JP2012203502A

JP2012203502A - 電子回路および電子機器

Info

Publication number: JP2012203502A
Application number: JP2011065497A
Authority: JP
Inventors: Sukeyoshi Tashiro; 祐喜田代
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2012-10-22

Abstract

【課題】動作させる対象への必要な電源供給の確実な実施を簡易な構成にて実現する。
【解決手段】電源回路から出力された第１電源電圧の供給を受ける第１電源系統と、電源回路から出力された第１電源電圧とは値が異なる第２電源電圧の供給を受ける第２電源系統とを有し、第１電源系統により第１回路へ電源供給を行い、第２電源系統により第１回路とは異なる第２回路へ電源供給を行なう電子回路であって、第１電源系統において、第１電源電圧を第１回路を動作させるために必要な第１動作電圧に変換するコンバータと、第２電源系統における電圧を入力電圧とする抵抗分圧回路と、抵抗分圧回路の出力電圧が第１動作電圧より所定値以上低い場合に、第１電源系統から第２電源系統に対して、第２回路を動作させるために必要な電圧を供給する電圧補給回路とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子回路および電子機器に関する。

動作に必要な電圧が異なる複数の動作部（回路など）を備える電子機器においては、一つの電源回路から値の異なる複数の電源電圧（直流ＤＣ）を生成し、複数の電源系統にこれら電源電圧を供給し、各電源系統から各動作部に対して必要な電源供給を行なう。
関連技術として、動作電圧の異なるＬＳＩに対応した電圧を供給する電源供給制御方式であって、前記各電圧を監視し、一の電圧の異常時に、他の正常な電圧の電源から前記異常な電圧に対応するＬＳＩの動作電圧に変えた電圧を当該異常な電圧に対応するＬＳＩに供給する方法が知られている（特許文献１参照。）。

また、電源トランス出力に第１の平滑回路と第２の平滑回路を設け、第２の平滑回路によりマイコンに電力を供給し、電源電圧が低下したときに第１の平滑回路からマイコンに電力供給をする技術が知られている（特許文献２参照。）。また、ＢＳ回路のみを動作させる軽負荷モードから地上波を受信する全負荷モードに切り替えた場合にＢＳチューナの電源電圧の一瞬低下を防止するために、軽負荷モードから全負荷モードへの切り替え信号の立ち上がり部分を微分して作ったスイッチングパルスで電圧補正回路を駆動し、他の電源電圧からＢＳ電源電圧を供給する構成が知られている（特許文献３参照。）。

特開２００４‐２４０５０９号公報特開平１０‐１５０７２３号公報特開平１１‐１４６３０２号公報

上記のよう一つの電源回路から各電源系統へ所定の電源電圧を供給する場合、それぞれの電源系統に対する負荷の変動に伴って、電源回路から電源系統へ供給される電源電圧の値が変動することがある。このような変動は、動作するために予め決められた電源電圧を必要とする動作部の稼働に影響を与え、動作部が正常に稼働できないこともあり得る。このような状況に鑑み、動作部に対する安定した電源電圧の供給をより確実かつ簡易な構成にて実現することが望まれている。なお上記文献１は、他の正常な電圧の電源から異常な電圧に対応するＬＳＩの動作電圧に変えた電圧を生成するに際し、スイッチングレギュレータを使用するが、電源電圧の変動検知および電源電圧の変動があった電源系統に対する適切な電源供給の実現のためには、具体性や簡易化の点で大いに改善の余地があった。

また上記文献２は、電源回路から複数の電源系統へ電源電圧を供給して複数の動作部を動作させる際の電源系統に対する負荷変動に伴う電源電圧の変動への対策を講じたものではない。また上記文献３は、ＢＳ回路のみを動作させる軽負荷モードから地上波を受信する全負荷モードに切り替えた場合のＢＳチューナの電源電圧の一瞬低下防止に特化した技術であり、これも同様に、電源回路から複数の電源系統へ電源電圧を供給して複数の動作部を動作させる際の電源系統に対する負荷の変動に伴う電源電圧の変動への対策を講じたものではない。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、動作させる対象への必要な電源供給の確実な実施を、簡易な構成にて実現する。

本発明の態様の一つは、電源回路から出力された第１電源電圧の供給を受ける第１電源系統と、電源回路から出力された第１電源電圧とは値が異なる第２電源電圧の供給を受ける第２電源系統とを有し、第１電源系統により第１回路へ電源供給を行い、第２電源系統により第１回路とは異なる第２回路へ電源供給を行なう電子回路であって、第１電源系統において、第１電源電圧を第１回路を動作させるために必要な第１動作電圧に変換するコンバータと、第２電源系統における電圧を入力電圧とする抵抗分圧回路と、抵抗分圧回路の出力電圧が第１動作電圧より所定値以上低い場合に、第１電源系統から第２電源系統に対して、第２回路を動作させるために必要な電圧を供給する電圧補給回路と、を備える構成としてある。

当該構成によれば、抵抗分圧回路を含む簡易な構成により、第１電源系統から第２電源系統に対して第２回路を動作させるために必要な電圧の供給を確実に実行することができ、結果、動作部としての第１回路および第２回路いずれについても正常に稼働させることができる。

電子機器の構成の一部を概略的に示す回路図である。

本発明の実施形態として、上記電圧補給回路は、第１電源系統の上記コンバータの出力側と第２電源系統との間に配設されたトランジスタであってベースと抵抗分圧回路の出力側とを接続したトランジスタを備え、当該トランジスタは、抵抗分圧回路の出力電圧が第１動作電圧より所定値以上低い場合にオン状態となり第１電源系統から第２電源系統への電圧の供給を実現する、としてもよい。
また、本発明の実施形態として、ＲＣＣ方式の電源回路から出力された第１電源電圧の供給を受ける第１電源系統と、当該電源回路から出力された第１電源電圧よりも値が低い第２電源電圧の供給を受ける第２電源系統とを有し、第１電源系統によりメインＩＣへ電源供給を行い、第２電源系統によりメインＩＣとは異なるサブＩＣへ電源供給を行なう電子回路、を含む電子機器であって、第１電源系統において、第１電源電圧をメインＩＣを動作させるために必要な第１動作電圧に変換するＤＣ‐ＤＣコンバータと、第２電源系統における電圧を入力電圧とする抵抗分圧回路と、抵抗分圧回路を構成する第１抵抗と第２抵抗との間の電位である出力電圧が、第１動作電圧より所定値以上低い場合に、第１電源系統から第２電源系統に対して、サブＩＣを動作させるために必要な上記第１動作電圧よりも低い第２動作電圧を供給する電圧補給回路とを備え、上記電圧補給回路は、第１電源系統のＤＣ‐ＤＣコンバータの出力側と第２電源系統との間に配設されたＰＮＰ型トランジスタであってエミッタをＤＣ‐ＤＣコンバータの出力側に接続しコレクタを第２電源系統に接続しベースを抵抗分圧回路の第１抵抗と第２抵抗との間に接続したトランジスタを備え、当該トランジスタは、抵抗分圧回路の出力電圧が第１動作電圧より所定値以上低い場合にオン状態となることにより第２電源系統に対して第２動作電圧を供給する構成としてもよい。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態をより詳細に説明する。
図１は、電子機器１０の構成の一部（電子回路）を概略的に示す回路図である。ここで言う電子機器１０とは、電源回路を内蔵する電化製品であればあらゆる製品が該当し、例えば、テレビジョン、モニター、ＤＶＤやブルーレイディスクのプレーヤ／レコーダ等である。電子機器１０は、いわゆるリンギングチョークコンバータ方式の電源回路（ＲＣＣ回路２０）を有し、電源回路は、外部の商用電源を直流ＤＣの電源電圧に変換し、二次側へ出力する。図１の例では、ＲＣＣ回路２０は、電源電圧Ｖ１（第１電源電圧）と、電源電圧Ｖ２（第２電源電圧）とを生成し出力している。電源電圧Ｖ１は電源系統Ｌ１（第１電源系統）へ出力され、電源電圧Ｖ２は電源系統Ｌ２（第２電源系統）へ出力される。電源電圧Ｖ１は、例えば、＋１５Ｖに維持されており、電源電圧Ｖ２は、＋５Ｖが理想の値となっている。図１から判るように、当該図に示した回路では、抵抗やコンデンサやコイルやダイオード等、種々の素子が表されているが、ここでは本実施形態の説明に特に関わる箇所について符号を付している。

電源系統Ｌ１、電源系統Ｌ２はそれぞれ異なる動作部に対して必要な電源を供給するための経路であり、図１では例として、電源系統Ｌ１は電子機器１０が備えるメインＩＣ（Integrated Circuit）４０（第１回路）へ電源供給し、電源系統Ｌ２は電子機器１０が備えるサブＩＣ５０（第２回路）へ電源供給する。メインＩＣ４０は、電子機器１０全体をコントロールするためのＩＣであり、例えば電子機器１０がテレビジョンであれば、メインＩＣ４０は、放送信号の受信から、信号の復調処理、映像音声に対する各種処理、表示パネルの駆動制御等、種々の制御を実行する。また、サブＩＣ５０は、例えば、ユーザによるリモコン操作の受け付けや、電子機器１０に設けられた各種ボタンに対する操作の受け付けや、メインＩＣ４０に対する所定の通信等を実行する。また、電源系統Ｌ２は、電子機器１０が備える所定の外部インターフェイス（例えば、ＵＳＢインターフェイス）に対する電源供給を担うとしてもよい。

電源系統Ｌ１においては、電源電圧Ｖ１を、メインＩＣ４０を動作させるために必要な第１動作電圧（例えば＋５．２Ｖ）に変換するＤＣ‐ＤＣコンバータ３０が設けられている。ＤＣ‐ＤＣコンバータ３０は、ＤＣ‐ＤＣコンバータ３０の中心的役割を果たす制御ＩＣ３１を含む回路である。制御ＩＣ３１は、電解コンデンサ等によりリップルが除去される等して平坦化された電源電圧Ｖ１を入力端子Ｖinから入力し、出力端子ＳＷから所定のデューティ比のパルス信号を出力する。すると、このパルス信号のデューティ比に応じて降圧（変換）された直流ＤＣがチョークコイルＬの後段に出力され、この結果、ＤＣ‐ＤＣコンバータ３０の出力側（Ｐ２）に、所望の第１動作電圧が取り出される。メインＩＣ４０は、第１動作電圧を入力することにより稼働する。図１の電子機器１０内においてＤＣ‐ＤＣコンバータ３０と呼ぶべき範囲は固定的である必要はなく、少なくとも制御ＩＣ３１を含む電源系統Ｌ１上の回路をＤＣ‐ＤＣコンバータ３０と呼ぶことができる。

電源系統Ｌ２においては、電源電圧Ｖ２を整流しつつ、サブＩＣ５０を動作させるための第２動作電圧としてサブＩＣ５０へ供給する。ここでは、第２動作電圧はサブＩＣ５０を稼働する上で＋５Ｖに保たれていることが理想としている。しかしながら、ＲＣＣ回路２０は、電源供給先となる各動作部（メインＩＣ４０やサブＩＣ５０）における負荷の変動に伴い、電源系統Ｌ２への出力値を変動させる特性を持っている。例えば、電子機器１０がスタンバイモードであるが故にメインＩＣ４０の負荷が比較的少なく、一方、サブＩＣ５０の負荷（処理量）が比較的多い場合等に、ＲＣＣ回路２０が電源系統Ｌ２に出力する電源電圧Ｖ２は５Ｖよりも低い値となる。本実施形態では、電源電圧Ｖ２が本来理想とされている値より低い場合であっても、電源系統Ｌ２による電源供給先にとって必要な値の電源（第２動作電圧）を確実に供給するための構成を採っている。

具体的には、電源系統Ｌ２においては、電源系統Ｌ２とグラウンドＧＮＤとの間に、直列接続された抵抗Ｒ１（第１抵抗）と抵抗Ｒ２（第２抵抗）とからなる抵抗分圧回路が設けられている。抵抗分圧回路は、電源系統Ｌ２における電圧を入力電圧とする。また、電源系統Ｌ１におけるＤＣ‐ＤＣコンバータ３０の出力側と電源系統Ｌ２との間には、ＰＮＰ型のトランジスタＱからなる電源補給回路が設けられている。トランジスタＱは、エミッタをＤＣ‐ＤＣコンバータ３０の出力側（Ｐ２）に接続し、コレクタを電源系統Ｌ２に接続している。また、トランジスタＱのベースは、抵抗Ｒ３を介在して、抵抗分圧回路の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間の点（Ｐ１）と接続している。

このような構成においては、抵抗分圧回路の出力電圧（Ｐ１の電位）が、ある値以下となった場合（例えば、Ｐ１の電位が予め決められた第１動作電圧の値（５．２Ｖ）から０．７Ｖ以上低い値となった場合）に、トランジスタＱのベース電圧が、トランジスタＱをオン状態とさせる値にまで低下するように抵抗Ｒ３が設定されている。つまり、トランジスタＱは、抵抗分圧回路の出力電圧が第１動作電圧より所定値以上低い場合にオン状態となり、エミッタ‐コレクタ間が導通する。この結果、電源系統Ｌ１側から電源系統Ｌ２側へ電圧が供給される。

一例として上述したように、電源系統Ｌ１で取り出される第１動作電圧が５．２Ｖで、第２動作電圧の理想値が５Ｖである場合は、エミッタ‐コレクタ間での電圧降下が０．２Ｖ程度となるような特性を持ったトランジスタＱを設定することで、電源系統Ｌ２において理想的な第２動作電圧が確実に得られる。

このように本実施形態によれば、電源回路で生成された異なる値の電源電圧Ｖ１，Ｖ２を異なる電源系統Ｌ１，Ｌ２に出力し、各電源系統Ｌ１，Ｌ２から各動作部に対して必要な動作電圧を供給する構成において、抵抗分圧回路および電源補給回路を含む簡易な構成を追加することで、電源系統Ｌ２における電圧が落ち込んだときに電源系統Ｌ１から電源系統Ｌ２に対して電源系統Ｌ２が対応する動作部を動作させるために必要な第２動作電圧を確実に供給することができる。そのため、電源系統Ｌ１，Ｌ２がそれぞれ対応する各動作部のいずれについても正常に稼働させることができる。

１０…電子機器、２０…ＲＣＣ回路、３０…ＤＣ‐ＤＣコンバータ、３１…制御ＩＣ、４０…メインＩＣ、５０…サブＩＣ

Claims

電源回路から出力された第１電源電圧の供給を受ける第１電源系統と、電源回路から出力された第１電源電圧とは値が異なる第２電源電圧の供給を受ける第２電源系統とを有し、第１電源系統により第１回路へ電源供給を行い、第２電源系統により第１回路とは異なる第２回路へ電源供給を行なう電子回路であって、
第１電源系統において、第１電源電圧を第１回路を動作させるために必要な第１動作電圧に変換するコンバータと、
第２電源系統における電圧を入力電圧とする抵抗分圧回路と、
抵抗分圧回路の出力電圧が第１動作電圧より所定値以上低い場合に、第１電源系統から第２電源系統に対して、第２回路を動作させるために必要な電圧を供給する電圧補給回路と、を備えることを特徴とする電子回路。
上記電圧補給回路は、第１電源系統の上記コンバータの出力側と第２電源系統との間に配設されたトランジスタであってベースと抵抗分圧回路の出力側とを接続したトランジスタを備え、当該トランジスタは、抵抗分圧回路の出力電圧が第１動作電圧より所定値以上低い場合にオン状態となり第１電源系統から第２電源系統への電圧の供給を実現することを特徴とする請求項１に記載の電子回路。
ＲＣＣ方式の電源回路から出力された第１電源電圧の供給を受ける第１電源系統と、当該電源回路から出力された第１電源電圧よりも値が低い第２電源電圧の供給を受ける第２電源系統とを有し、第１電源系統によりメインＩＣへ電源供給を行い、第２電源系統によりメインＩＣとは異なるサブＩＣへ電源供給を行なう電子回路、を含む電子機器であって、
第１電源系統において、第１電源電圧をメインＩＣを動作させるために必要な第１動作電圧に変換するＤＣ‐ＤＣコンバータと、
第２電源系統における電圧を入力電圧とする抵抗分圧回路と、
抵抗分圧回路を構成する第１抵抗と第２抵抗との間の電位である出力電圧が、第１動作電圧より所定値以上低い場合に、第１電源系統から第２電源系統に対して、サブＩＣを動作させるために必要な上記第１動作電圧よりも低い第２動作電圧を供給する電圧補給回路とを備え、
上記電圧補給回路は、第１電源系統のＤＣ‐ＤＣコンバータの出力側と第２電源系統との間に配設されたＰＮＰ型トランジスタであってエミッタをＤＣ‐ＤＣコンバータの出力側に接続しコレクタを第２電源系統に接続しベースを抵抗分圧回路の第１抵抗と第２抵抗との間に接続したトランジスタを備え、当該トランジスタは、抵抗分圧回路の出力電圧が第１動作電圧より所定値以上低い場合にオン状態となることにより第２電源系統に対して第２動作電圧を供給することを特徴とする、電子機器。