功率转换电路制造技术

提供功率转换电路，利用电压不同的多个交流电源。具备：整流电路；第一开关元件，连接于整流电路输出端子的正极端子；第二开关元件，连接于整流电路输出端子的负极端子和第一开关元件间；第三开关元件，连接于整流电路输出端子的正极端子；第四开关元件，连接于整流电路输出端子的负极端子和第三开关元件间；电容器和感应线圈的串联连接，一方与第一和第二开关元件的连接点连接；第五开关元件，切换将串联连接的另一方与第三和第四开关元件的连接点连接的第一连接状态和将串联连接的另一方与整流电路的输出端子连接的第二连接状态；控制电路，基于电压检测部检测的电压将第五开关元件在第一和第二连接状态切换，向第一至四开关元件输入脉冲信号。

【技术实现步骤摘要】
功率转换电路
本专利技术的实施方式涉及一种功率转换电路。
技术介绍
图像形成装置根据印刷要求执行印刷。图像形成装置对传送的纸等纸张类形成图像，并排出形成有图像的纸张类。例如，图像形成装置通过在纸上形成色粉图像，并利用高热的定影辊使色粉图像定影，对纸张类形成图像。图像形成装置所使用的功率转换电路通过利用二极管电桥对作为交流电源的商用电源输入进行全波整流，生成脉动电流化的正电压。另外，功率转换电路通过与二极管电桥连接的半桥逆变器或者全桥逆变器，从脉动电流化的正电压生成高频的电流。功率转换电路使高频的电流向线圈流动，利用线圈所产生的磁场使负载产生感应电流(涡电流)。其结果是，使负载产生热量。定影辊被负载所产生的热量加热至高热。已知感应加热烹调机，该感应加热烹调机检测负载的状态并进行与加热相适应的逆变器电路结构的选择与逆变器驱动条件的设定。
技术实现思路
专利技术要解决的问题功率转换电路能够根据输入的交流电源而设定半桥逆变器或者全桥逆变器的电路常数，由此能够向负载传递适当的功率(热量)。例如在交流电源为200V的情况下，功率转换电路根据脉动电流化的200V的正电压而设定半桥逆变器或者全桥逆变器的电路常数，由此能够向负载传递适当的功率。另外，功率转换电路例如在交流电源为100V的情况下也可以通过调整半桥逆变器或者全桥逆变器的电路常数，由此能够向负载传递与输入了200V的交流电源的情况同等的功率。然而，存在如下问题：由于不存在能够在输入的交流电源为100V的情况与200V的情况的双方中共用的电路常数，因此功率转换电路无法使用电压较大不同的多个交流电源。本专利技术的目的在于，提供一种功率转换电路，能够利用电压不同的多个交流电源。用于解决问题的手段一实施方式的功率转换电路具备整流电路、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件、电容器和感应线圈的串联连接、第五开关元件、电压检测部以及控制电路。整流电路对交流电源进行整流。第一开关元件连接于整流电路的输出端子的正极端子。第二开关元件连接于整流电路的输出端子的负极端子和第一开关元件之间。第三开关元件连接于整流电路的输出端子的正极端子。第四开关元件连接于整流电路的输出端子的负极端子和第三开关元件之间。电容器和感应线圈的串联连接的一方与第一连接点连接，第一连接点是第一开关元件和第二开关元件的连接点。第五开关元件对第一连接状态和第二连接状态进行切换，第一连接状态将电容器和感应线圈的串联连接的另一方与第二连接点连接，第二连接点是第三开关元件和第四开关元件的连接点，第二连接状态将电容器和感应线圈的串联连接的另一方与整流电路的输出端子连接。控制电路基于由电压检测部检测出的检测电压将第五开关元件在第一连接状态和第二连接状态切换，并且向第一开关元件至第四开关元件输入脉冲信号。附图说明图1是用于说明第一实施方式的功率转换电路的构成例的图。图2是用于说明第一实施方式的控制电路的构成例的图。图3A是用于说明第一实施方式的控制电路的动作的例子的图。图3B是用于说明第一实施方式的控制电路的动作的其它例子的图。图4是用于说明第一实施方式的控制电路的动作的例子的图。图5是用于说明第一实施方式的控制电路的动作的例子的图。图6是用于说明第一实施方式的控制电路的动作的例子的图。图7是用于说明第二实施方式的功率转换电路的构成例的图。附图标记说明1、功率转换电路；2、全波整流电路；3、高频功率转换电路；4、输入电压检测部；5、温度检测部；6、控制电路；7、感应加热负载；11、磁滞部；12、上限值决定部；13、下限值决定部；14、模式决定部；15、比较部；16、基准电压决定部；17、频率产生器；18、脉冲生成器；19、震颤抑制部；S1、第一开关元件；S2、第二开关元件；S3、第三开关元件；S4、第四开关元件；RL1、第五开关元件；C1、电容器；L1、感应线圈。具体实施方式以下，针对一实施方式的功率转换电路进行说明。此外，在本实施方式中，以功率转换电路用于在通过色粉对纸等纸张类形成图像的图像形成装置中来说明。图像形成装置例如是一边传送纸张类等记录介质一边进行图像形成等各种处理的激光打印机。图像形成装置使感光鼓带电，根据印刷用的图像数据(印刷数据)向带电后的感光鼓照射激光，由此形成潜像(静电潜像)。另外，图像形成装置使形成于感光鼓的潜像附着色粉(显影剂)，将附着于潜像的色粉向纸张类转印而在纸张类上形成色粉图像。另外，图像形成装置利用通过加热器加热至高热的定影辊夹持形成有色粉图像的纸张类，使形成在纸张类上的色粉图像定影。本实施方式的功率转换电路以对图像形成装置的定影辊进行加热的加热器供给功率进行说明。然而，功率转换电路供给功率的对象只要是通过由高频电流产生的磁场供给功率，则可以是任意的。(第一实施方式)图1表示第一实施方式的功率转换电路1的构成例。功率转换电路1具有全波整流电路2、高频功率转换电路3、输入电压检测部4、温度检测部5以及控制电路6。功率转换电路1通过从交流电源E供给的电力生成高频电流，将由高频电流产生的磁场施加于感应加热负载7，由此加热感应加热负载7。全波整流电路2例如是具备由多个二极管(第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3以及第四二极管D4)构成的整流桥的整流电路。整流桥的一对输入端子与交流电源E连接。全波整流电路2对从交流电源E供给的交流电压进行全波整流，从一对输出端子输出脉动电流化的正电压。高频功率转换电路3是从脉动电流化的正电压生成高频的交流电流的电路。高频功率转换电路3具备第一开关元件S1、第二开关元件S2、第三开关元件S3、第四开关元件S4、电容器C1、感应线圈L1以及第五开关元件RL1。第一开关元件S1、第二开关元件S2、第三开关元件S3以及第四开关元件S4例如是N沟道MOSFET。第一开关元件S1、第二开关元件S2、第三开关元件S3以及第四开关元件S4均作为从源极侧朝向漏极侧的体二极管而发挥作用。此外，第一开关元件S1、第二开关元件S2、第三开关元件S3以及第四开关元件S4也可以分别是P沟道MOSFET。另外，第一开关元件S1、第二开关元件S2、第三开关元件S3以及第四开关元件S4也可以分别是IGBT、SiC、GaN-HEMT等开关元件。另外，第一开关元件S1、第二开关元件S2、第三开关元件S3以及第四开关元件S4也可以是将两个开关元件收纳于一个封装而成的智能功率模块。第一开关元件S1的漏极端子与作为全波整流电路2的一对输出端子的一方的正侧脉动电流输出端子(正极端子)连接。第一开关元件S1的源极端子与第二开关元件S2的漏极端子连接。第二开关元件S2的源极端子与作为全波整流电路2的一对输出端子的另一方的负侧脉动电流输出端子连接。另外，第三开关元件S3的漏极端子与作为全波整流电路2的一对输出端子的一方的正侧脉动电流输出端子连接。第三开关元件S3的源极端子与第四开关元件S4的漏极端子连接。第四开关元件S4的源极端子与作为全波整流电路2的一对输出端子的另一方的负侧脉动电流输出端子连接。将第一开关元件S1与第二开关元件S2的连接点称作第一连接点M，将第三开关元件S3与第四开关元件S4的连接点称作第二连接点N。第五开关元件RL1例如是在一次侧具备第一端子TA、在二次侧具备第二端子T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率转换电路，其特征在于，具备：整流电路，对交流电源进行整流；第一开关元件，连接于所述整流电路的输出端子的正极端子；第二开关元件，连接于所述整流电路的输出端子的负极端子和所述第一开关元件之间；第三开关元件，连接于所述整流电路的输出端子的正极端子；第四开关元件，连接于所述整流电路的输出端子的负极端子和所述第三开关元件之间；电容器和感应线圈的串联连接，所述串联连接的一方与第一连接点连接，所述第一连接点是所述第一开关元件和所述第二开关元件的连接点；第五开关元件，对第一连接状态和第二连接状态进行切换，所述第一连接状态将所述电容器和所述感应线圈的串联连接的另一方与第二连接点连接，所述第二连接点是所述第三开关元件和所述第四开关元件的连接点，所述第二连接状态将所述电容器和所述感应线圈的串联连接的另一方与所述整流电路的输出端子连接；电压检测部，检测所述交流电源的电压；以及控制电路，基于由所述电压检测部检测出的检测电压将所述第五开关元件在所述第一连接状态和所述第二连接状态切换，并且向所述第一开关元件至第四开关元件输入脉冲信号。

【技术特征摘要】
2017.03.16 US 15/460,5141.一种功率转换电路，其特征在于，具备：整流电路，对交流电源进行整流；第一开关元件，连接于所述整流电路的输出端子的正极端子；第二开关元件，连接于所述整流电路的输出端子的负极端子和所述第一开关元件之间；第三开关元件，连接于所述整流电路的输出端子的正极端子；第四开关元件，连接于所述整流电路的输出端子的负极端子和所述第三开关元件之间；电容器和感应线圈的串联连接，所述串联连接的一方与第一连接点连接，所述第一连接点是所述第一开关元件和所述第二开关元件的连接点；第五开关元件，对第一连接状态和第二连接状态进行切换，所述第一连接状态将所述电容器和所述感应线圈的串联连接的另一方与第二连接点连接，所述第二连接点是所述第三开关元件和所述第四开关元件的连接点，所述第二连接状态将所述电容器和所述感应线圈的串联连接的另一方与所述整流电路的输出端子连接；电压检测部，检测所述交流电源的电压；以及控制电路，基于由所述电压检测部检测出的检测电压将所述第五开关元件在所述第一连接状态和所述第二连接状态切换，并且向所述第一开关元件至第四开关元件输入脉冲信号。2.根据权利要求1所述的功率转换电路，其中，所述控制电路根据所述检测电压和预先设定的上限...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇佐美豊，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝泰格有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP