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JP2000014147A - スイッチトモ―ド電源及びマイクロプロセッサを有する配置 - Google Patents

スイッチトモ―ド電源及びマイクロプロセッサを有する配置

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JP2000014147A
JP2000014147A JP11165521A JP16552199A JP2000014147A JP 2000014147 A JP2000014147 A JP 2000014147A JP 11165521 A JP11165521 A JP 11165521A JP 16552199 A JP16552199 A JP 16552199A JP 2000014147 A JP2000014147 A JP 2000014147A
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レーム マルクス
Thomas Riesle
リースリ トーマス
Jose-I Rodriguez-Duran
ロドリゲス―ドゥラン ホセ・イグナシオ
Kum Yoong Zee
クン ユーン ズィー
Choon Meng Chan
チューン メン チャン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、スイッチトモード電源にお
いて、非常に信頼性のあるバーストモードと、加えて、
回路の複雑さを低減する配置を提供することである。 【解決手段】 制御ループと伴ったスイッチトモード電
源とマイクロプロセッサを有する配置で、スイッチトモ
ード電源は通常モードとバーストモードを伴った低電力
モードを持つ。マイクロプロセッサは、出力を経由して
制御ループに接続され、これをスイッチトモード電源の
バーストモードを直接制御するのに使用する。イッチモ
ード電源の制御ループは、特に、２次側電圧を監視し、
マイクロプロセッサの出力は例えば単純な抵抗網とトラ
ンジスタ段を経由してこのために制御ループに接続され
る。バーストモードのクロック周波数とデューティサイ
クルはマイクロプロセッサに恒久的に蓄積され、例えば
ＴＴＬロジックを使用してスイッチトモード電源のため
に直接定義されることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロプロセッ
サと制御ループを伴うスイッチトモード電源に基づいて
いる。スイッチトモード電源は、通常モード及び、例え
ばスタンバイモードのようなバーストモードを伴った低
電力モードを有する。この形式の配置は、例えば、テレ
ビジョン受信機やビデオレコーダで使用されている。
【０００２】
【従来の技術】低電力モードでは、スイッチトモード電
源はしばしば、いわゆるバーストモードを使用する。バ
ーストモードでは、オフ状態の間、例えば１００Ｈｚの
低クロック周波数では、スイッチングトランジスタは完
全にオフされる。バーストモードのオン状態では、スイ
ッチトモード電源は例えば１６ｋＨｚの通常スイッチン
グ周波数で動作し、能動的に制御される。これは、バー
ストモードは、オン状態の短い期間の間のみにスイッチ
トモード電源が２次側へ電力を送ることを保証する。オ
ン状態では、前記スイッチトモード電源は、高スイッチ
ング周波数で動作できる。この結果、スイッチトモード
電源、特に分離型トランススイッチトモード電源は、非
常に低いスタンバイ電力を達成するために使用されるこ
とができる。バーストモードを持ったスイッチトモード
電源は、例えば、ＥＰ−Ａ０３８６９８９及びＤＥ−Ａ
−１９５１８８６３で開示されている。
【０００３】このバーストモードは、特別なスイッチト
モード電源ＩＣによるか或いは、スイッチトモード電源
の１次側の付加的な回路配置により作られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、非常
に信頼性のあるバーストモードと、加えて、回路の複雑
さを低減する配置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本目的は、請求項１に記
載された発明により達成される。発明の有利な展開が、
従属請求項に示される。発明に従って、制御ループを持
ち、通常モード及びバーストモードを伴った低電力モー
ドを持つスイッチトモード電源がマイクロプロセッサに
接続される。その接続により前記マイクロプロセッサは
スイッチトモード電源のバーストモードの制御を行う。
テレビジョン受信機又は、ビデオレコーダなどの装置
は、通常は既にマイクロプロセッサを持っているので、
バーストモードのための回路の複雑さは非常に小さい。
これは、スイッチトモード電源の制御ループが２次側の
出力電圧を監視するなら、本線と分離されたスイッチト
モード電源では特に正しい。マイクロプロセッサの出力
は、１つ或いはそれ以上の抵抗又はトランジスタ段を経
由して、制御ループに直接接続されることができる。本
線の分離のない電池駆動の装置では、同様な方法で配置
を設計することができる。
【０００６】これは、マイクロプロセッサは、アナログ
／ディジタル変換器無しに、例えばＴＴＬロジックを使
って、バーストモードのクロック周波数やデューティサ
イクルを直接制御できることを意味する。マイクロプロ
セッサは、バーストモードのために固定のデューティサ
イクルを定義することができる。それは、２ワットのよ
うな非常に低いスタンバイ電力の時でさえも、安定した
バーストモード動作を供給する。クロック周波数とデュ
ーティサイクルを変えることにより、スイッチトモード
電源は、条件の変化にすばやく対応できる。ユーザが適
切な装置を低電力モードに変更する時はいつでも、バー
ストモードは制御された方法で開始されることができ、
間接的には生じない。テレビジョン受信機では現在よく
あることであるが、例えば、偏向とビデオ段を切ったと
き、スイッチトモード電源の出力電圧が上昇し、低電力
モードを開始する。
【０００７】低電力モードでは、マイクロプロセッサ制
御されたバーストモードは、例えば５０％のように相当
に、出力電圧を下げることもできる。テレビジョン受信
機では、これは、穏やかな画像の崩壊を生じることがで
きる。この型の使用のためには、ユーザがテレビジョン
受信機を低電力モードに切り替えたとき、マイクロプロ
セッサは最初にシステム電圧を下げるだけで、その後送
れて、偏向及びビデオ回路をオフする。この手続きがな
いと、テレビジョン受信機の受像管は、短い期間明るく
光るであろう。低電力モードから通常モードに切り替え
るときには、スイッチトモード電源の出力電圧が安定化
された後のみで、そしてしばらくたった後、偏向及びビ
デオ回路がオンされる。これは、偏向がオンされたとき
偏向に欠陥が起きえないことを意味する。オンされたと
き、電力消費はスイッチトモード電源の出力電圧にかな
り負荷を与え、電圧変動が起こることができるためであ
る。
【０００８】加えて、マイクロプロセッサ制御されたバ
ーストモードは、信頼性を持って、例えば短絡により起
こる過負荷を扱う。前のバーストモードでは、スイッチ
トモード電源は、短絡が起きたときには通常モードへ切
り替わるであろう。高い電力要求は、テレビジョン受信
機が通常モードに切り替わっていること仮定するからで
ある。マイクロプロセッサ制御されたバーストモードで
は、一方、バーストモードは固定して定義され、そし
て、移行はマイクロプロセッサを経由したユーザコマン
ドの結果としてのみ可能である。同様に、例えば、短い
期間に通常モードの電力消費が非常に低い場合、スイッ
チトモード電源は故意ではなくバーストモードに切り替
わることは不可能である。前の設計では、バーストモー
ドは、ユーザによって直接ではなく、間接的に開始され
たので、スイッチトモード電源が要求された低電力モー
ドに切り替わる論理的な判断は、マイクロプロセッサを
介した直接入力の時のような信頼性はない。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に示すスイッチトモード電源
はフライバック変換器原理で動作し、その入力は本線電
圧ＵＮに接続され、整流器Ｇ１とキャパシタ３によって
平滑直流電圧（電圧Ｕ１）に変換される。スイッチトモ
ード電源は、電圧Ｕ１と直列に接続された１次巻線Ｗ１
を伴ったトランスＴｒと、スイッチングトランジスタＴ
１を有する。本実施例では、スイッチングトランジスタ
Ｔ１の駆動段は、集積回路７により作られる。しかし、
自走及び同期の両方で動作できる個別のトランジスタ段
を伴った他の方法もまた可能である。電圧Ｕ１に接続さ
れた抵抗８はスイッチトモード電源を開始させるのに使
用される。動作中は、スイッチトモード電源はそれ自体
に、補助巻線Ｗ４と、ダイオードＤ１２と、キャパシタ
９及び抵抗１０により電圧が供給される。スイッチング
トランジスタＴ１は、例えば、通常は１６ｋＨｚよりも
高い矩形波信号６を用いて集積回路７により駆動され
る。スイッチトモード電源はこの周波数域では可聴雑音
を起こすことができず、高周波数ではトランスを更に小
さくできるからである。
【００１０】スイッチトモード電源は、整流器Ｇ２とＧ
３及びキャパシタ１７、１８により平滑された出力電圧
Ｕ２とＵ３を生成するためにトランスＴｒの２次巻線Ｗ
２とＷ３を使用する。電圧Ｕ２とＵ３は、本実施例では
出力電圧Ｕ３に接続された制御ループにより安定化され
る。本実施例では、制御ループは、抵抗１４、光カプラ
１３、により単純化された形で示され、アナログ信号を
集積回路７の制御入力１に送る。マイクロプロセッサ１
６は出力１９から、スイッチトモード電源のバーストモ
ード及び通常モードを直接的に開始するために例えばＴ
ＴＬ信号のようなディジタル信号を使用する。
【００１１】図１に示す本実施例では、本線の分離は、
トランスＴｒ、光カプラ１３、１次側に配置された巻線
Ｗ１とＷ４、２次側に配置された巻線Ｗ２とＷ３により
作られる。光カプラ１３の代わりにトランスを使用又
は、スイッチングトランジスタＴ１のオフ状態にトラン
スＴｒを経由して制御信号を送るというような改良もま
た可能である。電池駆動の装置では、マイクロプロセッ
サ１６と本線の分離されていないスイッチトモード電源
を用いて配置が作られる。
【００１２】図２は、調整されるべき電圧Ｕ３に基づい
た２次側の制御ループと光カプラ１３の２次側の回路を
示す。出力電圧Ｕ３の変動を増幅し、光カプラの入力２
４に送るために、２つのトランジスタ段Ｔ２とＴ３が使
用される。この実施例では、マイクロプロセッサ１６の
出力１９は、トランジスタＴ４と２つの抵抗２２，２３
を有する単純なトランジスタ段２１を経由して制御ルー
プに接続される。ＴＴＬ信号を使用して、マイクロプロ
セッサ１６は低電力モードと通常モードの間を切り替え
ることができる。出力１９が”０”或いは”ロー”に切
りかえられると、トランジスタＴ４はオフとなり、トラ
ンジスタＴ３のベースで電圧Ｕ４はハイとなる。これに
より、トランジスタＴ２はオンとなり、この結果、出力
電圧Ｕ３は能動的に制御される。出力１９からの出力信
号が”ハイ”のときは、トランジスタＴ４はオンとな
り、ベース電圧Ｕ４を引き下げる。これは、トランジス
タＴ３を完全にオンし、それによって、最大信号が光カ
プラ１３を経由して送られ、その結果スイッチトモード
電源はオフする。
【００１３】
【発明の効果】本発明により、非常に信頼性のあるバー
ストモードと、加えて、回路の複雑さを低減する配置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マイクロプロセッサに接続された制御ループを
伴ったスイッチトモード電源を示す図である。
【図２】マイクロプロセッサの出力を制御ループに接続
する駆動段を示す図である。
【符号の説明】 Ｇ１ 整流器 Ｔ１ スイッチングトランジスタ Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ トランジスタ Ｔｒ トランス Ｕ２，Ｕ３ 出力電圧 Ｗ１ １次側巻線 Ｗ２，Ｗ３ ２次側巻線 Ｗ４ 補助巻線 ７ 集積回路 ８、１０、１４ 抵抗 ９ キャパシタ １３ 光カプラ １６ マイクロプロセッサ １７，１８ キャパシタンス ２１ トランジスタ段 ２２，２３ 抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルクス レーム ドイツ連邦共和国，78052 ヴィリンゲン −シュヴェニンゲン，ティローラー・シュ トラーセ 10 (72)発明者 トーマス リースリ ドイツ連邦共和国，78052 ファオエス− タンハイム，ゲマインデヴァルトシュトラ ーセ 14 (72)発明者 ホセ・イグナシオ ロドリゲス―ドゥラン ドイツ連邦共和国，78050 ヴィリンゲン −シュヴェニンゲン，ブレントヴェーク 16 (72)発明者 ズィー クン ユーン マレーシア国，81100 ジョホール，ジェ イビー，タマン・ジョホール・ジャヤ，ジ ャラン・アンジェレック 27，39番 (72)発明者 チャン チューン メン シンガポール国，シンガポール 310254, キム・キート・アヴェニュー・ナンバー10 ―106，254

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マイクロプロセッサと、制御ループを伴
    い、通常モード及び、バーストモードを伴った低電力モ
    ードを持つスイッチトモード電源を有する配置におい
    て、 マイクロプロセッサは出力を経由して制御ループに接続
    され、その出力によってマイクロプロセッサはスイッチ
    トモード電源のバーストモードを制御することを特徴と
    する配置。
  2. 【請求項２】 スイッチトモード電源は本線と分離さ
    れ、スイッチトモード電源の制御ループは２次側出力電
    圧を監視することを特徴とする請求項１記載の配置。
  3. 【請求項３】 マイクロプロセッサは２次側に配置さ
    れ、その出力は２次側のループに接続され、例えばＴＴ
    Ｌロジックを使用してバーストモードのクロック周波数
    とデューティサイクルを直接制御するために抵抗網及び
    ／或いはトランジスタ段を使用することを特徴とする請
    求項２記載の配置。
  4. 【請求項４】 バーストモードのクロック周波数とデュ
    ーティサイクルはマイクロプロセッサに恒久的に蓄積さ
    れることを特徴とする請求項１記載の配置。
  5. 【請求項５】 バーストモードのデューティサイクル
    は、スイッチトモード電源の出力電圧が例えば５０％に
    著しく低下されるように選択されることを特徴とする請
    求項１記載の配置。
  6. 【請求項６】 テレビジョン受信機の中に設置され、ス
    イッチトモード電源の出力電圧が著しく低下させられる
    場合にのみ、低電力モードが開始したときに、偏向回路
    とビデオ回路はオフされ、バーストモードから通常モー
    ドに移行するときは、偏向回路とビデオ回路は遅延の後
    にオンされることを特徴とする請求項５記載の配置。
JP16552199A 1998-06-12 1999-06-11 スイッチトモード電源及びマイクロプロセッサを有する装置 Expired - Fee Related JP4562826B2 (ja)

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