JP2021083176A - Power supply device and image forming apparatus provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はスイッチングを行う電源装置に関する。また、この電源装置を含む画像形成装置に関する。 The present invention relates to a power supply device that performs switching. The present invention also relates to an image forming apparatus including this power supply apparatus.
複合機、プリンター、複写機、ファクシミリ装置のような画像形成装置がある。画像形成装置には、交流電源から交流電力が入力される。画像形成装置は、入力された交流電力を利用して(整流して)動作する。そして、画像形成装置には、入力される交流電圧のゼロクロスを検出するものがある。交流電圧のゼロクロスを検出する画像形成装置用の電源の一例が特許文献1に記載されている。
There are image forming devices such as multifunction devices, printers, copiers, and facsimile machines. AC power is input to the image forming apparatus from the AC power supply. The image forming apparatus operates by utilizing (rectifying) the input AC power. Then, some image forming devices detect the zero cross of the input AC voltage.
具体的に、特許文献1には、交流電源から交流電圧が入力されるライン間に設けられた第1コンデンサーと、第1コンデンサーに充電された電荷を放電し、かつ、交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスを検知するためのゼロクロス検知抵抗と、交流電源から入力された交流電圧を全波整流した後の電圧を変換する第1コンバーターと、第1コンバーターの出力ラインと装置のフレームグラウンド間に設けられた第2コンデンサーと、ゼロクロス検知抵抗よりも抵抗値が小さく第2コンデンサーに充電された電荷を放電する放電抵抗と、放電抵抗への電流を遮断する第一の状態と、放電抵抗に電流を流す第二の状態を切り換える第一スイッチと、を含み、ゼロクロス検知抵抗からの検知信号に基づき交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスのタイミングを検知する電源が記載されている。ゼロクロス検知が可能な状態と消費電力を低減する状態を切り替えようとする(特許文献1:請求項1、段落[0009])。
Specifically, in
交流を直流に変換し、出力する電源回路がある。このような電源回路を含む装置には、例えば、画像形成装置がある。交直流変換の電源回路には、例えば、整流回路が設けられる。そして、整流回路の出力電圧の平滑化のため、整流回路の出力端子に平滑用コンデンサーを接続することがある。 There is a power supply circuit that converts alternating current to direct current and outputs it. A device including such a power supply circuit includes, for example, an image forming device. A rectifier circuit is provided in the power supply circuit for AC / DC conversion, for example. Then, in order to smooth the output voltage of the rectifier circuit, a smoothing capacitor may be connected to the output terminal of the rectifier circuit.
例えば、電源コード(ACコード)を用いて、画像形成装置は交流電源(配電用コンセント)と接続される。例えば、足に引っかかったはずみで電源コードがコンセントから抜けることがある。また、長期間使用しない場合、画像形成装置の電源コードはコンセントから抜かれる。このように、交流電源から画像形成装置への電力供給が停止(遮断)することがある。交流電源からの電力供給が止まると、整流回路の出力端子に接続された平滑用コンデンサーに多くの電荷が残留することがある。 For example, using a power cord (AC cord), the image forming apparatus is connected to an AC power supply (power distribution outlet). For example, the power cord may come out of the outlet due to a momentum caught in the foot. In addition, when not used for a long period of time, the power cord of the image forming apparatus is unplugged from the outlet. In this way, the power supply from the AC power supply to the image forming apparatus may be stopped (cut off). When the power supply from the AC power supply is stopped, a large amount of electric charge may remain in the smoothing capacitor connected to the output terminal of the rectifier circuit.
そして、メンテナンス担当者(サービスマン)が交換や点検のため、電源回路を触ることがある。サービスマンが、整流回路の出力端子に接続されたコンデンサーを触り、感電する危険がある。また、感電のショックで、サービスマンが手元の電源回路を落とすことがあり得る。落とすと、電源回路の一部が壊れる場合がある。また、感電時の放電によって回路異常が生ずる可能性もゼロではない。そのため、交流電源からの電力供給が停止した場合、感電しないようにすべきであるという問題がある。 Then, the maintenance person (serviceman) may touch the power supply circuit for replacement or inspection. There is a risk of electric shock when the serviceman touches the capacitor connected to the output terminal of the rectifier circuit. In addition, a serviceman may drop the power supply circuit at hand due to the shock of electric shock. If dropped, part of the power supply circuit may be damaged. In addition, the possibility that a circuit abnormality will occur due to discharge at the time of electric shock is not zero. Therefore, there is a problem that electric shock should be prevented when the power supply from the AC power supply is stopped.
なお、上記の特許文献1に記載の電源では、第1コンデンサー(交流電圧の入力ライン間のコンデンサー)と、第2コンデンサー(第1コンバーターの出力ラインと装置のフレームグラウンド間に設けられたコンデンサー)の放電抵抗は設けられる。しかし、整流回路の出力端子に接続されたコンデンサー(整流回路の出力電圧を平滑化するコンデンサー)の放電については記載がない。従って、特許文献1記載の技術では、上記の問題を解決することはできない。
In the power supply described in
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、メンテナンス時の感電がなくなるように、電源コードが抜かれたとき、整流回路の出力に接続された平滑コンデンサーの電荷を自動的に減らす。 The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and automatically charges the smoothing capacitor connected to the output of the rectifier circuit when the power cord is unplugged so as to eliminate electric shock during maintenance. Reduce to.
上記目的を達成するため、本発明に係る電源装置は、電源コード、整流回路、平滑コンデンサー、第1電源部、第2電源部、制御回路、供給スイッチ部を含む。前記電源コードは前記交流電源と接続される。前記整流回路は、前記電源コードを介して前記交流電源から供給された交流電圧を整流する。前記平滑コンデンサーは一端が前記整流回路の出力端子と接続される。前記平滑コンデンサーは、前記整流回路が出力する電圧を平滑化する。前記平滑コンデンサーは前記他端が前記整流回路の負極端子と接続される。前記第1電源部は、前記平滑コンデンサーが平滑化した電圧が印加されて第1直流電圧を生成し、出力する。前記第2電源部は、前記交流電源から電力が供給されている間、第2直流電圧を生成し、出力する。前記制御回路は、前記第2直流電圧が印加されて動作する。前記第1電源部は、第1トランス、第1スイッチング素子、第1スイッチング制御回路を含む。前記第1トランスは、一端が前記平滑コンデンサーの一端と接続される1次巻線を含む。前記第1スイッチング素子は、前記第1トランスの前記1次巻線の他端と接続される。前記第1スイッチング制御回路は、前記第1スイッチング素子のON/OFFを制御する。前記第1スイッチング制御回路は、前記平滑コンデンサーが平滑化した電圧が印加されて動作する。前記供給スイッチ部は、第1スイッチと第2スイッチを含む。前記第1スイッチは、前記平滑コンデンサーの一端と接続される。前記第1スイッチは、ON状態のとき前記平滑コンデンサーに蓄えられた電荷を前記第1スイッチング制御回路に供給する。前記第1スイッチは、OFF状態のとき前記第1スイッチング制御回路への電力供給を停止する。前記第2スイッチは前記平滑コンデンサーの一端と接続される。ON状態のとき、前記第2スイッチは前記第1スイッチをOFF状態とする。OFF状態のとき、前記第2スイッチは前記第1スイッチをON状態とする。前記第1電源部を動作させるとき、前記制御回路は、前記第2スイッチをOFF状態とする。前記第1電源部を停止させるとき、前記制御回路は、前記第2スイッチをON状態とする。前記第2スイッチは、前記電源コードが前記交流電源と接続されなくなることにより前記制御回路が停止したとき、OFF状態となる。 In order to achieve the above object, the power supply device according to the present invention includes a power supply cord, a rectifier circuit, a smoothing capacitor, a first power supply unit, a second power supply unit, a control circuit, and a supply switch unit. The power cord is connected to the AC power supply. The rectifier circuit rectifies an AC voltage supplied from the AC power supply via the power strip. One end of the smoothing capacitor is connected to the output terminal of the rectifier circuit. The smoothing capacitor smoothes the voltage output by the rectifier circuit. The other end of the smoothing capacitor is connected to the negative electrode terminal of the rectifier circuit. A voltage smoothed by the smoothing capacitor is applied to the first power supply unit to generate and output a first DC voltage. The second power supply unit generates and outputs a second DC voltage while power is being supplied from the AC power supply. The control circuit operates by applying the second DC voltage. The first power supply unit includes a first transformer, a first switching element, and a first switching control circuit. The first transformer includes a primary winding whose one end is connected to one end of the smoothing capacitor. The first switching element is connected to the other end of the primary winding of the first transformer. The first switching control circuit controls ON / OFF of the first switching element. The first switching control circuit operates by applying a voltage smoothed by the smoothing capacitor. The supply switch unit includes a first switch and a second switch. The first switch is connected to one end of the smoothing capacitor. The first switch supplies the electric charge stored in the smoothing capacitor to the first switching control circuit in the ON state. When the first switch is in the OFF state, the power supply to the first switching control circuit is stopped. The second switch is connected to one end of the smoothing capacitor. When in the ON state, the second switch turns the first switch into an OFF state. When in the OFF state, the second switch turns the first switch into an ON state. When the first power supply unit is operated, the control circuit turns off the second switch. When the first power supply unit is stopped, the control circuit turns on the second switch. The second switch is turned off when the control circuit is stopped because the power cord is no longer connected to the AC power supply.
本発明によれば、交流電源からの電力供給停止に伴って制御回路が停止すると、整流回路の出力に接続された平滑コンデンサーの電荷を自動的に減らすことができる。サービスマンのメンテナンス時の感電をなくすことができる。 According to the present invention, when the control circuit is stopped due to the stop of the power supply from the AC power supply, the electric charge of the smoothing capacitor connected to the output of the rectifier circuit can be automatically reduced. It is possible to eliminate the electric shock during maintenance of the service person.
以下、図1〜図8を用いて、本発明に係る電源装置5(スイッチング電源基板)を含む画像形成装置を説明する。画像形成装置としてプリンター100を例にあげて説明する。但し、本実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。
Hereinafter, an image forming apparatus including a power supply device 5 (switching power supply board) according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. The
(プリンター100)
図1を用いて、実施形態に係るプリンター100を説明する。図1は、実施形態に係るプリンター100の一例を示す図である。
(Printer 100)
The
図1に示すように、プリンター100は制御部1、記憶部2、操作パネル3、印刷部4、電源装置5を含む。まず、制御部1は基板である(メイン制御基板)。制御部1はプリンター100の動作を制御する。制御部1は、コピーや送信のようなジョブでの動作を制御する。制御部1は、CPU10、画像処理回路11、通信部12を含む。CPU10は、ジョブに関する処理、演算を行う。
As shown in FIG. 1, the
例えば、画像処理回路11はASICである。画像処理回路11は、通信部12が受信した印刷用データに基づき、画像データを生成する。画像処理回路11は、生成した画像データの画像処理を行い、出力用画像データを生成する。出力用画像データは印刷ジョブに用いられる。
For example, the
通信部12は通信用のハードウェア(通信回路)と通信用メモリーを含む。通信用メモリーは通信用ソフトウェアを記憶する。通信部12はコンピューター200と通信する。例えば、コンピューター200はPCやサーバーである。通信部12はコンピューター200から印刷用データを受信する。印刷用データは、例えば、ページ記述言語で記述されたデータを含む。制御部1(画像処理回路11)は、ページ記述言語で記述されたデータを解析して画像データを生成する。生成した画像データに基づき、制御部1は印刷部4に印刷させる。
The communication unit 12 includes communication hardware (communication circuit) and communication memory. The communication memory stores communication software. The communication unit 12 communicates with the
記憶部2はRAM、ROM、ストレージを含む。ストレージは、例えば、HDD又はSSDである。制御部1は、記憶部2のプログラムやデータに基づき、各部を制御する。
The storage unit 2 includes a RAM, a ROM, and a storage. The storage is, for example, an HDD or SSD. The
操作パネル3は使用者の設定を受け付ける。操作パネル3は、表示パネル31、タッチパネル32、ハードキー33を含む。制御部1は、メッセージや、設定用画面を表示パネル31に表示させる。制御部1は、操作用画像を表示パネル31に表示させる。例えば、操作用画像はボタン、キー、タブである。タッチパネル32の出力に基づき、制御部1は、操作された操作用画像を認識する。ハードキー33はスタートキーやテンキーを含む。タッチパネル32、ハードキー33は使用者の設定操作(ジョブに関する操作)を受け付ける。例えば、操作パネル3は、原稿の読取に関する設定を受け付ける。例えば、操作パネル3は、読み取る原稿サイズの設定を受け付ける。制御部1は操作パネル3の出力に基づき、設定内容を認識する。
The
印刷部4は、エンジン制御部40、給紙部41、用紙搬送部42、画像形成部43、定着部44を含む。エンジン制御部40は、給紙部41、用紙搬送部42、画像形成部43、定着部44の動作を制御する。印刷ジョブのとき、制御部1は給紙開始をエンジン制御部40に指示する。この指示に基づき、エンジン制御部40は、用紙を給紙部41に供給させる。用紙搬送部42は、用紙搬送用の搬送ローラー対、搬送モーターを含む。搬送ローラー対は用紙を搬送する。搬送モーターは搬送ローラー対を回転させる。制御部1は、用紙搬送をエンジン制御部40に指示する。この指示に基づき、エンジン制御部40は搬送ローラー対、搬送モーターを回転させる。
The
画像形成部43は、例えば、感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、転写ローラーを含む。制御部1は画像形成をエンジン制御部40に指示する。この指示と制御部1から供給される出力用画像データに基づき、エンジン制御部40は、トナー像を画像形成部43に形成させる。エンジン制御部40は搬送用紙へのトナー像の転写を画像形成部43に行わせる。定着部44は、ヒーター、定着用回転体、定着用モーターを含む。ヒーターは定着用回転体を熱する。用紙は定着用回転体と接する。これにより、トナー像が用紙に定着する。制御部1はトナー像の定着をエンジン制御部40に指示する。この指示に基づき、エンジン制御部40は転写されたトナー像の用紙への定着を定着部44に行わせる。用紙搬送部42は印刷済み用紙を機外に排出する。
The
(電源装置5による電力供給)
次に、図2、図3を用いて、実施形態に係る電源装置5の一例を説明する。図2、図3は、実施形態に係る電源装置5の一例を示す図である。
(Power supply by power supply device 5)
Next, an example of the
電源装置5(スイッチング電源基板)は電源コード50と接続される。電源コード50を介して、電源装置5は交流電源ACと接続される。交流電源ACは、例えば、商用電源である。電源コード50が交流電源ACのコンセント(配電用コンセント)と接続される。電源装置5は交流電源ACから電力の供給を受ける。
The power supply device 5 (switching power supply board) is connected to the
図2に示すように、電源装置5は、第1電源部6、第2電源部7、及び、制御回路8を含む。第1電源部6は、アクティブモードで動作する電源回路である。アクティブモードは通常モードと呼ぶこともある。第2電源部7は、アクティブモード(通常モード)とスリープモード(省電力モード)両方で動作する電源回路である。つまり、電源装置5が交流電源ACから電力の供給を受けている間(電源コード50がACコンセントと接続されているとき)、第2電源部7は動作する。制御回路8は、第2電源部7が生成する第2直流電圧V2が印加されて動作する(図4参照)。制御回路8は第1電源部6を制御する。
As shown in FIG. 2, the
アクティブモードは、プリンター100の全ての部分に電力を供給するモードである。アクティブモードでは、直ちに印刷を開始することができる。スリープモードは、プリンター100のうち、予め定められた部分(スリープ停止部分)への電力供給を停止するモードである。スリープモードは、プリンター100の消費電力を少ない状態で保つモードである。なお、スリープモードでも、予め定められた部分(供給継続部101)への電力供給は続けられる。
The active mode is a mode in which power is supplied to all parts of the
スリープ停止部分は、例えば、制御部1の一部(CPU10、画像処理回路11、通信部12以外の部分)、記憶部2、操作パネル3の一部(例えば、表示パネル31)、印刷部4である。供給継続部101は、例えば、通信部12、プリンター100に設けられたセンサーうちの一部のセンサー、タッチパネル32、一部のハードキー33である。アクティブモードは、第1電源部6と第2電源部7がスリープ停止部分と供給継続部101の両方に電力を供給するモードといえる。スリープモードは、第2電源部7が供給継続部101にのみ電力を供給するモードといえる。
The sleep stop portion includes, for example, a part of the control unit 1 (a part other than the
第2電源部7はスリープモードでの効率が第1電源部6よりも高い。言い換えると、第2電源部7は、第1電源部6よりも消費電力が小さいときの効率が高い。例えば、第1電源部6と第2電源部7は、容量が異なる。スリープモードの消費電力は、アクティブモードよりも小さい。そのため、第2電源部7は、第1電源部6よりも容量が小さい。例えば、第2電源部7は第1電源部6よりも小さいトランスを用いる。
The efficiency of the second
また、第1電源部6と第2電源部7は、生成する電圧の大きさが異なっていてもよい。例えば、第1電源部6は、第2電源部7よりも大きい電圧(モーター動作用電圧)を生成する(図3参照)。モーター4aは、例えば、給紙部41、用紙搬送部42、画像形成部43、定着部44に含まれるローラー等を回転させる。一方、スリープモードでは、モーター4aを回転させない。そのため、第2電源部7は第1電源部6より小さい電圧を生成してもよい。第2電源部7は供給継続部101を動作できる程度の電圧を生成する。
Further, the first
スリープモードのとき、制御部1は第1電源部6を停止させる。制御部1は、アクティブモードであるか、スリープモードであるかを知らせる信号(スリープ制御信号S1)を電源装置5の制御回路8に入力する。スリープ制御信号S1のレベルに基づき、制御回路8は、第1電源部6の動作と動作停止を切り替える。
In the sleep mode, the
プリンター100は主電源スイッチ102を含む。主電源スイッチ102によりプリンター100の主電源が投入されたとき、電源装置5の制御回路8は、第1電源部6を動作させる。第1電源部6からの電力供給により、プリンター100の全ての部分が起動する。主電源が投入されると、プリンター100はアクティブモードで起動する。主電源が投入されると、制御回路8はアクティブモードでプリンター100を起動させる。
The
アクティブモードからスリープモードへの移行条件は予め定められる。例えば、移行条件は、プリンター100の起動後、又は、印刷ジョブの終了後、印刷用データの受信、又は、操作パネル3への操作がないまま、スリープ移行時間が経過したことである。また、操作パネル3に、移行用のボタンが設けられてもよい。この場合、移行条件の1つに、移行用のボタンの操作が含まれる。
The conditions for transition from the active mode to the sleep mode are predetermined. For example, the transition condition is that after the
制御部1(CPU10又は通信部12)は、移行条件が満たされたか否かを確認する。移行条件が満たされたとき、制御部1(CPU10又は通信部12)は、スリープ制御信号S1のレベルを、スリープモードを示すレベルに変化させる。これにより、制御回路8は第1電源部6を停止させる。その結果、プリンター100はスリープモードとなる。
The control unit 1 (
スリープモードからアクティブモードへの復帰条件も予め定められる。例えば、復帰条件は、通信部12が印刷用データを受信したことである。また、復帰用のボタンが操作パネル3に設けられてもよい。この場合、復帰条件の1つに、復帰用のボタンの操作が含まれる。通信部12は、復帰条件が満たされたか否かを確認する。復帰条件が満たされたとき、制御部1(CPU10又は通信部12)は、スリープ制御信号S1のレベルを、アクティブモードであることを示すレベルに変化させる。これにより、制御回路8は第1電源部6の動作を開始させる。その結果、プリンター100はアクティブモードとなる。
The conditions for returning from the sleep mode to the active mode are also predetermined. For example, the return condition is that the communication unit 12 has received the print data. Further, a return button may be provided on the
次に、図3を用いて、プリンター100での電力供給系統の一例を説明する。プリンター100は、電源装置5(1次電源)と2次電源部5aを含む。電源装置5は第1電源部6と第2電源部7を含む。第1電源部6と第2電源部7は、スイッチング電源である。
Next, an example of the power supply system in the
2次電源部5aは電力変換回路を複数含む。電力変換回路は、例えば、レギュレーターやDCDCコンバーターである。各電力変換回路は、電源装置5から供給された電力を変換する。各電力変換回路は予め定められた大きさの電圧(設定電圧)を生成、出力する。
The secondary
メイン制御基板(CPU10、画像処理回路11、通信部12)、記憶部2、操作パネル3(表示パネル31、タッチパネル32、ハードキー33)、エンジン基板(エンジン制御部40)を動作させるには、複数種の電圧が必要となる。2次電源部5aは、電源装置5の生成電圧が印加されて複数種の直流電圧を生成する。言い換えると、2次電源部5aは、プリンター100の動作に必要な電圧を生成する。2次電源部5aで生成された電圧は、各部(各デバイス)に供給される。なお、プリンター100は、電源シーケンス回路5bを含む。電源シーケンス回路5bは、異常動作が生じないように、各電力変換回路の起動と停止の順番を制御する。
To operate the main control board (
(電源装置5)
次に、図4を用いて、実施形態に係る電源装置5を説明する。図4は、実施形態に係る電源装置5の一例を示す図である。
(Power supply device 5)
Next, the
電源装置5は、整流回路51、平滑コンデンサーC0、第1電源部6、第2電源部7、制御回路8、供給スイッチ部9、を含む。
The
整流回路51は、交流電源AC(ライブ及びニュートラル)と接続される。電源コード50は交流電源ACと整流回路51を接続する。整流回路51は全波整流器である。整流回路51は、例えば、ダイオードブリッジである。整流回路51は直流電圧を出力する。
The
整流回路51の出力端子51aには、平滑コンデンサーC0の一端が接続される。整流回路51の負極端子51bには、平滑コンデンサーC0の他端が接続される。平滑コンデンサーC0は整流回路51が出力する電荷を蓄える。そして、平滑コンデンサーC0は、整流回路51が出力する電圧を平滑化する。
One end of the smoothing capacitor C0 is connected to the
第1電源部6は、第1トランス61、第1スイッチング素子Q1、第1スイッチング制御回路62、第1整流ダイオードD1、第1コンデンサーC1、第1エラーアンプ63、第1フォトカプラを含む。第1フォトカプラは、第1発光ダイオードLED1と第1フォトトランジスタPT1を含む。
The first
第1電源部6は、第1トランス61を含むスイッチング電源である。第1トランス61は1次巻線Lp1と2次巻線Ls1を含む。第1トランス61の一端(入力端子)は、平滑コンデンサーC0の一端と接続される。つまり、第1トランス61の1次巻線Lp1には、平滑コンデンサーC0が平滑化した電圧が印加される。なお、第1トランス61は補助巻線Lt1(3次巻線)を含む。補助巻線Lt1は、平滑コンデンサーC0が平滑化した電圧を降圧する。補助巻線Lt1は、降圧した電圧を第1スイッチング制御回路62に供給する。
The first
第1スイッチング素子Q1は、例えば、Nチャネル型のFETである。第1スイッチング素子Q1の一端(ドレイン)は、第1トランス61の1次巻線Lp1の他端と接続される。第1スイッチング素子Q1の他端(ソース)は、整流回路51の負極端子51b(平滑コンデンサーC0の他端)と接続される。第1トランス61の1次巻線Lp1と第1スイッチング素子Q1を流れた電流が整流回路51に戻る。第1スイッチング素子Q1のゲートは、第1スイッチング制御回路62と接続される。第1スイッチング制御回路62は、第1スイッチング素子Q1のON/OFFを制御する。第1スイッチング制御回路62が第1スイッチング素子Q1のスイッチングを行うことにより、第1電源部6は、予め設定された大きさの第1直流電圧V1を生成、出力する。
The first switching element Q1 is, for example, an N-channel type FET. One end (drain) of the first switching element Q1 is connected to the other end of the primary winding Lp1 of the
第1トランス61の2次巻線Ls1の端子間電圧が第1電源部6の出力電圧となる(第1直流電圧V1)。アクティブモードのとき、第1直流電圧V1が、スリープ停止部分に印加される。
The voltage between the terminals of the secondary winding Ls1 of the
2次巻線Ls1には、第1整流ダイオードD1が設けられる。第1整流ダイオードD1は電流の逆流を防ぐ。2次巻線Ls1のプラス端子とマイナス端子(2次巻線Ls1の両端)の間に、第1コンデンサーC1と第1エラーアンプ63が接続される。第1コンデンサーC1は第1直流電圧V1を平滑化する。第1エラーアンプ63は、例えば、第1直流電圧V1と出力電圧目標値の誤差を検知する。
A first rectifying diode D1 is provided in the secondary winding Ls1. The first rectifying diode D1 prevents backflow of current. The first capacitor C1 and the
第1エラーアンプ63と2次巻線Ls1のプラス端子との間に、第1フォトカプラの第1発光ダイオードLED1が設けられる。また、第1フォトカプラの第1フォトトランジスタPT1のコレクタが第1スイッチング制御回路62と接続される。第1フォトトランジスタPT1のエミッタは、整流回路51の負極端子51bと接続される。
The first light emitting diode LED1 of the first photocoupler is provided between the
第1スイッチング制御回路62は電源制御用ICである。第1スイッチング制御回路62は、第1スイッチング素子Q1にPWM信号を入力する。PWM信号は、第1スイッチング素子Q1のゲートに入力される。第1フォトトランジスタPT1のON/OFFに基づき、第1スイッチング制御回路62は、第1電源部6の出力を制御する。
The first
PWM信号がHighレベルのとき、第1スイッチング素子Q1がON状態となる。第1スイッチング素子Q1がON状態のとき、第1トランス61、第1スイッチング素子Q1に電流が流れる。PWM信号がLowレベルのとき、第1スイッチング素子Q1がOFF状態となる。第1スイッチング素子Q1がOFF状態のとき、第1トランス61、第1スイッチング素子Q1に電流が流れない。
When the PWM signal is at the High level, the first switching element Q1 is turned on. When the first switching element Q1 is in the ON state, a current flows through the
第1発光ダイオードLED1は、第1直流電圧V1(2次巻線Ls1の端子間電圧)が、予め定められた設定電圧を超えたとき点灯する。例えば、設定電圧は、第1直流電圧V1の許容範囲の最大値である。例えば、第1発光ダイオードLED1が消灯している間、第1フォトトランジスタPT1はOFF状態となる。第1発光ダイオードLED1が点灯しているとき、第1フォトトランジスタPT1はON状態となる。 The first light emitting diode LED1 lights up when the first DC voltage V1 (voltage between terminals of the secondary winding Ls1) exceeds a predetermined set voltage. For example, the set voltage is the maximum value within the permissible range of the first DC voltage V1. For example, while the first light emitting diode LED1 is turned off, the first phototransistor PT1 is turned off. When the first light emitting diode LED1 is lit, the first phototransistor PT1 is turned on.
第1スイッチング制御回路62は、第1フォトトランジスタPT1のON/OFFの状態を認識する。例えば、第1電源部6の動作中(アクティブモードの場合)、第1フォトトランジスタPT1がONすると、第1スイッチング制御回路62は、PWM信号のデューティ比を小さくする。一方、第1フォトトランジスタPT1がOFF状態のとき、第1スイッチング制御回路62は、PWM信号のデューティ比を大きくする。このように、第1フォトカプラは、第1直流電圧V1の大きさのフィードバック制御に用いられる。
The first
第2電源部7は、第2トランス71、第2スイッチング素子Q2、第2スイッチング制御回路72、第2整流ダイオードD2、第2コンデンサーC2、第2エラーアンプ73、第2フォトカプラ、制御回路8、を含む。第2フォトカプラは、第2発光ダイオードLED2と第2フォトトランジスタPT2を含む。
The second
第2電源部7は、第2トランス71を含むスイッチング電源である。第2トランス71は1次巻線Lp2と2次巻線Ls2を含む。第2トランス71の一端(入力端子)は、平滑コンデンサーC0の一端(整流回路51の出力端子51a)と接続される。つまり、1次巻線Lp2には、平滑コンデンサーC0が平滑化した電圧が印加される。なお、第2トランス71は補助巻線Lt2(3次巻線)を含む。補助巻線Lt2は、平滑コンデンサーC0が平滑化した電圧を降圧する。補助巻線Lt2は、降圧した電圧を第2スイッチング制御回路72に供給する。
The second
第2スイッチング素子Q2は、例えば、Nチャネル型のFETである。第2スイッチング素子Q2の一端(ドレイン)は、第2トランス71の1次巻線Lp2の他端と接続される。第2スイッチング素子Q2の他端(ソース)は、整流回路51の負極端子51b(平滑コンデンサーC0の他端)と接続される。第2トランス71の1次巻線Lp2と第2スイッチング素子Q2を流れた電流が整流回路51に戻る。第2スイッチング素子Q2のゲートは、第2スイッチング制御回路72と接続される。第2スイッチング制御回路72は、第2スイッチング素子Q2のON/OFFを制御する。第2スイッチング制御回路72が第2スイッチング素子Q2のスイッチングを行うことにより、第2電源部7は、予め設定された大きさの第2直流電圧V2を生成、出力する。
The second switching element Q2 is, for example, an N-channel type FET. One end (drain) of the second switching element Q2 is connected to the other end of the primary winding Lp2 of the
第2電源部7は、電源装置5が交流電源ACから電力の供給を受けている間(電源コード50がACコンセントと接続されている間)動作する。つまり、第2電源部7は、アクティブモードとスリープモードの両方で動作する。交流電力の入力端子のそれぞれに、第2スイッチング制御回路72を動作させるためのダイオードが1つずつ接続される(第3ダイオードD3と第4ダイオードD4)。これらのダイオードの出力が第2スイッチング制御回路72に入力される。これにより、電源コード50と交流電源ACとが接続されている間、常に(どのモードでも)、第2スイッチング制御回路72を動作させることができる。電源コード50と交流電源ACとが接続されている間、常に、第2直流電圧V2を生成し、制御回路8を動作させることができる。第2トランス71の2次巻線Ls2の端子間電圧が第2電源部7の出力電圧となる(第2直流電圧V2)。第2直流電圧V2が、制御回路8と供給継続部101に印加される。
The second
2次巻線Ls2には、第2整流ダイオードD2が設けられる。第2整流ダイオードD2は電流の逆流を防ぐ。2次巻線Ls2のプラス端子とマイナス端子(第2トランス71の2次巻線Ls2の両端)の間に、第2コンデンサーC2と第2エラーアンプ73が接続される。第2コンデンサーC2は第2直流電圧V2を平滑化する。第2エラーアンプ73は、例えば、第2直流電圧V2と出力電圧目標値の誤差を検知する。
A second rectifying diode D2 is provided on the secondary winding Ls2. The second rectifying diode D2 prevents backflow of current. The second capacitor C2 and the
第2エラーアンプ73と2次巻線Ls2のプラス端子との間に、第2フォトカプラの第2発光ダイオードLED2が設けられる。また、第2フォトカプラの第2フォトトランジスタPT2のコレクタが第2スイッチング制御回路72と接続される。第2フォトトランジスタPT2のエミッタは、整流回路51の負極端子51bと接続される。
The second light emitting diode LED2 of the second photocoupler is provided between the
第2スイッチング制御回路72は電源制御用ICである。第2スイッチング制御回路72は、第2スイッチング素子Q2にPWM信号を入力する。PWM信号は、第2スイッチング素子Q2のゲートに入力される。第2フォトトランジスタPT2のON/OFFに基づき、第2スイッチング制御回路72は、第2電源部7の出力を制御する。
The second
PWM信号がHighレベルのとき、第2スイッチング素子Q2がON状態となる。第2スイッチング素子Q2がON状態のとき、第2トランス71、第2スイッチング素子Q2に電流が流れる。PWM信号がLowレベルのとき、第2スイッチング素子Q2がOFF状態となる。第2スイッチング素子Q2がOFF状態のとき、第2トランス71、第2スイッチング素子Q2に電流が流れない。
When the PWM signal is at the high level, the second switching element Q2 is turned on. When the second switching element Q2 is in the ON state, a current flows through the
第2発光ダイオードLED2は、第2直流電圧V2(第2電源部7の2次巻線の端子間電圧)が、予め定められた設定電圧を超えたとき点灯する。例えば、設定電圧は、例えば、第2直流電圧V2の許容範囲の最大値である。例えば、第2発光ダイオードLED2が消灯している間、第2フォトトランジスタPT2はOFF状態となる。第2発光ダイオードLED2が点灯しているとき、第2フォトトランジスタPT2はON状態となる。 The second light emitting diode LED2 lights up when the second DC voltage V2 (voltage between terminals of the secondary winding of the second power supply unit 7) exceeds a predetermined set voltage. For example, the set voltage is, for example, the maximum value in the allowable range of the second DC voltage V2. For example, while the second light emitting diode LED2 is off, the second phototransistor PT2 is in the OFF state. When the second light emitting diode LED2 is lit, the second phototransistor PT2 is turned on.
第2スイッチング制御回路72は、第2フォトトランジスタPT2のON/OFFの状態を認識する。例えば、第2電源部7の動作中、第2フォトトランジスタPT2がONすると、第2スイッチング制御回路72は、PWM信号のデューティ比を小さくする。一方、第2フォトトランジスタPT2がOFF状態のとき、第2スイッチング制御回路72は、PWM信号のデューティ比を大きくする。このように、第2フォトカプラは、第2直流電圧V2の大きさのフィードバック制御に用いられる。
The second
電源装置5の制御回路8は、第1スイッチング制御回路62(第1電源部6)の動作のON/OFFを制御する回路である。第1スイッチング制御回路62(第1電源部6)の動作のON/OFFを切り替えるため、電源装置5は供給スイッチ部9を含む。供給スイッチ部9は、第1スイッチTR0、第2スイッチPT0、第1抵抗R1、第2抵抗R2、定電圧ダイオードZDを含む。例えば、第1スイッチTR0はPNP型トランジスタである。また、第2スイッチPT0は、フォトトランジスタである。
The
平滑コンデンサーC0の一端と、第1スイッチTR0(トランジスタ)のエミッタと、第2スイッチPT0の一端(フォトトランジスタのコレクタ)と、第1抵抗R1の一端と、が接続される。つまり、整流回路51の出力(平滑コンデンサーC0の端子間電圧)が、第1スイッチTR0、第2スイッチPT0、第1抵抗R1に印加される。第1スイッチTR0(トランジスタ)のベースと、第2スイッチPT0の他端(フォトトランジスタのエミッタ)と、第1抵抗R1の他端と、第2抵抗R2の一端と、が接続される。第2抵抗R2の他端は、平滑コンデンサーC0の他端と接続される。 One end of the smoothing capacitor C0, the emitter of the first switch TR0 (transistor), one end of the second switch PT0 (collector of the phototransistor), and one end of the first resistor R1 are connected. That is, the output of the rectifier circuit 51 (voltage between terminals of the smoothing capacitor C0) is applied to the first switch TR0, the second switch PT0, and the first resistor R1. The base of the first switch TR0 (transistor), the other end of the second switch PT0 (emitter of the phototransistor), the other end of the first resistor R1, and one end of the second resistor R2 are connected. The other end of the second resistor R2 is connected to the other end of the smoothing capacitor C0.
第2スイッチPT0がON状態のとき、第1スイッチTR0(トランジスタ)のエミッタとベースが同電位となる。エミッタとベースが同電位となるので、第1スイッチTR0はOFF状態となる。第2スイッチPT0がOFF状態のとき、第1抵抗R1と第2抵抗R2の分圧により、第1スイッチTR0(トランジスタ)のベースの電圧はエミッタの電圧よりも小さくなる。その結果、第1スイッチTR0がON状態となる。第2スイッチPT0のON/OFFを制御することにより、第1スイッチTR0のON/OFFを切り替えることができる。 When the second switch PT0 is in the ON state, the emitter and the base of the first switch TR0 (transistor) have the same potential. Since the emitter and the base have the same potential, the first switch TR0 is in the OFF state. When the second switch PT0 is in the OFF state, the voltage at the base of the first switch TR0 (transistor) becomes smaller than the voltage of the emitter due to the voltage division of the first resistor R1 and the second resistor R2. As a result, the first switch TR0 is turned on. By controlling the ON / OFF of the second switch PT0, the ON / OFF of the first switch TR0 can be switched.
第1スイッチTR0(トランジスタ)のコレクタは、定電圧ダイオードZDの一端と接続される。定電圧ダイオードZDの他端が第1スイッチング制御回路62と接続される。第1スイッチTR0がON状態になると、平滑コンデンサーC0が平滑化した電圧(整流回路51の出力電圧)が定電圧ダイオードZDに印加される。そして、定電圧ダイオードZDによる定電圧が第1スイッチング制御回路62に印加される。この定電圧印加により、第1スイッチング制御回路62が動作する。
The collector of the first switch TR0 (transistor) is connected to one end of the constant voltage diode ZD. The other end of the constant voltage diode ZD is connected to the first
電源装置5は、第1電源部6の動作を制御するための制御用フォトカプラを含む。制御用フォトカプラは、制御用LED81と第2スイッチPT0を含む。制御回路8が制御用LED81の点灯を制御して、第2スイッチPT0のON/OFFを制御する。制御用LED81の一端は、制御回路8と接続される。制御用LED81の他端は、第2トランス71の2次巻線Ls2のマイナス端子と接続される。制御用LED81は、第2スイッチPT0に光を照射する。第1電源部6(第1スイッチング制御回路62)を動作させるとき、制御回路8は制御用LED81を消灯する。第1電源部6を動作させないとき(スリープモードのとき)、制御回路8は、制御用LED81を点灯する。
The
また、電源装置5は印加制御素子91を含む。印加制御素子91は第1整流ダイオードD1と接続される。印加制御素子91は、第1電源部6に接続されたデバイスへの第1直流電圧V1の印加を制御する。言い換えると、印加制御素子91は、予め定められたスリープ停止部分への電力の供給、及び、スリープ停止部分への電力の供給停止を制御する。印加制御素子91は、例えば、リレーである。印加制御素子91はノーマリーオープンである。
Further, the
(各モードでの電源装置5の状態)
次に、図5〜図8を用いて、実施形態に係る電源装置5の各モードでの状態の一例を説明する。図5は、アクティブモードでの実施形態に係る電源装置5の状態の一例を示す図である。図6は、スリープモードでの実施形態に係る電源装置5の状態の一例を示す図である。図7は、電源コード50が抜けているときの実施形態に係る電源装置5の状態の一例を示す図である。図8は、平滑コンデンサーC0の電荷を消費したときの実施形態に係る電源装置5の動作の一例を示す図である。
(State of
Next, an example of the state of the
1.アクティブモード
まず、図5を用いて、アクティブモードのときの電源装置5の状態の一例を説明する。前提として、複合機がアクティブモードのとき、電源コード50が交流電源ACと接続され、整流回路51に交流電力が供給されている。
1. 1. Active Mode First, an example of the state of the
(1−1)交流電源ACからの電力供給によって、第2スイッチング制御回路72が動作している。
(1−2)第2スイッチング制御回路72が動作し、第2直流電圧V2が生成される。
(1−3)第2直流電圧V2が生成されるので、制御回路8が動作する。
(1−4)第1電源部6の動作のため、制御回路8は制御用LED81を消灯する。
(1−5)制御用LED81の消灯により、第2スイッチPT0がOFF状態となる。
(1−6)第2スイッチPT0のOFFにより、第1スイッチTR0がON状態(導通状態)となる。
(1−7)第1スイッチTR0がON状態なので、整流回路51から第1スイッチング制御回路62に電力が供給される。
(1−8)供給された電力により第1スイッチング制御回路62が動作する。
(1−9)第1スイッチング制御回路62が動作し、第1直流電圧V1が生成される。
(1−10)第1電源部6からの電力供給を行うため、制御回路8は、印加制御素子91をON状態(クローズ状態)とする。
(1-1) The second
(1-2) The second
(1-3) Since the second DC voltage V2 is generated, the
(1-4) The
(1-5) When the
(1-6) When the second switch PT0 is turned off, the first switch TR0 is turned on (conducting state).
(1-7) Since the first switch TR0 is in the ON state, power is supplied from the
(1-8) The first
(1-9) The first
(1-10) In order to supply power from the first
2.スリープモード
次に、図6を用いて、スリープモードのときの電源装置5の状態の一例を説明する。前提として、複合機がスリープモードのとき、電源コード50が交流電源ACと接続され、整流回路51に交流電力が供給されている。
2. Sleep Mode Next, an example of the state of the
(2−1)交流電源ACからの電力供給によって、第2スイッチング制御回路72が動作している。
(2−2)第2スイッチング制御回路72が動作し、第2直流電圧V2が生成される。
(2−3)第2直流電圧V2が生成されるので、制御回路8が動作する。
(2−4)第1電源部6を停止するため、制御回路8は制御用LED81を点灯する。
(2−5)制御用LED81の点灯により、第2スイッチPT0がON状態となる。
(2−6)第2スイッチPT0のONにより、第1スイッチTR0がOFF状態(非導通状態)となる。
(2−7)第1スイッチTR0がOFF状態になることにより、整流回路51から第1スイッチング制御回路62に電力が供給されない。
(2−8)電力が供給されないので、第1スイッチング制御回路62が動作しない。
(2−9)第1スイッチング制御回路62が停止しているので、第1電源部6は、第1直流電圧V1を生成しない。
(2−10)第1電源部6からの電力供給を行う必要はないため、制御回路8は、印加制御素子91をOFF状態(オープン状態)とする。
(2-1) The second
(2-2) The second
(2-3) Since the second DC voltage V2 is generated, the
(2-4) In order to stop the first
(2-5) The second switch PT0 is turned on by lighting the
(2-6) When the second switch PT0 is turned on, the first switch TR0 is turned off (non-conducting state).
(2-7) When the first switch TR0 is turned off, power is not supplied from the
(2-8) Since power is not supplied, the first
(2-9) Since the first
(2-10) Since it is not necessary to supply power from the first
3.電源コード50が抜けたとき
次に、図7を用いて、電源コード50が抜けたとき(交流電源ACからの電力供給が停止したとき)の電源装置5の状態の一例を説明する。電源コード50が抜けるまで、アクティブモード又はスリープモードであったので、平滑コンデンサーC0には電荷が蓄積されている。
3. 3. When the
(3−1)交流電源ACからの電力供給の停止によって、第2スイッチング制御回路72が動作を停止する。
(3−2)第2スイッチング制御回路72の停止により第2直流電圧V2が生成されなくなる。
(3−3)第2直流電圧V2が生成されなくなるので、制御回路8が停止する。
(3−4)第2直流電圧V2の生成停止、及び、制御回路8の停止により、制御用LED81が消灯状態で維持される。
(3−5)制御用LED81の消灯で第2スイッチPT0はOFF状態を維持する。
(3−6)第2スイッチPT0がOFFし、かつ、平滑コンデンサーC0に電荷が蓄えられているため、バイアス電圧がかかり、第1スイッチTR0がON状態となる。
(3−7)第1スイッチTR0がON状態になることにより、平滑コンデンサーC0に蓄えられた電荷(電流)が第1スイッチング制御回路62に供給される。
(3−8)電荷の供給により、第1スイッチング制御回路62が動作する。
(3−9)第1スイッチング制御回路62が動作するので、第1電源部6は、第1直流電圧V1を生成する。
(3−10)第1スイッチング制御回路62の動作と、第1電源部6の第1直流電圧V1の生成によって、平滑コンデンサーC0の電荷が消費される。
(3−12)印加制御素子91はノーマリーオープン型の素子なので、電荷消費のために生成された第1直流電圧V1は、第1電源部6に接続されたデバイスに印加されない。
(3-1) The operation of the second
(3-2) The second DC voltage V2 is not generated due to the stoppage of the second
(3-3) Since the second DC voltage V2 is no longer generated, the
(3-4) The
(3-5) The second switch PT0 maintains the OFF state when the
(3-6) Since the second switch PT0 is turned off and the electric charge is stored in the smoothing capacitor C0, a bias voltage is applied and the first switch TR0 is turned on.
(3-7) When the first switch TR0 is turned on, the electric charge (current) stored in the smoothing capacitor C0 is supplied to the first
(3-8) The first
(3-9) Since the first
(3-10) The electric charge of the smoothing capacitor C0 is consumed by the operation of the first
(3-12) Since the
4.平滑コンデンサーC0の電荷が消費されたとき
次に、図8を用いて、平滑コンデンサーC0の電荷が消費され、第1電源部6が停止するまでの流れの一例を説明する。
4. When the electric charge of the smoothing capacitor C0 is consumed Next, an example of the flow until the electric charge of the smoothing capacitor C0 is consumed and the first
(4−1)平滑コンデンサーC0の電荷が消費されることにより、平滑コンデンサーC0の端子間電圧が低下する。
(4−2)平滑コンデンサーC0の端子間電圧の低下によって、第1スイッチング制御回路62への電流(電圧)の供給が停止し、第1スイッチング制御回路62が停止する。
(4−3)第1スイッチング制御回路62が停止し、第1直流電圧V1の生成が停止する。
(4−4)第1直流電圧V1の生成が停止するまでに平滑コンデンサーC0の電荷が消費されて、感電が生じない程度まで、平滑コンデンサーC0が蓄える電荷が減る。
(4-1) The voltage between the terminals of the smoothing capacitor C0 decreases due to the consumption of the electric charge of the smoothing capacitor C0.
(4-2) Due to the decrease in the voltage between the terminals of the smoothing capacitor C0, the supply of the current (voltage) to the first
(4-3) The first
(4-4) The electric charge of the smoothing capacitor C0 is consumed by the time the generation of the first DC voltage V1 is stopped, and the electric charge stored in the smoothing capacitor C0 is reduced to the extent that electric shock does not occur.
このようにして、実施形態に係る電源装置5は、電源コード50、整流回路51、平滑コンデンサーC0、第1電源部6、第2電源部7、制御回路8、供給スイッチ部9を含む。電源コード50は交流電源ACと接続される。整流回路51は、電源コード50を介して交流電源ACから供給された交流電圧を整流する。平滑コンデンサーC0は一端が整流回路51の出力端子51aと接続される。平滑コンデンサーC0は、整流回路51が出力する電圧を平滑化する。平滑コンデンサーC0は他端が整流回路51の負極端子51bと接続される。第1電源部6は、平滑コンデンサーC0が平滑化した電圧が印加されて第1直流電圧V1を生成し、出力する。第2電源部7は、交流電源ACから電力が供給されている間、第2直流電圧V2を生成し、出力する。制御回路8は、第2直流電圧V2が印加されて動作する。第1電源部6は、第1トランス61、第1スイッチング素子Q1、第1スイッチング制御回路62を含む。第1トランス61は、一端が平滑コンデンサーC0の一端と接続される1次巻線を含む。第1スイッチング素子Q1は、第1トランス61の1次巻線の他端と接続される。第1スイッチング制御回路62は、第1スイッチング素子Q1のON/OFFを制御する。第1スイッチング制御回路62は、平滑コンデンサーC0が平滑化した電圧が印加されて動作する。供給スイッチ部9は、第1スイッチTR0と第2スイッチPT0を含む。第1スイッチTR0は、平滑コンデンサーC0の一端と接続される。第1スイッチTR0は、ON状態のとき平滑コンデンサーC0に蓄えられた電荷を第1スイッチング制御回路62に供給する。第1スイッチTR0は、OFF状態のとき第1スイッチング制御回路62への電力供給を停止する。第2スイッチPT0は平滑コンデンサーC0の一端と接続される。ON状態のとき、第2スイッチPT0は第1スイッチTR0をOFF状態とする。OFF状態のとき、第2スイッチPT0は第1スイッチTR0をON状態とする。第1電源部6を動作させるとき、制御回路8は、第2スイッチPT0をOFF状態とする。第1電源部6を停止させるとき、制御回路8は、第2スイッチPT0をON状態とする。第2スイッチPT0は、電源コード50が交流電源ACと接続されなくなることにより制御回路8が停止したとき、制御回路8の制御によらずOFF状態となる。
In this way, the
電源コード50が交流電源AC(コンセント)から外れると、電力が供給されなくなる。その結果、制御回路8が止まる。制御回路8が止まる(制御しなくなる)ことにより、プリンター100がスリープモードであっても、第2スイッチPT0がOFF状態となる。平滑コンデンサーC0の電荷が多い場合(平滑コンデンサーC0の端子間電圧が大きい場合)、第2スイッチPT0のOFFに応じて、平滑コンデンサーC0の一端と接続された第1スイッチTR0が自動的にON状態となる。その結果、平滑コンデンサーC0が蓄えた電荷は第1スイッチング制御回路62に流れ込む。交流電源ACからの電力供給停止に伴って制御回路8が停止すると、平滑コンデンサーC0の電荷を用いて、第1電源部6が自動的に動作を開始する。
When the
制御回路8が停止したとき、電源装置5(平滑コンデンサーC0)が蓄えたエネルギーだけで、第1電源部6を動作させることができる。第1電源部6の動作により、平滑コンデンサーC0が蓄えた電荷を消費することができる。平滑コンデンサーC0の電荷減少が進むと、第1スイッチング制御回路62の動作は自動的に停止する。このように、交流電源AC(商用電源)からの電力供給が停止すると、直ちに平滑コンデンサーC0の電荷消費が自動的に開始される。ゼロクロスを検知する必要もない。その結果、メンテナンス時の感電がなくすことができる。感電に起因する電源装置5の破損を無くすことができる。
When the
電源装置5は印加制御素子91を含む。印加制御素子91は、第1トランス61の2次巻線に設けられる。印加制御素子91は、第1電源部6に接続されたデバイスへの第1直流電圧V1の印加のON/OFFを制御する。電源コード50が交流電源ACと接続され、かつ、第1電源部6を動作させるとき制御回路8は、印加制御素子91をON状態とする。印加制御素子91はノーマリーオープンである。そのため、電荷の消費のために第1スイッチング制御回路62が自動的に動作した場合、制御回路8が動作していなくても、第1直流電圧V1は、第1電源部6に接続されたデバイスに印加されない。電源コード50が抜けた後に第1電源部6の一時的に動作しても、第1電源部6に接続されたデバイスは起動せず、動作しない。余計な動作を防止することができる。
The
供給スイッチ部9は、第1スイッチTR0、第2スイッチPT0、第1抵抗R1、第2抵抗R2を含む。第1スイッチTR0はトランジスタである。第1スイッチTR0(トランジスタ)のエミッタと、平滑コンデンサーC0の一端と、第2スイッチPT0の一端と、第1抵抗R1の一端と、が接続される。第1スイッチTR0(トランジスタ)のベースと、第2スイッチPT0の他端と、第1抵抗R1の他端と、第2抵抗R2の一端と、が接続される。第2スイッチPT0は、ON状態のとき、第1スイッチTR0(トランジスタ)のエミッタとベースを同電位とすることにより第1スイッチTR0をOFF状態とする。第2スイッチPT0がOFF状態のとき、第1スイッチTR0(トランジスタ)のエミッタとベースの電位差により、第1スイッチTR0はON状態となる。交流電源AC(商用電源)からの電力供給が停止すると、制御回路8は停止し、第2スイッチPT0を制御しなくなる。制御回路8の停止によって第2スイッチPT0がOFF状態となったとき、第1スイッチTR0(トランジスタ)が自動的にON状態となる。第1スイッチTR0の自動的な状態変化に、高価な制御回路8や検知回路は不要である。交流電力の供給が停止すると、自動的に第1電源部6による平滑コンデンサーC0の電荷消費が開始される。
The
供給スイッチ部9は、定電圧ダイオードZDを含む。定電圧ダイオードZDは、一端が第1スイッチTR0(トランジスタ)のコレクタに接続される。定電圧ダイオードZDは他端が第1スイッチング制御回路62と接続される。一定以上の電圧を第1スイッチング制御回路62に供給することができる。また、平滑コンデンサーC0の端子間電圧が小さくなりすぎることを防ぐこともできる。
The
第2電源部7は、第2トランス71、第2スイッチング素子Q2、第2スイッチング制御回路72を含む。第2トランス71は一端が平滑コンデンサーC0の一端と接続される1次巻線を含む。第2スイッチング素子Q2は第2トランス71の1次巻線の他端と接続される。第2スイッチング制御回路72は第2スイッチング素子Q2のON/OFFを制御する。交流電源AC(商用電源)から電力が供給されている間、第2電源部7及び制御回路8を動作させることができる。
The second
実施形態に係る画像形成装置(プリンター100)は上述の電源装置5を含む。メンテナンス時に感電が生じない電源装置5を含む画像形成装置を提供することができる。メンテナンスしやすい画像形成装置を提供することができる。
The image forming apparatus (printer 100) according to the embodiment includes the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
本発明は、電源装置及びこれを備えた画像形成装置において利用可能である。 The present invention can be used in a power supply device and an image forming device including the power supply device.
100 プリンター(画像形成装置) 5 電源装置
50 電源コード 51 整流回路
51a 出力端子 51b 負極端子
6 第1電源部 61 第1トランス
Lp1 1次巻線 Ls1 2次巻線
62 第1スイッチング制御回路 Q1 第1スイッチング素子
7 第2電源部 71 第2トランス
Lp2 1次巻線 Ls2 2次巻線
72 第2スイッチング制御回路 Q2 第2スイッチング素子
8 制御回路 9 供給スイッチ部
TR0 第1スイッチ PT0 第2スイッチ
R1 第1抵抗 R2 第2抵抗
ZD 定電圧ダイオード 91 印加制御素子
AC 交流電源 C0 平滑コンデンサー
V1 第1直流電圧 V2 第2直流電圧
100 Printer (image forming device) 5
Claims (6)
前記電源コードを介して前記交流電源から供給された交流電圧を整流する整流回路と、
一端が前記整流回路の出力端子と接続され、前記整流回路が出力する電圧を平滑化し、前記他端が前記整流回路の負極端子と接続される平滑コンデンサーと、
前記平滑コンデンサーが平滑化した電圧が印加されて第1直流電圧を生成し、出力する第1電源部と、
前記交流電源から電力が供給されている間、第2直流電圧を生成し、出力する第2電源部と、
前記第2直流電圧が印加されて動作する制御回路と、
供給スイッチ部を含み、
前記第1電源部は、
一端が前記平滑コンデンサーの一端と接続される1次巻線を含む第1トランスと、
前記第1トランスの前記1次巻線の他端と接続される第1スイッチング素子と、
前記第1スイッチング素子のON/OFFを制御し、前記平滑コンデンサーが平滑化した電圧が印加されて動作する第1スイッチング制御回路を含み、
前記供給スイッチ部は、第1スイッチと第2スイッチを含み、
前記第1スイッチは、
前記平滑コンデンサーの一端と接続され、
ON状態のとき前記平滑コンデンサーに蓄えられた電荷を前記第1スイッチング制御回路に供給し、
OFF状態のとき前記第1スイッチング制御回路への電力供給を停止し、
前記第2スイッチは、
前記平滑コンデンサーの一端と接続され、
ON状態のとき、前記第1スイッチをOFF状態とし、
OFF状態のとき、前記第1スイッチをON状態とし、
前記制御回路は、
前記第1電源部を動作させるとき、前記第2スイッチをOFF状態とし、
前記第1電源部を停止させるとき、前記第2スイッチをON状態とし、
前記第2スイッチは、前記電源コードが前記交流電源と接続されなくなることにより前記制御回路が停止したとき、OFF状態となることを特徴とする電源装置。 The power cord connected to the AC power supply and
A rectifier circuit that rectifies the AC voltage supplied from the AC power supply via the power strip, and
A smoothing capacitor whose one end is connected to the output terminal of the rectifier circuit, smoothes the voltage output by the rectifier circuit, and the other end is connected to the negative electrode terminal of the rectifier circuit.
A first power supply unit to which a voltage smoothed by the smoothing capacitor is applied to generate and output a first DC voltage, and
A second power supply unit that generates and outputs a second DC voltage while power is being supplied from the AC power supply.
A control circuit that operates by applying the second DC voltage,
Including the supply switch section
The first power supply unit
A first transformer containing a primary winding, one end of which is connected to one end of the smoothing capacitor,
A first switching element connected to the other end of the primary winding of the first transformer,
A first switching control circuit that controls ON / OFF of the first switching element and operates by applying a voltage smoothed by the smoothing capacitor is included.
The supply switch unit includes a first switch and a second switch.
The first switch is
Connected to one end of the smoothing capacitor
When in the ON state, the electric charge stored in the smoothing capacitor is supplied to the first switching control circuit.
When in the OFF state, the power supply to the first switching control circuit is stopped, and the power supply is stopped.
The second switch is
Connected to one end of the smoothing capacitor
When in the ON state, the first switch is set to the OFF state.
When in the OFF state, the first switch is set to the ON state.
The control circuit
When operating the first power supply unit, the second switch is turned off and the second switch is turned off.
When the first power supply unit is stopped, the second switch is turned on.
The second switch is a power supply device that is turned off when the control circuit is stopped because the power cord is no longer connected to the AC power supply.
前記印加制御素子は、ノーマリーオープンであり、
前記制御回路は、
前記電源コードが前記交流電源と接続され、かつ、前記第1電源部を動作させるとき前記印加制御素子をON状態とすることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 An application control element provided in the secondary winding of the first transformer and controlling ON / OFF of application of the first DC voltage to the device connected to the first power supply unit is included.
The applied control element is normally open and has
The control circuit
The power supply device according to claim 1, wherein the power supply cord is connected to the AC power supply, and the applied control element is turned on when the first power supply unit is operated.
前記第1スイッチはトランジスタであり、
前記トランジスタのエミッタと、前記平滑コンデンサーの一端と、前記第2スイッチの一端と、前記第1抵抗の一端と、が接続され
前記トランジスタのベースと、前記第2スイッチの他端と、前記第1抵抗の他端と、前記第2抵抗の一端と、が接続され
前記第2スイッチは、ON状態のとき、前記エミッタと前記ベースを同電位とすることにより前記第1スイッチをOFF状態とし、
前記第2スイッチがOFF状態のとき、前記エミッタと前記ベースの電位差により、前記第1スイッチはON状態となることを特徴とする請求項1又は2に記載の電源装置。 The supply switch unit includes the first switch, the second switch, the first resistor, and the second resistor.
The first switch is a transistor and
The emitter of the transistor, one end of the smoothing capacitor, one end of the second switch, and one end of the first resistor are connected to each other, and the base of the transistor, the other end of the second switch, and the first one are connected. When the other end of the resistor and one end of the second resistor are connected and the second switch is in the ON state, the emitter and the base are set to the same potential to turn the first switch into the OFF state.
The power supply device according to claim 1 or 2, wherein when the second switch is in the OFF state, the first switch is turned on due to a potential difference between the emitter and the base.
前記定電圧ダイオードは、
一端が前記トランジスタのコレクタに接続され、
他端が前記第1スイッチング制御回路と接続されることを特徴とする請求項3に記載の電源装置。 The supply switch section includes a constant voltage diode.
The constant voltage diode is
One end is connected to the collector of the transistor,
The power supply device according to claim 3, wherein the other end is connected to the first switching control circuit.
一端が前記平滑コンデンサーの一端と接続される1次巻線を含む第2トランスと、
前記第2トランスの前記1次巻線の他端と接続される第2スイッチング素子と、
前記第2スイッチング素子のON/OFFを制御する第2スイッチング制御回路と、を含むことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電源装置。 The second power supply unit
A second transformer containing a primary winding, one end of which is connected to one end of the smoothing capacitor,
A second switching element connected to the other end of the primary winding of the second transformer, and
The power supply device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a second switching control circuit that controls ON / OFF of the second switching element.
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