CN103095160A - 电源系统、图像形成设备和低容量电源电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源系统、图像形成设备和低容量电源电路。该电源系统包括：开关电源，该开关电源对AC电源的AC电压进行整流和平滑化；控制装置，该控制装置使开关电源在正常模式和省电模式之间进行切换；以及低容量电源电路，该低容量电源电路在省电模式中向控制装置供应电力。该低容量电源电路包括：两个电容器，每个电容器都包括连接到AC电源的一端；整流器电路，该整流器电路被电连接在电容器的另一端之间，并且对在第一电容器和第二电容器之间施加的AC电压进行整流；以及过零检测电路，该过零检测电路被连接到在整流器电路的后级处的电流路径，并且检测AC电源的过零点。

Description

电源系统、图像形成设备和低容量电源电路

技术领域

本公开涉及电源系统和具有电源系统的图像形成设备、以及低容量电源电路，并且更具体地，涉及用于检测AC电压的过零点的技术。

背景技术

作为用于检测AC电压的过零点（过零）的技术的示例，在日本专利申请特开No.2010-239774中公开了一种已知的技术。日本专利申请特开No.2010-239774公开了一种用于使用光电耦合器类似检测AC电压的过零点的技术。

发明内容

然而，如日本专利申请特开No.2010-239774中公开的，在使用光电耦合器来检测过零点的方法中，能够适当地检测过零点，但是光电耦合器的光电二极管的功耗是不可忽略的。为此，急切期望一种能够节省电力的用于检测过零点的技术。

目的在于提供一种能够节省电力的用于检测过零点的技术。

本公开的各方面提供下述布置：

（1）一种电源系统包括：

开关电源，该开关电源被构造成通过对AC电源的AC电压进行整流和平滑化来生成预定的DC电压；

控制装置，该控制装置被构造成使开关电源在下述模式之间进行切换，

正常模式，在该正常模式中，控制器进行振荡，并且开关电源生成预定DC电压，以及

省电模式，在省电模式中，控制器停止振荡，并且开关电源停止生成预定DC电压；以及

低容量电源电路，该低容量电源电路被构造成在省电模式中对控制装置供应电力，该低容量电源电路包括：

第一电容器，该第一电容器包括连接到AC电源的一端的第一电极以及第二电极；

第二电容器，该第二电容器包括连接到AC电源的另一端的第一电极以及第二电极；

整流器电路，该整流器电路被电连接在第一电容器的第二电极与第二电容器的第二电极之间，并且该整流器电路被构造成对在第一电容器和第二电容器之间施加的AC电压进行整流；以及

过零检测电路，该过零检测电路连接到在整流器电路的后级处的电流路径，并且该过零检测电路被构造成基于在电流路径中流动的整流电流来检测AC电源的过零点。

（2）根据（1）的电源系统，其中，低容量电源电路进一步包括平滑电容器和电流路径，电流路径将平滑电容器连接到基准电势线，并且过零检测电路连接到电流路径。

（3）根据（1）的电源系统，其中，所述低容量电源电路进一步包括专用电流路径，该专用电流路径连接到整流器电路，并且其中，过零检测电路连接到专用电流路径。

（4）根据（3）的电源系统，其中，

低容量电源电路进一步包括平滑电容器，

专用电流路径包括串联连接的两个分压电阻器，

专用电流路径与平滑电容器并联连接，并且被布置在整流器电路和平滑电容器之间，并且

过零检测电路被连接在两个分压电阻器之间。

（5）根据（3）的电源系统，进一步包括电阻器，该电阻器被连接在整流器电路和平滑电容器之间，

其中，专用电流路径包括：开关电路，该开关电路根据电阻器的电压降而被导通和截止；以及两个分压电阻器，该两个分压电阻器被连接在开关电路和基准电势线之间，并且

其中，过零检测电路被连接在两个分压电阻器之间。

（6）根据（1）至（5）中的任何一个的电源系统，其中

过零检测电路检测与过零点相对应的过零脉冲，并且基于过零脉冲来检测过零点，并且

如果过零检测电路无法检测到过零脉冲，则控制装置确定AC电源的电压已经下降，或者AC电源已经被突然截止，并且控制装置生成电源故障信号。

（7）根据（1）至（5）中的任何一个的电源系统，其中

过零检测电路检测与过零点相对应的过零脉冲，并且基于过零脉冲来检测过零点，并且

如果过零脉冲的脉冲宽度比预定脉冲宽度更短，则控制装置确定已经从AC电源输入了矩形波，并且生成矩形波电源故障信号。

（8）一种具有正常模式和省电模式的图像形成设备，包括：

根据（1）至（7）中的任何一个的电源系统；以及

图像形成单元，该图像形成单元由电源系统来驱动。

（9）一种低容量电源电路，包括：

第一电容器，该第一电容器包括连接到AC电源的一端的第一电极以及第二电极，

第二电容器，该第二电容器包括连接到AC电源的另一端的第一电极以及第二电极，以及

整流器电路，该整流器电路被电连接在第一电容器的第二电极和第二电容器的第二电极之间，并且该整流器电路被构造成对在第一电容器和第二电容器之间施加的AC电压进行整流；以及

过零检测电路，该过零检测电路连接到在整流器电路的后级处的电流路径，并且该过零检测电路被构造成基于在电流路径中流动的整流电流来检测AC电源的过零点。

根据本公开的各方面，用于节省电力的低容量电源电路的整流电流显著小于开关电源的整流电流。因此，在低容量电源电路中流动的整流电流用于执行过零检测。结果，能够执行能够节省电力的对过零点的检测。

附图说明

图1是示意性地示出根据第一实施例的图像形成设备的构造的框图。

图2是示意性地示出根据第一实施例的电源系统的构造的电路图。

图3是示出根据第一实施例的对过零点的检测的图。

图4是示出根据第二实施例的低容量电源电路的构造的电路图。

图5是示出根据第三实施例的低容量电源电路的构造的电路图。

图6是示出整流器电路的电路图。

具体实施方式

<第一实施例>

将参考图1至图3来描述第一实施例。

1.打印机的描述

图1是示出作为图像形成设备的示例的打印机1的电气构造的框图。打印机1包括打印单元2、通信单元3a、图像存储器3b、以及电源系统100。电源系统100包括电源单元10和控制装置50。电源单元10用作打印机1的电源，并且向打印单元2、通信单元3a、图像存储器3b以及控制装置50供应电力。

打印单元2包括感光鼓2a；充电器2b，该充电器2b用于执行使感光鼓2a的表面带电的充电过程；曝光装置2c，该曝光装置2c用于执行在感光鼓2a的表面上形成静电潜像的曝光处理；显影单元2d，该显影单元2d用于执行使显影剂附着到在感光鼓2a的表面上形成的静电潜像而使得形成显影剂图像的显影处理；转印单元2e，该转印单元2e用于执行将显影剂图像转印到记录介质上的转印处理；以及定影单元2f，该定影单元2f用于执行对在记录介质上转印的显影剂图像进行定影的定影处理。

打印单元2执行打印处理，该打印处理执行充电处理、曝光处理、显影处理、转印处理以及定影过程，使得在记录介质上打印基于打印数据的图像。通信单元3a执行与诸如PC的信息终端装置的通信，并且具有接收来自信息终端装置的打印指令和打印数据的功能。图像存储器3b临时存储从信息终端装置接收到的打印数据。

在打印机1中，如果通信单元3a接收来自信息终端装置的打印指令并且接收打印数据，则控制装置50控制打印单元2，使得打印单元2执行打印处理，该打印处理执行充电处理、曝光处理、显影处理、转印处理和定影处理，以便于在记录介质上打印基于打印数据的图像。打印单元2的工作电压通常是24V，而通信单元3a、图像存储器3b以及控制装置50的工作电压通常是3.3V。

打印机1具有正常模式和省电模式作为操作模式。正常模式是下述模式：在该模式中，打印机1处于其中打印机1能够响应于打印指令而立即执行打印处理或者正在执行打印处理的状态中。因此，在正常模式中，电源系统100进行操作，并且因此定影单元2f的通电被控制为使得定影单元2f被保持在能够进行定影的温度或者比能够进行定影的温度稍低的温度。省电模式指如果在预定时段中没有接收到任何打印指令则打印机1进入的模式，并且其中打印机1处于待机状态。在省电模式中，电源系统100仅部分地进行操作，并且因此无法对定影单元2f进行通电。

2.电源系统的构造

接下来，将参考图2来描述电源系统100的构造。如上所述，电源系统100包括电源单元10和控制装置50。首先，将描述电源系统100的电源单元10的构造。电源单元10包括开关电源20和低容量电源电路30。

开关电源20包括整流/平滑电路21、控制IC 22、电压生成电路23、变压器24、场效应晶体管（FET）Q1、整流/平滑电路25、电压检测电路26、以及DC至DC转换器27和28。

在正常模式中，开关电源20对AC电源AC的AC电压Vac进行整流和平滑，以便于生成+24V、+5V以及+3.3V的DC电压。从第一输出端子OUT1输出+24V的DC电压（在下文中称为DC 24V），从第二输出端子OUT2输出+5V的DC电压（在下文中称为DC 5V），并且从第三输出端子OUT3输出+3.3V的DC电压（在下文中称为DC3.3V）。

整流/平滑电路21是所谓的电容器输入型，并且包括用于对AC电源AC的AC电压Vac（例如，240V）进行整流的光电二极管、以及用于平滑化整流电压的电容器。整流/平滑电路21的输出被施加到变压器24的初级线圈。

晶体管Q1是N沟道MOSFET，并且响应于由控制IC 22给予晶体管Q1的栅极的导通/截止信号（PWM信号）而被导通或者截止。因此，如果变压器24的初级侧振荡，则在变压器24的次级线圈上感生电压。

此外，在变压器24的初级侧，提供了电压生成电路23。电压生成电路23对设置在变压器24的初级侧的辅助线圈处感生的电压进行整流和平滑化，从而生成用于控制IC 22的电源电压Vcc。

整流/平滑电路25对在变压器24的次级线圈处感生的电压进行整流和平滑化，从而生成DC 24V。

电压检测电路26包括光电耦合器PC1，并且使得光电耦合器PC1的发光二极管LED1响应于开关电源20的DC 24V输出的检测到的电平而发光。光电耦合器PC 1包括连接到控制IC 22的反馈端口FB的光电晶体管PT1。因此，通过光电晶体管PT1将发光二极管LED1的光信号转换为电信号，并且DC 24V输出的检测到的值被反馈到控制IC22的反馈端口FB。

DC至DC转换器27将DC 24V转换为DC 5V并且输出DC 5V，并且DC至DC转换器28将DC 24V转换为DC 3.3V并且输出DC 3.3V。

控制IC 22响应于输入到控制输入端口EN的控制脉冲信号Scp来控制用于晶体管Q1的导通/截止信号，使得对变压器24的初级侧的振荡进行控制。在正常模式中，控制IC 22使变压器24的初级侧振荡，使得生成DC电压，并且在省电模式中，控制IC 22停止对晶体管Q1的导通/截止信号的输出，使得变压器24的初级侧的振荡停止。换言之，在省电模式中，不输出开关电源20的DC电压。当打印机1从省电模式返回到正常模式时，将控制脉冲信号Scp从控制单元50输入到控制输入端口EN，并且因此变压器24的初级侧的振荡响应于控制脉冲信号Scp而开始，使得从开关电源20输出DC电压。换言之，在打印机1的正常模式中，开关电源20变成输出模式，并且在打印机1的省电模式中，开关电源20变成输出停止模式。而且，在开关电源20的激活期间，向输入端口VH供应电源电压。

接下来，将描述电源系统100的控制装置50的构造。控制装置50包括专用集成电路（ASIC）51和开关电源控制单元52。ASIC 51包括用于控制打印机1的打印单元2的主块B1、以及用于主要控制打印机1的模式的模式控制块B2。通过主块B1可以执行模式控制的一部分。主块B1和模式控制块B2不必由ASIC 51来构造。例如，主块B1和模式控制块B2可以由主CPU和子CPU来构造。

主块B1的电源端口P1从开关电源20的DC至DC转换器28接收DC 3.3V。主块B1可以接收电力供应以仅在正常模式中进行操作。如果开关电源20转变为输出停止模式，即，省电模式，则对主块B1的电力供应被切断而使主块B1停止。

主块B1包括计时器55和存储器56，并且基于从过零检测电路34输入到端口P5的脉冲信号Pzc来检测AC电源AC的AC电压Vac的过零点ZP（参见图3），如下面将会描述。此外，主块B1基于过零点ZP（参见图3）来生成过零信号Szc，并且基于过零信号Szc来执行例如对定影单元2f的通电的控制。

计时器55用于在过零点ZP的检测期间的时间测量。存储器52包括ROM和RAM。ROM存储要由ASIC 51执行的各种程序，并且RAM存储在程序被执行时的各种数据。

同时，模式控制块B2的电源端口P2连接到低容量电源电路30的DC至DC转换器33，并且在正常模式和省电模式中从低容量电源电路30接收电力。响应于打印机1的模式切换，模式控制块B2使开关电源20在输出模式和输出停止模式之间进行切换，在输出停止模式中，开关电源20的振荡停止。

换言之，模式控制块B2将控制脉冲信号Scp输出到控制IC 22，从而使开关电源20在输出模式和输出停止模式之间进行切换。在此，输出模式是其中使变压器24的初级侧进行振荡而使得开关电源20变成输出状态的模式，并且与正常模式相对应。同时，输出停止模式是其中变压器24的振荡被停止而使得开关电源20的输出停止的模式，并且与省电模式相对应。如上所述，在省电模式中，因为开关电源20的输出停止，所以控制装置50，即，ASIC 51的模式控制块B2和开关电源操作控制单元52接收来自低容量电源电路30的电力供应。

开关电源操作控制单元52包括晶体管Q2和光电耦合器PC2的发光二极管LED2。发光二极管LED2的阳极连接到来自DC至DC转换器33的直流+3.3V的电源线（在下文中称为DC 3.3VB）。

发光二极管LED2与连接到开关电源20的控制IC 22的控制输入端口EN的光电晶体管PT2一起构成光电耦合器PC2。因此，如果将控制脉冲信号Scp从模式控制块B2的控制端口P3输出到晶体管Q2的基极，则通过光电耦合器PC2光学地传输控制脉冲信号Scp，并且该控制脉冲信号Scp被输入到控制IC 22的控制输入端口EN。

如上所述，在从省电模式切换到正常模式的情况下，由于从低容量电源电路30供应的电力，所以控制单元50，具体地，ASIC 51的模式控制块B2，生成控制脉冲信号Scp以使开关电源20的振荡重新开始，并且将控制脉冲信号Scp传输到开关电源20。因此，能够使用在省电模式期间所积蓄的电力来适当地执行从省电模式到正常模式的切换。

而且，用户能够使用开关S1以指示模式控制块B2执行模式切换。

为了导通或者截止开关电源20的DC至DC转换器28，从模式控制块B2的端口P4输出控制信号Scon。例如，即使在正常模式中，如果从低容量电源电路30供应的DC 3.3VB的电力是足够的，则AISC 51通过控制信号Scon停止开关电源20的DC至DC转换器28的操作。

3.低容量电源电路的构造

现在，将描述低容量电源电路30。低容量电源电路30在省电模式和正常模式中向控制单元50供应电力。具体地，在各个模式中，低容量电源电路30向控制单元50的模式控制块B2和开关电源操作控制单元52供应电力。在正常模式中，根据AC电压Vac的幅度，低容量电源电路30来自从AC电源AC的电力供应到控制装置50或者通过二极管D5将开关电源20的DC 5V来自电力供应到控制装置50。在省电模式中，低容量电源电路30将来自平滑电容器C3的电力供应到控制装置50。而且，低容量电源电路30包括用于在正常模式中检测AC电源AC的过零点的组件。

低容量电源电路30包括第一电容器C1、第二电容器C2、整流器电路31、齐纳二极管ZD1、平滑电容器C3、DC至DC转换器33、用于过零检测的脉冲生成电路34以及积蓄电容器C4。

第一电容器C1包括第一电极C1p1和第二电极C1p2，并且第一电极C1p1连接到AC电源AC的一端，并且第二电极C1p2连接到整流器电路31。而且，第二电容器C2包括第一电极C2p1和第二电极C2p2，并且第一电极C2p1连接到AC电源AC的另一端，并且第二电极C2p2连接到整流器电路31。

整流器电路31被电连接在第一电容器C1的第二电极C1p2和第二电容器C2的第二电极之间，并且对施加到第一电容器C1和第二电容器C2的AC电压Vac进行整流。在第一实施例中，整流器电路31通过由四个二极管D1、D2、D3和D4构成的桥接电路来构造。二极管D1和二极管D2的阴极在第一接触节点Nd1处连接，二极管D1的阳极连接到第一电容器C1的第二电极C1p2，并且二极管D2的阳极连接到第二电容器C2的第二电极C2p2。

此外，二极管D3和二极管D4的阳极在第二接触节点Nd2处连接，并且二极管D3的阴极连接到第一电容器C1的第二电极C2p2，并且二极管D4的阴极连接到第二电容器C2的第二电极C2p2。第二接触节点Nd2连接到基准电势线Lgd。而且，在第一实施例中，电源系统100连接到机架接地。因此，基准电势线Lgd也被接地，使得基准电势线Lgd的电势是0V。

平滑电容器C3连接到整流器电路31，并且对整流AC电压进行平滑化以生成平滑电压Vch。平滑电容器C3通过二极管D5电连接到开关电源20的DC 5V输出端子（第二输出端子）OUT2。为此，当对打印机1供应电力时，通过开关电源20的DC 5V在短时间内对平滑电容器C3和积蓄电容器C4进行充电。

二极管D5用于防止从平滑电容器C3到DC至DC转换器（27）侧的逆流。而且，齐纳二极管ZD1用于在AC电源AC的AC电压Vac上升的情况下抑制平滑电压Vch上升。

DC至DC转换器33将平滑电压Vch转换为+3.3VB的DC电压。对模式控制块B2的电源端口P2和开关电源操作控制单元40供应DC3.3VB。换言之，模式控制块B2接收来自低容量电源电路30的电力。

积蓄电容器C4由来自DC至DC转换器33的DC 3.3VB来充电。充电的电力用于在从省电模式到正常模式的切换期间的光电耦合器PC2的发光二极管LED2的驱动电流。如果适当地选择平滑电容器C3和积蓄电容器C4的电容，则能够在省电模式中根据预定电压的需要来积蓄电力量。在第一实施例中，使用能够积蓄电力量以确实驱动光电耦合器PC2的发光二极管LED2的积蓄电容器C4和平滑电容器C3。因此，能够可靠地使开关电源30重新开始。

用于过零检测的脉冲生成电路34（在下文中简称为脉冲生成电路34）连接到整流器电路31的后级处的电流路径IP，并且基于在电流路径IP中流动的整流电流Irc来检测过零点ZP，即，AC电源AC的过零。具体地，脉冲生成电路34生成与过零点ZP相对应的用于过零检测的脉冲信号Pzc（在下文中简称为脉冲信号Pzc），并且ASIC 51的主块B1最终基于脉冲信号Pzc来检测过零点ZP。因此，用于过零检测的脉冲生成电路34和主块B1与过零检测电路相对应。

如在图2中所示，脉冲生成电路34包括电阻器R1、电阻器R2、二极管D6以及NPN晶体管（在下文中简称为晶体管）Q3。

电流路径IP是从整流器电路31的第一接触节点Nd1通过平滑电容器C3和电阻器R1到基准电势线Lgd的路径。换言之，电流路径IP是其中当AC电流Iac返回到AC电源AC时从AC电源AC输出的AC电流Iac流动的路径。

晶体管Q3用作根据由在电流路径IP中流动的整流电流Irc生成的基极电流进行操作的开关晶体管。换言之，晶体管Q3将整流电流Irc转换成脉冲信号Pzc。

具体地，晶体管Q3的集电极连接到电阻器R2的一端，晶体管Q3的基极连接到电流路径IP，并且晶体管Q3的发射极连接到基准电势线Lgd。电阻器R2是上拉电阻器，并且电阻器R2的另一端连接到DC至DC转换器28的DC 3.3V输出端子OUT3。

响应于对基极供应的基极电流来导通或者截止晶体管Q3。而且，从晶体管Q3的集电极输出脉冲信号Pzc，当晶体管Q3处于导通状态时脉冲信号Pzc是0V，并且当晶体管Q3处于截止状态时脉冲信号Pzc是3.3V。ASIC 51检测脉冲信号Pzc的脉冲周期Tp，并且使用该脉冲周期Tp来检测AC电源AC的AC电压Vac的过零点ZP（参见图3）。

晶体管Q3不限于NPN晶体管。而且，用于生成脉冲信号Pzc的构造不必限于晶体管Q3和电阻器R2的构造。例如，晶体管Q3可以是FET。在该情况下，优选的是，提供用于将整流电流Irc转换为栅极电压的电流至电压转换器电路。作为电流至电压转换器电路，例如，可以使用电压跟随器运算放大器。

4.检测过零点的方法

现在，将参考图3来描述检测过零点的方法。图3示出了在AC电源AC的频率是50Hz，AC电压Vac是240V（有效值），电容器C1和C2的电容是3300pF（微微法拉），二极管D1至D4的正向电压降是0.6V，负载电流是50μA，并且齐纳二极管ZD1的齐纳电压是8.2V，电阻器R1的电阻是15kΩ，并且电阻器R2的电阻是10kΩ的情况下的波形。

如在图3中所示，随着AC电压Vac增加，作为整流电流Irc（在平滑电容器C3中流动的电流）和齐纳二极管ZD1的总电流的路径电流Iip增加。在图3的时刻t1，电阻器R1的电压降，即，在晶体管Q3的基极和发射极之间的电压，由于路径电流Iip而超过晶体管Q3的导通电压，晶体管Q3被导通，并且脉冲信号Pzc变成0V。在时刻t1之后，根据在AC电压Vac中的变化，路径电流Iip进一步增加。此后，如果路径电流Iip在时刻t2减小并且从而电阻器R1的电压降变得等于或者低于晶体管Q3的导通电压，则脉冲信号Pzc变成大约3.3V。

如果脉冲信号Pzc在图3的时刻t1变成0V，则ASIC 51的计时器55开始测量其中脉冲信号Pzc是0V的时段K1（时刻t1至时刻t2）。

而且，如果在图3的时刻t2脉冲信号Pzc变成3.3V，则计时器55开始测量其中脉冲信号Pzc是3.3V的时段K2（时刻t2至时刻t3）。在此，时段K1和时段K2的总和，即，从时刻t1到时刻t3的时段，与脉冲信号Pzc的脉冲周期Tp相对应，并且计时器55检测脉冲信号Pzc的脉冲周期Tp。接下来，ASIC 51基于脉冲信号Pzc的脉冲周期Tp来检测过零点ZP1。在第一实施例中，脉冲周期Tp变成与AC电压Vac的周期相同的20ms（毫秒）。

在脉冲周期Tp是时段K1和K2的总和的情况下，ASIC 51通过下述等式1来计算图3中所示的过零点ZP1的时刻t4。

t4=t3+（K1/2）……等式1

此外，ASIC 51通过下述等式2来计算在图5中示出的过零点ZP2的时刻t6。

t6=t5+（K2/2）……等式2

在此，图3的时刻t1和t3是脉冲信号Pzc的下降时刻，并且图3的时刻t2和t5是脉冲信号Pzc的上升时刻。因此，可以说ASIC 51基于脉冲信号Pzc的上升时刻和下降时刻来检测过零点ZP。

以相同的方式，ASIC 51计算过零点ZP3至ZP6的时刻t7至t10。接下来，ASIC 51生成例如在过零点ZP1至ZP6的时刻t4、和t6至t10上升的过零信号Szc，并且基于过零信号Szc来执行例如对定影单元7的通电的控制。

5.第一实施例的效果

构成过零检测电路的脉冲生成电路34被设置在省电模式中使用的低容量电源电路30中，并且低容量电源电路30的整流电流Irc用于执行过零检测。低容量电源电路30的整流电流Irc显著低于开关电源20的整流电流。为此，在低容量电源电路30中流动的整流电流Irc用于执行过零检测。因此，能够执行能够节省电力的过零检测。另外，为第一实施例的过零检测所消耗的电力量大约是80μW，这显著小于使用根据现有技术的光电耦合器的过零检测的电力量。

而且，脉冲生成电路34（过零检测电路的示例）连接到连接平滑电容器C3和基准电势线Lgd的电流路径IP。需要该电流路径IP用于生成预定的平滑电压Vch。为此，能够在没有新提供专用于过零检测的电流路径的情况下，使用原始必要的路径。

<第二实施例>

现在，将参考图4来描述电源系统100的第二实施例。图4示出了根据第二实施例的低容量电源电路30A的构造。第二实施例的电源系统100与第一实施例的电源系统100的不同之处仅在于电流路径，在该电流路径上，脉冲生成电路34被设置在低容量电源电路中。因此，将描述该不同之处，而不会描述相同的组件。

在第二实施例中，脉冲生成电路34（过零检测电路的示例）连接到划分整流电流Irc的专用电流路径Ips。具体地，如在图4中所示，专用电流路径IPs由串联地连接的两个分压电阻器R1和R3构成，并且与平滑电容器C3并联地配置在整流器电路31和平滑电容器C3之间。而且，脉冲生成电路34被连接在两个分压电容器R1和R3之间。具体地，脉冲生成电路34的晶体管Q3的基极被连接在两个分压电阻器R1和R3之间。然后，根据整流电流Irc的分流Irc1来导通或者截止晶体管Q3，并且与第一实施例类似地执行过零检测。

在该构造中，通过二极管D7使用于过零检测的平滑电路35和脉冲生成电路34彼此分离，并且通过半波整流电压Vcha来检测过零。此后，半波整流电压Vcha被平滑化为平滑电压Vchb。因此，与第一实施例相比，平滑电压更加稳定，并且因此由DC至DC转换器33生成的+3.3VB更加稳定。

<第三实施例>

现在，将参考图4来描述电源系统100的第三实施例。图5示出了根据第三实施例的低容量电源电路30B的构造。与第一实施例相同，第三实施例的电源系统100与第一实施例的电源系统100不同之处仅在于电流路径，在该电流路径上脉冲生成电路34被设置在低容量电源电路中。因此，将描述该不同之处，而不描述相同的组件。

在第三实施例中，与第二实施例相同，脉冲生成电路34（过零检测电路的示例）连接到专用电流路径IPs。具体地，如在图5中所示，电阻器R4被连接在整流器电路31和平滑电容器C3之间。专用电流路径IPs由根据电阻器R4的电压降而导通或截止的晶体管Q4（开关电路的示例）以及在晶体管Q4和基准电势线Lgd之间连接的两个分压电阻器R1和R3构成。而且，脉冲生成电路34被连接在两个分压电阻器R1和R3之间。具体地，脉冲生成电路34的晶体管Q3的基极被连接在两个分压电阻器R1和R3之间。

在该构造中，仅当整流电流Irc等于或者大于预定电流（电阻器R4的电压降等于或者大于预定值）时，晶体管Q4被导通，并且基于整流电流Irc的分流Irc2来执行过零检测。如上所述，仅当整流电流Irc等于或者大于预定电流时，执行过零检测。因此，改善了过零检测的可靠性。

<其它实施例>

本发明不限于参考附图描述的实施例，但是，例如，下面的实施例被包括在本发明的技术范围中。

（1）在第一实施例中，设置了齐纳二极管ZD1和平滑电容器C3。然而，本发明不限于此。可以设置齐纳二极管ZD1和平滑电容器C3中的任何一个。即使在该情况下，过零检测电路34也能够基于在电流路径IP中流动的整流电流Irc来检测AC电源的过零点。

而且，在设置了平滑电容器C3的情况下，优选的是，设置电阻器R1和二极管D6中的至少一个。

（2）在第二实施例和第三实施例中，在设置了DC至DC转换器33和积蓄电容器C4的情况下，齐纳二极管ZD1和平滑电容器C3可以被省略。

（3）在上述各个实施例中，在无法检测到脉冲信号（与过零脉冲相对应）的情况下，控制装置50，具体地，ASIC 51的主块B1，可以确定AC电源AC的电压Vac已经下降或者AC电源AC已经被突然截止，并且生成电源故障信号。这是因为，在无法检测到脉冲信号Pzc的情况下，能够检测AC电源AC的电压降或者AC电源AC处于截止状态。在该情况下，能够适当地处理电源故障的发生。

（4）在上述各个实施例中，在过零信号（与过零脉冲相对应）的时段K1（与脉冲宽度相对应）比预定时段更短的情况下，控制装置50，具体地，ASIC 51的主块B1，可以确定已经从AC电源AC输入了矩形波，并且生成矩形波电源故障信号。

这是因为下述原因。在AC电源AC的波形是矩形的情况下，脉冲信号Pzc的时段K1变得非常短。为此，将时段K1与用于检测矩形波的预定时段作比较，并且如果时段K1比预定时段更短，则能够检测到已经从AC电源AC输入了矩形波。换言之，基于脉冲信号Pzc的时段K1，能够基于脉冲信号Pzc的时段K1来检测过零点ZP，并且检测AC电源AC的波形故障。因此，能够适当地处理已经从AC电源输入了矩形波的情况。

（5）在上述各个实施例中，平滑电容器C3通过二极管D5连接到开关电源20的DC 5V输出端子（OUT2）。然而，该构造不是必须需要的，并且因此可以被省略。换言之，平滑电容器C3可以不连接到开关电源20的第二输出端子OUT2。

（6）在上述各个实施例中，作为恒压电路的齐纳二极管ZD1不是必须需要的，并且因此可以被省略。而且，DC至DC转换器33和积蓄电容器C4不是必须需要的，并且因此可以被省略。在该情况下，从平滑电容器C3供应光电耦合器PC2的发光二极管LED2的驱动电流。

（7）在上述各个实施例中，整流器电路31的构造由在图2等中所示的四个二极管D1至D4构成。然而，本发明不限于此。例如，与在图6中示出的整流电路31A相同，整流器电路31可以是由两个二极管D2和D4构成。

（8）在上述各个实施例中，基准电势线Lgd被接地。然而，本发明不限于此。本发明甚至可以适用于基准电势线Lgd没有接地的情况。

（9）在上述各个实施例中，在本说明书中公开的电源系统100适用于图像形成设备。然而，本发明不限于此。电源系统100可以适用于具有正常模式和省电模式的任何设备。

Claims (9)

1.一种电源系统，包括：

开关电源，所述开关电源包括控制器，所述开关电源被构造成通过对AC电源的AC电压进行整流和平滑化来生成预定DC电压；

控制装置，所述控制装置被构造成使所述开关电源在下述模式之间进行切换，

正常模式，在所述正常模式中，所述控制器进行振荡，并且所述开关电源生成所述预定DC电压，以及

省电模式，在所述省电模式中，所述控制器停止振荡，并且

所述开关电源停止生成所述预定DC电压；以及

低容量电源电路，所述低容量电源电路被构造成在所述省电模式中对所述控制装置供应电力，所述低容量电源电路包括：

第一电容器，所述第一电容器包括连接到所述AC电源的一端的第一电极以及第二电极；

第二电容器，所述第二电容器包括连接到所述AC电源的另一端的第一电极以及第二电极；

整流器电路，所述整流器电路被电连接在所述第一电容器的所述第二电极和所述第二电容器的所述第二电极之间，并且所述整流器电路被构造成对在所述第一电容器的所述第一电极和所述第二电容器的所述第一电极之间施加的AC电压进行整流；以及

过零检测电路，所述过零检测电路连接到在所述整流器电路的后级处的电流路径，并且所述过零检测电路被构造成基于在所述电流路径中流动的整流电流来检测所述AC电源的过零点。

2.根据权利要求1所述的电源系统，其中，

所述低容量电源电路进一步包括平滑电容器和电流路径，所述电流路径将所述平滑电容器连接到基准电势线，并且

所述过零检测电路连接到所述电流路径。

3.根据权利要求1所述的电源系统，

其中，所述低容量电源电路进一步包括专用电流路径，所述专用电流路径连接到所述整流器电路，并且

其中，所述过零检测电路连接到所述专用电流路径。

4.根据权利要求3所述的电源系统，其中，

所述低容量电源电路进一步包括平滑电容器，

所述专用电流路径包括串联连接的两个分压电阻器，

所述专用电流路径与所述平滑电容器并联连接，并且被布置在所述整流器电路和所述平滑电容器之间，并且

所述过零检测电路被连接在所述两个分压电阻器之间。

5.根据权利要求3所述的电源系统，进一步包括：电阻器，所述电阻器被连接在所述整流器电路和所述平滑电容器之间，

其中，所述专用电流路径包括：开关电路，所述开关电路根据所述电阻器的电压降而被导通和截止；以及两个分压电阻器，所述两个分压电阻器被连接在所述开关电路和基准电势线之间，并且

其中，所述过零检测电路被连接在所述两个分压电阻器之间。

6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的电源系统，其中，

所述过零检测电路检测与所述过零点相对应的过零脉冲，并且基于所述过零脉冲来检测所述过零点，并且

如果所述过零检测电路无法检测到所述过零脉冲，则所述控制装置确定所述AC电源的电压已经下降，或者所述AC电源已经被突然截止，并且所述控制装置生成电源故障信号。

7.根据权利要求1至5中的任何一项所述的电源系统，其中，

所述过零检测电路检测与所述过零点相对应的过零脉冲，并且基于所述过零脉冲来检测所述过零点，并且

如果所述过零脉冲的脉冲宽度比预定脉冲宽度更短，则所述控制装置确定已经从所述AC电源输入了矩形波，并且生成矩形波电源故障信号。

8.一种具有正常模式和省电模式的图像形成设备，包括：

根据权利要求1至5中的任何一项所述的电源系统；以及

图像形成单元，所述图像形成单元由所述电源系统来驱动。

9.一种低容量电源电路，包括：

第一电容器，所述第一电容器包括连接到AC电源的一端的第一电极以及第二电极；

第二电容器，所述第二电容器包括连接到所述AC电源的另一端的第一电极以及第二电极；

整流器电路，所述整流器电路被电连接在所述第一电容器的所述第二电极和所述第二电容器的所述第二电极之间，并且所述整流器电路被构造成对在所述第一电容器的所述第一电极和所述第二电容器的所述第一电极之间施加的AC电压进行整流；以及

过零检测电路，所述过零检测电路连接到在所述整流器电路的后级处的电流路径，并且所述过零检测电路被构造成基于在所述电流路径中流动的整流电流来检测所述AC电源的过零点。

Images