专利名称：电源控制装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及应用于激光打印机和激光多功能外设(MFP)的高电压输出设备。更具体地说，本发明涉及电源控制装置以及通过持续控制用于显影的交流(AC)电源来解决图像质量中存在的问题的方法。
背景技术：
AC电源在使用非接触显影方法的诸如激光束打印机(LBP)的图像形成设备中非常重要。
图1是现有技术中已知的用来对提供给显影单元的电功率进行控制的装置的电路图。
如图1所示，现有技术的电源控制装置包括从引擎控制器(CPU中央处理单元)(未示出)接收脉冲宽度调制(PWM)信号的PWM输入单元10、将该PWM信号与参考信号进行比较的比较器20、利用电压Vcc形成参考比较输出信号的开关单元30、以及将切换结果变换成高电压以便输出高电压的AC电源的变压器400。从变压器400输出的AC电源被施加到显影单元。
所述现有技术的装置被配置成响应于输入PWM信号而输出恒定电压。但是，由于没有执行反馈控制，因此根据环境会产生输出电压的偏移。构成现有技术电路的每个元件的环境特性(温度/湿度)以及连接到高电压输出端的负载(显影单元)的变化会导致输出电压的变化。
因此，如果提供给显影单元的AC电源不能输出处理所需的电压，则图像质量就会出现问题。也就是说，如果将比所需电压高或低的电压施加到显影单元，则图像质量就会出现问题。
因此，需要一种改进的电源装置及其使用方法。
发明内容
本发明的示例实施例至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下述优点。因此，本发明的一个方面是提供一种电源控制装置和方法，用于当由于环境、负载或其它因素发生电压变化时，通过补偿输出电压来提供最优电压。
根据本发明的一个示例方面，提供一种电源控制装置，包括控制器，用于输出第一脉冲宽度调制(PWM)信号和第二PWM信号，该第一PWM信号用于提供电功率，而该第二PWM信号用于与第一PWM信号进行比较；第一PWM信号输入单元，用于将第二PWM信号转换成直流(DC)信号；第二PWM信号输入单元，用于接收经过转换的第二PWM信号；比较器，用于比较第一PWM信号与经过转换的第二PWM信号；开关单元，用于根据比较器的比较结果生成具有电压的波形；变压器，用于根据开关单元的切换结果变换所生成的波形的电压；以及整流器和分压器，用于对变压器的变换结果进行整流和分压，其中，所述控制器通过接收整流器和分压器的整流和分压结果调整第二PWM信号。
根据本发明的另一示例方面，提供一种电源控制方法，包括输出第一脉冲宽度调制(PWM)信号和第二PWM信号，该第一PWM信号用于提供电功率，而该第二PWM信号用于与第一PWM信号进行比较；将第二PWM信号转换成直流(DC)信号；比较第一PWM信号与经过转换的第二PWM信号；根据比较结果生成具有电压的波形；变换所生成的波形的电压；对变换结果进行整流和分压；以及根据整流和分压结果调整第二PWM信号。
通过结合附图具体描述本发明的示例实施例，本发明的上述和其它特征和优点将变得更加明显。附图中图1是现有技术中已知的用于对提供给显影装置的电功率进行控制的装置的方框图；图2是根据本发明示例实施例的电源控制装置的方框图；以及图3是示出根据本发明示例实施例的电源控制方法的流程图。
在所有附图中，相同的附图标记将被理解成指代相同的元件、特征和结构。
具体实施例方式
在说明书中定义的诸如具体结构和元件的主题是被提供用来帮助综合理解本发明的实施例的，并且它们仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将会认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对此处描述的实施例进行各种改变和修改。并且，为清楚和简明起见，将省略对于公知功能和结构的描述。现在，将参照附图更加全面地描述本发明的示例实施例。
图2是根据本发明示例实施例的电源控制装置的方框图。参照图2，该电源控制装置包括控制器100、第一PWM信号输入单元200、第二PWM信号输入单元300、比较器400、开关单元500、变压器600以及整流器和分压器700。
控制器100输出用于提供电功率的第一PWM信号以及要与第一PWM信号进行比较的第二PWM信号。
第一PWM信号是用于提供具有高电压的AC电源的信号。第二PWM信号是将由比较器400将其与第一PWM信号进行比较的信号。由控制器100调整第二PWM信号的占空比。
第一PWM信号输入单元200将从控制器100输出的第二PWM信号转换成DC信号，并将转换结果输出到第二PWM信号输入单元300。第一PWM信号输入单元200包括电阻器R1和电容器C1，用以将第二PWM信号转换成DC信号。
第二PWM信号输入单元300从第一PWM信号输入单元200接收经过DC转换的第二PWM信号。第二PWM信号输入单元300对第二PWM信号进行分压。为此，第二PWM信号输入单元300包括至少两个电阻器R2和R3。第二PWM信号输入单元300将分压后的第二PWM信号输出到比较器400。
比较器400比较第一PWM信号与从第二PWM信号输入单元300输入的第二PWM信号，并将比较结果输出到开关单元500。
开关单元500根据比较器400的比较结果生成具有电压VCC1的波形，并将生成的波形输出到变压器600。在示例实施例中，该波形可以是脉冲波形。
开关单元500根据晶体管的接通/关断操作生成具有电压VCC1的波形，并且开关单元500包括至少两个晶体管Tr1和Tr2以及至少两个电阻器R4和R5。
变压器600根据开关单元500的切换结果将所生成的波形的电压变换成AC高电压，并将变换后的AC高电压输出到显影单元(未示出)以及整流器和分压器700。
整流器和分压器700对变压器600变换的AC高电压进行整流和分压，并将整流和分压的结果输出到控制器100。
整流器和分压器700包括至少一个二极管D1、电容器C2和电阻器R6和R7，用以对变压器600的AC高电压的正(+)电压进行整流和分压。
整流器和分压器700还包括至少一个二极管D2、电容器C3和电阻器R8和R9，用以对变压器600的AC高电压的负(-)电压进行整流和分压。二极管D2和二极管D1的方向彼此相反。
经过整流和分压的负(-)电压必须是正(+)电压，以便输入到控制器100。为此，电压提供单元800向整流器和分压器700施加电压VCC2。电压VCC2可以具有至少大于经过整流和分压的负(-)电压的绝对值的值。通过电压提供单元800提供电压VCC2将负电压变成正电压，并且该正电压被输入到控制器100。
控制器100通过从整流器和分压器700接收整流和分压结果来调整第二PWM信号。控制器100包括用于接收整流器和分压器700的整流和分压结果的模数转换器(ADC)110。
如果控制器100通过参照整流器和分压器700的整流和分压结果确定变压器600的输出电压低于参考值，则控制器100将第二PWM信号的占空比调高，并且，如果控制器100通过参照整流器和分压器700的整流和分压结果确定变压器600的输出电压高于参考值，则控制器100将第二PWM信号的占空比调低。例如，如果输出电压的参考值被设置为1500V，并且如果根据整流器和分压器700的整流和分压结果确定变压器600的输出电压为1200V，则控制器100通过将第二PWM信号的占空比调高来增加由第一PWM信号输入单元200整流的第二PWM信号的DC分量的幅度。第二PWM信号的DC分量的幅度相比于第一PWM信号的增加导致随后将从变压器600输出的输出电压的幅度的增加。相反，如果输出电压的参考值被设置为1500V，并且如果根据整流器和分压器700的整流和分压结果确定变压器600的输出电压为1700V，则控制器100通过将第二PWM信号的占空比调低来降低由第一PWM信号输入单元200整流的第二PWM信号的DC分量的幅度。第二PWM信号的DC分量的幅度相比于第一PWM信号的降低导致随后将从变压器600输出的输出电压的幅度的降低。
现在将参照附图具体描述根据本发明示例实施例的电源控制方法。
图3是示出根据本发明示例实施例的电源控制方法的流程图。
参照图3，在操作900，输出用于提供电功率的第一PWM信号和将与第一PWM信号进行比较的第二PWM信号。
第一PWM信号是用于提供具有高电压的AC电源的信号。第二PWM信号是被比较器400将其与第一PWM信号进行比较的信号，并且被用于调整第二PWM信号的占空比。
在操作902，将第二PWM信号转换成DC信号。
在操作904，将第一PWM信号与经过转换的第二PWM信号进行比较。
在操作906，根据比较结果生成具有特定电压的波形。在示例实施例中，该波形可以是脉冲波形。
在操作908，变换所生成的波形的电压。
在操作910，对变换结果进行整流和分压。
在对变换结果进行的整流和分压中，对与变换结果相对应的AC高电压的正(+)电压和负(-)电压进行整流和分压。
经过整流和分压的负(-)电压必须是正(+)电压，以便输入到图2的控制器100。为此，电压VCC2被施加给经过整流和分压的负(-)电压。电压VCC2可以具有至少大于经过整流和分压的负(-)电压的绝对值的值。通过提供电压VCC2将负电压变成正电压，并且该正电压被输入到图2的控制器100。
在操作912，根据整流和分压结果来调整第二PWM信号。
如果通过参照整流和分压结果确定变换的电压低于参考值，则调高第二PWM信号的占空比，并且，如果通过参照整流和分压结果确定变换的电压高于参考值，则调低第二PWM信号的占空比。
本发明的实施例可以被写成代码/指令/程序，并且可以在利用计算机可读记录介质执行所述代码/指令/程序的通用数字计算机中实现。计算机可读记录介质的例子包括磁存储介质(例如ROM、软盘、硬盘等)、光记录介质(例如CD-ROM或DVD)、以及诸如载波(例如通过因特网传输)的存储介质。计算机可读记录介质还可以分布在网络连接的计算机系统上，以便以分布式形式存储和执行计算机可读代码。并且，本发明所属的技术领域中的程序员可以容易地构造用于实现本发明的功能程序、代码和代码段。
如上所述，通过根据本发明实施例的电源控制装置和方法，当由于环境、负载或其它因素发生电压变化时，可以通过补偿输出电压来提供最优电压，从而能够打印高质量的图像。
尽管参照本发明的示例实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求书定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种电源控制装置，包括控制器，用于输出第一脉冲宽度调制(PWM)信号和第二PWM信号；第一PWM信号输入单元，用于将第二PWM信号转换成直流(DC)信号；第二PWM信号输入单元，用于接收经过转换的第二PWM信号；比较器，用于比较第一PWM信号与经过转换的第二PWM信号；开关单元，用于根据比较器的比较结果生成具有电压的波形；变压器，用于根据开关单元的切换结果变换所生成的波形的电压；以及整流器和分压器，用于对变压器的变换结果进行整流和分压，其中，所述控制器根据整流器和分压器的整流和分压结果调整第二PWM信号。
2.如权利要求1所述的电源控制装置，其中，所述生成的波形是脉冲波形。
3.如权利要求1所述的电源控制装置，其中，所述控制器包括模数转换器(ADC)，用于接收整流器和分压器的整流和分压结果。
4.如权利要求1所述的电源控制装置，其中，如果所述控制器确定变压器的输出电压低于参考值，则该控制器调高第二PWM信号的占空比；并且如果所述控制器确定变压器的输出电压高于该参考值，则该控制器调低第二PWM信号的占空比。
5.如权利要求4所述的电源控制装置，其中，所述控制器通过参照整流器和分压器的整流和分压结果来确定变压器的输出电压是低于还是高于参考值。
6.如权利要求1所述的电源控制装置，其中，所述第一PWM信号输入单元包括电阻器和电容器，用以将第二PWM信号转换成DC信号。
7.如权利要求1所述的电源控制装置，其中，所述第二PWM信号输入单元包括至少两个电阻器，用以对第二PWM信号分压。
8.如权利要求2所述的电源控制装置，其中，所述开关单元包括至少两个晶体管和至少两个电阻器，用以生成具有电压的脉冲波形。
9.如权利要求1所述的电源控制装置，其中，所述整流器和分压器包括至少一个二极管、一个电容器和一个电阻器，用以整流和分压与所述变压器的变换结果相对应的正(+)电压。
10.如权利要求1所述的电源控制装置，其中，所述整流器和分压器包括至少一个二极管、一个电容器和一个电阻器，用以整流和分压与所述变压器的变换结果相对应的负(-)电压。
11.如权利要求10所述的电源控制装置，还包括电压提供单元，用于向整流器和分压器提供电压，以便将经过整流和分压的负(-)电压输入到控制器。
12.如权利要求11所述的电源控制装置，其中，所述电压具有至少大于经过整流和分压的负(-)电压的绝对值的值。
13.一种电源控制方法，包括输出第一脉冲宽度调制(PWM)信号和第二PWM信号；将第二PWM信号转换成直流(DC)信号；比较第一PWM信号与经过转换的第二PWM信号；根据比较结果生成具有电压的波形；变换所生成的波形的电压；对变换结果进行整流和分压；以及根据整流和分压结果调整第二PWM信号。
14.如权利要求13所述的电源控制方法，其中，所述生成波形包括根据所述比较结果生成具有电压的脉冲波形。
15.如权利要求13所述的电源控制方法，其中，所述对变换结果进行整流和分压包括对与变换结果相对应的正(+)电压和负(-)电压中的至少一个进行整流和分压。
16.如权利要求15所述的电源控制方法，其中，向经过整流和分压的负(-)电压施加电压。
17.如权利要求16所述的电源控制方法，其中，所述电压具有至少大于经过整流和分压的负(-)电压的绝对值的值。
18.如权利要求13所述的电源控制方法，其中，调整第二PWM信号包括如果通过参照整流和分压结果确定经过变换的电压低于参考值，则调高第二PWM信号的占空比；如果通过参照整流和分压结果确定经过变换的电压高于参考值，则调低第二PWM信号的占空比。
19.一种计算机可读记录介质，其具有存储在其上的用于执行电源控制方法的指令，所述指令包括第一指令集，用于输出第一脉冲宽度调制(PWM)信号和第二PWM信号；第二指令集，用于将第二PWM信号转换成直流(DC)信号；第三指令集，用于将第一PWM信号与经过转换的第二PWM信号进行比较；第四指令集，用于根据比较结果生成具有电压的波形；第五指令集，用于变换所生成的波形的电压；第六指令集，用于对变换结果进行整流和分压；以及第七指令集，用于根据整流和分压结果调整第二PWM信号。
20.一种电源控制装置，包括控制器，用于输出第一脉冲宽度调制(PWM)信号和第二PWM信号，该第一PWM信号用于提供电功率，而该第二PWM信号用于与第一PWM信号进行比较；第一PWM信号输入单元，用于将第二PWM信号转换成直流(DC)信号；变压器，用于根据第一PWM信号与经过转换的第二PWM信号的比较来产生输出电压；以及整流器和分压器，用于对变压器的输出电压进行整流和分压，其中，所述控制器根据整流器和分压器的整流和分压结果调整第二PWM信号。
21.一种电源控制装置，包括控制器，用于输出第一信号和第二信号，该第一信号用于提供电功率，而该第二信号用于与第一信号进行比较；变压器，用于根据第一信号与第二信号的比较来产生输出电压；以及整流器和分压器，用于对变压器的输出电压进行整流和分压，其中，所述控制器根据整流器和分压器的整流和分压结果调整第二信号。
22.一种电源控制方法，包括输出第一脉冲宽度调制(PWM)信号和第二PWM信号；将第二PWM信号转换成直流(DC)信号；根据第一PWM信号与经过转换的第二PWM信号的比较来输出电压；对所述输出电压进行整流和分压；以及根据整流和分压结果调整第二PWM信号。
23.一种电源控制方法，包括输出第一信号和第二信号；根据第一信号与第二信号的比较输出电压；对所述输出电压进行整流和分压；以及根据整流和分压结果来调整第二信号。
全文摘要
提供一种电源控制装置和方法。所述装置包括控制器，用于输出第一脉冲宽度调制(PWM)信号和第二PWM信号，该第一PWM信号用于提供电功率，而该第二PWM信号用于与第一PWM信号进行比较；第一PWM信号输入单元，用于将第二PWM信号转换成直流(DC)信号；第二PWM信号输入单元，用于接收经过转换的第二PWM信号；比较器，用于比较第一PWM信号与经过转换的第二PWM信号；开关单元，用于根据比较器的比较结果生成具有电压的波形；变压器，用于根据开关单元的切换结果变换所生成的波形的电压；以及整流器和分压器，用于对变压器的变换结果进行整流和分压，其中，所述控制器通过接收整流器和分压器的整流和分压结果调整第二PWM信号。
文档编号H02M7/537GK101046696SQ20061016697
公开日2007年10月3日 申请日期2006年12月15日 优先权日2006年3月3日
发明者赵钟化 申请人:三星电子株式会社