專(zhuān)利名稱(chēng)：電源裝置和圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源裝置和圖像形成裝置，并且更具體地，涉及用于減小由電源裝置 的輸出與供電目的地之間的阻抗導(dǎo)致的電壓降以及減少輕負(fù)載時(shí)的功耗的技術(shù)。
背景技術(shù)：
常規(guī)上，作為電源裝置的類(lèi)型，諸如AC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng) 是已知的。并且，作為用于控制開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的輸出電壓的方法，諸如以下描述的控制系統(tǒng) 是已知的。例如，將基于與電阻比對(duì)應(yīng)的電壓比從電源裝置的輸出電壓限定的電壓(以下， 稱(chēng)為比較電壓)與反饋電路部分的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，將通過(guò)放大比較電壓與基準(zhǔn)電壓之 間的電勢(shì)差而產(chǎn)生的差動(dòng)放大器信號(hào)反饋到開(kāi)關(guān)電路部分，并由此將輸出電壓控制為恒定 的。例如，諸如圖7A所示的回掃(flyback)型的開(kāi)關(guān)電源執(zhí)行控制如下。即，通過(guò)使用由反 饋電路部分產(chǎn)生的差動(dòng)放大器信號(hào)，開(kāi)關(guān)電源通過(guò)改變適于開(kāi)關(guān)一次電壓的開(kāi)關(guān)FET 102 的接通占空比(ON duty)和開(kāi)關(guān)周期來(lái)將輸出電壓控制為恒定的。順便說(shuō)一句，在圖7A中， 與實(shí)施例中的那些部件相同的部件由與實(shí)施例中的相應(yīng)的部件相同的附圖標(biāo)記表示，并且 將在后面描述細(xì)節(jié)。關(guān)于配有這種電源裝置的設(shè)備，如下方法是已知的，即通過(guò)電纜或信號(hào) 線(xiàn)連接電源裝置與需要電源裝置的輸出電壓的功耗部分(例如，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路)。當(dāng)構(gòu)成電 源電路的電源裝置通過(guò)電纜與功耗部分連接時(shí)，輸入到功耗部分的電壓下降為低于電源裝 置附近的輸出電壓。其原因在于由用作電纜的導(dǎo)線(xiàn)材料的銅的電阻成分(所謂的線(xiàn)阻抗)以 及由功耗部分所消耗的負(fù)載電流導(dǎo)致的電壓降。因此，對(duì)于圖7A所示的電源電路，通過(guò)如 圖7B所示的那樣允許由功耗部分消耗的電流(負(fù)載電流)變得最大的狀況，設(shè)定要與反饋電 路部分的基準(zhǔn)電壓相比較的輸出電壓的電壓比。即，電源裝置的輸出電壓被設(shè)為在輕負(fù)載 時(shí)接近規(guī)定電壓范圍的上限(標(biāo)準(zhǔn)值的上限)。因此，即使當(dāng)功耗部分需要最大電流時(shí)，電源 裝置的輸出電壓也落入規(guī)定的電壓范圍內(nèi)。電壓比可被限定為與電阻比對(duì)應(yīng)。即，即使當(dāng) 功耗部分中的負(fù)載電流變得最大時(shí)，功耗部分附近的輸出電壓也保持為或高于標(biāo)準(zhǔn)值的下 限。
用于校正由互連電源裝置與功耗部分的電纜導(dǎo)致的電壓降的技術(shù)包括例如在日 本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. H04-261358中提出的技術(shù)。在電源裝置的二次側(cè)，在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公 開(kāi)No. H04-261358中提出的技術(shù)開(kāi)發(fā)了與功耗部分連接的第一輸出電壓和不與功耗部分 連接的第二輸出電壓。特定方法包括放大第一輸出電壓與第二輸出電壓之間的電勢(shì)差并將 電勢(shì)差加到反饋電路部分的基準(zhǔn)電壓上，這里，第一輸出電壓導(dǎo)致負(fù)載電流流動(dòng)并導(dǎo)致電 壓降，而第二輸出電壓不導(dǎo)致負(fù)載電流流動(dòng)并且不導(dǎo)致任何電壓降。
但是，由于在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. H04-261358中提出的技術(shù)需要兩個(gè)輸出電 壓，因此存在配置復(fù)雜化和成本增加的問(wèn)題。并且，對(duì)于圖7A所示的常規(guī)的技術(shù)，由于在存 在大的負(fù)載電流時(shí)功耗部分附近的輸出電壓被設(shè)為大于等于標(biāo)準(zhǔn)值的下限，因此，當(dāng)存在 小的負(fù)載電流時(shí)，電源裝置附近的輸出電壓具有接近標(biāo)準(zhǔn)值的上限的值。這增加了輕負(fù)載 時(shí)的輸出電壓，使得特別是在功耗部分中包含電阻負(fù)載時(shí)，功耗增加。例如，當(dāng)負(fù)載電流實(shí)際為零時(shí)，由于電纜等不導(dǎo)致電壓降，因此，功耗部分的輸入電壓變得大致等于在標(biāo)準(zhǔn)值的 上限附近設(shè)定的電源裝置的輸出電壓。如果與當(dāng)輸出電壓接近規(guī)定的電壓范圍的下限時(shí)進(jìn) 行比較，那么當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)值的上限附近設(shè)定輸出電壓時(shí)，功耗比在標(biāo)準(zhǔn)值的下限附近設(shè)定輸 出電壓時(shí)大(在規(guī)定電壓范圍的上限附近〉在規(guī)定電壓范圍的下限附近)。為了通過(guò)降低在 與電源裝置連接的功耗部分在輕負(fù)載時(shí)保持待機(jī)時(shí)的功耗以實(shí)現(xiàn)節(jié)電，希望減少輕負(fù)載時(shí) 的電源裝置上的功耗。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是，使得能夠減小由互連電源裝置和功耗部分的路徑上的阻抗 導(dǎo)致的電壓降以及減少輕負(fù)載時(shí)的功耗。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種電源裝置，該電源裝置包括變壓器；開(kāi)關(guān)部分， 適于驅(qū)動(dòng)變壓器的一次側(cè)；反饋部分，適于比較通過(guò)將從變壓器的二次側(cè)輸出的輸出電壓 在第一電阻器和第二電阻器之間分壓獲得的電壓與基準(zhǔn)電壓，并且反饋基于比較結(jié)果的輸 出，第一電阻器和第二電阻器被串聯(lián)連接；控制部分，被設(shè)置在變壓器的一次側(cè)并適于基于 來(lái)自反饋部分的輸出控制開(kāi)關(guān)部分的操作；以及電阻器，適于在變壓器的二次側(cè)將第一接 地與第二接地相互分離，第一接地位于被供給所述輸出電壓的負(fù)載側(cè)，而第二接地位于比 第一接地更接近變壓器的位置，其中，第二電阻器與第二接地連接，并且，基準(zhǔn)電壓與第一 接地連接。
本發(fā)明的又一目的是，提供一種圖像形成裝置，該圖像形成裝置包括圖像形成部 分，適于形成圖像；控制部分，適于控制圖像形成部分的操作；以及電源，適于向控制部分 供給電力，其中，所述電源包含變壓器；開(kāi)關(guān)部分，適于驅(qū)動(dòng)變壓器的一次側(cè)；反饋部分， 適于比較通過(guò)將從變壓器的二次側(cè)輸出的輸出電壓在第一電阻器和第二電阻器之間分壓 獲得的電壓與基準(zhǔn)電壓，并且反饋基于比較結(jié)果的輸出，第一電阻器和第二電阻器被串聯(lián) 連接；控制部分，被設(shè)置在變壓器的一次側(cè)并適于基于來(lái)自反饋部分的輸出控制開(kāi)關(guān)部分 的操作；以及電阻器，適于在變壓器的二次側(cè)將第一接地與第二接地相互分離，第一接地位 于被供給所述輸出電壓的負(fù)載側(cè)，而第二接地位于比第一接地更接近變壓器的位置，其中， 第二電阻器與第二接地連接，并且，基準(zhǔn)電壓與第一接地連接。
參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。


圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的電源裝置的示意性電路圖。
圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的一次側(cè)的操作波形的示圖。
圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的負(fù)載變化和輸出電壓的改變的示圖。
圖4是根據(jù)第二實(shí)施例的電源裝置的示意性電路圖。
圖5是示出根據(jù)第二實(shí)施例的操作波形的示圖。
圖6是示出根據(jù)第三實(shí)施例的圖像形成裝置的配置的示圖。
圖7A是根據(jù)常規(guī)的例子的電源裝置的示意性電路圖。
圖7B是不出負(fù)載變化和輸出電壓的改變的不圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，將根據(jù)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
以下將描述本發(fā)明的配置和操作。但是，注意，以下描述的實(shí)施例僅是示例性的， 并且不是要限制本發(fā)明的技術(shù)范圍。現(xiàn)在，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
以下，將參照實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。雖然將在實(shí)施例中描述回掃型 的電路配置，但是，這不是要限制本發(fā)明的應(yīng)用范圍。具體地，本發(fā)明也適用于DC/DC轉(zhuǎn)換 器、電流共振轉(zhuǎn)換器和正向轉(zhuǎn)換器等。
將描述第一實(shí)施例。
—電源裝置
圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的電源裝置的電路圖。圖3是表示圖1所示的根據(jù)本實(shí)施 例的電源裝置上的負(fù)載變化與輸出電壓之間的關(guān)系的概念圖。在本實(shí)施例中，將作為例子 示出本發(fā)明對(duì)于作為典型的電源系統(tǒng)的回掃電源電路的應(yīng)用。根據(jù)本實(shí)施例的電源裝置通 過(guò)使用用于回掃電源的變壓器113 (以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為變壓器113)在一次側(cè)和二次側(cè)之間絕緣。 在一次側(cè)，電源裝置配有適于間歇中斷電力供給的開(kāi)關(guān)FET102 (開(kāi)關(guān)元件)、適于整流并平 滑化在變壓器113的輔助繞組中感應(yīng)的電壓的二極管111和電容器112、以及適于限制進(jìn) 入電容器112中的浪涌電流(inrush current)的電阻器109。在一次側(cè)，電源裝置配有由 電阻器109和電容器110構(gòu)成的濾波器電路。在一次側(cè)，電源裝置還配有控制電路I和控 制電路2、適于驅(qū)動(dòng)和控制開(kāi)關(guān)FET 102的電源IC 101 (控制單元)和用于開(kāi)關(guān)FET 102的 柵極電阻器103。并且，在一次側(cè)，電源裝置配有適于將來(lái)自二次側(cè)的反饋電路部分的信號(hào) 輸入到電源IC 101的光電稱(chēng)合器107和電容器108、以及適于將一次側(cè)電流轉(zhuǎn)換成電壓的 電流檢測(cè)電阻器104。此外，在一次側(cè)，電源裝置配有在連接電流檢測(cè)電阻器104與電源IC 101的電流檢測(cè)端子IS的線(xiàn)路上形成的RC濾波器的電阻器105和電容器106。
在二次側(cè)，電源裝置配有適于整流變壓器113的二次側(cè)輸出的二極管201、適于儲(chǔ) 存二次側(cè)電力的電解電容器202、以及適于進(jìn)一步整流和平滑化通過(guò)二極管201之后的電 壓的線(xiàn)圈203和電解電容器204。并且，在二次側(cè)，電源裝置配有適于從輸出電壓產(chǎn)生比較 電壓的分壓器的上電阻器205和分壓器的下電阻器206、適于提供反饋電路部分的基準(zhǔn)電 壓(預(yù)定的基準(zhǔn)電壓)并用作差動(dòng)放大器電路的調(diào)節(jié)器IC207、以及適于檢測(cè)二次側(cè)電流的 電阻器211。并且，商用AC電力被輸入到Vin_H和Vin_L，并且通過(guò)整流器二極管橋(未示 出)被全波整流的電壓被施加以通過(guò)DC電壓將一次平滑化電解電容器100充電。
以下將概述根據(jù)本實(shí)施例的操作。但是，該操作的大部分與圖7A所示的根據(jù)常規(guī) 的技術(shù)的電路的操作是共同的，因此，將首先描述本實(shí)施例和常規(guī)的技術(shù)共同的操作，然后 將描述本實(shí)施例的特征性部分。
—反饋電路部分
反饋電路部分(反饋電路)將通過(guò)分壓器的上電阻器205 (第一電阻器)和分壓器 的下電阻器206 (第二電阻器)產(chǎn)生的比較電壓(REFERENCE)與調(diào)節(jié)器IC 207的基準(zhǔn)電壓 (REF)進(jìn)行比較，這里，比較電壓與輸出電壓成比例。調(diào)節(jié)器IC 207放大被比較的電壓之 間的電勢(shì)差(比較結(jié)果)，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器IC 207中的晶體管，并由此導(dǎo)致電流在調(diào)節(jié)器IC 207 的陰極與陽(yáng)極之間(稱(chēng)為“在CATHODE (陰極)與ANODE (陽(yáng)極)之間”)流動(dòng)。即，與比較電 壓與基準(zhǔn)電壓之間的電勢(shì)差成比例的電流通過(guò)穿過(guò)限流電阻器210和光電耦合器107從輸出電壓在調(diào)節(jié)器IC 207的CATHODE與ANODE之間流動(dòng)。此外，反饋電路部分包含由電阻器 208和電容器209構(gòu)成的相位補(bǔ)償電路。
——次側(cè)電路
將描述包含變壓器113的一次側(cè)電路的操作。在圖2中示出一次側(cè)電路的基本操 作波形。圖2從上面開(kāi)始示出如下的波形電源IC 101的“輸出”端子電壓、開(kāi)關(guān)FET 102 的Vds、開(kāi)關(guān)FET 102的Id、電源IC 101的FB端子電壓、電源IC 101的IS端子電壓和電源 IC 101的BOTOM端子電壓。當(dāng)電源IC 101的“輸出”端子電壓變高(Hi)時(shí)，開(kāi)關(guān)FET 102 被激活。在這樣做時(shí)，諸如圖2所示的開(kāi)關(guān)FET 102的漏極電流Id的電流沿變壓器113的 一次繞組、開(kāi)關(guān)FET 102和一次側(cè)電流檢測(cè)電阻器104的線(xiàn)路沿從Vin_H到Vin_L的方向 流動(dòng)。此時(shí)，變壓器113具有被當(dāng)電流流過(guò)一次繞組時(shí)產(chǎn)生的磁通量磁化的芯部，并由此蓄 積能量。與開(kāi)關(guān)FET 102的漏極電流Id成比例的電壓在被一次側(cè)電流檢測(cè)電阻器104轉(zhuǎn) 換之后被輸入到電源IC 101的IS端子。正當(dāng)IS端子電壓與電源IC 101的FB端子電壓 變得相等時(shí)，電源IC 101的“輸出”端子電壓被設(shè)為低，由此關(guān)斷開(kāi)關(guān)FET 102。當(dāng)開(kāi)關(guān)FET 102被關(guān)斷時(shí)，在變壓器113的二次繞組上產(chǎn)生與一次側(cè)的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從 而釋放在芯部中蓄積的能量。
電源IC 101的FB端子電壓隨從電源IC 101釋放的FB端子電流以及隨著二次側(cè) 反饋電路的操作和光電耦合器107的操作而改變。當(dāng)電源裝置的輸出電壓下降時(shí)，流過(guò)光 電耦合器107的晶體管部分的電流Ic減少并且FB端子電壓上升。相反，當(dāng)電源裝置的輸出 電壓上升時(shí)，流過(guò)光電耦合器107的晶體管部分的電流Ic增加并且FB端子電壓下降。因 此，當(dāng)開(kāi)關(guān)FET 102被關(guān)斷從而從變壓器113的二次繞組釋放在芯部中蓄積的能量時(shí)，輸出 電壓上升并且電源IC 101的FB端子電壓因此下降。
與一次繞組與二次繞組之間的圈數(shù)比不同，變壓器113的一次繞組與輔助繞組之 間的圈數(shù)比被設(shè)定以便提供電源IC 101需要的VCC電壓。在輔助繞組上也產(chǎn)生與一次側(cè) 的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生與二次繞組成比例的電壓。電源IC 101將在輔助 繞組上產(chǎn)生的電壓饋送到BOTOM端子，并由此檢測(cè)到從變壓器113的二次繞組的能量釋放 已完成。當(dāng)從變壓器113的二次繞組的能量釋放完成時(shí)，電源IC 101的“輸出”端子電壓 重新變高，并然后重復(fù)上述的一系列的操作。
在上述的一系列的操作中，電源IC 101的“輸出”端子電壓保持高的時(shí)段、即接通 占空比依賴(lài)于電源IC 101的FB端子電壓與電源IC中的基準(zhǔn)電壓(未示出)之間的差值。 在這種情況下，電源IC 101的FB端子電壓越高，則接通占空比越大。
以上是本實(shí)施例與常規(guī)的技術(shù)公共的操作。下面，將描述在本實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的本 發(fā)明的特征性部分。
一本實(shí)施例的特征性的配置
本實(shí)施例與常規(guī)的技術(shù)的不同之處在于以下各點(diǎn)。首先，附加地包括適于檢測(cè)二 次側(cè)電流的二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211。其次，反饋電路部分的調(diào)節(jié)器IC 207中的基準(zhǔn)電 壓被接地到二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211的下游側(cè)(功耗部分側(cè))的GNDl上。另一方面，分壓 器的下電阻器206在一端連接于分壓器的上電阻器205，并在另一端連接于二次側(cè)電流檢 測(cè)電阻器211的上游側(cè)(變壓器113側(cè)變壓器側(cè))的GND2。在這一方面，圖7A所示的常規(guī) 的技術(shù)不包括二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211，并且，反饋電路部分的調(diào)節(jié)器IC 207中的基準(zhǔn)電壓和分壓器的下電阻器206的另一端與同一接地(ground) (GNDl)連接。從這一點(diǎn)，可以說(shuō)，根據(jù)本實(shí)施例，與負(fù)載電流的反饋路徑串聯(lián)連接的二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211使基準(zhǔn)電壓的GNDl與和輸出電壓成比例的比較電壓的GND2分離。以這種方式，根據(jù)本實(shí)施例， 二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211將接地分成GNDl與GND2，并由此允許通過(guò)使用由流過(guò)二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211的負(fù)載電流產(chǎn)生的電勢(shì)差根據(jù)負(fù)載電流改變輸出電壓。
本實(shí)施例的特征是，由于與圖7A中的常規(guī)的技術(shù)相比本實(shí)施例的在功耗部分附近的輸出電壓經(jīng)受較少的變化，因此，可以將輕負(fù)載時(shí)的輸出電壓設(shè)為低。因此，本實(shí)施例的特征中的一個(gè)是，即使當(dāng)功耗部分是電阻負(fù)載(負(fù)載電阻器)時(shí)，也可減少輕負(fù)載時(shí)的功耗。在描述根據(jù)本實(shí)施例的電路操作的特征之前，將描述根據(jù)常規(guī)的技術(shù)的“負(fù)載電流的變化和輸出電壓的變化”。
根據(jù)常規(guī)的技術(shù)的“負(fù)載電流的變化和輸出電壓的變化”
在圖7B中示出根據(jù)圖7A的常規(guī)的技術(shù)的負(fù)載電流的變化和輸出電壓的變化。圖 7A中的輸出電壓[V]依賴(lài)于由分壓器的上電阻器205和下電阻器206所產(chǎn)生的比較電壓 (REFERENCE)以及由分壓器的上電阻器205和下電阻器206之間的電阻比限定的電壓比。如果比較電壓由Vin表不并且上分壓器電阻器和下分壓器電阻器分別由R205和R206表不， 那么輸出電壓Vo由下式給出
Vo = VinX (R205+R206) /R206 …(I)
在圖7A的電源裝置中，比較電壓Vin被反饋控制為等于調(diào)節(jié)器IC 207的基準(zhǔn)電壓REF。因此，當(dāng)重復(fù)上述的一系列的操作時(shí)，式(I)中的比較電壓Vin逐漸接近基準(zhǔn)電壓 REF并且輸出電壓Vo呈現(xiàn)基本恒定的值。
這里，由式(I)表達(dá)的輸出電壓No是和分壓器的上電阻器R205連接的輸出電壓與和分壓器的下電阻器206連接的GNDl之間的電勢(shì)差。因此，在圖7A所示的常規(guī)的技術(shù)的情況下，二極管210與線(xiàn)圈203之間的電壓基本上與由式(I)給出的電壓一致。該電壓與圖7B中的由實(shí) 線(xiàn)表示的“電源裝置附近的輸出電壓”對(duì)應(yīng)，并且，如果忽略由開(kāi)關(guān)FET 102 的開(kāi)關(guān)導(dǎo)致的波紋電流，那么不管功耗部分的負(fù)載電流[A]如何，都保持基本恒定的電壓。 另一方面，使Vos表不功耗部分附近的輸出電壓,使Zcl表不電纜I (不為CableOl)的線(xiàn)阻抗，使Zc2表示電纜2 (示為Cable02)的線(xiàn)阻抗，并且使Is表示負(fù)載電流，那么輸出電壓 Vos由下式給出
Vos = Vo-{IsX (Zcl+Zc2)}…(2)
如圖7B中的虛線(xiàn)所示，由于由互連電源裝置與功耗部分的CableOl和Cable02的線(xiàn)阻抗導(dǎo)致的電壓降，輸出電壓Vos隨著負(fù)載電流[A]的增加而逐漸下降。因此，通過(guò)常規(guī)的技術(shù)，在配有電源裝置的設(shè)備的負(fù)載電流變化的范圍內(nèi)，由分壓器的上電阻器205和下電阻器206之間的電阻比限定的電壓比被確定為使得功耗部分附近的輸出電壓將落在由設(shè)備需要的輸出電壓的標(biāo)準(zhǔn)上限值和標(biāo)準(zhǔn)下限值限定的范圍內(nèi)。即，即使負(fù)載電流在設(shè)想的負(fù)載電流變化的范圍內(nèi)變得最大，功耗部分附近的輸出電壓也保持不低于標(biāo)準(zhǔn)值的下限。如上所述，通過(guò)該配置，由于小的負(fù)載電流，輕負(fù)載時(shí)的功耗部分附近的輸出電壓Vos 不過(guò)多地受線(xiàn)阻抗Zcl和Zc2影響。因此，Vos ^ Vo，從而導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)上限值(標(biāo)準(zhǔn)值的上限) 附近的相對(duì)較高的電壓。
以上是根據(jù)常規(guī)的技術(shù)的負(fù)載電流的變化和輸出電壓的變化。下面將描述根據(jù)本實(shí)施例的“負(fù)載電流的變化和輸出電壓的變化”。
本實(shí)施例中的“負(fù)載電流的變化和輸出電壓的變化”
在圖3中示出根據(jù)本實(shí)施例的負(fù)載電流的變化和輸出電壓的變化。圖1中的電源裝置的輸出電壓[V]依賴(lài)于調(diào)節(jié)器IC 207的基準(zhǔn)電壓REF、由分壓器的上電阻器205和下電阻器206之間的電阻比限定的電壓比和二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211 (電流檢測(cè)電阻器)， 并且隨負(fù)載電流[A]改變。在圖1中，如果功耗部分的負(fù)載電流由Is表示并且電源裝置的輸出電壓Vo與功耗部分附近的輸出電壓Vos之間的電勢(shì)差由Vd表不，那么這些變量之間的關(guān)系由下式給出。
Vd = Vo-Vos = IsX (Zcl+Zc2)... (3)
另一方面，在功耗部分的負(fù)載電流基本上為零的無(wú)負(fù)載狀況下，輸出電壓Vo由下式給出。
Vo = VinX (R205+R206)/R206 …(4)
式(4)等于給出常規(guī)的技術(shù)的輸出電壓的式(I)。如果負(fù)載電流Is流過(guò)二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211，那么，由于可由分壓器中的電阻比限定的下電阻器206被接地到二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211的上游側(cè)(變壓器113側(cè))，因此，比較電壓Vin改變IsX R211 = Vri。 因此，如果此時(shí)的輸出電壓為Vo'，那么，
Yo' = (Vin+Vri) X (R205+R206)/R206…(5)
此時(shí)，在由式(4)表達(dá)的無(wú)負(fù)載輸出電壓Vo與由式(5)表達(dá)的負(fù)載電流Is流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的輸出電壓Vo'之間存在關(guān)系VcKVo'，并且，輸出電壓Vo與Vo'之間的差值隨流過(guò)二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211的電流、即隨負(fù)載電流Is改變。
為了使得如圖3所示的那樣不管負(fù)載電流的值如何都使功耗部分附近的輸出電壓Vos保持恒定，圖1中的電源裝置使電源裝置的輸出電壓改變與由負(fù)載電流Is以及線(xiàn)阻抗Zcl和Zc2產(chǎn)生的電勢(shì)差Vd對(duì)應(yīng)的電勢(shì)，使得
Vo' = Vo+Vd ... (6)
這是由于，基于線(xiàn)阻抗Zcl和Zc2以及基于由分壓器的R205和R206之間的電阻比限定的電壓比設(shè)定二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211的值。以下示出二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211 的詳細(xì)的設(shè)定。
首先，從式(5)和式(6)得出，當(dāng)負(fù)載電流Is流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的輸出電壓Vo'為
Yo' = Vo+Vd = (Vin+Vri) X (R205+R206) /R206
= {VinX (R205+R206 ) /R206} + {Vri X (R205+R206) /R206}
從式(4)可以看出，上式的右側(cè)第一項(xiàng)等于無(wú)負(fù)載輸出電壓Vo。因此，
Vo' = Vo+{VriX (R205+R206)/R206}…(7)
g卩，電源裝置的輸出電壓Vo與功耗部分附近的輸出電壓Vos之間的電勢(shì)差Vd由下式給出
Vd = Vri X (R205+R206) /R206 …(8)
因此，可以看出，電勢(shì)差Vd與二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211兩端的電壓Vri相互成比例。
線(xiàn)阻抗Zcl和Zc2以及二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211被置于電源裝置的輸出與功耗部分之間，并且，要由功耗部分消耗的相同的負(fù)載電流流過(guò)這些部件。因此，將式(3)代入式(8)中，得出二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211的值(電阻值)如下
IsX (Zcl+Zc2) = (IsXR211) X (R205+R206) /R206
(IsXR211) = IsX (Zcl+Zc2) XR206/ (R205+R206)
R211 = (Zcl+Zc2) XR206/ (R205+R206)…(9)
S卩，可通過(guò)使用式(9)從線(xiàn)阻抗Zcl和Zc2以及由分壓器的R205和R206之間的電阻比限定的電壓比來(lái)確定二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211的電阻值。根據(jù)圖1所示的本實(shí)施例，線(xiàn)阻抗Zcl、線(xiàn)阻抗Zc2和二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211的值大致如下所示。線(xiàn)阻抗Zcl 是沿電源裝置的輸出連接器與功耗部分的連接器之間的CableOl的阻抗。線(xiàn)阻抗Zc2是沿功耗部分的GND連接器與電源裝置的連接器之間的Cable02的阻抗。并且，二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211的值與線(xiàn)阻抗Zcl和Zc2成比例。本實(shí)施例提供了諸如圖3所示的輸出特性。
Zcl 2 3ι Ω (485mm 的 AWG18 :另一電路的阻抗)
Zc2 ^ 32mΩ (485mm 的 AWG18 :另一電路的阻抗)
R211 ^ 24m Ω (R205 :3. 83k Ω/R206: 2. 21k Ω )這里，AWG 是電纜芯線(xiàn)的厚度、即斷面面積的尺寸的單位。
因此，電源裝置的輸出電壓Vo根據(jù)功耗部分的負(fù)載電流和電纜的線(xiàn)阻抗改變?nèi)缦拢沟霉牟糠指浇妮敵鲭妷篤os將是恒定的。
當(dāng)負(fù)載電流為O [A]時(shí)與式(4)對(duì)應(yīng)的電壓
當(dāng)負(fù)載電流為n[A]時(shí)與式(5)對(duì)應(yīng)的電壓
因此，根據(jù)本實(shí)施例，二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211被串聯(lián)安裝于電源裝置的二次側(cè)電流路徑 的反饋路線(xiàn)上，并且，用于產(chǎn)生比較電壓的分壓器的下電阻器206在二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211的上游側(cè)(變壓器113側(cè))被接地。并且，反饋電路部分的基準(zhǔn)電壓在二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211的下游側(cè)(功耗部分側(cè))被接地。此外，二次側(cè)電流檢測(cè)電阻器211 基于線(xiàn)阻抗Zcl和Zc2以及基于由分壓器的R205和R206之間的電阻比限定的電壓比被確定。因此，輸出電壓可以被設(shè)定于標(biāo)準(zhǔn)下限值附近而無(wú)需考慮重負(fù)載時(shí)線(xiàn)阻抗所導(dǎo)致的電壓降，并且，可以減少輕負(fù)載時(shí)的功耗，這里，輸出電壓由反饋電路部分的基準(zhǔn)電壓和比較電壓確定。即，本實(shí)施例使得能夠減少由互連電源裝置與功耗部分的路徑上的阻抗導(dǎo)致的電壓降以及減少輕負(fù)載時(shí)的功耗。
下面將描述第二實(shí)施例。
除了第一實(shí)施例的技術(shù)以外，第二實(shí)施例進(jìn)一步關(guān)注保護(hù)設(shè)備使之免于過(guò)電壓狀況和過(guò)電流狀況的保護(hù)電路。
過(guò)電流保護(hù)電路和過(guò)電壓保護(hù)電路的常規(guī)的技術(shù)及其問(wèn)題
常規(guī)上，電源裝置一般配有適于檢測(cè)輸出部分的過(guò)電流、過(guò)電壓和其它異常狀況并由此保護(hù)整個(gè)設(shè)備的電路。例如，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.Hll-215690公開(kāi)了用于通過(guò)使用串聯(lián)地插入電流路徑的電阻器兩端產(chǎn)生的電勢(shì)差來(lái)實(shí)現(xiàn)針對(duì)過(guò)電流的保護(hù)電路的技術(shù)。 針對(duì)過(guò)電流的保護(hù)電路的可用技術(shù)包括諸如在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.Hll-215690中公開(kāi)的在二次側(cè)配置保護(hù)電路的技術(shù)以及在一次側(cè)配置保護(hù)電路的技術(shù)。與在二次側(cè)配置的保護(hù)電路相比，在一次側(cè)配置的保護(hù)電路在要被檢測(cè)的保護(hù)電流的值的方面具有更高的離散度(dispersion)。在接收通過(guò)整流AC電壓獲得的電壓作為輸入的電源裝置(所謂的AC/DC 轉(zhuǎn)換器)的情況下，AC電壓的變化(波紋)重疊于一次側(cè)電壓上。因此，相對(duì)于要檢測(cè)的二次側(cè)負(fù)載電流的值，一次側(cè)電流的值具有與一次側(cè)電壓的變化成比例的離散度。因此，如在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. H11-215690中描述的那樣，針對(duì)過(guò)電流的保護(hù)電路在配置于二次側(cè)時(shí)允許更高精度的檢測(cè)。并且，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2000-156972描述了如下的電路配置， 該電路配置為了提供針對(duì)過(guò)電壓的保護(hù)，比較電源裝置的輸出電壓與齊納二極管的齊納電壓，并且當(dāng)檢測(cè)到過(guò)電壓狀況時(shí)中斷電源裝置的操作。
通過(guò)圖7所示的常規(guī)的配置，需要針對(duì)電源裝置的輸出中的過(guò)電壓、過(guò)電流和其它異常狀況提供單獨(dú)的保護(hù)電路。這是由于，例如，即使嘗試僅僅基于輸出電壓檢測(cè)過(guò)電流狀況和過(guò)電壓狀況，過(guò)電流情況下的輸出電壓和過(guò)電壓情況下的輸出電壓并不相互一致， 并因此不能通過(guò)使用同一電路來(lái)檢測(cè)過(guò)電流狀況和過(guò)電壓狀況。類(lèi)似地，當(dāng)嘗試僅僅基于負(fù)載電流檢測(cè)過(guò)電流狀況和過(guò)電壓狀況時(shí)，在過(guò)電流狀況下要被保護(hù)的電流的值與在過(guò)電壓狀況要被保護(hù)下的電流的值之間存在大的差值，從而使得在使用同一電路的情況下檢測(cè)再次變得困難。這使得必須單獨(dú)地設(shè)置諸如在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2000-156972中描述的過(guò)電流保護(hù)電路和諸如在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. H11-215690中描述的過(guò)電壓保護(hù)電路。 該配置增加了電源裝置的板面積和成本。
因此，希望通過(guò)配置于二次側(cè)的不受AC電壓的變化影響的同一保護(hù)電路能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)過(guò)電壓和過(guò)電流的保護(hù)。
根據(jù)本實(shí)施例的過(guò)電壓和過(guò)電流保護(hù)電路
在圖4中示出根據(jù)本實(shí)施例的電路配置圖。圖4所示的根據(jù)本實(shí)施例的電路圖基于圖1所示的第一實(shí)施例被配置，并且與第一實(shí)施例的不同之處在于以下方面。首先，限流電阻器212和齊納二極管213連接于電源裝置的輸出與GND之間，這里，齊納二極管213是要檢測(cè)電源裝置及其周邊電路的任何不正常(wrong)。并且，光電耦合器214被連接，以便在電源裝置及其周邊電路存在任何不正常時(shí)，將一次側(cè)的電源IC 101的BOTOM端子電壓降低到開(kāi)關(guān)操作終止電壓。光電耦合器214的發(fā)光二極管與齊納二極管213的接地側(cè)連接。
根據(jù)本實(shí)施例，可通過(guò)在二次側(cè)的配有齊納二極管213的同一保護(hù)電路部分檢測(cè)諸如電源裝置的輸出電壓中的過(guò)電壓狀況和電源裝置的輸出中的過(guò)電流狀況的異常狀況。 特別地，即使在過(guò)電流狀況下，也可得到與在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2000-156972中描述的檢測(cè)精度等同的檢測(cè)精度而·不受AC電壓影響。因此，與常規(guī)的技術(shù)相比，本實(shí)施例具有減少安裝面積并降低成本的特征。以下，將在各個(gè)部分(“過(guò)電壓狀況下的保護(hù)電路部分的操作”和“過(guò)電流狀況下的保護(hù)電路部分的操作”)中描述保護(hù)電路部分的操作。
“過(guò)電壓狀況下的保護(hù)電路部分的操作”
如果根據(jù)本實(shí)施例的輸出電壓由Vo表示，那么與根據(jù)第一實(shí)施例的電源裝置的輸出電壓的情況同樣，輸出電壓Vo由下式給出
Vo = (Vin+Vri) X (R205+R206)/R206... (10)
順便說(shuō)一句，式(10)中的比較電壓Vin穩(wěn)定于等于調(diào)節(jié)器IC 207的基準(zhǔn)電壓REF 的值。
現(xiàn)在，如果假定配有根據(jù)本實(shí)施例的電源裝置的設(shè)備的功耗部分中的最大負(fù)載電流為α [Α]，那么電源裝置的輸出電壓Vo_a由下式給出
Vo_a = {Vin+ ( a XR211) } X (R205+R206)/R206... (11)
根據(jù)本實(shí)施例的電源裝置被配置為使得輸出電壓Vo_a比標(biāo)準(zhǔn)電壓的上限值Vmax低(Vo_a〈VmaX)。并且，保護(hù)電路的齊納二極管213的齊納電壓Vz被設(shè)為充分高于標(biāo)準(zhǔn)電壓的上限值Vmax的電壓(Vz VmaX)，以考慮到諸如電源裝置及其周邊電路的故障的異常狀況。即，三個(gè)電壓滿(mǎn)足以下的關(guān)系。
Vo_a <Vmax<<Vz …(12)
順便說(shuō)一句，齊納電壓Vz被設(shè)為如VmaX〈〈Vz所示的那樣充分高于標(biāo)準(zhǔn)電壓的上限值Vmax的原因如下。即，其原因是為了防止保護(hù)電路由于可在諸如電源裝置的操作開(kāi)始或功耗部分的負(fù)載電流的突然變化的操作狀況下出現(xiàn)的振鈴(ringing)、電源裝置自身的開(kāi)關(guān)噪聲或外部噪聲而出現(xiàn)誤操作。
現(xiàn)在，假定圖4所示的反饋電路部分的光電耦合器107不知何種原因地遇到開(kāi)路故障。在圖5中表示得到的電路操作和輸出電壓的變化。圖5從上面起示出以下電壓波形 電源裝置的輸出電壓、電源IClOl的“輸出”端子電壓、開(kāi)關(guān)FET 102的Vds、開(kāi)關(guān)FET 102 的Id、電源IC 101的FB端子電壓以及電源IC 101的IS端子電壓。此外，圖5示出電源 IC 101的BOTOM端子電壓和光電耦合器214的輸出波形。此外，齊納電壓由在電源裝置的輸出電壓的波形之上的點(diǎn)劃線(xiàn)指示。并且，脈沖終止電壓由在電源IC 101的BOTOM端子電壓的波形之上的雙點(diǎn)劃線(xiàn)表示。順便說(shuō)一句，橫軸表示時(shí)間。通過(guò)圖4所示的電源裝置，當(dāng)從變壓器113的二次繞組釋放在芯部中蓄積的能量時(shí)，一般地，輸出電壓上升，并且，電源 IC 101的FB端子電壓因此下降。但是，如果光電耦合器107不知何種原因地遇到開(kāi)路故障，那么流過(guò)光電耦合器107的晶體管部分并隨反饋電路部分的操作改變的集電極電流Ic 變?yōu)榱?。因此，由于從電源IC 101釋放的FB端子電流，F(xiàn)B端子電壓繼續(xù)上升。來(lái)自電源 IC 101的“輸出”端子電壓的輸出依賴(lài)于電源IC的FB端子電壓與基準(zhǔn)電壓(未示出)之間的差值，并且，電源IC 101的FB端子電壓越高，則開(kāi)關(guān)FET 102的接通占空比越大。這導(dǎo)致正反饋，由此FB端子電壓的增加使得接通占空比更大， 因此，輸出電壓繼續(xù)上升，從而超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)上限值(Vmax )。
在圖5中的時(shí)間(A)，電源裝置的輸出電壓達(dá)到齊納二極管213的齊納電壓。當(dāng)齊納二極管213達(dá)到齊納電壓，導(dǎo)致齊納電流Iz流動(dòng)時(shí)，齊納二極管213進(jìn)入齊納擊穿區(qū)域，從而導(dǎo)致齊納電流Iz流過(guò)電阻器212、齊納二極管213和光電耦合器214。當(dāng)齊納電流 Iz流過(guò)光電稱(chēng)合器214的發(fā)光二極管(發(fā)光部分)時(shí)，光電稱(chēng)合器214的光電晶體管(受光部分)接通，從而使電源IC 101的BOTOM端子電壓上升高于VCC電壓。當(dāng)電源IC 101的 BOTOM端子電壓在圖5中的時(shí)間(B)達(dá)到脈沖終止電壓時(shí)，電源IC 101的“輸出”端子電壓變低。因此，電源IC 101停止開(kāi)關(guān)FET 102的開(kāi)關(guān)操作并中斷向二次側(cè)的電力供給。隨后， 當(dāng)變壓器113在圖5中的時(shí)間(C)完成向二次側(cè)釋放緊接在開(kāi)關(guān)停止之前蓄積的能量時(shí)，隨著電源裝置的二次側(cè)和諸如功耗部分的周邊電路消耗電力，輸出電壓逐漸下降。在圖5中的時(shí)間(C)之后，當(dāng)電源裝置的輸出電壓下降為低于齊納電壓時(shí)，光電耦合器214關(guān)斷。這防止對(duì)于電源裝置及其諸如功耗部分的周邊電路的二次傷害。受光部分的設(shè)置不限于其中受光部分設(shè)置在一次側(cè)的圖5中所示的設(shè)置。也就是說(shuō)，受光部分可位于變壓器的一次側(cè)或二次側(cè)，只要其可在接收到來(lái)自發(fā)光部分的光時(shí)接通以操作使得開(kāi)關(guān)FET 102的開(kāi)關(guān)操作基于來(lái)自發(fā)光部分的輸出被停止即可。
“過(guò)電流狀況下的保護(hù)電路的操作”
如果配有根據(jù)本實(shí)施例的電源裝置的設(shè)備的功耗部分中的最大負(fù)載電流為α [A]，那么電源裝置的輸出電壓Vo_a由上式(11)給出。類(lèi)似地，輸出電壓Vo_ α、設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)電壓的上限值Vmax和齊納二極管213的齊納電壓Vz之間的關(guān)系如參照式(12)描述的那樣。
現(xiàn)在，假定在功耗部分中出現(xiàn)一些故障，從而導(dǎo)致具有α [Α]或更大的最大電流的過(guò)電流狀況(α+η[Α])。然后,輸出電壓Vo_a+n變?yōu)?br> Vo_a +n = {Vin+ (( a+n) XR211) } X (R205+R206)/R206... (13)
因此，當(dāng)根據(jù)本實(shí)施例被配置時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例的輸出電壓與負(fù)載電流的增加成比例地增加。因此，如果此時(shí)輸出電壓Vo_ a +η超過(guò)齊納電壓Vz，那么配有齊納二極管213 的保護(hù)電路進(jìn)行操作，從而如上述的針對(duì)過(guò)電壓狀況的保護(hù)電路的操作那樣地中斷對(duì)于二次側(cè)的電力供給。具體地，如果過(guò)量電流流動(dòng)從而滿(mǎn)足以下的條件，
dVn = (η X R211) X (R205+R206 ) /R206>dVz …(14)
這里，(i) dVn = Vo_ a +n-Vo_ a，
(ii) dVz = Vz~Vo_a ,
則保護(hù)電路進(jìn)行操作并且中斷對(duì)于二次側(cè)的電力供給。
這樣，本實(shí)施例可通過(guò)使用由齊納二極管213和光電耦合器214構(gòu)成的同一保護(hù)電路部分檢測(cè)由于電源裝置及其周邊電路的故障導(dǎo)致的過(guò)電壓和過(guò)電流狀況，并停止來(lái)自電源裝置的電力供給。本實(shí)施例允許通過(guò)使用同一電路檢測(cè)過(guò)電壓和過(guò)電流狀況的原因在于，如參照?qǐng)D3描述的那樣，電源裝置附近的輸出電壓與負(fù)載電流成比例。并且，由于保護(hù)電路被配置于二次側(cè)，因此，即使出現(xiàn)過(guò)電流狀況，與配置于一次側(cè)的保護(hù)電路不同，裝置也可在不受AC電壓影響的情況下相對(duì)精確地得到保護(hù)。這使得能夠在保持與常規(guī)的技術(shù)相當(dāng)?shù)臋z測(cè)精度的同時(shí)減少安裝面積并降低成本。
應(yīng)當(dāng)注意，雖然根據(jù)本實(shí)施例的保護(hù)電路配有齊納二極管，但是，這不是要限制本發(fā)明的應(yīng)用范圍。具體地，當(dāng)保護(hù)電路配有諸如比較器或晶體管的有源元件或諸如電阻器的無(wú)源元件時(shí)，本發(fā)明也是適用的。即，本實(shí)施例使得能夠減小由互連電源裝置與功耗部分的路徑上的阻抗導(dǎo)致的電壓降并減少輕負(fù)載時(shí)的功耗。此外，通過(guò)不受AC電壓的變化影響的配置于二次側(cè)的同一保護(hù)電路能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)過(guò)電壓和過(guò)電流的保護(hù)。
下面將描述第三實(shí)施例。
在第一和第二實(shí)施例中描述的電源裝置適用作圖像形成裝置的控制器(控制部分)的電源。以下將描述應(yīng)用根據(jù)第一或第二實(shí)施例的電源裝置的圖像形成裝置的配置。
圖像形成裝置的配置
作為圖像形成裝置的例子，描述激光束打印機(jī)。在圖6中示出作為電子照相打印機(jī)的例子的激光束打印機(jī)的示意性配置。激光束打印機(jī)300包含適于用作上面形成靜電潛像的圖像承載部件的感光鼓311、適于使感光鼓311均勻帶電的帶電部分317 (帶電單元)、 和適于用調(diào)色劑將在感光鼓311上形成的靜電潛像顯影的顯影部分312 (顯影單元)。然后，在感光鼓311上顯影的調(diào)色劑圖像通過(guò)轉(zhuǎn)印部分318 (轉(zhuǎn)印單元)被轉(zhuǎn)印到從盒子316 供給的作為記錄材料供給的片材(未示出)上。轉(zhuǎn)印到片材的調(diào)色劑圖像通過(guò)定影裝置314 被定影，然后，片材被排出到托盤(pán)315。感光鼓311、帶電部分317、顯影部分312和轉(zhuǎn)印部分 318構(gòu)成圖像形成部分。并且，激光束打印機(jī)300包含在第一或第二實(shí)施例中被描述的但在圖6中沒(méi)有示出的電源裝置。順便說(shuō)一句，根據(jù)第一和第二實(shí)施例的電源裝置不僅適用于作為例子的圖6所示的圖像形成裝置，而且適用于配有多個(gè)圖像形成部分的圖像形成裝 置。此外，電源裝置適用于配有適于將調(diào)色劑圖像從感光鼓311轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶的一次 轉(zhuǎn)印部分和適于將調(diào)色劑圖像從中間轉(zhuǎn)印帶轉(zhuǎn)印到片材的二次轉(zhuǎn)印部分的圖像形成裝置。
激光束打印機(jī)300配有適于控制圖像形成部分的圖像形成操作和片材傳輸操作 的控制器(未示出)，并且在第一或第二實(shí)施例中描述的電源裝置例如向控制器供給電力。 即，根據(jù)第一和第二實(shí)施例的功耗部分與控制器對(duì)應(yīng)。電源裝置和控制器例如通過(guò)電纜被 互連，并且，根據(jù)本實(shí)施例的附連于圖像形成裝置的電源裝置可減少由電纜的線(xiàn)阻抗導(dǎo)致 的電壓降。并且，根據(jù)本實(shí)施例的圖像形成裝置可減少待機(jī)狀態(tài)中的功耗以便節(jié)電。并且， 配有根據(jù)第二實(shí)施例的電源裝置的圖像形成裝置使得能夠通過(guò)使用不受AC電壓的變化影 響的配置于二次側(cè)的同一保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)針對(duì)過(guò)電壓和過(guò)電流的保護(hù)。
因此，本實(shí)施例使得能夠減小由互連電源裝置和功耗部分的路徑上的阻抗導(dǎo)致的 電壓降并減少輕負(fù)載時(shí)的功耗。
雖然已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開(kāi)的示例性 實(shí)施例。以下的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬泛的解釋以包含所有的這樣的變更方式以及 等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置，包括變壓器；開(kāi)關(guān)部分，適于驅(qū)動(dòng)變壓器的一次側(cè)；反饋部分，適于比較通過(guò)將從變壓器的二次側(cè)輸出的輸出電壓在第一電阻器和第二電阻器之間分壓獲得的電壓與基準(zhǔn)電壓，并且反饋基于比較結(jié)果的輸出，第一電阻器和第二電阻器被串聯(lián)連接；控制部分，被設(shè)置在變壓器的一次側(cè)并適于基于來(lái)自反饋部分的輸出控制開(kāi)關(guān)部分的操作；以及電阻器，適于在變壓器的二次側(cè)將第一接地與第二接地相互分離，第一接地位于被供給所述輸出電壓的負(fù)載側(cè)，而第二接地位于比第一接地更接近變壓器的位置，其中，第二電阻器與第二接地連接，并且，基準(zhǔn)電壓與第一接地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電源裝置，其中，所述電阻器的電阻值基于電纜的阻抗以及基于第一電阻器與第二電阻器之間的電壓比被確定，該電纜被連接以向負(fù)載供給所述輸出電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的電源裝置，其中，所述電阻器包含適于檢測(cè)流過(guò)負(fù)載的電流的電流檢測(cè)電阻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電源裝置，還包括設(shè)置在變壓器的二次側(cè)并適于檢測(cè)過(guò)電壓狀況或過(guò)電流狀況的保護(hù)部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電源裝置，其中，所述保護(hù)部分包含齊納二極管，設(shè)置在變壓器的二次側(cè)，并適于在所述輸出電壓或與流過(guò)負(fù)載的電流和所述電阻器對(duì)應(yīng)的電壓中的一個(gè)超過(guò)閾值電壓時(shí)使電流通過(guò)，發(fā)光部分，與齊納二極管串聯(lián)連接；以及受光部分，設(shè)置在變壓器的一次側(cè)并適于接收來(lái)自發(fā)光部分的光。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的電源裝置，其中，控制部分根據(jù)來(lái)自受光部分的輸出來(lái)停止開(kāi)關(guān)部分的操作。
7.一種圖像形成裝置，包括圖像形成部分，適于形成圖像；控制部分，適于控制圖像形成部分的操作；以及電源，適于向控制部分供給電力，其中，所述電源包含變壓器；開(kāi)關(guān)部分，適于驅(qū)動(dòng)變壓器的一次側(cè)；反饋部分，適于比較通過(guò)將從變壓器的二次側(cè)輸出的輸出電壓在第一電阻器和第二電阻器之間分壓獲得的電壓與基準(zhǔn)電壓，并且反饋基于比較結(jié)果的輸出，第一電阻器和第二電阻器被串聯(lián)連接；控制部分，被設(shè)置在變壓器的一次側(cè)并適于基于來(lái)自反饋部分的輸出控制開(kāi)關(guān)部分的操作；以及電阻器，適于在變壓器的二次側(cè)將第一接地與第二接地相互分離，第一接地位于被供給所述輸出電壓的負(fù)載側(cè)，而第二接地位于比第一接地更接近變壓器的位置，其中，第二電阻器與第二接地連接，并且，基準(zhǔn)電壓與第一接地連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的圖像形成裝置，其中，所述電阻器的電阻值基于電纜的阻抗以及基于第一電阻器與第二電阻器之間的電壓比被確定，該電纜被連接以向負(fù)載供給輸出電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的圖像形成裝置，其中，所述電阻器是適于檢測(cè)流過(guò)負(fù)載的電流的電流檢測(cè)電阻器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的圖像形成裝置，其中，還包括設(shè)置在變壓器的二次側(cè)并適于檢測(cè)過(guò)電壓狀況或過(guò)電流狀況的保護(hù)部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的圖像形成裝置，其中，保護(hù)部分包含齊納二極管，設(shè)置在變壓器的二次側(cè)，并適于在所述輸出電壓或與流過(guò)負(fù)載的電流和所述電阻器對(duì)應(yīng)的電壓中的一個(gè)超過(guò)閾值電壓時(shí)使電流通過(guò)，發(fā)光部分，與齊納二極管串聯(lián)連接；以及受光部分，設(shè)置在變壓器的一次側(cè)并適于接收來(lái)自發(fā)光部分的光。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的圖像形成裝置，其中，該控制部分根據(jù)來(lái)自受光部分的輸出停止開(kāi)關(guān)部分的操作。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了電源裝置和圖像形成裝置。該電源裝置包括變壓器、開(kāi)關(guān)部分、反饋部分、控制部分和適于在變壓器的二次側(cè)將第一接地與第二接地相互分離的電阻器，第一接地位于被供給輸出電壓的負(fù)載側(cè)，而第二接地位于比第一接地更接近變壓器的位置上，其中，第二電阻器與第二接地連接，并且，反饋部分的基準(zhǔn)電壓與第一接地連接。
文檔編號(hào)H02H7/10GK103001497SQ20121033332
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者小島敬造 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社