JP4876870B2 - Electronics - Google Patents
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Description
本発明は、ピークカット回路を制御する回路を付加した電源を備えた電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic apparatus provided with a power supply to which a circuit for controlling a peak cut circuit is added.
従来、多出力型のスイッチング電源は、例えば図6に示す回路図のものが開示されている。この電源は商用電源Eを整流するブリッジダイオードRと、整流された直流電圧を一次側のコイルNPを介してスイッチングするスイッチング素子Q1と、コイルNPでスイッチングされた電圧を変圧し、2つの二次側コイルNS1,NS2へ出力するするトランスTと、二次側コイルNS1から出力される交流電圧を13ボルトの直流電圧に整流するダイオードD1と、二次側コイルNS2から出力される交流電圧を5ボルトの直流電圧に整流するダイオードD2と、5ボルトの直流電圧を監視し、常にこの電圧を維持するようにスイッチング素子Q1のスイッチング制御を行なうフィードバック回路80とを備えている。
Conventionally, as a multi-output type switching power supply, for example, a circuit diagram shown in FIG. 6 is disclosed. This power source is a bridge diode R for rectifying the commercial power source E, a switching element Q1 for switching the rectified DC voltage via the primary side coil NP, and transforming the voltage switched by the coil NP to provide two secondary The transformer T that outputs to the side coils NS1 and NS2, the diode D1 that rectifies the AC voltage output from the secondary coil NS1 into a DC voltage of 13 volts, and the AC voltage output from the secondary coil NS2 is 5 A diode D2 that rectifies to a DC voltage of volts and a
また、ブリッジダイオードRの出力には並列に平滑コンデンサC1が、また、ダイオードD1,D2の出力側には平滑コンデンサC2とC3とがそれぞれ備えられている。さらに、13ボルトの出力ラインと5ボルトの出力ラインとの間にはピークカット回路81が設けられている。なお、13ボルトの出力ラインには端子82が、また、5ボルトの出力ラインには端子83が、これらの共通電圧0ボルトのラインには端子84が、それぞれ接続されている。
Further, a smoothing capacitor C1 is provided in parallel with the output of the bridge diode R, and smoothing capacitors C2 and C3 are provided on the output side of the diodes D1 and D2, respectively. Further, a
この電源では5ボルトラインに接続された図示しない負荷が変動しても5ボルトの電圧を正確に維持するようになっており、13ボルトライン側は正確な電圧制御を行なっていない。ただし、5ボルトラインの負荷が重くなるとスイッチング素子Q1のオン時間が長くなり、結果的にコイルNS1の電圧が上昇し、13ボルトラインの電位が上昇してしまう。 In this power source, even if a load (not shown) connected to the 5 volt line fluctuates, the voltage of 5 volt is accurately maintained, and the 13 volt line side does not perform accurate voltage control. However, when the load on the 5 volt line becomes heavy, the on-time of the switching element Q1 becomes longer, resulting in an increase in the voltage of the coil NS1 and an increase in the potential of the 13 volt line.
一般的に端子82(13ボルト側)にはステッピングモータやソレノイドなどの比較的大きな負荷が接続されることが多く、正確な電圧は不要であるが、例えばこの電圧が15ボルト以上になったりすると、ステッピングモータの発熱による温度上昇や、無駄な消費電流が増加したりする。 Generally, a relatively large load such as a stepping motor or a solenoid is often connected to the terminal 82 (13 volt side), and an accurate voltage is not necessary. However, for example, when this voltage becomes 15 volts or more. The temperature rise due to the heat generated by the stepping motor and the wasteful current consumption increase.
このため、多出力型のスイッチング電源では、非安定化の電圧が出力される電源にピークカット回路を設ける場合が多い。このピークカット回路は、基本的に一定以上の電圧が印加された時に擬似的に出力に短絡電流(バイパス電流)を流し、この結果、非安定化の電圧が出力されるライン、図6の回路では端子82(13ボルト側)が一定以上の電圧にならないようにするものであり、一般的には定電圧ダイオードが用いられる。 For this reason, in a multi-output type switching power supply, a peak cut circuit is often provided in a power supply that outputs an unstabilized voltage. This peak cut circuit basically sends a short-circuit current (bypass current) to the output when a voltage of a certain level or more is applied, and as a result, a line where an unstabilized voltage is output, the circuit of FIG. In this case, the terminal 82 (on the side of 13 volts) is prevented from becoming a voltage exceeding a certain level, and a constant voltage diode is generally used.
図6に示すピークカット回路81は、定電圧ダイオードDZの電流容量が少ないため、トランジスタQ2でツェナー電流を増やすようにした回路となっている。ピークカット回路81は、13ボルトラインと5ボルトラインとの間に、抵抗R3、トランジスタQ2のコレクタ〜エミッタを順次直列に接続し、また、13ボルトラインに接続された抵抗R4と直列に配置された定電圧ダイオードDZが、トランジスタQ2のベースに接続されている。
The
従って、13ボルトラインの電圧が、定電圧ダイオードDZで決定される所定の電圧値、例えば13ボルトを越えると、トランジスタQ2のベース電流が流れ、13ボルトライン側から5ボルトライン側にバイパス電流が流れ、13ボルトラインの電圧上昇を抑制するようになっている。 Therefore, when the voltage of the 13 volt line exceeds a predetermined voltage value determined by the constant voltage diode DZ, for example, 13 volt, the base current of the transistor Q2 flows, and the bypass current flows from the 13 volt line side to the 5 volt line side. It is designed to suppress the voltage rise of the 13 volt line.
また、トランジスタQ2のコレクタ〜エミッタ間に電流が流れると、5ボルトラインの電位を上昇させることになり、この上昇を抑制するようにフィードバック回路80が働き、スイッチング素子Q1のオン時間が短くなり、結果的にコイルNS1の電圧が低下する。このため、5ボルトライン側の回路を経由して13ボルトライン側の電圧を安定化する機能も合わせ持っている(例えば、特許文献1参照。)。
Further, when a current flows between the collector and the emitter of the transistor Q2, the potential of the 5 volt line is increased, the
しかしながら、このピークカット回路81は、13ボルトラインに接続されており、13ボルトラインに接続された負荷が軽い場合は、このラインの電圧が高めに維持されるため、バイパス電流が常にピークカット回路81に流れることになる。このため、例えば、エアコンなどの機器にこの電源を用いた場合、空気調和動作を行なわない、所謂待機状態の時に無駄なバイパス電流が流れ続けることになり、省エネルギーの観点から改善が求められていた。
本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、電子機器が待機状態時のバイパス電流を抑制することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to suppress a bypass current when the electronic device is in a standby state.
本発明は上述の課題を解決するため、一次側巻線と二次側に高圧側巻線と低圧側巻線とを備えたトランスと、同トランスの一次側巻線に印加された直流電圧をスイッチングするスイッチング素子と、前記高圧側巻線と低圧側巻線の電圧をそれぞれ直流に整流し、高圧直流電圧と低圧直流電圧とを出力する整流素子と、前記低圧直流電圧を安定化させるように前記スイッチングを制御するフィードバック回路と、前記高圧直流電圧側の出力ラインと前記低圧直流電圧側の出力ラインとの間に備えられ、前記高圧直流電圧側の出力ラインが所定の電圧以上になった時、前記低圧直流電圧側の出力ラインへ電流をバイパスするピークカット回路と、
入力されるピークカット制御信号に対応して前記ピークカット回路の機能をオン/オフするピークカット制御回路とを設けてなるスイッチング電源と、
前記高圧直流電圧側の出力ラインに接続された負荷の制御状態に対応して前記ピークカット制御回路へ前記ピークカット制御信号出力する制御部とを備え、
前記制御部が、前記高圧直流電圧側の出力ラインの負荷を切断する待機状態と、前記高圧直流電圧側の出力ラインに負荷を接続する運転状態とに遷移させる電子機器であって、
前記制御部は、前記待機状態の場合に、前記ピークカット制御回路へピークカット機能をオフする前記ピークカット制御信号を出力し、前記運転状態の場合に、前記ピークカット制御回路へピークカット機能をオンする前記ピークカット制御信号を出力する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a transformer having a primary side winding and a high side winding and a low side winding on the secondary side, and a DC voltage applied to the primary side winding of the transformer. A switching element for switching, a rectifying element for rectifying the voltages of the high-voltage side winding and the low-voltage side winding to direct current and outputting a high-voltage direct-current voltage and a low-voltage direct-current voltage, and stabilizing the low-voltage direct-current voltage Provided between the feedback circuit for controlling the switching, the output line on the high-voltage DC voltage side and the output line on the low-voltage DC voltage side, and when the output line on the high-voltage DC voltage side becomes a predetermined voltage or higher A peak cut circuit that bypasses current to the output line on the low-voltage DC voltage side;
A switching power supply comprising a peak cut control circuit for turning on / off the function of the peak cut circuit in response to an input peak cut control signal;
A control unit that outputs the peak cut control signal to the peak cut control circuit corresponding to a control state of a load connected to the output line on the high-voltage DC voltage side,
The control unit is an electronic device that transitions between a standby state in which a load on the output line on the high-voltage DC voltage side is disconnected and an operating state in which a load is connected to the output line on the high-voltage DC voltage side,
The control unit outputs the peak cut control signal for turning off the peak cut function to the peak cut control circuit in the standby state, and provides the peak cut function to the peak cut control circuit in the operation state. The peak cut control signal that is turned on is output .
もしくは、一次側巻線と二次側に高圧側巻線と低圧側巻線とを備えたトランスと、同トランスの一次側巻線に印加された直流電圧をスイッチングするスイッチング素子と、前記高圧側巻線と低圧側巻線の電圧をそれぞれ直流に整流し、高圧直流電圧と低圧直流電圧とを出力する整流素子と、前記低圧直流電圧を安定化させるように前記スイッチングを制御するフィードバック回路と、前記高圧直流電圧側の出力ラインと前記低圧直流電圧側の出力ラインとの間に備えられ、前記高圧直流電圧側の出力ラインが所定の電圧以上になった時、前記低圧直流電圧側の出力ラインへ電流をバイパスするピークカット回路と、
入力されるピークカット制御信号に対応して前記ピークカット回路の機能をオン/オフするピークカット制御回路とを設けてなるスイッチング電源と、
前記高圧直流電圧側の出力ラインに接続された負荷の制御状態に対応して前記ピークカット制御回路へ前記ピークカット制御信号出力する制御部とを備え、
前記制御部が、前記高圧直流電圧側の出力ラインの負荷を切断する待機状態と、前記高圧直流電圧側の出力ラインに負荷を接続する運転状態とに遷移させる電子機器であって、
前記制御部は、前記待機状態から前記運転状態に遷移させる場合、前記高圧直流電圧側の出力ラインに負荷を接続し、次に前記ピークカット制御回路へピークカット機能をオンする前記ピークカット制御信号を出力する。
Or a transformer having a primary side winding and a secondary side having a high voltage side winding and a low voltage side winding, a switching element for switching a DC voltage applied to the primary side winding of the transformer, and the high voltage side A rectifying element that rectifies the voltage of the winding and the low-voltage side winding to direct current, outputs a high-voltage direct-current voltage and a low-voltage direct-current voltage, and a feedback circuit that controls the switching so as to stabilize the low-voltage direct-current voltage; The output line on the low-voltage DC voltage side is provided between the output line on the high-voltage DC voltage side and the output line on the low-voltage DC voltage side, and when the output line on the high-voltage DC voltage side becomes a predetermined voltage or higher, A peak cut circuit that bypasses the current to
A switching power supply formed by providing a peak cut control circuit for turning on / off the function of the peak-cut circuits corresponding to the peak cut control signal input,
A control unit that outputs the peak cut control signal to the peak cut control circuit corresponding to a control state of a load connected to the output line on the high-voltage DC voltage side,
The control unit is an electronic device that transitions between a standby state in which a load on the output line on the high-voltage DC voltage side is disconnected and an operating state in which a load is connected to the output line on the high-voltage DC voltage side,
When the control unit makes a transition from the standby state to the operation state, the peak cut control signal that connects a load to the output line on the high-voltage DC voltage side and then turns on the peak cut function to the peak cut control circuit Is output.
また、前記制御部は、前記運転状態から前記待機状態に遷移させる場合、前記ピークカット制御回路へピークカット機能をオフする前記ピークカット制御信号を出力し、次に前記高圧直流電圧側の出力ラインの負荷を切断する。 In addition, the control unit outputs the peak cut control signal for turning off the peak cut function to the peak cut control circuit when the transition from the operation state to the standby state is performed, and then the output line on the high-voltage DC voltage side Disconnect the load.
以上の手段を用いることにより、本発明によるスイッチング電源を備えた電子機器によれば、
請求項1に係わる発明は、電子機器にピークカット制御回路を備えた電源を設けたので、この電子機器が待機状態、つまり、高圧直流電圧側の出力ラインが無負荷の場合にピークカット回路での無駄な消費電流を低減できる。
By using the above means, according to the electronic equipment provided with the switching power supply according to the present invention,
In the invention according to
請求項2に係わる発明は、電子機器にピークカット制御回路を備えた電源を設け、待機状態から運転状態に遷移させる場合、つまり、高圧直流電圧側の出力ラインに負荷が接続される時に高圧直流電圧側の出力ラインの電圧を一旦、低下させてからピークカット回路をオンするので、ピークカット回路からのバイパス電流による低圧直流電圧側の出力ライン電圧変動を低減させることができる。 According to the second aspect of the present invention, when a power source including a peak cut control circuit is provided in an electronic device and a transition is made from a standby state to an operating state, that is, when a load is connected to the output line on the high-voltage DC voltage side, Since the peak cut circuit is turned on after the voltage of the output line on the voltage side is once lowered, fluctuations in the output line voltage on the low voltage direct current voltage side due to the bypass current from the peak cut circuit can be reduced.
請求項3に係わる発明は、運転状態から待機状態に遷移させる場合、つまり、高圧直流電圧側の出力ラインから負荷が切断される時にピークカット回路をオフしてから、高圧直流電圧側の出力ラインを無負荷とするので、ピークカット回路からのバイパス電流による低圧直流電圧側の出力ライン電圧変動を低減させることができる。
In the invention according to
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。なお、背景技術で説明した回路と同じ部分については、同じ番号を付与すると共に、詳細な説明を省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail as examples based on the attached drawings. The same parts as those described in the background art are given the same numbers, and detailed description thereof is omitted.
図1は本発明によるスイッチング電源を示す回路図である。この電源部10は商用電源Eを整流するブリッジダイオードRと、整流された直流電圧を一次側のコイルNPを介してスイッチングするスイッチング素子Q1と、コイルNPでスイッチングされた電圧を変圧し、2つの二次側コイルNS1,NS2へ出力するトランスTと、二次側コイルNS1から出力される交流電圧を13ボルトの直流電圧に整流するダイオードD1と、二次側コイルNS2から出力される交流電圧を5ボルトの直流電圧に整流するダイオードD2と、5ボルトの直流電圧を監視し、常にこの電圧を維持するようにスイッチング素子Q1のスイッチング制御を行なうフィードバック回路80とを備えている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a switching power supply according to the present invention. This
また、ブリッジダイオードRの出力には並列に平滑コンデンサC1が、また、ダイオードD1,D2の出力側には平滑コンデンサC2とC3とがそれぞれ備えられている。さらに、13ボルトラインの出力側と5ボルトラインの出力側との間にはピークカット回路3が設けられている。
Further, a smoothing capacitor C1 is provided in parallel with the output of the bridge diode R, and smoothing capacitors C2 and C3 are provided on the output side of the diodes D1 and D2, respectively. Further, a
そして、このピークカット回路3の機能を制御するピークカット制御部1がピークカット回路3に接続されている。なお、ピークカット制御部1は、マイコンなどで構成された制御部2の指示により、ピークカット回路3の機能のオン/オフを行なうようになっている。また、制御部2は、この電源部10が備えられた電子機器、例えば空気調和機の制御を行なうものであり、電源部10を構成するものではない。なお、13ボルトラインは5ボルトラインに対して高圧直流電圧側であり、また、逆に5ボルトラインは13ボルトラインに対して低圧直流電圧側となる。
A peak
このピークカット回路3は定電圧ダイオードDZで構成されており、このカソード端子は13ボルトラインに、また、このアノード端子はピークカット制御部1に、それぞれ接続されている。そして、このアノード端子はピークカット制御部1の動作により、5ボルトラインへ接続/未接続(ピークカット機能のオン/オフ)の制御が行なわれる。従って、このアノード端子が5ボルトラインへ接続された時のみ、ピークカット機能が働くことになる。
The
ピークカット制御部1では、定電圧ダイオードDZのアノード端子がPNP型のトランジスタQ2のエミッタに接続され、トランジスタQ2のコレクタは5ボルトラインへ接続されている。また、トランジスタQ2のベースは、一端が13ボルトラインに接続された抵抗R1の他端に接続され、この抵抗R1の他端は抵抗R2の一端に接続されている。そして、抵抗R2の他端はNPN型のトランジスタQ3のコレクタに接続され、トランジスタQ3のエミッタは0ボルトラインへ接続されている。
In the peak
制御部2からはトランジスタQ3のベースにピークカット制御信号が出力されるようになっており、このピークカット制御信号がオン、つまり、トランジスタQ3のベース電流が流れる状態の時、トランジスタQ3とトランジスタQ2とがオンとなり、定電圧ダイオードDZによるピークカット機能がオンとなる。一方、ピークカット制御信号がオフ、つまり、トランジスタQ3のベース電流が流れない状態の時、トランジスタQ3とトランジスタQ2とがオフとなり、定電圧ダイオードDZによるピークカット機能がオフとなる。
The
制御部2は13ボルトラインに接続された負荷が無い場合、つまり、接続された負荷が電流を消費しない場合に、ピークカット制御信号をオフにしてピークカット回路3のバイパス電流を遮断するように制御する。また、制御部2は13ボルトラインに接続された負荷が有る場合、つまり、接続された負荷が電流を消費する場合に、ピークカット制御信号をオンにして、13ボルトラインが所定の電圧以上にならないように機能する。
When there is no load connected to the 13 volt line, that is, when the connected load does not consume current, the
このように、ピークカット回路の機能をオン/オフするピークカット制御回路を設けたので、高圧直流電圧側の出力ラインが無負荷の場合にピークカット回路の機能をオフすることができ、ピークカット回路での無駄な消費電流を低減できる。 In this way, the peak cut control circuit that turns on / off the function of the peak cut circuit is provided, so that the function of the peak cut circuit can be turned off when the output line on the high-voltage DC voltage side is unloaded. Unnecessary current consumption in the circuit can be reduced.
図4は図1で説明した電源部10を備えた電子機器、ここでは空気調和機の制御系ブロック図である。なお、説明を簡略化するため、空気調和機に備えられたファンモータや冷媒回路など、本発明と直接的に関係がない部分については、図示と説明を省略する。又、空気調和機の制御系は、電源として他の電圧、例えば15ボルトなどの電圧を使用するが、これについても同様に省略する。
FIG. 4 is a control system block diagram of an electronic apparatus provided with the
図4の空気調和機は、図示しない商用電源に接続された電源部10と、この電源部10の5ボルトラインに接続されたリセット回路4と制御部2、電源部10の13ボルトラインに接続されたステッピングモータ6、これを駆動するドライブ回路5とを備えている。
4 is connected to a
電源部10の0ボルトラインはグランド(アース)に接続され、リセット回路4からリセット信号ラインが制御部2へ接続され、また、制御部2からドライブ回路5へ駆動信号ラインが接続され、さらに、制御部2から電源部10内部のピークカット制御部1へ制御信号ラインが接続されている。
The 0 volt line of the
リセット回路4は電源部10の5ボルトラインの電圧を監視しており、この電圧が4.2ボルト以下になった時、制御部2をリセットする信号を出力する。一方、ステッピングモータ6は複数相のコイルを備えており、制御部2が各相毎に出力するパルス状の駆動信号に対応してステッピングモータ6に備えられた回転軸が回転する。
The reset circuit 4 monitors the voltage of the 5-volt line of the
また、ステッピングモータ6は複数のコイルに所定の位相で電圧を印加しておくことにより、回転軸の回転角度を固定して保持するようになっており、通常の運転状態では制御部2から回転指示が無い限りこの状態に保持される。さらに、空気調和機が待機状態、つまり、図示しないリモコンなどで電源オフが指示された場合、消費電流を削減するため制御部2はドライブ回路5がオフ状態(内部のトランジスタがカットオフ)となるように駆動信号を出力する。この結果、ステッピングモータ6は、電源部10の13ボルトラインに接続されているが、電流が全く流れない状態になる。
Further, the stepping
前述したように、13ボルトラインは基本的に電圧安定化回路を備えていないため、ピークカット回路3を用いて、13ボルトラインの負荷が軽くなった時に電圧上昇を押さえるようになっている。従って、空気調和機が待機状態になった時は全くの無負荷状態になるためピークカット回路3での電流が増大する。このため、空気調和機が待機状態になった時に、制御部2はピークカット制御部1に対してピークカット回路3をオフするように指示する。また、空気調和機が待機状態から通常の運転状態に復帰したときに、制御部2はピークカット制御部1に対してピークカット回路3をオンするように指示する。なお、この制御手順については、制御方法2として後で詳細に説明する。
As described above, since the 13 volt line basically does not include a voltage stabilizing circuit, the peak cut
このように本発明による電源部を電子機器、例えば空気調和機などに搭載し、この電子機器が例えば待機状態等のように、電源部に接続された負荷にほとんど電流が流れない状態のとき、ピークカット回路3のバイパス電流を遮断して無駄な待機電力を消費しないようにすることができる。
Thus, when the power supply unit according to the present invention is mounted on an electronic device, for example, an air conditioner, and the electronic device is in a state in which almost no current flows through a load connected to the power supply unit, for example, in a standby state, It is possible to cut off the bypass current of the peak cut
以上のような構成と制御を用いれば、この電源部10を搭載する空気調和機での負荷変動が小さい場合は待機時の無駄な消費電力を低減できる。しかし、負荷変動が大きい場合、ピークカット回路3の単純な制御だけではうまくいかない場合がある。次にこの電源部10に接続された負荷変動が大きい場合の例を説明する。
If the configuration and control as described above are used, useless power consumption during standby can be reduced when the load fluctuation in the air conditioner equipped with the
図2は図4の空気調和機を制御する場合の電源関連のタイムチャートであり、図2のA)は13ボルトラインの電圧を、B)は13ボルトラインの負荷として接続されたステッピングモータ6の駆動信号を、C)は5ボルトラインの電圧を、D)は制御部2の指示によるピークカット回路3の状態をそれぞれ示している。なお、縦の点線は図示しない空気調和機がリモコンからの電源オン信号により遷移する空気調和機の状態を区分しており、待機状態と運転状態とが遷移するタイミングを示している。
FIG. 2 is a time chart relating to the power source when the air conditioner of FIG. 4 is controlled. FIG. 2A is a stepping
待機状態の場合は、空気調和機の運転が停止した状態であり、図示しないリモコンの受信回路や制御回路の一部が動作しており、ステッピングモータやソレノイドなどの駆動電流が多い部品には電源が供給されていない。従って、5ボルトラインから供給される電流も少なく、また、13ボルトラインの電圧は無負荷のため、16.4ボルトまで上昇している。なお、ピークカット回路3も待機電力節約のため、制御部2の指示によりピークカット機能がオフとなっている。なお、ピークカット回路3は13.2ボルト以上の電圧をカットするようになっている。
In the standby state, the operation of the air conditioner is stopped, and the receiving circuit and control circuit of the remote controller (not shown) are operating. Is not supplied. Therefore, the current supplied from the 5 volt line is small, and the voltage of the 13 volt line is increased to 16.4 volts because there is no load. The peak cut
ここでリモコンからの電源オン信号が来ると空気調和機の制御部2は、待機状態から運転状態に移行し、ピークカット機能をオンにし、空気調和機の運転に関する初期化(約0.6秒)を行なったのち、図示しない水平風向板を駆動するステッピングモータ6へ駆動信号を出力する。なお、この駆動信号は前述したように、ステッピングモータ6の回転軸角度を保持するための信号である。
Here, when a power-on signal is received from the remote controller, the
ピークカット機能をオンにした時、まだ制御部2は初期化途中であり、ステッピングモータ6の駆動信号はオフのままである。従って、ピークカット回路3には16.4ボルトが印加されることになり、ピークカット回路3の規定値である13.2ボルトになるようにピークカット回路3の定電圧ダイオードDZに電流が流れる。
When the peak cut function is turned on, the
この電流はトランジスタQ2を介して5ボルトラインに流れ込み、このラインの電圧が一時的に上昇する。このラインの電圧が上昇すると、フィードバック回路80を介してスイッチング素子Q1のオン時間を狭める、つまり、5ボルトラインの電位を低下させるように作用し、結果的に5ボルトラインの電圧は低下する。この時、定電圧ダイオードDZに流れる電流が大きいと、これに対応して、さらに5ボルトラインの電圧は低下する。
This current flows through the transistor Q2 into the 5 volt line and the voltage on this line rises temporarily. When the voltage of this line rises, the ON time of the switching element Q1 is narrowed via the
このため、本来であれば5ボルト付近で安定しなければならない5ボルトラインの電圧は5ボルトを割り込んで、一時的に4ボルト以下にまで低下する。従って、この5ボルトラインに接続されたリセット回路が制御部2に対してリセットの信号を出力し、空気調和機全体が初期化されてしまう。
For this reason, the voltage of the 5 volt line, which should normally be stabilized in the vicinity of 5 volts, falls below 5 volts and temporarily drops below 4 volts. Therefore, the reset circuit connected to the 5-volt line outputs a reset signal to the
このため、本来はリセットが実施されないタイミングで、リセット動作が行なわれるために空気調和機の動作としては異常動作となる。また、電源として見た場合でも5ボルトラインの電圧が大幅に変化するため性能的に問題がある。 For this reason, since the reset operation is performed at a timing when the reset is not originally performed, the operation of the air conditioner becomes an abnormal operation. Further, even when viewed as a power source, the voltage of the 5 volt line changes greatly, which causes a problem in performance.
次に以上説明した不具合を解消した制御方法1について説明する。なお、図1の回路を用いて制御タイミングのみ変更する。
Next, the
図3は図1の電源を空気調和機に搭載し、本発明による制御を行なった場合のタイムチャートであり、図3のA)は13ボルトラインの電圧を、B)は13ボルトラインの負荷として接続されたステッピングモータの駆動信号を、C)は5ボルトラインの電圧を、D)は制御部2の指示によるピークカット回路3の状態をそれぞれ示している。
FIG. 3 is a time chart when the power source of FIG. 1 is mounted on an air conditioner and the control according to the present invention is performed. FIG. 3A is a voltage of 13 volt line, and B) is a load of 13 volt line. , C) shows the voltage of the 5-volt line, and D) shows the state of the peak cut
なお、この制御方法の場合は前述した待機状態と、運転状態とに加え、待機状態から運転状態へ移行するための運転準備状態と、運転状態から待機状態へ移行するための待機準備状態を実施するようになっている。 In addition, in the case of this control method, in addition to the standby state and the operation state described above, the operation preparation state for shifting from the standby state to the operation state and the standby preparation state for shifting from the operation state to the standby state are implemented. It is supposed to be.
待機状態の場合は図2で説明した通り空気調和機の運転が停止した状態であり、リモコンの受信回路や制御回路の一部が動作しており、ステッピングモータやソレノイドなどの駆動電流が多い部品には電源が供給されていない。従って、5ボルトラインから供給される電流も少なく、また、13ボルトラインの電圧は無負荷のため、16.4ボルトまで上昇している。なお、ピークカット回路3も待機電力節約のため、制御部2の指示によりピークカット機能がオフとなっている。
In the standby state, the operation of the air conditioner is stopped as described with reference to FIG. 2, the remote control receiving circuit and a part of the control circuit are operating, and parts having a large driving current such as a stepping motor and a solenoid Is not supplied with power. Therefore, the current supplied from the 5 volt line is small, and the voltage of the 13 volt line is increased to 16.4 volts because there is no load. The peak cut
運転準備状態では、ピークカット回路3をオフしたままであり、ピークカット回路3が備えられた非安定化電源である13ボルトラインに接続された負荷、ここではステッピングモータを駆動する。このため、負荷が接続された13ボルトラインの電圧は無負荷状態であった16.4ボルトから13.2ボルトへ低下する。
In the operation preparation state, the peak cut
13ボルトラインの電圧が16.4ボルトから13.2ボルトへ低下し、この電圧が安定したタイミングでピークカット回路3をオンする。この時点では13ボルトラインの電圧が13.2ボルトになっているため、定電圧ダイオードDZにはほとんど電流が流れない。このため、この定電圧ダイオードDZから5ボルトラインへ流れる電流が少なく、5ボルトラインの電圧を押し上げることがない。従って、前述した問題であるフィードバック回路を介しての5ボルトラインの電圧低下を引き起こすことがない。
The voltage of the 13 volt line drops from 16.4 volts to 13.2 volts, and the peak cut
なお、運転状態から待機状態に移行する場合は待機準備状態を設け、運転準備状態の逆の手順でステッピングモータとピークカット回路を制御する。つまり、ステッピングモータを駆動(保持状態)したままピークカット回路をオフし、その後、ステッピングモータの駆動をオフする。 When shifting from the operation state to the standby state, a standby preparation state is provided, and the stepping motor and the peak cut circuit are controlled in the reverse order of the operation preparation state. That is, the peak cut circuit is turned off while the stepping motor is driven (held), and then the stepping motor is turned off.
このように、高圧直流電圧ライン(13ボルトライン)に負荷がない場合に、このラインに備えられたピークカット回路をオフして、このラインを用いた機器の待機時消費電力を低減させる。そして、電子機器が待機状態から運転状態に移行する間に運転準備期間を設け、この期間に高圧直流電圧ラインに負荷を接続し、その後、ピークカット回路をオンにする制御を行なう。これにより、過渡期の電圧変動を低減させることができ、かつ、待機時消費電力を低減させることができる。 In this way, when there is no load on the high-voltage DC voltage line (13 volt line), the peak cut circuit provided in this line is turned off to reduce the standby power consumption of the equipment using this line. Then, an operation preparation period is provided while the electronic device shifts from the standby state to the operation state. During this period, a load is connected to the high-voltage DC voltage line, and then the peak cut circuit is turned on. As a result, voltage fluctuations during the transition period can be reduced, and standby power consumption can be reduced.
次に図5を用いて制御部2のピークカット回路制御に関する動作を説明する。
Next, the operation related to the peak cut circuit control of the
図5は制御部のフローチャートであり、STはステップを表し、これに続く数字はステップ番号を、また、YはYesを、NはNoをそれぞれ表している。また、図5(A)は前述した制御方法1(図3で説明)を示し、図5(B)は制御方法2(図2で説明)を示している。 FIG. 5 is a flowchart of the control unit, where ST represents a step, the number following this represents a step number, Y represents Yes, and N represents No. FIG. 5A shows the control method 1 (described with reference to FIG. 3), and FIG. 5B shows the control method 2 (described with reference to FIG. 2).
図5(A)の制御方法1において制御部2は、電源部が商用電源に接続されると動作を開始し、まず最初に電子機器、ここでは空気調和機全体の初期化を行なう(ST1)。次に、ピークカット制御部1を介してピークカット回路3の機能をオフする(ST2)。そして、ドライブ回路5を介してステッピングモータ6の巻線をグランドから切り離すことにより、ステッピングモータ6の駆動をオフする(ST3)。
In the
次に、図示しないリモコンからの電源オンの信号の受信待ちを行なう。つまり、運転開始の指示を確認し(ST4)、この指示がない場合(ST4−N)、ST4へジャンプする。 Next, it waits to receive a power-on signal from a remote controller (not shown). That is, the operation start instruction is confirmed (ST4), and if there is no instruction (ST4-N), the process jumps to ST4.
運転開始の指示がある場合(ST4−Y)、図示しない室外機に指示を与えるなどの運転に関する初期化を行なう(ST5)。そして、ステッピングモータ6の駆動をオン(ST6)、つまり、ドライブ回路5を介してステッピングモータ6の巻線をグランドに接続して、ステッピングモータ6の回転軸を保持状態にする。
When there is an instruction to start operation (ST4-Y), initialization relating to operation such as giving an instruction to an outdoor unit (not shown) is performed (ST5). Then, the driving of the stepping
そして、所定時間、例えば0.6秒が経過したか確認する(ST7)。これは、確実にステッピングモータ6が保持状態になる時間である。つまり、確実に13ボルトラインに負荷が接続され、13ボルトラインの電圧が16.4ボルトから13.2ボルト程度まで電圧低下するまでの時間である。所定時間が経過しなければ(ST7−N)、ST7へジャンプする。
Then, it is confirmed whether a predetermined time, for example, 0.6 seconds has elapsed (ST7). This is the time when the stepping
所定時間が経過したら(ST7−Y)、ピークカット制御部1を介してピークカット回路3の機能をオンする(ST8)。そして、通常の運転、つまり、冷房や暖房の制御を行なう(ST9)。そして、通常運転中にリモコンからの電源オフの信号を受信、つまり、運転の停止指示があれば(ST10)、ST2へジャンプする。運転の停止指示がなければ(ST10−N)、ST9へジャンプする。
When the predetermined time has elapsed (ST7-Y), the function of the peak cut
以上説明したように、電子機器にピークカット制御回路を備えた電源を設け、待機状態から運転状態に遷移させる場合、高圧直流電圧側の出力ラインの電圧を一旦、低下させてからピークカット回路をオンするので、ピークカット回路からのバイパス電流による低圧直流電圧側の出力ライン電圧変動を低減させることができる。また、同時に待機時の無駄なバイパス電流を低減できる。 As described above, when a power supply having a peak cut control circuit is provided in an electronic device and a transition is made from a standby state to an operation state, the voltage of the output line on the high-voltage DC voltage side is once lowered and then the peak cut circuit is set. Since it is turned on, fluctuations in the output line voltage on the low-voltage DC voltage side due to the bypass current from the peak cut circuit can be reduced. At the same time, useless bypass current during standby can be reduced.
また、運転状態から待機状態に遷移させる場合、ピークカット回路をオフしてから、高圧直流電圧側の出力ラインを無負荷とするので、ピークカット回路からのバイパス電流による低圧直流電圧側の出力ライン電圧変動を低減させることができる。 Also, when switching from the operating state to the standby state, the output line on the high-voltage DC voltage side is unloaded after the peak cut circuit is turned off, so the output line on the low-voltage DC voltage side due to the bypass current from the peak cut circuit Voltage fluctuation can be reduced.
次に、制御方法2について、図5(B)を用いて説明する。
Next, the
制御部2は、電源部が商用電源に接続されると動作を開始し、まず最初に電子機器、ここでは空気調和機全体の初期化を行なう(ST11)。次に、ピークカット制御部1を介してピークカット回路3の機能をオフする。又、同時にドライブ回路5を介してステッピングモータ6の巻線をグランドから切り離すことにより、ステッピングモータ6の駆動をオフする(ST12)。
When the power supply unit is connected to a commercial power supply, the
次に、図示しないリモコンからの電源オンの信号の受信待ちを行なう。つまり、運転開始の指示を確認し(ST13)、この指示がない場合(ST13−N)、ST13へジャンプする。 Next, it waits to receive a power-on signal from a remote controller (not shown). That is, the operation start instruction is confirmed (ST13), and if there is no instruction (ST13-N), the process jumps to ST13.
運転開始の指示がある場合(ST13−Y)、ピークカット制御部1を介してピークカット回路3の機能をオンする(ST14)。次に、図示しない室外機に指示を与えるなどの運転に関する初期化を行なう(ST15)。そして、ステッピングモータ6の駆動をオン(ST16)、つまり、ドライブ回路5を介してステッピングモータ6の巻線をグランドに接続して、ステッピングモータ6の回転軸を保持状態にする。
When there is an instruction to start operation (ST13-Y), the function of the peak cut
そして、通常の運転、つまり、冷房や暖房の制御を行なう(ST17)。そして、通常運転中にリモコンからの電源オフの信号を受信、つまり、運定の停止指示があれば(ST18−Y)、ST12へジャンプする。運転の停止指示がなければ(ST18−N)、ST17へジャンプする。 Then, normal operation, that is, cooling and heating are controlled (ST17). If a power-off signal is received from the remote controller during normal operation, that is, if there is an instruction to stop running (ST18-Y), the process jumps to ST12. If there is no operation stop instruction (ST18-N), the process jumps to ST17.
このように、電子機器、ここでは空気調和機にピークカット制御回路を備えた電源を設け、電子機器が待機状態の間、ピークカット機能をオフ(機能停止)したので、この電子機器が待機状態のときにピークカット回路での無駄な消費電流を低減することができる。また、13ボルトラインの負荷制御を行なわないので、制御が簡単であり、さまざまな電子機器に広く応用することができる。 In this way, the electronic device, here the air conditioner is provided with a power supply equipped with a peak cut control circuit, and the electronic device is in a standby state because the peak cut function is turned off (stopped) while the electronic device is in a standby state. In this case, useless current consumption in the peak cut circuit can be reduced. Further, since the load control of the 13 volt line is not performed, the control is simple and it can be widely applied to various electronic devices.
以上説明した実施例において、電源部の二次側出力電圧を5ボルトや13ボルトとして説明しているが、これに限るものでなく、他の電圧でも同様の効果を得ることができる。また、13ボルトラインの負荷をステッピングモータとして説明しているが、この電源を使用する負荷であれば、ステッピングモータに限るものでない。 In the embodiment described above, the secondary output voltage of the power supply unit is described as 5 volts or 13 volts. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained with other voltages. Moreover, although the load of 13 volt line is described as a stepping motor, the load is not limited to a stepping motor as long as the load uses this power source.
さらに、電源部の二次側出力電圧を2種類とした例を説明したが、2種類以上の電圧を取り出せる多出力型のスイッチング電源であれば同様の効果を得ることができる。 Further, the example in which the secondary output voltage of the power supply unit is two types has been described, but the same effect can be obtained if it is a multi-output type switching power source capable of extracting two or more types of voltages.
1 ピークカット制御部
2 制御部
3 ピークカット回路
4 リセット回路
5 ドライブ回路
6 ステッピングモータ
10 電源部
80 フィードバック回路
82、83、84 端子
E 商用電源
R ブリッジダイオード
C1、C2、C3 平滑コンデンサ
D1、D2、D3 ダイオード
Q1 スイッチング素子
Q2、Q3 トランジスタ
R1、R2 抵抗
NP、NS1、NS2 コイル
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記高圧直流電圧側の出力ラインに接続された負荷の制御状態に対応して前記ピークカット制御回路へ前記ピークカット制御信号出力する制御部とを備え、
前記制御部が、前記高圧直流電圧側の出力ラインの負荷を切断する待機状態と、前記高圧直流電圧側の出力ラインに負荷を接続する運転状態とに遷移させる電子機器であって、
前記制御部は、前記待機状態の場合に、前記ピークカット制御回路へピークカット機能をオフする前記ピークカット制御信号を出力し、前記運転状態の場合に、前記ピークカット制御回路へピークカット機能をオンする前記ピークカット制御信号を出力してなることを特徴とする電子機器。 A transformer having a primary side winding and a secondary side having a high voltage side winding and a low voltage side winding; a switching element for switching a DC voltage applied to the primary side winding of the transformer; and the high voltage side winding And a rectifying element that rectifies the voltages of the low-voltage side windings to DC and outputs a high-voltage DC voltage and a low-voltage DC voltage, a feedback circuit that controls the switching so as to stabilize the low-voltage DC voltage, and the high-voltage Provided between the output line on the DC voltage side and the output line on the low voltage DC voltage side, and when the output line on the high voltage DC voltage side becomes equal to or higher than a predetermined voltage, a current is supplied to the output line on the low voltage DC voltage side a peak cut circuit for bypassing the comprising in response to the peak-cut control signal input provided a peak cut control circuit for turning on / off the function of the peak-cut circuit switch And grayed power,
A control unit that outputs the peak cut control signal to the peak cut control circuit corresponding to a control state of a load connected to the output line on the high-voltage DC voltage side,
The control unit is an electronic device that transitions between a standby state in which a load on the output line on the high-voltage DC voltage side is disconnected and an operating state in which a load is connected to the output line on the high-voltage DC voltage side,
The control unit outputs the peak cut control signal for turning off the peak cut function to the peak cut control circuit in the standby state, and provides the peak cut function to the peak cut control circuit in the operation state. An electronic apparatus characterized by outputting the peak cut control signal to be turned on .
前記高圧直流電圧側の出力ラインに接続された負荷の制御状態に対応して前記ピークカット制御回路へ前記ピークカット制御信号出力する制御部とを備え、
前記制御部が、前記高圧直流電圧側の出力ラインの負荷を切断する待機状態と、前記高圧直流電圧側の出力ラインに負荷を接続する運転状態とに遷移させる電子機器であって、
前記制御部は、前記待機状態から前記運転状態に遷移させる場合、前記高圧直流電圧側の出力ラインに負荷を接続し、次に前記ピークカット制御回路へピークカット機能をオンする前記ピークカット制御信号を出力してなることを特徴とする電子機器。 A transformer having a primary side winding and a secondary side having a high voltage side winding and a low voltage side winding; a switching element for switching a DC voltage applied to the primary side winding of the transformer; and the high voltage side winding And a rectifying element that rectifies the voltages of the low-voltage side windings to DC and outputs a high-voltage DC voltage and a low-voltage DC voltage, a feedback circuit that controls the switching so as to stabilize the low-voltage DC voltage, and the high-voltage Provided between the output line on the DC voltage side and the output line on the low voltage DC voltage side, and when the output line on the high voltage DC voltage side becomes equal to or higher than a predetermined voltage, a current is supplied to the output line on the low voltage DC voltage side a peak cut circuit for bypassing the comprising in response to the peak-cut control signal input provided a peak cut control circuit for turning on / off the function of the peak-cut circuit switch And grayed power,
A control unit that outputs the peak cut control signal to the peak cut control circuit corresponding to a control state of a load connected to the output line on the high-voltage DC voltage side,
The control unit is an electronic device that transitions between a standby state in which a load on the output line on the high-voltage DC voltage side is disconnected and an operating state in which a load is connected to the output line on the high-voltage DC voltage side,
When the control unit makes a transition from the standby state to the operation state, the peak cut control signal that connects a load to the output line on the high-voltage DC voltage side and then turns on the peak cut function to the peak cut control circuit An electronic device characterized by being output.
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