JP6316013B2 - Power supply device and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、商用交流電源に接続される電源装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a power supply device connected to a commercial AC power supply and an image forming apparatus.

商用交流電源から、ダイオードブリッジを介して入力された電圧をスイッチングＦＥＴでスイッチングさせ、絶縁型トランスを介して安定した直流電圧を出力する電源装置として、フライバック方式、フォワード方式、電流共振方式の電源装置がある。これらの電源装置の電源制御ＩＣには、動作開始、動作停止や動作抑制を制御可能にするためのイネーブル端子が付加されている。また、電源制御ＩＣのイネーブル端子を使用して、交流電圧を監視する回路を構成し、電源装置の安定的な起動や、低電圧を検知したときの動作を行う電源装置もある。   As a power supply device that switches the voltage input from a commercial AC power supply via a diode bridge with a switching FET and outputs a stable DC voltage via an insulated transformer, a flyback, forward, and current resonance power supply There is a device. An enable terminal for enabling control of operation start, operation stop, and operation suppression is added to the power supply control ICs of these power supply devices. There is also a power supply device that uses an enable terminal of a power supply control IC to configure a circuit that monitors an AC voltage and performs stable activation of the power supply device or operation when a low voltage is detected.

ここで、電源装置において低電圧を検知する目的は、主に、次の２点である。まず、第一の目的は、スイッチングＦＥＴ、トランス、電流共振コンデンサなどの素子を、過電流状態から保護することである。商用交流電源の電圧が低ければ低いほど、二次側の電力を一定の出力状態に維持するために、一次側の電流量が多くなる。そのため、一次側の素子が定格を超えた過電流状態になるおそれがあり、過電流状態から上述の素子を保護することが必要となる。また、第二の目的は、電流共振方式の場合に、上下段に配置したスイッチングＦＥＴに貫通電流が流れることを防止するためである。   Here, the purpose of detecting the low voltage in the power supply device is mainly the following two points. First, the first purpose is to protect elements such as switching FETs, transformers, and current resonance capacitors from overcurrent conditions. The lower the voltage of the commercial AC power supply, the greater the amount of current on the primary side in order to maintain the secondary side power in a constant output state. Therefore, there is a possibility that the primary side element may be in an overcurrent state exceeding the rating, and it is necessary to protect the above-described element from the overcurrent state. The second purpose is to prevent a through current from flowing through the switching FETs arranged in the upper and lower stages in the current resonance method.

上述したような電流共振方式のスイッチング電源における低電圧検知方式として、例えば、図７に示すように、交流電圧を整流平滑した電圧を分圧した電圧をＶＳＥＮ端子に入力し、電源制御ＩＣで検知する方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、図７の詳細な説明は後述する。   As a low voltage detection method in the current resonance type switching power supply as described above, for example, as shown in FIG. 7, a voltage obtained by dividing a voltage obtained by rectifying and smoothing an AC voltage is input to a VSEN terminal and detected by a power supply control IC. A method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The detailed description of FIG. 7 will be described later.

特開２００７−００６６１４号公報JP 2007-006614 A

しかし、図７に示すような構成において、電源制御ＩＣ１１０が動作しているか否かに関わらず、商用交流電源１００にインレット１０１が接続されていると、抵抗器１２９、１３０には常に電流が流れ続けることになる。このため、図７に示すような電源装置では、インレット１０１が商用交流電源１００に接続されている限り、抵抗器１２９、１３０で電力を消費してしまうという課題がある。特に、電源装置が搭載されている装置が待機状態にあるとき等、装置に低消費電力が要求される状態においては、抵抗器１２９、１３０で消費される電力は装置全体で消費される電力に対して無視できない大きさとなる。   However, in the configuration as shown in FIG. 7, when the inlet 101 is connected to the commercial AC power supply 100 regardless of whether or not the power supply control IC 110 is operating, current always flows through the resistors 129 and 130. Will continue. For this reason, in the power supply device as shown in FIG. 7, as long as the inlet 101 is connected to the commercial AC power supply 100, there is a problem that power is consumed by the resistors 129 and 130. In particular, when the device on which the power supply device is mounted is in a standby state, such as when the device requires low power consumption, the power consumed by the resistors 129 and 130 is the power consumed by the entire device. On the other hand, the size cannot be ignored.

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、入力電圧の低電圧検知を行いつつ、低消費電力が要求される状態では消費電力を低減することを目的とする。   The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to reduce power consumption in a state where low power consumption is required while performing low voltage detection of an input voltage.

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。   In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.

（１）一次巻線と二次巻線を有する第一のトランスと、前記一次巻線の一端に接続され、直列に接続された第一のスイッチング素子及び第二のスイッチング素子を有するスイッチング手段と、前記一次巻線の他端に接続された共振コンデンサと、入力される交流電圧を直流電圧に変換する第一の電源部から電圧が供給されることにより起動し前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子の動作を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子を交互に動作させることにより前記一次巻線と前記共振コンデンサを共振させて前記二次巻線に交流電圧を誘起する第二の電源部と、を備える電源装置であって、前記第一の電源部から電圧が供給されることにより、前記制御手段が起動し、前記制御手段が起動することにより充電が開始される第一のコンデンサと、前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子が交互に動作することにより充電が開始され、前記第一のコンデンサよりも容量が大きい第二のコンデンサと、を備え、前記制御手段は、前記第一のコンデンサに充電された電圧が第一の所定電圧以上となった場合に前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子の制御を開始し、前記第二のコンデンサに充電された電圧が第二の所定電圧以下となった場合に前記交流電圧が所定の電圧よりも低くなった低電圧状態であることを検知し、前記制御手段は、前記交流電圧が前記所定の電圧よりも低くなった前記低電圧状態であることを検知した場合に、前記第一のスイッチング素子と前記第二のスイッチング素子の動作を停止する、若しくは、前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子のスイッチング周波数を、前記低電圧状態におけるスイッチング周波数よりも高くすることを特徴とする電源装置。
（２）記録材に画像を形成する画像形成装置において、前記画像形成装置に電力を供給するための電源装置を有し、前記電源装置は、一次巻線と二次巻線を有する第一のトランスと、前記一次巻線の一端に接続され、直列に接続された第一のスイッチング素子及び第二のスイッチング素子を有するスイッチング手段と、前記一次巻線の他端に接続された共振コンデンサと、入力される交流電圧を直流電圧に変換する第一の電源部から電圧が供給されることにより起動し前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子の動作を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子を交互に動作させることにより前記一次巻線と前記共振コンデンサを共振させて前記二次巻線に交流電圧を誘起する第二の電源部と、前記第一の電源部から電圧が供給されることにより、前記制御手段が起動し、前記制御手段が起動することにより充電が開始される第一のコンデンサと、前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子が交互に動作することにより充電が開始され、前記第一のコンデンサよりも容量が大きい第二のコンデンサと、を備え、前記制御手段は、前記第一のコンデンサに充電された電圧が第一の所定電圧以上となった場合に前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子の制御を開始し、前記第二のコンデンサに充電された電圧が第二の所定電圧以下となった場合に前記交流電圧が所定の電圧よりも低くなった低電圧状態であることを検知し、前記制御手段は、前記交流電圧が前記所定の電圧よりも低くなった前記低電圧状態であることを検知した場合に、前記第一のスイッチング素子と前記第二のスイッチング素子の動作を停止する、若しくは、前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子のスイッチング周波数を、前記低電圧状態におけるスイッチング周波数よりも高くすることを特徴とする画像形成装置。 (1) a first transformer having a primary winding and a secondary winding, and a switching means connected to one end of the primary winding and having a first switching element and a second switching element connected in series; The first switching element and the resonance capacitor connected to the other end of the primary winding and the first switching element and the first switching element, which are started by being supplied with a voltage from a first power supply unit that converts an input AC voltage into a DC voltage Control means for controlling the operation of the second switching element, wherein the control means operates the first switching element and the second switching element alternately to operate the primary winding and the resonance. the power supply device comprising: a second power supply unit to induce an AC voltage in the secondary winding by resonating capacitor, and the Rukoto voltage is supplied from the first power supply unit, before The control means is activated, and the first capacitor, which is charged when the control means is activated, and the first switching element and the second switching element are alternately operated to start charging, A second capacitor having a capacity larger than that of the first capacitor, and the control means includes the first capacitor when the voltage charged in the first capacitor becomes equal to or higher than a first predetermined voltage. The control of the switching element and the second switching element is started, and when the voltage charged in the second capacitor becomes equal to or lower than the second predetermined voltage, the AC voltage is lower than the predetermined voltage. detects that a voltage state, the control unit, when the AC voltage is detected that is the low voltage state that is lower than the predetermined voltage, the first Sui Stopping the operation of the the quenching device a second switching element, or a feature that the switching frequency of the first switching element and the second switching element is higher than the switching frequency in the low voltage state Power supply.
(2) In an image forming apparatus for forming an image on a recording material, the image forming apparatus includes a power supply device for supplying power to the image forming device, and the power supply device includes a primary winding and a secondary winding. A transformer, a switching means having a first switching element and a second switching element connected to one end of the primary winding and connected in series; a resonance capacitor connected to the other end of the primary winding; Control means for controlling the operation of the first switching element and the second switching element that are activated when a voltage is supplied from a first power supply unit that converts an input AC voltage into a DC voltage. The control means causes the primary winding and the resonant capacitor to resonate by alternately operating the first switching element and the second switching element, thereby causing the secondary winding to resonate. A second power supply unit to induce an alternating voltage, the Rukoto voltage is supplied from the first power source unit, wherein the control means is activated, the first said control means charging begins by activating And the first switching element and the second switching element alternately operate to start charging, and a second capacitor having a larger capacity than the first capacitor, and the control means, the voltage charged in the first capacitor a control of the first switching element and the second switching element starts when a first predetermined voltage or more, the second capacitor detecting that the AC voltage when the charging voltage is equal to or less than the second predetermined voltage is a low voltage state becomes lower than a predetermined voltage, the control means, the AC voltage When it is detected that the low voltage state is lower than the predetermined voltage, the operation of the first switching element and the second switching element is stopped, or the first switching element and An image forming apparatus , wherein a switching frequency of the second switching element is higher than a switching frequency in the low voltage state .

本発明によれば、入力電圧の低電圧検知を行いつつ、低消費電力が要求される状態では消費電力を低減することができる。   According to the present invention, power consumption can be reduced in a state where low power consumption is required while detecting a low voltage of the input voltage.

実施例１の電源装置の回路図Circuit diagram of power supply device of embodiment 1 実施例１の電源装置の電流共振回路部分の一部を抜粋した図The figure which extracted a part of current resonance circuit part of the power supply device of Example 1 実施例１のスイッチングＦＥＴ１０６、１０７のドレイン電流を示す図The figure which shows the drain current of switching FET106,107 of Example 1. 実施例１の電源装置の電流共振回路部分の一部を抜粋した図The figure which extracted a part of current resonance circuit part of the power supply device of Example 1 実施例２のスイッチングＦＥＴ１０６、１０７のドレイン電流を示す図The figure which shows the drain current of switching FET106, 107 of Example 2. 実施例３の電源装置の回路図、実施例４の画像形成装置を示す図4 is a circuit diagram of a power supply apparatus according to a third embodiment and a diagram illustrating an image forming apparatus according to a fourth embodiment. 従来例の電流共振電源装置の回路図、交流電源電圧とＶＳＥＮ端子電圧との関係を示す模式図Circuit diagram of current resonance power supply device of conventional example, schematic diagram showing relationship between AC power supply voltage and VSEN terminal voltage

［電源装置の構成］
まず、一般的な電流共振方式の電源装置の構成を図７（ａ）に示す。電源装置のインレット１０１が商用交流電源（以下、単に交流電源という）１００に接続されると、インレット１０１を介して、交流電源１００から電源装置に電力が供給される。交流電源１００から供給された電圧（Ｖｉｎ）は、ダイオードブリッジ１０４、一次平滑コンデンサ１０５により整流平滑される。ダイオードブリッジ１０４により整流された電圧は、抵抗器１２９、１３０によって分圧されて電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に入力される。 [Configuration of power supply unit]
First, FIG. 7A shows a configuration of a general current resonance type power supply device. When the inlet 101 of the power supply device is connected to a commercial AC power supply (hereinafter simply referred to as AC power supply) 100, power is supplied from the AC power supply 100 to the power supply device via the inlet 101. The voltage (Vin) supplied from the AC power supply 100 is rectified and smoothed by the diode bridge 104 and the primary smoothing capacitor 105. The voltage rectified by the diode bridge 104 is divided by resistors 129 and 130 and input to the VSEN terminal of the power supply control IC 110.

電源制御ＩＣ１１０は、図１で後述するように、Ｖｃｃ端子に電源としての電圧が供給されると起動され、更に、ＶＳＥＮ端子に入力される電圧が後述する第一の所定電圧である動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔ以上になると、動作を開始する。電源制御ＩＣ１１０が動作を開始すると、Ｇ１、Ｇ２端子から交互にハイレベル信号、ローレベル信号を出力する。電源制御ＩＣ１１０のＧ１、Ｇ２端子から出力されたハイレベル信号、ローレベル信号は、スイッチング素子である電界効果トランジスタ（以下、単にＦＥＴという）１０６、１０７に交互に入力される。第一のスイッチング素子であるＦＥＴ１０６及び第二のスイッチング素子であるＦＥＴ１０７は直列に接続され、ＦＥＴ１０６とＦＥＴ１０７の接続点がトランス１１５の一次巻線１１６の一端に接続されている。ＦＥＴ１０６、１０７は、ハイレベル信号が入力されるとオンし、ローレベル信号が入力されるとオフする。なお、トランス１１５は、一次巻線１１６と二次巻線１１８、１１９を有している。ＦＥＴ１０６、１０７が電源制御ＩＣ１１０によって交互にオン、オフされることで、ダイオードブリッジ１０４、一次平滑コンデンサ１０５により整流平滑された電圧が制御されてトランス１１５の一次側の一次巻線１１６に供給される。これにより、トランス１１５の二次側の二次巻線１１８、１１９に所定電圧が発生し、負荷１２８に供給される。即ち、電源制御ＩＣ１１０が動作することで、電源装置は動作する。   As will be described later with reference to FIG. 1, the power supply control IC 110 is activated when a voltage as a power supply is supplied to the Vcc terminal, and further, an operation start voltage whose voltage input to the VSEN terminal is a first predetermined voltage described later. When it becomes Vstart or higher, the operation starts. When the power supply control IC 110 starts operation, a high level signal and a low level signal are alternately output from the G1 and G2 terminals. High level signals and low level signals output from the G1 and G2 terminals of the power supply control IC 110 are alternately input to field effect transistors (hereinafter simply referred to as FETs) 106 and 107 which are switching elements. The FET 106 as the first switching element and the FET 107 as the second switching element are connected in series, and the connection point between the FET 106 and the FET 107 is connected to one end of the primary winding 116 of the transformer 115. The FETs 106 and 107 are turned on when a high level signal is inputted, and turned off when a low level signal is inputted. The transformer 115 includes a primary winding 116 and secondary windings 118 and 119. When the FETs 106 and 107 are alternately turned on and off by the power supply control IC 110, the voltage rectified and smoothed by the diode bridge 104 and the primary smoothing capacitor 105 is controlled and supplied to the primary winding 116 on the primary side of the transformer 115. . As a result, a predetermined voltage is generated in the secondary windings 118 and 119 on the secondary side of the transformer 115 and supplied to the load 128. That is, the power supply device operates when the power supply control IC 110 operates.

また、電源制御ＩＣ１１０は、イネーブル機能を有している。イネーブル機能を有している端子が上述したＶＳＥＮ端子である。電源制御ＩＣ１１０は、ＶＳＥＮ端子に入力される電圧に基づいて、動作を開始したり、低電圧を検知したときの動作（以下、低電圧検知動作という）を行ったりする。ここで、電源制御ＩＣ１１０が動作を開始するために、ＶＳＥＮ端子に入力された電圧と比較される電圧を動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔとする。また、電源制御ＩＣ１１０が低電圧検知動作を行うために、ＶＳＥＮ端子に入力された電圧と比較される電圧を第二の所定電圧である動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓとする。電源制御ＩＣ１１０は、ＶＳＥＮ端子に入力される電圧が動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔ以上（第一の所定電圧以上）になれば動作を開始し、動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓ以下（第二の所定電圧以下）になれば低電圧検知動作を行う。   The power supply control IC 110 has an enable function. The terminal having the enable function is the above-described VSEN terminal. Based on the voltage input to the VSEN terminal, the power supply control IC 110 starts an operation or performs an operation when a low voltage is detected (hereinafter referred to as a low voltage detection operation). Here, in order for the power supply control IC 110 to start the operation, the voltage compared with the voltage input to the VSEN terminal is set as the operation start voltage Vstart. In addition, in order for the power supply control IC 110 to perform the low voltage detection operation, the voltage compared with the voltage input to the VSEN terminal is set as an operation suppression voltage Vsens which is a second predetermined voltage. The power supply control IC 110 starts the operation when the voltage input to the VSEN terminal is equal to or higher than the operation start voltage Vstart (first predetermined voltage), and when the voltage is equal to or lower than the operation suppression voltage Vsens (second predetermined voltage). Performs low voltage detection.

また、一般的に、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子は、ヒステリシスを持っている。電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子には、交流電源１００の交流電圧を整流し平滑した一次平滑コンデンサ１０５の＋端子の電圧を電圧源として、抵抗器１２９と抵抗器１３０により分圧された電圧が入力されている。電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に入力される電圧（以下、ＶＳＥＮ端子電圧という）は、以下の式（１）で表される。
ＶＳＥＮ端子電圧＝（Ｒ１３０／（Ｒ１２９＋Ｒ１３０））×Ｖｄｃｈ・・・式（１）
ここで、
Ｒ１２９：抵抗器１２９の抵抗値
Ｒ１３０：抵抗器１３０の抵抗値
Ｖｄｃｈ：一次平滑コンデンサ１０５の＋端子の電圧
である。なお、電源制御ＩＣ１１０の低電圧検知動作としては、ＦＥＴ１０６とＦＥＴ１０７のスイッチング動作の停止や、スイッチング周波数を高くするといった保護動作が行われる。 In general, the VSEN terminal of the power supply control IC 110 has hysteresis. The voltage divided by the resistor 129 and the resistor 130 is input to the VSEN terminal of the power supply control IC 110 using the voltage at the + terminal of the primary smoothing capacitor 105 obtained by rectifying and smoothing the AC voltage of the AC power supply 100 as a voltage source. ing. A voltage (hereinafter referred to as VSEN terminal voltage) input to the VSEN terminal of the power supply control IC 110 is represented by the following expression (1).
VSEN terminal voltage = (R130 / (R129 + R130)) × Vdch (1)
here,
R129: Resistance value of the resistor 129 R130: Resistance value of the resistor 130 Vdch: The voltage at the + terminal of the primary smoothing capacitor 105. As the low voltage detection operation of the power supply control IC 110, a protection operation such as stopping the switching operation of the FET 106 and the FET 107 and increasing the switching frequency is performed.

次に、図７（ｂ）は、図７（ａ）で示した電源装置において、交流電源１００から入力される交流電圧（以下、入力交流電圧という）と、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子電圧との関係を示したグラフである。図７（ｂ）に示すように、入力交流電圧と電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子電圧は比例する。図７（ｂ）の横軸は入力交流電圧（Ｖ）、縦軸は電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子電圧（Ｖ）を示し、上述した動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔ、動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓを実線で示している。なお、このグラフでは、一例として、動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔに対応する交流電源電圧を８０Ｖ、動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓに対応する交流電源電圧（低電圧検知電圧）を６０Ｖとしている。図７（ｂ）に示すように、電源制御ＩＣ１１０は、ＶＳＥＮ端子電圧が動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔ以上であれば動作を開始し（図中、ＩＣ起動電圧と記す）、動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔ未満であれば動作を停止する（図中、ＩＣ停止電圧と記す）。このように、動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔを設定することによって、電源制御ＩＣ１１０を起動させたい交流電源電圧で起動させることができる。また、電源制御ＩＣ１１０は、ＶＳＥＮ端子電圧が動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓ以下になると、即ち、交流電源電圧が例えば６０Ｖ以下になると、低電圧を検知したと判断し、低電圧検知動作を行う。   Next, FIG. 7B is a diagram illustrating an AC voltage input from the AC power supply 100 (hereinafter referred to as an input AC voltage) and a VSEN terminal voltage of the power supply control IC 110 in the power supply device illustrated in FIG. It is the graph which showed the relationship. As shown in FIG. 7B, the input AC voltage and the VSEN terminal voltage of the power supply control IC 110 are proportional. In FIG. 7B, the horizontal axis indicates the input AC voltage (V), the vertical axis indicates the VSEN terminal voltage (V) of the power supply control IC 110, and the operation start voltage Vstart and the operation suppression voltage Vsens are indicated by solid lines. In this graph, as an example, the AC power supply voltage corresponding to the operation start voltage Vstart is 80 V, and the AC power supply voltage (low voltage detection voltage) corresponding to the operation suppression voltage Vsens is 60 V. As shown in FIG. 7B, the power supply control IC 110 starts operation if the VSEN terminal voltage is equal to or higher than the operation start voltage Vstart (denoted as IC start voltage in the figure), and if less than the operation start voltage Vstart. The operation is stopped (denoted as IC stop voltage in the figure). In this way, by setting the operation start voltage Vstart, the power supply control IC 110 can be started with an AC power supply voltage to be started. The power supply control IC 110 determines that a low voltage has been detected when the VSEN terminal voltage is equal to or lower than the operation suppression voltage Vsens, that is, when the AC power supply voltage is equal to or lower than 60 V, for example, and performs a low voltage detection operation.

このような前提において、例えば入力交流電圧が６０Ｖ以下である場合は、電源制御ＩＣ１１０は低電圧を検知したと判断するため、交流電源電圧が６０Ｖ以下の領域を、電源故障領域としている。また、電源装置としての動作保証電圧の下限値が８５Ｖであるとする。この場合、入力交流電圧が６０Ｖより高い状態で低電圧検知を行い、入力交流電圧が８０Ｖ程度で電源装置の動作開始を行えるようにするため、抵抗器１２９と抵抗器１３０の分圧比をコントロールする必要がある。ここで、例えば、入力交流電圧が８３．３４Ｖ以上で電源制御ＩＣ１１０が動作を開始するようにし、入力交流電圧が６８．０８Ｖ以上で低電圧検知を行うものとする。また、電源制御ＩＣ１１０は、ＶＳＥＮ端子に１．００Ｖ以上の電圧が入力されると動作を開始するものとする。即ち、動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔを１．００Ｖとする。また、電源制御ＩＣ１１０は、ＶＳＥＮ端子に０．８２Ｖの電圧が入力されると、低電圧を検知したと判断し、低電圧検知動作を行うものとする。即ち、動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓを０．８２Ｖとする。このとき、例えば、抵抗器１２９の抵抗値を８２０ｋΩ、抵抗器１３０の抵抗値を１０ｋΩとすれば、式（１）を満足することとなる。即ち、入力交流電圧が８３．３４Ｖであるときに動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔが１．００Ｖとなる。また、入力交流電圧が６８．０８Ｖであるときに動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓが０．８２Ｖとなる。なお、図７（ａ）のその他の構成については、後述する図１を用いて説明する。   Under such a premise, for example, when the input AC voltage is 60 V or less, the power supply control IC 110 determines that a low voltage has been detected, and thus the region where the AC power supply voltage is 60 V or less is set as the power supply failure region. Further, it is assumed that the lower limit value of the operation guarantee voltage as the power supply device is 85V. In this case, the low voltage detection is performed in a state where the input AC voltage is higher than 60V, and the voltage dividing ratio of the resistor 129 and the resistor 130 is controlled so that the operation of the power supply device can be started when the input AC voltage is about 80V. There is a need. Here, for example, the power supply control IC 110 starts operating when the input AC voltage is 83.34 V or higher, and low voltage detection is performed when the input AC voltage is 68.08 V or higher. The power supply control IC 110 starts operating when a voltage of 1.00 V or more is input to the VSEN terminal. That is, the operation start voltage Vstart is set to 1.00V. Further, when a voltage of 0.82 V is input to the VSEN terminal, the power supply control IC 110 determines that a low voltage has been detected and performs a low voltage detection operation. That is, the operation suppression voltage Vsens is set to 0.82V. At this time, for example, if the resistance value of the resistor 129 is 820 kΩ and the resistance value of the resistor 130 is 10 kΩ, the expression (1) is satisfied. That is, when the input AC voltage is 83.34V, the operation start voltage Vstart is 1.00V. Further, when the input AC voltage is 68.08V, the operation suppression voltage Vsens is 0.82V. The other configuration in FIG. 7A will be described with reference to FIG.

［電源装置の構成］
図１は実施例１の電源装置１０の主要な回路図を示す。電源装置１０は、電流共振方式の電流共振電源部を有する電源装置である。電源装置１０は、インレット１０１、ヒューズ１０２、コモンモードコイル１０３、ダイオードブリッジ１０４、一次平滑コンデンサ１０５、及び常夜電源部５００、電流共振電源部６００から構成される。インレット１０１は交流電源１００に接続され、電源装置１０はインレット１０１を介して交流電源１００から電力が供給される。 [Configuration of power supply unit]
FIG. 1 is a main circuit diagram of a power supply device 10 according to the first embodiment. The power supply apparatus 10 is a power supply apparatus having a current resonance type current resonance power supply unit. The power supply device 10 includes an inlet 101, a fuse 102, a common mode coil 103, a diode bridge 104, a primary smoothing capacitor 105, an overnight power supply unit 500, and a current resonance power supply unit 600. Inlet 101 is connected to AC power supply 100, and power supply device 10 is supplied with power from AC power supply 100 via inlet 101.

常夜電源部５００は、交流電圧を直流電圧に変換して出力するもので、例えば、次のような構成である。常夜電源部５００は、一次巻線５０４、二次巻線５０５及び補助巻線５０６を有するトランス５０３を備え、電源ＩＣ５０１が一次巻線５０４に接続されたスイッチング素子５０２のオン、オフを制御する。これにより、常夜電源部５００は、トランス５０３の二次巻線５０５に誘起された電圧をダイオード５０７、コンデンサ５０８によって整流平滑し、直流電圧として負荷５０９に出力する。なお、図１に示した常夜電源部５００の構成は一例であり、この構成に限定されない。   The night-time power supply unit 500 converts an AC voltage into a DC voltage and outputs it, and has the following configuration, for example. The night-time power supply unit 500 includes a transformer 503 having a primary winding 504, a secondary winding 505, and an auxiliary winding 506, and the power supply IC 501 controls on / off of the switching element 502 connected to the primary winding 504. . As a result, the night power supply unit 500 rectifies and smoothes the voltage induced in the secondary winding 505 of the transformer 503 by the diode 507 and the capacitor 508 and outputs the rectified voltage to the load 509 as a DC voltage. The configuration of the night-night power supply unit 500 shown in FIG. 1 is an example, and the present invention is not limited to this configuration.

電流共振電源部６００は、ＦＥＴ１０６、１０７、電流共振コンデンサ１０８、電源制御ＩＣ１１０、トランス１１５、電圧出力部１２７、一点鎖線で示される動作開始・動作抑制回路２００から構成される。なお、電流共振コンデンサ１０８は、トランス１１５の一次巻線１１６の他端に接続されている。また、コントロールユニット１３３は、常夜電源部５００の二次側から出力された直流電圧を供給されており、電流共振電源部６００を制御する。なお、本実施例では、電流共振電源部６００がコントロールユニット１３３を有する構成としている。しかし、電源装置を搭載する装置の制御部、例えば画像形成装置のコントローラがコントロールユニット１３３として機能し、電流共振電源部６００を制御する構成としてもよい。電源装置１０の電流共振電源部６００は、電圧出力部１２７から所定の電圧を負荷１２８に出力している。また、電流共振電源部６００は、抵抗器１１２、ダイオード１１３、１２０、１２１、コンデンサ１１４、１２２、フォトカプラ１２３、１３２、シャントレギュレータ１２４、レギュレーション抵抗器１２５、１２６、トランジスタ１３１を備えている。なお、シャントレギュレータ１２４は、図１、図６、図７の図中では、「シャント」と略記してある。トランス１１５の二次側から出力された電圧の情報は、フォトカプラ１２３を介して一次側の電源制御ＩＣ１１０のＦＢ端子に入力され、電源制御ＩＣ１１０は入力された情報に基づいてフィードバック制御を行う。   The current resonance power supply unit 600 includes FETs 106 and 107, a current resonance capacitor 108, a power supply control IC 110, a transformer 115, a voltage output unit 127, and an operation start / operation suppression circuit 200 indicated by a one-dot chain line. The current resonance capacitor 108 is connected to the other end of the primary winding 116 of the transformer 115. The control unit 133 is supplied with a DC voltage output from the secondary side of the night-time power supply unit 500 and controls the current resonance power supply unit 600. In this embodiment, the current resonance power supply unit 600 has a control unit 133. However, a configuration may be adopted in which a control unit of an apparatus in which the power supply device is mounted, for example, a controller of the image forming apparatus functions as the control unit 133 and controls the current resonance power supply unit 600. The current resonance power supply unit 600 of the power supply device 10 outputs a predetermined voltage from the voltage output unit 127 to the load 128. The current resonance power supply unit 600 includes a resistor 112, diodes 113, 120, 121, capacitors 114, 122, photocouplers 123, 132, a shunt regulator 124, regulation resistors 125, 126, and a transistor 131. The shunt regulator 124 is abbreviated as “shunt” in the drawings of FIGS. 1, 6, and 7. Information on the voltage output from the secondary side of the transformer 115 is input to the FB terminal of the power supply control IC 110 on the primary side via the photocoupler 123, and the power supply control IC 110 performs feedback control based on the input information.

また、トランス１１５は、一次巻線１１６、二次巻線１１８、１１９を有し、漏れインダクタンスがコントロールされて設計されている。また、トランジスタ１３１は、電源制御ＩＣ１１０のＶｃｃ端子へ電圧を供給するか否かを制御するスイッチとして機能する。また、フォトカプラ１３２は、トランジスタ１３１のオン又はオフを制御する。また、コントロールユニット１３３は、電流共振電源部６００を動作、停止させる。具体的には、コントロールユニット１３３は、フォトカプラ１３２のＬＥＤを消灯させてフォトカプラ１３２のフォトトランジスタをオフさせ、トランジスタ１３１をオフさせる。これにより、電源制御ＩＣ１１０のＶｃｃ端子への電圧の供給が遮断される。一方、コントロールユニット１３３は、フォトカプラ１３２のＬＥＤを点灯させてフォトカプラ１３２のフォトトランジスタをオンさせ、トランジスタ１３１をオンさせる。これにより、電源制御ＩＣ１１０のＶｃｃ端子へ電圧が供給される。   The transformer 115 includes a primary winding 116 and secondary windings 118 and 119, and is designed with leakage inductance controlled. The transistor 131 functions as a switch for controlling whether or not to supply a voltage to the Vcc terminal of the power supply control IC 110. The photocoupler 132 controls on / off of the transistor 131. In addition, the control unit 133 operates and stops the current resonance power supply unit 600. Specifically, the control unit 133 turns off the LED of the photocoupler 132, turns off the phototransistor of the photocoupler 132, and turns off the transistor 131. As a result, the supply of voltage to the Vcc terminal of the power supply control IC 110 is cut off. On the other hand, the control unit 133 turns on the LED of the photocoupler 132, turns on the phototransistor of the photocoupler 132, and turns on the transistor 131. As a result, a voltage is supplied to the Vcc terminal of the power supply control IC 110.

一点鎖線で示される出力手段である動作開始・動作抑制回路２００は、ダイオード２０１、２０５、２０８、抵抗器２０２、２０３、２０６、２０９、コンデンサ２０４、２０７、２１１、ＦＥＴ２１０から構成される。動作開始・動作抑制回路２００は、電源制御ＩＣ１１０の動作を開始させる機能と、電源制御ＩＣ１１０に低電圧検知動作を行わせる機能を有している。また、動作開始・動作抑制回路２００には、トランジスタ１３１を介して、常夜電源部５００のトランス５０３の補助巻線５０６からの電圧が供給されるようになっている。   The operation start / operation suppression circuit 200, which is an output means indicated by a one-dot chain line, includes diodes 201, 205, 208, resistors 202, 203, 206, 209, capacitors 204, 207, 211, and an FET 210. The operation start / operation suppression circuit 200 has a function of starting the operation of the power supply control IC 110 and a function of causing the power supply control IC 110 to perform a low voltage detection operation. The operation start / operation suppression circuit 200 is supplied with a voltage from the auxiliary winding 506 of the transformer 503 of the night-time power supply unit 500 through the transistor 131.

電源装置１０は、負荷１２８へ所定の電力を供給している通常動作時には、電流共振電源部６００と、常夜電源部５００の両方が動作する。一方、電源装置１０は、通常動作時よりも消費電力を低減した省エネルギーに対応した動作を行うときには、コントロールユニット１３３が電流共振電源部６００の電源制御ＩＣ１１０への電力供給を制御し、その結果、電流共振電源部６００の動作を停止させる。具体的には、コントロールユニット１３３は、電源装置１０が省エネルギーに対応した動作を行うときには、上述したようにトランジスタ１３１をオフさせることによって、電源制御ＩＣ１１０のＶｃｃ端子への電圧の供給を遮断する。これにより、電源制御ＩＣ１１０の動作が停止し、電流共振電源部６００の動作が停止する。このように、電源装置１０は、省エネルギー動作を実現している２コンバータ方式の電源装置である。なお、電源装置１０が省エネルギーに対応した動作を行うときには、トランジスタ１３１がオフするため、動作開始・動作抑制回路２００への電力の供給も停止される。   In the power supply device 10, both the current resonance power supply unit 600 and the nightly power supply unit 500 operate during normal operation in which predetermined power is supplied to the load 128. On the other hand, when the power supply device 10 performs an operation corresponding to the energy saving in which the power consumption is reduced as compared with the normal operation, the control unit 133 controls the power supply to the power supply control IC 110 of the current resonance power supply unit 600. The operation of the current resonance power supply unit 600 is stopped. Specifically, when the power supply device 10 performs an operation corresponding to energy saving, the control unit 133 turns off the transistor 131 as described above to cut off the supply of voltage to the Vcc terminal of the power supply control IC 110. As a result, the operation of the power supply control IC 110 is stopped, and the operation of the current resonance power supply unit 600 is stopped. As described above, the power supply device 10 is a two-converter type power supply device that realizes an energy saving operation. Note that when the power supply device 10 performs an operation corresponding to energy saving, the transistor 131 is turned off, so that the supply of power to the operation start / operation suppression circuit 200 is also stopped.

［電流共振電源部の動作］
次に、電流共振電源部６００の動作を以下に示す。電源制御ＩＣ１１０は、電圧出力部１２７から出力される直流電圧が一定となるように、Ｇ１、Ｇ２端子からＦＥＴ１０６、１０７の各ゲート端子に入力する制御信号のオン／オフ期間を制御している。電源制御ＩＣ１１０の駆動用電源としては、常夜電源部５００のトランス５０３の補助巻線５０６の電圧を、抵抗器１１２とダイオード１１３とコンデンサ１１４からなる整流平滑回路により整流平滑した電圧が用いられる。この電圧の供給又は遮断をコントロールユニット１３３が制御することにより、電源制御ＩＣ１１０のＶｃｃ端子に入力される電圧が制御され、電源制御ＩＣ１１０の動作又は停止が制御される。また、電源制御ＩＣ１１０は、動作開始・動作抑制回路２００からＶＳＥＮ端子に入力される電圧に応じて、その動作が制御される。動作開始・動作抑制回路２００の動作の説明は後述する。 [Operation of current resonant power supply]
Next, the operation of the current resonance power supply unit 600 will be described below. The power supply control IC 110 controls the ON / OFF period of the control signal input from the G1 and G2 terminals to the gate terminals of the FETs 106 and 107 so that the DC voltage output from the voltage output unit 127 is constant. As a power source for driving the power supply control IC 110, a voltage obtained by rectifying and smoothing the voltage of the auxiliary winding 506 of the transformer 503 of the night-time power supply unit 500 by a rectifying and smoothing circuit including the resistor 112, the diode 113, and the capacitor 114 is used. When the control unit 133 controls the supply or interruption of this voltage, the voltage input to the Vcc terminal of the power supply control IC 110 is controlled, and the operation or stop of the power supply control IC 110 is controlled. The operation of the power supply control IC 110 is controlled according to the voltage input from the operation start / operation suppression circuit 200 to the VSEN terminal. The operation of the operation start / operation suppression circuit 200 will be described later.

上述した構成において、電源制御ＩＣ１１０に電力が供給されると、電源制御ＩＣ１１０のＧ１、Ｇ２端子からＦＥＴ１０６、１０７の各ゲート端子に制御信号が出力され、ＦＥＴ１０６、１０７が交互にオン／オフ動作する。ＦＥＴ１０６、１０７が交互にオン又はオフする動作（スイッチング動作ともいう）が開始されると、一次平滑コンデンサ１０５の電圧がトランス１１５の一次巻線１１６に印加され、一次巻線１１６に交流電流が流れる。図２と図３を参照して、トランス１１５の一次巻線１１６の交流電流の流れをＦＥＴ１０６、１０７のオン／オフ状態に合わせて順序を追って説明する。   In the configuration described above, when power is supplied to the power supply control IC 110, control signals are output from the G1 and G2 terminals of the power supply control IC 110 to the gate terminals of the FETs 106 and 107, and the FETs 106 and 107 are turned on and off alternately. . When the operation of alternately turning on or off the FETs 106 and 107 (also referred to as switching operation) is started, the voltage of the primary smoothing capacitor 105 is applied to the primary winding 116 of the transformer 115 and an alternating current flows through the primary winding 116. . With reference to FIG. 2 and FIG. 3, the flow of the alternating current in the primary winding 116 of the transformer 115 will be described in order according to the on / off states of the FETs 106 and 107. FIG.

なお、図２（後述する図４も同様）中では、電流共振電源部６００の主要部のみ図示し、「オン」、「オフ」を「ＯＮ」、「ＯＦＦ」と記載する。また、図２（後述する図４も同様）では、電流の流れを破線矢印で示している。また、図３（Ａ）（ａ）は、ＦＥＴ１０６のドレイン電流の波形を示す図、図３（Ａ）（ｂ）は、ＦＥＴ１０７のドレイン電流の波形を示す図であり、横軸はいずれも時間を示す。図３（Ａ）には、図２の順序１〜順序７に対応する区間を破線両矢印で示している。また、ＦＥＴ１０６について、図２の順序１のように電流が流れる方向を正方向（＋）、順序５のように電流が流れる方向を負方向（逆方向ともいう）（−）とする。ＦＥＴ１０７については、図２の順序４のように電流が流れる方向を正方向（＋）、順序２のように電流が流れる方向を負方向（−）とする。   In FIG. 2 (the same applies to FIG. 4 described later), only the main part of the current resonance power supply unit 600 is illustrated, and “ON” and “OFF” are described as “ON” and “OFF”. In FIG. 2 (the same applies to FIG. 4 described later), the flow of current is indicated by broken-line arrows. 3A and 3A are diagrams showing the waveform of the drain current of the FET 106. FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the waveform of the drain current of the FET 107. The horizontal axis represents time. Indicates. In FIG. 3A, sections corresponding to order 1 to order 7 in FIG. Further, regarding the FET 106, the direction in which the current flows as in order 1 in FIG. 2 is the positive direction (+), and the direction in which the current flows as in order 5 is the negative direction (also referred to as the reverse direction) (−). For the FET 107, the direction in which the current flows as in order 4 in FIG. 2 is the positive direction (+), and the direction in which the current flows as in order 2 is the negative direction (−).

・順序１（図２（ａ）に示す状態）
ＦＥＴ１０６がオン状態であり、ＦＥＴ１０７がオフ状態であるときは、一次平滑コンデンサ１０５→ＦＥＴ１０６→トランス１１５の一次巻線１１６→電流共振コンデンサ１０８→一次平滑コンデンサ１０５、の経路で電流が流れる。なお、ＦＥＴ１０６に流れるドレイン電流は、図３（Ａ）（ａ）の順序１の区間に示すとおりである。 Order 1 (state shown in FIG. 2 (a))
When the FET 106 is in the on state and the FET 107 is in the off state, a current flows through the path of the primary smoothing capacitor 105 → the FET 106 → the primary winding 116 of the transformer 115 → the current resonance capacitor 108 → the primary smoothing capacitor 105. The drain current flowing in the FET 106 is as shown in the section of order 1 in FIGS.

・順序２（図２（ｂ）に示す状態）
次に、順序１の状態からＦＥＴ１０６をオフ状態とする（ＦＥＴ１０７はオフ状態を維持）。ＦＥＴ１０６がオフ状態となっても、トランス１１５の一次巻線１１６を流れる電流はその流れを維持しようと働く。このため、トランス１１５の一次巻線１１６→電流共振コンデンサ１０８→ＦＥＴ１０７に内蔵された寄生ダイオード、の経路で電流が流れる。 Order 2 (state shown in FIG. 2 (b))
Next, the FET 106 is turned off from the order 1 state (the FET 107 is kept off). Even when the FET 106 is turned off, the current flowing through the primary winding 116 of the transformer 115 works to maintain the flow. For this reason, a current flows through the path of the primary winding 116 of the transformer 115 → the current resonance capacitor 108 → the parasitic diode built in the FET 107.

・順序３（図２（ｃ）に示す状態）
次に、順序２の状態からＦＥＴ１０７をオン状態にする（ＦＥＴ１０６はオフ状態を維持）。ＦＥＴ１０７をオン状態にした直後は、引き続きトランス１１５の一次巻線１１６→電流共振コンデンサ１０８→ＦＥＴ１０７に内蔵された寄生ダイオード、の経路で電流が流れる。なお、図３（Ａ）（ｂ）に示すように、ＦＥＴ１０７に流れるドレイン電流は負方向であり、順序２、３を合わせた区間は、順序１の区間に比べて短い時間となっている。 Order 3 (state shown in FIG. 2 (c))
Next, the FET 107 is turned on from the state of order 2 (the FET 106 is kept off). Immediately after the FET 107 is turned on, current continues to flow through the path of the primary winding 116 of the transformer 115 → the current resonant capacitor 108 → the parasitic diode built in the FET 107. As shown in FIGS. 3A and 3B, the drain current flowing through the FET 107 is in the negative direction, and the interval of the sequences 2 and 3 is shorter than the interval of the sequence 1.

・順序４（図２（ｄ）に示す状態）
順序３の状態（ＦＥＴ１０６がオフ状態、ＦＥＴ１０７がオン状態）で時間が経過すると、トランス１１５の漏洩インダクタンスと電流共振コンデンサ１０８との共振作用が働くようになる。このため、次第に電流の流れは、電流共振コンデンサ１０８→トランス１１５の一次巻線１１６→ＦＥＴ１０７、の経路に変化する。なお、ＦＥＴ１０７に流れるドレイン電流は、図３（Ａ）（ｂ）の順序４の区間に示すとおりである。 Order 4 (state shown in FIG. 2 (d))
When time elapses in the state of the order 3 (the FET 106 is in the off state and the FET 107 is in the on state), the resonance action of the leakage inductance of the transformer 115 and the current resonance capacitor 108 comes to work. For this reason, the current flow gradually changes in the path of the current resonance capacitor 108 → the primary winding 116 of the transformer 115 → the FET 107. The drain current flowing through the FET 107 is as shown in the section of order 4 in FIGS.

・順序５（図２（ｅ）に示す状態）
次に、順序４の状態からＦＥＴ１０７をオフ状態にする（ＦＥＴ１０６はオフ状態を維持）。ＦＥＴ１０７をオフ状態にしても、トランス１１５の一次巻線１１６を流れる電流はその流れを維持しようと働く。このため、トランス１１５の一次巻線１１６→ＦＥＴ１０６に内蔵された寄生ダイオード→一次平滑コンデンサ１０５、の経路で電流が流れる。 Order 5 (state shown in FIG. 2 (e))
Next, the FET 107 is turned off from the state of the order 4 (the FET 106 is kept off). Even when the FET 107 is turned off, the current flowing through the primary winding 116 of the transformer 115 works to maintain the flow. For this reason, a current flows through the path of the primary winding 116 of the transformer 115 → the parasitic diode built in the FET 106 → the primary smoothing capacitor 105.

・順序６（図２（ｆ）に示す状態）
次に、順序５の状態からＦＥＴ１０６をオン状態にする（ＦＥＴ１０７はオフ状態を維持）。ＦＥＴ１０６をオン状態にしても、引き続きトランス１１５の一次巻線１１６→ＦＥＴ１０６に内蔵された寄生ダイオード→一次平滑コンデンサ１０５、の経路で電流が流れる。なお、図３（Ａ）（ａ）に示すように、ＦＥＴ１０６に流れるドレイン電流は負方向であり、順序５、６を合わせた区間は、順序４の区間に比べて短い時間となっている。 Order 6 (state shown in FIG. 2 (f))
Next, the FET 106 is turned on from the state of the order 5 (the FET 107 is kept off). Even when the FET 106 is turned on, current continues to flow through the path of the primary winding 116 of the transformer 115 → the parasitic diode built in the FET 106 → the primary smoothing capacitor 105. As shown in FIGS. 3A and 3A, the drain current flowing through the FET 106 is in the negative direction, and the interval including the sequences 5 and 6 is shorter than the interval of the sequence 4.

・順序７（図２（ａ）に示す状態）
順序６の状態（ＦＥＴ１０６がオン状態、ＦＥＴ１０７がオフ状態）で時間が経過すると、トランス１１５の漏洩インダクタンスと電流共振コンデンサ１０８との共振作用が働くようになる。このため、次第に電流の流れは、一次平滑コンデンサ１０５→ＦＥＴ１０６→トランス１１５の一次巻線１１６→電流共振コンデンサ１０８→一次平滑コンデンサ１０５、の経路に変化する。 Order 7 (state shown in FIG. 2 (a))
When time elapses in the state of the order 6 (the FET 106 is in the on state and the FET 107 is in the off state), the resonance action of the leakage inductance of the transformer 115 and the current resonance capacitor 108 comes to work. For this reason, the current flow gradually changes in the path of the primary smoothing capacitor 105 → the FET 106 → the primary winding 116 of the transformer 115 → the current resonance capacitor 108 → the primary smoothing capacitor 105.

このようにして、トランス１１５の一次巻線１１６には、正方向、逆方向（負方向）といったように、交流の電流が流れることになる。これにより、トランス１１５の二次巻線１１８、１１９に交流電流が誘起され、誘起された電圧は２つの整流ダイオード１２０、１２１と平滑コンデンサ１２２とからなる整流平滑回路により整流平滑され、電圧出力部１２７から直流電圧が出力される。また、電圧出力部１２７の電圧は、レギュレーション抵抗器１２５、１２６で分圧され、この電圧がシャントレギュレータ１２４に入力される。シャントレギュレータ１２４に入力される電圧レベルに応じたフィードバック信号が生成され、フォトカプラ１２３を介して電源制御ＩＣ１１０のＦＢ端子へフィードバックされる。そして、電源制御ＩＣ１１０は、ＦＢ端子に入力されたフィードバック信号に基づいて、ＦＥＴ１０６、１０７のスイッチング動作のタイミングの制御を行うことで、安定した直流電圧が電圧出力部１２７から出力される。   In this way, an alternating current flows through the primary winding 116 of the transformer 115 in the positive direction and the reverse direction (negative direction). As a result, an alternating current is induced in the secondary windings 118 and 119 of the transformer 115, and the induced voltage is rectified and smoothed by a rectifying and smoothing circuit including two rectifying diodes 120 and 121 and a smoothing capacitor 122. A DC voltage is output from 127. The voltage of the voltage output unit 127 is divided by the regulation resistors 125 and 126, and this voltage is input to the shunt regulator 124. A feedback signal corresponding to the voltage level input to the shunt regulator 124 is generated and fed back to the FB terminal of the power supply control IC 110 via the photocoupler 123. The power supply control IC 110 controls the timing of the switching operation of the FETs 106 and 107 based on the feedback signal input to the FB terminal, so that a stable DC voltage is output from the voltage output unit 127.

［低電圧検知の必要性］
電流共振方式の電流共振電源部６００を有する電源装置は、低電圧検知回路により入力交流電圧が所定の電圧以下となった低電圧を検知する。低電圧検知回路により入力交流電圧の低電圧を検知する第一の目的は、ＦＥＴ１０６、１０７、トランス１１５、電流共振コンデンサ１０８などの一次側の素子を、過電流状態から保護することである。これは、入力交流電圧が低ければ低いほど、二次側の電力を一定の出力に維持するために、一次側の電流が高くなるからである。これにより、一次側の素子が定格を超えた過電流状態になるおそれがあり、この状態から上述した一次側のＦＥＴ１０６、１０７等の素子を保護することが必要となる。 [Necessity of low voltage detection]
A power supply device having a current resonance type current resonance power supply unit 600 detects a low voltage at which an input AC voltage becomes a predetermined voltage or less by a low voltage detection circuit. The first purpose of detecting the low voltage of the input AC voltage by the low voltage detection circuit is to protect the primary side elements such as the FETs 106 and 107, the transformer 115, and the current resonance capacitor 108 from an overcurrent state. This is because the lower the input AC voltage, the higher the primary-side current in order to maintain the secondary-side power at a constant output. As a result, the primary side element may be in an overcurrent state exceeding the rating, and it is necessary to protect the elements such as the primary side FETs 106 and 107 described above from this state.

また、低電圧検知回路により入力交流電圧の低電圧を検知する第二の目的は、ＦＥＴ１０６、１０７への貫通電流を防止するためである。以下、入力交流電圧が通常動作を行うために必要とされる電圧よりも低い電圧である場合に、ＦＥＴ１０６、１０７に貫通電流が流れる現象について、図４及び図３（Ｂ）を参照して説明する。なお、図４は、図２のように電源装置の主要部のみ図示したものである。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に対応する図であり、説明を省略する。   The second purpose of detecting the low voltage of the input AC voltage by the low voltage detection circuit is to prevent a through current to the FETs 106 and 107. Hereinafter, a phenomenon in which a through current flows through the FETs 106 and 107 when the input AC voltage is lower than a voltage required for normal operation will be described with reference to FIGS. 4 and 3B. To do. 4 shows only the main part of the power supply device as shown in FIG. FIG. 3B is a diagram corresponding to FIG.

（貫通電流が流れる仕組み）
・順序１（図４（ａ）に示す状態）
ＦＥＴ１０６がオン状態（ＦＥＴ１０７はオフ状態）で、図４（ａ）中破線矢印の向きに電流が流れている。ただし、入力交流電圧が通常動作時の電圧よりも低い電圧（低電圧という）になると、ＦＥＴ１０６のオン時間が低電圧ではないときのオン時間よりも長くなる。これは、入力交流電圧が通常動作を行う際の電圧よりも低い電圧の場合にも、電源制御ＩＣ１１０は、二次側の電力を一定の出力に維持しようと動作し、ＦＥＴ１０６のオン時間を長くするよう制御するからである。図３（Ｂ）（ａ）に示すように、順序１の区間は、図３（Ａ）（ａ）に示す順序１の区間に比べて長い時間となっている。 (Mechanism for through current flow)
Order 1 (state shown in FIG. 4 (a))
When the FET 106 is in an on state (the FET 107 is in an off state), a current flows in the direction of a broken line arrow in FIG. However, when the input AC voltage is lower than the voltage during normal operation (referred to as a low voltage), the on time of the FET 106 becomes longer than the on time when the FET 106 is not at a low voltage. This is because even when the input AC voltage is lower than the voltage at the time of normal operation, the power supply control IC 110 operates to maintain the secondary side power at a constant output, and the on-time of the FET 106 is lengthened. This is because control is performed. As shown in FIGS. 3B and 3A, the section of order 1 has a longer time than the section of order 1 shown in FIGS.

・順序２（図４（ｂ）に示す状態）
図３（Ｂ）（ａ）に示すようにＦＥＴ１０６のオン時間が長くなると、上述した順序１で充電容量の限度まで充電された電流共振コンデンサ１０８から電流が放出されるため、電流の向きが図４（ｂ）に示す矢印の向きに変わる。この状態でもＦＥＴ１０６はオン状態（ＦＥＴ１０７はオフ状態を維持）である。なお、このときの電流は、ＦＥＴ１０６に内蔵された寄生ダイオードを流れているため、図３（Ｂ）（ａ）の順序２の区間に示すように、ＦＥＴ１０６のドレイン電流は負方向となっている。 Order 2 (state shown in FIG. 4 (b))
As shown in FIGS. 3B and 3A, when the on-time of the FET 106 becomes longer, the current is discharged from the current resonance capacitor 108 charged to the limit of the charge capacity in the order 1 described above, and therefore the direction of the current is illustrated. It changes to the direction of the arrow shown in 4 (b). Even in this state, the FET 106 is in an on state (the FET 107 maintains an off state). Since the current at this time flows through the parasitic diode built in the FET 106, the drain current of the FET 106 is in the negative direction as shown in the section 2 in FIG. 3B (a). .

・順序３（図４（ｃ）に示す状態）
ＦＥＴ１０６がオフ状態になっても（ＦＥＴ１０７はオフ状態を維持）、引き続き電流は、ＦＥＴ１０６に内蔵された寄生ダイオードを図４（ｃ）に示す矢印の方向に流れている。なお、図３（Ｂ）（ａ）に示すように、ＦＥＴ１０６のドレイン電流は負方向となっており、順序２、３を合わせた区間は、順序１の区間に比べて短い時間となっている。 Order 3 (state shown in FIG. 4 (c))
Even when the FET 106 is turned off (the FET 107 is kept off), current continues to flow in the direction of the arrow shown in FIG. As shown in FIGS. 3B and 3A, the drain current of the FET 106 is in the negative direction, and the interval of the sequences 2 and 3 is shorter than the interval of the sequence 1. .

・順序４（図４（ｄ）に示す状態）
ＦＥＴ１０７がオンすると同時に、オフ状態であるＦＥＴ１０６に内蔵された寄生ダイオードは、上述した順序３で蓄積されたキャリアによって逆回復を始める。ところが、この逆回復時の逆方向電流（電流の向きとしては正方向）によって、図４（ｄ）に示す矢印方向に、ＦＥＴ１０６及びＦＥＴ１０７を貫通して流れる貫通電流が流れてしまう。なお、図３（Ｂ）に示すように、順序４の区間で、ＦＥＴ１０６及びＦＥＴ１０７に正方向の電流（貫通電流）が流れている。順序４の区間は、順序１の区間に比べて短い時間ではあるが、貫通電流のピーク値は大きい値となっている。このように、入力交流電圧が通常動作を行う電圧よりも低い電圧である場合、ＦＥＴ１０６、１０７に貫通電流が流れてしまうことがある。 Order 4 (state shown in FIG. 4 (d))
At the same time as the FET 107 is turned on, the parasitic diode built in the FET 106 in the off state starts reverse recovery due to the carriers accumulated in the order 3 described above. However, due to the reverse current at the time of reverse recovery (the forward direction is the current direction), a through current flowing through the FET 106 and FET 107 flows in the direction of the arrow shown in FIG. Note that, as shown in FIG. 3B, a positive current (through current) flows through the FET 106 and the FET 107 in the section of order 4. Although the section of order 4 is shorter than the section of order 1, the peak value of the through current is a large value. As described above, when the input AC voltage is lower than the voltage for performing the normal operation, a through current may flow through the FETs 106 and 107.

以上説明したように、次の２つの目的を満足させるために、入力交流電圧の低電圧を検知する低電圧検知回路を設けることが必要である。
・素子を過電流状態から保護する。
・ＦＥＴ１０６、１０７に貫通電流を流さない。
なお、本実施例では、電源制御ＩＣ１１０が低電圧検知回路の機能を備えている。 As described above, in order to satisfy the following two purposes, it is necessary to provide a low voltage detection circuit for detecting a low voltage of the input AC voltage.
• Protect the device from overcurrent conditions.
-Do not pass through current through the FETs 106 and 107.
In this embodiment, the power supply control IC 110 has a function of a low voltage detection circuit.

［動作開始・動作抑制回路の動作］
図１の動作開始・動作抑制回路２００の動作説明を行う。電流共振電源部６００が動作を開始するためには、動作開始・動作抑制回路２００から電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に所定の電圧以上の電圧を入力する必要がある。上述したように、この所定の電圧を動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔとする。一方、電源制御ＩＣ１１０が入力交流電圧が低電圧であることを検知したとき、低電圧に対応した動作を行うためには、動作開始・動作抑制回路２００からＶＳＥＮ端子に所定の電圧以下の電圧を与える必要がある。上述したように、この所定の電圧を動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓとする。なお、本実施例の電源制御ＩＣ１１０は、起動端子であるＶｃｃ端子に起動に必要な電圧が与えられると、ＶＳＥＮ端子からチャージ電流が出力される機能を有している。 [Operation start / operation suppression circuit operation]
The operation of the operation start / operation suppression circuit 200 of FIG. 1 will be described. In order for the current resonance power supply unit 600 to start operation, it is necessary to input a voltage equal to or higher than a predetermined voltage from the operation start / operation suppression circuit 200 to the VSEN terminal of the power supply control IC 110. As described above, this predetermined voltage is set as the operation start voltage Vstart. On the other hand, when the power supply control IC 110 detects that the input AC voltage is a low voltage, in order to perform an operation corresponding to the low voltage, a voltage equal to or lower than a predetermined voltage is applied from the operation start / operation suppression circuit 200 to the VSEN terminal. Need to give. As described above, this predetermined voltage is set as the operation suppression voltage Vsens. Note that the power supply control IC 110 of this embodiment has a function of outputting a charge current from the VSEN terminal when a voltage required for activation is applied to the Vcc terminal which is the activation terminal.

＜１．電流共振電源部６００の動作前＞
電源制御ＩＣ１１０が動作を開始する前、常夜電源部５００のトランス５０３の補助巻線５０６の電圧が、抵抗器１１２とダイオード１１３とコンデンサ１１４からなる整流平滑回路により整流平滑される。この整流平滑された電圧は、コントロールユニット１３３、フォトカプラ１３２、トランジスタ１３１により制御され、電源制御ＩＣ１１０の動作が不要であるときには、起動端子であるＶｃｃ端子には供給されない。具体的には、電源制御ＩＣ１１０の動作が不要であるときには、コントロールユニット１３３は、フォトカプラ１３２のＬＥＤを消灯させており、フォトカプラ１３２のフォトトランジスタがオフしている。このため、トランジスタ１３１はオフ状態となっている。そのため、電源制御ＩＣ１１０の動作が不要であるときには、常夜電源部５００からの電圧は、電源制御ＩＣ１１０のＶｃｃ端子にも、動作開始・動作抑制回路２００にも供給されず、動作開始・動作抑制回路２００による消費電力は０Ｗとなる。このように本実施例の構成は、図７（ａ）で説明した従来の電源装置において、電源制御ＩＣ１１０の動作が必要か否かにかかわらず、抵抗器１２９、１３０により電力が消費されてしまっていた構成とは異なっている。 <1. Before Operation of Current Resonant Power Supply Unit 600>
Before the power supply control IC 110 starts operation, the voltage of the auxiliary winding 506 of the transformer 503 of the nighttime power supply unit 500 is rectified and smoothed by a rectifying and smoothing circuit including the resistor 112, the diode 113, and the capacitor 114. The rectified and smoothed voltage is controlled by the control unit 133, the photocoupler 132, and the transistor 131. When the operation of the power supply control IC 110 is unnecessary, it is not supplied to the Vcc terminal that is the start terminal. Specifically, when the operation of the power supply control IC 110 is unnecessary, the control unit 133 turns off the LED of the photocoupler 132 and the phototransistor of the photocoupler 132 is turned off. Thus, the transistor 131 is off. Therefore, when the operation of the power supply control IC 110 is unnecessary, the voltage from the night-time power supply unit 500 is not supplied to the Vcc terminal of the power supply control IC 110 or the operation start / operation suppression circuit 200, and the operation start / operation suppression is performed. The power consumption by the circuit 200 is 0W. As described above, in the configuration of this embodiment, power is consumed by the resistors 129 and 130 regardless of whether or not the operation of the power supply control IC 110 is necessary in the conventional power supply apparatus described with reference to FIG. The configuration was different.

＜２．電流共振電源部６００の動作開始時＞
電流共振電源部６００の動作が開始する際の動作は次のようになる。まず、コントロールユニット１３３は、フォトカプラ１３２を介してトランジスタ１３１をオン状態にする。常夜電源部５００のトランス５０３の補助巻線５０６の電圧は、抵抗器１１２とダイオード１１３とコンデンサ１１４からなる整流平滑回路により整流平滑され、オン状態となったトランジスタ１３１を介して電源制御ＩＣ１１０のＶｃｃ端子に供給される。具体的には、コントロールユニット１３３は、フォトカプラ１３２のＬＥＤを点灯させ、フォトカプラ１３２のフォトトランジスタがオンする。このため、トランジスタ１３１がオン状態となる。これにより電源制御ＩＣ１１０が起動する。電源制御ＩＣ１１０が起動すると、ＶＳＥＮ端子からチャージ電流が出力され、コンデンサ２１１の充電が開始される。そして、コンデンサ２１１の電圧が電源制御ＩＣ１１０の動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔに達すると、即ち、ＶＳＥＮ端子に入力されている電圧が動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔに達すると、電源制御ＩＣ１１０は動作を開始する。これにより、電源制御ＩＣ１１０のＧ１、Ｇ２端子から交互にハイレベル信号、ローレベル信号が出力され、上述したように、ＦＥＴ１０６、１０７のスイッチング動作が開始される。 <2. At the start of operation of the current resonance power supply unit 600>
The operation when the operation of the current resonance power supply unit 600 starts is as follows. First, the control unit 133 turns on the transistor 131 via the photocoupler 132. The voltage of the auxiliary winding 506 of the transformer 503 of the night-time power supply unit 500 is rectified and smoothed by a rectifying / smoothing circuit including a resistor 112, a diode 113, and a capacitor 114, and is turned on by the transistor 131 that is turned on. It is supplied to the Vcc terminal. Specifically, the control unit 133 turns on the LED of the photocoupler 132, and the phototransistor of the photocoupler 132 is turned on. Thus, the transistor 131 is turned on. As a result, the power supply control IC 110 is activated. When the power supply control IC 110 is activated, a charge current is output from the VSEN terminal, and charging of the capacitor 211 is started. When the voltage of the capacitor 211 reaches the operation start voltage Vstart of the power supply control IC 110, that is, when the voltage input to the VSEN terminal reaches the operation start voltage Vstart, the power supply control IC 110 starts operation. As a result, a high level signal and a low level signal are alternately output from the G1 and G2 terminals of the power supply control IC 110, and the switching operation of the FETs 106 and 107 is started as described above.

このとき、常夜電源部５００のトランス５０３の補助巻線５０６の電圧が、上述した整流平滑回路により整流平滑され、この電圧が、抵抗器２０９、ダイオード２０８を介してＦＥＴ２１０のゲート−ソース間のコンデンサ２０７に充電されていく。しかし、この時点では、抵抗器２０６、コンデンサ２０７の時定数によりＦＥＴ２１０はまだオンしていない。なお、ＦＥＴ２１０がオンしていないため、電源制御ＩＣ１１０の起動後にＶＳＥＮ端子から出力されるチャージ電流は、コンデンサ２１１の充電にのみ使用され、コンデンサ２０４に流れてしまうことはない。コンデンサ２０４は、後述するように、コンデンサ２１１の容量に比べて大きい容量のものを用いており、次のような理由から、ＦＥＴ２１０によってコンデンサ２０４への電流の供給を切断している。即ち、仮にＦＥＴ２１０がオンしていたとすると、ＶＳＥＮ端子から出力されるチャージ電流だけでは、コンデンサ２０４を動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔまで充電することができないからである。   At this time, the voltage of the auxiliary winding 506 of the transformer 503 of the night power supply unit 500 is rectified and smoothed by the rectifying and smoothing circuit described above, and this voltage is connected between the gate and source of the FET 210 via the resistor 209 and the diode 208. The capacitor 207 is charged. However, at this time, the FET 210 is not turned on yet due to the time constants of the resistor 206 and the capacitor 207. Since the FET 210 is not turned on, the charge current output from the VSEN terminal after the power supply control IC 110 is started is used only for charging the capacitor 211 and does not flow into the capacitor 204. As will be described later, a capacitor 204 having a larger capacity than the capacity of the capacitor 211 is used, and the supply of current to the capacitor 204 is cut off by the FET 210 for the following reason. That is, if the FET 210 is on, the capacitor 204 cannot be charged up to the operation start voltage Vstart with only the charge current output from the VSEN terminal.

＜３．電流共振電源部６００の動作開始直後＞
次に、電流共振電源部６００が動作を開始すると、電源制御ＩＣ１１０のＧ１、Ｇ２端子からＦＥＴ１０６、１０７の各ゲート端子に制御信号が出力され、ＦＥＴ１０６、１０７が交互にオン／オフ動作を開始する。ＦＥＴ１０６、１０７が交互にオン／オフ動作することによって出力されるＦＥＴ１０７のドレイン−ソース間の電圧は、抵抗器２０２、ダイオード２０１、抵抗器２０３、コンデンサ２０４で整流平滑分圧される。なお、ＦＥＴ１０７のドレイン−ソース間の電圧は、言い換えれば、ＦＥＴ１０６とＦＥＴ１０７の接続点の電圧でもある。コンデンサ２０４は、ＦＥＴ１０７のドレイン−ソース間の電圧を平滑するため、コンデンサ２１１に比べて大きな容量のものを用いている。 <3. Immediately after the operation of the current resonance power supply unit 600 starts>
Next, when the current resonance power supply unit 600 starts operation, control signals are output from the G1 and G2 terminals of the power supply control IC 110 to the gate terminals of the FETs 106 and 107, and the FETs 106 and 107 alternately start on / off operations. . The drain-source voltage of the FET 107 output by alternately turning on / off the FETs 106 and 107 is rectified and smoothed by the resistor 202, the diode 201, the resistor 203, and the capacitor 204. The voltage between the drain and source of the FET 107 is, in other words, the voltage at the connection point between the FET 106 and the FET 107. The capacitor 204 has a larger capacity than the capacitor 211 in order to smooth the voltage between the drain and source of the FET 107.

このとき、ＦＥＴ１０６、１０７が交互にオン／オフ動作を開始してからＦＥＴ２１０がオンするように、抵抗器２０６、コンデンサ２０７の時定数を設定しておく。抵抗器２０６、コンデンサ２０７の時定数をこのように設定しておくことにより、ＦＥＴ１０６、１０７が交互にオン／オフ動作を開始した後は、ＦＥＴ１０７のドレイン−ソース間の電圧が上述したように整流平滑され、コンデンサ２０４を充電する。コンデンサ２０４が充電されると、コンデンサ２０４からの放電電流は、既に充電されているコンデンサ２１１を介して、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に供給されるようになる。即ち、コンデンサ２０４とコンデンサ２１１とは一体となって、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に電圧を印加する。   At this time, the time constants of the resistor 206 and the capacitor 207 are set so that the FET 210 is turned on after the FETs 106 and 107 alternately start on / off operations. By setting the time constants of the resistor 206 and the capacitor 207 in this way, after the FETs 106 and 107 alternately start on / off operations, the voltage between the drain and source of the FET 107 is rectified as described above. Smoothed and charges capacitor 204. When the capacitor 204 is charged, the discharge current from the capacitor 204 is supplied to the VSEN terminal of the power supply control IC 110 via the already charged capacitor 211. That is, the capacitor 204 and the capacitor 211 are integrated to apply a voltage to the VSEN terminal of the power supply control IC 110.

＜４．電流共振電源部６００安定動作時の低電圧検知＞
次に、電流共振電源部６００が安定して動作している状態での低電圧検知方法について説明する。上述した状態から、引き続き、ＦＥＴ１０７のドレイン−ソース間の電圧を、抵抗器２０２、ダイオード２０１、抵抗器２０３、コンデンサ２０４によって整流平滑し分圧した電圧が、ＶＳＥＮ端子に供給されている。なお、ＦＥＴ１０７のドレイン−ソース間の電圧波形は、通常動作時、一次平滑コンデンサ１０５の＋端子電圧をピークとした矩形波のような波形で、かつ、ＦＥＴ１０７のスイッチング周期で描いた矩形波のような波形となる。ここで、ＦＥＴ１０７のドレイン−ソース間の整流平滑された電圧が分圧されて、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に供給される電圧Ｖａｃｒについて計算式をたてる。 <4. Low voltage detection during stable operation of current resonance power supply 600>
Next, a low voltage detection method in a state where the current resonance power supply unit 600 is operating stably will be described. From the state described above, the voltage obtained by rectifying and dividing the voltage between the drain and the source of the FET 107 by the resistor 202, the diode 201, the resistor 203, and the capacitor 204 is continuously supplied to the VSEN terminal. The voltage waveform between the drain and source of the FET 107 is a waveform like a rectangular wave with the positive terminal voltage of the primary smoothing capacitor 105 as a peak during normal operation, and a rectangular wave drawn with the switching period of the FET 107. Waveform. Here, the rectified and smoothed voltage between the drain and source of the FET 107 is divided, and a calculation formula is established for the voltage Vacr supplied to the VSEN terminal of the power supply control IC 110.

まず、ダイオード２０１がない構成の場合、即ち、抵抗器２０２だけで回路が構成されている場合には、次のような式（２）が成り立つ。
Ｖａｃｒ＝（（Ｒ２０３／（Ｒ２０２＋Ｒ２０３））×Ｖｄｃｈ×ＯＮ＿ＤＵＴＹ）／（ＯＮ＿ＤＵＴＹ＋ＯＦＦ＿ＤＵＴＹ）・・・式（２）
ここで、
Ｒ２０２：抵抗器２０２の抵抗値
Ｒ２０３：抵抗器２０３の抵抗値
Ｖｄｃｈ：一次平滑コンデンサ１０５の＋端子電圧
ＯＮ＿ＤＵＴＹ：ＦＥＴ１０７がオン状態のときのデューティ比（オン時間）
ＯＦＦ＿ＤＵＴＹ：ＦＥＴ１０７がオフ状態のときのデューティ比（オフ時間）
である。 First, in the case of a configuration without the diode 201, that is, when the circuit is configured by only the resistor 202, the following equation (2) is established.
Vacr = ((R203 / (R202 + R203)) × Vdch × ON_DUTY) / (ON_DUTY + OFF_DUTY) (2)
here,
R202: Resistance value of the resistor 202 R203: Resistance value of the resistor 203 Vdch: + terminal voltage of the primary smoothing capacitor 105 ON_DUTY: Duty ratio (ON time) when the FET 107 is in the ON state
OFF_DUTY: Duty ratio (off time) when FET 107 is off
It is.

ここで、ダイオード２０１がある構成の場合、ＦＥＴ１０７がオフ状態のときに、コンデンサ２０４から放電する電位が、以下の比率Ｒ／Ｒ２０３（抵抗器２０２と抵抗器２０３の並列合成抵抗／抵抗器２０３の抵抗値）分減少してしまう。なお、抵抗器２０２と抵抗器２０３の並列合成抵抗とは、ダイオード２０５から見て、という意味である。そこで、式（２）のＯＦＦ＿ＤＵＴＹに、Ｒ／Ｒ２０３を乗ずると、次のような式（３）が成り立つ。
Ｖａｃｒ＝（（Ｒ２０３／（Ｒ２０３＋Ｒ２０２））×Ｖｄｃｈ×ＯＮ＿ＤＵＴＹ）／（ＯＮ＿ＤＵＴＹ＋Ｒ／Ｒ２０３×ＯＦＦ＿ＤＵＴＹ）・・・式（３）
Ｒ：抵抗器２０２と抵抗器２０３の並列合成抵抗
即ち、Ｒ＝Ｒ２０２×Ｒ２０３／（Ｒ２０２＋Ｒ２０３）
（なお、ダイオード２０１の順方向電圧は無視している） Here, in the case of the configuration with the diode 201, when the FET 107 is in the OFF state, the potential discharged from the capacitor 204 has the following ratio R / R 203 (the parallel combined resistor / resistor 203 of the resistor 202 and the resistor 203). Resistance value) will decrease. Note that the parallel combined resistance of the resistor 202 and the resistor 203 means that viewed from the diode 205. Therefore, when OFF_DUTY in equation (2) is multiplied by R / R 203, the following equation (3) is established.
Vacr = ((R203 / (R203 + R202)) × Vdch × ON_DUTY) / (ON_DUTY + R / R203 × OFF_DUTY) (3)
R: Parallel combined resistance of the resistor 202 and the resistor 203 That is, R = R202 × R203 / (R202 + R203)
(Note that the forward voltage of the diode 201 is ignored)

ここで、電圧Ｖｄｃｈは入力交流電圧に比例している（Ｖｄｃｈ∝入力交流電圧）ため、式（２）、式（３）から、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に供給される電圧Ｖａｃｒも入力交流電圧に比例する（Ｖａｃｒ∝入力交流電圧）。即ち、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に供給される電圧Ｖａｃｒを検知することは、入力交流電圧を検知することと同義である。そして、抵抗器２０２、２０３、コンデンサ２０４の各定数を、次のように決定する。即ち、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に供給される電圧Ｖａｃｒ、即ち入力交流電圧が所定の電圧以下となったときに、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に入力される電圧Ｖａｃｒが動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓ以下となるように決定する。なお、低電圧として検知される入力交流電圧は、動作開始・動作抑制回路２００が動作した際に、一次側素子の定格を超えるような過電流状態を防ぎ、また、ＦＥＴ１０６、１０７の貫通電流を防ぐことができる値に設定される。   Here, since the voltage Vdch is proportional to the input AC voltage (Vdch∝input AC voltage), the voltage Vacr supplied to the VSEN terminal of the power supply control IC 110 is also the input AC voltage from the equations (2) and (3). (Vacr∝input AC voltage). That is, detecting the voltage Vacr supplied to the VSEN terminal of the power supply control IC 110 is synonymous with detecting the input AC voltage. Then, the constants of the resistors 202 and 203 and the capacitor 204 are determined as follows. That is, when the voltage Vacr supplied to the VSEN terminal of the power supply control IC 110, that is, the input AC voltage becomes equal to or lower than a predetermined voltage, the voltage Vacr input to the VSEN terminal of the power supply control IC 110 becomes lower than the operation suppression voltage Vsens. To be determined. The input AC voltage detected as a low voltage prevents an overcurrent state that exceeds the rating of the primary side element when the operation start / operation suppression circuit 200 operates, and also prevents the through currents of the FETs 106 and 107 from flowing. Set to a value that can be prevented.

＜５．低電圧検知後の動作と効果＞
入力交流電圧が低下して、一次平滑コンデンサ１０５の電圧（Ｖｄｃｈ）が低下すると、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に入力される電圧Ｖａｃｒが低くなり、動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓ以下となる。これにより、電源制御ＩＣ１１０が、低電圧を検知したと判断し、ＦＥＴ１０６、１０７の発振動作を停止させる。ＦＥＴ１０６、１０７の発振動作を停止することで、上述した一次側素子の定格を超えるような過電流状態を防ぐことができ、また、ＦＥＴ１０６、１０７に流れる貫通電流を防止することができる。また、電源制御ＩＣ１１０は、Ｇ１、Ｇ２端子から例えばローレベルの信号を出力することによってＦＥＴ１０６、１０７の発振動作（スイッチング動作）を停止させた後、電源制御ＩＣ１１０は動作を停止する。 <5. Operation and effect after low voltage detection>
When the input AC voltage is decreased and the voltage (Vdch) of the primary smoothing capacitor 105 is decreased, the voltage Vacr input to the VSEN terminal of the power supply control IC 110 is decreased to be equal to or lower than the operation suppression voltage Vsens. As a result, the power supply control IC 110 determines that a low voltage has been detected, and stops the oscillation operations of the FETs 106 and 107. By stopping the oscillation operation of the FETs 106 and 107, it is possible to prevent an overcurrent state that exceeds the rating of the primary side element described above, and it is possible to prevent a through current flowing through the FETs 106 and 107. Further, the power supply control IC 110 stops the oscillation operation (switching operation) of the FETs 106 and 107 by outputting, for example, a low level signal from the G1 and G2 terminals, and then the power supply control IC 110 stops its operation.

なお、電源装置１０が通常動作時よりも消費電力を低減させる省電力状態となったとき、電流共振電源部６００は停止している。即ち、省電力状態のときは、電源制御ＩＣ１１０は動作を停止しており、動作開始・動作抑制回路２００も動作を停止している。   Note that when the power supply apparatus 10 enters a power saving state in which power consumption is reduced as compared with that during normal operation, the current resonance power supply unit 600 is stopped. That is, in the power saving state, the power supply control IC 110 has stopped operating, and the operation start / operation suppression circuit 200 has also stopped operating.

このように、本実施例では、動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔと、低電圧を検知するための動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓを、別の電源から供給されるように、即ち、ＦＥＴ１０７のドレイン−ソース間電圧が供給されるように構成する。これにより、電流共振電源部６００は安定した起動動作を行うことができ、また、低電圧を検知したときには、安全に動作を停止させることが可能となる。以上、本実施例によれば、入力電圧の低電圧検知を行いつつ、低消費電力が要求される状態では消費電力を低減することができる。   Thus, in this embodiment, the operation start voltage Vstart and the operation suppression voltage Vsens for detecting a low voltage are supplied from different power sources, that is, the drain-source voltage of the FET 107 is supplied. Configure as follows. Thereby, the current resonance power supply unit 600 can perform a stable start-up operation, and can safely stop the operation when a low voltage is detected. As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce power consumption in a state where low power consumption is required while performing low voltage detection of the input voltage.

上述した実施例１では、電源制御ＩＣ１１０が入力交流電圧の低下を検知した際に、電源制御ＩＣ１１０がＦＥＴ１０６、１０７の発振動作を停止させた後、電源制御ＩＣ１１０自身も動作を停止するように構成した。これに対し、実施例２は、電源制御ＩＣ１１０が入力交流電圧の低下を検知した際に、電源制御ＩＣ１１０がＦＥＴ１０６、１０７のスイッチング周波数を、低電圧時のスイッチング周波数（図３（Ｂ）のスイッチング周波数）よりも高くする構成である。これにより、図３（Ｂ）、図４で説明したＦＥＴ１０６、１０７に流れる貫通電流の発生を防ぐことができる。これは、ＦＥＴ１０６、１０７のスイッチング周波数が高くなると、図４で説明したような動作ではなく、図２で説明したような通常動作に戻るためである。即ち、ＦＥＴ１０６、１０７のスイッチング周波数が高くなることによって、図３（Ｂ）に示す順序１の区間（ＦＥＴ１０６のオン時間）も短くなるからである。   In the first embodiment described above, when the power supply control IC 110 detects a decrease in the input AC voltage, the power supply control IC 110 itself stops the operation after the power supply control IC 110 stops the oscillation operation of the FETs 106 and 107. did. In contrast, in the second embodiment, when the power supply control IC 110 detects a decrease in the input AC voltage, the power supply control IC 110 changes the switching frequency of the FETs 106 and 107 to the switching frequency at the time of low voltage (switching of FIG. 3B). Frequency). As a result, it is possible to prevent the occurrence of a through current flowing in the FETs 106 and 107 described with reference to FIGS. This is because when the switching frequency of the FETs 106 and 107 is increased, the operation returns to the normal operation as described in FIG. 2 instead of the operation as described in FIG. That is, as the switching frequency of the FETs 106 and 107 is increased, the section 1 in the order 1 (ON time of the FET 106) shown in FIG. 3B is also shortened.

図５に、電源制御ＩＣ１１０が入力交流電圧の低下を検知した際に、ＦＥＴ１０６、１０７のスイッチング周波数を、低電圧時よりも高くするよう制御した場合のＦＥＴ１０６、１０７のドレイン電流の波形を示す。破線両矢印は、ＦＥＴ１０６のスイッチング動作の一周期を示す。図５（ａ）がＦＥＴ１０６のドレイン電流の波形、図５（ｂ）がＦＥＴ１０６のドレイン電流の波形であり、横軸は時間である。このように、本実施例では、電源制御ＩＣ１１０が、ＶＳＥＮ端子に入力された電圧が動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓ以下となった場合に、入力交流電圧が低電圧になったと判断し、ＦＥＴ１０６、１０７のスイッチング周波数を高くする。具体的には、ＦＥＴ１０６、１０７のオン時間を短くする。このような動作を行うことで、電圧出力部１２７の電圧は、通常動作時よりも下がるが、一次側素子の定格を超えるような過電流状態を防ぐことができるとともに、ＦＥＴ１０６、１０７に流れる貫通電流を防ぐことができる。   FIG. 5 shows the waveforms of the drain currents of the FETs 106 and 107 when the power supply control IC 110 detects a decrease in the input AC voltage so that the switching frequency of the FETs 106 and 107 is controlled to be higher than that at the time of a low voltage. A broken line double arrow indicates one cycle of the switching operation of the FET 106. FIG. 5A shows the waveform of the drain current of the FET 106, FIG. 5B shows the waveform of the drain current of the FET 106, and the horizontal axis represents time. As described above, in this embodiment, the power supply control IC 110 determines that the input AC voltage has become low when the voltage input to the VSEN terminal is equal to or lower than the operation suppression voltage Vsens, and switches the FETs 106 and 107. Increase the frequency. Specifically, the ON time of the FETs 106 and 107 is shortened. By performing such an operation, the voltage of the voltage output unit 127 is lower than that in the normal operation, but it is possible to prevent an overcurrent state exceeding the rating of the primary side element and to pass through the FETs 106 and 107. Current can be prevented.

以上説明した実施例によれば、入力電圧の低電圧検知を行いつつ、低消費電力が要求される状態では消費電力を低減することができる。   According to the embodiment described above, it is possible to reduce power consumption in a state where low power consumption is required while performing low voltage detection of the input voltage.

図６は実施例３の電源装置３０の回路図を示す。電源装置３０の一点鎖線で示す出力手段である動作開始・動作抑制回路３００は、実施例１、２の電源装置１０の動作開始・動作抑制回路２００とその構成が異なる。実施例１、２では、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子から出力されるチャージ電流がコンデンサ２１１を充電し、コンデンサ２１１の充電電圧が電源制御ＩＣ１１０の動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔに達すると、電源制御ＩＣ１１０は動作を開始する。これに対して、本実施例では、交流電源１００を整流ダイオードブリッジ１０４、一次平滑コンデンサ１０５で整流平滑した電圧から、抵抗器３０１、３０３で分圧した電圧をＶＳＥＮ端子に供給している点が実施例１、２と異なる。   FIG. 6 is a circuit diagram of the power supply device 30 according to the third embodiment. The operation start / operation suppression circuit 300 which is an output means indicated by a one-dot chain line of the power supply device 30 is different in configuration from the operation start / operation suppression circuit 200 of the power supply device 10 of the first and second embodiments. In the first and second embodiments, when the charge current output from the VSEN terminal of the power supply control IC 110 charges the capacitor 211 and the charge voltage of the capacitor 211 reaches the operation start voltage Vstart of the power supply control IC 110, the power supply control IC 110 operates. Start. On the other hand, in the present embodiment, the voltage obtained by dividing the AC power supply 100 by the resistors 301 and 303 from the voltage obtained by rectifying and smoothing the AC power supply 100 by the rectifying diode bridge 104 and the primary smoothing capacitor 105 is supplied to the VSEN terminal. Different from the first and second embodiments.

［動作開始・動作抑制回路の動作］
電流共振電源部６００が動作を開始するためには、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に所定の電圧以上の電圧が供給される必要がある。この電圧を、実施例１、２同様、動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔとする。一方、電源制御ＩＣ１１０が入力交流電圧の低下を検知し、低電圧検知動作を行うためには、所定の電圧以下の電圧をＶＳＥＮ端子に供給する必要がある。この電圧を、実施例１、２同様、動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓとする。 [Operation start / operation suppression circuit operation]
In order for the current resonance power supply unit 600 to start operation, it is necessary to supply a voltage equal to or higher than a predetermined voltage to the VSEN terminal of the power supply control IC 110. This voltage is the operation start voltage Vstart as in the first and second embodiments. On the other hand, in order for the power supply control IC 110 to detect a decrease in input AC voltage and perform a low voltage detection operation, it is necessary to supply a voltage equal to or lower than a predetermined voltage to the VSEN terminal. This voltage is the operation suppression voltage Vsens as in the first and second embodiments.

＜１．電流共振電源部６００動作前＞
電源制御ＩＣ１１０が動作を開始する前、常夜電源部５００のトランス５０３の補助巻線５０６の電圧は、抵抗器１１２とダイオード１１３とコンデンサ１１４からなる整流平滑回路により整流平滑される。この整流平滑された電圧は、コントロールユニット１３３、フォトカプラ１３２、トランジスタ１３１により制御され、電源制御ＩＣ１１０の動作が不要であるときには、起動端子であるＶｃｃ端子には供給されない。具体的には、コントロールユニット１３３は、電源制御ＩＣ１１０の動作が不要である場合には、フォトカプラ１３２のＬＥＤを消灯させ、フォトカプラ１３２のフォトトランジスタをオフ状態にする。これにより、トランジスタ１３１がオフするため、常夜電源部５００のトランス５０３の補助巻線５０６の電圧は、電源制御ＩＣ１１０及び動作開始・動作抑制回路３００には供給されない。そのため、電源制御ＩＣ１１０の動作が不要であるときには、動作開始・動作抑制回路３００による消費電力は０Ｗとなる。 <1. Before Operation of Current Resonant Power Supply Unit 600>
Before the power supply control IC 110 starts operation, the voltage of the auxiliary winding 506 of the transformer 503 of the nighttime power supply unit 500 is rectified and smoothed by a rectifying and smoothing circuit including the resistor 112, the diode 113, and the capacitor 114. The rectified and smoothed voltage is controlled by the control unit 133, the photocoupler 132, and the transistor 131. When the operation of the power supply control IC 110 is unnecessary, it is not supplied to the Vcc terminal that is the start terminal. Specifically, when the operation of the power supply control IC 110 is not necessary, the control unit 133 turns off the LED of the photocoupler 132 and turns off the phototransistor of the photocoupler 132. Thereby, since the transistor 131 is turned off, the voltage of the auxiliary winding 506 of the transformer 503 of the night-time power supply unit 500 is not supplied to the power supply control IC 110 and the operation start / operation suppression circuit 300. Therefore, when the operation of the power supply control IC 110 is unnecessary, the power consumption by the operation start / operation suppression circuit 300 is 0 W.

＜２．電流共振電源部６００動作開始時＞
電流共振電源部６００が動作を開始する際の動作は次のようなる。まず、コントロールユニット１３３は、上述したようにフォトカプラ１３２を介してトランジスタ１３１をオン状態とする。常夜電源部５００のトランス５０３の補助巻線５０６の電圧は、抵抗器１１２とダイオード１１３とコンデンサ１１４からなる整流平滑回路により整流平滑され、オン状態となったトランジスタ１３１を介して電源制御ＩＣ１１０のＶｃｃ端子に供給される。具体的には、コントロールユニット１３３は、電源制御ＩＣ１１０の動作を行わせる場合には、フォトカプラ１３２を点灯させ、フォトカプラ１３２のフォトトランジスタをオン状態にする。これにより、トランジスタ１３１がオンするため、常夜電源部５００のトランス５０３の補助巻線５０６の電圧は、電源制御ＩＣ１１０及び動作開始・動作抑制回路３００に供給されるようになる。これにより、電源制御ＩＣ１１０が起動する。電源制御ＩＣ１１０の起動とともに、常夜電源部５００のトランス５０３の補助巻線５０６の電圧が、上述した整流平滑回路により整流平滑され、この整流平滑された電圧がトランジスタ３０５をオンする。なお、トランジスタ３０５のベース端子にはトランジスタ１３１のエミッタ端子が接続され、トランジスタ３０５のコレクタ端子にはダイオード３０２のカソード端子が接続されている。また、トランジスタ３０５のエミッタ端子には、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子が接続されている。 <2. At the start of operation of the current resonance power supply unit 600>
The operation when the current resonance power supply unit 600 starts operation is as follows. First, the control unit 133 turns on the transistor 131 via the photocoupler 132 as described above. The voltage of the auxiliary winding 506 of the transformer 503 of the night-time power supply unit 500 is rectified and smoothed by a rectifying / smoothing circuit including a resistor 112, a diode 113, and a capacitor 114, and is turned on by the transistor 131 that is turned on. It is supplied to the Vcc terminal. Specifically, the control unit 133 turns on the photocoupler 132 and turns on the phototransistor of the photocoupler 132 when the operation of the power supply control IC 110 is performed. As a result, the transistor 131 is turned on, so that the voltage of the auxiliary winding 506 of the transformer 503 of the nighttime power supply unit 500 is supplied to the power supply control IC 110 and the operation start / operation suppression circuit 300. As a result, the power supply control IC 110 is activated. When the power supply control IC 110 is activated, the voltage of the auxiliary winding 506 of the transformer 503 of the nighttime power supply unit 500 is rectified and smoothed by the rectifying and smoothing circuit described above, and the rectified and smoothed voltage turns on the transistor 305. Note that the emitter terminal of the transistor 131 is connected to the base terminal of the transistor 305, and the cathode terminal of the diode 302 is connected to the collector terminal of the transistor 305. The emitter terminal of the transistor 305 is connected to the VSEN terminal of the power supply control IC 110.

トランジスタ３０５がオンすると、交流電源１００の電圧を整流ダイオードブリッジ１０４、一次平滑コンデンサ１０５で整流平滑された電圧が、動作開始・動作抑制回路３００に供給されるようになる。そして、抵抗器３０１、３０３で分圧された電圧が、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に供給される。そして、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に供給されている電圧が動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔ以上となると、電源制御ＩＣ１１０が動作を開始し、電流共振電源部６００は動作を開始する。   When the transistor 305 is turned on, a voltage obtained by rectifying and smoothing the voltage of the AC power supply 100 by the rectifying diode bridge 104 and the primary smoothing capacitor 105 is supplied to the operation start / operation suppressing circuit 300. Then, the voltage divided by the resistors 301 and 303 is supplied to the VSEN terminal of the power supply control IC 110. When the voltage supplied to the VSEN terminal of the power supply control IC 110 becomes equal to or higher than the operation start voltage Vstart, the power supply control IC 110 starts operating, and the current resonance power supply unit 600 starts operating.

＜３．電流共振電源部６００動作開始直後＞
電流共振電源部６００が動作を開始した後も、交流電源１００を整流ダイオードブリッジ１０４、一次平滑コンデンサ１０５で整流平滑された電圧が、抵抗器３０１、３０３により分圧されて電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に供給されている。 <3. Immediately after the start of the operation of the current resonance power supply unit 600>
Even after the operation of the current resonance power supply unit 600, the voltage obtained by rectifying and smoothing the AC power supply 100 with the rectifier diode bridge 104 and the primary smoothing capacitor 105 is divided by the resistors 301 and 303 to be the VSEN terminal of the power supply control IC 110. Has been supplied to.

＜４．電流共振電源部６００安定動作時の低電圧検知＞
引き続き、交流電源１００からの電圧を整流ダイオードブリッジ１０４、一次平滑コンデンサ１０５で整流平滑された電圧が、抵抗器３０１、３０３で分圧されて、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に供給されている。なお、この電圧源となる交流電源１００を整流ダイオードブリッジ１０４、一次平滑コンデンサ１０５で整流平滑した電圧から抵抗器３０１、３０３で分圧した電圧を電圧Ｖａｃｒとすると、電圧Ｖａｃｒは以下の式（４）で表される。
Ｖａｃｒ＝（（Ｒ３０３／（Ｒ３０１＋Ｒ３０３））×Ｖｄｃｈ・・・式（４）
ここで、
Ｒ３０１：抵抗器３０１の抵抗値
Ｒ３０３：抵抗器３０３の抵抗値
Ｖｄｃｈ：一次平滑コンデンサ１０５の＋端子電圧
である（なお、ダイオード３０２の順方向電圧は無視している）。 <4. Low voltage detection during stable operation of current resonance power supply 600>
Subsequently, the voltage obtained by rectifying and smoothing the voltage from the AC power supply 100 by the rectifier diode bridge 104 and the primary smoothing capacitor 105 is divided by the resistors 301 and 303 and supplied to the VSEN terminal of the power supply control IC 110. Assuming that the voltage obtained by dividing the AC power supply 100 as a voltage source by the resistors 301 and 303 from the voltage rectified and smoothed by the rectifier diode bridge 104 and the primary smoothing capacitor 105 is the voltage Vacr, the voltage Vacr is expressed by the following formula (4 ).
Vacr = ((R303 / (R301 + R303)) × Vdch (4)
here,
R301: Resistance value of the resistor 301 R303: Resistance value of the resistor 303 Vdch: The positive terminal voltage of the primary smoothing capacitor 105 (note that the forward voltage of the diode 302 is ignored).

ここで、電圧Ｖｄｃｈは入力交流電圧に比例する（Ｖｄｃｈ∝入力交流電圧）ため、式（４）から、抵抗器３０１、３０３で分圧された電圧Ｖａｃｒも入力交流電圧に比例する（Ｖａｃｒ∝入力交流電圧）。即ち、電圧Ｖａｃｒを検知することは、入力交流電圧を検知することと同義である。入力交流電圧が低下したときに、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に入力される電圧Ｖａｃｒが低電圧であると検知される電圧である動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓ以下となるように、抵抗器３０１、抵抗器３０３、コンデンサ３０４の各定数を決定する。これにより、電源制御ＩＣ１１０は、低電圧検知を行うことができる。なお、コンデンサ３０４は、抵抗器３０１、３０３で分圧された電圧を平滑するためのコンデンサである。また、低電圧として検知される入力交流電圧は、動作開始・動作抑制回路３００が動作した際に、一次側素子の定格を超えるような過電流状態を防ぎ、また、ＦＥＴ１０６、１０７の貫通電流を防ぐことができる値に設定される。   Here, since the voltage Vdch is proportional to the input AC voltage (Vdch∝input AC voltage), from the equation (4), the voltage Vacr divided by the resistors 301 and 303 is also proportional to the input AC voltage (Vacr∝input). AC voltage). That is, detecting the voltage Vacr is synonymous with detecting the input AC voltage. When the input AC voltage decreases, the resistor 301 and the resistor 303 are set so that the voltage Vacr input to the VSEN terminal of the power supply control IC 110 is equal to or lower than the operation suppression voltage Vsens that is detected as a low voltage. Each constant of the capacitor 304 is determined. Thereby, the power supply control IC 110 can perform low voltage detection. The capacitor 304 is a capacitor for smoothing the voltage divided by the resistors 301 and 303. Further, the input AC voltage detected as a low voltage prevents an overcurrent state that exceeds the rating of the primary side element when the operation start / operation suppression circuit 300 operates, and also prevents the through current of the FETs 106 and 107 from being exceeded. Set to a value that can be prevented.

＜５．低電圧検知後の動作と効果＞
入力交流電圧が低下して、一次平滑コンデンサ１０５の電圧Ｖｄｃｈが低下すると、電源制御ＩＣ１１０のＶＳＥＮ端子に入力される電圧Ｖａｃｒが低くなり、動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓ以下となる。電源制御ＩＣ１１０は、ＶＳＥＮ端子に入力された電圧Ｖａｃｒが動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓ以下となると、低電圧であると判断する。そして、電源制御ＩＣ１１０は、例えば、Ｇ１、Ｇ２端子からローレベルの信号を出力することにより、ＦＥＴ１０６、１０７の発振動作を停止させ、電源制御ＩＣ１１０自身の動作も停止させる。これにより、上述した一次側素子の定格を超えるような過電流状態を防ぐことができるとともに、ＦＥＴ１０６、１０７に流れる貫通電流を防止することができる。 <5. Operation and effect after low voltage detection>
When the input AC voltage decreases and the voltage Vdch of the primary smoothing capacitor 105 decreases, the voltage Vacr input to the VSEN terminal of the power supply control IC 110 decreases, and becomes equal to or lower than the operation suppression voltage Vsens. The power supply control IC 110 determines that the voltage is low when the voltage Vacr input to the VSEN terminal is equal to or lower than the operation suppression voltage Vsens. Then, for example, the power supply control IC 110 outputs a low level signal from the G1 and G2 terminals, thereby stopping the oscillation operation of the FETs 106 and 107 and stopping the operation of the power supply control IC 110 itself. As a result, an overcurrent state exceeding the rating of the primary side element described above can be prevented, and a through current flowing through the FETs 106 and 107 can be prevented.

なお、本実施例では、電源制御ＩＣ１１０によって入力交流電圧の低下が検知された際に、ＦＥＴ１０６、１０７のスイッチング動作を停止させ、電源制御ＩＣ１１０自身も動作を停止させる構成である。しかし、例えば実施例２で説明したように、ＦＥＴ１０６、１０７のスイッチング周波数を低電圧時のスイッチング周波数よりも高くする構成としてもよい。   In this embodiment, when the power supply control IC 110 detects a decrease in the input AC voltage, the switching operation of the FETs 106 and 107 is stopped, and the power supply control IC 110 itself is also stopped. However, as described in the second embodiment, for example, the switching frequency of the FETs 106 and 107 may be higher than the switching frequency at the time of low voltage.

このように、本実施例では、動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔと、低電圧を検知するための動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓを、別の電源から供給されるように構成する。即ち、動作開始電圧Ｖｓｔａｒｔと、低電圧を検知するための動作抑制電圧Ｖｓｅｎｓを、ダイオードブリッジ１０４、一次平滑コンデンサ１０５により整流平滑された電圧が供給されるように構成する。これにより、電流共振電源部６００は安定した起動動作を行うことができ、また、低電圧を検知したときには、安全に動作を停止させることが可能となる。以上、本実施例によれば、入力電圧の低電圧検知を行いつつ、低消費電力が要求される状態では消費電力を低減することができる。   Thus, in this embodiment, the operation start voltage Vstart and the operation suppression voltage Vsens for detecting a low voltage are configured to be supplied from different power sources. That is, the operation start voltage Vstart and the operation suppression voltage Vsens for detecting a low voltage are supplied so that a voltage rectified and smoothed by the diode bridge 104 and the primary smoothing capacitor 105 is supplied. Thereby, the current resonance power supply unit 600 can perform a stable start-up operation, and can safely stop the operation when a low voltage is detected. As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce power consumption in a state where low power consumption is required while performing low voltage detection of the input voltage.

実施例１〜３で説明した電源装置１０、３０は、例えば画像形成装置の電源装置として使用できる。以下に、実施例１、２で説明した電源装置１０、３０が適用される画像形成装置の構成を説明する。   The power supply apparatuses 10 and 30 described in the first to third embodiments can be used as a power supply apparatus for an image forming apparatus, for example. The configuration of the image forming apparatus to which the power supply apparatuses 10 and 30 described in the first and second embodiments are applied will be described below.

［画像形成装置の構成］
画像形成装置の一例として、レーザビームプリンタを例にあげて説明する。図６（ｂ）に電子写真方式のプリンタの一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す。レーザビームプリンタ１３００は、静電潜像が形成される像担持体としての感光ドラム１３１１、感光ドラム１３１１を一様に帯電する帯電部１３１７、感光ドラム１３１１に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部１３１２を備えている。そして、感光ドラム１３１１に現像されたトナー像をカセット１３１６から供給された記録材としてのシート（不図示）に転写部１３１８によって転写して、シートに転写したトナー像を定着器１３１４で定着してトレイ１３１５に排出する。この感光ドラム１３１１、帯電部１３１７、現像部１３１２、転写部１３１８が画像形成部を構成する。レーザビームプリンタ１３００は、実施例１〜３で説明した電源装置１０又は３０を備えている。なお、実施例１〜３の電源装置１０、３０を適用可能な画像形成装置は、図６（ｂ）に例示したものに限定されず、例えば複数の画像形成部を備える画像形成装置であってもよい。更に、感光ドラム１３１１上のトナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写部と、中間転写ベルト上のトナー像をシートに転写する二次転写部を備える画像形成装置であってもよい。 [Configuration of Image Forming Apparatus]
A laser beam printer will be described as an example of the image forming apparatus. FIG. 6B shows a schematic configuration of a laser beam printer which is an example of an electrophotographic printer. The laser beam printer 1300 uses a photosensitive drum 1311 as an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a charging unit 1317 that uniformly charges the photosensitive drum 1311, and the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1311 with toner. A developing unit 1312 for developing is provided. The toner image developed on the photosensitive drum 1311 is transferred to a sheet (not shown) as a recording material supplied from the cassette 1316 by the transfer unit 1318, and the toner image transferred to the sheet is fixed by the fixing device 1314. It is discharged to the tray 1315. The photosensitive drum 1311, the charging unit 1317, the developing unit 1312, and the transfer unit 1318 constitute an image forming unit. The laser beam printer 1300 includes the power supply device 10 or 30 described in the first to third embodiments. Note that the image forming apparatus to which the power supply apparatuses 10 and 30 of the first to third embodiments can be applied is not limited to the one illustrated in FIG. 6B, and is an image forming apparatus including a plurality of image forming units, for example. Also good. Further, the image forming apparatus may include a primary transfer unit that transfers the toner image on the photosensitive drum 1311 to the intermediate transfer belt and a secondary transfer unit that transfers the toner image on the intermediate transfer belt to the sheet.

レーザビームプリンタ１３００は、画像形成部による画像形成動作や、シートの搬送動作を制御するコントローラ１３２０を備えており、実施例１〜３に記載の常夜電源部５００は、例えばコントローラ１３２０に電力を供給する。なお、コントローラ１３２０が実施例１〜３のコントロールユニット１３３として機能してもよい。また、実施例１〜３に記載の電源装置１０、３０は、感光ドラム１３１１を回転するため又はシートを搬送する各種ローラ等を駆動するためのモータ等の駆動部に電力を供給する。即ち、実施例１〜３の負荷１２８は、駆動部に相当する。本実施例の画像形成装置は、省電力を実現する第二のモードである待機状態（例えば、省電力モードや待機モード）にある場合に、コントロールユニット１３３に相当するコントローラ１３２０がフォトカプラ１３２を介してトランジスタ１３１をオフさせる。これにより、常夜電源部５００から電源制御ＩＣ１１０及び動作開始・動作抑制回路２００、３００への電力供給を遮断する。これにより、画像形成装置が待機状態にある場合に、電源制御ＩＣ１１０及び動作開始・動作抑制回路２００、３００で消費される電力を低減することができる。   The laser beam printer 1300 includes a controller 1320 that controls an image forming operation by the image forming unit and a sheet conveying operation. The night power supply unit 500 described in the first to third embodiments supplies power to the controller 1320, for example. Supply. Note that the controller 1320 may function as the control unit 133 of the first to third embodiments. Further, the power supply apparatuses 10 and 30 described in the first to third embodiments supply power to a driving unit such as a motor for rotating the photosensitive drum 1311 or driving various rollers for conveying the sheet. That is, the load 128 in the first to third embodiments corresponds to a drive unit. When the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment is in a standby state (for example, a power saving mode or a standby mode) that is a second mode for realizing power saving, the controller 1320 corresponding to the control unit 133 controls the photocoupler 132. Thus, the transistor 131 is turned off. Thereby, the power supply from the nighttime power supply unit 500 to the power supply control IC 110 and the operation start / operation suppression circuits 200 and 300 is cut off. Thereby, when the image forming apparatus is in the standby state, the power consumed by the power supply control IC 110 and the operation start / operation suppression circuits 200 and 300 can be reduced.

また、本実施例の画像形成装置は、所定電力を消費する第一のモードである通常動作モードで稼働している場合には、コントロールユニット１３３に相当するコントローラ１３２０がフォトカプラ１３２を介してトランジスタ１３１をオン状態としている。これにより、常夜電源部５００から電源制御ＩＣ１１０及び動作開始・動作抑制回路２００、３００への電力が供給されている。そして、電源制御ＩＣ１１０は、ＶＳＥＮ端子によって入力交流電圧を監視している。電源制御ＩＣ１１０は、ＶＳＥＮ端子に入力される電圧に基づいて入力交流電圧が低下したことを検知したときには、低電圧検知動作を行う。これにより、本実施例の画像形成装置は、電源装置１０又は３０の一次側の素子を過電流状態から保護し、かつ、ＦＥＴ１０６、１０７に貫通電流が流れることを防止できる。   When the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment is operating in the normal operation mode, which is the first mode that consumes predetermined power, the controller 1320 corresponding to the control unit 133 includes a transistor via the photocoupler 132. 131 is turned on. As a result, power is supplied from the power supply unit 500 to the power supply control IC 110 and the operation start / operation suppression circuits 200 and 300. The power supply control IC 110 monitors the input AC voltage using the VSEN terminal. When the power supply control IC 110 detects that the input AC voltage has decreased based on the voltage input to the VSEN terminal, the power supply control IC 110 performs a low voltage detection operation. As a result, the image forming apparatus according to the present embodiment can protect the primary side element of the power supply apparatus 10 or 30 from an overcurrent state and prevent a through current from flowing through the FETs 106 and 107.

以上、本実施例によれば、画像形成装置の電源装置において、入力電圧の低電圧検知を行いつつ、低消費電力が要求される状態では消費電力を低減することができる。   As described above, according to the present exemplary embodiment, the power supply apparatus of the image forming apparatus can reduce power consumption in a state where low power consumption is required while detecting low input voltage.

１０ 電源装置
１１０ 電源制御ＩＣ
１１５ トランス
２００ 動作開始・低電圧検知回路
５００ 常夜電源部
６００ 電流共振電源部 10 Power supply 110 Power supply control IC
115 Transformer 200 Operation Start / Low Voltage Detection Circuit 500 Nightly Power Supply Unit 600 Current Resonant Power Supply Unit

Claims (11)

一次巻線と二次巻線を有する第一のトランスと、前記一次巻線の一端に接続され、直列に接続された第一のスイッチング素子及び第二のスイッチング素子を有するスイッチング手段と、前記一次巻線の他端に接続された共振コンデンサと、入力される交流電圧を直流電圧に変換する第一の電源部から電圧が供給されることにより起動し前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子の動作を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子を交互に動作させることにより前記一次巻線と前記共振コンデンサを共振させて前記二次巻線に交流電圧を誘起する第二の電源部と、
を備える電源装置であって、
前記第一の電源部から電圧が供給されることにより、前記制御手段が起動し、前記制御手段が起動することにより充電が開始される第一のコンデンサと、
前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子が交互に動作することにより充電が開始され、前記第一のコンデンサよりも容量が大きい第二のコンデンサと、
を備え、
前記制御手段は、前記第一のコンデンサに充電された電圧が第一の所定電圧以上となった場合に前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子の制御を開始し、前記第二のコンデンサに充電された電圧が第二の所定電圧以下となった場合に前記交流電圧が所定の電圧よりも低くなった低電圧状態であることを検知し、
前記制御手段は、前記交流電圧が前記所定の電圧よりも低くなった前記低電圧状態であることを検知した場合に、前記第一のスイッチング素子と前記第二のスイッチング素子の動作を停止する、若しくは、前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子のスイッチング周波数を、前記低電圧状態におけるスイッチング周波数よりも高くすることを特徴とする電源装置。 A first transformer having a primary winding and a secondary winding; switching means having a first switching element and a second switching element connected to one end of the primary winding and connected in series; and the primary The resonance capacitor connected to the other end of the winding and the first switching element and the second switching element are activated by being supplied with a voltage from a first power supply unit that converts the input AC voltage into a DC voltage. Control means for controlling the operation of the switching element, and the control means resonates the primary winding and the resonant capacitor by operating the first switching element and the second switching element alternately. A second power supply unit for inducing an AC voltage in the secondary winding;
A power supply device comprising:
The Rukoto voltage is supplied from the first power supply unit, a first capacitor charging is initiated by the control means is activated, said control means is activated,
Charging is started by alternately operating the first switching element and the second switching element, a second capacitor having a larger capacity than the first capacitor,
With
Wherein, the voltage charged in the first capacitor a control of the first switching element and the second switching element starts when a first predetermined voltage or more, the second Detecting that the AC voltage is a low voltage state lower than the predetermined voltage when the voltage charged in the capacitor is equal to or lower than the second predetermined voltage,
The control means stops the operation of the first switching element and the second switching element when detecting that the AC voltage is in the low voltage state lower than the predetermined voltage. Or the power supply device characterized by making the switching frequency of said 1st switching element and said 2nd switching element higher than the switching frequency in the said low voltage state . 前記第二のスイッチング素子はＦＥＴであり、
前記ＦＥＴのドレイン−ソース間の電圧を整流平滑した電圧が前記制御手段に出力されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。 The second switching element is an FET;
The power supply device according to claim 1, voltage of the voltage between the source and rectifying and smoothing is characterized Rukoto is output to the control unit - the drain of the previous SL FET. 前記第一の電源部は、一次巻線、二次巻線及び補助巻線を有する第二のトランスを有し、
前記第二のトランスの前記補助巻線に誘起された電圧を前記第二の電源部に供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。 The first power supply unit includes a second transformer having a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding,
The power supply apparatus according to claim 1 or 2 , wherein a voltage induced in the auxiliary winding of the second transformer is supplied to the second power supply unit. 前記第一の所定電圧は、前記第二の所定電圧より高いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源装置。 Wherein the first predetermined voltage, the power supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the higher than said second predetermined voltage. 前記第一の電源部から前記第二の電源部へ電力を供給又は遮断するスイッチ手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a switching means for supplying or interrupting power to said second power supply unit from said first power supply unit. 前記スイッチ手段はトランジスタであり、
前記トランジスタのベース端子に信号が入力されることにより、前記第一の電源部から前記第二の電源部への電力の供給又は遮断が制御されることを特徴とする請求項５に記載の電源装置。 The switch means is a transistor;
6. The power supply according to claim 5 , wherein a signal is input to a base terminal of the transistor to control supply or interruption of power from the first power supply unit to the second power supply unit. apparatus. 記録材に画像形成を行う画像形成手段と、
前記画像形成手段を制御するコントローラと、
を備え、
所定電力を消費する第一のモードと、前記所定電力よりも消費する電力が低い第二のモードとで動作することが可能な画像形成装置であって、
請求項５又は６に記載の電源装置を備え、
前記コントローラは、前記第一のモードのときに前記スイッチ手段をオンすることにより前記第一の電源部から前記第二の電源部へ電力を供給させ、前記第二のモードのときに前記スイッチ手段をオフすることにより前記第一の電源部から前記第二の電源部への電力を遮断させることを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming an image on a recording material;
A controller for controlling the image forming means;
With
An image forming apparatus capable of operating in a first mode that consumes predetermined power and a second mode that consumes less power than the predetermined power,
A power supply device according to claim 5 or 6 ,
The controller is configured to supply power from the first power supply unit to the second power supply unit by turning on the switch unit in the first mode, and to switch the switch unit in the second mode. An image forming apparatus characterized in that the power from the first power supply unit to the second power supply unit is cut off by turning off the power. 記録材に画像を形成する画像形成装置において、
前記画像形成装置に電力を供給するための電源装置を有し、
前記電源装置は、一次巻線と二次巻線を有する第一のトランスと、前記一次巻線の一端に接続され、直列に接続された第一のスイッチング素子及び第二のスイッチング素子を有するスイッチング手段と、前記一次巻線の他端に接続された共振コンデンサと、入力される交流電圧を直流電圧に変換する第一の電源部から電圧が供給されることにより起動し前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子の動作を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子を交互に動作させることにより前記一次巻線と前記共振コンデンサを共振させて前記二次巻線に交流電圧を誘起する第二の電源部と、前記第一の電源部から電圧が供給されることにより、前記制御手段が起動し、前記制御手段が起動することにより充電が開始される第一のコンデンサと、前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子が交互に動作することにより充電が開始され、前記第一のコンデンサよりも容量が大きい第二のコンデンサと、を備え、前記制御手段は、前記第一のコンデンサに充電された電圧が第一の所定電圧以上となった場合に前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子の制御を開始し、前記第二のコンデンサに充電された電圧が第二の所定電圧以下となった場合に前記交流電圧が所定の電圧よりも低くなった低電圧状態であることを検知し、
前記制御手段は、前記交流電圧が前記所定の電圧よりも低くなった前記低電圧状態であることを検知した場合に、前記第一のスイッチング素子と前記第二のスイッチング素子の動作を停止する、若しくは、前記第一のスイッチング素子及び前記第二のスイッチング素子のスイッチング周波数を、前記低電圧状態におけるスイッチング周波数よりも高くすることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming an image on a recording material,
A power supply for supplying power to the image forming apparatus;
The power supply device includes a first transformer having a primary winding and a secondary winding, and a switching having a first switching element and a second switching element connected to one end of the primary winding and connected in series. And the first switching element that is activated by being supplied with a voltage from a first power source unit that converts the input AC voltage into a DC voltage, and a resonance capacitor connected to the other end of the primary winding. And control means for controlling the operation of the second switching element, wherein the control means operates the first switching element and the second switching element alternately to operate the primary winding and a second power supply unit to induce an AC voltage in the secondary winding to resonate the resonant capacitor, by Rukoto voltage is supplied from the first power supply section, said control means starts The first capacitor that starts charging when the control means is activated, and the first capacitor and the second switching element are alternately operated to start charging. A second capacitor having a larger capacity than the first switching element and the first capacitor when the voltage charged in the first capacitor is equal to or higher than a first predetermined voltage. starts controlling the second switching element, said AC voltage when the voltage charged in the second capacitor is equal to or less than the second predetermined voltage is a low voltage state becomes lower than a predetermined voltage Detect
The control means stops the operation of the first switching element and the second switching element when detecting that the AC voltage is in the low voltage state lower than the predetermined voltage. Alternatively, the image forming apparatus is characterized in that the switching frequency of the first switching element and the second switching element is higher than the switching frequency in the low voltage state . 前記電源装置は、前記第一の電源部を含み、
前記画像形成装置を制御するコントロールユニットを備え、
前記第一の電源部から前記コントロールユニットに電力を供給することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。 The power supply device includes the first power supply unit,
A control unit for controlling the image forming apparatus;
The image forming apparatus according to claim 8 , wherein power is supplied from the first power supply unit to the control unit. 前記コントロールユニットは、前記第一の電源部から前記制御手段に電力を供給する状態と前記電力を遮断する状態に切り換え可能であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。 Said control unit, an image forming apparatus according to claim 9, characterized in that from said first power supply unit can be switched to a state of blocking the power state to supply power to the control hand stage. 前記電力を遮断する状態とは、前記第二の電源部の前記スイッチング手段が停止した状態であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 10 , wherein the state where the power is cut off is a state where the switching unit of the second power supply unit is stopped.
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