JPS6260467A - 電源装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は電源装装置に関し、さらに詳しくはプラス、マ
イナスの両極性の高圧直流電源を供給する電源装置に関
するものである。

し従来の技術］ マイクロフィルム、電子式複写機等の機器において、ネ
ガティブな現像とポジティブな現像を行なう場合には帯
電のための高圧直流電圧としてプラスの電源電圧とマイ
ナスの？ｆ電源電圧必要である。

このような場合に用いられる従来の電源装置では、プラ
スの電源回路とマイナスの電源回路をそれぞれ別々に、
没け、この２つの回路をリレー等により切り換えて用い
る構成が採用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の電源装置では上述のように２つの回路を別々に設
けるため、部品点数が多く、また装置全体が大型化して
しまうという問題がある。また従来装置では高圧の出力
を切り換えるため、その際に大きなノイズを発生すると
いう問題がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のである。

［問題点を解決するための手段］ 上記の問題点を解決するために本発明の電源装置にあっ
ては中間タップから直流を印加される１次巻線と、２つ
の２次巻線を有するトランスと、前記１次巻線の両端に
接続され、前記直流をオン、オフする２つのスイッチン
グ回路と、前記スイッチング回路のいずれか一方のスイ
ッチングパルス入力を選択的に遮断する電子的スイッチ
と、前記オン、オフにより前記２次巻線のそれぞれに発
生する電流を互いに逆極性で整流し、平滑し、出力が直
列に接続された２つの整流、平滑回路とから構成され、
前記２つの整流、平滑回路の出力の和を出力とする構成
を採用した。

［作　用］ 図に示す電源装置の構成において、動作時にはトランス
Ｔ１の１次巻線Ｊ１の中間タップＴＰにプラスの直流電
圧Ｖｃｃが印加される。これとともにオシレータｌが駆
動されクロックパルスを出力し、これによりトリガされ
て単安定マルチバイブレータ２がデユーティ−比が充分
小さなスイッチングパルスを出力する。

ここで電源装置の得るべき出力極性に応じてインターフ
ェース４の出力信号によりトランジスタＱｌ、Ｑ２のい
ずれか一方のみがオンされ、上記スイッチングパルスが
それぞれ２段の増幅回路を介してスイッチング用のトラ
ンジスタＱ７．Ｑ８のいずれか一方のみに導かれ、これ
によりＱ７゜Ｑ８のいずれか一方がオン、オフしてスイ
ッチングを行ない、トランスＴ１が駆動される。ここで
上記のデユー−ティー比が小さいこと゛によりＱ７゜Ｑ
８のオン時間ＴＩはオフ時間Ｔ２より十分短くなる。

トランジスタＱ７がスイッチングを行なう場合動作は以
下のようになる。

トランジスタＱ７のオン、オフにより１次巻線１１の端
子ＥからＣに向かって流れる直流がオン、オフされ、２
次巻線ｆｆ１２１！３には、オン時にフォワード電圧Ｅ
ｌが発生し、オフ時にこれと逆極性でフライバック電圧
−Ｅ２が発生し、ダイオードＤ４．Ｄ５の極性の相違に
より、例えばＥｌはＣ５に、−Ｅ２はＣ４にチャージさ
れる。

−そして両コンデンサにより平滑された電圧すなわち２
つの整流、平滑回路の出力の和の電圧が出力端子３の出
力電圧ＨＶｏｕｔとなる。ここでとなり、ＴＩ（Ｔ２で
あるのでＨＶｏｕｔは所定のマイナス電圧となる。

一方トランジスタＱ８がスイッチングを行なう場合、１
次巻線）１において直流は端子ＥからＦに向って流れ、
１次巻１１１１の巻き方向に対して上述の場合と逆向き
になるので、２次巻線で２゜で３に発生するフォワード
電圧、フライバック電圧は極性が上述の場合と逆になり
−Ｅ１及び＋Ｅ２になる。

そして出力電圧ＨＶｏｕｔは となり所定のプラス電圧となる。

このようにして−プラスの電源回路とマイナスの電源回
路を一体にした構成において電子的スイッチのトランジ
スタＱｌ、Ｑ２による切り換えによりプラスとマイナス
の出力を得られる。

［実施例］ 以下、添付した図を参照して本発明の詳細な説明する。

図は本実施例による電源装置の構成を示す回路図である
。

符号ＴＩで示すものはトランスであり、中間タップＴＰ
を有した１次巻ｍ、ｐｉと２つの２次巻線１４２，１４
３を有している。

１次巻線で１の中間タップＴＰには不図示の給電回路か
ら抵抗Ｒ９およびコンデンサＣ３を介して平滑された所
定のプラスの直流電圧Ｖｃｃが印加される。また１次巻
１ａｆｆｌｌの両端の端子Ｃ，Ｆは、中間タップＴＰを
介して１次巻線に印加される上記直流をオン、オフして
トランスＴＩを駆動するスイッチング用のトランジスタ
Ｑ７およびＱ８のそれぞれのコレクタに接続されている
。

トランジスタＱ７．Ｑ８はエミッタを接地されており、
それぞれのコレクタ、接地間には共振用コンデンサとダ
ンパー用ダイオードとして、ＱｌにはＤｌとＣＩが、Ｑ
８にはＤ２と０２がそれぞれ並列に接続されている。

またトランジスタＱ７．Ｑ８のそれぞれのベースは、Ｑ
ｌがトランジスタＱ５．抵抗Ｒ７及びトランジスタＱ４
．抵抗Ｒ６，Ｒ４，Ｒ３からなる２段の増幅回路を介し
、Ｑ８がトランジスタＱ６．抵抗Ｒ８及びトランジスタ
Ｑ３．抵抗Ｒ５，Ｒ２，Ｒ１からなる２段の増幅回路を
介して単安定マレチバイブレータ２の出力に並列に接続
されている。

単安定マルチバイブレータ２は上述のスイッチング用の
トランジスタＱ７．Ｑ８のスイッチングパルスを発生す
るものであり、前段に接続されたオシ１／−タｌから入
力される所定周波数でデユーティ−比が略０．５のクロ
ックパルスによりトリガされ、デユーティ−比が充分小
さなスイッチングパルスを発生するものである。　− そして単安定マルチバイブレータ２と初段の増幅回路の
トランジスタＱ３及びＱ４のそれぞれとの間の接続点ａ
およびｂには、上記スイッチングパルスを選択的に遮断
し、後述する電源装置の出力極性を切り換えるための電
子的スイッチとして、エミッタを接地されたトランジス
タＱｌ。

Ｑ２のそれぞれのコレクタが接続されている。さらにト
ランジスタＱｌ、Ｑ２のベースは、電源装置を制御する
不図示のマイクロコンピュータとのインターフェース４
に並列に接続されている。

−万一トランスＴ１の第１の２次巻線ノ２の両端はダイ
オードＤ３とコンデンサＣ４の直列接続からなる整流、
平滑回路に接続されており、ダイオードＤ３とコンデン
サ０４間の接続点は電源装置の出力端子３に接続されて
いる。

また第２の２次巻！１ｔｆｆ１３の両端は上記ダイオー
ドＤ３と逆極性のダイオードＤ４と接地されたコンデン
サＣ５の直列接続からなる整流、平滑回路に接続されて
おり、ダイオードＤ４．コンデンサ０５間の接続点は第
１の２次巻線ｊ２２．コンデンサ０４間の接続点に接続
されている。

即ち２次巻線１２．１１３のそれぞれに発生する電流を
それぞれ逆極性で整流し、平滑する２つの整流、平滑回
路の出力が直列に接続され、出力端子３に接続されてい
る。

次に以上のように構成された本実施例の動作につき説明
する。

動作時にはトランスＴ１の１次巻線１１の中間タンプＴ
Ｐに、抵抗Ｒ９，コンデンサＣ３を介して平滑された所
定のプラスの直流電圧Ｖｃｃが印加されるとともにオシ
レータ１が駆動され、デユーティ−比が略０．５のクロ
ックパルスを出力し、これによりトリガされて単安定マ
ルチバイブレータ２がデユーティ−比が充分小さなスイ
ッチングパルスを出力する。

ここで電源装置の得るべき出力極性によってトランジス
タＱｌ、Ｑ２へのインターフェース４からのベース入力
のいずれか一方がローレベル、他方がハイレベルにされ
、上記スイッチングパルスがスイッチング用のトランジ
スタＱ７かＱ８のいずれか一方に導か−れる。

即ちトランジスタＱ１のベース入力がハイレベルでＱ２
の入力がローレベルの場合、Ｑｌがオンしてスイッチン
グパルスは接続点ａから接地され、Ｑ３．Ｑ６．Ｑ８は
オフされ、一方Ｑ２がオフしてスイッチングパルスは接
続点すからＱ４のベース入力へ導かれる。そしてトラン
ジスタＱ４．Ｑ５の２段の増幅回路により増幅されてＱ
ｌのベースに導かれ、これによりＱｌがオン。

オフし、スイッチングを行なう。

またトランジスタＱｌ、Ｑ２のベース入力がそれぞれロ
ーレベルとハイレベルの場合は上記と逆でトランジスタ
Ｑ７が遮断され、Ｑ８がスイッチングパルスによりオン
、オフする。

ここでトランジスタＱ８が遮断されＱｌがスイッチング
を行なう場合、動作は以下のようになる。

トランジスタＱ７がオンすると１次巻！Ｉａで１におい
て中間タップの端子Ｅから一方の端子Ｃ側へ向かって電
流が疏れ、巻線比に、応じて２次巻線、１２２　、　ｆ
ｆｌ　３に所定のいわゆるフォワード゛１し圧Ｅ１が発
生する゛。

これはタイオードＤ３　、Ｄ４の極性の相違により１例
えばダイオードＤ３がオフし、Ｄ４がオンしてフォワー
ド電圧ＥｌはコンデンサＣ４には印加されず、コンデン
サＣ５には印加されてその両端にチャージされるためで
ある。

次にトランジスタＱｌがオフすると、１次巻線で１の電
流が遮断されるので２次巻線ｆｆ１２　Ｊ！３にオン時
のフォワード電圧Ｅｌと逆極性のいわゆるフライバック
電圧−Ｅ２が発生する。

これは発生電圧の逆転により今度はダイオードＤ３がオ
ンし、Ｄ４がオフして、コンデンサＣ４のみにフライバ
ック電圧−Ｅ２がチャージされるためである。

そして先にコンデンサＣ５にチャージされたフォワード
電圧Ｅｌと、コンデンサＣ４にチャージされたフライバ
ック電圧−Ｅ２は両コンデンサにより平滑され、出力端
子３の出力電圧ＨＶａｕｔとなる。即ち２つの整波、平
滑口゛路の出力の和の電圧が出力電圧Ｈ−Ｖｏｕｔとな
り、トランジスタＱ７のオン時間（フォワード電圧Ｅ１
の発生時間）をＴＩとし、オフ時間（フライバック電圧
Ｅ２の発生時間）をＴ２とすると となる。ここで先述したようにスイッチングパルスのデ
ユーティ−比が充分小さく、即ちＴＩ＜（ＴＴ２である
ので、出力電圧ＨＶｏｕｔは所定のマイナス電圧となる
。

なおＥごでトランジスタＱ７のオ゛）時には共振用のコ
ンデンサＣ１と１次巻線ノ１の中間タップＴＰと端子Ｃ
間のインダクタンスＬとによって共振回路が構成され電
圧共振が発生し、インダクタンスしにマイナスの電圧が
発生し、上記のオフがより確実になり、スイッチングロ
スが少なくなる。またこの場合にダンパー用のダイオー
ドＤ１を介して電流が流れるため、より効率が高くなる
。

一方トランジスタＱ７が遮断されＱ８がスイッチングを
行なう場合には、１次巻線でｌにおいて電流は端子Ｅか
ら端子Ｆへ向かって流れ、■次巻線の巻き方向に対して
上述の場合と逆の方向に流れるのでトランジスタＱ８の
オン、オフにより２次巻線１２，１２３に発生するフォ
ワード電圧、フライバック電圧の極性は上述の場合と逆
になり、−Ｅｌ及び＋Ｅ２になる。そして上述と逆の動
作で、フォワード電圧−ＥｌがコンデンサＣ４にチャー
ジされフライバック電圧Ｅ２がコンデンサＣ５にチャー
ジされる。両コンデンサにょる平滑により出力端子３の
出力電圧はＨＶ　ｏｕ　ｔはとなり、Ｔｌ＜＜Ｔ２であ
るので所定のプラス電圧となる。

以上のようにして本実施例によればプラスの電源回路と
マイナスの電源回路を一体にした構成において、トラン
スの１次巻線に中間タップ示ら印加される直流をオン、
オフする２つのスイッチング回路のスイッチングパルス
入力を電子的スイッチで選択的に遮断−して、上記直流
の１次巻線の巻き方向に対する流れの向きを両方向のい
ずれかに選択することによりプラスとマイナスの出力を
得られる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明の電源装置の構
成によればプラスの電源回路とマイナスの電源回路を一
体に構成することにより部品点数の低減、装置の小型化
及び製造コストの低減が図れる。また出力の極性の切り
換えは（絶対値が）低圧の入力側の切り換えにより行な
われるのでノイズの発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例による電源装置の構成を示す回路図
である。 １・・・オシレータ ２・・・単安定マルチパイブレータ ３・・・出力端子　　　　４・・・出力極性制御Ｔ１・
・・トランス　　　でｌ・・・１次巻線、Ａ２　、ｆｆ
１３・・・２次巻線 Ｑｌ−Ｑ８・・・トランジスタ Ｄｉ−Ｄ４・・・ダイオード Ｃｌ−Ｃ５・・・コンデンサ ＴＰ・・・中間タップ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ａ）中間タップから直流を印加される１次巻線と、
   ２つの２次巻線を有するトランスと、 ｂ）前記１次巻線の両端に接続され、前記直流をオン、
   オフする２つのスイッチング回路と、 ｃ）前記スイッチング回路のいずれか一方のスイッチン
   グパルス入力を選択的に遮断する電子的スイッチと、 ｄ）前記オン、オフにより前記２次巻線のそれぞれに発
   生する電流を互いに逆極性で整流し、平滑し、出力が直
   列に接続された２つの整流、平滑回路とから構成され、 ｅ）前記２つの整流、平滑回路の出力の和を出力とする ことを特徴とする電源装置。 ２）前記直流のオン時間をそのオフ時間に対して充分短
   くしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   電源装置。