JPS642547Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (A) 考案の技術分野 本考案は高電圧電源のソフトスタート回路、特
にスイツチングレギユレータを用いた高電圧電源
において、外部からの高電圧発生信号に基づき、
高電圧を徐々に立上がらせるソフトスタート回路
に関するものである。

(B) 考案の背景と問題点 小型、軽量、高効率であるスイツチングレギユ
レータを用いた高電圧電源において、高電圧を供
給する機器、例えば複写機の所望する特性に合わ
せるように高電圧を簡単にソフトスタートによつ
て立上がらせる制御を行なうことが望まれてい
る。

従来、スイツチングレギユレータを用いた高電
圧発生回路の高電圧をON・OFF制御するにはス
イツチングレギユレータに供給する電力のON・
OFF制御あるいはスイツチングパルスの発生・
阻止制御を行なつていた。又、高電圧を機器に急
激に供給した場合、その機器に含まれるインダク
タンス、キヤパシタンスなどにより過渡的に異常
電圧が発生することがあつた。この異常電圧によ
る素子の破損を防止するために電圧を徐々に上昇
させながら負荷に供給するいわゆるソフトスター
ト回路が別個独立に採用されていた。このように
従来は高電圧をON・OFF制御する回路とソフト
スタート回路とが別個独立に設けられ、小型軽量
高効率を特徴とするスイツチングレギユレータを
用いた高電圧電源として問題があつた。

(C) 考案の目的と構成 本考案は、スイツチングレギユレータを用いた
高電圧電源において、外部からの高電圧発生信号
に基づき高電圧を徐々に発生させるソフトスター
ト回路を採用することにより、簡単な附加回路に
より外部から高電圧をON・OFF制御し、かつ高
電圧を徐々に上昇させることを目的としている。
そのため本考案の高電圧電源のソフトスタート回
路は、電圧制御型パルス発振器と、該発振器から
の信号を増幅する増幅手段と、該増幅手段からの
信号により電源に接続されたトランスの１次側電
流をスイツチング制御するスイツチング手段と、
該スイツチング電流により生じた電圧を昇圧する
電圧昇圧手段と、該電圧昇圧手段からの高電圧を
整流する整流手段と、該整流手段により整流され
た電圧を平滑にする平滑手段と、該平滑にされた
電圧を分圧し検出する電圧検出手段と、該電圧検
出手段からの検出電圧を基準電圧と比較する比較
手段と、該比較手段からの差分を前記電圧制御型
パルス発振器に負帰還したことからなる高電圧電
源において、外部から高電圧出力の発生・阻止を
制御する外部制御端子と、該外部制御端子からの
高電圧発生信号にもとづき徐々に高電圧発生信号
を供給する高電圧発生信号回路と、該高電圧発生
信号回路からの電圧が供給されるデツド・タイ
ム・コントロール端子とをそなえ、該端子に供給
された電圧にもとづきスイツチング用のパルス電
圧を発生させるデツド・タイムコントロール回路
とを有することを特徴としている。

前記構成によれば、高電圧をON・OFF制御す
る外部信号により、高電圧を徐々に上昇させ、負
荷に供給させることが可能となり、本考案の目的
とする簡便な回路により高電圧電源のON・OFF
制御およびソフトスタートを実現できる。

(D) 考案の実施例 以下に図面を参照して本考案を詳細に説明す
る。第１図は本考案に係る高電圧電源のソフトス
タート回路の１実施例を示す。１は本考案に係る
高電圧電源のソフトスタート回路、２はスイツチ
ングレギユレータコントロール用IC（例えば
TL494）、９はスイツチングレギユレータコント
ロール用ICのデツドタイムコントロール端子で
ある。

従来、スイツチングレギユレータを用いた高電
圧電源は、第１図に示すスイツチングレギユレー
タコントロール用IC２により所定幅のスイツチ
ング用のパルス電圧を発生する。このパルス電圧
をスイツチング回路３のトランジスタに供給し、
このトランジスタにより昇圧トランス４の１次側
の電流がスイツチングされる。昇圧トランス４の
２次側の高圧端子からの電圧が整流器５によつて
整流され、平滑用コンデンサ６によつて平滑にさ
れる。平滑にされた直流高電圧は負荷に供給され
るがその電圧は分圧回路７により分圧され、前記
スイツチング・レギユレータコントロール用IC
２内にある比較器に供給される。そして、この電
圧を基準電圧と比較し、その差分に対応したパル
ス幅を有するパルス電圧を発出し、系全体として
負帰還を行ない、所定の高電圧を発生させてい
る。

又、過電流防止のために、高電圧出力の電流通
路に電流検出用の抵抗８をもうけている。電流検
出用の抵抗８に生ずる電圧をスイツチングレギユ
レータ・コントロール用IC２内にある比較器に
供給し、この電圧を基準電圧と比較し、その差分
に対応した過大のパルス幅を有するパルス電圧を
発生させ、負帰還を行ない、過電流を防止するよ
うにしている。

第１図において、９はデツド・タイムコントロ
ール端子であり、所定電圧閾値を超えるとスイツ
チングレギユレータ・コントロール用ICからの
パルス電圧を消滅し、高電圧が発生しない機能を
有する。一方、所定電圧閾値以下になると、パル
ス電圧が発生し、高電圧が発生する機能を有す
る。

第１図に示す１は本考案に係る高電圧電源のソ
フトスタート回路を示す。ここでは外部制
御端子であり、Ｌレベルのときに高電圧を発生さ
せ、Ｈレベルのときに高電圧を発生させない。

今端子をＨレベルに設定する。Ｈレベル
の端子の電圧はツエナダイオードを介して
トランジスタＱ１のベースに供給されているた
め、ベース電流が流れ該トランジスタＱ１はON
状態になる。該トランジスタＱ１のエミツタは接
地され、コレクタは抵抗Ｒ３を介してトランジス
タＱ２のベースに接続されているため、ベース電
流が流れ、該トランジスタＱ２はON状態にな
る。コンデンサC₁の両端はトランジスタＱ２に
より短絡され、トランジスタＱ２の短絡時のコレ
クタ・エミツタ間の電位V_CE2が印加されている。
従つてデツドタイム・コントロール端子９の電圧
ＰはVref−V_CE2となる。このため、スイツチン
グレギユレータコントロール用IC２は、パルス
電圧を発生させ、高電圧は発生しない。

次に外部から端子をＬレベルに設定する。
トランジスタＱ１およびＱ２はOFF状態になる。
コンデンサC₁はR₁，R₂およびC₁によつて定まる
時定数により充電される。このためデツド・タイ
ムコントロール端子の電圧は Vdt＝R₂／R₁＋R₂Vref ＋（R₁／R₁＋R₂Vref−V_CE2）Exp（−R₁＋R₂／R₁R₂C
₁ｔ）…(1) となる。放電終了時の電圧ＲはR₂Vref／（R₁＋
R₂）となる。第２図にVdtの変化状態を示す。従
つて式(1)の値が所定閾値電圧Ｑ以下の電圧、例え
ばTL494を用いた場合には約3.3V以下の電圧に
なつたときにスイツチングレギユレータコントロ
ール用ICはパルス電圧を発生し、前記Vdtの値が
徐々に小になるにつれて徐々に電圧が上昇して高
電圧が発生する。即ち、第２図に示すように
REM端子がＬレベルになつた後R₁，R₂およびC₁
で定まる時定数に従つて、高電圧が徐々に発生す
ることとなる。以上述べた如く、外部制御端子
REMをＬレベルに設定することにより、自動的
に徐々に高電圧を上昇させながら負荷に供給し、
Ｈレベルに設定することにより、高電圧をOFF
にすることができる。

第３図は他の実施例の要部構成を示す。これは
トランジスタを用いず更に簡略化した高電圧電源
のソフトスタート回路である。端子がＨレ
ベルの場合、デツドタイムコントロール端子９の
電圧P′は Vdt＝（R₁＋R₅）R₂Vref−R₁R₂Vd／R₁R₂＋R₂R₅＋R₅R₁
…(2) である。Vdはダイオードの順方向電圧降下であ
る。R₆は電源投入時のデツドタイムコントロー
ル端子の電圧を所定閾値以上に保持するためのも
のである。一方、電源投入直後のデツドタイムコ
ントロール端子の電圧は Vdt＝R₂R₆｛（R₁＋R₅）Vref−R₁Vd｝／R₁R₂R₅＋R₂R₅R
₆＋R₅R₆R₁＋R₆R₁R₂…(3) である。従つて式(2)および式(3)の値が所定閾値電
圧Q′以上の電圧、例えばTL494を用いた場合に
は約3.3V以上の電圧になるようにR₁，R₂，R₅，
R₆を選択する。

次に、外部から端子をＬレベルに設定す
る。コンデンサC₂に充電された電荷はR₁，R₂お
よびC₂によつて定まる時定数により放電される。
放電終了時の電圧R′はR₂Vref／（R₁＋R₂）であ
る。第４図にVdtの変化状態を示す。所定閾値電
圧Q′に到達後高電圧は徐々に上昇し負荷に供給
される。

尚、デツドタイムコントロール端子電圧が所定
閾値以下になつた場合に高電圧を発生するとした
けれども、これに限定されることなく、所定閾値
以上になつた場合に高電圧を発生するとしても本
考案に係る回路は実現し得るものである。

(E) 考案の効果 以上説明した如く本考案によれば、スイツチン
グレギユレータを用いた高電圧電源において、外
部からの高電圧制御信号に基づき、高電圧の
ON・OFF制御、負荷に合致させた電圧の上昇制
御およびデツドタイムコントロールが１つの簡単
な附加回路で共有させることができる。このため
小型、軽量、簡単かつ安価な高電圧電源を達成で
きる効果がある。特に、頻繁に高電圧をON・
OFF制御する高電圧電源にとつては、大なる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る高電圧電源のソフトスタ
ート回路の１実施例、第２図は第１図のソフトス
タート回路の動作説明図、第３図は他の実施例、
第４図は第３図のソフトスタート回路の動作説明
図を示す。 １は本考案に係る高電圧電源のソフトスタート
回路、２はスイツチングレギユレータコントロー
ル用IC、３はスイツチング回路、４は昇圧トラ
ンス、７は分圧回路、８は電流検出回路、９はデ
ツドタイムコントロール端子である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電圧制御型パルス発振器と、該発振器からの信
   号を増幅する増幅手段と、該増幅手段からの信号
   により電源に接続されたトランスの１次側電流を
   スイツチング制御するスイツチング手段と、該ス
   イツチング電流により生じた電圧を昇圧する電圧
   昇圧手段と、該電圧昇圧手段からの高電圧を整流
   する整流手段と、該整流手段により整流された電
   圧を平滑にする平滑手段と、該平滑にされた電圧
   を分圧し検出する電圧検出手段と、該電圧検出手
   段からの検出電圧を基準電圧と比較する比較手段
   と、該比較手段からの差分を前記電圧制御型パル
   ス発振器に負帰還したことからなる高電圧電源に
   おいて、外部から高電圧出力の発生・阻止を制御
   する外部制御端子と、該外部制御端子からの高電
   圧発生信号にもとづき高電圧発生信号を徐々に供
   給する高電圧発生信号回路と、該高電圧発生信号
   回路からの電圧が供給されるデツドタイム・コン
   トロール端子とをそなえ、該端子に供給された電
   圧にもとづきスイツチング用のパルス電圧を発生
   させるデツドタイムコントロール回路とを有する
   ことを特徴とする高電圧電源のソフトスタート回
   路。