JPS6358515A - 電源装置 - 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］ 本発明は電源装置、特に負荷電流を所定の値に定電流制
御する電源装置に関するものである。

［従来の技術］ 複写機、あるいはレーザビームプリンタなどの電子写真
装置において、帯電器などの負荷は負荷電流を所定値に
定電流制御する必要がある０通常この種の定電流制御で
は、検出用抵抗などを用いて電流値を電圧値に変換し、
この電圧をあらかじめ定められた基準電圧の両者を誤差
増幅器として働くオペアンプに入力し、その誤差出力を
’［を制御系にフィードバックすることにより負荷電流
を制御する。

第４図は従来の複写機などにおいて、帯電器の負荷電流
を一定に制御するための回路構成を示している。帯電器
などから構成された負荷１１に対する高圧電源は昇圧ト
ランス１の１次側に対する電源電圧Ｖｃｃの印加をスイ
ッチングトランジスタ２によって断続し、２次側に巻線
比に応じてＲ１圧された高圧の交泣を得、これをダイオ
ード１２およびコンデンサ１３を用いた整波、モ滑回路
を介して直流化することにより形成される。なお、符号
１４は放電用の負荷抵抗である。

昇圧トランスの２次巻線の一端は、電流検出用の抵抗１
０を介して接地されており、この抵抗ｌＯに流れる負荷
電流に応じて定まる端子電圧を誤差増幅器として機能す
るオペアンプ４の一人力に導く、オペアンプ４に電圧値
を入力する場合。

検出値をオペアンプ４の動作範囲内に移動させるために
抵抗８，９によりレベルシフトを行なう。

一方、オペアンプ４の手入力には電源電圧Ｖｃｃを抵抗
５，６で分割した基準電圧７が入力される。

誤差￥１幅器４から出力される検出値と基準電圧の誤差
電圧は１Ｍｌ圧制御のＰＷＭ　（パルス幅変調回路）３
に入力される。ＰＷＭ３は入力電圧値に応じてスイッチ
ングトランジスタ２を駆動する場合のデユーティ比を変
化させ、昇圧トランス１を励振させる効率を制御するこ
とにより負荷電流を調節する。

［発明が解決しようとする間凹点］ 上記のような構成において、負荷電流を高精度に定電流
制御する必要がある場合、ｍ４図に破線で示した抵抗お
よびオペアンプから成る検出および誤？ｉ増幅回路が高
精度な検出動作を行なわねば・　ならない。

従って、ＰＦ５４図に図示した基準電圧形成のための抵
抗５，６．電流検出用の抵抗ｌＯおよびレベルシフト用
の抵抗８，９などの抵抗は誤差の小さい精密抵抗を用い
る必要がある４周知のように精密抵抗は高価であ□るか
ら装置の製造コストが高くなるという問題がある。また
、特に高圧電源の場合にはレベルシフト用の抵抗８，９
などが必要とされ、これにより抵抗素子の数が増大して
製造コストがより大きくなる。また、抵抗素子数が増え
れば、それだけ回路設計が面倒になるという問題もある
。

［問題点を解決するための手段］ 以上の問題を解決するため１本発明においては所定の負
荷に給電を行なう電源回路の負荷電流を検出し、この検
出値と所定の基準値を誤差増幅器に人力し、両者の差値
に応じて電源回路を制御して負荷電流を一定に制御する
電源装置において、負荷電流を電圧値として検出する抵
抗の一端を前記誤差増幅器の一方の入力に接続すると共
に、抵抗分割などにより形成した基準電圧を前記Ｘ差増
幅器の他方の入力に接続し、さらに前記誤差増幅器の２
つの入力端子を抵抗などの電圧：ａ両手段により結合し
た構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、誤差増幅器の入力端子間を抵抗そ
の他の電圧制御手段により結合することにより、レベル
シフト回路を必要とせず、少ない回路素子数で電源回路
を構成できる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。

匪ユ」Ｌ綴１ 第１図は本発明の第１の実施例を示すもので。

前記第４図と同一の部材には同一符号を付しである。

負荷’を流検出部は本実施例の場合、抵抗１５〜１８に
より構成される。すなわち、昇圧トランスｌの２次巻線
の一端は抵抗１６．１８の直列接続を介して接地される
。！ｉｆＬ抗１６と２次ａ線の接続点は誤差項ｌａ器を
構成するオペアンプ４の手入力に接続される。同時にこ
の接続点は抵抗１５を介して低圧の電源電圧Ｖｃｃ　（
）ランスｌの１次側と同じ）にプルアップされる。また
、抵抗１６゜１８の接続点も抵抗１７を介して電源電圧
Ｖｃｃにプルアップされ、この接続点はオペアンプ４の
一人力に接続される。ここでオペ７７プ４の＋。

−入力端子の電圧をｖ”、ｖ’とする。

まず負荷電流五が五＝０の場合を考える。このとき抵抗
１５および１７から抵抗１８．１８を介して接地電位に
流れる電流をそれぞれＩ’、Ｔ’とすると、 Ｖ′　冨Ｒ１＃　Ｘ　　（Ｉ’　　＋Ｉ′）Ｖ”　廊Ｒ
，ｇ　Ｘ　　（１’　　＋Ｉ”）＋Ｒ，６ＸＩ′であり
、ｖ’　＜ｖ′となり、オペアンプ４の出力は最大とな
る。これによりＰＷＭ３．　　トランジスタ２を介して
出力が増大する。ここで、■′。

ｌ′は各抵抗値Ｒｎ　（ｎは図の符号）および電源電圧
Ｖｃｃより により示される。

昇圧トランスｌの出力が上記のように増大し、抵抗１８
を通る負荷電流ｉの増大によりｖ′＝■“となると、上
記フィードバック系は安定し、負荷電波が一定となる。

ｖ’＝ｖ″となる出力安定「νに抵抗１６を流れる電流
はｆ＝ｉｌとなる。

また、電圧Ｖ′は １ｇ ｖ′＝□・Ｖｃｃ Ｒ＋Ｒ，ｇ であり、電源電圧Ｖｃｃと抵抗１７．１８により一義的
に定まる。さらにｖ’＝ｖ′よりＶｃｃ−Ｖ′ Ｒ１テ と一義的に定まる。

従って、１＝ｉ１より負荷電流ｉは となり、抵抗１６の抵抗値Ｒ１ｔ、に依存しないという
ことになる。

以上のように、本実施例によれば、第４図の従来例より
少ない数の抵抗によりフィードバック系を構成できるの
で、回路設計が容易であり、また製造コストも少なくて
済む、特に上記のように抵抗Ｒ１６は定電流制御に影響
を与えないので、高精度な部品を用いる必要がなく、回
路に必要な精密抵抗の数は従来の半分にできる。

第２図は本発明の第２の実施例を示している。

第２図の構成では第１図のオペアンプの十入力端子にオ
ペアンプ４′の制御電圧ｖｏを抵抗１５を介して印加す
るようにしている。すなわち第１図の抵抗１５に印加す
る電圧を可変制御することにより、負荷電流ｉを所望値
に定電流制御する構成である。

このような構成によれば、装はの主制御部、あるいは操
作パネルのボリュームなどによりオペアンプ４′の出力
電圧を制御することにより所望値への定電流制御が可能
である。負荷電流ｉはＶ’　、Ｖｏ　、Ｒ１デより　　
　　　ＶｏＶ’ ｌ　　＝ Ｒ１ぢ となる　Ｖ　／は前記実施例と同様、 ＲＩｇ＋Ｒ１’１ である。

爪ｎ監１ 第１図、第２図の例では出力電圧が正の場合を考えたが
、第３図のように出力が負電圧の場合でも同様の構成に
より定電流制御が可能である。

第１図と第３図で異なっているのはダイオード１２の向
きと、オペアンプ４の入力の＋、−が逆になっている点
と、Ｒ１りがｖＣＣでなく、グランドに接続されている
点だけで、他の構成は同一である。

第１図の場合と同様、第４図において負荷電流ｉ＝０で
あるとき、 Ｖ’　　＝　ＲＩｆ？　Ｘ　Ｉ　’ Ｖ”＝Ｒ，ダ　ＸＩ” であり、ｖ’　＞ｖ”により出力電流が増加方向に制御
される。この場合（負荷電流ｉ＝Ｏのとき）、抵抗１５
．１７に流れる電流Ｉ’、Ｉ″となる。オペアンプ４に
よるフィードバックはｖ’＝ｖ”となったとき安定し、 このとき Ｒ１ぢ　　”’；　　（Ｒ１’ｌ”Ｊｇ）により定まる
。

出力が負の場合でも第２実施例のように所望値への定電
流制御が可能なのはいうまでもない。

本発明の構成は、複写機の帯電器などの高圧電源に限定
されることなく、その他の低圧電源などにおいて定電流
制御が必要な場合に実施できる。

上記各実施例では、検出回路を抵抗網により構成したが
、ダイオード、ツェナーダイオードなどの電圧制御部材
を用いても回等の回路を構成できるのはいうまでもない
。

［効　果］ 以上の説明から明らかなように１本発明によれば、所定
の負荷に給電を行なう電源回路の負ｇＩ電流を検出し、
この検出値と所定の基準値を誤差増幅器に入力し１両者
の差値に応じてｔｒＬ源回路を制御して負荷ｆｆ１ｔｉ
ｔを一定にｅ制御する電源装置において、負荷？を波を
電圧値として検出する抵抗の一端を前記誤差増幅器の一
方の入力に接続すると共に抵抗分割などにより形成した
基準電圧を前記誤差に？１ｌｌｌ器の他方の入力に接続
し、さらに前記誤差増幅器の２つの入力端子を抵抗など
の電圧制御手段により結合した構成を採用しているので
、少ない回路素子数で負荷電流検出回路を構成すること
ができ、製造コストが小さく、また回路設計も簡単な優
れた電源装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による？［装はの第１の実施例を示した
回路図、第２図は本発明による電＃Ｑ装鐙の第２の実施
例を示した回路図、第３図は本発明による電Ｓｔ装置の
第３の実施例を示した回路図、！７％４図は従来の電源
装置の構成を示した回路図である。 ｌ・・・昇圧トランス ２・・・スイッチングトランジスタ ３・・・ＰＷＭ　　　　　　　４・・・オペアンプ５〜
１Ｏ１１４〜１８・・・抵抗 を瀝２置の日籍巴 第１図　　゛ ４“ 電５原ａ！のＢ路記 第２図 ０電、先上嬬７４３電７９状１の凹路＠第３図 イ疋＋のｔｒｉ暮置装囲路口 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の負荷に給電を行なう電源回路の負荷電流を検出し
   、この検出値と所定の基準値を誤差増幅器に入力し、両
   者の差値に応じて電源回路を制御して負荷電流を一定に
   制御する電源装置において、負荷電流を電圧値として検
   出する抵抗の一端を前記誤差増幅器の一方の入力に接続
   すると共に、抵抗分割などにより形成した基準電圧を前
   記誤差増幅器の他方の入力に接続し、さらに前記誤差増
   幅器の２つの入力端子を抵抗などの電圧制御手段により
   結合したことを特徴とする電源装置。