高压供电设备制造技术

一种高压供电设备包括：将外部输入的交流电压整流并产生第一直流电压和第二直流电压的电源；产生具有预定占空比的脉冲信号和当施加第一直流电压时具有第一逻辑电平的控制信号的控制器；基于所述脉冲信号提升第二直流电压的高压发生器；和当控制信号为第一逻辑电平时驱动，并且当控制信号为第二逻辑电平时切断向高压发生器施加第二直流电压的电源控制器。当应用于需要直流高压的如激光打印机，传真机的电子设备和直流－直流转换器时，这样的高压供电设备，在电子设备被关断时不会产生电涌电压。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高压供电设备，尤其涉及一种用于充分地消除在关掉电源时产生的电涌电压的高压供电设备。
技术介绍
高压供电设备通常用于需要高压直流电源的电子设备，如激光打印机和传真机。这样的高压供电设备可以将直流电压转换成高压交流电，并将该交流电压调节和转换成高压直流电。高压供电设备一般具有用于将直流电压转换成交流电压的变压器。在采用变压器将直流电压转换成交流电压的同时，高压供电设备可能产生不希望得到的电涌电压。当关掉电源时，通过施加给变压器的直流电压的放电，具有这样高压供电设备的电子设备可能产生大的电涌电压，而且这样的电涌电压可能部分或全部损坏电子设备。在激光打印机的情况下，施加给打印机的电源关掉时产生的电涌电压，可能会引起另外的电涌电压施加到有机光电导体磁鼓，其可能损坏磁鼓。此外，在备用模式下施加给高压供电设备的电能被不必要地消耗掉了。图1是示意性地示出传统的高压供电设备的方框图。图1中示出的高压供电设备具有电源10，控制器20，和高压发生器30。电源10将外部施加的交流电压整流，并产生如24V和5V的直流电压。24V的电压可以用作高压发生器30的工作电压，5V的电压可以用作控制器20的工作电压。控制器20根据预定值输出具有预定占空比的脉宽调制(PWM)信号。高压发生器30经通过控制器20施加的PWM信号的开和关转换操作、产生几百伏特到几千伏特的交流电压。高压发生器30包括开关部分31，变压器32，和整流器33。开关部分31经控制器20施加的PWM信号重复接通和关断。如，当开关部分31经来自控制器20的PWM信号关断时，24V的电压切断变压器32输入侧32a的电流通路。变压器32产生来自经开关部分31接通和关断24V的交流电压的横跨输出端32b的交流高压。为输出比施加电压高的电压，输出端32b的绕组绕线的数量可以大于输入端32a的绕组绕线的数量。整流器33将变压器32的输出端32b输出的交流电压整流并转换成直流电压。整流器33采用N倍压整流方法以提高变压器32的输出电压。基本上同时，为提高输入和输出信号的稳定性，当输出的PWM信号为逻辑“低”时，控制器20将开关部分31设置为使能(enabled)；逻辑“低”通常指有效低，这是数字逻辑中经常使用的方法之一。因此，当施加给控制器20的5V的直流电压切断时，从控制器20输出的PWM信号变为逻辑“低”，而且，同时开关部分31可能误动作。进一步，由于与高压发生器30的24V工作电压相比，控制器20的5V工作电压很低，因此当高压供电设备关断时，在5V的电压源变为地电平的同时，24V的电压源具有比5V的电压源高的电势电平。如，即使在5V的控制器20的工作电压降到等于或低于2.5V时，24V的直流电压仍然具有大约18V的电势电平。因此，当从控制器20输出的PWM信号为逻辑“低”时，开关部分31接通，使得变压器32的输入端32a在18V的电压电位与接地端之间形成电流通路。这样，在变压器32的输出端32b之间产生交流高压，并经过整流器33整流和输出。图2示出当图1中高压供电设备关断时的高压供电设备的输出电压波形图。如图2所示，当外部施加到电源10的交流电压切断时，在标注1的时间，在变压器32的输入端32a和接地端之间存在例如18V的直流电压，导致5V电压降低到等于或低于2.5V。这个时候，由于从电源10输出的5V电压降到基本等于或低于2.5V，因此电源10不能够驱动工作在5V的控制器20，并且从控制器20输出的PWM信号变为逻辑“低”。但是，当控制器20在点1关断时，从电源10输出的18V直流电压已经被施加到变压器32的输入端。因此，当从控制器20输出的PWM信号的电势电平为逻辑“低”时，在变压器32的输入端32a和接地点之间存在标记为“a”的电压，这样导致变压器32的输出端32b产生例如电涌电压的交流高压。如上所述，当设备在断电状态时，施加到如激光打印机，传真机之类的电子设备上的直流高压可能会损坏电子设备部件。
技术实现思路
因此，本专利技术一方面提供一种用以减少电涌电压产生的高压供电设备和方法。根据本专利技术的一方面，高压供电设备包括电源，用于将外部输入的交流电压整流并产生直流电压；控制器，用于产生具有预定占空比的脉冲信号和控制信号，该控制信号当施加第一直流电压时具有第一逻辑电平；高压发生器，用于基于脉冲信号提升第二直流电压；和电源控制器，用于当控制信号在第一逻辑电平时驱动，并且当控制信号为第二逻辑电平时用于切断施加到高压发生器的第二直流电压。根据本专利技术的另一方面，所述高压发生器可以包括放大器，用于放大来自控制器的脉冲信号，其中控制信号为脉宽调制(PWM)信号；比较器，用于比较从放大器输出的PWM信号和升高的电压；升压器，用于根据比较器的输出提升基于开关操作的第二直流电压；和整流器，用于将升压器的输出整流。所述放大器包括晶体管，其发射极连接到具有在第一直流电压和第二直流电压之间的电势电平的直流电压，其基极被施加控制信号，晶体管的集电极和接地电位之间连接一电阻。所述比较器通过其正输入端输入放大器的输出和通过其负输入端输入反馈的升高的电压。所述升压器包括晶体管，其发射极接地并且其基极连接到比较器的输出；和变压器，其输入端分别连接到通过电源控制器施加的直流电压上和晶体管的集电极。所述整流器可以是用于提升从升压器输出的电压电势电平的N倍压整流器。所述电源控制器包括晶体管，其发射极输入第二直流电压并且其集电极输出第二直流电压；电阻，其连接在晶体管发射极和晶体管基极之间；第二电阻，其一端施加控制信号；第二晶体管，其基极可以连接到第二电阻的另一端而且其发射极接地；第三电阻，其连接到第二晶体管的基极和发射极；和第四电阻，其连接在第二晶体管集电极和基极之间。所述电源控制器可以是NMOS晶体管，其漏极和栅极输入直流电压，并且其源极为输出端。根据本专利技术的另一方面，高压控制方法包括步骤将外部输入的交流电压整流并产生直流电压；产生具有预定占空比的脉冲信号和具有基于第一直流电压的第一逻辑电平的控制信号；基于所述脉冲信号提升第二直流电压；和当控制信号为第二逻辑电平时切断提升电压。根据本专利技术的另一方面，电压提升包括放大脉冲信号；比较放大的脉冲信号和提升的电压；基于比较结果提升第二直流电压；和将提升后的电压整流。本专利技术的其它方面和优点将在后面的说明中部分列举，并且部分地，是说明书中显而易见的，或从本专利技术的实施例得出。附图说明结合附图从下面的实施例的描述中，本专利技术的这些特征，和/或其它方面和优点将变的清楚而且更容易理解。图1是示出传统的高压供电设备的方框图；图2是示出当高压供电设备关断时图1中高压供电设备的输出电压波形图；图3是根据本专利技术的一个方面的高压供电设备的方框图；图4是根据本专利技术的另一个方面的高压发生器的视图；和图5是示出根据本专利技术的另一方面的高压控制方法的流程图。具体实施例方式现在将具体对照本专利技术当前的实施例，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记表示完全相同的部件。为解释本专利技术，下面将参考附图描述实施例。图3是根据本专利技术的一个方面的高压供电设备的方框图。如图3所示，高压供电设备可以包括电源100，控制器200，高压发生器300，和电源控制器400。电源100将外部施加的交流电压整流并产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压供电设备，包括：　　　　电源，用于将外部输入的交流电压整流并产生第一直流电压和第二直流电压；　　　　控制器，用于产生具有预定占空比的脉冲信号和当施加第一直流电压时产生具有第一逻辑电平的控制信号；　　　　高压发生器，用于基于所述脉冲信号提升第二直流电压；和　　　　电源控制器，当控制信号为第一逻辑电平时被驱动，并且当控制信号为第二逻辑电平时切断向高压发生器施加第二直流电压。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵钟化，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]