CN101051205B - 控制供应到定影单元的电源的装置和方法 - Google Patents

控制供应到定影单元的电源的装置和方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于控制供应到定影单元的电源的装置和方法。该装置包括：电压检测器，检测供应以加热至少一个加热灯的输入电源的电压；同步信号发生器，响应所检测的电压而生成同步信号；开关单元，开关要施加到所述至少一个加热灯的输入电源的供应通路；以及控制器，具有最初供应的输入电源的时间占空比等级值的表格信息，并使用所生成的同步信号和该表格信息输出用于控制开关单元的开关操作的控制信号，其中该开关单元执行与控制信号相对应的开关操作。相应地，通过循序地增加加热灯的最初加热的输入电源，可以降低显示设备的闪烁和谐波特性，并且通过设置占空比等级值来在某个时间之内供应最大输入电源，可以最小化加热灯的最初加热时间。

Description

控制供应到定影单元的电源的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年4月3日在韩国知识产权局提交的，申请号为10-2006-0030150的韩国专利申请的优先权，其公开的全部内容在这里被一并引用作为参考。
技术领域
本发明涉及其中使用交流(AC)电源给负载供电的设备。更具体地，本发明涉及一种用于控制供应到定影单元的电源以降低定影单元的瞬时加热时间和闪烁特性的装置和方法。
背景技术
激光打印机和影印机的传统的定影电路包括：控制器，用于确定电源是否供应到定影电路；双向三极管开关单元，用于给定影单元供应交流(AC)电源；以及用于控制该双向三极管的双向三极管驱动器。
传统的定影电路控制器通过从输入电源接收AC电源并将AC电源施加到定影单元的组件来控制定影电路。也就是，控制器使用温度传感器检测定影单元的温度，如果其确定需要升温则输出导通信号，并且响应该导通信号通过在每个开关周期中的过零时间激活双向三极管为导通态来使用光双向三极管(photo triac)给定影单元施加AC电源。
如上所述，在传统的定影电路中，由于控制器为了控制定影单元的温度简单地控制双向三极管开关单元，而没有关于AC电源的信息，诸如关于AC电源的电压同步角的信息，所以不规律的导通定时引起使用与成像设备相同的电源的显示设备的闪烁。
另外，为了降低打印准备时间，在定影单元的最初加热中可能需要相对高的电源供应。然而，该电源增加引起额外的涌入电流，导致显示设备的更显著的闪烁和谐波特性。
相应地，需要一种用于控制供应到定影单元的电源的改进的装置和方法。
发明内容
本发明的示范性实施例至少解决上面的问题和/或缺点，并至少提供下面描述的优点。相应地，本发明的一个方面是，为了降低定影单元的瞬间加热时间并降低使用与成像设备相同的电源的显示设备的闪烁，而提供一种用于控制供应到定影单元的电源的装置和方法。
根据本发明的示范性方面，提供一种用于控制供应到定影单元的电源的装置，该装置包含：电压检测器，用于检测供应以加热至少一个加热灯的输入电源的电压；同步信号发生器，用于响应所检测的电压而生成同步信号；开关单元，用于开关要施加到所述至少一个加热灯的输入电源的供应通路；以及控制器，具有最初供应的输入电源的时间占空比等级(duty level)值的表格信息，用于使用所生成的同步信号和该表格信息输出控制开关单元的开关操作的控制信号，其中开关单元执行与该控制信号相对应的开关操作。
根据本发明的另一示范性方面，提供一种控制供应到定影单元的电源的方法，该方法包含：检测供应以加热至少一个加热灯的输入电源的电压；响应所检测的电压而生成同步信号；使用所产生的同步信号和最初供应的输入电源的时间占空比等级值的表格信息，输出用于控制开关单元的开关操作的控制信号；以及通过开关单元来执行开关操作。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明的示范性实施例，本发明上面的和其它属性和优点将变得更加明显，附图中：
图1是根据本发明的示范性实施例的、用于控制供应到定影单元的电源的装置的方框图；
图2是图示根据本发明的示范性实施例的输入电源的占空比等级值的变化的波形图；
图3是图示根据本发明的示范性实施例的、由图1的控制器控制的在最初时间内供应到加热灯的输入电源的幅度的波形图；
图4是图示根据本发明的示范性实施例的、控制施加到定影单元的电源的方法的流程图。
贯穿附图，应该理解相同附图标记表示相同元件、属性、和结构。
具体实施方式
提供诸如详细构造和元件的在描述中定义的内容，以便有助于本发明的实施例的全面理解，并且这些内容仅仅是示范性的。相应地，本领域技术人员将认识到，可以对在此描述的实施例作出各种变化和修改，而不偏离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简明起见，省略了公知功能和构造的描述。现在将参考附图更全面地详细描述本发明的示范性实施例。
图1是根据本发明的示范性实施例的、用于控制供应到定影单元的电源的装置的方框图。参考图1，该装置包括电源100、加热灯110、电压检测器120、同步信号发生器130、开关单元140、和控制器150。
电源100供应交流(AC)电源作为输入电源，用于加热加热灯110。
加热灯110用于加热定影单元的加热辊(未示出)。典型地，使用卤素灯作为加热灯110，但是也可以使用其它类型的灯。加热灯100的数目是至少一个。加热灯110可以彼此串联或并联连接。在替代示范性实施例中，加热灯110可以由不同的负载代替。
电压检测器120检测由电源100供应的输入电源的输入电压，并将检测结果输出到同步信号发生器130。
同步信号发生器130生成与由输入电压检测器120检测的输入电压相对应的同步信号，并将所生成的电源同步信号输出到控制器150。同步信号发生器130生成与输入电源的过零时间同步的脉冲信号作为同步信号。
开关单元140执行开关操作，以便将由电源100提供的输入电源供应到加热灯110。开关单元140执行与控制器150的控制信号相对应的开关操作。开关单元140包含至少一个自截止开关组件。开关单元140包含串联连接到该至少一个自截止开关组件的至少一个二极管。
与双向三极管不同，自截止开关组件可以响应控制信号而执行导通开关操作和截止开关操作。如图1所示，开关单元140包含第一自截止开关组件SW1和第二自截止开关组件SW2。第一自截止开关组件SW1和第二自截止开关组件SW2并联连接。自截止开关组件可以包含双极型或场效应晶体管或其它自截止开关。
开关单元140还包含第一二极管D1和第二二极管D2。第一二极管D1串联连接到第一自截止开关组件SW1，并且第二二极管D2串联连接到第二自截止开关组件SW2。第一二极管D1和第一自截止开关组件SW1是用于供应输入电源的开关组件，其相位角在0°和180°范围之内。第二二极管D2和第二自截止开关组件SW2是用于供应输入电源的开关组件，其相位角在180°和360°范围之内。
控制器150具有最初供应的输入电源的时间占空比等级值的表格信息。控制器150使用由同步信号发生器130生成的所生成的同步信号和该表格信息，将用于控制开关单元140的开关操作的控制信号输出到开关单元140。
在表格信息中，在供应输入电源的最初时间内连续地增加占空比等级值。当其中连续地增加占空比等级值的最初时间已经流逝时，表格信息达到最大占空比等级值。尽管最初时间可以变化，但是在示范性实施例中，为了最小化加热灯110的最初加热时间，设置最初时间为1秒和2秒之间的值。
表1图示了表格信息。
 [表1]
  时间间隔[秒]   占空比等级值[％]   开关组件
  0～1/120   5   SW1
  1/120～2/120   7   SW2
  2/120～3/120   10   SW1
  ...   ...   ...
  118/120～119/120   95   SW1
  119/120～120/120   100   SW2
表1图示了当假设增加具有60Hz频率的输入电源到最大值所要求的时间、换句话说最初时间、为1秒(＝120/120)时的增加的占空比等级值的表格信息。
如图1所示，控制器150控制第一自截止开关组件SW1的开关操作，使得从0到1/120秒输入电源的占空比等级值是5％。控制器150控制第二自截止开关组件SW2的开关操作，使得从1/120到2/120秒输入电源的占空比等级值是7％。同样地，在供应输入电源之后，控制器150根据占空比等级值交替控制第一自截止组件SW1和第二自截止组件SW2，直到1秒时间流逝为止。
图2是图示了根据本发明的示范性实施例的输入电源的占空比等级值变化的波形图。在图2中，输入电源的0°和180°之间的相位角范围对应于0和1/120秒之间的时间范围，并且输入电源的180°和360°之间的相位角范围对应于1/120和2/120秒之间的时间范围。在0和1/120秒之间的时间期间的阴影面积之和对应于在0和1/120秒之间的时间内要供应到加热灯110的输入电源的5％占空比等级值。另外，在1/120和2/120秒之间的时间期间的阴影面积之和对应于在1/120和2/120秒之间的时间内要供应到加热灯110的输入电源的7％占空比等级值。另外，在2/120和3/120秒之间的时间期间的阴影面积之和对应于在2/120和3/120秒之间的时间内要供应到加热灯110的输入电源的10％占空比等级值。同样地，在某个时间期间的阴影面积之和对应于该某个时间的占空比等级值。
控制器150可以使用所生成的同步信号来检测输入电源的过零时间。控制器150基于所检测的过零时间，在输入电源的每半个周期内，换句话说0°到180°或180°到360°，控制第一自截止开关组件SW1或第二自截止开关组件SW2的开关操作。也就是，控制器150控制第一自截止开关组件SW1的开关操作，使得从0到1/120秒将与5％占空比等级值相对应的输入电源供应到加热灯110。此后，控制器150控制第二自截止开关组件SW2的开关操作，使得从1/120到2/120秒将与7％占空比等级值相对应的输入电源供应到加热灯110。此后，控制器150控制第一自截止开关组件SW1的开关操作，使得从2/120到3/120秒将与10％占空比等级值相对应的输入电源供应到加热灯110。直到占空比等级值达到最大值、换句话说100％、为止，控制器150交替控制第一自截止开关组件SW1和第二自截止开关组件SW2的开关操作。
图3是图示根据本发明的示范性实施例的、由图1的控制器150控制的在最初时间内供应到加热灯110的输入电源的幅度的波形图。如图3所示，通过使用其中增加占空比等级值的表格信息来控制输入电源的供应，最初供应的输入电源可以逐渐地增加并供应。因此，根据最初供应的输入电源的逐渐增加，可以防止由于输入电源的过度供应而出现的显示设备的闪烁和谐波特性，并且通过最大化一时段的占空比等级值，可以最小化加热灯的最初加热时间。
图4是图示根据本发明的示范性实施例的控制供应到定影单元的电源的方法的流程图。
参考图4，在操作200中检测供应以加热加热灯110的输入电源的电压。
在操作202中，生成所检测的电压的同步信号。生成与输入电源的过零时间同步的脉冲信号作为同步信号。
在操作204中，使用所生成的同步信号和最初供应的输入电源的时间占空比等级值的表格信息，输出控制信号以控制开关单元140的开关操作，开关单元140开关供应到加热灯110的输入电源的供应通路。在表格信息中，在供应输入电源的最初时间内连续地增加占空比等级值。
当连续地增加占空比等级值的最初时间流逝时，表格信息达到最大占空比等级值。尽管最初时间可以变化，但是在示范性实施例中，为了最小化加热灯110的最初加热时间，设置最初时间为1秒和2秒之间的值。
可以使用所生成的同步信号检测输入电源的过零时间。基于所检测的过零时间，在输入电源的每半个周期内，换句话说0°到180°或180°到360°，控制图1所示的第一自截止开关组件SW1或第二自截止开关组件SW2的开关操作。
如图3所示，通过使用其中增加占空比等级值的表格信息来控制输入电源的供应，最初供应的输入电源逐渐地增加，并且因此可以预防由于输入电源的过度供应而出现的显示设备的闪烁和谐波特性，并且通过最大化一时段的占空比等级值，可以最小化加热灯110的最初加热时间。
在操作206中，根据输出的控制信号，开关单元140执行开关操作。开关单元140包含至少一个自截止开关组件。因此，开关单元140可以响应控制信号而执行导通开关操作或截止开关操作。
使用计算机可读记录介质，本发明的示范性实施例可以写为代码/指令/程序，并且可以在执行代码/指令/程序的通用数字计算机中实现。计算机可读记录介质的例子包括磁存储媒体(例如，ROM、软盘、硬盘等)、光学记录媒体(例如，CD-ROM或DVD)、以及诸如载波(例如，通过因特网传送)的存储媒体。计算机可读记录介质也可以分布在网络耦接的计算机系统上，使得以分布方式存储并执行计算机可读代码。另外，可以由熟悉本发明所属领域的程序员容易地构造用于实现本发明的功能程序、代码和代码片段。
如上所述，根据本发明的示范性实施例，通过当最初加热加热灯时使用输入电源的时间占空比等级值的表格信息而将输入电源施加到加热灯，可以循序地增加加热灯的最初加热的输入电源，因此降低了显示设备的闪烁和谐波特性。
另外，通过设置占空比等级值以在一时段内提供最大输入电源，可以最小化加热灯的最初加热时间。
尽管已经参考本发明的示范性实施例具体地示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，可以在形式和细节方面作出各种变化，而不偏离如由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种用于控制供应到定影单元的电源的装置，该装置包含：
电压检测器，用于检测供应以加热至少一个加热灯的输入电源的电压；
同步信号发生器，用于响应所检测的电压而生成同步信号；
开关单元，用于开关要施加到所述至少一个加热灯的输入电源的供应通路；以及
控制器，具有最初供应的输入电源的时间占空比等级值的表格信息，用于使用所生成的同步信号和该表格信息而输出用于控制开关单元的开关操作的控制信号，
其中在表格信息中，在供应输入电源的最初时间内，输入电源的每半个周期，连续地增加占空比等级值，
其中使用所生成的同步信号和该表格信息，在所述最初时间内，在输入电源的每半个周期内，执行该开关单元的开关操作，以便连续地增加占空比等级值，
其中该开关单元执行与该控制信号相对应的开关操作。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个加热灯包含多个加热灯，并且该多个加热灯串联或并联连接。
3.如权利要求1所述的装置，其中开关单元包含第一自截止开关组件和第二自截止开关组件。
4.如权利要求3所述的装置，其中第一自截止开关组件和第二自截止开关组件并联连接。
5.如权利要求4所述的装置，其中开关单元还包含第一二极管和第二二极管，第一二极管串联连接到第一自截止开关组件，以及第二二极管串联连接到第二自截止开关组件。
6.一种控制供应到定影单元的电源的方法，该方法包含：
检测供应以加热至少一个加热灯的输入电源的电压；
响应所检测的电压而生成同步信号；
使用所生成的同步信号和最初供应的输入电源的时间占空比等级值的表格信息，输出用于控制开关单元的开关操作的控制信号；
其中在表格信息中，在供应输入电源的最初时间内，输入电源的每半个周期，连续地增加占空比等级值，
其中使用所生成的同步信号和该表格信息，在所述最初时间内，在输入电源的每半个周期内，执行该开关单元的开关操作，以便连续地增加占空比等级值，以及
通过开关单元执行开关操作。
7.一种电源装置，包括：
电压检测器，用于检测输入电源的电压；
同步信号发生器，用于响应所检测的电压而生成同步信号；
开关单元，用于开关要施加到负载的输入电源的供应通路；以及
控制器，具有最初供应的输入电源的时间占空比等级值的表格信息，用于使用所生成的同步信号和该表格信息而输出控制开关单元的开关操作的控制信号，
其中在表格信息中，在供应输入电源的最初时间内，输入电源的每半个周期，连续地增加占空比等级值，
其中使用所生成的同步信号和该表格信息，在所述最初时间内，在输入电源的每半个周期内，执行该开关单元的开关操作，以便连续地增加占空比等级值，
其中该开关单元执行与该控制信号相对应的开关操作。
8.如权利要求7所述的装置，其中该开关单元包含第一自截止开关组件和第二自截止开关组件。
9.如权利要求8所述的装置，其中第一自截止开关组件和第二自截止开关组件并联连接。
10.如权利要求9所述的装置，其中开关单元还包含第一二极管和第二二极管，该第一二极管与第一自截止开关组件串联连接，以及该第二二极管与第二自截止开关组件串联连接。
11.一种控制电源的方法，该方法包含：
检测输入电源的电压；
响应所检测的电压而生成同步信号；
使用所生成的同步信号和最初供应的输入电源的时间占空比等级值的表格信息，输出用于控制开关单元的开关操作的控制信号；
其中在表格信息中，在供应输入电源的最初时间内，输入电源的每半个周期，连续地增加占空比等级值，
其中使用所生成的同步信号和该表格信息，在所述最初时间内，在输入电压的每半个周期内，执行该开关单元的开关操作，以便连续地增加占空比等级值，以及
通过开关单元执行开关操作。
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