JP2003087960A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 漏電ブレーカーにおける省電力化を実現した
電源装置を提供する。 【解決手段】 漏電ブレーカーの駆動用電力を電力変換
装置から供給する構成とした。本構成により、従来の商
用電源から直接供給する構成と異なり、商用電源の電圧
制御用の抵抗、変圧手段等の電源制御手段を漏電ブレー
カーの電源入力部に構成する必要がなく、これらの構成
部品、例えば抵抗等における電力消費を解消し、エネル
ギー効率を高められる。また、漏電ブレーカーの給電を
商用電源と、電力変換装置との２電源構成として、適
宜、漏電ブレーカーの内部電源を切り離して、電力変換
装置を利用することで、消費電力の低減を図るとともに
電力変換装置からの電源非供給状態においても漏電ブレ
ーカーが動作可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置に係り、
特に漏電ブレーカーを持つ電源装置における消費電力低
減を実現するとともに、装置コスト低減を可能とした電
源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンター等における電源装置
の構成例を図１３に示す。電源装置は、図１３に示すよ
うに、漏電ブレーカー１３０１、サーキットプロテクタ
あるいはヒューズなどによって構成される過電流保護装
置１３０２、ノイズフィルター１３０３、電力変換装置
１３０４が直列に接続され構成されている。電力変換装
置１３０４は、インバーターやコンバーター等であり、
昨今の消費電力低減の要請から、主電源部１３１１と、
副電源部１３１２とによって構成され、待機モードにお
いては、スイッチ１３１３がオフ（開）となり、副電源
部１３１２によって待機時に最低限必要な負荷に対する
電源供給を行なう構成となっている。

【０００３】特に、複写機、プリンター等では定着器や
各部ヒータなどによりＡＣ電源側配線が長く複雑なた
め、漏電時の安全性の確保及び、おおもとのブレーカー
を落とすことによる保障費の発生を防止するために、最
近は電源部に漏電ブレーカーを搭載する機器が増えてい
る。漏電ブレーカーには、大きく分けて電磁遮断機タイ
プのものと、差動検出型との２種類ある。しかし、電磁
遮断機タイプのものは大きく、価格が高いことから複写
機、プリンター等では差動検出型を搭載している。

【０００４】差動検出型の漏電ブレーカーの構造を図１
４に示す。図１４に示すように、負荷１４０２に供給さ
れるＡＣ電源の活電部に、例えば人が触れることによっ
て発生する漏れ電流の有無を行きの電流と帰りの電流と
の電流差を検出する零相変流器（ＺＣＴ）１４０１で検
出し、その零相変流器（ＺＣＴ）１４０１の検出信号を
増幅器（ＡＭＰ）１４０３で増幅し、コンパレータ１４
０４の出力により、漏洩電流が流れているかを判定し、
予め決められた漏洩電流が規定時間以上流れていると判
定されたときには、トリップコイルを動作させ、ブレー
カー接点部をオフする構成になっている。

【０００５】しかし、漏電検出および、漏電遮断の動作
のためには、漏電ブレーカーに漏電ブレーカー駆動用電
力を供給することが必要であり、このため、例えば漏電
ブレーカー内部に漏電ブレーカー用駆動用電源を設けた
り、あるいはＡＣ電源を漏電フレーカーに入力すること
により、常に電力を供給することが必要となり、漏電ブ
レーカー内部で電力の消費が発生することになる。ま
た、複写機、プリンター等における電源装置のノイズフ
ィルターにはコンデンサが接続されており、ＡＣプラグ
を抜いた時にプラグに接触し感電するのを防止するた
め、放電用抵抗が接続されている。その抵抗もまた、常
に電力を消費している。

【０００６】一方、世の中の動きとして、省エネへの要
求が高まってきており、複写機、プリンター等の製品に
おいても待機時に必要のない部分の電源を遮断する機能
などにより、消費電力数Ｗレベルまで低減されている
が、更なる改善が求められている。

【０００７】省エネの観点から、漏電ブレーカー単体の
省電力化に関する構成を提案した特許出願として、例え
ば特開平２−９７２２０、特開平５−１７４６９７があ
る。

【０００８】特開平２−９７２２０に記載の構成は、漏
電遮断器の検出部に対して電源を供給する電源部に定電
圧ダイオードと定電流ダイオードを並列に接続すること
で消費電力を低減させる構成を示している。しかしなが
ら、本構成は、ワールドワイド対応電源、すなわち１０
０〜２００Ｖ入力の各電圧に対応させる構成とした場
合、高電圧時の消費電力が大きくなり、入力電圧に比例
して損失が増加するという問題が発生する。また、特開
平５−１７４６９７においても、漏電遮断器の検出部に
電源を供給する電源部に定電圧ダイオードと定電流ダイ
オードを並列に接続する構成を開示しており、上記と同
様の問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】複写機・プリンターへ
の省エネ要求は高まるばかりで、複写機・プリンターに
おける待機電力は世界的に１Ｗ以下の目標が掲げられて
いる。しかしながら、現実のＥＵ（ヨーロッパ）向け機
器などでは電源装置の漏電ブレーカーやノイズフィルタ
ーにおいて約０．４Ｗも消費しており、１Ｗ以下を目指
すためには安全性などの必要機能を犠牲にせずに漏電ブ
レーカーを含む電源装置の損失を低減することが必須と
なっている。

【００１０】また、漏電ブレーカーや電力変換装置な
ど、各構成部専用の部品をそれぞれ組み合わせて使用し
た装置構成とすると、漏電ブレーカーと電力変換装置の
各々に制御電圧用電源生成回路を構成することが必要と
なり、コスト面で見ても無駄が発生している。

【００１１】本発明は、この様な問題に対処するために
なされたもので、第１として、漏電ブレーカーやノイズ
フィルターの単独機能では成し得なかった、電力消費の
低減を可能とする省エネに優れた電源装置を提供するこ
とを目的とする。また、第２として、機能の重複による
無駄を防ぐことによるコスト低減を実現した電源装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第1の側面は、
負荷に対する電力供給を行なう電源装置であり、前記電
源装置は、前記負荷に対する電力調整手段としての電力
変換装置と、主電源から前記電力変換装置に至る回路導
体中の電流検出により漏電を検出する漏電検出手段と、
前記漏電検出手段の漏電の検出に応じて前記電源から負
荷に至る電力供給を停止する制御部とを有する漏電ブレ
ーカーを有し、前記漏電ブレーカーは、前記電力変換装
置からの電力供給により動作する構成を有することを特
徴とする電源装置にある。本構成によれば、従来の商用
電源から直接供給する構成と異なり、商用電源の電圧制
御用の抵抗、変圧手段等の電源制御手段を漏電ブレーカ
ーの電源入力部に構成する必要がなく、これらの構成部
品、例えば抵抗等における電力消費を発生させることが
ないため、エネルギー効率の高い駆動用電源供給が可能
となる。

【００１３】さらに、本発明の電源装置の一実施態様に
おいては、前記漏電ブレーカーは、前記主電源からの電
力供給、および、前記電力変換装置からの電力供給を切
り替えて動作する構成を有し、前記漏電ブレーカーは、
前記電力変換装置からの漏電ブレーカーに対する電力供
給が行われるまでの電力を前記主電源からの電力供給に
より動作する構成を有することを特徴とする。本構成に
よれば、外部電源を利用する構成とすることで、消費電
力の低減が図れるとともに主電源供給直後の電力変換装
置からの外部電源の非供給状態においても漏電ブレーカ
ーを動作させることが可能となる。

【００１４】さらに、本発明の電源装置の一実施態様に
おいては、前記電力変換装置内部の制御回路駆動用電源
を、前記漏電ブレーカーに対する、前記電力変換装置か
らの電力供給源として用いる構成としたことを特徴とす
る。本構成によれば、電力変換装置内部に新たな回路構
成を設けることなく、漏電ブレーカーに対する電源供給
が可能となる。

【００１５】さらに、本発明の電源装置の一実施態様に
おいては、前記電力変換装置は、前記漏電ブレーカーに
対する電力供給用回路として専用トランスを有する構成
であることを特徴とする。本構成によれば、任意の設定
電圧を調整して漏電ブレーカーに対する電源供給を行な
うことが可能となる。

【００１６】さらに、本発明の電源装置の一実施態様に
おいては、前記電力変換装置は、前記漏電ブレーカーに
対する電力供給用回路として専用磁気結合型巻線を有す
る構成であることを特徴とする。本構成によれば、任意
の設定電圧を調整して漏電ブレーカーに対する電源供給
を行なうことが可能となる。

【００１７】さらに、本発明の電源装置の一実施態様に
おいては、前記漏電ブレーカーは、前記主電源からの電
力供給、および、前記電力変換装置からの電力供給を切
り替えて動作する構成を有し、前記漏電ブレーカーは、
前記主電源からの電力供給をオンオフするスイッチと、
前記電力変換装置からの漏電ブレーカーに対する電力供
給が開始されたことの検出に応じて、前記スイッチをオ
フとして前記主電源からの電力供給を停止させる制御を
行なうスイッチ制御手段とを有する構成であることを特
徴とする。本構成によれば、外部電源を利用する構成と
することで、消費電力の低減が図れるとともに電力変換
装置からの外部電源の非供給状態においても漏電ブレー
カーを動作させることが可能となる。

【００１８】さらに、本発明の電源装置の一実施態様に
おいては、前記電源装置は、主電源から前記電力変換装
置に至る回路導体中にノイズフィルターを有し、前記漏
電ブレーカーは、前記主電源からの電源供給停止時に前
記ノイズフィルターに蓄積された電荷の流路として電力
を消費する抵抗を含む電流経路を有し、前記ノイズフィ
ルター内部には放電抵抗を持たない構成としたことを特
徴とする。本構成によれば、ノイズフィルターに、放電
抵抗を設ける必要がなくなり、無駄な電力の消費を削減
できる。

【００１９】さらに、本発明の電源装置の一実施態様に
おいては、前記電力変換装置は、負荷の動作モードにお
いて負荷に対する電力供給を行なう主電源部と、省エネ
モードにおいて負荷に対する電力供給を行なう副電源部
との２つの電力変換装置からなる構成を有し、前記漏電
ブレーカーは、前記主電源部からの電力供給により動作
する構成を有することを特徴とする。本構成によれば、
省エネモード時（Ｓｌｅｅｐ ｍｏｄｅ）には、漏電ブ
レーカーが非動作状態に移行し、消費電力をさらに低減
させることが可能となる。

【００２０】さらに、本発明の電源装置の一実施態様に
おいては、前記漏電ブレーカーは、内部に漏電ブレーカ
ー駆動用２次電池を有し、前記電力変換装置からの電力
供給の停止時に前記漏電ブレーカー駆動用２次電池によ
る電力供給により動作する構成としたことを特徴とす
る。本構成によれば、定常動作時は、電力変換装置から
漏電ブレーカーに対する給電を実行し、省エネモード時
のみ２次電池により動作させることが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電源装置の詳細に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００２２】［実施例１］図１に本発明の実施例１に係
る電源装置の構成を示す。ＡＣ電源１１０から供給され
る電力は、漏電ブレーカー１２０、サーキットプロテク
タあるいはヒューズなどによって構成される過電流保護
装置１３０、ノイズフィルター１４０、電力変換装置１
５０を介して、負荷１６０に供給される。ここでの負荷
１６０は例えばプリンタ、複写機等を構成する様々な電
力消費構成部品である。

【００２３】漏電ブレーカー１２０は、漏電時にＡＣ電
源１１０から供給される電源を遮断する遮断スイッチ
（ＳＷ）１２４を有し、遮断スイッチ（ＳＷ）１２４を
動作させるか否かの判定信号供給手段として、漏電によ
る電流の不平衡を検出する検出部（ＺＣＴ）１２３を有
する。検出部（ＺＣＴ）１２３の検出信号を入力して、
遮断スイッチ１２４をオフさせる制御を実行するのが制
御部（ｃｏｎｔ．１）１２１である。

【００２４】本実施例の構成では、漏電ブレーカー１２
０の検出部（ＺＣＴ）１２３の検出信号を入力し、この
入力信号に基づいて遮断スイッチ１２４をオフする制御
を実行する制御部（ｃｏｎｔ．１）１２１に対する駆動
電源を電力変換装置１５０から供給する。

【００２５】漏電ブレーカー１２０駆動用電源は電力変
換装置１５０に構成した外部給電端子から制御部（ｃｏ
ｎｔ．１）１２１のＶｃｃ端子を通して供給される。コ
ンデンサ１２２はＶｃｃ端子供給電圧の安定化用であ
る。漏電ブレーカー１２０は、電力変換装置１５０から
電力が供給される場合に駆動し、電力変換装置１５０か
らの電力の供給ストップにより非動作状態となり、電力
変換装置の動作状態に応じて漏電ブレーカー１２０の動
作がＯＮ／ＯＦＦ制御される。

【００２６】本実施例の構成によれば、漏電ブレーカー
の駆動用電源を商用電源（ＡＣ電源１１０）から直接入
力して使用する構成でないため、商用電源の電圧制御用
の抵抗、変圧手段等の電源制御手段を漏電ブレーカーの
電源入力部に構成する必要がなく、これらの構成部品、
例えば抵抗等において電力消費の発生がないため、エネ
ルギー効率の高い駆動用電源供給が可能となる。また、
上述のように、漏電ブレーカー内部に電源制御手段を構
成する必要がないため、装置の小型化、低コスト化が実
現される。

【００２７】［実施例２］次に、図２を用いて本発明の
電源装置の実施例２について説明する。図１と同様、Ａ
Ｃ電源２１０から供給される電源は、漏電ブレーカー２
２０、サーキットプロテクタあるいはヒューズなどによ
って構成される過電流保護装置２３０、ノイズフィルタ
ー２４０、電力変換装置２５０を介して、負荷（図示せ
ず）に対する電力が供給される。

【００２８】漏電ブレーカー２２０は、漏電時にＡＣ電
源２１０から供給される電源を遮断する遮断スイッチ
（ＳＷ）２２４、漏電による電流の不平衡を検出する検
出部（ＺＣＴ）２２３を有する。検出部（ＺＣＴ）２２
３の検出信号を入力して、遮断スイッチ２２４をオフさ
せる制御を実行するのが制御部（ｃｏｎｔ．１）２２１
である。

【００２９】図２の構成は、遮断スイッチ（ＳＷ）２２
４、漏電による電流の不平衡を検出する検出部（ＺＣ
Ｔ）２２３、検出信号により遮断スイッチ２２４をオフ
させる制御部（ｃｏｎｔ．１）２２１を有する点は実施
例１と同様であるが、実施例２は、漏電ブレーカー駆動
用電源として、２つの駆動用電源構成を持つ。

【００３０】第１の電源は、ダイオードブリッジ（Ｄ
Ｂ）２２５、抵抗（Ｒ１）２２６、コンデンサ（Ｃ１）
２２２からなる内部電源部であり、第２の電源は、実施
例１と同様、電力変換装置２５０から給電可能な外部給
電部である。

【００３１】図２の２つの電源供給構成を持つ漏電ブレ
ーカーの動作について説明する。ＡＣ電源２１０投入直
後、すなわち、電力変換装置２５０からの外部給電が得
られない状態における漏電ブレーカー２２０の駆動用電
源はＡＣ電源２１０である。この状態では、ＡＣ電源２
１０をダイオードブリッジ（ＤＢ）２２５にて整流し、
抵抗（Ｒ１）２２６をとおしてコンデンサ（Ｃ１）２２
２に駆動電源を充電して制御部２２１に電力を供給す
る。すなわち、ＡＣ電源２１０からの電力により漏電ブ
レーカーを動作させている。

【００３２】次に、ＡＣ電源２１０投入後、所定時間経
過の後、漏電ブレーカー２２０の後段に接続された電力
変換装置２５０が起動して、電力変換装置２５０の出力
が安定化した時点では、先に説明した実施例１と同様、
電力変換装置２５０に構成した外部給電端子から制御部
（ｃｏｎｔ．１）２２１のＶｃｃ端子を通して漏電ブレ
ーカー２２０に電力を供給する。すなわち、電力変換装
置２５０からの電力により漏電ブレーカーを動作させて
いる。

【００３３】本構成では、ＡＣ電源２１０投入直後、す
なわち、電力変換装置２５０からの外部給電が得られな
い状態でも、漏電ブレーカー２２０の動作が保証され、
さらに信頼性の高い漏電検出、電源遮断処理が可能とな
る。また、ＡＣ電源２１０投入後、所定時間経過の後、
漏電ブレーカー２２０の後段に接続された電力変換装置
２５０が起動して、電力変換装置２５０の出力が安定化
した時点では、電力変換装置２５０から電源供給を行な
うことが可能となり、例えば抵抗Ｒ１，２２６への電力
供給は電力変換装置から電源供給されるまでの間のみで
よく、抵抗値を大きくできるので無駄な消費電力が発生
せず、エネルギー効率の高い電源供給が実現される。

【００３４】（電力変換装置側構成例）次に、図３を参
照して、上述した実施例１、実施例２における電力変換
装置からの漏電ブレーカーに対する電源供給構成の詳細
を説明する。図３には、先に図１を参照して説明した実
施例１に対応する構成を持つ漏電ブレーカーに対する電
力変換装置からの電源供給構成を示しているが、実施例
２の構成においても、電力変換装置からの漏電ブレーカ
ーに対する電源供給構成については、図３と同様の構成
とすることができる。

【００３５】図３において、電力変換装置１５０は、Ａ
Ｃ電源１１０から供給される電源を、漏電ブレーカー１
２０、サーキットプロテクタあるいはヒューズなどによ
って構成される過電流保護装置１３０、ノイズフィルタ
ー１４０を介して受領し、ダイオードブリッジ（ＤＢ）
１５１にて整流し、制御回路（ｃｏｎｔ．２）１５２の
制御の下に、トランジスタ（Ｑ３）、ダイオード（Ｄ
３）、コンデンサ（Ｃ３）等によって構成されるスイッ
チング回路を制御し、トランス（Ｔ１）１５３にて変圧
して負荷に対して電源供給を行なう。

【００３６】漏電ブレーカー１２０の制御部（ｃｏｎ
ｔ，１）１２１に対する電源は、電力変換装置１５０内
のダイオードブリッジ（ＤＢ）１５１による整流後の制
御回路（ｃｏｎｔ．２）１５２の駆動用電源を取得する
構成としてある。この制御回路（ｃｏｎｔ．２）１５２
の駆動用電源を漏電ブレーカー１２０の制御部（ｃｏｎ
ｔ，１）１２１に対する電源として適用する。

【００３７】本構成のように、商用電源としてのＡＣ電
源１１０に接続された電力変換装置１５０の制御回路１
５２の駆動用電源を漏電ブレーカー１２０に給電する構
成とすることで、従来の電力変換装置１５０をそのまま
適用しても、少数の部品追加、すなわち、漏電ブレーカ
ーに対する電源供給用の配線を電力変換装置に対して行
なうのみで漏電ブレーカーに対する電源供給構成が実現
される。また、本構成においても、実施例1の構成と同
様、商用電源を直接、漏電ブレーカー電源として用いた
場合の抵抗等によるエネルギー損失が発生することがな
いため、少ないエネルギーで漏電ブレーカーを動作可能
とすることができる。

【００３８】（その他の電力変換装置側構成例）次に、
図４〜図６を参照して、本発明の電源装置における、漏
電ブレーカーに対して電源を供給する電力変換装置のそ
の他の構成例について説明する。

【００３９】図４において、電力変換装置４５０は、Ａ
Ｃ電源１１０から供給される電源を、漏電ブレーカー１
２０、サーキットプロテクタあるいはヒューズなどによ
って構成される過電流保護装置１３０、ノイズフィルタ
ー１４０を介して受領し、ダイオードブリッジ（ＤＢ）
４５１にて整流し、制御回路（ｃｏｎｔ．２）４５２の
制御の下に、トランジスタ（Ｑ３）、ダイオード（Ｄ
３）、コンデンサ（Ｃ３）等によって構成されるスイッ
チング回路を制御し、トランス（Ｔ２）４５３にて変圧
して負荷に対して電源供給を行なう。

【００４０】図４に示す構成例においては、電力変換装
置４００内部のトランス（Ｔ２）４５３に、漏電ブレー
カー１２０に対する給電用の別の専用トランスとして漏
電ブレーカー給電用トランス４５５を設け、その電力を
ダイオード：Ｄ２，４６１とコンデンサ：Ｃ２，４６２
により整流して、漏電ブレーカー１２０の制御部（ｃｏ
ｎｔ．１）１２１のＶｃｃ端子に供給する構成としてい
る。

【００４１】図５は、トランスによる絶縁を必要としな
い非絶縁型チョッパー回路を搭載した電力変換装置５０
０の構成を示す。電力変換装置５００は、ＡＣ電源から
供給される電源を、漏電ブレーカー１２０、過電流保護
装置１３０、ノイズフィルター１４０を介して受領し、
ダイオードブリッジ（ＤＢ）５５１にて整流し、制御回
路（ｃｏｎｔ．２）５５２の制御の下に、トランジスタ
（Ｑ３）、ダイオード（Ｄ３）、コンデンサ（Ｃ３）等
によって構成されるスイッチング回路を制御し、非絶縁
型チョッパー回路５５３を介して負荷に対して電源供給
を行なう。

【００４２】本構成では、非絶縁型チョッパー回路５５
３を介した出力を漏電ブレーカー１２０の制御部（ｃｏ
ｎｔ．１）１２１のＶｃｃ端子に供給する構成としてい
る。

【００４３】図６は、図５の構成例と同様、トランスに
よる絶縁を必要としない非絶縁型チョッパー回路を搭載
した電力変換装置であり、電力変換装置６００は、ＡＣ
電源から供給される電源を、漏電ブレーカー１２０、過
電流保護装置１３０、ノイズフィルター１４０を介して
受領し、ダイオードブリッジ（ＤＢ）６５１にて整流
し、制御回路（ｃｏｎｔ．２）６５２の制御の下に、ト
ランジスタ（Ｑ３）、ダイオード（Ｄ３）、コンデンサ
（Ｃ３）等によって構成されるスイッチング回路を制御
し、非絶縁型チョッパー回路６５３を介して負荷に対し
て電源供給を行なう。

【００４４】図６に示す構成例においては、漏電ブレー
カー１２０に対する給電部に、トランスによる絶縁を必
要としない非絶縁型チョッパー回路を搭載した電力変換
装置のチョークコイル：Ｌ１に別の磁気結合型巻線とし
て漏電ブレーカー給電専用の漏電ブレーカー給電用巻線
６５５を設け、漏電ブレーカー給電用巻線６５５を介し
て取得する電力をダイオード：Ｄ２，６６１とコンデン
サ：Ｃ２，６６２により整流して、漏電ブレーカー１２
０の制御部（ｃｏｎｔ．１）１２１のＶｃｃ端子に供給
する構成としている。

【００４５】図４〜図６のいずれの構成においても、漏
電ブレーカーの駆動用電源を商用電源（ＡＣ電源１１
０）から直接入力して使用する構成でないため、商用電
源の電圧制御用の抵抗、変圧手段等の電源制御手段を漏
電ブレーカーの電源入力部に構成する必要がなく、これ
らの構成部品、例えば抵抗等において電力消費の発生が
ないため、エネルギー効率の高い駆動用電源供給が可能
となる。また、上述のように、漏電ブレーカー内部に電
源制御手段を構成する必要がないため、装置の小型化、
低コスト化が実現される。

【００４６】さらに、図４、または図６に示した構成に
よれば、図４の漏電ブレーカー給電用トランス４５５ト
ランス、図６の漏電ブレーカー給電用巻線６５５の構成
を調整することで、任意の電圧値を得ることが可能とな
り、漏電ブレーカーに対応した適正な電圧値に調整可能
な構成とすることが可能となる。

【００４７】［実施例３］次に、図７、図８を用いて本
発明の電源装置の実施例３について説明する。図１と同
様、ＡＣ電源７１０から供給される電源は、漏電ブレー
カー７２０、サーキットプロテクタあるいはヒューズな
どによって構成される過電流保護装置７３０、ノイズフ
ィルター７４０、電力変換装置７５０を介して、負荷
（図示せず）に対する電力が供給される。

【００４８】漏電ブレーカー７２０は、漏電時にＡＣ電
源７１０から供給される電源を遮断する遮断スイッチ
（ＳＷ）７２４、漏電による電流の不平衡を検出する検
出部（ＺＣＴ）７２３を有する。検出部（ＺＣＴ）７２
３の検出信号を入力して、遮断スイッチ７２４をオフさ
せる制御を実行するのが制御部（ｃｏｎｔ．１）７２１
である。

【００４９】図７の構成は、遮断スイッチ（ＳＷ）７２
４、漏電による電流の不平衡を検出する検出部（ＺＣ
Ｔ）７２３、検出信号により遮断スイッチをオフさせる
制御部（ｃｏｎｔ．１）７２１を有する構成であり、ま
た、漏電ブレーカー駆動用電源としては、ダイオードブ
リッジ（ＤＢ）７２５、抵抗（Ｒ１）７２６を介したＡ
Ｃ電源７１０、および、電力変換装置７５０との２つの
駆動用電源を持った構成としている。ここまでの構成
は、実施例２と同様である。

【００５０】実施例３においては、抵抗（Ｒ１）７２６
と制御部７２１の間にスイッチ回路（ＳＷ２）７２７を
挿入し、スイッチ回路（ＳＷ２）７２７のオンオフ制御
を行うスイッチ制御回路（ＳＷ ｃｏｎｔ．）７２８を
設けている。

【００５１】実施例３に示すスイッチ構成は、以下の動
作を実行する。すなわち、電力変換装置７５０から漏電
ブレーカー７２０に対する駆動電源が供給されると、ス
イッチ制御回路（ＳＷ ｃｏｎｔ．）７２８の制御のも
とにスイッチ回路（ＳＷ２）７２７をオフとする処理を
実行する。このスイッチ動作により、抵抗（Ｒ１）７２
６での電力ロスが削減できる。

【００５２】図７の構成を持つ漏電ブレーカーの動作シ
ーケンスについて説明する。ＡＣ電源７１０投入直後、
すなわち、電力変換装置７５０からの外部給電が得られ
ない状態での漏電ブレーカー７２０の駆動用電源はＡＣ
電源７１０となる。この状態では、ＡＣ電源７１０をダ
イオードブリッジ（ＤＢ）７２５にて整流し、抵抗（Ｒ
１）７２６、オン状態のスイッチ回路（ＳＷ２）７２７
をとおしてコンデンサ（Ｃ１）７２２に駆動電源を充電
して制御部７２１に供給する。この処理によってＡＣ電
源７１０からの電力により漏電ブレーカーを動作させて
いる。

【００５３】次に、ＡＣ電源２１０投入後、所定時間経
過の後、漏電ブレーカー２２０の後段に接続された電力
変換装置２５０が起動して、電力変換装置２５０の出力
が安定化した状態に移行すると、先に説明した実施例１
と同様、電力変換装置２５０に構成した外部給電端子か
ら制御部（ｃｏｎｔ．１）２２１のＶｃｃ端子を通して
漏電ブレーカー２２０駆動用電源の供給が開始する。ま
た、この状態に移行する時点、すなわち、電力変換装置
７５０から漏電ブレーカー７２０に対する駆動電源が供
給されると、スイッチ制御回路（ＳＷ ｃｏｎｔ．）７
２８の制御のもとにスイッチ回路（ＳＷ２）７２７をオ
フとする処理が実行される。

【００５４】スイッチ回路（ＳＷ２）７２７がオフとな
ることにより、抵抗（Ｒ１）７２６への電力供給がスト
ップし、抵抗（Ｒ１）７２６における電力ロスが停止
し、電力消費が削減される。

【００５５】本構成では、ＡＣ電源７１０投入直後、す
なわち、電力変換装置７５０からの外部給電が得られな
い場合における漏電ブレーカー７２０の動作が保証さ
れ、また電力変換装置７５０から漏電ブレーカー７２０
に対する駆動電源が供給された後は、スイッチ回路（Ｓ
Ｗ２）７２７をオフとすることで、抵抗（Ｒ１）７２６
での電力ロスが削減でき、低電力消費を実現できる。

【００５６】図８は、図７のスイッチ回路（ＳＷ２）７
２７、およびスイッチ制御回路（ＳＷ ｃｏｎｔ．）７
２８の具体構成例を示した図である。

【００５７】トランジスタＱ１，８０１は抵抗Ｒ１，７
２６と制御部７２１との間のスイッチ回路、すなわち図
７に示すスイッチ（ＳＷ２）７２７を構成しており、ト
ランジスタＱ２，８０３、抵抗Ｒ２，８０４、抵抗Ｒ
３，８０５、ツェナーダイオードＤ１，８０６はスイッ
チ制御回路、すなわち図７に示すスイッチ制御回路７２
８を構成している。

【００５８】ツェナーダイオードＤ１，８０６は、動作
電圧が制御部７２１の動作開始電圧より十分高く、外部
（電力変換装置７５０）より供給される外部電源電圧よ
りトランジスタＱ２，８０３のベースエミッタ間電圧
（Ｖｂｅ）以上低いものを使用する。本構成における動
作について説明する。電源投入時、漏電ブレーカー７２
０に対する電力変換装置７５０からの給電がない状態で
は、トランジスタＱ１，８０１は抵抗Ｒ２，８０４を通
じてベース電流が供給されるためＯＮとなり、抵抗Ｒ
１，７２６を通して、ＡＣ電源７１０、ダイオードブリ
ッジ（ＤＢ）７２５を介して電流が流れ、コンデンサＣ
１，７２２を充電して駆動用電圧が一定に達すると漏電
ブレーカーの制御部が動作を開始する。この時点では、
ＡＣ電源７１０が漏電ブレーカの駆動電源となる。

【００５９】その後、電力変換装置７５０が動作を開始
すると電力変換装置７５０側から漏電ブレーカー７２０
駆動用外部電源が供給されるので、駆動用電圧が上昇し
てツェナーダイオードＤ１，８０６の電圧とトランジス
タＱ２，８０３のＶｂｅの合計以上になるとトランジス
タＱ２，８０３がＯＮになりトランジスタＱ１，８０１
はオフ状態になり、ＡＣ電源７１０から漏電ブレーカー
７２０の制御部７２１への電力供給が停止され、電力変
換装置７５０からの電源供給に切り替えられる。

【００６０】なお、電力変換装置７５０からの電源供給
に切り替えられた後の電力消費について考察すると、ト
ランジスタＱ１，８０１のｈｆｅ（ｈｙｂｒｉｄ Ｆｏ
ｒｗａｒｄ ｅｍｉｔｔｅｒ）が１００以上とすると抵
抗Ｒ２，８０４の値は抵抗Ｒ１，７２６の１０倍以上に
できるので抵抗Ｒ２，８０４、抵抗Ｒ３，８０５、トラ
ンジスタＱ２，８０３、ツェナーダイオードＤ１，８０
６の電力損失は抵抗Ｒ１，７２６に比較して十分小さく
できるので、電力変換装置７５０からの電源供給に切り
替え後の電力消費は小さくなる。

【００６１】［実施例４］次に、図９を用いて本発明の
電源装置の実施例４について説明する。図９に示す実施
例４は、ノイズフィルターの改善による消費電力低減を
実現した構成である。

【００６２】従来型のノイズフィルターの構成につい
て、先の図８を用いて説明する。ノイズフィルター８３
０には、ＡＣプラグを抜いたときに感電しないように、
放電抵抗Ｒ４，８３１がとりつけられている。これは安
全規格でプラグを抜いて１秒後にプラグ両端の電圧を４
３Ｖ以下とすることが決められているために、ノイズフ
ィルター８３０内のコンデンサＣ５，Ｃ６の電荷を放電
させるためのものである。しかし、この放電抵抗Ｒ４，
８３１により無駄な電力が常に≒０．１Ｗも消費されて
いる。

【００６３】実施例４は、このノイズフィルター内の放
電抵抗を省略した構成を持つ。図９に示すように、本実
施例４の構成のノイズフィルター９３０には、先の図８
に示す放電抵抗が設けられていない。図９の漏電ブレー
カー９２０の構成は、先の図７、図８を用いて説明した
と同様、抵抗（Ｒ１）７２６と制御部７２１の間に、ト
ランジスタＱ１，８０１からなるスイッチ回路を構成
し、スイッチ回路（トランジスタＱ１，８０１）のオン
オフ制御を行うため、トランジスタＱ２，８０３、抵抗
Ｒ２，８０４、抵抗Ｒ３，８０５、ツェナーダイオード
Ｄ１，８０６によるスイッチ制御回路を構成している。

【００６４】図９に示す構成における動作について説明
する。ＡＣプラグ９１０を抜いたときには電力変換装置
９５０が停止し、それに伴い漏電ブレーカー９２０内の
スイッチ制御回路を構成するトランジスタＱ２，８０３
がオフする。その後、ノイズフィルター９３０のコンデ
ンサＣ５，Ｃ６の電荷が抵抗Ｒ２，８０４を通してトラ
ンジスタＱ１，８０１をＯＮさせ抵抗Ｒ１，７２６を通
して電力消費が発生して放電できる。よって、ノイズフ
ィルター９３０内に放電抵抗を回路に挿入しなくても感
電を防止できる。すなわち主電源としてのＡＣプラグ９
１０からの電源供給停止時にノイズフィルター９３０に
蓄積された電荷が、漏電ブレーカー９２０に形成された
電力を消費する抵抗を含む電流経路に流れることによっ
て放電が可能となる。

【００６５】本構成によれば、ノイズフィルターに、図
８に示すような放電抵抗Ｒ４，８００を設ける必要がな
くなり、無駄な電力の消費を削減できる。

【００６６】［実施例５］次に、図１０を用いて本発明
の電源装置の実施例５について説明する。多くの複写機
やプリンターでは、省電力化を図るため、装置の動作時
と省エネモード時（Ｓｌｅｅｐ ｍｏｄｅ）とで、異な
る電力変換装置により給電を行なう構成としている。す
なわち、図１０に示すように、動作時には、定着装置や
メイン電源としての主電力変換装置である電源部２，１
００２への給電を実行し、省エネモード時（Ｓｌｅｅｐ
ｍｏｄｅ）には、ＳＷ３，１００３をオフ（開）とす
ることにより電源部２，１００２への給電を遮断し、タ
イマ、ディスプレイ表示等、省エネモード時（Ｓｌｅｅ
ｐ ｍｏｄｅ）においても給電の必要な部分にのみ給電
を行なう副電力変換装置としての電源部１，１００１を
介して給電を行い、電力消費を抑制している。

【００６７】省エネモード時（Ｓｌｅｅｐ ｍｏｄｅ）
は、ＳＷ３，１００３をオフ（開）とすることにより基
本的にＡＣラインに接続されている装置は、漏電ブレー
カー・サーキットプロテクタ・ノイズフィルター・待機
電源：電源部１，１００１となる。省エネモード時（Ｓ
ｌｅｅｐ ｍｏｄｅ）は、動作状態となる装置の数も少
なく人も操作しないので、漏電の危険性は低く漏電ブレ
ーカー１０２０を停止させても安全上は問題がない。

【００６８】よって、図１０のようにメイン電源：電源
部２，１００２から漏電ブレーカー１０２０駆動用電源
を供給する構成とし、省エネモード時（Ｓｌｅｅｐ ｍ
ｏｄｅ）は、漏電ブレーカー１０２０を停止させて、漏
電ブレーカーによる電力消費を抑えた構成とした。

【００６９】本構成により、省エネモード時（Ｓｌｅｅ
ｐ ｍｏｄｅ）には、漏電ブレーカー１０２０が非動作
状態に移行し、消費電力をさらに低減させることが可能
となる。

【００７０】［実施例６］次に、図１１を用いて本発明
の電源装置の実施例６について説明する。図１１の漏電
ブレーカー１１２０は、電力変換装置１１５０からのみ
電源供給構成を持ち、ＡＣ電源１１１０からの電源供給
構成を持たない構成である。

【００７１】電力変換装置１１５０からのみの電源供給
構成とした場合、万が一、漏電ブレーカー１１２０に対
して電源供給している電力変換装置１１５０装置が故障
した場合には、漏電ブレーカー１１２０の動作が停止す
ることになってしまう。図１１に示す実施例６の構成
は、如何なるときにも漏電ブレーカーを動作可能として
安全性を確保するために、漏電ブレーカー１１２０の制
御部１１２１のＶＣＣ−ＧＮＤ間に外部給電電圧よりも
低いが制御部１１２１が動作可能な電圧を持ったバッテ
リーなどの２次電池：Ｂａｔ．１１２７と逆流防止兼切
り替え回路用ダイオード：Ｄ５，１１２８を挿入した構
成とした。

【００７２】本構成とすることで、漏電ブレーカー１１
２０に対して電力変換装置１１５０からの外部給電が途
絶えた場合でも、２次電池：Ｂａｔ．１１２７が切り替
え回路のダイオードＤ５，１１２８を通して制御部１１
２１に給電することが可能となり、漏電ブレーカー１１
２０の動作状態を保持できる。

【００７３】なお、２次電池：Ｂａｔ．１１２７は、電
力変換装置１１５０からの外部給電時に充電可能な構成
とすることで、バッテリー切れによるバッテリー取り替
え処理を不要とすることが可能である。

【００７４】上記バッテリーを持つ構成を、前述の実施
例５（図１０参照）に示した２つの電源構成を持つ電源
装置に適用した構成例を図１２に示す。図１２は、先の
図１０と同様、負荷の動作時用の電源部２，１２０２
と、省エネモード時（Ｓｌｅｅｐ ｍｏｄｅ）に給電を
行なう電源部１，１２０１を有し、各電源切り換え用の
スイッチ１２０３を有している。

【００７５】本構成において、定常動作時は、動作時用
の電源部２，１２０２から漏電ブレーカー１２２０に対
する給電を実行し、省エネモード時のみ２次電池：Ｂａ
ｔ．１２２７により動作させることが可能となる。

【００７６】本構成においても、２次電池：Ｂａｔ．１
２２７は、電力変換装置１２０２からの外部給電時に充
電可能な構成とすることで、バッテリー切れによるバッ
テリー取り替え処理を不要とすることが可能である。

【００７７】以上、特定の実施例を参照しながら、本発
明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成
し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で
本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべ
きではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に
記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。

【００７８】

【発明の効果】以上、記述したように本発明の電源装置
によれば、漏電ブレーカーの駆動用電力を電力変換装置
から供給する構成としたので、従来の商用電源から直接
供給する構成と異なり、商用電源の電圧制御用の抵抗、
変圧手段等の電源制御手段を漏電ブレーカーの電源入力
部に構成する必要がなく、これらの構成部品、例えば抵
抗等における電力消費を発生させることがないため、エ
ネルギー効率の高い漏電ブレーカー駆動用電源供給が可
能となる。

【００７９】また、本発明の電源装置によれば、漏電ブ
レーカー内部に電源制御手段を構成する必要がないた
め、装置の小型化、低コスト化が実現される。

【００８０】また、漏電ブレーカーの給電構成を商用電
源を用いる内部電源と、電力変換装置からの外部電源と
の２電源構成として、適宜、漏電ブレーカーの内部電源
を切り離して、外部電源を利用する構成とすることで、
消費電力の低減が可能となるとともに電力変換装置から
の外部電源の非供給状態においても漏電ブレーカーを動
作させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電源装置の構成例（実施例１）を示
す図である。

【図２】 本発明の電源装置の構成例（実施例２）を示
す図である。

【図３】 本発明の電源装置の構成例における電力変換
装置の給電構成を示す図である。

【図４】 本発明の電源装置の構成例における電力変換
装置の給電構成を示す図である。

【図５】 本発明の電源装置の構成例における電力変換
装置の給電構成を示す図である。

【図６】 本発明の電源装置の構成例における電力変換
装置の給電構成を示す図である。

【図７】 本発明の電源装置の構成例（実施例３）を示
す図である。

【図８】 本発明の電源装置の構成例（実施例３）の詳
細回路構成例を示す図である。

【図９】 本発明の電源装置の構成例（実施例４）を示
す図である。

【図１０】 本発明の電源装置の構成例（実施例５）を
示す図である。

【図１１】 本発明の電源装置の構成例（実施例６）を
示す図である。

【図１２】 本発明の電源装置の実施例６の変形例を示
す図である。

【図１３】 一般的な電源装置の構成例を示す図であ
る。

【図１４】 一般的な電源装置の漏電ブレーカー構成例
を示す図である。

【符号の説明】

１１０ ＡＣ電源、１２０ 漏電ブレーカー、１２１
制御部、１２２ コンデンサ、１２３ 検出部、１３０
過電流保護装置、１４０ ノイズフィルター、１５０
電力変換装置、１５１ ダイオードブリッジ（Ｄ
Ｂ）、１５２ 制御回路、１５３ トランス、１６０
負荷２１０ ＡＣ電源、２２０ 漏電ブレーカー、２２
１ 制御部、２２２ コンデンサ、２２３ 検出部、２
２６ 抵抗２３０ 過電流保護装置、２４０ ノイズフ
ィルター、２５０ 電力変換装置、４００ 電力変換装
置、４５１ ダイオードブリッジ（ＤＢ）、４５２ 制
御回路、４５３ トランス、５６１ ダイオード、４６
２ コンデンサ、５００ 電力変換装置、５５１ ダイ
オードブリッジ（ＤＢ）、５５２ 制御回路、５５３
チョッパー回路６００ 電力変換装置、６５１ ダイオ
ードブリッジ（ＤＢ）、６５２ 制御回路、６５３ チ
ョッパー回路６５５ 漏電ブレーカー給電用巻線、６６
１ ダイオード、６６２ コンデンサ、７１０ ＡＣ電
源、７２０ 漏電ブレーカー、７２１ 制御部、７２２
コンデンサ、７２３ 検出部、７２６ 抵抗、７２７
スイッチ回路、７２８ スイッチ制御回路、７３０
過電流保護装置、７４０ ノイズフィルター、７５０
電力変換装置、８０１ トランジスタＱ１、８０３ ト
ランジスタＱ２、８０４ 抵抗Ｒ２、８０５抵抗Ｒ３、
８０６ ツェナーダイオードＤ１、８３０ ノイズフィ
ルター、８３１ 抵抗Ｒ４９１０ ＡＣ電源、９２０
漏電ブレーカー、９３０ ノイズフィルター、９５０
電力変換装置、１００１，１００２ 電力変換装置、１
００３ スイッチ、１０２０ 漏電ブレーカー、１０２
１ 制御部、１１２０ 漏電ブレーカー、１１２１ 制
御部、１１５０ 電力変換装置、１１２７ ２次電池：
Ｂａｔ．、１１２８ ダイオード１２０１，１２０２
電力変換装置、１２０３ スイッチ、１２２０ 漏電ブ
レーカー、１２２１ 制御部、１３０１ ＡＣ電源、１
３０２ 過電流保護装置、１３０３ ノイズフィルタ
ー、１３０４ 電力変換装置、１３１１ 主電源部、１
３１２ 副電源部、１３１３ スイッチ、１４０１ 零
相変流器（ＺＣＴ）、１４０２ 負荷、１４０３ 増幅
器（ＡＭＰ）、１４０４ コンパレータ、

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負荷に対する電力供給を行なう電源装置で
   あり、 前記電源装置は、 前記負荷に対する電力調整手段としての電力変換装置
   と、 主電源から前記電力変換装置に至る回路導体中の電流検
   出により漏電を検出する漏電検出手段と、前記漏電検出
   手段の漏電の検出に応じて前記電源から負荷に至る電力
   供給を停止する制御部とを有する漏電ブレーカーを有
   し、 前記漏電ブレーカーは、前記電力変換装置からの電力供
   給により動作する構成を有することを特徴とする電源装
   置。
2. 【請求項２】前記漏電ブレーカーは、前記主電源からの
   電力供給、および、前記電力変換装置からの電力供給を
   切り替えて動作する構成を有し、 前記漏電ブレーカーは、 前記電力変換装置からの漏電ブレーカーに対する電力供
   給が行われるまでの電力を主電源より供給することを特
   徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 【請求項３】前記電力変換装置内部の制御回路駆動用電
   源を、前記漏電ブレーカーに対する、前記電力変換装置
   からの電力供給源として用いる構成としたことを特徴と
   する請求項１に記載の電源装置。
4. 【請求項４】前記電力変換装置は、 前記漏電ブレーカーに対する電力供給用回路として専用
   トランスを有する構成であることを特徴とする請求項１
   に記載の電源装置。
5. 【請求項５】前記電力変換装置は、 前記漏電ブレーカーに対する電力供給用回路として専用
   磁気結合型巻線を有する構成であることを特徴とする請
   求項１に記載の電源装置。
6. 【請求項６】前記漏電ブレーカーは、前記主電源からの
   電力供給、および、前記電力変換装置からの電力供給を
   切り替えて動作する構成を有し、 前記漏電ブレーカーは、 前記主電源からの電力供給をオンオフするスイッチと、 前記電力変換装置からの漏電ブレーカーに対する電力供
   給が開始されたことの検出に応じて、前記スイッチをオ
   フとして前記主電源からの電力供給を停止させる制御を
   行なうスイッチ制御手段とを有する構成であることを特
   徴とする請求項１に記載の電源装置。
7. 【請求項７】前記電源装置は、 主電源から前記電力変換装置に至る回路導体中にノイズ
   フィルターを有し、 前記漏電ブレーカーは、前記主電源からの電源供給停止
   時に前記ノイズフィルターに蓄積された電荷の流路とし
   て電力を消費する抵抗を含む電流経路を有し、 前記ノイズフィルター内部には放電抵抗を持たない構成
   としたことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
8. 【請求項８】前記電力変換装置は、 負荷の動作モードにおいて負荷に対する電力供給を行な
   う主電源部と、 省エネモードにおいて負荷に対する電力供給を行なう副
   電源部との２つの電力変換装置からなる構成を有し、 前記漏電ブレーカーは、前記主電源部からの電力供給に
   より動作する構成を有することを特徴とする請求項１に
   記載の電源装置。
9. 【請求項９】前記漏電ブレーカーは、内部に漏電ブレー
   カー駆動用２次電池を有し、 前記電力変換装置からの電力供給の停止時に前記漏電ブ
   レーカー駆動用２次電池による電力供給により動作する
   構成としたことを特徴とする請求項１に記載の電源装
   置。