JP2000152625A - Switching power unit - Google Patents
Switching power unitInfo
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置等に
使用される複数のコンバータを有したスイッチング電源
装置、特に省エネルギー対策を施したスイッチング電源
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply having a plurality of converters used for an image forming apparatus and the like, and more particularly to a switching power supply having energy saving measures.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は複数(ここでは二つ)のコンバー
タを有した一般的なスイッチング電源装置の構成を示す
回路図であり、省エネルギー対策を施した構成となって
いる。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a general switching power supply device having a plurality of (here, two) converters, and has a configuration in which energy saving measures are taken.
【0003】同図において、1は交流電源、2a,2b
はノイズフィルタ、3a,3bは交流電源1からの交流
を全波整流するダイオードブリッジ、4は高調波電流対
策回路、5a,5bは上記全波整流された直流が一次側
巻線に供給されるトランスで、各々の一次側巻線には半
導体のサブスイッチング素子6a、メインスイッチング
素子6bが接続されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an AC power supply, 2a, 2b
Is a noise filter, 3a and 3b are diode bridges for full-wave rectification of alternating current from the AC power supply 1, 4 is a harmonic current countermeasure circuit, and 5a and 5b are full-wave rectified DC supplied to the primary winding. In the transformer, a semiconductor sub-switching element 6a and a main switching element 6b are connected to each primary winding.
【0004】また図4中、8は平滑用のコンデンサ、9
a,9b及び9cはトランス5a,5bの二次側に発生
した交流を整流して平滑する整流平滑回路で、各々の出
力Vo1,Vo2及びVo3は負荷に供給される。10
a,10bは制御回路11a,11b用の補助電源、1
3は省エネルギー対策用に設けたリレーで、その接点は
交流電源1とノイズフィルタ2aとの間に介装され、コ
イルには逆流防止用のダイオード14が接続されてい
る。In FIG. 4, reference numeral 8 denotes a smoothing capacitor;
Reference numerals a, 9b and 9c denote rectifying and smoothing circuits for rectifying and smoothing the alternating current generated on the secondary side of the transformers 5a and 5b, and the respective outputs Vo1, Vo2 and Vo3 are supplied to the load. 10
a and 10b are auxiliary power supplies for the control circuits 11a and 11b;
Reference numeral 3 denotes a relay provided for energy saving. Its contact is interposed between the AC power supply 1 and the noise filter 2a, and a diode 14 for preventing backflow is connected to the coil.
【0005】上記構成のスイッチング電源装置は二つの
DC−DCコンバータを有しており、各コンバータは各
々の制御回路11a,11bにより独立して制御される
ようになっている。また、制御用の補助電源10a,1
0bも別々に設けられている。[0005] The switching power supply having the above configuration has two DC-DC converters, and each converter is independently controlled by each of the control circuits 11a and 11b. Also, auxiliary power supplies 10a, 1 for control.
0b is also provided separately.
【0006】このようなスイッチングレギュレータを使
用している装置においては、使用状態にない所謂待機モ
ードを有していて、できるだけ無駄な電力を消費しない
ように工夫されている。この省エネルギー化は現在各国
で法律により規制される傾向にある。An apparatus using such a switching regulator has a so-called standby mode which is not in use, and is devised so as to consume as little power as possible. At present, energy conservation tends to be regulated by law in each country.
【0007】ここで、上記の省エネルギー化を進める上
で大事な点は、小電力(主に20W以下)での高効率
化、低コスト化、使用しない出力系統の切り方であ
る。Here, important points for promoting the above energy saving are high efficiency, low cost, and a method of cutting an unused output system with small power (mainly 20 W or less).
【0008】図4の回路では、例えば装置のドアの開閉
によるトリガ信号でリレー13を制御し、ドアが開けら
れたときにはリレー13の接点を開いて出力Vo1,V
o2系統のコンバータの動作を停止するようにしてい
る。これは、ドアの内側に危険な機器がある場合などの
安全規格上あるいはシステムの構成上によるもので、A
C入力をスイッチの開閉により制御している。In the circuit shown in FIG. 4, the relay 13 is controlled by a trigger signal, for example, by opening and closing the door of the apparatus. When the door is opened, the contacts of the relay 13 are opened to output the outputs Vo1 and V1.
The operation of the two-system converter is stopped. This is due to safety standards such as the presence of dangerous equipment inside the door or the system configuration.
The C input is controlled by opening and closing a switch.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な複数のコンバータを有したスイッチング電源装置にあ
っては、例えば装置のドアが開いた場合、装置の動作を
止めるためそれを検知する回路及びその駆動電圧が必要
であり、回路構成が複雑で、装置も大型化し、高価なも
のになるとともに、待機時の不要な出力動作によるコン
バータ損失があり、効率が低下するという問題点があっ
た。In a switching power supply device having a plurality of converters as described above, for example, when a door of the device is opened, a circuit for detecting the operation to stop the operation of the device, and The drive voltage is required, the circuit configuration is complicated, the device is large, the device is expensive, and there is a converter loss due to unnecessary output operation during standby, resulting in a problem that the efficiency is reduced.
【0010】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、簡易な構成で、効率が良く、また低コ
ストで装置が大型化することのないスイッチング電源装
置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a switching power supply device having a simple configuration, high efficiency, low cost, and no increase in size. It is an object.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明に係るスイッチン
グ電源装置は、次のように構成したものである。A switching power supply device according to the present invention is configured as follows.
【0012】(1)トランスの一次側の入力をスイッチ
ングして該トランスの二次側に出力を発生する複数のコ
ンバータを有したスイッチング電源装置において、任意
のコンバータに制御回路用の補助電源を設けるととも
に、その補助電源から他のコンバータの制御回路に電力
を供給するためのスイッチ回路を設け、前記スイッチ回
路を外部からの信号により制御するようにした。(1) In a switching power supply device having a plurality of converters for switching an input on a primary side of a transformer and generating an output on a secondary side of the transformer, an auxiliary power supply for a control circuit is provided in an arbitrary converter. In addition, a switch circuit for supplying power from the auxiliary power supply to a control circuit of another converter is provided, and the switch circuit is controlled by an external signal.
【0013】(2)上記(1)の構成において、コンバ
ータは直流−直流変換を行うコンバータとした。(2) In the configuration of the above (1), the converter is a converter for performing DC-DC conversion.
【0014】(3)上記(1)または(2)の構成にお
いて、制御回路は出力電圧を制御するようにした。(3) In the above configuration (1) or (2), the control circuit controls the output voltage.
【0015】(4)上記(1)ないし(3)何れかの構
成において、補助電源を他のコンバータにも設けた。(4) In any of the above constitutions (1) to (3), an auxiliary power supply is provided for another converter.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例の構成を
示す回路図である。本実施例のスイッチング電源装置
は、一次側と二次側を絶縁するトランス5a,5b、ト
ランジスタ等のスイッチング素子6a,6b及び制御回
路11a,11bを持つ各々独立した出力系統を構成す
る複数(ここでは二つ)のDC−DCコンバータを有し
ている。FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. The switching power supply of this embodiment has transformers 5a and 5b that insulate the primary side and the secondary side, switching elements 6a and 6b such as transistors, and control circuits 11a and 11b. Has two) DC-DC converters.
【0017】図1の構成において、交流電源の1からの
交流はノイズフィルタ2を通してダイオードブリッジ3
に入力され、ここで全波整流されて直流に変換される。
この直流は、ダイオード7及び平滑用のコンデンサ8を
経て第1(メイン)のコンバータのトランス5bに供給
されるとともに、高調波電流対策回路4を通して第2
(サブ)のコンバータのトランス5aに供給される。そ
して、スイッチング素子6a,6bのオン(ON),オ
フ(OFF)の駆動によりトランス5a,5bの二次側
に発生した交流は整流平滑回路9a,9b,9cにより
直流に変換され、その各出力Vo1,Vo2,Vo3は
負荷に供給される。In the configuration shown in FIG. 1, the AC from the AC power supply 1 is passed through the noise filter 2 to the diode bridge 3.
, Where it is full-wave rectified and converted to direct current.
This direct current is supplied to the transformer 5b of the first (main) converter via the diode 7 and the smoothing capacitor 8, and the second direct current is passed through the harmonic current countermeasure circuit 4.
This is supplied to the transformer 5a of the (sub) converter. The alternating current generated on the secondary side of the transformers 5a, 5b by the driving of the switching elements 6a, 6b on (ON) and off (OFF) is converted into direct current by the rectifying and smoothing circuits 9a, 9b, 9c, and each output thereof is outputted. Vo1, Vo2, Vo3 are supplied to the load.
【0018】また、図1の構成では、任意のコンバータ
として上記メインのコンバータのみに制御回路11b用
の補助電源10が設けられており、この補助電源10か
ら上記サブのコンバータの制御回路11aにスイッチ回
路12を介して駆動電力が供給されるようになってい
る。そして、この補助電源10から他のコンバータへ電
力供給を行うためのスイッチ回路12が外部からのトリ
ガ信号により制御されるようになっている。In the configuration shown in FIG. 1, an auxiliary power supply 10 for the control circuit 11b is provided only in the main converter as an arbitrary converter, and the auxiliary power supply 10 switches the control circuit 11a to the control circuit 11a of the sub-converter. The driving power is supplied via the circuit 12. The switch circuit 12 for supplying power from the auxiliary power supply 10 to another converter is controlled by an external trigger signal.
【0019】上記のように構成されたスイッチンク電源
装置において、交流電源1の投入によりまずメインのコ
ンバータが起動し始めると、補助電源10から電力が供
給された制御回路11bは出力Vo3の電圧が定電圧に
なるように動作する。その際、スイッチング素子6bと
トランス5bにより上述の電力変換が行われる。この動
作は、一般的なスイッチングレギュレータと同じであ
る。In the switching power supply device configured as described above, when the main converter starts to be activated by turning on the AC power supply 1, the control circuit 11b supplied with power from the auxiliary power supply 10 outputs the voltage of the output Vo3. It operates so as to have a constant voltage. At this time, the above-described power conversion is performed by the switching element 6b and the transformer 5b. This operation is the same as a general switching regulator.
【0020】そして、外部からのトリガ信号によりスイ
ッチ回路12が導通状態になると、補助電源10の電力
がサブのコンバータの制御回路11aにも供給され、こ
れによりサブのコンバータも動作し始め、トランス5a
の二次側の出力Vo1,Vo2の電圧が立ち上がる。ま
た、逆に外部からのトリガ信号によりスイッチ回路12
が非導通状態になると、サブのコンバータは動作を停止
する。When the switch circuit 12 is turned on by a trigger signal from the outside, the power of the auxiliary power supply 10 is also supplied to the control circuit 11a of the sub-converter, whereby the sub-converter also starts operating and the transformer 5a
, The voltages of the outputs Vo1 and Vo2 on the secondary side rise. Conversely, the switch circuit 12 is triggered by an external trigger signal.
Becomes non-conductive, the sub-converter stops operating.
【0021】このように、本実施例では一つのコンバー
タに制御用の補助電源10を設け、この補助電源10か
ら他のコンバータに電力を供給するようにし、その電力
供給の有無を外部信号により決定するスイッチ回路12
を備えるようにしたので、部品点数の少ない簡易な構成
となり、装置が大型化することなく、低コストの装置を
実現することができる。また、使用しない出力系統を外
部信号で簡単に開閉することができるとともに、待機時
の不必要な出力動作によるコンバータ損失がないため、
効率が良く、省エネルギー回路となっている。As described above, in this embodiment, the auxiliary power supply 10 for control is provided in one converter, and power is supplied from the auxiliary power supply 10 to another converter, and the presence or absence of the power supply is determined by an external signal. Switch circuit 12
, A simple configuration with a small number of parts is provided, and a low-cost device can be realized without increasing the size of the device. In addition, the unused output system can be easily opened and closed by an external signal, and there is no converter loss due to unnecessary output operation during standby.
It is an efficient and energy-saving circuit.
【0022】なお、図1の回路ではサブコンバータのト
ランス5aの入力側に高調波電流対策回路4を設けてい
るが、ダイオード7はこの高調波電流対策回路4がある
場合に必要な逆流防止用ダイオードとして設けている。
高調波電流対策回路4がなくコンデンサインプットの場
合は、ダイオード7はなくても良い。In the circuit shown in FIG. 1, the harmonic current countermeasure circuit 4 is provided on the input side of the transformer 5a of the sub-converter. The diode 7 is used to prevent the backflow necessary when the harmonic current countermeasure circuit 4 is provided. It is provided as a diode.
When there is no harmonic current countermeasure circuit 4 and a capacitor input is provided, the diode 7 may not be provided.
【0023】また、図1の回路のA−B間に第3のコン
バータ、第4のコンバータ、……と、三つ以上のコンバ
ータを並列に接続した構成としても良い。この場合、第
3のコンバータ以降の制御回路には第2のコンバータと
同様第1のコンバータの補助電源10から電力が供給さ
れ、その電力供給の有無はスイッチ回路12により外部
信号で決定される。このスイッチ回路12は、リレー、
トランジスタ、オン,オフ端子付の三端子レギュレータ
等を用いた一般的な構成でも良い。Further, a configuration in which three or more converters, that is, a third converter, a fourth converter,..., And three or more converters are connected in parallel between AB in the circuit of FIG. In this case, power is supplied from the auxiliary power supply 10 of the first converter to the control circuits subsequent to the third converter similarly to the second converter, and whether or not the power is supplied is determined by an external signal by the switch circuit 12. This switch circuit 12 includes a relay,
A general configuration using a transistor, a three-terminal regulator with on / off terminals, or the like may be used.
【0024】図2は本発明の他の実施例の構成を示す回
路図であり、図1と同一符号は同一構成要素を示してい
る。本実施例は、メインのコンバータの補助電源106
と共に、サブコンバータにも補助電源10aを設けたも
のである。他は図1の回路と同様の構成であるので、説
明は省略する。FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention. The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same components. In this embodiment, the auxiliary power supply 106 of the main converter is used.
In addition, an auxiliary power supply 10a is provided in the sub-converter. Otherwise, the configuration is the same as that of the circuit of FIG.
【0025】このように、サブコンバータにも補助電源
10aを設けることによって、メインコンバータ、サブ
コンバータ共に出力の立ち上がり時間をより早めること
ができる。図1の回路では、サブスイッチング素子6a
のドライブのために補助電源10の容量を大きくしてお
り、メインコンバータの起動が遅くなる場合があるが、
図2の回路ではこれが解消される。As described above, by providing the auxiliary power supply 10a also in the sub-converter, the rise time of the output of both the main converter and the sub-converter can be further shortened. In the circuit of FIG. 1, the sub-switching element 6a
Although the capacity of the auxiliary power supply 10 is increased for the drive of, the start of the main converter may be delayed,
This is resolved in the circuit of FIG.
【0026】図3はサブコンバータの出力Vo1の立ち
上がりの様子を示したものであり、実線が図1の回路の
出力、破線が図2の回路の出力をそれぞれ示している。
図示のように、図1の回路では出力Vo1の立ち上がり
までの時間t1に略800msを要しているが、図2の
回路では補助電源10a,10bの相乗効果により略5
00msと時間t0が略300ms短くなっている。FIG. 3 shows how the output Vo1 of the sub-converter rises. The solid line shows the output of the circuit of FIG. 1, and the broken line shows the output of the circuit of FIG.
As shown, the circuit of FIG. 1 requires approximately 800 ms for the time t1 until the output Vo1 rises, but the circuit of FIG. 2 uses the synergistic effect of the auxiliary power supplies 10a and 10b to generate approximately 5 ms.
The time t0 is reduced by about 300 ms to 00 ms.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、部品点
数の少ない簡易な構成となり、装置が大型化することな
く、低コストで、また使用しない出力系統を外部信号で
簡単に開閉することができるとともに、待機時の不必要
な出力動作によるコンバータ損失をなくすことができ、
効率の良い省エネルギー回路にすることができるという
効果が得られる。As described above, according to the present invention, a simple structure with a small number of parts is provided, and the output system which is not used can be easily opened and closed with an external signal at a low cost without increasing the size of the apparatus. And eliminates converter loss due to unnecessary output operation during standby.
The effect that an efficient energy saving circuit can be obtained is obtained.
【図1】 本発明の一実施例の構成を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の他の実施例の構成を示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment of the present invention.
【図3】 出力の立ち上がりの様子を示す説明図FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state of output rising.
【図4】 従来例の構成を示す回路図FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional example.
1 交流電源 3 ダイオードブリッジ 5a トランス 5b トランス 6a サブスイッチング素子 6b メインスイッチング素子 9a 整流平滑回路 9b 整流平滑回路 9c 整流平滑回路 10 補助電源 10a 補助電源 10b 補助電源 11a 制御回路 11b 制御回路 12 スイッチ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 3 Diode bridge 5a Transformer 5b Transformer 6a Sub-switching element 6b Main switching element 9a Rectifying smoothing circuit 9b Rectifying smoothing circuit 9c Rectifying smoothing circuit 10 Auxiliary power supply 10a Auxiliary power supply 10b Auxiliary power supply 11a Control circuit 11b Control circuit 12 Switch circuit
フロントページの続き Fターム(参考) 5G065 AA01 AA08 DA01 EA06 FA02 GA04 GA06 HA04 JA02 KA01 KA04 LA07 MA10 NA09 5H730 AA15 AA18 AS01 BB21 BB57 BB81 CC01 CC04 DD04 EE01 EE73 VV01 XC12 Continued on the front page F term (reference) 5G065 AA01 AA08 DA01 EA06 FA02 GA04 GA06 HA04 JA02 KA01 KA04 LA07 MA10 NA09 5H730 AA15 AA18 AS01 BB21 BB57 BB81 CC01 CC04 DD04 EE01 EE73 VV01 XC12
Claims (4)
して該トランスの二次側に出力を発生する複数のコンバ
ータを有したスイッチング電源装置において、任意のコ
ンバータに制御回路用の補助電源を設けるとともに、そ
の補助電源から他のコンバータの制御回路に電力を供給
するためのスイッチ回路を設け、前記スイッチ回路を外
部からの信号により制御することを特徴とするスイッチ
ング電源装置。In a switching power supply device having a plurality of converters for switching an input on a primary side of a transformer to generate an output on a secondary side of the transformer, an arbitrary power supply is provided with an auxiliary power supply for a control circuit. A switching circuit for supplying power from the auxiliary power supply to a control circuit of another converter, wherein the switching circuit is controlled by an external signal.
バータであることを特徴とする請求項1記載のスイッチ
ング電源装置。2. The switching power supply according to claim 1, wherein the converter is a converter that performs DC-DC conversion.
徴とする請求項1または2記載のスイッチング電源装
置。3. The switching power supply according to claim 1, wherein the control circuit controls an output voltage.
とを特徴とする請求項1ないし3何れか記載のスイッチ
ング電源装置。4. The switching power supply according to claim 1, wherein an auxiliary power supply is provided in another converter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31777498A JP4590040B2 (en) | 1998-11-09 | 1998-11-09 | Switching power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31777498A JP4590040B2 (en) | 1998-11-09 | 1998-11-09 | Switching power supply |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000152625A true JP2000152625A (en) | 2000-05-30 |
JP4590040B2 JP4590040B2 (en) | 2010-12-01 |
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ID=18091909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31777498A Expired - Fee Related JP4590040B2 (en) | 1998-11-09 | 1998-11-09 | Switching power supply |
Country Status (1)
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JP (1) | JP4590040B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100446388C (en) * | 2005-12-05 | 2008-12-24 | 台达电子工业股份有限公司 | Power-supply supplying device with low idling consumption |
JP2013233029A (en) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Tachikawa Blind Mfg Co Ltd | Dc motor controller, electrically-driven solar radiation shielding apparatus, and dc motor control method |
-
1998
- 1998-11-09 JP JP31777498A patent/JP4590040B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100446388C (en) * | 2005-12-05 | 2008-12-24 | 台达电子工业股份有限公司 | Power-supply supplying device with low idling consumption |
JP2013233029A (en) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Tachikawa Blind Mfg Co Ltd | Dc motor controller, electrically-driven solar radiation shielding apparatus, and dc motor control method |
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Publication number | Publication date |
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JP4590040B2 (en) | 2010-12-01 |
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