JP2001045750A - スイッチング電源装置およびその動作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機器の待機状態などの低消費電力時に電力変
換効率を高く維持することができるスイッチング電源装
置を提供する。 【解決手段】 スイッチング電源装置では、待機モード
時、モード切替端子１００がＨレベルとなるので、ホト
カプラ１０２の発光部１０２ａは発光せず、受光部１０
２ｂは非導通となる。これにより、受光部１０２ｂは導
通せず、抵抗７だけを介してスイッチングトランジスタ
６にベース電流が供給される。一方、通常モードでは、
モード切替端子１００がＬレベルとなるので、ホトカプ
ラ１０２の発光部１０２ａが発光する。これにより、受
光部１０２ｂは導通し、抵抗７とともに抵抗１０４を介
してスイッチングトランジスタ６にベース電流が供給さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リンギングチョー
クコンバータ（ＲＣＣ）方式のスイッチング電源装置お
よびその動作方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、ファクシミリ装置などの
ＯＡ機器では、直流電源として商用交流電源から安定し
た直流電圧を供給するスイッチング電源装置が広く用い
られている。

【０００３】スイッチング電源装置は、商用交流を一
旦、直流に整流・平滑化し、商用交流の周波数より高い
周波数で発振して変圧し、さらに整流・平滑化すること
で、商用交流電圧に比較して低電圧の直流電力を、商用
交流電源から電気的に絶縁された状態でかつ高い変換効
率で出力することができる。

【０００４】図５は従来のリンギングチョークコンバー
タ方式のスイッチング電源装置の基本的構成を示す回路
図である。商用交流電源１ｅからの商用交流は、ノイズ
フィルタ２ｅを介して整流器３ｅで整流され、平滑コン
デンサ４ｅで平滑化されて直流に変換される。

【０００５】この直流電力は、トランス５ｅの一次側巻
線にスイッチングトランジスタ６ｅのコレクタエミッタ
間が直列に接続された回路に供給される。スイッチング
トランジスタ６ｅのベースエミッタ間には、ダイオード
８ｅおよびコンデンサ９ｅからなる並列回路、抵抗７
ｅ、およびトランス５ｅの帰還巻線が直列に接続されて
いる。

【０００６】スイッチングトランジスタ６ｅのベースに
は、帰還巻線からの電圧が与えられるので、トランス５
ｅおよびスイッチングトランジスタ６ｅは、ブロッキン
グ発振器として、例えば、商用交流電源の１０００倍か
ら１００００倍の高周波で自励発振し、トランス５ｅの
一次巻線に断続的に電流を供給する。

【０００７】ここで、抵抗７ｅ、ダイオード８ｅおよび
コンデンサ９ｅは、スイッチングトランジスタ６ｅのベ
ース電流を制限するために設けられている。すなわち、
必要なベース電流は負荷電力にほぼ比例するので、これ
らの値は最大負荷電力時に十分なベース電流を供給でき
るように決められる。

【０００８】また、スイッチングトランジスタ６ｅのベ
ースには、ツェナーダイオード１０ｅのカソードが接続
される。ツェナーダイオード１０ｅのアノードは、ダイ
オード１１ｅのアノードに接続される。ダイオード１１
ｅのカソードは、並列接続されたダイオード８ｅおよび
コンデンサ９ｅの接続点とトランス５ｅの帰還巻線との
接続点に接続される。

【０００９】ツェナーダイオード１０ｅのアノードおよ
びダイオード１１ｅのアノードの接続点と、スイッチン
グトランジスタ６ｅのエミッタとの間には、コンデンサ
１２ｅおよび抵抗１３ｅが並列に接続される。ツェナー
ダイオード１０ｅ、ダイオード１１ｅ、コンデンサ１２
ｅおよび抵抗１３ｅは、トランス５ｅの二次巻線からの
出力電圧を安定化するために設けられている。

【００１０】トランス５ｅの二次巻線からの出力は、ダ
イオード１４ｅによって整流され、コンデンサ１５ｅに
よって平滑され、直流安定化出力１７ｅとして負荷であ
る機器に供給される。スイッチングトランジスタ６ｅの
ベースには、抵抗１６ｅを介して起動用の直流電圧が供
給される。

【００１１】上記構成を有するＲＣＣ方式のスイッチン
グ電源装置１８ｅでは、トランス５ｅの二次巻線と帰還
巻線の巻数比に応じて電圧値が異なるだけで、相似形の
波形の電圧がそれぞれの巻線に発生する。したがって、
二次巻線側のコンデンサ１５ｅの電圧に比例する電圧が
帰還巻線側のコンデンサ１２ｅの両端に現れる。

【００１２】コンデンサ１２ｅの両端の電圧は、ツェナ
ーダイオード１０ｅを介してスイッチングトラジスタ６
ｅのベースエミッタ間に与えられる。コンデンサ１２ｅ
の両端の電圧がツェナーダイオード１０ｅのツェナー電
圧を越えると、スイッチングトランジスタ６ｅは遮断さ
れるので、トランス５ｅの一次巻線には電力が供給され
ず、トランス５ｅの二次巻線からの出力の増大も停止す
る。

【００１３】このようにして、コンデンサ１２ｅの両端
電圧を一定に保つことで、二次側のコンデンサ１５ｅの
両端電圧、すなわち直流安定化出力１７ｅが一定電圧と
なるように制御される。

【００１４】ここで、抵抗１３ｅは、トランス５ｅのリ
ーケージインダクタによるサージ電圧を熱消費し、スイ
ッチング素子を保護するとともに、直流安定化出力１７
ｅの安定度を向上させるために用いられている。

【００１５】図６はスイッチング電源装置が装着される
ＯＡ機器の典型的な例としての複写機の概略的構成を示
す図である。複写機２０ｅを制御するＣＰＵ２１ｅ、各
種測定器の記憶などに用いられるメモリ２２ｅなどは、
スイッチング電源装置１８ｅからの直流安定化電圧の供
給を受けて動作する。

【００１６】スイッチング電源装置１８ｅは、そのトラ
ンス５ｅの二次巻線に設けられた用紙搬送を行うモータ
２３ｅ、感光体を帯電させたり除電させるための高圧電
源２４ｅなどに別系統で直流安定化電圧を供給する。

【００１７】複写機２０ｅでスイッチング電源装置１８
ｅが用いられる理由は、操作者が複写機２０ｅに触れて
も感電しないように、トランス５ｅによって商用交流電
源１ｅから電気的に絶縁するためである。

【００１８】また、複写機２０ｅには、複写された結果
を定着させるヒータ２５ｅが設けられており、このヒー
タ２５ｅの通電はスイッチ２６ｅによって行われる。ヒ
ータ２５ｅは絶縁する必要がないので、スイッチング電
源装置１８ｅを通さずに交流電力を直接供給する。

【００１９】このような複写機２０ｅなどのＯＡ機器で
は、必要なときにすぐ使用可能となるように、日常、連
続通電され、待機状態では、消費電力を極力低減するよ
うに制御される。

【００２０】このため、スイッチング電源装置では、負
荷となる機器の定格消費電力時に最大の電力変換効率と
なるように設計されることが通常である。すなわち、複
写機では、定格消費電力に対して待機時の消費電力が極
力低減するように制御が行われるので、待機時には軽負
荷となる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＲＣＣ
方式のスイッチング電源装置では、スイッチング素子を
駆動するドライブ回路の回路定数は、定格負荷時に合わ
せて決められている。

【００２２】図７はスイッチングトランジスタのベース
電流ＩＢおよびコレクタ電流ＩＣの変化を示すタイミン
グチャートである。同図（Ａ）は軽負荷時のコレクタ電
流ＩＣおよびベース電流ＩＢを示し、同図（Ｂ）は定格
負荷時のコレクタ電流ＩＣおよびベース電流ＩＢを示
す。負荷に応じて周波数は変化するが、時比率やベース
電流値は殆ど変わらない。

【００２３】すなわち、軽負荷となっても、スイッチン
グ素子の駆動電力は殆ど変わらず、ほぼ一定の電力が消
費される。このため、軽負荷時に変換効率が低下する。

【００２４】このように、ＲＣＣ方式のスイッチング電
源装置では、機器の定格消費電力時に最も大きい電力変
換効率が得られるように設計されているので、他の動作
モード、特に長時間に亘る待機状態では、電力変換効率
が低下し、不要な電力消費が行われてしまうことにな
る。このため、機器自体の消費電力を待機状態で低減し
ても、省電力を十分に達成することができず、このよう
な待機状態が長時間に亘ることにより、不要な電力消費
が累積してしまうことになる。

【００２５】そこで、本発明は、機器の待機状態などの
低消費電力時に電力変換効率を高く維持することができ
るスイッチング電源装置およびその動作方法を提供する
ことを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載のスイッチング電源装置
は、交流電源から整流・平滑化した直流電力を、スイッ
チング素子によって変圧器の一次巻線に断続的に通電
し、前記変圧器の帰還巻線に発生する信号によって前記
スイッチング素子を自励発振させ、前記変圧器の二次巻
線に発生する出力を整流・平滑化した直流電力を負荷に
供給するリンギングチョークコンバータ方式のスイッチ
ング電源装置において、前記スイッチング素子の駆動電
流を制限する駆動電流制限手段と、前記駆動電流制限手
段を動作状態あるいは非動作状態に切り替える切替手段
とを備えたことを特徴とする。

【００２７】請求項２に記載のスイッチング電源装置
は、請求項１に係るスイッチング電源装置において、前
記負荷の状況に応じて、前記切替手段を制御するための
モード切替端子を有することを特徴とする。

【００２８】請求項３に記載のスイッチング電源装置で
は、請求項２に係るスイッチング電源装置において、前
記スイッチング素子は、前記一次巻線にコレクタエミッ
タ間が直列に接続され、ベースエミッタ間が第１抵抗を
介して前記帰還巻線に直列に接続されたＮＰＮ型バイポ
ーラトランジスタであり、前記駆動電流制限手段は、前
記第１抵抗と並列に、第２抵抗、ダイオードおよびホト
カプラの受光部が直列に接続された回路であり、前記ト
ランジスタのベース電流を制限することにより前記一次
巻線の駆動電流を制限し、前記切替手段は、前記負荷へ
の出力端子に第３抵抗を介して一端が接続され、前記モ
ード切替端子に他端が接続された前記ホトカプラの発光
部であり、前記モード切替端子にレベル信号を入力して
前記切替手段を制御することを特徴とする。

【００２９】請求項４に記載のスイッチング電源装置で
は、請求項２に係るスイッチング電源装置において、前
記スイッチング素子は、前記一次巻線にコレクタエミッ
タ間が直列に接続され、ベースエミッタ間が第１抵抗を
介して前記帰還巻線に直列に接続されたＮＰＮ型バイポ
ーラトランジスタであり、前記駆動電流制限手段は、前
記第１抵抗と並列に、第２抵抗、ダイオードおよびＰＮ
Ｐ型バイポーラトランジスタのコレクタエミッタ間が直
列に接続され、該ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベ
ースがホトカプラの受光部の一端に、該受光部の他端が
前記ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのエミッタに接続
された回路からなり、前記ＮＰＮ型バイポーラトランジ
スタのベース電流を制限することにより前記一次巻線の
駆動電流を制限し、前記切替手段は、前記負荷への出力
端子に第３抵抗を介して一端が接続され、前記モード切
替端子に他端が接続された前記ホトカプラの発光部であ
り、前記モード切替端子にレベル信号を入力して前記切
替手段を制御することを特徴とする。

【００３０】請求項５に記載のスイッチング電源装置
は、請求項３または請求項４に係るスイッチング電源装
置において、前記負荷としての電子機器が待機モードで
ある時、前記モード切替端子にＨレベル信号を入力して
前記ホトカプラの受光部を非導通とし、前記電子機器が
通常モードである時、前記モード切替端子にＬレベル信
号を入力して前記ホトカプラの受光部を導通させること
を特徴とする。

【００３１】請求項６に記載のスイッチング電源装置の
動作方法は、交流電源から整流・平滑化した直流電力
を、スイッチングトランジスタによって変圧器の一次巻
線に断続的に通電し、前記変圧器の帰還巻線に発生する
信号によって前記スイッチング素子を自励発振させ、前
記変圧器の二次巻線に発生する出力を整流・平滑化した
直流電力を出力端子から負荷に供給するリンギングチョ
ークコンバータ方式のスイッチング電源装置の動作方法
において、前記出力端子から直流電力が供給される前記
負荷としての電子機器が待機モードである時、駆動電流
制限回路を動作状態に切り替える工程と、該動作状態に
切り替えられた駆動電流制限回路が前記スイッチング素
子の駆動電流を低減させる工程とを有することを特徴と
する。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明のスイッチング電源装置お
よびその動作方法の実施の形態について説明する。本実
施形態のスイッチング電源装置は複写機などのＯＡ機器
に搭載される。

【００３３】［第１の実施形態］図１は第１の実施形態
におけるスイッチング電源装置の電気的構成を示す回路
図である。ＡＣ１００Ｖなどの商用交流電源１からの交
流電力は、外来ノイズを除去するとともにスイッチング
電源から発生するノイズを阻止するノイズフィルタ２を
介して、ダイオードブリッジからなる整流器３に供給さ
れる。

【００３４】整流器３で整流された電力は、大容量の電
界コンデンサなどの平滑コンデンサ４に供給され、平滑
コンデンサ４で平滑されて直流になる。

【００３５】平滑コンデンサ４に蓄えられた電力は、ト
ランス５の１次巻線５ａとスイッチング素子であるＮＰ
Ｎ型バイポーラスイッチングトランジスタ６のコレクタ
エミッタ間とで形成される直列回路に供給される。

【００３６】スイッチングトランジスタ６のベースとエ
ミッタとの間には、ダイオード８およびコンデンサ９か
らなる並列回路、抵抗７およびトランス５の帰還巻線５
ｃが直列に接続される。

【００３７】スイッチングトランジスタ６のベースと、
トランス５の帰還巻線５ｃの一端からダイオード８およ
びコンデンサ９の接続点との間には、ベース側をカソー
ドとするツェナーダイオード１０、および接続点側をカ
ソードとするダイオード１１が直列に接続されている。

【００３８】ツェナーダイオード１０のアノードおよび
ダイオード１１のアノードの接続点と、スイッチングト
ランジスタ６のエミッタとの間には、抵抗１３およびコ
ンデンサ１２が並列に接続されている。

【００３９】また、スイッチングトランジスタ６のエミ
ッタには、整流器３のマイナス出力側、平滑コンデンサ
４のマイナス側端子およびトランス５の帰還巻線５ｃの
他端がそれぞれ共通に接続されている。

【００４０】トランス５の二次巻線５ｂの一端は、整流
用のダイオード１４のアノードに接続され、ダイオード
１４のカソードは平滑用のコンデンサ１５のプラス側端
子を経て直流安定化出力１７のプラス側の出力端子に導
かれる。トランス５の二次巻線５ｂの他端は、コンデン
サ１５のマイナス側端子を経て直流安定化出力１７のマ
イナス側の出力端子に導かれる。また、スイッチングト
ランジスタ６のベースには、整流器３のプラス側出力か
ら抵抗１６を介して起動用の電流が供給される。

【００４１】整流器３から抵抗１６までを含む回路の動
作は、基本的に従来のスイッチング電源装置（図５参
照）の動作と同じである。

【００４２】本実施形態では、スイッチングトランジス
タ６のベース駆動電流を操作する手段として、トランス
５の帰還巻線５ｃとダイオード８の接続点にホトカプラ
１０２の受光部１０２ｂの一方の端子が接続され、受光
部１０２ｂの他方の端子はダイオード１０３のアノード
に接続される。また、ダイオード１０３のカソードは抵
抗１０４を介してスイッチングトランジスタ６のベース
に接続される。

【００４３】ホトカプラ１０２の発光部１０２ａの一方
の端子は、抵抗１０１を介して直流安定化出力１７のプ
ラス側に接続され、ホトカプラ１０２の発光部１０２ａ
の他方の端子は、モード切替端子１００に接続される。

【００４４】ここで、スイッチングトランジスタ６のベ
ースに接続される抵抗７の値は、定格負荷時にスイッチ
ングトランジスタ６が必要とするベース電流に応じて決
められるが、本実施形態では、待機モード時の軽負荷に
おいてスイッチングトランジスタ６が必要とするベース
電流に応じた値に設定される。

【００４５】待機モードでは、モード切替端子１００が
Ｈレベルとなるので、ホトカプラ１０２の発光部１０２
ａは発光しない。これにより、受光部１０２ｂは非導通
となり、受光部１０２ｂは導通せず、抵抗７だけを介し
てベース電流が供給される。

【００４６】一方、通常モードでは、モード切替端子１
００がＬレベルとなるので、ホトカプラ１０２の発光部
１０２ａが発光する。これにより、受光部１０２ｂは導
通し、抵抗７とともに、抵抗１０４を介してベース電流
が供給される。

【００４７】図２はスイッチングトランジスタ６のコレ
クタ電流ＩＣおよびベース電流ＩＢの変化を示すタイミ
ングチャートである。同図（Ｂ）はモード切替端子１０
０がＬレベルであり、スイッチング電源は通常モードで
軽負荷の動作を行っている状態を示す。同図（Ｃ）はモ
ード切替端子１００がＬレベルであり、スイッチング電
源は通常モードで定格負荷の動作を行っている状態を示
す。同図（Ａ）はモード切替端子１００がＨレベルであ
り、スイッチング電源は待機モードで軽負荷の動作を行
っている状態を示す。

【００４８】図３はＲＣＣのスイッチング素子として使
用されたスイッチングトランジスタのコレクタ電流ＩＣ
と直流電流増幅率の特性を示す図である。直流電流増幅
率はコレクタ電流をベース電流で割った値であるので、
必要とするベース電流はコレクタ電流を直流電流増幅率
で割った値となる。

【００４９】時比率を０．５とすると、ＡＣ１００Ｖ入
力、定格出力３０Ｗの場合、定格時のコレクタ電流のピ
ーク値は１Ａとなる。ＲＣＣのコレクタ電流のピーク値
は出力電流にほぼ比例するので、待機時の負荷を定格の
約半分とすると、待機時のコレクタ電流は０．５Ａとな
る。

【００５０】図３の特性により、直流電流増幅率はコレ
クタ電流１Ａのときに２．２、コレクタ電流０．５Ａの
ときに６．５であるので、この値から余裕をみて必要と
するベース電流は、定格時０．５Ａ、待機時０．１Ａと
する。

【００５１】帰還巻線の電圧を約１０Ｖとすると、抵抗
７のおよその損失は数式（１）に示すようになる。

【００５２】 定格時 １０（Ｖ）×０．５（Ａ）×０．５＝２．５（Ｗ） 待機時 １０（Ｖ）×０．１（Ａ）×０．５＝０．５（Ｗ） ……（１） 従来では、待機時も定格時と同じ２．５Ｗの電力を消費
していたので、２Ｗの省エネルギー効果が得られる。

【００５３】尚、本実施形態では、ＲＣＣ回路を実現す
るスイッチング素子として、ＮＰＮ型バイポーラスイッ
チングトランジスタ６を用いていたが、ＰＮＰ型バイポ
ーラスイッチングトランジスタなどのスイッチング素子
を選択することも可能である。

【００５４】また、ベース駆動電流を制御する光結合素
子として、バイポーラトランジスタ出力のホトカプラを
用いているが、ベース電流を駆動できる能力を有するＦ
ＥＴ出力などの光結合素子を選択することも可能であ
る。

【００５５】［第２の実施形態］図４は第２の実施形態
におけるスイッチング電源装置の電気的構成を示す回路
図である。前記第１の実施形態と同一の構成部分につい
ては、同一の符号を付してその説明を省略する。

【００５６】第２の実施形態では、スイッチングトラン
ジスタ６のベース駆動電流を操作する手段として、トラ
ンス５の帰還巻線５ｃおよびダイオード８の接続点とス
イッチングトランジスタ６のベースとの間に、ＰＮＰ型
トランジスタ１０７、ダイオード１０３および抵抗１０
４からなる直列回路が接続されている。

【００５７】具体的には、トランス５の帰還巻線５ｃお
よびダイオード８の接続点にダイオード１０３のアノー
ドを接続し、ダイオード１０３のカソードにトランジス
タ１０７のエミッタを接続し、トランジスタ１０７のコ
レクタに抵抗１０４の一方の端子を接続し、抵抗１０４
の他方の端子をスイッチングトランジスタ６のベースに
接続する。

【００５８】また、トランジスタ１０７のエミッタベー
ス間に抵抗１０５を接続し、トランジスタ１０７のベー
スに抵抗１０６の一方の端子を接続し、抵抗１０６の他
方の端子にホトカプラ１０２の受光部１０２ｂの一方の
端子を接続し、ホトカプラ１０２の受光部１０２ｂの他
方の端子をコンデンサ４のマイナス端子に接続する。

【００５９】ホトカプラ１０２の発光部１０２ａの一方
の端子は抵抗１０１を介して直流安定化出力１７のプラ
ス側の出力端子に接続される。また、ホトカプラ１０２
の発光部１０２ａの他方の端子はモード切替端子１００
に接続される。

【００６０】ここで、抵抗７の値は、前記第１の実施形
態と同様、待機モード時の軽負荷においてスイッチング
トランジスタ６が必要とするベース電流に応じて決めら
れる。

【００６１】前記第１の実施形態では、ホトカプラで直
接に抵抗１０４に供給されるベース電流を制御している
が、第２の実施形態では、制御用にトランジスタ１０７
を追加しているので、より大きなベース電流を制御する
ことができる。

【００６２】すなわち、通常モードでは、モード切替端
子１００がＬレベルとなり、ホトカプラ１０２の発光部
１０２ａが発光して受光部１０２ｂが導通することによ
り、トランジスタ１０７にベース電流が流れてトランジ
スタ１０７が導通し、抵抗７とともに抵抗１０４を介し
てスイッチングトランジスタ６にベース電流が供給され
る。

【００６３】一方、待機モードでは、モード切替端子１
００がＨレベルとなり、ホトカプラ１０２の発光部１０
２ａが発光せず、受光部１０２ｂが非導通となる。これ
により、トランジスタ１０７は導通せず、抵抗７だけを
介してスイッチングトランジスタ６にベース電流が供給
される。

【００６４】第２の実施形態においても、前記第１の実
施形態と同様、省エネルギー効果を期待できる。

【００６５】尚、第２の実施形態では、前記第１の実施
形態と同様、ベース駆動電流を制御する光結合素子とし
て、ＮＰＮ型バイポーラスイッチングトランジスタを用
いているが、ＰＮＰ型バイポーラスイッチングトランジ
スタなどのスイッチング素子を選択することも可能であ
る。

【００６６】また、ベース駆動電流を制御する光結合素
子として、バイポーラトランジスタ出力のホトカプラを
用いているが、ベース電流を駆動できる能力を有するＦ
ＥＴ出力などの光結合素子を選択することも可能であ
る。

【００６７】また、上記第１および第２の実施形態にお
けるスイッチング電源装置は、負荷であるＯＡ機器の動
作状況（通常モード、待機モード）を自動的に判断して
ホトカプラ１０２のオン／オフ動作を行う制御部品を含
んだものであってもよい。

【００６８】さらに、上記実施形態では、ＯＡ機器の動
作状況として、通常モード、待機モードの２つのモード
に応じてスイッチングトランジスタ６のベース電流値を
変更するようにしていたが、３つ以上のモードでそれぞ
れ異なるベース電流値に変更するようにしてもよい。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、機器の使用電力が定格
消費電力よりも予め定めた基準を越えて低下する待機状
態では、リンギングチョークコンバータ方式のスイッチ
ング電源装置のスイッチング素子の駆動電力を制御する
ことより、電力変換効率を高く維持することができる。
これにより、日常的に通電状態とするＯＡ機器などで
は、待機状態での電力消費を抑制して総合的な省エネル
ギー化を図ることができる。

【００７０】このように、機器の待機時などの低消費電
力時に電力変換効率を高く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態におけるスイッチング電源装置
の電気的構成を示す回路図である。

【図２】スイッチングトランジスタ６のコレクタ電流Ｉ
Ｃおよびベース電流ＩＢの変化を示すタイミングチャー
トである。

【図３】ＲＣＣのスイッチング素子として使用されたス
イッチングトランジスタのコレクタ電流ＩＣと直流電流
増幅率の特性を示す図である。

【図４】第２の実施形態におけるスイッチング電源装置
の電気的構成を示す回路図である。

【図５】従来のリンギングチョークコンバータ方式のス
イッチング電源装置の基本的構成を示す回路図である。

【図６】スイッチング電源装置が装着されるＯＡ機器の
典型的な例としての複写機の概略的構成を示す図であ
る。

【図７】スイッチングトランジスタのベース電流ＩＢお
よびコレクタ電流ＩＣの変化を示すタイミングチャート
である。

【符号の説明】

１ 商用交流電源 ３ 整流器 ４ コンデンサ ５ トランス ５ａ 一次巻線 ５ｂ 二次巻線 ５ｃ 帰還巻線 ６ スイッチングトランジスタ ７ 抵抗 １００ モード切替端子 １０２ ホトカプラ １０２ａ 発光部 １０２ｂ 受光部 １０７ トランジスタ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源から整流・平滑化した直流電力
   を、スイッチング素子によって変圧器の一次巻線に断続
   的に通電し、 前記変圧器の帰還巻線に発生する信号によって前記スイ
   ッチング素子を自励発振させ、 前記変圧器の二次巻線に発生する出力を整流・平滑化し
   た直流電力を負荷に供給するリンギングチョークコンバ
   ータ方式のスイッチング電源装置において、 前記スイッチング素子の駆動電流を制限する駆動電流制
   限手段と、 前記駆動電流制限手段を動作状態あるいは非動作状態に
   切り替える切替手段とを備えたことを特徴とするスイッ
   チング電源装置。
2. 【請求項２】 前記負荷の状況に応じて、前記切替手段
   を制御するためのモード切替端子を有することを特徴と
   する請求項１記載のスイッチング電源装置。
3. 【請求項３】 前記スイッチング素子は、前記一次巻線
   にコレクタエミッタ間が直列に接続され、ベースエミッ
   タ間が第１抵抗を介して前記帰還巻線に直列に接続され
   たＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、 前記駆動電流制限手段は、前記第１抵抗と並列に、第２
   抵抗、ダイオードおよびホトカプラの受光部が直列に接
   続された回路であり、前記トランジスタのベース電流を
   制限することにより前記一次巻線の駆動電流を制限し、 前記切替手段は、前記負荷への出力端子に第３抵抗を介
   して一端が接続され、前記モード切替端子に他端が接続
   された前記ホトカプラの発光部であり、 前記モード切替端子にレベル信号を入力して前記切替手
   段を制御することを特徴とする請求項２記載のスイッチ
   ング電源装置。
4. 【請求項４】 前記スイッチング素子は、前記一次巻線
   にコレクタエミッタ間が直列に接続され、ベースエミッ
   タ間が第１抵抗を介して前記帰還巻線に直列に接続され
   たＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、 前記駆動電流制限手段は、前記第１抵抗と並列に、第２
   抵抗、ダイオードおよびＰＮＰ型バイポーラトランジス
   タのコレクタエミッタ間が直列に接続され、該ＰＮＰ型
   バイポーラトランジスタのベースがホトカプラの受光部
   の一端に、該受光部の他端が前記ＮＰＮ型バイポーラト
   ランジスタのエミッタに接続された回路からなり、前記
   ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのベース電流を制限す
   ることにより前記一次巻線の駆動電流を制限し、 前記切替手段は、前記負荷への出力端子に第３抵抗を介
   して一端が接続され、前記モード切替端子に他端が接続
   された前記ホトカプラの発光部であり、 前記モード切替端子にレベル信号を入力して前記切替手
   段を制御することを特徴とする請求項２記載のスイッチ
   ング電源装置。
5. 【請求項５】 前記負荷としての電子機器が待機モード
   である時、前記モード切替端子にＨレベル信号を入力し
   て前記ホトカプラの受光部を非導通とし、前記電子機器
   が通常モードである時、前記モード切替端子にＬレベル
   信号を入力して前記ホトカプラの受光部を導通させるこ
   とを特徴とする請求項３または請求項４記載のスイッチ
   ング電源装置。
6. 【請求項６】 交流電源から整流・平滑化した直流電力
   を、スイッチングトランジスタによって変圧器の一次巻
   線に断続的に通電し、 前記変圧器の帰還巻線に発生する信号によって前記スイ
   ッチング素子を自励発振させ、 前記変圧器の二次巻線に発生する出力を整流・平滑化し
   た直流電力を出力端子から負荷に供給するリンギングチ
   ョークコンバータ方式のスイッチング電源装置の動作方
   法において、 前記出力端子から直流電力が供給される前記負荷として
   の電子機器が待機モードである時、駆動電流制限回路を
   動作状態に切り替える工程と、 該動作状態に切り替えられた駆動電流制限回路が前記ス
   イッチング素子の駆動電流を低減させる工程とを有する
   ことを特徴とするスイッチング電源装置の動作方法。