JP5587051B2 - スイッチング電源 - Google Patents
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Description
また、本発明の他のスイッチング電源は、トランスと、前記トランスの一次側をオンオフするスイッチング素子と、前記トランスの二次側に生成される電圧を出力する電圧出力手段とを備えたスイッチング電源において、
前記スイッチング素子を少なくとも2回オンオフするスイッチング動作を、前記スイッチング素子がオンする間隔よりも長い所定周期で繰り返す状態において、前記スイッチング素子がオンする間隔を、前記トランスの共振周期に応じて設定する期間設定手段を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、像担持体に画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置において、前記画像形成手段による画像形成動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給するスイッチング電源と、を備え、前記スイッチング電源は、トランスと、前記トランスの一次側に供給される電圧をオンオフするスイッチング手段と、前記トランスの二次側に生じる電圧を整流及び平滑して出力する出力手段と、前記トランスの二次側の出力が小さい軽負荷時において、前記トランスが振動した際の共振周波数と、前記スイッチング手段の駆動周波数が重なって生じる前記駆動周波数の高調波のうちの所定範囲の高調波が減衰するように、前記スイッチング手段のオフ時間を設定するオフ時間設定手段を有することを特徴とする。
また、本発明の他の画像形成装置は、画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置において、前記画像形成部を用いて画像を形成するために電力を供給するスイッチング電源を有し、前記スイッチング電源は、トランスと、前記トランスの一次側をオンオフするスイッチング素子と、前記トランスの二次側に生成される電圧を出力する電圧出力手段と、前記スイッチング素子を少なくとも2回オンオフするスイッチング動作を、前記スイッチング素子がオンする間隔よりも長い所定周期で繰り返す状態において、前記スイッチング素子がオンする間隔を、前記トランスの共振周期に応じて設定する期間設定手段を有することを特徴とする。
V・I < Lp・Ip2 <2・V・I ・・・(式1)
このように設定することで、負荷が変動した場合には2つのパルスの短い方の時間間隔は図4(a)で示す回路の抵抗906とコンデンサ905の時定数で定まるようになり、長い方の時間間隔が負荷変動に応じて変化して制御を行うよう構成される。そして、2つのパルスの短い方の時間、即ち、抵抗906とコンデンサ905の時定数を上記のトランスの共振周期の1/2の時間とすることでトランスの唸り音を打ち消すことができる。
例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置における低電圧電源として適用することができる。画像形成装置における制御部としてのコントローラへの電力供給、また、用紙を搬送する搬送ローラの駆動部としてのモータへの電力供給のための電源として適用可能である。
101 ダイオードブリッジ
102 一次電解コンデンサ
103 起動抵抗
104 トランス
105 トランスの一次巻線
106 トランスの二次巻線
107 トランスの補助巻線
108 スイッチング素子
109 電流検出抵抗
110 スイッチング制御IC
111a、132a フォトトランジスタ
111b、132b LED
112 ダイオード
113、115 コンデンサ
114 ダイオード
116,118、119 抵抗
117 シリーズレギュレータ
120 負荷
130 強制的にオフ回路を設ける回路
Claims (20)
- トランスと、前記トランスの一次側に供給される電圧をオンオフするスイッチング手段と、前記トランスの二次側に生じる電圧を整流及び平滑して出力するスイッチング電源において、
前記トランスの二次側の出力が小さい軽負荷時において、前記トランスが振動した際の共振周波数と、前記スイッチング手段の駆動周波数が重なって生じる前記駆動周波数の高調波のうちの所定範囲の高調波が減衰するように、前記スイッチング手段のオフ時間を設定するオフ時間設定手段を有することを特徴とするスイッチング電源。 - 前記オフ時間設定手段は、前記所定範囲の高調波の減衰量が前記高調波の基本波の1/2以下となる周波数範囲になるように前記オフ時間を設定することを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源。
- 前記オフ時間設定手段は、前記スイッチング手段のオフ時間を前記トランスが駆動される際の前記トランスの共振周期の1/2となるように設定することを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチング電源。
- 前記スイッチング手段を駆動して発生する駆動パルスは、少なくとも2波のパルスからなる駆動パルスであって、前記2波のパルスの間隔であるオフ時間を切り替えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のスイッチング電源。
- 前記オフ時間設定手段は、強制的に前記スイッチング手段をオフする時間を設定する手段であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のスイッチング電源。
- 前記スイッチング電源は、前記軽負荷時に前記トランスの二次側の出力を低下する手段を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のスイッチング電源。
- 像担持体に画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置において、
前記画像形成手段による画像形成動作を制御する制御手段と、
前記制御手段に電力を供給するスイッチング電源と、を備え、
前記スイッチング電源は、トランスと、前記トランスの一次側に供給される電圧をオンオフするスイッチング手段と、前記トランスの二次側に生じる電圧を整流及び平滑して出力する出力手段と、前記トランスの二次側の出力が小さい軽負荷時において、前記トランスが振動した際の共振周波数と、前記スイッチング手段の駆動周波数が重なって生じる前記駆動周波数の高調波のうちの所定範囲の高調波が減衰するように、前記スイッチング手段のオフ時間を設定するオフ時間設定手段を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記スイッチング電源の前記軽負荷時とは、前記画像形成装置が省電力に移行した状態であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- トランスと、前記トランスの一次側をオンオフするスイッチング素子と、前記トランスの二次側に生成される電圧を出力する電圧出力手段とを備えたスイッチング電源において、
前記スイッチング素子を少なくとも2回オンオフするスイッチング動作を、前記スイッチング素子がオンする間隔よりも長い所定周期で繰り返す状態において、前記スイッチング素子がオンする間隔を、前記トランスの共振周期に応じて設定する期間設定手段を有することを特徴とするスイッチング電源。 - 前記期間設定手段は、前記間隔を、前記トランスの共振周期の1/2に設定することを特徴とする請求項9に記載のスイッチング電源。
- 前記期間設定部は、前記トランスの二次側に生成された電圧が低下したことに応じて前記間隔を設定することを特徴とする請求項9または10に記載のスイッチング電源。
- 前記スイッチング動作を前記スイッチング素子がオンする間隔よりも長い所定周期で繰り返す状態で前記トランスの二次側に生成される電圧は、前記スイッチング素子を所定の周波数で前記連続的にスイッチングする状態において前記トランスの二次側に生成される電圧よりも小さい軽負荷状態であることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載のスイッチング電源。
- 前記所定の駆動周波数は、前記スイッチング素子を少なくとも2回オンする動作を所定周期で繰り返す状態における前記スイッチング素子の駆動周波数よりも高いことを特徴とする請求項12に記載のスイッチング電源。
- 画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置において、
前記画像形成部を用いて画像を形成するために電力を供給するスイッチング電源を有し、前記スイッチング電源は、
トランスと、
前記トランスの一次側をオンオフするスイッチング素子と、
前記トランスの二次側に生成される電圧を出力する電圧出力手段と、
前記スイッチング素子を少なくとも2回オンオフするスイッチング動作を、前記スイッチング素子がオンする間隔よりも長い所定周期で繰り返す状態において、前記スイッチング素子がオンする間隔を、前記トランスの共振周期に応じて設定する期間設定手段を
有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記期間設定手段は、前記間隔を、前記トランスの共振周期の1/2に設定することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
- 前記期間設定部は、前記トランスの二次側に生成された電圧が低下したことに応じて前記間隔を設定することを特徴とする請求項14または15に記載の画像形成装置。
- 前記スイッチング動作を前記スイッチング素子がオンする間隔よりも長い所定周期で繰り返す状態で前記トランスの二次側に生成される電圧は、前記スイッチング素子を所定の周波数で前記連続的にスイッチングする状態において前記トランスの二次側に生成される電圧よりも小さい軽負荷状態であることを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記所定の駆動周波数は前記スイッチング素子を少なくとも2回オンする動作を所定周期で繰り返す状態における前記スイッチング素子の駆動周波数よりも高いことを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
- 前記軽負荷状態とは、前記画像形成装置が省電力に移行した状態であることを特徴とする請求項17又は18に記載の画像形成装置。
- 更に、前記画像形成装置の動作を制御する制御手段と、
前記画像形成部を駆動する駆動手段を有し、
前記スイッチング電源は、前記制御手段、又は前記駆動手段に電力を供給することを特徴とする請求項14乃至19のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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