JP6824708B2 - 電源装置及び画像形成装置 - Google Patents
電源装置及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6824708B2 JP6824708B2 JP2016227808A JP2016227808A JP6824708B2 JP 6824708 B2 JP6824708 B2 JP 6824708B2 JP 2016227808 A JP2016227808 A JP 2016227808A JP 2016227808 A JP2016227808 A JP 2016227808A JP 6824708 B2 JP6824708 B2 JP 6824708B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- power supply
- state
- detection unit
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/00885—Power supply means, e.g. arrangements for the control of power supply to the apparatus or components thereof
- H04N1/00899—Detection of supply level or supply failure
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/00885—Power supply means, e.g. arrangements for the control of power supply to the apparatus or components thereof
- H04N1/00907—Details of supply connection, e.g. arrangement of power cables
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0032—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/36—Means for starting or stopping converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
- H02M1/4258—Arrangements for improving power factor of AC input using a single converter stage both for correction of AC input power factor and generation of a regulated and galvanically isolated DC output voltage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Description
まず、後述する実施例の回路との比較のために、一般的なスイッチング電源装置100の構成と動作について説明する。図1は、一般的なスイッチング電源装置100の回路構成を示す図である。
商用交流電源102から入力された交流電圧は、回路保護用の電流ヒューズ103と整流ダイオードブリッジ104を介して全波整流され、一次平滑コンデンサ105(以下、平滑コンデンサ105という)に直流電圧として充電される。更に、平滑コンデンサ105に充電された直流電圧は、起動抵抗106を介し、電源IC109のST端子に供給され、所定電圧まで充電されると、電源IC109は起動される。制御手段である電源IC109が起動されると、DRV端子から抵抗110を介してスイッチング素子であるFET107のゲート端子にハイレベル信号が出力される。そして、FET107が導通状態になると、トランス108の一次巻線Npの両端に平滑コンデンサ105の直流電圧が印加される。このとき、トランス108の二次巻線Ns側にも電圧が誘起されるが、ダイオード116のアノード側を負とする電圧であるため、ダイオード116は導通状態とならず、トランス108の二次側には電圧は伝達されない。同様に、トランス108の補助巻線Nb側にも電圧が誘起されるが、ダイオード111のアノード側を負とする電圧であるため、ダイオード111は導通状態とはならず、補助巻線Nbには電流は流れない。したがって、トランス108の一次巻線Npを流れる電流はトランス108の励磁電流だけで、トランス108には励磁電流の2乗に比例したエネルギーが蓄積される。なお、励磁電流は時間に比例して増大する。
図1のスイッチング電源装置では、出力電圧118の電圧制御は次のように行われる。まず、トランス108の二次側に生成された出力電圧118は、レギュレーション抵抗123、124とで分圧され、シャントレギュレータ125のREF端子に入力される。そして、シャントレギュレータ125のREF端子に入力された電圧レベルに応じたフィードバック信号がシャントレギュレータ125のA端子から出力される。シャントレギュレータ125はフォトカプラ115と接続されており、シャントレギュレータ125から出力されたフィードバック信号は、フォトカプラ115を介して、電源IC109のFB端子に入力される。抵抗121は、フォトカプラ115のLEDに流れる電流を制限するための抵抗である。そして、電源IC109は、FB端子から入力されたフィードバック信号に基づいてFET107のスイッチング制御を行うことで、安定した出力電圧の制御を行うことができる。なお、図1中の電源IC109の内の符号は、各端子の名称である。
次に、電源IC109の構成と動作について説明する。ここでは、一例として周波数非固定、デュティー非固定、電流制御モードで動作する電源IC109について説明する。図2は、電源IC109の内部構成を示すブロック図である。図2において、起動回路400は、電源IC109の起動回路であり、スイッチング電源装置100の立ち上げ直後にST端子経由で入力される電圧が所定の電圧になると、電源IC109の起動を行う。電源IC109が起動されると、それ以降はコンデンサ113からVCC端子を介して入力される直流電圧により電源IC109を駆動する。BOTTOM端子は、FET107のドレイン端子−ソース端子間の電圧Vdsをモニターするための端子である。FB(フィードバック)端子は、フォトカプラ115を介して、出力電圧118の変動を示すフィードバック信号が入力される端子である。CS端子は、FET107のドレイン端子に流れる電流Idをモニターするための端子であり、電流検知部201を構成する電流検知抵抗200の両端に生じる電圧が入力される。また、CS端子に入力される電圧が所定の電圧を超えると、電源IC109はFET107のスイッチング動作を停止させる。DRV端子は、RSフリップフロップ413のQ端子とFET107のゲート端子とに接続されており、Q端子の出力をFET107のゲート端子に出力することにより、FET107のスイッチング動作を制御する。
次に、上述した電源IC109を使用したスイッチング電源装置100の動作及び動作波形について説明する。図3は、スイッチング電源装置100の動作波形を示すグラフである。図3において、(a)〜(c)は、電源IC109のRSフリップフロップ413のS端子、R端子の入力電圧波形、Q端子の出力電圧波形をそれぞれ示している。(d)、(e)は、それぞれFET107のドレイン端子−ソース端子間の電圧Vdsの電圧波形、FET107のドレイン端子に流れる電流Idの電流波形を示している。(f)は、トランス108の二次側のダイオード116の電流Ifの電流波形、(g)は、トランス108の二次側から出力される出力電圧118の電圧波形を示している。(h)、(i)は、それぞれ電源IC109のバッファ415の出力電圧、CS端子に入力される電圧波形を示している。また、図3の横軸は時間であり、t1〜t3は、時刻(タイミング)を示す。なお、以下の説明において、括弧内のa〜iは、図3の(a)〜(i)を指している。以下では、図3を用いて、主に電源IC109、FET107、トランス108、ダイオード116の動作について説明する。
図3のタイミングt1は、電源IC109のAND回路411からハイレベル信号がRSフリップフロップ413のS端子に入力されてQ端子の出力がハイレベルとなり、その結果、FET107が導通状態になったばかりのタイミングを示している(a、c)。このとき、FET107のドレイン電流Idは、直線的に増加し(e)、FET107のドレイン電流Idにより、トランス108にエネルギーが蓄積される。また、トランス108の二次側に誘起される電圧はダイオード116のアノード側を負とする電圧であるため、ダイオード116には電流Ifが流れない(f)。このため、トランス108の出力電圧118は下降する(g)。更に、電源IC109のバッファ415の出力電圧は、フォトカプラ115を介し、FB端子に入力された電圧により徐々に上昇する(h)。また、CS端子の入力電圧もFET107のドレイン電流Idの増加と同様に、直線的に増加する(e、i)。
次に、タイミング2は、電源IC109のバッファ415の出力電圧よりもCS端子の入力電圧が高くなったタイミングを示している。このとき、コンパレータ412からハイレベル信号がRSフリップフロップ413のR端子に入力される(b)。その結果、RSフリップフロップ413のQ端子、すなわち電源IC109のDRV端子の出力がローレベルとなり(c)、FET107は非導通状態になる。このため、FET107のドレイン電流Idは流れなくなる(e)。また、トランス108の二次側のダイオード116はアノード側を正とする電圧であるため導通状態となり、トランス108に蓄積されたエネルギーがダイオード116の電流Ifとして流れ始めることで(f)、出力電圧118は上昇する(g)。このため、バッファ415の出力電圧は、フォトカプラ115を介した電源IC109のFB端子の入力電圧により、徐々に下降する(h)。また、電源IC109のCS端子の入力電圧も、FET107のドレイン電流Idの停止(e)とともに、0Vとなる(i)。
続いて、タイミング3は、電源IC109のBOTTOM端子の入力電圧が基準電圧408以下となり、かつ、バッファ415の出力電圧が基準電圧410よりも高くなったタイミングを示している。図1の抵抗114は、BOTTOM端子に印加される電圧を電源IC109の検出電圧や定格電圧に合わせて調整するための抵抗である。このとき、電源IC109のAND回路411から、RSフリップフロップ413のS端子にハイレベル信号が出力され(a)、RSフリップフロップ413のQ端子、すなわち電源IC109のDRV端子の出力がハイレベルになる(c)。その結果、FET107が導通状態になる(e)。このタイミング3は、タイミング1と同じタイミングであり、上述した一連の回路動作が引き続き、繰り返される。
次に、負荷119が軽負荷のときにFET107のスイッチング回数を減らすスイッチング動作の一例について図を用いて説明する。なお、軽負荷の状態とは、負荷119に供給する電流が通常の負荷の状態に比べて小さい状態を意味する。図4は、第二の状態である軽負荷時のスイッチング電源装置100の動作波形を示すグラフである。図4において、(a)〜(g)、(i)に示されている電圧、電流波形のグラフは、図3の(a)〜(g)、(i)で説明したグラフと同じ電圧、電流波形のグラフである。なお、図4の(h)は、電源IC109のFB端子の入力電圧の電圧波形のグラフである。また、図4の横軸は時間であり、t1〜t4は、時刻(タイミング)を示す。なお、(h)の点線は、電源IC109のコンパレータ409の基準電圧410の電圧を示している。また、(i)の電圧Vth1は、軽負荷時のCS端子の入力電圧の閾値電圧を示し、CS端子の入力電圧が閾値電圧Vth1以上になると、コンパレータ412からハイレベル信号が出力される。その結果、RSフリップフロップ413のQ端子の出力がハイレベルからローレベルとなり、FET107は非導通状態となる。
トランス108の唸り音の発生メカニズムの一例について、図を用いて説明する。図5は、トランス108のフェライトコア101が、FET107のスイッチング動作による電磁力によって変形する様子を示した模式図である。図5(a)は、FET107が導通状態となり、フェライトコア101に電磁力が加わったときの様子を示した模式図である。なお、実線は電磁力が加えられたときのフェライトコア101の形状を示し、破線は電磁力が加えられていないときのフェライトコア101の元の形状を示している。図5(b)は、FET107が非導通状態となり、電磁力が減少するときのフェライトコア101の様子を示す模式図である。実線は電磁力が減少するときのフェライトコア101の形状を示し、破線は電磁力が加えられていないときのフェライトコア101の元の形状を示している。なお、図中、101a〜101fは、フェライトコア101の磁脚を指している。
また、トランス108に誘起される電圧Vは、次の式(2)のように表すことができる。
式(2)より、トランス108に流れる電流Iは、次の式(3)のように表すことができる。
式(3)より、FET107の導通時間が長いほど、トランス108に流れる電流が大きくなり、トランス108に流れる電流が大きくなるほど、トランス108に印加される磁界が大きくなり、その結果、トランス108の唸り音も大きくなる。そのため、このようなスイッチング電源装置を備えた場合には、軽負荷時でスイッチング周波数が人の可聴域に近くなっている場合には、唸り音として聞こえやすくなり、軽負荷時の課題となっている。
図6は、実施例1のスイッチング電源装置100の回路構成を示す図である。図6に示す回路と、図1の一般的な回路との違いは、以下の2点である。1点目は、図6では、検知手段である電流検知部201(第一の検知部)である電流検知抵抗202(第一の抵抗)に、電流検知部203(第二の検知部)と、電流検知部206(第三の検知部)と、が並列に接続されている点である。なお、検知手段である電流検知部203は、抵抗204(第二の抵抗)とダイオード205(第一のダイオード)から構成され、抵抗204とダイオード205は直列に接続されている。また、検知手段である電流検知部206は、ダイオード207(第二のダイオード)から構成されている。2点目は、電流検知部201は図1、図6ともに、それぞれ1つの電流検知抵抗200、202で構成されているが、実施例1の電流検知抵抗202の抵抗値は図1の電流検知抵抗200の抵抗値よりも大きい点である。なお、図6では、図1、2と同じ構成には同じ符号を付し、ここでの説明を省略する。
(軽負荷時の回路動作)
図8は、軽負荷時における一般的な回路構成(図1)における電源IC109のCS端子の入力電圧と本実施例の回路構成(図6)におけるCS端子の入力電圧の波形を示した図である。図8の縦軸は、電源IC109のCS端子の入力電圧を示し、横軸は時間を示す。図8の期間511は、一般的な回路構成で、軽負荷時にFET107が導通している期間、期間512は一般的な回路構成で、軽負荷時にFET107が非導通の期間を示している。また、電圧Vth1、Vth2、順方向電圧Vf2については上述したので、ここでの説明は省略する。
そして、FET107の導通時間tonは、式(4)より、以下の式(5)のように表すことができる。
式(5)から、電流検知抵抗の抵抗値Rが大きい方が、FET107の導通期間tonが短くなることが分かる。このときのトランス108に流れるピーク電流Ipkは、後述する式(6)の電圧Vth2を電圧Vth1に置き換えて算出すると、一般的な回路構成の場合には約0.67A(=Vth1/R=0.1(V)/0.15(Ω))となる。一方、本実施例の場合のトランス108に流れるピーク電流Ipkは、約0.5A(=Vth1/R=0.1(V)/0.2(Ω))となる。このように、本実施例の回路構成の方が、一般的な回路構成と比べて、トランス108に流れるピーク電流Ipkを小さくすることができる。
続いて、負荷119が軽負荷時と過電流保護時の間の通常時の負荷状態(図7中の期間502)の場合の回路動作について図を用いて説明する。図9は、図6のスイッチング電源装置100の通常時における動作波形を示すグラフである。図9において、(a)は、電源IC109のRSフリップフロップ413のQ端子の出力電圧波形、(b)、(c)は、それぞれFET107のドレイン端子−ソース端子間電圧Vdsの電圧波形、ドレイン端子に流れる電流Idの電流波形を示している。(d)、(e)は、それぞれ電源IC109のバッファ415の出力電圧、CS端子の入力電圧波形を示している。また、図9の横軸は時間であり、t301は、時刻(タイミング)を示す。なお、以下の説明において、括弧内のa〜eは、図9の(a)〜(e)を指している。
次に、偶発故障の一例として、FET107のドレイン端子とゲート端子が何らかの故障により短絡し、その状態が維持された場合の回路保護について図を用いて説明する。図11は、スイッチング電源装置100の通常時、過電流検出時、FET107のドレイン端子とゲート端子が短絡した場合のCS端子の入力電圧の電圧波形を示したグラフである。図11の縦軸はCS端子の入力電圧を示し、横軸は時間(タイミング)を示す。また、破線は、一般的な回路構成(図1)での電圧波形、実線は本実施例の回路構成(図6)でのFET107が正常な場合の電圧波形、一点鎖線は本実施例の回路構成(図6)でのFET107が短絡していた場合の電圧波形を示す。タイミングt303は、CS端子の入力電圧が電流検知部206のダイオード207の順方向電圧Vf2と同じ電圧値になったタイミングを示す。なお、電圧Vth1、Vf1、Vth2、タイミングt301、t302は、上述しており、ここでの説明を省略する。
図12は、本実施例におけるスイッチング電源装置100の回路構成を示す図である。なお、実施例1と同じ構成については同一符号とし、説明を省略する。実施例1の回路構成を示す図6との回路構成の違いは、実施例1の電流検知部203を、本実施例では電流検知部208に変更している点である。電流検知部208は、抵抗209(第二の抵抗)、抵抗211、トランジスタ210で構成されている。抵抗211の一端は電源IC109のFB端子に接続され、他端はトランジスタ210のベース端子に接続されている。また、抵抗209の一端はCS端子、抵抗202、ダイオード207のアノード端子に接続され、他端はトランジスタ210のコレクタ端子に接続されている。なお、抵抗209は、抵抗202と抵抗209の合成抵抗値が一般的な回路構成での抵抗200と同じ抵抗値となるような抵抗値が選択されている。
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14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500は、静電潜像が形成される像担持体としての感光ドラム511、感光ドラム511を一様に帯電する帯電部517(帯電手段)、感光ドラム511に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部512(現像手段)を備えている。そして、感光ドラム511に現像されたトナー像をカセット516から供給された記録材としてのシート(不図示)に転写部518(転写手段)によって転写して、シートに転写したトナー像を定着器514で定着してトレイ515に排出する。この感光ドラム511、帯電部517、現像部512、転写部518が画像形成部である。また、レーザビームプリンタ500は、実施例1、2で説明したスイッチング電源装置550を備えている。なお、実施例1、2のスイッチング電源装置550を適用可能な画像形成装置は、図14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511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。
108 トランス
109 電源IC
201、203、206 電流検知部
Claims (13)
- 一次巻線及び二次巻線を有するトランスと、前記トランスの一次巻線に流れる電流をスイッチングするためのスイッチング素子と、前記一次巻線に流れる電流を検知し、前記電流に応じた電圧を出力する検知手段と、前記検知手段が出力する電圧に応じて、前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御手段と、を備え、前記二次巻線に接続された負荷に第一の電流を供給する第一の状態と、前記負荷に前記第一の電流よりも大きい第二の電流を供給する第二の状態で動作することが可能な電源装置において、
前記検知手段は、第一の検知部、第二の検知部、及び第三の検知部を有し、
前記第一の検知部、前記第二の検知部、及び前記第三の検知部は、互いに並列に接続され、
前記検知手段が前記制御手段に出力する出力電圧のうち、前記第一の状態のときに前記制御手段が前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止する第一の出力電圧、前記第二の状態のときに前記制御手段が過電流を検知して前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止する第二の出力電圧、前記第二の検知部が導通状態となる第三の出力電圧、及び前記第三の検知部が導通状態となる第四の出力電圧の大小関係は、
前記第一の出力電圧<前記第三の出力電圧<前記第二の出力電圧<前記第四の出力電圧であり、前記第一の状態において前記第一の出力電圧は一定であることを特徴とする電源装置。 - 前記二次巻線に誘起された電圧に応じたフィードバック電圧を出力するフィードバック手段を有し、
前記制御手段は、前記フィードバック電圧が所定の閾値よりも小さい場合、前記第一の状態で動作し、前記フィードバック電圧が前記所定の閾値よりも大きい場合、前記第二の状態で動作することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 - 前記第一の検知部は、第一の抵抗を有し、
前記第二の検知部は、第二の抵抗及び第一のダイオードを有し、
前記第二の抵抗及び前記第一のダイオードは、直列に接続されていることを特徴とする請求項2に記載の電源装置。 - 前記第三の出力電圧は、前記第一のダイオードの順方向電圧であることを特徴とする請求項3に記載の電源装置。
- 前記第一のダイオードが導通状態のときの、前記第一の抵抗、前記第二の抵抗、及び前記第一のダイオードの合成抵抗値は、前記第一の抵抗の抵抗値よりも小さいことを特徴とする請求項4に記載の電源装置。
- 前記第一の検知部は、第一の抵抗を有し、
前記第二の検知部は、第二の抵抗及びトランジスタを有し、
前記第二の抵抗は、前記トランジスタのコレクタ端子に接続され、
前記トランジスタは、前記第一の状態のときにはオフ状態であり、前記第二の状態のときにはオン状態であることを特徴とする請求項2に記載の電源装置。 - 前記第一の抵抗及び前記第二の抵抗の合成抵抗値は、前記第一の抵抗の抵抗値よりも小さいことを特徴とする請求項6に記載の電源装置。
- 前記第三の検知部は、第二のダイオードを有することを特徴とする請求項5又は請求項7に記載の電源装置。
- 前記第四の出力電圧は、前記第二のダイオードの順方向電圧であることを特徴とする請求項8に記載の電源装置。
- 記録材に画像を形成するための画像形成手段と、
前記画像形成手段に電力を供給する請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の電源装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 記録材に画像を形成するための画像形成手段と、
前記画像形成手段に電力を供給する電源装置と、
を備える画像形成装置であって、
前記電源装置は、
一次巻線及び二次巻線を有するトランスと、前記トランスの一次巻線への電流をスイッチングするためのスイッチング素子と、前記一次巻線に流れる電流を検知し、前記電流に応じた電圧を出力する検知手段と、前記検知手段が出力する電圧に応じて、前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御手段と、を有し、前記二次巻線に接続された負荷に第一の電流を供給する第一の状態と、前記負荷に前記第一の電流よりも大きい第二の電流を供給する第二の状態で動作することが可能であり、
前記検知手段は、第一の検知部、第二の検知部、及び第三の検知部を有し、
前記第一の検知部、前記第二の検知部、及び前記第三の検知部は、互いに並列に接続され、
前記検知手段が前記制御手段に出力する出力電圧のうち、前記第一の状態のときに前記制御手段が前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止する第一の出力電圧、前記第二の状態のときに前記制御手段が過電流を検知して前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止する第二の出力電圧、前記第二の検知部が導通状態となる第三の出力電圧、及び前記第三の検知部が導通状態となる第四の出力電圧の大小関係は、
前記第一の出力電圧<前記第三の出力電圧<前記第二の出力電圧<前記第四の出力電圧であり、前記第一の状態において前記第一の出力電圧は一定であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記電源装置は、前記二次巻線に誘起された電圧に応じたフィードバック電圧を出力するフィードバック手段を有し、
前記制御手段は、前記フィードバック電圧が所定の閾値よりも小さい場合、前記第一の状態で動作し、前記フィードバック電圧が前記所定の閾値よりも大きい場合、前記第二の状態で動作することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 - 前記第二の状態は、前記画像形成手段で画像形成を実行している状態であり、前記第一の状態は、前記画像形成手段で画像形成を実行せずに待機している状態であることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016227808A JP6824708B2 (ja) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 電源装置及び画像形成装置 |
US15/815,144 US10277764B2 (en) | 2016-11-24 | 2017-11-16 | Power supply apparatus and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016227808A JP6824708B2 (ja) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 電源装置及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018085846A JP2018085846A (ja) | 2018-05-31 |
JP6824708B2 true JP6824708B2 (ja) | 2021-02-03 |
Family
ID=62148003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016227808A Active JP6824708B2 (ja) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 電源装置及び画像形成装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10277764B2 (ja) |
JP (1) | JP6824708B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10447167B1 (en) * | 2017-01-10 | 2019-10-15 | Drive Cjsc | Method of DC voltage—pulse voltage conversion |
JP2019126124A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | キヤノン株式会社 | 電源装置及び画像形成装置 |
JP7166843B2 (ja) * | 2018-08-28 | 2022-11-08 | キヤノン株式会社 | 電源装置及び画像形成装置 |
TWI690139B (zh) * | 2019-05-08 | 2020-04-01 | 立錡科技股份有限公司 | 返馳式電源供應電路及其中之控制電路與控制方法 |
JP2020188615A (ja) | 2019-05-16 | 2020-11-19 | キヤノン株式会社 | 電源装置及び画像形成装置 |
JP2022174830A (ja) * | 2021-05-12 | 2022-11-25 | キヤノン株式会社 | 電源装置及び画像形成装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW459438B (en) * | 1999-09-17 | 2001-10-11 | Koninkl Philips Electronics Nv | Multimode switched-mode power supply |
JP4720612B2 (ja) * | 2005-07-12 | 2011-07-13 | ブラザー工業株式会社 | 電力供給装置及び画像形成装置 |
JP4991194B2 (ja) * | 2005-09-12 | 2012-08-01 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
TW200847602A (en) * | 2007-05-29 | 2008-12-01 | Richtek Techohnology Corp | Apparatus and method of improving flyback transformer light-loading efficacy |
JP5268615B2 (ja) * | 2008-12-15 | 2013-08-21 | キヤノン株式会社 | 電源装置および画像形成装置 |
JP5424663B2 (ja) | 2009-01-30 | 2014-02-26 | キヤノン株式会社 | 電源装置及び画像形成装置 |
JP5316903B2 (ja) * | 2010-11-30 | 2013-10-16 | ブラザー工業株式会社 | 電源システム及び画像形成装置 |
JP5885399B2 (ja) | 2011-05-24 | 2016-03-15 | キヤノン株式会社 | スイッチング電源 |
JP6008521B2 (ja) | 2012-03-09 | 2016-10-19 | キヤノン株式会社 | 電源装置及び画像形成装置 |
US9356525B2 (en) * | 2012-08-31 | 2016-05-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Power supply device and image forming apparatus |
JP2014117129A (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Canon Inc | 電源装置およびそれを備えた電子機器 |
JP5903082B2 (ja) * | 2013-08-23 | 2016-04-13 | 株式会社沖データ | 電源装置及び画像形成装置 |
CN104953837B (zh) * | 2014-03-31 | 2018-05-08 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 用于功率变换器的控制装置和控制方法以及开关电源 |
-
2016
- 2016-11-24 JP JP2016227808A patent/JP6824708B2/ja active Active
-
2017
- 2017-11-16 US US15/815,144 patent/US10277764B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10277764B2 (en) | 2019-04-30 |
JP2018085846A (ja) | 2018-05-31 |
US20180146109A1 (en) | 2018-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6824708B2 (ja) | 電源装置及び画像形成装置 | |
US9071156B2 (en) | Switching power supply device and image forming apparatus with switching power supply device | |
JP6075827B2 (ja) | スイッチング電源装置及び画像形成装置 | |
JP5873293B2 (ja) | 電源装置および画像形成装置 | |
US8977157B2 (en) | Switching power supply | |
US9106148B2 (en) | Power supply apparatus and image forming apparatus | |
US9740158B2 (en) | Power supply unit and image forming apparatus | |
JP6004679B2 (ja) | 電源装置及び画像形成装置 | |
US9356525B2 (en) | Power supply device and image forming apparatus | |
JP7040884B2 (ja) | 電源装置、画像形成装置および制御方法 | |
US9525359B2 (en) | Switching power supply apparatus and image forming apparatus | |
US20160036335A1 (en) | Rectifying and smoothing circuit, power supply device and image forming apparatus | |
US10411606B2 (en) | Power supply apparatus and image forming apparatus | |
JP2013251979A (ja) | 電源装置及び画像形成装置 | |
JP6029388B2 (ja) | 電源装置及び画像形成装置 | |
CN115347776A (zh) | 电源设备和图像形成装置 | |
JP6406798B2 (ja) | 電源装置及び画像形成装置 | |
JP2017041949A (ja) | 電源装置及び画像形成装置 | |
JP2016082714A (ja) | 電源装置及び画像形成装置 | |
JP5936493B2 (ja) | 電源装置及び画像形成装置 | |
JP2007330081A (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP2016039727A (ja) | 電源装置及び画像形成装置 | |
JP2021061720A (ja) | 電源装置及び画像形成装置 | |
JP6207256B2 (ja) | 電源装置及び画像形成装置 | |
JP2021151116A (ja) | 電源装置及び画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20171201 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191122 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200904 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200915 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210113 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6824708 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |