JPH11122915A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH11122915A
JPH11122915A JP28532997A JP28532997A JPH11122915A JP H11122915 A JPH11122915 A JP H11122915A JP 28532997 A JP28532997 A JP 28532997A JP 28532997 A JP28532997 A JP 28532997A JP H11122915 A JPH11122915 A JP H11122915A
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JP
Japan
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voltage
circuit
load current
output
power supply
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JP28532997A
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Masaki Otake
正記 大竹
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷の大小にかかわらず、過電圧発生の際、
直ちに所要の電圧低下を発生させて負荷の過電圧保護を
行うと共に、低電圧検出を行い、電源出力を速やかに停
止させることのできる電源装置を提供する。 【解決手段】 負荷電流検出回路7により負荷電流を検
出し、検出した負荷電流に応じてスイッチング回路2の
動作パラメータたとえば主スイッチング素子の許容最大
デューティの設定を行う。これにより、DC出力に過電
圧が発生し、短絡回路17が動作してDC出力を短絡し
た際、負荷電流の値に関係なく充分な電圧低下が得ら
れ、低電圧検出回路6がDC出力の低電圧を検出し、制
御部9を介してスイッチング回路2の発振を停止でき
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、プリンタ,複写機
等の画像形成装置に好適な電源装置に関し、特にその過
電圧保護に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5を用いて従来の過電圧時の電源装置
の保護動作を説明する。図5においては、1は整流回路
であり、AC入力されたAC電源を整流する。2はスイ
ッチング回路であり、整流回路1より整流されたAC電
源を制御部9から送出された制御信号をもとにオン,オ
フ制御する。4は絶縁トランスであり、1次側と2次側
を絶縁している。3は高周波整流回路であり、絶縁トラ
ンス4の2次側に誘導される電流を整流する回路であ
る。10は定電圧回路部であり、高周波整流回路部3か
ら出力されたDC出力電圧が定格値になるように調整を
行う回路である。11はフォトカプラであり、定電圧回
路部10よりLEDを制御してスイッチング回路2のオ
ン,オフ制御を制御部9を介して行う。フォトカプラ1
1は1次側回路と2次側回路を絶縁分離するために用い
られている。
【0003】DC出力電圧が定格より少ないとき定電圧
回路部10はフォトカプラ11を制御してスイッチング
回路2のオン時間をより長くするように調整してDC出
力電圧が大きくなるように制御する。DC出力電圧が定
格より大きいとき定電圧回路部10はフォトカプラ11
を制御してスイッチング回路のオフ時間をより長くなる
ように調整してDC出力電圧が小さくなるように制御す
る。12は過電圧保護回路であり、DC出力電圧が何ら
かの原因によって定格電圧より異常に大きくなったと
き、DC出力を短絡すると共に、制御部9を制御してス
イッチング回路2のスイッチング動作を停止させる。1
3は1連の電子写真方式のプリントシーケンスをコント
ロールするエンジンコントローラであり、プリンタコン
トローラ14からのコマンドをもとにプリント画像を形
成する。また、14はプリンタコントローラであり、ホ
ストコンピュータなどの外部装置(不図示)からプリン
トコマンドをもとにコードデータをビットマップに画像
展開を施しまたエンジンコントローラ13にプリントコ
マンドを発令する。またコントローラ14は外部装置か
らプリントコマンドが送出されないときに消費電力を軽
減するためにエンジンコントローラ13に省エネコマン
ドの発令を行う。また、通常プリンタコントローラ14
はユーザに開放したり、種々の用途に対応するため、様
々な種類,形態を持ち、例えば、画像データを圧縮,伸
長するような機能を持ち合わせている種類のプリントコ
ントローラは、データを格納するためのメモリが少ない
構成のため、負荷電流は圧縮,伸張を全くしないものに
比べ極端に少ない。この種のメモリには通常DRAMな
どが用いられるため、プリンタコントローラ14の負荷
容量は構成によって大幅に異なっていることがあった。
【0004】次に従来の過電圧保護回路12の具体的な
説明を図6をもとに行う。図6において、17は短絡回
路であり、抵抗Ra,Rb,Rc、サイリスタSCR
a、ツェナダイオードZDaで構成されている。DC出
力電圧が定格以上になると、ツェナダイオードZDaが
オンし、サイリスタSCRaがターンオンし、負荷抵抗
Raに過大電流が流れ、DC出力の電圧が降下する。1
8は低電圧検出回路であり、ツェナダイオードZDb,
ZDc、抵抗Rd,Re,Rf、トランジスタTra、
DC電源bで構成されている。低電圧検出するDC電源
(図中DC電源出力)をDC電源aとすれば、DC電源
bは低電圧検出するDC電源aとは別途に作成された電
源で、負荷は一定である。短絡回路17による短絡動作
よってDC電源出力の電圧が減少するとツェナダイオー
ドZDbがオフし、抵抗Rd,ReによってTRaがオ
フして、制御部9にスイッチング回路2の発振を停止さ
せるように構成されていた。
【0005】前述のように、過電圧保護をDC電源出力
短絡→スイッチング回路の発振停止のシーケンスにより
行う理由は次のとおりである。
【0006】この種電源の負荷として、過電圧により瞬
時に破壊する高価なICを用いることが多い。ところ
が、通常の過電圧保護は、DC電源出力の過電圧を検出
してシャットダウン回路を動作させ、スイッチング回路
の発振を停止させてDC電源の出力電圧を低下させるも
ので、出力の過電圧発生から出力の電圧低下までに多少
の時間を要し、前述のICのような負荷の過電圧保護に
不適当である。そこで、前述のような負荷の過電圧保護
に対処するため、出力の過電圧発生の際、先ず出力を短
絡して出力電圧を低減し、低電圧を検出してスイッチン
グ回路の発振停止を行うシーケンスにより過電圧保護を
行っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリン
タコントローラ等に供給するDC電源は負荷変動しても
影響の少ない仕様で、ICの破壊や発煙,発火などの発
生は許されない。従来では省エネモード時などでDC電
源出力負荷が少なすぎると、過電圧保護回路内部の短絡
回路が作動しても、DC電源出力が規定値より下がりき
らないため低電圧検出回路が働かず、スイッチング回路
の発振が停止できないため、短絡回路に用いられる負荷
抵抗Raがオーバヒートして、発煙および故障を生じる
ことがあった。
【0008】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、負荷の大小にかかわらず、過電圧発生の際、
直ちに所要の電圧低下を発生させて負荷の過電圧保護を
行うと共に、低電圧検出を行い、電源出力を速やかに停
止させることのできる電源装置を提供することを目的と
するものである。
【0009】
【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)〜(6)のとお
りに構成する。
【0010】(1)直流入力をスイッチング回路でスイ
ッチングして交流を発生し、この交流を整流して出力端
に出力し、この出力端の電圧を前記スイッチング回路に
フィードバックして出力電圧を安定化する電源装置であ
って、前記出力端の電圧が第1の所定電圧以上になった
とき前記出力端を低抵抗を介して短絡する短絡手段と、
この短絡手段による短絡により前記出力端の電圧が第2
の所定電圧未満の低電圧になったことを検出する低電圧
検出手段と、負荷電流値に応じて前記スイッチング回路
の動作パラメータの設定を変更する設定変更手段とを備
えた電源装置。
【0011】(2)負荷電流検出手段を備え、この負荷
電流検出手段により設定変更手段の負荷電流値を取得す
る前記(1)記載の電源装置。
【0012】(3)出力端に接続されたコントローラを
備え、このコントローラにより設定変更手段の負荷電流
値を取得する前記(1)記載の電源装置。
【0013】(4)負荷電流検出手段と、出力端に接続
されたコントローラとを備え、前記負荷電流検出手段と
前記コントローラから設定変更手段の負荷電流値を取得
する前記(1)記載の電源装置。
【0014】(5)動作パラメータは、スイッチング回
路の主スイッチング素子の許容最大デューティである前
記(1)記載の電源装置。
【0015】(6)直流入力をスイッチング回路でスイ
ッチングして交流を発生し、この交流を整流して出力端
に出力し、この出力端の電圧を前記スイッチング回路に
フィードバックして出力電圧を安定化する電源装置であ
って、前記出力端の電圧が第1の所定電圧以上になった
とき前記出力端を低抵抗を介して短絡する短絡手段と、
この短絡手段による短絡により前記出力端の電圧が第2
の所定電圧未満の低電圧になったことを検出する低電圧
検出手段と、負荷電流値が所定値以下になったとき、前
記出力端に疑似負荷を投入する疑似負荷投入手段とを備
えた電源装置。
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を“プリ
ンタの電源装置”の実施例により詳しく説明する。
【0017】
【実施例】図1は実施例1である“プリンタの電源装
置”のブロック図である。図1において、1は整流回路
であり、AC入力から入力されたAC電源を整流する。
2はスイッチング回路であり、制御部9から送出された
制御信号をもとにオン,オフ制御する。4は絶縁トラン
スであり、1次側と2次側を絶縁している。3は高周波
整流回路であり、絶縁トランス4の2次側に誘導される
電流を整流する回路である。10は定電圧回路部であ
り、高周波整流回路3から出力されたDC出力電圧が定
格値になるように調整を行う回路である。11はフォト
カプラであり、定電圧回路部10よりLEDを制御して
スイッチング回路2のオン,オフ制御を制御部9より制
御させている。フォトカプラ11は1次側回路と2次側
回路を絶縁分離するために用いられている。5は補助ト
ランスであり、制御部9に用いるための補助電源を発生
している。7は負荷電流検出回路であり、DC出力の負
荷電流を検出する。8は設定回路であり、負荷電流に応
じて所要の設定を行う回路である。17は短絡回路であ
り、DC出力の過電圧発生の際、DC出力を短絡する。
6は低電圧検出回路であり、DC出力電圧が定格電圧以
下になったことを検出し、検出信号を出力して制御部9
からスイッチング回路2へ発振を停止するようにさせて
いる。回路17,6は図6と同様の回路構成であり、過
電圧保護回路を構成している。
【0018】次に図2を用いて本実施例の動作説明を行
う。図2において、まずDC出力電圧が定格電圧かどう
かを確認する(S1)。定格電圧であれば終了し、定格
電圧でなければ定格より大きいか小さいかを調べる(S
2)。DC出力電圧が定格電圧より低ければ定格電圧に
なるまで制御部9を駆動してスイッチング回路2のオン
時間を増大させてDC電圧出力を大きくさせる(S
3)。DC出力電圧が定格より大きければ負荷電流を検
出する(S4)。負荷電流を検出したら定格電流かどう
かを確認する(S5)。定格電流であれば設定回路8の
設定値を初期値(デフォルト)に設定する(S6)。定
格電流以下であれば、設定回路8の設定値を負荷電流に
応じてあるいは初期値より小さくして設定して終了する
(S7)。
【0019】制御部9は、前述の設定回路8の設定値に
応じてスイッチング回路2の動作パラメータを設定す
る。この動作パラメータとしては、たとえばスイッチン
グ回路2の主スイッチング素子のデューティを用いるこ
とができ、前記設定値が大きいときは許容最大デューテ
ィを大きく設定し、前記設定値が小さいときは許容最大
デューティを小さく設定する。
【0020】以上の構成により、省エネモード時などで
DC電源出力負荷が小さい場合は、許容最大デューティ
が予め小さく設定されているので、DC電源出力に過電
圧が発生し短絡回路17が動作すると瞬時にDC電源出
力の電圧が低下し、負荷の過電圧保護が行われると共
に、低電圧検出回路6から検出信号が制御部9に送ら
れ、スイッチング回路2の発振が停止する。DC電源出
力負荷が大きい場合は、許容最大デューティが大きく設
定されるので、スイッチング回路2の動作に支障がな
い。
【0021】このようにして、本実施例によれば、省エ
ネモード時などにDC電源出力に過電圧が発生した場合
に、短絡回路17が動作しても出力電圧が低下せず、低
電圧検出回路6が動作しないで、短絡回路17の負荷抵
抗(Ra)がオーバヒートし、発煙および故障が生じる
ことがなくなる。
【0022】(実施例2)図3に実施例2の構成を示
す。図3において、13はエンジンコントローラ、14
はプリンタコントローラである。本実施例においては、
スイッチング回路2の動作パラメータの設定変更をエン
ジンコントローラ13からも行えるように構成したもの
である。これにより負荷電流の状態によって設定回路3
8の設定値を変えるようにできるだけでなく、エンジン
コントローラ13が自ら状況に応じて設定値を変更でき
る。
【0023】例えば、エンジンコントローラ13とプリ
ンタコントローラ14は、データ,コマンド,ステータ
スのやり取りを行っており、プリンタコントローラ14
の上流にあるホストコンピュータなどからのプリントコ
マンドが発令されないときは、エンジンコントローラ1
3に対して必要最小限の機能を残して電力の消費を抑え
た省エネコマンドの発令を行う。エンジンコントローラ
13は省エネコマンドが発令された場合に、設定回路3
8に対して設定値を下げるように指示する。なお負荷電
流検出回路7を用いない形で実施することもできる。
【0024】以上説明したように、本実施例においても
実施例1と同様の効果が得られる。
【0025】(実施例3)図3に実施例3の構成を示
す。本実施例において、19は疑似負荷回路であり、負
荷電流検出回路47によって検出した負荷電流が少ない
とき、疑似負荷回路19に電流を供給する。18はスイ
ッチ回路であり、負荷電流検出回路47からの制御によ
ってDC出力を疑似負荷回路19に供給するか否かのス
イッチ動作を行う回路である。疑似負荷回路19に供給
される電流の値は、短絡回路17が短絡動作を行った場
合に低電圧検出回路6が充分動作できるように選定され
る。また、負荷電流検出回路19からスイッチ回路18
の制御においては、負荷電流が少なくなったときにスイ
ッチ回路18をオンさせ、疑似負荷回路19に電流が消
費されて負荷電流が増大して定格電流に至るときにオフ
するヒステリシス制御を行っている。
【0026】以上説明したように本実施例によれば、D
C電源出力負荷が小さい場合に、DC電源出力に過電圧
が発生し短絡回路17が短絡動作したとき、DC電源出
力電圧が低下し、負荷の過電圧保護が行われると共に、
低電圧検出回路6が動作し、制御部9を介してスイッチ
ング回路2の発振動作を停止させ、短絡回路17の負荷
抵抗のオーバヒートを防止することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
負荷の大小にかかわらず、過電圧発生の際、直ちに電圧
低下を発生させて負荷の過電圧保護を行うと共に、低電
圧検出を行い、電源出力を速やかに停止させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1のブロック図
【図2】 実施例1の動作を示すフローチャート
【図3】 実施例2のブロック図
【図4】 実施例3のブロック図
【図5】 従来例のブロック図
【図6】 過電圧保護回路の回路図
【符号の説明】
2 スイッチング回路 6 低電圧検出回路 7 負荷電流検出回路 8 設定回路 9 制御部 10 定電圧回路部 17 短絡回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流入力をスイッチング回路でスイッチ
    ングして交流を発生し、この交流を整流して出力端に出
    力し、この出力端の電圧を前記スイッチング回路にフィ
    ードバックして出力電圧を安定化する電源装置であっ
    て、前記出力端の電圧が第1の所定電圧以上になったと
    き前記出力端を低抵抗を介して短絡する短絡手段と、こ
    の短絡手段による短絡により前記出力端の電圧が第2の
    所定電圧未満の低電圧になったことを検出する低電圧検
    出手段と、負荷電流値に応じて前記スイッチング回路の
    動作パラメータの設定を変更する設定変更手段とを備え
    たことを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 負荷電流検出手段を備え、この負荷電流
    検出手段により設定変更手段の負荷電流値を取得するこ
    とを特徴とする請求項1記載の電源装置。
  3. 【請求項3】 出力端に接続されたコントローラを備
    え、このコントローラにより設定変更手段の負荷電流値
    を取得することを特徴とする請求項1記載の電源装置。
  4. 【請求項4】 負荷電流検出手段と、出力端に接続され
    たコントローラとを備え、前記負荷電流検出手段と前記
    コントローラから設定変更手段の負荷電流値を取得する
    ことを特徴とする請求項1記載の電源装置。
  5. 【請求項5】 動作パラメータは、スイッチング回路の
    主スイッチング素子の許容最大デューティであることを
    特徴とする請求項1記載の電源装置。
  6. 【請求項6】 直流入力をスイッチング回路でスイッチ
    ングして交流を発生し、この交流を整流して出力端に出
    力し、この出力端の電圧を前記スイッチング回路にフィ
    ードバックして出力電圧を安定化する電源装置であっ
    て、前記出力端の電圧が第1の所定電圧以上になったと
    き前記出力端を低抵抗を介して短絡する短絡手段と、こ
    の短絡手段による短絡により前記出力端の電圧が第2の
    所定電圧未満の低電圧になったことを検出する低電圧検
    出手段と、負荷電流値が所定値以下になったとき、前記
    出力端に疑似負荷を投入する疑似負荷投入手段とを備え
    たことを特徴とする電源装置。
JP28532997A 1997-10-17 1997-10-17 電源装置 Withdrawn JPH11122915A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009207353A (ja) * 2001-05-04 2009-09-10 Power Integrations Inc エネルギ伝達エレメントの入力にわたる電圧から導かれた電流に応答するための回路および方法
US7660089B2 (en) 2006-04-19 2010-02-09 Funai Electric Co., Ltd. Voltage rise suppression circuit and panel television
CN101916993A (zh) * 2010-08-18 2010-12-15 中冶长天国际工程有限责任公司 一种电网消弧系统
JP2017108608A (ja) * 2015-11-27 2017-06-15 株式会社リコー 電子回路、保護装置および画像形成装置

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Date Code Title Description
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Effective date: 20050104