JPH10312221A - Power source device - Google Patents

Power source device

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Publication number
JPH10312221A
JPH10312221A JP9122282A JP12228297A JPH10312221A JP H10312221 A JPH10312221 A JP H10312221A JP 9122282 A JP9122282 A JP 9122282A JP 12228297 A JP12228297 A JP 12228297A JP H10312221 A JPH10312221 A JP H10312221A
Authority
JP
Japan
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voltage
circuit
terminal
power supply
signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9122282A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Saitou
政与志 齋藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH10312221A publication Critical patent/JPH10312221A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power source device reducing noise leakage to an AC power source. SOLUTION: A switch circuit 100 and a lamp HL1 are serially connected to the input terminals 1 and 2 of the AC power source through noise filters L1 and C1. To the switch circuit 100, electric field effective transistors Q111 and Q121 are serially connected in the form of directly connecting their source terminals with each other to supply a pulse width modulating signal of a frequency sufficiently higher than the frequency of the AC power source between a source and a gate. Thus, the circuit 100 is turned on/off by a frequency sufficiently higher than the frequency of an inputted AC power source and noise generated at the time is sufficiently blocked by a noise filter and is never leaked to the side of the AC power source.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機の原稿読取
りに使用するハロゲンランプ等の光源用ランプを安定に
点灯させるためのランプレギュレータに好適な電源装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device suitable for a lamp regulator for stably turning on a light source lamp such as a halogen lamp used for reading an original of a copying machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複写機用のランプレギュレー
タとして、交流入力をトライアック等の交流制御素子に
て位相制御して電圧安定化させ、ランプに供給する方式
が用いられてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a lamp regulator for a copying machine, a method has been used in which an AC input is phase-controlled by an AC control element such as a triac to stabilize a voltage and supply the voltage to a lamp.

【0003】図6に従来のランプレギュレータの構成を
示す。図6において、入力端子1及び2は、チョークコ
イルL1,コンデンサC1で構成されたノイズフィルタ
回路を介して波形整形回路700に接続されるととも
に、一方の入力端子1は、ノイズフィルタ回路を介して
トライアックQ1の一方の入出力端子に接続され、さら
に、他方の入力端子2はノイズフィルタ回路を介して負
荷となるランプHL1の一方の端子に接続され、トライ
アックの他方の入出力端子は、ランプHL1の他方の端
子に接続される。トライアックQ1のゲート端子には、
トリガ回路800の出力端子が接続される。
FIG. 6 shows a configuration of a conventional lamp regulator. 6, input terminals 1 and 2 are connected to a waveform shaping circuit 700 via a noise filter circuit composed of a choke coil L1 and a capacitor C1, and one input terminal 1 is connected via a noise filter circuit. The triac Q1 is connected to one input / output terminal, the other input terminal 2 is connected via a noise filter circuit to one terminal of a lamp HL1 serving as a load, and the other input / output terminal of the triac is connected to the lamp HL1. Is connected to the other terminal. In the gate terminal of Triac Q1,
The output terminal of the trigger circuit 800 is connected.

【0004】負荷となるランプHL1の端子電圧を検出
するために、レベル変換回路200の入力端子201及
び202がランプHL1の両端に接続される。
In order to detect the terminal voltage of the lamp HL1 serving as a load, input terminals 201 and 202 of a level conversion circuit 200 are connected to both ends of the lamp HL1.

【0005】レベル変換回路200の出力端子203
は、比較回路300の入力端子301に接続され、比較
回路300の基準電圧端子302には出力電圧を設定す
るための基準電圧源が接続される。基準電圧源として本
実施例では可変抵抗VR1にて制御回路用電圧源(以下
VCCと称す)を分圧して所定の電圧を得ている。
The output terminal 203 of the level conversion circuit 200
Is connected to the input terminal 301 of the comparison circuit 300, and the reference voltage terminal 302 of the comparison circuit 300 is connected to a reference voltage source for setting the output voltage. In this embodiment, a predetermined voltage is obtained by dividing a voltage source for a control circuit (hereinafter referred to as VCC) by a variable resistor VR1 as a reference voltage source.

【0006】比較回路300の出力端子303は、トリ
ガ回路800の入力端子801に接続される。トリガ回
路800の入力端子802には波形整形回路700の出
力端子703が接続され、出力端子803,804はト
ライアックQ1のゲート端子に接続される。
An output terminal 303 of the comparison circuit 300 is connected to an input terminal 801 of the trigger circuit 800. The input terminal 802 of the trigger circuit 800 is connected to the output terminal 703 of the waveform shaping circuit 700, and the output terminals 803 and 804 are connected to the gate terminal of the triac Q1.

【0007】次に、図6の各部回路の動作を説明する。Next, the operation of each circuit in FIG. 6 will be described.

【0008】入力端子1,2には商用交流電源が接続さ
れる。入力端子1,2に接続されたチョークコイルL
1,コンデンサC1からなるノイズフィルタ回路は、次
段のトライアックQ1が発生する雑音が商用電源に洩れ
るのを阻止する。
A commercial AC power supply is connected to the input terminals 1 and 2. Choke coil L connected to input terminals 1 and 2
The noise filter circuit including the capacitor C1 prevents the noise generated by the next-stage triac Q1 from leaking to the commercial power supply.

【0009】トライアックQ1は、回路と直列に挿入さ
れた負荷HL1をスイッチ制御する。ゲート端子に接続
されたトリガ回路800により制御される。トリガ信号
によりオンして、ゼロクロスにてオフとなる。
[0009] The triac Q1 switches and controls the load HL1 inserted in series with the circuit. It is controlled by a trigger circuit 800 connected to the gate terminal. It is turned on by a trigger signal and turned off at zero cross.

【0010】レベル変換回路200は、絶縁トランスT
201,整流素子D201〜204,抵抗R201〜2
07,コンデンサC201及びオペアンプQ201から
構成され、入力端子201,202間に印加された電圧
信号を絶縁トランスT201で所定の電圧レベルに変換
した後、ダイオードD201〜204で全波整流する。
整流後の脈流信号は抵抗R201,202及びコンデン
サC201により構成されたフィルタ回路にて直流信号
に変換される。直流に変換された信号は、抵抗R203
〜207及びオペアンプQ201からなる信号レベル変
換回路にて、信号電圧レベル及びオフセット電圧レベル
が所定の値に変換され、所定の値に変換された検出電圧
信号を比較回路300へ出力する。
The level conversion circuit 200 includes an insulating transformer T
201, rectifying elements D201-204, resistors R201-2
07, a capacitor C201 and an operational amplifier Q201, a voltage signal applied between the input terminals 201 and 202 is converted to a predetermined voltage level by an insulating transformer T201, and then full-wave rectified by diodes D201 to D204.
The rectified pulsating signal is converted into a DC signal by a filter circuit including resistors R201 and R202 and a capacitor C201. The signal converted to DC is connected to a resistor R203.
207 and an operational amplifier Q201, the signal voltage level and the offset voltage level are converted to predetermined values, and the converted detection voltage signals are output to the comparison circuit 300.

【0011】比較回路300は、オペアンプQ301,
抵抗R301,302から構成され、レベル変換回路2
00から出力される検出電圧信号と基準電圧端子302
に印加される基準電圧信号を比較して出力信号として誤
差電圧信号をトリガ回路800へ出力する。
The comparison circuit 300 includes an operational amplifier Q301,
The level conversion circuit 2 includes resistors R301 and R302.
00 and the reference voltage terminal 302
, And outputs an error voltage signal to the trigger circuit 800 as an output signal.

【0012】波形整形回路700は、入力された商用正
弦波交流を波形整形して、商用周波数の鋸歯状波を生成
してトリガ回路800へ出力する。
The waveform shaping circuit 700 shapes the waveform of the input commercial sine wave alternating current, generates a sawtooth wave of the commercial frequency, and outputs the sawtooth wave to the trigger circuit 800.

【0013】トリガ回路800は、比較回路300から
出力される誤差電圧信号と波形整形回路700から出力
される鋸歯状波とを比較して、トリガ位相を決定して、
トリガトランスを介してトリガ出力をトライアックQ1
へ出力する。トライアックQ1は、トリガ回路800よ
り印加されるトリガ信号により、目標とする電圧に応じ
た位相角でオンするスイッチング制御が行われる。
The trigger circuit 800 compares the error voltage signal output from the comparison circuit 300 with the sawtooth wave output from the waveform shaping circuit 700 to determine a trigger phase.
Trigger output via trigger transformer TRIAC Q1
Output to In the triac Q1, switching control for turning on at a phase angle corresponding to a target voltage is performed by a trigger signal applied from the trigger circuit 800.

【0014】以上のように負荷電圧を検出して、トライ
アックQ1のトリガ位相を制御することにより、負荷電
圧を安定化する。
As described above, by detecting the load voltage and controlling the trigger phase of the triac Q1, the load voltage is stabilized.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の従
来例においては、定電圧制御を位相制御にて行っている
ために入力電流に含まれる商用周波数の低次数高調波が
多いという問題があった。この低次数高調波は商用周波
数に近い低い周波数の雑音となるため、LCフィルタ等
では除去が困難であり、商用電源系への洩れ雑音となり
周辺機器へ障害を与える原因となっていた。
However, in the above-mentioned conventional example, since the constant voltage control is performed by the phase control, there is a problem that the input current contains many low-order harmonics of the commercial frequency. Since the low-order harmonics are noise having a low frequency close to the commercial frequency, it is difficult to remove them with an LC filter or the like, and the noise leaks to the commercial power supply system, causing a problem to peripheral equipment.

【0016】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、入力交流電源側へのノイズ洩れの少ない電源
装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made under such a situation, and an object of the present invention is to provide a power supply device with less noise leakage to an input AC power supply side.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、電源装置を次の(1),(2),
(3)のとおりに構成する。
In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, a power supply is provided by the following (1), (2),
The configuration is as shown in (3).

【0018】(1)交流電源の入力端に、ノイズフィル
タ回路を介して、スイッチ回路と負荷端子とを直列接続
した電源装置であって、前記スイッチ回路は、偶数個の
電界効果トランジスタをソース端子同志が直接接続され
るようにして直列接続し、端部のドレイン端子を当該ス
イッチ回路の入力端,出力端とし、各々のゲート端子と
共通接続点であるソース端子間に、前記交流電源の周波
数より充分大きい周波数の駆動信号を印加するものであ
る電源装置。
(1) A power supply device in which a switch circuit and a load terminal are connected in series to an input terminal of an AC power supply via a noise filter circuit, wherein the switch circuit includes an even number of field effect transistors connected to a source terminal. They are connected in series so that they are directly connected to each other, and the drain terminal at the end is used as the input terminal and the output terminal of the switch circuit, and the frequency of the AC power supply is connected between each gate terminal and the source terminal which is a common connection point. A power supply device for applying a drive signal having a sufficiently larger frequency.

【0019】(2)交流電源は商用交流電源であり、負
荷はランプであり、駆動信号は、ランプ電圧を基準電圧
と比較して得た誤差電圧にもとづくパルス幅変調信号で
ある前記(1)記載の電源装置。
(2) The AC power supply is a commercial AC power supply, the load is a lamp, and the drive signal is a pulse width modulation signal based on an error voltage obtained by comparing the lamp voltage with a reference voltage. The power supply as described.

【0020】(3)基準電圧は、ランプ電圧を目標値と
比較し演算処理して生成したものである前記(2)記載
の電源装置。
(3) The power supply according to (2), wherein the reference voltage is generated by comparing the lamp voltage with a target value and performing an arithmetic processing.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態をレンプ
レギュレータの実施例により詳しく説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to examples of a lemp regulator.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1は、実施例1である“ランプレギュレ
ータ”の構成を示す回路図である。図1において、入力
端子1及び2には、商用交流電源が接続される。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a "lamp regulator" which is Embodiment 1. In FIG. 1, a commercial AC power supply is connected to input terminals 1 and 2.

【0023】一方の入力端子1は、チョークコイルL
1,コンデンサC1で構成されたノイズフィルタ回路を
介してスイッチ回路100の入力端子101に接続され
る。他方の入力端子2は、ノイズフィルタ回路を介して
負荷となるランプHL1の一方の端子に接続される。ス
イッチ素子の出力端子102はランプの他方の端子に接
続される。
One input terminal 1 is connected to a choke coil L
1, connected to the input terminal 101 of the switch circuit 100 via a noise filter circuit composed of a capacitor C1. The other input terminal 2 is connected to one terminal of a lamp HL1 serving as a load via a noise filter circuit. The output terminal 102 of the switch element is connected to the other terminal of the lamp.

【0024】負荷となるランプHL1の端子電圧を検出
するために、レベル変換回路200の入力端子201及
び202がランプHL1の両端に接続される。
In order to detect the terminal voltage of the lamp HL1 serving as a load, input terminals 201 and 202 of the level conversion circuit 200 are connected to both ends of the lamp HL1.

【0025】レベル変換回路200の出力端子203
は、比較回路300の入力端子301に接続され、比較
回路300の基準電圧端子302には出力電圧を設定す
るための基準電圧源が接続される。本実施例では可変抵
抗VR1にて制御回路用電圧源(以下VCCと称す)を
分圧して所定の電圧を得ている。
Output terminal 203 of level conversion circuit 200
Is connected to the input terminal 301 of the comparison circuit 300, and the reference voltage terminal 302 of the comparison circuit 300 is connected to a reference voltage source for setting the output voltage. In this embodiment, a predetermined voltage is obtained by dividing the voltage of the control circuit voltage source (hereinafter referred to as VCC) by the variable resistor VR1.

【0026】比較回路300の出力端子303は、パル
ス幅変調回路(以下PWM回路と称す)の入力端子40
1に接続され、PWM回路400の入力端子402には
発振回路600の出力端子603が接続される。
The output terminal 303 of the comparison circuit 300 is connected to the input terminal 40 of a pulse width modulation circuit (hereinafter referred to as a PWM circuit).
1, the input terminal 402 of the PWM circuit 400 is connected to the output terminal 603 of the oscillation circuit 600.

【0027】PWM回路400の出力端子403は、駆
動回路500の入力端子501に接続される。
The output terminal 403 of the PWM circuit 400 is connected to the input terminal 501 of the drive circuit 500.

【0028】駆動回路500の出力端子503,504
はスイッチ回路100の駆動端子104,105に接続
される。
Output terminals 503 and 504 of drive circuit 500
Are connected to the drive terminals 104 and 105 of the switch circuit 100.

【0029】次に、図1の各部回路の動作を説明する。
入力端子1,2には商用交流電源が接続される。チョー
クコイルL1,コンデンサC1からなるフィルタ回路
は、次段のスイッチ回路100が発生する高周波雑音が
商用電源に洩れることを阻止する。
Next, the operation of each circuit in FIG. 1 will be described.
A commercial AC power supply is connected to the input terminals 1 and 2. The filter circuit including the choke coil L1 and the capacitor C1 prevents high-frequency noise generated by the next-stage switch circuit 100 from leaking to the commercial power supply.

【0030】スイッチ回路100は、二個の電界効果ト
ランジスタQ111,121及びゲート駆動用抵抗R1
11,112,121,122から構成され、一方の電
界効果トランジスタQ111のドレイン端子を入力端子
101、他方の電界効果トランジスタQ121のドレイ
ン端子を出力端子102としている。電界効果トランジ
スタQ111,121は互いのソースを接続して駆動回
路104とし、各ゲート端子は抵抗を介して駆動端子1
05に接続される。駆動信号は、駆動端子104,10
5間に印加される。必要に応じて電界効果トランジスタ
Q111,121は、複数個の素子を並列接続する。
The switch circuit 100 includes two field effect transistors Q111 and Q121 and a gate driving resistor R1.
11, 112, 121, and 122. The drain terminal of one field effect transistor Q111 is the input terminal 101, and the drain terminal of the other field effect transistor Q121 is the output terminal 102. The field effect transistors Q111 and Q121 connect their sources to each other to form the drive circuit 104, and each gate terminal is connected to the drive terminal 1 via a resistor.
05. The drive signals are supplied to the drive terminals 104 and 10
5 is applied. A plurality of devices are connected in parallel to the field effect transistors Q111 and Q121 as needed.

【0031】レベル変換回路200は絶縁トランスT2
01,整流素子D201〜204,抵抗R201〜20
7,コンデンサC201及びオペアンプQ201から構
成され、トランスT201に印加された信号電圧を絶縁
して所定の信号レベルの電圧に変換した検出電圧信号
を、出力端子203から出力する。
The level conversion circuit 200 includes an insulating transformer T2
01, rectifiers D201-204, resistors R201-20
7, a detection voltage signal which is composed of a capacitor C201 and an operational amplifier Q201, insulates the signal voltage applied to the transformer T201 and converts the signal voltage to a voltage of a predetermined signal level is output from an output terminal 203.

【0032】比較回路300は、オペアンプQ301、
抵抗R301,302から構成され、入力端子301の
電圧と基準電圧端子302の端子電圧を比較して誤差電
圧信号を出力端子303から出力する。
The comparison circuit 300 includes an operational amplifier Q301,
It is composed of resistors R301 and R302, compares the voltage of the input terminal 301 with the terminal voltage of the reference voltage terminal 302, and outputs an error voltage signal from the output terminal 303.

【0033】PWM回路400は、コンパレータQ40
1にて、入力端子401に印加された誤差電圧信号と入
力端子402に印加された鋸歯状波を比較して、PWM
変調された高周波信号を生成して出力端子から出力す
る。
The PWM circuit 400 includes a comparator Q40
At 1, the error voltage signal applied to the input terminal 401 is compared with the sawtooth wave applied to the input terminal 402, and the PWM
A modulated high-frequency signal is generated and output from an output terminal.

【0034】駆動回路500は、増幅器Q501と駆動
トランスT501から構成され、入力端子501に入力
された高周波信号を増幅して駆動トランスT501にて
絶縁した後、出力端子503,504から出力する。
The drive circuit 500 includes an amplifier Q501 and a drive transformer T501. The drive circuit 500 amplifies a high-frequency signal input to the input terminal 501, insulates the drive signal with the drive transformer T501, and outputs the output signals from the output terminals 503 and 504.

【0035】発振回路600は、商用周波数に対して十
分高い周波数の鋸歯状波を生成して出力端子603から
出力する。
The oscillation circuit 600 generates a sawtooth wave having a frequency sufficiently higher than the commercial frequency, and outputs the sawtooth wave from the output terminal 603.

【0036】次に、入力端子1,2に商用交流電源が接
続され、負荷のランプHL1を定電圧制御している状態
の動作について説明する。定電圧制御状態での各部波形
を図2,図3に示す。
Next, the operation in a state where a commercial AC power supply is connected to the input terminals 1 and 2 and the load lamp HL1 is controlled at a constant voltage will be described. FIGS. 2 and 3 show waveforms of respective parts in the constant voltage control state.

【0037】11は入力端子1,2の端間子電圧、12
は負荷となるランプHL1の端子間電圧、13はスイッ
チ回路の駆動端子104,105間に印加される駆動信
号の端子間電圧である。
11 is a terminal voltage between the input terminals 1 and 2;
Is a terminal voltage of the lamp HL1 serving as a load, and 13 is a terminal voltage of a drive signal applied between the drive terminals 104 and 105 of the switch circuit.

【0038】スイッチ回路100は、駆動端子104,
105に駆動信号13を印加してオン,オフ制御され
る。
The switch circuit 100 includes a driving terminal 104,
The drive signal 13 is applied to 105 to perform on / off control.

【0039】スイッチ回路100を構成するスイッチ素
子である電界効果トランジスタQ111,121は、駆
動端子104,105間に印加される駆動信号に応じて
同時にオン,オフを行う。
The field effect transistors Q111 and Q121, which are switch elements of the switch circuit 100, are turned on and off simultaneously according to a drive signal applied between the drive terminals 104 and 105.

【0040】オンに対応した駆動信号が印加される期間
では、電界効果トランジスタQ111,121は電流の
向きがドレインからソース方向、ソースからドレイン方
向のどちらの極性でも導通する双方向素子となる。オフ
に対応した駆動信号が印加される期間では、電流の向き
がドレインからソース方向は非導通となり、ソースから
ドレイン方向は寄生素子により導通する。
During the period in which the drive signal corresponding to the ON state is applied, the field effect transistors Q111 and Q121 are bidirectional elements that conduct in either direction from the drain to the source or from the source to the drain. During the period in which the drive signal corresponding to the OFF state is applied, the direction of the current is non-conductive from the drain to the source, and the current flows from the source to the drain by a parasitic element.

【0041】スイッチ回路100では、電界効果トラン
ジスタ2個を逆方向に直列接続しているので、スイッチ
回路100としては、オンに対応した駆動信号が印加さ
れる期間では、双方向に導通する素子と同等となり、オ
フに対応した駆動信号が印加される期間では、双方向と
もに非導通素子と同等となる。
In the switch circuit 100, two field-effect transistors are connected in series in the reverse direction. Therefore, the switch circuit 100 has an element that conducts bidirectionally during a period in which a drive signal corresponding to ON is applied. In the period in which the drive signal corresponding to the OFF state is applied, the signal is equivalent to the non-conductive element in both directions.

【0042】なお、電界効果トランジスタは、2個に限
らず、電源電圧に応じた適宜の偶数個の直列接続とする
ことができる。その際、駆動トランスT501に複数の
二次巻線を設け、各々図示と同様に結線する。また、出
力電流に応じて、電界効果トランジスタを複数個並列接
続することができる。
The number of the field effect transistors is not limited to two, but may be an appropriate even number in series according to the power supply voltage. At this time, a plurality of secondary windings are provided in the drive transformer T501, and each is connected in the same manner as shown. Also, a plurality of field effect transistors can be connected in parallel according to the output current.

【0043】前記駆動信号として、以下に述べる制御ル
ープで生成されるパルス幅変調信号を用いることによ
り、ランプ電圧をパルス幅変調により制御できる。
By using a pulse width modulation signal generated by a control loop described below as the drive signal, the lamp voltage can be controlled by pulse width modulation.

【0044】定電圧制御を行うために、ランプHL1の
端子間にレベル変換回路200の入力端子201,20
2を接続して、ランプHL1の端子電圧を検出する。
To perform constant voltage control, the input terminals 201 and 20 of the level conversion circuit 200 are connected between the terminals of the lamp HL1.
2 is connected to detect the terminal voltage of the lamp HL1.

【0045】レベル変換回路200の入力端子201,
202間に印加された電圧信号を絶縁トランスT201
で所定の電圧レベルに変換した後、ダイオードD201
〜204で全波整流する。整流後の脈流信号は抵抗R2
01,202及びコンデンサC201により構成された
フィルタ回路にて直流信号に変換される。直流に変換さ
れた信号は、抵抗R203〜207及びオペアンプQ2
01からなる信号レベル変換回路にて、電圧レベル及び
オフセットレベルが所定の値に変換され、所定の値に変
換された検出電圧信号21を比較回路300へ出力す
る。
The input terminals 201,
The voltage signal applied between the two is connected to an isolation transformer T201.
After converting to a predetermined voltage level, the diode D201
Full-wave rectification is performed at 204. The rectified pulsating signal is a resistor R2
The signal is converted into a DC signal by a filter circuit composed of the C.01, 202 and the capacitor C201. The DC converted signal is supplied to the resistors R203 to R207 and the operational amplifier Q2.
The signal level converter circuit 01 converts the voltage level and the offset level to predetermined values, and outputs the detected voltage signal 21 converted to the predetermined values to the comparison circuit 300.

【0046】絶縁トランスT201の巻線仕様は、ラン
プ電圧や対応規格等に応じて適宜に定める。検出電圧信
号21のレベルは、比較回路300のダイナミックレン
ジや基準電圧22の値に応じて適宜な値とする。
The winding specification of the insulating transformer T201 is appropriately determined according to the lamp voltage, the corresponding standard, and the like. The level of the detection voltage signal 21 is set to an appropriate value according to the dynamic range of the comparison circuit 300 and the value of the reference voltage 22.

【0047】比較回路300の入力端子301に入力さ
れた検出電圧信号21は、基準電圧端子302に印加さ
れた基準電圧信号22と比較され生成される誤差電圧信
号23をPWM回路400へ出力する。
The detection voltage signal 21 input to the input terminal 301 of the comparison circuit 300 is compared with the reference voltage signal 22 applied to the reference voltage terminal 302, and outputs an error voltage signal 23 generated to the PWM circuit 400.

【0048】基準電圧信号には、所望するランプ電圧に
対応した所定の電圧を印加する。
A predetermined voltage corresponding to a desired lamp voltage is applied to the reference voltage signal.

【0049】PWM回路400は、入力端子401に印
加された誤差電圧信号23を鋸歯状波24でパルス幅変
調し、パルス幅変調したデジタル信号(以下PWM信号
と称す)24を駆動回路500に出力する。
The PWM circuit 400 performs pulse width modulation of the error voltage signal 23 applied to the input terminal 401 with the sawtooth wave 24, and outputs a pulse width modulated digital signal (hereinafter referred to as a PWM signal) 24 to the drive circuit 500. I do.

【0050】誤差電圧信号23の値に応じてPWM信号
25のパルス幅が変化する。図3に示すように誤差電圧
信号23の値が大きくなるとパルス幅は狭くなり、誤差
電圧信号23の値が小さくなるとパルス幅は広くなる。
The pulse width of the PWM signal 25 changes according to the value of the error voltage signal 23. As shown in FIG. 3, as the value of the error voltage signal 23 increases, the pulse width decreases, and as the value of the error voltage signal 23 decreases, the pulse width increases.

【0051】駆動回路500は、PWM信号を駆動トラ
ンスT501の駆動可能なレベルに増幅した後、駆動ト
ランスT501を駆動する。駆動トランスT501は、
信号の絶縁と電圧レベルの変換を行う。駆動トランスT
501の二次出力である駆動信号13は、図2及び3に
示すような電界効果トランジスタQ111,121を駆
動可能なレベルの信号となりスイッチ回路100に印加
される。駆動トランスT501の巻線仕様は、VCCの
値や対応規格等に応じて適宜に定める。
The drive circuit 500 drives the drive transformer T501 after amplifying the PWM signal to a level at which the drive transformer T501 can be driven. The drive transformer T501 is
Provides signal isolation and voltage level conversion. Drive transformer T
The drive signal 13 as a secondary output of 501 becomes a signal of a level capable of driving the field effect transistors Q111 and Q121 as shown in FIGS. The winding specification of the drive transformer T501 is appropriately determined according to the value of VCC, the corresponding standard, and the like.

【0052】駆動信号13は、スイッチ回路100の駆
動端子104,105に印加され、スイッチ回路100
をPWM制御する。これにより、ランプ端子電圧が定電
圧制御される。
The drive signal 13 is applied to drive terminals 104 and 105 of the switch circuit 100,
Is subjected to PWM control. As a result, the lamp terminal voltage is controlled at a constant voltage.

【0053】以上のように本実施例によれば、負荷電圧
を検出してPWM制御を行う制御ループにより、スイッ
チ回路を商用電源周波数に対して十分高い周波数で、商
用電源をスイッチング制御して負荷電圧を安定化するこ
とにより、発生する雑音の周波数は、商用電源周波数に
対して十分高い周波数成分のみとなり、小型のノイズフ
ィルタで十分に雑音を除去でき、商用電源系への洩れ雑
音の少ないランプレギュレータが実現できる。
As described above, according to this embodiment, the switch circuit controls the switching of the commercial power at a frequency sufficiently higher than the frequency of the commercial power by the control loop for detecting the load voltage and performing the PWM control. By stabilizing the voltage, the frequency of the generated noise is only a frequency component that is sufficiently higher than the frequency of the commercial power supply, and the noise can be sufficiently removed with a small noise filter, and the lamp with little leakage noise to the commercial power supply system A regulator can be realized.

【0054】(実施例2)図4は、実施例2の構成を示
す回路図である。図4において、入力端子1及び2に
は、商用交流電源が接続される。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of Embodiment 2. In FIG. 4, a commercial AC power supply is connected to input terminals 1 and 2.

【0055】一方の入力端子1は、チョークコイルL
1,コンデンサC1で構成されたノイズフィルタ回路を
介してスイッチ回路100の入力端子101に接続され
る。他方の入力端子2は、ノイズフィルタを介して負荷
となるランプHL1の一方の端子に接続される。スイッ
チ回路100の出力端子103はランプの他方の端子に
接続される。
One input terminal 1 is connected to a choke coil L
1, connected to the input terminal 101 of the switch circuit 100 via a noise filter circuit composed of a capacitor C1. The other input terminal 2 is connected to one terminal of a lamp HL1 serving as a load via a noise filter. The output terminal 103 of the switch circuit 100 is connected to the other terminal of the lamp.

【0056】負荷となるランプHL1の端子電圧を検出
するために、レベル変換回路200の入力端子201及
び202がランプHL1の両端に接続される。
To detect the terminal voltage of the lamp HL1 serving as a load, input terminals 201 and 202 of the level conversion circuit 200 are connected to both ends of the lamp HL1.

【0057】レベル変換回路200の出力端子203
は、比較回路300の入力端子301に接続されるとと
もに、CPU900のアナログ入力ポート901に接続
される。アナログ入力ポートは、アナログレベルを数値
に変換してCPU900に読み込むポートであり、小規
模のCPUに於いては、デジタル入力ポートにA/D変
換回路を付加してアナログ入力ポートとする。
Output terminal 203 of level conversion circuit 200
Is connected to the input terminal 301 of the comparison circuit 300 and to the analog input port 901 of the CPU 900. The analog input port is a port that converts an analog level into a numerical value and reads it into the CPU 900. In a small-scale CPU, an A / D conversion circuit is added to a digital input port to be an analog input port.

【0058】比較回路300の基準電圧端子302には
出力電圧を設定するための基準電圧源として、CPU9
00のアナログ出力ポート903が接続される。アナロ
グ出力ポート903は、CPU900の演算結果の数値
をアナログレベルに変換して出力するポートであり、小
規模のCPUに於いては、デジタル出力ポートにD/A
変換回路を付加してアナログ出力ポートとする。
The reference voltage terminal 302 of the comparison circuit 300 serves as a reference voltage source for setting an output voltage.
00 analog output port 903 is connected. The analog output port 903 is a port for converting the numerical value of the operation result of the CPU 900 into an analog level and outputting the analog level. In a small-scale CPU, the digital output port is connected to the digital output port.
A conversion circuit is added to make an analog output port.

【0059】比較回路300の出力端子303は、パル
ス幅変調回路の入力端子401に接続され、PWM回路
400の入力端子402には発振回路600の出力端子
603が接続される。
The output terminal 303 of the comparison circuit 300 is connected to the input terminal 401 of the pulse width modulation circuit, and the input terminal 402 of the PWM circuit 400 is connected to the output terminal 603 of the oscillation circuit 600.

【0060】PWM回路400の出力端子403は、駆
動回路500の入力端子501に接続される。駆動回路
500の出力端子503,504はスイッチ回路100
の駆動端子104,105に接続される。
The output terminal 403 of the PWM circuit 400 is connected to the input terminal 501 of the drive circuit 500. The output terminals 503 and 504 of the drive circuit 500 are connected to the switch circuit 100
Drive terminals 104 and 105.

【0061】次に、本実施例の動作を説明する。なお、
スイッチ回路100,レベル変換回路200,比較回路
300,PWM回路400,駆動回路500,発振回路
600については、実施例1と同様なので各回路の動作
説明を省略する。
Next, the operation of this embodiment will be described. In addition,
The switch circuit 100, the level conversion circuit 200, the comparison circuit 300, the PWM circuit 400, the drive circuit 500, and the oscillation circuit 600 are the same as those in the first embodiment, and the description of the operation of each circuit is omitted.

【0062】入力端子1,2には商用交流電源が接続さ
れる。チョークコイルL1,コンデンサC1からなるフ
ィルタ回路は、次段のスイッチ回路100が発生する高
周波雑音が商用電源に洩れることを阻止する。
A commercial AC power supply is connected to the input terminals 1 and 2. The filter circuit including the choke coil L1 and the capacitor C1 prevents high-frequency noise generated by the next-stage switch circuit 100 from leaking to the commercial power supply.

【0063】CPU900は、電源制御機能を有する集
積回路であり、アナログ入力ポート901に印加される
電圧を定電圧制御するプログラムが組み込まれている。
プログラムにより定められた電圧値に入力ポート901
の電圧を保つように出力値をPWM制御する。PWM信
号は、D/A変換された直流電圧値としてアナログ出力
ポート903から出力される。
The CPU 900 is an integrated circuit having a power supply control function, and incorporates a program for controlling the voltage applied to the analog input port 901 at a constant voltage.
Input port 901 to the voltage value determined by the program
The output value is PWM controlled so as to maintain the voltage of The PWM signal is output from the analog output port 903 as a D / A converted DC voltage value.

【0064】次に、入力端子1,2に商用交流電源が接
続され、負荷のランプHL1を定電圧制御している状態
の動作について説明する。定電圧制御状態での各部波形
は、実施例1と同様なので、図2,図3を参照し、説明
する。
Next, the operation in a state where a commercial AC power supply is connected to the input terminals 1 and 2 and the load lamp HL1 is controlled at a constant voltage will be described. Since the waveforms of the respective parts in the constant voltage control state are the same as those in the first embodiment, description will be given with reference to FIGS.

【0065】11は入力端子の端子間電圧、12は負荷
となるランプHL1の端間子電圧、13はスイッチ回路
100の駆動端子104,105間に印加される駆動信
号の端子間電圧である。
Reference numeral 11 denotes a voltage between input terminals, 12 denotes a terminal voltage of the lamp HL1 serving as a load, and 13 denotes a terminal voltage of a drive signal applied between the drive terminals 104 and 105 of the switch circuit 100.

【0066】比較回路300の入力端子301に入力さ
れた検出電圧信号21は、基準電圧端子302に印加さ
れた基準電圧信号22と比較され生成される誤差電圧信
号23をPWM回路400へ出力する。基準電圧信号2
2は、後述するCPU900により生成される電圧信号
が印加される。駆動信号13,基準電圧信号22,誤差
電圧信号23の関係は実施例1と同様である。駆動信号
13,誤差電圧信号23,鋸歯状波24,PWM信号2
5の関係は実施例1と同様である。
The detected voltage signal 21 input to the input terminal 301 of the comparison circuit 300 is compared with the reference voltage signal 22 applied to the reference voltage terminal 302, and outputs an error voltage signal 23 generated to the PWM circuit 400. Reference voltage signal 2
2, a voltage signal generated by a CPU 900 described later is applied. The relationship among the drive signal 13, the reference voltage signal 22, and the error voltage signal 23 is the same as in the first embodiment. Drive signal 13, error voltage signal 23, sawtooth wave 24, PWM signal 2
The relationship of 5 is the same as that of the first embodiment.

【0067】誤差電圧信号23の値に応じてPWM信号
25のパルス幅が変化する。誤差電圧信号23の値が大
きくなるとパルス幅は狭くなり、誤差電圧信号23の値
が小さくなるとパルス幅は広くなる。
The pulse width of the PWM signal 25 changes according to the value of the error voltage signal 23. As the value of the error voltage signal 23 increases, the pulse width decreases, and as the value of the error voltage signal 23 decreases, the pulse width increases.

【0068】駆動信号13は、スイッチ回路100の駆
動端子104,105に印加され、スイッチ回路100
をPWM制御する。これにより、ランプ端子電圧が基準
電圧信号22に応じて定電圧制御される。
The drive signal 13 is applied to drive terminals 104 and 105 of the switch circuit 100,
Is subjected to PWM control. As a result, the lamp terminal voltage is controlled at a constant voltage according to the reference voltage signal 22.

【0069】CPU900は、基準電圧信号22を制御
するために、検出電圧信号21の値をアナログ入力ポー
ト901より読み込み、プログラムされた所望電圧との
比較演算を行い制御値を出力する。出力された制御値
は、アナログレベルに変換され、アナログ出力ポート9
03より基準電圧信号22として比較回路300に印加
される。
In order to control the reference voltage signal 22, the CPU 900 reads the value of the detected voltage signal 21 from the analog input port 901, performs a comparison operation with a programmed desired voltage, and outputs a control value. The output control value is converted to an analog level, and the analog output port 9
03 is applied to the comparison circuit 300 as the reference voltage signal 22.

【0070】CPU900の定電圧制御処理ルーチンを
説明する。定電圧制御処理ルーチンは、タイマ割り込み
等により所定の間隔で実行される。VSETは、メイン
プログラムにより指定される所望の出力電圧の目標値に
対応した基準電圧値である。目標値が変更された場合は
メインプログラムにより更新される。αは、定電圧制御
におけるヒステリシス幅である。βは、定電圧制御にお
ける制御ステップである。
The constant voltage control processing routine of the CPU 900 will be described. The constant voltage control processing routine is executed at predetermined intervals by a timer interrupt or the like. VSET is a reference voltage value corresponding to a desired output voltage target value specified by the main program. When the target value is changed, it is updated by the main program. α is a hysteresis width in the constant voltage control. β is a control step in constant voltage control.

【0071】定電圧制御処理ルーチンについて図5によ
り説明する。まずステップ10で負荷電圧に相当するア
ナログ値21に対応した入力値V1を求める。ステップ
11では入力値V1が基準電圧値VSETにヒステリシ
スαを加算した値より低いか否かを判定し、NOであれ
ばステップ12で基準電圧値VSETに制御ステップ値
βを減算し、ステップ13で基準電圧値VSETをD/
A変換によりアナログ出力値22に変換した後、メイン
ルーチンに戻る。ステップ11でYESの場合はステッ
プ14に進む。ステップ14では入力値V1が基準電圧
値VSETにヒステリシスαを減算した値より高いか否
かを判定し、NOであればステップ15で基準電圧値V
SETに制御ステップ値βを加算し、ステップ16で基
準電圧値VSETをD/A変換によりアナログ出力値2
2に変換した後、メインルーチンに戻る。ステップ14
でYESの場合はメインルーチンに戻る。
The constant voltage control processing routine will be described with reference to FIG. First, in step 10, an input value V1 corresponding to the analog value 21 corresponding to the load voltage is determined. In step 11, it is determined whether or not the input value V1 is lower than a value obtained by adding the hysteresis α to the reference voltage value VSET. If NO, the control step value β is subtracted from the reference voltage value VSET in step 12, and in step 13, The reference voltage value VSET is set to D /
After the conversion into the analog output value 22 by the A conversion, the process returns to the main routine. In the case of YES in step 11, the process proceeds to step 14. In step 14, it is determined whether or not the input value V1 is higher than a value obtained by subtracting the hysteresis α from the reference voltage value VSET.
The control step value β is added to SET, and in step 16 the reference voltage value VSET is converted into an analog output value 2 by D / A conversion.
After the conversion to 2, the program returns to the main routine. Step 14
If the answer is YES, the process returns to the main routine.

【0072】制御ループ特性は、基準電圧をもとにラン
プ電圧を制御する第1の制御ループは、応答速度を優先
して高速度応答が可能な定数とし、プログラムにより基
準電圧信号22を制御する第2のループは、精度を優先
した高精度な制御ループとすることにより、通常の一つ
の制御ループで行う場合は困難な、応答速度が速く、か
つ、高精度な制御が可能となる。
The control loop characteristic is that the first control loop for controlling the lamp voltage based on the reference voltage has a response speed as a constant capable of high-speed response, and controls the reference voltage signal 22 by a program. The second loop is a high-precision control loop in which accuracy is prioritized, whereby high-precision control with high response speed, which is difficult when performed by a single normal control loop, becomes possible.

【0073】以上のように本実施例によれば、負荷電圧
を検出してPWM制御を行う制御ループを複数持つこと
により、高精度で応答性の良い制御特性となり、かつ、
スイッチ回路は商用電源周波数に対して十分高い周波数
で、商用電源をスイッチング制御して負荷電圧を安定化
することにより、発生する雑音の周波数は、商用電源周
波数に対して十分高い周波数成分のみとなり、小型のノ
イズフィルタで十分に雑音を除去でき、商用電源系への
洩れ雑音の少ないランプレギュレータが実現できる。
As described above, according to the present embodiment, by providing a plurality of control loops for detecting a load voltage and performing PWM control, control characteristics with high accuracy and good responsiveness can be obtained.
The switch circuit is at a frequency sufficiently higher than the commercial power supply frequency.By controlling the switching of the commercial power supply and stabilizing the load voltage, the frequency of the generated noise is only a frequency component sufficiently higher than the commercial power supply frequency. Noise can be sufficiently removed with a small noise filter, and a lamp regulator with little noise leakage to the commercial power supply system can be realized.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力交流電源へのノイズ洩れの少ない電源装置を提供す
ることができる。また、請求項3記載の発明によれば、
更に、応答速度が速く、かつ高精度の安定化制御が得ら
れる。
As described above, according to the present invention,
A power supply device with less noise leakage to the input AC power supply can be provided. According to the third aspect of the present invention,
Furthermore, a high-speed stabilization control with a high response speed can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1の回路図FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment.

【図2】 各部の波形図FIG. 2 is a waveform diagram of each part.

【図3】 各部の波形図FIG. 3 is a waveform diagram of each part.

【図4】 実施例2の回路図FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment.

【図5】 定電圧制御処理ルーチンのフローチャートFIG. 5 is a flowchart of a constant voltage control processing routine.

【図6】 従来例の回路図FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 入力端子 100 スイッチ回路 C1 コンデンサ HL1 ランプ L1 チョークコイル Q111,Q121 電界効果トランジスタ 1, 2 input terminal 100 switch circuit C1 capacitor HL1 lamp L1 choke coil Q111, Q121 field effect transistor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源の入力端に、ノイズフィルタ回
路を介して、スイッチ回路と負荷端子とを直列接続した
電源装置であって、前記スイッチ回路は、偶数個の電界
効果トランジスタをソース端子同志が直接接続されるよ
うにして直列接続し、端部のドレイン端子を当該スイッ
チ回路の入力端,出力端とし、各々のゲート端子と共通
接続点であるソース端子間に、前記交流電源の周波数よ
り充分大きい周波数の駆動信号を印加するものであるこ
とを特徴とする電源装置。
1. A power supply device in which a switch circuit and a load terminal are connected in series to an input terminal of an AC power supply via a noise filter circuit, wherein the switch circuit connects an even number of field effect transistors to source terminals. Are connected directly in series such that the drain terminal at the end is an input terminal and an output terminal of the switch circuit, and is connected between each gate terminal and a source terminal, which is a common connection point, based on the frequency of the AC power supply. A power supply device for applying a drive signal having a sufficiently large frequency.
【請求項2】 交流電源は商用交流電源であり、負荷は
ランプであり、駆動信号は、ランプ電圧を基準電圧と比
較して得た誤差電圧にもとづくパルス幅変調信号である
ことを特徴とする請求項1記載の電源装置。
2. The AC power supply is a commercial AC power supply, the load is a lamp, and the drive signal is a pulse width modulation signal based on an error voltage obtained by comparing the lamp voltage with a reference voltage. The power supply device according to claim 1.
【請求項3】 基準電圧は、ランプ電圧を目標値と比較
し演算処理して生成したものであることを特徴とする請
求項2記載の電源装置。
3. The power supply device according to claim 2, wherein the reference voltage is generated by comparing the lamp voltage with a target value and performing arithmetic processing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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