JP2014057435A - Booster circuit, light source drive unit, image reading device, and image forming device - Google Patents
Booster circuit, light source drive unit, image reading device, and image forming device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014057435A JP2014057435A JP2012200869A JP2012200869A JP2014057435A JP 2014057435 A JP2014057435 A JP 2014057435A JP 2012200869 A JP2012200869 A JP 2012200869A JP 2012200869 A JP2012200869 A JP 2012200869A JP 2014057435 A JP2014057435 A JP 2014057435A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input voltage
- booster circuit
- input
- unit
- circuit according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 15
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 101150073536 FET3 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 101100484930 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) VPS41 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、昇圧回路、光源駆動装置、画像読取装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a booster circuit, a light source driving device, an image reading device, and an image forming apparatus.
スキャナ光源として、従来のXeランプ等に比べ大きな省エネ効果を持つチップLED(Light Emitting Diode)を使用する方法が知られている。このチップLEDを多数駆動する際、電源を昇圧して供給することで、1駆動回路あたりの駆動可能個数が非昇圧回路に比べ2倍以上となることから、有効な駆動方法である。また、その他一般的な回路システムにおいても、使用可能な電源電圧は限られる場合が多く、負荷の駆動により高い電圧が必要な場合には昇圧は有効な手段であり、一般的な駆動制御方式として既に実用化されている。 As a scanner light source, a method of using a chip LED (Light Emitting Diode) having a greater energy saving effect than a conventional Xe lamp or the like is known. When many chip LEDs are driven, the number of driveable circuits per drive circuit is more than double that of a non-boost circuit by boosting and supplying power. Also, in other general circuit systems, the usable power supply voltage is often limited, and boosting is an effective means when a high voltage is required for driving the load. Already put into practical use.
また、インダクタに流れる電流をスイッチングすることで入力電圧を昇圧するスイッチング方式昇圧回路では、原理的に出力にリップルが生じる。このリップルを抑えるためには、(1)スイッチング周波数を高くする、(2)インダクタのインダクタンスを大きくする、(3)高性能な出力コンデンサを用いる、といった手法がある。しかし(1)の方法には、変換効率の低下というデメリットがあり、(2)および(3)の方法には、コストの増加というデメリットがあるので、これらのメリット/デメリットを考慮した適切なバランスで設計を行う。しかし、例えば個体差によるばらつきや経時変化により入力電圧が小さくなると、出力のリップルが大きくなり、出力の不安定化や入出力ラインのストレスの増加といった問題が起こる。 In addition, in a switching type booster circuit that boosts an input voltage by switching a current flowing through an inductor, a ripple is generated in principle in output. In order to suppress this ripple, there are methods such as (1) increasing the switching frequency, (2) increasing the inductance of the inductor, and (3) using a high-performance output capacitor. However, the method (1) has a demerit of a decrease in conversion efficiency, and the methods (2) and (3) have a demerit of an increase in cost. Therefore, an appropriate balance considering these merits / disadvantages. Design with. However, for example, when the input voltage decreases due to variations due to individual differences or changes over time, output ripple increases, causing problems such as output instability and increased input / output line stress.
例えば特許文献1には、DC−DCコンバータの出力リップル電圧を抑えて安定した出力電圧を得ることを目的として、出力リップル電圧を検出して検出した結果に応じてスイッチング周波数を制御し、出力リップル電圧を抑える技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, for the purpose of obtaining a stable output voltage by suppressing the output ripple voltage of a DC-DC converter, the switching frequency is controlled according to the detection result and the output ripple voltage is detected. A technique for suppressing the voltage is disclosed.
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、出力リップル電圧を検出するために多数の周辺回路が必要であるため、構成が複雑化して製造コストが増大するという問題がある。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 requires a large number of peripheral circuits in order to detect the output ripple voltage, resulting in a problem that the configuration becomes complicated and the manufacturing cost increases.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で出力リップル電圧を抑制可能な昇圧回路、光源駆動装置、画像読取装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a booster circuit, a light source driving device, an image reading device, and an image forming device that can suppress an output ripple voltage with a simple configuration.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、駆動信号に応じてオンオフが切り替わるスイッチング素子を含み、前記スイッチング素子のオンオフ動作により入力電圧を昇圧する昇圧部と、前記入力電圧に応じて前記駆動信号を制御する制御部と、を備える昇圧回路である。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a switching element that switches on and off according to a drive signal, and boosts an input voltage by an on / off operation of the switching element, and the input voltage And a control unit that controls the drive signal in accordance with the boosting circuit.
本発明によれば、簡易な構成で出力リップル電圧を抑制できる。 According to the present invention, the output ripple voltage can be suppressed with a simple configuration.
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る昇圧回路、光源駆動装置、画像読取装置および画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a booster circuit, a light source driving device, an image reading device, and an image forming device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
図1は、従来の昇圧回路1と、リップル変化のイメージを示す概念図である。昇圧回路1は、入力電圧Vinを昇圧して負荷側に昇圧電圧Voutを出力する。通常は出力をフィードバックして昇圧制御を行う。ここで、入力電圧Vinが小さく昇圧率が大きい場合は、昇圧電圧Voutのリップルが大きくなる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a conventional booster circuit 1 and an image of a ripple change. The booster circuit 1 boosts the input voltage Vin and outputs the boosted voltage Vout to the load side. Normally, the output is fed back to perform boost control. Here, when the input voltage Vin is small and the boost rate is large, the ripple of the boost voltage Vout increases.
図2は、本実施形態の昇圧回路100と、リップル変化のイメージ図を示す概念図である。本実施形態の昇圧回路100は、出力をフィードバックして昇圧制御を行うだけでなく、入力電圧Vinをモニタして昇圧制御のPWM信号周波数を制御する(切り替える)構成であり、入力電圧Vinが大きいときは通常の制御を行い、入力電圧Vinが小さいときは周波数を高くしてリップルを抑える。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the
詳細な構成は後述するが、図2に示すように、昇圧回路100は、昇圧部10と制御部20とを含んで構成される。昇圧部10は、駆動信号に応じてオンオフが切り替わるスイッチング素子を含み、スイッチング素子のオンオフ動作により入力電圧Vinを昇圧する。この例では、昇圧部10の構成は、図1の昇圧回路1と同様である。
Although the detailed configuration will be described later, as shown in FIG. 2, the
制御部20は、入力電圧Vinに応じて駆動信号を制御する。より具体的には、制御部20は、昇圧部10から出力される出力電圧Voutをフィードバックして、スイッチング素子がオンになる期間とオフになる期間との比を示すデューティ比を制御するとともに、入力電圧Vinに応じてスイッチング素子のスイッチング周波数が切り替わるように、駆動信号を制御する。後述するように、本実施形態では、制御部20は、入力電圧Vinが閾値よりも小さい場合は、入力電圧Vinが閾値よりも高い場合に比べて、スイッチング素子のスイッチング周波数が高くなるように駆動信号を制御する。なお、ここでは、駆動信号は、スイッチング素子のオンオフを制御する電圧信号であり、周期的なパルス波で表される。以下の説明では、駆動信号を、PWM信号と呼ぶ場合がある。
The
図3は、本実施形態の昇圧回路100と定電流回路30とを用いたLED駆動装置(光源駆動装置)の一例を示す図である。昇圧回路100は、昇圧部10と制御部20とを含む。昇圧部10は、インダクタ11と、スイッチング素子12と、整流手段としてのダイオード13と、平滑手段としてのコンデンサ14とを含んで構成される。スイッチング素子12は、制御部20から出力されるPWM信号に応じてオンオフが切り替わる。スイッチング素子12は、例えばFETで構成され、そのゲートにPWM信号が入力される。この例では、インダクタ11と、スイッチング素子12と、ダイオード13が、昇圧型のコンバータを構成し、制御部20からのPWM信号に応じて、スイッチング素子12が高速にスイッチングする(オンオフ動作を繰り返す)ことにより入力電圧Vinが昇圧されてコンデンサ14に供給される。そして、昇圧された電圧(出力電圧Vout)は、コンデンサ14から負荷(LED)に供給される。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an LED driving device (light source driving device) using the
制御部20は、生成部21と、出力部22とを含んで構成される。生成部21は、入力電圧Vinに応じた三角波信号を生成する。本実施形態では、生成部21は、入力電圧Vinが閾値よりも小さい場合は、入力電圧Vinが閾値よりも大きい場合に比べて周波数が高い三角波信号を生成する。より具体的には、生成部21は、コンパレータ23と、三角波生成回路24とを含んで構成される。コンパレータ23には、入力電圧Vinと所定の電圧Vref2(「閾値」に相当)が入力され、入力電圧Vinと所定の電圧Vref2との比較結果に応じた信号を生成して三角波生成回路24へ出力する。この例では、入力電圧Vinが所定の電圧Vref2よりも大きい場合は、コンパレータ23は、ハイレベルの信号を生成して三角波生成回路24へ出力する。一方、入力電圧Vinが所定の電圧Vref2よりも小さい場合は、コンパレータ23は、ローレベルの信号を生成して三角波生成回路24へ出力する。
The
三角波生成回路24は、入力電圧Vinが所定の電圧Vref2よりも大きい場合は、低周波の三角波信号を生成し、入力電圧Vinが所定の電圧Vref2よりも小さい場合は、高周波の三角波信号を生成する。この例では、三角波生成回路24は、コンパレータ23からの出力信号がハイレベルの場合は、低周波の三角波信号を生成し、コンパレータ23からの出力信号がローレベルの場合は、高周波の三角波信号を生成する。
The triangular
出力部22は、生成部21で生成された三角波信号と、フィードバックされた出力との比較結果に応じて、PWM信号を生成して出力する。この例では、出力部22は、コンパレータで構成され、生成部21で生成された三角波信号と、負荷から戻ってくる電圧Vb(負荷に供給された後の出力電圧Vout)とが入力される。なお、これに限らず、フィードバックされた出力の形態は任意であり、例えば出力電圧Voutがそのまま出力部22に入力される形態であってもよい。
The
出力部22は、三角波信号が、フィードバックされた出力よりも大きい場合は、スイッチング素子12をオンに遷移させるPWM信号を生成して出力する一方、三角波信号が、フィードバックされた出力よりも小さい場合は、スイッチング素子をオフに遷移させるPWM信号を生成して出力する。図3の例では、出力部22は、三角波信号が、フィードバックされた出力よりも大きい場合は、ハイレベルの信号(ハイレベルに設定されたPWM信号)を生成して出力する。そして、そのハイレベルの信号がスイッチング素子12のゲートに供給されることで、スイッチング素子12はオンに遷移する。つまり、三角波信号が、フィードバックされた出力よりも大きい期間にわたって、出力部22からはハイレベルの信号が出力され続け、スイッチング素子12はオン状態に維持される。また、出力部22は、三角波信号が、フィードバックされた出力よりも小さい場合は、ローレベルの信号(ローレベルに設定されたPWM信号)を生成して出力する。そして、そのローレベルの信号がスイッチング素子12のゲートに供給されることで、スイッチング素子12はオフに遷移する。つまり、三角波信号が、フィードバックされた出力よりも小さい期間にわたって、出力部22からはローレベルの信号が出力され続け、スイッチング素子12はオフ状態に維持される。
When the triangular wave signal is larger than the feedback output, the
なお、図3に示す定電流回路30は、公知の様々な構成により実現可能である。
Note that the constant
以上に説明したように、本実施形態の昇圧回路100は、従来の昇圧回路1と同様の構成である昇圧部10に加えて、入力電圧Vinに応じてPWM信号を制御する制御部20を備える。そして、制御部20は、出力をフィードバックして昇圧制御を行うだけでなく、入力電圧Vinが閾値よりも小さい場合は、入力電圧Vinが閾値よりも高い場合に比べて、スイッチング素子12のスイッチング周波数が高くなるようにPWM信号を制御することにより、リップルを抑える。本実施形態によれば、出力リップル電圧を検出するための多数の周辺回路は不要となるので、簡易な構成で出力リップル電圧を抑制できるという有利な効果を奏する。
As described above, the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。上述の第1実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。図4は、第2実施形態のLED駆動装置の一例を示す図である。図4の例では、制御部200は、生成部210と出力部22とを含んで構成される。生成部210は、反転回路211と、V/Fコンバータ212とを含んで構成される。この例では、入力電圧Vinが、反転回路211を通してV/Fコンバータ212に入力されることにより、入力電圧Vinに応じて異なる周波数の三角波信号が生成される。より具体的には、入力電圧Vinが小さいほど周波数の高い三角波信号が生成される。その他の構成は、上述の第1実施形態と同様なので、詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. Description of parts common to the first embodiment described above will be omitted as appropriate. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the LED driving device according to the second embodiment. In the example of FIG. 4, the
(第2実施形態の変形例)
図5は、第2実施形態の変形例のLED駆動装置の一例を示す図である。図5の例では、制御部201は、生成部210および出力部22に加えて、分圧部213をさらに備える。分圧部213は、入力電圧Vinを分圧して生成部210へ入力する手段である。図5の例では、分圧部213は、直列に接続された2つの抵抗で構成され、2つの抵抗の間のノードが、反転回路211の入力側に接続される。入力電圧Vinを抵抗分圧してから生成部210に入力するので、V/Fコンバータ212(反転回路211)の定格が小さくて済むという利点がある。以上の例は、他の実施形態でも同様に適用可能である。
(Modification of the second embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an LED drive device according to a modification of the second embodiment. In the example of FIG. 5, the control unit 201 further includes a
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。上述の各実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。第3実施形態の昇圧回路は、上述のV/Fコンバータ212に入力される電圧信号を生成する入力回路をさらに備える。入力回路は、定電流源と、複数の抵抗器と、入力電圧Vinに応じて、複数の抵抗器の中から、定電流源に接続される抵抗器を少なくとも1つ選択する選択部と、を含み、入力回路で生成される電圧信号は、定電流源からの電流が流れる経路の抵抗値に比例した値となる。また、V/Fコンバータ212で生成される三角波信号の周波数は、入力回路で生成される電圧信号に応じて変化し、入力回路で生成される電圧信号の値が大きいほど、V/Fコンバータ212で生成される三角波信号の周波数は高くなる。本実施形態では、入力電圧Vinが小さいほど、定電流源からの電流が流れる経路の抵抗値が大きくなるように、定電流源に接続される抵抗器を少なくとも1つ選択する。以下、本実施形態の具体的な内容を説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. Description of parts common to the above-described embodiments will be omitted as appropriate. The booster circuit according to the third embodiment further includes an input circuit that generates a voltage signal input to the V /
図6は、第4実施形態のLED駆動装置の一例を示す図である。図6の例では、制御部202は、生成部220と出力部22とを含んで構成される。生成部220は、入力回路230とV/Fコンバータ212とを含んで構成される。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the LED driving device according to the fourth embodiment. In the example of FIG. 6, the control unit 202 includes a
入力回路230は、定電流源231と、複数の抵抗器R1〜R4(R1<R2<R3<R4、以下の説明では、互いを区別しない場合は単に「抵抗器R」と表記)と、マルチプレクサ232と、変換部233とを含んで構成される。変換部233には、入力電圧Vinが入力される。変換部233は、アナログデータをデジタルデータに変換する手段であり、入力された入力電圧Vinのアナログ値を、デジタル値に変換する。変換部233で変換された入力電圧Vinのデジタル値はマルチプレクサ232に入力される。
The
マルチプレクサ232は、入力されたデジタル値に応じて、定電流源231に接続される抵抗器Rを少なくとも1つ選択する。選択された抵抗器Rには定電流源231により一定の電流が流れるので抵抗値に比例した電圧信号が発生し、V/Fコンバータ212に入力される。V/Fコンバータ212により生成される三角波信号の周波数は、V/Fコンバータ212に入力される電圧信号(入力回路230により生成された電圧信号)に応じて変化し、結果として、PWM信号の周波数が変化する。この例では、マルチプレクサ232は、請求項の「選択部」に対応する。
The
いま、マルチプレクサ232に入力されるデジタル値が2ビットである場合を想定し、マルチプレクサ232の動作例を説明する。まず、入力電圧Vinが大きい第1の場合、マルチプレクサ232に入力される2ビットのデジタル値は「11」であるとする。この場合、最も抵抗値の小さい抵抗器R1が選択され、定電流源231に接続される。
Now, assuming that the digital value input to the
また、入力電圧Vinが、上記第1の場合に比べてやや小さい第2の場合、マルチプレクサ232に入力される2ビットのデジタル値は「10」であるとする。この場合、抵抗器R1よりも抵抗値が大きい抵抗器R2が選択され、定電流源231に接続される。これにより、V/Fコンバータ212に入力される電圧信号(入力回路230により生成された電圧信号)は、第1の場合に比べて大きくなり、第1の場合に比べて高い周波数の三角波信号がV/Fコンバータ212により生成されるので、結果として、より高い周波数のPWM信号が得られる。
In the second case where the input voltage Vin is slightly smaller than that in the first case, it is assumed that the 2-bit digital value input to the
さらに、入力電圧Vinが、上記第2の場合に比べて小さい第3の場合、マルチプレクサ232に入力される2ビットのデジタル値は「01」または「00」であるとする。この場合、抵抗器R2よりも抵抗値が大きい抵抗器R3または抵抗器R4が選択され、定電流源231に接続される。これにより、V/Fコンバータ212に入力される電圧信号(入力回路230により生成された電圧信号)は、第2の場合に比べて大きくなり、第2の場合に比べて高い周波数の三角波信号がV/Fコンバータ212により生成されるので、結果として、より高い周波数のPWM信号が得られる。
Further, in the third case where the input voltage Vin is smaller than that in the second case, it is assumed that the 2-bit digital value input to the
要するに、マルチプレクサ232は、入力電圧Vinが小さいほど、定電流源231からの電流が流れる経路の抵抗値が大きくなるように、抵抗器R1〜R4の何れかの抵抗器を選択している。これにより、入力電圧Vinが小さいほど、入力回路230により生成される電圧信号が大きくなるので、V/Fコンバータ212により生成される三角波信号の周波数が高くなり、結果として、高い周波数のPWM信号が得られる。
In short, the
(第3実施形態の変形例1)
図7は、第3実施形態の変形例1のLED駆動装置の一例を示す図である。図7に示す制御部203は、生成部240と出力部22とを含んで構成される。生成部240は、入力回路250と、V/Fコンバータ212とを含んで構成される。入力回路250は、定電流源231と、複数の抵抗R5と、選択部251と、分圧部252とを含んで構成される。
(Modification 1 of 3rd Embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an LED drive device according to Modification 1 of the third embodiment. The
分圧部252は、入力電圧Vinを分圧して選択部251へ入力する手段である。図7の例では、分圧部252は、直列に接続された3つの抵抗を含んで構成される。各抵抗間のノードは、選択部251に含まれる複数のFETと1対1に対応し、対応するFETのゲートに接続される。
The
図7の例では、互いに並列に接続される4つの抵抗器R5が設けられる。ここでは、抵抗値が同じである複数の抵抗器R5が設けられているが、これに限られるものではない。図7の例では、4つの抵抗器R5のうちの3つの抵抗器R5が選択部251により選択可能であり、1つの抵抗器R5はデフォルトの抵抗器となる。
In the example of FIG. 7, four resistors R5 connected in parallel with each other are provided. Here, a plurality of resistors R5 having the same resistance value are provided, but the present invention is not limited to this. In the example of FIG. 7, three resistors R5 out of the four resistors R5 can be selected by the
選択部251は、それぞれに、分圧された入力電圧Vinが入力されるとともに、それぞれのオンオフに応じて、定電流源231に接続される抵抗器R5を少なくとも1つ選択可能な複数のFET1〜FET3を含む。なお、選択部251に含まれるFETの数は3つに限られるものではなく、任意に変更可能である。
Each of the
例えば、入力電圧Vinが十分に大きい第4の場合は、FET1〜FET3の全てがオンになるとする。この場合、3つの抵抗器R5が選択され、デフォルトの抵抗器R5を加えた4つの抵抗器R5が定電流源231に接続される。4つの抵抗器R5は互いに並列に接続されるため、定電流源231からの電流が流れる経路の抵抗値は、R5×1/4となる。
For example, in the fourth case where the input voltage Vin is sufficiently large, it is assumed that all of the FET1 to FET3 are turned on. In this case, three resistors R5 are selected, and four resistors R5 including the default resistor R5 are connected to the constant
また、入力電圧Vinが、上記第4の場合に比べてやや小さい第5の場合は、FET1のみがオフになり、FET2およびFET3がオンになるとする。この場合、2つの抵抗器R5が選択され、デフォルトの抵抗器R5と合わせた3つの抵抗器R5が定電流源231に接続される。3つの抵抗器R5は互いに並列に接続されるため、定電流源231からの電流が流れる経路の抵抗値は、R5×1/3となり、第4の場合よりも大きくなる。したがって、V/Fコンバータ212に入力される電圧信号(入力回路250により生成された電圧信号)は、第4の場合に比べて大きくなり、第4の場合に比べて高い周波数の三角波信号がV/Fコンバータ212により生成されるので、結果として、より高い周波数のPWM信号が得られる。
In the fifth case where the input voltage Vin is slightly smaller than the fourth case, it is assumed that only the FET 1 is turned off and the FET 2 and the FET 3 are turned on. In this case, two resistors R5 are selected, and three resistors R5 including the default resistor R5 are connected to the constant
さらに、入力電圧Vinが、上記第5の場合に比べて小さい第6の場合は、FET1に加えて、FET2またはFET3がオフになるとする。この場合、1つの抵抗器R5が選択され、デフォルトの抵抗器R5と合わせた2つの抵抗器R5が定電流源231に接続される。2つの抵抗器R5は互いに並列に接続されるため、定電流源231からの電流が流れる経路の抵抗値は、R5×1/2となり、第5の場合よりも大きくなる。したがって、V/Fコンバータ212に入力される電圧信号(入力回路250により生成された電圧信号)は、第5の場合に比べて大きくなり、第5の場合に比べて高い周波数の三角波信号がV/Fコンバータ212により生成されるので、結果として、より高い周波数のPWM信号が得られる。
Further, in the sixth case where the input voltage Vin is smaller than that in the fifth case, it is assumed that FET2 or FET3 is turned off in addition to FET1. In this case, one resistor R5 is selected, and two resistors R5 including the default resistor R5 are connected to the constant
(第3実施形態の変形例2)
図8は、第3実施形態の変形例2のLED駆動装置の一例を示す図である。図8に示す制御部204は、生成部260と出力部22とを含んで構成される。生成部260は、入力回路270と、V/Fコンバータ212とを含んで構成される。入力回路270は、定電流源231と、複数の抵抗R6と、選択部271と、分圧部252とを含んで構成される。
(Modification 2 of 3rd Embodiment)
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an LED drive device according to Modification 2 of the third embodiment. The control unit 204 illustrated in FIG. 8 includes a
分圧部252は、入力電圧Vinを分圧して選択部271へ入力する手段であり、図7の構成と同様である。
The
図8の例では、互いに並列に接続される3つの抵抗器R6が設けられる。ここでは、抵抗値が同じである複数の抵抗器R6が設けられているが、これに限られるものではない。図8の例では、3つの抵抗器R6のうちの2つの抵抗器R6が選択部271により選択可能であり、1つの抵抗器R6はデフォルトの抵抗器となる。
In the example of FIG. 8, three resistors R6 connected in parallel with each other are provided. Here, a plurality of resistors R6 having the same resistance value are provided, but the present invention is not limited to this. In the example of FIG. 8, two of the three resistors R6, R6, can be selected by the
選択部271は、それぞれに、分圧された入力電圧Vinが入力されるとともに、それぞれのオンオフに応じて、定電流源231に接続される抵抗器R6を少なくとも1つ選択可能な複数のバイポーラトランジスタT1〜T3を含む。なお、選択部251に含まれるFETの数は3つに限られるものではなく、任意に変更可能である。
The
例えば、入力電圧Vinが十分に大きい第7の場合は、T1〜T3の全てがオンになるとする。この場合、2つの抵抗器R6が選択され、デフォルトの抵抗器R6を加えた3つの抵抗器R6が定電流源231に接続される。3つの抵抗器R6は互いに並列に接続されるため、定電流源231からの電流が流れる経路の抵抗値は、R6×1/3となる。
For example, in the seventh case where the input voltage Vin is sufficiently large, it is assumed that all of T1 to T3 are turned on. In this case, two resistors R6 are selected, and three resistors R6 including the default resistor R6 are connected to the constant
また、入力電圧Vinが、上記第7の場合に比べてやや小さい第8の場合は、T1のみがオフになり、T2およびT3がオンになるとする。この場合、1つの抵抗器R6が選択され、デフォルトの抵抗器R6と合わせた2つの抵抗器R6が定電流源231に接続される。2つの抵抗器R6は互いに並列に接続されるため、定電流源231からの電流が流れる経路の抵抗値は、R6×1/2となり、第7の場合よりも大きくなる。したがって、V/Fコンバータ212に入力される電圧信号(入力回路250により生成された電圧信号)は、第7の場合に比べて大きくなり、第7の場合に比べて高い周波数の三角波信号がV/Fコンバータ212により生成されるので、結果として、より高い周波数のPWM信号が得られる。
In the eighth case where the input voltage Vin is slightly smaller than that in the seventh case, it is assumed that only T1 is turned off and T2 and T3 are turned on. In this case, one resistor R6 is selected, and two resistors R6 including the default resistor R6 are connected to the constant
さらに、入力電圧Vinが、上記第8の場合に比べて小さい第9の場合は、T1に加えて、T2またはT3がオフになるとする。この場合、選択可能な2つの抵抗器R6の何れも選択されず、デフォルトの抵抗器R6のみが定電流源231に接続されるので、定電流源231からの電流が流れる経路の抵抗値は、R6となり、第8の場合よりも大きくなる。したがって、V/Fコンバータ212に入力される電圧信号(入力回路250により生成された電圧信号)は、第8の場合に比べて大きくなり、第8の場合に比べて高い周波数の三角波信号がV/Fコンバータ212により生成されるので、結果として、より高い周波数のPWM信号が得られる。
Furthermore, in the ninth case where the input voltage Vin is smaller than the eighth case, it is assumed that T2 or T3 is turned off in addition to T1. In this case, neither of the two selectable resistors R6 is selected, and only the default resistor R6 is connected to the constant
(画像読取装置)
次に、以上の各実施形態のLED駆動装置(光源駆動回路)を搭載可能な画像読取装置について説明する。デジタル複写機でのスキャナ装置のような、原稿画像をCCDで読み取り、画像信号をデジタル信号に変換して処理する画像読取装置は、図9に示すように、原稿を載置するコンタクトガラス101、原稿露光用の光源102および第1反射ミラー103からなる第1キャリッジ106と、第2反射ミラー104及び第3反射ミラー105からなる第2キャリッジ107と、CCDリニアイメージセンサ109(以下、CCDと呼ぶ)に結像するためのレンズユニット108と、読み取り光学系等による各種の歪みを補正するための白基準板113と、から構成される。走査時は第1キャリッジ106及び第2キャリッジ107はステッピングモータ(不図示)によって副走査方向Aに移動する。また、シートスルーによる原稿読み取りは、第1キャリッジ106および第2キャリッジ107がシートスルー読み取り用スリット115の下へ移動後、原稿自動送り装置114に設置された原稿112をローラ116によってBの方向へガイドすることで、シートスルー読み取り用スリット115の位置において読み取っていく。
(Image reading device)
Next, an image reading apparatus capable of mounting the LED driving device (light source driving circuit) of each of the above embodiments will be described. As shown in FIG. 9, an image reading apparatus such as a scanner in a digital copying machine that reads an original image with a CCD and converts an image signal into a digital signal is processed. A
また、図10のスキャナブロック図に示すように、CCD119で光電変換されたアナログ画像データは、アナログ処理回路部120へ出力される。アナログ処理回路部120では、アナログ画像データに対してサンプルホールド処理、黒レベル補正などの各種画像処理を施したのち、A/D変換回路部121へ出力する。A/D変換回路部121では、入力されたアナログ画像データをデジタル画像データに変換し、さらにLVDSインターフェース122を介して後段(画像処理回路部等)へ出力する。スキャナ装置内のCCD119、アナログ処理回路部120、A/D変換回路部121、ステッピングモータおよび光源(ともに不図示)の各種タイミングクロックは、タイミングクロック生成回路部123において生成し供給される。なお、システム内のCPUあるいはタイミングクロック生成回路部123は、光源102の駆動信号や定電流源を駆動するPWM信号も生成可能である。読み取りラインおよび信号に同期した光源駆動信号を生成・出力することで、光量ムラや変動など画像への悪影響を最小限に抑えることができる。上記デジタル画像読取装置において、光源102の駆動回路システムへ本発明を適用することにより、安定した昇圧動作が可能な光源駆動システムを実現することができる。
As shown in the scanner block diagram of FIG. 10, the analog image data photoelectrically converted by the
(画像形成装置)
次に、以上の各実施形態のLED駆動装置(光源駆動回路)を搭載可能な画像読取装置を搭載可能な画像形成装置について説明する。図11は、デジタル複写機1000の概略構成図である。この構成は、画像形成装置としての複写機1000であり、この複写機1000の上面にはコンタクトガラス280が設けられている。また、複写機100の上部には自動原稿送り装置(以下、単にADFという)2010が設けられており、このADF2010はコンタクトガラス280を開閉するように複写機1000に図示しないヒンジ等を介して連結されている。このADF2010は、複数の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ2020と、原稿トレイ2020に載置された原稿束から原稿を1枚ずつ分離してコンタクトガラス280に向かって搬送する分離・搬送手段と、分離・搬送手段によってコンタクトガラス280に向かって搬送された原稿をコンタクトガラス280上の読取位置に搬送・停止させるとともに、コンタクトガラス280の下方に配設された本発明の画像読取装置(公知の露光ランプ290、ミラー300、301、302、レンズ350、CCD360等)400により読み取りが終了した原稿をコンタクトガラス280から搬出する。給紙モータはコントローラからの出力信号によって駆動されるようになっており、コントローラは複写機1000から給紙スタート信号が入力されると、給紙モータを正・逆転駆動するようになっている。給紙モータが正転駆動されると、給送ローラ2030が時計方向に回転して原稿束から最上位に位置する原稿が給紙され、コンタクトガラス280に向かって搬送される。この原稿の先端が原稿セット検知センサ2070によって検知されると、コントローラは原稿セット検知センサ2070からの出力信号に基づいて給紙モータを逆転駆動させる。これにより、後続する原稿が進入するのを防止して分離されないようになっている。
(Image forming device)
Next, an image forming apparatus capable of mounting an image reading apparatus capable of mounting the LED driving device (light source driving circuit) of each of the above embodiments will be described. FIG. 11 is a schematic configuration diagram of the
また、コントローラは原稿セット検知センサ2070が原稿の後端を検知したとき、この検知時点からの搬送ベルトモータの回転パルスを計数し、回転パルスが所定値に達したときに、給送ベルト2040の駆動を停止して給送ベルト2040を停止することにより、原稿をコンタクトガラス280の読取位置に停止させる。また、コントローラは原稿セット検知センサ2070によって原稿の後端が検知された時点で、給紙モータを再び駆動し、後続する原稿を上述したように分離してコンタクトガラス280に向かって搬送し、この原稿が原稿セット検知センサ2070によって検知された時点からの給紙モータのパルスが所定パルスに到達したときに、給紙モータを停止させて次原稿を先出し待機させる。そして、原稿がコンタクトガラス280の読取位置に停止したとき、複写機1000によって原稿の読み取りおよび露光が行なわれる。この読み取りおよび露光が終了すると、コントローラには複写機1000から信号が入力されるため、コントローラはこの信号が入力すると、搬送ベルトモータを正転駆動して、搬送ベルト2160によって原稿をコンタクトガラス280から排送ローラ2050に搬出する。
Further, when the document set
上記のように、ADF2010にある原稿トレイ2020に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部上のプリントキーが押下されると、一番上の原稿からコンタクトガラス280上の所定の位置に給送される。給送された原稿は、読み取りユニット2500によってコンタクトガラス280上の原稿の画像データを読み取り後、給送ベルト2040および反転駆動コロによって排出口A(原稿反転排出時の排出口)に排出される。さらに、原稿トレイ2020に次の原稿が有ることを検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス280上に給紙する。
As described above, a document bundle placed on the
第1トレイ2080、第2トレイ2090、第3トレイ2100に積載された転写紙は、各々第1給紙ユニット2110、第2給紙ユニット2120、第3給紙ユニット2130によって給紙され、縦搬送ユニット2140によって感光体2150に当接する位置まで搬送される。画像読取装置400にて読み込まれた画像データは、書き込みユニット2570からのレーザによって感光体2150に書き込まれ、現像ユニット2270を通過することによってトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体2150の回転と等速で搬送ベルト2160によって搬送されながら、感光体2150上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット2170にて画像を定着させ、排紙ユニット2180に搬送される。排紙ユニット2180に搬送された転写紙は、ステープルモードを行わない場合は、排紙トレイ2190に排紙される。上記複写機1000(画像形成装置)において、上述の各実施形態で説明した昇圧回路およびLED駆動装置(光源駆動装置)、ならびに前述の画像読取装置が適用可能である。
The transfer sheets stacked on the
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本発明は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の各実施形態および変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, each above-mentioned embodiment was shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments and modifications. For example, you may delete a some component from all the components shown by each embodiment and a modification.
10 昇圧部
11 インダクタ
12 スイッチング素子
14 コンデンサ
20 制御部
21 生成部
22 出力部
23 コンパレータ
24 三角波生成回路
30 定電流回路
100 昇圧回路
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記入力電圧に応じて前記駆動信号を制御する制御部と、を備える、
昇圧回路。 Including a switching element that is switched on and off according to a drive signal, and a boosting unit that boosts an input voltage by an on / off operation of the switching element;
A control unit that controls the drive signal in accordance with the input voltage,
Boost circuit.
前記昇圧部からの出力電圧をフィードバックして、前記スイッチング素子がオンになる期間とオフになる期間との比を示すデューティ比を制御し、
前記入力電圧に応じて前記スイッチング素子のスイッチング周波数が切り替わるように、前記駆動信号を制御する、
請求項1の昇圧回路。 The controller is
Feeding back the output voltage from the booster, and controlling the duty ratio indicating the ratio between the period when the switching element is turned on and the period when it is turned off,
Controlling the drive signal so that the switching frequency of the switching element is switched according to the input voltage;
The booster circuit according to claim 1.
請求項2の昇圧回路。 The control unit controls the drive signal such that when the input voltage is smaller than a threshold, the switching frequency of the switching element is higher than when the input voltage is higher than the threshold.
The booster circuit according to claim 2.
前記入力電圧に応じた三角波信号を生成する生成部と、
前記生成部で生成された三角波信号と、前記フィードバックされた出力との比較結果に応じて、前記駆動信号を生成して出力する出力部と、を含む、
請求項2または請求項3の昇圧回路。 The controller is
A generator for generating a triangular wave signal corresponding to the input voltage;
An output unit that generates and outputs the drive signal according to a comparison result between the triangular wave signal generated by the generation unit and the feedback output;
4. The booster circuit according to claim 2 or claim 3.
請求項4の昇圧回路。 When the input voltage is smaller than the threshold, the generator generates the triangular wave signal having a higher frequency than when the input voltage is larger than the threshold.
The booster circuit according to claim 4.
請求項4の昇圧回路。 When the triangular wave signal is larger than the feedback output, the output unit generates and outputs the drive signal for turning on the switching element, while the triangular wave signal is higher than the feedback output. If small, generate and output the drive signal to switch the switching element off,
The booster circuit according to claim 4.
請求項4の昇圧回路。 The generation unit includes a V / F converter.
The booster circuit according to claim 4.
請求項7の昇圧回路。 A voltage dividing unit that divides the input voltage and inputs the divided voltage to the generation unit;
The booster circuit according to claim 7.
複数の抵抗器と、
前記入力電圧に応じて、前記複数の抵抗器の中から、前記定電流源に接続される抵抗器を少なくとも1つ選択する選択部と、を含み、前記V/Fコンバータに入力される電圧信号を生成する入力回路をさらに備え、
前記入力回路で生成される前記電圧信号は、前記定電流源からの電流が流れる経路の抵抗値に比例した値となる、
請求項7の昇圧回路。 A constant current source;
Multiple resistors,
A selection unit that selects at least one resistor connected to the constant current source from the plurality of resistors according to the input voltage, and is a voltage signal input to the V / F converter An input circuit for generating
The voltage signal generated by the input circuit has a value proportional to a resistance value of a path through which a current from the constant current source flows.
The booster circuit according to claim 7.
請求項9の昇圧回路。 The selection unit selects at least one resistor connected to the constant current source so that the resistance value of the path increases as the input voltage decreases.
The booster circuit according to claim 9.
前記選択部は、前記変換部で変換されたデジタル値が入力されるマルチプレクサで構成され、入力されたデジタル値に応じて、前記定電流源に接続される抵抗を少なくとも1つ選択する、
請求項10の昇圧回路。 A conversion unit for converting the input voltage from an analog value to a digital value;
The selection unit includes a multiplexer to which the digital value converted by the conversion unit is input, and selects at least one resistor connected to the constant current source according to the input digital value.
The booster circuit according to claim 10.
請求項10の昇圧回路。 Each of the selection units includes a plurality of FETs to which the divided input voltage is input and which can select at least one resistor connected to the constant current source according to each on / off. ,
The booster circuit according to claim 10.
請求項10の昇圧回路。 Each of the selection units includes a plurality of bipolar transistors that receive the divided input voltage and that can select at least one resistor connected to the constant current source in accordance with each ON / OFF. Including,
The booster circuit according to claim 10.
光源駆動装置。 The booster circuit according to claim 1.
Light source drive device.
画像読取装置。 The light source driving device according to claim 14 is provided.
Image reading device.
画像形成装置。 The image reading apparatus according to claim 15 is provided.
Image forming apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012200869A JP2014057435A (en) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | Booster circuit, light source drive unit, image reading device, and image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012200869A JP2014057435A (en) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | Booster circuit, light source drive unit, image reading device, and image forming device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014057435A true JP2014057435A (en) | 2014-03-27 |
Family
ID=50614290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012200869A Pending JP2014057435A (en) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | Booster circuit, light source drive unit, image reading device, and image forming device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014057435A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160111537A (en) * | 2014-06-24 | 2016-09-26 | 절강 성휘 라이팅 컴퍼니 리미티드 | Power circuit and diming control method for led lighting device |
KR20170018447A (en) * | 2014-06-18 | 2017-02-17 | 센젠 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | Led backlight drive circuit and liquid crystal display |
JP2017526135A (en) * | 2014-08-26 | 2017-09-07 | 深▲セン▼市華星光電技術有限公司 | LED backlight in liquid crystal display device and liquid crystal display device |
KR101818534B1 (en) | 2016-01-08 | 2018-01-15 | 현대모비스 주식회사 | LED drive circuit using a PWM signal |
KR101932366B1 (en) * | 2014-09-29 | 2018-12-24 | 센젠 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | Led backlight source for liquid crystal display device and liquid crystal display device |
JP2020191240A (en) * | 2019-05-22 | 2020-11-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Lighting device and illuminating fixture |
-
2012
- 2012-09-12 JP JP2012200869A patent/JP2014057435A/en active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170018447A (en) * | 2014-06-18 | 2017-02-17 | 센젠 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | Led backlight drive circuit and liquid crystal display |
JP2017521825A (en) * | 2014-06-18 | 2017-08-03 | 深▲セン▼市華星光電技術有限公司 | LED backlight driving circuit and liquid crystal display |
KR101945909B1 (en) * | 2014-06-18 | 2019-04-17 | 센젠 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | Led backlight drive circuit and liquid crystal display |
KR20160111537A (en) * | 2014-06-24 | 2016-09-26 | 절강 성휘 라이팅 컴퍼니 리미티드 | Power circuit and diming control method for led lighting device |
JP2017504934A (en) * | 2014-06-24 | 2017-02-09 | チュージアン シェンフイ ライティング カンパニー リミテッドZhejiang Shenghui Lighting Co., Ltd | Power circuit and dimming control method for LED lighting device |
US9826584B2 (en) | 2014-06-24 | 2017-11-21 | Zhejiang Shenghui Lighting Co., Ltd | Power circuit and diming control method for LED lighting device |
KR101879115B1 (en) * | 2014-06-24 | 2018-07-16 | 절강 성휘 라이팅 컴퍼니 리미티드 | Power circuit and diming control method for led lighting device |
JP2017526135A (en) * | 2014-08-26 | 2017-09-07 | 深▲セン▼市華星光電技術有限公司 | LED backlight in liquid crystal display device and liquid crystal display device |
KR101932364B1 (en) * | 2014-08-26 | 2018-12-24 | 센젠 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | Led backlight for liquid crystal display device and liquid crystal display device |
KR101932366B1 (en) * | 2014-09-29 | 2018-12-24 | 센젠 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | Led backlight source for liquid crystal display device and liquid crystal display device |
KR101818534B1 (en) | 2016-01-08 | 2018-01-15 | 현대모비스 주식회사 | LED drive circuit using a PWM signal |
JP2020191240A (en) * | 2019-05-22 | 2020-11-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Lighting device and illuminating fixture |
JP7261981B2 (en) | 2019-05-22 | 2023-04-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Lighting device and lighting fixture |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2014057435A (en) | Booster circuit, light source drive unit, image reading device, and image forming device | |
US8537431B2 (en) | Light source driving device, and image processing device, image reading device and image forming apparatus using the light source driving device | |
JP2012199694A (en) | Light source control device, light source control method, image reading device, and image forming device | |
KR101263065B1 (en) | Converter, switching power supply, and image forming apparatus | |
JP2004037635A (en) | Power supply device, switching power supply device, and image forming apparatus | |
JP6056227B2 (en) | Image forming apparatus and bias power supply apparatus | |
CN1953309B (en) | High voltage power supply and the high voltage control method thereof | |
JP5412969B2 (en) | Motor driver control device, motor control device, and image forming apparatus | |
JP5711447B2 (en) | Power supply device and image forming apparatus | |
EP1986052A2 (en) | High voltage power controlling apparatus of image forming apparatus and method thereof | |
KR20080108741A (en) | Power supply and image forming apparatus having same | |
JP2014060877A (en) | Load driving means, light source driving device, image reading device, and image forming apparatus | |
US10175632B2 (en) | Power supply and image forming apparatus | |
JP6102295B2 (en) | Constant current circuit | |
JP2013065929A (en) | Light-source driving device, image processing device, image readout device, and image formation device | |
US8985759B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5847898B2 (en) | Power supply and image forming apparatus | |
JP2012055141A (en) | Ac power supply device, charging device, and image forming device | |
JP5936493B2 (en) | Power supply device and image forming apparatus | |
JP2008182644A (en) | Image forming apparatus and automatic manuscript feeder | |
JP4590250B2 (en) | High voltage power supply | |
JP2006293233A (en) | Image forming apparatus and motor current control method | |
JP2006211141A (en) | Image reading apparatus | |
JP2017045716A (en) | Light source driver, display device, and light source driving method | |
JP5734911B2 (en) | Motor control device and image forming apparatus |