JP5909894B2 - Electronic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置や情報処理装置等の電子装置に関する。 The present invention relates to an electronic apparatus such as an image forming apparatus or an information processing apparatus.
近年、電子装置と外部機器とを簡単に接続するためのインタフェースとしてUSB(Universal Serial Bus)が広く使用されている。しかし、従来の一般的なUSBインタフェースは、相手装置とUSBケーブルで接続されたとき、VBUS端子やID端子からの信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出することで、データ通信の実行やホスト/ペリフェラルの設定を制御していたため、それらの信号の立ち上がり又は立ち下がりを監視するために、常にクロック信号を必要としていた。そのため、従来の一般的なUSBインタフェースでは、データ通信を行わない低消費電力時においてもクロック信号の発振回路を動作させなければならず、余分な消費電力が必要になるという問題があった。 In recent years, USB (Universal Serial Bus) has been widely used as an interface for easily connecting electronic devices and external devices. However, the conventional general USB interface detects the rising or falling edge of the signal from the VBUS terminal or ID terminal when connected to the counterpart device with a USB cable, thereby executing data communication or host / peripheral Since the settings were controlled, a clock signal was always required to monitor the rise or fall of those signals. For this reason, the conventional general USB interface has a problem that the clock signal oscillation circuit must be operated even during low power consumption when data communication is not performed, and extra power consumption is required.
このような問題に対処したUSBインタフェースとして、スイッチング電源回路によりVBUS端子の電圧レベルを0Vと5Vに安定化させるとともに、低消費電力時にはスイッチング電源回路の基準クロックを生成する発振回路の動作を停止させることにより、VBUS端子やID端子からの信号の状態を監視するのに発振回路からのクロック信号を必要としない構成にでき、低消費電力時の消費電力の低減を図ることができるUSBインタフェースがある(特許文献1)。このUSBインタフェースによれば、発振回路はデータ通信時にのみ動作し、VBUS端子やID端子からの信号の立ち上がり又は立ち下がりを監視するのに発振回路からのクロック信号を使用せず、データ通信を行わない低消費電力時の消費電力の低減を図ることができる。 As a USB interface that addresses such a problem, the switching power supply circuit stabilizes the voltage level of the VBUS terminal at 0 V and 5 V, and stops the operation of the oscillation circuit that generates the reference clock of the switching power supply circuit when power consumption is low. Accordingly, there is a USB interface that can be configured not to require the clock signal from the oscillation circuit to monitor the state of the signal from the VBUS terminal or the ID terminal, and can reduce power consumption at the time of low power consumption. (Patent Document 1). According to this USB interface, the oscillation circuit operates only during data communication, and data communication is performed without using the clock signal from the oscillation circuit to monitor the rise or fall of the signal from the VBUS terminal or ID terminal. It is possible to reduce power consumption when there is no low power consumption.
しかしながら、このUSBインタフェースでは、スイッチング電源回路の2次側(DC側)の一部のみをオフするため、1次側(AC側)及び2次側の一部に電力が供給され続けてしまい、依然として無駄な消費電力が発生してしまうという問題がある。また、一般的にスイッチング電源回路のAC−DC変換効率は、動作時(負荷が大きい)に最も効率が良くなるように設計されるため、電源オフ時のような軽負荷時は効率が悪くなる。そのため、電源オフ時のスイッチング電源回路の消費電力が大きくなる。 However, in this USB interface, since only a part of the secondary side (DC side) of the switching power supply circuit is turned off, power is continuously supplied to the primary side (AC side) and a part of the secondary side. There is still a problem that wasteful power consumption occurs. Moreover, since the AC-DC conversion efficiency of the switching power supply circuit is generally designed to be most efficient during operation (the load is large), the efficiency becomes poor at light loads such as when the power is off. . For this reason, the power consumption of the switching power supply circuit when the power is off increases.
さらに、このスイッチング電源はVBUS出力用であり、機器の主電源用でないため、低消費電力時もVBUS以外の回路は活電状態であるため、無駄な消費電力が発生してしまう。換言すれば、活電状態の回路を使用してVBUS信号やID信号の変化を検知しているため、低消費電力時もそれらの回路の電源をオフすることはできない。 Furthermore, since this switching power supply is for VBUS output and not for the main power supply of equipment, circuits other than VBUS are in an active state even when power consumption is low, and wasteful power consumption occurs. In other words, since changes in the VBUS signal and the ID signal are detected using the circuits in the live state, the power of those circuits cannot be turned off even during low power consumption.
一方、スイッチング電源回路の1次側への電力供給を停止させる技術として、文献に記載されたものではないが、装置の周辺照度に連動させてスイッチング電源の1次側をメカスイッチ(ソフトキーではなくハードキー)などでオフする技術がある。しかし、この技術では、電源プラグとスイッチング電源回路との間をメカスイッチなどでオフしてしまうため、周辺照度に連動して電源をオンすることができない(電源オンはメカスイッチの手動操作のみ可能)という問題がある。 On the other hand, the technology for stopping the power supply to the primary side of the switching power supply circuit is not described in the literature, but the primary side of the switching power supply is linked to the ambient illuminance of the device by a mechanical switch (soft key). There is a technology that turns off with a hard key. However, with this technology, the power supply plug and the switching power supply circuit are turned off by a mechanical switch, etc., so the power supply cannot be turned on in conjunction with the ambient illuminance. ) Problem.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、AC電源からの電力をDC電力に変換する電源回路を有する電子装置において、電源オフ時の無駄な消費電力を抑制しつつ、USBインタフェースのVBUS端子の電位に応じて自動的に電源のオン/オフ制御を行えるようにすることである。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to useless power consumption when the power is turned off in an electronic device having a power supply circuit that converts power from an AC power source into DC power. In other words, the power on / off control can be automatically performed according to the potential of the VBUS terminal of the USB interface.
本発明の電子装置は、AC電源からの電力をDC電力に変換するスイッチング電源と、オン信号、オフ信号に基づいて、前記スイッチング電源のトランスの一次側のオン/オフを制御するスイッチング制御手段と、前記オン信号、オフ信号を生成する制御信号生成手段と、USBコネクタと、電源スイッチと、を有し、前記制御信号生成手段は、前記USBコネクタにUSBケーブルが接続されることで前記USBコネクタのVBUS端子の電位が上昇すると、前記オン信号を生成し、前記USBコネクタからUSBケーブルが抜かれることで前記USBコネクタのVBUS端子の電位が低下すると、前記オフ信号を生成し、前記オン信号を生成しているとき、前記電源スイッチのオフ操作に応じて、前記オフ信号を生成し、前記スイッチング制御手段は、前記制御信号生成手段からのオン信号に応じて、前記スイッチング電源のトランスの一次側にオン/オフスイッチング信号を印加し、前記制御信号生成手段からのオフ信号に応じて、前記スイッチング電源のトランスの一次側にオン/オフスイッチング信号を印加しない、電子装置である。 An electronic device according to the present invention includes a switching power source that converts power from an AC power source into DC power, and switching control means that controls on / off of a primary side of the transformer of the switching power source based on an on signal and an off signal. A control signal generating means for generating the on signal and the off signal, a USB connector, and a power switch, wherein the control signal generating means is connected to the USB connector by connecting a USB cable to the USB connector. When the potential of the VBUS terminal of the USB connector increases, the ON signal is generated. When the USB cable is disconnected from the USB connector and the potential of the VBUS terminal of the USB connector decreases, the OFF signal is generated and the ON signal is generated. when it is generated, depending on the off operation of the power switch, to generate the oFF signal, the switching The control means applies an on / off switching signal to the primary side of the transformer of the switching power supply in response to the on signal from the control signal generation means, and the switching in response to the off signal from the control signal generation means An electronic device that does not apply an on / off switching signal to the primary side of a transformer of a power supply .
本発明によれば、AC電源からの電力をDC電力に変換する電源回路を有する電子装置において、電源オフ時の無駄な消費電力を抑制しつつ、USBインタフェースのVBUS端子の電位に応じて自動的に電源のオン/オフ制御を行うことができる。また、VBUS端子の電位に応じて自動的に電源をオンに制御しているとき、電源スイッチの操作により電源をオフに制御することができる。 According to the present invention, in an electronic device having a power supply circuit that converts power from an AC power source into DC power, wasteful power consumption when the power is turned off is suppressed, and automatically according to the potential of the VBUS terminal of the USB interface. In addition, power on / off control can be performed. Further, when the power is automatically controlled to be turned on according to the potential of the VBUS terminal, the power can be controlled to be turned off by operating the power switch.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
〈電子装置の要部構成〉
図1は、本発明の第1の実施形態の電子装置であるプリンタの要部構成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
<Configuration of main parts of electronic device>
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a printer which is an electronic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
このプリンタ100は、PSU(Power Supply Unit:電源供給ユニット)110、CTL(プリンタコントローラ)120、及び操作部130を備えている。なお、記録ヘッド、各種センサ及びアクチュエータは図示を省略した。
The
PSU110は、スイッチング電源回路からなり、図示しない商用AC電源から電源プラグ101を通して供給されるAC電力をDC電力に変換して、CTL120に供給する。
The PSU 110 includes a switching power supply circuit, converts AC power supplied from a commercial AC power supply (not shown) through the
PSU110は、トランス111、スイッチング制御IC112、スイッチングオン/オフ制御回路113、及びフォトカプラ114を備えている。なお、図示を省略したが、トランス111の1次側巻線にはFETからなるスイッチング素子が接続されており、2次側巻線には整流回路が接続されている。CTL120は、制御部121、USBコネクタ122、USBプラグ連動回路123、及びDC電源回路124を備えている。操作部130は、PSU110をオン/オフ制御することのできる電源スイッチ131を備えている。
The PSU 110 includes a
CTL120において、制御部121は、CPU、ROM、及びRAMを備えており、このプリンタ100全体の制御を行う。プリンタ100のハードウェア制御を行うファームウェアや記録ヘッドの駆動波形データはROMに格納されており、図示しないホストPCから印刷ジョブ(画像データ)を受信すると、CPUは画像データをRAMに格納する。また、アクチュエータ制御部は、センサ情報に連動し、RAMに格納された画像データ、ROMに格納されたアクチュエータ制御プログラムに応じてアクチュエータを制御して画像形成を行う。
In the
USBコネクタ122はUSBケーブルが接続されるとVBUS端子の電圧であるVBUSをUSBプラグ連動回路123に送出する。USBプラグ連動回路123に入力されたVBUSがハイレベル(例えば5V)のときは、パワーオン信号がフォトカプラ114へ送出され、入力されたVBUSがロウレベル(例えば0V)のときは、パワーオフ信号が制御部121へ送出される。DC電源回路124は、PSU110からのDC電力をプリンタ100内の各部に供給する。ただし、VBUSで動作するUSBプラグ連動回路123には供給しない。即ち、USBプラグ連動回路123は、商用AC電源とは独立して装置外部から入力される物理量であるVBUSをDC電源として動作する。
制御部121は、USBプラグ連動回路123からパワーオフ信号が入力されると、フォトカプラ114へパワーオフ信号を送出する。また、制御部121は、電源スイッチ131からパワーオフ信号が入力されたときも、フォトカプラ114へパワーオフ信号を送出する。
When the power off signal is input from the USB
フォトカプラ114は、入力されたパワーオン信号、パワーオフ信号をスイッチングオン/オフ制御回路113へ送出する。スイッチングオン/オフ制御回路113には、電源スイッチ131からのパワーオン信号も入力される。
The
スイッチングオン/オフ制御回路113は、入力されたパワーオン信号、パワーオフ信号をスイッチング制御IC112へ送出する。スイッチング制御IC112は、入力されたパワーオン信号、パワーオフ信号に基づいて、トランス111の1次側巻線に接続された図示しないスイッチングFETをオン/オフ制御する。
The switching on / off
即ち、VBUSがハイレベルのとき、及び電源スイッチ131により電源オンの操作が行われたときは、PSU110はスイッチング動作を行い、DC電力を出力する。一方、VBUSがロウレベルのとき、及び電源スイッチ131により電源オフの操作が行われたときは、PSU110はスイッチング動作を停止し、DC電力を出力しない。
That is, when V BUS is at a high level and when a power-on operation is performed by the
つまり、PSU120の動作/停止の制御によるプリンタ100内の各部に対する電力供給の動作/停止の制御を、電源スイッチ131の操作による手動的な実行に加えて、VBUSのレベルの変化に連動して自動的に実行することができる。また、従来装置のような2次側(DC側)の電力供給のみを停止させるだけでなく、AC−DC変換動作を停止させるので、AC−DC変換動作に伴う無駄な消費電力をなくすことができる。
That is, the operation / stop control of the power supply to each part in the
〈一般的なスイッチング電源回路の構成及び動作〉
図2は、図1のPSU110を構成するスイッチング電源回路のうち、一般的な部分、即ち一般的なスイッチング電源回路の構成を示す図である。
<Configuration and operation of general switching power supply circuit>
FIG. 2 is a diagram showing a general part of the switching power supply circuit constituting the
商用AC電源1からのAC電圧は、整流回路2により整流、平滑化されることによりDC電圧となる。このDC電圧が抵抗3などを介してスイッチング制御IC7の端子VINに入力されることにより、スイッチング制御IC7が起動する。
The AC voltage from the commercial AC power source 1 is rectified and smoothed by the
スイッチング制御IC7が起動すると、CS端子に接続されたコンデンサ9の充電が開始され、電位が上昇し、閾値の電位を超えると、スイッチング制御IC7が動作を開始し、FET6をスイッチング動作させる。
When the switching
FET6のスイッチング動作が開始されると、トランス4の補助巻線に誘起される電圧を整流回路5で整流、平滑化することにより生成した直流電圧を端子VCCに供給してスイッチング制御IC7の電源として使用する。
When the switching operation of the
FET6のスイッチング動作によりトランス4の2次側に高周波電圧が誘起される。高周波電圧は整流回路10により整流、平滑化され、DC電圧になり、出力端子12a、12bを介して、負荷であるCTL(プリンタ制御回路)に供給される。
A high frequency voltage is induced on the secondary side of the transformer 4 by the switching operation of the
フォトカプラ8のフォトダイオード8aには、出力端子12a、12b間に接続された基準電圧検出回路11(ツェナーダイオード11aや抵抗11bなどで構成される)で検出した電圧に応じた電流が流れる。
A current corresponding to a voltage detected by a reference voltage detection circuit 11 (configured by a
流れる電流に応じてフォトカプラ8が発光し、その光をフォトトランジスタ8bが受けることにより基準電圧検出回路11が検出した電圧をスイッチング制御IC7のFB端子にフィードバックすることにより、出力電圧を安定化する。
The
〈本実施形態のスイッチング電源回路の構成及び動作〉
図3は、図1のPSU110を構成するスイッチング電源回路の構成を示す図であり、図4はその動作を示すタイミングチャートである。図3において、図2と同一又は対応部分には図2と同一の参照符号が付されている。
<Configuration and operation of switching power supply circuit of this embodiment>
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a switching power supply circuit constituting the
このスイッチング電源回路では、図2のスイッチング電源回路のスイッチング制御IC7のCS端子とコンデンサ9の間にフォトカプラ13のフォトトランジスタ13bが接続されている。また、フォトカプラ13のフォトダイオード13aはスイッチング制御信号15で発光を制御できるように構成されている。
In this switching power supply circuit, the
これにより、図4に示すように、スイッチング制御信号15のレベルのハイ/ロウに応じてスイッチング制御IC7のCS端子の電位が変化するので、スイッチング制御ICによるFET6のスイッチングの動作/停止を制御できる。そして、このスイッチング動作に応じて、出力端子12a、12b間の電圧が変化する。つまり、スイッチング制御信号15のレベルのハイ/ロウに応じて、スイッチングの動作/停止(電源オン、オフ)を制御できる。
As a result, as shown in FIG. 4, since the potential of the CS terminal of the switching
また、スイッチング制御信号15の代わりに、操作部などに設置されたユーザが操作可能なスイッチ14を使用してもスイッチングの動作/停止を制御できる。図の場合、スイッチ14をオンする(閉じる)と、フォトカプラ13がショートされるため、図2と同じ回路構成でスイッチングを行う。一方、スイッチ14をオフする(開く)と、CS端子とコンデンサ9との間が切断されるため、スイッチングが停止される。
Further, instead of the switching
なお、この図において、トランス4、スイッチング制御IC7、フォトカプラ13、スイッチ14は、それぞれ図1におけるトランス111、スイッチング制御IC112、フォトカプラ114、電源スイッチ131に対応する。
In this figure, the transformer 4, the switching
〈スイッチングオン/オフ制御回路の構成及び動作〉
図5は、図3のスイッチング制御信号を生成するスイッチングオン/オフ制御回路の構成を示す図であり、図6は、その動作を示すタイミングチャートである。
<Configuration and operation of switching on / off control circuit>
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a switching on / off control circuit that generates the switching control signal of FIG. 3, and FIG. 6 is a timing chart showing the operation thereof.
本実施形態では、USBプラグのVBUS端子16の電位VBUSを用いてスイッチング制御信号15を生成する。VBUS端子16はUSBプラグの電源端子に接続する端子であり、ホスト(PC)からペリフェラル(プリンタ)に対して電源供給(+5V電源)するための端子である。ここでは、VBUS端子16は給電機能をインタフェースであるUSBにおける受電端子である。また、図5において、フリップフロップ17、21、及びフリップフロップ17の出力側に接続されたFETはVBUSを電源として動作する。
In the present embodiment, the switching
USBケーブルがプリンタ100のUSBコネクタ122に接続されるとVBUS端子16の電位VBUSが0Vから5Vに変化(上昇)する。この電位の変化(上昇)をフリップフロップ17で検出すると、信号19の電位が0V(ロウレベル)から5V(ハイレベル)に変化し、スイッチング制御信号15の電位もロウレベルからハイレベルに変化し、スイッチング動作が開始される。
When the USB cable is connected to the
スイッチング動作が開始されると、プリンタ100全体に電力が供給され、プリンタ制御回路内のDC電源回路124でオンボード電源26が生成され、また、制御部20も起動する。ここで、制御部20が図1における制御部121に対応し、制御部20以外の回路が図1におけるUSBプラグ連動回路123に対応する。
When the switching operation is started, power is supplied to the
このように制御部20が起動した状態では、VBUS端子16に入力されるVBUSが5Vの間(USBケーブルが接続されている間)はスイッチング制御信号15をロウレベルにできない(プリンタ100の電源オフができない)ため、以下の手順でUSBケーブル接続中も電源オフできるようにする。
In the state where the
制御部20の起動後、操作部に設けたスイッチ14(図3)の押下などに応じて、制御部20が出力信号24をロウレベルにして出力することにより、信号25がロウレベルからハイレベルに変化する。その後、制御部20が出力信号22、23をハイレベルにして出力することにより、フリップフロップ21の出力が変化し、フリップフロップ17のCLR端子がハイレベルからロウレベルに変化し、信号19が5Vから0Vに変化する。
After the
このように、制御部20の出力信号24をロウレベルからハイレベルに変化させることでスイッチング制御信号15をロウレベルにできるので、USBケーブル接続中も(電源スイッチ押下などで)電源をオフできる。
Thus, since the switching
また、電源オン中にUSBケーブルを抜いた場合は、VBUSが5Vから0Vに変化(低下)することに基づいて、制御部20でUSBケーブルが抜かれたことを検知して、出力信号24をロウレベルからハイレベルに変化させ、電源をオフすることができる。
Further, when the USB cable is disconnected while the power is on, the
なお、抵抗18aとコンデンサ18bは遅延回路18を構成しており、電圧検出IC(リセットIC)などを使用してもよい。
The
このように、本発明の第1の実施形態の電子装置であるプリンタによれば、VBUS端子16の電位VBUSを用いてスイッチング制御信号15を生成し、このスイッチング制御信号15により、スイッチング電源回路のトランス4の1次側の巻線に接続されたスイッチング素子であるFET6のスイッチングのオン/オフを制御するので、電源オフ時の無駄な消費電力を抑制するとともに、商用AC電源とは独立して装置外部から入力される物理量であるVBUSに連動させて自動的に電源のオン/オフ制御を行うことができる。また、操作部に設けたスイッチの手動操作により、このVBUSに連動する自動電源オン/オフ制御の実行/停止を設定することもできる。
As described above, according to the printer which is the electronic apparatus of the first embodiment of the present invention, the switching
[第2の実施形態]
〈電子装置の要部構成〉
図7は、本発明の第2の実施形態の電子装置であるプリンタの要部構成を示すブロック図である。この図において、図1(第1の実施形態)と同一又は対応部分には、図1と同じ参照符号を付した。
[Second Embodiment]
<Configuration of main parts of electronic device>
FIG. 7 is a block diagram showing a main configuration of a printer which is an electronic apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 are assigned to the same or corresponding parts as those in FIG. 1 (first embodiment).
本実施形態のプリンタ100は、第1の実施形態のプリンタ100において、CTL120内のUSBコネクタ122、及びUSBプラグ連動回路123に代えて、ソーラーパネル132、ソーラーパネル連動回路133を操作部130に設けたものであり、それ以外は第1の実施形態と同じである。
The
ソーラーパネル132は、プリンタ100の周辺の照度を検出し、照度に応じたレベルの電圧を生成する。ソーラーパネル132の出力電圧が所定の閾値を超えるときは、ソーラーパネル連動回路133からフォトカプラ114へパワーオン信号が送出される。また、ソーラーパネル132の出力電圧が所定の閾値以下のときは、ソーラーパネル連動回路133から制御部121へパワーオフ信号が送出される。
The
従って、本実施形態のプリンタ100によれば、プリンタ100の周辺の照度が所定の閾値を超えるとき、及び電源スイッチ131により電源オンの操作が行われたときは、PSU110はスイッチング動作を行い、DC電力を出力する。一方、プリンタ100の周辺の照度が所定の閾値以下のとき、及び電源スイッチ131により電源オフの操作が行われたときは、PSU110はスイッチング動作を停止し、DC電力を出力しない。
Therefore, according to the
つまり、PSU110の動作/停止の制御によるプリンタ100内の各部に対する電力供給の動作/停止の制御を、電源スイッチ131の操作による手動的な実行に加えて、周辺の照度の変化に連動して自動的に実行することができる。また、従来装置のような2次側(DC電力)の供給を停止させるだけでなく、AC−DC変換動作を停止させるので、AC−DC変換動作に伴う無駄な消費電力をなくすことができる。
In other words, the power supply operation / stop control for each part in the
〈スイッチングオン/オフ制御回路の構成及び動作〉
図8は、本実施形態のプリンタ100におけるスイッチングオン/オフ制御回路113の構成を示す図、図9は、その動作を示すタイミングチャート、図10は、ソーラーパネル27に対する入力光の照度と出力電圧との関係を示す図である。
<Configuration and operation of switching on / off control circuit>
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the switching on / off
図8において、図5と同一の構成要素には図5と同一の参照符号を付した。また、図8におけるソーラーパネル27は図7におけるソーラーパネル132に対応する。また、ソーラーパネル27と制御部20以外の部分がソーラーパネル連動回路133に対応する。つまり、ソーラーパネル連動回路133の構成と、第1の実施形態(図5)におけるUSBプラグ連動回路123の構成は同じである。従って、図8は図5のVBUSをソーラーパネル27の出力電位VOUTに変えたものといえる。
In FIG. 8, the same components as those in FIG. Further, the
本実施形態のスイッチングオン/オフ制御回路では、ソーラーパネル27の出力電位VOUTを用いてスイッチング制御信号15を生成する。図10に示すように、ソーラーパネルは周辺照度が高くなると出力電位VOUTも高くなる特性がある。そこで、出力電位VOUTが閾値を超えたら、スイッチング電源回路がスイッチング動作を行うように制御すれば、日の出やオフィスの照明がオンしたときに、プリンタ100の電源をオンすることができる。
In the switching on / off control circuit of this embodiment, the switching
本実施形態のスイッチングオン/オフ制御回路では、ソーラーパネル27の周辺の照度が所定の閾値を超えると、ソーラーパネル27の出力電位が0V(ロウレベル)から5V(ハイレベル)に変化(上昇)する。この電位の変化(上昇)をフリップフロップ17で検出すると、信号28の電位が0V(ロウレベル)から5V(ハイレベル)に変化し、スイッチング制御信号15の電位もロウレベルからハイレベルに変化し、スイッチング動作が開始される。
In the switching on / off control circuit of the present embodiment, when the illuminance around the
スイッチング動作が開始されると、プリンタ100全体に電力が供給され、プリンタ制御回路内のDC電源回路124でオンボード電源26が生成され、また、制御部20も起動する。
When the switching operation is started, power is supplied to the
このように制御部20が起動した状態では、ソーラーパネル27の出力電位が5Vの間(周辺照度が閾値を超えている間)はスイッチング制御信号15をロウレベルにできない(プリンタ100の電源オフができない)ため、以下の手順でUSBケーブル接続中も電源オフできるようにする。
As described above, when the
制御部20の起動後、スイッチ14(図3)の押下などに応じて、制御部20が出力信号31をロウレベルにして出力することにより、信号32がロウレベルからハイレベルに変化する。その後、制御部20が出力信号29、30をハイレベルにして出力することにより、フリップフロップ21の出力が変化し、フリップフロップ17のCLR端子がハイレベルからロウレベルに変化し、信号28が5Vから0Vに変化する。
After the
このように、制御部20の出力信号31をロウレベルからハイレベルに変化させることでスイッチング制御信号15をロウレベルにできるので、ソーラーパネル27の周辺照度が所定の閾値を超えているときでも(電源スイッチの押下などで)電源をオフできる。
As described above, since the switching
また、電源オン中にソーラーパネル27の周辺照度が所定の閾値以下に低下した場合、ソーラーパネル27の出力電位の低下を制御部20が検知して、出力信号31をロウレベルからハイレベルに変化させ、電源をオフすることができる。
Further, when the ambient illuminance of the
このように、本発明の第2の実施形態のプリンタによれば、周辺照度を検出するソーラーパネルの出力電位を用いてスイッチング制御信号15を生成し、このスイッチング制御信号15により、スイッチング電源回路のトランス4(図3)の1次側の巻線に接続されたスイッチング素子であるFET6(図3)のスイッチングのオン/オフを制御するので、電源オフ時の無駄な消費電力を抑制するとともに、商用AC電源とは独立して装置外部から入力される物理量である周辺照度に連動させて自動的に電源のオン/オフ制御を行うことができる。また、操作部に設けたスイッチの手動操作により、この周辺照度に連動する自動電源オン/オフ制御の実行/停止を設定することもできる。
As described above, according to the printer of the second embodiment of the present invention, the switching
[第3の実施形態]
図11は、本発明の第3の実施形態の電子装置であるプリンタにおけるスイッチングオン/オフ制御回路の構成を示す図である。この図において、図8(第2の実施形態)と同一の構成要素には図8と同じ参照符号を付した。なお、本実施形態のプリンタの要部構成は第2の実施形態(図7)と同じである。
[Third Embodiment]
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a switching on / off control circuit in a printer which is an electronic apparatus according to the third embodiment of the present invention. In this figure, the same reference numerals as those in FIG. 8 are assigned to the same components as those in FIG. 8 (second embodiment). The main configuration of the printer of this embodiment is the same as that of the second embodiment (FIG. 7).
本実施形態のスイッチングオン/オフ制御回路は、第2の実施形態のスイッチングオン/オフ制御回路において、遅延回路18を除去するとともに、固定抵抗33a及び可変抵抗33bからなる分圧回路33と、電圧検出IC34を設けたものである。
The switching on / off control circuit according to the present embodiment is the same as the switching on / off control circuit according to the second embodiment except that the
図12は、分圧回路33における可変抵抗33bの抵抗値と、電圧検出IC34の入力端子VDDの電位VDDとの関係を示す図、図13は、電圧検出IC34の入力端子VDDの電位VDDと、出力端子OUTの電位VOUTとの関係を示す図、図14は、分圧回路33における可変抵抗33bの抵抗値と、スイッチング制御信号15のレベルが切り替わる周辺照度との関係を示す図である。
12 is a diagram showing the relationship between the resistance value of the
図8の遅延回路18を図11の分圧回路33と電圧検出IC34に変更すると、分圧回路33内の可変抵抗33bの抵抗値を変えることにより、スイッチング制御信号15がロウレベルからハイレベルに切り替わる(プリンタ100が電源オンする)、ソーラーパネル27の出力電位VOUT(周辺照度)の閾値を変えることができる。
When the
VOUT一定の状態で、可変抵抗33bの抵抗値を大きくすると、電圧検出IC34の入力端子VDDの電位VDDも高くなる。電圧検出IC34においては、入力端子VDDの電位VDDが閾値(図13の監視電圧)を超えると、出力端子OUTの電位VOUTがロウレベルからハイレベルに変化する。
If the resistance value of the
そのため、可変抵抗33bの抵抗値を大きくすると、周辺照度が低い状態でもプリンタ100の電源をオンすることができ、可変抵抗33bの抵抗値を小さくすると、周辺照度が低い状態ではプリンタ100の電源がオンしなくなる。操作部130などに可変抵抗33bの抵抗値を変更できるダイヤルを設けてユーザが任意の抵抗値に設定できるようにすれば、プリンタ100が設置される環境に合わせて電源をオンする照度を調整することができる。
Therefore, if the resistance value of the
[第4の実施形態]
図15は、本発明の第4の実施形態の電子装置におけるスイッチングオン/オフ制御回路の構成を示す図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a switching on / off control circuit in the electronic device according to the fourth embodiment of the present invention.
本実施形態のスイッチングオン/オフ制御回路は、第1の実施形態のスイッチングオン/オフ制御回路(図5)と、第2の実施形態のスイッチングオン/オフ制御回路(図8)又は第3の実施形態のスイッチングオン/オフ制御回路(図11)と、RTC(リアルタイムクロック)35を備えている。 The switching on / off control circuit of this embodiment includes a switching on / off control circuit (FIG. 5) of the first embodiment and a switching on / off control circuit (FIG. 8) of the second embodiment. The switching on / off control circuit (FIG. 11) of the embodiment and an RTC (real time clock) 35 are provided.
図8、図11のように周辺照度に連動させてプリンタの電源をオンする場合、土日などプリンタを使用しない日もプリンタの電源がオンしてしまうため、無駄な電力消費が発生してしまう。 When the printer is turned on in conjunction with the ambient illuminance as shown in FIGS. 8 and 11, the printer is turned on even on days when the printer is not used, such as Saturdays and Sundays, and wasteful power consumption occurs.
そこで、本実施形態では、図16に示すように、周辺照度に連動してプリンタの電源をオンした場合(ステップS1)、カレンダー機能付きのRTC35から曜日データを読み出し(ステップS2)、読み出した曜日データが予めユーザにより設定されたプリンタを使用する曜日と一致するか否かを判断する(ステップS3)。そして、一致する場合は電源オン状態を維持し(ステップS4)、一致しない場合は電源をオフする(ステップS5)。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 16, when the printer is turned on in conjunction with the ambient illuminance (step S1), the day of the week data is read from the
従って、ユーザが設定したプリンタを使用する曜日以外の曜日に周辺照度に連動して電源オンした場合は、自動で電源オフする制御を行うことで、無駄な電力消費を防ぐことができる。 Therefore, when the power is turned on in conjunction with the ambient illuminance on days other than the day when the printer set by the user is used, unnecessary power consumption can be prevented by performing control to automatically turn off the power.
本実施形態では、VBUS連動と周辺照度連動の両方の機能を搭載しているので、どちらに連動して電源オンしたか区別できるように、各連動回路の出力を制御部20に接続して、周辺照度に連動して電源オンした場合のみ、RTC35を使用した上記の制御を行うことにより、VBUS連動や電源スイッチで電源オンした場合(ユーザが意図的に電源オンした場合)は自動的にオフしないようにする。
In this embodiment, since both functions of V BUS interlocking and peripheral illuminance interlocking are installed, the output of each interlocking circuit is connected to the
このように、本発明の第4の実施形態のプリンタによれば、プリンタを使用しない日(例えば、土、日、祝日など)に、日中、太陽の光などでプリンタの電源がオンし続けてしまうことによる無駄な消費電力の発生を防ぐことができる。 As described above, according to the printer of the fourth embodiment of the present invention, on the day when the printer is not used (for example, on Saturdays, Sundays, and holidays), the printer is continuously turned on by daylight, sunlight, etc. It is possible to prevent generation of useless power consumption due to the occurrence of power consumption.
[第5の実施形態]
図17は、本発明の第5の実施形態の電子装置におけるスイッチングオン/オフ制御回路の構成を示す図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of a switching on / off control circuit in the electronic device according to the fifth embodiment of the present invention.
本実施形態のスイッチングオン/オフ制御回路は、第4の実施形態のスイッチングオン/オフ制御回路(図15)からRTC35を除去するとともに、VBUS連動スイッチングオン/オフ制御回路、周辺照度連動スイッチングオン/オフ制御回路の出力側に、それぞれユーザが切り替え可能なメカスイッチなどからなるスイッチ36、37を設けたものである。
The switching on / off control circuit of the present embodiment removes the
図15に示す第4の実施形態では、夏休みなどの長期休暇で、通常プリンタを使用する曜日もプリンタを使用しなくなる場合、プリンタを使用する曜日を設定しなおさなければ、RTC35を使用した自動電源オフができない。
In the fourth embodiment shown in FIG. 15, in the case of long vacation such as summer vacation, when the printer is not used even on the day of the week on which the normal printer is used, if the day of the week on which the printer is used is not reset, the automatic power supply using the
一方、本実施形態では、ユーザが切り替え可能なスイッチ36、37により、連動機能を使用するか使用しないか選択できるようにしたので、通常プリンタを使用する曜日にプリンタを使用しなくなる場合もスイッチ36、37を切り替えるだけで簡単に無駄な電力消費を防ぐことができる。また、常にVBUS連動や周辺照度連動機能を使用したくない場合にもスイッチ36、37は有効である。
On the other hand, in the present embodiment, the user can select whether or not to use the interlocking function by the
14,36,37…スイッチ、27,132…ソーラーパネル、20,121…制御部、100…プリンタ、110…PSU、7,112…スイッチング制御IC、113…スイッチングオン/オフ制御回路、120…CTL、122…USBコネクタ、123…USBプラグ連動回路、130…操作部、131…電源スイッチ、133…ソーラーパネル連動回路。
14, 36, 37 ... switch, 27, 132 ... solar panel, 20, 121 ... control unit, 100 ... printer, 110 ... PSU, 7, 112 ... switching control IC, 113 ... switching on / off control circuit, 120 ...
Claims (6)
オン信号、オフ信号に基づいて、前記スイッチング電源のトランスの一次側のオン/オフを制御するスイッチング制御手段と、
前記オン信号、オフ信号を生成する制御信号生成手段と、
USBコネクタと、
電源スイッチと、
を有し、
前記制御信号生成手段は、前記USBコネクタにUSBケーブルが接続されることで前記USBコネクタのVBUS端子の電位が上昇すると、前記オン信号を生成し、前記USBコネクタからUSBケーブルが抜かれることで前記USBコネクタのVBUS端子の電位が低下すると、前記オフ信号を生成し、前記オン信号を生成しているとき、前記電源スイッチのオフ操作に応じて、前記オフ信号を生成し、
前記スイッチング制御手段は、前記制御信号生成手段からのオン信号に応じて、前記スイッチング電源のトランスの一次側にオン/オフスイッチング信号を印加し、前記制御信号生成手段からのオフ信号に応じて、前記スイッチング電源のトランスの一次側にオン/オフスイッチング信号を印加しない、
電子装置。 A switching power supply that converts power from an AC power supply to DC power;
Switching control means for controlling on / off of the primary side of the transformer of the switching power source based on an on signal and an off signal;
Control signal generating means for generating the on signal and the off signal;
A USB connector ;
A power switch;
Have
The control signal generation unit generates the ON signal when the potential of the VBUS terminal of the USB connector is increased by connecting a USB cable to the USB connector, and the USB cable is disconnected from the USB connector. When the potential of the VBUS terminal of the USB connector decreases, the off signal is generated, and when the on signal is generated, the off signal is generated in response to an off operation of the power switch ,
The switching control means applies an on / off switching signal to the primary side of the transformer of the switching power supply in response to an on signal from the control signal generating means, and in accordance with an off signal from the control signal generating means, No on / off switching signal is applied to the primary side of the transformer of the switching power supply;
Electronic equipment.
前記制御信号生成手段は、周辺の照度を検出するソーラーパネルの出力電圧と閾値との大小関係に応じて前記オン信号、オフ信号を生成する電子装置。 The electronic device according to claim 1,
The control signal generating means is an electronic device that generates the on signal and the off signal in accordance with a magnitude relationship between an output voltage of a solar panel that detects ambient illuminance and a threshold value.
前記閾値を可変設定する閾値設定手段を有する電子装置。 The electronic device according to claim 2,
An electronic device having threshold setting means for variably setting the threshold.
前記制御信号生成手段が前記大小関係に応じて前記オン信号、オフ信号を生成する動作を行う曜日又は日を設定する手段を有する電子装置。 The electronic device according to claim 2,
The electronic apparatus which has a means to set the day of the week or day which the said control signal generation means performs the operation | movement which produces | generates the said ON signal and an OFF signal according to the said magnitude relationship.
前記制御信号生成手段が前記受電端子の電位に応じて前記オン信号、オフ信号を生成し、前記オン信号を生成しているとき、前記電源スイッチのオフ操作に応じて前記オフ信号を生成する動作を行うか否かを設定する手段を有する電子装置。 The electronic device according to claim 1,
An operation of generating the off signal in response to an off operation of the power switch when the control signal generating unit generates the on signal and the off signal according to the potential of the power receiving terminal and generating the on signal. An electronic device having means for setting whether or not to perform.
前記制御信号生成手段が前記大小関係に応じて前記オン信号、オフ信号を生成する動作を行うか否かを設定する手段を有する電子装置。 The electronic device according to claim 2,
An electronic apparatus comprising: means for setting whether or not the control signal generating means performs an operation of generating the on signal and the off signal according to the magnitude relationship.
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