電源回路
【課題】 特殊なスイッチを用いず、手動による動作停止およびコントロール回路からの制御による動作停止が可能であり、無駄な電力消費が少ない電源回路を提供する。
【解決手段】 リレースイッチＳＷ２がＯＦＦの状態でスイッチＳＷ１が押圧されると、交流電圧が給電線１０１および１０３間に与えられ、負荷４００に対する直流電圧が立ち上がる。すると、コントロール回路２１０は、リレースイッチＳＷ２をＯＮさせる。このとき、充電回路１１０および１２０では、電解コンデンサＣ１およびＣ２の充電が行われるが、電解コンデンサＣ２の充電電流が小さいため、ＬＥＤ１０４は発光しない。リレースイッチＳＷ２がＯＮの状態で、スイッチＳＷ１が押圧された場合、放電回路１３０が開くため、電解コンデンサＣ２が急速充電される。この場合、ＬＥＤ１０４が発光し、コントロール回路２１０は、リレースイッチＳＷ２をＯＦＦにする。
【解決手段】 リレースイッチＳＷ２がＯＦＦの状態でスイッチＳＷ１が押圧されると、交流電圧が給電線１０１および１０３間に与えられ、負荷４００に対する直流電圧が立ち上がる。すると、コントロール回路２１０は、リレースイッチＳＷ２をＯＮさせる。このとき、充電回路１１０および１２０では、電解コンデンサＣ１およびＣ２の充電が行われるが、電解コンデンサＣ２の充電電流が小さいため、ＬＥＤ１０４は発光しない。リレースイッチＳＷ２がＯＮの状態で、スイッチＳＷ１が押圧された場合、放電回路１３０が開くため、電解コンデンサＣ２が急速充電される。この場合、ＬＥＤ１０４が発光し、コントロール回路２１０は、リレースイッチＳＷ２をＯＦＦにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、家電製品等に設けられる電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力の節約等の観点から家電製品のための電源回路には、電源スイッチの手動操作に応じてＯＮ／ＯＦＦする他、家電製品の制御部からの制御によりＯＦＦ状態に切り換わる機能が求められている。図３はこの種の電源回路の構成例を示す回路図である。図３に示すように、この電源回路は、メイントランスＭＴとサブトランスＳＴとを備えている。ここで、メイントランスＭＴの１次側コイルと交流電源１との間にはリレースイッチ１７が介挿されている。また、メイントランスＭＴの２次側コイルには、２次側コイルに発生する交流電圧を整流し、かつ、安定化することにより負荷１９に供給する直流電圧を発生する整流・電源回路１８が接続されている。負荷１９は、この電源回路から電力の供給を受ける家電製品の各部の回路である。一方、サブトランスＳＴの１次側コイルと交流電源１との間には手動操作によりＯＮ／ＯＦＦ切り換えがなされるスイッチ１１が介挿されている。また、サブトランスＳＴの２次側コイルには、ダイオード１２および電解コンデンサ１３からなる半波整流回路が接続されている。この半波整流回路は、サブトランスＳＴの２次側コイルに発生する交流電圧を半波整流し、かつ、平滑化することにより、直流電圧を給電線２１および２２間に出力する。コントロール回路１４は、この電源回路を制御するための回路であり、給電線２１および２２間に発生する直流電圧を電源電圧として動作する。給電線２１および２２間には、このコントロール回路１４の他、リレースイッチ１７をＯＮさせる磁力を発生する電磁コイル１５と、ＮＰＮトランジスタ１６が直列に介挿されている。コントロール回路１４は、このＮＰＮトランジスタ１６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【０００３】
このような構成において、スイッチ１１がＯＦＦからＯＮに切り換えられると、サブトランスＳＴに交流電源１からの交流電圧が供給され、給電線２１および２２間の直流電圧が立ち上がる。そして、給電線２１および２２間の直流電圧が立ち上がると、コントロール回路１４は、動作を開始し、ＮＰＮトランジスタ１６に対するベース電流の供給を開始する。これによりＮＰＮトランジスタ１６がＯＮとなって電磁コイル１５に電流が流れ、リレースイッチ１７がＯＮとなる。この結果、交流電源１からの交流電圧がメイントランスＭＴに供給され、整流・電源回路１８から負荷１９への電源電圧の供給が開始される。
【０００４】
例えば現在時刻が予め設定された動作停止時刻になった場合等、家電製品への電力供給を停止すべきイベントが発生した場合、コントロール回路１４は、ＮＰＮトランジスタ１６に対するベース電流の供給を停止し、電磁コイル１５による磁力の発生を停止させる。これによりリレースイッチ１７がＯＦＦとなって、負荷１９への電源電圧の供給が断たれる。
【０００５】
また、スイッチ１１およびリレースイッチ１７の両方がＯＮの状態において、スイッチ１１がＯＮからＯＦＦに切り換えられた場合、交流電源１からサブトランスＳＴへの交流電圧の供給が断たれ、給電線２１および２２間の直流電圧が立ち下がる。この結果、電磁コイル１５に電流が流れなくなって、リレースイッチ１７がＯＦＦとなり、負荷１９への電源電圧の供給が断たれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−９２７４３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“Ｊ８型スイッチ(パワーロッカーＰＲシリーズ)リセット機能付き リフレッシュタイプ”、［平成２３年３月２２日検索］、インターネット＜URL: http://panasonic-denko.co.jp/ac/j/control/switch/operation/j8-re/index.jsp＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した従来の電源回路は、コントロール回路１４からの制御によりリレースイッチ１７をＯＦＦに切り換えて交流電源１からメイントランスＭＴへの電力供給を断つことができるが、その後、ユーザがスイッチ１１をＯＦＦにしない限り、交流電源１からの交流電圧がサブトランスＳＴに供給されるため、無駄な電力消費が発生する。
【０００９】
この問題を解決するために、例えば特許文献１に開示されているように、スイッチ１１として、手動によりＯＮ／ＯＦＦ切り換えが可能であるとともに、通電によりＯＮからＯＦＦへの切り換えが可能な構成のものを使用することも考えられる。なお、この種のスイッチは、例えば非特許文献１にも開示されている。このようなスイッチ１１を採用した場合、コントロール回路１４は、リレースイッチ１７をＯＦＦに切り換えるときに同時にスイッチ１１もＯＦＦにすることにより、メイントランスＭＴおよびサブトランスＳＴの両方への電力供給を断つことができる。
【００１０】
しかしながら、このように手動によりＯＮ／ＯＦＦ切り換えが可能であり、かつ、通電によりＯＮからＯＦＦへの切り換えが可能なスイッチは、一般的に高価であり、このようなスイッチを用いると、家電製品のコストが嵩むという問題がある。
【００１１】
本発明は以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、上記のような特殊なスイッチを用いることなく、手動による動作停止およびコントロール回路からの制御による動作停止が可能であり、無駄な電力消費が少ない電源回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、線間に交流電圧が与えられる第1および第２の給電線と、第３の給電線と、前記第１および第３の給電線間に発生する交流電圧に基づいて負荷に供給する直流電圧を出力する直流電圧発生手段と、押圧操作が行われている期間のみ前記第３の給電線を前記第２の給電線に接続する第１のスイッチと、前記第２および第３の給電線の間に介挿された第２のスイッチと、前記第２のスイッチをＯＮさせる電源ＯＮ指示信号を出力するための電源ＯＮ指示信号発生手段と、前記第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっていない状態において前記第１のスイッチが押圧操作された場合に、前記電源ＯＮ指示信号発生手段に前記電源ＯＮ指示信号の出力を開始させ、前記第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっている状態において前記第１のスイッチが押圧操作された場合または前記負荷への電圧の供給を停止すべき旨を指令するイベントが発生した場合に、前記電源ＯＮ指示信号発生手段による前記電源ＯＮ指示信号の出力を停止させる制御手段とを具備することを特徴とする電源回路を提供する。
【００１３】
かかる発明によれば、第２のスイッチがＯＦＦであり、第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっていない状態において第１のスイッチの押圧操作が行われ、第３の給電線が第２の給電線に接続されると、第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がる。これにより直流電圧発生手段は、負荷への直流電圧の出力を開始する。また、第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっていない状態において第１のスイッチの押圧操作が行われると、制御手段は、電源ＯＮ指示信号発生手段に電源ＯＮ指示信号の出力を開始させ、第２のスイッチをＯＮさせる。以後、第１のスイッチの押圧操作が解除されても、第３の給電線は、第２のスイッチを介して第２の給電線に接続されるため、直流電圧発生手段による直流電圧の出力が継続される。その後、第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっている状態において第１のスイッチが押圧操作された場合または負荷への電圧の供給を停止すべき旨を指令するイベントが発生した場合に、制御手段は、電源ＯＮ指示信号発生手段に電源ＯＮ指示信号の出力を停止させ、第２のスイッチをＯＦＦさせる。この状態では、第２および第３の給電線間が切り離されているため、消費電力は０となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の第１実施形態である電源回路の構成を示す回路図である。
【図２】この発明の第２実施形態である電源回路の構成を示す回路図である。
【図３】従来の電源回路の構成例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の一実施形態である電源回路３００の構成を示す回路図である。この電源回路３００は、トランスＴと、トランスＴの１次側コイルＬ１に接続された1次側回路１００と、トランスＴの２次側コイルＬ２に接続された２次側回路２００とを有する。
【００１６】
まず、１次側回路１００の構成を説明する。１次側回路１００において、第１の給電線１０１および第２の給電線１０２の線間には交流電源１からの交流電圧が与えられる。１次側コイルＬ１の一端には第１の給電線１０１が接続され、他端には第３の給電線１０３が接続されている。そして、第３の給電線１０３と第２の給電線１０２との間には第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２が並列に介挿されている。ここで、第１のスイッチＳＷ１は、いわゆるモーメンタリスイッチであり、常時は可動接点ｃが固定接点ａに接触して第３の給電線１０３を抵抗Ｒ５の一端に接続しており、指等による押圧操作が与えられる期間のみ可動接点ｃが固定接点ａから離れて固定接点ｂに接触し、第３の給電線１０３を第２の給電線１０２に接続する。第２のスイッチＳＷ２は、２次側回路２００に設けられた電磁コイルＥＭとともに電磁式リレーを構成するリレースイッチであり、電磁コイルＥＭが発生する磁力によりＯＮとなって第３の給電線１０３を第２の給電線１０２に接続する。
【００１７】
また、１次側回路１００において、抵抗Ｒ１、Ｒ２、ダイオードＤ１および電解コンデンサＣ１は、第１の充電回路１１０を構成している。ここで、抵抗Ｒ１およびＲ２は、第１の給電線１０１および第３の給電線１０３間に直列に介挿されており、第１の給電線１０１および第３の給電線１０３の線間の交流電圧を分圧する分圧回路を構成している。この抵抗Ｒ１およびＲ２の共通接続点には、ダイオードＤ１のアノードが接続され、このダイオードＤ１のカソードと第３の給電線１０３との間には電解コンデンサＣ１が介挿されている。
【００１８】
この第１の充電回路１１０において、電解コンデンサＣ１は、第１の給電線１０１および第３の給電線１０２の線間の交流電圧を抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧し、かつ、ダイオードＤ１により整流することにより得られる直流電圧により充電される。そして、第１の充電回路１１０の時定数は、電解コンデンサＣ１の容量値と、抵抗Ｒ１およびＲ２を並列化した抵抗値との積となる。
【００１９】
また、１次側回路１００において、抵抗Ｒ３、電解コンデンサＣ２および抵抗Ｒ４は、第２の充電回路１２０を構成している。ここで、抵抗Ｒ３の一端は、ダイオードＤ１のカソードと電解コンデンサＣ１の一方の電極とに接続され、他端は電解コンデンサＣ２の一方の電極に接続されている。そして、電解コンデンサＣ２の他方の電極と、第３の給電線１０３との間には抵抗Ｒ４が介挿されている。この第２の充電回路１２０において、電解コンデンサＣ２は、電解コンデンサＣ１の充電に追従して充電される。本実施形態において、この第２の充電回路１２０の時定数は、第１の充電回路１１０の時定数よりも充分に小さな値となっている。
【００２０】
ＬＥＤ１０４は、アノードが電解コンデンサＣ２と抵抗Ｒ４との接続点に接続され、カソードが第３の給電線１０３に接続されている。このＬＥＤ１０４は、２次側回路２００内のフォトトランジスタＱ２とともにフォトカプラを構成しており、電解コンデンサＣ２に閾値を越える充電電流が流れたか否かを検出する電流検出素子として機能する。さらに詳述すると、第２の充電回路１２０の電解コンデンサＣ２に流れる充電電流が閾値よりも小さく、抵抗Ｒ４の電圧降下がＬＥＤ１０４を発光させるに至らない場合は、フォトトランジスタＱ２はＯＦＦとなる。これに対し、第２の充電回路１２０の電解コンデンサＣ２に閾値を越える充電電流が流れ、抵抗Ｒ４の電圧降下がＬＥＤ１０４を発光させるに充分な大きさになると、ＬＥＤ１０４の発光によりフォトトランジスタＱ２がＯＮとなる。
【００２１】
また、１次側回路１００において、抵抗Ｒ５、上述した第１のスイッチＳＷ１、ダイオードＤ２およびコンデンサＣ３は、放電回路１３０を構成している。ここで、抵抗Ｒ５は、抵抗Ｒ３の接続された電解コンデンサＣ２の電極と第１のスイッチＳＷ１の固定接点ａとの間に介挿されている。ダイオードＤ２のアノードは、第３の給電線１０３に接続され、カソードはＬＥＤ１０４のアノードが接続されたと電解コンデンサＣ２の電極に接続されている。この放電回路１３０は、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａと接触することにより閉じ、電解コンデンサＣ２に充電された電荷を放電させる。コンデンサＣ３は、第１のスイッチＳＷ２の可動接点ｃが固定接点ａに接触し、あるいは固定接点ａから離れる際に発生するチャタリングノイズを吸収する役割を果たす。
以上が１次側回路１００の構成である。
【００２２】
次に２次側回路２００の構成を説明する。２次側コイルＬ２の一端にはダイオードＤ３のアノードが接続され、このダイオードＤ３のカソードには第４の給電線２０１が接続されている。また、２次側コイルＬ２の他端には第５の給電線２０２が接続されている。そして、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間には平滑用の電解コンデンサＣ４が介挿されるとともに、本実施形態による電源回路３００の負荷４００が介挿されている。また、第４の給電線２０１には電磁コイルＥＭの一端が接続され、電磁コイルＥＭの他端はＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタに接続され、同ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタは第５の給電線２０２に接続されている。
【００２３】
コントロール回路２１０は、この電源回路３００の全体を制御する回路であり、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間に発生する直流電圧を電源電圧として動作する。このコントロール回路２１０は、次の制御機能を有している。
【００２４】
ａ．第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がって動作を開始した後、ＮＰＮトランジスタＱ１を継続的にＯＮさせ、電磁コイルＥＭに電流を流し、第１のスイッチＳＷ１をＯＮさせる磁力を発生させる。
ｂ．第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がっており、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＮさせている期間内に、フォトトランジスタＱ２がＯＮになったことを検知した場合に、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＦＦさせ、電磁コイルＥＭへの通電を停止する。
ｃ．第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がっており、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＮさせている期間内に、例えばタイマ予約された動作終了時刻になった等、電源回路３００を停止させるべきイベントが発生したことを検知した場合に、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＦＦさせ、電磁コイルＥＭへの通電を停止する。
【００２５】
本実施形態では、このコントロール回路２１０と、上述した第１の充電回路１１０、第２の充電回路１２０、放電回路１３０、ＬＥＤ１０４およびフォトトランジスタＱ２が、第１の給電線１０１および第３の給電線１０３間の交流電圧が立ち上がっていない状態において第１のスイッチＳＷ１が押圧操作された場合に、電源ＯＮ指示信号発生手段たる電磁コイルＥＭに第２のスイッチＳＷ２をＯＮさせる電源ＯＮ指示信号（磁力）の出力を開始させ、第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっている状態において第１のスイッチＳＷが押圧操作された場合または負荷４００への電圧の供給を停止すべき旨を指令するイベントが発生した場合に、電源ＯＮ指示信号の出力を停止させる制御手段を構成している。
以上が２次側回路２００の構成である。
【００２６】
次に本実施形態の動作を説明する。
まず、初期状態において、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃは固定接点ａに接触しており、第２のスイッチＳＷ２はＯＦＦとなっており、２次側回路２００の第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の電圧は０Ｖになっているものとする。
【００２７】
この状態において、第１のスイッチＳＷ１の押圧操作が行われると、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａから離れて固定接点ｂに接触し、第１のスイッチＳＷ１を介してトランスＴの１次側コイルＬ１に交流電源１からの交流電圧が印加される。この結果、２次側コイルＬ２の両端間に交流電圧が発生し、この交流電圧がダイオードＤ３により半波整流され、かつ、電解コンデンサＣ４により平滑化される。これにより第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がる。
【００２８】
第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がると、同直流電圧を電源電圧とするコントロール回路２１０が動作を開始する。そして、コントロール回路２１０は、動作を開始すると、以後、ＮＰＮトランジスタＱ１を継続的にＯＮとし、電磁コイルＥＭに電流を流し、第２のスイッチＳＷ２をＯＮにする磁力を電磁コイルＥＭに発生させる。
【００２９】
一方、１次側回路１００では、１次側コイルＬ１への交流電圧の印加が開始されると、この交流電圧が抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧され、この分圧された交流電圧がダイオードＤ１により半波整流され、この半波整流により得られる直流電圧により電解コンデンサＣ１が充電される。この結果、第１の充電回路１１０では、電解コンデンサＣ１の充電電圧が抵抗Ｒ１およびＲ２を並列化した抵抗値と電解コンデンサＣ１の容量値との積である大きな時定数に従って緩やかに上昇する。また、第２の充電回路１２０では、電解コンデンサＣ１の充電に追従して電解コンデンサＣ２の充電が行われる。ここで、第１の充電回路１１０が大きな時定数を有するのに対し、第２の充電回路１２０は第１の充電回路１１０よりも十分に小さな時定数を有している。このため、電解コンデンサＣ２の充電電圧は、電解コンデンサＣ１の充電電圧が緩やかな時間勾配で上昇するのに遅滞なく追従し、緩やかな時間勾配で上昇する。このように電解コンデンサＣ２の充電電圧の上昇の時間勾配が緩やかになるため、抵抗Ｒ４に流れる充電電流の電流値は小さく、抵抗Ｒ４の電圧降下も小さくなるため、ＬＥＤ１０４は発光しない。
【００３０】
第１のスイッチＳＷ１の押圧操作が行われた後、その押圧操作が解除されると、第１のスイッチＳＷの可動接点ｃは固定接点ｂから離れ、固定接点ａに接触する。しかし、この時点では、上述したように第２のスイッチＳＷ２がＯＮとなっているため、第１のスイッチＳＷの可動接点ｃが固定接点ｂから離れても、ＯＮとなっている第２のスイッチＳＷ２を介して交流電源１からの交流電圧が１次側コイルＬ１に供給される。従って、２次側回路２００では、２次側コイルＬ２から交流電圧が出力され、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間への直流電圧の出力が継続される。
【００３１】
また、第１のスイッチＳＷ１の押圧操作が解除されて第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａに接触すると、放電回路１３０が閉じ、電解コンデンサＣ２の充電電荷が抵抗Ｒ５およびダイオードＤ２を介して放電される。また、このときコンデンサＣ３の充電電荷も抵抗Ｒ５を介して放電される。ここで、放電回路１３０が閉じて電解コンデンサＣ２の充電電荷が放電されると、電解コンデンサＣ１の充電電荷が電解コンデンサＣ２に向けて放電される。しかし、電解コンデンサＣ１と電解コンデンサＣ２との間には抵抗Ｒ３が介在しており、電解コンデンサＣ１から電解コンデンサＣ２への放電はこの抵抗Ｒ３により制限される。また、電解コンデンサＣ１は、抵抗Ｒ１およびＲ２間の接続点からダイオードＤ１を介して充電させる。このため、放電回路１３０が閉じた状態においても、電解コンデンサＣ１は、１次側コイルＬ１の両端間の交流電圧を抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧した交流電圧の振幅に対応した直流電圧を維持する。
【００３２】
その後、第１のスイッチＳＷ１の押圧操作が行われ、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａから離れると、放電回路１３０が開放される。この結果、電解コンデンサＣ１の充電電荷が抵抗Ｒ３、電解コンデンサＣ２および抵抗Ｒ４からなる充電経路に流れる。この場合、電解コンデンサＣ１の充電電圧が十分に大きい状態において、放電回路１３０が開いて、放電回路１３０を介した電解コンデンサＣ２の放電が停止されるため、第２の充電回路１２０では、電解コンデンサＣ２の充電が急速に行われ、大きな充電電流が抵抗Ｒ４に流れる。このため、ＬＥＤ１０４を発光させるに足る大きな電圧降下が抵抗Ｒ４に発生する。
【００３３】
そして、ＬＥＤ１０４が発光すると、フォトトランジスタＱ２がＯＮになる。コントロール回路２１０は、このように第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がっており、ＮＰＮトランジスタＱ１がＯＮとなっている状態において、フォトトランジスタＱ２がＯＮになったことを検知すると、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＦＦさせ、電磁コイルＥＭによる電源ＯＮ指示信号（磁力）の出力を停止させる。この結果、第２のスイッチＳＷ２がＯＦＦになる。
【００３４】
ここで、第１のスイッチＳＷ１の押圧操作により第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａから離れて固定接点ｂに接触した状態では、交流電源１からの交流電圧が第１のスイッチＳＷ１を介して１次側コイルＬ１に供給される。従って、この時点では、依然として２次側コイルＬ２から交流電圧が発生され、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間に直流電圧が発生される。
【００３５】
その後、第１のスイッチＳＷ１の押圧操作が解除されると、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ｂから離れ、交流電源１から１次側コイルＬ１への交流電圧の供給が断たれる。この結果、２次側回路２００では、２次側コイルＬ２が交流電圧を発生しなくなり、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち下がる。また、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａと接触し、放電回路１３０が閉じると、この放電回路１３０を介して電解コンデンサＣ２の充電電荷が放電される。さらに電解コンデンサＣ１の充電電荷が抵抗Ｒ３および放電回路１３０の抵抗Ｒ５を介して放電される。この結果、電源回路３００は、上述した初期状態に戻る。
【００３６】
一方、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がっており、ＮＰＮトランジスタＱ１がＯＮである期間内に、電源回路３００を停止させるべきイベントが発生した場合の動作は次のようになる。この場合、当該イベントを検知したコントロール回路２１０は、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＦＦさせ、電磁コイルＥＭによる磁力の発生を停止させる。この結果、第２のスイッチＳＷ２がＯＦＦになり、交流電源１から１次側コイルＬ１への交流電圧の供給が断たれる。
【００３７】
１次側コイルＬ１への交流電圧の供給が断たれると、２次側回路２００では、２次側コイルＬ２が交流電圧を発生しなくなり、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち下がる。また、このとき放電回路１３０が閉じた状態であるので、この放電回路１３０を介して電解コンデンサＣ２の充電電荷が放電される。さらに電解コンデンサＣ１の充電電荷が抵抗Ｒ３および放電回路１３０の抵抗Ｒ５を介して放電される。この結果、電源回路３００は、上述した初期状態に戻る。
【００３８】
以上のように、本実施形態による電源回路３００によれば、上述した特許文献１または非特許文献１に開示されたような特殊なスイッチを用いることなく、手動操作およびコントロール回路２１０側からの制御により電源回路３００の動作を停止することができる。従って、電源回路３００が無駄に動作するのを効果的に防止することができる。また、本実施形態によれば、コントロール回路２１０側からの制御により第２のスイッチＳＷ２をＯＦＦとすることにより、１次側回路１００を開放状態として電源回路３００の消費電力を完全に０にすることができる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
図２はこの発明の第２実施形態である電源回路３００Ａの構成を示す回路図である。なお、この図において、上記第１実施形態（図１）のものと対応する部分には共通の符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
上記第１実施形態における電源回路３００は、トランスＴを有していた。これに対し、本実施形態における電源回路３００Ａは、トランスＴを有しておらず、第１の給電線１０１がダイオードＤ３のアノードに接続され、第３の給電線１０３が上記第１実施形態における第４の給電線２０２の役割を兼ね備える。そして、本実施形態では、ダイオードＤ３および電解コンデンサＣ４が、第１の給電線１０１および第３の給電線１０３間の交流電圧に基づいて負荷４００に供給する直流電圧を発生する直流電圧発生手段として機能する。他の点は上記第１実施形態と同様である。
本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果が得られる。
【００４１】
＜他の実施形態＞
以上、この発明の一実施形態について説明したが、これ以外にも、この発明には他の実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【００４２】
（１）上記実施形態では、第２および第３の給電線間のスイッチとしてリレースイッチを用いたが、半導体デバイスによるスイッチを用いてもよい。
【００４３】
（２）上記第１実施形態では、トランスの１次側電圧を抵抗により分圧したが、第１の充電回路１１０、第２の充電回路１２０および放電回路１３０の構成部品の耐圧が高い場合には、１次側電圧を分圧することなく第１の充電回路１１０に与えてもよい。また、１次側電圧を分圧して第１の充電回路１１０に与える場合に、抵抗による分圧を行う代わりに、１次側コイルＬ１の中間タップから得られる電圧を第１の充電回路１１０に与えてもよい。
【００４４】
（３）上記第２実施形態では、トランスＴを使用しないので、電解コンデンサＣ２の充電電流の検知結果をコントロール回路２１０に伝達するための手段として、必ずしもフォトカプラを使用する必要はない。従って、前掲図２の構成において、ＬＥＤ１０４を取り除くとともに、フォトトランジスタＱ２を通常のＮＰＮトランジスタに変更し、電解コンデンサＣ２、ダイオードＤ２および抵抗Ｒ４の共通接続点をこのＮＰＮトランジスタのベースに接続してもよい。この態様では、例えば次の条件が満たされるようにすればよい。
ａ．電源ＯＦＦ状態からスイッチＳＷ１の押圧操作が行われる場合において、電解コンデンサＣ２に大きな充電電流が流れないときには、抵抗Ｒ４の電圧降下がＮＰＮトランジスタにベース電流を流すのに十分な電圧に至らない。
ｂ．電源ＯＮ状態からスイッチＳＷ１の押圧操作が行われ、電解コンデンサＣ２に大きな充電電流が流れるときには、抵抗Ｒ４の電圧降下がＮＰＮトランジスタにベース電流を流すのに十分な電圧を越え、ＮＰＮトランジスタがＯＮとなる。
【００４５】
また、この態様において、さらにＮＰＮトランジスタを省略し、電解コンデンサＣ２、ダイオードＤ２および抵抗Ｒ４の共通接続点の電圧をコトロール回路２１０に直接与え、コントロール回路２１０が抵抗Ｒ４の電圧降下を閾値と比較することにより、電源ＯＮ状態でのスイッチＳＷ１の押圧操作が行われたか否かを判定するようにしてもよい。
【００４６】
（４）上記第２実施形態では、第１の給電線１０１および第３の給電線１０３間に発生する交流電圧を抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧し、ダイオードＤ１により半波整流した電圧により電解コンデンサＣ１の充電を行った。しかし、そのようにする代わりに、ダイオードＤ３のカソード側の第４の給電線２０１および第３の給電線１０３間に発生する直流電圧を抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧し、この分圧により得られる電圧により電解コンデンサＣ１の充電を行う構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
３００，３００Ａ……電源回路、１……交流電源、１１０……第１の充電回路、１２０……第２の充電回路、１３０……放電回路、ＳＷ１……スイッチ、ＳＷ２……リレースイッチ、Ｃ１，Ｃ２……電解コンデンサ、ＥＭ……電磁コイル、Ｑ１……ＮＰＮトランジスタ、１０４……ＬＥＤ、Ｑ２……フォトトレンジスタ、２１０……コントロール回路、４００……負荷、１０１……第１の給電線、１０２……第２の給電線、１０３……第３の給電線、Ｔ……トランス、Ｄ３……ダイオード。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、家電製品等に設けられる電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力の節約等の観点から家電製品のための電源回路には、電源スイッチの手動操作に応じてＯＮ／ＯＦＦする他、家電製品の制御部からの制御によりＯＦＦ状態に切り換わる機能が求められている。図３はこの種の電源回路の構成例を示す回路図である。図３に示すように、この電源回路は、メイントランスＭＴとサブトランスＳＴとを備えている。ここで、メイントランスＭＴの１次側コイルと交流電源１との間にはリレースイッチ１７が介挿されている。また、メイントランスＭＴの２次側コイルには、２次側コイルに発生する交流電圧を整流し、かつ、安定化することにより負荷１９に供給する直流電圧を発生する整流・電源回路１８が接続されている。負荷１９は、この電源回路から電力の供給を受ける家電製品の各部の回路である。一方、サブトランスＳＴの１次側コイルと交流電源１との間には手動操作によりＯＮ／ＯＦＦ切り換えがなされるスイッチ１１が介挿されている。また、サブトランスＳＴの２次側コイルには、ダイオード１２および電解コンデンサ１３からなる半波整流回路が接続されている。この半波整流回路は、サブトランスＳＴの２次側コイルに発生する交流電圧を半波整流し、かつ、平滑化することにより、直流電圧を給電線２１および２２間に出力する。コントロール回路１４は、この電源回路を制御するための回路であり、給電線２１および２２間に発生する直流電圧を電源電圧として動作する。給電線２１および２２間には、このコントロール回路１４の他、リレースイッチ１７をＯＮさせる磁力を発生する電磁コイル１５と、ＮＰＮトランジスタ１６が直列に介挿されている。コントロール回路１４は、このＮＰＮトランジスタ１６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【０００３】
このような構成において、スイッチ１１がＯＦＦからＯＮに切り換えられると、サブトランスＳＴに交流電源１からの交流電圧が供給され、給電線２１および２２間の直流電圧が立ち上がる。そして、給電線２１および２２間の直流電圧が立ち上がると、コントロール回路１４は、動作を開始し、ＮＰＮトランジスタ１６に対するベース電流の供給を開始する。これによりＮＰＮトランジスタ１６がＯＮとなって電磁コイル１５に電流が流れ、リレースイッチ１７がＯＮとなる。この結果、交流電源１からの交流電圧がメイントランスＭＴに供給され、整流・電源回路１８から負荷１９への電源電圧の供給が開始される。
【０００４】
例えば現在時刻が予め設定された動作停止時刻になった場合等、家電製品への電力供給を停止すべきイベントが発生した場合、コントロール回路１４は、ＮＰＮトランジスタ１６に対するベース電流の供給を停止し、電磁コイル１５による磁力の発生を停止させる。これによりリレースイッチ１７がＯＦＦとなって、負荷１９への電源電圧の供給が断たれる。
【０００５】
また、スイッチ１１およびリレースイッチ１７の両方がＯＮの状態において、スイッチ１１がＯＮからＯＦＦに切り換えられた場合、交流電源１からサブトランスＳＴへの交流電圧の供給が断たれ、給電線２１および２２間の直流電圧が立ち下がる。この結果、電磁コイル１５に電流が流れなくなって、リレースイッチ１７がＯＦＦとなり、負荷１９への電源電圧の供給が断たれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−９２７４３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“Ｊ８型スイッチ(パワーロッカーＰＲシリーズ)リセット機能付き リフレッシュタイプ”、［平成２３年３月２２日検索］、インターネット＜URL: http://panasonic-denko.co.jp/ac/j/control/switch/operation/j8-re/index.jsp＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した従来の電源回路は、コントロール回路１４からの制御によりリレースイッチ１７をＯＦＦに切り換えて交流電源１からメイントランスＭＴへの電力供給を断つことができるが、その後、ユーザがスイッチ１１をＯＦＦにしない限り、交流電源１からの交流電圧がサブトランスＳＴに供給されるため、無駄な電力消費が発生する。
【０００９】
この問題を解決するために、例えば特許文献１に開示されているように、スイッチ１１として、手動によりＯＮ／ＯＦＦ切り換えが可能であるとともに、通電によりＯＮからＯＦＦへの切り換えが可能な構成のものを使用することも考えられる。なお、この種のスイッチは、例えば非特許文献１にも開示されている。このようなスイッチ１１を採用した場合、コントロール回路１４は、リレースイッチ１７をＯＦＦに切り換えるときに同時にスイッチ１１もＯＦＦにすることにより、メイントランスＭＴおよびサブトランスＳＴの両方への電力供給を断つことができる。
【００１０】
しかしながら、このように手動によりＯＮ／ＯＦＦ切り換えが可能であり、かつ、通電によりＯＮからＯＦＦへの切り換えが可能なスイッチは、一般的に高価であり、このようなスイッチを用いると、家電製品のコストが嵩むという問題がある。
【００１１】
本発明は以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、上記のような特殊なスイッチを用いることなく、手動による動作停止およびコントロール回路からの制御による動作停止が可能であり、無駄な電力消費が少ない電源回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、線間に交流電圧が与えられる第1および第２の給電線と、第３の給電線と、前記第１および第３の給電線間に発生する交流電圧に基づいて負荷に供給する直流電圧を出力する直流電圧発生手段と、押圧操作が行われている期間のみ前記第３の給電線を前記第２の給電線に接続する第１のスイッチと、前記第２および第３の給電線の間に介挿された第２のスイッチと、前記第２のスイッチをＯＮさせる電源ＯＮ指示信号を出力するための電源ＯＮ指示信号発生手段と、前記第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっていない状態において前記第１のスイッチが押圧操作された場合に、前記電源ＯＮ指示信号発生手段に前記電源ＯＮ指示信号の出力を開始させ、前記第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっている状態において前記第１のスイッチが押圧操作された場合または前記負荷への電圧の供給を停止すべき旨を指令するイベントが発生した場合に、前記電源ＯＮ指示信号発生手段による前記電源ＯＮ指示信号の出力を停止させる制御手段とを具備することを特徴とする電源回路を提供する。
【００１３】
かかる発明によれば、第２のスイッチがＯＦＦであり、第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっていない状態において第１のスイッチの押圧操作が行われ、第３の給電線が第２の給電線に接続されると、第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がる。これにより直流電圧発生手段は、負荷への直流電圧の出力を開始する。また、第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっていない状態において第１のスイッチの押圧操作が行われると、制御手段は、電源ＯＮ指示信号発生手段に電源ＯＮ指示信号の出力を開始させ、第２のスイッチをＯＮさせる。以後、第１のスイッチの押圧操作が解除されても、第３の給電線は、第２のスイッチを介して第２の給電線に接続されるため、直流電圧発生手段による直流電圧の出力が継続される。その後、第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっている状態において第１のスイッチが押圧操作された場合または負荷への電圧の供給を停止すべき旨を指令するイベントが発生した場合に、制御手段は、電源ＯＮ指示信号発生手段に電源ＯＮ指示信号の出力を停止させ、第２のスイッチをＯＦＦさせる。この状態では、第２および第３の給電線間が切り離されているため、消費電力は０となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の第１実施形態である電源回路の構成を示す回路図である。
【図２】この発明の第２実施形態である電源回路の構成を示す回路図である。
【図３】従来の電源回路の構成例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の一実施形態である電源回路３００の構成を示す回路図である。この電源回路３００は、トランスＴと、トランスＴの１次側コイルＬ１に接続された1次側回路１００と、トランスＴの２次側コイルＬ２に接続された２次側回路２００とを有する。
【００１６】
まず、１次側回路１００の構成を説明する。１次側回路１００において、第１の給電線１０１および第２の給電線１０２の線間には交流電源１からの交流電圧が与えられる。１次側コイルＬ１の一端には第１の給電線１０１が接続され、他端には第３の給電線１０３が接続されている。そして、第３の給電線１０３と第２の給電線１０２との間には第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２が並列に介挿されている。ここで、第１のスイッチＳＷ１は、いわゆるモーメンタリスイッチであり、常時は可動接点ｃが固定接点ａに接触して第３の給電線１０３を抵抗Ｒ５の一端に接続しており、指等による押圧操作が与えられる期間のみ可動接点ｃが固定接点ａから離れて固定接点ｂに接触し、第３の給電線１０３を第２の給電線１０２に接続する。第２のスイッチＳＷ２は、２次側回路２００に設けられた電磁コイルＥＭとともに電磁式リレーを構成するリレースイッチであり、電磁コイルＥＭが発生する磁力によりＯＮとなって第３の給電線１０３を第２の給電線１０２に接続する。
【００１７】
また、１次側回路１００において、抵抗Ｒ１、Ｒ２、ダイオードＤ１および電解コンデンサＣ１は、第１の充電回路１１０を構成している。ここで、抵抗Ｒ１およびＲ２は、第１の給電線１０１および第３の給電線１０３間に直列に介挿されており、第１の給電線１０１および第３の給電線１０３の線間の交流電圧を分圧する分圧回路を構成している。この抵抗Ｒ１およびＲ２の共通接続点には、ダイオードＤ１のアノードが接続され、このダイオードＤ１のカソードと第３の給電線１０３との間には電解コンデンサＣ１が介挿されている。
【００１８】
この第１の充電回路１１０において、電解コンデンサＣ１は、第１の給電線１０１および第３の給電線１０２の線間の交流電圧を抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧し、かつ、ダイオードＤ１により整流することにより得られる直流電圧により充電される。そして、第１の充電回路１１０の時定数は、電解コンデンサＣ１の容量値と、抵抗Ｒ１およびＲ２を並列化した抵抗値との積となる。
【００１９】
また、１次側回路１００において、抵抗Ｒ３、電解コンデンサＣ２および抵抗Ｒ４は、第２の充電回路１２０を構成している。ここで、抵抗Ｒ３の一端は、ダイオードＤ１のカソードと電解コンデンサＣ１の一方の電極とに接続され、他端は電解コンデンサＣ２の一方の電極に接続されている。そして、電解コンデンサＣ２の他方の電極と、第３の給電線１０３との間には抵抗Ｒ４が介挿されている。この第２の充電回路１２０において、電解コンデンサＣ２は、電解コンデンサＣ１の充電に追従して充電される。本実施形態において、この第２の充電回路１２０の時定数は、第１の充電回路１１０の時定数よりも充分に小さな値となっている。
【００２０】
ＬＥＤ１０４は、アノードが電解コンデンサＣ２と抵抗Ｒ４との接続点に接続され、カソードが第３の給電線１０３に接続されている。このＬＥＤ１０４は、２次側回路２００内のフォトトランジスタＱ２とともにフォトカプラを構成しており、電解コンデンサＣ２に閾値を越える充電電流が流れたか否かを検出する電流検出素子として機能する。さらに詳述すると、第２の充電回路１２０の電解コンデンサＣ２に流れる充電電流が閾値よりも小さく、抵抗Ｒ４の電圧降下がＬＥＤ１０４を発光させるに至らない場合は、フォトトランジスタＱ２はＯＦＦとなる。これに対し、第２の充電回路１２０の電解コンデンサＣ２に閾値を越える充電電流が流れ、抵抗Ｒ４の電圧降下がＬＥＤ１０４を発光させるに充分な大きさになると、ＬＥＤ１０４の発光によりフォトトランジスタＱ２がＯＮとなる。
【００２１】
また、１次側回路１００において、抵抗Ｒ５、上述した第１のスイッチＳＷ１、ダイオードＤ２およびコンデンサＣ３は、放電回路１３０を構成している。ここで、抵抗Ｒ５は、抵抗Ｒ３の接続された電解コンデンサＣ２の電極と第１のスイッチＳＷ１の固定接点ａとの間に介挿されている。ダイオードＤ２のアノードは、第３の給電線１０３に接続され、カソードはＬＥＤ１０４のアノードが接続されたと電解コンデンサＣ２の電極に接続されている。この放電回路１３０は、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａと接触することにより閉じ、電解コンデンサＣ２に充電された電荷を放電させる。コンデンサＣ３は、第１のスイッチＳＷ２の可動接点ｃが固定接点ａに接触し、あるいは固定接点ａから離れる際に発生するチャタリングノイズを吸収する役割を果たす。
以上が１次側回路１００の構成である。
【００２２】
次に２次側回路２００の構成を説明する。２次側コイルＬ２の一端にはダイオードＤ３のアノードが接続され、このダイオードＤ３のカソードには第４の給電線２０１が接続されている。また、２次側コイルＬ２の他端には第５の給電線２０２が接続されている。そして、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間には平滑用の電解コンデンサＣ４が介挿されるとともに、本実施形態による電源回路３００の負荷４００が介挿されている。また、第４の給電線２０１には電磁コイルＥＭの一端が接続され、電磁コイルＥＭの他端はＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタに接続され、同ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタは第５の給電線２０２に接続されている。
【００２３】
コントロール回路２１０は、この電源回路３００の全体を制御する回路であり、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間に発生する直流電圧を電源電圧として動作する。このコントロール回路２１０は、次の制御機能を有している。
【００２４】
ａ．第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がって動作を開始した後、ＮＰＮトランジスタＱ１を継続的にＯＮさせ、電磁コイルＥＭに電流を流し、第１のスイッチＳＷ１をＯＮさせる磁力を発生させる。
ｂ．第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がっており、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＮさせている期間内に、フォトトランジスタＱ２がＯＮになったことを検知した場合に、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＦＦさせ、電磁コイルＥＭへの通電を停止する。
ｃ．第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がっており、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＮさせている期間内に、例えばタイマ予約された動作終了時刻になった等、電源回路３００を停止させるべきイベントが発生したことを検知した場合に、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＦＦさせ、電磁コイルＥＭへの通電を停止する。
【００２５】
本実施形態では、このコントロール回路２１０と、上述した第１の充電回路１１０、第２の充電回路１２０、放電回路１３０、ＬＥＤ１０４およびフォトトランジスタＱ２が、第１の給電線１０１および第３の給電線１０３間の交流電圧が立ち上がっていない状態において第１のスイッチＳＷ１が押圧操作された場合に、電源ＯＮ指示信号発生手段たる電磁コイルＥＭに第２のスイッチＳＷ２をＯＮさせる電源ＯＮ指示信号（磁力）の出力を開始させ、第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっている状態において第１のスイッチＳＷが押圧操作された場合または負荷４００への電圧の供給を停止すべき旨を指令するイベントが発生した場合に、電源ＯＮ指示信号の出力を停止させる制御手段を構成している。
以上が２次側回路２００の構成である。
【００２６】
次に本実施形態の動作を説明する。
まず、初期状態において、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃは固定接点ａに接触しており、第２のスイッチＳＷ２はＯＦＦとなっており、２次側回路２００の第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の電圧は０Ｖになっているものとする。
【００２７】
この状態において、第１のスイッチＳＷ１の押圧操作が行われると、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａから離れて固定接点ｂに接触し、第１のスイッチＳＷ１を介してトランスＴの１次側コイルＬ１に交流電源１からの交流電圧が印加される。この結果、２次側コイルＬ２の両端間に交流電圧が発生し、この交流電圧がダイオードＤ３により半波整流され、かつ、電解コンデンサＣ４により平滑化される。これにより第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がる。
【００２８】
第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がると、同直流電圧を電源電圧とするコントロール回路２１０が動作を開始する。そして、コントロール回路２１０は、動作を開始すると、以後、ＮＰＮトランジスタＱ１を継続的にＯＮとし、電磁コイルＥＭに電流を流し、第２のスイッチＳＷ２をＯＮにする磁力を電磁コイルＥＭに発生させる。
【００２９】
一方、１次側回路１００では、１次側コイルＬ１への交流電圧の印加が開始されると、この交流電圧が抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧され、この分圧された交流電圧がダイオードＤ１により半波整流され、この半波整流により得られる直流電圧により電解コンデンサＣ１が充電される。この結果、第１の充電回路１１０では、電解コンデンサＣ１の充電電圧が抵抗Ｒ１およびＲ２を並列化した抵抗値と電解コンデンサＣ１の容量値との積である大きな時定数に従って緩やかに上昇する。また、第２の充電回路１２０では、電解コンデンサＣ１の充電に追従して電解コンデンサＣ２の充電が行われる。ここで、第１の充電回路１１０が大きな時定数を有するのに対し、第２の充電回路１２０は第１の充電回路１１０よりも十分に小さな時定数を有している。このため、電解コンデンサＣ２の充電電圧は、電解コンデンサＣ１の充電電圧が緩やかな時間勾配で上昇するのに遅滞なく追従し、緩やかな時間勾配で上昇する。このように電解コンデンサＣ２の充電電圧の上昇の時間勾配が緩やかになるため、抵抗Ｒ４に流れる充電電流の電流値は小さく、抵抗Ｒ４の電圧降下も小さくなるため、ＬＥＤ１０４は発光しない。
【００３０】
第１のスイッチＳＷ１の押圧操作が行われた後、その押圧操作が解除されると、第１のスイッチＳＷの可動接点ｃは固定接点ｂから離れ、固定接点ａに接触する。しかし、この時点では、上述したように第２のスイッチＳＷ２がＯＮとなっているため、第１のスイッチＳＷの可動接点ｃが固定接点ｂから離れても、ＯＮとなっている第２のスイッチＳＷ２を介して交流電源１からの交流電圧が１次側コイルＬ１に供給される。従って、２次側回路２００では、２次側コイルＬ２から交流電圧が出力され、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間への直流電圧の出力が継続される。
【００３１】
また、第１のスイッチＳＷ１の押圧操作が解除されて第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａに接触すると、放電回路１３０が閉じ、電解コンデンサＣ２の充電電荷が抵抗Ｒ５およびダイオードＤ２を介して放電される。また、このときコンデンサＣ３の充電電荷も抵抗Ｒ５を介して放電される。ここで、放電回路１３０が閉じて電解コンデンサＣ２の充電電荷が放電されると、電解コンデンサＣ１の充電電荷が電解コンデンサＣ２に向けて放電される。しかし、電解コンデンサＣ１と電解コンデンサＣ２との間には抵抗Ｒ３が介在しており、電解コンデンサＣ１から電解コンデンサＣ２への放電はこの抵抗Ｒ３により制限される。また、電解コンデンサＣ１は、抵抗Ｒ１およびＲ２間の接続点からダイオードＤ１を介して充電させる。このため、放電回路１３０が閉じた状態においても、電解コンデンサＣ１は、１次側コイルＬ１の両端間の交流電圧を抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧した交流電圧の振幅に対応した直流電圧を維持する。
【００３２】
その後、第１のスイッチＳＷ１の押圧操作が行われ、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａから離れると、放電回路１３０が開放される。この結果、電解コンデンサＣ１の充電電荷が抵抗Ｒ３、電解コンデンサＣ２および抵抗Ｒ４からなる充電経路に流れる。この場合、電解コンデンサＣ１の充電電圧が十分に大きい状態において、放電回路１３０が開いて、放電回路１３０を介した電解コンデンサＣ２の放電が停止されるため、第２の充電回路１２０では、電解コンデンサＣ２の充電が急速に行われ、大きな充電電流が抵抗Ｒ４に流れる。このため、ＬＥＤ１０４を発光させるに足る大きな電圧降下が抵抗Ｒ４に発生する。
【００３３】
そして、ＬＥＤ１０４が発光すると、フォトトランジスタＱ２がＯＮになる。コントロール回路２１０は、このように第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がっており、ＮＰＮトランジスタＱ１がＯＮとなっている状態において、フォトトランジスタＱ２がＯＮになったことを検知すると、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＦＦさせ、電磁コイルＥＭによる電源ＯＮ指示信号（磁力）の出力を停止させる。この結果、第２のスイッチＳＷ２がＯＦＦになる。
【００３４】
ここで、第１のスイッチＳＷ１の押圧操作により第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａから離れて固定接点ｂに接触した状態では、交流電源１からの交流電圧が第１のスイッチＳＷ１を介して１次側コイルＬ１に供給される。従って、この時点では、依然として２次側コイルＬ２から交流電圧が発生され、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間に直流電圧が発生される。
【００３５】
その後、第１のスイッチＳＷ１の押圧操作が解除されると、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ｂから離れ、交流電源１から１次側コイルＬ１への交流電圧の供給が断たれる。この結果、２次側回路２００では、２次側コイルＬ２が交流電圧を発生しなくなり、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち下がる。また、第１のスイッチＳＷ１の可動接点ｃが固定接点ａと接触し、放電回路１３０が閉じると、この放電回路１３０を介して電解コンデンサＣ２の充電電荷が放電される。さらに電解コンデンサＣ１の充電電荷が抵抗Ｒ３および放電回路１３０の抵抗Ｒ５を介して放電される。この結果、電源回路３００は、上述した初期状態に戻る。
【００３６】
一方、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち上がっており、ＮＰＮトランジスタＱ１がＯＮである期間内に、電源回路３００を停止させるべきイベントが発生した場合の動作は次のようになる。この場合、当該イベントを検知したコントロール回路２１０は、ＮＰＮトランジスタＱ１をＯＦＦさせ、電磁コイルＥＭによる磁力の発生を停止させる。この結果、第２のスイッチＳＷ２がＯＦＦになり、交流電源１から１次側コイルＬ１への交流電圧の供給が断たれる。
【００３７】
１次側コイルＬ１への交流電圧の供給が断たれると、２次側回路２００では、２次側コイルＬ２が交流電圧を発生しなくなり、第４の給電線２０１および第５の給電線２０２間の直流電圧が立ち下がる。また、このとき放電回路１３０が閉じた状態であるので、この放電回路１３０を介して電解コンデンサＣ２の充電電荷が放電される。さらに電解コンデンサＣ１の充電電荷が抵抗Ｒ３および放電回路１３０の抵抗Ｒ５を介して放電される。この結果、電源回路３００は、上述した初期状態に戻る。
【００３８】
以上のように、本実施形態による電源回路３００によれば、上述した特許文献１または非特許文献１に開示されたような特殊なスイッチを用いることなく、手動操作およびコントロール回路２１０側からの制御により電源回路３００の動作を停止することができる。従って、電源回路３００が無駄に動作するのを効果的に防止することができる。また、本実施形態によれば、コントロール回路２１０側からの制御により第２のスイッチＳＷ２をＯＦＦとすることにより、１次側回路１００を開放状態として電源回路３００の消費電力を完全に０にすることができる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
図２はこの発明の第２実施形態である電源回路３００Ａの構成を示す回路図である。なお、この図において、上記第１実施形態（図１）のものと対応する部分には共通の符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
上記第１実施形態における電源回路３００は、トランスＴを有していた。これに対し、本実施形態における電源回路３００Ａは、トランスＴを有しておらず、第１の給電線１０１がダイオードＤ３のアノードに接続され、第３の給電線１０３が上記第１実施形態における第４の給電線２０２の役割を兼ね備える。そして、本実施形態では、ダイオードＤ３および電解コンデンサＣ４が、第１の給電線１０１および第３の給電線１０３間の交流電圧に基づいて負荷４００に供給する直流電圧を発生する直流電圧発生手段として機能する。他の点は上記第１実施形態と同様である。
本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果が得られる。
【００４１】
＜他の実施形態＞
以上、この発明の一実施形態について説明したが、これ以外にも、この発明には他の実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【００４２】
（１）上記実施形態では、第２および第３の給電線間のスイッチとしてリレースイッチを用いたが、半導体デバイスによるスイッチを用いてもよい。
【００４３】
（２）上記第１実施形態では、トランスの１次側電圧を抵抗により分圧したが、第１の充電回路１１０、第２の充電回路１２０および放電回路１３０の構成部品の耐圧が高い場合には、１次側電圧を分圧することなく第１の充電回路１１０に与えてもよい。また、１次側電圧を分圧して第１の充電回路１１０に与える場合に、抵抗による分圧を行う代わりに、１次側コイルＬ１の中間タップから得られる電圧を第１の充電回路１１０に与えてもよい。
【００４４】
（３）上記第２実施形態では、トランスＴを使用しないので、電解コンデンサＣ２の充電電流の検知結果をコントロール回路２１０に伝達するための手段として、必ずしもフォトカプラを使用する必要はない。従って、前掲図２の構成において、ＬＥＤ１０４を取り除くとともに、フォトトランジスタＱ２を通常のＮＰＮトランジスタに変更し、電解コンデンサＣ２、ダイオードＤ２および抵抗Ｒ４の共通接続点をこのＮＰＮトランジスタのベースに接続してもよい。この態様では、例えば次の条件が満たされるようにすればよい。
ａ．電源ＯＦＦ状態からスイッチＳＷ１の押圧操作が行われる場合において、電解コンデンサＣ２に大きな充電電流が流れないときには、抵抗Ｒ４の電圧降下がＮＰＮトランジスタにベース電流を流すのに十分な電圧に至らない。
ｂ．電源ＯＮ状態からスイッチＳＷ１の押圧操作が行われ、電解コンデンサＣ２に大きな充電電流が流れるときには、抵抗Ｒ４の電圧降下がＮＰＮトランジスタにベース電流を流すのに十分な電圧を越え、ＮＰＮトランジスタがＯＮとなる。
【００４５】
また、この態様において、さらにＮＰＮトランジスタを省略し、電解コンデンサＣ２、ダイオードＤ２および抵抗Ｒ４の共通接続点の電圧をコトロール回路２１０に直接与え、コントロール回路２１０が抵抗Ｒ４の電圧降下を閾値と比較することにより、電源ＯＮ状態でのスイッチＳＷ１の押圧操作が行われたか否かを判定するようにしてもよい。
【００４６】
（４）上記第２実施形態では、第１の給電線１０１および第３の給電線１０３間に発生する交流電圧を抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧し、ダイオードＤ１により半波整流した電圧により電解コンデンサＣ１の充電を行った。しかし、そのようにする代わりに、ダイオードＤ３のカソード側の第４の給電線２０１および第３の給電線１０３間に発生する直流電圧を抵抗Ｒ１およびＲ２により分圧し、この分圧により得られる電圧により電解コンデンサＣ１の充電を行う構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
３００，３００Ａ……電源回路、１……交流電源、１１０……第１の充電回路、１２０……第２の充電回路、１３０……放電回路、ＳＷ１……スイッチ、ＳＷ２……リレースイッチ、Ｃ１，Ｃ２……電解コンデンサ、ＥＭ……電磁コイル、Ｑ１……ＮＰＮトランジスタ、１０４……ＬＥＤ、Ｑ２……フォトトレンジスタ、２１０……コントロール回路、４００……負荷、１０１……第１の給電線、１０２……第２の給電線、１０３……第３の給電線、Ｔ……トランス、Ｄ３……ダイオード。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線間に交流電圧が与えられる第1および第２の給電線と、
第３の給電線と、
前記第１および第３の給電線間に発生する交流電圧に基づいて負荷に供給する直流電圧を出力する直流電圧発生手段と、
押圧操作が行われている期間のみ前記第３の給電線を前記第２の給電線に接続する第１のスイッチと、
前記第２および第３の給電線の間に介挿された第２のスイッチと、
前記第２のスイッチをＯＮさせる電源ＯＮ指示信号を出力するための電源ＯＮ指示信号発生手段と、
前記第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっていない状態において前記第１のスイッチが押圧操作された場合に、前記電源ＯＮ指示信号発生手段に前記電源ＯＮ指示信号の出力を開始させ、前記第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっている状態において前記第１のスイッチが押圧操作された場合または前記負荷への電圧の供給を停止すべき旨を指令するイベントが発生した場合に、前記電源ＯＮ指示信号発生手段による前記電源ＯＮ指示信号の出力を停止させる制御手段と
を具備することを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記第１および第３の給電線間に発生する交流電圧を整流した直流電圧により充電される第１のコンデンサを含む第１の充電回路と、
前記第1のコンデンサの充電に追従して充電される第２のコンデンサを含み、前記第１の充電回路の時定数よりも小さな時定数を有する第２の充電回路と、
前記第２のコンデンサの充電電流が閾値を越えた場合に電流検知信号を出力する電流検知素子と、
前記第２のコンデンサの充電電荷を放電させる放電回路と、
前記直流電圧発生手段の出力する直流電圧の立ち上がりに応じて、前記電源ＯＮ指示信号発生手段に前記電源ＯＮ指示信号を出力させ、前記直流電圧発生手段の出力する直流電圧が立ち上がっている状態において、前記電流検知信号が出力されることにより前記電源ＯＮ指示信号発生手段による電源ＯＮ指示信号の出力を停止させるコントロール回路とを具備し、
前記第１のスイッチは、押圧操作に応じて前記放電回路を開放し、かつ、前記第３の給電線と前記第２の給電線とを接続し、押圧操作の解除に応じて前記放電回路を閉成し、かつ、前記押圧操作に応じて形成した前記第３の給電線と前記第２の給電線との接続を切り離すことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記コントロール回路は、前記直流電圧発生手段の出力する直流電圧を電源電圧として動作する回路であることを特徴とする請求項２に記載の電源回路。
【請求項１】
線間に交流電圧が与えられる第1および第２の給電線と、
第３の給電線と、
前記第１および第３の給電線間に発生する交流電圧に基づいて負荷に供給する直流電圧を出力する直流電圧発生手段と、
押圧操作が行われている期間のみ前記第３の給電線を前記第２の給電線に接続する第１のスイッチと、
前記第２および第３の給電線の間に介挿された第２のスイッチと、
前記第２のスイッチをＯＮさせる電源ＯＮ指示信号を出力するための電源ＯＮ指示信号発生手段と、
前記第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっていない状態において前記第１のスイッチが押圧操作された場合に、前記電源ＯＮ指示信号発生手段に前記電源ＯＮ指示信号の出力を開始させ、前記第１および第３の給電線間の交流電圧が立ち上がっている状態において前記第１のスイッチが押圧操作された場合または前記負荷への電圧の供給を停止すべき旨を指令するイベントが発生した場合に、前記電源ＯＮ指示信号発生手段による前記電源ＯＮ指示信号の出力を停止させる制御手段と
を具備することを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記第１および第３の給電線間に発生する交流電圧を整流した直流電圧により充電される第１のコンデンサを含む第１の充電回路と、
前記第1のコンデンサの充電に追従して充電される第２のコンデンサを含み、前記第１の充電回路の時定数よりも小さな時定数を有する第２の充電回路と、
前記第２のコンデンサの充電電流が閾値を越えた場合に電流検知信号を出力する電流検知素子と、
前記第２のコンデンサの充電電荷を放電させる放電回路と、
前記直流電圧発生手段の出力する直流電圧の立ち上がりに応じて、前記電源ＯＮ指示信号発生手段に前記電源ＯＮ指示信号を出力させ、前記直流電圧発生手段の出力する直流電圧が立ち上がっている状態において、前記電流検知信号が出力されることにより前記電源ＯＮ指示信号発生手段による電源ＯＮ指示信号の出力を停止させるコントロール回路とを具備し、
前記第１のスイッチは、押圧操作に応じて前記放電回路を開放し、かつ、前記第３の給電線と前記第２の給電線とを接続し、押圧操作の解除に応じて前記放電回路を閉成し、かつ、前記押圧操作に応じて形成した前記第３の給電線と前記第２の給電線との接続を切り離すことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記コントロール回路は、前記直流電圧発生手段の出力する直流電圧を電源電圧として動作する回路であることを特徴とする請求項２に記載の電源回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２１０１２４（Ｐ２０１２−２１０１２４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７５４１０（Ｐ２０１１−７５４１０）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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