JP2000134796A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JP2000134796A
JP2000134796A JP10307513A JP30751398A JP2000134796A JP 2000134796 A JP2000134796 A JP 2000134796A JP 10307513 A JP10307513 A JP 10307513A JP 30751398 A JP30751398 A JP 30751398A JP 2000134796 A JP2000134796 A JP 2000134796A
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JP
Japan
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power supply
supply voltage
voltage
instruction signal
printed wiring
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JP10307513A
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English (en)
Inventor
Shinpei Matsuo
信平 松尾
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Power Conversion In General (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一の電源から複数種の電圧をプリント配線
基板に自動供給する。 【解決手段】 画像展開制御部201で使用する電圧が
5Vのときにはショートジャンパー103がショート
し、電源203からは分圧された電圧3Vが供給され
る。画像展開制御部201で使用する電圧が3.3Vの
ときにはショートジャンパー103はオープンとなり、
電源203からは分圧された電圧3.3Vが供給され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】複数種の異なった電源電圧を
持つ回路基板を選択して組み合わせ、様々な仕様の制御
を実現する電子装置に設置する電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真プリンタなどのホストコンピュ
ータより画像データを入力し、1ページ分の画像データ
をビットマップ画像に展開した後、電子写真プロセスに
よりプリントを行う電子装置においては、ビットマップ
画像に展開する画像展開制御部と、画像展開制御部より
ビットマップ画像データを受け取りプリントシーケンス
を行うプリンタエンジン制御部とをビデオインタフェー
スと呼ばれるインタフェースを介して組み合わせて構成
されている。
【0003】図1は、上記従来例の概略構成を示す。図
1において、201は画像展開制御部であり、ホストコ
ンピュータより画像データを入力し、1ページ分の画像
データをビットマップ画像に展開する。
【0004】202はDCコントローラであり感光ドラ
ム(非図示)などの電子写真プリント手段を制御し、ビ
ットマップ画像データを用紙上にプリントする。
【0005】203はスイッチング電源部であり、商用
電源を入力とし、電力供給線206でDCコントローラ
202に、電力供給線207で画像展開制御部201
に、それぞれ二次制御回路用電源を供給する。
【0006】204は中継基板であり、画像展開制御部
201とDCコントローラ202を接続するビデオイン
タフェース205を物理的に中継するとともに、画像展
開制御部201に対する電源203からの電源供給をも
中継している。
【0007】これらの構成により、複数種の画像展開制
御部201を、ビデオインタフェース205を介して組
み合わせることにより、画像展開スピードや品位など、
異なった仕様のプリンタを高価かつ開発期間の掛かるD
Cコントローラ202などのプリンタエンジン部の仕様
を変更することなく構成している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
画像展開制御部201のような大規模なプリント配線基
板のロジック回路においては、その高速化の為、規格化
された従来の5Vロジックから3V前後で動作させる低
電圧ロジックが採用されつつあり、画像展開制御部20
1の設計も従来の5Vロジックと3Vロジックの複数種
の電源電圧が存在する状況がある。従って、画像展開制
御部201に供給するプリンタエンジン部の電源203
も、画像展開制御部201の電源電圧ごとに設計し、組
み替えねばならず、開発効率と量産性、物流性を低減さ
せ、延いてはコストアップとなってしまう問題があっ
た。
【0009】しかも低電圧ロジックの電圧はさらなる高
速化、LSIの微細化により益々低電圧化が進み、複数
種の電圧が存在する状況が強化されつつある。
【0010】そこで、本発明の目的は、プリント配線基
板に供給する電圧の種類を自動設定することの可能な電
源装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項1の発明は、プリント配線基板に対し
て複数種の電源電圧を供給する電源装置において、前記
プリント配線基板の電源電圧を検出する電圧検出制御手
段と、該電圧検出制御手段の検知結果に応じて前記プリ
ント配線基板に供給する電源電圧の種類を切替える電圧
切替制御手段とを具えたことを特徴とする。
【0012】請求項2の発明は、請求項1に記載の電源
装置において、前記電圧検出制御手段は、前記プリント
配線基板の電源電圧を指示する電源電圧指示信号発生手
段と、前記電源電圧指示信号発生手段の電源電圧指示信
号を入力し、前記プリント配線基板の電源電圧を検出す
る電源電圧指示信号解読手段とを具えたことを特徴とす
る。
【0013】請求項3の発明は、請求項2に記載の前記
電源電圧指示信号発生手段の電源電圧指示信号は、2値
のデジタル信号であることを特徴とする。
【0014】請求項4の発明は、請求項2に記載の電源
装置において、前記電源電圧指示信号発生手段の電源電
圧指示信号は、連続のアナログ信号であることを特徴と
する。
【0015】請求項5の発明は、請求項2に記載の電源
装置において、前記電源電圧指示信号発生手段の電源電
圧指示信号は、デューティを可変したPWM信号である
ことを特徴とする。
【0016】請求項6の発明は、請求項2に記載の電源
装置において、前記電源電圧指示信号発生手段を前記プ
リント配線基板に配置することを特徴とする。
【0017】請求項7の発明は、請求項2に記載の電源
装置において、前記電源電圧指示信号発生手段をプリン
ト配線基板と電源間の電源供給経路手段に配置したこと
を特徴とする。
【0018】請求項8の発明は、請求項2に記載の電源
装置において、前記電源電圧指示信号発生手段の電源電
圧指示信号の有無を検出して断線を検出する断線検出手
段と、断線検出時には所定電圧を出力する安全制御手段
をさらに具えたことを特徴とする。
【0019】請求項9の発明は、請求項1に記載の電源
装置において、前記電圧切替制御手段を電源装置本体に
配置することを特徴とする。
【0020】請求項10の発明は、複数種のプリント配
線基板を選択組み込みを行うことにより、電源を供給
し、様々な仕様の制御回路を構成しうるインタフェース
手段を有した電子装置において、プリント配線基板の電
源電圧を検出する電圧検出制御手段と、プリント配線基
板に供給する電源電圧を切り替える電圧切替制御手段と
を配し、電圧検出制御手段検知信号に応じて電圧切替制
御手段を制御し、一種類の電源で複数種の異なった電源
電圧をもつプリント配線基板に自動対応せしめた電源電
圧自動設定手段を講じたことを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。
【0022】(第1の実施形態)図2は、本発明第1の
実施形態の概略構成を示す。図2の従来例と同一機能や
構成を示す箇所には、同一番号を付している。
【0023】図2において、101は切り替えリレーで
あり、コモン接点は画像展開制御部201に対する電力
供給線207に接続され、NO接点は電源の5V端子、
NC接点は3.3V端子に接続されている。また、リレ
ーの励磁巻線の一端は、電源端子(本実施形態では3.
3V端子)に、もう一端は電圧指示信号線102を介し
て、ショートジャンパー103に接続されている。
【0024】ショートジャンパー103は、画像展開制
御部201の電源電圧が3.3Vのときオープン、5V
のときショートとなるよう構成されており、ショートジ
ャンパー103がショート時には、電圧指示信号線10
2に電源からの電流がリレー101を励磁してグランド
に流れ、電力供給線207を5Vに切り替え、他方ショ
ートジャンパー103がオープン時には、電圧指示信号
線102に電源からの電流が遮断され、電力供給線20
7を3.3Vに切り替えるよう構成することにより、画
像展開制御部201の電源電圧を自動設定している。
【0025】以上説明したように、画像展開制御部20
1に電圧指示信号発生手段であるショートジャンパー1
03を配し、電圧指示信号線102により、電源電圧切
替制御手段であるリレー101を介して電源に接続する
ことにより電源電圧検知手段及び電源電圧自動設定手段
を講じた点が従来例と異なる。
【0026】(第2の実施形態)図3は、本発明第2の
実施形態の概略構成を示す。図1の従来例および図2の
第1の実施形態と同様の箇所には同一番号を付してい
る。
【0027】本実施形態が前記第1の実施形態と異なる
点は、電源電圧切替手段にリレーではなく、画像展開制
御部201に電源を供給するチョッパーレギュレータの
電圧誤差検知回路の帰還回路を切り替えることにより構
成したことにある。また、電源電圧指示信号発生手段を
画像展開制御部201ではなく、中継基板である電源供
給経路手段を配置したことにある。
【0028】以下に図3に従って説明する。
【0029】302はエラーセンスアンプであり、誤差
出力をチョッパー回路303に出力し、DC電源305
より通電をPWM制御しチョーク304を介して出力す
ることにより、高精度な定電圧レギュレータを構成して
いる。311はDC/DCコンバータであり、DCコン
トローラ202に5Vを供給する。
【0030】307,308,309は、分圧抵抗R
2,R3,R4であり、中継基板上に配した電圧測定ポ
イントからリモートセンス線310により電源203に
導かれた電圧を分圧し、R2(307)とR3(30
8)間のノードよりエラーセンスアンプ302の−端子
(帰還端子)に入力し、同じくエラーセンスアンプ30
2+端子(基準電圧端子)に接続した基準電圧305に
等しくなるようエラーセンスアンプ302を動作させる
ことにより、基準電圧305とR2,R3,R4の抵抗
比より決まる電圧が前記中継基板上に配した電圧測定ポ
イントに出力される様チョッパーレギュレータを制御す
る。
【0031】306は暴走防止抵抗R1であり、リモー
トセンス線310が断線状態の時、一定以上の電圧が出
力するのを防止する。
【0032】301はショートジャンパーであり、中継
基板204上に配置され、電圧指示信号線102を介し
て、前記分圧抵抗R3(308)とR4(309)間の
ノードに接続されている。
【0033】ショートジャンパー301によりR4の両
端をショートすることにより、分圧抵抗比により以下の
電圧の切替が可能である。
【0034】ショートジャンパー301ショート時出力
電圧は、
【0035】
【数1】 Vout −short=(R2+R3)/R3*Vref ショートジャンパー301オープン時出力電圧は
【0036】
【数2】Vout −open=(R2+R3+R4)/
(R3+R4)*Vref により得られ、上記連立方程式に所望の定数を代入し、
電圧切替の役割をする抵抗R4について解くと、任意の
電圧の切替回路の定数が得られる。
【0037】例えば、基準電圧305(Vref )を1.
0V、R2を4KΩ、R3を1KΩ、R4を1KΩとす
ると、 ショートジャンパー301ショート時出力電圧
【0038】
【数3】Vout −short=3.0V ショートジャンパー301オープン時出力電圧
【0039】
【数4】Vout −open=5.0V が得られる。
【0040】以上説明したように、電圧切替手段にリレ
ーではなく、画像展開制御部201に電源を供給するチ
ョッパーレギュレータの電圧誤差検知回路の帰還回路を
切り替えることにより構成したことにより、リレーなど
の接点を使用した切替と異なり、アーク放電によるサー
ジを防止する効果がある。また、電源ユニットに通常存
在する回路を利用したことにより、電圧切替手段を殆ど
コストアップなしに構築できる効果がある。
【0041】また、電圧切替指示手段は画像展開制御部
201だけではなく、電源供給経路のどこにあっても良
く、第2の実施形態では、画像展開制御部のインタフェ
ースコネクタと一対を成す中継基板204上に配置し、
画像展開制御部のインタフェースを変更することなく、
安価で単純な中継基板204の切替のみで複数種の画像
展開制御部に対応させたものである。
【0042】(第3の実施形態)図4は、本発明第3実
施形態の概略構成を示す。従来例、第1,第2の実施形
態と同様の箇所には、同一番号を付している。
【0043】本実施形態が前記第2実施形態と異なる点
は、電源電圧指示信号発生手段にショートジャンパーで
はなく、画像展開制御部201に電源を供給するチョッ
パーレギュレータの電圧誤差検知回路の帰還回路の分圧
抵抗を画像展開制御部上に配置し、連続的に電源電圧を
設定できるよう構成したことにある。以下に図4に従っ
て説明する。
【0044】401は電圧切替抵抗R4であり、電圧指
示信号線102を介して、前記分圧抵抗R3(308)
とR5(402)間のノードに接続されている。402
はR5であり、前記電圧指示信号線102オープン時に
チョッパーレギュレータの電圧誤差検知回路の帰還回路
が可制御範囲に留まるよう最小電圧を決定する抵抗であ
りR4に対して十分大きな定数が選ばれる。
【0045】本構成によれば画像展開制御部電源電圧は
【0046】
【数5】 Vout=(R2+R3+(R5//R4))/(R3+(R5//R4)) *Vref となり、プリンタエンジン設計後、生産後であっても画
像展開制御部に配したR4のパラメータのみで画像展開
制御部電源電圧が設定でき、設計自由度及び生産時柔軟
性を確保できるメリットがある。
【0047】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1〜10
の発明によれば自動的に電圧の種類を設定できると共
に、電源電圧をその種類毎に複数設けることなく、単一
の電源から複数種の電圧を供給でき、供給電圧の値の変
更をも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の概略構成を示す回路図である。
【図2】本発明第1の実施形態の概略構成を示す回路図
である。
【図3】本発明第2の実施形態の概略構成を示す回路図
である。
【図4】本発明第3の実施形態の概略構成を示す回路図
である。
【符号の説明】
201 画像展開制御部 202 DCコントローラ 203 スイッチング電源部 205 ビデオインターフェース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G035 AB02 AC01 AC13 AC17 AD02 AD10 AD11 AD20 AD45 AD56 5G065 AA00 DA02 EA01 FA02 GA06 HA01 JA01 KA02 KA05 LA01 MA10 5H410 BB04 CC02 CC05 DD02 DD05 EA10 EB04 EB09 EB37 FF03 FF25 HH00 JJ05 5H740 BA11 BB07 BC06 JA23 NN11

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント配線基板に対して複数種の電源
    電圧を供給する電源装置において、 前記プリント配線基板の電源電圧を検出する電圧検出制
    御手段と、 該電圧検出制御手段の検知結果に応じて前記プリント配
    線基板に供給する電源電圧の種類を切替える電圧切替制
    御手段とを具えたことを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の電源装置において、前
    記電圧検出制御手段は、前記プリント配線基板の電源電
    圧を指示する電源電圧指示信号発生手段と、前記電源電
    圧指示信号発生手段の電源電圧指示信号を入力し、前記
    プリント配線基板の電源電圧を検出する電源電圧指示信
    号解読手段とを具えたことを特徴とする電源装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の前記電源電圧指示信号
    発生手段の電源電圧指示信号は、2値のデジタル信号で
    あることを特徴とする電源装置。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載の電源装置において、前
    記電源電圧指示信号発生手段の電源電圧指示信号は、連
    続のアナログ信号であることを特徴とする電源装置。
  5. 【請求項5】 請求項2に記載の電源装置において、前
    記電源電圧指示信号発生手段の電源電圧指示信号は、デ
    ューティを可変したPWM信号であることを特徴とする
    電源装置。
  6. 【請求項6】 請求項2に記載の電源装置において、前
    記電源電圧指示信号発生手段を前記プリント配線基板に
    配置することを特徴とする電源装置。
  7. 【請求項7】 請求項2に記載の電源装置において、前
    記電源電圧指示信号発生手段をプリント配線基板と電源
    間の電源供給経路手段に配置したことを特徴とする電源
    装置。
  8. 【請求項8】 請求項2に記載の電源装置において、前
    記電源電圧指示信号発生手段の電源電圧指示信号の有無
    を検出して断線を検出する断線検出手段と、断線検出時
    には所定電圧を出力する安全制御手段をさらに具えたこ
    とを特徴とする電源装置。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載の電源装置において、前
    記電圧切替制御手段を電源装置本体に配置することを特
    徴とする電源装置。
  10. 【請求項10】 複数種のプリント配線基板を選択組み
    込みを行うことにより、電源を供給し、様々な仕様の制
    御回路を構成しうるインタフェース手段を有した電子装
    置において、プリント配線基板の電源電圧を検出する電
    圧検出制御手段と、プリント配線基板に供給する電源電
    圧を切り替える電圧切替制御手段とを配し、電圧検出制
    御手段検知信号に応じて電圧切替制御手段を制御し、一
    種類の電源で複数種の異なった電源電圧をもつプリント
    配線基板に自動対応せしめた電源電圧自動設定手段を講
    じたことを特徴とする電源装置。
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