JP3141435B2 - High voltage power supply - Google Patents
High voltage power supplyInfo
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- JP3141435B2 JP3141435B2 JP03219581A JP21958191A JP3141435B2 JP 3141435 B2 JP3141435 B2 JP 3141435B2 JP 03219581 A JP03219581 A JP 03219581A JP 21958191 A JP21958191 A JP 21958191A JP 3141435 B2 JP3141435 B2 JP 3141435B2
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- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【従来の技術】一般に、複写機などの電子写真装置は、
中間記録媒体である感光体（感材）を一様に帯電する帯
電ステーション、帯電された感光体上に静電潜像を形成
する露光ステーション、静電潜像をトナーにより顕像化
する現像ステーション、トナーにより形成された顕像を
転写紙に転写する転写ステーション、および転写紙上の
トナー像を固定する定着ステーションを備え、これらの
各ステーションを経る一連のプロセスによって文字や画
像等の情報を再現する。2. Description of the Related Art Generally, an electrophotographic apparatus such as a copying machine is
A charging station for uniformly charging a photosensitive member (photosensitive material) as an intermediate recording medium; an exposure station for forming an electrostatic latent image on the charged photosensitive member; and a developing station for visualizing the electrostatic latent image with toner. , A transfer station for transferring a visual image formed by toner onto transfer paper, and a fixing station for fixing the toner image on the transfer paper. Information such as characters and images is reproduced by a series of processes passing through these stations. .
【０００２】上記プロセス中では、複数種のコロナ放電
器（以下、帯電器と称する）が使用されるが、特に感光
体に形成したトナー像を転写紙に転写する転写ステーシ
ョンおける主転写帯電器の前段にはプレ転写帯電器が設
置され、また転写プロセス後には感光体から転写紙を剥
離するための転写紙剥離帯電器が設けられている。これ
らのプレ転写帯電器や転写紙剥離帯電器の電源として、
交流電圧に直流電圧を重畳させた直流重畳交流高圧電源
装置が用いられる。In the above process, a plurality of types of corona dischargers (hereinafter referred to as "chargers") are used. In particular, a main transfer charger in a transfer station for transferring a toner image formed on a photoreceptor to transfer paper is used. A pre-transfer charger is provided at the former stage, and a transfer paper peeling charger for peeling the transfer paper from the photoreceptor after the transfer process is provided. As a power supply for these pre-transfer chargers and transfer paper peeling chargers,
A DC superimposed AC high voltage power supply in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage is used.
【０００３】上記プレ転写帯電器に印加する交流高圧に
直流成分を重畳する目的は、当該交流電圧の中心値を感
光体上の像部電位と像部以外の電位との間で像部の電位
は転写し易い側に、像部以外の電位は転写し難い側にシ
フトして、像部の濃度を上げ、像部以外のトナーが記録
紙に転写されないようにすることである。また、転写紙
に感光体のトナー像を転写した後、剥離帯電器に印加す
る交流電界で転写時に印加した転写電界による電荷を除
去して感光体と転写紙との静電結合力を緩和するように
しているが、剥離時に剥離力が不足していたり、剥離電
界が強すぎてトナー像が感光体側に残留することがあ
る。剥離帯電器に印加する交流高圧に直流成分を重畳す
る目的は、転写紙の電位を直流成分で調整して感光体か
ら転写紙が容易に剥離できるようにするためである。The purpose of superimposing the DC component on the AC high voltage applied to the pre-transfer charger is to set the center value of the AC voltage between the potential of the image area on the photoconductor and the potential of the image area other than the image area. Is to shift the potential other than the image portion to the side where the image is easily transferred and to the side where the transfer is difficult, to increase the density of the image portion and prevent the toner other than the image portion from being transferred to the recording paper. Further, after transferring the toner image of the photoconductor to the transfer paper, the electric field applied at the time of transfer is removed by an AC electric field applied to the peeling charger to reduce the electrostatic coupling force between the photoconductor and the transfer paper. However, the peeling force may be insufficient at the time of peeling, or the peeling electric field may be too strong, and the toner image may remain on the photoconductor side. The purpose of superimposing the DC component on the AC high voltage applied to the peeling charger is to adjust the potential of the transfer paper with the DC component so that the transfer paper can be easily peeled from the photoconductor.
【０００４】従来のこの種の高圧電源は、例えば特公平
１−２７４２２号公報、あるいは特開平２−２７７０８
１号公報に記載されているように、直流電源に接続した
昇圧トランスの高圧側巻線と並列接続した波形整形用コ
ンデンサを備え、この高圧側巻線と波形整形用コンデン
サの並列回路にＤＣ−ＤＣコンバータを直列に接続した
り、特公平１−５６６３７号公報や実開昭６３−９２３
６２号公報に開示されたように、昇圧トランスに別巻線
（三次巻線）を追加し、この別巻線の誘起電流を整流し
て直流出力を得る構成が一般的である。A conventional high-voltage power supply of this type is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 27422/1990 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-27708.
As disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 1 (1999) -1995, a waveform shaping capacitor is connected in parallel with a high-voltage winding of a step-up transformer connected to a DC power supply. DC converters can be connected in series, and Japanese Patent Publication No. 1-56637 and Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-923.
As disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 62-62, a configuration is generally used in which another winding (tertiary winding) is added to a step-up transformer, and a DC output is obtained by rectifying an induced current of the other winding.
【０００５】図５は直流成分を生成するためにＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを用いた従来の交流重畳高圧直流電源装置
の構成説明図であって、１，１１は直流電源、２は交流
用昇圧トランス、３は直流用昇圧トランス、４１，４
２，４３はスイッチング素子、５は波形整形用コンデン
サ、６は整流ダイオード、７は平滑コンデンサ、１１は
制御回路、１２はＤＣ−ＤＣコンータである。FIG. 5 shows a DC-D converter for generating a DC component.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional AC superimposed high-voltage DC power supply device using a C converter.
2, 43 are switching elements, 5 is a waveform shaping capacitor, 6 is a rectifier diode, 7 is a smoothing capacitor, 11 is a control circuit, and 12 is a DC-DC converter.
【０００６】同図の構成において、直流電源１から昇圧
トランス２の一次巻線（低圧側巻線）２１に供給される
直流は、制御回路１１で交互にオン／オフ制御されるス
イッチング素子４１，４２によってチョッピングされ
る。これにより昇圧トランス２の二次巻線２２には昇圧
された高圧交流が誘起される。波形整形用コンデンサ５
は、軽負荷時にこの高圧交流に生ずる振動項を抑制し、
波形整形する。In the configuration shown in FIG. 1, the DC supplied from the DC power supply 1 to the primary winding (low-voltage side winding) 21 of the step-up transformer 2 is switched on / off by the control circuit 11 alternately. 42 is chopped. As a result, a boosted high-voltage AC is induced in the secondary winding 22 of the step-up transformer 2. Waveform shaping capacitor 5
Suppresses the vibration term that occurs in this high-voltage AC at light load,
Waveform shaping.
【０００７】一方、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、上記
と同様に昇圧トランス３の一次巻線３１に流れる直流電
源１１からの直流を制御回路１２１によりオン／オフ制
御されるスイッチング素子４３でチョッピングし、その
二次巻線３２に略々矩形の高圧交流を誘起させる。二次
巻線３２に誘起した高圧交流は整流ダイオード６と平滑
コンデンサ７からなる整流回路により直流に整流され
る。On the other hand, the DC-DC converter 12 chops the DC from the DC power supply 11 flowing through the primary winding 31 of the step-up transformer 3 by the switching element 43 which is turned on / off by the control circuit 121 in the same manner as described above. A substantially rectangular high-voltage alternating current is induced in the secondary winding 32. The high-voltage AC induced in the secondary winding 32 is rectified to DC by a rectifier circuit including a rectifier diode 6 and a smoothing capacitor 7.
【０００８】このＤＣ−ＤＣコンバータ１２は上記昇圧
トランス２の二次巻線２２と波形整形コンデンサ５の並
列回路と直列に接続されていることで、出力にはＤＣ−
ＤＣコンバータ１２で得られた直流に昇圧トランス２の
二次巻線２２から得られた交流が重畳した直流重畳交流
高電圧が出力される。図６は交流用の昇圧トランスに三
次巻線を設けて直流分を得るようにした従来の直流重畳
交流高圧電源装置の構成説明図であって、図５と同様
に、１は直流電源、２は交流用昇圧トランス、２１は昇
圧トランスの一次巻線、２２は同二次巻線、３３は同三
次巻線、４１，４２はスイッチング素子、５は波形整形
用コンデンサ、６は整流ダイオード、７は平滑コンデン
サ、８は整流抵抗、１１は制御回路である。The DC-DC converter 12 is connected in series with the parallel circuit of the secondary winding 22 of the step-up transformer 2 and the waveform shaping capacitor 5, so that the output is a DC-DC converter.
A DC superimposed AC high voltage in which the AC obtained from the secondary winding 22 of the step-up transformer 2 is superimposed on the DC obtained by the DC converter 12 is output. FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of a conventional DC superimposed AC high-voltage power supply device in which a tertiary winding is provided in an AC step-up transformer to obtain a DC component. Is a step-up transformer for AC, 21 is the primary winding of the step-up transformer, 22 is the secondary winding, 33 is the tertiary winding, 41 and 42 are switching elements, 5 is a capacitor for waveform shaping, 6 is a rectifying diode, 7 Is a smoothing capacitor, 8 is a rectifier resistor, and 11 is a control circuit.
【０００９】同図の構成において、直流電源１から昇圧
トランス２の一次巻線（低圧側巻線）２１に供給される
直流は、制御回路１１で交互にオン／オフ制御されるス
イッチング素子４１，４２によってチョッピングされ
る。これにより昇圧トランス２の二次巻線２２に昇圧さ
れた高圧交流が誘起される。波形整形用コンデンサ５
は、軽負荷時にこの高圧交流に生ずる振動項を抑制し波
形整形する。In the configuration shown in FIG. 1, the DC supplied from the DC power supply 1 to the primary winding (low-voltage side winding) 21 of the step-up transformer 2 is switched on and off alternately by the control circuit 11 by the switching elements 41, 42 is chopped. As a result, a boosted high-voltage AC is induced in the secondary winding 22 of the step-up transformer 2. Waveform shaping capacitor 5
Suppresses the vibration term generated in the high-voltage AC at light load and shapes the waveform.
【００１０】一方、昇圧トランス２の三次巻線３３には
整流ダイオード６と平滑コンデンサ７および平滑抵抗８
からなる整流回路が接続されており、この整流回路の直
流出力は上記昇圧トランス２の二次巻線２２と整形コン
デンサ５の並列回路に直列に接続されている。したがっ
て、出力には昇圧トランス２の二次巻線２２に得られる
交流高圧が三次巻線３３で得られる直流高圧に重畳した
直流重畳交流高電圧が出力される。On the other hand, a rectifier diode 6, a smoothing capacitor 7, and a smoothing resistor 8
The DC output of this rectifier circuit is connected in series to a parallel circuit of the secondary winding 22 of the step-up transformer 2 and the shaping capacitor 5. Therefore, a DC superimposed AC high voltage in which the AC high voltage obtained in the secondary winding 22 of the step-up transformer 2 is superimposed on the DC high voltage obtained in the tertiary winding 33 is output.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、直流成分を作成するためにＤＣ−ＤＣコンバータや
昇圧トランスに三次巻線を設けるなどで構成が複雑とな
り、適用機器における占有スペースが大きくなる等の問
題があり、コスト高になるという問題があった。本発明
の目的は、上記従来技術の諸問題を解消して簡単な構成
により直流成分を発生させる直流重畳交流高圧電源装置
や、交流高圧出力とは別出力の直流出力を提供すること
にある。In the above prior art, the configuration is complicated by providing a tertiary winding in a DC-DC converter or a step-up transformer in order to create a DC component, and the occupied space in the applied equipment is increased. There is a problem that the cost increases. An object of the present invention is to provide a DC superimposed AC high-voltage power supply that generates a DC component with a simple configuration by solving the above-described problems of the related art, and a DC output that is different from an AC high-voltage output.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は波形整形用コンデンサ（５）に流れる無効
電流の一部を利用することで、上記波形整形用コンデン
サ（５）の波形整形の機能を損なうことなく直流成分を
得ることを特徴とし、直流電源（１）に接続した昇圧ト
ランス（２）と、昇圧トランス（２）の低圧側巻線に接
続したスイッチング素子（４１，４２）と、このスイッ
チング素子（４１，４２）のオン／オフを制御する制御
回路（１１）と、昇圧トランス（２）の高圧側巻線（２
２）に並列接続した波形整形用のコンデンサ（５）と、
前記波形整形用コンデンサ（５）に直列に挿入した整流
回路（６０）とから構成したことを特徴とするものであ
る。In order to achieve the above object, the present invention utilizes a part of a reactive current flowing through a waveform shaping capacitor (5) to form a waveform of the waveform shaping capacitor (5). A step-up transformer (2) connected to a DC power supply (1), and switching elements (41, 42) connected to a low-voltage side winding of the step-up transformer (2). A control circuit (11) for controlling on / off of the switching elements (41, 42); and a high-voltage side winding (2) of the step-up transformer (2).
A waveform shaping capacitor (5) connected in parallel to 2);
And a rectifier circuit (60) inserted in series with the waveform shaping capacitor (5).
【００１３】前記本発明は、直流電源（１）に接続した
リーケージトランス等の昇圧トランス（２）と、昇圧ト
ランス（２）の低圧側巻線（一次巻線２１）にそれぞれ
接続されて交互にオン／オフされるスイッチング素子
（４１，４２）と、このスイッチング素子（４１，４
２）のオン／オフを制御する制御回路（１１）と、昇圧
トランス（２）の高圧側巻線（二次巻線２２）の一方の
端子に一端を接続した波形整形用コンデンサ（５）と、
一方の電極を前記波形整形用コンデンサ（５）の他端に
接続した第１の整流ダイオード（６１）と、前記波形整
形用コンデンサ（５）と前記第１の整流ダイオード（６
１）の接続点に前記第１のダイオードに対して一方の電
極を順方向に接続した第２の整流ダイオード（６２）
と、前記第２の整流ダイオード（６２）の他方の電極と
前記第１の整流ダイオード（６１）の他方の電極の端子
間に接続した抵抗（８）と平滑コンデンサ（７）の並列
回路とから構成することが可能である。According to the present invention, a step-up transformer (2) such as a leakage transformer connected to a DC power supply (1) and a low-voltage side winding (primary winding 21) of the step-up transformer (2) are alternately connected. Switching elements (41, 42) to be turned on / off, and the switching elements (41, 4);
A control circuit (11) for controlling ON / OFF of 2); a waveform shaping capacitor (5) having one end connected to one terminal of a high-voltage side winding (secondary winding 22) of the step-up transformer (2); ,
A first rectifier diode (61) having one electrode connected to the other end of the waveform shaping capacitor (5), the waveform shaping capacitor (5) and the first rectifier diode (6);
A second rectifier diode (62) having one electrode connected to the connection point of (1) in the forward direction with respect to the first diode;
And a parallel circuit of a resistor (8) and a smoothing capacitor (7) connected between the other electrode of the second rectifier diode (62) and the terminal of the other electrode of the first rectifier diode (61). It is possible to configure.
【００１４】また、本発明は、前記整流回路（６０）か
ら所要の直流出力を取り出す構成とすることも可能であ
り、波形整形用コンデンサとして複数の並列コンデンサ
（５１，５２）を用い、それぞれのコンデンサ毎に平滑
回路（６０，６０’）を設けて１または複数の直流出力
を得る構成とすることもできる。The present invention can also be configured to take out a required DC output from the rectifier circuit (60). A plurality of parallel capacitors (51, 52) are used as waveform shaping capacitors. It is also possible to provide a smoothing circuit (60, 60 ') for each capacitor to obtain one or more DC outputs.
【００１５】[0015]
【作用】二次巻線（高圧側巻線）（２２）に並列接続し
た波形整形用コンデンサ（５）は、昇圧トランス（２）
の一次巻線（低圧側巻線２１）に流れる直流電流をオン
／オフすることにより二次巻線（２２）に誘起する交流
高圧電圧を波形整形している。The waveform shaping capacitor (5) connected in parallel to the secondary winding (high-voltage side winding) (22) is a step-up transformer (2).
The AC high voltage induced in the secondary winding (22) by turning on / off the DC current flowing through the primary winding (low-voltage side winding 21) is shaped.
【００１６】この波形整形用コンデンサ（５）に接続し
た整流回路（６０）は波形整形用コンデンサ（５）に流
れる交流電流を整流し、平滑して直流成分を発生する。
この整流回路により、交流出力のピーク・ピーク値に対
して充分に小さい範囲で直流成分を発生することで、波
形整形用コンデンサに流れる無効電流に影響を与えない
ため、波形整形の機能を損なうことがなく、簡単な構成
で直流成分を得ることができ、また上記整流回路から所
要の直流出力を得ることができる。A rectifier circuit (60) connected to the waveform shaping capacitor (5) rectifies an AC current flowing through the waveform shaping capacitor (5), smoothes the current, and generates a DC component.
This rectifier circuit generates a DC component in a range sufficiently smaller than the peak-to-peak value of the AC output, and does not affect the reactive current flowing through the waveform shaping capacitor, thus impairing the waveform shaping function. Therefore, a DC component can be obtained with a simple configuration, and a required DC output can be obtained from the rectifier circuit.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明による高圧電源装置の
一実施例を説明する回路構成図であって、１は直流電
源、２は交流用昇圧トランス、２１は交流用昇圧トラン
スの一次巻線（低圧側巻線）、２２は同二次巻線（高圧
用巻線）、４１，４２はスイッチング素子であるスイッ
チングトランジスタ、５は波形整形用コンデンサ、６
１，６２は整流ダイオード、７は平滑用コンデンサ、８
は整流抵抗、１１はスイッチングトランジスタをオン／
オフ制御する制御回路である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a high-voltage power supply device according to the present invention, wherein 1 is a DC power supply, 2 is an AC boosting transformer, and 21 is a primary winding (low-voltage side winding) of an AC boosting transformer. ), 22 are the same secondary windings (high-voltage windings), 41 and 42 are switching transistors as switching elements, 5 is a capacitor for waveform shaping, 6
1, 62 are rectifier diodes, 7 is a smoothing capacitor, 8
Is a rectifier resistor, 11 is a switching transistor on /
This is a control circuit for performing off control.
【００１８】同図の構成において、直流電源１から交流
用昇圧トランス２の一次巻線２１に供給される直流は、
制御回路１１により交互にオン／オフ制御されるスイッ
チング素子４１，４２によって所定の周期で交互にチョ
ッピングされる。これにより交流用昇圧トランス２の二
次巻線２２に昇圧された交番高圧電圧が誘起される。波
形整形用コンデンサ５は、ローパスフィルタとして機能
し、軽負荷時に上記高圧交流に生ずる振動項を抑制し、
波形整形する。In the configuration shown in FIG. 1, the DC supplied from the DC power supply 1 to the primary winding 21 of the AC step-up transformer 2 is:
The switching elements 41 and 42, which are alternately turned on / off by the control circuit 11, alternately perform chopping at a predetermined cycle. As a result, a boosted alternating high voltage is induced in the secondary winding 22 of the AC step-up transformer 2. The waveform shaping capacitor 5 functions as a low-pass filter, and suppresses a vibration term generated in the high-voltage AC at a light load,
Waveform shaping.
【００１９】二次巻線２２と波形整形用コンデンサ５の
間には、整流ダイオード６１，６２、平滑用コンデンサ
７、抵抗８からなる整流回路が接続されており、波形整
形用コンデンサ５に流れる交流電流の一方は、整流ダ
イオード６１と二次巻線２２および波形整形用コンデン
サ５の直列回路を流れる。波形整形用コンデンサ５に流
れる交流電流の他方は、二次巻線２２と波形整形用コ
ンデンサ５、平滑回路６０の整流ダイオード６２，平滑
用コンデンサ７と整流抵抗８の並列回路を通って流れ
る。A rectifier circuit composed of rectifier diodes 61 and 62, a smoothing capacitor 7, and a resistor 8 is connected between the secondary winding 22 and the waveform shaping capacitor 5, and an alternating current flowing through the waveform shaping capacitor 5 is provided. One of the currents flows through a series circuit of the rectifier diode 61, the secondary winding 22, and the waveform shaping capacitor 5. The other of the alternating current flowing through the waveform shaping capacitor 5 flows through the secondary winding 22, the waveform shaping capacitor 5, the rectifier diode 62 of the smoothing circuit 60, and the parallel circuit of the smoothing capacitor 7 and the rectifier resistor 8.
【００２０】図２は図１の動作を説明する波形図であっ
て、各波形の符号は図１に同一符号を付した部分の波形
に相当する。図２の波形ア，イは制御回路１１により制
御されるスイッチングトランジスタ４１，４２のオン／
オフによって昇圧トランス２の一次巻線２１の各半分に
印加される電圧波形で、この印加電圧により一次巻線２
１に流れる電流の変化に応じて二次巻線２２に交流電流
が誘起される。同図ウは整流用コンデンサ５で波形
整形された高圧交流電圧波形である。FIG. 2 is a waveform chart for explaining the operation of FIG. 1, and the reference numerals of the respective waveforms correspond to the waveforms of the same reference numerals in FIG. The waveforms A and A in FIG. 2 indicate ON / OFF of the switching transistors 41 and 42 controlled by the control circuit 11.
A voltage waveform applied to each half of the primary winding 21 of the step-up transformer 2 when the primary winding 2 is turned off.
An alternating current is induced in the secondary winding 22 in accordance with a change in the current flowing through the first winding. FIG. 3C shows a high-voltage AC voltage waveform shaped by the rectifying capacitor 5.
【００２１】整流回路６０は電流の電流について整
流，平滑を施し、整流ダイオード６２の両端にエに示し
た波形の電圧変化を生じさせる。したがって、この波形
エの電圧変化を生じさせる電流が平滑コンデンサ７と抵
抗８からなる平滑回路で平滑され、図１のＡ点に波形オ
に示したような直流成分を発生させる。The rectifier circuit 60 rectifies and smoothes the current, and generates a voltage change having the waveform shown at d at both ends of the rectifier diode 62. Therefore, the current causing the voltage change of the waveform d is smoothed by the smoothing circuit including the smoothing capacitor 7 and the resistor 8, and a DC component as shown in the waveform E at the point A in FIG. 1 is generated.
【００２２】これにより、出力に現れる電圧は、図２の
波形カに示したように、波形オで示した直流電圧成分が
波形ウに重畳した波形カに示した直流重畳交流電圧とな
る。図１において、Ａ点の直流成分は（の平均電流）
×（整流抵抗８の抵抗値）となり、図２の波形ウのピー
ク・ピーク電圧をＶP-P （Ｖ），その周波数をｆ（Ｈ
ｚ），波形整形用コンデンサ５のキャパシタンスをＣ
（Ｆ），平滑コンデンサ７の端子間平均電圧をＶ
0 （Ｖ）とすると、の平均電流Ｉ0 （Ａ）は、 Ｉ0 ＝ｆ×Ｃ×（ＶP-P −Ｖ0 ）・・・・・・・・・・・（式１） となる。As a result, the voltage appearing at the output becomes the DC superimposed AC voltage shown in waveform f in which the DC voltage component shown in waveform e is superimposed on waveform c, as shown in waveform f in FIG. In FIG. 1, the DC component at point A is (average current)
× (resistance value of the rectifier resistor 8), the peak-to-peak voltage of the waveform c in FIG. 2 is V PP (V), and the frequency is f (H
z), the capacitance of the waveform shaping capacitor 5 is C
(F), the average voltage between terminals of the smoothing capacitor 7 is V
Assuming 0 (V), the average current I 0 (A) is as follows: I 0 = f × C × (V PP −V 0 ) (Equation 1)
【００２３】この場合の平滑コンデンサ７の端子間平均
電圧Ｖ0 は、整流抵抗８の抵抗値をＲ（Ω）とすると、 Ｖ0 ＝ｆ×Ｃ×Ｒ×ＶP-P ÷（ｆ×Ｃ×Ｒ−１）・・・・（式２） となる。本実施例においては、平滑回路６０を有しない
従来の状態（（式１）において、Ｖ0 ＝０と同等）に近
い状態、すなわち、上記（式１）のＶ0 がＶP-P に対し
て十分に小さい範囲で直流出力を発生させることで、波
形整形用コンデンサ５に流れる無効電流に影響を与えな
いため、波形整形の機能を損なうことがない。In this case, the average voltage V 0 between the terminals of the smoothing capacitor 7 is given by: V 0 = f × C × R × V PP ｆ (f × C × R -1) (2) In the present embodiment, sufficient (in (Equation 1), V 0 = 0 equivalent) of a conventional no smoothing circuit 60 is close to the state, i.e., V 0 of the equation (1) is against the V PP By generating a DC output within a small range, the reactive current flowing through the waveform shaping capacitor 5 is not affected, so that the function of waveform shaping is not impaired.
【００２４】仮に、Ｖ0 ≒ＶP-P のような直流出力を発
生させると、（式１）のＩ0 ＝０となり、波形整形コン
デンサに無効電流は流れなくなり、波形整形コンデンサ
は波形整形の機能を果たさなくなる。図３は本発明によ
る高圧電源装置の他の実施例を説明する回路構成図であ
って、図１と同一符号は同一部分に対応し、８１，８２
は整流抵抗、９は出力２の直流電圧を安定に制御するた
めの定電圧制御用トランジスタである。If a DC output such as V 0 ≒ V PP is generated, I 0 = 0 in (Equation 1), no reactive current flows through the waveform shaping capacitor, and the waveform shaping capacitor has a waveform shaping function. Will not work. FIG. 3 is a circuit diagram for explaining another embodiment of the high-voltage power supply device according to the present invention, wherein the same reference numerals as those in FIG.
Is a rectifier resistor, and 9 is a constant voltage control transistor for stably controlling the DC voltage of the output 2.
【００２５】この実施例は、交流高圧出力として出力１
を得ると共に、整流回路６０で得た直流電圧を別出力の
出力２として取り出すようにした構成例である。この実
施例によれば、直流重畳交流高圧電源から安定化された
所定の直流出力を得ることができる。図４は本発明によ
る高圧電源装置のさらに他の実施例を説明する回路構成
図であって、図１と同一符号は同一部分に対応し、５
１，５２は波形整形用コンデンサ、６０，６０’は整
流，平滑回路、６３，６４は整流ダイオード、７１，７
２は平滑コンデンサ、１０，１０１は定電圧素子のツェ
ナーダイオードである。In this embodiment, the output 1 is used as the AC high voltage output.
And a DC voltage obtained by the rectifier circuit 60 is taken out as an output 2 of another output. According to this embodiment, a stabilized predetermined DC output can be obtained from the DC superimposed AC high voltage power supply. FIG. 4 is a circuit diagram illustrating still another embodiment of the high-voltage power supply device according to the present invention, wherein the same reference numerals as those in FIG.
1, 52 are waveform shaping capacitors, 60, 60 'are rectifying and smoothing circuits, 63, 64 are rectifying diodes, 71, 7
2 is a smoothing capacitor, and 10 and 101 are Zener diodes as constant voltage elements.
【００２６】本実施例は、前記図１あるいは図３におけ
る波形整形用コンデンサ５をコンデンサ５１とコンデン
サ５２の並列回路に分割して、整流回路６０と整流回路
６０’を備えさせたもので、それぞれの整流回路６０，
６０’から所要の直流出力を取り出す構成としたもので
ある。このように、本実施例によれば、交流高圧電源か
ら複数の直流出力を取り出すことが可能である。In this embodiment, the waveform shaping capacitor 5 shown in FIG. 1 or 3 is divided into a parallel circuit of a capacitor 51 and a capacitor 52, and a rectifier circuit 60 and a rectifier circuit 60 'are provided. Rectifier circuit 60,
The configuration is such that a required DC output is extracted from 60 ′. As described above, according to the present embodiment, it is possible to extract a plurality of DC outputs from the AC high-voltage power supply.
【００２７】本発明は上記説明した各実施例の構成に限
定されるものでなく、また直流出力の極性，およびその
生成回路（整流平滑回路）の構成と具体的素子は任意で
ある。The present invention is not limited to the configuration of each embodiment described above, and the polarity of the DC output, the configuration of the generation circuit (rectifying / smoothing circuit) and specific elements are arbitrary.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
交流高圧電源の波形整形コンデンサに流れる無効電流の
一部を利用することで、波形整形用コンデンサの本来の
波形整形の機能を損なうことがなく、簡単な構成で直流
成分を得ることができる。As described above, according to the present invention,
By utilizing a part of the reactive current flowing through the waveform shaping capacitor of the AC high-voltage power supply, a DC component can be obtained with a simple configuration without impairing the original waveform shaping function of the waveform shaping capacitor.
【図１】 本発明による高圧電源装置の一実施例を説明
する回路構成図である。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a high-voltage power supply device according to the present invention.
【図２】 図１に示した本発明の実施例の動作を説明す
る波形図である。FIG. 2 is a waveform chart for explaining the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG.
【図３】 本発明による高圧電源装置の他の実施例を説
明する回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram illustrating another embodiment of the high-voltage power supply device according to the present invention.
【図４】 本発明による高圧電源装置のさらに他の実施
例を説明する回路構成図である。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating still another embodiment of the high-voltage power supply device according to the present invention.
【図５】 ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた従来の交流重
畳高圧直流電源装置の構成説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional AC superimposed high-voltage DC power supply device using a DC-DC converter.
【図６】 交流用の昇圧トランスに第三巻線を設けて直
流分を得るようにした従来の交流重畳直流高圧電源装置
の構成説明図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of a conventional AC superimposed DC high voltage power supply in which a third winding is provided in an AC step-up transformer to obtain a DC component.
１・・・・直流電源、２・・・・交流用昇圧トランス、
２１・・・・交流用昇圧トランスの一次巻線（低圧側巻
線）、２２・・・・同二次巻線（高圧用巻線）、４１，
４２・・・・スイッチング素子であるスイッチングトラ
ンジスタ、５・・・・波形整形用コンデンサ、６０・・
・・平滑回路、６１，６２・・・・整流ダイオード、７
・・・・平滑用コンデンサ、８・・・・抵抗、１１・・
・・スイッチングトランジスタをオン／オフ制御する制
御回路。1 ... DC power supply, 2 ... AC step-up transformer,
21 ··· Primary winding of AC step-up transformer (low-voltage side winding), 22 ··· Secondary winding (high-voltage winding), 41,
42... A switching transistor which is a switching element, 5... A waveform shaping capacitor, 60.
..Smoothing circuits, 61, 62,.
.... smoothing capacitor, 8 .... resistor, 11 ...
..A control circuit that controls on / off of the switching transistor.
Claims (1)
圧トランスの低圧側巻線に接続して前記直流電源の供給
をオン／オフするスイッチング素子と、前記スイッチン
グ素子のオン／オフを制御する制御回路と、前記昇圧ト
ランスの高圧側巻線に並列接続して該高圧側巻線に誘起
する交番高圧電圧を整形する波形整形用コンデンサと、
前記波形整形用コンデンサに流れている交流電流を整
流，平滑して直流成分を発生する整流回路とから構成し
たことを特徴とする高圧電源装置。1. A step-up transformer connected to a DC power supply, a switching element connected to a low-voltage side winding of the step-up transformer to turn on / off the supply of the DC power, and control for controlling on / off of the switching element. A circuit and a waveform shaping capacitor connected in parallel to the high-voltage winding of the step-up transformer to shape an alternating high-voltage induced in the high-voltage winding;
And a rectifier circuit for rectifying and smoothing the AC current flowing through the waveform shaping capacitor to generate a DC component.
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|---|---|---|---|
| JP03219581A JP3141435B2 (en) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | High voltage power supply |
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|---|---|---|---|
| JP03219581A JP3141435B2 (en) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | High voltage power supply |
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| JPH0564442A JPH0564442A (en) | 1993-03-12 |
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- 1991-08-30 JP JP03219581A patent/JP3141435B2/en not_active Expired - Fee Related
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