【手続補正書】
【提出日】平成19年4月16日(2007.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  交流商用電源を整流する整流手段と、前記整流手段により整流された入力電圧を降圧する電圧降圧手段と、前記電圧降圧手段の出力電圧を前記入力電圧のピーク値より低い所定値に制御する出力電圧制御手段とを有する降圧型整流回路の後段に、ＤＣ／ＤＣコンバータを接続して構成した電源装置において、
前記降圧型整流回路の出力である前記電圧降圧手段の出力電圧が設定値より高くなったときに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止する構成にしたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】  前記電圧降圧手段は、前記整流手段の出力側に直列に接続されたチョークコイル及びスイッチング素子を有し、該チョークコイル及びスイッチング素子の動作に基づいて前記整流手段により整流された入力電圧を降圧する構成にすると共に、
前記出力電圧制御手段は、入力商用電源の周波数より高い周波数で且つ前記チョークコイルに電流が不連続で流れる程度に前記スイッチング素子がオン状態となる期間を制御するスイッチング素子制御手段を含む構成とし、
前記電圧降圧手段の前記スイッチング素子に流れる電流を監視する電流監視手段を設け、
前記スイッチング素子に流れる電流がゼロになる期間または所定値より小さくなる期間がなくなった時、かつ前記電圧降圧手段の出力電圧が設定値より高い時に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止する構成にしたことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】  前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作の停止は、該ＤＣ／ＤＣコンバータ中のスイッチング素子をオフに固定して行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の電源装置。
【請求項４】  交流商用電源を整流する整流手段、該整流手段により整流された入力電圧を降圧する電圧降圧手段、及び該電圧降圧手段の出力電圧を前記入力電圧のピーク値より低い所定値に制御する出力電圧制御手段を有する降圧型整流回路の後段にＤＣ／ＤＣコンバータを接続して構成した電源装置を備え、該電源装置を動作電圧として所定の動作を行う電子機器において、
前記電源装置は、
前記降圧型整流回路の出力である前記電圧降圧手段の出力電圧が設定値より高くなったときに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止する構成にしたことを特徴とする電子機器。
【請求項５】  前記電源装置の前記電圧降圧手段は、前記整流手段の出力側に直列に接続されたチョークコイル及びスイッチング素子を有し、該チョークコイル及びスイッチング素子の動作に基づいて前記整流手段により整流された入力電圧を降圧する構成にすると共に、
前記出力電圧制御手段は、入力商用電源の周波数より高い周波数で且つ前記チョークコイルに電流が不連続で流れる程度に前記スイッチング素子がオン状態となる期間を制御するスイッチング素子制御手段を含む構成とし、
前記電圧降圧手段の前記スイッチング素子に流れる電流を監視する電流監視手段を設け、
前記スイッチング素子に流れる電流がゼロになる期間または所定値より小さくなる期間がなくなった時、かつ前記電圧降圧手段の出力電圧が設定値より高い時に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止する構成にしたことを特徴とする請求項４記載の電子機器。
【請求項６】  前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作の停止は、該ＤＣ／ＤＣコンバータ中のスイッチング素子をオフに固定して行うことを特徴とする請求項４または請求項５記載の電子機器。
【請求項７】  交流商用電源を整流する整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとローサイドとの間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路において、
前記電圧降圧手段のチョークコイルは、同一のコアに２つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモードチョークコイルの２つの巻き線を、互いに生ずる磁束が打ち消し合うように直列に接続したことを特徴とする降圧型整流平滑回路。
【請求項８】  交流商用電源を整流する整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとローサイドとの間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路において、
前記電圧降圧手段の前記チョークコイルは、
前記同一のコアに２つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモードチョークコイルの２つの巻線である第１及び第２の巻き線を、前記第１の巻き線、前記平滑コンデンサ及び前記第２の巻き線のループで各々の第１及び第２の巻き線によって生ずる磁束が打ち消し合うような極性で、前記電圧降圧手段のハイサイドとローサイドにそれぞれに接続したことを特徴とする降圧型整流平滑回路。
【請求項９】  交流商用電源を整流する整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとローサイドとの間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路の後段に、ＤＣ／ＤＣコンバータを接続して構成した電源装置において、
前記電圧降圧手段の前記チョークコイルは、同一のコアに２つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモードチョークコイルの２つの巻き線を、互いに生ずる磁束が打ち消し合うように直列に接続したことを特徴とする電源装置。
【請求項１０】  交流商用電源を整流する整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとローサイドとの間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路の後段に、ＤＣ／ＤＣコンバータを接続して構成した電源装置において、
前記電圧降圧手段の前記チョークコイルは、
同一のコアに２つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモードチョークコイルの２つの巻線である第１及び第２の巻き線を、前記第１の巻き線、前記平滑コンデンサ及び前記第２の巻き線のループで各々の第１及び第２の巻き線によって生ずる磁束が打ち消し合うような極性で、前記電圧降圧手段のハイサイドとローサイドにそれぞれ接続したことを特徴とする電源装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
一般には、交流商用電源２３０Ｖ入力時には、降圧型アクティブフィルタ回路の出力電圧が２００Ｖ〜２２０Ｖ位になるように制御する。ところが、降圧型アクティブフィルタ回路では、例えば制御回路の故障やスイッチング素子の故障時にスイッチング素子がオンに固定されると、入力商用電源のピーク値（例えば、２３０Ｖ入力の場合は２３０＊１．４＝３２２Ｖ）に整流してしまう。そこで、後段のＤＣ／ＤＣコンバータに過電圧保護対策を講ずることが行われている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
より具体的に説明する。例えば、降圧型アクティブフィルタ回路の出力電圧が２００ＶになるようにＰＷＭ制御回路１１６を用いて制御して、後段のＤＣ／ＤＣコンバ一タ１１３をフォワード型で設計した場合を考えると、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子には通常動作時において４００Ｖ程度の電圧が印加されるため、当該スイッチング素子として４５０Ｖ乃至５００Ｖ耐圧の素子を用いるのが一般的である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
第２の発明では、上記第１の発明において、前記電圧降圧手段は、前記整流手段の出力側に直列に接続されたチョークコイル及びスイッチング素子を有し、該チョークコイル及びスイッチング素子の動作に基づいて前記整流手段により整流された入力電圧を降圧する構成にすると共に、前記出力電圧制御手段は、入力商用電源の周波数より高い周波数で且つ前記チョークコイルに電流が不連続で流れる程度に前記スイッチング素子がオン状態となる期間を制御するスイッチング素子制御手段を含む構成とし、前記電圧降圧手段の前記スイッチング素子に流れる電流を監視する電流監視手段を設け、前記スイッチング素子に流れる電流がゼロになる期間または所定値より小さくなる期間がなくなった時、かつ前記電圧降圧手段の出力電圧が設定値より高い時に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止する構成にしたものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
第５の発明では、上記第４の発明において、前記電源装置の前記電圧降圧手段は、前記整流手段の出力側に直列に接続されたチョークコイル及びスイッチング素子を有し、該チョークコイル及びスイッチング素子の動作に基づいて前記整流手段により整流された入力電圧を降圧する構成にすると共に、前記出力電圧制御手段は、入力商用電源の周波数より高い周波数で且つ前記チョークコイルに電流が不連続で流れる程度に前記スイッチング素子がオン状態となる期間を制御するスイッチング素子制御手段を含む構成とし、前記電圧降圧手段の前記スイッチング素子に流れる電流を監視する電流監視手段を設け、前記スイッチング素子に流れる電流がゼロになる期間または所定値より小さくなる期間がなくなった時、かつ前記電圧降圧手段の出力電圧が設定値より高い時に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止する構成にしたものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
第７の発明では、交流商用電源を整流する整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとローサイドとの間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路において、前記電圧降圧手段のチョークコイルは、同一のコアに２つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモードチョークコイルの２つの巻き線を、互いに生ずる磁束が打ち消し合うように直列に接続したものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
第８の発明では、交流商用電源を整流する整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとローサイドとの間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路において、前記電圧降圧手段の前記チョークコイルは、前記同一のコアに２つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモードチョークコイルの２つの巻線である第１及び第２の巻き線を、前記第１の巻き線、前記平滑コンデンサ及び前記第２の巻き線のループで各々の第１及び第２の巻き線によって生ずる磁束が打ち消し合うような極性で、前記電圧降圧手段のハイサイドとローサイドにそれぞれに接続したものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
第９の発明では、交流商用電源を整流する整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとローサイドとの間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路の後段に、ＤＣ／ＤＣコンバータを接続して構成した電源装置において、前記電圧降圧手段の前記チョークコイルは、同一のコアに２つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモードチョークコイルの２つの巻き線を、互いに生ずる磁束が打ち消し合うように直列に接続したものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
第１０の発明では、交流商用電源を整流する整流手段と、前記整流手段の出力側のハイサイドとローサイドとの間に接続された平滑用コンデンサ、該平滑用コンデンサに接続されたチョークコイル、及び前記チョークコイルに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子を有する電圧降圧手段とを備えた降圧型整流平滑回路の後段に、ＤＣ／ＤＣコンバータを接続して構成した電源装置において、前記電圧降圧手段の前記チョークコイルは、同一のコアに２つの巻線を同一巻数で巻いたコモンモードチョークコイルの２つの巻線である第１及び第２の巻き線を、前記第１の巻き線、前記平滑コンデンサ及び前記第２の巻き線のループで各々の第１及び第２の巻き線によって生ずる磁束が打ち消し合うような極性で、前記電圧降圧手段のハイサイドとローサイドにそれぞれ接続したものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
この電源装置は、図１１に示した従来の降圧型アクティブフィルタ回路の後段にＤＣ／ＤＣコンバータ１１３を接続して構成され、さらに、該降圧型アクティブフィルタ回路の出力である降圧チョッパ回路１１２の出力電圧Ｖｏが設定値より高くなったことを検出して停止信号ＣＳを出力する過電圧検出回路１１７を設け、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１３は、前記停止信号ＣＳを受けたときにＤＣ／ＤＣコンバータ１１３中のスイッチング素子１１３ａをオフに固定して動作を停止するようにしたものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
かかる本実施形態の電源装置を複写機などの電子機器に動作電圧として使用するに際し、上述のように、降圧型アクティブフィルタ回路の出力過電圧を検出したとき、ＤＣ／ＤＣコンバータを停止させれば、機器の制御用５Ｖ電源が無くなりシステムはダウンする。そのとき、メインスイッチをオートオフさせることにより、降圧型アクティブフィルタ回路の故障が機器の他のブロックに波及することはなくなる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
ゼロ電流検出回路１１８は、降圧型アクティブフィルタ回路のスイッチング素子１１２ａに流れる電流を監視し（電流監視手段）、この電流がゼロになる期間または所定値よりも小さくなる期間がなくなったときに“Ｌ”レベルの信号ＣＧを出力する。ＡＮＤゲート１１９は、ゼロ電流検出回路１１８からの“Ｌ”レベル信号ＣＧと過電圧検出回路１１７からの“Ｈ”レベル信号（過電圧検出時）とを入力したとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１３の制御回路１１３ｇへ停止信号ＣＳを出力する。これによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１３のスイッチング素子１１３ａをオフに固定するものである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
すなわち、降圧型アクティブフィルタ回路のスイッチング素子１１２ａのドレイン電流をモニタして、その電流が連続になった時（つまりスイッチング素子１１２ａがオンに固定された場合）且つ、降圧型アクティブフィルタ回路の出力電圧Ｖｏが所定の値以上になったときに、前記降圧型アクティブフィルタ回路の出力に異常電圧が発生した（たとえば、トランジスタ１１２ａのオン状態固定）と判断（予測）して、後段のＤＣ／ＤＣコンバータ１１３のスイッチング素子をオフに固定する（スイッチング素子制御手段）。