JP2858157B2 - 電源制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば複写機，プリンタ等の画像形成装置
等に使用される高圧を定電流または定電圧に制御するた
めの電源装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の電源制御装置回路図の一例を第６図に
示す。

（構成） 11は誤差増幅器、12はコンパレータ、13は３角波発振
器である。また、E1は電源、E2は基準用電圧である。ま
た、Q1はスイッチングトランジスタ、D1,D2は、それぞ
れトランジスタT1の１次側,2次側の各ダイオード、C1,C
2は各コンデンサ、R1,R2は各抵抗を示す。

（動作） トランジスタQ1でトランスT1をスイッチング駆動し、
２次側のダイオードD2で整流し、コンデンサC1で平滑し
て電圧出力を得る。出力負荷に流れる電流は抵抗R1に流
れる。従って抵抗R1で負荷電流／電圧を検出することが
できる。

この検出電圧と制御用基準電圧E2との差を誤差増幅器
11で増幅し、出力を比較手段としてのコンパレータ12に
供給する。コンパレータ12は、誤差増幅器11と３角波発
振器13との各出力を比較し、その出力でトランジスタQ1
をスイッチング駆動する。すなわち、電源は前記検出電
圧と基準電圧E2との差がゼロとなるように定電流制御さ
れるよう構成されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような従来例にあっては、誤差
増幅器11と３角波発振器13とを必要とし、その分、コス
ト高となる。また、アナログ処理部が多いため、IC化し
ようとする場合に不利であった。

本発明は、以上のような従来例の問題点にかんがみて
なされたもので、比較的簡単な構成で定電圧または定電
流制御ができ、さらにディジタルIC化も容易なこの種の
電源制御装置の提供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

このため、本発明においては、下記構成の電源制御装
置を提供することにより前記目的を達成しようとするも
のである。

トランスの二次側に接続される負荷に供給される負荷
電流または負荷電流を検出するための検出手段と、前記
検出手段により検出値と基準値とを比較する比較回路
と、前記トランスの一次側を駆動するスイッチング回路
と、所定の周波数で発振する発振器と、前記比較回路の
出力の立上がり及び立下がりを前記発振器の出力に同期
させて、同期された立上がりから立下がりまでの期間前
記発振器の出力を前記スイッチング回路に供給して前記
スイッチング回路をオンオフさせる駆動制御回路と、を
有することを特徴とする電源制御回路 〔作用〕 以上のような本発明制御装置の諸構成により、比較的
簡単な構成で定電圧／電流制御ができる。

〔実施例〕

以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。第１図
に、本発明に係る電源制御装置の前提技術の回路図を示
す。

（構成） １は比較的手段としてのコンパレータ、２はローパス
フィルタ、３は所定の周波数で発振する矩形波発振器、
４はAND回路である。また、E1は電源、E2は制御用基準
電圧、Q1はスイッチング駆動用トランジスタ、D1,D2
は、それぞれトランスT1の１次側,2次側の各ダイオード
である。Q1は負荷電流検出用抵抗、C1は平滑用コンデン
サを示す。

（動作） AND回路４は、コンパレータ１の出力に応じて、発振
器３の矩形波出力をトランジスタQ1へ供給する。トラン
ジスタQ1でトランスT1をスイッチング駆動し、２次側の
ダイオードD2で整流し、コンデンサC1で平滑して負荷に
供給する電圧を得る。負荷に流れる電流は抵抗R1に流れ
る。従って抵抗R1の両端の電圧で負荷電流を検出するこ
とができる。

一方、コンパレータ１は、抵抗R1の両端の電圧をロー
パスフィルタ２を通して得られる電圧と、制御用基準電
圧E2とを比較する。これにより、負荷に流れる電流が小
さいと、コンパレータ１の出力はハイレベルとなり、矩
形波発信器３の出力をトランジスタQ1へ供給し、負荷に
供給する出力電圧を上昇させる。出力電圧が上昇する
と、抵抗R1に流れる電流が増加し、コンパレータ１の出
力がローレベルになり、トランジスタQ1のベースはロー
レベルになって、負荷に供給する出力電圧を低下させる
よう作動する。

（作用） このようにして、コンパレータ１の検出入力電圧と基
準電圧E2との差がゼロとなるよう制御され、コンパレー
タ１と矩形波発振器３とにより定電流制御を行うことが
できる。また、検出回路を電圧検知にすることにより、
定電圧制御とすることも可能である。

これらのコンパレータ1,矩形波発振器３等はマイクロ
コンピュータ等のディジタルICに組込むことが容易であ
り、コストも安く、また、実装スペースを小さくするこ
とができる。

また、前記発振器の出力は矩形波であるため、マイク
ロコンピュータ上のクロックを分周して用いることがで
きる。

（第１実施例） 第２図に第１の実施例の回路図を示し、前記第１図に
おけると同一（相当）構成要素は同一符号で表わし、重
複説明は省略する（後述各図についても同様とする）。

５はディジタルフリップフロップ回路である。ディジ
タルフリップフロップ５は、コンパレータ１の出力デー
タを矩形波発振器３のパルスによりラッチ出力する。

ここで、第３図（ａ）〜（ｄ）に、この実施例回路の
各部出力のタイムチャートの一例を示すように、AND回
路４の出力波形（ａ）のハイレベルの時間を一定にする
ことにより、トランジスタQ1を安定にスイッチグ駆動す
ることができる。

（第２の実施例） また第４図に、第３の実施例回路図を示すように、第
３図の回路を基本として各アナログマルチプレクサ21,2
2及びディジタルマルチプレクサ23を付加し、各マルチ
プレクサ21,22,23を時分割かつ同期して選択するよう構
成することにより、多出力制御が容易に可能となる。

なお、図において、24は、４と同様のAND回路、25
は、５と同様のディジタルフリップフロップ回路であ
り、AND回路4,24以降の各出力回路は、それぞれ第２図
におけると同様であるものとする。

（第３の実施例） 第５図に、さらに他の実施例回路図を示す。６は７進
カウンタである。この７進カウンタ６からローレベルと
ハイレベルの比が4:3の比の出力を取出し、AND回路４に
供給する。また、トランジスタQ1のオン時間とオフ時間
との比を4:3とする。トランスT1駆動において、トラン
ジスタQ1のオン時間を長くすると、トランスT1が磁気飽
和を生じ易く、トランジスタQ1に流れる電流が増加し
て、トランジスタQ1の破壊の可能性が高くなる。一例と
して、このオン時間とオフ時間との比を前記4:3とする
ことにより、信頼性の高い電源を構成することができ
る。

また、電圧共振タイプのトランス駆動方式において
は、トランジスタQ1のオン時間で電圧出力の能力を、ま
たオフ時間で電圧共振させることにより、信頼性の高い
電源を構成することができる。

〔発明の効果〕

以上、各実施例に基づいて説明したように、本発明に
よれば、下記の諸効果が得られる。

（１）比較回路の出力の立上りと立下りをそれぞれ発振
器の出力に同期させて、同期された立上りから立下りま
での期間発振器の出力をスイッチング回路に供給してス
イッチング回路をオンオフさせることにより、簡単な構
成でトランスを安定したタイミングで駆動させることが
でき、定電圧制御あるいは定電流制御を行うことができ
る。

（２）以上の各構成要素は、いずれもディジタルIC化が
比較的容易であり、マイクロコンピュータと同一チップ
上に構成でき、マイクロコンピュータ上のA/D変換器で
制御することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る電源制御装置の実施例前提技術
の回路図、第２図は、第１の実施例の回路図、第３図
（ａ）〜（ｄ）は、第２図のタイムチャートの一例、第
４図は、第２の実施例の回路図、第５図は、第３の実施
例の回路図、第６図は、従来の電源制御回路図の一例で
ある。 １……コンパレータ（比較手段） ３……矩形波発振器 4,24……AND回路 5,25……ディジタルフリップフロップ回路 ６……７進カウンタ 21,22……アナログマルチプレクサ 23……ディジタルマルチプレクサ E2……基準電圧 Q1……スイッチングトランジスタ R1……抵抗（負荷電流検出手段） T1……トランス

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トランスの二次側に接続される負荷に供給
   される負荷電流または負荷電流を検出するための検出手
   段と、 前記検出手段により検出値と基準値とを比較する比較回
   路と、 前記トランスの一次側を駆動するスイッチング回路と、 所定の周波数で発振する発振器と、 前記比較回路の出力の立上がり及び立下がりを前記発振
   器の出力に同期させて、同期された立上がりから立下り
   までの期間前記発振器の出力を前記スイッチング回路に
   供給して前記スイッチング回路をオンオフさせる駆動制
   御回路と、 を有することを特徴とする電源制御回路。