JP2006340435A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電源ユニットに関し、特に、複数のAC−DCコンバータ回路を有する電源回路に関する。 The present invention relates to a power supply unit, and more particularly to a power supply circuit having a plurality of AC-DC converter circuits.
電源ユニットの大パワー化とスタンバイ時の低消費電力化の両方を実現するために、図3のように電源ユニットを構成することがある。すなわち、大電力用のコンバータ2と低電力用のコンバータ1のように複数のコンバータで電源ユニット300を構成し、大電力が必要な負荷の電源供給はコンバータ2を使用し、制御部等の比較的電力が小さい負荷の電源供給はコンバータ1を使用するように構成している。また、電源ユニットに接続される負荷に応じて、コンバータ2をコンバータ1によって電源供給される制御部でオン/オフ制御可能にする。このように電源ユニットを構成することで大電力供給が可能で、かつ、軽負荷時に低消費電力が可能な電源ユニットを実現している。
In order to realize both high power of the power supply unit and low power consumption during standby, the power supply unit may be configured as shown in FIG. That is, the
また各コンバータには過電流検知回路、および、過電圧検知回路を構成し、負荷側に異常が発生した際に電源ユニットを停止し保護するようにしている。 Each converter includes an overcurrent detection circuit and an overvoltage detection circuit so that the power supply unit is stopped and protected when an abnormality occurs on the load side.
過電流検知回路、および、過電圧検知回路の従来構成の一例を図4に示し説明する。なお図4の構成は、過電流検知回路、および、過電圧検知回路の説明を重視するため、基本構成のみを説明している。 An example of a conventional configuration of the overcurrent detection circuit and the overvoltage detection circuit will be described with reference to FIG. In the configuration of FIG. 4, only the basic configuration is described in order to emphasize the description of the overcurrent detection circuit and the overvoltage detection circuit.
図4において、401は1次側のエネルギを2次側に伝達するための絶縁トランスであり、402は絶縁トランス401の電圧を整流するための整流ダイオードである。整流ダイオード402から出力される電流は生成する電源電圧の出力電流に相当し、この出力電流を403の抵抗によって検知する構成になっている。
In FIG. 4, 401 is an insulation transformer for transmitting primary energy to the secondary side, and 402 is a rectifier diode for rectifying the voltage of the
抵抗403の電源電圧出力側(図において右側)は電圧調整回路(図示せず)によって一定電圧に調整されているため、出力電流が大きくなるほど抵抗403の整流ダイオード側(図において左側)の電位は高くなる。
Since the power supply voltage output side (right side in the figure) of the
ここで、出力電流が大きくなり抵抗403の両端電圧が上昇すると、所定の出力電流から404のPNPトランジスタが能動領域に入り始める。
Here, when the output current increases and the voltage across the
そして抵抗403の両端電圧が約0.7Vに達するとPNPトランジスタ404は飽和領域に入り完全にオンする。
When the voltage across the
405はフォトカプラ406への電流を制限するための抵抗であり、PNPトランジスタ404の駆動状態に応じて、フォトカプラ406が駆動されるようになっている。
したがって抵抗403の電圧降下がPNPトランジスタ404のVbeで制限されることになる。つまり出力電流が抵抗403とPNPトランジスタ404で制限されることになる。
Therefore, the voltage drop of the
一方、407はツェナーダイオード408、および、フォトカプラ406に流れる電流を制限するための抵抗であり、409は抵抗403、PNPトランジスタ404、抵抗405から構成される過電流検知回路からの電流を阻止するためのダイオードである。
On the other hand,
ここで、ツェナーダイオード408のツェナー電圧を、電源電圧Vccよりも数V高い値に選択することで、電源電圧Vccがツェナー電圧を超えた時点でフォトカプラ406を駆動することができ、過電圧検知回路として動作させることができる。
Here, by selecting the Zener voltage of the Zener
このように過電流検知回路、および、過電圧検知回路は、二次側で異常を検知するとフォトカプラ等の絶縁素子を介して、一次側にそれを報知し、コンバータのスイッチングを停止するように制御している。なおこの過電流検知回路、および、過電圧検知回路はコンバータの数量分だけ同じ構成が存在している。
しかしながら、上記従来例の電源ユニットの場合、コンバータの数量分だけ異常検知用のフォトカプラが必要となっていた。このフォトカプラは一次側と二次側にまたがって構成する部品のため、基板レイアウト上、実装可能な位置が限られており、パターンレイアウトを複雑にする要因となっていた。また無理矢理にパターンを引くことで基板面積を拡大する必要が生じ、部品のコストアップ以外にも基板自体のコストアップとなっていた。 However, in the case of the power unit of the above-described conventional example, photocouplers for detecting an abnormality are required by the number of converters. Since this photocoupler is a component that extends across the primary side and the secondary side, the mountable positions are limited on the board layout, which is a factor complicating the pattern layout. Moreover, it is necessary to enlarge the board area by forcibly drawing the pattern, which increases the cost of the board itself in addition to the cost of the parts.
本発明は係る課題を解決することのできる電源ユニットの提供を目的とする。 An object of this invention is to provide the power supply unit which can solve the subject which concerns.
上述の目的を達成するため、本出願に係る請求項1記載の電源ユニットは、制御部へ電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路を備えた第1のAC−DCコンバータと、制御部以外への電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路を備えた第2のAC−DCコンバータと、第1のAC−DCコンバータに連動して第2のAC−DCコンバータへの電源供給をオンオフするスイッチ手段とを有し、第2のAC−DCコンバータの過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路の検知結果を第1のAC−DCコンバータの1次側へフィードバック制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the power supply unit according to claim 1 of the present application includes an overcurrent detection circuit that supplies power to the control unit, or a first AC-DC converter including an overvoltage detection circuit, An overcurrent detection circuit that supplies power to other than the control unit, or a second AC-DC converter having an overvoltage detection circuit, and a second AC-DC converter in conjunction with the first AC-DC converter Switch means for turning on and off the power supply of the second AC-DC converter, and feedback-controls the detection result of the overcurrent detection circuit of the second AC-DC converter or the detection result of the overvoltage detection circuit to the primary side of the first AC-DC converter. It is characterized by that.
本発明が提供する請求項1記載の電源ユニットは、制御部へ電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路を備えた第1のAC−DCコンバータと、制御部以外への電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路を備えた第2のAC−DCコンバータと、第1のAC−DCコンバータに連動して第2のAC−DCコンバータへの電源供給をオンオフするスイッチ手段とを有し、第2のAC−DCコンバータの過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路の検知結果を第1のAC−DCコンバータの1次側へフィードバック制御することを特徴とし、パターンレイアウトの簡素化、および、基板ベアボード、部品コストの削減を実現することができる。 The power supply unit according to claim 1 provided by the present invention includes an overcurrent detection circuit that supplies power to the control unit, or a first AC-DC converter that includes an overvoltage detection circuit, and power to other than the control unit. Overcurrent detection circuit to be supplied, or second AC-DC converter provided with an overvoltage detection circuit, and a switch for turning on / off power supply to the second AC-DC converter in conjunction with the first AC-DC converter And a feedback control of the detection result of the overcurrent detection circuit of the second AC-DC converter or the detection result of the overvoltage detection circuit to the primary side of the first AC-DC converter, and a pattern layout Simplification of the circuit board and reduction of the board bare board and component costs can be realized.
以下、本発明の第一の実施形態を図1、図2をもとにして説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1において、100が電源ユニットである。電源ユニット100にはAC電圧101が接続され、100V系では100Vから127V、200V系では220Vから240Vの電圧が入力される。入力されたAC電圧101はダイオードブリッジ102で全波整流され、103のコンバータ1に供給される。コンバータ1(103)ではAC電圧をDC電圧に変換し、所定の電圧値であるVcc1が生成される。
In FIG. 1, 100 is a power supply unit. An
一方、AC電圧101は、もう一方のダイオードブリッジ104にも供給され、ダイオードブリッジ104にて全波整流されたAC電圧101は105のコンバータ2に供給される。コンバータ2(105)でもAC電圧をDC電圧に変換し、Vcc1とは異なるVcc2を生成する。ここで、コンバータ1(103)で生成するVcc1は比較的消費電力の低い制御部106等の負荷に使用され、またコンバータ2(105)で生成するVcc2は消費電力の大きい負荷108に使用される。さらにコンバータ1(103)で生成したVcc1が接続された制御部106はリレー107等のスイッチ素子により、コンバータ2(105)へのAC電源供給をオンオフできるように構成されている。したがって、Vcc1が出力されない限りリレー107は駆動されず、Vcc2は出力されない。言い換えれば、Vcc1を出力しなければリレー107は駆動されないため、Vcc2は出力されない。
On the other hand, the
次にコンバータ1(103)、および、コンバータ2(105)の過電流検知回路、および、過電圧検知回路について、図2の回路図をもとにして説明する。 Next, the overcurrent detection circuit and overvoltage detection circuit of converter 1 (103) and converter 2 (105) will be described with reference to the circuit diagram of FIG.
図において、201がコンバータ1の過電流検知回路、および、過電圧検知回路であり、202がコンバータ2の過電流検知回路、および、過電圧検知回路である。
In the figure, 201 is an overcurrent detection circuit and overvoltage detection circuit of the
203の絶縁トランスにより1次側のエネルギが2次側に伝達され、204の整流ダイオードによって絶縁トランス203の出力が整流される。
The energy on the primary side is transmitted to the secondary side by the
整流ダイオード204から出力される電流は電源電圧Vcc1の出力電流に相当し、この出力電流を205の抵抗によって検知する構成になっている。
The current output from the
抵抗205の電圧出力側(図において右側)は電圧調整回路(図示せず)によって一定電圧に調整されているため、出力電流が大きくなるほど抵抗205の整流ダイオード側(図において左側)の電位は高くなる。
Since the voltage output side (right side in the figure) of the
ここで、出力電流が大きくなり抵抗205の両端電圧が上昇すると、206のPNPトランジスタが能動領域に入り始める。そして抵抗205の両端電圧が約0.7Vに達するとPNPトランジスタ206は飽和領域に入り完全にオンする。
Here, when the output current increases and the voltage across the
207はフォトカプラ208への電流を制限するための抵抗であり、PNPトランジスタ206の駆動状態に応じて、フォトカプラ208が駆動されるようになっている。そしてフォトカプラ208は1次側のメイン回路のスイッチングを停止するように構成している。
したがって抵抗205の電圧降下がPNPトランジスタ206のVbeで制限されることになる。
Therefore, the voltage drop of the
つまり出力電流が抵抗205とPNPトランジスタ206で制限されることになり、その結果をもってコンバータ1(103)が停止されるように構成されている。
That is, the output current is limited by the
一方、209はツェナーダイオード210、および、フォトカプラ208に流れる電流を制限するための抵抗であり、211は抵抗205、PNPトランジスタ206、抵抗207から構成される過電流検知回路から流れる電流を阻止するためのダイオードである。
On the other hand,
ここで、ツェナーダイオード210のツェナー電圧を、電源電圧Vcc1よりも数V高い値に選択することで、電源電圧Vcc1がツェナー電圧を超えた時点でフォトカプラ208を駆動することができ、過電圧検知回路として動作させることができる。
Here, by selecting the Zener voltage of the Zener
このコンバータ1で構成している過電流検知回路、および、過電圧検知回路201は、コンバータ2の過電流検知回路、および、過電圧検知回路202においても同様の構成である。
The overcurrent detection circuit and the
したがって、コンバータ2の過電流検知回路、および、過電圧検知回路202の動作説明は省略する。なお、コンバータ1(103)とコンバータ2(105)の過電流検知回路、および、過電圧検知回路201、202は、ダイオード212によって接続され、フォトカプラ208を共通化する構成になっている。
Therefore, description of the operation of the overcurrent detection circuit and the
ここで、コンバータ1の過電流検知回路、あるいは、過電圧検知回路201が動作した場合、フォトカプラ208によってその検知結果がコンバータ1(103)の一次側に伝達され、コンバータ1(103)が停止する。するとコンバータ1(103)の電源電圧であるVcc1もダウンするため、コンバータ2(105)へのAC電源供給を行なうリレー107の駆動が絶たれ、コンバータ2(105)を停止することが可能になる。
Here, when the overcurrent detection circuit or the
一方、コンバータ2の過電流検知回路、あるいは、過電圧検知回路202が動作した場合もダイオード212を介してフォトカプラ208が駆動する。この場合もコンバータ1の動作が停止することでVcc1の電源供給が落ち、リレー107の駆動が絶たれることで、コンバータ2(105)を停止することが可能である。
On the other hand, the
100 電源ユニット
101 AC電源(AC電圧)
102 ダイオードブリッジ
103 コンバータ1
104 ダイオードブリッジ
105 コンバータ2
106 制御部
107 リレー
108 負荷
201 過電流過電圧検知回路
202 過電流過電圧検知回路
203 絶縁トランス
204 整流ダイオード
205 抵抗
206 PNPトランジスタ
207 抵抗
208 フォトカプラ
209 抵抗
210 ツェナーダイオード
211 ダイオード
212 ダイオード
300 電源ユニット
301 絶縁トランス
302 整流ダイオード
303 抵抗
304 PNPトランジスタ
305 抵抗
306 フォトカプラ
307 抵抗
308 ツェナーダイオード
100
102
104
106
Claims (2)
制御部以外への電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路を備えた第2のAC−DCコンバータと、
第1のAC−DCコンバータに連動して第2のAC−DCコンバータへの電源供給をオンオフするスイッチ手段とを有し、
第2のAC−DCコンバータの過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路の検知結果を第1のAC−DCコンバータの1次側へフィードバック制御することを特徴とする電源ユニット。 An overcurrent detection circuit for supplying power to the control unit, or a first AC-DC converter provided with an overvoltage detection circuit;
An overcurrent detection circuit for supplying power to other than the control unit, or a second AC-DC converter provided with an overvoltage detection circuit;
Switch means for turning on and off the power supply to the second AC-DC converter in conjunction with the first AC-DC converter,
A power supply unit that feedback-controls the detection result of the overcurrent detection circuit or the overvoltage detection circuit of the second AC-DC converter to the primary side of the first AC-DC converter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005159388A JP2006340435A (en) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | Image forming apparatus |
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JP2005159388A JP2006340435A (en) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | Image forming apparatus |
Publications (1)
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ID=37560502
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JP (1) | JP2006340435A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018047691A1 (en) * | 2016-09-12 | 2018-03-15 | 株式会社村田製作所 | Power source device |
-
2005
- 2005-05-31 JP JP2005159388A patent/JP2006340435A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018047691A1 (en) * | 2016-09-12 | 2018-03-15 | 株式会社村田製作所 | Power source device |
JP6508428B2 (en) * | 2016-09-12 | 2019-05-08 | 株式会社村田製作所 | Power supply |
US10855198B2 (en) | 2016-09-12 | 2020-12-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Power supply apparatus including AC-DC converters connected in parallel and driven based on load current |
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Legal Events
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