專利名稱：開關(guān)模式電源以及在功率節(jié)省模式中操作電源的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)模式電源以及在功率節(jié)省模式中操作電源的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種至少輸出兩個(gè)電壓和在施加最小負(fù)載時(shí)使用電壓差來在功率節(jié)省模式中操作的開關(guān)模式電源，以及在功率節(jié)省模式中操作的方法。
背景技術(shù)：
由于常規(guī)的開關(guān)模式電源(SMPS)在開關(guān)模式中操作開關(guān)元件，因此，它消耗較少的功率。此外，由于SMPS使用高頻電源變壓器，因此，它的結(jié)構(gòu)緊湊并且重量輕。SMPS可能同時(shí)輸出不同電平的直流(DC)電壓。例如，如果打印機(jī)使用SMPS，就可能從主電源上為此打印機(jī)提供3.3V或5V的直流(DC)電壓，并可從高壓電源或打印機(jī)引擎上同時(shí)為其提供24V的直流(DC)電壓。
在高壓電源或使用高電壓的打印機(jī)引擎處于空載的情況下，SMPS進(jìn)入功率節(jié)省模式，以最大限度地減少功率消耗。
常規(guī)的SMPS至少有兩個(gè)脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制器和至少兩個(gè)變壓器，以便至少輸出兩個(gè)電壓。常規(guī)的SMPS接收用以控制高電壓輸出的PWM開/關(guān)信號(hào)，以便關(guān)斷第二PWM控制器，從而使得不在功率節(jié)省方式中輸出高電壓。
更具體地說，例如如果SMPS被設(shè)計(jì)成輸出兩個(gè)電壓，則該SMPS就要包含兩個(gè)PWM控制器和兩個(gè)變壓器。
假設(shè)第一PWM控制器控制低壓輸出，第二PWM控制器控制高壓輸出。
第一PWM控制器輸出PWM信號(hào)，第一晶體管根據(jù)此PWM信號(hào)切換開/關(guān)，從而調(diào)整流過第一變壓器的初級(jí)線圈的電流并由此控制在第一變壓器的次級(jí)線圈上感生的電壓。在第一變壓器的次級(jí)線圈上感生的電壓被整流、平滑，然后作為低電壓輸出到第一輸出端子。第二PWM控制器和第二晶體管按照上述的相同方式產(chǎn)生電壓，并將此電壓作為高電壓輸出到第二輸出端子。
常規(guī)的SMPS需要外部控制器來輸出PWM開/關(guān)信號(hào)，以便控制來自第二PWM控制器的高壓輸出，從而在進(jìn)入功率節(jié)省模式時(shí)開啟/關(guān)斷(即從開到關(guān))。在從外部控制器上接收PWM開/關(guān)信號(hào)時(shí)，根據(jù)接收到的PWM開/關(guān)信號(hào)來關(guān)斷第二PWM控制器。這就是說，第二PWM控制器在接收PWM開/關(guān)信號(hào)時(shí)停止輸出高電壓。
這就是說，為了在功率節(jié)省模式中操作，SMPS必須接收控制信號(hào)。因此，SMPS也需要外部控制器來輸出控制信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在功率節(jié)省模式下操作的開關(guān)模式電源，以及在功率節(jié)省模式中操作此電源的方法，該電源使用內(nèi)部產(chǎn)生的電壓差而不需要用外部控制器來輸出控制信號(hào)，以便在功率節(jié)省模式下操作。
在下面的說明中將要部分提出本發(fā)明的附加的某些方面，通過如下的說明或通過對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐，這些方面將會(huì)變得更加清楚。
本發(fā)明的上述和/或其它方面通過提供輸出第一電壓和第二電壓的電源來實(shí)現(xiàn)，其中包括第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制器和第二PWM控制器，它們由不同的驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)，以分別控制要輸出的第一和第二電壓；第一變壓器，其由第一PWM控制器控制，以輸出第一電壓，所述第一變壓器包括初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和輔助繞組；以及整流器，其用來整流和平滑流過第一變壓器的輔助繞組的電流，并根據(jù)第一和第二PWM控制器的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓來產(chǎn)生功率節(jié)省模式電壓，并將此功率節(jié)省模式電壓提供給第一和第二PWM控制器。
由整流器產(chǎn)生的功率節(jié)省模式電壓可以大于或等于第一PWM控制器的驅(qū)動(dòng)電壓，并且，該功率節(jié)省模式電壓可以小于第二PWM控制器的驅(qū)動(dòng)電壓。
可用功率節(jié)省模式電壓來關(guān)斷第二PWM控制器。
在功率節(jié)省模式中，與第一變壓器的次級(jí)線圈相連的輸出端子可以有最小的負(fù)載，并且，整流器可以利用第一變壓器的減小了的電流來產(chǎn)生功率節(jié)省模式電壓。
該電源還可以包括降壓單元，它降低由整流器產(chǎn)生的功率節(jié)省模式電壓，并將此降低了的電壓提供給第二PWM控制器。
該降壓單元可以包括與整流器相連的第一終端以及與第二PWM控制器相連的第二終端。
該降壓單元可以是可變電阻或者是調(diào)節(jié)器(regulator)。
本發(fā)明的上述和/或其它的各個(gè)方面還能通過提供可以在功率節(jié)省模式和標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式之間切換的電源來實(shí)現(xiàn)。該電源包括第一輸出單元；第二輸出單元；PWM控制器單元，用以控制第一輸出單元在功率節(jié)省模式和在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式中輸出第一輸出電壓，并控制第二輸出單元在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式中輸出第二輸出電壓以及當(dāng)在功率節(jié)省模式中時(shí)不輸出第二電壓；以及感測單元，用以感測至少施加在第一和第二輸出單元之一個(gè)上的負(fù)載，并根據(jù)感測到的負(fù)載來選擇功率節(jié)省模式和標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式之一。
本發(fā)明的上述和/或其它的各個(gè)方面也能通過提供可與高電壓電源(HVPS)和/或打印機(jī)引擎一起使用的開關(guān)模式電源來實(shí)現(xiàn)。該開關(guān)模式電源包括第一和第二輸出單元；第一和第二變壓器，用以分別向第一和第二輸出單元提供第一和第二電壓；第一PWM控制器，用于驅(qū)動(dòng)第一變壓器；第二PWM控制器，用于驅(qū)動(dòng)第二變壓器；以及感測單元，其利用根據(jù)至少施加在第一和第二輸出單元之一個(gè)上的負(fù)載所確定的驅(qū)動(dòng)電壓來驅(qū)動(dòng)第一和第二PWM控制器。
本發(fā)明的上述和/或其它的各個(gè)方面還能通過提供開關(guān)模式電源來實(shí)現(xiàn)，該開關(guān)模式電源包括至少兩個(gè)輸出單元，用于輸出包括高電壓在內(nèi)的不同的電壓電平；以及PWM開關(guān)單元，用以感測施加在輸出單元上的負(fù)載，并在確定負(fù)載為第一負(fù)載時(shí)關(guān)斷輸出高電壓的輸出單元，在確定負(fù)載為第二負(fù)載時(shí)接通所述至少兩個(gè)輸出單元。
本發(fā)明的上述和/或其它的各個(gè)方面還能通過提供電源來實(shí)現(xiàn)，該電源包括至少兩個(gè)輸出單元，以便輸出包括高電壓在內(nèi)的不同的電壓電平；至少兩個(gè)PWM控制器，可由不同的電壓驅(qū)動(dòng)；以及感測單元，用以感測施加在輸出單元上的負(fù)載，并在確定負(fù)載在第一負(fù)載狀態(tài)中時(shí)關(guān)斷用于驅(qū)動(dòng)輸出高電壓的輸出單元的PWM控制器，在確定負(fù)載在第二負(fù)載狀態(tài)中時(shí)接通所述至少兩個(gè)PWM控制器。
本發(fā)明的上述和/或其它的各個(gè)方面也能通過提供在功率節(jié)省模式中操作電源的方法來實(shí)現(xiàn)，此方法包括第一變壓器，其輸出第一電壓，并且具有初級(jí)線圈、在其上感生第一電壓的次級(jí)線圈、以及輔助繞組；第二變壓器，其輸出第二電壓；第一PWM控制器和第二PWM控制器，它們由不同的驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)，并且分別控制第一和第二變壓器的輸出。該方法包括整流和平滑流過第一變壓器的輔助繞組的電流，利用整流和平滑過的輔助繞組的電流并根據(jù)第一和第二PWM控制器的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓來產(chǎn)生功率節(jié)省模式電壓，并將所產(chǎn)生的功率節(jié)省模式電壓提供給第一和第二PWM控制器。
功率節(jié)省模式電壓可以大于或等于第一PWM控制器的驅(qū)動(dòng)電壓，功率節(jié)省模式電壓可以小于第二PWM控制器的驅(qū)動(dòng)電壓。
該方法還可以包括利用可變電阻或調(diào)節(jié)器來降低功率節(jié)省模式電壓，并將降低了的功率節(jié)省模式電壓提供給第二PWM控制器。
本發(fā)明的上述和/或其它的各個(gè)方面還能通過提供在功率節(jié)省模式中操作電源的方法來實(shí)現(xiàn)，此方法包括利用在驅(qū)動(dòng)電壓之間的電壓差來自動(dòng)地選擇電源模式，所述驅(qū)動(dòng)電壓用來驅(qū)動(dòng)至少兩個(gè)PWM控制器，這兩個(gè)控制器控制電源以便輸出至少兩個(gè)電壓。


通過下面結(jié)合附圖對(duì)具體實(shí)施例所進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述的和其他的方面將會(huì)變得更加清楚，其中，圖1是一個(gè)電路示意圖，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的一個(gè)在功率節(jié)省模式中操作的SMPS；圖2是一個(gè)電路示意圖，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例的一個(gè)在功率節(jié)省模式中操作的SMPS。
具體實(shí)施例方式
以下，將參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施例，在附圖中列舉了具體實(shí)施例的例子，在所有的圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。
圖1是一個(gè)電路示意圖，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的一個(gè)在功率節(jié)省模式中操作的SMPS。
在施加最小負(fù)載時(shí)，SMPS利用電壓差來接通/關(guān)斷輸出電壓，從而在功率節(jié)省模式中操作。
參見圖1，SMPS包括第一整流器110、第一PWM控制器120、第一晶體管Q1、第一變壓器130、第二整流器140、第三整流器150、第二PWM控制器160、第二晶體管Q2、第二變壓器170、以及第四整流器180。
第一整流器110使用例如橋式二極管DM1和電容器C1來整流從交流(AC)電源輸入的交流(AC)電壓。
將由第一整流器110整流過的AC電壓施加在第一變壓器130和第二變壓器170的初級(jí)線圈上。第一變壓器130利用在初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的相互作用在次級(jí)線圈上感生電壓。第一PWM控制器120輸出第一PWM信號(hào)以輸出低電壓，第一晶體管Q1根據(jù)第一PWM信號(hào)來進(jìn)行開/關(guān)，從而調(diào)整(regulating)流過第一變壓器130的初級(jí)線圈的電流。因此，可以根據(jù)第一PWM信號(hào)來控制在第一變壓器130的次級(jí)線圈上感生的電壓。
第一晶體管Q1根據(jù)從第一PWM控制器120上輸出的第一PWM信號(hào)來進(jìn)行開/關(guān)切換。
第二整流器140利用例如二極管D1和電容器C2來整流和平滑在第一變壓器130的次級(jí)線圈上感生的電壓，并將此整流和平滑過的電壓輸出到第一輸出端子(輸出1)上。該輸出到第一輸出端子(輸出1)上的電壓是低電壓。
第三整流器150利用例如二極管D2和電容器C3來整流和平滑流過第一變壓器130的輔助繞組的電流，并由此產(chǎn)生Vcc。第三整流器150將所產(chǎn)生的Vcc作為驅(qū)動(dòng)電壓Vcc提供給第一和第二PWM控制器120和160。
利用從第三整流器150提供的Vcc來驅(qū)動(dòng)第一和第二PWM控制器120和160，第一和第二PWM控制器120和160分別產(chǎn)生第一PWM信號(hào)和第二PWM信號(hào)。
第二變壓器170從第一整流器110上接收加在此變壓器的初級(jí)線圈上的電壓，以便利用在初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的相互作用而在第二變壓器170的次級(jí)線圈上感生電壓。第二PWM控制器160輸出第二PWM信號(hào)以便輸出高電壓，第二晶體管Q2根據(jù)第二PWM信號(hào)來進(jìn)行開/關(guān)轉(zhuǎn)換，從而調(diào)整(regulating)流過第二變壓器170的初級(jí)線圈的電流。因此，能夠根據(jù)第二PWM信號(hào)來控制在第二變壓器170的次級(jí)線圈上感生的電壓。
第二晶體管Q2根據(jù)從第二PWM控制器160輸出的第二PWM信號(hào)來進(jìn)行開/關(guān)切換。
第四整流器180利用例如二極管D3和電容器C4來整流和平滑在第二變壓器170的次級(jí)線圈上感生的電壓，并將此整流和平滑過的電壓輸出到第二輸出端子(輸出2)上。該輸出到第二輸出端子(輸出2)上的電壓是高電壓。
第三整流器150產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)電壓作為驅(qū)動(dòng)電壓Vcc，以便在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式中驅(qū)動(dòng)第一和第二PWM控制器120和160，該第三整流器150還產(chǎn)生功率節(jié)省模式電壓作為驅(qū)動(dòng)電壓Vcc，以便進(jìn)入功率節(jié)省模式。第一和第二PWM控制器120和160使用不同的驅(qū)動(dòng)電壓。由于第一PWM控制器120輸出用以輸出低電壓的第一PWM信號(hào)，因此，第一PWM控制器120使用低電平驅(qū)動(dòng)電壓；與此同時(shí)，由于第二PWM控制器160輸出用以輸出高電壓的第二PWM信號(hào)，因此，第二PWM控制器160使用高電平驅(qū)動(dòng)電壓。因此，在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式中，都要驅(qū)動(dòng)第一和第二PWM控制器120和160兩者(即正常地驅(qū)動(dòng))，并且，在功率節(jié)省模式中，關(guān)斷使用高電平驅(qū)動(dòng)電壓的第二PWM控制器160，只驅(qū)動(dòng)第一PWM控制器120。
例如，第一PWM控制器120可以使用12V的驅(qū)動(dòng)電壓，第二PWM控制器160可以使用15V的驅(qū)動(dòng)電壓。還可以替換地使用其它的電壓。在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式中，第三整流器150最少可以產(chǎn)生15V的Vcc以便正常地驅(qū)動(dòng)第一和第二PWM控制器120和160。用15V的電壓來正常地驅(qū)動(dòng)第一和第二PWM控制器120和160。
在功率節(jié)省模式中，第一和第二輸出端子(輸出1和輸出2)具有加在其上的最小負(fù)載。因此，低電平電流流過與第一輸出端子(輸出1)相連的第一變壓器130的輔助繞組，以使得第三整流器150最大產(chǎn)生12V的Vcc，這個(gè)值低于標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式中的15V。因此，關(guān)斷要由15V的電壓驅(qū)動(dòng)的第二PWM控制器160，并使其進(jìn)入功率節(jié)省模式。
換句話說，在第一輸出端子(輸出1)和/或第二輸出端子(2)上施加了最小負(fù)載時(shí)，減少在第一變壓器130的輔助繞組中感生的電流，以使得由第三整流器150所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓Vcc是功率節(jié)省模式電壓(即12V)，該電壓對(duì)于驅(qū)動(dòng)第一PWM控制器120而言是足夠高的，但是，對(duì)于驅(qū)動(dòng)第二PWM控制器160而言就不足夠高了。在第一變壓器130的輔助繞組中感生的電流可以由第一變壓器130的初級(jí)和/或次級(jí)線圈的相互作用而引起。更具體地說，流過第一變壓器130的輔助繞組的電流，在第一變壓器130的次級(jí)線圈一側(cè)上，可以起到加在第一輸出端子(輸出1)上的負(fù)載的作用。例如，在第一變壓器130的輔助繞組中感生的電流可以與加在第一輸出端子(輸出1)上的負(fù)載成比例。在高壓電源處于空載(idle)的情況下，可以把最小負(fù)載加到第一輸出端子(輸出1)或第一和第二輸出端子(輸出1和輸出2)上，在此，所述的高壓電源使用由第二輸出端子(輸出2)或與第一輸出端子(輸出1)相連的打印機(jī)引擎輸出的高壓。這樣，通過感測加到第一和第二輸出端子(輸出1和輸出2)上的負(fù)載，第一變壓器130的輔助繞組和第三整流器150就能自動(dòng)地將SMPS切換到功率節(jié)省模式，而不需要由外部控制器產(chǎn)生的外部控制信號(hào)。換句話說，第一變壓器130的輔助繞組可以作為感測單元來感測加到SMPS的輸出上的負(fù)載，以便為第一和第二PWM控制器120和160產(chǎn)生適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電壓Vcc。
圖2是一個(gè)電路示意圖，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的在功率節(jié)省模式中操作的SMPS。
參見圖2，該SMPS包括第一整流器210、第一PWM控制器220、第一晶體管Q1、第一變壓器230、降壓單元255、第二整流器240、第三整流器250、第二PWM控制器260、第二晶體管Q2、第二變壓器270、第四整流器280。
由于第一整流器210、第一PWM控制器220、第一晶體管Q1、第一變壓器230、第二整流器240、第三整流器250、第二PWM控制器260、第二晶體管Q2、第二變壓器270、第四整流器280與在圖1的具體實(shí)施例的SMPS中的相應(yīng)的部件相似，因此不再對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的描述。
降壓單元255安置在第三整流器250和第二PWM控制器260之間并使用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓之間的電壓差，這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓就是作為Vcc加到第二PWM控制器260上的驅(qū)動(dòng)電壓和作為Vcc加到第一PWM控制器220上的驅(qū)動(dòng)電壓。更具體地說，降壓單元255降低了從第三整流器250加到第二PWM控制器260上的驅(qū)動(dòng)電壓，以便在由第一PWM控制器220所加的驅(qū)動(dòng)電壓和由第二PWM控制器220所加的驅(qū)動(dòng)電壓之間產(chǎn)生更大的電壓差。
與圖1的第三整流器150相似，在功率節(jié)省模式中，第三整流器250產(chǎn)生比在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式中更低的電平電壓作為驅(qū)動(dòng)電壓Vcc。降壓裝置255進(jìn)而降低輸出的低電平電壓，該低電平電壓是作為驅(qū)動(dòng)電壓Vcc從第三整流器250提供給第二PWM控制器260的。因此，關(guān)斷第二PWM控制器260，在此控制器上加有由降壓單元255降低了的驅(qū)動(dòng)電壓Vcc，并使其進(jìn)入功率節(jié)省模式。與圖1的第一變壓器130的輔助繞組相應(yīng)，圖2中的第一變壓器230的輔助線圈可以按上述的類似方式操作。
例如，利用如像可變電阻器或調(diào)節(jié)器之類的附加電路可以實(shí)現(xiàn)降壓裝置255，以便降低由第三整流器250產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓Vcc。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，SMPS輸出兩個(gè)電壓，并能在功率節(jié)省模式下操作以產(chǎn)生一個(gè)輸出電壓。然而，不應(yīng)該認(rèn)為這種配置僅限于本發(fā)明的范圍。在功率節(jié)省模式中操作的方法可以用到輸出兩個(gè)以上的電壓的SMPS中。
盡管在此展示和說明了本發(fā)明的幾個(gè)具體的實(shí)施例，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，在不偏離本發(fā)明的原則、精神和附后的權(quán)利要求及其等同物所規(guī)定的范圍的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種輸出第一電壓和第二電壓的電源，包括第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制器和第二PWM控制器，其由不同的驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)，以便分別控制要輸出的第一和第二電壓；第一變壓器，其由第一PWM控制器控制以輸出第一電壓，該第一變壓器包括初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和輔助繞組；以及整流器，其整流并平滑流過第一變壓器的輔助繞組的電流，根據(jù)第一和第二PWM控制器的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓來產(chǎn)生功率節(jié)省模式電壓，并將此功率節(jié)省模式電壓提供給第一和第二PWM控制器。
2.權(quán)利要求1所述的電源，其中，由整流器產(chǎn)生的功率節(jié)省模式電壓大于或等于第一PWM控制器的驅(qū)動(dòng)電壓，該功率節(jié)省模式電壓小于第二PWM控制器的驅(qū)動(dòng)電壓。
3.權(quán)利要求2所述的電源，其中，通過功率節(jié)省模式電壓來關(guān)斷第二PWM控制器。
4.權(quán)利要求1所述的電源，其中，在功率節(jié)省模式中，與第一變壓器的次級(jí)線圈相連的輸出端子有最小的負(fù)載，整流器利用通過第一變壓器的減小了的電流來產(chǎn)生功率節(jié)省模式電壓。
5.權(quán)利要求1所述的電源，還包括降壓單元，其降低由整流器產(chǎn)生的功率節(jié)省模式電壓，并將此降低了的電壓提供給第二PWM控制器。
6.權(quán)利要求5所述的電源，其中，降壓單元包括與整流器相連的第一終端以及與第二PWM控制器相連的第二終端。
7.權(quán)利要求5所述的電源，其中，降壓單元包括可變電阻器或調(diào)節(jié)器。
8.權(quán)利要求1所述的電源，還包括第一和第二輸出端子，用以分別輸出來自第一和第二變壓器的第一和第二電壓。
9.權(quán)利要求8所述的電源，其中，第一變壓器的輔助繞組根據(jù)至少被施加在第一輸出端子上的負(fù)載來感生電流，以使得整流器產(chǎn)生與在輔助繞組中感生的電流相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓。
10.權(quán)利要求9所述的電源，其中，當(dāng)加在第一輸出端子上的負(fù)載是最小負(fù)載時(shí)，在輔助繞組中感生的電流就對(duì)應(yīng)于功率節(jié)省模式電壓。
11.權(quán)利要求9所述的電源，其中，輔助線圈和次級(jí)線圈交互作用。
12.一種可以在功率節(jié)省模式和標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式之間切換的電源，該電源包括第一輸出單元；第二輸出單元；PWM控制器單元，用以控制第一輸出單元，以便在功率節(jié)省模式和在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式中輸出第一輸出電壓，并用以控制第二輸出單元，以便在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式中輸出第二輸出電壓，而不在功率節(jié)省模式中輸出第二輸出電壓；以及感測單元，用以感測至少被施加在第一和第二輸出單元之一個(gè)上的負(fù)載，并根據(jù)感測到的負(fù)載來選擇功率節(jié)省模式和標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式中的一個(gè)。
13.一種可以與高壓電源(HVPS)和/或打印機(jī)引擎一起使用的開關(guān)模式電源，該開關(guān)模式電源包括第一和第二輸出單元；第一和第二變壓器，用以向第一和第二輸出單元分別提供第一和第二電壓；第一PWM控制器，用于驅(qū)動(dòng)第一變壓器；第二PWM控制器，用于驅(qū)動(dòng)第二變壓器；感測單元，其利用驅(qū)動(dòng)電壓來驅(qū)動(dòng)第一和第二PWM控制器，所述驅(qū)動(dòng)電壓是根據(jù)至少被施加在第一和第二輸出單元之一個(gè)上的負(fù)載來確定的。
14.權(quán)利要求13所述的電源，其中，第一電壓是較低的電壓，第二電壓是較高的電壓。
15.權(quán)利要求13所述的電源，其中，第一PWM控制器根據(jù)大于第一閾值的驅(qū)動(dòng)電壓來進(jìn)行操作，第二PWM控制器根據(jù)大于第二閾值的驅(qū)動(dòng)電壓來進(jìn)行操作，在此，第二閾值大于第一閾值。
16.權(quán)利要求13所述的電源，其中，第一變壓器包括初級(jí)線圈，用于接收輸入電壓；次級(jí)線圈，在其上感生第一電壓；和輔助線圈，其與次級(jí)線圈交互作用，以便在其上感生電流，該電流與加在第一輸出單元上的負(fù)載成比例。
17.權(quán)利要求16所述的電源，其中，感測單元包括整流器，用以根據(jù)在輔助線圈中感生的電流來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓，并將所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓提供給第一和第二PWM控制器。
18.權(quán)利要求17所述的電源，其中，第一和第二PWM控制器的每一個(gè)都有對(duì)應(yīng)的操作閾值電壓，并且，在所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓大于對(duì)應(yīng)的操作閾值電壓時(shí)，用所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓來操作第一和第二PWM控制器。
19.權(quán)利要求17所述的電源，還包括降壓單元，用以降低所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓，并將降低了的驅(qū)動(dòng)電壓提供給第二PWM控制器。
20.權(quán)利要求17所述的電源，其中，第一輸出單元包括二極管，用以從第一變壓器的次級(jí)線圈的第一終端上接收第一電壓；電容器，其被耦合到二極管的輸出和第一變壓器的次級(jí)線圈的第二終端。
21.權(quán)利要求13所述的電源，還包括第一和第二開關(guān)元件，用以分別根據(jù)由第一和第二PWM控制器產(chǎn)生的第一和第二控制信號(hào)來接通或關(guān)斷第一和第二變壓器。
22.權(quán)利要求13所述的電源，其中，第一和第二PWM控制器具有不同的驅(qū)動(dòng)電壓。
23.一種開關(guān)模式電源，包括至少兩個(gè)輸出單元，用以輸出包括高電壓在內(nèi)的不同的電壓電平；和PWM開關(guān)單元，用以感測加在輸出單元上的負(fù)載，并在確定負(fù)載是第一負(fù)載時(shí)關(guān)斷輸出高電壓的輸出單元，而在確定負(fù)載是第二負(fù)載時(shí)接通所述至少兩個(gè)輸出單元。
24.權(quán)利要求23所述的開關(guān)模式電源，其中，第一負(fù)載包括最小負(fù)載。
25.權(quán)利要求24所述的開關(guān)模式電源，其中，最小負(fù)載表示狀態(tài)，在此狀態(tài)下，裝置不與所述至少兩個(gè)輸出單元中的一個(gè)相連接。
26.權(quán)利要求24所述的開關(guān)模式電源，其中所述至少兩個(gè)輸出單元包括至少兩個(gè)變壓器，用以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為至少兩個(gè)電壓；和至少兩個(gè)整流單元，用以將來自所述至少兩個(gè)變壓器的所述至少兩個(gè)電壓整流成不同的電壓電平，所述PWM開關(guān)單元包括至少兩個(gè)PWM控制器，用以調(diào)整通過所述至少兩個(gè)變壓器的電流，并且每個(gè)PWM控制器由不同的驅(qū)動(dòng)電壓來驅(qū)動(dòng)，整流單元，用以接收在所述至少兩個(gè)變壓器之一的輔助繞組上感生的電流，這個(gè)電流與加在輸出單元上的負(fù)載成比例，根據(jù)此感生的電流來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓，并將所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓提供給所述至少兩個(gè)PWM控制器。
27.一種電源，包括至少兩個(gè)輸出單元，用以輸出包括高電壓在內(nèi)的不同的電壓電平；至少兩個(gè)PWM控制器，它們可由不同電壓來驅(qū)動(dòng)；以及感測單元，用以感測加在輸出單元上的負(fù)載，并在確定負(fù)載是在第一負(fù)載狀態(tài)中時(shí)，關(guān)斷用于驅(qū)動(dòng)輸出高電壓的輸出單元的PWM控制器，在確定負(fù)載是在第二負(fù)載狀態(tài)中時(shí)，接通所述至少兩個(gè)PWM控制器。
28.權(quán)利要求27所述的電源，其中，第一負(fù)載狀態(tài)對(duì)應(yīng)于功率節(jié)省模式，第二負(fù)載狀態(tài)對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)模式。
29.一種在功率節(jié)省模式中操作電源的方法，該電源具有第一變壓器，用以輸出第一電壓，該變壓器包括初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和輔助繞組；第二變壓器，用以輸出第二電壓；以及第一PWM控制器和第二PWM控制器，它們由不同的驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)，并且分別控制第一和第二變壓器的輸出，此方法包括整流和平滑流過第一變壓器的輔助繞組的電流；利用整流并平滑了的輔助繞組的電流，并根據(jù)第一和第二PWM控制器的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓，來產(chǎn)生功率節(jié)省模式電壓；以及將所產(chǎn)生的功率節(jié)省模式電壓提供給第一和第二PWM控制器。
30.權(quán)利要求29所述的方法，其中，功率節(jié)省模式電壓大于或等于第一PWM控制器的驅(qū)動(dòng)電壓，并且，該功率節(jié)省模式電壓小于第二PWM控制器的驅(qū)動(dòng)電壓。
31.權(quán)利要求29所述的方法，還包括利用可變電阻器或調(diào)節(jié)器來降低功率節(jié)省模式電壓，并將降低了的功率節(jié)省模式電壓提供給第二PWM控制器。
32.權(quán)利要求29所述的方法，還包括分別在第一和第二輸出終端上輸出來自第一和第二變壓器的第一和第二電壓。
33.權(quán)利要求29所述的方法，還包括根據(jù)至少被施加在第一輸出端子上的負(fù)載來在第一變壓器的輔助線圈上感生電流，以使得流過第一變壓器的輔助繞組的電流的整流和平滑包括產(chǎn)生與在輔助線圈中感生的電流相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓。
34.權(quán)利要求33所述的方法，其中，當(dāng)加到第一輸出端子上的負(fù)載是最小負(fù)載時(shí)，在輔助繞組中感生的電流就對(duì)應(yīng)于功率節(jié)省模式電壓。
35.一種在功率節(jié)省模式中操作電源的方法，此方法包括利用在驅(qū)動(dòng)電壓之間的差來自動(dòng)地選擇電源模式，在此，所述驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)至少兩個(gè)PWM控制器，該P(yáng)WM控制器控制電源以輸出至少兩個(gè)電壓。
全文摘要
一種開關(guān)模式電源和在功率節(jié)省模式下操作此電源的方法。該開關(guān)模式電源包括第一和第二PWM控制器，它們由不同的驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)，控制要輸出的第一和第二電壓；第一變壓器，其由第一PWM控制器控制以輸出第一電壓，并且具有初級(jí)線圈、用以感生第一電壓的次級(jí)線圈和輔助繞組；整流器，其整流和平滑流過第一變壓器的輔助繞組的電流、根據(jù)第一和第二PWM控制器的各個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓來產(chǎn)生功率節(jié)省模式電壓，并將此功率節(jié)省模式電壓提供給第一和第二PWM控制器。因此，可以利用電壓差來操作功率節(jié)省模式，而不需要額外的控制器。
文檔編號(hào)H02M3/335GK1956309SQ20061013663
公開日2007年5月2日 申請日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月28日
發(fā)明者崔鐘文 申請人:三星電子株式會(huì)社