JPH1146478A - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
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- JPH1146478A JPH1146478A JP9201341A JP20134197A JPH1146478A JP H1146478 A JPH1146478 A JP H1146478A JP 9201341 A JP9201341 A JP 9201341A JP 20134197 A JP20134197 A JP 20134197A JP H1146478 A JPH1146478 A JP H1146478A
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- JP
- Japan
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- circuit
- switching
- load state
- power supply
- load
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 故障時においても正常な2次側出力を得る。
【解決手段】 スイッチング素子Q11は、整流平滑回路
12の出力側にトランス13の1次側の巻線13aと直
列に接続される。そして、スイッチングコントロール回
路15から直列に接続された抵抗R11,R12を介して供
給されるゲート・オン/オフ信号によってオン/オフ制御
される。切り替えスイッチS11は、抵抗R12をバイパス
する経路に介設され、本体制御IC16,トランジスタ
Q12及びフォトカプラPC11によって開閉制御されて、
重負荷時にはオフとなる一方、軽負荷時にはオンとな
る。こうして、軽負荷時において、スイッチングコント
ロール回路15−スイッチング素子Q11のドレイン間の
時定数を小さくしてスイッチング・ロスを小さくする。
その場合に、仮に故障があったとしても、所望の2次側
出力が得られなかったり、電源が停止することはない。
12の出力側にトランス13の1次側の巻線13aと直
列に接続される。そして、スイッチングコントロール回
路15から直列に接続された抵抗R11,R12を介して供
給されるゲート・オン/オフ信号によってオン/オフ制御
される。切り替えスイッチS11は、抵抗R12をバイパス
する経路に介設され、本体制御IC16,トランジスタ
Q12及びフォトカプラPC11によって開閉制御されて、
重負荷時にはオフとなる一方、軽負荷時にはオンとな
る。こうして、軽負荷時において、スイッチングコント
ロール回路15−スイッチング素子Q11のドレイン間の
時定数を小さくしてスイッチング・ロスを小さくする。
その場合に、仮に故障があったとしても、所望の2次側
出力が得られなかったり、電源が停止することはない。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、LBP(レーザ
・ビーム・プリンタ)等のOA(オフィス・オートメーショ
ン)機器のAC入力をDC出力に変換するスイッチング
電源に関する。
・ビーム・プリンタ)等のOA(オフィス・オートメーショ
ン)機器のAC入力をDC出力に変換するスイッチング
電源に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスイッチング電源では、重負荷時
(動作時)でのノイズレベルをEMI規格を満足させるよ
うに、スイッチングのオン/オフ時における電流あるい
は電圧の立ち上がり/立ち下がりの傾きをある程度なだ
らかにし、その傾きを決定する定数をある値に固定して
いる。したがって、軽負荷時(待機時)においても同じ傾
きになり、スイッチングのオン/オフ時のスイッチング・
ロスが大きくなる。
(動作時)でのノイズレベルをEMI規格を満足させるよ
うに、スイッチングのオン/オフ時における電流あるい
は電圧の立ち上がり/立ち下がりの傾きをある程度なだ
らかにし、その傾きを決定する定数をある値に固定して
いる。したがって、軽負荷時(待機時)においても同じ傾
きになり、スイッチングのオン/オフ時のスイッチング・
ロスが大きくなる。
【0003】このような軽負荷時におけるスイッチング
のオン/オフ時のスイッチング・ロスを小さくする方法と
して、スイッチングのオン/オフ時における電流あるい
は電圧の立ち上がり/立ち下がりの傾きは変えず、軽負
荷時のスイッチング周波数を重負荷時の周波数よりも下
げる(遅くする)方法が提案されている。
のオン/オフ時のスイッチング・ロスを小さくする方法と
して、スイッチングのオン/オフ時における電流あるい
は電圧の立ち上がり/立ち下がりの傾きは変えず、軽負
荷時のスイッチング周波数を重負荷時の周波数よりも下
げる(遅くする)方法が提案されている。
【0004】図4は、このようなスイッチング周波数を
変えるスイッチング電源の回路図である。図4におい
て、コンデンサC1の容量あるいはコンデンサ(C1+C
2)の容量で、スイッチングコントロール回路1からスイ
ッチング素子Q1のゲートに供給されるゲート・オン/オ
フ信号の周波数が決定される。
変えるスイッチング電源の回路図である。図4におい
て、コンデンサC1の容量あるいはコンデンサ(C1+C
2)の容量で、スイッチングコントロール回路1からスイ
ッチング素子Q1のゲートに供給されるゲート・オン/オ
フ信号の周波数が決定される。
【0005】ここで、軽負荷時(待機時)にはコントロー
ル信号が流れてフォトカプラCP1の発光側が発光す
る。したがって、フォトカプラPC1の受光側はオン状
態となり、スイッチングコントロール回路1からのゲー
ト・オン/オフ信号の周波数は、コンデンサ(C1+C2)の
容量で決定される。こうして、待機時におけるゲート・
オン/オフ信号の周波数を重負荷時(プリント時)よりも
小さくして、スイッチング・ロスを軽減するのである。
ル信号が流れてフォトカプラCP1の発光側が発光す
る。したがって、フォトカプラPC1の受光側はオン状
態となり、スイッチングコントロール回路1からのゲー
ト・オン/オフ信号の周波数は、コンデンサ(C1+C2)の
容量で決定される。こうして、待機時におけるゲート・
オン/オフ信号の周波数を重負荷時(プリント時)よりも
小さくして、スイッチング・ロスを軽減するのである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の軽負荷時におけるスイッチング周波数を重負荷時の
周波数よりも下げるスイッチング電源では、何らかの原
因によって1次側のスイッチング周波数を制御する上記
コントロール信号が破壊された場合には、上記重負荷時
のスイッチング周波数が軽負荷時のスイッチング周波数
に下がる可能性がある。そのような場合には、所望の2
次側出力が得られなかったり、最悪の場合には磁気飽和
等によって電源が故障する可能性があるという問題があ
る。
来の軽負荷時におけるスイッチング周波数を重負荷時の
周波数よりも下げるスイッチング電源では、何らかの原
因によって1次側のスイッチング周波数を制御する上記
コントロール信号が破壊された場合には、上記重負荷時
のスイッチング周波数が軽負荷時のスイッチング周波数
に下がる可能性がある。そのような場合には、所望の2
次側出力が得られなかったり、最悪の場合には磁気飽和
等によって電源が故障する可能性があるという問題があ
る。
【0007】そこで、この発明の目的は、故障時におい
ても正常な2次側出力を得ることができるスイッチング
電源を提供することにある。
ても正常な2次側出力を得ることができるスイッチング
電源を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は、交流入力を整流平滑回路で
整流平滑して直流出力を得,この直流出力をスイッチン
グ回路によって断続してトランスの1次巻線に与え,こ
のトランスの2次巻線に生じた電気エネルギーを整流平
滑回路を介して出力側に供給するスイッチング電源にお
いて、上記出力側の負荷状態が重負荷状態であるか軽負
荷状態であるかを判定する負荷状態判定回路と、上記負
荷状態判定回路の判定結果を受けて,上記負荷状態に応
じて,上記スイッチング回路のオンオフ時における上記
直流出力の立ち上がりおよび立ち下がりの傾きを調整す
る傾き調整回路を備えたことを特徴としている。
め、請求項1に係る発明は、交流入力を整流平滑回路で
整流平滑して直流出力を得,この直流出力をスイッチン
グ回路によって断続してトランスの1次巻線に与え,こ
のトランスの2次巻線に生じた電気エネルギーを整流平
滑回路を介して出力側に供給するスイッチング電源にお
いて、上記出力側の負荷状態が重負荷状態であるか軽負
荷状態であるかを判定する負荷状態判定回路と、上記負
荷状態判定回路の判定結果を受けて,上記負荷状態に応
じて,上記スイッチング回路のオンオフ時における上記
直流出力の立ち上がりおよび立ち下がりの傾きを調整す
る傾き調整回路を備えたことを特徴としている。
【0009】上記構成によれば、軽負荷時においては、
傾き調整回路によって、スイッチング回路によるオンオ
フ時における直流出力の立ち上がりおよび立ち下がりの
傾きを、重負荷時よりも急になるようにすれば、上記軽
負荷時におけるスイッチング・ロスが重負荷時よりも小
さくなる。その場合に、仮に、負荷状態判定回路や上記
傾き調整回路が故障したとしても、重負荷状態において
ノイズレベルが悪化したり、軽負荷状態においてスイッ
チング・ロスが正常時ほど軽減されないことが発生する
にしても、所望の2次側出力が得られなかったり、電源
が停止するようなことはない。
傾き調整回路によって、スイッチング回路によるオンオ
フ時における直流出力の立ち上がりおよび立ち下がりの
傾きを、重負荷時よりも急になるようにすれば、上記軽
負荷時におけるスイッチング・ロスが重負荷時よりも小
さくなる。その場合に、仮に、負荷状態判定回路や上記
傾き調整回路が故障したとしても、重負荷状態において
ノイズレベルが悪化したり、軽負荷状態においてスイッ
チング・ロスが正常時ほど軽減されないことが発生する
にしても、所望の2次側出力が得られなかったり、電源
が停止するようなことはない。
【0010】また、請求項2に係る発明は、請求項1に
係る発明のスイッチング電源において、上記傾き調整回
路は、上記スイッチング回路のオンオフ動作を制御する
スイッチングコントロール回路と、上記スイッチングコ
ントロール回路からの制御信号を上記スイッチング回路
に供給する経路に介設された抵抗回路と、上記負荷状態
判定回路からの判定結果を受けて,上記負荷状態に応じ
て,上記抵抗回路の抵抗値を調節する抵抗調節手段を含
むことを特徴としている。
係る発明のスイッチング電源において、上記傾き調整回
路は、上記スイッチング回路のオンオフ動作を制御する
スイッチングコントロール回路と、上記スイッチングコ
ントロール回路からの制御信号を上記スイッチング回路
に供給する経路に介設された抵抗回路と、上記負荷状態
判定回路からの判定結果を受けて,上記負荷状態に応じ
て,上記抵抗回路の抵抗値を調節する抵抗調節手段を含
むことを特徴としている。
【0011】上記構成によれば、軽負荷時において、抵
抗調節手段によって、スイッチングコントロール回路か
らの制御信号を上記スイッチング回路に供給する経路に
介設された抵抗回路の抵抗値を重負荷時よりも小さくす
れば、軽負荷時における上記スイッチングコントロール
回路−スイッチング回路の時定数が重負荷時よりも小さ
くなる。その結果、上記スイッチング回路のオンオフ時
における立ち上がりおよび立ち下がりの傾きが、重負荷
時よりも急になる。
抗調節手段によって、スイッチングコントロール回路か
らの制御信号を上記スイッチング回路に供給する経路に
介設された抵抗回路の抵抗値を重負荷時よりも小さくす
れば、軽負荷時における上記スイッチングコントロール
回路−スイッチング回路の時定数が重負荷時よりも小さ
くなる。その結果、上記スイッチング回路のオンオフ時
における立ち上がりおよび立ち下がりの傾きが、重負荷
時よりも急になる。
【0012】また、請求項3に係る発明は、請求項1に
係る発明のスイッチング電源において、上記負荷状態判
定回路は、上記出力側の負荷の動作シーケンスに基づい
て上記負荷状態を判定することを特徴としている。
係る発明のスイッチング電源において、上記負荷状態判
定回路は、上記出力側の負荷の動作シーケンスに基づい
て上記負荷状態を判定することを特徴としている。
【0013】上記構成によれば、出力側の負荷の動作シ
ーケンスに基づいて出力側の負荷状態が判定される。
ーケンスに基づいて出力側の負荷状態が判定される。
【0014】また、請求項4に係る発明は、請求項1に
係る発明のスイッチング電源において、上記負荷状態判
定回路は、上記トランスの2次側出力電流を検出して,
その出力電流値に基づいて上記負荷状態を判定する電流
検出判定手段であることを特徴としている。
係る発明のスイッチング電源において、上記負荷状態判
定回路は、上記トランスの2次側出力電流を検出して,
その出力電流値に基づいて上記負荷状態を判定する電流
検出判定手段であることを特徴としている。
【0015】上記構成によれば、電流検出判定手段によ
って、上記トランスの2次側出力電流が検出されて、そ
の出力電流値に基づいて、上記出力側の負荷状態が判定
される。
って、上記トランスの2次側出力電流が検出されて、そ
の出力電流値に基づいて、上記出力側の負荷状態が判定
される。
【0016】また、請求項5に係る発明は、請求項1に
係る発明のスイッチング電源において、上記負荷状態判
定回路は、上記トランスの1次側の電流あるいは上記ス
イッチング回路のオンオフのデューティを求め、そのデ
ューティに基づいて上記負荷状態を判定するデューティ
取得判定手段であることを特徴としている。
係る発明のスイッチング電源において、上記負荷状態判
定回路は、上記トランスの1次側の電流あるいは上記ス
イッチング回路のオンオフのデューティを求め、そのデ
ューティに基づいて上記負荷状態を判定するデューティ
取得判定手段であることを特徴としている。
【0017】上記構成によれば、デューティ取得判定手
段によって、上記トランスの1次側の電流のオンオフの
デューティ、あるいは、上記スイッチング回路のオンオ
フのデューティが求められる。そして更に、上記求めら
れたデューティに基づいて上記出力側の負荷状態が判定
される。
段によって、上記トランスの1次側の電流のオンオフの
デューティ、あるいは、上記スイッチング回路のオンオ
フのデューティが求められる。そして更に、上記求めら
れたデューティに基づいて上記出力側の負荷状態が判定
される。
【0018】また、請求項6に係る発明は、請求項1に
係る発明のスイッチング電源において、上記負荷状態判
定回路は、上記出力側の負荷から送出されてくる動作状
態を表す信号を受けて、この信号に基づいて上記負荷状
態を判定する負荷動作取得判定手段であることを特徴と
している。
係る発明のスイッチング電源において、上記負荷状態判
定回路は、上記出力側の負荷から送出されてくる動作状
態を表す信号を受けて、この信号に基づいて上記負荷状
態を判定する負荷動作取得判定手段であることを特徴と
している。
【0019】上記構成によれば、負荷動作取得判定手段
によって、上記出力側の負荷から送出されてくる動作状
態を表す信号に基づいて、上記出力側の負荷状態が判定
される。
によって、上記出力側の負荷から送出されてくる動作状
態を表す信号に基づいて、上記出力側の負荷状態が判定
される。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図1は、本実施の形態のスイ
ッチング電源における一例を示す回路図である。ここ
で、本実施の形態におけるスイッチ電源は、LBP(以
下本体と言う)に搭載されているものとする。低圧電源
におけるAC入力端子11には、整流平滑回路12の入
力側が接続され、整流平滑回路12の出力側にはトラン
ス13の1次側の巻線13aとスイッチング素子Q11と
の直列回路が接続されている。
態により詳細に説明する。図1は、本実施の形態のスイ
ッチング電源における一例を示す回路図である。ここ
で、本実施の形態におけるスイッチ電源は、LBP(以
下本体と言う)に搭載されているものとする。低圧電源
におけるAC入力端子11には、整流平滑回路12の入
力側が接続され、整流平滑回路12の出力側にはトラン
ス13の1次側の巻線13aとスイッチング素子Q11と
の直列回路が接続されている。
【0021】上記スイッチング素子Q11は、スイッチン
グコントロール回路15から出力されるゲート・オン/オ
フ信号によってオン/オフ制御されるようになってい
る。このゲート・オン/オフ信号に伴うドレイン電流の傾
きは、スイッチング素子Q11のゲート端子とスイッチン
グコントロール回路15との間に接続された抵抗R11の
抵抗値あるいは抵抗(R11+R12)の抵抗値と、スイッチ
ング素子Q11のゲート−ソース間の静電容量とによって
決定される時定数によって決まる。
グコントロール回路15から出力されるゲート・オン/オ
フ信号によってオン/オフ制御されるようになってい
る。このゲート・オン/オフ信号に伴うドレイン電流の傾
きは、スイッチング素子Q11のゲート端子とスイッチン
グコントロール回路15との間に接続された抵抗R11の
抵抗値あるいは抵抗(R11+R12)の抵抗値と、スイッチ
ング素子Q11のゲート−ソース間の静電容量とによって
決定される時定数によって決まる。
【0022】本実施の形態においては、上記スイッチン
グコントロール回路15からスイッチング素子Q11への
ゲート・オン/オフ信号の経路を抵抗R12をパイパスさせ
ることによって、上記ドレイン電流の傾きを変更可能に
している。切り替えスイッチS11およびフォトカプラP
C11は、本体コントロール基板21側ヘ流れる負荷状態
信号Aによって動作して上記経路のパイパスを行うか否
かを選択する。
グコントロール回路15からスイッチング素子Q11への
ゲート・オン/オフ信号の経路を抵抗R12をパイパスさせ
ることによって、上記ドレイン電流の傾きを変更可能に
している。切り替えスイッチS11およびフォトカプラP
C11は、本体コントロール基板21側ヘ流れる負荷状態
信号Aによって動作して上記経路のパイパスを行うか否
かを選択する。
【0023】上記トランス13の2次側の巻線13bに
は整流平滑回路14の入力側が接続されている。また、
整流平滑回路14の出力側には本体コントロール基板2
1上の回路(図示せず)が接続される。本体コントロール
基板21上には本体制御IC(集積回路)16が搭載され
ており、この本体制御IC16によって本体のシーケン
スが制御される。
は整流平滑回路14の入力側が接続されている。また、
整流平滑回路14の出力側には本体コントロール基板2
1上の回路(図示せず)が接続される。本体コントロール
基板21上には本体制御IC(集積回路)16が搭載され
ており、この本体制御IC16によって本体のシーケン
スが制御される。
【0024】本実施の形態における上記本体としてのL
BPにおいては、所望のプリント画像を得るために、本
体制御IC16によって以下のようなシーケンス制御が
行われる。すなわち、コントローラ17にプリント命令
が入力されると、コントローラ17は上記本体制御IC
16にプリント動作要求を出力する。そうすると、本体
制御IC16は、モータ駆動回路18,高圧発生回路1
9およびレーザ発生回路20に制御信号を出力して、給
紙,搬送,帯電,露光,現像,転写,定着および排紙等の一連
のプリント動作を行わせる。この場合に、多くの電力が
消費され、よってノイズレベルも大きくなる。
BPにおいては、所望のプリント画像を得るために、本
体制御IC16によって以下のようなシーケンス制御が
行われる。すなわち、コントローラ17にプリント命令
が入力されると、コントローラ17は上記本体制御IC
16にプリント動作要求を出力する。そうすると、本体
制御IC16は、モータ駆動回路18,高圧発生回路1
9およびレーザ発生回路20に制御信号を出力して、給
紙,搬送,帯電,露光,現像,転写,定着および排紙等の一連
のプリント動作を行わせる。この場合に、多くの電力が
消費され、よってノイズレベルも大きくなる。
【0025】これに対して、上記待機中は、上記コント
ローラ17は、プリント命令が入力されるのを待ってい
る状態であるから、モータ駆動回路18,高圧発生回路
19およびレーザ発生回路20を動作させる必要がな
い。したがって、電力の消費は小さくノイズレベルも小
さい。
ローラ17は、プリント命令が入力されるのを待ってい
る状態であるから、モータ駆動回路18,高圧発生回路
19およびレーザ発生回路20を動作させる必要がな
い。したがって、電力の消費は小さくノイズレベルも小
さい。
【0026】スイッチング電源のノイズはスイッチング
素子Q11の急激なオン/オフによって発生するものであ
り、これを抑えるために、オン/オフに伴うドレイン電
流の傾きをなだらかにして熱(電力ロス)に変換するので
ある。当然ながら、ノイズレベルが高いプリント時には
上記ノイズを抑える必要がある。しかしながら、待機中
は、ノイズレベルが低いために、プリント中程ノイズを
抑える必要はない。そこで、待機中におけるスイッチン
グ素子Q11のオン/オフに伴うドレイン電流の傾きをプ
リント中における傾きよりも急にして、スイッチング・
ロスを少なくすることが可能になる。
素子Q11の急激なオン/オフによって発生するものであ
り、これを抑えるために、オン/オフに伴うドレイン電
流の傾きをなだらかにして熱(電力ロス)に変換するので
ある。当然ながら、ノイズレベルが高いプリント時には
上記ノイズを抑える必要がある。しかしながら、待機中
は、ノイズレベルが低いために、プリント中程ノイズを
抑える必要はない。そこで、待機中におけるスイッチン
グ素子Q11のオン/オフに伴うドレイン電流の傾きをプ
リント中における傾きよりも急にして、スイッチング・
ロスを少なくすることが可能になる。
【0027】上記構成を有するスイッチング電源は次の
ように動作する。上記本体制御IC16は、上記プリン
ト中においては、トランジスタQ12をオフにする信号を
出力する。そうすると、フォトカプラPC11の発光側に
負荷状態信号Aは流れないので上記発光側は発光しな
い。したがって、フォトカプラPC11の受光側はオフ状
態となって、切り替えスイッチS11はオフとなる。この
場合に、スイッチングコントロール回路15からスイッ
チング素子Q11に出力されるゲート・オン/オフ信号は、
抵抗R12と抵抗R11とを通過することになり、ゲート・
オン/オフ信号に伴うスイッチング素子Q11のドレイン
電流の傾きは、抵抗(R11+R12)の抵抗値とスイッチン
グ素子Q11のゲート−ソース間の静電容量とで決まる時
定数で決定される。そして、この場合のスイッチング・
ロスは、図2に斜線で示す領域となる。尚、t1はスイ
ッチング・ロスが発生する時間である。
ように動作する。上記本体制御IC16は、上記プリン
ト中においては、トランジスタQ12をオフにする信号を
出力する。そうすると、フォトカプラPC11の発光側に
負荷状態信号Aは流れないので上記発光側は発光しな
い。したがって、フォトカプラPC11の受光側はオフ状
態となって、切り替えスイッチS11はオフとなる。この
場合に、スイッチングコントロール回路15からスイッ
チング素子Q11に出力されるゲート・オン/オフ信号は、
抵抗R12と抵抗R11とを通過することになり、ゲート・
オン/オフ信号に伴うスイッチング素子Q11のドレイン
電流の傾きは、抵抗(R11+R12)の抵抗値とスイッチン
グ素子Q11のゲート−ソース間の静電容量とで決まる時
定数で決定される。そして、この場合のスイッチング・
ロスは、図2に斜線で示す領域となる。尚、t1はスイ
ッチング・ロスが発生する時間である。
【0028】これに対して、上記待機中においては、上
記本体制御IC16は、トランジスタQ12をオンにする
信号を出力する。そうすると、フォトカプラPC11の発
光側に負荷状態信号Aが流れて発光する。したがって、
フォトカプラPC11の受光側はオン状態となり、切り替
えスイッチS11はオンとなる。この場合に、スイッチン
グコントロール回路15からスイッチング素子Q11に出
力されるゲート・オン/オフ信号は、抵抗R11のみを通過
することになり、ゲート・オン/オフ信号に伴うスイッチ
ング素子Q11のドレイン電流の傾きは、抵抗R11の抵抗
値とスイッチング素子Q11のゲート−ソース間の静電容
量とで決まる時定数で決定される。
記本体制御IC16は、トランジスタQ12をオンにする
信号を出力する。そうすると、フォトカプラPC11の発
光側に負荷状態信号Aが流れて発光する。したがって、
フォトカプラPC11の受光側はオン状態となり、切り替
えスイッチS11はオンとなる。この場合に、スイッチン
グコントロール回路15からスイッチング素子Q11に出
力されるゲート・オン/オフ信号は、抵抗R11のみを通過
することになり、ゲート・オン/オフ信号に伴うスイッチ
ング素子Q11のドレイン電流の傾きは、抵抗R11の抵抗
値とスイッチング素子Q11のゲート−ソース間の静電容
量とで決まる時定数で決定される。
【0029】その結果、上記待機中の方がプリント中よ
りも時定数が小さくなり、ゲート・オン/オフ信号に伴う
スイッチング素子Q11のドレイン電流の傾きが急にな
る。したがって、図3に斜線で示すように、スイッチン
グ・ロスはプリント中におけるスイッチング・ロスよりも
小さくなるのである。尚、t2はスイッチング・ロスが発
生する時間である。
りも時定数が小さくなり、ゲート・オン/オフ信号に伴う
スイッチング素子Q11のドレイン電流の傾きが急にな
る。したがって、図3に斜線で示すように、スイッチン
グ・ロスはプリント中におけるスイッチング・ロスよりも
小さくなるのである。尚、t2はスイッチング・ロスが発
生する時間である。
【0030】既に述べたように、上記従来の軽負荷時に
おけるスイッチング周波数を重負荷時よりも下げるスイ
ッチング電源では、何らかの原因によって2次側のスイ
ッチング周波数を制御するコントロール信号が破壊され
た場合には、所望の2次側出力が得られなかったり、最
悪の場合には磁気飽和等によって電源が故障する可能性
がある。ところが、本実施の形態においては、スイッチ
ング周波数を変えないので、仮に負荷状態信号Aが破壊
されて、プリント中において、スイッチング素子Q11の
ゲート抵抗が抵抗(R11+R12)の抵抗値となるべきとこ
ろが抵抗R11のみの抵抗値となったとしても、ノイズレ
ベルが悪化する程度で、所望の2次側出力が得られなか
ったり、電源が停止するようなことはない。また、待機
中において、スイッチング素子Q11のゲート抵抗が抵抗
R11のみの抵抗値となるべきところが抵抗(R11+R12)
の抵抗値となったとしても、待機中のスイッチング・ロ
スが正常時ほど軽減されない程度であり、それ以上のダ
メージは受けない。
おけるスイッチング周波数を重負荷時よりも下げるスイ
ッチング電源では、何らかの原因によって2次側のスイ
ッチング周波数を制御するコントロール信号が破壊され
た場合には、所望の2次側出力が得られなかったり、最
悪の場合には磁気飽和等によって電源が故障する可能性
がある。ところが、本実施の形態においては、スイッチ
ング周波数を変えないので、仮に負荷状態信号Aが破壊
されて、プリント中において、スイッチング素子Q11の
ゲート抵抗が抵抗(R11+R12)の抵抗値となるべきとこ
ろが抵抗R11のみの抵抗値となったとしても、ノイズレ
ベルが悪化する程度で、所望の2次側出力が得られなか
ったり、電源が停止するようなことはない。また、待機
中において、スイッチング素子Q11のゲート抵抗が抵抗
R11のみの抵抗値となるべきところが抵抗(R11+R12)
の抵抗値となったとしても、待機中のスイッチング・ロ
スが正常時ほど軽減されない程度であり、それ以上のダ
メージは受けない。
【0031】上述のように、本実施の形態においては、
AC入力端子11に接続された整流平滑回路12の出力
側に、トランス13の1次側の巻線13aとスイッチン
グ素子Q11との直列回路を接続している。そして、スイ
ッチングコントロール回路15からは、直列に接続され
た抵抗R11,R12を介してスイッチング素子Q11のゲー
トにゲート・オン/オフ信号が供給されて、スイッチング
素子Q11がオン/オフ制御される。また、抵抗R12をバ
イパスする経路を設け、このバイパス経路にはフォトカ
プラPC11によって開閉制御される切り替えスイッチS
11を介設している。
AC入力端子11に接続された整流平滑回路12の出力
側に、トランス13の1次側の巻線13aとスイッチン
グ素子Q11との直列回路を接続している。そして、スイ
ッチングコントロール回路15からは、直列に接続され
た抵抗R11,R12を介してスイッチング素子Q11のゲー
トにゲート・オン/オフ信号が供給されて、スイッチング
素子Q11がオン/オフ制御される。また、抵抗R12をバ
イパスする経路を設け、このバイパス経路にはフォトカ
プラPC11によって開閉制御される切り替えスイッチS
11を介設している。
【0032】そして、上記本体制御IC16は、重負荷
状態であると判定するとトランジスタQ12をオフにする
信号を出力して、フォトカプラPC11の発光側に負荷状
態信号Aを流れないようにする。その結果、フォトカプ
ラPC11の受光側はオフとなって切り替えスイッチS11
はオフとなり、ゲート・オン/オフ信号は抵抗R11,R12
を介してスイッチング素子Q11に供給される。これに対
して、軽負荷状態であると判定すると、本体制御IC1
6は、トランジスタQ12をオンにする信号を出力してフ
ォトカプラPC11の受光側をオンにする。そうすると、
切り替えスイッチS11はオンとなって、ゲート・オン/オ
フ信号は抵抗R11のみを介してスイッチング素子Q11に
供給される。
状態であると判定するとトランジスタQ12をオフにする
信号を出力して、フォトカプラPC11の発光側に負荷状
態信号Aを流れないようにする。その結果、フォトカプ
ラPC11の受光側はオフとなって切り替えスイッチS11
はオフとなり、ゲート・オン/オフ信号は抵抗R11,R12
を介してスイッチング素子Q11に供給される。これに対
して、軽負荷状態であると判定すると、本体制御IC1
6は、トランジスタQ12をオンにする信号を出力してフ
ォトカプラPC11の受光側をオンにする。そうすると、
切り替えスイッチS11はオンとなって、ゲート・オン/オ
フ信号は抵抗R11のみを介してスイッチング素子Q11に
供給される。
【0033】上記ゲート・オン/オフ信号に伴うスイッチ
ング素子Q11のドレイン電流の傾きは、スイッチングコ
ントロール回路15−スイッチング素子Q11間の抵抗値
とスイッチング素子Q11のゲート−ソース間の静電容量
とで決まる時定数で決定される。したがって、軽負荷状
態の方が重負荷状態よりも上記時定数が小さくなり、ゲ
ート・オン/オフ信号に伴うスイッチング素子Q11のドレ
イン電流の傾きが急になる。したがって、図2および図
3に斜線で示すように、軽負荷状態におけるスイッチン
グ・ロスは重負荷状態よりも小さくなる。
ング素子Q11のドレイン電流の傾きは、スイッチングコ
ントロール回路15−スイッチング素子Q11間の抵抗値
とスイッチング素子Q11のゲート−ソース間の静電容量
とで決まる時定数で決定される。したがって、軽負荷状
態の方が重負荷状態よりも上記時定数が小さくなり、ゲ
ート・オン/オフ信号に伴うスイッチング素子Q11のドレ
イン電流の傾きが急になる。したがって、図2および図
3に斜線で示すように、軽負荷状態におけるスイッチン
グ・ロスは重負荷状態よりも小さくなる。
【0034】その場合に、仮に、上記本体制御IC16
や上記フォトカプラPC11が故障したとしても、重負荷
状態においてノイズレベルが悪化したり、軽負荷状態に
おいてスイッチング・ロスが正常時ほど軽減されない程
度であって、所望の2次側出力が得られなかったり、電
源が停止するようなことはない。すなわち、本実施の形
態によれば、故障時においても正常な2次側出力を得る
ことができるのである。
や上記フォトカプラPC11が故障したとしても、重負荷
状態においてノイズレベルが悪化したり、軽負荷状態に
おいてスイッチング・ロスが正常時ほど軽減されない程
度であって、所望の2次側出力が得られなかったり、電
源が停止するようなことはない。すなわち、本実施の形
態によれば、故障時においても正常な2次側出力を得る
ことができるのである。
【0035】尚、上記実施の形態においては、上記本体
としてのLBPに搭載されたスイッチング電源を例に説
明しているが、この発明はこれに限定されるものではな
い。上記LBPに限らず、AC入力をDC出力に変換し
た出力を電源とする本体であれば搭載可能である。
としてのLBPに搭載されたスイッチング電源を例に説
明しているが、この発明はこれに限定されるものではな
い。上記LBPに限らず、AC入力をDC出力に変換し
た出力を電源とする本体であれば搭載可能である。
【0036】また、上記実施の形態においては、上記本
体制御IC16によって、コントローラ17からのプリ
ント動作要求に基づいてプリント中か待機中か、つまり
重負荷状態であるか軽負荷状態であるかを判断するよう
にしている。すなわち、本体制御IC16で負荷状態判
定回路を構成している。しかしながら、この発明は、こ
れに限定されるものではない。例えば、2次側の出力電
流を検出して負荷状態を判定してもよい。あるいは、1
次側の出力電流のオン/オフまたは1次側のスイッチン
グ素子Q11のオン/オフのデューティを用いて負荷状態
を判定してもよい。あるいは、上記本体(LBP)から送
出されてくるエナジースター信号等の動作状態を表す信
号に基づいて負荷状態を判定してもよい。
体制御IC16によって、コントローラ17からのプリ
ント動作要求に基づいてプリント中か待機中か、つまり
重負荷状態であるか軽負荷状態であるかを判断するよう
にしている。すなわち、本体制御IC16で負荷状態判
定回路を構成している。しかしながら、この発明は、こ
れに限定されるものではない。例えば、2次側の出力電
流を検出して負荷状態を判定してもよい。あるいは、1
次側の出力電流のオン/オフまたは1次側のスイッチン
グ素子Q11のオン/オフのデューティを用いて負荷状態
を判定してもよい。あるいは、上記本体(LBP)から送
出されてくるエナジースター信号等の動作状態を表す信
号に基づいて負荷状態を判定してもよい。
【0037】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1に係
る発明のスイッチング電源は、負荷状態判定回路によっ
て出力側の負荷状態が重負荷状態であるか軽負荷状態で
あるかを判定し、傾き調整回路によって、上記負荷状態
判定回路の判定結果に応じて、スイッチング回路のオン
オフ時における直流出力の立ち上がりおよび立ち下がり
の傾きを調整するので、上記直流出力の軽負荷時におけ
る立ち上がりおよび立ち下がりの傾きを重負荷時よりも
急になるようにすれば、上記軽負荷時におけるスイッチ
ング・ロスを重負荷時よりも小さくできる。
る発明のスイッチング電源は、負荷状態判定回路によっ
て出力側の負荷状態が重負荷状態であるか軽負荷状態で
あるかを判定し、傾き調整回路によって、上記負荷状態
判定回路の判定結果に応じて、スイッチング回路のオン
オフ時における直流出力の立ち上がりおよび立ち下がり
の傾きを調整するので、上記直流出力の軽負荷時におけ
る立ち上がりおよび立ち下がりの傾きを重負荷時よりも
急になるようにすれば、上記軽負荷時におけるスイッチ
ング・ロスを重負荷時よりも小さくできる。
【0038】その場合に、仮に、上記負荷状態判定回路
あるいは傾き調整回路が故障したとしても、重負荷状態
においてノイズレベルが悪化したり、軽負荷状態におい
てスイッチング・ロスが正常時ほど軽減されないことが
発生するにしても、所望の2次側出力が得られなかった
り、電源が停止するようなことはない。
あるいは傾き調整回路が故障したとしても、重負荷状態
においてノイズレベルが悪化したり、軽負荷状態におい
てスイッチング・ロスが正常時ほど軽減されないことが
発生するにしても、所望の2次側出力が得られなかった
り、電源が停止するようなことはない。
【0039】また、請求項2に係る発明のスイッチング
電源における上記傾き調整回路は、上記スイッチング回
路のオンオフを制御するスイッチングコントロール回路
と、上記スイッチングコントロール回路からの制御信号
を上記スイッチング回路に供給する経路に介設された抵
抗回路と、上記負荷状態に応じて上記抵抗回路の抵抗値
を調節する抵抗調節手段を含むので、軽負荷時における
上記抵抗値を重負荷時よりも小さくすることができ、上
記スイッチングコントロール回路−スイッチング回路の
軽負荷時における時定数を重負荷時よりも小さくでき
る。したがって、軽負荷時において、上記スイッチング
回路のオンオフ時における立ち上がりおよび立ち下がり
の傾きを重負荷時よりも急にして、スイッチング・ロス
を小さくできる。
電源における上記傾き調整回路は、上記スイッチング回
路のオンオフを制御するスイッチングコントロール回路
と、上記スイッチングコントロール回路からの制御信号
を上記スイッチング回路に供給する経路に介設された抵
抗回路と、上記負荷状態に応じて上記抵抗回路の抵抗値
を調節する抵抗調節手段を含むので、軽負荷時における
上記抵抗値を重負荷時よりも小さくすることができ、上
記スイッチングコントロール回路−スイッチング回路の
軽負荷時における時定数を重負荷時よりも小さくでき
る。したがって、軽負荷時において、上記スイッチング
回路のオンオフ時における立ち上がりおよび立ち下がり
の傾きを重負荷時よりも急にして、スイッチング・ロス
を小さくできる。
【0040】また、請求項3に係る発明のスイッチング
電源における上記負荷状態判定回路は、上記出力側の負
荷の動作シーケンスに基づいて上記出力側の負荷状態を
判定するので、上記出力側の負荷の動作に応じて的確に
上記負荷状態を判定できる。
電源における上記負荷状態判定回路は、上記出力側の負
荷の動作シーケンスに基づいて上記出力側の負荷状態を
判定するので、上記出力側の負荷の動作に応じて的確に
上記負荷状態を判定できる。
【0041】また、請求項4に係る発明のスイッチング
電源における上記負荷状態判定回路は、上記トランスの
2次側出力電流の検出値に基づいて上記負荷状態を判定
する電流検出判定手段であるので、上記トランスの2次
側出力電流に基づいて的確に上記出力側の負荷状態を判
定できる。
電源における上記負荷状態判定回路は、上記トランスの
2次側出力電流の検出値に基づいて上記負荷状態を判定
する電流検出判定手段であるので、上記トランスの2次
側出力電流に基づいて的確に上記出力側の負荷状態を判
定できる。
【0042】また、請求項5に係る発明のスイッチング
電源における上記負荷状態判定回路は、上記トランスの
1次側の電流または上記スイッチング回路のオンオフの
デューティに基づいて上記負荷状態を判定するデューテ
ィ取得判定手段であるので、上記1次側電流のオンオフ
のデューティ、あるいは、上記スイッチング回路のオン
オフのデューティに基づいて、的確に上記出力側の負荷
状態を判定できる。
電源における上記負荷状態判定回路は、上記トランスの
1次側の電流または上記スイッチング回路のオンオフの
デューティに基づいて上記負荷状態を判定するデューテ
ィ取得判定手段であるので、上記1次側電流のオンオフ
のデューティ、あるいは、上記スイッチング回路のオン
オフのデューティに基づいて、的確に上記出力側の負荷
状態を判定できる。
【0043】また、請求項6に係る発明のスイッチング
電源における上記負荷状態判定回路は、上記出力側の負
荷から送出されてくる動作状態を表す信号を受けて、こ
の信号に基づいて上記負荷状態を判定する負荷動作取得
判定手段であるので、上記出力側の負荷の動作状態を表
す信号に基づいて、的確に上記出力側の負荷状態を判定
できる。
電源における上記負荷状態判定回路は、上記出力側の負
荷から送出されてくる動作状態を表す信号を受けて、こ
の信号に基づいて上記負荷状態を判定する負荷動作取得
判定手段であるので、上記出力側の負荷の動作状態を表
す信号に基づいて、的確に上記出力側の負荷状態を判定
できる。
【図1】この発明のスイッチング電源における一例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図2】プリント中におけるスイッチング・ロスを示す
図である。
図である。
【図3】待機中におけるスイッチング・ロスを示す図で
ある。
ある。
【図4】従来のスイッチング電源の回路図である。
12,14…整流平滑回路、 13…トランス、
15…スイッチングコントロール回路、16…本体制御
IC、 Q11…スイッチング素子、R11,
R12…抵抗、 S11…切り替えスイッ
チ、PC11…フォトカプラ、 Q12…トラン
ジスタ。
15…スイッチングコントロール回路、16…本体制御
IC、 Q11…スイッチング素子、R11,
R12…抵抗、 S11…切り替えスイッ
チ、PC11…フォトカプラ、 Q12…トラン
ジスタ。
Claims (6)
- 【請求項1】 交流入力を整流平滑回路で整流平滑して
直流出力を得、この直流出力をスイッチング回路によっ
て断続してトランスの1次巻線に与え、このトランスの
2次巻線に生じた電気エネルギーを整流平滑回路を介し
て出力側に供給するスイッチング電源において、 上記出力側の負荷状態が重負荷状態であるか軽負荷状態
であるかを判定する負荷状態判定回路と、 上記負荷状態判定回路の判定結果を受けて、上記負荷状
態に応じて、上記スイッチング回路のオンオフ時におけ
る上記直流出力の立ち上がりおよび立ち下がりの傾きを
調整する傾き調整回路を備えたことを特徴とするスイッ
チング電源。 - 【請求項2】 請求項1に記載のスイッチング電源にお
いて、 上記傾き調整回路は、 上記スイッチング回路のオンオフ動作を制御するスイッ
チングコントロール回路と、 上記スイッチングコントロール回路からの制御信号を上
記スイッチング回路に供給する経路に介設された抵抗回
路と、 上記負荷状態判定回路からの判定結果を受けて、上記負
荷状態に応じて、上記抵抗回路の抵抗値を調節する抵抗
調節手段を含むことを特徴とするスイッチング電源。 - 【請求項3】 請求項1に記載のスイッチング電源にお
いて、 上記負荷状態判定回路は、上記出力側の負荷の動作シー
ケンスに基づいて上記負荷状態を判定することを特徴と
するスイッチング電源。 - 【請求項4】 請求項1に記載のスイッチング電源にお
いて、 上記負荷状態判定回路は、 上記トランスの2次側出力電流を検出して、その出力電
流値に基づいて上記負荷状態を判定する電流検出判定手
段であることを特徴とするスイッチング電源。 - 【請求項5】 請求項1に記載のスイッチング電源にお
いて、 上記負荷状態判定回路は、 上記トランスの1次側の電流あるいは上記スイッチング
回路のオンオフのデューティを求め、そのデューティに
基づいて上記負荷状態を判定するデューティ取得判定手
段であることを特徴とするスイッチング電源。 - 【請求項6】 請求項1に記載のスイッチング電源にお
いて、 上記負荷状態判定回路は、 上記出力側の負荷から送出されてくる動作状態を表す信
号を受けて、この信号に基づいて上記負荷状態を判定す
る負荷動作取得判定手段であることを特徴とするスイッ
チング電源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9201341A JPH1146478A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9201341A JPH1146478A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | スイッチング電源 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1146478A true JPH1146478A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16439429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9201341A Pending JPH1146478A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1146478A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005198406A (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Mitsubishi Electric Corp | 昇圧装置及びモータ制御装置 |
JP2010110076A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | スイッチングコンバータ |
JP4620835B2 (ja) * | 1999-06-01 | 2011-01-26 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | パルス幅変調制御装置 |
-
1997
- 1997-07-28 JP JP9201341A patent/JPH1146478A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4620835B2 (ja) * | 1999-06-01 | 2011-01-26 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | パルス幅変調制御装置 |
JP2005198406A (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Mitsubishi Electric Corp | 昇圧装置及びモータ制御装置 |
JP2010110076A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | スイッチングコンバータ |
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