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    重庆时时彩后四玩法: 电流共振电源和图像形成装置.pdf

    关 键 词:
    电流 共振 电源 图像 形成 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110143374.5

    申请日:

    2011.05.31

    公开号:

    CN102263511A

    公开日:

    2011.11.30

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02M 3/338申请日:20110531|||公开
    IPC分类号: H02M3/338; H04N1/00; G03G15/00 主分类号: H02M3/338
    申请人: 佳能株式会社
    发明人: 鲛岛启祐
    地址: 日本东京
    优先权: 2010.05.31 JP 2010-125239
    专利代理机构: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 代理人: 魏小薇
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110143374.5

    授权公告号:

    102263511B||||||

    法律状态公告日:

    2015.01.07|||2012.02.01|||2011.11.30

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及电流共振电源和图像形成装置。该电流共振电源包括:变压器,具有初级绕组和次级绕组;两个开关元件,与变压器的初级绕组的一端连接并且被串联布置;共振电容器,与初级绕组的另一端连接;和电压检测单元,连接在初级绕组的所述一端与所述两个开关元件之间,并且被配置为检测输入到变压器的初级侧的AC电压变低,其中,所述开关元件的操作基于电压检测单元的检测结果而被控制。

    权利要求书

    1.一种电流共振电源,包括:
    变压器,具有初级绕组和次级绕组;
    两个开关元件,与变压器的初级绕组的一端连接并且被串联布置;
    共振电容器,与初级绕组的另一端连接;和
    电压检测单元,连接在初级绕组的所述一端与所述两个开关元件
    之间,并且被配置为检测输入到变压器的初级侧的AC电压变低,
    其中,所述开关元件的操作基于电压检测单元的检测结果而被控
    制。
    2.根据权利要求1的电流共振电源,其中,所述两个开关元件的
    操作基于由电压检测单元检测的电压而被停止。
    3.根据权利要求1的电流共振电源,还包括比较单元,该比较单
    元被配置为比较由电压检测单元检测的电压与基准电压,
    其中,所述两个开关元件的操作基于来自所述比较单元的输出而
    被控制。
    4.根据权利要求3的电流共振电源,还包括控制单元,该控制单
    元被配置为控制所述两个开关元件的操作,
    其中,所述控制单元包括所述比较单元。
    5.根据权利要求1的电流共振电源,其中,所述电压检测单元包
    括连接在初级绕组的所述一端与所述两个开关元件之间的二极管、电
    容器和电阻器。
    6.一种图像形成装置,包括:
    图像形成装置,被配置为在图像载体上形成图像;
    控制装置,被配置为控制图像形成装置的图像形成操作;和
    电源,被配置为向所述图像形成装置或控制装置供给电力,
    其中,所述电源是用于共振的电流共振电源,该电源包括:
    变压器,具有初级绕组和次级绕组;
    两个开关元件,与变压器的初级绕组的一端连接并且被串联布置;
    共振电容器,与初级绕组的另一端连接;和
    电压检测单元,连接在初级绕组的所述一端与所述两个开关元件
    之间,并且被配置为检测输入到变压器的初级侧的AC电压变低,并
    且,所述两个开关元件的操作基于电压检测单元的检测结果而被控制。
    7.根据权利要求6的图像形成装置,其中,所述两个开关元件的
    操作基于由电压检测单元检测的电压而被停止。
    8.根据权利要求6的图像形成装置,还包括比较单元,该比较单
    元被配置为比较由电压检测单元检测的电压与基准电压,
    其中,所述两个开关元件的操作基于来自所述比较单元的输出而
    被控制。
    9.根据权利要求8的图像形成装置,还包括控制单元,该控制单
    元被配置为控制所述两个开关元件的操作,
    其中,所述控制单元包括所述比较单元。
    10.根据权利要求6的图像形成装置,其中,所述电压检测单元
    包括连接在初级绕组的所述一端与所述两个开关元件之间的二极管、
    电容器和电阻器。

    说明书

    电流共振电源和图像形成装置

    技术领域

    本发明涉及电流共振类型的电源装置。

    背景技术

    电流共振类型的开关电源是借助开关元件开关通过整流和平滑化
    从商用电源输入的交流电压(以下称为AC输入电压)获取的电压并
    且经由绝缘变压器输出稳定的直流(DC)电压的电源装置的一个例子。

    在该电流共振类型的开关电源中,一般地,添加低电压检测电路
    以检测从商用电源输入的AC电压的减小。设置低电压检测电路主要
    是出于以下的两个目的。

    第一个目的是,?;ぶ钊缬米骺卦某⌒в骞?FET)、
    变压器和用于电流共振的电容器之类的元件免于过电流状态。当从商
    用电源输入的AC电压变得较低时,为了使来自变压器的次级侧的输
    出保持恒定,开关电源操作以使得FET的接通时段可更长。这产生电
    流将在变压器的初级侧变得较高从而将初级侧设置在过电流状态中的
    可能性。当变压器的初级侧被设置在过电流状态中时,包括初级侧的
    FET的电路部件超过额定值(破坏强度)并且被毁坏。因此,必须通
    过检测过电流状态以停止操作来?;こ跫恫嗟牡缏凡考?。

    第二个目的是,防止流过作为开关元件的两个FET的贯通电流。
    当AC输入电压下降时产生贯通电流,并且,FET的接通时段被延长
    以使来自变压器的次级侧的输出保持恒定。当FET的接通时段长时,
    在FET被关断之后,产生被关断的FET的反向恢复电流,从而导致
    贯通电流流动。

    作为电流共振类型的开关电源中的低电压检测方法,采用用于通
    过电源控制集成电路(IC)检测分割的电压的方法。通过在整流和平
    滑化来自商用电源的AC输入电压之后分割电压来获取分割的电压
    (如在日本专利申请特开No.2007-006614中讨论的那样)。

    但是,在常规的开关电源中的低电压检测方法中,为了检测低电
    压,在整流和平滑化AC输入电压之后使用分压电阻器以分割和检测
    电压。该分压电阻器作为组合电阻器消耗电力,并且,在电源的停止
    状态中以及在正常操作状态中均使用用于整流和平滑化的初级平滑电
    容器的+端子作为电压源。当今,节电对于电子器件已变得重要,对
    于开关电源也要求节电。特别地,在停止状态中,需要进一步的节电。
    在常规的低电压检测电路的上述配置中,由于由分压电阻器消耗电力,
    因此难以实现节电。

    发明内容

    希望提供其中实现节电的电流共振类型的开关电源。

    根据本发明的一个方面,一种电流共振电源包括:变压器,具有
    初级绕组和次级绕组;两个开关元件,与变压器的初级绕组的一端连
    接并且被串联布置;共振电容器,与初级绕组的另一端连接;和电压
    检测单元,连接在初级绕组的所述一端与所述两个开关元件之间,并
    且被配置为检测输入到变压器的初级侧的AC电压变低,其中,所述
    开关元件的操作基于电压检测单元的检测结果而被控制。

    根据本发明的另一方面,一种图像形成装置包括:图像形成装置,
    被配置为在图像载体上形成图像;控制装置,被配置为控制图像形成
    装置的图像形成操作;和电源,被配置为向所述图像形成装置或控制
    装置供给电力。所述电源是用于共振的电流共振电源并且包括:变压
    器,具有初级绕组和次级绕组;两个开关元件,与变压器的初级绕组
    的一端连接并且被串联布置;共振电容器,与初级绕组的另一端连接;
    和电压检测单元,连接在初级绕组的所述一端与所述两个开关元件之
    间,并且被配置为检测输入到变压器的初级侧的AC电压变低,并且,
    所述两个开关元件的操作基于电压检测单元的检测结果而被控制。

    参照附图阅读示例性实施例的以下详细描述,本发明的其它特征
    和方面将变得清晰。

    附图说明

    被包含于说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出本发明的
    示例性实施例、特征和方面,并且与描述一起用于说明本发明的原理。

    图1是示出根据第一示例性实施例的电流共振电源的电路图。

    图2是示出根据第二示例性实施例的电流共振电源的电路图。

    图3是示出根据第三示例性实施例的电流共振电源的电路图。

    图4是示出根据第三示例性实施例的变型的电流共振电源的电路
    图。

    图5是示出根据第四示例性实施例的电流共振电源的电路图。

    图6A~6F示出电流共振电源中的电流共振电路的操作。

    图7A和图7B示出电流共振电源中的FET的漏电流波形。

    图8A~8D示出当贯通电流在电流共振电源中流动时的电流共振
    操作。

    图9A和图9B示意性地示出当贯通电流流动时的FET的漏电流。

    图10A和图10B示意性地示出当减小贯通电流时的FET的漏电
    流。

    图11A和图11B示意性地示出可应用本发明的电流共振电源的图
    像形成装置。

    具体实施方式

    以下将参照附图详细描述本发明的各种示例性实施例、特征和方
    面。

    首先,描述第一示例性实施例。图1是示出根据本示例性实施例
    的电流共振类型的开关电源(以下称为电流共振电源)的电路图。如
    示出的那样,电流共振电源包含插座101、熔丝102、共模线圈103、
    整流二极管桥104、初级平滑电容器105、用作开关元件的FET?106
    和107、用于电流共振的电容器108、电源控制IC?110、电阻器112、
    二极管113、电容器114、变压器115、变压器115的初级绕组116、
    变压器115的次级绕组118和119、整流二极管120和121、平滑电容
    器122、光耦合器123、分路调节器124、调节电阻器125和126、电
    压输出单元(端子)127、与电源连接的负载128、用于低电压检测电
    路的电阻器202和203、用作用于向电源控制IC?110供给电力的开关
    的晶体管131、用于控制晶体管131的光耦合器132、电流共振电源
    301、用于驱动和停止电流共振电源301的控制单元133以及通宵电源
    (主要部分的示意性电路图)501。

    在电流共振电源的正常操作状态中,电流共振电源301和通宵电
    源501均操作。在节电状态中,控制单元133停止向电流共振电源301
    的电源控制IC供给电力,以停止电流共振电源301的操作,但是,
    通宵电源501保持操作。电源301和501中的每一个是开关电源(转
    换器),因此,该电源可被描述为二转换器类型的电源器件。

    下面描述电流共振电源301的操作。电源控制IC?110控制向FET
    106和FET?107中的每一个的栅极端子供给的控制信号的接通时段和
    关断时段,使得从电压输出单元127输出的DC电流可恒定。二极管
    桥104的正输出和负输出与初级侧电路的正供给线和负供给线连接。
    初级平滑电容器被连接在正供给线和负供给线之间,用于使由二极管
    桥104输出的电压平滑化。FET?106和FET?107相互串联连接在正供
    给线和负供给线之间。与FET?106的源极端子和FET?107的漏极端子
    连接的共用节点还与变压器115的初级绕组116的一端(电源侧)连
    接。用于电流共振的电容器108与变压器115的初级绕组116的另一
    端连接,使得初级绕组116和电容器108串联连接在共用节点和负供
    给线之间。作为用于驱动电源控制IC?110的电力,供给通过由整流和
    平滑化电路整流和平滑化来自通宵电源501的变压器511的辅助绕组
    512的电压而获取的电压。整流和平滑化电路包括电阻器112、二极管
    113和电容器114。通过控制单元133控制和停止用于电源控制IC?110
    的电源的操作。

    通过该配置,当向电源控制IC?110供给电力时,电源控制IC向
    FET?106和FET?107的栅极端子输出控制信号,由此交替通断操作
    FET?106和FET?107?;痪浠八?,当FET?106被接通时,FET?107被
    关断,并且,当FET?107被接通时,FET?106被关断。然后,向变压
    器115的初级绕组116施加初级平滑电容器105的电压,由此向初级
    绕组116供给AC电流。

    参照图6A~6F和图7A和图7B,根据FET?106和FET?107的接
    通或关断状态来描述初级绕组116中的AC电流的流动。

    顺序1:图6A所示的状态

    图6A所示的状态指示FET?106的接通状态和FET?107的关断状
    态。在这种状态下,电流在初级平滑电容器105→FET?106→变压器
    115的初级绕组116→用于电流共振的电容器108→初级平滑电容器
    105的路径中流动。

    顺序2:图6B所示的状态

    当图6A所示的状态变为图6B所示的状态时,FET?106被设为关
    断状态,并且FET?107被设为关断状态。在这种状态中,即使当FET
    106从接通状态变为关断状态时,电源也操作为保持流过变压器115
    的初级绕组116的电流。电流在变压器115的初级绕组116→用于电
    流共振的电容器108→包含于FET?107中的寄生二极管107a的路径中
    流动。

    顺序3:图6C所示的状态

    图6C的状态指示FET?106的关断状态和FET?107的接通状态。
    在这种状态中,即使当FET?107在顺序2的状态中被设为接通状态时,
    电流也继续在变压器115的初级绕组116→用于电流共振的电容器
    108→包含于FET?107中的寄生二极管107a的路径中流动。

    顺序4:图6D所示的状态

    图6D所示的状态仍继续图6C所示的状态,即,FET?106处于关
    断状态中,并且FET?107处于接通状态中。在这种状态中,通过变压
    器115的泄漏电感和用于电流共振的电容器108的共振操作,电流的
    流动逐渐变为用于电流共振的电容器108→变压器115的初级绕组
    116→FET?107的路径。

    顺序5:图6E所示的状态

    图6E所示的状态指示FET?106的关断状态和FET?107的关断状
    态。在这种状态中,即使当FET?107在顺序3的状态中被关断时,电
    源也操作为保持流过变压器115的初级绕组116的电流。电流在变压
    器115的初级绕组116→包含于FET?106中的寄生二极管106a→初级
    平滑电容器105的路径中流动。

    顺序6:图6F所示的状态

    图6F所示的状态指示FET?106的接通状态和FET?107的关断状
    态。在这种情况下,即使当FET?106在顺序5的状态中被接通时,电
    流也继续在变压器115的初级绕组116→包含于FET?106中的寄生二
    极管106a→初级平滑电容器105的路径中流动。

    顺序7:再次,图6A所示的状态

    图6A所示的状态被再次设定,即,FET?106仍处于接通状态,
    并且FET?107处于关断状态。在这种状态中,通过变压器115的泄漏
    电感和用于电流共振的电容器108的共振操作,电流的流动逐渐变为
    初级平滑电容器105→FET?106→变压器115的初级绕组116→用于电
    流共振的电容器108→初级平滑电容器105的路径。

    已描述了FET?106和FET?107的接通和关断状态的变化以及电流
    的流动。

    图7A和图7B以FET?106和FET?107的漏电流波形示出以上参
    照图6A~6F描述的操作。图7A和图7B所示的电流波形指示状态(顺
    序1~7)之间的对应关系。

    如图7A和图7B所示,AC电流通过变压器115的初级绕组116
    沿正向和反向流动。因此,在变压器115的次级绕组118和119处感
    应AC电压。AC电压通过包括两个整流二极管120和121以及平滑
    电容器122的整流和平滑化电路而被整流和平滑化,并且,DC电源
    电压从电压输出单元127被输出。

    来自电压输出单元127的电压被调节电阻器125和126分压,并
    且,分压的电压被输入到分路调节器124。然后,根据输入电压产生
    反馈信号,并且,反馈信号通过光耦合器123被反馈到电源控制IC?110
    的反馈(FB)端子。电源控制IC?110基于反馈信号控制FET?106和
    FET?107二者的开关定时(接通/关断时间和接通/关断定时),由此使
    得电压输出单元127能够输出稳定的DC电压。

    下面描述电流共振电源中的低电压检测电路的操作。电流共振电
    源具有通过检测从商用电源输入的AC电压为低而防止过电流的功
    能。

    再次描述低电压检测的目的。第一个目的是,?;ぶ钊鏔ET?106、
    FET?107、变压器115和用于电流共振的电容器108之类的电路元件
    免于过电流状态。随着AC输入电压变得较低,由于电源操作为使变
    压器的次级侧的输出保持恒定,因此变压器的初级侧的电流变高。作
    为结果,初级侧的各电路元件会超过额定值(破坏强度),以被设定
    在过电流状态中。因此,为了?;こ跫恫嗟牡缏吩庥诠缌髯刺?,
    执行控制以停止开关操作。第二个目的是,防止贯通电流流向FET?106
    和FET?107。参照图8A~8D和图9A和图9B,描述当贯通电流流向
    FET?106和FET?107时的操作。

    顺序1:图8A所示的状态

    在该状态中,在FET?106的接通状态中,电流沿图示的箭头方向
    流动。但是,AC输入电压较低,因此,FET的接通时段变得比正常
    操作期间的接通时段长。这是由于,如上所述,如上面描述的那样当
    AC输入电压比正常操作期间的电压低时,电源控制IC操作为使变压
    器的次级侧的输出保持恒定,从而延长FET?106的接通时段。

    顺序2:图8B所示的状态

    FET?106的较长的接通时段导致共振电流在箭头方向上的变化。
    FET?106仍处于接通状态。这种情况下的电流流过包含于FET?106中
    的寄生二极管106a。

    顺序3:图8C所示的状态

    即使当FET?106被关断时,电流也继续沿箭头方向流过包含于
    FET?106中的寄生二极管。

    顺序4:图8D所示的状态

    在FET?107被接通的同时,包含于FET?106中的寄生二极管106a
    开始反向恢复。但是,由于反向恢复期间的反向的电流,贯通电流沿
    箭头方向流动。

    如上所述,当AC输入电压比正常操作期间的电压低时,贯通电
    流会流动。

    图9A和图9B以FET?106和FET?107的漏电流波形示出贯通电
    流流动时的状态。如图9A和图9B所示,当AC输入电压低时,FET
    106和FET?107被接通,由此导致贯通电流的流动。

    如上所述,为了实现这两个目的,即,1:防止由过电流状态导致
    的电路元件的破坏,以及2:防止贯通电流流向FET,必须安装用于
    检测AC输入电压是否低的低电压检测电路。

    在本示例性实施例中,通过检测FET?107的漏极和源极之间的电
    压来执行AC输入电压的低电压检测。只要FET?106和FET?107不在
    执行开关操作,检测FET?107的漏极和源极之间的电压就防止通过检
    测电路消耗电力。本实施例利用该特征以实现比常规的电流共振电源
    的节电更好的节电。

    输入到电源控制IC?110的VSEN端子以检测AC输入电压的电压
    是FET?107的漏极和源极之间的电压。在本示例性实施例中,通过借
    助包括二极管201、电阻器202、电阻器203和电容器204的电压检测
    电路来整流、平滑化和分割电压,获取FET?107的漏极和源极之间的
    电压。得到的电压被输入到VSEN端子。正常操作期间的FET?107的
    漏极和源极之间的电压波形是以正供给线电势(初级平滑电容器105
    的+端子电压的电势)作为其峰值电压并且周期与FET?107的开关周
    期相同的矩形波。

    通过下式(1)近似地计算跨着电阻器203产生的电压Vacr:

    Vacr=((R203/(R203+R202))×Vdch×on_DUTY)/(on_DUTY+
    R/R203×off_DUTY)????????????????????????????????...(1)

    R203:电阻器203的电阻值

    R202:电阻器202的电阻值

    R:电阻器202和电阻器203的并联组合电阻

    [R=R202×R203/(R202+R203)]

    Vdch:初级平滑电容器105的+端子电压

    on_DUTY:FET?107处于接通状态时的占空比

    off_DUTY:FET?107处于关断状态时的占空比

    (但是,这些是忽略二极管201的正向电压的情况下的值)

    描述式(1)。

    当不存在二极管201时,换句话说,当电路仅包括电阻器202和
    203时,由下式(2)计算电压Vacr:

    Vacr=((R203/(R202+R203))×Vdch×on_DUTY)/(on_DUTY+
    off_DUTY)???????????????????????????????????????...(2)

    相反,当存在二极管201时,在FET?107的关断状态中,从电容
    器204放电的电势减小R/R203(电阻器202和电阻器203的并联组合
    电阻除以电阻器203的电阻值)。通过将式(2)的off_DUTY乘以
    R/R203,式(2)因此变为式(1)。在这种情况下,由于Vdch∝AC
    输入电压,因此Vacr∝AC输入电压的关系成立。

    换句话说,作为AC输入电压的测量,可以使用Vacr。当AC输
    入电压下降时,检测的电压Vacr也下降。电阻器202、电阻器203和
    电容器204的值被确定,使得当AC输入电压下降到低状态时在电源
    控制IC?110的VSEN端子处检测到预定的低电压。

    用于检测低电压状态的AC输入电压的阈值(下限值)可被设为
    可在低电压检测电路操作时防止超过初级侧的各电路元件的额定值的
    过电流状态以及FET?106和FET?107的贯通电流的极限AC电压值。
    根据本示例性实施例,检测低电压时的电源控制IC的操作如下。

    (低电压检测、检测后的操作和由本示例性实施例提供的效果)

    当AC输入电源电压下降以降低初级平滑电容器105的电压时,
    电源控制IC?110的VSEN端子的电压下降。当电压下降以低于设定的
    阈值电压时,电源控制IC?110停止FET?106和FET?107的开关操作。
    当FET的开关操作停止时,可以防止超过上述的初级侧电路元件的额
    定值的过电流状态和贯通电流经由FET?106和FET?107的流动。

    通过检测低电压,常规的低电压检测电路也可防止由过电流导致
    的元件的破坏和贯通电流的流动。但是,在常规的电路中,用于检测
    低电压的分压电阻器使用初级平滑电容器105的+端子作为电压源。
    在检测低电压状态时,常规的电路也不停止开关操作。另一方面,根
    据本示例性实施例,当检测到低电压状态时,FET?106和FET?107的
    开关操作停止,因此,用于检测低电压的电路在开关操作停止时不消
    耗电力。在正常操作状态中,执行开关操作,但是,由于FET?107的
    漏极-源极电压被用作电压检测电路的电压源,因此,如在常规的电路
    中那样,与使用初级平滑电容器105的+端子的电势的情况相比消耗
    更少的电力。由此,可以在正常操作状态和停止状态二者中均减少耗
    电。结果,可以实现电流共振电源的节电。

    下面描述第二示例性实施例。图2是示出根据本示例性实施例的
    电流共振电源的电路图。与第一示例性实施例的不同之处在于,使用
    包含运算放大器110a的IC作为电源控制IC?110。根据本示例性实施
    例的电路与第一示例性实施例的电路的不同之处在于,除了电源控制
    IC的变化以外,还包括电阻器134和齐纳二极管135。

    除了电源控制IC以及电阻器和齐纳二极管的添加以外,该电路
    与第一示例性实施例的电路类似。如第一示例性实施例的情况那样,
    通过检测FET?107的漏极和源极之间的电压来检测AC输入电压的低
    电压状态。

    在图2所示的电路中,通过使用包括于电源控制IC?110中的运算
    放大器110a来配置低电压检测电路。运算放大器110a用作用于比较
    FET?107的漏极和源极之间的电压与基准电压的比较单元。由电阻器
    134和齐纳二极管135产生的基准电压被输入到运算放大器110a的
    OPIN+端子。通过如第一示例性实施例的情况中那样借助二极管201、
    电阻器202、电阻器203和电容器204来整流、平滑化和分割FET?107
    的漏极和源极之间的电压而获取的电压Vacr被输入到运算放大器
    110a的OPIN-端子。电阻器134、齐纳二极管135、电阻器202和电
    阻器203的值被设定,使得在正常操作期间存在OPIN+端子电压
    <OPIN-端子电压的关系并且在低电压检测期间(当AC输入电压处于
    低电压状态时)存在OPIN+端子电压>OPIN-端子电压的关系。

    用于检测低电压的AC输入电压的阈值(下限值)可被设为可防
    止超过初级侧的各电路元件的额定值的过电流状态以及FET?106和
    FET?107的贯通电流的流动的AC电压值。例如,可基于FET?106和
    FET?107的破坏强度来设定阈值。

    通过该配置,在低电压检测期间,从电源控制IC?110的OPOUT
    端子输出HI信号。在HI信号已被输入到电源控制IC?110的EN?2端
    子之后,电源控制IC?110强制向FET?106和FET?107施加高开关频
    率。FET?106和FET?107的高开关频率导致流向包含FET?106、FET
    107、变压器115和用于电流共振的电容器108的初级侧的电路元件的
    共振电流的减少。因此,当变压器的次级侧的电压输出单元127的输
    出电压低于目标电压时,可以防止超过变压器的初级侧的电路元件中
    的每一个的额定值的上述的引起麻烦的过电流状态。

    如以上在第一示例性实施例中描述的那样,如图8A~8D所示,
    当AC输入电压具有低电压状态时,FET?106和FET?107的开关操作
    停止,这防止否则可能发生的贯通电流流动。在第二示例性实施例中,
    通过施加高开关频率,也可防止贯通电流的流动。这是可能的,因为
    当FET?106和FET?107的开关频率高时,状态不与图8A~8D所示的
    第一示例性实施例的操作类似,而是与图6A~6F所示的第一示例性
    实施例的正常操作类似。图10A和图10B示出振荡频率高时的FET
    106和FET?107的漏极电流波形。

    如图10A和图10B所示,通过设定高的振荡频率,虽然从电压输
    出单元127输出的电压低于正常操作期间的电压,但是可以防止超过
    变压器的电路元件的额定值的过电流状态和贯通电流的流动。

    如上所述,如第一示例性实施例的情况中那样,根据本示例性实
    施例,由于在电源不操作时用于检测低电压的电路不消耗电力,因此,
    可以在停止状态中减少耗电。并且,由于使用FET?107的漏极-源极电
    压而不是初级平滑电容器105的+端子的电势作为用于电压检测电路
    的电压源,因此在正常操作状态中也消耗更少的电力。结果,可对于
    电流共振电源实现节电。

    下面描述第三示例性实施例。图3是示出根据本示例性实施例的
    电流共振电源的电路图。第一示例性实施例和第二示例性实施例各具
    有两个转换器,即通宵电源和电流共振电源。与第一和第二示例性实
    施例不同,本示例性实施例仅具有一个转换器。根据本示例性实施例,
    如第一示例性实施例的情况那样安装低电压检测电路,并且,当电力
    开关为关断时实现节电。图3所示的电流共振电源包括以下的电路部
    件(元件):变压器115的辅助绕组117、电力开关701、开始电阻器
    702、电阻器703、二极管704、晶体管705和电容器706。

    当电力开关701被接通以经由起动电阻器702向电源控制IC?110
    的VH端子供给起动电力时,图3所示的电源被激活。在电源被激活
    之后,从辅助绕组117供给电力。当电力开关701被关断时,电力开
    关的关断被检测。用于检测电力开关的关断的布置被省略,但是,适
    当的布置对于本领域技术人员来说将是已知的??刂频ピ?33检测电
    力开关701的关断状态??刂频ピ?33检测电力开关的关断状态,操
    作光耦合器132以关断晶体管705、并且停止向电源控制IC?110供给
    电力,由此停止电力供给。

    在这种电源中,即使当电力开关被突然关断时,控制单元133也
    可确定停止电力供给。因此,在包括电源的电子器件中,作为优点,
    可以在执行各种处理之后停止电力供给。在这种电源中,通过抑制电
    力开关的关断状态中的耗电,可对于电源和包含电源的装置实现节电。

    在图3所示的电源中,当电力开关为关断时,由于FET?106的关
    断状态,低电压检测电路如第一示例性实施例的情况中那样不消耗电
    力。当电源操作时,如第一示例性实施例的情况中那样,可通过利用
    FET?107的漏极和源极之间的电压检测低电压。

    在根据本示例性实施例的具有一个转换器的电源中,如第一示例
    性实施例的情况中那样,当电源不操作时,用于检测低电压的电路不
    消耗电力,由此可以在正常操作状态和停止状态二者中均减少用于低
    电压检测的耗电。结果,可对于电流共振电源实现节电。

    图4是示出根据第三示例性实施例的变型的另一电流共振电源的
    电路图。在图4所示的电路中,图3所示的电路中的电源控制IC?110
    已变为根据第二示例性实施例的包括运算放大器110a的电源控制IC。
    低电压检测期间的低电压检测电路和电源控制IC?110的操作与第三
    示例性实施例中的操作类似。低电压检测电路的配置与上述的示例性
    实施例的配置类似。在图4所示的电源中,如第一示例性实施例的情
    况中那样,用于检测低电压的电路不消耗电力,由此,可以在正常操
    作状态和停止状态二者中均减少用于低电压检测的耗电。结果,可以
    对于电流共振电源实现节电。

    下面描述第四示例性实施例。图5是示出根据本示例性实施例的
    电流共振电源的电路图。根据示例性实施例,当低电压检测电路检测
    到低电压时,对于电源控制IC的电力供给被停止。除了第一示例性
    实施例中的部件以外,新安装的部件是比较器401、电阻器402、齐纳
    二极管403和光耦合器404。正常操作期间的电源操作与第一示例性
    实施例的电源操作类似。

    在图5中,与第一示例性实施例不同的部分是低电压检测电路的
    配置。根据本示例性实施例,基准电压由电阻器402和齐纳二极管403
    产生,并且被输入到比较器410的+端子。通过如第一示例性实施例
    的情况中那样通过整流、平滑化和分割电压检测电路(二极管201、
    电阻器202、电阻器203和电容器204)中的FET?107的漏极和源极
    之间的电压而获取的电压Vacr被输入到比较器401的-端子。

    电阻器402、齐纳二极管403、电阻器202和电阻器203的值被设
    定,使得在正常操作期间存在比较器401的+端子电压<比较器401的
    -端子电压的关系,并且在低电压状态期间存在比较器401的+端子电
    压>比较器401的-端子电压的关系。

    当低电压检测电路检测到低电压时,HI信号经由光耦合器404被
    输入到控制单元133。输入有HI信号的控制单元133经由光耦合器
    132关断晶体管131,以停止向电源控制IC供给电力。因此,可停止
    FET?106和FET?107的开关操作以防止过电流??煞乐沽鞴鼺ET?106
    和FET?107的贯通电流。根据本示例性实施例,如第一示例性实施例
    的情况中那样,用于检测低电压的电路在停止状态中不消耗电力,并
    且,由于FET?107的漏极-源极电压被用作用于电压检测电路的电压
    源,因此在正常操作状态中消耗较少的电力。由此,可以在正常操作
    状态和停止状态二者中均减少用于低电压检测的耗电。结果,可对于
    电流共振电源实现节电。

    根据第一到第四示例性实施例中的每一个的电流共振电源可被应
    用作为诸如激光束打印机、复印机或传真机之类的图像形成装置中的
    低电压电源。电流共振电源可被用于向作为图像形成装置中的控制单
    元的控制器供给电力,并且向作为用于传送片材的馈送辊的驱动单元
    的电机供给电力。

    图11A示出作为图像形成装置的例子的激光束打印机的示意性配
    置。激光束打印机200包括上面形成潜像的作为图像载体的感光鼓213
    和用于通过调色剂将在感光鼓上形成的潜像显影的显影单元212,作
    为图像形成单元211。在感光鼓213上显影的调色剂图像被转印到从
    盒216馈送的作为记录介质的片材(未示出)。转印到片材的调色剂
    图像通过定影器件214被定影以被排出到托盘215。图11B示出从电
    源到作为图像形成装置的控制单元的控制器和作为驱动单元的电机的
    电源线。电流共振电源可被应用作为用于向用于控制图像形成操作的
    包含中央处理单元(CPU)310的控制器300供给电力并且用于向作
    为用于形成图像的驱动单元的电机312和323供给电力的低电压电源。
    作为要被供给的电力,向控制器300供给3.3V的电压,并且,向电机
    供给24V的电压。例如,电机312驱动用于传输片材的馈送辊,并且,
    电机313驱动定影器件214。

    根据示例性实施例中的每一个的电流共振电源不限于被用于图像
    形成装置中,并且,可被用作其它电子器件中的低电压电源。

    虽然已参照示例性实施例描述了本发明,但应理解,本发明不限
    于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释
    以包含所有的变型、等同的结构和功能。

    关于本文
    本文标题:电流共振电源和图像形成装置.pdf
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