JP2014161138A - Switching power supply, printing system and printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ACアダプターなどのスイッチング電源、スイッチング電源に接続されたプリンターを備える印刷システムおよび当該印刷システムのプリンターに関する。 The present invention relates to a switching power supply such as an AC adapter, a printing system including a printer connected to the switching power supply, and a printer of the printing system.
プリンターの待機時にプリンターに電力を供給しているACアダプターなどのスイッチング電源の出力電圧を低下させ、これによりプリンターおよびスイッチング電源を消費電力の少ない省電力状態とする印刷システムが知られている。特許文献1には、このような印刷システムの電源として使用可能なスイッチング電源が記載されている。特許文献1のスイッチング電源は外部の機器から信号線を介して入力される制御信号に基づいて出力電圧を低下させる。従って、スイッチング電源は、電源本体と外部の機器とを接続するケーブルに電力供給線と信号線を備えている。 A printing system is known in which the output voltage of a switching power supply such as an AC adapter that supplies power to the printer during standby is lowered, thereby bringing the printer and the switching power supply into a power saving state with low power consumption. Patent Document 1 describes a switching power supply that can be used as a power supply for such a printing system. The switching power supply of Patent Document 1 reduces the output voltage based on a control signal input from an external device via a signal line. Therefore, the switching power supply includes a power supply line and a signal line in a cable connecting the power supply body and an external device.
ここで、電力供給線および信号線を備えるケーブルは電力供給線のみからなるケーブルと比較して高価である。従って、特許文献1のスイッチング電源を用いて印刷システムを構成すると、印刷システムのコストアップを招くという問題がある。また、プリンターと電源本体の間を引き回されるケーブルに信号線が含まれていると、印刷システムの電磁的な不干渉性や耐性が低下するという問題がある。 Here, the cable including the power supply line and the signal line is more expensive than a cable including only the power supply line. Therefore, when the printing system is configured using the switching power supply disclosed in Patent Document 1, there is a problem that the cost of the printing system is increased. Further, if the signal line is included in the cable routed between the printer and the power supply main body, there is a problem that the electromagnetic non-interference and the durability of the printing system are lowered.
本発明の課題は、このような問題に鑑みて、信号線を介した制御信号の入力に拠らずに出力電圧の変更を制御できるスイッチング電圧を提供することにある。また、かかるスイッチング電源の出力電圧をプリンターの側から制御する印刷システムおよびプリンターを提供することにある。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a switching voltage that can control a change in an output voltage without depending on an input of a control signal via a signal line. Another object of the present invention is to provide a printing system and a printer that control the output voltage of the switching power supply from the printer side.
上記の課題を解決するために、本発明は、出力電圧を第1出力電圧と当該第1出力電圧よりも低い第2出力電圧との間で切り替え可能なスイッチング電源であって、出力電流の電流値を監視する電流値監視部と、前記電流値の変化に基づいて前記出力電圧を前記第1出力電圧と第2出力電圧との間で切り替える電圧切替部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a switching power supply that can switch an output voltage between a first output voltage and a second output voltage that is lower than the first output voltage. A current value monitoring unit that monitors a value; and a voltage switching unit that switches the output voltage between the first output voltage and the second output voltage based on a change in the current value.
本発明のスイッチング電源によれば、出力電流の電流値を変化させることによって出力電圧を切り換えることができる。ここで、スイッチング電源の出力電流の電流値は、スイッチング電源から電力が供給されている外部の機器の消費電流値に対応しているので、外部の機器の側で消費電流値を変化させることにより、スイッチング電源の出力電圧を変更できる。従って、信号線を介してスイッチング電源に制御信号を入力することなく出力電圧を変更できる。 According to the switching power supply of the present invention, the output voltage can be switched by changing the current value of the output current. Here, the current value of the output current of the switching power supply corresponds to the current consumption value of an external device to which power is supplied from the switching power supply. Therefore, by changing the current consumption value on the external device side, The output voltage of the switching power supply can be changed. Therefore, the output voltage can be changed without inputting a control signal to the switching power supply via the signal line.
本発明において、出力電圧を変更するためには、前記電圧切替部は、前記電流値の変化に基づいて、前記出力電圧の設定を行うためのリファンレンス電圧を作成するリファレンス抵抗の抵抗値を変化させる構成を採用できる。 In the present invention, in order to change the output voltage, the voltage switching unit sets a resistance value of a reference resistor that creates a reference voltage for setting the output voltage based on a change in the current value. A changing configuration can be adopted.
本発明において、前記電圧切替部は、前記電流値が予め定めた閾値以上となった場合に、前記出力電圧を切り替えるものとすることができる。この場合には、閾値はスイッチング電源に接続される外部の機器の通常動作時の最大消費電流よりも大きな電流値としておくことが望ましい。このようにすれば、通常動作における消費電流値の変化と、スイッチング電源の出力電圧を切り換えるための消費電流値の変化とを判別することが容易になるので、出力電圧の切り替えに誤動作が発生することを回避できる。 In this invention, the said voltage switching part shall switch the said output voltage, when the said electric current value becomes more than a predetermined threshold value. In this case, the threshold value is preferably set to a current value larger than the maximum current consumption during normal operation of an external device connected to the switching power supply. In this way, it becomes easy to distinguish between a change in the current consumption value during normal operation and a change in the current consumption value for switching the output voltage of the switching power supply, so that malfunction occurs in switching the output voltage. You can avoid that.
本発明において、前記電圧切替部は、前記電流値が予め定めた閾値以上となった時間が予め定めた設定時間を超えた場合に、前記出力電圧を切り替えるものとすることができる。このようにすれば、閾値をスイッチング電源に接続される外部の機器の通常動作時の最大消費電流よりも小さな電流値とした場合でも、通常動作における消費電流値の変化と、スイッチング電源の出力電圧を切り換えるための消費電流値の変化とを判別することが容易になるので、出力電圧の切り替えに誤動作が発生することを回避できる。 In this invention, the said voltage switching part shall switch the said output voltage, when the time when the said current value became more than the predetermined threshold value exceeds the predetermined setting time. In this way, even when the threshold value is a current value smaller than the maximum current consumption during normal operation of an external device connected to the switching power supply, the change in the current consumption value during normal operation and the output voltage of the switching power supply Since it becomes easy to discriminate the change in the current consumption value for switching the output voltage, it is possible to avoid the occurrence of a malfunction in the switching of the output voltage.
次に、本発明の印刷システムは、上記のスイッチング電源と、前記スイッチング電源から電力の供給を受けるプリンターと、を有し、前記プリンターは、消費電流値を前記閾値以上に変化させることが可能な電流消費負荷発生部を備えることを特徴とする。 Next, a printing system of the present invention includes the above-described switching power supply and a printer that receives power supply from the switching power supply, and the printer can change a current consumption value to be equal to or greater than the threshold value. A current consumption load generator is provided.
本発明によれば、電流消費負荷発生部によってプリンターの消費電流値を変化させることによりスイッチング電源の出力電流の電流値を変化させることができ、この電流値の変化によってスイッチング電源の出力電圧を変更することができる。よって、信号線を介してスイッチング電源に制御信号を入力することなく出力電圧を変更できる。 According to the present invention, the current value of the output current of the switching power supply can be changed by changing the current consumption value of the printer by the current consumption load generating unit, and the output voltage of the switching power supply is changed by changing the current value. can do. Therefore, the output voltage can be changed without inputting a control signal to the switching power supply via the signal line.
本発明において、前記電流消費負荷発生部は、前記スイッチング電源から前記第1出力電圧が供給されているときに前記消費電流値を前記閾値以上とする第1負荷発生回路と、前記スイッチング電源から前記第2出力電圧が供給されているときに前記消費電流値を前記閾値以上とする第2負荷発生回路とを備えていることが望ましい。このようにすれば、プリンターの電源電圧、すなわち、スイッチング電源の出力電圧が第1出力電圧であるか第2出力電圧であるかに拘わらず、スイッチング電源の出力電流の電流値を閾値以上に変化させることができる。 In the present invention, the current consumption load generation unit includes a first load generation circuit that sets the current consumption value to be equal to or higher than the threshold when the first output voltage is supplied from the switching power supply, and the switching power supply It is desirable to include a second load generation circuit that sets the current consumption value to be equal to or higher than the threshold when the second output voltage is supplied. By doing this, the current value of the output current of the switching power supply changes to a threshold value or more regardless of whether the power supply voltage of the printer, that is, the output voltage of the switching power supply is the first output voltage or the second output voltage. Can be made.
次に、本発明は、上記の印刷システムのプリンターとすることができる。 Next, the present invention can be a printer of the above printing system.
本発明によれば、プリンターが自己の消費電流値を変化させる負荷発生部を備えているので、当該プリンターに電力を供給しているスイッチング電源の出力電流の電流値をプリンターの側から任意に値に変化させることができる。従って、スイッチング電源が出力電流の電流値の変化に基づいて出力電圧を切り替える機能を備えている場合には、信号線を介してスイッチング電源に制御信号を入力することなく出力電圧を変更できる。 According to the present invention, since the printer includes a load generation unit that changes its current consumption value, the current value of the output current of the switching power supply that supplies power to the printer is arbitrarily set from the printer side. Can be changed. Therefore, when the switching power supply has a function of switching the output voltage based on the change in the current value of the output current, the output voltage can be changed without inputting a control signal to the switching power supply via the signal line.
本発明によれば、スッチング電源は出力電流の電流値の変化に基づいて出力電圧を切り替える。従って、スイッチング電源から電力が供給されるプリンターの側で消費電流値を変化させることによってスイッチング電源の出力電流の電流値を変化させて、その出力電圧を変更できる。よって、外部からの信号線を介した制御信号の入力に拠らずにスイッチング電源の出力電圧を変更できる。 According to the present invention, the switching power supply switches the output voltage based on a change in the current value of the output current. Therefore, the output voltage can be changed by changing the current value of the output current of the switching power supply by changing the current consumption value on the printer side to which power is supplied from the switching power supply. Therefore, the output voltage of the switching power supply can be changed without relying on the input of a control signal via an external signal line.
以下に、図面を参照して、本発明を適用した印刷システムを説明する。 A printing system to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
(全体構成)
図1は本発明を適用した印刷システムの概略ブロック図である。本例の印刷システム1はA/Cアダプター2と、A/Cアダプター2から電力の供給を受けるプリンター3を備えている。A/Cアダプター2は出力電圧を第1出力電圧と第1出力電圧よりも低い第2出力電圧の間で切り替えることが可能なスイッチング電源である。A/Cアダプター2はプリンター3に着脱可能に接続されている。
(overall structure)
FIG. 1 is a schematic block diagram of a printing system to which the present invention is applied. The printing system 1 of this example includes an A /
プリンター3は、CPUを備えるプリンター制御部10と、印刷ヘッド11、ヘッドドライバー12、搬送モーター13およびモータードライバー14を有している。プリンター制御部10は印刷動作を司るものであり、搬送モーター13は記録紙を印刷ヘッド11による印刷位置を経由する紙経路に沿って搬送する搬送機構の駆動源である。プリンター制御部10はヘッドドライバー12を介して印刷ヘッド11を駆動制御するとともに、モータードライバー14を介して搬送モーター13を駆動制御してプリンター3に供給された印刷データを印刷する。
The
また、プリンター3は電源制御部15およびDC/DCコンバーター16を備えている。A/Cアダプター2からの電力は電源制御部15および各ドライバー12、14を介して印刷ヘッド11および搬送モーター13に供給される。また、A/Cアダプター2からの電力は電源制御部15およびDC/DCコンバーター16を介してプリンター制御部10に供給される。DC/DCコンバーター16を介してプリンター制御部10に供給されるCPU駆動電圧は、印刷ヘッド11および搬送モーター13に供給されるメカ駆動電圧と比較して低い。
The
ここで、印刷システム1は、動作モードとして、通常動作モードと通常動作モードよりも消費電力の少ない省電力動作モードを備えている。 Here, the printing system 1 includes a normal operation mode and a power saving operation mode that consumes less power than the normal operation mode.
通常動作モードは、印刷ヘッド11および搬送モーター13を駆動可能な第1出力電圧の電力がA/Cアダプター2からプリンター3に供給される動作モードである。印刷システム1が通常動作モードとなっている状態でプリンター3に印刷データが供給されると、プリンター制御部10は印刷ヘッド11および搬送モーター13を駆動して印刷データを印刷する印刷動作を行う。
The normal operation mode is an operation mode in which the power of the first output voltage that can drive the
省電力動作モードは、メカ駆動電圧よりも低い電圧であってプリンター制御部10を駆動することが可能な第2出力電圧の電力がA/Cアダプター2からプリンター3に供給される動作モードである。印刷システム1は、例えば、プリンター3への印刷データの供給が所定時間以上ない場合に通常動作モードから省電力動作モードに移行する。省電力動作モードでは、A/Cアダプター2の出力電圧(プリンター3の電源電圧)が降下することによってプリンター制御部10の消費電力が低下する。従って、印刷システムが省電力動作モードに移行すると、印刷システム1の全体として電力消費量が削減される。
The power saving operation mode is an operation mode in which the power of the second output voltage that is lower than the mechanical drive voltage and can drive the
なお、印刷システム1が省電力動作モードとなっている場合には、プリンター制御部10は電力不足によって印刷ヘッド11および搬送モーター13を駆動することができない。従って、印刷システム1が省電力動作モードとなっている間にプリンター3に印刷データが供給されると、印刷システム1は省電力動作モードから通常動作モードに復帰し、しかる後に、印刷動作を行う。
When the printing system 1 is in the power saving operation mode, the
ここで、A/Cアダプター2は、自己の出力電流の電流値の変化に基づいて出力電圧を第1出力電圧と第2出力電圧の間で切り替えるように構成されている。従って、印刷システムの動作モードを切り換える際には、プリンター3の側で当該プリンター3の消費電流値を変化させてA/Cアダプター2の出力電流の電流値を変化させ、これによりA/Cアダプター2の出力電圧を切り換える。プリンター3は、プリンター制御部10からの制御信号に基づいて自己の消費電流値を変化させる電流消費負荷発生回路(電流消費負荷発生部)17を電源制御部15に備えている。電流消費負荷発生回路17の詳細は後述する。
Here, the A /
(A/Cアダプター)
図2はA/Cアダプター2の2次側回路の回路図である。図2に示すように、A/Cアダプター2において高周波トランス20の出力側の2次側回路21は、電力供給ラインVcに挿入された整流回路22と、電力供給ラインVcと電力供給ラインGNDの間に挿入された電解コンデンサー23を備えている。また、2次側回路21は電流値監視回路(電流値監視部)24と電圧切替回路(電圧切替部)25を備えている。電流値監視回路24は、A/Cアダプター2がプリンター3に電力を供給している間、出力電流の電流値を監視している。電圧切替回路25は出力電流の電流値の変化に基づいて出力電圧を第1出力電圧と第2出力電圧との間で切り替える。ここで、A/Cアダプター2の出力電流の電流値は、プリンター3の消費電流値と対応するものであり、これらは同値である。
(A / C adapter)
FIG. 2 is a circuit diagram of the secondary side circuit of the A /
電流値監視回路24は、電力供給ラインGNDに挿入された抵抗Rxと、抵抗Rxの両端に表われる出力電流を増幅する増幅器Apと、増幅器Apから出力される出力電流の増幅電流に基づいて出力信号をHighとLowの間で切り替えるトグルフリップフロップT−FFを備えている。トグルフリップフロップT−FFは、出力電流の電流値が予め定めた閾値を超える毎に(増幅電流の電流値が所定の値を超える毎に)、出力信号をHighとLowの間で切り替える。本例では、出力電流の閾値は2Aよりも僅かに低い値とされている。
The current
電圧切替回路25は、トランジスターTr、抵抗R1、R2、R3、電圧制御用の集積回路IC、および、フォトカプラーPcを備えている。トランジスターTrはPNPトランジスターであり、ベースには電流値監視回路24のトグルフリップフロップT−FFの出力信号が入力される。トランジスターTrはトグルフリップフロップT−FFの出力信号がHighのときにオフとなり、Lowのときにオンとなる。
The
抵抗R1、R2、R3は出力電圧を設定するためのリファレンス電圧を作成するリファレンス抵抗である。抵抗R1と抵抗R2は直列に接続されて電力供給ラインVcと電力供給ラインGNDの間に挿入されている。抵抗R1と抵抗R2の中点位置Pからはリファンレンス電圧が出力される。抵抗R3は電力供給ラインVcとトランジスターTrのエミッターの間に挿入されており、トランジスターTr1のコレクターは中点位置Pに接続されている。従って、トランジスターTr1がオンとなることにより抵抗R3は抵抗R1に対して並列に接続される。本例では、抵抗R1の抵抗値は86kΩ、抵抗R2の抵抗値は10kΩ、抵抗R3の抵抗値は86kΩとされている。 The resistors R1, R2, and R3 are reference resistors that create a reference voltage for setting an output voltage. The resistors R1 and R2 are connected in series and inserted between the power supply line Vc and the power supply line GND. A reference voltage is output from the middle point P of the resistors R1 and R2. The resistor R3 is inserted between the power supply line Vc and the emitter of the transistor Tr, and the collector of the transistor Tr1 is connected to the midpoint position P. Accordingly, when the transistor Tr1 is turned on, the resistor R3 is connected in parallel to the resistor R1. In this example, the resistance value of the resistor R1 is 86 kΩ, the resistance value of the resistor R2 is 10 kΩ, and the resistance value of the resistor R3 is 86 kΩ.
リファンレンス電圧は電圧制御用の集積回路ICに入力されている。電圧制御用の集積回路ICは、抵抗R1に対する抵抗R3の並列接続の継断によってリファレンス電圧が変化するとアクティブとなり、変化に対応した電流をフォトカプラーPcに流す。これにより、電圧制御用の集積回路ICはフォトカプラーPcを介して高周波トランス20の入力側の1次側回路28(図1参照)をフィードバック制御して出力電圧を調整する。本例では、リファレンス電圧の電圧値は2.5Vとされている。
The reference voltage is input to the integrated circuit IC for voltage control. The integrated circuit IC for voltage control becomes active when the reference voltage changes due to the disconnection of the parallel connection of the resistor R3 with respect to the resistor R1, and passes a current corresponding to the change to the photocoupler Pc. Thereby, the integrated circuit IC for voltage control adjusts the output voltage by feedback controlling the primary side circuit 28 (see FIG. 1) on the input side of the
ここで、トグルフリップフロップT−FFの出力信号がHighの場合にはトランジスターTr1がオフとされるので、リファレンス電圧を作成するためのリファレンス抵抗の抵抗値が抵抗R1および抵抗R2から規定される。この場合、A/Cアダプターの出力電圧(第1出力電圧Vout1)は、リファレンス電圧の電圧値をVref、各抵抗R1、抵抗R2、抵抗R3の抵抗値をそれぞれR1、R2、R3とすると、以下の式(1)で表される。
Vout1=Vref×(R1+R2)/R2 ・・(1)
本例では、第1出力電圧Vout1は24Vとなる。
Here, since the transistor Tr1 is turned off when the output signal of the toggle flip-flop T-FF is High, the resistance value of the reference resistor for creating the reference voltage is defined by the resistor R1 and the resistor R2. In this case, the output voltage of the A / C adapter (first output voltage Vout1) is as follows, assuming that the voltage value of the reference voltage is Vref, and the resistance values of the resistors R1, R2, and R3 are R1, R2, and R3, respectively. It is represented by the formula (1).
Vout1 = Vref × (R1 + R2) / R2 (1)
In this example, the first output voltage Vout1 is 24V.
一方、トグルフリップフロップT−FFの出力信号がLowの場合にはトランジスターTr1がオンとされるので、リファレンス電圧を作成するためのリファレンス抵抗の抵抗値が抵抗R1、抵抗R2および抵抗R3の抵抗値から規定される。この場合、A/Cアダプターの出力電圧(第2出力電圧Vout2)は以下の式(2)で表される。
Vout2=Vref×((R1・R3/(R1+R3))+R2)/R2 ・・(2)
本例では、第2出力電圧Vout2は13.25Vとなる。
On the other hand, since the transistor Tr1 is turned on when the output signal of the toggle flip-flop T-FF is Low, the resistance values of the reference resistors for creating the reference voltage are the resistance values of the resistors R1, R2, and R3. It is prescribed from. In this case, the output voltage (second output voltage Vout2) of the A / C adapter is expressed by the following equation (2).
Vout2 = Vref × ((R1 · R3 / (R1 + R3)) + R2) / R2 (2)
In this example, the second output voltage Vout2 is 13.25V.
(電流消費負荷発生回路)
図3はプリンター3の電源制御部15に構成された電流消費負荷発生回路17の回路図である。電流消費負荷発生回路17は、A/Cアダプター2から第1出力電圧(24V)が供給されているときに当該プリンター3の消費電流値を閾値以上とする第1負荷発生回路31と、A/Cアダプター2から第2出力電圧(13.25V)が供給されているときに当該プリンター3の消費電流値を閾値以上とする第2負荷発生回路32を備えている。
(Current consumption load generation circuit)
FIG. 3 is a circuit diagram of the current consumption
第1負荷発生回路31は電力供給ラインVcと電力供給ラインGNDの間に挿入されたトランジスターTr1と抵抗R10を備えている。トランジスターTr1はNPNトランジスターであり、コレクターが抵抗R10を介して電力供給ラインVcに接続され、エミッターが電力供給ラインGNDに接続されている。トランジスターTr1のベースにはプリンター制御部10からHighまたはLowの制御信号が入力される。本例では、抵抗R10の抵抗値は12Ωである。
The first
第2負荷発生回路32は、第1負荷発生回路31と、第1負荷発生回路31の抵抗R10に対して並列に構成された第3負荷発生回路33を備えている。第3負荷発生回路33はトランジスターTr2と抵抗R20を備えている。トランジスターTr2はPNPトランジスターであり、エミッターが電力供給ラインVcに接続され、コレクターが抵抗R20を介してトランジスターTr1のコレクターに接続されている。トランジスターTr2のベースにはプリンター制御部10からHighまたはLowの制御信号が入力される。本例では、抵抗R20の抵抗値は12Ωである。
The second
印刷システム1を通常動作モードから省電力動作モードに移行させる場合には、プリンター制御部10から第1負荷発生回路31のトランジスターTr1にHighの制御信号が入力され、第3負荷発生回路32のトランジスターTr2にHighの制御信号が入力される。これによりトランジスターTr1はオンとなり、トランジスターTr2はオフとなるので、第1負荷発生回路31が動作する。ここで、通常動作モードでは、プリンター3の電源電圧(A/Cアダプター2の出力電圧)は24Vなので、第1負荷発生回路31の動作によって、プリンター3の消費電流値を2Aまで上昇させることができる。すなわち、印刷システム1を通常動作モードから省電力動作モードに移行させる場合には、プリンター制御部10が第1負荷発生回路31を動作させ、これにより、A/Cアダプター2の出力電流の電流値をトグルフリップフロップT−FFが動作する閾値以上に上昇させる。
When the printing system 1 is shifted from the normal operation mode to the power saving operation mode, a high control signal is input from the
印刷システム1を省電力動作モードから通常動作モードに移行させる場合には、プリンター制御部10から第1負荷発生回路31のトランジスターTr1にHighの制御信号が入力され、第3負荷発生回路33のトランジスターTr2にLowの制御信号が入力される。これによりトランジスターTr1およびトランジスターTr2の双方がオンとなるので、第2負荷発生回路32が動作する。第2負荷発生回路32では抵抗R1と抵抗R2が並列接続されているので、これらの抵抗値は6Ωとなる。ここで、省電力動作モードでは、プリンター3の電源電圧(A/Cアダプター2の出力電圧)は約13.25Vなので、第2負荷発生回路32の動作によって、プリンター3の消費電流値を2Aよりも高い値に上昇させることができる。すなわち、印刷システム1を省電力動作モードから通常動作モードに移行させる場合には、プリンター制御部10が第2負荷発生回路32を動作させ、これにより、A/Cアダプター2の出力電流の電流値をトグルフリップフロップT−FFが動作する閾値以上に上昇させる。
When the printing system 1 is shifted from the power saving operation mode to the normal operation mode, a high control signal is input from the
なお、印刷システム1の動作モードを通常動作モードおよび省電力動作モードのいずれか一方に維持する場合には、プリンター制御部10は第1負荷発生回路31のトランジスターTr1にLowの制御信号を入力する。プリンター制御部10からトランジスターTr1にLowの制御信号が入力されていると、第1負荷発生回路31および第2負荷発生回路32は動作しない状態で維持される。
When the operation mode of the printing system 1 is maintained in either the normal operation mode or the power saving operation mode, the
ここで、閾値は、プリンター3の通常動作時の最大消費電流値よりも高い値とされている。換言すれば、印刷動作中においてもプリンター3における消費電流値の最大値は閾値よりも低い。プリンター3の消費電流値が閾値以上となるのは、印刷システム1の動作モードを切り替えるために、プリンター制御部10によって第1負荷発生回路31または第2負荷発生回路32が駆動された場合のみである。
Here, the threshold value is higher than the maximum current consumption value during normal operation of the
(動作モードの切替動作)
図4は印刷システム1における動作モード切替動作のタイミングチャートである。上側のチャートはプリンター3の消費電流値(A/Cアダプター2の出力電流の電流値)を示し、下側のチャートはA/Cアダプター2の出力電圧値(プリンター3の電源電圧値)を示す。図4に示す例では、印刷システム1は、当初、A/Cアダプター2の出力電圧が第1出力電圧(24V)の通常動作モードとなっている。
(Operation mode switching operation)
FIG. 4 is a timing chart of the operation mode switching operation in the printing system 1. The upper chart shows the current consumption value of the printer 3 (current value of output current of the A / C adapter 2), and the lower chart shows the output voltage value of the A / C adapter 2 (power supply voltage value of the printer 3). . In the example shown in FIG. 4, the printing system 1 is initially in a normal operation mode in which the output voltage of the A /
通常動作モードでは、印刷データの供給により印刷動作が行われる。印刷動作中にプリンター3の消費電流値は上昇するが、閾値以上となることはない。従って、印刷システム1の動作モードが切り替わることはない。
In the normal operation mode, a printing operation is performed by supplying print data. The current consumption value of the
ここで、プリンター3への印刷データの供給が所定時間以上ない場合に、プリンター制御部10は電流消費負荷発生回路17の第1負荷発生回路31を動作させ、プリンター3の消費電流値を、閾値を超える2Aとする。これにより、A/Cアダプター2の電流値監視回路24ではトグルフリップフロップT−FFが動作し、電圧切替回路25のトランジスターTrへの制御信号がHighからLowに切り替わる。この結果、トランジスターTr1がオンとなり、リファレンス電圧を作成するためのリファレンス抵抗の抵抗値が抵抗R1、抵抗R2および抵抗R3の抵抗値から規定される状態になる。従って、A/Cアダプター2から第2出力電圧(13.25V)が出力され、印刷システム1は省電力動作モードに移行する。印刷システム1が省電力動作モードに移行すると、プリンター制御部10は電流消費負荷発生回路17のトランジスターTr1にLowの制御信号を入力し、その動作モードを維持する。
Here, when the print data is not supplied to the
その後、プリンター3へ印刷データが供給されると、プリンター制御部10は電流消費負荷発生回路17の第2負荷発生回路32を動作させ、プリンター3の消費電流値を、閾値を超える2A以上の値とする。これにより、A/Cアダプター2の電流値監視回路24ではトグルフリップフロップT−FFが動作し、電圧切替回路25のトランジスターTrへの制御信号がLowからHighに切り替わる。この結果、トランジスターTr1がオフとなり、リファレンス電圧を作成するためのリファレンス抵抗の抵抗値が抵抗R1および抵抗R2の抵抗値から規定される状態になる。従って、A/Cアダプター2から第1出力電圧(24V)が出力され、印刷システム1は通常動作モードに復帰する。
Thereafter, when print data is supplied to the
印刷システム1が通常動作モードに復帰すると、プリンター制御部10は電流消費負荷発生回路17のトランジスターTr1にLowの制御信号を入力し、その動作モードを維持する。これにより、印刷動作が可能となるので、プリンター制御部10は印刷ヘッド11および搬送モーター13を駆動して印刷データを印刷する。
When the printing system 1 returns to the normal operation mode, the
(作用効果)
本例によれば、プリンター3の側で消費電流値を変化させることにより、A/Cアダプター2の出力電圧を変更できる。よって、信号線を介してA/Cアダプター2に制御信号を入力することなく、A/Cアダプター2の出力電圧を変更できる。
(Function and effect)
According to this example, the output voltage of the A /
また、本例では、A/Cアダプター2の出力電圧を切り換えるための閾値をA/Cアダプター2に接続されるプリンター3の印刷動作時(通常動作時)の最大消費電流値よりも大きな値としている。これにより、通常動作時における消費電流値の変化と、A/Cアダプター2の出力電圧を切り換えるための消費電流値の変化とを判別することが容易になるので、出力電圧の切り替えに誤動作が発生することを回避できる。
In this example, the threshold for switching the output voltage of the A /
なお、上記の例では、出力電流の検出用として電力供給ラインGNDに挿入される抵抗Rxの抵抗値は効率を考慮して小さなものとされている。このため、増幅器Apによって抵抗Rxの両端に表われる出力電流を増幅してトグルフリップフロップT−FFに入力する構成を採用しているが、抵抗Rxとして抵抗値の大きなものを用いる等により増幅器Apを省略してもよい。 In the above example, the resistance value of the resistor Rx inserted into the power supply line GND for detecting the output current is set to be small in consideration of efficiency. For this reason, the amplifier Ap amplifies the output current appearing at both ends of the resistor Rx and inputs the amplified current to the toggle flip-flop T-FF. May be omitted.
(変形例)
上記の例では、プリンター3の消費電流値(A/Cアダプター2の出力電流の電流値)が閾値を越えた場合に、A/Cアダプター2の出力電圧が切り替わるように構成されているが、プリンター3の消費電流値が閾値以上となっている時間が予め定めた設定時間を超えた場合に、出力電圧を切り替えるように構成してもよい。
(Modification)
In the above example, the output voltage of the A /
この場合には、A/Cアダプター2の電流値監視回路24に、タイマーICを搭載し、このタイマーICを用いて出力電流の電流値が閾値以上となっている時間を計数する。そして、出力電流の電流値が閾値以上となっている時間が設定時間を超えた場合に、トグルフリップフロップT−FFからの出力信号がHighとLowの間で切り替わるように電流値監視回路24を構成する。また、閾値は、プリンター3の印刷動作時(通常動作時)の最大消費電流値よりも小さな電流値としておく。
In this case, a timer IC is mounted on the current
一方、プリンター3の側では、プリンター制御部10が第1負荷発生回路31或いは第2負荷発生回路32を動作させる動作時間を設定時間以上とする。また、抵抗R10および抵抗R20の抵抗値を変更することにより、第1負荷発生回路31或いは第2負荷発生回路32を動作させたときのプリンター3の消費電流値を、閾値を超える値であって、印刷動作時(通常動作時)の最大消費電流値よりも小さな値としておく。
On the other hand, on the
図5は変形例の印刷システムにおける動作モード切替動作のタイミングチャートである。上側のチャートはプリンター3の消費電流値(A/Cアダプター2の出力電流の電流値)を示し、下側のチャートはA/Cアダプター2の出力電圧値(プリンター3の電源電圧値)を示す。図5に示す例では、印刷システム1は、当初、A/Cアダプター2の出力電圧が第1出力電圧(24V)の通常動作モードとなっている。
FIG. 5 is a timing chart of the operation mode switching operation in the modified printing system. The upper chart shows the current consumption value of the printer 3 (current value of output current of the A / C adapter 2), and the lower chart shows the output voltage value of the A / C adapter 2 (power supply voltage value of the printer 3). . In the example shown in FIG. 5, the printing system 1 is initially in a normal operation mode in which the output voltage of the A /
通常動作モードでは、印刷データの供給により印刷動作が行われる。本例では、印刷動作中にプリンター3の消費電流値は上昇して閾値以上となる。しかし、印刷動作によって消費電流値が閾値を超えた状態が設定時間以上継続することはない。従って、印刷システム1の動作モードが切り替わることはない。
In the normal operation mode, a printing operation is performed by supplying print data. In this example, the current consumption value of the
ここで、プリンター3への印刷データの供給が所定時間以上ない場合に、プリンター制御部10は電流消費負荷発生回路17の第1負荷発生回路31を設定時間以上動作させ、プリンター3の消費電流値が閾値を超えた状態を設定時間以上継続させる。これにより、A/Cアダプター2の電流値監視回路24ではトグルフリップフロップT−FFが動作し、トランジスターTrへの制御信号がHighからLowに切り替わる。この結果、A/Cアダプター2から第2出力電圧(13.25V)が出力され、印刷システム1は省電力動作モードに移行する。印刷システム1が省電力動作モードに移行すると、プリンター制御部10は電流消費負荷発生回路17のトランジスターTr1にLowの制御信号を入力し、その動作モードを維持する。
Here, when the print data is not supplied to the
その後、プリンター3への印刷データの供給があると、プリンター制御部10は電流消費負荷発生回路17の第2負荷発生回路32を設定時間以上動作させ、プリンター3の消費電流値が閾値を超えた状態を設定時間以上継続させる。これにより、A/Cアダプター2の電流値監視回路24ではトグルフリップフロップT−FFが動作し、トランジスターTrへの制御信号がLowからHighに切り替わる。この結果、A/Cアダプター2から第1出力電圧(24V)が出力され、印刷システム1は通常動作モードに復帰する。印刷システム1が通常動作モードに復帰すると、プリンター制御部10は電流消費負荷発生回路17のトランジスターTr1にLowの制御信号を入力し、その動作モードを維持する。これにより、印刷動作が可能となるので、プリンター制御部10は印刷ヘッド11および搬送モーター13を駆動して印刷データを印刷する。
Thereafter, when print data is supplied to the
本例においても、プリンター3の側で消費電流値を変化させることにより、A/Cアダプター2の出力電圧を変更できる。よって、信号線を介してA/Cアダプター2に制御信号を入力することなく、A/Cアダプター2の出力電圧を変更できる。
Also in this example, the output voltage of the A /
また、本例では、プリンター3の消費電流値(A/Cアダプターの出力電流の電流値)が閾値を超えた状態が設定時間以上継続した場合に、出力電圧が切り替えられるので、閾値をプリンター3の印刷動作時(通常動作時)における最大消費電流値よりも小さな電流値とした場合でも、通常動作時における消費電流値の変化と、A/Cアダプター2の出力電圧を切り換えるための消費電流値の変化とを判別することが可能となる。従って、閾値を小さな値とした場合でも、出力電圧の切り替えに誤動作が発生することを回避できる。
In this example, the output voltage is switched when the current consumption value of the printer 3 (the current value of the output current of the A / C adapter) exceeds the threshold for a set time or longer. Even when the current value is smaller than the maximum current consumption value during printing operation (during normal operation), the change in current consumption value during normal operation and the current consumption value for switching the output voltage of the A /
(その他の実施の形態)
上記の例では、電流消費負荷発生回路17を用いてプリンター3の消費電流値を変更しているが、プリンター制御部10がモータードライバー14を介して搬送モーター13を駆動することによって当該プリンター3の消費電流値を変動させてもよい。すなわち、モータードライバー14および搬送モーター13を電流消費負荷発生回路としてもよい。
(Other embodiments)
In the above example, the current consumption
ここで、プリンター制御部10は、モータードライバー14を介して搬送モーター13を駆動することにより、プリンター3の電源電圧(A/Cアダプター2の出力電圧)に拘わらず、プリンター3の消費電流値を任意の値に変動させることができる。また、プリンター制御部10は、モータードライバー14を介して搬送モーター13の各相に同時に通電するなどにより、搬送モーター13を回転させずに、消費電流値を閾値以上に変動させることができる。
Here, the
このようにモータードライバー14および搬送モーター13を電流消費負荷発生回路とすれば、プリンター3の消費電流値を変更するための回路として電流消費負荷発生回路17などの特別の回路を搭載しなくても、プリンター3の消費電流値(A/Cアダプター2の出力電流の電流値)を任意の値に変化させて、A/Cアダプター2の出力電圧を切り替えることができる。
As described above, if the
1・・印刷システム、2・・A/Cアダプター(スイッチング電源)、3・・プリンター、10・・プリンター制御部、11・・印刷ヘッド、12・・ヘッドドライバー、13・・搬送モーター、14・・モータードライバー、15・・電源制御部、16・・DC/DCコンバーター、17・・電流消費負荷発生回路(電流消費負荷発生部)、20・・高周波トランス、21・・2次側回路、22・・整流回路、23・・電解コンデンサー、24・・電流値監視回路(電流値監視部)、25・・電圧切替回路(電圧切替部)、28・・1次側回路、31・・第1負荷発生回路、32・・第2負荷発生回路、33・・第3負荷発生回路、Ap・・増幅器、GND・・電力供給ライン、IC・・集積回路、P・・中点位置、Pc・・フォトカプラー、R1・R2・R3・R10・R20・Rx・・抵抗、T−FF・・トグルフリップフロップ、Tr・Tr1・Tr2・・トランジスター、Vc・・電力供給ライン
1 .... Printing system, 2 .... A / C adapter (switching power supply), 3 .... Printer, 10 .... Printer controller, 11 .... Print head, 12 .... Head driver, 13 .... Conveyance motor, 14 ....・ Motor driver, 15 ・ ・ Power control unit, 16 ・ ・ DC / DC converter, 17 ・ ・ Current consumption load generation circuit (current consumption load generation unit), 20 ・ ・ High frequency transformer, 21 ・ ・ Secondary side circuit, 22 ..Rectifier circuit, 23 ... Electrolytic capacitor, 24 ... Current value monitoring circuit (current value monitoring unit), 25 ... Voltage switching circuit (voltage switching unit), 28 ... Primary side circuit, 31 ... Load generating circuit, 32 ... second load generating circuit, 33 ... third load generating circuit, Ap ... amplifier, GND ... power supply line, IC ... integrated circuit, P ... middle position, Pc ... Photo coupler , R1 · R2 · R3 · R10 · R20 · Rx ·· resistance, T-FF ·· toggle flip-flop, Tr · Tr1 · Tr2 ·· transistor, Vc ·· power supply line
Claims (7)
出力電流の電流値を監視する電流値監視部と、
前記電流値の変化に基づいて前記出力電圧を前記第1出力電圧と第2出力電圧との間で切り替える電圧切替部と、を有することを特徴とするスイッチング電源。 A switching power supply capable of switching an output voltage between a first output voltage and a second output voltage lower than the first output voltage,
A current value monitoring unit for monitoring the current value of the output current;
A switching power supply comprising: a voltage switching unit that switches the output voltage between the first output voltage and the second output voltage based on a change in the current value.
前記電圧切替部は、前記電流値の変化に基づいて、前記出力電圧の設定を行うためのリファンレンス電圧を作成するリファレンス抵抗の抵抗値を変化させることを特徴とするスイッチング電源。 In claim 1,
The switching power supply, wherein the voltage switching unit changes a resistance value of a reference resistor that creates a reference voltage for setting the output voltage based on a change in the current value.
前記電圧切替部は、前記電流値が予め定めた閾値以上となった場合に、前記出力電圧を切り替えることを特徴とするスイッチング電源。 In claim 1,
The switching power supply, wherein the voltage switching unit switches the output voltage when the current value is equal to or greater than a predetermined threshold.
前記電圧切替部は、前記電流値が予め定めた閾値以上となった時間が予め定めた設定時間を超えた場合に、前記出力電圧を切り替えることを特徴とするスイッチング電源。 In claim 1,
The switching power supply, wherein the voltage switching unit switches the output voltage when a time when the current value is equal to or greater than a predetermined threshold exceeds a predetermined set time.
前記スイッチング電源から電力の供給を受けるプリンターと、を有し、
前記プリンターは、消費電流値を前記閾値以上に変化させることが可能な電流消費負荷発生部を備えることを特徴とする印刷システム。 A switching power supply according to claim 3 or 4,
A printer that receives power from the switching power supply,
The printer includes a current consumption load generation unit capable of changing a current consumption value to be equal to or greater than the threshold value.
前記電流消費負荷発生部は、前記スイッチング電源から前記第1出力電圧が供給されているときに前記消費電流値を前記閾値以上とする第1負荷発生回路と、前記スイッチング電源から前記第2出力電圧が供給されているときに前記消費電流値を前記閾値以上とする第2負荷発生回路とを備えていることを特徴とする印刷システム。 In claim 5,
The current consumption load generation unit includes: a first load generation circuit that sets the current consumption value to be equal to or greater than the threshold value when the first output voltage is supplied from the switching power supply; and the second output voltage from the switching power supply. And a second load generation circuit that sets the current consumption value to be equal to or greater than the threshold value when the printer is supplied.
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JP2013029731A JP2014161138A (en) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Switching power supply, printing system and printer |
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