JPH06284746A - Ac波形発生装置 - Google Patents

Ac波形発生装置

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JPH06284746A
JPH06284746A JP5069936A JP6993693A JPH06284746A JP H06284746 A JPH06284746 A JP H06284746A JP 5069936 A JP5069936 A JP 5069936A JP 6993693 A JP6993693 A JP 6993693A JP H06284746 A JPH06284746 A JP H06284746A
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JP
Japan
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waveform
transformer
resistor
output
circuit
Prior art date
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Withdrawn
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JP5069936A
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English (en)
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】 【目的】 極めて簡単な構成でサグのない、偏デューテ
ィーの高圧AC波形を得ることが可能なAC波形発生装
置の提供を目的としている。 【構成】 発振器1と、その発振出力の波形を整形する
RC回路R8,C3と、ACトランスドライバQ2,Q
3と、ACトランスT1とを備えたAC波形発生装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、AC波形発生装置に関
するものである。特に複写機,プリンター等に用いるに
適したAC波形発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複写機やレーザビームプリンタといった
電子写真原理を用いた一連の画像形成プロセスにおい
て、静電潜像形成,現像,転写,分離,定着の各過程で
様々なDC及びACバイアス電源が必要になることが知
られている。これらは直接画像品質を決定するため精度
が要求されるとともに、ACバイアスの場合は波形自体
が重要なファクターになることがある。特に矩形波が必
要な場合は波形の急峻な立上がり,立ち下がりを要求さ
れることがある。
【0003】この様な場合、従来では例えばトランジス
タ等の素子を出力に設けてこれをスイッチすることで実
現していたか、もしくはトランスを用い1次側を方形波
駆動していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子写
真プロセスにおいて必要な数百V以上の波形が必要な場
合は高耐圧トランジスタやこれに印加する高圧バイアス
電源が必要となり、極めて高コストであった。またトラ
ンスを用い一次側スイッチングにより波形生成する場
合、様々なパラメータ、例えばサグ量またはオーバーシ
ュートと立上がり/立ち下がり時間の関係等を考慮する
必要があり微妙な設計が要求された。またデューティー
が50%であれば比較的容易に発生できるが、50%以
外のデューティーの波形発生は特にサグ量が増大する等
の弊害から上記の様な構成を用いていた。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するために、発振手段と、該発振出力の波形調整手段、
ACトランス駆動手段と、昇圧ACトランスとを用い
て、極めて簡単な構成で、サグの発生、50%以外のデ
ューティを有する高圧AC波形の発生を行うことができ
る。さらに波形調整手段はACトランスの励磁電流にと
もなう所望のトランス出力波形からのズレ分を補正する
よう動作させることにより、トランスの設計が容易とな
る。
【0006】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を詳述す
る。
【0007】図1は、本発明の第1実施例である。本実
施例では、電子写真プロセスの現像ACバイアスを現像
ローラDRに印加している。従って負荷は容量性であ
る。
【0008】発振器1は本実施例ではデューティー30
%の方形波を出力している。発振器1の出力はベース抵
抗R1を介してトランジスタQ1をスイッチする。Q1
のコレクタは抵抗R2でVccにプルアップされると同
時にトランジスタQ2とQ3のベースに接続される。さ
らに抵抗R8とコンデンサC3の直列回路を介してGN
Dに接続される。トランジスタQ2とQ3はそれぞれコ
レクタを電流制限抵抗R3,R4で電源Vccにプルア
ップ、グランドGNDにプルダウンされる。またトラン
ジスタQ2とQ3のエミッタ同士が接続され、トランジ
スタQ2とQ3はプッシュプル駆動のドライバーとして
動作する。ドライバーの出力すなわちトランジスタQ
2,Q3のエミッタは抵抗R5とコンデンサC1の直列
回路を介してACトランスT1を駆動する。R5は電流
制限抵抗であり、C1は充分に大きな容量値を有し、A
CトランスT1をAC駆動する。トランスT1の出力は
必要ならDC重畳され、C2とR6の並列回路とこれに
直列に挿入される抵抗R7を介して負荷Cxに供給され
る。
【0009】本実施例の動作を図2の各部波形を参照し
て説明する。図2(A)は発振器1の発振波形である。
図のように30%デューティーの波形を出力している。
(A)波形はトランジスタQ1を駆動した結果(B)の
波形になる。すなわち、(A)がローレベルになりQ1
がオフした瞬間にVccをR2とR8で分圧した電圧V
cc×R8/(R2+R8)になり、その後はR2,R
8の抵抗値とC3の容量値で決まる時定数でVccに漸
増していく。そして、波形(A)がハイレベルになりト
ランジスタQ1がオンすると波形(B)はGNDレベル
に低下する。Q2,Q3で構成されるドライバーは入力
波形すなわちベース波形(B)をそのまま出力し、R
5,C1を介してACトランスT1を駆動し、トランス
T1は巻数比に従った振幅の波形を発生する。該波形は
R6とC2の並列回路とさらにR7を介して容量性負荷
Cxに印加される。ここでR6とC2はDC重畳する場
合の短絡保護としての機能であり、C2がCxに比し充
分に容量値が大きければトランスT1により生成された
AC波形はそのままR6とC2の並列回路を通過する。
また抵抗R7はACトランスT1の短絡保護の機能と波
形調整の機能の両者を兼ねる。よって、トランスT1の
出力はR7とCxの直列回路に印加されることになり、
この結果R7の抵抗値及びCxの容量値で決まる過渡応
答波形として(C)が得られる。
【0010】さて、本実施例の本質を説明するため従来
例と比較する。従来例は例えば本発明の実施例でR8と
C3を削除したものであり、図3に出力波形例を示して
いる。
【0011】この構成で、立上がりを急峻にしたいとす
るR5やR7の定数を低く設定し、立上がり時にQ2か
ら充分に電流をT1に供給しかつ2次側の時定数を早く
する。しかしながらQ2からのT1への励磁電流は本実
施例のような安価なドライバーでは大きくとれないため
すぐに飽和し、この結果2次側波形に(C1)に示すよ
うに大きなサグが発生してしまう。
【0012】又サグ量を減少させ波形のピーク部分の平
坦度を高めたいなら、R5を低く設定しT1の出力を高
めにしさらにR7の定数を高く設定すれば、R7と負荷
Cxの時定数が長くなることで実現できる。しかしなが
ら、(C2)のように立上がり/立ち下がりが鈍ってし
まい、特に、デューティーを偏らせた波形が必要な場
合、極端には波形(C2)のLOW側に平坦部分が無く
なる可能性が大きくなる。本発明が想定する電子写真の
現像ACバイアスにこの様な波形を応用する場合、デュ
ーティーの狭い方が現像に寄与することがあり、平坦部
分の消失は画質に影響してしまう。
【0013】もちろん充分なドライブ能力を有するドラ
イバーでトランスT1を駆動すれば所望の波形を生成す
る余地は大きくなるがコストアップしてしまう。
【0014】また、短絡電流の安全規格規制値によりむ
やみにドライブ能力は大きく出来ない。ドライブ能力を
上げて実現し、安全規格規制値をオーバーしてしまった
場合、短絡検知回路を追加し、出力を停止させなければ
ならなくなり、さらにコストアップしてしまう。また容
量性負荷の場合、立上がり/立ち下がり時に負荷を充電
するために電流ピーク値が大きいため、短絡検知回路に
よる短絡/正常の判別の設定は充分に注意を払わなけれ
ばならない。
【0015】また図4は他の従来例である。この場合高
圧出力を高耐圧トランジスタでスイッチするため極めて
急峻な波形を生成する事が可能であるが、図に示すよう
にトランスT2を駆動するため発振器1′と高耐圧トラ
ンジスタQ4が必要で極めてコストがかかり、また高耐
圧トランジスタは現状種類が限られているため必要電圧
振幅によっては図4の構成は実現できなく、また急峻な
波形を得ようとすればする程Q4のASOが厳しくな
る。さらにDC重畳させる場合は、図の矢印で示す全体
をフローティングにしGNDマークの部分にDC発生回
路を接続するか、図の()で示したDC発生回路に容量
結合しなければならなくなる。フローティングにする場
合、パルストランスやフォトカップラーで絶縁するため
コストアップすると同時に複雑な構成になってしまう。
また容量結合で実施するには負荷インピーダンスが極め
て大きいことが前提で応用範囲が限定され、また電源利
用効率も低い方法である。
【0016】これに対し本発明によれば、ドライバーの
能力をそれ程高くすることなく、励磁電流が流れること
によりトランスT1の1次側波形が飽和し、よって2次
側波形にサグが発生してしまう現象を、励磁電流に見合
う分をR8,C3の追加により1次側波形として生成す
ることで回避できる。またドライバー能力を抑制して実
現可能で、短絡電流の規制値を容易に満足できるため、
短絡保護回路を追加する必要がない。さらにトランスの
特性に合わせてドライブ波形を調整すればよいために、
トランス設計が比較的容易になる。
【0017】〔他の実施例〕 1.第2実施例 図5は本発明の第2の実施例である。
【0018】第1の実施例が急峻な立上がり/立ち下が
りを得つつ、出力のハイ側の平坦度を向上させる目的の
ものである。これに対し本実施例はロー側の平坦度が必
要な場合に適応できる。第1の実施例の波形図(図2)
ではロー側が平坦になっているよう図示してるが、要求
される周波数や振幅によってはロー側が図3(C1)波
形のようにサグが目立つことがある。そこで本実施例で
はロー側にも波形調整回路を追加する。図1と同様の構
成要素は同番号を付与している。さらにQ1のコレクタ
からQ2のベースへはR9とQ1のコレクタ側をカソー
ドとするダイオードD1の並列回路が挿入される。また
Q1のコレクタからQ3ベースにはR11とQ1のコレ
クタ側をアノードとするダイオードD2の並列回路が挿
入される。さらにQ3のベースはR10とC4の直列回
路を介してVccにプルアップされる。
【0019】図6は本実施例の各部波形であり、本図に
従い動作を説明する。(A)は第1の実施例と同様に発
振器1の出力であり、この波形によりトランジスタQ1
をドライブする。(A)がローになりQ1がオフした瞬
間Q2のベースにはVccをR2,R9,R8で分圧し
た電圧Vcc×R8/(R2+R9+R8)が印加され
その後R2,R9,R8とC3で決まる時定数でVcc
に漸増していく。さらに波形(A)がハイになりQ1が
オンするとD1がオンしQ2のベースはD1のVf分の
電圧になりC3のチャージがなくなるとGNDレベルに
なる。
【0020】一方Q1がオンした瞬間、Q3のベースは
VccをR11とR10で分圧した電圧Vcc×R11
/(R10+R11)が印加され、その後R10,R1
1とC4で決まる時定数でGNDレベルに漸減する。さ
らにQ1がオフするとQ1のコレクタがハイレベルにな
りD2がオンし概略VccのR2とR10の分圧した電
圧Vcc×R10/(R2+R10)のD2のVf分低
い電圧になり、R2,R10とC4で決まる時定数でV
ccに漸増し、D2がカットオフ状態になるとその後は
R2,R11,R10とC4で決まる時定数でVccに
漸増していく。この結果Q2,Q3のドライバーを介し
て(D)の波形がトランスT1に印加され出力のサグ分
を補正できる。
【0021】2.第3実施例 第2実施例はQ1のコレクタ波形が充分に矩形波と見做
せるようにR2の抵抗値をR9,R8及びR11,R1
0に比し下げることができる場合に実現できる。しかし
ながら一般にQ2,Q3はHfeが比較的低いためベー
ス電流を充分流すようR9,R11の抵抗値は低めに設
定する。よってQ1のコレクタ波形を矩形波と見做せる
にはR2に抵抗値を低くせざるを得なく、R2の損失が
大きくなり、またQ1は電流容量の大きなものが必要と
なる。そこで第3の実施例では図7に示すような構成を
とる。本実施例も第1の実施例と同等の部位は同番号を
付与する。発振器1の出力はベース抵抗R13,R14
を介してトランジスタQ1,Q6のベースに接続され、
Q6とQ1のコレクタは抵抗R2を介して接続される。
Q1のコレクタは第1の実施例と同様にQ2のベースに
接続され、Q6のコレクタはQ3のベースに接続され
る。図で判るように、発振器1の出力がハイレベルのと
きQ1がオンでQ6がオフし、また発振器1の出力がロ
ーレベルのときはQ1がオフでQ6がオンすることか
ら、Q2の動作は第1の実施例と同様であり説明は省略
する。これに対しQ3のベース波形を説明すると、Q1
がオンし、Q6がオフした瞬間VccのR2,R10の
分圧値Vcc×R2/(R2+R10)がQ3のベース
に印加され、その後R2,R10とC10で決まる時定
数でGNDレベルに漸減する。そしてQ1がオフし、Q
6がオンするとQ3のベースはVccになり、Q3はカ
ットオフされる。この結果Q2とQ3のエミッタ波形は
(B)と(C)の合成で図6(D)の波形となりトラン
スT1を駆動し、T1の励磁電流ぶんを補正することが
できる。本実施例によればT1出力のハイ期間,ロー期
間を独立に補正する事ができかつ低損失で実現できる。
なおQ2,Q3のVeb耐圧を越えるような補正波形が
必要ならQ2,Q3のエミッタにダイオードを挿入すれ
ばよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれば
極めて簡単な構成で、ドライバーの能力をそれ程高くす
る事なく、励磁電流が流れる事によりトランスの1次側
波形が飽和し、よって2次側波形にサグが発生してしま
う現象を、回避できるようになった。またドライバー能
力を抑制して実現可能であるため、短絡電流の規制値を
容易に満足でき、短絡保護回路を追加する必要がない。
さらにトランスの特性に合わせてドライブ波形を調整す
ればよいことから、トランス設計が比較的容易になり、
また例えば波形のハイ側の後端部を逆方向に持ち上げる
といった波形成形も可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成図。
【図2】本発明の第1の実施例の各部波形。
【図3】従来例の波形例。
【図4】他の従来例。
【図5】本発明の第2の実施例の構成図。
【図6】本発明の第2の実施例の各部波形。
【図7】本発明の第3の実施例の構成図。
【図8】本発明の第3の実施例の波形図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発振手段と、該発振出力の波形調整手段
    と、ACトランス駆動手段と、ACトランスからなるA
    C波形発生装置。
  2. 【請求項2】 発振出力の波形調整手段はACトランス
    の励磁電流による所望のACトランス出力波形からのず
    れ分を補正するように動作することを特徴とする請求項
    1記載のAC波形発生装置。
JP5069936A 1993-03-29 1993-03-29 Ac波形発生装置 Withdrawn JPH06284746A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5069936A JPH06284746A (ja) 1993-03-29 1993-03-29 Ac波形発生装置

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JP5069936A JPH06284746A (ja) 1993-03-29 1993-03-29 Ac波形発生装置

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JPH06284746A true JPH06284746A (ja) 1994-10-07

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ID=13417052

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JP5069936A Withdrawn JPH06284746A (ja) 1993-03-29 1993-03-29 Ac波形発生装置

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JP (1) JPH06284746A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007838A1 (en) * 1987-04-08 1988-10-20 Terumo Kabushiki Kaisha Ultrasonic diagnostic apparatus
CN104811173A (zh) * 2015-02-25 2015-07-29 雅安小航电器有限责任公司 具有负载短路保护和自恢复功能的简易驱动电路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007838A1 (en) * 1987-04-08 1988-10-20 Terumo Kabushiki Kaisha Ultrasonic diagnostic apparatus
CN104811173A (zh) * 2015-02-25 2015-07-29 雅安小航电器有限责任公司 具有负载短路保护和自恢复功能的简易驱动电路
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Legal Events

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Effective date: 20000530