JP2013158210A - Power source and power failure detection device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a power failure state at an early stage and reduce power consumption of a device in a stand-by state.SOLUTION: A power source includes: rectification means which performs full-wave rectification of an input AC voltage; a first converter which converts the rectified voltage; a second converter connected to the first converter in parallel; zero cross detection means which detects zero cross of the AC voltage; voltage detection means which detects the AC voltage; a first capacity element connected between a line and ground after the full-wave rectification; a first discharge resistor which discharges an electrical charge charged in the first capacity element; first switch means which blocks a current flowing in the first discharge resistor; and stop means which causes the voltage detection means to detect the AC voltage using the current flowing in the first discharge resistor and stops an operation of the second converter when the detected voltage is smaller than a threshold. The power source also includes a first state in which the first switch means is in a block state and a second state in which the first switch means is in an energization state.

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載される電源及び停電検知装置に関する。   The present invention relates to a power source and a power failure detection device mounted in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.

装置に商用交流電源からの交流電圧が供給されない状態(停電状態ともいう)には、商用交流電源からの交流電圧の供給が停電等で断たれた場合、また、供給される交流電圧が装置の仕様範囲外に大きく低下した場合、また、ユーザによって装置が動作している状態で電源ケーブルが引き抜かれた場合がある。この停電状態を検知し、装置を正常に停止できる状態に遷移してから、電源回路を停止させることが望ましい。特許文献1では、この停電状態を検知する構成として、電源の全波整流回路に、第一コンバータ(絶縁型DC/DCコンバータ)と、第二コンバータ(絶縁型DC/DCコンバータ)を並列に接続して、停電状態を検知して第二コンバータを停止することで、第一コンバータによる電圧供給を一定時間継続し、装置を正常に停止できる状態に遷移する方法が提案されている。   When the AC voltage from the commercial AC power supply is not supplied to the device (also referred to as a power failure), when the AC voltage supply from the commercial AC power supply is cut off due to a power failure or the like, the supplied AC voltage is There is a case where the power cable is pulled out while the apparatus is operating by the user when the voltage is greatly reduced outside the specification range. It is desirable to stop the power supply circuit after detecting the power failure state and making a transition to a state where the apparatus can be stopped normally. In Patent Document 1, as a configuration for detecting this power failure state, a first converter (insulated DC / DC converter) and a second converter (insulated DC / DC converter) are connected in parallel to a full-wave rectifier circuit of a power supply. Then, a method has been proposed in which a power failure state is detected and the second converter is stopped, whereby voltage supply by the first converter is continued for a certain period of time and the apparatus is transitioned to a state where it can be stopped normally.

ところで、画像形成装置としての複写機、プリンタ、ファクシミリ等に搭載され、記録材に画像を定着する定着装置として、エンドレスベルトと、エンドレスベルトの内面に接触するセラミック製のヒータ(以降、セラミックヒータという)と、エンドレスベルトを介してセラミックヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有する定着装置が知られている。この定着装置に供給する電力の制御手段として、商用交流電源から供給される電力を、トライアック等のスイッチ素子を用いて位相制御する方法が用いられている。供給される交流電圧波形の位相制御には、位相制御の基準となるタイミングとして、交流電圧が0Vになるタイミング、所謂、ゼロクロスタイミング(以降、ゼロクロスという)を正確に検知する必要がある。なお特許文献2にゼロクロスタイミングを検知する回路が開示されている。   By the way, as a fixing device that is mounted on a copying machine, a printer, a facsimile, or the like as an image forming apparatus and fixes an image on a recording material, an endless belt and a ceramic heater that contacts an inner surface of the endless belt (hereinafter referred to as a ceramic heater). ) And a pressure roller that forms a nip portion with a ceramic heater via an endless belt is known. As a means for controlling the power supplied to the fixing device, a method is used in which the power supplied from a commercial AC power source is phase-controlled using a switching element such as a triac. In the phase control of the supplied AC voltage waveform, it is necessary to accurately detect a timing at which the AC voltage becomes 0 V, that is, a so-called zero-cross timing (hereinafter referred to as zero-cross) as a reference timing for phase control. Patent Document 2 discloses a circuit for detecting zero-cross timing.

特許第4080764号Patent No. 4080764 特開2003−199343号公報JP 2003-199343 A

上記の停電状態のうち、ユーザによって装置の電源ケーブルが引き抜かれた際に、交流電圧を検知することによって停電状態を検知する場合、電源のノイズ対策としてもうけられているXコンデンサに充電された電荷の影響によって、電源回路の電圧の低下が遅延して停電状態の検知に時間がかかる場合があった。Xコンデンサを放電する抵抗の抵抗値を小さくすることで、この遅延は改善できる。しかし、一方で、装置が動作していない待機状態における電力をより低減する要求が強まっており、停電状態を検知する回路の消費電力を低減又は抑制する必要もある。つまり、停電状態を早期に検知し、かつ、装置の待機時の消費電力を低減することが求められている。   Among the above power outage states, when the power supply cable of the device is pulled out by the user, when detecting the power outage state by detecting the AC voltage, the charge charged in the X capacitor, which is provided as a noise countermeasure for the power source As a result, the drop in the voltage of the power supply circuit is delayed, and it may take time to detect the power failure. This delay can be improved by reducing the resistance value of the resistor that discharges the X capacitor. However, on the other hand, there is an increasing demand for reducing the power in the standby state where the apparatus is not operating, and it is also necessary to reduce or suppress the power consumption of the circuit that detects the power failure state. That is, it is required to detect a power outage state early and to reduce power consumption during standby of the apparatus.

上記目標を達成するため、本発明の電源は、入力される交流電圧を全波整流する整流手段と、前記整流手段によって整流された電圧を変換する第一コンバータと、前記第一コンバータに並列に接続された第二コンバータと、前記交流電圧のゼロクロスを検知するゼロクロス検知手段と、前記交流電圧を検知する電圧検知手段と、前記整流手段によって全波整流した後の電位とグランドとの間に接続された第一容量素子と、前記第一容量素子に充電された電荷を放電する第一放電抵抗と、前記放電抵抗に流れる電流を遮断する第一のスイッチ手段と、前記電圧検知手段によって、前記第一放電抵抗に流れる電流を用いて、前記交流電圧を検知し、検知した電圧が閾値より小さい場合に、前記第二コンバータの動作を停止する停止手段と、を有し、前記第一のスイッチ手段を遮断状態にした第一の状態と、前記第一のスイッチ手段を通電状態にした第二の状態と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above goal, the power supply of the present invention includes a rectifier that full-wave rectifies an input AC voltage, a first converter that converts the voltage rectified by the rectifier, and a parallel to the first converter. Connected between the connected second converter, zero-cross detection means for detecting the zero-cross of the AC voltage, voltage detection means for detecting the AC voltage, and the potential after full-wave rectification by the rectification means and the ground The first capacitor element, the first discharge resistor for discharging the charge charged in the first capacitor element, the first switch means for cutting off the current flowing through the discharge resistor, and the voltage detecting means, Detecting the AC voltage using a current flowing through the first discharge resistor, and stopping the operation of the second converter when the detected voltage is smaller than a threshold value. And having a first state in which said first switch means to the cut-off state, a second state in which said first switch means to the conductive state, a.

また、本発明の停電検知装置は、入力される交流電圧を全波整流した後の電圧を変換する第一コンバータと、前記第一コンバータに並列に接続された第二コンバータと、前記交流電圧のゼロクロスを検知するゼロクロス検知手段と、前記交流電圧の値を検知する電圧検知手段と、を有し、前記電圧検知手段により検知した電圧が、閾値より低い場合に、第二コンバータの動作を停止させる停止手段と、前記ゼロクロス検知手段が、予め定めた時間以上、前記ゼロクロスを検知できなかった場合に、停電状態を判断する第一の停電検知手段と、前記電圧検知手段により検知した電圧が閾値より低い場合に、停電状態であると判断する第二の停電検知手段を有することを特徴とする。   The power failure detection device of the present invention includes a first converter that converts a voltage after full-wave rectification of an input AC voltage, a second converter connected in parallel to the first converter, and the AC voltage A zero cross detecting means for detecting a zero cross; and a voltage detecting means for detecting the value of the AC voltage. When the voltage detected by the voltage detecting means is lower than a threshold value, the operation of the second converter is stopped. When the stop means and the zero cross detection means fail to detect the zero cross for a predetermined time or more, the first power failure detection means for judging a power failure state, and the voltage detected by the voltage detection means is more than a threshold value. It has the 2nd power failure detection means which judges that it is a power failure state, when low.

本発明によれば、停電状態を早期に検知することができ、且つ、装置の待機状態における消費電力を低減することができる。   According to the present invention, a power failure state can be detected at an early stage, and power consumption in a standby state of the apparatus can be reduced.

画像形成装置の概略図。1 is a schematic diagram of an image forming apparatus. 実施例1の電源回路図。FIG. 3 is a power supply circuit diagram according to the first embodiment. 実施例1のゼロクロス検知部を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a zero-cross detection unit according to the first embodiment. 実施例1の停電検知動作の説明図。Explanatory drawing of the power failure detection operation | movement of Example 1. FIG. 実施例1の停電検知動作の説明図。Explanatory drawing of the power failure detection operation | movement of Example 1. FIG. 実施例1の停電検知動作の説明図。Explanatory drawing of the power failure detection operation | movement of Example 1. FIG. 実施例1の停電検知動作の説明図。Explanatory drawing of the power failure detection operation | movement of Example 1. FIG. 実施例1の電源回路の制御シーケンスを示すフォローチャート。5 is a follow chart showing a control sequence of the power supply circuit according to the first embodiment. 実施例2の電源回路の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a power supply circuit according to the second embodiment.

次に、上述した課題を解決するための本発明の具体的な構成について、以下に実施例に基づき説明する。なお、以下に示す実施例は一例であって、この発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Next, specific configurations of the present invention for solving the above-described problems will be described based on examples. In addition, the Example shown below is an example, Comprising: It is not the meaning which limits the technical scope of this invention only to them.

(本発明が適用される装置構成例の説明)
図1は、本発明が適用される装置の一例である電子写真方式の画像形成装置の断面図である。給紙カセット11に積載された記録媒体としての記録紙はピックアップローラ12によって1枚ずつ給紙カセット11から送出され、給紙ローラ13によってレジストローラ14に向けて搬送される。記録紙はレジストローラ14によって所定のタイミングで画像形成部に搬送される。画像形成部としてのプロセスカートリッジ15は、帯電部としての帯電ローラ16、現像部としての現像ローラ17、クリーニング部としてのクリーナ18、及び、トナー像が形成される感光ドラム19を一体的に構成したものであり画像形成装置に対して着脱可能である。電子写真方式の画像形成動作は、まず、感光ドラム19の表面が帯電ローラ16によって一様に帯電された後、露光部であるスキャナユニット21により画像信号に基づいて感光ドラム19に露光が行なわれる。スキャナユニット21内のレーザダイオード22から出射されるレーザ光は、回転するポリゴンミラー23および反射ミラー24を経て主走査方向に、感光ドラム19の回転により副走査方向に走査され、感光ドラム19の表面上に潜像が形成される。感光体ドラム19の潜像は現像ローラ17によってトナーが供給されて感光ドラム19上にトナー像として可視化される。そして感光ドラム19上のトナー像は転写ローラ20によって、レジストローラ14から搬送されてきた記録紙上に転写される。続いて、トナー像が転写された記録紙は加熱装置100に搬送されると記録紙は加熱及び加圧処理されて、記録紙上に転写されたトナー像が記録紙に定着される。記録紙はさらに中間排紙ローラ26、排紙ローラ27によって画像形成装置外に排出され、一連の画像形成動作が完了する。なお、定着部100の動作については後述するが、商用交流電源からの交流電圧のゼロクロスのタイミングに基づき、投入する電力を位相制御、又は、位相制御波形を含む複数周期に渡る制御方法によって、電力制御が行われている。200は画像形成装置で用いる電源回路である。商用電源としての外部電源部40から供給される交流電圧は、電源ケーブル50を介して、電源回路200に供給される。
(Description of apparatus configuration example to which the present invention is applied)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electrophotographic image forming apparatus as an example of an apparatus to which the present invention is applied. Recording sheets as recording media loaded on the paper feed cassette 11 are sent one by one from the paper feed cassette 11 by the pickup roller 12 and conveyed toward the registration roller 14 by the paper feed roller 13. The recording paper is conveyed to the image forming unit by the registration roller 14 at a predetermined timing. A process cartridge 15 as an image forming unit integrally includes a charging roller 16 as a charging unit, a developing roller 17 as a developing unit, a cleaner 18 as a cleaning unit, and a photosensitive drum 19 on which a toner image is formed. It can be attached to and detached from the image forming apparatus. In the electrophotographic image forming operation, first, the surface of the photosensitive drum 19 is uniformly charged by the charging roller 16, and then the photosensitive drum 19 is exposed based on the image signal by the scanner unit 21 as an exposure unit. . Laser light emitted from the laser diode 22 in the scanner unit 21 is scanned in the main scanning direction through the rotating polygon mirror 23 and the reflecting mirror 24, and in the sub-scanning direction by the rotation of the photosensitive drum 19. A latent image is formed on top. The latent image on the photosensitive drum 19 is visualized as a toner image on the photosensitive drum 19 by supplying toner by the developing roller 17. The toner image on the photosensitive drum 19 is transferred onto the recording paper conveyed from the registration roller 14 by the transfer roller 20. Subsequently, when the recording paper on which the toner image has been transferred is conveyed to the heating device 100, the recording paper is heated and pressurized, and the toner image transferred onto the recording paper is fixed on the recording paper. The recording paper is further discharged out of the image forming apparatus by the intermediate paper discharge roller 26 and the paper discharge roller 27, and a series of image forming operations is completed. Although the operation of the fixing unit 100 will be described later, based on the zero-cross timing of the AC voltage from the commercial AC power supply, the power to be input is controlled by phase control or a control method over a plurality of cycles including a phase control waveform. Control is taking place. Reference numeral 200 denotes a power supply circuit used in the image forming apparatus. The AC voltage supplied from the external power supply unit 40 as a commercial power supply is supplied to the power supply circuit 200 via the power cable 50.

図2は実施形1の電源回路200を示している。外部電源部40は、グランド電位への接地点GND、及び、交流電源201で構成されている。交流電源201は、LIVEラインとNEUTRALライン間に交流電圧を出力している。本実施例では外部電源部40において、NEUTRALラインがGNDに接地されている。ただし、本実施例の効果は、LIVEライン側がGNDに接地されている場合でも有効である。また、画像形成装置のフレームグランド(以降、FGという)がGND(グランド)と接続されていない状態でも、後述するゼロクロスの検知精度を満足できる。本実施例では外部電源部40と電源回路200は、LIVEライン、NEUTRALライン、GNDラインの3ラインで接続されている。画像形成装置のFGは、GNDラインと接続されている。交流電源201から供給されている交流電圧はブリッジダイオード回路BD1で全波整流され、一次平滑コンデンサC2で平滑される。一次平滑コンデンサC2の低い側の電位をDCL、高い側の電位をDCHとする。ブリッジダイオード回路BD1及び、一次平滑コンデンサC2の後段には、第一コンバータ(コンバータ1)及び、第二コンバータ(コンバータ2)が並列に接続されている。コンバータ1は絶縁型DC/DCコンバータであり、入力される1次側の直流電圧を変換して出力側である2次側に直流の5V(V5)を出力している。コンバータ2は絶縁型DC/DCコンバータであり、入力される1次側の直流電圧を変換して出力側である2次側に直流の24V(V24)を出力している。   FIG. 2 shows a power supply circuit 200 according to the first embodiment. The external power supply unit 40 includes a ground point GND to the ground potential and an AC power supply 201. The AC power supply 201 outputs an AC voltage between the LIVE line and the NEWTRAL line. In this embodiment, in the external power supply unit 40, the NEUTRAL line is grounded to GND. However, the effect of this embodiment is effective even when the LIVE line side is grounded to GND. Even in a state where the frame ground (hereinafter referred to as FG) of the image forming apparatus is not connected to GND (ground), the zero-cross detection accuracy described later can be satisfied. In the present embodiment, the external power supply unit 40 and the power supply circuit 200 are connected by three lines: a LIVE line, a NEWTRAL line, and a GND line. The FG of the image forming apparatus is connected to the GND line. The AC voltage supplied from the AC power supply 201 is full-wave rectified by the bridge diode circuit BD1, and smoothed by the primary smoothing capacitor C2. The low side potential of the primary smoothing capacitor C2 is DCL, and the high side potential is DCH. A first converter (converter 1) and a second converter (converter 2) are connected in parallel at the subsequent stage of the bridge diode circuit BD1 and the primary smoothing capacitor C2. The converter 1 is an insulation type DC / DC converter, which converts an input primary side DC voltage and outputs DC 5V (V5) to the output side secondary side. The converter 2 is an insulation type DC / DC converter, which converts an input primary-side DC voltage and outputs DC 24V (V24) to the output-side secondary side.

一般に電源回路では、ノイズ対策用として商用交流電源から交流電圧が供給されるライン間に設けられた容量素子(以降、Xコンデンサという)を有しているものがある。図2においてC1はXコンデンサである。Xコンデンサを用いる電源回路において、ユーザが電源回路に電力を供給する電源ケーブルを抜いた際に、Xコンデンサには交流電源からの電荷が充電されていることがある。ユーザが電源ケーブルを引き抜いた際に、電源ケーブルのコンセント端子に触れてしまう可能性があるため、Xコンデンサに充電された電荷を放電するための放電抵抗(以降、Xコンデンサ放電抵抗という)が必要になる。抵抗R1とR2は、XコンデンサC1を放電するために用いられるXコンデンサ放電抵抗である。ユーザが外部電源部40から電源ケーブル50を引き抜いた場合、外部電源部40と電源回路のLIVE、NEUTRAL,GND3つのラインが遮断される。XコンデンサC1の充電状態が正(NEUTRALに比べてLIVE側の電位が高い)の場合、Xコンデンサ放電抵抗R1、ブリッジダイオード回路BD1を介して、電荷が放電される。また、XコンデンサC1の充電状態が負(NEUTRALに比べてLIVE側の電位が低い)の場合、Xコンデンサ放電抵抗R2、ダイオードブリッジ回路BD1を介して、電荷が放電される。   In general, some power supply circuits have a capacitive element (hereinafter referred to as an X capacitor) provided between lines to which an AC voltage is supplied from a commercial AC power supply as a noise countermeasure. In FIG. 2, C1 is an X capacitor. In a power supply circuit using an X capacitor, when a user disconnects a power supply cable that supplies power to the power supply circuit, the X capacitor may be charged with an AC power supply. Since the user may touch the outlet terminal of the power cable when the power cable is pulled out, a discharge resistor (hereinafter referred to as the X capacitor discharge resistor) is required to discharge the charge charged in the X capacitor. become. The resistors R1 and R2 are X capacitor discharge resistors used for discharging the X capacitor C1. When the user pulls out the power cable 50 from the external power supply unit 40, the external power supply unit 40 and the three lines of LIVE, NEWTRAL, and GND of the power supply circuit are cut off. When the state of charge of the X capacitor C1 is positive (the potential on the LIVE side is higher than that of NEWTRAL), the charge is discharged via the X capacitor discharge resistor R1 and the bridge diode circuit BD1. On the other hand, when the charged state of the X capacitor C1 is negative (the potential on the LIVE side is lower than that of NEWTRAL), the charge is discharged through the X capacitor discharge resistor R2 and the diode bridge circuit BD1.

上記の特許文献1には、ゼロクロス検知回路及び、交流電圧の全波整流後の電位(ライン)とFG(フレームグランド)との間の容量成分を有する電源回路が開示されており、端子雑音などのノイズ対策として全波整流後の電位とFGとの間に容量素子としてのYコンデンサと呼ばれるコンデンサが設けられている。ゼロクロスのタイミングを正確に検知するには、このYコンデンサを放電するための抵抗(以降、Yコンデンサ放電抵抗という)が必要である。図2においてコンデンサC3及びC4は、ノイズ対策用のYコンデンサである。YコンデンサC3が無い場合(YコンデンサC4のみを有する場合)にも、以下で説明するが、本実施例で説明するYコンデンサ放電抵抗の効果を得ることができる。同様に、YコンデンサC4が無い場合(YコンデンサC3のみを有する場合)にも、本実施例で説明するYコンデンサ放電抵抗の効果を得ることができる。抵抗R3及びR4は、YコンデンサC3及びC4を放電するためのYコンデンサ放電抵抗である。D1及びD2は逆流防止用のダイオードである。なお、Yコンデンサ放電抵抗の効果は図3に基づき後述する。このように、本実施例では、第一容量素子としてのYコンデンサ及び、Yコンデンサを放電するための第一放電抵抗としてのR3及びR4、第二容量素子としてのXコンデンサ及び、Xコンデンサを放電するための第二放電抵抗としてのR1及びR2が設けられた構成である。   Patent Document 1 discloses a zero cross detection circuit and a power supply circuit having a capacitance component between a potential (line) after full-wave rectification of an AC voltage and an FG (frame ground), such as terminal noise. As a countermeasure against noise, a capacitor called a Y capacitor is provided as a capacitive element between the potential after full-wave rectification and FG. In order to accurately detect the zero-cross timing, a resistor for discharging the Y capacitor (hereinafter referred to as a Y capacitor discharge resistor) is required. In FIG. 2, capacitors C3 and C4 are Y capacitors for noise countermeasures. Even when there is no Y capacitor C3 (when only the Y capacitor C4 is provided), as described below, the effect of the Y capacitor discharge resistance described in the present embodiment can be obtained. Similarly, even when there is no Y capacitor C4 (when only the Y capacitor C3 is provided), the effect of the Y capacitor discharge resistance described in this embodiment can be obtained. The resistors R3 and R4 are Y capacitor discharge resistors for discharging the Y capacitors C3 and C4. D1 and D2 are backflow prevention diodes. The effect of the Y capacitor discharge resistance will be described later with reference to FIG. As described above, in this embodiment, the Y capacitor as the first capacitor element, R3 and R4 as the first discharge resistor for discharging the Y capacitor, the X capacitor as the second capacitor element, and the X capacitor are discharged. This is a configuration in which R1 and R2 are provided as the second discharge resistance.

Q1はYコンデンサ放電抵抗に流れる電流を遮断するために用いる第一のスイッチ素子としてお高耐圧トランジスタである。本実施例ではQ1に高耐圧のバイポーラトランジスタを用いているが、FET(電界効果トランジスタ)等の他のスイッチ素子を用いることも可能である。抵抗R9はトランジスタQ1を駆動するためのプルアップ抵抗であり、抵抗R8はトランジスタQ1を保護するための抵抗である。ここで、Xコンデンサ放電抵抗R1とR2は、ユーザが電源ケーブル50を引き抜いた場合にXコンデンサに充電された電荷を放電する抵抗素子である。抵抗R3及びR4はトランジスタQ1がOFFしている場合には、Xコンデンサを放電する抵抗として機能しない。   Q1 is a high voltage transistor as a first switch element used to cut off the current flowing through the Y capacitor discharge resistor. In this embodiment, a high-breakdown-voltage bipolar transistor is used for Q1, but other switching elements such as FETs (field effect transistors) can also be used. The resistor R9 is a pull-up resistor for driving the transistor Q1, and the resistor R8 is a resistor for protecting the transistor Q1. Here, the X capacitor discharge resistors R1 and R2 are resistance elements that discharge the electric charge charged in the X capacitor when the user pulls out the power cable 50. The resistors R3 and R4 do not function as resistors for discharging the X capacitor when the transistor Q1 is OFF.

ところで、Xコンデンサ放電抵抗R1及びR2も、YコンデンサC3及びC4に充電した電荷を放電する機能を有している。しかし、YコンデンサC3及びC4の容量に対して、抵抗値が十分に小さくないため、時定数遅延(図3で後述する)によるゼロクロスタイミングの検知精度が低下してしまう。Yコンデンサ放電抵抗R3及びR4は、Xコンデン放電抵抗R1とR2のうち、少なくともゼロクロス検知回路202に電流を供給するXコンデンサ放電抵抗R2よりも、抵抗値が小さく設定していることが特徴である。本実施例1の構成では、Xコンデンサ放電抵抗R2はゼロクロスタイミングを検知するためのゼロクロス検知抵抗としても機能しており、Xコンデンサの放電の機能と兼用している。抵抗値の大きさの条件は以下のとおりである。
・Xコンデンサ放電抵抗(ゼロクロス検知抵抗)R2の抵抗値>Yコンデンサ放電抵抗R3の抵抗値
・Xコンデンサ放電抵抗(ゼロクロス検知抵抗)R2の抵抗値>Yコンデンサ放電抵抗R4の抵抗値
CPU203は電源装置200及び、図1の画像形成装置を制御を実行する制御部である。CPU203による制御の詳細は、図8のフローチャートで後述する。
Incidentally, the X capacitor discharge resistors R1 and R2 also have a function of discharging the charges charged in the Y capacitors C3 and C4. However, since the resistance value is not sufficiently small with respect to the capacitances of the Y capacitors C3 and C4, the detection accuracy of the zero cross timing due to the time constant delay (described later in FIG. 3) is lowered. The Y capacitor discharge resistors R3 and R4 are characterized in that the resistance values of the X capacitor discharge resistors R1 and R2 are set to be smaller than at least the X capacitor discharge resistor R2 that supplies current to the zero cross detection circuit 202. . In the configuration of the first embodiment, the X capacitor discharge resistor R2 also functions as a zero cross detection resistor for detecting the zero cross timing, and also functions as a discharge function of the X capacitor. The condition of the resistance value is as follows.
-Resistance value of X capacitor discharge resistance (zero cross detection resistor) R2> Resistance value of Y capacitor discharge resistor R3-Resistance value of X capacitor discharge resistance (zero cross detection resistor) R2> Resistance value of Y capacitor discharge resistor R4 CPU 203 is a power supply device 200 and a control unit that controls the image forming apparatus of FIG. Details of the control by the CPU 203 will be described later with reference to the flowchart of FIG.

図2において、Vccはコンバータ1の補助巻線から供給される電圧である。補助巻線電圧VccはフォトカプラPC2の1次側のトランジスタを介して供給される。なお、フォトカプラPC2の一次側のトランジスタの供給能力が不足する場合には、別途、出力増幅用にトランジスタ等を用いて、補助巻線電圧Vccを出力する構成とすればよい。CPU203から出力されるスタンバイ信号(以下、Stanby信号と記す)がHigh状態になると、Vccが供給され、VccはHigh状態(補助巻線電圧が出力された状態)になる。CPU203から出力されるStanby信号がLow状態になると、Vccが供給されず、VccはLow状態(基準電位DCLと同電位の状態)になる。補助巻線電圧Vccによって、後述するゼロクロス検知部202、コンバータ2、及び、トランジスタQ1(第一のスイッチ素子)、電圧検知部205を駆動させる電力が供給される。   In FIG. 2, Vcc is a voltage supplied from the auxiliary winding of the converter 1. The auxiliary winding voltage Vcc is supplied via the primary side transistor of the photocoupler PC2. In addition, when the supply capability of the primary side transistor of the photocoupler PC2 is insufficient, the auxiliary winding voltage Vcc may be output separately using a transistor or the like for output amplification. When a standby signal output from the CPU 203 (hereinafter referred to as “Standby signal”) is in a high state, Vcc is supplied, and Vcc is in a high state (a state in which an auxiliary winding voltage is output). When the Standby signal output from the CPU 203 is in the Low state, Vcc is not supplied and Vcc is in the Low state (the same potential as the reference potential DCL). The auxiliary winding voltage Vcc supplies power for driving a zero-cross detection unit 202, a converter 2, a transistor Q1 (first switch element), and a voltage detection unit 205, which will be described later.

次に、ゼロクロス検知部202を説明する。交流電源201から供給される、NEUTRALラインの電位がLIVEラインの電位より高い場合、Xコンデンサ放電抵抗R2を介してゼロクロス検知部202に電流が流れる。Xコンデンサ放電抵抗R2から供給された電流が、ゼロクロス検知部202のトランジスタQ2のベース端子に流れると、トランジスタQ2はON状態となる。抵抗R5及びコンデンサC5はトランジスタQ2の動作タイミングの調整する回路である。トランジスタQ2がON状態になると、フォトカプラPC1の一次側ダイオードに印加される電圧が低下し、フォトカプラPC1の2次側トランジスタはOFF状態となる。フォトカプラPC1の2次側トランジスタがOFF状態になると、コンバータ1の出力電圧V5によって、プルアップ抵抗R7を介して、ゼロクロス信号(以下、Zerox信号と記す)の電圧が上昇し、CPU203はZerox信号のHigh状態を検知する。NEUTRALラインの電位がLIVEラインの電位より低い場合、Xコンデンサ放電抵抗R1を介して電流が流れる状態であり、Xコンデンサ放電抵抗R2には電流が流れないため、トランジスタQ2はOFF状態となる。トランジスタQ2がOFF状態になると、フォトカプラPC1の一次側ダイオードには、補助巻線電圧Vccからプルアップ抵抗R6を介して電流が流れるため、フォトカプラPC1の2次側トランジスタはON状態となる。フォトカプラPC1の2次側トランジスタがON状態になると、Zerox信号の電圧が低下し、CPU203はZerox信号のLow状態を検知する。ゼロクロス波形については図3を用いて後述する。   Next, the zero cross detection unit 202 will be described. When the potential of the NEUTRAL line supplied from the AC power supply 201 is higher than the potential of the LIVE line, a current flows through the zero-cross detection unit 202 via the X capacitor discharge resistor R2. When the current supplied from the X capacitor discharge resistor R2 flows to the base terminal of the transistor Q2 of the zero cross detector 202, the transistor Q2 is turned on. The resistor R5 and the capacitor C5 are circuits for adjusting the operation timing of the transistor Q2. When the transistor Q2 is turned on, the voltage applied to the primary side diode of the photocoupler PC1 is lowered, and the secondary side transistor of the photocoupler PC1 is turned off. When the secondary side transistor of the photocoupler PC1 is turned off, the voltage of the zero cross signal (hereinafter referred to as Zerox signal) rises through the pull-up resistor R7 by the output voltage V5 of the converter 1, and the CPU 203 detects the Zerox signal. The High state of the is detected. When the potential of the NEUTRAL line is lower than the potential of the LIVE line, a current flows through the X capacitor discharge resistor R1, and no current flows through the X capacitor discharge resistor R2, so that the transistor Q2 is turned off. When the transistor Q2 is turned off, a current flows from the auxiliary winding voltage Vcc through the pull-up resistor R6 to the primary side diode of the photocoupler PC1, so that the secondary transistor of the photocoupler PC1 is turned on. When the secondary transistor of the photocoupler PC1 is turned on, the voltage of the Zerox signal decreases, and the CPU 203 detects the Low state of the Zerox signal. The zero cross waveform will be described later with reference to FIG.

次に、電圧検知部205の説明を行う。Yコンデンサ放電抵抗R3及びR4に流れる電流は、コンデンサC6に充電される。R10はコンデンサC6の放電抵抗である。抵抗R11及びコンデンサC7で平滑された電圧Vinは電圧検知部205へ入力される。交流電源201の電圧が低下すると、コンデンサC6への充電電流が低下し、電圧検知部205の検知電圧Vinは低下する。電圧検知部205は、電圧Vinが所定の閾電圧Vth(本実施例では1.16V)以下になった場合に、VoutをLow状態とし、コンバータ2の出力を停止する。コンバータ2の出力が停止し、V24の電圧が低下すると、V24の電圧を抵抗R12及びR13で分圧した信号(V24sense信号)の電圧は低下する。CPU203は、V24sense信号によって、コンバータ2が停止したことを判断する。なお、停電検知方法の詳細については、図4〜図7に基づき後述する。   Next, the voltage detection unit 205 will be described. The current flowing through the Y capacitor discharge resistors R3 and R4 is charged in the capacitor C6. R10 is a discharge resistance of the capacitor C6. The voltage Vin smoothed by the resistor R11 and the capacitor C7 is input to the voltage detection unit 205. When the voltage of the AC power supply 201 decreases, the charging current to the capacitor C6 decreases, and the detection voltage Vin of the voltage detection unit 205 decreases. When the voltage Vin becomes equal to or lower than a predetermined threshold voltage Vth (1.16 V in the present embodiment), the voltage detection unit 205 sets Vout to a low state and stops the output of the converter 2. When the output of the converter 2 stops and the voltage of V24 decreases, the voltage of the signal (V24sense signal) obtained by dividing the voltage of V24 by the resistors R12 and R13 decreases. The CPU 203 determines that the converter 2 has been stopped based on the V24 sense signal. The details of the power failure detection method will be described later with reference to FIGS.

次に、装置が動作していない省エネ状態時における図2の回路の動作について説明する。省エネ状態ではStanby信号がLow状態のため、補助巻線電圧VccはLow状態となる。VccがLow状態のため、ゼロクロス検知部202の抵抗R6、フォトカプラPC1の一次側ダイオード、トランジスタQ2のコレクタ端子には電流が流れない状態となり、消費電力を抑えることができる。またコンバータ2への電力供給が停止され、コンバータ2のスイッチング動作を停止することで消費電力を抑えることができる。また、補助巻線電圧VccがLow状態のため、高耐圧トランジスタQ1はOFF状態となる。そのため、LIVEのラインからYコンデンサ放電抵抗R3を介して流れる電流及び、NEUTRALのラインからYコンデンサ放電抵抗R4を介して流れる電流を遮断して消費電力を抑えることができる。このような消費電力を抑えた状態では、フォトカプラPC1の2次側トランジスタが常にOFF状態となるため、Zerox信号は常にHigh状態となる(つまり、ゼロクロスタイミングを検知できない状態)。また、電圧検知部205の入力電圧Vinは常にLowの状態となる(つまり、交流電源からの電圧を検知できない状態)。   Next, the operation of the circuit of FIG. 2 in the energy saving state where the apparatus is not operating will be described. Since the Standby signal is in the low state in the energy saving state, the auxiliary winding voltage Vcc is in the low state. Since Vcc is in the Low state, no current flows through the resistor R6 of the zero-crossing detection unit 202, the primary side diode of the photocoupler PC1, and the collector terminal of the transistor Q2, thereby reducing power consumption. Further, power supply to the converter 2 is stopped, and power consumption can be suppressed by stopping the switching operation of the converter 2. Further, since the auxiliary winding voltage Vcc is in the low state, the high breakdown voltage transistor Q1 is in the OFF state. Therefore, the current flowing from the LIVE line via the Y capacitor discharge resistor R3 and the current flowing from the NEWTRAL line via the Y capacitor discharge resistor R4 can be cut off to reduce power consumption. In such a state where the power consumption is suppressed, the secondary transistor of the photocoupler PC1 is always in the OFF state, so that the Zerox signal is always in the High state (that is, the state in which the zero cross timing cannot be detected). Further, the input voltage Vin of the voltage detection unit 205 is always in a low state (that is, a state in which the voltage from the AC power source cannot be detected).

次に、装置のスタンバイ時や画像形成時などの動作状態における図2の回路の動作について説明する。このような動作状態では、交流電源201のゼロクロスタイミング及び入力される電圧を検知可能な状態である。ゼロクロスタイミング及び電圧が検知可能な状態では、Stanby信号がHigh状態のため、補助巻線電圧VccはHigh状態となる。VccがHigh状態のため、トランジスタQ1及び、ゼロクロス検知部202、電圧検知部205、コンバータ2を駆動する電力が供給されている状態となる。抵抗R6、フォトカプラPC1の一次側ダイオード、トランジスタQ2のコレクタ端子には電流が流れる状態となり、ゼロクロス検知部202の消費電力は増大する。また、コンバータ2が起動するため、コンバータ2の消費電力が増大する。補助巻線電圧VccがHigh状態では、高耐圧トランジスタQ1はON状態となり、電圧検知部205は交流電源201の電圧を検知可能な状態となる。LIVEのラインからYコンデンサ放電抵抗R3を介して流れる電流、及び、NEUTRALのラインからYコンデンサ放電抵抗R4を介して流れる電流によって消費電力が増大する。ゼロクロスタイミングや電圧を検知可能な状態では、電源回路200で消費される電力が大きくなる。   Next, the operation of the circuit of FIG. 2 in an operation state such as when the apparatus is on standby or during image formation will be described. In such an operating state, the zero cross timing of the AC power supply 201 and the input voltage can be detected. In the state in which the zero cross timing and the voltage can be detected, the standby signal is in the high state, and thus the auxiliary winding voltage Vcc is in the high state. Since Vcc is in the high state, the transistor Q1, the zero cross detection unit 202, the voltage detection unit 205, and the power for driving the converter 2 are supplied. A current flows through the resistor R6, the primary diode of the photocoupler PC1, and the collector terminal of the transistor Q2, and the power consumption of the zero-cross detection unit 202 increases. Moreover, since the converter 2 starts, the power consumption of the converter 2 increases. When the auxiliary winding voltage Vcc is in a high state, the high breakdown voltage transistor Q1 is in an ON state, and the voltage detection unit 205 is in a state in which the voltage of the AC power supply 201 can be detected. Power consumption increases due to the current flowing from the LIVE line via the Y capacitor discharge resistor R3 and the current flowing from the NEW line via the Y capacitor discharge resistor R4. In a state where the zero-cross timing and voltage can be detected, the power consumed by the power supply circuit 200 increases.

このように、本実施例の電源回路200は、トランジスタQ1(第一のスイッチ素子)をOFF状態にすることで、Yコンデンサ放電抵抗R3及びR4に電流を遮断すると共に、電圧検知部205が電圧検知に用いる電流も遮断し、消費電力を低減できること特徴としている。   As described above, the power supply circuit 200 according to the present embodiment cuts off the current to the Y capacitor discharge resistors R3 and R4 by turning off the transistor Q1 (first switch element), and the voltage detection unit 205 has the voltage. The current used for detection is also cut off, and the power consumption can be reduced.

次に、図3に基づき、Yコンデンサ放電抵抗R3及びR4の効果について説明する。図3は、本実施形のYコンデンサ放電抵抗R3及びR4の、ゼロクロスタイミングの検知精度に与える影響を説明するための図(シミュレーション図)である。図3の波形は、XコンデンサC1=0.56μF、YコンデンサC3=C4=2200pF、Xコンデンサ放電抵抗R1=R2=1000kΩ、Yコンデンサ放電抵抗R3=R4=150kΩの条件によるシミュレーション結果である。   Next, the effects of the Y capacitor discharge resistors R3 and R4 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram (simulation diagram) for explaining the influence of the Y capacitor discharge resistors R3 and R4 of the present embodiment on the detection accuracy of the zero-cross timing. The waveforms in FIG. 3 are simulation results under the conditions of X capacitor C1 = 0.56 μF, Y capacitor C3 = C4 = 2200 pF, X capacitor discharge resistance R1 = R2 = 1000 kΩ, and Y capacitor discharge resistance R3 = R4 = 150 kΩ.

波形301は交流電源201からの交流電圧波形(220Vrms、50Hz)を示している。交流電圧波形の上にゼロクロスポイントとして、Zerox1、Zerox2、Zerox3、Zerox4を矢印で示している。波形302はYコンデンサ放電抵抗R3,R4を通電した状態におけるゼロクロス波形を示している。波形302では、Zerox信号の立ち下りのタイミングが、交流電源201のゼロクロス、Zerox1及び、Zerox3と一致している。また、Zerox2、Zerox4のタイミングは、CPU203の内部で検知している。具体的には、まずCPU203によって、Zerox1からZerox3までの期間(交流電源201の一周期)を算出(本例では20msec)する。Zerox信号の立ち下りタイミングである、例えば、Zerox1(3)から、半周期後(本例では10msec)のタイミングを、Zerox2(4)のタイミングとして、CPU203は予測している。このように、ゼロクロスの立ち下りタイミング、又は、立ち上りタイミングの一方が分かれば、立ち上りと立ち下りの両方のゼロクロスを検知、及び予測することができる。   A waveform 301 shows an AC voltage waveform (220 Vrms, 50 Hz) from the AC power supply 201. Zerox1, Zerox2, Zerox3 and Zerox4 are indicated by arrows on the AC voltage waveform as zero cross points. A waveform 302 indicates a zero-cross waveform in a state where the Y capacitor discharge resistors R3 and R4 are energized. In the waveform 302, the falling timing of the Zerox signal coincides with the zero cross, Zerox1, and Zerox3 of the AC power supply 201. The timings of Zerox2 and Zerox4 are detected inside the CPU 203. Specifically, first, the CPU 203 calculates a period (one cycle of the AC power supply 201) from Zerox1 to Zerox3 (20 msec in this example). The CPU 203 predicts, for example, a timing after a half cycle (10 msec in this example) from Zerox1 (3), which is the falling timing of the Zerox signal, as the timing of Zerox2 (4). Thus, if one of the falling timing or the rising timing of the zero cross is known, both the rising and falling zero crosses can be detected and predicted.

波形303は、Yコンデンサ放電抵抗を遮断した状態における、ゼロクロス波形(実施例3で説明する第三の状態における波形)を示している。波形303では、立ち上り及び、立下ちりのタイミングが、波形301の交流電源のゼロクロスと一致していない。この誤差は、YコンデンサC3及びC4に充電された電荷が、放電されるまでにかかる時間(CR遅延)によって生じている。波形303の状態では、Xコンデンサ放電抵抗R1、R2と、YコンデンサC3及、C4によるCR遅延によって、ゼロクロスタイミングの検知に誤差が生じている。波形302では、Yコンデンサ放電抵抗R3及びR4の抵抗値が小さいため、波形303のようなCR遅延が低減され、ゼロクロスタイミングの検知誤差を改善することができる。波形303の状態におけるゼロクロス検知の誤差は、交流電源201からの交流電圧や、外部電源部40におけるGNDへの接地状態によって変化する。そのため、波形303のZerox信号からは、ゼロクロスタイミングを正確に検知することは難しい。なお、波形303では、立ち上り、又は、立ち下りのタイミングや回数に基づき、波形301に示した交流電源201からの交流電圧の周期(周波数)を検知することは可能である。   A waveform 303 shows a zero-cross waveform (waveform in the third state described in the third embodiment) in a state where the Y capacitor discharge resistance is cut off. In the waveform 303, the rising and falling timings do not coincide with the zero crossing of the AC power supply in the waveform 301. This error is caused by the time (CR delay) required until the charges charged in the Y capacitors C3 and C4 are discharged. In the state of the waveform 303, there is an error in the detection of the zero cross timing due to the CR delay caused by the X capacitor discharge resistors R1 and R2 and the Y capacitors C3 and C4. In the waveform 302, since the resistance values of the Y capacitor discharge resistors R3 and R4 are small, the CR delay as in the waveform 303 is reduced, and the detection error of the zero cross timing can be improved. The error of the zero cross detection in the state of the waveform 303 varies depending on the AC voltage from the AC power supply 201 and the grounding state of the external power supply unit 40 to GND. For this reason, it is difficult to accurately detect the zero cross timing from the Zerox signal of the waveform 303. Note that in the waveform 303, it is possible to detect the cycle (frequency) of the AC voltage from the AC power supply 201 shown in the waveform 301 based on the timing and number of times of rising or falling.

図4は本実施形の停電検知の動作を説明するためのシミュレーション図である。本シミュレーションでは、交流電源201の電圧を220Vrms(実効電圧値)、コンバータ1の出力が5V、6A(30Wの定電力負荷)、コンバータ2の出力が24V、6A(144Wの定電力負荷)、コンバータ1及びコンバータ2の変換効率は90%、一次平滑コンデンサC2を270μFとしてシミュレーションを行った。   FIG. 4 is a simulation diagram for explaining the operation of power failure detection according to the present embodiment. In this simulation, the voltage of the AC power supply 201 is 220 Vrms (effective voltage value), the output of the converter 1 is 5 V, 6 A (30 W constant power load), the output of the converter 2 is 24 V, 6 A (144 W constant power load), the converter 1 and the conversion efficiency of the converter 2 were 90%, and the simulation was performed with the primary smoothing capacitor C2 being 270 μF.

波形400は交流電源201からの入力電圧波形(LIVE端子〜NEUTRAL端子間の電圧)を示している。本実施例では、図のACOFFのタイミング(交流電圧波形の1周期半後:30msec)で、電源ケーブル50が引き抜かれた場合を想定している。波形400では電源ケーブル50が引き抜かれたタイミングから、XコンデンサC1に充電されている電荷が放電され、放電後に電圧が0Vになることが分かる。波形411は一次平滑コンデンサC2に充電された電圧を示す。波形421はZerox信号を示している。ここで、ゼロクロス検知部202を用いた、第一の停電検知手段の一例について説明する。本実施例では1全波(20msec)の瞬断時(瞬時的な停電状態)には停電状態を検知せずに、V24及びV5の出力を継続可能であり、かつ、できる限り早く停電状態を検知する方法について説明する。交流電源201が停電状態になった場合、ゼロクロスを検知できなくなるため、交流電源の停電状態を判断することができる。本実施例において、交流周波数50Hzのゼロクロスの立ち上り及び、立ち下りは、交流周期(20msec)毎にしか検知できないため、最大20msecの検知誤差が生じる。周波数変動等の誤差要因として、5msecを考慮した場合、最後にゼロクロスの立ち上りを検知したタイミングから、ゼロクロスの立と上りを検知できない状態が、予め設定した時間以上、つまり、45msec以上経過した場合に、停電状態を検知すれば良い。   A waveform 400 shows an input voltage waveform (voltage between the LIVE terminal and the NEWTRAL terminal) from the AC power supply 201. In the present embodiment, it is assumed that the power supply cable 50 is pulled out at the ACOFF timing (one and a half cycles of the AC voltage waveform: 30 msec). In the waveform 400, it can be seen that the electric charge charged in the X capacitor C1 is discharged from the timing when the power cable 50 is pulled out, and the voltage becomes 0V after the discharge. A waveform 411 indicates the voltage charged in the primary smoothing capacitor C2. A waveform 421 represents the Zerox signal. Here, an example of the first power failure detection means using the zero cross detection unit 202 will be described. In this embodiment, the output of V24 and V5 can be continued without detecting the power outage state at the moment of instantaneous interruption of 1 full wave (20 msec) (instantaneous power outage state), and the power outage state is established as soon as possible. A detection method will be described. When the AC power supply 201 is in a power failure state, zero crossing cannot be detected, so that the power failure state of the AC power supply can be determined. In the present embodiment, the rise and fall of the zero cross with an AC frequency of 50 Hz can be detected only at every AC cycle (20 msec), so that a maximum detection error of 20 msec occurs. When 5 msec is considered as an error factor such as frequency fluctuation, the state where the zero cross rise and rise cannot be detected from the timing when the zero cross rise is detected lastly, that is, when 45 msec or more has passed. What is necessary is just to detect a power failure state.

また、Zerox信号421では、停電状態になった暫く後に、ゼロクロスの立ち下りを検知していることが分かる。これは、XコンデンサC1に負の電荷が充電された状態において、電源ケーブル50が引き抜かれた場合、XコンデンサC1の電荷によって、トランジスタQ2にベース電流が供給され続ける。そのため、Zerox信号はHigh状態を保持し、XコンデンサC1の放電後に、Zerox信号はLow状態となり、ゼロクロスの立ち下りを検知する。Zeroxの立ち下りを最後に検知できるタイミングは、XコンデンサC1に充電された電荷に依存するため、ばらつきが大きくなる。そのため、本実施例の第一の停電検知手段は、最後にゼロクロスの立ち上りを検知してから、次に立ち上りを検知するまでの時間と、最後にゼロクロスの立ち下がりを検知してから、次に立ち下がりを検知するまでの時間の、どちらか一方が45msec以上になった場合に、停電状態の検知を行っている。ゼロクロスを用いて停電状態を検知する場合、波形421に示したように、ゼロクロスを検知した直後に、交流電源からの電圧の供給が断たれる(停電する)タイミング(ACOFFのタイミング)が、ゼロクロスを用いて停電状態を検知するのに最も時間がかかる条件となる。図4に示した例では、第一の停電検知手段によって、ACOFFのタイミングで停電状態になってから約45msecで検知可能である。   Also, it can be seen from the Zerox signal 421 that the falling edge of the zero cross has been detected for a while after the power failure. This is because the base current is continuously supplied to the transistor Q2 by the charge of the X capacitor C1 when the power cable 50 is pulled out in a state where the X capacitor C1 is charged with a negative charge. Therefore, the Zerox signal is kept in the High state, and after the X capacitor C1 is discharged, the Zerox signal is in the Low state, and the falling of the zero cross is detected. Since the timing at which the trailing edge of Zerox can be detected last depends on the electric charge charged in the X capacitor C1, the variation becomes large. Therefore, the first power failure detection means of the present embodiment, after detecting the rising edge of the zero cross lastly, the time until the next rising edge detection, and finally detecting the falling edge of the zero crossing, A power failure state is detected when either one of the times until the falling edge is detected is 45 msec or more. When a power failure state is detected using the zero cross, as shown in the waveform 421, the timing at which the supply of voltage from the AC power supply is cut off (power failure) immediately after the zero cross is detected (ACOFF timing) is zero cross. This is the condition that takes the longest time to detect a power outage using. In the example shown in FIG. 4, the first power failure detection means can detect about 45 msec after the power failure occurs at the ACOFF timing.

電圧検知部205による第二の停電検知手段について説明する。波形431は、電圧検知部205の入力電圧Vinを示している。ACOFFのタイミングから入力電圧Vinが低下し、閾電圧値Vth以下になるタイミング(60msec)でコンバータ2の動作を停止させる。前述したように、1全波(20msec)の瞬断時には停電状態を検知しないように、電圧検知部205は停電後30msecでコンバータ2を停止するように設定してある。   The 2nd power failure detection means by the voltage detection part 205 is demonstrated. A waveform 431 represents the input voltage Vin of the voltage detection unit 205. The operation of the converter 2 is stopped at a timing (60 msec) when the input voltage Vin decreases from the ACOFF timing and becomes equal to or lower than the threshold voltage value Vth. As described above, the voltage detection unit 205 is set to stop the converter 2 30 msec after the power failure so that the power failure state is not detected at the momentary interruption of one full wave (20 msec).

波形441はコンバータ2の出力電圧V24の電圧値を示している。コンバータ2の動作が停止すると、出力電圧は急激に低下する。V24の電圧が低下すると、V24の分圧抵抗値である、V24senseの値が低下し、Low状態となる。V24sense信号に基づき、CPU203が停電状態を検知できる。波形451はコンバータ1の出力電圧V5の電圧値を示している。コンバータ1は一次平滑コンデンサC2に充電された電圧(411)が、コンバータ1の出力電圧を保持可能な限界電圧値以下に低下すると、コンバータ1は出力電圧V5の電圧を保持できなくなる。本実施例のコンバータ1の限界電圧を120Vとする。出力電圧V5を保持できなくなるタイミングV5OFF(173msec)を図示する。   A waveform 441 indicates the voltage value of the output voltage V24 of the converter 2. When the operation of the converter 2 is stopped, the output voltage rapidly decreases. When the voltage of V24 decreases, the value of V24sense, which is the voltage dividing resistance value of V24, decreases, and the Low state is set. Based on the V24sense signal, the CPU 203 can detect a power failure state. A waveform 451 indicates the voltage value of the output voltage V5 of the converter 1. When the voltage (411) charged in the primary smoothing capacitor C2 falls below a limit voltage value that can hold the output voltage of the converter 1, the converter 1 cannot hold the output voltage V5. The limit voltage of the converter 1 of this embodiment is 120V. The timing V5 OFF (173 msec) at which the output voltage V5 cannot be held is illustrated.

図4で示したように、第二の停電検知手段によって、ACOFFのタイミングで停電状態になってから約30msecで検知可能である。停電状態を検知してから、コンバータ1が停止するまで、約113msecの猶予時間を得ることができた。上述した猶予時間を使って、画像形成装置及び、電源回路を正常に停止できる状態に遷移させればよい。図4で説明した例では、第二の停電検知手段の方が、第一の停電検知手段よりも早く停電状態を検知できることが分かる。   As shown in FIG. 4, the second power failure detection means can detect about 30 msec after the power failure occurs at the ACOFF timing. It was possible to obtain a grace period of about 113 msec from when the power failure state was detected until the converter 1 stopped. By using the above-described grace time, the image forming apparatus and the power supply circuit may be changed to a state in which they can be normally stopped. In the example described with reference to FIG. 4, it can be seen that the second power failure detection means can detect the power failure state earlier than the first power failure detection means.

図5は本実施形1の停電検知手段を説明するためのシミュレーション図である。図4で説明したシミュレーションと一致する点については説明を省略する。本シミュレーションでは、交流電源201からの入力電圧が220Vrmsから100Vrmsに低下する停電状態について説明している。波形500は交流電源201からの入力電圧波形(LIVE端子〜NEUTRAL端子間の電圧)を示している。本実施例では、0msecで、220Vrmsから100Vrmsに電源電圧が低下した場合を想定している。波形511は一次平滑コンデンサC2に充電された電圧を示す。   FIG. 5 is a simulation diagram for explaining the power failure detection means of the first embodiment. Description of points that are the same as the simulation described in FIG. 4 is omitted. In this simulation, a power failure state in which the input voltage from the AC power supply 201 is reduced from 220 Vrms to 100 Vrms is described. A waveform 500 indicates an input voltage waveform (voltage between the LIVE terminal and the NEWTRAL terminal) from the AC power supply 201. In this embodiment, it is assumed that the power supply voltage drops from 220 Vrms to 100 Vrms at 0 msec. A waveform 511 represents a voltage charged in the primary smoothing capacitor C2.

ゼロクロス検知部202による第一の停電検知手段について説明する。波形521はZerox信号を示している。交流電源201の電圧が低下しても、ゼロクロスが停止しないため、第一の停電検知手段では、電圧が低下した状態を検知できない。   The first power failure detection means by the zero cross detection unit 202 will be described. A waveform 521 represents the Zerox signal. Even if the voltage of the AC power supply 201 decreases, the zero crossing does not stop, so the first power failure detection means cannot detect the state where the voltage has decreased.

電圧検知部205による第二の停電検知手段について説明する。波形531は、電圧検知部205の入力電圧Vinを示している。交流電源201の電圧が低下したタイミングから、入力電圧Vinが低下し、閾電圧値Vth以下になるタイミング(95msec)でコンバータ2の動作を停止させる。波形541はコンバータ2の出力電圧V24の電圧値を示している。波形551はコンバータ1の出力電圧V5の電圧値を示している。   The 2nd power failure detection means by the voltage detection part 205 is demonstrated. A waveform 531 indicates the input voltage Vin of the voltage detection unit 205. The operation of the converter 2 is stopped at a timing (95 msec) at which the input voltage Vin decreases from the timing when the voltage of the AC power supply 201 decreases and becomes equal to or lower than the threshold voltage value Vth. A waveform 541 represents the voltage value of the output voltage V24 of the converter 2. A waveform 551 indicates the voltage value of the output voltage V5 of the converter 1.

前述したように、コンバータ1は一次平滑コンデンサC2に充電された電圧(511)が、コンバータ1の出力電圧を保持可能な限界電圧値120V以下に低下すると、コンバータ1は出力電圧V5の電圧を保持できなくなる。図5で示したように、第二の停電検知手段によって、一次平滑コンデンサの電圧が120V以下に低下する前に、停電状態を検知可能であり、コンバータ1が停止する前に、画像形成装置及び、電源回路を正常に停止できる状態に遷移することができる。   As described above, when the voltage (511) charged in the primary smoothing capacitor C2 of the converter 1 falls below the limit voltage value 120V that can hold the output voltage of the converter 1, the converter 1 holds the voltage of the output voltage V5. become unable. As shown in FIG. 5, the power failure state can be detected by the second power failure detection means before the voltage of the primary smoothing capacitor drops to 120 V or less, and before the converter 1 stops, the image forming apparatus and The power supply circuit can transition to a state where it can be stopped normally.

図6は本実施形1の停電検知手段を説明するためのシミュレーション図である。図4で説明したシミュレーションと一致する点については説明を省略する。波形600は交流電源201からの入力電圧波形(LIVE端子〜NEUTRAL端子間の電圧)を示している。本実施例では、ACOFFのタイミング(25msec)で、電源ケーブル50が引き抜かれた場合を想定している。波形600では電源ケーブル50が引き抜かれたタイミングから、XコンデンサC1に充電されている電荷が放電され、放電後に電圧が0Vになることが分かる。波形611は一次平滑コンデンサC2に充電された電圧を示す。波形621はZerox信号を示している。ここで、ゼロクロス検知部202を用いた、第一の停電検知手段について説明する。図4で説明したように、最後にゼロクロスの立ち上りを検知したタイミングから、ゼロクロスの立ち上りを検知できない状態が45msec経過した場合に、停電状態を検知できる。第一の停電検知手段は、ACOFF(25msec)で停電してから、30msec経過した、55msecのタイミングで停電状態を検知できる。   FIG. 6 is a simulation diagram for explaining the power failure detection means of the first embodiment. Description of points that are the same as the simulation described in FIG. 4 is omitted. A waveform 600 indicates an input voltage waveform (voltage between the LIVE terminal and the NEWTRAL terminal) from the AC power supply 201. In this embodiment, it is assumed that the power cable 50 is pulled out at the ACOFF timing (25 msec). In the waveform 600, it can be seen that the charge charged in the X capacitor C1 is discharged from the timing when the power cable 50 is pulled out, and the voltage becomes 0V after the discharge. A waveform 611 indicates the voltage charged in the primary smoothing capacitor C2. A waveform 621 represents the Zerox signal. Here, the 1st power failure detection means using the zero cross detection part 202 is demonstrated. As described with reference to FIG. 4, the power failure state can be detected when 45 msec has elapsed from the timing at which the rising edge of the zero cross is detected lastly. The first power failure detection means can detect the power failure state at a timing of 55 msec, 30 msec after the power failure at ACOFF (25 msec).

電圧検知部205による第二の停電検知手段について説明する。波形631は、電圧検知部205の入力電圧Vinを示している。ここで、図4で説明した波形と比較すると、ACOFFから暫く経過した後に、入力電圧Vinが低下し始めていることがわかる。波形600に示すように、交流電源201の電圧がピーク値に達したタイミングで、電源ケーブル50が引き抜かれると、XコンデンサC1に交流電源201のピーク電圧が充電された状態になる。そのため、XコンデンサC1の電圧が低下する時間の分、波形631で示した入力電圧Vinの電圧が閾電圧値Vth以下に低下し、停電状態を検知できるまでに必要な時間が長くなる。図6の場合、第一の停電検知手段が停電状態を検知するまでに必要な時間は51msecであり、図4の場合と比べて、約21msecの遅延時間が生じている。   The 2nd power failure detection means by the voltage detection part 205 is demonstrated. A waveform 631 indicates the input voltage Vin of the voltage detection unit 205. Here, when compared with the waveform described in FIG. 4, it can be seen that the input voltage Vin starts to decrease after a while from ACOFF. As shown in the waveform 600, when the power cable 50 is pulled out at the timing when the voltage of the AC power supply 201 reaches the peak value, the peak voltage of the AC power supply 201 is charged in the X capacitor C1. For this reason, the voltage of the input voltage Vin indicated by the waveform 631 drops below the threshold voltage value Vth by the amount of time that the voltage of the X capacitor C1 drops, and the time required until the power failure state can be detected becomes long. In the case of FIG. 6, the time required for the first power failure detection means to detect the power failure state is 51 msec, and a delay time of about 21 msec occurs compared to the case of FIG.

この遅延時間の原因は、XコンデンサC1と容量値と、Xコンデンサ放電抵抗R1、R2、及び、Yコンデンサ放電抵抗R3、R4によって決まるCR遅延である。本実施例1では、Xコンデンサ放電抵抗R1、R2よりも抵抗値の低い、Yコンデンサ放電抵抗R3、R4を用いているため、Yコンデンサ放電抵抗を用いない場合に比べて、上述した遅延時間を低減することができる。電圧検知部205を用いて停電状態を検知する場合、図6に示したように、交流電源201の電圧がピーク値に達したタイミングで、電源ケーブル50が引き抜かれると、停電状態を検知するのに最も時間がかかる条件となる。   The cause of this delay time is a CR delay determined by the X capacitor C1, the capacitance value, the X capacitor discharge resistors R1, R2, and the Y capacitor discharge resistors R3, R4. Since the Y capacitor discharge resistors R3 and R4 having lower resistance values than the X capacitor discharge resistors R1 and R2 are used in the first embodiment, the above-described delay time is compared with the case where the Y capacitor discharge resistors are not used. Can be reduced. When detecting the power failure state using the voltage detection unit 205, as shown in FIG. 6, when the power cable 50 is pulled out at the timing when the voltage of the AC power source 201 reaches the peak value, the power failure state is detected. Is the most time-consuming condition.

波形641はコンバータ2の出力電圧V24の電圧値を示している。波形651はコンバータ1の出力電圧V5の電圧値を示している。一次平滑コンデンサC2に充電された電圧(611)が低下し、コンバータ1は出力電圧V5の電圧保持できなくなるタイミングV5OFF(197msec)を図示する。   A waveform 641 indicates the voltage value of the output voltage V24 of the converter 2. A waveform 651 represents the voltage value of the output voltage V5 of the converter 1. The timing V5OFF (197 msec) at which the voltage (611) charged in the primary smoothing capacitor C2 decreases and the converter 1 cannot hold the output voltage V5 is illustrated.

図6で示したように、第一の停電検知手段によって、ACOFFで停電状態になってから約30msecで検知可能である。停電状態を検知してから、コンバータ1が停止するまで、約142msecの猶予時間を得ることができた。上述した猶予時間を使って、画像形成装置及び、電源回路を正常に停止できる状態に遷移させればよい。図6で説明した例では、第一の停電検知手段の方が早く停電状態を検知できることが分かる。ただし、図6では、電源ケーブル50が引き抜かれたことによる停電状態について説明をしており、例えば交流電源201の出力が0Vに低下した場合などは、XコンデンサC1の電荷は直ちに放電される。そのため、上述した遅延時間が低減し、第二の停電検知手段でも早く停電状態を検知できる。   As shown in FIG. 6, the first power failure detection means can detect about 30 msec after a power failure occurs due to ACOFF. It was possible to obtain a grace period of about 142 msec from when the power failure state was detected until the converter 1 stopped. By using the above-described grace time, the image forming apparatus and the power supply circuit may be changed to a state in which they can be normally stopped. In the example described with reference to FIG. 6, it can be seen that the first power failure detection means can detect the power failure state earlier. However, FIG. 6 describes a power failure state due to the power cable 50 being pulled out. For example, when the output of the AC power supply 201 drops to 0 V, the charge of the X capacitor C1 is immediately discharged. Therefore, the delay time described above is reduced, and the power failure state can be detected quickly even by the second power failure detection means.

図7は本実施形1の停電検知手段を説明するためのシミュレーション図である。図4で説明したシミュレーションと一致する点については説明を省略する。本シミュレーションでは、コンバータ1の出力が5V、6A(30Wの定電力負荷)、コンバータ2の出力が24V、0A(0Wの定電力負荷)であり、コンバータ1の出力電圧V5の電力が大きく、コンバータ2の出力電圧V24の電力が非常に低い場合について説明する。   FIG. 7 is a simulation diagram for explaining the power failure detection means of the first embodiment. Description of points that are the same as the simulation described in FIG. 4 is omitted. In this simulation, the output of the converter 1 is 5V, 6A (30W constant power load), the output of the converter 2 is 24V, 0A (0W constant power load), and the power of the output voltage V5 of the converter 1 is large. The case where the power of the output voltage V24 of 2 is very low will be described.

波形700は交流電源201からの入力電圧波形(LIVE端子〜NEUTRAL端子間の電圧)を示している。本実施例では、ACOFF(25msec)で、電源ケーブル50が引き抜かれた場合を想定している。波形711は一次平滑コンデンサC2に充電された電圧を示す。   A waveform 700 shows an input voltage waveform (voltage between the LIVE terminal and the NEWTRAL terminal) from the AC power supply 201. In the present embodiment, it is assumed that the power cable 50 is pulled out at ACOFF (25 msec). A waveform 711 shows the voltage charged in the primary smoothing capacitor C2.

波形721はZerox信号を示している。ここで、ゼロクロス検知部202を用いた、第一の停電検知手段について説明する。図4で説明したように、最後にゼロクロスの立ち上りを検知したタイミングから、ゼロクロスの立ち上りを検知できない状態が45msec経過した場合に、停電状態を検知できる。第一の停電検知手段は、ACOFF(25msec)で停電してから、30msec経過した、55msecのタイミングで停電状態を検知できる。   A waveform 721 represents the Zerox signal. Here, the 1st power failure detection means using the zero cross detection part 202 is demonstrated. As described with reference to FIG. 4, the power failure state can be detected when 45 msec has elapsed from the timing at which the rising edge of the zero cross is detected lastly. The first power failure detection means can detect the power failure state at a timing of 55 msec, 30 msec after the power failure at ACOFF (25 msec).

電圧検知部205による第二の停電検知手段について説明する。波形731は、電圧検知部205の入力電圧Vinを示している。コンバータ2の出力電圧V24の電力が非常に低い場合は、第二の停電検知手段を用いて、コンバータ2を停止させた場合も、コンバータ2の出力電圧V24は、不図示のコンデンサによって保持される。そのため、コンバータ2の出力電圧V24の電力が非常に低い場合は、V24senseはHigh状態のままであり、コンバータ1の出力が停止する前に、CPU203によって停電状態を検知できない場合がある。ただし、後述する実施例2の電源回路900のように、フォトカプラPC3を追加し、直接停電状態を検知すれば、第二の停電検知手段によって停電状態を検知できる。   The 2nd power failure detection means by the voltage detection part 205 is demonstrated. A waveform 731 indicates the input voltage Vin of the voltage detection unit 205. When the power of the output voltage V24 of the converter 2 is very low, the output voltage V24 of the converter 2 is held by a capacitor (not shown) even when the converter 2 is stopped using the second power failure detection means. . Therefore, when the power of the output voltage V24 of the converter 2 is very low, V24sense remains in the high state, and the power failure state may not be detected by the CPU 203 before the output of the converter 1 stops. However, if the photocoupler PC3 is added and the power failure state is directly detected as in the power supply circuit 900 of Example 2 described later, the power failure state can be detected by the second power failure detection means.

波形741はコンバータ2の出力電圧V24の電圧値を示している。
波形751はコンバータ1の出力電圧V5の電圧値を示している。一次平滑コンデンサC2に充電された電圧(711)が低下し、コンバータ1は出力電圧V5の電圧保持できなくなるタイミングV5OFF(352msec)を図示する。
A waveform 741 indicates the voltage value of the output voltage V24 of the converter 2.
A waveform 751 indicates the voltage value of the output voltage V5 of the converter 1. The timing V5OFF (352 msec) at which the voltage (711) charged in the primary smoothing capacitor C2 decreases and the converter 1 cannot hold the output voltage V5 is illustrated.

図7で示したように、第一の停電検知手段によって、ACOFFで停電状態になってから約30msecで停電状態を検知できる。停電状態を検知してから、コンバータ1が停止するまで、約297msecの猶予時間を得ることができた。   As shown in FIG. 7, the first power failure detection means can detect the power failure state about 30 msec after the power failure state occurs due to ACOFF. It was possible to obtain a grace period of about 297 msec from when the power failure state was detected until the converter 1 stopped.

図8は本実施形1のCPU203による、電源回路200の制御シーケンスを説明するフローチャートである。S800で制御開始すると、S801に進む。S801では、Stanby信号をHigh状態にして、コンバータ2、ゼロクロス検知部202、電圧検知部205への電力供給し、Yコンデンサ放電抵抗R3及び、R4を通電状態にする(この状態は、第二の状態であり、ゼロクロス及び電圧検知可能な状態)。   FIG. 8 is a flowchart for explaining a control sequence of the power supply circuit 200 by the CPU 203 of the first embodiment. When the control starts in S800, the process proceeds to S801. In S801, the Standby signal is set to the High state, power is supplied to the converter 2, the zero cross detection unit 202, and the voltage detection unit 205, and the Y capacitor discharge resistors R3 and R4 are energized (this state is the second state). State, zero-crossing and voltage detection possible).

S802では、電圧検知部205の入力電圧Vinが、閾電圧Vthより小さい電圧かを判断する。入力電圧Vinの電圧が低い場合はS803に遷移しコンバータ2を停止する。入力電圧Vinの電圧が高い場合はS804でコンバータ2を起動する。既にコンバータ2が起動している場合には、起動している状態を継続する。   In S802, it is determined whether the input voltage Vin of the voltage detection unit 205 is a voltage smaller than the threshold voltage Vth. When the input voltage Vin is low, the process proceeds to S803 and the converter 2 is stopped. If the input voltage Vin is high, the converter 2 is started in S804. If the converter 2 has already been activated, the activated state is continued.

S805ではV24sense信号に基づき、停電状態を判断する。V24senseがLow状態となった場合、停電状態を検知し、S809に遷移する。S806では、Zerox信号の立ち下りタイミングに基づき、交流電源201のゼロクロスを検知する。   In S805, the power failure state is determined based on the V24sense signal. When V24sense is in the Low state, a power failure state is detected, and the process proceeds to S809. In S806, the zero cross of the AC power supply 201 is detected based on the falling timing of the Zerox signal.

S807では、Zerox信号の立ち上りを45msec以上検知できなかった場合、又は、Zerox信号の立ち下がりを45msec以上検知できなかった場合に、S809に遷移して停電状態を検知する。尚、本実施例では、Zeroxの立ち下り、立ち上りの両方を検知する場合について説明しているが、Zeroxの立ち下り、立ち上りのどちらか一方のみで、停電状態を検知する場合についても有効である。   In S807, if the rise of the Zerox signal cannot be detected for 45 msec or more, or if the fall of the Zerox signal cannot be detected for 45 msec or more, the process proceeds to S809 to detect a power failure state. In this embodiment, the case where both falling and rising of Zerox are detected has been described, but it is also effective in the case where a power failure state is detected by only one of falling and rising of Zerox. .

S805及び、S807で停電状態を検知した場合、S809において、Stanby信号をLow状態にして、コンバータ2、ゼロクロス検知部202、電圧検知部205への電力供給を遮断し、Yコンデンサ放電抵抗R3及び、R4を遮断状態にする(第一の状態であり省エネ状態である)。この第一の状態は、交流電源が停電した場合にも、正常に電源を停止できる状態である。例えば、本実施例の画像形成装置が、不図示のハードディスク等を有していた場合、データのクラッシュ等を回避するための処理を行う。以上の処理を、S808でスタンバイ状態終了を判断するまで繰り返し行い、上述したS809の処理を終了した後に、S810で制御を終了する。   When a power failure state is detected in S805 and S807, in S809, the Standby signal is set to the Low state, the power supply to the converter 2, the zero cross detection unit 202, and the voltage detection unit 205 is cut off, and the Y capacitor discharge resistor R3 and R4 is turned off (first state, energy saving state). This first state is a state in which the power supply can be normally stopped even when the AC power supply fails. For example, when the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment includes a hard disk (not illustrated), a process for avoiding a data crash or the like is performed. The above process is repeated until the end of the standby state is determined in S808, and after the process of S809 described above is terminated, the control is terminated in S810.

ここで、ゼロクロス検知部202を用いた第一の停電検知手段と、電圧検知部205を用いた第二の停電検知手段を設ける効果について説明する。図4で説明したように、ゼロクロスを検知した直後に、電源ケーブル50が引き抜かれた場合、第一の停電検知手段が停電状態を検知するのに最も時間が必要になり、第二の停電検知手段では早く停電状態を検知できる。図6で説明したように、交流電源201の電圧がピーク値に達したタイミングで、電源ケーブル50が引き抜かれた場合、第二の停電検知手段が停電状態を検知するのに最も時間が必要になり、第一の停電検知手段では、停電状態を早く検知することができる。第一の停電検知手段と、第二の停電検知手段を用いることで、電源ケーブル50が引き抜かれるタイミングが変わった場合にも、早く停電状態を検知することができる。また、図5で説明したように、交流電源201の電圧が大きく低下した場合、第二の停電検知手段で停電状態を検知できる。また、図7で説明したように、コンバータ1の出力電圧V5の電力が大きく、コンバータ2の出力電圧V24の電力が非常に低い場合、第一の停電検知手段で停電状態を検知できる。   Here, the effect of providing the first power failure detection means using the zero cross detection unit 202 and the second power failure detection means using the voltage detection unit 205 will be described. As described with reference to FIG. 4, when the power cable 50 is pulled out immediately after detecting the zero crossing, the first power failure detection means requires the most time to detect the power failure, and the second power failure detection. The means can quickly detect a power outage. As explained in FIG. 6, when the power cable 50 is pulled out at the timing when the voltage of the AC power supply 201 reaches the peak value, it takes the longest time for the second power failure detection means to detect the power failure state. Thus, the first power failure detection means can quickly detect the power failure state. By using the first power failure detection means and the second power failure detection means, even when the timing at which the power cable 50 is pulled out changes, the power failure state can be detected quickly. Further, as described with reference to FIG. 5, when the voltage of the AC power supply 201 greatly decreases, the power failure state can be detected by the second power failure detection means. Further, as described in FIG. 7, when the power of the output voltage V5 of the converter 1 is large and the power of the output voltage V24 of the converter 2 is very low, the power failure state can be detected by the first power failure detection means.

このように、ゼロクロス検知部202を用いた第一の停電検知手段と、電圧検知部205を用いた第二の停電検知手段を用いることで、簡易な構成で精度良く停電状態の検知することができる。また、本実施例の電源回路200では、第一のスイッチ手段Q1を、Yコンデンサの放電抵抗R3、R4に流れる電流を遮断する手段として用いると共に、電圧検知部205の電圧検知に必要な電流を遮断する手段として用いることで、一つの高耐圧スイッチ手段Q1のみで、ゼロクロス検知及び、停電電圧検知が行える状態と、消費電力を低減できる状態を切り替えることができる。   Thus, by using the first power failure detection means using the zero cross detection unit 202 and the second power failure detection means using the voltage detection unit 205, it is possible to detect the power failure state with a simple configuration with high accuracy. it can. Further, in the power supply circuit 200 of the present embodiment, the first switch means Q1 is used as means for cutting off the current flowing through the discharge resistances R3 and R4 of the Y capacitor, and the current necessary for voltage detection of the voltage detection unit 205 is used. By using as a means for shutting off, it is possible to switch between a state where zero cross detection and power failure voltage detection can be performed and a state where power consumption can be reduced with only one high withstand voltage switch means Q1.

以上、本実施例によれば、簡易な構成で停電状態を早期に検知することができ、且つ、装置の待機状態における消費電力を低減することができる。   As described above, according to the present embodiment, a power failure state can be detected early with a simple configuration, and power consumption in a standby state of the apparatus can be reduced.

次に、実施例2の電圧検知部905を有する、電源回路900を図9に基づき説明する。実施例1と同様の構成については説明を省略する。   Next, a power supply circuit 900 including the voltage detection unit 905 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.

実施例2の構成では、実施例1の構成に比べてフォトカプラPC3が必要になるが、図7に示したように、コンバータ1の出力電圧V5の電力が大きく、コンバータ2の出力電圧V24の電力が低い場合にも、電圧検知部905を用いて停電状態を検知することができる。   The configuration of the second embodiment requires a photocoupler PC3 as compared with the configuration of the first embodiment. However, as shown in FIG. 7, the power of the output voltage V5 of the converter 1 is large, and the output voltage V24 of the converter 2 Even when the power is low, the power failure state can be detected using the voltage detection unit 905.

本実施例の電圧検知部905の動作を説明する。電圧検知部905は、入力電圧Vinが所定の閾値電圧Vth(本実施例では1.16V)以下になった場合に、VoutをLow状態とし、フォトカプラPC3の一次側ダイオードに電流が流れない状態にする。R901及びR902はプルアップ抵抗である。フォトカプラPC3の一次側のダイオードに電流が流れない状態になると、フォトカプラPC3の2次側トランジスタはOFFするため、VACsense信号はHigh状態となり、CPU903は停電状態を検知することができる。   The operation of the voltage detection unit 905 of this embodiment will be described. The voltage detection unit 905 sets Vout to the low state when the input voltage Vin is equal to or lower than the predetermined threshold voltage Vth (in this embodiment, 1.16 V), and no current flows through the primary diode of the photocoupler PC3. To. R901 and R902 are pull-up resistors. When the current does not flow through the primary diode of the photocoupler PC3, the secondary transistor of the photocoupler PC3 is turned off, so that the VACsense signal is in a high state, and the CPU 903 can detect a power failure state.

以上、本実施例によれば、簡易な構成で停電状態を早期に検知することができ、且つ、装置の待機状態における消費電力を低減することができる。   As described above, according to the present embodiment, a power failure state can be detected early with a simple configuration, and power consumption in a standby state of the apparatus can be reduced.

100 像加熱装置
200 電源回路
202 ゼロクロス検知部
205 電圧検知部
C1 Xコンデンサ
C2 平滑コンデンサ
C3、C4 Yコンデンサ
R1 Xコンデンサ放電抵抗
R2 ゼロクロス検知抵抗(Xコンデンサ放電抵抗)
R3、R4 Yコンデンサ放電抵抗
Q1 第一のスイッチ手段
BD1 ブリッジダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image heating apparatus 200 Power supply circuit 202 Zero cross detection part 205 Voltage detection part C1 X capacitor C2 Smoothing capacitor C3, C4 Y capacitor R1 X capacitor discharge resistance R2 Zero cross detection resistance (X capacitor discharge resistance)
R3, R4 Y capacitor discharge resistance Q1 First switch means BD1 Bridge diode

Claims (7)

入力される交流電圧を全波整流する整流手段と、
前記整流手段によって整流された電圧を変換する第一コンバータと、
前記第一コンバータに並列に接続された第二コンバータと、
前記交流電圧のゼロクロスを検知するゼロクロス検知手段と、
前記交流電圧を検知する電圧検知手段と、
前記整流手段によって全波整流した後の電位とグランドとの間に接続された第一容量素子と、
前記第一容量素子に充電された電荷を放電する第一放電抵抗と、
前記放電抵抗に流れる電流を遮断する第一のスイッチ手段と、
前記電圧検知手段によって、前記第一放電抵抗に流れる電流を用いて、前記交流電圧を検知し、検知した電圧が閾値より小さい場合に、前記第二コンバータの動作を停止する停止手段と、を有し、
前記第一のスイッチ手段を遮断状態にした第一の状態と、前記第一のスイッチ手段を通電状態にした第二の状態と、を有することを特徴とする電源。
Rectifying means for full-wave rectifying the input AC voltage;
A first converter for converting the voltage rectified by the rectifying means;
A second converter connected in parallel to the first converter;
Zero-cross detection means for detecting zero-cross of the AC voltage;
Voltage detecting means for detecting the AC voltage;
A first capacitive element connected between the potential after full-wave rectification by the rectifying means and the ground;
A first discharge resistor for discharging the charge charged in the first capacitive element;
First switch means for interrupting a current flowing through the discharge resistor;
The AC voltage is detected by the voltage detection means using the current flowing through the first discharge resistor, and when the detected voltage is smaller than a threshold value, stop means for stopping the operation of the second converter is provided. And
A power supply comprising: a first state in which the first switch means is turned off; and a second state in which the first switch means is turned on.
更に、前記交流電圧が供給される二つのライン間に第二容量素子が接続され、
前記第二容量素子に充電された電荷を放電する第二放電抵抗と、を有し、
前記ゼロクロス検知手段は、第二放電抵抗に流れる電流を用いて、前記交流電圧のゼロクロスを検知し、前記第一放電抵抗の抵抗値が、前記第二放電抵抗の抵抗値よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の電源。
Furthermore, a second capacitive element is connected between the two lines to which the AC voltage is supplied,
A second discharge resistor for discharging the charge charged in the second capacitor element,
The zero cross detection means detects a zero cross of the AC voltage using a current flowing through a second discharge resistor, and the resistance value of the first discharge resistor is smaller than the resistance value of the second discharge resistor. The power supply according to claim 1.
前記ゼロクロス検知手段が、予め定めた時間以上、前記交流電圧のゼロクロスを検知できなかった場合に、停電状態であると判断する第一の停電検知手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電源。   3. The first power failure detection means for determining that the zero cross detection means is in a power failure state when the zero cross of the AC voltage cannot be detected for a predetermined time or longer. Power supply described in. 前記電圧検知手段が、前記閾値より低い電圧を検知した場合に、停電状態であると判断する第二の停電検知手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電源。   3. The power supply according to claim 1, further comprising: a second power failure detection unit that determines that a power failure state occurs when the voltage detection unit detects a voltage lower than the threshold value. 4. 請求項1乃至4に記載の電源と、
記録媒体を搬送しつつ加熱する加熱装置と、を備え、
前記ゼロクロス検知手段によって前記交流電圧のゼロクロスを検知した結果に応じて、前記加熱装置への電力を制御することを特徴とする画像形成装置。
A power source according to claims 1 to 4;
A heating device that heats the recording medium while conveying it,
An image forming apparatus, wherein power to the heating device is controlled according to a result of detecting a zero cross of the AC voltage by the zero cross detecting means.
入力される交流電圧を全波整流した後の電圧を変換する第一コンバータと、
前記第一コンバータに並列に接続された第二コンバータと、
前記交流電圧のゼロクロスを検知するゼロクロス検知手段と、
前記交流電圧の値を検知する電圧検知手段と、を有し、
前記電圧検知手段により検知した電圧が、閾値より低い場合に、第二コンバータの動作を停止させる停止手段と、
前記ゼロクロス検知手段が、予め定めた時間以上、前記ゼロクロスを検知できなかった場合に、停電状態を判断する第一の停電検知手段と、
前記電圧検知手段により検知した電圧が閾値より低い場合に、停電状態であると判断する第二の停電検知手段を有することを特徴とする停電検知装置。
A first converter that converts the voltage after full-wave rectification of the input AC voltage;
A second converter connected in parallel to the first converter;
Zero-cross detection means for detecting zero-cross of the AC voltage;
Voltage detecting means for detecting the value of the AC voltage,
A stopping means for stopping the operation of the second converter when the voltage detected by the voltage detecting means is lower than a threshold;
A first power failure detection means for determining a power failure state when the zero cross detection means fails to detect the zero cross for a predetermined time or more;
A power failure detection device comprising second power failure detection means for determining that a power failure has occurred when the voltage detected by the voltage detection means is lower than a threshold value.
前記交流電圧を全波整流した後の電位とグランドとの間に接続された第一容量素子と、
前記第一容量素子に充電された電荷を放電する第一放電抵抗と、
前記交流電圧が供給される二つのライン間に接続された第二容量素子と、
前記放電抵抗に流れる電流を遮断する第一のスイッチ手段と、を有し、
前記スイッチ手段を通電状態にすることにより前記第一放電抵抗を用いて、前記第二の容量素子の放電を行うことを特徴とする請求項6に記載の停電検知装置。
A first capacitive element connected between a potential after full-wave rectification of the AC voltage and a ground;
A first discharge resistor for discharging the charge charged in the first capacitive element;
A second capacitive element connected between two lines to which the AC voltage is supplied;
First switch means for cutting off a current flowing through the discharge resistor,
The power failure detection device according to claim 6, wherein the second capacitive element is discharged using the first discharge resistor when the switch means is energized.
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