JP3396017B2 - Piezoelectric transformer DC power supply - Google Patents

Piezoelectric transformer DC power supply

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JP3396017B2 JP27780396A JP27780396A JP3396017B2 JP 3396017 B2 JP3396017 B2 JP 3396017B2 JP 27780396 A JP27780396 A JP 27780396A JP 27780396 A JP27780396 A JP 27780396A JP 3396017 B2 JP3396017 B2 JP 3396017B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、出力電流を制限ま
たは制御する、圧電トランスを用いた直流電源に関し、
例えば電子写真装置,空気清浄装置,殺菌装置等の高圧
直流電源に用いられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC power source using a piezoelectric transformer for limiting or controlling an output current,
For example, it is used for high-voltage DC power supplies such as electrophotographic devices, air cleaning devices, and sterilization devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、高圧電源には巻線トランスを用い
て1次電圧を昇圧し整流平滑する直流電源が使用されて
きた。しかし巻線トランスを用いた直流電源では、トラ
ンスから電磁ノイズを発生する,トランスが大型で重量
が大である,高コストである,又トランスの電力変換効
率が悪い、等の問題があるので、最近では巻線トランス
に変わり圧電トランスを使用する場合が多い。
2. Description of the Related Art Conventionally, a DC power supply for boosting and rectifying and smoothing a primary voltage by using a winding transformer has been used as a high voltage power supply. However, a DC power supply using a winding transformer has problems that electromagnetic noise is generated from the transformer, the transformer is large and heavy, the cost is high, and the power conversion efficiency of the transformer is poor. Recently, piezoelectric transformers are often used instead of winding transformers.

【0003】高圧電源に使用する圧電トランスでは、圧
電素子の厚み方向つまり1次側に振動電圧を与えると、
長さ方向に機械的振動を起こし、この機械的振動が電圧
振動に変換されて長さ方向、つまり2次側に取り出され
る。この時、長さ方向の寸法と厚み方向の寸法の比に相
当して、1次側電圧が昇圧される。
In a piezoelectric transformer used for a high voltage power supply, when an oscillating voltage is applied to the piezoelectric element in the thickness direction, that is, on the primary side,
Mechanical vibration is generated in the length direction, and this mechanical vibration is converted into voltage vibration and taken out in the length direction, that is, the secondary side. At this time, the primary side voltage is boosted corresponding to the ratio of the dimension in the length direction and the dimension in the thickness direction.

【0004】この様な圧電トランスを使用した直流電源
は、小型,軽量,電磁ノイズ無し,電力変換効率が良
い,等の利点があるが、一般的用途に使用される安価な
圧電トランスでは、従来の巻線トランスと異なり、入力
(1次側)と出力(2次側)が非絶縁構造である。これ
に伴い直流電源の出力に接続される負荷(一端接地)に
流れる電流の大きさを直流電源の内部で検出するのが難
しいという問題がある。そこで、直流電源の入力側に接
続される電源を接地せず、負荷の接地と分離する方法,
あるいは圧電トランスの入力に絶縁トランスを付加し
て、従来の巻線トランスと同一の方式で出力電流を検出
する回路を本発明者は開発した(特願平8−16416
4号)。
[0004] DC power supply using such a piezoelectric transformer, small size, light weight, no electromagnetic noise, the power conversion efficiency is good, there are advantages such, the inexpensive piezoelectric transformer used for general purpose, conventional Unlike the winding transformer, the input (primary side) and the output (secondary side) have a non-insulated structure. Along with this, there is a problem that it is difficult to detect the magnitude of the current flowing through the load (one end grounded) connected to the output of the DC power supply inside the DC power supply. Therefore, a method of separating the load from grounding without grounding the power supply connected to the input side of the DC power supply,
Alternatively, the present inventor has developed a circuit in which an insulating transformer is added to the input of the piezoelectric transformer and the output current is detected in the same manner as the conventional winding transformer (Japanese Patent Application No. 8-16416).
No. 4).

【0005】また、特公昭59−33991号公報に
は、絶縁トランスを付加せず、多倍圧整流回路のダイオ
ードとアース間に抵抗を入れ、これで出力の異常電流を
検出し、負荷短絡時の保護をする方法が示されている。
In Japanese Patent Publication No. 59-33991, an insulation transformer is not added, and a resistor is inserted between the diode of the multiple voltage rectifier circuit and the ground to detect an abnormal current of the output and to detect a short-circuited load. It shows how to protect.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、負荷の
接地と直流電源に入力される電源の接地を分離すると、
装置から発生する電磁ノイズが大きくなる、あるいは外
部からの電磁ノイズに弱くなるという問題が発生する。
そこで補助的な絶縁トランスを付加する方法を採用する
と、十分な小型化,軽量化,低コスト化ができないとい
う問題が生ずる。また、特公昭59−33991号公報
で示される多倍電圧整流回路では、圧電トランスの2次
側と出力端子間に第1ダイオードを接続し、圧電トラン
スの2次側と接地間に第2ダイオードを接続する整流回
路において、第2ダイオ−ドに流れる電流で負荷電流を
検出しているが、この場合は、負荷に流れる電流と検出
電流はほぼ比例するものの、誤差が大きいという問題が
ある。
However, if the ground of the load and the ground of the power supply input to the DC power supply are separated,
There arises a problem that the electromagnetic noise generated from the device becomes large or weak to the electromagnetic noise from the outside.
Therefore, if a method of adding an auxiliary insulating transformer is adopted, there arises a problem that it is impossible to achieve a sufficiently small size, light weight, and low cost. In the multiple voltage rectifier circuit disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-33991, a first diode is connected between the secondary side of the piezoelectric transformer and the output terminal, and a second diode is connected between the secondary side of the piezoelectric transformer and ground. In the rectifier circuit connecting the two, the load current is detected by the current flowing in the second diode. In this case, although the current flowing in the load and the detected current are almost proportional, there is a problem that the error is large.

【0007】本発明は、直流電源に供給する電源の接地
と負荷の接地を分離することなく、簡素で電磁ノイズの
問題のない直流電源を提供することを第1の目的とし、
また、補助的な絶縁トランスを付加することなく、安
価,小型,軽量に出力電流を検出することを第2の目的
とし、更に、電流検出を高精度とすることを第3の目的
とする。
A first object of the present invention is to provide a DC power supply which is simple and has no problem of electromagnetic noise without separating the ground of the power supply supplied to the DC power supply from the ground of the load.
A second object is to detect the output current inexpensively, compactly and lightly without adding an auxiliary insulating transformer, and a third object is to make the current detection highly accurate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】(1)本発明の圧電トラ
ンス直流電源は、1次側と2次側が非絶縁である圧電ト
ランス(10);圧電トランスの1次側(11,12)にスイッチ
電圧を与えるスイッチ電圧発生手段(50〜64);圧電トラ
ンスの出力端(13)と直流電源出力端(4)の間に出力電圧
の極性となる方向に接続された第1ダイオ−ド(20),
の第1ダイオ−ドの出力側端に一端が接続された平滑コ
ンデンサ(21)、および、圧電トランスの出力端に第1ダ
イオ−ドと逆の極性に一端が接続され他端(Cc)が平滑コ
ンデンサ(21)の他端に接続された第2ダイオ−ド(22)、
を含み、圧電トランスの2次側に発生したスイッチ電圧
を直流に変換する整流平滑手段(20〜22);第2ダイオ−
ドの前記他端(Cc)に一端が接続され他端が接地端(3,5)
に接続された電流検出用の抵抗(23)を含む出力検出手段
(23,24);および、前記平滑コンデンサ(21)に充電され
た電流が放電されている期間(図4のbc)において、前
記電流検出用の抵抗(23)の電圧値(VR23)に基いて出力電
流を一定にするように圧電トランスの1次側に与えるス
イッチ電圧を制御する制御手段(50);を備える。
[Means for Solving the Problems] (1) A piezoelectric transformer DC power supply of the present invention includes a piezoelectric transformer (10) whose primary side and secondary side are not insulated; and a primary side (11, 12) of the piezoelectric transformer. Switch voltage generating means (50 to 64) for giving a switch voltage; a first diode () connected in the direction of the polarity of the output voltage between the output end (13) of the piezoelectric transformer and the DC power supply output end (4). 20), this
Smoothing code, one end of which is connected to the output side end of the first diode of
Capacitor (21) and a second diode in which one end is connected to the output end of the piezoelectric transformer in the opposite polarity to the first diode and the other end (Cc) is connected to the other end of the smoothing capacitor (21). (twenty two),
Rectifying and smoothing means (20 to 22) for converting the switch voltage generated on the secondary side of the piezoelectric transformer into a direct current;
End is connected to the other end (Cc) and the other end is the ground end (3, 5)
Output detection means including a resistor (23) for current detection connected to
(23,24); and the smoothing capacitor (21) is charged.
In the period when the current is discharged (bc in FIG. 4),
Based on the voltage value (VR23) of the resistor (23) for current detection
A control means (50) for controlling the switch voltage applied to the primary side of the piezoelectric transformer so as to make the flow constant is provided.

【0009】なお、理解を容易にするためカッコ内に
は、図面を参照して後述する実施例の対応要素又は対応
箇所に付した符号を、参考までに付記した。
For ease of understanding, reference numerals are given in parentheses for reference to corresponding elements or corresponding portions in embodiments described later with reference to the drawings.

【0010】これによれば、スイッチ電圧発生手段(50
〜64)が発生したスイッチ電圧を圧電トランス(10)の1
次側(11,12)に印加することにより、圧電トランス(10)
の2次側(13,12)に高圧交流電圧が発生する。該高圧交
流電圧を整流平滑手段(20〜22)が整流して平滑化し、こ
れにより直流電源出力端(4)に高圧直流電圧が発生す
る。
According to this, the switch voltage generating means (50
~ 64) switch voltage generated by the piezoelectric transformer (10)
Piezoelectric transformer (10) by applying to the secondary side (11, 12)
A high voltage AC voltage is generated on the secondary side (13, 12) of the. The high-voltage AC voltage is rectified and smoothed by the rectifying / smoothing means (20-22), whereby a high-voltage DC voltage is generated at the DC power output terminal (4).

【0011】直流電源出力端(4)から負荷(CH/OPC)に供
給される負荷電流が電流検出用の抵抗(23)に流れ、これ
により負荷電流に比例する電圧(負荷電流検出電圧)が第
2ダイオ−ド(22)の前記他端(Cc)に現われる。制御手段
(50)が、この負荷電流検出電圧に応じて圧電トランスの
1次側(11,12)に与えるスイッチ電圧を制御する。例え
ば、負荷電流検出電圧が設定値に一致するように制御手
段(50)がスイッチ電圧を制御すると、負荷電流が設定値
に制御される。
The load current supplied from the DC power supply output terminal (4) to the load (CH / OPC) flows through the current detection resistor (23), which causes a voltage proportional to the load current (load current detection voltage). It appears at the other end (Cc) of the second diode (22). Control means
(50) controls the switch voltage applied to the primary side (11, 12) of the piezoelectric transformer according to this load current detection voltage. For example, when the control means (50) controls the switch voltage so that the load current detection voltage matches the set value, the load current is controlled to the set value.

【0012】前記の、整流平滑手段(20〜22)と出力検出
手段(23,24)との組合せにより、圧電トランス(10)が発
生する交流電圧が、第1ダイオード(20)に対して順方向
の時に平滑コンデンサ(21)に流入する充電々流,平滑コ
ンデンサ(21)から負荷に流出する負荷電流,及び第2ダ
イオード(22)に流れる逆方向電流が、電流検出用の抵抗
(23)を通して接地端(3,5)に通流する。平滑コンデンサ
(21)に流入する充電々流と、第2ダイオード(22)を介し
て通流する逆方向電流の絶対値が略同一値で、方向が反
対であるために相殺し、平滑コンデンサ(21)から負荷に
流出する負荷電流のみが残るので、これにより出力量
(出力電流値)を求めることが出来る。例えば、電流検
出用の抵抗(23)にコンデンサ(24)を並列接続すると、こ
のコンデンサ(24)に現われる電圧が、平滑コンデンサ(2
1)から負荷に流出する負荷電流を表わす。
Due to the combination of the rectifying / smoothing means (20-22) and the output detecting means (23, 24), the AC voltage generated by the piezoelectric transformer (10) is forwarded to the first diode (20). The flow of charge flowing into the smoothing capacitor (21) at the time of the direction, the load current flowing out from the smoothing capacitor (21) to the load, and the reverse current flowing into the second diode (22) are the resistance for current detection.
Run through (23) to the grounding end (3, 5). Smoothing capacitor
The absolute value of the reverse current flowing through the second diode (22) and that of the charging current flowing into (21) are approximately the same value, but they cancel because they are in opposite directions, and the smoothing capacitor (21) Since only the load current flowing out from the load to the load remains, the output amount (output current value) can be obtained from this. For example, if a capacitor (24) is connected in parallel with the current detection resistor (23), the voltage appearing on this capacitor (24) will change to the smoothing capacitor (2).
Indicates the load current flowing from 1) to the load.

【0013】本発明の圧電トランス直流電源は、1次側
と2次側が非絶縁構造の圧電トランス(10)を用いても、
負荷の接地(5)と直流電源に入力される電源の接地(3)を
分離する必要がなく、簡素な回路で出力電流を正確に検
出できるので、高精度の出力電流制御ができる。従って
使用する圧電トランス(10)は構造が簡素で安価なもので
もよく、また検出回路が簡素で安価であるので、高精度
に出力電流制御を実施できる、簡素,安価,小型,軽量
な直流電源を提供することができる。
The piezoelectric transformer DC power supply of the present invention uses the piezoelectric transformer (10) having a non-insulated structure on the primary side and the secondary side,
Since it is not necessary to separate the load ground (5) from the power supply ground (3) input to the DC power supply, and the output current can be accurately detected with a simple circuit, highly accurate output current control is possible. Therefore, the piezoelectric transformer (10) to be used may have a simple structure and a low cost, and since the detection circuit is simple and inexpensive, a simple, inexpensive, small and lightweight DC power source that can perform output current control with high accuracy. Can be provided.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

(2)制御手段(50)は、第2ダイオ−ド(22)の前記他端
(Cc)の負荷電流検出電圧が設定値になるように圧電トラ
ンス(10)に与えるスイッチ電圧を制御する。これによれ
ば、負荷電流が、設定値で定まる定電流となる。
(2) The control means (50) is the other end of the second diode (22).
The switch voltage applied to the piezoelectric transformer (10) is controlled so that the load current detection voltage of (Cc) becomes a set value. According to this, the load current becomes a constant current determined by the set value.

【0015】(3)平滑コンデンサ(21)に並列にダミ−
抵抗(25,26)を接続した。これによれば、無負荷駆動に
よる圧電トランス(10)の圧電特性の劣化がない。
(3) Damping in parallel with the smoothing capacitor (21)
Resistors (25,26) are connected. According to this, the piezoelectric characteristics of the piezoelectric transformer (10) are not deteriorated by the no-load driving.

【0016】(4)制御手段(50)は、ダミ−抵抗の分圧
電圧に対応して圧電トランス(10)に与えるスイッチ電圧
を制御する。これによれば、無負荷駆動による圧電トラ
ンス(10)の圧電特性の劣化がないのに加えて、圧電トラ
ンス(10)の出力電圧を、所要範囲内に制限することがで
き、低負荷時の電圧が自動的に所要範囲内に抑制され
る。
(4) The control means (50) controls the switch voltage applied to the piezoelectric transformer (10) in accordance with the divided voltage of the dummy resistor. According to this, the piezoelectric characteristic of the piezoelectric transformer (10) is not deteriorated by no-load driving, and the output voltage of the piezoelectric transformer (10) can be limited within a required range. The voltage is automatically suppressed within the required range.

【0017】(5)第1ダイオ−ド(20)は、直流電源出
力端(4)から圧電トランス(10)の出力端(13)に向かう方
向に通電しその逆方向は遮断する負極性であり;制御手
段(50)は、第2ダイオ−ド(22)の前記他端(Cc)の電圧が
設定値(Rv)に一致するように圧電トランスのスイッチ電
圧を制御し、ダミ−抵抗(25,26)の分圧電圧が負極性で
あるのでこれを正極性に変換しこれを異常負荷参照電圧
(Rv)と比較して、ダミ−抵抗の分圧電圧の絶対値が大き
くなった時に圧電トランスのスイッチ電圧を制限する。
これによれば、接地に対して負電圧を負荷に与える態様
において、負荷異常等で出力電圧が異常負荷参照電圧(R
v)より上昇するとき、出力電圧の上昇が抑えられる。こ
の態様は、負極性の電圧を出力する定電流出力電源であ
り、かつ負荷が異常となった時にも出力電圧を所定の電
圧に制限するので、安全性の確保が出来る。
(5) The first diode (20) has a negative polarity that energizes in the direction from the DC power output terminal (4) to the output terminal (13) of the piezoelectric transformer (10) and shuts off in the opposite direction. Yes; the control means (50) controls the switch voltage of the piezoelectric transformer so that the voltage of the other end (Cc) of the second diode (22) matches the set value (Rv), and the dummy resistor ( Since the divided voltage of (25, 26) has a negative polarity, it is converted to a positive polarity and this is converted into an abnormal load reference voltage.
Compared with (Rv), the switch voltage of the piezoelectric transformer is limited when the absolute value of the divided voltage of the dummy resistor becomes large.
According to this, in the mode in which a negative voltage is applied to the load with respect to the ground, the output voltage is abnormal due to load abnormality, etc.
When it goes higher than v), the output voltage rise is suppressed. This mode is a constant current output power source that outputs a negative voltage, and the output voltage is limited to a predetermined voltage even when the load becomes abnormal, so that safety can be ensured.

【0018】(6)第1ダイオ−ド(20)は、圧電トラン
ス(10)の出力端から直流電源出力端(4)に向かう方向に
通電しその逆方向は遮断する正極性であり;制御手段(5
0)は、第2ダイオ−ド(22)の前記他端(Cc)の電圧を正極
性に変換した電圧が設定値に一致するように圧電トラン
スのスイッチ電圧を制御し、ダミ−抵抗(25,26)の分圧
電圧が異常負荷参照電圧(Rv)より大きくなった時に圧電
トランスのスイッチ電圧を制限する。これによれば、接
地に対して正電圧を負荷に与える態様において、負荷異
常等で出力電圧が異常負荷参照電圧(Rv)より上昇すると
き、出力電圧の上昇が抑えられる。この態様は、正極性
の電圧を出力する定電流出力電源であり、かつ負荷が異
常となった時にも出力電圧を所定の電圧に制限するの
で、安全性の確保が出来る。
(6) The first diode (20) has a positive polarity that energizes in the direction from the output end of the piezoelectric transformer (10) to the DC power supply output end (4) and shuts off in the opposite direction; control Means (5
0) controls the switch voltage of the piezoelectric transformer so that the voltage obtained by converting the voltage at the other end (Cc) of the second diode (22) to the positive polarity matches the set value, and the dummy resistor (25 When the divided voltage of (26) becomes larger than the abnormal load reference voltage (Rv), the switch voltage of the piezoelectric transformer is limited. According to this, in a mode in which a positive voltage is applied to the load with respect to the ground, when the output voltage rises above the abnormal load reference voltage (Rv) due to a load abnormality or the like, the rise of the output voltage is suppressed. This mode is a constant current output power supply that outputs a positive voltage, and limits the output voltage to a predetermined voltage even when the load becomes abnormal, so that safety can be ensured.

【0019】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

【0020】[0020]

【実施例】【Example】

−第1実施例− 図1に、本発明の第1実施例の圧電トランス直流高圧電
源HVUを、電子写真装置に接続した態様を示す。直流
高圧電源HVUの電源端子(1),(2)には、給電電
源PSUを接続し直流24Vを供給する。直流高圧電源
HVUは、給電電源PSUの直流電圧(直流24V)を
高圧直流電圧(直流4KV〜8KV)に昇圧するもので
あり、圧電トランス10の1次側(11)には、振動電
圧を与えるためのスイッチ電圧発生回路(50c,6
3,64)が接続され、圧電トランス10の2次側13
には整流平滑回路(20〜22)及び電流検出回路(2
3,24)が接続されている。
First Embodiment FIG. 1 shows a mode in which the piezoelectric transformer DC high voltage power supply HVU of the first embodiment of the present invention is connected to an electrophotographic apparatus. The power supply terminals PSU of the DC high-voltage power supply HVU are connected to power supply terminals (1) and (2) to supply DC 24V. The DC high-voltage power supply HVU boosts the DC voltage (DC 24V) of the power supply PSU to a high-voltage DC voltage (DC 4KV to 8KV), and gives an oscillating voltage to the primary side (11) of the piezoelectric transformer 10. Switch voltage generator circuit (50c, 6
3, 64) are connected to the secondary side 13 of the piezoelectric transformer 10.
The rectifying and smoothing circuit (20-22) and the current detection circuit (2
3, 24) are connected.

【0021】スイッチ電圧発生回路(50c,63,6
4)は、制御回路50c,圧電トランス10の1次側
(11)を励振駆動するためのトランジスタ63及びチ
ョ−クコイル64で構成される。制御回路50cの構成
は、図2に示すものと同じく、制御回路50c内の制御
用IC50(図2)は、パルス発振器及びその制御回路
を内蔵し、トランジスタ63をオン/オフ駆動する。従
ってチョ−クコイル64を介して圧電トランス10の1
次側(11)に供給される給電電源PSUからの直流2
4Vは、該トランジスタ63でオン/オフされ、圧電ト
ランス10の1次側(11)に印加される。これが振動
電圧である。
Switch voltage generation circuit (50c, 63, 6)
4) is composed of a control circuit 50c, a transistor 63 for exciting and driving the primary side (11) of the piezoelectric transformer 10, and a choke coil 64. The configuration of the control circuit 50c is the same as that shown in FIG. 2, and the control IC 50 (FIG. 2) in the control circuit 50c incorporates a pulse oscillator and its control circuit to drive the transistor 63 on / off. Therefore, one of the piezoelectric transformer 10 is connected via the choke coil 64.
DC 2 from the power supply PSU supplied to the secondary side (11)
4V is turned on / off by the transistor 63 and applied to the primary side (11) of the piezoelectric transformer 10. This is the oscillating voltage.

【0022】直流高圧電源HVUに使用する圧電トラン
ス10の厚み方向、つまり1次側(端子11,12)に
振動電圧(1次電圧)が加わると、圧電トランス10が
長さ方向の機械的振動を起こし、この機械的振動が高圧
の振動電圧(2次電圧)を生じ、この高圧の振動電圧が
長さ方向、つまり2次側(端子13,12)から電気的
な出力として取り出される。この時、長さ方向の寸法と
厚み方向の寸法の比に相当して、電圧が昇圧される。ま
た1次側に与える振動電圧のパルス幅に比例して出力
(2次電圧)のレベルが変わる。
When an oscillating voltage (primary voltage) is applied to the piezoelectric transformer 10 used for the DC high-voltage power supply HVU in the thickness direction, that is, on the primary side (terminals 11 and 12), the piezoelectric transformer 10 mechanically vibrates in the longitudinal direction. This mechanical vibration causes a high-voltage vibration voltage (secondary voltage), and this high-voltage vibration voltage is taken out as an electrical output from the longitudinal direction, that is, from the secondary side (terminals 13 and 12). At this time, the voltage is boosted corresponding to the ratio of the dimension in the length direction and the dimension in the thickness direction. Further, the level of the output (secondary voltage) changes in proportion to the pulse width of the oscillating voltage applied to the primary side.

【0023】直流高圧電源HVUの出力端子4には、電
子写真装置ECUの感光体OPCを荷電するための荷電
器CHが接続されている。荷電器CHに直流高圧電源H
VUの発生する高圧直流電圧をかけると、コロナ放電を
起こし、感光体OPCの表面を帯電する。図示の荷電器
CHはワイヤーを張った構成であるが、導電性ローラー
による接触型の荷電器でも感光体OPCの表面を同様に
帯電することが出来る。
A charger CH for charging the photoconductor OPC of the electrophotographic apparatus ECU is connected to the output terminal 4 of the DC high-voltage power supply HVU. DC high voltage power supply H to charger CH
When a high-voltage DC voltage generated by VU is applied, corona discharge occurs and the surface of the photoconductor OPC is charged. Although the charger CH shown in the drawing has a structure in which a wire is stretched, the surface of the photoconductor OPC can be charged in the same manner with a contact type charger using a conductive roller.

【0024】電子写真装置ECUの感光体OPCは、電
子写真装置ECUの骨組みとなる金属性構造体に固定さ
れており、直流高圧電源HVU及び給電電源PSUも該
金属性構造体に固定されているので、これらは電気的に
共通に接地(GND)されている。従って直流高圧電源
HVUの出力端子(4)からの出力電流は、荷電器C
H,感光体OPC及び金属性構造体を経由して、直流高
圧電源HVUの接地端子(5)に帰還される。この接地
端子(5)は、給電電源PSUの接地端子(3)と同電
位である。
The photoconductor OPC of the electrophotographic apparatus ECU is fixed to a metallic structure which is a framework of the electrophotographic apparatus ECU, and the DC high-voltage power supply HVU and the power supply PSU are also fixed to the metallic structure. Therefore, they are electrically grounded (GND) in common. Therefore, the output current from the output terminal (4) of the DC high voltage power supply HVU is
It is returned to the ground terminal (5) of the DC high voltage power supply HVU via H, the photoconductor OPC and the metallic structure. The ground terminal (5) has the same potential as the ground terminal (3) of the power supply PSU.

【0025】帯電した感光体(感光体ドラム)OPCの
表面に画像光71が投影され、これによりOPCの表面
に静電潜像が作成される。これを現像器の現像ロ−ラ7
2が現像する。この時現像ロ−ラ72には、最適濃度の
トナ−画像を得るために現像バイアス電源回路73から
供給される直流電圧が印加される。現像されたトナ−画
像は、転写紙を感光体OPCに密着させて、その後方か
ら転写高圧電源回路74の出力に接続された転写帯電器
75で電位を与えることにより、感光体OPC上のトナ
−現像を転写紙上に転写する。転写紙は図示しない定着
器に送られ、ここでトナ−像が加熱,加圧されて転写紙
に固着する。転写を終えた感光体OPC表面は、除電器
76で除電され、次の行程に進む。
Image light 71 is projected on the surface of the charged photoconductor (photosensitive drum) OPC, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the OPC. This is the developing roller 7 of the developing unit.
2 develops. At this time, a DC voltage supplied from the developing bias power supply circuit 73 is applied to the developing roller 72 in order to obtain a toner image having an optimum density. The developed toner image is brought into close contact with the photoconductor OPC by a transfer sheet, and a transfer charger 75 connected to the output of the transfer high-voltage power supply circuit 74 applies a potential from the rear side of the transfer paper to give a potential on the photoconductor OPC. Transfer the development onto a transfer paper. The transfer paper is sent to a fixing device (not shown), where the toner image is heated and pressed and fixed to the transfer paper. The surface of the photoconductor OPC which has been transferred is discharged by the charge eliminator 76, and the process proceeds to the next step.

【0026】電子写真装置ECUにおいては、荷電器C
Hを介して感光体OPCに流れる帯電電流の安定性が画
像の品質に作用する。このため電流供給源である直流高
圧電源HVUの出力電流を一定に制御する必要がある。
In the electrophotographic apparatus ECU, the charger C
The stability of the charging current flowing through the photoreceptor OPC via H affects the image quality. Therefore, it is necessary to control the output current of the DC high-voltage power supply HVU, which is the current supply source, to be constant.

【0027】そこで、所定の出力と成るように、直流高
圧電源HVUでは、いわゆるパルス幅制御を行う。パル
ス幅制御は汎用のICで簡単に構成できる。本実施例
の、制御回路50内の制御IC50(図2)は、電流検
出抵抗23が発生する電圧(抵抗23に流れる電流値に
比例)すなわち、接続点Ccの電圧と設定電圧Rvの差
に応じて、トランジスタ63の駆動パルスの幅を変え、
出力電流が一定に成るように制御する。
Therefore, the DC high-voltage power supply HVU performs so-called pulse width control so that a predetermined output is obtained. The pulse width control can be easily configured with a general-purpose IC. The control IC 50 (FIG. 2) in the control circuit 50 of the present embodiment determines the voltage generated by the current detection resistor 23 (proportional to the current value flowing through the resistor 23), that is, the difference between the voltage at the connection point Cc and the set voltage Rv. Accordingly, the width of the drive pulse of the transistor 63 is changed,
The output current is controlled to be constant.

【0028】圧電トランス10の出力端子(13)から
得られた高圧交流電圧の負半波を第1ダイオード20及
び平滑コンデンサ21で整流し平滑化し、高圧直流を得
る。圧電トランス10の出力端子(13)に接続した第
2ダイオ−ド22は、圧電トランス10が発生する高圧
交流電圧の正半波を電流検出抵抗23に流す。
The negative half wave of the high voltage AC voltage obtained from the output terminal (13) of the piezoelectric transformer 10 is rectified and smoothed by the first diode 20 and the smoothing capacitor 21 to obtain high voltage DC. The second diode 22 connected to the output terminal (13) of the piezoelectric transformer 10 causes a positive half wave of the high voltage AC voltage generated by the piezoelectric transformer 10 to flow through the current detection resistor 23.

【0029】図4に、電流検出抵抗23の端子間電圧波
形VR23,圧電トランス10の1次側電圧波形V11
及び圧電トランスの2次側電圧波形V13の関係を示
す。横軸は時間(目盛間隔は2μsec)、縦軸は電圧値
(目盛間隔は100V又は1KV)である。図4に示す
点aから点bの間は、圧電トランスの1次側に電圧V1
1が印加されたことにより圧電トランスの2次側に電圧
V13が発生し、この電圧により電流検出抵抗23,平
滑コンデンサ21および第1ダイオード20の回路に電
流が流れ、平滑コンデンサ21を充電する。この間、電
流検出抵抗23にはVR23に示す負の電圧が発生す
る。
FIG. 4 shows a voltage waveform VR23 between terminals of the current detecting resistor 23 and a voltage waveform V11 of the primary side of the piezoelectric transformer 10.
And the relationship of the secondary side voltage waveform V13 of the piezoelectric transformer. The horizontal axis represents time (scale interval is 2 μsec), and the vertical axis is voltage value (scale interval is 100 V or 1 KV). Between point a and point b shown in FIG. 4, voltage V1 is applied to the primary side of the piezoelectric transformer.
When 1 is applied, a voltage V13 is generated on the secondary side of the piezoelectric transformer, and this voltage causes a current to flow in the circuit of the current detection resistor 23, the smoothing capacitor 21 and the first diode 20, and charges the smoothing capacitor 21. During this period, a negative voltage indicated by VR23 is generated in the current detection resistor 23.

【0030】次に、点bから点cまでの間は、平滑コン
デンサ21の充電された電流が、電流検出抵抗23及び
負荷(CH/OPC)を通って放電し、この間、電流検
出抵抗23にはVR23に示す正の電圧が発生する。
Next, from the point b to the point c, the charged current of the smoothing capacitor 21 is discharged through the current detection resistor 23 and the load (CH / OPC), and during this period, the current detection resistor 23 is discharged. Generates a positive voltage indicated by VR23.

【0031】次に、点cから点dの間は圧電トランスの
出力が逆極性になろうとして、第2整流ダイオ−ド2
2,電流検出抵抗23の回路で電流が流れ、電流検出抵
抗23にはVR23に示すように大きな正の電圧が発生
する。ここで、電流検出抵抗23に発生するab間の電
圧とcd間の電圧は大きさが略同じで極性が逆になるの
で相殺し、bc間の電圧が負荷電流に比した電圧とし
て残る。つまり電流検出抵抗23の端子間電圧VR23
をコンデンサ24で平均値化(平滑化)した電圧、が負
荷に流れる電流に比例する。すなわち電流検出抵抗23
及びコンデンサ24の端子間電圧(接続点Ccの電位)
が、出力量(負荷電流)を表わす電圧であり、これを制
御回路50cにフィ−ドバックして出力電流(感光体O
PCに流れる帯電電流)が一定に成るように制御する。
Next, between the points c and d, the output of the piezoelectric transformer is about to have the opposite polarity, and the second rectifying diode 2
2. A current flows in the circuit of the current detection resistor 23, and a large positive voltage is generated in the current detection resistor 23 as indicated by VR23. Here, the voltage between the voltage and cd between ab the current sensing resistor 23 is offset because the polarity substantially equal in magnitude is reversed, remains as the voltage the voltage between bc is proportional to the load current. That is, the voltage VR23 between the terminals of the current detection resistor 23.
The voltage averaged (smoothed) by the capacitor 24 is proportional to the current flowing through the load. That is, the current detection resistor 23
And the voltage between the terminals of the capacitor 24 (potential at the connection point Cc)
Is a voltage representing the output amount (load current), and is fed back to the control circuit 50c to output the output current (photoconductor O).
The charging current flowing through the PC is controlled to be constant.

【0032】第1実施例(図1)の制御回路50cの構
成は、図2(第2実施例)と同様であり、制御回路50
cの出力電流のフィ−ドバック制御(定電流制御)は、
第2実施例と同様であるので、第1実施例の制御回路5
0cの構成と機能に関するここでの詳細説明は省略し、
次の、第2実施例(図2)において詳述する。
The structure of the control circuit 50c of the first embodiment (FIG. 1) is the same as that of FIG. 2 (second embodiment).
The feedback control (constant current control) of the output current of c is
Since it is similar to the second embodiment, the control circuit 5 of the first embodiment is
The detailed description of the configuration and function of 0c is omitted here,
The second embodiment (Fig. 2) will be described in detail below.

【0033】−第2実施例− 図2に、第2実施例の直流高圧電源HVUの構成を示
す。第2実施例の直流高圧電源HVUは、定電流制御機
能に加えて、出力電圧を制限する機能も有する。制御回
路50cは、制御IC50と周辺回路からなる。本実施
例では、TI社(テキサスインスツルメント社)製の汎
用ICのTL494また同等品を使用した。制御IC5
0は、2個の演算増幅器,パルス発振器,増幅器,定電
圧回路等を内蔵している。
-Second Embodiment- FIG. 2 shows the configuration of a DC high voltage power supply HVU according to a second embodiment. The DC high voltage power supply HVU of the second embodiment has a function of limiting the output voltage in addition to the constant current control function. The control circuit 50c includes a control IC 50 and peripheral circuits. In this example, a general-purpose IC TL494 manufactured by TI (Texas Instruments) or an equivalent product was used. Control IC5
0 includes two operational amplifiers, a pulse oscillator, an amplifier, a constant voltage circuit, and the like.

【0034】制御IC50の電源は、トランジスタ32
を介して給電電源端子1に接続された給電電源PSUよ
り供給される。トランジスタ32は、トリガ端子(2)
の信号を高レベルH/低レベルLにすることによってオ
ン/オフされる。トランジスタ32のベ−スには、バイ
アス用の抵抗30,31が接続されている。トリガ端子
(2)の信号をHにすると、トランジスタ32がオフ
(非導通)となり制御IC50への電源供給が無くなる
ので、圧電トランス10の出力は停止し、トリガ端子
(2)の信号をLにすると、トランジスタ32がオン
(導通)となり制御IC50へ電源が供給されるので、
圧電トランス10が動作し高圧を発生する。本実施例で
は、電子写真装置ECUの図示しないコントロ−ラから
トリガ信号がトリガ端子(2)に供給される。
The power source of the control IC 50 is the transistor 32.
It is supplied from the power supply power supply PSU connected to the power supply power supply terminal 1 via. The transistor 32 has a trigger terminal (2)
It is turned on / off by setting the signal of the high level H / low level L. Bias resistors 30 and 31 are connected to the base of the transistor 32. When the signal of the trigger terminal (2) is set to H, the transistor 32 is turned off (non-conducting) and the power supply to the control IC 50 is stopped, so that the output of the piezoelectric transformer 10 is stopped and the signal of the trigger terminal (2) is set to L. Then, the transistor 32 is turned on (conducted) and power is supplied to the control IC 50.
The piezoelectric transformer 10 operates to generate high voltage. In this embodiment, a trigger signal is supplied to the trigger terminal (2) from a controller (not shown) of the electrophotographic apparatus ECU.

【0035】制御IC50内蔵のパルス発振器が発生し
たパルスは、外部のスイッチング用トランジスタ63の
ゲートに接続される。抵抗61,62はトランジスタ6
3のゲート及びバイアス用抵抗である。
The pulse generated by the pulse oscillator incorporated in the control IC 50 is connected to the gate of the external switching transistor 63. The resistors 61 and 62 are the transistor 6
3 and a bias resistor.

【0036】圧電トランス10の1次側端子(11)
は、チョーク64を介して給電電源端子(1)及びトラ
ンジスタ63のソ−スに接続され、他の一次側端子(1
2)は接地端子(3),(5)に接続されている。従っ
て圧電トランス10の1次側には、トランジスター63
のオン/オフによって作られるパルス電圧が印加され
る。
Primary side terminal (11) of the piezoelectric transformer 10
Is connected to the power supply terminal (1) and the source of the transistor 63 via the choke 64, and is connected to the other primary side terminal (1).
2) is connected to the ground terminals (3) and (5). Therefore, the transistor 63 is provided on the primary side of the piezoelectric transformer 10.
A pulse voltage generated by turning on / off of is applied.

【0037】この結果、圧電トランス10の2次側端子
(13)から交流高電圧が得られるので、これを第1ダ
イオード20,第2ダイオード22及び平滑コンデンサ
21で形成する整流平滑回路で高圧直流電圧とする。
As a result, an AC high voltage is obtained from the secondary side terminal (13) of the piezoelectric transformer 10, so that the rectifying and smoothing circuit formed by the first diode 20, the second diode 22 and the smoothing capacitor 21 produces a high voltage DC voltage. The voltage.

【0038】圧電トランス10の2次側端子(13)に
一端が接続した第2ダイオ−ド22は、圧電トランス1
0に流入する電流を流す働きをする。すなわち、圧電ト
ランス10が2次側に発生する交流の負半波はコンデン
サ21を充電するが、正半波は第2ダイオ−ド22を通
して電流検出抵抗23に加わる(抵抗23を通して放電
する)。
The second diode 22, one end of which is connected to the secondary side terminal (13) of the piezoelectric transformer 10, is the piezoelectric transformer 1.
It acts to pass the current flowing into 0. That is, the negative half-wave of the alternating current generated on the secondary side of the piezoelectric transformer 10 charges the capacitor 21, but the positive half-wave is applied to the current detection resistor 23 through the second diode 22 (discharges through the resistor 23).

【0039】第2ダイオ−ド22の他端と平滑コンデン
サ21の接続点(Cc)と接地(5)間に電流検出抵抗
23を接続しており、この抵抗23に並列に交流分除去
(平滑化)とノイズ吸収用のコンデンサ24を接続して
いる。
A current detection resistor 23 is connected between the other end of the second diode 22 and the connection point (Cc) of the smoothing capacitor 21 and the ground (5). And a noise absorbing capacitor 24 are connected.

【0040】整流平滑回路の平滑コンデンサ21の両端
には、制御の安定化と無負荷時の安全性を確保するため
に、ダミ−抵抗25及びダミ−抵抗26を直列に接続し
ている。そしてダミ−抵抗の1つ26を出力電圧検出用
として使用しており、抵抗26にはコンデンサ27を並
列に接続している。ダミ−抵抗25,26の直列回路に
流れる電流は、平滑コンデンサ21との間のみに流れる
ので、電流検出抵抗23を通過することなく、出力電流
の検出誤差が出ない。
Dummy resistors 25 and 26 are connected in series at both ends of the smoothing capacitor 21 of the rectifying / smoothing circuit in order to stabilize the control and ensure safety under no load. One of the dummy resistors 26 is used for detecting the output voltage, and a capacitor 27 is connected in parallel with the resistor 26. Since the current flowing in the series circuit of the dummy resistors 25 and 26 flows only between the dummy resistors 25 and 26, the current does not pass through the current detecting resistor 23, and the output current detection error does not occur.

【0041】直流高圧電源HVUの出力電圧(負極性)
をダミ−抵抗25,26で分圧した電圧すなわち抵抗2
6の電圧(Vc)が、出力電圧制限制御のために、制御
IC50にフィ−ドバックされる。抵抗26に並列に接
続されたコンデンサ27は、ノイズ吸収用である。接地
(GND)から見たこの点の電圧(電位)は、電流検出
抵抗23の電位によって変化する。しかし出力が定電流
制御されている場合には、電流検出抵抗23の発生する
電流検出電圧は一定であり、従って出力電圧と、電圧検
出電圧の関係は固定であり、抵抗26の電圧(Vc)か
ら、出力電圧が一意的に求まる。
Output voltage of DC high-voltage power supply HVU (negative polarity)
Voltage divided by dummy resistors 25 and 26, that is, resistor 2
The voltage (Vc) of 6 is fed back to the control IC 50 for the output voltage limit control. The capacitor 27 connected in parallel with the resistor 26 is for noise absorption. The voltage (potential) at this point viewed from the ground (GND) changes depending on the potential of the current detection resistor 23. However, when the output is subjected to constant current control, the current detection voltage generated by the current detection resistor 23 is constant, so the relationship between the output voltage and the voltage detection voltage is fixed, and the voltage (Vc) of the resistor 26 is fixed. From this, the output voltage can be uniquely obtained.

【0042】制御IC50に内蔵の定電圧回路の5V出
力電圧を抵抗42と抵抗43で分圧して、分圧した電圧
Rv(以下基準電圧Rvと記す)を、定電流制御を実施
する際の電流基準電圧(設定値)とする。同時にこの電
圧を、最大出力電圧を制限するための電圧基準電圧(異
常負荷参照電圧)としても使用する。
The 5V output voltage of the constant voltage circuit built in the control IC 50 is divided by the resistors 42 and 43, and the divided voltage Rv (hereinafter referred to as the reference voltage Rv) is the current for performing the constant current control. Use as the reference voltage (set value). At the same time, this voltage is also used as a voltage reference voltage (abnormal load reference voltage) for limiting the maximum output voltage.

【0043】出力電流の制御用に使う制御IC50の、
第1演算増幅器の反転入力端子には抵抗44を介して基
準電圧Rvを印加し、非反転入力端子には電流検出抵抗
23の電流検出電圧を印加する。コンデンサ46は、第
1演算増幅器の入出力間に接続され制御を安定化する。
ダミ−抵抗でもある出力電圧検出用の抵抗26の電圧V
cは負極性であるので、抵抗40と抵抗45を介して制
御IC50に内蔵の5V電源と加算することにより、正
極性に変換している。制御IC50の、電圧制御用に使
う第2演算増幅器の反転入力端子にこの極性変換した電
圧を印加し、非反転入力端子には、抵抗41を介して基
準電圧Rvを印加する。
Of the control IC 50 used for controlling the output current,
The reference voltage Rv is applied to the inverting input terminal of the first operational amplifier via the resistor 44, and the current detection voltage of the current detection resistor 23 is applied to the non-inverting input terminal. The capacitor 46 is connected between the input and output of the first operational amplifier and stabilizes the control.
The voltage V of the output voltage detecting resistor 26 which is also a dummy resistor
Since c has a negative polarity, it is converted to a positive polarity by adding it to the 5V power source built in the control IC 50 via the resistors 40 and 45. The polarity-converted voltage is applied to the inverting input terminal of the second operational amplifier used for voltage control of the control IC 50, and the reference voltage Rv is applied to the non-inverting input terminal via the resistor 41.

【0044】制御IC50内蔵のパルス発振器のスイッ
チング周波数は、コンデンサ48と抵抗49で決められ
る。この制御IC50は、出力するパルス幅の最大値を
外部から与えた電圧で決める端子を備えているので、前
記基準電圧Rvはこのためにも用いられ、抵抗47を介
してこの端子に印加する。
The switching frequency of the pulse oscillator incorporated in the control IC 50 is determined by the capacitor 48 and the resistor 49. Since the control IC 50 has a terminal that determines the maximum value of the pulse width to be output by the voltage given from the outside, the reference voltage Rv is also used for this purpose and is applied to this terminal via the resistor 47.

【0045】制御IC50の第1演算増幅器は、基準電
圧Rvと電流検出抵抗23の電流検出電圧を比較し、そ
れらの差に応じて制御IC50内蔵のパルス発振器のパ
ルス幅を変更し、また第2演算増幅器は、基準電圧Rv
と抵抗26の電圧Vcを正極性に変換した電圧とを比較
して、正極性に変換した電圧が基準電圧Rvより低くな
る(抵抗26の電圧Vcの絶対値が大きくなる)とそれ
らの差に応じて制御IC50内蔵のパルス発振器のパル
ス幅を狭く変更する。該パルスで制御IC50が内蔵す
る増幅器のトランジスタを駆動する。このトランジスタ
のコレクタは抵抗60を介して給電電源端子(1)に接
続され、そのエミッタは抵抗61を介して外部のスイッ
チング用トランジスタ63のゲートに接続されている。
The first operational amplifier of the control IC 50 compares the reference voltage Rv with the current detection voltage of the current detection resistor 23, and changes the pulse width of the pulse oscillator incorporated in the control IC 50 according to the difference between them. The operational amplifier has a reference voltage Rv.
And a voltage obtained by converting the voltage Vc of the resistor 26 into a positive polarity are compared with each other, and when the voltage converted into a positive polarity becomes lower than the reference voltage Rv (the absolute value of the voltage Vc of the resistor 26 becomes large), a difference between them is found. Accordingly, the pulse width of the pulse oscillator having the control IC 50 is changed to be narrower. The pulse drives a transistor of an amplifier incorporated in the control IC 50. The collector of this transistor is connected to the power supply terminal (1) via the resistor 60, and the emitter thereof is connected to the gate of the external switching transistor 63 via the resistor 61.

【0046】ところで負荷に異常が発生し、出力電圧が
高くなると、それを所定の出力電圧以下に抑制するよう
に制御回路50cが働く。出力が無負荷の場合(負荷が
正常オフの場合,負荷が断線異常の場合)は、出力電流
が流れないので、電流検出電圧(抵抗23の電圧)は0
である。従って、ダミ−抵抗25と26の接続点の電位
(抵抗26の電圧)は、電流検出電圧の影響(電位バイ
アス)を受けない。すなわち、抵抗26の電圧が、出力
電圧を、抵抗25と26で分圧した値を直接に表わす。
この状態で、制御IC50の電圧制限制御により、抵抗
26の電圧が基準電圧Rv対応値となる出力電圧(最大
許容電圧)に制限される。特に、出力電流を広い範囲に
渡り可変して使う場合には、この無負荷電圧の制限が有
効である。
By the way, when an abnormality occurs in the load and the output voltage becomes high, the control circuit 50c works so as to suppress it to a predetermined output voltage or less. When the output is unloaded (when the load is normally off or when the load is broken), the output current does not flow, so the current detection voltage (voltage of the resistor 23) is 0.
Is. Therefore, the potential at the connection point between the dummy resistors 25 and 26 (voltage of the resistor 26) is not affected by the current detection voltage (potential bias). That is, the voltage of the resistor 26 directly represents a value obtained by dividing the output voltage by the resistors 25 and 26.
In this state, the voltage of the resistor 26 is limited to the output voltage (maximum allowable voltage) corresponding to the reference voltage Rv by the voltage limiting control of the control IC 50. In particular, when the output current is used by being varied over a wide range, this limitation of the no-load voltage is effective.

【0047】−第3実施例− 図3に、図2で示した直流高圧電源HVUを、正極性出
力とした、第3実施例を示す。図2では直流高電圧電源
HVUの出力が負極性の場合を示したが、図3では出力
を正極性としている。このため第3実施例では、第1お
よび第2ダイオ−ド20,22の極性が、第1および第
2実施例とは逆になっている。また、抵抗23の電圧す
なわち電流検出電圧が負極性となるので、抵抗40と抵
抗45を介して制御IC50内蔵の5V電源と加算する
ことにより正極性に変換して第1演算増幅器の反転入力
端子に印加し、非反転入力端子には、抵抗41を介して
基準電圧Rvを印加する。また、出力電圧検出用のダミ
−抵抗26の電圧が正極性となるので、これは極性変換
をせずに、第2演算増幅器の非反転入力端子に印加し、
反転入力端子に、抵抗44を介して基準電圧Rvを印加
する。他の構成および機能は上述の第2実施例と同じで
あり、制御IC50は、第2実施例と同様に定電流制御
および出力電圧制御を行なう。
Third Embodiment FIG. 3 shows a third embodiment in which the DC high voltage power supply HVU shown in FIG. 2 has a positive output. 2 shows the case where the output of the DC high voltage power supply HVU has a negative polarity, but in FIG. 3, the output has a positive polarity. Therefore, in the third embodiment, the polarities of the first and second diodes 20 and 22 are opposite to those in the first and second embodiments. In addition, since the voltage of the resistor 23, that is, the current detection voltage, has a negative polarity, it is converted to a positive polarity by adding it to the 5V power supply built in the control IC 50 via the resistors 40 and 45 and the inverted input terminal of the first operational amplifier. The reference voltage Rv is applied to the non-inverting input terminal through the resistor 41. Further, since the voltage of the dummy resistor 26 for detecting the output voltage has a positive polarity, this is applied to the non-inverting input terminal of the second operational amplifier without polarity conversion,
The reference voltage Rv is applied to the inverting input terminal via the resistor 44. Other configurations and functions are the same as those of the second embodiment described above, and the control IC 50 performs constant current control and output voltage control as in the second embodiment.

【0048】上述の第1〜第3実施例はいずれも、直流
電源の制御回路50cは他励発振式パルス幅制御のもの
であるが、パルス周波数制御方式、あるいは自励発振式
制御のものを採用してもよい。また、本発明の直流高圧
電源HVUは、高電圧を用いる空気清浄装置,殺菌装置
等の高圧電源にも全く同様の構成で使用することが出来
る。さらには、その他の用途の装置の直流電源にも使用
しうる。
In each of the above-mentioned first to third embodiments, the control circuit 50c of the DC power source is of the separately excited oscillation type pulse width control, but a pulse frequency control method or a self excited oscillation type control circuit is used. May be adopted. Further, the DC high-voltage power supply HVU of the present invention can be used in the same configuration for a high-voltage power supply such as an air cleaning device and a sterilizer that uses high voltage. Furthermore, it can be used as a DC power source for devices for other purposes.

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

【図1】 本発明の第1実施例の高圧直流電源HVUの
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a high voltage DC power supply HVU according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2実施例の高圧直流電源HVUの
構成を示す電気回路図である。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a configuration of a high voltage DC power supply HVU according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3実施例の高圧直流HVUの構成
を示す電気回路図である。
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a configuration of a high voltage DC HVU according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 図1,図2および図3に示す圧電トランス1
0の1次側,2次側及び電流検出抵抗23の電圧波形を
示すグラフである。
FIG. 4 is a piezoelectric transformer 1 shown in FIGS. 1, 2 and 3.
7 is a graph showing voltage waveforms of the primary side, the secondary side of 0 and the current detection resistor 23.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:給電電源端子 2:制御端子 3,5:接地端子(GND) 4:出力端子 10:圧電トランス 11:圧電トラ
ンス1次端子(入力端子)12:圧電トランス接地端子
13:圧電トランス2次端子(出力端子)2
0:第1ダイオ−ド 21:平滑コンデ
ンサ 22:第2ダイオ−ド 23:電流検出
抵抗 24:バイパスコンデンサ 25:ダミ−抵
抗 26:ダミ−抵抗(電圧検出抵抗) 27:バイパス
コンデンサ 30,31:抵抗 32:トランジ
スタ 40〜45,47,49:抵抗 46,48:コ
ンデンサ 50:制御IC 60〜62:抵
抗 63:トランジスタ 64:チョ−ク
コイル 71:画像光 72:現像器 73:現像バイアス電源回路 74:転写電源
回路 75:転写帯電器 76:除電器 Cc:接続点 CH:荷電器 ECU:電子写真装置 HVU:直流高
圧電源 OPC:感光体 PSU:給電電
源 Rv:基準電圧 Vc:抵抗26
の電圧
1: Power supply power supply terminal 2: Control terminal 3, 5: Ground terminal (GND) 4: Output terminal 10: Piezoelectric transformer 11: Piezoelectric transformer primary terminal (input terminal) 12: Piezoelectric transformer grounding terminal 13: Piezoelectric transformer secondary terminal (Output terminal) 2
0: 1st diode 21: Smoothing capacitor 22: 2nd diode 23: Current detection resistor 24: Bypass capacitor 25: Dummy resistor 26: Dummy resistor (voltage detection resistor) 27: Bypass capacitors 30, 31: Resistor 32: Transistors 40 to 45, 47, 49: Resistor 46, 48: Capacitor 50: Control IC 60 to 62: Resistor 63: Transistor 64: Choke coil 71: Image light 72: Developing device 73: Developing bias power supply circuit 74 : Transfer power supply circuit 75: Transfer charger 76: Static eliminator Cc: Connection point CH: Charger ECU: Electrophotographic device HVU: DC high-voltage power supply OPC: Photoconductor PSU: Power supply Rv: Reference voltage Vc: Resistor 26
Voltage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−74744(JP,A) 特開 平9−23643(JP,A) 特開 平9−84335(JP,A) 特開 平10−12356(JP,A) 特開 平8−237943(JP,A) 特開 昭61−220386(JP,A) 特開 平5−64437(JP,A) 特開 平5−110368(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-9-74744 (JP, A) JP-A-9-23643 (JP, A) JP-A-9-84335 (JP, A) JP-A-10- 12356 (JP, A) JP-A-8-237943 (JP, A) JP-A 61-220386 (JP, A) JP-A 5-64437 (JP, A) JP-A 5-110368 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 3/24

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】1次側と2次側が非絶縁である圧電トラン
ス; 圧電トランスの1次側にスイッチ電圧を与えるスイッチ
電圧発生手段; 圧電トランスの出力端と直流電源出力端の間に出力電圧
の極性となる方向に接続された第1ダイオ−ド,この第
1ダイオ−ドの出力側端に一端が接続された平滑コンデ
ンサ、および、圧電トランスの出力端に第1ダイオ−ド
と逆の極性に一端が接続され他端が平滑コンデンサの他
端に接続された第2ダイオ−ド、を含み、圧電トランス
の2次側に発生したスイッチ電圧を直流に変換する整流
平滑手段; 第2ダイオ−ドの前記他端に一端が接続され他端が接地
端に接続された電流検出用の抵抗を含む出力検出手段;
および、前記平滑コンデンサに充電された電流が放電されている
期間において、前記電流検出用の抵抗の電圧値に基いて
出力電流を一定にするように 圧電トランスの1次側に与
えるスイッチ電圧を制御する制御手段; を備える圧電トランス直流電源。
1. A piezoelectric transformer whose primary side and secondary side are non-insulated; Switch voltage generating means for applying a switch voltage to the primary side of the piezoelectric transformer; Output voltage between the output end of the piezoelectric transformer and the DC power supply output end. The first diode connected in the direction of the
A smoothing capacitor with one end connected to the output end of one diode
And a second diode whose one end is connected to the output end of the piezoelectric transformer in a polarity opposite to that of the first diode and the other end is connected to the other end of the smoothing capacitor. Rectifying / smoothing means for converting a switch voltage generated on the side into a direct current; an output detecting means including a current detecting resistor having one end connected to the other end of the second diode and the other end connected to a ground end;
And the current charged in the smoothing capacitor is discharged
In the period, based on the voltage value of the current detection resistor
A piezoelectric transformer DC power supply, comprising: a control unit that controls a switch voltage applied to the primary side of the piezoelectric transformer so as to keep the output current constant .
【請求項2】 制御手段は、第2ダイオ−ドの前記他端
の電圧が設定値になるように圧電トランスに与えるスイ
ッチ電圧を制御する、請求項1記載の圧電トランス直流
電源。
2. The piezoelectric transformer DC power supply according to claim 1, wherein the control means controls the switch voltage applied to the piezoelectric transformer so that the voltage at the other end of the second diode becomes a set value.
【請求項3】 平滑コンデンサに並列にダミ−抵抗を接
続した、請求項1記載の圧電トランス直流電源。
3. The piezoelectric transformer DC power source according to claim 1, wherein a dummy resistor is connected in parallel with the smoothing capacitor.
【請求項4】 制御手段は、ダミ−抵抗の分圧電圧に対
応して圧電トランスに与えるスイッチ電圧を制御する、
請求項3記載の圧電トランス直流電源。
4. The control means controls the switch voltage applied to the piezoelectric transformer in response to the divided voltage of the dummy resistor.
The piezoelectric transformer DC power supply according to claim 3.
【請求項5】 第1ダイオ−ドは、直流電源出力端から
圧電トランスの出力端に向かう方向に通電しその逆方向
は遮断する負極性であり;制御手段は、第2ダイオ−ド
の前記他端の電圧が設定値に一致するように圧電トラン
スのスイッチ電圧を制御し、ダミ−抵抗の分圧電圧を正
極性に変換しこれを異常負荷参照電圧と比較して、ダミ
−抵抗の分圧電圧の絶対値が大きくなった時に圧電トラ
ンスのスイッチ電圧を制限する;請求項4記載の圧電ト
ランス直流電源。
5. The first diode has a negative polarity that energizes in the direction from the output end of the DC power source to the output end of the piezoelectric transformer and shuts off in the opposite direction; the control means is the second diode. The switch voltage of the piezoelectric transformer is controlled so that the voltage at the other end matches the set value, the divided voltage of the dummy resistor is converted to positive polarity, and this is compared with the abnormal load reference voltage to determine the amount of the dummy resistor. The piezoelectric transformer DC power supply according to claim 4, wherein the switch voltage of the piezoelectric transformer is limited when the absolute value of the piezoelectric voltage becomes large.
【請求項6】 第1ダイオ−ドは、圧電トランスの出力
端から直流電源出力端に向かう方向に通電しその逆方向
は遮断する正極性であり;制御手段は、第2ダイオ−ド
の前記他端の電圧を正極性に変換した電圧が設定値に一
致するように圧電トランスのスイッチ電圧を制御し、ダ
ミ−抵抗の分圧電圧が異常負荷参照電圧より大きくなっ
た時に圧電トランスのスイッチ電圧を制限する;請求項
4記載の圧電トランス直流電源。
6. The first diode has a positive polarity that energizes in the direction from the output end of the piezoelectric transformer to the output end of the DC power supply and shuts off in the opposite direction; the control means is the second diode. The switch voltage of the piezoelectric transformer is controlled so that the voltage obtained by converting the voltage at the other end to positive polarity matches the set value, and when the divided voltage of the dummy resistor becomes larger than the abnormal load reference voltage, the switch voltage of the piezoelectric transformer. The piezoelectric transformer DC power supply according to claim 4.
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