KR101723004B1 - 라인 필터, 라인 필터를 탑재한 스위칭 전원 및 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

AC 전압을 정류하도록 구성되는 정류 유닛과, 정류 유닛에 의해 정류된 전압을 변환하여 그 결과로 발생하는 전압을 출력하도록 구성되는 변압기와, 변압기를 구동하도록 구성되는 스위칭 유닛과, 스위칭 유닛의 동작 중에 발생하는 열을 방열하도록 구성되는 방열 유닛을 포함하는 스위칭 전원용의 라인 필터는, 정류 유닛과 변압기가 접속되는 전압 공급 라인의 사이에 직렬 접속되는 2개의 용량 소자와, 변압기와 용량 소자 사이에 노이즈 전류가 흐를 수 있도록 구성되는 전류 경로를 포함한다.

Description

라인 필터, 라인 필터를 탑재한 스위칭 전원 및 화상 형성 장치{LINE FILTER, SWITCHING POWER SUPPLY MOUNTING LINE FILTER, AND IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은, 상용 AC(alternating-current) 전원으로부터 입력되는 AC 전압을 정류하고, 변환하도록 구성되는 컨버터에 노이즈 필터로서 설치되는 라인 필터에 관한 것이다.

종래의 라인 필터는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 상용 AC 전원에 대하여 삽입 및 제거되는 전원 플러그(1)와 입력된 AC 전압을 정류하는 정류 유닛(3) 사이의 제1 노이즈 필터(25)와, 정류 유닛(3)과 변압기(7) 사이의 제2 노이즈 필터(26)와, 전원 플러그(1)와 정류 유닛(3) 사이의 저항(31)을 포함한다(일본 특허 공보 제5-2008호 참조).

제1 노이즈 필터(25)는, 제1 초크 코일(27)와, 제1 X 캐패시터(어크로스 더 라인 캐패시터(across-the-line capacitor))(28)와, 어스(earth)(접지라고도 함)에 접속된 제1 Y 캐패시터(라인 바이패스 캐패시터(line-bypass capacitor))(29,30)를 포함한다.

제2 노이즈 필터(26)는, 제2 초크 코일(32)과, 제2 X 캐패시터(33)와, 어스(2)에 접속된 제2 Y 캐패시터(34,35)를 포함한다.

그러나, 상기 종래의 라인 필터에서는, 변압기(7)를 구동하는 스위칭 유닛(8)의 동작 중에 발생하는 열을 방열하는 방열 유닛의 영향이 고려되지 않기 때문에, 이하와 같은 제1 과제가 있었다.

스위칭 유닛(8)이 동작할 때에, 스위칭 유닛(8)과 방열 유닛이 전기적으로 결합해서 방열 유닛과 어스(2) 사이의 부유 용량을 통해서 전류가 흘러, 커먼 모드 노이즈가 발생하게 된다.

종래의 라인 필터에서는, 방열 유닛에 의해 초래되는 커먼 모드 노이즈에 대한 대책이 고려되지 않기 때문에, 스위칭 유닛(8)의 동작 중에 발생하는 열을 방열하도록 구성되는 방열 유닛을 가지는 구성에 대하여는, 추가의 노이즈 저감책이 필요해진다.

또한, 상기 종래의 라인 필터에서는, 상용 AC 전원과 정류 유닛(3)(정류 브릿지(3)라고도 함) 사이의 저항(31)이, 전력 공급에 기여하지 않는 전력을 소비해서 버린다고 하는 제2 과제가 있었다.

이 저항(31)은, 상용 AC 전원에 삽입 및 제거되는 전원 플러그(1)의 출력 라인 간에 접속된 제1 X 캐패시터(28)에 축적된 에너지(전하)를 방전하는 방전 저항이다. 따라서, 전원 플러그(1)가 제거될 때에, 저항(31)은 사용자가 전원 플러그(1)의 단자에 접촉해도 사용자의 안전을 보장한다.

국제 안전 규격에 의하면 EMI(electromagnetic interference) 필터의 용량이 임계치(전형적으로는, 0.1㎌)를 초과할 경우, 전원의 입력 단자의 양단 간의 전압은, 전원 플러그가 제거되고 나서 특정 기간 내에 안전한 값까지 감소되어야 할 것을 규정하고 있다.

따라서, 스위칭 유닛(8)의 동작 중에 발생하는 열을 방열하는 방열 유닛을 갖는 구성에서는, 기존 노이즈 필터의 성능의 강화나 새로운 노이즈 필터의 추가에 의해, 전원 플러그(1)의 출력 라인 간의 용량이 증가한다. 따라서, 저항(31)의 저항값을 크게 할 필요가 있다.

따라서, 전력 공급에 기여하지 않는 전력 소비(방전 저항에 의한 것)가 증가해버렸다. 이러한 문제는, 특히 스위칭 유닛(8)이 동작하지 않는 경우에 있어서의 소비 전력의 저감에 영향을 준다.

본 발명은, 스위칭 유닛의 동작 중에 발생하는 열을 방열하는 방열 유닛을 갖는 구성에 있어서, 충분히 노이즈 저감이 가능한 라인 필터에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 전원 플러그의 출력 라인 간에 접속된 X 캐패시터에 축적된 전하를 방전하는 방전 저항에 관계되는 전력 소비를 저감가능한 라인 필터에 관한 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, AC 전압을 정류하도록 구성되는 정류 유닛과, 정류 유닛에 의해 정류된 전압을 변환하도록 구성되는 변압기와, 변압기를 구동하도록 구성되는 스위칭 유닛과, 스위칭 유닛의 동작 중에 발생하는 열을 방열하도록 구성되는 방열 유닛을 포함하는 스위칭 전원용 라인 필터는, 정류 유닛과 변압기가 접속되는 전압 공급 라인 간에 접속된 용량 소자와, 변압기와 용량 소자 사이에 노이즈 전류가 흐를 수 있도록 구성되는 전류 경로를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 스위칭 전원은, AC 전압을 정류하도록 구성되는 정류 유닛과, 정류 유닛에 의해 정류된 전압을 변환해서 출력하는 변압기와, 변압기를 구동하도록 구성되는 스위칭 유닛과, 변압기로부터 출력되는 전압을 정류 및 평활화해서 결과적인 전압을 출력하도록 구성되는 전압 출력 유닛과, 스위칭 유닛의 동작 중에 발생하는 열을 방열하도록 구성되는 방열 유닛과, 정류 유닛과 변압기가 접속되는 전압 공급 라인 간에 접속된 용량 소자와, 변압기와 용량 소자 사이에 노이즈 전류가 흐를 수 있도록 구성되는 전류 경로를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 화상 형성 장치는, 화상 형성 장치의 동작을 제어하도록 구성되는 제어 유닛과, 제어 유닛에 전력을 공급하도록 구성되는 스위칭 전원을 포함하고, 스위칭 전원은, AC 전압을 정류하도록 구성되는 정류 유닛과, 정류 유닛에 의해 정류된 전압을 변환하도록 구성되는 변압기와, 변압기를 구동하도록 구성되는 스위칭 유닛과, 스위칭 유닛의 동작 중에 발생하는 열을 방열하도록 구성되는 방열 유닛과, 정류 유닛과 변압기가 접속되는 전압 공급 라인 간에 접속된 용량 소자와, 변압기와 용량 소자 간에 노이즈 전류가 흐를 수 있도록 구성되는 전류 경로를 포함한다.

본 발명의 추가적인 특징 및 양태는, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

명세서에 포함되어 그 일부를 구성하는 첨부된 도면은, 본 발명의 실시예, 특징 및 양태를 설명하며, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1a, 1b, 1c는 실시예 1에 따른 라인 필터의 구성을 각각 도시하는 도면.
도 2는 실시예 2에 따른 라인 필터의 구성을 도시하는 도면.
도 3a, 3b, 3c는 실시예 3에 따른 라인 필터의 구성을 도시하는 도면.
도 4는 종래의 라인 필터의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 5a 및 5b는 본 발명의 실시예에 따른 라인 필터를 탑재한 스위칭 전원의 적용예를 도시하는 도면.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예, 특징 및 양태에 대해서 설명한다.

도 1a, 1b, 1c는 실시예 1에 따른 라인 필터의 구성을 각각 도시한다. 도 1a 및 1b는 스위칭 전원의 회로를 도시한다(AC/DC 컨버터라고도 함). 회로는 상용 AC 전원으로부터 입력된 AC 전압을 정류 및 평활화해서 결과로서 발생한 전압을 변압기(7)에 공급한다. 스위칭 유닛(8)은 변압기(7)의 1차 측을 구동해서 변압기(7)의 2차 측에 AC 전압을 발생시킨다. 그런 다음, 회로는 결과로서 발생한 AC 전압을 정류 및 평활화해서 그 결과로서 발생하는 DC 전압을 출력한다.

도 1a에 있어서, 전원 플러그(1)는 상용 AC 전원에 삽입 및 제거된다. 어스(2)는 전원 플러그(1)의 어스 단자(접지 단자라고도 함)에 접속된다. 정류 유닛(3)(정류 브릿지라고도 함)은 입력된 AC 전압을 정류한다.

제3 캐패시터(4)는 전원 플러그(1)와 정류 유닛(3) 간의 위치에서 라인 간에 접속된다. 제4 캐패시터(5)는 정류 유닛(3) 직후의 위치에서 정류 유닛(3)의 정류 출력 라인들 간에 접속된다. 제1 평활 캐패시터(6)는 정류 유닛(3)으로부터 출력된 정류 전압을 평활화한다. 변압기(7)는 제1 평활 캐패시터(6)를 통해서 입력된 전압을 변환해서 그 결과로서 발생하는 전압을 출력한다.

스위칭 유닛(8)은 변압기(7)에 접속된다. 방열 유닛(9)은 스위칭 유닛(8)의 동작 중에 발생하는 열을 방열한다. 본 실시예에서는, 스위칭 유닛(8)은 FET(field effect transistor)를 포함한다. 방열 유닛(9)에는 방열 패턴을 설치한다.

정류 다이오드(10)는 변압기(7)의 출력 전압을 정류한다. 제2 평활 캐패시터(11)는 정류 다이오드(10)의 출력을 평활화한다. 제1 전류 경로(12)는 방열 유닛(9)을 흐르는 전류를 스위칭 유닛(8)으로 환류시킨다.

제1 캐패시터(13)의 일 단부는 제4 캐패시터(5)와 변압기(7) 사이의 라인의 양극 측에 접속된다. 제2 캐패시터(14)의 일 단부는 제4 캐패시터(5)와 변압기(7) 사이의 라인의 음극 측에 접속된다. 제2 전류 경로(15)는 변압기(7)의 출력 전류를 제1 캐패시터(13)와 제2 캐패시터(14)를 통해서 스위칭 유닛(8)으로 환류시킨다.

제1 코일(16)은 제3 캐패시터(4)와, 제1 및 제2 캐패시터(13,14) 사이를 흐르는 커먼 모드 전류(18)를 억제한다. 제2 코일(17)은 변압기(7)와 출력 간을 흐르는 커먼 모드 전류(19)를 억제한다.

본 실시예에서는, 비록 2개의 상이한 전류 경로(제1 및 제2 전류 경로)를 설치했지만, 이들 전류 경로 중 어느 하나를 구비하는 구성이라면 노이즈 전류가 저감되는 효과를 얻을 수 있다.

이하에는 도 1b를 참조하여 본 실시예에 따른 라인 필터의 동작을 설명한다. 도 1b를 참조하면, 스위칭 유닛(8)의 동작 중에 발생한 열을 방열하도록 구성되는 방열 유닛(9)을 흐르는 전류 Ihc0는, 부유 용량에 결합한 어스(2)와는 별도로 설치된 제1 전류 경로(12)를 통해서 스위칭 유닛(8)으로 환류된다.

스위칭 유닛(8)의 동작 중에 발생한 변압기(7)의 출력 측에 흐르는 다른 전류 Itc0은, 제2 전류 경로(15) 및 제1 및 제2 캐패시터(13,14)를 통해서 스위칭 유닛(8)으로 환류된다.

본 실시예에서는, 전류 Itc0이 제1 캐패시터(13) 및 제2 캐패시터(14)를 통해서 스위칭 유닛(8)에 환류되는 것으로 설명하였지만, 캐패시터(13,14) 중 어느 한쪽의 캐패시터를 설치한 경우에도, 전류 Itc0는 캐패시터의 접속 경로를 통해서 스위칭 유닛(8)에 환류할 수 있다.

제1 코일(16)을 통해 커먼 모드 전류(18)를 억제함으로써, 스위칭 유닛(8)의 동작 중에 발생한 커먼 모드 전류(18)가 상용 AC 전원 측으로 흐르는 것을 억제할 수 있게 한다.

제2 코일(17)을 통해 커먼 모드 전류(19)를 억제함으로써, 스위칭 유닛(8)의 동작 중에 발생한 커먼 모드 전류(19)가 출력 측으로 흐르는 것을 억제할 수 있게 한다.

이하에 도 1c를 참조하여 커먼 모드 전류의 경로를 설명한다. 도 1c는 도 1a에 도시된 상용 AC 전원 측의 간략화된 접속을 도시한다.

제3 캐패시터(4) 및 제4 캐패시터(5)는, 노멀 모드(normal mode) 노이즈 대책을 위한 회로를 형성하기 때문에 도시되지 않고 있다. 간략화를 위해, 도 1a의 구성요소(6 내지 15)를 4 단자 회로망(36)으로 간략화하였다.

전원 플러그(1)가 접속되는 상용 AC 전원 측은, 어스(2)와 각각의 전원 라인이 용량 Cs1 및 Cs2에 의해 결합되고 있다. 커먼 모드 전류(37)는 어스(2)와 라인 간을 흐른다.

도 1a, 1b에서는, 커먼 모드 전류(18,19)를 상이한 전류로서 설명했으나, 실제로는 양 전류는 커먼 모드 전류(37)와 동일하다. 그 때문에, 도 1b에서는, 라인 필터의 구성이 2개의 코일(제1 코일(16)과 제2 코일(17))을 포함하는 것으로 기술되었지만, 어느 한쪽의 코일을 가지고도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

도 1b에서, 제1 코일(16)로서 커먼 모드 초크 코일을, 제2 코일(17)로서 노멀 코일이 사용되었지만, 제1 및 제2 코일(16,17)은, 커먼 모드 전류를 억제할 수 있으면, 이들에 한정되지 않는다.

도 1b에서, 제1 캐패시터(13) 및 제2 캐패시터(14)가 제1 코일(16)과 제1 평활 캐패시터(6) 사이에 설치되었지만, 이들이 제1 코일(16)과 변압기(7) 사이에 설치되기만 하면 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.

이하에 도 1a를 참조하여, 정류 유닛(3) 주변의 노이즈 필터에 대해 설명한다. 정류 유닛(3)이 AC 전압을 정류하는 동안에, 구체적으로, 정류 유닛(3)의 입력 측으로부터 출력 측으로 순방향 전류가 흐르는 동안에, 제4 캐패시터(5)는 제3 캐패시터(4)와 마찬가지로 노이즈 필터로서 기능한다. 정류 유닛(3)의 출력 측으로부터 입력 측으로 역방향 전류가 흐르는 기간 동안에는, 제3 캐패시터(4) 만이 노이즈 필터로서 기능한다.

정류 유닛(3)의 출력 측으로부터 입력 측으로 역방향 전류가 흐르는 것은, 정류 유닛(3)의 회복 특성(정류 다이오드의 회복 특성)에 의한 회복 전류가 주된 요인이다.

제3 캐패시터(4)의 용량은 역방향 전류에 포함되는 노이즈 성분을 바이패스하도록 설정되고, 제4 캐패시터(5)의 용량은 순방향 전류에 포함되는 노이즈 성분을 필터링하기 위한 용량을 제공하도록 설정된다.

이상과 같이, 캐패시터(4)에 축적된 전하를 방전하기 위한 방전 저항을 별도로 제공하지 않고서도, 전원 플러그(1)와 정류 유닛(3) 사이의 위치의 라인들 간의 제3 캐패시터(4)의 용량을 감소시킴으로써, 전원 플러그(1)가 제거되었을 때에 사용자가 전원 플러그(1)의 단자에 접촉한 경우에도, 사용자의 안전을 보장할 수 있게 한다.

이 경우에, 전원 플러그(1)와 정류 유닛(3) 사이의 위치에서의(제3 캐패시터(4)를 포함하는) 라인 간의 정전 용량은, 국제 안전 규격에 기초하여 0.1㎌이하로 설정된다. 그 때문에, 전원 플러그(1)와 정류 유닛(3) 사이의 위치에서 라인 간의 정전 용량을 방전하는 방전 저항을 설치할 필요가 없다. 이것은, 전원 플러그(1)의 출력 라인 간에 접속된 캐패시터에 관계되는 전원 공급에 기여하지 않는 전력 소비를 저감할 수 있다.

예를 들어, 종래의 경우에, 제1 X 캐패시터(28)의 용량이 1.0㎌인 경우, 제3 캐패시터(4)의 용량을 0.1㎌로 설정하고, 제4 캐패시터(5)의 용량을 0.9㎌로 설정한다.

종래의 경우, 제1 X 캐패시터(28)의 최적 용량이 10.1㎌인 경우, 전력 소비를 고려하여 최적 용량보다 작은 용량을 설정할 필요가 있다. 본 실시예에서는, 제3 캐패시터(4)의 용량을 0.1㎌로 설정할 수 있고, 제4 캐패시터(5)의 용량을 10.0㎌로 설정할 수 있다.

본 실시예에 따른 구성에 있어서, 전원 플러그(1)가 제거된 경우에는, 정류 유닛(3)은 전원 플러그(1)의 출력 라인들 사이에 접속된 캐패시터로부터 제4 캐패시터(5)를 분리한다.

전술한 바와 같이, 본 실시예는 스위칭 유닛의 동작 중에 발생된 열을 방열하도록 구성되는 방열 유닛의 영향에 기인하여 노이즈를 억제하는 것을 가능하게 한다.

또한, 본 실시예는 X 캐패시터에 축적된 전하를 방전하기 위한 방전 유닛으로서 방전 저항을 제거할 수 있도록 하여, 소비 전력을 저감할 수 있다.

이하에서는 실시예 2에 대해서 설명한다. 도 2는, 실시예 2의 라인 필터를 도시하고 있는데, 실시예 1에 따른 회로의 변경된 구성을 가진다. 이하, 실시예 2에 따른 라인 필터와 실시예 1에 따른 라인 필터의 차이에 대해 설명한다.

실시예 2에 따른 라인 필터는, 도 2에 도시하는 것과 같이, 정류 유닛(3)과 제4 캐패시터(5)의 사이에 커먼 모드 전류를 억제하는 커먼 모드 초크 코일(20)을 접속한 회로 구성을 가진다.

이 회로 구성에 따르면, 스위칭 유닛(8)의 동작 중에 발생한 커먼 모드 전류를 억제하는 특성을 강화할 수 있다. 이에 의해, 억제해야 할 주파수를 가지는 커먼 모드 전류에 대하여 최적화한 노이즈 필터를 구성할 수 있다.

본 실시예에서는, 커먼 모드 전류를 억제하는 커먼 모드 초크 코일을 적용하는 것을 기술하였지만, 커먼 모드 전류를 억제하도록 구성되는 코일은 이에 한정되지 않는다.

커먼 모드 전류를 억제하는 코일로서 커먼 모드 초크 코일(20)을 사용하는 경우, 커먼 모드 초크 코일(20)은 결합 계수가 가능한 한 "1"(최대값)에 가깝게 된다. 예를 들어, 결합 계수가 "0.99"인 경우, 값 "0.01"은 노멀 모드 코일로서도 기능한다.

구체적으로, 제1 커먼 모드 초크 코일(20)과 제1 코일(16)로서 결합 계수가 1보다 작도록 구성되는 커먼 모드 초크 코일을 사용함으로써, 부품의 수를 늘리지 않고서, 제1 커먼 모드 초크 코일(20)과, 제4 캐패시터(5)와, 제1 코일(16)을 노멀 모드의 T형 LC 필터로 기능하게 할 수 있다.

노멀 모드의 필터로서의 기능과 커먼 모드의 필터로서의 기능을 양립시키기 위한 결합 계수는, 억제될 전류값에 기초하여 적절하게 설정될 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예 또한 스위칭 유닛의 동작 중에 발생하는 열을 방열하도록 구성되는 방열 유닛의 영향에 기인하는 노이즈를 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예는 X 캐패시터에 축적된 전하를 방전하기 위하여 구성되는 방열 유닛의 방전 저항을 제거할 수 있어, 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한, 본 실시예는 커먼 모드 전류를 억제하는 기능을 강화해서 커먼 모드 노이즈를 억제할 수 있다.

이하에, 실시예 3에 대해서 설명한다. 도 3a, 3b, 3c는 각각 실시예 1에 따른 회로의 변경된 구성을 가지는 실시예 3에 따른 라인 필터를 도시한다.

이하, 실시예 3에 따른 라인 필터와 실시예 1에 따른 라인 필터의 차이를 설명한다. 실시예 3에서는, 도 3a 내지 3c에 도시하는 것 같이, 전원 플러그(1)와 정류 유닛(3) 사이에 다른 노이즈 필터를 추가하고 있다.

도 3a에 도시된 회로 구성을 참조하면, 제5 캐패시터(21) 및 제6 캐패시터(22)가 전원 플러그(1)와 정류 유닛(3) 사이에 접속된다.

제5 캐패시터(21)와 제6 캐패시터(22)의 접속부는 어스(2)에 접속된다.

이 회로 구성에 따르면, 정류 유닛(3)과 어스(2) 사이의 부유 용량에 의한 커먼 모드 전류의 영향이 클 경우, 제5 캐패시터(21)와 제6 캐패시터(22)를 통해 커먼 모드 전류를 어스(2)로 바이패스할 수 있다. 이것은, 상용 AC 전원 측으로 커먼 모드 전류가 흐르는 것을 방지한다.

도 3b에 도시된 회로 구성을 참조하면, 도 3a에 도시된 회로 구성에 추가하여, 전원 플러그(1)와 제5 및 제6 캐패시터(21,22) 사이에 커먼 모드 전류를 억제하는 커먼 모드 초크 코일(23)이 접속된다.

이러한 회로 구성은 제2 커먼 모드 초크 코일(23)을 통해 커먼 모드 전류를 억제함으로써, 커먼 모드 전류가 상용 AC 전원 측으로 흐르는 것을, 도 3a에 도시된 회로 구성보다 더 많이 억제할 수 있다.

커먼 모드 전류를 억제하는 코일로서 커먼 모드 초크 코일(23)을 이용하는 회로가 설명되었으나, 커먼 모드 전류를 억제할 수 있는 코일은 이에 한정되지 않는다.

도 3c에 도시된 회로 구성을 참조하면, 도 3b에 도시된 회로 구성에 추가하여, 커먼 모드 전류를 억제하는 커먼 모드 초크 코일(23)과 제3 캐패시터(4) 사이에 노멀 모드 초크 코일(24)이 접속된다.

이러한 회로 구성에 따르면, 노멀 모드 초크 코일(24)을 통해 라인의 임피던스가 높아지고, 그 결과, 제3 캐패시터(4)의 노멀 모드 전류를 바이패스하는 성능이 향상된다. 그 결과, 이러한 회로 구성은, 도 3b에 도시된 회로 구성보다도 더 많이, 노멀 모드 전류가 상용 AC 전원 측으로 흐르는 것을 억제할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 있어서도, 스위칭 유닛의 동작 중에 발생하는 열을 방열하도록 구성되는 방열 유닛의 영향에 의한 노이즈를 억제할 수 있다. 또한, X 캐패시터에 축적된 전하를 방전하도록 구성되는 방전 유닛으로서의 방전 저항을 제거할 수 있어, 소비 전력을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 커먼 모드 전류를 억제하기 위한 회로를 회로 구성에 추가해서 커먼 모드 노이즈를 억제할 수 있다. 또한, 본 실시예는, 노멀 모드 전류를 억제하기 위한 회로를 회로 구성에 추가해서 노멀 모드 노이즈를 억제할 수 있다.

상기의 라인 필터를 탑재한 스위칭 전원을, 프린터, 복사기, 팩시밀리 등의 화상 형성 장치에 있어서의 저전압 전원에 적용할 수 있다. 구체적으로, 스위칭 전원은, 화상 형성 장치에 있어서의 제어 유닛으로서의 컨트롤러에의 전력 공급을 위한 전원에 적용이 가능하다.

도 5a에 화상 형성 장치의 일례로서 레이저 빔 프린터의 구성을 개략적으로 도시한다. 레이저 빔 프린터(200)는, 잠상이 형성되는 상 담지체로서 감광 드럼(213)을 구비하는 화상 형성 유닛(211)과, 감광 드럼(213)에 형성된 잠상을 토너로 현상하여 토너 상을 형성하도록 구성되는 현상 유닛(212)을 포함한다.

감광 드럼(213)에 현상된 토너 상을 카세트(216)로부터 공급된 기록재로서의 시트(도시 생략)에 전사한다. 그런 다음, 시트에 전사한 토너 상을 정착 유닛(214)에 의해 정착하고, 시트가 트레이(215)에 배출된다.

도 5b에 스위칭 전원으로부터 화상 형성 장치의 제어 유닛으로서의 컨트롤러로의 전력 공급 라인을 도시한다. 상기의 라인 필터를 탑재한 스위칭 전원은, 화상 형성 장치의 화상 형성 동작을 제어하는 CPU(310)를 포함하는 컨트롤러(300), 또는, 구동 유닛으로서의 모터(312)에 전력을 공급하는 저전압 전원에 적용할 수 있다.

도 5b에 도시하는 것과 같이 복서의 전력 공급 대상이 존재하는 경우, 스위칭 전원으로부터의 전압을 변환하는 DC/DC 컨버터(313)를 설치해서 컨트롤러(300)에 공급할 수도 있다.

이러한 회로 구성은, 화상 형성 장치가 동작할 경우에는, 스위칭 유닛의 동작 중에 발생하는 열을 방열하도록 구성되는 방열 유닛에 의한 노이즈의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 화상 형성 장치가 절전 상태에서 동작하지 않는 경우, 컨트롤러(300)로부터의 지시에 응답하여 화상 형성 장치가 절전 상태로 진입하는 때에, 스위칭 전원의 출력 전압이 감소되어 경부하 상태로 진입한다.

이러한 경부하 상태에 있어서, 상기한 바와 같은 라인 필터를 탑재한 스위칭 전원은, 방전 저항이 없으므로 소비 전력을 더 저감할 수 있다. 또한, 전술한 라인 필터를 탑재한 스위칭 전원은 화상 형성 장치용 뿐만 아니라, 다른 전자 장치 용의 저전압 전원에도 적용가능하다.

본 발명이 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 개시된 실시예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다. 첨부된 특허청구범위의 범주는 모든 변경, 등가 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (15)

1. 스위칭 전원용 라인 필터이며,
   상기 스위칭 전원은, AC 전압을 정류하도록 구성된 정류 유닛, 상기 정류 유닛에 의해 정류된 상기 전압을 평활화하도록 구성된 평활 유닛, 상기 평활 유닛에 의해 평활화된 상기 전압을 변환하도록 구성된 변압기, 상기 변압기의 1차측에 접속되고 상기 변압기를 활성화하도록 구성된 스위칭 유닛, 및 상기 스위칭 유닛의 구동 동작 중에 발생하는 열을 방열하도록 구성된 방열 유닛을 포함하고,
   상기 라인 필터는,
   상기 변압기의 1차측의 일 단부에 접속되는 제1 전원 라인;
   상기 변압기의 1차측의 다른 단부에 접속되는 상기 스위칭 유닛에 접속되는 제2 전원 라인 - 상기 제2 전원 라인의 전위는 상기 제1 전원 라인의 전위보다 낮음 -;
   상기 제1 전원 라인과 상기 제2 전원 라인 사이에 접속되고, 상기 AC 전압이 공급되는 입력 측과 상기 정류 유닛 사이에 접속되는 제1 캐패시터;
   상기 제1 전원 라인과 상기 제2 전원 라인 사이에 접속되고, 상기 정류 유닛과 상기 평활 유닛 사이에 접속되는 제2 캐패시터; 및
   상기 제2 전원 라인에서의 접속점과 상기 방열 유닛을 직접 접속하도록 구성된 라인
   을 포함하며,
   상기 접속점은 상기 평활 유닛과 상기 제2 전원 라인에서의 상기 변압기의 1차측 사이에 위치하며,
   상기 제2 캐패시터와 상기 평활 유닛 사이에 코일이 제공되고,
   상기 제1 캐패시터의 용량은 상기 제2 캐패시터의 용량보다 작은, 스위칭 전원용 라인 필터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 정류 유닛은 정류 브릿지 회로인, 스위칭 전원용 라인 필터.
5. 스위칭 전원으로서,
   AC 전압을 정류하도록 구성된 정류 유닛;
   상기 정류 유닛에 의해 정류된 상기 전압을 평활화하도록 구성된 평활 유닛;
   상기 평활 유닛에 의해 평활화된 상기 전압이 공급되도록 구성된 변압기;
   상기 변압기의 1차측에 접속되고 상기 변압기를 활성화하도록 구성된 스위칭 유닛;
   상기 변압기의 2차측에 접속되고 상기 전압을 정류 및 평활화 함으로써 상기 변압기의 2차측에서 발생되는 전압을 출력하도록 구성된 전압 출력 유닛;
   상기 스위칭 유닛의 구동 동작 중에 발생하는 열을 방열하도록 구성된 방열 유닛;
   상기 변압기의 1차측의 일 단부에 접속되는 제1 전원 라인;
   상기 변압기의 1차측의 다른 단부에 접속되는 상기 스위칭 유닛에 접속되는 제2 전원 라인 - 상기 제2 전원 라인의 전위는 상기 제1 전원 라인의 전위보다 낮음 -;
   상기 제1 전원 라인과 상기 제2 전원 라인 사이에 접속되고, 상기 AC 전압이 공급되는 입력 측과 상기 정류 유닛 사이에 접속되는 제1 캐패시터;
   상기 제1 전원 라인과 상기 제2 전원 라인 사이에 접속되고, 상기 정류 유닛과 상기 평활 유닛 사이에 접속되는 제2 캐패시터; 및
   상기 제2 전원 라인에서의 접속점과 상기 방열 유닛을 직접 접속하도록 구성되는 라인
   을 포함하며,
   상기 접속점은 상기 평활 유닛과 상기 제2 전원 라인에서의 상기 변압기의 1차측 사이에 위치하고,
   상기 제2 캐패시터와 상기 평활 유닛 사이에 코일이 제공되며,
   상기 제1 캐패시터의 용량은 상기 제2 캐패시터의 용량보다 작은, 스위칭 전원.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제5항에 있어서,
   상기 정류 유닛은 정류 브릿지 회로인, 스위칭 전원.
9. 화상 형성 장치로서,
   상기 화상 형성 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어 유닛; 및
   상기 제어 유닛에 전력을 공급하도록 구성된 스위칭 전원을 포함하고,
   상기 스위칭 전원은,
   AC 전압을 정류하도록 구성된 정류 유닛;
   상기 정류 유닛에 의해 정류된 상기 전압을 평활화하도록 구성된 평활 유닛;
   상기 평활 유닛에 의해 평활화된 상기 전압이 공급되도록 구성된 변압기;
   상기 변압기의 1차측에 접속되고 상기 변압기를 활성화하도록 구성된 스위칭 유닛;
   상기 변압기의 2차측에 접속되고 상기 전압을 정류 및 평활화 함으로써 상기 변압기의 2차측에서 발생되는 전압을 출력하도록 구성된 전압 출력 유닛;
   상기 스위칭 유닛의 구동 동작 중에 발생하는 열을 방열하도록 구성된 방열 유닛;
   상기 변압기의 1차측의 일 단부에 접속되는 제1 전원 라인;
   상기 변압기의 1차측의 다른 단부에 접속되는 상기 스위칭 유닛에 접속되는 제2 전원 라인 - 상기 제2 전원 라인의 전위는 상기 제1 전원 라인의 전위보다 낮음 -; 및
   상기 제1 전원 라인과 상기 제2 전원 라인 사이에 접속되고, 상기 AC 전압이 공급되는 입력 측과 상기 정류 유닛 사이에 접속되는 제1 캐패시터;
   상기 제1 전원 라인과 상기 제2 전원 라인 사이에 접속되고, 상기 정류 유닛과 상기 평활 유닛 사이에 접속되는 제2 캐패시터; 및
   상기 제2 전원 라인에서의 접속점과 상기 방열 유닛을 직접 접속하도록 구성된 라인
   을 포함하며,
   상기 접속점은 상기 평활 유닛과 상기 제2 전원 라인에서의 상기 변압기의 1차측 사이에 위치하고,
   상기 제2 캐패시터와 상기 평활 유닛 사이에 코일이 제공되며,
   상기 제1 캐패시터의 용량은 상기 제2 캐패시터의 용량보다 작은, 화상 형성 장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 제9항에 있어서,
    상기 정류 유닛은 정류 브릿지 회로인, 화상 형성 장치.
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제

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