一种稳压电源装置包括直流变换电路、控制开关、末级变换电路、反馈模块和脉冲宽度调制(PWM)信号输出模块，反馈模块包括：采样单元，从末级变换电路的输出端获得与末级直流电压成比例的采样电压，并对采样电压进行A/D转换；电压比较单元，采样电压经A/D转换后与预设的数字基准电压进行比较；以及脉冲占空比调整单元，根据电压比较单元的比较结果来调整PWM的占空比，其中当采样电压等于基准电压时，脉冲宽度调制占空比调整单元不改变PWM的占空比；当采样电压大于基准电压时，脉冲宽度调制占空比调整单元将PWM的占空比减小第一预定值；以及当采样电压小于基准电压时，脉冲宽度调制占空比调整单元将PWM的占空比增大第二预定值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种稳压电源装置。
技术介绍
在诸如图像形成装置等的电气设备中，通常包含多个组件。这些组件所需要的工作电压可能是各不相同的。在现有技术中，常规的做法是，将诸如220V市电的交流电进行整流后得到的直流输出经由若干个电源变换装置分支成若干个主电源输出和一个辅助电源输出。其中主电源输出用于为电气设备中的各种马达或类似组件提供稳定的直流电压，例如24V。辅助电源的作用是为电气设备中的CPU供电，例如5V的直流电压。图7是现有技术中分别为驱动器和CPU供电的主电源和辅助电源的示例性电路图。 随着电气设备中需要被供电的组件增多，那就需要设置多组如图7所示的那样的电源变换装置。每个电源变换装置必须具有一个脉冲宽度调制集成芯片(PWM_IC)。图8是现有技术中的PWM_IC的一个实例的示意图。现有技术中，按照上面所述的方式为设置电气设备中的电源，将存在以下不足第一，每个电源变换装置必须配备一个PWM_IC，这无疑将增加制造电气设备的成本，并且增加了电气设备结构的复杂性。第二，为了实现稳压输出，实施反馈控制。这通过PWM_IC的内部硬件电路来实现PWM信号的占空比的自动调整。同时，必须为PWM_IC提供如图9所示的那样的基准电压部件，这将进一步增加设备的制造成本。第三，现有技术中的PWM_IC不具备异常检知能力。第四，电气设备中CPU的一些功能没有得到充分利用，导致资源浪费。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中的种种不足而作出。本专利技术的目的是提供一种结构简单，易控制、低成本的稳压电源装置。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种稳压电源装置，该稳压电源装置包括直流变换电路、控制开关、末级变换电路、反馈模块和脉冲宽度调制信号输出模块。其中直流变换电路将来自外部电源的交流电压转换成初级直流电压；脉冲宽度调制信号输出模块用于生成并输出脉冲宽度调制信号；控制开关基于所接收到的脉冲宽度调制信号的控制，交替地在通路状态和断路状态之间切换，以将初级直流电压转换成脉冲电压，脉冲电压的占空比与脉冲宽度调制信号的占空比相同；末级变换电路，将脉冲电压转变成末级直流电压，并通过输出端提供给外接负载，末级直流电压与脉冲宽度调制信号的占空比同向变化；反馈模块将末级直流电压反馈至脉冲宽度调制信号输出模块，反馈模块包括采样单元，从末级变换电路的输出端获得与末级直流电压成比例的采样电压，并对采样电压进行A/D转换；电压比较单元，采样电压经A/D转换后与预设的数字基准电压进行比较；以及脉冲占空比调整单元，根据电压比较单元的比较结果来调整脉冲宽度调制信号的占空比，其中当采样电压等于基准电压时，脉冲宽度调制占空比调整单元不改变脉冲宽度调制信号的占空比；当采样电压大于基准电压时，脉冲宽度调制占空比调整单元将脉冲宽度调制信号的占空比减小第一预定值；以及当采样电压小于基准电压时，脉冲宽度调制占空比调整单元将脉冲宽度调制信号的占空比增大第二预定值。附图说明图I是根据包含根据本专利技术的第一实施例的稳压电源装置实例的电路的示意图。图2是根据本专利技术的实施例的PWM信号输出模块和反馈模块的操作的流程图。图3是包含根据本专利技术的第二实施例的稳压电源装置实例的电路的示意图。图4是显示根据本专利技术的实施例的稳压电源装置中使用的光电耦合器的实例的示意图。 图5是根据本专利技术的第三实施例的稳压电源装置中的异常检知单元的操作流程。图6是根据本专利技术的第三实施例的变形例的稳压电源装置中的异常检知单元的操作流程。图7是现有技术中分别为驱动器和CPU供电的主电源和辅助电源的示例性电路图。图8是现有技术中的PWM_IC的一个实例的示意图。图9是现有技术中为PWM_IC设置的基准电压部件的实例的示意图。具体实施例方式以下参照说明书附图详细说明根据本专利技术的具体实施例。图I是根据包含根据本专利技术的第一实施例的稳压电源装置实例的电路的示意图。根据本专利技术的第一实施例的稳压电源装置是用于对图I中所示的驱动器供电的电源装置。在图I中，还示出了使用具有PWM_IC的传统的稳压电源装置，其作为辅助电源对CPU供电。该使用PWM_IC的稳压电源装置是为了向CPU供电，从而使得CPU如下面所详述地作为PWM(脉冲宽度调制)信号输出模块控制设备中的其它稳压电源装置。由于该作为辅助电源的电源装置并不是本专利技术要改进的地方，因此不再对其进行详细描述。该电源装置包括作为作为直流变换电路的实例的整流·平滑电路、作为控制开关的实例的场效应管(MOSFET)、作为末级变换电路的实例的DC-DC变换器，以及通过硬件(CPU)和软件的形式相结合而实现的反馈模块和PWM信号输出模块。在本实施例中，PWM信号输出模块的实例是CPU的时钟脉冲发生器，生成并输出脉冲信号作为PWM信号。作为反馈模块的实例，根据本专利技术的实施例的反馈模块包括CPU的A/D转换器、通过CPU和软件结合而进行电压比较的单元及控制时钟脉冲的单元，以及连接在DC-DC变换器的输出端和A/D转换器之间的必要的反馈电路。在本实施例中，反馈电路直接将DC-DC变换器的输出端和A/D转换器短接。整流 平滑电路将来自外部电源的交流电压转换成初级直流电压Vi。PWM信号输出模块的输出端连接至作为场效应管的栅极(控制端)。控制开关基于所接收到的PWM信号的控制，交替地在通路状态和断路状态之间切换，以将初级直流电压Vi转换成脉冲电压Vp，脉冲电压Vp的占空比与PWM信号的占空比相同。具体而言，在PWM信号高电平处，场效应管导通(通路状态)；在？丽信号的低电平处，场效应管截止(断路状态)。如此交替，在DC-DC变换器的输入端被施加的是脉冲电压Vp。DC-DC变换器包括变压器和整流·平滑回路，从而其将脉冲电压转变成末级直流电压Vo，并通过输出端提供给作为外接负载的实例的电气设备中的驱动器。末级直流电压Vo的大小和脉冲电压Vp的大小及脉冲的占空比之间的关系如下所示Vo = VpX ton/toff，其中ton是场效应管导通的时间，也就是PWM信号为高电平的时间；toff是场效应管截止持续的时间，也就是PWM信号为低电平的时间。T = ton+toff表示一个开关周期；D是脉冲的占空比，ton = TXD, toff = T-ton = TX (I-D)换句话说,Vo=VpXD/(I-D)。这样的话，当脉冲的幅度保持不变时，脉冲的占空比越大，末级直流电压也就越大，反之亦然。因此，末级直流电压Vo与PWM信号的占空比同向变化。 反馈模块将末级直流电压Vo反馈至PWM信号输出模块，并且根据末级直流电压Vo相对于基准电压的大小，实施对PWM信号的占空比的控制，继而使得末级直流电压Vo保持稳定。图2是根据本专利技术的实施例的PWM信号输出模块和反馈模块的操作的流程图。在反馈模块中，在步骤S201中，辅助电压首先启动。随即，在S202处，CPU开始动作。此后，在步骤S203处，作为PWM信号输出模块的实例的时钟脉冲发生器生成PWM信号。在步骤S204处，作为采样单元的实例的A/D转换器，从DC-DC变换器的输出端获得与末级直流电压Vo相同的采样电压Vsm，并对采样电压Vsm进行A/D转换。要注意的是，在其它的实施例中，也可通过分压电路等方法，使得成采样电压Vsm与末级直流电压Vo成比例。在步骤S205本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种稳压电源装置，其特征在于，包括 直流变换电路、控制开关、末级变换电路、反馈模块和脉冲宽度调制信号输出模块，其中 所述直流变换电路将来自外部电源的交流电压转换成初级直流电压； 所述脉冲宽度调制信号输出模块用于生成并输出脉冲宽度调制信号； 所述控制开关基于所接收到的所述脉冲宽度调制信号的控制，交替地在通路状态和断路状态之间切换，以将所述初级直流电压转换成脉冲电压，所述脉冲电压的占空比与所述脉冲宽度调制信号的占空比相同； 所述末级变换电路，将所述脉冲电压转变成末级直流电压，并通过输出端提供给外接 负载，所述末级直流电压与所述脉冲宽度调制信号的占空比同向变化； 所述反馈模块将末级直流电压反馈至所述脉冲宽度调制信号输出模块，所述反馈模块包括 采样单元，从所述末级变换电路的输出端获得与末级直流电压成比例的采样电压，并对所述采样电压进行Α/D转换； 电压比较单元，所述采样电压经Α/D转换后与预设的数字基准电压进行比较；以及脉冲占空比调整单元，根据所述电压比较单元的比较结果来调整所述脉冲宽度调制信号的占空比，其中 当所述采样电压等于所述基准电压时，所述脉冲宽度调制占空比调整单元不改变所述脉冲宽度调制信号的占空比； 当所述采样电压大于所述基准电压时，所述脉冲宽度调制占空比调整单元将所述脉冲宽度调制信号的占空比减小第一预定值；以及 当所述采样电压小于所述基准电压时，所述脉冲宽度调制占空比调整单元将所述脉冲宽度调制信号的占空比増大第二预定值。2.如权利要求I所述的稳压电源装置，其特征在干，进ー步包括光电耦合器， 所述光电I禹合器包括输出侧高电位端、输出侧低电位端、输入侧高电位端和输入侧低电位端， 其中，所述输出侧高电位端与所述控制开关的控制端连接并且经由第一电阻与所述交直流变换电路的输出端连接，所述输出侧低电位端接地、所述输入侧高电位端...
【专利技术属性】
技术研发人员：范启林，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：
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