專利名稱:控制供應(yīng)到定影單元的電源的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及其中使用交流(AC)電源給負(fù)載供電的設(shè)備。更具體地,本發(fā)明涉及一種用于控制供應(yīng)到定影單元的電源以降低定影單元的瞬時(shí)加熱時(shí)間和閃爍特性的裝置和方法。
背景技術(shù):
激光打印機(jī)和影印機(jī)的傳統(tǒng)的定影電路包括控制器,用于確定電源是否供應(yīng)到定影電路;雙向三極管開關(guān)單元,用于給定影單元供應(yīng)交流(AC)電源;以及用于控制該雙向三極管的雙向三極管驅(qū)動(dòng)器。
傳統(tǒng)的定影電路控制器通過從輸入電源接收AC電源并將AC電源施加到定影單元的組件來控制定影電路。也就是,控制器使用溫度傳感器檢測(cè)定影單元的溫度,如果其確定需要升溫則輸出導(dǎo)通信號(hào),并且響應(yīng)該導(dǎo)通信號(hào)通過在每個(gè)開關(guān)周期中的過零時(shí)間激活雙向三極管為導(dǎo)通態(tài)來使用光雙向三極管(photo triac)給定影單元施加AC電源。
如上所述,在傳統(tǒng)的定影電路中,由于控制器為了控制定影單元的溫度簡(jiǎn)單地控制雙向三極管開關(guān)單元,而沒有關(guān)于AC電源的信息,諸如關(guān)于AC電源的電壓同步角的信息,所以不規(guī)律的導(dǎo)通定時(shí)引起使用與成像設(shè)備相同的電源的顯示設(shè)備的閃爍。
另外,為了降低打印準(zhǔn)備時(shí)間,在定影單元的最初加熱中可能需要相對(duì)高的電源供應(yīng)。然而,該電源增加引起額外的涌入電流,導(dǎo)致顯示設(shè)備的更顯著的閃爍和諧波特性。
相應(yīng)地,需要一種用于控制供應(yīng)到定影單元的電源的改進(jìn)的裝置和方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示范性實(shí)施例至少解決上面的問題和/或缺點(diǎn),并至少提供下面描述的優(yōu)點(diǎn)。相應(yīng)地,本發(fā)明的一個(gè)方面是,為了降低定影單元的瞬間加熱時(shí)間并降低使用與成像設(shè)備相同的電源的顯示設(shè)備的閃爍,而提供一種用于控制供應(yīng)到定影單元的電源的裝置和方法。
根據(jù)本發(fā)明的示范性方面,提供一種用于控制供應(yīng)到定影單元的電源的裝置,該裝置包含電壓檢測(cè)器,用于檢測(cè)供應(yīng)以加熱至少一個(gè)加熱燈的輸入電源的電壓;同步信號(hào)發(fā)生器,用于響應(yīng)所檢測(cè)的電壓而生成同步信號(hào);開關(guān)單元,用于開關(guān)要施加到所述至少一個(gè)加熱燈的輸入電源的供應(yīng)通路;以及控制器,具有最初供應(yīng)的輸入電源的時(shí)間占空比等級(jí)(duty level)值的表格信息,用于使用所生成的同步信號(hào)和該表格信息輸出控制開關(guān)單元的開關(guān)操作的控制信號(hào),其中開關(guān)單元執(zhí)行與該控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的開關(guān)操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性方面,提供一種控制供應(yīng)到定影單元的電源的方法,該方法包含檢測(cè)供應(yīng)以加熱至少一個(gè)加熱燈的輸入電源的電壓;響應(yīng)所檢測(cè)的電壓而生成同步信號(hào);使用所產(chǎn)生的同步信號(hào)和最初供應(yīng)的輸入電源的時(shí)間占空比等級(jí)值的表格信息,輸出用于控制開關(guān)單元的開關(guān)操作的控制信號(hào);以及通過開關(guān)單元來執(zhí)行開關(guān)操作。
通過參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例,本發(fā)明上面的和其它屬性和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯,附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的、用于控制供應(yīng)到定影單元的電源的裝置的方框圖;圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的輸入電源的占空比等級(jí)值的變化的波形圖;圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的、由圖1的控制器控制的在最初時(shí)間內(nèi)供應(yīng)到加熱燈的輸入電源的幅度的波形圖;圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的、控制施加到定影單元的電源的方法的流程圖。
貫穿附圖,應(yīng)該理解相同附圖標(biāo)記表示相同元件、屬性、和結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
提供諸如詳細(xì)構(gòu)造和元件的在描述中定義的內(nèi)容,以便有助于本發(fā)明的實(shí)施例的全面理解,并且這些內(nèi)容僅僅是示范性的。相應(yīng)地,本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,可以對(duì)在此描述的實(shí)施例作出各種變化和修改,而不偏離本發(fā)明的范圍和精神。另外,為了清楚和簡(jiǎn)明起見,省略了公知功能和構(gòu)造的描述?,F(xiàn)在將參考附圖更全面地詳細(xì)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的、用于控制供應(yīng)到定影單元的電源的裝置的方框圖。參考圖1,該裝置包括電源100、加熱燈110、電壓檢測(cè)器120、同步信號(hào)發(fā)生器130、開關(guān)單元140、和控制器150。
電源100供應(yīng)交流(AC)電源作為輸入電源,用于加熱加熱燈110。
加熱燈110用于加熱定影單元的加熱輥(未示出)。典型地,使用鹵素?zé)糇鳛榧訜釤?10,但是也可以使用其它類型的燈。加熱燈100的數(shù)目是至少一個(gè)。加熱燈110可以彼此串聯(lián)或并聯(lián)連接。在替代示范性實(shí)施例中,加熱燈110可以由不同的負(fù)載代替。
電壓檢測(cè)器120檢測(cè)由電源100供應(yīng)的輸入電源的輸入電壓,并將檢測(cè)結(jié)果輸出到同步信號(hào)發(fā)生器130。
同步信號(hào)發(fā)生器130生成與由輸入電壓檢測(cè)器120檢測(cè)的輸入電壓相對(duì)應(yīng)的同步信號(hào),并將所生成的電源同步信號(hào)輸出到控制器150。同步信號(hào)發(fā)生器130生成與輸入電源的過零時(shí)間同步的脈沖信號(hào)作為同步信號(hào)。
開關(guān)單元140執(zhí)行開關(guān)操作,以便將由電源100提供的輸入電源供應(yīng)到加熱燈110。開關(guān)單元140執(zhí)行與控制器150的控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的開關(guān)操作。開關(guān)單元140包含至少一個(gè)自截止開關(guān)組件。開關(guān)單元140包含串聯(lián)連接到該至少一個(gè)自截止開關(guān)組件的至少一個(gè)二極管。
與雙向三極管不同,自截止開關(guān)組件可以響應(yīng)控制信號(hào)而執(zhí)行導(dǎo)通開關(guān)操作和截止開關(guān)操作。如圖1所示,開關(guān)單元140包含第一自截止開關(guān)組件SW1和第二自截止開關(guān)組件SW2。第一自截止開關(guān)組件SW1和第二自截止開關(guān)組件SW2并聯(lián)連接。自截止開關(guān)組件可以包含雙極型或場(chǎng)效應(yīng)晶體管或其它自截止開關(guān)。
開關(guān)單元140還包含第一二極管D1和第二二極管D2。第一二極管D1串聯(lián)連接到第一自截止開關(guān)組件SW1,并且第二二極管D2串聯(lián)連接到第二自截止開關(guān)組件SW2。第一二極管D1和第一自截止開關(guān)組件SW1是用于供應(yīng)輸入電源的開關(guān)組件,其相位角在0°和180°范圍之內(nèi)。第二二極管D2和第二自截止開關(guān)組件SW2是用于供應(yīng)輸入電源的開關(guān)組件,其相位角在180°和360°范圍之內(nèi)。
控制器150具有最初供應(yīng)的輸入電源的時(shí)間占空比等級(jí)值的表格信息??刂破?50使用由同步信號(hào)發(fā)生器130生成的所生成的同步信號(hào)和該表格信息,將用于控制開關(guān)單元140的開關(guān)操作的控制信號(hào)輸出到開關(guān)單元140。
在表格信息中,在供應(yīng)輸入電源的最初時(shí)間內(nèi)連續(xù)地增加占空比等級(jí)值。當(dāng)其中連續(xù)地增加占空比等級(jí)值的最初時(shí)間已經(jīng)流逝時(shí),表格信息達(dá)到最大占空比等級(jí)值。盡管最初時(shí)間可以變化,但是在示范性實(shí)施例中,為了最小化加熱燈110的最初加熱時(shí)間,設(shè)置最初時(shí)間為1秒和2秒之間的值。
表1圖示了表格信息。
表1圖示了當(dāng)假設(shè)增加具有60Hz頻率的輸入電源到最大值所要求的時(shí)間、換句話說最初時(shí)間、為1秒(=120/120)時(shí)的增加的占空比等級(jí)值的表格信息。
如圖1所示,控制器150控制第一自截止開關(guān)組件SW1的開關(guān)操作,使得從0到1/120秒輸入電源的占空比等級(jí)值是5%??刂破?50控制第二自截止開關(guān)組件SW2的開關(guān)操作,使得從1/120到2/120秒輸入電源的占空比等級(jí)值是7%。同樣地,在供應(yīng)輸入電源之后,控制器150根據(jù)占空比等級(jí)值交替控制第一自截止組件SW1和第二自截止組件SW2,直到1秒時(shí)間流逝為止。
圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的輸入電源的占空比等級(jí)值變化的波形圖。在圖2中,輸入電源的0°和180°之間的相位角范圍對(duì)應(yīng)于0和1/120秒之間的時(shí)間范圍,并且輸入電源的180°和360°之間的相位角范圍對(duì)應(yīng)于1/120和2/120秒之間的時(shí)間范圍。在0和1/120秒之間的時(shí)間期間的陰影面積之和對(duì)應(yīng)于在0和1/120秒之間的時(shí)間內(nèi)要供應(yīng)到加熱燈110的輸入電源的5%占空比等級(jí)值。另外,在1/120和2/120秒之間的時(shí)間期間的陰影面積之和對(duì)應(yīng)于在1/120和2/120秒之間的時(shí)間內(nèi)要供應(yīng)到加熱燈110的輸入電源的7%占空比等級(jí)值。另外,在2/120和3/120秒之間的時(shí)間期間的陰影面積之和對(duì)應(yīng)于在2/120和3/120秒之間的時(shí)間內(nèi)要供應(yīng)到加熱燈110的輸入電源的10%占空比等級(jí)值。同樣地,在某個(gè)時(shí)間期間的陰影面積之和對(duì)應(yīng)于該某個(gè)時(shí)間的占空比等級(jí)值。
控制器150可以使用所生成的同步信號(hào)來檢測(cè)輸入電源的過零時(shí)間??刂破?50基于所檢測(cè)的過零時(shí)間,在輸入電源的每半個(gè)周期內(nèi),換句話說0°到180°或180°到360°,控制第一自截止開關(guān)組件SW1或第二自截止開關(guān)組件SW2的開關(guān)操作。也就是,控制器150控制第一自截止開關(guān)組件SW1的開關(guān)操作,使得從0到1/120秒將與5%占空比等級(jí)值相對(duì)應(yīng)的輸入電源供應(yīng)到加熱燈110。此后,控制器150控制第二自截止開關(guān)組件SW2的開關(guān)操作,使得從1/120到2/120秒將與7%占空比等級(jí)值相對(duì)應(yīng)的輸入電源供應(yīng)到加熱燈110。此后,控制器150控制第一自截止開關(guān)組件SW1的開關(guān)操作,使得從2/120到3/120秒將與10%占空比等級(jí)值相對(duì)應(yīng)的輸入電源供應(yīng)到加熱燈110。直到占空比等級(jí)值達(dá)到最大值、換句話說100%、為止,控制器150交替控制第一自截止開關(guān)組件SW1和第二自截止開關(guān)組件SW2的開關(guān)操作。
圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的、由圖1的控制器150控制的在最初時(shí)間內(nèi)供應(yīng)到加熱燈110的輸入電源的幅度的波形圖。如圖3所示,通過使用其中增加占空比等級(jí)值的表格信息來控制輸入電源的供應(yīng),最初供應(yīng)的輸入電源可以逐漸地增加并供應(yīng)。因此,根據(jù)最初供應(yīng)的輸入電源的逐漸增加,可以防止由于輸入電源的過度供應(yīng)而出現(xiàn)的顯示設(shè)備的閃爍和諧波特性,并且通過最大化一時(shí)段的占空比等級(jí)值,可以最小化加熱燈的最初加熱時(shí)間。
圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的控制供應(yīng)到定影單元的電源的方法的流程圖。
參考圖4,在操作200中檢測(cè)供應(yīng)以加熱加熱燈110的輸入電源的電壓。
在操作202中,生成所檢測(cè)的電壓的同步信號(hào)。生成與輸入電源的過零時(shí)間同步的脈沖信號(hào)作為同步信號(hào)。
在操作204中,使用所生成的同步信號(hào)和最初供應(yīng)的輸入電源的時(shí)間占空比等級(jí)值的表格信息,輸出控制信號(hào)以控制開關(guān)單元140的開關(guān)操作,開關(guān)單元140開關(guān)供應(yīng)到加熱燈110的輸入電源的供應(yīng)通路。在表格信息中,在供應(yīng)輸入電源的最初時(shí)間內(nèi)連續(xù)地增加占空比等級(jí)值。
當(dāng)連續(xù)地增加占空比等級(jí)值的最初時(shí)間流逝時(shí),表格信息達(dá)到最大占空比等級(jí)值。盡管最初時(shí)間可以變化,但是在示范性實(shí)施例中,為了最小化加熱燈110的最初加熱時(shí)間,設(shè)置最初時(shí)間為1秒和2秒之間的值。
可以使用所生成的同步信號(hào)檢測(cè)輸入電源的過零時(shí)間。基于所檢測(cè)的過零時(shí)間,在輸入電源的每半個(gè)周期內(nèi),換句話說0°到180°或180°到360°,控制圖1所示的第一自截止開關(guān)組件SW1或第二自截止開關(guān)組件SW2的開關(guān)操作。
如圖3所示,通過使用其中增加占空比等級(jí)值的表格信息來控制輸入電源的供應(yīng),最初供應(yīng)的輸入電源逐漸地增加,并且因此可以預(yù)防由于輸入電源的過度供應(yīng)而出現(xiàn)的顯示設(shè)備的閃爍和諧波特性,并且通過最大化一時(shí)段的占空比等級(jí)值,可以最小化加熱燈110的最初加熱時(shí)間。
在操作206中,根據(jù)輸出的控制信號(hào),開關(guān)單元140執(zhí)行開關(guān)操作。開關(guān)單元140包含至少一個(gè)自截止開關(guān)組件。因此,開關(guān)單元140可以響應(yīng)控制信號(hào)而執(zhí)行導(dǎo)通開關(guān)操作或截止開關(guān)操作。
使用計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì),本發(fā)明的示范性實(shí)施例可以寫為代碼/指令/程序,并且可以在執(zhí)行代碼/指令/程序的通用數(shù)字計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的例子包括磁存儲(chǔ)媒體(例如,ROM、軟盤、硬盤等)、光學(xué)記錄媒體(例如,CD-ROM或DVD)、以及諸如載波(例如,通過因特網(wǎng)傳送)的存儲(chǔ)媒體。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可以分布在網(wǎng)絡(luò)耦接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上,使得以分布方式存儲(chǔ)并執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀代碼。另外,可以由熟悉本發(fā)明所屬領(lǐng)域的程序員容易地構(gòu)造用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能程序、代碼和代碼片段。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例,通過當(dāng)最初加熱加熱燈時(shí)使用輸入電源的時(shí)間占空比等級(jí)值的表格信息而將輸入電源施加到加熱燈,可以循序地增加加熱燈的最初加熱的輸入電源,因此降低了顯示設(shè)備的閃爍和諧波特性。
另外,通過設(shè)置占空比等級(jí)值以在一時(shí)段內(nèi)提供最大輸入電源,可以最小化加熱燈的最初加熱時(shí)間。
盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的示范性實(shí)施例具體地示出和描述了本發(fā)明,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,可以在形式和細(xì)節(jié)方面作出各種變化,而不偏離如由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于控制供應(yīng)到定影單元的電源的裝置,該裝置包含電壓檢測(cè)器,用于檢測(cè)供應(yīng)以加熱至少一個(gè)加熱燈的輸入電源的電壓;同步信號(hào)發(fā)生器,用于響應(yīng)所檢測(cè)的電壓而生成同步信號(hào);開關(guān)單元,用于開關(guān)要施加到所述至少一個(gè)加熱燈的輸入電源的供應(yīng)通路;以及控制器,具有最初供應(yīng)的輸入電源的時(shí)間占空比等級(jí)值的表格信息,用于使用所生成的同步信號(hào)和該表格信息而輸出用于控制開關(guān)單元的開關(guān)操作的控制信號(hào),其中該開關(guān)單元執(zhí)行與該控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的開關(guān)操作。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述至少一個(gè)加熱燈包含多個(gè)加熱燈,并且該多個(gè)加熱燈串聯(lián)或并聯(lián)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置,其中開關(guān)單元包含第一自截止開關(guān)組件和第二自截止開關(guān)組件。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置,其中第一自截止開關(guān)組件和第二自截止開關(guān)組件并聯(lián)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置,其中開關(guān)單元還包含第一二極管和第二二極管,第一二極管串聯(lián)連接到第一自截止開關(guān)組件,以及第二二極管串聯(lián)連接到第二自截止開關(guān)組件。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置,其中在表格信息中,在供應(yīng)輸入電源的最初時(shí)間連續(xù)地增加占空比等級(jí)值。
7.一種控制供應(yīng)到定影單元的電源的方法,該方法包含檢測(cè)供應(yīng)以加熱至少一個(gè)加熱燈的輸入電源的電壓;響應(yīng)所檢測(cè)的電壓而生成同步信號(hào);使用所生成的同步信號(hào)和最初供應(yīng)的輸入電源的時(shí)間占空比等級(jí)值的表格信息,輸出用于控制開關(guān)單元的開關(guān)操作的控制信號(hào);以及通過開關(guān)單元執(zhí)行開關(guān)操作。
8.如權(quán)利要求7所述的方法,其中在表格信息中,在供應(yīng)輸入電源的最初時(shí)間期間連續(xù)地增加占空比等級(jí)值。
9.一種計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì),具有存儲(chǔ)在其上的用于執(zhí)行控制施加到定影單元的電源的方法的指令,該指令包含第一組指令,用于檢測(cè)供應(yīng)以加熱至少一個(gè)加熱燈的輸入電源的電壓;第二組指令,用于響應(yīng)所檢測(cè)的電壓而生成同步信號(hào);第三組指令,用于使用所生成的同步信號(hào)和最初施加的輸入電源的時(shí)間占空比等級(jí)值的表格信息,輸出控制開關(guān)單元的開關(guān)操作的控制信號(hào);以及第四組指令,用于通過開關(guān)單元來執(zhí)行開關(guān)操作。
10.一種電源裝置,包括電壓檢測(cè)器,用于檢測(cè)輸入電源的電壓;同步信號(hào)發(fā)生器,用于響應(yīng)所檢測(cè)的電壓而生成同步信號(hào);開關(guān)單元,用于開關(guān)要施加到負(fù)載的輸入電源的供應(yīng)通路;以及控制器,具有最初供應(yīng)的輸入電源的時(shí)間占空比等級(jí)值的表格信息,用于使用所生成的同步信號(hào)和該表格信息而輸出控制開關(guān)單元的開關(guān)操作的控制信號(hào),其中該開關(guān)單元執(zhí)行與該控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的開關(guān)操作。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置,其中該開關(guān)單元包含第一自截止開關(guān)組件和第二自截止開關(guān)組件。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置,其中第一自截止開關(guān)組件和第二自截止開關(guān)組件并聯(lián)連接。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置,其中開關(guān)單元還包含第一二極管和第二二極管,該第一二極管與第一自截止開關(guān)組件串聯(lián)連接,以及該第二二極管與第二自截止開關(guān)組件串聯(lián)連接。
14.如權(quán)利要求10所述的裝置,其中在供應(yīng)輸入電源的最初時(shí)間期間增加表格信息中的占空比等級(jí)值。
15.如權(quán)利要求10所述的裝置,其中在供應(yīng)輸入電源的最初時(shí)間期間連續(xù)地增加表格信息中的占空比等級(jí)值。
16.一種控制電源的方法,該方法包含檢測(cè)輸入電源的電壓;響應(yīng)所檢測(cè)的電壓而生成同步信號(hào);使用所生成的同步信號(hào)和最初供應(yīng)的輸入電源的時(shí)間占空比等級(jí)值的表格信息,輸出用于控制開關(guān)單元的開關(guān)操作的控制信號(hào);以及通過開關(guān)單元執(zhí)行開關(guān)操作。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,還包括在供應(yīng)輸入電源的最初時(shí)間期間增加表格信息中的占空比等級(jí)值。
18.如權(quán)利要求17所述的方法,其中該增加包含在最初時(shí)間期間連續(xù)增加。
全文摘要
提供了一種用于控制供應(yīng)到定影單元的電源的裝置和方法。該裝置包括電壓檢測(cè)器,檢測(cè)供應(yīng)以加熱至少一個(gè)加熱燈的輸入電源的電壓;同步信號(hào)發(fā)生器,響應(yīng)所檢測(cè)的電壓而生成同步信號(hào);開關(guān)單元,開關(guān)要施加到所述至少一個(gè)加熱燈的輸入電源的供應(yīng)通路;以及控制器,具有最初供應(yīng)的輸入電源的時(shí)間占空比等級(jí)值的表格信息,并使用所生成的同步信號(hào)和該表格信息輸出用于控制開關(guān)單元的開關(guān)操作的控制信號(hào),其中該開關(guān)單元執(zhí)行與控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的開關(guān)操作。相應(yīng)地,通過循序地增加加熱燈的最初加熱的輸入電源,可以降低顯示設(shè)備的閃爍和諧波特性,并且通過設(shè)置占空比等級(jí)值來在某個(gè)時(shí)間之內(nèi)供應(yīng)最大輸入電源,可以最小化加熱燈的最初加熱時(shí)間。
文檔編號(hào)G03G15/00GK101051205SQ200710006120
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月3日
發(fā)明者金振河, 權(quán)重基, 崔種文 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社