(57)【要約】      （修正有）【課題】システムを複雑にすることなく誤動作を防ぎ、かつすみやかに一次平滑コンデンサの電圧を低下させる。【解決手段】一次回路の状態を二次回路へ伝達する伝達手段と、一次平滑コンデンサＣ１と少なくとも１つの定電圧素子Ｄ１と、少なくとも１つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を備え、一次平滑コンデンサの電圧が一定値以下になるとスイッチング素子が動作し、伝達手段ＰＣ１にて二次回路に一次平滑コンデンサの電圧が一定値以下であることを知らせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側である商用電源から低電圧の二次側へ電力を変換する電源装置において、一次回路の状態を二次回路へ伝達する伝達手段と、一次平滑コンデンサと少なくとも１つの定電圧素子と、少なくとも１つのスイッチング素子を備え、一次平滑コンデンサの電圧が一定値以下になると前記スイッチング素子が動作し、前記伝達手段にて二次回路に一次平滑コンデンサの電圧が一定値以下であることを知らせることを特徴とする回路。
【請求項２】
発光素子と、一次平滑コンデンサと少なくとも１つの定電圧素子と、少なくとも１つのスイッチング素子を備え、一次平滑コンデンサの電圧が一定値以下になると前記スイッチング素子が動作し、前記発光素子にて一次平滑コンデンサに電圧が残っていることを作業者に報知することを特徴とする回路。
【請求項３】
一次平滑コンデンサと少なくとも１つの定電圧素子と、少なくとも１つのスイッチング素子と、一次平滑コンデンサの電圧を短時間で放電させることのできる放電手段を備え、一次平滑コンデンサの電圧が一定値以下になると前記スイッチング素子が動作し、前記放電手段にて一次平滑コンデンサの電圧を迅速に低下させることを特徴とする回路。
【請求項４】
請求項３に記載の回路において、さらに少なくとも１つの整流素子と、少なくとも１つのコンデンサを備え、一次平滑コンデンサの電圧が上昇する過程では前記放電手段が動作しないことを特徴とする回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＣ電源コンセントから電力供給を受けて動作する機器において、電源ケーブルを機器あるいは電源コンセントから抜いた後に機器内電源回路の一次平滑コンデンサに溜まった電荷を処理する方法に関する発明である。特に、待機時消費電力が少ない機器に対して感電等を防ぐため素早く電荷を処理することを目的としている。
【背景技術】
【０００２】
近年、機器の省電力化が進んでいる。特に待機中の消費電力は注目され、色々な製品で待機電力を下げるように工夫されている。これらは待機中の２次回路側負荷を軽くしたり、電源自体の効率を上げることによって実現されることが多いが、弊害として電源ケーブルを機器あるいは電源コンセントから抜いた後に一次平滑コンデンサの電圧が適度な電圧まで落ちるのに時間を要することがある。すると例えば以下のような問題が発生する。
【０００３】
１）サービスマンが保守点検のため電源ケーブルを抜いて機器を分解し、基板に触った時に感電する。
【０００４】
２）事務機などでユーザが増設メモリ交換のため電源ケーブルを抜いて交換したところ、活電挿抜になりメモリが破損する。
【０００５】
これらの問題を防ぐために一次平滑コンデンサの放電回路を追加する必要があり、一般的には単純な放電抵抗をつけて対策している。しかしながら単純に放電抵抗をつけた場合は、常に放電抵抗に電流が流れるため消費電力が増加し、省電力化に逆行してしまう。
【０００６】
また、特許文献１のようにケーブルの挿抜を検知して放電回路を作動させる仕組みも考えられるが、これは各基板間をつなぐケーブルを抜いた場合の各平滑コンデンサに溜まった電荷を放電させることを目的としている。そして、これをＡＣ電源部の平滑コンデンサに適応した場合、ケーブルを抜かれた瞬間に放電回路が動作してしまうため、ＡＣが一瞬停止（以後、瞬停と記す）した場合に誤動作して製品が停止してしまう可能性がある。
【０００７】
誤動作を防ぐために停電を検知した後一定時間待ってから放電回路を動作させる方法も考えられるが、ケーブルを抜かれたことを検知する回路とそこからの時間を計る回路又はソフトウェアの両方が必要であり、システムが複雑になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３３８５６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
システムを複雑にすることなく誤動作を防ぎ、かつすみやかに一次平滑コンデンサの電圧を低下させることが、本発明が解決しようとする課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、一次回路の状態を二次回路へ伝達する伝達手段と、一次平滑コンデンサと少なくとも１つの定電圧素子と、少なくとも１つのスイッチング素子を備え、一次平滑コンデンサの電圧が一定値以下になると前記スイッチング素子が動作し、前記伝達手段にて二次回路に一次平滑コンデンサの電圧が一定値以下であることを知らせることを特徴とした回路である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は発光素子と、一次回路の状態を二次回路へ伝達する伝達手段と、一次平滑コンデンサと少なくとも１つの定電圧素子と、少なくとも１つのスイッチング素子を備え、一次平滑コンデンサの電圧が一定値以下になると前記スイッチング素子が動作し、前記発光素子にて一次平滑コンデンサに電圧が残っていることを作業者に報知することを特徴とした回路である。
【００１２】
請求項３に記載の発明は一次回路の状態を二次回路へ伝達する伝達手段と、一次平滑コンデンサと少なくとも１つの定電圧素子と、少なくとも１つのスイッチング素子と、一次平滑コンデンサの電圧を短時間で放電させることのできる放電手段を備え、一次平滑コンデンサの電圧が一定値以下になると前記スイッチング素子が動作し、前記放電手段にて一次平滑コンデンサの電圧を迅速に低下させることを特徴とした回路である。
【００１３】
請求項４に記載の発明は請求項３に記載の回路において、さらに少なくとも１つの整流素子と、少なくとも１つのコンデンサを備え、一次平滑コンデンサの電圧が上昇する過程では前記放電手段が動作しないことを特徴とした回路である。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば電源ケーブルを抜いた後も一定時間は一次平滑コンデンサの電圧が維持されるため瞬停などにも耐えることができ、その後急速に放電させる等適切に処理することで感電や活電挿抜が起こることも防ぐことができる。
また、時間ではなく電圧をパラメータとして使うことでシステムを簡素化し、基板面積・ＣＰＵリソース・コストなどの点で効率的に上記安心性を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一の実施例の回路図と説明図である。
【図２】本発明の第二の実施例の回路図である。
【図３】本発明の第三の実施例の回路図である。
【図４】本発明の第四の実施例の回路図と説明図である。
【図５】本発明の第五の実施例の回路図と説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
（実施例１）
実施例として、待機時と動作時の２つの状態を持つレーザープリンタに本発明を搭載する場合を考える。動作時は負荷電流が大きいため、電源ケーブルを抜いた後に一次平滑コンデンサの電圧はすぐに低下し、待機時は負荷電流が少ないため電圧が低下するのに時間がかかる。通常回路を設計する時は、動作時にて瞬停があった時に必要な時間動作を継続できるような値に一次平滑コンデンサの容量を決定する。従って本発明が解決しようとする課題の対象となるのは待機時のみになる。
【００１８】
実施例１の回路例と説明図を図１に示す。点線にて囲われたところが本発明部分であり、周辺の回路図は例である。以降の実施例では周辺回路例は省略する。図１（Ａ）において、Ｃ１は一次平滑コンデンサ、Ｄ１はツェナーダイオード、Ｒ１〜３は抵抗、Ｑ１・Ｑ２はトランジスタ、ＰＣ１はフォトカプラである。Ｄ１は本回路の動作開始電圧を決定するツェナーであり、そのツェナー電圧は機器動作時のＣ１電圧以下に設定しておく。また、ＰＣ１のトランジスタ側はＣＰＵに接続しておく。
【００１９】
電源ケーブルが抜かれるとＣ１の電圧は単調減少を始める。この瞬間はＤ１がオン状態であり、Ｑ１がオン、Ｑ２がオフとなってＰＣ１のＬＥＤは光らない。しかし時間が経ちＣ１の電圧がＤ１のツェナー電圧とＱ１のＶｆの和を下回るとＰＣ１のＬＥＤが点灯する。これによりＣＰＵはＣ１の電圧が一定値以下になったことを検知し、各種設定値をすぐに保存したり、ＣＰＵの制御下にある他の機能を動作させて消費電力を増やすことでＣ１の電圧を急いで低下させるなどの対応をとることができる。Ｒ２の値は待機中の消費電力に影響するのでできるだけ高く設定する。
【００２０】
図１（Ｂ）はＣ１の電荷を急速放電した場合の説明図である。もし急速放電しなければＣ１の電圧は点線で示すようになり、感電等の影響のない電圧に下がる前に例えばサービスマンが外装をはずし終わって基板に触れて感電する可能性がある。しかしながら本発明では図１（Ｂ）の実線グラフのとおり感電等の影響の無いように急速放電する。
【００２１】
（実施例２）
実施例２を図２に示す。図２は図１のＲ３とＰＣ１をＸ１とＬＥＤ１に置き換えたものである。Ｘ１は定電流回路であり、ＬＥＤ１は発光ダイオードである。本回路ではＬＥＤ１をサービスマンやユーザから見える位置に配置し、Ｃ１に電圧が残っていることをＣＰＵではなく直接人間に知らせることを目的としている。動作としては実施例１と同じくＣ１の電圧が一定値を下回るとＬＥＤ１が点灯する。すると電源コードを抜いたサービスマンはＬＥＤ１の点灯を見て機器内部の電荷の有無を確認できるため、感電等の影響の無い状態になってから作業を行うことができる。さらに電源ケーブルが接続されている状態ではＬＥＤ１は消えるため、省電力に貢献する。
【００２２】
（実施例３）
実施例３を図３に示す。図３は図１（Ａ）のＲ３とＰＣ１をＲ４に置き換えたものであり、ＣＰＵを介さずＣ１の電圧が一定値を下回った時点で即座にＲ４にて放電させる回路である。ひとかたまりの回路として完結しているので、既存の回路にも簡単に追加できる。
【００２３】
（実施例４）
実施例４の回路図と説明図を図４に示す。図４（Ａ）は図３にＤ２、Ｒ５、Ｃ２、Ｑ３、Ｒ６を追加したものである。図３の回路ではＣ１の電圧が一定値以下の場合は常にＲ４による放電が行われてしまう。つまり電源ケーブルを抜いてＣ１が下がる時だけでなく、電源ケーブルを挿してＣ１の電圧が上昇する過程にもＲ４による放電が行われてしまう。
【００２４】
すると例えば常夜・非常夜電源を搭載しているプリンタにおいて、リレー等によりプリンタの動作時のみＡＣに接続される非常夜電源部分に図３の回路を使用した場合、プリント動作するたびにＲ４による放電が行われるため累積の消費電力が増えてしまう。また、プリンタを無停電原電装置等、ＡＣ電源ラインのインピーダンスが大きい環境で使用している場合はＣ１の充電時に電圧降下を伴い電圧上昇に時間がかかるため、Ｒ４による無効電力がさらに顕著になってしまう。
【００２５】
これに対し、本実施例ではＣ１の電圧上昇時はＣ２を充電するためにＱ３、Ｒ５経由で電流が流れ、Ｑ３とＱ１がオンになることでＲ４に電流が流れるのを防ぐことができる。反対にＣ１の電圧下降時はＣ２の電圧はＲ５、Ｄ２経由でＣ１に向かって放電され、Ｑ３はオフとなるので実施例３の通りの動作となる。
【００２６】
（実施例５）
実施例５の回路図と説明図を図５に示す。図５（Ａ）は図１にツェナーダイオードＤ３を追加したものである。Ｄ３のツェナー電圧はＤ１のツェナー電圧以下になるように設定する。するとＣ１の電圧が下がっていく際、Ｄ１のツェナー電圧を下回った時点でＰＣ１のＬＥＤが点灯し、さらに時間が経過してＤ３のツェナー電圧を下回った時点でＰＣ１のＬＥＤは消灯する。つまりＣＰＵは信号の立ち上がりと立ち下りを区別することでＣ１の電圧を２種類識別することができ、例えば負荷の違う待機モードが２種類存在する時に処理開始のタイミングを変えるなど、電源ケーブルを抜いた後の動作の選択肢が広がる。
【符号の説明】
【００２７】
Ｃ１  一次平滑コンデンサ、Ｃ２  コンデンサ、Ｒ１〜３５  抵抗器、
Ｒ４  放電用抵抗器、Ｄ１，Ｄ３  ツェナーダイオード、Ｄ２  整流ダイオード、
Ｑ１，Ｑ２  ＮＰＮトランジスタ、Ｑ３  ＰＮＰトランジスタ、ＰＣ１  フォトカプラ、ＬＥＤ１  発光ダイオード、Ｘ１  定電流回路／電流制限回路
【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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