JPH08107676A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH08107676A
JPH08107676A JP6240042A JP24004294A JPH08107676A JP H08107676 A JPH08107676 A JP H08107676A JP 6240042 A JP6240042 A JP 6240042A JP 24004294 A JP24004294 A JP 24004294A JP H08107676 A JPH08107676 A JP H08107676A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase control
power supply
power
input
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP6240042A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayoshi Saitou
政与志 斉藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH08107676A publication Critical patent/JPH08107676A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 力率を改善し、入力電流を低減する。 【構成】 入力端子11,12に商用交流電源(波形)
を接続すると、ゼロクロス検出手段101は、ゼロクロ
ス信号4を発生する。RSフリップフロップ104は、
ゼロクロス信号4がセット端子Sに入力されると、出力
QがONしてSW101をオンさせる。SW101がオ
ンすると、C101が充電される。コンデンサC101
の電圧は、コンパレータ102Bにより、基準電圧10
2Aと比較される。しかし、コンデンサC101が所定
の電圧以上になるまえに、位相制御部200よりトリガ
ー信号6が入力されるため、トリガー信号が、OR回路
103を介して、RSフリップフロップ104のリセッ
ト端子Rに入力され、RSフリップフロップ104は、
リセット端子Rの信号入力により、出力Qに接続された
スイッチSW101をオフさせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複写機等における位相制
御回路と整流回路を有する電源装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、複写機のランプ点灯用電源装
置(以下CVRと称す)として位相制御により電力制御
を行う方式が用いられてきた。
【0003】また、モーター等の直流負荷を駆動するた
めの電源としては、コンデンサインプット型整流回路を
用いて直流に変換し、必要に応じてスイッチング式DC
−DCコンバータにて所定の電圧に変換して負荷に電力
を供給する、直流電源が用いられてきた。
【0004】図6に従来例の回路図を示す。
【0005】図6において、11,12は入力端子、2
1,22は出力端子、100は直流電源部、200は位
相制御部、201は電圧検出手段、202はトリガー信
号作成手段、C101はコンデンサ、DM101は整流
器スタック、HL101はハロゲンランプ、L101は
チョークコイル、Q201はトライアック、T201は
検出トランス、T202はドライブトランスである。
【0006】図6に示した従来例では、位相制御による
ハロゲンランプHL101の電圧制御のための位相制御
部200とチョークインプット整流回路、DC−DCコ
ンバータから構成される直流電源部100の入力を並列
にして入力端子11,12に商用入力を加える。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例においては、直流電源部100は、入力電圧の波高値
附近で電流が流れ始め、且つ、導通期間が狭い。
【0008】位相制御部200は、制御素子が導通を開
始する位相を制御して電力制御を行なう。
【0009】したがって、位相制御部200と直流電源
部100の各々の入力電流がほぼ同位相で重なる場合が
発生する。
【0010】この場合、力率が大幅に低下し、入力電流
が増大してしまう。
【0011】そこで本発明の目的は以上のような問題を
解消した電源装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は交流入力を整流して直流出力を得る直流電源部
と、位相制御により前記直流電源部の電力制御を行なう
位相制御部と、前記直流電源部の入力導通期間を前記位
相制御部の非導通期間に限定するよう制御する直列スイ
ッチ回路とを有することを特徴とする。
【0013】さらに本発明においては、前記直列スイッ
チ回路のオン制御は交流入力電圧のゼロクロス検出信
号、オフ制御は、前記位相制御部の位相制御素子のトリ
ガー信号に同期した信号に各々基づいて行うことを特徴
とする。
【0014】さらに本発明においては、前記直列スイッ
チ回路のオン制御は交流入力電圧のゼロクロス検出信
号、オフ制御は、位相制御部の位相制御素子のトリガー
信号に同期した信号と、前記整流用の平滑コンデンサ電
圧を基準電圧と比較して得られる信号との論理和出力信
号に各々基づいて行うことを特徴とする。
【0015】
【作用】本発明によれば、直流電源部の出力電圧を検出
して直列スイッチ回路のOFFタイミングを位相制御す
るとともに、位相制御部のトリガー信号に同期してOF
Fするよう制御することにより、位相制御部の電流導通
期間は、直流電源部の入力が非導通となるよう制御す
る。これによって、位相制御部と直流電源部の入力電流
が重なることがなくなり、入力電流の導通期間が広くな
る。このため、力率が向上して、入力電流が低減され
る。
【0016】
【実施例】
(実施例1)以下、図面に基いて本発明の実施例につい
て説明する。
【0017】図1において、100は直流電源部、20
0は位相制御部である。
【0018】位相制御部200は、従来例と同様である
が、トリガー信号作成手段202の出力をトリガー信号
6として外部に取り出し直流電源部100に入力する。
【0019】符号11,12で示すものは入力端子であ
り商用交流電源を接続する。入力端子11,12には整
流器スタックDM101の交流端子が接続されるととも
に、ゼロクロス検出手段101、位相制御部200が接
続される。
【0020】整流器スタックDM101の直流出力の一
方の端子は、スイッチ回路SW101を介してチョーク
コイルL101とコンデンサC101に接続される。も
う一方の端子はグランドに接続される。ダイオードD1
01は転流回路である。
【0021】チョークコイルL101、コンデンサC1
01で平滑された直流電圧は、DC−DCコンバータ1
05で所定の電圧に変換され、出力端子21,22に接
続された不図示の負荷に電力を供給する。
【0022】ゼロクロス検出手段101の出力であるゼ
ロクロス信号4は、RSフリップフロップ104のセッ
ト端子Sに入力される。
【0023】電圧検出手段102は、基準電圧102
A、コンパレータ102B及び分圧抵抗回路から構成さ
れ、基準電圧102AとコンデンサC101の電圧をコ
ンパレータ102Bで比較して、スイッチSW101を
オフする為のSW−OFF信号5を発生する。
【0024】OR回路103は、SW−OFF信号5と
トリガー信号6の論理和をとり出力をRSフリップフロ
ップ104のリセット端子Rに入力する。
【0025】RSフリップフロップ104は、セット端
子S、リセット端子Rに入力される信号に応じて、出力
Qに接続されたスイッチSW101をオン/オフ制御す
る。
【0026】スイッチングSW101は水銀リレー等の
機械的接点やFET,トランジスタ等の自己消己型のス
イッチング素子を用いる。
【0027】次に図1の動作について説明する。位相制
御部200の導通期間に応じて2つのモードがあるの
で、2つに分けて説明する。
【0028】モード1は、位相制御部200が非導通の
場合や導通期間の短い場合である。
【0029】モード2は、位相制御部200の導通期間
が長く、従来例では、入力電流が重なるような場合であ
る。
【0030】最初にモード1について説明する。
【0031】図2にモード1に於ける各部の波形を示
す。
【0032】入力端子11,12に商用交流電源(波
形)を接続すると、ゼロクロス検出手段101は、ゼロ
クロス信号4を発生する。
【0033】RSフリップフロップ104は、ゼロクロ
ス信号4がセット端子Sに入力されると、出力QがON
してスイッチSW101をオンさせる。
【0034】スイッチSW101がオンすると、C10
1が充電される。C101の電圧は、コンパレータ10
2Bにより、基準電圧102Aと常時比較され、C10
1があらかじめ設定された電圧以上になると、SW−O
FF信号5を発生する。SW−OFF信号は、OR回路
103を介して、RSフリップフロップ104のリセッ
ト端子Rに入力される。
【0035】RSフリップフロップ104は、リセット
端子Rの信号入力により、出力Qに接続されたスイッチ
SW101をオフさせる。
【0036】以上のように制御されコンデンサC101
に発生した電圧をDC−DCコンバータ105で所定の
電圧に変換して不図示の負荷に供給する。
【0037】次にモード2について説明する。
【0038】図3にモード2に於ける各部の波形を示
す。
【0039】入力端子11,12に商用交流電源(波
形)を接続すると、ゼロクロス検出手段101は、ゼロ
クロス信号4を発生する。
【0040】RSフリップフロップ104は、ゼロクロ
ス信号4がセット端子Sに入力されると、出力QがON
してSW101をオンさせる。
【0041】SW101がオンすると、C101が充電
される。
【0042】コンデンサC101の電圧は、コンパレー
タ102Bにより、基準電圧102A時比較される。し
かし、コンデンサC101が所定の電圧以上になるまえ
に、位相制御部200よりトリガー信号6が入力される
ため、トリガー信号が、OR回路103を介して、RS
フリップフロップ104のリセット端子Rに入力され、
RSフリップフロップ104は、リセット端子Rの信号
入力により、出力Qに接続されたスイッチSW101を
オフさせる。
【0043】よって、コンデンサC101が所定の電圧
に達する前にスイッチSW101はオフする。
【0044】以上のように制御されコンデンサC101
に達した電圧をDC−DCコンバータ105で所定の電
圧に変換して不図示の負荷に供給する。
【0045】モード2の場合、コンデンサC101の電
圧はモード1より低くなる。しかし、DC−DCコンバ
ータの入力最低電圧を、位相制御部200が最大導通期
間の場合のコンデンサC101電圧値以下に設定すれば
DC−DCコンバータの出力は安定化できる。
【0046】以上のように、直流電源部100の入力電
流位相を、位相制御部200の入力電流位相に対して進
みとすることにより、力率をより一層大幅に改善でき
る。
【0047】(実施例2)第2の実施例を図4に示す。
【0048】図4は、第一の実施例(図1)から電圧検
出手段102、OR回路103を削除したものである。
【0049】本実施例では、第一の実施例に示したモー
ド1は存在せず、モード2のみの動作となる。
【0050】よって、出力端子21,22に接続される
負荷が軽い場合、コンデンサC101の電圧は、入力交
流電圧の波高値まで上昇するため、DC−DCコンバー
タ105の入力電圧範囲が広く必要となり、DC−DC
コンバータ105の小型化が困難となる。比較的小電力
装置への適用となる。
【0051】第一の実施例と同様の力率改善が得られ
る。
【0052】(実施例3)第3の実施例を示す。
【0053】図5は、第二の実施例(図4)の平滑回路
(D101,L101,C101)を昇圧型DC−DC
コンバータに置き換えたものである。
【0054】本実施例では、第二実施の実施例と同様に
モード1は存在せず、モード2のみの動作となる。
【0055】しかしながら、スイッチSW102、チョ
ークコイルL101、ダイオードD102による昇圧動
作によって、チョークコイルL101に入力される電圧
がC101の端子電圧より低い場合でも、電力をコンデ
ンサC101に蓄えることが可能となり、スイッチSW
101のオン期間中に常時入力電流を流すことが可能と
なる。したがって、第一の実施例より更に入力電流の導
通期間を広くでき、非常に効果的な力率改善が期待でき
る。
【0056】図5に於いて第二の実施例との相違は、チ
ョークコイルL101の出力を直接コンデンサC101
に接続せず、ダイオードD102を介してコンデンサC
101に接続する。チョークコイルL101とダイオー
ドの接続点とグランド間にスイッチSW102を挿入す
る。スイッチSW102は、定電圧手段106にてスイ
ッチング制御される。この時、SW102のキャリア周
波数は、商用交流周波数の10倍以上とする。
【0057】定電圧手段106は、アンプ106Bに
て、分圧抵抗回路で分圧したコンデンサC101の端子
電圧と基準電圧106Aとを比較して出力をPWMコン
パレータ106Cに入力する。
【0058】PWMコンパレータ106Cは、キャリア
の三角波とアンプ106Bからの入力を比較してPWM
出力にてスイッチSW102をスイッチング制御する。
【0059】SW102は、SW101と同様に水銀リ
レー等の機械式接点やFET,トランジスタ等の自己消
己型スイッチング素子を用いる。
【0060】本実施例では、第一の実施例より更に直流
電源部の入力電流導通期間が広くなるため、第一の実施
例と同様またはそれ以上の力率改善が得られる。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位相制御回路により電力制御を行なう位相制御部と整流
回路により直流電力を得る直流電源部を有する電源装置
において、力率を大幅に改善することができ、入力電流
が低減する。このため例えば、複写機用の電源装置にお
いては、画像品質に多大な影響を与えるランプレギュレ
ータ等の既存の位相制御回路に殆ど変更を加えることな
く大幅に力率を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図である。
【図2】動作波形を示す図である。
【図3】他の動作波形を示す図である。
【図4】他の実施例を示す回路図である。
【図5】さらに他の実施例を示す図である。
【図6】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
11,12 入力端子 21,22 出力端子 100 直流電源部 101 ゼロクロス検出手段 102 電圧検出手段 103 OR回路 104 RSフリップフロップ 105 DC−DCコンバータ 106 定電圧手段 200 位相制御部 201 電圧検出手段 202 トリガー信号作成手段 C101 コンデンサ D101 ダイオード D102 ダイオード DM101 整流器スタック HL101 ハロゲンランプ L101 チョークコイル Q201 トライアック SW101 スイッチ SW102 スイッチ T201 検出トランス T202 ドライブトランス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流入力を整流して直流出力を得る直流
    電源部と、位相制御により前記直流電源部の電力制御を
    行なう位相制御部と、前記直流電源部の入力導通期間を
    前記位相制御部の非導通期間に限定するよう制御する直
    列スイッチ回路とを有することを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記直列スイッチ回
    路のオン制御は交流入力電圧のゼロクロス検出信号、オ
    フ制御は、前記位相制御部の位相制御素子のトリガー信
    号に同期した信号に各々基づいて行うことを特徴とする
    電源装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記直列スイッチ回
    路のオン制御は交流入力電圧のゼロクロス検出信号、オ
    フ制御は、位相制御部の位相制御素子のトリガー信号に
    同期した信号と、前記整流用の平滑コンデンサ電圧を基
    準電圧と比較して得られる信号との論理和出力信号に各
    々基づいて行うことを特徴とする電源装置。
JP6240042A 1994-10-04 1994-10-04 電源装置 Pending JPH08107676A (ja)

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JP6240042A JPH08107676A (ja) 1994-10-04 1994-10-04 電源装置

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JP6240042A JPH08107676A (ja) 1994-10-04 1994-10-04 電源装置

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JP (1) JPH08107676A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008299078A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
US11211875B2 (en) 2017-09-08 2021-12-28 Mitsubishi Electric Corporation Power converter, compressor, air-sending device, and air-conditioning apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008299078A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
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