一种宽范围调压控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及激光打印控制系统，具体是一种宽范围调压控制系统。


背景技术：

2.激光打印机等设备中，通常需要多路独立可调的高压直流电源，每一路高压直流电源都由一个受控的电子高压发生器产生，因此需要多个独立受控的电子高压发生器予以满足。电子高压发生器中必须用到高压变压器、大功率晶体管等体积较大、成本较高的元件，这种多个独立的高压发生器构成的多路独立可调高压直流电源存在结构复杂、体积大、成本高的缺点。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种宽范围调压控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种宽范围调压控制系统，包括高压发生器、正/负高压控制电路、交流耦合1/整流滤波1、交流耦合2/整流滤波2、正高压调压单元、直流分量控制单元；其中，高压发生器中的高压变压器高压绕组分别与交流耦合1/整流滤波1和交流耦合2/整流滤波2连接，正/负高压控制电路分别与直流分量控制单元和正高压调压单元连接，交流耦合整流滤波与正高压调压单元连接，交流耦合整流滤波与直流分量控制单元连接，交流耦合整流滤波与正高压调压单元在正/负高压输出端连接，正/负高压输出端通过电压反馈电路与正/负高压控制电路连接。
6.所述交流耦合1/整流滤波1包含2个电容c1
‑
1、c1
‑
2，2个二极管d1
‑
1、d1
‑
2，1个电阻r1
‑
1，1个稳压二极管zd1
‑
1；电容c1
‑
1的一端接高压发生器的变压器输出绕组一端，电容c1
‑
1的另一端接二极管d1
‑
1的阴极和二极管d1
‑
2的阳极，二极管d1
‑
1的阳极接地，二极管d1
‑
2的阴极接电阻r1
‑
1一端，电阻r1
‑
1另一端接电容c1
‑
2和稳压二极管zd1
‑
1的阴极，电容c1
‑
2的另一端接地，稳压二极管zd1
‑
1阳极接地，稳压二极管zd1
‑
1的阴极接正高压调压单元输入。
7.所述交流耦合2/整流滤波2包含3个电容c2
‑
1、c2
‑
2、c2
‑
3，2个二极管d2
‑
1和d2
‑
2；电容c2
‑
1一端接高压发生器的变压器输出绕组一端，电容c2
‑
1另一端接二极管d2
‑
1的阳极和二极管d2
‑
2的阴极，二极管d2
‑
1的阴极接电容c2
‑
2的一端，电容c2
‑
2另一端接地，二极管d2
‑
2的阳极接c2
‑
3的一端，电容c2
‑
3的另一端接地，二极管d2
‑
2的阳极接正/负高压输出端。
8.所述正高压调压单元包含1个稳压二极管zd1
‑
2，1个电阻r1
‑
2，1个光电耦合器u1
‑
1，一个以上pnp晶体管q3，一个以上电阻r3，稳压二极管zd1
‑
2阴极接正负高压控制电路输出端，稳压二极管zd1
‑
2阳极接电阻r1
‑
2一端，电阻r1
‑
2另一端接光电耦合器u1
‑
1的二极管阳极，光电耦合器u1
‑
1的二极管阴极接地，光电耦合器集电极接交流耦合整流滤波电路，同
时光电耦合器的集电极接晶体管q3
‑
1的发射极，光电耦合器的发射极接晶体管q3
‑
1的基极，晶体管q3
‑
1的集电极接晶体管q3
‑
2的发射极，电阻r3
‑
1两端分别接晶体管q3
‑
1和晶体管q3
‑
2的基极，第m个晶体管的基极与第m
‑
1个电阻一端和第m个电组的一端连接，第m个电阻的另一端连接第m个晶体管的集电极，第m个晶体管发射极与第m
‑
1个晶体管的集电极连接，第m个晶体管的集电极连接正/负高压输出端。
9.所述直流分量控制单元包含1个pnp晶体管q2
‑
1，1个npn晶体管q2
‑
2，4个电阻r2
‑
1、r2
‑
2、r2
‑
3、r2
‑
4，一个以上pnp晶体管q4，一个以上电阻r4；电阻r2
‑
1一端连接正负高压控制电路输出端，电阻r2
‑
1另一端晶体管q2
‑
1的基极，电阻r2
‑
2一端接基准电压+vref，电阻r2
‑
2另一端接晶体管q2
‑
1的基极，晶体管q2
‑
1的发射极接基准电压+vref，晶体管q2
‑
1的集电极接电阻r2
‑
3的一端，电阻r2
‑
3的另一端接晶体管q2
‑
2的基极，电阻r2
‑
4一端接晶体管q2
‑
2的基极，电阻r2
‑
4的另一端接地，晶体管q2
‑
2的发射极接地，晶体管q2
‑
2的集电极接晶体管q4
‑
1的基极，晶体管q4
‑
1的发射极接地，晶体管q4
‑
1的集电极接晶体管q4
‑
2的发射极，电阻r4
‑
1的一端接晶体管q4
‑
1的基极，电阻r4
‑
1的另一端接晶体管q4
‑
2的基极，电阻r4
‑
2一端接晶体管q4
‑
2的基极，第m个电阻的一端接二极管d2
‑
1阴极，第m个电阻另一端接第m个晶体管的基极，第m个晶体管的集电极接二极管d2
‑
1的阴极，第m个晶体管的发射极接第m
‑
1个晶体管的集电极，第m个晶体管的基极接第m
‑
1个电阻的一端，第m
‑
1个电阻的另一端接第m
‑
1个晶体管的基极。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
11.1、本实用新型可根据指令通过闭环调节输出对应的正/负高压，其具有输出范围宽、负载能力强、功耗低等优点；
12.2、利用本实用新型提供的技术方案，单个高压发生器可提供多路可调节宽范围正负高压；
13.3、技术方案的可靠性高、适用性强、结构简单、成本低、易于实施。
附图说明
14.图1为本实用新型的电路原理图。
15.图2为本实用新型的整体电路图。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安
装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.请参阅图1
‑
2，本实用新型实施例中，一种宽范围调压控制系统，包括高压发生器、正/负高压控制电路、交流耦合1/整流滤波1（正高压）、交流耦合2/整流滤波2（负高压）、正高压调压单元、直流分量控制单元；其中，高压发生器中的高压变压器高压绕组分别与交流耦合1/整流滤波1（正高压）和交流耦合2/整流滤波2（负高压）连接，正/负高压控制电路分别与直流分量控制单元和正高压调压单元连接，交流耦合整流滤波（正高压）与正高压调压单元连接，交流耦合整流滤波（负高压）与直流分量控制单元连接，交流耦合整流滤波（负高压）与正高压调压单元在正/负高压输出端连接，正/负高压输出端通过电压反馈电路与正/负高压控制电路连接。
20.所述交流耦合1/整流滤波1（正高压）电路包含2个电容c1
‑
1、c1
‑
2，2个二极管d1
‑
1、d1
‑
2，1个电阻r1
‑
1，1个稳压二极管zd1
‑
1；电容c1
‑
1的一端接高压发生器的变压器输出绕组一端，电容c1
‑
1的另一端接二极管d1
‑
1的阴极和二极管d1
‑
2的阳极，二极管d1
‑
1的阳极接地，二极管d1
‑
2的阴极接电阻r1
‑
1一端，电阻r1
‑
1另一端接电容c1
‑
2和稳压二极管zd1
‑
1的阴极，电容c1
‑
2的另一端接地，稳压二极管zd1
‑
1阳极接地，稳压二极管zd1
‑
1的阴极接正高压调压单元输入。
21.所述交流耦合2/整流滤波2（负高压）电路包含3个电容c2
‑
1、c2
‑
2、c2
‑
3，2个二极管d2
‑
1和d2
‑
2；电容c2
‑
1一端接高压发生器的变压器输出绕组一端，电容c2
‑
1另一端接二极管d2
‑
1的阳极和二极管d2
‑
2的阴极，二极管d2
‑
1的阴极接电容c2
‑
2的一端，电容c2
‑
2另一端接地，二极管d2
‑
2的阳极接c2
‑
3的一端，电容c2
‑
3的另一端接地，二极管d2
‑
2的阳极接正/负高压输出端。
22.所述正高压调压单元包含1个稳压二极管zd1
‑
2，1个电阻r1
‑
2，1个光电耦合器u1
‑
1，m个pnp晶体管q3
‑
1、q3
‑
2、
…
q3
‑
m(m为大于或等于1的整数)，m个电阻r3
‑
1、r3
‑
2、
…
r3
‑
m(m为大于或等于1的整数)，稳压二极管zd1
‑
2阴极接正负高压控制电路输出端，稳压二极管zd1
‑
2阳极接电阻r1
‑
2一端，电阻r1
‑
2另一端接光电耦合器u1
‑
1的二极管阳极，光电耦合器u1
‑
1的二极管阴极接地，光电耦合器集电极接交流耦合整流滤波（正高压）电路，同时光电耦合器的集电极接晶体管q3
‑
1的发射极，光电耦合器的发射极接晶体管q3
‑
1的基极，晶体管q3
‑
1的集电极接晶体管q3
‑
2的发射极，电阻r3
‑
1两端分别接晶体管q3
‑
1和晶体管q3
‑
2的基极，第m个晶体管的基极与第m
‑
1个电阻一端和第m个电组的一端连接，第m个电阻的另一端连接第m个晶体管的集电极，第m个晶体管发射极与第m
‑
1个晶体管的集电极连接，第m个晶体管的集电极连接正/负高压输出端。
23.所述直流分量控制单元包含1个pnp晶体管q2
‑
1，1个npn晶体管q2
‑
2，4个电阻r2
‑
1、r2
‑
2、r2
‑
3、r2
‑
4，m个pnp晶体管q4
‑
1、q4
‑
2、
…
q4
‑
m(m为大于或等于1的整数)，m个电阻r4
‑
1、r4
‑
2、
…
r4
‑
m(m为大于或等于1的整数)；电阻r2
‑
1一端连接正负高压控制电路输出端，电阻r2
‑
1另一端晶体管q2
‑
1的基极，电阻r2
‑
2一端接基准电压+vref，电阻r2
‑
2另一端接晶体管q2
‑
1的基极，晶体管q2
‑
1的发射极接基准电压+vref，晶体管q2
‑
1的集电极接电阻r2
‑
3的一端，电阻r2
‑
3的另一端接晶体管q2
‑
2的基极，电阻r2
‑
4一端接晶体管q2
‑
2的基极，
电阻r2
‑
4的另一端接地，晶体管q2
‑
2的发射极接地，晶体管q2
‑
2的集电极接晶体管q4
‑
1的基极，晶体管q4
‑
1的发射极接地，晶体管q4
‑
1的集电极接晶体管q4
‑
2的发射极，电阻r4
‑
1的一端接晶体管q4
‑
1的基极，电阻r4
‑
1的另一端接晶体管q4
‑
2的基极，电阻r4
‑
2一端接晶体管q4
‑
2的基极，第m个电阻的一端接二极管d2
‑
1阴极，第m个电阻另一端接第m个晶体管的基极，第m个晶体管的集电极接二极管d2
‑
1的阴极，第m个晶体管的发射极接第m
‑
1个晶体管的集电极，第m个晶体管的基极接第m
‑
1个电阻的一端，第m
‑
1个电阻的另一端接第m
‑
1个晶体管的基极。
24.上述控制系统的控制方法，包括以下几个步骤：
25.步骤一：由高压发生器运行生成一高电压，高压变压器高压绕组通过两个交流耦合与整流滤波分别生成正高压和负高压，生成的正高压的电压值高于所述宽范围正负高压调压控制系统的输出电压调节范围的上限值，负高压的电压值低于所述宽范围正负高压调压控制系统的输出电压调节范围的下限值；
26.步骤二：由正/负高压指令输入端送入pwm电压调节指令预设输出电压；
27.步骤三：正/负高压控制电路依据pwm电压调节指令同时控制正高压调压单元和直流分量控制单元；
28.步骤四：正高压调压单元调节正高压电压值，直流分量控制单元调节交流耦合的直流分量以此调节负高压的电压值；
29.步骤五：正/负高压控制电路对所述宽范围正负高压调压控制系统的输出电压进行采样，通过采样电压确认正/负高压输出端是否达到预设输出电压，形成闭环回路进行调节，从而得到需要的正/负高压。
30.在实际实施中，本技术还可以延伸到以下的应用：
31.1、利用直流分量控制单元控制交流的直流分量得到可调节的高压；
32.2、可删减交流耦合1/整流滤波1（正高压）电路，正高压调压单元输入端接地，调节零电压至负高压；
33.3、可删减交流耦合2/整流滤波2（负高压）电路，直流分量控制单元与正高压调节单元配合调节零电压至正高压；
34.4、交流耦合可调节高压不限于2个，可单个亦可多个。
35.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
36.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。