JPH0962375A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH0962375A
JPH0962375A JP7235928A JP23592895A JPH0962375A JP H0962375 A JPH0962375 A JP H0962375A JP 7235928 A JP7235928 A JP 7235928A JP 23592895 A JP23592895 A JP 23592895A JP H0962375 A JPH0962375 A JP H0962375A
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JP
Japan
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input voltage
power supply
voltage
monitor
timing
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JP7235928A
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English (en)
Inventor
Junichi Kishimoto
順一 岸本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゼロクロス信号をトリガとしてAC入力電圧
の検出タイミングを決定することで、ばらつきのない正
確なAC入力電圧を検知する回路を実現し、入力電圧に
よってばらつく定着器の電力制御を精度よく行う電源装
置を提供する。 【解決手段】 電源装置は、ゼロクロス検出回路2によ
りトランスT1の2次巻線の電位が接地電位と交差する
タイミングを検出し、ACモニタ回路1によりトランス
T1の2次巻線の電圧を整流して検出することでトラン
スT1の入力電圧の大きさを検知し、これらの信号を電
源制御用マイコン3に入力して交流出力電力を制御す
る。電源制御用マイコン3は、ゼロクロス検出回路2の
出力パルスの立ち上がり又は立ち下がりに同期してカン
ウタのカウントを開始し、カウント終了後にACモニタ
回路1により検出された電圧を読み込み、その値に対応
したデータにより、現在の入力電圧の大きさを認識す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機等の電源装
置に入力される交流入力電圧(以下「AC入力電圧」と
いう)を正確に検知する回路を備えた電源装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図1は、従来の複写機等に使用されてい
る電源装置の電力制御の動作を示すフローチャート、図
2は、従来の電源装置の電力制御の動作を示すタイミン
グチャート、図3は、従来の電源装置におけるACモニ
タデータサンプリングのタイミングチャートを示す。
【0003】複写機等の電力制御は、図1に示すような
フローチャートに基づいて動作している。即ち、図1に
示すようにメインルーチンの中で、交流(AC)入力モ
ニタ(ステップS1)、キー&ディスプレイ(ステップ
S2)、本体シーケンス制御用のプログラム(ステップ
S3)、その他のサブルーチン1及び2(ステップS4
及びステップS5)のプログラムを繰り返し実行してい
る。
【0004】そして、このメインルーチンとは別に、ゼ
ロクロスタイミングによる外部割り込みルーチンとし
て、入力電圧に応じたタイマテーブルからタイマにセッ
トするための時間tを検索し(ステップS6)、その時
間tをタイマにセットした後(ステップS7)、タイマ
をスタートさせて(ステップS8)メインルーチンに戻
る。タイマがカウントを終了したところでタイマ割り込
み1が発生し、その中でヒータの電力制御をするための
トリガ信号を生成し(ステップS9)、このトリガ信号
を出力した後にメインルーチンへと戻る。このような動
作の繰り返しで順次生成されるヒータトリガ信号によ
り、ヒータ制御用トライアックのオンタイミングを決定
し、図2に示すようなヒータ通電AC入力波形を生成
し、ヒータの電力を所望の値に制御する。
【0005】即ち、図2において交流(AC)入力波形
(a)からゼロクロス信号を生成し(b)、この生成し
たゼロクロス信号の立ち上がり及び立ち下がりの各時点
において順次タイマ(時間t)をセットしてスタートさ
せ、タイマがカウント終了した時にヒータの電力制御を
するためのトリガ信号を生成し(c)、このヒータトリ
ガ信号によりヒータ制御用トライアックのオンタイミン
グを決定してヒータ通電交流(AC)入力波形を生成
し、ヒータの電力を制御する(d)。
【0006】AC入力モニタは、メインルーチン内で行
われているためにメインルーチンの実行時間によってデ
ータのサンプリングタイミングが変わり、読み込んだデ
ータにばらつきが生じる。また、図3に示すようにある
程度の数のACモニタデータをサンプリングして平均す
る際にも○印の点でサンプリングする場合と、×印の点
でサンプリングする場合とでは平均値に差が出てしま
う。このため従来のヒータ制御ではこの検出した入力電
圧の誤差によって影響が出ないように、予め余裕を持っ
てヒータの通電を開始するようにタイムテーブルを作成
していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、省電力
化及びヒータ温度の早い立ち上がりを実現するために
は、実際の入力電圧を正確に検知し、その入力電圧に対
応した細かなタイミングテーブルを作成する必要があ
る。
【0008】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、ゼロクロス信号をトリガとしてAC入力電圧の検出
タイミングを決定することで、ばらつきのない正確なA
C入力電圧を検知する回路を実現し、入力電圧によって
ばらつく定着器等の電力制御を精度よく行う電源装置を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、請求項1では、1次巻線を交流入力
に接続し、2次巻線の一端を接地電位とするトランス
と、前記トランスの2次巻線の他端の電位が接地電位と
交差するタイミングを検出するタイミング検出手段と、
前記トランスの2次巻線の他端の電圧を整流し、その電
圧を検出することで前記交流入力電圧の大きさを検知す
るモニタ検出手段と、前記タイミング検出手段及び前記
モニタ検出手段からの各信号を入力して交流出力電力を
制御する制御手段とを備えた電源装置において、前記タ
イミング検出手段の出力パルスの立ち上がり又は立ち下
がりに同期して前記制御手段がカンウタのカウントを開
始し、カウント終了後に前記モニタ検出手段により検出
された電圧を読み込み、その値に対応したデータによ
り、現在の入力電圧の大きさを認識するようにしたもの
である。
【0010】請求項2では、前記タイミング検出手段の
出力パルスの立ち上がり又は立ち下がりに同期して前記
制御手段がカウンタのカウントを開始し、カウント終了
後に前記モニタ検出手段により検出された電圧を読み込
み、次いで前記制御手段がカウンタのカウントを開始
し、カウント終了後に前記モニタ検出手段により検出さ
れた電圧を読み込む動作を数回繰り返し、読み込まれた
データを平均することにより現在の入力電圧の大きさを
認識するようにしたものである。
【0011】請求項3では、前記数回読み込まれたデー
タのうち、最大値と最小値を省いたデータを平均するこ
とにより現在の入力電圧の大きさを認識するようにした
ものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の態様を第1の
実施の形態、第2の実施の形態及び第3の実施の形態に
基づいて詳述する。
【0013】(第1の実施の形態)図4は、本発明の電
源装置の第1の実施の形態のACモニタ回路及びゼロク
ロス検知回路周辺のブロック図を示す。図4において、
電源装置は、商用電源を入力するトランスT1と、交流
入力電圧を検知するためのACモニタ回路1と、ゼロク
ロス検出回路2と、電源制御用マイクロコンピュータ
(以下「電源制御用マイコン」という)3とを備えてい
る。
【0014】トランスT1は、1次側の端子が商用電源
に接続されており、2次側の一方の端子は、GNDに接
地され、他方の端子は、ACモニタ回路1の入力端子1
a、ゼロクロス検出回路2の入力端子2aに接続されて
いる。ACモニタ回路1のダイオードD1のカソード
は、入力端子1aに、アノードは、抵抗R1を介してツ
ェナーダイオードZD1のアノードに接続され、抵抗R
1とツェナーダイオードZD1との接続点とGNDとの
間には、電解コンデンサC1が接続されている。尚、こ
の電解コンデンサC1は、正極端子が接地されている。
抵抗R2の一端は、ツェナーダイオードZD1のカソー
ドに接続され、他端は、出力端子1bに接続されてい
る。抵抗R2と出力端子2bとの間にはダイオードD2
のカソード、抵抗R4及びコンデンサC2の各一端が並
列に接続され、これらのダイオードD2のアノード、抵
抗R4及びコンデンサC2の各他端は、接地されてい
る。抵抗R4の一端は、抵抗R3を介して電源(+5
V)に接続されている。そして、出力端子1bは、電源
制御用マイコン3のA/D入力ポート3aに接続されて
いる。
【0015】ゼロクロス検出回路2のダイオードD3の
アノードは、入力端子2aに、カソードは、抵抗R5を
介してトランジスタQ1のベースに接続されている。抵
抗R5とトランジスタQ1のベースとの間には、ダイオ
ードD4のカソードと抵抗R6の一端が並列に接続され
ており、これらのダイオードD4のアノード及び抵抗R
6の他端は、接地されている。トランジスタQ1は、エ
ミッタが接地され、コレクタが抵抗R7を介して電源
(+5V)に接続されると共に出力端子2bに接続され
ている。そして、出力端子2bは、電源制御用マイコン
3の入力ポート3bに接続されている。また、この電源
制御用マイコン3の入力端子3cは、抵抗R8を介して
電源(+5V)に接続され、GND端子3dは、接地さ
れている。
【0016】以下に作用を説明する。
【0017】図5は、本発明の電源装置の第1の実施の
形態の電力制御の動作を示すタイミングチャート、図6
は、本発明の電源装置の第1の実施の形態の電力制御の
動作を示すフローチャートである。
【0018】図4においてトランスT1は、入力商用電
源電圧を所定の交流電圧に降圧して出力する。ACモニ
タ回路1は、ダイオードD1、抵抗R1、コンデンサC
1を介して図5(a)に示すAC入力波形の一側を整流
する。この整流したAC入力波形をツェナーダイオード
ZD1によりクランプし、抵抗R2、R3、R4、ダイ
オードD2、コンデンサC2を介して図5(c)に示す
ような0Vから5Vの間の電圧に変換する。そして、こ
の出力電圧は、出力端子1bから電源制御用マイコン3
のA/D入力ポート3aに入力され、当該電源制御用マ
イコン3内で16進データとして識別される。電源制御
用マイコン3のプログラムには予め前記16進データと
実際の入力電圧とを対応させるテーブルもしくは変換式
が組み込まれており、A/Dポート3aに入力された電
圧より実際の入力電圧を判別する。
【0019】ゼロクロス検出回路2は、ダイオードD
3、D4、抵抗R5、R6を介して図5(a)に示すA
C入力波形の+側によりトランジスタQ1をオン、オフ
し、図5(b)に示すようなゼロクロス信号を生成す
る。その出力パルス信号は、出力端子2bから出力され
て電源制御用マイコン3の入力ポート3bに入力され
る。電源制御用マイコン3は、入力パルス信号の立ち上
がり及び立ち下がりから実際のAC入力波形のゼロクロ
スポイントを識別する。
【0020】次に、図6を用いて本発明の第1の実施の
形態の詳細動作について説明する。
【0021】先ず、電源制御用マイコン3は、入力せる
ゼロクロス検出回路2からの出力パルス信号(図5
(b))の立ち上がり、若しくは立ち下がりを検知し
(ステップS10)、タイマをスタートさせる(ステッ
プS11)。タイマのカウント時間tは、予め実験等に
より、AC入力ポート3aの入力電圧の平均値をサンプ
リングできるような時間に設定する。電源制御用マイコ
ン3は、タイマがカウント中であるか否かを判別し(ス
テップS12)、カウント中であるときには判別を繰り
返し、タイマのカウント時間tが終了した時にAC入力
ポート3aの入力電圧のA/D変換値を読み込み(ステ
ップS13)、図5(c)の○印のA/Dポート3aの
入力電圧を新しいACモニタのデータとして採用する
(ステップS14)。このようにACモニタの値によっ
て実際の入力電圧を判別し、入力電圧に応じてヒータ制
御回路のトリガタイミングを変更することで、定着器等
の電力制御を精度よく行うことが可能となる。
【0022】(第2の実施の形態)図7は、本発明の電
源装置の第2の実施の形態の電力制御のタイミングチャ
ート、図8は、本発明の電源装置の第2の実施の形態の
電力制御の動作を示すフローチャートである。
【0023】第2の実施の形態では、図7(c)に示す
ようにAC入力波形の1周期の間に或る回数例えば、8
回、ACモニタ回路1(図4)の出力電圧を電源制御用
マイコン3のA/Dポート3aから取り込み、そのデー
タを平均化することで新しいACモニタのデータとして
採用する。
【0024】動作の詳細は、図8のフローチャートに示
すように、先ず、ゼロクロス信号の立ち上がりを電源制
御用マイコン3で検知し(ステップS15)、ACモニ
タのカウント回数をリセットする(ステップS16)。
その後、所定の時間tをカウントするタイマをスタート
させる(ステップS17)。そして、タイマがカウント
中であるか否かを判別し(ステップS18)、カウント
中の時には判別を繰り返し、カウントを終了した後、電
力制御用マイコン3のA/Dポート3aの入力電圧を取
り込み(ステップS19)、ACモニタのカウント回数
を+1する(ステップS20)。そして、ACモニタの
カウント回数が最初に規定した値(8回)になったか否
かを判別し(ステップS21)、規定値に達しないとき
にはステップS18に戻り、ACモニタのカウント回数
が最初に規定した値(8回)になったら、読み込んだサ
ンプルデータの平均を取り(ステップS22)、その平
均値を新しいACモニタのデータとして採用する(ステ
ップS23)。
【0025】このデータと電源制御用マイコン3内のテ
ーブル若しくは演算式により現在のA/Dポート3aの
入力電圧を検知する。この方式を採用すれば、ACモニ
タ回路1(図4)の出力電圧のリップル分を含めて平均
化することができ、正確な入力電圧を検知することが可
能となる。
【0026】(第3の実施の形態)次に、第3の実施の
形態について説明する。図9は、本発明の電源装置の実
施例3の電力制御の動作を示すフローチャートである。
【0027】第3の実施の形態では、AC入力波形の1
周期の間に或る回数、例えば、8回、ACモニタ回路1
(図4)の出力電圧を電源制御用マイコン3のA/Dポ
ート3aから取り込み、この取り込んだデータの最大値
と最小値とを除いたデータを平均化し、この平均化した
データを新しいACモニタのデータとして採用する。
【0028】動作の詳細は、図9に示すように、先ず、
ゼロクロス信号の立ち上がりを電源制御用マイコン3で
検知し(ステップS25)、ACモニタのカウント回数
をリセットする(ステップS26)。そして、ACモニ
タの最大値を00Hに設定し(ステップS27)、AC
モニタの最小値を7FHに設定する(ステップS2
8)。その後、所定の時間tをカウントするタイマをス
タートさせる(ステップS29)。そして、タイマがカ
ウント中であるか否かを判別し(ステップS30)、カ
ウント中の時には判別を繰り返し、タイマがカウントを
終了後、電源制御用マイコン3のA/Dポート3aの入
力電圧を取り込み(ステップS31)、ACモニタのカ
ウント回数を+1する(ステップS32)。読み込んだ
データをACモニタの最大値、最小値と比較して、読み
込んだデータが最大値であるか最小値であるかを振り分
けていく。そして、ACモニタのカウント回数が最初に
規定した値(8回)になるまでデータの読み込みを繰り
返す。
【0029】即ち、読み込んだデータがACモニタの最
大値よりも大きいか否かを判別し(ステップS33)、
大きいときには、当該読み込んだデータをACモニタの
最大値とし(ステップS34)、大きくないときには読
み込んだデータがACモニタの最小値よりも小さいか否
かを判別し(ステップS35)、小さいときには当該読
み込んだデータをACモニタの最小値とし(ステップS
36)、小さくないときにはACモニタカウント回数が
最終値か否かを判別し(ステップS37)、最終値でな
いときにはステップS29に戻り、ACモニタのカウン
ト回数が最初に規定した値になるまでデータの読み込み
を繰り返す。そして、ACモニタのカウント回数が最初
に規定した値になったら、読み込んだサンプルデータか
ら最大値と最小値とを削除し(ステップS38)、これ
らの値を省いた他の値の平均を取り(ステップS3
9)、この平均値を新しいACモニタのデータとして採
用する(ステップS40)。
【0030】このデータと電源制御用マイコン3内のテ
ーブル若しくは演算式により現在の入力電圧を検知す
る。この方式を用いれば、ACモニタ回路1(図4)の
出力電圧に突発的なノイズが加わった場合でも正確に平
均化することができ、正確な入力電圧を検知することが
可能となる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項1では、ゼロクロス信号をトリガとしてAC入力電
圧の検出タイミングを決定することで、ばらつきのない
正確な交流入力電圧を検知することができ、その結果、
入力電圧に依存する各種の制御、具体的には定着器のヒ
ータの電力制御等を精度良く行うことが可能となる。
【0032】請求項2では、ACモニタ回路の出力電圧
のリップル分を含めて平均化することができ、正確な入
力電圧を検知することが可能となる。
【0033】請求項3では、ACモニタ回路の出力電圧
に何らかの原因で突発的なノイズが加わった場合でも、
正確に平均化することができ、正確な入力電圧を検知す
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電源装置の電力制御の動作を示すフロー
チャートである。
【図2】従来の電源装置の電力制御の動作を示すタイミ
ングチャートである。
【図3】従来の電源装置のACモニタデータサンプリン
グのタイミングチャートである。
【図4】本発明に係る電源装置の実施例1におけるAC
モニタ回路及びゼロクロス検知回路周辺のブロック図で
ある。
【図5】本発明に係る電源装置の実施例1の電力制御の
動作を示すタイミングチャートである。
【図6】本発明に係る電源装置の実施例1の電力制御の
動作を示すフローチャートである。
【図7】本発明に係る電源装置の実施例2の電力制御の
動作を示すタイミングチャートである。
【図8】本発明に係る電源装置の実施例2の電力制御の
動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明に係る電源装置の実施例3の電力制御の
動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
T1 トランス 1 ACモニタ回路 2 ゼロクロス検出回路 3 電源制御用マイクロコンピュータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1次巻線を交流入力に接続し、2次巻線
    の一端を接地電位とするトランスと、 前記トランスの2次巻線の他端の電位が接地電位と交差
    するタイミングを検出するタイミング検出手段と、 前記トランスの2次巻線の他端の電圧を整流し、その電
    圧を検出することで前記交流入力電圧の大きさを検知す
    るモニタ検出手段と、 前記タイミング検出手段及び前記モニタ検出手段からの
    各信号を入力して交流出力電力を制御する制御手段とを
    備えた電源装置において、 前記タイミング検出手段の出力パルスの立ち上がり又は
    立ち下がりに同期して前記制御手段がカンウタのカウン
    トを開始し、 カウント終了後に前記モニタ検出手段により検出された
    電圧を読み込み、その値に対応したデータにより、現在
    の入力電圧の大きさを認識することを特徴とする電源装
    置。
  2. 【請求項2】 前記タイミング検出手段の出力パルスの
    立ち上がり又は立ち下がりに同期して前記制御手段がカ
    ウンタのカウントを開始し、 カウント終了後に前記モニタ検出手段により検出された
    電圧を読み込み、次いで前記制御手段がカウンタのカウ
    ントを開始し、カウント終了後に前記モニタ検出手段に
    より検出された電圧を読み込む動作を数回繰り返し、 読み込まれたデータを平均することにより現在の入力電
    圧の大きさを認識することを特徴とする請求項1に記載
    の電源装置。
  3. 【請求項3】 前記数回読み込まれたデータのうち、最
    大値と最小値を省いたデータを平均することにより現在
    の入力電圧の大きさを認識することを特徴とする請求項
    2に記載の電源装置。
JP7235928A 1995-08-23 1995-08-23 電源装置 Pending JPH0962375A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010181633A (ja) * 2009-02-05 2010-08-19 Konica Minolta Business Technologies Inc 定着装置および画像形成装置
JP2011072126A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Hoshizaki Electric Co Ltd 制御装置

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