電源回路
【課題】 きわめて簡単な回路構成で、低電圧および過電圧の両方を検出し対処することができる電源回路を提供すること。
【解決手段】 電源回路１は、入力電圧が与えられ、主回路１０を動作させる電圧を生成する主電源回路３と、入力電圧が与えられ、制御手段５を動作させる電圧を生成する待機電源回路２と、オフ状態になることによって主電源回路３をオフ状態にし、オン状態になることにより主電源回路３をオン状態にする切換回路１３と、待機電源回路２からの電圧が所定値以下であることを検出する低電圧検出回路６と、待機電源回路２からの電圧が所定値以上であることを検出する過電圧検出回路７と、低電圧検出回路６からの信号に基づいて切換回路１３をオフ状態にする信号を出力し、かつ、過電圧検出回路７からの信号に基づいて切換回路１３をオフ状態にする信号を出力する主電源制御端子ｂを有する制御手段５とを備える。
【解決手段】 電源回路１は、入力電圧が与えられ、主回路１０を動作させる電圧を生成する主電源回路３と、入力電圧が与えられ、制御手段５を動作させる電圧を生成する待機電源回路２と、オフ状態になることによって主電源回路３をオフ状態にし、オン状態になることにより主電源回路３をオン状態にする切換回路１３と、待機電源回路２からの電圧が所定値以下であることを検出する低電圧検出回路６と、待機電源回路２からの電圧が所定値以上であることを検出する過電圧検出回路７と、低電圧検出回路６からの信号に基づいて切換回路１３をオフ状態にする信号を出力し、かつ、過電圧検出回路７からの信号に基づいて切換回路１３をオフ状態にする信号を出力する主電源制御端子ｂを有する制御手段５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力交流電圧が低電圧および／または過電圧であることを検出することができる電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の電源回路３０１を示す概略回路図である。待機電源回路３０２は、マイコン３０５に与える電源電圧を生成する回路である。主に待機状態（すなわち、主電源回路３０３がオフ状態、待機電源回路３０２がオン状態であって、マイコンのみに電圧を供給する状態）の時に、待機電源回路３０２で生成された電源電圧がマイコン３０５で使用される。待機電源回路３０２は、トランス３０８および整流回路３０９を備える。主電源回路３０３は、アンプ回路等の主回路３１０およびマイコン３０５に供給する電源電圧を生成するための回路であり、トランス３１１および整流回路３１２を備える。マイコン用電源回路３０４は、主電源回路３０３および／または待機電源回路３０２から電源電圧が与えられ、マイコン３０５に電源電圧を与える回路である。マイコン用電源回路３０４は、待機電源回路３０２および／または主電源回路３０３からの電圧を充電するコンデンサＣ３０３、ダイオードＤ３０３、Ｄ３０４および安定化回路３１４を備える。トランス３１１の一次側にはリレー回路３１３が設けられている。リレー回路３１３のスイッチ３１３Ａをオフ状態にすることによって、主電源回路３０３をオフ状態にし、待機状態にすることができる。
【０００３】
電源回路３０１は、低電圧検出回路３０６をさらに備えている。低電圧検出回路３０６は、入力交流電圧（商用交流電源）が停電などの理由によって、低下したこと（もしくはゼロになったこと）を検出する回路である。低電圧検出回路３０６は、入力交流電圧が低電圧であることを検出すると、マイコン３０５の電圧検出端子ｂにローレベルの電圧を与える。マイコン３０５は電圧検出端子ｂに与えられたローレベルに基づいて、主電源制御端子ｃからトランジスタＱ３０１のベースにローレベルの電圧を与える。すると、トランジスタＱ３０１はオフ状態になり、リレー回路３１３の巻線３１３Ｂに流れる電流は遮断される。そのため、スイッチ３１３Ａがオフ状態になり、主電源回路３０３がオフ状態になる。マイコン３０５は、入力交流電圧が低電圧であることを判断すると、待機電源回路３０２のコンデンサＣ３０１に充電されている電圧を使って、実行している処理内容をメモリに記憶させる。マイコン３０５に再び電圧が与えられたときに、記憶した処理内容をメモリから読み出し、停電前に実行していた処理を復元するためである。ここで、巻線３１３Ｂに電流が流れていればコンデンサＣ３０１に充電された電圧が完全に放電するまでの時間が短くなり、マイコン３０５は全ての処理内容をメモリに記憶する前に、オフ状態になる。しかし、低電圧検出回路３０６が、入力交流電圧が低電圧であると判断した際に、巻線３１３Ｂに流れる電流は遮断されるので、コンデンサＣ３０１に充電された電圧が完全に放電するまでの時間が長くなり、マイコン３０５は処理内容の全てをより確実にメモリに記憶することができる。一方、電源回路３０１は、入力交流電圧が過電圧である場合に対しては対応できない。
【０００４】
また、下記特許文献１には、ユーザーが誤って定格電圧を超える交流電圧を入力した場合（例えば電気機器の定格が１００Ｖに対して、２００Ｖ系電源コンセントへの誤挿入等）に、待機電源回路および主電源回路を保護するための構成が記載されている。特許文献１の図１〜図７では、入力交流電圧が過電圧（電圧が所定値以上）であることを検出した場合に、メインスイッチ３１をオフ状態とすることにより、主電源回路および待機電源回路に過電圧が与えられないようにしている。具体的には、メインスイッチ３１はソレノイド式のスイッチであり、巻線３１−２に電流を流すことによってスイッチ３１−１をオフ状態にするものである。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、入力交流電圧が過電圧であるときに、主電源回路および待機電源回路の両方をオフ状態にしているので、マイコン８は電源電圧が供給されなくなり、オフ状態になってしまう。マイコンがオフ状態になると、ユーザーに電源電圧が過電圧であることを告知できないという問題がある。
【０００６】
また、過電圧および低電圧の両方を検出可能な電源回路が望まれている。しかし、特許文献１の構成に、図３の構成を単に組み合わせる回路は、きわめて複雑になり、低電圧時にオフさせるスイッチ７と、過電圧時にオフさせるスイッチ３１とは異なる。そのため、マイコン８を介してそれぞれのスイッチをオフすることにより、マイコンが過電圧または低電圧であることを認識し、ユーザーに告知するためには、マイコン８は、過電圧の検出信号を入力する端子、低電圧の検出信号を入力する端子、過電圧時にソレノイド式のスイッチをオフする電圧を出力する端子Ｂ３および低電圧時にリレー７をオフする電圧を出力する端子が必要である。従って、マイコンの端子数がきわめて多くなり、回路構成が複雑になるという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１６０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、きわめて簡単な回路構成で、低電圧および過電圧の両方を検出し対処することができる電源回路を提供することにある。本発明のさらに別の目的は、過電圧検出時にマイコンを停止させることなく、主電源回路を保護する電源回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の好ましい実施形態による電源回路は、入力電圧が与えられ、主回路を動作させる電圧を生成する主電源回路と、入力電圧が与えられ、制御手段を動作させる電圧を生成する待機電源回路と、オフ状態になることによって該主電源回路をオフ状態にし、オン状態になることにより該主電源回路をオン状態にする切換回路と、該待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下であることを検出する低電圧検出回路と、該待機電源回路からの電圧が第２の所定値以上であることを検出する過電圧検出回路と、該低電圧検出回路からの信号に基づいて該切換回路をオフ状態にする信号を出力し、かつ、該過電圧検出回路からの信号に基づいて該切換回路をオフ状態にする信号を出力する主電源制御端子を有する制御手段とを備える。
【００１０】
本実施形態の電源回路によると、主電源制御端子が、低電圧検出回路からの検出信号に基づいて切換回路をオフするための信号を出力する端子と、過電圧検出回路からの検出信号に基づいて切換回路をオフするための信号を出力する端子とを兼ねている。従って、制御手段の出力端子数を削減することができる。言い換えると、制御手段は、低電圧検出回路からの検出信号が入力されても、過電圧検出回路からの検出信号が入力されても同じ切換回路をオフ状態にしている。切換回路をオフする動作は、過電圧時に主電源回路および主回路を保護するために主電源回路をオフする動作と、低電圧時にリレー回路の巻線に流れる電流を遮断し、待機電源回路からの電圧をできるだけ長い間制御手段に与える動作とを兼ねているからである。従って、きわめて簡単な回路構成で、入力電圧の低電圧および過電圧の両方に対応可能な電源回路を得ることができる。
【００１１】
また、過電圧検出回路が、主電源回路からの出力電圧が過電圧であるか否かを検出する場合には、過電圧を検出した時には、既に主電源回路が破損している可能性がある。しかし、本発明では、過電圧検出回路は、主電源回路からの出力電圧ではなく、待機電源回路からの出力電圧が過電圧であるか否かを検出している。そのため、主電源が破損する前に、入力電圧が過電圧であることを検出し、主電源回路をより確実に保護することができる。
【００１２】
好ましい実施形態においては、上記制御手段は、上記低電圧検出回路からの信号、および上記過電圧検出回路からの信号が与えられる電圧検出端子をさらに有する。
【００１３】
電圧検出端子が、低電圧検出回路からの検出信号が与えられる端子と、過電圧検出回路からの検出信号が与えられる端子とを兼ねている。従って、制御手段の入力端子数を削減することができる。制御手段は、低電圧検出回路からの検出信号が与えられた場合も、過電圧検出回路からの検出信号が与えられた場合も、主電源制御端子からは切換回路をオフするための同一の信号を出力すればよいからである。すなわち、本発明では、制御手段は、入力された検出信号が低電圧検出回路からの検出信号であるのか、過電圧検出回路からの検出信号であるのかを区別する必要がないからである。従って、さらに簡単な回路構成で、入力電圧の低電圧および過電圧の両方に対応できる電源回路を得ることができる。
【００１４】
好ましい実施形態においては、上記低電圧検出回路は、前記待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下であるときに、前記電圧検出端子にローレベルの電圧を与える。上記過電圧検出回路は、上記待機電源回路からの電圧が第２の所定値以上であるときに、前記電圧検出端子にローレベルの電圧を与える。
【００１５】
待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下である場合には、低電圧検出回路からローレベルの電圧が電圧検出端子に与えられ、第２の所定値以上である場合には、過電圧検出回路からローレベルの電圧が電圧検出端子に与えられるので、制御手段はローレベルの電圧が電圧検出端子に与えられたとき、入力電圧が低電圧または過電圧であると判断することができる。従って、ローレベルの電圧が与えられたとき、制御手段は切換回路をオフするための信号を出力できる。
【００１６】
好ましい実施形態においては、上記過電圧検出回路は、上記電圧検出端子と接地電位との間に接続されたトランジスタと、該トランジスタの制御電極と上記待機電源回路の出力端との間に接続されたツェナーダイオードとを有する。上記低電圧検出回路は、その入力端が該待機電源回路の出力端に接続され、その出力端が該電圧検出端子に接続されている。
【００１７】
従って、低電圧検出回路と過電圧検出回路とは、待機電源回路の出力端と電圧検出端子との間に並列に接続されている。そのため、待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下の場合は、低電圧検出回路から電圧検出端子にローレベルの電圧が与えられる。待機電源回路からの電圧が第２の所定値以上の場合は、ツェナーダイオードがオン状態になり、トランジスタがオン状態になり、電圧検出端子が接地電位に接続される。つまり、電圧検出端子にローレベルの電圧が与えられる。制御手段は、ローレベルの電圧が与えられたとき、切換回路をオフするための信号を出力する。
【００１８】
好ましい実施形態においては、上記制御手段は、上記低電圧検出回路からの信号が与えられる低電圧検出端子と、上記過電圧検出回路からの信号が与えられる過電圧検出端子とをさらに有する。
【００１９】
制御手段は低電圧検出回路からの検出信号が与えられる端子と、過電圧検出回路からの検出信号が与えられる端子とを独立して有している。そのため、制御手段は、低電圧検出回路から検出信号が与えられた場合と、過電圧検出回路から検出信号が与えられた場合とを区別することができる。従って、制御手段は、操作者に入力電圧が過電圧であるのか、低電圧であるかのを区別して告知することができる。例えば、表示部に過電圧である旨または低電圧である旨を表示できる。あるいは過電圧と低電圧とで異なる警告音を発することができる。さらに、制御手段は、過電圧であるときは過電圧時に必要な処理のみを実行し、低電圧時には低電圧時に必要な処理のみを実行できるので、無駄な処理を省くことができる。
【００２０】
本発明の別の好ましい実施形態による電源回路は、入力電圧が与えられ、主回路を動作させる電圧を生成する主電源回路と、入力電圧が与えられ、制御手段を動作させる電圧を生成する待機電源回路と、スイッチがオフ状態になることにより該主電源回路をオフ状態にし、該スイッチがオン状態になることにより該主電源回路をオン状態にする切換回路と、該待機電源回路からの電圧が所定値以上であることを検出する過電圧検出回路と、該過電圧検出回路からの信号が与えられることにより、該切換回路のスイッチをオフ状態にする信号を出力する制御手段とを備える。該主電源回路は、該スイッチの後段に接続されており、該待機電源回路は、該スイッチの前段に接続されている。該過電圧検出回路が該待機電源回路からの電圧が所定値以上であることを検出した場合に、該スイッチが該制御手段によってオフ状態にされることにより、該主電源回路はオフ状態になり、該待機電源回路はオン状態を維持する
【００２１】
本発明の電源装置は、主電源回路が切換回路のスイッチの後段に接続され、待機電源回路が切換回路のスイッチの前段に接続されているので、切換回路のスイッチをオフ状態にすることにより、主電源回路はオフ状態になり、待機電源回路はオン状態を維持する。主電源回路は容量の大きいコンデンサを備えているので、過電圧によって主電源回路が破損する可能性が高いが、本発明では、過電圧時に主電源回路をオフ状態にし、破損を防止できる。一方、待機電源回路はオン状態を維持するので、制御手段は待機電源回路からの電圧によって動作し続けることができる。マイコンが動作し続けることにより、操作者に過電圧であることを告知し続づけることができる。待機電源回路が出力する直流電圧は低く、消費電力も小さいので、主電源回路と異なりオフ状態にしなくても、破損する可能性はきわめて低い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電源回路は、主電源制御端子が、低電圧検出回路からの検出信号に基づいて切換回路をオフするための信号を出力する端子と、過電圧検出回路からの検出信号に基づいて切換回路をオフするための信号を出力する端子とを兼ねているので、制御手段の出力端子数を削減することができる。従って、きわめて簡単な回路構成で、過電圧および低電圧の両方に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図１は、本発明の好ましい実施形態による電源回路１を説明するための概略回路図である。電源回路１は、待機電源回路２、主電源回路３、マイコン用電源回路４、制御手段５、低電圧検出回路６および過電圧検出回路７を備える。
【００２４】
待機電源回路２は、主に待機状態（主電源回路がオフ状態で、待機電源回路がオンの状態）の時に、制御手段（例えばマイコン）５および／または図示しないマイコン５の周辺回路（例えば、リモコン信号受光回路および表示回路等）に電圧を供給するための回路である。待機電源回路２は、トランス８および整流回路９を備えている。トランス８は、その一次側巻線が商用交流電源に接続され（入力交流電圧が与えられ）、一次巻線と二次巻線との巻数比に基づいて入力交流電圧を所定の電圧に変換して整流回路９に与える。整流回路９は、トランス８からの電圧を整流および平滑して直流電圧Ｖ１を生成する。整流回路９は、全波整流回路Ｄ１、コンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を含む。コンデンサＣ１は、主に待機時にマイコン５に与えるための電圧を充電するものであるので、容量の小さいものが採用されている。
【００２５】
主電源回路３は、電源回路１の出力端に接続される主回路１０（電源供給先の回路であり例えばアンプ回路等）に電圧を供給するための回路である。主電源回路３は、トランス１１および整流回路１２を備えている。トランス１１は、商用交流電源に接続され（入力交流電圧が与えられ）、一次巻線と二次巻線との巻数比に基づいて、入力交流電圧を所定の電圧に変換して整流回路１２に与える。整流回路１２は、トランス１１からの電圧を整流および平滑して、直流電圧Ｖ３を生成する。整流回路１２は、全波整流回路Ｄ２およびコンデンサＣ２を含む。コンデンサＣ２は、主回路１０およびマイコン５に与えるための電圧を充電するので、容量が大きいものが採用されている。トランス１１の一次側には切換回路１３が設けられている。切換回路１３は、主電源回路３のオンおよびオフを切り換えるものであり、代表的にはリレー回路が採用されている。リレー回路１３は、スイッチ１３Ａおよび巻線１３Ｂを含む。スイッチ１３Ａは、一端が商用交流電源とトランス８との間に、他端がトランス１１に接続されている。すなわち、主電源回路３はスイッチ１３Ａの後段に、待機電源回路２はスイッチ１３Ａの前段に接続されている。スイッチ１３Ａをオフ状態にすると、主電源回路３のみがオフ状態になり、待機電源回路２はオン状態を維持する。そのため、過電圧時にスイッチ１３をオフ状態にしても、待機電源回路２はオン状態であるので、マイコン５に電圧を与え続けることができる。巻線１３Ｂの一端は整流回路９の出力端に接続され、他端はリレードライブ用のトランジスタＱ１のコレクタに接続されている。トランジスタＱ１は、ベースが抵抗Ｒ７を介してマイコン５の主電源制御端子ｃに接続され、エミッタが接地されている。
【００２６】
マイコン用電源回路４は、待機電源回路２および／または主電源回路３からの電圧を受けて、マイコン５に電圧を与える回路である。マイコン用電源回路４は、逆電流防止用のダイオードＤ３、Ｄ４、コンデンサＣ３および安定化回路１４を備える。コンデンサＣ３にはマイコン５に与えるための電圧が充電される。待機時には待機電源回路２のみからコンデンサＣ３に電圧が充電され、通常動作時（主電源回路３のオン時）には（待機電源回路２および）主電源回路３からコンデンサＣ３に電圧が充電される。主電源回路３からの電圧を充電するので、コンデンサＣ３は容量の大きいものが採用されている。安定化回路１４は、コンデンサＣ３からの電圧が与えられ、マイコン５の動作に必要な安定化直流電圧を生成する。安定化回路１４の出力端は、マイコン５の電圧入力端子ａに接続されている。
【００２７】
制御手段５は、電源回路１から電源電圧が供給される電気機器全体を制御するものであり、代表的にはマイコン（micro computer）が採用され得る。マイコン５は、入力交流電圧が低電圧または過電圧であると判断した場合に、主電源回路３をオフ状態にするよう制御する。具体的には、リレー回路１３をオフ状態にするための信号（例えば、ローレベルの電圧）を出力する。マイコン５は、電圧入力端子ａ、電圧検出端子ｂおよび主電源制御端子ｃを備える。電圧入力端子ａは、マイコン用電源回路４からマイコン５を動作するために必要な電圧が与えられる端子である。電圧検出端子ｂは、低電圧検出回路６から入力交流電圧が低電圧であることを示す信号が与えられ、かつ、過電圧検出回路７から入力交流電圧が過電圧であることを示す信号が与えられる端子である。すなわち、電圧検出端子ｂは、低電圧であることを示す信号が与えられる端子と、過電圧であることを示す信号が与えられる端子とを兼ねている。従って、マイコン５の端子数を削減することができる。ここで、低電圧または過電圧を示す信号とは、例えばローレベルの電圧（例えば、２Ｖ以下）である。主電源制御端子ｃは、主電源回路３のオンオフを制御するための（リレー回路１３をオフするための）信号（ローレベルの電圧）を出力する端子である。主電源制御端子ｃは、低電圧検出回路６からの信号に基づいてリレー回路１３をオフする信号を出力する端子と、過電圧検出回路７からの信号に基づいてリレー回路１３をオフするための信号を出力する端子とを兼ねている。従って、マイコン５の出力端子数を削減することができる。
【００２８】
低電圧検出回路６は、入力交流電圧が低電圧であることを検出する。より具体的には、低電圧検出回路６は、待機電源回路２からの電圧が低電圧であることを検出する。すなわち、低電圧検出回路６は、待機電源回路２からの電圧が第１の所定値以下であることを検出する。第１の所定値は、マイコン５が待機電源２からの電圧が低電圧であると判断する基準となる電圧値であり、後述するツェナーダイオードＤ５およびダイオードＤ６によって設定され得る（第１の所定値は、例えば７．５Ｖである）。低電圧検出回路６は、待機電源回路２からの電圧が第１の所定値以下であることを検出すると、マイコン５に入力交流電圧が低電圧であることを示す検出信号（ローレベルの電圧）を与える。ローレベルの電圧は、後述する抵抗Ｒ２〜Ｒ４によって設定され得る（例えば、２Ｖである）。低電圧検出回路６は、整流回路９の出力端とマイコン５の電圧検出端子ｂとの間に接続されている。低電圧検出回路６は、低電圧検出手段および検出信号生成手段を有する。低電圧検出手段は、ツェナーダイオードＤ５およびダイオードＤ６を含み、待機電源回路２からの電圧が低電圧であることを検出して、マイコン５の電圧検出端子ｂに与える電圧をローレベルに切り換えるものである。検出信号生成手段は、抵抗Ｒ２およびＲ３を含み、検出信号（ローレベルの電圧）を生成するものである。すなわち、抵抗Ｒ２、Ｒ３の抵抗値は安定化回路１４からの電圧を抵抗Ｒ４と共に分圧して、マイコン５の電圧検出端子ｂにローレベルを与えるように設定されている。ツェナーダイオードＤ５は、カソードが整流回路９に接続され、アノードが抵抗Ｒ２を介して接地されている。ダイオードＤ６は、カソードがツェナーダイオードＤ５のアノードと抵抗Ｒ２との間に接続され、アノードが抵抗Ｒ３を介してマイコン５の電源検出端子ｂに接続されている。コンデンサＣ４は一端がダイオードＤ６のアノードと抵抗Ｒ３との間に接続され、他端が接地されている。抵抗Ｒ３は、抵抗Ｒ４を介して安定化回路１４の出力端に接続されている。
【００２９】
過電圧検出回路７は、入力交流電圧が過電圧であることを検出する。より具体的には、過電圧検出回路７は、待機電源回路２からの電圧が過電圧であることを検出する。すなわち、過電圧検出回路７は、待機電源回路２からの電圧が第２の所定値以上であることを検出する。第２の所定値は、マイコン５が待機電源２からの電圧が過電圧であると判断する基準となる電圧値であり、後述するツェナーダイオードＤ７のツェナー電圧およびトランジスタＱ２の導通開始電圧によって設定され得る（第２の所定値は、例えば１５Ｖである）。過電圧検出回路７は、待機電源回路２からの電圧が第２の所定値以上であることを検出すると、マイコン５に入力交流電圧が過電圧であることを示す検出信号（ローレベルの電圧）を与える。ローレベルの電圧は、接地電位（０Ｖ）である。過電圧検出回路７は、整流回路９の出力端とマイコン５の電圧検出端子ｂとの間に（低電圧検出回路６と並列に）接続されている。この構成によって、低電圧検出および過電圧検出にマイコン５の電圧検出端子ｂを兼用しているので、マイコン５の入力端子数を削減することができる。過電圧検出回路７は、信号切換手段および過電圧検出手段を含む。信号切換手段は、スイッチ素子（例えば、トランジスタＱ２）を含み、待機電源回路２からの電圧が過電圧である場合に、マイコン５の電圧検出端子ｂに与える電圧を、過電圧であることを示す電圧（ローレベル）に切り換える。過電圧検出手段は、ツェナーダイオードＤ７を含み、待機電源回路２からの電圧が第２の所定値以上であることを検出し、トランジスタＱ２の制御電極に与える電位を制御する。過電圧検出回路４は、抵抗Ｒ５、Ｒ６をさらに有する。ツェナーダイオードＤ７は、カソードが整流回路９と低電圧検出回路６の入力端との間に接続され、アノードが抵抗Ｒ５を介して接地され、かつ、抵抗Ｒ６を介してトランジスタＱ２のベースに接続されている。トランジスタＱ２は、コレクタが低電圧検出回路６の出力端とマイコン５の電圧検出端子ｂとの間に接続され、エミッタが接地されている。過電圧検出回路７は、待機電源回路２からの電圧Ｖ１が過電圧である場合に、トランジスタＱ２がオン状態となり、マイコン５の電圧検出端子ｂを接地することにより、ローレベルの電圧を与える。
【００３０】
電源回路１の動作を説明する。なお、待機電源回路２からの出力電圧をＶ１、安定化回路１４の出力電圧をＶ２とする。待機時（リレー回路１３がオフの状態）において、マイコン５は、主電源回路３をオンするためのリモコン信号を受けると、主電源制御端子ｃからハイレベルの電圧を出力し、トランジスタＱ１をオン状態にする。そのため、リレー回路１３がオン状態になり、主電源回路３がオン状態になる。
【００３１】
ここで、電源回路１に正常な（低電圧でも過電圧でもない）交流電圧が入力されている、すなわち待機電源回路２からの電圧Ｖ１が第１の所定値より大きく第２の所定値未満（例えば１０Ｖ）である場合について説明する。低電圧検出回路６については、電圧Ｖ１がツェナーダイオードＤ５のツェナー電圧以上であり、ツェナーダイオードＤ５がオン状態である。ダイーオードＤ６は逆方向電圧が与えられる（カソード側の電位が高くなる）ので、ダイオードＤ６には電流が流れない。そのため、マイコン５の電圧検出端子ｂに与えられる電圧は、安定化回路１４の出力電圧Ｖ２（ハイレベルの電圧であり例えば５Ｖ）である。過電圧検出回路７については、ツェナーダイオードＤ７のツェナー電圧をＶｚ７とすると、Ｖ１はＶｚ７とトランジスタＱ２の導通開始電圧との和より小さく、ツェナーダイオードＤ７はオフ状態である。トランジスタＱ２は、ベース電位が接地電位であり、ベースエミッタ間電圧ＶＢＥ２が導通開始電圧未満であるので、オフ状態である。そのため、マイコン５の電圧検出端子ｂに与えられる電圧は、安定化回路１４の出力電圧Ｖ２（ハイレベルの電圧であり例えば５Ｖ）である。すなわち、低電圧検出回路６も過電圧検出回路７も低電圧または過電圧を検出していない。従って、マイコン５は、入力交流電圧が正常である（低電圧でも過電圧でもない）と判断し、主電源制御端子ｃからハイレベルの電圧を出力し続ける。そのため、トランジスタＱ１は、ベース電流が流れオン状態となっており、リレー回路１３の巻線１３Ｂに電流が流れ、スイッチ１３Ａはオン状態となっている。その結果、主電源回路３はオン状態を維持する。
【００３２】
次に、待機電源回路２からの電圧Ｖ１が第１の所定値以下（例えば７．５Ｖ）である（入力交流電圧が低電圧である）場合について説明する。過電圧検出回路７については、先述の正常な電圧時と同様に、トランジスタＱ２がオフ状態であり、過電圧を検出していない。低電圧検出回路６については、電圧Ｖ１が低下すると、電圧Ｖ１がツェナーダイオードＤ５のツェナー電圧より小さくなり、ツェナーダイオードＤ５がオフ状態になる。ダイオードＤ６は、順方向電圧が与えられ（アノード電位がカソード電位より高くなり）、電流が流れる。そのため、マイコン５の電圧検出端子ｂに与えられる電圧は、抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４によって分圧され、（Ｒ２＋Ｒ３）Ｖ２／Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４となる（ローレベルの電圧、例えば２Ｖになる）。すなわち、低電圧検出回路６は、待機電源回路２からの電圧Ｖ１が第１の所定値以下であることを検出し、電圧検出端子ｂにローレベルの電圧を与える。従って、マイコン５は、入力交流電圧が正常ではない（低電圧または過電圧である）と判断し、主電源制御端子ｃからローレベルの電圧を出力する。そのため、トランジスタＱ１はオフ状態となり、リレー回路１３の巻線１３Ｂに流れる電流が遮断される。そのため、スイッチ１３Ａはオフ状態となり、主電源回路３はオフ状態となる。従って、巻線１３Ｂに流れる電流を遮断できるので、コンデンサＣ１に充電された電圧が完全に放電しきるまでの時間が長くなり、マイコン５は処理内容の全てをより確実にメモリに保存できる。さらに、マイコン５は、低電圧または過電圧であることを操作者に例えば図示しない表示部に表示することによって告知する。
【００３３】
次に、待機電源回路２からの電圧Ｖ１が第２の所定値以上（例えば、１５Ｖ）である（入力交流電圧が過電圧である）場合について説明する。低電圧検出回路６については、先述の正常な電圧時と同様に、ツェナーダイオードＤ５がオン状態であり、ダイオードＤ６に電流が流れておらず、低電圧を検出していない状態である。過電圧検出回路７については、電圧Ｖ１が上昇してツェナーダイオードＤ７のツェナー電圧Ｖｚ７とトランジスタＱ２の導通開始電圧との和以上になると、ツェナーダイオードＤ７がオン状態となる。そして、トランジスタＱ２のベースエミッタ間電圧ＶＢＥ２が導通開始電圧以上になり、トランジスタＱ２がオン状態になる。そのため、マイコン５の電圧検出端子ｂはトランジスタＱ２を介して接地された状態になる。すなわち、過電圧検出回路７は、待機電源回路２からの電圧が第２の所定値以上であることを検出し、電圧検出端子ｂにローレベル（０Ｖ）の電圧を与える。従って、マイコン５は、入力交流電圧が正常ではない（低電圧または過電圧である）と判断し、主電源制御端子ｃからローレベルの電圧を出力する。そのため、トランジスタＱ１はオフ状態となり、リレー回路１３の巻線１３Ｂに流れる電流が遮断される。そのため、スイッチ１３Ａはオフ状態となり、主電源回路３はオフ状態となる。従って、主電源回路３および主回路１０が過電圧によって破損することを防止できる。さらに、マイコン５は、待機電源回路２からの電圧によって、低電圧または過電圧であることを操作者に例えば図示しない表示部に表示することによって告知する。
【００３４】
以上のように、電源回路１は、マイコン５が電圧検出端子ｂおよび主電源制御端子ｃの２つの端子を備えるだけで、入力交流電圧が低電圧であることを検出しリレー回路１３をオフする動作と、入力交流電圧が過電圧であることを検出しリレー回路１３をオフする動作とを実現することができる。しかも、図３の回路と比較して、ツェナーダイオードＤ７、トランジスタＱ２および抵抗Ｒ５、Ｒ６を追加するだけでよいので、きわめて簡単な回路構成で低電圧および過電圧に対応できる。
【００３５】
次に、本発明の別の好ましい実施形態について説明する。図２は、本実施形態の電源回路２０１を説明する概略回路図であるが、図１と同一箇所には同一の符号を付し説明を省略する。電源回路２０１では、マイコン５は、電圧検出端子ｂに代えて、低電圧検出端子ｂ１および過電圧検出端子ｂ２を有する。低電圧検出回路６の出力端（すなわち、抵抗Ｒ３）は、低電圧検出端子ｂ１に接続されている。過電圧検出回路７の出力端（すなわち、トランジスタＱ２のコレクタ）は、過電圧検出端子ｂ２に接続され、かつ、抵抗Ｒ８を介して安定化回路１４の出力端に接続されている。待機電源回路２からの電圧が第１の所定値以下になると、低電圧検出回路６からローレベルの電圧がマイコン５の低電圧検出端子ｂ１に与えられ、主電源制御端子ｃからローレベルの電圧がトランジスタＱ１のベース与えられる。一方、待機電源回路２からの電圧が第２の所定値以上になると、過電圧検出回路７からローレベルの電圧がマイコン５の過電圧検出端子ｂ２に与えられ、主電源制御端子ｃからローレベルの電圧がトランジスタＱ１のベース与えられる。このように、低電圧検出回路６からの検出信号が与えられる端子と、過電圧検出回路７からの検出信号が与えられる端子とが独立して設けられている。そのため、マイコン５はローレベルの電圧が入力されたとき、入力交流電圧が低電圧であるのか、過電圧であるのかを区別することができる。従って、操作者に低電圧または過電圧であることを区別して告知（表示、警告音等）でき、かつ、低電圧時の処理または過電圧時の処理のみを実行することができる。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。例えば、図１の回路構成において、過電圧検出回路７のみを有し、低電圧検出回路６を有さない回路構成であってもよい。また、電圧検出端子ｂは、マイコンのＰＯＦＦ端子であってもよい。すなわち、ＰＯＦＦ端子にローレベルの電圧が入力されると、処理内容をメモリに記憶しスリープモードとなり、その後、ハイレベルの電圧が入力されると、スリープモードから復帰し処理内容をメモリから読み出すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、オーディオ・ビジュアル装置（ＡＶアンプまたはＴＶ等）を代表とする各種電子機器の電源回路に好適に採用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の好ましい実施形態による電源回路を示す概略回路図である。
【図２】本発明の別の好ましい実施形態による電源回路を示す概略回路図である。
【図３】従来の電源回路を示す概略回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 電源回路
２ 待機電源回路
３ 主電源回路
５ 制御手段
６ 低電圧検出回路
７ 過電圧検出回路
１３ 切換回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力交流電圧が低電圧および／または過電圧であることを検出することができる電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の電源回路３０１を示す概略回路図である。待機電源回路３０２は、マイコン３０５に与える電源電圧を生成する回路である。主に待機状態（すなわち、主電源回路３０３がオフ状態、待機電源回路３０２がオン状態であって、マイコンのみに電圧を供給する状態）の時に、待機電源回路３０２で生成された電源電圧がマイコン３０５で使用される。待機電源回路３０２は、トランス３０８および整流回路３０９を備える。主電源回路３０３は、アンプ回路等の主回路３１０およびマイコン３０５に供給する電源電圧を生成するための回路であり、トランス３１１および整流回路３１２を備える。マイコン用電源回路３０４は、主電源回路３０３および／または待機電源回路３０２から電源電圧が与えられ、マイコン３０５に電源電圧を与える回路である。マイコン用電源回路３０４は、待機電源回路３０２および／または主電源回路３０３からの電圧を充電するコンデンサＣ３０３、ダイオードＤ３０３、Ｄ３０４および安定化回路３１４を備える。トランス３１１の一次側にはリレー回路３１３が設けられている。リレー回路３１３のスイッチ３１３Ａをオフ状態にすることによって、主電源回路３０３をオフ状態にし、待機状態にすることができる。
【０００３】
電源回路３０１は、低電圧検出回路３０６をさらに備えている。低電圧検出回路３０６は、入力交流電圧（商用交流電源）が停電などの理由によって、低下したこと（もしくはゼロになったこと）を検出する回路である。低電圧検出回路３０６は、入力交流電圧が低電圧であることを検出すると、マイコン３０５の電圧検出端子ｂにローレベルの電圧を与える。マイコン３０５は電圧検出端子ｂに与えられたローレベルに基づいて、主電源制御端子ｃからトランジスタＱ３０１のベースにローレベルの電圧を与える。すると、トランジスタＱ３０１はオフ状態になり、リレー回路３１３の巻線３１３Ｂに流れる電流は遮断される。そのため、スイッチ３１３Ａがオフ状態になり、主電源回路３０３がオフ状態になる。マイコン３０５は、入力交流電圧が低電圧であることを判断すると、待機電源回路３０２のコンデンサＣ３０１に充電されている電圧を使って、実行している処理内容をメモリに記憶させる。マイコン３０５に再び電圧が与えられたときに、記憶した処理内容をメモリから読み出し、停電前に実行していた処理を復元するためである。ここで、巻線３１３Ｂに電流が流れていればコンデンサＣ３０１に充電された電圧が完全に放電するまでの時間が短くなり、マイコン３０５は全ての処理内容をメモリに記憶する前に、オフ状態になる。しかし、低電圧検出回路３０６が、入力交流電圧が低電圧であると判断した際に、巻線３１３Ｂに流れる電流は遮断されるので、コンデンサＣ３０１に充電された電圧が完全に放電するまでの時間が長くなり、マイコン３０５は処理内容の全てをより確実にメモリに記憶することができる。一方、電源回路３０１は、入力交流電圧が過電圧である場合に対しては対応できない。
【０００４】
また、下記特許文献１には、ユーザーが誤って定格電圧を超える交流電圧を入力した場合（例えば電気機器の定格が１００Ｖに対して、２００Ｖ系電源コンセントへの誤挿入等）に、待機電源回路および主電源回路を保護するための構成が記載されている。特許文献１の図１〜図７では、入力交流電圧が過電圧（電圧が所定値以上）であることを検出した場合に、メインスイッチ３１をオフ状態とすることにより、主電源回路および待機電源回路に過電圧が与えられないようにしている。具体的には、メインスイッチ３１はソレノイド式のスイッチであり、巻線３１−２に電流を流すことによってスイッチ３１−１をオフ状態にするものである。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、入力交流電圧が過電圧であるときに、主電源回路および待機電源回路の両方をオフ状態にしているので、マイコン８は電源電圧が供給されなくなり、オフ状態になってしまう。マイコンがオフ状態になると、ユーザーに電源電圧が過電圧であることを告知できないという問題がある。
【０００６】
また、過電圧および低電圧の両方を検出可能な電源回路が望まれている。しかし、特許文献１の構成に、図３の構成を単に組み合わせる回路は、きわめて複雑になり、低電圧時にオフさせるスイッチ７と、過電圧時にオフさせるスイッチ３１とは異なる。そのため、マイコン８を介してそれぞれのスイッチをオフすることにより、マイコンが過電圧または低電圧であることを認識し、ユーザーに告知するためには、マイコン８は、過電圧の検出信号を入力する端子、低電圧の検出信号を入力する端子、過電圧時にソレノイド式のスイッチをオフする電圧を出力する端子Ｂ３および低電圧時にリレー７をオフする電圧を出力する端子が必要である。従って、マイコンの端子数がきわめて多くなり、回路構成が複雑になるという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１６０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、きわめて簡単な回路構成で、低電圧および過電圧の両方を検出し対処することができる電源回路を提供することにある。本発明のさらに別の目的は、過電圧検出時にマイコンを停止させることなく、主電源回路を保護する電源回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の好ましい実施形態による電源回路は、入力電圧が与えられ、主回路を動作させる電圧を生成する主電源回路と、入力電圧が与えられ、制御手段を動作させる電圧を生成する待機電源回路と、オフ状態になることによって該主電源回路をオフ状態にし、オン状態になることにより該主電源回路をオン状態にする切換回路と、該待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下であることを検出する低電圧検出回路と、該待機電源回路からの電圧が第２の所定値以上であることを検出する過電圧検出回路と、該低電圧検出回路からの信号に基づいて該切換回路をオフ状態にする信号を出力し、かつ、該過電圧検出回路からの信号に基づいて該切換回路をオフ状態にする信号を出力する主電源制御端子を有する制御手段とを備える。
【００１０】
本実施形態の電源回路によると、主電源制御端子が、低電圧検出回路からの検出信号に基づいて切換回路をオフするための信号を出力する端子と、過電圧検出回路からの検出信号に基づいて切換回路をオフするための信号を出力する端子とを兼ねている。従って、制御手段の出力端子数を削減することができる。言い換えると、制御手段は、低電圧検出回路からの検出信号が入力されても、過電圧検出回路からの検出信号が入力されても同じ切換回路をオフ状態にしている。切換回路をオフする動作は、過電圧時に主電源回路および主回路を保護するために主電源回路をオフする動作と、低電圧時にリレー回路の巻線に流れる電流を遮断し、待機電源回路からの電圧をできるだけ長い間制御手段に与える動作とを兼ねているからである。従って、きわめて簡単な回路構成で、入力電圧の低電圧および過電圧の両方に対応可能な電源回路を得ることができる。
【００１１】
また、過電圧検出回路が、主電源回路からの出力電圧が過電圧であるか否かを検出する場合には、過電圧を検出した時には、既に主電源回路が破損している可能性がある。しかし、本発明では、過電圧検出回路は、主電源回路からの出力電圧ではなく、待機電源回路からの出力電圧が過電圧であるか否かを検出している。そのため、主電源が破損する前に、入力電圧が過電圧であることを検出し、主電源回路をより確実に保護することができる。
【００１２】
好ましい実施形態においては、上記制御手段は、上記低電圧検出回路からの信号、および上記過電圧検出回路からの信号が与えられる電圧検出端子をさらに有する。
【００１３】
電圧検出端子が、低電圧検出回路からの検出信号が与えられる端子と、過電圧検出回路からの検出信号が与えられる端子とを兼ねている。従って、制御手段の入力端子数を削減することができる。制御手段は、低電圧検出回路からの検出信号が与えられた場合も、過電圧検出回路からの検出信号が与えられた場合も、主電源制御端子からは切換回路をオフするための同一の信号を出力すればよいからである。すなわち、本発明では、制御手段は、入力された検出信号が低電圧検出回路からの検出信号であるのか、過電圧検出回路からの検出信号であるのかを区別する必要がないからである。従って、さらに簡単な回路構成で、入力電圧の低電圧および過電圧の両方に対応できる電源回路を得ることができる。
【００１４】
好ましい実施形態においては、上記低電圧検出回路は、前記待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下であるときに、前記電圧検出端子にローレベルの電圧を与える。上記過電圧検出回路は、上記待機電源回路からの電圧が第２の所定値以上であるときに、前記電圧検出端子にローレベルの電圧を与える。
【００１５】
待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下である場合には、低電圧検出回路からローレベルの電圧が電圧検出端子に与えられ、第２の所定値以上である場合には、過電圧検出回路からローレベルの電圧が電圧検出端子に与えられるので、制御手段はローレベルの電圧が電圧検出端子に与えられたとき、入力電圧が低電圧または過電圧であると判断することができる。従って、ローレベルの電圧が与えられたとき、制御手段は切換回路をオフするための信号を出力できる。
【００１６】
好ましい実施形態においては、上記過電圧検出回路は、上記電圧検出端子と接地電位との間に接続されたトランジスタと、該トランジスタの制御電極と上記待機電源回路の出力端との間に接続されたツェナーダイオードとを有する。上記低電圧検出回路は、その入力端が該待機電源回路の出力端に接続され、その出力端が該電圧検出端子に接続されている。
【００１７】
従って、低電圧検出回路と過電圧検出回路とは、待機電源回路の出力端と電圧検出端子との間に並列に接続されている。そのため、待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下の場合は、低電圧検出回路から電圧検出端子にローレベルの電圧が与えられる。待機電源回路からの電圧が第２の所定値以上の場合は、ツェナーダイオードがオン状態になり、トランジスタがオン状態になり、電圧検出端子が接地電位に接続される。つまり、電圧検出端子にローレベルの電圧が与えられる。制御手段は、ローレベルの電圧が与えられたとき、切換回路をオフするための信号を出力する。
【００１８】
好ましい実施形態においては、上記制御手段は、上記低電圧検出回路からの信号が与えられる低電圧検出端子と、上記過電圧検出回路からの信号が与えられる過電圧検出端子とをさらに有する。
【００１９】
制御手段は低電圧検出回路からの検出信号が与えられる端子と、過電圧検出回路からの検出信号が与えられる端子とを独立して有している。そのため、制御手段は、低電圧検出回路から検出信号が与えられた場合と、過電圧検出回路から検出信号が与えられた場合とを区別することができる。従って、制御手段は、操作者に入力電圧が過電圧であるのか、低電圧であるかのを区別して告知することができる。例えば、表示部に過電圧である旨または低電圧である旨を表示できる。あるいは過電圧と低電圧とで異なる警告音を発することができる。さらに、制御手段は、過電圧であるときは過電圧時に必要な処理のみを実行し、低電圧時には低電圧時に必要な処理のみを実行できるので、無駄な処理を省くことができる。
【００２０】
本発明の別の好ましい実施形態による電源回路は、入力電圧が与えられ、主回路を動作させる電圧を生成する主電源回路と、入力電圧が与えられ、制御手段を動作させる電圧を生成する待機電源回路と、スイッチがオフ状態になることにより該主電源回路をオフ状態にし、該スイッチがオン状態になることにより該主電源回路をオン状態にする切換回路と、該待機電源回路からの電圧が所定値以上であることを検出する過電圧検出回路と、該過電圧検出回路からの信号が与えられることにより、該切換回路のスイッチをオフ状態にする信号を出力する制御手段とを備える。該主電源回路は、該スイッチの後段に接続されており、該待機電源回路は、該スイッチの前段に接続されている。該過電圧検出回路が該待機電源回路からの電圧が所定値以上であることを検出した場合に、該スイッチが該制御手段によってオフ状態にされることにより、該主電源回路はオフ状態になり、該待機電源回路はオン状態を維持する
【００２１】
本発明の電源装置は、主電源回路が切換回路のスイッチの後段に接続され、待機電源回路が切換回路のスイッチの前段に接続されているので、切換回路のスイッチをオフ状態にすることにより、主電源回路はオフ状態になり、待機電源回路はオン状態を維持する。主電源回路は容量の大きいコンデンサを備えているので、過電圧によって主電源回路が破損する可能性が高いが、本発明では、過電圧時に主電源回路をオフ状態にし、破損を防止できる。一方、待機電源回路はオン状態を維持するので、制御手段は待機電源回路からの電圧によって動作し続けることができる。マイコンが動作し続けることにより、操作者に過電圧であることを告知し続づけることができる。待機電源回路が出力する直流電圧は低く、消費電力も小さいので、主電源回路と異なりオフ状態にしなくても、破損する可能性はきわめて低い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電源回路は、主電源制御端子が、低電圧検出回路からの検出信号に基づいて切換回路をオフするための信号を出力する端子と、過電圧検出回路からの検出信号に基づいて切換回路をオフするための信号を出力する端子とを兼ねているので、制御手段の出力端子数を削減することができる。従って、きわめて簡単な回路構成で、過電圧および低電圧の両方に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図１は、本発明の好ましい実施形態による電源回路１を説明するための概略回路図である。電源回路１は、待機電源回路２、主電源回路３、マイコン用電源回路４、制御手段５、低電圧検出回路６および過電圧検出回路７を備える。
【００２４】
待機電源回路２は、主に待機状態（主電源回路がオフ状態で、待機電源回路がオンの状態）の時に、制御手段（例えばマイコン）５および／または図示しないマイコン５の周辺回路（例えば、リモコン信号受光回路および表示回路等）に電圧を供給するための回路である。待機電源回路２は、トランス８および整流回路９を備えている。トランス８は、その一次側巻線が商用交流電源に接続され（入力交流電圧が与えられ）、一次巻線と二次巻線との巻数比に基づいて入力交流電圧を所定の電圧に変換して整流回路９に与える。整流回路９は、トランス８からの電圧を整流および平滑して直流電圧Ｖ１を生成する。整流回路９は、全波整流回路Ｄ１、コンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を含む。コンデンサＣ１は、主に待機時にマイコン５に与えるための電圧を充電するものであるので、容量の小さいものが採用されている。
【００２５】
主電源回路３は、電源回路１の出力端に接続される主回路１０（電源供給先の回路であり例えばアンプ回路等）に電圧を供給するための回路である。主電源回路３は、トランス１１および整流回路１２を備えている。トランス１１は、商用交流電源に接続され（入力交流電圧が与えられ）、一次巻線と二次巻線との巻数比に基づいて、入力交流電圧を所定の電圧に変換して整流回路１２に与える。整流回路１２は、トランス１１からの電圧を整流および平滑して、直流電圧Ｖ３を生成する。整流回路１２は、全波整流回路Ｄ２およびコンデンサＣ２を含む。コンデンサＣ２は、主回路１０およびマイコン５に与えるための電圧を充電するので、容量が大きいものが採用されている。トランス１１の一次側には切換回路１３が設けられている。切換回路１３は、主電源回路３のオンおよびオフを切り換えるものであり、代表的にはリレー回路が採用されている。リレー回路１３は、スイッチ１３Ａおよび巻線１３Ｂを含む。スイッチ１３Ａは、一端が商用交流電源とトランス８との間に、他端がトランス１１に接続されている。すなわち、主電源回路３はスイッチ１３Ａの後段に、待機電源回路２はスイッチ１３Ａの前段に接続されている。スイッチ１３Ａをオフ状態にすると、主電源回路３のみがオフ状態になり、待機電源回路２はオン状態を維持する。そのため、過電圧時にスイッチ１３をオフ状態にしても、待機電源回路２はオン状態であるので、マイコン５に電圧を与え続けることができる。巻線１３Ｂの一端は整流回路９の出力端に接続され、他端はリレードライブ用のトランジスタＱ１のコレクタに接続されている。トランジスタＱ１は、ベースが抵抗Ｒ７を介してマイコン５の主電源制御端子ｃに接続され、エミッタが接地されている。
【００２６】
マイコン用電源回路４は、待機電源回路２および／または主電源回路３からの電圧を受けて、マイコン５に電圧を与える回路である。マイコン用電源回路４は、逆電流防止用のダイオードＤ３、Ｄ４、コンデンサＣ３および安定化回路１４を備える。コンデンサＣ３にはマイコン５に与えるための電圧が充電される。待機時には待機電源回路２のみからコンデンサＣ３に電圧が充電され、通常動作時（主電源回路３のオン時）には（待機電源回路２および）主電源回路３からコンデンサＣ３に電圧が充電される。主電源回路３からの電圧を充電するので、コンデンサＣ３は容量の大きいものが採用されている。安定化回路１４は、コンデンサＣ３からの電圧が与えられ、マイコン５の動作に必要な安定化直流電圧を生成する。安定化回路１４の出力端は、マイコン５の電圧入力端子ａに接続されている。
【００２７】
制御手段５は、電源回路１から電源電圧が供給される電気機器全体を制御するものであり、代表的にはマイコン（micro computer）が採用され得る。マイコン５は、入力交流電圧が低電圧または過電圧であると判断した場合に、主電源回路３をオフ状態にするよう制御する。具体的には、リレー回路１３をオフ状態にするための信号（例えば、ローレベルの電圧）を出力する。マイコン５は、電圧入力端子ａ、電圧検出端子ｂおよび主電源制御端子ｃを備える。電圧入力端子ａは、マイコン用電源回路４からマイコン５を動作するために必要な電圧が与えられる端子である。電圧検出端子ｂは、低電圧検出回路６から入力交流電圧が低電圧であることを示す信号が与えられ、かつ、過電圧検出回路７から入力交流電圧が過電圧であることを示す信号が与えられる端子である。すなわち、電圧検出端子ｂは、低電圧であることを示す信号が与えられる端子と、過電圧であることを示す信号が与えられる端子とを兼ねている。従って、マイコン５の端子数を削減することができる。ここで、低電圧または過電圧を示す信号とは、例えばローレベルの電圧（例えば、２Ｖ以下）である。主電源制御端子ｃは、主電源回路３のオンオフを制御するための（リレー回路１３をオフするための）信号（ローレベルの電圧）を出力する端子である。主電源制御端子ｃは、低電圧検出回路６からの信号に基づいてリレー回路１３をオフする信号を出力する端子と、過電圧検出回路７からの信号に基づいてリレー回路１３をオフするための信号を出力する端子とを兼ねている。従って、マイコン５の出力端子数を削減することができる。
【００２８】
低電圧検出回路６は、入力交流電圧が低電圧であることを検出する。より具体的には、低電圧検出回路６は、待機電源回路２からの電圧が低電圧であることを検出する。すなわち、低電圧検出回路６は、待機電源回路２からの電圧が第１の所定値以下であることを検出する。第１の所定値は、マイコン５が待機電源２からの電圧が低電圧であると判断する基準となる電圧値であり、後述するツェナーダイオードＤ５およびダイオードＤ６によって設定され得る（第１の所定値は、例えば７．５Ｖである）。低電圧検出回路６は、待機電源回路２からの電圧が第１の所定値以下であることを検出すると、マイコン５に入力交流電圧が低電圧であることを示す検出信号（ローレベルの電圧）を与える。ローレベルの電圧は、後述する抵抗Ｒ２〜Ｒ４によって設定され得る（例えば、２Ｖである）。低電圧検出回路６は、整流回路９の出力端とマイコン５の電圧検出端子ｂとの間に接続されている。低電圧検出回路６は、低電圧検出手段および検出信号生成手段を有する。低電圧検出手段は、ツェナーダイオードＤ５およびダイオードＤ６を含み、待機電源回路２からの電圧が低電圧であることを検出して、マイコン５の電圧検出端子ｂに与える電圧をローレベルに切り換えるものである。検出信号生成手段は、抵抗Ｒ２およびＲ３を含み、検出信号（ローレベルの電圧）を生成するものである。すなわち、抵抗Ｒ２、Ｒ３の抵抗値は安定化回路１４からの電圧を抵抗Ｒ４と共に分圧して、マイコン５の電圧検出端子ｂにローレベルを与えるように設定されている。ツェナーダイオードＤ５は、カソードが整流回路９に接続され、アノードが抵抗Ｒ２を介して接地されている。ダイオードＤ６は、カソードがツェナーダイオードＤ５のアノードと抵抗Ｒ２との間に接続され、アノードが抵抗Ｒ３を介してマイコン５の電源検出端子ｂに接続されている。コンデンサＣ４は一端がダイオードＤ６のアノードと抵抗Ｒ３との間に接続され、他端が接地されている。抵抗Ｒ３は、抵抗Ｒ４を介して安定化回路１４の出力端に接続されている。
【００２９】
過電圧検出回路７は、入力交流電圧が過電圧であることを検出する。より具体的には、過電圧検出回路７は、待機電源回路２からの電圧が過電圧であることを検出する。すなわち、過電圧検出回路７は、待機電源回路２からの電圧が第２の所定値以上であることを検出する。第２の所定値は、マイコン５が待機電源２からの電圧が過電圧であると判断する基準となる電圧値であり、後述するツェナーダイオードＤ７のツェナー電圧およびトランジスタＱ２の導通開始電圧によって設定され得る（第２の所定値は、例えば１５Ｖである）。過電圧検出回路７は、待機電源回路２からの電圧が第２の所定値以上であることを検出すると、マイコン５に入力交流電圧が過電圧であることを示す検出信号（ローレベルの電圧）を与える。ローレベルの電圧は、接地電位（０Ｖ）である。過電圧検出回路７は、整流回路９の出力端とマイコン５の電圧検出端子ｂとの間に（低電圧検出回路６と並列に）接続されている。この構成によって、低電圧検出および過電圧検出にマイコン５の電圧検出端子ｂを兼用しているので、マイコン５の入力端子数を削減することができる。過電圧検出回路７は、信号切換手段および過電圧検出手段を含む。信号切換手段は、スイッチ素子（例えば、トランジスタＱ２）を含み、待機電源回路２からの電圧が過電圧である場合に、マイコン５の電圧検出端子ｂに与える電圧を、過電圧であることを示す電圧（ローレベル）に切り換える。過電圧検出手段は、ツェナーダイオードＤ７を含み、待機電源回路２からの電圧が第２の所定値以上であることを検出し、トランジスタＱ２の制御電極に与える電位を制御する。過電圧検出回路４は、抵抗Ｒ５、Ｒ６をさらに有する。ツェナーダイオードＤ７は、カソードが整流回路９と低電圧検出回路６の入力端との間に接続され、アノードが抵抗Ｒ５を介して接地され、かつ、抵抗Ｒ６を介してトランジスタＱ２のベースに接続されている。トランジスタＱ２は、コレクタが低電圧検出回路６の出力端とマイコン５の電圧検出端子ｂとの間に接続され、エミッタが接地されている。過電圧検出回路７は、待機電源回路２からの電圧Ｖ１が過電圧である場合に、トランジスタＱ２がオン状態となり、マイコン５の電圧検出端子ｂを接地することにより、ローレベルの電圧を与える。
【００３０】
電源回路１の動作を説明する。なお、待機電源回路２からの出力電圧をＶ１、安定化回路１４の出力電圧をＶ２とする。待機時（リレー回路１３がオフの状態）において、マイコン５は、主電源回路３をオンするためのリモコン信号を受けると、主電源制御端子ｃからハイレベルの電圧を出力し、トランジスタＱ１をオン状態にする。そのため、リレー回路１３がオン状態になり、主電源回路３がオン状態になる。
【００３１】
ここで、電源回路１に正常な（低電圧でも過電圧でもない）交流電圧が入力されている、すなわち待機電源回路２からの電圧Ｖ１が第１の所定値より大きく第２の所定値未満（例えば１０Ｖ）である場合について説明する。低電圧検出回路６については、電圧Ｖ１がツェナーダイオードＤ５のツェナー電圧以上であり、ツェナーダイオードＤ５がオン状態である。ダイーオードＤ６は逆方向電圧が与えられる（カソード側の電位が高くなる）ので、ダイオードＤ６には電流が流れない。そのため、マイコン５の電圧検出端子ｂに与えられる電圧は、安定化回路１４の出力電圧Ｖ２（ハイレベルの電圧であり例えば５Ｖ）である。過電圧検出回路７については、ツェナーダイオードＤ７のツェナー電圧をＶｚ７とすると、Ｖ１はＶｚ７とトランジスタＱ２の導通開始電圧との和より小さく、ツェナーダイオードＤ７はオフ状態である。トランジスタＱ２は、ベース電位が接地電位であり、ベースエミッタ間電圧ＶＢＥ２が導通開始電圧未満であるので、オフ状態である。そのため、マイコン５の電圧検出端子ｂに与えられる電圧は、安定化回路１４の出力電圧Ｖ２（ハイレベルの電圧であり例えば５Ｖ）である。すなわち、低電圧検出回路６も過電圧検出回路７も低電圧または過電圧を検出していない。従って、マイコン５は、入力交流電圧が正常である（低電圧でも過電圧でもない）と判断し、主電源制御端子ｃからハイレベルの電圧を出力し続ける。そのため、トランジスタＱ１は、ベース電流が流れオン状態となっており、リレー回路１３の巻線１３Ｂに電流が流れ、スイッチ１３Ａはオン状態となっている。その結果、主電源回路３はオン状態を維持する。
【００３２】
次に、待機電源回路２からの電圧Ｖ１が第１の所定値以下（例えば７．５Ｖ）である（入力交流電圧が低電圧である）場合について説明する。過電圧検出回路７については、先述の正常な電圧時と同様に、トランジスタＱ２がオフ状態であり、過電圧を検出していない。低電圧検出回路６については、電圧Ｖ１が低下すると、電圧Ｖ１がツェナーダイオードＤ５のツェナー電圧より小さくなり、ツェナーダイオードＤ５がオフ状態になる。ダイオードＤ６は、順方向電圧が与えられ（アノード電位がカソード電位より高くなり）、電流が流れる。そのため、マイコン５の電圧検出端子ｂに与えられる電圧は、抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４によって分圧され、（Ｒ２＋Ｒ３）Ｖ２／Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４となる（ローレベルの電圧、例えば２Ｖになる）。すなわち、低電圧検出回路６は、待機電源回路２からの電圧Ｖ１が第１の所定値以下であることを検出し、電圧検出端子ｂにローレベルの電圧を与える。従って、マイコン５は、入力交流電圧が正常ではない（低電圧または過電圧である）と判断し、主電源制御端子ｃからローレベルの電圧を出力する。そのため、トランジスタＱ１はオフ状態となり、リレー回路１３の巻線１３Ｂに流れる電流が遮断される。そのため、スイッチ１３Ａはオフ状態となり、主電源回路３はオフ状態となる。従って、巻線１３Ｂに流れる電流を遮断できるので、コンデンサＣ１に充電された電圧が完全に放電しきるまでの時間が長くなり、マイコン５は処理内容の全てをより確実にメモリに保存できる。さらに、マイコン５は、低電圧または過電圧であることを操作者に例えば図示しない表示部に表示することによって告知する。
【００３３】
次に、待機電源回路２からの電圧Ｖ１が第２の所定値以上（例えば、１５Ｖ）である（入力交流電圧が過電圧である）場合について説明する。低電圧検出回路６については、先述の正常な電圧時と同様に、ツェナーダイオードＤ５がオン状態であり、ダイオードＤ６に電流が流れておらず、低電圧を検出していない状態である。過電圧検出回路７については、電圧Ｖ１が上昇してツェナーダイオードＤ７のツェナー電圧Ｖｚ７とトランジスタＱ２の導通開始電圧との和以上になると、ツェナーダイオードＤ７がオン状態となる。そして、トランジスタＱ２のベースエミッタ間電圧ＶＢＥ２が導通開始電圧以上になり、トランジスタＱ２がオン状態になる。そのため、マイコン５の電圧検出端子ｂはトランジスタＱ２を介して接地された状態になる。すなわち、過電圧検出回路７は、待機電源回路２からの電圧が第２の所定値以上であることを検出し、電圧検出端子ｂにローレベル（０Ｖ）の電圧を与える。従って、マイコン５は、入力交流電圧が正常ではない（低電圧または過電圧である）と判断し、主電源制御端子ｃからローレベルの電圧を出力する。そのため、トランジスタＱ１はオフ状態となり、リレー回路１３の巻線１３Ｂに流れる電流が遮断される。そのため、スイッチ１３Ａはオフ状態となり、主電源回路３はオフ状態となる。従って、主電源回路３および主回路１０が過電圧によって破損することを防止できる。さらに、マイコン５は、待機電源回路２からの電圧によって、低電圧または過電圧であることを操作者に例えば図示しない表示部に表示することによって告知する。
【００３４】
以上のように、電源回路１は、マイコン５が電圧検出端子ｂおよび主電源制御端子ｃの２つの端子を備えるだけで、入力交流電圧が低電圧であることを検出しリレー回路１３をオフする動作と、入力交流電圧が過電圧であることを検出しリレー回路１３をオフする動作とを実現することができる。しかも、図３の回路と比較して、ツェナーダイオードＤ７、トランジスタＱ２および抵抗Ｒ５、Ｒ６を追加するだけでよいので、きわめて簡単な回路構成で低電圧および過電圧に対応できる。
【００３５】
次に、本発明の別の好ましい実施形態について説明する。図２は、本実施形態の電源回路２０１を説明する概略回路図であるが、図１と同一箇所には同一の符号を付し説明を省略する。電源回路２０１では、マイコン５は、電圧検出端子ｂに代えて、低電圧検出端子ｂ１および過電圧検出端子ｂ２を有する。低電圧検出回路６の出力端（すなわち、抵抗Ｒ３）は、低電圧検出端子ｂ１に接続されている。過電圧検出回路７の出力端（すなわち、トランジスタＱ２のコレクタ）は、過電圧検出端子ｂ２に接続され、かつ、抵抗Ｒ８を介して安定化回路１４の出力端に接続されている。待機電源回路２からの電圧が第１の所定値以下になると、低電圧検出回路６からローレベルの電圧がマイコン５の低電圧検出端子ｂ１に与えられ、主電源制御端子ｃからローレベルの電圧がトランジスタＱ１のベース与えられる。一方、待機電源回路２からの電圧が第２の所定値以上になると、過電圧検出回路７からローレベルの電圧がマイコン５の過電圧検出端子ｂ２に与えられ、主電源制御端子ｃからローレベルの電圧がトランジスタＱ１のベース与えられる。このように、低電圧検出回路６からの検出信号が与えられる端子と、過電圧検出回路７からの検出信号が与えられる端子とが独立して設けられている。そのため、マイコン５はローレベルの電圧が入力されたとき、入力交流電圧が低電圧であるのか、過電圧であるのかを区別することができる。従って、操作者に低電圧または過電圧であることを区別して告知（表示、警告音等）でき、かつ、低電圧時の処理または過電圧時の処理のみを実行することができる。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。例えば、図１の回路構成において、過電圧検出回路７のみを有し、低電圧検出回路６を有さない回路構成であってもよい。また、電圧検出端子ｂは、マイコンのＰＯＦＦ端子であってもよい。すなわち、ＰＯＦＦ端子にローレベルの電圧が入力されると、処理内容をメモリに記憶しスリープモードとなり、その後、ハイレベルの電圧が入力されると、スリープモードから復帰し処理内容をメモリから読み出すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、オーディオ・ビジュアル装置（ＡＶアンプまたはＴＶ等）を代表とする各種電子機器の電源回路に好適に採用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の好ましい実施形態による電源回路を示す概略回路図である。
【図２】本発明の別の好ましい実施形態による電源回路を示す概略回路図である。
【図３】従来の電源回路を示す概略回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 電源回路
２ 待機電源回路
３ 主電源回路
５ 制御手段
６ 低電圧検出回路
７ 過電圧検出回路
１３ 切換回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧が与えられ、主回路を動作させる電圧を生成する主電源回路と、
入力電圧が与えられ、制御手段を動作させる電圧を生成する待機電源回路と、
オフ状態になることにより該主電源回路をオフ状態にし、オン状態になることにより該主電源回路をオン状態にする切換回路と、
該待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下であることを検出する低電圧検出回路と、
該待機電源回路からの電圧が第２の所定値以上であることを検出する過電圧検出回路と、
該低電圧検出回路からの信号に基づいて該切換回路をオフ状態にする信号を出力し、かつ、該過電圧検出回路からの信号に基づいて該切換回路をオフ状態にする信号を出力する主電源制御端子を有する制御手段とを備える、電源回路。
【請求項２】
前記制御手段が、前記低電圧検出回路からの信号および前記過電圧検出回路からの信号が与えられる電圧検出端子をさらに有する、請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記低電圧検出回路が、前記待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下であるときに、前記電圧検出端子にローレベルの電圧を与え、
前記過電圧検出回路が、前記待機電源回路からの電圧が第２の所定値以上であるときに、前記電圧検出端子にローレベルの電圧を与える、請求項２に記載の電源回路。
【請求項４】
前記過電圧検出回路が、前記電圧検出端子と接地電位との間に接続されたトランジスタと、該トランジスタの制御電極と前記待機電源回路の出力端との間に接続されたツェナーダイオードとを有し、
前記低電圧検出回路が、その入力端が該待機電源回路の出力端に接続され、その出力端が該電圧検出端子に接続されている、請求項２または３に記載の電源回路。
【請求項５】
前記制御手段が、前記低電圧検出回路からの信号が与えられる低電圧検出端子と、前記過電圧検出回路からの信号が与えられる過電圧検出端子とをさらに有する、請求項１に記載の電源回路。
【請求項６】
入力電圧が与えられ、主回路を動作させる電圧を生成する主電源回路と、
入力電圧が与えられ、制御手段を動作させる電圧を生成する待機電源回路と、
スイッチがオフ状態になることにより該主電源回路をオフ状態にし、該スイッチがオン状態になることにより該主電源回路をオン状態にする切換回路と、
該待機電源回路からの電圧が所定値以上であることを検出する過電圧検出回路と、
該過電圧検出回路からの信号が与えられることにより、該切換回路のスイッチをオフ状態にする信号を出力する制御手段とを備え、
該主電源回路が、該スイッチの後段に接続されており、
該待機電源回路が、該スイッチの前段に接続されており、
該過電圧検出回路が該待機電源回路からの電圧が所定値以上であることを検出した場合に、該スイッチが該制御手段によってオフ状態にされることにより、該主電源回路がオフ状態になり、該待機電源回路がオン状態を維持する、電源回路。
【請求項１】
入力電圧が与えられ、主回路を動作させる電圧を生成する主電源回路と、
入力電圧が与えられ、制御手段を動作させる電圧を生成する待機電源回路と、
オフ状態になることにより該主電源回路をオフ状態にし、オン状態になることにより該主電源回路をオン状態にする切換回路と、
該待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下であることを検出する低電圧検出回路と、
該待機電源回路からの電圧が第２の所定値以上であることを検出する過電圧検出回路と、
該低電圧検出回路からの信号に基づいて該切換回路をオフ状態にする信号を出力し、かつ、該過電圧検出回路からの信号に基づいて該切換回路をオフ状態にする信号を出力する主電源制御端子を有する制御手段とを備える、電源回路。
【請求項２】
前記制御手段が、前記低電圧検出回路からの信号および前記過電圧検出回路からの信号が与えられる電圧検出端子をさらに有する、請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記低電圧検出回路が、前記待機電源回路からの電圧が第１の所定値以下であるときに、前記電圧検出端子にローレベルの電圧を与え、
前記過電圧検出回路が、前記待機電源回路からの電圧が第２の所定値以上であるときに、前記電圧検出端子にローレベルの電圧を与える、請求項２に記載の電源回路。
【請求項４】
前記過電圧検出回路が、前記電圧検出端子と接地電位との間に接続されたトランジスタと、該トランジスタの制御電極と前記待機電源回路の出力端との間に接続されたツェナーダイオードとを有し、
前記低電圧検出回路が、その入力端が該待機電源回路の出力端に接続され、その出力端が該電圧検出端子に接続されている、請求項２または３に記載の電源回路。
【請求項５】
前記制御手段が、前記低電圧検出回路からの信号が与えられる低電圧検出端子と、前記過電圧検出回路からの信号が与えられる過電圧検出端子とをさらに有する、請求項１に記載の電源回路。
【請求項６】
入力電圧が与えられ、主回路を動作させる電圧を生成する主電源回路と、
入力電圧が与えられ、制御手段を動作させる電圧を生成する待機電源回路と、
スイッチがオフ状態になることにより該主電源回路をオフ状態にし、該スイッチがオン状態になることにより該主電源回路をオン状態にする切換回路と、
該待機電源回路からの電圧が所定値以上であることを検出する過電圧検出回路と、
該過電圧検出回路からの信号が与えられることにより、該切換回路のスイッチをオフ状態にする信号を出力する制御手段とを備え、
該主電源回路が、該スイッチの後段に接続されており、
該待機電源回路が、該スイッチの前段に接続されており、
該過電圧検出回路が該待機電源回路からの電圧が所定値以上であることを検出した場合に、該スイッチが該制御手段によってオフ状態にされることにより、該主電源回路がオフ状態になり、該待機電源回路がオン状態を維持する、電源回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−４０６５１（Ｐ２００６−４０６５１Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１６７３９（Ｐ２００４−２１６７３９）
【出願日】平成１６年７月２６日（２００４．７．２６）
【出願人】（００００００２７３）オンキヨー株式会社 (502)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２６日（２００４．７．２６）
【出願人】（００００００２７３）オンキヨー株式会社 (502)
【Ｆターム（参考）】
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