JP2014207775A - 入力電力喪失検出回路 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の削減、消費電力の抑制および応答速度の向上を図ることができる入力電力喪失検出回路を提供する。
【解決手段】一次巻線Ｗ１、二次巻線Ｗ２およびＷ３および制御巻線Ｗｃを含むトランス１０１と、エネルギー蓄積量の大きい第一整流回路１１２を有し、一次巻線Ｗ１を用いてトランス１０１にエネルギーを供給する一次側回路１１０と、二次巻線Ｗ２およびＷ３に接続され、トランス１０１からエネルギーを放出する二次側回路１２０と、エネルギー蓄積量の小さい第二整流回路１３２を有し、制御巻線Ｗｃに接続され、トランス１０１のエネルギーの蓄積および放出を制御する制御回路１３０とを備え、制御回路１３０は、第一整流回路１１２の高電圧側の出力電力と第二整流回路１３２の出力電力との差が所定の閾値以上の場合に、交流電力の入力が喪失したことを示す信号を出力する検出回路１４０を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＡＣ電源からの交流電力の入力が喪失したことを検出する入力電力喪失検出回路に関する。

従来、液晶テレビ、あるいは、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）レコーダ等の機器では、映像の表示および音声の出力を行う通常動作モード、映像の表示および音声の出力は行わず、リモコンの受信機などの一部の機能のみを動作させる待機モード等で動作する。

このような機器では、ＡＣ電源の状態を示すＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が設けられている。このＬＥＤは、例えば、待機モード時に点灯し、ＡＣ電源からの交流電力の入力が喪失した場合に消灯する。ここで、ＡＣ電源からの交流電力の入力が喪失した場合とは、例えば、コンセントが抜かれた場合、あるいは、停電の場合等である。

ＬＥＤを点灯および消灯させるための構成としては、例えば、ＡＣ電源からの交流電力の入力が喪失したことを検出する入力電力喪失検出回路を、電源回路に設けることが考えられる（例えば、特許文献１参照）。当該電源回路は、ＡＣ電源から入力される交流電力を変換して、機器を構成する各回路（負荷）用の電力を生成する回路である。

以下、入力電力喪失検出回路を備えた電源回路の構成について、図４を基に簡単に説明する。

図４は、上述したＬＥＤを含む液晶テレビの各構成に電力を供給する電源回路３００の一例を示す回路図である。電源回路３００は、スイッチング電源である。

図４に示す電源回路３００は、トランス１０１と、一次側回路１１０と、二次側回路１２０と、制御回路１３０とを備えている。

トランス１０１は、エネルギーの蓄積および放出を行う回路であり、一次巻線Ｗ１、制御巻線Ｗｃ、二次巻線Ｗ２およびＷ３を備える。一次巻線Ｗ１は、ＡＣ電源２０からの交流電力を用いてトランス１０１にエネルギーを供給する一次側回路１１０に接続されている。制御巻線Ｗｃは、トランス１０１へのエネルギーの蓄積および放出を制御する制御回路１３０に接続されている。二次巻線Ｗ２およびＷ３は、トランス１０１からの出力電力を直流電力に変換し、液晶テレビを構成する各回路に対し、変換した直流電力を供給する二次側回路に接続されている。

一次側回路１１０は、フィルタ回路１１１と、第一整流回路１１２と、電解コンデンサＣ２とを備えている。

フィルタ回路１１１は、ノイズ対策用の回路である。

第一整流回路１１２は、ＡＣ電源２０からの交流電力を整流する全波整流回路であり、例えば、ブリッジダイオード回路（図示せず）で構成される。電解コンデンサＣ２は、比較的容量の大きい、例えば、後述する第二整流回路１３２のコンデンサＣ１の数百倍の容量を持つ平滑コンデンサである。電解コンデンサＣ２は、一端が、第一整流回路１１２の高電圧側の出力端子に接続され、他端に接地電圧が印加されている。言い換えると、電解コンデンサＣ２の他端には、第一整流回路１１２の低電圧側の出力端子に接続されている。

制御回路１３０は、一次側スイッチング回路１３１と、第二整流回路１３２と、駆動回路１３３と、制御側スイッチング回路１３４と、定電圧回路１３５と、検出回路１３６と、フォトカプラ１３９とを備えている。

一次側スイッチング回路１３１は、駆動回路１３３からの制御により、一次巻線Ｗ１へのエネルギーの蓄積および放出を切り替える回路である。

第二整流回路１３２は、フィルタ回路１１１から出力される交流電力を整流して、駆動回路１３３に出力する回路である。第二整流回路１３２は、アノード端子が第一整流回路１１２の２つの入力端子のそれぞれに接続されるダイオードＤ１およびＤ２と、一端がダイオードＤ１およびＤ２のカソード端子に接続され、他端に接地電圧が印加されるコンデンサＣ１と、ダイオードＤ１およびＤ２のカソード端子と駆動回路１３３との間に設けられた抵抗Ｒ１とを備えている。

駆動回路１３３は、一次側スイッチング回路１３１の動作周波数（つまり、一次巻線Ｗ１へのエネルギーの蓄積および放出の切り替えのタイミング）を制御する回路である。

制御側スイッチング回路１３４は、制御巻線Ｗｃと駆動回路１３３との間のノードに設けられている。制御側スイッチング回路１３４がＯＮ状態のときに制御巻線Ｗｃに電流が流れ、ＯＦＦ状態のときは、制御巻線Ｗｃに電流が流れない。定電圧回路１３５は、制御側スイッチング回路１３４の状態をＯＮ状態またはＯＦＦ状態に切り替える回路である。

検出回路１３６は、ＡＣ電源２０と液晶テレビとを接続するコンセントが抜かれた場合に、当該コンセントが抜かれたことを検出する回路である。検出回路１３６は、定電圧回路１３７、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、コンデンサＣ３、スイッチング回路１３８およびＭＯＳトランジスタＴｒ１を備えている。

フォトカプラ１３９は、検出回路１３６からの信号を二次側回路１２０に出力する。フォトカプラ１３９は、入力端子の一方が、抵抗Ｒ２を介して、第一整流回路１１２の高電圧側の出力端子に、入力端子の他方が、検出回路１３６に、２つの出力端子が二次側回路１２０に接続されている。

二次側回路１２０は、図示しないが、トランス１０１からの出力電力を直流電力に変換し、上述したＡＣ電源２０の状態を示すＬＥＤ、液晶テレビの各構成を制御するマイコンおよびリセット回路等を含む回路に対し、変換した直流電力を供給する回路である。

次に、図４に示す電源回路３００におけるＬＥＤの動作（点灯から消灯となる場合の動作）について説明する。

図４に示す電源回路３００では、コンセントが抜かれた場合、先ず、第二整流回路１３２の比較的容量の小さいコンデンサＣ１の電圧が降下する。これに伴い、定電圧回路１３５、定電圧回路１３７および抵抗Ｒ１２の電圧が降下し、スイッチング回路１３８がＯＦＦ状態となる。

その後、ＭＯＳトランジスタＴｒ１がＯＮ状態となり、フォトカプラ１３９に電流が流れ、フォトカプラ１３９から二次側回路１２０に信号が出力される。二次側回路１２０では、フォトカプラ１３９から信号が出力されると、ＬＥＤおよびマイコンの電圧が接地電圧に落とされ、リセット回路が動作する。

特開昭６１−１８２１１７号公報

しかしながら、図４に示す電源回路３００では、部品点数が多く、回路が煩雑であるという問題がある。

また、図４に示す電源回路３００では、通常動作モードのときに、スイッチング回路１３８のトランジスタがＯＮ状態であるため、消費電力が増大するという問題がある。

さらに、図４に示す電源回路３００では、待機モードのときにコンセントが抜かれた場合、電解コンデンサＣ２の放電時間が長いため、ＬＥＤが消灯するまでに時間がかかる（応答速度が低い）という問題がある。このため、機器の利用者が、コンセントが抜かれたことを目視で確認することは困難となる。

本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、部品点数の削減、消費電力の抑制および応答速度の向上を図ることができる入力電力喪失検出回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る入力電力喪失検出回路は、ＡＣ電源からの交流電力を変換して負荷用の直流電力を生成するフライバック方式のスイッチング電源の電源回路において、前記交流電力の入力が喪失したことを検出する入力電力喪失検出回路であって、一次巻線、二次巻線および制御巻線を含むトランスと、前記交流電力を整流する第一整流回路を有し、前記一次巻線に接続され、前記交流電力を高電圧側および低電圧側の直流電力に変換し、前記トランスにエネルギーを供給する一次側回路と、前記二次巻線に接続され、前記トランスからエネルギーを放出する二次側回路と、前記交流電力を整流する第二整流回路を有し、前記制御巻線に接続され、前記トランスのエネルギーの蓄積および放出を制御する制御回路とを備え、前記第一整流回路のエネルギー蓄積量は、前記第二整流回路のエネルギー蓄積量よりも大きく、前記制御回路は、前記第一整流回路の高電圧側の出力電力と前記第二整流回路の出力電力との差が所定の閾値以上の場合に、前記交流電力の入力が喪失したことを示す信号を出力する検出回路を有する。

上記構成の入力電力喪失検出回路では、エネルギー蓄積量の小さい第二整流回路の出力電圧と、エネルギー蓄積量の大きい第一整流回路の出力電力との差を用いて、ＡＣ電源からの交流電力の入力が喪失したことを検出する。

エネルギー蓄積量の小さい第二整流回路では、ＡＣ電源からの交流電力の入力が喪失した場合、速やかに出力電圧の電圧値が低下する。

これに対し、エネルギー蓄積量の大きい第一整流回路では、ＡＣ電源からの交流電力の入力が喪失した場合、緩やかに出力電圧の電圧値が低下する。

すなわち、ＡＣ電源からの交流電力の入力が喪失した直後には、第一整流回路の出力電力と第二整流回路の出力電力との間に差が生じる。

上記構成の入力電力喪失検出回路では、この差を利用して、ＡＣ電源からの交流電力の入力が喪失したことを検出するため、回路構成を簡素化して部品点数を削減し、ＡＣ電源からの交流電力の入力が喪失したことを迅速に検出し、且つ、消費電力の低減を図ることが可能になる。

例えば、前記一次側回路は、さらに、一端が前記第一整流回路の出力端子に接続される第一コンデンサを有し、前記制御回路の前記第二整流回路は、一端が前記検出回路に接続する出力ノードに接続される第二コンデンサを有し、前記第一コンデンサの容量は、前記第二コンデンサの容量よりも大きくても良い。

上記構成の入力電力喪失検出回路によれば、第一コンデンサと第二コンデンサとの容量の差に起因するエネルギー蓄積量の差を用いて、ＡＣ電源からの交流電力の入力が喪失したことを検出することができる。

また、前記検出回路は、制御端子に前記第二整流回路の出力電力が印加され、電流端子に前記第一整流回路の出力電圧が印加されるスイッチング素子を備えても良い。

上記構成の入力電力喪失検出回路によれば、スイッチング素子の数を１つにすることができ、部品点数を削減可能になる。

また、前記検出回路のスイッチング素子は、前記第一整流回路の高電圧側の出力端子と、前記交流電力の入力が喪失したことを示す信号を出力するフォトカプラとの間に設けられていても良い。

上記構成の入力電力喪失検出回路によれば、フォトカプラと第一整流回路との間の電流経路にスイッチング素子を設けるので、回路構成を簡素化できる。

また、前記検出回路のスイッチング素子は、前記第一整流回路の低電圧側の出力端子と、前記交流電力の入力が喪失したことを示す信号を出力するフォトカプラとの間に設けられていても良い。

上記構成の入力電力喪失検出回路によれば、フォトカプラと第一整流回路との間の電流経路にスイッチング素子を設けるので、回路構成を簡素化できる。

また、前記検出回路は、さらに、カソード端子が前記スイッチング素子の制御端子に接続された整流素子と、一端に前記第二整流回路の出力電力が印加され、他端に前記整流素子のアノード端子が接続される抵抗とを有しても良い。

上記構成の入力電力喪失検出回路によれば、具体的な回路構成を得ることができる。

本発明によると、部品点数の削減、消費電力の抑制および応答速度の向上を図ることができる入力電力喪失検出回路を提供することができる。

入力電力喪失検出回路を有する電源回路を備える液晶テレビの外観を示す外観図である。 実施の形態１における電源回路の構成の一例を示す回路図である。 実施の形態２における電源回路の構成の一例を示す回路図である。 従来の電源回路の構成の一例を示す回路図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、各図は、必ずしも各寸法や各寸法比等を厳密に図示したものではない。

また、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

（実施の形態１）
実施の形態１の入力電力喪失検出回路について、図１および図２を基に説明する。

なお、本実施の形態では、入力電力喪失検出回路は、液晶テレビの電源回路と一体に設けられている場合を例に説明する。当該電源回路は、本実施の形態では、ＬＥＤを含む液晶テレビの各構成（負荷）に電力を供給するフライバック方式のスイッチング電源である。

図１は、本実施の形態の液晶テレビ１０の外観を示す外観図である。図１に示すように、液晶テレビ１０の内部に、電源回路１００が設けられている。

［１−１．回路構成］
本実施の形態の入力電力喪失検出回路（電源回路１００）の構成の一例について、図２を基に説明する。図２は、本実施の形態における電源回路１００の構成の一例を示す回路図である。

図２に示すように、電源回路１００は、トランス１０１と、一次側回路１１０と、二次側回路１２０と、制御回路１３０とを備えている。

トランス１０１は、従来の電源回路３００のトランス１０１と同様に、エネルギーの蓄積および放出を行う回路であり、一次巻線Ｗ１、制御巻線Ｗｃ、二次巻線Ｗ２およびＷ３を備える。一次巻線Ｗ１は、ＡＣ電源２０からの交流電力を用いてトランス１０１にエネルギーを供給する一次側回路１１０に接続されている。制御巻線Ｗｃは、トランス１０１へのエネルギーの蓄積および放出を制御する制御回路１３０に接続されている。二次巻線Ｗ２およびＷ３は、トランス１０１からの出力電力を直流電力に変換し、液晶テレビ１０を構成する各回路に対し、変換した直流電力を供給する二次側回路に接続されている。

一次側回路１１０は、フィルタ回路１１１と、第一整流回路１１２と、電解コンデンサＣ２とを備えている。一次側回路１１０は、ＡＣ電源２０からの交流電力を用いて、高電圧側の出力端子から高電圧側の直流電力を、低電圧側の出力端子から低電圧側の直流電力（接地電圧）をそれぞれ出力する。

フィルタ回路１１１は、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策用の回路であり、図示しないが、２つの電源入力端子間に接続されるコンデンサおよびトランス等を備えて構成されている。

第一整流回路１１２は、フィルタ回路１１１を介して入力されるＡＣ電源２０からの交流電力を整流する全波整流回路であり、例えば、ブリッジダイオード回路（図示せず）で構成される。ブリッジダイオード回路は、高電圧側の出力端子が一次巻線Ｗ１の一端に、低電圧側の出力端子が、後述する一次側スイッチング回路１３１を介して一次巻線Ｗ１の他端に接続されている。なお、ここでは、低電圧側の出力端子の電圧は、接地電圧となっている。

電解コンデンサＣ２は、第一コンデンサの一例であり、第一整流回路１１２の出力電圧を平滑化する平滑コンデンサである。電解コンデンサＣ２は、容量が大きく、例えば、後述する第二整流回路１３２のコンデンサＣ１の数百倍の容量を持つ。電解コンデンサＣ２は、一端に、第一整流回路１１２の高電圧側の出力電圧が印加され、他端に接地電圧（第一整流回路１１２の低電圧側の出力電圧）が印加されている。言い換えると、電解コンデンサＣ２の他端には、第一整流回路１１２の低電圧側の出力端子に接続されている。

制御回路１３０は、一次側スイッチング回路１３１と、第二整流回路１３２と、駆動回路１３３と、制御側スイッチング回路１３４と、定電圧回路１３５と、検出回路１４０と、フォトカプラ１３９とを備えている。

一次側スイッチング回路１３１は、駆動回路１３３からの制御信号に応じて、一次巻線Ｗ１へのエネルギーの蓄積および放出を切り替える回路である。

一次側スイッチング回路１３１は、例えば、ドレイン端子が一次巻線Ｗ１の他端に、ソース端子が第一整流回路１１２の低電圧側の出力端子に、ゲート端子が駆動回路１３３にそれぞれ接続されたＭＯＳトランジスタを備えて構成される。一次側スイッチング回路１３１がＯＮ状態のときに、一次巻線Ｗ１に電流が流れ、トランス１０１にエネルギーが蓄積される。一次側スイッチング回路１３１がＯＦＦ状態のときは、一次巻線Ｗ１には電流が流れず、二次巻線に電流が流れてトランス１０１からエネルギーが放出（負荷用の電力が出力）される。

第二整流回路１３２は、フィルタ回路１１１から出力される交流電力を整流して、駆動回路１３３に出力する回路である。第二整流回路１３２は、アノード端子が第一整流回路１１２の２つの入力端子のそれぞれに接続されるダイオードＤ１およびＤ２と、一端がダイオードＤ１およびＤ２のカソード端子に接続され、他端に接地電圧（第一整流回路１１２の低電圧側の出力電圧）が印加されるコンデンサＣ１（第二コンデンサの一例）と、ダイオードＤ１およびＤ２のカソード端子と駆動回路１３３との間に設けられた抵抗Ｒ１とを備えている。なお、以下の説明において、第二整流回路１３２の出力電圧とは、ダイオードＤ１およびＤ２のカソード端子の電圧を指す。

駆動回路１３３は、一次側スイッチング回路１３１の動作周波数（つまり、一次巻線Ｗ１へのエネルギーの蓄積および放出の切り替えのタイミング）を制御する回路である。駆動回路１３３は、発振回路（図示せず）を備え、当該発振回路からの出力電圧を、一次側スイッチング回路１３１の制御信号として出力する。発振回路は、抵抗Ｒ１を介して入力された第二整流回路１３２の出力電圧と、制御巻線Ｗｃからの電圧（高電圧側および低電圧側）とに応じた周波数のパルス信号を、制御信号として出力する。

制御側スイッチング回路１３４は、例えば、ドレイン端子が制御巻線Ｗｃの他端に、ゲート端子が後述する定電圧回路１３５の出力端子に、ソース端子が駆動回路１３３のＶＣＣ端子にそれぞれ接続されたＭＯＳトランジスタを備えている。制御側スイッチング回路１３４がＯＮ状態のときは、制御巻線Ｗｃに電流がながれ、ＯＦＦ状態のときには、制御巻線Ｗｃに電流は流れない。

定電圧回路１３５は、制御側スイッチング回路１３４を制御する回路である。具体的には、定電圧回路１３５は、ツェナーダイオードおよびショットキーバリアダイオードを、制御側スイッチング回路１３４から第二整流回路１３２に向かう方向が順方向となるように並列に接続した回路を備えて構成される。定電圧回路１３５は、ＡＣ電源２０が接続され、第二整流回路１３２から電圧が出力されている間は、制御側スイッチング回路１３４をＯＮ状態にするように動作する。

検出回路１４０は、抵抗Ｒ３と、ツェナーダイオードＤｚ１と、バイポーラトランジスタＴ１とを備えている。抵抗Ｒ３は、一端に第二整流回路１３２の出力電圧が印加されている。ツェナーダイオードＤｚ１は、整流素子の一例であり、アノード端子が抵抗Ｒ３の他端に接続されている。バイポーラトランジスタＴ１は、スイッチング素子の一例であり、本実施の形態では、ＰＮＰトランジスタである。バイポーラトランジスタＴ１は、エミッタ端子が第一整流回路１１２の高電圧側の出力端子に、ベース端子がツェナーダイオードＤｚ１のカソード端子に、コレクタ端子が抵抗Ｒ２を介して後述するフォトカプラ１３９の入力端子の一方にそれぞれ接続されている。

ここで、第一整流回路１１２の高電圧側の出力電力と第二整流回路１３２の出力電力との差（電圧差）が、バイポーラトランジスタＴ１のベースエミッタ間電圧に相当する。バイポーラトランジスタＴ１のベースエミッタ間電圧が、所定の閾値電圧より大きくなると、バイポーラトランジスタＴ１のコレクタエミッタ間に電流が流れる。

フォトカプラ１３９は、検出回路１４０がＯＮ状態となり、入力端子間に電流が流れたときに信号を二次側回路１２０に出力する。フォトカプラ１３９は、入力端子の一方に、抵抗Ｒ２および検出回路１４０を介して第一整流回路１１２の高電圧側の出力電圧が印加され、入力端子の他方に、第一整流回路１１２の低電圧側の出力電圧（接地電圧）が印加されている。また、フォトカプラ１３９は、２つの出力端子が二次側回路１２０に接続されている。

二次側回路１２０は、図示しないが、トランス１０１からの出力電力を直流電力に変換し、上述したＡＣ電源２０の状態を示すＬＥＤ、液晶テレビ１０の各構成を制御するマイコンおよびリセット回路等を含む回路に対し、変換した直流電力を供給する回路である。

なお、図２では図示しないが、本実施の形態では、第一整流回路１１２の低電圧側の出力端子は、接地電圧を供給する配線（不図示）に接続されている。当該配線は、コンデンサＣ１の他端、および、フォトカプラ１３９の入力端子の他方等にも接続されている。

［１−２．回路動作］
次に、電源回路１００の動作について説明する。ここでは、（１）コンセントが接続されている場合と、（２）コンセントが抜かれた直後の場合とについて説明する。

（１）コンセントが接続され、ＡＣ電源２０から交流電力が供給されている状態では、第二整流回路１３２の出力電圧および第一整流回路１１２の高電圧側の出力端子の電圧は、高い状態（電源電圧）となっている。このため、第二整流回路１３２に接続されているバイポーラトランジスタＴ１のベース端子の電圧は、高い状態となっている。同様に、抵抗Ｒ２を介して第一整流回路１１２に接続されているバイポーラトランジスタＴ１のエミッタ端子の電圧は、高い状態となっている。

このとき、バイポーラトランジスタＴ１のベース端子とエミッタ端子との間には、ほとんど電位差（電圧差）がなく、バイポーラトランジスタＴ１はＯＦＦ状態となっている。このため、フォトカプラ１３９の入力端子間に電流が流れず、二次側回路１２０に信号が出力されない。

（２）コンセントが抜かれてＡＣ電源２０からの交流電力の供給が停止すると、先ず、第二整流回路１３２の出力電圧が低下する。なお、第二整流回路１３２の出力電圧は、コンデンサＣ１の容量が小さく、エネルギーの蓄積量が小さいため、ＡＣ電源からの交流電力の喪失後、速やかに低下する。これにより、検出回路１４０の抵抗Ｒ３およびツェナーダイオードＤｚ１の電圧が低下し、バイポーラトランジスタＴ１のベース端子の電圧が低下する。

このとき、第一整流回路１１２の高電圧側の出力端子の電圧は、接続されている電解コンデンサＣ２の容量が大きく（エネルギーの蓄積量が大きく）放電に時間がかかるため、すぐには低下しない。つまり、検出回路１４０のバイポーラトランジスタＴ１のエミッタ端子の電圧は、すぐには低下しない。

このとき、バイポーラトランジスタＴ１のベース端子とエミッタ端子との間に電圧差が生じ、バイポーラトランジスタＴ１はＯＮ状態になる。

バイポーラトランジスタＴ１がＯＮ状態になると、抵抗Ｒ２を介してフォトカプラ１３９に電流が流れ、フォトカプラ１３９から二次側回路１２０に対し、ＡＣ電源２０からの交流電力の入力が喪失したことを示す信号が出力される。

なお、電解コンデンサＣ２の放電が終了した後は、バイポーラトランジスタＴ１のエミッタ端子の電圧が下がるため、バイポーラトランジスタＴ１はＯＦＦ状態となる。このとき、フォトカプラ１３９の入力端子間に電圧が流れなくなり、フォトカプラ１３９からの信号の出力が停止する。

［１−３．まとめ（効果等）］
本実施の形態では、電源回路１００（入力電力喪失検出回路）の動作において説明したように、コンセントが抜かれる等して、第二整流回路１３２の出力電圧が低下したときに、ＡＣ電源２０からの交流電力の入力が喪失したことを検出でき、ＬＥＤを消灯することができる。

これに対し、従来の電源回路３００では、電解コンデンサＣ２の放電が終了した後に、ＬＥＤが消灯する。

つまり、本実施の形態の入力電力喪失検出回路は、電解コンデンサＣ２の放電を待たずにＬＥＤを消灯できるため、ＡＣ電源２０からの交流電力の入力が喪失してすぐにＬＥＤを消灯させることができる。

また、本実施の形態の入力電力喪失検出回路は、抵抗Ｒ３、ツェナーダイオードＤｚ１およびバイポーラトランジスタＴ１の３つの素子で構成できるため、部品点数が少なく、製造にかかるコストを低減できる。さらに、本実施の形態の入力電力喪失検出回路は、回路の構成が簡素である。

さらに、本実施の形態の入力電力喪失検出回路は、通常動作モード時に、バイポーラトランジスタＴ１がＯＦＦ状態であるため、電力を消費せず、消費電力を抑制できる。

（実施の形態２）
実施の形態２の入力電力喪失検出回路について、図３を基に説明する。

ここで、本実施の形態の電源回路２００（入力電力喪失検出回路）が、実施の形態１の電源回路１００と異なる点は、検出回路１５０の配置が異なる点である。

なお、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、入力電力喪失検出回路は、液晶テレビ１０の電源回路２００と一体に設けられている場合を例に説明する。当該電源回路２００は、実施の形態１と同様に、ＬＥＤを含む液晶テレビ１０の各構成（負荷）に電力を供給するフライバック方式のスイッチング電源である。

［２−１．回路構成］
本実施の形態の入力電力喪失検出回路（電源回路２００）の構成の一例について、図３を基に説明する。図３は、本実施の形態における電源回路２００の構成の一例を示す回路図である。

図３に示すように、電源回路２００は、トランス１０１と、一次側回路１１０と、二次側回路１２０と、制御回路１３０とを備えている。なお、トランス１０１、一次側回路１１０および二次側回路１２０の構成は、実施の形態１と同じである。

制御回路１３０は、一次側スイッチング回路１３１と、第二整流回路１３２と、駆動回路１３３と、制御側スイッチング回路１３４と、定電圧回路１３５と、検出回路１５０と、フォトカプラ１３９とを備えている。なお、一次側スイッチング回路１３１、第二整流回路１３２、駆動回路１３３、制御側スイッチング回路１３４、定電圧回路１３５の構成は、実施の形態１と同じである。

検出回路１５０は、実施の形態１における検出回路１４０と同様に、抵抗Ｒ３と、ツェナーダイオードＤｚ１と、バイポーラトランジスタＴ１とを備えている。

実施の形態１の検出回路１４０は、第一整流回路１１２の高電圧側の出力端子とフォトカプラ１３９の入力端子の一方との間に設けられていたが、本実施の形態では、本実施の形態の検出回路１５０は、フォトカプラ１３９の入力端子の他方に接続されている（言い換えると、フォトカプラ１３９の入力端子の他方と第一整流回路１１２の低電圧側の出力端子との間に接続されている）。

抵抗Ｒ３は、実施の形態１と同様に、一端に第二整流回路１３２の出力電圧が印加されている。ツェナーダイオードＤｚ１は、実施の形態１と同様に、整流素子の一例であり、アノード端子が抵抗Ｒ３の他端に接続されている。

バイポーラトランジスタＴ１は、本実施の形態では、エミッタ端子がフォトカプラ１３９の入力端子の他方に、ベース端子がツェナーダイオードＤｚ１のカソード端子にそれぞれ接続され、コレクタ端子に接地電圧が印加されている。

ここで、第一整流回路１１２の高電圧側の出力電力と第二整流回路１３２の出力電力との差（電圧差）が、バイポーラトランジスタＴ１のベースエミッタ間電圧に相当する。バイポーラトランジスタＴ１のベースエミッタ間電圧が、所定の閾値電圧より大きくなると、バイポーラトランジスタＴ１のコレクタエミッタ間に電流が流れる。

フォトカプラ１３９は、実施の形態１と同様に、検出回路１５０がＯＮ状態となり、入力端子間に電流が流れたときに信号を二次側回路１２０に出力する。フォトカプラ１３９は、入力端子の一方に、抵抗Ｒ２を介して第一整流回路１１２の高電圧側の出力電圧が印加され、入力端子の他方に、検出回路１５０を介して第一整流回路１１２の低電圧側の出力電圧（接地電圧）が印加されている。また、フォトカプラ１３９は、２つの出力端子が二次側回路１２０に接続されている。

なお、図３では図示しないが、本実施の形態では、第一整流回路１１２の低電圧側の出力端子は、接地電圧を供給する配線（不図示）に接続されている。当該配線は、コンデンサＣ１の他端、および、検出回路１５０を構成するバイポーラトランジスタＴ１のコレクタ端子等にも接続されている。

［２−２．回路動作］
次に、電源回路２００の動作について説明する。ここでは、（１）コンセントが接続されている場合と、（２）コンセントが抜かれた直後の場合とについて説明する。

（１）コンセントが接続され、ＡＣ電源２０から交流電力が供給されている状態では、第二整流回路１３２の出力電圧および第一整流回路１１２の高電圧側の出力端子の電圧は、高い状態（電源電圧）となっている。このため、第二整流回路１３２に接続されているバイポーラトランジスタＴ１のベース端子の電圧は、高い状態となっている。同様に、抵抗Ｒ２およびフォトカプラ１３９を介して第一整流回路１１２に接続されているバイポーラトランジスタＴ１のエミッタ端子の電圧は、高い状態となっている。

このとき、バイポーラトランジスタＴ１のベース端子とエミッタ端子との間には、ほとんど電位差（電圧差）がなく、バイポーラトランジスタＴ１はＯＦＦ状態となっている。

（２）コンセントが抜かれてＡＣ電源２０からの交流電力の供給が停止すると、先ず、第二整流回路１３２の出力電圧が低下する。これにより、検出回路１５０の抵抗Ｒ３およびツェナーダイオードＤｚ１の電圧が低下し、バイポーラトランジスタＴ１のベース端子の電圧が低下する。

このとき、第一整流回路１１２の高電圧側の出力端子の電圧は、接続されている電解コンデンサＣ２の容量が大きく放電に時間がかかるため、すぐには低下しない。つまり、検出回路１５０のバイポーラトランジスタＴ１のエミッタ端子の電圧は、すぐには低下しない。

このとき、バイポーラトランジスタＴ１のベース端子とエミッタ端子との間に電圧差が生じ、バイポーラトランジスタＴ１はＯＮ状態になる。

バイポーラトランジスタＴ１がＯＮ状態になると、抵抗Ｒ２を介してフォトカプラ１３９に電流が流れ、フォトカプラ１３９から二次側回路１２０に対し、ＡＣ電源２０からの交流電力の入力が喪失したことを示す信号が出力される。

なお、電解コンデンサＣ２の放電が終了した後は、バイポーラトランジスタＴ１のエミッタ端子の電圧が下がるため、バイポーラトランジスタＴ１はＯＦＦ状態となる。このとき、フォトカプラ１３９の入力端子間に電圧が流れなくなり、フォトカプラ１３９からの信号の出力が停止する。

［２−３．まとめ（効果等）］
本実施の形態では、実施の形態１と同様に、電源回路２００（入力電力喪失検出回路）の動作において説明したように、コンセントが抜かれる等して、第二整流回路１３２の出力電圧が低下したときに、電解コンデンサＣ２の放電を待たずに、ＡＣ電源２０の交流電力の入力が喪失したことを検出でき、ＬＥＤを消灯することができる。

また、本実施の形態の入力電力喪失検出回路は、実施の形態１と同様に、抵抗Ｒ３、ツェナーダイオードＤｚ１およびバイポーラトランジスタＴ１の３つの素子で構成できるため、部品点数が少なく、製造にかかるコストを低減できる。さらに、本実施の形態の入力電力喪失検出回路は、回路の構成が簡素である。

さらに、本実施の形態の入力電力喪失検出回路は、実施の形態１と同様に、通常動作モード時に、バイポーラトランジスタＴ１がＯＦＦ状態であるため、電力を消費せず、消費電力を抑制できる。

以上、本発明の実施の形態に係る入力電力喪失検出回路について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。

（１）図２に示す実施の形態１の電源回路１００、および、図３に示す実施の形態２の電源回路２００は、さらに、任意の抵抗、コンデンサ等を備えていてもよい。

（２）また、図２および図３において、各抵抗は、１つの抵抗素子に限られるものではなく、ＭＯＳトランジスタ等の抵抗素子以外の素子で構成しても良いし、複数の抵抗素子で構成されていてもよい。各コンデンサは、１つのコンデンサに限られるものではなく、複数のコンデンサが並列接続される構成であってもよい。

（３）図２に示す実施の形態１の電源回路１００、および、図３に示す実施の形態２の電源回路２００は、スイッチング素子の一例として、バイポーラトランジスタＴ１を備える場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、Ｎ型ＭＯＳトランジスタを用い、ソース端子に対し、第一整流回路１１２の高電圧側の出力電力を、フォトカプラ等を介してあるいは直接印加し、ゲート端子に対し、第二整流回路の出力電力を、ツェナーダイオード等を介して印加するように構成しても良い。

本発明は、液晶テレビ、ＤＶＤレコーダあるいはＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）レコーダ等の音響機器、または、ゲーム機等の電子機器等、任意の機器に適用できる。

１０ 液晶テレビ
２０ ＡＣ電源
１００、２００、３００ 電源回路
１０１ トランス
１１０ 一次側回路
１１１ フィルタ回路
１１２ 第一整流回路
１２０ 二次側回路
１３０ 制御回路
１３１ 一次側スイッチング回路
１３２ 第二整流回路
１３３ 駆動回路
１３４ 制御側スイッチング回路
１３５、１３７ 定電圧回路
１３８ スイッチング回路
１３９ フォトカプラ
１３６、１４０、１５０ 検出回路
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３ 抵抗
Ｃ１、Ｃ３ コンデンサ
Ｃ２ 電解コンデンサ
Ｔｒ１ ＭＯＳトランジスタ
Ｔ１ バイポーラトランジスタ
Ｄ１、Ｄ２ ダイオード
Ｄｚ１ ツェナーダイオード
Ｗ１ 一次巻線
Ｗ２、Ｗ３ 二次巻線
Ｗｃ 制御巻線

Claims (6)

1. ＡＣ電源からの交流電力を変換して負荷用の直流電力を生成するフライバック方式のスイッチング電源の電源回路において、前記交流電力の入力が喪失したことを検出する入力電力喪失検出回路であって、
   一次巻線、二次巻線および制御巻線を含むトランスと、
   前記交流電力を整流する第一整流回路を有し、前記一次巻線に接続され、前記交流電力を高電圧側および低電圧側の直流電力に変換し、前記トランスにエネルギーを供給する一次側回路と、
   前記二次巻線に接続され、前記トランスからエネルギーを放出する二次側回路と、
   前記交流電力を整流する第二整流回路を有し、前記制御巻線に接続され、前記トランスのエネルギーの蓄積および放出を制御する制御回路とを備え、
   前記第一整流回路のエネルギー蓄積量は、前記第二整流回路のエネルギー蓄積量よりも大きく、
   前記制御回路は、前記第一整流回路の高電圧側の出力電力と前記第二整流回路の出力電力との差が所定の閾値以上の場合に、前記交流電力の入力が喪失したことを示す信号を出力する検出回路を有する
   入力電力喪失検出回路。
2. 前記一次側回路は、さらに、一端が前記第一整流回路の出力端子に接続される第一コンデンサを有し、
   前記制御回路の前記第二整流回路は、一端が前記検出回路に接続する出力ノードに接続される第二コンデンサを有し、
   前記第一コンデンサの容量は、前記第二コンデンサの容量よりも大きい
   請求項１に記載の入力電力喪失検出回路。
3. 前記検出回路は、制御端子に前記第二整流回路の出力電力が印加され、電流端子に前記第一整流回路の出力電圧が印加されるスイッチング素子を備える
   請求項１または２に記載の入力電力喪失検出回路。
4. 前記検出回路のスイッチング素子は、前記第一整流回路の高電圧側の出力端子と、前記交流電力の入力が喪失したことを示す信号を出力するフォトカプラとの間に設けられている
   請求項３に記載の入力電力喪失検出回路。
5. 前記検出回路のスイッチング素子は、前記第一整流回路の低電圧側の出力端子と、前記交流電力の入力が喪失したことを示す信号を出力するフォトカプラとの間に設けられている
   請求項３に記載の入力電力喪失検出回路。
6. 前記検出回路は、さらに、
   カソード端子が前記スイッチング素子の制御端子に接続された整流素子と、
   一端に前記第二整流回路の出力電力が印加され、他端に前記整流素子のアノード端子が接続される抵抗とを有する
   請求項４または５に記載の入力電力喪失検出回路。

Images