JP7519022B2 - Device - Google Patents
Device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7519022B2 JP7519022B2 JP2019064866A JP2019064866A JP7519022B2 JP 7519022 B2 JP7519022 B2 JP 7519022B2 JP 2019064866 A JP2019064866 A JP 2019064866A JP 2019064866 A JP2019064866 A JP 2019064866A JP 7519022 B2 JP7519022 B2 JP 7519022B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- control unit
- primary side
- output
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 72
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 33
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 17
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
本発明はスイッチング電源を備えた装置に関する。 The present invention relates to a device equipped with a switching power supply.
従来、スイッチング電源装置において、スイッチング素子によるスイッチング動作の一時的な停止と、スイッチング動作の再開を繰り返して行うバーストスイッチング制御を行っている。 Conventionally, switching power supplies use burst switching control, which involves repeatedly temporarily stopping the switching operation of a switching element and then restarting the switching operation.
特開2004-88959号公報のスイッチング電源装置は、トランスの1次側において信号レベル判定回路とスイッチング制御回路と有し、トランスの2次側において出力電圧検出回路を有している。当該スイッチング電源装置は、出力電圧検出回路が検出する主出力電圧が上昇した際、信号レベル判定回路がスイッチング制御回路への動作電源の供給を停止させ、出力電圧検出回路が検出する出力電圧が下降した際、信号レベル判定回路がスイッチング制御回路への動作電源の供給を再開させることで、消費電力の削減を図っていた。 The switching power supply device of JP 2004-88959 A has a signal level judgment circuit and a switching control circuit on the primary side of the transformer, and an output voltage detection circuit on the secondary side of the transformer. When the main output voltage detected by the output voltage detection circuit rises, the signal level judgment circuit stops the supply of operating power to the switching control circuit, and when the output voltage detected by the output voltage detection circuit falls, the signal level judgment circuit resumes the supply of operating power to the switching control circuit, thereby reducing power consumption.
しかし、従来のスイッチング電源装置は、トランスの1次側に設けられたスイッチング制御回路は停止することができるが、トランスの1次側に設けられた信号レベル判定回路は動作を停止することができず、トランスの2次側に設けられた出力電圧検出回路も動作を停止することができないという問題があった。 However, in conventional switching power supplies, although the switching control circuit provided on the primary side of the transformer can be stopped, the signal level determination circuit provided on the primary side of the transformer cannot be stopped, and the output voltage detection circuit provided on the secondary side of the transformer cannot be stopped either.
本発明の目的は、バーストスイッチング制御時のスイッチング動作の一時的な停止を行う際において、一次側制御部による前記検出信号の検出動作、及び、前記スイッチング素子のスイッチング制御を停止させることができる装置を提供することである。 The object of the present invention is to provide a device that can stop the detection operation of the detection signal by the primary side control unit and the switching control of the switching element when temporarily stopping the switching operation during burst switching control.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る装置は、駆動部と、一次巻線と、前記駆動部に接続される二次巻線とを有し、前記駆動部に前記二次巻線から出力電圧を出力するトランスと、前記一次巻線に接続されたスイッチング素子と、前記トランスの二次側に設けられ、前記出力電圧を検出し、前記出力電圧が所定値以上であるかを示す検出信号を出力する検出信号出力部と、前記トランスの一次側に設けられ、前記検出信号に応じて前記スイッチング素子のスイッチング制御を行う一次側制御部と、入力される前記出力電圧に基づいて駆動し、前記出力電圧を検出する電圧検出部を有する制御部と、を備え、前記スイッチング素子がスイッチング動作の停止と再開とを繰り返して行う、バーストスイッチング制御を行う場合において、前記制御部は、前記出力電圧が第1電圧を超えることを前記電圧検出部が検出した場合に、停止信号を前記一次側制御部に出力し、その後、前記出力電圧が、前記第1電圧より小さい第2電圧未満に低下したことを前記電圧検出部が検出した場合に、再開信号を前記一次側制御部に出力し、前記一次側制御部は、前記停止信号の受信に応じて、前記検出信号の検出動作、及び、前記スイッチング素子のスイッチング制御を停止させ、その後、前記再開信号の受信に応じて、前記スイッチング素子のスイッチング制御を再開する構成を備えている。 In order to solve the above problems, a device according to one aspect of the present invention includes a transformer having a drive unit, a primary winding, and a secondary winding connected to the drive unit, and outputting an output voltage from the secondary winding to the drive unit, a switching element connected to the primary winding, a detection signal output unit provided on the secondary side of the transformer, detecting the output voltage and outputting a detection signal indicating whether the output voltage is equal to or greater than a predetermined value, a primary side control unit provided on the primary side of the transformer, performing switching control of the switching element in response to the detection signal, and a control unit having a voltage detection unit that drives based on the input output voltage and detects the output voltage, and the switching element is switched. In the case of burst switching control, in which the switching operation is repeatedly stopped and restarted, the control unit outputs a stop signal to the primary side control unit when the voltage detection unit detects that the output voltage exceeds a first voltage, and then outputs a resume signal to the primary side control unit when the voltage detection unit detects that the output voltage has dropped below a second voltage that is lower than the first voltage. The primary side control unit is configured to stop the detection operation of the detection signal and the switching control of the switching element in response to receiving the stop signal, and then resume the switching control of the switching element in response to receiving the resume signal.
本発明の一態様によれば、バーストスイッチング制御時のスイッチング動作の一時的な停止を行う際において、一次側制御部による前記検出信号の検出動作、及び、前記スイッチング素子のスイッチング制御を停止させることができる装置を実現することができる。 According to one aspect of the present invention, when the switching operation during burst switching control is temporarily stopped, it is possible to realize a device that can stop the detection operation of the detection signal by the primary side control unit and the switching control of the switching element.
〔実施形態1〕
以下、図1~2を用い本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
[Embodiment 1]
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
(装置の全体の構成)
図1は、実施形態1に係る装置10の構成を示す概略図である。装置10は、低圧電源100と、低圧電源100から供給される電力で駆動する駆動部20と、低圧電源100から供給される電力で駆動するとともに、駆動部20を制御する制御部220とから構成されている。装置10は、外部の交流電源90から交流電力の供給を受け動作する、フライバック式のスイッチング電源を備えた装置である。駆動部20が画像形成部であって、装置10は、画像形成装置であるが、これに限られない。
(Overall configuration of the device)
1 is a schematic diagram showing the configuration of an
(低圧電源の構成)
低圧電源100は、一次側整流平滑回路110、トランス120、スイッチング素子130、一次側DC電源生成回路131、一次側制御部132、帰還回路133、イネーブル信号伝達回路134、二次側整流平滑回路140、検出信号出力部150と、過電流保護回路160とを備える。
(Low voltage power supply configuration)
The low-
トランス120には、主巻線121と副巻線124とが設けられている。主巻線121は、一次巻線122と二次巻線123とから構成される。一次側整流平滑回路110は、交流電源90からの電力を、直流に近い電圧波形に平滑化して出力する回路である。一次側整流平滑回路110の出力は、一次巻線122に導入される。
The
スイッチング素子130は、トランス120の一次巻線122に直列に接続される。スイッチング素子130が導通すると一次巻線122に一次側整流平滑回路110からの電流が流れ、遮断すると流れない。スイッチング素子130は、ゲート電圧によりオン/オフが制御される電圧駆動型の半導体素子である。スイッチング素子130は、MOS-FET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)やその他のFETであり得る。
The
一次側DC電源生成回路131は、トランス120の副巻線124に接続された直流電力を出力する回路である。一次側DC電源生成回路131はトランス120の一次側に設けられている。スイッチング素子130がスイッチング動作すると副巻線124に交流電力が励起され、一次側DC電源生成回路131が直流に近い電圧波形に平滑化し、一次側制御部132に直流電力を供給する。一次側制御部132は、トランス120の一次側からの駆動電圧によって駆動する。一次側DC電源生成回路131はコンデンサあるいはインダクタ等の一時的にエネルギーを貯蔵できる素子を有しており、スイッチング動作が停止しても、一定時間電力の供給は維持される。
The primary side DC
一次側制御部132は、スイッチング素子130を制御する回路である。一次側制御部132はスイッチング素子130のゲートに所要の周波数及びデューティのパルス電圧を印加し、装置10におけるスイッチング制御を実行する。
The primary
二次側整流平滑回路140は、トランス120の二次巻線123に接続される。スイッチング素子130がスイッチング動作すると二次巻線123に交流電力が励起され、二次側整流平滑回路140が直流に近い電圧波形に平滑化して出力する。二次側整流平滑回路140はキャパシタあるいはインダクタ等の一時的にエネルギーを貯蔵する素子を有しており、スイッチング動作が停止しても、その出力電圧Voが徐々に低下するものの、一定時間電力の供給は維持される。
The secondary side rectifying and smoothing
検出信号出力部150は、低圧電源100自体の出力電圧Voでもある、二次側整流平滑回路140の出力電圧を検出する回路である。装置10は通常制御動作時に出力電圧Voが目標電圧Vt(所定値)になるように動作する。検出信号出力部150はそのために、出力電圧Voをモニタし、少なくとも出力電圧Voが目標電圧Vt以上であるか否かを示すことができる検出信号Ssを一次側制御部132にフィードバックする。
The detection
一次側制御部132は、パルス電圧の発生回路と検出信号Ssの受信を監視する監視回路とを内部に有している。一次側制御部132は通常制御動作時において、検出信号Ssに従って、パルス電圧の周波数及びデューティを制御し、出力電圧Voが目標電圧Vtになるようにスイッチング制御を実行する。このような通常制御動作は、従来技術においても実行される、スイッチング電源における通常の動作である。
The primary
帰還回路133は、トランス120の二次巻線123側に接続された検出信号出力部150と、一次巻線122側に接続された一次側制御部132との間で、絶縁を確保しつつ、検出信号Ssを伝達するためのフォトカプラである。
The
フォトカプラが検出信号Ssを伝達する際、フォトダイオードの発光強度の大小によって、出力電圧Voが目標電圧Vt以上であるか否かを示すことができる。このような検出信号Ssの方式は、特許文献1の従来技術と同様である。しかし、フォトダイオードの点灯/非点灯によって、出力電圧Voがそれぞれ目標電圧Vt以上であるか否かを示すように構成されていることが望ましい。
When the photocoupler transmits the detection signal Ss, the light emission intensity of the photodiode can indicate whether the output voltage Vo is equal to or greater than the target voltage Vt. This method of generating the detection signal Ss is similar to the conventional technology described in
前者の場合、出力電圧Voが目標電圧Vt以上であっても未満であってもフォトダイオードが発光するのに対し、後者の場合、出力電圧Voが目標電圧Vt未満であるときには発光しない。フォトダイオードが発光しないのは、フォトダイオードに印加される電圧がダイオード特性の閾値電圧未満である場合である。この際、フォトダイオードにほとんど電流が流れず、フォトダイオード及びフォトダイオードに電流を流す回路の電力消費が低減されるからである。更に後述のように、出力電圧Voが目標電圧Vt未満で推移するバーストスイッチング制御動作においても、フォトダイオードが発光することがなく、電力消費が抑制されるからである。 In the former case, the photodiode emits light whether the output voltage Vo is greater than or equal to the target voltage Vt or less, whereas in the latter case, it does not emit light when the output voltage Vo is less than the target voltage Vt. The photodiode does not emit light when the voltage applied to the photodiode is less than the threshold voltage of the diode characteristics. In this case, almost no current flows through the photodiode, and power consumption of the photodiode and the circuit that passes current through the photodiode is reduced. Furthermore, as described below, even in burst switching control operation in which the output voltage Vo remains below the target voltage Vt, the photodiode does not emit light, and power consumption is suppressed.
イネーブル信号伝達回路134は、トランス120の二次巻線123側に接続された後述する制御部220と、一次巻線122側に接続された一次側制御部132との間で絶縁を確保しつつ、後述するイネーブル信号Sb(Enable信号)を伝達するための回路である。イネーブル信号伝達回路134はフォトカプラで構成されている。
The enable
過電流保護回路160は、二次側整流平滑回路140に接続される。過電流保護回路160は低圧電源100の出力を監視し、駆動部20に向けて過電流が流出することを防止する。過電流保護回路160は、低圧電源100の出力に過大な電流が流れようとする場合に電流をバイパスすることでこのような機能を実現する。過電流保護回路160は、二次側整流平滑回路140が出力する電力の一部を消費することによって動作する。
The
なお、過電流保護回路160の入力側と出力側とで、電圧は実質同じであるので、二次側整流平滑回路140の出力電圧についても、出力電圧Voと同一視して、明細書中では記述する。
In addition, since the voltages on the input and output sides of the
(駆動部の構成)
駆動部20には、低圧電源100から、直流電力である出力電力が供給される。トランス120は、駆動部20に二次巻線123から出力電圧を出力する。
(Configuration of the drive unit)
The
駆動部20は画像形成部であって、低圧電源100からの直流電力の供給を受けて動作する。画像形成部として動作する駆動部20は、周知の電子写真方式によってシートにトナー像を形成する画像形成部であって、プロセス部と、定着装置、シートを搬送する搬送部等とから構成されている。
The
(DC-DCコンバータ回路の構成)
装置10は、低圧電源100、駆動部20とは別に、DC-DCコンバータ回路210を備えている。DC-DCコンバータ回路210は、低圧電源100の駆動部20への出力に分岐して接続された、制御部220へ直流電力を供給するための回路である。制御部220は、入力される出力電圧に基づいて駆動する。低圧電源100の出力電圧Voは駆動部20である画像形成部が画像形成を実行していないとき、6V程度であり、相対的に高い電圧である。制御部220への供給電圧は3.3V程度であり、相対的に低い電圧である。DC-DCコンバータ回路210は、低圧電源100からの直流電力を、電圧を変換しつつ制御部220へ供給する。
(Configuration of DC-DC Converter Circuit)
The
(制御部の構成)
制御部220には、制御部220に供給される電圧をモニタすることにより、間接的に出力電圧Voを検出する、電圧検出部221が設けられている。制御部220は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)であって、CPU(Central Processing Unit)とRAM(Random Access Memory)(不図示)と、ROM(Read Only Memory)(不図示)とを有している。ROMには、駆動部20である画像形成部を制御するための各種制御プログラム、各種設定、初期値等が記憶されている。RAMは、各種制御プログラムが読み出される作業領域として、あるいは画像データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。制御部220は、ROMから各種プログラムを読み出して、駆動部20である画像形成部を制御している。
(Configuration of the control unit)
The
制御部220が通常制御動作モードとして駆動部20を制御する場合、電圧検出部221を動作させない。制御部220は、駆動部20を動作させない省電力モードにおいて、電圧検出部221を動作させる。省電力モードであるバーストスイッチング制御動作時に、電圧検出部221を動作させ、その結果に基づきイネーブル信号Sbを発生し、イネーブル信号伝達回路134を通じて一次側制御部132に伝達する。
When the
(装置の特徴的な動作)
実施形態1に係る装置10は、バーストスイッチング制御動作時において、特徴的な動作を実行する。
(Characteristic operation of the device)
The
一次側制御部132は、制御部220からイネーブル信号Sbとして、停止信号を受信すると、パルス電圧の発生を停止し、スイッチング動作を停止させる。一次側制御部132内部におけるパルス電圧の発生回路や、検出信号Ssの監視回路への電力供給を遮断または削減し、消費電力を低下させる。一次側制御部132は、スイッチング動作の停止中にも、イネーブル信号Sbを監視する部分回路は動作させている。そのため、当該部分回路への必要な電力の供給は維持している。一次側制御部132は、制御部220からイネーブル信号Sbとして、再開信号を受信すると、内部のパルス電圧の発生回路や、検出信号Ssの監視回路への電力供給を再開し、スイッチング動作を再開させる。
When the primary
制御部220は、バーストスイッチング制御動作開始時に、イネーブル信号Sbとして、停止信号を出力する。制御部220は、バーストスイッチング制御動作時において、電圧検出部221を動作させる。制御部220は、出力電圧Voが、所定の電圧である第1電圧V1を超えることを電圧検出部221が検出する際に、イネーブル信号Sbとして、停止信号を一次側制御部132に出力する。また、制御部220は、出力電圧Voが、所定の電圧である第2電圧V2未満に低下することを電圧検出部221が検出する際に、イネーブル信号Sbとして、再開信号を一次側制御部132に出力する。第2電圧V2は、第1電圧V1より小さい電圧である。ここで、停止信号出力時または再開信号出力時以外には、イネーブル信号Sbは無信号である。
The
図2は、装置10の動作を説明するためのタイムチャートである。図2には、装置10が通常制御動作からバーストスイッチング制御動作に移行し、その後通常制御動作に復帰するまでの、出力電圧Vo及び消費電力Pcが示される。消費電力Pcは、低圧電源100が内部で消費する電力であり、図2にはその推移の概要が示されている。
Figure 2 is a time chart for explaining the operation of the
当初、通常制御動作においては、上述の通り、検出信号出力部150からの出力電圧Voのフィードバックに基づいて、一次側制御部132がスイッチング素子130をスイッチング制御する。よって、出力電圧Voは、目標電圧Vtに保たれている。
Initially, in normal control operation, as described above, the primary
次にバーストスイッチング制御動作開始時である時刻T1において、制御部220は、イネーブル信号Sbとして、停止信号を一次側制御部132に出力する。一次側制御部132がスイッチング制御を停止し、スイッチング素子130はオフ状態となり、出力電圧Voが徐々に低下する。またこの際、一次側制御部132におけるパルス電圧の発生回路や、検出信号Ssの監視回路への電力供給が遮断または削減され、低圧電源100の消費電力Pcは低下する。
Next, at time T1, when the burst switching control operation starts, the
出力電圧Voが低下し続け、第2電圧V2未満に低下した時刻T2において、電圧検出部221がそのことを検出する。制御部220は、イネーブル信号Sbとして、再開信号を一次側制御部132に出力する。すると、一次側制御部132におけるパルス電圧の発生回路や、検出信号Ssの監視回路への電力供給が再開され、低圧電源100の消費電力Pcは上昇する。また、一次側制御部132によりスイッチング素子130のスイッチング動作が再開され、出力電圧Voが徐々に上昇する。
The output voltage Vo continues to decrease, and at time T2 when it falls below the second voltage V2, the
出力電圧Voが上昇し続け、第1電圧V1を超える時刻T3において、電圧検出部221がそのことを検出する。制御部220が、イネーブル信号Sbとして、停止信号を一次側制御部132に出力する。一次側制御部132がスイッチング制御を停止するため、スイッチング素子130はオフ状態のままとなり、出力電圧Voが徐々に低下する。またこの際、一次側制御部132におけるパルス電圧の発生回路や、検出信号Ssの監視回路への電力供給が遮断または削減され、低圧電源100の消費電力Pcは低下する。
The output voltage Vo continues to rise, and at time T3 when it exceeds the first voltage V1, the
以降、時刻T4、T6、T8におけるスイッチング動作の再開と、時刻T5、T7におけるスイッチング動作の停止が繰り返される。 After this, the switching operation is repeatedly restarted at times T4, T6, and T8, and stopped at times T5 and T7.
なお、図2には、検出信号出力部150の動作下限値Vmが合わせて示されている。検出信号出力部150の動作下限値Vmは、目標電圧Vtより小さい値である。また、第1電圧V1は、検出信号出力部150の動作下限値Vmよりも小さい値に設定される。
In addition, FIG. 2 also shows the lower limit Vm of the detection
動作下限値Vmは、帰還回路133のフォトダイオードが発光しないような電圧である。フォトダイオードが閾値電圧以下となるとほとんど電流が流れないため、このことによって出力電圧Voが動作下限値Vmの場合には、検出信号出力部150及び帰還回路133の電力消費が非常に小さくなる。また、バーストスイッチング制御動作中に出力電圧Voは第1電圧V1を超えないように動作するため、装置10では、バーストスイッチング制御動作中の検出信号出力部150及び帰還回路133の電力消費がほとんど無い。
The lower operating limit Vm is a voltage at which the photodiode of the
時刻T8後、バーストスイッチング制御動作が解除されると、出力電圧Voが上昇し第1電圧V1を超え、更に動作下限値Vmを超える。すると、検出信号出力部150による出力電圧Voの一次側制御部132へのフィードバックも再開し、出力電圧Voが目標電圧Vtに保たれる通常制御動作へと移行する。
After time T8, when the burst switching control operation is released, the output voltage Vo rises and exceeds the first voltage V1, and then exceeds the lower operating limit Vm. Then, the feedback of the output voltage Vo by the detection
(効果)
以上のように、装置10においては、バーストスイッチング制御動作中のスイッチング動作停止時に、一次側制御部132におけるスイッチング制御に必要な回路部分への電力供給が遮断または削減される。よって、スイッチング動作停止時には一次側制御部132の消費電力が著しく小さくなる。更に、装置10においては、バーストスイッチング制御動作中の検出信号出力部150及び帰還回路133の電力消費がほとんど無い。
(effect)
As described above, in the
特許文献1の従来技術においては、バーストスイッチング制御動作中にも検出信号出力部150に相当する電圧検出回路が、動作し続ける必要がある。またそのために一次側制御部132における検出信号Ssの監視回路に相当する信号レベル判定回路や、帰還回路133に相当する帰還回路も動作し続ける必要があった。装置10では、これらの回路部分を動作させる必要が無いため、特許文献1の従来技術と比較すると、バーストスイッチング制御動作時の消費電力が効果的に抑制される。
In the conventional technology of
一方、装置10においては、バーストスイッチング制御動作中に制御部220を動作させる必要がある。しかし、制御部220は、ASIC、マイクロプロセッサ、CPU等といった微細加工技術で製造されるICで構成され、低消費電力で動作できる。従って、バーストスイッチング制御動作中に出力電圧Voの監視のため制御部220を動作させることによる電力消費の増加はわずかである。
On the other hand, in the
また、バーストスイッチング制御動作中に出力電圧Voの情報をフィードバックするためのイネーブル信号Sbは、スイッチング動作の切り替わり時にのみ発生する信号である。イネーブル信号Sbは、期間の大部分が無信号であるため、その伝送のために電力をほとんど消費せず、また、イネーブル信号伝達回路134における電力の消費もほとんど無い。
The enable signal Sb, which is used to feed back information about the output voltage Vo during burst switching control operation, is a signal that is generated only when the switching operation changes. Since the enable signal Sb is a silent signal for most of the period, it consumes almost no power for its transmission, and the enable
また、装置10では、通常制御動作時に出力電圧Voを検出するための検出信号出力部150と、バーストスイッチング制御動作時に出力電圧Voを検出するための電圧検出部221とを別の回路としている、そのため、バーストスイッチング制御動作時にスイッチング動作の停止及び再開を決定づける、第1電圧V1及び第2電圧V2の大きさは、検出信号出力部150の回路構成に係わりなく設定することができる。よって、スイッチング動作を再開するための第2電圧V2を、目標電圧Vtから大きく低下させることができ、そのためスイッチング動作の停止の期間を長くすることができる。これによって、バーストスイッチング制御動作における消費電力を更に削減することが可能となっている。
In addition, in the
装置10において、第1電圧V1は、過電流保護回路160の動作下限電圧未満とすることも好ましい。これにより、バーストスイッチング制御動作において、過電流保護回路160は動作できず、その電力消費が無くなる。なお、バーストスイッチング制御動作は低負荷状態であるので、過電流を監視する必要が無い。本構成とすることによって、バーストスイッチング制御動作時における消費電力を更に削減することができる。
In the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。更に、実施形態で開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. The technical scope of the present invention also includes embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in the embodiments.
10 装置
100 低圧電源
110 一次側整流平滑回路
120 トランス
121 主巻線
122 一次巻線
123 二次巻線
124 副巻線
130 スイッチング素子
131 一次側DC電源生成回路
132 一次側制御部
133 帰還回路
134 イネーブル信号伝達回路
140 二次側整流平滑回路
150 検出信号出力部
160 過電流保護回路
210 DC-DCコンバータ回路
220 制御部
221 電圧検出部
20 駆動部(画像形成部)
90 交流電源
Ss 検出信号
Sb イネーブル信号
Vo 出力電圧
Vt 目標電圧
V1 第1電圧
V2 第2電圧
10
90 AC power supply Ss Detection signal Sb Enable signal Vo Output voltage Vt Target voltage V1 First voltage V2 Second voltage
Claims (3)
前記トランスの二次巻線に接続され、前記二次巻線に励起される交流電圧を平滑化し、
出力電圧を出力する二次側整流平滑回路と、
前記一次巻線に接続されたスイッチング素子と、
前記トランスの二次側に設けられ、前記出力電圧を検出し、前記出力電圧が所定値以上であるかを示す検出信号を出力する検出信号出力部と、
前記トランスの一次側に設けられ、前記検出信号に応じて前記スイッチング素子のスイッチング制御を行う一次側制御部と、
を有する低圧電源と、
前記低圧電源から入力される出力電圧によって駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部であって、前記低圧電源から入力される前記出力電圧に基づいて駆動し、前記出力電圧を検出する電圧検出部を有する制御部と、を備え、
前記スイッチング素子がスイッチング動作の停止と再開とを繰り返して行う、バーストスイッチング制御を行う場合において、
前記制御部は、
前記出力電圧が第1電圧を超えることを前記電圧検出部が検出した場合に、停止信号を前記一次側制御部に出力し、その後、
前記出力電圧が、前記第1電圧より小さい第2電圧未満に低下したことを前記電圧検出部が検出した場合に、再開信号を前記一次側制御部に出力し、
前記一次側制御部は、
前記停止信号の受信に応じて、前記検出信号の検出動作、及び、前記スイッチング素子のスイッチング制御を停止させ、その後、
前記再開信号の受信に応じて、前記検出信号の検出動作、及び、前記スイッチング素子のスイッチング制御を再開することを特徴とする、装置。 a transformer having a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding;
A power supply voltage generating circuit connected to a secondary winding of the transformer for smoothing an AC voltage excited in the secondary winding;
A secondary side rectifying and smoothing circuit that outputs an output voltage;
A switching element connected to the primary winding;
a detection signal output unit provided on a secondary side of the transformer, the detection signal output unit detecting the output voltage and outputting a detection signal indicating whether the output voltage is equal to or greater than a predetermined value;
a primary side control unit provided on a primary side of the transformer and configured to perform switching control of the switching element in response to the detection signal;
A low voltage power supply having
a drive unit that is driven by an output voltage input from the low-voltage power supply;
a control unit for controlling the drive unit, the control unit being driven based on the output voltage input from the low-voltage power supply and having a voltage detection unit for detecting the output voltage;
In the case of performing burst switching control in which the switching element repeatedly stops and resumes a switching operation,
The control unit is
When the voltage detection unit detects that the output voltage exceeds a first voltage, a stop signal is output to the primary side control unit, and then
When the voltage detection unit detects that the output voltage has dropped below a second voltage that is lower than the first voltage, a restart signal is output to the primary side control unit;
The primary side control unit is
In response to receiving the stop signal, the detection operation of the detection signal and the switching control of the switching element are stopped, and then
The apparatus, in response to receiving the restart signal, restarts the detection operation of the detection signal and the switching control of the switching element.
前記帰還回路は、フォトダイオードを有し、前記検出信号出力部と前記一次側制御部との間で、絶縁を確保しつつ前記検出信号を伝達するフォトカプラであって、
前記フォトダイオードは、前記出力電圧が前記所定値以上であれば発光するものであり、前記第1電圧は、前記所定値未満の電圧であることを特徴とする、請求項1に記載の装置。 A feedback circuit is further provided,
The feedback circuit is a photocoupler having a photodiode and transmitting the detection signal between the detection signal output unit and the primary side control unit while ensuring insulation,
2. The apparatus of claim 1 , wherein the photodiode emits light if the output voltage is greater than or equal to the predetermined value, and the first voltage is a voltage less than the predetermined value.
を更に備え、
前記一次側制御部は、
前記一次側DC電源生成回路から出力される前記駆動電圧によって駆動し、
前記停止信号の受信に応じて、前記検出信号の検出動作及び前記スイッチング素子のスイッチング制御を停止させている間は、前記一次側制御部が前記再開信号の受信に必要な電圧を前記駆動電圧から供給されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の装置。 a primary-side DC power supply generating circuit connected to a secondary winding of the transformer, smoothing an AC voltage excited in the secondary winding and outputting a drive voltage which is a DC voltage;
Further comprising:
The primary side control unit is
Driven by the drive voltage output from the primary side DC power supply generating circuit,
The device described in claim 1 or 2, characterized in that while the detection operation of the detection signal and the switching control of the switching element are stopped in response to receiving the stop signal, the primary side control unit is supplied with a voltage required for receiving the resume signal from the drive voltage.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019064866A JP7519022B2 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Device |
| US16/826,508 US11329543B2 (en) | 2019-03-28 | 2020-03-23 | Device having switching power source operable in burst switching control mode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019064866A JP7519022B2 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020167802A JP2020167802A (en) | 2020-10-08 |
| JP7519022B2 true JP7519022B2 (en) | 2024-07-19 |
Family
ID=72716855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019064866A Active JP7519022B2 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7519022B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004120826A (en) | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Canon Inc | Switching power supply, image forming apparatus, and method for reducing power consumption |
| JP2013062947A (en) | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Rohm Co Ltd | Dc/dc converter, and power-supply device and electronic apparatus using the same |
-
2019
- 2019-03-28 JP JP2019064866A patent/JP7519022B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004120826A (en) | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Canon Inc | Switching power supply, image forming apparatus, and method for reducing power consumption |
| JP2013062947A (en) | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Rohm Co Ltd | Dc/dc converter, and power-supply device and electronic apparatus using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020167802A (en) | 2020-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6700772B2 (en) | Power supply device and image forming apparatus | |
| EP3338352B1 (en) | Power converter with sleep/wake mode | |
| US10630161B2 (en) | Power supply apparatus and image forming apparatus | |
| US9300216B2 (en) | Switching power supply and image forming apparatus equipped with switching power supply | |
| JP5179893B2 (en) | Switching power supply | |
| US20110150521A1 (en) | Power supply and image forming apparatus | |
| JP2010110037A (en) | Switching power control circuit | |
| JP2005287260A (en) | Switching power supply control semiconductor device | |
| KR100692557B1 (en) | Energy-saving switching power supply and its energy saving method | |
| US9413250B2 (en) | Power supply with multiple control topologies | |
| US8634214B2 (en) | Current resonance power supply with AC input detection into the primary winding | |
| US20120230061A1 (en) | Self-excited switching power supply circuit | |
| US8004114B2 (en) | Two-stage power supply system | |
| JP4965939B2 (en) | Power supply | |
| JP5540769B2 (en) | Power supply device and image forming apparatus | |
| JP2002136125A (en) | Flyback switching power source | |
| JP7519022B2 (en) | Device | |
| JP2010063272A (en) | Switching power supply device | |
| JP2013251979A (en) | Power supply device and image formation apparatus | |
| JP2004120826A (en) | Switching power supply, image forming apparatus, and method for reducing power consumption | |
| JP5822457B2 (en) | Power supply device and image forming apparatus | |
| JP6155905B2 (en) | Power supply system and image forming apparatus | |
| JP5020479B2 (en) | Power supply | |
| JP2004328837A (en) | Switching power supply circuit and switching regulator comprising the same | |
| JP4678263B2 (en) | Synchronous rectification forward converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220325 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230206 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230404 |
|
| RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20230404 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230602 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230801 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231114 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240109 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240312 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240607 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240620 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7519022 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |