JPH0412666A

JPH0412666A - スイツチング電源装置

Info

Publication number: JPH0412666A
Application number: JP2116574A
Authority: JP
Inventors: Takahito Miura; 三浦　崇人
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 1992-01-17

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】上のこの発明は、動作状態によって消費電力が変動する情報
処理システム、例えば、ワードプロセッサやパーソナル
コンピュータ、小型複写機等のサーマルヘッドのように
、印字動作時と不動作時とで消費電力が異なる各種の電
子装置で使用するのに好適なスイッチング電源装置に係
り、特に、サーマルヘッドが不動作状態のような軽負荷
時と、印字動作を行っているような重負荷時とに対応し
て、スイッチング・トランジスタを間欠動作と連続動作
とに制御することにより、消費電力の節減と発熱の防止
とを可能にしたスイッチング電源装置に関する。

災来夏筑嵐従来から、ワードプロセッサやパーソナルコンピュータ
、小型複写機等の電子装置では、一般に、印字手段とし
てサーマルヘッドが用いられている。

また、電源装置としては、スイッチング電源装置が多く
採用されている。

このスイッチング電源装置は、ＡＣ電源（商用電源）を
使用し、入力されたＡＣ電圧をダイオードブリッジとコ
ンデンサとからなる整流平滑回路によって直流に変換し
、変換された直流をスイッチング・トランジスタにより
スイッチングして、高周波トランスへ入力し、この高周
波トランスにより低電圧に落した後、高周波整流回路に
よってリップル成分を除去して、平滑な直流にして負荷
へ供給する電源回路である。

そして、スイッチング電源装置では、通常、サーマルヘ
ッドの動作状態と関係なしに、スイッチング動作が連続
して行われている。

したがって、このスイッチング動作時に電力損失が発生
すると共に、発熱によって動作が不安定になる、等の不
都合があった。

が　　しようとするこの発明では、従来のスイッチング電源装置におけるこ
のような不都合、すなわち、サーマルヘッドの動作状態
と無関係にスイッチング動作が連続して行われるため、
電力損失が発生し、同時に、発熱によって電子装置の動
作が不安定になる。という不都合を解決し、軽負荷時に
は、間欠動作にしてスイッチング・トランジスタの損失
を減らすことにより、電源としての効率を向上させると
共に、スイッチング・トランジスタの発熱を抑制するこ
とによって、電力の効率的な利用を可能にすることを目
的とする。

を解　するための手この発明では、第１に、負荷の軽重に応じて発生される負荷側からの信号によっ
て、スイッチング・トランジスタの間欠動作と連続動作
とを切換える手段を備えている。

また、第２に、動作状態によって消費電力が変動する情報処理システム
のスイッチング電源装置において、前記情報処理システ
ムが軽負荷状態のときには、スイッチング電源の動作を
間欠に制御し、重負荷状態のときには、連続に制御する
ように構成している。

ヌー施−佐次に、この発明のスイッチング電源装置について、図面
を参照しながら、その実施例を詳細に説明する。

第１図は、この発明のスイッチング電源装置について、
その要部構成の一実施例を示す機能ブロック図である。

図面において、１は電子装置で、１１はその電流検出部
、１２は間欠／連続の切換え信号発生部、２はスイッチ
ング電源部で、２１はその２次側整流平滑回路、２２は
第１のフォトカプラ、２３は第２のフォトカプラ、２４
はスイッチング部、２５はスイッチング制御部、２６は
１次側整流平滑回路、３はＡＣ電源を示し、また、＋■
は電源電圧、ＧＮＤはアース電位、ＳＳは間欠／連続の
切換え信号を示す。

この第１図で、電子装置１は、例えばサーマルヘッドを
有するパーソナルコンピュータ等の情報処理装置であり
、その内部に、負荷であるサーマルヘッドに接続した電
流検出部１１を設けて、現在の消費電流を検出する。

電流検出部１１は、検出した消費電流値の情報を間欠／
連続の切換え信号発生部１２へ与え、間欠／連続の切換
え信号発生部１２によって、消費電流に対応する間欠／
連続の切換え信号ＳＳがスイッチング電源部２側へ送出
される。

また、スイッチング電源部２内のスイッチング部２４は
、スイッチング・トランジスタから構成されている。

最初に、従来と共通の動作について説明する。

ＡＣ電源３から入力されたＡＣ電圧は、ダイオードブリ
ッジとコンデンサとから構成された１次側整流平滑回路
２６によって、直流に変換される。

変換された直流は、スイッチング・トランジスタからな
るスイッチング部２４によってスイッチングされて、そ
の８力側に設けられた高周波トランスへ入力され、この
高周波トランスによって低電圧に変換された後、次段の
２次側整流平滑回路２１によってそのリップル成分が除
去される。

したがって、２次側整流平滑回路２１から平滑な直流が
発生されて、負荷である電子装置１側へ供給される。

次に、この発明のスイッチング電源装置によるスイッチ
ング動作の間欠／連続の切換え動作について述にる。

まず、消費電流が多いとき、すなわち、負荷が重いとき
には、スイッチング動作を連続して行わせるために、間
欠／連続の切換え信号発生部１２から、連続を指示する
切換え信号（ＳＳ）がスイッチング電源部２に対して送
出される。

スイッチング電源部２では、この連続を指示する信号を
第２のフォトカプラ２３で受取ると、次段のスイッチン
グ制御部２５から、スイッチング動作を連続して行う制
御信号がスイッチング部２４へ出力されて、連続したス
イッチング動作が行われる。

第２図は、この発明のスイッチング電源装置において、
重負荷時の動作を説明するためのタイムチャートである
。

消費電流が多い重負荷のときは、この第２図で一番上に
示すように、間欠／連続の切換え信号が常に一定値の１
４　ＨＩＴレベルで与えられる。

この場合には、その下方に示すようなスイッチング動作
が行われる。この波形は、トランジスタのコレクターエ
ミッタ間の電圧に相当している。

この場合には、第２図の最下方に示す波形のように、ス
イッチング電源部２から一定の電圧＋Ｖが供給される。

したがって、負荷側である電子装置１に、安定した電力
の供給が行われることになる。

これに対して、消費電流が少いとき、すなわち、負荷が
軽いときには、スイッチング動作を間欠して行わせるた
めに、間欠／連続の切換え信号発生部１２から、間欠を
指示する切換え信号（Ｓ　Ｓ）がスイッチング電源部２
に対して送出される。

スイッチング電源部２では、この間欠を指示する切換え
信号を第２のフォトカプラ２３で受取ると、次段のスイ
ッチング制御部２５から、スイッチング動作を間欠して
行う制御信号がスイッチング部２４へ出力される。

そのため、スイッチング部２４では、スイッチング動作
と停止とが交互に繰返えされる。

次の第３図は、この発明のスイッチング電源装置におい
て、軽負荷時の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。

消費電流が少ない軽負荷のときは、この第３図で一番上
に示すように、“Ｈ”と“Ｌ”レベルで交互に変化する
形状の間欠／連続の切換え信号が与えられる。

この場合には、その下方に示すようなスイッチング動作
が行われ、スイッチング動作中には一定電圧が供給され
るが、スイッチングの停止時には、負荷にかかる電圧は
、徐々に低下する。

しかし、負荷が軽いため、その低下の幅は小さく、負荷
の動作には影響を及ぼさない。

以上のように、この発明のスイッチング電源装置では、
負荷の状態（消費電流）に対応して発生される間欠／連
続の切換え信号ＳＳによって、スイッチング電源側で、
スイッチング動作を連続的に行ったり、スイッチング動
作と停止とを間欠的に行うように制御している。

なお、以上の実施例では、スイッチング電源装置におけ
るスイッチング動作を間欠と連続に切換える制御を、負
荷側である電子装置からの外部信号によって行う場合を
中心に説明した。

しかし、電子装置自体がスイッチング電源装置を内蔵し
ている場合にも、負荷の動作状態に応じて重負荷のとき
は連続、軽負荷のときは間欠に制御することができるこ
とは明らかである。

したがって、この発明のスイッチング電源装置は、この
ように電子装置自体がスイッチング電源装置を内蔵して
いる場合についても、実施可能である。

また、動作状態によって消費電力が変動する情報処理シ
ステムの一例として、ワードプロセッサやパーソナルコ
ンピュータ、小型複写機等のサーマルヘッドの場合につ
いて説明した。

しかし、サーマルヘッドに限らず、動作時と不動作時と
で消費電力が異なる各種の電子装置についても、同様に
実施することができることは明らかである。

ｌＩＲ幕飢果この発明のスイッチング電源装置によれば、負荷の軽重
に応じて発生される外部信号によって、スイッチング・
トランジスタの間欠動作と連続動作とが切換えられ、軽
負荷時にはスイッチング動作が間欠的に行われるので、
スイッチング動作の停止時には、スイッチングによる電
力のロス分が発生しない。

その結果、電力の利用効率が向上すると共に、スイッチ
ング・トランジスタの発熱量も少なくなるので、安定し
た動作が期待できる（特許請求の範囲第１項に対応する
効果）。

また、電子装置がスイッチング電源を内蔵し、消費電力
に応じてそのスイッチング動作を間欠および連続に制御
できる電子装置においては、消費電力が少ないときに、
スイッチング電源の動作を間欠に制御することによって
、同様にスイッチング電源の効率が向上する（特許請求
の範囲第２項に対応する効果）、等の優れた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のスイッチング電源装置について、
その要部構成の一実施例を示す機能ブロック図、第２図は、この発明のスイッチング電源装置において、
重負荷時の動作を説明するためのタイムチャート。第３図は、この発明のスイッチング電源装置において、
軽負荷時の動作を説明するためのタイムチャート。図面において、１は電子装置で、１１はその電流検出部
、１２は間欠／連続の切換え信号発生部、２はスイッチ
ング電源部で、２１はその２次側整流平滑回路、２２は
第１のフォトカプラ、２３は第２のフォトカプラ、２４
はスイッチング部、２５はスイッチング制御部、２６は
１次側整流平滑回路、３はＡＣ電源。已ハｔル　ＧＮＤ− イ　２　図痺３図

Claims

【特許請求の範囲】１、負荷の軽重に応じて発生される負荷側からの信号に
よつて、スイッチング・トランジスタの間欠動作と連続
動作とを切換える手段を備えたことを特徴とするスイッ
チング電源装置。２、動作状態によつて消費電力が変動する情報処理シス
テムのスイッチング電源装置において、前記情報処理システムが軽負荷状態のときには、スイッ
チング電源の動作を間欠に制御し、重負荷状態のときに
は、連続に制御することを特徴とするスイッチング電源
装置。