直流変換器
【目的】 第１及び第２の負荷１２、１８に異なる電圧を供給するように構成された直流変換器の構成を簡単にする。
【構成】 直流電源端子３と第１の負荷（ＴＶ主回路）１２との間にトランス６の１次巻線７を介してトランジスタＱ1 を接続する。トランジスタＱ1 の出力ラインとグランドとの間に平滑用コンデンサ１３を接続する。トランスの２次巻線８に整流平滑回路１６を介して第２の負荷（リモコン受信回路）１８を接続する。トランス６の３次巻線９をトランジスタＱ1 のベースに接続してトランジスタＱ1 を正帰還駆動する。トランジスタＱ1 のベースに第１及び第２の電圧制御回路１９、２０を接続する。第１の負荷１２に電力を供給する時にはトランジスタＱ1 をチョッパ動作させる。第１の負荷１２に電力を供給しない時にはトランジスタＱ1 のエミッタをグランドに接続してフライバック・コンバータ回路を形成して第２の負荷１８のみに電力を供給する。
【構成】 直流電源端子３と第１の負荷（ＴＶ主回路）１２との間にトランス６の１次巻線７を介してトランジスタＱ1 を接続する。トランジスタＱ1 の出力ラインとグランドとの間に平滑用コンデンサ１３を接続する。トランスの２次巻線８に整流平滑回路１６を介して第２の負荷（リモコン受信回路）１８を接続する。トランス６の３次巻線９をトランジスタＱ1 のベースに接続してトランジスタＱ1 を正帰還駆動する。トランジスタＱ1 のベースに第１及び第２の電圧制御回路１９、２０を接続する。第１の負荷１２に電力を供給する時にはトランジスタＱ1 をチョッパ動作させる。第１の負荷１２に電力を供給しない時にはトランジスタＱ1 のエミッタをグランドに接続してフライバック・コンバータ回路を形成して第２の負荷１８のみに電力を供給する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビ受像機、ビデオ機器、オーディオ機器等の直流電源回路に使用するための直流変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビ受像機の電源回路は、動作時の電圧を供給するための主電源回路と、リモコン用の補助電源回路とを有する。スタンバイ（待機）時には電力損失の低減及び安全性の確保のために主電源回路は実質的に非動作になる。なお、主電源回路はチョッパ回路又はフライバック・コンバータ回路等に構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、主電源回路と補助電源回路とを完全に独立して設けると、装置が大型になるのみならず、コスト高になる。この問題を解決するために主電源回路の一部を利用して補助電源回路を設けることもある。しかし、電圧制御や主電源を切離して安全性も確保するために複数の回路部品が必要になり、回路構成の十分な簡略化が達成されていない。
【０００４】そこで、本発明の目的は第１及び第２の出力端子を有し、且つ第１の出力端子の電圧を実質的に零又は低くするように形成された直流変換器の構成の簡略化及び低コスト化を達成することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上目的を達成するための請求項１の発明は、直流電源端子と、第１及び第２の出力端子と、１次、２次、及び３次巻線を有するトランスと、トランジスタと、平滑用コンデンサと、補助整流平滑用回路と、電圧制御回路と、切替装置とを有し、前記直流電源端子と前記第１の出力端子との間に前記トランジスタと前記１次巻線との直列回路が接続され、前記平滑用コンデンサは前記第１の出力端子とグランド（共通端子）との間に接続され、前記補助整流平滑回路は前記２次巻線と前記第２の出力端子との間に接続され、前記３次巻線は前記トランジスタのベ−ス・エミッタ間に対して並列に接続され、前記電圧制御回路は前記第１の出力端子に第１の電圧を得、前記第２の出力端子に第２の電圧を得るように構成され、前記切替装置は前記第１の出力端子に前記第１の電圧を得る時に前記トランスの蓄積エネルギ−を前記平滑用コンテンサに対して放出するための蓄積エネルギ−放出回路を形成し、前記第１の出力端子の電圧を前記第１の電圧よりも低い値又は零にする時に前記平滑用コンデンサを直接又は抵抗を介して短絡すると共に前記蓄積エネルギ−放出回路を前記平滑用コンデンサから切り離すように形成されていることを特徴とする直流変換器に係わるものである。上記目的を達成するための請求項２の発明は、直流電源端子と、第１及び第２の出力端子と、１次、２次、３次及び４次巻線を有するトランスと、トランジスタと、平滑用コンデンサと、補助整流平滑回路と、起動抵抗と、第１及び第２の電圧制御回路と、逆流阻止用ダイオードと、切替装置とを有し、前記トランジスタのコレクタが前記１次巻線を介して前記電源端子に接続され、前記トランジスタのエミッタは前記第１の出力端子に接続され、前記平滑用コンデンサは前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続され、前記補助整流平滑回路は前記２次巻線と前記第２の出力端子との間に接続され、前記起動抵抗は前記電源端子と前記トランジスタのベースとの間に接続され、前記３次巻線は前記トランジスタのベース・エミッタ間に対して並列に接続され、前記４次巻線は前記逆流阻止用ダイオードと前記切替装置とを介して前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続され、前記第１の電圧制御回路は前記第１の出力端子とグランドとの間の第１の出力電圧を検出する回路と前記第１の電圧を一定に制御する手段とを有して前記トランジスタのベースに接続され且つ前記第１の出力端子に前記第１の出力電圧を得る時に電圧制御動作が生じるように形成され、前記第２の電圧制御回路は前記第２の出力端子の第２の出力電圧を一定に制御する手段を有して前記トランジスタのベースに接続され且つ前記第１の出力端子の電圧を零又は低くする時に前記第２の出力電圧を一定にするための制御動作が生じるように形成され、前記切替装置は前記第１の出力端子に前記第１の出力電圧を得る時に前記４次巻線を前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続し、前記第１の出力端子の電圧を実質的に零又は低い値にする時に前記４次巻線を前記トランジスタのエミッタとグランドとの間から切り離すと共に前記トランジスタのエミッタをグランドに接続するように構成されていることを特徴とする直流変換器に係わるものである。
【０００６】
【発明の作用及び効果】本発明においては、第１の出力端子が第１の出力電圧を要求している時にチョッパ回路の動作になり、第１の出力端子が第１の出力電圧を要求していない時にはフライバックコンバ−タの動作になる。従って、１つのトランジスタによって２種類の回路動作が可能になる。第２の出力端子のみに所望の出力電圧が要求されている時にトランジスタのチョッパ動作をそのまま継続させると、比較的大きな電力損失が生じるのみでなく、安全性の上からも好ましくない。本発明では第２の出力端子のみに出力電圧が要求されている時には第１の出力端子がグランドに接続され、トランジスタがフライバックコンバ−タとして動作する。従って、１つのトランジスタによってチョッパ動作とフランバックコンバ−タ動作との両方を行うことが可能になり、装置の小型化及び低コスト化が達成される。される。請求項２に示すように構成すると、チョッパ−動作とフライバックコンバ−タ動作とがより確実に得られる。
【０００７】
【第１の実施例】次に、図１〜図３を参照して本発明の第１の実施例に係わるテレビ受像機の電源回路の直流変換器を説明する。図１において、交流電源端子１には整流平滑回路から成る直流電源２が接続されている。直流電源２は例えば３００Ｖの電源端子３とグランド端子４とを有する。電源端子３にはトランス６の１次巻線７の一端が接続されている。トランス６は相互に電磁結合された補助電源用の２次巻線８と、トランジスタ駆動用の３次巻線９と、蓄積エネルギー放出用の４次巻線１０とを有する。１次巻線７の他端はＮＰＮ型の第１のトランジスタＱ1 のコレクタに接続され、この第１のトランジスタＱ1 のエミッタは第１の出力端子１１に接続されている。第１の出力端子１１とグランド端子４との間にはＴＶ受像機の主回路から成る第１の負荷（主負荷）が接続されている。トランジスタＱ1 のエミッタとグランド端子４との間には平滑用コンデンサ１３が接続されている。
【０００８】２次巻線８にはダイオード１４とコンデンサ１５とから成る整流平滑回路１６を介して第２の出力端子１７が接続されている。第２の出力端子１７とグランドとの間にはＴＶ受像機のリモコン受信回路から成る第２の負荷（補助負荷）１８が接続されている。従って、第２の出力端子１７の電圧は第１の出力端子１１の電圧よりも大幅に低い。
【０００９】第１のトランジスタＱ1 は、第１及び第２の負荷１２、１８の両方に電力を供給する場合にチョッパ動作する。一方、第２の負荷１８のみに電力を供給する場合には、トランスを有するフライバックコンバータとして動作する。上記２つの動作を行うために、第１及び第２の電圧制御回路１９、２０が設けられている。また、第１のトランジスタＱ1 を正帰還駆動するために、３次巻線９の一端がコンデンサ２１と抵抗２２を介して第１のトランジスタＱ1 のベースに接続され、この３次巻線９の他端が第１のトランジスタＱ1 のエミッタに接続されている。
【００１０】トランス６の４次巻線１０は第１のトランジスタＱ1 のオン期間にトランス６に蓄積されたエネルギーを第１の負荷１２及び平滑用コンデンサ１３に放出するために、逆流阻止用ダイオード２３と切替装置２４の接点ａとを介して第１のトランジスタＱ1 のエミッタとグランド端子４との間に接続されている。
【００１１】切替装置２４は第１及び第２の固定接点ａ、ｂと可動接点ｃとリレーコイル２５とから成り、駆動回路２６によってコイル２５に電流を流した時に接点ａと接点ｂが切替わるように構成されている。第１の固定接点ａは４次巻線１０に接続され、第２の固定接点ｂは電流制限用抵抗２７を介してグランド端子４に接続され、可動接点ｃは第１のトランジスタＱ1 のエミッタに接続されている。なお、トランジスタＱ1 の電流制限が不要の時には抵抗２７は省くことができる。駆動回路２６は接点ａ、ｂをオン・オフ制御するためのスイッチ回路を含み、リモートコントロール装置等の指令に応答して接点ａ、ｂをオン・オフ制御する。
【００１２】この直流変換器は自励型に構成されているので、電源端子３と第１のトランジスタＱ1 のベースとの間に起動抵抗２８が接続されている。
【００１３】第１の電圧制御回路１９は第１の出力端子１１の電圧を一定に制御するためのものであるから、第１の出力端子１１とグランド端子４との間に接続され、この出力ライン２９が制御用の第２のトランジスタＱ2 のベースに接続されている。ＰＮＰ型の第２のトランジスタＱ2 のエミッタは第１のトランジスタＱ1 のベースに接続され、このコレクタは第１のトランジスタＱ1 のエミッタに接続されている。従って、第２のトランジスタＱ2 は第１のトランジスタＱ1 のベース電流のバイパスとして働く。第１の電圧制御回路１９は図２に具体的に示すように、電圧検出用抵抗３０、３１と、ＮＰＮ型の誤差増幅用トランジスタ３２と、定電圧源を形成するためのツエナーダイオード３３及び抵抗３４と、電流制限用抵抗３５とから成る。電圧検出回路を形成する抵抗３０、３１は第１の出力端子１１とグランド端子４との間に接続され、これ等の分圧点がトランジスタ３２のベースに接続されている。トランジスタ３２のエミッタはツエナーダイオード３３のカソードに接続され、コレクタは抵抗２９を介して第２のトランジスタＱ2 のベースに接続されている。ツエナーダイオード３３のアノードはグランド端子４に接続され、カソードは抵抗３４を介して第１の出力端子１１に接続されている。
【００１４】第２の電圧制御回路２０はコンデンサ３６とダイオード３７とツエナーダイオード３８と抵抗３９とから成る。コンデンサ３６の一端はダイオード３７を介して３次巻線９の一端に接続され、コンデンサ３６の他端は３次巻線９の他端に接続されている。コンデンサ３６とダイオード３７の接続点４０とトランジスタＱ2 のベースとの間にツエナーダイオード３８が接続されている。抵抗３９はコンデンサ３６に並列に接続されている。
【００１５】
【動作】リモートコントローラ（図示せず）によってＴＶ受像機の第１の負荷１２をオンにするための信号を発生させると、リモコン回路から成る第２の負荷１８がこれに応答し、リレー駆動回路２６は可動接点ｃを第１の固定接点ａに接続する。図２は第１の固定接点ａをオンにした場合の動作に関係する部分を図１から抽出して示す。まず、起動抵抗２８を介して第１のトランジスタＱ1 のベース電流が流れ、これにより、トランスの１次巻線７にも電流が流れ、２次巻線９に黒丸で示す極性に電圧が発生する。この２次巻線９の電圧によってコンデンサ２１と抵抗２２とトランジスタＱ1 のベース・エミッタ間とを通って２次巻線９に戻る閉回路に正帰還動作で電流が流れ、トランジスタＱ1 のオンが維持される。トランジスタＱ1 のコレクタ電流はトランスの１次巻線７がインダクタンスを有するので傾斜を有して徐々に増大する。第１のトランジスタＱ1 のコレクタ電流ＩC はこのベース電流ＩB に第１のトランジスタＱ1 の増幅率ｈFEを乗算した値である。ベース電流ＩB はほぼ一定とみなされるので、コレクタ電流ＩC がＩB ×ｈFEに達した後は第１のトランジスタＱ1 の飽和オン動作状態を維持することができなくなり、第１のトランジスタＱ1 のコレクタ・エミッタ間の電圧が増大し、逆に１次巻線７の電圧は減少し、同時に３次巻線９の電圧も減少し、第１のトランジスタＱ1 は急速にオフになる。
【００１６】第１のトランジスタＱ1 のオン期間には平滑用コンデンサ１３及び第１の負荷１２に第１のトランジスタＱ1 を通って電流が流れると共に、トランス６にもエネルギーが蓄積される。第１のトランジスタＱ1 がオフになると、トランス６の蓄積エネルギーが２次巻線８から整流平滑回路１６及び第２の負荷１８に放出されると共に、４次巻線１０から平滑用コンデンサ１３及び第１の負荷１２に放出される。なお、第１のトランジスタＱ1 のオフ期間には３次巻線９の電圧によって第１のトランジスタＱ1 のベース・エミッタ間が逆バイアスされている。
【００１７】トランス６の磁気エネルギーの放出が終了すると、トランス６の漏れインダクタンスにより３次巻線９に第１のトランジスタＱ1 のベース・エミッタ間を順バイアスする向きの電圧が発生して駆動電流（ベース電流）が第１のトランジスタＱ1 に供給され、同時に抵抗２８を通して起動電流が供給され、第１のトランジスタＱ1 は急速にオンになる。その後は同一の動作が繰返され、第１のトランジスタＱ1 がオン・オフする。
【００１８】図２の状態において、第１の出力端子１１の電圧が所定値よりも高くなると、この分圧値とツエナーダイオード３３で与えられる基準電圧との差に対応する電流がトランジスタ３２のコレクタに流れる。即ち、第２のトランジスタＱ2 のベース電流が大きくなり、第２のトランジスタＱ2 のエミッタ・コレクタ間の抵抗が小さくなり、３次巻線９及び抵抗２８から第１のトランジスタＱ1 のベースに流れる電流の第２のトランジスタＱ2 へのバイパス量が増大し、第１のトランジスタＱ1 ののこぎり波又は三角波状に流れるコレクタ電流のピーク値が小さくなり、且つオン時間幅が狭くなり、第１の出力端子１１の電圧が所定値に向って低下する。第１の出力端子１１の電圧が所定値よりも低くなった時には上述と逆の動作が生じる。
【００１９】第２の負荷１８に対する電力供給回路には特別な定電圧制限回路が設けられていない。しかし、整流平滑回路１６のダイオード１４が第１のトランジスタＱ1のオフ期間にオンになる極性に決定され、且つ第１のトランジスタＱ1 のオフ期間にトランス６の各巻線８、９、１０に一定の電圧が得られるように構成されているので、第２の出力端子１７に一定の電圧を得ることができる。即ち、第１の固定接点ａがオンになつているため、第１のトランジスタＱ1 のオフ期間には定電圧化された平滑用コンデンサ１３の電圧が４次巻線１０に印加され、２次巻線８に定電圧化された電圧が誘起し、第２の負荷１８に定電圧を供給することができる。
【００２０】なお、第１のトランジスタＱ1 のオフ期間に第２の電圧制御回路２０のコンデンサ３６が３次巻線９の電圧によってほぼ一定値に充電される。ツエナーダイオード３８のツエナー電圧をコンデンサ３６の充電電圧よりも１〜２Ｖ高く設定すると、第１のトランジスタＱ1 のオン期間にツエナーダイオード３８が非導通に保たれ、第２の電圧制御回路２０は電圧制御に無関係になる。
【００２１】ＴＶ受像機の主回路から成る第１の負荷１２をオフにし、リモコン受信回路から成る第２の負荷１８のみに電力を供給するスタンバイモード時には、例えばリモコン制御によって切替装置２４における第２の固定接点ｂに可動接点ｃを投入する。これにより、第１の負荷１２、平滑用コンデンサ１３、４次巻線１０、及び第１の電圧制御回路１９が図１の回路から切離されたと等価な図３の回路になる。図３の回路はフライバックコンバータ回路であり、以下に説明するように動作する。第１のトランジスタＱ1 のエミッタは比較的小さい抵抗２７を介してグランド端子４に接続されるので、エミッタの電位はグランドに近い値又は極めて低い値になり、図２に示した第１の電圧制御回路１９における検出電圧値が低下するので、第１の電圧制御回路１９は実質的に切離された状態になる。
【００２２】第１の電圧制御回路１９による第１のトランジスタＱ1 の制御が行われない状態では、第１のトランジスタＱ1 のオン期間が第１の電圧制御回路１９が動作していた時のオン期間よりも長くなり、２次巻線８及び３次巻線９の第１のトランジスタＱ1 のオン期間の電圧（以下、オン電圧と言う）及び第１のトランジスタＱ1 のオフ期間の電圧（以下、オフ電圧と言う）の平均値が図２のチョッパ回路の時のそれ等よりも上昇する。この結果、図３のフライバックコンバータ動作時における第２の電圧制御回路２０のコンデンサ３６の充電電圧が図２のチョッパ動作時のそれよりも高くなる。コンデンサ３６の電圧ＶC が上昇し、このコンデンサ電圧ＶC がツエナーダイオード３８のツエナー電圧ＶZ と第２のトランジスタＱ2 のベース・コレクタ間順方向電圧ＶBCとの和よりも大きくなると、ツエナーダイオード３８が導通し、コンデンサ３６と第２のトランジスタＱ2 のコレクタ・ベース間とツエナーダイオード３８とから成る閉回路に電流が流れ、第２のトランジスタＱ2 がオン状態になる。
【００２３】第１のトランジスタＱ1 のオン期間に蓄えられたトランス６のエネルギーの放出が終了すると、３次巻線９に反対の極性の電圧が発生し、３次巻線９とコンデンサ２１と抵抗２２とトランジスタＱ1 のベース・エミッタ間とから成る閉回路で第１のトランジスタＱ1 のベース電流が流れる。この時、第２のトランジスタＱ2 がオンしているので、３次巻線９とコンデンサ２１と抵抗２２と第２のトランジスタＱ2 のエミッタ・ベース間とツエナーダイオード３８とコンデンサ３６とから成る閉回路で第２のトランジスタＱ2 のベース電流が流れる。第２のトランジスタＱ2 にベース電流が流れると、このベース電流に電流増幅率を乗算した値のコレクタ電流が第２のトランジスタＱ2 に流れる。この第２のトランジスタＱ2 は第１のトランジスタＱ1 の駆動電流のバイパスとして働き、この第２のトランジスタＱ2 にバイパスした分だけ第１のトランジスタＱ1 のベース電流が減少し、第１のトランジスタＱ1 ののこぎり波状のコレクタ電流のピーク値が低くなり、且つオン時間幅も狭くなる。
【００２４】第１のトランジスタＱ1 のオン時間幅が狭くなると、２次巻線８及び３次巻線９のオン電圧及びオフ電圧の平均値が低下する。コンデンサ３６の電圧が基準値よりも低下すると、第２のトランジスタＱ2 のベース電流が低下し、第１のトランジスタＱ1 の駆動電流のバイパス量が少なくなり、第１のトランジスタＱ1 のコレクタ電流のピーク値及びオン時間幅が大きくなり、第２の出力端子１７の電圧及びコンデンサ３６の電圧を上昇させる動作が生じる。第２の電圧制御回路２０のコンデンサ３６の電圧は、第２の負荷１８のための整流平滑回路１６のコンデンサ１５の電圧に対応している。即ち、第１のトランジスタＱ1 のオフ期間にはダイオード１４がオンであるからコンデンサ１５の電圧が２次巻線８に印加され、これに対応した電圧が３次巻線９に得られ、これがコンデンサ３６に充電される。従って、コンデンサ３６の電圧は第２の出力端子１７の電圧を示していることになる。これはコンデンサ３６の電圧が一定になるように制御すれば。スタンバイ時において第２の出力端子１７の電圧を一定にすることができることを意味する。
【００２５】上述から明らかなように、本実施例によれば、１つのトランジスタＱ1 を使用して第１及び第２の出力端子１１、１７の電圧を安定化させることができる。また、スタンバイ時に、第１の負荷１２に対して高い電圧が印加されることを阻止して安全性を高め且つ電力損失を低減することができる。また、簡単な回路で第１の電圧制御回路１９に基づくチョッパ動作と第２の電圧制御回路２０によるフライバックコンバータ動作との両方を行うことができる。
【００２６】
【第２の実施例】次に、図４を参照して第２の実施例の直流変換器を説明する。但し、図４において図１と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図４の直流変換器は図１の切替装置２４を変形した他は図１と同一に構成されている。図４の切替装置では、エネルギー放出用の４次巻線１０の一端と第１のトランジスタＱ1 のエミッタとの間にはスイッチを設けずに、この他端とグランド端子４との間に切替装置２４ａを設けている。この切替装置２４ａの可動接点ｃは固定接点ａに対してチョッパ動作の時にのみ接触する。また、図１の切替装置２４の第２の固定接点ｂの代りに図４ではトランジスタＱ3 が第１のトランジスタＱ1 のエミッタとグランド端子４との間に設けられ、このベースがダイオード４１と抵抗４２を介して電源端子３に接続されている。またトランジスタＱ3 をオン・オフするためにこのベースとグランド端子４との間に切替装置２４ａが接続されている。
【００２７】図４の回路で第１及び第２の負荷１２、１８に電力を供給する時には、切替装置２４ａをオンにする。これにより、４次巻線１０によってエネルギーを放出するための回路が形成され、また第３のトランジスタＱ3 がオフになるために第１のトランジスタＱ1 のエミッタがグランドから開放される。図４の第１の負荷１２に対する電力供給を停止し、第２の負荷１８のみに電力を供給する時には切替装置２４ａをオフにする。これにより、第３のトランジスタＱ3 がオンになり、第１のトランジスタＱ1 のエミッタがグランド端子４に実質的に接続され、第１の負荷１２が切離される。上記以外の動作は図１と同一であるので、同一の作用効果が得られる。
【００２８】
【第３の実施例】次に、図５を参照して第３の実施例の直流変換器を説明する。但し、図５において図１と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図５では図１の第２のトランジスタＱ2 に相当するものが設けられていない。従って、第１の電圧制御回路１９の出力ライン２９が第１のトランジスタＱ1 のベースに直接に接続されている。また、ツエナーダイオード３８のカソードも第１のトランジスタＱ1 のベースに直接に接続されている。従って、図５ではフライバック・コンバータ動作時にコンデンサ３６の電圧がツエナーダイオード３８の電圧になるように第１のトランジスタＱ1 が制御される。また、図５ではフライバック・コンバータ動作時に第１のトランジスタＱ1 のベース電流のバイパスが３次巻線９とコンデンサ２１と抵抗２２とツエナーダイオード３８とコンデンサ３６の閉回路で生じる。なお、第１のトランジスタＱ1 のエミッタの出力ラインにダイオードＤ1 が接続されている。その他は図１と同一であるので、同一の作用効果を有する。
【００２９】
【第４の実施例】次に、図６を参照して第４の実施例の直流変換器を説明する。但し、この直流変換器の大部分は図１と同一であるので、図６には図１の回路を変形した部分とこれに直接に関係する部分のみを示す。図６の回路は図１の切替装置２４を電子化切替装置２４ｂに変形したものであり、その他は図１と同一に構成されている。電子化切替装置２４ｂは第３、第４及び第５のトランジスタＱ3 、Ｑ4 、Ｑ5と第１、第２及び第３の抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 とから成る。第３のトランジスタＱ3 は抵抗Ｒ1 を介して第１のトランジスタＱ1 のエミッタとグランド端子４との間に接続されている。４次巻線１０は第４のトランジスタＱ4 を介して第１のトランジスタＱ1 のエミッタに接続されている。第３のトランジスタＱ3 と第４のトランジスタＱ4 とを互いに反対動作させるために第４のトランジスタＱ4 のベースとグランドとの間に抵抗Ｒ3 を介して第５のトランジスタＱ5 が接続され、このベースと第３のトランジスタＱ3 のコレクタとの間に抵抗Ｒ2 が接続されている。図１の第１の負荷１２を駆動する時には図６の第３のトランジスタＱ3がオフ、第４のトランジスタＱ4 がオンになる。図１の第１の負荷１２が非駆動の時には第３のトランジスタＱ3 をオン、第４のトランジスタＱ4 をオフにする。この動作は第３のトランジスタＱ3 のベースに制御されたリモートコントロールにするオン・オフ駆動回路２６ａによって達成される。
【００３０】
【第５の実施例】次に、図７の第５の実施例の直流変換器を説明する。但し、図７及び後述する図８において図１R>１と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施例ではトランス６の１次巻線７がトランジスタＱ1 の第１の出力端子１１との間に接続されている。従って、１次巻線７は平滑用リアクトルとして働いている。１次巻線７がトランジスタＱ1 の出力側であるので、図１のエネルギ−放出用の４次巻線１０は省かれている。
【００３１】電圧制御を行うために１次巻線７に対してダイオ−ドＤ1 を介して並列にコンデンサＣ1 が接続されている。このコンデンサＣ1 は出力電圧の情報を保持する。コンデンサＣ1 の電圧に基づいてトランジスタＱ1 を制御するための電圧制御回路１００は、抵抗Ｒ11〜Ｒ14とトランジスタＱ11、Ｑ12とツェナ−ダイオ−ドＺＤ1 とから成る。抵抗Ｒ11、Ｒ12はコンデンサＣ1 の電圧を分圧してトランジスタＱ11のベ−スに与える。トランジスタＱ11はツェナ−ダイオ−ドＺＤ1 の基準電圧と検出電圧との差に対応する出力を発生する。トランジスタＱ12は主トランジスタＱ1 のベ−ス・エミッタ間に接続され、前段のトランジスタＱ11から得られる誤差出力に応答して主トランジスタＱ１のベ−ス電流をバイパス制御する。
【００３２】図７の回路も図１と同様な作用効果を有する。また、この回路は電圧制御回路１００をチョッパ動作とフライバックコンバ−タ動作の両方に兼用できる利点を有する。
【００３３】
【第６の実施例】図８の第６の実施例の直流変換器は、図７と同様にトランス６の１次巻線７が主トランジスタＱ1 と第１の出力端子１１との間に接続されている。電圧制御回路１９は図２の電圧制御回路１９のトランジスタ３２のコレクタに発光ダイオ−ドＬＥＤを付加した構成に成っている。ＬＥＤに光結合されたホトトランジスタＱ22はツェナ−ダイオ−ド３８に並列に接続されている。図８の回路も図１と同様の作用効果を有する。
【００３４】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なものである。
（１） 図６の電子化された切替装置２４ｂを図９及び図１０に示す回路に変形することができる。図９及び図１０１０においてもチョッパ動作時には第３のトランジスタＱ3 がオフに制御され、第４のトランジスタＱ4 がオンになる。フライバック・コンバータ動作時には第４のトランジスタＱ4 がオンになり、第３のトランジスタＱ3 がオフになる。
（２） 第１及び第２の電圧制御回路１９、２０を種々変形することができる。例えば、第２の電圧制御回路２０を第２の出力端子１７の電圧を検出し、これが一定になるようにトランジスタＱ1 のベース電流を制御する回路にすることができる。
（３） ビデオ機器、オーディオ機器の電源回路にも本発明を適用できる。
（４） 切替装置２４は、リレ−やトランジスタのほかにサイリスタ等のスイッチ素子でも構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係わる直流変換器を示す回路図である。
【図２】図１の直流変換器のチョッパ動作に関係する部分を示す回路図である
【図３】図１の直流変換器のフライバック・コンバータ動作に関係する部分を示す回路図である。
【図４】第２の実施例の直流変換器を示す回路図である。
【図５】第３の実施例の直流変換器を示す回路図である。
【図６】第４の実施例の直流変換器の一部を示す回路図である。
【図７】第５の実施例の直流変換器を示す回路図である。
【図８】第６の実施例の直流変換器を示す回路図である。
【図９】変形例の切替装置を示す回路図である。
【図１０】別の変形例の切替装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１２ 第１の負荷
１６ 補助整流平滑回路
１８ 第２の負荷
１９ 第１の電圧制御回路
２０ 第２の電圧制御回路
２４ 切替装置
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビ受像機、ビデオ機器、オーディオ機器等の直流電源回路に使用するための直流変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビ受像機の電源回路は、動作時の電圧を供給するための主電源回路と、リモコン用の補助電源回路とを有する。スタンバイ（待機）時には電力損失の低減及び安全性の確保のために主電源回路は実質的に非動作になる。なお、主電源回路はチョッパ回路又はフライバック・コンバータ回路等に構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、主電源回路と補助電源回路とを完全に独立して設けると、装置が大型になるのみならず、コスト高になる。この問題を解決するために主電源回路の一部を利用して補助電源回路を設けることもある。しかし、電圧制御や主電源を切離して安全性も確保するために複数の回路部品が必要になり、回路構成の十分な簡略化が達成されていない。
【０００４】そこで、本発明の目的は第１及び第２の出力端子を有し、且つ第１の出力端子の電圧を実質的に零又は低くするように形成された直流変換器の構成の簡略化及び低コスト化を達成することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上目的を達成するための請求項１の発明は、直流電源端子と、第１及び第２の出力端子と、１次、２次、及び３次巻線を有するトランスと、トランジスタと、平滑用コンデンサと、補助整流平滑用回路と、電圧制御回路と、切替装置とを有し、前記直流電源端子と前記第１の出力端子との間に前記トランジスタと前記１次巻線との直列回路が接続され、前記平滑用コンデンサは前記第１の出力端子とグランド（共通端子）との間に接続され、前記補助整流平滑回路は前記２次巻線と前記第２の出力端子との間に接続され、前記３次巻線は前記トランジスタのベ−ス・エミッタ間に対して並列に接続され、前記電圧制御回路は前記第１の出力端子に第１の電圧を得、前記第２の出力端子に第２の電圧を得るように構成され、前記切替装置は前記第１の出力端子に前記第１の電圧を得る時に前記トランスの蓄積エネルギ−を前記平滑用コンテンサに対して放出するための蓄積エネルギ−放出回路を形成し、前記第１の出力端子の電圧を前記第１の電圧よりも低い値又は零にする時に前記平滑用コンデンサを直接又は抵抗を介して短絡すると共に前記蓄積エネルギ−放出回路を前記平滑用コンデンサから切り離すように形成されていることを特徴とする直流変換器に係わるものである。上記目的を達成するための請求項２の発明は、直流電源端子と、第１及び第２の出力端子と、１次、２次、３次及び４次巻線を有するトランスと、トランジスタと、平滑用コンデンサと、補助整流平滑回路と、起動抵抗と、第１及び第２の電圧制御回路と、逆流阻止用ダイオードと、切替装置とを有し、前記トランジスタのコレクタが前記１次巻線を介して前記電源端子に接続され、前記トランジスタのエミッタは前記第１の出力端子に接続され、前記平滑用コンデンサは前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続され、前記補助整流平滑回路は前記２次巻線と前記第２の出力端子との間に接続され、前記起動抵抗は前記電源端子と前記トランジスタのベースとの間に接続され、前記３次巻線は前記トランジスタのベース・エミッタ間に対して並列に接続され、前記４次巻線は前記逆流阻止用ダイオードと前記切替装置とを介して前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続され、前記第１の電圧制御回路は前記第１の出力端子とグランドとの間の第１の出力電圧を検出する回路と前記第１の電圧を一定に制御する手段とを有して前記トランジスタのベースに接続され且つ前記第１の出力端子に前記第１の出力電圧を得る時に電圧制御動作が生じるように形成され、前記第２の電圧制御回路は前記第２の出力端子の第２の出力電圧を一定に制御する手段を有して前記トランジスタのベースに接続され且つ前記第１の出力端子の電圧を零又は低くする時に前記第２の出力電圧を一定にするための制御動作が生じるように形成され、前記切替装置は前記第１の出力端子に前記第１の出力電圧を得る時に前記４次巻線を前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続し、前記第１の出力端子の電圧を実質的に零又は低い値にする時に前記４次巻線を前記トランジスタのエミッタとグランドとの間から切り離すと共に前記トランジスタのエミッタをグランドに接続するように構成されていることを特徴とする直流変換器に係わるものである。
【０００６】
【発明の作用及び効果】本発明においては、第１の出力端子が第１の出力電圧を要求している時にチョッパ回路の動作になり、第１の出力端子が第１の出力電圧を要求していない時にはフライバックコンバ−タの動作になる。従って、１つのトランジスタによって２種類の回路動作が可能になる。第２の出力端子のみに所望の出力電圧が要求されている時にトランジスタのチョッパ動作をそのまま継続させると、比較的大きな電力損失が生じるのみでなく、安全性の上からも好ましくない。本発明では第２の出力端子のみに出力電圧が要求されている時には第１の出力端子がグランドに接続され、トランジスタがフライバックコンバ−タとして動作する。従って、１つのトランジスタによってチョッパ動作とフランバックコンバ−タ動作との両方を行うことが可能になり、装置の小型化及び低コスト化が達成される。される。請求項２に示すように構成すると、チョッパ−動作とフライバックコンバ−タ動作とがより確実に得られる。
【０００７】
【第１の実施例】次に、図１〜図３を参照して本発明の第１の実施例に係わるテレビ受像機の電源回路の直流変換器を説明する。図１において、交流電源端子１には整流平滑回路から成る直流電源２が接続されている。直流電源２は例えば３００Ｖの電源端子３とグランド端子４とを有する。電源端子３にはトランス６の１次巻線７の一端が接続されている。トランス６は相互に電磁結合された補助電源用の２次巻線８と、トランジスタ駆動用の３次巻線９と、蓄積エネルギー放出用の４次巻線１０とを有する。１次巻線７の他端はＮＰＮ型の第１のトランジスタＱ1 のコレクタに接続され、この第１のトランジスタＱ1 のエミッタは第１の出力端子１１に接続されている。第１の出力端子１１とグランド端子４との間にはＴＶ受像機の主回路から成る第１の負荷（主負荷）が接続されている。トランジスタＱ1 のエミッタとグランド端子４との間には平滑用コンデンサ１３が接続されている。
【０００８】２次巻線８にはダイオード１４とコンデンサ１５とから成る整流平滑回路１６を介して第２の出力端子１７が接続されている。第２の出力端子１７とグランドとの間にはＴＶ受像機のリモコン受信回路から成る第２の負荷（補助負荷）１８が接続されている。従って、第２の出力端子１７の電圧は第１の出力端子１１の電圧よりも大幅に低い。
【０００９】第１のトランジスタＱ1 は、第１及び第２の負荷１２、１８の両方に電力を供給する場合にチョッパ動作する。一方、第２の負荷１８のみに電力を供給する場合には、トランスを有するフライバックコンバータとして動作する。上記２つの動作を行うために、第１及び第２の電圧制御回路１９、２０が設けられている。また、第１のトランジスタＱ1 を正帰還駆動するために、３次巻線９の一端がコンデンサ２１と抵抗２２を介して第１のトランジスタＱ1 のベースに接続され、この３次巻線９の他端が第１のトランジスタＱ1 のエミッタに接続されている。
【００１０】トランス６の４次巻線１０は第１のトランジスタＱ1 のオン期間にトランス６に蓄積されたエネルギーを第１の負荷１２及び平滑用コンデンサ１３に放出するために、逆流阻止用ダイオード２３と切替装置２４の接点ａとを介して第１のトランジスタＱ1 のエミッタとグランド端子４との間に接続されている。
【００１１】切替装置２４は第１及び第２の固定接点ａ、ｂと可動接点ｃとリレーコイル２５とから成り、駆動回路２６によってコイル２５に電流を流した時に接点ａと接点ｂが切替わるように構成されている。第１の固定接点ａは４次巻線１０に接続され、第２の固定接点ｂは電流制限用抵抗２７を介してグランド端子４に接続され、可動接点ｃは第１のトランジスタＱ1 のエミッタに接続されている。なお、トランジスタＱ1 の電流制限が不要の時には抵抗２７は省くことができる。駆動回路２６は接点ａ、ｂをオン・オフ制御するためのスイッチ回路を含み、リモートコントロール装置等の指令に応答して接点ａ、ｂをオン・オフ制御する。
【００１２】この直流変換器は自励型に構成されているので、電源端子３と第１のトランジスタＱ1 のベースとの間に起動抵抗２８が接続されている。
【００１３】第１の電圧制御回路１９は第１の出力端子１１の電圧を一定に制御するためのものであるから、第１の出力端子１１とグランド端子４との間に接続され、この出力ライン２９が制御用の第２のトランジスタＱ2 のベースに接続されている。ＰＮＰ型の第２のトランジスタＱ2 のエミッタは第１のトランジスタＱ1 のベースに接続され、このコレクタは第１のトランジスタＱ1 のエミッタに接続されている。従って、第２のトランジスタＱ2 は第１のトランジスタＱ1 のベース電流のバイパスとして働く。第１の電圧制御回路１９は図２に具体的に示すように、電圧検出用抵抗３０、３１と、ＮＰＮ型の誤差増幅用トランジスタ３２と、定電圧源を形成するためのツエナーダイオード３３及び抵抗３４と、電流制限用抵抗３５とから成る。電圧検出回路を形成する抵抗３０、３１は第１の出力端子１１とグランド端子４との間に接続され、これ等の分圧点がトランジスタ３２のベースに接続されている。トランジスタ３２のエミッタはツエナーダイオード３３のカソードに接続され、コレクタは抵抗２９を介して第２のトランジスタＱ2 のベースに接続されている。ツエナーダイオード３３のアノードはグランド端子４に接続され、カソードは抵抗３４を介して第１の出力端子１１に接続されている。
【００１４】第２の電圧制御回路２０はコンデンサ３６とダイオード３７とツエナーダイオード３８と抵抗３９とから成る。コンデンサ３６の一端はダイオード３７を介して３次巻線９の一端に接続され、コンデンサ３６の他端は３次巻線９の他端に接続されている。コンデンサ３６とダイオード３７の接続点４０とトランジスタＱ2 のベースとの間にツエナーダイオード３８が接続されている。抵抗３９はコンデンサ３６に並列に接続されている。
【００１５】
【動作】リモートコントローラ（図示せず）によってＴＶ受像機の第１の負荷１２をオンにするための信号を発生させると、リモコン回路から成る第２の負荷１８がこれに応答し、リレー駆動回路２６は可動接点ｃを第１の固定接点ａに接続する。図２は第１の固定接点ａをオンにした場合の動作に関係する部分を図１から抽出して示す。まず、起動抵抗２８を介して第１のトランジスタＱ1 のベース電流が流れ、これにより、トランスの１次巻線７にも電流が流れ、２次巻線９に黒丸で示す極性に電圧が発生する。この２次巻線９の電圧によってコンデンサ２１と抵抗２２とトランジスタＱ1 のベース・エミッタ間とを通って２次巻線９に戻る閉回路に正帰還動作で電流が流れ、トランジスタＱ1 のオンが維持される。トランジスタＱ1 のコレクタ電流はトランスの１次巻線７がインダクタンスを有するので傾斜を有して徐々に増大する。第１のトランジスタＱ1 のコレクタ電流ＩC はこのベース電流ＩB に第１のトランジスタＱ1 の増幅率ｈFEを乗算した値である。ベース電流ＩB はほぼ一定とみなされるので、コレクタ電流ＩC がＩB ×ｈFEに達した後は第１のトランジスタＱ1 の飽和オン動作状態を維持することができなくなり、第１のトランジスタＱ1 のコレクタ・エミッタ間の電圧が増大し、逆に１次巻線７の電圧は減少し、同時に３次巻線９の電圧も減少し、第１のトランジスタＱ1 は急速にオフになる。
【００１６】第１のトランジスタＱ1 のオン期間には平滑用コンデンサ１３及び第１の負荷１２に第１のトランジスタＱ1 を通って電流が流れると共に、トランス６にもエネルギーが蓄積される。第１のトランジスタＱ1 がオフになると、トランス６の蓄積エネルギーが２次巻線８から整流平滑回路１６及び第２の負荷１８に放出されると共に、４次巻線１０から平滑用コンデンサ１３及び第１の負荷１２に放出される。なお、第１のトランジスタＱ1 のオフ期間には３次巻線９の電圧によって第１のトランジスタＱ1 のベース・エミッタ間が逆バイアスされている。
【００１７】トランス６の磁気エネルギーの放出が終了すると、トランス６の漏れインダクタンスにより３次巻線９に第１のトランジスタＱ1 のベース・エミッタ間を順バイアスする向きの電圧が発生して駆動電流（ベース電流）が第１のトランジスタＱ1 に供給され、同時に抵抗２８を通して起動電流が供給され、第１のトランジスタＱ1 は急速にオンになる。その後は同一の動作が繰返され、第１のトランジスタＱ1 がオン・オフする。
【００１８】図２の状態において、第１の出力端子１１の電圧が所定値よりも高くなると、この分圧値とツエナーダイオード３３で与えられる基準電圧との差に対応する電流がトランジスタ３２のコレクタに流れる。即ち、第２のトランジスタＱ2 のベース電流が大きくなり、第２のトランジスタＱ2 のエミッタ・コレクタ間の抵抗が小さくなり、３次巻線９及び抵抗２８から第１のトランジスタＱ1 のベースに流れる電流の第２のトランジスタＱ2 へのバイパス量が増大し、第１のトランジスタＱ1 ののこぎり波又は三角波状に流れるコレクタ電流のピーク値が小さくなり、且つオン時間幅が狭くなり、第１の出力端子１１の電圧が所定値に向って低下する。第１の出力端子１１の電圧が所定値よりも低くなった時には上述と逆の動作が生じる。
【００１９】第２の負荷１８に対する電力供給回路には特別な定電圧制限回路が設けられていない。しかし、整流平滑回路１６のダイオード１４が第１のトランジスタＱ1のオフ期間にオンになる極性に決定され、且つ第１のトランジスタＱ1 のオフ期間にトランス６の各巻線８、９、１０に一定の電圧が得られるように構成されているので、第２の出力端子１７に一定の電圧を得ることができる。即ち、第１の固定接点ａがオンになつているため、第１のトランジスタＱ1 のオフ期間には定電圧化された平滑用コンデンサ１３の電圧が４次巻線１０に印加され、２次巻線８に定電圧化された電圧が誘起し、第２の負荷１８に定電圧を供給することができる。
【００２０】なお、第１のトランジスタＱ1 のオフ期間に第２の電圧制御回路２０のコンデンサ３６が３次巻線９の電圧によってほぼ一定値に充電される。ツエナーダイオード３８のツエナー電圧をコンデンサ３６の充電電圧よりも１〜２Ｖ高く設定すると、第１のトランジスタＱ1 のオン期間にツエナーダイオード３８が非導通に保たれ、第２の電圧制御回路２０は電圧制御に無関係になる。
【００２１】ＴＶ受像機の主回路から成る第１の負荷１２をオフにし、リモコン受信回路から成る第２の負荷１８のみに電力を供給するスタンバイモード時には、例えばリモコン制御によって切替装置２４における第２の固定接点ｂに可動接点ｃを投入する。これにより、第１の負荷１２、平滑用コンデンサ１３、４次巻線１０、及び第１の電圧制御回路１９が図１の回路から切離されたと等価な図３の回路になる。図３の回路はフライバックコンバータ回路であり、以下に説明するように動作する。第１のトランジスタＱ1 のエミッタは比較的小さい抵抗２７を介してグランド端子４に接続されるので、エミッタの電位はグランドに近い値又は極めて低い値になり、図２に示した第１の電圧制御回路１９における検出電圧値が低下するので、第１の電圧制御回路１９は実質的に切離された状態になる。
【００２２】第１の電圧制御回路１９による第１のトランジスタＱ1 の制御が行われない状態では、第１のトランジスタＱ1 のオン期間が第１の電圧制御回路１９が動作していた時のオン期間よりも長くなり、２次巻線８及び３次巻線９の第１のトランジスタＱ1 のオン期間の電圧（以下、オン電圧と言う）及び第１のトランジスタＱ1 のオフ期間の電圧（以下、オフ電圧と言う）の平均値が図２のチョッパ回路の時のそれ等よりも上昇する。この結果、図３のフライバックコンバータ動作時における第２の電圧制御回路２０のコンデンサ３６の充電電圧が図２のチョッパ動作時のそれよりも高くなる。コンデンサ３６の電圧ＶC が上昇し、このコンデンサ電圧ＶC がツエナーダイオード３８のツエナー電圧ＶZ と第２のトランジスタＱ2 のベース・コレクタ間順方向電圧ＶBCとの和よりも大きくなると、ツエナーダイオード３８が導通し、コンデンサ３６と第２のトランジスタＱ2 のコレクタ・ベース間とツエナーダイオード３８とから成る閉回路に電流が流れ、第２のトランジスタＱ2 がオン状態になる。
【００２３】第１のトランジスタＱ1 のオン期間に蓄えられたトランス６のエネルギーの放出が終了すると、３次巻線９に反対の極性の電圧が発生し、３次巻線９とコンデンサ２１と抵抗２２とトランジスタＱ1 のベース・エミッタ間とから成る閉回路で第１のトランジスタＱ1 のベース電流が流れる。この時、第２のトランジスタＱ2 がオンしているので、３次巻線９とコンデンサ２１と抵抗２２と第２のトランジスタＱ2 のエミッタ・ベース間とツエナーダイオード３８とコンデンサ３６とから成る閉回路で第２のトランジスタＱ2 のベース電流が流れる。第２のトランジスタＱ2 にベース電流が流れると、このベース電流に電流増幅率を乗算した値のコレクタ電流が第２のトランジスタＱ2 に流れる。この第２のトランジスタＱ2 は第１のトランジスタＱ1 の駆動電流のバイパスとして働き、この第２のトランジスタＱ2 にバイパスした分だけ第１のトランジスタＱ1 のベース電流が減少し、第１のトランジスタＱ1 ののこぎり波状のコレクタ電流のピーク値が低くなり、且つオン時間幅も狭くなる。
【００２４】第１のトランジスタＱ1 のオン時間幅が狭くなると、２次巻線８及び３次巻線９のオン電圧及びオフ電圧の平均値が低下する。コンデンサ３６の電圧が基準値よりも低下すると、第２のトランジスタＱ2 のベース電流が低下し、第１のトランジスタＱ1 の駆動電流のバイパス量が少なくなり、第１のトランジスタＱ1 のコレクタ電流のピーク値及びオン時間幅が大きくなり、第２の出力端子１７の電圧及びコンデンサ３６の電圧を上昇させる動作が生じる。第２の電圧制御回路２０のコンデンサ３６の電圧は、第２の負荷１８のための整流平滑回路１６のコンデンサ１５の電圧に対応している。即ち、第１のトランジスタＱ1 のオフ期間にはダイオード１４がオンであるからコンデンサ１５の電圧が２次巻線８に印加され、これに対応した電圧が３次巻線９に得られ、これがコンデンサ３６に充電される。従って、コンデンサ３６の電圧は第２の出力端子１７の電圧を示していることになる。これはコンデンサ３６の電圧が一定になるように制御すれば。スタンバイ時において第２の出力端子１７の電圧を一定にすることができることを意味する。
【００２５】上述から明らかなように、本実施例によれば、１つのトランジスタＱ1 を使用して第１及び第２の出力端子１１、１７の電圧を安定化させることができる。また、スタンバイ時に、第１の負荷１２に対して高い電圧が印加されることを阻止して安全性を高め且つ電力損失を低減することができる。また、簡単な回路で第１の電圧制御回路１９に基づくチョッパ動作と第２の電圧制御回路２０によるフライバックコンバータ動作との両方を行うことができる。
【００２６】
【第２の実施例】次に、図４を参照して第２の実施例の直流変換器を説明する。但し、図４において図１と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図４の直流変換器は図１の切替装置２４を変形した他は図１と同一に構成されている。図４の切替装置では、エネルギー放出用の４次巻線１０の一端と第１のトランジスタＱ1 のエミッタとの間にはスイッチを設けずに、この他端とグランド端子４との間に切替装置２４ａを設けている。この切替装置２４ａの可動接点ｃは固定接点ａに対してチョッパ動作の時にのみ接触する。また、図１の切替装置２４の第２の固定接点ｂの代りに図４ではトランジスタＱ3 が第１のトランジスタＱ1 のエミッタとグランド端子４との間に設けられ、このベースがダイオード４１と抵抗４２を介して電源端子３に接続されている。またトランジスタＱ3 をオン・オフするためにこのベースとグランド端子４との間に切替装置２４ａが接続されている。
【００２７】図４の回路で第１及び第２の負荷１２、１８に電力を供給する時には、切替装置２４ａをオンにする。これにより、４次巻線１０によってエネルギーを放出するための回路が形成され、また第３のトランジスタＱ3 がオフになるために第１のトランジスタＱ1 のエミッタがグランドから開放される。図４の第１の負荷１２に対する電力供給を停止し、第２の負荷１８のみに電力を供給する時には切替装置２４ａをオフにする。これにより、第３のトランジスタＱ3 がオンになり、第１のトランジスタＱ1 のエミッタがグランド端子４に実質的に接続され、第１の負荷１２が切離される。上記以外の動作は図１と同一であるので、同一の作用効果が得られる。
【００２８】
【第３の実施例】次に、図５を参照して第３の実施例の直流変換器を説明する。但し、図５において図１と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図５では図１の第２のトランジスタＱ2 に相当するものが設けられていない。従って、第１の電圧制御回路１９の出力ライン２９が第１のトランジスタＱ1 のベースに直接に接続されている。また、ツエナーダイオード３８のカソードも第１のトランジスタＱ1 のベースに直接に接続されている。従って、図５ではフライバック・コンバータ動作時にコンデンサ３６の電圧がツエナーダイオード３８の電圧になるように第１のトランジスタＱ1 が制御される。また、図５ではフライバック・コンバータ動作時に第１のトランジスタＱ1 のベース電流のバイパスが３次巻線９とコンデンサ２１と抵抗２２とツエナーダイオード３８とコンデンサ３６の閉回路で生じる。なお、第１のトランジスタＱ1 のエミッタの出力ラインにダイオードＤ1 が接続されている。その他は図１と同一であるので、同一の作用効果を有する。
【００２９】
【第４の実施例】次に、図６を参照して第４の実施例の直流変換器を説明する。但し、この直流変換器の大部分は図１と同一であるので、図６には図１の回路を変形した部分とこれに直接に関係する部分のみを示す。図６の回路は図１の切替装置２４を電子化切替装置２４ｂに変形したものであり、その他は図１と同一に構成されている。電子化切替装置２４ｂは第３、第４及び第５のトランジスタＱ3 、Ｑ4 、Ｑ5と第１、第２及び第３の抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 とから成る。第３のトランジスタＱ3 は抵抗Ｒ1 を介して第１のトランジスタＱ1 のエミッタとグランド端子４との間に接続されている。４次巻線１０は第４のトランジスタＱ4 を介して第１のトランジスタＱ1 のエミッタに接続されている。第３のトランジスタＱ3 と第４のトランジスタＱ4 とを互いに反対動作させるために第４のトランジスタＱ4 のベースとグランドとの間に抵抗Ｒ3 を介して第５のトランジスタＱ5 が接続され、このベースと第３のトランジスタＱ3 のコレクタとの間に抵抗Ｒ2 が接続されている。図１の第１の負荷１２を駆動する時には図６の第３のトランジスタＱ3がオフ、第４のトランジスタＱ4 がオンになる。図１の第１の負荷１２が非駆動の時には第３のトランジスタＱ3 をオン、第４のトランジスタＱ4 をオフにする。この動作は第３のトランジスタＱ3 のベースに制御されたリモートコントロールにするオン・オフ駆動回路２６ａによって達成される。
【００３０】
【第５の実施例】次に、図７の第５の実施例の直流変換器を説明する。但し、図７及び後述する図８において図１R>１と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施例ではトランス６の１次巻線７がトランジスタＱ1 の第１の出力端子１１との間に接続されている。従って、１次巻線７は平滑用リアクトルとして働いている。１次巻線７がトランジスタＱ1 の出力側であるので、図１のエネルギ−放出用の４次巻線１０は省かれている。
【００３１】電圧制御を行うために１次巻線７に対してダイオ−ドＤ1 を介して並列にコンデンサＣ1 が接続されている。このコンデンサＣ1 は出力電圧の情報を保持する。コンデンサＣ1 の電圧に基づいてトランジスタＱ1 を制御するための電圧制御回路１００は、抵抗Ｒ11〜Ｒ14とトランジスタＱ11、Ｑ12とツェナ−ダイオ−ドＺＤ1 とから成る。抵抗Ｒ11、Ｒ12はコンデンサＣ1 の電圧を分圧してトランジスタＱ11のベ−スに与える。トランジスタＱ11はツェナ−ダイオ−ドＺＤ1 の基準電圧と検出電圧との差に対応する出力を発生する。トランジスタＱ12は主トランジスタＱ1 のベ−ス・エミッタ間に接続され、前段のトランジスタＱ11から得られる誤差出力に応答して主トランジスタＱ１のベ−ス電流をバイパス制御する。
【００３２】図７の回路も図１と同様な作用効果を有する。また、この回路は電圧制御回路１００をチョッパ動作とフライバックコンバ−タ動作の両方に兼用できる利点を有する。
【００３３】
【第６の実施例】図８の第６の実施例の直流変換器は、図７と同様にトランス６の１次巻線７が主トランジスタＱ1 と第１の出力端子１１との間に接続されている。電圧制御回路１９は図２の電圧制御回路１９のトランジスタ３２のコレクタに発光ダイオ−ドＬＥＤを付加した構成に成っている。ＬＥＤに光結合されたホトトランジスタＱ22はツェナ−ダイオ−ド３８に並列に接続されている。図８の回路も図１と同様の作用効果を有する。
【００３４】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なものである。
（１） 図６の電子化された切替装置２４ｂを図９及び図１０に示す回路に変形することができる。図９及び図１０１０においてもチョッパ動作時には第３のトランジスタＱ3 がオフに制御され、第４のトランジスタＱ4 がオンになる。フライバック・コンバータ動作時には第４のトランジスタＱ4 がオンになり、第３のトランジスタＱ3 がオフになる。
（２） 第１及び第２の電圧制御回路１９、２０を種々変形することができる。例えば、第２の電圧制御回路２０を第２の出力端子１７の電圧を検出し、これが一定になるようにトランジスタＱ1 のベース電流を制御する回路にすることができる。
（３） ビデオ機器、オーディオ機器の電源回路にも本発明を適用できる。
（４） 切替装置２４は、リレ−やトランジスタのほかにサイリスタ等のスイッチ素子でも構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係わる直流変換器を示す回路図である。
【図２】図１の直流変換器のチョッパ動作に関係する部分を示す回路図である
【図３】図１の直流変換器のフライバック・コンバータ動作に関係する部分を示す回路図である。
【図４】第２の実施例の直流変換器を示す回路図である。
【図５】第３の実施例の直流変換器を示す回路図である。
【図６】第４の実施例の直流変換器の一部を示す回路図である。
【図７】第５の実施例の直流変換器を示す回路図である。
【図８】第６の実施例の直流変換器を示す回路図である。
【図９】変形例の切替装置を示す回路図である。
【図１０】別の変形例の切替装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１２ 第１の負荷
１６ 補助整流平滑回路
１８ 第２の負荷
１９ 第１の電圧制御回路
２０ 第２の電圧制御回路
２４ 切替装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】 直流電源端子と、第１及び第２の出力端子と、１次、２次、及び３次巻線を有するトランスと、トランジスタと、平滑用コンデンサと、補助整流平滑用回路と、電圧制御回路と、切替装置とを有し、前記直流電源端子と前記第１の出力端子との間に前記トランジスタと前記１次巻線との直列回路が接続され、前記平滑用コンデンサは前記第１の出力端子とグランド（共通端子）との間に接続され、前記補助整流平滑回路は前記２次巻線と前記第２の出力端子との間に接続され、 前記３次巻線は前記トランジスタのベ−ス・エミッタ間に対して並列に接続され、前記電圧制御回路は前記第１の出力端子に第１の電圧を得、前記第２の出力端子に第２の電圧を得るように構成され、前記切替装置は前記第１の出力端子に前記第１の電圧を得る時に前記トランスの蓄積エネルギ−を前記平滑用コンテンサに対して放出するための蓄積エネルギ−放出回路を形成し、前記第１の出力端子の電圧を前記第１の電圧よりも低い値又は零にする時に前記平滑用コンデンサを直接又は抵抗を介して短絡すると共に前記蓄積エネルギ−放出回路を前記平滑用コンデンサから切り離すように形成されていることを特徴とする直流変換器。
【請求項２】 直流電源端子と、第１及び第２の出力端子と、１次、２次、３次及び４次巻線を有するトランスと、トランジスタと、平滑用コンデンサと、補助整流平滑回路と、起動抵抗と、第１及び第２の電圧制御回路と、逆流阻止用ダイオードと、切替装置とを有し、前記トランジスタのコレクタが前記１次巻線を介して前記電源端子に接続され、前記トランジスタのエミッタは前記第１の出力端子に接続され、前記平滑用コンデンサは前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続され、前記補助整流平滑回路は前記２次巻線と前記第２の出力端子との間に接続され、前記起動抵抗は前記電源端子と前記トランジスタのベースとの間に接続され、前記３次巻線は前記トランジスタのベース・エミッタ間に対して並列に接続され、前記４次巻線は前記逆流阻止用ダイオードと前記切替装置とを介して前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続され、前記第１の電圧制御回路は前記第１の出力端子とグランドとの間の第１の出力電圧を検出する回路と前記第１の電圧を一定に制御する手段とを有して前記トランジスタのベースに接続され且つ前記第１の出力端子に前記第１の出力電圧を得る時に電圧制御動作が生じるように形成され、前記第２の電圧制御回路は前記第２の出力端子の第２の出力電圧を一定に制御する手段を有して前記トランジスタのベースに接続され且つ前記第１の出力端子の電圧を零又は低くする時に前記第２の出力電圧を一定にするための制御動作が生じるように形成され、前記切替装置は前記第１の出力端子に前記第１の出力電圧を得る時に前記４次巻線を前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続し、前記第１の出力端子の電圧を実質的に零又は低い値にする時に前記４次巻線を前記トランジスタのエミッタとグランドとの間から切り離すと共に前記トランジスタのエミッタをグランドに接続するように構成されていることを特徴とする直流変換器。
【請求項１】 直流電源端子と、第１及び第２の出力端子と、１次、２次、及び３次巻線を有するトランスと、トランジスタと、平滑用コンデンサと、補助整流平滑用回路と、電圧制御回路と、切替装置とを有し、前記直流電源端子と前記第１の出力端子との間に前記トランジスタと前記１次巻線との直列回路が接続され、前記平滑用コンデンサは前記第１の出力端子とグランド（共通端子）との間に接続され、前記補助整流平滑回路は前記２次巻線と前記第２の出力端子との間に接続され、 前記３次巻線は前記トランジスタのベ−ス・エミッタ間に対して並列に接続され、前記電圧制御回路は前記第１の出力端子に第１の電圧を得、前記第２の出力端子に第２の電圧を得るように構成され、前記切替装置は前記第１の出力端子に前記第１の電圧を得る時に前記トランスの蓄積エネルギ−を前記平滑用コンテンサに対して放出するための蓄積エネルギ−放出回路を形成し、前記第１の出力端子の電圧を前記第１の電圧よりも低い値又は零にする時に前記平滑用コンデンサを直接又は抵抗を介して短絡すると共に前記蓄積エネルギ−放出回路を前記平滑用コンデンサから切り離すように形成されていることを特徴とする直流変換器。
【請求項２】 直流電源端子と、第１及び第２の出力端子と、１次、２次、３次及び４次巻線を有するトランスと、トランジスタと、平滑用コンデンサと、補助整流平滑回路と、起動抵抗と、第１及び第２の電圧制御回路と、逆流阻止用ダイオードと、切替装置とを有し、前記トランジスタのコレクタが前記１次巻線を介して前記電源端子に接続され、前記トランジスタのエミッタは前記第１の出力端子に接続され、前記平滑用コンデンサは前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続され、前記補助整流平滑回路は前記２次巻線と前記第２の出力端子との間に接続され、前記起動抵抗は前記電源端子と前記トランジスタのベースとの間に接続され、前記３次巻線は前記トランジスタのベース・エミッタ間に対して並列に接続され、前記４次巻線は前記逆流阻止用ダイオードと前記切替装置とを介して前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続され、前記第１の電圧制御回路は前記第１の出力端子とグランドとの間の第１の出力電圧を検出する回路と前記第１の電圧を一定に制御する手段とを有して前記トランジスタのベースに接続され且つ前記第１の出力端子に前記第１の出力電圧を得る時に電圧制御動作が生じるように形成され、前記第２の電圧制御回路は前記第２の出力端子の第２の出力電圧を一定に制御する手段を有して前記トランジスタのベースに接続され且つ前記第１の出力端子の電圧を零又は低くする時に前記第２の出力電圧を一定にするための制御動作が生じるように形成され、前記切替装置は前記第１の出力端子に前記第１の出力電圧を得る時に前記４次巻線を前記トランジスタのエミッタとグランドとの間に接続し、前記第１の出力端子の電圧を実質的に零又は低い値にする時に前記４次巻線を前記トランジスタのエミッタとグランドとの間から切り離すと共に前記トランジスタのエミッタをグランドに接続するように構成されていることを特徴とする直流変換器。
【図９】
【図１０】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開平７−３１１３９
【公開日】平成７年（１９９５）１月３１日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−１９４０６５
【出願日】平成５年（１９９３）７月９日
【出願人】（０００１０６２７６）サンケン電気株式会社 (982)
【公開日】平成７年（１９９５）１月３１日
【国際特許分類】
【出願日】平成５年（１９９３）７月９日
【出願人】（０００１０６２７６）サンケン電気株式会社 (982)
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