CN102761996B - 感应加热装置以及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及感应加热装置以及图像形成装置。课题在于提供一种即使在施加到感应加热用的线圈的输入电压中产生波形失真,也能够进行高精度的电力控制的感应加热装置等。电力控制部件(109)通过控制开关元件(105)的导通和截止的占空比,从而控制对定影装置(30)的发热体的供电,并且基于发热体的需要电力值、由有效电压检测部件(107)检测的输入电压的有效值、输入电压为正弦波形时的峰值因数、输入电压的实际的峰值因数,决定开关元件的导通和截止的占空比。
Description
技术领域
本发明涉及对图像形成装置所具备的定影装置的发热体进行加热时所使用的感应加热装置、以及具备了该感应加热装置的图像形成装置。
背景技术
例如,在复印机、打印机、传真机等的图像形成装置,以及集中了这些装置的功能的被称为MFP(多功能外围设备)的多功能数字图像形成装置等中,有的装置作为加热定影装置的发热体的加热源而具备感应加热装置。
作为这样的感应加热装置,从以往开始使用如下方式的感应加热装置:例如对商用的交流电压进行全波整流并变换为直流后施加到感应加热用的线圈,并且通过控制与感应加热用的线圈串联连接的、例如由绝缘栅型双极晶体管(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)等组成的开关元件的导通/截止,从而控制提供给定影装置的发热体的电力。
这时,对所述定影装置的发热体的供电量随着开关元件的导通/截止的占空比而改变,但在以往,根据所述输入电压的峰值、以及将发热体加热到规定温度所需的电力值来决定所述占空比(例如参照(日本)特开2003-098860号公报)。
另外,在感应加热装置的动作中,商用的输入交流(50/60Hz)中有时产生电压变动,若变动后的输入电压的峰值大,则在用于对感应加热用的线圈进行开关的所述开关元件中被施加过大的电压,有时开关元件会被破坏。
此外,输入电压波形的失真也对供电带来较大的影响。输入电压波形的失真是因发电机的老化等而产生的显像且在第3地区常见。若发生波形失真,则实际的有效电压Vrms与输入电压中的峰值电压Vp的关系将脱离正常的正弦波的的关系。
然而,在基于输入电压的峰值来决定开关元件的导通/截止的占空比的以往的感应加热装置中,存在对于产生了波形失真的输入电压无法进行高精度的电力控制的缺点。
发明内容
本发明鉴于这样的技术背景而完成,其课题在于提供一种即使对感应加热用的线圈施加的输入电压中产生了波形失真,也能够进行高精度的电力控制的感应加热装置、以及具备了该感应加热装置的图像形成装置。
上述课题通过以下方案来解决。
(1)一种感应加热装置,其特征在于,包括:线圈,是用于加热定影装置的发热体的感应加热用的线圈,并且被施加正弦波状的交流电压被整流后的输入电压;开关元件,与所述线圈串联连接;峰值电压检测部件,检测所述输入电压的峰值;有效电压检测部件,检测所述输入电压的有效值;峰值因数(crest factor)计算部件,根据通过所述峰值电压检测部件检测的输入电压的峰值、以及通过所述有效电压检测部件检测的输入电压的有效值,计算所述输入电压的峰值因数;以及电力控制部件,通过控制所述开关元件的导通和截止的占空比,从而控制向所述定影装置侧供应的电力,所述电力控制部件基于向所述定影装置侧供应的需要电力值、通过所述有效电压检测部件检测的输入电压的有效值、输入电压为正弦波形时的峰值因数、以及通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数,决定所述开关元件的导通和截止的占空比。
(2)前项1所述的感应加热装置,其中,所述电力控制部件利用输入电压为正弦波形时的峰值因数与通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数之比,决定所述开关元件的导通和截止的占空比。
(3)前项2所述的感应加热装置,其中,所述电力控制部件在通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数大于输入电压为正弦波形时的峰值因数的情况下,比输入电压的实际的峰值因数与正弦波形时的峰值因数相同的情况下减小占空比,在输入电压的实际的峰值因数小于输入电压为正弦波形时的峰值因数的情况下,比输入电压的实际的峰值因数与正弦波形时的峰值因数相同的情况下增大占空比。
(4)前项1至3的任一项所述的感应加热装置,其中,所述电力控制部件针对所述输入电压波形中的、正弦波状的交流电压被整流后的至少半波部分,固定为所述决定的占空比而控制所述开关元件。
(5)前项2或3所述的感应加热装置,其中,所述电力控制部件在输入电压波形中的、正弦波状的交流电压被整流后的半波部分中,在将所述输入电压的波形与输入电压为正弦波形时的波形交叉的两个定时设为T1以及T2(其中T1<T2)时,在T1<t<T2的时刻t,以所述决定的占空比来控制所述开关元件,在t<T1以及T2<t的时刻t,以利用输入电压为正弦波形时的峰值因数与输入电压的实际的峰值因数的反比而决定的占空比来控制所述开关元件。
(6)前项5所述的感应加热装置,其中,在包含t=T1、t=T2的时刻t的t的前后的时间区域中,以输入电压的实际的峰值因数与正弦波形时的峰值因数相同的情况下的占空比来控制所述开关元件。
(7)前项2、3、6的任一项所述的感应加热装置,其中,在利用输入电压为正弦波形时的峰值因数与通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数之比来决定所述开关元件的导通和截止的占空比的情况下,占空比中的脉冲幅度通过以下算式来计算,
脉冲幅度=A×需要电力值+B
其中,α、α’、β以及β’是常数。
(8)前项2、3、6的任一项所述的感应加热装置,其中,在利用输入电压为正弦波形时的峰值因数与通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数之比来决定所述开关元件的导通和截止的占空比的情况下,占空比中的脉冲幅度通过以下算式来计算,
脉冲幅度=A×需要电力值的平方+B×需要电力值+C
其中,α、α’、β、β’、γ以及γ’是常数。
(9)一种图像形成装置,其特征在于,包括:具有发热体的定影装置;以及用于加热所述发热体的前项1至3、6的任一项所述的感应加热装置。
(10)前项9所述的图像形成装置,包括:直流电源装置,对交流电压进行整流从而提供给图像形成装置主体的各个部分,所述直流电源装置中具备所述感应加热装置的有效电压检测部件。
根据前项(1)所述的发明,基于定影装置侧的需要电力值、通过有效电压检测部件检测的输入电压的有效值、输入电压为正弦波形时的峰值因数、以及通过峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数,决定开关元件的导通和截止的占空比,因此能够在占空比的决定过程中引入输入电压相对于正弦波形的失真因素,即使在施加到感应加热用的线圈的输入电压的波形中产生失真,也能够进行高精度的电力控制。
根据前项(2)所述的发明,利用输入电压为正弦波形时的峰值因数与通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数之比,决定开关元件的导通和截止的占空比,因此能够进行更高精度的电力控制。
根据前项(3)所述的发明,在输入电压的实际的峰值因数大于输入电压为正弦波形时的峰值因数的情况下,比输入电压的实际的峰值因数与正弦波形时的峰值因数相同的情况下减小占空比,在输入电压的实际的峰值因数小于输入电压为正弦波形时的峰值因数的情况下,比输入电压的实际的峰值因数与正弦波形时的峰值因数相同的情况下增大占空比,因此能够可靠地执行应对输入电压的失真波形的高精度的电力控制。
根据前项(4)所述的发明,针对输入电压波形中的、正弦波状的交流电压被整流后的至少半波部分,固定为所决定的占空比而控制开关元件,因此控制变得比较容易。
根据前项(5)所述的发明,在正弦波状的交流电压被整流后的半波部分中,随着时间来改变占空比从而控制开关元件,因此能够进行应对了输入电压的失真的准确的电力控制。
根据前项(6)所述的发明,在正弦波状的交流电压被整流后的半波部分中随着时间来改变占空比的情况下,能够更平滑地改变占空比,甚至能够更平滑地改变供应电力值。
根据前项(7)所述的发明,能够准确地求得开关元件的导通和截止的占空比中的脉冲幅度。
根据前项(8)所述的发明,能够准确地求得开关元件的导通和截止的占空比中的脉冲幅度。
根据前项(9)所述的发明,可构成如下的图像形成装置,即能够对定影装置侧提供稳定的电力从而将发热体的温度高精度地维持在所期望的温度,并且能够发挥定影装置的稳定的定影功能。
根据前项(10)所述的发明,作为感应加热装置的有效电压检测部件而利用在对交流电压进行整流从而提供给图像形成装置主体的各个部分的直流电源装置所具备的有效电压检测部件,从而能够简化感应加热装置的结构。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的图像形成装置的结构的方框图。
图2(A)是表示峰值电压检测电路的一例的电路图,图2(B)是输入电压的波形图。
图3是表示有效电压检测电路的一例的电路图。
图4(A)、图4(B)是通过有效电压检测电路检测的有效电压的波形图。
图5是表示对定影装置的电力与开关元件的驱动信号的脉冲幅度的关系的图。
图6(A)~图6(C)是用于说明整流后的输入电压为正弦波形时在开关元件的驱动下电压和电流的状态的图。
图7(A)~图7(C)是用于说明整流后的输入电压失真时在开关元件的驱动下电压和电流的状态的图。
图8(A)、图8(B)是用于说明对定影装置的电力控制的一例的图。
图9(A)、图9(B)是用于说明估计整流后的输入电压的失真状态的方法的波形图。
图10是表示整流后的输入电压为正弦波形以及失真波形时的分支点的间隔的图。
图11(A)、图11(B)是用于说明对定影装置的电力控制的另一例的图。
图12(A)、图12(B)是用于说明对定影装置的电力控制的又一例的图。
图13是表示用于由电力控制部决定开关元件的驱动信号的动作的流程图。
图14是由直流电源装置具备有效电压检测电路的图像形成装置的方框图。
图15(A)、图15(B)是用于说明在利用图像形成装置的直流电源装置的有效电压检测电路时,有效电压随着装置内的直流负载而变化的波形图。
标号说明
1图像形成装置
10感应加热装置
20主体控制部
21控制电路
22直流电源装置
30定影装置
101商用电源
102全波整流电路
103线圈
104电容器
105开关元件
107峰值电压检测电路
108有效电压检测电路
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的一实施方式的图像形成装置的结构的方框图。
图像形成装置1包括感应加热装置10、主体控制部20、定影装置30。
所述感应加热装置10包括全波整流电路102、感应加热用的线圈(电感器)103、电容器104、开关元件105、IGBT驱动电路106、峰值电压检测电路107、有效电压检测电路108、电力控制部109。
全波整流电路102对50/60Hz的100V的交流电源即商用电源101的100V的交流电压进行全波整流从而变换为直流。
线圈103接受所述全波整流电路102的输出作为输入电压,并对磁性耦合的定影装置30的发热体(未图示)进行感应加热。
电容器104与线圈103并联连接,与线圈103形成谐振电路112。
开关元件105与线圈103串联连接,形成从商用电源101沿着全波整流电路102、谐振电路112、开关元件105以及全波整流电路102从而到达商用电源101的闭环。开关元件105的种类没有限定,但在本实施方式中使用前述的绝缘栅型双极晶体管(IGBT)。
IGBT驱动电路106基于来自电力控制部109的指示而对开关元件105进行导通/截止,从而对开关元件105进行高频开关驱动。
峰值电压检测电路107检测从全波整流电路102输入到线圈103的输入电压V0的峰值Vp。例如图2(A)所示,该峰值电压检测电路107包括通过输入电压V0而被充电的电容器107a,通过输入电压V0,如图2(B)所示,该电容器107a最大会被充电至输入电压的峰值(也称为峰值电压)Vp,因此通过检测充电电压的最大值从而检测峰值电压Vp。另外,由于峰值电压Vp是较大的值,因此实际上峰值电压检测电路107包括对峰值电压Vp进行变压或者分压的电路,减小所处理的电压值。
有效电压检测电路108检测所述输入电压V0的有效值(也称为有效电压)Vrms。例如图3所示,该有效电压检测电路108在具备与整流电路102串联连接的扼流圈线圈108a、以及对扼流圈线圈108a的输出进行充电的电容器108b的扼流圈输入型的整流器组成的、这样的有效电压检测电路108中,输入电压V0无论是图4(A)中单点划线所示那样的正弦波的情况,还是图4(B)中虚线所示那样的失真波,都能够通过电容器108b的输出来检测有效值Vrms。但是,由于电容器108b的输出中有波动,因此为了用作检测电压,在使用CPU的AD端口的情况等,进行平均化处理较好。
电力控制部109经由IGBT驱动电路106来控制开关元件105的导通/截止,从而控制对定影装置30的发热体的供电,其由未图示的CPU、ROM、RAM等构成。
另外,在输入电压V0为失真波时,若使用通过峰值电压检测电路107检测的峰值Vp,通过求得的有效值Vrms1与实际的有效值Vrms2有较大的差异,且基于通过求得的有效值Vrms1来决定开关元件105的驱动信号的占空比,则无法进行高精度的电力控制。
因此,在本实施方式中,对电力控制部109功能性地设置了峰值因数计算部109a、占空决定部109b。
峰值因数计算部109a根据通过峰值电压检测电路107检测的输入电压V0的峰值Vp、以及通过有效电压检测电路108检测的输入电压V0的有效值Vrms,通过以下算式计算峰值因数。
峰值因数=Vp/Vrms
占空决定部109b基于通过峰值因数计算部109a算出的峰值因数、输入电压V0的有效值Vrms、以及从图像形成装置1的主体侧通知的应供应给定影装置30的发热体的需要电力值,决定对开关元件105进行导通/截止控制时的驱动信号的脉冲幅度,进而决定占空比。关于这一点在后面叙述。然后,电力控制部109以所述已决定的占空比经由IGBT驱动电路106来驱动开关元件105。
主体控制部20的控制电路21包括未图示的CPU、ROM、RAM等,对电力控制部109进行供电的开始指示或定影装置30的需要电力值的指示。
下面,说明本实施方式中决定对于开关元件105的驱动信号的脉冲幅度(占空比)的决定方法。
图5是基于实测值示出了定影装置30侧的需要电力值和驱动信号的脉冲幅度的关系的曲线,横轴取需要电力值,纵轴取脉冲幅度。另外,根据对线圈103的输入电压V0的大小(有效值),需要电力值和脉冲幅度的关系会不同,因此描绘了多条特性。
根据该图5可知,需要电力值的大小与驱动信号的脉冲幅度的长短大致成比例。此外,输入电压V0的有效值越大,即使是相同的脉冲幅度,能够提供的电力值也会越大。
若将图5的曲线所示的特性视为直线,则能够通过下式来表示。
脉冲幅度=A×需要电力值+B (其中,A、B是常数)
另外,也可以根据特性而近似为二次方程式表示如下。
脉冲幅度=A×(需要电力值)2+B×需要电力值+C(其中,A、B、C是常数)
此外,由于上述特性随着输入电压V0的有效值而变化,因此也能够用下面的算式来表示。
A=α×输入电压的有效值+α’(其中,α、α’是常数)
B=β×输入电压的有效值+β’(其中,β、β’是常数)
C=γ×输入电压的有效值+γ’(其中,γ、γ’是常数)
但是,以往作为上述的输入电压V0的有效值,使用通过输入电压的峰值的算式求得的值。因此,如前述那样,当输入电压V0为失真波形的情况下,与实际的有效值具有较大的差异,无法进行高精度的电力控制。
而且,若因输入电压V0失真而导致峰值Vp增大,则担心开关元件105会因以下所示的理由而被破坏。
即,如图6(A)所示那样输入电压V0为正弦波形时,图6(B)放大表示输入电压V0的峰值时的驱动信号的一个脉冲,图6(C)表示输入电压V0的峰值时流入线圈103的电流IL以及电容器104的充电电压Vc(开关元件105的端子电压),从驱动信号的脉冲的下降沿的时刻开始,从线圈103开始对电容器104充电,开关元件105的端子电压逐渐上升。
若将输入电压V0的峰值设为Vp,则电流IL的最大值ILmax、电压Vc的最大值Vcmax分别成为如下。
ILmax=Vp/(R+ωL)
其中,R为线圈103的电阻分量,L为线圈103的电感。
即,开关元件105的端子电压Vc的最大值Vcmax与输入电压V0的峰值Vp的平方成比例。
因此,如图7(A)所示,若输入电压失真而导致峰值Vp增大,则如图7(C)那样,电压Vc的最大值Vcmax也增大,这成为开关元件105的破坏原因。
因此,在本实施方式中,通过以下的算式来计算前述的脉冲幅度与需要电力值的关系式中的常数A、B以及C。
即,除了利用通过有效值检测电路108检测出的输入电压V0的有效值之外,还利用输入电压V0为正弦波形时的峰值因数与通过所述峰值因数计算部109a算出的输入电压的实际的峰值因数之比的(/输入电压的峰值因数),计算常数A、B以及C。从而,当输入电压V0的峰值Vp较大,并且峰值因数比正弦波的峰值因数还要大时,常数A、B、C的值减小,与正弦波的情况相比,脉冲幅度变短且占空比变小。通过脉冲幅度变短,流过线圈103的电流IL的最大值ILmax减小,开关元件105的端子电压Vc的最大值Vcmax也减小,开关元件105被破坏的危险性降低。相反,当输入电压V0的峰值Vp较小,并且峰值因数比正弦波的峰值因数还要小时,与正弦波的情况相比,脉冲幅度变长且占空比变大,能够将供电值比以往增大。
另外,开关元件105的驱动信号的周期在20~100kHz程度的范围内适当设定为一定值即可。此外,从控制的容易度、可靠性的观点来看,希望一旦决定的脉冲幅度(占空比)如图8(A)所示那样,对于正弦波状的交流电压被整流后的至少半波部分、换言之整流后的输入电压V0的一个峰部分,固定为所决定的脉冲幅度(占空比)来控制所述开关元件105。
另外,在上述控制中,如图8(B)的图像图所示,成为与输入电压为正弦波时的供电相比,输入电压发生失真时的供电稍微少的状态。但是,由于在脉冲幅度的决定中使用输入电压V0的实际的有效值,进而使用输入电压V0为正弦波形时的峰值因数与实际的峰值因数之比来决定脉冲幅度,因此能够一边降低因峰值Vp的变动而导致的开关元件105被破坏的危险性,一边进行高精度的电力控制。
下面,说明本发明的其他实施方式。在本实施方式中,根据输入电压V0的失真状态,在输入电压V0的波形的一个峰部分中改变脉冲幅度,从而进行开关元件105的控制。
首先,考察如图9(A)所示那样的、例如发电机的老化等导致的输入电压V0的波形失真。输入电压V0为正弦波V01时,若将有效值设为Vrms,则峰值Vp成为此外,若是相同的有效值Vrms,则峰值Vp为的波形V02、峰值Vp为2Vrms的波形V03会如图9(A)那样被估计为失真状态。
另外,图9(B)中单点划线所示的三角波V04的峰值因数为矩形波V05的峰值因数为1。
下面,若考虑峰值Vp为的失真波形V02,则如图9(B)所示,如果正弦波V01和失真波形V02的有效值相同,则两个波形中会存在瞬间值的值在大小上逆转的定时点T1、T2(其中T1<T2)。将该逆转的定时点称为分支点。
这里,如用角度来表示正弦波V01,则半个周期用0~π表示。若设为正弦波V01的峰值Vp的位置为π/2时,则所述正弦波V01和失真波形V02的分支点T1、T2距离峰值Vp的位置等间隔地存在,假设分支点T1、T2之间的幅度为π/(峰值因数)2。从而,如图10所示,峰值为的失真波形V02的分支点T1、T2之间的幅度成为π/3,峰值为2Vrms的失真波形V03的分支点T1、T2之间的幅度成为π/4。
这样,根据峰值因数、即通过峰值电压检测电路107和有效电压检测电路108分别检测出的输入电压V0的峰值Vp和有效值Vrms,计算分支点T1、T2之间的幅度。
然后,采用这样的分支点的想法,如图11(A)那样,在分支点T1、T2之间即T1<t<T2中,通过前述的实施方式中的以下算式,计算脉冲幅度与需要电力值的关系式中的常数A、B以及C。
另一方面,在T1>t、t>T2中,通过以下算式计算脉冲幅度与需要电力值的关系式中的常数A、B以及C。
从而,在输入电压V0的峰值Vp较大,并且峰值因数比正弦波的峰值因数还要大时,在T1<t<T2中常数A、B、C的值减小,如图11(A)的驱动信号的图像所示,与正弦波的情况相比,脉冲幅度变短且占空比变小。另一方面,在T1>t、t>T2中,常数A、B、C的值增大,与正弦波的情况相比,脉冲幅度变长且占空比变大。
这样,通过以分支点T1、T2为界而变更占空比(脉冲幅度),从而如图11(B)的电力的图像图所示,能够使基于输入电压V0的供电与正弦波时的供电大致相等,能够进行高精度的电力控制。
其中,在上述情况下,由于在分支点T1、T2的前后占空比会突然被变更,因此为了防止这一情况,进行如下的控制较好。
即,如图12(A)所示那样,划分为分别包含分支点T1以及T2的T1以及T2的前后的一定的期间II、II、T1<t<T2中的除所述期间II以外的期间III、T1>t和t>T2中的除所述期间II以外的期间I。在期间I→期间II→期间III→期间II→期间I这样经过的过程中,在期间I通过以下算式来计算脉冲幅度与需要电力值的关系式中的常数A以及B。
在期间II中,通过以下算式设为与正弦波的情况相同的脉冲幅度。
A=(α×输入电压的有效值)+α’
B=(β×输入电压的有效值)+β’
C=(γ×输入电压的有效值)+γ’
此外,在期间III中,通过以下算式计算脉冲幅度。
由此,如图12(A)的驱动信号的图像所示,在期间I→期间II→期间III→期间II→期间I这样经过的过程中,能够顺畅地改变占空比,并且如图12(B)的电力图像图所示,能够使基于输入电压V0的供电与正弦波时的供电同等,进而能够进行更高精度的电力控制。
另外,在通过CPU等阶段性地决定脉冲幅度时,若计算到分支点T1、T2为止的脉冲数目和脉冲幅度而决定变动的阶段,则能够成为平滑的脉冲幅度。
此外,即使是峰值因数为以下的输入电压V0的情况,也只是脉冲幅度的长度相反,基于前述的算式来决定脉冲幅度即可。
图13是表示用于由电力控制部109决定开关元件105的驱动信号的动作的流程图。
在步骤S01中,从图像形成装置1的主体控制部20的控制电路21接收定影装置30侧的需要电力值,在步骤S02中,通过有效电压检测电路108检测输入电压V0的有效值Vrms,在步骤S03中,通过峰值电压检测电路107检测输入电压V0的峰值Vp。
接着,在步骤S04中算出峰值因数之后,在步骤S05中算出分支点T1、T2,进而在步骤S06中,计算期间I、期间II、期间III的各自的脉冲幅度(占空比),在步骤S07中决定对于开关元件105的驱动信号(控制PWM信号)。
在以上的实施方式中,示出了在感应加热装置10中设置有效电压检测电路108的情况,但多数情况下,一般由图像形成装置1的直流电源装置具备有效电压检测电路108。
因此,也可以将该直流电源装置所具备的有效电压检测电路兼顾为感应加热装置10的一部分。
图14的方框图示出这时的图像形成装置1的主要部分的结构。该图像形成装置1具备用于对来自商用电源101的交流电压进行整流从而对图像形成装置1内的直流负载23提供直流电力的直流电源装置22,在该直流电源装置22中具备用于检测整流后的输入电压V0的有效值Vrms的有效电压检测电路108。
由该有效电压检测电路108检测的有效值Vrms被输入到主体控制部20的控制电路21,并且有效值Vrms与对定影装置30的需要电力值的信息一起从控制电路21被发送到感应加热装置10的电力控制部109。感应加热装置10根据由该加热装置10内的峰值电压检测电路107检测的输入电压V0的峰值Vp、以及从所述主体控制部20的控制电路21发送来的有效值Vrms来计算峰值因数,进而计算脉冲幅度(占空比)。
另外,在通过图像形成装置1的直流电源装置22所具备的有效电压检测电路108检测有效值Vrms时,希望使用如图15(A)所示那样装置内的直流负载23处于额定值附近时的整流电压的有效值。这是因为根据负载率的不同,可能会如图15(B)所示那样整流电压偏移而导致无法检测精度高的有效值Vrms。
Claims (8)
1.一种感应加热装置,其特征在于,包括:
线圈,该线圈是用于加热定影装置的发热体的感应加热用的线圈,并且被施加正弦波状的交流电压被整流后的输入电压;
开关元件,该开关元件与所述线圈串联连接;
峰值电压检测部件,该峰值电压检测部件检测所述输入电压的峰值;
有效电压检测部件,该有效电压检测部件检测所述输入电压的有效值;
峰值因数计算部件,该峰值因数计算部件根据通过所述峰值电压检测部件检测的输入电压的峰值、以及通过所述有效电压检测部件检测的输入电压的有效值,计算所述输入电压的峰值因数;以及
电力控制部件,该电力控制部件通过控制所述开关元件的导通和截止的占空比,从而控制向所述定影装置侧供应的电力,
所述电力控制部件基于向所述定影装置侧供应的需要电力值、通过所述有效电压检测部件检测的输入电压的有效值、输入电压为正弦波形时的峰值因数、以及通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数,决定所述开关元件的导通和截止的占空比,
所述电力控制部件利用输入电压为正弦波形时的峰值因数与通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数之比,决定所述开关元件的导通和截止的占空比,
所述电力控制部件在输入电压波形中的、正弦波状的交流电压被整流后的半波部分中,在将所述输入电压的波形与输入电压为正弦波形时的波形交叉的两个定时设为T1以及T2时,在T1<t<T2的时刻t,以所述决定的占空比来控制所述开关元件,在t<T1以及T2<t的时刻t,以利用输入电压为正弦波形时的峰值因数与输入电压的实际的峰值因数的反比而决定的占空比来控制所述开关元件,其中T1<T2。
2.如权利要求1所述的感应加热装置,其中,
所述电力控制部件在通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数大于输入电压为正弦波形时的峰值因数的情况下,比输入电压的实际的峰值因数与正弦波形时的峰值因数相同的情况下减小占空比,在输入电压的实际的峰值因数小于输入电压为正弦波形时的峰值因数的情况下,比输入电压的实际的峰值因数与正弦波形时的峰值因数相同的情况下增大占空比。
3.如权利要求1或2所述的感应加热装置,其中,
所述电力控制部件针对输入电压波形中的、正弦波状的交流电压被整流后的至少半波部分,固定为所述决定的占空比而控制所述开关元件。
4.如权利要求1所述的感应加热装置,其中,
在包含t=T1、t=T2的时刻t的t的前后的时间区域中,以输入电压的实际的峰值因数与正弦波形时的峰值因数相同的情况下的占空比来控制所述开关元件。
5.一种感应加热装置,其特征在于,包括:
线圈,该线圈是用于加热定影装置的发热体的感应加热用的线圈,并且被施加正弦波状的交流电压被整流后的输入电压;
开关元件,该开关元件与所述线圈串联连接;
峰值电压检测部件,该峰值电压检测部件检测所述输入电压的峰值;
有效电压检测部件,该有效电压检测部件检测所述输入电压的有效值;
峰值因数计算部件,该峰值因数计算部件根据通过所述峰值电压检测部件检测的输入电压的峰值、以及通过所述有效电压检测部件检测的输入电压的有效值,计算所述输入电压的峰值因数;以及
电力控制部件,该电力控制部件通过控制所述开关元件的导通和截止的占空比,从而控制向所述定影装置侧供应的电力,
所述电力控制部件基于向所述定影装置侧供应的需要电力值、通过所述有效电压检测部件检测的输入电压的有效值、输入电压为正弦波形时的峰值因数、以及通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数,决定所述开关元件的导通和截止的占空比,
所述电力控制部件利用输入电压为正弦波形时的峰值因数与通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数之比,决定所述开关元件的导通和截止的占空比,
在利用输入电压为正弦波形时的峰值因数与通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数之比来决定所述开关元件的导通和截止的占空比的情况下,占空比中的脉冲幅度通过以下算式来计算,
脉冲幅度=A×需要电力值+B
其中,α、α’、β以及β’是常数。
6.一种感应加热装置,其特征在于,包括:
线圈,该线圈是用于加热定影装置的发热体的感应加热用的线圈,并且被施加正弦波状的交流电压被整流后的输入电压;
开关元件,该开关元件与所述线圈串联连接;
峰值电压检测部件,该峰值电压检测部件检测所述输入电压的峰值;
有效电压检测部件,该有效电压检测部件检测所述输入电压的有效值;
峰值因数计算部件,该峰值因数计算部件根据通过所述峰值电压检测部件检测的输入电压的峰值、以及通过所述有效电压检测部件检测的输入电压的有效值,计算所述输入电压的峰值因数;以及
电力控制部件,该电力控制部件通过控制所述开关元件的导通和截止的占空比,从而控制向所述定影装置侧供应的电力,
所述电力控制部件基于向所述定影装置侧供应的需要电力值、通过所述有效电压检测部件检测的输入电压的有效值、输入电压为正弦波形时的峰值因数、以及通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数,决定所述开关元件的导通和截止的占空比,
所述电力控制部件利用输入电压为正弦波形时的峰值因数与通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数之比,决定所述开关元件的导通和截止的占空比,
在利用输入电压为正弦波形时的峰值因数与通过所述峰值因数计算部件算出的输入电压的实际的峰值因数之比来决定所述开关元件的导通和截止的占空比的情况下,占空比中的脉冲幅度通过以下算式来计算,
脉冲幅度=A×需要电力值的平方+B×需要电力值+C
其中,α、α’、β、β’、γ以及γ’是常数。
7.一种图像形成装置,其特征在于,包括:
具有发热体的定影装置;以及
用于加热所述发热体的权利要求1、2、4的任一项所述的感应加热装置。
8.如权利要求7所述的图像形成装置,包括:
直流电源装置,对交流电压进行整流从而提供给图像形成装置主体的各个部分,
所述直流电源装置中具备所述感应加热装置的有效电压检测部件。
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