JP2010178533A - Power supply device - Google Patents

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Minoru Hayashizaki
実 林崎
Keisuke Samejima
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device that further improves the efficiency of power supply in operation with a light load. <P>SOLUTION: In the power supply device, an AC-DC converter includes: a first switching element 107; and a first control unit which controls the first switching element according to the output of the AC-DC converter and then controls the output of the AC-DC converter to a first voltage during the normal time, while a DC-DC converter includes: a second switching element 142; a second control unit which controls the second switching element according to the output of the DC-DC converter and then controls the output of the DC-DC converter to a second voltage which is lower than the first voltage during the normal time;and a third control unit by which, when a signal indicating low power consumption is input, the ON/OFF operation of the first switching element is brought into an intermittent operation state to control the output of the DC-DC converter to a third voltage which is lower than the second voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置に好適な電源装置に関し、特にその低消費電力時(画像形成装置の省エネルギモード時に対応)の効率の改善に関するものである。   The present invention relates to a power supply apparatus suitable for an image forming apparatus such as a laser printer, and more particularly to improvement in efficiency at the time of low power consumption (corresponding to an energy saving mode of the image forming apparatus).

図14に、従来の自励式フライバック電源の基本回路図を示す。以下図14によりに従来の自励式フライバック電源の構成、動作を説明する。   FIG. 14 shows a basic circuit diagram of a conventional self-excited flyback power supply. Hereinafter, the configuration and operation of a conventional self-excited flyback power supply will be described with reference to FIG.

商用交流700に接続された、フィルタ回路701、整流回路702、平滑コンデンサ703により直流入力電圧が生成される。生成された直流入力電圧が印加されるトランス704の第一の一次巻線Npと、スイッチング素子707が直列に接続されている。直流入力の正端子とスイッチング素子707のゲート端子間には起動抵抗705が接続されている。直流入力より起動抵抗705を通してスイッチング素子707のゲート端子に供給される電圧が上昇するとドレイン電流が流れ、一次巻線Npに電流が流れる。
この結果、トランス704は励磁されて他方の一次巻線である補助巻線Nbに電圧が誘起される。これにより、スイッチング素子707のゲート電圧が上昇し、さらにスイッチング素子707のドレイン電流が増加し、補助巻線Nbの電圧までスッチング素子707のゲート電圧が上昇するというように正帰還が行なわれる。スイッチング素子707のゲート電圧は、抵抗711と抵抗708の分圧により供給される。一方で補助巻線Nbの出力は、抵抗717、コンデンサ718からなる積分回路にも供給されており、コンデンサ718の両端電圧がトランジスタ710のベース電圧となるよう接続されている。コンデンサ718の両端電圧が上昇してトランジスタ710がONすると、抵抗709を介してスイッチング素子707のゲート電圧を低下させることによりスイッチング素子707をターンオフさせるような構成となっている。
A DC input voltage is generated by a filter circuit 701, a rectifier circuit 702, and a smoothing capacitor 703 connected to the commercial AC 700. A first primary winding Np of a transformer 704 to which the generated DC input voltage is applied and a switching element 707 are connected in series. A starting resistor 705 is connected between the positive terminal of the DC input and the gate terminal of the switching element 707. When the voltage supplied from the DC input to the gate terminal of the switching element 707 through the starting resistor 705 rises, a drain current flows and a current flows through the primary winding Np.
As a result, the transformer 704 is excited and a voltage is induced in the auxiliary winding Nb which is the other primary winding. As a result, the gate voltage of the switching element 707 rises, the drain current of the switching element 707 further increases, and positive feedback is performed such that the gate voltage of the switching element 707 rises to the voltage of the auxiliary winding Nb. The gate voltage of the switching element 707 is supplied by the divided voltage of the resistor 711 and the resistor 708. On the other hand, the output of the auxiliary winding Nb is also supplied to an integrating circuit composed of a resistor 717 and a capacitor 718, and is connected so that the voltage across the capacitor 718 becomes the base voltage of the transistor 710. When the voltage across the capacitor 718 rises and the transistor 710 is turned on, the gate voltage of the switching element 707 is lowered via the resistor 709 to turn off the switching element 707.

スイッチング素子707がOFFすると、トランス704の各巻線には逆起電力が発生し、二次側の巻線Nsから二次整流ダイオード720を通して電流が流れ出す。この半波成分の電流はコンデンサ721により平滑されて直流出力となる。トランス704に蓄えられたエネルギーが零となると、電流も零となる。しかしながらトランスの残留エネルギーによるリンギングによってトランス704の補助巻線Nbには電圧が発生するため、再度スイッチング素子707が導通する。するとトランス704の一次巻線Npに電流が流れ、トランス704の補助巻線Nbの電圧が上昇し、スイッチング素子707のゲート端子に電圧が印加されると同時にコンデンサ718への電流供給が開始される。   When the switching element 707 is turned off, back electromotive force is generated in each winding of the transformer 704, and current flows out from the secondary winding Ns through the secondary rectifier diode 720. This half-wave component current is smoothed by the capacitor 721 and becomes a DC output. When the energy stored in the transformer 704 becomes zero, the current also becomes zero. However, since the voltage is generated in the auxiliary winding Nb of the transformer 704 due to ringing due to the residual energy of the transformer, the switching element 707 becomes conductive again. Then, a current flows through the primary winding Np of the transformer 704, the voltage of the auxiliary winding Nb of the transformer 704 rises, and a voltage is applied to the gate terminal of the switching element 707, and at the same time, current supply to the capacitor 718 is started. .

以降は前述したような一連の動作を繰り返すことで、スイッチング素子707のON,OFFを繰り返すことになる。以上のような動作を繰り返すなかで、出力電圧がシャントレギュレータ723の基準電圧まで上昇してくると、抵抗724、725の分圧電圧によりシャントレギュレータ723が動作し、抵抗722を介してフォトカプラ714に電流が流れる。これにより、フォトカプラ714のLED714−bが点灯し、フォトカプラ714内のフォトトランジスタ714−aのインピーダンスが低下することにより、トランジスタ710がONする。すると、スイッチング素子707はコンデンサ718が充電されてトランジスタ710をONする時間よりも短い時間でOFFする、という帰還動作によって矢印で示す出力端に一定電圧を出力するよう構成している。   Thereafter, by repeating a series of operations as described above, the switching element 707 is repeatedly turned on and off. When the output voltage rises to the reference voltage of the shunt regulator 723 while repeating the above operation, the shunt regulator 723 is operated by the divided voltage of the resistors 724 and 725, and the photocoupler 714 is connected via the resistor 722. Current flows through As a result, the LED 714-b of the photocoupler 714 is turned on, and the impedance of the phototransistor 714-a in the photocoupler 714 decreases, so that the transistor 710 is turned on. Then, the switching element 707 is configured to output a constant voltage to the output terminal indicated by the arrow by a feedback operation in which the capacitor 718 is charged and turned off in a time shorter than the time in which the transistor 710 is turned on.

この一定電圧はレーザプリンタ内におけるモータやソレノイド、もしくは高圧電源といった電力や高い直流電圧(例えば+24V)供給を必要とする駆動系の電源として装置内に供給されている。   This constant voltage is supplied into the apparatus as a power source for a motor or solenoid in a laser printer, or a power source for a high voltage power source or a drive system that requires a high DC voltage (for example, + 24V).

また、一方でCPUやASICといった制御系への電源電圧(例えば+3.4V)は、該駆動系電源電圧をさらにDC−DCコンバータにて減圧することによりを得ている。   On the other hand, the power supply voltage (for example, + 3.4V) to the control system such as the CPU and the ASIC is obtained by further reducing the drive system power supply voltage with a DC-DC converter.

DC−DCコンバータの動作を以下に示す。   The operation of the DC-DC converter is shown below.

図14において、727はスイッチング素子、728はインダクタ、729はダイオード、730は電解コンデンサ、732はコンパレータ、738はツェナダイオードである。   In FIG. 14, 727 is a switching element, 728 is an inductor, 729 is a diode, 730 is an electrolytic capacitor, 732 is a comparator, and 738 is a Zener diode.

コンパレータ732は駆動系電源電圧の供給を受けている。コンパレータ732は検出抵抗735と739の分圧と、ツェナダイオード738の電圧を比較し、抵抗739の電圧がツェナダイオード738の電圧よりも低いときはコンパレータ732の出力をLoとする。この結果、スイッチング素子727のゲート端子には駆動系電源電圧を抵抗726と抵抗731により分圧した電圧が印加され、スイッチング素子727はONとなる。スイッチング素子727がONとなると、インダクタ728を介して、コンデンサ730に電流が供給され、コンデンサ730の両端電圧が上昇する。この電圧上昇に伴って抵抗739の電圧が上昇し、ツェナダイオード738の電圧よりも高くなると、コンパレータ732がHi(OFF)となり、スイッチング素子727がOFFとなる。インダクタ728はさらに電流を流しつづけようとするので、ダイオード729−インダクタ728−コンデンサ730からなる閉ループに電流が流れ、インダクタ728に蓄えた電流を回生する。   The comparator 732 is supplied with the drive system power supply voltage. The comparator 732 compares the divided voltage of the detection resistors 735 and 739 and the voltage of the Zener diode 738. When the voltage of the resistor 739 is lower than the voltage of the Zener diode 738, the output of the comparator 732 is Lo. As a result, a voltage obtained by dividing the drive system power supply voltage by the resistor 726 and the resistor 731 is applied to the gate terminal of the switching element 727, and the switching element 727 is turned on. When the switching element 727 is turned on, current is supplied to the capacitor 730 via the inductor 728, and the voltage across the capacitor 730 increases. When the voltage rises, the voltage of the resistor 739 rises and becomes higher than the voltage of the Zener diode 738. Then, the comparator 732 becomes Hi (OFF) and the switching element 727 turns off. Since the inductor 728 tries to continue the current flow, the current flows in the closed loop including the diode 729, the inductor 728, and the capacitor 730, and the current stored in the inductor 728 is regenerated.

該回生が終了するまでの間、コンパレータ732をOFFに保つため、抵抗739が接続されたコンパレータ732の入力端子から、ダイオード729のカソード端子間に、ダイオード729のカソード端子側がカソードとなるようダイオードを挿入しても良い。   In order to keep the comparator 732 OFF until the regeneration is completed, the diode is connected between the input terminal of the comparator 732 connected to the resistor 739 and the cathode terminal of the diode 729 so that the cathode terminal side of the diode 729 becomes the cathode. It may be inserted.

しかしながら、前述の従来の電源回路では、画像形成装置の省エネルギモード時などの軽負荷運転時、ロードスイッチなどにより駆動系電源電圧の供給を停止させるため駆動系電圧の負荷は極端に少なくなる。この結果、AC−DCコンバータのスイッチング素子をONさせる時間(ON時間)は短くなる。このようになるとスイッチング周波数が上昇すると共にスイッチングに伴う電力損失が増加するため、効率は低下する。   However, in the above-described conventional power supply circuit, when the image forming apparatus is in a light load operation such as in an energy saving mode, the supply of the drive system power supply voltage is stopped by a load switch or the like, so that the load of the drive system voltage is extremely reduced. As a result, the time for turning on the switching element of the AC-DC converter (ON time) is shortened. When this happens, the switching frequency increases and the power loss associated with switching increases, so the efficiency decreases.

スイッチング損失を低減させるため、従来様々な提案がなされてきた。AC−DCコンバータの出力を低下することでAC−DCコンバータのOFF時間を延長させ、スイッチング損失を低下させる提案が特許文献1ないし3などで提案されている。またこのような間欠動作を行うとスイッチングトランスより発振音が発生するため、間欠動作の周期を可聴域外で行うことが特許文献4で提案されている。図15は、AC−DCコンバータの出力を低下させた場合の、各部の電圧の遷移状態を示す例である。
特許第2987992号公報 特許第3386016号公報 特開平7−322610号公報 特許第3037050号公報
Various proposals have been made in the past to reduce the switching loss. Patent Documents 1 to 3 propose proposals for reducing the switching loss by extending the OFF time of the AC-DC converter by reducing the output of the AC-DC converter. Further, when such an intermittent operation is performed, an oscillation sound is generated from the switching transformer, and therefore, it is proposed in Patent Document 4 to perform the cycle of the intermittent operation outside the audible range. FIG. 15 is an example illustrating a voltage transition state of each unit when the output of the AC-DC converter is decreased.
Japanese Patent No. 29879992 Japanese Patent No. 3386016 JP-A-7-322610 Japanese Patent No. 3037050

しかしながら、レーザプリンタやコピー機における省エネルギモード時などの軽負荷運転時にはAC−DCコンバータの効率低下だけではなく、DC−DCコンバータの効率低下も大きな問題となる。即ち駆動系電圧から制御系電圧を生成するDC−DCコンバータ部においても省エネルギモードでは各部への電流供給を遮断し、回路の動作を停止してしまうため、軽負荷運転となる。このようにDC−DCコンバータ部においても軽負荷運転時には効率が悪化する。   However, not only is the efficiency of the AC-DC converter reduced but also the efficiency of the DC-DC converter is a major problem during light load operation such as in an energy saving mode in a laser printer or a copier. That is, even in the DC-DC converter unit that generates the control system voltage from the drive system voltage, the current supply to each unit is interrupted and the circuit operation is stopped in the energy saving mode, so that the light load operation is performed. As described above, the efficiency of the DC-DC converter section also deteriorates during light load operation.

電源としての総合効率はAC−DCコンバータの効率とDC−DCコンバータの効率の積となるために20〜30%程度の効率となってしまうといった問題があった。また、AC−DCコンバータの電圧を下げただけでは後続のDC−DCコンバータのスイッチング素子の駆動電圧が低下するため、そのままではDC−DCコンバータのスイッチング素子を駆動できないといった問題があった。   Since the total efficiency as a power source is the product of the efficiency of the AC-DC converter and the efficiency of the DC-DC converter, there is a problem that the efficiency becomes about 20 to 30%. Further, since the drive voltage of the switching element of the subsequent DC-DC converter is lowered only by reducing the voltage of the AC-DC converter, there is a problem that the switching element of the DC-DC converter cannot be driven as it is.

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、軽負荷時の電源効率をより向上させることのできる電源装置を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a power supply device capable of further improving the power supply efficiency at light load.

前記課題を解決するため、本発明では、電源装置を次の(1)のとおりに構成する。   In order to solve the above problems, in the present invention, the power supply device is configured as described in (1) below.

(1)AC−DCコンバータと、前記AC−DCコンバータの出力を入力とするDC−DCコンバータとを備えた電源装置であって、
前記AC−DCコンバータは、ON/OFFにより当該AC−DCコンバータの出力を制御する第一のスイッチング素子と、当該AC−DCコンバータの出力に応じて前記第一のスイッチング素子のON/OFFを制御し、当該AC−DCコンバータの出力を通常時に第一の電圧に制御する第一の制御部とを有し、
前記DC−DCコンバータは、ON/OFFにより当該DC−DCコンバータの出力を制御する第二のスイッチング素子と、当該DC−DCコンバータの出力に応じて前記第二のスイッチング素子のON/OFFを制御し、当該DC−DCコンバータの出力を通常時に前記第一の電圧より低い第二の電圧に制御する第二の制御部と、低消費電力を指示する信号を入力する信号入力部と、前記信号入力部に前記低消費電力を指示する信号が入力されたときに、当該DC−DCコンバータの出力に応じて前記AC−DCコンバータの第一のスイッチング素子のON/OFF動作を間欠動作状態とし、当該DC−DCコンバータの出力を前記第二の電圧より低い第三の電圧に制御する第三の制御部とを有する電源装置。
(1) A power supply device including an AC-DC converter and a DC-DC converter that receives the output of the AC-DC converter,
The AC-DC converter controls a first switching element that controls the output of the AC-DC converter by ON / OFF, and controls ON / OFF of the first switching element according to the output of the AC-DC converter. And a first control unit that controls the output of the AC-DC converter to the first voltage at normal time,
The DC-DC converter controls a second switching element that controls the output of the DC-DC converter by ON / OFF, and controls ON / OFF of the second switching element according to the output of the DC-DC converter. A second control unit that controls the output of the DC-DC converter to a second voltage lower than the first voltage at a normal time, a signal input unit that inputs a signal instructing low power consumption, and the signal When a signal instructing the low power consumption is input to the input unit, the ON / OFF operation of the first switching element of the AC-DC converter is set to an intermittent operation state according to the output of the DC-DC converter, And a third control unit that controls the output of the DC-DC converter to a third voltage lower than the second voltage.

本発明によれば、軽負荷時の電源効率をより向上させることのできる電源装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power supply device which can improve the power supply efficiency at the time of light load can be provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、電源装置の実施例により詳しく説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to an embodiment of a power supply device.

実施例1である“電源装置”について説明する。図1は、本実施例の構成を示す回路図である。本実施例は、RCC方式のAC−DCコンバータとDC−DCコンバータの組み合わせの例である。詳しくは、前記AC−DCコンバータは、そのスイッチング素子のON/OFF制御により、通常時は第一の電圧を出力し、前記DC−DCコンバータは、そのスイッチング素子のON/OFF制御により、通常時は前記第一の電圧より低い第二の電圧を出力する。さらに前記DC−DCコンバータは、低消費電力を指示する信号が入力されたときに、前記AC−DCコンバータのスイッチング素子のON/OFF動作を間欠動作状態とする。これにより、当該DC−DCコンバータの出力を前記第二の電圧より低い第三の電圧に制御するという電源装置の例である。
なお、本実施例は、レーザプリンタの電源装置を想定している。
A “power supply device” that is Embodiment 1 will be described. FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of this embodiment. The present embodiment is an example of a combination of an RCC AC-DC converter and a DC-DC converter. Specifically, the AC-DC converter outputs a first voltage in a normal state by ON / OFF control of the switching element, and the DC-DC converter in a normal state by ON / OFF control of the switching element. Outputs a second voltage lower than the first voltage. Furthermore, the DC-DC converter sets the ON / OFF operation of the switching element of the AC-DC converter to an intermittent operation state when a signal instructing low power consumption is input. This is an example of a power supply device that controls the output of the DC-DC converter to a third voltage lower than the second voltage.
This embodiment assumes a power supply device for a laser printer.

図1において、100は商用交流電源、101はフィルタ回路、102はダイオードブリッジ、103はコンデンサ、104はスイッチングトランスである。Npはトランスの一次巻線、Nsはトランスの二次巻線、Nbはトランスのバイアス巻線(帰還巻線)を示す。また、105は起動抵抗、107はスイッチング素子、108、109、111、113、116、117は抵抗、110はトランジスタ、112、118はコンデンサである。114−aはフォトカプラ114のフォトトランジスタ側、114−bはフォトカプラ114のLED側である。115,119はダイオードである。121は二次整流ダイオード、122は電解コンデンサ、123〜126は抵抗、128はツェナダイオード、130はコンパレータ、131は抵抗、132は負荷への出力/出力停止を行うロードスイッチである。
170はロードスイッチ132を介した出力端子、171はロードスイッチ132の制御端子、172はロードスイッチ132を介さない出力端子、173はGND端子である。
In FIG. 1, 100 is a commercial AC power source, 101 is a filter circuit, 102 is a diode bridge, 103 is a capacitor, and 104 is a switching transformer. Np is a primary winding of the transformer, Ns is a secondary winding of the transformer, and Nb is a bias winding (feedback winding) of the transformer. Reference numeral 105 denotes a starting resistor, 107 denotes a switching element, 108, 109, 111, 113, 116, and 117 denote resistors, 110 denotes a transistor, and 112 and 118 denote capacitors. 114-a is the phototransistor side of the photocoupler 114, and 114-b is the LED side of the photocoupler 114. Reference numerals 115 and 119 denote diodes. 121 is a secondary rectifier diode, 122 is an electrolytic capacitor, 123 to 126 are resistors, 128 is a Zener diode, 130 is a comparator, 131 is a resistor, and 132 is a load switch that performs output / output stop to a load.
Reference numeral 170 denotes an output terminal via the load switch 132, 171 denotes a control terminal of the load switch 132, 172 denotes an output terminal not via the load switch 132, and 173 denotes a GND terminal.

AC−DCコンバータの出力電圧を受けて、さらに低い電圧を生成するDC−DCコンバータの回路の説明を行う。ロードスイッチを介さない172端子に接続される、DC−DCコンバータ入力端子が175、DC−DCコンバータのGND端子が176である。140,141、146、147、148、152、154、157は抵抗、142はDC−DCコンバータのスイッチング素子であり、一般的にはPchMOSFETが良く使用される。143,144はダイオード、149はツェナダイオード、150は平滑コンデンサ、151,156はコンパレータ、153はトランジスタ、155−bがフォトカプラ155のLED側である。また、トランジスタ153をON/OFFする制御端子が152、DC−DCコンバータより生成された低い電圧(例えば3.4V)の出力端子が177、GND端子が178である。   A circuit of the DC-DC converter that receives the output voltage of the AC-DC converter and generates a lower voltage will be described. The DC-DC converter input terminal connected to the 172 terminal not passing through the load switch is 175, and the GND terminal of the DC-DC converter is 176. Reference numerals 140, 141, 146, 147, 148, 152, 154, and 157 are resistors, 142 is a switching element of a DC-DC converter, and a PchMOSFET is generally used in general. Reference numerals 143 and 144 denote diodes, 149 denotes a Zener diode, 150 denotes a smoothing capacitor, 151 and 156 denote comparators, 153 denotes a transistor, and 155-b denotes the LED side of the photocoupler 155. Further, 152 is a control terminal for turning on / off the transistor 153, 177 is an output terminal for a low voltage (for example, 3.4 V) generated by the DC-DC converter, and 178 is a GND terminal.

商用交流電源100よりフィルタ回路101を介してダイオードブリッジ102にAC電源が印加されると、ダイオードブリッジ102により両波整流がなされ、コンデンサ103により、ピーク充電が行なわれる。これにより、コンデンサ103の両端にDC電圧を生成する。   When AC power is applied to the diode bridge 102 from the commercial AC power supply 100 via the filter circuit 101, both-wave rectification is performed by the diode bridge 102, and peak charging is performed by the capacitor 103. As a result, a DC voltage is generated across the capacitor 103.

本電源装置の各部の電圧変化を示す図5、図6を参照し、本実施例の動作を説明する。まず、起動時に通常時(プリンタのプリントモード時)となる場合の動作を説明する。通常時、端子174はHiの信号が入力されるか、もしくはハイインピーダンスとなっているため、トランジスタ153はOFFとなり、フォトカプラ155のLED155−bが発光しないため、AC−DCコンバータ部分は、通常のAC−DCコンバータ回路内のフィードバック動作を行うことになる。即ちツェナダイオード128が動作する状態となっている。   The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6 showing the voltage change of each part of the power supply apparatus. First, the operation in the case of normal time at startup (in the printer print mode) will be described. Normally, since the Hi signal is input to the terminal 174 or is in a high impedance state, the transistor 153 is turned OFF, and the LED 155-b of the photocoupler 155 does not emit light. The feedback operation in the AC-DC converter circuit is performed. That is, the Zener diode 128 is in an operating state.

起動抵抗105とゲートソース間の抵抗108の分圧によりスイッチング素子107のゲート−ソース間に電圧が印加されると、スイッチング素子107がONし、トランス104の一次巻線Npに電流が流れ始める。この電流により、補助巻線Nbにさらにゲート電圧を高くする方向に電圧が発生し、コンデンサ112を充電しながら抵抗111を介してスイッチング素子107のゲート電圧を高くするよう電圧が印加される。また、同時に抵抗117を通じてコンデンサ118を充電する。コンデンサ118の充電が開始され、コンデンサ118の両端電圧がトランジスタ110のVbe以上になるとベース電流が流れ、トランジスタ110がONする。トランジスタ110がONするとスイッチング素子107がOFFし、スイッチング素子107のドレイン−ソース間電圧が上昇し始める。この結果、補助巻線Nbの電圧が降下し、逆方向に電流を流し始める。二次巻線Nsにはダイオード121が導通する方向に電流が流れ、コンデンサ122の電圧とダイオード121の順方向電圧の和以上の電圧となったときにコンデンサ122を充電する。同時に補助巻線Nbに現れた電圧はダイオード119をONし、抵抗116、ダイオード115を還流する方向に電流を流し、コンデンサ118を放電する。このようになるとトランジスタ110はOFFしてしまうため、スイッチング素子107のゲート電圧は、この後、起動抵抗105により供給される電流と、抵抗111とコンデンサ112を介して供給される補助巻線Nbに流れ込む電流により決まるようになる。   When a voltage is applied between the gate and source of the switching element 107 due to voltage division of the resistance 108 between the starting resistor 105 and the gate source, the switching element 107 is turned on, and a current starts to flow through the primary winding Np of the transformer 104. With this current, a voltage is generated in the auxiliary winding Nb in a direction to further increase the gate voltage, and a voltage is applied to increase the gate voltage of the switching element 107 via the resistor 111 while charging the capacitor 112. At the same time, the capacitor 118 is charged through the resistor 117. When charging of the capacitor 118 is started and the voltage across the capacitor 118 becomes equal to or higher than Vbe of the transistor 110, a base current flows and the transistor 110 is turned on. When the transistor 110 is turned on, the switching element 107 is turned off, and the drain-source voltage of the switching element 107 starts to rise. As a result, the voltage of the auxiliary winding Nb drops and starts to flow current in the reverse direction. A current flows in the secondary winding Ns in the direction in which the diode 121 is conducted, and the capacitor 122 is charged when the voltage becomes equal to or higher than the sum of the voltage of the capacitor 122 and the forward voltage of the diode 121. At the same time, the voltage appearing in the auxiliary winding Nb turns on the diode 119, passes a current in a direction to flow back through the resistor 116 and the diode 115, and discharges the capacitor 118. Since this causes the transistor 110 to be turned off, the gate voltage of the switching element 107 is then applied to the current supplied by the starting resistor 105 and the auxiliary winding Nb supplied via the resistor 111 and the capacitor 112. It depends on the current that flows.

スイッチング素子107のOFFを高速化する目的で、図2のよう、抵抗111を分割し、分割した片方の抵抗140に並列に、スイッチング素子107をOFFする方向にダイオード141を接続してもよい。図2のようにすることでより早く、確実にスイッチング素子107のゲート電圧を降下させることが可能となる。   For the purpose of speeding up the switching element 107 OFF, as shown in FIG. 2, the resistor 111 may be divided, and a diode 141 may be connected in parallel to one of the divided resistors 140 in the direction of turning off the switching element 107. By making it as shown in FIG. 2, the gate voltage of the switching element 107 can be lowered more quickly and reliably.

トランス104に蓄えられたエネルギーは、スイッチング素子107がOFFしている期間にコンデンサ122に移動するため、時間とともに巻線Nsの電圧が減少する。このようになると補助巻線Nb側での出力電圧が小さくなるため、起動抵抗105より流入する電流によりスイッチング素子107のゲート電圧が上昇してくる。スイッチング素子107のゲート電圧がONするための閾値よりも高くなると、スイッチング素子107はONし、巻線Npに、コンデンサ103の+端子からスイッチング素子107を通ってコンデンサ103の−端子の方向に電流が流れる。巻線Nbには、Nb巻線よりコンデンサ112、抵抗111、抵抗108、Nb巻線という方向に電流が流れるためスイッチング素子107のゲート電圧がさらに上昇する。そうして前述したように巻線Nbの電圧と抵抗117によりコンデンサ118が充電され、トランジスタ110をONすることでスイッチング素子107がOFFする。といった、一連の発振が継続され、スイッチング素子107のON期間にトランス104に蓄えられたエネルギーが、スイッチング素子107のOFF期間にコンデンサ122に蓄えられ、コンデンサ122の両端電圧は上昇していく。   Since the energy stored in the transformer 104 moves to the capacitor 122 while the switching element 107 is OFF, the voltage of the winding Ns decreases with time. In this case, the output voltage on the auxiliary winding Nb side becomes small, so that the gate voltage of the switching element 107 rises due to the current flowing from the starting resistor 105. When the gate voltage of the switching element 107 becomes higher than the threshold value for turning on, the switching element 107 is turned on, and a current flows in the winding Np from the positive terminal of the capacitor 103 to the negative terminal of the capacitor 103 through the switching element 107. Flows. Since a current flows through the winding Nb in the direction of the capacitor 112, the resistor 111, the resistor 108, and the Nb winding from the Nb winding, the gate voltage of the switching element 107 further increases. Then, as described above, the capacitor 118 is charged by the voltage of the winding Nb and the resistor 117, and the switching element 107 is turned off by turning on the transistor 110. The energy stored in the transformer 104 during the ON period of the switching element 107 is stored in the capacitor 122 during the OFF period of the switching element 107, and the voltage across the capacitor 122 increases.

コンデンサ122の両端電圧の上昇に伴って、スイッチング素子107のOFF期間中の巻線Nsの電圧,およびNb巻線の逆方向電圧、およびトランスのエネルギーをコンデンサ122に吐き出した後のリンギング電圧が大きくなっていく。このため、起動抵抗105からの流入電流による電圧上昇に加えて、リンギング電圧の上昇によってスイッチング素子107のゲート電圧が上昇し、スイッチング素子107がONするようになる。このようになると安定したOFF時間で動作するようになり、コンデンサ122の電圧は急速に上昇していく。   As the voltage across the capacitor 122 rises, the voltage of the winding Ns during the OFF period of the switching element 107, the reverse voltage of the Nb winding, and the ringing voltage after discharging the transformer energy to the capacitor 122 increase. It will become. For this reason, in addition to the voltage increase due to the inflow current from the starting resistor 105, the gate voltage of the switching element 107 increases due to the increase of the ringing voltage, and the switching element 107 is turned on. In this case, the operation is performed in a stable OFF time, and the voltage of the capacitor 122 increases rapidly.

コンデンサ122の電圧が上昇していくと、コンデンサ122の電圧は抵抗124と125の分圧と、ツェナダイオード128により作られる基準電圧の比較によりコンパレータ130が動作し、コンパレータ130の出力はLoに反転し、フォトカプラ114のLED114−bが発光する。フォトカプラ114のフォトトランジスタ114−aは抵抗113とトランジスタ110のベースに接続されており、フォトカプラ114のLED114−bが発光するとフォトトランジスタ114−aが導通するため、トランジスタ110がONとなり、スイッチング素子107をOFFとする。   As the voltage of the capacitor 122 rises, the comparator 130 operates by comparing the divided voltage of the resistors 124 and 125 with the reference voltage generated by the Zener diode 128, and the output of the comparator 130 is inverted to Lo. Then, the LED 114-b of the photocoupler 114 emits light. The phototransistor 114-a of the photocoupler 114 is connected to the resistor 113 and the base of the transistor 110. When the LED 114-b of the photocoupler 114 emits light, the phototransistor 114-a becomes conductive, so that the transistor 110 is turned on and switching is performed. The element 107 is turned off.

逆にコンデンサ122の電圧が低くなった場合には、コンパレータ130が反転せず、スイッチング素子をOFFしないため、コンデンサ112と抵抗111により定まる最大ON時間までスイッチング素子107はONする。このようにして、抵抗125の両端電圧がツェナダイオード128の電圧と同一の電圧となるようにコンデンサ122の両端電圧は制御されている(図5の172 端子電圧、107 GS間電圧参照)。   On the contrary, when the voltage of the capacitor 122 becomes low, the comparator 130 is not inverted and the switching element is not turned off. Therefore, the switching element 107 is turned on until the maximum ON time determined by the capacitor 112 and the resistor 111. In this way, the voltage across the capacitor 122 is controlled so that the voltage across the resistor 125 is the same as the voltage across the Zener diode 128 (see 172 terminal voltage, 107 GS voltage in FIG. 5).

レーザプリンタの省エネルギモード時には、レーザプリンタの制御系から本電源装置に低消費電力を指示する信号が出力される。制御系が低消費電力を指示する信号を出力する機構は後述する。   In the energy saving mode of the laser printer, a signal instructing low power consumption is output from the control system of the laser printer to the power supply apparatus. A mechanism by which the control system outputs a signal instructing low power consumption will be described later.

低消費電力を指示する信号が端子174に入力し、端子174がLoとされるとトランジスタ153がONとなる。抵抗146と抵抗147、157の分圧と抵抗148によりバイアスされたツェナダイオード149の両端電圧を比較し、ツェナダイオード149の電圧よりも抵抗147、157の両端電圧が高い場合にコンパレータ156の出力はLoとなる。これにより、フォトカプラ155のLED155−bが点灯し、フォトカプラ155のトランジスタ155−aが導通するため、トランジスタ110がONとなる。
ツェナダイオード149のツェナ電圧は、ツェナダイオード128のツェナ電圧よりも充分に低い値のものを選択している。
When a signal indicating low power consumption is input to the terminal 174 and the terminal 174 is set to Lo, the transistor 153 is turned on. The divided voltage of the resistor 146 and the resistors 147 and 157 is compared with the voltage across the Zener diode 149 biased by the resistor 148. Lo. Accordingly, the LED 155-b of the photocoupler 155 is turned on and the transistor 155-a of the photocoupler 155 is turned on, so that the transistor 110 is turned on.
The zener voltage of the zener diode 149 is selected to be sufficiently lower than the zener voltage of the zener diode 128.

この結果、AC−DCコンバータのスイッチング素子107がOFFとなり、端子172の電圧は降下していく(図5の172端子電圧参照)。後述するDC−DCコンバータはこの間も動作しつづけており(図5の142 端子電圧参照)、安定的に低い電圧(例えば3.4V、前記第二の電圧)を出力している(図5のC150 両端電圧参照)。
端子172の電圧が充分に低くなり、後続のDC−DCコンバータ出力電圧が低下して、抵抗146と抵抗147、157により分圧された値がツェナダイオード149の電圧よりも低くなると、コンパレータ156がHiを出力(OFF)する。これにより、フォトカプラ114のLED114−bが消灯する。この結果、トランジスタ110がOFFし、スイッチング素子107がONになる(図5の107 GS間電圧参照)。
As a result, the switching element 107 of the AC-DC converter is turned OFF, and the voltage at the terminal 172 drops (see the 172 terminal voltage in FIG. 5). The DC-DC converter described later continues to operate during this period (see 142 terminal voltage in FIG. 5), and stably outputs a low voltage (for example, 3.4 V, the second voltage) (see FIG. 5). C150 Refer to both-end voltage).
When the voltage of the terminal 172 becomes sufficiently low and the output voltage of the subsequent DC-DC converter decreases and the value divided by the resistors 146 and 147 and 157 becomes lower than the voltage of the Zener diode 149, the comparator 156 Hi is output (OFF). As a result, the LED 114-b of the photocoupler 114 is turned off. As a result, the transistor 110 is turned off and the switching element 107 is turned on (refer to the voltage between 107 GS in FIG. 5).

基準電圧を設けるためにツェナダイオードを用いた例を紹介したが、実際には低い電圧を生成するツェナダイオードは一般にツェナ電圧のばらつき、電流によるツェナ電圧依存性、温度特性が悪い。このため、高いツェナ電圧を持つツェナダイオードを用い抵抗により分圧したり、シャントレギュレータを基準電圧として使用しても良い。   Although an example in which a Zener diode is used to provide a reference voltage has been introduced, in reality, a Zener diode that generates a low voltage generally has poor Zener voltage variation, Zener voltage dependency due to current, and temperature characteristics. For this reason, a Zener diode having a high Zener voltage may be used to divide by a resistor, or a shunt regulator may be used as a reference voltage.

DC−DCコンバータの動作を以下に説明する。142はDC−DCコンバータのメインスイッチング素子、145はインダクタ、143は回生ダイオード、150はコンデンサ、146〜148は抵抗、149はツェナダイオード、157は抵抗、151および156はコンパレータである。   The operation of the DC-DC converter will be described below. 142 is a main switching element of the DC-DC converter, 145 is an inductor, 143 is a regenerative diode, 150 is a capacitor, 146 to 148 are resistors, 149 is a Zener diode, 157 is a resistor, and 151 and 156 are comparators.

まず、通常時の説明を行う。コンパレータ151は、ツェナダイオード149の電圧と、出力電圧を抵抗146、147と抵抗157で分圧した電圧と比較する。ツェナダイオード149のツェナ電圧よりも抵抗1157の電圧が低くなると、コンパレータ151はLoを出力(ON)するため、スイッチ素子(P型FET)142のゲート電圧が供給されなくなり、スイッチング素子142はONする。このため、インダクタ145に電流が流れ、コンデンサ150を充電、コンデンサ150の電圧が上昇する。   First, a normal description will be given. The comparator 151 compares the voltage of the Zener diode 149 with the voltage obtained by dividing the output voltage by the resistors 146 and 147 and the resistor 157. When the voltage of the resistor 1157 becomes lower than the Zener voltage of the Zener diode 149, the comparator 151 outputs Lo (ON), so that the gate voltage of the switch element (P-type FET) 142 is not supplied and the switching element 142 is turned ON. . For this reason, a current flows through the inductor 145, the capacitor 150 is charged, and the voltage of the capacitor 150 rises.

次にコンデンサ150の電圧が上昇して抵抗157の電圧がツェナダイオード149の電圧よりも高くなると、コンパレータ156がHiを出力(OFF)するため、スイッチング素子142のゲート電圧が上昇しスイッチング素子142はOFFとなる。インダクタ145はさらに電流を流し続けようとするため、回生ダイオード143がONし、インダクタ145に蓄えられたエネルギーをコンデンサ150に充電する。このとき、ダイオード144が導通し、コンパレータ151の−入力端子を低くするため、コンパレータ151は反転動作を行わずインダクタ145のエネルギーの吐き出しが終了するまでOFF時間を確保する。
以上のような一連の動作を繰り返すことによりDC−DCコンバータは発振を継続している(図5の142 GS間電圧参照)。
Next, when the voltage of the capacitor 150 rises and the voltage of the resistor 157 becomes higher than the voltage of the Zener diode 149, the comparator 156 outputs Hi (OFF), so that the gate voltage of the switching element 142 rises and the switching element 142 It becomes OFF. Since the inductor 145 tries to continue to pass current, the regenerative diode 143 is turned on, and the energy stored in the inductor 145 is charged in the capacitor 150. At this time, the diode 144 is turned on and the negative input terminal of the comparator 151 is lowered, so that the comparator 151 does not perform an inverting operation and secures an OFF time until the discharge of energy from the inductor 145 is completed.
By repeating the series of operations as described above, the DC-DC converter continues to oscillate (see 142 GS voltage in FIG. 5).

レーザプリンタの省エネルギモードへの移行時には、端子174に低消費電力を指示する信号が入力され、端子174をLoとする。端子174への入力は通常モード時にはHiまたはハイインピーダンスとなっており、トランジスタ153は抵抗152によりプルアップされているためOFFしている。端子174がLoとなることにより、トランジスタ153がONになり、コンパレータ156の出力がLo、コンデンサ150の電圧が3.2Vよりも高い場合にフォトカプラ155のLED155−bが発光する。LED155−bが発光するとフォトカプラ155のフォトトランジスタ155−aが導通するため、トランジスタ110がONとなり、一次側のスイッチング素子107がOFFとなる。このとき、DC−DCコンバータのスイッチング素子142も停止(OFF)している。コンデンサ150への電流供給がなくなり負荷電流は流れ出しつづけるため、コンデンサ150の電圧は低下する。インダクタ145の回生電流が流れ終わりダイオード144による電流が無くなってツェなーダイオード49のツェナ電圧が復活し、かつ出力電圧を検出している抵抗147,157の電圧がツェナダイオード149の電圧以下となる。すると、再びコンパレータ156はHiを出力(OFF)し、DC−DCコンバータのスイッチング素子142がONすると共にフォトカプラ155のLED155−bが消灯すると、AC−DCコンバータのスイッチング素子107が発振を開始する。そして、AC−DCコンバータは、コンデンサ122を充電し始め、DC−DCコンバータはコンデンサ150を充電し始める(図5のBおよび図6参照)。   When the laser printer shifts to the energy saving mode, a signal instructing low power consumption is input to the terminal 174, and the terminal 174 is set to Lo. The input to the terminal 174 is Hi or high impedance in the normal mode, and the transistor 153 is turned off because it is pulled up by the resistor 152. When the terminal 174 becomes Lo, the transistor 153 is turned on, the output of the comparator 156 is Lo, and the LED 155-b of the photocoupler 155 emits light when the voltage of the capacitor 150 is higher than 3.2V. When the LED 155-b emits light, the phototransistor 155-a of the photocoupler 155 becomes conductive, so that the transistor 110 is turned on and the primary side switching element 107 is turned off. At this time, the switching element 142 of the DC-DC converter is also stopped (OFF). Since no current is supplied to the capacitor 150 and the load current continues to flow, the voltage of the capacitor 150 decreases. The regenerative current of the inductor 145 ends and the current from the diode 144 disappears, the Zener voltage of the Zener diode 49 is restored, and the voltages of the resistors 147 and 157 that detect the output voltage become lower than the voltage of the Zener diode 149. Then, the comparator 156 outputs Hi again (OFF), and when the switching element 142 of the DC-DC converter is turned on and the LED 155-b of the photocoupler 155 is turned off, the switching element 107 of the AC-DC converter starts oscillation. . Then, the AC-DC converter starts to charge the capacitor 122, and the DC-DC converter starts to charge the capacitor 150 (see FIG. 5B and FIG. 6).

さらに起動回路(起動抵抗)に直列に高耐圧トランジスタを接続し、トランジスタのベースエミッタ間にフォトカプラを接続することにより、スイッチング素子107の休止期間中に起動抵抗で消費する電流を停止するよう構成しても良い。このような接続例(実施例1の変形)を図8に示す。図8において、106−aがフォトカプラ106のフォトトランジスタ、106−bがフォトカプラ106のLEDである。レーザプリンタで省エネルギーモードが選択され、端子174に低電力消費を指示するLo信号が入力し、トランジスタ153がONした状態でコンパレータ156がLoを出力(ON)すると、フォトカプラ155のLED155−bと同時にフォトカプラ106のLED106−bが発光し、フォトカプラ106のフォトトランジスタ106−aがONとなる。このため、起動抵抗105に直列接続されたトランジスタ158がOFFとなって起動抵抗105に流れていた電流が停止するため、電源内での消費電力をさらに少なくすることが可能となる。   Further, a high voltage transistor is connected in series with the start circuit (start resistance), and a photocoupler is connected between the base and emitter of the transistor so that the current consumed by the start resistance is stopped during the idle period of the switching element 107. You may do it. Such a connection example (a modification of the first embodiment) is shown in FIG. In FIG. 8, 106-a is a phototransistor of the photocoupler 106, and 106-b is an LED of the photocoupler 106. When the energy saving mode is selected by the laser printer, the Lo signal instructing low power consumption is input to the terminal 174, and the comparator 156 outputs Lo (ON) with the transistor 153 ON, the LED 155-b of the photocoupler 155 At the same time, the LED 106-b of the photocoupler 106 emits light, and the phototransistor 106-a of the photocoupler 106 is turned on. For this reason, since the transistor 158 connected in series to the starting resistor 105 is turned off and the current flowing through the starting resistor 105 is stopped, the power consumption in the power supply can be further reduced.

図3にレーザプリンタの制御系と、端子174に接続される信号ラインの接続図を示す。図3において、188,189が制御回路の出力トランジスタ、190がCPU、もしくはASICである。185〜187、131,133は抵抗である。抵抗133のラインの信号により、FETを用いたロードスイッチ132をON,OFFし、駆動系(+24V)の出力をオンオフしている。図3のように構成することで、CPU190出力がHiの時には出力トランジスタ188,189はローインピーダンスとなり、CPU190出力がLoとなることで出力トランジスタ188,189はハイインピーダンス状態となる。   FIG. 3 is a connection diagram of a laser printer control system and signal lines connected to the terminal 174. In FIG. 3, reference numerals 188 and 189 denote output transistors of the control circuit, and 190 denotes a CPU or ASIC. Reference numerals 185 to 187, 131, and 133 are resistors. The load switch 132 using the FET is turned on and off by the signal of the resistor 133 line, and the output of the drive system (+24 V) is turned on and off. 3, the output transistors 188 and 189 are in low impedance when the CPU 190 output is Hi, and the output transistors 188 and 189 are in high impedance state when the CPU 190 output is Lo.

レーザプリンタが省エネルギモードに入る場合の動作について図4のフローチャートをまじえて説明する。省エネルギモードに入る時、レーザプリンタはまず駆動系の負荷をステップ201(図ではS201と略記する、以下同様)で停止し、駆動系負荷への接続を遮断しても良いようにする。制御回路からの信号は、前記第一の電圧の供給を停止するためステップ202で出力トランジスタ188をオフし抵抗133より出力されている端子をHiもしくはハイインピーダンス状態とする。このようになると、ロードスイッチ132のFETがOFFするため、第一の電圧を端子170から電源装置外部に出力しなくなる。然る後にステップ203でロジック部の電流負荷の大きいところを遮断、停止して軽負荷運転可能な状態にする。さらにステップ204でトランジスタ189をオンし端子184がLoになり、低消費電力を指示する信号が端子174からDC−DCコンバータに入力される。すると、トランジスタ153がオンしてフォトカプラ155のLED155−bに電流が流れる状態になり、DC−DCコンバータのコンパレータ156の動作が有効になる。   The operation when the laser printer enters the energy saving mode will be described with reference to the flowchart of FIG. When entering the energy saving mode, the laser printer first stops the load of the drive system in step 201 (abbreviated as S201 in the figure, the same applies hereinafter) so that the connection to the drive system load may be cut off. As for the signal from the control circuit, the output transistor 188 is turned off in step 202 to stop the supply of the first voltage, and the terminal output from the resistor 133 is set to the Hi or high impedance state. In this case, the FET of the load switch 132 is turned off, so that the first voltage is not output from the terminal 170 to the outside of the power supply device. Thereafter, at step 203, the logic section where the current load is large is cut off and stopped so that a light load operation is possible. In step 204, the transistor 189 is turned on, the terminal 184 becomes Lo, and a signal instructing low power consumption is input from the terminal 174 to the DC-DC converter. Then, the transistor 153 is turned on and a current flows through the LED 155-b of the photocoupler 155, and the operation of the comparator 156 of the DC-DC converter becomes effective.

コンパレータ156は、ツェナダイオード149の基準電圧と抵抗147、157の電圧を比較するよう構成しており、ツェナダイオード149の基準電圧よりも抵抗147、157の電圧が高いとLoを出力(ON)する。すると、フォトカプラ155のLED155−bに電流を流しLEDを発光させる。フォトカプラ155の受光側のフォトトランジスタ155−aは、トランジスタ110のバイアスをON,OFFできるように接続されており、トランジスタ153をOFF、LED155−b消灯によりトランジスタ110をOFFとする。   The comparator 156 is configured to compare the reference voltage of the Zener diode 149 with the voltages of the resistors 147 and 157, and outputs Lo (ON) when the voltages of the resistors 147 and 157 are higher than the reference voltage of the Zener diode 149. . Then, a current is supplied to the LED 155-b of the photocoupler 155 to cause the LED to emit light. The phototransistor 155-a on the light receiving side of the photocoupler 155 is connected so that the bias of the transistor 110 can be turned on and off. The transistor 153 is turned off, and the LED 155-b is turned off to turn off the transistor 110.

以上説明したよう、コンパレータ156により、DC−DCコンバータの出力電圧と基準電圧とを比較して第一のスイッチング素子107をON、OFFすることでDC−DCコンバータの出力として前記第三の電圧を得るよう制御している。このとき、DC−DCコンバータのコンパレータ151は、常に検出電圧(157の電圧)が目標電圧(ツェナダイオード149の電圧)値以下の値となっているために、第二のスイッチング素子142をONし続けるよう動作する。また、AC−DCコンバータにおける、第一の電圧(通常時)を得るためのフィードバック回路は、第一の電圧のときに適正な電流をフォトカプラ114のLED114−bに流すために抵抗123の抵抗値を大きくとっている。このため、第三の電圧となった際には電流不足になるためLED114−bが発光することが出来ず、スイッチング素子107は長いON時間での動作が可能となる。このためスイッチング周期を長く設定できるとともに3.3Vの増減にあわせた、長い周期でのバースト状態の動作休止が入ることになるため、スイッチング毎の休止を長くとることが出来、電源効率が飛躍的に上昇する。
図7に本実施例による電源装置の効率と、従来の電源装置の効率のグラフを示す。
As described above, the comparator 156 compares the output voltage of the DC-DC converter with the reference voltage, and turns the first switching element 107 ON and OFF, whereby the third voltage is output as the output of the DC-DC converter. Control to get. At this time, the comparator 151 of the DC-DC converter always turns on the second switching element 142 because the detection voltage (voltage of 157) is always equal to or lower than the target voltage (voltage of the Zener diode 149). Operates to continue. Further, the feedback circuit for obtaining the first voltage (normal time) in the AC-DC converter has a resistance of the resistor 123 in order to pass an appropriate current to the LED 114-b of the photocoupler 114 at the first voltage. The value is taken large. For this reason, when the third voltage is reached, the current becomes insufficient, so that the LED 114-b cannot emit light, and the switching element 107 can operate with a long ON time. For this reason, the switching cycle can be set long, and the operation pause in the burst state with a long cycle according to the increase / decrease of 3.3V is entered, so that the pause for each switching can be taken long and the power supply efficiency is drastically increased. To rise.
FIG. 7 shows a graph of the efficiency of the power supply device according to this embodiment and the efficiency of the conventional power supply device.

次に省エネルギモードからの復帰について図4のフローチャートに従って説明する。ステップ205でトランジスタ189をオフすることで起動抵抗105のON,OFF制御が止まり、AC−DCコンバータの出力電圧圧が目標電圧である前記第一の電圧(+24V)に向かって上昇を始める。ステップ206でAC−DCコンバータの出力電圧が目標電圧に達するまで数ms待ち合わせた後に、ステップ208で出力トランジスタ188をオンするとロードスイッチ132がオンして駆動系に端子170から電圧が供給される。なお駆動系の負荷で中途半端な電圧が加わって誤動作するような素子が無ければロードスイッチも無くして第一の電源電圧をオンオフしないようにしても良い。   Next, returning from the energy saving mode will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 205, the transistor 189 is turned off to stop the ON / OFF control of the starting resistor 105, and the output voltage of the AC-DC converter starts to increase toward the first voltage (+ 24V) which is the target voltage. After waiting for several ms until the output voltage of the AC-DC converter reaches the target voltage in step 206, when the output transistor 188 is turned on in step 208, the load switch 132 is turned on and the voltage is supplied from the terminal 170 to the drive system. If there is no element that malfunctions when a halfway voltage is applied to the load of the driving system, the first power supply voltage may not be turned on / off without the load switch.

以上説明したように、本実施例によれば、DC−DCコンバータの出力電圧により、AC−DCコンバータを間欠動作させ、本実施例の変形ではさらに、起動抵抗をON/OFFさせることにより、AC−DCコンバータとDC−DCコンバータの軽負荷運転時の効率低下を避けることができる。また、このように構成することによりAC−DCコンバータのスイッチング素子のON/OFF回数を減少するとともに、ON時間を、起動時に代表されるように、電源として許される最も長いON時間とすることが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the AC-DC converter is intermittently operated by the output voltage of the DC-DC converter, and in the modification of the present embodiment, the starting resistance is further turned ON / OFF, thereby -It is possible to avoid a decrease in efficiency during light load operation of the DC converter and the DC-DC converter. Further, by configuring in this way, the number of ON / OFF times of the switching element of the AC-DC converter is reduced, and the ON time is set to the longest ON time allowed as a power source, as represented by the start-up. It becomes possible.

なお、コンパレータ130の回路は、請求項でいう第一の制御部に相当し、コンパレータ151の回路は、請求項でいう第二の制御部に相当し、コンパレータ156の回路は、請求項でいう第三の制御部に相当する。また、端子152は、請求項でいう信号入力部に相当し、トランス142は、請求項でいうAC−DCコンバータ内のトランスに相当する。   The circuit of the comparator 130 corresponds to the first control unit in the claims, the circuit of the comparator 151 corresponds to the second control unit in the claims, and the circuit of the comparator 156 in the claims. This corresponds to the third control unit. Further, the terminal 152 corresponds to a signal input unit referred to in the claims, and the transformer 142 corresponds to a transformer in the AC-DC converter referred to in the claims.

実施例2である“電源装置”について説明する。本実施例は、電源装置におけるDC−DCコンバータのスイッチング素子の駆動回路に電圧を供給する電圧供給部を特にAC−DCコンバータに設ける例である。ここでは実施例1と重複する説明は省き、本実施例に特有の部分のみを説明する。   A “power supply device” that is Embodiment 2 will be described. The present embodiment is an example in which a voltage supply unit that supplies a voltage to a driving circuit of a switching element of a DC-DC converter in a power supply device is provided particularly in the AC-DC converter. Here, the description overlapping with that of the first embodiment is omitted, and only a portion specific to the present embodiment will be described.

図9は本実施例の構成を示す回路図である。図9において、Ns2はサブ電源巻線である。166はダイオード、167はコンデンサである。DC−DCコンバータのスイッチング素子に使用するFETは、Pch、ドレイン−ソース間電圧が30V〜60V、ゲート電圧4.5V駆動タイプのものが多い。本実施例ではAC−DCコンバータよりの出力電圧が24Vから3.2V程度まで低下するため、従来の構成では2.5V駆動のような、低ゲート閾値電圧のFETを使用する必要がある。特にドレイン−ソース間電圧が高いものは、低ゲート閾値のものが作りづらい。また、ゲート閾値を下げるためにはゲート絶縁層を薄くする必要があり、ゲート容量が増加してしまう。しかしながらゲート容量が増加すると、DC−DCコンバータのスイッチングロスが増大してしまうという問題点がある。
本実施例では、一般的に使用されている4.5V駆動タイプのFETを適用すべく、サブ電源巻線を設け、その整流電圧を利用するものである。
FIG. 9 is a circuit diagram showing the configuration of this embodiment. In FIG. 9, Ns2 is a sub power supply winding. Reference numeral 166 denotes a diode, and 167 denotes a capacitor. Many FETs used as switching elements of a DC-DC converter are Pch, a drain-source voltage of 30 V to 60 V, and a gate voltage of 4.5 V drive type. In this embodiment, since the output voltage from the AC-DC converter decreases from about 24 V to about 3.2 V, it is necessary to use a low gate threshold voltage FET such as a 2.5 V drive in the conventional configuration. In particular, it is difficult to produce a high drain-source voltage with a low gate threshold. Moreover, in order to lower the gate threshold, it is necessary to make the gate insulating layer thin, and the gate capacitance increases. However, when the gate capacity increases, there is a problem that the switching loss of the DC-DC converter increases.
In this embodiment, in order to apply a 4.5V drive type FET that is generally used, a sub power supply winding is provided and the rectified voltage is used.

このようにサブ電源巻線を設ける場合には、実施例2の変形である図10の電源装置のように、サブ電源巻線をより高い電圧が得られるように巻き、スイッチング素子142にPchではなく、NchのMOSFETを使用可能とすることができる。   When the sub power supply winding is provided as described above, the sub power supply winding is wound so as to obtain a higher voltage as in the power supply device of FIG. Nch MOSFET can be used.

実施例3である“電源装置”について説明する。本実施例は、電源装置における、DC−DCコンバータのスイッチング素子の駆動回路に電圧を供給する電圧供給部に、ブートストラップ回路を用いる例である。ここでも実施例1、2と重複する説明は省き、本実施例に特有の部分のみを説明する。   A “power supply device” that is Embodiment 3 will be described. The present embodiment is an example in which a bootstrap circuit is used in a voltage supply unit that supplies a voltage to a drive circuit of a switching element of a DC-DC converter in a power supply device. Also here, the description overlapping with the first and second embodiments is omitted, and only the parts specific to the present embodiment will be described.

図11は実施例3の構成を示す回路図である。図11において、1101がコンデンサ、1102がダイオードブリッジ、1103、1105〜1107は抵抗、1103はNPNトランジスタ、1108はダイオード、1109はPNPトランジスタである。   FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of the third embodiment. In FIG. 11, 1101 is a capacitor, 1102 is a diode bridge, 1103, 1105 to 1107 are resistors, 1103 is an NPN transistor, 1108 is a diode, and 1109 is a PNP transistor.

スイッチング素子であるFET142−2をOFFするため、トランジスタ1109がONするとFET142−2のゲート電圧が端子175の電圧V1まで上昇する。このときコンデンサ1101、ダイオード1102に電流が流れ、コンデンサ1101には端子175の電圧からダイオード1102の電圧降下分を差し引いた電圧が充電される。   When the transistor 1109 is turned on to turn off the FET 142-2 as a switching element, the gate voltage of the FET 142-2 rises to the voltage V1 at the terminal 175. At this time, current flows through the capacitor 1101 and the diode 1102, and the capacitor 1101 is charged with a voltage obtained by subtracting the voltage drop of the diode 1102 from the voltage at the terminal 175.

次にFET142−2をONするためにトランジスタ1109がOFFすると、FET142−2のゲート電圧は端子176のGND電圧に向けて降下し始める。と同時にコンデンサ1101の一方の端子である、トランジスタ1109のコレクタ側の方もGND電位となるため、コンデンサ1101の他方の端子である、ダイオード1102端子側はコンデンサ1101に充電された電圧だけ低くなり、−電位(−V1)となる。このときトランジスタ1103はONするため、FET142−2のゲート電圧は−V1まで降下するため、FET142−2のゲートソース間電圧は略−2V1となり、V1<Vth(VthはFET142−2のゲート閾値電圧)であっても駆動することが可能となる。   Next, when the transistor 1109 is turned off to turn on the FET 142-2, the gate voltage of the FET 142-2 starts to drop toward the GND voltage of the terminal 176. At the same time, the collector side of the transistor 1109, which is one terminal of the capacitor 1101, is also at the GND potential, so that the diode 1102 terminal side, which is the other terminal of the capacitor 1101, is lowered by the voltage charged in the capacitor 1101, -Potential (-V1). At this time, since the transistor 1103 is turned on, the gate voltage of the FET 142-2 drops to −V1, so that the gate-source voltage of the FET 142-2 becomes approximately −2V1, and V1 <Vth (Vth is the gate threshold voltage of the FET 142-2). ) Can be driven.

本実施例のFETの駆動回路はあくまで一例であり、前記コンデンサとダイオードの組み合わせよりなるブートストラップ回路は、同様の効果を有する他の接続により実現しても良い。   The FET drive circuit of this embodiment is merely an example, and the bootstrap circuit composed of the combination of the capacitor and the diode may be realized by other connections having the same effect.

端子175の電圧V1が高いときにブートストラップ回路を動作しても無駄な電力を消費するとともに、FET142−2の耐電圧を超えてしまう場合がある。このようなときには端子175の電圧が所定値以下に低下したときだけブートストラップ回路を動作するよう構成しても良い。図12にそのような回路を、実施例3の変形として示す。   Even if the bootstrap circuit is operated when the voltage V1 of the terminal 175 is high, useless power is consumed and the withstand voltage of the FET 142-2 may be exceeded. In such a case, the bootstrap circuit may be configured to operate only when the voltage at the terminal 175 drops below a predetermined value. FIG. 12 shows such a circuit as a modification of the third embodiment.

図12において、1201〜1203、1205、1206、1209、1210、1212、1214、1215、1218、1220、1221、1223、1224、1226、1228、1229が抵抗、1204、1225はツェナダイオードである。また、1208,1211はダイオード、1207、1216,1217,1222,1227はトランジスタ、1213、1219はコンデンサである。   In FIG. 12, 1201 to 1203, 1205, 1206, 1209, 1210, 1212, 1214, 1215, 1218, 1220, 1221, 1223, 1224, 1226, 1228, and 1229 are resistors, and 1204 and 1225 are Zener diodes. 1208 and 1211 are diodes, 1207, 1216, 1217, 1222 and 1227 are transistors, and 1213 and 1219 are capacitors.

端子175からの入力電圧が、ツェナダイオード1225のツェナ電圧とトランジスタ1222のベースエミッタ間電圧よりも充分に高いとき、トランジスタ1222はONするため、トランジスタ1217がOFFとなる。このため、FET142−2をOFFするためにトランジスタ1216がONした場合にはFET142−2はOFFとなるもののトランジスタ1217がOFFのため、コンデンサ1213とダイオード1211からなるブートストラップ回路は電流が流れず、コンデンサ1213の充電動作はしない。   When the input voltage from the terminal 175 is sufficiently higher than the Zener voltage of the Zener diode 1225 and the base-emitter voltage of the transistor 1222, the transistor 1222 is turned on, so that the transistor 1217 is turned off. For this reason, when the transistor 1216 is turned on to turn off the FET 142-2, the FET 142-2 is turned off, but the transistor 1217 is turned off, so that no current flows through the bootstrap circuit including the capacitor 1213 and the diode 1211. The capacitor 1213 is not charged.

FET142−2をONするためトランジスタ1216をOFFした場合、FET142−2のゲート電圧は抵抗1205と抵抗1214により放電されることになる。なお、ツェナダイオード1204はFET142−2のゲート過電圧保護のために挿入しており、抵抗1203と抵抗1205,1214の分圧によりFET142−2のゲート耐電圧以下とできる場合には不要である。   When the transistor 1216 is turned off to turn on the FET 142-2, the gate voltage of the FET 142-2 is discharged by the resistor 1205 and the resistor 1214. The Zener diode 1204 is inserted to protect the gate overvoltage of the FET 142-2, and is not necessary when the voltage of the resistor 1203 and the resistors 1205 and 1214 can be equal to or lower than the gate withstand voltage of the FET 142-2.

次に低消費電力が指示(省エネルギモード)され、端子175の電圧が低くなった場合の動作を説明する。端子175の電圧がツェナダイオード1225の電圧よりも低くなるとトランジスタ1222がOFFとなり、トランジスタ1217がONとなる。FET142−2をOFFするためにトランジスタ1216をONすると、コンデンサ1213−抵抗1212−ダイオード1211―トランジスタ1217を通じてGNDへ電流が流れ、コンデンサ1213に電源電圧即ち端子175の電圧が充電される。次にFET142−2をONするためにトランジスタ1216がOFFすると、トランジスタ1216のコレクタ側に接続されたコンデンサ1213の一方の端子の電圧がGND電圧(端子176電圧)まで降下する。したがってコンデンサ1213の他方の端子、即ちトランジスタ1207のエミッタ側はコンデンサ1213に蓄えた電圧によって−電位となる。よって、トランジスタ1207がONしてFET142−2のゲート電圧を、抵抗1205、トランジスタ1207を介してコンデンサ1213の他方の端子、すなわちトランジスタ1207のエミッタ端子側の電位まで引き込むことになる。これにより、端子175の電圧以上のゲート−ソース間電圧をFET142−2に与えることが可能となっている。   Next, the operation when the low power consumption is instructed (energy saving mode) and the voltage at the terminal 175 becomes low will be described. When the voltage of the terminal 175 becomes lower than the voltage of the Zener diode 1225, the transistor 1222 is turned off and the transistor 1217 is turned on. When the transistor 1216 is turned on to turn off the FET 142-2, a current flows to the GND through the capacitor 1213-resistor 1212-diode 1211-transistor 1217, and the capacitor 1213 is charged with the power supply voltage, that is, the voltage at the terminal 175. Next, when the transistor 1216 is turned off to turn on the FET 142-2, the voltage at one terminal of the capacitor 1213 connected to the collector side of the transistor 1216 drops to the GND voltage (terminal 176 voltage). Therefore, the other terminal of the capacitor 1213, that is, the emitter side of the transistor 1207 becomes a negative potential due to the voltage stored in the capacitor 1213. Therefore, the transistor 1207 is turned on, and the gate voltage of the FET 142-2 is pulled to the potential of the other terminal of the capacitor 1213, that is, the emitter terminal side of the transistor 1207 through the resistor 1205 and the transistor 1207. As a result, a gate-source voltage equal to or higher than the voltage at the terminal 175 can be applied to the FET 142-2.

図13に、図12の回路における、各状態でのFET142−2のゲート電圧を示す。
ここでは端子175の電圧を24V、12V、6Vと変化させたときの、FET142−2のゲート端子電圧と、トランジスタ1207のコレクタ端子電圧を示す。ツェナダイオード1225のツェナ電圧は15V、ゲート保護用ツェナダイオード1204のツェナ電圧も15Vとしている。
FIG. 13 shows the gate voltage of the FET 142-2 in each state in the circuit of FIG.
Here, the gate terminal voltage of the FET 142-2 and the collector terminal voltage of the transistor 1207 when the voltage of the terminal 175 is changed to 24V, 12V, and 6V are shown. The Zener voltage of the Zener diode 1225 is 15V, and the Zener voltage of the Zener diode 1204 for gate protection is also 15V.

まず端子175に24Vが入力されたとき、ゲート保護用ツェナダイオード1204により、ゲート電圧は15V以下となっている。また、トランジスタ1207のコレクタ端子電圧は。抵抗1214、1206の電圧と、抵抗1205、ゲート保護用ツェナダイオード1204の電圧で分圧された値となっている。
次に端子175の電圧が16Vになったとき、ゲート保護用ツェナダイオード1204のツェナ電圧よりもゲート電圧が低くなるため、抵抗1203と、抵抗1205、1206、1214の分圧がそのままゲート電圧として現れてくる。
端子175の電圧がさらに低下して6Vとなったとき、ブートストラップ回路が動作して4.5V程度の振幅を9Vまで大きくしていることが解る。
First, when 24V is input to the terminal 175, the gate voltage is 15V or less due to the Zener diode 1204 for gate protection. In addition, the collector terminal voltage of the transistor 1207 is. The voltage is divided by the voltages of the resistors 1214 and 1206 and the voltages of the resistor 1205 and the gate protection Zener diode 1204.
Next, when the voltage at the terminal 175 reaches 16 V, the gate voltage becomes lower than the Zener voltage of the Zener diode 1204 for gate protection, so that the divided voltage of the resistor 1203 and the resistors 1205, 1206, and 1214 appears as the gate voltage as it is. Come.
It can be seen that when the voltage at the terminal 175 further decreases to 6V, the bootstrap circuit operates to increase the amplitude of about 4.5V to 9V.

以上説明したように、本実施例によると入力電圧が低下してFETのゲート閾値電圧よりも低くなったり、ゲート閾値電圧に近づいてしまってFETに所望のON抵抗が得られない場合、ブートストラップ回路を用いてゲート電圧をGND電位以下とすることで、ゲート閾値電圧が高いFETでも使用することが可能となる。また、単純にブートストラップ回路を設けただけではAC−DCコンバータの出力電圧が高い場合にゲート電圧が大きくなりすぎるため、本実施例の変形では、出力電圧が予め定められた電圧よりも低い場合にのみブートストラップ回路を動作させるようにしている。   As described above, according to the present embodiment, when the input voltage decreases and becomes lower than the gate threshold voltage of the FET, or approaches the gate threshold voltage, and the desired ON resistance cannot be obtained in the FET, bootstrap is performed. By using the circuit to set the gate voltage to the GND potential or less, it is possible to use even an FET having a high gate threshold voltage. In addition, since the gate voltage becomes too large when the output voltage of the AC-DC converter is high simply by providing a bootstrap circuit, in the modification of this embodiment, the output voltage is lower than a predetermined voltage. Only the bootstrap circuit is operated.

本実施例ではPchMOSFETを使用した例を示している。しかしながら同様の考え方をすることによりNchMOSFETでの駆動が可能である。NchMOSFETは低ゲート閾値電圧のものが多く、同じON抵抗を得るにはチップサイズを小さくできるため、コスト的にも有利となる。   In this embodiment, an example using a Pch MOSFET is shown. However, it is possible to drive with an Nch MOSFET by adopting the same concept. Many NchMOSFETs have a low gate threshold voltage, and the chip size can be reduced to obtain the same ON resistance, which is advantageous in terms of cost.

また、ブートストラップ回路においては充電時間を確保しつつ放電時間を制限する必要がある。特にレーザプリンタの通常モードから省エネルギモードへの遷移時は、DC−DCコンバータの入力電圧が低下するため、何も制御を行わない場合にはDC−DCコンバータのスイッチング素子であるFET142−2のON時間が長くなってしまう。このON時間が長くなりすぎるとコンデンサ1213が放電してしまい、FET142−2のゲート−ソース間電圧を所望の電圧値にすることが出来なくなるため、ON時間制限を行ってOFF時間による電圧制御となるようにDC−DCコンバータを構成している。ON時間制限の手法は、不図示ではあるもののON時間とOFF時間の比(デューティ)を100%まで延ばさなくするデューティ制御がある。ON時間を単に制限するON時間制御の手法のほか、ブートストラップ回路の電圧を監視して該電圧が予め定められた値以下の時にON時間制御をする制御手法などによって行っても良い。   In the bootstrap circuit, it is necessary to limit the discharging time while securing the charging time. In particular, when the laser printer transitions from the normal mode to the energy saving mode, the input voltage of the DC-DC converter is lowered. Therefore, when no control is performed, the FET 142-2 which is a switching element of the DC-DC converter is used. The ON time becomes longer. If the ON time becomes too long, the capacitor 1213 is discharged, and the gate-source voltage of the FET 142-2 cannot be set to a desired voltage value. Therefore, the ON time is limited to control the voltage by the OFF time. Thus, the DC-DC converter is configured. Although not shown, there is a duty control that does not extend the ratio (duty) of the ON time and the OFF time to 100%. In addition to the ON time control method of simply limiting the ON time, the control may be performed by monitoring the voltage of the bootstrap circuit and controlling the ON time when the voltage is equal to or lower than a predetermined value.

以上説明したように、本実施例によれば、AC−DCコンバータの出力電圧が予め定められた電圧以下となった場合には、ブートストラップ回路によりDC−DCコンバータのスイッチング素子の駆動電圧を充分に確保することができる。また、第二のスイッチング素子がONし続けることを阻止するON時間制限手段により、ブートストラップ回路の動作を確実にすることができる。   As described above, according to this embodiment, when the output voltage of the AC-DC converter is equal to or lower than a predetermined voltage, the bootstrap circuit sufficiently increases the drive voltage of the switching element of the DC-DC converter. Can be secured. Further, the operation of the bootstrap circuit can be ensured by the ON time limiting means for preventing the second switching element from being kept ON.

実施例1の構成を示す回路図The circuit diagram which shows the structure of Example 1 ゲート駆動回路の変形を示す回路図Circuit diagram showing modification of gate drive circuit レーザプリンタ本体との接続関係を示す回路図Circuit diagram showing the connection with the laser printer レーザプリンタが省エネルギモードに入る場合および通常モードに戻る場合の動作を示すフローチャートFlow chart showing operation when laser printer enters energy saving mode and returns to normal mode 実施例1における各部の電圧変化を示す図The figure which shows the voltage change of each part in Example 1. FIG. 実施例1における各部の電圧変化を示す図The figure which shows the voltage change of each part in Example 1. FIG. 実施例1の効率と従来例の効率を示す図The figure which shows the efficiency of Example 1 and the efficiency of a prior art example 実施例1の変形の構成を示す回路図The circuit diagram which shows the structure of a deformation | transformation of Example 1. FIG. 実施例2の構成を示す回路図Circuit diagram showing configuration of embodiment 2 実施例2の変形の構成を示す回路図Circuit diagram showing a modified configuration of the second embodiment 実施例3の構成を示す回路図Circuit diagram showing configuration of embodiment 3 ブートストラップ回路の変形を示す回路図Circuit diagram showing a modification of the bootstrap circuit 図12の回路におけるゲート電圧の変化を示す図The figure which shows the change of the gate voltage in the circuit of FIG. 従来例の構成を示す回路図Circuit diagram showing configuration of conventional example 従来例における各部の電圧変化を示す図The figure which shows the voltage change of each part in a prior art example

107 スイッチング素子
142 スイッチング素子
130 コンパレータ
151 コンパレータ
156 コンパレータ
107 switching element 142 switching element 130 comparator 151 comparator 156 comparator

Claims (6)

AC−DCコンバータと、前記AC−DCコンバータの出力を入力とするDC−DCコンバータとを備えた電源装置であって、
前記AC−DCコンバータは、ON/OFFにより当該AC−DCコンバータの出力を制御する第一のスイッチング素子と、当該AC−DCコンバータの出力に応じて前記第一のスイッチング素子のON/OFFを制御し、当該AC−DCコンバータの出力を通常時に第一の電圧に制御する第一の制御部とを有し、
前記DC−DCコンバータは、ON/OFFにより当該DC−DCコンバータの出力を制御する第二のスイッチング素子と、当該DC−DCコンバータの出力に応じて前記第二のスイッチング素子のON/OFFを制御し、当該DC−DCコンバータの出力を通常時に前記第一の電圧より低い第二の電圧に制御する第二の制御部と、低消費電力を指示する信号を入力する信号入力部と、前記信号入力部に前記低消費電力を指示する信号が入力されたときに、当該DC−DCコンバータの出力に応じて前記AC−DCコンバータの第一のスイッチング素子のON/OFF動作を間欠動作状態とし、当該DC−DCコンバータの出力を前記第二の電圧より低い第三の電圧に制御する第三の制御部とを有することを特徴とする電源装置。
A power supply device comprising: an AC-DC converter; and a DC-DC converter that receives the output of the AC-DC converter,
The AC-DC converter controls a first switching element that controls the output of the AC-DC converter by ON / OFF, and controls ON / OFF of the first switching element according to the output of the AC-DC converter. And a first control unit that controls the output of the AC-DC converter to the first voltage at normal time,
The DC-DC converter controls a second switching element that controls the output of the DC-DC converter by ON / OFF, and controls ON / OFF of the second switching element according to the output of the DC-DC converter. A second control unit that controls the output of the DC-DC converter to a second voltage lower than the first voltage at a normal time, a signal input unit that inputs a signal instructing low power consumption, and the signal When a signal instructing the low power consumption is input to the input unit, the ON / OFF operation of the first switching element of the AC-DC converter is set to an intermittent operation state according to the output of the DC-DC converter, And a third control unit for controlling the output of the DC-DC converter to a third voltage lower than the second voltage.
請求項1に記載の電源装置において、
前記AC−DCコンバータは、前記第二のスイッチング素子の駆動回路に電圧を供給する電圧供給部を有することを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 1,
The AC-DC converter includes a voltage supply unit that supplies a voltage to a drive circuit of the second switching element.
請求項2に記載の電源装置において、
前記電圧供給部は、前記AC−DCコンバータ内のトランスの補助巻線の電圧を利用するものであることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 2,
The power supply apparatus, wherein the voltage supply unit uses a voltage of an auxiliary winding of a transformer in the AC-DC converter.
請求項1に記載の電源装置において、
前記第二のスイッチング素子の駆動回路に電圧を供給する電圧供給部に、コンデンサとダイオードよりなるブートストラップ回路を有することを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 1,
A power supply apparatus comprising a bootstrap circuit comprising a capacitor and a diode in a voltage supply section for supplying a voltage to a drive circuit for the second switching element.
請求項4に記載の電源装置において、
前記DC−DCコンバータは、前記信号入力部に前記低消費電力を指示する信号が入力されたときの前記ブートストラップ回路の動作を確実にするために、前記第二のスイッチング素子がONし続けることを阻止する、ON時間制限手段を有することを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 4,
In the DC-DC converter, in order to ensure the operation of the bootstrap circuit when a signal instructing the low power consumption is input to the signal input unit, the second switching element is kept on. A power supply device having an ON time limiting means for preventing
請求項1ないし5のいずれかに記載の電源装置において、
前記第一のスイッチング素子の駆動回路を起動する起動抵抗と、前記起動抵抗に直列接続されたスイッチとを有し、前記第三の制御部は、前記スイッチのON/OFFも制御することを特徴とする電源装置。
The power supply device according to any one of claims 1 to 5,
A start resistor for starting the drive circuit of the first switching element; and a switch connected in series to the start resistor; and the third control unit also controls ON / OFF of the switch. Power supply.
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