JPH04125069A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
- Publication number
- JPH04125069A JPH04125069A JP2243916A JP24391690A JPH04125069A JP H04125069 A JPH04125069 A JP H04125069A JP 2243916 A JP2243916 A JP 2243916A JP 24391690 A JP24391690 A JP 24391690A JP H04125069 A JPH04125069 A JP H04125069A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transformer
- power supply
- supply device
- output
- winding
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- Developing For Electrophotography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電源装置、特に画像処理装置の帯電用電源等
に用いる電源装置に関するものである。
に用いる電源装置に関するものである。
画像処理装置である電子写真式の複写機・プリンター等
における接触帯電ローラーあるいは、ブレードの駆動源
として、正弦波交流高圧に直流高圧を重畳した電源が用
いられている。
における接触帯電ローラーあるいは、ブレードの駆動源
として、正弦波交流高圧に直流高圧を重畳した電源が用
いられている。
従来のこの種の電源装置では、第7図に示ように正弦波
交流高圧電源として、正弦波発生回路1の出力を昇圧ト
ランスT1で昇圧する方式を用いてきた。図において、
Llは1次巻線、L2は2次巻線である。
交流高圧電源として、正弦波発生回路1の出力を昇圧ト
ランスT1で昇圧する方式を用いてきた。図において、
Llは1次巻線、L2は2次巻線である。
しかしながら、従来の電源装置の正弦波交流高圧電源は
、スイッチング駆動することができないため、電力ロス
が大きく、駆動回路の昇温対策が必要である。また、プ
ッシュプルあるいは相補駆動するため、回路が複雑にな
る。さらに、正弦波発生回路そのものが矩形波発生回路
に比べて、素子数が多く、かつ、バラツキ鯖度を要求さ
れる素子数も多く必要で、コスト高となる。
、スイッチング駆動することができないため、電力ロス
が大きく、駆動回路の昇温対策が必要である。また、プ
ッシュプルあるいは相補駆動するため、回路が複雑にな
る。さらに、正弦波発生回路そのものが矩形波発生回路
に比べて、素子数が多く、かつ、バラツキ鯖度を要求さ
れる素子数も多く必要で、コスト高となる。
本発明は、以上のような従来例の問題点を解消するため
になさたれもので、電力損失か少なく、小型化できる電
源装置の提供を目的としている。
になさたれもので、電力損失か少なく、小型化できる電
源装置の提供を目的としている。
(課題を解決するための手段〕
このため、本発明においては、直流電力から1次側のス
イッチング素子を駆動して昇圧するトランスと、前記ト
ランスの2次巻線と、コンデンサとで形成し、前記1次
側の駆動周波数に共振して負荷に正弦波電圧を供給する
共振回路と、を備え、前記負荷に流れる電流を検出し、
この負荷電流を所定債に前記スイッチング素子の通電時
間比率を変えて制御することを特徴とする電源装置とす
る。
イッチング素子を駆動して昇圧するトランスと、前記ト
ランスの2次巻線と、コンデンサとで形成し、前記1次
側の駆動周波数に共振して負荷に正弦波電圧を供給する
共振回路と、を備え、前記負荷に流れる電流を検出し、
この負荷電流を所定債に前記スイッチング素子の通電時
間比率を変えて制御することを特徴とする電源装置とす
る。
なお、前記トランスは、鉄共振トランスで、かつ、前記
コンデンサは負荷容量で形成したことを特徴とする。
コンデンサは負荷容量で形成したことを特徴とする。
また、前記トランスには、一次側と密結合された3次巻
線を設け、この3次巻線の出力を前記1次側で駆動され
るスイッチング素子の遮断時に整流する直流出力とした
ことを特徴とする。
線を設け、この3次巻線の出力を前記1次側で駆動され
るスイッチング素子の遮断時に整流する直流出力とした
ことを特徴とする。
前記トランスには、1次巻線巻数の数倍比率の巻数を持
つリセット巻線を設けたことを特徴とする。
つリセット巻線を設けたことを特徴とする。
トランスには、2次巻線にコンデンサと直列に100に
Ωないし10MΩの抵抗器を設けたことを特徴とする。
Ωないし10MΩの抵抗器を設けたことを特徴とする。
トランスには、2次巻線にコンデンサと直列にチョーク
コイルを設けたことを特徴とする。
コイルを設けたことを特徴とする。
また、前記トランス及び前記共振回路のそれぞれを備え
、前記共振回路の正弦波電圧の振幅を検出し、この検出
出力を所定偵にスイッチング素子の通電時間比率を変え
て制御することを特徴とする電源装置とする。
、前記共振回路の正弦波電圧の振幅を検出し、この検出
出力を所定偵にスイッチング素子の通電時間比率を変え
て制御することを特徴とする電源装置とする。
また、前記共振回路と、前記3次巻線と、を備え、前記
共振回路と前記3次巻線とを接続して、前記共振回路の
正弦波電圧に前記3次巻線の直流出力を接触帯電用直流
バイアスとして重畳したことを特徴とする電源装置とす
る。
共振回路と前記3次巻線とを接続して、前記共振回路の
正弦波電圧に前記3次巻線の直流出力を接触帯電用直流
バイアスとして重畳したことを特徴とする電源装置とす
る。
3次巻線は、この3次巻線の整流した直流出力を負荷に
現像スリーブ印加用の現像バイアスとして接続すること
を特徴とする。
現像スリーブ印加用の現像バイアスとして接続すること
を特徴とする。
あるいは3次巻線は、この3次巻線の整流した直流出力
を負荷に転写ローラー印加用の転写バイアスとして接続
することを特徴とすることにより、前記目的を達成しよ
うとするものである。
を負荷に転写ローラー印加用の転写バイアスとして接続
することを特徴とすることにより、前記目的を達成しよ
うとするものである。
直流電力からトランスの1次側をスイッチング素子で駆
動し、トランスの2次巻線とコンデンサとで1次側の駆
動周波数と共振する共振回路を形成し、負荷に正弦波電
圧を供給する。また、この際、負荷に流れる電流を検出
し、所定値になるよう前記スイッチング素子の通電時間
比率を変えて制御する。
動し、トランスの2次巻線とコンデンサとで1次側の駆
動周波数と共振する共振回路を形成し、負荷に正弦波電
圧を供給する。また、この際、負荷に流れる電流を検出
し、所定値になるよう前記スイッチング素子の通電時間
比率を変えて制御する。
なお、トランスは鉄共振トランスで、コンデンサは特別
にコンデンサを付加することはなく、負荷の容量で共振
回路を形成することができる。
にコンデンサを付加することはなく、負荷の容量で共振
回路を形成することができる。
また、前記トランスに設けた3次巻線により、この誘起
電圧を整流した直流出力電源とすることができる。
電圧を整流した直流出力電源とすることができる。
前記トランスの1次側に設けたリセット巻線により、ス
イッチング素子の遮断後、リセットダイオードを早目に
導通させ、スイッチング素子のコレクタ出力を供給電圧
より昇圧する。
イッチング素子の遮断後、リセットダイオードを早目に
導通させ、スイッチング素子のコレクタ出力を供給電圧
より昇圧する。
前記トランスの2次巻線に設けたコンデンサと直列の所
定の抵抗またはチョークコイルにより、正弦波の波形整
形が可能となる。
定の抵抗またはチョークコイルにより、正弦波の波形整
形が可能となる。
前記トランスと、前記共振回路とで構成する本発明に係
る電源装置は、共振回路出力の振幅を検出して出力を所
定値とするよう制御することができる。
る電源装置は、共振回路出力の振幅を検出して出力を所
定値とするよう制御することができる。
また、この直流出力は、正弦波電圧に重畳され複写機等
の接触帯電用直流バイアスとして、また前記直流出力は
現像用直流バイアス、または転写ローラー用転写バイア
スとして働く。
の接触帯電用直流バイアスとして、また前記直流出力は
現像用直流バイアス、または転写ローラー用転写バイア
スとして働く。
以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。
(実施例1)
第1図は本発明に係る実施例1の回路図、第2図は第1
図に示す実施例1における各部の電圧波形図である。な
お、第7図に示す従来例と同一(相当)構成要素は同一
符号で表わす。
図に示す実施例1における各部の電圧波形図である。な
お、第7図に示す従来例と同一(相当)構成要素は同一
符号で表わす。
図において、T1はトランスである鉄共振トランス、L
laは1次巻線、Llbはそのリセット巻線で1次巻線
Llaのほぼ3〜10倍の巻数を持つ、L2は2次巻線
のほぼ50〜200倍の昇圧比を持つ高圧巻線で51次
巻線Lla、Llbとはギャップで磁気結合をゆるくし
である。
laは1次巻線、Llbはそのリセット巻線で1次巻線
Llaのほぼ3〜10倍の巻数を持つ、L2は2次巻線
のほぼ50〜200倍の昇圧比を持つ高圧巻線で51次
巻線Lla、Llbとはギャップで磁気結合をゆるくし
である。
L3は1次巻線Lla、Llbと密結合された3次巻線
である。QlはトランスT1の1次側で直流電源入力を
オン・オフ制御するスイッチング素子であるスイッチン
グトランジスタ、C2はトランスT1の2次巻線L2に
並列接続されたコンデンサ、C3は負荷である帯電ロー
ラーの負荷容量、2は負荷電流を検出する電流検出回路
、3は負荷電流を所定値である基準電源5と比較する誤
差増幅器、4は誤差増幅器3の出力を受けてスイッチン
グトランジスタQ1を制御するPWM (パルス幅変調
)回路である。また、Dlはリセット用のダイオード、
D2は3次巻線Llaの誘起電圧を整流する整流素子で
ある整流ダイオード、Plは出力端子、Aは共振回路、
Bは直流出力回路である。
である。QlはトランスT1の1次側で直流電源入力を
オン・オフ制御するスイッチング素子であるスイッチン
グトランジスタ、C2はトランスT1の2次巻線L2に
並列接続されたコンデンサ、C3は負荷である帯電ロー
ラーの負荷容量、2は負荷電流を検出する電流検出回路
、3は負荷電流を所定値である基準電源5と比較する誤
差増幅器、4は誤差増幅器3の出力を受けてスイッチン
グトランジスタQ1を制御するPWM (パルス幅変調
)回路である。また、Dlはリセット用のダイオード、
D2は3次巻線Llaの誘起電圧を整流する整流素子で
ある整流ダイオード、Plは出力端子、Aは共振回路、
Bは直流出力回路である。
次に動作について説明する。
第2図に各部の電圧波形を示す。(a)はPWM回路4
の出力波形、(b)はスイッチングトランジスタQ1の
コレクタ出力波形、(C)は3次巻iL3の出力波形、
(d)は出力端子P1での出力波形である。
の出力波形、(b)はスイッチングトランジスタQ1の
コレクタ出力波形、(C)は3次巻iL3の出力波形、
(d)は出力端子P1での出力波形である。
1次側のスイッチングトランジスタQ1の遮断時に整流
ダイオードD2を導通して、第2図(C)に示す3次巻
線の出力を整流して整流ダイオードD2のアノードにほ
ぼ−50〜−500vの負の直流高電圧を取り出す。こ
の直流高電圧は2次巻1QL2に接続されて2次巻線L
2の交流出力に重畳され、第2図(d)に示す電圧波形
の出力となる。
ダイオードD2を導通して、第2図(C)に示す3次巻
線の出力を整流して整流ダイオードD2のアノードにほ
ぼ−50〜−500vの負の直流高電圧を取り出す。こ
の直流高電圧は2次巻1QL2に接続されて2次巻線L
2の交流出力に重畳され、第2図(d)に示す電圧波形
の出力となる。
なお、トランスT1は、2次巻fiL2のインダクタン
スと、コンデンサC2と帯電ローラーの負荷容量C3と
からなる並列コンデンサの容量で、1次側の駆動周波数
を中心周波数とする共振回路を形成するように構成され
ている。
スと、コンデンサC2と帯電ローラーの負荷容量C3と
からなる並列コンデンサの容量で、1次側の駆動周波数
を中心周波数とする共振回路を形成するように構成され
ている。
このため、2次巻線L2の両端からは正弦波交流高電圧
出力が得られる。リセット巻線Llbは、スイッチング
トランジスタQ1の遮断後、リセットダイオードD1が
早目に導通するようにする。このため、スイッチングト
ランジスタQ1のコレクタ出力は第2図(b)に示すよ
うに入力端子Vccの約2倍の電圧となる。2次巻線L
2の出力は、出力端子P1を介して帯電用ローラーに給
電される。
出力が得られる。リセット巻線Llbは、スイッチング
トランジスタQ1の遮断後、リセットダイオードD1が
早目に導通するようにする。このため、スイッチングト
ランジスタQ1のコレクタ出力は第2図(b)に示すよ
うに入力端子Vccの約2倍の電圧となる。2次巻線L
2の出力は、出力端子P1を介して帯電用ローラーに給
電される。
また、この帯電ローラーの負荷電流は、抵抗R3によっ
て端子電圧に変換され、電流検出回路2で交直変換され
、誤差増幅器3で所定値である基準値と比較される。そ
して、この比較出力は、PWM回路4によって、出力に
応じた通電時間比率のパルス幅に変換されて負荷電流が
所定値となるよう1次側のスイッチングトランジスタQ
1を所定周波数で駆動して制御する。第2図(a)に、
このスイッチングトランジスタQ1を駆動するPWM回
路4の出力波形を示す。
て端子電圧に変換され、電流検出回路2で交直変換され
、誤差増幅器3で所定値である基準値と比較される。そ
して、この比較出力は、PWM回路4によって、出力に
応じた通電時間比率のパルス幅に変換されて負荷電流が
所定値となるよう1次側のスイッチングトランジスタQ
1を所定周波数で駆動して制御する。第2図(a)に、
このスイッチングトランジスタQ1を駆動するPWM回
路4の出力波形を示す。
(実施例2)
第3図は本発明に係る実施例2の回路図を示す。なお、
第7図に示す従来例および第1.2図に示す実施例1と
同一(相当)構成要素は同一符号で表わし、重複説明は
省略する。
第7図に示す従来例および第1.2図に示す実施例1と
同一(相当)構成要素は同一符号で表わし、重複説明は
省略する。
第3図において、L4はトランスT1の検出巻線、6は
電圧の振幅を検出する振幅検出回路である。第1図に示
す実施例1の回路図の電流検出回路2に代えてトランス
T1の2次巻線L2に密結合された検出巻線L4を設け
、2次巻線L2の出力振幅相当の出力を振幅検出回路6
で検出し、その後は実施例1と同様にしてスイッチング
トランジスタQ1を制御し、出力振幅を安定化した。
電圧の振幅を検出する振幅検出回路である。第1図に示
す実施例1の回路図の電流検出回路2に代えてトランス
T1の2次巻線L2に密結合された検出巻線L4を設け
、2次巻線L2の出力振幅相当の出力を振幅検出回路6
で検出し、その後は実施例1と同様にしてスイッチング
トランジスタQ1を制御し、出力振幅を安定化した。
さらに、振幅回路Aの第1図に示す付加コンデンサC2
を省略し、帯電ローラーの負荷容量C3と2次巻線L2
とで共振回路Aを形成した電源装置である。このように
共振回路Aのコテンンサに負荷容量C3を利用すれば、
部品を省略し小型化できる。
を省略し、帯電ローラーの負荷容量C3と2次巻線L2
とで共振回路Aを形成した電源装置である。このように
共振回路Aのコテンンサに負荷容量C3を利用すれば、
部品を省略し小型化できる。
(実施例3)
第4図は実施例3の回路図である。図において、トラン
スT1の3次巻線の整流出力を3分岐して、それぞれに
シリーズレギュレータ7a〜7Cを設け、これらを複写
機の現像DC)<イアス、転写バイアス、帯電用DCバ
イアスとして供給し、その他の回路は実施例2と同様に
した電源装置である。
スT1の3次巻線の整流出力を3分岐して、それぞれに
シリーズレギュレータ7a〜7Cを設け、これらを複写
機の現像DC)<イアス、転写バイアス、帯電用DCバ
イアスとして供給し、その他の回路は実施例2と同様に
した電源装置である。
(実施例4)
第5図は実施例4の回路図である。実施例4はトランス
T1の共振回路Aを構成する2次巻線L2と直列に抵抗
R4を挿入した電源装置で正弦波高電圧の波形整形を良
くするために設けたものである。その他の回路は実質的
に第1図に示す実施例1と同様なため説明を省略する。
T1の共振回路Aを構成する2次巻線L2と直列に抵抗
R4を挿入した電源装置で正弦波高電圧の波形整形を良
くするために設けたものである。その他の回路は実質的
に第1図に示す実施例1と同様なため説明を省略する。
(実施例5)
第6図は実施例5の回路図である。実施例5は実施例4
と同様の目的で、トランスT1の共振回路Aを構成する
2次巻線L2と直列にチョークコイルL5を挿入した電
源装置である。
と同様の目的で、トランスT1の共振回路Aを構成する
2次巻線L2と直列にチョークコイルL5を挿入した電
源装置である。
以上説明したように、本発明によれば、直流電力からト
ランスの1次側をスイッチング素子で駆動し、トランス
の2次巻線に1次側の駆動周波数と共振する共振回路を
形成し、負荷に正弦波電圧を供給する構成としたので、
1個のスイッチング素子で駆動でき、電力ロスが少なく
、従ワて駆動回路の昇温対策も不用である。
ランスの1次側をスイッチング素子で駆動し、トランス
の2次巻線に1次側の駆動周波数と共振する共振回路を
形成し、負荷に正弦波電圧を供給する構成としたので、
1個のスイッチング素子で駆動でき、電力ロスが少なく
、従ワて駆動回路の昇温対策も不用である。
なお、トランスを鉄共振トランスで、共振回路のコンデ
ンサに負荷容量を利用すれば、少ない部品で効率のよい
電源装置を形成できる。
ンサに負荷容量を利用すれば、少ない部品で効率のよい
電源装置を形成できる。
また、3次巻線を設け、直流電圧も同一のトランスで正
弦波電圧と共に発生することができる。
弦波電圧と共に発生することができる。
そして、トランスの1次巻線にリセット巻線を設けたの
で昇圧効率を高めることができ、2次巻線の共振回路に
直列抵抗またはチョークコイルを挿入し、正弦波電圧の
波形を整えることができる。
で昇圧効率を高めることができ、2次巻線の共振回路に
直列抵抗またはチョークコイルを挿入し、正弦波電圧の
波形を整えることができる。
また、出力電圧の制御も負荷電流の他に出力電圧の振幅
を検出して、スイッチング素子の通電時間比率を変えて
制御することも可能である。
を検出して、スイッチング素子の通電時間比率を変えて
制御することも可能である。
また、共振回路の正弦波電圧に直流出力を重畳して、例
えば複写機の接触帯電用直流バイアスとしたり、直流出
力を現像スリーブ印加用および転写ローラー印加用とし
て1個のトランスから供給できる電源装置とすることが
できる。
えば複写機の接触帯電用直流バイアスとしたり、直流出
力を現像スリーブ印加用および転写ローラー印加用とし
て1個のトランスから供給できる電源装置とすることが
できる。
以上のように、電力損失が少なく、小型化できる電源装
置を提供できる。
置を提供できる。
第1図は本発明に係る実施例1の回路図、第2図は第1
図に示す実施例1における各部の電圧波形図、第3図は
本発明に係る実施例2の回路図、第4図は実施例3の回
路図、第5図は実施例4の回路図、第6図は実施例5の
回路図、第7図は従来の電源装置における正弦波交流高
圧電源の回路図である。 なお、各図中、同一符号は同一(相当)構成要素を示す
。 T 1−−−−− トランス L 1−−−−−−1次巻線 L 2−−−−−−2次巻線 L3=−3次巻線 Llb−・・・・・リセット巻線 C2、C3−−−−−−コンデンサ A −−−−−共振回路 B・・・・・・直流出力回路 2−−−−−−電流検出回路 6・・・・・・振幅検出回路 R4−−・−抵抗器 L 5−−−−−−チョークコイル
図に示す実施例1における各部の電圧波形図、第3図は
本発明に係る実施例2の回路図、第4図は実施例3の回
路図、第5図は実施例4の回路図、第6図は実施例5の
回路図、第7図は従来の電源装置における正弦波交流高
圧電源の回路図である。 なお、各図中、同一符号は同一(相当)構成要素を示す
。 T 1−−−−− トランス L 1−−−−−−1次巻線 L 2−−−−−−2次巻線 L3=−3次巻線 Llb−・・・・・リセット巻線 C2、C3−−−−−−コンデンサ A −−−−−共振回路 B・・・・・・直流出力回路 2−−−−−−電流検出回路 6・・・・・・振幅検出回路 R4−−・−抵抗器 L 5−−−−−−チョークコイル
Claims (10)
- (1)直流電力から1次側のスイッチング素子を駆動し
て昇圧するトランスと、前記トランスの2次巻線と、コ
ンデンサとで形成し、前記1次側の駆動周波数に共振し
て負荷に正弦波電圧を供給する共振回路と、を備え、前
記負荷に流れる電流を検出し、この負荷電流を所定値に
前記スイッチング素子の通電時間比率を変えて制御する
ことを特徴とする電源装置。 - (2)トランスは、鉄共振トランスで、かつ、コンデン
サは負荷容量で形成したことを特徴とする請求項1記載
の電源装置。 - (3)トランスには、一次側と密結合された3次巻線を
設け、この3次巻線の出力を前記1次側で駆動されるス
イッチング素子の遮断時に整流する直流出力としたこと
を特徴とする請求項1記載の電源装置。 - (4)トランスには、1次巻線巻数の数倍比率の巻数を
持つリセット巻線を設けたことを特徴とする請求項1記
載の電源装置。 - (5)トランスには、2次巻線にコンデンサと直列に1
00KΩないし10MΩの抵抗器を設けたことを特徴と
する請求項1記載の電源装置。 - (6)トランスには、2次巻線にコンデンサと直列にチ
ョークコイルを設けたことを特徴とする請求項1記載の
電源装置。 - (7)第1項記載のトランス及び共振回路のそれぞれを
備え、前記共振回路の正弦波電圧の振幅を検出し、この
検出出力を所定値にスイッチング素子の通電時間比率を
変えて制御することを特徴とする電源装置。 - (8)第1項記載の共振回路と、第3項記載の3次巻線
と、を備え、前記共振回路と前記3次巻線とを接続して
、前記共振回路の正弦波電圧に前記3次巻線の直流出力
を接触帯電用直流バイアスとして重畳したことを特徴と
する電源装置。 - (9)3次巻線は、この3次巻線の整流した直流出力を
負荷に現像スリーブ印加用の現像バイアスとして接続す
ることを特徴とする請求項3記載の電源装置。 - (10)3次巻線は、この3次巻線の整流した直流出力
を負荷に転写ローラー印加用の転写バイアスとして接続
することを特徴とする請求項3記載の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2243916A JPH04125069A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2243916A JPH04125069A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04125069A true JPH04125069A (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=17110923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2243916A Pending JPH04125069A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04125069A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6842591B2 (en) * | 2002-05-23 | 2005-01-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of controlling charging potential of conductive roller in printer and apparatus therefor |
| JP2011055580A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Sanken Electric Co Ltd | 共振型電力変換装置 |
-
1990
- 1990-09-17 JP JP2243916A patent/JPH04125069A/ja active Pending
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