[發(fā)明專利]高壓電源產(chǎn)生器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610110861.0
• 申請日: 2006-08-15
• 公開（公告）號: CN101127481A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡志成;游祥源
• 申請（專利權(quán)）人: 臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M3/335;H02M1/08;H02M7/10
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種高壓電源產(chǎn)生器，更特別的是本發(fā)明關(guān)于一種可用于影像成形裝置的高壓電源產(chǎn)生器。

背景技術(shù)

大部分的影像成形裝置(image?forming?apparatus)，如激光打印機(jī)或傳真機(jī)等，都需要一個(gè)高壓電源產(chǎn)生器(high-voltage?generator)來提供操作時(shí)所需要的電壓。此種高壓電源產(chǎn)生器系利用單開關(guān)諧振電路(single?switch?resonantcircuit)且令晶體管工作于有源區(qū)(active?region)，如此便可將變壓器初級側(cè)所接收的低電壓轉(zhuǎn)換成振幅大小由電壓反饋信號所控制的弦波電壓。該弦波電壓經(jīng)由變壓器的次級側(cè)放大，再經(jīng)由整流/倍增電路產(chǎn)生一個(gè)電壓值可調(diào)整的高階直流電壓給影像成形裝置。

圖1顯示一種公知用于激光打印機(jī)(laser?toner?printer)的高壓電源產(chǎn)生器。如圖1所示，高壓電源產(chǎn)生器包含高壓變壓器T12，具有初級側(cè)線圈(primary?coil)N11、次級側(cè)線圈(secondary?coil)N12以及輔助線圈(auxiliarycoil)N13。脈沖寬度調(diào)制信號(PWM?signal)41經(jīng)由電阻R11與電容C11組成的濾波器濾波后，可在運(yùn)算放大器18的正輸入端產(chǎn)生一個(gè)隨脈沖寬度調(diào)制信號41的占空比(duty?cycle)不同而改變的直流參考電壓Vref。初級側(cè)線圈N11的一端與輸入直流電壓Vin相連接，另一端則與由NPN型雙極結(jié)晶體管(NPN?BJT)所組成的開關(guān)裝置16的集電極(collector)相連接。開關(guān)裝置16的基極(base)耦接至輔助線圈N13的一端，而開關(guān)裝置16的發(fā)射極(emitter)連接至接地端。反饋控制單元(feedback?control?unit)11耦接于高壓電源產(chǎn)生器的次級側(cè)輸出端(secondary?output)以及運(yùn)算放大器18之間，其功能為檢測高壓電源產(chǎn)生器的輸出電壓的變化，并且根據(jù)輸出電壓的變化產(chǎn)生反饋信號至運(yùn)算放大器18的負(fù)輸入端。該反饋信號與該直流參考電壓Vref相比較，并根據(jù)比較的結(jié)果輸出電壓控制信號48。該電壓控制信號48傳送至輔助線圈N13的另一端，借此控制開關(guān)裝置16的基極直流電流，并加上通過初級側(cè)線圈N11與輔助線圈N13之間的磁性連接而提供至開關(guān)裝置16的基極端的交流電流，達(dá)到改變初級側(cè)線圈N11上的振蕩電壓(oscillating?voltage)的振蕩振幅(oscillating?amplitude)的目的。因此，電壓控制信號48能夠控制初級側(cè)線圈N11上的振蕩電壓振蕩振幅，借此調(diào)整高壓電源產(chǎn)生器的次級側(cè)輸出端上的輸出電壓Vout為脈沖寬度調(diào)制信號41的占空比所指定的電壓。在此，初級側(cè)線圈N11上的振蕩電壓經(jīng)過次級側(cè)線圈N12的升壓后，則感應(yīng)生成于次級側(cè)線圈N12的兩側(cè)。該高階交流電壓經(jīng)由次級側(cè)整流/倍增電路(secondary?rectifier/multiplier?circuit)13而轉(zhuǎn)換成高階的輸出電壓Vout，其電壓值約為數(shù)千伏特至數(shù)百伏特的正電壓或負(fù)電壓，其視反饋控制單元11及次級側(cè)整流/倍增電路13的連接拓樸而定。類似于圖1所示的高壓電源產(chǎn)生器的參考文獻(xiàn)提出于美國專利號6,501,921與美國專利公開號2006/0092672中。

圖1的高壓電源產(chǎn)生器雖然能夠提供足夠的高階輸出電壓Vout來驅(qū)動影像成形裝置內(nèi)部的影像復(fù)制組件，其卻無法避免地存在一些重要的缺點(diǎn)。最主要的缺點(diǎn)的形成原因在于提供給運(yùn)算放大器18的負(fù)輸入端的反饋信號乃是由高壓電源產(chǎn)生器的次級側(cè)輸出端經(jīng)由反饋控制單元11降壓所產(chǎn)生。如前所述，高壓電源產(chǎn)生器的次級側(cè)輸出端上的輸出電壓Vout乃是電壓值為數(shù)千伏特的高階直流電壓。然而，提供給運(yùn)算放大器18的負(fù)輸入端的反饋信號的電壓電平通常僅為數(shù)個(gè)伏特。因此，反饋控制單元11必須具備由高阻抗的電阻所組成的分壓電路。如此一來，高壓電源產(chǎn)生器對于輸出電壓Vout的變化的瞬時(shí)響應(yīng)(transient?response)便會變的相當(dāng)緩慢。若想要改善瞬時(shí)響應(yīng)，則必須降低反饋控制單元11中的分壓電阻的阻抗，如此會產(chǎn)生相當(dāng)大的功率損失(power?loss)。另外，若想要改變輸出電壓Vout的極性時(shí)，不僅次級側(cè)整流/倍增電路13中二極管的極性必須反向，反饋控制單元11的連接拓樸亦必須改變，因此無法滿足在同一片印刷電路板上提供具有不同極性的輸出的需求。