本发明专利技术涉及开关电源。所述开关电源包括被配置为对输入的交流电压进行整流的整流单元、被配置为平滑化通过整流单元整流的电压并存储为DC电压的存储单元、被配置为从存储于存储单元中的DC电压产生脉冲信号的脉冲信号产生单元、以及被配置为基于通过脉冲信号产生单元产生的脉冲信号而检测商用交流电源是否已被关断的检测单元。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于向设备供给电力的开关电源。
技术介绍
图9A示出常规的开关电源的配置。在图9A中，从商用交流电源输入的交流电压(AC)经由开关SWl和SW2通过由D1、D2、D3 和D4配置的二极管桥被整流，并且通过初级电解电容器(primary electrolytic capacitor) Cl 被平滑化。如果 AC 电压是 AC 120Vrms,那么Cl的端子电压Vh为约DC 170V。Vh经由变压器(trans)Tl的初级绕组被供给到作为开关元件的场效应晶体管(FET) I。另一方面，Vh还被供给到脉宽调制(PWM)控制器CONTI。如果Vh大于或等于规定值(在本例子中为DC 50V)，那么CONT I向FET I的栅极端子供给脉冲信号OUT。基于该脉冲信号OUT，FET I开始切换。当FET I开始切换时，在变压器Tl的次级绕组线圈中感应脉冲电压。该脉冲电压通过次级整流二极管D5被整流，并且通过次级平滑电容器C2被平滑化。因此，C2的端子电压Vout是大致恒定的电压(在本例子中为DC 24V)。下面将描述该开关电源的操作。开关电源的输出电压Vout被供给到安装于设备中的各模块。设备中的各模块为例如用于控制设备的操作的由中央处理单元(CPU)和专用集成电路(ASIC)配置的控制单元CONT 2、和诸如马达或螺线管(solenoid)的作为能动(active)设备的致动器M。控制信号MTR从控制单元CONT 2供给到致动器M。控制单元CONT 2通过将MTR信号设为高电平(以下，称为H电平)来驱动致动器M。相反，控制单元CONT 2通过将MTR信号设为低电平(以下，称为L电平)来停止致动器M。在日本专利申请公开No. 10-66334中讨论了这种开关电源的配置。在上面的开关电源中，当开关SWl和SW2已被关断时，存在以下描述的问题。将使用图9B来描述当已关断开关SWl和SW2时的操作。在图9B中，在时间tl，当开关SWl和SW2被关断时，来自商用交流电源AC的电力供给(交流电压)被切断。在时间tl之后，开关电源基于累积于初级电解电容器Cl中的电力(电荷)进行操作。电容器Cl的端子电压Vh从DC 170V逐渐降低。在该Vh已降低至低于规定值(在本例子中，为DC 50V)的时间t2，PWM控制器C0NT1停止OUT信号的输出。因此，开关电源的输出电压Vout降低，并且，电源(设备)进入关断状态。因此，即使开关SWl和SW2为“关断(0FF)”，在从时间tl到时间t2的时段t2-tl期间，也正在产生开关电源的输出电压Vout。并且，开关电源的输出电力越小，时段t2-tl变得越长。具体地，由控制单元CONT 2和致动器M消耗的电力量越小，时段t2-tl变得越长。但是，需要更多地减少在设备待机时的电力消耗。当采取诸如停止致动器M和将控制单元CONT 2设为节电模式之类的各种措施时，在待机期间消耗的电力量极少。因此，上述的时段t2-tl变得非常长。例如，在一些情况下，该时段t2-tl为几十秒。例如，如果设备是个人计算机(PC)或某种其它的信息设备，那么用户可能想要增加PC的存储器(memory)。在增加存储器时，希望Vout已变为零以确保存储器和信息设备自身的可靠性。这是由于，如果用户尝试在Vout达到零之前增加存储器，那么，在电荷仍残留的状态(导电状态)中(也称为热插拔(hot swapping))，存储器会受损。因此，需要避免这种热插拔。可在开关SWl和SW2被关断之后添加存储器。但是，即使开关SWl和SW2被关断，Vout也不立即下降。在直到Vout下降的时段t2-tl期间，用户不能添加存储器，并且，用户必须等待，直到Vout达到零(直到存储于初级电解电容器Cl中的电荷达到零)。在这些状况下，由于当添加存储器时用户必须等待，因此可用性(usability)差。该等待时间不限于存储器扩展。例如，在各种情形下，例如在由修理人员进行的装备维护期间以及当设备必须被重启时，这种等待时间是使可用性劣化的因素。为了解决该问题，已提出了图10所示的设备。在图10中，来自商用交流电源AC的交流电压经由开关SWl和SW2的接触点(contact point)被供给到二极管D6、电阻器R7、 以及光电耦合器PC-A的发光二极管(LED)侧。在PC-A的光电晶体管侧，电力作为ANS信号被供给到CONT 2。该电路的操作波形如图11所示。在图11中，如果来自商用交流电源AC的交流电压具有正极性，那么电流流向光电耦合器PC-A的LED侧，并且，ANS信号处于L电平。相反，如果来自商用交流电源AC的交流电压具有负极性，那么电流不流向光电耦合器PC-A的LED侧，并且，ANS信号处于H电平。更具体而言，该ANS信号是与来自商用交流电源AC的交流电压的频率同步的脉冲信号。由二极管D6、电阻器R7和光电耦合器PC-A配置的该电路也被称为频率检测电路。如果开关SWl和SW2通过该频率检测电路在时间tl被关断，并且从商用交流电源AC向设备的交流电压供给被切断，则ANS信号固定于H电平。如果对于规定的时间或更长的时间以H电平输出ANS信号，那么控制单元CONT 2确定来自商用交流电源AC的交流电压的供给已停止。但是，在该用于通过频率检测电路检测交流电压供给的停止的方法(也称为AC-OFF检测)中，在来自商用交流电源AC的交流电压的正极性半波期间，光电耦合器PC-A的LED电流恒定地流动。这意味着光电耦合器PC-A即使在设备待机期间也消耗电力。这导致不能在节电操作状态中例如在设备待机期间充分地减少电力消耗的问题。
技术实现思路
本专利技术针对检测来自商用交流电源的交流电压的停止并进一步减少电源在待机期间的电力消耗。根据本专利技术的一个方面，一种开关电源，包括变压器，被配置为变换并输出通过切换借助于整流和平滑化输入的交流电压所获得的DC电压而获得的电压；输出单元，被配置为输出通过整流和平滑化由变压器输出的电压而获得的DC电压；整流单元，被配置为对交流电压进行整流；存储单元，被配置为平滑化通过整流单元整流的电压并存储为DC电压；脉冲信号产生单元，被配置为从存储于存储单元中的DC电压产生脉冲信号；以及检测单元，被配置为基于由脉冲信号产生单元产生的脉冲信号而检测交流电压的输入是否已被关断。根据本专利技术的另一方面，一种图像形成装置，包括图像形成单元；驱动单元，被配置为驱动图像形成单元；变压器，被配置为变换并输出通过切换借助于整流并平滑化输入的交流电压所获得的DC电压而获得的电压；以及开关电源，被配置为向驱动单元输出通过整流和平滑化由变压器输出的电压而获得的DC电压，其中，开关电源包含整流单元，被配置为对来自商用交流电源的交流电压进行整流；存储单元，被配置为平滑化通过整流单元整流的电压并存储为DC电压；脉冲信号产生单元，被配置为从存储于存储单元中的DC电压产生脉冲信号；以及控制单元，被配置为通过检测由脉冲信号产生单元产生的脉冲信号而确定来自商用交流电源的交流电压是否已被关断。参照附图阅读示例性实施例的以下详细描述，本专利技术的其它特征将变得清晰。附图说明包含于说明书中并构成其一部分的附图示出本专利技术的示例性实施例、特征和方面，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种开关电源，包括：变压器，被配置为变换并输出通过切换借助于整流和平滑化输入的交流电压所获得的DC电压而获得的电压；输出单元，被配置为输出通过整流和平滑化由变压器输出的电压而获得的DC电压；整流单元，被配置为对所述交流电压进行整流；存储单元，被配置为平滑化通过整流单元被整流的电压并存储为DC电压；脉冲信号产生单元，被配置为从存储于存储单元中的DC电压产生脉冲信号；以及检测单元，被配置为基于由脉冲信号产生单元产生的脉冲信号而检测所述交流电压的输入是否已被关断。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松本真一郎，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：
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