JPH01107652A - 外出力スイツチングレギユレータの冷却用フアンモータ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、複数の２次巻線を備えたトランスの次巻線に
流れる電流をスイッチング素子でオン・オフして各２次
巻線に誘起される電圧を整流・平滑し、複数の直流出力
を得るとともに、これらの複数の直流出力の内の１つを
帰還系の直流出力として所定の基準値と比較し、その結
果によりスイッチング素子のオン・オフ比を制御するこ
とにより、複数の安定した直流出力を得るという、１帰
還系多出力力式の多出力スイッチングレギュレータの冷
却用ファンモータ制御方法に関する。

従来技術 従来の多出力スイッチングレギュレータの構成及びその
冷却用ファンモータ制御方法について、第５図により説
明する。まず、交流人力１をダイオードブリッジＤＢ８
、コンデンサＣ□により整流・平滑してなる直流出力が
、コンバータ用トランスＴ、の１次巻線ｎ、の一端に接
続されている。又、前記λ次巻線ｎ１　の他端はスイッ
チングトランジスタＱ、を介して前記直流出力の他端に
接続されている。そして、このスイッチングトランジス
タＱ、を、後述する制御部２からの信号によりパルスト
ランスＴ、を介して適宜なオン・オフ比で断続すること
により、トランスＴ、の各２次巻線に誘起電圧を発生さ
せる。二の誘起電圧を整流・平滑する二とにより複数の
直流出力を得ている。

図示例では、独立した２つの出力１，２を得るために、
トランスＴ、の２次側に２個の２次巻線ｎｚ＋ｎｓを有
しており、各２次巻線ｎ、、　ｎ、には各々整流用ダイ
オードＤ、、　Ｄ４、転流用ダイオードＤ、、Ｄい平滑
用チョークコイルＬ、、　　Ｌ、、平滑用コンデンサＣ
４，Ｃ，及び軽食荷時電圧制御用Ｒ４，Ｒ，が接続され
ているＪ ここに、前記２出力中の一方の出力２は帰還系のもので
あり、その出力電圧は制御部２側へ帰還されている。こ
の制御部２は誤差増幅器、発振回路、基準電圧発生回路
、出力論理回路、出力回路等を備えており、出力２の出
力電圧を基準値と比較し、その差によりオン・オフ、比
が異なり、発振回路で決定される一定の周波数のパルス
を出力する。このパルスは制御部２内で増幅され、パル
ストランスＴ、を介しスイッチングトランジスタＱ。

を駆動する。出力２の出力電圧が、入力電圧、負荷変動
等により低下しようとすると制御部２よりオン・オフ比
の大なる駆動信号が発せられ、この結果、スイッチング
トランジスタＱ、のオン・オフ比も大となり出力の低下
を防止し、又、逆の場合も同様に動作し、出力２の出力
電圧は高精度に安定化される。

一方、出力１には帰還による安定化動作はないが、トラ
ンスＴ１のクロスレギユレーション効果により略安定化
された出力電圧が得られる。

第５図の例では、略安定化された出力を１つとしたが、
２次巻線、整流・平滑回路等を増設することにより３出
力、４出力も容易に実現可能である・。

このように構成された電源は、従来の商用電源をトラン
スで降圧し、整流・平滑し、安定化を行なうドロッパ一
方式の電源に比較し、遥かに小型、低コスト化が可能で
あり、使用の頻度が高まっている。特に、シーケンス・
プロセス制御に高精度の電源を要し、又、モータ、クラ
ッチ１、ソレノイド、カウンタ、高圧電源等比較的精度
は要しないが高容量を必要とする複写機等のＯＡ機器の
電源に適しており、その傾向は著しい。複写機の例では
マイクロコンピュータ等のＬＳｌ、ＩＣ，トランジスタ
類でなる制御部へ電源を供給する出力２、感光体、光学
系等を駆動するモータ類及びクラッチ、ソレノイド、高
圧発生装置等に電源を供給する出力１により、複写機用
電源が構成される。

制御部用電源の出力２は複写機がどのような状態にあっ
ても、その負荷はほぼ一定であるので、主として電源の
制御部２は入力電圧変動により出力が変動するのを防止
するよう、スイッチングトランジスタＱ、のオン・オフ
比を変化させ、出力の安定化を図る。

一方、出力１の駆動用電源、は、前述のように入力変動
に対しては出力２と同様に安定化が図られ、更にトラン
スＴ、の１次巻線以前はトランスのクロスレギユレーシ
ョン効果により安定化が図られるので、２次巻線以降の
負荷変動のみを受けるだけである。従って、出力２に比
較しては劣るが、駆動用としては充分な安定化が得られ
るので、従来のドロッパ一方式に比べ、遥かに小型・低
コスト化が可能となる。

しかして、この種の電源にあっては、冷却のためのファ
ンモータ３が、例えばサーモスイッチＴＨを介して出力
１に接続されている。即ち、この冷却用ファンモータ３
はスイッチング電源にて発生する熱を外部に排出させる
ためのものである。

ここに、ファンモータ３の長寿命化、騒音の低減等のた
めに、サーモスイッチＴＨを設け、電源内の温度が所定
温度以上になった時のみファンモータ３を駆動させるよ
うに構成されている。

ところが、このようなサーモスイッチＴＨによる制御方
式の場合、サーモスイッチＴＨには動作的に遅れがある
ため、必要以上にファンモータ３を駆動させてしまうこ
とになり、目的とする長寿命化、低騒音化の点で不十分
である。

このようなことから、第６図に示すように構成したファ
ンモータ制御方式もある。即ち、ファンモータ３をスイ
ッチングトランジスタＱ２とともに出力１に接続する一
方、このスイッチングトランジスタＱ２のオン・オフを
フォトトランジス°りＱ、とフォトダイオ−下ＬＥＤと
からなるフォトカプラ４により制御しようとするもので
ある。より詳細には、電源の温度が上昇するのは複写機
等がコピー等の動作中であることに注目し、動作中には
複写機本体内の制御部等からの外部制御信号により抵抗
Ｒ□を介してフォトダイオードＬＥＤを点灯させてフォ
トトランジスタＱ、をオンさせ、スイッチングトランジ
スターＱ２をオンさせてファンモータ３を駆動させると
いうものである。しかるに、この第６図に示すような方
式の場合、コネクタの極数が増加するとともに、ノイズ
防止用にフォトカプラ４を用いる必要があり、高コスト
化しやすいものである。

目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、低コス
トにして冷却用ファンモータを効率よく駆動させ、その
長寿命化及び低騒音化を図ることができる多出力スイッ
チングレギュレータの冷却用ファンモータ制御方法を提
供することを目的とする。

構成 本発明は、上記目的を達成するため、交流入力電源を整
流・平滑した直流出力を複数の２次巻線を備えたトラン
スの１次巻線とスイッチング素子との直列回路に接続し
、前記スイッチング素子をオン・オフさせることにより
前記トランスの各２次巻線に誘起される電圧を整流・平
滑して複数の直流出力を得、これらの直流出力中の１つ
の帰還系の直流出力を基準値と比較し前記スイッチング
素子のオン・オフを制御して複数の安定した直流出力を
得る多出力スイッチングレギュレータの冷却用ファンモ
ータ制御方法において、前記帰還系以外の非帰還系中の
直流出力内の少なくとも１つの負荷状態を検知し、負荷
が一定値以上になったことが検知された時に冷却用ファ
ンモータを駆動させることを特徴とするものである。

以下、本発明の第一の実施例を第１図及び第２図に基づ
いて説明する。第５図ないし第６図で示した部分と同一
部分は同一符号を用いて示す。

まず、概略的には、冷却用ファンモータ３を駆動させる
ことが必要なのは、複写機等が動作中、即ち、非帰還系
の出力１より直流出力が出力されている時である点に着
目し、この出力１の負荷状態を検知回路５により検知し
、負荷が一定値以上となった時のみファンモータ３を駆
動させるように構成してなる。より具体的には、本実施
例では非帰還系の出力１の出力電圧が第２図に示すよう
に、無負荷に近い状態（出力１の電流が小さい時）と定
格状態（出力１の電流が大きい時）とでは、差がある点
に着目し、検知回路５で出力１の出力電圧状態を検知し
、この出力電圧値が所定値以下の時のみ、負荷が一定値
以上であるとし、ファンモータ３を駆動させるものであ
る。

ここに、検知回路５は例えば第１図中に示すように出力
１のライン間に接続された分圧抵抗Ｒ８，。

Ｒｌ　１と、その接続中点に接続されて出力１の出力電
圧が所定値以上であるか否かを検知するため所定のツェ
ナ電圧に設定されたツェナダイオードＺＤと、抵抗Ｒｌ
　３をベース側に有し抵抗ＲＩ　４をコレクタ側に有し
ツェナダイオードＺＤの状態によりオン・オフするトラ
ンジスタＱ　ｌ　１と、ベース抵抗Ｒｉ　ｓを有し前記
トランジスタＱ　Ｉ　ｌがオフ状態の時にオンするトラ
ンジスタＱ　ｌ　ｌとからなり、このトランジスタＱ　
Ｉ　ｍをファンモータ３に直列に接続してなる。

よって、出力１の出力電圧が所定値以下の時にはツェナ
ダイオードＺＤを導通させるに至らず、トランジスタＱ
　ｌ　１がオンしないため、トランジスタＱ　ｌ　１が
ベースバイアスされてオンし、ファンモータ３が駆動さ
れる。一方、出力１の出力電圧が所定値以上の時にはツ
ェナダイオードＺＤが導通して、トランジスタＱ　ｌ　
ｌがオンするので、トランジスタＱ　ｔ　ｔがオフ状態
となり、ファンモータ３は停止する。つまり、今、複写
機等が待機状態にあるとすると出力１の負荷電流は殆ど
０であるので、検知回路５により検知される出力電圧も
所定値以上であり、ファンモータ３は駆動されず停止し
ている。しかして、プリントスイ、ツチが投入され複写
機が動作状態となると、第２図に示したように負荷の増
加とともに検知回路５により検知される出力電圧が低下
し、ファンモータ３が回転駆動されることになる。

つづいて、本発明の第二の実施例を第３図により説明す
る。前記実施例では、負荷が一定値以上になったかを、
出力電圧が一定値以下になったかにより検知するように
したが、本実施例では、非帰還系の出力ｌに対して設け
られている平滑用チョークコイルＬ２に流れる電流をこ
の平滑用チョークコイルＬ２　と同一のコアに巻回され
て磁気的に結合された補助巻線Ｌ　、　／　　の出力に
より検知するようにしたものである。そして、この補助
巻線Ｌ　、　Ｉ　　の出力により検知される電流が一定
値以上になった場合には、その出力を整流用ダイオード
Ｄ８い、平滑用コンデンサＣ２□を介して整流・平滑し
てファンモータ３を駆動させるものである。

このような構成によれば、複写機等が待機状態にある時
には平滑用チョークコイルＬ２には電流が流れないので
、補助巻線Ｌ　、　Ｉ　　の出力も０であり、ファンモ
ータ３は駆動されない。しかるに、複写機等が動作状態
となると、平滑用チョークコイルＬ２に電流が流れ、補
助巻線Ｌ２′　　に出力を生ずるのでファンモータ３が
駆動される。

更に、本発明の第三の実施例を第４図により説明する。

本実施例は、前記実施例を改良したものであり、補助巻
線Ｌ　Ｈ’　　によっては平滑用チョークコイルＬ２に
流れる電流の状態濠検知してファンモータ３を駆動させ
るか否かの信号のみを得、この信号を整流用ダイオード
Ｄ０１、平滑用コンデンサＣ２、を介して整流・平滑し
た後、抵抗Ｒ３，。

Ｒ３２を介してファンモータ３のスイッチング用のトラ
ンジスタＱ　ｌ　ｌに供給させるようにしたものである
。本実施例によれば、補助巻線Ｌ　２　’　　の出力に
より直接ファンモータ３を駆動させるわけではないので
、チョークコイルＬ２をそれ軸大型化させる必要はない
。

効果 本発明は、上述したように帰還系以外の非帰還系中の直
流出力内の少な、くとも１つの負荷状態を検知し、その
負荷が一定値以上になったことが検知された時にのみ冷
却用ファンモータを駆動させるようにしたので、従来の
ように外部からの信号を用いることなくファンモータの
動作を制御することができ、低コストにてファンモータ
を効率的に駆動させることができ、よって、ファンモー
タの長寿命化及び騒音化を図ることができるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す回路図、第２図は
非帰還系の出力特性図、第３図は本発明の第二の実施例
を示す回路図、第４図は未発明の第三の実施例を示す回
路図、第５図は従来例を示す回路図、第６図は異なる従
来例を示す回路図である。 １・・・交流入力１．３・・・ファンモータ、Ｔ、　・
・・トランス、ｎ、・・・１次巻線、ｎ、、ｎ、・・・
２次巻線、Ｑ。 ・・・トランジスタ（スイッチング素子）出　願　人　
　　株式会社　　　リ　コ　−３５図 ３６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流入力電源を整流・平滑した直流出力を複数の２
   次巻線を備えたトランスの１次巻線とスイッチング素子
   との直列回路に接続し、前記スイッチング素子をオン・
   オフさせることにより前記トランスの各２次巻線に誘起
   される電圧を整流・平滑して複数の直流出力を得、これ
   らの直流出力中の１つの帰還系の直流出力を基準値と比
   較し前記スイッチング素子のオン・オフを制御して複数
   の安定した直流出力を得る多出力スイッチングレギュレ
   ータの冷却用ファンモータ制御方法において、前記帰還
   系以外の非帰還系中の直流出力内の少なくとも１つの負
   荷状態を検知し、負荷が一定値以上になったことが検知
   された時に冷却用ファンモータを駆動させることを特徴
   とする多出力スイツチングレギユレータの冷却用ファン
   モータ制御方法。 ２、負荷が一定値以上になつたかを、出力電圧が一定値
   以下になつたかにより検知することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の多出力スイッチングレギュレータ
   の冷却用ファンモータ制御方法。 ３、非帰還系の平滑用チョークコイルに流れる電流をこ
   の平滑用チョークコイルと同一のコアに巻回した補助巻
   線出力により検知し、負荷が一定値以上になつたかを、
   前記補助巻線出力により検知される電流が一定値以上に
   なつたかにより検知することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の多出力スイッチングレギュレータの冷却
   用ファンモータ制御方法。