JPH10285913A - Power supply controlling device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply controlling device which prevents the fluctuation of a DC voltage to be supplied to a load even if an AC voltage supplied from a commercial AC power supply contains distortion. SOLUTION: A DC regulated power supply 400 is provided with an input current detecting circuit 407, which detects an alternating current supplied from a commercial power supply 100, an output voltage detecting circuit 408, which detects a given DC voltage supplied to a load RL and a switching pulse generating circuit 410, which outputs switching pulses to a switching FET 405, and so forth. The switching pulse generating circuit 410 contains a zero-cross detecting circuit 411, which detects the zero-cross point of the AC voltage supplied from the commercial power supply 100, and a ROM 413, which generates the sine waves of a half period with the zerocross point identical to the detected one and of the same phase with the AC voltage. Based on the sine waves of a half period generated by the ROM 414, etc., the pulse width of the switching pulses to be outputted to the switching FET 405 is controlled so that the AC voltage becomes constant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機などに用い
られる電源制御装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a power supply control device used for a copying machine or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】例えば、複写機は、原稿を照らす露光ラ
ンプや、定着ローラを加熱する定着ヒータ、感光体ドラ
ムを定速回転駆動するメインモータ、作業者が設定した
コピー濃度や、コピー枚数等のコピーモードなどを記憶
するメモリ、設定されたコピーモードにしたがってメイ
ンモータの駆動等を統括制御するＣＰＵなど、種々の電
気部品が用いられている。2. Description of the Related Art For example, a copying machine includes an exposure lamp for illuminating a document, a fixing heater for heating a fixing roller, a main motor for driving a photosensitive drum to rotate at a constant speed, a copy density set by an operator, and the number of copies. Various electrical components are used, such as a memory for storing the copy mode of the printer, a CPU for controlling the driving of the main motor and the like in accordance with the set copy mode.

【０００３】このような複写機に用いられる従来の電源
装置７００は、図４に示すように、露光ランプ１２ａに
供給する交流電力を位相制御して光量を目標値に調整す
るための交流安定化電源２００と、定着ヒータ４９ａに
供給する交流電力を位相制御して定着ローラ４９を目標
の定着温度に調整するためのスイッチング素子３００
と、メインモータや、ＣＰＵなどが必要とする所定の直
流電圧（例えば、２４Ｖや，５Ｖ）を給電する直流安定
化電源４０００とからなり（以下、直流安定化電源から
直流電圧の給電を受ける電気部品を、総称して「負荷」
という。）、この交流安定化電源２００、スイッチング
素子３００、直流安定化電源４０００に商用交流電源１
００から交流１００Ｖを並列に供給して、円滑なコピー
が達成できるようになっている。As shown in FIG. 4, a conventional power supply device 700 used in such a copying machine controls the phase of AC power supplied to an exposure lamp 12a to stabilize AC power for adjusting the amount of light to a target value. A switching element 300 for controlling the phase of the power supply 200 and the AC power supplied to the fixing heater 49a to adjust the fixing roller 49 to a target fixing temperature.
And a stabilized DC power supply 4000 that supplies a predetermined DC voltage (for example, 24 V or 5 V) required by a main motor, a CPU, or the like (hereinafter, an electric power receiving DC voltage supplied from the stabilized DC power supply). Parts are collectively called "loads"
That. ), The AC stabilized power supply 200, the switching element 300, and the DC stabilized power supply 4000
From 100, AC 100V is supplied in parallel so that smooth copying can be achieved.

【０００４】ところで、直流安定化電源４０００におい
て交流から直流に変換する場合、直流安定化電源４００
０から商用交流電源１００側に戻る交流電流に高調波が
乗ると、この高調波のため、露光ランプ１２ａの光量調
整や、定着ヒータ４９ａの温度調整を目標通りに制御で
きなくなる。When converting from AC to DC in the stabilized DC power supply 4000, the stabilized DC power supply 400
When a harmonic is added to the AC current returning from 0 to the commercial AC power supply 100 side, the harmonic makes it impossible to control the light amount adjustment of the exposure lamp 12a and the temperature adjustment of the fixing heater 49a as desired.

【０００５】そこで、直流安定化電源４０００をアクテ
ィブ平滑フィルタを用いたスイッチング電源で構成し、
高調波が商用交流電源１００側に戻らないようにしてい
る。なお、高調波が商用交流電源１００側に戻らないと
いうことは、商用交流電源１００から直流安定化電源４
０００側を見た場合、Ｌ成分やＣ成分を含まない純抵抗
にみえ、この結果、商用交流電源１００から直流安定化
電源４０００に供給される交流電圧および交流電流がサ
イン波となり、この交流電圧と交流電流とサイン波の位
相が一致し、力率が向上されることを意味している。Therefore, the stabilized DC power supply 4000 is constituted by a switching power supply using an active smoothing filter.
Harmonics are prevented from returning to the commercial AC power supply 100 side. The fact that harmonics do not return to the commercial AC power supply 100 side means that the commercial AC power supply 100
000 side, it looks like a pure resistance that does not contain the L component and the C component. As a result, the AC voltage and AC current supplied from the commercial AC power supply 100 to the DC stabilized power supply 4000 become sine waves, and this AC voltage This means that the phases of the AC current and the sine wave match, and the power factor is improved.

【０００６】直流安定化電源４０００は、具体的には、
商用交流電源１００から入力された交流１００Ｖを全波
整流するブリッジダイオード４０１と、コイル４０２、
ダイオード４０３、コンデンサ４０４およびスイッチン
グ用ＦＥＴ４０５からなる昇圧型のアクティブ平滑フィ
ルタＡＦと、コンデンサ４０４に充電された直流電圧を
負荷ＲL に合致した直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコン
バータ４０６と、商用交流電源１００から供給される交
流電流を検出する入力電流検出回路４０７と、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ４０６から負荷ＲL に供給される直流電圧
ＶO を検出する出力電圧検出回路４０８と、スイッチン
グパルス発生回路４１００とを備えている。[0006] Specifically, DC stabilized power supply 4000
A bridge diode 401 for full-wave rectification of AC 100 V input from the commercial AC power supply 100;
A step-up type active smoothing filter AF including a diode 403, a capacitor 404, and a switching FET 405; a DC / DC converter 406 for converting a DC voltage charged in the capacitor 404 into a DC voltage matching the load RL; Current detection circuit 407 for detecting an alternating current supplied from the DC / D
An output voltage detection circuit 408 for detecting the DC voltage VO supplied from the C converter 406 to the load RL, and a switching pulse generation circuit 4100 are provided.

【０００７】アクティブ平滑フィルタＡＦのスイッチン
グ用ＦＥＴ４０５は、スイッチングパルス発生回路４１
００により数十ｋＨｚ以上の周波数のスイッチングパル
スで商用交流電源１００の全周期にわたりパルス幅制御
されており、スイッチング用ＦＥＴ４０５のＯＮ時にス
イッチング電流がコイル４０２に流れてエネルギーが蓄
積され、スイッチング用ＦＥＴ４０５のＯＦＦ時にコイ
ル４０２に蓄積されたエネルギーがダイオード４０３を
介してコンデンサ４０４に伝達されて、コンデンサ４０
４が充電され、脈流電圧を高速にチョップすることによ
り所定の直流電圧に平滑化される。The switching FET 405 of the active smoothing filter AF includes a switching pulse generation circuit 41
00, the pulse width is controlled over the entire cycle of the commercial AC power supply 100 with a switching pulse having a frequency of several tens of kHz or more. When the switching FET 405 is turned on, a switching current flows through the coil 402 and energy is accumulated. When turned off, the energy stored in the coil 402 is transmitted to the capacitor 404 via the diode 403, and
4 is charged and smoothed to a predetermined DC voltage by chopping the pulsating voltage at a high speed.

【０００８】スイッチングパルス発生回路４１００は、
３つの比較器４１５，４１７，４１９と、乗算器４１６
と、ノコギリ波発生回路４１８と、商用交流電源１００
から供給される交流電圧を検出する入力電圧検出回路４
１０１とを備えている。[0008] The switching pulse generation circuit 4100 includes:
Three comparators 415, 417, 419 and a multiplier 416
, A sawtooth wave generation circuit 418, and the commercial AC power supply 100.
Voltage detection circuit 4 for detecting the AC voltage supplied from the
101.

【０００９】入力電圧検出回路４１０１は、図５に示す
ように、商用交流電源１００から供給される交流電圧Ｖ
in（図５（ａ）参照）に比例した基準正弦波Ｖin1 （図
５（ｂ）参照）を出力する。一方、比較器４１５は、出
力電圧検出回路４０８によって検出された負荷ＲL に供
給される直流電圧Ｖ0 に比例した出力電圧信号と、予め
定められた一定の基準電圧とを比較し、直流電圧Ｖ0 と
目標値との誤差の監視結果を表す出力監視信号Ｖgrd1
（図５（ｃ）参照）を出力する。乗算器４１６は、この
出力監視信号Ｖgrd1と、基準正弦波Ｖin1 とを乗算し、
比較正弦波Ｖcom1（図５（ｄ）参照）を発生する。[0009] As shown in FIG. 5, an input voltage detection circuit 4101 detects an AC voltage V
A reference sine wave Vin1 (see FIG. 5B) proportional to in (see FIG. 5A) is output. On the other hand, the comparator 415 compares the output voltage signal proportional to the DC voltage V0 supplied to the load RL detected by the output voltage detection circuit 408 with a predetermined constant reference voltage, and compares the DC voltage V0 with the predetermined constant reference voltage. An output monitoring signal Vgrd1 representing a monitoring result of an error from a target value
(See FIG. 5C). The multiplier 416 multiplies the output monitor signal Vgrd1 by the reference sine wave Vin1.
A comparison sine wave Vcom1 (see FIG. 5D) is generated.

【００１０】比較器４１７は、この比較正弦波Ｖcom1
と、入力検出回路４０７によって検出された交流電流Ｉ
inに比例する入力電流信号Ｉin1 （図５（ｅ）参照）と
を比較し、その偏差Ｖdev1（図５（ｆ）参照）を発生す
る。ノコギリ波発生回路４１８は、上記数十ｋＨｚ以上
の周波数のノコギリ波Ｖsaw （図５（ｇ）参照）を出力
しており、比較器４１９は、この偏差Ｖdev1とノコギリ
波Ｖsaw とを比較し、偏差Ｖdev1よりノコギリ波が低い
ときにそのパルス幅のスイッチングパルスＳＷpul1（図
５（ｈ）参照）を出力する。The comparator 417 outputs the comparison sine wave Vcom1
And the AC current I detected by the input detection circuit 407.
The input current signal Iin1 (see FIG. 5 (e)) which is proportional to in is compared to generate a deviation Vdev1 (see FIG. 5 (f)). The sawtooth wave generating circuit 418 outputs the sawtooth wave Vsaw (see FIG. 5 (g)) having a frequency of several tens of kHz or more, and the comparator 419 compares the deviation Vdev1 with the sawtooth wave Vsaw. When the sawtooth wave is lower than Vdev1, a switching pulse SWpul1 (see FIG. 5 (h)) of the pulse width is output.

【００１１】これによって、スイッチングパルスＳＷpu
l1のパルス幅の間スイッチング用ＦＥＴがＯＮし、商用
交流電源１００から供給される交流電流Ｉinはコイル４
０２、コンデンサ４０４を通ることにより各スイッチン
グ電流の平均値となり、負荷ＲL に大きなコンデンサや
コイルがあったとしても、あたかも純抵抗と等価とな
り、スイッチング電流はマクロ的にはサイン波状に流れ
る。また、負荷ＲL に流れる負荷電流が変化しても、上
記偏差Ｖdev1に基づいて各スイッチング電流の振幅がそ
れに応じて変化され、直流電圧Ｖo を定電圧化させるこ
とができる。Thus, the switching pulse SWpu
The switching FET is turned on during the pulse width of l1, and the AC current Iin supplied from the commercial AC power supply 100 is
02, the average value of each switching current is obtained by passing through the capacitor 404. Even if there is a large capacitor or coil in the load RL, it becomes equivalent to a pure resistance, and the switching current flows in a sine wave form macroscopically. Further, even if the load current flowing through the load RL changes, the amplitude of each switching current is changed correspondingly based on the deviation Vdev1, and the DC voltage Vo can be made constant.

【００１２】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、露光ラ
ンプ１２ａや、定着ヒータ４９ａの位相制御に起因して
商用交流電源から供給される交流電圧が瞬時的に歪み
（図５（ａ）のα参照）、この歪みαが直流安定化電源
４０００に入力されて、この歪みαを入力電圧検出回路
４１０１が検出し、基準正弦波Ｖin1が歪んでしまう
（図５（ｂ）のα参照）。この結果、歪みαが比較正弦
波Ｖcom1、偏差Ｖdev1に乗り（図５（ｄ），（ｆ）のα
参照）、スイッチングパルスＳＷpul1のパルス幅が変わ
り（図５（ｈ）のα参照）、負荷ＲL に供給される直流
電圧が変動することになった。However, the AC voltage supplied from the commercial AC power supply due to the phase control of the exposure lamp 12a and the fixing heater 49a is instantaneously distorted (see α in FIG. 5A). This distortion α is input to the stabilized DC power supply 4000, the input voltage detection circuit 4101 detects the distortion α, and the reference sine wave Vin1 is distorted (see α in FIG. 5B). As a result, the distortion α rides on the comparison sine wave Vcom1 and the deviation Vdev1 (α in FIGS. 5D and 5F).
), The pulse width of the switching pulse SWpul1 changes (see α in FIG. 5 (h)), and the DC voltage supplied to the load RL fluctuates.

【００１３】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、商用交流電源から供給される交流電圧に歪
みが混入しても、負荷ＲL に供給する直流電圧が変動す
ることのない電源制御装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above problems, and the DC voltage supplied to the load RL does not fluctuate even if distortion is mixed in the AC voltage supplied from the commercial AC power supply. It is an object to provide a power supply control device.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にかかる電源制御装置は、商用交流電源から
供給される交流を整流する整流手段と、整流して得られ
た脈流電圧を高速にチョップするスイッチング手段を有
するアクティブ平滑フィルタとを含み、当該商用交流電
源側に高調波電流が戻るのをおさえつつ所定の直流電圧
を負荷に供給する電源制御装置であって、前記商用交流
電源から供給される交流電流を検出する電流検出手段
と、前記負荷に供給される所定の直流電圧を検出する直
流電圧検出手段と、前記スイッチング手段にスイッチン
グパルスを出力するスイッチングパルス発生手段とを備
え、前記スイッチングパルス発生手段は、前記商用交流
電源から供給される交流電圧のゼロクロス点を検出する
ゼロクロス検出手段と、前記検出されたゼロクロス点と
ゼロクロス点が一致し、商用交流電源から供給される交
流電圧と位相が同じ半周期のサイン波を生成する波形生
成手段と、前記電流検出手段により検出された交流電流
と、前記直流電圧検出手段により検出された直流電圧
と、前記波形生成手段により生成された半周期のサイン
波とに基づいて、前記スイッチング手段に出力するスイ
ッチングパルスのパルス幅を当該直流電圧が一定となる
ように制御するスイッチングパルス制御手段と、を含む
ことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a power supply control device according to the present invention comprises a rectifier for rectifying an AC supplied from a commercial AC power supply, and a pulsating voltage obtained by rectification. An active smoothing filter having switching means for chopping the high-speed power supply at a high speed, and supplying a predetermined DC voltage to a load while suppressing the return of the harmonic current to the commercial AC power supply side. Current detecting means for detecting an alternating current supplied from a power supply; DC voltage detecting means for detecting a predetermined DC voltage supplied to the load; and switching pulse generating means for outputting a switching pulse to the switching means. A switching means for detecting a zero-cross point of an AC voltage supplied from the commercial AC power supply; A waveform generating means for generating a half-cycle sine wave having the same phase as an AC voltage supplied from a commercial AC power supply, wherein the detected zero-crossing point and the zero-crossing point match, and an AC current detected by the current detecting means. The pulse width of a switching pulse to be output to the switching means based on the DC voltage detected by the DC voltage detection means and the half-period sine wave generated by the waveform generation means. And switching pulse control means for controlling so as to satisfy the following.

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電源制御装置
の実施の形態を、アナログ式の複写機に適用した場合に
ついて説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a power supply control apparatus according to an embodiment of the present invention;

【００１６】図１は、当該アナログ式複写機（以下、単
に「複写機」という。）１の全体の構成を示す図であ
る。同図に示すように、この複写機１は、大きく分け
て、原稿画像を光学的に読み取る原稿読取部ＩＲと、そ
の読み取った原稿画像を記録シート上に形成するプリン
タ部ＰＲとからなる。FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of the analog type copying machine (hereinafter simply referred to as "copying machine") 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 1, the copying machine 1 roughly includes a document reading unit IR for optically reading a document image and a printer unit PR for forming the read document image on a recording sheet.

【００１７】原稿読取部ＩＲは、原稿ガラス板１１と、
スライダー１２と、移動ミラー１３，１４と、レンズ１
５と、固定ミラー１６，１７，１８などを備える。スラ
イダー１２は、原稿を照らす露光ランプ１２ａと、原稿
からの反射光を移動ミラー１３方向に導くためのミラー
１２ｂとからなり、図示しないスキャンモーターの駆動
を受けて、所定の範囲で原稿ガラス板１１と平行に往復
移動して、原稿のスキャン動作を行う。このミラー１２
ｂで反射された原稿からの反射光は、原稿とレンズ１５
との光路長を一定に維持する移動ミラー１３，１４を介
してレンズ１５に入射し、さらに固定ミラー１６，１
７，１８を介してプリンタ部ＰＲの感光体ドラム２１の
表面に導かれる。The document reading section IR includes a document glass plate 11,
Slider 12, moving mirrors 13 and 14, lens 1
5 and fixed mirrors 16, 17, 18, and the like. The slider 12 includes an exposure lamp 12a for illuminating the original, and a mirror 12b for guiding the reflected light from the original toward the moving mirror 13. The slider 12 is driven by a scan motor (not shown) to move the original glass plate 11 within a predetermined range. To perform a scanning operation of the original. This mirror 12
b, the reflected light from the original is
Incident on the lens 15 via the moving mirrors 13 and 14 for maintaining the optical path lengths of the fixed mirrors 16 and 1 constant.
The light is guided to the surface of the photosensitive drum 21 of the printer unit PR via the switches 7 and 18.

【００１８】プリンタ部ＰＲは、公知の電子写真方式で
画像を複写紙などの記録シート上に形成するものであ
り、感光体ドラム２１を中心にして構成された画像プロ
セス部２０と、この画像プロセス部２０に記録シートを
給送する給紙部４０などからなる。The printer unit PR forms an image on a recording sheet such as a copy paper by a known electrophotographic method. The printer unit PR includes an image processing unit 20 including a photosensitive drum 21 as a center, and an image processing unit 20. The paper feed unit 40 feeds recording sheets to the unit 20.

【００１９】画像プロセス部２０は、感光体ドラム２１
の周囲に配設されるクリーナ２２、イレースランプ２
３、帯電チャージャ２４、現像器２５、転写チャージャ
２６および分離チャージャ２７などで構成されている。
画像プロセス部２０において、感光体ドラム２１はメイ
ンモータ２９により図の矢印方向に回転されており、こ
の回転に伴い感光体ドラム２１の表面はクリーナ２２に
より残留トナーを除去され、イレースランプ２３の照射
を受けて除電され、帯電チャージャ２４により均一に帯
電された後、イメージリーダ部ＩＲからの原稿の反射光
による露光を受けて静電潜像が形成される。この静電潜
像は、現像器２５からトナーの供給を受けて顕像化され
る。The image processing unit 20 includes a photosensitive drum 21
22 and erase lamp 2 arranged around the
3, a charger 24, a developing unit 25, a transfer charger 26, a separation charger 27, and the like.
In the image processing section 20, the photosensitive drum 21 is rotated by a main motor 29 in the direction of the arrow in the figure. With this rotation, the surface of the photosensitive drum 21 is cleaned of residual toner by a cleaner 22 and irradiated by an erase lamp 23. Then, after being uniformly charged by the charging charger 24, the document is exposed to the reflected light of the original from the image reader IR to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image is visualized by supplying toner from the developing device 25.

【００２０】一方、給紙部４０の給紙キャビネット４１
内に装備された４段の給紙トレイ４２ａ〜４２ｄに積層
された所定サイズの記録シートや、手差しトレイ４３に
セットされた記録シートが繰り出しローラ４４ａ〜４４
ｅ、捌きローラ４５ａ〜４５ｅ、中間ローラ４６ａ〜４
６ｅを介して供給され、レジストローラ４７で上記作像
動作と同期を取って感光体ドラム２１直下の転写位置に
搬送されると、転写チャージャ２６の静電力により、感
光体ドラム２１に形成されたトナー像が記録シート上に
転写される。On the other hand, the paper feed cabinet 41 of the paper feed section 40
Recording sheets of a predetermined size stacked on four-stage paper feed trays 42 a to 42 d provided therein and recording sheets set on the manual feed tray 43 are fed out by rollers 44 a to 44.
e, separating rollers 45a-45e, intermediate rollers 46a-4
6e, and is conveyed to a transfer position immediately below the photosensitive drum 21 by the registration roller 47 in synchronization with the above-described image forming operation, and is formed on the photosensitive drum 21 by the electrostatic force of the transfer charger 26. The toner image is transferred onto the recording sheet.

【００２１】トナー像が転写された記録シートは、搬送
ベルト４８で定着ローラ４９に搬送される。定着ローラ
４９の内部には定着ヒータ４９ａが設けられており、記
録シートに転写されたトナーは、定着ローラ４９により
高熱で圧接されて記録シート表面に融着され、定着後の
記録シートは排出ローラ５０により排紙トレー５１上に
排出される。The recording sheet onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing roller 49 by a conveying belt 48. A fixing heater 49a is provided inside the fixing roller 49, and the toner transferred to the recording sheet is pressed against the recording sheet with high heat by the fixing roller 49 and fused to the surface of the recording sheet. The paper is discharged onto a paper discharge tray 51 by 50.

【００２２】なお、記録シートの搬送経路の所定の場所
には、光学センサーやアクチュエータ式センサで構成さ
れたペーパセンサーＰＳ１〜ＰＳ７が設けられており、
記録シートの紙詰まりや搬送のタイミングを検出できる
ようになっている。また、複写機１上面の操作しやすい
位置には、操作パネル６０が設置されており、これによ
り操作者が、複写枚数、複写濃度などのコピーモードを
設定し、あるいはコピー開始を指示できるようになって
おり、設定されたコピーモードにしたがって不図示のＣ
ＰＵが円滑なコピー動作を実行できるようになってい
る。Note that paper sensors PS1 to PS7, which are constituted by optical sensors and actuator sensors, are provided at predetermined locations on the recording sheet conveyance path.
It is possible to detect a paper jam of a recording sheet and a timing of conveyance. An operation panel 60 is provided at an easily accessible position on the upper surface of the copying machine 1 so that an operator can set a copy mode such as the number of copies and a copy density, or instruct a copy start. And C (not shown) according to the set copy mode.
The PU can execute a smooth copy operation.

【００２３】さらに、複写機１の内部には、露光ランプ
１２ａ、定着ヒータ４９ａや、メインモータ２９、ＣＰ
Ｕなどの負荷ＲL が必要とする交流電力、直流電力を供
給する電源装置７０（図２参照）が設けられている。Further, inside the copying machine 1, an exposure lamp 12a, a fixing heater 49a, a main motor 29, a CP
A power supply 70 (see FIG. 2) for supplying AC power and DC power required by a load RL such as U is provided.

【００２４】図２は、複写機１の電源装置７０およびこ
れに関連する部分の構成を示すブロック図であり、従来
の電源装置７００と対応する部分に同一番号を付しその
詳細な説明を省略する。この実施の形態で注目すべき
は、電源装置７０の直流安定化電源４００のスイッチン
グパルス発生回路４１０において、従来用いられていた
入力電圧検出回路４１０１に代えて、ゼロクロス検出回
路４１１、ＰＬＬ回路４１２、ＲＯＭ４１４およびＤ／
Ａ変換器４１４が用いられていることである。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the power supply 70 of the copying machine 1 and the parts related thereto. Parts corresponding to those of the conventional power supply 700 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. I do. It should be noted in this embodiment that the switching pulse generating circuit 410 of the stabilized DC power supply 400 of the power supply device 70 is replaced with a zero-cross detection circuit 411, a PLL circuit 412, instead of the input voltage detection circuit 4101 conventionally used. ROM 414 and D /
That is, the A converter 414 is used.

【００２５】ゼロクロス検出回路４１１は、図３に示す
ように、商用交流電源１００から供給される交流電圧Ｖ
in（図３（ａ）参照）のゼロクロス点を検出し、このゼ
ロクロス点ごとにゼロクロス信号Ｚc （図３（ｂ）参
照）を発生する。ＰＬＬ回路４１２は、ゼロクロス信号
Ｚc をＮ（Ｎ：一定の自然数）分周することにより、商
用交流電源１００の半サイクル中に一定の間隔でＮ個の
パルス（図３（ｃ）参照）の基準クロックＣＫを発生す
る。ＲＯＭ４１３は、商用交流電源１００の半周期のサ
イン波の波形データを保持しており、ＰＬＬ回路４１２
からの基準クロックＣＫに基づいて波形データを順次出
力する。Ｄ／Ａ変換器４１４は、波形データをアナログ
の基準正弦波Ｖin0 （図３（ｄ）参照）に変換して出力
する。この基準正弦波Ｖin0 は、ゼロクロス点に一致
し、商用交流電源１００から供給される交流電圧Ｖinと
位相が一致しており、交流電圧Ｖinに歪みα（図３
（ａ））が存在していても、この歪みαに全く影響され
ることはない。As shown in FIG. 3, the zero-cross detection circuit 411 detects the AC voltage V supplied from the commercial AC power supply 100.
The zero cross point of in (see FIG. 3A) is detected, and a zero cross signal Zc (see FIG. 3B) is generated for each of the zero cross points. The PLL circuit 412 divides the zero-cross signal Zc by N (N: a constant natural number) to provide a reference for N pulses (see FIG. 3C) at regular intervals during a half cycle of the commercial AC power supply 100. Generate clock CK. The ROM 413 holds waveform data of a half cycle sine wave of the commercial AC power supply 100, and
, And sequentially outputs waveform data based on the reference clock CK. The D / A converter 414 converts the waveform data into an analog reference sine wave Vin0 (see FIG. 3D) and outputs the converted signal. The reference sine wave Vin0 coincides with the zero-cross point, has the same phase as the AC voltage Vin supplied from the commercial AC power supply 100, and has a distortion α (see FIG. 3).
Even if (a) exists, it is not affected at all by the distortion α.

【００２６】一方、比較器４１５は、出力電圧検出回路
４０８によって検出された負荷ＲLに供給される直流電
圧Ｖ0に比例した出力電圧信号と、予め定められた一定
の基準電圧とを比較し、出力監視信号Ｖgrd0（図３
（ｅ）参照）を出力する。乗算器４１６は、この出力監
視信号Ｖgrd0と、基準正弦波Ｖin0 とを乗算し、比較正
弦波Ｖcom0（図３（ｆ）参照）を発生する。On the other hand, the comparator 415 compares an output voltage signal, which is detected by the output voltage detection circuit 408 and is proportional to the DC voltage V0 supplied to the load RL, with a predetermined reference voltage. The monitoring signal Vgrd0 (FIG. 3)
(See (e)). The multiplier 416 multiplies the output monitoring signal Vgrd0 by the reference sine wave Vin0 to generate a comparison sine wave Vcom0 (see FIG. 3 (f)).

【００２７】比較器４１７は、この比較正弦波Ｖcom0
と、入力検出回路４０７によって検出された交流電流Ｉ
inに比例する入力電流信号Ｉin0（図３（ｇ）参照）と
を比較し、その偏差Ｖdev0（図３（ｈ）参照）を発生す
る。ノコギリ波発生回路４１８は、上記数十ｋＨｚ以上
の周波数のノコギリ波Ｖsaw （図３（ｉ）参照）を出力
しており、比較器４１９は、この偏差Ｖdev1とノコギリ
波Ｖsaw とを比較し、偏差Ｖdev1よりノコギリ波が低い
ときにそのパルス幅のスイッチングパルスＳＷpul0（図
３（ｊ）参照）を出力する。The comparator 417 outputs the comparison sine wave Vcom0.
And the AC current I detected by the input detection circuit 407.
An input current signal Iin0 (see FIG. 3 (g)) which is proportional to in is compared to generate a deviation Vdev0 (see FIG. 3 (h)). The sawtooth wave generating circuit 418 outputs the sawtooth wave Vsaw (see FIG. 3 (i)) having a frequency of several tens of kHz or more, and the comparator 419 compares the deviation Vdev1 with the sawtooth wave Vsaw. When the sawtooth wave is lower than Vdev1, a switching pulse SWpul0 (see FIG. 3 (j)) of the pulse width is output.

【００２８】したがって、交流電圧Ｖinに歪みαが存在
していても、Ｄ／Ａ変換器４１４から歪みαのない基準
正弦波Ｖin0 が出力され、この結果、歪みαが比較正弦
波Ｖcom0、偏差Ｖdev0に乗ることが防止され（図３
（ｆ），（ｈ）参照）、歪みαに全く影響されない所定
のパルス幅のスイッチングパルスＳＷpul0が出力される
ことになり、直流出力電圧を一定の直流電圧に定電圧化
させることができる。Therefore, even if the distortion α exists in the AC voltage Vin, the reference sine wave Vin0 having no distortion α is output from the D / A converter 414. As a result, the distortion α becomes the comparison sine wave Vcom0 and the deviation Vdev0. Is prevented from riding (Fig. 3
(F), (h)), the switching pulse SWpul0 having a predetermined pulse width which is not affected by the distortion α at all is output, and the DC output voltage can be made constant at a constant DC voltage.

【００２９】なお、商用交流電源１００から供給される
交流電圧や、負荷ＲL に流れる負荷電流が変化した場
合、電流基準正弦波Ｖin0 の振幅が一定に維持される
が、交流電圧や負荷電流の変動に応じて偏差Ｖdev0が変
動し、商用交流電源１００から供給される交流電流や負
荷ＲL に供給する直流電圧が補正されるため、これらの
変動に対処することができる。When the AC voltage supplied from the commercial AC power supply 100 or the load current flowing through the load RL changes, the amplitude of the current reference sine wave Vin0 is kept constant. The deviation Vdev0 fluctuates according to the above, and the AC current supplied from the commercial AC power supply 100 and the DC voltage supplied to the load RL are corrected, so that these fluctuations can be dealt with.

【００３０】（４） 変形例 以上、本発明に係る電源制御装置を実施の形態に基づい
て説明してきたが、本発明の内容が、上述の実施の形態
に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が
考えられる。 上記実施の形態においては、昇圧型のアクティブ平
滑フィルタＡＦを用いたが、降圧型のアクティブ平滑フ
ィルタを用いてもよい。(4) Modifications Although the power supply control device according to the present invention has been described based on the embodiment, it goes without saying that the content of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The following modified example is conceivable. In the above embodiment, the step-up type active smoothing filter AF is used, but a step-down type active smoothing filter may be used.

【００３１】 また、上記実施の形態においては、ス
イッチング手段としてＦＥＴを用いたが、トランジスタ
などを用いてもよい。 さらに、上記実施の形態では、複写機について説明
したが、レーザプリンターやファクシミリなど他の機器
にも適用できる。In the above embodiment, the FET is used as the switching means, but a transistor or the like may be used. Further, in the above embodiment, the copying machine has been described, but the present invention can be applied to other devices such as a laser printer and a facsimile.

【００３２】[0032]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る電源制御装
置によれば、電流検出手段が前記商用交流電源から供給
される交流電流を検出し、直流電圧検出手段が前記負荷
に供給される所定の直流電圧を検出し、スイッチングパ
ルス発生手段が前記スイッチング手段にスイッチングパ
ルスを出力し、前記スイッチングパルス発生手段のゼロ
クロス検出手段が前記商用交流電源から供給される交流
電圧のゼロクロス点を検出し、波形生成手段が前記検出
されたゼロクロス点とゼロクロス点が一致し、商用交流
電源から供給される交流電圧と位相が同じ半周期のサイ
ン波を生成し、スイッチングパルス制御手段が前記電流
検出手段により検出された交流電流と、前記直流電圧検
出手段により検出された直流電圧と、前記波形生成手段
により生成された半周期のサイン波とに基づいて、前記
スイッチング手段に出力するスイッチングパルスのパル
ス幅を当該直流電圧が一定となるように制御するので、
商用交流電源から供給される交流電圧に歪みが混入して
いても、負荷に供給する直流電圧が変動することを防止
することができる。As described above, according to the power supply control device of the present invention, the current detecting means detects the AC current supplied from the commercial AC power supply, and the DC voltage detecting means is supplied to the load. Detecting a predetermined DC voltage, the switching pulse generation means outputs a switching pulse to the switching means, the zero cross detection means of the switching pulse generation means detects a zero cross point of the AC voltage supplied from the commercial AC power supply, The waveform generating means generates a half-cycle sine wave having the same phase as the AC voltage supplied from the commercial AC power supply, wherein the detected zero-cross point and the zero-cross point coincide, and the switching pulse control means detects the sine wave by the current detecting means. AC current, the DC voltage detected by the DC voltage detecting means, and the DC voltage generated by the waveform generating means. Based on the sine wave of the cycle, the pulse width of the switching pulse outputted to the switching means and controls such that the DC voltage is constant,
Even if distortion is mixed in the AC voltage supplied from the commercial AC power supply, it is possible to prevent the DC voltage supplied to the load from fluctuating.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】複写機の全体の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a copying machine.

【図２】上記複写機の電源装置およびこれに関連する部
分の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a power supply device of the copying machine and parts related thereto.

【図３】図２の直流安定化電源の要部の動作を示す波形
図である。FIG. 3 is a waveform chart showing an operation of a main part of the stabilized DC power supply of FIG. 2;

【図４】従来の電源装置およびこれに関連する部分の構
成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional power supply device and a portion related thereto.

【図５】図４の直流安定化電源の要部の動作を示す波形
図である。FIG. 5 is a waveform chart showing an operation of a main part of the stabilized DC power supply of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

７０ 電源装置 １００ 商用交流電源 ２００ 交流安定化電源 ３００ スイッチング素子 ４００ 直流安定化電源 ４０１ ブリッジダイオード ４０２ コイル ４０３ ダイオード ４０４ コンデンサ ４０５ スイッチング用ＦＥＴ ４０６ ＤＣ／ＤＣコンバータ ４０７ 入力電流検出回路 ４０８ 出力電圧検出回路 ４１０ スイッチングパルス発生回路 ４１１ ゼロクロス検出回路 ４１２ ＰＬＬ回路 ４１３ ＲＯＭ ４１４ Ｄ／Ａ変換器 ４１５，４１７，４１９ 比較器 ４１６ 乗算器 ４１８ ノコギリ波発生回路 ＡＦ アクティブ平滑フィルタ ＲL 負荷 Ｚc ゼロクロス信号 ＣＫ 基準クロック Ｖin0 基準正弦波 Ｖgrd0 出力監視信号 Ｖcom0 比較正弦波 Ｉin0 入力電流信号 Ｖdev0 偏差 Ｖsaw ノコギリ波 ＳＷpul0 スイッチングパルス Reference Signs List 70 power supply device 100 commercial AC power supply 200 AC stabilized power supply 300 switching element 400 DC stabilized power supply 401 bridge diode 402 coil 403 diode 404 capacitor 405 switching FET 406 DC / DC converter 407 input current detection circuit 408 output voltage detection circuit 410 switching Pulse generation circuit 411 Zero cross detection circuit 412 PLL circuit 413 ROM 414 D / A converter 415, 417, 419 Comparator 416 Multiplier 418 Sawtooth wave generation circuit AF Active smoothing filter RL Load Zc Zero cross signal CK Reference clock Vin0 Reference sine wave Vgrd0 Output monitor signal Vcom0 Comparison sine wave Iin0 Input current signal Vdev0 Deviation Vsaw Sawtooth SWpul0 Switching pulse

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 商用交流電源から供給される交流を整流
する整流手段と、整流して得られた脈流電圧を高速にチ
ョップするスイッチング手段を有するアクティブ平滑フ
ィルタとを含み、当該商用交流電源側に高調波電流が戻
るのをおさえつつ所定の直流電圧を負荷に供給する電源
制御装置であって、 前記商用交流電源から供給される交流電流を検出する電
流検出手段と、 前記負荷に供給される所定の直流電圧を検出する直流電
圧検出手段と、 前記スイッチング手段にスイッチングパルスを出力する
スイッチングパルス発生手段とを備え、 前記スイッチングパルス発生手段は、 前記商用交流電源から供給される交流電圧のゼロクロス
点を検出するゼロクロス検出手段と、 前記検出されたゼロクロス点とゼロクロス点が一致し、
商用交流電源から供給される交流電圧と位相が同じ半周
期のサイン波を生成する波形生成手段と、 前記電流検出手段により検出された交流電流と、前記直
流電圧検出手段により検出された直流電圧と、前記波形
生成手段により生成された半周期のサイン波とに基づい
て、前記スイッチング手段に出力するスイッチングパル
スのパルス幅を当該直流電圧が一定となるように制御す
るスイッチングパルス制御手段と、 を含むことを特徴とする電源制御装置。A rectifying means for rectifying an alternating current supplied from a commercial AC power supply; and an active smoothing filter having a switching means for chopping a pulsating voltage obtained by the rectification at a high speed. A power supply control device that supplies a predetermined DC voltage to a load while suppressing return of a harmonic current to the load, and a current detection unit that detects an AC current supplied from the commercial AC power supply; DC voltage detecting means for detecting a predetermined DC voltage, and switching pulse generating means for outputting a switching pulse to the switching means, wherein the switching pulse generating means comprises a zero cross point of an AC voltage supplied from the commercial AC power supply. Zero-crossing detecting means for detecting the zero-crossing point and the detected zero-crossing point coincide with each other;
A waveform generation unit that generates a sine wave of the same half cycle as an AC voltage supplied from a commercial AC power supply, an AC current detected by the current detection unit, and a DC voltage detected by the DC voltage detection unit. A switching pulse control unit that controls a pulse width of a switching pulse output to the switching unit based on the half cycle sine wave generated by the waveform generation unit so that the DC voltage is constant. A power supply control device, characterized in that: