JPH03212156A - 定電流電源回路 - Google Patents

定電流電源回路

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JPH03212156A
JPH03212156A JP795090A JP795090A JPH03212156A JP H03212156 A JPH03212156 A JP H03212156A JP 795090 A JP795090 A JP 795090A JP 795090 A JP795090 A JP 795090A JP H03212156 A JPH03212156 A JP H03212156A
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Mikio Konaka
小仲 幹夫
Yukio Maeba
前場 幸男
Masashi Nakasaka
中坂 昌司
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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】 (a)産業上の利用分野 この発明は、外部から与える制御電圧に応して出力電流
を可変する定電流電源回路に関する。
(bl従来の技術 たとえば電子写真式複写機やレーザービームプリンタ等
においては、感光体を帯電させる帯電器や用紙にトナー
像を転写させる転写チャージャー等に対して直流高電圧
を供給する高電圧電源回路が組み込まれている。
この種の高電圧電源回路は、必要に応じて感光体または
用紙の帯電量を制御する必要があり、外部から制御電圧
を印加することによって負荷電流を制御できるように構
成されている。
第4図に従来の定電流電源回路における負荷電流検出回
路の構成例を示す、第4図において1は差動増幅回路で
あり、その非反転入力に負荷電流の電流帰還ライン1o
utが接続され、この非反転入力と接地電位間に基準電
圧発生回路Vk(基準電圧Vkを発生する回路)および
抵抗Rfの直列回路が接続されている。抵抗R3および
R4は前記基準電圧Vkを分圧する抵抗分圧回路であり
、その分圧電圧Vsが抵抗R5を介して差動増幅回路1
0反転入力に供給されている。基準電圧発生回路Vkの
発生電圧は外部から供給される制御電圧に応して変えら
れる。負荷電流1oは接地から基準電圧発生回路Vkお
よび抵抗Rfを通して電流1m遷シラインoutへン禿
れる。しためくって差動増幅回路1の非反転入力には基
準電圧vkに抵抗Rfによる降下電圧を滅した電圧が入
力され、反転入力の電圧Vsとの差に応した定電流化用
誤差信号が発生される。この誤差信号に応じてトランス
に対する入力電力が負帰還制御されることによって負荷
電流が一定化される。
(C)発明が解決しようとする課題 ところが、このような従来の定電流電源回路においては
、以下に述べる解決すべき技術的課題があった。
即ち、第4図に示した回路において、差動増幅回路1の
入力間は定常状態においてイマジナリ−ショートと見做
され、次式が成り立つ。
Vs−Vk−1o−Rf          −−−(
1)Vs−α・Vk            ・・・(
2)°、Io=(1−α)Vk /Rf       
 ・、 (3)つまり負荷電流ioは基準電圧Vkに比
例し、抵抗Rfの抵抗値に反比例する。通常抵抗Rfは
所定値に固定されるため、基準電圧Vkを外部からの制
御′!■電圧によって変化させた場合、第5図に示すよ
うに、基準電圧Vkに対する負荷電流IOの関係は、常
に原点を通る特性のみしか得られない。基準電圧Vkの
電圧値は外部から与えられる制御電圧に比例するため、
結局制御電圧に対し比例関係で負荷電流を制御すること
しかできなかった。このため、たとえば比較的狭い範囲
について負荷電流を高分解能で変化させるといったこと
はできなかった。
この発明の目的は、このような従来の問題点を解消して
、外部から供給する制御電圧に対する負荷電流の制御特
性に自由度を持たせた定電流電源回路を提供することに
ある。
(d1課題を解決するための手段 この発明は、トランスと、このトランスの一次巻線に流
れる電流を断続するスイッチング回路と、負荷電流を検
出するとともに、負荷電流に応して前記スイッチング回
路のトランスに対する入力電力を負帰還制御して負荷電
流を一定化させる定電流制御回路を備えた定電流電源回
路において、負荷電流の電流帰還ラインを差動増幅回路
の第1入力に接続するとともに、 基準電圧発生回路と第1の抵抗との直列回路および可変
電圧発生回路と第2の抵抗との直列回路をそれぞれ差動
増幅回路の第1入力と接地電位間に接続し、 差動増幅回路の第2の入力と接地電位間に基準電圧発生
回路を接続することによって、差動増幅回路の出力に負
荷電流の定電流化用誤差信号を得る負荷電流検出回路を
構成したことを特徴としている。
(e)作用 この発明の定電流電源回路において、スイッチング制御
回路がトランスの一次巻線に流れる電流を断続し、定電
流制御回路が後述する負荷電流検出回路の検出結果に応
してスイッチング回路のトランスに対する入力電力を負
帰還制御することによって負荷電流を一定化させる。
前記負荷電流検出回路の構成を第1図に示す。
第1図において1は差動増幅回路であり、電流帰還ライ
ンI outを差動増幅回路1の第1入力(非反転入力
)に接続するとともに、基準電圧発生回路Vk(基準電
圧Vkを発生する回路)と第1の抵抗R1との直列回路
、および可変電圧発生回路Vc(電圧Vcを発生する回
路)と第2の抵抗R2との直列回路をそれぞれ差動増幅
回路の第1入力と接地電位間に接続し、差動増幅回路1
の第2の入力(反転入力)と接地電位間に基準電圧発生
回路Vs  (基準電圧Vsを発生する回路)を接続し
ている。なお、上記可変電圧発生回路Vcは、外部から
与えられる電圧により発生電圧が変化する回路または外
部電源回路そのものであり、可変電圧発生回路Vcの発
生電圧Vcを以下外部制御電圧という。
第1図に示した回路の動作は次の通りである。
同図に示すように、抵抗R1に流れる電流をI1、抵抗
R2に流れる電流をI2とし、負荷電流をIoとすれば
、次の関係が成り立つ。
To=11+12            −0.(4
1Va=Vk−11R1・・−(5) Va−Vc −I2 ・R2−・−(61Va = V
s               ・・・(7)(5)
〜(7)式より TI=(Vk −Vs) /R1−・−(8112= 
(Vc −Vs) /R2−・・(9J(8)、 I9
1弐を(4)式に代入して1o−(Vk =Vs) /
R1+(Vc −Vs) /R290,αω−Vc/R
2 + (R2(Vk −Vs) −R1・Vs) /R1
−R2・・・ aυ ここでVkおよびVsは固定であるため、αυ式の第1
項によって外部制御電圧Vcの変化に対する負荷電流I
oの変化傾きが定まり、また、00式の第2項によって
Vc=Qのときの負荷電流が定まる。したがって、抵抗
R1およびR2を設定することにより、外部制御電圧V
cの変化に対する負荷電流1oの変化傾きおよび負荷電
流Io輪軸上切片を任意に設定することができる。
逆に、所定の特性を得るための抵抗R1およびR2の値
は次にようにして求める。まず、第2図に示すように、
外部制御電圧Vcの変化に対する負荷電流1oの変化を
表す任意の直線を定める。
ここでVc=Vsとすればαυ式から次式が求められる
1o−(Vk −Vs)  /R1・・、C2)したが
って、Vc=Vsのときの負荷電K I 。
を求め、これから抵抗R1を求める。またVc=0のと
き、負荷電流1oはαυ式の第2項のみとなり、既に求
めた抵抗値R1および負荷電流Ioを代入して抵抗値R
2を求める。
以上のようにして、外部制御電圧の変化に対する負荷電
流の変化特性を、任意の2点を通る直線として定めるこ
とができる。
(fl実施例 この発明の実施例である定電流電源回路の回路図を第3
図に示す。第3図において2はトランスであり、その−
次巻線N1に直列にスイッチングトランジスタQlを接
続し、ベース巻線の一端をQlのベースに接続している
。入力電源と接地間にはトランジスタC2,抵抗R6お
よびコンデンサC3からなる回路を設け、ベース巻vA
Nbの他端とコンデンサC3との間に抵抗R7を接続し
ている。以上に示した回路は自助発振回路を構成する。
トランス2の二次巻線N2にはダイオードDID2およ
びコンデンサC1,C2からなる倍電圧整流平滑回路を
設け、電流制限抵抗R8を介して負荷3を接続している
また、第3図において4は負荷電流検出回路であり、接
地電位から前記整流平滑回路のOVラインへ負荷電流1
oが流れる。負荷電流検出回路内において1は差動増幅
回路であり、負荷電流の電流帰還ラインを非反転入力(
中入力)に接続し、基準電圧発生回路Vkと抵抗R1と
の直列回路、および可変電圧発生回路Vcと抵抗R2と
の直列回路をそれぞれ差動増幅回路1の非反転入力と接
地間に接続している。また、基準電圧発生回路Vkに抵
抗R3およびR4からなる分圧回路を接続し、その分圧
電圧を抵抗R5を介して差動増幅回路1の反転入力(−
入力)に供給している。
第3図に示した回路の動作は次の通りである。
トランス2の巻線Nl、Nb、スイッチングトランジス
タQl、抵抗R6,R7、コンデンサC3およびトラン
スタQ2からなる自励発振回路が発振動作を行い、トラ
ンス2の一次巻線Nlに流れる電流を断続する。これに
よりトランスの二次巻線N2に起電圧が生じ、その整流
平滑電圧が負荷3に供給される。負荷3に流れる電流1
oは接地電位から負荷電流検出回路4を通して整流平滑
回路のOvラインへ流れる。負荷電流検出回路4の構成
は、反転入力に対する基準電圧Vsを共通の基準電圧V
kから抵抗分圧して発生するようにした点を除いて第1
図に示した回路と同一である。今、仮に負荷電流IOが
所定値より増大したとすれば、抵抗R1およびR2によ
る電圧降下が増大し、差動増幅回路1の非反転入力電位
が低下する。これにより、トランジスタQ2のベース電
位が低下する。したがって、トランジスタQ1へのベー
ス電流が減少し、その結果、トランスに対する入力電力
が低下し、負荷供給電圧が低下することにより、負荷電
流■0が減少する。逆に、負荷電流IOが所定値より低
下した場合、抵抗R1およびR2による電圧降下が減少
するため、差動増幅回路1の非反転入力電位が上昇し、
トランジスタQ2のベース電位が上昇する。したがって
、トランジスタQ1へのベース電流が増大し、トランス
に対する入力電力が増大する。これにより、負荷供給電
圧が上昇し、負荷電流■0が増大する。
このようにして定電流制御が行われる。定電流制御が行
われている状態では、差動増幅回路1の入力はイマジナ
リ−ショートと見做すことができ、第1図に基づいて説
明した関係が成り立つため、予め定めた抵抗R1および
R2の値に応じて、外部制御電圧Vcに対する負荷供給
電流■0が制御される。
(g)発明の効果 この発明によれば、可変電圧発生回路の発生電圧の変化
に対する負荷電流の変化特性を、任意の2点を通る一次
関数で設定できるようにしたため、外部から与える制御
電圧の変化に応じた負荷電流の変化特性を高い自由度で
定めることが可能となる。また、外部から供給する制御
電圧のみによって目的の負荷電流が得られるため、負荷
電流調整用ボリューム等が不要となり、小型化が可能と
なるばかりでなく、精度および信転性が向上する
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の構成を示す図、第2図は外部制御電
圧に対する負荷電流の特性を示す図である。第3図はこ
の発明の実施例である定電流電源回路の回路図である。 第4図は従来の定電流電源回路の負荷電流検出回路の回
路図、第5図はその特性を表す図である。 1−差動増幅回路、2−トランス、 R1−第1の抵抗、R2−第2の抵抗、Vs、Vk−基
準電圧発生回路およびその発生電圧Vc−可変電圧発生
回路およびその発生電圧。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トランスと、このトランスの一次巻線に流れる電
    流を断続するスイッチング回路と、負荷電流を検出する
    とともに、負荷電流に応じて前記スイッチング回路のト
    ランスに対する入力電力を負帰還制御して負荷電流を一
    定化させる定電流制御回路を備えた定電流電源回路にお
    いて、 負荷電流の電流帰還ラインを差動増幅回路の第1入力に
    接続するとともに、 基準電圧発生回路と第1の抵抗との直列回路および可変
    電圧発生回路と第2の抵抗との直列回路をそれぞれ差動
    増幅回路の第1入力と接地電位間に接続し、 差動増幅回路の第2の入力と接地電位間に基準電圧発生
    回路を接続することによって、 差動増幅回路の出力に負荷電流の定電流化用誤差信号を
    得る負荷電流検出回路を構成したことを特徴とする定電
    流電源回路。
JP2007950A 1990-01-16 1990-01-16 定電流電源回路 Expired - Lifetime JPH0828968B2 (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6355791U (ja) * 1986-09-25 1988-04-14

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6355791U (ja) * 1986-09-25 1988-04-14

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