电源和图像形成装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电源和图像形成装置。在电源中，同步整流开关对脉冲电压进行整流，并且电流-电压转换单元将同步整流开关的电压输入侧的电流转换成第一电压并将同步整流开关的电压输出侧的电流转换成第二电压。切换单元基于通过电流-电压转换单元转换的第一电压与第二电压之间的比较结果，切换同步整流开关的操作状态。状态保持单元在同步整流开关通过切换单元被关断之后保持关断状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及同步整流型的开关电源(switching power supply)装置。
技术介绍
如图6所示，根据现有技术的同步整流型的开关电源的例子通过使用比较器配置电路。例如，日本专利公开N0.07-007928公开了被配置为使得比较器检测同步整流FET两端的电压并驱动同步整流FET的电路。在图6中，1001表示变压器，1002表示DC电源，1003表示一次侧(primary-side) MOSFET (以下，称为一次侧FET)，1004表示二次侧(secondary-side)电解电容器，1005表示负载，1006表示开关控制电路，1007表示同步整流FET，并且1008表示比较器。当一次侧FET 1003接通时，能量被存储于变压器中。之后，如果一次侧FET 1003关断，那么同步整流FET 1007的源极电压上升，并且比较器1008的“ + ”端子电压变得比端子电压高。结果，同步整流FET 1007接通，并且电流开始流动。之后，当电流变为OA并且电流开始从电容器1004的正输入端子向变压器1001反向流动时，同步整流FET 1007的负输入端子电压变得比“ + ”输入端子电压高，并且同步整流FET1007的栅极电压下降。结果，同步整流FET 1007关断。因此，可以通过包含以上述方式配置的少量组件的电路控制同步整流FET。在上述的电路中，比较器可如图7所示被包含PNP晶体管和NPN晶体管的电路替代。在图7所示的电路中，同步整流FET被PNP晶体管替代。作为直接检测电流的替代，可像例如在日本专利N0.4126558或日本专利N0.4158054中公开的那样基于变压器的ET积配置电路。图8示出在日本专利N0.4126558中公开的电路配置。在图8中，1201表示变压器，1202表示电源，1203表示一次侧FET，1204表示同步整流FET，1205表示二次侧电解电容器，1206表示负载，1207表示第一恒流源，1208表示电容器，1209表示第二恒流源，1210表示基准电压，1211表示比较器，并且1212和1213分别表示电阻器。恒流源1207被配置为产生与一次侧FET 1203处于接通状态的时段期间的变压器1201的电压成比例的电流。在一次侧FET 1203处于接通状态的时段期间，关于在变压器1201上出现的电压的电压-时间积被存储为电容器两端的电压。第二电流源1209被配置为产生与一次侧FET1203处于关断状态的时段期间的变压器1201的电压成比例的电流。当一次侧FET 1203关断时，开关接通并且存储于电容器1208中的电压被放电(discharge)。当电容器1208两端的电压下降到由基准电压1210确定的值时，比较器1211操作。作为响应，逻辑电路反转并且同步整流FET 1204关断。图9示出在日本专利N0.4158054中公开的电路配置，其是图8所示的电路的简化版。在该电路配置中，恒流源被电阻器替代，使得电路以与日本专利N0.4126558中公开的方式类似的方式操作。其它的已知的电路配置包含基准电压源与比较器的输入端子串联连接的配置、用作阈值的多个基准电压被设置以由此提供特性滞后的配置、以及检测从电流源流动的电流的切换(switchover)的配置。但是，在日本专利公开N0.07-007928中公开的电路配置中，如果同步整流FET具有小的导通电阻并且其漏极-源极电压小，那么电路不正确地操作。特别地，当开关电源如在临界模式或不连续模式中那样以低负载操作时，流过变压器的二次侧的同步整流FET的电流下降到几乎等于OA (安培)的值，并且同步整流FET的漏极-源极电压变低。因此，如果使用的同步整流FET具有低的导通电阻，那么难以实现正确的操作。可通过采用具有高的导通电阻的同步整流FET避免以上的问题。但是，这种具有高的导通电阻的同步整流FET不在同步整流操作中提供高的效率。此外，具有低的导通电阻的同步整流FET成本低，这提供了以低成本制造电路的优点。近来的趋势是:通过进一步减小同步整流FET的导通电阻，增加电源的操作效率并降低成本。这意味着上述的问题将变得更严重。另一方面，在日本专利N0.4126558和日本专利N0.4158054中公开的电路配置中，不直接检测电流，因此，操作可靠性不依赖于同步整流FET的导通电阻。并且，由于电路基于积分操作，因此，电路基本上没有误操作并且电路的配置简单。但是，另一方面，必须进行阈值的设定和调整，使得同步整流FET在电流变为OA时关断。然而，在可例如在紧接着开始操作之后的短时段中出现的输出电压出现大的变化的情况下，或者，在负载出现大的变化的情况下，对电容器充电和放电的平均时间变动，因此，在同步整流FET的关断定时和O电流定时之间出现偏离。在日本专利N0.4126558和日本专利N0.4158054中公开的电路配置中的该问题是由如下事实导致的:同步整流FET的操作不是基于电流的直接检测而是基于预测被控制的，因此，操作定时必须具有余量(margin)，S卩，必须稍早地关断同步整流FET。即，在具有这种余量的操作中，同步整流FET需要较长的体二极管(body diode)处于接通状态的时段，这导致操作效率的降低。并且，在同步整流FET的接通时段期间出现体二极管的正向电压。该正向电压比当电流为OA时检测到的电压大得多。因此，在通过使用比较器检测同步整流FET两端的电压的电路配置中，同步整流FET在电流变为OA之前被关断，这可导致误操作。鉴于以上的情况，本专利技术提供如下同步整流型的开关电源:所述同步整流型的开关电源能够通过使用具有低的导通电阻的开关元件正确地操作，而不导致效率的降低。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术提供一种电源装置，包括:同步整流开关，被配置为对输入的脉冲电压进行整流；电流-电压转换单元，被配置为将同步整流开关的电压输入侧的电流转换成第一电压，并且将同步整流开关的电压输出侧的电流转换成第二电压；切换单元，被配置为基于通过电流-电压转换单元转换的第一电压与第二电压之间的比较结果，切换同步整流开关的操作状态；以及状态保持单元，被配置为在同步整流开关通过切换单元被关断之后保持关断状态。在一个方面中，本专利技术提供一种图像形成装置，包括:图像形成单元，被配置为在记录材料上形成图像；控制单元，被配置为控制图像形成单元的操作；以及电源，被配置为给控制单元供给DC电压，所述电源包含:同步整流开关，被配置为对输入的脉冲电压进行整流；电流-电压转换单元，被配置为将同步整流开关的电压输入侧的电流转换成第一电压，并且将同步整流开关的电压输出侧的电流转换成第二电压；切换单元，被配置为基于通过电流-电压转换单元转换的第一电压与第二电压之间的比较结果，切换同步整流开关的操作状态；以及状态保持单元，被配置为在同步整流开关通过切换单元被关断之后保持关断状态。从参照附图对示例性实施例的以下描述，本专利技术的进一步的特征将变得明显。附图说明图1是根据第一实施例的同步整流型的开关电源的电路图。图2是示出根据第一实施例的同步整流型的开关电源的操作波形的示图。图3是示出根据第一实施例的同步整流型的开关电源的操作波形的示图。图4是根据第二实施例的同步整流型的开关电源的电路图。图5是根据第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源，包括：同步整流开关，被配置为对脉冲电压进行整流；电流?电压转换单元，被配置为将同步整流开关的电压输入侧的电流转换成第一电压，并且将同步整流开关的电压输出侧的电流转换成第二电压；切换单元，被配置为基于通过电流?电压转换单元转换的第一电压与第二电压之间的比较结果，切换同步整流开关的操作状态；以及状态保持单元，被配置为在同步整流开关通过切换单元被关断之后保持关断状态。

【技术特征摘要】
2011.11.01 JP 2011-2405851.一种电源,包括: 同步整流开关，被配置为对脉冲电压进行整流； 电流-电压转换单元，被配置为将同步整流开关的电压输入侧的电流转换成第一电压，并且将同步整流开关的电压输出侧的电流转换成第二电压； 切换单元，被配置为基于通过电流-电压转换单元转换的第一电压与第二电压之间的比较结果，切换同步整流开关的操作状态；以及 状态保持单元，被配置为在同步整流开关通过切换单元被关断之后保持关断状态。2.根据权利要求1的电源，其中，响应于同步整流开关的电压输入侧的电压的上升，由状态保持单元保持的同步整流开关的关断状态被解除。3.根据权利要求1的电源，还包括被设置在同步整流开关的电压输出侧的恒压源单元，其中 切换单元通过使用从恒压源单元供给的电压而操作。4.根据权利要求1的电源，还包括被配置为依赖于第一电压与第二电压之间的比较结果而接通的比较器，其中 同步整流开关响应于比较器的接通而关断。5.根据权利要求4的电源，还包括变压器，所述变压器包含一次绕组和二次绕组，其中 在一次绕组的开关处于接通状态的时段中出现于二次绕组上的电压被执行整流和平滑化，并且所得到的被整流和平滑化的电压被供给到比较器。6.一种图像形成装置，包括: 图像形成单元，被配置为在记录材料上形成图...

【专利技术属性】
技术研发人员：林崎实，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：