JPH0159831B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスイツチングレギユレータに関し、特
にチヨツパ型のスイツチングレギユレータに関す
る。

さらに詳細にいえば、本発明は、電子複写機の
露光光源用電源として好適な調光機能付きのスイ
ツチングレギユレータ型電源装置に関する。

従来より、電子複写機の露光光源（例えば蛍光
灯）用の電源としては、調光機能を有するスイツ
チングレギユレータ型電源装置が普通に用いられ
ている。

第１図は、従来のスイツチングレギユレータ型
電源装置の一例を示す回路図である。

電源スイツチＳが投入されると、制御回路３は
補助トランスＴ２を介して付勢され、パルストラ
ンスＴ３の一次巻線に、一定デユーテイのパルス
電流を供給する。パルストランスＴ３の二次巻線
に発生するパルス信号により、スイツチングトラ
ンジスタＱ１が、前記一定のデユーテイでオン・
オフされる。

一方、図からも明らかなように、前記スイツチ
ングトランジスタＱ１は、整流回路４の直流出力
端子の一極とDCコンバータ２の一次側巻線の一
端との間に直列に接続される。それ故に、電源ス
イツチＳが投入されると、スイツチングトランジ
スタＱ１のオン・オフに応じてDCコンバータ２
が付勢され、そのインバータトランスＴ１の２次
巻線に高電圧が発生される。

記電電圧は蛍光灯１に印加される。始動時に
は、リレースイツチRSが閉じられているので、
蛍光灯１の両フイラメントｆ１，ｆ２は直列に接
続され、インバータトランスＴ１の２次巻線出力
によつて予熱される。適当な時間が経過した後
に、リレースイツチRSが開かれると蛍光灯１は
点灯状態になる。

インバータトランスＴ１の２次巻線の出力電流
は、電流変成器CTによつて検出され、検出出力
は、可変抵抗VRと負荷抵抗Ｒによつて分圧さ
れ、制御回路３へ入力される。

制御回路３では、電流設定値に対応して調整さ
れた基準電源５の電圧と、負荷抵抗Ｒの両端にあ
らわれる検出電圧との比較が行なわれ、その差に
応じてデユーテイの変化するパルス電流が発生さ
れる。このパルス電流は、前述のように、パルス
トランスＴ３の一次側に供給される。

以上の構成により、スイツチングトランジスタ
Ｑ１のデユーテイすなわち、DCコンバータ２の
出力トランス２次側電流は、基準電源または可変
抵抗VRを調整することにより、予定の値に制御
される。したがつて、蛍光灯１の予熱電流および
放電電流を、予め設定された値に制御し、予定の
光量を、予定の立上り特性で発生させることがで
きる。

しかしながら、第１図のような従来の装置で
は、始動時におけるスイツチングトランジスタＱ
１の起動を、制御回路３の出力によつて行なつて
いるので、制御回路の付勢用電源およびパルスト
ランスを必須とし、構造が複雑化して、コスト高
の原因となるなどの欠点があつた。

本発明の目的は、制御回路付勢用の別個の電源
やパルストランスを必要としないスイツチングレ
ギユレータ、特にチヨツパ型のスイツチングレギ
ユレータを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明において
は、DCコンバータの起動時には、その一次側電
源回路によつてスイツチングトランジスタを導通
させ、起動後は、そのインバータトランスに付加
された付属巻線を介して、前記スイツチングトラ
ンジスタを導通させるようにしている。

さらに、本発明では、起動後における出力電流
調整は、出力電流の基準値からの偏差に基づい
て、前記スイツチングトランジスタのデユーテイ
を制御することによつて達成するようにしてい
る。

以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第２図は、本発明を複写機の露光光源用電源に
適用した一実施例の回路図であり、第１図と同一
の符号は同一または同等部分をあらわしている。

電源スイツチＳが投入されると、整流回路４の
出力側（直流側）のコンデンサＣ１が、図示の極
性に充電される。前記充電電圧が、ある値以上に
なると、コンデンサＣ１→抵抗Ｒ１→ゼナーダイ
オードZD１〜ZD３→抵抗Ｒ２→ダイオードＤ１
→スイツチングトランジスタＱ１のベース・エミ
ツタ→コンデンサＣ１の回路に電流が流れ、これ
によつてスイツチングトランジスタＱ１が導通さ
れる。

その結果、DCコンバータが付勢される。すな
わち、周知のようにコンデンサＣ２とインバータ
トランスＴ１の入力巻線のインダクタンスで決ま
る共振周波数で、トランジスタＱ２，Ｑ３が交互
に導通し、これによつて、インバータトランスＴ
１の出力巻線Ｎ２〜Ｎ７に交流が発生される。

巻線Ｎ６に発生した交流は、ダイオードＤ２お
よびコンデンサＣ３によつて直流に変換される。
前記の直流は、コンデンサＣ３→抵抗Ｒ２→ダイ
オードＤ１→スイツチングトランジスタＱ１のベ
ース・エミツタ→コンデンサＣ３の回路を経て、
スイツチングトランジスタＱ１のベースに供給さ
れ、前記トランジスタＱ１を導通状態に保持す
る。

DCコンバータ２が立上り、そのインバータト
ランスＴ１の巻線Ｎ６からの出力によつて、スイ
ツチングトランジスタＱ１の導通が維持されるよ
うになると、コンデンサＣ１の端子電圧からゼナ
ーダイオードZD１〜ZD３ゼナー電圧VZD１〜
VZD３の和を差引いた値は、巻線Ｎ６の出力直
流電圧よりも小さくなる。したがつて、抵抗Ｒ１
およびゼナーダイオードZD１〜ZD３の経路に
は、電流が流れなくなる。

回路の始動時には、図示しないリレーによつ
て、リレースイツチRS１，RS２は、図示の側に
接続されており、蛍光灯１は予熱状態にある。す
なわち巻線Ｎ４→フイラメントｆ１→リレースイ
ツチRS１，RS２→フイラメントｆ２→巻線Ｎ５
→巻線Ｎ２→巻線Ｎ４の回路が形成され、フイラ
メントｆ１およびｆ２に予熱電流が供給される。

予熱が完了すると、リレーの動作によつて、リ
レースイツチRS１，RS２が図示と反対側へ切換
えられ、蛍光灯１の各フイラメントｆ１，ｆ２
は、それぞれインバータトランスＴ１の巻線Ｎ
４，Ｎ５から給電されるようになる。

これと同時に、両フイラメントｆ１，ｆ２間に
は、巻線Ｎ２による高電圧が印加されるので、蛍
光灯１は点灯する。なお、７は蛍光灯１に隣接し
て設けられた始動補助電極であり、蛍光灯１の初
期放電を助けて、点灯を確実にする働らきをす
る。

予熱電流および放電電流は、第１図の従来例の
場合と同様に、電流変成器CTによつて検出され、
制御回路３において、基準電源５と比較される。

電流変成器CTの出力と基準電源５との比較は、
適宜の手法で行なうことができるが、その一例を
述べると、つぎのとおりである。

基準電源５の電圧に応じて波高値の決まる三角
波（第３図のイ）を発生させ、その電圧レベル
を、抵抗Ｒの両端に発生する電圧レベル−すなわ
ち、蛍光灯１の電流を代表する電圧レベルと比較
する。このレベルを第３図では、３本の直線ロ〜
ニであらわしている。

直線ロは、蛍光灯１の電流が、電流設定値に等
しい場合、直線ハは電流設定値より大きい場合、
直線ニは電流設定値よりも小さい場合に、それぞ
れ対応しているものとする。

三角波イのレベルが、蛍光灯電流レベルよりも
小さい間は、制御回路３が出力を生じ、ホトカプ
ラ８の発光ダイオードに電流を供給してこれを発
光させる。そのため、ホトカプラ８の受光トラン
ジスタが導通し、バイパストランジスタＱ４を導
通させる。

したがつて、スイツチングトランジスタＱ１の
ベース・エミツタ回路が、バイパストランジスタ
Ｑ４によつて短絡され、前記スイツチングトラン
ジスタＱ１が遮断される。その結果、DCコンバ
ータ２が一時的に作動を停止し、蛍光灯１には電
流が供給されなくなる。

一方、三角波イのレベルが蛍光灯電流レベルよ
りも大きいときは、制御回路３は出力を生ぜず、
ホトカプラ８の発光ダイオードは発光しない。そ
れ故に、スイツチングトランジスタＱ１のベース
には、前述のように、コンデンサＣ３および抵抗
Ｒ２を通して、巻線Ｎ６からベース電流が供給さ
れ、導通状態を保持する。これによつて、DCコ
ンバータ２が付勢され、蛍光灯１には電流が供給
される。

第３図ｂ〜ｄに、蛍光灯電流が設定値に対して
変動した場合のスイツチングトランジスタＱ１の
デユーテイの変化を示している。同図ｂは蛍光灯
電流が設定値に等しい場合、ｃは設定値よりも大
きい場合、ｄは設定値よりも小さい場合である。

前記各図ｂ〜ｄの対比から明らかなように、蛍
光灯電流が設定値より大きくなると、スイツチン
グトランジスタＥ１のデユーテイが低下して蛍光
灯電流を減少させる。反対に、蛍光灯電流が設定
値よりも小さくなると、スイツチングトランジス
タＱ１のデユーテイが大となり、蛍光灯電流を増
加させる。このようにして、蛍光灯電流は、常に
設定値に等しくなるように制御される。

なお、前記実施例では、抵抗Ｒ１に直列にゼナ
ーダイオードZD１〜ZD３を接続しているが、そ
の目的は抵抗Ｒ１における電力消費を低減するた
めであり、必ずしも必要ではない。

以上では、本発明を複写機の露光光源用電源に
適用した場合について述べたが、本発明は、これ
に限定されるものではなく、一般的なDCコンバ
ータにも適用できることは明らかである。

本発明によれば、DCコンバータの出力を制御
するために、DCコンバータの一次側回路に挿入
されたスイツチングトランジスタの電源投入時の
駆動を、制御回路によつてではなくて、一次側回
路そのもので行なうようにしたので、制御回路を
駆動するための付加的な電源装置やパルストラン
スなどを必要とせず、構成を簡略化し、コストを
低減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の複写機の露光光源用電源として
のDCコンバータ装置の回路図、第２図は本発明
の一実施例の回路図、第３図はその動作を説明す
るためのタイムチヤートである。 １……蛍光灯、２……DCコンバータ、３……
制御回路、５……基準電源、８……ホトカプラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ DCコンバータと、その駆動用直流電源と、
   前記DCコンバータの一次側巻線の一端および直
   流電源の一極間に直列に挿入されたスイツチング
   トランジスタと、DCコンバータのインバータト
   ランスに巻回されたスイツチングトランジスタ付
   勢用巻線と、前記スイツチングトランジスタ付勢
   用巻線の出力を整流してスイツチングトランジス
   タに順方向ベース電流を供給する手段と、少なく
   とも抵抗を含み、前記直流電源の他極をスイツチ
   ングトランジスタのベースに接続して、前記スイ
   ツチングトランジスタに、前記直流電源から順方
   向ベース電流を供給する結線手段と、DCコンバ
   ータの出力電流を、その基準値と比較し、その偏
   差に応じて前記スイツチングトランジスタのデユ
   ーテイを制御する手段とを具備したことを特徴と
   するスイツチングレギユレータ。 ２ 前記直流電源の他極をスイツチングトランジ
   スタのベースに接続する結線手段が、抵抗とゼナ
   ーダイオードとの直列回路よりなることを特徴と
   する前記特許請求の範囲第１項記載のスイツチン
   グレギユレータ。 ３ スイツチングトランジスタのデユーテイを制
   御する手段が、インバータトランスに巻回された
   補助巻線によつて付勢されることを特徴とする前
   記特許請求の範囲第１項または第２項記載のスイ
   ツチングレギユレータ。