JP2015014698A - Electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも２つのＡＣ−ＤＣコンバータを有し、動作モードに応じてＡＣ−ＤＣコンバータを選択する電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device that has at least two AC-DC converters and selects an AC-DC converter according to an operation mode.
従来、画像形成装置やパーソナルコンピュータなどの電子機器においては、機器の状態に合わせて複数の動作モードを有するものがある。例えば、ユーザが電子機器を使用する場合には作動モード等と呼ばれる消費電力の大きなモードになり、ユーザが電子機器を使用するために電子機器をスタンバイさせている場合には待機モード等と呼ばれるモードになり、ユーザが電子機器を一定期間使用しない場合には休止モード等と呼ばれる小電力のモードに切り替わる、といった具合である。その他にも、電子機器の動作に合わせて様々な動作モードを有する電子機器は多い。 Conventionally, some electronic devices such as an image forming apparatus and a personal computer have a plurality of operation modes in accordance with the state of the device. For example, when the user uses an electronic device, the mode becomes a mode with a large power consumption called an operation mode, etc., and when the user puts the electronic device on standby to use the electronic device, a mode called a standby mode etc. Thus, when the user does not use the electronic device for a certain period, the mode is switched to a low power mode called a sleep mode or the like. In addition, many electronic devices have various operation modes in accordance with the operation of the electronic device.
従来の電子機器には、動作モードに応じてＤＣ−ＤＣコンバータを選択して使用するというものがある（例えば特許文献１）。 Conventional electronic devices include one that selects and uses a DC-DC converter in accordance with an operation mode (for example, Patent Document 1).
以下、図１１（特許文献１の図５）により、従来の電子機器の構成について説明する。 Hereinafter, the configuration of a conventional electronic device will be described with reference to FIG. 11 (FIG. 5 of Patent Document 1).
図１１は、従来の画像形成装置用電源装置の構成を示す回路図であり、商用交流電源１、１次整流・平滑回路２、電源制御回路３、トランス４、２次整流・平滑回路５、６、電圧検知回路７、ＤＣ−ＤＣコンバータ８ａ、８ｂ、平滑コンデンサ９、１０、選択手段１２、モード切替手段１３から成る。 FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional power supply device for an image forming apparatus, which includes a commercial AC power supply 1, a primary rectification / smoothing circuit 2, a power supply control circuit 3, a transformer 4, a secondary rectification / smoothing circuit 5, 6, voltage detection circuit 7, DC-DC converters 8a and 8b, smoothing capacitors 9, 10, selection means 12, and mode switching means 13.
商用交流電源１から入力された交流電圧は１次整流・平滑回路２で１次側の直流電圧に変換される。トランス４で２次電圧に変換され、２次整流・平滑回路５、６によって２次側の直流電圧に変換される。電圧検知回路７で２次整流・平滑回路５の第２ＤＣ電圧Ｖ２を検知し、検知出力を電源制御回路３にフィードバックすることで、２次整流・平滑回路５、６の出力電圧が一定値に保たれる。 The AC voltage input from the commercial AC power source 1 is converted into a DC voltage on the primary side by the primary rectification / smoothing circuit 2. It is converted to a secondary voltage by the transformer 4 and converted to a secondary side DC voltage by the secondary rectification / smoothing circuits 5 and 6. The voltage detection circuit 7 detects the second DC voltage V2 of the secondary rectification / smoothing circuit 5 and feeds back the detection output to the power supply control circuit 3 so that the output voltages of the secondary rectification / smoothing circuits 5 and 6 become a constant value. Kept.
第１ＤＣ電圧Ｖ１を出力するＤＣ−ＤＣコンバータとして、２つのＤＣ−ＤＣコンバータ８ａ、８ｂを設けている。ＤＣ−ＤＣコンバータ８ａは大電力で高効率が得られるように設計されており、例えばスイッチング型である。ＤＣ−ＤＣコンバータ８ｂは小電力で高効率が得られるように設計されており、例えばドロッパ型である。選択手段１２はモード切替手段１３からのモード信号に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ８ａ、８ｂのいずれを用いるかを選択し切り替える。 As the DC-DC converter that outputs the first DC voltage V1, two DC-DC converters 8a and 8b are provided. The DC-DC converter 8a is designed to obtain high efficiency with high power, and is, for example, a switching type. The DC-DC converter 8b is designed so as to obtain high efficiency with low power, and is, for example, a dropper type. The selection unit 12 selects and switches which of the DC-DC converters 8a and 8b is used based on the mode signal from the mode switching unit 13.
モード信号は、画像形成装置が待機状態であることを示す待機モード信号または画像形成装置が作動状態であることを示す作動モード信号から成り、選択手段１２は、モード信号が作動モード信号である場合にはＤＣ−ＤＣコンバータ８ａを選択し、モード信号が待機モード信号である場合にはＤＣ−ＤＣコンバータ８ｂを選択する。 The mode signal is composed of a standby mode signal indicating that the image forming apparatus is in a standby state or an operating mode signal indicating that the image forming apparatus is in an operating state, and the selection unit 12 is configured so that the mode signal is an operating mode signal. The DC-DC converter 8a is selected, and if the mode signal is a standby mode signal, the DC-DC converter 8b is selected.
以上の構成により、画像形成装置の作動状態および待機状態のそれぞれにおいてＤＣ−ＤＣコンバータが最も高い変換効率で使用されるので、待機状態における消費電力を抑制することが可能になる。 With the above configuration, since the DC-DC converter is used with the highest conversion efficiency in each of the operation state and the standby state of the image forming apparatus, it is possible to suppress power consumption in the standby state.
以上述べた従来例において、作動モード時に小電力用と大電力用のＤＣ−ＤＣコンバータを２つとも接続して第１ＤＣ電圧Ｖ１を出力する構成も考えられる。しかしながら、２つのコンバータの出力電圧値が異なった場合、異なるコンバータに接続された負荷の間では信号電圧レベルが変化するため、入出力アナログ信号レベルや通信信号波形が変化し、電子機器の動作に問題が生じる可能性もある。したがって、大電力用コンバータを接続する場合には、小電力コンバータを切断する方がよい場合が多い。 In the conventional example described above, a configuration in which both the low-power and high-power DC-DC converters are connected in the operation mode to output the first DC voltage V1 is also conceivable. However, if the output voltage values of the two converters are different, the signal voltage level changes between the loads connected to the different converters, so that the input / output analog signal level and communication signal waveform change, which affects the operation of the electronic device. Problems can arise. Therefore, when connecting a high power converter, it is often better to disconnect the low power converter.
一般に、小電力用のコンバータで出力できる電力は大電力用のコンバータに比べて極めて小さいため、小電力用コンバータを切断しても大電力用のコンバータですべての電力を出力できる機器が多い。 In general, the power that can be output by a low-power converter is much smaller than that of a high-power converter. Therefore, even if the low-power converter is disconnected, many devices can output all of the power using the high-power converter.
また、従来の電子機器では、商用交流電源の状態を検出して機器の制御にフィードバックすることで停電時の機器の故障やデータ消失を防いだり、ノイズを低減したりしているものがある。 In addition, some conventional electronic devices detect the state of commercial AC power and feed back to the control of the device to prevent device failure and data loss during a power outage or reduce noise.
例えば、従来の情報処理装置においては、商用交流電源の瞬断および停電を検出する回路を設けて通信データの退避を行ったり（特許文献２）、停電を検出した場合に電力供給を蓄電手段に切り替えたりするものがある。また、従来の画像形成装置においては、商用交流電源のゼロクロスを検出する回路を設け、検出したゼロクロス信号を用いてヒータへの通電方法を制御してフリッカの改善を行っているものがある（特許文献３）。従来の電源装置においては、交流電源の位相を検出してスイッチング電源の制御にフィードバックすることで、ノイズ増加を抑制するものもある（特許文献４）。 For example, in a conventional information processing apparatus, a circuit for detecting a momentary interruption of a commercial AC power supply and a power failure is provided to save communication data (Patent Document 2). There is something to switch. Some conventional image forming apparatuses include a circuit that detects a zero cross of a commercial AC power supply, and uses the detected zero cross signal to control a method of energizing the heater to improve flicker (patents). Reference 3). Some conventional power supply devices suppress the increase in noise by detecting the phase of the AC power supply and feeding back to the control of the switching power supply (Patent Document 4).
図１２に従来の画像形成装置の一例を示す。画像形成装置は定着器２５０の温度を制御するために、定着器２５０の発熱体２５２に通電する電力を制御している。定着器２５０の温度情報はサーミスタ２５１によって検出され、コントローラ２３０に送られる。この温度情報に基づいて発熱体２５２へ供給する電力を決定する。発熱体への通電を制御するスイッチにはトライアック２６０（双方向サイリスタ）が用いられている。トライアック２６０はトライアック駆動器２６１により制御されており、トライアックをオンする指令はコントローラ２３０から出される。コントローラ２３０およびその他の負荷２１０は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２２０から電力を供給されて駆動している。 FIG. 12 shows an example of a conventional image forming apparatus. The image forming apparatus controls the power supplied to the heating element 252 of the fixing device 250 in order to control the temperature of the fixing device 250. The temperature information of the fixing device 250 is detected by the thermistor 251 and sent to the controller 230. Based on this temperature information, the power to be supplied to the heating element 252 is determined. A triac 260 (bidirectional thyristor) is used as a switch for controlling energization to the heating element. The triac 260 is controlled by a triac driver 261, and a command to turn on the triac is issued from the controller 230. The controller 230 and other loads 210 are driven by being supplied with electric power from the AC-DC converter 220.
商用交流電源２００のゼロクロスは、ゼロクロス検出器２４０によって検出され、コントローラ２３０にゼロクロス信号が送られる。このゼロクロス信号によって、ゼロクロスタイミングおよび商用交流電源２００の周波数を測定することができる。 The zero cross of the commercial AC power supply 200 is detected by the zero cross detector 240 and a zero cross signal is sent to the controller 230. With this zero cross signal, the zero cross timing and the frequency of the commercial AC power supply 200 can be measured.
図１３に発熱体２５２への通電の様子を示す。商用交流電源３００に対し、矢印のタイミングでトライアック２６０をオンすると、トライアックをオンしたときから次のゼロクロスまでの間の電力（網掛け部）が発熱体２５２に供給される。このトライアックをオンするタイミングは、発熱体に供給したい電力、ゼロクロスタイミング、商用交流電源の周波数に基づいて決定される。 FIG. 13 shows how the heating element 252 is energized. When the TRIAC 260 is turned on at the timing indicated by the arrow with respect to the commercial AC power supply 300, power (shaded portion) from when the TRIAC is turned on until the next zero cross is supplied to the heating element 252. The timing for turning on the triac is determined based on the power to be supplied to the heating element, the zero cross timing, and the frequency of the commercial AC power supply.
以上述べた従来例では、商用交流電源の状態を検出するために専用の検出回路を設けている。 In the conventional example described above, a dedicated detection circuit is provided to detect the state of the commercial AC power supply.
しかしながら、従来の構成（例えば特許文献１）においては２つ設けたコンバータのうちのいずれか一方を使用するという構成であるため、各モードにおいて使用しないコンバータが存在する。待機モード時の消費電力を低減するために具備しているＤＣ−ＤＣコンバータ８ｂは作動モードでは不要になるため、待機モードでの消費電力は低減できるものの、電子機器のコストや体積は増加してしまうという課題があった。 However, since the conventional configuration (for example, Patent Document 1) uses one of the two converters, there are converters that are not used in each mode. Since the DC-DC converter 8b provided for reducing the power consumption in the standby mode becomes unnecessary in the operation mode, the power consumption in the standby mode can be reduced, but the cost and volume of the electronic device are increased. There was a problem of end.
加えて、商用交流電源の状態を検出する手段を備えた電子機器において（例えば特許文献２、３、４）、検出回路を別途設けることにより電子機器のコストや体積が増加してしまうという課題があった。 In addition, in an electronic device provided with a means for detecting the state of a commercial AC power supply (for example, Patent Documents 2, 3, and 4), there is a problem that the cost and volume of the electronic device are increased by separately providing a detection circuit. there were.
上記目的を達成するために、本出願に係る第１の発明である電子機器は、
交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ−ＤＣ変換手段を少なくとも２つ有し、
それぞれのＡＣ−ＤＣ変換手段の接続状態を切り替える切替手段、
切替手段の接続状態を制御する制御手段、
ＡＣ−ＤＣ変換手段の出力に接続する負荷、を有する電子機器において、
ＡＣ−ＤＣ変換手段の少なくとも１つはドロッパ型であり、
第１のＡＣ−ＤＣ変換手段は、
ドロッパ型で、
交流電圧を全波または半波に整流する整流手段、
整流手段で整流した電圧を平滑する平滑手段、
整流手段と平滑手段との間に上記切替手段、
整流手段の出力電圧を検知する検知手段、を具備し、
第１のＡＣ−ＤＣ変換手段の平滑手段で平滑された電力を上記負荷に供給している場合には、
第２のＡＣ−ＤＣ変換手段の入力か出力のいずれか一方もしくは両方を切断することにより上記負荷への電力供給を遮断し、
第２のＡＣ−ＤＣ変換手段の電力を上記負荷に供給している場合には、
第１のＡＣ−ＤＣ変換手段の上記切替手段によって、
上記平滑手段および上記負荷を上記整流手段から切断し上記整流手段の出力電圧を検知手段で検知することによって上記交流電圧の状態を検知することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the electronic device according to the first invention of the present application is:
Having at least two AC-DC converting means for converting an AC voltage into a DC voltage;
Switching means for switching the connection state of each AC-DC conversion means,
Control means for controlling the connection state of the switching means,
In an electronic device having a load connected to the output of the AC-DC conversion means,
At least one of the AC-DC conversion means is a dropper type,
The first AC-DC converting means is:
Dropper type
Rectifying means for rectifying AC voltage into full wave or half wave,
Smoothing means for smoothing the voltage rectified by the rectifying means;
The switching means between the rectifying means and the smoothing means,
Detecting means for detecting the output voltage of the rectifying means,
When the power smoothed by the smoothing means of the first AC-DC converting means is supplied to the load,
Cutting off power supply to the load by disconnecting either or both of the input and / or output of the second AC-DC converting means;
When the electric power of the second AC-DC converting means is supplied to the load,
By the switching means of the first AC-DC conversion means,
The state of the AC voltage is detected by disconnecting the smoothing means and the load from the rectifying means and detecting the output voltage of the rectifying means by the detecting means.
上記目的を達成するために、本出願に係る第２の発明は、
第１の発明に記載の電子機器において、
上記第１のＡＣ−ＤＣ変換手段の平滑手段で平滑された電力を上記負荷に供給している場合には、
上記検知手段は上記第１のＡＣ−ＤＣ変換手段には接続せず、
上記第２のＡＣ−ＤＣ変換手段の電力を上記負荷に供給している場合には、
上記第１のＡＣ−ＤＣ変換手段の上記切替手段によって、
上記平滑手段および上記負荷を上記整流手段から切断し更に上記整流手段の出力を上記検知手段に接続し検知することによって上記交流電圧の状態を検知することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the second invention according to the present application provides:
In the electronic device according to the first invention,
When the power smoothed by the smoothing means of the first AC-DC conversion means is supplied to the load,
The detection means is not connected to the first AC-DC conversion means,
When the electric power of the second AC-DC converting means is supplied to the load,
By the switching means of the first AC-DC converting means,
The condition of the AC voltage is detected by disconnecting the smoothing means and the load from the rectifying means, and further connecting and detecting the output of the rectifying means to the detecting means.
上記目的を達成するために、本出願に係る第３の発明は、
第１乃至第２の発明に記載の電子機器において、
上記検知手段とは、ゼロクロス検知手段であり、
上記交流電圧の状態とは、上記交流電圧のゼロクロスであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the third invention according to the present application provides:
In the electronic device according to the first or second invention,
The detection means is a zero cross detection means,
The state of the AC voltage is a zero cross of the AC voltage.
上記目的を達成するために、本出願に係る第４の発明は、
第１乃至第２の発明に記載の電子機器において、
上記検知手段とは、周波数検知手段であり、
上記交流電圧の状態とは、上記交流電圧の周波数であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the fourth invention according to the present application provides:
In the electronic device according to the first or second invention,
The detection means is a frequency detection means,
The state of the AC voltage is the frequency of the AC voltage.
上記目的を達成するために、本出願に係る第５の発明は、
第１乃至第２の発明に記載の電子機器において、
上記検知手段とは、電圧検知手段であり、
上記交流電圧の状態とは、上記交流電圧の電圧であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a fifth invention according to the present application provides:
In the electronic device according to the first or second invention,
The detection means is a voltage detection means,
The state of the AC voltage is the voltage of the AC voltage.
上記目的を達成するために、本出願に係る第６の発明は、
第１乃至第２の発明に記載の電子機器において、
上記検知手段とは、電圧検知手段であり、
上記交流電圧の状態とは、上記交流電圧の波形の歪みであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the sixth invention according to the present application provides:
In the electronic device according to the first or second invention,
The detection means is a voltage detection means,
The state of the AC voltage is a distortion of the waveform of the AC voltage.
上記目的を達成するために、本出願に係る第７の発明は、
第１乃至第２の発明に記載の電子機器において、
上記交流電圧が遮断された場合でも所定期間は上記第２のＡＣ−ＤＣ変換手段から上記負荷に電力を供給でき、
上記検知手段とは、電圧検知手段であり、
上記交流電圧の状態とは、上記交流電圧の通電および遮断であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the seventh invention according to the present application provides:
In the electronic device according to the first or second invention,
Even when the AC voltage is cut off, power can be supplied from the second AC-DC conversion means to the load for a predetermined period.
The detection means is a voltage detection means,
The state of the AC voltage is characterized in that the AC voltage is energized and cut off.
以上説明したように、本発明によれば、電子機器の動作モードによって負荷に接続しないＡＣ−ＤＣコンバータを用いて交流電圧の状態を検出できる。したがって、交流電圧の状態を検出する回路を別途設ける構成に比べてコストや体積を低減できる。 As described above, according to the present invention, the AC voltage state can be detected using the AC-DC converter that is not connected to the load depending on the operation mode of the electronic device. Therefore, cost and volume can be reduced as compared with a configuration in which a circuit for detecting the AC voltage state is separately provided.
［実施例１］
図１は本発明の第１の実施例に係る電子機器の構成を示す回路図である。
[Example 1]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an electronic apparatus according to a first embodiment of the present invention.
電子機器は商用交流電源１００から電力を供給されている。電子機器は２つ以上の動作モードを持ち、１つは電子機器が作動状態である場合の作動モード、１つは電子機器が待機状態である場合の待機モードである。作動モード時の消費電力は待機モード時に比べて大きい。例えば作動モード時の消費電力は数百ワット以上であるのに対し、待機モード時は数ワット以下となる。作動モードは、例えばパーソナルコンピュータであれば高速演算、各種ドライブの駆動、描画等を行うモードであり、画像形成装置であれば画像形成動作を行うモードのことである。待機モードでは、作動モードに比べて低消費電力な状態を維持し、内部もしくは外部からの情報に基づいて作動モードに移行するかを判断して必要な場合には作動モードに移行する。例えば待機モードにある電子機器は、ユーザがスイッチを押すことや、データが送られてきたことを検知した場合に、作動モードに移行する。 The electronic device is supplied with power from a commercial AC power supply 100. The electronic device has two or more operation modes, one is an operation mode when the electronic device is in an operation state, and one is a standby mode when the electronic device is in a standby state. The power consumption in the operation mode is larger than that in the standby mode. For example, the power consumption in the operation mode is several hundred watts or more, while in the standby mode, it is several watts or less. The operation mode is a mode for performing high-speed computation, driving of various drives, drawing, and the like for a personal computer, for example, and a mode for performing an image forming operation for an image forming apparatus. In the standby mode, a state of lower power consumption is maintained as compared with the operation mode, and it is determined whether or not to shift to the operation mode based on information from the inside or the outside, and the operation mode is shifted if necessary. For example, the electronic device in the standby mode shifts to the operation mode when it is detected that the user presses the switch or data is transmitted.
電子機器は２つのＡＣ−ＤＣ変換手段であるところのＡＣ−ＤＣコンバータ１１０および１２０を有する。ＡＣ−ＤＣコンバータ１１０および１２０は１次側の商用交流電源１００を２次側の直流電源に変換する。 The electronic device has AC-DC converters 110 and 120 which are two AC-DC conversion means. AC-DC converters 110 and 120 convert the commercial AC power source 100 on the primary side into a DC power source on the secondary side.
第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１１０はドロッパ型であり、切替手段であるところのスイッチ１１１、整流手段であるところの整流回路１１２、および平滑手段であるところの平滑コンデンサ１１３をから成る。整流回路１１２はトランス１１２ａ、ダイオード１１２ｂ、１１２ｃから成り、商用交流電源１００をトランス１１２ａで２次側電圧に変換、降圧し、ダイオード１１２ｂ、１１２ｃによって整流する。スイッチ１１１がオンの場合、整流回路１１２で全波整流された電圧出力は平滑コンデンサ１１３によって平滑化され、直流電圧Ｖ０となる。ここで、整流回路１１２は全波整流回路としたが半波整流回路であっても構わない。 The first AC-DC converter 110 is a dropper type, and includes a switch 111 serving as a switching unit, a rectifying circuit 112 serving as a rectifying unit, and a smoothing capacitor 113 serving as a smoothing unit. The rectifier circuit 112 includes a transformer 112a and diodes 112b and 112c. The commercial AC power supply 100 is converted into a secondary side voltage by the transformer 112a, stepped down, and rectified by the diodes 112b and 112c. When the switch 111 is on, the voltage output that has been full-wave rectified by the rectifier circuit 112 is smoothed by the smoothing capacitor 113 to become the DC voltage V0. Although the rectifier circuit 112 is a full-wave rectifier circuit here, it may be a half-wave rectifier circuit.
ＡＣ−ＤＣコンバータ１１０の出力電圧Ｖ０は、レギュレータ１１４によって負荷や商用交流電源１００の電圧によらずに一定電圧Ｖ１になるように制御される。レギュレータ１１４は、抵抗１１４ａ、１１４ｂ、基準電圧１１４ｃ、比較器１１４ｄ、トランジスタ１１４ｅ、コンデンサ１１４ｆから成る。レギュレータ１１４の出力電圧Ｖ１を、抵抗１１４ａ、１１４ｂで分圧し、比較器１１４ｄにおいて基準電圧１１４ｃと比較する。比較器１１４ｄで比較した結果、電圧Ｖ１が基準電圧１１４ｃより高ければトランジスタ１１４ｅをオフし、電圧Ｖ１が基準電圧１１４ｃより低ければトランジスタ１１４ｅをオンして、電圧Ｖ１が一定電圧になるように制御する。電圧Ｖ１を安定させるためにコンデンサ１１４ｆを接続している。 The output voltage V0 of the AC-DC converter 110 is controlled by the regulator 114 so as to become a constant voltage V1 regardless of the voltage of the load or the commercial AC power supply 100. The regulator 114 includes resistors 114a and 114b, a reference voltage 114c, a comparator 114d, a transistor 114e, and a capacitor 114f. The output voltage V1 of the regulator 114 is divided by the resistors 114a and 114b, and compared with the reference voltage 114c by the comparator 114d. As a result of comparison by the comparator 114d, if the voltage V1 is higher than the reference voltage 114c, the transistor 114e is turned off, and if the voltage V1 is lower than the reference voltage 114c, the transistor 114e is turned on to control the voltage V1 to be a constant voltage. . A capacitor 114f is connected to stabilize the voltage V1.
第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１１０の内部に設けられたスイッチ１１１は、整流回路１１２と平滑コンデンサ１１３との間に位置し、スイッチ１１１をオンした場合には整流回路１１２と平滑コンデンサ１１３とが接続され、スイッチ１１１をオフした場合には整流回路１１２と平滑コンデンサ１１３とが切断される。 The switch 111 provided in the first AC-DC converter 110 is located between the rectifier circuit 112 and the smoothing capacitor 113. When the switch 111 is turned on, the rectifier circuit 112 and the smoothing capacitor 113 are connected. When the switch 111 is turned off, the rectifier circuit 112 and the smoothing capacitor 113 are disconnected.
第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１２０は商用交流電源１００を２次側電源に変換、降圧、整流、平滑し、直流電圧Ｖ２を出力する。第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１２０と商用交流電源１００との間には、スイッチ１２１が設けられている。スイッチ１２１がオンのときは第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１２０と商用交流電源１００とが接続され、スイッチ１２１がオフのときは第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１２０と商用交流電源１００とが切断される。 The second AC-DC converter 120 converts the commercial AC power source 100 into a secondary side power source, steps down, rectifies, and smoothes, and outputs a DC voltage V2. A switch 121 is provided between the second AC-DC converter 120 and the commercial AC power supply 100. When switch 121 is on, second AC-DC converter 120 and commercial AC power supply 100 are connected, and when switch 121 is off, second AC-DC converter 120 and commercial AC power supply 100 are disconnected. .
スイッチ１１１、１２１は、制御手段であるところのＣＰＵ１３０によって接続状態が制御されている。ＣＰＵから出力されるスイッチ制御信号１３１、１３２によって、スイッチ１１１、１２１のオン・オフが制御される。 The connection states of the switches 111 and 121 are controlled by the CPU 130 serving as a control unit. On / off of the switches 111 and 121 is controlled by switch control signals 131 and 132 output from the CPU.
電子機器は負荷１０１、１０２を有し、それぞれの負荷およびＣＰＵ１３０は駆動電圧ＶＣＣから電力を供給されることで動作する。駆動電圧ＶＣＣは、電圧Ｖ１、Ｖ２のいずれかから電力を供給される。電圧Ｖ１、Ｖ２は、それぞれスイッチ１１５、１２２によって駆動電圧ＶＣＣに接続されている。否定論理回路１３４により、スイッチ１１５とスイッチ１２２のオンとオフが逆になるように設定されており、電圧Ｖ１、Ｖ２のいずれか一方が駆動電圧ＶＣＣに電力を供給する。 The electronic device has loads 101 and 102, and each load and the CPU 130 operate by being supplied with power from the drive voltage VCC. The drive voltage VCC is supplied with power from either the voltage V1 or V2. The voltages V1 and V2 are connected to the drive voltage VCC by switches 115 and 122, respectively. The negation logic circuit 134 sets the switch 115 and the switch 122 so that they are turned on and off, and one of the voltages V1 and V2 supplies power to the drive voltage VCC.
駆動電圧ＶＣＣに対して、電圧Ｖ１またはＶ２のどちらから電力を供給するかは、ＣＰＵ１３０からの選択信号１３３によって決定される。選択信号１３３がＨｉｇｈのときはスイッチ１１５がオンになりスイッチ１２２はオフとなるため、駆動電圧ＶＣＣには電圧Ｖ１から電力が供給される。選択信号１３３がＬｏｗのときはスイッチ１１５がオフになりスイッチ１２２はオンとなるため、駆動電圧ＶＣＣには電圧Ｖ２から電力が供給される。駆動電圧ＶＣＣへの接続をＶ１からＶ２、もしくはＶ２からＶ１へと切り替える際にＶＣＣが所定電圧範囲に収まるようにコンデンサ１３７が接続されている。 Whether the power is supplied from the voltage V1 or V2 with respect to the drive voltage VCC is determined by a selection signal 133 from the CPU 130. When the selection signal 133 is High, the switch 115 is turned on and the switch 122 is turned off, so that power is supplied to the drive voltage VCC from the voltage V1. When the selection signal 133 is Low, the switch 115 is turned off and the switch 122 is turned on, so that power is supplied from the voltage V2 to the drive voltage VCC. A capacitor 137 is connected so that VCC falls within a predetermined voltage range when the connection to the drive voltage VCC is switched from V1 to V2 or from V2 to V1.
ＣＰＵ１３０および負荷１０１は電子機器の制御、センサ、ユーザインターフェイス等に関わる負荷であり、動作モードに関わらず常に駆動電圧ＶＣＣに接続されている。一方、負荷１０２は電子機器の待機モード時には不要で、作動モード時に必要となる負荷であり、スイッチ１３６を介して駆動電圧ＶＣＣに接続されている。スイッチ１３６はＣＰＵ１３０により制御されており、ＣＰＵ１３０から出力される負荷接続制御信号１３５がＨｉｇｈになりスイッチ１３６がオンしたときに、負荷１０２が駆動電圧ＶＣＣに接続される。 The CPU 130 and the load 101 are loads related to control of electronic devices, sensors, user interfaces, and the like, and are always connected to the drive voltage VCC regardless of the operation mode. On the other hand, the load 102 is unnecessary when the electronic device is in the standby mode, and is required when the electronic device is in the operation mode, and is connected to the drive voltage VCC via the switch 136. The switch 136 is controlled by the CPU 130, and when the load connection control signal 135 output from the CPU 130 becomes High and the switch 136 is turned on, the load 102 is connected to the drive voltage VCC.
負荷接続制御信号１３５がＬｏｗであれば負荷１０２は駆動電圧ＶＣＣに接続されない。作動モードではスイッチ１３６をオンし、負荷１０２をＶＣＣに接続する。一方、待機モードではスイッチ１３６をオフし、負荷１０２はＶＣＣから切断される。したがって、待機モードは作動モードに比べて消費電力が小さくなる。負荷１０２は、例えばパーソナルコンピュータであればハードディスク、液晶画面、グラフィックボード等であり、画像形成装置であれば高電圧バイアス回路、メディア搬送用モータ等である。 If the load connection control signal 135 is Low, the load 102 is not connected to the drive voltage VCC. In operation mode, switch 136 is turned on and load 102 is connected to VCC. On the other hand, in the standby mode, the switch 136 is turned off, and the load 102 is disconnected from the VCC. Therefore, the standby mode consumes less power than the operation mode. The load 102 is, for example, a hard disk, a liquid crystal screen, a graphic board or the like in the case of a personal computer, and a high voltage bias circuit, a media transport motor or the like in the case of an image forming apparatus.
前述のとおり第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１１０はドロッパ型であり、小電力を出力する場合に高効率になる。一方、第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１２０は例えばスイッチング型であり、大電力を出力する場合に高効率になる。そこで、待機モードでは、第１のＡＣ−ＤＣコンバータから駆動電圧ＶＣＣに電力を供給し、作動モードでは第２のＡＣ−ＤＣコンバータから駆動電圧ＶＣＣに電力を供給する。動作モードに応じて使用するＡＣ−ＤＣコンバータを選択することで、待機モードにおける消費電力を低減することができる。 As described above, the first AC-DC converter 110 is a dropper type, and becomes highly efficient when outputting small power. On the other hand, the second AC-DC converter 120 is, for example, a switching type, and becomes highly efficient when outputting a large amount of power. Therefore, in the standby mode, power is supplied from the first AC-DC converter to the drive voltage VCC, and in the operation mode, power is supplied from the second AC-DC converter to the drive voltage VCC. By selecting an AC-DC converter to be used according to the operation mode, power consumption in the standby mode can be reduced.
図１に示した電子機器を商用交流電源１００に接続したとき（商用電源投入時）に作動モードに移行するためには、電源オフの状態でスイッチ１２１およびスイッチ１２２をオンしておく必要がある。それによって、商用交流電源１００から電力が供給されたときに、第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１２０が動作して駆動電圧ＶＣＣに電力を供給し、負荷１０１、１０２やＣＰＵ１３０が駆動し、作動モードに移行できる。スイッチ１２２がオンであるときスイッチ１１５はオフになるため、第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１１０からは電力が供給されない。 In order to shift to the operation mode when the electronic device shown in FIG. 1 is connected to the commercial AC power supply 100 (when the commercial power is turned on), it is necessary to turn on the switch 121 and the switch 122 in the power-off state. . Accordingly, when power is supplied from the commercial AC power supply 100, the second AC-DC converter 120 operates to supply power to the drive voltage VCC, and the loads 101 and 102 and the CPU 130 are driven to enter the operation mode. Can be migrated. Since the switch 115 is turned off when the switch 122 is on, power is not supplied from the second AC-DC converter 110.
逆に、商用電源投入時に電子機器を待機モードにするためには、電源オフの状態でスイッチ１１１およびスイッチ１１５をオンしておく必要がある。それによって、商用交流電源１００から電力が供給されたときに、第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１１０が動作して駆動電圧ＶＣＣに電力を供給し、負荷１０１やＣＰＵ１３０が駆動し、待機モードに移行できる。この場合、スイッチ１２２はオフになるため、第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１１０からは電力が供給されない。 Conversely, in order to place the electronic device in the standby mode when the commercial power is turned on, it is necessary to turn on the switch 111 and the switch 115 while the power is off. Thereby, when power is supplied from the commercial AC power supply 100, the first AC-DC converter 110 operates to supply power to the drive voltage VCC, and the load 101 and the CPU 130 are driven to shift to the standby mode. . In this case, since the switch 122 is turned off, power is not supplied from the second AC-DC converter 110.
電源オフ時のスイッチの設定によって、商用交流電源接続時にいずれのモードに入ることも可能である。 Depending on the setting of the switch when the power is off, any mode can be entered when the commercial AC power is connected.
以下で、電子機器が待機モードから作動モードに移行する場合のシーケンスおよび商用交流電源の状態の検知方法について述べる。図２に、待機モードから作動モードに移行するシーケンスを示す。 Hereinafter, a sequence when the electronic device shifts from the standby mode to the operation mode and a method for detecting the state of the commercial AC power supply will be described. FIG. 2 shows a sequence for shifting from the standby mode to the operation mode.
作動モードと待機モードの選択、決定はＣＰＵ１３０でなされる。電子機器が待機モード（Ｓ１０１）から作動モードに移行する場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）には、スイッチ１２１をオンし、第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１２０を商用交流電源１００に接続する（Ｓ１０３）。第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１２０の出力電圧Ｖ２が駆動電圧ＶＣＣに対して十分な電圧に達しするまで所定時間待った後（Ｓ１０４）、スイッチ１２２をオンし、同時にスイッチ１１５をオフする。その結果、駆動電圧ＶＣＣには電圧Ｖ２からのみ電力が供給され、電圧Ｖ１からの供給は絶たれる（Ｓ１０５）。駆動電圧ＶＣＣの電圧値が連続になるように、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との切り替えを行う。その後、任意のタイミングでスイッチ１３６をオンし、負荷１０２を駆動電圧ＶＣＣに接続する。さらにスイッチ１１１をオフして、第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１１０の整流回路１１２と平滑コンデンサ１１３の接続を切断する（Ｓ１０６）。その後、検知信号１４１によって商用交流電源１００の状態の検知を開始する（Ｓ１０７）。 The CPU 130 selects and determines the operation mode and standby mode. When the electronic device shifts from the standby mode (S101) to the operation mode (Yes in S102), the switch 121 is turned on, and the second AC-DC converter 120 is connected to the commercial AC power supply 100 (S103). After waiting for a predetermined time until the output voltage V2 of the second AC-DC converter 120 reaches a voltage sufficient for the drive voltage VCC (S104), the switch 122 is turned on and the switch 115 is turned off at the same time. As a result, power is supplied to the drive voltage VCC only from the voltage V2, and the supply from the voltage V1 is cut off (S105). Switching between the voltage V1 and the voltage V2 is performed so that the voltage value of the drive voltage VCC is continuous. Thereafter, the switch 136 is turned on at an arbitrary timing, and the load 102 is connected to the drive voltage VCC. Further, the switch 111 is turned off to disconnect the rectifier circuit 112 of the first AC-DC converter 110 and the smoothing capacitor 113 (S106). Thereafter, detection of the state of the commercial AC power supply 100 is started by the detection signal 141 (S107).
Ｓ１０４で出力電圧Ｖ２が駆動電圧ＶＣＣの所定電圧範囲に収まってからスイッチ１２２をオンする際に、ＡＣ−ＤＣコンバータの構成から電圧が安定するまでの時間を予測して所定時間待っても良いし、ＣＰＵ１３０で電圧Ｖ２を測定して所定電圧範囲に収まっていることを確認しても良い。 When the switch 122 is turned on after the output voltage V2 falls within the predetermined voltage range of the drive voltage VCC in S104, the time until the voltage stabilizes may be predicted from the configuration of the AC-DC converter, and a predetermined time may be waited. The CPU 130 may measure the voltage V2 to confirm that it is within a predetermined voltage range.
図１に示すように、整流回路１１２の出力は整流回路出力１４２として、検知手段であるところの検知回路１４０に接続されている。検知回路１４０は抵抗１４０ａ、１４０ｂから成り、整流回路出力１４２を分圧して、検知信号１４１に変換している。検知信号１４１は、ＣＰＵ１３０のＡＤポートに接続されている。
スイッチ１１１がオンしており、整流回路１１２と平滑コンデンサ１１３とが接続されているときは、検知信号１４１は図３に示すような直流電圧となる。一方、Ｓ１０６でスイッチ１１１をオフして平滑コンデンサ１１３が切断されることにより、検知信号１４１は図４に示すような全波整流波形となるため、商用交流電源の状態を検知しやすくなる。スイッチ１１１をオフしていれば、整流回路１１２の出力である整流回路出力１４２には、商用交流電源１００を降圧して整流した電圧波形が表れる。検知信号１４１は整流回路出力１４２を分圧したのみであるため、この検知信号１４１をＣＰＵ１３０のＡＤポートに入力することで、商用交流電源１００の状態を検知することが可能になる。
As shown in FIG. 1, the output of the rectifier circuit 112 is connected as a rectifier circuit output 142 to a detection circuit 140 which is a detection means. The detection circuit 140 includes resistors 140a and 140b, and divides the rectifier circuit output 142 to convert it into a detection signal 141. The detection signal 141 is connected to the AD port of the CPU 130.
When the switch 111 is on and the rectifier circuit 112 and the smoothing capacitor 113 are connected, the detection signal 141 is a DC voltage as shown in FIG. On the other hand, since the smoothing capacitor 113 is disconnected by turning off the switch 111 in S106, the detection signal 141 becomes a full-wave rectified waveform as shown in FIG. 4, so that it is easy to detect the state of the commercial AC power supply. If the switch 111 is off, the rectifier circuit output 142, which is the output of the rectifier circuit 112, shows a voltage waveform obtained by stepping down and rectifying the commercial AC power supply 100. Since the detection signal 141 only divides the rectifier circuit output 142, the state of the commercial AC power supply 100 can be detected by inputting this detection signal 141 to the AD port of the CPU 130.
Ｓ１０７において、商用交流電源１００が接続されていれば、検知信号１４１で全波整流波形を検知できる。これにより交流電源の状態、例えばゼロクロス、周波数、電圧、波形の歪み等を検知できる。 If the commercial AC power supply 100 is connected in S107, the full-wave rectified waveform can be detected by the detection signal 141. As a result, the state of the AC power source, for example, zero cross, frequency, voltage, waveform distortion, etc. can be detected.
例えば図５に示すように、検知信号１４１は波形４１０のようになる。ゼロクロスを検知する場合、０Ｖ付近に閾値電圧４３１を設定すれば、この閾値を通過するタイミング、すなわち矢印４３２のタイミングで商用交流電源のゼロクロスが発生していることを検知できる。 For example, as shown in FIG. 5, the detection signal 141 has a waveform 410. When a zero cross is detected, if a threshold voltage 431 is set in the vicinity of 0 V, it can be detected that a commercial AC power supply zero cross has occurred at the timing of passing the threshold, that is, the timing of the arrow 432.
また、図６に示すように、検知信号波形４１０が或る閾値電圧４４１と交差するタイミング（矢印４４２）を検出し、その周期を測定することで全波整流波形の周期が分かる。商用交流電源の正弦波の周期は、検知信号波形４１０の周期の２倍である。 Further, as shown in FIG. 6, the period of the full-wave rectified waveform can be obtained by detecting the timing (arrow 442) at which the detection signal waveform 410 intersects with a certain threshold voltage 441 and measuring the period. The cycle of the sine wave of the commercial AC power supply is twice the cycle of the detection signal waveform 410.
さらに、商用交流電源１００から供給される交流電圧値は次のように算出できる。商用交流電源１００は、コイル１１２ａの巻き線仕様により所定の割合で降圧され、ダイオード１１２ｂ、１１２ｃによって一定電圧降下され、整流回路出力１４２になる。整流回路出力１４２は検知回路１４０で所定の割合で分圧されるため、検知信号１４１の電圧を測定することで商用交流電源１００の電圧を算出することができる。この電圧を測定することで、商用交流電源の波形の歪みを検出することもできる。 Furthermore, the AC voltage value supplied from the commercial AC power supply 100 can be calculated as follows. The commercial AC power supply 100 is stepped down at a predetermined rate according to the winding specifications of the coil 112 a, is subjected to a constant voltage drop by the diodes 112 b and 112 c, and becomes the rectifier circuit output 142. Since the rectifier circuit output 142 is divided by the detection circuit 140 at a predetermined ratio, the voltage of the commercial AC power supply 100 can be calculated by measuring the voltage of the detection signal 141. By measuring this voltage, distortion of the waveform of the commercial AC power supply can also be detected.
検知した商用交流電源１００のゼロクロスタイミング、周波数、電圧は、例えば画像形成装置において記録材に転写した画像を熱定着させるための定着器の通電制御に利用できる。ゼロクロスタイミングや商用交流電源の周波数を用いた定着器の制御は、背景技術で述べたとおりである。 The detected zero cross timing, frequency, and voltage of the commercial AC power supply 100 can be used, for example, for energization control of a fixing device for thermally fixing an image transferred to a recording material in the image forming apparatus. The control of the fixing device using the zero cross timing and the frequency of the commercial AC power supply is as described in the background art.
加えて、商用交流電源の電圧を検出することで、定着器への通電時間と電力の関係を精度良く推定することができる。従来は、電流検知回路等を付加して通電電流を検出することで、定着器への供給電力を算出していた。具体的には、発熱体に通電する電力は通電電流値と発熱体の抵抗値で得られることから、通電電流は測定し、発熱体の抵抗値は測定もしくはばらつきを考慮して推定することで、供給電力を算出していた。同様に、商用交流電源の電圧値が上記の方法で検知できるため、発熱体の抵抗値から供給電力を精度よく算出できる。 In addition, by detecting the voltage of the commercial AC power supply, the relationship between the energization time to the fixing device and the power can be accurately estimated. Conventionally, the power supplied to the fixing device is calculated by adding a current detection circuit or the like to detect the energization current. Specifically, since the power to be supplied to the heating element can be obtained from the conduction current value and the resistance value of the heating element, the conduction current is measured, and the resistance value of the heating element is estimated by taking into account the measurement or variation. The power supply was calculated. Similarly, since the voltage value of the commercial AC power supply can be detected by the above method, the supplied power can be calculated accurately from the resistance value of the heating element.
検知信号１４１により電子機器に入力される交流電源の波形の歪みを検知して電子機器の制御や電源回路の制御にフィードバックすることで、波形の歪みを低減して電力効率の向上やノイズ低減をすることも可能である。例えば、画像形成装置の定着器の発熱体への通電パターンを変更することで、波形の歪みを低減させることができる。 By detecting the distortion of the waveform of the AC power source input to the electronic device based on the detection signal 141 and feeding back to the control of the electronic device and the control of the power supply circuit, the distortion of the waveform is reduced to improve the power efficiency and reduce the noise. It is also possible to do. For example, the waveform distortion can be reduced by changing the energization pattern to the heating element of the fixing device of the image forming apparatus.
また、電子機器のＡＣプラグが抜かれた場合や停電が発生した場合などの商用交流電源遮断後に、所定期間は第２のＡＣ−ＤＣコンバータから駆動電圧ＶＣＣに電力を供給できれば、商用交流電源１００から電力の供給がなくなったこと（商用電源遮断と呼ぶ）を、検知信号１４１を用いて検知できる。 Further, if power can be supplied from the second AC-DC converter to the drive voltage VCC for a predetermined period after the commercial AC power supply is shut off such as when the AC plug of the electronic device is removed or a power failure occurs, the commercial AC power supply 100 It can be detected by using the detection signal 141 that the supply of electric power is lost (referred to as commercial power supply interruption).
電力遮断が発生すると電子機器に電力が供給されなくなるため、不適切な状態で電子機器が停止してしまうことが予想される。そこで、電力遮断を検知した場合には、第２のＡＣ−ＤＣコンバータに蓄えられた電力を用いて電子機器を適切な状態に移行させることができる。例えば、蓄電手段を有する電子機器であれば、商用交流電源から蓄電手段に電力供給に切り替える。情報・通信機器であれば起動しているアプリケーションや通信を適切に終了し、データを不揮発メモリに退避させ保存する。画像形成装置であれば画像形成のジョブをミスプリントが発生しないタイミングで中断する。 When power interruption occurs, power is not supplied to the electronic device, and it is expected that the electronic device will stop in an inappropriate state. Therefore, when the power interruption is detected, the electronic device can be shifted to an appropriate state using the electric power stored in the second AC-DC converter. For example, if it is an electronic device which has an electrical storage means, it will switch to a power supply from a commercial alternating current power supply to an electrical storage means. If it is an information / communication device, the running application or communication is properly terminated, and the data is saved and saved in a nonvolatile memory. In the case of an image forming apparatus, an image forming job is interrupted at a timing at which no misprint occurs.
図７に示すように、商用交流電源４５０が遮断した場合、検知信号４６０（検知信号１４１の信号波形）も同様に出力されなくなる。例えば、閾値電圧４６１に交差するタイミング信号４６２を検出して商用交流電源の有無を確認していた場合、タイミング４６３（点線）で得られるはずの信号が入力されなければ、商用電源遮断と判断することができる。第２のＡＣ−ＤＣコンバータの出力電圧４６４は、商用電源遮断後に所定時間経過して、タイミング４６５で電圧が降下する。この場合、タイミング４６３と４６５の間の時間４６６で、上記のように電子機器を適切な状態に移行もしくは終了させることが可能になる。その結果、電子機器の誤動作や故障、通信データの消失などを防ぐことができるという利点がある。 As shown in FIG. 7, when the commercial AC power supply 450 is cut off, the detection signal 460 (signal waveform of the detection signal 141) is not output in the same manner. For example, when the timing signal 462 that intersects the threshold voltage 461 is detected to confirm the presence or absence of the commercial AC power supply, if the signal that should be obtained at the timing 463 (dotted line) is not input, it is determined that the commercial power supply is shut off. be able to. The output voltage 464 of the second AC-DC converter drops at a timing 465 after a predetermined time has elapsed after the commercial power supply is shut off. In this case, at a time 466 between the timings 463 and 465, the electronic device can be shifted to an appropriate state or terminated as described above. As a result, there is an advantage that malfunction or failure of the electronic device, loss of communication data, and the like can be prevented.
以上述べたように商用交流電源のゼロクロス、周波数、電圧、波形歪み、電力遮断を検知して電子機器を制御している場合、本実施例のように第１のＡＣ−ＤＣコンバータを用いて商用交流電源の状態を検知することができれば専用の検知回路が不要になり、電子機器のコストや体積を低減できるという利点がある。 As described above, when the electronic device is controlled by detecting the zero crossing, frequency, voltage, waveform distortion, and power interruption of the commercial AC power supply, the commercial power supply is used by using the first AC-DC converter as in this embodiment. If the state of the AC power supply can be detected, a dedicated detection circuit becomes unnecessary, and there is an advantage that the cost and volume of the electronic device can be reduced.
また、整流回路から平滑コンデンサを切断するため、平滑コンデンサが接続されたままの状態に比べて検出信号波形が鈍らず、商用交流電源の状態を高精度に検知することができる。 Further, since the smoothing capacitor is disconnected from the rectifier circuit, the detection signal waveform is not dull compared to the state in which the smoothing capacitor remains connected, and the state of the commercial AC power supply can be detected with high accuracy.
さらに動作モードに応じて使用するＡＣ−ＤＣコンバータを選択することで、待機モードにおける消費電力を低減することができる。 Furthermore, by selecting an AC-DC converter to be used according to the operation mode, power consumption in the standby mode can be reduced.
［実施例２］
図３は本発明の第２の実施例に係る電子機器の構成を示す回路図である。第１の実施例（図１）とは以下に述べる部分が異なる。
[Example 2]
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an electronic apparatus according to the second embodiment of the present invention. The following part is different from the first embodiment (FIG. 1).
第１のＡＣ−ＤＣ変換手段であるところの第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１５３はドロッパ型であり、切替手段であるところのスイッチ１５５、整流手段であるところの整流回路１１２、および平滑手段であるところの平滑コンデンサ１１３をから成る。スイッチ１５３が平滑手段１１２と平滑コンデンサ１１３とを接続している場合、整流回路１１２で全波整流された電圧出力は平滑コンデンサ１１３によって平滑化され、直流電圧Ｖ０となる。スイッチ１５５の動作は、ＣＰＵから出力されるスイッチ制御信号１５４によって制御される。 The first AC-DC converter 153 that is the first AC-DC converting means is a dropper type, and is a switch 155 that is the switching means, a rectifier circuit 112 that is the rectifying means, and a smoothing means. However, the smoothing capacitor 113 is formed. When the switch 153 connects the smoothing means 112 and the smoothing capacitor 113, the voltage output that has been full-wave rectified by the rectifier circuit 112 is smoothed by the smoothing capacitor 113 to become the DC voltage V0. The operation of the switch 155 is controlled by a switch control signal 154 output from the CPU.
スイッチ１５５の接続を切り替えることによって、平滑手段１１２と検知回路１５０とを接続することもできる。検知回路１５０は抵抗１５０ａ、１５０ｂ、基準電圧１５０ｃ、比較器１５０ｄから成る。整流回路出力１５２を抵抗１５０ａ、１５０ｂで分圧し、比較器１５０ｄで基準電圧１５０ｃと比較した信号が検知信号１５１である。検知信号１５１は、ＣＰＵ１３０に入力される。ＣＰＵ１３０のポートはＨｉｇｈ、Ｌｏｗのみを検出できれば良く、ＡＤポートである必要はない。商用交流電源１００の周波数や遮断を検知するだけであれば、本実施例の検出回路の構成でも実現可能である。もちろん、検知回路１５０は、第１の実施例の検知回路１４０と同様の構成であっても構わない。 By switching the connection of the switch 155, the smoothing means 112 and the detection circuit 150 can be connected. The detection circuit 150 includes resistors 150a and 150b, a reference voltage 150c, and a comparator 150d. A signal obtained by dividing the rectifier circuit output 152 by the resistors 150a and 150b and comparing it with the reference voltage 150c by the comparator 150d is a detection signal 151. The detection signal 151 is input to the CPU 130. The port of the CPU 130 only needs to be able to detect High and Low, and need not be an AD port. If only the frequency and the cutoff of the commercial AC power supply 100 are detected, the configuration of the detection circuit of the present embodiment can be realized. Of course, the detection circuit 150 may have the same configuration as the detection circuit 140 of the first embodiment.
本実施例では、第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１５３から駆動電圧ＶＣＣに電力を供給する際に、整流手段１１２と検知回路１５０との接続を切断するため、待機モード時の検出回路１５０での消費電力を低減することができる。 In the present embodiment, when power is supplied from the first AC-DC converter 153 to the drive voltage VCC, the connection between the rectifier 112 and the detection circuit 150 is disconnected, so that the consumption in the detection circuit 150 in the standby mode is performed. Electric power can be reduced.
以下で、本実施例の電子機器が待機モードから作動モードに移行する場合のシーケンスについて述べる。図９に、待機モードから作動モードに移行するシーケンスを示す。Ｓ１０１〜１０５のシーケンスは第１の実施例と同じである。第１の実施例（図２）とは以下に述べる部分が異なる。 Hereinafter, a sequence in the case where the electronic apparatus of this embodiment shifts from the standby mode to the operation mode will be described. FIG. 9 shows a sequence for shifting from the standby mode to the operation mode. The sequence of S101 to S105 is the same as that in the first embodiment. The portion described below is different from the first embodiment (FIG. 2).
待機モードの場合、整流回路１１２と平滑コンデンサ１１３とは、スイッチ１５５で接続されている。Ｓ１０５の後、スイッチ１５５を切り替え、整流回路１１２と平滑コンデンサ１１３とを切断し、整流回路１１２と検知回路１５０とを接続する（Ｓ１１０）。その後、検知信号１５１をＣＰＵのポートで読み取り、商用交流電源１００の状態を検知する（Ｓ１１１）。 In the standby mode, the rectifier circuit 112 and the smoothing capacitor 113 are connected by a switch 155. After S105, the switch 155 is switched, the rectifier circuit 112 and the smoothing capacitor 113 are disconnected, and the rectifier circuit 112 and the detection circuit 150 are connected (S110). Thereafter, the detection signal 151 is read by the CPU port, and the state of the commercial AC power supply 100 is detected (S111).
商用交流電源の検知方法は第１の実施例で述べたとおりであり、基準電圧１５０ｃが閾値電圧となるように設定すればよい。 The method of detecting the commercial AC power supply is as described in the first embodiment, and it may be set so that the reference voltage 150c becomes the threshold voltage.
また、図１０に本実施例の電子機器が作動モードから待機モードに移行する場合のシーケンスを示す。 FIG. 10 shows a sequence in the case where the electronic apparatus of this embodiment shifts from the operation mode to the standby mode.
電子機器が作動モードである場合（Ｓ２０１）、スイッチ１５３によって整流回路１１２は検知回路１５０に接続されている。駆動電圧ＶＣＣには第２のＡＣ−ＤＣコンバータから電力が供給されている。 When the electronic device is in the operation mode (S201), the rectifier circuit 112 is connected to the detection circuit 150 by the switch 153. Power is supplied to the drive voltage VCC from the second AC-DC converter.
作動モードと待機モードの選択、決定はＣＰＵ１３０でなされる。電子機器が待機モードに移行する場合（Ｓ２０２でＹｅｓ）には、スイッチ１５５を切り替え、第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１５３の整流回路１１２と検知回路１５０とは切断し、整流回路１１２と平滑コンデンサ１１３とを接続する。また、スイッチ１３６をオフして負荷１０２を駆動電圧ＶＣＣから切断する（Ｓ２０３）。レギュレータ１１４の出力電圧Ｖ１が駆動電圧ＶＣＣに対して十分な電圧に達するまでの所定時間が経過した後（Ｓ２０４）にスイッチ１１５をオンし、同時にスイッチ１２２をオフする。その結果、駆動電圧ＶＣＣには電圧Ｖ１からのみ電力が供給され、電圧Ｖ２からの電力供給は絶たれる（Ｓ２０５）。さらにスイッチ１２１をオフして、第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１２０と商用交流電源１００との接続を切断する（Ｓ２０６）ことで、第２のＡＣ−ＤＣコンバータの消費電力を削減することができる。 The CPU 130 selects and determines the operation mode and standby mode. When the electronic device shifts to the standby mode (Yes in S202), the switch 155 is switched, the rectifier circuit 112 and the detection circuit 150 of the first AC-DC converter 153 are disconnected, and the rectifier circuit 112 and the smoothing capacitor 113 are switched. And connect. Further, the switch 136 is turned off to disconnect the load 102 from the drive voltage VCC (S203). After a predetermined time has elapsed until the output voltage V1 of the regulator 114 reaches a voltage sufficient for the drive voltage VCC (S204), the switch 115 is turned on and at the same time the switch 122 is turned off. As a result, power is supplied to the drive voltage VCC only from the voltage V1, and power supply from the voltage V2 is cut off (S205). Further, the switch 121 is turned off to disconnect the second AC-DC converter 120 and the commercial AC power supply 100 (S206), whereby the power consumption of the second AC-DC converter can be reduced.
Ｓ２０４で出力電圧Ｖ２が駆動電圧ＶＣＣに対して十分な電圧に達したことを判断するために、ＣＰＵ１３０で電圧Ｖ１を測定していても良いことは第１の実施例と同じである。 As in the first embodiment, the CPU 130 may measure the voltage V1 in order to determine that the output voltage V2 has reached a sufficient voltage with respect to the drive voltage VCC in S204.
以上述べたシーケンスにより、電子機器は作動モードから待機モードに移行できる。このシーケンスは実施例１においても同様である。 By the sequence described above, the electronic device can shift from the operation mode to the standby mode. This sequence is the same as in the first embodiment.
本実施例の電子機器では、待機モード時に第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１５３から駆動電圧ＶＣＣに電力を供給する際に、整流手段１１２と検知回路１５０との接続を切断する。したがって、待機モード時の検出回路１５０での消費電力を低減することができる。 In the electronic apparatus according to the present embodiment, the connection between the rectifier 112 and the detection circuit 150 is disconnected when power is supplied from the first AC-DC converter 153 to the drive voltage VCC in the standby mode. Therefore, power consumption in the detection circuit 150 in the standby mode can be reduced.
１００‥‥商用交流電源
１０１‥‥負荷
１０２‥‥負荷
１１０‥‥第１のＡＣ−ＤＣコンバータ
１１１‥‥スイッチ
１１２‥‥整流回路
１１３‥‥平滑コンデンサ
１１４‥‥レギュレータ
１１５‥‥スイッチ
１２０‥‥第２のＡＣ−ＤＣコンバータ
１２１‥‥スイッチ
１２２‥‥スイッチ
１３０‥‥ＣＰＵ
１３１‥‥スイッチ制御信号
１３２‥‥スイッチ制御信号
１３３‥‥選択信号
１３４‥‥否定論理回路
１４０‥‥検知回路
１４１‥‥検知信号
１５０‥‥検知回路
１５１‥‥検知信号
１５３‥‥第１のＡＣ−ＤＣコンバータ
１５４‥‥スイッチ制御信号
１５５‥‥スイッチ
100 ... Commercial AC power supply 101 ... Load 102 ... Load 110 ... First AC-DC converter 111 ... Switch 112 ... Rectifier circuit 113 ... Smoothing capacitor 114 ... Regulator 115 ... Switch 120 ... 2 AC-DC converter 121 ... switch 122 ... switch 130 ... CPU
131 ... switch control signal 132 ... switch control signal 133 ... selection signal 134 ... negative logic circuit 140 ... detection circuit 141 ... detection signal 150 ... detection circuit 151 ... detection signal 153 ... first AC DC converter 154 Switch control signal 155 Switch
Claims (7)
それぞれのＡＣ−ＤＣ変換手段の接続状態を切り替える切替手段、
切替手段の接続状態を制御する制御手段、
ＡＣ−ＤＣ変換手段の出力に接続する負荷、を有する電子機器において、
ＡＣ−ＤＣ変換手段の少なくとも１つはドロッパ型であり、
第１のＡＣ−ＤＣ変換手段は、
ドロッパ型で、
交流電圧を全波または半波に整流する整流手段、
整流手段で整流した電圧を平滑する平滑手段、
整流手段と平滑手段との間に上記切替手段、
整流手段の出力電圧を検知する検知手段、を具備し、
第１のＡＣ−ＤＣ変換手段の平滑手段で平滑された電力を上記負荷に供給している場合には、
第２のＡＣ−ＤＣ変換手段の入力か出力のいずれか一方もしくは両方を切断することにより上記負荷への電力供給を遮断し、
第２のＡＣ−ＤＣ変換手段の電力を上記負荷に供給している場合には、
第１のＡＣ−ＤＣ変換手段の上記切替手段によって、
上記平滑手段および上記負荷を上記整流手段から切断し上記整流手段の出力電圧を検知手段で検知することによって上記交流電圧の状態を検知することを特徴とする電子機器。 Having at least two AC-DC converting means for converting an AC voltage into a DC voltage;
Switching means for switching the connection state of each AC-DC conversion means,
Control means for controlling the connection state of the switching means,
In an electronic device having a load connected to the output of the AC-DC conversion means,
At least one of the AC-DC conversion means is a dropper type,
The first AC-DC converting means is:
Dropper type
Rectifying means for rectifying AC voltage into full wave or half wave,
Smoothing means for smoothing the voltage rectified by the rectifying means;
The switching means between the rectifying means and the smoothing means,
Detecting means for detecting the output voltage of the rectifying means,
When the power smoothed by the smoothing means of the first AC-DC converting means is supplied to the load,
Cutting off power supply to the load by disconnecting either or both of the input and / or output of the second AC-DC converting means;
When the electric power of the second AC-DC converting means is supplied to the load,
By the switching means of the first AC-DC conversion means,
An electronic apparatus characterized in that the state of the AC voltage is detected by disconnecting the smoothing means and the load from the rectifying means and detecting an output voltage of the rectifying means by a detecting means.
上記検知手段は上記第１のＡＣ−ＤＣ変換手段には接続せず、
上記第２のＡＣ−ＤＣ変換手段の電力を上記負荷に供給している場合には、
上記第１のＡＣ−ＤＣ変換手段の上記切替手段によって、
上記平滑手段および上記負荷を上記整流手段から切断し更に上記整流手段の出力を上記検知手段に接続し検知することによって上記交流電圧の状態を検知することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。 When the power smoothed by the smoothing means of the first AC-DC conversion means is supplied to the load,
The detection means is not connected to the first AC-DC conversion means,
When the electric power of the second AC-DC converting means is supplied to the load,
By the switching means of the first AC-DC converting means,
2. The electron according to claim 1, wherein the state of the AC voltage is detected by disconnecting the smoothing means and the load from the rectifying means and further connecting and detecting an output of the rectifying means to the detecting means. machine.
上記交流電圧の状態とは、上記交流電圧のゼロクロスであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。 The detection means is a zero cross detection means,
The electronic device according to claim 1, wherein the AC voltage state is a zero cross of the AC voltage.
上記交流電圧の状態とは、上記交流電圧の周波数であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。 The detection means is a frequency detection means,
The electronic device according to claim 1, wherein the state of the AC voltage is a frequency of the AC voltage.
上記交流電圧の状態とは、上記交流電圧の電圧であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。 The detection means is a voltage detection means,
The electronic device according to claim 1, wherein the state of the AC voltage is a voltage of the AC voltage.
上記交流電圧の状態とは、上記交流電圧の波形の歪みであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。 The detection means is a voltage detection means,
The electronic device according to claim 1, wherein the state of the AC voltage is a distortion of a waveform of the AC voltage.
上記検知手段とは、電圧検知手段であり、
上記交流電圧の状態とは、上記交流電圧の通電および遮断であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。 Even when the AC voltage is cut off, power can be supplied from the second AC-DC conversion means to the load for a predetermined period.
The detection means is a voltage detection means,
The electronic device according to claim 1, wherein the state of the AC voltage is energization and interruption of the AC voltage.
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