JP4774349B2 - DC power supply device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、アクティブフィルタを備えた直流電源装置、及びこの直流電源装置を備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ、デジタル複合機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a DC power supply device including an active filter, and an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, and a digital multifunction peripheral including the DC power supply device.
複写機、ファクシミリ、プリンタ、複写やファクシミリやプリント機能を備えた複合機等の画像形成装置において、装置から発生する高調波電流が電力系統へ流出し、画像形成装置だけでなく、電源を共用する他の電子機器にも悪影響を及ぼすという問題があった。これは、大電力電源装置あるいは一部の特殊電源装置を除くほとんどの直流電源装置が、コンデンサインプット方式の整流回路を採用しているため、交流入力電流は幅の狭いパルス状の波形になり、多くの高調波電流を含むことに起因している。 In image forming apparatuses such as copiers, facsimiles, printers, copiers, facsimiles, and multifunction machines equipped with printing functions, harmonic currents generated from the apparatus flow out to the power system and share not only the image forming apparatus but also the power source. There was a problem of adversely affecting other electronic devices. This is because most DC power supply devices except high power power supply devices or some special power supply devices employ a capacitor input type rectifier circuit, so the AC input current has a narrow pulse-like waveform, This is due to the inclusion of many harmonic currents.
この高調波電流を抑え、力率を改善する有効な手段の1つにアクティブフィルタがある。このアクティブフィルタは、従来のスイッチング電源の入力整流回路とDC/DCコンバータ間に挿入されている。アクティブフィルタは、整流回路から入力された電流の波形が正弦波に近い滑らかな波形になるように制御して力率を改善するとともに、入力電流の高調波成分を低減するための力率改善回路として知られている。このようなアクティブフィルタとして昇圧タイプ、降圧タイプ、昇降圧タイプ等、種々のものが提案されている。 One effective means of suppressing this harmonic current and improving the power factor is an active filter. This active filter is inserted between the input rectifier circuit of the conventional switching power supply and the DC / DC converter. The active filter improves the power factor by controlling the waveform of the current input from the rectifier circuit to be a smooth waveform close to a sine wave, and reduces the harmonic component of the input current. Known as. As such an active filter, various types such as a step-up type, a step-down type, and a step-up / step-down type have been proposed.
図11は従来の直流電源装置の一例を示すブロック図である。同図において、交流電源10の後段に設けられた直流電源装置1は、整流回路2、力率改善回路3、第1ないし第3のDC/DCコンバータ4,5,6を備えている。整流回路2は直流電源装置1の最前段に設けられ、交流電源10から入力される交流を整流する。整流回路2の後段には力率改善回路3が設けられ、整流回路2で整流された入力電流に対して力率を改善し、高調波成分を低減する。力率改善回路3からの出力は、並列に設けられた第1及び第2のDC/DCコンバータ4,5にそれぞれ入力される。第1のDC/DCコンバータで電圧変換された出力は第1負荷7に入力され、第2のDC/DCコンバータで電圧変換された出力は、第2負荷8及び第3のDC/DCコンバータ6を介して第3負荷9にそれぞれ入力される。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of a conventional DC power supply device. In the figure, a DC power supply device 1 provided at a subsequent stage of an
このように、直流電源装置1では、第1ないし第3のDC/DCコンバータ4,5,6によって複数系統の直流電圧を発生させ、各負荷7,8,9に効率よく電源供給を行っている。また、外部からのオン/オフ信号によって第2のDC/DCコンバータ5のオン/オフを制御することができる。これにより、低電力消費モード(本明細書では、省エネモードと称す)においては、第1のDC/DCコンバータ4のみ出力可能にすることができる。
As described above, in the DC power supply device 1, the first to third DC /
図12は、このような直流電源装置が搭載される画像形成装置の電源系統の概略構成を示すブロック図である。同図において、画像形成装置の直流電源装置1には、制御装置13、スキャナ・書き込み装置14及び搬送・給紙装置15が接続されている。制御装置13は複数のセンサ12から入力された検出出力に基づいて、メカトロ部品11、スキャナ・書き込み14、搬送給送装置15及び直流電源装置1を制御する。
FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply system of an image forming apparatus in which such a DC power supply device is mounted. In the figure, a
メカトロ部品(図ではメカトロと記す)11は、モータ、ソレノイド、クラッチ等の部品であり、センサ12は各種部品の位置を検知する。制御装置13はこのセンサ12からの情報を取得しながらメカトロ部品11及び必要な装置各部を制御する。スキャナ・書き込み装置14はエンジン部であり、スキャナと書き込み装置とからなる。スキャナは原稿画像を読み取り、画像データとして出力する。書き込み装置はスキャナからの画像データ、あるいはPC等からの画像データにしたがって転写紙のような記録媒体に画像を書き込みハードコピーとして出力する。搬送・給紙装置15は制御装置13からの指示にしたがい記録媒体を転写位置に給紙し、転写位置から排紙する。直流電源装置1は、スキャナ・書き込み装置14、搬送・給紙装置15、及び制御装置13を介してメカトロ部品11やセンサ12に電源を供給する。
A mechatronic component (denoted as mechatro in the figure) 11 is a component such as a motor, a solenoid, or a clutch, and a
図11の第1負荷7は、図12のセンサ12及び制御装置13等にあたるもので、常時電源を供給する必要があるものである。省エネモード時には、直流電源装置1はこの第1負荷1にしか電源供給を行わない。一方、第2及び第3負荷8,9は、メカトロ部品11等のように省エネモード時に動作させる必要のない装置に相当する。
The
省エネモードの切り換えは、例えば特許文献1では、アクティブフィルタとレギュレータを備えたDC電源装置を有する画像形成装置において、DC電源装置が画像形成時にアクティブフィルタとレギュレータとによって電源電圧を出力し、非画像形成の待機時にはアクティブフィルタを介さず、レギュレータによって電源電圧が出力することが提案されている。また、例えば特許文献2には、アクティブフィルタを備えた電源装置を有する画像形成装置において、アクティブフィルタの動作を制御する制御装置を備え、アクティブフィルタの作動又は停止を制御装置により行うことが提案されている。
しかしながら、前術の各直流電源装置では、交流電源が投入されると、DC/DCコンバータの出力端子間に接続された負荷の大きさ、負荷変動、あるいは省エネモードとは無関係に、必ずアクティブフィルタが連続動作を開始するので、アクティブフィルタ回路を構成した部品で随時消費電力が発生する。そして、アクティブフィルタの動作後に各電圧が出力されるので、比較的長い立ち上がり時間が発生する。 However, in the previous DC power supply devices, when AC power is turned on, the active filter is always used regardless of the size of the load connected between the output terminals of the DC / DC converter, load fluctuation, or energy saving mode. Starts continuous operation, so that power consumption is generated at any time in the components constituting the active filter circuit. Then, since each voltage is output after the operation of the active filter, a relatively long rise time occurs.
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、解決すべき課題は、省エネモード時の消費電力の低減、立ち上がり時間の短縮化を図ることにある。 The present invention has been made in view of such a state of the art, and a problem to be solved is to reduce power consumption and shorten rise time in the energy saving mode.
前記課題を解決するため、本発明の第1の手段は、交流電源から入力される交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路の後段に並列に設けられ、当該整流回路で整流された交流電圧を平滑して出力する複数のDC/DCコンバータと、前記整流回路の後段に並列に設けられ、前記整流された交流電圧の力率を改善する力率改善回路と、前記整流回路と前記力率改善回路との間に設けられ、省エネモード時に当該力率改善回路を不作動の状態にするスイッチ手段と、を備えた直流電源装置において、前記複数のDC/DCコンバータは、それぞれ同一電位を出力すると共に、前記整流回路の後段に設けられて前記省エネモード時にあっても常時出力する第1のDC/DCコンバータと、前記力率改善回路の後段に設けられて当該省エネモード時には出力せずに当該省エネモードでないときに出力する第2のDC/DCコンバータと、前記スイッチ手段のオン動作によって前記力率改善回路が動作して前記第2のDC/DCコンバータが出力するまでの必要な電流を供給する他のDC/DCコンバータ、及び前記整流回路の出力を平滑化して前記第1のDC/DCコンバータの出力側に供給する別のDC/DCコンバータのうちの少なくとも一方のものと、を含んで構成され、前記第1のDC/DCコンバータは、外部に接続された制御手段により前記第2のDC/DCコンバータが供給できる出力電流を超える場合を監視して発出された切り換え信号を受けた前記スイッチ手段の制御で補助的に出力することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a first means of the present invention includes a rectifier circuit that rectifies an AC voltage input from an AC power supply, and an AC that is provided in parallel to the subsequent stage of the rectifier circuit and rectified by the rectifier circuit. a plurality of D C / DC converter for outputting a voltage smoothing to the set in parallel downstream of the rectifier circuit vignetting, and power factor improvement circuit for improving the power factor of the rectified AC voltage, said rectifying circuit In the DC power supply apparatus provided with the switch means provided between the power factor improvement circuit and inactivating the power factor improvement circuit in the energy saving mode , the plurality of DC / DC converters are respectively the same A first DC / DC converter that outputs a potential and is always output even when in the energy saving mode, and is provided at a subsequent stage of the rectifier circuit, and is provided at a subsequent stage of the power factor correction circuit. The second DC / DC converter that does not output at the time of power saving and outputs when not in the energy saving mode, and the power factor improving circuit operates by the ON operation of the switch means, and the second DC / DC converter outputs At least one of another DC / DC converter that supplies the necessary current up to and another DC / DC converter that smoothes the output of the rectifier circuit and supplies the output to the output side of the first DC / DC converter The first DC / DC converter is generated by monitoring when the output current exceeds the output current that can be supplied by the second DC / DC converter by the control means connected to the outside. When the switching signal is received, it is output in an auxiliary manner under the control of the switch means .
第2の手段は、第1の手段において、前記スイッチ手段は、リレー又はFETからなることを特徴とする。 The second means is characterized in that, in the first means, the switch means comprises a relay or FET .
第3の手段は、第1の手段又は第2の手段において、前記複数のDC/DCコンバータは、それぞれ出力側が負荷に接続され、前記スイッチ手段の制御による第1のDC/DCコンバータと前記第2のDC/DCコンバータとの切り換えは、前記制御手段による前記負荷のモード切り換えに基づいて行われることを特徴とする。 According to a third means, in the first means or the second means, each of the plurality of DC / DC converters has an output side connected to a load, and the first DC / DC converter controlled by the switch means and the first DC / DC converter Switching between the two DC / DC converters is performed based on mode switching of the load by the control means .
第4の手段は、第1の手段又は第2の手段において、前記スイッチ手段の制御による前記第1のDC/DCコンバータと前記第2のDC/DCコンバータとの切り換えは、前記制御手段により検出された電流値に基づいて行われることを特徴とする。 According to a fourth means, in the first means or the second means, switching between the first DC / DC converter and the second DC / DC converter by the control of the switch means is detected by the control means. It is performed based on the measured current value .
第5の手段は、第1の手段〜第4の手段の何れか1つの手段において、前記別のDC/DCコンバータは、前記制御手段により発出された前記スイッチ手段を制御するための前記切り換え信号とは別信号の切り換え信号を受けて動作がオン・オフ制御されることを特徴とする。 A fifth means is any one of the first means to the fourth means, wherein the another DC / DC converter controls the switching means emitted by the control means. The operation is controlled to be turned on / off in response to a switching signal different from the above.
第6の手段は、第5の手段において、前記スイッチ手段を制御するための前記切り換え信号は、前記別信号の切り換え信号に対して時間差を持たせて出力されることを特徴とする。 A sixth means is characterized in that, in the fifth means, the switching signal for controlling the switching means is outputted with a time difference with respect to the switching signal of the other signal .
第7の手段は、第6の手段において、前記時間差を設定するタイマ又は時定数回路を備えたことを特徴とする。 A seventh means is the same as the sixth means, further comprising a timer or a time constant circuit for setting the time difference .
第8の手段は、第5の手段において、前記他のDC/DCコンバータは、前記別信号の切り換え信号により動作がオン・オフ制御されることを特徴とする。 The eighth means is characterized in that, in the fifth means, the operation of the other DC / DC converter is controlled on / off by the switching signal of the other signal .
第9の手段は、第1の手段〜第8の手段の何れか1つの手段の直流電源装置を画像形成装置が備えたことを特徴とする。 The ninth means is characterized in that the image forming apparatus includes the DC power supply device of any one of the first to eighth means.
なお、後述する各実施例では、整流回路は参照番号101に、DC/DCコンバータは第1ないし第6のDC/DCコンバータ102,104,105,111,112,121(他のDC/DCコンバータは第4のDC/DCコンバータ111、別のDC/DCコンバータは第6のDC/DCコンバータ121)に、力率改善回路は参照番号103に、スイッチ手段はスイッチ素子106に、タイマはタイマIC131に、時定数回路は参照番号141に、制御装置は参照番号13にそれぞれ対応する。
In each embodiment described below, the rectifier
本発明によれば、省エネモード時の消費電力の低減、及び立ち上がり時間の短縮化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the power consumption and shorten the rise time in the energy saving mode.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の各実施例において、直流電源装置以外のもので従来例と同等な各部には同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts other than the DC power supply device that are the same as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は本発明の実施例1に係る直流電源装置の構成を示すブロック図である。この実施例1に係る直流電源装置100は、整流回路101、力率改善回路103、第1ないし第3のDC/DCコンバータ102,104,105及びスイッチング素子106を備え、第1ないし第3負荷7,8,9はそれぞれ前記第1〜第3のDC/DCコンバータ102,104,105に接続されている。
1 is a block diagram showing a configuration of a DC power supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The DC
整流回路101の後段には、第1のDC/DCコンバータ102と第2のDC/DCコンバータ104が並列に接続され、前記整流回路101から第2のDC/DCコンバータ104に至る回路には、前段側にスイッチング素子106が、後段側に力率改善回路103がそれぞれ設けられている。また、第2のDC/DCコンバータ104から第3負荷9に至る回路には前記第3のDC/DCコンバータ105が設けられ、前述のように第1のDC/DCコンバータ102が第1負荷7に、第2のDC/DCコンバータ104が第2負荷8に、第3のDC/DCコンバータ105が第3負荷9にそれぞれ接続されている。また、直流電源装置100の外部、ここでは制御回路13から前記スイッチング素子106をオン/オフさせる信号線が第1のDC/DCコンバータ102の下流側に接続されている。そして、前記制御回路13からのオン・オフ信号により信号線に流す電流、すなわち、スイッチ素子のコイルに流す直流電流のオン/オフを制御することによってスイッチング素子106のオン/オフ動作が可能となっている。
The first DC /
整流回路101は、交流電源10から入力される交流電圧を全波整流する例えばダイオードブリッジで構成されている。整流回路101の出力が入力される第1のDC/DCコンバータ102は、前記整流回路101の出力が入力されるトランスの1次巻線に直列に接続されたスイッチング素子をオン/オフすることによって前記トランスの2次巻線に誘起される電圧を整流平滑して第1負荷7側に出力する(A出力)。第2のDC/DCコンバータ104は力率改善回路103からの出力を前記第1のDC/DCコンバータ104と同様の原理で整流平滑し、第2負荷側8側と第3のDC/DCコンバータ105にそれぞれ並列に出力する。第3のDC/DCコンバータ105も第1のDC/DCコンバータ102と同様の原理で第2のDC/DCコンバータ104からの出力を整流平滑して第3負荷9側に出力する。ここでは、前記第2負荷8側への第2のDC/DCコンバータ104の出力をB出力と、第3負荷9側への第3のDC/DCコンバータ105の出力をC出力と称す。
The
図1における直流電源装置100では、第1のDC/DCコンバータ102から出力されるA出力は、力率改善回路103を介さずに、省エネモード時も常時出力第1負荷7側に出力される。また、第2のDC/DCコンバータ104と第3のDC/DCコンバータ105は、制御装置13からのオン信号によりスイッチング素子106がオンし、力率改善回路103が動作した後に、第2のDC/DCコンバータ104からB出力が出力され、更に第3のDC/DCコンバータ105からC出力が出力される。なお、スイッチング素子106としては例えばリレーあるいはFETが使用される。
In the DC
図2は図1のA出力,B出力,C出力とオン/オフ信号のオン信号出力に伴う立ち上がりシーケンスを示すタイミングチャートである。そのシーケンスは、直流電源装置100がオンした後、第1のDC/DCコンバータ102からのA出力が立ち上がり、制御装置13からのオン信号よりスイッチング素子106がオンし、リレー動作と力率改善回路103が動作した後、B出力とC出力がそれぞれ立ち上がる。
FIG. 2 is a timing chart showing a rising sequence associated with the ON signal output of the A output, B output, C output and ON / OFF signal of FIG. In the sequence, after the DC
図3は図1のスイッチング素子106をリレーからFETスイッチに変えたときの立ち上がりシーケンスを示すタイムチャートである。図2のシーケンスと比較すると、リレー動作を短縮できるので、B出力とC出力の起動時間を改善することができることが分かる。
FIG. 3 is a time chart showing a rising sequence when the switching
図4は本発明の実施例2に係る直流電源装置の構成を示すブロック図である。この実施例2は、実施例1で直列に配置された力率改善回路103、第2のDC/DCコンバータ104及び第3のDC/DCコンバータ105と並列に第2のDC/DCコンバータ104及び第3のDC/DCコンバータ105と同様の構成の第4のDC/DCコンバータ111及び第5のDC/DCコンバータ112を設け、第4のDC/DCコンバータ111に整流回路101から整流された電流とオン/オフ信号が直接入力され、第4のDC/DCコンバータ111の出力が第2負荷8及び第5のDC/DCコンバータ112に並列に入力され、第5のDC/DCコンバータ112の出力が第3負荷9に入力されるようにしたものである。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a DC power supply apparatus according to
前述の実施例1では、図2に示したようにB出力とC出力はスイッチング素子106がオンして、力率改善回路103の動作後に出力されるので、これらのB出力及びC出力の立ち上がり時間が遅れる。そこでこの実施例2に係る直流電源装置110では、前述のような第4及び第5のDC/DCコンバータ111,112を設けることにより、B出力とC出力の立ち上がり時間を改善している。
In the first embodiment, the B output and the C output are output after the
すなわち、第4のDC/DCコンバータ111と第5のDC/DCコンバータ112は、スイッチング素子106のオン動作によって力率改善回路103が動作し、第2及び第3のDC/DCコンバータ104,105からB出力及びC出力が出力するまでの必要な電流(初期起動時:システムのイニシャライズ等)を供給するために設けられている。そこで、オン信号を第4のDC/DCコンバータ111とスイッチング素子106に送り、力率改善回路103の動作後に、第2及び第3のDC/DCコンバータ104,105から出力されたB出力とC出力に、第4及び第5のDC/DCコンバータ111,112から出力された分の電流を付加して第2負荷8と負荷9に供給する。
That is, in the fourth DC /
このオン/オフ信号の切り換えについては、制御装置13が第2負荷8と第3負荷9の動作モードで判断し、あるいは、第4のDC/DCコンバータ111と第5のDC/DCコンバータ112から出力される電流値を検出して判断することもできる。
This switching of the on / off signal is determined by the
その他の各部は前述の実施例1と同等に構成され、同等に機能するので重複する説明は省略する。 The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment and function in the same manner, and thus redundant description is omitted.
図5は本発明の実施例3に係る直流電源装置を示すブロック図である。この実施例3に係る直流電源装置120は、実施例1の直流電源装置100の第1のDC/DCコンバータ102に並列に第6のDC/DCコンバータ121を並列に設けたもので、制御装置13から第2のオン/オフ信号が直接前記第6のDC/DCコンバータ121に入力される。この第6のDC/DCコンバータ121も第1のDC/DCコンバータ102と同様の原理で作動するものである。この第6のDC/DCコンバータ121には整流回路101の出力が入力され、第6のDC/DCコンバータ121で整流平滑化された出力は前記第1のDC/DCコンバータ102の出力側に接続された第1負荷7に入力される。なお、第2のオン/オフ信号は実施例1及び2におけるオン/オフ信号(ここでは第1のオン/オフ信号と称する)とは独立して入力される。
FIG. 5 is a block diagram showing a DC power supply apparatus according to
前述したように、A出力は先に述べたように省エネ動作モード時も出力される電源で、センサ12や制御装置13のCPUなどに供給するための電源である。制御装置13は、システム動作がないときも常に動作している。前述の実施例1及び実施例2の直流電源装置100に対して、更に省エネを達成するためには、DC/DCコンバータの効率を上げることが必要になる。しかし、効率を良く、出力電力を小さくするという要求に沿ってDC/DCコンバータをフライバック方式のものにすると、供給できる電流が減ってしまう。また、実施例2のように、初期起動時に足りない電流を別のDC/DCコンバータから供給するように構成しても良いが、A出力は制御装置13に供給しているため、制御装置13が通常動作に復帰する前に第6のDC/DCコンバータ121をオンさせるシーケンスでなければならない。
As described above, the output A is a power source that is output even in the energy saving operation mode as described above, and is a power source that is supplied to the
省エネモードでは、第2負荷8及び第3負荷9への電源供給が停止され、前述のように制御装置13は常に動作しているが、制御手段13(第1負荷7)についてもセンサ出力などの外部入力を監視する程度の電流しか流さないようにされ、通常の制御時の電流が流れているわけではない。
In the energy saving mode, the power supply to the
一方、この種のDC/DCコンバータでは、過電流が流れたときに回路を開いて過負荷を防止するいわゆる過電流回路を備えている。そこで、省エネ状態から復帰し、制御装置13が前記最小の駆動状態から通常の駆動状態に復帰すると、当該制御装置13を駆動するために大電流が流れる。しかし、第1のDC/DCコンバータ102が通常の駆動状態に復帰する前に前記大電流が流れると、前記過電流回路の機能により制御回路13側への電力の供給が遮断されるのでシステムが停止することになる。
On the other hand, this type of DC / DC converter includes a so-called overcurrent circuit that opens a circuit to prevent overload when an overcurrent flows. Therefore, when returning from the energy saving state and the
このため、本実施例では、前述のようにスイッチング素子106をオン/オフする第1オン/オフ信号と、第6のDC/DCコンバータ121をオン/オフさせる第2オン/オフ信号を前記スイッチング素子106及び第6のDC/DCコンバータ121にそれぞれ独立して印加し、オン信号の出力タイミングを制御するようにしている。すなわち、第1オン/オフ信号と第2オン/オフ信号のオン出力にシーケンスを持たせることによって前記システムダウンの発生を防止している。
For this reason, in the present embodiment, the first on / off signal for turning on / off the
図6は図5に示したA出力、B出力、C出力、第1オン/オフ信号及び第2オン/オフ信号の立ち上がりシーケンスを示すタイミングチャートである。このタイミングチャートから分かるように、直流電源装置120をONすると、A出力が立ち上がる。次いで、制御装置13から第2オン信号が入力され、第6のDC/DCコンバータ121が駆動され、第1負荷7に電源を供給する。その後に、第1オン信号が入力され、これによりスイッチング素子106がオンされ、リレーと力率改善回路103がこの順で動作し、B出力とC出力がそれぞれ立ち上がり、第2負荷8及び第3負荷9に電源が供給される。
FIG. 6 is a timing chart showing a rising sequence of the A output, the B output, the C output, the first on / off signal, and the second on / off signal shown in FIG. As can be seen from this timing chart, the output A rises when the
この実施例3における第1及び第2オン/オフ信号の出力シーケンスは、図6に示すように第1オン信号より第2オン信号が先に与えられるというシーケンスになる。このシーケンスを常に実現することにより、前記システムダウンを防止することができる。 The output sequence of the first and second on / off signals in the third embodiment is a sequence in which the second on signal is given earlier than the first on signal as shown in FIG. By always realizing this sequence, the system down can be prevented.
その他、特に説明しない各部は前述の実施例1と同等に構成され、同等に機能するので重複する説明は省略する。 Other parts that are not particularly described are configured in the same manner as in the first embodiment and function in the same manner, and thus redundant description is omitted.
図7は本発明の実施例4に係る直流電源装置の構成を示すブロック図である。この実施例4に係る直流電源装置130は実施例3のシーケンスを1つのオン/オフ信号によって実現する例である。本実施例4は実施例3に対してタイマIC131を設け、オン/オフ信号を1系統としたものである。すなわち、図7に示すように第2のDC/DCコンバータ104と第6のDC/DCコンバータ121に直列にオン/オフ信号を入力させる一方、タイマIC131により所定の遅延時間を経てスイッチ素子106をオン/オフするようにしている。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a DC power supply apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. The DC
これにより、図7に示す実施例4では、1つのオン/オフ信号を直接第6のDC/DCコンバータ121に入力する信号と、タイマIC131を介して第1のDC/DCコンバータ102を駆動させる信号の2つの信号(第1オン/オフ信号に相当)に分岐して直流電源装置130を駆動することができる。したがって、本実施例では、1つの信号で前記図6のタイミングチャートに示されるシーケンスで各DC/DCコンバータを駆動するようにことができる。
Thus, in the fourth embodiment shown in FIG. 7, the first DC /
その他、特に説明しない各部は前述の実施例1と同等に構成され、同等に機能するので重複する説明は省略する。 Other parts that are not particularly described are configured in the same manner as in the first embodiment and function in the same manner, and thus redundant description is omitted.
図8は本発明の実施例5に係る直流電源装置の構成を示すブロック図である。この実施例5に係る直流電源装置140は、実施例4に係る直流電源装置130におけるタイマIC131に代えて同様な時間差を形成する時定数回路141としたものである。その他の各部は実施例4と同等に構成され、同等に機能する。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a DC power supply apparatus according to
図9は本発明の実施例6に係る直流電源装置の構成を示すブロック図である。実施例3に係る直流電源装置120では、省エネを達成できるが、B出力とC出力の立ち上がり時間を速くすることはできない。本実施例は、省エネモード時の消費電力と立ち上がり時間を速くすることができるようにしたものである。すなわち、本実施例はいわば実施例2と実施例3の構成を組み合わせたもので実施例2の構成に第6のDC/DCコンバータ121を第1のDC/DCコンバータ102に並列に接続し、第1オン/オフ信号をスイッチング素子106に第2オン/オフ信号を第4のDC/DCコンバータ111と第6のDC/DCコンバータにそれぞれ入力できるようにした。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a DC power supply apparatus according to
これにより、初期起動時に必要なB出力とC出力は、第4のDC/DCコンバータ111と第5のDC/DCコンバータ112から出力される。また、第4のDC/DCコンバータ111と第6のDC/DCコンバータ121に第2オン/オフ信号でオン信号を入力することにより、直流電源装置150が省エネモードから復帰する。その後、第1オン/オフ信号でオン信号を入力してスイッチ素子106をオンさせる。それによって、力率改善回路103が動作して、第2のDC/DCコンバータ104と第3のDC/DCコンバータ105からB出力とC出力が出力されて、第2負荷8と第3負荷9のそれぞれに電源が供給される。
Thereby, the B output and the C output necessary at the time of initial startup are output from the fourth DC /
図10は図9のA出力,B出力,C出力とオン/オフ信号のオン信号出力に伴う立ち上がりシーケンスを示すタイミングチャートである。図10のタイミングチャートから分かるように、直流電源装置150をオンした後、A出力が立ち上がる。その後、第2オン/オフ信号のオン信号により、第4のDC/DCコンバータ111と第6のDC/DCコンバータ121が駆動され、第4のDC/DCコンバータ111出力が第2負荷8と第5のDC/DCコンバータ112に入力され、第5のDC/DCコンバータ112から第3負荷9に出力される。そして、第1オン/オフ信号のオン信号により、スイッチング素子106がオンされ、力率改善回路103を経て、第2のDC/DCコンバータ104と第3のDC/DCコンバータ105から出力され、B及びC出力として前記第4及び第5のDC/DCコンバータ111,112からの出力と合流し、第2及び第3負荷8,9に電流を加えることになる。
FIG. 10 is a timing chart showing the rising sequence associated with the ON signal output of the A output, B output, C output and ON / OFF signal of FIG. As can be seen from the timing chart of FIG. 10, the output A rises after the DC
この間、第6のDC/DCコンバータ121により第1負荷には必要な電流が供給されているので、省エネ状態から復帰した際にシステムが停止するなどの虞はない。
During this time, since the necessary current is supplied to the first load by the sixth DC /
7 第1負荷
8 第2負荷
9 第3負荷
10 交流電源
11 メカトロ部品
12 センサ
13 制御装置
14 スキャナ・書き込み装置
15 搬送・給紙装置
101 整流回路
102 第1のDC/DCコンバータ
103 力率改善回路
104 第2のDC/DCコンバータ
105 第3のDC/DCコンバータ
111 第4のDC/DCコンバータ
112 第5のDC/DCコンバータ
121 第6のDC/DCコンバータ
106 スイッチング素子
131 タイマIC
141 時定数回路
7 First load 8
DESCRIPTION OF
141 Time constant circuit
Claims (9)
前記複数のDC/DCコンバータは、それぞれ同一電位を出力すると共に、前記整流回路の後段に設けられて前記省エネモード時にあっても常時出力する第1のDC/DCコンバータと、前記力率改善回路の後段に設けられて当該省エネモード時には出力せずに当該省エネモードでないときに出力する第2のDC/DCコンバータと、前記スイッチ手段のオン動作によって前記力率改善回路が動作して前記第2のDC/DCコンバータが出力するまでの必要な電流を供給する他のDC/DCコンバータ、及び前記整流回路の出力を平滑化して前記第1のDC/DCコンバータの出力側に供給する別のDC/DCコンバータのうちの少なくとも一方のものと、を含んで構成され、
前記第1のDC/DCコンバータは、外部に接続された制御手段により前記第2のDC/DCコンバータが供給できる出力電流を超える場合を監視して発出された切り換え信号を受けた前記スイッチ手段の制御で補助的に出力することを特徴とする直流電源回路。 A rectifier circuit for rectifying an AC voltage input from the AC power source, provided in parallel downstream of the pre-Symbol rectifier circuit, a plurality of D C / DC converter for outputting the rectified AC voltage in the rectifier circuit smoothes , set in parallel downstream of the pre-Symbol rectifier circuit vignetting, and power factor improvement circuit for improving the power factor of the rectified AC voltage, provided between the rectifier circuit and the power factor correction circuit, the energy-saving mode In a DC power supply device comprising switch means that sometimes deactivates the power factor correction circuit ,
The plurality of DC / DC converters each output the same potential, and are provided at a subsequent stage of the rectifier circuit and always output even in the energy saving mode, and the power factor correction circuit A second DC / DC converter which is provided in a subsequent stage and outputs when not in the energy saving mode but not in the energy saving mode, and the power factor improving circuit is operated by the ON operation of the switch means, so that the second Another DC / DC converter that supplies a necessary current until the DC / DC converter outputs, and another DC that smoothes the output of the rectifier circuit and supplies it to the output side of the first DC / DC converter At least one of the DC / DC converters,
The first DC / DC converter monitors the case where the output current that can be supplied by the second DC / DC converter is exceeded by the control means connected to the outside, and receives the switching signal issued from the switch means. A DC power supply circuit characterized in that auxiliary output is provided by control .
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