JP7468188B2 - 電源装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
まず、第1実施形態に係る電源装置1について説明する。
図1は、電源装置1の回路構成の一例を説明する図である。図1に示すように、電源装置1は、電圧検出部11と、PFC回路12と、大型アルミ電解コンデンサ13と、DC/DC(Direct Current/Direct Current)コンバータ14と、DC/DCコンバータ16と、コンデンサC10とを有する。
次に、電源装置1の動作について説明する。
図2は、整流ブリッジダイオードDB1とPFC回路12の間における電位Vaの波形の一例を示す図である。破線のグラフ21は、電源装置1の動作モードが省エネモードである場合の電位Vaの波形を示し、実線のグラフ22は、電源装置1の動作モードが非省エネモードである場合の電位Vaの波形を示している。
次に、電源装置1の作用効果の説明に先立ち、図5~図13を参照して、比較例に係る電源装置について説明する。
電源装置が起動可能な程度の低電圧入力状態で、電源装置が省エネモードから非省エネモードに遷移する場合に、電源装置が不安定に停止と起動を繰り返す場合がある。図5は、このような第1比較例に係る電源装置における停止と起動の繰り返し挙動を説明する図である。(a)は5Vの負荷への電圧供給を示す図、(b)は24Vの負荷への電圧供給を示す図、(c)は電源装置の低電圧入力状態を示す図、(d)はDC/DCコンバータの入力電圧を示す図である。
次に、第2比較例に係る電源装置1Xについて説明する。ここで、電圧検出手段が大型アルミ電解コンデンサの後段に配置されると、電源装置が省エネモードで動作している際に、交流電圧が急激に変化すると追従が遅れる場合がある。そのため、PFC回路を有する電源装置では、整流ブリッジダイオードの前段で交流電圧を検出する場合が多い。
(1)電圧検出部11は、電位VN又はVLを抵抗R1,R2で分圧し、コンデンサC1で平滑化した電圧をトランジスタQ1のゲート・ソース間に印加して、トランジスタQ1をオン及び/又はオフさせる。ここで、図7は、トランジスタQ1のオン及び/又はオフの特性の一例を示す図である。トランジスタQ1はヒステリシス性がなく温度依存するもので、図7に示すように、VGSオンスレッシュ近傍領域51では、コンマ数Vのゲート・ソース間電位変動があれば容易にオン及び/又はオフの相互への遷移が発生する。
(2)電圧検出部11は、電位VN及びVLのそれぞれと1次仮想GND142間の電位差Vkを抵抗R1,R2により監視している(図6参照)。
次に電源装置1の作用効果について説明する。本実施形態では、商用電源から電源装置に入力される交流電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段の検出値に基づき、電源装置の起動又は停止を制御する制御手段とを有し、電圧検出手段による検出値を電圧補正コンデンサ(コンデンサC10)により補正する。
次に、第2実施形態に係る電源装置1aについて説明する。本実施形態では、変換手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段の検出値を電流補正コンデンサにより補正することで、変換手段に流れる電流を安定して検出し、電源装置を過電流等から保護する。
次に、第3実施形態に係る画像形成装置100について説明する。
2 商用電源
11 電圧検出部(電圧検出手段の一例)
12 PFC回路(力率改善手段の一例)
13 大型アルミ電解コンデンサ
14 DC/DCコンバータ(変換手段の一例)
16 DC/DCコンバータ(変換手段の一例)
141 制御部(制御手段の一例)
142 1次側仮想GND
15 電流検出部(電流検出手段の一例)
100 画像形成装置
DB1 整流ブリッジダイオード
C10 コンデンサ(電圧補正コンデンサの一例)
C10a コンデンサ(電流補正コンデンサの一例)
Q1 トランジスタ
R1,R2 抵抗
R10 補正抵抗
D10 ダイオード
Va、Vb、VN、VL 電位
Claims (5)
- 商用電源から入力される交流電圧を第1直流電圧に変換する電源装置であって、
前記交流電圧の力率を改善する力率改善手段と、
前記力率改善手段が出力する第2直流電圧を前記第1直流電圧に変換する変換手段と、 前記交流電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出値に基づき、前記電源装置の起動又は停止を制御する制御手段と、
前記電圧検出手段による検出値を補正する電圧補正コンデンサと、を有し、
前記電圧補正コンデンサとダイオードとは、前記力率改善手段の高電位側に直列に接続され、
前記電圧補正コンデンサと前記ダイオードの間と、前記電圧検出手段及び前記制御手段のグランドが抵抗で接続され、
前記ダイオードのカソードは、前記電圧検出手段に接続されている
電源装置。 - 前記電圧検出手段は、前記力率改善手段に入力される前記交流電圧を、前記力率改善手段の高電位側で検出し、
前記電圧補正コンデンサは、前記力率改善手段の高電位側に接続されている
請求項1に記載の電源装置。 - 前記電圧検出手段は、ACL、又はACNの少なくとも一方を検出する
請求項1又は2に記載の電源装置。 - 前記変換手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の検出値を補正する電流補正コンデンサと、を有する
請求項1乃至3の何れか1項に記載の電源装置。 - 請求項1乃至4の何れか1項に記載の電源装置を有する
画像形成装置。
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