JP7301666B2

JP7301666B2 - Power supply and image forming apparatus

Info

Publication number: JP7301666B2
Application number: JP2019144045A
Authority: JP
Inventors: 政光綿引
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-08-05
Filing date: 2019-08-05
Publication date: 2023-07-03
Anticipated expiration: 2039-08-05
Also published as: JP2021027703A

Description

本発明は、電源装置及び画像形成装置に関し、特に、ＡＣＤＣコンバータの制御部へ電圧を供給する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply and an image forming apparatus, and more particularly to a power supply that supplies voltage to a control section of an ACDC converter.

ＡＣＤＣコンバータを動作させるためには、スイッチ用の電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）を駆動する駆動部やＦＥＴのスイッチング動作を制御する制御部等に異なる複数の電源電圧を必要とするものもある。複数の電源電圧を供給するために、トランスの補助巻線に発生する電圧を駆動部へ供給し、駆動部へ供給された電圧をシリーズレギュレータで降圧して制御部へ供給する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In order to operate an ACDC converter, a driving section that drives a switching field effect transistor (hereinafter referred to as an FET) and a control section that controls the switching operation of the FET may require a plurality of different power supply voltages. . In order to supply multiple power supply voltages, a configuration has been proposed in which the voltage generated in the auxiliary winding of the transformer is supplied to the driving section, and the voltage supplied to the driving section is stepped down by a series regulator and supplied to the control section. (See, for example, Patent Document 1).

特開２０１７－１１２７９８号公報JP 2017-112798 A

しかしながら、駆動部へ供給された電圧をシリーズレギュレータで降圧して制御部へ供給する構成は、駆動部用の大きい電源電圧から制御部用の小さい電源電圧を生成するため、入出力電圧の差が大きくなり消費電力が大きくなってしまうおそれがある。 However, the configuration in which the voltage supplied to the drive section is stepped down by a series regulator and supplied to the control section generates a small power supply voltage for the control section from a large power supply voltage for the drive section. There is a possibility that it will become large and the power consumption will increase.

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、制御部への電圧供給の際の電力損失を低減することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce power loss during voltage supply to a control unit.

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 problems, the present invention has the following configurations.

（１）１次巻線、２次巻線、第１の補助巻線及び第２の補助巻線を有するトランスと、前記１次巻線に接続され、スイッチング動作を行うスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、交流電圧を直流電圧に変換し出力電圧を出力する電源装置であって、入力された電圧を前記制御手段に供給するために降圧する降圧手段と、前記駆動手段に供給するための第１の電圧に応じた電圧を前記降圧手段に入力する第１の状態と、前記第２の補助巻線に誘起された第２の電圧を前記降圧手段に入力する第２の状態と、を切り替える第１の切替手段と、を備えることを特徴とする電源装置。 (1) A transformer having a primary winding, a secondary winding, a first auxiliary winding, and a second auxiliary winding, a switching element connected to the primary winding and performing a switching operation, and the switching A power supply unit that includes driving means for driving an element and control means for controlling the driving means, converts an AC voltage to a DC voltage and outputs an output voltage, and supplies the input voltage to the control means. a voltage step-down means for stepping down a voltage to reduce the voltage to be supplied to the driving means; a first state for inputting a voltage corresponding to the first voltage to be supplied to the driving means to the voltage step-down means; and a first switching means for switching between a second state of inputting a voltage of No. 2 to the step-down means.

（２）記録材に画像形成を行う画像形成手段と、前記（１）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。 (2) An image forming apparatus comprising: image forming means for forming an image on a recording material; and the power supply device according to (1).

本発明によれば、制御部への電圧供給の際の電力損失を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce power loss during voltage supply to the control unit.

実施例１、２のレーザビームプリンタの概略図Schematic diagram of laser beam printers of Examples 1 and 2 実施例１の電源装置の概略図Schematic diagram of the power supply device of Example 1 実施例１の電源電圧の遷移を示すグラフGraph showing transition of power supply voltage in Example 1 実施例１の電源装置の動作箇所の説明図Explanatory diagram of operating parts of the power supply device of the first embodiment 実施例２の電源装置の概略図Schematic diagram of the power supply device of Example 2 実施例２の電源電圧の遷移を示すグラフGraph showing transition of power supply voltage in Example 2 実施例２の電源装置の動作箇所の説明図Explanatory diagram of operating parts of the power supply device of the second embodiment

以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

［レーザビームプリンタの説明］
以下、実施例１の電源装置１０８を画像形成装置に適用した場合について、図１から図４を参照しながら以下説明する。図１に画像形成装置の一例として、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１００（以下、プリンタ１００という）は、静電潜像が形成される像担持体である感光ドラム１０１、感光ドラム１０１を一様に帯電する帯電部１０２、感光ドラム１０１に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部１０３を備えている。そして、感光ドラム１０１上（像担持体上）のトナー像を、カセット１０４から供給された記録材であるシートＰに転写部１０５によって転写し、シートＰに転写したトナー像を定着器１０６で定着してトレイ１０７に排出する。この感光ドラム１０１、帯電部１０２、現像部１０３、転写部１０５が画像形成部である。また、プリンタ１００は、電源装置１０８を備え、電源装置１０８からモータ等の駆動部と制御部５００へ電力を供給している。制御部５００は、ＣＰＵ（不図示）を有しており、画像形成部による画像形成動作やシートＰの搬送動作等を制御している。 [Explanation of laser beam printer]
A case where the power supply device 108 of the first embodiment is applied to an image forming apparatus will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. FIG. 1 shows a schematic configuration of a laser beam printer as an example of an image forming apparatus. A laser beam printer 100 (hereinafter referred to as the printer 100) includes a photosensitive drum 101 that is an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a charging unit 102 that uniformly charges the photosensitive drum 101, and a A developing unit 103 for developing the electrostatic latent image with toner is provided. A transfer unit 105 transfers the toner image on the photosensitive drum 101 (on the image carrier) onto a sheet P, which is a recording material supplied from a cassette 104 , and the toner image transferred onto the sheet P is fixed by a fixing device 106 . and eject it to the tray 107 . The photosensitive drum 101, charging section 102, developing section 103, and transfer section 105 constitute an image forming section. The printer 100 also includes a power supply device 108 that supplies power to a drive unit such as a motor and the control unit 500 . The control unit 500 has a CPU (not shown), and controls the image forming operation of the image forming unit, the conveying operation of the sheet P, and the like.

プリンタ１００は、プリント動作を終了させると所定時間が経過した後、プリント動作をすぐに実行できるスタンバイ状態に遷移する。その後プリント動作が開始されることなく、さらに所定時間が経過した後、プリンタ１００は待機時の消費電力を低減するため、低消費電力モードであるスリープ状態に遷移する。プリンタ１００はスリープ状態、スタンバイ状態、プリント状態の３つの状態を持ち、制御部５００がそれぞれの状態に遷移させる。 The printer 100 transitions to a standby state in which the printing operation can be immediately executed after a predetermined period of time has passed after the printing operation is completed. After a predetermined period of time without starting the printing operation, the printer 100 transitions to a sleep state, which is a low power consumption mode, in order to reduce power consumption during standby. The printer 100 has three states, a sleep state, a standby state, and a print state, and the control unit 500 makes a transition to each state.

［電源装置の説明］
図２に電源装置１０８の概略構成の一例を示す。実施例１の電源装置１０８の方式はアクティブクランプを用いたフライバック電源であるが、一石を使ったフライバック方式でも良い。交流電源１１０から入力された交流電圧は、回路保護用の電流ヒューズ２０３と整流ダイオードブリッジ２０４を介して全波整流され、１次平滑コンデンサ２０５（以下、平滑コンデンサ２０５という）により平滑され直流電圧となる。電源装置１０８は、平滑コンデンサ２０５に充電された直流電圧から、トランスＴ１を介して、絶縁された２次側に直流電圧である電源電圧Ｖｏｕｔを出力する。トランスＴ１は、１次側に１次巻線Ｐ１、補助巻線Ｐ２、補助巻線Ｐ３を、２次側に２次巻線Ｓ１を備えた絶縁型のトランスである。１次巻線Ｐ１から２次巻線Ｓ１には、スイッチング動作によってエネルギーが供給されている。第１の補助巻線である補助巻線Ｐ２は電源電圧Ｖ１を生成し、第２の補助巻線である補助巻線Ｐ３は電源電圧Ｖ２を生成している。 [Description of power supply]
FIG. 2 shows an example of a schematic configuration of the power supply device 108. As shown in FIG. The system of the power supply device 108 of the first embodiment is a flyback power supply using an active clamp, but a flyback system using a single stone may also be used. An AC voltage input from an AC power supply 110 is full-wave rectified through a current fuse 203 for circuit protection and a rectifying diode bridge 204, smoothed by a primary smoothing capacitor 205 (hereinafter referred to as smoothing capacitor 205), and converted into a DC voltage. Become. The power supply device 108 outputs a power supply voltage Vout, which is a DC voltage, to the insulated secondary side from the DC voltage charged in the smoothing capacitor 205 via the transformer T1. The transformer T1 is an insulating type transformer having a primary winding P1, an auxiliary winding P2, and an auxiliary winding P3 on the primary side, and a secondary winding S1 on the secondary side. Energy is supplied from the primary winding P1 to the secondary winding S1 by switching operation. The auxiliary winding P2, which is the first auxiliary winding, generates the power supply voltage V1, and the auxiliary winding P3, which is the second auxiliary winding, generates the power supply voltage V2.

トランスＴ１の１次巻線Ｐ１と直列に第１のスイッチング素子である電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）２０７が接続されている。また、１次巻線Ｐ１には、電圧クランプ用のコンデンサ２６４と第２のスイッチング素子であるＦＥＴ２０８とが直列に接続された回路が、並列に接続されている。ＦＥＴ２０７と並列には、電圧共振コンデンサ２６５が接続されている。なお、電圧共振コンデンサ２６５を設けずに、ＦＥＴ２０７のドレイン端子とソース端子との間の容量を用いて電圧共振させても良い。ＦＥＴ２０７とＦＥＴ２０８にはそれぞれボディーダイオードが存在する。 A field effect transistor (hereinafter referred to as FET) 207 as a first switching element is connected in series with the primary winding P1 of the transformer T1. A circuit in which a voltage clamping capacitor 264 and an FET 208, which is a second switching element, are connected in series is connected in parallel to the primary winding P1. A voltage resonance capacitor 265 is connected in parallel with the FET 207 . Note that voltage resonance may be performed using the capacitance between the drain terminal and the source terminal of the FET 207 without providing the voltage resonance capacitor 265 . FET 207 and FET 208 each have a body diode.

ＦＥＴ２０７及びＦＥＴ２０８のオン（導通）又はオフ（非導通）の動作は、制御手段である制御部２０９によって制御される。制御部２０９がＦＥＴ２０７のオンオフ信号ＤＲＶ－Ｌ及びＦＥＴ２０８のオンオフ信号ＤＲＶ－Ｈを駆動部２１０に出力する。駆動手段である駆動部２１０は制御部２０９から出力されたオンオフ信号ＤＲＶ－Ｌ、ＤＲＶ－Ｈを受け取って、駆動信号ＤＲＶ－Ｌ’をＦＥＴ２０７のゲート端子に出力し、駆動信号ＤＲＶ－Ｈ’をＦＥＴ２０８のゲート端子にそれぞれ出力する。駆動部２１０は、ＦＥＴ２０８を駆動するため、コンデンサ２６３及びダイオード２６２で構成されるチャージポンプ回路によって、ＶＨ端子とＶＧ端子との間にＦＥＴ２０８のゲート電圧用の電源電圧を生成している。実施例１では、チャージポンプ回路に用いる電圧は、電源電圧Ｖ１を元に昇圧している。 The ON (conducting) or OFF (non-conducting) operations of the FETs 207 and 208 are controlled by a control unit 209, which is control means. The control unit 209 outputs the ON/OFF signal DRV-L of the FET 207 and the ON/OFF signal DRV-H of the FET 208 to the drive unit 210 . A driving unit 210, which is driving means, receives the on/off signals DRV-L and DRV-H output from the control unit 209, outputs the driving signal DRV-L' to the gate terminal of the FET 207, and outputs the driving signal DRV-H'. They are output to the gate terminals of the FETs 208, respectively. In order to drive the FET 208 , the driving section 210 generates a power supply voltage for the gate voltage of the FET 208 between the VH terminal and the VG terminal by a charge pump circuit composed of a capacitor 263 and a diode 262 . In the first embodiment, the voltage used for the charge pump circuit is boosted based on the power supply voltage V1.

制御部２０９、駆動部２１０はそれぞれ異なる電源電圧Ｖ２’、Ｖ１で駆動される。具体的には、制御部２０９は電源電圧Ｖ２’で駆動され、駆動部２１０は電源電圧Ｖ１で駆動される。そのため、制御部２０９の入力端子Ｖｉｎには電源電圧Ｖ２’が入力され、駆動部２１０の入力端子Ｖｉｎには電源電圧Ｖ１が入力されている。駆動部２１０へ供給される電源電圧Ｖ１は、ＦＥＴ２０７とＦＥＴ２０８を駆動するために、少なくとも１０Ｖ以上が必要である。一方、制御部２０９へ供給される電源電圧Ｖ２’は、安定した低い電圧が必要である。実施例１では、電源電圧Ｖ１は例えば１５～３６Ｖとし、電源電圧Ｖ２’は例えば３．３Ｖとする。電源電圧Ｖ１、Ｖ２’の生成については後述する。なお、制御部２０９、駆動部２１０は、それぞれＧＮＤ端子を有し、各ＧＮＤ端子は平滑コンデンサ２０５の低電位側に接続されている。 The control unit 209 and the driving unit 210 are driven by different power supply voltages V2' and V1, respectively. Specifically, the control section 209 is driven by the power supply voltage V2', and the driving section 210 is driven by the power supply voltage V1. Therefore, the input terminal Vin of the control section 209 receives the power supply voltage V2', and the input terminal Vin of the drive section 210 receives the power supply voltage V1. The power supply voltage V1 supplied to the drive unit 210 must be at least 10 V or higher to drive the FETs 207 and 208. FIG. On the other hand, the power supply voltage V2' supplied to the control unit 209 requires a stable low voltage. In the first embodiment, the power supply voltage V1 is set to 15 to 36V, for example, and the power supply voltage V2' is set to 3.3V, for example. Generation of the power supply voltages V1 and V2' will be described later. Note that the control unit 209 and the driving unit 210 each have a GND terminal, and each GND terminal is connected to the low potential side of the smoothing capacitor 205 .

電源装置１０８の２次側には、トランスＴ１の２次巻線Ｓ１に生じるフライバック電圧の２次側整流平滑手段としてダイオード２６６及びコンデンサ２６７を有している。また、電源装置１０８の２次側には、２次側に出力される電源電圧Ｖｏｕｔを１次側にフィードバックするフィードバック手段として、フィードバック部１３０を有している。 The secondary side of the power supply device 108 has a diode 266 and a capacitor 267 as secondary side rectifying and smoothing means for the flyback voltage generated in the secondary winding S1 of the transformer T1. Further, the secondary side of the power supply device 108 has a feedback section 130 as feedback means for feeding back the power supply voltage Vout output to the secondary side to the primary side.

（電源電圧Ｖｏｕｔのフィードバック制御）
フィードバック部１３０は、電源電圧Ｖｏｕｔを所定の一定電圧（以後、目標電圧という）に制御するために用いられている。電源電圧Ｖｏｕｔの目標電圧は、シャントレギュレータ２２５のリファレンス端子ＲＥＦに入力される電圧（基準電圧）の電源電圧Ｖｏｕｔに対する分圧比によって設定される。すなわち、分圧抵抗２２３、２２４、２２６によって電源電圧Ｖｏｕｔが設定される。電源電圧Ｖｏｕｔが目標電圧より高くなるとシャントレギュレータ２２５のカソード端子Ｋが電流を引き込み、電源電圧Ｖｏｕｔからプルアップ抵抗２２１を介してフォトカプラ２１５の２次側ダイオード２１５ｄに電流が流れる。その後フォトカプラ２１５の１次側トランジスタ２１５ｔが動作すると、電源電圧Ｖ２’から抵抗２４０を介して充電されていたコンデンサ２３０から電荷が放電され、制御部２０９のＦＢ端子の電圧が低下する。また、電源電圧Ｖｏｕｔが目標電圧より低くなると、フォトカプラ２１５の１次側トランジスタ２１５ｔの動作が停止して電源電圧Ｖ２’から抵抗２４０を介してコンデンサ２３０に充電電流が流れるため、制御部２０９のＦＢ端子の電圧が上昇する。制御部２０９は、ＦＢ端子に入力された電圧信号に基づき、ＦＥＴ２０７、ＦＥＴ２０８をオンオフすることで、電源電圧Ｖｏｕｔを目標電圧に維持するよう制御する。 (Feedback control of power supply voltage Vout)
The feedback unit 130 is used to control the power supply voltage Vout to a predetermined constant voltage (hereinafter referred to as target voltage). The target voltage of the power supply voltage Vout is set by the voltage dividing ratio of the voltage (reference voltage) input to the reference terminal REF of the shunt regulator 225 to the power supply voltage Vout. That is, the voltage dividing resistors 223, 224, and 226 set the power supply voltage Vout. When the power supply voltage Vout becomes higher than the target voltage, the cathode terminal K of the shunt regulator 225 draws current, and the current flows from the power supply voltage Vout to the secondary diode 215d of the photocoupler 215 via the pull-up resistor 221 . After that, when the primary-side transistor 215t of the photocoupler 215 operates, the charged capacitor 230 is discharged from the power supply voltage V2' through the resistor 240, and the voltage of the FB terminal of the control unit 209 is lowered. Further, when the power supply voltage Vout becomes lower than the target voltage, the operation of the primary-side transistor 215t of the photocoupler 215 stops, and charging current flows from the power supply voltage V2′ to the capacitor 230 via the resistor 240. The voltage of the FB terminal rises. The control unit 209 turns on and off the FETs 207 and 208 based on the voltage signal input to the FB terminal, thereby controlling the power supply voltage Vout to be maintained at the target voltage.

（電源電圧Ｖｏｕｔの目標電圧の切り替え制御）
次に、電源電圧Ｖｏｕｔの目標電圧の切り替え制御について説明する。まず、プリンタ１００の第１のモードであるスタンバイ状態及びプリント状態において、電源装置１０８は電源電圧Ｖｏｕｔをモータ等の駆動部や画像形成部へ供給している。このとき、制御部５００は電源電圧Ｖｏｕｔの目標電圧を切り替えるための切り替え信号２０１をハイレベル（例えば３．３Ｖ）として出力する。ハイレベルの切り替え信号２０１は、抵抗２２８と抵抗２２９とで分圧され、分圧された電圧がＦＥＴ２２７のゲート端子に供給される。するとＦＥＴ２２７がオン（ＯＮ）して、ＦＥＴ２２７のドレイン‐ソース間が導通するので、抵抗２２６が無視できる状態となる。シャントレギュレータ２２５のＲＥＦ電圧をＶ_ＲＥＦ、抵抗２２３の抵抗値をＲ_２２３、抵抗２２４の抵抗値をＲ_２２４、抵抗２２６の抵抗値をＲ_２２６、計算の簡略化のためＦＥＴ２２７のオン抵抗を無視できる程小さいものとする。そうすると、スタンバイ状態及びプリント状態における第１の出力電圧である電源電圧Ｖｏｕｔ（Ｖ_２４Ｖ）は以下の式（１）で表される。

具体的な数値の設定例として、Ｖ_２４Ｖ＝２４Ｖとする。 (Switching control of target voltage of power supply voltage Vout)
Next, switching control of the target voltage of the power supply voltage Vout will be described. First, in the first mode of the printer 100, that is, the standby state and the printing state, the power supply device 108 supplies the power supply voltage Vout to the driving section such as the motor and the image forming section. At this time, the control unit 500 outputs the switching signal 201 for switching the target voltage of the power supply voltage Vout as a high level (for example, 3.3V). A high-level switching signal 201 is voltage-divided by

resistors

228 and 229 , and the voltage-divided voltage is supplied to the gate terminal of FET 227 . Then, the FET 227 is turned on (ON), and the drain-source of the FET 227 becomes conductive, so that the resistance 226 becomes negligible. The REF voltage of the shunt regulator 225 is V _REF , the resistance value of the resistor 223 is R ₂₂₃ , the resistance value of the resistor 224 is R ₂₂₄ , the resistance value of the resistor 226 is R ₂₂₆ , and the ON resistance of the FET 227 can be ignored for simplicity of calculation. be as small as possible. Then, the power supply voltage Vout (V _24V ), which is the first output voltage in the standby state and print state, is expressed by the following equation (1).

As an example of setting specific numerical values, V _24V =24V.

またプリンタ１００の第２のモードであるスリープ状態において、制御部５００が電源電圧Ｖｏｕｔの目標電圧を切り替えるための切り替え信号２０１をローレベル（０Ｖ）として出力する。そうすると、ＦＥＴ２２７がオフ（ＯＦＦ）してＦＥＴ２２７のドレイン‐ソース間が非導通となるので、抵抗２２６が電気的に無視できない状態となる。計算の簡略化のためＦＥＴ２２７のオフ時の漏れ電流を０Ａとすると、スリープ状態における第２の出力電圧である出力電圧Ｖｏｕｔ（Ｖ_５Ｖ）は以下の式（２）で表される。

具体的な数値の設定例として、Ｖ_５Ｖ＝５Ｖとする。抵抗２２３、２２４、２２６、ＦＥＴ２２７は第２の切替手段として機能する。 In the sleep state, which is the second mode of the printer 100, the control unit 500 outputs the switching signal 201 as a low level (0 V) for switching the target voltage of the power supply voltage Vout. Then, the FET 227 is turned off (OFF) and the drain-source of the FET 227 becomes non-conducting, so that the resistor 226 becomes electrically unignorable. Assuming that the leakage current when the FET 227 is off is 0 A for simplification of calculation, the output voltage Vout (V _5V ), which is the second output voltage in the sleep state, is expressed by the following equation (2).

As an example of setting specific numerical values, V _5V =5V.

Resistors

223, 224, 226 and FET 227 function as second switching means.

［電源電圧Ｖ２’の生成］
次に、駆動部２１０へ供給される電源電圧Ｖ１と制御部２０９及びフィードバック部１３０へ供給される電源電圧Ｖ２’の生成について説明する。電源電圧Ｖ１、Ｖ２’の生成は、スイッチング動作の開始前後によって異なる。 [Generation of power supply voltage V2']
Next, the generation of the power supply voltage V1 supplied to the drive unit 210 and the power supply voltage V2' supplied to the control unit 209 and the feedback unit 130 will be described. Generation of the power supply voltages V1 and V2' differs depending on whether the switching operation is started or not.

（スイッチング動作の開始前）
まず、スイッチング動作が開始される前における電源電圧Ｖ１、Ｖ２’の生成について説明する。スイッチング動作の開始前は、トランスＴ１に電圧が出力されていないため、トランスＴ１に発生する電圧とは別の電源電圧の生成手段が必要となる。実施例１では、起動回路１２０とスイッチ回路１４０とを設けて対応する。駆動部２１０のＶｉｎ端子に供給される電源電圧Ｖ１は、起動回路１２０から生成される。制御部２０９のＶｉｎ端子及びフィードバック部１３０に供給される電源電圧Ｖ２’は、次のようにして生成される。すなわち、スイッチ回路１４０を介して電源電圧Ｖ１を電源電圧Ｖ２として、降圧手段であるシリーズレギュレータ２６０に供給し、電源電圧Ｖ２をシリーズレギュレータ２６０によって降圧することで電源電圧Ｖ２’が生成される。 (Before starting switching operation)
First, the generation of the power supply voltages V1 and V2' before the switching operation is started will be described. Since no voltage is output to the transformer T1 before the switching operation is started, means for generating a power supply voltage different from the voltage generated in the transformer T1 is required. In the first embodiment, the activation circuit 120 and the switch circuit 140 are provided to cope with this. A power supply voltage V<b>1 supplied to the Vin terminal of the drive unit 210 is generated from the starter circuit 120 . The power supply voltage V2′ supplied to the Vin terminal of the control section 209 and the feedback section 130 is generated as follows. That is, the power supply voltage V1 is converted to the power supply voltage V2 through the switch circuit 140, and is supplied to the series regulator 260, which is a step-down means.

（起動回路）
以下、起動回路１２０とスイッチ回路１４０について詳細に説明する。起動回路１２０は、ＦＥＴ２５２、抵抗２５０、ツェナーダイオード２５４、コンデンサ２５３を有する。ＦＥＴ２５２は、ゲート端子にツェナーダイオード２５４のカソード端子が接続され、起動回路１２０は電源電圧Ｖ１を生成する定電圧回路となっている。実施例１では、起動回路１２０は、電源電圧Ｖ１が例えば１５Ｖになるように制御している。ツェナーダイオード２５４のツェナー電圧Ｖｚは、１５Ｖ（所定の電圧）とする。電源電圧Ｖ１がツェナー電圧Ｖｚ未満の場合は、ＦＥＴ２５２のオン抵抗を小さくし電源電圧Ｖ１の供給をオンするように制御し、電源電圧Ｖ１がツェナー電圧Ｖｚ以上の場合は、ＦＥＴ２５２のオン抵抗を大きくし電源電圧Ｖ１の供給をオフするように制御する。抵抗２５０は、平滑コンデンサ２０５により平滑された直流電圧を電圧降下させている。ツェナーダイオード２５４は、ＦＥＴ２５２のゲート端子に入力される電圧を決めている。コンデンサ２５３は、ＦＥＴ２５２のゲート端子のリップル電圧を除去するために用いている。 (Startup circuit)
The activation circuit 120 and the switch circuit 140 will be described in detail below. Starter circuit 120 has FET 252 , resistor 250 , Zener diode 254 and capacitor 253 . The gate terminal of the FET 252 is connected to the cathode terminal of the Zener diode 254, and the startup circuit 120 is a constant voltage circuit that generates the power supply voltage V1. In Example 1, the startup circuit 120 controls the power supply voltage V1 to be 15 V, for example. The Zener voltage Vz of the Zener diode 254 is assumed to be 15 V (predetermined voltage). When the power supply voltage V1 is less than the Zener voltage Vz, the ON resistance of the FET 252 is decreased to control the supply of the power supply voltage V1, and when the power supply voltage V1 is the Zener voltage Vz or more, the ON resistance of the FET 252 is increased. and control to turn off the supply of the power supply voltage V1. A resistor 250 drops the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor 205 . Zener diode 254 determines the voltage input to the gate terminal of FET 252 . Capacitor 253 is used to remove ripple voltage on the gate terminal of FET 252 .

（スイッチ回路）
スイッチ回路１４０は、電源電圧Ｖ１とシリーズレギュレータ２６０の入力端子Ｖｉｎとの間に配置され、シリーズレギュレータ２６０への電圧供給を制御している。スイッチ回路１４０は電源電圧Ｖ１を電源電圧Ｖ２としてシリーズレギュレータ２６０に供給する。スイッチ回路１４０は、ＦＥＴ２５８、抵抗２５６、２５７、ＦＥＴ２６１、ダイオード２５９を有する。スイッチ回路１４０は、電源電圧Ｖ１とＦＥＴ２５８のドレイン端子とが接続され、ＦＥＴ２５８のソース端子とシリーズレギュレータ２６０の入力端子Ｖｉｎとが接続されている。ＦＥＴ２５８のオンオフは、スイッチ回路１４０のオンオフ状態を決めている。抵抗２５６は、ＦＥＴ２５８のゲート端子に電圧を入力するためのプルアップ抵抗であり、抵抗２５７を介してＦＥＴ２５８のゲート端子に接続されている。制御部２０９は、ＦＥＴ２６１を介してＦＥＴ２５８を制御している。ＦＥＴ２６１のドレイン端子は、抵抗２５７を介してＦＥＴ２５８のゲート端子に接続されている。ＦＥＴ２６１のゲート端子は、制御部２０９の／ＳＷ＿ＯＮ端子に接続されている。 (switch circuit)
The switch circuit 140 is arranged between the power supply voltage V1 and the input terminal Vin of the series regulator 260 and controls voltage supply to the series regulator 260 . The switch circuit 140 supplies the power supply voltage V1 to the series regulator 260 as the power supply voltage V2. The switch circuit 140 has an FET 258 , resistors 256 and 257 , an FET 261 and a diode 259 . In the switch circuit 140, the power supply voltage V1 and the drain terminal of the FET 258 are connected, and the source terminal of the FET 258 and the input terminal Vin of the series regulator 260 are connected. The on/off state of the FET 258 determines the on/off state of the switch circuit 140 . A resistor 256 is a pull-up resistor for inputting voltage to the gate terminal of the FET 258 and is connected to the gate terminal of the FET 258 via a resistor 257 . The control section 209 controls the FET 258 via the FET 261 . The drain terminal of FET 261 is connected to the gate terminal of FET 258 via resistor 257 . A gate terminal of the FET 261 is connected to the /SW_ON terminal of the control section 209 .

ダイオード２５９は、アノード側がＦＥＴ２５８のソース端子と接続され、カソード側がＦＥＴ２５８のゲート端子と接続されている。ダイオード２５９と抵抗２５７は、ＦＥＴ２５８のゲート‐ソース間に掛かる電圧を低減するために用いられている。例えば、スイッチ回路１４０がオンして、電源電圧Ｖ１が電源電圧Ｖ２として供給されているとき、ＦＥＴ２６１がオンするとダイオード２５９を介してＦＥＴ２５８のゲート端子に電源電圧Ｖ２が供給される。このとき、ダイオード２５９を介して電源電圧Ｖ２がゲート端子へ供給されるので、ＦＥＴ２５８のゲート‐ソース間の電圧は、‐Ｖｆ（ダイオード２５９の順方向電圧を示す）分となる。 The diode 259 has an anode connected to the source terminal of the FET 258 and a cathode connected to the gate terminal of the FET 258 . Diode 259 and resistor 257 are used to reduce the voltage across the gate-source of FET 258 . For example, when the switch circuit 140 is turned on and the power supply voltage V1 is supplied as the power supply voltage V2, when the FET 261 is turned on, the power supply voltage V2 is supplied to the gate terminal of the FET 258 via the diode 259 . At this time, since the power supply voltage V2 is supplied to the gate terminal through the diode 259, the voltage between the gate and the source of the FET 258 becomes -Vf (indicating the forward voltage of the diode 259).

次に、スイッチ回路１４０のオンオフについて説明する。制御部２０９の／ＳＷ＿ＯＮ端子から出力される信号は、スイッチ回路１４０をオンオフするために出力されている。／ＳＷ＿ＯＮ端子からオン信号（０Ｖ）が出力されるとＦＥＴ２６１がオフし、スイッチ回路１４０が動作（オン）（ＦＥＴ２５８がオン）する。同様に／ＳＷ＿ＯＮ端子からオフ信号（３．３Ｖ）が出力されるとＦＥＴ２６１がオンし、スイッチ回路１４０の動作が停止（オフ）（ＦＥＴ２５８がオフ）する。 Next, turning on/off of the switch circuit 140 will be described. A signal output from the /SW_ON terminal of the control unit 209 is output to turn the switch circuit 140 on and off. When an ON signal (0 V) is output from the /SW_ON terminal, the FET 261 is turned off, and the switch circuit 140 is operated (turned on) (the FET 258 is turned on). Similarly, when an off signal (3.3 V) is output from the /SW_ON terminal, the FET 261 is turned on and the operation of the switch circuit 140 is stopped (turned off) (the FET 258 is turned off).

（スイッチング動作開始前）
ＦＥＴ２０７、２０８のスイッチング動作の開始前においては、制御部２０９の／ＳＷ＿ＯＮ端子はプルダウン設定になっているため、ＦＥＴ２６１がオフし、スイッチ回路１４０がオン（ＦＥＴ２５８がオン）する。そのため、スイッチング動作の開始前においてもスイッチ回路１４０を介して供給された電源電圧Ｖ１（電源電圧Ｖ２）をシリーズレギュレータ２６０で降圧して、シリーズレギュレータ２６０のＶｏｕｔ端子から電源電圧Ｖ２’を出力することができる。以上より、スイッチング動作の開始前においても、駆動部２１０用の電源に電源電圧Ｖ１（起動回路１２０から）、制御部２０９及びフィードバック部１３０用の電源に電源電圧Ｖ２’（シリーズレギュレータ２６０から）を供給することができる。 (Before starting switching operation)
Before the switching operation of the FETs 207 and 208 is started, the /SW_ON terminal of the control section 209 is set to pull down, so the FET 261 is turned off and the switch circuit 140 is turned on (the FET 258 is turned on). Therefore, even before the switching operation starts, the power supply voltage V1 (power supply voltage V2) supplied through the switch circuit 140 is stepped down by the series regulator 260, and the power supply voltage V2' is output from the Vout terminal of the series regulator 260. can be done. As described above, even before the switching operation is started, the power supply voltage V1 (from the starter circuit 120) is applied to the power supply for the drive unit 210, and the power supply voltage V2' (from the series regulator 260) is applied to the power supply for the control unit 209 and the feedback unit 130. can supply.

（スイッチング動作開始後）
次に、スイッチング動作が開始された後における電源電圧Ｖ１、Ｖ２’の生成について説明する。スイッチング動作が開始された後は、電源装置１０８の効率が求められるため、電源電圧Ｖ１、Ｖ２の生成を効率よく行う必要がある。そのため、変換効率の高い補助巻線Ｐ２、Ｐ３に発生した電圧を元に、電源電圧Ｖ１、Ｖ２を生成する。生成された電源電圧Ｖ２を元に、シリーズレギュレータ２６０で降圧して、電源電圧Ｖ２’を生成する。 (After starting switching operation)
Next, generation of the power supply voltages V1 and V2' after the switching operation is started will be described. Since the efficiency of the power supply device 108 is required after the switching operation is started, it is necessary to efficiently generate the power supply voltages V1 and V2. Therefore, the power supply voltages V1 and V2 are generated based on the voltages generated in the auxiliary windings P2 and P3 with high conversion efficiency. Based on the generated power supply voltage V2, the series regulator 260 lowers the voltage to generate the power supply voltage V2'.

ここで注意すべきは、シリーズレギュレータは入出力間の電位差が大きい程、電力損失が大きくなることである。例えば、電源電圧Ｖ１が１５Ｖのときにシリーズレギュレータ２６０によって降圧して３．３Ｖ電圧を生成する場合は、入出力間の電位差が１５Ｖ－３．３Ｖ＝１１．７Ｖとなる。これにより、シリーズレギュレータ２６０の消費電流及び負荷電流によって無駄な電力損失が生じる。したがって、待機時やオフ時のように少しでも無駄な電力損失を減らしたい場合は、入出力間の電位差ができるだけ小さくなるよう設計すべきである。以上を鑑み、実施例１では、スイッチング動作開始後における電源電圧Ｖ１、Ｖ２’を以下のように生成する。 It should be noted here that the power loss of the series regulator increases as the potential difference between the input and output increases. For example, when the power supply voltage V1 is 15V and the series regulator 260 steps it down to generate a voltage of 3.3V, the potential difference between the input and output is 15V-3.3V=11.7V. This results in unnecessary power loss due to the consumption current of the series regulator 260 and the load current. Therefore, if it is desired to reduce wasteful power loss as much as possible, such as during standby or off, the design should be such that the potential difference between the input and output is as small as possible. In view of the above, in the first embodiment, the power supply voltages V1 and V2' after starting the switching operation are generated as follows.

（電源電圧Ｖ１）
電源電圧Ｖ１は、補助巻線Ｐ２に発生した電圧をダイオード２７０とコンデンサ２７１で整流平滑して生成する。実施例１では、電源電圧Ｖ１は、トランスＴ１のフォワード動作を利用して補助巻線Ｐ２から電力を得る構成とし、電源電圧Ｖ１は１５～３６Ｖに設定する。電源電圧Ｖ１が１５～３６Ｖの範囲でばらついている理由は、交流電源１１０から入力された交流電圧の電圧値の違いである。実施例１でフォワード動作を利用する理由は、フライバック動作を利用するよりもスタンバイ時及びプリント時の最大電圧を低くでき、ＦＥＴ２０７、２０８のゲート耐圧を下げることができるからである。さらに、補助巻線Ｐ２に発生する電源電圧Ｖ１にフライバック動作を利用する場合は、補助巻線Ｐ３に発生する電源電圧Ｖ２にフライバック動作を利用するよりも最大電圧が大きくなるため、ＦＥＴ２０７、２０８のゲート耐圧を上げる必要がある。これらの理由のために、補助巻線Ｐ２ではフォワード動作を利用している。補助巻線Ｐ２で生成された電源電圧Ｖ１は、駆動部２１０へ供給される。起動回路１２０は、スイッチング動作が開始されると補助巻線Ｐ２に発生する電圧が出力され、電源電圧Ｖ１がツェナー電圧Ｖｚ以上になるため、前述した通りＦＥＴ２５２を介した電圧供給をオフする。 (Power supply voltage V1)
The power supply voltage V1 is generated by rectifying and smoothing the voltage generated in the auxiliary winding P2 with a diode 270 and a capacitor 271. FIG. In the first embodiment, the power supply voltage V1 is configured to obtain power from the auxiliary winding P2 using the forward operation of the transformer T1, and the power supply voltage V1 is set to 15 to 36V. The reason why the power supply voltage V1 varies in the range of 15 to 36 V is the difference in the voltage value of the AC voltage input from the AC power supply 110. FIG. The reason why the forward operation is used in the first embodiment is that the maximum voltage during standby and printing can be lowered and the gate withstand voltage of the FETs 207 and 208 can be lowered compared to using the flyback operation. Furthermore, when the flyback operation is used for the power supply voltage V1 generated in the auxiliary winding P2, the maximum voltage becomes higher than when the flyback operation is used for the power supply voltage V2 generated in the auxiliary winding P3. 208 must have a higher gate withstand voltage. For these reasons, the auxiliary winding P2 utilizes forward operation. The power supply voltage V1 generated by the auxiliary winding P2 is supplied to the driving section 210. FIG. When the switching operation is started, the starting circuit 120 outputs the voltage generated in the auxiliary winding P2, and the power supply voltage V1 becomes equal to or higher than the Zener voltage Vz, so that the voltage supply through the FET 252 is turned off as described above.

（電源電圧Ｖ２）
電源電圧Ｖ２は、補助巻線Ｐ３に発生した電圧をダイオード２８０とコンデンサ２８１で整流平滑して生成する。実施例１では、電源電圧Ｖ２は、トランスＴ１のフライバック動作を利用して補助巻線Ｐ３から電力を得る構成とする。電源電圧Ｖ２は、電源電圧Ｖｏｕｔと同様に、スリープ時５Ｖ（起動時も含む）、スタンバイ時及びプリント時は２４Ｖに設定する。実施例１でフライバック動作を利用する理由は、交流電源１１０から入力された交流電圧の電圧値の違いによらず一定の電源電圧Ｖ２を生成することができ、軽負荷時に電源電圧Ｖ２を低い電圧に設定できるからである。生成された電源電圧Ｖ２は、シリーズレギュレータ２６０によって電源電圧Ｖ２’に降圧される。シリーズレギュレータ２６０により生成された電源電圧Ｖ２’は、制御部２０９及びフィードバック部１３０へ供給される。実施例１では、電源電圧Ｖ２’は、３．３Ｖに設定する。 (Power supply voltage V2)
The power supply voltage V2 is generated by rectifying and smoothing the voltage generated in the auxiliary winding P3 with a diode 280 and a capacitor 281. FIG. In the first embodiment, the power supply voltage V2 is configured to obtain power from the auxiliary winding P3 using the flyback operation of the transformer T1. Like the power supply voltage Vout, the power supply voltage V2 is set to 5 V during sleep (including startup) and 24 V during standby and printing. The reason why the flyback operation is used in the first embodiment is that a constant power supply voltage V2 can be generated regardless of the difference in the voltage value of the AC voltage input from the AC power supply 110, and the power supply voltage V2 can be kept low when the load is light. This is because it can be set to a voltage. The generated power supply voltage V2 is stepped down by the series regulator 260 to the power supply voltage V2'. A power supply voltage V2′ generated by the series regulator 260 is supplied to the control section 209 and the feedback section 130. FIG. In Example 1, the power supply voltage V2' is set to 3.3V.

このとき、／ＳＷ＿ＯＮ端子からはオフ信号（３．３Ｖ）が出力されており、ＦＥＴ２５８をオフしている。これにより、スイッチ回路１４０は動作を停止している。そのため、電源電圧Ｖ１はシリーズレギュレータ２６０へ供給されることはない。これによって、電源電圧Ｖ２が５Ｖ（スリープ時）の場合は、入出力間の電位差が５Ｖ－３．３Ｖ＝１．７Ｖとなるので、前述した電力損失よりも低減することができる。なお、実施例１の構成は、ＦＥＴ２０７、２０８のゲート耐圧を下げることができ、かつ、交流電圧の電圧値の違いによらず、スリープ時の電力損失を下げたい場合に有効である。 At this time, an off signal (3.3 V) is output from the /SW_ON terminal, and the FET 258 is turned off. As a result, the switch circuit 140 stops operating. Therefore, power supply voltage V1 is not supplied to series regulator 260 . As a result, when the power supply voltage V2 is 5V (during sleep), the potential difference between the input and output is 5V-3.3V=1.7V, so the power loss can be reduced more than the power loss described above. The configuration of the first embodiment can lower the gate breakdown voltage of the FETs 207 and 208, and is effective when it is desired to reduce the power loss during sleep regardless of the difference in AC voltage value.

また、電源電圧Ｖ１、Ｖ２は、トランスＴ１のフライバック動作を利用して補助巻線Ｐ２、Ｐ３から電力を得る構成とし、常に電源電圧Ｖ２を電源電圧Ｖ１の電圧よりも低く設定する構成としても良い。この場合、スタンバイ時及びプリント時のＦＥＴ２０７、２０８のゲート耐圧を上げる必要があるものの、前述した実施例の構成よりもスリープ時の電力損失を下げることができる。 The power supply voltages V1 and V2 may be configured to obtain power from the auxiliary windings P2 and P3 using the flyback operation of the transformer T1, and the power supply voltage V2 may be always set lower than the voltage of the power supply voltage V1. good. In this case, although it is necessary to increase the gate withstand voltage of the FETs 207 and 208 during standby and printing, power loss during sleep can be reduced more than in the configuration of the above-described embodiment.

また、電源電圧Ｖ１、Ｖ２は、トランスＴ１のフォワード動作を利用して補助巻線Ｐ２、Ｐ３から電力を得る構成とし、常に電源電圧Ｖ２を電源電圧Ｖ１の電圧よりも低く設定する構成としても良い。この場合、交流電圧の電圧値の違いによっては、前述した２つの構成よりもスリープ時の電力損失を下げる効果は多少落ちるものの、スリープ時に限らず電力損失を下げることができる。また、電源電圧Ｖ１、Ｖ２は、トランスＴ１の１次巻線Ｐ１の中点電圧から生成する構成であっても良い。さらに、電源電圧Ｖ２は、電源電圧Ｖ１を生成する補助巻線Ｐ２の中点電圧から生成する構成であっても良い。以上より、（１）スイッチング動作開始前に電源電圧Ｖ１と電源電圧Ｖ２’へ電力を供給することができる。そして、（２）スイッチング動作開始後に、入出力間の電位差が小さい電源電圧Ｖ２からシリーズレギュレータ２６０で電源電圧Ｖ２’を生成することができる。以上の（１）、（２）の２つを両立することができる。 Further, the power supply voltages V1 and V2 may be configured to obtain power from the auxiliary windings P2 and P3 using the forward operation of the transformer T1, and the power supply voltage V2 may be always set lower than the voltage of the power supply voltage V1. . In this case, depending on the difference in the voltage value of the AC voltage, although the effect of reducing the power loss during sleep is slightly lower than in the above-described two configurations, the power loss can be reduced not only during sleep. Also, the power supply voltages V1 and V2 may be generated from the midpoint voltage of the primary winding P1 of the transformer T1. Furthermore, the power supply voltage V2 may be generated from the midpoint voltage of the auxiliary winding P2 that generates the power supply voltage V1. As described above, (1) power can be supplied to the power supply voltage V1 and the power supply voltage V2' before starting the switching operation. (2) After starting the switching operation, the series regulator 260 can generate the power supply voltage V2' from the power supply voltage V2 having a small potential difference between the input and output. Both of the above (1) and (2) can be achieved.

以上のように、シリーズレギュレータ２６０は、駆動部２１０に供給するための第１の電圧である電源電圧Ｖ１に応じた電圧が入力される第１の状態と、補助巻線Ｐ３に誘起された第２の電圧である電源電圧Ｖ２が入力される第２の状態とがある。スイッチ回路１４０は、第１の状態と第２の状態を切り替える第１の切替手段として機能する。 As described above, the series regulator 260 is in the first state in which the voltage corresponding to the power supply voltage V1, which is the first voltage to be supplied to the drive unit 210, is input, and in the first state in which the voltage induced in the auxiliary winding P3 is input. There is a second state in which the power supply voltage V2, which is the voltage of V.2, is input. The switch circuit 140 functions as first switching means for switching between a first state and a second state.

［制御動作の説明］
図３と図４を用いて、制御動作を詳細に説明する。図３にスイッチング動作開始前からスイッチング動作が安定するまでの各電圧及び信号の推移を示す。図３で（ｉ）は電源電圧Ｖ１、（ｉｉ）は制御部２０９の／ＳＷ＿ＯＮ端子の電圧、（ｉｉｉ）は電源電圧Ｖ２、（ｉｖ）は電源電圧Ｖ２’、（ｖ）は電源電圧Ｖｏｕｔをそれぞれ示す。（ｖｉ）は電源電圧Ｖｏｕｔの目標電圧を切り替える切り替え信号２０１の波形を示す。図３の横軸は時間を示し、ＴａからＴｌは時刻を示す。また、上述したように、実施例１の補助巻線Ｐ２で生成される電源電圧Ｖ１は１５～３６Ｖとしており、図３の（ｉ）に示すように下限である１５Ｖ及び上限である３６Ｖの場合のグラフを破線で示す。 [Explanation of control operation]
The control operation will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. FIG. 3 shows transitions of voltages and signals from before the start of the switching operation to when the switching operation is stabilized. 3, (i) is the power supply voltage V1, (ii) is the voltage of the /SW_ON terminal of the control unit 209, (iii) is the power supply voltage V2, (iv) is the power supply voltage V2', and (v) is the power supply voltage Vout. each shown. (vi) shows the waveform of the switching signal 201 for switching the target voltage of the power supply voltage Vout. The horizontal axis in FIG. 3 indicates time, and Ta to Tl indicate time. Further, as described above, the power supply voltage V1 generated by the auxiliary winding P2 in the first embodiment is 15 to 36 V. As shown in (i) of FIG. is shown by a dashed line.

一方図４には、図３に記載した期間１から期間４の各期間における電源装置１０８の動作個所を太線で示す。ここでの各期間とは、４つの期間に分類されている。期間１は、電源装置１０８に交流電源１１０の交流電圧が入力された直後の動作を示している。期間２は、スイッチング動作が開始された直後の動作を示している。期間３は、スリープ状態の動作を示している。期間４は、スタンバイ状態及びプリント状態の動作を示している。 On the other hand, in FIG. 4, the operation points of the power supply device 108 in each period from period 1 to period 4 shown in FIG. 3 are indicated by thick lines. Each period here is classified into four periods. A period 1 shows the operation immediately after the AC voltage of the AC power supply 110 is input to the power supply device 108 . Period 2 shows the operation immediately after the switching operation is started. Period 3 indicates the operation in the sleep state. Period 4 shows the operation in the standby state and print state.

（図３期間１：Ｔａ～Ｔｄ）
図３を用いて期間１～４について説明する。まず、時刻Ｔａから時刻Ｔｄまでの期間１について説明する。交流電源１１０の交流電圧が電源装置１０８に入力されてから所定の時間が経過した時刻Ｔａになると、起動回路１２０を介して電源電圧Ｖ１が生成され始める。このとき、スイッチング動作開始前なので、前述した通り制御部２０９の／ＳＷ＿ＯＮ端子はプルダウン設定になっており（ローレベル）、スイッチ回路１４０はオン状態（ＦＥＴ２５８はオン）となっている。 (Figure 3 Period 1: Ta to Td)
Periods 1 to 4 will be described with reference to FIG. First, period 1 from time Ta to time Td will be described. At a time Ta when a predetermined time has elapsed since the AC voltage of the AC power supply 110 was input to the power supply device 108, the power supply voltage V1 starts to be generated via the startup circuit 120. FIG. At this time, since the switching operation has not yet started, the /SW_ON terminal of the control unit 209 is set to pull down (low level) as described above, and the switch circuit 140 is on (the FET 258 is on).

そのため、電源電圧Ｖ１は、スイッチ回路１４０を介してシリーズレギュレータ２６０に供給される。すなわち、電源電圧Ｖ２には、起動回路１２０の電源電圧Ｖ１が供給され始める。時刻Ｔｂになると電源電圧Ｖ２がシリーズレギュレータ２６０の最低動作電圧Ｖ_{２６０（ｍｉｎ）}に達する。すると、シリーズレギュレータ２６０の動作が開始して電源電圧Ｖ２’が生成され始める。時刻Ｔｃになると電源電圧Ｖ２’が３．３Ｖに達し、制御部２０９の動作が開始される。以降、シリーズレギュレータ２６０は電源電圧Ｖ２から３．３Ｖの電源電圧Ｖ２’の生成を維持する。 Therefore, the power supply voltage V1 is supplied to the series regulator 260 via the switch circuit 140. FIG. That is, the power supply voltage V1 of the starter circuit 120 starts to be supplied to the power supply voltage V2. At time Tb, the power supply voltage V2 reaches the minimum operating voltage V260 _(min) of the series regulator 260. FIG. Then, the series regulator 260 starts to operate and the power supply voltage V2' starts to be generated. At time Tc, the power supply voltage V2' reaches 3.3 V, and the operation of the control unit 209 is started. After that, the series regulator 260 keeps generating the power supply voltage V2' of 3.3V from the power supply voltage V2.

（図３期間２：Ｔｄ～Ｔｇ）
次に、時刻Ｔｄから時刻Ｔｇまでの期間２について説明する。時刻Ｔｄになると電源電圧Ｖ１が１５Ｖに達し、駆動部２１０の動作が開始すると、ＦＥＴ２０７、２０８はスイッチング動作を開始する。すると、電源電圧Ｖｏｕｔと補助巻線Ｐ２、Ｐ３に発生する電圧が出力され始める。このとき、スイッチ回路１４０はオン状態が継続しているため、電源電圧Ｖ２は、電源電圧Ｖ１の電圧が供給され続ける。起動回路１２０は、前述した通り、電源電圧Ｖ１がツェナー電圧Ｖｚ（１５Ｖ）以上になると、ＦＥＴ２５２を介した電圧供給を停止する。すなわち、電源電圧Ｖ１は補助巻線Ｐ２から供給されることとなる。図３の（ｉｉｉ）に破線で示す電圧は、１５～３６Ｖの値を持つ電源電圧Ｖ１に対応している。時刻Ｔｅになると電源電圧Ｖｏｕｔは５Ｖに達する。時刻Ｔｅ以降では電源電圧Ｖ１、Ｖ２は、１５Ｖ～３６Ｖに達する。例えば、図３（ｉ）、（ｉｉｉ）に示すように、時刻Ｔｆで電源電圧Ｖ１、Ｖ２は２４Ｖに達する。 (Fig. 3 Period 2: Td to Tg)
Next, period 2 from time Td to time Tg will be described. At time Td, the power supply voltage V1 reaches 15 V, and when the drive unit 210 starts operating, the FETs 207 and 208 start switching operations. Then, the power supply voltage Vout and the voltages generated in the auxiliary windings P2 and P3 start to be output. At this time, since the switch circuit 140 continues to be in the ON state, the voltage of the power supply voltage V1 continues to be supplied as the power supply voltage V2. As described above, the startup circuit 120 stops supplying voltage via the FET 252 when the power supply voltage V1 becomes equal to or higher than the Zener voltage Vz (15 V). That is, the power supply voltage V1 is supplied from the auxiliary winding P2. The voltage indicated by the dashed line in (iii) of FIG. 3 corresponds to the supply voltage V1, which has a value of 15-36V. At time Te, the power supply voltage Vout reaches 5V. After time Te, the power supply voltages V1 and V2 reach 15V to 36V. For example, as shown in FIGS. 3(i) and (iii), the power supply voltages V1 and V2 reach 24V at time Tf.

（図３期間３：Ｔｇ～Ｔｉ）
次に、時刻Ｔｇから時刻Ｔｉまでの期間３（スイッチング動作開始直後からスリープ状態へ切り替わる場合）について説明する。まず、時刻Ｔｇで制御部２０９の／ＳＷ＿ＯＮ端子からオフ信号（３．３Ｖ）が出力される（ｉｉ）。これにより時刻Ｔｇでスイッチ回路１４０はオフ状態となるため、スイッチ回路１４０を介した電源電圧Ｖ１の電圧供給がオフする。そのため、電源電圧Ｖ２への電圧供給が、電源電圧Ｖ１から補助巻線Ｐ３に発生する電圧へと切り替わる。すなわち、電源電圧Ｖ２は、１５～３６Ｖから５Ｖへ遷移する。例えば電源電圧Ｖ２が２４Ｖであった場合は時刻Ｔｈで、電源電圧Ｖ２は５Ｖに達する（ｉｉｉ）。なお、電源電圧Ｖ２が１５Ｖ以上２４Ｖ未満であった場合は時刻Ｔｈより早く５Ｖに達し、電源電圧Ｖ２が２４Ｖより大きく３６Ｖ以下であった場合は時刻Ｔｈより遅く５Ｖに達する（ｉｉｉ）。このとき、プリンタ１００はスリープ状態となっている。 (Fig. 3 Period 3: Tg to Ti)
Next, the period 3 from the time Tg to the time Ti (when switching to the sleep state immediately after the start of the switching operation) will be described. First, at time Tg, an off signal (3.3 V) is output from the /SW_ON terminal of the control unit 209 (ii). As a result, the switch circuit 140 is turned off at time Tg, so that the supply of the power supply voltage V1 via the switch circuit 140 is turned off. Therefore, the voltage supply to the power supply voltage V2 is switched from the power supply voltage V1 to the voltage generated in the auxiliary winding P3. That is, the power supply voltage V2 transitions from 15-36V to 5V. For example, if the power supply voltage V2 is 24V, the power supply voltage V2 reaches 5V at time Th (iii). When the power supply voltage V2 is 15 V or more and less than 24 V, it reaches 5 V earlier than time Th, and when the power supply voltage V2 is more than 24 V and 36 V or less, it reaches 5 V later than time Th (iii). At this time, the printer 100 is in a sleep state.

（図３期間４：Ｔｉ～Ｔｋ）
次に、時刻Ｔｉから時刻Ｔｋまでの期間４について説明する。まず、時刻Ｔｉで制御部５００から電源電圧Ｖｏｕｔの目標電圧の切り替え信号２０１がハイレベル（３．３Ｖ）で出力される。時刻Ｔｉでは、電源電圧Ｖｏｕｔ及び電源電圧Ｖ２が切り替わり、電源電圧Ｖｏｕｔ及び電源電圧Ｖ２は５Ｖから２４Ｖへ遷移する。時刻Ｔｊになると電源電圧Ｖｏｕｔ及び電源電圧Ｖ２は、２４Ｖに達し、電源電圧Ｖ１は２４Ｖ～３６Ｖに達する。このとき、プリンタ１００はスタンバイ状態やプリント状態となっている。 (Figure 3 Period 4: Ti to Tk)
Next, period 4 from time Ti to time Tk will be described. First, at time Ti, the control unit 500 outputs a target voltage switching signal 201 of the power supply voltage Vout at a high level (3.3 V). At time Ti, the power supply voltage Vout and the power supply voltage V2 are switched, and the power supply voltage Vout and the power supply voltage V2 transition from 5V to 24V. At time Tj, the power supply voltage Vout and the power supply voltage V2 reach 24V, and the power supply voltage V1 reaches 24V to 36V. At this time, the printer 100 is in a standby state or a printing state.

（図３期間３：Ｔｋ～）
再度、時刻Ｔｋ以降の期間３（スタンバイ状態やプリント状態からスリープ状態へ切り替わる場合）について説明する。まず、時刻Ｔｋで制御部５００から電源電圧Ｖｏｕｔの目標電圧の切り替え信号２０１がローレベル（０Ｖ）で出力される。時刻Ｔｋでは、電源電圧Ｖｏｕｔ及び電源電圧Ｖ２が切り替わり、２４Ｖから５Ｖへ遷移する。時刻Ｔｌになると電源電圧Ｖｏｕｔ及び電源電圧Ｖ２が５Ｖに達する。 (Figure 3 period 3: Tk ~)
The period 3 after time Tk (when switching from the standby state or print state to the sleep state) will be described again. First, at time Tk, the switching signal 201 of the target voltage of the power supply voltage Vout is output from the control unit 500 at a low level (0 V). At the time Tk, the power supply voltage Vout and the power supply voltage V2 are switched and transition from 24V to 5V. At time Tl, the power supply voltage Vout and the power supply voltage V2 reach 5V.

ここで、期間３、４について、電源電圧Ｖ２の値が電源電圧Ｖ１の値とＦＥＴ２５８のボディーダイオードの順方向電圧Ｖｆとの合計値よりも大きくなった場合は、次のように電圧が供給される。すなわち、電源電圧Ｖ２はＦＥＴ２５８のボディーダイオードを介して電源電圧Ｖ１に供給される（（ｉ）の１５Ｖの破線）。 Here, for periods 3 and 4, when the value of the power supply voltage V2 is greater than the sum of the value of the power supply voltage V1 and the forward voltage Vf of the body diode of the FET 258, the voltage is supplied as follows. be. That is, the power supply voltage V2 is supplied to the power supply voltage V1 through the body diode of the FET 258 (15 V dashed line in (i)).

［電源装置の動作箇所］
（図４期間１）
同様に、図４を用いて期間１～４について説明する。図４の太線は電圧供給がオンしている経路を示し、細線は電圧供給がオフしている経路を示している。また、図４では電源装置１０８の要部のみ描画している。まず、期間１について説明する。期間１は、まだスイッチング動作が開始されていないため、それぞれの補助巻線Ｐ２、Ｐ３から電圧は出力されていない。そのため、起動回路１２０から生成された電源電圧Ｖ１（０～１５Ｖ）をシリーズレギュレータ（ＲＥＧと記載）２６０へ供給し、電源電圧Ｖ２’（０～３．３Ｖ）を生成している。このとき、電源電圧Ｖ１をシリーズレギュレータ２６０へ供給するため、スイッチ回路１４０はオンしている。実施例１では、電源電圧Ｖ１、Ｖ２’は、１５Ｖ、３．３Ｖとする。なお、電源電圧Ｖ２（０～１５Ｖ）にはスイッチ回路１４０を介して電源電圧Ｖ１（０～１５Ｖ）が供給され、スイッチング動作開始前であるため電源電圧Ｖｏｕｔ（０Ｖ）は生成されていない。 [Operating part of the power supply]
(Figure 4 Period 1)
Similarly, periods 1 to 4 will be described with reference to FIG. The thick lines in FIG. 4 indicate paths where the voltage supply is on, and the thin lines indicate paths where the voltage supply is off. In addition, in FIG. 4, only the main part of the power supply device 108 is drawn. First, period 1 will be described. During period 1, no voltage is output from the auxiliary windings P2 and P3 because the switching operation has not yet started. Therefore, the power supply voltage V1 (0 to 15V) generated by the startup circuit 120 is supplied to the series regulator (denoted as REG) 260 to generate the power supply voltage V2' (0 to 3.3V). At this time, the switch circuit 140 is turned on to supply the power supply voltage V1 to the series regulator 260 . In Example 1, the power supply voltages V1 and V2' are set to 15V and 3.3V. The power supply voltage V2 (0 to 15V) is supplied with the power supply voltage V1 (0 to 15V) through the switch circuit 140, and the power supply voltage Vout (0V) is not generated because the switching operation has not yet started.

（図４期間２）
次に、期間２について説明する。期間２は、スイッチング動作開始直後のため、それぞれの補助巻線Ｐ２、Ｐ３に電圧が出力され始める。すると前述した通り、起動回路１２０を介した電圧の供給はオフする。すると、シリーズレギュレータ２６０への入力電圧は、補助巻線Ｐ２に発生する電圧である電源電圧Ｖ１（１５～３６Ｖ）へ切り替わる（図３時刻Ｔｄ）。実施例１では、電源電圧Ｖ１は、１５～３６Ｖとする。このとき、補助巻線Ｐ３に発生する電圧である電源電圧Ｖ２は、補助巻線Ｐ２に発生した電圧である電源電圧Ｖ１よりも小さい（Ｖ１＞Ｖ２）。このため、スイッチ回路１４０を介して電源電圧Ｖ１（１５～３６Ｖ）が電源電圧Ｖ２としてシリーズレギュレータ２６０に供給される。なお、シリーズレギュレータ２６０は電源電圧Ｖ２’（３．３Ｖ）を生成している。また、電源電圧Ｖｏｕｔ（０～５Ｖ）が出力される。 (Figure 4 period 2)
Next, period 2 will be described. Since period 2 is immediately after the start of the switching operation, voltages start to be output to the respective auxiliary windings P2 and P3. Then, as described above, the supply of voltage through the starter circuit 120 is turned off. Then, the input voltage to the series regulator 260 is switched to the power supply voltage V1 (15 to 36 V), which is the voltage generated in the auxiliary winding P2 (time Td in FIG. 3). In Example 1, the power supply voltage V1 is set to 15 to 36V. At this time, the power supply voltage V2 generated in the auxiliary winding P3 is lower than the power supply voltage V1 generated in the auxiliary winding P2 (V1>V2). Therefore, the power supply voltage V1 (15 to 36 V) is supplied to the series regulator 260 via the switch circuit 140 as the power supply voltage V2. Incidentally, the series regulator 260 generates the power supply voltage V2' (3.3V). Also, a power supply voltage Vout (0 to 5V) is output.

（図４期間３）
次に、期間３について説明する。期間３は、電源電圧Ｖｏｕｔ及び補助巻線Ｐ３に発生した電圧である電源電圧Ｖ２に５Ｖが出力されている状態である。このとき、スイッチ回路１４０を介した電源電圧Ｖ１の供給をオフすることで、電源電圧Ｖ２は、補助巻線Ｐ３に発生した電圧に切り替わり始める（図３時刻Ｔｇ）。そのため、電源電圧Ｖ２’は、補助巻線Ｐ３に発生した電圧である電源電圧Ｖ２（５Ｖ）を元にシリーズレギュレータ２６０から生成される。 (Figure 4 Period 3)
Next, period 3 will be described. Period 3 is a state in which 5V is output to the power supply voltage Vout and the power supply voltage V2, which is the voltage generated in the auxiliary winding P3. At this time, by turning off the supply of the power supply voltage V1 through the switch circuit 140, the power supply voltage V2 starts to switch to the voltage generated in the auxiliary winding P3 (time Tg in FIG. 3). Therefore, the power supply voltage V2' is generated from the series regulator 260 based on the power supply voltage V2 (5 V) generated in the auxiliary winding P3.

ここで、期間３で（スタンバイ状態及びプリント状態からスリープ状態へ切り替わる場合（図３の時刻Ｔｋ））、電源電圧Ｖ２が電源電圧Ｖ１よりも大きくなる場合がある（Ｖ２＞Ｖ１）。なお、ＦＥＴ２５８のボディーダイオードの順方向電圧Ｖｆは簡略化のため０Ｖとする。その場合は、ＦＥＴ２５８のボディーダイオードを介して電源電圧Ｖ２が電源電圧Ｖ１に供給される（不図示）。 Here, in period 3 (when the standby state and print state are switched to the sleep state (time Tk in FIG. 3)), the power supply voltage V2 may become higher than the power supply voltage V1 (V2>V1). The forward voltage Vf of the body diode of the FET 258 is assumed to be 0V for simplification. In that case, the power supply voltage V2 is supplied to the power supply voltage V1 through the body diode of the FET 258 (not shown).

（図４期間４）
次に、期間４について説明する。期間４は、電源電圧Ｖｏｕｔ及び補助巻線Ｐ３に発生した電圧である電源電圧Ｖ２に２４Ｖが出力されている状態である。ここで、期間４は、期間４（１）と期間４（２）の２種類の状態がある。期間４（１）は、補助巻線Ｐ２に発生する電圧である電源電圧Ｖ１が１５～２４Ｖ未満のときを示しており、期間４（２）は、補助巻線Ｐ２に発生する電圧である電源電圧Ｖ１が２４～３６Ｖのときを示している。 (Figure 4 period 4)
Next, period 4 will be described. Period 4 is a state in which 24 V is output to the power supply voltage Vout and the power supply voltage V2, which is the voltage generated in the auxiliary winding P3. Here, period 4 has two states, period 4(1) and period 4(2). Period 4(1) indicates when the power supply voltage V1, which is the voltage generated in the auxiliary winding P2, is less than 15 to 24 V. Period 4(2) indicates when the power supply voltage V1, which is the voltage generated in the auxiliary winding P2. It shows when the voltage V1 is 24 to 36V.

まず、期間４（１）について説明する。期間４（１）は、電源電圧Ｖ１よりも電源電圧Ｖ２が大きい（Ｖ２＞Ｖ１）。このため、スイッチ回路１４０のスイッチ素子であるＦＥＴ２５８のボディーダイオードを介して電源電圧Ｖ２が電源電圧Ｖ１へ供給される。図４ではスイッチ回路１４０は稼動していないため細線で示し、スイッチ回路１４０の上下に描画された太線によってＦＥＴ２５８のボディーダイオードを介して電源電圧Ｖ２が電源電圧Ｖ１へ供給されていることを示している。そのため、電源電圧Ｖ１と電源電圧Ｖ２は、２４Ｖとなる。なお、電源電圧Ｖ２’は３．３Ｖ、電源電圧Ｖｏｕｔは２４Ｖである。 First, period 4(1) will be described. In period 4(1), the power supply voltage V2 is higher than the power supply voltage V1 (V2>V1). Therefore, the power supply voltage V2 is supplied to the power supply voltage V1 through the body diode of the FET 258, which is the switch element of the switch circuit 140. FIG. In FIG. 4, the switch circuit 140 is not in operation, so it is indicated by a thin line, and the thick lines above and below the switch circuit 140 indicate that the power supply voltage V2 is supplied to the power supply voltage V1 through the body diode of the FET 258. there is Therefore, the power supply voltage V1 and the power supply voltage V2 are 24V. The power supply voltage V2' is 3.3V, and the power supply voltage Vout is 24V.

次に、期間４（２）について説明する。期間４（２）は、電源電圧Ｖ１よりも電源電圧Ｖ２が小さい（Ｖ１＞Ｖ２）。このため、スイッチ回路１４０のＦＥＴ２５８のボディーダイオードを介して電源電圧Ｖ２が電源電圧Ｖ１へ供給されることがなくなる。そのため、電源電圧Ｖ１は２４～３６Ｖとなり、電源電圧Ｖ２は２４Ｖとなる。なお、電源電圧Ｖ２’は３．３Ｖ、電源電圧Ｖｏｕｔは２４Ｖである。以上より、スイッチング動作開始前にあっては駆動部２１０と制御部２０９への電圧供給ができ、スイッチング動作開始後にあっては入出力間の電位差が小さい電源電圧から制御部用の電源電圧を生成することができる。これにより、変換効率の高い電源装置１０８を実現できる。 Next, period 4(2) will be described. In period 4(2), the power supply voltage V2 is lower than the power supply voltage V1 (V1>V2). Therefore, the power supply voltage V2 is not supplied to the power supply voltage V1 through the body diode of the FET 258 of the switch circuit 140. FIG. Therefore, the power supply voltage V1 is 24 to 36V, and the power supply voltage V2 is 24V. The power supply voltage V2' is 3.3V, and the power supply voltage Vout is 24V. As described above, voltage can be supplied to the driving unit 210 and the control unit 209 before the switching operation is started, and the power supply voltage for the control unit is generated from the power supply voltage with a small potential difference between the input and output after the switching operation is started. can do. Thereby, the power supply device 108 with high conversion efficiency can be realized.

なお、実施例１においては、制御部２０９、駆動部２１０、起動回路１２０、フィードバック部１３０の全て又は一部を、演算制御手段に置き換えても良い。ここで、演算制御手段（ＣＰＵ、ＡＳＩＣなど）は、例えば、アナログ回路で構成されたＩＣや、発振器などによって生成されたクロックで動作する手段である。また、シリーズレギュレータよりも電力損失低減の効果は下がるものの、シリーズレギュレータ２６０はＤＣＤＣコンバータであっても良い。また、駆動部２１０の入力端子Ｖｉｎと電源電圧Ｖ１との間にシリーズレギュレータを設け、電源電圧Ｖ１を降圧した電源電圧Ｖ１’を駆動部２１０に電圧供給する構成であっても良い。駆動部２１０用のシリーズレギュレータを設ける場合、スイッチ回路１４０は、電源電圧Ｖ１’とシリーズレギュレータ２６０の入力端子Ｖｉｎとの間に配置される構成であっても良い。 In addition, in the first embodiment, all or part of the control unit 209, the driving unit 210, the activation circuit 120, and the feedback unit 130 may be replaced with arithmetic control means. Here, the arithmetic control means (CPU, ASIC, etc.) is, for example, an IC composed of an analog circuit, or a means that operates with a clock generated by an oscillator or the like. Also, the series regulator 260 may be a DCDC converter, although the effect of reducing power loss is lower than that of the series regulator. Alternatively, a series regulator may be provided between the input terminal Vin of the driving section 210 and the power supply voltage V1 to supply the driving section 210 with the power supply voltage V1' obtained by stepping down the power supply voltage V1. When a series regulator for the driving section 210 is provided, the switch circuit 140 may be arranged between the power supply voltage V<b>1 ′ and the input terminal Vin of the series regulator 260 .

以上、実施例１によれば、制御部への電圧供給の際の電力損失を低減することができる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to reduce power loss when supplying voltage to the control unit.

実施例２は、ＡＣＤＣコンバータの制御部への電圧供給において、安価なシリーズレギュレータを用いて電力損失を低減し、変換効率の高い電源装置を実現できる。以下、図５、図６を参照しながら、実施例２の電源装置１０８を説明する。図２と符号が同じものは、同様の説明なので省略する。 Embodiment 2 can reduce power loss by using an inexpensive series regulator in the voltage supply to the control unit of the ACDC converter, and realize a power supply device with high conversion efficiency. The power supply device 108 of the second embodiment will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 2 are omitted because they are the same description.

［電源装置の説明］
図５に電源装置１０８の概略構成の一例を示す。以下、スイッチ回路１６０について詳細に説明する。実施例２の第１の切替手段であるスイッチ回路１６０は、電源電圧Ｖ１とシリーズレギュレータ２６０の入力端子Ｖｉｎとの間に配置され、シリーズレギュレータ２６０への電圧供給を制御している。スイッチ回路１６０は、電源電圧Ｖ１とシリーズレギュレータ３６０の入力端子Ｖｉｎとが接続され、シリーズレギュレータ３６０の出力端子Ｖｏｕｔとシリーズレギュレータ２６０の入力端子Ｖｉｎとが接続されている。なお、実施例２では、制御部２０９の／ＳＷ＿ＯＮ端子は削除されている。 [Description of power supply]
FIG. 5 shows an example of a schematic configuration of the power supply device 108. As shown in FIG. The switch circuit 160 will be described in detail below. The switch circuit 160, which is the first switching means of the second embodiment, is arranged between the power supply voltage V1 and the input terminal Vin of the series regulator 260, and controls voltage supply to the series regulator 260. FIG. The switch circuit 160 is connected between the power supply voltage V1 and the input terminal Vin of the series regulator 360 , and connected between the output terminal Vout of the series regulator 360 and the input terminal Vin of the series regulator 260 . Note that the /SW_ON terminal of the control unit 209 is omitted in the second embodiment.

［スイッチ回路の動作］
（スイッチング動作開始前）
次に、スイッチ回路１６０の動作についてスイッチング動作の開始前後に分けて説明する。まず、スイッチング動作開始前のスイッチ回路１６０の動作を説明する。スイッチ回路１６０は、起動回路１２０によって生成された電源電圧Ｖ１からシリーズレギュレータ３６０によって電源電圧Ｖ２を生成する。実施例２では、シリーズレギュレータ３６０の目標電圧である電源電圧Ｖ２は５Ｖとする。この点、実施例１のスイッチ回路１４０と異なる。 [Switch circuit operation]
(Before starting switching operation)
Next, the operation of the switch circuit 160 will be described separately before and after starting the switching operation. First, the operation of the switch circuit 160 before starting the switching operation will be described. Switch circuit 160 generates power supply voltage V2 from power supply voltage V1 generated by starter circuit 120 by series regulator 360 . In the second embodiment, the power supply voltage V2, which is the target voltage of the series regulator 360, is set to 5V. This point is different from the switch circuit 140 of the first embodiment.

（スイッチング動作開始後）
次に、スイッチング動作開始後のスイッチ回路１６０の動作を説明する。スイッチング動作開始後は、補助巻線Ｐ３に発生する電源電圧Ｖ２が出力される。実施例２では、補助巻線Ｐ３に発生する電源電圧Ｖ２は、スリープ時５Ｖ（起動時も含む）、スタンバイ時及びプリント時は２４Ｖに設定する。このとき、シリーズレギュレータ３６０は、出力端子Ｖｏｕｔの電圧が目標電圧（５Ｖ）以上に達しているため電圧供給をオフする。 (After starting switching operation)
Next, the operation of the switch circuit 160 after starting the switching operation will be described. After the switching operation is started, the power supply voltage V2 generated in the auxiliary winding P3 is output. In the second embodiment, the power supply voltage V2 generated in the auxiliary winding P3 is set to 5V during sleep (including startup) and 24V during standby and printing. At this time, the series regulator 360 turns off the voltage supply because the voltage of the output terminal Vout has reached the target voltage (5 V) or higher.

ここで、スイッチ回路１６０は、電源電圧Ｖ１をシリーズレギュレータ３６０で降圧して、シリーズレギュレータ２６０の入力端子Ｖｉｎに供給しているため、シリーズレギュレータ２６０の入力電圧の耐圧を下げることができる。さらに、２つのシリーズレギュレータ２６０、３６０を用いることで、起動時におけるシリーズレギュレータ２６０の許容損失も低減できる。したがって、シリーズレギュレータ２６０は、安価なシリーズレギュレータを用いることができる。以上より、安価なシリーズレギュレータ２６０を用いて、スイッチング動作開始前においても、駆動部２１０用の電源に電源電圧Ｖ１、制御部２０９及びフィードバック部１３０用の電源に電源電圧Ｖ２’を供給することができる。 Here, since the switch circuit 160 steps down the power supply voltage V1 with the series regulator 360 and supplies it to the input terminal Vin of the series regulator 260, the withstand voltage of the input voltage of the series regulator 260 can be lowered. Furthermore, by using the two series regulators 260 and 360, the allowable loss of the series regulator 260 at startup can also be reduced. Therefore, an inexpensive series regulator can be used as series regulator 260 . As described above, by using the inexpensive series regulator 260, it is possible to supply the power supply voltage V1 to the power supply for the drive unit 210 and the power supply voltage V2' to the power supply for the control unit 209 and the feedback unit 130 even before the switching operation is started. can.

［制御動作の説明］
図６と図７を用いて、制御動作を詳細に説明する。図３、図４と符号が同じものは、同様の説明なので省略する。図６にスイッチング動作開始前からスイッチング動作が安定するまでの電源電圧Ｖ１（ｉ）、Ｖ２（ｉｉ）、Ｖ２’（ｉｉｉ）、Ｖｏｕｔ（ｉｖ）、切り替え信号２０１（ｖ）の電圧遷移図を示す。図７に各期間における動作個所を示す。 [Explanation of control operation]
The control operation will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 3 and 4 have the same reference numerals as those in FIG. 3 and FIG. FIG. 6 shows a voltage transition diagram of the power supply voltages V1(i), V2(ii), V2'(iii), Vout(iv), and the switching signal 201(v) from before the switching operation starts until the switching operation stabilizes. . FIG. 7 shows operation points in each period.

（図６期間１：Ｔａ～Ｔｄ）
まず、図６を用いて時刻Ｔａから時刻Ｔｄの期間１について説明する。時刻Ｔｍになると、電源電圧Ｖ１がシリーズレギュレータ３６０の最低動作電圧Ｖ_{３６０（ｍｉｎ）}に達する（ｉ）。すると、シリーズレギュレータ３６０の動作が開始して電源電圧Ｖ２が生成され始める。実施例２では、電源電圧Ｖ２を５Ｖとする。時刻Ｔｎで電源電圧Ｖ２が５Ｖに達する。なお、時刻Ｔｉ～Ｔｊ及び時刻Ｔｋ～Ｔｌの間は、補助巻線Ｐ２に発生する電圧である電源電圧Ｖ１は１５～３６Ｖのままである。 (Figure 6 Period 1: Ta to Td)
First, period 1 from time Ta to time Td will be described with reference to FIG. At time Tm, the power supply voltage V1 reaches the minimum operating voltage _{V360 (min)} of the series regulator 360 (i). Then, the series regulator 360 starts to operate and the power supply voltage V2 starts to be generated. In Example 2, the power supply voltage V2 is set to 5V. The power supply voltage V2 reaches 5V at time Tn. Note that the power supply voltage V1, which is the voltage generated in the auxiliary winding P2, remains at 15 to 36V during the times Ti to Tj and the times Tk to Tl.

（図７期間１）
同様に、図７を用いて期間１～４について説明する。まず、期間１について説明する。期間１は、まだスイッチング動作が開始されていないため、それぞれの補助巻線Ｐ２、Ｐ３から電圧が出力されていない。そのため、起動回路１２０から生成された電源電圧Ｖ１（０～１５Ｖ）をシリーズレギュレータ（ＲＥＧと図示）３６０へ供給することで、電源電圧Ｖ２（０～５Ｖ）が生成されている。生成された電源電圧Ｖ２からシリーズレギュレータ２６０で電源電圧Ｖ２’（０～３．３Ｖ）を生成する。なお、出力電圧Ｖｏｕｔは０Ｖである。 (Figure 7 Period 1)
Similarly, periods 1 to 4 will be described with reference to FIG. First, period 1 will be described. During period 1, no voltage is output from the auxiliary windings P2 and P3 because the switching operation has not yet started. Therefore, by supplying the power supply voltage V1 (0 to 15V) generated by the startup circuit 120 to the series regulator (REG) 360, the power supply voltage V2 (0 to 5V) is generated. A series regulator 260 generates a power supply voltage V2' (0 to 3.3 V) from the generated power supply voltage V2. Note that the output voltage Vout is 0V.

（図７期間２）
次に、期間２について説明する。期間２は、スイッチング動作開始直後のため、それぞれの補助巻線Ｐ２、Ｐ３に電圧を出力し始める。すると前述した通り、起動回路１２０、シリーズレギュレータ３６０からの電圧供給はオフする。すると、シリーズレギュレータ２６０への入力電圧は、補助巻線Ｐ３に発生する電圧である電源電圧Ｖ２（５Ｖ）へ切り替わる。そして、シリーズレギュレータ２６０によって電源電圧Ｖ２’（３．３Ｖ）が生成される。実施例２では、電源電圧Ｖ２は５Ｖとする。なお、出力電圧Ｖｏｕｔは０～１５Ｖであり、電源電圧Ｖ１は１５～３６Ｖである。 (Figure 7 Period 2)
Next, period 2 will be described. Since period 2 is immediately after the start of the switching operation, voltages start to be output to the respective auxiliary windings P2 and P3. Then, as described above, the voltage supply from the starter circuit 120 and the series regulator 360 is turned off. Then, the input voltage to the series regulator 260 is switched to the power supply voltage V2 (5 V), which is the voltage generated in the auxiliary winding P3. Then, the series regulator 260 generates the power supply voltage V2' (3.3 V). In the second embodiment, the power supply voltage V2 is 5V. Note that the output voltage Vout is 0 to 15V, and the power supply voltage V1 is 15 to 36V.

（図７期間３）
次に、期間３について説明する。期間３は、電源電圧Ｖｏｕｔ及び補助巻線Ｐ３に発生した電圧である電源電圧Ｖ２に５Ｖが出力されている状態である。なお、電源電圧Ｖ１は１５～３６Ｖ、電源電圧Ｖ２’は３．３Ｖである。 (Figure 7 period 3)
Next, period 3 will be described. Period 3 is a state in which 5V is output to the power supply voltage Vout and the power supply voltage V2, which is the voltage generated in the auxiliary winding P3. The power supply voltage V1 is 15 to 36V, and the power supply voltage V2' is 3.3V.

（図７期間４）
次に、期間４について説明する。期間４は、電源電圧Ｖｏｕｔ及び補助巻線Ｐ３に発生した電圧である電源電圧Ｖ２に２４Ｖが出力されている状態である。なお、電源電圧Ｖ１は１５～３６Ｖ、電源電圧Ｖ２’は３．３Ｖである。 (Figure 7 Period 4)
Next, period 4 will be described. Period 4 is a state in which 24 V is output to the power supply voltage Vout and the power supply voltage V2, which is the voltage generated in the auxiliary winding P3. The power supply voltage V1 is 15 to 36V, and the power supply voltage V2' is 3.3V.

このように実施例２においても、ＡＣＤＣコンバータの制御部への電圧供給において、安価なシリーズレギュレータを用いて電力損失を低減し、変換効率の高い電源装置を実現できる。以上、実施例２によれば、制御部への電圧供給の際の電力損失を低減することができる。 As described above, in the second embodiment as well, it is possible to reduce power loss by using an inexpensive series regulator in supplying voltage to the control unit of the ACDC converter, and realize a power supply device with high conversion efficiency. As described above, according to the second embodiment, it is possible to reduce power loss when supplying voltage to the control unit.

１４０スイッチ回路
２０７、２０８ＦＥＴ
２０９制御部
２１０駆動部
２６０シリーズレギュレータ
Ｔトランス 140 switch circuit 207, 208 FET
209 control unit 210 drive unit 260 series regulator T transformer

Claims

a transformer having a primary winding, a secondary winding, a first auxiliary winding and a second auxiliary winding;
a switching element connected to the primary winding and performing a switching operation;
driving means for driving the switching element;
a control means for controlling the driving means;
A power supply device that converts AC voltage to DC voltage and outputs an output voltage,
step-down means for stepping down the input voltage to supply it to the control means;
a first state in which a voltage corresponding to the first voltage to be supplied to the driving means is inputted to the step-down means; and a second voltage induced in the second auxiliary winding is inputted to the step-down means. a first switching means for switching between a second state to
A power supply device comprising:

A starting circuit that operates until the first voltage reaches a predetermined voltage and stops operating when the predetermined voltage is reached;
2. The first voltage is supplied from the starting circuit until it reaches the predetermined voltage, and is supplied from the first auxiliary winding after reaching the predetermined voltage. A power supply as described in .

3. The power supply device according to claim 2, further comprising second switching means for switching the output voltage to a first output voltage or a second output voltage higher than the first output voltage.

The first switching means has a switching element having a body diode,
In a state where the output voltage is switched to the second output voltage by the second switching means, when the second voltage is greater than the first voltage, the second output voltage is switched through the body diode. 4. The power supply device according to claim 3, wherein the voltage of .theta. is supplied to the driving means.

4. The power supply device according to claim 3, wherein said first switching means has a series regulator for outputting a voltage obtained by stepping down said first voltage to said step-down means in said first state.

the first auxiliary winding produces a voltage from the forward action of the transformer;
6. The power supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein said second auxiliary winding generates a voltage from flyback operation of said transformer.

The power supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first auxiliary winding and the second auxiliary winding generate voltage from flyback operation of the transformer. .

6. The power supply device according to claim 1, wherein said first auxiliary winding and said second auxiliary winding generate voltage from forward operation of said transformer.

an image forming means for forming an image on a recording material;
A power supply device according to any one of claims 1 to 8;
An image forming apparatus comprising:

An image forming apparatus that operates in a first mode in which an image is formed or is on standby to perform the image formation, and in a second mode in which power consumption is lower than that in the first mode, the image forming apparatus comprising:
an image forming means for forming an image on a recording material;
A power supply device according to claim 3;
a control unit that controls the second switching means;
with
The control unit switches the output voltage to the second output voltage in the first mode, and switches the output voltage to the first output voltage in the second mode. An image forming apparatus characterized by controlling