すように、電圧ライン２に過電圧が発生する。そこで、図２に示すように、マイクロコンピュータ１８からの待機モード信号を抵抗１６２とコンデンサー１６３によってインターバル回路を構成している。
【００５３】
前記インターバル回路は、図５に示すように、前記抵抗１６２とコンデンサー１６３によって、時間を遅らせ、電圧ライン２の電圧が低下してから、切り替えている。電圧ライン３の電圧は、前記フィードバック制御により、電圧ライン１が電圧ライン２の電圧に低下することにより、トランスの二次コイルによる巻き数に比例して図示のように低下する。
【実施例３】
【００５４】
図３は本発明の第３実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。図３において、商用交流電源には、スイッチング電源回路１９と、前記スイッチング電源回路１９の図示されていないトランスの二次コイルに接続された平滑コンデンサー２０と、前記平滑コンデンサー２０に並列に接続された検出電圧切替回路２２および電圧ライン切替回路２４と、前記平滑コンデンサー２０の出力電圧を電圧ライン１を介して接続されている負荷Ｂと、前記二次コイルの一方に接続された平滑コンデンサー２０′に並列に接続されたフィードバック制御回路２１と、検出電圧切替回路２２により電圧ライン１の電圧を検出する検出回路２３と、前記平滑コンデンサー２０′にダイオードと電圧ライン２を介して接続された負荷Ｃと、前記平滑コンデンサー２０′の電圧が電圧ライン３を介して接続された負荷Ｄと、前記電圧ライン２に接続されたレギュレータ２５と、前記レギュレータ２５に接続されたマイクロコンピュータ２６とが接続されている。
【００５５】
前記フィードバック制御回路２１は、前記平滑コンデンサー２０′に対して、フォトカプラー３３、電流制御素子３４、分割抵抗３５、３６、検出抵抗３７、スイッチング素子３８とが第１実施例と同じように接続されている。
【００５６】
動作モードにおいて、電圧ライン２の電圧は、第２実施例と同様に、フォトカプラー３３と電流制御素子３４に電流を供給することにより、フィードバックがかかり、全ての電圧ラインの電圧が安定化される。
【００５７】
待機モードにおいて、スイッチング素子２２１から構成された検出電圧切替回路２２は、マイクロコンピュータ２６からの待機信号により電圧ライン１の電圧が検出回路２３により検出されて、図２と同様に、スイッチング電源回路１９にフィードバックがかかる。待機モードにおけるフィードバックは、動作モードの時より大きくかかることにより、スイッチング電源回路１９からの出力電圧を低下させ、前記マイクロコンピュータ５が必要とする最低限の電圧に変換する。
【００５８】
前記電圧ライン切替回路２４は、平滑コンデンサー２４１と、分割抵抗２４２、２４３と、スイッチング素子２７と、前記スイッチング素子２７を能動状態からオン状態に切り替える電圧検出回路２８とから構成される。
【００５９】
図６は第３実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する電圧の降下を説明するための図である。待機モードにおいて、前記フィードバック制御回路２１によるフィードバックは、図５において、インターバル回路を持たせても、電圧ライン２が一瞬低下する。
【００６０】
第３実施例は、電圧ライン１における瞬間の電圧低下を防止するため、電圧ライン１とＧＮＤとの間に平滑コンデンサー２４１と分割抵抗２４２、２４３との並列回路に対して並列にスイッチング素子２７が設けられている。前記スイッチング素子２７は、前記電圧ライン２が低下するのを抑えるために、その間だけ能動状態で制御する。
【００６１】
電圧検出回路２８は、前記分割抵抗２４３における電圧を検出し、電圧ライン１が電圧ライン２とほぼ同じ電圧を検出した際に、前記スイッチング素子２７をオンして、電圧ライン１と電圧ライン２の電位を同じにする。前記スイッチング素子２７は、能動状態、すなわち、レギュレーションにより、図６に示すように、切り替え時に発生する電圧の変動を改善している。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たとえば、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、図１から図３におけるブロック構成図、スイッチング電源回路、スイッチング素子、フォトカプラー、電流制御素子等は、公知または周知のものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。（実施例１）
【図２】本発明の第２実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。（実施例２）
【図３】本発明の第３実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。（実施例３）
【図４】第２実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する過電圧を説明するための図である。
【図５】第２実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する過電圧が低下した後に電圧ラインを切り替える状態を説明するための図である。
【図６】第３実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する電圧の降下を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
１、１１、１９・・・スイッチング電源回路
１４、２３・・・検出回路
１５、２２・・・検出電圧切替回路
１５１・・・スイッチング素子
１６、２４・・・電圧ライン切替回路
１６１・・・スイッチング素子
１６２・・・抵抗
１６３・・・コンデンサー
２、１２、１２′、２０、２０′・・・平滑コンデンサー
２４１・・・平滑コンデンサー
２４２、２４３・・・分割抵抗
２７・・・スイッチング素子（トランジスタ）
２８・・・電圧検出回路
３、１３、２１・・・フィードバック制御回路
３３・・・フォトカプラー
３４・・・電流制御素子
３５、３６・・・電圧検出用分割抵抗
３７・・・検出抵抗
３８・・・スイッチング素子
４、１７、２５・・・レギュレータ
５、１８、２６・・・マイクロコンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作モードにおいて、商用交流電源に一次コイルおよび二次コイルからなる電源トランスを接続し、制御回路を含めた負荷に電力を供給するスイッチング電源回路における待機電力低減方法および待機電力低減装置に関するものである。
【０００２】
本発明は、特に、待機モードにおいて、制御回路用のサブ電源を設けることなく、一つのスイッチング電源回路により、前記制御回路に最低限必要な電圧に切り替えることにより、待機電力の低減を図ったスイッチング電源回路における待機電力低減方法および待機電力低減装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来のファンヒータ等の暖房器具、給湯機、あるいはビデオデッキ等の家庭用電気機器は、スイッチのオン−オフ時間等の予約動作を行うものが多い。たとえば、特開２００１−７８３５７号公報において、予約機能付き電気機器の待機電力低減装置は、商用交流電源から電源トランスを介して得られる電源電力で稼働する電気機器が予約待機モード下において、消費する予約待機電力を低減するものである。
【特許文献１】特開２００１−７８３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、待機モード中の電気機器は、動作モードにおける負荷に電力を供給する必要がないが、予約等を行うために、少なくとも時計あるいはマイクロコンピュータ等の負荷への電力を供給する必要がある。
【０００５】
前記マイクロコンピュータは、待機モード中であっても、最低限の電力が必要である。本発明は、前記マイクロコンピュータに必要な最低限の電力をサブ電源により供給することなく、通常の動作モードにおけるスイッチング電源回路を待機モードにする際に、自動的に最低限の電力が供給できるようにして、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減方法および待機電力低減装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（第１発明）
第１発明の待機電力低減方法は、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより所望の電圧を得るスイッチング電源回路において、マイクロコンピュータからの待機モード信号により、動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックし、待機モードにおいて、前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に前記スイッチング電源回路の電圧を低下させ、前記低下された電圧により前記マイクロコンピュータを動作させるとともに、前記負荷にかかる不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることを特徴とする。
【０００７】
（第２発明）
第２発明の待機電力低減方法は、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路において、マイクロコンピュータからの待機モード信号で出力電圧の中で最も高い電圧ラインの電圧を検出し、前記検出された電圧信号で動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックし、待機モードにおいて、前記最も高い電圧ラインの電圧を前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に低下させ、前記低下された電圧ラインで前記マイクロコンピュータを動作させるとともに、前記負荷にかかる不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることを特徴とする。
【０００８】
（第３発明）
第３発明の待機電力低減方法は、負荷に接続する電圧ライン切り替え時に発生する電圧上昇および低下を抑えるために、切り替え時に発生する電圧変動をレギュレーションさせることを特徴とする。
【０００９】
（第４発明）
第４発明の待機電力低減装置は、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、所望の電圧を得るスイッチング電源回路において、負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、前記負荷および前記マイクロコンピュータに必要なスイッチング電源回路と、前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、前記電流制御素子によって制御された電流をフィードバックするフィードバック制御回路と、マイクロコンピュータからの待機モード信号により、動作モードと異なる電流変化を与えるとともに、前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に前記スイッチング電源回路の電圧を低下させるスイッチング素子と、を少なくとも備えていることを特徴とする。
【００１０】
（第５発明）
第５発明の待機電力低減装置において、フィードバック制御回路は、平滑コンデンサーに並列に接続されているとともに、互いに直列に接続されたフォトカプラーおよび電流制御素子と、前記平滑コンデンサーに並列に接続された電圧検出用分割抵抗と、マイクロコンピュータからの待機モード信号によりオンするスイッチング素子と、前記スイッチング素子のオンにより、前記電圧検出用分割抵抗の一方の抵抗と並列に接続される抵抗と、前記電圧検出用分割抵抗の他方の抵抗の電圧レベルが変化することにより、前記電流制御素子の電流を制御し、前記フォトカプラーの明るさを変えることにより、フィードバック制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
（第６発明）
第６発明の待機電力低減装置は、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路において、複数の負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、前記複数の負荷および前記マイクロコンピュータに必要な電力を供給するスイッチング電源回路と、前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記複数の電圧ラインの内の最高電圧を検出する検出回路と、前記検出回路によって検出された前記電圧ラインの電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックするフィードバック制御回路と、前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記最高電圧を次の電圧値に切り替える電圧ライン切替回路とを少なくとも備えていることを特徴とする。
【００１２】
（第７発明）
第７発明の待機電力低減装置において、電圧ライン切替回路は、電圧切り替え時に発生する電圧上昇を抑えるためのインターバル回路を備えていることを特徴とする。
【００１３】
（第８発明）
第８発明の待機電力低減装置は、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路において、複数の負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、前記複数の負荷および前記マイクロコンピュータに必要な電力を供給するスイッチング電源回路と、前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記複数の電圧ラインの内の最高電圧を検出する検出回路と、前記検出回路によって検出された電圧ラインの電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックするフィードバック制御回路と、待機モードに切り替える際に発生する電圧の上昇を抑えるために能動状態で動作するスイッチング素子と、前記電圧の低下を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路によって所定の電圧が検出されることにより、前記スイッチング素子をオンにして電圧の降下を抑える電圧ライン切替回路とを少なくとも備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、マイクロコンピュータが必要な最低限の動作電圧となるようにスイッチング電源回路の電圧を低下させることにより、待機モードにおける不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることができる。
【００１５】
本発明によれば、マイクロコンピュータからの待機モード信号により、スイッチング電源回路に並列に設けられた電流制御素子に流れる電流の変化をスイッチング電源回路にフィードバックし、前記スイッチング電源回路の電圧を低下させるといった簡単な回路により、待機モードにおける最低限必要な電力を確保するとともに、不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることができる。
【００１６】
本発明によれば、マイクロコンピュータからの待機モード信号により、スイッチング電源回路における最高電圧を検出することにより、前記電流制御素子に流れる電流を変え、前記電流に基づいた値を、スイッチング電源回路にフィードバックし、前記スイッチング電源回路の電圧を低下させて、前記マイクロコンピュータの電源として使用することにより、待機モードにおける不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることができる。
【００１７】
本発明によれば、待機モードにより、スイッチング電源回路における電圧が上昇または低下する際に発生する過電圧による弊害を除去するために、インターバル回路やレギュレーション回路等を設けることにより、待機モードにおける不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１発明）
第１発明のスイッチング電源回路における待機電力低減方法は、前記スイッチング電源回路が一次コイルおよび二次コイルからなる変圧器と平滑コンデンサーとから構成される。前記スイッチング電源回路は、スイッチング素子により交流電源がスイッチングされた後、前記変圧器により変圧し、前記平滑コンデンサーにより所望の電圧を得る。
【００１９】
マイクロコンピュータは、待機モードにおいても、制御するための最低限の電力が必要である。そこで、前記スイッチング電源回路は、前記マイクロコンピュータの電力を前記マイクロコンピュータからの待機モード信号により、動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックすることで、出力電圧を低下させる。前記スイッチング電源回路は、待機モードにおいて、前記マイクロコンピュータに必要な最低限の電力を確保して、負荷および前記マイクロコンピュータにかかる電圧を低下させるとともにスイッチングロスの低減を図ることができる。
【００２０】
（第２発明）
第２発明のスイッチング電源回路における待機電力低減方法は、前記スイッチング電源回路が一次コイルおよび二次コイルからなる変圧器と平滑コンデンサーとから構成され、複数の電圧ラインから所望電圧を得ることができる。前記スイッチング電源回路は、スイッチング素子により交流電源がスイッチングされた後、前記変圧器により変圧し、複数の二次コイルと複数の平滑コンデンサーにより複数の電圧ラインから所望の複数の電圧を得ることができる。
【００２１】
また、第２発明は、負荷を制御するマイクロコンピュータからの待機モード信号で出力電圧の中で最も高い電圧ラインの電圧を検出する。前記検出された電圧信号は、動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックする。
【００２２】
前記待機モードにおいて、前記フィードバックがかかったスイッチング電源回路は、前記最も高い電圧ラインを前記マイクロコンピュータが最低限動作に必要な電圧まで低下させる。前記低下された電圧ラインの電圧は、前記マイクロコンピュータおよび負荷に電力を供給するため、不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることができる。
【００２３】
（第３発明）
第３発明のスイッチング回路における待機電力低減装置は、負荷およびマイクロコンピュータに供給されていた電圧が急上昇および急降下する際の過電圧が発生する。前記不都合な電圧変動は、待機モードにした際の電圧の切り替え時にレギュレーションさせて、抑えている。
【００２４】
（第４発明）
第４発明のスイッチング回路における待機電力低減装置は、前記スイッチング電源回路が一次コイルおよび二次コイルからなる変圧器と平滑コンデンサーとから構成され、所望電圧を得ることができる。前記スイッチング電源回路は、スイッチング素子により交流電源がスイッチングされた後、前記変圧器により変圧し、前記平滑コンデンサーにより所望の電圧を得る。
【００２５】
マイクロコンピュータは、負荷の制御および待機モードにおける制御を行う。前記スイッチング電源回路は、スイッチング素子により交流電源がスイッチングされ、前記変圧器の一次コイルおよび二次コイルにより変圧し、前記平滑コンデンサーにより、所望の電圧を必要とする負荷、およびマイクロコンピュータに必要な電圧を得る。
【００２６】
平滑コンデンサーは、前記スイッチング電源回路に並列に接続されている。フィードバック制御を行うための電流制御素子は、前記平滑コンデンサーに並列に設けられている。フィードバック制御回路は、動作モードにおいて、前記電流制御素子によって制御された電流をフィードバックし、前記スイッチング電源回路から所望電圧を安定して出力する。
【００２７】
また、フィードバック制御回路は、待機モードにおいて、前記マイクロコンピュータから待機モード信号により、前記電流制御素子の電流を変えることにより、動作モードより大きなフィードバックをかけて、前記スイッチング電源回路の出力電圧を低下させることにより、マイクロコンピュータに必要な最低限必要な電力を確保するとともに、負荷にかかる不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図っている。
【００２８】
たとえば、待機モード信号は、前記平滑コンデンサーに並列に接続された分割抵抗の一方に並列に抵抗を接続する。その結果、電流制御素子にかかる電圧は、上昇することにより、電流制御素子の電流を変化させて、フィードバックの量を大きくしている。
【００２９】
（第５発明）
第５発明のスイッチング電源回路における待機電力低減装置は、第４発明におけるフィードバック制御回路が前記平滑コンデンサーに並列に接続されているとともに、互いに直列に接続されたフォトカプラーと電流制御素子と、前記平滑コンデンサーに並列に接続された電圧検出用分割抵抗と、前記マイクロコンピュータからの信号によりオンするスイッチング素子と、前記スイッチング素子のオンにより、前記電圧検出用分割抵抗の一方と並列に接続する抵抗とから構成されている。
【００３０】
前記電圧検出用分割抵抗の他方の抵抗の電圧レベルは、変化することにより、前記電流制御素子の電流を制御し、前記フォトカプラーの明るさを変えて、フィードバック制御を行う。すなわち、前記電圧検出用分割抵抗の他方の抵抗の電圧レベルは、フォトカプラーの明るさを変えることにより、スイッチング電源回路におけるスイッチングの周期等を変えることで、スイッチング電源回路の電圧を制御している。
【００３１】
（第６発明）
第６発明のスイッチング電源回路における待機電力低減装置は、スイッチング電源回路から複数の所望電圧を得ることができる点、マイクロコンピュータからの待機モード信号により、最高電圧ラインの電圧を検出し、フィードバック制御を行う点、および前記マイクロコンピュータからの待機モード信号により、最高電圧ラインを次の電圧ラインに切り替えている点で、第５発明と異なっている。
【００３２】
前記検出回路は、前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記複数の所望電圧の内の最高電圧を検出する。フィードバック制御回路は、前記検出回路によって検出された電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックする。電圧ライン切替回路は、前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記最高電圧を次の電圧値に切り替える。
【００３３】
第６発明のスイッチング電源回路における待機電力低減装置は、前記検出回路およびフィードバック制御回路により、前記マイクロコンピュータが必要とする最低限必要な電圧にするため、負荷に無駄な電力が消費されない。
【００３４】
（第７発明）
第７発明のスイッチング電源回路における待機電力低減装置は、高い電圧から低い電圧に切り替える電圧ライン切替回路において、電圧切り替え時に発生する電圧上昇を抑えるために、インターバル回路が備えられている。前記インターバル回路は、電圧切り替え時に発生する過電圧が減少した後に前記電圧ライン切替回路によって切り替えている。
【００３５】
（第８発明）
第８発明のスイッチング電源回路における待機電力低減装置は、第６発明と同様に、交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の所望電圧を得ている。マイクロコンピュータは、前記複数の負荷の制御および待機モードにおける制御を行っている。
【００３６】
スイッチング電源回路は、前記複数の負荷および前記マイクロコンピュータに必要な電力を供給する。平滑コンデンサーは、前記スイッチング電源回路に並列に接続されて、スイッチング電源回路の二次コイル電圧を平滑する。電流制御素子は、前記平滑コンデンサーに並列に設けられている。
【００３７】
検出回路は、前記マイクロコンピュータの待機モードによる信号によって、前記複数の所望電圧の内の最高電圧を検出する。フィードバック制御回路は、前記検出回路によって検出された電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックする。
【００３８】
電圧ライン切替回路は、待機モードに切り替える際に発生する電圧の上昇を抑えるために能動状態で動作するスイッチング素子と、前記電圧の低下を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路によって所定の電圧が検出されることにより、前記スイッチング素子をオンにして、最高電圧から次の低い電圧に切り替えられる。すなわち、マイクロコンピュータは、前記次の低い電圧により、最低限の電圧を確保することができるととも、待機モードにおいて、負荷による無駄な電力を消費しない。
【実施例１】
【００３９】
図１は本発明の第１実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。図１において、商用交流電源には、スイッチング電源回路１と、図示されていない前記スイッチング電源回路１のトランスの二次コイルに接続された平滑コンデンサー２と、前記平滑コンデンサー２に並列に接続されたフィードバック制御回路３と、前記スイッチング電源回路１に接続された負荷Ａと、前記スイッチング電源回路１に接続されたレギュレータ４と、前記レギュレータ４によって動作するマイクロコンピュータ５とが接続されている。
【００４０】
スイッチング電源回路１は、図示されていない、一次コイルおよび二次コイルを有するトランスであり、同じく図示されていない、スイッチング回路を備えている。前記平滑コンデンサー２は、前記二次コイル側に並列に接続されて、直流電圧が出力する。
【００４１】
前記フィードバック制御回路３は、前記平滑コンデンサー２に対して、フォトカプラー３３と電流制御素子３４の直列回路が並列に接続されている。また、前記平滑コンデンサー２に対して、電圧検出用分割抵抗３５、３６が並列に接続され、前記電圧検出用分割抵抗３６の電圧で、前記電流制御素子３４の電流が制御されるようになっている。
【００４２】
また、前記フィードバック制御回路３における前記電圧検出用分割抵抗３５には、検出抵抗３７とスイッチング素子３８の直列回路が並列に接続されている。また、前記並列回路は、前記電圧検出用分割抵抗３６と直列に接続されている。前記平滑コンデンサー２等の並列回路には、負荷Ａおよびレギュレータ４がそれぞれ接続されている。前記マイクロコンピュータ５は、前記レギュレータ４によって調整された電圧により動作する。
【００４３】
動作モードにおいて、負荷Ａは、スイッチング電源回路１における電力の供給を受けて動作している。また、前記平滑コンデンサー２によって平滑された電圧は、前記電圧検出用分割抵抗３５、３６によって分割され、前記電圧検出用分割抵抗３６の電圧が電流制御素子３４に印加され、フォトカプラー３３を介して、スイッチング電源回路１にフィードバック制御を行い、出力電圧の安定化を図っている。
【００４４】
待機モードにおいて、前記マイクロコンピュータ５は、待機モード信号を出力し、前記待機モード信号により、スイッチング素子３８をオンし、前記検出抵抗３７と前記電圧検出用分割抵抗３５との並列回路を構成する。前記並列回路は、前記電圧検出用分割抵抗３６における電圧を高くし、たとえば、電流制御素子３４の電流が制御される。
【００４５】
前記フォトカプラー３３は、電流制御素子３４によって制御された電流により明るさが変化する。前記フォトカプラー３３から発光する光は、スイッチング電源回路１における図示されていない受光素子に送られることによりフィードバック制御が行われる。すなわち、待機モードによるマイクロコンピュータ５からの信号は、動作モードの時より大きなフィードバックがかかることにより、スイッチング電源回路１からの出力電圧を低下させ、前記マイクロコンピュータ５が必要とする最低限の電圧に変換する。
【実施例２】
【００４６】
図２は本発明の第２実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。図２において、商用交流電源には、スイッチング電源回路１１と、前記スイッチング電源回路１１の図示されていないトランスの二次コイルに接続された平滑コンデンサー１２と、前記平滑コンデンサー１２に並列に接続された検出電圧切替回路１５および電圧ライン切替回路１６と、前記平滑コンデンサー１２の出力電圧を電圧ライン１を介して接続されている負荷Ｂと、前記二次コイルの一方に接続された平滑コンデンサー１２′に並列に接続されたフィードバック制御回路１３と、検出電圧切替回路１５により電圧ライン１の電圧を検出する検出回路１４と、前記平滑コンデンサー１２′にダイオードと電圧ライン２を介して接続された負荷Ｃと、前記平滑コンデンサー１２′の電圧が電圧ライン３を介して接続された負荷Ｄと、前記電圧ライン２に接続されたレギュレータ１７と、前記レギュレータ１７に接続されたマイクロコンピュータ１８とが接続されている。
【００４７】
前記フィードバック制御回路１３は、前記平滑コンデンサー１２′に対して、フォトカプラー３３、電流制御素子３４、電圧検出用分割抵抗３５、３６、検出抵抗３７、スイッチング素子３８とが第１実施例と同じように接続されている。
【００４８】
動作モードにおいて、電圧ライン２の電圧は、フォトカプラー３３と電流制御素子３４に電流を供給することにより、フィードバックがかかり、全ての電圧ラインの電圧が安定化される。
【００４９】
待機モードにおいて、スイッチング素子１５１から構成された検出電圧切替回路１５は、マイクロコンピュータ１８からの待機信号により、電圧ライン１の電圧が検出回路１４により検出される。検出回路１４は、前記電圧ライン１の電圧を検出することにより、実施例１と同様に、スイッチング電源回路１１にフィードバック制御を行い、動作モードの時より大きなフィードバックをかける。
【００５０】
前記待機モードにおけるフィードバックは、スイッチング電源回路１１からの出力電圧を低下させ、前記マイクロコンピュータ１８が必要とする最低限の電圧に変換する。
【００５１】
前記電圧ライン切替回路１６は、スイッチング素子１６１と、抵抗１６２とコンデンサー１６３から構成されており、マイクロコンピュータ１８からの待機信号により前記スイッチング素子１６１がオンし、電圧ライン１と電圧ライン２の電位を同じにする。
【００５２】
図４は第２実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する過電圧を説明するための図である。図５は第２実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する過電圧が低下した後に電圧ラインを切り替える状態を説明するための図である。図２において、電圧ライン１から電圧ライン２に同時に切り替えた場合、図４に示すように、電圧ライン２に過電圧が発生する。そこで、図２に示すように、マイクロコンピュータ１８からの待機モード信号を抵抗１６２とコンデンサー１６３によってインターバル回路を構成している。
【００５３】
前記インターバル回路は、図５に示すように、前記抵抗１６２とコンデンサー１６３によって、時間を遅らせ、電圧ライン２の電圧が低下してから、切り替えている。電圧ライン３の電圧は、前記フィードバック制御により、電圧ライン１が電圧ライン２の電圧に低下することにより、トランスの二次コイルによる巻き数に比例して図示のように低下する。
【実施例３】
【００５４】
図３は本発明の第３実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。図３において、商用交流電源には、スイッチング電源回路１９と、前記スイッチング電源回路１９の図示されていないトランスの二次コイルに接続された平滑コンデンサー２０と、前記平滑コンデンサー２０に並列に接続された検出電圧切替回路２２および電圧ライン切替回路２４と、前記平滑コンデンサー２０の出力電圧を電圧ライン１を介して接続されている負荷Ｂと、前記二次コイルの一方に接続された平滑コンデンサー２０′に並列に接続されたフィードバック制御回路２１と、検出電圧切替回路２２により電圧ライン１の電圧を検出する検出回路２３と、前記平滑コンデンサー２０′にダイオードと電圧ライン２を介して接続された負荷Ｃと、前記平滑コンデンサー２０′の電圧が電圧ライン３を介して接続された負荷Ｄと、前記電圧ライン２に接続されたレギュレータ２５と、前記レギュレータ２５に接続されたマイクロコンピュータ２６とが接続されている。
【００５５】
前記フィードバック制御回路２１は、前記平滑コンデンサー２０′に対して、フォトカプラー３３、電流制御素子３４、分割抵抗３５、３６、検出抵抗３７、スイッチング素子３８とが第１実施例と同じように接続されている。
【００５６】
動作モードにおいて、電圧ライン２の電圧は、第２実施例と同様に、フォトカプラー３３と電流制御素子３４に電流を供給することにより、フィードバックがかかり、全ての電圧ラインの電圧が安定化される。
【００５７】
待機モードにおいて、スイッチング素子２２１から構成された検出電圧切替回路２２は、マイクロコンピュータ２６からの待機信号により電圧ライン１の電圧が検出回路２３により検出されて、図２と同様に、スイッチング電源回路１９にフィードバックがかかる。待機モードにおけるフィードバックは、動作モードの時より大きくかかることにより、スイッチング電源回路１９からの出力電圧を低下させ、前記マイクロコンピュータ５が必要とする最低限の電圧に変換する。
【００５８】
前記電圧ライン切替回路２４は、平滑コンデンサー２４１と、分割抵抗２４２、２４３と、スイッチング素子２７と、前記スイッチング素子２７を能動状態からオン状態に切り替える電圧検出回路２８とから構成される。
【００５９】
図６は第３実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する電圧の降下を説明するための図である。待機モードにおいて、前記フィードバック制御回路２１によるフィードバックは、図５において、インターバル回路を持たせても、電圧ライン２が一瞬低下する。
【００６０】
第３実施例は、電圧ライン１における瞬間の電圧低下を防止するため、電圧ライン１とＧＮＤとの間に平滑コンデンサー２４１と分割抵抗２４２、２４３との並列回路に対して並列にスイッチング素子２７が設けられている。前記スイッチング素子２７は、前記電圧ライン２が低下するのを抑えるために、その間だけ能動状態で制御する。
【００６１】
電圧検出回路２８は、前記分割抵抗２４３における電圧を検出し、電圧ライン１が電圧ライン２とほぼ同じ電圧を検出した際に、前記スイッチング素子２７をオンして、電圧ライン１と電圧ライン２の電位を同じにする。前記スイッチング素子２７は、能動状態、すなわち、レギュレーションにより、図６に示すように、切り替え時に発生する電圧の変動を改善している。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たとえば、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、図１から図３におけるブロック構成図、スイッチング電源回路、スイッチング素子、フォトカプラー、電流制御素子等は、公知または周知のものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。（実施例１）
【図２】本発明の第２実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。（実施例２）
【図３】本発明の第３実施例で、待機電力の低減を図ることができるスイッチング電源回路における待機電力低減装置を説明するための図である。（実施例３）
【図４】第２実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する過電圧を説明するための図である。
【図５】第２実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する過電圧が低下した後に電圧ラインを切り替える状態を説明するための図である。
【図６】第３実施例における電圧ラインの切り替えにより発生する電圧の降下を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
１、１１、１９・・・スイッチング電源回路
１４、２３・・・検出回路
１５、２２・・・検出電圧切替回路
１５１・・・スイッチング素子
１６、２４・・・電圧ライン切替回路
１６１・・・スイッチング素子
１６２・・・抵抗
１６３・・・コンデンサー
２、１２、１２′、２０、２０′・・・平滑コンデンサー
２４１・・・平滑コンデンサー
２４２、２４３・・・分割抵抗
２７・・・スイッチング素子（トランジスタ）
２８・・・電圧検出回路
３、１３、２１・・・フィードバック制御回路
３３・・・フォトカプラー
３４・・・電流制御素子
３５、３６・・・電圧検出用分割抵抗
３７・・・検出抵抗
３８・・・スイッチング素子
４、１７、２５・・・レギュレータ
５、１８、２６・・・マイクロコンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより所望の電圧を得るスイッチング電源回路における待機電力低減方法において、
マイクロコンピュータからの待機モード信号により、動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックし、
待機モードにおいて、前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に前記スイッチング電源回路の電圧を低下させ、
前記低下された電圧により前記マイクロコンピュータを動作させるとともに、前記負荷にかかる不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることを特徴とするスイッチング電源回路における待機電力低減方法。
【請求項２】
交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路における待機電力低減方法において、
マイクロコンピュータからの待機モード信号で出力電圧の中で最も高い電圧ラインの電圧を検出し、
前記検出された電圧信号で動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックし、
待機モードにおいて、前記最も高い電圧ラインの電圧を前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に低下させ、
前記低下された電圧ラインで前記マイクロコンピュータを動作させるとともに、前記負荷にかかる不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることを特徴とするスイッチング電源回路における待機電力低減方法。
【請求項３】
前記負荷に接続する電圧ライン切り替え時に発生する電圧上昇および低下を抑えるために、切り替え時に発生する電圧変動をレギュレーションさせることを特徴とする請求項２に記載されたスイッチング電源回路における待機電力低減方法。
【請求項４】
交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、所望の電圧を得るスイッチング電源回路における待機電力低減装置において、
負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、
前記負荷および前記マイクロコンピュータに必要なスイッチング電源回路と、 前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、
前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、
前記電流制御素子によって制御された電流をフィードバックするフィードバック制御回路と、
マイクロコンピュータからの待機モード信号により、動作モードと異なる電流変化を与えるとともに、前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に前記スイッチング電源回路の電圧を低下させるスイッチング素子と、
を少なくとも備えていることを特徴とするスイッチング電源回路における待機電力低減装置。
【請求項５】
前記フィードバック制御回路は、
前記平滑コンデンサーに並列に接続されているとともに、互いに直列に接続されたフォトカプラーおよび電流制御素子と、
前記平滑コンデンサーに並列に接続された電圧検出用分割抵抗と、
前記マイクロコンピュータからの待機モード信号によりオンするスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のオンにより、前記電圧検出用分割抵抗の一方の抵抗と並列に接続される抵抗と、
前記電圧検出用分割抵抗の他方の抵抗の電圧レベルが変化することにより、前記電流制御素子の電流を制御し、前記フォトカプラーの明るさを変えることにより、フィードバック制御を行うことを特徴とする請求項４に記載されたスイッチング電源回路における待機電力低減装置。
【請求項６】
交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路における待機電力低減装置において、
複数の負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、
前記複数の負荷および前記マイクロコンピュータに必要な電力を供給するスイッチング電源回路と、
前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、
前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、
前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記複数の電圧ラインの内の最高電圧を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出された前記電圧ラインの電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックするフィードバック制御回路と、
前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記最高電圧を次の電圧値に切り替える電圧ライン切替回路と、
を少なくとも備えていることを特徴とするスイッチング電源回路における待機電力低減装置。
【請求項７】
前記電圧ライン切替回路は、電圧切り替え時に発生する電圧上昇を抑えるためのインターバル回路を備えていることを特徴とする請求項６に記載されたスイッチング電源回路における待機電力低減装置。
【請求項８】
交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路における待機電力低減装置において、
複数の負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、
前記複数の負荷および前記マイクロコンピュータに必要な電力を供給するスイッチング電源回路と、
前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、
前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、
前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記複数の電圧ラインの内の最高電圧を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出された電圧ラインの電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックするフィードバック制御回路と、
待機モードに切り替える際に発生する電圧の上昇を抑えるために能動状態で動作するスイッチング素子と、前記電圧の低下を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路によって所定の電圧が検出されることにより、前記スイッチング素子をオンにして電圧の降下を抑える電圧ライン切替回路と、
を少なくとも備えていることを特徴とするスイッチング電源回路における待機電力低減装置。
【請求項１】
交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより所望の電圧を得るスイッチング電源回路における待機電力低減方法において、
マイクロコンピュータからの待機モード信号により、動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックし、
待機モードにおいて、前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に前記スイッチング電源回路の電圧を低下させ、
前記低下された電圧により前記マイクロコンピュータを動作させるとともに、前記負荷にかかる不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることを特徴とするスイッチング電源回路における待機電力低減方法。
【請求項２】
交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路における待機電力低減方法において、
マイクロコンピュータからの待機モード信号で出力電圧の中で最も高い電圧ラインの電圧を検出し、
前記検出された電圧信号で動作モードと異なる電流変化をスイッチング電源回路にフィードバックし、
待機モードにおいて、前記最も高い電圧ラインの電圧を前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に低下させ、
前記低下された電圧ラインで前記マイクロコンピュータを動作させるとともに、前記負荷にかかる不必要な電力の低減およびスイッチングロスの低減を図ることを特徴とするスイッチング電源回路における待機電力低減方法。
【請求項３】
前記負荷に接続する電圧ライン切り替え時に発生する電圧上昇および低下を抑えるために、切り替え時に発生する電圧変動をレギュレーションさせることを特徴とする請求項２に記載されたスイッチング電源回路における待機電力低減方法。
【請求項４】
交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、所望の電圧を得るスイッチング電源回路における待機電力低減装置において、
負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、
前記負荷および前記マイクロコンピュータに必要なスイッチング電源回路と、 前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、
前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、
前記電流制御素子によって制御された電流をフィードバックするフィードバック制御回路と、
マイクロコンピュータからの待機モード信号により、動作モードと異なる電流変化を与えるとともに、前記マイクロコンピュータの最低限必要な電圧に前記スイッチング電源回路の電圧を低下させるスイッチング素子と、
を少なくとも備えていることを特徴とするスイッチング電源回路における待機電力低減装置。
【請求項５】
前記フィードバック制御回路は、
前記平滑コンデンサーに並列に接続されているとともに、互いに直列に接続されたフォトカプラーおよび電流制御素子と、
前記平滑コンデンサーに並列に接続された電圧検出用分割抵抗と、
前記マイクロコンピュータからの待機モード信号によりオンするスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のオンにより、前記電圧検出用分割抵抗の一方の抵抗と並列に接続される抵抗と、
前記電圧検出用分割抵抗の他方の抵抗の電圧レベルが変化することにより、前記電流制御素子の電流を制御し、前記フォトカプラーの明るさを変えることにより、フィードバック制御を行うことを特徴とする請求項４に記載されたスイッチング電源回路における待機電力低減装置。
【請求項６】
交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路における待機電力低減装置において、
複数の負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、
前記複数の負荷および前記マイクロコンピュータに必要な電力を供給するスイッチング電源回路と、
前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、
前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、
前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記複数の電圧ラインの内の最高電圧を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出された前記電圧ラインの電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックするフィードバック制御回路と、
前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記最高電圧を次の電圧値に切り替える電圧ライン切替回路と、
を少なくとも備えていることを特徴とするスイッチング電源回路における待機電力低減装置。
【請求項７】
前記電圧ライン切替回路は、電圧切り替え時に発生する電圧上昇を抑えるためのインターバル回路を備えていることを特徴とする請求項６に記載されたスイッチング電源回路における待機電力低減装置。
【請求項８】
交流電源を一次コイルおよび二次コイルにより変圧した後、平滑コンデンサーにより、複数の電圧ラインを所望電圧に変換するスイッチング電源回路における待機電力低減装置において、
複数の負荷の制御および待機モードにおける制御を行うマイクロコンピュータと、
前記複数の負荷および前記マイクロコンピュータに必要な電力を供給するスイッチング電源回路と、
前記スイッチング電源回路に並列に接続された平滑コンデンサーと、
前記平滑コンデンサーに並列に設けられた電流制御素子と、
前記マイクロコンピュータの待機モード信号によって、前記複数の電圧ラインの内の最高電圧を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出された電圧ラインの電圧により制御される前記電流制御素子の電流変化をフィードバックするフィードバック制御回路と、
待機モードに切り替える際に発生する電圧の上昇を抑えるために能動状態で動作するスイッチング素子と、前記電圧の低下を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路によって所定の電圧が検出されることにより、前記スイッチング素子をオンにして電圧の降下を抑える電圧ライン切替回路と、
を少なくとも備えていることを特徴とするスイッチング電源回路における待機電力低減装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−７４８６３（Ｐ２００６−７４８６３Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５２５８２（Ｐ２００４−２５２５８２）
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（０００１７４４２６）阪神エレクトリック株式会社 (291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（０００１７４４２６）阪神エレクトリック株式会社 (291)
【Ｆターム（参考）】
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