(57)【要約】【課題】過電圧からスイッチング電源を保護する【解決手段】スイッチング電源２０と、交流電源１５と前記スイッチング電源２０との間に設けられたリレー４０と、制御装置１００と、蓄電部ＣＢに充電電流を供給する補助電源回路５０と、制御装置１００から出力される指令に応答してリレー４０を駆動するリレー駆動回路８０と、交流電源１５の電圧を検出する電圧検出回路７０とを備える。制御装置１００は、スイッチング電源２０を起動させる場合に、電圧検出回路７０の検出値に基づいて交流電源が過電圧かどうかを検出する過電圧検出処理と、前記過電圧検出処理にて過電圧が検出された場合、前記交流電源１５と前記スイッチング電源２０との接続を切断する状態に前記リレー４０を維持する処理を実行する。【選択図】図３
2014150667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換して出力するスイッチング電源と、
前記交流電源と前記スイッチング電源との間に設けられ、前記交流電源と前記スイッチング電源との接続状態を切り換える切換部と、
制御装置と、
前記スイッチング電源が停止している時に、前記制御装置に電力を供給する蓄電部と、
前記交流電源に対して前記スイッチング電源と並列に接続され、前記蓄電部に充電電流を供給する補助電源回路と、
前記制御装置から出力される指令に応答して前記切換部を駆動する駆動回路と、
前記交流電源の電圧を検出する電圧検出回路とを備え、
前記制御装置は、
前記スイッチング電源を起動させる場合に、前記電圧検出回路の検出値に基づいて前記交流電源が過電圧かどうかを検出する過電圧検出処理と、
前記過電圧検出処理にて過電圧が検出された場合、前記交流電源と前記スイッチング電源との接続を切断する切断状態に前記切換部を維持する処理を実行する、電源システム。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記切断状態に前記切換部を維持する処理の実行中に、過電圧が検出されなくなった場合、前記駆動回路に指令を与えて、前記交流電源と前記スイッチング電源とを接続する状態に前記切換部を切り換える請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記補助電源回路は、
一対の結合コンデンサと、
前記一対の結合コンデンサを介して前記交流電源に接続され、前記交流電源からの交流電圧を整流するブリッジ型の整流回路とを備え、前記ブリッジ型の整流回路から出力される電流を前記蓄電部に対して充電電流として供給する回路であり、
前記電圧検出回路は、
前記ブリッジ型の整流回路から出力される電流に応じた電圧を発生する検出抵抗と、
前記検出抵抗の両端電圧を検出する検出回路とを備え、
前記制御装置は、前記検出回路の検出する両端電圧を閾値と比較することにより、前記交流電源が過電圧かどうかを検出する請求項１又は請求項２に記載の電源システム。
【請求項４】
前記交流電源の電源周波数に応じた周波数のパルス信号を出力するパルス信号出力回路を備え、
前記制御装置は、前記パルス信号の周波数に基づいて、前記閾値の値を変更する請求項３に記載の電源システム。
【請求項５】
前記パルス信号出力回路は、
前記ブリッジ型の整流回路より出力される前記電流の値に応じてオンとオフが切り換わることにより、前記交流電源の電源周波数に応じた周波数の前記パルス信号を出力するスイッチング素子を含む、回路であり、
前記制御装置は、前記パルス信号の周波数と前記電源周波数の比に基づいて、前記閾値の値を変更する請求項４に記載の電源システム。
【請求項６】
前記検出回路は、
ピークホールド回路を備え、前記検出抵抗の前記両端電圧のピーク値を検出する請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項７】
前記検出回路は、
平均化回路を備え、前記検出抵抗の前記両端電圧の平均値を検出する請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過電圧からスイッチング電源を保護する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ＡＣ入力の過電圧を検出してＡＣラインを遮断することにより、スイッチング電源の一次側に設けられた平滑コンデンサ等の電子部品を保護する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７４８８７公報
【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、上記の技術は、保護対象である電源回路にＡＣ入力がされてからでないと、過電圧を検出することが出来ないので、大きな過電圧が発生した場合は、検出が間に合わず平滑コンデンサを保護できない恐れがあり、対策が求められていた。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、過電圧からスイッチング電源を保護することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書によって開示される電源システムは、交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換して出力するスイッチング電源と、前記交流電源と前記スイッチング電源との間に設けられ、前記交流電源と前記スイッチング電源との接続状態を切り換える切換部と、制御装置と、前記スイッチング電源が停止している時に、前記制御装置に電力を供給する蓄電部と、前記交流電源に対して前記スイッチング電源と並列に接続され、前記蓄電部に充電電流を供給する補助電源回路と、前記制御装置から出力される指令に応答して前記切換部を駆動する駆動回路と、前記交流電源の電圧を検出する電圧検出回路とを備え、前記制御装置は、前記スイッチング電源を起動させる場合に、前記電圧検出回路の検出値に基づいて前記交流電源が過電圧かどうかを検出する過電圧検出処理と、前記過電圧検出処理にて過電圧が検出された場合、前記交流電源と前記スイッチング電源との接続を切断する切断状態に前記切換部を維持する処理を実行する。
【０００７】
この構成では、交流電源の過電圧が検出された場合は、交流電源とスイッチング電源の接続が切断された状態に維持される。そのため、スイッチング電源に過電圧が加わることがなく、スイッチング電源を過電圧から保護できる。
【０００８】
上記電源システムの実施態様として以下の構成が好ましい。
前記制御装置は、前記切断状態に前記切換部を維持する処理の実行中に、過電圧が検出されなくなった場合、前記駆動回路に指令を与えて、前記交流電源と前記スイッチング電源とを接続する状態に前記切換部を切り換える。過電圧が検出されなくなると、スイッチング電源を自動的に起動できる。
【０００９】
前記補助電源回路は、一対の結合コンデンサと、前記一対の結合コンデンサを介して前記交流電源に接続され、前記交流電源からの交流電圧を整流するブリッジ型の整流回路とを備え、前記ブリッジ型の整流回路から出力される電流を前記蓄電部に対して充電電流として供給する回路であり、前記電圧検出回路は、前記ブリッジ型の整流回路から出力される電流に応じた電圧を発生する検出抵抗と、前記検出抵抗の両端電圧を検出する検出回路とを備え、前記制御装置は、前記検出回路の検出する両端電圧を閾値と比較することにより、前記交流電源が過電圧かどうかを検出する。補助電源回路及び電圧検出回路を比較的簡単な回路で構成出来る。
【００１０】
前記交流電源の電源周波数に応じた周波数のパルス信号を出力するパルス信号出力回路を備え、前記制御装置は、前記パルス信号の周波数に基づいて、前記閾値の値を変更する。検出抵抗に流れる電流の大きさは、交流電源の電源周波数により変わる。このものでは、交流電源の電源周波数に応じて閾値を変更するので、電源周波数に拘わらず、交流電源が過電圧かどうかを正確に判定できる。
【００１１】
前記パルス信号出力回路は、前記ブリッジ型の前記整流回路より出力される前記電流の値に応じてオンとオフが切り換わることにより、前記交流電源の電源周波数に応じた周波数の前記パルス信号を出力するスイッチング素子を含む、回路であり、前記制御装置は、前記パルス信号の周波数と前記電源周波数の比に基づいて、前記閾値の値を変更する。検出抵抗に流れる電流の大きさはフレーム接地の有無により変わる。このものでは、パルス信号側の周波数と電源周波数の比が、フレーム接地の有無により、変わることに着目し、パルス信号側の周波数と電源周波数の比に応じて閾値を変更する。そのため、フレーム接地の有無に拘わらず、交流電源が過電圧かどうかを正確に判定できる。
【００１２】
前記検出回路は、ピークホールド回路を備え、前記検出抵抗の前記両端電圧のピーク値を検出する。平均値を求める場合に比べて、両端電圧を短時間で検出できる。
【００１３】
前記検出回路は、平均化回路を備え、前記検出抵抗の前記両端電圧の平均値を検出する。ピーク値を求める場合に比べて、ノイズの影響を受け難いので、両端電圧を正確に検出出来る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、過電圧からスイッチング電源を保護できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１におけるプリンタの電気的構成を示すブロック図
【図２】電源装置の回路図（スイッチング電源側を示す）
【図３】電源装置の回路図（補助電源回路側を示す）
【図４】フレーム接地無しの場合における、電流Ｉｐの電流経路を示す回路図
【図５】フレーム接地無しの場合における、電流Ｉｐとパルス信号Ｓｐの波形を示す図
【図６】フレーム接地有りの場合における、電流Ｉｐの電流経路を示す回路図
【図７】フレーム接地有りの場合における、電流Ｉｐとパルス信号Ｓｐの波形を示す図
【図８】パルス信号Ｓｐの周波数と閾値との関係をまとめた図表
【図９】フレーム接地無し、電源周波数５０Ｈｚの場合における、ピーク値Ｖｐの時間変化を示すグラフ
【図１０】フレーム接地無し、電源周波数６０Ｈｚの場合における、ピーク値Ｖｐの時間変化を示すグラフ
【図１１】フレーム接地有り、電源周波数５０Ｈｚの場合における、ピーク値Ｖｐの時間変化を示すグラフ
【図１２】フレーム接地有り、電源周波数５０Ｈｚの場合における、ピーク値Ｖｐの時間変化を示すグラフ
【図１３】スイッチング電源の保護シーケンスの流れを示しフローチャート図
【図１４】実施形態２における電源装置の回路図（補助電源回路側を示す）
【図１５】実施形態３における電源装置の回路図（補助電源回路側を示す）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１３によって説明する。
１．プリンタの説明
図１はプリンタ（「画像形成装置」の一例）１の電気的構成を示すブロック図である。プリンタ１は、印刷部２と、通信部３ａと、画像メモリ３ｂと、電源システムＳとを備えている。電源システムＳは、電源装置１０と制御装置１００とから構成されている。電源装置１０はプリンタ１の電源となるものであり、印刷部２、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ及び制御装置１００に対して電力を供給する。
【００１７】
印刷部２は、感光ドラム２ａ、感光ドラム２ａの表面を帯電させる帯電プロセスを実行する帯電器２ｂ、感光ドラム２ａの表面に静電潜像を形成する露光プロセスを実行する露光装置２ｃ、感光ドラム２ａの表面に形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像プロセスを実行する現像器２ｄ、記録媒体に現像剤像を転写する転写プロセスを実行する転写器２ｅ、記録媒体上に転写された現像剤像を定着させる定着プロセスを実行する定着器２ｆ等から構成されている。
【００１８】
印刷部２は帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、転写プロセス、定着プロセスを実行して、記録媒体上に印刷データを印刷する印刷処理を実行するものである。通信部３ａはＰＣ等の情報端末装置との間で通信を行うものであり、情報端末装置から印刷指示や印刷データを受信する機能を担う。画像メモリ３ｂは、情報端末装置から受信した印刷データを一時記憶するものである。
【００１９】
上記プリンタ１は、通信部３ａが情報端末装置から印刷指示を受けて印刷データを受信すると、制御装置１００が、印刷部２に帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、転写プロセス、定着プロセスからなる印刷処理を実行させることで、記録媒体に印刷データを印刷させる。尚、印刷部２の動作電圧は２４Ｖであるのに対して、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ及び制御装置１００の動作電圧は３．３Ｖである。
【００２０】
２．電源システムの回路説明
まず、図２、図３を参照して電源システムＳにおける電源装置１０の構成について説明する。電源装置１０はスイッチング電源２０と、スイッチング電源２０が停止している時に制御装置１００に電力を供給するバックアップ用コンデンサＣＢと、補助電源回路５０と、リレー４０と、パルス信号出力回路６０、電圧検出回路７０と、リレー駆動回路８０とを備える。尚、リレー４０が本発明の「切換部」の一例であり、リレー駆動回路８０が本発明の「駆動回路」の一例である。また、バックアップ用コンデンサＣＢが本発明の「蓄電部」の一例である。
【００２１】
図２は、電源システムＳのうち、スイッチング電源２０側の構成を示す回路図である。
スイッチング電源２０は、整流平滑回路２１と、トランス２３と、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２５と、整流平滑回路２７と、電圧検出回路２９と、ＦＥＴ２５をスイッチング制御する制御ＩＣ３０とを備え、交流電源１５からの交流電圧を所定の直流電圧に変換して出力する機能を果たす。
【００２２】
整流平滑回路２１は、いわゆるコンデンサインプット型であり、交流電源１５の交流電圧を整流するブリッジダイオードＤ１と、整流後の電圧を平滑化するコンデンサＣ１とから構成されている。そして、整流平滑回路２１の出力側にはトランス２３が設けられていて、交流電圧を整流平滑化した入力電圧Ｖｉｎが、トランス２３の一次コイルＮ１に印加される構成となっている。
【００２３】
ＦＥＴ２５はＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴであり、ドレインＤを一次コイルＮ１に接続すると共に、ソースＳを一次側の基準電位に接続している。そして、ＦＥＴ２５は、制御ＩＣ３０の出力ポートＯＵＴからゲートＧにオンオフ信号（ＰＷＭ信号）が与えられることにより、一定周期でオンオフ動作する。これにより、トランス２３の一次側が発振して、トランス２３の二次コイルＮ２に電圧を誘起させる構成となっている。
【００２４】
また、トランス２３の一次側には電圧発生回路３１が設けられている。電圧発生回路３１は、トランス２３の一次側に設けられた補助コイルＮ３に誘起される電圧を、ダイオードＤ２とコンデンサＣ２により整流平滑化するものである。この電圧発生回路３１は制御ＩＣ３０の電源（概ね２０Ｖ）となる。
【００２５】
整流平滑回路２７はトランス２３の二次側に設けられていて、ダイオードＤ３とコンデンサＣ３とからなる。整流平滑回路２７はトランス２３の二次コイルＮ２に誘起された電圧を整流平滑化する。これにより、スイッチング電源２０は、出力ラインＬｏ１を通じてＤＣ２４Ｖの電圧を出力する。
【００２６】
そして、出力ラインＬｏ１は、図２に示すように分岐点Ｊにて３分岐していて、分岐した各ラインにはそれぞれＤＣ−ＤＣコンバータ３５、３７が設けられている。ＤＣ−ＤＣコンバータ３５は、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖｏ１を５Ｖに降圧して出力ラインＬｏ２より出力する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３７は、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖｏ１を３．３Ｖに降圧して出力ラインＬｏ３より出力する。このように、本スイッチング電源２０は、２４Ｖ／５Ｖ／３．３Ｖの３出力となっている。
【００２７】
また、整流平滑回路２７と出力ラインの分岐点Ｊの間には、電圧検出回路２９が設けられている。電圧検出回路２９は、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖｏ１（ＤＣ２４Ｖ）のレベルを検出するものであり、一対の検出抵抗Ｒ１、Ｒ２と、シャントレギュレータＲｅと、シャントレギュレータＲｅと直列接続された発光ダイオードＬＥＤ１と、から構成されている。
【００２８】
検出抵抗Ｒ１、Ｒ２は、出力ラインＬｏ１と二次側の基準電位ＳＧ（シグナルグランド）の間に設けられていて、出力電圧Ｖｏ１を抵抗比により分圧した分圧電圧Ｖｇを検出するものである。シャントレギュレータＲｅは、シャントレギュレータＲｅ内の基準電圧と分圧電圧Ｖｇとのレベル差に応じた電流を流す。これにより、発光ダイオードＬＥＤ１に電流が流れ、発光ダイオードＬＥＤ１は基準電圧と分圧電圧Ｖｇとのレベル差に応じた光量の光信号を出力する。
【００２９】
そして、発光ダイオードＬＥＤ１は、制御ＩＣ３０のフィードバックポートＦＢに接続されたフォトトランジスタＰＴ１と共に、フォトカプラを構成している。そのため、発光ダイオードＬＥＤ１の光信号はフォトトランジスタＰＴ１にて電気信号に戻される。これにて、シャントレギュレータＲｅの基準電圧に対する分圧電圧Ｖｇのレベル差を示す信号（以下、フィードバック信号）が、制御ＩＣ３０のフィードバックポートＦＢに入力（フィードバック）される構成となっている。
【００３０】
図２にて示すように、制御ＩＣ３０は、電圧発生回路３１に接続される電源ポートＶＣＣと、抵抗を介して電源ラインに接続される高電圧入力ポートＶＨと、フィードバック信号が入力されるフィードバックポートＦＢと、オンオフ信号（ＰＷＭ信号）を出力する出力ポートＯＵＴと、制御信号が入力されるＥＮポートを備える。
【００３１】
制御ＩＣ３０はＰＷＭコンパレータ（図略）と三角波を発振する発振回路（図略）を備えており、フィードバックポートＦＢにフィードバック信号が入力されると、フィードバック信号に応じたＰＷＭ信号を生成し、出力ポートＯＵＴを通じてＦＥＴ２５のゲートＧに出力する。これにより、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖｏ１が目標電圧になるように制御される。加えて、制御ＩＣ３０は、次に説明する制御装置１００から出力される制御信号に応答してＦＥＴ２５のスイッチング制御（オンオフ制御）を停止、再開する機能を担う。
【００３２】
また、図２に示すように、交流電源１５とスイッチング電源２０との間にはリレー４０が設けられている。具体的には、交流電源１５とスイッチング電源２０とを接続する一対の電源ライン、すなわちライブＬＶ側、ニュートラルＮＴ側の２ラインうち、ライブＬＶ側のライン上にリレー４０が設けられている。尚、ライブＬＶ側とは非接地側を意味し、ニュートラルＮＴ側とは接地側を意味する。
【００３３】
リレー４０は、トランスファ接点４１と、トランスファ接点４１の切り換えを行う駆動コイル４３とを有する。トランスファ接点４１は、２つの固定接点４１ａ、４１ｂと、可動接点４１ｃと、を備え、交流電源１５とスイッチング電源２０との接続状態を切り換える機能を果たす。すなわち、可動接点４１ｃはスイッチング電源２０に接続されているのに対し、固定接点４１ａは交流電源１５に接続され、固定接点４１ｂは未接続となっている。
【００３４】
そのため、駆動コイル４３を例えば、順方向（図３に示すＡ方向）に通電して、固定接点４１ａを閉じると、ライブＬＶ側の電源ラインが閉じるので、スイッチング電源２０は交流電源１５に対して接続された状態となる。一方、駆動コイル４３を逆方向（図３に示すＢ方向）に通電して、固定接点４１ｂを閉じると、ライブＬＶ側の電源ラインが開放状態となるため、スイッチング電源２０は、交流電源１５から切り離された状態となる。尚、図２と図３に示された駆動コイル４３は同じ駆動コイルである。
【００３５】
図３は、電源システムＳのうち補助電源回路５０、パルス信号出力回路６０、電圧検出回路７０、リレー駆動回路８０の回路図である。補助電源回路５０は、交流電源１５に対してスイッチング電源２０と並列に接続され、バックアップ用コンデンサＣＢに充電電流を供給する機能を果たす回路である。
【００３６】
具体的に説明すると、補助電源回路５０は、結合コンデンサＣ４、Ｃ５と、ブリッジ型の整流回路５３より構成されている。結合コンデンサＣ４は、交流電源１５から引き出された一対の電源ラインのうち、ライブＬＶ側の電源ラインＡＣ＿Ｌに接続され、結合コンデンサＣ５は、ニュートラルＮＴ側の電源ラインＡＣ＿Ｎに接続されている。
【００３７】
整流回路５３は、ブリッジダイオード（ブリッジ接続された４つのダイオードＤ４〜Ｄ７）であり、結合コンデンサＣ４、Ｃ５を介して交流電源１５に接続され、交流電源１５からの交流電圧を整流する機能を果たす。ブリッジダイオードのうち、ダイオードＤ６とダイオードＤ７の接続点は、抵抗Ｒ５を介して二次側の基準電位ＳＧに接続されている。そして、ダイオードＤ４とダイオードＤ５の接続点から出力ラインＬｏ４が引き出されている。整流回路５３の出力ラインＬｏ４には、バックアップ用コンデンサＣＢが接続されており、整流回路５３により整流された電流がバックアップ用コンデンサＣＢに対して充電電流として供給される構成となっている。このようにバックアップ用コンデンサＣＢは、補助電源回路５０から充電電流が供給されるので、スイッチング電源２０が停止している場合でも、充電される構成となっている。また、バックアップ用コンデンサＣＢは、ダイオードＤ９を介して５Ｖの出力ラインＬｏ２に接続されており、スイッチング電源２０が起動している間は、スイッチング電源２０側からも充電される構成となっている。尚、バックアップ用コンデンサＣＢの他端は、抵抗Ｒ３を介して二次側の基準電位ＳＧ（シグナルグランド）に接続されている。また、バックアップ用コンデンサＣＢには、ツェナーダイオードＤｚが並列に接続されていて、充電電圧を安定化させる構成となっている。
【００３８】
パルス信号出力回路６０は、交流電源１５の電源周波数に応じた周波数のパルス信号Ｓｐを出力する回路であり、抵抗Ｒ３、トランジスタＱと、抵抗Ｒ４と、ダイオードＤ８とを含む。トランジスタＱはＮＰＮトランジスタであり、エミッタを二次側の基準電位ＳＧに接続し、抵抗Ｒ４を介してコレクタを出力ラインＬｏ４に接続している。そして、ベースを、バックアップ用コンデンサＣＢと抵抗Ｒ３との接続点に接続している。また、ダイオードＤ８は、アノードをトランジスタＱのエミッタに接続し、カソードをトランジスタＱのベースに接続している。尚、トランジスタＱが、本発明の「スイッチング素子」の一例である。
【００３９】
トランジスタＱはベース−エミッタ間の電圧が閾値電圧を上回るとオンし、ベース−エミッタ間の電圧が閾値電圧を下回るとオフする。ベース−エミッタ間の電圧は交流電源１５側から整流回路５３を介して抵抗Ｒ３に流れる整流波形の電流Ｉｐに追随して値が変化し、図５や図７に示すように、電流Ｉｐが基準値より低い期間オフ状態（それ以外の期間はオン状態）となる。そのため、パルス信号出力回路６０の出力、すなわちトランジスタＱの出力（コレクタの電位）は、交流電源１５の電源周波数に応じたパルス信号Ｓｐとなる。上記により、本発明の「前記パルス信号出力回路６０は、前記ブリッジ型の整流回路５３より出力される前記電流（この例では、整流波形の電流Ｉｐ）の値に応じてオンとオフが切り換わることにより、前記交流電源１５の電源周波数に応じた周波数の前記パルス信号Ｓｐを出力するスイッチング素子（この例では、トランジスタＱ）を含む回路」が実現されている。
【００４０】
パルス信号出力回路６０の出力ライン（トランジスタＱのコレクタから引き出された出力ライン）は、制御装置１００のリレー制御ブロックＢ２の入力ポートＰ３に接続されていて、パルス信号出力回路６０から出力されるパルス信号Ｓｐは、リレー制御ブロックＢ２に対して入力される構成となっている。
【００４１】
ところで、二次側回路（補助電源回路５０、パルス信号出力回路６０、電圧検出回路７０、リレー駆動回路８０、制御装置１００等）の基準電位ＳＧ（シグナルグランド）はプリンタ１を構成する金属フレーム（筐体）に電気的に接続されている。金属フレーム（図略）が非接地の場合（以下、フレーム接地なし）、交流電源１５から補助電源回路５０側に流れる電流Ｉｐは、図４に示す経路、すなわち交流電源１５が正の半波である場合は、交流電源１５→コンデンサＣ４→ダイオードＤ４→検出抵抗Ｒａ→コンデンサＣＢ又はツェナーダイオードＤｚ→抵抗Ｒ３→抵抗Ｒ５→ダイオードＤ７→コンデンサＣ５→交流電源１５の経路で電流が流れ、負の半波の場合は、交流電源１５→コンデンサＣ５→ダイオードＤ５→検出抵抗Ｒａ→コンデンサＣＢ又はツェナーダイオードＤｚ→抵抗Ｒ３→抵抗Ｒ５→ダイオードＤ６→コンデンサＣ４→交流電源１５の経路で電流が流れるため、全波整流波形となる。そのため、図５に示すようにパルス信号出力回路６０から出力されるパルス信号Ｓｐの周波数は、電源周波数の２倍の周波数となる。この場合、電流Ｉｐは結合コンデンサＣ５、Ｃ６の双方を経由して流れるので、回路インピーダンスが高い状態になり、電流値は小さくなる。
【００４２】
一方、金属フレームが接地されている場合（以下、フレーム接地有り）、交流電源１５から補助電源回路５０側に流れる電流Ｉｐは、交流電源１５が正の半周期である場合に限り、図６の経路すなわち、交流電源１５→コンデンサＣ４→ダイオードＤ４→検出抵抗Ｒａ→コンデンサＣＢ又はツェナーダイオードＤｚ→抵抗Ｒ３→交流電源１５の経路で流れる。そのため、フレーム接地有りの場合、図７に示すようにパルス信号出力回路６０から出力されるパルス信号Ｓｐの周波数は、電源周波数と同じ周波数となる。この場合、電流Ｉｐは結合コンデンサＣ５だけを経由して流れるので回路インピーダンスが低い状態になり、フレーム接地有りの場合に比べて概ね２倍になる。尚、金属フレームを接地するか否かは、プリンタ１を使用するユーザに委ねられる。
【００４３】
電圧検出回路７０は、交流電源１５の電圧を検出する機能を果たすものであり、図３に示すように、検出抵抗Ｒａと処理回路７５とを備える。検出抵抗Ｒａは、整流回路５３の出力ラインＬｏ４上に設けられており、図３に示すように、補助電源回路５０から出力される電流Ｉに応じた電圧を発生する。尚、処理回路７５が本発明の「検出回路」の一例である。
【００４４】
処理回路７５は、減算回路７６、増幅回路７７、ピークホールド回路７８から構成されている。処理回路７５には、２つの入力ラインを通じて、検出抵抗Ｒａの両端部の各電圧、すなわち、図３に示すａ点の電圧と、図３に示すｂ点の電圧が入力される構成となっている。減算回路７６はａ点の電圧からｂ点の電圧を減算することで、検出抵抗Ｒａの両端電圧Ｖａｂを算出する。
【００４５】
減算回路７６の算出した両端電圧Ｖａｂは増幅回路により増幅（この例では４倍）された後、ピークホールド回路７８に入力される。ピークホールド回路７８は、増幅後の両端電圧Ｖａｂのピーク値Ｖｐを検出する。このように、電圧検出回路７０は、検出抵抗Ｒａの両端電圧Ｖａｂのピーク値Ｖｐを検出する。そして、電圧検出回路７０の出力ラインは、制御装置１００のリレー制御ブロックＢ２の入力ポートＰ４に接続されていて、リレー制御ブロックＢ２に対して、検出抵抗Ｒａの両端電圧Ｖａｂのピーク値Ｖｐが入力される構成となっている。
【００４６】
リレー駆動回路８０は、駆動コイル４３を駆動（通電制御）する回路である。リレー駆動回路８０は、２つのＰＮＰトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２と、２つのＮＰＮトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４と、を備える。
【００４７】
図３に示すように、トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ２は、エミッタを、バックアップ用コンデンサＣＢに対して共通接続している。一方、トランジスタＴｒ３とトランジスタＴｒ４は、エミッタを、二次側回路の基準電位ＳＧに共通接続している。そして、トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ３のコレクタが互いに接続され、トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ４のコレクタが互い接続されている。
【００４８】
また、トランジスタＴｒ１のトランジスタＴｒ３の接続点と、トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ４の接続点からは、それぞれ接続ラインが引き出されており、トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ３の接続点は、接続ラインを介してリレー４０の駆動コイル４３の一方側に接続され、トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ３の接続点は駆動コイル４３の他方側に接続されている。そして、上記した４つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４のうち、トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ４が１つの組を構成し、トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ３が１つの組を構成している。
【００４９】
そして、次に説明する制御装置１００のリレー制御ブロックＢ２からリレー駆動回路８０に駆動信号（オン信号）を送ることで、リレー４０のオンオフを切り換えることが出来る。すなわち、リレー制御ブロックＢ２の制御ポートＰ５から駆動信号（オン信号）を出力すると、トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ４がオンし、バックアップ用コンデンサＣＢから駆動コイル４３に対して図３に示すＡ方向に電流が流れる。これにより、固定接点４１ａが閉じて、リレー４０はオン（ライブＬＶ側の電源ラインを閉じる）する。
【００５０】
一方、リレー制御ブロックＢ２の制御ポートＰ６から駆動信号（オン信号）を出力すると、トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ３がオンし、バックアップ用コンデンサＣＢから駆動コイル４３に対して図３に示すＢ方向に電流が流れる。これにより、固定接点４１ｂが閉じて、リレー４０はオフ（ライブＬＶ側の電源ラインを開放）する。尚、リレー駆動回路８０は、ダイオードＤ９を介して５Ｖの出力ラインＬｏ２に接続されているので、スイッチング電源２０の起動中であれば、スイッチング電源２０を電源として動作することも可能である。また、本実施形態では、リレー４０にラッチングリレーを用いていることから、駆動信号をパルス信号にすることが可能である。
【００５１】
制御装置１００は、プリンタ１の印刷部２を制御するメインブロックＢ１と、リレー制御ブロックＢ２とを備える。これら各ブロックＢ１〜Ｂ２は１つ以上のＣＰＵ、ＡＳＩＣ等のハード回路、又はＣＰＵとハード回路の組み合わせのいずれかにより構成することが出来る。
【００５２】
メインブロックＢ１の電源ポートＰ１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３７の出力ラインＬｏ３に接続されており、ＤＣ−ＤＣコンバータ３７を介してスイッチング電源２０から電力供給される。尚、メインブロックＢ１は、スイッチング電源２０が出力状態となる出力モード中に限り電力が供給されて動作状態となり、スイッチング電源２０が出力を停止すると、電力の供給が断たれて停止状態になる。
【００５３】
リレー制御ブロックＢ２は、リレー駆動回路８０を通じてリレー４０の切り換えを実行する機能を行う。先に説明したように、リレー制御ブロックＢ２には、２つの制御ポートＰ５、Ｐ６が設けられており、制御ポートＰ５から駆動信号を出力すると、リレー４０をオン（固定接点４１ａを閉じる）出来、制御ポートＰ６から駆動信号を出力すると、リレー４０をオフ（固定接点４１ｂを閉じる）出来る。尚、リレー制御ブロックＢ２は、バックアップ用コンデンサＣＢを電源としているため、スイッチング電源２０が出力を停止している状態であっても、バックアップ用コンデンサＣＢが充電されていれば、動作可能である。
【００５４】
３．スイッチング電源２０の保護
スイッチング電源２０を保護するには、一次側に設けられた平滑コンデンサＣ１等の各電子部品に対して過電圧が加わらないようにすることが好ましい。本電源システムＳでは、スイッチング電源２０を起動させる場合、予めリレー４０をオフしてスイッチング電源２０を交流電源１５から切り離しておく。
【００５５】
そして、電圧検出回路７０の検出値（この例では、検出抵抗Ｒａの両端電圧Ｖａｂのピーク値Ｖｐ）に基づいて、交流電源１５からのＡＣ入力電圧が過電圧かどうかを検出する（過電圧検出処理）。過電圧が検出されない場合は、リレー４０をオン状態に移行させることによって、交流電源１５に対してスイッチング電源２０を接続し、スイッチング電源２０を起動させる。
【００５６】
一方、過電圧が検出された場合、リレー４０のオフ状態を維持して、スイッチング電源２０を交流電源１５から切り離した状態に維持する。そして、過電圧が検出されなくなった時点で、リレー４０をオン状態に移行させることによって、交流電源１５に対してスイッチング電源２０を接続し、スイッチング電源２０を起動させる。このようにすることで、スイッチング電源２０に過電圧が加わることがなく、スイッチング電源２０を過電圧から保護できる。
【００５７】
また、先に説明したように、フレーム接地の有無により、回路インピーダンスが変化するので、電圧検出回路７０の検出抵抗Ｒａに流れる電流の大きさは、ＡＣ入力電圧（交流電源１５の電源電圧）が同じであっても変化する。そのため、過電圧を判定する閾値を固定値にしておくと、ＡＣ入力電圧が過電圧かどうか正確に判定することが出来ない。また、同様、交流電源１５の電源周波数が異なると、回路インピーダンスが変化するので、電圧検出回路７０の検出抵抗Ｒａに流れる電流の大きさは、ＡＣ入力電圧（交流電源の電源電圧）が同じであっても変化する。そのため、過電圧を判定する閾値を固定値にしておくと、ＡＣ入力電圧が過電圧かどうか正確に判定することが出来ない。
【００５８】
そこで、本実施形態では、ＡＣ入力電圧が過電圧かどうかを判定する閾値を、パルス信号出力回路６０の出力するパルス信号Ｓｐの周波数に応じて変更する。具体的に説明すると、本電源装置１０の回路例では、図８に示すように、条件Ａの場合、交流電源１５の電源電圧が正常値（１００［Ｖ］）であれば、図９に示すように、電圧検出回路７０の出力するピーク電圧Ｖｐは、０．９［Ｖ］となる。そのため、条件Ａの場合（パルス信号Ｓｐの周波数が１００Ｈｚの場合）の閾値を１．５［Ｖ］に設定している。
【００５９】
また、条件Ｂの場合、交流電源１５の電源電圧が正常値（１００［Ｖ］）であれば、図１０に示すように、電圧検出回路７０の出力するピーク電圧Ｖｐは、１．１［Ｖ］となる。そのため、条件Ｂの場合（パルス信号Ｓｐの周波数が１２０Ｈｚの場合）の閾値を１．６［Ｖ］に設定している。
【００６０】
また、条件Ｃの場合、交流電源１５の電源電圧が正常値（１００［Ｖ］）であれば、図１１に示すように、電圧検出回路７０の出力するピーク電圧Ｖｐは、１．８［Ｖ］となる。そのため、条件Ｃの場合（パルス信号Ｓｐの周波数が５０Ｈｚの場合）の閾値を３［Ｖ］に設定している。
【００６１】
また、条件Ｄの場合、交流電源１５の電源電圧が正常値（１００［Ｖ］）であれば、図１２に示すように、電圧検出回路７０の出力するピーク電圧Ｖｐは、２．２［Ｖ］となる。そのため、条件Ｄの場合（パルス信号Ｓｐの周波数が６０Ｈｚの場合）の閾値を３．２［Ｖ］に設定している。
【００６２】
尚、条件Ａ〜条件Ｄは、以下の通りである。
条件Ａは、フレーム接地無しで、かつ交流電源１５の電源周波数が５０Ｈｚの場合である。
条件Ｂは、フレーム接地無しで、かつ交流電源１５の電源周波数が６０Ｈｚの場合である。
条件Ｃは、フレーム接地有りで、かつ交流電源１５の電源周波数が５０Ｈｚの場合である。
条件Ｄは、フレーム接地有りで、かつ交流電源１５の電源周波数が６０Ｈｚの場合である。
【００６３】
また、回路定数は以下の通りである。
コンデンサＣ４、Ｃ５の静電容量は３３００［ｐＦ］、ダイオードＤ４〜Ｄ６の順電圧降下は０．６［Ｖ］、抵抗Ｒａ、抵抗Ｒ５の抵抗値は３．３［ｋΩ］、抵抗Ｒ３の抵抗値は４７０［ｋΩ］、抵抗Ｒ４の抵抗値は４．７［ＭΩ（メガオーム）］、コンデンサＣＢの静電容量は６８０［μＦ］、ツェナーダイオードＤＺのツェナー電圧は５．６［Ｖ］である。
【００６４】
本プリンタ１では、図８に示す対応表、すなわちパルス信号出力回路６０の出力するパルス信号Ｓｐの周波数と閾値とを対応付けた対応表を、リレー制御ブロックＢ２等に予め記憶しておき、ＡＣ入力電圧が過電圧かどうかを判定する閾値を、パルス信号Ｓｐの周波数に応じて変更する。そのため、交流電源１５の電源周波数の相違によらず、ＡＣ入力電圧か過電圧かどうかを正確に判定できる。また、フレーム接地の有無の相違によらず、ＡＣ入力電圧か過電圧かどうかを正確に判定できる。
【００６５】
尚、交流電源１５の電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚの２種の場合、パルス信号Ｓｐの周波数Ｓｐの基本周波数は、５０Ｈｚと６０Ｈｚの２パターンとなる。すなわち１００Ｈｚは、基本周波数５０Ｈｚの「２倍」の周波数であり、１２０Ｈｚは基本周波数６０Ｈｚの２倍の周波数である。そのため、上記のように、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ、１００Ｈｚ、１２０Ｈｚの４パターンについて個々に閾値を設定する事は、基本周波数ごとに閾値を設定し、更に、基本周波数（交流電源の電源周周波数）に対する周波数比に応じて閾値を設定していることに他ならない。
【００６６】
４．スイッチング電源の保護シーケンス
次に制御装置１００により実行されるスイッチング電源２０の保護シーケンスを、図１３を参照して説明する。尚、スイッチング電源２０の保護シーケンスは、ＡＣコンセントに対する電源ケーブルの接続等により交流電源１５が投入された時点から開始される。また、交流電源１５の投入時点では、リレー４０はオフ状態にあり、スイッチング電源２０は交流電源１５から切り離されているものとする。
【００６７】
交流電源１５の投入後、バックアップ用コンデンサＣＢには、補助電源回路５０を介して充電電流が流れる。そのため、バックアップ用コンデンサＣＢの電圧は上昇してゆく。これにより、出力ラインＬｏ４のライン電圧（以下、電源電圧Ｖｄｄ）が上昇する。そして、電源電圧Ｖｄｄが最低動作電圧を超えると、リレー制御ブロックＢ２が起動（バックアップ用コンデンサＣＢを電源として起動）する。
【００６８】
起動後、リレー制御ブロックＢ２は、電源電圧Ｖｄｄを所定電圧と比較して、電源電圧Ｖｄｄが所定電圧以上か判定する処理を行う（Ｓ１０）。尚、所定電圧は、バックアップ用コンデンサＣＢを電源として動作する各回路６０、７０、８０が正常に動作する電圧であり、一例として３．３Ｖである。
【００６９】
そして、電源電圧Ｖｄｄが所定電圧以下の場合は、Ｓ１０でＮＯ判定され、再びＳ１０の処理が実行される。そのため、電源電圧Ｖｄｄを監視しつつ、電源電圧Ｖｄｄが所定電圧を超えるのを待つ状態となる。
【００７０】
交流電源１５の投入後、時間の経過と共に、バックアップ用コンデンサＣＢの充電が進むので、やがて、電源電圧Ｖｄｄは所定電圧を上回る状態となる。すると、Ｓ１０の判定処理を行った時にＹＥＳ判定され、処理はＳ２０に移行する。
【００７１】
Ｓ２０に移行すると、リレー制御ブロックＢ２は、入力ポートＰ３の入力をモニタして、パルス信号出力回路６０から出力されるパルス信号Ｓｐの周波数を検出する。その後、処理はＳ３０に移行する。Ｓ３０では、リレー制御ブロックＢ２により、交流電源１５の過電圧を判定するための閾値が設定される。具体的には、Ｓ２０にて検出したパルス信号Ｓｐの周波数を図８に示す対応表に参照して、パルス信号Ｓｐの周波数に対応する閾値が選択され、設定される。例えば、Ｓ２０で検出した周波数が１００Ｈｚの場合、閾値は１．５［Ｖ］に設定される。
【００７２】
Ｓ３０の処理が終了すると、その後Ｓ４０に移行し、リレー制御ブロックＢ２により、交流電源オフか否か判定する処理が実行される。電源ケーブルが抜かれる等により交流電源がオフしていなければ、リレー制御ブロックＢ２の入力ポートＰ３に対して一定の周期でパルス信号Ｓｐが入力される。一方、交流電源１５がオフしていれば、パルス信号Ｓｐの入力はない。そのため、リレー制御ブロックＢ２は、パルス信号Ｓｐが一定の周期で入力されているかを検出することにより、交流電源１５がオフしているか判定できる。
【００７３】
交流電源１５がオフしていない場合（Ｓ４０：ＮＯ）、Ｓ５０に移行して、リレー制御ブロックＢ２は電圧検出回路７０より出力されるピーク電圧ＶｐをＳ３０にて設定した閾値と比較することにより、交流電源１５からのＡＣ入力電圧が正常範囲か判定する処理を行う。すなわち、ピーク電圧Ｖｐが閾値より低い場合には「正常範囲」と判定され、ピーク電圧Ｖｐが閾値以上の場合には「過電圧」と判定される。尚、リレー制御ブロックＢ２により実行されるＳ５０の処理により、本発明の「過電圧検出処理」が実現されている。
【００７４】
そして、「正常範囲」と判定された場合は、Ｓ６０に移行して、リレー制御ブロックＢ２の制御ポートＰ５からリレー駆動回路８０に対して駆動信号が出力される。これにより、リレー駆動回路８０を通じて駆動コイル４３に順方向電流が流れ、リレー４０はオンする。そのため、スイッチング電源２０は交流電源１５に接続された状態となり、その後、起動する。
【００７５】
一方、「過電圧」と判定された場合は、再びＳ４０に移行して、交流電源オフか判定する処理を行い、交流電源１５がオフしていなければ、Ｓ５０に移行して、交流電源１５からのＡＣ入力電圧が正常範囲か判定する処理を行う。そのため、ＡＣ入力電圧が異常（過電圧）である場合は、Ｓ４０とＳ５０の処理を繰り返す状態となる。この間、リレー制御ブロックＢ２により、リレー４０はオフした状態に維持される。すなわち、リレー制御ブロックＢ２は、リレー４０をオンする駆動信号を出力しないようにすることで、リレー４０のオフ状態を維持することから、スイッチング電源２０に対して交流電源１５から過電圧が加わることを回避できる。
【００７６】
尚、リレー制御ブロックＢ２により実行されるＳ４０、Ｓ５０の処理、すなわち過電圧が検出されなくなるまで、Ｓ４０、Ｓ５０の処理を繰り返し実行してリレーをオンしないようにする処理により、本発明の「前記過電圧検出処理にて過電圧が検出された場合、前記交流電源と前記スイッチング電源との接続を切断する切断状態に前記切換部を維持する処理」が実現されている。
【００７７】
そして、交流電源１５からのＡＣ入力電圧が正常に戻ると、Ｓ５０の判定処理を行った時にＹＥＳ判定され、処理はＳ６０に移行する。Ｓ６０に移行すると、先に説明したように、リレー制御ブロックＢ２の制御ポートＰ５からリレー駆動回路８０に対して駆動信号が出力される。これにより、リレー駆動回路８０を通じて駆動コイル４３に順方向電流が流れ、リレー４０はオンする。そのため、スイッチング電源２０は交流電源１５に接続された状態となり、その後、起動する。
【００７８】
Ｓ６０の処理後は、Ｓ７０に移行してリレー制御ブロックＢ２により、交流電源オフか判定する処理が実行される。交流電源１５がオフしていない場合（Ｓ７０：ＮＯ）はＳ８０に移行する。
【００７９】
Ｓ８０に移行すると、Ｓ５０と同様、リレー制御ブロックＢ２は電圧検出回路７０より出力されるピーク電圧ＶｐをＳ３０にて設定した閾値と比較することにより、交流電源１５からのＡＣ入力電圧が正常範囲か判定する処理を行う。
【００８０】
そして、「正常範囲」と判定された場合は、Ｓ７０に移行して、交流電源オフか判定する処理を行い、交流電源１５がオフしていなければ、Ｓ８０に移行する。そのため、ＡＣ入力電圧が正常であれば、Ｓ７０とＳ８０の処理を繰り返す状態となる。この間、リレー制御ブロックＢ２により、リレー４０はオンした状態に維持される。
【００８１】
そして、ＡＣ入力電圧が過電圧になると、Ｓ８０にてＮＯ判定される。Ｓ８０でＮＯ判定された場合、処理はＳ９０に移行する。Ｓ９０では、リレー制御ブロックＢ２の制御ポートＰ６からリレー駆動回路８０に対して駆動信号が出力される。これにより、リレー駆動回路８０を通じて駆動コイル４３に逆方向電流が流れ、リレー４０はオフする。そのため、スイッチング電源２０は交流電源１５から切り離された状態となる。そのため、スイッチング電源２０を過電圧から保護できる。
【００８２】
Ｓ９０の処理後は、再びＳ４０に戻るため、リレー制御ブロックＢ２はリレー４０をオフ状態に維持しつつ、ＡＣ入力電圧を監視する状態となり、ＡＣ入力電圧が正常範囲に復帰すると、リレー４０を再びオンして、交流電源１５にスイッチング電源２０を接続する（Ｓ６０）。このような処理が繰り替えされることで、保護シーケンス実行中、ＡＣ入力電圧が正常範囲にある場合に限り、スイッチング電源２０は交流電源１５に接続された状態となり、ＡＣ入力電圧が異常（過電圧）になると、スイッチング電源２０は交流電源１５から切り離されることになる。
【００８３】
そして、スイッチング電源２０の保護シーケンスは、ＡＣコンセントから電源ケーブルが抜かれる等により交流電源１５がオフすると、終了する。すなわち、リレー４０がオフしている状態で交流電源１５がオフすると、Ｓ４０にてＮＯ判定され、一連の処理は終了する。また、リレー４０がオンしている状態で、交流電源１５がオフすると、Ｓ１００にてリレー４０をオフした後、一連の処理は終了する。
【００８４】
このように保護シーケンスの終了時には、リレー４０はオフに制御される。そのため、交流電源１５の投入により次に保護シーケンスが実行される時には、リレー４０は、当初オフ状態となり、リレー制御ブロックＢ２によりＡＣ入力電圧が正常であると判断されない限り、交流電源１５に対してスイッチング電源２０が接続されないようになっている。
【００８５】
５．効果説明
本電源システムＳでは、スイッチング電源２０を起動させる場合、予めリレー４０をオフしてスイッチング電源２０を交流電源１５から切り離しておく。そして、電圧検出回路７０の検出値（この例では、検出抵抗Ｒａの両端電圧Ｖａｂのピーク値Ｖｐ）に基づいて、交流電源１５からのＡＣ入力電圧が過電圧かどうかを検出する。過電圧が検出されない場合は、リレー４０をオン状態に移行させることによって、交流電源１５に対してスイッチング電源２０を接続し、スイッチング電源２０を起動させる。
【００８６】
一方、過電圧が検出された場合、リレー４０のオフ状態を維持して、スイッチング電源２０を交流電源１５から切り離した状態に維持する。そして、過電圧が検出されなくなった時点で、リレー４０をオン状態に移行させることによって、交流電源１５に対してスイッチング電源２０を接続し、スイッチング電源２０を起動させる。このようにすることで、スイッチング電源２０に過電圧が加わることがなく、スイッチング電源２０を過電圧から保護できる。
【００８７】
また、本電源システムでは、補助電源回路５０を一対の結合コンデンサＣ４、Ｃ５とブリッジ型の整流回路５３とから構成しており、補助電源回路５０が比較的シンプルな回路である。また、電圧検出回路７０についても、検出抵抗Ｒａと処理回路７５とから構成されており、シンプルな回路であるため、コストメリットがある。また、電圧検出はピークホールド回路７８にて行っている。そのため、電圧の平均値を求める場合に比べて、交流電源からのＡＣ入力電圧を短時間で検出できる。
【００８８】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１４によって説明する。
実施形態１では、電圧検出回路７０を、検出抵抗Ｒａと処理回路７５とから構成した。そして、処理回路７５を、減算回路７６、増幅回路７７、ピークホールド回路７８から構成し、検出抵抗Ｒａの両端電圧Ｖａｂのピーク値Ｖｐを検出する構成とした。実施形態２は、ピークホールド回路７８を平均化回路７９に変更して、検出抵抗Ｒａの両端電圧Ｖａｂの平均値Ｖａｖを検出する。平均値Ｖａｖであれば、ピーク値Ｖｐに比べてノイズの影響が小さくなるので、交流電源１５からのＡＣ入力電圧が過電圧であるか否かを正確に判定することが可能となる。
【００８９】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図１５によって説明する。
実施形態１では、電圧検出回路７０を検出抵抗Ｒａと処理回路７５とから構成し、検出抵抗Ｒａの両端電圧Ｖａｂを計測することにより、交流電源１５の電圧を検出する構成とした。
【００９０】
実施形態３は、実施形態１に対して電圧検出回路７０の構成を変更している。実施形態３では、電圧検出回路１５０を、ブリッジ型の整流回路（ブリッジ接続された４つのダイオードＤ１０〜Ｄ１３）１６０と、コンデンサ１７０と、比較回路１８０と、から構成している。ブリッジ型の整流回路１６０は、交流電源１５に対して接続されており、交流電源１５の交流電圧を整流する機能を果たし、ブリッジ型整流回路１６０からコンデンサ１７０に対して充電電流が流れる。比較回路１８０は、コンデンサ１７０の電圧を閾値電圧と比較して、コンデンサ１７０の電圧が閾値を超えている場合には、発光ダイオードＬＥＤ２を通電して点灯させる。
【００９１】
発光ダイオードＬＥＤ２は、リレー制御ブロックＢ２の検出ポートＰ７に接続されたフォトトランジスタＰＴ２と共に、フォトカプラを構成している。そのため、発光ダイオードＬＥＤ２が点灯すると、フォトトランジスタＰＴ２がオン（導通）して、検出ポートＰ７のレベルがロウレベルとなる。一方、発光ダイオードＬＥＤ２が非点灯の場合は、フォトトランジスタＰＴ２はオフ（非導通）となるので、検出ポートＰ７のレベルはハイレベルとなる。
【００９２】
交流電源１５の電圧が正常範囲内であれば、コンデンサ１７０の電圧は閾値未満になるため、発光ダイオードＬＥＤ２は消灯状態となり、検出ポートＰ７はハイレベルになる。一方、交流電源１５の電圧が過電圧の場合、コンデンサ１７０の電圧は閾値を上回る状態となるため、発光ダイオードＬＥＤ２は点灯状態となり、検出ポートＰ７はロウレベルになる。従って、リレー制御ブロックＢ２は、検出ポートＰ７のレベルをモニタすることにより、交流電源１５からのＡＣ入力電圧が過電圧か否かを判断できる。
【００９３】
実施形態１と同様、スイッチング電源２０を起動させる時に、予めリレー４０をオフしてスイッチング電源２０を交流電源１５から切り離した状態にしておく。そして、検出ポートＰ７のレベルをモニタして、リレー制御ブロックＢ２は、交流電源１５からのＡＣ入力電圧が過電圧か否かを判断する処理を行う。
【００９４】
リレー制御ブロックＢ２は、過電圧が検出された場合、リレー４０のオフ状態を維持して、スイッチング電源２０を交流電源１５から切り離した状態に維持する。その後、過電圧が検出されなくなった時点で、リレー４０をオン状態に移行させることによって、交流電源１５に対してスイッチング電源２０を接続し、スイッチング電源２０を起動させる。このようにすることで、スイッチング電源２０に過電圧が加わることがなく、スイッチング電源２０を過電圧から保護できる。
【００９５】
尚、電圧検出回路１５０の場合、コンデンサ１７０の充電電圧に基づいて、交流電源１５が過電圧かどうかを判断するので、電源周波数やフレーム接地の有無に応じて閾値を切り換える必要がない。すなわち、コンデンサ１７０の充電電圧は、交流電源１５の電圧にのみ依存し、電源周波数やフレーム接地の有無に依存しない。そのため、実施形態３では、パルス信号出力回路６０を廃止した回路構成としてある。
【００９６】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００９７】
（１）実施形態１〜実施形態３では、電源システムＳを、プリンタに使用する例を挙げたが、電気機器であれば、適用可能であり、電源システムＳの用途はプリンタに限定されない。例えば、テレビやビデオなどの家電製品に広く使用できる。また、実施形態１〜実施形態３では、電子写真式のプリンタを例示したが、インクジェット式のプリンタへの適用も可能である。
【００９８】
（２）実施形態１〜実施形態３では、リレー４０にラッチングリレーを使用した例を示したが、ラッチ機能のないリレーを使用してもよい。
【００９９】
（３）実施形態１〜実施形態３では、蓄電部の一例にバックアップ用コンデンサＣＢを例示したが、二次電池であってもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１...プリンタ
１０...電源装置
２０...スイッチング電源
４０...リレー（本発明の「切換部」の一例）
５０...補助電源回路
６０...パルス信号出力回路
７０...電圧検出回路
７５...処理回路（本発明の「検出回路」の一例）
８０...リレー駆動回路（本発明の「駆動回路」の一例）
１００...制御装置
Ｂ１...メインブロック
Ｂ２...リレー制御ブロック
ＣＢ...バックアップ用コンデンサ（本発明の「蓄電部」の一例）
Ｒａ...検出抵抗
Ｓ...電源システム
【図１】
2014150667.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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