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技術 電源装置及び表示装置

出願人 キヤノン株式会社
発明者 鈴木紀明
出願日 2012年3月27日 (9年7ヶ月経過) 出願番号 2012-071687
公開日 2013年10月7日 (8年1ヶ月経過) 公開番号 2013-207841
状態 特許登録済
技術分野 直流の給配電
主要キーワード 常時電源回路 単安定マルチバイブレータ回路 電源オンモード 保護端子 Nチャネル 省電モード 遮断電圧 電源供給システム
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

本発明は、消費電力を低減させながら電力の供給を制御することを目的とする。

解決手段

電源装置であって、負荷に電力を供給する電源回路と、電源から供給される電圧を用いて、前記電源回路の動作を制御するための電源制御回路とを有し、前記電源制御回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗と異なる第2の抵抗と、前記第1の抵抗と、前記第1の抵抗と異なる第2の抵抗との間に接続されるスイッチと、前記第2の抵抗から入力される電圧に基づいて、前記電源回路の動作を制御するための電圧を出力する回路と、前記第1の抵抗から前記第2の抵抗に流れる所定の電流及び前記第2の抵抗から前記回路に入力される電圧を制限するように前記スイッチを制御するための電圧を生成する電圧生成手段とを有する。

概要

背景

現在、直流電源から入力される入力電圧を、負荷回路を動作させるための動作電圧に変換し、変換された動作電圧を負荷回路に供給するように制御する電力供給システムが存在する。

このような電力供給システムにおいて、入力電圧が規定電圧以上である場合、入力電圧を負荷回路の動作電圧に変換するコンバータが知られている(特許文献1)。

概要

本発明は、消費電力を低減させながら電力の供給を制御することを目的とする。電源装置であって、負荷に電力を供給する電源回路と、電源から供給される電圧を用いて、前記電源回路の動作を制御するための電源制御回路とを有し、前記電源制御回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗と異なる第2の抵抗と、前記第1の抵抗と、前記第1の抵抗と異なる第2の抵抗との間に接続されるスイッチと、前記第2の抵抗から入力される電圧に基づいて、前記電源回路の動作を制御するための電圧を出力する回路と、前記第1の抵抗から前記第2の抵抗に流れる所定の電流及び前記第2の抵抗から前記回路に入力される電圧を制限するように前記スイッチを制御するための電圧を生成する電圧生成手段とを有する。

目的

本発明は、消費電力を低減させながら電力供給を行うことを目的とする

効果

実績

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請求項1

電源装置であって、負荷電力を供給する電源回路と、電源から供給される電圧を用いて、前記電源回路の動作を制御するための電源制御回路とを有し、前記電源制御回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗と異なる第2の抵抗と、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との間に接続されるスイッチと、前記第2の抵抗から入力される電圧に基づいて、前記電源回路の動作を制御するための電圧を出力する回路と、前記第1の抵抗から前記第2の抵抗に流れる所定の電流及び前記第2の抵抗から前記回路に入力される電圧を制限するように前記スイッチを制御するための電圧を生成する電圧生成手段とを有することを特徴とする電源装置。

請求項2

前記電源から供給される電圧が過電圧であるか否かを検出する過電圧検出手段を有し、前記電源から供給される電圧が過電圧であると検出された場合、前記過電圧検出手段は、前記電源回路の動作を停止するように前記電源回路を制御することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。

請求項3

前記電圧生成手段は、前記回路に入力される電圧に基づいて、前記スイッチを制御するための電圧を生成することを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。

請求項4

請求項1から3のいずれか1項に記載の電源装置を用いて、前記負荷に映像データの表示を行わせる表示装置

請求項5

表示装置であって、映像データを表示するために用いられる負荷と、前記負荷を制御する制御手段と、前記負荷に電力を供給する電源回路と、電源から供給される電圧を用いて、前記電源回路の動作を制御するための電源制御回路とを有し、前記電源制御回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗と異なる第2の抵抗と、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との間に接続されるスイッチと、前記第2の抵抗から入力される電圧に基づいて、前記電源回路の動作を制御するための電圧を出力する回路と、前記第1の抵抗から前記第2の抵抗に流れる所定の電流及び前記第2の抵抗から前記回路に入力される電圧を制限するように前記スイッチを制御するための電圧を生成する電圧生成手段とを有することを特徴とする表示装置。

技術分野

0001

本発明は、負荷への電力供給に関する。

背景技術

0002

現在、直流電源から入力される入力電圧を、負荷回路を動作させるための動作電圧に変換し、変換された動作電圧を負荷回路に供給するように制御する電力供給システムが存在する。

0003

このような電力供給システムにおいて、入力電圧が規定電圧以上である場合、入力電圧を負荷回路の動作電圧に変換するコンバータが知られている(特許文献1)。

先行技術

0004

特開2011−4516号公報

発明が解決しようとする課題

0005

このような電源供給システムにおいて、電源から供給される電力が増加するように変動する場合、電源から供給される電力の変動に伴って電源供給システムにおける消費電力も増加していた。電源供給システムにおいて、電源から供給される電力を効率良く負荷回路に供給するために、電力供給システムにおける消費電力を低減させることが求められている。

0006

そこで、本発明は、消費電力を低減させながら電力供給を行うことを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る電源装置は、電源装置であって、負荷に電力を供給する電源回路と、電源から供給される電圧を用いて、前記電源回路の動作を制御するための電源制御回路とを有し、前記電源制御回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗と異なる第2の抵抗と、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との間に接続されるスイッチと、前記第2の抵抗から入力される電圧に基づいて、前記電源回路の動作を制御するための電圧を出力する回路と、前記第1の抵抗から前記第2の抵抗に流れる所定の電流及び前記第2の抵抗から前記回路に入力される電圧を制限するように前記スイッチを制御するための電圧を生成する電圧生成手段とを有することを特徴とする。

0008

本発明に係る表示装置は、表示装置であって、映像データを表示するために用いられる負荷と、前記負荷を制御する制御手段と、前記負荷に電力を供給する電源回路と、電源から供給される電圧を用いて、前記電源回路の動作を制御するための電源制御回路とを有し、前記電源制御回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗と異なる第2の抵抗と、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との間に接続されるスイッチと、前記第2の抵抗から入力される電圧に基づいて、前記電源回路の動作を制御するための電圧を出力する回路と、前記第1の抵抗から前記第2の抵抗に流れる所定の電流及び前記第2の抵抗から前記回路に入力される第1の電圧を制限するように前記スイッチを制御するための第2の電圧を生成する電圧生成手段とを有することを特徴とする。

発明の効果

0009

本発明によれば、消費電力を低減させながら電力供給を行うことができる。

図面の簡単な説明

0010

実施例1に係る電源装置の一例を示すブロック図である。
実施例1に係るトランジスタ32の特性を示す図である。
実施例1に係る電源装置の特性を示す図である。
実施例2に係る電源装置の一例を示すブロック図である。
実施例3に係る電源装置の一例を示すブロック図である。
実施例4に係る表示装置の一例を示すブロック図である。
実施例4に係る表示装置によって行われる制御処理の一例を示すフローチャートである。

実施例

0011

以下、本発明の実施例の説明は図面を参照しながら行う。ただし、以下の実施例はあくまでも一例であって、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

0012

[実施例1]
実施例1に係る電力供給システムについて、図1に示す。図1の電力供給システムは、電源装置100、電源200及び負荷300を含む。

0013

電源200は、交流電力を電源装置100に供給する。なお、電源200は、例えば、商用電源である。

0014

電源装置100は、電源200から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を負荷300に供給する。さらに、電源装置100は、電源200から供給される交流電力に応じて、負荷300に直流電力を供給するか否かを制御する。

0015

負荷300は、電源装置100から供給される直流電力を用いて所定の処理を行う。

0016

実施例1に係る電源装置100は、図1に示すように、電源回路1、ブリッジダイオード2、電源制御回路3及び基準電位4を有する。

0017

電源回路1は、電源200からブリッジダイオード2及び電源制御回路3を介して供給される電力を負荷300に必要な電力に変換して負荷300に供給するための回路である。なお、電源回路1は、力率改善回路(PFC:Power Factor Correction)を含む。なお、電源回路1は、出力端子1a及び制御端子1bを有する。例えば、電源回路1は、DCコンバータ等のスイッチングレギュレータである。

0018

電源回路1は、電源制御回路3から制御端子1bを介して電圧が入力され、出力端子1aを介して負荷300に直流電圧を供給する。電源回路1は、電源制御回路3から制御端子1bを介して入力される電圧に応じて、出力端子1aを介して負荷300に供給する直流電圧を制御する。制御端子1bを介して入力される電圧がH(high)レベルである場合、電源回路1は、電源制御回路3から供給される直流電圧を負荷300に出力端子1aを介して供給する。制御端子1bを介して入力される電圧がL(low)レベルである場合、電源回路1は、電源制御回路3から供給される直流電圧を負荷300に出力端子1aを介して供給しない。なお、制御端子1bを介して電源制御回路3に入力される電圧が所定値以上である場合、制御端子1bを介して入力される電圧は、Hレベルとなる。制御端子1bを介して電源制御回路3に入力される電圧が所定値以上でない場合、制御端子1bを介して入力される電圧は、Lレベルとなる。

0019

ブリッジダイオード2は、電源200と接続される。電源200と電源装置100とが接続される場合、ブリッジダイオード2は、電源200から交流電圧が供給される。さらに、ブリッジダイオード2は、電源制御回路3と接続される。ブリッジダイオード2は、電源200から供給される交流電圧を全波整流することによって直流電圧に変換し、変換した直流電圧を電源制御回路3に供給する。なお、電源200は、85[V]〜264[V]までの交流電圧をブリッジダイオード2に供給することができるものとする。

0020

電源制御回路3は、ブリッジダイオード2から供給される直流電圧に応じて、ブリッジダイオード2から供給される直流電圧を負荷300に電源回路1を介して供給するか否かを制御するための回路である。電源制御回路3は、電圧生成部31、トランジスタ32、第1の抵抗素子33、第2の抵抗素子34及び電圧出力部35を有する。

0021

電圧生成部31は、トランジスタ32のゲート端子Gと接続される。電圧生成部31は、一定の電圧を生成し、生成した電圧をトランジスタ32のゲート端子Gに供給する。なお、電圧生成部31によって生成される一定の電圧は、例えば、5[V]である。

0022

トランジスタ32は、例えば、NチャネルのMOS—FETである。トランジスタ32のゲート端子Gは、電圧生成部31と接続される。トランジスタ32のドレイン端子Dは、第1の抵抗素子33と接続される。また、トランジスタ32のソース端子Sは、第2の抵抗素子34と接続される。さらに、トランジスタ32のソース端子Sは、電圧出力部35と接続される。トランジスタ32は、電圧生成部31からゲート端子Gに供給される電圧に応じて、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間に流れる電流を制御する。なお、このため、電圧生成部31からゲート端子Gに供給される電圧に応じて、第1の抵抗素子33から第2の抵抗素子34に流れる電流が制御される。なお、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間に流れる電流を以下、「ドレイン電流Id」と呼ぶものとする。

0023

トランジスタ32において、ゲート端子Gとソース端子Sとの電位差Vgsが第1の閾値以上である場合、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間がオン状態となる。ドレイン端子Dとソース端子Sとの間がオン状態とである場合、ドレイン電流Idが流れ、第1の抵抗素子33から第2の抵抗素子34に電流が流れる。トランジスタ32において、ゲート端子Gとソース端子Sとの電位差Vgsが第1の閾値以上でない場合、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間がオフ状態となる。ドレイン端子Dとソース端子Sとの間がオフ状態とである場合、ドレイン電流Idがほとんど流れず、第1の抵抗素子33から第2の抵抗素子34に流れる電流も小さくなる。なお、第1の閾値は、例えば、2[V]である。

0024

第1の抵抗素子33は、抵抗やツェナーダイオード等を含む。第1の抵抗素子33のインピーダンスは、例えば、470[kΩ]である。第1の抵抗素子33の一方は、ブリッジダイオード2と接続され、第1の抵抗素子33の他方は、トランジスタ32のドレイン端子Dと接続される。

0025

第2の抵抗素子34は、抵抗やツェナーダイオード等を含む。第2の抵抗素子34のインピーダンスは、例えば、10[kΩ]である。第2の抵抗素子34の一方は、トランジスタ32のソース端子Sと接続され、第2の抵抗素子34の他方は、基準電位4と接続される。

0026

電圧出力部35は、単安定マルチバイブレータ回路タイマ回路等を含む。電圧出力部35は、出力電圧として、Hレベルの電圧及びLレベルの電圧のいずれか一つを制御端子1bに出力する。電圧出力部35は、電圧出力部35に入力される入力電圧に応じて、電源回路1の動作を停止させるか否かを制御する。電圧出力部35の入力電圧は、トランジスタ32のソース端子Sと基準電位4との電位差に対応する。

0027

トランジスタ32のソース端子Sと基準電位4との電位差が第2の閾値以下である状態が所定の時間dが経過するまで継続された場合、電圧出力部35は、Lレベルの電圧を制御端子1bに出力する。トランジスタ32のソース端子Sと基準電位4との電位差が第2の閾値以下でない場合、電圧出力部35は、Hレベルの電圧を制御端子1bに出力する。トランジスタ32のソース端子Sと基準電位4との電位差が第2の閾値以下である状態が所定の時間dが経過するまで継続されていない場合、電圧出力部35は、Hレベルの電圧を制御端子1bに出力する。なお、所定の時間dとは、例えば、電源200から供給される交流電圧の半周期以上の時間である。なお、第2の閾値は、例えば、2.5[V]である。なお、ブリッジダイオード2から供給される直流電圧が、電源回路1を動作させるために必要な電圧以下に達した場合、電圧出力部35の入力電圧は、第2の閾値以下になる。ブリッジダイオード2から供給される直流電圧が、電源回路1を動作させるために必要な電圧以下に達した場合、電圧出力部35の入力電圧が第2の閾値以下になるように、第1の抵抗素子33のインピーダンスと、第2の抵抗素子34のインピーダンスとが設定される。この場合、ブリッジダイオード2から供給される直流電圧は、第1の抵抗素子33のインピーダンスと、第2の抵抗素子34のインピーダンスとの比率に応じて分圧されてから電圧出力部35に入力される。

0028

図2にトランジスタ32の特性を示す。図2は、ゲート端子Gとソース端子Sとの電位差Vgsと、ドレイン電流Idと、第2の抵抗素子34との関係を示す。図2の表の横軸は、ゲート端子Gとソース端子Gとの電位差の値を示し、図2の表の縦軸は、ドレイン電流Idの値を示す。

0029

ソース端子Sとゲート端子Gとの電位差Vgsが第1の閾値(2[V])以上である場合、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間は、オン状態となり、ドレイン電流Idが流れる。この場合、ドレイン端子Dの電圧の上昇に伴い、ドレイン電流Idが大きくなるため、ソース端子Sと基準電位4との電位差が大きくなる。これに伴い、ゲート端子Gとソース端子Sとの電位差Vgsが小さくなる。このため、ドレイン電流Idの最大値は、第2の抵抗素子34のインピーダンスの値に応じて、一定の電流を超えないように制限される。なお、ドレイン電流Idの最大値は、第2の抵抗素子34のインピーダンスの値に基づいて設定される平衡点電流値となる。

0030

例えば、トランジスタ32のゲート端子Gに、電圧生成部31から5[V]が供給され、第2の抵抗素子34のインピーダンスが10[kΩ]であり、第1の閾値が2[V]である場合、ドレイン電流Idの最大値は、以下の式で求められる。

0031

0032

この場合、ドレイン電流Idの最大値は、約300[μA]になるように制限される。これにより、電圧出力部35の入力電圧の最大値は、約3[V]になるように制限される。電圧出力部35の入力電圧の最大値は、ドレイン電流Idの最大値と、第2の抵抗素子34のインピーダンスの値との積によって求められる。

0033

図3に実施例1に係る電源装置100の特性を示す。図3は、電源200から供給される交流電圧と、ブリッジダイオード2から出力される直流電圧と、ドレイン電流Idと、電圧出力部35の入力電圧と、電圧出力部35の出力電圧との関係を示す。

0034

なお、図3に示される電源装置100の特性は、例えば、電圧生成部31からトランジスタ32のゲート端子Gに供給される電圧が5[V]であり、第1の閾値が2[V]であり、第2の閾値が2.5[V]である場合の特性である。さらに、この場合、第1の抵抗素子33のインピーダンスは、470[kΩ]であり、第2の抵抗素子34のインピーダンスは、10[kΩ]であるものとする。

0035

図3の(a)は、電源200から電源装置100に供給される交流電圧の特性を示す。図3の(b)は、ブリッジダイオード2から電源制御回路3に供給される電圧の特性を示す。図3の(c)は、ドレイン電流Idの特性を示す。図3の(d)は、電圧出力部35の入力電圧の特性を示す図である。図3の(e)は、電圧出力部35の出力電圧の特性を示す。

0036

図3の(a)に示すように、電源200から電源装置100に供給される交流電圧が増加するように変化したとしても、図3の(d)に示すように電圧出力部35の入力電圧が3[V]よりも大きくならないように制限される。さらに、この場合、図3の(c)に示すようにドレイン電流Idが300[μA]よりも大きくならないように制限される。図3の(d)に示すように、電圧出力部35の入力電圧が2.5[V]以上であり、かつ、3[V]よりも大きくない場合、図3の(e)に示すように電圧出力部35の出力電圧は、Hレベルとなる。また、図3の(d)に示すように、電圧出力部35の入力電圧が、2.5[V]以上でない状態が継続された状態で所定の時間dが経過した場合、図3の(e)に示すように、電圧出力部35の出力電圧は、Lレベルとなる。

0037

このように、実施例1に係る電源装置100は、トランジスタ32を用いて、ドレイン電流Idの最大値を制限し、電圧出力部35の入力電圧の最大値を制限するようにした。ドレイン電流Idの電流が制限されることにより、第1の抵抗素子33と第2の抵抗素子34との間に流れる電流も、ドレイン電流Idの最大値を超えないように制限される。電圧出力部35の入力電圧が制限されることにより、トランジスタ32のソース端子Sと基準電位4との電位差も、電圧出力部35の入力電圧の最大値を超えないように制限される。

0038

これによって、電源200から供給される交流電圧が増加するように変動したとしても、第1の抵抗素子33と第2の抵抗素子34との間に流れる電流は、最大値を超えないように制限される。さらに、電源200から供給される交流電圧が増加するように変化したとしても、トランジスタ32のソース端子Sと基準電位4との電圧は、最大値を超えないように制限される。これによって、電源200から供給される交流電圧が増加するように変動した場合であっても、第2の抵抗素子34で消費される消費電力を低減させることができる。

0039

さらに、この場合、最大値を超えないように制限された電力出力部35の入力電圧と、第2の閾値とに応じて、電圧出力部35は、電源回路1の動作を制御する。これによって、消費電力の低減のために、電力出力部35の入力電圧が制限されたとしても、負荷300への電力供給を正常に行うように電源回路1を制御することができる。

0040

したがって、実施例1に係る電源装置100は、電源装置100の消費電力を低減させながら電力供給を制御することができる。

0041

実施例1において、第1の閾値を2[V]とし、第2の閾値を2.5[V]としたが、これに限られないものとする。第1の閾値は、0.5[V]から5[V]までのいずれか一つ値であってもよい。なお、トランジスタ32のゲートソース遮断電圧特性などに基づいて、第1の閾値は設定される。第2の閾値は、0.6[V]から9[V]までのいずれか一つの値であってもよい。なお、電圧出力部35を論理回路によって実現した場合、論理回路の電源電圧に基づいて、第2の閾値は設定されてもよい。また、電圧生成部31によってトランジスタ32のゲート端子Gに供給される電圧は、5[V]以外の電圧であってもよいものとする。

0042

[実施例2]
実施例2において、実施例1と共通する部分については、その説明を省略し、実施例1と異なる部分について説明する。

0043

ブリッジダイオード2から電源制御回路3に供給される電圧が144Vを超えるような高電圧になった場合、負荷300に過電圧が供給されてしまうような場合があった。このような場合、負荷300が正常に動作を行えなくなるような問題が発生する。このような事態を防ぐため、図4に示すように、実施例2に係る電源装置100は、過電圧から負荷300を保護するための手段として、過電圧検出部36をさらに有する。さらに、実施例2に係る電源装置100は、過電圧検出部36から供給される電圧に応じて、負荷300への電力供給を制御するために用いられる保護端子1cを有する。実施例2に係る電源装置100の保護端子1cは、過電圧検出部36からの出力電圧が供給される。

0044

実施例2において、過電圧検出部36は、トランジスタ32のドレイン端子Dと基準電位4との間の電圧が供給されるように、第1の抵抗素子33と接続され、トランジスタ32のドレイン端子Dと接続される。ブリッジダイオード2から電源制御回路3に供給される電圧が高電圧になった場合、ドレイン電流Idは、最大値になる。このとき、ブリッジダイオード2から電源制御回路3に供給される電圧は、第1の抵抗素子33と第2の抵抗素子34との分圧によって減衰されないで、過電圧検出部36に入力される。この場合、ブリッジダイオード2から第1の抵抗素子33に供給される電圧と、過電圧検出部36に入力される電圧とがほぼ同一になる。このため、ブリッジダイオード2から電源制御回路3に供給される電圧が高電圧になった場合、過電圧検出部36は、ブリッジダイオード2から電源制御回路3に供給される電圧の変動を減衰することなく検出することができる。さらに、過電圧検出部36は、ブリッジダイオード2から電源制御回路3に供給される電圧の変動に応じて、負荷300を保護するように電源回路1を制御することができる。

0045

実施例2において、過電圧検出部36は、入力される電圧が第3の閾値以下である場合、Lレベルの電圧を保護端子1cに出力する。さらに、過電圧検出部36は、入力される電圧が第3の閾値以下でない場合、Hレベルの電圧を保護端子1cに出力する。なお、第3の閾値は、電源200から供給される過電圧から負荷300を保護するための電圧である。過電圧検出部36から保護端子1cを介して供給される電圧がHレベルである場合、電圧出力部35から制御端子1bを介して供給される電圧がHレベルである場合であっても、電源回路1は、出力端子1aを介して直流電圧を負荷300に供給しない。過電圧検出部36から保護端子1cを介して供給される電圧がLレベルである場合、電圧出力部35から制御端子1bを介して供給される電圧がHレベルであるか否かに応じて、電源回路1は、出力端子1aを介して直流電圧を負荷300に供給するようにする。過電圧検出部36から保護端子1cを介して供給される電圧がLレベルである場合で、電圧出力部35から制御端子1bを介して供給される電圧がHレベルである場合、電源回路1は、出力端子1aを介して直流電圧を負荷300に供給する。過電圧検出部36から保護端子1cを介して供給される電圧がLレベルである場合で、電圧出力部35から制御端子1bを介して供給される電圧がLレベルである場合、電源回路1は、出力端子1aを介して直流電圧を負荷300に供給しない。

0046

このように、実施例2に係る電源装置100は、電源200から高い電力が供給される場合であっても、負荷300に過電圧が供給されないようにして、負荷300を保護することができる。これにより、実施例2に係る電源装置100は、電源200から供給される電力が急激に増加するように変動したとしても、安全性の高い電力供給を行うことができる。

0047

なお、実施例2に係る電源装置100は、実施例1と共通する処理や構成については、実施例1と同様の効果を有するものとする。

0048

[実施例3]
実施例3において、実施例1や2と共通する部分については、その説明を省略し、実施例1や2と異なる部分について説明する。

0049

実施例3に係る電力供給システムについて、図5に示す。実施例3に係る電圧生成部31は、増幅部37及び基準電圧部38を有する。

0050

増幅部37の入力端子の一方は、電圧出力部35の入力電圧と同一の電圧が供給されるように、第2の抵抗素子34に接続され、トランジスタ32のソース端子Sに接続される。また、増幅部37の入力端子の他方は、基準電圧部38から一定の電圧が供給されるように、基準電圧部38に接続される。増幅部37の出力端子は、増幅部37から出力される電圧がトランジスタ32のゲート端子Gに入力されるように、トランジスタ32のゲート端子Gと接続される。

0051

増幅部37は、電圧出力部35の入力電圧と、基準電圧部38から供給される電圧との差分を増幅した電圧をトランジスタ32のゲート端子Gに供給する。電圧出力部35の入力電圧が基準電圧部38から供給される電圧以上でない場合、増幅部37は、第1の閾値(2[V])以上の電圧をトランジスタ32のゲート端子Gに供給する。電圧出力部35の入力電圧が基準電圧部38から供給される電圧以上である場合、増幅部37は、電圧出力部35の入力電圧が基準電圧部38から供給される電圧以上でない場合よりも低い電圧をトランジスタ32のゲート端子Gに供給する。

0052

増幅部37からトランジスタ32のゲート端子Gに供給される電圧が、第1の閾値以上である場合、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間がオン状態となる。増幅部37からトランジスタ32のゲート端子Gに供給される電圧が、第1の閾値以上でない場合、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間がオフ状態となる。

0053

基準電圧部38は、一定の電圧を増幅部37に供給する。基準電圧部38から増幅部37に供給される電圧は、例えば、3Vである。

0054

電圧生成部31が実施例3のような構成である場合の動作の一例について、以下、説明を行う。なお、実施例3における電源装置100は、電圧生成部31以外の構成は、実施例1と共通する構成であるものとする。

0055

電源200から電源装置100に供給される交流電圧が144[V]以上でない場合、電圧出力部35の入力電圧は、最大値(3[V])よりも低くなる。この場合、増幅部37は、例えば、10[V]をトランジスタ32のゲート端子Gに供給する。増幅部37からトランジスタ32のゲート端子Gに供給される電圧が第1の閾値(2[V])以上である場合、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間がオン状態となり、ドレイン電流Idが増加する。この場合に、電源200から供給される交流電圧が144[V]以上になったとき、電圧出力部35の入力電圧は、最大値(3[V])に到達しようとする。これに伴い、増幅器37において、電圧出力部35の入力電圧と、基準電圧部38から供給される電圧との差分が小さくなるため、増幅部37がトランジスタ32のゲート端子Gに供給する電圧は低下する。これによって、ドレイン電流Idは最大値(300[μA])を超えないように制限され、電圧出力部35の入力電圧は、最大値(3[V])を超えないように制限される。

0056

このように、実施例3に係る電源装置100は、電源200から供給される交流電圧が増加するように変動したとしても、電圧出力部35の入力電圧に応じて、第1の抵抗素子33と第2の抵抗素子34との間に流れる電流を制限する。さらに、実施例3に係る電源装置100は、電源200から供給される交流電圧が増加するように変動したとしても、電圧出力部35の入力電圧をフィードバックすることによって、電圧出力部35の入力電圧が制限されるようにする。これによって、実施例3に係る電源装置100は、トランジスタ32のゲート端子Gに供給する電圧を制御する手段を特別に設けることなく、第2の抵抗素子34における消費電力を低減させることができる。

0057

なお、実施例3に係る電源装置100は、実施例1や2と共通する処理や構成については、実施例1や2と同様の効果を有するものとする。

0058

なお、基準電圧部38から増幅部37に供給される電圧は、3V以外の電圧であってもよいものとする。基準電圧部38から増幅部37に供給される電圧は、電圧出力部35の入力電圧の最大値に応じて、設定されるものとする。

0059

[実施例4]
実施例4において、実施例1、実施例2や実施例3と共通する部分については、その説明を省略し、実施例1、実施例2や実施例3と異なる部分について説明する。

0060

実施例4に係る電力供給システムについて、図6に示す。実施例4において、実施例1に係る電源装置100は、表示装置400に用いられる。実施例4において、表示装置400は、電源装置100、負荷300、常時電源回路5、蓄電部6、制御部7、記憶部8及び操作部9を有する。表示装置400は、電源装置100を介して電源200と接続される。実施例4における負荷300は、映像データの表示を行うために、映像処理部10及び表示部11を有する。なお、実施例4における負荷300には、表示装置400に映像データの表示を行わせるために必要な手段が、さらに含まれていてもよい。また、実施例2における負荷300には、表示装置400に音声データの出力を行わせるために必要な手段が、さらに含まれていてもよい。

0061

常時電源回路5は、ブリッジダイオード2から直流電圧が供給されるように、ブリッジダイオード2と接続される。常時電源回路5は、ブリッジダイオード2から供給される直流電圧を、制御部7を動作させるための電圧に変換し、変換した電圧を制御部7に供給するための回路である。さらに、常時電源回路5は、制御部7を動作させるための電力が常時電源回路5から蓄電部6に供給されるように、蓄電部6と接続される。

0062

蓄電部6は、常時電源回路5から供給される電力を蓄積するための回路である。蓄電部6は、例えば、コンデンサ等を含む。蓄電部6は、電源200と表示装置400とが非接続になった場合であっても、蓄電部6で蓄積された電力が制御部7に供給されるように、制御部7と接続される。

0063

制御部7は、表示装置400全体を制御する。制御部7は、記憶部8に記録されているコンピュータプログラムに従って、表示装置400の動作を制御する。制御部7は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro−Processing Unit)等を含む。

0064

なお、電源200と表示装置400とが接続されている場合、制御部7は、常時電源回路5から供給される電圧を用いて、表示装置400を制御するための動作を行う。電源200と表示装置400とが接続されていない場合、制御部7は、蓄電部6から供給される電圧を用いて、表示装置400を制御するための動作を行う。

0065

制御部7は、電源制御装置3を制御することによって、負荷300への電力供給を行うか否かを制御する。なお、制御部7は、電圧生成部31にトランジスタ32のゲート端子Gに供給するための電圧の生成を行わせるか否かを制御することができる。

0066

実施例4において、電圧出力部35は、電圧出力部35の出力電圧が制御部7に供給されるように制御部7と接続される。そのため、実施例4における電圧出力部35は、Lレベルの電圧及びHレベルの電圧のいずれか一つを、制御端子1b及び制御部7に供給する。このため、制御部7は、電圧出力部35から制御端子1bに出力される電圧がHレベルであるか、Lレベルであるかを検出することができる。

0067

記憶部8は、制御部7に用いられるコンピュータプログラムを格納する。また、記憶部8には、表示装置400の状態を示す情報や、表示装置400に特定の動作を行わせるために必要な情報等が格納される。また、記憶部8には、表示部11に表示させるための映像データが記録される。なお、記憶部8は、不揮発性メモリを含むものであってもよく、表示装置400に着脱可能なメモリを含むものであってもよい。

0068

操作部9は、表示装置400を操作するためのユーザインターフェースを提供する。操作部9は、表示装置400の電源を制御する電源ボタン、表示装置400のモードを変更するためのモード変更ボタン、表示部11の表示設定を変更するためのメニューボタン等を有する。各ボタンはスイッチ、タッチパネル等により構成される。制御部7は、操作部9を介して入力されたユーザの指示に従って表示装置400を制御することができる。ユーザによって操作部9のボタンが操作された場合、操作部9から各ボタンに応じた操作信号が制御部7に入力される。制御部7は操作部9から入力された操作信号を解析し、解析結果に応じて操作信号に対応した処理を判定する。制御部7は、操作部9から入力された操作信号に対応した処理を実行するように表示装置400を制御する。

0069

表示装置400は、電源オンモードと、スタンバイモードとを有する。表示装置400が電源オンモードである場合、電源200から供給される電力が電源装置100を介して負荷300に供給される。表示装置400がスタンバイモードである場合、電源200から供給される電力は、電源装置100を介して負荷300に供給されない。なお、表示部装置400がスタンバイモード及び電源オンモードのいずれか一つである場合、制御部7には、常時電源回路5及び蓄電部6のいずれか一つから電力が供給されているものとする。なお、スタンバイモードを、「低消費電力モード」、「省電モード」、「パワーセーブモード」及び「低電力モード」のいずれか一つに言い換えてもよいものとする。

0070

映像処理部10は、表示設定に応じて、表示部11に表示される映像データの明るさや色合いを制御することができる。なお、表示設定に関する情報は、記憶部8に記憶される。また、制御部7は、操作部9から入力される操作信号に応じて表示設定を変更することができる。

0071

表示部11は、記憶部8から読み出された映像データを表示する。例えば、表示部11は、ディスプレイ等を有する。

0072

次に、実施例4において、表示装置400によって行われる制御処理について、図7のフローチャートを用いて説明する。実施例4では、制御部7が、記憶部8に格納されているコンピュータプログラムに従って、制御処理を行う場合を説明する。なお、図7の制御処理が表示装置400によって行われる場合、電源200と表示装置400とが接続され、電源200から交流電圧がブリッジダイオード2に供給されているものとする。

0073

S701において、制御部7は、表示装置400を電源オンモードに変更するための操作信号が操作部9を介して制御部7に入力されたか否かを判定する。

0074

制御部7によって、表示装置400を電源オンモードに変更するための操作信号が操作部9を介して制御部7に入力されたと判定された場合(S701でYes)、本フローチャートは、S701からS702に進む。制御部7によって、表示装置400を電源オンモードに変更するための操作信号が操作部9を介して制御部7に入力されていないと判定された場合(S701でNo)、本フローチャートは、終了する。

0075

S702において、制御部7は、表示装置400を電源オンモードに変更するための処理を行う。この場合、制御部7は、トランジスタ32のゲート端子Gに供給する電圧の生成を開始するように電源生成部31を制御する。この場合、電圧生成部31は生成した電圧をトランジスタ32のゲート端子Gに供給する。これによって、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間がオン状態となるので、ドレイン電流Idが増加し、電圧出力部35の入力電圧は、第2の閾値以上になるように変化する。この場合、制御端子1bには、電圧出力部35からHレベルの電圧が供給されるため、電源回路1は、負荷300への直流電圧の供給を開始する。したがって、負荷300には、電源200からの電力が電源装置100を介して供給されるようになる。電源生成部31による電圧の生成が開始された場合、本フローチャートは、S702からS703に進む。

0076

S703において、制御部7は、電圧出力部35の出力電圧がHレベルであるか否かを検出する。制御部7によって、電圧出力部35の出力電圧がHレベルであると検出された場合(S703でYes)、本フローチャートは、S703からS704に進む。制御部7によって、電圧出力部35の出力電圧がHレベルでないと検出された場合(S703でNo)、本フローチャートは、S703からS703に戻る。また、制御部7によって、電圧出力部35の出力電圧がLレベルであると検出された場合も、同様に、本フローチャートは、S703からS703に戻る。

0077

S704において、制御部7は、負荷300を起動させるための処理を行う。この場合、例えば、制御部7は、映像処理部10を初期化するための処理や、表示部11を初期化するための処理を行う。映像処理部10及び表示部11が起動された場合、本フローチャートは、S704からS705に進む。

0078

S705において、制御部7は、記憶部8から映像データを読み出し、読み出された映像データを表示するように表示部11を制御する。さらに、制御部7は、記憶部8に記憶されている表示設定に関する情報に応じて、表示部11に表示される映像データの表示を調整するように映像処理部10を制御する。映像データの表示が行われた場合、本フローチャートは、S705からS706に進む。なお、制御部7は、S705において、映像データの表示とともに音声データの出力を行うように制御してもよいものとする。

0079

S706において、制御部7は、表示装置400の表示設定を変更するための操作信号が操作部9を介して制御部7に入力されたか否かを判定する。制御部7によって、表示装置400の表示設定を変更するための操作信号が操作部9を介して制御部7に入力されたと判定された場合(S706でYes)、本フローチャートは、S706からS705に戻る。表示装置400の表示設定を変更するための操作信号が操作部9を介して制御部7に入力されていないと判定された場合(S706でNo)、本フローチャートは、S706からS707に進む。

0080

S707において、制御部7は、表示装置400をスタンバイモードに変更するための操作信号が操作部9を介して制御部7に入力されたか否かを判定する。制御部7によって、表示装置400をスタンバイモードに変更するための操作信号が操作部9を介して制御部7に入力されたと判定された場合(S707でYes)、本フローチャートは、S707からS708に進む。制御部7によって、表示装置400をスタンバイモードに変更するための操作信号が操作部9を介して制御部7に入力されていないと判定された場合(S707でNo)、本フローチャートは、S707からS710に進む。

0081

S708において、制御部7は、現在の表示設定を示す情報を記憶部8に記憶する。これによって、再び、表示装置400が電源オンモードになった場合、制御部7は、記憶部8に記憶された表示設定に関する情報を用いて、表示部11に表示される映像データの表示を調整するように映像処理部10を制御する。表示設定に関する情報が記憶部8に記憶された場合、本フローチャートは、S708からS709に進む。

0082

S709において、制御部7は、表示装置400をスタンバイモードに変更するための処理を行う。この場合、制御部7は、映像データを表示するための動作を停止するように映像処理部10及び表示部11を制御する。さらに、この場合、制御部7は、トランジスタ32のゲート端子Gに供給する電圧の生成を停止するように電源生成部31を制御する。この場合、電圧生成部31は、電圧の生成を停止し、トランジスタ32のゲート端子Gには、電圧が供給されなくなる。これによって、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間がオフ状態となるので、ドレイン電流Idが低下し、電圧出力部35の入力電圧は、第2の閾値以下になるように変化する。この場合、制御端子1bには、電圧出力部35からLレベルの電圧が供給されるようになるため、電源回路1は、負荷300への直流電圧の供給を停止する。したがって、負荷300には、電源200からの電力が電源装置100を介して供給されなくなる。電源生成部31による電圧の生成が終了した場合、本フローチャートは、終了する。

0083

S710において、制御部7は、電源200が表示装置400から取り外されたか否かを判定する。制御部7によって、電源200が表示装置400から取り外されておらず、電源200と表示装置400との接続が切断されていないと判定された場合(S710でNo)、本フローチャートは、S710からS705に戻る。制御部7によって、電源200が表示装置400から取り外され、電源200と表示装置400との接続が切断されたと判定された場合(S710でYes)、本フローチャートは、S710からS708に進む。なお、電源200と表示装置400との接続が切断された場合、制御部7は、蓄電部6に蓄積された電力がなくなるまでの間に、S708及びS709の処理を行うようにする。

0084

このように、実施例4に係る表示装置400は、電源オンモードである場合、電源200から供給される交流電圧が増加するように変動したとしても、第1の抵抗素子33と第2の抵抗素子34との間に流れる電流は、最大値を超えないように制限される。さらに、実施例2に係る表示装置400は、電源オンモードである場合、電源200から供給される交流電圧が増加するように変動したとしても、電圧出力部35の電圧は、最大値を超えないように制限される。このため、表示装置100の消費電力を低減させることができる。

0085

また、実施例4に係る表示装置400は、スタンバイモードである場合、第1の抵抗素子33と第2の抵抗素子34との間に電流が流れないようにした。このため、表示装置400がスタンバイモードである場合、第1の抵抗素子33と第2の抵抗素子34との間に電流が流れないので、表示装置400の消費電力を低減させることができる。

0086

したがって、実施例4に係る表示装置400は、表示装置400の消費電力を低減させながら負荷300への電力供給を制御し、表示装置400の動作を制御することができる。

0087

なお、実施例4に係る表示装置400は、実施例1と共通する処理や構成については、実施例1と同様の効果を有するものとする。

0088

なお、実施例4に係る表示装置400は、実施例1に係る電源装置100を用いるようにしたが、これに限られないものとする。例えば、実施例4の係る表示装置400は、実施例1に係る電源装置100の代わりに、実施例2に係る電源装置100及び実施例3に係る電源装置100のいずれか一つを用いるようにしてもよい。

0089

例えば、表示装置400が実施例1に係る電源装置100の代わりに、実施例2に係る電源装置100を用いる場合、実施例4に係る表示装置400は、実施例2と共通する処理や構成については、実施例2と同様の効果を有するものとする。

0090

なお、表示装置400が実施例2に係る電源装置100を用いる場合、過電圧検出部36から保護端子1cに供給される電圧が制御部7に供給されるように、過電圧検出部36と制御部7とを接続するようにしてもよい。この場合、過電圧検出部36は、Lレベルの電圧及びHレベルの電圧のいずれか一つを、保護端子1c及び制御部7に供給することができる。このため、制御部7は、過電圧検出部36から保護端子1cに供給される電圧がHレベルであるか、Lレベルであるかを検出することができる。制御部7は、過電圧検出部36から保護端子1cに供給される電圧がHレベルであることを検出した場合、電圧出力部35から制御端子1bに供給される電圧がHレベルであっても、表示装置400をスタンバイモードに変更する。この場合、電圧生成部31は、電圧の生成を停止し、トランジスタ32のゲート端子Gには電圧が供給されなくなる。これにより、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間がオフ状態となり、ドレイン電流Idが低下するため、表示装置400は、負荷300及び電源装置100を過電圧から保護することができる。

0091

また、例えば、表示装置400が実施例1に係る電源装置100の代わりに、実施例3に係る電源装置100を用いる場合、実施例4に係る表示装置400は、実施例3と共通する処理や構成については、実施例3と同様の効果を有するものとする。

0092

なお、表示装置400が実施例3に係る電源装置100を用いる場合で、表示装置400が電源オンモードであるとき、実施例3に係る電圧生成部31によって第1の抵抗素子33と第2の抵抗素子34との間に流れる電流が制御されるようにする。表示装置400が実施例3に係る電源装置100を用いる場合で、表示装置400が電源オンモードであるとき、実施例3に係る電圧生成部31によって電圧出力部35の入力電圧が制御されるようにする。

0093

実施例1、2、3及び4において、第1の抵抗素子33と第2の抵抗素子34との間に流れる電流をトランジスタ32によって制限し、電圧出力部35の入力電圧をトランジスタ32によって制限するようにした。しかし、トランジスタ32に代わりにスイッチを用いて、第1の抵抗素子33と第2の抵抗素子34との間に流れる電流を制限し、電圧出力部35の入力電圧を制限するようにしてもよいものとする。

0094

[他の実施例]
本発明に係る電源装置100は、実施例1、2、3及び4で説明した電源装置に限定されるものではない。本発明に係る電源装置は、例えば、複数の装置から構成されるシステムにより実現することも可能である。また、本発明に係る表示装置は、実施例4で説明した表示装置に限定されるものではない。本発明に係る表示装置400は、例えば、複数の装置から構成されるシステムにより実現することも可能である。

0095

また、実施例1、2、3及び4において説明した処理、構成、機能及びシステムは、コンピュータで実行可能なコンピュータプログラムによって実現することもできる。この場合、当該コンピュータプログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体から当該コンピュータによって読み出され、当該コンピュータで実行される。また、この場合、当該コンピュータ読取可能な記録媒体には、ハードディスク装置光ディスクCD−ROM、CD−R、メモリカード、ROM等を用いることができる。なお、当該コンピュータプログラムは、通信インターフェースを介して外部装置から当該コンピュータに提供され、当該コンピュータで実行されるようにしてもよい。

0096

100電源装置
200電源
300 負荷

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