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JP2014204532A - Power supply device and image forming apparatus - Google Patents

Power supply device and image forming apparatus Download PDF

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JP2014204532A JP2013077737A JP2013077737A JP2014204532A JP 2014204532 A JP2014204532 A JP 2014204532A JP 2013077737 A JP2013077737 A JP 2013077737A JP 2013077737 A JP2013077737 A JP 2013077737A JP 2014204532 A JP2014204532 A JP 2014204532A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device including switching regulators and capable of accurately detecting power consumption of an electric apparatus.SOLUTION: An power supply device comprises: a detection unit for detecting signals which change in synchronization with switching operations of switching regulators; a storage unit for storing measurement data of the relation between AC power supplied to a measurement switching regulator of the same type of each switching regulator and a switching operation of the measurement switching regulator; and an estimation unit for estimating an amount of AC power inputted to the switching regulator on the basis of the measurement data and the signal detected by the detection unit in a state where DC power is outputted from the switching regulator to a load.

Description

本発明は、スイッチングレギュレータを有する電源装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a power supply device and an image forming apparatus having a switching regulator.

商用交流電源を用いて直流負荷を作動させる各種の電気機器において、直流電力の生成にスイッチングレギュレータが用いられている。一般に用いられる絶縁型のスイッチングレギュレータには、フライバック型、フォワード型、共振型などの種類があり、負荷に応じて使い分けられている。制御系統と駆動系統というように動作電圧の異なる負荷にそれぞれ適する複数のスイッチングレギュレータを備える電気機器もある。   In various electric devices that operate a DC load using a commercial AC power supply, a switching regulator is used to generate DC power. Commonly used insulating switching regulators include flyback type, forward type, and resonance type, and are used properly according to the load. Some electric devices include a plurality of switching regulators suitable for loads having different operating voltages, such as a control system and a drive system.

従来、商用交流電源によって作動する電気機器の稼働中の消費電力を間接的に測定する装置が提案されている。特許文献1に記載された消費電力測定装置は、スイッチングレギュレータにおける変圧手段の一次側電圧に基づいてスイッチング手段のターンオン時間を計算する。そして、計算されたターンオン時間、スイッチング手段のスイッチング周波数、および変圧手段のインダクタンスに基づいて消費電力を算定する。   Conventionally, an apparatus for indirectly measuring power consumption during operation of an electric device operated by a commercial AC power supply has been proposed. The power consumption measuring device described in Patent Document 1 calculates the turn-on time of the switching means based on the primary voltage of the transformer means in the switching regulator. Then, power consumption is calculated based on the calculated turn-on time, the switching frequency of the switching means, and the inductance of the transformer means.

特開2004−101518号公報JP 2004-101518 A

電気機器の消費電力を規制値以下に抑える電力制御をしたり、使用者に実際の消費電力を知らせる表示を行なったりするには、より正確に消費電力を測定する必要がある。そして、スイッチングレギュレータを備える電気機器の場合、スイッチングレギュレータにおいて電力損失が生じるので、スイッチングレギュレータから負荷に供給される電力ではなく、交流電源からスイッチングレギュレータに入力される電力を消費電力として測定する必要がある。   In order to perform power control that suppresses the power consumption of an electrical device below a regulation value, or to perform a display that informs the user of the actual power consumption, it is necessary to measure the power consumption more accurately. In the case of an electric device equipped with a switching regulator, power loss occurs in the switching regulator. Therefore, it is necessary to measure not the power supplied from the switching regulator to the load but the power input from the AC power source to the switching regulator as the power consumption. is there.

上記特許文献1の手法では、電源効率(スイッチングレギュレータの変換効率)が一定であるときに成り立つ理論式に基づいて消費電力が計算される。しかし、実際の電源効率は、スイッチングレギュレータの入力電力および負荷の増減によって変化する。スイッチングレギュレータの量産において、電源効率の個体差もある。したがって、計算される消費電力が正確であるとは限らない。   In the method of Patent Document 1, the power consumption is calculated based on a theoretical formula that holds when the power supply efficiency (conversion efficiency of the switching regulator) is constant. However, the actual power supply efficiency varies depending on the input power and load of the switching regulator. There are individual differences in power supply efficiency in mass production of switching regulators. Therefore, the calculated power consumption is not always accurate.

本発明は、このような事情に鑑み、スイッチングレギュレータを有する電気機器の消費電力をより正確に検知する装置の提供を目的としている。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an apparatus that more accurately detects the power consumption of an electrical device having a switching regulator.

上記目的を達成する装置は、スイッチングレギュレータを有する電源装置であって、前記スイッチングレギュレータのスイッチング動作に同期して変化する信号を検知する検知部と、前記スイッチングレギュレータと同型の測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力と当該測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作との関係の実測データを記憶する記憶部と、前記スイッチングレギュレータから負荷へ直流電力が出力される状態において、前記実測データと前記検知部によって検知された前記信号とに基づいて、当該スイッチングレギュレータに入力される交流電力の電力量を推定する推定部と、を備える。   A device that achieves the above object is a power supply device having a switching regulator, which supplies a detection unit that detects a signal that changes in synchronization with the switching operation of the switching regulator, and a measurement switching regulator that is the same type as the switching regulator. Detected by the measurement data and the detection unit in a state where the measurement data of the relationship between the AC power to be measured and the switching operation of the measurement switching regulator is stored, and the DC power is output from the switching regulator to the load And an estimation unit that estimates the amount of AC power input to the switching regulator based on the signal.

本発明によれば、スイッチングレギュレータを有する電気機器の消費電力をより正確に検知することが可能になる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to detect the power consumption of the electric equipment which has a switching regulator more correctly.

本発明の実施形態に係る電源装置の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the power supply device which concerns on embodiment of this invention. 第1のスイッチングレギュレータの要部の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a main part of a first switching regulator. 第2のスイッチングレギュレータの要部の回路を示す図である。It is a figure which shows the circuit of the principal part of a 2nd switching regulator. 第1のスイッチングレギュレータにおけるスイッチング動作のデューティー比と入力電力との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the duty ratio of the switching operation and the input power in the first switching regulator. 第1のスイッチングレギュレータにおけるスイッチング動作のデューティー比と入力電力との関係、およびスイッチング周波数と入力電力との関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between a duty ratio of switching operation and input power and a relationship between a switching frequency and input power in the first switching regulator. 第2のスイッチングレギュレータにおけるスイッチング動作のスイッチング周波数と入力電力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the switching frequency of switching operation in a 2nd switching regulator, and input electric power. デューティー比と入力電力との関係およびスイッチング周波数と入力電力との関係を実測するための装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the apparatus for measuring the relationship between duty ratio and input electric power, and the relationship between switching frequency and input electric power. 電源装置の要部の機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the principal part of a power supply device. 第1のスイッチングレギュレータに対応する実測テーブルのデータ構成を示す図である。It is a figure which shows the data structure of the actual measurement table corresponding to a 1st switching regulator. 第2のスイッチングレギュレータに対応する実測テーブルのデータ構成を示す図である。It is a figure which shows the data structure of the actual measurement table corresponding to a 2nd switching regulator. スイッチング周波数と入力電力との関係の個体差を示す図である。It is a figure which shows the individual difference of the relationship between switching frequency and input electric power. 第1のスイッチングレギュレータのための測定処理のフローチャートである。6 is a flowchart of a measurement process for the first switching regulator. 電源装置を備える画像形成装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus including a power supply device. デューティー比と入力電力との関係の入力電圧依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the input voltage dependence of the relationship between duty ratio and input electric power. 電源装置の他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of a power supply device.

図1に例示される電源装置2は、画像を印刷する画像形成装置1に組み込まれた電源回路3と制御回路7とから構成される。電源回路3は、整流回路を含む力率改善回路(PFC:Power Factor correction )4と、二つのスイッチングレギュレータ5,6とを備えている。商用交流電源9から供給される交流電力が電源回路2によって直流電力に変換され、画像形成装置1の動作を制御する制御回路7およびモーターやソレノイドといった他の直流負荷を有する駆動機構8に供給される。画像形成装置1は、交流負荷として定着用のヒーター310を有している。ヒーター310には、力率改善回路4を介さずに交流電力が供給される。   A power supply device 2 illustrated in FIG. 1 includes a power supply circuit 3 and a control circuit 7 incorporated in the image forming apparatus 1 that prints an image. The power supply circuit 3 includes a power factor correction circuit (PFC) 4 including a rectifier circuit and two switching regulators 5 and 6. The AC power supplied from the commercial AC power supply 9 is converted into DC power by the power supply circuit 2 and supplied to the control circuit 7 that controls the operation of the image forming apparatus 1 and the drive mechanism 8 having other DC loads such as a motor and a solenoid. The The image forming apparatus 1 has a fixing heater 310 as an AC load. AC power is supplied to the heater 310 without going through the power factor correction circuit 4.

電源回路3の一方のスイッチングレギュレータ5はフライバック型であり、制御回路7に例えば12ボルトの直流電力を供給する。他方のスイッチングレギュレータ6は電流共振型であり、駆動機構8に例えば24ボルトの直流電力を供給する。これらスイッチングレギュレータ5,6には力率改善回路4から電力が入力される。   One switching regulator 5 of the power supply circuit 3 is a flyback type, and supplies DC power of, for example, 12 volts to the control circuit 7. The other switching regulator 6 is a current resonance type, and supplies DC power of, for example, 24 volts to the drive mechanism 8. Electric power is input to the switching regulators 5 and 6 from the power factor correction circuit 4.

制御回路7は、スイッチングレギュレータ5,6に入力される電力を後述のようにして測定する。そのために、制御回路7にはスイッチングレギュレータ5,6のそれぞれからスイッチング動作に同期して変化する信号S5,S6が入力される。制御回路7は、測定した二つのスイッチングレギュレータ5,6の入力電力を合算し、合算値に応じてヒーター310による電力消費を調整する。つまり、画像形成装置1全体の消費電力が規定値(例えば1500W)を超えない範囲内で、商用交流電源9からの電力をより多く交流負荷に配分する制御が行われる。   The control circuit 7 measures the power input to the switching regulators 5 and 6 as described later. Therefore, signals S5 and S6 that change in synchronization with the switching operation are input to the control circuit 7 from the switching regulators 5 and 6, respectively. The control circuit 7 adds the measured input power of the two switching regulators 5 and 6 and adjusts the power consumption by the heater 310 according to the added value. That is, control is performed to distribute more power from the commercial AC power supply 9 to the AC load within a range where the power consumption of the entire image forming apparatus 1 does not exceed a specified value (for example, 1500 W).

画像形成装置1が仕様上の最大速度で印刷を行なうには、定着用のヒーター310に十分に電力を供給する必要がある。供給可能な電力が不足するときには、用紙の連続搬送における用紙間距離を長くしなければならず、単位時間あたりの印刷枚数が少なくなる(生産性が低下する)。また、低温時における印刷が可能になるまでの加熱時間が長くなる。   In order for the image forming apparatus 1 to perform printing at the maximum specification speed, it is necessary to supply sufficient power to the fixing heater 310. When the power that can be supplied is insufficient, the distance between sheets in the continuous conveyance of the sheet must be increased, and the number of printed sheets per unit time decreases (productivity decreases). Moreover, the heating time until printing at a low temperature becomes possible becomes longer.

制御回路7を含む直流負荷の実際の消費電力を測定することにより、画像形成装置1の定格電力から直流負荷の消費電力を差し引いた残りの電力、すなわち余剰電力を最大限にヒーター310に配分することができる。これに対して、直流負荷の実際の消費電力を測定しない場合、ヒーター310に配分可能な電力は、画像形成装置1の定格電力から直流負荷の仕様で定まる最大消費電力を差し引いた残りの電力となる。より多くの電力をヒーター310に配分するために、直流負荷の実際の消費電力をより正確に測定する必要がある。なお、図示を省略したが、ヒーター310を制御するコントローラーが画像形成装置1に設けられている。   By measuring the actual power consumption of the DC load including the control circuit 7, the remaining power obtained by subtracting the power consumption of the DC load from the rated power of the image forming apparatus 1, that is, surplus power is allocated to the heater 310 to the maximum. be able to. On the other hand, when the actual power consumption of the DC load is not measured, the power that can be distributed to the heater 310 is the remaining power obtained by subtracting the maximum power consumption determined by the DC load specifications from the rated power of the image forming apparatus 1. Become. In order to distribute more power to the heater 310, it is necessary to more accurately measure the actual power consumption of the DC load. Although not shown, the image forming apparatus 1 is provided with a controller that controls the heater 310.

図2のように、スイッチングレギュレータ5は、トランス(コンバータートランス)51、スイッチング素子としてのFET(Field Effect Transistor)52、一次平滑用のコンデンサー53、二次平滑用のコンデンサー55、および整流用のダイオード54を有する。図示しないスイッチング制御回路がFET52をオンオフ制御してトランス51の一次側コイルを流れる電流を断続させる。FET52がオンからオフに切り替わったとき、相互誘導によってトランス51の二次側コイルに電流が流れ、コンデンサー55が充電される。スイッチング制御回路はコンデンサー55の両端電圧を監視し、この両端電圧を所定値(例えば12ボルト)に保つようにFET52を制御する。   As shown in FIG. 2, the switching regulator 5 includes a transformer (converter transformer) 51, a FET (Field Effect Transistor) 52 as a switching element, a primary smoothing capacitor 53, a secondary smoothing capacitor 55, and a rectifying diode. 54. A switching control circuit (not shown) controls on / off of the FET 52 to interrupt the current flowing through the primary side coil of the transformer 51. When the FET 52 is switched from on to off, a current flows through the secondary coil of the transformer 51 by mutual induction, and the capacitor 55 is charged. The switching control circuit monitors the voltage across the capacitor 55 and controls the FET 52 so as to keep the voltage across the capacitor at a predetermined value (for example, 12 volts).

スイッチングレギュレータ5に入力される電力の測定に、本例ではトランス51の二次側コイルとダイオード54のアノードとの結線点P1に現れる信号S5が用いられる。信号S5によってFET52のオンオフのデューティー比およびスイッチング周波数が上述の制御回路7によって検知される。   In this example, the signal S5 appearing at the connection point P1 between the secondary coil of the transformer 51 and the anode of the diode 54 is used to measure the power input to the switching regulator 5. The control circuit 7 detects the on / off duty ratio and switching frequency of the FET 52 based on the signal S5.

図3のように、スイッチングレギュレータ6は、トランス61、共振コンデンサー62、スイッチング素子としての一対のトランジスタ63,64、一次平滑用のコンデンサー65、二次平滑用のコンデンサー66、および整流用のダイオード67,68を有する。図示しないスイッチング制御回路がスイッチング周波数と共振周波数とが一致するようにトランスの出力変動に応じてトランジスタ63,64をオンオフ制御する。   As shown in FIG. 3, the switching regulator 6 includes a transformer 61, a resonant capacitor 62, a pair of transistors 63 and 64 as switching elements, a primary smoothing capacitor 65, a secondary smoothing capacitor 66, and a rectifying diode 67. , 68. A switching control circuit (not shown) performs on / off control of the transistors 63 and 64 according to the output fluctuation of the transformer so that the switching frequency and the resonance frequency coincide with each other.

スイッチングレギュレータ6に入力される電力の測定に、本例ではトランス61の二次側コイルとダイオード67のアノードとの結線点P2に現れる信号S6が用いられる。信号S6によってトランジスタ63,64のスイッチング周波数が上述の制御回路7によって検知される。   In this example, the signal S6 appearing at the connection point P2 between the secondary coil of the transformer 61 and the anode of the diode 67 is used to measure the power input to the switching regulator 6. The switching frequency of the transistors 63 and 64 is detected by the control circuit 7 based on the signal S6.

図4のグラフは、フライバック型のスイッチングレギュレータ5におけるスイッチング動作のデューティー比と入力電力との関係を示している。横軸の出力電流が大きくなると、すなわち負荷が増大すると、入力電力は増大する。出力電流と入力電力はほぼ比例する。スイッチングレギュレータ5の出力電圧を一定に保つスイッチング動作において、デューティー比(FET52のオンエッジ間隔に対するオン期間の比)と入力電力との間に図示のとおりの相関がある。したがって、この相関を予め測定して記憶しておけば、稼動中のデューティー比を検知することにより、この相関から入力電力(すなわち制御回路7の実際の消費電力)を求めることができる。例えば、デューティー比が10.55%であれば出力電流は2Aであり、その時の入力電力が13.34Wであることが分かる。   The graph of FIG. 4 shows the relationship between the duty ratio of the switching operation and the input power in the flyback type switching regulator 5. When the output current on the horizontal axis increases, that is, when the load increases, the input power increases. The output current and input power are almost proportional. In the switching operation for keeping the output voltage of the switching regulator 5 constant, there is a correlation as shown between the duty ratio (ratio of the ON period to the ON edge interval of the FET 52) and the input power. Therefore, if this correlation is measured and stored in advance, the input power (that is, the actual power consumption of the control circuit 7) can be obtained from this correlation by detecting the duty ratio during operation. For example, if the duty ratio is 10.55%, the output current is 2 A, and the input power at that time is 13.34 W.

図5のグラフは、フライバック型のスイッチングレギュレータ5におけるスイッチング動作のデューティー比と入力電力との関係、およびスイッチング周波数と入力電力との関係を示している。デューティー比と入力電力との関係は図4と同様である。   The graph of FIG. 5 shows the relationship between the duty ratio of the switching operation and the input power and the relationship between the switching frequency and the input power in the flyback type switching regulator 5. The relationship between the duty ratio and the input power is the same as in FIG.

スイッチングレギュレータ5では、負荷に応じてスイッチング周波数が変更される。出力電流が2.6A以下の軽負荷域LLでは、スイッチング周波数と入力電力とがほぼ比例する。しかし、出力電流が2.6Aを越える中負荷域LMおよび重負荷域LHでは負荷の大きさにかかわらずスイッチング周波数は60kHzに保たれる。したがって、軽負荷域LLについては、デューティー比またはスイッチング周波数を検知することにより、入力電力を求めることができる。中負荷域LMおよび重負荷域LHについては、デューティー比を検知することにより、入力電力を求めることができる。   In the switching regulator 5, the switching frequency is changed according to the load. In the light load region LL where the output current is 2.6 A or less, the switching frequency and the input power are almost proportional. However, in the middle load region LM and heavy load region LH where the output current exceeds 2.6 A, the switching frequency is maintained at 60 kHz regardless of the load size. Therefore, for the light load region LL, the input power can be obtained by detecting the duty ratio or the switching frequency. For the medium load range LM and the heavy load range LH, the input power can be obtained by detecting the duty ratio.

また、出力電流が6Aを越える重負荷域LHのようにデューティー比の変化が小さい負荷範囲(電力量範囲)については、デューティー比の検知の分解能を高めることにより、入力電力をより正確に求めることができる。具体的には、出力電流が5.6Aから5.7Aに変化するときのデューティー比の変化幅は0.31%程度あるが、出力電流が6.7Aから6.8Aに変化するときのデューティー比の変化幅は0.03%しかない。そこで、制御回路7において分解能を10倍以上引き上げて検知を行う。例えば、信号S5をA/D変換前に10倍に増幅する。   For a load range (power range) where the change in duty ratio is small, such as a heavy load region LH where the output current exceeds 6A, the input power can be obtained more accurately by increasing the resolution of detecting the duty ratio. Can do. Specifically, the duty ratio change width when the output current changes from 5.6 A to 5.7 A is about 0.31%, but the duty ratio when the output current changes from 6.7 A to 6.8 A. The range of change in the ratio is only 0.03%. Therefore, the control circuit 7 performs detection by raising the resolution 10 times or more. For example, the signal S5 is amplified 10 times before A / D conversion.

図6のグラフは、電流共振型のスイッチングレギュレータ6におけるスイッチング動作のスイッチング周波数と入力電力との関係を示している。横軸の出力電流が大きくなると、入力電力は増大する。出力電流と入力電力はほぼ比例する。電流共振型では、スイッチング周波数を下げると出力電流が増大し、それに伴って入力電力が増大する。スイッチング周波数と入力電力との関係を測定して記憶しておけば、稼動中のスイッチング周波数を検知することにより、入力電力(すなわち駆動機構8の実際の消費電力)を求めることができる。例えば、図示の例において、スイッチング周波数が135kHzであったとき、入力電力は82.4Wである。   The graph of FIG. 6 shows the relationship between the switching frequency of the switching operation and the input power in the current resonance type switching regulator 6. As the output current on the horizontal axis increases, the input power increases. The output current and input power are almost proportional. In the current resonance type, when the switching frequency is lowered, the output current increases, and the input power increases accordingly. If the relationship between the switching frequency and the input power is measured and stored, the input power (that is, the actual power consumption of the drive mechanism 8) can be obtained by detecting the switching frequency during operation. For example, in the illustrated example, when the switching frequency is 135 kHz, the input power is 82.4 W.

図7はデューティー比と入力電力との関係およびスイッチング周波数と入力電力との関係を実測するための装置の例を示している。例えば、デューティー比と入力電力との関係を実測するとき、スイッチングレギュレータ5と同型の測定用スイッチングレギュレータ5Aを備えた電源回路3Aと商用交流電源9との間に電力計90を挿入し、測定用スイッチングレギュレータ5Aに電流可変の電子負荷91を接続する。電子負荷91に流れる電流を例えば0.1A刻みで切り替えるごとに、電力計90でスイッチングレギュレータ5Aに入力される電力量を測定するとともに、オシロスコープ92を用いて信号S5の波形からデューティー比を測定する。また、オシロスコープ92または周波数カウンタ93によってスイッチング周波数を測定する。スイッチングレギュレータ6についても、同様にスイッチングレギュレータ6またはこれと同型の測定用スイッチングレギュレータに電子負荷91を接続してスイッチング周波数と入力電力との関係を測定することができる。   FIG. 7 shows an example of an apparatus for actually measuring the relationship between the duty ratio and the input power and the relationship between the switching frequency and the input power. For example, when the relationship between the duty ratio and the input power is actually measured, a wattmeter 90 is inserted between the power supply circuit 3A including the measurement switching regulator 5A of the same type as the switching regulator 5 and the commercial AC power supply 9 for measurement. An electronic load 91 with variable current is connected to the switching regulator 5A. Each time the current flowing through the electronic load 91 is switched, for example, in increments of 0.1 A, the wattmeter 90 measures the amount of power input to the switching regulator 5A, and the oscilloscope 92 is used to measure the duty ratio from the waveform of the signal S5. . Further, the switching frequency is measured by the oscilloscope 92 or the frequency counter 93. Similarly for the switching regulator 6, the electronic load 91 can be connected to the switching regulator 6 or a measurement switching regulator of the same type to measure the relationship between the switching frequency and the input power.

図8は電源装置2の要部の機能構成を示している。制御回路7は、制御プログラムを実行するコンピュータとしてのCPU(central processing unit)71、プログラム実行のワークエリアをして用いられるRAM(Random Access Memory)72、および記憶部73としての不揮発性メモリを有する。   FIG. 8 shows a functional configuration of a main part of the power supply device 2. The control circuit 7 includes a central processing unit (CPU) 71 as a computer that executes a control program, a random access memory (RAM) 72 that is used as a work area for program execution, and a nonvolatile memory as a storage unit 73. .

CPU71は、デューティー比検知部101、二つの周波数検知部102,104、推定部105、および給電制御部106を有する。これらの要素は、CPU71が所定のプログラムを実行することによって実現される機能要素である。   The CPU 71 includes a duty ratio detection unit 101, two frequency detection units 102 and 104, an estimation unit 105, and a power supply control unit 106. These elements are functional elements realized by the CPU 71 executing a predetermined program.

デューティー比検知部101は、スイッチングレギュレータ5からCPU71のA/D変換ポートに入力される信号S5に基づいて、スイッチングレギュレータ5のスイッチング動作におけるデューティー比を検知する。例えば、信号S5を所定の周期でサンプリングし、オン期間およびオフ期間にそれぞれ対応するサンプリング数を数え、両サンプリング数の和に対するオン期間に対応するサンプリング数の比を計算する。デューティー比検知部101は、必要に応じて、入力増幅部のゲイン調整によって検知の分解能を切り替える。   The duty ratio detection unit 101 detects the duty ratio in the switching operation of the switching regulator 5 based on the signal S5 input from the switching regulator 5 to the A / D conversion port of the CPU 71. For example, the signal S5 is sampled at a predetermined period, the number of samplings corresponding to the on period and the off period are counted, and the ratio of the number of samplings corresponding to the on period to the sum of both sampling numbers is calculated. The duty ratio detection unit 101 switches the detection resolution as needed by adjusting the gain of the input amplification unit.

周波数検知部102は、信号S5に基づいて、スイッチングレギュレータ5のスイッチング周波数を検知する。すなわち、スイッチングの周期を検知し、その逆数を計算する。周波数検知部104は、スイッチングレギュレータ6からCPU71のA/D変換ポートに入力される信号S5に基づいて、スイッチングレギュレータ6のスイッチング動作におけるスイッチング周波数を検知する。   The frequency detector 102 detects the switching frequency of the switching regulator 5 based on the signal S5. That is, the switching cycle is detected and the reciprocal thereof is calculated. The frequency detection unit 104 detects the switching frequency in the switching operation of the switching regulator 6 based on the signal S5 input from the switching regulator 6 to the A / D conversion port of the CPU 71.

推定部105は、記憶部73によって記憶されている実測テーブルT5,T6および個体差補正用データD5,D6を参照して制御回路7および駆動機構8の消費電力を算定する。ここで、実測テーブルT5には、スイッチングレギュレータ5と同型の測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力と当該測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作との関係の実測データが格納されている。実測テーブルT6には、スイッチングレギュレータ6と同型の測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力と当該測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作との関係の実測データが格納されている。   The estimation unit 105 calculates the power consumption of the control circuit 7 and the drive mechanism 8 with reference to the actual measurement tables T5 and T6 and the individual difference correction data D5 and D6 stored in the storage unit 73. Here, the actual measurement table T5 stores actual measurement data on the relationship between the AC power supplied to the measurement switching regulator of the same type as the switching regulator 5 and the switching operation of the measurement switching regulator. The actual measurement table T6 stores actual measurement data on the relationship between the AC power supplied to the measurement switching regulator of the same type as the switching regulator 6 and the switching operation of the measurement switching regulator.

推定部105は、デューティー比検知部101によって検知されたデューティー比または周波数検知部102によって検知されたスイッチング周波数に対応する入力電力量を実測テーブルT5から読み出す。検知されたデューティー比またはスイッチング周波数とちょうど一致するデューティー比またはスイッチング周波数が実測テーブルT5にない場合は、検知されたデューティー比またはスイッチング周波数に近い複数の値に対応付けられている入力電力量に基づく補間演算によって入力電力量を算定する。そして、実測テーブルT5によって得られた入力電力量を、スイッチングレギュレータ5と測定用のスイッチングレギュレータとの個体差を示す個体差補正用データD5に基づいて補正し、補正後の入力電力量を実際の入力電力量の推定量とする。   The estimation unit 105 reads the input power amount corresponding to the duty ratio detected by the duty ratio detection unit 101 or the switching frequency detected by the frequency detection unit 102 from the actual measurement table T5. If there is no duty ratio or switching frequency in the actual measurement table T5 that exactly matches the detected duty ratio or switching frequency, it is based on the input power amount associated with a plurality of values close to the detected duty ratio or switching frequency. Input power is calculated by interpolation. Then, the input power amount obtained by the actual measurement table T5 is corrected based on the individual difference correction data D5 indicating the individual difference between the switching regulator 5 and the measurement switching regulator, and the corrected input power amount is actually changed. This is an estimated amount of input power.

スイッチングレギュレータ6についても同様に、推定部105は、周波数検知部104によって検知されたスイッチング周波数に対応する入力電力量を実測テーブルT6によって特定し、個体差補正用データD5に基づいて補正する。そして、補正後の入力電力量を実際の入力電力量の推定量とする。   Similarly, for the switching regulator 6, the estimation unit 105 specifies the input power amount corresponding to the switching frequency detected by the frequency detection unit 104 using the actual measurement table T 6 and corrects it based on the individual difference correction data D 5. Then, the corrected input power amount is set as an estimated amount of the actual input power amount.

続いて、推定部105は、スイッチングレギュレータ5およびスイッチングレギュレータ6について推定した入力電力量の合計を算出し、算出結果を直流系統の消費電力として給電制御部106に通知する。   Subsequently, the estimation unit 105 calculates the total amount of input power estimated for the switching regulator 5 and the switching regulator 6, and notifies the power supply control unit 106 of the calculation result as power consumption of the DC system.

給電制御部106は、推定部105から通知された直流系統の消費電力に応じて、画像形成装置1の全体の消費電力が定格電力を超えないように、定着器30に交流電力を配分する。   The power supply control unit 106 distributes AC power to the fixing device 30 so that the overall power consumption of the image forming apparatus 1 does not exceed the rated power, according to the power consumption of the DC system notified from the estimation unit 105.

図9のように、実測テーブルT5では、スイッチングレギュレータ5と同型の測定用スイッチングレギュレータを用いて実測されたデューティー比およびスイッチング周波数に対応づけて入力電力が格納されている。また、図10のように、実測テーブルT6では、スイッチングレギュレータ6と同型の測定用スイッチングレギュレータを用いて実測されたスイッチング周波数に対応づけて入力電力が格納されている。   As shown in FIG. 9, in the actual measurement table T <b> 5, input power is stored in association with the duty ratio and the switching frequency that are actually measured using a measurement switching regulator of the same type as the switching regulator 5. Further, as shown in FIG. 10, in the actual measurement table T <b> 6, input power is stored in association with the actual switching frequency using a measurement switching regulator of the same type as the switching regulator 6.

図11はスイッチング周波数と入力電力との関係の個体差を示している。同型であっても量産されるスイッチングレギュレータには若干の個体差がある。したがって、実測テーブルT5,T6の作成に際して、同型の複数の測定用スイッチングレギュレータを用いて実測したスイッチング特性の平均的な特性を示すデータを格納してもよい。   FIG. 11 shows individual differences in the relationship between the switching frequency and the input power. Even with the same type, there are some individual differences in switching regulators that are mass-produced. Therefore, when the actual measurement tables T5 and T6 are created, data indicating the average characteristics of the switching characteristics actually measured using a plurality of measurement switching regulators of the same type may be stored.

スイッチングレギュレータ5の量産品の一つおよびスイッチングレギュレータ6の量産品の一つを画像形成装置1に組み入れる際、組み入れるスイッチングレギュレータ5,6と測定用スイッチングレギュレータとの個体差を調べ、個体差補正用データD5,D6を作成する。組み入れるスイッチングレギュレータ5,6については、図7に示した装置を用いてパラメータの切替え数を数個程度として簡易的にスイッチング特性を測定し、測定用スイッチングレギュレータとの個体差を求めることができる。   When one of the mass-produced products of the switching regulator 5 and one of the mass-produced products of the switching regulator 6 are incorporated into the image forming apparatus 1, individual differences between the incorporated switching regulators 5 and 6 and the measurement switching regulator are examined, and individual differences are corrected. Data D5 and D6 are created. With respect to the switching regulators 5 and 6 to be incorporated, the switching characteristics can be simply measured by using the apparatus shown in FIG. 7 and the number of parameter switching is about several, and individual differences from the measurement switching regulator can be obtained.

なお、個体差補正用データD5,D6を用いる代わりに、画像形成装置1に組み入れるスイッチングレギュレータ5,6自体について、精密にスイッチング特性を測定し、その結果を示すデータを実測テーブルT5,T6に格納してもよい。   Instead of using the individual difference correction data D5 and D6, the switching characteristics of the switching regulators 5 and 6 themselves incorporated in the image forming apparatus 1 are precisely measured, and data indicating the results are stored in the actual measurement tables T5 and T6. May be.

図12はフライバック型のスイッチングレギュレータ5のための測定処理のフローチャートである。上述のようにスイッチングレギュレータ5については、負荷の増減に応じてデューティー比とスイッチング周波数とを選択的に検知して入力電力を推定する。また、重負荷域LHでは検知の分解能を軽負荷域LLおよび中負荷域LMと比べて高くする。   FIG. 12 is a flowchart of measurement processing for the flyback type switching regulator 5. As described above, with respect to the switching regulator 5, the input power is estimated by selectively detecting the duty ratio and the switching frequency according to the increase or decrease of the load. Further, in the heavy load region LH, the detection resolution is made higher than those in the light load region LL and the medium load region LM.

まず、測定モードを初期設定する(S10)。このとき、デューティー比を検知するモードとされ、分解能は通常分解能とされる。初期設定されたモードで入力電力を間接的に測定(推定)し、測定結果が軽負荷域LL、中負荷域LM、および重負荷域LHのいずれに該当するかをチェックする(S11,S12)。測定結果が中負荷域LMであれば、フローはステップS10に戻る。この場合、初期設定された測定モードで再び入力電力が測定される。測定結果が軽負荷域LLであれば、スイッチング周波数を検知する測定モードに切り替えられ(S13)、測定結果が重負荷域LHであれば、高分解能でデューティー比を検知する測定モードに切り替えられる(S14)。   First, the measurement mode is initialized (S10). At this time, the duty ratio detection mode is set, and the resolution is set to the normal resolution. The input power is indirectly measured (estimated) in the initially set mode, and it is checked whether the measurement result corresponds to the light load region LL, the medium load region LM, or the heavy load region LH (S11, S12). . If the measurement result is the medium load range LM, the flow returns to step S10. In this case, the input power is measured again in the initially set measurement mode. If the measurement result is a light load range LL, the mode is switched to a measurement mode for detecting the switching frequency (S13), and if the measurement result is a heavy load range LH, the mode is switched to a measurement mode for detecting the duty ratio with high resolution ( S14).

図13は画像形成装置1の構成を示している。画像形成装置1は、電子写真法によってカラー画像またはモノクロ画像を形成するタンデム式のカラープリンタである。カラー画像形成時にイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、および黒(K)の4色のトナー像を並行して形成するため、画像形成装置1は中間転写ベルト20および中間転写ベルト20に沿って並ぶ4個のプロセスユニットUY,UM,UC,UKを有する。黒(K)の像形成のためのプロセスユニットUKは、感光体ドラム11、帯電装置12、プリントヘッド13、現像装置14、一次転写装置15、および清掃装置16を備えており、他のプロセスユニットUY,UM,UCも、トナーの色の違いを除いて同様の構成要素を備えている。画像形成装置1にはランプ加熱型の定着器30が実装されている。定着器30は、定着ローラ(加熱ローラ)31および加圧ローラ32を備える。定着ローラ31の表面を昇温させる熱源としてのヒーター310はハロゲンランプである。   FIG. 13 shows the configuration of the image forming apparatus 1. The image forming apparatus 1 is a tandem color printer that forms a color image or a monochrome image by electrophotography. Since four color toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are formed in parallel when forming a color image, the image forming apparatus 1 includes an intermediate transfer belt 20 and an intermediate transfer belt. There are four process units UY, UM, UC, UK arranged along the belt 20. The process unit UK for forming a black (K) image includes a photosensitive drum 11, a charging device 12, a print head 13, a developing device 14, a primary transfer device 15, and a cleaning device 16, and other process units. UY, UM, and UC also have similar components except for the difference in toner colors. A lamp heating type fixing device 30 is mounted on the image forming apparatus 1. The fixing device 30 includes a fixing roller (heating roller) 31 and a pressure roller 32. A heater 310 as a heat source for raising the temperature of the surface of the fixing roller 31 is a halogen lamp.

画像形成装置1に図示しない外部装置(例えば、パーソナルコンピュータ)から例えばカラープリントジョブが与えられると、プロセスユニットUY,UM,UC,UKにおいて、帯電装置12が感光体ドラム11の表面を一様に帯電させる。外部装置からの画像データに応じて、プリントヘッド13の射出する光ビームがオンオフ制御され、感光体ドラム11の表面に潜像が形成される。潜像は現像装置14によってトナー像に現像され、一次転写装置15によって中間転写ベルト20に一次転写される。中間転写ベルト20の移動に同期した一次転写によって、4色のそれぞれのトナー像が中間転写ベルト20上で重ねられる。4色のトナー像の形成と並行して、用紙収納部24からジョブが指定する種類およびサイズの用紙Pが取り出され、搬送ローラ26によって中間転写ベルト20と二次転写ローラ27とが対向する二次転写位置へ搬送される。中間転写ベルト20からトナー像が二次転写された用紙Pは、定着器30を経た後、排紙ローラ対28によって排紙トレイ29に排出される。用紙Pが定着器30を通過するとき、トナーが溶融して画像が記録用紙に定着する。   When, for example, a color print job is given to the image forming apparatus 1 from an external device (not shown) (for example, a personal computer), the charging device 12 uniformly spreads the surface of the photosensitive drum 11 in the process units UY, UM, UC, UK. Charge. A light beam emitted from the print head 13 is controlled on and off in accordance with image data from an external device, and a latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 11. The latent image is developed into a toner image by the developing device 14 and is primarily transferred to the intermediate transfer belt 20 by the primary transfer device 15. The toner images of the four colors are superimposed on the intermediate transfer belt 20 by primary transfer synchronized with the movement of the intermediate transfer belt 20. In parallel with the formation of the four-color toner images, the paper P of the type and size specified by the job is taken out from the paper storage unit 24, and the intermediate transfer belt 20 and the secondary transfer roller 27 are opposed to each other by the conveying roller 26. It is conveyed to the next transfer position. The sheet P on which the toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt 20 passes through the fixing device 30 and is then discharged to the discharge tray 29 by the discharge roller pair 28. When the paper P passes through the fixing device 30, the toner is melted and the image is fixed on the recording paper.

図14のグラフはデューティー比と入力電力との関係の入力電圧依存性を示している。上述の電源回路3は力率改善回路4を有している。しかし、フライバック型のスイッチングレギュレータのみを備える単一レギュレータ型の電源回路では力率改善回路4は必須ではなく、力率改善回路4を搭載しない構成の採用される場合が多い。力率改善回路4は昇圧コンバータ方式であり、入力電圧を一定の電圧へ昇圧するので、力率改善回路4を備える場合は、入力電圧の変動がスイッチングレギュレータのスイッチング動作のデューティー比に影響しない。これに対して、力率改善回路4がない場合は、図14のようにデューティー比が入力電圧によって変わる。   The graph of FIG. 14 shows the input voltage dependency of the relationship between the duty ratio and the input power. The power supply circuit 3 described above has a power factor correction circuit 4. However, in a single regulator type power supply circuit having only a flyback type switching regulator, the power factor correction circuit 4 is not essential, and a configuration without the power factor improvement circuit 4 is often adopted. Since the power factor improving circuit 4 is a boost converter system and boosts the input voltage to a constant voltage, when the power factor improving circuit 4 is provided, fluctuations in the input voltage do not affect the duty ratio of the switching operation of the switching regulator. On the other hand, when the power factor correction circuit 4 is not provided, the duty ratio varies depending on the input voltage as shown in FIG.

したがって、力率改善回路4を搭載しない構成では、スイッチングレギュレータの入力電圧を検知する必要がある。特定の入力電圧のときのデューティー比と入力電力との関係の実測テーブルからの入力電力の読み取り値を入力電圧に応じて補正するか、入力電圧をパラメータとして実測したデューティー比と入力電力との関係をテーブルとして用意しておき、検知したデューティー比および入力電圧に対応する入力電力をテーブルから読み取る。入力電圧の検知には、抵抗分圧をして直接読み取る方法や検知用の演算装置回路を使用する方法がある。   Therefore, in a configuration in which the power factor correction circuit 4 is not mounted, it is necessary to detect the input voltage of the switching regulator. Correct the input power reading from the actual measurement table of the relationship between the duty ratio and input power at a specific input voltage according to the input voltage, or the relationship between the duty ratio measured using the input voltage as a parameter and the input power Are prepared as a table, and the input power corresponding to the detected duty ratio and input voltage is read from the table. There are two methods for detecting the input voltage: a method of directly reading by dividing a resistance voltage, and a method of using an arithmetic circuit for detection.

実測テーブルの読取りを補正する方式を採用する場合において、実測時の入力電圧を例えば230ボルトとする。図14のような特性のスイッチングレギュレータについて検知したデューティー比が例えば13.2%であって、入力電圧が187ボルトであったとき、13.2%を補正係数0.83で除した値の15.9%に対応する入力電力を読み取ればよい。   When the method of correcting the reading of the actual measurement table is adopted, the input voltage at the actual measurement is set to 230 volts, for example. For example, when the detected duty ratio for the switching regulator having the characteristics as shown in FIG. 14 is 13.2% and the input voltage is 187 volts, 15.2 is obtained by dividing 13.2% by the correction coefficient 0.83. The input power corresponding to 9% may be read.

図15は電源装置の他の構成を示している。電源装置2bは単一のスイッチングレギュレータ5を備え、力率改善回路を有していない。制御回路7bはCPU71および記憶部73bを有している。CPU71bは推定部105bおよび入力電圧検知部103を備え、記憶部73bは実測テーブルT5と入力電圧変化に対する補正用データ(補正係数)D50とを記憶している。   FIG. 15 shows another configuration of the power supply device. The power supply device 2b includes a single switching regulator 5 and does not have a power factor correction circuit. The control circuit 7b has a CPU 71 and a storage unit 73b. The CPU 71b includes an estimation unit 105b and an input voltage detection unit 103, and the storage unit 73b stores an actual measurement table T5 and correction data (correction coefficient) D50 for changes in input voltage.

入力電圧検知部103は、スイッチングレギュレータ5の入力電圧を検出する検出回路83の出力を取り込んで入力電圧を検知する。推定部105bは、検知されたデューティー比またはスイッチング周波数と入力電圧とから、実測テーブルT5および補正用データD50を参照して入力電力を推定する。   The input voltage detector 103 captures the output of the detection circuit 83 that detects the input voltage of the switching regulator 5 and detects the input voltage. The estimation unit 105b estimates the input power from the detected duty ratio or switching frequency and the input voltage with reference to the actual measurement table T5 and the correction data D50.

以上の実施形態によれば、スイッチングレギュレータ5,6の二次側から信号S5,S6を得て入力電力を間接的に測定するので、一次側から信号を得る場合に必要となる絶縁用の部品を実装することなく入力電力を測定することができる。ただし、フォトカプラやパルストランスといった絶縁手段を用いてトランス51,61の一次側からスイッチング動作に動機する信号を制御回路7へ入力するようにしてもよい。   According to the above embodiment, since the signals S5 and S6 are obtained from the secondary side of the switching regulators 5 and 6 and the input power is indirectly measured, the insulating parts necessary for obtaining the signal from the primary side The input power can be measured without mounting. However, a signal that motivates the switching operation may be input to the control circuit 7 from the primary side of the transformers 51 and 61 using an insulating means such as a photocoupler or a pulse transformer.

上述の実施形態において、スイッチングレギュレータ5,6の回路方式や個数を含めて電源装置2の構成は本発明の趣旨に沿う範囲内で適宜変更することができる。   In the above-described embodiment, the configuration of the power supply device 2 including the circuit system and number of the switching regulators 5 and 6 can be changed as appropriate within the scope of the gist of the present invention.

1 画像形成装置
2,2b 電源装置
5 スイッチングレギュレータ(第1のスイッチングレギュレータ)
6 スイッチングレギュレータ(第2のスイッチングレギュレータ)
S5,S6 信号
T5,T6 実測テーブル(実測データ)
73 記憶部
105,105b 推定部
101 デューティー比検知部
102,104 周波数検知部
103 入力電圧検知部
106 給電制御部
D50 補正用データ
LL 軽負荷域(電力量範囲)
LM 中負荷域(電力量範囲)
LH 重負荷域(電力量範囲)
30 定着器
7 制御回路(直流負荷)
8 駆動機構(直流負荷)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2, 2b Power supply device 5 Switching regulator (1st switching regulator)
6 Switching regulator (second switching regulator)
S5, S6 signal T5, T6 actual measurement table (actual measurement data)
73 Storage Unit 105, 105b Estimation Unit 101 Duty Ratio Detection Unit 102, 104 Frequency Detection Unit 103 Input Voltage Detection Unit 106 Power Supply Control Unit D50 Correction Data LL Light Load Range (Power Range)
LM medium load range (power range)
LH Heavy load range (power range)
30 Fixing device 7 Control circuit (DC load)
8 Drive mechanism (DC load)

Claims (8)

スイッチングレギュレータを有する電源装置であって、
前記スイッチングレギュレータのスイッチング動作に同期して変化する信号を検知する検知部と、
前記スイッチングレギュレータと同型の測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力と当該測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作との関係の実測データを記憶する記憶部と、
前記スイッチングレギュレータから負荷へ直流電力が出力される状態において、前記実測データと前記検知部によって検知された前記信号とに基づいて、当該スイッチングレギュレータに入力される交流電力の電力量を推定する推定部と、を備える
ことを特徴とする電源装置。
A power supply device having a switching regulator,
A detector that detects a signal that changes in synchronization with the switching operation of the switching regulator;
A storage unit for storing actual measurement data of the relationship between the AC power supplied to the measurement switching regulator of the same type as the switching regulator and the switching operation of the measurement switching regulator;
An estimation unit that estimates the amount of AC power input to the switching regulator based on the actual measurement data and the signal detected by the detection unit in a state where DC power is output from the switching regulator to a load. A power supply device comprising:
前記スイッチングレギュレータはフライバック型であり、
前記実測データは、前記測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作のデューティー比と当該測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力との関係を示し、
前記推定部は、前記信号のデューティー比に基づいて前記電力量を推定する
請求項1記載の電源装置。
The switching regulator is a flyback type,
The actual measurement data indicates the relationship between the duty ratio of the switching operation of the measurement switching regulator and the AC power supplied to the measurement switching regulator,
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the estimation unit estimates the electric energy based on a duty ratio of the signal.
前記スイッチングレギュレータの入力電圧を検知する電圧検知部を備え、
前記記憶部は、前記実測データとともに、前記測定用スイッチングレギュレータの入力電圧とスイッチング動作のデューティー比との関係を示す補正用データを記憶し、
前記推定部は、前記電圧検知部によって検知された前記入力電圧に応じて前記補正用データに基づいて前記実測データを補正することによって、前記電力量を推定する
請求項2記載の電源装置。
A voltage detector for detecting an input voltage of the switching regulator;
The storage unit stores correction data indicating a relationship between an input voltage of the switching regulator for measurement and a duty ratio of a switching operation together with the actual measurement data,
The power supply apparatus according to claim 2, wherein the estimation unit estimates the power amount by correcting the actual measurement data based on the correction data in accordance with the input voltage detected by the voltage detection unit.
前記実測データは、前記測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作のデューティー比と前記電力との関係、および当該スイッチング動作のスイッチング周波数と前記電力との関係を示し、
前記推定部は、前記信号の周波数が変化する電力量範囲については当該信号の周波数に基づいて前記電力量を推定し、前記信号の周波数が一定化する電力量範囲については当該信号のデューティー比に基づいて前記電力量を推定する
請求項2または3記載の電源装置。
The actual measurement data indicates the relationship between the duty ratio of the switching operation of the measurement switching regulator and the power, and the relationship between the switching frequency of the switching operation and the power,
The estimation unit estimates the power amount based on the frequency of the signal for a power amount range in which the frequency of the signal changes, and sets the duty ratio of the signal for the power amount range in which the frequency of the signal is constant. The power supply device according to claim 2, wherein the power amount is estimated based on the power amount.
前記スイッチングレギュレータは共振型であり、
前記実測データは、前記測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作のスイッチング周波数と前記電力との関係を示し、
前記推定部は、前記信号の周波数に基づいて前記電力量を推定する
請求項1記載の電源装置。
The switching regulator is a resonance type,
The actual measurement data indicates the relationship between the power and the switching frequency of the switching operation of the measurement switching regulator,
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the estimation unit estimates the amount of power based on a frequency of the signal.
前記検知部は、前記スイッチングレギュレータに備わるトランスの二次側の信号を前記信号として検知する
請求項1ないし5のいずれかに記載の電源装置。
The power supply device according to claim 1, wherein the detection unit detects a signal on a secondary side of a transformer included in the switching regulator as the signal.
交流電源から供給される電力によって作動する画像形成装置であって、
交流電力を用いて印刷用紙を加熱する定着器と、
前記交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するスイッチングレギュレータと、
前記直流電力を消費する直流負荷と、
前記スイッチングレギュレータのスイッチング動作に同期して変化する信号を検知する検知部と、
前記スイッチングレギュレータと同型の測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力と当該測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作との関係の実測データを記憶する記憶部と、
前記スイッチングレギュレータから前記直流負荷へ前記直流電力が出力される状態において、前記実測データと前記検知部によって検知された前記信号とに基づいて、当該スイッチングレギュレータに入力される交流電力の電力量を推定する推定部と、
推定された前記電力量に応じて、前記定着器へ供給する電力を増減する給電制御部と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus operated by power supplied from an AC power source,
A fuser that heats printing paper using AC power;
A switching regulator that converts AC power supplied from the AC power source into DC power;
DC load that consumes the DC power;
A detector that detects a signal that changes in synchronization with the switching operation of the switching regulator;
A storage unit for storing actual measurement data of the relationship between the AC power supplied to the measurement switching regulator of the same type as the switching regulator and the switching operation of the measurement switching regulator;
In the state where the DC power is output from the switching regulator to the DC load, the amount of AC power input to the switching regulator is estimated based on the measured data and the signal detected by the detection unit. An estimator to
An image forming apparatus comprising: a power supply control unit configured to increase or decrease power supplied to the fixing device in accordance with the estimated amount of power.
前記記憶部は、前記実測データとともに、前記スイッチングレギュレータと前記測定用スイッチングレギュレータとの間のスイッチング動作特性の差異を示す個体差補正用データを記憶し、
前記推定部は、前記個体差補正用データに基づいて前記実測データを補正することによって、前記電力量を推定する
請求項7記載の画像形成装置。
The storage unit stores, together with the actual measurement data, individual difference correction data indicating a difference in switching operation characteristics between the switching regulator and the measurement switching regulator,
The image forming apparatus according to claim 7, wherein the estimation unit estimates the power amount by correcting the actual measurement data based on the individual difference correction data.
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