JP2894783B2 - AC high voltage power supply - Google Patents

AC high voltage power supply

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JP2894783B2
JP2894783B2 JP2096485A JP9648590A JP2894783B2 JP 2894783 B2 JP2894783 B2 JP 2894783B2 JP 2096485 A JP2096485 A JP 2096485A JP 9648590 A JP9648590 A JP 9648590A JP 2894783 B2 JP2894783 B2 JP 2894783B2
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、直流電圧を発振回路と昇圧トランスによ
つて交流高電圧に変換して出力する交流高圧電源装置に
関し、特に電子写真複写機等の電子写真方式の画像形成
装置における分離チヤージヤ等に交流の高電圧を印加す
るのに適した交流高圧電源装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC high-voltage power supply for converting a DC voltage into an AC high voltage by an oscillation circuit and a step-up transformer and outputting the converted high voltage, and in particular, an electrophotographic copying machine and the like. The present invention relates to an AC high voltage power supply suitable for applying a high AC voltage to a separation charger or the like in an electrophotographic image forming apparatus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置で
は、帯電,露光,現像,転写,分離等の一連の電子写真
プロセスを実行して画像形成を行なうが、そのうち帯
電,転写,分離の各工程では、それらの各チヤージヤに
所定のタイミングで高圧電源装置から高電圧を印加して
コロナ放電を行なわせる。
In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer, a series of electrophotographic processes such as charging, exposure, development, transfer, and separation are performed to form an image. A high voltage is applied to each of these chargers at a predetermined timing from a high-voltage power supply to cause corona discharge.

これらの各チヤージヤのうち、分離チヤージヤには交
流高電圧を印加して記録紙の帯電を弱めるが、像形成中
に分離チヤージヤに短絡や絶縁低下等が発生して異常電
流が流れると、記録紙の分離が不能になるばかりか、ア
ーク放電の発生によつてその記録紙が発煙あるいは発火
する恐れもあつた。
Of these chargers, an AC high voltage is applied to the separation charger to weaken the charging of the recording paper.However, if an abnormal current flows due to a short circuit or a decrease in insulation occurring in the separation charger during image formation, the recording paper is discharged. In addition to the inability to separate the recording paper, the occurrence of arc discharge may cause the recording paper to smoke or ignite.

そこで、このような問題に対処するため、従来から上
記チヤージヤ(負荷)に流れる異常電流を検出して、異
常発生時には高圧出力を遮断するような保護回路を具備
した交流高圧電源装置が用いられていた。
Therefore, in order to cope with such a problem, an AC high-voltage power supply device provided with a protection circuit that detects an abnormal current flowing through the above-mentioned charger (load) and shuts off a high-voltage output when an abnormality occurs is conventionally used. Was.

第5図は、分離チヤージヤ等に交流高電圧を印加する
ための従来の交流高圧電源装置の一例を示すブロツク図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional AC high voltage power supply for applying an AC high voltage to a separation charger or the like.

この交流高圧電源装置において、通常時は出力制御手
段1の制御信号によつて、所定のタイミングでトランジ
スタTrをオン・オフ制御し、入力電圧(DC24V)をこの
トランジスタTrのエミツタ・コレクタ間及びリツプルフ
イルタ2を通して発振回路3に供給してそれを発振さ
せ、その発振出力を昇圧トランスTの一次側に印加して
二次側に交流高電圧を発生させる。
In this AC high-voltage power supply device, the transistor Tr is normally turned on and off at a predetermined timing by a control signal of the output control means 1 so that the input voltage (24 VDC) is applied between the emitter and collector of the transistor Tr and the rectifier. The oscillation circuit 3 is supplied through the pull filter 2 to oscillate the oscillation circuit 3, and the oscillation output is applied to the primary side of the step-up transformer T to generate an AC high voltage on the secondary side.

それを出力抵抗R0を介して出力端子4から図示しない
分離チヤージヤ等の負荷に供給する。
It is supplied from the output terminal 4 to a load such as a separation charger (not shown) via the output resistor R0.

また、出力電流を抵抗R1によつて電圧に変換して、異
常電流検出回路5でそれを監視しているが、通常は負荷
である分離チヤージヤではコロナ放電が発生しており、
その電流値は極めて小さい。
The output current is converted to a voltage by the resistor R1 and monitored by the abnormal current detection circuit 5. However, a corona discharge is usually generated in the separation charger which is a load.
The current value is extremely small.

ところが、何等かの原因でチヤージヤと感光体あるい
はチヤージヤケース等との間で短絡あるいは絶縁不良が
発生すると異常な大電流が流れるので、そのレベルを異
常電流検出回路5で検出し、その検出値が比較電圧発生
回路6にる比較電圧(基準値)を越えると、コンパレー
タ7の出力がローレベルからハイレベルに反転し、ホー
ルド回路8がそれをホールドしてハイレベル“H"を出力
し続け、トランジスタTrをオフにして発振回路3の発振
を停止させ、高圧出力動作を停止させる。
However, if a short circuit or insulation failure occurs between the charger and the photoconductor or the charger case for some reason, an abnormally large current flows. Exceeds the comparison voltage (reference value) from the comparison voltage generation circuit 6, the output of the comparator 7 is inverted from low level to high level, and the hold circuit 8 holds it and keeps outputting high level "H". Then, the transistor Tr is turned off, the oscillation of the oscillation circuit 3 is stopped, and the high-voltage output operation is stopped.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

このような従来の交流高圧電源装置においては、異常
電流検出回路5が常時負荷に流れる出力電流を検出して
おり、その検出値をコンパレータ7で基準値と比較して
異常電流か否かを判別していた。
In such a conventional AC high-voltage power supply device, the abnormal current detection circuit 5 constantly detects the output current flowing to the load, and the detected value is compared with a reference value by the comparator 7 to determine whether or not the current is abnormal. Was.

しかしながら、正常時においても交流出力電圧の各サ
イクルの立上り時には、第2図に実線イで示す波形のよ
うに瞬時ピーク電流が流れる。
However, even in the normal state, at the time of the rising of each cycle of the AC output voltage, an instantaneous peak current flows as shown by the solid line A in FIG.

そしてこの瞬時ピーク電流の大きさは電流出力期間の
全電流の大きさに大きく寄与するため、電流波形全体の
レベルを異常レベルの判断に用いると、異常電流かどう
か否かを決定するのは困難となる。
Since the magnitude of the instantaneous peak current greatly contributes to the magnitude of the total current during the current output period, it is difficult to determine whether or not the current is abnormal if the level of the entire current waveform is used to determine the abnormal level. Becomes

そのため、出力電流の検出値を積分して基準値と比較
することによつて異常か否かの判断をするようにしてい
るが、そのようにしても、瞬時ピーク電流の大きさが出
力電流の積分値の大きさにも大きく寄与するので、同図
に波線ロで示すような波形の異常電流であるかどうかを
判別するための基準値Vrの大きさを最適に設定するのが
極めて難かしかつた。
For this reason, the detection value of the output current is integrated and compared with the reference value to determine whether or not there is an abnormality. Since it greatly contributes to the magnitude of the integral value, it is extremely difficult to optimally set the magnitude of the reference value Vr for determining whether the abnormal current has a waveform as shown by a broken line in FIG. I did.

すなわち、この基準値が高過ぎると検出が遅れたり異
常電流を確実に検出できなくなる恐れがあり、低過ぎる
と正常時にも異常とみなして誤検出してしまう恐れがあ
るという問題があつた。
That is, if the reference value is too high, detection may be delayed or an abnormal current may not be reliably detected. If the reference value is too low, there is a problem that an abnormal current may be regarded as abnormal and erroneously detected.

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、負
荷の短絡や絶縁不良等によつて出力電流に異常が発生し
た時にはそれを直ちに検出して、その電流を抑制したり
高圧出力動作を停止する等の対応を速やかに行なえるよ
うにすると共に、誤検出によつて無駄に高圧出力が停止
されるようなことを防止することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and when an abnormality occurs in an output current due to a load short circuit, insulation failure, or the like, the abnormality is immediately detected, the current is suppressed, and a high voltage output operation is performed. It is an object of the present invention to make it possible to promptly take measures such as stopping, and to prevent the high-voltage output from being uselessly stopped due to an erroneous detection.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明は上記の目的を達成するため、直流電圧を発
振回路と昇圧トランスによつて交流高電圧に変換して出
力する交流高圧電源装置において、上記発振回路の発振
パルスに同期してその各周期ごとに、上記昇圧トランス
の出力回路に瞬時ピーク電流が流れる期間を除く特定期
間のみの出力電流値を検出して、所定の基準値との比較
によつて異常を検出する異常電流検出手段を設けたもの
である。
In order to achieve the above object, the present invention provides an AC high-voltage power supply device that converts a DC voltage into an AC high voltage by using an oscillation circuit and a step-up transformer and outputs the AC voltage. An abnormal current detecting means for detecting an output current value only during a specific period except for a period during which an instantaneous peak current flows through the output circuit of the step-up transformer, and detecting an abnormality by comparing with a predetermined reference value. It is a thing.

そして、この異常電流検出手段は、上記発振回路の発
振パルスに同期してその各周期ごとに上記特定期間分の
幅を持つたパルスを発生する同期パルス発生手段と、該
パルスの幅の期間だけ上記昇圧トランスの出力電流値を
検出する異常電流検出回路と、異常レベルの基準値に相
当する比較電圧を発生する比較電圧発生回路と、上記異
常電流検出回路によつて検出された電流値をその比較電
圧と比較して、その比較電圧を越えると異常電流として
の大きさを検出する異常レベル検出回路とから構成する
ことができる。
The abnormal current detecting means includes a synchronizing pulse generating means for generating a pulse having a width corresponding to the specific period in each cycle in synchronization with the oscillation pulse of the oscillating circuit; An abnormal current detection circuit for detecting an output current value of the step-up transformer, a comparison voltage generation circuit for generating a comparison voltage corresponding to a reference value of the abnormal level, and a current value detected by the abnormal current detection circuit. An abnormal level detection circuit that detects the magnitude of an abnormal current when the voltage exceeds the comparative voltage and exceeds the comparative voltage can be used.

さらに、この異常電流検出手段による異常電流の検出
値に応じて出力電流を低下させるように制御する出力電
流制御手段と、該手段による出力電流を低下させる制御
の繰り返しが連続して一定時間継続した時に高電圧出力
動作を呈しする手段とを備えるとよい。
Further, the output current control means for controlling the output current to decrease in accordance with the detected value of the abnormal current by the abnormal current detection means, and the control for decreasing the output current by the means are continuously repeated for a certain period of time. A means for sometimes exhibiting a high voltage output operation.

〔作用〕 このように構成したこの発明による交流高圧電源装置
は、異常電流検出手段が、直流/交流変換用の発振回路
の発振パルスに同期してその各同期ごとに、昇圧トラン
スの出力回路に流れる例えば第2図に示したよう出力電
流波形のうち、期間t1〜t2のような瞬時ピーク電流が流
れる期間を除いて期間t2〜t3のような特定期間のみ、同
図に斜線を施して示すような検出領域の電流値を検出し
て、それを所定の基準値と比較して異常を検出するの
で、その基準値の設定が容易であり、同図に波線ロで示
すような波形の異常電流が流れたときには確実にそれを
検出でき、且つ実線イで示すような波形の正常時の電流
を異常電流として誤検出するようなことはなくなる。
[Operation] In the AC high-voltage power supply device according to the present invention configured as described above, the abnormal current detecting means synchronizes with the oscillation pulse of the oscillation circuit for DC / AC conversion and outputs the abnormal current to the output circuit of the step-up transformer for each synchronization. For example, in the output current waveform shown in FIG. 2 , only the specific period such as the period t 2 to t 3 except for the period during which the instantaneous peak current flows such as the period t 1 to t 2 is hatched in FIG. The current value in the detection area is detected as shown in the figure, and the detected value is compared with a predetermined reference value to detect an abnormality. Therefore, the setting of the reference value is easy, and as shown in FIG. When an abnormal current having a waveform having a certain waveform flows, it can be detected without fail, and a current in a normal state having a waveform shown by a solid line A is not erroneously detected as an abnormal current.

また、異常電流検出手段を上記のように構成し、直流
/交流変換用の発振回路の発振パルスに同期してその各
周期ごとに上記特定期間分の幅を持つたパルスを発生す
る同期パルス発生手段によつて、上記出力電流値を検出
する特定期間を決定するようにすれば、第2図に示した
瞬時ピーク電流が流れる期間を除去して、斜線を施して
示す検出領域の期間を検出すべき特定期間として決定す
ることが容易である。
In addition, the abnormal current detecting means is configured as described above, and a synchronous pulse generator for generating a pulse having a width corresponding to the specific period in each cycle thereof in synchronization with an oscillation pulse of an oscillation circuit for DC / AC conversion. If the specific period for detecting the output current value is determined by the means, the period in which the instantaneous peak current flows as shown in FIG. 2 is removed, and the period of the detection region indicated by hatching is detected. It is easy to determine the specific period to be set.

さらに、上記異常電流検出手段による異常電流の検出
値に応じて出力電流を低下させるように制御し、その制
御の繰り返しが連続して一定時間継続した時には高電圧
出力動作を停止するようにすれば、異常電流の発生が継
続することを抑制して正常状態に回復させることがで
き、回復不能な完全な異常時にのみ高電圧の出力を停止
して安全性を確保することができる。
Further, if the output current is controlled to decrease in accordance with the detected value of the abnormal current by the abnormal current detecting means, and if the control is continuously repeated for a certain period of time, the high voltage output operation may be stopped. In addition, it is possible to suppress the continuation of the occurrence of the abnormal current and to restore the normal state, and to stop the output of the high voltage only at the time of a complete and irrecoverable abnormality, thereby ensuring the safety.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例である交流高圧電源装置
のブロツク回路図であり、従来例として説明した第5図
と対応する部分には同一の符号を付してある。
FIG. 1 is a block circuit diagram of an AC high-voltage power supply device according to an embodiment of the present invention, and portions corresponding to FIG. 5 described as a conventional example are denoted by the same reference numerals.

この交流高圧電源装置においても、通常時は例えば複
写機のシーケンス制御等を司るマイクロコンピユータ
(CPU)10からの制御信号によつてPWMコントローラ11を
所定のタイミングで制御して入力電圧(DC24V)をパル
ス幅変調し、リツプルフイルタ2を通して発振回路3に
供給してそれを発振させ、その発振出力を昇圧トランス
Tの一次側に印加して二次側に交流高電圧を発生させ
る。
Also in this AC high-voltage power supply device, the input voltage (24 VDC) is normally controlled by controlling the PWM controller 11 at a predetermined timing by a control signal from a micro computer (CPU) 10 which controls the sequence control of a copying machine. The pulse width is modulated, supplied to the oscillation circuit 3 through the ripple filter 2 and oscillated, and the oscillation output is applied to the primary side of the step-up transformer T to generate an AC high voltage on the secondary side.

それを出力抵抗R0を介して出力端子4から図示しない
分離チヤージヤ等の負荷に供給する。
It is supplied from the output terminal 4 to a load such as a separation charger (not shown) via the output resistor R0.

また、負荷に流れる出力電流を抵抗R1によつて電圧に
変換して、その電圧を異常電流検出回路9に入力してそ
の電流レベルを検出するが、その際、第2図に示したよ
うな出力電流波形の瞬時ピーク電流が流れる期間(t1
t2)を除く特定期間(t2〜t3)のみその電流値を検出す
る。
The output current flowing to the load is converted into a voltage by the resistor R1, and the voltage is input to the abnormal current detection circuit 9 to detect the current level. At this time, as shown in FIG. The period during which the instantaneous peak current of the output current waveform flows (t 1 to
t 2) for detecting a current value of miso specified period (t 2 ~t 3) except for.

この特定期間は、同期パルス発生手段8によつて発振
回路3の発振パルスに完全に同期して発生される指定期
間分の幅を持つたパルスによつて決定される。
The specific period is determined by a pulse having a width corresponding to the specified period generated by the synchronizing pulse generating means 8 completely in synchronization with the oscillation pulse of the oscillation circuit 3.

そして、異常レベル検出回路13において、この異常電
流検出回路9によつて検出された電流値を比較電圧発生
回路12による第2図に一点鎖線で示す異常レベルの基準
値Vrに相当するような比較電圧Vr1と比較して、それを
越えると異常電波としてその大きさを検出し、その検出
値に応じて(例えば検出値に応じた時間だけ)PWMコン
トローラ11に制御信号を出力して、発振回路3に入力す
るパルス幅変調電圧のデユーテイを小さくして一時的に
発振出力を低下させる。
Then, the abnormal level detecting circuit 13 compares the current value detected by the abnormal current detecting circuit 9 with the comparative voltage generating circuit 12 so as to correspond to the abnormal level reference value Vr shown by a dashed line in FIG. Compared with the voltage Vr1, if it exceeds it, the magnitude is detected as an abnormal radio wave, and a control signal is output to the PWM controller 11 in accordance with the detected value (for example, only for a time corresponding to the detected value), and the oscillation circuit is output. The oscillation output is temporarily reduced by reducing the duty of the pulse width modulation voltage to be input to 3.

それによつて出力電流を低下させ、その後異常電流が
流れなくなつた場合には正常状態に回復させることを可
能にする。
As a result, the output current is reduced, and when the abnormal current stops flowing thereafter, it is possible to restore the normal state.

このように異常電流の検出値に応じて出力電流を低下
させる制御を行なつた後も異常電流が継続的に流れるよ
うであれば、このような制御を繰り返し実行するが、そ
の継続時間を電流制御時間検出回路(一種のタイマ)14
によつて計測し、その継続時間に比例する電圧をコンパ
レータ16に出力する。
If the abnormal current continues to flow even after the control to reduce the output current according to the detected value of the abnormal current as described above, such control is repeatedly executed. Control time detection circuit (a type of timer) 14
And outputs a voltage proportional to the duration to the comparator 16.

コンパレータ16は、その電圧を比較電圧発生回路15か
らの予め設定した一定時間に相当する比較電圧Vr2と比
較して、それを越えた時に出力をローレベルからハイレ
ベルに反転し、ホールド回路17がそれをホールドしてハ
イレベル“H"の信号を出力し続ける。
The comparator 16 compares the voltage with a comparison voltage Vr2 corresponding to a preset fixed time from the comparison voltage generation circuit 15, and when the voltage exceeds the voltage, inverts the output from a low level to a high level. Hold it and keep outputting high level “H” signal.

その信号をPWMコントローラ11が入力するとパルス幅
変調出力をゼロにし、発振回路3の発振動作を停止させ
て高圧出力動作を停止する。
When that signal is input to the PWM controller 11, the pulse width modulation output is set to zero, the oscillation operation of the oscillation circuit 3 is stopped, and the high voltage output operation is stopped.

また、この時ホールド回路17からのハイレベル“H"の
信号をCPU10にも入力させて、複写機であれば即時に複
写工程の実行を中断して、異常の発生を操作パネルに表
示させるようにするとよい。
At this time, a high-level "H" signal from the hold circuit 17 is also input to the CPU 10, so that the copying machine immediately terminates the execution of the copying process and displays the occurrence of an abnormality on the operation panel. It is good to

このように、この実施例の高圧電源装置によれば、交
流出力電圧の各サイクル毎の異常検出に適した期間のみ
の電流値を検出することによつて、負荷に異常電流が流
れた時にのみそれを確実に検出することができる。
As described above, according to the high-voltage power supply device of this embodiment, by detecting the current value only during the period suitable for the abnormality detection in each cycle of the AC output voltage, only when an abnormal current flows through the load, It can be detected reliably.

また、その検出結果によつて瞬時に出力電流を低下さ
せる制御を行なうので、連続的に大きな異常電流が流れ
ることは殆どなくなるが、それでも継続的に一定時間異
常電流が流れるような場合についてのみ高圧出力を停止
させて、発煙や発火が発生するのを防止することができ
る。
In addition, since the control for instantaneously reducing the output current is performed based on the detection result, a large abnormal current rarely flows continuously. However, the high voltage is applied only when the abnormal current continuously flows for a certain period of time. By stopping the output, it is possible to prevent the generation of smoke or ignition.

こうすることにより、異常電流の検出時間を必要異常
に短くすることはなく、誤検知によつて高圧出力を停止
させてしまう可能性は極めて薄くなる。
By doing so, the detection time of the abnormal current is not shortened to a necessary abnormal level, and the possibility of stopping the high-voltage output due to erroneous detection is extremely reduced.

なお、第1図における同期パルス発生手段8,異常電流
検出回路9,比較電圧発生回路12,及び異常レベル検出回
路13によつて異常電流検出手段を構成し、PWMコントロ
ーラ11が出力電流制御手段の役目も果たしている。
It should be noted that the abnormal pulse detecting means is constituted by the synchronizing pulse generating means 8, abnormal current detecting circuit 9, comparative voltage generating circuit 12, and abnormal level detecting circuit 13 in FIG. It also plays a role.

次に、この実施例のさらに具体的な回路例を第3図に
示し、その作用を第4図に示す各部の波形のタイミング
チヤートも参照して説明する。
Next, a more specific circuit example of this embodiment is shown in FIG. 3, and its operation will be described with reference to timing charts of waveforms of respective parts shown in FIG.

なお、第3図において、第1図と対応する部分には同
一の符号を付してある。
In FIG. 3, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

同期パルス発生手段8は、パルス発生回路20とトラン
ジスタTr2,インバータ21,ナンド回路22,抵抗R2,R3,R4,
及びコンデンサC1によつて構成されている。
The synchronizing pulse generating means 8 includes a pulse generating circuit 20, a transistor Tr2, an inverter 21, a NAND circuit 22, resistors R2, R3, R4,
And a capacitor C1.

そして、パルス発生回路20が発信回路の発信パルスに
完全に同期した第4図(b)に示すような矩形波パルス
bを発生し、トランジスタTr2によつて反転してナンド
回路22の一方の入力にすると共に、それを反転した矩形
波パルスをインバータ21で再度反転し、抵抗R3とコンデ
ンサC1による積分回路を通した積分波形のパルスをナン
ド回路22の他方の入力とする。
Then, the pulse generation circuit 20 generates a rectangular wave pulse b as shown in FIG. 4 (b) which is completely synchronized with the transmission pulse of the transmission circuit, and is inverted by the transistor Tr2 to be applied to one input of the NAND circuit 22. At the same time, the inverted rectangular wave pulse is again inverted by the inverter 21, and the pulse of the integrated waveform that has passed through the integrating circuit including the resistor R 3 and the capacitor C 1 is used as the other input of the NAND circuit 22.

したがつて、ナンド回路22からは両入力がハイレベル
“H"の時(第2図のt1〜t2に相当する期間)にのみロー
レベル“L"になる第4図(c)に示すような、特定区間
を決定する矩形波パルスcを出力し、これを抵抗R4を介
し異常電流検出回路9へ出力する。
Was but connexion, a fourth diagram Both inputs from NAND circuit 22 becomes a low level "L" only when (a period corresponding to t 1 ~t 2 of FIG. 2) of a high level "H" (c) As shown, a rectangular wave pulse c for determining a specific section is output, and this is output to the abnormal current detection circuit 9 via the resistor R4.

異常電流検出回路9は、トランジスタTR3,TR4,TR5
と、ダイオードD1〜D3と、抵抗R5〜R11及びコンデンサC
2とによつて構成され、抵抗R5の一端とトランジスタTr4
のエミツタとの接続点に、図示しない分離チヤージヤ等
の負荷に流れる出力電流を抵抗R1によつて電圧に変換し
た、例えば第4図(a)に示すような波形の電流/電圧
変換信号aをダイオードD2を介して入力する。
The abnormal current detection circuit 9 includes transistors TR3, TR4, TR5
, Diodes D1 to D3, resistors R5 to R11 and capacitor C
2, one end of the resistor R5 and the transistor Tr4
A current / voltage conversion signal a having, for example, a waveform as shown in FIG. 4 (a) obtained by converting an output current flowing through a load (not shown) such as a separation charger into a voltage by a resistor R1 at a connection point with the emitter. Input through diode D2.

そして、トランジスタTr3のベースに入力される矩形
波パルスcがハイレベル“H"の期間のみ、このトランジ
スタTr3がONになり、それによつてトランジスタTr4もON
になつて、電流/電圧変換信号aを入力させ、抵抗R7と
R8のによつて分圧した第4図(d)に示すような波形の
検出信号dをトランジスタTr5のベースに印加する。
Then, the transistor Tr3 is turned ON only during the period when the rectangular wave pulse c input to the base of the transistor Tr3 is at the high level "H", whereby the transistor Tr4 is also turned ON.
Then, the current / voltage conversion signal a is input, and the resistor R7 and
A detection signal d having a waveform as shown in FIG. 4D divided by R8 is applied to the base of the transistor Tr5.

この検出信号dは、出力電流の各サイクルの瞬時ピー
ク電流発生期間を除く期間で大きな電流が流れた場合に
検出される。
The detection signal d is detected when a large current flows during a period excluding the instantaneous peak current generation period of each cycle of the output current.

そして、この検出信号dによつてトランジスタTr5をO
N/OFFさせ、ONの時は5Vの電源からコンデンサC2,ダイオ
ードD3,抵抗R10及びトランジスタTr5を介してアースに
通じる充電回路が形成されてコンデンサC2が充電され、
OFFの時はコンデンサC2の充電電荷が、抵抗R9,R10によ
る放電回路を通して放電される。
The detection signal d turns on the transistor Tr5.
N / OFF, when ON, a charging circuit is formed from the 5V power supply to the ground via the capacitor C2, the diode D3, the resistor R10 and the transistor Tr5 to charge the capacitor C2,
When it is OFF, the charge stored in the capacitor C2 is discharged through a discharge circuit formed by the resistors R9 and R10.

それによつて、コンデンサC2と抵抗R11との接続点か
らの出力信号eは、第4図(e)に実線で示すように、
検出信号dが出力されると、その大きさに応じて電源電
圧5Vから一旦レベル低下した後、略直線的傾斜で電源電
圧に復帰する波形になる。
Accordingly, the output signal e from the connection point between the capacitor C2 and the resistor R11 is, as shown by the solid line in FIG.
When the detection signal d is output, the waveform once lowers from the power supply voltage 5 V in accordance with the magnitude thereof, and then returns to the power supply voltage with a substantially linear slope.

比較電圧発生回路12は、電源電圧5Vを抵抗R12とR13に
よつて分圧して、第4図(e)に波線で示すような比較
電圧(異常レベルの基準値)Vr1を発生する。
The comparison voltage generation circuit 12 divides the power supply voltage 5V by the resistors R12 and R13, and generates a comparison voltage (a reference value of an abnormal level) Vr1 as shown by a broken line in FIG. 4 (e).

異常レベル検出回路13は、オペアンプ23と入力抵抗R1
4及び帰還抵抗R15とによつて構成され、異常電流検出回
路9の出力信号eを入力抵抗R14を介し反転入力端子に
入力すると共に、非反転入力端子に比較電圧Vr1を入力
して、その差に応じた第4図(f)に示すような三角波
形の信号fを出力する。
The abnormal level detection circuit 13 includes an operational amplifier 23 and an input resistor R1.
4 and a feedback resistor R15. The output signal e of the abnormal current detection circuit 9 is input to the inverting input terminal via the input resistor R14, and the comparison voltage Vr1 is input to the non-inverting input terminal. A signal f having a triangular waveform as shown in FIG.

この信号fをPWMコントローラ11に制御信号として入
力して、その入力期間中は発信回路3に出力するパルス
幅変調電圧のデユーテイを信号fの大きさに応じて小さ
くするように制御して、発信回路3の発信出力を一時的
に低下させる。
This signal f is input to the PWM controller 11 as a control signal, and during the input period, the duty of the pulse width modulation voltage output to the transmission circuit 3 is controlled so as to be reduced in accordance with the magnitude of the signal f. The transmission output of the circuit 3 is temporarily reduced.

それによつて出力電流を低下させ、その後異常電流が
流れなくなつた場合には正常状態に回復させることを可
能にする。
As a result, the output current is reduced, and when the abnormal current stops flowing thereafter, it is possible to restore the normal state.

さらに、電流制御時間検出回路14は、コンパレータ24
と、ダイオードD4,D5と、抵抗R16,R17及びコンデンサC3
とによつて構成され、異常レベル検出回路13の出力信号
fをコンパレータ24によつて、第4図(g)に示すよう
な矩形波の信号gに整形し、この信号gによつてダイオ
ードD4及び抵抗R16を介してコンデンサC3を充電し、こ
の信号gがない時はコンデンサC3の充電電荷をダイオー
ドD5及び抵抗R17を通して放電させる。
Further, the current control time detection circuit 14
, Diodes D4, D5, resistors R16, R17 and capacitor C3
The output signal f of the abnormal level detection circuit 13 is shaped into a rectangular wave signal g as shown in FIG. 4 (g) by a comparator 24, and a diode D4 is formed by this signal g. Then, the capacitor C3 is charged via the resistor R16, and when there is no signal g, the charge of the capacitor C3 is discharged through the diode D5 and the resistor R17.

それによつて、コンデンサC3の端子電圧である電流制
御時間検出信号hは、第4図(h)に実線で示すように
変化する。
Accordingly, the current control time detection signal h, which is the terminal voltage of the capacitor C3, changes as shown by the solid line in FIG. 4 (h).

一方、比較電圧発生回路15は、電源電圧5Vを抵抗R18
とR19によつて分圧して、予め設定した一定時間に相当
する比較電圧Vr2を発生する。
On the other hand, the comparison voltage generation circuit 15 connects the power supply voltage 5V to the resistor R18.
And R19 to generate a comparison voltage Vr2 corresponding to a predetermined period of time.

コンパレータ16は、電流制御時間検出信号hを比較電
圧Vr2と比較して、それを越えた時に出力信号iを第4
図(i)に示すようにローレベル“L"からハイレベル
“H"に反転する。
The comparator 16 compares the current control time detection signal h with the comparison voltage Vr2, and outputs the output signal i when the voltage exceeds the comparison voltage Vr2.
As shown in FIG. 7I, the signal is inverted from low level "L" to high level "H".

ホールド回路17は、コンパレータ25と、トランジスタ
Tr6と、ダイオードD6及び抵抗R20〜R23とによつて構成
されている。
The hold circuit 17 includes a comparator 25 and a transistor
It is constituted by Tr6, a diode D6 and resistors R20 to R23.

そして、コンパレータ16の出力信号iを抵抗R20を介
してコンパレータ25の反転入力端子に入力し、それを電
源電圧5Vを抵抗R21とR22によつて分圧した比較電圧Vr3
と比較して、第4図(j)に示すような2値信号j(信
号iの反転信号)をトランジスタTr6のベースに出力す
る。
Then, the output signal i of the comparator 16 is input to the inverting input terminal of the comparator 25 via the resistor R20, and the comparison signal Vr3 is obtained by dividing the power supply voltage 5V by the resistors R21 and R22.
And outputs a binary signal j (an inverted signal of the signal i) as shown in FIG. 4 (j) to the base of the transistor Tr6.

トランジスタTr6は、2値信号jがローレベル“L"の
時にのみONになり、抵抗R23の端子電圧として出力され
る制御信号kを、第4図(k)に示すようにハイレベル
“H"にする。
The transistor Tr6 is turned ON only when the binary signal j is at the low level "L", and changes the control signal k output as the terminal voltage of the resistor R23 to the high level "H" as shown in FIG. To

制御信号kが一旦、ハイレベル“H"になると、それが
ダイオードD6を通してコンパレータ25の反転入力端子に
入力されるので、コンパレータ16からの信号iがその後
ローレベル“L"になつてしまつても、コンパレータ25の
出力2値信号jはローレベル“L"に自己保持され、それ
によつて制御信号kもハイレベル“H"を保持する。
Once the control signal k becomes high level "H", it is input to the inverting input terminal of the comparator 25 through the diode D6. Therefore, even if the signal i from the comparator 16 subsequently becomes low level "L". And the binary signal j of the comparator 25 is held at a low level "L" by itself, whereby the control signal k also holds a high level "H".

この制御信号をPWMコントローラ11に入力させてパル
ス幅変調出力をゼロにし、発振回路3の発振動作を停止
させることにより、高圧出力動作を停止する。
This control signal is input to the PWM controller 11 to make the pulse width modulation output zero, and the oscillation operation of the oscillation circuit 3 is stopped, thereby stopping the high voltage output operation.

同時に、この制御信号をCPU10にも入力させて、複写
機であれば即時に全ての複写工程を中断して、異常の発
生を操作パネルに表示させる。
At the same time, the control signal is also input to the CPU 10, and if the copying machine is used, all copying processes are immediately interrupted and the occurrence of an abnormality is displayed on the operation panel.

リツプルフイルタ2は、チユークコイルLと、ダイオ
ードD7及びコンデンサC4とによつて構成されている。
The ripple filter 2 includes a check coil L, a diode D7 and a capacitor C4.

なお、この発明による交流高圧電源装置は、複写機や
レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置の分離
チヤージヤ用高圧電源装置に適しているが、他の機器の
交流高圧電源装置としても使用できることは勿論であ
る。
Although the AC high-voltage power supply according to the present invention is suitable for a high voltage power supply for a separation charger of an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer, it can also be used as an AC high-voltage power supply for other equipment. Of course.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明してきたように、この発明による交流高圧電
源装置は、負荷の短絡や絶縁不良等によつて出力電流に
異常が発生した時にはそれを直ちに検出することがで
き、しかも正常時に誤検出によつて無駄に高圧出力が停
止されるようなことを防止することができる。
As described above, the AC high-voltage power supply according to the present invention can immediately detect the occurrence of an abnormality in the output current due to a short-circuit of a load or poor insulation, etc. As a result, it is possible to prevent the high-pressure output from being stopped needlessly.

さらに、異常電流の検出値に応じて出力電流を低下さ
せるように制御し、その制御の繰り返しが連続して一定
時間継続した時には高電圧出力動作を停止するようにす
れば、異常電流の発生が継続することを抑制して正常状
態に回復させることができ、回復不能な完全な異常時に
のみ高電圧の出力を停止して安全性を確保することがで
きる。
Furthermore, if the output current is controlled to decrease in accordance with the detected value of the abnormal current, and the high voltage output operation is stopped when the repetition of the control is continuously performed for a certain period of time, the occurrence of the abnormal current may occur. It is possible to suppress the continuation and restore the normal state, and it is possible to stop the output of the high voltage only at the time of a completely unrecoverable abnormality to ensure safety.

したがつて、極めて安全性が高く、しかも異常電流発
生時に迅速に対処することができる。
Therefore, the safety is extremely high, and it is possible to quickly cope with the occurrence of abnormal current.

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

第1図はこの発明の一実施例を示す交流高圧電源装置の
ブロツク回路図、 第2図はその作用説明に供する出力電流の波形図、 第3図はこの発明のより具体的な実施例を示す回路図、 第4図は第3図の実施例の作用説明に供する各部の波形
のタイミングヤート図、 第5図は従来の交流高圧電源装置の一例を示すブロツク
回路図である。 3…発振回路、4…出力端子 8…同期パルス発生手段 9…異常電流検出回路 10…マイクロコンピユータ(CPU) 11…PWMコントローラ 13…異常レベル検出回路 14…電流制御時間検出回路 16…コンパレータ、17…ホールド回路
FIG. 1 is a block circuit diagram of an AC high-voltage power supply unit showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram of an output current for explaining the operation thereof, and FIG. 3 is a more specific embodiment of the present invention. FIG. 4 is a timing chart of the waveforms of the respective parts for explaining the operation of the embodiment of FIG. 3, and FIG. 5 is a block circuit diagram showing an example of a conventional AC high-voltage power supply. 3: Oscillation circuit, 4: Output terminal 8: Synchronous pulse generation means 9: Abnormal current detection circuit 10: Microcomputer (CPU) 11: PWM controller 13: Abnormal level detection circuit 14: Current control time detection circuit 16: Comparator, 17 … Hold circuit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−185757(JP,A) 特開 昭61−4469(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02H 3/08 - 3/52 H02J 3/00 - 5/00 H02H 9/02 G03G 15/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-61-185757 (JP, A) JP-A-61-146957 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H02H 3 / 08-3/52 H02J 3/00-5/00 H02H 9/02 G03G 15/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直流電圧を発振回路と昇圧トランスによつ
て交流高電圧に変換して出力する交流高圧電源装置にお
いて、 上記発振回路の発振パルスに同期してその各周期ごと
に、上記昇圧トランスの出力回路に瞬時ピーク電流が流
れる期間を除く特定期間のみの出力電流値を検出して、
所定の基準値との比較によつて異常を検出する異常電流
検出手段を設けたことを特徴とする交流高圧電源装置。
1. An AC high-voltage power supply device for converting a DC voltage into an AC high voltage by using an oscillation circuit and a step-up transformer and outputting the converted high voltage, wherein the step-up transformer is synchronized with an oscillation pulse of the oscillation circuit for each period. Detects the output current value only during a specific period excluding the period when the instantaneous peak current flows in the output circuit of
An AC high-voltage power supply device comprising an abnormal current detecting means for detecting an abnormality based on a comparison with a predetermined reference value.
【請求項2】請求項1記載の交流高圧電源装置におい
て、上記異常電流検出手段が、上記発振回路の発振パル
スに同期してその各周期ごとに上記特定期間分の幅を持
つたパルスを発生する同期パルス発生手段と、該パルス
の幅の期間だけ上記昇圧トランスの出力電流値を検出す
る異常電流検出回路と、異常レベルの基準値に相当する
比較電圧を発生する比較電圧発生回路と、上記異常電流
検出回路によつて検出された電流値を上記比較電圧と比
較して、その比較電圧を越えると異常電流としてその大
きさを検出する異常レベル検出回路とからなることを特
徴とする交流高圧電源装置。
2. An AC high voltage power supply according to claim 1, wherein said abnormal current detecting means generates a pulse having a width corresponding to said specific period in each cycle thereof in synchronization with an oscillation pulse of said oscillation circuit. A synchronous pulse generating means, an abnormal current detecting circuit for detecting an output current value of the step-up transformer only for a period of the pulse width, a comparative voltage generating circuit for generating a comparative voltage corresponding to a reference value of the abnormal level, And an abnormal level detecting circuit for comparing the current value detected by the abnormal current detecting circuit with the comparative voltage and detecting the magnitude of the abnormal current when the voltage exceeds the comparative voltage. Power supply.
【請求項3】請求項1又は2記載の交流高圧電源装置に
おいて、 異常電流検出手段による異常電流の検出値に応じて出力
電流を低下させるように制御する出力電流制御手段と、 該手段による出力電流を低下させる制御の繰り返しが連
続して一定時間継続した時に高電圧出力動作を停止する
手段とを備えたことを特徴とする高圧電源装置。
3. An AC high-voltage power supply according to claim 1, wherein output current control means controls the output current to decrease in accordance with a detected value of the abnormal current detected by the abnormal current detection means, and an output of said means. Means for stopping the high-voltage output operation when the control for reducing the current is continuously repeated for a predetermined period of time.
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