專利名稱：電源控制裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于激光打印機和激光多功能外設(shè)(MFP)的高電壓輸出設(shè)備。更具體地說，本發(fā)明涉及電源控制裝置以及通過持續(xù)控制用于顯影的交流(AC)電源來解決圖像質(zhì)量中存在的問題的方法。
背景技術(shù)：
AC電源在使用非接觸顯影方法的諸如激光束打印機(LBP)的圖像形成設(shè)備中非常重要。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中已知的用來對提供給顯影單元的電功率進行控制的裝置的電路圖。
如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的電源控制裝置包括從引擎控制器(CPU中央處理單元)(未示出)接收脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號的PWM輸入單元10、將該PWM信號與參考信號進行比較的比較器20、利用電壓Vcc形成參考比較輸出信號的開關(guān)單元30、以及將切換結(jié)果變換成高電壓以便輸出高電壓的AC電源的變壓器400。從變壓器400輸出的AC電源被施加到顯影單元。
所述現(xiàn)有技術(shù)的裝置被配置成響應(yīng)于輸入PWM信號而輸出恒定電壓。但是，由于沒有執(zhí)行反饋控制，因此根據(jù)環(huán)境會產(chǎn)生輸出電壓的偏移。構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)電路的每個元件的環(huán)境特性(溫度/濕度)以及連接到高電壓輸出端的負載(顯影單元)的變化會導(dǎo)致輸出電壓的變化。
因此，如果提供給顯影單元的AC電源不能輸出處理所需的電壓，則圖像質(zhì)量就會出現(xiàn)問題。也就是說，如果將比所需電壓高或低的電壓施加到顯影單元，則圖像質(zhì)量就會出現(xiàn)問題。
因此，需要一種改進的電源裝置及其使用方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例實施例至少解決上述問題和/或缺點，并至少提供下述優(yōu)點。因此，本發(fā)明的一個方面是提供一種電源控制裝置和方法，用于當由于環(huán)境、負載或其它因素發(fā)生電壓變化時，通過補償輸出電壓來提供最優(yōu)電壓。
根據(jù)本發(fā)明的一個示例方面，提供一種電源控制裝置，包括控制器，用于輸出第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號和第二PWM信號，該第一PWM信號用于提供電功率，而該第二PWM信號用于與第一PWM信號進行比較；第一PWM信號輸入單元，用于將第二PWM信號轉(zhuǎn)換成直流(DC)信號；第二PWM信號輸入單元，用于接收經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號；比較器，用于比較第一PWM信號與經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號；開關(guān)單元，用于根據(jù)比較器的比較結(jié)果生成具有電壓的波形；變壓器，用于根據(jù)開關(guān)單元的切換結(jié)果變換所生成的波形的電壓；以及整流器和分壓器，用于對變壓器的變換結(jié)果進行整流和分壓，其中，所述控制器通過接收整流器和分壓器的整流和分壓結(jié)果調(diào)整第二PWM信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例方面，提供一種電源控制方法，包括輸出第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號和第二PWM信號，該第一PWM信號用于提供電功率，而該第二PWM信號用于與第一PWM信號進行比較；將第二PWM信號轉(zhuǎn)換成直流(DC)信號；比較第一PWM信號與經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號；根據(jù)比較結(jié)果生成具有電壓的波形；變換所生成的波形的電壓；對變換結(jié)果進行整流和分壓；以及根據(jù)整流和分壓結(jié)果調(diào)整第二PWM信號。
通過結(jié)合附圖具體描述本發(fā)明的示例實施例，本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點將變得更加明顯。附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于對提供給顯影裝置的電功率進行控制的裝置的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的電源控制裝置的方框圖；以及圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例實施例的電源控制方法的流程圖。
在所有附圖中，相同的附圖標記將被理解成指代相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
在說明書中定義的諸如具體結(jié)構(gòu)和元件的主題是被提供用來幫助綜合理解本發(fā)明的實施例的，并且它們僅僅是示例性的。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會認識到，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對此處描述的實施例進行各種改變和修改。并且，為清楚和簡明起見，將省略對于公知功能和結(jié)構(gòu)的描述?，F(xiàn)在，將參照附圖更加全面地描述本發(fā)明的示例實施例。
圖2是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的電源控制裝置的方框圖。參照圖2，該電源控制裝置包括控制器100、第一PWM信號輸入單元200、第二PWM信號輸入單元300、比較器400、開關(guān)單元500、變壓器600以及整流器和分壓器700。
控制器100輸出用于提供電功率的第一PWM信號以及要與第一PWM信號進行比較的第二PWM信號。
第一PWM信號是用于提供具有高電壓的AC電源的信號。第二PWM信號是將由比較器400將其與第一PWM信號進行比較的信號。由控制器100調(diào)整第二PWM信號的占空比。
第一PWM信號輸入單元200將從控制器100輸出的第二PWM信號轉(zhuǎn)換成DC信號，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出到第二PWM信號輸入單元300。第一PWM信號輸入單元200包括電阻器R1和電容器C1，用以將第二PWM信號轉(zhuǎn)換成DC信號。
第二PWM信號輸入單元300從第一PWM信號輸入單元200接收經(jīng)過DC轉(zhuǎn)換的第二PWM信號。第二PWM信號輸入單元300對第二PWM信號進行分壓。為此，第二PWM信號輸入單元300包括至少兩個電阻器R2和R3。第二PWM信號輸入單元300將分壓后的第二PWM信號輸出到比較器400。
比較器400比較第一PWM信號與從第二PWM信號輸入單元300輸入的第二PWM信號，并將比較結(jié)果輸出到開關(guān)單元500。
開關(guān)單元500根據(jù)比較器400的比較結(jié)果生成具有電壓VCC1的波形，并將生成的波形輸出到變壓器600。在示例實施例中，該波形可以是脈沖波形。
開關(guān)單元500根據(jù)晶體管的接通/關(guān)斷操作生成具有電壓VCC1的波形，并且開關(guān)單元500包括至少兩個晶體管Tr1和Tr2以及至少兩個電阻器R4和R5。
變壓器600根據(jù)開關(guān)單元500的切換結(jié)果將所生成的波形的電壓變換成AC高電壓，并將變換后的AC高電壓輸出到顯影單元(未示出)以及整流器和分壓器700。
整流器和分壓器700對變壓器600變換的AC高電壓進行整流和分壓，并將整流和分壓的結(jié)果輸出到控制器100。
整流器和分壓器700包括至少一個二極管D1、電容器C2和電阻器R6和R7，用以對變壓器600的AC高電壓的正(+)電壓進行整流和分壓。
整流器和分壓器700還包括至少一個二極管D2、電容器C3和電阻器R8和R9，用以對變壓器600的AC高電壓的負(-)電壓進行整流和分壓。二極管D2和二極管D1的方向彼此相反。
經(jīng)過整流和分壓的負(-)電壓必須是正(+)電壓，以便輸入到控制器100。為此，電壓提供單元800向整流器和分壓器700施加電壓VCC2。電壓VCC2可以具有至少大于經(jīng)過整流和分壓的負(-)電壓的絕對值的值。通過電壓提供單元800提供電壓VCC2將負電壓變成正電壓，并且該正電壓被輸入到控制器100。
控制器100通過從整流器和分壓器700接收整流和分壓結(jié)果來調(diào)整第二PWM信號?？刂破?00包括用于接收整流器和分壓器700的整流和分壓結(jié)果的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)110。
如果控制器100通過參照整流器和分壓器700的整流和分壓結(jié)果確定變壓器600的輸出電壓低于參考值，則控制器100將第二PWM信號的占空比調(diào)高，并且，如果控制器100通過參照整流器和分壓器700的整流和分壓結(jié)果確定變壓器600的輸出電壓高于參考值，則控制器100將第二PWM信號的占空比調(diào)低。例如，如果輸出電壓的參考值被設(shè)置為1500V，并且如果根據(jù)整流器和分壓器700的整流和分壓結(jié)果確定變壓器600的輸出電壓為1200V，則控制器100通過將第二PWM信號的占空比調(diào)高來增加由第一PWM信號輸入單元200整流的第二PWM信號的DC分量的幅度。第二PWM信號的DC分量的幅度相比于第一PWM信號的增加導(dǎo)致隨后將從變壓器600輸出的輸出電壓的幅度的增加。相反，如果輸出電壓的參考值被設(shè)置為1500V，并且如果根據(jù)整流器和分壓器700的整流和分壓結(jié)果確定變壓器600的輸出電壓為1700V，則控制器100通過將第二PWM信號的占空比調(diào)低來降低由第一PWM信號輸入單元200整流的第二PWM信號的DC分量的幅度。第二PWM信號的DC分量的幅度相比于第一PWM信號的降低導(dǎo)致隨后將從變壓器600輸出的輸出電壓的幅度的降低。
現(xiàn)在將參照附圖具體描述根據(jù)本發(fā)明示例實施例的電源控制方法。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例實施例的電源控制方法的流程圖。
參照圖3，在操作900，輸出用于提供電功率的第一PWM信號和將與第一PWM信號進行比較的第二PWM信號。
第一PWM信號是用于提供具有高電壓的AC電源的信號。第二PWM信號是被比較器400將其與第一PWM信號進行比較的信號，并且被用于調(diào)整第二PWM信號的占空比。
在操作902，將第二PWM信號轉(zhuǎn)換成DC信號。
在操作904，將第一PWM信號與經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號進行比較。
在操作906，根據(jù)比較結(jié)果生成具有特定電壓的波形。在示例實施例中，該波形可以是脈沖波形。
在操作908，變換所生成的波形的電壓。
在操作910，對變換結(jié)果進行整流和分壓。
在對變換結(jié)果進行的整流和分壓中，對與變換結(jié)果相對應(yīng)的AC高電壓的正(+)電壓和負(-)電壓進行整流和分壓。
經(jīng)過整流和分壓的負(-)電壓必須是正(+)電壓，以便輸入到圖2的控制器100。為此，電壓VCC2被施加給經(jīng)過整流和分壓的負(-)電壓。電壓VCC2可以具有至少大于經(jīng)過整流和分壓的負(-)電壓的絕對值的值。通過提供電壓VCC2將負電壓變成正電壓，并且該正電壓被輸入到圖2的控制器100。
在操作912，根據(jù)整流和分壓結(jié)果來調(diào)整第二PWM信號。
如果通過參照整流和分壓結(jié)果確定變換的電壓低于參考值，則調(diào)高第二PWM信號的占空比，并且，如果通過參照整流和分壓結(jié)果確定變換的電壓高于參考值，則調(diào)低第二PWM信號的占空比。
本發(fā)明的實施例可以被寫成代碼/指令/程序，并且可以在利用計算機可讀記錄介質(zhì)執(zhí)行所述代碼/指令/程序的通用數(shù)字計算機中實現(xiàn)。計算機可讀記錄介質(zhì)的例子包括磁存儲介質(zhì)(例如ROM、軟盤、硬盤等)、光記錄介質(zhì)(例如CD-ROM或DVD)、以及諸如載波(例如通過因特網(wǎng)傳輸)的存儲介質(zhì)。計算機可讀記錄介質(zhì)還可以分布在網(wǎng)絡(luò)連接的計算機系統(tǒng)上，以便以分布式形式存儲和執(zhí)行計算機可讀代碼。并且，本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中的程序員可以容易地構(gòu)造用于實現(xiàn)本發(fā)明的功能程序、代碼和代碼段。
如上所述，通過根據(jù)本發(fā)明實施例的電源控制裝置和方法，當由于環(huán)境、負載或其它因素發(fā)生電壓變化時，可以通過補償輸出電壓來提供最優(yōu)電壓，從而能夠打印高質(zhì)量的圖像。
盡管參照本發(fā)明的示例實施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解，在不脫離所附權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種電源控制裝置，包括控制器，用于輸出第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號和第二PWM信號；第一PWM信號輸入單元，用于將第二PWM信號轉(zhuǎn)換成直流(DC)信號；第二PWM信號輸入單元，用于接收經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號；比較器，用于比較第一PWM信號與經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號；開關(guān)單元，用于根據(jù)比較器的比較結(jié)果生成具有電壓的波形；變壓器，用于根據(jù)開關(guān)單元的切換結(jié)果變換所生成的波形的電壓；以及整流器和分壓器，用于對變壓器的變換結(jié)果進行整流和分壓，其中，所述控制器根據(jù)整流器和分壓器的整流和分壓結(jié)果調(diào)整第二PWM信號。
2.如權(quán)利要求1所述的電源控制裝置，其中，所述生成的波形是脈沖波形。
3.如權(quán)利要求1所述的電源控制裝置，其中，所述控制器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，用于接收整流器和分壓器的整流和分壓結(jié)果。
4.如權(quán)利要求1所述的電源控制裝置，其中，如果所述控制器確定變壓器的輸出電壓低于參考值，則該控制器調(diào)高第二PWM信號的占空比；并且如果所述控制器確定變壓器的輸出電壓高于該參考值，則該控制器調(diào)低第二PWM信號的占空比。
5.如權(quán)利要求4所述的電源控制裝置，其中，所述控制器通過參照整流器和分壓器的整流和分壓結(jié)果來確定變壓器的輸出電壓是低于還是高于參考值。
6.如權(quán)利要求1所述的電源控制裝置，其中，所述第一PWM信號輸入單元包括電阻器和電容器，用以將第二PWM信號轉(zhuǎn)換成DC信號。
7.如權(quán)利要求1所述的電源控制裝置，其中，所述第二PWM信號輸入單元包括至少兩個電阻器，用以對第二PWM信號分壓。
8.如權(quán)利要求2所述的電源控制裝置，其中，所述開關(guān)單元包括至少兩個晶體管和至少兩個電阻器，用以生成具有電壓的脈沖波形。
9.如權(quán)利要求1所述的電源控制裝置，其中，所述整流器和分壓器包括至少一個二極管、一個電容器和一個電阻器，用以整流和分壓與所述變壓器的變換結(jié)果相對應(yīng)的正(+)電壓。
10.如權(quán)利要求1所述的電源控制裝置，其中，所述整流器和分壓器包括至少一個二極管、一個電容器和一個電阻器，用以整流和分壓與所述變壓器的變換結(jié)果相對應(yīng)的負(-)電壓。
11.如權(quán)利要求10所述的電源控制裝置，還包括電壓提供單元，用于向整流器和分壓器提供電壓，以便將經(jīng)過整流和分壓的負(-)電壓輸入到控制器。
12.如權(quán)利要求11所述的電源控制裝置，其中，所述電壓具有至少大于經(jīng)過整流和分壓的負(-)電壓的絕對值的值。
13.一種電源控制方法，包括輸出第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號和第二PWM信號；將第二PWM信號轉(zhuǎn)換成直流(DC)信號；比較第一PWM信號與經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號；根據(jù)比較結(jié)果生成具有電壓的波形；變換所生成的波形的電壓；對變換結(jié)果進行整流和分壓；以及根據(jù)整流和分壓結(jié)果調(diào)整第二PWM信號。
14.如權(quán)利要求13所述的電源控制方法，其中，所述生成波形包括根據(jù)所述比較結(jié)果生成具有電壓的脈沖波形。
15.如權(quán)利要求13所述的電源控制方法，其中，所述對變換結(jié)果進行整流和分壓包括對與變換結(jié)果相對應(yīng)的正(+)電壓和負(-)電壓中的至少一個進行整流和分壓。
16.如權(quán)利要求15所述的電源控制方法，其中，向經(jīng)過整流和分壓的負(-)電壓施加電壓。
17.如權(quán)利要求16所述的電源控制方法，其中，所述電壓具有至少大于經(jīng)過整流和分壓的負(-)電壓的絕對值的值。
18.如權(quán)利要求13所述的電源控制方法，其中，調(diào)整第二PWM信號包括如果通過參照整流和分壓結(jié)果確定經(jīng)過變換的電壓低于參考值，則調(diào)高第二PWM信號的占空比；如果通過參照整流和分壓結(jié)果確定經(jīng)過變換的電壓高于參考值，則調(diào)低第二PWM信號的占空比。
19.一種計算機可讀記錄介質(zhì)，其具有存儲在其上的用于執(zhí)行電源控制方法的指令，所述指令包括第一指令集，用于輸出第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號和第二PWM信號；第二指令集，用于將第二PWM信號轉(zhuǎn)換成直流(DC)信號；第三指令集，用于將第一PWM信號與經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號進行比較；第四指令集，用于根據(jù)比較結(jié)果生成具有電壓的波形；第五指令集，用于變換所生成的波形的電壓；第六指令集，用于對變換結(jié)果進行整流和分壓；以及第七指令集，用于根據(jù)整流和分壓結(jié)果調(diào)整第二PWM信號。
20.一種電源控制裝置，包括控制器，用于輸出第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號和第二PWM信號，該第一PWM信號用于提供電功率，而該第二PWM信號用于與第一PWM信號進行比較；第一PWM信號輸入單元，用于將第二PWM信號轉(zhuǎn)換成直流(DC)信號；變壓器，用于根據(jù)第一PWM信號與經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號的比較來產(chǎn)生輸出電壓；以及整流器和分壓器，用于對變壓器的輸出電壓進行整流和分壓，其中，所述控制器根據(jù)整流器和分壓器的整流和分壓結(jié)果調(diào)整第二PWM信號。
21.一種電源控制裝置，包括控制器，用于輸出第一信號和第二信號，該第一信號用于提供電功率，而該第二信號用于與第一信號進行比較；變壓器，用于根據(jù)第一信號與第二信號的比較來產(chǎn)生輸出電壓；以及整流器和分壓器，用于對變壓器的輸出電壓進行整流和分壓，其中，所述控制器根據(jù)整流器和分壓器的整流和分壓結(jié)果調(diào)整第二信號。
22.一種電源控制方法，包括輸出第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號和第二PWM信號；將第二PWM信號轉(zhuǎn)換成直流(DC)信號；根據(jù)第一PWM信號與經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號的比較來輸出電壓；對所述輸出電壓進行整流和分壓；以及根據(jù)整流和分壓結(jié)果調(diào)整第二PWM信號。
23.一種電源控制方法，包括輸出第一信號和第二信號；根據(jù)第一信號與第二信號的比較輸出電壓；對所述輸出電壓進行整流和分壓；以及根據(jù)整流和分壓結(jié)果來調(diào)整第二信號。
全文摘要
提供一種電源控制裝置和方法。所述裝置包括控制器，用于輸出第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號和第二PWM信號，該第一PWM信號用于提供電功率，而該第二PWM信號用于與第一PWM信號進行比較；第一PWM信號輸入單元，用于將第二PWM信號轉(zhuǎn)換成直流(DC)信號；第二PWM信號輸入單元，用于接收經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號；比較器，用于比較第一PWM信號與經(jīng)過轉(zhuǎn)換的第二PWM信號；開關(guān)單元，用于根據(jù)比較器的比較結(jié)果生成具有電壓的波形；變壓器，用于根據(jù)開關(guān)單元的切換結(jié)果變換所生成的波形的電壓；以及整流器和分壓器，用于對變壓器的變換結(jié)果進行整流和分壓，其中，所述控制器通過接收整流器和分壓器的整流和分壓結(jié)果調(diào)整第二PWM信號。
文檔編號H02M7/537GK101046696SQ20061016697
公開日2007年10月3日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者趙鐘化 申請人:三星電子株式會社