JPS61218368A - 安定化高圧電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、コレクタ同調発振回路を備え、この発振回路
の発振用トランジスタのベース電流を制御することによ
り安定した高圧出力を得る安定化高圧電源に関する。

（従来の技術） 第２図は、先出願である特願昭５８−６１８２号に係る
安定化高圧電源の電気回路図である。第２図において、
この高圧電源ｌＯは、発振回路３の発振用トランジスタ
ＴＲ４のベース電流を制御する制御回路２と、再生用コ
ンデンサＣ２および発振用トランジスタＴＲ４等を含む
コレクタ同調・エミッタ接地型発振回路３とを備える。

この高圧電源１０はまた、制御回路２の出力に応答して
発振用トランジスタＴｒ４にベース電流を供給する抵抗
回路４と、抵抗回路４の出力の一部を受けて、負荷ＲＬ
側において出力短絡が生じたときに制御回路２の出力を
遮断動作する保護用トランジスタＴｒ３を有する保護回
路５とを備える。抵抗回路４は、抵抗値が高い第１抵抗
回路部４１と、ツェナーダイオードＺＤを含む第２抵抗
回路部４２とを含む。第１抵抗回路部４１は複数の抵抗
体Ｒ３、Ｒ４を直列に接続させてなるとともにこの複数
の抵抗体Ｒ３，Ｒ４の接続点Ｐ２は保護回路５の保護用
トランジスタＴｒ３のベースに接続されている。６は負
帰還制御回路であり、この負帰還制御回路６は符号Ａ、
Ａで示すように高圧出力側に接続された検出用抵抗Ｒ９
からの出力を負帰還して制御回路２の動作を制御する。

７は発振回路３の出力に応答した高圧出力を負荷ＲＬに
与える出力回路である。Ｖｉｎは直流電源の入力端子で
あり、Ｖ　ｏｕｔは出力端子である。ＲＬはこの出力端
子に接続された負荷である。

発振回路３は更に発振安定化抵抗Ｒ７と、正帰還巻線Ｌ
３と、同調コンデンサＣ３と、高圧トランスＴの１次側
（低圧側）巻線Ｌ　１とを含む。抵抗回路４内の第１抵
抗回路部４１は、発振用トランジスタＴｒ４にベース電
流を流すことが主目的ではなく高圧出力の短絡の有無を
検出するための短絡検出回路を構成するものである。こ
のため、抵抗体Ｒ３，Ｒ４は高い抵抗値に設定されてい
る。

抵抗回路４内の第２抵抗回路部４２は、前記ベース電流
を主に流す主ベース電流回路を構成するものであり、抵
抗体Ｒ５は低い抵抗値に設定される。

負帰還制御回路６は、比較増幅器ＡＭＰを備える。

この比較増幅器ＡＭＰは、その逆相側入力端子−に検出
用抵抗Ｒ９からの出力が矢符Ａ、Ａで示すように入力さ
れるとともにその正相側入力端子子に基準電源Ｅ１の出
力が入力されるようになっている。出力回路７は、高圧
トランスＴの２次側（高圧側）巻線Ｌ２と整流用ダイオ
ードＤＩと平滑用コンデンサＣ４と火花放電防止用抵抗
Ｒ８とを含む。そして、この構成に加えて、第１抵抗回
路部４１を形成する抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点Ｐ２と接地
点Ｐ４との間に、制御回路２の出力電圧Ｖａの立ち上が
り速度よりもこの接続点Ｐ２における保護用トランジス
タＴｒ３の動作電圧ｖｂの立ち上がり速度を遅くする遅
延コンデンサＣ５が設けられている。

このような構成において、電源回路が起動するときは、
負帰還制御回路６の比較増幅器ＡＭＰの逆相入力端子−
への入力レベルが低くなっている。

このため、負帰還制御回路６の出力はＩ］レベルの方向
に立ち上がってくるので、制御回路２の出力点ＰＩの出
力電圧Ｖａが大きくなる。この出力電圧Ｖａの立ち上が
り速度に比べ接続点Ｐ２の動作電圧ｖｂの立ち上がり速
度は遅い。これは、前記遅延コンデンサＣ５の作用によ
る。

このため、この接続点Ｐ２の動作電圧ｖｂが大きくなっ
て保護用トランジスタＴｒ３が導通さぜられるよりも早
く、出力電圧ＶａがツェナーダイオードＺＤを導通させ
る値にまで上昇する。この結果、発振用トランジスタＴ
ｒ４のベースにはベース電流が供給されることになり、
発振回路３が急速に発振状態に入る。こうして、発振回
路３が正常な発振状態に入ったときは、制御回路２の出
力点Ｐ１の出力電圧Ｖａは、ツェナーダイオードＺＤの
ツェナー電圧よりも高くなるように設定されているので
発振用トランジスタＴｒ４には継続してベース電流が供
給される。また同時に、接続点Ｐ２の動作電圧ｖｂは保
護用トランジスタＴｒ３の導通電圧よりも低くなるよう
に設定されているので、保護用トランジスタＴｒ３が動
作することはない。

そして、高圧出力が短絡されたときには、発振が減衰す
ることにより再生用コンデンサＣ２と発振安定化抵抗Ｒ
７との接続点Ｐ３の電圧Ｖｃが上昇し、これにより接続
点Ｐ２の動作電圧ｖｂも」−昇する。この結果、保護用
トランジスタＴｒ３が導通して制御回路２の出力電圧Ｖ
ａを減少させる。

この減少後の出力電圧ＶａはツェナーダイオードＺＤの
ツェナー電圧Ｖｚよりも低くなるように設定されている
。このため、ツェナーダイオードＺＤが不導通になって
発振用トランジスタＴｒ４にはベース電流が供給されな
くなって発振回路３の発振が停止する。こうして、高圧
出力の短絡から電源ｌＯは保護される。

次に、高圧出力の短絡が解除されたときには、第１抵抗
回路部４１を介して流れる微少なベース電流により発振
回路３は微少発振を開始しはじめ、それにより再生用コ
ンデンサＣ２の電圧Ｖｃが低下しはじめ、これにより保
護用トランジスタＴｒ３が不導通になる。この不導通の
後は、前述のよ　゛うに、制御回路２の出力電圧Ｖａの
立ち」−かり速度に比べ接続点Ｐ２の動作電圧ｖｂの立
ち上がり速度が遅いので、保護用トランジスタＴｒ３が
動作することなく、ツェナーダイオードＺＤが導通する
。この結果、発振用トランジスタＴｒ４にはベース電流
が供給されることになって発振回路３が円滑に発振動作
を再開する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この保護用トランジスタＴＲ３が導通か
ら不導通になる時間は、保護用トランジスタＴＲ３の導
通時における第１遅延コンデンサＣ５の蓄積電荷が少な
いため、その電荷は早く放電される。

したがって、高圧電源１０の高圧出力の短絡が解除され
たとき、発振回路３が急速に微少発振動作から通常発振
動作に移り、所定の高圧出力に復帰する。ここでたとえ
ば、高圧電源ｌＯの高圧出力を利用して放電させ、コピ
ー用紙の複写を行う複写機について説明する。

前記複写機においてコピー用紙の紙づまりなどが起こっ
たとき、正常の負荷状態にお０るコロナ放電から火花放
電へと移行する場合がある。火花放電が生じると、前述
の負荷ＲＬ側で出力短絡が生じたときと同様の状態にな
って保護用トランジスタ一 スタＴｒ３が導通し、発振回路３への電流供給が遮断さ
れるため、発振停止となり、高圧出力の放電も停止する
。

しかし、保護用トランジスタＴｒ３が導通している時間
は遅延コンデンサＣ５の蓄積電荷が少ないため短い。保
護用トランジスタＴｒ３が不導通になると、発振回路３
への電流供給が開始されるためこの発振回路３が発振を
開始し、再度火花放電することになる。このような間欠
動作が短時間に繰り返して行なわれるため、単位時間当
たりの放電エネルギーが高くなり、ついには紙燃えが発
生し、火災の危険が生じる。また、このような強い放電
により、高圧電源１０付近の回路などが破壊されたりす
ることも回路の引き回しによってはある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、高圧電源の高圧出力が放電しても単位時間当たりの
放電エネルギーを小さくすることができるようにするこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） ８一 本発明は、このような目的を達成するために、保護用ト
ランジスタが導通してから不導通になるまでの時間を遅
延させるための第２遅延コンデンサおよび該第２遅延コ
ンデンサの蓄積電荷を放電させる放電抵抗で構成される
時定数回路とを設けている。

（作用） このような構成においては、前記時定数回路により保護
用トランジスタが導通してから不導通になるまでの時間
が遅延させられるので、負荷短絡解除直後の前記発振回
路の発振動作開始時間が延ばされ、高圧出力の火花放電
における単位時間当たりの放電エネルギーが小さくなる
。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図は、本発明の実施例に係る電気回路図であ
る。第１図において、第２図に示す構成要素に対応する
ものには同一の符号を付す。

この実施例の高圧電源１００は、発振回路３のベース電
流を制御する制御回路２と、再生用コンデンサＣ２およ
び発振用トランジスタＴＲ４などを含むコレクタ同調・
エミッタ接地型発振回路３とを備える。また、この高圧
電源１００は、制御回路２の出力に応答して発振用トラ
ンジスタＴＲ４にベース電流を供給する抵抗回路４と、
抵抗回路４の出力の一部を受信して、負荷ＲＬ側におい
て出力短絡が生じたときに制御回路２の出力を遮断動作
する保護用トランジスタＴＲ３を有する保護回路５と、
コンデンサＣ５１，Ｃ５２と抵抗Ｒ５１、Ｒ５２とダイ
オードＤ５１とを有する時定数回路５１と、負帰還制御
回路６と、出力回路７とを備える。

抵抗回路４は、抵抗値が高い第１抵抗回路部４１と、ツ
ェナーダイオードＺＤを含む第２抵抗回路部４２とを含
む。第１抵抗回路部４１は複数の抵抗体Ｒ３，Ｒ４を直
列に接続してなるとともに、この複数の抵抗体Ｒ３，ｒ
（４の接続点Ｐ２は後述の時定数回路５１のダイオード
Ｄ５１のアノードに接続されている。負帰還制御回路６
は、出力回路７の抵抗Ｒ９からの出力を、符号Ａ、Ａで
示すラインを介して負帰還を行い制御回路２の動作を制
御する。出力回路７は、発振回路３の出力に応答した高
圧出力を発生し、その高圧出力を負荷ＲＬに与える。入
力端子Ｖｉｎには、直流電源（図示せず）からの電圧が
与えられる。出力端子ｖｏｕｔからは、高圧出力が発生
し、その端子Ｖ　ｏｕｔには負荷ＲＬが接続されている
。

発振回路３は、発振用トランジスタＴＲ４と、発振安定
化抵抗Ｒ７と、正帰還巻線Ｌ３と、同調コンデンサＣ３
と、高圧トランスＴの１次側（低圧側）巻線Ｌ１とを有
する。抵抗回路４内の第１抵抗回路部４１は、発振回路
３の発振用トランジスタＴＲ４にベース電流を流すこと
が主目的ではなく高圧出力の短絡の有無を検出するため
の短絡検出回路を構成するものである。このため、抵抗
Ｒ３，Ｒ４は高い抵抗値に設定されている。抵抗回路４
内の第２抵抗回路部４２は、前記ベース電流を主に流す
回路であり、抵抗体Ｒ５は低い抵抗値に設定されている
。負帰還制御回路６は、比較増幅器ＡＭＰを備える。こ
の比較増幅器ＡＭＰは、その逆相側入力端子に検出用抵
抗Ｒ９からの出力が与えられるとともに、その正相側入
力端子に基準電源Ｅ１の出力が与えられる。出力回路７
は、高圧トランスＴの２次側（高圧側）巻線Ｌ２と整流
用ダイオードＤＩと平滑用コンデンサＣ４と火花放電防
止用抵抗Ｒ８とを含む。更に、第１抵抗回路部４１を形
成する抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点Ｐ２と接地点Ｐ４との間
に、制御回路２の出力電圧■ａの立ち」二かり速度より
もこの接続点Ｐ２における保護用トランジスタＴｒ３の
動作電圧ｖｂの立ち」−かり速度を遅くする第１遅延コ
ンデンサＣ５が設けられている。

このような構成は第２図の従来例と同様であるが、この
実施例では、このような構成に加えて第１抵抗回路部４
１を形成する複数の抵抗体Ｒ３゜Ｒ４の接続点Ｐ２と保
護用トランジスタ５との間に、保護用トランジスタ５の
ベースに順方向電流を流す逆流防止用のダイオードＤ５
１と、保護用トランジスタＴｒ３が導通してから不導通
になるまでの時間を遅延させるための第２遅延コンデン
サＣ５１，高圧トランスＴなどの誘導ノイズをバイパス
するためのバイパスコンデンサＣ５２，および第２遅延
コンデンサＣ５］における蓄積電荷の放電経路を与える
放電抵抗Ｒ５１，Ｒ５２により構成される時定数回路５
Ｉを設けていることにある。

次に、この実施例の回路の動作について説明する。電源
回路１００が起動するときは、負帰還制御回路６の比較
増幅器ＡＭＰの逆相側入力端子に与えられる入力レベル
が低くなっている。このため、負帰還制御回路６の出力
はハイレベルの方向に立ち上がってくるので、制御回路
２の出力点Ｐｌの出力電圧Ｖａが高くなる。この出力電
圧Ｖａの立ち上がり速度は、接続点Ｐ２の動作電圧ｖｂ
の立ち上がり速度より速い。これは、接続点Ｐ２と接地
電位点Ｐ４との間に第１遅延コンデンサＣ５が設けられ
ているためである。このため、接続点Ｐ２の動作電圧ｖ
ｂが高くなって保護用トランジスタＴＲ３が導通される
よりも早く、出力電圧■ａがツェナーダイオードＺＤを
導通させる値にまで上昇する。　この結果、発振用トラ
ンジスタＴＲ４のベースにはベース電流が与えられるこ
とになり、発振回路３が発振状態に入る。このようにし
て、発振回路３が正常な発振状態に入ったときは、制御
回路２の出力点Ｐ１の出力電圧Ｖａはツェナーダイオー
ドＺＤのツェナー電圧よりも高くなるように設定されて
いるので、発振用トランジスタＴＲ４には継続してベー
ス電流が与えられる。

またそれと同時に、接続点Ｐ２の動作電圧ｖｂは保護用
トランジスタＴＲ３の導通時のベース電圧よりも低くな
るように設定されているので、保護用トランジスタＴＲ
３が導通動作することがない。

ところが、出力回路７の高圧出力が短絡されたときには
、発振回路３の発振動作が減衰することにより再生用コ
ンデンサＣ２と発振安定化抵抗Ｒ７との接続点Ｐ３の電
圧Ｖｃが上昇し、これにより接続点Ｐ２の動作電圧ｖｂ
も上昇する。この結果、時定数回路５１のダイオードＤ
５１に電流が流れ、保護用トランジスタＴＲ３が導通し
て制御回路２の出力電圧Ｖａを減少させる。この減少後
の出力電圧Ｖａは、ツェナーダイオードＺＤのツェナー
電圧Ｖｚよりも低くなるように設定されている。このた
め、ツェナーダイオードＺＤが不導通になって発振用ト
ランジスタＴＲ４にはベース電流が供給されなくなって
発振回路３の発振が停止する。したがって、高圧出力の
短絡から電源回路１００は保護される。

次に、高圧出力の短絡が解除されたときには、第１抵抗
回路部４１へ流れる微少なベース電流により発振回路３
は微少発振を開始しはじめ、それによって再生用コンデ
ンサＣ２の電圧Ｖｃが低下し始める。これにより接続点
Ｐ２の電位も下がり、ダイオードＤ５１は不導通となる
。ところが、時定数回路５１において、第２遅延コンデ
ンサＣ５１と放電抵抗Ｒ５］、５２とによる放電時定数
を持たせているので、トランジスタＴＲ３は接続点Ｐ２
の電位が下がってもすぐに不導通にならない。

即ち、第２遅延コンデンサＣ５１の電荷が放電抵抗Ｒ５
１，５２により放電し、トランジスタＴＲ３のベース電
位が所定の不導通電位になるとそのトランジスタＴＲ３
は不導通となる。

このようにして、トランジスタＴＲ３が不導通になった
後は前述したような動作を行う。即ち、接続点Ｐ２の動
作電圧ｖｂの立ち上がり速度は、制御回路２の出力電圧
Ｖａの立ち上がり速度に比べ遅いので、保護用トランジ
スタＴＲ３が動作することなく、ツェナーダイオードＺ
Ｄが導通する。

この結果、発振用トランジスタＴＲ４にはベース電流が
供給されることになって発振回路３が円滑に通常の発振
動作を開始する。

なお、本実施例の検出用抵抗Ｒ９に代えて検出用コイル
を用い、磁気フィードバック方式の負帰還制御回路とす
ることや、定電圧電源に代えて定電流電源とすることや
、ＡＣ高圧出力電源とすることなどは任意に構成するこ
とができる。また、本実施例において、時定数回路５１
が、高圧トランスＴなどの誘導を受けやすい部分と適当
に離れた位置に配置された場合はその電磁誘導による影
響を受けにくいので、バイパス用のコンデンサＣ５２を
設けなくてもよい。更に、出力回路７の整流用ダイオー
ドＤ１の接続方向を図示とは逆向きにしてもよい。

（効果） 以上のように本発明によれば、第１抵抗回路部を形成す
る複数の抵抗体の接続点と前記保護用トランジスタとの
間に、前記保護用トランジスタのベースに順方向電流を
流すダイオードと、保護用トランジスタが導通してから
不導通するまでの時間を遅延させるための第２遅延コン
デンサおよび該第２遅延コンデンサの蓄積電荷を放電さ
せる放電抵抗で構成される時定数回路とを設けたので、
負荷短絡解除直後の発振回路の発振動作開始時間を延ば
すことができる。特に、本発明の電源を複写機などに用
いた場合には、高圧出力の火花放電における高圧出力の
単位時間当たりの放電エネルギーを小さくすることがで
き、火花放電する異常状態になった場合、複写機におい
ては紙づまりによる紙燃えを防止する安全な保護機能を
持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電気回路図、第２図は従来例
の安定化高圧電源の電気回路図である。 ２は制御回路、３は発振回路、４は抵抗回路、５は保護
回路、６は負帰還制御回路、７は出力回路、５１は時定
数回路、ＴＲ３は保護用トランジスタ、ＴＲ４は発振用
トランジスタ、Ｃ５は第１遅延コンデンサ、Ｃ５１は第
２遅延コンデンサ、Ｒ５１，Ｒ５２は放電抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発振用トランジスタを有するコレクタ同調型発振
   回路と、前記発振用トランジスタのベース電流を制御す
   る制御回路と、前記制御回路の出力に応答して前記発振
   用トランジスタにベース電流を供給する抵抗回路と、前
   記抵抗回路の出力の一部を受信して前記制御回路の出力
   を遮断動作する保護用トランジスタを有する保護回路と
   を備え、前記抵抗回路は、抵抗値が高い第１抵抗回路部
   と、ツェナーダイオードを含む第２抵抗回路部とを並列
   に接続してなり、 第１抵抗回路部は複数の抵抗体を直列に接続してなると
   共にこの複数の抵抗体の接続点を前記保護用トランジス
   タに接続し、 またこの接続点と接地電位点との間に、前記制御回路の
   出力電圧の立ち上がり速度よりもこの接続点の電圧の立
   ち上がり速度を遅くさせる第１遅延コンデンサを設けて
   なる安定化高圧電源において、 前記第１抵抗回路部を形成する複数の抵抗体の接続点と
   前記保護用トランジスタとの間に、前記保護用トランジ
   スタのベースに順方向電流を流すダイオードと、前記保
   護用トランジスタが導通してから不導通になるまでの時
   間を遅延させるための第２遅延コンデンサおよび該第２
   遅延コンデンサの蓄積電荷を放電させる放電抵抗で構成
   される時定数回路とを設けたことを特徴とする安定化高
   圧電源。