JP3917024B2 - Power supply - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常動作モードと省電力モードとを有する装置の電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
交流電源電圧を該機器に適した直流電圧に変換する電源装置には、通常動作モード時に用いる主電源回路と、待機モードなどの省電力モード時に省電力化のために用いる副電源回路とを備えたものがある。
【0003】
特開平6−6732号公報には、このような主電源回路と副電源回路とに別々のトランスを用いる代わりに、マイコン回路に電力を供給するための副電源回路に主電源回路から常に電力を供給するようにした電源装置が記載されている。
【0004】
また、特開2001−282059号公報に開示の電源装置は、通常動作モードと、消費電力を低下させて電源投入指示を待つ待機モードとを含む複数の動作モードを有する装置の電源装置において、以下の構成を備えている。すなわち、装置の各部に電力を供給する主電源回路と、この主電源回路から電力が供給されて装置全体の動作を制御する制御部と、待機モード時に最小限の電力を装置に供給する副電源回路と、主電源回路をON/OFFする切替手段を備え、待機モード時において主電源回路をOFFにするように構成されている。
【0005】
この電源回路によれば、待機モード時において主電源回路の電力が零となるので、待機モード時の消費電力の削減をはかることができる。待機モードから通常動作モードへの復帰を検出する検出部を設けるとともに、待機モード時において検出部に副電源回路から電力を供給し、この検出部が通常動作モードへの復帰を検出した時点で主電源回路をONにするように構成すれば、通常動作モードへの復帰を自動的に行うことができる。この場合、検出部としては、例えば複写機の原稿台に設けたカバーオープン検出スイッチなど、装置の可動部の動きに応じてON/OFFするスイッチを用いる。
【0006】
さらに、待機モード時に装置の手動操作部に副電源回路から電力を供給し、手動操作部において手動操作が検出された時点で主電源回路をONにするように構成すれば、ユーザが手動操作部を操作した時点で通常動作モードに自動的に復帰する。
【0007】
上述したような、交流電源電圧を該機器に適した直流電圧に変換する電源装置の一般的な構成を図6に示す。
【0008】
図6に示す電源装置101には、交流電源ACに対して主電源回路101aと副電源回路101bとが並列に設けられている。このような電源装置は通常、交流電源電圧をトランスで降圧し、それを整流して平滑コンデンサである程度の平滑化を行う回路を備えている。
【0009】
電源装置101には、主電源スイッチSWのONによって交流電源電圧VACが印加される。さらに主電源回路101aは、通常動作モード時においてCPU121からの指示でリレー励磁回路122によってON/OFFを行うリレースイッチ102によって電源が投入されるようになっている。電源が投入されるとトランス103によって交流電源電圧VACの降圧を行い、全波整流回路104によって整流する。そして、平滑コンデンサ105によって平滑化を行ってそのまま電圧VHとして出力したり、シリーズレギュレータ106でさらに降圧し安定化させた電圧VBとして出力したりする。
【0010】
また、主電源スイッチSWがONであるときは、副電源回路101bのトランス111には常に電源が投入され、トランス111によって交流電源電圧VACの降圧を行い、全波整流回路112で整流する。そして、平滑コンデンサ113によって平滑化を行ってレギュレータ114で5Vといった低い電圧VDに降圧し、平滑コンデンサ115で平滑化して出力する。この電圧VDは省電力モード時にも常に動作させる必要のあるCPU121の電源電圧となっている。省電力モード時には、CPU121とリレーコイル励磁回路122とによってリレースイッチ102をOFFとし、副電源回路101bのみに電源を投入する。なお、前記リレーコイル励磁回路122では、CPU121からインバータ122aを介して励磁指示用の信号を出力してリレーコイル122bに電流を流すようになっており、この励磁電流を遮断するときに保護ダイオード122cで還流を行う回路となっている。
【0011】
このような電源装置101は、特に、複写機やプリンタ、複合機などの、通常動作モードと省電力モードとを備えていて省電力の要請が高い画像形成装置の電源装置として用いられる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した電源装置101では、副電源回路101bを用いることにより待機モード時の省電力化をある程度達成しているものの、副電源回路101bに用いるトランス111の励磁電流は常に流れる状態となる。副電源回路101bには全波整流回路112と平滑コンデンサ112とが設けられているので、平滑コンデンサ112の充電電圧を越える電圧が全波整流回路112から出力される期間にのみ平滑コンデンサ112への充電電流が流れる。従って、全波整流回路112に電流が流れていない期間にはトランス111の1次負荷電流は流れないが、励磁電流は常に流れる。
【0013】
電流の小さい省電力モードにとっては、励磁電流が流れることにより発生する渦電流損およびヒステリシス損といった鉄損が無視できない大きさとなるため、省電力モード時の省電力化に限界が生じていた。
【0014】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、省電力モード時におけるトランスでのエネルギー損失を低減してさらなる省電力化を図ることのできる電源装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の電源装置は、上記課題を解決するために、交流電源電圧の変圧を行うトランスと、上記トランスによる変圧後の整流を行う整流回路と、上記整流回路による整流後の電圧の平滑化を行う平滑コンデンサと、上記平滑コンデンサの出力電圧を用いて被電力供給機器の通常動作モード用の直流電圧および上記被電力供給機器の省電力モード用の直流電圧を生成する電源回路とを備える電源装置であって、上記トランスの入力電流のスイッチングを行うことが可能であり、省電力モード時に上記電源回路によって生成される省電力モード用の直流電圧が正常値に保たれるように、上記スイッチングを行って上記トランスへの上記交流電源電圧の印加時間を調整するスイッチング手段を備えており、上記スイッチング手段は、上記トランスの一次側に直列に挿入される並列回路を備えており、上記並列回路は、上記電源装置の起動時に導通状態であるノーマルオンの、上記トランスの入力電流を流すためのスイッチと、上記スイッチングを行うスイッチング素子とが並列に接続されたものであり、上記スイッチは上記省電力モード時には遮断状態となり、上記スイッチの導通および遮断の動作と上記スイッチング素子の上記スイッチングとを制御するとともに、上記電源回路から電源が供給される制御回路を備えていることを特徴としている。
【0016】
上記の発明によれば、通常動作モード時と省電力モード時とで直流電圧の生成にトランスと平滑コンデンサとを共用しており、通常動作モード時にはスイッチング手段を常時導通させておけば被電力供給機器の通常動作を行うことができる一方、省電力モード時にはスイッチング手段によってトランスの入力電流のスイッチングを行ってトランスへの交流電源電圧の印加時間を調整し、省電力モード用に生成する直流電圧を正常値に保つことができる。省電力モード時に通常動作モード用のみの直流電圧を生成する必要はないので、平滑コンデンサの出力電圧が電源回路に対して通常動作モード用の入力電圧として十分でなくとも、省電力モード用の入力電圧として十分であればよい。スイッチング手段の遮断期間には平滑コンデンサから電源回路に電力を供給することができるので、導通期間と遮断期間とを通して電源回路の省電力モード用の出力電圧が正常値に保たれるようにスイッチング手段のスイッチングのタイミングを設定する。
【0017】
スイッチング手段の遮断期間にはトランスの入力電流が遮断されるので、励磁電流は流れなくなり、この期間のトランスの鉄損をなくすことができる。
【0018】
以上により、省電力モード時におけるトランスでのエネルギー損失を低減してさらなる省電力化を図ることのできる電源装置を提供することができる。
【0019】
さらに本発明の電源装置は、上記課題を解決するために、上記スイッチング手段のスイッチングのタイミングを、上記交流電源電圧のゼロクロスタイミングを基準にして決定することを特徴としている。
【0020】
上記の発明によれば、交流電源電圧のゼロクロスタイミングを基準にしてスイッチング手段のスイッチングのタイミングを決定するので、スイッチングのタイミングをゼロクロスタイミングにできるだけ近いタイミングとすることにより、ノイズの発生を抑制することができる。
【0021】
さらに本発明の電源装置は、上記課題を解決するために、上記スイッチング手段のスイッチングを周期的に行い、各導通期間と各遮断期間とをそれぞれ上記交流電源電圧の周期の整数倍とすることを特徴としている。
【0022】
上記の発明によれば、スイッチングの各導通期間と各遮断期間とをそれぞれ交流電源電圧の周期の整数倍とするので、スイッチングによる高次の高調波の発生を抑制することができる。
【0023】
さらに本発明の電源装置は、上記課題を解決するために、上記被電力供給機器へ電力を供給しながら上記被電力供給装置への出力電圧生成過程における所定の電圧の波形情報を取得して、波形の所定の特徴から上記スイッチング手段のスイッチングのタイミングを決定することを特徴としている。
【0024】
上記の発明によれば、被電力供給機器へ電力を供給しながら、上記被電力供給装置への出力電圧生成過程における所定の電圧、例えば交流電源電圧や平滑コンデンサの出力電圧といった電圧の波形情報を取得する。そして、その波形の所定の特徴から、例えばゼロクロスタイミングや、電圧が所定値以下となっているといった特徴から、スイッチング手段のスイッチングのタイミングを決定する。
【0025】
これにより、現時点の交流電源電圧の状態に適切なスイッチングのタイミングが得られる。従って、交流電源の電圧低下など不慮の事態が発生しても電源回路の省電力モード用の出力電圧を正常値に保つ制御を行うことができる。また、予めスイッチングのタイミングを設定しておく必要がなく、電圧値や周波数が異なる交流電源電圧にも新たな設定を行うことなく対応することができる。
【0026】
さらに本発明の電源装置は、上記課題を解決するために、上記スイッチはリレーであり、上記スイッチング素子はトライアックであることを特徴としている。
【0027】
上記の発明によれば、通常動作モード時にはリレーを常時導通させるとともにトライアックを常時遮断させ、省電力モード時にはリレーを常時遮断させるとともにトライアックにスイッチングを行わせることができる。従って、スイッチング手段を安価な汎用部品を用いて構成することができる。
【0028】
さらに本発明の電源装置は、上記課題を解決するために、交流電源電圧の変圧を行うトランスと、上記トランスによる変圧後の整流を行う整流回路と、上記整流回路による整流後の電圧の平滑化を行う平滑コンデンサと、上記平滑コンデンサの出力電圧を用いて被電力供給機器の通常動作モード用の直流電圧および上記被電力供給機器の省電力モード用の直流電圧を生成する電源回路とを備える電源装置であって、上記トランスの入力電流のスイッチングを行うことが可能であり、省電力モード時に上記電源回路によって生成される省電力モード用の直流電圧が正常値に保たれるように、上記スイッチングを行って上記トランスへの上記交流電源電圧の印加時間を調整するスイッチング手段を備えており、上記スイッチング手段は、上記トランスの一次側に直列に挿入される並列回路を備えており、上記並列回路は、上記電源装置の起動時には既に導通状態である、上記トランスの入力電流を流すための正特性サーミスタと、上記スイッチングを行うスイッチング素子とが並列に接続されたものであり、上記スイッチング素子は常時導通状態とすることが可能であり、上記スイッチング手段の上記スイッチングを制御するとともに、上記電源回路から電源が供給される制御回路を備えていることを特徴としている。また、スイッチング素子をトライアックとすることができる。
【0029】
上記の発明によれば、まず起動時に正特性サーミスタに電流を流し、通常動作モード時には正特性サーミスタを自己発熱で実質的に電流が流れない状態としてトライアックを常時導通させ、省電力モード時には正特性サーミスタの実質的な遮断を保ちながら、トライアックにスイッチングを行わせることができる。正特性サーミスタは無接点であって応答速度が速いので、ノイズなどに影響することなく長期的に安定した動作が可能となる。
【0030】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図1ないし図5を用いて説明すれば、以下の通りである。
【0031】
図1に、本実施の形態に係る電源装置1の構成を示す。電源装置1は、スイッチング部2、トランス3、全波整流回路4、平滑コンデンサ5、電源回路6、電源電圧情報取得部7、ノンレギュレーション電圧情報取得部8、CPU9、および主電源スイッチSWを備えている。なお、CPU9は電源装置1に固有のものでもよいし、電源装置1に対する被電力供給機器に備えられているものでもよい。本実施の形態では、被電力供給機器として、特に、複写機やプリンタ、複合機などの、通常動作モードと省電力モードとを備える画像形成装置を想定している。
【0032】
電源装置1は主電源スイッチSWのONによって交流電源ACから交流電源電圧VACが印加されるようになっている。スイッチング部(スイッチング手段)2は、トランス3への交流電源電圧VACの印加時間を調整するために、トランス3の1次側への入力電流のスイッチングを行う。トランス3は、印加された交流電源電圧VACの降圧を行う。全波整流回路(整流回路)4は、トランス3の2次側の電圧を全波整流するダイオードブリッジである。平滑コンデンサ5は、全波整流回路4により生成される脈流の電圧を平滑化する。平滑コンデンサ5の出力電圧は電源回路6の入力電圧となる。電源回路6は、入力電圧をそのまま電圧VHとして出力する他、入力電圧をシリーズレギュレータ61によって降圧した電圧VBを生成して出力し、さらに電圧VBをシリーズレギュレータ62によって降圧した電圧VD(ここでは5Vとする)を生成して出力する。
【0033】
電圧VHは常に平滑コンデンサ5の出力電圧に等しく、被電力供給機器の通常動作モード時にはほぼ直流電圧となる一方、省電力モード時にはスイッチング部2のスイッチングに応じて増減する電圧となる。電圧VBは通常動作モード時には安定化直流電圧となる一方、省電力モード時にはスイッチング部2のスイッチングに応じて増減する電圧となる。電圧VDは、通常動作モード時および省電力モード時を通して安定化直流電圧となる。電圧VH・VBは通常動作モード用の直流電圧であり、電圧VDは通常動作モード用および省電力モード用の直流電圧である。
【0034】
電源電圧情報取得部7は、交流電源電圧VACの波形情報を逐次取得してCPU9に入力する。また、ノンレギュレーション電圧情報取得部8は、平滑コンデンサ5の出力電圧、すなわち電源回路6に入力されるノンレギュレーション電圧の波形情報を逐次取得してCPU9に入力する。CPU9は、スイッチング部2の導通および遮断を制御する。特に省電力モード時においては、電源電圧情報取得部7から逐次入力される波形情報、または、ノンレギュレーション電圧情報取得部8から逐次入力される波形情報に基づいて、スイッチング部2にその波形に適したスイッチングを行うように制御する。CPU9は電源回路6が出力する電圧VDを電源電圧として動作する。
【0035】
次に、スイッチング部2の細部について説明する。スイッチング部2は起動リレースイッチ21とトライアック(双方向性サイリスタ)23との並列回路を備えており、この並列回路がトランス3の一次巻線と直列になるように挿入されている。スイッチング部2には、起動リレースイッチ21と対をなすリレーコイル励磁回路22が設けられており、リレーコイル励磁回路22はインバータ22a、リレーコイル22b、および保護ダイオード22cを備えている。これらは、図6のインバータ122a、リレーコイル122b、および保護ダイオード122cと同様の機能を有する。リレーコイル励磁回路22は電圧VDを電源電圧とし、インバータ22aにはCPU9の端子OUT2から起動リレースイッチ21のON/OFF制御用の信号が入力される。
【0036】
また、トライアック23のゲート回路を構成する素子として、フォトトライアック(双方向性光サイリスタ)24、抵抗25・26、コンデンサ27、および発光ダイオード28を備えている。フォトトライアック24と抵抗25と抵抗26とは直列に接続され、この直列回路が、フォトトライアック24をトライアック23のT1端子側として、トライアック23と並列に接続されている。コンデンサ27は抵抗26と並列に接続されている。抵抗25と抵抗26とコンデンサ27との接続点はトライアック23のゲートに接続されている。発光ダイオード28はフォトトライアック24と光結合されており、アノードはCPU9の端子OUT1に、カソードはGNDに接続されている。端子OUT1からは、省電力モード時に図2にOUT1で示すようなパルス信号(信号OUT1とする)が出力され、信号OUT1のパルスの立ち上がり期間に発光ダイオード28を発光させて、この光をフォトトライアック24のトリガーパルスとする。そしてフォトトライアック24が導通するとトライアック23のゲートにトリガーが入力され、トライアック23が導通する。トライアック23の遮断タイミングは、トライアック23を流れる電流値で制御される。
【0037】
起動時と通常動作モード時とには、起動リレースイッチ21が導通状態とされ、トライアック23は遮断状態とされる。省電力モード時には、起動リレースイッチ21が遮断状態とされ、トライアック23はスイッチングを行うように制御される。
【0038】
次に、電源電圧情報取得部7の細部について説明する。電源電圧情報取得部7は、抵抗71、発光ダイオード72・73、フォトトランジスタ74、およびプルアップ抵抗75を備えている。発光ダイオード72と発光ダイオード73とは逆並列に接続されており、この逆並列回路が抵抗71と直列に接続されている。そしてこの直列回路の両端に交流電源電圧VACが印加されるようになっている。また、フォトトランジスタ74は発光ダイオード72・73と光結合されており、コレクタはCPU9の端子ALに、エミッタはGNDにそれぞれ接続されている。また、プルアップ抵抗75は、フォトトランジスタのコレクタを電圧VDのラインに接続している。
【0039】
上記逆並列回路には、交流電源電圧VACの正の半波と負の半波とで発光ダイオード72・73のそれぞれに交互に電流が流れる。フォトトランジスタ74は、発光ダイオード72・73から出力された光を受光すると、受光強度に応じてコレクタ・エミッタ間のインピーダンスを変化するので、コレクタ電位が交流電源電圧VACに応じた変化をする。従って、交流電源電圧VACの波形情報として、波形そのものの変化の仕方が得られる。
【0040】
さらに電源電圧情報取得部7は、比較器76および基準電圧源77を備えている。基準電圧源77は直流の基準電圧Vref1を発生している。比較器76は、端子ALに入力される電圧(電圧ALとする)と基準電圧Vref1とを比較し、電圧ALが基準電圧Vref1よりも大きい期間がパルスの立ち上がり期間となる信号VZCを出力し、CPU9の端子IN1に入力する。基準電圧Vref1は電圧VDを分圧するなどして得られ、電圧VDよりは小さく、これに近い値となっている。これにより、信号VZCのパルスは、図2や図4に示すように交流電源電圧VACのゼロクロスタイミングを間に含む鋭いパルスとなる。従って、交流電源電圧VACの波形情報として、ゼロクロスタイミングが取得される。
【0041】
次に、ノンレギュレーション電圧情報取得部8の細部について説明する。ノンレギュレーション電圧情報取得部8は、比較器81、抵抗82、およびツェナーダイオード83を備えている。抵抗82の一端は電圧VDのラインに接続されており、他端はツェナーダイオード83のカソードに接続されている。ツェナーダイオード83のアノードはGNDに接続されている。ツェナーダイオード83のカソード電圧は比較器81の基準電圧Vref2となっており、電圧VDが変動した場合にも一定値として得られるようになっている。比較器81は、平滑コンデンサ5の出力電圧(電圧VH)と基準電圧Vref2とを比較し、電圧VHが基準電圧Vref2よりも低くなる期間がパルスの立ち上り期間となる信号VMを出力して、CPU9の端子IN2に入力する。従って、電圧VHの波形情報として、電圧VHが基準電圧Vref2よりも低くなる期間の情報が取得される。
【0042】
次に、上記の構成の電源装置1の動作について説明する。図2に、電源装置1を備える複写機の動作シーケンスと電源装置1の各電圧波形とを示す。
【0043】
時刻T1で電源装置1の主電源スイッチSWがON状態とされると、起動リレースイッチ21はノーマルオンであるのでトランス3に交流電源電圧VACが印加され、複写機は通常動作モードとなる。これと同時に、電源装置1の電源回路6からは、電圧VH・VB・VDが通常動作モード用の電圧値で出力される。複写機は定着装置のウォームアップに入り、ファンが低速モードで回転する。時刻T2では複写機はコピー待ちの状態となり、ファンが高速モードで回転する。時刻T3でコピー指示が行われると、これに合わせて電圧VHをメインモータ用および帯電用の電圧に用いて画像形成を行う。時刻T4でコピーが終了したとすると、プレヒートモードに入り、ファンは低速モードとなって次のコピー指示が行われるまで待機する。
【0044】
そして、時刻T4から所定時間が経過した時刻T5では、起動リレースイッチ21が遮断され、複写機は省電力モードとなる。この省電力モードにおけるスイッチング部2のスイッチングについて以下に説明する。
【0045】
交流電源電圧VACが図2に示すような波形であるとすると(便宜上時間のスケールは拡大してある)、電源電圧情報取得部7は時刻T1から交流電源電圧VACの波形情報を逐次取得しており、CPU9は同図に示す信号VZCが入力されることによってゼロクロスタイミングを認識している。省電力モードでは、例えば図3に示すように交流電源電圧VACの8周期分をトライアック23の遮断期間、その後に続く2周期分をトライアック23の導通期間にするとする。従って、CPU9は時刻T5から信号VZCのゼロクロスタイミングを示すパルスをカウントしていく。このときの交流電源電圧VACと信号VZCとの関係を図4に示す。CPU9は、信号VZCの9個目のパルスと10個目パルスとを認識したときにそれぞれパルスが立ち上がる信号OUT1を、発光ダイオード28に出力する。
【0046】
発光ダイオード28の光はフォトトライアック24のトリガーパルスとなるが、フォトトライアック24のターンオン条件と導通期間との確保のために、以下のような設定がなされている。フォトトライアック24の導通期間はトライアック23がターンオンするまで持続させたいものであるため、この導通期間にはフォトトライアック24をトランス3の入力電流が流れる。入力電流は励磁電流と1次負荷電流との和になるが、1次負荷電流はトランス3の2次側の電圧が平滑コンデンサ5の充電電圧よりも大きくなるまで流れないので、最初は励磁電流のみとなる。この励磁電流は通常動作モード時にはやや歪んだ波形となっているが、これを、鉄損電流成分と磁化電流成分とからなる、交流電源電圧VACと周波数の等しい等価電流で近似することができる。この等価電流は通常動作モード時には交流電源電圧VACよりも位相が遅れた状態であり、また、1次負荷電流は、2次負荷電流の歪みに応じた波形が前記ゼロクロスタイミングよりも遅れて立ち上がる。
【0047】
従って、省電力モード時にある期間においてこれらの電流の和でフォトトライアック23の導通を成立させるために、コンデンサ27の値を設定して励磁電流の位相を進める補償を行い、信号OUT1のトリガーパルスの入力中の電流値をフォトトライアック24のターンオン条件に合うようにし、さらに導通期間の持続を可能とする。これにより、トライアック23のゲートに入力されるトリガーが、トライアック23のターンオンまで持続され、トライアック23が導通すると、電流はトライアック23の方に多く流れようとしてフォトトライアック24は遮断する。従って、トライアック23のゲート回路の素子定数とトライアック23の特性とを適切に選択すれば、トライアック23を前記ゼロクロスタイミングに近いタイミングで導通させることができる。また、信号OUT1のパルスは、図3に従うと、交流電源電圧VACの2周期分にわたってトライアック23を導通させるように出力される。(図2では便宜上1周期分だけ図示してある。)トライアック23にトリガーパルスが加えられなくなって、流れる電流が保持電流以下となったら、トライアック23は遮断する。
【0048】
このようにして、省電力モードが開始されてから図2の時刻TAまではトライアック23が遮断して、平滑コンデンサ5のみからの電力供給となり、電圧VH・VBは低下していく。しかし、電圧VH・VBの値は電圧VDを正常値の5Vに生成するには十分な値となるように、トライアック23の遮断期間を交流電源電圧VACの何周期分とするかについての限度を決めている。そして、時刻TAから交流電源電圧VACの所定周期分だけトライアック23を導通させて電圧VH・VBを回復させる。以後、時刻TB・TCといったように周期的にこれを繰り返していく。時刻T6で主電源スイッチSWが遮断される。
【0049】
以上のように、本実施の形態の電源装置1によれば、通常動作モード時と省電力モード時とで電圧VH・VB・VCの生成にトランス3と平滑コンデンサ5とを共用しており、通常動作モード時にはスイッチング部2を起動リレースイッチ21により常時導通させておけば被電力供給機器の通常動作を行うことができる一方、省電力モード時にはスイッチング部2のトライアック23によってトランス3の入力電流のスイッチングを行ってトランス3への交流電源電圧VACの印加時間を調整し、省電力モード用に生成する電圧VCを正常値に保つことができる。
【0050】
省電力モード時に通常動作モード用のみの電圧VH・VBを生成する必要はないので、平滑コンデンサ5の出力電圧が電源回路6に対して通常動作モード用の入力電圧として十分でなくとも、省電力モード用の入力電圧として十分であればよい。スイッチング部2の遮断期間には平滑コンデンサ5から電源回路6に電力を供給することができるので、導通期間と遮断期間とを通して電源回路6の省電力モード用の出力電圧である電圧VCが正常値に保たれるようにスイッチング部2のスイッチングのタイミングを設定する。
【0051】
スイッチング部2の遮断期間にはトランス3の入力電流が遮断されるので、励磁電流は流れなくなり、この期間のトランス3の鉄損をなくすことができる。従って、電源装置1では、省電力モード時におけるトランス3でのエネルギー損失を低減してさらなる省電力化を図ることができる。
【0052】
また、電源装置1によれば、交流電源電圧VACのゼロクロスタイミングを基準にしてスイッチング部2のスイッチングのタイミングを決定するので、スイッチングのタイミングをゼロクロスタイミングにできるだけ近いタイミングとすることにより、ノイズの発生を抑制することができる。
【0053】
また、電源装置1では、スイッチングのタイミングを前記ゼロクロスタイミングにできるだけ近いタイミングとした上で、スイッチングの各導通期間と各遮断期間とをそれぞれ交流電源電圧VACの周期の整数倍としている。従って、スイッチングによる高次の高調波の発生を抑制することができる。
【0054】
また、電源装置1によれば、被電力供給機器へ電力を供給しながら、電源電圧情報取得部7によって交流電源電圧VACのゼロクロスタイミングを波形情報として取得する。そして、ゼロクロスタイミングからスイッチング部2のスイッチングのタイミングを決定している。これにより、現時点の交流電源電圧VACの状態に適切なスイッチングのタイミングが得られる。従って、交流電源ACの電圧低下など不慮の事態が発生しても電源回路6の省電力モード用の出力電圧である電圧VDを正常値に保つ制御を行うことができる。また、予めスイッチングのタイミングを設定しておく必要がなく、電圧値や周波数が異なる交流電源電圧にも新たな設定を行うことなく対応することができる。
【0055】
またこのことは、一般に、被電力供給装置への出力電圧生成過程における所定の電圧の波形情報を取得して、その特徴からスイッチングのタイミングを決定する場合について言える。一例として、電源装置1において平滑コンデンサ5の出力電圧の波形情報を取得する場合について説明する。
【0056】
図1のノンレギュレーション電圧情報取得部8は、前述したように平滑コンデンサ5の出力電圧である電圧VHの大きさを波形情報として取得する。事故などにより交流電源電圧VACが低下して、図4に示すように電圧VHがVref2よりも低下したときに、同図に示す信号VMを出力する。CPU9は信号VMが入力されると、そのパルスによって、電圧VDを正常値に保つためにトライアック23を導通させなければならないことを認識し、スイッチング部2にトライアック23の導通の指示を与える信号OUT1を出力する。これにより、現時点の交流電源電圧VACの状態に適切なスイッチングのタイミングが得られる。
【0057】
また、同様の理由により、電源電圧情報取得部7によって取得されてCPU9の端子ALに入力される波形情報を用いてもよい。
【0058】
また、電源装置1は、スイッチング部2は、トランス3の1次側に直列に挿入される、起動リレースイッチ21とトライアック23との並列回路を備えている。そして、これにより、通常動作モード時には起動リレースイッチ21を常時導通させるとともにトライアック23を常時遮断させ、省電力モード時には起動リレースイッチ21を常時遮断させるとともにトライアック23にスイッチングを行わせることができる。従って、スイッチング部2を安価な汎用部品を用いて構成することができる。
【0059】
次に、スイッチング部2の他の形態を図5に示す。図5のスイッチング部2は、図1のスイッチング部2の起動リレースイッチ21を正特性サーミスタPTで置き換えた構成である。トライアック23とその制御回路とは図1と同様でよい。
【0060】
この構成によれば、まず起動時に正特性サーミスタPTに電流を流し、通常動作モード時には正特性サーミスタPTを自己発熱で実質的に電流が流れない状態として、さらにトライアックを常時導通させる。そして、省電力モード時には正特性サーミスタPTの実質的な遮断を保ちながら、トライアック23にスイッチングを行わせることができる。正特性サーミスタPTは無接点であって応答速度が速いので、ノイズなどに影響することなく長期的に安定した動作が可能となる。
【0061】
【発明の効果】
本発明の電源装置は、以上のように、交流電源電圧の変圧を行うトランスと、上記トランスによる変圧後の整流を行う整流回路と、上記整流回路による整流後の電圧の平滑化を行う平滑コンデンサと、上記平滑コンデンサの出力電圧を用いて被電力供給機器の通常動作モード用の直流電圧および上記被電力供給機器の省電力モード用の直流電圧を生成する電源回路とを備える電源装置であって、上記トランスの入力電流のスイッチングを行うことが可能であり、省電力モード時に上記電源回路によって生成される省電力モード用の直流電圧が正常値に保たれるように、上記スイッチングを行って上記トランスへの上記交流電源電圧の印加時間を調整するスイッチング手段を備えており、上記スイッチング手段は、上記トランスの一次側に直列に挿入される並列回路を備えており、上記並列回路は、上記電源装置の起動時に導通状態であるノーマルオンの、上記トランスの入力電流を流すためのスイッチと、上記スイッチングを行うスイッチング素子とが並列に接続されたものであり、上記スイッチは上記省電力モード時には遮断状態となり、上記スイッチの導通および遮断の動作と上記スイッチング素子の上記スイッチングとを制御するとともに、上記電源回路から電源が供給される制御回路を備えている構成である。
【0062】
それゆえ、スイッチング手段の遮断期間にはトランスの入力電流が遮断されるので、励磁電流は流れなくなり、この期間のトランスの鉄損をなくすことができる。
【0063】
以上により、省電力モード時におけるトランスでのエネルギー損失を低減してさらなる省電力化を図ることのできる電源装置を提供することができるという効果を奏する。
【0064】
さらに本発明の電源装置は、以上のように、上記スイッチング手段のスイッチングのタイミングを、上記交流電源電圧のゼロクロスタイミングを基準にして決定する構成である。
【0065】
それゆえ、スイッチングのタイミングをゼロクロスタイミングにできるだけ近いタイミングとすることにより、ノイズの発生を抑制することができるという効果を奏する。
【0066】
さらに本発明の電源装置は、以上のように、上記スイッチング手段のスイッチングを周期的に行い、各導通期間と各遮断期間とをそれぞれ上記交流電源電圧の周期の整数倍とする構成である。
【0067】
それゆえ、スイッチングによる高次の高調波の発生を抑制することができるという効果を奏する。
【0068】
さらに本発明の電源装置は、以上のように、上記被電力供給機器へ電力を供給しながら上記被電力供給装置への出力電圧生成過程における所定の電圧の波形情報を取得して、波形の所定の特徴から上記スイッチング手段のスイッチングのタイミングを決定する構成である。
【0069】
それゆえ、現時点の交流電源電圧の状態に適切なスイッチングのタイミングが得られ、交流電源の電圧低下など不慮の事態が発生しても電源回路の省電力モード用の出力電圧を正常値に保つ制御を行うことができるという効果を奏する。また、予めスイッチングのタイミングを設定しておく必要がなく、電圧値や周波数が異なる交流電源電圧にも新たな設定を行うことなく対応することができるという効果を奏する。
【0070】
さらに本発明の電源装置は、以上のように、上記スイッチはリレーであり、上記スイッチング素子はトライアックである構成である。
【0071】
それゆえ、スイッチング手段を安価な汎用部品を用いて構成することができるという効果を奏する。
【0072】
さらに本発明の電源装置は、以上のように、交流電源電圧の変圧を行うトランスと、上記トランスによる変圧後の整流を行う整流回路と、上記整流回路による整流後の電圧の平滑化を行う平滑コンデンサと、上記平滑コンデンサの出力電圧を用いて被電力供給機器の通常動作モード用の直流電圧および上記被電力供給機器の省電力モード用の直流電圧を生成する電源回路とを備える電源装置であって、上記トランスの入力電流のスイッチングを行うことが可能であり、省電力モード時に上記電源回路によって生成される省電力モード用の直流電圧が正常値に保たれるように、上記スイッチングを行って上記トランスへの上記交流電源電圧の印加時間を調整するスイッチング手段を備えており、上記スイッチング手段は、上記トランスの一次側に直列に挿入される並列回路を備えており、上記並列回路は、上記電源装置の起動時には既に導通状態である、上記トランスの入力電流を流すための正特性サーミスタと、上記スイッチングを行うスイッチング素子とが並列に接続されたものであり、上記スイッチング素子は常時導通状態とすることが可能であり、上記スイッチング手段の上記スイッチングを制御するとともに、上記電源回路から電源が供給される制御回路を備えている構成である。また、スイッチング素子をトライアックとすることができる。
【0073】
それゆえ、無接点であって応答速度が速い正特性サーミスタによって、ノイズなどに影響することなく長期的に安定した動作のスイッチング手段を構成することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る電源装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図2】図1の電源装置を備える複写機の動作シーケンスと、電源装置の各電圧波形とを示すタイミング図である。
【図3】交流電源電圧の周期の整数倍でスイッチングのタイミングを設定することを説明するための波形図である。
【図4】所定の電圧の波形情報を取得することを説明するための波形図である。
【図5】図1の電源装置が備えるスイッチング部の他の形態の構成を示す回路図である。
【図6】従来の電源装置の構成を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
1 電源装置
2 スイッチング部(スイッチング手段)
3 トランス
4 全波整流回路(整流回路)
5 平滑コンデンサ
6 電源回路
21 起動リレースイッチ(リレー)
23 トライアック
PT 正特性サーミスタ
VAC 交流電源電圧
VH 電圧(直流電圧)
VB 電圧(直流電圧)
VD 電圧(直流電圧)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device for a device having a normal operation mode and a power saving mode.
[0002]
[Prior art]
A power supply device for converting an AC power supply voltage into a DC voltage suitable for the device includes a main power supply circuit used in a normal operation mode and a sub power supply circuit used for power saving in a power saving mode such as a standby mode. There is something.
[0003]
In JP-A-6-6732, instead of using separate transformers for the main power circuit and the sub power circuit, power is always supplied from the main power circuit to the sub power circuit for supplying power to the microcomputer circuit. A power supply device to be supplied is described.
[0004]
Further, a power supply device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-282059 is a power supply device of a device having a plurality of operation modes including a normal operation mode and a standby mode for reducing power consumption and waiting for a power-on instruction. It has the composition of. That is, a main power supply circuit that supplies power to each part of the device, a control unit that is supplied with power from the main power supply circuit to control the operation of the entire device, and a sub power supply that supplies a minimum amount of power to the device in the standby mode A circuit and switching means for turning on / off the main power supply circuit are provided, and the main power supply circuit is turned off in the standby mode.
[0005]
According to this power supply circuit, since the power of the main power supply circuit becomes zero in the standby mode, the power consumption in the standby mode can be reduced. In addition to providing a detection unit for detecting the return from the standby mode to the normal operation mode, power is supplied to the detection unit from the sub power supply circuit in the standby mode, and the main unit is detected when the detection unit detects the return to the normal operation mode. If the power supply circuit is configured to be turned on, it is possible to automatically return to the normal operation mode. In this case, as the detection unit, for example, a switch that is turned ON / OFF according to the movement of the movable unit of the apparatus, such as a cover open detection switch provided on the document table of the copying machine, is used.
[0006]
Further, if the power is supplied from the secondary power supply circuit to the manual operation unit of the apparatus in the standby mode and the main power supply circuit is turned on when the manual operation is detected in the manual operation unit, the user can manually operate the manual operation unit. When the is operated, the normal operation mode is automatically restored.
[0007]
FIG. 6 shows a general configuration of a power supply device that converts an AC power supply voltage into a DC voltage suitable for the device as described above.
[0008]
In the
[0009]
The
[0010]
When the main power switch SW is ON, the power is always turned on to the transformer 111 of the sub power circuit 101b.ACThe full-
[0011]
Such a
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0013]
For the power saving mode with a small current, iron loss such as eddy current loss and hysteresis loss caused by the flow of excitation current has a non-negligible magnitude, which limits the power saving in the power saving mode.
[0014]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a power supply device capable of reducing energy loss in a transformer during power saving mode and further saving power. It is in.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a power supply device according to the present invention includes a transformer that transforms an AC power supply voltage, a rectifier circuit that performs rectification after transformation by the transformer, and a smoothing of the voltage after rectification by the rectifier circuit. A power supply device comprising: a smoothing capacitor to perform; and a power supply circuit that generates a DC voltage for a normal operation mode of the power supply device and a DC voltage for a power saving mode of the power supply device by using the output voltage of the smoothing capacitor The input current of the transformer can be switched, and the switching is performed so that the DC voltage for the power saving mode generated by the power supply circuit in the power saving mode is maintained at a normal value. And switching means for adjusting the application time of the AC power supply voltage to the transformer.The switching means includes a parallel circuit inserted in series on the primary side of the transformer, and the parallel circuit receives the normally-on input current of the transformer that is in a conductive state when the power supply device is started up. A switch for flowing and a switching element for performing the switching are connected in parallel. The switch is in a cut-off state in the power saving mode, and the switch is turned on and off and the switching of the switching element is performed. And a control circuit to which power is supplied from the power supply circuitIt is characterized by that.
[0016]
According to the above invention, in the normal operation mode and the power saving mode, the transformer and the smoothing capacitor are shared for generating the DC voltage. While the normal operation of the equipment can be performed, in the power saving mode, the switching current is switched by the switching means to adjust the application time of the AC power supply voltage to the transformer, and the DC voltage generated for the power saving mode can be adjusted. It can be kept at a normal value. Since it is not necessary to generate a DC voltage only for the normal operation mode in the power saving mode, even if the output voltage of the smoothing capacitor is not sufficient as the input voltage for the normal operation mode to the power supply circuit, the input for the power saving mode Any voltage may be sufficient. Since power can be supplied from the smoothing capacitor to the power supply circuit during the cutoff period of the switching means, the switching means so that the output voltage for the power saving mode of the power supply circuit is maintained at a normal value throughout the conduction period and the cutoff period. Set the switching timing.
[0017]
Since the input current of the transformer is cut off during the cutoff period of the switching means, the exciting current does not flow, and iron loss of the transformer during this period can be eliminated.
[0018]
As described above, it is possible to provide a power supply device that can further reduce power consumption by reducing energy loss in the transformer in the power saving mode.
[0019]
Furthermore, the power supply device of the present invention is characterized in that the switching timing of the switching means is determined based on the zero-cross timing of the AC power supply voltage in order to solve the above-mentioned problems.
[0020]
According to the above invention, since the switching timing of the switching means is determined based on the zero cross timing of the AC power supply voltage, the occurrence of noise is suppressed by setting the switching timing as close as possible to the zero cross timing. Can do.
[0021]
Furthermore, in order to solve the above problem, the power supply device of the present invention periodically performs switching of the switching means, and sets each conduction period and each cutoff period to an integral multiple of the period of the AC power supply voltage. It is a feature.
[0022]
According to the invention described above, since each switching conduction period and each cutoff period are each an integral multiple of the period of the AC power supply voltage, generation of higher harmonics due to switching can be suppressed.
[0023]
Furthermore, in order to solve the above problem, the power supply device of the present invention acquires waveform information of a predetermined voltage in the output voltage generation process to the power supply device while supplying power to the power supply device, The switching timing of the switching means is determined from predetermined characteristics of the waveform.
[0024]
According to the above-described invention, while supplying power to the power-supplied device, voltage waveform information such as a predetermined voltage in the process of generating an output voltage to the power-supplied device, such as an AC power supply voltage and an output voltage of a smoothing capacitor, is obtained. get. Then, the switching timing of the switching means is determined from the predetermined characteristics of the waveform, for example, from the characteristics such as the zero cross timing and the voltage being equal to or lower than the predetermined value.
[0025]
Thereby, the switching timing suitable for the current state of the AC power supply voltage is obtained. Therefore, even if an unexpected situation such as a voltage drop of the AC power supply occurs, it is possible to perform control to maintain the output voltage for the power saving mode of the power supply circuit at a normal value. Further, it is not necessary to set the switching timing in advance, and it is possible to cope with AC power supply voltages having different voltage values and frequencies without performing new settings.
[0026]
Furthermore, in order to solve the above problems, the power supply device of the present invention providesThe switch is a relay, and the switching element is a triac.It is characterized by that.
[0027]
According to the above-described invention, the relay can be always turned on and the triac can be always cut off in the normal operation mode, and the relay can be always cut off and the triac can be switched in the power saving mode. Therefore, the switching means can be configured using inexpensive general-purpose parts.
[0028]
Furthermore, in order to solve the above problems, the power supply device of the present invention providesA transformer for transforming the AC power supply voltage, a rectifier circuit for rectification after transformation by the transformer, a smoothing capacitor for smoothing the voltage after rectification by the rectifier circuit, and an output voltage of the smoothing capacitor A power supply apparatus including a power supply circuit that generates a DC voltage for a normal operation mode of a power supply device and a DC voltage for a power saving mode of the power supply device, wherein the input current of the transformer is switched. It is possible to adjust the application time of the AC power supply voltage to the transformer by performing the switching so that the DC voltage for the power saving mode generated by the power supply circuit is maintained at a normal value in the power saving mode. Switching means, and the switching means comprises a parallel circuit inserted in series on the primary side of the transformer, The parallel circuit is formed by connecting in parallel a positive temperature coefficient thermistor for supplying an input current of the transformer, which is already in a conductive state when the power supply device is started up, and a switching element for performing the switching. The element can be always in a conductive state, and includes a control circuit that controls the switching of the switching means and is supplied with power from the power supply circuit. The switching element can be a triac.
[0029]
According to the above-described invention, first, a current is supplied to the positive temperature coefficient thermistor at the time of start-up, and in the normal operation mode, the positive temperature coefficient thermistor is kept in a state in which current does not flow substantially due to self-heating, and the triac is always turned on. It is possible to make the triac perform switching while keeping the thermistor substantially cut off. Since the positive temperature coefficient thermistor is non-contact and has a fast response speed, it can operate stably for a long time without affecting noise.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 as follows.
[0031]
FIG. 1 shows a configuration of a
[0032]
When the main power switch SW is turned on, the
[0033]
Voltage VHIs always equal to the output voltage of the smoothing
[0034]
The power supply voltage information acquisition unit 7ACAre sequentially acquired and input to the CPU 9. Further, the non-regulation voltage
[0035]
Next, details of the
[0036]
In addition, as elements constituting the gate circuit of the
[0037]
At the time of start-up and in the normal operation mode, the
[0038]
Next, details of the power supply voltage information acquisition unit 7 will be described. The power supply voltage information acquisition unit 7 includes a
[0039]
The anti-parallel circuit has an AC power supply voltage VACCurrent flows alternately in each of the
[0040]
Further, the power supply voltage information acquisition unit 7 includes a
[0041]
Next, details of the non-regulation voltage
[0042]
Next, the operation of the
[0043]
When the main power switch SW of the
[0044]
At time T5 when a predetermined time has elapsed from time T4, the
[0045]
AC power
[0046]
The light from the
[0047]
Therefore, in order to establish the conduction of the
[0048]
In this way, the time T in FIG. 2 is started after the power saving mode is started.AUntil the
[0049]
As described above, according to the
[0050]
Voltage V for normal operation mode only in power saving modeH・ VBSince the output voltage of the smoothing
[0051]
Since the input current of the transformer 3 is cut off during the cut-off period of the
[0052]
Further, according to the
[0053]
In the
[0054]
Further, according to the
[0055]
This is generally the case when waveform information of a predetermined voltage in the process of generating an output voltage to the power supply apparatus is acquired and the switching timing is determined from the characteristics. As an example, a case where the waveform information of the output voltage of the smoothing
[0056]
As described above, the non-regulation voltage
[0057]
For the same reason, waveform information acquired by the power supply voltage information acquisition unit 7 and input to the terminal AL of the CPU 9 may be used.
[0058]
In the
[0059]
Next, another form of the
[0060]
According to this configuration, first, a current is supplied to the positive temperature coefficient thermistor PT at the time of startup, and in the normal operation mode, the positive temperature coefficient thermistor PT is set in a state in which substantially no current flows due to self-heating, and the triac is always conducted. In the power saving mode, the
[0061]
【The invention's effect】
As described above, the power supply device of the present invention includes a transformer that transforms an AC power supply voltage, a rectifier circuit that performs rectification after transformation by the transformer, and a smoothing capacitor that smoothes voltage after rectification by the rectifier circuit. And a power supply circuit that generates a DC voltage for a normal operation mode of the power supply device and a DC voltage for a power saving mode of the power supply device using the output voltage of the smoothing capacitor. The input current of the transformer can be switched, and the switching is performed so that the DC voltage for the power saving mode generated by the power supply circuit at the power saving mode is maintained at a normal value. Switching means for adjusting the application time of the AC power supply voltage to the transformer;The switching means includes a parallel circuit inserted in series on the primary side of the transformer, and the parallel circuit receives the normally-on input current of the transformer that is in a conductive state when the power supply device is started up. A switch for flowing and a switching element for performing the switching are connected in parallel. The switch is in a cut-off state in the power saving mode, and the switch is turned on and off and the switching of the switching element is performed. And a control circuit to which power is supplied from the power supply circuitIt is a configuration.
[0062]
Therefore, since the input current of the transformer is cut off during the cutoff period of the switching means, no exciting current flows, and iron loss of the transformer during this period can be eliminated.
[0063]
As described above, there is an effect that it is possible to provide a power supply device that can reduce energy loss in the transformer during the power saving mode and can further save power.
[0064]
Furthermore, the power supply apparatus of the present invention is configured to determine the switching timing of the switching means based on the zero-cross timing of the AC power supply voltage as described above.
[0065]
Therefore, by making the switching timing as close as possible to the zero-cross timing, it is possible to suppress the generation of noise.
[0066]
Further, as described above, the power supply device of the present invention is configured to periodically perform switching of the switching means so that each conduction period and each cutoff period are each an integral multiple of the period of the AC power supply voltage.
[0067]
Therefore, there is an effect that generation of high-order harmonics due to switching can be suppressed.
[0068]
Furthermore, as described above, the power supply apparatus of the present invention acquires waveform information of a predetermined voltage in the process of generating an output voltage to the power supply device while supplying power to the power supply device, and determines a predetermined waveform. From this characteristic, the switching timing of the switching means is determined.
[0069]
Therefore, it is possible to obtain the proper switching timing for the current AC power supply voltage state, and to maintain the output voltage for the power saving mode of the power supply circuit at a normal value even if an unexpected situation such as a voltage drop of the AC power supply occurs. There is an effect that can be performed. Further, there is no need to set the switching timing in advance, and there is an effect that it is possible to cope with AC power supply voltages having different voltage values and frequencies without performing new settings.
[0070]
Furthermore, the power supply device of the present invention is as described above.The switch is a relay, and the switching element is a triac.It is a configuration.
[0071]
Therefore, there is an effect that the switching means can be configured using inexpensive general-purpose parts.
[0072]
Furthermore, the power supply device of the present invention is as described above.A transformer for transforming the AC power supply voltage, a rectifier circuit for rectification after transformation by the transformer, a smoothing capacitor for smoothing the voltage after rectification by the rectifier circuit, and an output voltage of the smoothing capacitor A power supply apparatus including a power supply circuit that generates a DC voltage for a normal operation mode of a power supply device and a DC voltage for a power saving mode of the power supply device, wherein the input current of the transformer is switched. It is possible to adjust the application time of the AC power supply voltage to the transformer by performing the switching so that the DC voltage for the power saving mode generated by the power supply circuit is maintained at a normal value in the power saving mode. Switching means, and the switching means comprises a parallel circuit inserted in series on the primary side of the transformer, The parallel circuit is formed by connecting in parallel a positive temperature coefficient thermistor for supplying an input current of the transformer, which is already in a conductive state when the power supply device is started up, and a switching element for performing the switching. The element can be always in a conductive state, and includes a control circuit that controls the switching of the switching means and is supplied with power from the power supply circuit. The switching element can be a triac.
[0073]
Therefore, the positive characteristic thermistor having no contact and having a fast response speed makes it possible to constitute a switching means that operates stably over the long term without affecting noise or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of a power supply device according to an embodiment of the present invention.
2 is a timing diagram showing an operation sequence of a copying machine including the power supply device of FIG. 1 and each voltage waveform of the power supply device. FIG.
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the setting of switching timing by an integral multiple of the cycle of the AC power supply voltage.
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining acquisition of waveform information of a predetermined voltage.
5 is a circuit diagram showing a configuration of another mode of a switching unit provided in the power supply device of FIG. 1; FIG.
FIG. 6 is a circuit block diagram showing a configuration of a conventional power supply device.
[Explanation of symbols]
1 Power supply
2 Switching section (switching means)
3 transformer
4 Full-wave rectifier circuit (rectifier circuit)
5 Smoothing capacitor
6 Power supply circuit
21 Start relay switch (relay)
23 Triac
PT positive temperature coefficient thermistor
VAC AC power supply voltage
VHVoltage (DC voltage)
VB Voltage (DC voltage)
VD Voltage (DC voltage)
Claims (7)
上記トランスの入力電流のスイッチングを行うことが可能であり、省電力モード時に上記電源回路によって生成される省電力モード用の直流電圧が正常値に保たれるように、上記スイッチングを行って上記トランスへの上記交流電源電圧の印加時間を調整するスイッチング手段を備えており、
上記スイッチング手段は、上記トランスの一次側に直列に挿入される並列回路を備えており、上記並列回路は、上記電源装置の起動時に導通状態であるノーマルオンの、上記トランスの入力電流を流すためのスイッチと、上記スイッチングを行うスイッチング素子とが並列に接続されたものであり、上記スイッチは上記省電力モード時には遮断状態となり、
上記スイッチの導通および遮断の動作と上記スイッチング素子の上記スイッチングとを制御するとともに、上記電源回路から電源が供給される制御回路を備えていることを特徴とする電源装置。A transformer for transforming the AC power supply voltage, a rectifier circuit for rectification after transformation by the transformer, a smoothing capacitor for smoothing the voltage after rectification by the rectifier circuit, and an output voltage of the smoothing capacitor A power supply device comprising a power supply circuit that generates a DC voltage for a normal operation mode of a power supply device and a DC voltage for a power saving mode of the power supply device,
It is possible to perform switching of the input current of the transformer, and the switching is performed so that the DC voltage for the power saving mode generated by the power supply circuit in the power saving mode is maintained at a normal value. and a switching means for adjusting the AC power supply voltage application time to,
The switching means includes a parallel circuit inserted in series on the primary side of the transformer, and the parallel circuit passes a normally-on input current of the transformer that is in a conductive state when the power supply device is activated. And a switching element for performing the switching are connected in parallel, and the switch is in a cut-off state during the power saving mode,
A power supply apparatus comprising: a control circuit that controls the switching operation of the switch and the switching of the switching element, and that is supplied with power from the power supply circuit .
上記トランスの入力電流のスイッチングを行うことが可能であり、省電力モード時に上記電源回路によって生成される省電力モード用の直流電圧が正常値に保たれるように、上記スイッチングを行って上記トランスへの上記交流電源電圧の印加時間を調整するスイッチング手段を備えており、It is possible to perform switching of the input current of the transformer, and the switching is performed so that the DC voltage for the power saving mode generated by the power supply circuit in the power saving mode is maintained at a normal value. Switching means for adjusting the application time of the AC power supply voltage to
上記スイッチング手段は、上記トランスの一次側に直列に挿入される並列回路を備えており、上記並列回路は、上記電源装置の起動時には既に導通状態である、上記トランスの入力電流を流すための正特性サーミスタと、上記スイッチングを行うスイッチング素子とが並列に接続されたものであり、上記スイッチング素子は常時導通状態とすることが可能であり、 The switching means includes a parallel circuit inserted in series on the primary side of the transformer, and the parallel circuit is in a conductive state when the power supply device is started, and is a positive circuit for flowing the input current of the transformer. The characteristic thermistor and the switching element that performs the switching are connected in parallel, and the switching element can be always in a conductive state,
上記スイッチング手段の上記スイッチングを制御するとともに、上記電源回路から電源が供給される制御回路を備えていることを特徴とする電源装置。 A power supply apparatus comprising: a control circuit that controls the switching of the switching means and is supplied with power from the power supply circuit.
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