JP2003324950A - 高圧電源装置およびその保護方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の使用が想定される全環境時にて高圧出
力の異常時に高圧出力を確実かつ迅速に保護することが
可能な高圧電源装置，高圧電源装置の保護方法を提供す
る。 【解決手段】 出力量検知１で出力電流を検知し、この
検知電流を高圧制御用ＣＰＵ４−１内のコンパレータで
基準値と比較し、比較結果にもとづいてスイッチングト
ランジスタＱ１をＰＷＭ制御し、出力電流を基準値に相
当する一定値に制御する。出力量検知２で出力電圧を検
知し、この検知電圧を高圧制御用ＣＰＵ４−１内のコン
パレータで、異常値に相当する基準値と比較し、検知電
圧が異常値に相当する基準値を超えた場合に、出力異常
を判定し高圧トランスＴ１の動作を停止する。前記異常
値に相当する基準値を、環境センサで検知したデータに
応じて変更することにより、全環境時に高圧出力の異常
を確実かつ迅速に保護できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機，プリンタ
等の画像形成装置に好適な高圧電源装置に関し、特にそ
の出力異常時の保護に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の高圧電源装置（従来例）の
回路構成を示す図であり、図６はその高圧制御用ＣＰＵ
４の構成を示す図である。

【０００３】図５において、スイッチングトランジスタ
Ｑ１を断続的にスイッチングすることにより高圧トラン
スＴ１の一次巻線に印加される電圧をスイッチングす
る。次に前記スイッチングトランジスタＱ１によってス
イッチングされた電圧を前記高圧トランスＴ１により高
電圧化してＴ１の二次巻線に出力し、この高電圧化され
た電圧を高圧ダイオードＤ１および高圧コンデンサＣ２
を用いて整流・平滑して高圧ＤＣ出力を生成する。な
お、スイッチングトランジスタＱ１はＦＥＴ等の素子を
用いて構成することも可能である。本高圧電源装置で
は、このようにして生成された高圧出力の制御を、電流
制御モードおよび電圧制御モードの２つのモードで切り
替えて行っている。

【０００４】図５の出力量検知１は出力電流を検知する
手段であり、出力量制御モードで電流制御モードが選択
された場合、高圧出力電流が該出力量検知手段により検
知され、検知された出力量に相当する検知電圧ＶＦＢ＿
１に変換して高圧制御用ＣＰＵ４のＦＢ＿１端子へ入力
する。高圧制御用ＣＰＵ４は図６のとおり構成されてい
る。図６のＣＰＵコア７からマルチプレクサ９にはサン
プリングタイミング信号ｇが出力され、そのタイミング
は図８に示すようになっている。図８においてＰＷＭ＿
１と表示されたタイミングで、高圧制御用ＣＰＵ４のＦ
Ｂ＿１端子から入力された検知電圧ＶＦＢ＿１は、ＣＰ
Ｕコア７からＰＷＭ＿１と同期したタイミングでデータ
バスラインｌを通して出力された出力目標値のデータを
Ｄ／Ａコンバータ１０でアナログ電圧に変換した基準電
圧Ｖｒｅｆとコンパレータ１１で比較される。基準電圧
Ｖｒｅｆに対して出力電流が高いのか低いのかをコンパ
レータ１１の出力信号ｅによって判断する。図７は図６
におけるＰＷＭ＿１回路５およびＰＷＭ＿２回路６の構
成図であり、前記コンパレータ１１からの出力信号ｅは
前記出力量検知１により検知された出力電流値が、設定
された出力電流値より高いことを知らせた場合にはアッ
プダウンカウンタ（以下ＵＤ／Ｃ）１５は出力値を前回
の出力値から１つダウンし、逆に低い場合には１つアッ
プさせる。

【０００５】図９に波形を示す。ＵＤ／Ｃ１５からの出
力値は図中Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３…で示される。発振器１４
の出力はダウンカウンタ（以下Ｄ／Ｃ）１３に接続さ
れ、Ｄ／Ｃ１３は発振器１４からの出力の周期時間Ｓ毎
にＵＤ／Ｃ１５からの出力値をひとつづつ減らしてい
く。カウンタ１３の出力値はコンパレータ１２に入力さ
れ、ＣＰＵコア７からデータバスラインｊを介して入力
されたＰＷＭ＿１のＴｏｆｆ設定用基準データＸと比較
される。カウンタ出力に対してＴｏｆｆ設定用基準デー
タ値が小さい場合には、パルスをＯＮ、逆の場合はＯＦ
Ｆすることで、Ｔｏｆｆが常に一定、ＴｏｎがＴｏｎ
１，Ｔｏｎ２，Ｔｏｎ３といったように可変するＰＷＭ
出力が実現される。図中下方の方形波はコンパレータ１
２の出力を示し、前記スイッチングトランジスタＱ１へ
パルスＭＰＷＭ＿１を供給する。

【０００６】出力量検知２は出力電圧を検知する手段で
あり、出力量制御モードで電圧制御モードが選択された
場合、高圧出力電圧が該出力量検知手段により検知さ
れ、検知された出力量に相当する検知電圧ＶＦＢ＿２に
変換して高圧制御用ＣＰＵ４のＦＢ＿２端子へ入力す
る。ＣＰＵコア７からマルチプレクサ９にはサンプリン
グタイミング信号ｇが出力され、そのタイミングは図８
に示すようになっている。

【０００７】図８においてＰＷＭ＿２と表示されたタイ
ミングで、高圧制御用ＣＰＵ４のＦＢ＿２端子から入力
された検知電圧ＶＦＢ＿２は、ＣＰＵコア７からＰＷＭ
＿２と同期したタイミングでデータバスラインｌを通し
て出力された出力目標値のデータをＤ／Ａコンバータ１
０でアナログ電圧に変換した基準電圧Ｖｒｅｆとコンパ
レータ１１で比較される。基準電圧Ｖｒｅｆに対して出
力電圧が高いのか低いのかをコンパレータ１１の出力信
号ｆによって判断する。図７は図６におけるＰＷＭ＿１
回路５およびＰＷＭ＿２回路６の構成図であり、前記コ
ンパレータ１１からの出力信号ｆは、前記出力量検知２
により検知された出力電圧値が設定された出力電圧値よ
り高いことを知らせた場合にはアップダウンカウンタ
（以下ＵＤ／Ｃ）１５は出力値を前回の出力値から１つ
ダウンし、逆に低い場合には１つアップさせる。

【０００８】図９にその波形を示す。ＵＤ／Ｃ１５から
の出力値は図中Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３…で示される。発振器
１４の出力はダウンカウンタ（以下Ｄ／Ｃ）１３に接続
され、Ｄ／Ｃ１３は発振器１４からの出力の周期時間Ｓ
毎にＵＤ／Ｃ１５からの出力値をひとつづつ減らしてい
く。カウンタ１３の出力値はコンパレータ１２に入力さ
れ、ＣＰＵコア７からデータバスラインｋを介して入力
されたＰＷＭ＿２のＴｏｆｆ設定用基準データＸと比較
される。カウンタ出力に対してＴｏｆｆ設定用基準デー
タ値が小さい場合には、パルスをＯＮ、逆の場合はＯＦ
Ｆすることで、Ｔｏｆｆが常に一定、ＴｏｎがＴｏｎ
１，Ｔｏｎ２，Ｔｏｎ３といったように可変するＰＷＭ
出力が実現される。図中下方の方形波はコンパレータ１
２の出力を示し、前記スイッチングトランジスタＱ１へ
パルスを供給する。

【０００９】また、このＰＷＭ制御方式では、安全性を
考慮してパルスのＯＮ幅にリミット値を設けており、最
大ＯＮ幅の時間にＴｏｆｆを加えた時間をＴｍａｘと
し、Ｔｍａｘのデータ設定も行うことができる。

【００１０】図９において、ＹはＰＷＭのＴｍａｘ設定
用基準データで、ＣＰＵコア７からデータバスラインｋ
を介して入力され、コンパレータ１６によりＵＤ／Ｃ１
５からの出力値との比較が行われ、Ｕ／ＤＣ１５の出力
値はＹでリミットがかかり、パルスのＯＮ幅がＴｏｎ２
より広がらないようになっている。

【００１１】次に電流制御モードで出力電圧に異常が発
生した場合の保護の手法について説明する。

【００１２】図８のＰＷＭ＿２のタイミングと同期して
Ｄ／Ａコンバータ１０より出力される基準電圧を出力電
圧が異常時に発生する出力値相当に設定し、ＦＢ＿２か
らの出力量検知電圧が異常保護レベルである基準電圧を
超えた場合、図８のＰＷＭ＿２のタイミングにおけるコ
ンパレータ１１からの出力結果は正常時と反転する。こ
の反転した出力をＳＰＷＭ＿２出力より図５のスイッチ
ＳＷ１の入力する。これにより高圧電源回路の１次側入
力電力が遮断され、高圧出力が停止し、高圧出力の保護
が行われる。なお、この従来例の高圧電源装置において
異常出力検出のための基準電圧は一つの固定値として設
定されている。

【００１３】このように、従来の高圧電源装置は、高圧
出力電流を検知して出力電流を一定に保つ電流制御モー
ドと、高圧出力電圧を検知して出力電圧を一定に保つ電
圧制御モードを備えており、電流制御モードで制御が行
われている場合にはＰＷＭ＿１の出力端子よりＰＷＭパ
ルスがスイッチングトランジスタＱ１に供給され、ＰＷ
Ｍ＿２の出力端子はＯＦＦの状態であり、電圧制御モー
ドで制御が行われている場合にはＰＷＭ＿２の出力端子
よりＰＷＭパルスがＱ１に供給され、ＰＷＭ＿１の出力
端子はＯＦＦの状態となる構成である。また、図６のコ
ンパレータ出力の結果は同図サンプリングタイミング切
り替えスイッチ８によりＰＷＭ＿１側とＰＷＭ＿２側で
切り替えられるが、電流制御モード時であるＰＷＭ＿１
側においては、選択がＰＷＭ＿１側からＰＷＭ＿２側に
切り替わるタイミングにおけるコンパレータ１１の出力
結果が次にＰＷＭ＿１が選択されるまでの間保持され、
電圧制御モード時であるＰＷＭ＿２側においては、選択
がＰＷＭ＿２側からＰＷＭ＿１側に切り替わるタイミン
グにおけるコンパレータ１１の出力結果が次にＰＷＭ＿
２が選択されるまでの間保持される。

【００１４】なお、電流制御モードと電圧制御モードの
切り替えは外部からのモード切り替え信号によって行わ
れる（図示せず）。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前述の方式を用いた高
圧電源装置においては、高圧出力値として高い仕様が求
めえられる場合もあり、こうした場合には、高圧出力の
異常時に高圧出力を安全かつ確実に保護する高精度な機
能が求められる。

【００１６】しかしながら、高圧負荷のインピーダンス
が環境変動に伴って大きく変化する場合、従来のように
高圧異常レベルを一つの固定値として設定してしまう
と、異常レベルの誤検知により、正常状態で高圧出力の
保護が作動したり、また逆に高圧異常を検知すべき状態
でも高圧保護が作動しなかったりするのを防止しなけれ
ばならないため、装置の使用が想定される全環境時にお
いて適切な高圧異常のレベルを設定し、高圧出力異常時
において最適な高圧出力保護を行うことが困難となって
いた。

【００１７】例えば、 高圧側の負荷＝複写機の転写ロ
ーラー で、電流制御モード時における出力電流を一定
値に制御する場合、装置の使用温度変化に伴い、転写ロ
ーラーのインピーダンスも変化する。図１０において、
Ｔ１は装置の使用を想定した最低温度、Ｔ２は最高温度
であり、Ｖｓは図５のＦＢ＿２端子より高圧制御用ＣＰ
Ｕ４に入力される出力電圧検知電圧である。温度がＴ１
からＴ２の間で変化するのに伴い、検知電圧Ｖｓの値も
Ｖ１〜Ｖ２と変化するが、温度がＴ１〜Ｔ２の全領域に
おいて高圧異常を誤ることなく検知するためには検知レ
ベル値が最も大きいＶ２よりも大きい値を設定する必要
がある。しかし、温度Ｔ１時においては異常検知レベル
と出力レベルの差が大きくなり、理想的な高圧異常レベ
ルを設定することが出来なかった。電圧制御時における
高圧異常電流の検知レベルについても同様である。

【００１８】本発明は、このような状況のもとでなされ
たものであり、装置の使用が想定される全環境時にて高
圧出力の異常時に高圧出力を確実かつ迅速に保護するこ
とが可能な高圧電源装置，高圧電源装置の保護方法を提
供することを目的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、高圧電源装置を次の（１）ないし
（５）のとおりに構成し、高圧電源装置の保護方法を次
の（６）のとおりに構成する。

【００２０】（１）高圧トランスと、前記高圧トランス
の二次側に接続される負荷に供給される複数の出力量を
それぞれ検知する複数の出力量検知手段と、前記複数の
出力量検知手段のそれぞれの検知量を対応する基準値と
比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果にもとづ
いてＰＷＭパルスを生成するＰＷＭパルス生成手段と、
前記ＰＷＭパルス生成手段で生成したパルスにより制御
され前記高圧トランスの一次側を駆動するスイッチング
手段と、前記複数の出力量のうちの一つの出力量を制御
するモードにおいて、前記比較手段で前記一つの出力量
以外の出力量とその出力量の異常値に相当する基準値と
を比較させ、出力量が異常値に相当する基準値を超えた
とき、前記高圧トランスの動作を停止させる制御手段
と、を備えた高圧電源装置において、環境条件を検知す
る環境センサを備え、前記環境センサで検知したデータ
に応じて前記異常値に相当する基準値を変更する高圧電
源装置。

【００２１】（２）前記（１）記載の高圧電源装置にお
いて、前記出力量を制御するモードの数が２つである高
圧電源装置。

【００２２】（３）前記（２）記載の高圧電源装置にお
いて、前記２つの出力量の制御モードは、電圧量制御モ
ードおよび電流量制御モードである電源装置。

【００２３】（４）前記（１）記載の高圧電源装置にお
いて、前記環境センサで検知したデータに応じて前記異
常値に相当する基準値を変更するモードと基準値を変更
せず固定値とするモードとを備える高圧電源装置。

【００２４】（５）前記（１）の高圧電源装置におい
て、前記ＰＷＭパルス生成手段および前記比較手段は、
ＣＰＵを含むデジタル回路と同一チップ上にＩＣ化され
ている高圧電源装置。

【００２５】（６）環境変化のパラメータを入力するス
テップＡと、前記ステップＡで入力したパラメータに応
じて出力異常判定の基準値を補正するステップＢと、当
該高圧電源装置の出力量を検知するステップＣと、前記
ステップＣで検知した出力量が前記ステップＢで補正し
た基準値を超えた場合に出力異常と判定するステップＤ
と、を備えた高圧電源装置の保護方法。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を高圧電
源装置の実施例により詳しく説明する。なお、本発明
は、装置の形に限らず、実施例の説明に裏付けられて、
方法の形でも実施することができる。

【００２７】

【実施例】（実施例１）図１は、実施例１である“高圧
電源装置”の回路構成を示す図であり、図２はその高圧
制御用ＣＰＵ４−１の内部ブロックを示す図である。な
お、図１，２において前述した従来例の図５および図６
と同一部分には同一符号が付してある。また、ＰＷＭ＿
１回路５，ＰＷＭ＿２回路６の構成、コンパレータ１１
で比較を行うタイミング、各部の波形は、従来例と同一
なので、図７ないし図９を援用する。

【００２８】本実施例が従来例と異なるのは、環境セン
サからの環境情報のデータに基づき、電圧制御モード時
における高圧電流異常検知の値（基準値）と電流制御モ
ード時における高圧電圧異常検知の値（基準値）を変化
さてる構成を取っていることである。

【００２９】次に本実施例の回路の動作について説明す
る。

【００３０】スイッチングトランジスタＱ１を断続的に
スイッチングすることにより高圧トランスＴ１の一次巻
線に印加される電圧をスイッチングする。次に前記スイ
ッチングトランジスタＱ１によってスイッチングされた
電圧を前記高圧トランスＴ１により高電圧化してＴ１の
二次巻線に出力し、この高電圧化された電圧を高圧ダイ
オードＤ１および高圧コンデンサＣ２を用いて整流・平
滑して高圧ＤＣ出力を生成する。なお、スイッチングト
ランジスタＱ１はＦＥＴ等の素子を用いて構成すること
も可能である。本高圧電源装置では、このようにして生
成された高圧出力制御を電流制御モードおよび電圧制御
モードの２つのモードで切り替えて行っている。

【００３１】図１の出力量検知１は出力電流を検知する
手段であり、出力量制御モードで電流制御モードが選択
された場合、高圧出力電流が該出力量検知手段により検
知され、検知された出力量に相当する検知電圧ＶＦＢ＿
１に変換して高圧制御用ＣＰＵ４−１のＦＢ＿１端子へ
入力する。ＣＰＵコア７からマルチプレクサ９にはサン
プリングタイミング信号ｇが出力され、そのタイミング
は図８に示すようになっている。同図においてＰＷＭ＿
１と表示されたタイミングで、高圧制御用ＣＰＵ４−１
のＦＢ＿１端子から入力された検知電圧ＶＦＢ＿１は、
ＣＰＵコア７からＰＷＭ＿１と同期したタイミングでデ
ータバスラインｌを通して出力された出力目標値のデー
タをＤ／Ａコンバータ１０でアナログ電圧に変換した基
準電圧Ｖｒｅｆとコンパレータ１１で比較される。基準
電圧Ｖｒｅｆに対して出力電流が高いのか低いのかをコ
ンパレータ１１の出力信号ｅによって判断する。図６は
図５におけるＰＷＭ＿１回路５およびＰＷＭ＿２回路６
の構成図であり、前記コンパレータ１１からの出力信号
ｅは前記出力量検知１により検知された出力電流値が設
定された出力電流値より高いことを知らせた場合にはア
ップダウンカウンタ（以下ＵＤ／Ｃ）１５は出力値を前
回の出力値から１つダウンし、逆に低い場合には１つア
ップさせる。図９に波形を示す。ＵＤ／Ｃ１５からの出
力値は図中Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３…で示される。発振器１４
の出力はダウンカウンタ（以下Ｄ／Ｃ）１３に接続さ
れ、Ｄ／Ｃ１３は発振器１４からの出力の周期時間Ｓ毎
にＵＤ／Ｃ１５からの出力値をひとつづつ減らしてい
く。カウンタ１３の出力値はコンパレータ１２に入力さ
れ、ＣＰＵコア７からデータバスラインｊを介して入力
されたＰＷＭ＿１のＴｏｆｆ設定用基準データＸと比較
される。カウンタ出力に対してＴｏｆｆ設定用基準デー
タ値が小さい場合には、パルスをＯＮ、逆の場合はＯＦ
Ｆすることで、Ｔｏｆｆが常に一定、ＴｏｎがＴｏｎ
１，Ｔｏｎ２，Ｔｏｎ３といったように可変するＰＷＭ
出力が実現される。図中下方の方形波はコンパレータ１
２の出力を示し、前記スイッチングトランジスタＱ１へ
パルスを供給する。

【００３２】また、このＰＷＭ制御方式では、安全性を
考慮してパルスのＯＮ幅にリミット値を設けており、最
大ＯＮ幅の時間にＴｏｆｆを加えた時間をＴｍａｘと
し、Ｔｍａｘのデータ設定も行うことができる。

【００３３】図９において、ＹはＰＷＭのＴｍａｘ設定
用基準データで、ＣＰＵコア７からデータバスラインｊ
を介して入力され、コンパレータ１６によりＵＤ／Ｃ１
５からの出力値との比較が行われ、Ｕ／ＤＣ１５の出力
値はＹでリミットがかかり、パルスのＯＮ幅がＴｏｎ２
より広がらないようになっている。

【００３４】出力量検知２は出力電圧を検知する手段で
あり、出力量制御モードで電圧制御モードが選択された
場合、高圧出力電圧が該出力量検知２により検知され、
検知された出力量に相当する検知電圧ＶＦＢ＿２に変換
して高圧制御用ＣＰＵ４−１のＦＢ＿２端子へ入力す
る。ＣＰＵコア７からマルチプレクサ９にはサンプリン
グタイミング信号ｇが出力され、そのタイミングは図８
に示すようになっている。同図においてＰＷＭ＿２と表
示されたタイミングで、高圧制御用ＣＰＵ４−１のＦＢ
＿２端子から入力された検知電圧ＶＦＢ＿２は、ＣＰＵ
コア７からＰＷＭ＿２と同期したタイミングでデータバ
スラインｌを通して出力された出力目標値のデータをＤ
／Ａコンバータ１０でアナログ電圧に変換した基準電圧
Ｖｒｅｆとコンパレータ１１で比較される。基準電圧Ｖ
ｒｅｆに対して出力電流が高いのか低いのかをコンパレ
ータ１１の出力信号ｆによって判断する。図７は図２に
おけるＰＷＭ＿１回路５およびＰＷＭ＿２回路６の構成
図であり、前記コンパレータ１１からの出力信号ｆは、
前記出力量検知２により検知された出力電圧値が設定さ
れた出力電圧値より高いことを知らせた場合にはアップ
ダウンカウンタ（以下ＵＤ／Ｃ）１５は出力値を前回の
出力値から１つダウンし、逆に低い場合には１つアップ
させる。図９に波形を示す。ＵＤ／Ｃ１５からの出力値
は図中Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３…で示される。発振器１４の出
力はダウンカウンタ（以下Ｄ／Ｃ）１３に接続され、Ｄ
／Ｃ１３は発振器１４からの出力の周期時間Ｓ毎にＵＤ
／Ｃ１５からの出力値をひとつづつ減らしていく。カウ
ンタ１３の出力値はコンパレータ１２に入力され、ＣＰ
Ｕコア７からデータバスラインｋを介して入力されたＰ
ＷＭ＿２のＴｏｆｆ設定用基準データＸと比較される。
カウンタ出力に対してＴｏｆｆ設定用基準データ値が小
さい場合には、パルスをＯＮ、逆の場合はＯＦＦするこ
とで、Ｔｏｆｆが常に一定、ＴｏｎがＴｏｎ１，Ｔｏｎ
２，Ｔｏｎ３といったように可変するＰＷＭ出力が実現
される。図中下方の方形波はコンパレータ１２の出力を
示し、前記スイッチングトランジスタＱ１へパルスを供
給する。

【００３５】次に電流制御モードで出力電圧に異常が発
生した場合の保護の手法について説明する。

【００３６】図８のＰＷＭ＿２のタイミングと同期して
Ｄ／Ａコンバータ１０より出力される基準電圧を出力電
圧が異常時に発生する出力値相当に設定し、ＦＢ＿２か
らの出力量検知電圧が異常保護レベルである基準電圧を
超えた場合、図８のＰＷＭ＿２のタイミングにおけるコ
ンパレータ１１からの出力結果は正常時と反転する。こ
の反転した出力をＳＰＷＭ＿２出力より図１のスイッチ
ＳＷ１の入力する。これにより高圧電源回路の１次側入
力電力が遮断され、高圧出力が停止し、高圧出力の保護
が行われる。

【００３７】このように、本高圧電源装置は、高圧出力
電流を検知して出力電流を一定に保つ電流制御モード
と、高圧出力電圧を検知して出力電圧を一定に保つ電圧
制御モードを備えており、電流制御モードで制御が行わ
れている場合にはＰＷＭ＿１の出力端子よりＰＷＭパル
スがスイッチングトランジスタＱ１に供給され、ＰＷＭ
＿２の出力端子はＯＦＦの状態であり、電圧制御モード
で制御が行われている場合にはＰＷＭ＿２の出力端子よ
りＰＷＭパルスがスイッチングトランジスタＱ１に供給
され、ＰＷＭ＿１の出力端子はＯＦＦの状態となる構成
である。また、図６のコンパレータ出力の結果は同図サ
ンプリングタイミング切り替えスイッチ８によりＰＷＭ
＿１側とＰＷＭ＿２側で切り替えられるが、電流制御時
であるＰＷＭ＿１側においては、選択がＰＷＭ＿１側か
らＰＷＭ＿２側に切り替わるタイミングにおけるコンパ
レータ１１の出力結果が次にＰＷＭ＿１が選択されるま
での間保持され、電圧制御モード時であるＰＷＭ＿２側
においては、選択がＰＷＭ＿２側からＰＷＭ＿１側に切
り替わるタイミングにおけるコンパレータ１１の出力結
果が次にＰＷＭ＿２が選択されるまでの間保持される。

【００３８】なお、電流制御モードと電圧制御モードの
切り替えは外部からのモード切り替え信号によって行わ
れる（図示せず）。

【００３９】また、本実施例においては、環境センサか
らの状態データＴ＿ＤＡＴＡに応じて前記高圧出力電圧
の異常検知レベルを変化させる構成となっている。図１
において環境センサより、環境状態を反映したデータＴ
＿ＤＡＴＡが高圧制御用ＣＰＵ４−１入力され、図２の
入力データバスラインｍを介してＣＰＵコア７に入力さ
れる。ここで、環境データＴ＿ＤＡＴＡに応じた基準電
圧の値が計算される。そしてデータバスラインｌよりＤ
／Ａコンバータ１０の出力が適正値になるようなデータ
をＤ／Ａコンバータ１０に送り、Ｄ／Ａコンバータ１０
より適正高圧異常検知レベル電圧Ｖｒｅｆが出力され
る。図３は、本実施例における高圧異常レベルの設定グ
ラフである。装置の使用が想定される環境温度Ｔ１〜Ｔ
２の間において高圧電圧異常検知のための基準電圧Ｖｒ
ｅｆと出力検知電圧Ｖｓの差がほぼ一定であり、装置の
使用が想定される全温度環境において正確な高圧出力保
護を行うことが可能となる。なお、本実施例では電流制
御モード時に高圧出力電圧の異常検知を実施する場合に
ついて説明したが、電圧制御モード時に高圧出力電流の
異常検知を実施する場合についても同様の手法でできる
ので説明を省略する。

【００４０】以上説明したように、本実施例によれば、
環境に応じて高圧異常レベルを切り替えることができる
ので、装置の使用が想定される全環境時において高圧出
力の異常時に高圧出力を確実かつ迅速に保護することが
できる。

【００４１】なお、本実施例では環境変化のパラメータ
として温度を例に挙げたが、湿度の影響を受ける高圧負
荷に対しては、湿度データをパラメータとしたり、温度
と湿度の両方の影響を受ける高圧負荷に対してはこれら
を組み合わせた形で環境データとし、それに基づいた制
御を行うことも可能である。

【００４２】また、環境センサで検知したデータに応じ
て、前記異常値に相当する基準値を変更するモードと基
準値を変更せず固定値とするモードを備えるようにして
もよい。

【００４３】また、図２の回路、すなわち、ＰＷＭ＿１
回路，ＰＷＭ＿２回路、およびコンパレータはＣＰＵを
含むデジタル回路と同一チップ上にＩＣ化されている。

【００４４】（実施例２）図４は、実施例２である“高
圧電源装置”の回路構成を示す図である。なお、同図に
おいて前述した実施例１における図１と同一部分には同
一符号が付してある。

【００４５】本実施例が実施例１と異なるのは、高圧出
力の異常時に、実施例１では高圧トランス１次側の入力
電力を遮断して高圧出力を停止させて出力保護を行って
いるのに対し、本実施例では高圧を駆動せせるスイッチ
ングトランジスタＱ１への駆動パルス供給を停止するこ
とにより、高圧出力を停止させて出力保護を行っている
ことである。

【００４６】実施例１の場合と同様、電流制御モードの
場合、図８のＰＷＭ＿２のタイミングと同期してＤ／Ａ
コンバータ１０より出力される基準電圧を出力電圧が異
常時に発生する出力値相当に設定し、ＦＢ＿２からの出
力量検知電圧が異常保護レベルであるその基準電圧を超
えた場合、図８のＰＷＭ＿２のタイミングにおけるコン
パレータ１１からの出力結果は正常時と反転する。この
反転した出力をＳＰＷＭ＿２出力より図４のスイッチＳ
Ｗ２の入力する。これにより、高圧トランスを駆動する
スイッチングトランジスタＱ１への駆動パルス供給が停
止され、高圧出力の保護が行われる。電圧制御モードの
場合、図８のＰＷＭ＿１のタイミングと同期してＤ／Ａ
コンバータ１０より出力される基準電圧を出力電流が異
常時に発生する出力値相当に設定し、ＦＢ＿１からの出
力量検知電圧が異常保護レベルである基準電圧を超えた
場合、図８のＰＷＭ＿１のタイミングにおけるコンパレ
ータ１１からの出力結果は正常時と反転する。この反転
した出力をＳＰＷＭ＿１出力より図４のスイッチＳＷ２
の入力する。これにより、高圧トランスを駆動するスイ
ッチングトランジスタＱ１への駆動パルス供給が停止さ
れ、高圧出力の保護が行われる。

【００４７】本実施例においても、実施例１と同様に環
境センサからのデータＴ＿ＤＡＴＡに基づき理想的な高
圧異常レベルを設定し、高圧異常時の高圧出力保護を行
っている。

【００４８】その他については実施例１と同様なので説
明を省略する。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
環境に応じて高圧異常レベルを変更しているので、装置
の使用が想定される全環境時において高圧出力の異常時
に高圧出力を確実かつ迅速に保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の回路構成を示す図

【図２】 高圧制御用ＣＰＵの構成を示す図

【図３】 実施例１における異常レベルの設定状態を示
す図

【図４】 実施例２の回路構成を示す図

【図５】 従来例の回路構成を示す図

【図６】 高圧制御用ＣＰＵの構成を示す図

【図７】 ＰＷＭ＿１回路，ＰＷＭ＿２回路の構成を示
す図

【図８】 コンパレータで比較を行うタイミングを示す
図

【図９】 各部の波形を示す図

【図１０】 従来例における異常レベルの設定状態を示
す図

【符号の説明】

４−１ 高圧制御用ＣＰＵ ２、３ 出力量検知手段 ５、６ ＰＷＭ回路 ７ ＣＰＵコア １１ コンパレータ Ｔ１ 高圧トランス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧トランスと、前記高圧トランスの二
   次側に接続される負荷に供給される複数の出力量をそれ
   ぞれ検知する複数の出力量検知手段と、前記複数の出力
   量検知手段のそれぞれの検知量を対応する基準値と比較
   する比較手段と、前記比較手段の比較結果にもとづいて
   ＰＷＭパルスを生成するＰＷＭパルス生成手段と、前記
   ＰＷＭパルス生成手段で生成したパルスにより制御され
   前記高圧トランスの一次側を駆動するスイッチング手段
   と、前記複数の出力量のうちの一つの出力量を制御する
   モードにおいて、前記比較手段で前記一つの出力量以外
   の出力量とその出力量の異常値に相当する基準値とを比
   較させ、出力量が異常値に相当する基準値を超えたと
   き、前記高圧トランスの動作を停止させる制御手段と、
   を備えた高圧電源装置において、環境条件を検知する環
   境センサを備え、前記環境センサで検知したデータに応
   じて前記異常値に相当する基準値を変更することを特徴
   とする高圧電源装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の高圧電源装置において、 前記出力量を制御するモードの数が２つであることを特
   徴とする高圧電源装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の高圧電源装置において、 前記２つの出力量の制御モードは、電圧量制御モードお
   よび電流量制御モードであることを特徴とする電源装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の高圧電源装置において、 前記環境センサで検知したデータに応じて前記異常値に
   相当する基準値を変更するモードと基準値を変更せず固
   定値とするモードとを備えることを特徴とする高圧電源
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１の高圧電源装置において、 前記ＰＷＭパルス生成手段および前記比較手段は、ＣＰ
   Ｕを含むデジタル回路と同一チップ上にＩＣ化されてい
   ることを特徴とする高圧電源装置。
6. 【請求項６】 環境変化のパラメータを入力するステッ
   プＡと、前記ステップＡで入力したパラメータに応じて
   出力異常判定の基準値を補正するステップＢと、当該高
   圧電源装置の出力量を検知するステップＣと、前記ステ
   ップＣで検知した出力量が前記ステップＢで補正した基
   準値を超えた場合に出力異常と判定するステップＤと、
   を備えたことを特徴とする高圧電源装置の保護方法。