JP7471952B2

JP7471952B2 - 電力変換装置

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Inventors: 良晃細川
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Description

本発明の実施形態は、電力変換装置に関する。

電力を変換する電力変換装置（電力変換回路）が一般的に用いられている。電力変換装置は、トランスを介して、１次側から２次側に電力を供給する。電力変換装置は、交流電力を直流電力に変換し、直流電力をスイッチング回路によりスイッチングしつつトランスの１次側に交流電流を流す。これにより、トランスの２次側に誘導電流が生じ負荷に電力が供給される。

電力変換装置は、電力変換回路内の電流が増加した状態（過電流が生じている状態）であることを検出する。電力変換装置は、電流の増加によって増加する電圧を閾値と比較することにより、過電流を検出する。電力変換装置は、過電流を検出した場合にスイッチング回路の動作を停止させる。これにより、電力変換装置内に過電流が流れ続けることを防ぐことができる。

電力変換装置には、複数の異なる実効値の交流電力が入力される。例えば、電力変換装置には、実効値１００［Ｖ］の交流電圧、実効値２３０［Ｖ］の交流電圧、または他の実効値の交流電圧が入力される。電力変換装置は、出力に現れる電力に応じて、制御を行うことにより、出力される直流電圧値を所定の値に制御する。しかしながら、電力変換回路内の電流は、入力される交流電力の電圧の実効値によって変化する。この為、過電流を検出する為に、固定の閾値を用いることができないという課題がある。

特開２０１９－１６１７２５号公報

本発明が解決しようとする課題は、過電流検出を行う電力変換装置を提供することである。

一実施形態に係る電力変換装置は、ＰＦＣ回路と、ＰＦＣ制御回路と、トランス回路と、過電流検出電圧調整回路と、を具備する。ＰＦＣ回路は、交流電圧を直流電圧に変換する。ＰＦＣ制御回路は、過電流検出電圧が入力される過電流検出端子を備え、前記ＰＦＣ回路の動作を制御する。トランス回路は、前記ＰＦＣ回路からの直流電圧によって１次巻線から２次巻線に電力を伝達する。過電流検出電圧調整回路は、前記ＰＦＣ制御回路に前記過電流検出電圧を供給する。前記過電流検出電圧調整回路は、前記過電流検出端子とＧＮＤとの間の抵抗の値を前記ＰＦＣ回路に入力される交流電圧に応じて切り替えることで、前記ＰＦＣ制御回路に入力される前記過電流検出電圧を調整する。前記ＰＦＣ制御回路は、前記過電流検出電圧と予め設定された閾値とに基づいて過電流を検出する。

図１は、一実施形態に係る画像形成装置の構成例について説明する為の図である。図２は、第１の実施形態に係る電源ユニットの構成例について説明する為の図である。図３は、第１の実施形態に係る電源ユニットの他の構成例について説明する為の説明図である。図４は、第２の実施形態に係る電源ユニットの構成例について説明する為の図である。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態に係る画像形成装置１の例について説明する為の説明図である。

画像形成装置１は、例えば、印刷媒体などの記録媒体を搬送しながら画像形成等の各種処理を行うマルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）である。画像形成装置１は、例えば、印刷媒体などの記録媒体を搬送しながら画像形成等の各種処理を行うＬＥＤアレイを走査する固体走査方式のプリンタ（例えばＬＥＤプリンタ）である。また、画像形成装置１は、インクを吐出するインクジェットヘッドを走査するインクジェット方式のプリンタ（インクジェットプリンタ）、または他の方式のプリンタであってもよい。

画像形成装置１は、感光ドラムを帯電させ、感光ドラムに対して印刷用の画像データに応じた光を照射することにより、感光ドラムに静電潜像を形成する。画像形成装置１は、感光ドラムに形成された潜像にトナーを付着させ、潜像に付着したトナーを印刷媒体に転写して印刷媒体上にトナー像を形成する。また、画像形成装置１は、トナー像が転写された印刷媒体に熱及び圧力を与えることにより、印刷媒体にトナー像を定着させる。

画像形成装置１は、システムコントローラ１１、通信インタフェース１２、ディスプレイ１３、操作インタフェース１４、画像読取部１５、搬送部１６、画像形成部１７、及び電源ユニット１９を備える。システムコントローラ１１、通信インタフェース１２、ディスプレイ１３、操作インタフェース１４、画像読取部１５、搬送部１６、画像形成部１７、及び電源ユニット１９は、図示されない筐体に収容される。

システムコントローラ１１は、画像形成装置１の制御を行う。システムコントローラ１１は、例えば、プロセッサ２１及びメモリ２２を備える。

プロセッサ２１は、演算処理を実行する演算素子（たとえば、ＣＰＵ）である。プロセッサ２１は、システムコントローラ１１の動作の主体となる。プロセッサ２１は、メモリ２２に記憶されているプログラムなどのデータに基づいて種々の処理を行う。プロセッサ２１は、メモリ２２に格納されているプログラムを実行することにより、種々の動作を実行可能な制御部として機能する。

メモリ２２は、プログラム及びプログラムで用いられるデータなどを記憶する記憶装置である。また、メモリ２２は、プロセッサ２１の処理中のデータなどを一時的に格納する。メモリ２２は、不揮発性メモリとして構成される。

通信インタフェース１２は、ネットワークを介して、印刷ジョブを供給するクライアント装置などと通信を行う為のインタフェースである。

ディスプレイ１３は、システムコントローラ１１または図示されないグラフィックコントローラなどの表示制御部から入力される映像信号に応じて画面を表示する。例えば、ディスプレイ１３は、画像形成装置１の種々の設定の為の画面を表示する。

操作インタフェース１４は、種々の操作部材を有する。操作インタフェース１４は、操作部材の操作に応じた操作信号をシステムコントローラ１１に供給する。操作部材は、例えば、タッチセンサ、テンキー、電源キー、用紙フィードキー、種々のファンクションキー、またはキーボードなどである。タッチセンサは、例えば、抵抗膜式タッチセンサ、または静電容量式タッチセンサ等である。タッチセンサは、ある領域内において指定された位置を示す情報を取得する。タッチセンサは、ディスプレイ１３と一体にタッチパネルとして構成されることにより、ディスプレイ１３に表示された画面上のタッチされた位置を示す信号をシステムコントローラ１１に入力する。

画像読取部１５は、原稿から画像を読み取る構成である。画像読取部１５は、例えば、スキャナと自動原稿送り機（ＡＤＦ）とを備える。スキャナは、原稿が配置されるガラス板の原稿と対向する側から、原稿を読み取る。画像読取部１５は、例えば、スキャナを移動させつつ、スキャナにより画像を取得することにより、原稿の全体の画像を取得する。また、画像読取部１５は、例えば、ＡＤＦにより原稿をスキャナの読取位置に通過させつつ、スキャナにより画像を取得することにより、原稿の全体の画像を取得する。

搬送部１６は、印刷用の媒体（印刷媒体）を画像形成部１７に供給するとともに、画像形成部１７により画像が形成された印刷媒体を筐体から排出する構成である。搬送部１６は、印刷媒体を収容する図示されない給紙カセットに収容されている印刷媒体を、一枚ずつ画像形成部１７に供給する。また、搬送部１６は、画像形成部１７により画像が形成された印刷媒体を、筐体外部の排紙トレイに排出する。

画像形成部１７は、システムコントローラ１１の制御に基づいて印刷媒体に画像を形成する。画像形成部１７は、プロセスユニット、露光器、転写機構、及び定着器を備える。画像形成部１７は、トナーの色毎にプロセスユニット及び露光器を備える。トナーの色は、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）などである。画像形成部１７は、ＣＭＹＫの各色のトナー像を媒体に定着させることにより、媒体にカラーの画像を形成する。

プロセスユニットは、感光ドラム、帯電チャージャ、及び現像器を備える。
感光ドラムは、円筒状のドラムと、ドラムの外周面に形成された感光層とを備える感光体である。感光ドラムは、図示されない駆動機構によって一定の速度で回転する。

帯電チャージャは、感光ドラムの表面を一様に帯電させる。例えば、帯電チャージャは、帯電ローラを用いて、感光ドラムに電圧を印加することにより、感光ドラムを一様な負極性の電位に帯電させる。

現像器は、トナーを感光ドラムに付着させる装置である。現像器は、現像剤容器、撹拌機構、現像ローラ、及びドクターブレードなどを備える。

現像剤容器は、トナーカートリッジから送り出されたトナーを受け取り、収容する容器である。現像剤容器内には、予めキャリアが収容されている。トナーカートリッジから送り出されたトナーは、撹拌機構によってキャリアと撹拌されることにより、トナーとキャリアとが混合された現像剤を構成する。キャリアは、現像器の製造時に現像剤容器内に収容される。

現像ローラは、現像剤容器内で回転することにより、表面に現像剤を付着させる。ドクターブレードは、現像ローラの表面と所定の間隔を隔てて配置された部材である。ドクターブレードは、回転する現像ローラの表面に付着した現像剤の一部を除去する。これにより、現像ローラの表面に、ドクターブレードと現像ローラの表面との間隔に応じた厚さの現像剤の層が形成される。

露光器は、複数の発光素子を備える。露光器は、発光素子から光を、帯電した感光ドラムに照射することにより、感光ドラム上に潜像を形成する。発光素子は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などである。１つの発光素子は、感光ドラム上の１点に光を照射するように構成されている。複数の発光素子は、感光ドラムの回転軸と平行な方向である主走査方向に配列されている。

露光器は、主走査方向に配列された複数の発光素子により感光ドラム上に光を照射することにより、感光ドラム上に１ライン分の潜像を形成する。さらに、露光器は、回転する感光ドラムに連続して光を照射することにより、複数ラインの潜像を形成する。

上記の構成において、帯電チャージャにより帯電された感光ドラムの表面に、露光器から光が照射されると、静電潜像が形成される。現像ローラの表面に形成された現像剤の層が、感光ドラムの表面に近接すると、現像剤に含まれるトナーが、感光ドラムの表面に形成された潜像に付着する。これにより、感光ドラムの表面にトナー像が形成される。

転写機構は、感光ドラムの表面に形成されたトナー像を、印刷媒体に転写する構成である。転写機構は、１次転写ベルト、２次転写ローラ、及び他の複数のローラを備える。転写機構は、１次転写ベルトの外周面に、感光ドラムの表面に形成されたトナー像を受け取る。転写機構は、１次転写ベルトの外周面のトナー像を、２次転写ローラと１次転写ベルトの外周面とが密着した転写ニップまで搬送する。転写機構は、搬送部１６により供給された印刷媒体を転写ニップに通過させることにより、１次転写ベルトの外周面のトナー像を印刷媒体に転写させる。

定着器は、印刷媒体に転写されたトナー像を印刷媒体に定着させる構成である。定着器は、印刷媒体に熱を与える加熱部材（ヒートローラ）と、印刷媒体に圧力を与える加圧部材（プレスローラ）と、ヒートローラを加熱するヒータとを備える。プレスローラは、ヒートローラに圧力を加えることにより、プレスローラとヒートローラとが密着した定着ニップを形成する。定着器は、転写機構によってトナー像が転写された印刷媒体を、定着ニップに通過させることにより、印刷媒体に対して熱及び圧力を与える。これにより、定着器は、印刷媒体上に形成されたトナー像を定着させる。定着ニップを通過した印刷媒体は、搬送部１６によって排紙トレイに排出される。

電源ユニット１９は、入力された交流電力を負荷の仕様に応じた直流電力に変換し、負荷に供給する電力変換装置である。電源ユニット１９は、画像形成装置１のシステムコントローラ１１、通信インタフェース１２、ディスプレイ１３、操作インタフェース１４、画像読取部１５、搬送部１６、及び画像形成部１７などの各構成に電力を供給する。また、画像形成装置１は、バッテリをさらに備える構成であってもよい。バッテリは、画像形成装置１の各構成に動作の為の電力を供給する直流電力源である。バッテリは、例えば、セパレータを介して正極及び負極が積層された電極群を備えるリチウムイオン二次電池として構成される。さらに、電源ユニット１９は、バッテリに直流電力を供給し、バッテリを充電してもよい。

（第１の実施形態）
図２は、電源ユニット１９の構成について説明する為の説明図である。図２に示されるように、電源ユニット１９は、フィルタ回路３１、電力変換回路３２、及び過電流検出電圧調整回路３３を備える。

フィルタ回路３１は、交流電力源（商用電源）ＡＣと、電力変換回路３２との間に接続される。フィルタ回路３１は、電力変換回路３２におけるノイズが、交流電力源ＡＣに漏洩することを防ぐノイズ除去回路である。フィルタ回路３１は、例えばＥＭＣフィルタである。フィルタ回路３１は、例えばコンデンサにより構成されている。

電力変換回路３２は、負荷に対して任意の電圧値の直流電力を供給する回路である。

過電流検出電圧調整回路３３は、電力変換回路３２内に流れる過電流の検出用の電位（過電流検出電圧）を電力変換回路３２に与える回路である。なお、過電流検出電圧は、電力変換回路３２の１次側のＧＮＤ（または、後述する平滑用コンデンサ３０１の低電位側）の電位を基準とした電圧である。

次に、電力変換回路３２について詳細に説明する。
電力変換回路３２は、整流ブリッジ４１、トランス回路４２、ＰＦＣ回路４３、及び平滑回路４４を備える。電力変換回路３２は、トランス回路４２の絶縁トランスより入力側である１次側と、絶縁トランスより出力側である２次側とを有する。整流ブリッジ４１、トランス回路４２、及びＰＦＣ回路４３が、１次側の構成として設けられている。また、トランス回路４２、及び平滑回路４４が、２次側の構成として設けられている。

まず、電力変換回路３２の１次側の構成について説明する。
整流ブリッジ４１は、交流電力源ＡＣからフィルタ回路３１を介して入力された交流電力を、全波整流し、脈流化された正電圧を後段のＰＦＣ回路４３に供給する。整流ブリッジ４１は、例えば、複数のダイオードにより構成された全波整流回路（整流器）として構成される。

トランス回路４２は、１次巻線４０２、２次巻線４０３、補助巻線４０４、図示されない半導体スイッチ、及び図示されない制御ＩＣを備える。

１次巻線４０２は、後述のＰＦＣ回路４３に接続され、磁界を発生させる１次側の巻線である。

２次巻線４０３は、１次巻線４０２と絶縁され、且つ１次巻線４０２に生じた磁界により励磁される２次側の巻線である。即ち、１次巻線４０２と、２次巻線４０３とは、電磁結合するように構成されている。

補助巻線４０４は、１次巻線４０２に生じた磁界により励磁され、ＰＦＣ回路４３の制御ＩＣ（後述のＰＦＣ制御回路５１）に動作用の電力を供給する為の１次側の巻線である。即ち、１次巻線４０２と、補助巻線４０４とは、電磁結合するように構成されている。

半導体スイッチは、制御ＩＣの制御に基づいて、導通状態を電気的に切り替える。半導体スイッチは、制御ＩＣの制御に基づいて、ＰＦＣ回路４３から１次巻線４０２に電力が供給される状態（オン状態）と、ＰＦＣ回路４３から１次巻線４０２に電力が供給されない状態（オフ状態）と、を切り替える。半導体スイッチは、例えばｎ型チャネルＦＥＴである。半導体スイッチのドレイン端子は、１次巻線４０２に接続され、半導体スイッチのソース端子は、ＰＦＣ回路４３の出力端子に接続された平滑用コンデンサ（後述の平滑用コンデンサ３０１）の低電位側に接続され、半導体スイッチのゲート端子は、制御ＩＣに接続されている。半導体スイッチは、ドレイン端子－ソース端子間を導通させる導通状態（オン状態）と、ドレイン端子－ソース端子間を非導通にする非導通状態（オフ状態）とを、制御ＩＣからゲート端子に入力される制御信号に基づいて切り替える。

制御ＩＣは、半導体スイッチに制御信号として高周波のパルス信号を入力する。制御ＩＣは、例えば、半導体スイッチのゲート端子にパルス信号を入力する。これにより、制御ＩＣは、半導体スイッチのオン状態とオフ状態とを高速に切り替える。この結果、ＰＦＣ回路４３から１次巻線４０２に高周波パルスが供給され、１次巻線４０２により磁界が発生する。

上記の様に、半導体スイッチ及び制御ＩＣは、直流電圧を高周波パルスに変換するフライバックコンバータとして機能する。なお、半導体スイッチ及び制御ＩＣは、ハーフブリッジコンバータ、またはフルブリッジコンバータなどの他のコンバータ回路として構成されていてもよい。

ＰＦＣ回路４３は、脈流電圧を直流電圧に変換する回路である。ＰＦＣ回路４３は、整流ブリッジ４１の出力端子に接続されている。ＰＦＣ回路４３は、インダクタ４０１、ダイオード６０１、半導体スイッチ５０１、平滑用コンデンサ３０１、平滑用コンデンサ３０２、ＰＦＣ制御回路５１、抵抗２０１、及び抵抗２０２を備える。

インダクタ４０１は、整流ブリッジ４１の出力端子の一方に接続されている。

ダイオード６０１は、アノードがインダクタ４０１に接続され、カソードが平滑用コンデンサ３０１の高電位側の端子に接続されている。

半導体スイッチ５０１は、ＰＦＣ制御回路５１の制御に基づいて、導通状態を電気的に切り替える。半導体スイッチ５０１は、例えばｎ型チャネルＦＥＴである。半導体スイッチ５０１のドレイン端子は、ダイオード６０１のアノードとインダクタ４０１との接続点に接続されている。半導体スイッチ５０１のソース端子は、抵抗２０１を介して平滑用コンデンサ３０１の低電位側の端子に接続されている。半導体スイッチ５０１のゲート端子は、ＰＦＣ制御回路５１に接続されている。半導体スイッチ５０１は、ドレイン端子－ソース端子間を導通させる導通状態（オン状態）と、ドレイン端子－ソース端子間を非導通にする非導通状態（オフ状態）とを、ＰＦＣ制御回路５１からゲート端子に入力される制御信号に基づいて切り替える。

平滑用コンデンサ３０１は、ダイオード６０１のカソードから供給される正電圧を平滑化する。平滑用コンデンサ３０１の高電位側の端子は、ダイオード６０１のカソードが接続されている。平滑用コンデンサ３０１の低電位側の端子は、抵抗２０１を介して半導体スイッチ５０１のソース端子に接続されている。また、平滑用コンデンサ３０１の低電位側の端子は、整流ブリッジ４１の他方の出力端子に接続されている。即ち、平滑用コンデンサ３０１の低電位側の電位が、ＰＦＣ回路４３におけるＧＮＤ電位となる。

平滑用コンデンサ３０１は、後段に接続された回路に直流電圧を供給する。平滑用コンデンサ３０１の両端子は、ＰＦＣ回路４３の出力端子を構成している。即ち、平滑用コンデンサ３０１は、ＰＦＣ回路４３に接続されたトランス回路４２に直流電力を供給する。

平滑用コンデンサ３０２は、トランス回路４２の補助巻線４０４から供給される正電圧を平滑化する。平滑用コンデンサ３０２の両端子は、トランス回路４２の補助巻線４０４と並列に接続されている。また、平滑用コンデンサ３０２の高電位側の端子は、ＰＦＣ制御回路５１の電源入力端子に接続されている。また、平滑用コンデンサ３０２の低電位側の端子は、平滑用コンデンサ３０１の低電位側の端子（即ちＧＮＤ）に接続されている。これにより、平滑用コンデンサ３０２は、補助巻線４０４に生じた電流により電荷を蓄積し、平滑化された直流電力をＰＦＣ制御回路５１に供給する。

ＰＦＣ制御回路５１は、半導体スイッチ５０１をオンオフ制御する為の信号（ゲート信号）を生成し、半導体スイッチ５０１のゲート端子に入力する。ＰＦＣ制御回路５１は、例えば、入力電流が正弦波に近づくように半導体スイッチ５０１をオンオフ制御する。

ＰＦＣ制御回路５１は、電力変換回路３２内において過電流が生じている事を検出する為の端子（過電流検出端子）と、電源入力端子とを備える。上記したように、ＰＦＣ制御回路５１の電源入力端子は、平滑用コンデンサ３０２の高電位側の端子に接続されている。ＰＦＣ制御回路５１の過電流検出端子は、抵抗２０２を介して半導体スイッチ５０１のソース端子に接続されている。また、ＰＦＣ制御回路５１の過電流検出端子は、過電流検出電圧調整回路３３に接続されている。

ＰＦＣ制御回路５１は、過電流検出端子の電位と、予め設定された閾値と、に基づいて、電力変換回路３２の１次側に過電流が生じているか否か判断する。例えば、ＰＦＣ制御回路５１は、過電流検出端子の電位が予め設定された閾値以上である場合、電力変換回路３２の１次側に過電流が生じていると判断する。ＰＦＣ制御回路５１は、電力変換回路３２の１次側に過電流が生じていると判断した場合、保護機能を開始する（保護機能を有効にする）。保護機能は、例えば、半導体スイッチ５０１のオンオフ制御を停止するなどの手段がある。なお、保護機能は、半導体スイッチ５０１のオンオフ制御の停止に限られない。保護機能は、ＰＦＣ回路４３の動作を停止させる為の手段であれば、如何なる手段であってもよい。

次に、電力変換回路３２の２次側の構成について説明する。
平滑回路４４は、トランス回路４２の２次巻線４０３に生じた電力を整流及び平滑化し、負荷に直流電力を供給する回路である。平滑回路４４は、ダイオード６０２、及び平滑用コンデンサ３０３を有する。平滑回路４４の出力端子は、電源ユニット１９の出力端子を構成している。例えば、平滑回路４４の出力端子は、画像形成装置１の種々の構成である負荷（例えば搬送部１６、画像形成部１７、及びシステムコントローラ１１など）が接続される。

トランス回路４２の２次巻線４０３は、１次巻線４０２により発生した磁界に応じて励磁され、電力を生成する。２次巻線４０３には、１次巻線４０２と２次巻線４０３との巻き数の比に応じた電圧が発生する。

ダイオード６０２は、アノードが２次巻線４０３に接続され、カソードが平滑用コンデンサ３０３の高電位側に接続されている。ダイオード６０２は、２次巻線４０３に生じた電流を整流し、平滑用コンデンサ３０３に供給する。また、ダイオード６０２は、ＭＯＳＦＥＴと同期整流用制御ＩＣに置き換えられていてもよい。この場合、ＭＯＳＦＥＴにより同期整流を行うことができる。

平滑用コンデンサ３０３は、ダイオード６０２から供給された正電圧を平滑化する。平滑用コンデンサ３０３は、並列に接続された回路に直流電圧を供給する。平滑用コンデンサ３０３の両端子は、平滑回路４４の出力端子を構成している。即ち、平滑用コンデンサ３０３には、負荷が接続される。平滑用コンデンサ３０３は、平滑化した直流電圧を負荷に供給する。即ち、平滑回路４４は、直流電圧を出力する直流電圧源として機能する。

次に、過電流検出電圧調整回路３３の構成について説明する。
図２に示されるように、過電流検出電圧調整回路３３は、半導体スイッチ５０２、半導体スイッチ５０３、ツェナーダイオード７０１、コンデンサ３０４、コンデンサ３０５、抵抗２０３、及び抵抗２０４を備える。

半導体スイッチ５０２及び半導体スイッチ５０３は、それぞれｎチャネル型ＦＥＴである。半導体スイッチ５０２及び半導体スイッチ５０３は、例えばｎｐｎ型トランジスタとして構成されていてもよい。

半導体スイッチ５０２のゲート端子は、フィルタ回路３１の出力端子に接続されている。具体的には、半導体スイッチ５０２のゲート端子は、アノードがフィルタ回路３１の出力端子の一方に接続されたダイオード６０３のカソードに接続されている。また、半導体スイッチ５０２のゲート端子は、アノードがフィルタ回路３１の出力端子の他方に接続されたダイオード６０４のカソードに接続されている。このような構成によると、脈流電圧が半導体スイッチ５０２のゲート端子に入力される。

半導体スイッチ５０２のドレイン端子は、抵抗を介して電力変換回路３２のＰＦＣ回路４３の平滑用コンデンサ３０２の高電位側の端子に接続されている。

半導体スイッチ５０２のソース端子は、電力変換回路３２のＰＦＣ回路４３の平滑用コンデンサ３０２の低電位側の端子に接続されている。

ツェナーダイオード７０１は、アノードが半導体スイッチ５０２のソース端子に接続され、カソードが半導体スイッチ５０２のゲート端子に接続されている。

コンデンサ３０４は、半導体スイッチ５０２のソース端子とゲート端子との間に接続されている。

コンデンサ３０５は、半導体スイッチ５０２のドレイン端子とソース端子との間に接続されている。また、コンデンサ３０５は、半導体スイッチ５０３のゲート端子とソース端子との間に接続されている。

抵抗２０３は、電力変換回路３２のＰＦＣ回路４３のＰＦＣ制御回路５１の過電流検出端子と、平滑用コンデンサ３０２の低電位側の端子との間に接続されている。即ち、抵抗２０３は、半導体スイッチ５０１のソース端子、抵抗２０２、過電流検出端子、抵抗２０３、平滑用コンデンサ３０２の低電位側の端子の順に接続されている。

抵抗２０４は、電力変換回路３２のＰＦＣ回路４３のＰＦＣ制御回路５１の過電流検出端子と、半導体スイッチ５０３のドレイン端子との間に接続されている。即ち、抵抗２０４は、半導体スイッチ５０１のソース端子、抵抗２０２、過電流検出端子、抵抗２０４、半導体スイッチ５０３のドレイン端子の順に接続されている。

半導体スイッチ５０３のゲート端子は、半導体スイッチ５０２のドレイン端子と、電力変換回路３２のＰＦＣ回路４３の平滑用コンデンサ３０２の高電位側の端子に接続されている。また、半導体スイッチ５０３のゲート端子は、コンデンサ３０５の高電位側の端子に接続されている。

半導体スイッチ５０３のドレイン端子は、上記したように抵抗２０４を介して、電力変換回路３２のＰＦＣ回路４３のＰＦＣ制御回路５１の過電流検出端子に接続されている。

半導体スイッチ５０３のソース端子は、電力変換回路３２のＰＦＣ回路４３の平滑用コンデンサ３０２の低電位側の端子に接続されている。

次に、過電流検出電圧調整回路３３の動作について説明する。
画像形成装置１の電源がＯＮされ、画像形成装置１の電源ユニット１９に、交流電力源ＡＣからの交流電力の供給が開始されたとする。画像形成装置１の電源がＯＮされると、トランス回路４２において１次巻線４０２への交流電流の供給が開始され、出力電圧（即ち、平滑用コンデンサ３０３の電圧）が徐々に増加する。出力電圧は、平滑回路４４の平滑用コンデンサ３０３に十分に電荷が蓄積されると、一定の値になる。

また、トランス回路４２による１次巻線４０２への交流電流の供給が開始されると、補助巻線４０４に誘導電流が生じる。補助巻線４０４に生じた電流によって平滑用コンデンサ３０２に電荷が蓄積され、補助巻線４０４から出力される電源電圧（即ち、平滑用コンデンサ３０２の電圧）が徐々に増加する。

また、過電流検出電圧調整回路３３には、ダイオード６０３及びダイオード６０４を介して脈流電流が入力される。コンデンサ３０４には、入力された脈流電流によって電荷が蓄積される。

コンデンサ３０４の電圧が半導体スイッチ５０２がＯＮする閾値電圧未満であるとする。この場合、半導体スイッチ５０２のゲート端子とソース端子との間の電位差が半導体スイッチ５０２がＯＮする閾値電圧未満の為、半導体スイッチ５０２がオフになる。

半導体スイッチ５０２がオフになると、コンデンサ３０５に平滑用コンデンサ３０２の高電位側の端子から電流が流れ、コンデンサ３０５に電荷が蓄積される。

コンデンサ３０５に電荷が蓄積されると、コンデンサ３０５の電圧によって半導体スイッチ５０３のゲート端子とソース端子との間に電位差が生じる。半導体スイッチ５０３は、ゲート端子とソース端子との間の電位差によってオンされる。

半導体スイッチ５０３がオンになると、ドレイン端子－ソース端子間が短絡することにより、過電流検出端子と平滑用コンデンサ３０２の低電位側の端子との間に、抵抗２０３と抵抗２０４とが並列接続される。

即ち、コンデンサ３０４の電圧が半導体スイッチ５０２がＯＮする閾値電圧未満である場合、半導体スイッチ５０２がオフになり、半導体スイッチ５０３がオンになり、過電流検出端子とＧＮＤとの間に抵抗２０３と抵抗２０４とが並列接続される。

また、コンデンサ３０４の電圧が半導体スイッチ５０２がＯＮする閾値電圧以上である場合、コンデンサ３０４の電圧に応じた電位差が、半導体スイッチ５０２のゲート端子とソース端子との間に生じる。この場合、半導体スイッチ５０２は、ゲート端子とソース端子との間の電位差によってオンされる。

半導体スイッチ５０２がオンになると、半導体スイッチ５０３のゲート端子とソース端子とが短絡する。即ち、半導体スイッチ５０３のゲート端子とソース端子との間に電位差が生じない。この為、半導体スイッチ５０３がオフになる。

半導体スイッチ５０３がオフになると、抵抗２０４が浮いた状態となる。この為、過電流検出端子と平滑用コンデンサ３０２の低電位側の端子との間に、抵抗２０３が接続されている状態になる。

即ち、コンデンサ３０４の電圧が半導体スイッチ５０２がＯＮする閾値電圧以上である場合、半導体スイッチ５０２がオンになり、半導体スイッチ５０３がオフになり、過電流検出端子とＧＮＤとの間に抵抗２０３が接続される。

次に、過電流検出の具体例について説明する。
上記したように、電力変換回路３２には、複数の異なる実効値の交流電力が入力される。例えば、電力変換回路３２には、実効値が第１の電圧（例えば１００Ｖ）の交流電力、または実効値が第２の電圧（例えば２３０Ｖ）の交流電力が入力されるとする。

また、ＡＣ入力電圧が第１の電圧以上第２の電圧未満であるとする。また、抵抗２０１の抵抗値が０．３Ωであり、抵抗２０２の抵抗値が１ｋΩであり、抵抗２０３の抵抗値が９ｋΩであり、抵抗２０４の抵抗値が４５０Ωであるとする。また、第１の電圧入力時に過電流として検出する電流値が６Ａであるとする。また、第２の電圧入力時に過電流として検出する電流値が２Ａであるとする。

まず、第１の電圧の例について説明する。
第１の電圧から抵抗２１１と抵抗２１２により分圧され、半導体スイッチ５０２ゲート端子に印加された電圧は、半導体スイッチ５０２がＯＮする閾値電圧未満である。この為、半導体スイッチ５０２がオフとなり、半導体スイッチ５０３がオンとなる。この結果、過電流検出端子とＧＮＤとの間に抵抗２０３と抵抗２０４とが並列接続される。

抵抗２０３と抵抗２０４の合成抵抗は、以下のように算出される。
抵抗２０３と抵抗２０４の合成抵抗
＝（４５０Ω×９ｋΩ）／（４５０Ω＋９ｋΩ）
＝０．４２８ｋΩ

上記のように、半導体スイッチ５０１及び抵抗２０１に過電流である６Ａが流れるとすると、抵抗２０１に印加される電圧は、以下のように算出される。
抵抗２０１に印加される電圧
＝６Ａ×０．３Ω＝１．８Ｖ

また、過電流検出端子の電位（抵抗２０３と抵抗２０４の合成抵抗に印加される電圧）は、以下のように算出される。
過電流検出端子の電位
＝１．８Ｖ×０．４２８ｋΩ／（１ｋΩ＋０．４２８ｋΩ）
＝０．５４Ｖ

即ち、入力される交流電力の電圧の実効値が１００Ｖであり、過電流である６Ａの電流が半導体スイッチ５０１を流れている場合、過電流検出端子に印加される電圧が０．５４Ｖとなる。即ち、ＰＦＣ制御回路５１は、閾値として０．５４Ｖ以下の値（例えば０．５Ｖなど）を設定しておくことにより、実効値＝１００Ｖ時の６Ａの過電流を検出することができる。

次に、第２の電圧の例について説明する。
第２の電圧から抵抗２１１と抵抗２１２により分圧され、半導体スイッチ５０２ゲート端子に印加された電圧は、半導体スイッチ５０２がＯＮする閾値電圧以上である。この為、半導体スイッチ５０２がオンとなり、半導体スイッチ５０３がオフとなる。この結果、過電流検出端子とＧＮＤとの間に抵抗２０４が接続される。

上記のように、半導体スイッチ５０１及び抵抗２０１に過電流である２Ａが流れるとすると、抵抗２０１に印加される電圧は、以下のように算出される。
抵抗２０１に印加される電圧
＝２Ａ×０．３Ω＝０．６Ｖ

また、過電流検出端子の電位（抵抗２０３に印加される電圧）は、以下のように算出される。
過電流検出端子の電位
＝０．６Ｖ×９ｋΩ／（１ｋΩ＋９ｋΩ）
＝０．５４Ｖ

即ち、入力される交流電力の電圧の実効値が２３０Ｖであり、過電流である２Ａの電流が半導体スイッチ５０１を流れている場合も、過電流検出端子に印加される電圧が０．５４Ｖとなる。即ち、ＰＦＣ制御回路５１は、閾値として０．５４Ｖ以下の値（例えば０．５Ｖなど）を設定しておくことにより、実効値＝２３０Ｖ時の２Ａの過電流を検出することができる。

上記のように、過電流検出電圧調整回路３３は、ＰＦＣ制御回路５１に過電流検出電圧を供給する。この際に、過電流検出電圧調整回路３３は、ＰＦＣ回路４３に入力される交流電圧に応じて、ＰＦＣ制御回路５１に入力される過電流検出電圧を調整する。

過電流検出電圧調整回路３３は、ＰＦＣ制御回路５１の過電流検出電圧が入力される過電流検出端子と、ＧＮＤとの間に接続される抵抗を、ＰＦＣ回路４３に入力される交流電圧に応じて切り替える。これにより、過電流検出電圧調整回路３３は、ＰＦＣ制御回路５１に入力される過電流検出電圧を調整する。

例えば、過電流検出電圧調整回路３３は、ＰＦＣ回路４３に第１の電圧が入力された場合、過電流検出端子とＧＮＤとの間に第１の抵抗（抵抗２０３）と第２と抵抗（抵抗２０４）とを並列接続する。また、過電流検出電圧調整回路３３は、ＰＦＣ回路４３に第１の電圧より大きい第２の電圧が入力された場合、過電流検出端子とＧＮＤとの間に第１の抵抗（抵抗２０３）を接続する。これにより、過電流検出電圧調整回路３３は、ＰＦＣ制御回路５１に入力される過電流検出電圧を調整する。

より具体的には、過電流検出電圧調整回路３３は、入力される交流電力の電圧の実効値が第１の電圧（例えば１００Ｖ）と第２の電圧（例えば２３０Ｖ）とで変化する場合に、ＰＦＣ制御回路５１の過電流検出端子とＧＮＤとの間の抵抗値を、抵抗２０３の単独の抵抗値（例えば９ｋΩ）と、抵抗２０３及び抵抗２０４の合成抵抗（例えば０．４２８ｋΩ）と、で切り替えることができる。

これにより、過電流検出電圧調整回路３３は、実効値が第１の電圧の交流電力が入力されており且つ過電流（例えば６Ａ）が生じている場合と、実効値が第２の電圧の交流電力が入力されており且つ過電流（例えば２Ａ）が生じている場合とで過電流検出端子の電位（過電流検出電圧）が同等になるように調整することができる。

この結果、ＰＦＣ制御回路５１は、入力される交流電力の電圧の実効値が第１の電圧と第２の電圧とで変化する場合であっても、固定の閾値（例えば５Ｖ）に基づいて過電流を検出することができる。

図３は、図２の過電流検出電圧調整回路３３の他の例である過電流検出電圧調整回路３４について説明する為の説明図である。なお、図３の過電流検出電圧調整回路３４は、抵抗２０５をさらに過電流検出端子とＧＮＤとの間に並列接続する為の回路を備える点が過電流検出電圧調整回路３３と異なる。

過電流検出電圧調整回路３４は、半導体スイッチ５０２、半導体スイッチ５０３、ツェナーダイオード７０１、コンデンサ３０４、コンデンサ３０５、抵抗２０３、及び抵抗２０４を備える。さらに、過電流検出電圧調整回路３４は、半導体スイッチ５０４、半導体スイッチ５０５、ツェナーダイオード７０２、コンデンサ３０６、コンデンサ３０７、抵抗２０５、抵抗２０６、抵抗２０７、及び抵抗２０８を備える。

半導体スイッチ５０２のゲート端子は、フィルタ回路３１の出力端子に接続されている。具体的には、半導体スイッチ５０２のゲート端子は、アノードがフィルタ回路３１の出力端子の一方に接続されたダイオード６０３のカソードに抵抗２０６を介して接続されている。また、半導体スイッチ５０２のゲート端子は、アノードがフィルタ回路３１の出力端子の他方に接続されたダイオード６０４のカソードに抵抗２０６を介して接続されている。このような構成によると、脈流電圧がコンデンサ３０４により平滑された電圧が、半導体スイッチ５０２のゲート端子に入力される。

半導体スイッチ５０２のソース端子は、抵抗を介して電力変換回路３２のＰＦＣ回路４３の平滑用コンデンサ３０２の低電位側の端子に接続されている。

また、抵抗２０７は、半導体スイッチ５０２のソース端子とゲート端子との間に接続されている。即ち、抵抗２０７は、コンデンサ３０４と並列に接続されている。

半導体スイッチ５０４及び半導体スイッチ５０５は、それぞれｎチャネル型ＦＥＴである。半導体スイッチ５０４及び半導体スイッチ５０５は、例えばｎｐｎ型トランジスタとして構成されていてもよい。

半導体スイッチ５０４のゲート端子は、フィルタ回路３１の出力端子に接続されている。具体的には、半導体スイッチ５０４のゲート端子は、アノードがフィルタ回路３１の出力端子の一方に接続されたダイオード６０３のカソードに抵抗２０６を介して接続されている。また、半導体スイッチ５０４のゲート端子は、アノードがフィルタ回路３１の出力端子の他方に接続されたダイオード６０４のカソードに抵抗２０６を介して接続されている。このような構成によると、脈流電圧がコンデンサ３０６により平滑された電圧が、半導体スイッチ５０４のゲート端子に入力される。

半導体スイッチ５０４のドレイン端子は、抵抗を介して電力変換回路３２のＰＦＣ回路４３の平滑用コンデンサ３０２の高電位側の端子に接続されている。

半導体スイッチ５０４のソース端子は、電力変換回路３２のＰＦＣ回路４３の平滑用コンデンサ３０２の低電位側の端子に接続されている。

ツェナーダイオード７０２は、アノードが半導体スイッチ５０４のソース端子に接続され、カソードが半導体スイッチ５０４のゲート端子に接続されている。

コンデンサ３０６及び抵抗２０８は、半導体スイッチ５０４のソース端子とゲート端子との間に並列に接続されている。

コンデンサ３０７は、半導体スイッチ５０４のドレイン端子とソース端子との間に接続されている。また、コンデンサ３０７は、半導体スイッチ５０５のゲート端子とソース端子との間に接続されている。

抵抗２０５は、電力変換回路３２のＰＦＣ回路４３のＰＦＣ制御回路５１の過電流検出端子と、半導体スイッチ５０５のドレイン端子との間に接続されている。即ち、抵抗２０５は、半導体スイッチ５０１のソース端子、抵抗２０２、過電流検出端子、抵抗２０５、半導体スイッチ５０５のドレイン端子の順に接続されている。

例えば、電力変換回路３２には、複数の異なる実効値の交流電力として、実効値が第１の電圧（例えば１００Ｖ）の交流電力、実効値が第２の電圧（例えば２３０Ｖ）の交流電力、及び実効値が第３の電圧（例えば１２０Ｖ）の交流電力のいずれかが入力されるとする。抵抗２０６、抵抗２０７、並びに抵抗２０８の抵抗値、及びツェナーダイオード７０１並びにツェナーダイオード７０２のツェナー電圧は、過電流検出端子とＧＮＤとの間に接続される抵抗が、上記の入力電圧に応じて、切り替わるように設定される。具体的には、抵抗２０６の抵抗値が８ＭΩに設定され、抵抗２０７の抵抗値が２００ｋΩに設定され、抵抗２０８の抵抗値が３５０ｋΩに設定されているとする。

例えば、過電流検出電圧調整回路３４は、第１の電圧の交流電力が入力された場合に、コンデンサ３０４の電圧が半導体スイッチ５０２がＯＮする閾値電圧以上になり、コンデンサ３０６の電圧が半導体スイッチ５０４がＯＮする閾値電圧以上になるように構成されている。この場合、半導体スイッチ５０２及び半導体スイッチ５０４がオンになり、半導体スイッチ５０３及び半導体スイッチ５０５がオフになる。この結果、過電流検出端子とＧＮＤとの間に抵抗２０３が接続され、過電流検出端子の電位が抵抗２０３に印加される電圧となる。

また例えば、過電流検出電圧調整回路３４は、第３の電圧の交流電力が入力された場合に、コンデンサ３０４の電圧が半導体スイッチ５０２がＯＮする閾値電圧未満であり、コンデンサ３０６の電圧が半導体スイッチ５０４がＯＮする閾値電圧以上になるように構成されている。この場合、半導体スイッチ５０２がオフになり、半導体スイッチ５０４がオンになり、半導体スイッチ５０３がオンになり、半導体スイッチ５０５がオフになる。この結果、過電流検出端子とＧＮＤとの間に抵抗２０３と抵抗２０４とが並列接続され、過電流検出端子の電位が抵抗２０３及び抵抗２０４の合成抵抗に印加される電圧となる。

また例えば、過電流検出電圧調整回路３４は、第２の電圧の交流電力が入力された場合に、コンデンサ３０４の電圧が半導体スイッチ５０２がＯＮする閾値電圧未満であり、コンデンサ３０６の電圧が半導体スイッチ５０２がＯＮする閾値電圧未満になるように構成されている。この場合、半導体スイッチ５０２及び半導体スイッチ５０４がオフになり、半導体スイッチ５０３及び半導体スイッチ５０５がオンになる。この結果、過電流検出端子とＧＮＤとの間に抵抗２０３、抵抗２０４、及び抵抗２０５が並列接続され、過電流検出端子の電位が抵抗２０３、抵抗２０４、及び抵抗２０５の合成抵抗に印加される電圧となる。

上記のように、過電流検出電圧調整回路３４は、入力される交流電力の電圧の実効値が第１の電圧（例えば１００Ｖ）と第２の電圧（例えば２３０Ｖ）と第３の電圧（例えば１２０Ｖ）で変化する場合に、ＰＦＣ制御回路５１の過電流検出端子とＧＮＤとの間の抵抗値を、抵抗２０３の単独の抵抗値と、抵抗２０３及び抵抗２０４の合成抵抗と、抵抗２０３と抵抗２０４と抵抗２０５との合成抵抗と、で切り替えることができる。

これにより、過電流検出電圧調整回路３４は、第１の電圧の交流電力が入力されており且つ過電流が生じている場合と、第２の電圧の交流電力が入力されており且つ過電流が生じている場合と、第３の電圧の交流電力が入力されており且つ過電流が生じている場合と、で過電流検出端子の電位（過電流検出電圧）が同等になるように調整することができる。

この結果、ＰＦＣ制御回路５１は、入力される交流電力の電圧の実効値が第１の電圧と第２の電圧と第３の電圧とで変化する場合であっても、固定の閾値に基づいて過電流を検出することができる。

また、過電流検出端子とＧＮＤの間の抵抗の接続は、上記の構成に限定されない。過電流検出電圧調整回路３４は、さらに多種の入力電圧に応じて、過電流検出端子とＧＮＤの間の抵抗の接続を切り替える構成であってもよい。

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る電源ユニット２０の構成について説明する為の説明図である。なお、第１の実施形態と同様の構成には、同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

図４に示されるように、電源ユニット２０は、フィルタ回路３１、電力変換回路３５、及び過電流検出電圧調整回路３６を備える。

電力変換回路３５は、負荷に対して任意の電圧値の直流電力を供給する回路である。

過電流検出電圧調整回路３６は、電力変換回路３５内に流れる過電流の検出用のＧＮＤ基準の電位（過電流検出電圧）を電力変換回路３５に与える回路である。

電力変換回路３５について詳細に説明する。
電力変換回路３５は、整流ブリッジ４１、トランス回路４２、ＰＦＣ回路４５、及び平滑回路４４を備える。

ＰＦＣ回路４５は、脈流電圧を直流電圧に変換する回路である。ＰＦＣ回路４５は、整流ブリッジ４１の出力端子に接続されている。ＰＦＣ回路４５は、インダクタ４０１、ダイオード６０１、半導体スイッチ５０１、平滑用コンデンサ３０１、平滑用コンデンサ３０２、ＰＦＣ制御回路５２、及び抵抗２０１を備える。

ＰＦＣ制御回路５２は、半導体スイッチ５０１をオンオフ制御する為の信号（ゲート信号）を生成し、半導体スイッチ５０１のゲート端子に入力する。ＰＦＣ制御回路５２は、例えば、入力電流が正弦波に近づくように半導体スイッチ５０１をオンオフ制御する。

ＰＦＣ制御回路５２は、電力変換回路３５内において過電流が生じている事を検出する為の端子（過電流検出端子）と、電源入力端子とを備える。ＰＦＣ制御回路５２の電源入力端子は、平滑用コンデンサ３０２の高電位側の端子に接続されている。ＰＦＣ制御回路５２の過電流検出端子は、過電流検出電圧調整回路３６に接続されている。

ＰＦＣ制御回路５２は、過電流検出端子の電位と、予め設定された閾値と、に基づいて、電力変換回路３５の１次側に過電流が生じているか否か判断する。例えば、ＰＦＣ制御回路５２は、過電流検出端子の電位が予め設定された閾値以上である場合、電力変換回路３５の１次側に過電流が生じていると判断する。ＰＦＣ制御回路５２は、電力変換回路３５の１次側に過電流が生じていると判断した場合、保護機能を開始する（保護機能を有効にする）。保護機能は、例えば、半導体スイッチ５０１のオンオフ制御を停止するなどの手段がある。なお、保護機能は、半導体スイッチ５０１のオンオフ制御の停止に限られない。保護機能は、ＰＦＣ回路４３の動作を停止させる為の手段であれば、如何なる手段であってもよい。

過電流検出電圧調整回路３６は、電圧検出器６１、コンパレータ６２、コンデンサ３０８、抵抗２０９、及び抵抗２１０を備える。

電圧検出器６１は、入力電圧に従って出力電圧Ｖｏｕｔを調整する構成である。電圧検出器６１は、ＰＦＣ回路４５への入力電圧に応じて出力電圧を変更する。電圧検出器６１は、例えばマイコンなどにより構成される。電圧検出器６１の入力端子は、抵抗を介してダイオード６０３及びダイオード６０４のカソードに接続されている。また、電圧検出器６１の入力端子とＧＮＤの間には、コンデンサ３０８が接続されている。即ち、電圧検出器６１は、ダイオード６０３及びダイオード６０４を介して入力された脈流電圧がコンデンサ３０８によって平滑化された電圧が入力端子に入力される。

電圧検出器６１は、例えば入力電圧が１００Ｖである場合、０．５Ｖの出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。また、電圧検出器６１は、例えば入力電圧が２３０Ｖである場合、０．２Ｖの出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。電圧検出器６１は、例えば入力電圧に応じて線形的に出力電圧Ｖｏｕｔを変化させる。

コンパレータ６２は、二つの入力端子（第１入力端子及び第２入力端子）の比較結果を出力する。

コンパレータ６２の出力端子は、ＰＦＣ制御回路５２の過電流検出端子に接続されている。

コンパレータ６２の第１入力端子は、電圧検出器６１の出力端子に接続されている。

コンパレータ６２の第２入力端子は、抵抗２０９を介して、ＰＦＣ回路４５の半導体スイッチ５０１のソース端子に接続されている。また、コンパレータ６２は、第２入力端子は、抵抗２１０を介して、ＰＦＣ回路４５の平滑用コンデンサ３０２の低電位側の端子、即ちＧＮＤに接続されている。言い換えると、コンパレータ６２の第２入力端子は、抵抗２０９と抵抗２１０との接続点に接続されている。これにより、抵抗２０９と抵抗２１０との抵抗分圧比に応じた電圧が第２入力端子に印加される。

コンパレータ６２は、第１入力端子の電圧と第２入力端子の電圧との比較結果を出力する。具体的には、コンパレータ６２は、第１入力端子の電圧よりも第２入力端子の電圧が大きい場合、Ｈレベルの電圧の信号をＰＦＣ制御回路５２の過電流検出端子に出力する。また、コンパレータ６２は、第１入力端子の電圧よりも第２入力端子の電圧が小さい場合、Ｌレベルの電圧の信号をＰＦＣ制御回路５２の過電流検出端子に出力する。即ち、コンパレータ６２は、電圧検出器６１の出力電圧（第１入力端子に入力される電圧）と、ＰＦＣ回路４５への入力電圧が分圧された電圧（第２入力端子に入力される電圧）との比較結果を過電流検出電圧としてＰＦＣ制御回路５２に出力する。

ＰＦＣ制御回路５２は、ＨレベルとＬレベルとの間に閾値を設定しておくことにより、過電流検出端子の電圧に基づいて過電流が生じているか否か判断することができる。これにより、ＰＦＣ制御回路５２は、過電流を検出した場合に、ＰＦＣ回路４５の動作を停止させることができる。上記のように、第２の実施形態の過電流検出電圧調整回路３６は、第１の実施形態と同様の効果を生むことができる。

なお、過電流検出電圧調整回路３６の電圧検出器６１、コンパレータ６２、抵抗２０９、及び抵抗２１０などは、ＰＦＣ制御回路５２内に組み込まれてもよい。

また、上記の実施形態では、ＰＦＣ制御回路５１またはＰＦＣ制御回路５２が閾値との比較結果に基づいて過電流が発生しているか否か判断する構成であると説明したが、この構成に限定されない。過電流が発生しているか否かの判断を行う為の構成が、ＰＦＣ制御回路とは別に設けられていてもよい。

なお、上記の実施形態では、電源ユニット１９が画像形成装置１に組み込まれているものと仮定して説明したが、この構成に限定されない。電源ユニット１９は、商品登録装置など如何なる装置に組み込まれてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
なお、以下に本願の出願当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
［Ｃ１］
交流電圧を直流電圧に変換するＰＦＣ回路と、
前記ＰＦＣ回路の動作を制御するＰＦＣ制御回路と、
前記ＰＦＣ回路からの直流電圧によって１次巻線から２次巻線に電力を伝達するトランス回路と、
前記ＰＦＣ制御回路に過電流検出電圧を供給する過電流検出電圧調整回路と、
を具備し、
前記過電流検出電圧調整回路は、前記ＰＦＣ回路に入力される交流電圧に応じて、前記ＰＦＣ制御回路に入力される前記過電流検出電圧を調整し、
前記ＰＦＣ制御回路は、前記過電流検出電圧と予め設定された閾値とに基づいて過電流を検出する、
電力変換装置。
［Ｃ２］
前記過電流検出電圧調整回路は、
前記ＰＦＣ制御回路の前記過電流検出電圧が入力される過電流検出端子と、ＧＮＤとの間に接続される抵抗を、前記ＰＦＣ回路に入力される交流電圧に応じて切り替える請求項１に記載の電力変換装置。
［Ｃ３］
前記過電流検出電圧調整回路は、
前記ＰＦＣ回路に第１の電圧が入力された場合、前記過電流検出端子とＧＮＤとの間に第１の抵抗と第２と抵抗とを並列接続し、
前記ＰＦＣ回路に前記第１の電圧より大きい第２の電圧が入力された場合、前記過電流検出端子とＧＮＤとの間に前記第１の抵抗を接続する、
請求項２に記載の電力変換装置。
［Ｃ４］
前記過電流検出電圧調整回路は、
前記ＰＦＣ回路への入力電圧に応じて出力電圧を変更する電圧検出器と、
前記電圧検出器の出力電圧と、前記ＰＦＣ回路への入力電圧が分圧された電圧との比較結果を前記過電流検出電圧として前記ＰＦＣ制御回路に出力するコンパレータと、
を具備する請求項１に記載の電力変換装置。
［Ｃ５］
前記ＰＦＣ制御回路は、過電流を検出した場合、前記ＰＦＣ回路の保護機能を有効にする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電力変換装置。

１…画像形成装置、１１…システムコントローラ、１２…通信インタフェース、１３…ディスプレイ、１４…操作インタフェース、１５…画像読取部、１６…搬送部、１７…画像形成部、１９…電源ユニット、２０…電源ユニット、２１…プロセッサ、２２…メモリ、３１…フィルタ回路、３２…電力変換回路、３３…過電流検出電圧調整回路、３４…過電流検出電圧調整回路、３５…電力変換回路、３６…過電流検出電圧調整回路、４１…整流ブリッジ、４２…トランス回路、４３…ＰＦＣ回路、４４…平滑回路、４５…ＰＦＣ回路、５１…ＰＦＣ制御回路、５２…ＰＦＣ制御回路、６１…電圧検出器、６２…コンパレータ、２０１…抵抗、２０２…抵抗、２０３…抵抗、２０４…抵抗、２０５…抵抗、２０６…抵抗、２０７…抵抗、２０８…抵抗、２０９…抵抗、２１０…抵抗、２１１…抵抗、２１２…抵抗、３０１…平滑用コンデンサ、３０２…平滑用コンデンサ、３０３…平滑用コンデンサ、３０４…コンデンサ、３０５…コンデンサ、３０６…コンデンサ、３０７…コンデンサ、３０８…コンデンサ、４０１…インダクタ、４０２…１次巻線、４０３…２次巻線、４０４…補助巻線、５０１…半導体スイッチ、５０２…半導体スイッチ、５０３…半導体スイッチ、５０４…半導体スイッチ、５０５…半導体スイッチ、６０１…ダイオード、６０２…ダイオード、６０３…ダイオード、６０４…ダイオード、７０１…ツェナーダイオード、７０２…ツェナーダイオード。

Claims

交流電圧を直流電圧に変換するＰＦＣ回路と、
過電流検出電圧が入力される過電流検出端子を備え、前記ＰＦＣ回路の動作を制御するＰＦＣ制御回路と、
前記ＰＦＣ回路からの直流電圧によって１次巻線から２次巻線に電力を伝達するトランス回路と、
前記ＰＦＣ制御回路に前記過電流検出電圧を供給する過電流検出電圧調整回路と、
を具備し、
前記過電流検出電圧調整回路は、前記過電流検出端子とＧＮＤとの間の抵抗の値を前記ＰＦＣ回路に入力される交流電圧に応じて切り替えることで、前記ＰＦＣ制御回路に入力される前記過電流検出電圧を調整し、
前記ＰＦＣ制御回路は、前記過電流検出電圧と予め設定された閾値とに基づいて過電流を検出する、
電力変換装置。
前記電力変換装置は、前記ＰＦＣ回路の高電位側にドレイン端子が接続される半導体スイッチと、前記半導体スイッチのソース端子と前記過電流検出端子との間に接続される抵抗と、前記過電流検出端子とＧＮＤとの間に接続される第１の抵抗と、前記ＰＦＣ回路に第１の電圧が入力された場合、前記過電流検出電圧調整回路によって前記過電流検出端子とＧＮＤとの間で前記第１の抵抗と並列に接続される第２の抵抗と、を備える
請求項１に記載の電力変換装置。
前記過電流検出電圧調整回路は、
前記ＰＦＣ回路に第１の電圧が入力された場合、前記過電流検出端子とＧＮＤとの間に第１の抵抗と第２の抵抗とを並列接続し、
前記ＰＦＣ回路に前記第１の電圧より大きい第２の電圧が入力された場合、前記過電流検出端子とＧＮＤとの間に前記第１の抵抗を接続する、
請求項１に記載の電力変換装置。
前記ＰＦＣ制御回路は、過電流を検出した場合、前記ＰＦＣ回路の保護機能を有効にする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電力変換装置。