JP2024017520A - 電源装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御用電源及び駆動用電源を有する電源装置において、電子機器の動作中に交流電源の交流電圧が低下した場合でも、駆動用電源を安全に停止させること。【解決手段】スタンバイモード又はプリントモードで動作しているとき、補助巻線電圧Ｖｃｃ１が所定値以上では補助巻線電圧Ｖｃｃ１を供給して電源制御ＩＣ２０６を動作させ、補助巻線電圧Ｖｃｃ１が所定値未満では補助巻線電圧Ｖｃｃ１の供給を遮断して電源制御ＩＣ２０６を停止させるように切り替えるツェナーダイオード２１４を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、電源装置及び画像形成装置に関し、例えば、交流電源の交流電圧を２つのトランスでそれぞれ異なる電圧に変換して出力する電源装置に関する。

電子機器の電源装置には２系統の直流電圧を出力するために、２つの独立したトランスを用いる２コンバータ構成のものがある。２コンバータのうち一方のコンバータは、電子機器の制御用電源としてＣＰＵやＡＳＩＣといった電子制御を行うＩＣ等に供給される。他方のコンバータは、電子装置の駆動用電源としてモータやファンといったアクチュエータ等に供給される。また電源装置には電源制御ＩＣを用いて電源の制御を行う構成があり、２コンバータ構成では、制御用電源と駆動用電源のそれぞれに独立した電源制御ＩＣを使用することがある。電源制御ＩＣは、トランスの補助巻線の出力電圧を電源として使用しており、供給された電源電圧からスイッチング用のＦＥＴに印加するゲート電圧を生成している。

電源装置において電子機器が省電力モードに移行しているときは、アクチュエータ等で消費される電力を削減するため、駆動用電源を停止させて省電力化を図ることがある。駆動用電源を停止させる方法の１つとして、駆動用電源で使用する電源制御ＩＣが必要とする電源を遮断する方法がある。この方法では、アクチュエータ等の待機電力だけでなく電源制御ＩＣが消費する電力も抑えることができるため、省電力の効果が高い。例えば特許文献１には、上述の電源構成において停電等による交流電源の電圧低下が起きた際に、制御用電源より先に駆動用電源を停止させ、電子機器の誤動作を防ぐ方法が開示されている。

特開２０１７－０１７８５９号公報

しかしながら、交流電圧が停電したり一時的な電圧低下を起こしたりすると、補助巻線の出力電圧が低下することで電源制御ＩＣの電源電圧も低下し、スイッチング用のＦＥＴのゲート電圧も低下してしまう。ゲート電圧の低下量が一定以上になるとＦＥＴを十分にオンさせることができなくなる。ＦＥＴが十分にオンできないと、ドレイン－ソース間の抵抗値が下がりきらない状態で電流が流れるため、ＦＥＴの電力損失が大きくなる。この対策として、ＦＥＴのゲート端子に接続されているゲート抵抗の抵抗値を小さくし、ＦＥＴのスイッチング速度を上げ、ドレイン－ソース間の抵抗値が下がる速度を早めることが考えられる。しかし、ＦＥＴのスイッチング速度を上げると、発生する放射ノイズが増えたり、周辺部品に印加されるサージ電圧値が高くなったりすることがあるため、安易に変更することはできない。

さらに、駆動用電源の電源制御ＩＣと制御用電源の電源制御ＩＣとをそれぞれ独立させた場合、出力電圧や出力電力の違いから、それぞれのコンバータのＦＥＴや周辺部品の選定が異なるため、ＦＥＴのゲート電圧の最低駆動電圧値にも差が生じる。例えば駆動用電源の方が制御用電源よりもＦＥＴのゲート電圧の最低駆動電圧値が高かった場合、交流電圧が低下すると、制御用電源はＦＥＴを正常にスイッチングできているのに、駆動用電源はＦＥＴを正常にスイッチングできない状態となる。この状態で駆動側電源の負荷が大きくなると、駆動側電源のＦＥＴの駆動電圧は低下した状態のままスイッチング周波数やドレイン電流が増加するため、ＦＥＴの損失量が大きくなる。ＦＥＴの損失量が増えるとＦＥＴの発熱量が増加し、ＦＥＴの温度が耐量を超え熱破壊まで至ると、電源は出力を停止し、電子機器は動作を停止してしまう。これらのことから、交流電圧が低下した場合でも、駆動用電源を安全に停止させる構成が必要である。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、制御用電源及び駆動用電源を有する電源装置において、電子機器の動作中に交流電源の交流電圧が低下した場合でも、駆動用電源を安全に停止させることを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
（１）交流電圧を整流平滑した入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、補助巻線とを有する第１トランスと、前記第１トランスの１次巻線に直列に接続された第１スイッチング素子と、前記補助巻線に誘起された電圧に基づく補助巻線電圧が供給され、前記第１スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第１トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第１制御部と、を有し、制御系負荷に対応する電圧を出力する第１電源と、前記入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線とを有する第２トランスと、前記第２トランスの１次巻線に直列に接続された第２スイッチング素子と、前記補助巻線電圧が供給され、前記第２スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第２トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第２制御部と、を有し、前記制御系負荷に対応する電圧よりも高く、駆動系負荷に対応する電圧を出力する第２電源と、を備え、第１モード、又は、前記第１モードよりも消費する電力が低い第２モードで動作することが可能な電源装置であって、前記第１モードで動作しているとき、前記補助巻線電圧が所定値以上では前記補助巻線電圧を供給して前記第２制御部を動作させ、前記補助巻線電圧が前記所定値未満では前記補助巻線電圧の供給を遮断して前記第２制御部を停止させるように切り替える切替手段を備えることを特徴とする電源装置。
（２）交流電圧を整流平滑した第１入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、第１補助巻線とを有する第１トランスと、前記第１トランスの１次巻線に直列に接続された第１スイッチング素子と、前記第１補助巻線に誘起された電圧に基づく第１補助巻線電圧が供給され、前記第１スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第１トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第１制御部と、を有し、制御系負荷に対応する電圧を出力する第１電源と、前記交流電圧を整流平滑した第２入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、第２補助巻線とを有する第２トランスと、前記第２トランスの１次巻線に直列に接続された第２スイッチング素子と、前記第１補助巻線電圧が供給され、前記第２スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第２トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第２制御部と、を有し、前記制御系負荷に対応する電圧よりも高く、駆動系負荷に対応する電圧を出力する第２電源と、を備え、第１モード、又は、前記第１モードよりも消費する電力が低い第２モードで動作することが可能な電源装置であって、前記第１モードで動作しているとき、前記第２補助巻線に誘起された電圧に基づく第２補助巻線電圧が所定値以上では前記第１補助巻線電圧を供給して前記第２制御部を動作させ、前記第２補助巻線電圧が前記所定値未満では前記第１補助巻線電圧の供給を遮断して前記第２制御部を停止させるように切り替える切替手段を備えることを特徴とする電源装置。
（３）交流電圧を整流平滑した入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、補助巻線とを有する第１トランスと、前記第１トランスの１次巻線に直列に接続された第１スイッチング素子と、前記補助巻線に誘起された電圧に基づく補助巻線電圧が供給され、前記第１スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第１トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第１制御部と、を有し、制御系負荷に電力を供給する第１電源と、前記入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線とを有する第２トランスと、前記第２トランスの１次巻線に直列に接続された第２スイッチング素子と、前記補助巻線電圧が供給され、前記第２スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第２トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第２制御部と、を有し、駆動系負荷に電力を供給する第２電源と、を備え、第１モード、又は、前記第１モードよりも消費する電力が低い第２モードで動作することが可能な電源装置を備え、記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、前記第１モードで動作しているとき、前記補助巻線電圧が所定値以上では前記補助巻線電圧を供給して前記第２制御部を動作させ、前記補助巻線電圧が前記所定値未満では前記補助巻線電圧の供給を遮断して前記第２制御部を停止させるように切り替える切替手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
（４）交流電圧を整流平滑した第１入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、第１補助巻線とを有する第１トランスと、前記第１トランスの１次巻線に直列に接続された第１スイッチング素子と、前記第１補助巻線に誘起された電圧に基づく第１補助巻線電圧が供給され、前記第１スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第１トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第１制御部と、を有し、制御系負荷に電力を供給する第１電源と、前記交流電圧を整流平滑した第２入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、第２補助巻線とを有する第２トランスと、前記第２トランスの１次巻線に直列に接続された第２スイッチング素子と、前記第１補助巻線電圧が供給され、前記第２スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第２トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第２制御部と、を有し、駆動系負荷に電力を供給する第２電源と、を備え、第１モード、又は、前記第１モードよりも消費する電力が低い第２モードで動作することが可能な電源装置を備え、記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、前記第１モードで動作しているとき、前記第２補助巻線に誘起された電圧に基づく第２補助巻線電圧が所定値以上では前記第１補助巻線電圧を供給して前記第２制御部を動作させ、前記第２補助巻線電圧が前記所定値未満では前記第１補助巻線電圧の供給を遮断して前記第２制御部を停止させるように切り替える切替手段を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、制御用電源及び駆動用電源を有する電源装置において、電子機器の動作中に交流電源の交流電圧が低下した場合でも、駆動用電源を安全に停止させることができる。

実施例１、２のレーザービームプリンタの断面図 実施例１の電力供給装置の回路図 実施例１の電力供給装置の電圧遷移図 実施例２の電力供給装置の回路図 実施例２の電力供給装置の電圧遷移図

上述した課題を解決するための本発明の具体的な構成について、以下の実施例に基づいて説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明の構成を適用するのに好適な電子機器として、レーザービームプリンタを一例に説明するが、この発明の技術的範囲をレーザービームプリンタのみに限定する趣旨のものではない。

［プリンタ］
図１は画像形成装置であるレーザービームプリンタ（以下、プリンタという）１００の断面図である。給紙カセット１１８に積載された記録材である記録紙１１２はピックアップローラ１１３によって１枚だけ給紙カセット１１８から送出され、給紙ローラ１１４によってレジストレーション（以下、レジストという）ローラ１１５に向けて搬送される。記録紙１１２はレジストローラ１１５によって所定のタイミングでカートリッジ１０６へ搬送される。カートリッジ１０６は、帯電ローラ１０１、現像手段である現像ローラ１０２、クリーニング手段であるクリーナ１０５、感光体である感光ドラム１０４で一体的に構成されている。公知である電子写真プロセスの一連の処理によって未定着のトナー像が記録紙１１２上に形成される。感光ドラム１０４は帯電ローラ１０１によって表面を一様に帯電された後、像露光手段であるスキャナユニット１０７により画像信号に基づいた像露光が行なわれる。スキャナユニット１０７から出射されるレーザ光１０８は、感光ドラム１０４に走査され、感光ドラム１０４の表面上に２次元の潜像が形成される。感光ドラム１０４の潜像は現像ローラ１０２によってトナー像として可視化され、トナー像は転写ローラ１０３によって、レジストローラ１１５から搬送されてきた記録紙１１２上に転写される。

トナー像が転写された記録紙１１２は、定着装置１１１に搬送される。定着装置１１１は、加圧ローラ１０９と加熱ローラ１１０とを有する。記録紙１１２は、定着装置１１１によって加熱加圧処理され、記録紙１１２上の未定着のトナー像が記録紙１１２に定着される。記録紙１１２は中間排出ローラ１１６、排出ローラ１１７によってプリンタ１００の本体外に排出され、一連のプリント動作を終える。電源装置である電力供給装置１１９はプリンタ１００に電力を供給する。商用電源等の交流電源から供給される交流電圧は、電源ケーブル（不図示）を介して、電力供給装置１１９と接続されている。電力供給装置１１９は前述の一連のプリント動作を行うために必要な電圧を生成し供給している。具体的には、電力供給装置１１９は、交流電源から得られた電力をプリンタ１００の制御部２１１（制御手段）であるＣＰＵやＡＳＩＣ等に供給するための直流電圧に変換する。また電力供給装置１１９は、交流電源から得られた電力をプリンタ１００の動作部である記録紙１１２の搬送の動力を生成するモータや装置の冷却を行うファン等に供給するための直流電圧に変換する。

［電力供給装置の構成］
図２は実施例１の構成を示す回路図であり、電力供給装置１１９の回路を表したものである。電力供給装置１１９は、交流電源２００に接続される。電力供給装置１１９は、ブリッジダイオード２０１、１次電解コンデンサ２０４、トランス２０９、２１０、ツェナーダイオード２１４、フォトカプラ２１６、２２２、２３６を有する。電力供給装置１１９は、ダイオード２１９、２２４、２３０、コンデンサ２２０、２２１、２２５、２３１、２３７、シャントレギュレータ２２９、２３５を有する。電力供給装置１１９は、抵抗２１５、２１７、２２３、２２６、２２７、２２８、２３２、２３３、２３４、２３８、２３９を有する。電力供給装置１１９は、電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）２０７、２０８、２１３、電源制御ＩＣ２０５、２０６を有する。

抵抗２１７は、電流制限抵抗である。第１トランスであるトランス２０９は、１次巻線２０９ｐ、２次巻線２０９ｓ、補助巻線２０９ｔを有している。ＦＥＴ２０７は、トランス２０９の１次巻線２０９ｐに直列に接続されている。第２トランスであるトランス２１０は、１次巻線２１０ｐ、２次巻線２１０ｓを有している。ＦＥＴ２０８は、トランス２１０の１次巻線２１０ｐに直列に接続されている。フォトカプラ２１６は、フォトダイオード２１６ａ、フォトトランジスタ２１６ｂを有している。フォトカプラ２２２は、フォトダイオード２２２ａ、フォトトランジスタ２２２ｂを有している。フォトカプラ２３６は、フォトダイオード２３６ａ、フォトトランジスタ２３６ｂを有している。また、ツェナーダイオード２１４、抵抗２１５、フォトカプラ２１６は、ＦＥＴ２１３を駆動する駆動回路２４０に含まれる。

第１制御部である電源制御ＩＣ２０５は、ＩＳ端子、ＯＵＴ端子、ＶＨ端子、ＶＣＣ端子、ＦＢ端子、ＧＮＤ端子を有している。ＩＳ端子は、第１スイッチング素子であるＦＥＴ２０７のソース端子と抵抗２２３との接続点に接続されている。ＯＵＴ端子は、ＦＥＴ２０７のゲート端子に接続されている。ＶＨ端子は、抵抗２３９に接続されている。ＶＣＣ端子には、補助巻線２０９ｔに誘起された電圧をダイオード２１９とコンデンサ２２０とで整流平滑した電圧（後述するＶｃｃ１）が入力されている。ＦＢ端子は、フォトカプラ２２２のフォトトランジスタ２２２ｂのコレクタ端子に接続されている。ＧＮＤ端子は、１次電解コンデンサ２０４の低電位側に接続されている。トランス２０９、ＦＥＴ２０７、電源制御ＩＣ２０５は、第１電源に含まれる。

第２制御部である電源制御ＩＣ２０６は、ＩＳ端子、ＯＵＴ端子、ＶＨ端子、ＶＣＣ端子、ＦＢ端子、ＧＮＤ端子を有している。ＩＳ端子は、第２スイッチング素子であるＦＥＴ２０８のソース端子と抵抗２３８との接続点に接続されている。ＯＵＴ端子は、ＦＥＴ２０８のゲート端子に接続されている。ＶＣＣ端子は、ＦＥＴ２１３のドレイン端子に接続されている。ＦＢ端子は、フォトカプラ２３６のフォトトランジスタ２３６ｂのコレクタ端子に接続されている。ＧＮＤ端子は、１次電解コンデンサ２０４の低電位側に接続されている。トランス２１０、ＦＥＴ２０８、電源制御ＩＣ２０６は、第２電源に含まれる。

１次電解コンデンサ２０４の高電位側の電圧を入力電圧である直流電圧Ｖｈとする。トランス２０９の補助巻線２０９ｔに誘起された電圧をダイオード２１９とコンデンサ２２０で整流平滑した電圧を補助巻線電圧Ｖｃｃ１とする。電源制御ＩＣ２０６のＶＣＣ端子に入力される電圧を補助巻線電圧Ｖｃｃ２とする。補助巻線電圧Ｖｃｃ２は、ＦＥＴ２１３を介して入力される補助巻線電圧Ｖｃｃ１である。

シャントレギュレータ２２９は、Ｒｅｆ端子、Ｋ端子、Ａ端子を有している。Ｒｅｆ端子には、トランス２０９の２次巻線２０９ｓに誘起された電圧をダイオード２２４とコンデンサ２２５で整流平滑した電圧（例えば３．３Ｖ）を、抵抗２２６と抵抗２２７で分圧した電圧が入力されている。Ｋ端子には、抵抗２２８を介してフォトカプラ２２２のフォトダイオード２２２ａのカソード端子が接続されている。Ａ端子は接地されている。シャントレギュレータ２３５は、Ｒｅｆ端子、Ｋ端子、Ａ端子を有している。Ｒｅｆ端子には、トランス２１０の２次巻線２１０ｓに誘起された電圧をダイオード２３０とコンデンサ２３１で整流平滑した電圧（例えば２４Ｖ）を、抵抗２３２と抵抗２３３で分圧した電圧が入力されている。Ｋ端子には、抵抗２３４を介してフォトカプラ２３６のフォトダイオード２３６ａのカソード端子が接続されている。Ａ端子は接地されている。

電力供給装置１１９は、２コンバータの構成で２系統の電圧（例えば、３．３Ｖと２４Ｖ）を生成している。一方の電圧（例えば、３．３Ｖ）は、ＣＰＵやＡＳＩＣといった動作電圧が低い制御系負荷である制御部２１１へ供給するための直流電圧である。他方の電圧（例えば、２４Ｖ）は、モータやファンといった動作電圧が高い駆動系負荷である駆動部２１２へ供給する直流電圧である。一般に、制御系負荷に対応する直流電圧は、駆動系負荷に対応する直流電圧よりも低く設定される。例えば前者は３．３Ｖに対して後者は２４Ｖという設定や、１．８Ｖに対して１２Ｖといった設定が一般的である。以降では３．３Ｖに対して２４Ｖの設定を例として説明を行う。だたし、この直流電圧の値は一例であって供給する負荷に必要な電圧を選定すればよい。

なお、制御部２１１は、電源制御ＩＣ２０６の動作と停止を制御するための信号を出力する２４Ｖ制御部２１８を有する。プリンタ１００は、例えば、第１モードであるプリントモード及びスタンバイモード、第２モードである省電力モードといった各モードで動作することが可能である。プリントモードは、記録紙１１２に画像形成を行うモードである。スタンバイモードは、プリント指示を受信したらすぐにプリントモードに移行することが可能なモードである。省電力モードは、プリントモードやスタンバイモードよりも消費する電力が低いモードである。例えば、プリントモード及びスタンバイモードでは、電源制御ＩＣ２０６が動作し、トランス２１０の２次側から２４Ｖの電圧が駆動部２１２に供給されている。一方、省電力モードでは、電源制御ＩＣ２０６は停止し、トランス２１０の２次側からの出力は停止されている。

実施例１では、電源制御ＩＣ２０６の動作又は停止は、ＦＥＴ２１３の導通又は非導通によって制御される。ＦＥＴ２１３は、補助巻線２０９ｔに基づく電圧である補助巻線電圧Ｖｃｃ１を電源制御ＩＣ２０６に供給する接続状態、又は、補助巻線電圧Ｖｃｃ１の電源制御ＩＣ２０６への供給を遮断する非接続状態、となる接続手段として機能する。電力供給装置１１９も、２４Ｖ制御部２１８の制御に応じてＦＥＴ２１３が導通状態又は非導通状態となることで、第１モード又は第２モードで動作することとなる。

制御部２１１（２４Ｖ制御部２１８）は、スタンバイモード及びプリントモード（第１モード）でＦＥＴ２１３を接続状態とし、省エネルギーモード（第２モード）でＦＥＴ２１３を非接続状態とするように駆動回路２４０を制御する。例えば、２４Ｖ制御部２１８は、スタンバイモード及びプリントモードでは、例えばハイレベルの信号を出力してＦＥＴ２１３をオン（導通状態）し、省電力モードでは、例えばローレベルの信号を出力してＦＥＴ２１３をオフ（非導通状態）する。

［電力供給装置の動作］
図２を用いて以下に本回路の動作を説明する。電力供給装置１１９に交流電源２００から交流電圧が入力されると、ブリッジダイオード２０１と１次電解コンデンサ２０４によって交流電圧は直流電圧Ｖｈに変換される。変換された直流電圧Ｖｈは電源制御ＩＣ２０５のＶＨ端子に抵抗２３９を介して入力される。電源制御ＩＣ２０５はこの電圧を電源として動作を開始し、ＯＵＴ端子からＦＥＴ２０７のゲート端子に交流電圧を出力し、ＦＥＴ２０７のスイッチングを開始する。ＦＥＴ２０７がスイッチングすることでトランス２０９の１次巻線２０９ｐに電流が流れ、トランス２０９のコアを通じて２次巻線２０９ｓと補助巻線２０９ｔにエネルギーが伝達され、それぞれの巻線の端子間に電圧が現れる。２次巻線２０９ｓが出力する交流電圧はダイオード２２４とコンデンサ２２５により直流電圧の３．３Ｖに変換され、制御部２１１や３．３Ｖが必要な回路（不図示）に供給される。３．３Ｖは抵抗２２６と抵抗２２７によって分圧され、シャントレギュレータ２２９のＲｅｆ端子に入力される。シャントレギュレータ２２９はＲｅｆ端子の電圧が一定の値になるようにＫ端子に流れる電流量を調整する。その電流はフォトカプラ２２２の発光側のフォトダイオード２２２ａから受光側のフォトトランジスタ２２２ｂに伝達され、電源制御ＩＣ２０５のＦＢ端子の電圧値を変動させる。このため、電源制御ＩＣ２０５は、３．３Ｖの電圧の変動をＦＢ端子で検知することができる。

また、１次巻線２０９ｐに流れる電流は抵抗２２３にも流れる。このため、電源制御ＩＣ２０５は、抵抗２２３で発生する電圧降下量から１次巻線２０９ｐに流れる電流量をＩＳ端子で検知できる。つまり電源制御ＩＣ２０５は、ＦＢ端子の電圧値により３．３Ｖの出力電圧の変動を検知し、ＩＳ端子の電圧値からトランス２０９に流れる電流量を検知する。これにより電源制御ＩＣ２０５は、スイッチングの周波数やデューティーを決定し、ＦＥＴ２０７のスイッチングを制御することで、３．３Ｖを安定して出力し続ける。なお、駆動系負荷に電力を供給する第２電源（トランス２１０）についても同様である。

補助巻線２０９ｔから出力される交流電圧はダイオード２１９とコンデンサ２２０により直流電圧のＶｃｃ１に変換され、電源制御ＩＣ２０５のＶＣＣ端子と、ＦＥＴ２１３を介して電源制御ＩＣ２０６のＶＣＣ端子に入力される。ＦＥＴ２１３は電源制御ＩＣ２０６のオンオフの制御に使用されている。ＦＥＴ２１３がオン状態であれば、駆動用の電源制御ＩＣ２０６が動作することで２４Ｖを出力し、駆動部２１２や２４Ｖが必要な回路（不図示）に電圧を供給する。また、ＦＥＴ２１３がオフ状態であれば、駆動用の電源制御ＩＣ２０６は出力を停止する。ＦＥＴ２１３の駆動手段である駆動回路２４０は、ツェナーダイオード２１４、抵抗２１５、フォトカプラ２１６から構成されており、この駆動回路２４０の動作を、図２と図３を用いて以下に説明する。

［ＦＥＴ２１３の駆動回路の動作］
図３は実施例１の回路の（ｉ）直流電圧Ｖｈ、（ｉｉ）補助巻線電圧Ｖｃｃ１と補助巻線電圧Ｖｃｃ２、（ｉｉｉ）出力電圧、のそれぞれの遷移を示す電圧遷移図である。図３の横軸は時間［ｓ］、縦軸は電圧値［Ｖ］を表しており、直流電圧Ｖｈの増減により、電源制御ＩＣ２０５及び電源制御ＩＣ２０６のＶＣＣ端子に入力される電圧値が変動する様子を表している。ｔ０～ｔ４は所定のタイミングを示している。なお、（ｉ）には、電源制御ＩＣ２０５が動作を開始することができる最低の電圧（以下、最低動作電圧という）を示す。なお、最低動作電圧は、電源制御ＩＣ２０５の起動電圧でもある。（ｉｉ）には、補助巻線電圧Ｖｃｃ１を実線で示し、補助巻線電圧Ｖｃｃ２を破線で示す。また、ＦＥＴ２１３がオフからオン、又は、オンからオフになる電圧（以下、動作電圧という）も示す。（ｉｉｉ）には、電源制御ＩＣ２０５による制御でトランス２０９の２次側から出力される電圧を実線で示し、電源制御ＩＣ２０６による制御でトランス２１０の２次側から出力される電圧を破線で示す。

図３の原点からタイミングｔ１までの期間は、交流電源２００から１次電解コンデンサ２０４に電荷が供給され、直流電圧Ｖｈが０Ｖから徐々に上昇する状態を表している。また、原点からタイミングｔ０に到達するまでの期間においては、直流電圧Ｖｈが電源制御ＩＣ２０５の最低動作電圧に到達しないため、各コンバータは動作せず、出力電圧は０Ｖを維持する。タイミングｔ０は電源制御ＩＣ２０５のＶＨ端子の電圧が起動電圧に到達したタイミングを表しており、電源制御ＩＣ２０５が動作を開始し、３．３Ｖや補助巻線電圧Ｖｃｃ１が出力され始める。補助巻線２０９ｔは１次巻線２０９ｐと順方向巻の関係である。このことから、補助巻線２０９ｔの出力電圧は１次巻線２０９ｐに印加されている電圧と巻数比にほぼ比例した電圧となり、電源制御ＩＣ２０５が動作している間は直流電圧Ｖｈと補助巻線電圧Ｖｃｃ１は、ほぼ比例の関係となる。

タイミングｔ２は、省電力モードから２４Ｖが必要なスタンバイモードやプリントモードに移行したタイミングを表しており、２４Ｖ制御部２１８から電源制御ＩＣ２０６を起動するための電圧が出力される。２４Ｖ制御部２１８から出力された電圧により、電流制限抵抗２１７を介してフォトカプラ２１６内のフォトダイオード２１６ａに電流が流れ、フォトカプラ２１６内のフォトトランジスタ２１６ｂがオンする。このとき、ツェナーダイオード２１４に印加される電圧がツェナー電圧に達していると、補助巻線電圧Ｖｃｃ１から抵抗２１５、ツェナーダイオード２１４、フォトトランジスタ２１６ｂを経由して電流が流れる。抵抗２１５に電流が流れることで電圧降下が発生し、ＦＥＴ２１３のゲート－ソース間電圧に電位差が発生する。これによりＦＥＴ２１３が導通するため、補助巻線電圧Ｖｃｃ１が電源制御ＩＣ２０６のＶＣＣ端子に接続され、補助巻線電圧Ｖｃｃ２として供給される。これにより、電源制御ＩＣ２０６はＦＥＴ２０８のスイッチングを開始しトランス２１０の２次側から２４Ｖが出力される。

ＦＥＴ２１３がオンするためには、抵抗２１５でＦＥＴ２１３の最低オン電圧値以上の電圧値の電圧降下を起こさせる必要がある。抵抗２１５で発生する電圧降下量Ｖｒは下記式で表すことができる。
Ｖｒ＝Ｖｃｃ１－Ｖｚ－Ｖｃｅ
ここで、Ｖｒは抵抗２１５による電圧降下量、Ｖｚはツェナーダイオード２１４のツェナー電圧、Ｖｃｅはフォトカプラ２１６内のフォトトランジスタ２１６ｂのコレクタ－エミッタ間電圧を表す。上述の電圧値の関係を満たしつつ、ＦＥＴ２１３のドレイン－ソース間電圧の定格や、ツェナーダイオード２１４の最低動作電流値、フォトカプラ２１６の増幅率等の設計要件を満たす部品を選定すれば、この回路を動作させることができる。

タイミングｔ３からは、例えば停電等で交流電源２００の交流電圧が低下した状態を表している。タイミングｔ４は、補助巻線電圧Ｖｃｃ１の電圧値が低下したことでツェナーダイオード２１４がオフし、補助巻線電圧Ｖｃｃ２が遮断されたことを表している。補助巻線電圧Ｖｃｃ２が遮断されることで電源制御ＩＣ２０６は電源が断たれるため動作を停止し、それに伴ってＦＥＴ２０８のスイッチングは止まり、トランス２１０の２次側の出力電圧も２４Ｖから低下していく。つまり、実施例１の構成は、ツェナーダイオード２１４の所定値であるツェナー電圧を閾値として、補助巻線電圧Ｖｃｃ１が一定の値を下回った際に補助巻線電圧Ｖｃｃ２が遮断される構成となっている。このため、補助巻線電圧Ｖｃｃ２が常に一定の値を下回らないように設定することができる。なお、タイミングｔ４では、２４Ｖ制御部２１８はＦＥＴ２１３をオンするように、言い換えればプリントモード又はスタンバイモードで動作するように、駆動回路２４０を制御している状態である。

このように、駆動回路２４０は、補助巻線電圧Ｖｃｃ１が所定値を下回った場合に、制御部２１１（２４Ｖ制御部２１８）による制御にかかわらずＦＥＴ２１３を非接続状態にする。駆動回路２４０、具体的にはツェナーダイオード２１４は、切替手段として機能する。すなわち、駆動回路２４０は、第１モードで動作しているとき、補助巻線電圧Ｖｃｃ２が所定値以上では補助巻線電圧Ｖｃｃ２を供給して電源制御ＩＣ２０６を動作させる。一方、駆動回路２４０は、補助巻線電圧Ｖｃｃ２が所定値未満では補助巻線電圧Ｖｃｃ２の供給を遮断して電源制御ＩＣ２０６を停止させる。ここで、所定値はツェナーダイオード２１４のツェナー電圧である。

以上に説明したとおり、実施例１の構成にすることで、ＦＥＴ２０８のゲート電圧の低下による電力損失の増加及びＦＥＴ２０８の過熱を防ぐことができ、安全に電源を停止させることができる。
以上、実施例１によれば、制御用電源及び駆動用電源を有する電源装置において、電子機器の動作中に交流電源の交流電圧が低下した場合でも、駆動用電源を安全に停止させることができる。

［電力供給装置の構成］
図４は実施例２の回路構成を示したものであり、実施例１の回路に対して補助巻線２１０ｔと、補助巻線２１０ｔに接続される回路を追加及び変更したものである。実施例２では、ＦＥＴ２１３の代わりに接続手段であるトランジスタ３０１が接続されている。抵抗２１５及びフォトカプラ２１６はトランジスタ３０１の駆動手段である駆動回路２４２である。具体的には、トランジスタ３０１は、コレクタ端子に補助巻線電圧Ｖｃｃ１が接続され、エミッタ端子に抵抗３０２を介して電源制御ＩＣ２０６のＶＣＣ端子が接続されている。トランジスタ３０１のエミッタ端子は、ＦＥＴ３０４のドレイン端子にも接続されている。また、トランス２１０の１次巻線２１０ｐには１次電解コンデンサ３０３が接続されている。１次電解コンデンサ３０３の高電位側の電圧を第２入力電圧である直流電圧Ｖｈ２とする。このとき、直流電圧Ｖｈは第１入力電圧に相当する。また、１次電解コンデンサ３０３の高電位側には、ダイオード３００のアノード端子が接続され、ダイオード３００のカソード端子は１次電解コンデンサ２０４の高電位側が接続されている。

実施例２のトランス２１０は、さらに補助巻線２１０ｔを有している。ここで、トランス２０９の補助巻線２０９ｔは第１補助巻線に相当し、トランス２１０の補助巻線２１０ｔは第２補助巻線に相当する。補助巻線２１０ｔの出力電圧をＶｔとする。補助巻線電圧Ｖｃｃ１（又は補助巻線電圧Ｖｃｃ２）は第１補助巻線電圧に相当し、出力電圧Ｖｔは第２補助巻線電圧に相当する。補助巻線２１０ｔの一端には、ダイオード３１３のアノード端子が接続され、補助巻線２１０ｔの他端は１次電解コンデンサ３０３の低電位側に接続されている。ダイオード３１３のカソード端子にはコンデンサ３１２の一端が接続され、コンデンサ３１２の他端は１次電解コンデンサ３０３の低電位側に接続されている。ダイオード３１３のカソード端子及びコンデンサ３１２の一端は、ツェナーダイオード３１１のカソード端子に接続され、ツェナーダイオード３１１のアノード端子は、抵抗３０９の一端に接続される。抵抗３０９の他端には抵抗３１０の一端が接続され、抵抗３１０の他端は１次電解コンデンサ３０３の低電位側に接続されている。抵抗３０９の他端及び抵抗３１０の一端は、ＦＥＴ３０４を制御する制御素子であるトランジスタ３０８のベース端子に接続される。トランジスタ３０８は、コレクタ端子が抵抗３０７を介して補助巻線電圧Ｖｃｃ２に接続され、ＦＥＴ３０４のゲート端子にも接続され、エミッタ端子は１次電解コンデンサ３０３の低電位側に接続されている。抵抗３０６及びコンデンサ３０５は、ＦＥＴ３０４のゲート端子とソース端子との間に接続されている。ＦＥＴ３０４は、ドレイン端子が補助巻線電圧Ｖｃｃ２に接続されている。すなわち、ＦＥＴ３０４は、抵抗３０２を介してトランジスタ３０１のエミッタ端子に接続されている。

［ＦＥＴ３０４の動作］
図５は、実施例２の回路の２４Ｖ制御部２１８から出力される信号の電圧レベルと、ＦＥＴ３０４のゲート－ソース間電圧と、トランジスタ３０８のベース－エミッタ間電圧の電圧遷移図である。図５（ｉ）は、直流電圧Ｖｈ２［Ｖ］を示し、（ｉｉ）は補助巻線電圧Ｖｃｃ２［Ｖ］を示し、（ｉｉｉ）はＦＥＴ３０４のゲート－ソース間電圧［Ｖ］を示す。（ｉｉ）には、電源制御ＩＣ２０６の動作開始電圧も示す。（ｉｉｉ）には、ＦＥＴ３０４の動作開始電圧も示す。図５（ｉｖ）はトランジスタ３０８のベース－エミッタ間電圧［Ｖ］を示し、（ｖ）は各出力電圧［Ｖ］を示す。（ｉｖ）には、トランジスタ３０８の動作開始電圧も示す。（ｖ）には、電源制御ＩＣ２０５による制御でトランス２０９の２次側から出力される電圧を実線で示し、電源制御ＩＣ２０６による制御でトランス２１０の２次側から出力される電圧を破線で示す。

実施例１は、補助巻線電圧Ｖｃｃ１がツェナーダイオード２１４のツェナー電圧等によって決まる閾値を上回ると補助巻線電圧Ｖｃｃ２が出力され、下回ると遮断されるように構成されている。一方、実施例２は、補助巻線２１０ｔの出力電圧Ｖｔが、設定した閾値を上回ると補助巻線電圧Ｖｃｃ２が出力され、下回ると遮断されるように構成されている。言い換えると、実施例１の構成は１次巻線２０９ｐに印加される電圧値の大小によって電源制御ＩＣ２０６のオンオフを切り替えているが、実施例２は１次巻線２１０ｐに印加される電圧値の大小によって電源制御ＩＣ２０６のオンオフを切り替える構成である。ここで、補助巻線電圧Ｖｃｃ１は第１補助巻線電圧に相当し、出力電圧Ｖｔは第２補助巻線電圧に相当する。

例えば従来技術のように、停電対策等でそれぞれのコンバータの１次電解コンデンサの間にダイオードを挿入している場合、負荷値の大きさによってはそれぞれのコンバータの１次巻線に印加される電圧値が異なることがある。実施例１は電解コンデンサ２０４の電圧と比例した電圧値の補助巻線電圧Ｖｃｃ１に閾値を設けて電源制御ＩＣ２０６の動作を制限している。この構成で、１次電解コンデンサ２０４の電圧値が異なる状況になった場合、電力供給装置１１９が意図しない動作をしてしまう可能性がある。

具体的には、停電等で交流電源２００の電圧が低下し始めても、３．３Ｖの負荷が軽い状態においては電解コンデンサ２０４に蓄えた電荷が少ししか消費されない。つまり、電解コンデンサ２０４の電圧の低下に時間がかかり、交流電源２００の電圧低下が電解コンデンサ２０４の電圧に反映されるのに時間がかかってしまう。これにより交流電源２００の電圧は低下しているのに補助巻線２０９ｔの電圧は高止まりしてしまい、ツェナーダイオード２１４のツェナー電圧等によって決まる閾値を下回らず、電源制御ＩＣ２０６は動作を継続する。この状態で２４Ｖの負荷が引かれると２４Ｖ側の１次電解コンデンサ３０３の電圧は低くなるが、電源制御ＩＣ２０６は停止しない。１次電解コンデンサ３０３の電圧が低い状態では、ＦＥＴ２０８のオン時間が増加し、それに伴う電流量の増加に起因する損失の増加や、オンデューティが５０％以上のときに発生するサブハーモニック発振状態に陥る可能性がある。実施例２は、それらの課題が発生しないように回路を構成したものであり、その詳細な動作について以下に図４と図５を用いながら説明する。

原点からタイミングｔ１０に到達するまでの期間は、省電力モードの状態を表している。この期間では電源制御ＩＣ２０５は動作をしているが、電源制御ＩＣ２０６は２４Ｖ制御部２１８から電圧が出力されておらず動作していない。タイミングｔ１０は２４Ｖ出力が必要なスタンバイ等のモードに移行した状態を表しており、２４Ｖ制御部２１８から電圧が出力され、フォトカプラ２１６が動作し、トランジスタ３０１がオンした状態を表している。これにより補助巻線電圧Ｖｃｃ１のラインと補助巻線電圧Ｖｃｃ２のラインが導通し、補助巻線電圧Ｖｃｃ２に電圧が現れ始める。

補助巻線電圧Ｖｃｃ２は、電源制御ＩＣ２０６のＶＣＣ端子に接続されているため、タイミングｔ１１で補助巻線電圧Ｖｃｃ２が電源制御ＩＣ２０６の動作開始電圧に到達すると、電源制御ＩＣ２０６は動作を開始し、２４Ｖの出力が開始される。さらに、補助巻線電圧Ｖｃｃ２はＦＥＴ３０４のドレイン端子及び抵抗３０７を介してゲート端子に接続されている。ＦＥＴ３０４のゲート－ソース間電圧は補助巻線電圧Ｖｃｃ２を抵抗３０７と抵抗３０６で分圧した値が現れるようになっており、補助巻線電圧Ｖｃｃ２が上昇するとＦＥＴ３０４がオンする（導通状態となる）ように構成されている。

ここで、ＦＥＴ３０４がオンすると補助巻線電圧Ｖｃｃ２の電位は電源制御ＩＣ２０６のＧＮＤ端子と同電位程度まで低下するため、電源制御ＩＣ２０６は動作を停止してしまう。しかし、ＦＥＴ３０４のゲート－ソース間にはコンデンサ３０５が接続されているため、過渡状態においては電圧値が遅れて変動する。これにより、ＦＥＴ３０４のゲート－ソース間電圧の上昇に時間を掛けさせることができ、ＦＥＴ３０４が動作を開始するより前に補助巻線電圧Ｖｃｃ２が電源制御ＩＣ２０６の動作開始電圧に到達することで電源制御ＩＣ２０６は動作を開始することができる。電源制御ＩＣ２０６が動作を開始すると補助巻線２１０ｔから交流電圧が出力され、それをダイオード３１３とコンデンサ３１２によって整流した出力電圧Ｖｔが出力される。

タイミングｔ１１はツェナーダイオード３１１がオンしはじめた状態を表しており、スイッチングが継続することで補助巻線２１０ｔの出力電圧が上昇していき、トランジスタ３０８のベース－エミッタ間電圧が上昇していく状態を表している。タイミングｔ１２はトランジスタ３０８のベース－エミッタ間電圧が動作開始電圧に到達し、トランジスタ３０８をオンするタイミングを表している。また、タイミングｔ１２では、トランジスタ３０８がオンしたことによりＦＥＴ３０４のゲート－ソース間電圧は低下する。ＦＥＴ３０４のゲート－ソース間電圧は動作開始電圧に到達する前に低下させられてしまうため、ＦＥＴ３０４はオフ状態（非導通状態）を継続する。上述の一連の流れで２４Ｖコンバータ（第２電源）は出力を開始する。

タイミングｔ１３は、例えば停電等で交流電源２００の電圧が低下し、直流電圧Ｖｈ２が低下し始めた状態を表している。補助巻線２１０ｔからは１次巻線２１０ｐと補助巻線２１０ｔとの巻数比に比例した電圧が出力されているため、直流電圧Ｖｈ２が低下すると補助巻線２１０ｔから出力される電圧も低下する。補助巻線２１０ｔから出力される電圧はツェナーダイオード３１１と抵抗３０９を介してトランジスタ３０８のベース端子に入力されているため、ベース－エミッタ間電圧がトランジスタ３０８の最低動作電圧を下回るとトランジスタ３０８はオフする。

タイミングｔ１４はトランジスタ３０８がオフした状態を表している。タイミングｔ１４では、トランジスタ３０８がオフしたことでＦＥＴ３０４のゲート－ソース間電圧が上昇を始める。ＦＥＴ３０４のゲート－ソース間電圧は、コンデンサ３０５の作用によって徐々に上昇していく。タイミングｔ１５はＦＥＴ３０４のゲート電圧がＦＥＴ３０４の最低動作電圧を上回った状態を表しており、ＦＥＴ３０４がオンすることで補助巻線電圧Ｖｃｃ２は急激に低下する。補助巻線電圧Ｖｃｃ２が電源制御ＩＣ２０６の最低動作電圧を下回ると、電源制御ＩＣ２０６は動作を停止し、２４Ｖは出力されなくなる。

実施例２では、導通素子であるＦＥＴ３０４が切替手段として機能する。ＦＥＴ３０４は、第１モードで動作しているとき、出力電圧Ｖｔが所定値以上では補助巻線電圧Ｖｃｃ２を供給して電源制御ＩＣ２０６を動作させる。一方、ＦＥＴ３０４は、出力電圧Ｖｔが所定値未満では補助巻線電圧Ｖｃｃ２の供給を遮断して電源制御ＩＣ２０６を停止させる。具体的には、ＦＥＴ３０４は、２４Ｖ制御部２１８による制御にかかわらず、導通状態で補助巻線電圧Ｖｃｃ２を電源制御ＩＣ２０６が起動する電圧である起動電圧よりも低下させる。なお、コンデンサ３０５がＦＥＴ３０４のゲート端子とソース端子との間に接続されており、ＦＥＴ３０４のゲート端子とソース端子との間の電圧は、コンデンサ３０５の作用によって徐々に上昇する。

上述の通り実施例２の構成によれば、直流電圧Ｖｈ２の値と比例関係にある補助巻線２１０ｔの出力電圧Ｖｔを閾値として電源制御ＩＣ２０６の動作を制御することができる。つまり直流電圧Ｖｈの値の影響を受けずに交流電源２００の電圧低下を検出することができるため、それぞれのコンバータの１次電解コンデンサが独立している状態でも、前述の動作により安全に駆動用電源を停止させることができる。
以上、実施例２によれば、制御用電源及び駆動用電源を有する電源装置において、電子機器の動作中に交流電源の交流電圧が低下した場合でも、駆動用電源を安全に停止させることができる。

２０５、２０６ 電源制御ＩＣ
２０７、２０８ 電界効果トランジスタ
２０９、２１０ トランス
２１４ ツェナーダイオード

Claims (18)

1. 交流電圧を整流平滑した入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、補助巻線とを有する第１トランスと、前記第１トランスの１次巻線に直列に接続された第１スイッチング素子と、前記補助巻線に誘起された電圧に基づく補助巻線電圧が供給され、前記第１スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第１トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第１制御部と、を有し、制御系負荷に対応する電圧を出力する第１電源と、
   前記入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線とを有する第２トランスと、前記第２トランスの１次巻線に直列に接続された第２スイッチング素子と、前記補助巻線電圧が供給され、前記第２スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第２トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第２制御部と、を有し、前記制御系負荷に対応する電圧よりも高く、駆動系負荷に対応する電圧を出力する第２電源と、
   を備え、第１モード、又は、前記第１モードよりも消費する電力が低い第２モードで動作することが可能な電源装置であって、
   前記第１モードで動作しているとき、前記補助巻線電圧が所定値以上では前記補助巻線電圧を供給して前記第２制御部を動作させ、前記補助巻線電圧が前記所定値未満では前記補助巻線電圧の供給を遮断して前記第２制御部を停止させるように切り替える切替手段を備えることを特徴とする電源装置。
2. 前記補助巻線電圧を前記第２制御部に供給する接続状態、又は、前記補助巻線電圧の前記第２制御部への供給を遮断する非接続状態、となる接続手段と、
   前記接続手段を駆動する駆動手段と、
   前記第１モードで前記接続手段を前記接続状態とし、前記第２モードで前記接続手段を前記非接続状態とするように前記駆動手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記切替手段は、前記駆動手段に含まれることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記切替手段は、ツェナーダイオードであり、
   前記所定値は、前記ツェナーダイオードのツェナー電圧であることを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
4. 交流電圧を整流平滑した第１入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、第１補助巻線とを有する第１トランスと、前記第１トランスの１次巻線に直列に接続された第１スイッチング素子と、前記第１補助巻線に誘起された電圧に基づく第１補助巻線電圧が供給され、前記第１スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第１トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第１制御部と、を有し、制御系負荷に対応する電圧を出力する第１電源と、
   前記交流電圧を整流平滑した第２入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、第２補助巻線とを有する第２トランスと、前記第２トランスの１次巻線に直列に接続された第２スイッチング素子と、前記第１補助巻線電圧が供給され、前記第２スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第２トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第２制御部と、を有し、前記制御系負荷に対応する電圧よりも高く、駆動系負荷に対応する電圧を出力する第２電源と、
   を備え、第１モード、又は、前記第１モードよりも消費する電力が低い第２モードで動作することが可能な電源装置であって、
   前記第１モードで動作しているとき、前記第２補助巻線に誘起された電圧に基づく第２補助巻線電圧が所定値以上では前記第１補助巻線電圧を供給して前記第２制御部を動作させ、前記第２補助巻線電圧が前記所定値未満では前記第１補助巻線電圧の供給を遮断して前記第２制御部を停止させるように切り替える切替手段を備えることを特徴とする電源装置。
5. 前記第１補助巻線電圧を前記第２制御部に供給する接続状態、又は、前記第１補助巻線電圧の前記第２制御部への供給を遮断する非接続状態、となる接続手段と、
   前記接続手段を駆動する駆動手段と、
   前記第１モードで前記接続手段を前記接続状態とし、前記第２モードで前記接続手段を前記非接続状態とするように前記駆動手段を制御する制御手段と、
   前記所定値以上で非導通状態となり、前記所定値未満で導通状態となる導通素子と、
   を備え、
   前記切替手段は、前記導通素子であり、
   前記導通素子は、前記導通状態で前記第１補助巻線電圧を前記第２制御部が起動する電圧である起動電圧よりも低下させることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
6. カソード端子が前記第１入力電圧に接続され、アノード端子が前記第２入力電圧に接続されたダイオードを備えることを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
7. 前記導通素子は、ドレイン端子に前記第１補助巻線電圧が供給される電界効果トランジスタであり、
   前記電界効果トランジスタのゲート端子とソース端子との間に接続されたコンデンサを備え、
   前記電界効果トランジスタの前記ゲート端子と前記ソース端子との間の電圧は、前記コンデンサの作用によって徐々に上昇することを特徴とする請求項６に記載の電源装置。
8. 前記切替手段を制御する制御素子を備え、
   前記第２補助巻線電圧は、前記制御素子のベース端子に供給されることを特徴とする請求項４から請求項７のうちのいずれか１項に記載の電源装置。
9. 前記制御系負荷とは、前記電源装置を備える装置が備える制御手段を含み、
   前記駆動系負荷とは、前記電源装置を備える装置が備える駆動部を含むことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の電源装置。
10. 交流電圧を整流平滑した入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、補助巻線とを有する第１トランスと、前記第１トランスの１次巻線に直列に接続された第１スイッチング素子と、前記補助巻線に誘起された電圧に基づく補助巻線電圧が供給され、前記第１スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第１トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第１制御部と、を有し、制御系負荷に電力を供給する第１電源と、前記入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線とを有する第２トランスと、前記第２トランスの１次巻線に直列に接続された第２スイッチング素子と、前記補助巻線電圧が供給され、前記第２スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第２トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第２制御部と、を有し、駆動系負荷に電力を供給する第２電源と、を備え、第１モード、又は、前記第１モードよりも消費する電力が低い第２モードで動作することが可能な電源装置を備え、記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
    前記第１モードで動作しているとき、前記補助巻線電圧が所定値以上では前記補助巻線電圧を供給して前記第２制御部を動作させ、前記補助巻線電圧が前記所定値未満では前記補助巻線電圧の供給を遮断して前記第２制御部を停止させるように切り替える切替手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
11. 前記補助巻線電圧を前記第２制御部に供給する接続状態、又は、前記補助巻線電圧の前記第２制御部への供給を遮断する非接続状態、となる接続手段と、
    前記接続手段を駆動する駆動手段と、
    前記第１モードで前記接続手段を前記接続状態とし、前記第２モードで前記接続手段を前記非接続状態とするように前記駆動手段を制御する制御手段と、
    を備え、
    前記切替手段は、前記駆動手段に含まれることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記切替手段は、ツェナーダイオードであり、
    前記所定値は、前記ツェナーダイオードのツェナー電圧であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 交流電圧を整流平滑した第１入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、第１補助巻線とを有する第１トランスと、前記第１トランスの１次巻線に直列に接続された第１スイッチング素子と、前記第１補助巻線に誘起された電圧に基づく第１補助巻線電圧が供給され、前記第１スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第１トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第１制御部と、を有し、制御系負荷に電力を供給する第１電源と、前記交流電圧を整流平滑した第２入力電圧が供給される１次巻線と、２次巻線と、第２補助巻線とを有する第２トランスと、前記第２トランスの１次巻線に直列に接続された第２スイッチング素子と、前記第１補助巻線電圧が供給され、前記第２スイッチング素子のスイッチングを制御することで前記第２トランスの２次側に誘起される電圧を制御する第２制御部と、を有し、駆動系負荷に電力を供給する第２電源と、を備え、第１モード、又は、前記第１モードよりも消費する電力が低い第２モードで動作することが可能な電源装置を備え、記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
    前記第１モードで動作しているとき、前記第２補助巻線に誘起された電圧に基づく第２補助巻線電圧が所定値以上では前記第１補助巻線電圧を供給して前記第２制御部を動作させ、前記第２補助巻線電圧が前記所定値未満では前記第１補助巻線電圧の供給を遮断して前記第２制御部を停止させるように切り替える切替手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
14. 前記第１補助巻線電圧を前記第２制御部に供給する接続状態、又は、前記第１補助巻線電圧の前記第２制御部への供給を遮断する非接続状態、となる接続手段と、
    前記接続手段を駆動する駆動手段と、
    前記第１モードで前記接続手段を前記接続状態とし、前記第２モードで前記接続手段を前記非接続状態とするように前記駆動手段を制御する制御手段と、
    前記所定値以上で非導通状態となり、前記所定値未満で導通状態となる導通素子と、
    を備え、
    前記切替手段は、前記導通素子であり、
    前記導通素子は、前記導通状態で前記第１補助巻線電圧を前記第２制御部が起動する電圧である起動電圧よりも低下させることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. カソード端子が前記第１入力電圧に接続され、アノード端子が前記第２入力電圧に接続されたダイオードを備えることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記導通素子は、ドレイン端子に前記第１補助巻線電圧が供給される電界効果トランジスタであり、
    前記電界効果トランジスタのゲート端子とソース端子との間に接続されたコンデンサを備え、
    前記電界効果トランジスタの前記ゲート端子と前記ソース端子との間の電圧は、前記コンデンサの作用によって徐々に上昇することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記切替手段を制御する制御素子を備え、
    前記第２補助巻線電圧は、前記制御素子のベース端子に供給されることを特徴とする請求項１３から請求項１６のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置。
18. 駆動部を備え、
    前記制御系負荷は、前記制御手段を含み、
    前記駆動系負荷は、前記駆動部を含むことを特徴とする請求項１１、請求項１２、請求項１４から請求項１６のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置。

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