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公開番号2025005488
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023105655
出願日2023-06-28
発明の名称電源装置、電子機器、画像形成装置、電源装置の電源制御方法及び電源装置の電源制御プログラム
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人
主分類H02M 7/06 20060101AFI20250109BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電源装置に過電圧が入力された場合に、負荷への電力の供給を維持しつつ、電源装置内の回路に過電圧が印加されることを抑制する。
【解決手段】
電源装置は、第1交流電圧の位相を制御した第2交流電圧を生成可能な位相制御回路と、第2交流電圧を整流して第1電圧を生成する整流回路と、第1電圧の電圧レベルを検知する電圧検知回路と、第1交流電圧のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知回路と、電圧検知回路とゼロクロス検知回路との検知結果を受け、電圧レベルが第1閾値を超えた場合、第1交流電圧の半波周期毎に、第1交流電圧の位相がゼロクロス点から90deg以上進んだ後にトリガ信号を位相制御回路に出力する電源制御回路と、を有し、位相制御回路は、トリガ信号を受ける前に第2交流電圧の整流回路への出力を停止し、トリガ信号を受けてから次のゼロクロス点まで第2交流電圧を整流回路に出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１交流電圧から直流電圧を生成する電源装置であって、
前記第１交流電圧の位相を制御した第２交流電圧を生成可能な位相制御回路と、
前記第２交流電圧を整流して第１電圧を生成する整流回路と、
前記第１電圧の電圧レベルを検知する電圧検知回路と、
前記第１交流電圧のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知回路と、
前記電圧検知回路の検知結果と前記ゼロクロス検知回路の検知結果とを受け、前記電圧レベルが第１閾値を超えた場合、前記第１交流電圧の半波周期毎に、前記第１交流電圧の位相がゼロクロス点から９０ｄｅｇ以上進んだ後にトリガ信号を前記位相制御回路に出力する位相制御を実施する電源制御回路と、を有し、
前記位相制御回路は、前記位相制御の実施中、前記トリガ信号を受ける前に前記第２交流電圧の前記整流回路への出力を停止し、前記トリガ信号を受けてから次のゼロクロス点まで前記第２交流電圧を前記整流回路に出力すること、
を特徴とする電源装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記電源制御回路は、前記電圧レベルが前記第１閾値より低い第２閾値を下回った場合、前記トリガ信号を出力し続けることで、前記第１交流電圧を前記整流回路に常時出力すること、
を特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記位相制御回路は、
前記トリガ信号に応答してオンし、次のゼロクロス点まで前記第１交流電圧を前記第２交流電圧として出力するトライアックと、
前記トライアックと並列に接続され、前記電源制御回路からの制御に基づいて動作するノーマリークローズタイプのリレーと、を有し、
前記電源制御回路は、前記電圧レベルが前記第１閾値を超えたときに前記リレーをオフさせて前記トライアックによる位相制御を開始し、前記電圧レベルが前記第２閾値を下回ったときに前記トライアックによる位相制御を停止して前記リレーをオンすること、
を特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記位相制御回路は、
前記トリガ信号に応答してオンし、次のゼロクロス点まで前記第１交流電圧を前記第２交流電圧として出力するサイリスタを有し、
前記電源制御回路は、前記電圧レベルが前記第１閾値を超えるまで前記サイリスタを常時オンさせ、前記電圧レベルが前記第１閾値を超えたときに前記サイリスタによる位相制御を開始し、前記電圧レベルが前記第２閾値を下回ったときに前記サイリスタを常時オンさせること、
を特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項５】
第１交流電圧から直流電圧を生成する電源装置と、前記電源装置を制御する電源制御装置とを有する電子機器であって、
前記電源装置は、
前記第１交流電圧の位相を制御した第２交流電圧を生成可能な位相制御回路と、
前記第２交流電圧を整流して第１電圧を生成する整流回路と、
前記第１電圧の電圧レベルを検知する電圧検知回路と、
前記第１交流電圧のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知回路と、を有し、
前記電源制御装置は、前記電圧検知回路の検知結果と前記ゼロクロス検知回路の検知結果とを受け、前記電圧レベルが第１閾値を超えた場合、前記第１交流電圧の半波周期毎に、前記第１交流電圧の位相がゼロクロス点から９０ｄｅｇ以上進んだ後にトリガ信号を前記位相制御回路に出力し、
前記位相制御回路は、前記トリガ信号を受ける前に前記第１交流電圧の前記整流回路への出力を停止し、前記トリガ信号を受けてから次のゼロクロス点まで前記第１交流電圧を前記整流回路に出力すること、
を特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電源装置と、
前記電源装置が生成する前記直流電圧を使用して画像を形成する画像形成部と、を有すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
第１交流電圧の位相を制御した第２交流電圧を生成可能な位相制御回路と、前記第２交流電圧を整流して第１電圧を生成する整流回路と、前記第１電圧の電圧レベルを検知する電圧検知回路と、前記第１交流電圧のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知回路と、を有する電源装置の電源制御方法であって、
前記電源装置を制御する電源制御装置が、
前記電圧検知回路の検知結果と前記ゼロクロス検知回路の検知結果とを受け、
前記電圧レベルが第１閾値を超えた場合、前記第１交流電圧の半波周期毎に、前記第１交流電圧の位相がゼロクロス点から９０ｄｅｇ以上進んだ後にトリガ信号を前記位相制御回路に出力し、前記位相制御回路に、前記トリガ信号を受ける前に前記第１交流電圧の前記整流回路への出力を停止させ、前記トリガ信号を受けてから次のゼロクロス点まで前記第１交流電圧を前記整流回路に出力させること、
を特徴とする電源装置の電源制御方法。
【請求項８】
第１交流電圧の位相を制御した第２交流電圧を生成可能な位相制御回路と、前記第２交流電圧を整流して第１電圧を生成する整流回路と、前記第１電圧の電圧レベルを検知する電圧検知回路と、前記第１交流電圧のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知回路と、を有する電源装置の電源制御プログラムであって、
前記電源装置を制御する電源制御装置に、
前記電圧検知回路の検知結果と前記ゼロクロス検知回路の検知結果とを受ける処理と、
前記電圧レベルが第１閾値を超えた場合、前記第１交流電圧の半波周期毎に、前記第１交流電圧の位相がゼロクロス点から９０ｄｅｇ以上進んだ後にトリガ信号を前記位相制御回路に出力し、前記位相制御回路に、前記トリガ信号を受ける前に前記第１交流電圧の前記整流回路への出力を停止させ、前記トリガ信号を受けてから次のゼロクロス点まで前記第１交流電圧を前記整流回路に出力させる処理と、を実施させること、
を特徴とする電源装置の電源制御プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置、電子機器、画像形成装置、電源装置の電源制御方法及び電源装置の電源制御プログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
定着装置等の負荷を有する画像形成装置において、商用交流電源からの電圧が定格値を超えた場合、交流電圧波形を位相制御することにより負荷への通電時間を短くし、負荷への過電圧の印加を抑制する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、位相制御により負荷への通電時間を短くする場合、負荷に十分な電力を供給できなくなるおそれがある。例えば、トナー等を媒体に定着する定着装置に所定量の電力を供給できない場合、トナー等を媒体に十分定着できず、印刷品質が低下するおそれがある。
【０００４】
上記の課題に鑑み、本発明は、電源装置に過電圧が入力された場合に、負荷への電力の供給を維持しつつ、電源装置内の回路に過電圧が印加されることを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記技術的課題を解決するため、本発明の一形態の電源装置は、第１交流電圧から直流電圧を生成する電源装置であって、前記第１交流電圧の位相を制御した第２交流電圧を生成可能な位相制御回路と、前記第２交流電圧を整流して第１電圧を生成する整流回路と、前記第１電圧の電圧レベルを検知する電圧検知回路と、前記第１交流電圧のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知回路と、前記電圧検知回路の検知結果と前記ゼロクロス検知回路の検知結果とを受け、前記電圧レベルが第１閾値を超えた場合、前記第１交流電圧の半波周期毎に、前記第１交流電圧の位相がゼロクロス点から９０ｄｅｇ以上進んだ後にトリガ信号を前記位相制御回路に出力する位相制御を実施する電源制御回路と、を有し、前記位相制御回路は、前記位相制御の実施中、前記トリガ信号を受ける前に前記第２交流電圧の前記整流回路への出力を停止し、前記トリガ信号を受けてから次のゼロクロス点まで前記第２交流電圧を前記整流回路に出力すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
電源装置に過電圧が入力された場合に、負荷への電力の供給を維持しつつ、電源装置内の回路に過電圧が印加されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の第１の実施形態に係る電源装置の一例を示すブロック図である。
図１の電源装置の動作の一例を示すタイミング図である。
図１の電源装置の動作の一例を示すフロー図である。
本発明の第２の実施形態に係る電源装置の一例を示すブロック図である。
図４の電源装置が搭載される画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
図４の制御基板のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
本発明の第３の実施形態に係る電源装置の一例を示すブロック図である。
図７の電源装置の動作の一例を示すタイミング図である。
図７の電源装置の動作の一例を示すフロー図である。
図９の動作の続きを示すフロー図である。
本発明の第４の実施形態に係る電源装置の一例を示すブロック図である。
図１１の電源装置の動作の一例を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を用いて実施形態を説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。以下では、電圧が伝達される電圧線には、電圧名と同じ符号を使用し、信号が伝達される信号線には、信号名と同じ符号を使用する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電源装置の一例を示すブロック図である。例えば、図１に示す電源装置１００は、商用交流電源ＡＣから供給される入力電圧ＡＣＩＮを位相制御して平滑化し、電圧変換することで、例えば、直流電圧Ｖ２４、Ｖ５を生成するスイッチング電源である。入力電圧ＡＣＩＮは、第１交流電圧の一例である。特に限定されないが、入力電圧ＡＣＩＮが正常な場合の実効値は、１００Ｖｒｍｓであるとする。
【００１０】
直流電圧Ｖ２４は、モータ、ファン等の負荷２９０に供給され、負荷２９０を動作させる。直流電圧Ｖ５は、制御基板２００等に供給され、制御基板２００の動作電源として使用される。特に限定されないが、直流電圧Ｖ２４、Ｖ５は、それぞれ２４Ｖ、５Ｖでもよい。電源装置１００は、制御基板２００及び負荷２９０とともに、画像形成装置、プロジェクタ、電子黒板、デジタルサイネージ、撮像装置、ＰＣ（Personal Computer）、サーバ等の電子機器３００に搭載されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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