JPH02299463A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH02299463A
JPH02299463A JP11721189A JP11721189A JPH02299463A JP H02299463 A JPH02299463 A JP H02299463A JP 11721189 A JP11721189 A JP 11721189A JP 11721189 A JP11721189 A JP 11721189A JP H02299463 A JPH02299463 A JP H02299463A
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JP
Japan
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output
voltage
transformer
switching element
diode
Prior art date
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Pending
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JP11721189A
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Inventor
Tadashi Ishikawa
正 石川
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Canon Inc
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Canon Inc
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多出力の電源装置に関し、特に、複写機、L
BP(レーザビームプリンタ)等の低電圧、高電圧の各
種出力が必要な電源装置に関する。
(従来の技術) 従来、発生タイミングの異なる電圧を生成する電源は、
各出力毎に独立のトランス及び制御回路を用いることが
一般的であった。
また、複数出力のトランスを用い、2次側で制御すべき
出力の低圧側にトランジスタを挿入し、このトランジス
タでシリーズ制御する手法があるが、トランジスタを能
動状態で使うため損失が大きく、又制御範囲もトランジ
スタの耐圧内に限られていた。また、トランジスタを保
護するためにバリスタ等の素子を必要とした。
〔発明が解決しようとする課題) 従来例は前述の如く構成されているので、装置のコスト
の低減、小型化が困難であった。
本発明は、このような事情のもとでなされたもので、コ
ストの低減、小型化のできる電源装置を提供することを
目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するため、本発明は、電源装置をつぎの
(1)、(2)、(3)のとおりに構成するものである
(1)複数出力を有するトランスの第2の出力の一端と
スイッチング素子の一端との間にコンデンサと抵抗を直
列に接続し、該スイッチング素子の他端と該トランスの
第2の出力の他端を接続し、該スイッチング素子の他端
と該コンデンサ、抵抗の共通接続点又は該スイッチング
素子の一端の間にクランプダイオードを接続し、該スイ
ッチング素子の第1の端子と前記トランスの第1の出力
の一端又は他端間に電圧重畳手段を接続し、かつ該トラ
ンスの第1の出力側と該スイッチング素子の制御端子と
の間に該スイッチング素子のデユーティを制御するフィ
ードバック制御手段を接続した電源装置。
(2)前記(1)において、電圧重畳手段は、トランス
の第1の出力の一端に一端が接続されたダイオードと、
該ダイオードの他端とスイッチング素子の第1の端子の
間に接続されたコンデンサとから成り、該ダイオードの
他端にダイオードを接続して第1の外部出力端とした電
源装置。
(3)前記(1)において、電圧重畳手段は、スイッチ
ング素子の第1の端子とトランスの第1の出力の他端の
間に接続された整流回路から成る電源装置。
(作用) 前記(1)、(2)、(3)の構成により、スイッチン
グ素子のオン、オフで該スイッチング素子の耐圧以上の
出力電圧について制御ができる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
第1図は本発明の第1実施例である電源装置の回路図で
ある。
図において、トランスTは少なくとも第1の出力T1及
び第2の出力T2の2出力を有する。第1の出力T1は
ダイオードD1及びD2を介し、第1の外部出力11I
δ1へ接続される。また、第2の出力T2はダイオード
D3を介し、第2の外部出力l1lIozへ接続する。
また、第2の出力T2は同時にコンデンサCI、抵抗R
1を介し、スイッチングトランジスタ(スイッチング素
子)Qlへ接続され、C1とR1の共通接続点には、ク
ランプダイオードD4が接続される。また、R1とQl
の共通接続点は、コンデンサC2を介して前記ダイオー
ドD1とD2の共通接続点に接続される。また、第1の
外部出力端01は、コンデンサC3により平滑化され、
また抵抗R2,R3により分圧され、フィードバック信
号としてコンパレータ(フィードバック制御手段)Q3
に入力され、また制御値EXをコンパレータQ3のもう
一方に入力し、コンパレータQ3の出力端はスイッチン
グトランジスタQ1のベース(制御端子)に接続される
。またトランスTの1次側は直流電源VCC及びスイッ
チングトランジスタQ2に接続され、トランジスタQ2
はPWM (パルス幅変調)制御回路Q4により駆動さ
れている。コンデンサC2とダイオードD1は、トラン
スの第1の出力と第2の出力を重畳する電圧重畳手段を
構成している。
なお、PWM制御回路Q4へのフィードバック信号IN
、は例えば第2の外部出力端″62の出力を平滑化して
分圧した信号でも良いし、また、トランスTの割出力(
不図示)からのフィードバック信号でも良い。
次に、本実施例の動作を説明する。第2図はそのタイミ
ングチャートを示す。ここで、ダイオードD1がオンの
とき、クランプダイオードD4がオンするように、トラ
ンス2次側の極性を定めたとする。PWM制御制御回路
及4スイッチングトランジスタQ2により1次側が駆動
するとされると、巻数比及びスイッチングの時比率(デ
ユーティ)及びトランスの巻線極性に依り、各出力TI
、T2にパルスが発生する。この波形をVTI、 V7
2とする。先ず制御値Exをスイッチングトランジスタ
Q1が常に飽和するような値に設定すると、眞述のよう
にクランプダイオードD4がオンする期間にダイオード
D1がオンし、V04.vBはOv、vAは第1の出力
T1が印加され、コンデンサC2には第1の出力T1の
ピーク値(これをvTl+とする)充電される。またこ
のときダイオードD2がオンしてコンデンサC3にもv
Tl′が充電される。次に、ダイオードD1がオフ、ク
ランプダイオードD4がオフの期間は、第2の出力T2
から素子C,,R,を介してスイッチングトランジスタ
Q1に電流が流れるが、Qlは飽和しているためv8は
Ovであり、vAはコンデンサC2によりV71+に保
持される。この結果第1の外部出力端01の出力はV7
1+どなる(第2図の(A)期間)。
今度は制御値EXをスイッチングトランジスタQ1が常
にカットオフする値に設定したとする。このとき、ダイ
オードD1がオンする期間は、クランプダイオードD4
もオンし、VD4=Ovで、VBもほぼOvであり、v
AはTI(7)出力が印加されコンデンサC2に第1の
出力T1の正電圧ピーク値が充電され、同時にダイオー
ドD2がオンになりC3にもVア。。が充電される。
また、このときコンデンサC1には第2の出力T2の負
ピーク値V〒2−が充電される。次にクランプダイオー
ドD4がオフ、ダイオードD1がオフの期間はスイッチ
ングトランジスタQ1がオフになるので、第2の出力T
2に01に充電された電圧vT□−を重畳した電圧がV
Bに表われ、その結果、vAはv8の上昇に伴いv、+
VT、”となり、第2の出力T2の正電圧ピーク値をv
72“とすると、VBのピーク値はVア、−+VT□◆
となり、VA(De−り値はV71” + VT2− 
+ V72” テあり、ダイオードD2がオンしてコン
デンサC3には、V71” + V72− + V72
゜が充電され、第1の外部出力端d1の出力となる。V
Aがピークを越え低下しはじめると、ダイオードD2は
オフする。次にVAが低下してゆき、ダイオードD1が
オン、クランプダイオードD4がオンの期間になると、
V o4; V a ; OVとなり、コンデンサC2
には第1の出力TIが印加されVA=VTI+とT1の
正ピーク値が再び充電されるが、第1の外部出力vA0
1の出力はvT−+V↑2−+V7.+であるためダイ
オードD2はオフしたままである。次にダイオードDI
、D4がオフすると前述のような動作によりコンデサC
3には再びvTl++vア、−+Vア、+が充電される
。以上の動作が繰り返される(第2図(B)期間)。
このようにしてスイッチングトランジスタQ1のオン/
オフにより、トランスの第1の出力T1にトランスの第
2の出力T2を重畳することが可能になる。
次に、制御値E、を、スイッチングトランジスタQ1が
完全にオンのときの第1の外部出力端61の出力値と、
Qlが完全にオフのときの31の出力値の中間の所望の
値になるような値に設定する。先ずはじめスイッチング
トランジスタQ1がオフとする。ダイオードD1.D4
がオンの期間、前述と同様に61の出力は第1の出力T
Iのピーク値Vア、+になる。次にダイオードDI。
D4がオフになり、v8がT2波形に従って上昇しはじ
めるとV a = V 、2− + V T2テ、vA
はVア、”+VBになり同時に上昇しはじめ、ダイオー
ドD2がオンしてコンデンサC3にV71” +vBを
充電する。そして、抵抗R2,R3の分圧比に依るフィ
ードバック電位がコンパレータQ3に入力され、制御値
EXと比較される。
第1の外部出力端d1の出力が上昇してゆきその結果、
フィードバック電位が制御値E、を越えるとコンパレー
タQ3は反転し、スイッチングトランジスタQ1をオン
する。QlがオンするとvB;0■になり、そh故VA
 =Vt+” トナ’)、D2がオフする。次にダイオ
ードDi、D4がオンする期間に前述の様にC2にVア
、′が充電される。このときダイオードD2はオフして
いる。また、01の出力で電流を消費することで出力が
低下し、コンパレータQ3は再び反転し、スイッチング
トランジスタQ1をオフする。次にダイオードDI、D
4がオフする期間で、スイッチングトランジスタQ3が
さらに反転してQlをオンするまでC3に充電する。以
上の動作を縁り返す(第2図(C)の期間)。
以上のようにして、第1の外部出力端01を所望の値に
制御するよう実施例の回路が動作する。
すなわち、第1の外部出力端d1を分圧する抵抗R2,
R3により作られるフィードバック信号を制御値Exを
比較するコンパレータQ3によりスイッチングトランジ
スタQ1のオン/オフの時比率即ちデユーティが変化し
、トランスの第1の出力T1に重畳するトランスの第2
の出力T2から電圧を制御できる。なお、第2図では分
かりやすいように、VB波形をなまらせて表現している
又、クランプダイオードD4はスイッチングトランジス
タQ1と並列に接続しても同様の動作を得ることができ
る。
ところで、本実施例装置の負荷として複写機の帯電があ
る。コロナ帯電させる場合、成る電圧以下ならコロナ放
電しないことを利用し、トランスの第1の出力T1は、
該電圧程度にしておき、スタンバイ時トランスの第2の
出力T2からの重畳弁をほぼOvにし、プリント動作(
複写動作)時はトランスの第2出力T2から第1の出力
に電圧を重畳するようにする。
続いて、第3図に本発明の第2実施例の電源装置の回路
図を示す。
第1実施例と同様に、トランスTは少なくともトランス
Tの第1の出力T1及び第2の出力T2の2出力を有し
、第1の出力T1はダイオードD1により整流され、コ
ンデンサC3により平滑化され第1の外部出力端d1へ
出力される。
又、第2の出力T2はダイオードD3を介し、第2の外
部出力端d2へ接続される。第2の出力は、同時にコン
デンサC1,抵抗R1を介し、スイッチングトランジス
タQ1のコレクタへ接続され、素子C1とR1の共通接
続点は、クランプダイオードD4に接続される。またス
イッチングトランジスタQ1のコレクタはコンデンサと
ダイオードにより構成される逓倍電圧整流回路に入力さ
れる。本実施例では、コンデンサ04〜C7゜ダイオー
ドD5〜D8に依る2倍圧整流回路に入力され、逓倍電
整流回路出力は、抵抗R4を介し、前記第1の出力T1
の低圧側に接続される。
各出力T1.T2に発生する波形をV↑In V丁2と
する。先ず、スイッチングトランジスタQ1が完全にオ
ン状態だと、vaは常にOvであるため、VA=Ovと
なり、コンデンサC3は第1の出力TI(V丁+)の負
ピーク電圧vT1−に充電され第1の外部出力端δ1に
出力される。次にスイッチングトランジスタQ1が常に
オフ状態のときの動作を説明する。
クランプダイオードD4がオンのサイクルでは、VD4
=OでありVB=Oとなり、コンデンサC1には、Vア
、の負電圧vT2−が充電される。次にクランプダイオ
ードD4がオフのサイクルは、V D4” V B =
 V T2− ” V 72とft ’)、コノトキタ
イオードD5はオンであり、すなわち、Vos”0であ
り、コンデンサC4の両端には、そのピーク値すなわち
V72の正側ビーク値をV72”とするとVア2− +
 V T2+が充電される。さらに次にD4がオンのサ
イクルになるとV。4zvazOとなりD5&tオフし
Vos=  (VTR−+VT2)になり、次にD6が
オンし、この電圧はコンデンサC5に移動し、Voe=
  (VTR−+ VTR) ニなる。次にD4がオフ
のサイクルでは再びD5がオンし、Vos=OVとなり
コンデンサC4に:V72− +vア。
を充電する。と同時にV os=−(V T2− + 
V T2)のため、D7がオンし、コンデンサC6に電
荷移動し、V D?=  (VTR−+ VTR) ト
する。さらにD4がオンのサイクルになるとV Dl+
=−(V T2−+ V T2)となルタメ、V o7
 =(VT2− +VT2” )   (VT2− +
VT2” ) トtlす、C7に電荷が移動し、結局V
A=−2X(V72− +VT2” )となり、V^は
トランスの第2の出力T2に発生するパルスのv p−
pの2倍の電圧になる。その後は、第1の外部出力端d
1で消費される電荷減少分を前述のサイクルを繰り返す
ことで各コンデンサに充電し、vAを略一定電圧に保持
する。
次に制御値E、を、スイッチングトランジスタQ1がオ
ンとオフのときの第1の外部出力端61の出力電圧の中
間電圧になるような値を設定する。第1実施例と同様に
01の出力は抵抗R2゜R3及びR5により分圧、レベ
ルシフトされ、コンパレータQ3に人力され、制御値E
Xと比較される。コンパレータQ3は、フィールドバッ
ク電圧<E、になるとスイッチングトランジスタQ1を
オンし、−m−第1実施例と同様にスイッチングトラン
ジスタQ1のオン/オフの時比率を変化させ、第1の外
部出力端d1に所望の出力電圧値を得るように動作する
。このようにして制御範囲がトランスの第2の出力T2
のVp−pの倍の電圧となる。
なお、本実施例の倍電圧整流回路を更に3倍電圧整流回
路、4倍電圧整流回路のように変形しても同様の動作を
得ることができる。
更に、前述の第1実施例、第2実施例の構成を組合せて
、3出カドランスの電源装置とすることができる。この
例を第4図、第5図に本発明の第3実施例、第4実施例
として示す。第3実施例と第4実施例の相違点はスイッ
チングトランジスタQの回路の有、無であり、この回路
が必要か否かは第3の出力端d3の出力精度により決ま
る。
又、トランスの極性を考慮することで、第2実施例のコ
ンデンサC7を削除できる。この例を第6図に本発明の
第5実施例として示す。図示のようにクランプダイオー
ドD4がオンのサイクルでトランスの第1の出力T1に
負の電圧が発生する極性ニスルト、VD?=  2X 
(VT2− +Vy2” )=V^でありり、このとき
第1の外部出力端01はvA+v〒1−でありコンデン
サC3にそのピークを充電する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、スイッチング素
子のオン、オフにより、該スイッチング素子の耐圧以上
の出力電圧について制御ができ、電源装置のコストの低
減および小型化ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例の回路図、第2図は同実施
例のタイミングチャート、第3図は本発明の第2実施例
の回路図、第4図は本発明の第3実施例の回路図、第5
図は本発明の第4実施例の回路図、第6図は本発明の第
5実施例の回路図である。 T −−−−トランス TI−−−−トランスへの第1の出力 T 2−−−−− トランスの第2の出力CI、C2・
・・・・・コンデンサ R1・・・・・・抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数出力を有するトランスの第2の出力の一端と
    スイッチング素子の一端との間にコンデンサと抵抗を直
    列に接続し、該スイッチング素子の他端と該トランスの
    第2の出力の他端を接続し、該スイッチング素子の他端
    と該コンデンサ、抵抗の共通接続点又は該スイッチング
    素子の一端の間にクランプダイオードを接続し、該スイ
    ッチング素子の第1の端子と前記トランスの第1の出力
    の一端又は他端間に電圧重畳手段を接続し、かつ該トラ
    ンスの第1の出力側と該スイッチング素子の制御端子と
    の間に該スイッチング素子のデューティを制御するフィ
    ードバック制御手段を接続したことを特徴とする電源装
    置。
  2. (2)電圧重畳手段は、トランスの第1の出力の一端に
    一端が接続されたダイオードと、該ダイオードの他端と
    スイッチング素子の第1の端子の間に接続されたコンデ
    ンサとから成り、該ダイオードの他端にダイオードを接
    続して第1の外部出力端としたことを特徴とする請求項
    1記載の電源装置。
  3. (3)電圧重畳手段は、スイッチング素子の第1の端子
    とトランスの第1の出力の他端の間に接続された整流回
    路から成ることを特徴とする請求項1記載の電源装置。
JP11721189A 1989-05-12 1989-05-12 電源装置 Pending JPH02299463A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017187409A (ja) * 2016-04-07 2017-10-12 一般社団法人白亜会 生検材料デジタル画像化装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017187409A (ja) * 2016-04-07 2017-10-12 一般社団法人白亜会 生検材料デジタル画像化装置

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