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公開番号2022114459
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-08-05
出願番号2022009400
出願日2022-01-25
発明の名称電源装置及び画像形成装置
出願人沖電気工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02M 7/12 20060101AFI20220729BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】次電流の過電流閾値を、負荷増大時、AC電源の瞬断時等において適切に切り替えることができるので、必要以上に過電流検出が行われるのを防止できる電源装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置において、電源部は、PFCパワーデバイス603に流れる一次電流に対し電流検出抵抗間電圧が所定値以上になると過電流と判断するPFC制御回路及び昇圧された一次電圧を平滑するPFC出力電解コンデンサを有するPFC回路と、AC入力電圧がオフになるのを検出し、電流検出抵抗605に電流検出抵抗1009を並列に接続した第1の過電流閾値切替回路130と、一次電圧が電圧値V2まで低下するのを検出し、電流検出抵抗605に電流検出抵抗2008を並列に接続した構成とする第2の過電流閾値切替回路131と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
AC入力電圧の全波整流電圧を受けて、スイッチング素子をスイッチングしてコイルで昇圧し、前記スイッチング素子に流れる一次電流に対し、該一次電流が流れる電流検出抵抗間電圧が所定値以上になると過電流と判断するPFC制御部と、前記コイルで昇圧された一次電圧を平滑するコンデンサと、前記一次電圧をフィードバックする電圧フィードバック部とを有するPFC回路と、
前記AC入力電圧がオフになると、前記電流検出抵抗として、第1の電流検出抵抗に第2の電流検出抵抗を並列に接続した構成とする第1の過電流閾値切替回路と、
前記一次電圧が第1の基準値まで低下するのを検出し、前記電流検出抵抗として、前記第1の電流検出抵抗に第3の電流検出抵抗を並列に接続した構成とする第2の過電流閾値切替回路と
を備え、
前記AC入力電圧がオフになり、且つ前記一次電圧が前記第1の基準値まで低下したとき、前記電流検出抵抗として、前記第1の電流検出抵抗と前記第2の電流検出抵抗と前記第3の電流検出抵抗とを並列に接続した構成とすることを特徴とする電源装置。
続きを表示(約 1,400 文字)【請求項2】
前記AC入力電圧が第2の基準値を超えるのを検出し、前記第1の電流検出抵抗に第4の電流検出抵抗値を直列に接続した構成とする第3の過電流閾値切替回路を備えたことを特徴とする請求項1記載の電源装置。
【請求項3】
前記第2の過電流閾値切替回路は、前記一次電圧が前記第1の基準値を超えた際に、前記第1の電流検出抵抗に対する前記第3の電流検出抵抗の並列接続状態を解除するタイミングを遅延することを特徴とする請求項1又は2記載の電源装置。
【請求項4】
前記第2の基準値は、AC100Vより高くAC230Vより低いことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
【請求項5】
前記AC入力電圧が第3の基準値以下になると、前記第1の電流検出抵抗に第5の電流検出抵抗を並列に接続した構成とする第4の過電流閾値切替回路と、
前記第1の電流検出抵抗と第5の電流検出抵抗とが並列に接続された後、所定のタイミングで、前記第1の電流検出抵抗に対して並列に接続されている第6の電流検出抵抗に電流が流れない構成とする第5の過電流閾値切替回路と
を備えたことを特徴とする請求項1から4までの何れかに記載の電源装置。
【請求項6】
前記第5の過電流閾値切替回路は、前記第1の電流検出抵抗と第5の電流検出抵抗とが並列に接続された後、所定時間経過後に前記第6の電流検出抵抗に電流が流れない構成とすることを特徴とする請求項5記載の電源装置。
【請求項7】
第5の過電流閾値切替回路は、温度検知手段の温度が所定の温度以上になると、前記第6の電流検出抵抗に電流が流れない構成とすることを特徴とする請求項5記載の電源装置。
【請求項8】
前記一次電圧をDC-DC変換するDC-DC変換部を備えたことを特徴とする請求項1から7までの何れかに記載の電源装置。
【請求項9】
AC入力電圧の全波整流電圧を受けて、スイッチング素子をスイッチングしてコイルで昇圧し、前記スイッチング素子に流れる一次電流が閾値を超えたときに過電流と判断するPFC制御部と、
前記コイルで昇圧された一次電圧を平滑するコンデンサと、
前記閾値を切り替える過電流閾値切替部と
を備え、
前記過電流閾値切替部は、
前記AC入力電圧がオフになると、前記閾値を第1の閾値から該第1の閾値よりも第1の増加分だけ高い第2の閾値に切り替える第1の過電流閾値切替回路と、
前記一次電圧が第1の基準値まで低下するのを検出し、前記閾値を第1の閾値から該第1の閾値よりも第2の増加分だけ高い第3の閾値に切り替える第2の過電流閾値切替回路と
を備え、
前記AC入力電圧がオフになり、且つ前記一次電圧が前記第1の閾値まで低下したとき、前記閾値を、前記第1の増加分と前記第2の増加分とを加えた第4の閾値に切り替えることを特徴とする電源装置。
【請求項10】
前記AC入力電圧が第2の基準値を超えるのを検出し、前記閾値を前記第1の閾値よりも低い第5の閾値に切り替える第3の過電流閾値切替回路を備えたことを特徴とする請求項9記載の電源装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は電源装置に関し、特に過電流検出機能を備えた電源装置、及びこの電源装置を備えた画像形成装置に関する。
続きを表示(約 2,700 文字)【背景技術】
【0002】
従来、停電時にブラウンアウト閾値を低く保って、一次整流/平滑電圧が低下してもブラウンアウト閾値を下回らないようにすることで、短時間停電時の供給電圧を確保する電源装置があった(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2016-24445号公報(第9,10頁、図9)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、一次電流の過電流を防止する過電流閾値を備えた電源装置では、AC電源の瞬断時等での一次電流変動時に、不必要に過電流検出が行われるのを抑止できなかった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明による電源装置は、
AC入力電圧の全波整流電圧を受けて、スイッチング素子をスイッチングしてコイルで昇圧し、前記スイッチング素子に流れる一次電流に対し、該一次電流が流れる電流検出抵抗間電圧が所定値以上になると過電流と判断するPFC制御部と、前記コイルで昇圧された一次電圧を平滑するコンデンサと、前記一次電圧をフィードバックする電圧フィードバック部とを有するPFC回路と、前記AC入力電圧がオフになるのを検出し、前記電流検出抵抗として、第1の電流検出抵抗に第2の電流検出抵抗を並列に接続した構成とする第1の過電流閾値切替回路と、前記一次電圧が第1の基準値まで低下するのを検出し、前記電流検出抵抗として、前記第1の電流検出抵抗に第3の電流検出抵抗を並列に接続した構成とする第2の過電流閾値切替回路とを備え、
前記AC入力電圧がオフになり、且つ前記一次電圧が前記第1の基準値まで低下したとき、前記電流検出抵抗として、前記第1の電流検出抵抗と前記第2の電流検出抵抗と前記第3の電流検出抵抗とを並列に接続した構成とすることを特徴とする。
【0006】
本発明による別の電源装置は、
AC入力電圧の全波整流電圧を受けて、スイッチング素子をスイッチングしてコイルで昇圧し、前記スイッチング素子に流れる一次電流が閾値を超えたときに過電流と判断するPFC制御部と、前記コイルで昇圧された一次電圧を平滑するコンデンサと、前記閾値を切り替える過電流閾値切替部とを備え、
前記過電流閾値切替部は、前記AC入力電圧がオフになるのを検出し、前記閾値を第1の閾値から該第1の閾値よりも第1の増加分だけ高い第2の閾値に切り替える第1の過電流閾値切替回路と、前記一次電圧が第1の基準値まで低下するのを検出し、前記閾値を第1の閾値から該第1の閾値よりも第2の増加分だけ高い第3の閾値に切り替える第2の過電流閾値切替回路とを備え、
前記AC入力電圧がオフになり、且つ前記一次電圧が前記第1の閾値まで低下したとき、前記閾値を、前記第1の増加分と前記第2の増加分とを加えた第4の閾値に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、一次電流の過電流閾値を、負荷増大時、AC電源の瞬断時等において適切に切り替えることができるので、必要以上に過電流検出が行われるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明による実施の形態1の画像形成装置の要部構成を示す要部構成図である。
画像形成装置の制御系の、電源部、及び制御部の要部構成を示すブロック図である。
図2で説明した電源部の詳細構成を示すブロック図である。
図3で説明した第1の過電流閾値切替回路、第2の過電流閾値切替回路、及び第3の過電流閾値切替回路の詳細構成を示す回路図である。
電源装置の動作過程で、AC入力電圧(A)が100Vのときの、図2、図3のブロック図、及び図4の回路図に示す各部で検出される電圧、電流の変化を示すタイムチャートである。
電源装置の動作過程で、AC入力電圧(A)が230Vのときの、図2、図3のブロック図、及び図4の回路図に示す各部で検出される電圧、電流の変化を示すタイムチャートである。
図2に示す本実施の形態の画像形成装置の制御系に対する比較例として示す画像形成装置の制御系ブロック図である。
図7で説明した電源部の詳細構成を示すブロック図である。
比較例の電源装置の動作過程で、図7、図8のブロック図に示す各部で検出される電圧、電流の変化を示すタイムチャートである。
本発明に基づく実施の形態2の画像形成装置の制御系の、電源装置としての電源部、及び制御部の要部構成を示すブロック図である。
図10で説明した電源部の詳細構成を示すブロック図である。
図11で説明した第1の過電流閾値切替回路、第2の過電流閾値切替回路131、第3の過電流閾値切替回路、AC入力電圧の低下を検出する第4の過電流閾値切替回路、及び長時間のAC入力電圧低下を検出する第5の過電流閾値切替回路(A)の詳細構成を示す回路図である。
電源装置の動作過程で、図10、図11のブロック図、及び図12の回路図に示す各部で検出される電圧、電流、温度の変化を示すタイムチャートである。
図7、図8に示す比較例の電源装置の動作過程で、同様にAC入力電圧(H)が低下した場合に、図7、図8のブロック図に示す各部で検出される電圧、電流、温度の変化を示すタイムチャートである。
本実施の形態3における、第1の過電流閾値切替回路、第2の過電流閾値切替回路、第3の過電流閾値切替回路、第4の過電流閾値切替回路、及びPFCコイルの温度を検出する第5の過電流閾値切替回路(B)の詳細構成を示す回路図である。
電源装置の動作過程で、図15の回路図に示す各部で検出される電圧、電流、温度の変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
実施の形態1.
図1は、本発明による実施の形態1の画像形成装置の要部構成を示す要部構成図である。
【0010】
同図に示すように、画像形成装置100は、給紙部1、画像形成部2、定着部3、及び用紙排出部4に大別される。給紙部1は、記録用紙をセットするための用紙カセット5、記録用紙を1枚に捌いて用紙カセット5から取り出して用紙搬送路(図1に太線で示された略S字状の経路)に送り出すピックアップローラ6,7,8、記録用紙を画像形成部2に搬送するためのレジストローラ9,10を含む。
(【0011】以降は省略されています)

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