JP2021197742A

JP2021197742A - Power supply device and control method of the same

Info

Publication number: JP2021197742A
Application number: JP2020099906A
Authority: JP
Inventors: 久男寺島; Hisao Terajima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2020-06-09
Publication date: 2021-12-27

Abstract

To switch between a primary feedback and a secondary feedback on the basis of power supplied on a primary side.SOLUTION: In a power supply that switches between normal mode voltage and standby mode voltage without external control, switching a primary reference voltage on the basis of power supplied from a primary side can be implemented in a simple configuration. However, application of primary feedback may cause a problem to be solved that output voltage accuracy in the normal mode does not reach voltage accuracy required to drive an inkjet printhead.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電源装置およびその制御方法に関し、より詳細には、商用交流電力を直流電力に変換する絶縁型のスイッチング電源装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a power supply device and a control method thereof, and more particularly to an isolated switching power supply device for converting commercial AC power into DC power and a control method thereof.

絶縁型のスイッチング電源においては、出力電圧を安定化させるために、出力電圧を監視して、スイッチング制御にフィードバックする事が行われている。言い換えれば、フィードバックとは、誤差電圧に基づいてトランスに蓄積されるエネルギーを制御する処理である。例えば、特許文献１の電源装置では、２次側の出力電圧を、フォトカプラを介して、誤差情報として１次側にフィードバックしている。他方、１次側の補助巻線から出力電圧と略比例した電圧を取り出して、出力電圧を安定化させる事により、２次側から１次側へのフィードバック用素子を持たない方式も開示している。 In an isolated switching power supply, in order to stabilize the output voltage, the output voltage is monitored and fed back to the switching control. In other words, feedback is the process of controlling the energy stored in the transformer based on the error voltage. For example, in the power supply device of Patent Document 1, the output voltage on the secondary side is fed back to the primary side as error information via a photocoupler. On the other hand, we also disclose a method that does not have a feedback element from the secondary side to the primary side by extracting a voltage substantially proportional to the output voltage from the auxiliary winding on the primary side and stabilizing the output voltage. There is.

また、画像処理装置などの待機電力の削減のために、出力電圧の切り替え機構を設けた電源がある。例えば、特許文献１には、電源の外部から低電力モードを示す制御信号を受け取り、この制御信号により出力電圧検出回路の分圧比率を変更して、出力を変化させる事が記載されている。 Further, there is a power supply provided with an output voltage switching mechanism in order to reduce standby power consumption of an image processing device or the like. For example, Patent Document 1 describes that a control signal indicating a low power mode is received from the outside of a power source, and the voltage division ratio of the output voltage detection circuit is changed by this control signal to change the output.

さらに、特許文献１には、制御信号を外部から受け取るのではなく、電源内部で生成する事により回路を簡略化する事が記載されている。 Further, Patent Document 1 describes that the circuit is simplified by generating the control signal inside the power supply instead of receiving the control signal from the outside.

特許６２１３０８７号公報Japanese Patent No. 6213087

しかしながら、特許文献１に記載されたような１次側の補助巻線を用いたフィードバック制御のみを実行する形態では、出力電圧精度が低いという課題を持つ。これは、補助巻線と２次巻線の電磁的結合度が理想的であることを前提とし、また、整流用のダイオードの順方向の電圧降下の影響が考慮されていないためである。一方、２次側の補助巻線を用いたフィードバック制御のみを実行する形態は消費電力が高くなるという課題がある。 However, in the form of executing only the feedback control using the auxiliary winding on the primary side as described in Patent Document 1, there is a problem that the output voltage accuracy is low. This is because the electromagnetic coupling between the auxiliary winding and the secondary winding is assumed to be ideal, and the influence of the forward voltage drop of the rectifying diode is not taken into consideration. On the other hand, there is a problem that the power consumption is high in the form of executing only the feedback control using the auxiliary winding on the secondary side.

そこで本発明の目的は、フィードバック制御を適切に実行することである。 Therefore, an object of the present invention is to appropriately execute feedback control.

本発明の一実施態様は、商用交流電力を直流電力に変換する絶縁型のスイッチング電源装置であって、第１状態と、前記第１状態より出力電圧が低い第２状態とを切り替えることができる電源装置において、トランスの１次側の補助巻線の電圧から出力電圧を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された電圧と第１の基準電圧とを比較して、前記第２状態の誤差電圧を出力する第１の誤差電圧検出手段と、前記トランスの２次側の出力電圧と第２の基準電圧とを比較して、前記第１状態の誤差電圧を出力する第２の誤差電圧検出手段と、前記第１または前記第２の誤差電圧検出手段から出力された誤差電圧に基づいて、前記トランスに蓄積されるエネルギーを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。 One embodiment of the present invention is an isolated switching power supply device that converts commercial AC power into DC power, and can switch between a first state and a second state in which the output voltage is lower than the first state. In the power supply device, the detection means that detects the output voltage from the voltage of the auxiliary winding on the primary side of the transformer, the voltage detected by the detection means, and the first reference voltage are compared, and the second state is described. A second error voltage that outputs the error voltage in the first state by comparing the output voltage on the secondary side of the transformer with the second reference voltage with the first error voltage detecting means that outputs the error voltage. It is characterized by including a detecting means and a control means for controlling the energy stored in the transformer based on the error voltage output from the first or second error voltage detecting means.

以上の様に電源装置を構成する事により、フィードバック制御を適切に実行することが出来る。 By configuring the power supply device as described above, the feedback control can be appropriately executed.

本発明の一実施形態にかかるインクジェットプリンターの斜視図である。It is a perspective view of the inkjet printer which concerns on one Embodiment of this invention. 本実施形態のインクジェットプリンターの電気系統のブロック図である。It is a block diagram of the electric system of the inkjet printer of this embodiment. 第１の実施形態にかかる電源ユニットのブロック図である。It is a block diagram of the power supply unit which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態の電源ユニットの各部の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of each part of the power supply unit of 1st Embodiment. 電源ユニットの比較器の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation of a comparator of a power supply unit. 通常の動作状態と待機状態との間の遷移を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the transition between a normal operation state and a standby state. 第２の実施形態にかかる電源ユニットのブロック図である。It is a block diagram of the power supply unit which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、説明で用いる部材、数値、材料などは、理解を助ける目的の例示に過ぎず、本発明を限定する趣旨のものではない。本実施形態では、インクジェットプリンターを例に説明するが、出力電圧の切り替え機構を設けた電源装置、および、これを搭載した様々な機器に適用できることは言うまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the members, numerical values, materials and the like used in the description are merely examples for the purpose of assisting understanding, and are not intended to limit the present invention. In this embodiment, an inkjet printer will be described as an example, but it goes without saying that it can be applied to a power supply device provided with an output voltage switching mechanism and various devices equipped with the power supply device.

図１は、本発明の一実施形態にかかるインクジェットプリンターの機構を示す斜視図である。インクジェット方式に従ってインク（記録剤）を吐出して記録を行う記録ヘッド１０８を、キャリッジ１１９上に搭載している。記録ヘッド１０８には、複数のインクタンク１２３が搭載されている。キャリッジ１１９は、ＣＲモーター１１４によって発生する駆動力が伝達機構１２０により伝えられ矢印Ａ方向に往復移動する。 FIG. 1 is a perspective view showing a mechanism of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention. A recording head 108 for ejecting ink (recording agent) and recording according to an inkjet method is mounted on the carriage 119. A plurality of ink tanks 123 are mounted on the recording head 108. In the carriage 119, the driving force generated by the CR motor 114 is transmitted by the transmission mechanism 120 and reciprocates in the direction of arrow A.

記録時には、用紙Ｐを給紙機構１２１により給紙し、記録位置まで搬送する。その記録位置において、記録ヘッド１０８を走査させて、記録ヘッド１０８から用紙Ｐにインクを吐出することにより記録を行う。 At the time of recording, the paper P is fed by the paper feeding mechanism 121 and conveyed to the recording position. Recording is performed by scanning the recording head 108 at the recording position and ejecting ink from the recording head 108 onto the paper P.

用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１２２は、紙搬送モーター１１６によって駆動される。記録ヘッド１０８の走査と走査の間で、用紙Ｐは搬送される。ＣＲモーター１１４や紙搬送モーター１１６の駆動、記録データの制御、記録データの記録ヘッドへの転送制御などは、後述のＣＰＵ２０３の制御によって実行される。 The transport roller 122 that transports the paper P is driven by the paper transport motor 116. Paper P is conveyed between scans of the recording head 108. The driving of the CR motor 114 and the paper transfer motor 116, the control of the recorded data, the transfer control of the recorded data to the recording head, and the like are executed by the control of the CPU 203 described later.

図２は、本実施形態のインクジェットプリンターの電気系統のブロック図である。電源ユニット２０１は、商用交流電力を直流電力に変換して装置内部に供給する絶縁型のスイッチング電源装置である。本実施形態では、インクジェットプリンターは、通常の動作状態と、通常の動作状態より消費電力が小さい省電力状態の２つの動作状態を有し、電源ユニット２０１は、インクジェットプリンターの動作状態に応じて、出力電圧を制御する。インクジェットプリンターが通常の動作状態の場合、電源ユニット２０１の出力電圧は３２Ｖである。一方、インクジェットプリンターが通常の動作状態の場合、電源ユニット２０１の出力電圧は８．５Ｖである。 FIG. 2 is a block diagram of an electric system of the inkjet printer of the present embodiment. The power supply unit 201 is an isolated switching power supply device that converts commercial AC power into DC power and supplies it to the inside of the device. In the present embodiment, the inkjet printer has two operating states, that is, a normal operating state and a power saving state in which power consumption is smaller than the normal operating state, and the power supply unit 201 corresponds to the operating state of the inkjet printer. Control the output voltage. When the inkjet printer is in a normal operating state, the output voltage of the power supply unit 201 is 32V. On the other hand, when the inkjet printer is in a normal operating state, the output voltage of the power supply unit 201 is 8.5V.

電源ユニット２０１の電力の供給先は、ＤＣＤＣコンバーター２１８とブロック２２０の２か所である。電源ユニット２０１の電力の供給について詳しく以下に説明する。 The power supply destination of the power supply unit 201 is the DCDC converter 218 and the block 220 at two locations. The power supply of the power supply unit 201 will be described in detail below.

インクジェットプリンターが通常の動作状態の場合、印刷やスキャンのために、インクジェットプリンターの各種モーターや記録ヘッドの駆動が行われうる。各種モーターや記録ヘッドの駆動に応じて、スイッチ２１３や２１５がオンされる。電源ユニット２０１は、スイッチ２１３や２１５がオンされた場合に、オンされたスイッチを経由して、インクジェットヘッド２１４やモータードライバー２１６に電力を供給する。また、電源ユニット２０１は、インクジェットプリンターが通常の動作状態の場合、ＤＣＤＣコンバーター２１８を経由して、ＳＯＣ２０２に対しても電力を供給する。 When the inkjet printer is in a normal operating state, various motors and recording heads of the inkjet printer can be driven for printing and scanning. The switches 213 and 215 are turned on according to the drive of various motors and recording heads. When the switches 213 and 215 are turned on, the power supply unit 201 supplies electric power to the inkjet head 214 and the motor driver 216 via the turned on switch. The power supply unit 201 also supplies electric power to the SOC 202 via the DCDC converter 218 when the inkjet printer is in a normal operating state.

インクジェットプリンターが省電力状態（待機状態）の場合、印刷やスキャンは実行されない。そのため、インクジェットプリンターの各種モーターや記録ヘッドの駆動が行われない。結果として、スイッチ２１３や２１５がオンされることはないため、電源ユニット２０１は、ブロック２２０に電力の供給を行うことはない。なお、電源ユニット２０１は、インクジェットプリンターが省電力状態の場合でも、ＤＣＤＣコンバーター２１８を経由して、ＳＯＣ２０２に対しては電力を供給する。このとき、ＳＯＣ２０２に対して供給される電力は、通常の動作状態の場合と比較して少なくなる。これは、インクジェットプリンターが省電力状態の場合、ＳＯＣ２０２に供給されるクロックが、通常の動作状態の場合と比較して少なくなるためである。本実施形態では、通常の動作状態であるインクジェットプリンターに対して電源ユニット２０１が電力供給を行う状態を第１状態、待機状態であるインクジェットプリンターに対して電源ユニット２０１が電力供給を行う状態を第２状態というものとする。 When the inkjet printer is in the power saving state (standby state), printing or scanning is not executed. Therefore, various motors and recording heads of the inkjet printer are not driven. As a result, the power supply unit 201 does not supply power to the block 220 because the switches 213 and 215 are not turned on. The power supply unit 201 supplies power to the SOC 202 via the DCDC converter 218 even when the inkjet printer is in a power saving state. At this time, the electric power supplied to the SOC 202 is smaller than that in the normal operating state. This is because when the inkjet printer is in the power saving state, the clock supplied to the SOC 202 is smaller than that in the normal operating state. In the present embodiment, the state in which the power supply unit 201 supplies power to the inkjet printer in the normal operating state is the first state, and the state in which the power supply unit 201 supplies power to the inkjet printer in the standby state is the first state. It is assumed to be two states.

ＤＣＤＣコンバーター２１８は、低電圧で動作するブロック２１９に電圧３．３Ｖ、１．１Ｖなどの直流電力を供給する。ＤＣＤＣコンバーター２１８は、入力電圧が３２Ｖ〜８．５Ｖまで変化しても、出力電圧は一定で、直流電力を供給することができる。つまりＤＣＤＣコンバーター２１８への許容入力電圧の範囲は広い。 The DCDC converter 218 supplies DC power having a voltage of 3.3 V, 1.1 V, or the like to the block 219 that operates at a low voltage. The DCDC converter 218 can supply DC power with a constant output voltage even if the input voltage changes from 32V to 8.5V. That is, the range of the allowable input voltage to the DCDC converter 218 is wide.

一方、電源ユニット２０１は、ブロック２２０には、記録ヘッドやモーターの駆動に必要な３２Ｖの電圧を供給する必要がある。特に、記録ヘッドの駆動のためには高い電圧精度が必要である。つまり電源ユニット２０１は、インクジェットプリンターが省電力状態では、精度が要求されない８．５Ｖの電圧を出力すればよく、インクジェットプリンターが通常の動作状態では、記録ヘッドの駆動に必要な高精度の３２Ｖの電圧を出力する必要がある。 On the other hand, the power supply unit 201 needs to supply the block 220 with a voltage of 32 V necessary for driving the recording head and the motor. In particular, high voltage accuracy is required to drive the recording head. That is, the power supply unit 201 may output a voltage of 8.5V, which does not require accuracy when the inkjet printer is in a power saving state, and 32V, which is a high accuracy required to drive the recording head when the inkjet printer is in a normal operating state. It is necessary to output the voltage.

待機時に出力電圧を８．５Ｖに低下させる目的は、待機電力の削減である。一般的に、ＤＣＤＣコンバーターの変換効率は入出力の電位差が小さい方が高い。すなわち装置が待機状態である時には、電源ユニット２０１からの出力電圧を８．５Ｖに下げる事により、ＤＣＤＣコンバーター２１８の変換効率を向上させ、待機状態での装置の消費電力を低減している。 The purpose of reducing the output voltage to 8.5V during standby is to reduce standby power. Generally, the conversion efficiency of the DCDC converter is higher when the input / output potential difference is smaller. That is, when the device is in the standby state, the output voltage from the power supply unit 201 is lowered to 8.5V to improve the conversion efficiency of the DCDC converter 218 and reduce the power consumption of the device in the standby state.

以下、ＤＣＤＣコンバーター２１８とブロック２２０の各部の説明をする。 Hereinafter, each part of the DCDC converter 218 and the block 220 will be described.

ＳＯＣ（System on Chip）２０２は、装置の各部の制御に必要なロジック回路、外部Ｉ／Ｆなどを１チップに集積化している。ＳＯＣ２０２の内部には、各部を制御するＣＰＵ２０３、外部デバイスとのインターフェースであるｉ／ｆ２０７、２０９、２１０、２１７、外部ポートを制御するＧＰＩＯ（General Purpose I/O）２０８を含む。さらにＳＯＣ２０２は、画像処理などを行うデータ処理ブロック２０５、外部装置からプリントデータを受け取る外部Ｉ／Ｆ２０６、各部にクロックを供給するクロックジェネレーター２０４などを含む。各ブロックは内部バスにより接続されている。 The SOC (System on Chip) 202 integrates a logic circuit, an external I / F, and the like necessary for controlling each part of the device into one chip. Inside the SOC 202, a CPU 203 that controls each part, i / f207, 209, 210, 217 that are interfaces with an external device, and a GPIO (General Purpose I / O) 208 that controls an external port are included. Further, the SOC 202 includes a data processing block 205 for performing image processing and the like, an external I / F 206 for receiving print data from an external device, a clock generator 204 for supplying a clock to each unit, and the like. Each block is connected by an internal bus.

ＳＯＣ２０２は、入出力制御用の３．３Ｖ電源と内部ロジック用の１．１Ｖ電源とを必要とする。ＲＯＭ２１１は、ＣＰＵ２０３の制御プログラムを記憶している。ＲＡＭ２１２は、プログラム実行のワークエリアやデータバッファとして用いられる。 The SOC 202 requires a 3.3V power supply for input / output control and a 1.1V power supply for internal logic. The ROM 211 stores the control program of the CPU 203. The RAM 212 is used as a work area for program execution and a data buffer.

ブロック２２０は、電源ユニット２０１の出力電圧が通常の動作状態の３２Ｖの時のみ駆動できる部分である。インクジェットヘッド２１４は、各ノズルに設けられたヒーターを加熱する事によりインク滴を吐出する。モータードライバー２１６は、モーター１１４，１１６を駆動する。インクジェットヘッド２１４とモータードライバー２１６の電源ラインには、電源を切断できるようにそれぞれスイッチ２１３とスイッチ２１５とが設けられている。 The block 220 is a portion that can be driven only when the output voltage of the power supply unit 201 is 32 V in a normal operating state. The inkjet head 214 ejects ink droplets by heating a heater provided in each nozzle. The motor driver 216 drives the motors 114 and 116. The power lines of the inkjet head 214 and the motor driver 216 are provided with a switch 213 and a switch 215, respectively, so that the power can be turned off.

［第１の実施形態］
次に、図３を参照して、第１の実施形態にかかる電源ユニット２０１の動作を説明する。商用電源からの交流電力は、ダイオードブリッジＢ１で整流され、コンデンサＣ１を充電する。整流された直流電力は、トランスＴｒの１次（Primary）巻線Ｐ１を介してスイッチングＦＥＴＱ１に供給され、ＰＷＭ制御ブロック３０５の制御により数十ＫＨｚでスイッチングされる。 [First Embodiment]
Next, the operation of the power supply unit 201 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The AC power from the commercial power source is rectified by the diode bridge B1 and charges the capacitor C1. The rectified DC power is supplied to the switching FET Q1 via the primary winding P1 of the transformer Tr, and is switched at several tens of KHz under the control of the PWM control block 305.

図３において、１次巻線Ｐ１と２次巻線Ｓ１の間の二重線に対して左側が、電源ユニット２０１の一次側であり、二重線に対して右側が、電源ユニット２０１の２次側である。なお１次側とは、商用電源に接続し２次側とは絶縁されている回路を示し、２次側とは、商用電源に直接接続しておらず、１次側とは絶縁されている回路を示す。なお本実施形態では、トランスＴｒとフォトカプラ３１１によって、１次側と２次側とが互いに絶縁されている。 In FIG. 3, the left side with respect to the double wire between the primary winding P1 and the secondary winding S1 is the primary side of the power supply unit 201, and the right side with respect to the double wire is 2 of the power supply unit 201. The next side. The primary side indicates a circuit connected to the commercial power supply and isolated from the secondary side, and the secondary side is not directly connected to the commercial power supply and is insulated from the primary side. The circuit is shown. In this embodiment, the primary side and the secondary side are isolated from each other by the transformer Tr and the photocoupler 311.

スイッチングＦＥＴＱ１がオンの期間に、１次巻線Ｐ１からトランスＴｒにエネルギーが蓄積され、オフの期間に２次巻線Ｓ１および補助巻線ＡＵＸにエネルギーが放出される。２次巻線Ｓ１から放出されたエネルギーは、整流用ダイオードＤ１とコンデンサＣ２により、平滑化された直流電力として出力される。スイッチングＦＥＴＱ１のオン時間のデューティ比を制御する事により、トランスＴｒへのエネルギー蓄積量を制御する事が出来、出力電圧の安定化を図っている。 Energy is stored in the transformer Tr from the primary winding P1 while the switching FET Q1 is on, and energy is released to the secondary winding S1 and the auxiliary winding AUX during the off period. The energy released from the secondary winding S1 is output as smoothed DC power by the rectifying diode D1 and the capacitor C2. By controlling the duty ratio of the switching FET Q1 for the on-time, the amount of energy stored in the transformer Tr can be controlled, and the output voltage is stabilized.

（待機状態）
インクジェットプリンターが待機状態で、電源ユニット２０１が直流電圧８．５Ｖを出力している時（電源ユニット２０１が第２状態の時）の電源ユニット２０１の動作を、図３および図４を参照して説明する。 (Standby state)
Refer to FIGS. 3 and 4 for the operation of the power supply unit 201 when the inkjet printer is in the standby state and the power supply unit 201 outputs a DC voltage of 8.5 V (when the power supply unit 201 is in the second state). explain.

スイッチングＦＥＴＱ１のゲート電圧がＨｉの時、スイッチングＦＥＴＱ１はオンし、Ｌｏｗの時にオフする。時刻ｔ１でＱ１をオンすると、トランスＴｒの１次巻線Ｐ１に電流が流れる。電流は時刻ｔ２でスイッチングＦＥＴＱ１がオフされるまで徐々に増加し、抵抗Ｒ１にはのこぎり歯状の電流が流れる。図２に示した様に、抵抗Ｒ１のグラウンドＧＮＤに接続された端子と反対の端子には、電流に比例した電圧波形が現れる。 When the gate voltage of the switching FET Q1 is Hi, the switching FET Q1 is turned on, and when it is Low, it is turned off. When Q1 is turned on at time t1, a current flows through the primary winding P1 of the transformer Tr. The current gradually increases until the switching FET Q1 is turned off at time t2, and a sawtooth-shaped current flows through the resistor R1. As shown in FIG. 2, a voltage waveform proportional to the current appears at the terminal opposite to the terminal connected to the ground GND of the resistor R1.

時刻ｔ１−ｔ２の期間には、２次巻線Ｓ１および補助巻線ＡＵＸには負の電圧が現れ、整流用ダイオードＤ１およびＤ２により阻止され、電流は流れない。補助巻線ＡＵＸに接続された出力電圧検出器３０１は、入力が高インピーダンスのため、やはり電流は流れ込まない。 During the period t1-t2, a negative voltage appears in the secondary winding S1 and the auxiliary winding AUX, which is blocked by the rectifying diodes D1 and D2, and no current flows. Since the input of the output voltage detector 301 connected to the auxiliary winding AUX has a high impedance, no current flows into the output voltage detector 301.

次に時刻ｔ２でスイッチングＦＥＴＱ１がオフすると、２次巻線Ｓ１の電圧極性が反転し、トランスＴｒに蓄積されたエネルギーは、整流用ダイオードＤ１経由でコンデンサＣ２を充電する。同時に、補助巻線ＡＵＸの電圧極性も反転し、トランスＴｒに蓄積されたエネルギーは、整流用ダイオードＤ２経由でコンデンサＣ３を充電する。 Next, when the switching FET Q1 is turned off at time t2, the voltage polarity of the secondary winding S1 is inverted, and the energy stored in the transformer Tr charges the capacitor C2 via the rectifying diode D1. At the same time, the voltage polarity of the auxiliary winding AUX is also reversed, and the energy stored in the transformer Tr charges the capacitor C3 via the rectifying diode D2.

この期間は、
２次巻線Ｓ１の電圧＝出力電圧＋整流用ダイオードＤ１の順方向電圧
となり、２次巻線Ｓ１の電圧は、整流用ダイオードＤ１を流れる電流の減少と共に電圧は下降してゆく。 This period is
The voltage of the secondary winding S1 = the output voltage + the forward voltage of the rectifying diode D1, and the voltage of the secondary winding S1 decreases as the current flowing through the rectifying diode D1 decreases.

時刻ｔ３にてエネルギーが放出し終わると、整流用ダイオードＤ１、Ｄ２の電流がゼロになるので、２次巻線Ｓ１の電圧と出力電圧とが等しくなる。２次巻線Ｓ１と補助巻線ＡＵＸの電圧は、巻線比に比例した電圧である。従って、補助巻線ＡＵＸの電圧から出力電圧を推定する事ができる。出力電圧検出ブロック３０１は、時刻ｔ３時点の補助巻線ＡＵＸの電圧から、出力電圧を「推定」して出力する。 When the energy is completely released at time t3, the currents of the rectifying diodes D1 and D2 become zero, so that the voltage of the secondary winding S1 and the output voltage become equal. The voltage of the secondary winding S1 and the auxiliary winding AUX is a voltage proportional to the winding ratio. Therefore, the output voltage can be estimated from the voltage of the auxiliary winding AUX. The output voltage detection block 301 "estimates" and outputs the output voltage from the voltage of the auxiliary winding AUX at the time t3.

出力電圧検出ブロック３０１の出力は、基準電圧Ｖｒｅｆ１と比較され、その差分が誤差電圧として誤差アンプ３０３により増幅される。誤差電圧検出手段である誤差アンプ３０３の出力は、切り替え器ＳＷ経由で比較器３０２に入力される。比較器３０２においては、誤差アンプ３０３から出力された誤差電圧と抵抗Ｒ１の電圧とが比較される。抵抗Ｒ１の電圧が、誤差アンプ３０３の出力と等しくなった時に、比較器３０２から一致信号が出力され、ＰＷＭ制御部３０５に伝わって、スイッチングＦＥＴＱ１がオフされる。 The output of the output voltage detection block 301 is compared with the reference voltage Vref1, and the difference is amplified by the error amplifier 303 as an error voltage. The output of the error amplifier 303, which is the error voltage detecting means, is input to the comparator 302 via the switch SW. In the comparator 302, the error voltage output from the error amplifier 303 and the voltage of the resistor R1 are compared. When the voltage of the resistor R1 becomes equal to the output of the error amplifier 303, a matching signal is output from the comparator 302, transmitted to the PWM control unit 305, and the switching FET Q1 is turned off.

これにより、出力電圧検出器３０１の出力が基準電圧Ｖｒｅｆ１と等しくなるようにフィードバック動作が行われ、待機状態での出力電圧が安定化される。基準電圧Ｖｒｅｆ１の設定によって、トランスＴｒに蓄積されるエネルギーが制御され、２次側に放出される直流電力の出力電圧を設定する事ができる。 As a result, the feedback operation is performed so that the output of the output voltage detector 301 becomes equal to the reference voltage Vref1, and the output voltage in the standby state is stabilized. By setting the reference voltage Vref1, the energy stored in the transformer Tr is controlled, and the output voltage of the DC power discharged to the secondary side can be set.

ここまでは、補助巻線から出力電圧を推定する従来の方式と同じ動作である。 Up to this point, the operation is the same as the conventional method of estimating the output voltage from the auxiliary winding.

この時、前述したように「推定」による影響により、出力電圧の精度は±３％程度である。出力電圧８．５Ｖの待機状態に於いては、図２に示した構成において、電力の供給先がＤＣＤＣコンバーター２１８だけであるため、電圧精度は問われない。 At this time, as described above, the accuracy of the output voltage is about ± 3% due to the influence of “estimation”. In the standby state with an output voltage of 8.5 V, the voltage accuracy does not matter because the power supply destination is only the DCDC converter 218 in the configuration shown in FIG.

上述したように、本実施形態では、インクジェットプリンターが待機状態であり、電源ユニット２０１が第２状態である場合には、電源ユニット２０１は、１次側の補助巻線を用いたフィードバック制御を実行する。インクジェットプリンターが待機状態である場合、記録ヘッド１０８等に対して電力供給が行われないため、高い電圧精度は要求されない。そのため、インクジェットプリンターが待機状態である場合、１次側の補助巻線を用いたフィードバック制御を実行して省電力性を優先することで、フィードバック制御を適切に実行することができる。 As described above, in the present embodiment, when the inkjet printer is in the standby state and the power supply unit 201 is in the second state, the power supply unit 201 executes feedback control using the auxiliary winding on the primary side. do. When the inkjet printer is in the standby state, power is not supplied to the recording head 108 or the like, so that high voltage accuracy is not required. Therefore, when the inkjet printer is in the standby state, the feedback control can be appropriately executed by executing the feedback control using the auxiliary winding on the primary side to give priority to power saving.

（通常の動作状態）
次に、インクジェットプリンターが通常の動作状態であり、電源ユニット２０１が直流電圧３２Ｖを出力している時（電源ユニット２０１が第１状態の時）の電源ユニット２０１の動作を説明する。 (Normal operating condition)
Next, the operation of the power supply unit 201 when the inkjet printer is in a normal operating state and the power supply unit 201 outputs a DC voltage of 32 V (when the power supply unit 201 is in the first state) will be described.

本実施形態では、通常の動作状態では記録ヘッドの駆動に必要な電圧は、高い電圧精度を実現する。その為に、２次側からのフィードバックの系を設け、通常の動作状態では、この２次側からのフィードバックに切り替える事により電圧精度を向上させている。 In the present embodiment, the voltage required to drive the recording head under normal operating conditions realizes high voltage accuracy. Therefore, a feedback system from the secondary side is provided, and in the normal operating state, the voltage accuracy is improved by switching to the feedback from the secondary side.

電源ユニット２０１の出力電圧、すなわち整流用ダイオードＤ１の出力と基準電圧Ｖｒｅｆ２との差分を、シャントレギュレーターなどから構成される誤差アンプ３１０で増幅する。誤差電圧検出手段である誤差アンプ３１０の出力は、フォトカプラ３１１を経由して、比較器３０２に入力される。 The output voltage of the power supply unit 201, that is, the difference between the output of the rectifying diode D1 and the reference voltage Vref2 is amplified by the error amplifier 310 composed of a shunt regulator or the like. The output of the error amplifier 310, which is the error voltage detecting means, is input to the comparator 302 via the photocoupler 311.

比較器３０２においては、誤差アンプ３１０の出力と抵抗Ｒ１の電圧とが比較される。抵抗Ｒ１の電圧が、誤差アンプ３１０の出力と等しくなった時に、比較器３０２から一致信号が出力され、ＰＷＭ制御部３０５に伝わって、スイッチングＦＥＴＱ１がオフされる。 In the comparator 302, the output of the error amplifier 310 and the voltage of the resistor R1 are compared. When the voltage of the resistor R1 becomes equal to the output of the error amplifier 310, a matching signal is output from the comparator 302, transmitted to the PWM control unit 305, and the switching FET Q1 is turned off.

これにより、電源ユニット２０１の出力電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ２と等しくなるようにフィードバック動作が行われ、通常の動作状態での出力電圧が安定化される。出力電圧を直接に基準電圧Ｖｒｅｆ２と比較する事により、電源ユニット２０１の出力の電圧精度は、記録ヘッド駆動に必要な高精度を実現可能である。 As a result, the feedback operation is performed so that the output voltage of the power supply unit 201 becomes equal to the reference voltage Vref2, and the output voltage in the normal operating state is stabilized. By directly comparing the output voltage with the reference voltage Vref2, the voltage accuracy of the output of the power supply unit 201 can realize the high accuracy required for driving the recording head.

上述したように、本実施形態では、インクジェットプリンターが通常の動作状態であり、電源ユニット２０１が第１状態である場合には、電源ユニット２０１は、２次側の補助巻線を用いたフィードバック制御を実行する。これにより、記録ヘッド１０８等に対して電力供給を行うことがある状態において、高い電圧精度を実現することができ、フィードバック制御を適切に実行することができる。 As described above, in the present embodiment, when the inkjet printer is in the normal operating state and the power supply unit 201 is in the first state, the power supply unit 201 is feedback controlled using the auxiliary winding on the secondary side. To execute. As a result, high voltage accuracy can be realized and feedback control can be appropriately executed in a state where power may be supplied to the recording head 108 or the like.

以上説明したように、電源ユニット２０１は、切り替え器ＳＷの制御を、インクジェットプリンターが待機状態では誤差アンプ３０３側に切替える。また、インクジェットプリンターが通常の動作状態では誤差アンプ３１０側に切り替える。このような制御により、出力電圧およびその電圧精度の切り替えを実現している。 As described above, the power supply unit 201 switches the control of the switch SW to the error amplifier 303 side when the inkjet printer is in the standby state. Further, the inkjet printer switches to the error amplifier 310 side in the normal operating state. By such control, switching of the output voltage and the voltage accuracy thereof is realized.

（出力電圧の切り替え）
本実施形態では、電源ユニット２０１は、外部に供給している電力の大小によってインクジェットプリンターが待機状態であるか、通常の動作状態であるかを判断する。そして供給電力を知るための構成を１次側に設けている。 (Switching of output voltage)
In the present embodiment, the power supply unit 201 determines whether the inkjet printer is in the standby state or in the normal operating state depending on the magnitude of the electric power supplied to the outside. A configuration for knowing the supplied power is provided on the primary side.

図３の電源ユニット２０１において、電力計算ブロック３０８は、１次側から送り出している電力量を求めるブロックである。トランスに蓄積されるエネルギーＥは、
Ｅ＝（１／２）×Ｌ×Ｉｐｅａｋ²
Ｌ：トランスのインダクタンス
Ｉｐｅａｋ：トランスに流れるのこぎり歯状の電流のピーク値
である。このエネルギーＥが単位時間に何回送られたかにより出力電力が求められる。 In the power supply unit 201 of FIG. 3, the power calculation block 308 is a block for obtaining the amount of power sent from the primary side. The energy E stored in the transformer is
E = (1/2) x L x Ipeak ²
L: Inductance of the transformer Ipeak: The peak value of the sawtooth-shaped current flowing through the transformer. The output power is obtained depending on how many times this energy E is sent in a unit time.

電力計算ブロック３０８では、ピーク電流検出ブロック３０７で検出されたピーク電流情報と、ＰＷＭ制御ブロック３０５からのスイッチングの周期情報とから出力している電力を算出し、電圧に換算して出力する。 The power calculation block 308 calculates the power output from the peak current information detected by the peak current detection block 307 and the switching cycle information from the PWM control block 305, converts it into a voltage, and outputs it.

電力計算ブロック３０８の出力は、ピーク検出器３０９へ入力される。ピーク検出器３０９は、例えば過去１秒間のピーク値電圧を出力する。ピーク検出器３０９の出力は、比較器３０４において基準電圧Ｖｔｈと比較される。 The output of the power calculation block 308 is input to the peak detector 309. The peak detector 309 outputs, for example, the peak value voltage for the past 1 second. The output of the peak detector 309 is compared with the reference voltage Vth in the comparator 304.

図５に、比較器３０４の特性例を示す。ヒステリシス特性を持たせた比較器であり、本実施形態では、供給電力の判定に用いるしきい値を２．５Ｗ、ヒステリシス幅０．５Ｗとして、基準電圧Ｖｔｈを設定した。比較器３０４は、入力が供給電力３Ｗを超えることに相当する電圧値のときＨｉを出力し、供給電力２Ｗを下回ることに相当する電圧値のときＬｏｗを出力する。 FIG. 5 shows an example of the characteristics of the comparator 304. It is a comparator having a hysteresis characteristic, and in this embodiment, the threshold value used for determining the supply power is 2.5 W, the hysteresis width is 0.5 W, and the reference voltage Vth is set. The comparator 304 outputs Hi when the input has a voltage value corresponding to exceeding the supply power of 3 W, and outputs Low when the input has a voltage value corresponding to the supply power of less than 2 W.

比較器３０４の出力は、切り替え器ＳＷに接続され、比較器３０４の出力がＨｉの時は誤差アンプ３１０を選択し、比較器３０４の出力がＬｏｗの時は誤差アンプ３０３が選択される。すなわち、供給電力が過去１秒間にわたり２Ｗを下回ると、ピーク検出器３０９の出力は２Ｗ以下を示すので、比較器３０４の出力はＬｏｗになり、誤差アンプ３０３が選択されて、出力電圧は８．５Ｖになる。供給電力が３Ｗを超えると、ピーク検出器３０９の出力は３Ｗ以上を示すので、比較器３０４の出力はＨｉになり、出力電圧は３２Ｖになる。 The output of the comparator 304 is connected to the switch SW, and when the output of the comparator 304 is Hi, the error amplifier 310 is selected, and when the output of the comparator 304 is Low, the error amplifier 303 is selected. That is, when the supply power is less than 2 W for the past 1 second, the output of the peak detector 309 shows 2 W or less, so that the output of the comparator 304 becomes Low, the error amplifier 303 is selected, and the output voltage is 8. It becomes 5V. When the supply power exceeds 3 W, the output of the peak detector 309 indicates 3 W or more, so that the output of the comparator 304 becomes Hi and the output voltage becomes 32 V.

このようにして、１次側からの送り出し電力がおよそ２．５Ｗより多いか少ないかを、インクジェットプリンターが待機状態か否かの判断基準として、出力電圧を切り替える（第１状態で動作するか第２状態で動作するかを切り替える）事ができる。出力電力が２Ｗ以下の時には待機状態と判断して、出力電圧を８．５Ｖに下げるので、インクジェットプリンターとしての消費電力を削減する事ができる。 In this way, the output voltage is switched (whether the inkjet printer operates in the first state or not) based on whether the output power from the primary side is more or less than about 2.5 W as a criterion for determining whether the inkjet printer is in the standby state. You can switch between operating in two states). When the output power is 2 W or less, it is determined to be in the standby state and the output voltage is lowered to 8.5 V, so that the power consumption as an inkjet printer can be reduced.

ここで比較器３０４にヒステリシスを設けている理由を説明する。インクジェットプリンターが待機状態に遷移する時、またインクジェットプリンターが待機状態から通常の動作状態に復帰する時にＣＰＵ２０３は動作している。ＣＰＵ２０３の動作には周期的に行う処理があり、インクジェットプリンターの状態を一定周期で監視したり、外部Ｉ／Ｆの状態を監視している。この周期的な処理に合わせて、ブロック２１９などの消費電力が変動する。待機状態と通常の動作状態との間の遷移の途中で消費電力が２．５Ｗ付近になった時、ヒステリシスを設けないと、比較器３０４の出力がＣＰＵ２０３の消費電力の変動の影響を受けて、Ｈｉ→Ｌｏｗ→Ｈｉ→Ｌｏｗというように不安定になる。比較器３０４にヒステリシスを設ける事により、このような不安定な動作を回避する事ができる。 Here, the reason why the comparator 304 is provided with the hysteresis will be described. The CPU 203 is operating when the inkjet printer transitions to the standby state and when the inkjet printer returns from the standby state to the normal operating state. The operation of the CPU 203 includes a process performed periodically, and the state of the inkjet printer is monitored at regular intervals, and the state of the external I / F is monitored. The power consumption of the block 219 and the like fluctuates according to this periodic processing. When the power consumption becomes around 2.5 W in the middle of the transition between the standby state and the normal operating state, the output of the comparator 304 is affected by the fluctuation of the power consumption of the CPU 203 unless hysteresis is provided. , Hi → Low → Hi → Low, which makes it unstable. By providing a hysteresis in the comparator 304, such an unstable operation can be avoided.

ところで、インクジェットプリンターが待機状態から通常状態に移行して記録ヘッドの準備動作を行う時、印刷用紙を印字位置まで搬送する時には、電源の出力電圧が通常の動作状態になっている必要がある。 By the way, when the inkjet printer shifts from the standby state to the normal state to perform the preparation operation of the recording head, and when the printing paper is conveyed to the printing position, the output voltage of the power supply needs to be in the normal operating state.

図６は、通常の動作状態と待機状態との間の遷移を示すフローチャートである。本フローチャートは、ＣＰＵ２０３がＲＯＭ２１１等に格納されたプログラムをＲＡＭ２１２等に展開して実行することにより実現される。一定期間印刷やインクジェットプリンターに対する操作が行われない等、インクジェットプリンター内部で待機状態へ移行する条件が揃うとＳ３０１からのフローが実行される。 FIG. 6 is a flowchart showing a transition between a normal operating state and a standby state. This flowchart is realized by the CPU 203 expanding the program stored in the ROM 211 or the like to the RAM 212 or the like and executing the program. The flow from S301 is executed when the conditions for shifting to the standby state are satisfied inside the inkjet printer, such as no printing or operation on the inkjet printer for a certain period of time.

Ｓ３０２では、ＣＰＵ２０３は、インクジェットプリンターを省電力状態にする。具体的には、ＣＰＵ２０３は、ブロック２２０内部のヘッドやモーターは駆動されないので、ＧＰＩＯ２０８を経由してスイッチ２１３、２１５をオフにして、ヘッド２１４およびモータードライバー２１６への電流が供給されないように制御する。さらに、ＣＰＵ２０３は、ブロック２１９の消費電力を減らす。詳しくは、クロックジェネレーター２０４から各部に供給しているクロックをブロック単位で停止または周波数低減を行う。加えて、ＲＡＭへのアクセスを制限してＲＡＭをセルフリフレッシュ状態にする。これにより、インクジェットプリンターの消費電力は下がり２Ｗ以下になる。 In S302, the CPU 203 puts the inkjet printer into a power saving state. Specifically, since the head and the motor inside the block 220 are not driven, the CPU 203 turns off the switches 213 and 215 via the GPIO 208 to control the head 214 and the motor driver 216 so that the current is not supplied. .. Further, the CPU 203 reduces the power consumption of the block 219. Specifically, the clock supplied from the clock generator 204 to each part is stopped or the frequency is reduced in block units. In addition, access to the RAM is restricted to put the RAM in a self-refresh state. As a result, the power consumption of the inkjet printer is reduced to 2 W or less.

次に、Ｓ３０３では、ＣＰＵ２０３は、急激な負荷の軽減に電源ユニット２０１、ＤＣＤＣコンバーター２１８が応答して安定状態になるまでの時間ウェイトし、Ｓ３０４で待機状態への移行が完了となる。 Next, in S303, the CPU 203 waits for the time until the power supply unit 201 and the DCDC converter 218 respond to the sudden load reduction and become a stable state, and the transition to the standby state is completed in S304.

この状態で１秒が経過すると、消費電力２Ｗ以下の状態が１秒経過したことになり、電源ユニット２０１内部のピーク検出器３０９の出力がＬｏｗになる。その結果、切り替え器ＳＷが誤差アンプ３０３側に切り替わり、電源ユニット２０１の出力電圧が８．５Ｖになり、電源ユニット２０１が第２状態で動作する。すなわち、電源ユニット２０１は、１次側の補助巻線を用いたフィードバック制御を開始する。 When 1 second elapses in this state, the state of power consumption of 2 W or less elapses for 1 second, and the output of the peak detector 309 inside the power supply unit 201 becomes Low. As a result, the switch SW is switched to the error amplifier 303 side, the output voltage of the power supply unit 201 becomes 8.5V, and the power supply unit 201 operates in the second state. That is, the power supply unit 201 starts feedback control using the auxiliary winding on the primary side.

インクジェットプリンターが待機状態にある時に、外部インターフェース２０６から通常状態へ復帰する条件がそろった時にはＳ３０５からのフローが実行される。 When the inkjet printer is in the standby state and the conditions for returning to the normal state from the external interface 206 are met, the flow from S305 is executed.

次に、Ｓ３０６では、ＣＰＵ２０３は、クロックジェネレーター２０４を制御して各部へのクロック供給を通常状態にする。これによりＳＯＣ２０２の消費電力が増え、電源ユニット２０１からの供給電力が３Ｗを超える。この状態のままＳ３０７で１秒以上ウェイトする。これにより３Ｗ以上の状態が１秒経過したことになり、電源ユニット２０１内部のピーク検出器３０９の出力がＨｉになる。その結果、切り替え器ＳＷが誤差アンプ３１０側に切り替わり、電源ユニット２０１出力電圧が３２Ｖになり、電源ユニット２０１が第１状態で動作する。すなわち、電源ユニット２０１は、２次側の補助巻線を用いたフィードバック制御を開始する。 Next, in S306, the CPU 203 controls the clock generator 204 to bring the clock supply to each unit into a normal state. As a result, the power consumption of the SOC 202 increases, and the power supplied from the power supply unit 201 exceeds 3 W. In this state, wait for 1 second or more in S307. As a result, the state of 3 W or more has elapsed for 1 second, and the output of the peak detector 309 inside the power supply unit 201 becomes Hi. As a result, the switch SW is switched to the error amplifier 310 side, the output voltage of the power supply unit 201 becomes 32V, and the power supply unit 201 operates in the first state. That is, the power supply unit 201 starts feedback control using the auxiliary winding on the secondary side.

Ｓ３０７において、ＣＰＵ２０３は、ＧＰＩＯ２０８を経由してスイッチ２１３、２１５をオンにする。これ以降は記録ヘッドの駆動やモーターの駆動が可能となる。最後にＳ３０８において待機状態から通常の動作状態への復帰が完了となる。 In S307, the CPU 203 turns on the switches 213 and 215 via the GPIO208. After that, it is possible to drive the recording head and the motor. Finally, in S308, the return from the standby state to the normal operating state is completed.

このようにして、Ｓ３０５からのシーケンスの完了後に、記録ヘッドの駆動やモーターの駆動を開始する事ができ、電源ユニット２０１が通常の動作状態に確実に復帰した後に、記録ヘッドの駆動やモーターの駆動を開始する事ができる。 In this way, after the sequence from S305 is completed, the drive of the recording head and the drive of the motor can be started, and after the power supply unit 201 is surely returned to the normal operating state, the drive of the record head and the drive of the motor can be started. The drive can be started.

以上の様に電源ユニットを構成し、かつシーケンス制御を行う事により、電源ユニット外部からの制御信号なしで、インクジェットプリンターの待機状態での出力電圧を下げる事ができ、かつ、通常の動作状態においては必要な電圧精度を実現する事が出来る。 By configuring the power supply unit and performing sequence control as described above, the output voltage of the inkjet printer in the standby state can be lowered without a control signal from the outside of the power supply unit, and under normal operating conditions. Can achieve the required voltage accuracy.

また、電源ユニットにおいて、供給電力の判断機構を１次側に設ける事により、スイッチング制御を行う制御ＩＣ内部に判断機構を組み込むことができる。図３の破線で囲まれた部分が制御ＩＣとして集積化する事が可能であり、電源ユニット２０１の部品構成を複雑にする事なく実現可能となる。なお、基準電圧Ｖｔｈ、Ｖｒｅｆ１などの基準電圧源も集積化する事もできる。 Further, in the power supply unit, by providing the determination mechanism of the supply power on the primary side, the determination mechanism can be incorporated inside the control IC that performs switching control. The portion surrounded by the broken line in FIG. 3 can be integrated as a control IC, and can be realized without complicating the component configuration of the power supply unit 201. Reference voltage sources such as reference voltage Vth and Vref1 can also be integrated.

（従来技術との比較）
ここで、待機状態での基準電圧Ｖｒｅｆ１との比較も２次側に配置した場合を考察しておく。この場合には、２次側で、出力電圧を決める基準電圧を切り替える事になる。しかしながら、２次側で供給電力の情報を得るには供給電流を知る必要がある。供給電流を知るためには、電流経路に直列に抵抗を挿入し抵抗の両端の電位差を検出する必要がある。結局、２次側に電流検出抵抗、抵抗の電位差検出手段、モード切り替え判断手段、切り替えスイッチ、２つの基準電圧源が必要になる。２次側にはもともと制御ＩＣに相当する回路が存在しておらず、これら部品点数の多い複雑な構成を、新たに設けることになってしまう。供給電力の情報は、１次側の方が得易く、判断手段を１次側に設ける方が構成をシンプルにできるメリットがある。 (Comparison with conventional technology)
Here, the case where the comparison with the reference voltage Vref1 in the standby state is also arranged on the secondary side will be considered. In this case, the reference voltage that determines the output voltage is switched on the secondary side. However, in order to obtain information on the power supply on the secondary side, it is necessary to know the supply current. In order to know the supply current, it is necessary to insert a resistor in series with the current path and detect the potential difference between both ends of the resistor. After all, a current detection resistor, a resistance potential difference detection means, a mode switching determination means, a changeover switch, and two reference voltage sources are required on the secondary side. Originally, there is no circuit corresponding to the control IC on the secondary side, and a complicated configuration having a large number of these parts will be newly provided. Information on the power supply is easier to obtain on the primary side, and there is an advantage that the configuration can be simplified by providing the determination means on the primary side.

［第２の実施形態］
図７は、第２の実施形態にかかる電源ユニットのブロック図である。ここでは、第１の実施形態との相違点のみを説明する。第２の実施形態では、待機状態での電源ユニット２０１内部の消費電力を減らすために、誤差アンプ３１０の電源を、出力電圧からツェナーダイオードＺＤ１経由で供給している。この構成では、ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧を選ぶ事によって、出力電圧が８．５Ｖの時にツェナーダイオードＺＤ１がオフし、出力電圧が３２Ｖの時にツェナーダイオードＺＤ１がオンである様に構成できる。このように構成することによって、待機状態では使用していない誤差アンプ３１０、フォトカプラ３１１に電源が供給されない事になり、待機状態の電力を下げる事が出来る。 [Second Embodiment]
FIG. 7 is a block diagram of the power supply unit according to the second embodiment. Here, only the differences from the first embodiment will be described. In the second embodiment, in order to reduce the power consumption inside the power supply unit 201 in the standby state, the power supply of the error amplifier 310 is supplied from the output voltage via the Zener diode ZD1. In this configuration, by selecting the breakdown voltage of the Zener diode ZD1, the Zener diode ZD1 can be turned off when the output voltage is 8.5 V, and the Zener diode ZD1 can be turned on when the output voltage is 32 V. With this configuration, power is not supplied to the error amplifier 310 and the photocoupler 311 that are not used in the standby state, and the power in the standby state can be reduced.

インクジェットプリンター、複写機などの画像形成装置、ＴＶ受像機、ＰＣモニターなどの待機状態と通常の動作状態との出力電圧の比率が高く、待機状態のときの電力消費を削減することが有効な機器に適用することができる。 Inkjet printers, copiers and other image forming devices, TV receivers, PC monitors, and other devices that have a high output voltage ratio between the standby state and the normal operating state, and it is effective to reduce power consumption during the standby state. Can be applied to.

３０１出力電圧検出器
３０２、３０４比較器
３０３、３１０誤差アンプ
３０５ＰＷＭ制御部
３０６発信機
３０７ピーク電流検出部
３０８電力計算部
３０９ピーク検出器
３１１フォトカプラ 301 Output voltage detector 302, 304 Comparator 303, 310 Error amplifier 305 PWM control unit 306 Transmitter 307 Peak current detector 308 Power calculation unit 309 Peak detector 311 Photocoupler

Claims

An isolated switching power supply that converts commercial AC power into DC power, and is a power supply that can switch between the first state and the second state, which has a lower output voltage than the first state.
A detection means that detects the output voltage from the voltage of the auxiliary winding on the primary side of the transformer,
A first error voltage detecting means that compares the voltage detected by the detecting means with the first reference voltage and outputs the error voltage in the second state, and the first error voltage detecting means.
A second error voltage detecting means that compares the output voltage on the secondary side of the transformer with the second reference voltage and outputs the error voltage in the first state.
A power supply device including a control means for controlling energy stored in the transformer based on an error voltage output from the first or second error voltage detection means.

A power calculation means for calculating the power supplied from the primary side of the transformer, and
A comparison means for determining whether the first state or the second state is achieved by comparing the peak value voltage converted from the power calculated by the power calculation means with the third reference voltage.
The power supply device according to claim 1, further comprising a switching means for switching an error voltage input to the control means based on the output of the comparison means.

The power supply device according to claim 1 or 2, wherein the second error voltage detecting means is not supplied with power in the second state.

The first state is a state of the power supply device when the device that receives power supply from the power supply device is in a normal operating state.
The second state is the state of the power supply device when the device that receives power supply from the power supply device is in a power saving state in which power consumption is smaller than that of the normal operating state. The power supply device according to 2 or 3.

The device that receives the power supply from the power supply device is a printer having a recording head that discharges a recording agent and executes printing.
The printer can execute printing by the recording head when it is in the normal operating state, and does not execute printing by the recording head when it is in the power saving state.
The power supply device can supply electric power to the recording head when it is in the first state, and the power supply device can supply electric power to the recording head when it is in the second state. The power supply device according to claim 4, wherein the power supply is not supplied.

An isolated switching power supply that converts commercial AC power to DC power, and is a power supply that can switch between the first state and the second state, which has a lower output voltage than the first state, and is a transformer. The first means for detecting the output voltage from the voltage of the auxiliary winding on the primary side and outputting the error voltage in the second state, and the first means for detecting the output voltage on the secondary side of the transformer are described. A power supply device including a second means for outputting the error voltage of the state and a control means for controlling the energy stored in the transformer based on the error voltage output from the first or the second means. In the control method of
A calculation step for calculating the power supplied from the primary side of the transformer, and
A comparison step for comparing the peak value voltage converted from the electric power calculated in the calculation step with the third reference voltage, and
A power supply device comprising: a switching step of switching to either the error voltage of the first state or the error voltage of the second state and inputting to the control means based on the result of the comparison step. Control method.