(57)【要約】【課題】  ＡＣ過電圧保護回路を従来の電源回路に付加し、ＡＣ入力電圧範囲を超えたＡＣ過電圧を投入した際に、１次平滑電解コンデンサが開弁して電解液が噴出するといった問題を解決すること。【解決手段】  第１の整流素子である整流ダイオードブリッジ１０４とコンデンサ１０５との第１の接続点ａにＡＣ過電圧保護回路２００を接続し、このＡＣ過電圧保護回路２００は、スイッチングＦＥＴ１０７の制御入力部に接続されている。また、ＡＣ過電圧保護回路２００は、第１の接続点ａに接続された電圧降伏素子２０１と、この電圧降伏素子２０１に接続された時定数フィルタ２０２，２０３，２０４と、この時定数フィルタ２０２，２０３，２０４に接続された第２の整流素子であるダイオード２０５からなる直列接続回路を備えている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣ電源入力部と、該ＡＣ電源入力部に接続された第１の整流素子と、前記ＡＣ電源入力部と前記第１の整流素子との間に直列に挿入された第１の過電流遮断手段と、前記第１の整流素子に接続され、コンデンサからなる平滑回路と、該平滑回路の前記コンデンサを供給源として該コンデンサからトランス巻き線を介して電流スイッチングを行うスイッチング素子とを備えた電源回路を有する電源装置において、
前記第１の整流素子と前記コンデンサとの第１の接続点、又は前記第１の過電流遮断手段と前記第１の整流素子との第２の接続点にＡＣ過電圧保護手段を接続し、該ＡＣ過電圧保護手段が、前記スイッチング素子の制御入力部に接続されていることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記ＡＣ過電圧保護手段が、前記第１の接続点に接続された電圧降伏素子と、該電圧降伏素子に接続された時定数フィルタと、該時定数フィルタに接続された第２の整流素子からなる直列接続回路を備えてい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】
前記第１の整流素子と前記コンデンサとの間に直列に挿入された第２の過電流遮断手段を備えてい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ＡＣ過電圧保護手段が、前記第２の接続点に接続された電圧降伏素子と、該電圧降伏素子に接続された時定数フィルタと、該時定数フィルタに接続された第２の整流素子からなる直列接続回路を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】
前記第１の整流素子と前記コンデンサとの間に直列に挿入された第２の過電流遮断手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の過電流遮断手段は、電流ヒューズ，電流ブレーカ，ヒューズ抵抗のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電源装置。
【請求項７】
前記電圧降伏素子は、バリスタ又はツェナーダイオードであることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の電源装置。
【請求項８】
前記電圧降伏素子と前記時定数フィルタと前記第２の整流素子からなる直列接続回路部分のみを子基板として実装し、前記電源装置の基板上における前記子基板との接続を着脱可能とし、前記子基板の着脱にかかわりなく動作可能であることを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関し、より詳細には、ＡＣ電源を入力とし、第１の整流素子と、コンデンサからなる平滑回路と、コンデンサを供給源としてこのコンデンサからトランス巻き線を介し、スイッチング素子により電流スイッチングする電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＬＢＰ（レーザービームプリンタ）や複写機などの商用交流電源を入力電源とする各種装置の過電圧保護手段を備えた電源装置は提案されている。例えば、特許文献１に記載の電源装置は、１つの商用ＡＣ電源ラインからＡＣ電源を入力し、１つ又は複数の負荷に並列に電圧を供給する電源装置において、バリスタ通電容量で確実に遮断可能な定格の専用ヒューズを過電流遮断手段とし、この過電流遮断手段を過電圧制限手段であるバリスタに直列に接続して過電流遮断過電圧保護回路を構成したものである。
【０００３】
また、電源装置にアルミ電解コンデンサを用い、このアルミ電解コンデンサの問題点に着目したものとして、例えば、特許文献２がある。この特許文献２に記載のものは、複写機などのように、制御系統と駆動系統を併せ持つシステム機器に用いられる比較的大容量のスイッチング電源装置において、整流平滑回路に使用される大型アルミ電解コンデンサの寿命を延長し得るとともに、これらの寿命管理を可能にする手段を提供するものである。
【０００４】
図１は、従来の過電圧保護手段を備えた電源装置を説明するための構成図で、図中符号１０１はＡＣインレット、１０２はヒューズ、１０３はコモンモードコイル、１０４は整流ダイオードブリッジ、１０５は１次平滑電解コンデンサ、１０６は起動抵抗、１０７はスイッチングＦＥＴ、１０８はトランス、１０９は電源ＩＣ、１１０はチョークコイル、１１１は平滑コンデンサ、１１２はフォトカプラ、１１３はシャントレギュレータを示している。
【０００５】
通常動作として、ＡＣインレット１０１より入力されたＡＣ電源は、整流ダイオードブリッジ１０４を通って全波整流され、１次平滑電解コンデンサ１０５にチャージされる。さらに、起動抵抗１０６を通り、電源ＩＣ１０９を起動させ、スイッチングＦＥＴ１０７を動作させ、トランス１０８に電流を流すことで動作を開始する。トランス１０８が動作すると、トランスの補助巻き線により作られた電源ＩＣ１０９の電源が供給されるようになり、電源ＩＣ１０９は動作を続けることが可能となり、さらに、スイッチングＦＥＴＩ０７をスイッチング動作させることが出来るようになり、トランス１０８は安定した動作を続けることが可能となる。
【０００６】
さらに、トランス１０８により変圧された２次側の電圧は、チョークコイル１１０と平滑コンデンサ１１１により平滑されて安定したＤＣ出力が出力される。ＤＣ出力の電圧制御は、シャントレギュレータ１１３とフォトカプラ１１２によりフィードバック信号が作られ、電源ＩＣ１０９へフィードバックされ、スイッチングＦＥＴ１０７のスイッチングデューティを変化させることで、安定したＤＣ出力電圧の制御が可能となる。
【０００７】
このような従来の電源装置において、ＡＣ過電圧入力がなされた場合を想定する。例えば、１次平滑電解コンデンサ１０５の耐圧が、ＤＣ２００Ｖ品を使用し、ＡＣインレット１０１からＡＣ入力電圧を２４０Ｖ印加するとした場合、１次平滑電解コンデンサ１０５には，ＤＣ３３６Ｖがチャージされることになり、電源装置は、主に次の（１）〜（３）のパターンの動作となる。
【０００８】
（１）１次平滑電解コンデンサ１０５が、耐圧破壊による開弁を起こす前にスイッチングＦＥＴ１０７が過電流による熱破壊を起こし、ショートモードで破壊することでヒューズ１０２を溶断してＡＣ入力電圧は遮断される場合。
【０００９】
（２）１次平滑電解コンデンサ１０５の開弁とスイッチングＦＥＴ１０７のショート破壊がほぼ同時に発生し、それに連れてヒューズ１０２が溶断することでＡＣ入力電圧は遮断される場合。
【００１０】
（３）１次平滑電解コンデンサ１０５のみが開弁し、電解液が噴出しても、ヒューズ１０２は溶断せず、その他の回路部品は動作し続ける場合。この場合は、１次平滑電解コンデンサ１０５が開弁する際に電解液を噴出することで、周囲が電解液で汚染してしまう。
【００１１】
なお、ＡＣラインインピーダンスが高い場合、電源回路を流れる電流の制限がかかるため、ヒューズ１０２が溶断せず、上述した（３）のパターンが生じる可能性が高くなる。
【００１２】
また、国によっては、１００Ｖ系と２００Ｖ系のＡＣ電圧が同じ電源プラグを使用して混在している地域があり、１００Ｖ系の電源装置に、２００Ｖ系のＡＣ入力を印加してしまうようなＡＣ過電圧投入は充分に発生するといえる。
【００１３】
ここで、アルミニウム電解コンデンサの開弁動作について説明する。アルミニウム電解コンデンサは、陽極用高純度アルミニウム箔表面に形成された酸化皮膜を誘電体として、陰極用アルミニウム箔、電解液、コンデンサ紙（電解紙）から構成される。アルミ電解コンデンサの順方向に、定格電圧を超える電圧を印加すると、漏れ電流が急激に増加し、発熱し、発熱によって誘電体の耐電圧が低下し、誘電体が絶縁破壊すると、急激に大電流が流れ、短時間で無い圧が上昇して圧力弁作動状態となる。圧力弁が作動すると開口した圧力弁部からガス化した電解液が激しく放出される。コンデンサのエネルギーは電圧の２乗に比例するため、電圧が高いほど圧力弁の開弁動作は激しくなる。
【００１４】
【特許文献１】特開２０００−１３４７９４号公報
【特許文献２】特開平７−１８４３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このようなアルミニウム電解コンデンサを用いた場合、電源装置のＡＣ入力電圧範囲を超えたＡＣ過電圧投入を行なってしまった場合にも、１次平滑電解コンデンサが開弁して電解液が噴出するといった問題が発生する。このような問題を地域性の面や工程管理の面も考慮しつつ解決する必要がある。
【００１６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＡＣ過電圧保護回路を従来の電源回路に付け加えて使用することによって、ＡＣ入力電圧範囲を超えたＡＣ過電圧を投入した際にも、１次平滑電解コンデンサが開弁して電解液が噴出するといった問題を解決するようにした電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ＡＣ電源入力部（１０１）と、該ＡＣ電源入力部（１０１）に接続された第１の整流素子（１０４）と、前記ＡＣ電源入力部（１０１）と前記第１の整流素子（１０４）との間に直列に挿入された第１の過電流遮断手段（１０２）と、前記第１の整流素子（１０４）に接続され、コンデンサ（１０５）からなる平滑回路と、該平滑回路の前記コンデンサ（１０５）を供給源として該コンデンサ（１０５）からトランス巻き線（１０８）を介して電流スイッチングを行うスイッチング素子（１０７）とを備えた電源回路を有する電源装置において、前記第１の整流素子（１０４）と前記コンデンサ（１０５）との第１の接続点（ａ）、又は前記第１の過電流遮断手段（１０２）と前記第１の整流素子（１０４）との第２の接続点（ｂ）にＡＣ過電圧保護手段（２００）を接続し、該ＡＣ過電圧保護手段（２００）が、前記スイッチング素子（１０７）の制御入力部に接続されていることを特徴とする。（全実施例、図２，図４，図５，図６に相当）
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ＡＣ過電圧保護手段（２００）が、前記第１の接続点（ａ）に接続された電圧降伏素子（２０１）と、該電圧降伏素子（２０１）に接続された時定数フィルタ（２０２，２０３，２０４）と、該時定数フィルタ（２０２，２０３，２０４）に接続された第２の整流素子（２０５）からなる直列接続回路を備えていることを特徴とする。（実施例１、図２に相当）
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１の整流素子（１０４）と前記コンデンサ（１０５）との間に直列に挿入された第２の過電流遮断手段（１１５）を備えていることを特徴とする。（実施例２、図４に相当）
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ＡＣ過電圧保護手段（２００）が、前記第２の接続点（ｂ）に接続された電圧降伏素子（２０１）と、該電圧降伏素子（２０１）に接続された時定数フィルタ（２０２，２０３，２０４）と、該時定数フィルタ（２０２，２０３，２０４）に接続された第２の整流素子（２０５）からなる直列接続回路を備えていることを特徴とする。（実施例３、図５に相当）
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第１の整流素子（１０４）と前記コンデンサ（１０５）との間に直列に挿入された第２の過電流遮断手段（１１５）を備えていることを特徴とする。（実施例４、図６に相当）
【００２２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記第１及び第２の過電流遮断手段（１０２，１１５）は、電流ヒューズ，電流ブレーカ，ヒューズ抵抗のいずれかであることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項２乃至６のいずれかに記載の発明において、前記電圧降伏素子（２０１）は、バリスタ又はツェナーダイオードであることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項８に記載の発明は、請求項２乃至７のいずれかに記載の発明において、前記電圧降伏素子（２０１）と前記時定数フィルタ（２０２，２０３，２０４）と前記第２の整流素子（２０５）からなる直列接続回路部分のみを子基板として実装し、前記電源装置の基板上における前記子基板との接続を着脱可能とし、前記子基板の着脱にかかわりなく動作可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ＡＣ過電圧保護回路を従来の電源回路に付け加えて使用することでＡＣ入力電圧範囲を超えたＡＣ過電圧を投入した際にも、１次平滑電解コンデンサが開弁して電解液が噴出するといった問題を解決することが出来る。また、ＡＣ過電圧保護回路を着脱可能にし、なおかつＡＣ過電圧保護回路を外した状態でも、ＡＣ過電圧保護機能はなくなるものの電源装置は正常動作する特徴をもった構成であるため、ＡＣ過電圧保護が必要な地域に出荷する場合には、このＡＣ過電圧保護回路を付け、不必要な場合には、このＡＣ過電圧保護回路を外した状態で出荷することが可能となる。このため工程管理も行ないやすく、電源装置がオーバースペックにならないためコストメリットを得ることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。  
【実施例１】
【００２７】
本実施例１は、従来の一般的な電源装置にＡＣ過電圧保護回路を付け加えることでＡＣ過電圧投入時に１次平滑電解コンデンサが開弁して電解液が噴出するといった問題が発生しないようにしたものである。
【００２８】
図２は、本発明の電源装置の実施例１を説明するための回路構成図で、図中符号２００はＡＣ過電圧保護回路、２０１はバリスタ、２０２，２０３，２０７，２０８，２０９は抵抗、２０４は電解コンデンサ、２０５はダイオード、２０６はコンデンサを示している。それ以外の符号１０１から１１３は図１に示した符号と同じである。なお、図中のＤＣＨとＤＣＬは、１次平滑コンデンサ１０５の両極性のパターンを示しており、ＡＣ過電圧保護回路２００中のＤＣＨとＤＣＬに接続されている。
【００２９】
本実施例１に示す電源装置は、ＡＣ電源入力部（ＡＣインレット）１０１と、このＡＣ電源入力部１０１に接続された第１の整流素子である整流ダイオードブリッジ１０４と、ＡＣ電源入力部１０１と第１の整流素子１０４との間に直列に挿入された第１の過電流遮断手段であるヒューズ１０２と、第１の整流素子１０４に接続され、コンデンサ１０５からなる平滑回路と、この平滑回路のコンデンサ１０５を供給源としてこのコンデンサ１０５からトランス巻き線１０８を介して電流スイッチングを行うスイッチングＦＥＴ１０７とを備えた電源回路を有している。
【００３０】
また、第１の整流素子１０４とコンデンサ１０５との第１の接続点ａにＡＣ過電圧保護回路２００を接続し、このＡＣ過電圧保護回路２００が、スイッチングＦＥＴ１０７の制御入力部に接続されている。
【００３１】
また、ＡＣ過電圧保護回路２００は、第１の接続点ａに接続された電圧降伏素子２０１と、この電圧降伏素子２０１に接続された時定数フィルタ２０２，２０３，２０４と、この時定数フィルタ２０２，２０３，２０４に接続された第２の整流素子であるダイオード２０５からなる直列接続回路を備えている。
【００３２】
図３は、実施例１に示した電源装置における回路動作のシーケンスの概要を示す図で、（ａ）はダイオードブリッジ１０４の出力波形、（ｂ）は１次平滑電解コンデンサ１０５の電圧、（ｃ）は電解コンデンサ２０４の電圧、（ｄ）は電解コンデンサ２０４の電圧の拡大図を各々示している。
【００３３】
例として、以下の条件で回路動作を説明する。  
・ＡＣ入力電圧：２４０Ｖ
・１次平滑コンデンサ１０５：ＤＣ２００Ｖ耐圧、異常電圧対応品
（この場合の、異常電圧対応品とは、ＤＣ３５０Ｖ印加時に３０秒以内では開弁しないものを一例とする。）
・バリスタ２０１：バリスタ電圧ＤＣ２７０Ｖ品
この電源装置の定格電圧範囲を超えたＡＣ電圧２４０Ｖがインレット１０１に印加されると想定した場合、１次平滑電解コンデンサ１０５はＤＣ３３６Ｖにチャージされ始める。ここで、バリスタ２０１がバリスタ電圧であるＤＣ２７０Ｖを超えると導通を開始し、電解コンデンサ２０４にチャージを開始する。チャージされた電圧がスイッチングＦＥＴ１０７のゲートＯＮ電圧を超えると、そのスイッチングＦＥＴ１０７のドレイン・ソース間は導通し続け、その結果、過電流状態となり、１次平滑電解コンデンサ１０５が開弁し、電解液が噴出する前にヒューズ１０２を溶断してＡＣ電源を遮断する。
【００３４】
この際に回路定数ならびに部品選定にて設定する時間としての必須条件は、『ＡＣ過電圧保護回路２００が動作してヒューズ１０２が溶断するまでの時間＜１次平滑コンデンサ１０５の開弁時間』である。
【００３５】
ＡＣ過電圧保護回路２００が動作してヒューズ１０２が溶断するまでの時間設定は、主に、バリスタ２０１のバリスタ電圧、抵抗２０２，２０３，２０７，２０８の抵抗値、電解コンデンサ２０４の静電容量、ヒューズ１０２単体の溶断時間で決定される。
【００３６】
例えば、
・ＡＣ入力電圧：Ｅａｃ
・バリスタ２０１のバリスタ電圧：Ｅｖ
・抵抗２０２の抵抗値：Ｒ１
・抵抗２０３，２０７，２０８，２０９の合成抵抗値：Ｒ２
・抵抗２０２，２０３，２０７，２０８，２０９の合成抵抗値：Ｒ
・電解コンデンサ２０４の静電容量値：Ｃ
・電解コンデンサが最終的にチャージする電圧：Ｅｃ
・スイッチングＦＥＴ１０７のゲートＯＮ電圧：Ｅｇ
・スイッチングＦＥＴ１０７のゲートＯＮ時間：ｔｇ
・ヒューズ１０２単体の溶断時間：ｔｆ
・ＡＣ過電圧保護回路２００が動作してヒューズ１０２が溶断するまでの時間：ｔ
と仮定した場合、
Ｅｇ＝Ｅｃ（１−ｅｘｐ＾（−ｔｇ／（Ｃ×Ｒ）））
から
ｔｇ＝Ｃ×Ｒ×ｌｎ（Ｅｃ／（Ｅｃ−ｅ））
となる。  
つまり、ＡＣ過電圧保護回路２００が動作してヒューズ１０２が溶断するまでの時間ｔは、
ｔ＝Ｃ×Ｒ×ｌｎ（Ｅｃ／（Ｅｃ−ｅ））＋ｔｆとなる。
【００３７】
ちなみに、Ｅｃ＝（Ｅａｃ×１．４−Ｅｖ）×（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））であることから各部品の定数設定を行なうことが出来る。
【００３８】
この時間ｔが、１次平滑コンデンサが開弁する時間よりも短くなるように各素子の定数を決定する必要がある。ただし、スイッチングＦＥＴ１０７のゲートＯＮ時間ｔｇをあまりに短い時間設定としてしまうと、電源装置として定格範囲のＡＣ電源電圧で使用していても、ノイズなどの侵入で、スイッチングＦＥＴ１０７のゲートがＯＮしてしまうためｔｇの時間設定には注意を払う必要がある。これは主に、電解コンデンサ２０４の静電容量値を調整することで時間設定を行なうことが好ましい。
【００３９】
なお、ヒューズが単体で溶断する時間は、使用するヒューズによっても溶断時間が異なる。例えば、６．３Ａ品でＥＮ６０１２７−２  Ｓ．Ｓ．５規格に適合するタイムラグ特性を示すヒューズであれば、４倍の電流（２５．２Ａ）が流れた時、０．１５秒〜５秒、また、１０倍の電流（６３Ａ）が流れた時、０．０２秒〜０．１秒で溶断する規格となっている。
【００４０】
また、６．３Ａ品でＥＮ６０１２７−２  Ｓ．Ｓ．１規格に適合する速断特性を示すヒューズであれば、４倍の電流（２５．２Ａ）が流れた時、０．００３秒〜０．３秒、また、１０倍の電流（６３Ａ）が流れた時、０．０２秒以内で溶断する規格となっている。このため、選定するヒューズによっても溶断時間が異なるため、ヒューズの選定は、ＡＣ過電圧保護回路が動作してヒューズが溶断するまでの時間に大きく関係することになるため注意が必要である。
【００４１】
また、同じ定格電圧の１次平滑電解コンデンサによっても開弁時間ならびに、開弁電圧が異なるので、部品選定の際には注意が必要である。一般的に、メーカカタログに異常電圧対応品と表記されているものであれば、陽極用高純度アルミニウム箔表面に形成された酸化皮膜の厚みが異電圧対応品ではないものよりも厚いため、定格電圧２００Ｖ品であっても更に高い電圧で開弁する特性を示す。本実施例１では、異常電圧対応品の使用を前提としている。
【００４２】
また、バリスタ２０１の代わりの電圧降伏素子としてツェナーダイオードを使用してもよく、また、ヒューズ１０２の代わりに電流ブレーカを使用しても本実施例１と同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００４３】
図４は、本発明の電源装置の実施例２を説明するための回路構成図で、図中符号１１４は定着装置、１１５は第２の過電流遮断手段であるヒューズを示している。その他、図２と同じ構成要素には同一の符号を付してある。ＡＣインレット１０１と直列に接続されているヒューズ１０２だけではなく、整流ダイオードブリッジ１０４と１次平滑電解コンデンサ１０５の間に直列に挿入された第２の過電流遮断手段であるヒューズ１１５を備えている。また、１１４は電子写真プリンターなどで使用されるＡＣインプット型の加熱式定着装置である。
【００４４】
本実施例２における回路構成の場合にも、実施例１と同様にＡＣ過電圧が入力されると１次平滑電解コンデンサ１０５はチャージされ始め、バリスタ２０１がバリスタ電圧を超えると導通を開始し、電解コンデンサ２０４にチャージを開始する。チャージされた電圧がスイッチングＦＥＴ１０７のゲートＯＮ電圧を超えると、そのスイッチングＦＥＴ１０７のドレイン・ソース間は導通し続け、その結果、過電流状態となって１次平滑電解コンデンサ１０５が開弁し、電解液が噴出する前に、ヒューズ１１５又はヒューズ１０２を溶断してＡＣ電源を遮断する。
【００４５】
このような場合、ＩＴＥ装置（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；情報技術機器、情報処理装置などの総称）に義務付けられた安全規格に適応したヒューズはヒューズ１０２で構成し、ヒューズ１１５は、ＡＣ過電圧保護回路２００が動作することだけを考慮した部品選定が可能となる。このことから、ヒューズ１１５はヒューズ抵抗等のコストメリットのある部品選定を行なうことも可能である。
【００４６】
また、バリスタ２０１の代わりの電圧降伏素子としてツェナーダイオードを使用しても、ヒューズ１０２の代わりに電流ブレーカを使用しても本実施例２と同様の効果が得られる。また、それ以外の構成は、上述した実施例１と同様である。
【実施例３】
【００４７】
図５は、本発明の電源装置の実施例３を説明するための回路構成図で、ＡＣ過電流保護回路部２００のバリスタ２０１からのつながりを、ヒューズ１０２の一端（接続点ｂ）に接続したものである。なお、図中のヒューズ１０２の一端（接続点ｂ）に接続されたＡＣＨと、ＡＣ過電圧保護回路２００中のＡＣＨとが接続されている。
【００４８】
つまり、ＡＣ過電圧保護回路２００は、第２の接続点ｂに接続された電圧降伏素子２０１と、この電圧降伏素子２０１に接続された時定数フィルタ２０２，２０３，２０４と、この時定数フィルタ２０２，２０３，２０４に接続された第２の整流素子であるダイオード２０５からなる直列接続回路を備えている。
【００４９】
また、バリスタ２０１の代わりの電圧降伏素子としてツェナーダイオードを使用しても、ヒューズ１０２の代わりに電流ブレーカを使用しても本実施例３と同様の効果がある。また、それ以外の構成及び効果は、上述した実施例１と同様である。
【実施例４】
【００５０】
図６は、本発明の電源装置の実施例４を説明するための回路構成図で、ＡＣインレット１０１と直列に接続されているヒューズ１０２だけではなく、整流ダイオードブリッジ１０４と１次平滑電解コンデンサ１０５の間に直列に挿入された第２の過電流遮断手段であるヒューズ１１５を備えている。
【００５１】
また、１１４は電子写真プリンターなどで使用するＡＣインプット型の加熱式定着装置である。また、ＡＣ過電流保護回路部２００のバリスタ２０１からのつながりを、ヒューズ１０２の一端に接続したものである。なお、図中のヒューズ１０２の一端（接続点ｂ）に接続されたＡＣＨと、ＡＣ過電圧保護回路２００中のＡＣＨとが接続されている。
【００５２】
本実施例４における回路構成の場合にも、実施例１と同様にＡＣ過電圧が入力されると１次平滑電解コンデンサ１０５はチャージされ始め、バリスタ２０１がバリスタ電圧を超えると導通を開始し、電解コンデンサ２０４にチャージを開始する。チャージされた電圧がスイッチングＦＥＴ１０７のゲートＯＮ電圧を超えると、そのスイッチングＦＥＴ１０７のドレイン・ソース間は導通し続け、その結果、過電流状態となり１次平滑電解コンデンサ１０５が開弁し、電解液が噴出する前に、ヒューズ１１５又はヒューズ１０２を溶断してＡＣ電源を遮断する。
【００５３】
この場合も実施例２と同様、ＩＴＥ装置に義務付けられた安全規格に適応したヒューズはヒューズ１０２で構成し、ヒューズ１１５は、ＡＣ過電圧保護回路２００が動作することだけを考慮した部品選定が可能となる。このことから、ヒューズ１１５はヒューズ抵抗等のコストメリットのある部品選定を行なうことも可能である。
【００５４】
また、バリスタ２０１の代わりの電圧降伏素子としてツェナーダイオードを使用しても、ヒューズ１０２の代わりに電流ブレーカを使用しても本実施例４と同様の効果が得られる。また、それ以外の構成は、上述した実施例１と同様である。
【実施例５】
【００５５】
図７乃至図９は、本発明の電源装置の実施例５を説明するための構成図で、ＡＣ過電圧保護回路２００を、独立した子基板として着脱可能としたものである。なお、ＡＣ過電圧保護回路２００を外した状態でもＡＣ過電圧保護機能はなくなるものの、電源装置は正常に動作するものとする。
【００５６】
つまり、本実施例５の電源装置は、電圧降伏素子２０１と時定数フィルタ２０２，２０３，２０４と第２の整流素子２０５からなる直列接続回路部分のみを子基板として実装し、電源装置の基板上における子基板との接続を着脱可能とし、子基板の着脱にかかわりなく動作可能としたものである。
【００５７】
このようにすることで、ＡＣ過電圧保護が必要な地域にはＡＣ過電圧保護回路２００を取り付けた状態で出荷し、ＡＣ過電圧保護が不必要な地域にはＡＣ過電圧保護回路２００を取り付けずに出荷することで、地域の電源状態に合わせた電源装置を提供することが可能となる。このことから、工程管理面でも優れ、ＡＣ過電圧保護機能を脱着可能にすることで、コストを削減することができる。
【００５８】
図７は、電源装置にＡＣ過電圧保護回路の子基板を半田付け端子で実装した例を示す構成図である。このように子基板を立てて実装することでスペースの削減にもつながる。ただし、当然のことながら、スペースに余裕がある場合には、子基板を立てずに実装する形態も本実施例では適応される。
【００５９】
図８は、電源装置にＡＣ過電圧保護回路の子基板をボードｔｏボードコネクタで接続した例を示した構成図である。このように、子基板を立てて電源装置とコネクタ接続することでスペースの削減にもつながる。ただし、当然のことながら、スペースに余裕がある場合には、子基板を立てずに電源装置とコネクタ接続する形態も本実施例５では適応される。
【００６０】
図９は、ＡＣ過電圧保護回路の子基板を電源装置とハーネスコネクタを使用して接続した例を示した構成図である。電源装置に子基板を配置するスペースが無い場合でも図９に示すように別スペースに配置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来の過電圧保護手段を備えた電源装置を説明するための構成図である。
【図２】本発明の電源装置の実施例１を説明するための回路構成図である。
【図３】実施例１に示した電源装置における回路動作のシーケンスの概要を示す図である。
【図４】本発明の電源装置の実施例２を説明するための回路構成図である。
【図５】本発明の電源装置の実施例３を説明するための回路構成図である。
【図６】本発明の電源装置の実施例４を説明するための回路構成図である。
【図７】本発明の電源装置の実施例５を説明するための構成図で、電源装置にＡＣ過電圧保護回路の子基板を半田付け端子で実装した例を示した構成図である。
【図８】本発明の電源装置の実施例５を説明するための構成図で、電源装置にＡＣ過電圧保護回路の子基板をボードｔｏボードコネクタで接続した例を示した構成図である。
【図９】本発明の電源装置の実施例５を説明するための構成図で、ＡＣ過電圧保護回路の子基板を電源装置とハーネスコネクタを使用して接続した例を示した構成図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０１  ＡＣインレット
１０２，１１５  ヒューズ
１０３  コモンモードコイル
１０４  整流ダイオードブリッジ
１０５  １次平滑電解コンデンサ
１０６  起動抵抗
１０７  スイッチングＦＥＴ
１０８  トランス
１０９  電源ＩＣ
１１０  チョークコイル
１１１  平滑コンデンサ
１１２  フォトカプラ
１１３  シャントレギュレータ
１１４  定着装置
２００  ＡＣ過電圧保護回路
２０１  バリスタ
２０２，２０３，２０７，２０８，２０９  抵抗
２０４  電解コンデンサ
２０５  ダイオード
２０６  コンデンサ
【図１】
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【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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