JP2712334B2 - AC power supply - Google Patents

AC power supply

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JP2712334B2
JP2712334B2 JP63187218A JP18721888A JP2712334B2 JP 2712334 B2 JP2712334 B2 JP 2712334B2 JP 63187218 A JP63187218 A JP 63187218A JP 18721888 A JP18721888 A JP 18721888A JP 2712334 B2 JP2712334 B2 JP 2712334B2
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達夫 前岡
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子複写機,レーザービームプリンタなどの
電子写真の画像形成プロセスの一つである除電,分離プ
ロセスに必要な交流コロナ発生器や、電動機,無停電電
源装置等の出力周波数が50Hz/60Hzの商用周波数から数K
Hzの低周波の交流電源を必要とする交流電源装置に関
するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC corona generator required for a static elimination and separation process, which is one of electrophotographic image forming processes, such as an electronic copying machine and a laser beam printer, and an electric motor. Output frequency of uninterruptible power supply etc. is several K from commercial frequency of 50Hz / 60Hz
The present invention relates to an AC power supply that requires a low-frequency AC power supply of Hz.

従来の技術 交流電源を供給する手段として従来の技術としては、
例えば、特公昭62-16078号公報に示されているように電
圧共振型のDC-ACインバータがある。第35図に上記電圧
共振型のDC-ACインバータの回路図、第36図に各部動作
波形を示し、以下図面を参照し説明する。第35図におい
て電源端子12,13間には直流電源14を接続し、一方の電
源端子12をリセット巻線を有するインダクタンス5の1
次巻線を介してトランス1の1次巻線の中間タップに接
続する。そしてトランス1の1次巻線の両端間に共振コ
ンデンサ11を接続するとともに一対のスイッチング用の
トランジスタ2,3のコレクタ−エミッタを介して他方の
電源端子13へ共通に接続し、トランジスタ2,3のベース
へパルス幅制御発振器4から一定周波数・可変パルス幅
のパルス信号を与えて交互にオン動作させ、インダクタ
ンス5の2次巻線の一端をダイオード6を順方向に直列
に介して一方の電源端子12に接続し、他端を他方の電源
端子13に接続する。なおトランス1は適当なギャップを
設けてインダクタンスを調整し、共振コンデンサ11との
組み合せによる共振周波数をパルス幅制御発振器4の発
振周波数に一致させるようにしている。上記のような構
成でパルス幅制御発振器4の出力パルスによってトラン
ジスタ2,3を交互にオン動作させることによりトランス
1の2次巻線に正弦波の交流電圧を得ることができる。
Conventional technology As a means for supplying AC power, the conventional technology includes:
For example, there is a voltage resonance type DC-AC inverter as disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 62-16078. FIG. 35 shows a circuit diagram of the DC-AC inverter of the voltage resonance type, and FIG. 36 shows operation waveforms of each part. In FIG. 35, a DC power supply 14 is connected between the power supply terminals 12 and 13, and one power supply terminal 12 is connected to one of the inductances 5 having a reset winding.
Connected to the intermediate tap of the primary winding of the transformer 1 via the secondary winding. A resonance capacitor 11 is connected between both ends of the primary winding of the transformer 1 and commonly connected to the other power supply terminal 13 via the collector-emitters of a pair of switching transistors 2 and 3. A pulse signal having a constant frequency and a variable pulse width is supplied from the pulse width control oscillator 4 to the base of the power supply, and alternately turned on. One end of the secondary winding of the inductance 5 is connected in series with the diode 6 in the forward direction to one power supply. The other end is connected to the other power supply terminal 13. The transformer 1 is provided with an appropriate gap to adjust the inductance so that the resonance frequency in combination with the resonance capacitor 11 matches the oscillation frequency of the pulse width control oscillator 4. With the above configuration, the transistors 2 and 3 are alternately turned on by the output pulse of the pulse width control oscillator 4, so that a sine wave AC voltage can be obtained in the secondary winding of the transformer 1.

なお、パルス幅制御発振器4は第37図に示すように発
振回路43,パルス幅変調回路42,振り分け回路41で構成さ
れており、前記パルス幅変調回路42は制御信号44にてそ
の出力パルス幅を制御する。この制御された出力パルス
たとえば第36図a,cに示すような矩形パルスを、それぞ
れトランジスタ2,3のベースへ与えると、前記トランジ
スタ2,3のコレクタ電圧はそれぞれ第36図b,dに示すよう
に変化する。すなわち両トランジスタ2,3がオフとなる
時期はインダクタンス5の1次巻線の電流が遮断される
ので、この1次巻線の両端およびトランジスタ2,3のコ
レクタには過大な電圧が誘起されようとするがインダク
タンス5は2次巻線を有しその2次巻線の両端にVidが
誘起され、この電圧Vidが直流電源14の電圧Vdcを越える
とダイオード6を介してそのエネルギーは直流電源14へ
回生され、トランジスタ2,3のコレクタ電圧のピーク値
は一定値に制限されることになる。そしてパルス幅制御
発振器4の出力のパルス幅を可変することによってトラ
ンス1の2次巻線に得られる正弦波の出力電圧Vacを任
意に可変することができる構成であった。
The pulse width control oscillator 4 includes an oscillation circuit 43, a pulse width modulation circuit 42, and a distribution circuit 41 as shown in FIG. Control. When this controlled output pulse, for example, a rectangular pulse as shown in FIGS. 36a and 36c is given to the bases of the transistors 2 and 3, respectively, the collector voltages of the transistors 2 and 3 are shown in FIGS. 36b and d, respectively. To change. That is, when the transistors 2 and 3 are turned off, the current in the primary winding of the inductance 5 is cut off, and an excessive voltage will be induced at both ends of the primary winding and the collectors of the transistors 2 and 3. However, the inductance 5 has a secondary winding, and Vid is induced at both ends of the secondary winding. When this voltage Vid exceeds the voltage Vdc of the DC power supply 14, the energy is transferred through the diode 6 to the energy of the DC power supply 14. And the peak values of the collector voltages of the transistors 2 and 3 are limited to a constant value. By varying the pulse width of the output of the pulse width control oscillator 4, the sine wave output voltage Vac obtained in the secondary winding of the transformer 1 can be arbitrarily varied.

発明が解決しようとする課題 ところがこのような従来の構成では、コンデンサ11と
トランス1のインダクタンスによる共振が必要で、共振
電流とインダクタンス素子およびトランス1の1次巻線
の直流抵抗分による損失と、ある程度のQを確保して共
振させるのに必要な容量の大きなコンデンサ11の誘電体
損失は大きなものとなり、この損失分は電源効率を悪化
させる要因となっていた。また一定の出力波形を安定に
保つためには、共振周波数の安定化とQの向上を計り、
発振周波数と共振周波数の同調をとるためトランス1の
コアギャップの調整およびコンデンサ11の調整が必要で
生産性に欠けるとともにギャップを有するためトランス
1の効率が悪く電源効率はさらに悪化する傾向にあっ
た。また、同調をとる必要があるため、出力周波数は容
易に可変することができず、温度および経時変化により
コアのμおよび等価ギャップが変化し、同調が取れなく
なるため出力波形および出力振幅の変動をもたらす欠点
があった。さらに入力および負荷の変動に対応するため
に時比率が変化した場合、第38図a,bに示すように出力
パルスの時比率が小さいとき、波高率が高くなり、第38
図c,dに示すように出力パルスの時比率が大きいとき、
波高率が低くなる、つまり入力変動,負荷変動により出
力波高率が大きく変動する欠点があった。
However, in such a conventional configuration, resonance due to the inductance of the capacitor 11 and the transformer 1 is necessary, and the resonance current and the loss due to the DC resistance of the inductance element and the primary winding of the transformer 1 are reduced. The dielectric loss of the capacitor 11 having a large capacitance required to secure a certain Q and resonate becomes large, and this loss is a factor that deteriorates the power supply efficiency. Also, in order to keep a constant output waveform stable, stabilize the resonance frequency and improve the Q,
In order to tune the oscillation frequency and the resonance frequency, it is necessary to adjust the core gap of the transformer 1 and adjust the capacitor 11, resulting in a lack of productivity, and the presence of the gap reduces the efficiency of the transformer 1 and tends to further deteriorate the power supply efficiency. . In addition, because it is necessary to tune, the output frequency cannot be easily varied, and the μ and equivalent gap of the core change due to changes in temperature and aging. There were drawbacks to bring. Further, when the duty ratio changes to cope with fluctuations in input and load, when the duty ratio of the output pulse is small as shown in FIGS.
When the duty ratio of the output pulse is large as shown in FIGS.
There is a drawback that the crest factor is lowered, that is, the output crest factor fluctuates greatly due to input fluctuation and load fluctuation.

また、電子写真用の交流電源として使用する場合、そ
の出力波形は一般に正弦波のものと矩形波のものと2種
類のものがあるが、従来の方式では共振を利用するため
正弦波のものしか対応できない欠点がある。さらにトラ
ンジスタのスイッチング周波数は出力の周波数と同じ低
周波となるため、高周波化ができず、インダクタンスが
非常に大型のものが必要で、小型,安価に提供できない
欠点があった。
When used as an AC power supply for electrophotography, there are generally two types of output waveforms: a sine wave type and a rectangular wave type. However, in the conventional method, only a sine wave type is used because resonance is used. There are drawbacks that cannot be addressed. Further, since the switching frequency of the transistor is as low as the output frequency, it cannot be increased in frequency, requires a very large inductance, and cannot be provided in a small size and at low cost.

課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明は、波形形成コンデ
ンサに直列および並列に接続された電流源の動作を任意
にオン,オフでき、電流源の電流値が任意に連動して可
変できる第1および第2の電流源と、上記波形形成コン
デンサの電圧を検出する電圧検出手段と、上記電圧検出
手段の出力で動作を開始し、第1の時期と第2の時期を
発生する時間制御手段を具備し、上記時間制御手段によ
って第1の電流源の動作終了時期、第2の電流源の動作
開始時期を制御し、上記波形形成コンデンサの電圧レベ
ルによって第2の電流源の動作終了時期を制御するよう
に構成した振幅制御台形波発生回路を具備し、トランス
の1次巻線にスイッチング素子を接続し、それぞれのス
イッチング素子に時比率を時間に関して台形波的に変調
させた高周波パルスを印加し、トランスの1次巻線の中
間タップと直流入力端子との間に挿入した回生ダイオー
ド,リセット巻線を有するインダクタンス素子と、トラ
ンスの2次巻線にもたせた容量によるLCフィルタを設け
た構成としたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the problems, the present invention can arbitrarily turn on and off the operation of current sources connected in series and in parallel to a waveform forming capacitor, and the current values of the current sources can be arbitrarily linked. The first and second current sources that can be changed by the operation, voltage detection means for detecting the voltage of the waveform forming capacitor, and the operation of the output of the voltage detection means are started, and the first time and the second time are determined. The time control means controls the end time of the operation of the first current source and the start time of the operation of the second current source, and the second current source is controlled by the voltage level of the waveform forming capacitor. And a switching element connected to the primary winding of the transformer, and a time ratio of each switching element to a trapezoidal wave with respect to time. And a regenerative diode inserted between the intermediate tap of the primary winding of the transformer and the DC input terminal, an inductance element having a reset winding, and the secondary winding of the transformer. This is a configuration in which an LC filter based on capacitance is provided.

また、波形形成コンデンサに直列および並列に接続さ
れた電流源の動作を任意にオン,オフでき、電流源の電
流値が任意に連動して可変できる第1および第2の電流
源と、上記波形形成コンデンサの電圧を検出する電圧検
出手段と、上記電圧検出手段の出力で動作を開始し、第
1の時期と第2の時期を発生する時間制御手段を具備
し、上記時間制御手段によって第1の電流源の動作終了
時期、第2の電流源の動作開始時期を制御し、上記波形
形成コンデンサの電圧レベルによって第2の電流源の動
作終了時期を制御するように構成した振幅制御台形波発
生回路を具備し、トランスの1次巻線にスイッチング素
子を接続し、それぞれのスイッチング素子に時比率を時
間に関して台形波的に変調させた高周波パルスを印加
し、前記トランスのリーケージインダクタンスとその2
次巻線にもたせた容量によるLCフィルタを設けた構成と
したものである。
A first and a second current source capable of arbitrarily turning on and off an operation of a current source connected in series and in parallel to the waveform forming capacitor and capable of arbitrarily changing the current value of the current source; A voltage detecting means for detecting a voltage of the forming capacitor; and a time controlling means for starting an operation by an output of the voltage detecting means and generating a first time and a second time. Control timing for controlling the end of operation of the current source and the start of operation for the second current source, and controlling the end of operation of the second current source based on the voltage level of the waveform forming capacitor. A switching element connected to a primary winding of a transformer, and applying a high-frequency pulse whose time ratio is modulated in a trapezoidal wave with respect to time to each switching element; Over-di-inductance and its 2
The configuration is such that an LC filter is provided with a capacitance provided on the next winding.

作用 前記構成により、変調台形波の立上り、立下りのスロ
ープを加減することにより、矩形波,台形波,疑似正弦
波,三角波の任意の波形,任意の立上り,立下りスロー
プの出力波形を簡単な回路構成で、かつ効率が高く、小
型,安価に提供できる。
Operation With the above configuration, by adjusting the rising and falling slopes of the modulated trapezoidal wave, it is possible to easily output an arbitrary waveform of a rectangular wave, a trapezoidal wave, a pseudo sine wave, and a triangular wave, and an output waveform of an arbitrary rising and falling slope. It can be provided with a circuit configuration, high efficiency, small size and low cost.

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例における交流電源装置の回
路構成を示すものである。
FIG. 1 shows a circuit configuration of an AC power supply device according to an embodiment of the present invention.

第1図において電源端子12,13間には直流電源14を接
続し、一方の電源端子12をリセット巻線を有するインダ
クタンス5の1次巻線を介してトランス1の1次巻線の
中間タップに接続する。そしてトランス1の1次巻線に
一対のスイッチング素子であるトランジスタ2,3のコレ
クタ−エミッタを介して他方の電源端子13へ接続し、ト
ランジスタ2,3のベースへ、パルス幅制御発振器4から
時比率を時間に関して台形波的に変調させた高周波パル
スを与えて交互にオン動作させ、インダクタンス5の2
次巻線の一端をダイオード6を順方向に直列に介して一
方の電源端子12に接続し、他端を他方の電源端子13に接
続する。そして、トランス1の2次巻線の両端には等価
的にコンデンサ15が付加されている。尚スイッチング素
子はトランジスタの他FET等使用しても良いことは言う
までもない。
In FIG. 1, a DC power supply 14 is connected between the power supply terminals 12 and 13, and one power supply terminal 12 is connected to an intermediate tap of the primary winding of the transformer 1 through a primary winding of an inductance 5 having a reset winding. Connect to Then, the primary winding of the transformer 1 is connected to the other power supply terminal 13 through the collector-emitter of the pair of switching elements, the transistors 2 and 3, and the pulse width control oscillator 4 is connected to the base of the transistors 2 and 3 A high-frequency pulse whose ratio is trapezoidally modulated with respect to time is applied to turn on alternately, and the inductance 5
One end of the next winding is connected to one power supply terminal 12 via the diode 6 in series in the forward direction, and the other end is connected to the other power supply terminal 13. A capacitor 15 is equivalently added to both ends of the secondary winding of the transformer 1. It goes without saying that the switching element may be an FET or the like other than a transistor.

なお、パルス幅制御発振器4は第3図に示すように振
幅制御台形波発生回路43,高周波発振回路45,パルス幅変
調回路42,振り分け回路41で構成されており、第4図a
に示すように、振幅制御台形波発生回路43の台形波出力
と高周波発振回路45の高周波出力を、コンパレータで構
成されたパルス幅変調回路42により、第4図bに示すよ
うな、台形波によって時比率が変調された高周波パルス
を得、これを振り分け回路41で出力周期の半周期毎に振
り分けることで第2図a,bに示す高周波パルスを得る。
The pulse width control oscillator 4 includes an amplitude control trapezoidal wave generation circuit 43, a high frequency oscillation circuit 45, a pulse width modulation circuit 42, and a distribution circuit 41 as shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the trapezoidal wave output of the amplitude control trapezoidal wave generation circuit 43 and the high frequency output of the high frequency oscillation circuit 45 are converted by the trapezoidal wave as shown in FIG. A high frequency pulse having a modulated time ratio is obtained, and the high frequency pulse shown in FIGS. 2A and 2B is obtained by distributing the high frequency pulse every half cycle of the output cycle by the distribution circuit 41.

前記高周波パルスを、それぞれトランジスタ2,3のベ
ースへ与えトランジスタ2,3を交互にオン動作させ、イ
ンダクタンス5とトランス1の2次巻線の等価コンデン
サ15によるLCフィルタにより高周波成分を除去すること
で、トランス1の2次巻線に第7図c〜fの台形波の出
力電圧Vacを得ることができる。なお出力電圧Vacは高周
波パルスの振幅制御台形波発生回路43の出力振幅を制御
信号44により可変することによって任意に可変およびフ
ィードバック制御することができる。台形波を発生させ
る第3図の台形波発生回路43は一般には次のような構成
であった。
The high frequency pulse is applied to the bases of the transistors 2 and 3, respectively, so that the transistors 2 and 3 are alternately turned on, and the high frequency component is removed by an LC filter including the inductance 5 and the equivalent capacitor 15 of the secondary winding of the transformer 1. 7c to 7f, the trapezoidal output voltage Vac can be obtained in the secondary winding of the transformer 1. The output voltage Vac can be arbitrarily varied and feedback-controlled by varying the output amplitude of the high-frequency pulse amplitude control trapezoidal wave generation circuit 43 with the control signal 44. The trapezoidal wave generating circuit 43 shown in FIG. 3 for generating a trapezoidal wave generally has the following configuration.

第32図にブロック図、第33図,第34図に動作波形を示
し以下図面を参照しながら説明する。第32図において10
1は三角波発生回路で、102は前記三角波発生回路101で
得られた三角波の振幅をクリップするクランプ回路で、
103はそのクリップするポイントを決定するリミッタ電
圧源である。上記のような構成で、第33図aに示すよう
に三角波の振幅一定でリミッタ電圧源103のリミッタ電
圧をa−1,a−2,a−3と変化させれば出力は第33図bに
示すようにb−1,b−2,b−3と台形波の振幅が変化し、
また、第34図aに示すようにリミッタ電圧が一定で三角
波の振幅をa−1,a−2,a−3と変化させれば出力は第34
図bに示すようにb−1,b−2,b−3と台形波の立上り,
立下りが変化するようになっていた。
FIG. 32 shows a block diagram, and FIGS. 33 and 34 show operation waveforms, which will be described below with reference to the drawings. 32 in Fig. 32
1 is a triangular wave generating circuit, 102 is a clamp circuit that clips the amplitude of the triangular wave obtained by the triangular wave generating circuit 101,
Reference numeral 103 denotes a limiter voltage source that determines the clipping point. With the above configuration, if the limiter voltage of the limiter voltage source 103 is changed to a-1, a-2, and a-3 while the amplitude of the triangular wave is constant as shown in FIG. As shown in the figure, the amplitude of the trapezoidal wave changes as b-1, b-2, b-3,
If the limiter voltage is constant and the amplitude of the triangular wave is changed to a-1, a-2, a-3 as shown in FIG.
B-1, b-2, b-3 and the rise of the trapezoidal wave as shown in FIG.
The fall was changing.

パルス幅変調インバータの変調信号として台形波を使
用する場合、波形相似形で振幅を可変する必要がある
が、上述した従来の構成で波形相似形で振幅可変するた
めには、リミッタ電圧と三角波の振幅を正確に連動させ
る必要があり、非常に困難で、もしできたとしても複雑
な回路で高価となり、また精度も良くない。
When a trapezoidal wave is used as the modulation signal of the pulse width modulation inverter, it is necessary to vary the amplitude in a waveform-similar manner. Amplitude must be accurately linked, which is very difficult, and if done, is complicated, expensive, and inaccurate.

本発明の振幅制御台形波発生回路43はこの点を改良し
たものである。波形相似形で振幅可変可能で台形波の立
上り・立下りスロープを任意に可変可能な振幅制御台形
波発生回路43を第5図に示し、以下第6図の各部動作波
形を参照しながら説明する。
The amplitude control trapezoidal wave generation circuit 43 of the present invention improves this point. FIG. 5 shows an amplitude control trapezoidal wave generation circuit 43 having a waveform similar to that of which the amplitude can be varied and the rising and falling slopes of the trapezoidal wave can be arbitrarily varied, and will be described below with reference to the operation waveforms of the respective parts in FIG. .

第5図において431は波形形成コンデンサである。432
は上記波形形成コンデンサ431に直列に接続され、任意
にオン,オフでき任意の電流値に設定できる第1の電流
源(以下充電用電流源とする)である。433は上記波形
形成コンデンサ431に並列に接続され、任意にオン,オ
フでき任意の電流値に設定できる第2の電流源(以下放
電用電流源とする)である。なお、充電用の第1の電流
源432と放電用の第2の電流源433はその電流値が制御信
号44によって連動して可変できるように構成されてい
る。434はコンパレータで入力端子438は放電終了時期設
定用基準電圧源435に接続し、入力端子437は上記波形形
成コンデンサ431に接続し、上記放電終了時期設定用基
準電圧源435の電圧(以下VLとする)と上記波形形成コ
ンデンサ431の電圧(以下VCMとする)の比較出力を出力
端子439に得る。436は時間制御手段でTRIGは上記コンパ
レータ434の出力端子439に接続され、OUT 1に第1の時
期、OUT 2に第2の時期を発生し上記充放電用の第1,第
2の電流源432,433のオン,オフ制御を行う。上記のよ
うに構成されたブロック図において以下第6図の動作波
形図を参照し説明する。第6図aは前記時間制御手段43
6のOUT 1、bはOUT 2の波形を示し、cは上記VCMの波形
を示す。コンパレータ434の出力によりt0でトリガされ
た時間制御手段436はt1,t2の時期を発生させるタイマー
でOUT 1に第6図aの波形を発生させる。t0においてOUT
1はLレベルとなり充電用の第1の電流源432の動作を
開始させ波形形成コンデンサ431に定電流で充電させる
ため、VCMは直線的に右上りに上昇し第1の時期t1でOUT
1はHレベルとなりその動作を終了させる。第1の時期
t1を過ぎると充電も放電も行わないためVCMは維持した
まま平行移動する。次に、OUT 2に第6図bの波形を発
生させる。第2の時期t2においてOUT 2がLレベルとな
り放電用の第2の電流源433の動作を開始させ、波形形
成コンデンサ431を定電流で放電させるため、VCMは直線
的に右下りに下降する。そしてVCMがVLのレベルに達
し、t3のポイントになると上記コンパレータ434の出力
は再び時間制御手段436にトリガを与えOUT 1をL、OUT
2をHレベルにし放電用の第2の電流源433の動作を終了
させ、かつタイマーをリセットさせt0に戻るため上記動
作を繰り返し、VCMは連続して台形波を発生する。VCM
充電用の第1の電流源432の電流値と放電用の第2の電
流源433の電流値を連動で任意に可変することにより第
7図bのb−1,b−2,b−3に示すように台形波波形は相
似形で振幅可変を行うことができる。また、時間制御手
段436の第1の時期t1を可変することにより第7図aの
a−1,a−2,a−3,a−4に示すように台形波波形の立上
り,立下りスロープを任意に可変可能、すなわち矩形波
から台形波,三角波に至る波形を連続可変とすることが
できる。また、本発明の台形波形成手段は、前述したよ
うに、立上り部(充電部)はt1−t0の時間、平坦部(非
充放電部)はt2−t1の時間、立下り部(放電部)の終了
時間はVLのレベルで行うため、立上り部,平坦部,立下
り部を全て時期で行う場合に比べて後者は前記充放電用
の第1,第2の電流源432,433の電流またはt1−t0とt3−t
2と時間差にごくわずかでも差があれば、その差により
第8図a,bに示すように上記電流および時間の誤差が累
積され、台形波はシフトされ安定なレベルを保った波形
を得ることができないのに対し、前者(本発明)は常に
安定したレベルを保った波形を簡単な回路構成で得るこ
とができる。また、後者においては第8図のaに示すよ
うな台形波をパルス幅変調波形として第1図,第20図等
の電源に使用した場合、台形波のレベルがどんどん上昇
するためパルス幅変調の比較波形である高周波出力(第
4図a)を完全に上まわってしまい、パルス時比率は常
時100%または最大時比率の制限回路がある場合には常
時その最大時比率となり、パルスの時比率は矩形波的に
なり、台形波で磁束密度を設定してあるトランス1は飽
和してしまいトランジスタ2,3に過大な電流が流れ、ト
ランジスタ2,3が損焼する恐れがある。さらに台形波電
圧が上昇して台形波発生回路の電源電圧まで上昇すると
台形波は直流レベルとなる。第3図に示す振り分け回路
41のトリガは第5図に示すコンパレータ434の出力439で
t0のタイミングで印加されるが、台形波が直流レベルと
なっているため上記トリガがなくなり振り分け回路41が
動作しなくなり、プッシュプル構成のトランジスタ2,3
の一方が連続オンとなり瞬時に損焼する。一方、第8図
のbに示すような台形波を同じくパルス幅変調波形とし
て第1図,第20図等の電源に使用した場合、台形波のレ
ベルが下降するため、パルス幅変調の比較波形である高
周波出力(第4図a)を完全に下まわってしまいパルス
時比率は0%となり出力が停止する欠点がある。
In FIG. 5, reference numeral 431 denotes a waveform forming capacitor. 432
Is a first current source (hereinafter referred to as a charging current source) that is connected in series to the waveform forming capacitor 431, can be turned on and off arbitrarily, and can be set to an arbitrary current value. Reference numeral 433 denotes a second current source (hereinafter referred to as a discharging current source) which is connected in parallel to the waveform forming capacitor 431 and can be turned on and off arbitrarily and set to an arbitrary current value. The first current source 432 for charging and the second current source 433 for discharging are configured such that their current values can be changed in conjunction with each other by the control signal 44. 434 input terminal 438 by the comparator is connected to the discharge end time setting reference voltage source 435, connects the input terminal 437 to the waveform forming capacitor 431, the voltage of the discharge end timing setting reference voltage source 435 (hereinafter V L to) and give to the output terminal 439 of the comparison output of the voltage (hereinafter referred to as V CM) of the waveform forming the capacitor 431. Reference numeral 436 denotes time control means. TRIG is connected to the output terminal 439 of the comparator 434, generates a first timing at OUT1, and generates a second timing at OUT2, and generates the first and second current sources for charging and discharging. Performs ON / OFF control of 432,433. The block diagram configured as described above will be described below with reference to the operation waveform diagram of FIG. FIG. 6a shows the time control means 43.
OUT 1 of 6, b represents the waveform of OUT 2, c denotes the waveform of the V CM. Time control means 436 which is triggered by t 0 the output of the comparator 434 generates the waveform of Figure 6 a to OUT 1 a timer for generating a timing of t 1, t 2. OUT at t 0
1 for charging at the first current source 432 constant current operation in the waveform forming capacitor 431 to start of charging to the L level, V CM is OUT by linearly first time increases to the right up t 1
1 goes to the H level to end the operation. First time
charging and past the t 1 be discharged even V CM is moved in parallel while maintaining because not performed. Next, the waveform of FIG. 6B is generated at OUT2. In the second period t 2 OUT 2 is to start the operation of the second current source 433 for become discharged to L level, for discharging the corrugating capacitor 431 at constant current, V CM linearly downward to the right down I do. The V CM reaches the level of the V L, becomes a point of t 3 the OUT 1 gives again triggered to the time control means 436 output of the comparator 434 L, OUT
2 to terminate the operation of the second current source 433 for discharging the H level, and to return to the t 0 resets the timer repeats the above operation, V CM generates a trapezoidal wave continuously. V CM is b-1 in Figure 7 b by optionally variably interlocking the current value of the second current source 433 for discharging the current of the first current source 432 for charging, b-2, As shown in b-3, the trapezoidal waveform has a similar shape and the amplitude can be varied. Also, the rise of a-1, a-2, a-3, a trapezoidal waveform as shown in a-4 of Figure 7 a by varying the first time t 1 of the time control means 436, falling The slope can be arbitrarily changed, that is, a waveform from a rectangular wave to a trapezoidal wave and a triangular wave can be made continuously variable. Further, as described above, the trapezoidal wave forming means of the present invention is characterized in that the rising part (charging part) has a time of t 1 -t 0 , the flat part (non-charge / discharge part) has a time of t 2 -t 1 , Since the end time of the section (discharge section) is performed at the VL level, the latter is the first and second current sources for charging and discharging compared to the case where the rising section, flat section, and falling section are all performed at the same time. 432,433 current or t 1 −t 0 and t 3 −t
If there is a slight difference between the time difference and 2 , the difference in current and time is accumulated as shown in FIGS. 8a and 8b, and the trapezoidal wave is shifted to obtain a waveform that maintains a stable level. On the other hand, the former (the present invention) can obtain a waveform that always maintains a stable level with a simple circuit configuration. In the latter case, when a trapezoidal wave as shown in FIG. 8A is used as a pulse width modulation waveform for the power supply shown in FIGS. 1 and 20, the level of the trapezoidal wave increases rapidly, so that the pulse width modulation is not performed. The high-frequency output (Fig. 4a), which is the comparison waveform, is completely exceeded, and the pulse duty ratio is always 100% or the maximum duty ratio if there is a limiting circuit with the maximum duty ratio. Becomes a rectangular wave, and the transformer 1 in which the magnetic flux density is set by the trapezoidal wave is saturated, an excessive current flows through the transistors 2 and 3, and the transistors 2 and 3 may be burned. When the trapezoidal wave voltage further rises and rises to the power supply voltage of the trapezoidal wave generation circuit, the trapezoidal wave becomes a DC level. The distribution circuit shown in FIG.
The trigger of 41 is the output 439 of the comparator 434 shown in FIG.
Although applied at the timing of t 0, the trigger is lost because the trapezoidal wave is at the DC level, the distribution circuit 41 does not operate, and the push-pull transistors 2 and 3
One of them is turned on continuously and burns out instantaneously. On the other hand, when a trapezoidal wave as shown in FIG. 8b is used as the pulse width modulation waveform for the power supply shown in FIGS. 1 and 20, the level of the trapezoidal wave decreases. However, there is a disadvantage that the high frequency output (FIG. 4a) is completely dropped, and the pulse ratio becomes 0%, and the output stops.

第9図は時間制御手段436として第1のタイマーと第
2のタイマーを並列に配置し、コンパレータ434の出力
によってトリガされタイマー動作を開始し、第1のタイ
マーにより第1の時期を得、第2のタイマーにより第2
の時期を得、OUT 1に第6図aの波形を得、OUT 2に第6
図bの波形を得たものである。
FIG. 9 shows a first timer and a second timer arranged in parallel as the time control means 436, the timer operation is started triggered by the output of the comparator 434, the first time is obtained by the first timer, Second by timer 2
And the waveform of FIG. 6a is obtained at OUT 1 and the sixth waveform is obtained at OUT 2.
This is the result of the waveform shown in FIG.

第10図は他の時間制御手段436として第1のタイマー
と第2のタイマーを直列に配置し、コンパレータ434の
出力によって上記第1のタイマーがトリガされ第1の時
期を得、上記第1の時期により上記第2のタイマーがト
リガされ第2の時期を得、OUT 1に第6図aの波形を
得、OUT 2に第6図bの波形を得たものである。
FIG. 10 shows a first timer and a second timer arranged in series as another time control means 436, and the first timer is triggered by the output of the comparator 434 to obtain a first timing. According to the timing, the second timer is triggered to obtain the second timing, the waveform of FIG. 6A is obtained at OUT1, and the waveform of FIG. 6B is obtained at OUT2.

第11図は上述したブロック構成に前記充放電用の第1,
第2の電流源432,433と連動する第3の電流源17を接続
し、上記第3の電流源17の電流を流し電圧降下を発生さ
せるインピーダンス素子18を接続し、上記インピーダン
ス素子18に発生する電圧が下降することを検出して動作
するトランジスタ19を前記波形形成コンデンサ431に接
続し、上記充放電用の第1,第2の電流源432,433の電流
がある設定値以下となったとき、前記VCMを放電するこ
とにより台形波の振幅を抑制し、前記制御信号44が微小
信号となった場合の回路の誤動作を防止するものであ
る。以下その動作を第12図にVCMの電圧波形を示し説明
する。上記制御信号44の信号が微小となりそれに連動し
て上記充放電電流源432,433の電流値が微小となると、V
CMの振幅は第12図のb−2に示すように小さくなる。上
記充放電用の第1,第2の電流源432,433の電流値が微小
となると前記コンパレータ434の入力端子437に存在する
入力バイアス電流が無視できなくなり、その影響を大き
く受けることになる。つまり前記波形形成コンデンサ43
1に入力バイアス電流が流入すると、VCMは第12図のb−
1に示すように放電能力が打ち消されるため、右上りに
上昇してしまう。第12図のb−1に示すような波形をパ
ルス幅変調波形として第1図,第20図等の電源に使用し
た場合、出力を小さくしたい時等、制御信号44が微小と
なったとき台形波のレベルが上昇するためパルス幅変調
の比較波形である高周波出力(第4図a)を完全に上ま
わってしまいパルス時比率は常時100%または最大時比
率の制限回路がある場合には常時その最大時比率となり
制御不能となるばかりでなく、パルスの時比率は矩形波
的になり、台形波で磁束密度を設定してあるトランス1
は飽和してしまいトランジスタ2,3に過大な電流が流
れ、トランジスタ2,3が損焼する恐れがある。さらに台
形波電圧が上昇して台形波発生回路の電源電圧まで上昇
すると台形波は直流レベルとなる。第3図に示す振り分
け回路41のトリガは第5図に示すコンパレータ434の出
力439でt0のタイミングで印加されるが台形波が直流レ
ベルとなっているため上記トリガがなくなり振り分け回
路41が動作しなくなり、プッシュプル構成のトランジス
タ2,3の一方が連続オンとなり瞬時に損焼する欠点があ
る。そこで上記入力バイアス電流の電流値以上で上記振
幅抑制を行うように上記第3の電流源17と第1,第2の電
流源432,433の比とインピーダンス素子18のインピーダ
ンスを設定しておけば、上述したように回路の誤動作を
防止できる。
FIG. 11 shows the first and second charge / discharge units in the above-described block configuration.
A third current source 17 interlocking with the second current sources 432 and 433 is connected, an impedance element 18 for flowing the current of the third current source 17 to generate a voltage drop is connected, and a voltage generated in the impedance element 18 is connected. Is connected to the waveform forming capacitor 431, and when the currents of the first and second current sources 432, 433 for charging and discharging fall below a certain set value, the V 19 By discharging the CM , the amplitude of the trapezoidal wave is suppressed, and malfunction of the circuit when the control signal 44 becomes a small signal is prevented. Hereinafter the operation shown illustrating the voltage waveform of V CM in FIG. 12. When the signal of the control signal 44 becomes minute and the current value of the charge / discharge current sources 432, 433 becomes minute in conjunction with the signal, V
The amplitude of the CM becomes smaller as shown by b-2 in FIG. When the current values of the first and second current sources 432 and 433 for charging / discharging become small, the input bias current present at the input terminal 437 of the comparator 434 cannot be ignored and is greatly affected. That is, the waveform forming capacitor 43
When the input bias current 1 flows, V CM is in Figure 12 b-
As shown in FIG. 1, since the discharge capability is canceled, the discharge capability rises to the upper right. When the waveform as shown in b-1 of FIG. 12 is used as the pulse width modulation waveform for the power supply shown in FIGS. 1 and 20, when the control signal 44 becomes very small, such as when it is desired to reduce the output, a trapezoidal shape is obtained. Since the level of the wave rises, it completely exceeds the high-frequency output (FIG. 4a), which is the comparison waveform of pulse width modulation, so that the pulse duty ratio is always 100% or if there is a limiting circuit with the maximum duty ratio, it is always Not only the maximum duty ratio becomes uncontrollable, but also the pulse duty ratio becomes a rectangular wave, and the transformer 1 in which the magnetic flux density is set by a trapezoidal wave is used.
Is saturated, an excessive current flows through the transistors 2 and 3, and the transistors 2 and 3 may be burned. When the trapezoidal wave voltage further rises and rises to the power supply voltage of the trapezoidal wave generation circuit, the trapezoidal wave becomes a DC level. Third triggering of distribution circuit 41 shown in FIG output 439 in distribution circuit 41 eliminates the trigger operation for but applied at the timing has trapezoidal wave with the DC level of t 0 of the comparator 434 shown in FIG. 5 And one of the push-pull transistors 2 and 3 is turned on continuously, causing instantaneous burnout. Therefore, if the ratio between the third current source 17 and the first and second current sources 432 and 433 and the impedance of the impedance element 18 are set so that the amplitude is suppressed at a current value equal to or higher than the input bias current, As described above, malfunction of the circuit can be prevented.

第13図は本発明の一実施例における振幅制御台形波発
生回路43の回路構成を具体的に示すものである。なお、
第5図と同一のものは同符号を付し、その構成の説明を
省略する。
FIG. 13 specifically shows a circuit configuration of the amplitude control trapezoidal wave generation circuit 43 in one embodiment of the present invention. In addition,
The same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description of the configuration is omitted.

第13図において16は第2のコンパレータで入力端子61
は時間制御コンデンサ11に接続し、入力端子62は放電開
始時期(第2の時期t2)設定用基準電圧源27に接続し、
その比較出力を出力端子63に得る。
In FIG. 13, reference numeral 16 denotes a second comparator which is an input terminal 61.
Is connected to the time control capacitor 11, the input terminal 62 is connected to the reference voltage source 27 for setting the discharge start timing (second timing t 2 ),
The comparison output is obtained at the output terminal 63.

9は第1コンパレータで入力端子91は上記時間制御コ
ンデンサ11に接続し、入力端子92は充電終了時期(第1
の時期t1)設定用基準電源10に接続し、その比較出力を
出力端子93に得る。8は2つの入力端子、2つの出力端
子を持つRSフリップフロップで一方の入力端子81には前
記コンパレータ434の出力端子439が接続され、他方の入
力端子82には上記コンパレータ16の出力端子63が接続さ
れており、出力端子83は上記第1のコンパレータ9の出
力端子93とともにOR回路25の入力端子52,51に接続さ
れ、そのOR回路25の出力端子53の信号により上記充電用
の第1の電流源432をオン,オフ制御する。また上記RS
フリップフロップ8の出力端子84は上記放電用の第2の
電流源433をオン,オフ制御する。上記時間制御コンデ
ンサ11は、抵抗151と電圧源152によって構成される充電
手段15により充電され、スイッチ素子12より構成される
リセット手段により急速放電され、リセットされる充放
電回路を構成しており、上記スイッチ素子12は上記RSフ
リップフロップ8の出力端子83の信号によりオン,オフ
制御されている。
Reference numeral 9 denotes a first comparator, an input terminal 91 is connected to the time control capacitor 11, and an input terminal 92 is connected to a charging end time (first
T 1 ) Connect to the setting reference power supply 10 and obtain its comparison output at the output terminal 93. Reference numeral 8 denotes an RS flip-flop having two input terminals and two output terminals. One input terminal 81 is connected to the output terminal 439 of the comparator 434, and the other input terminal 82 is connected to the output terminal 63 of the comparator 16. The output terminal 83 is connected to the input terminals 52 and 51 of the OR circuit 25 together with the output terminal 93 of the first comparator 9, and the signal of the output terminal 53 of the OR circuit 25 is connected to the first terminal for charging. Of the current source 432 is turned on and off. Also the above RS
The output terminal 84 of the flip-flop 8 controls on / off of the second current source 433 for discharging. The time control capacitor 11 is charged by a charging unit 15 including a resistor 151 and a voltage source 152, is rapidly discharged by a reset unit including a switch element 12, and constitutes a charge / discharge circuit that is reset. The switch element 12 is turned on and off by a signal of an output terminal 83 of the RS flip-flop 8.

上記のように構成された回路において以下第14図a〜
hの動作波形図を参照し説明する。
In the circuit configured as described above, FIG.
This will be described with reference to the operation waveform diagram of FIG.

t0以前において、コンパレータ4の入力条件は、入力
端子437<入力端子438となっているため上記コンパレー
タ434の出力端子439はLレベルとなっている。そこでt0
になるとVCMが下降し、上記コンパレータ434の入力条件
は、入力端子437>入力端子438となるため出力端子439
は第14図cに示すようにHレベルとなり上記出力端子43
9の信号はRSフリップフロップ8の入力端子81をセット
する。すると、上記RSフリップフロップ8の出力端子83
は第14図fに示すようにLレベルとなり、スイッチ素子
12をオフ状態にするため、充電手段15により時間制御コ
ンデンサ11に電流が供給され、上記時間制御コンデンサ
11に発生する電圧(以下VCFとする)は第14図bに示す
ように指数関数的に右上りに上昇する。またt0において
上記RSフリップフロップ8の出力端子84は第14図gに示
すようにHレベルとなり、放電用の第2の電流源433を
オフ状態とし、コンパレータ9の入力条件が入力端子91
<入力端子92となっているため上記コンパレータ9の出
力端子93は第14図hに示すようにLレベルとなり、上記
RSフリップフロップ8の出力端子83もLレベルとなって
いるため、OR回路25の入力端子51,52は2つともLレベ
ルである。従って上記OR回路25の出力端子53は第14図d
に示すようにLレベルとなり、充電用の第1の電流源43
2をオン状態とし、波形形成コンデンサ431に電流を供給
し、VCMは第14図aに示すように直線的に右上りに上昇
する。さらに上記VCFが上昇し第14図bに示すように充
電終了時期設定用基準電源10の電圧(以下VWとする)に
達するt1になると上記コンパレータ9の入力条件は入力
端子91>入力端子92となるため、出力端子93は第14図h
に示すようにHレベルとなり、上記OR回路25の出力端子
53も第14図dに示すようにHレベルとなり、上記充電用
の第1の電流源432はオフ状態となり、上記波形形成コ
ンデンサ431への電流の供給を停止する。この時上記RS
フリップフロップ8の状態は変化しないため、VCMは第1
4図aに示すようにその電圧を維持したまま平行移動す
る。
Before t 0 , the input condition of the comparator 4 is that the input terminal 437 <the input terminal 438, so that the output terminal 439 of the comparator 434 is at the L level. So t 0
V CM is lowered and become, input conditions of the comparator 434, the output for the input terminal 437> input terminal 438 terminal 439
Becomes H level as shown in FIG.
The signal 9 sets the input terminal 81 of the RS flip-flop 8. Then, the output terminal 83 of the RS flip-flop 8 is
Becomes L level as shown in FIG.
A current is supplied to the time control capacitor 11 by the charging means 15 to turn off the
The voltage generated at 11 (hereinafter referred to as VCF ) rises exponentially to the upper right as shown in FIG. 14b. Output terminal 84 of the RS flip-flop 8 in addition t 0 becomes H level as shown in FIG. 14 g, the second current source 433 for discharge is turned off, the input condition input terminal 91 of the comparator 9
<Because of the input terminal 92, the output terminal 93 of the comparator 9 becomes L level as shown in FIG.
Since the output terminal 83 of the RS flip-flop 8 is also at the L level, both of the input terminals 51 and 52 of the OR circuit 25 are at the L level. Therefore, the output terminal 53 of the OR circuit 25 is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the first current source 43 for charging is at the L level.
2 is turned on, to supply current to the waveform forming capacitor 431, V CM increases linearly to the right upward as shown in Figure 14 a. Further becomes t 1 to reach the voltage (hereinafter referred to as V W) of the charging end timing setting reference power supply 10 as shown in FIG. 14 b the V CF increases input conditions of the comparator 9 is an input terminal 91> Input Since the output terminal 93 becomes the terminal 92 in FIG.
As shown in the figure, the output terminal of the OR circuit 25
The signal 53 also goes high as shown in FIG. 14d, the first current source 432 for charging is turned off, and the supply of current to the waveform forming capacitor 431 is stopped. At this time the above RS
Because the state of the flip-flop 8 does not change, V CM is the first
4 Translates while maintaining the voltage as shown in FIG.

さらに上記VCFが上昇し第14図bに示すように放電開
始時期設定用基準電源27の電圧(以下VFとする)に達す
るt2になると上記コンパレータ16の入力条件は入力端子
62<入力端子61となるため、第14図eに示すように出力
端子63はHレベルとなり、上記RSフリップフロップ8の
入力端子82をリセットする。すると上記RSフリップフロ
ップ8は反転し、出力端子83は第14図fに示すようにH
レベルとなり、上記スイッチ素子12をオンさせるため上
記VCFを第14図bに示すように急速に放電させ時間制御
コンデンサ11をリセットする。またt2において上記RSフ
リップフロップ8の出力端子84は第14図gに示すように
Lレベルとなり、上記放電用の第2の電流源433をオン
状態とするとため上記VCMを第14図aに示すように直線
的に右下りに放電する。CCMが放電を続け第14図aに示
すようにVL以下となるt3になると上記コンパレータ434
は再び上記RSフリップフロップ8をセットし、上記放電
用の第2の電流源433の動作を終了させるため上記動作
を繰り返し、VCMは連続して台形波を発生する。
Further input condition of the V CF When becomes t 2 to reach the elevated 14th discharge start timing voltage setting reference power source 27 as shown in FIG b (hereinafter referred to as V F) the comparator 16 is an input terminal
Since 62 <input terminal 61, the output terminal 63 goes high as shown in FIG. 14e, resetting the input terminal 82 of the RS flip-flop 8. Then, the RS flip-flop 8 is inverted, and the output terminal 83 becomes H level as shown in FIG.
Level, and resets the time control capacitor 11 is quickly discharged to indicate the V CF to turn on the switch element 12 in FIG. 14 b. The output terminal 84 of the RS flip-flop 8 in t 2 becomes the L level as shown in FIG. 14 g, the V CM for that the second current source 433 for the discharge in the ON state Figure 14 a As shown in (1), the discharge is performed linearly downward to the right. When C CM is t 3 when the following V L as shown in FIG. 14 a continued discharge the comparator 434
Again sets the RS flip-flop 8, repeat the above operation for terminating the operation of the second current source 433 for the discharge, V CM generates a trapezoidal wave in succession.

前記第9図,第10図に示す実施例では時間制御手段と
してタイマーを2つ有しているため、それぞれに時定数
が必要となり、部品点数が増加するとともに本発明の回
路をIC化した場合そのICのピン数が増加することにな
り、チップ面積の増大,外付部品の増加をまねきコスト
が高くなる。また台形波の周波数を波形一定で可変する
には、上記2つのタイマーの時定数を連動でその相対比
を精度よく保ちながら可変する必要があり、実現するの
は非常に困難である。ここに本発明の上述した第13図の
実施例とすれば、時間制御手段の時定数は1つでよく、
部品点数を削減でき、IC化した場合のピン数も削減する
ことができるためコストが安くでき、1つの時定数を可
変(充電手段15の抵抗を可変抵抗とする)することで波
形一定で簡単に台形波の周波数可変を行うことができ
る。
In the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, since two timers are used as time control means, a time constant is required for each of them, and the number of parts increases and the circuit of the present invention is integrated. The number of pins of the IC increases, which leads to an increase in chip area and an increase in external components, resulting in an increase in cost. In addition, in order to vary the frequency of the trapezoidal wave with a constant waveform, it is necessary to vary the time constants of the two timers in conjunction with each other while maintaining the relative ratio with high precision, and it is very difficult to realize. Here, if the embodiment of FIG. 13 of the present invention is used, the time constant of the time control means may be one,
Since the number of parts can be reduced and the number of pins when IC is used can be reduced, the cost can be reduced, and one time constant can be changed (the resistance of the charging means 15 is a variable resistance), and the waveform is constant and simple. The frequency of the trapezoidal wave can be varied.

第15図は本発明の振幅制御台形波発生回路の他の実施
例で、第11図に示す振幅抑制手段に第13図の時間制御回
路436を導入したものである。
FIG. 15 shows another embodiment of the amplitude control trapezoidal wave generation circuit of the present invention, in which the time control circuit 436 of FIG. 13 is introduced into the amplitude suppression means shown in FIG.

第16図,第17図は前述した第13図の時間制御回路の充
電手段15と時間制御コンデンサ11とスイッチ素子12の部
分の実施例を示したもので、第18図,第19図にそれぞれ
動作波形を示し、説明する。
FIGS. 16 and 17 show an embodiment of the charging means 15, the time control capacitor 11, and the switch element 12 of the time control circuit shown in FIG. 13, respectively. The operation waveform is shown and described.

第16図の21は時間制御コンデンサのリセット手段でス
イッチ素子12と電源211で構成されており、第16図の22
は第13図の充電手段15に対応する放電手段で抵抗により
構成されている。
Reference numeral 21 in FIG. 16 is a reset means for the time control capacitor, which is composed of the switch element 12 and the power supply 211.
Is discharging means corresponding to the charging means 15 in FIG. 13, and is constituted by a resistor.

上記スイッチ素子12がオンならば上記時間制御コンデ
ンサ11に電圧が印加されるためVCFは第18図に示すよう
に急速に上昇する。次に上記スイッチ素子12がオフにな
れば時間制御コンデンサ11は上記放電手段(抵抗)22を
介して放電し、第18図に示すように指数関数的に右下り
の波形となる。上記スイッチ素子12のオン,オフ制御を
前記RSフリップフロップ8の信号により行うことで第18
図に示すような連続した時間制御波形を得ることができ
る。
V CF because the voltage applied to the time control capacitor 11 if the switch element 12 is turned on rises rapidly as shown in FIG. 18. Next, when the switch element 12 is turned off, the time control capacitor 11 discharges through the discharging means (resistor) 22 to have an exponentially lower right waveform as shown in FIG. The on / off control of the switch element 12 is performed by the signal of the RS flip-flop 8 to realize the eighteenth operation.
A continuous time control waveform as shown in the figure can be obtained.

第17図において15は第13図の充電手段15の代りに設け
られた充電手段で電流源153で構成されており、上記電
流源153は上記時間制御コンデンサ11に直列に接続さ
れ、上記スイッチ素子12は、上記時間制御コンデンサ11
に並列に接続されており、上記スイッチ素子12がオフな
らば上記時間制御コンデンサ11に電流源が供給され、第
19図に示すようにVCFは直線的に右上りに上昇する。次
に上記スイッチ素子12がオンになればVCFは短絡される
ため第19図に示すように急激に放電する。上記スイッチ
素子12のオン,オフ制御を上記RSフリップフロップ8の
信号により行うことで第19図に示すような連続した時間
制御波形を得ることができる。なお、上述した第18図,
第19図に示す時間制御波形と、VL,VWのレベルを比較す
ることにより、前記した第13図の回路同様第1の時期,
第2の時期を得ることができる。
In FIG. 17, reference numeral 15 denotes a charging means provided in place of the charging means 15 of FIG. 13, which is constituted by a current source 153.The current source 153 is connected in series to the time control capacitor 11, and the switch element 12 is the time control capacitor 11
When the switch element 12 is off, a current source is supplied to the time control capacitor 11,
As shown in Fig. 19, V CF rises linearly to the upper right. Next, when the switch element 12 is turned on, V CF is short-circuited, so that a rapid discharge occurs as shown in FIG. By performing the on / off control of the switch element 12 by the signal of the RS flip-flop 8, a continuous time control waveform as shown in FIG. 19 can be obtained. In addition, FIG.
By comparing the time control waveform shown in FIG. 19 with the levels of V L and V W , the first timing, as in the circuit of FIG.
A second time can be obtained.

上述したVCMによりパルス幅変調された高周波パルス
を第1図のトランジスタ2,3に印加することにより出力
電圧Vacは第7図c,d,e,fに示すものが得られ、第7図c
のc−1,c−2,c−3に示すように出力波形が相似形で振
幅を可変することができる。つまり出力振幅の大小によ
って波形の変化がないものが得られる。
The output voltage V ac by applying an RF pulse which is pulse width modulated by the above-described V CM to transistors 2 and 3 of FIG. 1 FIG. 7 c, d, e, is obtained as shown in f, 7 Figure c
As shown in c-1, c-2, and c-3, the output waveform can be similar and the amplitude can be varied. That is, a waveform having no change in waveform depending on the magnitude of the output amplitude is obtained.

第20図は前述した実施例のLCフィルタ用コンデンサと
して、トランス1の巻線の浮遊容量が小さい場合、コン
デンサ15を接続することによりフィルタとしての機能を
良化したものである。なお第20図に示した実施例におい
てフィルタ用コンデンサ15は2次巻線に接続してある
が、1次巻線に接続しても同様の効果が得られる。
FIG. 20 shows that the function as a filter is improved by connecting a capacitor 15 when the stray capacitance of the winding of the transformer 1 is small as the capacitor for the LC filter of the above-described embodiment. Although the filter capacitor 15 is connected to the secondary winding in the embodiment shown in FIG. 20, the same effect can be obtained by connecting it to the primary winding.

第21図は同じく前述した実施例のLCフィルタコンデン
サとして、トランス1の巻線の浮遊容量を利用すべく第
22図に示すように、巻線間の対向面積を増加させ、浮遊
容量を持たせた箔巻きトランスを使用したものである。
FIG. 21 shows the LC filter capacitor of the above-described embodiment, which utilizes the stray capacitance of the winding of the transformer 1.
As shown in FIG. 22, a foil-wound transformer having an increased opposing area between the windings and a stray capacitance is used.

第23図は前述した実施例のトランス1に電子写真用等
に使用される高圧発生用トランスを使用した場合、その
トランス1の2次巻線の浮遊容量をLCフィルタ用コンデ
ンサとして利用したものである。一般に高圧発生用トラ
ンスは1次巻線に印加された電圧を昇圧して2次巻線に
高圧として出力するため、1次巻線と2次巻線の巻数比
は大きく設定してありその関係は1次巻線数≪2次巻線
数となっている。この巻線の多い2次巻線の浮遊容量を
LCフィルタ用コンデンサとして利用したものである。な
お、第21図,第23図に示した実施例において得られる浮
遊容量はさほど大きくないが、本発明はスイッチング周
波数が高周波のため小さい浮遊容量でも十分にフィルタ
としての効果を得ることができる。ここに電子写真用の
交流電源装置として利用する場合について第24図にその
負荷である交流コロナ発生器の電圧・電流特性を示し、
第25図a,b,cに前記交流コロナ発生器に、各出力波形を
印加した場合の電圧波形と電流波形を示し、以下図面を
参照しながら説明する。一般に交流コロナ発生器は電子
写真のプロセスのうちの除電および分離部分に使用され
ており、感光体の除電および感光体とコピー紙の分離性
能を良くするためには除電効率を上げる必要がある。そ
のためには実効コロナ放電電流を上げる必要がある。第
24図においてa点,b点はそれぞれプラス側とマイナス側
のコロナ開始電圧で、0点よりそれまでの間では、電圧
を増加しても電流は流れず、a点,b点を超えると電流が
流れ始める特性をもっている。但しコロナ発生器の浮遊
容量を通って流れる電流はa点,b点を超えなくとも流れ
てしまう。出力電圧が第25図aのように正弦波の場合、
その波形の半周期がコロナ開始電圧以上にある時間の比
が小さい(導通角が小さい)ため、実効コロナ放電電流
が大きく取れず除電効率が上がらない。また、実効コロ
ナ放電電流を大きくするために出力電圧を上げると絶縁
関係を強化したりトランスを大型化する必要がある。出
力電圧が第25図bのように矩形波の場合、実効コロナ放
電電流は大きく取れるが、その出力波形に高い周波数を
含むため交流コロナ発生器および高圧配線の浮遊容量に
流れ込む電流が大きなピーク値となる。このピーク電流
は無効電流で除電効率に寄与しないが、スイッチング素
子の能力としては大容量のものが必要で、効率悪く、安
価に提供できない。また、スパイク状に電流が流れるた
め、ノイズ発生の原因となり、他の回路および機器に影
響を及ぼす可能性が大である。さらに波形の立上り・立
下りの変化が急峻なため、出力電圧にはオーバーシュー
トが発生する。このオーバーシュートのためピーク電圧
が高くなりやはり絶縁関係を強化する必要がある。
FIG. 23 shows a case where a high-voltage generating transformer used for electrophotography or the like is used as the transformer 1 of the above-described embodiment, and the stray capacitance of the secondary winding of the transformer 1 is used as a capacitor for an LC filter. is there. In general, a high-voltage generating transformer boosts the voltage applied to the primary winding and outputs it as a high voltage to the secondary winding, so that the turns ratio between the primary winding and the secondary winding is set to a large value. Is the number of primary windings / the number of secondary windings. The stray capacitance of the secondary winding with many windings
It was used as an LC filter capacitor. Although the stray capacitance obtained in the embodiment shown in FIGS. 21 and 23 is not so large, the present invention can sufficiently obtain the effect as a filter even with a small stray capacitance because the switching frequency is high. FIG. 24 shows the voltage / current characteristics of an AC corona generator as a load for use as an AC power supply device for electrophotography.
FIGS. 25a, 25b and 25c show voltage waveforms and current waveforms when each output waveform is applied to the AC corona generator, and will be described below with reference to the drawings. In general, an AC corona generator is used in a charge removing and separating portion of an electrophotographic process, and it is necessary to increase a charge removing efficiency in order to improve a charge removing property of a photoreceptor and a separating performance of a photoreceptor and copy paper. For that purpose, it is necessary to increase the effective corona discharge current. No.
In Fig. 24, points a and b are the corona starting voltages on the plus side and the minus side, respectively. From point 0 onward, current does not flow even if the voltage is increased. Has the property of starting to flow. However, the current flowing through the stray capacitance of the corona generator flows even if it does not exceed the points a and b. When the output voltage is a sine wave as shown in FIG.
Since the ratio of the time during which the half cycle of the waveform is equal to or higher than the corona start voltage is small (the conduction angle is small), a large effective corona discharge current cannot be obtained and the charge removal efficiency does not increase. In addition, when the output voltage is increased to increase the effective corona discharge current, it is necessary to strengthen the insulation relation and increase the size of the transformer. When the output voltage is a rectangular wave as shown in Fig. 25b, a large effective corona discharge current can be obtained, but since the output waveform contains a high frequency, the current flowing into the stray capacitance of the AC corona generator and high voltage wiring has a large peak value. Becomes Although this peak current is a reactive current and does not contribute to the static elimination efficiency, the capacity of the switching element is required to be large, which is inefficient and cannot be provided at low cost. In addition, since the current flows in a spike shape, it causes noise and has a great possibility of affecting other circuits and devices. Further, since the rise and fall of the waveform are sharp, overshoot occurs in the output voltage. Because of this overshoot, the peak voltage becomes high, and it is necessary to strengthen the insulating relationship.

そこで出力電圧を第25図cのように台形波とし、さら
にその台形波の立上りと立下りのスロープを任意可変す
ることにより出力ピーク電圧(絶縁関係)と実効電流と
ノイズ発生のそれぞれ最適ポイントに容易に設定するこ
とができ、コロナ発生器の絶縁の簡素化および小型化,
電源の絶縁の簡素化および小型化が図れ、除電効率を最
大にし、除電性能,分離性能を向上させることができ
る。
Therefore, the output voltage is set to a trapezoidal wave as shown in Fig. 25c, and the rising and falling slopes of the trapezoidal wave are arbitrarily varied to optimize the output peak voltage (insulation relation), effective current and noise generation. It can be easily set, simplifying and minimizing the insulation of the corona generator,
Insulation of the power supply can be simplified and downsized, and the static elimination efficiency can be maximized, and the static elimination performance and the separation performance can be improved.

第26図は本発明の他の実施例における交流電源装置の
回路構成を示すものである。
FIG. 26 shows a circuit configuration of an AC power supply device according to another embodiment of the present invention.

第26図において電源端子12,13間には直流電源14を接
続し、一方の電源端子12をトランス1の1次巻線の中間
タップに接続する。そしてトランス1の1次巻線に一対
のスイッチング素子であるトランジスタ2,3のコレクタ
−エミッタを介して他方の電源端子13へ接続し、トラン
ジスタ2,3のコレクタからエミッタへ逆方向に回生ダイ
オード7,8を接続し、前記トランジスタ2,3のベースへパ
ルス幅制御発振器4から時比率を時間に関して台形波的
に変調させた高周波パルスを与えて交互にオン動作させ
る。そしてトランス1の2次巻線の両端には等価的にコ
ンデンサ15が付加されている。
In FIG. 26, a DC power supply 14 is connected between the power supply terminals 12 and 13, and one power supply terminal 12 is connected to an intermediate tap of the primary winding of the transformer 1. Then, the primary winding of the transformer 1 is connected to the other power supply terminal 13 through the collector-emitter of the pair of switching elements, the transistors 2 and 3, and the regenerative diode 7 is connected in the reverse direction from the collector of the transistors 2 and 3 to the emitter. , 8 are connected to the bases of the transistors 2 and 3, and high-frequency pulses whose time ratios are modulated in a trapezoidal manner with respect to time are applied from the pulse width control oscillator 4 to the bases of the transistors 2 and 3 so as to be turned on alternately. Capacitors 15 are equivalently added to both ends of the secondary winding of the transformer 1.

また前記トランス1の等価回路は第29図に示すよう
に、理想トランス10、2次側インダクタンス601、2次
側換算リーケージインダクタンス501(以下リーケージ
インダクタンスとする)、浮遊容量9で構成されてお
り、前記高周波パルスをそれぞれトランジスタ2,3のベ
ースへ与え、トランジスタ2,3を交互にオン動作させ、
前記リーケージインダクタンス501と前記浮遊容量9に
よるLCフィルタにより高周波成分を除去することでトラ
ンス1の2次巻線に第7図c〜fの台形波の出力電圧V
acを得ることができる。
As shown in FIG. 29, the equivalent circuit of the transformer 1 is composed of an ideal transformer 10, a secondary side inductance 601, a secondary side converted leakage inductance 501 (hereinafter referred to as a leakage inductance), and a stray capacitance 9. The high-frequency pulse is applied to the bases of the transistors 2 and 3, respectively, and the transistors 2 and 3 are turned on alternately,
The high frequency component is removed by the LC filter by the leakage inductance 501 and the stray capacitance 9, so that the output voltage V of the trapezoidal wave shown in FIGS.
You can get ac .

第27図dは、aに示す波形の時間軸を拡大した波形
で、Cはトランジスタのベースにa′の波形を印加した
場合のコレクタ−エミッタ間電圧(以降VCEと略す)波
形を示す。ここにトランス1の1次巻線P1とP2の結合が
良く、回生ダイオード8の順方向電圧降下がOVと仮定
し、トランジスタ2,3は時比率が変調された高周波パル
スによって出力の半周期毎に交互にスイッチングを行っ
ているとする。今、トランジスタ3がオフの半周期でト
ランジスタ2がオン,オフ動作を行う半周期の状態とし
て説明すると、トランジスタ2のベジインダクタンスは
その1次巻線と2次巻線相互の巻幅、巻位置、巻方法に
よって大きく変化する。一般にトランス1は第28図に示
すように1次巻線61と2次巻線62の巻幅、巻位置ともに
同一寸法、同一場所に密着して巻回(テレスコープ巻)
し、リーケージインダクタンスが比較的小さくなるよう
に工夫してあるが、本発明のように高周波で変調された
波形の高周波成分を除去するためのLCフィルタのインダ
クタンスとして利用する場合、リーケージインダクタン
スはある程度大きい方が高周波発振回路の周波数(スイ
ッチング周波数)を低くすることができ高効率とするこ
とができる。そこで第30図に示すように1次巻線61と2
次巻線62の巻幅を変え、巻位置をずらす、あるいは第31
図に示すように1次巻線61と2次巻線62を分離して巻回
することにより1次巻線61と2次巻線62の結合を調整
し、リーケージインダクタンスの値をスイッチング周波
数に対し最適ポイントに設定することによりLCフィルタ
のインダクタンスとして利用することができる。しかし
スイッチング素子のスイッチングスピードが早くでき、
高周波パルスのスイッチング周波数を十分に上げること
ができれば、第28図に示すようなリーケージインダクタ
ンスが比較的小さいトランスにおいてもそのリーケージ
インダクタンスはLCフィルタのインダクタンスとして十
分な効果があることは言うまでもない。
Figure 27 d is a waveform obtained by enlarging the time axis of the waveform shown in a, C is the collector in the case of applying the waveform a 'in the base of the transistor - (abbreviated hereinafter V CE) emitter voltage shows a waveform. Here good binding of the primary winding P 1 and P 2 of the transformer 1, assuming a forward voltage drop of the regeneration diode 8 and OV, transistors 2 and 3 is half of the output by the high-frequency pulse ratio modulated when It is assumed that switching is performed alternately in each cycle. Now, assuming that the transistor 3 is off in a half cycle and the transistor 2 performs an on / off operation in a half cycle, the veggie inductance of the transistor 2 is the winding width and winding position between the primary winding and the secondary winding. , Depending on the winding method. Generally, as shown in FIG. 28, the transformer 1 has the same winding width and winding position of the primary winding 61 and the secondary winding 62, and is wound in close contact with the same place (telescope winding).
Although the leakage inductance is devised to be relatively small, the leakage inductance is somewhat large when used as an inductance of an LC filter for removing a high-frequency component of a waveform modulated at a high frequency as in the present invention. In this case, the frequency (switching frequency) of the high-frequency oscillation circuit can be reduced and the efficiency can be increased. Therefore, as shown in FIG.
Change the winding width of the next winding 62 and shift the winding position, or
As shown in the figure, the coupling between the primary winding 61 and the secondary winding 62 is adjusted by separating and winding the primary winding 61 and the secondary winding 62, and the value of the leakage inductance is changed to the switching frequency. On the other hand, by setting the optimum point, it can be used as the inductance of the LC filter. However, the switching speed of the switching element can be increased,
If the switching frequency of the high-frequency pulse can be sufficiently increased, it goes without saying that even in a transformer having a relatively small leakage inductance as shown in FIG. 28, the leakage inductance has a sufficient effect as the inductance of the LC filter.

発明の効果 以上のように本発明によれば、 (1)共振回路が不要となり、共振電流とインダクタン
スの直流抵抗分による損失が少なくなり、共振コンデン
サが小容量のフィルタ用コンデンサとなるため誘電体損
失も極めて少なくなるので高効率化が図られる。また、
一定の出力波形を安定に得るためにトランスのコアギャ
ップ調整および共振コンデンサの調整により同調を取る
ことが不要で生産性に優れており、温度変化によるトラ
ンスのコアのμ、等価ギャップの変化およびバナツキに
よる出力波形、出力振幅の変動もない。またトランスの
コアギャップが不要であるため、さらに高効率化が図れ
る。
Advantageous Effects of the Invention As described above, according to the present invention, (1) a resonance circuit is not required, a loss due to a DC resistance component of a resonance current and an inductance is reduced, and a resonance capacitor becomes a small-capacity filter capacitor, so that a dielectric material is used. Since the loss is extremely small, high efficiency is achieved. Also,
It is not necessary to tune by adjusting the transformer core gap and the resonance capacitor in order to obtain a stable output waveform stably, which is excellent in productivity.The μ of the transformer core due to a temperature change, the change in the equivalent gap, and the The output waveform and output amplitude do not fluctuate. Further, since the core gap of the transformer is not required, the efficiency can be further improved.

(2)出力周波数は台形波発生回路の周期を調整するこ
とで容易に可変することができ、振幅制御台形波発生回
路は時定数が1つのため、周波数の可変が波形一定のま
まで行うことができ、かつその可変は充放電手段である
抵抗1本で容易に可変できる。
(2) The output frequency can be easily varied by adjusting the period of the trapezoidal wave generation circuit. Since the amplitude control trapezoidal wave generation circuit has one time constant, the frequency can be varied while keeping the waveform constant. It can be easily changed with a single resistor as a charging / discharging means.

(3)振幅制御台形波発生回路で得られる波形は、立上
り,立下り時間と平坦部の時間の比が一定でかつ相似形
で振幅可変を行うことができるため入力変動、負荷変動
および出力振幅の大小による波形、波高率の変化がな
く、安定した出力波形を得られる。
(3) The waveform obtained by the amplitude control trapezoidal wave generation circuit has a constant ratio between the rise time and the fall time and the time of the flat portion, and the amplitude can be varied in a similar manner. There is no change in the waveform and crest factor due to the magnitude of, and a stable output waveform can be obtained.

(4)トランスの巻線に共振電流が流れないため、巻線
の銅線径の細線化が図れ、トランスの小型化ができると
ともに、スイッチング素子の容量も小さいものが使用で
き、高効率、安価となる。
(4) Since no resonance current flows through the winding of the transformer, the copper wire diameter of the winding can be reduced, and the transformer can be reduced in size, and a switching element having a small capacity can be used, resulting in high efficiency and low cost. Becomes

(5)高周波でスイッチングするため、LCフィルタのL
(インダクタンス素子)は第1図の実施例では小型化が
図れ、第26図ではトランスのリーケージインダクタンス
を利用できるので不要となり、Cも浮遊容量を利用でき
不要となるので小型軽量を実現できかつ非常に安価とな
る。
(5) Since switching is performed at a high frequency, the LC filter L
In the embodiment shown in FIG. 1, the (inductance element) can be reduced in size. In FIG. 26, the leakage inductance of the transformer can be used, so that it becomes unnecessary. Will be cheaper.

(6)振幅制御台形波発生回路で得られる波形は立上
り,立下りスロープを任意に可変可能、すなわち矩形波
から台形波,三角波に至る波形を連続可変することがで
き、かつその可変はVWの電圧を可変するだけで容易に行
うことができるため出力波形として、矩形波、台形波、
疑似正弦波、三角波等任意のものに設定でき、かつ立上
り・立下りスロープも任意に設定可能な交流電源装置を
提供することができる。
(6) The rising and falling slopes of the waveform obtained by the amplitude control trapezoidal wave generation circuit can be arbitrarily varied, that is, the waveform from a rectangular wave to a trapezoidal wave and a triangular wave can be continuously varied, and the variable is V W The output waveforms are rectangular, trapezoidal,
It is possible to provide an AC power supply device that can be set to an arbitrary one such as a pseudo sine wave and a triangular wave, and that can also set the rising and falling slopes arbitrarily.

(7)振幅制御台形波発生回路で得られる波形は放電終
了時期を電圧で制御しているため、常に安定した電圧レ
ベルの波形を得ることができ、交流電源装置の出力も安
定したものを得ることができる。
(7) Since the waveform obtained by the amplitude control trapezoidal wave generation circuit controls the discharge end time by the voltage, a waveform having a stable voltage level can be always obtained, and the output of the AC power supply device also has a stable output. be able to.

(8)制御信号が微小となったとき回路の誤動作を振幅
制御台形波発生回路に追加した簡単な回路で防止するこ
とができ、交流電源装置を保護することができる。
(8) When the control signal becomes very small, malfunction of the circuit can be prevented by a simple circuit added to the amplitude control trapezoidal wave generation circuit, and the AC power supply device can be protected.

(9)振幅制御台形波発生回路は時定数が1つで良く、
部品点数が少なく、IC化した場合のピン数が少ないた
め、低コストが実現できる。
(9) The amplitude control trapezoidal wave generation circuit needs only one time constant.
Since the number of parts is small and the number of pins when integrated is small, low cost can be realized.

(10)電子写真用の交流電源装置として利用した場合、
台形波の立上り・立下りスロープを、コロナ発生器、電
源の絶縁関係および除電効率の最適ポイントに設定で
き、スイッチング素子のピーク電流も小さくできるた
め、小型、高効率なものが得られるとともに除電効率を
最大限に大きくでき除電、分離性能を向上させかつコロ
ナ発生器および交流電源装置の小型化、ノイズの低減を
図ることができる。
(10) When used as an AC power supply for electrophotography,
The rising and falling slopes of the trapezoidal wave can be set to the optimum points for the corona generator, the power supply insulation, and the static elimination efficiency, and the peak current of the switching element can be reduced. Can be maximized, the static elimination and separation performance can be improved, and the size and noise of the corona generator and the AC power supply can be reduced.

(11)回生ダイオードはスイッチング素子の逆電圧の印
加防止素子としても働き、さらにスイッチング素子とし
てMOS電界効果型トランジスタを使用した時は寄生ダイ
オードを上記ダイオードとして使用できるので、実質的
に回生用、逆電圧印加防止用のダイオードを不要とする
ことができる。
(11) The regenerative diode also functions as an element for preventing the application of a reverse voltage to the switching element. Further, when a MOS field-effect transistor is used as the switching element, a parasitic diode can be used as the diode. A diode for preventing voltage application can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の交流電源装置の一実施例を示す回路
図、第2図a,bは第1図に示す回路の動作を説明する波
形図、第3図は第1図に示したパルス幅制御発振器のブ
ロック図、第4図は第3図に示すブロックの動作を説明
する波形図、第5図は第3図に示した振幅制御台形波発
生回路の回路図、第6図は第5図に示す回路の動作を説
明する波形図、第7図a,bは第3図に示すブロックの動
作の変化を説明する波形図で、第7図c,d,e,fはその変
化時の出力波形図、第8図は波形形成の検出手段として
全て時期で行った場合の動作の変化を説明する波形図、
第9図は第5図に示す時間制御手段の一構成例を示すブ
ロック図、第10図は第5図に示す時間制御手段の他の構
成例を示すブロック図、第11図は第5図に示す台形波発
生回路の応用例を示す回路図、第12図は第11図に示す回
路の動作を説明する波形図、第13図は振幅制御台形波発
生回路を詳細に示した一実施例の回路図、第14図は第13
図に示す回路の動作を説明する波形図、第15図は振幅制
御台形波発生回路を詳細に示した他の一実施例の回路
図、第16図,第17図は時間制御回路の充放電部の他の実
施例を示す回路図、第18図,第19図はそれぞれ第16図,
第17図の動作波形図、第20図は本発明の交流電源装置の
一実施例を示す回路図、第21図は本発明の交流電源装置
の他の実施例を示す回路図、第22図は第21図に示したト
ランスの巻線の構造を示した斜視図、第23図は本発明の
交流電源装置の他の実施例を示す回路図、第24図は電子
写真用交流コロナ発生器の特性図、第25図a,b,cは第23
図に示した交流電源装置に電子写真用交流コロナ発生器
を負荷とした場合の出力電圧電流波形の変化を比較して
示す図、第26図は本発明の交流電源装置の他の実施例を
示す回路図、第27図a,b,c,dは第26図に示す回路の動作
を説明する波形図、第28図はトランスの構造を示す断面
図、第29図はトランスの等価回路図、第30図,第31図は
トランスの構造を示す断面図、第32図は一般的な台形波
発生回路の一例を示す回路図、第33図,第34図は第32図
に示す回路の動作を説明する波形図、第35図は従来の電
圧共振型のDC-ACインバータの一例を示す回路図、第36
図は第35図に示す回路の動作を説明する波形図、第37図
は第35図に示した従来のパルス幅制御発振器のブロック
図、第38図a,b,c,dは第35図に示す回路の動作を条件を
変えて比較した波形図である。 1……トランス、2,3……トランジスタ、4……パルス
幅制御発振器、5……インダクタンス、501……リーケ
ージインダクタンス、6……ダイオード、601……2次
インダクタンス、7,8……回生ダイオード、9……浮遊
容量、12,13……電源端子、14……直流電源、15……コ
ンデンサ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the AC power supply device of the present invention, FIGS. 2a and 2b are waveform diagrams illustrating the operation of the circuit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram of the pulse width control oscillator, FIG. 4 is a waveform diagram illustrating the operation of the block shown in FIG. 3, FIG. 5 is a circuit diagram of the amplitude control trapezoidal wave generation circuit shown in FIG. 3, and FIG. FIGS. 7A and 7B are waveform diagrams illustrating the operation of the circuit shown in FIG. 5, and FIGS. 7A and 7B are waveform diagrams illustrating changes in the operation of the block shown in FIG. 3, and FIGS. FIG. 8 is a waveform diagram for explaining a change in the operation when the operation is performed at all times as the waveform formation detecting means;
9 is a block diagram showing an example of the configuration of the time control means shown in FIG. 5, FIG. 10 is a block diagram showing another example of the configuration of the time control means shown in FIG. 5, and FIG. FIG. 12 is a circuit diagram showing an application example of the trapezoidal wave generation circuit shown in FIG. 12, FIG. 12 is a waveform diagram illustrating the operation of the circuit shown in FIG. 11, and FIG. 13 is an embodiment showing the amplitude control trapezoidal wave generation circuit in detail. FIG. 14 is a circuit diagram of FIG.
FIG. 15 is a waveform diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 15, FIG. 15 is a circuit diagram of another embodiment showing the amplitude control trapezoidal wave generation circuit in detail, and FIGS. 16 and 17 are charging and discharging of the time control circuit. 18 and 19 are circuit diagrams showing other embodiments of the unit, respectively.
17 is an operation waveform diagram, FIG. 20 is a circuit diagram showing one embodiment of the AC power supply device of the present invention, FIG. 21 is a circuit diagram showing another embodiment of the AC power supply device of the present invention, FIG. Is a perspective view showing the structure of the winding of the transformer shown in FIG. 21, FIG. 23 is a circuit diagram showing another embodiment of the AC power supply device of the present invention, and FIG. 24 is an AC corona generator for electrophotography. 25a, b, and c are plots of FIG.
FIG. 26 shows a comparison of changes in output voltage and current waveforms when an electrophotographic AC corona generator is used as a load in the AC power supply shown in FIG. 26, and FIG. 26 shows another embodiment of the AC power supply of the present invention. 27, a, b, c, and d are waveform diagrams for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 26, FIG. 28 is a cross-sectional view showing the structure of the transformer, and FIG. 29 is an equivalent circuit diagram of the transformer. FIG. 30 and FIG. 31 are cross-sectional views showing the structure of a transformer, FIG. 32 is a circuit diagram showing an example of a general trapezoidal wave generating circuit, and FIGS. 33 and 34 are circuit diagrams of the circuit shown in FIG. FIG. 35 is a waveform diagram for explaining the operation, FIG. 35 is a circuit diagram showing an example of a conventional voltage resonance type DC-AC inverter, and FIG.
FIG. 35 is a waveform diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 35, FIG. 37 is a block diagram of the conventional pulse width control oscillator shown in FIG. 35, and FIGS. 38 a, b, c, and d are FIG. FIG. 6 is a waveform chart comparing the operation of the circuit shown in FIG. 1 ... Transformer, 2,3 ... Transistor, 4 ... Pulse width control oscillator, 5 ... Inductance, 501 ... Leakage inductance, 6 ... Diode, 601 ... Secondary inductance, 7,8 ... Regeneration diode , 9 ... stray capacitance, 12, 13 ... power supply terminal, 14 ... DC power supply, 15 ... capacitor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−16078(JP,A) 特開 平1−278267(JP,A) 特開 平1−311874(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-62-16078 (JP, A) JP-A-1-278267 (JP, A) JP-A-1-3111874 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】波形形成コンデンサに直列および並列に接
続された電流源の動作を任意にオン,オフでき、電流源
の電流値が任意に連動して可変できる第1および第2の
電流源と、上記波形形成コンデンサの電圧を検出する電
圧検出手段と、上記電圧検出手段の出力で動作を開始
し、第1の時期と第2の時期を発生する時間制御手段を
具備し、上記時間制御手段によって第1の電流源の動作
終了時期、第2の電流源の動作開始時期を制御し、上記
波形形成コンデンサの電圧レベルによって第2の電流源
の動作終了時期を制御するように構成した振幅制御台形
波発生回路を具備し、トランスの1次巻線の両端に一対
のスイッチング素子を直列に接続し、上記一対のスイッ
チング素子の相互接続点と上記1次巻線の中間タップと
の間に直流電源と回生ダイオードが接続されたリセット
巻線を有するインダクタンス素子を直列に接続し、上記
振幅制御台形波発生回路により得られる台形波によって
時比率が変調された高周波パルスを出力周期の半周期毎
に前記一対のスイッチング素子に交互に印加し前記トラ
ンスの巻線にフィルタ用の容量を持たせてなる交流電源
装置。
A first and a second current source that can arbitrarily turn on and off the operation of a current source connected in series and parallel to a waveform forming capacitor, and that can variably change the current value of the current source. A voltage detecting means for detecting a voltage of the waveform forming capacitor; and a time controlling means for starting operation by an output of the voltage detecting means and generating a first time and a second time. Amplitude control configured to control the operation end time of the first current source and the operation start time of the second current source, and to control the operation end time of the second current source by the voltage level of the waveform forming capacitor. A trapezoidal wave generating circuit, a pair of switching elements connected in series to both ends of a primary winding of a transformer, and a direct current between an interconnection point of the pair of switching elements and an intermediate tap of the primary winding. Power and times An inductance element having a reset winding to which a diode is connected is connected in series, and a high-frequency pulse whose time ratio is modulated by a trapezoidal wave obtained by the amplitude control trapezoidal wave generation circuit is used as the pair of the high-frequency pulses every half cycle of the output cycle. An AC power supply device in which a winding of the transformer has a filter capacity by alternately applying the voltage to a switching element.
【請求項2】波形形成コンデンサに直列および並列に接
続された電流源の動作を任意にオン,オフでき、電流源
の電流値が任意に連動して可変できる第1および第2の
電流源と、上記波形形成コンデンサの電圧を検出する電
圧検出手段と、上記電圧検出手段の出力で動作を開始
し、第1の時期と第2の時期を発生する時間制御手段を
具備し、上記時間制御手段によって第1の電流源の動作
終了時期、第2の電流源の動作開始時期を制御し、上記
波形形成コンデンサの電圧レベルによって第2の電流源
の動作終了時期を制御するように構成した振幅制御台形
波発生回路を具備し、トランスの1次巻線の両端に一対
のスイッチング素子を直列に接続し、上記一対のスイッ
チング素子の相互接続点と上記1次巻線の中間タップと
の間に直流電源を直列に接続し、上記一対のスイッチン
グ素子にそれぞれ並列に回生ダイオードを接続し、上記
振幅制御台形波発生回路により得られる台形波によって
時比率が変調された高周波パルスを出力周期の半周期毎
に前記一対のスイッチング素子に交互に印加し、前記ト
ランスのリーケージインダクタンスと前記トランスの巻
線に持たせた容量によりLCフィルタを構成した交流電源
装置。
A first and a second current source capable of arbitrarily turning on and off an operation of a current source connected in series and in parallel to a waveform forming capacitor, and a current value of the current source being arbitrarily variable in conjunction with the current source; A voltage detecting means for detecting a voltage of the waveform forming capacitor; and a time controlling means for starting operation by an output of the voltage detecting means and generating a first time and a second time. Amplitude control configured to control the operation end time of the first current source and the operation start time of the second current source, and to control the operation end time of the second current source by the voltage level of the waveform forming capacitor. A trapezoidal wave generating circuit, a pair of switching elements connected in series to both ends of a primary winding of a transformer, and a direct current between an interconnection point of the pair of switching elements and an intermediate tap of the primary winding. Power supply A regenerative diode is connected in parallel to the pair of switching elements, and a high-frequency pulse whose time ratio is modulated by a trapezoidal wave obtained by the amplitude control trapezoidal wave generating circuit is connected to the pair of switching elements every half cycle of the output cycle. An AC power supply device comprising an LC filter constituted by alternately applying the switching elements to the switching element and forming a leakage inductance of the transformer and a capacitance of the winding of the transformer.
【請求項3】トランスとして高圧発生用巻線を有する請
求項1または2記載の交流電源装置。
3. The AC power supply according to claim 1, further comprising a high-voltage generating winding as a transformer.
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