JP2004023912A - 電源装置 - Google Patents

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Akihiro Misawa
三澤 晃浩
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Abstract

【課題】本発明は負荷の状態に応じて消費電力を効率的に削減する電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置10は、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するが、このとき、電圧検出回路VS11で、変換後の制御用電圧を検出し、検出した制御用電圧が所定の時間一定であると、制御部12が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して制御用電圧と負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子FET11、FET21のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子FET21のオン時間を短くして負荷用電圧を所定量降下させる。したがって、画像形成装置本体部11の動作状態を制御用電圧に基づいて適切に検出して、画像形成装置本体部11の動作状態に応じて消費電力を効率的に低減することができる。
【選択図】     図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置に関し、詳細には、負荷の状態に応じて消費電力を効率的に削減する電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種機器、例えば、画像形成装置においては、消費電力の削減が重要な課題となっており、電源装置としても、いかに消費電力を削減するかが課題となっている。
【0003】
従来、電源装置、例えば、DC電源装置としては、PWM制御によるスイッチング電源装置が主に用いられており、このスイッチング電源装置では、負荷への直流電圧のみに対する電源オフを行うと、スイッチング回路のスイッチング素子(トランジスタ、FET)及び発振トランス等でのスイッチング損失やダミー負荷等で電力を消費する。
【0004】
ところが、スイッチング電源装置での損失をなくすために、スイッチング回路の動作を停止してしまうと、負荷の待機時に動作させる必要のある回路に対して電源供給を行うためのサブ電源や電池が必要となる。
【0005】
そこで、従来、負荷待機時におけるスイッチング電源の消費電力を低減する方法において、負荷への直流電圧の供給又は非供給を検出する段階と、負荷への直流電圧の非供給状態を検出した際に、入力直流に対して断続的にスイッチング動作を行って、負荷に直流電圧を供給する状態と直流電圧を供給しない状態とを周期的に繰り返す段階と、を有する負荷待機時におけるスイッチング電源の消費電力を低減する方法が提案されている(特開2000−324833号公報参照)。
【0006】
すなわち、この従来技術は、負荷待機時に、負荷に直流電圧を供給する状態と直流電圧を供給しない状態を周期的に繰り返すことで、消費電力の低減を行っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術にあっては、負荷待機時に、単に周期的に負荷への直流電圧の供給と停止を繰り返すのみであるため、消費電力を効率的に低減する上で、改良の必要があった。
【0008】
そこで、本発明は、負荷が待機中であるか否かを適切に検出して、負荷が待機中であると、負荷への出力電圧を低下または遮断することにより、効率的に消費電力を低減する電源装置を提供することを目的としている。
【0009】
具体的には、請求項1記載の発明は、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の制御用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして負荷用電圧を所定量降下させることにより、画像形成装置等の機器の動作状態を制御用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を低下させ、機器の動作状態に応じて消費電力を効率的に低減する電源装置を提供することを目的としている。
【0010】
請求項2記載の発明は、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の制御用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のスイッチング動作を停止して負荷用電圧を0Vに降下させることにより、画像形成装置等の機器の動作状態を制御用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を0Vに低下させ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減する電源装置を提供することを目的としている。
【0011】
請求項3記載の発明は、制御手段が、電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして、制御用電圧を所定量降下させることにより、機器が待機中であるときの制御用電圧を低下させ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減する電源装置を提供することを目的としている。
【0012】
請求項4記載の発明は、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の負荷用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する負荷用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして負荷用電圧を所定量降下させることにより、画像形成装置等の機器の動作状態を負荷用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を低下させ、機器の動作状態に応じて消費電力を効率的に低減する電源装置を提供することを目的としている。
【0013】
請求項5記載の発明は、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の負荷用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する負荷用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のスイッチング動作を停止して負荷用電圧を0Vに降下させることにより、画像形成装置等の機器の動作状態を負荷用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を0Vに低下させ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減する電源装置を提供することを目的としている。
【0014】
請求項6記載の発明は、制御手段が、電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして、制御用電圧を所定量降下させることにより、機器が待機中であるときの制御用電圧を低下させ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減する電源装置を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明の電源装置は、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給する電源装置において、前記変換後の制御用電圧を検出する電圧検出手段と、前記制御用電圧側と前記負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子と、前記電圧検出手段の検出する前記制御用電圧が所定の時間一定であると、前記負荷用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして前記負荷用電圧を所定量降下させる制御手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。
【0016】
上記構成によれば、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の制御用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして負荷用電圧を所定量降下させるので、画像形成装置等の機器の動作状態を制御用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力を効率的に低減することができる。
【0017】
請求項2記載の発明の電源装置は、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給する電源装置において、前記変換後の制御用電圧を検出する電圧検出手段と、前記制御用電圧側と前記負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子と、前記電圧検出手段の検出する前記制御用電圧が所定の時間一定であると、前記負荷用電圧側のスイッチング素子のスイッチング動作を停止して前記負荷用電圧を0Vに降下させる制御手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。
【0018】
上記構成によれば、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の制御用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のスイッチング動作を停止して負荷用電圧を0Vに降下させるので、画像形成装置等の機器の動作状態を制御用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を0Vに低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【0019】
上記各場合において、例えば、請求項3に記載するように、前記制御手段は、前記電圧検出手段の検出する前記制御用電圧が所定の時間一定であると、前記制御用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして、前記制御用電圧を所定量降下させてもよい。
【0020】
上記構成によれば、制御手段が、電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして、制御用電圧を所定量降下させるので、機器が待機中であるときの制御用電圧を低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【0021】
請求項4記載の発明の電源装置は、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給する電源装置において、前記変換後の負荷用電圧を検出する電圧検出手段と、前記制御用電圧側と前記負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧をそれぞれ制御するスイッチング素子と、前記電圧検出手段の検出する前記負荷用電圧が所定の時間一定であると、前記負荷用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして前記負荷用電圧を所定量降下させる制御手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。
【0022】
上記構成によれば、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の負荷用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する負荷用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして負荷用電圧を所定量降下させるので、画像形成装置等の機器の動作状態を負荷用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力を効率的に低減することができる。
【0023】
請求項5記載の発明の電源装置は、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給する電源装置において、前記変換後の負荷用電圧を検出する電圧検出手段と、前記制御用電圧側と前記負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧をそれぞれ制御するスイッチング素子と、前記電圧検出手段の検出する前記負荷用電圧が所定の時間一定であると、前記負荷用電圧側のスイッチング素子のスイッチング動作を停止して前記負荷用電圧を0Vに降下させる制御手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。
【0024】
上記構成によれば、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の負荷用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する負荷用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のスイッチング動作を停止して負荷用電圧を0Vに降下させるので、画像形成装置等の機器の動作状態を負荷用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を0Vに低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【0025】
上記請求項4及び請求項5の場合、例えば、請求項6に記載するように、前記制御手段は、前記電圧検出手段の検出する前記負荷用電圧が所定の時間一定であると、前記制御用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして、前記制御用電圧を所定量降下させてもよい。
【0026】
上記構成によれば、制御手段が、電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして、制御用電圧を所定量降下させるので、機器が待機中であるときの制御用電圧を低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0028】
図1及び図2は、本発明の電源装置の第1の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、請求項1〜請求項3に対応するものである。
【0029】
図1は、本発明の電源装置の第1の実施の形態を適用した画像形成装置1の要部回路構成図である。
【0030】
図1において、画像形成装置1は、電源装置10と画像形成装置本体部11を備えており、電源装置10は、ダイオードブリッジDB、コンデンサC1、トランスT11、T21、スイッチング素子FET11、FET21、ダイオードD11、D12、D21、D22、チョークコイルCH11、CH21、コンデンサC11、C2、電圧検出回路VS11及び制御部12等を備えている。
【0031】
電源装置10は、ダイオードブリッジDBのIN1−IN2の端子間に商用電源(例えば、AC100V)が印加され、ダイオードブリッジDBの出力電圧が制御用のトランスT11と負荷用のトランスT21に入力される。
【0032】
スイッチング素子FET11、FET21は、電解効果トランジスタ(Field Effect Transistor )が用いられており、それぞれ、制御部12からのPWM(Pulse Wide mosulation:パルス幅変調)信号であるPWM11、PWM21により、オン/オフ動作(スイッチング動作)して、後述する制御電圧及び負荷用電圧の電圧値を制御する。
【0033】
電源装置10は、トランスT11、T21の2次側に、それぞれダイオードD11、D12、D21、D22、チョークコイルCH11、CH21及びコンデンサC11、C21が接続されており、これらの回路素子でトランスT11、T21の2次出力を整流平滑して、直流電圧である制御用電圧(例えば、5V)及び負荷用電圧(例えば、24V)を、それぞれ出力端子Vout11及び出力端子Vout21から画像形成装置本体部11に出力する。
【0034】
電圧検出回路VS11は、制御用トランスT11の2次側に接続されており、制御用電圧を検出して制御部12に出力する。
【0035】
制御部12は、電圧検出回路VS11の検出する制御用電圧に基づいて、スイッチング素子FET11、FET21に出力するPWM信号であるPWM11、PWM21のパルス幅を制御して、スイッチング素子FET11、FET21のオン/オフを制御し、トランスT11及びトランスT21の2次側の出力電圧を制御する。
【0036】
次に、本実施の形態の作用を、図2を参照して説明する。本実施の形態の画像形成装置1の電源装置10は、制御部12が、電圧検出回路VS11の検出する制御用電圧に基づいて、PWM11、PWM21のパルス幅を制御して、スイッチング素子FET11、FET21のオン/オフを制御し、トランスT11及びトランスT21の2次側の出力電圧を制御する。
【0037】
すなわち、図2において、Tは、スイッチング素子FET11、FET21をON(オン)するためのPWM信号の周期であり、T1は、画像形成装置本体部11がコピー時等の稼働時にスイッチングFET11、FET21をONしている時間、T2は、画像形成装置本体部11が待機時の省エネモードになったときのスイッチング素子FET11、FET21をON(T1>T2)している時間である。
【0038】
制御部12は、画像形成装置本体部11がコピー動作モードのときには、PWM11、PWM21を周期Tに対して、時間T1の間、スイッチング素子FET11、FET21をONし、トランスT11、T21により稼働時の制御用電圧(例えば、5V)及び稼働時の負荷用電圧(例えば、24V)に変換させて、出力端子Vout11、Vout21から画像形成装置本体部11に供給させる。
【0039】
そして、画像形成装置本体部11がコピー動作モードのときには、2次側の制御用電圧が制御用負荷電流及び駆動用負荷電流の供給に伴ってある範囲で変動するため、電圧検出回路VS11の検出する制御用電圧も、所定の範囲、例えば、4.8V〜5.2Vの範囲で変動する。
【0040】
そこで、制御部12は、画像形成装置本体部11のコピー動作が終了して、電圧検出回路VS11の検出電圧が一定状態(例えば、5V)になると、例えば、数十秒後に、負荷用のPWM信号であるPWM21のON時間を周期Tに対して、ON時間T1よりも短い、ON時間T2にして、スイッチング素子FET21をON/OFF制御し、負荷用のトランスT21の出力電圧を待機時の所定の電圧に降下、例えば、24Vから公差範囲の下限値である21.6Vに降下させる。
【0041】
したがって、画像形成装置本体部11の動作状態を制御用電圧に基づいて適切に検出して、画像形成装置本体部11が待機中であると、負荷用電圧を低下させることができ、画像形成装置本体部11の動作状態に応じて消費電力を効率的に低減することができる。
【0042】
また、本実施の形態の電源装置10は、以下のように電圧制御してもよい。すなわち、制御部12は、画像形成装置本体部11がコピー動作モードのときには、上述のように、ON時間T1のPWM11、PWM21をスイッチング素子FET11、FET21に出力して、周期Tに対してON時間T1の間だけスイッチング素子FET11、FET21をONにし、トランスT11、T21により稼働時の電圧として、例えば、5Vの制御用電圧と、例えば、24Vの負荷用電圧に変換させて、出力端子Vout11、Vout21から画像形成装置本体部11に供給させる。
【0043】
そして、画像形成装置本体部11がコピー動作モードのときには、2次側の制御用電圧が制御用負荷電流及び駆動用負荷電流の供給に伴ってある範囲で変動するため、電圧検出回路VS11の検出電圧も、ある範囲、例えば、4.8V〜5.2Vの範囲で変動する。
【0044】
そこで、制御部12は、画像形成装置本体部11のコピー動作が終了して、電圧検出回路VS11の検出電圧が一定状態(例えば、5V)になると、例えば、数十秒後に、負荷用のPWM信号であるPWM21のON時間を0にして、スイッチング素子FET21をON動作を停止させ、負荷用電圧を、例えば、24Vから0Vにする。
【0045】
したがって、画像形成装置本体部11の動作状態を制御用電圧に基づいて適切に検出して、画像形成装置本体部11が待機中であると、負荷用電圧を0Vに低下させることができ、画像形成装置本体部11の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【0046】
さらに、本実施の形態の電源装置10は、以下のように電圧制御してもよい。
すなわち、制御部12は、電圧検出回路VS11の検出する制御用電圧が一定状態(例えば、5V)になると、例えば、数十秒後に、制御用のPWM信号であるPWM11のON時間を、周期Tに対して、ON時間T1よりも短いON時間T2にして、スイッチング素子FET11をON/OFF制御し、制御用のトランスT21の出力電圧を公差範囲の下限値に降下、例えば、5Vから公差範囲の下限値である4.5Vに降下させる。
【0047】
したがって、画像形成装置本体部11が待機中であるときの制御用電圧を低下させることができ、画像形成装置本体部11の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【0048】
図3及び図4は、本発明の電源装置の第2の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、請求項4〜請求項6に対応するものである。
【0049】
なお、本実施の形態は、上記第1の実施の形態の画像形成装置1及びその電源装置10と同様の画像形成装置及び電源装置に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第1の実施の形態の画像形成装置1及び電源装置10と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0050】
図3は、本発明の電源装置の第2の実施の形態を適用した画像形成装置20の要部回路構成図である。
【0051】
図3において、画像形成装置20は、電源装置30と画像形成装置本体部11を備えており、電源装置30は、上記第1の実施の形態の電源装置10と同様のダイオードブリッジDB、コンデンサC1、トランスT11、T21、スイッチング素子FET11、FET21、ダイオードD11、D12、D21、D22、チョークコイルCH11、CH21及びコンデンサC11、C2を備えているとともに、電圧検出回路VS21及び制御部31等を備えている。
【0052】
電圧検出回路VS21は、負荷用トランスT21の2次側に接続されており、負荷用電圧を検出して制御部31に出力する。
【0053】
制御部31は、電圧検出回路VS21の検出する負荷用電圧に基づいて、スイッチング素子FET11、FET21に出力するPWM信号であるPWM11、PWM21のパルス幅を制御して、スイッチング素子FET11、FET21のオン/オフを制御し、トランスT11及びトランスT21の2次側の出力電圧を制御する。
【0054】
次に、本実施の形態の作用を、図4を参照して説明する。本実施の形態の画像形成装置20の電源装置30は、制御部31が、電圧検出回路VS21の検出する負荷用電圧に基づいて、PWM11、PWM21のパルス幅を制御して、スイッチング素子FET11、FET21のオン/オフを制御し、トランスT11及びトランスT21の2次側の出力電圧を制御する。
【0055】
すなわち、図4において、Tは、スイッチング素子FET11、FET21をON(オン)するためのPWM信号の周期であり、T1は、画像形成装置本体部11がコピー時等の稼働時にスイッチングFET11、FET21をONしている時間、T2は、画像形成装置本体部11が待機時の省エネモードになったときのスイッチング素子FET11、FET21をON(T1>T2)している時間である。
【0056】
制御部12は、画像形成装置本体部11がコピー動作モードのときには、PWM11、PWM21を周期Tに対して、時間T1の間、スイッチング素子FET11、FET21をONし、トランスT11、T21により稼働時の制御用電圧(例えば、5V)及び及び稼働時の負荷用電圧(例えば、24V)に変換させて、出力端子Vout11、Vout21から画像形成装置本体部11に供給させる。
【0057】
そして、画像形成装置本体部11がコピー動作モードのときには、2次側の負荷用電圧が駆動用負荷電流の供給に伴ってある範囲で変動するため、電圧検出回路VS21の検出する負荷用電圧も、所定の範囲、例えば、21.6V〜26.4Vの範囲で変動する。
【0058】
そこで、制御部12は、画像形成装置本体部11のコピー動作が終了して、電圧検出回路VS21の検出電圧が一定状態(例えば、24V)になると、数十秒後に、負荷用のPWM信号であるPWM21のON時間を周期Tに対して、ON時間T1よりも短い、ON時間T2にして、スイッチング素子FET21をON/OFF制御し、負荷用のトランスT21の出力電圧を待機時の所定の電圧に降下、例えば、24Vから公差範囲の下限値である21.6Vに降下させる。
【0059】
したがって、画像形成装置本体部11の動作状態を負荷用電圧に基づいて適切に検出して、画像形成装置本体部11が待機中であると、負荷用電圧を低下させることができ、画像形成装置本体部11の動作状態に応じて消費電力を効率的に低減することができる。
【0060】
また、本実施の形態の電源装置30は、以下のように電圧制御してもよい。すなわち、制御部12は、画像形成装置本体部11がコピー動作モードのときには、上述のように、ON時間T1のPWM11、PWM21をスイッチング素子FET11、FET21に出力して、周期Tに対してON時間T1の間だけスイッチング素子FET11、FET21をONにし、トランスT11、T21により、稼働時の電圧として、例えば、5Vの制御用電圧と、例えば、24Vの負荷用電圧に変換させて、出力端子Vout11、Vout21から画像形成装置本体部11に供給させる。
【0061】
そして、画像形成装置本体部11がコピー動作モードのときには、2次側の負荷用電圧が駆動用負荷電流の供給に伴ってある範囲で変動するため、電圧検出回路VS21の検出電圧も、ある範囲、例えば、21.6V〜26.4Vの範囲で変動する。
【0062】
そこで、制御部12は、画像形成装置本体部11のコピー動作が終了して、電圧検出回路VS21の検出電圧が一定状態(例えば、24V)になると、例えば、数十秒後に、負荷用のPWM信号であるPWM21のON時間を0にして、スイッチング素子FET21をON動作を停止させ、負荷用電圧を例えば、24Vから0Vにする。
【0063】
したがって、画像形成装置本体部11の動作状態を負荷用電圧に基づいて適切に検出して、画像形成装置本体部11が待機中であると、負荷用電圧を0Vに低下させることができ、画像形成装置本体部11の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【0064】
さらに、本実施の形態の電源装置30は、以下のように電圧制御してもよい。すなわち、制御部12は、電圧検出回路VS21の検出する負荷用電圧が一定状態(例えば、24V)になると、例えば、数十秒後に、制御用のPWM信号であるPWM11のON時間を、周期Tに対して、ON時間T1よりも短いON時間T2にして、スイッチング素子FET11をON/OFF制御し、制御用トランスT21の出力電圧を公差範囲の下限値に降下、例えば、5Vから公差範囲の下限値である4.5Vに降下させる。
【0065】
したがって、画像形成装置本体部11が待機中であるときの制御用電圧を低下させることができ、画像形成装置本体部11の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【0066】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0067】
【発明の効果】
請求項1記載の発明の電源装置によれば、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の制御用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして負荷用電圧を所定量降下させるので、画像形成装置等の機器の動作状態を制御用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力を効率的に低減することができる。
【0068】
請求項2記載の発明の電源装置によれば、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の制御用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のスイッチング動作を停止して負荷用電圧を0Vに降下させるので、画像形成装置等の機器の動作状態を制御用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を0Vに低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【0069】
請求項3記載の発明の電源装置によれば、制御手段が、電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして、制御用電圧を所定量降下させるので、機器が待機中であるときの制御用電圧を低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【0070】
請求項4記載の発明の電源装置によれば、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の負荷用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する負荷用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして負荷用電圧を所定量降下させるので、画像形成装置等の機器の動作状態を負荷用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力を効率的に低減することができる。
【0071】
請求項5記載の発明の電源装置によれば、交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給するに際して、電圧検出手段で、変換後の負荷用電圧を検出し、当該電圧検出手段の検出する負荷用電圧が所定の時間一定であると、制御手段が、制御用電圧側と負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子のうち、負荷用電圧側のスイッチング素子のスイッチング動作を停止して負荷用電圧を0Vに降下させるので、画像形成装置等の機器の動作状態を負荷用電圧に基づいて適切に検出して、機器が待機中であると、負荷用電圧を0Vに低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【0072】
請求項6記載の発明の電源装置によれば、制御手段が、電圧検出手段の検出する制御用電圧が所定の時間一定であると、制御用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして、制御用電圧を所定量降下させるので、機器が待機中であるときの制御用電圧を低下させることができ、機器の動作状態に応じて消費電力をより一層効率的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電源装置の第1の実施の形態を適用した画像形成装置の要部回路構成図。
【図2】図1のスイッチング素子FETをスイッチング動作させるPWM信号のタイミングチャート。
【図3】本発明の電源装置の第2の実施の形態を適用した画像形成装置の要部回路構成図。
【図4】図3のスイッチング素子FETをスイッチング動作させるPWM信号のタイミングチャート。
【符号の説明】
1 画像形成装置
10 電源装置
11 本体部
12 制御部
DB ダイオードブリッジ
C1 コンデンサ
T11、T21 トランス
FET11、FET21 スイッチング素子
D11、D12、D21、D22 ダイオード
CH11、CH21 チョークコイル
C11、C2 コンデンサ
VS11 電圧検出回路
20 画像形成装置
30 電源装置
VS21 電圧検出回路
31 制御部

Claims (6)

  1. 交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給する電源装置において、前記変換後の制御用電圧を検出する電圧検出手段と、前記制御用電圧側と前記負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子と、前記電圧検出手段の検出する前記制御用電圧が所定の時間一定であると、前記負荷用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして前記負荷用電圧を所定量降下させる制御手段と、を備えていることを特徴とする電源装置。
  2. 交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給する電源装置において、前記変換後の制御用電圧を検出する電圧検出手段と、前記制御用電圧側と前記負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧値をそれぞれ制御するスイッチング素子と、前記電圧検出手段の検出する前記制御用電圧が所定の時間一定であると、前記負荷用電圧側のスイッチング素子のスイッチング動作を停止して前記負荷用電圧を0Vに降下させる制御手段と、を備えていることを特徴とする電源装置。
  3. 前記制御手段は、前記電圧検出手段の検出する前記制御用電圧が所定の時間一定であると、前記制御用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして、前記制御用電圧を所定量降下させることを特徴とする請求項1または請求項2記載の電源装置。
  4. 交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給する電源装置において、前記変換後の負荷用電圧を検出する電圧検出手段と、前記制御用電圧側と前記負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧をそれぞれ制御するスイッチング素子と、前記電圧検出手段の検出する前記負荷用電圧が所定の時間一定であると、前記負荷用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして前記負荷用電圧を所定量降下させる制御手段と、を備えていることを特徴とする電源装置。
  5. 交流電源を直流変換して制御用電圧と負荷用電圧を生成して機器に供給する電源装置において、前記変換後の負荷用電圧を検出する電圧検出手段と、前記制御用電圧側と前記負荷用電圧側のそれぞれに配設されオン/オフ動作して当該制御用電圧と当該負荷用電圧の電圧をそれぞれ制御するスイッチング素子と、前記電圧検出手段の検出する前記負荷用電圧が所定の時間一定であると、前記負荷用電圧側のスイッチング素子のスイッチング動作を停止して前記負荷用電圧を0Vに降下させる制御手段と、を備えていることを特徴とする電源装置。
  6. 前記制御手段は、前記電圧検出手段の検出する前記負荷用電圧が所定の時間一定であると、前記制御用電圧側のスイッチング素子のオン時間を短くして、前記制御用電圧を所定量降下させることを特徴とする請求項4または請求項5記載の電源装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005235223A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Samsung Electronics Co Ltd ダイナミック電圧スケーリングによる低消費電力集積回路装置

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