JPH01111218A

JPH01111218A - 電源装置

Info

Publication number: JPH01111218A
Application number: JP26784087A
Authority: JP
Inventors: Tsunehide Takahashi; 恒秀高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-10-23
Filing date: 1987-10-23
Publication date: 1989-04-27

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、電源装置、より詳細には、出力端における異
常検出手段を有する安定化電源装置に関する。

従来技術従来、電源装置、例えば定電流電源装置あるいは、定電
圧電源装置においては、出力短絡または出力開放の異常
が発生した場合の処置として次の方法がとられていた。

前者の定電流電源装置は、装置の出力電流を検出し、こ
の出力電流を帰還して、定電流制御を行なうとともに、
装置の出力電圧を検出し、この出力電圧検出値が、所定
の設定電圧値以下になったとき、出力短絡と判定し、ま
た、出力電圧検出値が所定の設定電圧値以上になったと
き、出力端開放と判定するものであり、後者の定電圧電
源装置は、装置の出力電圧を検出し、この出力電圧を帰
還して定電圧制御を行なうとともに、装置の出力電流を
検出し、この出力電流検出値が所定の設定電流以下にな
ったとき、出力端開放と判定し、また、出力電流検出値
が所定の設定電流値以上になったとき、出力短絡と判定
するものである。このように両者いずれの場合において
も、出力電流と出力電圧の両方を検出する必要があり、
回路構成が複雑で高価である等の欠点を肴するものであ
った。

前記以外に、出力の短絡または開放に対する出力応答遅
れによる出力検出信号の変動を検出して出力異常処理を
行なう方法（特開昭６０−１５３０６１号公報）も知ら
れているが、この方法は、負荷の急変時の応答遅れに伴
なう瞬間的出力変動を検出する必要があり、誤検出が多
く信頼性が低い等の欠点があった。

又、電源装置の負荷として、コロナ放電器等を使用した
場合、このコロナ放電器のワイヤーの汚れ等の起因によ
るアーク放電が発生することがある。このようにアーク
放電を発生すると、周辺のプラスチック部材に着火し火
災に至るような二次的トラブルの危険性があることから
、アーク放電を検知し、出力異常処理を行なう必要があ
る。従来、このようなアーク放電発生の場合は、アーク
放電開始直後の応答遅れによる出力電流の急変を検出し
、出力異常処理を行なっていた。しかしながら、アーク
放電発生時の出力電流の変化は瞬間的であり、すぐに定
電流となりアーク放電を継続してしまうので、この瞬間
を検出するためには高速サンプリングを行なう必要があ
ることから、構成が複雑となり、また、特に出力異常処
理を行なう必要がない場合１例えば、二次的トラブルを
発生しないようなアーク放電の発生や外来ノイズ等に対
しても、誤って出力異常処理を行なう等の欠点があった
。

目　　　　　的本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
電源装置において、特別の検出手段をもうけることなく
、簡素な手段により出力異常を検出し、出力異常処理を
行ない信頼性の高い電源装置を提供するものである。

構　　　成本発明は、上記目的を達成するために、出力端から負荷
に流れる電流を検出する出力検出手段、所望の出力電流
を決定する目標値設定手段、前記出力検出手段によって
得られた出力検出値と前記目標値設定手段により設定し
た目標値から操作量を演算する手段、前記操作量により
前記出力検出値を前記目標値に一致させるように出力を
制御する出力制御手段を有する電源装置において、該電
源装置に入力する入力電圧の変動と出力端に接続した負
荷の変動によって決定される前記操作量の下限値から上
限値までの範囲（以下、操作量範囲と称す）に対し、前
記操作量を常時比較する手段を有するとともに、前記操
作量が前記操作量範囲外になった状態を出力異常として
処理する出力異常処理手段を有することを特徴としたも
のである。

以下、本発明の実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明における電源装置の一実施例として、
電子写真複写装置の直流高圧電源に適用した例を示す図
、第２図及び第３図は、本発明の動作説明をするための
フローチャートで１本電源装置は、変成器ＴＲの１次側
に印加された直流電源Ｖｐρをトランジスタのでスイッ
チングし、変成器ＴＲの２次側に得られた高圧パルスを
ダイオードＤ２で整流後コンデンサＣ１で平滑し直流高
電圧出力Ｃを得るようにしたものである。

また、出力検出手段としては、第１図において、出力Ｃ
から負荷りに流れる出力電流■を抵抗Ｒ４で検出し、マ
イクロコンピュータＩＣ１のＡ／Ｄ入力に接続し、ディ
ジタル値のデータとしてメモリ（ＡＮＺＢＵＦ、第３図
）に記憶する。

一方、複写プロセス条件に従って送られてくる出力のオ
ン、オフ及び出力電流工の目標値を設定するためのデー
タは、マイクロコンピュータＩＣ，の端子ＲＸに入力さ
れ、メモリ（ＤＢＲＸ。

第３図）に記憶される。本発明は、上記のメモリＡＮＺ
ＢＵＦおよびメモリＤＢＲＸに記憶されたデータにより
、出力制御を行なうものである。

第２図は、前記マイクロコンピュータエＣ１の全体の作
業を説明するためのフローチャートで、マイクロコンピ
ュータＩＣ□では、第１図には図示していないが、電源
装置（ＰＳＵ）の制御以外に主電源の操作部（ＭＡＩＮ
）、ランプ電圧制御（ＬＡＭＰ）、定着ヒータ温度制御
（ＨＥＡＴ）、モータ速度制御（ＭＯＴ）を行っている
。

第３図は、電源装置（ＰＳＵ）の制御に関するフローチ
ャートで、フラグ（ＦＢＩＣＡＬ）によって後述する操
作量演算をするかどうかの判断を行ったあと、操作量演
算を行う場合はフラグ（ＦＢＩＣＡＬ）をＯにセットし
、上述したように、マイクロコンピュータ■Ｃ１のメモ
リ（Ｄ　Ｂ　ＲＸ）に記憶されたデータは、操作量演算
のために、メモリ（ＢＳＴ）にシフトし、メモリ　（Ａ
ＮＺＢＵＦ）のデータは一度メモリ（ＢＯＵＴＯ）にシ
フトされる。

また、操作量演算の過程で出力の偏差値を求めるために
、再び、メモリ（ＡＮＺＢｔＪＦ）に新たにデータを記
憶した後、このデータをメモリ（ＢＯＵＴＯ）にシフト
するとともに、メモリ（ＢＯＵＴＯ）の最初のデータを
メモリ（ＢＯＵＴＩ）にシフトする。つまり、メモリ（
ＢＯＵＴＩ）には最初のデータが、メモリ（ＢＯＵＴＯ
）には２度目のデータが記憶されたことになる。そして
、各メモリに記憶されたデータを基に次式で示すように
マイクロコンピュータ■Ｃ１内の演算部において、ＰＩ
演算をし、操作量ＢＰＷを決定する。

ＢＰＷ＝ＢＰＷＯ＋ＢＫｐ（ＢＯＵＴＯ−ＢＯ’ＵＴｉ
）＋ＢＫｙ（ＢＳＴ−ＢＯＵＴＯ）ここで、ＢＰＷＯは、出力の目標値に対する操作置の初
期値、ＢＫｐは比例要素、ＢＫ、は積分要素を表わして
いる。そして、上記のように操作量演算を行った後、以
下に説明をする出力異常処理（ＢＣＮＴＬ）に移る。

次に本発明による出力異常処理について説明する。

第４図は、前記操作量ＢＰＷと負荷りを流れる出力電流
Ｉとの関係を示すクラブであり、Ｗｌは入力直流電源電
圧ＶＰＰが最大で、かつ、負荷りが軽い時、Ｗ、は入力
直流電源電圧ＶＰＰが最小で、かつ、負荷りが重い時の
特性である。例えば、出力電流Ｉを■、に設定する場合
、入力直流電源電圧Ｖｐｐ及び負荷りの変動に応じてパ
ルス幅つまり操作量ＢＰＷをＡ、からＢ１の間で制御す
ることにより出力電流■を■、に安定することができる
。

また、Ｗｏは出力短絡時の特性で、グラフより出力電流
■を■１に安定化しようとすると、操作量ＢＰＷはＡ。

となり、この場合、操作量Ａ。は、前記のＡ１≦ＢＰＷ
≦Ｂ、の操作量範囲外となるので出力異常処理として、
出力異常フラグをＦＢＭ＝８− ＩＮ＝１、すなわち操作量を最小値１にし出力を落す。

また、出力開放時は、第４図には図示していないが、出
力電流工はＯとなるので、操作量ＢＰＷは最大となり、
前記と同様にＡ１≦ＢＰＷ≦Ｂ、の操作量範囲外となる
ため、この場合においても、出力異常処理として、出力
異常フラグをＦＢＭＡＸ＝１すなわち操作量を最小値１
にして出力を落す。

次に本発明が解決しようとしているもう−っの問題点で
ある上述の実施例の電子写真複写装置におけるアーク放
電発生時の出力異常処理について説明する。第１図に示
す出力Ｃはコロナ放電用定電流電源の高電圧出力であり
、したがって、負荷りとして、コロナ放電器を接続する
わけであるが、このコロナ放電器がアーク放電を起こし
た時の操作量ＢＰＷと出力電流■との関係を第４図のグ
ラフＷＡで示している。このグラフから明らかなように
出力電流工が■、のときの操作量ＢＰＷはＡであり、こ
れは、Ａ、≦ＢＰＷ≦Ｂ、の操作＠範囲外となるから出
力異常として検出できる。

つまり、本発明によれば、アーク放電発生時に、ある一
定時間アーク放電が継続していることを確認後、出力異
常処理ができることから、従来のような誤検出もなく信
頼性の高いシステムを構築できる。また、上述したよう
な実施例の電子写真複写装置においては、高画質を得る
為に各種の条件に応じて出力Ｃの電流を切り換える場合
がある。

例えば、第４図において、出力電流工を１２にすると、
操作量範囲がＡ２≦ＢＰＷ≦Ｂ２となることが分る。つ
まり、出力電流工を変えた場合は、上述のように、操作
量範囲を変えることによって高精度で出力異常検出がで
きる。

第５図は５以上に説明した出力異常処理に関するフロー
であり、操作量範囲、例えば、第４図のＡ、からＢ１の
範囲とマイクロコンピュータＩＣ１で演算して求められ
た操作量を比較し、該操作量が操作量範囲外の時、出力
異常フラグＦＢＭＩＮまたはＦＢＭＡＸを立てて、操作
量の最小値１を出力Ｔにセットし、次のフローに移るこ
とを示している。前記出力異常フラグは、１コピーサイ
クル毎にリセットされるが他の方式としてメインスイッ
チのオン、オフによってリセットすることもできる。

また、出力異常処理の他の実施例として、上述の実施例
のように、出力異常時に、出力電流Ｉを完全に断するこ
となく、二次トラブルを防ぐことができる程度の一定の
レベルに出力電流を落す方法、さらに、出力電流■を一
度断してからある一定レベルに上げて出力電流工を継続
する方法も可能であり、これらの方法は前記のアーク放
電発生に対して有効である。また、この出力異常フラグ
は、複写装置の表示部に異常表示する等の為にも用いら
れる。

また、以上に説明した実施例は定電流源であったが、本
発明における電源装置は、出力形式、例えば、定電圧、
交流、直流、低圧、高圧にかかわらず同様の構成で同様
の効果が得られるものである。

効　　　果以上の説明から明らかなように、本発明においては、（イ）出力の異常検出手段として、特殊な付加回路を要
さないので、小型化、低コスト化および信頼性の向上を
図ることができる。

（ロ）出力制御を行なうために、出力電流あるいは出力
電圧を帰還するための出力検出手段により出力異常が検
出できる。つまり、出力制御のための出力検出手段と出
力異常を判別するための出力異常検出手段を同一手段で
行なっていることから、より応答の速い出力制御が可能
で、また、外来ノイズとの区別もできるので、高精度の
電源装置を供給できる。

（ハ）前述の実施例のように、電子写真複写機に適した
場合、二次的災害に至る可能性のある長時間にわたるア
ーク放電と不具合を生じる可能性のない短時間のアーク
放電を容易に判別できるので誤検出による出力異常処理
をすることも避けられるのでシステムの信頼性の向上を
図ることができる等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電源装置の一実施例を示すため
の回路図、第２図は、第１図の実施例におけるマイクロ
コンピュータＩＣ，の作業フローチャート、第３図は、
電源装置（Ｐ　Ｓ　Ｕ）の制御に関するフローチャート
、第４図は、第１図の実施例における電源装置の操作量
と出力電流の関係を示すグラフ、第５図は、異常処理に
関するフローチャートである。ＴＲ・・・変成器、　Ｄｌ、　Ｂ２・・・タイオード、
Ｒ１−Ｒ４・・・抵抗器、Ｃ，、Ｃ２・・・コンデンサ
、Ｑ・・・トランジスタ、ＩＣ１・・・マイクロコンピ
ュータ、ＩＣ２・・・集積回路、Ｌ・・・負荷。ト　　　　　　　　　　〜　　＋＋　　　　　　　　０
コ　　　　　　　　　　、　　、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）出力端から負荷に流れる電流を検出する出力検出
手段、所望の出力電流を決定する目標値設定手段、前記
出力検出手段によって得られた出力検出値と前記目標値
設定手段により設定した目標値から操作量を演算する手
段、前記操作量により前記出力検出値を前記目標値に一
致させるように出力を制御する出力制御手段を有する電
源装置において、該電源装置に入力する入力電圧の変動
と出力端に接続した負荷の変動によって決定される前記
操作量の下限値から上限値までの範囲（以下、操作量範
囲と称す）に対し、前記操作量を常時比較する手段を有
するとともに、前記操作量が前記操作量範囲外になった
状態を出力異常として処理する出力異常処理手段を有す
ることを特徴とする電源装置。
（２）前記目標値に応じて前記操作量範囲を決定する手
段を有することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
に記載の電源装置。
（３）前記出力異常処理手段として、前記操作量を減少
することにより出力を降下することを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項に記載の電源装置。
（４）前記出力異常処理手段として、電源装置の出力異
常を知らせる出力異常信号を出力する手段を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の電源装
置。
（５）前記出力異常処理手段として、リセット信号によ
り出力異常処理を解除することを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項に記載の電源装置。