CN102570803A - 多电压电源和包括其的电子装置 - Google Patents

多电压电源和包括其的电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102570803A
CN102570803A CN2011104424339A CN201110442433A CN102570803A CN 102570803 A CN102570803 A CN 102570803A CN 2011104424339 A CN2011104424339 A CN 2011104424339A CN 201110442433 A CN201110442433 A CN 201110442433A CN 102570803 A CN102570803 A CN 102570803A
Authority
CN
China
Prior art keywords
output
voltage
control signal
output voltage
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011104424339A
Other languages
English (en)
Inventor
崔种文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN102570803A publication Critical patent/CN102570803A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33561—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having more than one ouput with independent control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0045—Converters combining the concepts of switch-mode regulation and linear regulation, e.g. linear pre-regulator to switching converter, linear and switching converter in parallel, same converter or same transistor operating either in linear or switching mode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一种多电压电源包括变压器、第一输出单元、至少一个第二输出单元和功率减小模式控制器，所述变压器包括初级线圈、第一次级线圈和至少一个第二次级线圈；所述第一输出单元用于通过使用转移到变压器的第一次级线圈的电压来输出第一输出电压；所述至少一个第二输出单元用于通过使用转移到变压器的至少一个第二次级线圈的电压来输出至少一个第二输出电压；并且功率减小模式控制器用于根据外部控制信号控制所述至少一个第二输出单元，使其独立于所述第一输出单元而关闭。

Description

多电压电源和包括其的电子装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年12月24日在韩国知识产权局递交的第10-2010-0134867号韩国专利申请的优先权，其公开通过引用被全部包含于此。
技术领域
本总体发明构思涉及电源，更具体地，涉及能够减小休眠模式的功耗的多电压电源。
背景技术
一般地，例如个人计算机(PC)、打印机、复印机等的设备要求具有简单结构、小尺寸以及始终如一的功率供给能力的重载电源系统。在包括第一输出单元以及第二到第N输出单元的多电压电源中，当转换器被关闭或者开启时，第一输出单元以及第二到第N输出单元的输出被同时关闭或者开启。需要这样一种功能：在休眠模式或者低功率模式期间独立地控制到每个输出的功率输出。
发明内容
本总体发明构思提供能够通过独立控制多个电压来减小功耗的多电压电源。
在下面地描述中，本总体发明构思的附加特征和用途将被部分地给出，并且将从描述中部分地清晰，或者，可以通过实践本总体发明构思而习得。
本总体发明构思还提供包括能够减小功耗的多电压电源的图像形成装置。
本总体发明构思的特征和/或用途可以由提供至少两个输出电压的多电压电源实现，所述多电压电源包括：变压器，包含初级绕组和次级绕组，该初级绕组包括初级线圈，并且该次级绕组包括与该初级线圈具有预定匝数比的第一线圈和至少一个第二线圈；第一输出电路，用于使用转移到第一线圈的电压产生第一输出电压；第一输出电压控制器，用于通过反馈所述第一输出电压来控制供应给所述初级线圈的电压；至少一个第二输出电路，用于使用转移到所述至少一个第二线圈的电压产生至少一个第二输出电压；至少一个第二输出控制器，对应于所述至少一个第二输出电路，并用于反馈所述至少一个第二输出电压，以控制所述至少一个第二输出电压；和，至少一个功率减小模式控制器，对应于所述至少一个第二输出电路，并用于根据外部控制信号输出控制信号，该控制信号用于控制所述至少一个第二输出电路的所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态。
所述至少一个功率减小模式控制器可以包括开关器件，其根据所述外部控制信号在断状态和通状态之间切换，并输出用于控制所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态的所述控制信号。
所述开关器件可以包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和双极结型晶体管(BJT)中的至少一个。
所述外部控制信号可以由图像形成装置和计算机控制器中的至少一个输出。
当多电压电源包含多个第二输出电路时，所述至少一个功率减小模式控制器可以根据所述外部控制信号输出单个控制信号，用于公共地控制所述多个第二输出电路的所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态。
所述至少一个第二输出电路可以包括：整流器，用于整流转移到所述变压器的所述至少一个第二线圈的电压，并输出经整流的电压；和，开关，用于根据由所述至少一个第二输出控制器输出的控制信号，线性地切换所述至少一个第二输出电压的输出，并根据由所述至少一个功率减小模式控制器输出的所述控制信号，执行所述至少一个第二输出电压的输出的开/关切换操作。
所述至少一个第二输出控制器可以包括：参考电压产生器，用于产生参考电压；误差检测器，用于把由所述参考电压产生器产生的所述参考电压与所述至少一个第二输出电压进行比较，并根据比较结果输出误差值；补偿电路，与所述误差检测器的输入端和所述误差检测器的输出端并联连接，以便通过使用负反馈给所述误差值提供补偿，所述至少一个第二输出电压被施加于所述误差检测器的所述输入端；和，控制信号输出单元，用于将被补偿的误差值分压，并输出线性控制信号，以便线性地控制工作于活动区(activeregion)的所述第二开关。
本总体发明构思的特征和/或用途也可以由图像形成装置实现，所述图像形成装置包括：图像形成单元，用于通过接收电源形成图像，并输出功耗减小控制信号；多电压电源，用于向所述图像形成单元提供多个输出作为所述电源，并从所述图像形成单元接收所述功耗减小控制信号。所述多电压电源包括：变压器，包含包括初级线圈的初级绕组以及包括与所述初级线圈具有预定匝数比的第一线圈和至少一个第二线圈的次级绕组；第一输出电路，用于使用转移到所述第一线圈的电压产生第一输出电压；第一输出电压控制器，用于通过反馈所述第一输出电压控制供应给所述初级线圈的电压；至少一个第二输出电路，用于使用转移到所述至少一个第二线圈的电压产生至少一个第二输出电压；至少一个第二输出控制器，对应于所述至少一个第二输出电路，并用于反馈所述至少一个第二输出电压，以控制所述至少一个第二输出电压；和，至少一个功率减小模式控制器，对应于所述至少一个第二输出电路，并根据功耗减小控制信号输出控制所述至少一个第二输出电路输出的所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态的控制信号。
所述至少一个功率减小模式控制器可以包括开关器件，其根据功耗减小控制信号在通状态和断状态之间切换，并输出控制所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态的控制信号。
本总体发明构思的特征和/或用途也可以由提供至少两个输出电压的多电压电源实现，所述多电压电源包括：变压器，包含包括初级线圈的初级绕组以及包括第一线圈和至少一个第二线圈的次级绕组；第一输出电路，用于使用转移到所述第一线圈的电压产生第一输出电压；第一输出电压控制器，用于通过反馈所述第一输出电压来控制供应给所述初级线圈的电压；至少一个第二输出电路，用于整流转移到所述第二线圈的电压，并通过切换对应于所述至少一个第二输出电压的开关的开/关状态，产生至少一个第二输出电压；至少一个第二输出控制器，对应于所述至少一个第二输出电路，并用于反馈所述至少一个第二输出电压，以控制所述至少一个第二输出电路的第二开关的开/关状态；和，至少一个功率减小模式控制器，对应于所述至少一个第二输出电路，并根据外部控制信号输出控制所述至少一个第二输出电路的所述开关的开/关状态的第二控制信号。所述至少一个第二输出控制器包括：输出电压检测器，用于检测所述至少一个第二输出电压；误差检测器，用于把由所述输出电压检测器检测到的至少一个第二输出电压与预定参考电压进行比较，并根据比较结果输出误差值；频率同步单元，用于把从外部输入的预定斜坡信号与所述变压器的初级绕组的切换频率同步，并输出被同步的信号；补偿电路，与所述误差检测器的输入端和所述误差检测器的输出端并联，以便通过使用负反馈给所述误差值提供补偿，所述至少一个第二输出电压被施加于所述误差检测器的所述输入端；和，脉冲宽度调制器(PWM)，用于通过把由所述误差检测器提供的输出信号和从所述频率同步单元输出的被同步的斜坡信号进行比较，产生控制所述至少一个第二输出电路的所述开关的切换操作的第一控制信号。
所述至少一个功率减小模式控制器可以包括开关器件，其根据所述外部控制信号在断状态和通状态之间切换，并输出控制所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态的控制信号。
所述开关器件可以包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或双极结型晶体管(BJT)中的至少一个。
所述外部控制信号可以由图像形成装置和计算机控制器中的至少一个输出。
当多电压电源包含多个第二输出电路时，所述至少一个功率减小模式控制器可以根据所述外部控制信号输出单个控制信号，用于公共地控制所述多个第二输出电路的所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态。
本总体发明构思的特征和/或用途也可以由图像形成装置实现，所述图像形成装置包括：图像形成单元，用于通过接收电源形成图像，并输出功耗减小控制信号；和，多电压电源，用于向所述图像形成单元提供多个输出作为所述电源，并从所述图像形成单元接收所述功耗减小控制信号。所述多电压电源包括：变压器，包含包括初级线圈的初级绕组以及包括与所述初级线圈具有预定匝数比的第一线圈和至少一个第二线圈的次级绕组；第一输出电路，用于使用转移到所述第一线圈的电压产生第一输出电压；第一输出电压控制器，用于通过反馈所述第一输出电压控制供应给所述初级线圈的电压；至少一个第二输出电路，用于整流转移到所述至少一个第二线圈的电压，并通过切换对应于所述至少一个输出电压的第二开关的开/关状态，产生至少一个第二输出电压，所述至少一个第二输出电路包含整流器和开关，该整流器用于整流转移到所述变压器的所述至少一个第二线圈的电压并输出经整流的电压，并且该开关用于根据第一控制信号线性地切换所述至少一个第二输出电压的输出、并根据第二控制信号执行对至少一个第二输出电压的输出的开/关切换操作；至少一个第二输出控制器，对应于所述至少一个第二输出电路，并用于反馈所述至少一个第二输出电压，以控制所述至少一个第二输出电路的开关的开/关状态，所述至少一个第二输出控制器包括：输出电压检测器、误差检测器、频率同步单元、补偿电路和脉冲宽度调制器(PWM)，该输出电压检测器用于检测所述至少一个第二输出电压，该误差检测器用于把由所述输出电压检测器检测到的至少一个第二输出电压与预定参考电压进行比较并根据比较结果输出误差值，该频率同步单元用于把从外部输入的预定斜坡信号与所述变压器的初级绕组的切换频率同步并输出被同步的信号，该补偿电路与所述误差检测器的输入端和所述误差检测器的输出端并联以便通过使用负反馈给所述误差值提供补偿，其中所述至少一个第二输出电压被施加于所述误差检测器的所述输入端，并且该脉冲宽度调制器用于通过把由所述误差检测器提供的输出信号和从所述频率同步单元输出的被同步的斜坡信号进行比较来产生控制所述开关的切换操作的第一控制信号；至少一个功率减小模式控制器，对应于所述至少一个第二输出电路，并根据外部控制信号输出控制所述至少一个第二输出电路的所述开关的开/关状态的第二控制信号。
所述至少一个功率减小模式控制器可以包括开关器件，其根据所述外部控制信号在断状态和通状态之间切换，并输出控制所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态的控制信号。
本总体发明构思的特征和/或用途也可以由多电压电源实现，所述多电压电源包括：变压器，包括初级线圈、第一次级线圈和至少一个第二次级线圈；第一输出单元，用于通过使用转移到所述变压器的第一次级线圈的电压，输出第一输出电压；至少一个第二输出单元，用于通过使用转移到变压器的至少一个第二次级线圈的电压，输出至少一个第二输出电压；和，功率减小模式控制器，用于根据外部控制信号控制所述至少一个第二输出单元，使其独立于所述第一输出单元而关闭。
所述多电压电源可以包括与变压器初级线圈连接以向变压器的初级线圈提供电压的初级电路。
所述多电压电源可以包括：第一输出电压控制单元，用于通过把第一输出电压反馈到初级电路来控制第一输出电压的电平；和，至少一个第二输出电压控制单元，用于通过把至少一个第二输出电压反馈到所述至少一个第二输出单元，来控制所述至少一个第二输出电压的电平。
所述初级电路可以包括执行切换操作以控制所述变压器的电压转移操作的电流源类型开关电路。
所述电流源类型开关电路可以包括反激转换器式型电路、有源箝位反激式电路、半桥反激式电路和串联谐振式电路。
所述至少一个第二输出单元可以包括整流转移到变压器的次级线圈的电压的整流器。
所述至少一个第二输出电压控制单元可以包括检测所述至少一个第二输出电压和预定参考电压之间的差的误差检测器。
所述至少一个第二电压控制单元可以包括脉冲宽度调制器，用于根据检测到的所述至少一个第二输出电压和预定参考电压之间的差，产生切换控制信号。
所述至少一个第二电压控制单元可以包括控制信号输出单元，用于根据检测到的所述至少一个第二输出电压和所述预定参考电压之间的差，生成切换控制信号。
本总体发明构思的特征和/或用于也可以由具有功率减小模式的电子装置实现，所述电子装置包括：主单元，被配置成在多个电压接收功率，并输出指示所述电子装置何时处于功率减小模式的功率减小模式控制信号；和，多电压电源，用于在所述多个电压给所述主单元供应功率。所述多电压电源包括：变压器，包括初级线圈、第一次级线圈和至少一个第二次级线圈；第一输出单元，用于通过使用转移到所述变压器的第一次级线圈的电压向主单元输出第一输出电压；至少一个第二输出单元，用于通过使用转移到变压器的至少一个第二次级线圈的电压向主单元输出至少一个第二输出电压；和，功率减小模式控制器，用于从主单元接收功率减小模式控制信号，并在所述电子装置处于功率减小模式中时，根据所述功率减小模式控制信号，控制所述至少一个第二输出单元，使其独立于所述第一输出单元而关闭。
附图说明
结合附图，从下面对实施例的描述，本总体发明构思的这些和/或其他特征和用途将变得清楚和更容易理解，在附图中：
图1是根据本总体发明构思的实施例的多电压电源的电路图；
图2是根据本总体发明构思的实施例示出图1的多电压电源的第二开关的线性切换操作的图；
图3是根据本总体发明构思的实施例的图1的多电压电源的第二开关的等效电路图，其中根据线性控制信号的变化对该第二开关进行控制；
图4是根据本总体发明构思的实施例示出根据图1的多电压电源的操作的信号转换的定时图；
图5是根据本总体发明构思的另一实施例的多电压电源的电路图；
图6是根据本总体发明构思的另一实施例的多电压电源的电路图；
图7是根据本总体发明构思的实施例的能够从图6的多电压电源衍生出的不同类型的多电压电源的电路图；
图8是根据本总体发明构思的另一实施例的多电压电源的电路图；
图9是根据本总体发明构思的实施例的能够从图8的多电压电源衍生出的不同类型的多电压电源的电路图；
图10是根据本总体发明构思的另一实施例的多电压电源的电路图；
图11是根据本总体发明构思的另一实施例的多电压电源的电路图；
图12是根据本总体发明构思的实施例的图11的多电压电源的第二输出电压控制器的电路图；
图13是根据本总体发明构思的实施例示出根据图11的多电压电源的操作的信号转换的定时图；
图14是根据本总体发明构思的另一实施例示出根据图11的多电压电源的操作的信号转换的定时图。
图15是根据本总体发明构思的另一实施例示出根据图11的多电压电源的操作的信号转换的定时图；
图16是根据本总体发明构思的实施例的图像形成装置的框图；和
图17是根据本总体发明构思的实施例的电子装置的框图。
具体实施方式
现在将详细描述本总体发明构思的实施例，在附图中示出了它们的例子，其中，相同的数字通篇指示相同的元素。下面描述实施例以便参考附图说明本总体发明构思。
图1是根据本总体发明构思的实施例的能够减小功耗的多电压电源的电路图。更具体地，图1示出了电流源类型双电压电源，其中，通过使用在有必要减小功耗时出现的外部控制信号来阻挡第二输出电压。尽管在当前实施例中描述了双电压电源，但是也可以根据实现环境配置输出N(N是自然数)个输出电压的多电压电源。如果输出电压的数量是N，则变压器包括N个次级线圈，并且可以将次级输出电路连接到N个次级线圈中的每一个。
参考图1，多电压电源包括变压器T，该变压器T具有初级线圈L1以及与初级线圈L1形成预定匝数比两个次级线圈，即第一线圈L2和第二线圈L3。初级电路110连接到初级线圈L1，第一输出电路120连接到次级绕组中的第一线圈L2，并且第二输出电路140连接到次级绕组中的第二线圈L3。变压器T将初级电路110与次级绕组的第一输出电路120和第二输出电路140隔离。
初级电路110包括连接到变压器T的初级线圈L1的电流源类型开关电路111。电流源类型开关电路111通过响应于第一输出电压控制器130施加的第一控制信号执行切换(switch)操作，来控制变压器T的能量储存或转移(transfer)操作。
电流源类型开关电路111可以包括连接在变压器T的初级线圈L1和地之间的第一控制开关S1。如果第一控制开关S1处于通(ON)状态(闭合)，则在次级线圈L2和L3中感生与变压器T的初级线圈L1极性相反的电压，导致第一输出电路120和第二输出电路140中所包括的二极管D1和D2处于反向偏置状态。因此，流过第一输出电路120和第二输出电路140的电流被阻挡，并且能量被以变压器T的磁化电感的形式存储。即，当第一控制开关S1处于通状态(闭合)时，不通过变压器T转移电流，并且供应给初级线圈L1的能量被以变压器T的磁化电感的形式存储。
如果第一控制开关S1处于断(OFF)状态(开路)，则在变压器T的次级线圈L2和L3中感生与第一控制开关S1处于通状态时极性相反的电压，导致第一输出电路120和第二输出电路140中所包括的二极管D1和D2处于导通状态。因此，由于变压器T的磁化电感所致的电流被转移到第一输出电路120和第二输出电路140。
第一输出电路120通过整流转移到变压器T的次级绕组的电压产生第一输出电压Vo1。为了整流，第一输出电路120包括用于整流电压的第一整流器121。图1中所示的第一整流器121是半波整流器。在本实施例中，第一输出电路120可以包括半波或全波整流器。
第一整流器121可以包括第一二极管D1和第一电容器C1，它们串联连接，并一起并联连接到变压器T的次级绕组中的第一线圈L2。在这种情况下，可以在第一电容器C1的两端形成用来输出第一输出电压Vo1的第一输出端。
第一输出电压控制器130可以根据由第一输出电路120产生的第一输出电压Vo1，来控制供应给变压器T的初级绕组的电压。第一输出电压控制器130通过反馈第一输出电压Vo1，把第一控制信号施加于第一控制开关S1。这里，第一控制信号是指控制第一控制开关的占空比(duty rate)的信号。
第二输出电路140通过整流从变压器T转移的电压产生第二输出电压Vo2。为了整流，第二输出电路140包括第二整流器141和第二开关Q2。
第二整流器141可以包括第二二极管D2和第二电容器C2，它们串联连接，并一起并联连接到变压器T的次级绕组中的第二线圈L3，以便通过整流从变压器T转移的电压产生第二输出电压Vo2。在这种情况下，可以在第二电容器C2的两端形成用来输出第二输出电压Vo2的第二输出端。
第二开关Q2响应于从第二输出电压控制器160施加的线性控制信号Ctrl2，在活动区(active region)中对第二整流器141的操作进行线性切换。第二开关Q2响应于从功率减小控制器190施加的控制信号Ctrl2，对第二整流器141执行开/关切换操作。
为了执行切换操作，第二开关Q2被至于第二二极管D2和第二电容器C2之间。第二开关Q2可使用栅极连接到第二输出电压控制器160的输出端的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)来实现，或者使用双极结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)来实现。如果使用MOSFET来实现第二开关Q2，则第二开关Q2通过经MOSFET的栅极接收线性控制信号Ctrl2，线性地切换第二整流器141的操作，或者对其执行开/关切换操作。
功率减小模式控制器190通过使用在有必要减小功耗时出现的外部控制信号产生控制信号Ctrl2，该控制信号Ctrl2用于独立于第一输出电路120地控制由第二输出电路140输出的第二输出电压Vo2的输出的开/关状态，并且功率减小模式控制器190将该控制信号Ctrl2输出到第二输出电路140。
功率减小模式控制器190和第二输出控制器160并联连接，并且可以包括开关器件192。
根据外部控制信号，开关器件192处于断(OFF)状态或者处于通(ON)状态。外部控制信号可以在有必要减小功耗时施加。开关器件192输出控制信号Ctrl2来控制第二输出电路140的输出。开关器件192可以是MOSFET或BJT。
外部控制信号可以由图像形成装置、计算机的控制器(未示出)和其他电子装置输出。例如，如果图像形成装置处于功率减小模式(例如，休眠模式、待机模式或低功率模式)，则图像形成装置的控制器向功率减小模式控制器190施加外部控制信号，以便使本总体发明构思的多电压电源输出第一输出电压V01，但是不输出第二输出电压V02。功率减小模式控制器190的开关器件192根据外部控制信号而处于断状态或者处于通状态，并向第二输出电路140输出高信号或者低信号。
同时，当多电压电源包括多个第二输出电路140时，每一个第二输出电路140均可以包括功率减小模式控制器190。当多电压电源包括多个第二输出电路140时，功率减小模式控制器190可被用来公共地控制第二输出电路140的输出。即，单个功率减小模式控制器可以使用外部控制信号来公共地控制由多个第二输出电路输出的第二输出电压的开/关状态。
图2是根据本总体发明构思的实施例示出图1的多电压电源的第二开关Q2的线性切换操作的图。如果假设流过第二开关Q2的电流是I并且跨过第二开关Q2的电压是V，则在电流I和电压V之间形成图2中所示的相关性。参考图2，第二开关Q2在活动区而非饱和区中执行切换操作，其中，活动区即曲线变为线性的区域。在活动区中的切换操作称为线性切换操作。
第二输出电压控制器160独立于第一输出电压控制器130地线性控制第二输出电压V02。第二输出电压控制器通过反馈第二输出电压V02产生用于控制工作于活动区中的第二开关Q2的线性控制信号Ctrl2，并把所产生的线性控制信号Ctrl2施加到第二开关Q2。
第二输出电压控制器160可以包括参考电压产生器161、误差检测器162、补偿电路163和控制信号输出单元164。
参考电压产生器161产生要与第二输出电压Vo2比较的参考电压，并把产生的参考电压输出到误差检测器162。参考电压产生器161可以包括：第一参考电压产生器，第一参考电压产生器连接到预定电压源Vc，并产生第一参考电压；和，分压器电路，用于通过把第一参考电压分压来产生第二参考电压。
第一参考电压产生器包括连接到电压源Vc和齐纳二极管DZ的第三电阻器R3。在节点A，第三电阻器R3和齐纳二极管DZ可以产生第一参考电压(即，通过把例如2.5V的预定电压加到第二输出电压Vo2而获得的值)。即，在节点A产生的电压是Vo2+2.5V。
分压器电路包括第一电阻器R1和第二电阻器R2，它们把第一参考电压产生器产生的第一参考电压分压。在位于第一电阻器R1和第二电阻器R2之间的节点B，产生根据分压公式具有值“(Vo2+2.5)×(R1/(R1+R2))”的第二参考电压。所产生的第二参考电压被输入到误差检测器162的第一输入端。
这样，第二参考电压被输入到误差检测器162的第一输入端，并且第二输出电压Vo2被输入到误差检测器162的第二输入端。误差检测器162比较输入的第二参考电压和第二输出电压Vo2，并输出差值，即误差值。
可以使用比较器来实现误差检测器162。在这种情况下，由于比较器的两个输入端处于虚短路状态，所以在正常状态中可以认为节点B的电压和节点C的电压相同，节点C的电压是第二输出电压Vo2。因此，由于节点B的电压和节点C的电压相同，可以实现如下提供的等式1。
Vo2＝(Vo2+2.5)×(R1/(R1+R2)) (1)
因此，第二输出电压Vo2可以简化为如下提供的等式2。
Vo2＝2.5×(R1/R2) (2)
即，要被控制的第二输出电压Vo2可以由齐纳值以及第一电阻器R1和第二电阻器R2的电阻确定。
补偿电路163通过提供负反馈补偿电路来稳定第二输出电压控制器160。补偿电路163可以包括彼此串联的第四电阻器R4和电容器Cp，它们一起并联连接到误差检测器162的第二输入端和输出端。
控制信号输出单元164通过对误差检测器162输出的误差值分压来输出第二控制信号Ctrl2，以便线性地控制工作于活动区的第二开关Q2。控制信号输出单元164可以包括用于将误差值分压的第五电阻器R5和第六电阻器R6。因此，可以使用下面提供的等式3给出通过控制信号输出单元164输出的线性控制信号Ctrl2。
Ctrl2＝Verr×(R6/(R5+R6)) (3)
这里，Verr代表从误差检测器162输出的误差值。
因此，第二开关Q2的栅极电压具有值“Verr×(R6/(R5+R6))”。可以确定第五电阻器R5和第六电阻器R6的适当的值，以使第二开关Q2工作于活动区中。因此，第二开关Q2的栅极电压根据从误差检测器162输出的误差值在活动区变化，从而改变第二开关Q2的等效漏源电阻。
图3是根据本总体发明构思的实施例的图1的多电压电源的第二开关Q2的等效电路图，其中，根据线性控制信号Ctrl2的变化来控制该第二开关。如图3中所示，第二开关Q2可以用可变电阻器Rds来表示，该可变电阻器Rds的电阻根据线性控制信号Ctrl2而变化。这样，由于流过第二二极管D2的电流响应于线性控制信号Ctrl2而变化，而线性控制信号Ctrl2根据第二输出电压Vo2的变化而变化，所以可以控制第二输出电压Vo2。
根据本总体发明构思的实施例的多电压电源可以使用各种类型的电路。例如，除了图2中所示的反激式(flyback type)以外，还可以使用有源箝位反激式、半桥反激式或串联谐振式来配置初级电路的电流源类型开关电路。因此，在下面描述的实施例中，将描述上述各种电流源类型开关电路中的每一种被应用于初级电路的多电压电源。
图4是根据本总体发明构思的实施例示出根据图1的多电压电源的操作的信号转换的定时图。参考图4，如果第二输出电路140一侧的负载在时间t2下降，则第二输出电压Vo2超过最大极限电压Vo_max。此时，第二输出电压控制器160的线性控制信号Ctrl2与第二开关Q2的栅极电压VgQ2相同，并且通过降低栅极电压VgQ2、使第二开关Q2工作在活动区，来控制第二输出电压Vo2。即，像跨过第二开关Q2的电压VdsQ2一样，第二开关Q2通过从时间t2起导致恒定的电压降而起到可变电阻器的作用。在图4中，ID2代表流过第二二极管D2的电流。
图5是根据本总体发明构思的另一实施例的多电压电源的电路图。在图5中，电流源类型开关电路311被配置为有源钳位反激式。
图5中所示的初级电路310的电流源类型开关电路311具有添加了有源缓冲电路(active snubber circuit)的结构，以防止由于变压器T的漏电感所致的开关损耗。
即，电流源类型开关电路311并联连接到变压器T的初级线圈，并包括串联连接的电容器Cc和第二控制开关S2。这里，第二控制开关S2和第一控制开关S1互补地工作并具有短的死区时间。如果第一控制开关S1处于通状态，则能量被储存在变压器T中，并且如果第一控制开关S1处于断状态，则储存在变压器T中的能量被转移到变压器T的次级绕组侧上的第一输出电路120和第二输出电路140。以变压器T的漏电感和磁化电感形式储存的能量使得第二控制开关S2和第一控制开关S1执行零电压切换。此外，当电流流过变压器T的次级绕组时，和第二控制开关S2串联连接的电容器Cc与变压器T的漏电感谐振。
图6是根据本总体发明构思的另一实施例的多电压电源的电路图。在图6中，电流源类型开关电路411被配置为半桥反激式。
图6中所示的初级电路410的电流源类型开关电路411可以包括第一控制开关S1和第二控制开关S2。第一控制开关S1和第二控制开关S2互补地工作并具有短的死区时间。如果第一控制开关S1处于通状态，则能量被储存在变压器T中，并且如果第一控制开关S1处于断状态，则储存在变压器T中的能量被转移到变压器T的次级绕组侧的第一输出电路120和第二输出电路140。此外，和变压器T的初级线圈串联连接的电容器Cb根据流过变压器T的初级线圈的电流的方向充电或者放电能量，并在电流流过变压器T的次级绕组时，与变压器T的漏电感谐振。
图7是根据本总体发明构思的实施例的多电压电源的电路图。图7中所示的多电压电源和图6的多电压电源类似。在图7中，初级电路410’的电流源类型开关电路411’被配置为半桥反激式。
图7中所示的初级电路410’的电流源类型开关电路411’可以包括第一控制开关S1和第二控制开关S2。第一控制开关S1和第二控制开关S2互补地工作并具有短的死区时间。如果第一控制开关S1处于通状态，则能量被储存在变压器T中，并且如果第一控制开关S1处于断状态，则储存在变压器T中的能量被转移到变压器T的次级绕组侧的第一输出电路120和第二输出电路140。此外，和变压器T的初级线圈串联连接的电容器Cb根据流过变压器T的初级线圈的电流的方向充电或者放电能量，并在电流流过变压器T的次级绕组时，与变压器T的漏电感谐振。
图8是根据本总体发明构思的另一实施例的多电压电源的电路图。在图8中，电流源类型开关电路511被配置为串联谐振式。参考图8，初级电路510的电流源类型开关电路511可以包括第一控制开关S1和第二控制开关S2。第一控制开关S1和第二控制开关S2互补地工作并具有短的死区时间。此外，与电容器Ce串联连接的电感器Lr对应于变压器T的漏电感或者变压器T外部的附加电感器。在第一控制开关S1处于通或断状态时，电容器Ce和电感器Lr相互谐振，并且能量被转移到作为电流源工作的变压器T的次级绕组侧电路。
图9是根据本总体发明构思的实施例的多电压电源的电路图。图9中所示的多电压电源和图8的多电压电源类似。在图9中，电流源类型开关电路511’被配置为串联谐振式。参考图9，初级电路510’的电流源类型开关电路511’可以包括第一控制开关S1和第二控制开关S2。第一控制开关S1和第二控制开关S2互补地工作并具有短的死区时间。此外，与电容器Ce串联连接的电感器Lr对应于变压器T的漏电感或者变压器T外部的附加电感器。在第一控制开关S1处于通或断状态时，电容器Ce和电感器Lr相互谐振，并且能量被转移到作为电流源工作的变压器T的次级绕组侧电路。
在上面的实施例中，描述了具有各种电流源类型开关电路的多电压电源。现在将描述具有全波整流电路的多电压电源，其中，变压器的次级绕组侧的第一输出电路能够执行全波整流。
图10是根据本总体发明构思的另一实施例的多电压电源的电路图。参考图10，第一输出电路710包括全波整流器711。
第一输出电路710具有两个电流路径，以便对从变压器T转移来的电流执行全波整流，并且两个电流路径分别包括二极管D1或D1’。因此，电流路径通过根据由电流源类型开关电路111执行的切换交替地导通执行整流，从而输出被全波整流的第一输出电压Vo1’。
在上面描述的实施例中，每个多电压电源可以使用具有简单结构的第2到第N输出电压控制器独立地控制变压器次级绕组侧的多个输出电路。根据上述实施例的配置，和常规的电流源类型电源相比，每个多电压电源的大小可以被显著减小。
图11是根据本总体发明构思的另一实施例的多电压电源的电路图。尽管在当前实施例中描述了双电压电源，但是多电压电源能够被配置成根据实现环境输出N(N是自然数)个输出电压。如果输出电压的数量是N，则变压器包括N个次级线圈，并且次级输出电路可以被连接到N个次级线圈中的每一个。
参考图11，多电压电源包括变压器T，该变压器T具有初级线圈L1和两个次级线圈，即第一线圈L2和第二线圈L3，它们与初级线圈L1形成预定匝数比。初级电路110连接到初级线圈L1，第一输出电路120连接到次级绕组中的第一线圈L2，并且第二输出电路140连接到次级绕组中的第二线圈L3。变压器T把初级电路110从次级绕组的第一输出电路120和第二输出电路140隔离。初级电路110包括连接到变压器T的初级线圈L1的电流源类型开关电路111。电流源类型开关电路111通过响应于由第一输出电压控制器130施加的第一控制信号执行切换操作，来控制变压器T的能量储存或转移操作。电流源类型开关电路111可以包括连接在变压器T的初级线圈L1和地之间的第一控制开关S1。由于电流源类型开关电路111和针对图1描述的电流源类型开关电路111相同，因此省略详细描述。
第一输出电路120通过整流转移到变压器T的次级绕组的电压产生第一输出电压Vo1。为了整流，第一输出电路120包括整流电压的第一整流器121。图11中所示的第一整流器121是半波整流器。在本实施例中，第一输出电路120可以包括半波或全波整流器。由于第一输出电路120和针对图1描述的第一输出电路120相同，因此省略详细描述。
第一输出电压控制器130根据由第一输出电路120产生的第一输出电压Vo1控制供应给变压器T的初级绕组的电压。由于第一输出电压控制器130和针对图1描述的第一输出电压控制器130相同，因此省略详细描述。
第二输出电路140通过整流从变压器T转移的电压产生第二输出电压Vo2。为了整流，第二输出电路140包括第二整流器141和第二开关Q2。
第二整流器141可以包括第二二极管D2和第二电容器C2，它们串联连接，并一起并联连接到变压器T的次级绕组中的第二线圈L3，以便通过整流从变压器T转移的电压产生第二输出电压Vo2。在这种情况下，在第二电容器C2的两端可以形成输出第二输出电压Vo2的第二输出端。
第二开关Q2响应于从第二输出电压控制器180施加的切换控制信号Ctrl2，在活动区中切换第二整流器141的操作。第二开关Q2响应于从功率减小模式控制器190施加的控制信号Ctrl2切换第二整流器141的操作。
为了切换操作，第二开关Q2被置于第二二极管D2和第二电容器C2之间。第二开关Q2可使用MOSFET或BJT来实现，该MOSFET的栅极端或BJT的基极端连接到第二输出电压控制器180的输出端。如果使用MOSFET来实现第二开关Q2，则第二开关Q2通过经MOSFET的栅极接收线性切换控制信号Ctrl2，来切换第二整流器141的操作。
功率减小模式控制器190通过使用当有必要减小功耗时出现的外部控制信号产生控制信号Ctrl2，该控制信号Ctrl2用于独立于第一输出电路120地控制由第二输出电路140输出的第二输出电压Vo2的输出的开/关状态，并把控制信号Ctrl2输出到第二输出电路140。
功率减小模式控制器190和第二输出控制器180并联连接，并且可以包括开关器件192。根据外部控制信号，开关器件192处于断状态或者处于通状态。外部控制信号可以在有必要减小功耗时施加。开关器件192输出控制信号Ctrl2来控制第二输出电路140的输出，并且可以使用栅极端或基极端连接到外部控制信号的MOSFET或者BJT来实现。外部控制信号可以由图像形成装置、计算机的控制器(未示出)和其他电子装置输出。例如，如果图像形成装置处于功率减小模式(例如休眠模式、待机模式或者低功率模式)，则图像形成装置的控制器把外部控制信号施加于功率减小模式控制器190，以使本总体发明构思的多电压电源输出第一输出电压V01，但是不输出第二输出电压V02。功率减小模式控制器190的开关器件192根据外部信号处于断状态或者处于通状态，并向第二输出电路140输出高信号或者低信号。
同时，当多电压电源包括多个第二输出电路140时，每个第二输出电路140均可以包括功率减小模式控制器190。当多电压电源包括多个第二输出电路140时，功率减小模式控制器190可被用来公共地控制第二输出电路140的输出。即，单个功率减小模式控制器可以使用外部控制信号来公共地控制由多个第二输出电路输出的第二输出电压的输出的开/关状态。
第二输出电压控制器180独立于第一输出电压控制器130地控制第二输出电压Vo2。第二输出电压控制器180通过反馈第二输出电压V02产生切换控制信号Ctrl2来控制第二开关Q2，并把所产生的切换控制信号Ctrl2施加于第二开关Q2。稍后将更详细地描述切换控制信号Ctrl2。
图12是根据本总体发明构思的实施例的图11的多电压电源的第二输出电压控制器180的电路图。参考图12，第二输出电压控制器180可以包括输出电压检测器181、误差检测器182、补偿电路183、频率同步单元184和脉冲宽度调制器(PWM)185。
输出电压检测器181根据预定电压比检测第二输出电压Vo2，并把检测到的电压输出到误差检测器182。输出电压检测器181可以包括分压器电路，分压器电路包括两个电阻器，即第一电阻器R1和第二电阻器R2。误差检测器182把输出电压检测器181检测到的电压与预定参考电压Vref比较，放大并输出误差值。误差检测器182可以被实现为比较器。
例如2.5V的预定电压Vref被输入到误差检测器182的第一输入端。参考电压Vref可以由通过齐纳二极管DZ连接在电压源Vc和地之间的第三电阻器R3产生。由输出电压检测器181检测到的电压被输入到误差检测器182的第二输入端。
补偿电路183通过使用负反馈提供补偿来稳定第二输出电压控制器180。补偿电路183可以包括彼此串联连接的第四电阻器R4和电容器Cp，它们一起并联连接到误差检测器182的第二输入端和输出端。
频率同步单元184把从外部输入的预定斜坡信号RAMP与从第二二极管D2的前端检测到的同步信号SYNC同步。同步信号SYNC可以是频率和初级电路110的第一控制开关S1的切换频率相同的方波。斜坡信号RAMP可以是具有预定斜坡波形的信号。
PWM 185通过把信号，即由误差检测器182提供的被放大的误差值，与从频率同步单元184输出的被同步的斜坡信号进行比较，来产生控制第二开关Q2的开/关的切换控制信号Ctrl2，并把产生的切换控制信号Ctrl2施加于第二开关Q2。这里，以和被同步的斜坡信号相同的周期产生切换控制信号Ctrl2，并且根据由误差检测器182提供的误差值来控制切换控制信号Ctrl2的延迟。
因此，通过使用第二输出电压控制器180来反馈第二输出电压Vo2并根据检测到的第二输出电压Vo2的幅度控制流过第二二极管D2的电流的开/关状态，可以控制提供到第二输出电路140输出端的电流幅度，从而控制第二输出电压Vo2使其具有期望的幅度。
图13是示出根据图11的多电压电源的操作的信号转换的定时图。在图13中，VgS1代表跨过第一控制开关S1的电压，并且VgQ2代表第二开关Q2的栅源电压。换句话说，VgS1和VgQ2分别指示第一控制开关S1和第二控制开关Q2的工作状态。例如，如果VgS1或VgQ2具有高电平值，则第一控制开关S1或第二开关Q2处于通状态，并且，如果VgS1或VgQ2具有低电平值，则第一控制开关S1或第二开关Q2处于断状态。此外，Ts代表第一控制开关S1的切换周期，并且Td代表第二开关Q2的延迟时间。
参考图11到图13，第一控制开关S1的操作可以被划分为通状态持续时间(ta和tb之间)和断状态持续时间(tb和td之间)，并且通状态持续时间和断状态持续时间以周期Ts重复。由于同步所致，控制第二输出电压Vo2的第二开关Q2以和第一控制开关S1相同的周期Ts重复通和断状态。因此，通过恰当地控制从电流被转移到变压器T的次级绕组侧的第一输出电路120和第二输出电路140时起的第二开关Q2的通状态持续时间(tb和tc之间)，可以对第二输出电压Vo2进行控制。
如果第一控制开关S1处于通状态，则变压器T的磁化电感电流Im线性增加，导致以变压器T的磁化电感的形式储存能量。在这种情况下，流过变压器T次级绕组侧的第一输出电路120的第一二极管D1的电流Id1、流过变压器T次级绕组侧的第二输出电路140的第二二极管D2的电流Id2和流过第二开关Q2的电流IQ2都是零。
如果第一控制开关S1处于断状态，则由于变压器T的磁化电感所致的电流被转移到次级绕组中的第一输出电路120，并且流过第一二极管D1的电流Id1线性减少。因此，第一输出电压Vo1被输出。
第二开关Q2受第二输出电压控制器180的控制，根据第二输出电压Vo2的反馈值，在经过了预定延迟时间Td以后导通，因此，电流流过第二二极管D2，从而输出第二输出电压Vo2。如果第一控制开关S1再次导通，即使第二开关Q2是通的，也不会有电流Id2和IQ2流动，因为第二二极管D2处于反向偏置状态。
图14是根据本总体发明构思的另一实施例示出根据图11的多电压电源的操作的信号转换的定时图。参考图14，第一控制开关S1的操作可以被划分为通持续时间(ta和tb之间)和断持续时间(tb和td之间)，并且通持续时间和断持续时间以周期Ts重复。由于同步所致，控制第二输出电压Vo2的第二开关Q2以和第一控制开关S1相同的周期Ts重复通和断。
在第一控制开关S1的通持续时间(ta和tb之间)中，由于电流不转移到次级绕组，所以第二开关Q2的操作不影响多电压电源的操作。在第一控制开关S1的断持续时间(tb和td之间)中，通过根据第二输出电压Vo2的反馈值控制第二开关Q2处于断状态的时间tc的时刻，能够控制第二输出电压Vo2。
如上所述，根据本实施例，通过根据第二输出电压Vo2的反馈值延迟第二开关Q2的通或断工作状态，可以控制流过变压器T次级绕组侧的第二输出电路140的电流量，从而独立地控制第二输出电压Vo2。因此，能够提供具有简单结构的多电压电流源类型电源。
图15是根据本总体发明构思的另一实施例示出当初级电路310的电流源类型开关电路311被配置为有源钳位反激式时根据图5的多电压电源的操作的信号转换的定时图。
在图15中，VgS1代表跨过第一控制开关S1的电压，VgS2代表跨过第二控制开关S2的电压，并且VgQ2代表第二开关Q2的栅源电压。换句话说，VgS1、VgS2和VgQ2分别指示第一控制开关S1、第二控制开关S2和第二开关Q2的工作状态。
参考图5和图15，第一控制开关S1的操作可以被划分为通持续时间(ta和tb之间)和断持续时间(tb和td之间)，并且通持续时间和断持续时间可以在周期Ts期间重复。第二控制开关S2和第一控制开关S1互补地重复通和断持续时间。由于同步所致，控制第二输出电压Vo2的第二开关Q2以和第一控制开关S1相同的周期Ts重复通和断。
通过恰当地控制从电流被转移到变压器T次级绕组侧的第一输出电路120和第二输出电路140时起的第二开关Q2的通持续时间(tb和tc之间)的延迟时间Td，可以控制第二输出电压Vo2。在第一控制开关S1的断持续时间(tb和td之间)中，第二控制开关S2处于通状态，并且Is2增加，因而漏电感通过电容器Cc谐振。
如上所述，在根据本总体发明构思的各种实施例的多电压电源中，由于变压器次级绕组侧的用于实现多个输出电压的多个(至少两个)输出电路可以被独立地控制，所以输出电路的结构较简单，并且多电压电源的尺寸能够显著减小。此外，通过线性控制所述多个输出电路，无论输出电压的数量为何，所述多个输出电压都能够被稳定地控制。
同时，本总体发明构思提供一种包括多电压电源的电子装置。该电子装置输出控制信号以提供低功率模式。多电压电源能够通过使用该控制信号来减少功率。具体来说，该电子装置包括一组要求多电压电源并使用低功率模式的电子装置，例如图像形成装置、计算机、电视机、洗衣机、空调，等等。
具体来说，本总体发明构思的多电压电源可被包括在提供低功率模式的图像形成装置中。本总体发明构思的图像形成装置包括多电压电源1600和图像形成单元1700，如图16中所示。多电压电源1600可以是如参考图1到图15所描述的多电压电源，因此省略其详细描述。图像形成单元1700通过从多电压电源1600接收功率供给形成图像，并在待机模式或者在低功率模式把减小功耗的控制信号输出到多电压电源1600。
尽管次级绕组中输出电路的数量在上面描述的各种实施例中被示出为两个，但是本领域普通技术人员将会理解，可以配置变压器次级绕组侧被独立控制的多个输出电路。
图17示出了根据本总体发明构思的示范性实施例的电子装置。该电子装置包括多电压电源600和主单元700。该电子装置可以是使用多个电压的功率的电子装置类型，例如，计算机、图像形成装置、膝上型计算机、移动通信设备，等等。多电压电源600向主单元700提供多个电压的功率。多电压电源600包括初级电路610、第一输出单元620、第一控制单元630、第二输出单元640、电压转换器650、第二控制单元660和功率减小模式控制器690。
初级电路610接收功率并把功率输出到电压转换器650。电压转换器650把从初级电路610接收的功率转换为第一电压和第二电压。电压转换器650把第一电压输出到第一输出单元620，并把第二电压输出到第二输出单元640。第一输出单元620使用第一电压来把第一输出电压输出到主单元700，并且第二输出单元640使用第二电压来把第二输出电压输出到主单元700。尽管在图17中示出了一个第二输出单元640，但是可以提供两个或更多个第二输出单元。
第一控制单元630通过反馈第一输出电压控制初级电路610施加于电压转换器650的电压的电平。第二控制单元660通过反馈第二输出电压控制第二输出电压的电平。第二控制单元660可以独立于第一输出单元620的电平来控制第二输出电压的电平。
功率减小模式控制器690从主单元700接收指示主单元700何时正工作于功率减小模式的功率减小模式控制信号。当主单元700处于功率减小模式时，功率减小模式控制器690把控制信号输出到第二输出单元640以控制第二输出单元640使其关闭并停止输出第二输出电压。在第二输出单元640被关闭时，第一输出单元620可以保持工作。这样，在功率减小模式期间，例如在休眠模式或低功率模式期间，电子装置的功耗可被减小。
根据本总体发明构思的能够减小功耗的多电压电源和包括所述多电压电源的图像形成装置在休眠模式或在低功率模式独立地控制输出到每一输出的功率，并减小功耗。
尽管已经示出和描述了本总体发明构思的几个实施例，但是本领域技术人员将会理解，不偏离本总体发明构思的原理和精神就可以在这些实施例中做出变化，本总体发明构思的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (17)

1.一种提供至少两个输出电压的多电压电源，所述多电压电源包含：
变压器，包含初级绕组和次级绕组，该初级绕组包括初级线圈，并且该次级绕组包括与该初级线圈具有预定匝数比的第一线圈和至少一个第二线圈；
第一输出电路，用于使用转移到第一线圈的电压产生第一输出电压；
至少一个第二输出电路，用于使用转移到所述至少一个第二线圈的电压产生至少一个第二输出电压；和
功率减小模式控制器，用于根据外部控制信号，控制所述至少一个第二输出电路独立于所述第一输出电路而关闭。
2.如权利要求1所述的多电压电源，还包含：
初级电路，其接收功率并把电压提供给所述变压器，该初级电路包含电流源类型开关电路，用于执行切换操作，以控制所述变压器的电压转移操作。
3.如权利要求1所述的多电压电源，还包含：
第一输出电压控制器，用于通过反馈所述第一输出电压来控制供应给所述初级线圈的电压；和
至少一个第二输出电压控制器，对应于所述至少一个第二输出电路，并用于通过把所述至少一个第二输出电压反馈到所述至少一个第二输出电路，来控制所述至少一个第二输出电压。
4.如权利要求3所述的多电压电源，其中，所述至少一个第二输出电压控制器对应于所述至少一个第二输出电路，并通过把所述至少一个第二输出电压反馈到所述至少一个第二输出电路，来控制所述至少一个第二输出电压；并且
其中，所述至少一个功率减小模式控制器对应于所述至少一个第二输出电路，并根据外部控制信号输出控制信号，用于控制所述至少一个第二输出电路的所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态。
5.如权利要求4所述的多电压电源，其中，所述至少一个第二输出电路包含：
整流器，用于整流转移到所述变压器的所述至少一个第二线圈的电压，并输出经整流的电压；和
开关，用于根据由所述至少一个第二输出控制器输出的控制信号，线性地切换所述至少一个第二输出电压的输出，并根据由所述至少一个功率减小模式控制器输出的控制信号，执行所述至少一个第二输出电压的输出的开/关切换操作。
6.如权利要求5所述的多电压电源，其中，所述至少一个第二输出控制器包含：
参考电压产生器，用于产生参考电压；
误差检测器，用于把所述参考电压产生器所产生的参考电压与所述至少一个第二输出电压进行比较，并根据比较结果输出误差值；
补偿电路，并联连接到所述误差检测器的一输入端和所述误差检测器的输出端，以便通过使用负反馈给所述误差值提供补偿，其中，所述至少一个第二输出电压被施加于所述误差检测器的所述输入端；和
控制信号输出单元，用于将被补偿的误差值分压，并输出线性控制信号以便线性地控制工作于活动区的所述第二开关。
7.如权利要求3所述的多电压电源，其中，所述至少一个第二输出电路整流转移到所述第二线圈的电压，并通过切换与所述至少一个第二输出电压相对应的开关的开/关状态，产生至少一个第二输出电压，
其中，所述至少一个第二输出电压控制器对应于所述至少一个第二输出电路，并反馈所述至少一个第二输出电压以控制所述至少一个第二输出电路的所述第二开关的开/关状态，并且
其中，所述至少一个功率减小模式控制器对应于所述至少一个第二输出电路，并根据外部控制信号输出控制信号，该控制信号用于控制所述至少一个第二输出电路的所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态。
8.如权利要求7所述的多电压电源，其中，所述至少一个第二输出控制器包含：
输出电压检测器，用于检测所述至少一个第二输出电压；
误差检测器，用于把由所述输出电压检测器检测到的所述至少一个第二输出电压与预定参考电压进行比较，并根据比较结果输出误差值；
频率同步单元，用于把从外部输入的预定斜坡信号与所述变压器的初级绕组的切换频率同步，并输出被同步的信号；
补偿电路，并联连接到所述误差检测器的一输入端和所述误差检测器的输出端，以便通过使用负反馈给所述误差值提供补偿，所述至少一个第二输出电压被施加于所述误差检测器的所述输入端；和
脉冲宽度调制器PWM，用于通过把所述误差检测器提供的输出信号和从所述频率同步单元输出的被同步的斜坡信号进行比较，产生第一控制信号，用于控制所述至少一个第二输出电路的所述开关的切换操作；和
至少一个功率减小模式控制器，对应于所述至少一个第二输出电路，并根据外部控制信号输出第二控制信号，用于控制所述至少一个第二输出电路的所述开关的开/关状态。
9.如权利要求1所述的多电压电源，其中，所述至少一个功率减小模式控制器包含：
开关器件，其根据所述外部控制信号在通状态和断状态之间切换，并输出用于控制所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态的所述控制信号。
10.如权利要求9所述的多电压电源，其中，所述外部控制信号由图像形成装置和计算机控制器中的至少一个输出。
11.如权利要求1所述的多电压电源，其中，当所述多电压电源包含多个第二输出电路时，所述至少一个功率减小模式控制器根据所述外部控制信号输出单个控制信号，用于公共地控制所述多个第二输出电路的所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态。
12.一种图像形成装置，包含：
图像形成单元，用于通过接收电源来形成图像，并输出功耗减小控制信号；
多电压电源，用于向所述图像形成单元提供多个输出作为所述电源，并从所述图像形成单元接收所述功耗减小控制信号，所述多电压电源包含：
变压器，包含初级绕组和次级绕组，该初级绕组包括初级线圈，并且该次级绕组包括与所述初级线圈具有预定匝数比的第一线圈和至少一个第二线圈；
第一输出电路，用于使用转移到所述第一线圈的电压产生第一输出电压；
第一输出电压控制器，用于通过反馈所述第一输出电压来控制供应给所述初级线圈的电压；
至少一个第二输出电路，用于使用转移到所述至少一个第二线圈的电压产生至少一个第二输出电压；和
至少一个第二输出电压控制器，对应于所述至少一个第二输出电路，并用于通过把所述至少一个第二输出电压反馈到所述至少一个第二输出电路来控制所述至少一个第二输出电压；和
功率减小模式控制器，用于根据外部控制信号控制所述至少一个第二输出电路，使其独立于所述第一输出电路而关闭。
13.如权利要求12所述的图像形成装置，其中，所述至少一个第二输出电路使用转移到所述至少一个第二线圈的电压产生至少一个第二输出电压，
其中，所述至少一个第二输出电压控制器对应于所述至少一个第二输出电路，并通过把所述至少一个第二输出电压反馈到所述至少一个第二输出电路，来线性地控制所述至少一个第二输出电压；并且
其中，所述至少一个功率减小模式控制器对应于所述至少一个第二输出电路，并根据所述功耗减小控制信号输出控制信号，该控制信号用于控制所述至少一个第二输出电路的所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态。
14.如权利要求13所述的图像形成装置，其中，所述至少一个功率减小模式控制器包含：
开关器件，其根据所述外部控制信号在断状态和通状态之间切换，并输出用于控制所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态的所述控制信号。
15.如权利要求12所述的图像形成装置，其中，所述至少一个第二输出电路整流转移到所述至少一个第二线圈的电压，并通过切换对应于所述至少一个输出电压的第二开关的开/关状态，产生至少一个第二输出电压，所述至少一个第二输出电路包含：
整流器，用于整流转移到所述变压器的所述至少一个第二线圈的所述电压，并输出经整流的电压；和
开关，用于根据第一控制信号线性地切换所述至少一个第二输出电压的输出，并根据第二控制信号执行对至少一个第二输出电压的输出的开/关切换操作；
其中，所述至少一个第二输出电压控制器对应于所述至少一个第二输出电路，并通过把所述至少一个第二输出电压反馈到所述至少一个第二输出电路，控制至少一个第二输出电路的所述开关的开/关状态，所述至少一个第二输出电压控制器包含：
输出电压检测器，用于检测所述至少一个第二输出电压；
误差检测器，用于把所述输出电压检测器检测到的至少一个第二输出电压与预定参考电压进行比较，并根据比较结果输出误差值；
频率同步单元，用于把从外部输入的预定斜坡信号与所述变压器的初级绕组的切换频率同步，并输出被同步的信号；
补偿电路，并联连接到所述误差检测器的一输入端和所述误差检测器的输出端，以便通过使用负反馈给所述误差值提供补偿，其中，所述至少一个第二输出电压被施加于所述误差检测器的所述输入端；和
脉冲宽度调制器PWM，用于通过把所述误差检测器提供的输出信号和从所述频率同步单元输出的被同步的斜坡信号进行比较，产生控制所述开关的切换操作的第一控制信号，并且
其中，所述至少一个功率减小模式控制器对应于所述至少一个第二输出电路，并根据外部控制信号输出第二控制信号，该第二控制信号用于控制所述至少一个第二输出电路的所述开关的开/关状态。
16.如权利要求15所述的图像形成装置，其中，所述至少一个功率减小模式控制器包含：
开关器件，其根据所述外部控制信号在断状态和通状态之间切换，并输出用于控制所述至少一个第二输出电压的输出的开/关状态的所述控制信号。
17.一种具有功率减小模式的电子装置，所述电子装置包含：
主单元，被配置成在多个电压接收功率，并输出指示所述电子装置何时处于功率减小模式的功率减小模式控制信号；和
多电压电源，用于在所述多个电压向所述主单元供应功率，所述多电压电源包含：
电压转换器，用于接收电压，并把所述电压转换为第一电压和至少一个第二电压；
第一输出单元，用于通过使用电压转换器的第一电压把第一输出电压输出到所述主单元；
至少一个第二输出单元，用于通过使用所述电压转换器的所述至少一个第二电压，把至少一个第二输出电压输出到所述主单元；和
功率减小模式控制器，用于从所述主单元接收所述功率减小模式控制信号，并在所述电子装置处于功率减小模式中时，根据所述功率减小模式控制信号，控制所述至少一个第二输出单元，使其独立于所述第一输出单元而关闭。
CN2011104424339A 2010-12-24 2011-12-26 多电压电源和包括其的电子装置 Pending CN102570803A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2010-0134867 2010-12-24
KR20100134867A KR20120072933A (ko) 2010-12-24 2010-12-24 다중출력전원공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102570803A true CN102570803A (zh) 2012-07-11

Family

ID=45421937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011104424339A Pending CN102570803A (zh) 2010-12-24 2011-12-26 多电压电源和包括其的电子装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9099927B2 (zh)
EP (1) EP2469697A3 (zh)
KR (1) KR20120072933A (zh)
CN (1) CN102570803A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104967317A (zh) * 2014-03-31 2015-10-07 意法半导体股份有限公司 功率开关转换器
CN106411137A (zh) * 2015-07-27 2017-02-15 大陆汽车有限公司 用于产生多个直流电压的开关调节器

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012158226A2 (en) * 2011-02-16 2012-11-22 The Regents Of The University Of California, Santa Cruz A biomedical implant with a monolithic timing control based rectifier for multivoltage for biomedical applications
KR20150053503A (ko) * 2013-11-08 2015-05-18 삼성전기주식회사 전원장치
US9755458B2 (en) * 2013-12-19 2017-09-05 Kohler, Co. Bus recovery after overload
TWI578676B (zh) * 2015-10-12 2017-04-11 群光電能科技股份有限公司 電能轉換系統
JP6822108B2 (ja) * 2016-12-06 2021-01-27 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置および画像形成装置の制御プログラム
KR101951675B1 (ko) * 2017-03-28 2019-02-25 엘지전자 주식회사 대기 전력 기능을 가지는 전원 장치 및 공기 조화기
JP6843696B2 (ja) 2017-04-28 2021-03-17 キヤノン株式会社 電源装置及び画像形成装置
JP6949618B2 (ja) * 2017-08-15 2021-10-13 キヤノン株式会社 電源装置及び画像形成装置
KR102499510B1 (ko) 2017-09-01 2023-02-14 삼성전자주식회사 전원 공급 회로 및 이를 포함하는 반도체 패키지
CN114172377B (zh) * 2021-11-03 2024-02-09 康舒科技股份有限公司 具有电压输出调变的电源转换器
CN114274826A (zh) * 2021-12-24 2022-04-05 阳光电源股份有限公司 直流电压输出切换电路、切换方法和充电桩功率模块

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5126930A (en) * 1989-12-29 1992-06-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Switched mode power supply controller having a stand-by state using a frequency divided burst mode
US5841313A (en) * 1995-08-30 1998-11-24 Cherry Semiconductor Corporation Switch with programmable delay
CN1354904A (zh) * 1999-11-12 2002-06-19 皇家菲利浦电子有限公司 交替待机模式的系统与方法
CN1905342A (zh) * 2005-07-26 2007-01-31 三星电子株式会社 多电压电源

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001258251A (ja) 2000-03-13 2001-09-21 Tohoku Ricoh Co Ltd スイッチング電源
KR100438695B1 (ko) * 2001-03-09 2004-07-05 삼성전자주식회사 전원 공급 제어 장치 및 방법
CN101164220B (zh) * 2005-04-21 2012-05-23 半导体元件工业有限责任公司 电源控制方法及其结构
JP4816908B2 (ja) * 2006-01-17 2011-11-16 サンケン電気株式会社 多出力スイッチング電源装置
KR101325571B1 (ko) * 2006-07-28 2013-11-06 삼성전자주식회사 전원공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치
US8169798B2 (en) * 2007-06-14 2012-05-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Synchronous rectifier circuit and multi-output power supply device using the same
US9065342B2 (en) * 2009-07-24 2015-06-23 Nec Display Solutions, Ltd. Switching power supply and electronic device using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5126930A (en) * 1989-12-29 1992-06-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Switched mode power supply controller having a stand-by state using a frequency divided burst mode
US5841313A (en) * 1995-08-30 1998-11-24 Cherry Semiconductor Corporation Switch with programmable delay
CN1354904A (zh) * 1999-11-12 2002-06-19 皇家菲利浦电子有限公司 交替待机模式的系统与方法
CN1905342A (zh) * 2005-07-26 2007-01-31 三星电子株式会社 多电压电源

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104967317A (zh) * 2014-03-31 2015-10-07 意法半导体股份有限公司 功率开关转换器
CN106411137A (zh) * 2015-07-27 2017-02-15 大陆汽车有限公司 用于产生多个直流电压的开关调节器
CN106411137B (zh) * 2015-07-27 2019-08-27 大陆汽车有限公司 用于产生多个直流电压的开关调节器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2469697A3 (en) 2015-08-19
US9099927B2 (en) 2015-08-04
US20120161514A1 (en) 2012-06-28
KR20120072933A (ko) 2012-07-04
EP2469697A2 (en) 2012-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102570803A (zh) 多电压电源和包括其的电子装置
CN103178719B (zh) 多电压电源
CN101299575B (zh) 具有多个输出的电源设备
US20110032731A1 (en) Multiple independently regulated parameters using a single magnetic circuit element
US8351230B2 (en) Switching power supply with plural resonant converters and variable frequency
US9490708B2 (en) Multiple-output DC/DC converter and power supply having the same
WO2013121665A1 (ja) Ｄｃ／ｄｃコンバータ
CN105610315A (zh) 用于启动单元电路的系统和方法
US8300437B2 (en) Multi-output DC-to-DC conversion apparatus with voltage-stabilizing function
US20100328971A1 (en) Boundary mode coupled inductor boost power converter
CN103872919A (zh) 直流-直流变换器及直流-直流变换系统
CN102055357A (zh) 开关电源控制器电路及开关电源系统
CN101841242A (zh) 开关电源及其输出电流的调节方法
US8953343B2 (en) Power supply apparatus having multiple outputs
KR100966965B1 (ko) 다중출력 직류/직류 컨버터
KR100817322B1 (ko) 다중 출력 전원 장치
CN108063556A (zh) 开环双向转换器和相应的控制方法
Lee et al. Single-Inductor Multiple-Output Converters: Topologies, Implementation, and Applications
US20230231392A1 (en) Multiple port power supply system
EP4358383A1 (en) Back-end energy storage isolation fly-back conversion apparatus
US20240136933A1 (en) Back-end energy storage isolation fly-back conversion apparatus
JP2010246314A (ja) ハーフブリッジ型ｄｃ／ｄｃコンバータ
Duzgun et al. Design of multiple-output flyback converter with independently controlled outputs for TV power supply
KR20090035827A (ko) 전원 공급 장치
KR20190037699A (ko) 고전압 전원공급장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120711