JP2011193552A - 電源装置、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トランスの1次コイルLpを介して直流電源に接続されたスイッチング素子Qswと、入力端子DCinの電力を電源にして、トランスの2次コイルLsに発生された電圧を整流及び平滑して負荷に供給する第一整流平滑回路301と、スイッチング素子のオン・オフを制御する制御回路101と、3次コイルLsubに発生された電圧を整流及び平滑して、制御回路の電源電力を生成する第二整流平滑回路302と、直流電源とGNDの間に直列に接続された、第一トランジスタQ1、抵抗R1及びコンデンサC1と、直流電源と第二整流平滑回路との間に接続された第二トランジスタQ2と、コンデンサC1から出力される電圧により、少なくとも前記第二トランジスタをオフするオフ手段と、を有する。
【選択図】図6
Description
ここで、制御回路101の端子VCCには過電圧による破損が起こらないよう、ツェナーダイオードZD1を内蔵されており、このツェナーダイオードZD1によって端子VCCの電圧は、例えば数〔V〕〜10数〔V〕となる。一方、端子DCinに印加される電圧は、交流電源がダイオードブリッジ及びコンデンサによって、又は、力率改善回路によって、平滑されることで、百数十〔V〕〜400〔V〕程度の直流電圧が印加される。
一方、起動抵抗Rstartによる損失を低減するために抵抗値を大きくすることが考えられるが、そうするとコンデンサCsubに流れる電流が小さくなるため、コンデンサCsubの充電時間が長くなってしまい、スイッチング電源装置100の起動時間が長くなってしまう。
また、第二トランジスタQ2のソースは、第一トランジスタQ1と同様に、端子DCinに接続され、第二トランジスタQ2のドレインは、コンデンサCsubに接続されている(第二整流平滑回路302と接続されている)。第二トランジスタQ2のゲートは、第一トランジスタと共にコンデンサC1に接続されている。
図7は、図6の制御電圧生成回路の動作を説明する図の一例である。図7では、主電源スイッチ12がオンになってからの時間に対する、電圧V(t)と端子DCinに印加する電圧V(DCin)の経過が示されている。
式(1)に従いコンデンサC1が充電されるにつれて電圧V(t)が上昇すると、第一トランジスタQ1のゲート-ソース間電圧が低下する。ゲート-ソース間電圧は、「V(DCin)−V(t)」で表される。そして、ゲート-ソース間電圧が第一トランジスタQ1の閾値電圧Vth1以下になると、第一トランジスタQ1はオフする。したがって、コンデンサC1の電圧V(t)が「V(DCin)−V(t)」≦Vth1」を満たす関係まで上昇すると、第一トランジスタQ1がオフになる。
時間toffとコンデンサCsubの充電の関係について説明する。第一トランジスタQ1と同様に、第二トランジスタQ2のゲートはコンデンサC1に接続されているため、スイッチング電源装置100の起動時(t=0)には第二トランジスタQ2はオンである。このため、第二トランジスタQ2を介して、直流電源の電流が第二整流平滑回路302のコンデンサCsubを充電する。
続いて、本実施例の作用効果について説明する。第二トランジスタQ2がオフすることによって、端子DCinに印加される直流電圧と駆動電圧VCC間に大きいインピーダンスを得られ、起動抵抗Rstartによる消費電力を低減することができる。すなわち、第二トランジスタQ2と第一トランジスタQ1は同時にオフになる必要はなく、起動から時間toffの経過により第二トランジスタQ2がオフとなればよい。
12 主電源スイッチ
14 ダイオードブリッジ
15 平滑コンデンサ
100 スイッチング電源装置
101 制御回路
201 電圧検出回路
301 第一整流平滑回路
302 第二整流平滑回路
400 起動回路
500 画像形成装置
Claims (12)
- トランスの1次コイルを介して直流電源に接続されたスイッチング素子と、
前記直流電源を電源にして、前記トランスの2次コイルに発生された電圧を整流及び平滑して負荷に供給する第一整流平滑回路と、
前記スイッチング素子のオン及びオフを制御する制御回路と、
前記トランスの3次コイルに発生された電圧を整流及び平滑して、前記制御回路の電源電力を生成する第二整流平滑回路と、
前記直流電源とGNDの間に直列に接続された、第一トランジスタ、抵抗及びコンデンサと、
前記直流電源と前記第二整流平滑回路との間に接続された第二トランジスタと、
前記コンデンサから出力される電圧により、前記第一トランジスタ又は前記第二トランジスタのうち少なくとも前記第二トランジスタをオフするオフ手段と、
を有することを特徴とした電源装置。 - 前記コンデンサは、前記第二整流平滑回路が有する電源用コンデンサが所定値に充電される時間よりも長い時間をかけて、前記第二トランジスタをオフ可能な電圧まで充電される、
ことを特徴とする請求項1記載の電源装置。 - 前記抵抗の抵抗値及び前記コンデンサの容量は、前記第一トランジスタ及び前記第二トランジスタがオンを継続する時間を制御する、
ことを特徴とした請求項1又は2記載の電源装置。 - 前記第二トランジスタと前記第二整流平滑回路の間に配置された第2の抵抗により、前記制御回路へ印加される電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の電源装置。 - 前記直流電源と前記第一トランジスタ及び前記第二トランジスタの間に第3の抵抗が配置されている、
ことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の電源装置。 - 前記第3の抵抗は、前記直流電源と前記第一トランジスタの間、及び、前記直流電源と前記第二トランジスタの間に、別々に配置されている、
ことを特徴とする請求項5記載の電源装置。 - 前記直流電源と前記コンデンサの間に、
前記第一トランジスタのゲート端子及び前記第二トランジスタのゲート端子と接続された、前記オフ手段を兼ねる定電圧ダイオードが配置されている、
ことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の電源装置。 - 前記制御回路に、
前記第一トランジスタ、前記抵抗及び前記コンデンサと、
前記第二トランジスタと、
前記オフ手段と、が集積されている、
ことを特徴とする請求項1記載の電源装置。 - 前記制御回路に、
前記第2の抵抗が集積されている、
ことを特徴とする請求項8記載の電源装置。 - 前記制御回路に、
前記第3の抵抗が集積されている、
ことを特徴とする請求項8記載の電源装置。 - 前記制御回路に、
前記定電圧ダイオードが集積されている、
ことを特徴とする請求項8記載の電源装置。 - 請求項1〜11いずれか1項記載の電源装置を搭載した画像形成装置。
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