JPH04134189U - 高圧発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来用いられていたリンギング・チョーク・
コンバータ方式の高圧発生回路では、高精度な定電圧特
性を得ることが困難であるという問題があったので、こ
れを解決する。 【構成】 トランス４の入力巻線５側に駆動用のトラン
ジスタ８を接続すると共に、出力巻線７側に出力電圧検
出用の演算増幅器22を接続し、この演算増幅器22の出力
側に起動用のトランジスタ８のベースを接続した。これ
により、駆動用のトランジスタ８は常に演算増幅器22に
よって制御されることになるから、安定化した出力電圧
が得られることになる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複写機あるいはプリンタ等に使用する高圧発生回路に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

この種の高圧発生回路には、リンギング・チョーク・コンバータ方式（以下、 ＲＣＣ方式という）が採用される。このＲＣＣ方式による直流電源を用いた一般 的な回路を図２について説明する。１，２は電源端子であり、一方の電源端子２ は接地回路に接続されている。この電源端子１，２には、直流電源３が接続され る。４はトランスであり、一次側巻線として入力巻線５と帰還巻線６を有し、二 次側巻線として出力巻線７を有するものである。

【０００３】 入力巻線５の一端（巻終端）は電源端子１のライン（以下、電源端子１という ）に接続されており、他端はブロッキング発振動作を行なうトランジスタ８のコ レクタ、エミッタを介して、電源端子２のライン（以下、電源端子２という）に 接続されている。したがってこのトランジスタ８のスイッチング動作により、直 流電源３が断続して入力巻線５に印加されることになる。トランジスタ８のコレ クタ、エミッタ間にはエミッタ側からコレクタ側に向かう方向を順方向とするダ イオード９が接続されている。

【０００４】 帰還巻線６の一端（巻終端）は、ダイオード10とツェナダイオード11を介して 起動用のトランジスタ８のベースに接続されている。なお、ダイオード10はツェ ナダイオード11側から帰還巻線６側に向かう方向を順方向とするものであり、ツ ェナダイオード11はこれと逆方向を順方向とするものである。帰還巻線６の他端 は電源端子２に接続されている。トランジスタ８のベースと電源端子２との間に は、電源端子２側からトランジスタ８のベースに向かう方向を順方向とするダイ オード12が接続されており、ダイオード10とツェナダイオード11の接続点と電源 端子２との間にはコンデンサ13が接続されている。また電源端子１とトランジス タ８のベースとの間には抵抗器14が接続されており、このベースとダイオード10 のカソード側との間にはコンデンサ15と抵抗器16が直列に接続されている。

【０００５】 トランス４の出力巻線７の一端（巻終端）にはダイオード17を介して出力端子 18が接続されており、他端には出力端子19が接続されている。これら出力端子18 ，19間にはコンデンサ20が接続されており、また負荷21が接続される。

【０００６】 このように構成されたこの回路は、次のように作動する。すなわち、トランス ４の入力巻線５と帰還巻線６とによりトランジスタ８のコレクタ側からベース側 に正帰還をかけ、これによってトランジスタ８にブロッキング発振動作をさせる 。そして電源端子１，２間に与えられる直流電源３の電圧をスイッチングし、そ のスイッチング出力をトランス４の出力巻線７側に取出すことになる。ダイオー ド10、ツェナダイオード11およびコンデンサ13は出力電圧の安定化回路を構成す る。

【０００７】 上記のように構成され、作動するＲＣＣ方式による直流電源装置においては、 出力電圧がたとえば5000ボルトというような高圧となるが、この電圧において安 定化を図るためには、入力側の直流電圧もある程度高くする必要があることから 、12ボルトというような低い電圧を使用する自動車搭載用のものにおいては、必 ずしも所望程度の安定化が図られないという問題があった。そこでこの問題を解 決し、安定した出力電圧を得るための回路を提供するものとしてなされた考案に 、実開昭61-138384 号公報に開示されたものがある。

【０００８】 この公報に開示されたものは、制御巻線に生ずるフライバック電圧によりスイ ッチングトランジスタのベース電流を増減させることにより定電圧特性を得るよ うにしたものである。しかしながらこの方式では、出力電圧を検出してフィード バックをかける方式のものに比較して、高精度な定電圧特性を得ることは困難で ある問題がある。また広範囲に出力電圧を可変することについても難しいという 問題がある。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、先行技術が有する上記問題を解決することを目的に成されたもので ある。また、一般に高圧電源のＲＣＣ方式の場合、発振を維持するためのスイッ チングトランジスタのベース駆動電力はドライブ巻線から供給される電力だけで は不足となるものであり、起動用ベース電流も発振の維持には必要となる。ドラ イブ巻線のみで発振を維持するためにはトランスを大きくする必要があり、コス トアップの要因になる。このため本考案においては、起動電流によるトランジス タのベース駆動電力を積極的に利用することにより、高精度な定電圧特性を容易 に実施できる高圧発生回路を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するための手段として、トランスの一次巻線側に起 動用のトランジスタを接続すると共に、二次巻線側に出力電圧検出用の演算増幅 器を接続し、前記演算増幅器の出力側に前記起動用のトランジスタのベースを接 続した構成としたものである。

【００１１】

【作用】

このような構成とすれば、起動用のトランジスタは常に出力電圧検出用の演算 増幅器によって制御されることになるから、安定化した出力電圧が得られること になる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１について、図２と同一の部材には同一符号を付 して説明する。この回路において図２のものともっとも大きく相違するところは 、出力電圧検出用の演算増幅器22を設けたことと、この演算増幅器22により、起 動用のトランジスタ８のベース電流を制御するようにしたことである。これを詳 細に述べると、演算増幅器22は出力電圧検出用のものであり、その逆相入力端子 は抵抗器23を介してツェナダイオード24のカソードと抵抗器25の接続点に接続さ れている。抵抗器25の他端は抵抗器26を介して電源端子１に接続されており、ツ ェナダイオード24のアノード側は接地された電源端子２側に接続されているので 、演算増幅器22の正相入力端子には、ツェナダイオード24によって制御される一 定電圧が印加されることになる。

【００１３】 演算増幅器22の逆相入力端子は抵抗器27，28を介して出力端子19に接続されて いる。これにより、演算増幅器22は、抵抗器27，28を介した出力電圧をツェナダ イオード24によって制御される電圧と比較演算することになる。そしてその結果 生ずる出力電圧は、出力端から抵抗器29を介してトランジスタ８のベースに加え られる。なお、トランジスタ８のベースは抵抗器30を介して電源端子１に接続さ れているので、トランジスタ８の動作点は両抵抗器29，30の分圧電圧で決定され ることになる。

【００１４】 抵抗器25と抵抗器26との接続点には抵抗器31の一端が接続されている。そして この抵抗器31の他端は、可変抵抗器32を介して、抵抗器27と抵抗器28との接続点 に接続されている。この回路により、この接続点における電圧調整ができること になる。33は抵抗器25と抵抗器26との接続点の電圧を一定値に維持するツェナダ イオードであり、この部位の電圧を一定に維持するものである。

【００１５】 入力巻線５の一端（巻終端）にはトランジスタ34のコレクタとダイオード35の カソード側とが接続されており、トランジスタ34のエミッタとダイオード35のア ノード側は端子２に、ベースは抵抗器36とコンデンサ37とを介して、トランス４ の帰還巻線６の一端（巻終端）に接続されている。電源端子１，２間に接続され たコンデンサ38は交流分をカットするバイパスコンデンサ、演算増幅器22の入出 力端子間に接続された抵抗器39とコンデンサ40は帰還用のものである。

【００１６】 このように構成されたこの高圧発生回路は、次のように作動する。電源端子１ ，２に直流電源３からの直流電圧が印加されるると、あらかじめ決定された抵抗 器30，29の抵抗値により、起動用のトランジスタ８にベース電流が流れ、このト ランジスタ８がオンになる。トランジスタ８がオンするとトランジスタ34にベー ス電流が流れるので、このトランジスタ34もオンとなり、トランス４の入力巻線 ５に直流電源３の電圧が印加される。

【００１７】 トランス４の入力巻線５に直流電源３の電圧が印加されることにより、帰還巻 線６に電圧が誘起される。この電圧はコンデンサ37と抵抗器36とを介してトラン ジスタ34にベース電流を供給するので、トランジスタ34は完全なオン状態となる 。このときトランス４の出力巻線７に誘起される電圧は、ダイオード35にとって 逆方向のものであるため、入力巻線５に流れる電流、すなわちトランジスタ34の コレクタ電流は略ゼロの状態から時間の経過とともに直線的に増加することにな る。このように増加していくコレクタ電流がトランジスタ34のベース電流でカバ ーできない範囲まで増大すると、帰還巻線６から供給されるベース電流が減少し て、トランジスタ34を急激にオフさせることになる。

【００１８】 このようにしてトランジスタ34がオフになると出力巻線７には逆電圧が誘起さ れる。この誘起された逆電圧はダイオード17によって整流され、コンデンサ20を 充電することになる。この逆電圧は、トランジスタ34のオン時にトランス４に蓄 えられた電磁エネルギがゼロとなるまで続くことになる。この間、トランジスタ 34は帰還巻線６に発生する電圧がトランジスタ34のベースに印加されるので、ト ランジスタ34はオフとなっている。トランス４に蓄えられた電磁エネルギがゼロ になると、帰還巻線６に誘起された逆電圧がゼロとなり、再びトランジスタ８を 通してトランジスタ34にベース電流が流れ、トランジスタ34をオンとし、上記動 作を繰り返すことになる。

【００１９】 このような動作によって、負荷21には出力巻線７からの電力が供給されること になる。ここでＲＣＣ方式による直流電源装置としては、出力電圧を一定にする ために、演算増幅器22の正相入力端子にツェナダイオード24による基準電圧を印 加し、他方、逆相入力端子には出力電圧を抵抗器28、可変抵抗器32および抵抗器 31で分圧された直流電圧が印加されるので、演算増幅器22は反転増幅器として作 動し、演算増幅器22は基準電圧と出力電圧との差を増幅することになる。この増 幅によって、トランジスタ８のベース電流は制御され、負帰還がかけられること になるので、出力電圧の安定化が図れることになる。

【００２０】 本実施例によれば、負荷変動による出力電圧の変動を検出して起動電流の制御 を行なうことになるから、高精度な出力電圧の定電圧特性を得ることができる。 また出力電圧の可変範囲を広範囲のものとすることができる。

【００２１】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように構成された高圧発生回路であるから、起動電流 によるベース駆動電力を積極的に利用することができることになって、高精度な 定電圧特性を容易かつ安価に実現できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の回路図である。

【図２】ＲＣＣ方式による従来技術の回路図である。

【符号の説明】

１ 電源端子 ２ 電源端子 ３ 直流電源 ４ トランス ５ 入力巻線 ６ 帰還巻線 ７ 出力巻線 ８ トランジスタ 18 出力端子 19 出力端子 21 負荷 22 演算増幅器 24 ツェナダイオード 33 ツェナダイオード 34 トランジスタ 35 ダイオード

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランスの一次巻線側に起動用のトラン
   ジスタを接続すると共に、二次巻線側に出力電圧検出用
   の演算増幅器を接続し、前記演算増幅器の出力側に前記
   起動用のトランジスタのベースを接続したことを特徴と
   する高圧発生回路。