JP2014043098A - Power supply device, electronic equipment and system - Google Patents
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Abstract
【課題】電源の効率を向上させることが可能な電源装置、電子機器およびシステムを提供する。
【解決手段】電源制御部160は、定電圧電源161と、1以上の定電流電源(162、163)と、電流検出部164と、制御部165と、を備える。定電圧電源161は、定電圧出力を行う。定電流電源(162、163)は、定電流出力を行う。電流検出部164は、定電圧電源161から出力される第1電流と定電流電源から出力される第2電流とが合流する合流点Zよりも後段に設けられ、負荷400に供給される電流を検出する。制御部165は、電流検出部164で検出された電流に応じて、負荷400に対する第2電流の供給および停止を制御する。
【選択図】図3
A power supply device, an electronic apparatus, and a system capable of improving the efficiency of a power supply are provided.
A power supply control unit 160 includes a constant voltage power supply 161, one or more constant current power supplies (162, 163), a current detection unit 164, and a control unit 165. The constant voltage power supply 161 performs constant voltage output. The constant current power supplies (162, 163) perform constant current output. The current detection unit 164 is provided at a stage subsequent to the junction point Z where the first current output from the constant voltage power supply 161 and the second current output from the constant current power supply merge, and the current supplied to the load 400 is To detect. The control unit 165 controls the supply and stop of the second current to the load 400 according to the current detected by the current detection unit 164.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、電源装置、電子機器およびシステムに関する。 The present invention relates to a power supply device, an electronic apparatus, and a system.
例えば電子写真方式の画像形成装置は、プリンタ、コピー、FAX等の様々な機能を有し、大きな電力を消費する。そのため、定電圧直流電源である蓄電池とACラインからの電源により動作する定電流直流電源の出力を合流させ、最大出力可能な電力を増加させる方式が従来から知られている。 For example, an electrophotographic image forming apparatus has various functions such as a printer, a copy, and a FAX, and consumes a large amount of power. For this reason, there has been conventionally known a method in which the output of a constant current DC power source that is operated by a storage battery that is a constant voltage DC power source and a power source from an AC line is joined to increase the maximum output power.
例えば特許文献1には、最大出力可能な電力を増加させる目的で、定電圧直流電源である蓄電池からの出力と定電流直流電源からの出力とを合流させる技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for joining an output from a storage battery, which is a constant voltage DC power supply, and an output from a constant current DC power supply for the purpose of increasing the maximum output power.
しかしながら、電源の効率は使用率によって大きく異なるため、特許文献1に開示された技術では、軽負荷での消費電力が大きくなってしまうという問題がある。 However, since the efficiency of the power supply varies greatly depending on the usage rate, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that power consumption at a light load increases.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電源の効率を向上させることが可能な電源装置、電子機器およびシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a power supply device, an electronic apparatus, and a system that can improve the efficiency of a power supply.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、負荷に供給する電流を制御する電源装置であって、定電圧の第1電流の出力を行う定電圧電源と、定電流の第2電流の出力を行う1以上の定電流電源と、少なくとも前記定電圧電源から出力される第1電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部で検出された電流に応じて、前記負荷に対する前記第2電流の供給および停止を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a power supply device for controlling a current supplied to a load, a constant-voltage power supply that outputs a first current of a constant voltage, One or more constant current power supplies for outputting a second current, at least a current detection section for detecting a first current output from the constant voltage power supply, and the load according to the current detected by the current detection section And a controller for controlling the supply and stop of the second current to.
また、本発明は、上述の電源装置を備えた電子機器である。さらに、本発明は、少なくとも電子機器を備えたシステムであって、前記電子機器は、定電圧の第1電流の出力を行う定電圧電源と、定電流の第2電流の出力を行う1以上の定電流電源と、少なくとも前記定電圧電源から出力される第1電流を検出する電流検出部と、を備え、前記システムは、前記電流検出部で検出された電流に応じて、負荷に対する前記第2電流の供給および停止を制御する制御部を備えることを特徴とする。 In addition, the present invention is an electronic device including the above-described power supply device. Furthermore, the present invention is a system including at least an electronic device, wherein the electronic device includes a constant voltage power source that outputs a first current having a constant voltage and one or more that outputs a second current having a constant current. A constant current power supply; and a current detection unit that detects at least a first current output from the constant voltage power supply, wherein the system detects the second current with respect to a load according to the current detected by the current detection unit. A control unit for controlling supply and stop of current is provided.
本発明によれば、電源の効率を向上させることができるという有利な効果を奏する。 According to the present invention, there is an advantageous effect that the efficiency of the power source can be improved.
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る電源装置、電子機器およびシステムの実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の各実施形態では、電子機器として、記録媒体上に画像を形成する機能を有する画像形成装置を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、電子機器の種類は任意である。例えば電子機器として、デジタルカメラ、携帯電話機、PCなどを採用することもできる。 Hereinafter, embodiments of a power supply device, an electronic device, and a system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In each of the following embodiments, as an electronic device, an image forming apparatus having a function of forming an image on a recording medium will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the types of electronic devices are Is optional. For example, a digital camera, a mobile phone, a PC, or the like can be employed as the electronic device.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の画像形成システム100の一例を示す外観図である。画像形成システム100は、プロダクションプリンティング機であり、外部コントローラ200(以下、「DFE200」と呼ぶ)を備える。画像形成システム100は、画像形成装置110に、給紙を行う大容量給紙ユニット102、表紙等の利用に使われるインサータ103、折りを行う折りユニット104、ステープルやパンチなどを行うフィニッシャー105、及び裁断を行う断裁機106などの周辺機が用途に合わせて組み合わされる。
(First embodiment)
FIG. 1 is an external view illustrating an example of an
図2は、画像形成システム100のハードウェア構成例を示す図である。図2に示すように、DFE200は、通信I/F部210と、画像処理部220と、CPU230と、記憶部240(HDD242、ROM244、RAM246)と、I/F部250とを備え、それぞれがバスB1で相互に接続されている。通信I/F部210は、インターネットなどのネットワーク(通信網)を介して、PCなどのホスト装置と通信可能である。例えば通信I/F部210は、ホスト装置から送信される画像データ(ページ記述言語(PDL:Page Description Language)で記述された画像データ)を受信可能である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the
画像処理部220は、通信I/F部210を介してホスト装置から受信した画像データを言語解釈し、画像形成装置110で印刷可能な形式の画像データに変換する。また、画像処理部220は、変換後の画像データに対して所定の処理(ガンマ補正等)を施す。CPU230は、ROM244等に格納されたプログラムをRAM246上に展開して実行することにより、画像形成システム100の動作を統括的に制御する。
The
I/F部250は、DFE200を画像形成装置110に接続するための手段であり、I/F部250には専用線30が接続される。図2の例では、通信速度を担保するために、DFE200は、専用線30を介して画像形成装置110と接続される構成を例示しているが、通信速度を担保できるのであれば、ネットワークを介して、DFE200と画像形成装置110とが接続される構成であってもよい。
The I /
図2に示すように、画像形成装置110は、I/F部120と、印刷部130と、その他I/F部140と、操作表示部150と、電源制御部160とを備え、それぞれがバスB2で接続されている。I/F部120は、画像形成装置110をDFE200に接続するための手段であり、I/F部120には専用線30が接続される。印刷部130は、転写紙などの記録媒体上に画像を形成する手段である。印刷部130は、DFE200のCPU230の制御の下、印刷ジョブを実行する。その他I/F部140は、例えば外部装置等を接続可能なインタフェースである。操作表示部150は、画像形成装置110の動作状況や状態を表示し、ユーザからの操作入力を受け付ける手段である。
As shown in FIG. 2, the
図3は、画像形成装置110が備える電源制御部160の構成例を示す図である。電源制御部160は、例えば商用電源などの交流電源300から供給される交流電力を直流電力に変換し、画像形成装置110内の負荷400に供給する直流電力を制御する手段である。負荷400の例としては、半導体やモータ、ファンなどが挙げられるが、これに限られるものではない。図3に示すように、電源制御部160は、定電圧電源161と、第1の定電流電源162と、第2の定電流電源163と、電流検出部164と、制御部165とを備える。本実施形態の電源制御部160は、請求項の「電源装置」に対応する。なお、これに限らず、例えば電源制御部160と交流電源300とを含む部分を、請求項の「電源装置」として捉えることもできる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
この例では、1個の定電圧電源に対して、2個の定電流電源が組み合わされているが、これに限られるものではなく、定電圧電源と組み合わされる定電流電源の数は任意であり、少なくとも1以上の定電流電源が組み合わされる構成であればよい。図4は、本実施形態で使用される定電圧電源および定電流電源の各々について、電流の使用率に対する電源の効率の一例を示す図である。ここで、電源の効率は、定格電圧や負荷条件、どのような条件で効率を高くしたいかという要求により決まる。全ての条件において完全なものを作ることは難しく、上記の条件のトレードオフとなる。本実施形態では、定電圧電源は負荷0〜100%まで全ての条件で使用するため、効率のピーク値は低くても全体的に均一な効率の電源を使用する。定電流電源は、基本的に効率の一番良い条件で使用するため、使用率が低い場合には効率は低く、使用率が高く非常に狭い条件でのみ効率が高い電源を使用する。図4の例では、定電圧電源の効率は、電流使用率の全域に渡って70〜80%であり、定電流電源の効率は、40〜90%まで変化するが、電流使用率90%の場合において効率90%という非常に高い効率を示す。 In this example, two constant current power supplies are combined with one constant voltage power supply, but the present invention is not limited to this, and the number of constant current power supplies combined with the constant voltage power supply is arbitrary. Any configuration may be used as long as at least one constant current power source is combined. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the efficiency of the power supply with respect to the current usage rate for each of the constant voltage power supply and the constant current power supply used in the present embodiment. Here, the efficiency of the power supply is determined by the rated voltage, the load condition, and the requirement for increasing the efficiency under what conditions. It is difficult to make a perfect product under all conditions, which is a trade-off between the above conditions. In this embodiment, since the constant voltage power supply is used under all conditions from 0 to 100% of load, a power supply with uniform efficiency is used even if the peak value of efficiency is low. Since the constant current power supply is basically used under the condition of the best efficiency, the efficiency is low when the usage rate is low, and the power supply with high efficiency is used only under a very narrow condition where the usage rate is high. In the example of FIG. 4, the efficiency of the constant voltage power source is 70 to 80% over the entire current usage rate, and the efficiency of the constant current power source varies from 40 to 90%, but the current usage rate is 90%. In some cases, the efficiency is as high as 90%.
再び図3に戻って説明を続ける。定電圧電源161は、交流電源300からの交流電力を直流電力に変換し、出力電圧を一定に保持して、変換した直流電力を出力する(定電圧出力を行う)。この例では、定電圧電源161は、0A〜7Aまで出力可能である。
Returning to FIG. 3 again, the description will be continued. The constant
第1の定電流電源162および第2の定電流電源163は、交流電源300からの交流電力を直流電力に変換し、出力電流を一定に保持して、変換した直流電力を出力する(定電流出力を行う)。この例では、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163は、出力電流が5Aのときに最も効率が高くなり、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163各々の出力電流は、基本的に5Aに固定される。なお、これは一例であり、定電流電源の出力電流(第2電流)は、定電流電源の効率が定電圧電源の効率を上回る値に設定されるものであればよく、その値は任意に設定可能である。
The first constant
定電圧電源161、第1の定電流電源162、および、第2の定電流電源163の各々からの出力電流は、合流点Zで合流し、合流した電流が負荷400に供給される。以下の説明では、定電圧電源161から出力される電流を第1電流と呼び、第1の定電流電源162、および、第2の定電流電源163の各々から出力される電流を第2電流と呼ぶ場合がある。
Output currents from each of the constant
図3では、電流検出部164は、合流点Zの後段に設けられる。より具体的には、電流検出部164は、合流点Zから負荷400に至る電流経路上に設けられる。電流検出部164は、負荷400に供給される電流を検出する手段である。電流検出部164の構成は、公知の様々な電流検出手段の構成を取り得るが、例えば抵抗と電流検出アンプを用いて電流を検出する構成であってもよい。
In FIG. 3, the
制御部165は、電流検出部164で検出された電流に応じて、負荷400に対する第2電流の供給および停止を制御する。より具体的には以下のとおりである。図3に示すように、第1の定電流電源162の入力側と交流電源300との間には、制御部165による制御に従って、第1の定電流電源162に対する交流電力の供給の可否を切り替える第1スイッチSW1が設けられている。また、第2の定電流電源163の入力側と交流電源300との間には、制御部165による制御に従って、第2の定電流電源163に対する交流電力の供給の可否を切り替える第2スイッチSW2が設けられている。制御部165は、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2の切り替えによって、負荷400に対する第2電流の供給および停止を制御する。ここでは、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2は、請求項の「切替部」に対応する。なお、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2は、リレー、FET等の電流のオンオフを切り替えられる素子であれば特に種類を問わない。制御部165は、電流検出部164で検出された電流に応じて、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2のオンオフを個別に制御する。以下、詳細な内容を説明する。
The
図5は、合流点Zで合流する電流(以下、「合計電流」と呼ぶ場合がある)と、各電源(定電圧電源161、第1の定電流電源162、第2の定電流電源163)から出力される電流の内訳との関係の一例を模式的に示す図である。図5に示す領域P1は、定電圧電源161からの第1電流が出力される領域を示し、図5に示す領域P2は、第1の定電流電源162からの第2電流(5Aで固定)が出力される領域を示し、図5に示す領域P3は、第2の定電流電源163からの第2電流(5Aで固定)が出力される領域を示す。
FIG. 5 shows a current that merges at the merge point Z (hereinafter sometimes referred to as “total current”) and each power source (constant
図5に示すように、電流検出部164で検出された電流(合計電流)が6A以下の場合、制御部165は、定電圧電源161のみを動作させ、第1のスイッチSW1および第2のスイッチSW2の各々をオフに制御する。
As shown in FIG. 5, when the current (total current) detected by the
また、電流検出部164で検出された合計電流が6Aを超え、かつ、11A以下の場合は、制御部165は、第1のスイッチSW1をオンに制御し、第2のスイッチSW2をオフに制御する。これにより、第1の定電流電源162から出力される第2電流(5A)が合流点Zへ流れ込む。合計電流が6A〜11Aの場合、第1の定電流電源162から出力される第2電流は5Aに固定される一方、定電圧電源161から出力される第1電流は1A〜6Aに変化して変動分を吸収する。
When the total current detected by the
さらに、電流検出部164で検出された合計電流が11Aを超える場合、制御部165は、第1のスイッチSW1および第2のスイッチSW2の各々をオンに制御する。これにより、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163の各々から出力される第2電流(5A)が合流点Zへ流れ込む。つまり、定電流電源から合流点Zへ供給される第2電流の合計は10Aとなる。合計電流が11Aを超える場合、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163の各々から出力される第2電流は5Aに固定される一方、定電圧電源161から出力される第1電流は、合計電流から10Aを差し引いた値になるよう変化して変動分を吸収する。
Further, when the total current detected by the
図5の例で、第1のスイッチSW1のオンオフの切り替え条件を6A、第2のスイッチSW2のオンオフの切り替え条件を11Aに設定した理由は、7Aまで出力可能な定電圧電源161の供給能力に1Aのマージンを持たせることにより、突発的な電流増加に対応するためである。なお、例えば定電圧電源161のみ動作する場合は、0〜7Aまでの合計電流を負荷400へ供給することが可能であり、定電圧電源161と第1の定電流電源162が動作している場合は、6A〜12Aまでの合計電流を負荷400へ供給することが可能である。
In the example of FIG. 5, the reason why the on / off switching condition of the first switch SW1 is set to 6A and the on / off switching condition of the second switch SW2 is set to 11A is the supply capability of the constant
次に、図6を参照しながら、制御部165による処理動作の一例を説明する。図6は、制御部165による処理動作の一例を示すフローチャートである。なお、画像形成装置110本体の起動時は、要求される電流(負荷400で必要になる電流)の正確な値が不明なため、制御部165は、定電圧電源161のみを起動させる制御を行う一方、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2のオンオフを切り替える制御を行わない。このとき、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2の各々はオフ状態に制御される。また、本体の起動後、電流の測定が行われるまでは全ての負荷400を立ち上げず、定電圧電源161から出力される第1電流で賄える範囲で負荷400を立ち上げていく。
Next, an example of processing operation by the
図6に示すように、まず制御部165は、電流検出部164で検出された電流(合計電流)を取得する(ステップS1)。次に、制御部165は、ステップS1で取得した電流が、第1のスイッチSW1のオンオフの切り替え条件である6Aより小さいか否かを判断する(ステップS2)。ステップS1で取得した電流が6Aより小さいと判断した場合(ステップS2の結果:YESの場合)、制御部165は、定電圧電源161のみを動作させる(ステップS3)。より具体的には、制御部165は、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2をオフに制御し、電流検出部164で検出された電流が得られるよう定電圧電源161のみを動作させる制御を行う。
As shown in FIG. 6, first, the
一方、ステップS1で取得した電流が6A以上であると判断した場合(ステップS2の結果:NOの場合)、制御部165は、ステップS1で取得した電流が11Aより小さいか否かを判断する(ステップS4)。ステップS1で取得した電流が11Aより小さいと判断した場合(ステップS4の結果:YESの場合)、制御部165は、定電圧電源161を動作させるとともに、第1スイッチSW1をオン、第2スイッチSW2をオフに制御する(ステップS5)。また、上述のステップS4において、ステップS1で取得した電流が11A以上であると判断した場合(ステップS4の結果:NOの場合)、制御部165は、定電圧電源161を動作させるとともに、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2の各々をオンに制御する(ステップS6)。制御部165は、以上の動作を所定の周期で繰り返し実行する。
On the other hand, when it is determined that the current acquired in step S1 is 6A or more (result of step S2: NO), the
以上に説明したように、本実施形態では、制御部165は、電流検出部164で検出された電流に応じて、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163の各々から出力される第2電流のオンオフ(負荷400に対する第2電流の供給および停止)を制御する。そして、定電流電源(第1の定電流電源162、第2の定電流電源163)から出力される第2電流は、最も効率が高い値(この例では5A)に固定されるので、図7に示すように、単一の電源(例えば定電圧電源)のみを動作させる構成に比べて、電流(負荷400に供給する電流)の全域にわたって効率を向上させることができるという有利な効果を奏する。特に、負荷400に供給する電流の範囲が6A〜11Aの場合、本実施形態の構成(定電圧電源と定電流電源とを組み合わせた構成)では、定電圧電源よりも効率が高い定電流電源を動作させるので、全体の効率も高くなる。また、図7からも理解されるように、負荷400に供給する電流のうち定電流電源から出力された電流が占める割合が高い場合(負荷400に供給する電流が6A、11A付近)、特に、効率が高くなることが分かる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、図3では、電流検出部164は、合流点Zの後段に設けられているが、電流検出部164は、合流点Zよりも前段に複数の電流検出手段として設けられて、定電圧電源161の出力電流、定電流電源162の出力電流、及び定電流電源163の出力電流をそれぞれ検出しても良い。この場合、定電圧電源161の出力電流と、定電流電源162の出力電流と、定電流電源163の出力電流とを加算することで、負荷400に供給される電流を検出することが出来る。他の方法としては、定電流電源は定電流を出力するため、電流検出部164を合流点Zよりも前段の定電圧電源161の出力を検出する位置に設け、定電圧電源161の出力する電流のみを検出しても良い。この場合、電流検出部164が検出した定電圧電源161の出力電流と、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2のON状態に基づく定電流電源162および定電流電源163の各々の出力電流を加算して、負荷400に供給される電流を検出することが出来る。
In FIG. 3, the
また、図3では、定電流電源162への電流の入力を切替える第1スイッチSW1、定電流電源163への電流の入力を切替える第2スイッチSW2をオンオフすることで定電流電源162、定電流電源163の出力のオンオフを行っているが、定電流電源そのものの動作を停止しても良い。例えば定電流電源がスイッチング電源の場合にはスイッチングを停止する等の方法が考えられる。
In FIG. 3, the constant
(第2実施形態)
次に、第2実施形態を説明する。第2実施形態では、定電流電源から出力される第2電流のオンオフの条件を、オンに遷移する場合(負荷400に対して、第2電流の供給が開始される場合)と、オフに遷移する場合(負荷400に対して、第2電流の供給が停止される場合)とで異ならせる点で、上述の第1実施形態と相違する。以下、具体的に説明する。なお、上述の第1実施形態と共通する部分については、同一の符号を付して適宜に説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, when the on / off condition of the second current output from the constant current power supply is turned on (when the supply of the second current to the
図8は、本実施形態における、合流点Zで合流する電流(合計電流)と、各電源(定電圧電源161、第1の定電流電源162、第2の定電流電源163)から出力される電流の内訳との関係の一例を模式的に示す図である。図8に示す領域P11は、定電圧電源161からの第1電流が出力される領域を示し、図8に示す領域P22は、第1の定電流電源162からの第2電流(5Aで固定)が出力される領域を示し、図8に示す領域P33は、第2の定電流電源163からの第2電流(5Aで固定)が出力される領域を示す。
FIG. 8 shows the current (total current) that joins at the junction Z and the power sources (constant
図8に示すように、制御部165は、電流検出部164で検出された電流(合計電流)が6.25Aを越える場合に、第1スイッチSW1をオンに遷移させる。つまり、図8の例では、第1スイッチSW1がオンに遷移する条件(負荷400に対して、第1の定電流電源162からの第2電流の供給が開始される条件)は、電流検出部164で検出された電流が6.25Aを超えることである。
As illustrated in FIG. 8, the
一方、制御部165は、電流検出部164で検出された電流(合計電流)が5.75Aを下回る場合に、第1スイッチSW1をオフに遷移させる。つまり、図8の例では、第1スイッチSW1がオフに遷移する条件(負荷400に対して、第1の定電流電源162からの第2電流の供給が停止される条件)は、電流検出部164で検出された電流が5.75Aを下回ることである。
On the other hand, when the current (total current) detected by the
また、図8に示すように、制御部165は、電流検出部164で検出された電流(合計電流)が11.25Aを越える場合に、第2スイッチSW2をオンに遷移させる。つまり、図8の例では、第2スイッチSW2がオンに遷移する条件(負荷400に対して、第2の定電流電源163からの第2電流の供給が開始される条件)は、電流検出部164で検出された電流が11.25Aを超えることである。
In addition, as illustrated in FIG. 8, when the current (total current) detected by the
一方、制御部165は、電流検出部164で検出された電流(合計電流)が10.75Aを下回る場合に、第2スイッチSW2をオフに遷移させる。つまり、図8の例では、第2スイッチSW2がオフに遷移する条件(負荷400に対して、第2の定電流電源163からの第2電流の供給が停止される条件)は、電流検出部164で検出された電流が10.75Aを下回ることである。
On the other hand, when the current (total current) detected by the
以上に説明したように、本実施形態では、第1スイッチSW1をオンに遷移させる条件として設定される合計電流(6.25A)と、オフに遷移させる条件として設定される合計電流(5.75A)との間に0.5Aのヒステリシスが設けられる。また、第2スイッチSW2をオンに遷移させる条件として設定される合計電流(11.25A)と、オフに遷移させる条件として設定される合計電流(10.75A)との間に0.5Aのヒステリシスが設けられる。 As described above, in the present embodiment, the total current (6.25 A) set as a condition for transitioning the first switch SW1 to ON and the total current (5.75 A) set as a condition for transitioning OFF. ) Is provided with a hysteresis of 0.5 A. In addition, a hysteresis of 0.5 A between a total current (11.25 A) set as a condition for transitioning the second switch SW2 to ON and a total current (10.75 A) set as a condition for transitioning to OFF Is provided.
例えば上述の第1実施形態のように、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2の各々について、オンに遷移させる条件として設定される合計電流と、オフに遷移させる条件として設定される合計電流とを同一(6A、11A)にすると、合計電流が6Aまたは11A付近の電流が負荷400に供給され続けた場合に、第1スイッチSW1または第2スイッチSW2のオンオフが頻繁に発生する。定電流電源の立ち上げに必要な電力や、スイッチ(リレー)の寿命等を考えるとあまり頻繁にオンオフを行うことは好ましくない。そこで、第2実施形態では、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2の各々について、オンに遷移させる条件として設定される合計電流と、オフに遷移させる条件として設定される合計電流との間に0.5Aのヒステリシスを持たせることで、切り替えの頻度を抑えることができる。
For example, as in the first embodiment described above, for each of the first switch SW1 and the second switch SW2, a total current set as a condition for transitioning on and a total current set as a condition for transitioning off If they are the same (6A, 11A), when the total current of 6A or near 11A continues to be supplied to the
なお、上記ヒステリシスの値は0.5Aに限られるものではなく、任意に設定可能である。すなわち、第2電流がオンに遷移する条件(負荷400に対して、定電流電源から出力される第2電流の供給を開始する条件)として設定される合計電流と、オフに遷移する条件(負荷400に対して、定電流電源から出力される第2電流の供給を停止する条件)として設定される合計電流の値とが相違するものであればよい。要するに、制御部165は、電流検出部164で検出された電流(合計電流)が第1閾値以上の場合は、負荷400に対する第2電流の供給を開始する制御を行う一方、電流検出部164で検出された電流が第1閾値とは異なる第2閾値以下の場合は、負荷400に対する第2電流の供給を停止する制御を行う機能を有するものであればよい。第2実施形態では、第1閾値が第2閾値よりも大きい値に設定される場合を例示しているが、これに限らず、例えば第1閾値が第2閾値よりも小さい値に設定されてもよい。
The hysteresis value is not limited to 0.5 A, and can be arbitrarily set. That is, the total current set as a condition for turning on the second current (condition for starting the supply of the second current output from the constant current power supply to the load 400) and a condition for turning off (load) The total current value set as a condition for stopping the supply of the second current output from the constant current power source with respect to 400 may be different. In short, when the current (total current) detected by the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態を説明する。第3実施形態では、制御部165は、画像形成装置110の動作状態ごとに、負荷400に対する第2電流の供給の可否を決定する点で、上述の各実施形態と相違する。以下、具体的に説明する。なお、上述の各実施形態と共通する部分については、同一の符号を付して適宜に説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. The third embodiment is different from the above-described embodiments in that the
例えば上述の第1実施形態では、印刷時において、負荷400が動作しないタイミングで瞬間的に電流(合計電流)が減少することにより、定電流電源から出力される第2電流がオフに遷移する場合も想定される。この場合、直後に負荷400の動作が開始されると、直ちに第2電流をオンに遷移させることは困難であるため、負荷400に必要な電流を供給することが困難になる。
For example, in the first embodiment described above, when the second current output from the constant current power supply is turned off by instantaneously decreasing the current (total current) at the timing when the
図9の例では、定電圧電源161のみで負荷400に対する電流供給が行われる状態をP1、定電圧電源161と第1の定電流電源162との組み合わせで電流供給が行われる状態をP1+P2、定電圧電源161と第1の定電流電源162と第2の定電流電源163との組み合わせで電流供給が行われる状態をP1+P2+P3とそれぞれ表記する。図9の例では、合計電流が一時的に6Aを下回るまでの間は、定電圧電源161と第1の定電流電源162との組み合わせで電流供給が行われているが、合計電流が一時的に6Aを下回ると、上述したように第1スイッチSW1はオフ状態に遷移し、第1の定電流電源162から出力される第2電流はオフに遷移する。したがって、定電圧電源161のみが動作して電流供給が行われる。しかしながら、その直後に合計電流が増加し、6Aを上回る電流が要求されても、第1の定電流電源162が立ち上がるまでにはある程度時間が必要であるので、それまでの間、負荷400は所望の動作を行うことができない。
In the example of FIG. 9, the state in which current supply to the
そこで、本実施形態では、電流検出部164で検出された現在の電流値のみでなく、画像形成装置110の動作状態(モード)を加味し、動作モードごとに、第2電流のオンオフを切り替える。本実施形態では、モードに基づく第2電流のオンオフの判断が、合計電流に基づく第2電流のオンオフの判断よりも優先される。例えばモードと、電源の組み合わせとを対応付けたテーブルが不図示のメモリに記憶され、制御部165は、現在のモードに対応する電源の組み合わせをメモリから読み出し、読み出した電源の組み合わせで電流供給を行うように制御することもできる。
Therefore, in the present embodiment, not only the current value detected by the
例えば通常の印刷モードに対応する電源の組み合わせが、定電圧電源161と第1の定電流電源162との組み合わせである場合、制御部165は、その組み合わせで電流供給を行うように、定電圧電源161を動作させるとともに、第1スイッチSW1をオン、第2スイッチSW2をオフに制御する。したがって、通常の印刷モードである限り、定電圧電源161と第1の定電流電源162との組み合わせによる電流供給が行われるので、図9のように、合計電流が一時的に6Aを下回っても、第1の定電流電源162から出力される第2電流がオフに遷移することはないので、負荷400が一時的に所望の動作を行うことができなくなる事態を回避できる。
For example, when the combination of the power supplies corresponding to the normal printing mode is a combination of the constant
(第4実施形態)
次に、第4実施形態を説明する。第4実施形態では、上述の第2電流の値は可変に設定可能である点で上述の各実施形態と相違する。以下、具体的に説明する。なお、上述の各実施形態と共通する部分については、同一の符号を付して適宜に説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. The fourth embodiment is different from the above-described embodiments in that the value of the second current described above can be set variably. This will be specifically described below. In addition, about the part which is common in each above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably.
上述の第1実施形態では、定電流電源から出力される第2電流を、最も効率の高い5Aで固定しているが、例えば4A付近でも、定電流電源の方が定電圧電源よりも効率が高いので、第4実施形態では、図10に示すように、制御部165は、電流検出部164で検出された合計電流が5Aの場合に、第1スイッチSW1をオンに遷移させ(第1の定電流電源162を立ち上げ)、合計電流5Aの内訳として、第1の定電流電源162から出力される第2電流を4A、定電圧電源161から出力される第1電流を1Aに制御する。その後、合計電流が5Aから6Aまでの範囲で、制御部165は、第1の定電流電源162から出力される第2電流を線形に増加させる。
In the first embodiment described above, the second current output from the constant current power source is fixed at 5A, which is the most efficient. However, the constant current power source is more efficient than the constant voltage power source even in the vicinity of 4A, for example. Therefore, in the fourth embodiment, as illustrated in FIG. 10, when the total current detected by the
同様に、電流検出部164で検出された合計電流が10Aの場合に、第2スイッチSW2をオンに遷移させ(第2の定電流電源163を立ち上げ)、合計電流10Aの内訳として、第1の定電流電源162から出力される第2電流を5A、第2の定電流電源163から出力される第2電流を4A、定電圧電源161から出力される第1電流を1Aに制御する。その後、合計電流が10Aから11Aの範囲で、制御部165は、第2の定電流電源163から出力される第2電流を線形に増加させる。
Similarly, when the total current detected by the
以上のように、少なくとも定電流電源の効率が定電圧電源の効率を上回る領域で定電流電源を利用することにより、省エネ効果が得られる。図11は、定電流電源から出力される第2電流を固定した場合の効率と、定電流電源から出力される第2電流を可変に設定する場合の効率(図10の場合の効率)との比較例を示す図である。前述したように、第4実施形態では、合計電流が5Aの場合に第1の定電流電源162を立ち上げ、合計電流が10Aの場合に第2の定電流電源163を立ち上げている。つまり、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163の各々を、第1実施形態に比べて1Aだけ早い段階で立ち上げているため、その付近の効率が、第1実施形態の場合と比較して改善されている。この例では、定電流電源から出力される電流の4〜5Aまでの領域を使用したが、これに限らず、4A以下でも定電流電源を立ち上げた方が効率を向上させることができる領域や、5A以上の領域を使用することも可能である。
As described above, an energy saving effect can be obtained by using the constant current power supply in a region where the efficiency of the constant current power supply exceeds the efficiency of the constant voltage power supply. FIG. 11 shows the efficiency when the second current output from the constant current power supply is fixed and the efficiency when the second current output from the constant current power supply is variably set (efficiency in the case of FIG. 10). It is a figure which shows a comparative example. As described above, in the fourth embodiment, the first constant
(変形例)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
(Modification)
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to each above-mentioned embodiment, A various deformation | transformation is possible within the range which does not deviate from the summary of this invention.
(1)変形例1
上述の各実施形態では電源構成は固定(定電圧電源161、第1の定電流電源162、第2の定電流電源163)であるが、これに限らず、例えば電源構成を可変とする形態であってもよい。例えばオプションの取り付けなどにより、画像形成装置110本体に必要となる電流が増大する場合も想定されるからである。ここでは、合流点Zから負荷400に至るまでの電流経路は1つであるため、電源の拡張や追加が容易である。例えば追加する定電流電源に対する交流電源300からの交流電力の供給の可否を切り替えるスイッチ(リレー)等を予め用意しておくことにより、定電流電源の個数を増減させることが可能になる(図12参照)。そのため、電源構成を常に最適にすることが出来、省エネや機能拡張が行いやすい構成となっている。また、機械の納入後、数年経った際、より高効率の電源が開発されたときに現在の電源と置き換えることも容易である。
(1) Modification 1
In each of the above-described embodiments, the power source configuration is fixed (constant
また、図12に示すように、環境温度を検出可能な温度検出部166をさらに備えることにより、制御部165は、温度による効率変化を加味して、第2電流のオンオフを切り替えることも可能である。温度によりトランスやコンデンサ等の特性が変化するため、効率カーブが変化するためである。その他、電源のイネーブル/ディセーブルを制御できるようにしている。上述の各実施形態では、交流電源300と定電流電源の入力側との間にスイッチSWが設けられるが、リレーの寿命や電源のオン時間などを考えると、切り替えの頻度を抑えたい。そこで、定電流電源の出力側を制御し、出力させないようにすることも可能とする。例えばFETやトライアック等の半導体素子などを使用し、負荷400と切り離すことが可能な構成とすることもできる。電源の固定損失があるため、定電流電源の入力側を遮断する場合よりも効率は悪くなるが、切り替えの頻度が多い場合には、定電流電源の出力側を負荷400と切り離す形態の方が好ましい。また、例えば一定時間の経過や、モードにより、入力側を遮断する状態に切り替えることもできる。
Further, as shown in FIG. 12, by further including a
(2)変形例2
上述の各実施形態では、電源制御部160が画像形成装置110に搭載された例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば電源制御部160を構成する要素の1つである制御部165がDFE200に搭載される構成であってもよい。要するに、本発明が適用されるシステム(例えば画像形成システム)は、少なくとも電子機器(例えば画像形成装置)を備え、電子機器は、定電圧電源と、1以上の定電流電源と、定電圧電源から出力される第1電流と定電流電源から出力される第2電流とが合流する合流点よりも後段に設けられ、負荷に供給される電流を検出する電流検出部と、を備え、当該システムは、電流検出部で検出された電流に応じて、負荷に対する第2電流の供給および停止を制御する制御部を備えるものであればよい。
(2)
In each of the above-described embodiments, an example in which the power
(3)変形例3
上述の各実施形態とは異なり、例えば外付けサーバとしてのDFE200が設けられずに、上述のDFE200の機能が画像形成装置110に搭載される形態であってもよい。
(3) Modification 3
Unlike the above-described embodiments, for example, the
(4)変形例4
上述の各実施形態では、電源制御部160が搭載される電子機器の一例として画像形成装置を挙げて説明したが、これに限らず、電源制御部160が搭載され得る電子機器の種類は任意である。例えば、デジタルカメラ、携帯電話機、PCなどの電子機器に、上述の電源制御部160が搭載される形態であってもよい。
(4)
In each of the above-described embodiments, the image forming apparatus has been described as an example of an electronic device in which the
(5)変形例5
本発明では、定電流電源を複数利用するが、温度変化や経時劣化、定電流電源の性能のばらつきにより、図13のように何れかの定電流電源の効率がほぼ全ての領域で良くなる場合が考えられる。定電流電源間で、環境温度や自己発熱による温度条件が異なり、トランスやコンデンサの特性の変化から、電源の効率が異なってくる場合などである。また、定電流電源の使用がどちらか片方に偏って長時間使用された場合は、効率に差がつくことが考えられる。その場合には効率の良い(高い)定電流電源を優先して動作させた方が全体としての効率が良くなる。図12の例では温度検出部166を用いていたが、効率を算出して利用する場合は特別に温度検出手段を設けなくても、温度による効率を考慮した動作が可能である。
(5)
In the present invention, a plurality of constant current power supplies are used. However, the efficiency of any constant current power supply is improved in almost all regions as shown in FIG. 13 due to temperature change, deterioration with time, and variations in performance of the constant current power supply. Can be considered. This is the case when the temperature conditions due to environmental temperature and self-heating differ between constant-current power supplies, and the efficiency of the power supply differs due to changes in the characteristics of the transformer and capacitor. In addition, when the constant current power supply is used for a long time with either one being biased, it may be considered that the efficiency is different. In that case, the overall efficiency is better when the efficient (high) constant current power supply is operated with priority. In the example of FIG. 12, the
例えば制御部165は、各定電流電源の効率を算出し、算出した効率に基づいて、第2電流の出力を行う定電流電源を切り替えることができる。図14は、本変形例の電源制御部160の構成例を示す図である。図14の例は、電源制御部160は、第1検出部171と、第2検出部172と、第3検出部173と、第4検出部174と、第5検出部175とを有する。
For example, the
第1検出部171は、定電圧電源161の出力側に設けられる。第1検出部171は、出力電圧V_Out、および、定電圧電源161から出力される出力電流I_Out1を検出する。第2検出部172は、第1の定電流電源162の入力側に設けられる。第2検出部172は、入力電圧V_In、および、第1の定電流電源162に入力される入力電流I_In1を検出する。この例では、第2検出部172は、請求項の「入力電圧検出部」に対応していると考えることができるが、これに限られるものではない。第3検出部173は、第1の定電流電源162の出力側に設けられる。第3検出部173は、第1の定電流電源162から出力される出力電流I_Out1を検出する。第4検出部174は、第2の定電流電源163の入力側に設けられる。第4検出部174は、第2の定電流電源163に入力される入力電流I_In2を検出する。第5検出部175は、第2の定電流電源163の出力側に設けられる。第5検出部175は、第2の定電流電源163から出力される出力電流I_Out2を検出する。
The
なお、出力電圧V_Outを定電圧電源161の設定値とし、出力電圧V_Outを検出する機能を設けていない構成にしても良い。電圧値の変動がある場合には測定の精度が落ちるが、そうでない場合には問題ない。入力電圧V_Inに関しても、大きな変動がなければ、測定せずとも分かっている場合が多いため、入力電圧V_Inを検出する機能を設けずに固定値で換算してもよい。
Note that the output voltage V_Out may be set to the set value of the constant
電源の効率は、(出力電圧V_Out×出力電流I_Out)/(入力電圧V_In×入力電流I_In)により求められる。制御部165は、第1検出部171により検出された出力電圧V_Out、第2検出部172により検出された入力電圧V_Inおよび入力電流I_In1、第3検出部173により検出された出力電流I_Out1を用いて、第1の定電流電源162の効率を算出することができる。また、制御部165は、第1検出部171により検出された出力電圧V_Out、第2検出部172により検出された入力電圧V_In、第4検出部174により検出された入力電流I_In2、第5検出部175により検出された出力電流I_Out2を用いて、第2の定電流電源163の効率を算出することができる。
The efficiency of the power supply is obtained by (output voltage V_Out × output current I_Out) / (input voltage V_In × input current I_In). The
本変形例における制御部165は、合流点Zで合流する電流(合計電流)が6A以下の場合は、定電圧電源161のみを起動させ、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2の各々をオフに制御する。また、合計電流が6Aを超え、かつ、11A以下の場合は、制御部165は、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163のうち効率の良い(高い)方を起動させ、起動させた定電流電源から5Aの電流を出力させる。合計電流が6A〜11Aの場合、第1の定電流電源162または第2の定電流電源163から出力される電流(第2電流)は5Aに固定される一方、定電圧電源161から出力される電流(第1電流)は1A〜6Aに変化して変動分を吸収する。
The
さらに合計電流が11Aを超える場合、制御部165は、残りの定電流電源(第1の定電流電源162および第2の定電流電源163のうち効率の低い方)を起動させる。合計電流が11Aを超える場合、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163の各々から出力される第2電流は5Aに固定される一方、定電圧電源161から出力される第1電流は1A〜6Aに変化して変動分を吸収する。
Further, when the total current exceeds 11 A, the
図15は、本変形例における、合計電流と、各電源(定電圧電源161、第1の定電流電源162、第2の定電流電源163)から出力される電流の内訳との関係の一例を模式的に示す図である。図15に示す領域P1は、定電圧電源161からの第1電流が出力される領域を示し、図15に示す領域P22は、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163のうち効率が高い方からの第2電流(5Aで固定)が出力される領域を示し、図15に示す領域P33は、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163のうち効率が低い方からの第2電流(5Aで固定)が出力される領域を示す。
FIG. 15 shows an example of the relationship between the total current and the breakdown of the current output from each power source (constant
切り替え条件を6A、11Aとした理由は上述の第1実施形態と同様である。なお、上述の第2実施形態のように、切り替えにヒステリシスを持たせる制御を行うこともできるし、上述の第4実施形態のように、第2電流の値を可変に設定する制御を行うこともできる。 The reason why the switching conditions are 6A and 11A is the same as in the first embodiment. In addition, it is possible to perform control for giving hysteresis to the switching as in the above-described second embodiment, or to perform control for variably setting the value of the second current as in the above-described fourth embodiment. You can also.
制御部165は、算出した効率を、SRAM、フラッシュメモリ等の記憶手段(不図示)に書き込んでおくことができる。図16は、記憶手段に保持された効率テーブルの一例を示す図である。制御部165は、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163の各々の効率を算出するたびに、効率テーブルを更新し、これを参照して効率の高い方の定電流電源を優先して起動させる。この例では、定電流電源を固定の電流値で使用するため、効率テーブルは、一行二列のテーブルとなる。記憶手段が設けられる場所は任意であり、例えば制御部165の内部に記憶手段が設けられる形態であってもよいし、制御部165の外部に記憶手段が設けられる形態であってもよい。
The
図17は、制御部165の動作フローを示す図である。図17に示すように、制御部165は、第1検出部171、第2検出部172、第3検出部173、第4検出部174、および、第5検出部175から、入力電圧V_In、入力電流(I_In1〜2)、出力電圧V_Out、出力電流(I_Out1〜3)を取得する(ステップS10)。次に、制御部165は、ステップS1で取得した値を用いて、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163の効率を算出し、記憶手段に保持されている効率テーブルの値を更新する(ステップS11)。
FIG. 17 is a diagram illustrating an operation flow of the
そして、制御部165は、合計電流が6A以下であるか否かを判断する(ステップS12)。合計電流が6A以下であると判断した場合(ステップS12:YES)、制御部165は、定電圧電源161のみを起動する(ステップS13)。一方、合計電流が6Aを越える場合(ステップS12:NO)、制御部165は、合計電流が11A以下であるか否かを判断する(ステップS14)。合計電流が11A以下であると判断した場合(ステップS14:YES)、制御部165は、効率テーブルを参照して、第1の定電流電源162の効率が第2の定電流電源163の効率よりも高いか否かを判断する(ステップS15)。
And the
上述のステップS15において、第1の定電流電源162の効率が第2の定電流電源163の効率よりも高いと判断した場合(ステップS15:YES)、制御部165は、定電圧電源161を起動させ、第1スイッチSW1をオンに制御し、第2スイッチSW2をオフに制御する(ステップS16)。つまり、第1の定電流電源162を起動させ、第2の定電流電源163を起動させない。一方、上述のステップS15において、第1の定電流電源162の効率が第2の定電流電源163の効率よりも低いと判断した場合(ステップS15:NO)、制御部165は、定電圧電源161を起動させ、第1スイッチSW1をオフに制御し、第2スイッチSW2をオンに制御する(ステップS17)。つまり、第2の定電流電源163を起動させ、第1の定電流電源162を起動させない。すなわち、制御部165は、第2電流の出力を行う定電流電源として、効率の高い定電流電源を優先的に選択するという具合である。
In step S15 described above, when it is determined that the efficiency of the first constant
また、上述のステップS14において、合計電流が11Aを越えていると判断した場合(ステップS14:NO)、制御部165は、定電圧電源161を起動させ、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2の各々をオンに制御する(ステップS18)。つまり、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163の両方を起動させるという具合である。以上が制御部165の動作フローの内容であり、制御部165は、以上の動作フローを繰り返す。
Further, when it is determined in step S14 described above that the total current exceeds 11 A (step S14: NO), the
なお、図13で説明したように、条件によって効率が変化することがあり得るため、効率が変化した場合に最も効率が良い点が変化することも考えられる。図18は、もともとは5Aで効率のピークを示していたものが、使用条件によって5.5Aで効率のピークを示すように変化した場合を例示した図である。定電流電源は最も効率が良い電流で使用することが望ましいため、図18の場合は、定電流電源の電流を5Aから5.5Aに変えた方が全体の効率は良くなる。 As described with reference to FIG. 13, the efficiency may change depending on conditions. Therefore, it is conceivable that the most efficient point changes when the efficiency changes. FIG. 18 is a diagram exemplifying a case where the peak of efficiency at 5A originally changed to show the peak of efficiency at 5.5A depending on use conditions. Since it is desirable to use the constant current power supply with the most efficient current, in the case of FIG. 18, the overall efficiency is improved by changing the current of the constant current power supply from 5 A to 5.5 A.
例えば上述の記憶手段は、出力可能な第2電流の値ごとに、定電流電源の効率を対応付けた効率テーブルを記憶する形態であってもよい。制御部165は、記憶手段に記憶された効率テーブルを参照して、最も高い効率を示す第2電流の値で定電流電源を動作させることもできる。この例では、効率テーブルは、請求項の「対応情報」に対応していると捉えることができる。図19は、効率テーブルの一例を示す図である。この例では、制御部165は、4A〜5.5Aの効率を随時更新する機能を有する。図19の例では、初期のテーブルでは、5Aのときの効率92%が最も効率が良いが、条件が変化した後の効率は5.5Aのときの効率90%が最も効率が良い。そのため、制御部165は、このテーブルで最も効率の良い5.5Aを定電流電源の動作電流とする。なお、図19の例において、効率テーブルの範囲を4A〜5.5Aとしたのは最も効率のよい点が5Aより高い側にも低い側にも変化する可能性があるためである。あまり低い電流範囲まで定電流電源を使用すると定電圧電源よりも効率が悪くなるため、この例では4Aを下限としているが、これに限らず、例えば4Aよりも低い値を使用範囲とし、そのときの効率を効率テーブルに保持しておくこともできる。
For example, the above storage unit may store an efficiency table in which the efficiency of the constant current power supply is associated with each value of the second current that can be output. The
いま、例えば第1の定電流電源162の動作電流(第2電流)の値が5.5Aのときの効率が最も高い場合を想定する。図20は、この場合における、合計電流と、各電源(定電圧電源161、第1の定電流電源162、第2の定電流電源163)から出力される電流の内訳との関係の一例を模式的に示す図である。図20の例では、制御部165は、合計電流が6Aの場合に第1の定電流電源162を立ち上げ(第1スイッチSW1をオンに制御し)、合計電流が6.5Aを超えたら、第1の定電流電源162から出力される第2電流を5.5Aに制御する。また、図20の例では、合計電流が11Aの場合に、第2の定電流電源163を立ち上げる(第2スイッチSW2をオンに制御する)。例えば制御部165は、定電圧電源161から出力される第1電流を1A、第1の定電流電源162から出力される第2電流を5.5A、第2の定電流電源163から出力される第2電流を4.5Aに制御する。
Now, for example, a case is assumed where the efficiency is highest when the value of the operating current (second current) of the first constant
なお、ここでは、第1の定電流電源162のみを初期設定の5Aから変化させて使用した場合を例に挙げて説明したが、例えば第2の定電流電源163の動作電流(第2電流)の値が初期設定の5Aとは異なる値のときの効率が最も高い場合についても上記と同様に考えることができる。詳細な図示は省略しているが、ここでは、第1の定電流電源162および第2の定電流電源163ごとに、対応する効率テーブル(図19参照)が設けられている。
Here, the case where only the first constant
また、例えば画像形成装置では、モータや定着装置など大きな電力を使用する場合に、交流電源(AC)の電源コードを二本にする構成が知られている。典型的には、電源コードや供給ラインの定格以上の電流を上回る電流を使用する場合に、このような構成が採用される。例えば図21に示すように、第2の定電流電源163のみ二本目の電源コードに接続される構成にしても良い。
In addition, for example, in an image forming apparatus, a configuration in which two power cords of an AC power supply (AC) are used when a large electric power such as a motor or a fixing device is used is known. Typically, such a configuration is adopted when a current exceeding the current rating of the power cord or the supply line is used. For example, as shown in FIG. 21, only the second constant
以上の各実施形態および各変形例は任意に組み合わせることも可能である。 The above embodiments and modifications can be arbitrarily combined.
なお、上述の各実施形態の制御部165は、CPU、ROM、RAM等を備えた通常のコンピュータ装置で構成され得る。そして、CPUがROM等に格納されたプログラムをRAM上に展開して実行することで、上述の制御部165の機能が実現される。制御部165のCPUが実行するプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
In addition, the
さらに、制御部165のCPUが実行するプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、制御部165のCPUが実行するプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
Further, the program executed by the CPU of the
100 画像形成システム
102 大容量給紙ユニット
103 インサータ
104 折りユニット
105 フィニッシャー
106 断裁機
110 画像形成装置
120 I/F部
130 印刷部
140 その他I/F部
150 操作表示部
160 電源制御部
161 定電圧電源
162 第1の定電流電源
163 第2の定電流電源
164 電流検出部
165 制御部
166 温度検出部
200 外部コントローラ
210 通信I/F部
220 画像処理部
240 記憶部
250 I/F部
300 交流電源
400 負荷
DESCRIPTION OF
Claims (14)
定電圧の第1電流の出力を行う定電圧電源と、
定電流の第2電流の出力を行う1以上の定電流電源と、
少なくとも前記定電圧電源から出力される第1電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部で検出された電流に応じて、前記負荷に対する前記第2電流の供給および停止を制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする電源装置。 A power supply device for controlling a current supplied to a load,
A constant voltage power source for outputting a first current of a constant voltage;
One or more constant current power supplies for outputting a constant second current;
A current detection unit for detecting at least a first current output from the constant voltage power supply;
A control unit that controls supply and stop of the second current to the load according to the current detected by the current detection unit,
A power supply device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 When the current detected by the current detection unit is greater than or equal to a first threshold, the control unit performs control to start supplying the second current to the load, while the current detected by the current detection unit If it is equal to or lower than a second threshold value different from the first threshold value, a control for stopping the supply of the second current to the load is performed.
The power supply device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の電源装置。 The first threshold is greater than the second threshold;
The power supply device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 The second current is set to a value at which the efficiency of the constant current power supply exceeds the efficiency of the constant voltage power supply,
The power supply device according to claim 1.
前記制御部は、前記切替部の切り替えによって、前記負荷に対する前記第2電流の供給および停止を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 According to the control by the control unit, further comprising a switching unit for switching the availability of current input to the constant current power supply,
The control unit controls supply and stop of the second current to the load by switching the switching unit.
The power supply device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 The control unit determines whether or not the second current can be supplied to the load for each operation state of an electronic device including the power supply device.
The power supply device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 The value of the second current can be variably set.
The power supply device according to claim 1.
前記制御部は、前記電流検出部で検出された電流と、前記温度検出部で検出された温度とに応じて、前記負荷に対する前記第2電流の供給および停止を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 A temperature detection unit for detecting the temperature;
The control unit controls the supply and stop of the second current to the load according to the current detected by the current detection unit and the temperature detected by the temperature detection unit.
The power supply device according to claim 1.
前記制御部は、各前記定電流電源の効率を算出し、算出した前記効率に基づいて、前記第2電流の出力を行う前記定電流電源を切り替える、
請求項1に記載の電源装置。 The power supply device has a plurality of the constant current power supplies,
The control unit calculates the efficiency of each constant current power source, and switches the constant current power source that outputs the second current based on the calculated efficiency.
The power supply device according to claim 1.
請求項9に記載の電源装置。 The control unit preferentially selects the high-efficiency constant-current power supply as the constant-current power supply that outputs the second current.
The power supply device according to claim 9.
請求項9に記載の電源装置。 An input voltage detector for detecting a voltage on an input side of each of the constant current power supplies;
The power supply device according to claim 9.
前記制御部は、前記対応情報を参照して、最も高い前記効率を示す前記第2電流の値で前記定電流電源を動作させる、
請求項9に記載の電源装置。 Storage means for storing correspondence information in which the efficiency of the constant current power source is associated with each value of the second current that can be output;
The control unit refers to the correspondence information, and operates the constant current power source at a value of the second current indicating the highest efficiency.
The power supply device according to claim 9.
前記電子機器は、
定電圧の第1電流の出力を行う定電圧電源と、
定電流の第2電流の出力を行う1以上の定電流電源と、
少なくとも前記定電圧電源から出力される第1電流を検出する電流検出部と、を備え、
前記システムは、
前記電流検出部で検出された電流に応じて、負荷に対する前記第2電流の供給および停止を制御する制御部を備える、
ことを特徴とするシステム。 A system comprising at least electronic equipment,
The electronic device is
A constant voltage power source for outputting a first current of a constant voltage;
One or more constant current power supplies for outputting a constant second current;
A current detection unit for detecting at least a first current output from the constant voltage power source,
The system
A control unit that controls supply and stop of the second current to a load according to the current detected by the current detection unit;
A system characterized by that.
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