JP2005151672A

JP2005151672A - 電源装置

Info

Publication number: JP2005151672A
Application number: JP2003384221A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Ishikawa; 哲司石川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】メイン電源とサブ電源を有する電源装置において、価格の上昇を抑え、軽負荷時の省エネ仕様を満足させることのできる多出力大容量電源装置を提供する。
【解決手段】商用電源０からメイン電源１とサブ電源８に交流電源が供給される。メイン電源１は、スイッチ２、ノイズフィルタ３、整流回路４、発振回路５、絶縁トランス６、平滑回路７により構成される。サブ電源８は、上記スイッチ２の前段から分岐されて接続され、スイッチ９、ノイズフィルタ１０、整流回路１１、発振回路１２、絶縁トランス１３、平滑回路１４により構成されている。メイン電源１とサブ電源８は、それぞれ直流電力を発生して負荷装置１５に供給する。サブ電源８は、負荷装置１５における軽負荷に電力を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、メイン電源とサブ電源を有する電源装置に関するものである。

近年、電子機器の市場においては、機器の省エネ、高効率の要求が高くなり、電源部の高効率、低損失の対応が必要となってきている。特に、従来は軽視されがちであった待機モード時等の軽負荷時の効率も要求されるようになってきた。そのため、市場では小型の省エネ専用コンバータ等が発表されている。この省エネコンバータは、ＤＣ負荷（例えば１〜５Ｖ程度）を供給するものであり、負荷電流が微小電流（例えば１０〜数百ｍＡ程度）を供給する際にも、定格電流（例えば５〜１０Ａ程度）を供給する場合と同程度の効率（約７０〜９０％程度）を維持できるコンバータである。しかし、これらはまだ周知の技術ではなく、それらを作成できる技術を持つメーカは少ない。
また、多出力かつ大出力電源の要求には対応が難しく、別電源を設置するといった対応をしているが、価格的に高価となってしまう。

また従来より、静電潜像を形成し、該静電潜像をトナー像に顕像化する像担持体と、転写紙にトナーを熱定着するための熱発生手段と、装置本体のメイン電源のオフ時に使用可能なサブ電源と、を有する画像形成装置において、上記メイン電源のオフ時に、上記熱発生手段が、上記サブ電源により作動可能であることを特徴とする画像形成装置のように、メイン電源、サブ電源の構成を取る画像形成装置が提案されているが（例えば、特許文献１参照）、この技術は像担持体や、現像器等の結露を防止する技術に関するものであり、軽負荷時のＤＣ出力に対応する技術とは異なるものである。
特開２０００−３９８０１号公報

本発明は、メイン電源とサブ電源を有する電源装置において、価格の上昇を抑え、軽負荷時の省エネ仕様を満足させることのできる多出力大容量電源を提供することを課題とする。

請求項１記載の電源装置は、商用電源が供給され、第１のスイッチ、第１のノイズフィルタ、第１の整流回路、第１のスイッチング素子を含む第１の発振回路、第１の絶縁トランス、第１の平滑回路により構成され、第１の直流電力を発生して第１の負荷に供給するメイン電源と、前記メイン電源とは独立して設けられ第２の直流電力を発生して第２の負荷へ供給するサブ電源とを備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の電源装置において、前記サブ電源は、前記メイン電源における前記第１のスイッチの前段より分岐されて接続され、第２のスイッチ、第２のノイズフィルタ、第２の整流回路、第２のスイッチング素子を含む第２の発振回路、第２の絶縁トランス、第２の平滑回路により構成されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１、２記載の電源装置において、消費電力の低減を目的とする状態へ遷移する場合に、前記第１の直流電力の出力を停止させるための制御信号を前記メイン電源に出力する制御回路を有することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の電源装置において、前記制御信号により、前記メイン電源における前記第１の発振回路を停止させることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項３記載の電源装置において、前記制御信号により、前記メイン電源への前記商用電源の入力を遮断することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の電源装置において、前記商用電源の入力を遮断するために、前記第１のスイッチを遮断することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の電源装置において、前記第１のスイッチにリレーを用いたことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項６記載の電源装置において、前記第１のスイッチにＦＥＴスイッチを用いたことを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項３〜８のいずれか１項記載の電源装置において、前記制御回路は、前記第２の直流電力が電源電圧として供給されることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項記載の電源装置において、前記サブ電源は、消費電力を抑え、軽負荷時においても高効率を維持できる省エネ電源に構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、価格の上昇を抑え、使用機器の省エネ仕様を満足させた多出力大容量電源装置を実現することができる。

本発明は、メイン電源へ商用電源を入力するスイッチの前段から分岐してサブ電源を接続したものである。

図１は本発明の実施例１による電源装置を示す回路図である。
図１において、商用電源０（例えば１００Ｖ〜２４０Ｖ）からメイン電源１とサブ電源８に交流電力が供給される。メイン電源１は、スイッチ２、ノイズフィルタ３、整流回路４、スイッチング素子ＳＷ１を含む発振回路５、絶縁トランス６、平滑回路７により図示のようにコンバータを含む構成になされている。サブ電源８は、スイッチ９、ノイズフィルタ１０、整流回路１１、スイッチング素子ＳＷ２を含む発振回路１２、絶縁トランス１３、平滑回路１４により図示のようにコンバータを含む構成になされている。メイン電源１とサブ電源８はそれぞれ直流電力を発生し、負荷装置１５に供給する。サブ電源８は、負荷装置１５における軽負荷に電力を供給する。

ここでサブ電源８は、負荷電流が微小電流（例えば１０〜数百ｍＡ程度）である場合にも、定格電流（例えば５〜１０Ａ程度）を供給する場合と同程度の効率（約７０〜９０％程度）を維持できるコンバータが構成されている。また、メイン電源１は、使用する機器の仕様に合わせた個別最適仕様にて設計することにより、省エネ仕様を満足させた多出力大容量電源装置を提供できるように構成されている。
また、サブ電源８は、図示のようにメイン電源１のスイッチ２の前段から分岐されて接続されている。

本実施例１によれば、商用電源０から、スイッチ２、ノイズフィルタ３、整流回路４、絶縁トランス６、平滑回路７を介して直流電圧を発生するメイン電源１とは異なる負荷へ電力を供給するサブ電源８をメイン電源１とは独立して設けているので、価格の上昇を抑え、使用機器の省エネ仕様を満足させた多出力大容量電源装置を提供することができる。
またサブ電源８は、メイン電源１のスイッチ２の前段より分岐され、ノイズフィルタ１０、整流回路１１、絶縁トランス１３、平滑回路１４を介して直流電圧を負荷へ供給しているので、価格の上昇を抑え、使用機器の省エネ仕様を満足させた多出力大容量電源装置を提供することができる。

図２は本発明の実施例２による電源装置を示す回路図であり、図１と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。
本実施例２は、省エネモード等の消費電力の低減を目的とした状態へ遷移するために、電源を供給する負荷装置１５内に設けたコントローラ１６から得られる出力停止信号によりメイン電源１の出力を停止するようにしたものである。具体的には、上記出力停止信号によりメイン電源１の発振回路５を停止させることにより、メイン電源１の出力を停止させることを特徴とする。尚、コントローラ１６にはサブ電源８から電源電圧が供給される。
本実施例２によれば、省エネモード等消費電力の低減を目的とした状態へ遷移した場合には、サブ電源８のみの動作となるため、消費電力の低減を図ることができる。

図３は本発明の実施例３による電源装置を示す回路図であり、図２と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。
本実施例３は、省エネモード等消費電力の低減を目的とした状態へ遷移するために、コントローラ１６からの出力停止信号により、メイン電源１とサブ電源８の分岐部の後段に設けたリレーからなるスイッチ１７を切り、商用電源０からメイン電源１への交流電力の供給を停止させるようにしたことを特徴とする。

本実施例３によれば、省エネモード等消費電力の低減を目的とした状態へ遷移した場合には、サブ電源８のみの動作となるため、消費電力の低減を図ることができる。また、起動時に、初めにサブ電源８を起動し、コントローラ１６がメイン電源１のスイッチ１７を入れることにより起動させるシーケンスが成り立ち、必要時のみメイン電源１を起動させることができ、さらなる消費電力の低減を図ることができる。
また、スイッチ１７にリレーを用いることにより、価格の上昇を抑えることができる。

図４は本発明の実施例４による電源装置を示す回路図であり、図３と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。
本実施例４は、図３のスイッチ１７に代えてＦＥＴスイッチ１８を用いることにより価格の上昇を抑えたことを特徴とする。

本実施例５は、前記各実施例１〜４のサブ電源８に、消費電力を抑え、軽負荷時においても、高効率を維持できる省エネ電源を用いることを特徴とする。軽負荷時に高効率を維持できる省エネ電源としては、スイッチング素子にＩＰＤ素子を用いたものや、軽負荷時にスイッチング周波数を間引きするもの、間欠発振をするもの等がある。

本実施例５によれば、消費電力を抑え、軽負荷時においても高効率を維持できる省エネ電源を用いているので、価格の上昇を抑え、使用機器の省エネ仕様を満足させた多出力大容量電源装置を提供することができる。

本発明の実施例１による電源装置を示す回路図である。本発明の実施例２による電源装置を示す回路図である。本発明の実施例３による電源装置を示す回路図である。本発明の実施例４による電源装置を示す回路図である。

符号の説明

１メイン電源
２スイッチ
３ノイズフィルタ
４整流回路
５発振回路
ＳＷ１スイッチング素子
６絶縁トランス
７平滑回路
８サブ電源
９スイッチ
１０ノイズフィルタ
１１整流回路
１２発振回路
ＳＷ２スイッチング素子
１３絶縁トランス
１４平滑回路
１５負荷装置
１６コントローラ

Claims

商用電源が供給され、第１のスイッチ、第１のノイズフィルタ、第１の整流回路、第１のスイッチング素子を含む第１の発振回路、第１の絶縁トランス、第１の平滑回路により構成され、第１の直流電力を発生して第１の負荷に供給するメイン電源と、
このメイン電源とは独立して設けられ第２の直流電力を発生して第２の負荷へ供給するサブ電源とを備えたことを特徴とする電源装置。
前記サブ電源は、前記メイン電源における前記第１のスイッチの前段より分岐されて接続され、第２のスイッチ、第２のノイズフィルタ、第２の整流回路、第２のスイッチング素子を含む第２の発振回路、第２の絶縁トランス、第２の平滑回路により構成されることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
消費電力の低減を目的とする状態へ遷移する場合に、前記第１の直流電力の出力を停止させるための制御信号を前記メイン電源に出力する制御回路を有することを特徴とする請求項１，２記載の電源装置。
前記制御信号により、前記メイン電源における前記第１の発振回路を停止させることを特徴とする請求項３記載の電源装置。
前記制御信号により、前記メイン電源への前記商用電源の入力を遮断することを特徴とする請求項３記載の電源装置。
前記商用電源の入力を遮断するために、前記第１のスイッチを遮断することを特徴とする請求項５記載の電源装置。
前記第１のスイッチにリレーを用いたことを特徴とする請求項６記載の電源装置。
前記第１のスイッチにＦＥＴスイッチを用いたことを特徴とする請求項６記載の電源装置。
前記制御回路は、前記第２の直流電力が電源電圧として供給されることを特徴とする請求項３〜８のいずれか１項記載の電源装置。
前記サブ電源は、消費電力を抑え、軽負荷時においても高効率を維持できる省エネ電源に構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の電源装置。