フィルタ回路および該フィルタ回路を備えたスイッチング電源装置
【課題】放電抵抗が電力を消費し続けるのを防ぐことができるフィルタ回路を提供する。
【解決手段】本発明に係るフィルタ回路１Ａは、外部から交流電圧ＶACが入力される一対の電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズを除去するフィルタ回路であって、電源ライン１０ａから分岐した分岐ライン１０ｂと、分岐ライン１０ｂと電源ライン１１の少なくともいずれか一方に介装されたスイッチ２と、分岐ライン１０ｂと電源ライン１１との間に接続され、少なくとも１つのスイッチ２を介して交流電圧ＶACが入力される第１コンデンサＣ2と、第１コンデンサＣ2と並列に接続された第１放電抵抗Ｒ2と、スイッチ２を上記ノイズの状態に応じて開閉する制御手段とを有することを特徴とする。
【解決手段】本発明に係るフィルタ回路１Ａは、外部から交流電圧ＶACが入力される一対の電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズを除去するフィルタ回路であって、電源ライン１０ａから分岐した分岐ライン１０ｂと、分岐ライン１０ｂと電源ライン１１の少なくともいずれか一方に介装されたスイッチ２と、分岐ライン１０ｂと電源ライン１１との間に接続され、少なくとも１つのスイッチ２を介して交流電圧ＶACが入力される第１コンデンサＣ2と、第１コンデンサＣ2と並列に接続された第１放電抵抗Ｒ2と、スイッチ２を上記ノイズの状態に応じて開閉する制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源装置のトランス一次側電源ラインに備えられ、該一次側電源ラインのノイズを除去するフィルタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スイッチング電源装置は一対の一次側電源ライン（以下、単に「電源ライン」という）を備え、この電源ラインを介して外部からの交流電圧（例えば、商用交流電圧）が入力される。また、スイッチング電源装置はフィルタ回路を備え、このフィルタ回路で電源ラインに重畳するノイズを除去することにより、所定のＥＭＩ規格を満足するよう構成されている。
【０００３】
例えば、図５に示すスイッチング電源装置は、電源ライン１０ａ、１１を分岐して交流電圧ＶACが負荷回路６にも入力されるようにし、当該負荷回路６と、スイッチング回路部４によって駆動される負荷回路５とを動作させるもので、フィルタ回路１Ｄを備えている。同図に示すように、フィルタ回路１Ｄは、コモンモードノイズを除去するための２つのコモンモードチョークＬ1、Ｌ2および２つのアクロス・ザ・ライン・コンデンサ（以下「Ｘコンデンサ」という）Ｃ1、Ｃ5と、ノーマルモードノイズを除去するための２つのライン・バイパス・コンデンサ（以下「Ｙコンデンサ」という）Ｃ3、Ｃ4とを備えている。また、フィルタ回路１Ｄは、ノーマルモードノイズを除去するために不図示のノーマルモードチョークを備える場合もある。フィルタ回路を構成する各要素は、どのようなノイズをどの程度除去するのかに応じて、適宜組み合わせて使用される（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、フィルタ回路１Ｄは、ＸコンデンサＣ1に並列に接続された放電抵抗Ｒ1と、ＸコンデンサＣ5に並列に接続された放電抵抗Ｒ3とを備えている。放電抵抗Ｒ1、Ｒ3は入力端子１２、１３間に残留電圧が発生するのを防止するためのもので、交流電圧ＶACの入力が停止した後、ＸコンデンサＣ1、Ｃ5を速やかに放電させる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「ノイズ対策応用技術」、ノイズ対策応用技術編集委員会、研良社、平成１６年１月１７日、ｐ．１１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、地球環境保護の観点から、各種電気機器の省エネルギー化が求められており、特に、スイッチング電源装置については軽負荷時の消費電力の低減が強く求められている。しかしながら、図５に示す従来のスイッチング電源装置では、フィルタ回路１Ｄの放電抵抗Ｒ1、Ｒ3が常に電力を消費しており、低消費電力化の妨げとなっていた。
【０００７】
ここで、放電抵抗Ｒ1、Ｒ3の抵抗値を大きくすれば、放電抵抗Ｒ1、Ｒ3による電力消費を容易に低減できるとも考えられる。しかしながら、ＸコンデンサＣ1、Ｃ5の放電時間を遅くすることなく、すなわち、時定数を変化させずに放電抵抗Ｒ1、Ｒ3の抵抗値を大きくするためにはＸコンデンサＣ1、Ｃ5の容量値を小さくする必要がある。また、ＸコンデンサＣ1、Ｃ5の容量値を小さくすると、ＥＭＩ規格を満足するのが困難になる。したがって、放電抵抗Ｒ1、Ｒ3の抵抗値を大きくすることによる消費電力の低減には限界があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、放電抵抗が電力を消費し続けるのを防ぐことができるフィルタ回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係るフィルタ回路は、外部から交流電圧が入力される一対の電源ラインに重畳するノイズを除去するフィルタ回路であって、一対の電源ラインの一方から分岐した分岐ラインと、分岐ラインと一対の電源ラインの他方の少なくともいずれか一方に介装されたスイッチと、分岐ラインと一対の電源ラインの他方との間に接続され、少なくとも１つのスイッチを介して交流電圧が入力される第１コンデンサと、第１コンデンサと並列に接続された第１放電抵抗と、スイッチをノイズの状態に応じて開閉する制御手段とを有することを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、第１コンデンサおよび第１放電抵抗は、一対の電源ライン間ではなく、一対の電源ラインの一方から分岐した分岐ラインと一対の電源ラインの他方との間に接続されている。このため、一対の電源ラインに重畳するノイズが比較的大きい場合には、スイッチを閉止して第１コンデンサを実質上、一対の電源ライン間に接続（分岐ラインは一対の電源ラインの一方から分岐している）することで、第１コンデンサによりノイズを除去する一方で、一対の電源ラインに重畳するノイズが比較的小さい場合には、スイッチを開放して第１放電抵抗を一対の電源ライン間に接続されないようにすることで、第１放電抵抗による電力損失を削減することができる。
【００１１】
また、本発明に係るスイッチング電源装置は、上記のフィルタ回路と、一対の電源ラインから出力される交流電圧を整流して直流電圧を生成する整流回路部と、直流電圧をスイッチングするスイッチング回路部とを備え、制御手段は、スイッチング回路部が通常動作モードにあるときは、スイッチを閉止する一方、省エネルギー動作モードにあるときは、スイッチを開放することを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、スイッチング回路部によるスイッチングノイズが比較的小さく、コンデンサによるノイズ除去の要請が低い省エネルギー動作モードではスイッチを開放し、第１コンデンサに交流電圧が印加されないようにして、第１放電抵抗による電力損失を削減することができる。一方、スイッチングノイズが比較的大きい通常動作モードではスイッチを閉止し、第１コンデンサによりスイッチングノイズを低減することができる。
【００１３】
ここで、上記のフィルタ回路は、整流回路部の入力側において、一対の電源ライン間に接続された第２コンデンサと、一対の電源ライン間に第２コンデンサと並列に接続された第２放電抵抗とをさらに有するように構成することが好ましい。この構成によれば、ノイズが比較的大きく、ＥＭＩ対策のために容量値の大きなコンデンサが必要な場合はスイッチを閉止して第１コンデンサおよび第２コンデンサを併用するが、ノイズが比較的小さく、容量値が比較的小さいコンデンサでも十分なＥＭＩ対策が可能な場合は、スイッチを開放して第１コンデンサを不使用とすることで、第１放電抵抗が電力を消費し続けるのを防ぐことができる。
【００１４】
上記発明の使用態様として、例えば次のような２つの態様が考えられる。第１の態様は、分岐ラインの出力にヒーターが接続され、制御手段は、画像印刷装置からのプリント出力時を通常動作モードとしてスイッチを閉止する一方、画像印刷装置からプリント出力しない待機時を省エネルギー動作モードとしてスイッチを開放することを特徴とする、画像印刷装置の電源として機能するスイッチング電源装置である。第２の態様は、分岐ラインの出力がメイン電源部に接続される一方、スイッチング回路部をサブ電源部として機能させることを特徴とするスイッチング電源装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、放電抵抗が電力を消費し続けるのを防ぐことができるフィルタ回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るフィルタ回路を示す回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るフィルタ回路を示す回路図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るフィルタ回路を示す回路図である。
【図４】雑音端子電圧の測定結果を示すグラフであって、（Ａ）は第２実施形態に係るフィルタ回路の雑音端子電圧、（Ｂ）は従来のフィルタ回路の雑音端子電圧である。
【図５】従来のフィルタ回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るフィルタ回路の好ましい実施形態について説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態に係るフィルタ回路１Ａを備えたスイッチング電源装置を示す。このスイッチング電源装置は、外部からの交流電圧ＶACを入力するための一対の電源ライン１０ａ、１１と、該電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズを除去するためのフィルタ回路１Ａと、ノイズが除去された後の交流電圧を整流する整流回路部３と、整流された後の電圧をスイッチングして負荷回路５に供給すべき所定の直流電圧を生成するスイッチング回路部４とを備えている。
【００１９】
同図に示すように、電源ライン１０ａは、入力端子１２とコモンモードチョークＬ1との間で整流回路部３に向かうライン（電源ライン１０ａ）と負荷回路６に向かうライン（以下、「分岐ライン１０ｂ」という）とに分岐している。これにより、このスイッチング電源装置は、負荷回路５、６の双方を動作させることができる。なお、このスイッチング電源装置は、例えば画像印刷装置の電源として機能する。この場合、負荷回路５は該画像印刷装置の制御基板であり、負荷回路６はプリント出力時に発熱するヒーターである。
【００２０】
フィルタ回路１Ａは、電源ライン１０ａ、１１に介装されたコモンモードチョークＬ1と、電源ライン１０ａおよび電源ライン１１の間に接続されたＸコンデンサＣ1（本発明の「第２コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ1に並列に接続された放電抵抗Ｒ1（本発明の「第２放電抵抗」に相当）とを備えている。このうち、コモンモードチョークＬ1およびＸコンデンサＣ1は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するコモンモードノイズを除去するためのものである。また、放電抵抗Ｒ1は、交流電圧ＶACの入力が停止した後、ＸコンデンサＣ1を速やかに放電させて、入力端子１２、１３間に残留電圧が発生するのを防止するためのものである。
【００２１】
フィルタ回路１Ａは、分岐ライン１０ｂに介装され、不図示の制御手段からの指令信号により閉止状態または開放状態とされるスイッチ２と、一端が電源ライン１１に接続され、他端が分岐ライン１０ｂに接続されたＸコンデンサＣ2（本発明の「第１コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ2に並列に接続された放電抵抗Ｒ2（本発明の「第１放電抵抗」に相当）とをさらに備えている。ＸコンデンサＣ2および放電抵抗Ｒ2は、スイッチ２が閉止状態となっている場合に限り、スイッチ２を介して電源ライン１０ａに接続される。
【００２２】
つまり、本実施形態に係るフィルタ回路１Ａでは、スイッチ２が閉止状態となっている場合に限って、ＸコンデンサＣ2および放電抵抗Ｒ2に外部からの交流電圧ＶACが入力される。そして、ＸコンデンサＣ2は、ＸコンデンサＣ1とともに電源ライン１０ａ、１１に重畳するコモンモードノイズを除去する。また、放電抵抗Ｒ2は、交流電圧ＶACの入力が停止するかまたはスイッチ２がオフ状態となって、ＸコンデンサＣ2に交流電圧ＶACが入力されなくなった後、ＸコンデンサＣ2を速やかに放電させる。
【００２３】
より詳しくは、負荷回路５および負荷回路６を動作させる通常動作モード時は、スイッチング回路部４のスイッチングノイズが増大するために、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的大きくなるので、スイッチ２を閉止状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1およびＸコンデンサＣ1、Ｃ2で電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1のみならず放電抵抗Ｒ2にも交流電圧ＶACが入力されるので、放電抵抗Ｒ1および放電抵抗Ｒ2の双方で無駄な電力消費がなされる。
【００２４】
一方、負荷回路５および／または負荷回路６が待機状態になる等した省エネルギーモード時は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的小さくなるので、スイッチ２を開放状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1およびＸコンデンサＣ1だけでノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1には交流電圧ＶACが入力されるが、放電抵抗Ｒ2には交流電圧ＶACが入力されないので、放電抵抗Ｒ2が無駄な電力を消費し続けるのを防ぐことができる。
【００２５】
［第２実施形態］
図２に、本発明の第２実施形態に係るフィルタ回路１Ｂを備えたスイッチング電源装置を示す。このスイッチング電源装置は、フィルタ回路１Ｂを備えている点において図１のスイッチング電源装置と異なっているが、それ以外の部分については図１のスイッチング電源装置と構成が共通している。
【００２６】
なお、本実施形態に係るスイッチング電源装置は、例えば画像印刷装置の電源として機能する。この場合、負荷回路５は該画像印刷装置の制御基板であり、負荷回路６はプリント出力時に発熱するヒーターである。
【００２７】
同図に示すように、フィルタ回路１Ｂは、電源ライン１０ａ、１１に介装された２つのコモンモードチョークＬ1、Ｌ2と、電源ライン１０ａおよび電源ライン１１の間に接続されたＸコンデンサＣ1（本発明の「第２コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ1に並列に接続された放電抵抗Ｒ1（本発明の「第２放電抵抗」に相当）と、一端が電源ライン１０ａに接続され、他端が接地されたＹコンデンサＣ3と、一端が電源ライン１１に接続され、他端が接地されたＹコンデンサＣ4とを備えている。このうち、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するコモンモードノイズを除去するためのもので、ＹコンデンサＣ3、Ｃ4は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノーマルモードノイズを除去するためのものである。また、放電抵抗Ｒ1は、交流電圧ＶACの入力が停止した後、ＸコンデンサＣ1を速やかに放電させて、入力端子１２、１３間に残留電圧が発生するのを防止するためのものである。
【００２８】
フィルタ回路１Ｂは、分岐ライン１０ｂに介装され、不図示の制御手段からの指令信号により閉止状態または開放状態とされるスイッチ２と、一端が電源ライン１１に接続され、他端が分岐ライン１０ｂに接続されたＸコンデンサＣ2（本発明の「第１コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ2に並列に接続された放電抵抗Ｒ2（本発明の「第１放電抵抗」に相当）とをさらに備えている。ＸコンデンサＣ2および放電抵抗Ｒ2は、スイッチ２が閉止状態となっている場合に限り、スイッチ２を介して電源ライン１０ａに接続される。
【００２９】
この構成においても、負荷回路５および負荷回路６を動作させる通常動作モード時は、スイッチング回路部４のスイッチングノイズが増大するために、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的大きくなるので、スイッチ２を閉止状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1、Ｃ2で電源ライン１０ａ、１１のノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1のみならず放電抵抗Ｒ2にも交流電圧ＶACが入力されるので、放電抵抗Ｒ1および放電抵抗Ｒ2の双方で無駄な電力消費がなされる。
【００３０】
一方、負荷回路５および／または負荷回路６が待機状態になる等した省エネルギーモード時は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的小さくなるので、スイッチ２を開放状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1だけでコモンモードノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1には交流電圧ＶACが入力されるが、放電抵抗Ｒ2には交流電圧ＶACが入力されないので、放電抵抗Ｒ2が無駄な電力を消費し続けるのを防ぐことができる。
【００３１】
［第３実施形態］
図３に、本発明の第３実施形態に係るフィルタ回路１Ｃを備えたスイッチング電源装置を示す。このスイッチング電源装置は、外部からの交流電圧ＶACを入力するための一対の電源ライン１０ａ、１１と、該電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズを除去するためのフィルタ回路１Ｃと、ノイズが除去された後の交流電圧を整流する２つの整流回路部３、７と、整流回路部３によって整流された後の電圧をスイッチングして負荷回路５に供給すべき所定の直流電圧を生成するスイッチング回路部４と、整流回路部７によって整流された後の電圧をスイッチングして負荷回路９に供給すべき所定の直流電圧を生成するスイッチング回路部８とを備えている。
【００３２】
同図に示すように、電源ライン１０ａは、入力端子１２側から見て２つ目のコモンモードチョークＬ2と整流回路部３の間で整流回路部３に向かうライン（電源ライン１０ａ）と整流回路部７に向かうライン（分岐ライン１０ｂ）とに分岐している。これにより、このスイッチング電源装置は、負荷回路５、９の双方を動作させることができる。なお、このスイッチング電源装置は、例えば画像印刷装置の電源として機能する。この場合、負荷回路５は該画像印刷装置のサブ基板であり、スイッチング回路部４はサブ電源部である。また、負荷回路９は該画像印刷装置のメイン基板であり、スイッチング回路部８はメイン電源部である。
【００３３】
フィルタ回路１Ｃは、電源ライン１０ａ、１１に介装された２つのコモンモードチョークＬ1、Ｌ2と、電源ライン１０ａおよび電源ライン１１の間に接続されたＸコンデンサＣ1（本発明の「第２コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ1に並列に接続された放電抵抗Ｒ1（本発明の「第２放電抵抗」に相当）と、一端が電源ライン１０ａに接続され、他端が接地されたＹコンデンサＣ3と、一端が電源ライン１１に接続され、他端が接地されたＹコンデンサＣ4とを備えている。このうち、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するコモンモードノイズを除去するためのもので、ＹコンデンサＣ3、Ｃ4は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノーマルモードノイズを除去するためのものである。また、放電抵抗Ｒ1は、交流電圧ＶACの入力が停止した後、ＸコンデンサＣ1を速やかに放電させて、入力端子１２、１３間に残留電圧が発生するのを防止するためのものである。
【００３４】
フィルタ回路１Ｃは、分岐ライン１０ｂに介装され、不図示の制御手段からの指令信号により閉止状態または開放状態とされるスイッチ２と、一端が電源ライン１１に接続され、他端が分岐ライン１０ｂに接続されたＸコンデンサＣ2（本発明の「第１コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ2に並列に接続された放電抵抗Ｒ2（本発明の「第１放電抵抗」に相当）とをさらに備えている。ＸコンデンサＣ2および放電抵抗Ｒ2は、スイッチ２が閉止状態となっている場合に限り、スイッチ２を介して電源ライン１０ａに接続される。
【００３５】
この構成においても、負荷回路５および負荷回路９を動作させる通常動作モード時は、スイッチング回路部４やスイッチング回路部８のスイッチングノイズが増大するために、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的大きくなるので、スイッチ２を閉止状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1、Ｃ2で電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1のみならず放電抵抗Ｒ2にも交流電圧ＶACが入力されるので、放電抵抗Ｒ1および放電抵抗Ｒ2の双方で無駄な電力消費がなされる。
【００３６】
一方、負荷回路５および／または負荷回路９が待機状態になる等した省エネルギーモード時は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的小さくなるので、スイッチ２を開放状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1だけでコモンモードノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1には交流電圧ＶACが入力されるが、放電抵抗Ｒ2には交流電圧ＶACが入力されないので、放電抵抗Ｒ2が無駄な電力を消費し続けるのを防ぐことができる。
【００３７】
［効果確認実験］
続いて、図２に示す第２実施形態に係るフィルタ回路１Ｂ（以下、「実施例」という）と、図５に示す従来のフィルタ回路１Ｄ（以下、「従来例」という）の消費電力を下記条件の下で測定した結果について説明する。
・交流電圧ＶAC： ＡＣ２４０[Ｖ]
・ＸコンデンサＣ1：０．８[μＦ]
・ＸコンデンサＣ2：１．２[μＦ]
・放電抵抗Ｒ1： ８２０[ｋΩ]
・放電抵抗Ｒ2： ５６０[ｋΩ]
・スイッチ２： 富士通コンポーネント製リレー“ＦＴＲ−Ｋ２ＡＫ０２４Ｔ（ＡＣ２５０Ｖ／１６Ａ品）”（閉止状態／開放状態）
・負荷回路５の条件：５[Ｖ]／０．１[Ａ]、２４[Ｖ]／０[Ａ]
・負荷回路６： ３５０[Ｗ]の抵抗負荷（ヒーター）
【表１】
【００３８】
表１に示すように、従来例に係るフィルタ回路１Ｄでは、スイッチ２が開放状態となっても放電抵抗Ｒ2が０．１[Ｗ]の電力を消費し続けている。これに対して、実施例に係るフィルタ回路１Ｂでは、スイッチ２が開放状態となり、ＸコンデンサＣ2の放電が完了した後は、放電抵抗Ｒ2の消費電力が０[Ｗ]となった。すなわち、実施例に係るフィルタ回路１Ｂによれば、放電抵抗Ｒ2が電力を消費し続けるのを防ぐことができた。
【００３９】
次に、実施例に係るフィルタ回路１Ｂと、従来例に係るフィルタ回路１Ｄのノイズ（雑音端子電圧）を下記条件の下で測定した結果について説明する。
・交流電圧ＶAC： ＡＣ２４０[Ｖ]
・ＸコンデンサＣ1：０．８[μＦ]
・ＸコンデンサＣ2：１．２[μＦ]
・放電抵抗Ｒ1： ８２０[ｋΩ]
・放電抵抗Ｒ2： ５６０[ｋΩ]
・スイッチ２： 富士通コンポーネント製リレー“ＦＴＲ−Ｋ２ＡＫ０２４Ｔ（ＡＣ２５０Ｖ／１６Ａ品）”（オン状態）
・負荷回路５の条件：５[Ｖ]／１０[Ａ]、２４[Ｖ]／１０[Ａ]
・負荷回路６： ３５０[Ｗ]の抵抗負荷（ヒーター）
【００４０】
図４（Ａ）は実施例に係るフィルタ回路１Ｂの雑音端子電圧を示すグラフ、図４（Ｂ）は従来例に係るフィルタ回路１Ｄの雑音端子電圧を示すグラフである。同図に示すように、測定を行った１５０[ｋＨｚ]〜３０[ＭＨｚ]の範囲では、両グラフにはほとんど違いは見られなかった。すなわち、軽負荷時の消費電力を低減するためにスイッチ２を介して電源ライン１０ａ、１１にＸコンデンサＣ2を接続したフィルタ回路１Ｂにおいても、電源ライン１０ａ、１１に直接ＸコンデンサＣ2を接続したフィルタ回路１Ｄと同等のＥＭＩ対策を行うことができた。
【００４１】
以上、本発明に係るフィルタ回路の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
【００４２】
例えば、フィルタ回路の構成は上記フィルタ回路１Ａ、１Ｂ、１Ｃに限定されず、電源ライン１０ａおよび／または電源ライン１１に介装されたノーマルモードチョークをさらに備えてもよい。また、コモンモードチョークやコンデンサを追加したり、配置を変更したりすることもできる。
【００４３】
また、上記のスイッチ２（富士通コンポーネント製リレー“ＦＴＲ−Ｋ２ＡＫ０２４Ｔ（ＡＣ２５０Ｖ／１６Ａ品）”）は単なる一例であり、例えば、閉止状態のインピーダンスが０．１[Ω]以下の他のスイッチや、ＯＮ電圧が３[Ｖ]以下のトライアックに置き換えることができる。
【００４４】
また、各実施形態では、分岐ライン１０ｂにスイッチ２を介装したが、さらに電源ライン１１にスイッチを介装してもよい。
【００４５】
また、各実施形態では、ＸコンデンサＣ2の両端に負荷回路６（実施形態１、２）、またはスイッチング回路部８等からなる電源回路（実施形態３）が接続されているが、これらの回路を省略し、負荷回路５の状況、すなわち電源ライン１０ａ、１１のノイズの状況に応じた指令信号がスイッチ２に入力されるよう構成することもできる。この場合は、負荷回路５が軽負荷の際（省エネルギーモード時）にスイッチ２が開放状態とされ、ＸコンデンサＣ2を使用することなく電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが除去される。
【符号の説明】
【００４６】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ フィルタ回路
２ スイッチ
３、７ 整流回路部
４、８ スイッチング回路部
５、６、９ 負荷回路
１０ａ 電源ライン（一方）
１０ｂ 分岐ライン
１１ 電源ライン（他方）
１２、１３ 入力端子
Ｃ1 Ｘコンデンサ（第１コンデンサ）
Ｃ2 Ｘコンデンサ（第２コンデンサ）
Ｃ3 Ｙコンデンサ
Ｃ4 Ｙコンデンサ
Ｒ1 放電抵抗（第１放電抵抗）
Ｒ2 放電抵抗（第２放電抵抗）
Ｌ1 コモンモードチョーク
Ｌ2 コモンモードチョーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源装置のトランス一次側電源ラインに備えられ、該一次側電源ラインのノイズを除去するフィルタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スイッチング電源装置は一対の一次側電源ライン（以下、単に「電源ライン」という）を備え、この電源ラインを介して外部からの交流電圧（例えば、商用交流電圧）が入力される。また、スイッチング電源装置はフィルタ回路を備え、このフィルタ回路で電源ラインに重畳するノイズを除去することにより、所定のＥＭＩ規格を満足するよう構成されている。
【０００３】
例えば、図５に示すスイッチング電源装置は、電源ライン１０ａ、１１を分岐して交流電圧ＶACが負荷回路６にも入力されるようにし、当該負荷回路６と、スイッチング回路部４によって駆動される負荷回路５とを動作させるもので、フィルタ回路１Ｄを備えている。同図に示すように、フィルタ回路１Ｄは、コモンモードノイズを除去するための２つのコモンモードチョークＬ1、Ｌ2および２つのアクロス・ザ・ライン・コンデンサ（以下「Ｘコンデンサ」という）Ｃ1、Ｃ5と、ノーマルモードノイズを除去するための２つのライン・バイパス・コンデンサ（以下「Ｙコンデンサ」という）Ｃ3、Ｃ4とを備えている。また、フィルタ回路１Ｄは、ノーマルモードノイズを除去するために不図示のノーマルモードチョークを備える場合もある。フィルタ回路を構成する各要素は、どのようなノイズをどの程度除去するのかに応じて、適宜組み合わせて使用される（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、フィルタ回路１Ｄは、ＸコンデンサＣ1に並列に接続された放電抵抗Ｒ1と、ＸコンデンサＣ5に並列に接続された放電抵抗Ｒ3とを備えている。放電抵抗Ｒ1、Ｒ3は入力端子１２、１３間に残留電圧が発生するのを防止するためのもので、交流電圧ＶACの入力が停止した後、ＸコンデンサＣ1、Ｃ5を速やかに放電させる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「ノイズ対策応用技術」、ノイズ対策応用技術編集委員会、研良社、平成１６年１月１７日、ｐ．１１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、地球環境保護の観点から、各種電気機器の省エネルギー化が求められており、特に、スイッチング電源装置については軽負荷時の消費電力の低減が強く求められている。しかしながら、図５に示す従来のスイッチング電源装置では、フィルタ回路１Ｄの放電抵抗Ｒ1、Ｒ3が常に電力を消費しており、低消費電力化の妨げとなっていた。
【０００７】
ここで、放電抵抗Ｒ1、Ｒ3の抵抗値を大きくすれば、放電抵抗Ｒ1、Ｒ3による電力消費を容易に低減できるとも考えられる。しかしながら、ＸコンデンサＣ1、Ｃ5の放電時間を遅くすることなく、すなわち、時定数を変化させずに放電抵抗Ｒ1、Ｒ3の抵抗値を大きくするためにはＸコンデンサＣ1、Ｃ5の容量値を小さくする必要がある。また、ＸコンデンサＣ1、Ｃ5の容量値を小さくすると、ＥＭＩ規格を満足するのが困難になる。したがって、放電抵抗Ｒ1、Ｒ3の抵抗値を大きくすることによる消費電力の低減には限界があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、放電抵抗が電力を消費し続けるのを防ぐことができるフィルタ回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係るフィルタ回路は、外部から交流電圧が入力される一対の電源ラインに重畳するノイズを除去するフィルタ回路であって、一対の電源ラインの一方から分岐した分岐ラインと、分岐ラインと一対の電源ラインの他方の少なくともいずれか一方に介装されたスイッチと、分岐ラインと一対の電源ラインの他方との間に接続され、少なくとも１つのスイッチを介して交流電圧が入力される第１コンデンサと、第１コンデンサと並列に接続された第１放電抵抗と、スイッチをノイズの状態に応じて開閉する制御手段とを有することを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、第１コンデンサおよび第１放電抵抗は、一対の電源ライン間ではなく、一対の電源ラインの一方から分岐した分岐ラインと一対の電源ラインの他方との間に接続されている。このため、一対の電源ラインに重畳するノイズが比較的大きい場合には、スイッチを閉止して第１コンデンサを実質上、一対の電源ライン間に接続（分岐ラインは一対の電源ラインの一方から分岐している）することで、第１コンデンサによりノイズを除去する一方で、一対の電源ラインに重畳するノイズが比較的小さい場合には、スイッチを開放して第１放電抵抗を一対の電源ライン間に接続されないようにすることで、第１放電抵抗による電力損失を削減することができる。
【００１１】
また、本発明に係るスイッチング電源装置は、上記のフィルタ回路と、一対の電源ラインから出力される交流電圧を整流して直流電圧を生成する整流回路部と、直流電圧をスイッチングするスイッチング回路部とを備え、制御手段は、スイッチング回路部が通常動作モードにあるときは、スイッチを閉止する一方、省エネルギー動作モードにあるときは、スイッチを開放することを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、スイッチング回路部によるスイッチングノイズが比較的小さく、コンデンサによるノイズ除去の要請が低い省エネルギー動作モードではスイッチを開放し、第１コンデンサに交流電圧が印加されないようにして、第１放電抵抗による電力損失を削減することができる。一方、スイッチングノイズが比較的大きい通常動作モードではスイッチを閉止し、第１コンデンサによりスイッチングノイズを低減することができる。
【００１３】
ここで、上記のフィルタ回路は、整流回路部の入力側において、一対の電源ライン間に接続された第２コンデンサと、一対の電源ライン間に第２コンデンサと並列に接続された第２放電抵抗とをさらに有するように構成することが好ましい。この構成によれば、ノイズが比較的大きく、ＥＭＩ対策のために容量値の大きなコンデンサが必要な場合はスイッチを閉止して第１コンデンサおよび第２コンデンサを併用するが、ノイズが比較的小さく、容量値が比較的小さいコンデンサでも十分なＥＭＩ対策が可能な場合は、スイッチを開放して第１コンデンサを不使用とすることで、第１放電抵抗が電力を消費し続けるのを防ぐことができる。
【００１４】
上記発明の使用態様として、例えば次のような２つの態様が考えられる。第１の態様は、分岐ラインの出力にヒーターが接続され、制御手段は、画像印刷装置からのプリント出力時を通常動作モードとしてスイッチを閉止する一方、画像印刷装置からプリント出力しない待機時を省エネルギー動作モードとしてスイッチを開放することを特徴とする、画像印刷装置の電源として機能するスイッチング電源装置である。第２の態様は、分岐ラインの出力がメイン電源部に接続される一方、スイッチング回路部をサブ電源部として機能させることを特徴とするスイッチング電源装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、放電抵抗が電力を消費し続けるのを防ぐことができるフィルタ回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るフィルタ回路を示す回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るフィルタ回路を示す回路図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るフィルタ回路を示す回路図である。
【図４】雑音端子電圧の測定結果を示すグラフであって、（Ａ）は第２実施形態に係るフィルタ回路の雑音端子電圧、（Ｂ）は従来のフィルタ回路の雑音端子電圧である。
【図５】従来のフィルタ回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るフィルタ回路の好ましい実施形態について説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態に係るフィルタ回路１Ａを備えたスイッチング電源装置を示す。このスイッチング電源装置は、外部からの交流電圧ＶACを入力するための一対の電源ライン１０ａ、１１と、該電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズを除去するためのフィルタ回路１Ａと、ノイズが除去された後の交流電圧を整流する整流回路部３と、整流された後の電圧をスイッチングして負荷回路５に供給すべき所定の直流電圧を生成するスイッチング回路部４とを備えている。
【００１９】
同図に示すように、電源ライン１０ａは、入力端子１２とコモンモードチョークＬ1との間で整流回路部３に向かうライン（電源ライン１０ａ）と負荷回路６に向かうライン（以下、「分岐ライン１０ｂ」という）とに分岐している。これにより、このスイッチング電源装置は、負荷回路５、６の双方を動作させることができる。なお、このスイッチング電源装置は、例えば画像印刷装置の電源として機能する。この場合、負荷回路５は該画像印刷装置の制御基板であり、負荷回路６はプリント出力時に発熱するヒーターである。
【００２０】
フィルタ回路１Ａは、電源ライン１０ａ、１１に介装されたコモンモードチョークＬ1と、電源ライン１０ａおよび電源ライン１１の間に接続されたＸコンデンサＣ1（本発明の「第２コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ1に並列に接続された放電抵抗Ｒ1（本発明の「第２放電抵抗」に相当）とを備えている。このうち、コモンモードチョークＬ1およびＸコンデンサＣ1は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するコモンモードノイズを除去するためのものである。また、放電抵抗Ｒ1は、交流電圧ＶACの入力が停止した後、ＸコンデンサＣ1を速やかに放電させて、入力端子１２、１３間に残留電圧が発生するのを防止するためのものである。
【００２１】
フィルタ回路１Ａは、分岐ライン１０ｂに介装され、不図示の制御手段からの指令信号により閉止状態または開放状態とされるスイッチ２と、一端が電源ライン１１に接続され、他端が分岐ライン１０ｂに接続されたＸコンデンサＣ2（本発明の「第１コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ2に並列に接続された放電抵抗Ｒ2（本発明の「第１放電抵抗」に相当）とをさらに備えている。ＸコンデンサＣ2および放電抵抗Ｒ2は、スイッチ２が閉止状態となっている場合に限り、スイッチ２を介して電源ライン１０ａに接続される。
【００２２】
つまり、本実施形態に係るフィルタ回路１Ａでは、スイッチ２が閉止状態となっている場合に限って、ＸコンデンサＣ2および放電抵抗Ｒ2に外部からの交流電圧ＶACが入力される。そして、ＸコンデンサＣ2は、ＸコンデンサＣ1とともに電源ライン１０ａ、１１に重畳するコモンモードノイズを除去する。また、放電抵抗Ｒ2は、交流電圧ＶACの入力が停止するかまたはスイッチ２がオフ状態となって、ＸコンデンサＣ2に交流電圧ＶACが入力されなくなった後、ＸコンデンサＣ2を速やかに放電させる。
【００２３】
より詳しくは、負荷回路５および負荷回路６を動作させる通常動作モード時は、スイッチング回路部４のスイッチングノイズが増大するために、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的大きくなるので、スイッチ２を閉止状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1およびＸコンデンサＣ1、Ｃ2で電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1のみならず放電抵抗Ｒ2にも交流電圧ＶACが入力されるので、放電抵抗Ｒ1および放電抵抗Ｒ2の双方で無駄な電力消費がなされる。
【００２４】
一方、負荷回路５および／または負荷回路６が待機状態になる等した省エネルギーモード時は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的小さくなるので、スイッチ２を開放状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1およびＸコンデンサＣ1だけでノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1には交流電圧ＶACが入力されるが、放電抵抗Ｒ2には交流電圧ＶACが入力されないので、放電抵抗Ｒ2が無駄な電力を消費し続けるのを防ぐことができる。
【００２５】
［第２実施形態］
図２に、本発明の第２実施形態に係るフィルタ回路１Ｂを備えたスイッチング電源装置を示す。このスイッチング電源装置は、フィルタ回路１Ｂを備えている点において図１のスイッチング電源装置と異なっているが、それ以外の部分については図１のスイッチング電源装置と構成が共通している。
【００２６】
なお、本実施形態に係るスイッチング電源装置は、例えば画像印刷装置の電源として機能する。この場合、負荷回路５は該画像印刷装置の制御基板であり、負荷回路６はプリント出力時に発熱するヒーターである。
【００２７】
同図に示すように、フィルタ回路１Ｂは、電源ライン１０ａ、１１に介装された２つのコモンモードチョークＬ1、Ｌ2と、電源ライン１０ａおよび電源ライン１１の間に接続されたＸコンデンサＣ1（本発明の「第２コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ1に並列に接続された放電抵抗Ｒ1（本発明の「第２放電抵抗」に相当）と、一端が電源ライン１０ａに接続され、他端が接地されたＹコンデンサＣ3と、一端が電源ライン１１に接続され、他端が接地されたＹコンデンサＣ4とを備えている。このうち、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するコモンモードノイズを除去するためのもので、ＹコンデンサＣ3、Ｃ4は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノーマルモードノイズを除去するためのものである。また、放電抵抗Ｒ1は、交流電圧ＶACの入力が停止した後、ＸコンデンサＣ1を速やかに放電させて、入力端子１２、１３間に残留電圧が発生するのを防止するためのものである。
【００２８】
フィルタ回路１Ｂは、分岐ライン１０ｂに介装され、不図示の制御手段からの指令信号により閉止状態または開放状態とされるスイッチ２と、一端が電源ライン１１に接続され、他端が分岐ライン１０ｂに接続されたＸコンデンサＣ2（本発明の「第１コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ2に並列に接続された放電抵抗Ｒ2（本発明の「第１放電抵抗」に相当）とをさらに備えている。ＸコンデンサＣ2および放電抵抗Ｒ2は、スイッチ２が閉止状態となっている場合に限り、スイッチ２を介して電源ライン１０ａに接続される。
【００２９】
この構成においても、負荷回路５および負荷回路６を動作させる通常動作モード時は、スイッチング回路部４のスイッチングノイズが増大するために、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的大きくなるので、スイッチ２を閉止状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1、Ｃ2で電源ライン１０ａ、１１のノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1のみならず放電抵抗Ｒ2にも交流電圧ＶACが入力されるので、放電抵抗Ｒ1および放電抵抗Ｒ2の双方で無駄な電力消費がなされる。
【００３０】
一方、負荷回路５および／または負荷回路６が待機状態になる等した省エネルギーモード時は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的小さくなるので、スイッチ２を開放状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1だけでコモンモードノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1には交流電圧ＶACが入力されるが、放電抵抗Ｒ2には交流電圧ＶACが入力されないので、放電抵抗Ｒ2が無駄な電力を消費し続けるのを防ぐことができる。
【００３１】
［第３実施形態］
図３に、本発明の第３実施形態に係るフィルタ回路１Ｃを備えたスイッチング電源装置を示す。このスイッチング電源装置は、外部からの交流電圧ＶACを入力するための一対の電源ライン１０ａ、１１と、該電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズを除去するためのフィルタ回路１Ｃと、ノイズが除去された後の交流電圧を整流する２つの整流回路部３、７と、整流回路部３によって整流された後の電圧をスイッチングして負荷回路５に供給すべき所定の直流電圧を生成するスイッチング回路部４と、整流回路部７によって整流された後の電圧をスイッチングして負荷回路９に供給すべき所定の直流電圧を生成するスイッチング回路部８とを備えている。
【００３２】
同図に示すように、電源ライン１０ａは、入力端子１２側から見て２つ目のコモンモードチョークＬ2と整流回路部３の間で整流回路部３に向かうライン（電源ライン１０ａ）と整流回路部７に向かうライン（分岐ライン１０ｂ）とに分岐している。これにより、このスイッチング電源装置は、負荷回路５、９の双方を動作させることができる。なお、このスイッチング電源装置は、例えば画像印刷装置の電源として機能する。この場合、負荷回路５は該画像印刷装置のサブ基板であり、スイッチング回路部４はサブ電源部である。また、負荷回路９は該画像印刷装置のメイン基板であり、スイッチング回路部８はメイン電源部である。
【００３３】
フィルタ回路１Ｃは、電源ライン１０ａ、１１に介装された２つのコモンモードチョークＬ1、Ｌ2と、電源ライン１０ａおよび電源ライン１１の間に接続されたＸコンデンサＣ1（本発明の「第２コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ1に並列に接続された放電抵抗Ｒ1（本発明の「第２放電抵抗」に相当）と、一端が電源ライン１０ａに接続され、他端が接地されたＹコンデンサＣ3と、一端が電源ライン１１に接続され、他端が接地されたＹコンデンサＣ4とを備えている。このうち、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するコモンモードノイズを除去するためのもので、ＹコンデンサＣ3、Ｃ4は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノーマルモードノイズを除去するためのものである。また、放電抵抗Ｒ1は、交流電圧ＶACの入力が停止した後、ＸコンデンサＣ1を速やかに放電させて、入力端子１２、１３間に残留電圧が発生するのを防止するためのものである。
【００３４】
フィルタ回路１Ｃは、分岐ライン１０ｂに介装され、不図示の制御手段からの指令信号により閉止状態または開放状態とされるスイッチ２と、一端が電源ライン１１に接続され、他端が分岐ライン１０ｂに接続されたＸコンデンサＣ2（本発明の「第１コンデンサ」に相当）と、ＸコンデンサＣ2に並列に接続された放電抵抗Ｒ2（本発明の「第１放電抵抗」に相当）とをさらに備えている。ＸコンデンサＣ2および放電抵抗Ｒ2は、スイッチ２が閉止状態となっている場合に限り、スイッチ２を介して電源ライン１０ａに接続される。
【００３５】
この構成においても、負荷回路５および負荷回路９を動作させる通常動作モード時は、スイッチング回路部４やスイッチング回路部８のスイッチングノイズが増大するために、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的大きくなるので、スイッチ２を閉止状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1、Ｃ2で電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1のみならず放電抵抗Ｒ2にも交流電圧ＶACが入力されるので、放電抵抗Ｒ1および放電抵抗Ｒ2の双方で無駄な電力消費がなされる。
【００３６】
一方、負荷回路５および／または負荷回路９が待機状態になる等した省エネルギーモード時は、電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが比較的小さくなるので、スイッチ２を開放状態とする指令信号が入力され、コモンモードチョークＬ1、Ｌ2およびＸコンデンサＣ1だけでコモンモードノイズを除去する。また、この場合は、放電抵抗Ｒ1には交流電圧ＶACが入力されるが、放電抵抗Ｒ2には交流電圧ＶACが入力されないので、放電抵抗Ｒ2が無駄な電力を消費し続けるのを防ぐことができる。
【００３７】
［効果確認実験］
続いて、図２に示す第２実施形態に係るフィルタ回路１Ｂ（以下、「実施例」という）と、図５に示す従来のフィルタ回路１Ｄ（以下、「従来例」という）の消費電力を下記条件の下で測定した結果について説明する。
・交流電圧ＶAC： ＡＣ２４０[Ｖ]
・ＸコンデンサＣ1：０．８[μＦ]
・ＸコンデンサＣ2：１．２[μＦ]
・放電抵抗Ｒ1： ８２０[ｋΩ]
・放電抵抗Ｒ2： ５６０[ｋΩ]
・スイッチ２： 富士通コンポーネント製リレー“ＦＴＲ−Ｋ２ＡＫ０２４Ｔ（ＡＣ２５０Ｖ／１６Ａ品）”（閉止状態／開放状態）
・負荷回路５の条件：５[Ｖ]／０．１[Ａ]、２４[Ｖ]／０[Ａ]
・負荷回路６： ３５０[Ｗ]の抵抗負荷（ヒーター）
【表１】
【００３８】
表１に示すように、従来例に係るフィルタ回路１Ｄでは、スイッチ２が開放状態となっても放電抵抗Ｒ2が０．１[Ｗ]の電力を消費し続けている。これに対して、実施例に係るフィルタ回路１Ｂでは、スイッチ２が開放状態となり、ＸコンデンサＣ2の放電が完了した後は、放電抵抗Ｒ2の消費電力が０[Ｗ]となった。すなわち、実施例に係るフィルタ回路１Ｂによれば、放電抵抗Ｒ2が電力を消費し続けるのを防ぐことができた。
【００３９】
次に、実施例に係るフィルタ回路１Ｂと、従来例に係るフィルタ回路１Ｄのノイズ（雑音端子電圧）を下記条件の下で測定した結果について説明する。
・交流電圧ＶAC： ＡＣ２４０[Ｖ]
・ＸコンデンサＣ1：０．８[μＦ]
・ＸコンデンサＣ2：１．２[μＦ]
・放電抵抗Ｒ1： ８２０[ｋΩ]
・放電抵抗Ｒ2： ５６０[ｋΩ]
・スイッチ２： 富士通コンポーネント製リレー“ＦＴＲ−Ｋ２ＡＫ０２４Ｔ（ＡＣ２５０Ｖ／１６Ａ品）”（オン状態）
・負荷回路５の条件：５[Ｖ]／１０[Ａ]、２４[Ｖ]／１０[Ａ]
・負荷回路６： ３５０[Ｗ]の抵抗負荷（ヒーター）
【００４０】
図４（Ａ）は実施例に係るフィルタ回路１Ｂの雑音端子電圧を示すグラフ、図４（Ｂ）は従来例に係るフィルタ回路１Ｄの雑音端子電圧を示すグラフである。同図に示すように、測定を行った１５０[ｋＨｚ]〜３０[ＭＨｚ]の範囲では、両グラフにはほとんど違いは見られなかった。すなわち、軽負荷時の消費電力を低減するためにスイッチ２を介して電源ライン１０ａ、１１にＸコンデンサＣ2を接続したフィルタ回路１Ｂにおいても、電源ライン１０ａ、１１に直接ＸコンデンサＣ2を接続したフィルタ回路１Ｄと同等のＥＭＩ対策を行うことができた。
【００４１】
以上、本発明に係るフィルタ回路の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
【００４２】
例えば、フィルタ回路の構成は上記フィルタ回路１Ａ、１Ｂ、１Ｃに限定されず、電源ライン１０ａおよび／または電源ライン１１に介装されたノーマルモードチョークをさらに備えてもよい。また、コモンモードチョークやコンデンサを追加したり、配置を変更したりすることもできる。
【００４３】
また、上記のスイッチ２（富士通コンポーネント製リレー“ＦＴＲ−Ｋ２ＡＫ０２４Ｔ（ＡＣ２５０Ｖ／１６Ａ品）”）は単なる一例であり、例えば、閉止状態のインピーダンスが０．１[Ω]以下の他のスイッチや、ＯＮ電圧が３[Ｖ]以下のトライアックに置き換えることができる。
【００４４】
また、各実施形態では、分岐ライン１０ｂにスイッチ２を介装したが、さらに電源ライン１１にスイッチを介装してもよい。
【００４５】
また、各実施形態では、ＸコンデンサＣ2の両端に負荷回路６（実施形態１、２）、またはスイッチング回路部８等からなる電源回路（実施形態３）が接続されているが、これらの回路を省略し、負荷回路５の状況、すなわち電源ライン１０ａ、１１のノイズの状況に応じた指令信号がスイッチ２に入力されるよう構成することもできる。この場合は、負荷回路５が軽負荷の際（省エネルギーモード時）にスイッチ２が開放状態とされ、ＸコンデンサＣ2を使用することなく電源ライン１０ａ、１１に重畳するノイズが除去される。
【符号の説明】
【００４６】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ フィルタ回路
２ スイッチ
３、７ 整流回路部
４、８ スイッチング回路部
５、６、９ 負荷回路
１０ａ 電源ライン（一方）
１０ｂ 分岐ライン
１１ 電源ライン（他方）
１２、１３ 入力端子
Ｃ1 Ｘコンデンサ（第１コンデンサ）
Ｃ2 Ｘコンデンサ（第２コンデンサ）
Ｃ3 Ｙコンデンサ
Ｃ4 Ｙコンデンサ
Ｒ1 放電抵抗（第１放電抵抗）
Ｒ2 放電抵抗（第２放電抵抗）
Ｌ1 コモンモードチョーク
Ｌ2 コモンモードチョーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から交流電圧が入力される一対の電源ラインに重畳するノイズを除去するフィルタ回路であって、
前記一対の電源ラインの一方から分岐した分岐ラインと、
前記分岐ラインと前記一対の電源ラインの他方の少なくともいずれか一方に介装されたスイッチと、
前記分岐ラインと前記一対の電源ラインの他方との間に接続され、少なくとも１つの前記スイッチを介して前記交流電圧が入力される第１コンデンサと、
前記第１コンデンサと並列に接続された第１放電抵抗と、
前記スイッチを前記ノイズの状態に応じて開閉する制御手段と
を有することを特徴とするフィルタ回路。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルタ回路と、
前記一対の電源ラインから出力される交流電圧を整流して直流電圧を生成する整流回路部と、
前記直流電圧をスイッチングするスイッチング回路部と
を備え、
前記制御手段は、前記スイッチング回路部が通常動作モードにあるときは、前記スイッチを閉止する一方、省エネルギー動作モードにあるときは、前記スイッチを開放することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記整流回路部の入力側において、前記フィルタ回路が、前記一対の電源ライン間に接続された第２コンデンサと、前記第２コンデンサと並列に接続された第２放電抵抗とをさらに有することを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
画像印刷装置の電源として機能する請求項２または３に記載のスイッチング電源装置であって、
前記分岐ラインの出力にヒーターが接続され、
前記制御手段は、前記画像印刷装置からのプリント出力時を前記通常動作モードとして、前記スイッチを閉止する一方、前記画像印刷装置からプリント出力しない待機時を前記省エネルギー動作モードとして、前記スイッチを開放することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記分岐ラインの出力がメイン電源部に接続される一方、前記スイッチング回路部がサブ電源部として機能することを特徴とする請求項２または３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項１】
外部から交流電圧が入力される一対の電源ラインに重畳するノイズを除去するフィルタ回路であって、
前記一対の電源ラインの一方から分岐した分岐ラインと、
前記分岐ラインと前記一対の電源ラインの他方の少なくともいずれか一方に介装されたスイッチと、
前記分岐ラインと前記一対の電源ラインの他方との間に接続され、少なくとも１つの前記スイッチを介して前記交流電圧が入力される第１コンデンサと、
前記第１コンデンサと並列に接続された第１放電抵抗と、
前記スイッチを前記ノイズの状態に応じて開閉する制御手段と
を有することを特徴とするフィルタ回路。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルタ回路と、
前記一対の電源ラインから出力される交流電圧を整流して直流電圧を生成する整流回路部と、
前記直流電圧をスイッチングするスイッチング回路部と
を備え、
前記制御手段は、前記スイッチング回路部が通常動作モードにあるときは、前記スイッチを閉止する一方、省エネルギー動作モードにあるときは、前記スイッチを開放することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記整流回路部の入力側において、前記フィルタ回路が、前記一対の電源ライン間に接続された第２コンデンサと、前記第２コンデンサと並列に接続された第２放電抵抗とをさらに有することを特徴とする請求項２に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
画像印刷装置の電源として機能する請求項２または３に記載のスイッチング電源装置であって、
前記分岐ラインの出力にヒーターが接続され、
前記制御手段は、前記画像印刷装置からのプリント出力時を前記通常動作モードとして、前記スイッチを閉止する一方、前記画像印刷装置からプリント出力しない待機時を前記省エネルギー動作モードとして、前記スイッチを開放することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記分岐ラインの出力がメイン電源部に接続される一方、前記スイッチング回路部がサブ電源部として機能することを特徴とする請求項２または３に記載のスイッチング電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２１１２８３（Ｐ２０１１−２１１２８３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４３３３（Ｐ２０１０−７４３３３）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００４６０６）ニチコン株式会社 (656)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００４６０６）ニチコン株式会社 (656)
【Ｆターム（参考）】
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