KR20010004953A - Voltage Compensating Apparatus and Method in High-Voltage Controlling System based on Pulse Width Modulation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 사진 현상 기기에 있어서, 기기별 편차에 의해 펄스폭 변조 듀티와 출력 전압간에 편차가 발생하는 것을 보상할 수 있도록 한 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage compensation device and method for a pulse width modulation-based high voltage output system, and more particularly, to an electrophotographic developing device, in which a deviation between a pulse width modulation duty and an output voltage is caused by device deviation. The present invention relates to a voltage compensation device and method for a pulse width modulation-based high voltage output system.
통상, 복사기, 레이져 프린터, 팩시밀리 등에 이용되고 있는 전자 사진 현상 기기는 원고 또는 소정의 소스로부터 취득한 화상 데이터를 감광체에 노광하여 정전 잠상(electro-static latent image)을 형성하고, 정전 잠상이 형성된 부위에 현상제를 입혀 가시상을 형성하며 이 가시상을 인쇄 용지에 전사한 후, 정착시킴으로써 원하는 화상을 인쇄하게 되어 있다.In general, electrophotographic developing apparatuses used in copiers, laser printers, facsimiles, and the like, expose an image or image data obtained from a predetermined source to a photosensitive member to form an electro-static latent image, and then to a site where an electrostatic latent image is formed. A developer is applied to form a visible image, which is transferred onto a printing sheet, and then fixed to print a desired image.
오늘날 전자 사진 현상 기기는 고해상도의 화상을 인쇄하기 위한 가장 일반적인 대안이 되고 있으며, 고가임에도 불구하고 고속이고 인쇄 상태가 미려하며 보존성이 뛰어난 등의 월등한 인쇄 성능에 힘입어 날로 보급이 확대되고 있는 실정이다.Today's electrophotographic development equipment is becoming the most common alternative for printing high-resolution images, and despite its high price, it is becoming more and more popular due to its superior printing performance such as high speed, beautiful printing, and excellent preservation. to be.
일반적으로, 전자 사진 현상 기기의 전사 특성은 전자 사진 현상 기기가 요구하는 적정 전압을 전사 로울러에 인가해 주어야 최적 상태로 전사되어 전사 불량이 발생하지 않는 데, 전사 전압이 낮을 때에는 전사 로울러에서 발생되는 정전 인력이 약하여 토너가 용지 위에 효율적으로 밀착되지 않아 전사 떨림이 발생하고, 반면에 전사 전압이 높을 때에는 감광 드럼의 토너가 역대전되어 토너가 용지에 밀착되지 않거나 전사 로울러에서 발생되는 정전 인력이 강하여 인쇄 용지가 감광 드럼에 접근하기도 전에 토너가 인쇄 용지 위에 전사되어 화상이 흩어지게 된다. 따라서, 적정한 전사 전압을 전사 로울러에 인가해 주어야만이 전사 불량을 방지할 수 있으며 더불어 이에 따른 전사 효율의 향상을 기할 수 있다.In general, the transfer characteristics of the electrophotographic developing apparatus should be applied to the transfer roller by applying an appropriate voltage required by the electrophotographic developing apparatus, so that transfer failure does not occur. The electrostatic attraction is weak and the toner is not adhered to the paper efficiently, so transfer tremor occurs. On the other hand, when the transfer voltage is high, the toner of the photosensitive drum is reversed and the toner does not adhere to the paper or the electrostatic attraction generated by the transfer roller is strong. Even before the print paper approaches the photosensitive drum, the toner is transferred onto the print paper and the images are scattered. Therefore, the transfer failure can be prevented by applying an appropriate transfer voltage to the transfer roller, and the transfer efficiency can be improved accordingly.
이와 같이, 전자 사진 현상 기기에서 전사 전압 등에 사용하는 고전압의 제어는 기기의 성능에 결정적인 영향이 주는 바, 고전압 출력을 매우 안정적이면서도 정밀하게 조절할 수 있어야 하기 때문에 통상, 궤환회로를 구비한 연산 증폭기와 고전압 출력을 효과적으로 가변할 수 있는 펄스폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation)부로 구성하는 것이 일반적이다.As described above, the control of the high voltage used for the transfer voltage in the electrophotographic developing device has a decisive influence on the performance of the device. Since the high voltage output must be very stable and precisely controlled, an operational amplifier having a feedback circuit is usually used. It is common to configure a Pulse Width Modulation (PWM) unit that can effectively change the high voltage output.
일반적인 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 전압을 가변하여 사용하지 않는 기기에서는 안정되게 동작하는 반면에 통상의 전압을 고전압으로 가변하는 구성 요소들에서는 각 부품의 오차에 의해 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력의 기울기가 기기별로 상이한 특성을 가지게 된다As shown in FIG. 1, a general pulse width modulation-based high voltage output system operates stably in a device that does not use a variable voltage, while the components varying a normal voltage to a high voltage may be caused by an error of each component. The slope of the pulse-width modulated duty versus high-voltage output will vary from device to device
특히, 전자 사진 프로세서와 같이 펄스폭 변조 듀티(PWM duty)별로 출력 전압을 결정한 룩업 테이블을 이용하여 입력을 제어하여 통상의 전압을 고전압으로 가변하는 구성 요소들에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 각 부품의 오차에 의해 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력의 기울기가 기기별로 상이한 특성을 가지게 되는 데, 이것은 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 고전압 출력을 매우 불안정하게 함과 동시에 기기의 동작에 대한 불신을 초래하는 문제가 있다.In particular, as shown in FIG. 2, in the case of components that control the input by using a lookup table that determines the output voltage for each pulse width modulation duty, such as an electrophotographic processor, to change the normal voltage to a high voltage, The error causes the slope of the pulse width modulation duty to high voltage output to vary from device to device, which makes the high voltage output of a pulse width modulation based high voltage output system very unstable and causes distrust in the operation of the device. There is.
표 1은 펄스폭 변조 듀티 제어에 의한 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력의 기울기 환산표를 예시한 것이다.Table 1 illustrates a slope conversion table of pulse width modulation duty to high voltage output by pulse width modulation duty control.
예컨대, 표 1에 나타낸 바와 같이, 펄스폭 변조 듀티를 100으로 정할 경우에 출력 전압이 800V일 것으로 생각하지만 실제로는 기기별로 500V 또는 1000V를 출력하게 되어 펄스폭 변조 기반 고전압 제어 시스템의 성능 저하를 초래한다.For example, as shown in Table 1, when the pulse width modulation duty is set to 100, the output voltage is assumed to be 800V, but in reality, 500V or 1000V is output for each device, resulting in performance degradation of the pulse width modulation based high voltage control system. do.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 각 기기별로 펄S스폭 변조 듀티 대 고전압 출력의 관계를 파악하여 보정된 룩업 테이블(LUT; Look-Up Table)을 작성함을 통해 기기별 전압 편차를 보정함으로써 고전압 출력 제어의 신뢰성을 극대화할 수 있는 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, by identifying the relationship between the pulse width modulation duty to the high voltage output for each device to create a look-up table (LUT) It is an object of the present invention to provide a voltage compensation device and method for a pulse width modulation-based high voltage output system capable of maximizing reliability of high voltage output control by correcting a separate voltage deviation.
도 1은 일반적인 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템을 나타낸 예시도,1 is an exemplary view showing a general pulse width modulation based high voltage output system;
도 2는 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력의 기울기가 기기별로 상이한 값을 갖는 예를 나타낸 그래프2 is a graph showing an example in which the slope of the pulse width modulation duty vs. the high voltage output has a different value for each device;
도 3은 본 발명에 따른 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록도,3 is a block diagram showing a preferred embodiment of a voltage compensation device of a pulse width modulation based high voltage output system according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 방법의 바람직한 실시예를 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a preferred embodiment of a voltage compensation method of a pulse width modulation based high voltage output system according to the present invention.
〈도면 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 가변 전압 분배부 20 : 연산 증폭기10: variable voltage divider 20: operational amplifier
30 : 고전압 변환부 40 : 신호 궤환부30: high voltage conversion unit 40: signal feedback unit
50 : 신호 비교부 60 : 펄스폭 변조 제어부50: signal comparison unit 60: pulse width modulation control unit
70 : 룩업 테이블 저장부70: lookup table storage
이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 장치 및 방법은, 가변 전압 분배부의 가변 저항을 조절하여 펄스폭 변조 신호가 기설정된 기준 펄스폭 변조 듀티값을 가질 시에 고전압 변환부가 기설정된 기준 고전압 출력값을 출력하도록 조정된 상태에서 가변 전압 분배부에 인가하는 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값을 증가시키면서 신호 비교부의 출력이 하이 상태로 변하는 시점에서의 펄스폭 변조 듀티값인 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 검출한 후, 기준 전압 펄스폭 변조 듀티값에서 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 감산한 값으로 기준 고전압 출력값을 제산함으로써 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력 간의 기울기를 산출하여 기울기에 따라 원하는 분해능으로 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력간의 룩업 테이블(LUT; Look-Up Table)을 작성한 다음에 룩업 테이블에 따라 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값을 제어하는 것이 특징이다.In order to achieve the above object, the voltage compensation device and method of the pulse width modulation-based high voltage output system according to the present invention, by adjusting the variable resistance of the variable voltage divider to obtain a reference pulse width modulation duty value of a predetermined pulse width modulation signal. At the time when the output of the signal comparator changes to a high state while increasing the pulse width modulation duty value of the pulse width modulated signal applied to the variable voltage divider while the high voltage converter is adjusted to output a predetermined reference high voltage output value. After detecting the zero voltage pulse width modulation duty value, which is the pulse width modulation duty value, subtracting the reference high voltage output value by subtracting the zero voltage pulse width modulation duty value from the reference voltage pulse width modulation duty value to obtain a pulse width modulation duty to high voltage value. Calculate the slope between the outputs and pulse width modulation duty to high voltage with the desired resolution according to the slope It is characterized by creating a look-up table (LUT) between outputs and then controlling the pulse width modulation duty value of the pulse width modulated signal according to the look up table.
이하, 본 발명에 따른 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the voltage compensation device of the pulse width modulation based high voltage output system according to the present invention will be described with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명에 따른 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록도이다.Figure 3 is a block diagram showing a preferred embodiment of the voltage compensation device of a pulse width modulation based high voltage output system according to the present invention.
본 발명에 따른 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 장치의 바람직한 실시예는 도 3에 도시한 바와 같이, 가변 저항(VR1)과 고정 저항(R3) 간의 접점을 통해 펄스폭 변조 신호를 입력받음에 따라 상기 가변 저항(VR1)의 저항치를 가변시킴으로써 상기 펄스폭 변조 신호의 전압을 가변적으로 분배·출력할 수 있도록 한 가변 전압 분배부(10)와;According to a preferred embodiment of the voltage compensation device of the pulse width modulation based high voltage output system according to the present invention, as shown in FIG. 3, a pulse width modulation signal is input through a contact point between the variable resistor VR1 and the fixed resistor R3. A variable voltage divider (10) configured to variably distribute and output the voltage of the pulse width modulated signal by varying the resistance of the variable resistor (VR1) according to the present invention;
상기 가변 전압 분배부(10)의 출력을 비반전 입력단을 통해 입력받고 반전 입력단을 통해 분배 저항 R1, R2에 의해 전원(Vcc)을 분배하여 설정한 기준 전압을 입력받아 소정의 이득으로 차동 증폭하는 연산 증폭기(20)와;The output of the variable voltage divider 10 is input through a non-inverting input terminal, and the power supply Vcc is divided by the distribution resistors R1 and R2 through an inverting input terminal to receive a reference voltage set and differentially amplify the signal to a predetermined gain. An operational amplifier 20;
상기 연산 증폭기(20)의 비반전 입력이 상기 반전 입력을 초과하는 구간에서 상기 연산 증폭기(20)로부터 출력되는 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값에 비례하는 고전압으로 변환하여 부하에 제공하는 고전압 변환부(30)와;A high voltage converted to a high voltage proportional to a pulse width modulation duty value of a pulse width modulated signal output from the operational amplifier 20 in a period in which a non-inverting input of the operational amplifier 20 exceeds the inverting input and provided to a load. A conversion unit 30;
상기 연산 증폭기(20)의 동작을 안정화시키기 위해 상기 고전압 변환부(30)의 출력을 상기 연산 증폭기(20)의 반전 입력으로 궤환시키는 신호 궤환부(40)와;A signal feedback unit 40 for returning the output of the high voltage converter 30 to the inverting input of the operational amplifier 20 to stabilize the operation of the operational amplifier 20;
상기 연산 증폭기의 비반전 입력과 반전 입력을 인가받아 상기 비반전 입력이 상기 반전 입력보다 커지는 시점을 비교·검출하여 하이 상태의 출력을 발생하는 신호 비교부(50)와;A signal comparator (50) for receiving a non-inverting input and an inverting input of the operational amplifier to compare and detect a time point at which the non-inverting input is larger than the inverting input to generate a high state output;
상기 가변 전압 분배부(10)의 가변 저항(VR1)을 조절하여 상기 펄스폭 변조 신호가 기설정된 기준 펄스폭 변조 듀티값을 가질 시에 상기 고전압 변환부(30)가 기설정된 기준 고전압 출력값을 출력하도록 조정된 상태에서 상기 가변 전압 분배부(10)에 인가하는 상기 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값을 증가시키면서 상기 신호 비교부(50)의 출력이 하이 상태로 변하는 시점에서의 펄스폭 변조 듀티값인 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 검출한 후, 상기 기준 전압 펄스폭 변조 듀티값에서 상기 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 감산한 값으로 상기 기준 고전압 출력값을 제산함으로써 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력 간의 기울기를 산출하여 상기 기울기에 따라 원하는 분해능으로 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력간의 룩업 테이블(LUT; Look-Up Table)을 작성한 다음에 상기 룩업 테이블에 따라 상기 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값을 제어하는 펄스폭 변조 제어부(60); 및When the pulse width modulation signal has a predetermined reference pulse width modulation duty value by adjusting the variable resistor VR1 of the variable voltage divider 10, the high voltage converter 30 outputs a predetermined reference high voltage output value. Pulse width modulation at the point where the output of the signal comparator 50 changes to a high state while increasing the pulse width modulation duty value of the pulse width modulation signal applied to the variable voltage divider 10 in a state adjusted to After detecting a zero voltage pulse width modulation duty value that is a duty value, the reference high voltage output value is subtracted from the reference voltage pulse width modulation duty value by subtracting the zero voltage pulse width modulation duty value to thereby obtain a pulse width modulation duty to high voltage value. Create a look-up table (LUT) between the pulse-width modulation duty and the high voltage output with the desired resolution according to the slope by calculating the slope between the outputs. The negative pulse-width modulation controller 60 for controlling the pulse width modulation duty value of the PWM signal in accordance with the look-up table; And
상기 펄스폭 변조 제어부(60)가 작성한 룩업 테이블을 저장하는 룩업 테이블 저장부(70)를 포함하여 구성된다.And a lookup table storage section 70 that stores a lookup table created by the pulse width modulation control section 60.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 장치의 바람직한 실시예의 작용을 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.The operation of the preferred embodiment of the voltage compensation device of the pulse width modulation based high voltage output system according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG. 3.
기본적으로, 본 발명의 가변 전압 분배부(10)는 펄스폭 변조 제어부(60)로부터 임의의 펄스폭 변조 신호가 인가될 경우, 이를 입력받아 적정한 전압으로 분배하여 출력하게 된다. 이때, 가변 전압 분배부(10)를 구성하는 가변 저항(VR1)과 고정 저항(R3) 간의 접점을 통해 펄스폭 변조 신호가 입력되기 때문에 상기 가변 저항(VR1)의 저항치를 적절하게 조정하면 상기 펄스폭 변조 신호의 전압을 가변적으로 분배·출력할 수 있다.Basically, when an arbitrary pulse width modulation signal is applied from the pulse width modulation control unit 60, the variable voltage divider 10 of the present invention receives the input signal and divides it with an appropriate voltage. At this time, since the pulse width modulation signal is input through the contact between the variable resistor VR1 constituting the variable voltage divider 10 and the fixed resistor R3, when the resistance value of the variable resistor VR1 is properly adjusted, the pulse is adjusted. The voltage of the width modulated signal can be variably distributed and output.
이후, 연산 증폭기(20)는 상기 가변 전압 분배부(10)의 출력을 비반전 입력단을 통해 입력받고 반전 입력단을 통해 분배 저항 R1, R2에 의해 전원(Vcc)을 분배하여 설정한 기준 전압을 입력받아 소정의 이득으로 차동 증폭한다. 이때, 연산 증폭기(20)의 동작을 안정화시키기 위해 신호 궤환부(40)를 구성하는 궤환 저항 Rf는 고전압 변환부(30)의 출력을 상기 연산 증폭기(20)의 반전 입력으로 궤환시킨다. 상기 연산 증폭기(20)의 비반전 입력이 상기 반전 입력을 초과하는 구간에서 고전압 변환부(30)는 상기 연산 증폭기(20)로부터 출력되는 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값에 비례하는 고전압으로 변환하여 부하에 제공하게 된다. 고전압 변환부(30)는 비반전 입력이 상기 반전 입력과 동일해지는 것을 기점으로 하여 펄스폭 변조 듀티값에 비례하는 양의 고전압을 출력하게 된다.Thereafter, the operational amplifier 20 receives the output of the variable voltage divider 10 through a non-inverting input terminal and inputs a reference voltage set by distributing power Vcc by the distribution resistors R1 and R2 through the inverting input terminal. Receive and differentially amplify to a given gain. In this case, in order to stabilize the operation of the operational amplifier 20, the feedback resistor Rf constituting the signal feedback unit 40 feedbacks the output of the high voltage converter 30 to the inverting input of the operational amplifier 20. In the period where the non-inverting input of the operational amplifier 20 exceeds the inverting input, the high voltage converter 30 is a high voltage proportional to the pulse width modulation duty value of the pulse width modulation signal output from the operational amplifier 20. Will be converted and provided to the load. The high voltage converter 30 outputs a positive high voltage proportional to the pulse width modulation duty value from the point that the non-inverting input becomes the same as the inverting input.
종래의 경우, 본 발명의 각 구성 요소가 동작하게 될 때, 펄스폭 변조 제어부(60)에서는 고전압 변환부(30)가 어느 시점에서 양의 고전압을 출력하게 되는지를 모르기 때문에 본 발명에서는 이를 감지하기 위해 신호 비교부(50)를 구비하여 그 출력을 입력받음으로써 고전압 변환부(30)가 양의 고전압을 출력하는 시점을 간접적으로 알 수 있게 된다.In the related art, when each component of the present invention operates, the pulse width modulation controller 60 does not know at what point the high voltage converter 30 outputs a positive high voltage. It is possible to indirectly know when the high voltage converter 30 outputs a positive high voltage by receiving a signal comparator 50 and receiving the output thereof.
다시 말해서, 신호 비교부(50)는 상기 연산 증폭기(20)의 비반전 입력과 반전 입력을 인가받아 상기 비반전 입력이 상기 반전 입력보다 커지는 시점을 비교·검출하여 하이 상태의 출력을 발생하게 되는 데, 신호 비교부(50)의 출력이 하이 상태가 됨을 통지받는다는 것은 곧 연산 증폭기(20)의 출력을 입력받는 고전압 변환부(30)의 출력이 양전압이 됨을 간접적으로 파악할 수 있도록 해주는 것이다.In other words, the signal comparator 50 receives the non-inverting input and the inverting input of the operational amplifier 20 to compare and detect the point at which the non-inverting input is larger than the inverting input to generate a high state output. In this case, being notified that the output of the signal comparator 50 is in a high state, it is possible to indirectly determine that the output of the high voltage converter 30 receiving the output of the operational amplifier 20 becomes a positive voltage.
이상에서 설명한 바와 같이, 가분 전압 분배부(10)의 가변 저항값을 조절하여 펄스폭 변조 신호의 레벨을 가변시키고, 연산 증폭기(20)의 상기 비반전 입력이 반전 입력보다 커지는 시점을 신호 비교부(50)를 통해 파악할 수 있도록 회로를 구성함으로써 펄스폭 변조 제어부(60)에서는 기기별 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력의 기울기 편차를 용이하게 보정할 수 있다.As described above, the level of the pulse width modulated signal is varied by adjusting the variable resistance value of the divided voltage divider 10, and the time point at which the non-inverting input of the operational amplifier 20 becomes larger than the inverting input is compared with the signal comparator. By configuring the circuit so as to be understood through 50, the pulse width modulation controller 60 can easily correct the slope deviation of the pulse width modulation duty to the high voltage output for each device.
이를 좀 더 상세하게 설명하면, 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전원이 턴온됨과 동시에 시스템의 워밍업이 시작되는 데, 이 워밍업 동작이 수행할 시에 기기별 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력의 기울기 편차를 보정하기 위한 룩업 테이블을 작성하는 것이 바람직하다. 물론, 이외에도 기기가 장시간 대기 상태에 있거나 또는 주기적으로 시간을 정하여 룩업 테이블을 갱신할 수도 있다.More specifically, when the power of the pulse width modulation-based high voltage output system is turned on and the system starts to warm up, the slope deviation of the pulse width modulation duty to high voltage output per device at the time of the warm up operation is performed. It is desirable to create a lookup table for correction. Of course, the device may be in a standby state for a long time or may periodically update the lookup table.
기기별 기울기 편차를 보정하기 위해서는 우선적으로 펄스폭 변조 제어부(60)로부터 가변 전압 분배부(10)에 제공되는 펄스폭 변조 신호가 기설정된 기준 펄스폭 변조 듀티값을 가질 시에 상기 고전압 변환부(30)가 기설정된 기준 고전압 출력값을 출력할 수 있도록 상기 가변 전압 분배부(10)의 가변 저항(VR1)이 적절하게 조절되어 있어야 한다.In order to correct an inclination deviation for each device, the high voltage converter (1) is first provided when a pulse width modulation signal provided from the pulse width modulation controller 60 to the variable voltage distributor 10 has a predetermined reference pulse width modulation duty value. The variable resistor VR1 of the variable voltage divider 10 must be appropriately adjusted so that 30 may output a preset reference high voltage output value.
예를 들어, 표 2를 참조할 때, 기준 펄스폭 변조 듀티값을 160으로 인가할 경우, 고전압 변환부(30)에서는 2000V의 기준 고전압이 출력되도록 설정되어 있다고 할지라도 실제 사용 시에는 부품별 편차나 경년 변화 등에 의해 정확하게 2000V가 출력되지 않을 소지가 높은 데, 이를 조정하기 위해 가변 저항(VR1)의 저항치를 적절하게 조정하게 된다.For example, referring to Table 2, when the reference pulse width modulation duty value is applied as 160, even if the high voltage converter 30 is set to output a reference high voltage of 2000 V, the deviation for each part in actual use. However, there is a high possibility that 2000V cannot be output accurately due to secular variation. To adjust this, the resistance of the variable resistor VR1 is appropriately adjusted.
그러나, 이렇게 특정한 기준 펄스폭 변조 듀티값과 기준 고전압 출력에 대해서만 값을 조절하게 되면, 해당 값에서는 정확한 값이 출력될 수 있을지는 몰라도 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 기준값을 제외한 나머지 값들에서는 기기별로 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력의 기울기 편차가 발생하여 기준 룩업 테이블과는 상이한 값이 출력된 소지가 높다.However, if the value is adjusted only for this specific reference pulse width modulation duty value and the reference high voltage output, the correct value may be output at the corresponding value, but as shown in FIG. The deviation of the pulse width modulation duty vs. the high voltage output may occur, resulting in a different output from the reference lookup table.
이를 보정하기 위해, 펄스폭 변조 제어부(60)는 상기 가변 전압 분배부(10)의 가변 저항(VR1)을 조절하여 상기 펄스폭 변조 신호가 기설정된 기준 펄스폭 변조 듀티값을 가질 시에 상기 고전압 변환부(30)가 기설정된 기준 고전압 출력값을 출력하도록 조정된 상태에서 상기 가변 전압 분배부(10)에 인가하는 상기 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값을 단계적으로 증가시킨다.To correct this, the pulse width modulation controller 60 adjusts the variable resistor VR1 of the variable voltage divider 10 so that the high voltage when the pulse width modulation signal has a predetermined reference pulse width modulation duty value. In a state where the converter 30 is adjusted to output a predetermined reference high voltage output value, the pulse width modulation duty value of the pulse width modulated signal applied to the variable voltage divider 10 is gradually increased.
펄스폭 변조 듀티값을 단계적으로 증가시키면서, 상기 신호 비교부(50)의 출력이 하이 상태로 변하는 시점을 검출하여 이때의 펄스폭 변조 듀티값인 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 알아낸다.While increasing the pulse width modulation duty value step by step, the time point at which the output of the signal comparator 50 changes to a high state is detected to determine a zero voltage pulse width modulation duty value which is the pulse width modulation duty value at this time.
이후, 상기 기준 전압 펄스폭 변조 듀티값에서 상기 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 감산한 값으로 상기 기준 고전압 출력값을 제산함으로써 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력 간의 기울기를 산출하여 표 2에 예시한 바와 같이, 상기 기울기에 따라 원하는 분해능으로 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력간의 룩업 테이블(LUT; Look-Up Table)을 작성한 다음에 상기 룩업 테이블에 따라 상기 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값을 제어한다.Then, the slope of the pulse width modulation duty to the high voltage output is calculated by dividing the reference high voltage output value by subtracting the zero voltage pulse width modulation duty value from the reference voltage pulse width modulation duty value, as shown in Table 2. And create a look-up table (LUT) between the pulse width modulation duty and the high voltage output at a desired resolution according to the slope, and then control the pulse width modulation duty value of the pulse width modulation signal according to the look up table.
이때, 펄스폭 변조 제어부(60)가 작성한 룩업 테이블은 룩업 테이블 저장부(70)에 저장하게 되는 데, 인쇄 명령이 인가되면, 펄스폭 변조 제어부(60)는 이 룩업 테이블 저장부(70)에 저장된 룩업 테이블에서 원하는 고전압에 대응하는 펄스폭 변조 듀티값을 판독하여 출력함으로써 신뢰성높은 고전압 제어를 수행할 수 있게 된다.At this time, the lookup table created by the pulse width modulation control unit 60 is stored in the lookup table storage unit 70. When a print command is applied, the pulse width modulation control unit 60 sends the lookup table storage unit 70 to the lookup table storage unit 70. By reading and outputting the pulse width modulation duty value corresponding to the desired high voltage from the stored lookup table, reliable high voltage control can be performed.
이하, 본 발명에 따른 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the voltage compensation method of the pulse width modulation based high voltage output system according to the present invention will be described with reference to FIG. 4.
도 4는 본 발명에 따른 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 방법의 바람직한 실시예를 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a preferred embodiment of a voltage compensation method of a pulse width modulation based high voltage output system according to the present invention.
본 발명에 따른 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 방법의 바람직한 실시예는 도 4에 나타낸 바와 같이, 입력된 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값에 비례하는 고전압 출력으로 변환하여 부하에 제공하는 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 방법에 있어서,The preferred embodiment of the voltage compensation method of the pulse width modulation based high voltage output system according to the present invention is converted into a high voltage output proportional to the pulse width modulation duty value of the input pulse width modulation signal as shown in FIG. 4 and provided to the load. In the voltage compensation method of a pulse width modulation based high voltage output system,
상기 펄스폭 변조 신호의 전압 레벨을 가변적으로 조절하여 상기 펄스폭 변조 신호가 기설정된 기준 펄스폭 변조 듀티값을 가질 시에 상기 고전압 출력으로서 기설정된 기준 고전압 출력값이 출력되도록 상기 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템을 셋팅한 상태에서 상기 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값을 단계적으로 증가시키면서 상기 고전압 출력이 양전압으로 변하는 시점에서의 펄스폭 변조 듀티값인 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 검출하는 단계(S10)와;The pulse width modulation-based high voltage output such that a reference high voltage output value set as the high voltage output is output when the pulse width modulation signal has a preset reference pulse width modulation duty value by variably adjusting the voltage level of the pulse width modulation signal. Detecting a zero voltage pulse width modulation duty value that is a pulse width modulation duty value at a time when the high voltage output changes to a positive voltage while gradually increasing a pulse width modulation duty value of the pulse width modulation signal in a system setting state; (S10);
상기 기준 전압 펄스폭 변조 듀티값에서 상기 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 감산한 값으로 상기 기준 고전압 출력값을 제산함으로써 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력 간의 기울기를 산출하는 단계(S20)와;Calculating a slope between a pulse width modulation duty and a high voltage output by dividing the reference high voltage output value by subtracting the zero voltage pulse width modulation duty value from the reference voltage pulse width modulation duty value (S20);
상기 기울기에 따라 원하는 분해능으로 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력간의 룩업 테이블(LUT; Look-Up Table)을 작성하여 메모리에 저장하는 단계(S30)와;Creating a look-up table (LUT) between a pulse width modulation duty to a high voltage output at a desired resolution according to the slope and storing in a memory (S30);
사용자로부터 인쇄 명령이 인가됨에 따라 원하는 고전압 출력에 대응하는 펄스폭 변조 듀티값을 상기 룩업 테이블에서 판독하여 해당 펄스폭 변조 듀티값을 고전압 출력으로 변환되도록 함으로써 인쇄 작업에 필요한 고전압을 발생시키는 단계(S40)를 수행하도록 구성된다.Generating a high voltage required for a print job by reading a pulse width modulation duty value corresponding to a desired high voltage output from the lookup table and converting the pulse width modulation duty value into a high voltage output as a print command is applied from a user (S40). Is configured to perform
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템의 전압 보상 방법의 바람직한 실시예의 수행 과정을 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.A process of performing a preferred embodiment of the voltage compensation method of the pulse width modulation based high voltage output system according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG. 4.
우선, 단계 S10에서는 상기 펄스폭 변조 신호의 전압 레벨을 가변적으로 조절하여 상기 펄스폭 변조 신호가 기설정된 기준 펄스폭 변조 듀티값을 가질 시에 상기 고전압 출력으로서 기설정된 기준 고전압 출력값이 출력되도록 상기 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템을 셋팅한 상태에서 상기 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값을 단계적으로 증가시키면서 상기 고전압 출력이 양전압으로 변하는 시점에서의 펄스폭 변조 듀티값인 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 검출한다.First, in step S10, the voltage level of the pulse width modulated signal is variably adjusted so that the predetermined reference high voltage output value is output as the high voltage output when the pulse width modulated signal has a preset reference pulse width modulation duty value. A zero voltage pulse width modulation duty that is a pulse width modulation duty value at a time when the high voltage output changes to a positive voltage while gradually increasing a pulse width modulation duty value of the pulse width modulation signal in a state where a width modulation based high voltage output system is set. Detect the value.
이때, 고전압 출력이 양전압으로 변하는 시점을 검출하기 위해서는 상기 고전압 출력을 직접적으로 검사할 수도 있으며 또 다르게는 상기 고전압 출력을 야기시키는 수단의 입력을 검사하여 고전압 출력이 양전압으로 변하는 시점을 알아낼 수도 있음은 자명하다.In this case, the high voltage output may be directly inspected to detect a time point at which the high voltage output changes to the positive voltage, or alternatively, the time point at which the high voltage output changes to the positive voltage may be determined by examining the input of the means causing the high voltage output. It is self-evident.
이후, 단계 S20에서는 상기 기준 전압 펄스폭 변조 듀티값에서 상기 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 감산한 값으로 상기 기준 고전압 출력값을 제산함으로써 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력 간의 기울기를 산출한다.Subsequently, in step S20, the slope between the pulse width modulation duty and the high voltage output is calculated by dividing the reference high voltage output value by subtracting the zero voltage pulse width modulation duty value from the reference voltage pulse width modulation duty value.
이에 따라, 단계 S30에서는 상기 기울기에 따라 원하는 분해능으로 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력간의 룩업 테이블(LUT; Look-Up Table)을 작성하여 메모리에 저장한다.Accordingly, in step S30, a look-up table (LUT) between the pulse width modulation duty and the high voltage output is created and stored in the memory at a desired resolution according to the slope.
이후, 단계 S40에서는 상기 고전압 출력을 필요로 하는 제어 명령이 인가됨에 따라 원하는 고전압 출력에 대응하는 펄스폭 변조 듀티값을 상기 룩업 테이블에서 판독하여 해당 펄스폭 변조 듀티값을 고전압 출력으로 변환함으로써 필요한 고전압 출력을 발생시킨다.Subsequently, in step S40, as a control command requiring the high voltage output is applied, a pulse width modulation duty value corresponding to a desired high voltage output is read from the lookup table to convert the corresponding pulse width modulation duty value into a high voltage output. Generate the output.
예컨대, 펄스폭 변조 기반 고전압 출력 시스템 레이져 프린터나 복사기 등에서 사용하는 전자 사진 현상 기기의 일부분으로 채택되어 사용될 경우, 사용자로부터 인쇄 명령이 인가됨에 따라 단계 S40에서는 원하는 고전압 출력에 대응하는 펄스폭 변조 듀티값을 상기 룩업 테이블에서 판독하여 해당 펄스폭 변조 듀티값을 고전압 출력으로 변환되도록 함으로써 신뢰성이 높은 고전압 출력을 발생시킬 수 있다.For example, when the pulse width modulation-based high voltage output system is adopted as a part of an electrophotographic developing apparatus used in a laser printer or a copier, a pulse width modulation duty value corresponding to a desired high voltage output in step S40 as a print command is applied from a user. Is read from the lookup table to convert the pulse width modulation duty value into a high voltage output, thereby generating a reliable high voltage output.
본원에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본원의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Terminologies used herein are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or customs of those skilled in the art, and the definitions should be based on the contents throughout the present application. will be.
또한, 본원에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명했으므로 본 발명의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 발명에 대한 또 다른 실시예와 다른 변형을 가할 수 있으므로, 상술한 설명에서 사상을 인용한 실시예와 변형은 모두 본 발명의 청구 범위에 모두 귀속됨은 명백하다.In addition, since the present invention has been described through the preferred embodiment of the present invention, in view of the technical difficulty aspects of the present invention, those having ordinary skill in the art can easily be different from another embodiment of the present invention. Since modifications may be made, it is obvious that both the embodiments and modifications cited in the above description belong to the claims of the present invention.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 가변 전압 분배부의 가변 저항을 조절하여 펄스폭 변조 신호가 기설정된 기준 펄스폭 변조 듀티값을 가질 시에 고전압 변환부가 기설정된 기준 고전압 출력값을 출력하도록 조정된 상태에서 가변 전압 분배부에 인가하는 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값을 증가시키면서 신호 비교부의 출력이 하이 상태로 변하는 시점에서의 펄스폭 변조 듀티값인 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 검출한 후, 기준 전압 펄스폭 변조 듀티값에서 영전압 펄스폭 변조 듀티값을 감산한 값으로 기준 고전압 출력값을 제산함으로써 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력 간의 기울기를 산출하여 기울기에 따라 원하는 분해능으로 펄스폭 변조 듀티 대 고전압 출력간의 룩업 테이블(LUT; Look-Up Table)을 작성한 다음에 룩업 테이블에 따라 펄스폭 변조 신호의 펄스폭 변조 듀티값을 제어하는 본 발명에 따르면, 제품의 경년 변화나 기기별 부품의 특성에 따라 기울기 편차가 발생하는 것을 용이하게 방지할 수 있음에 때문에 고전압 출력 제어의 신뢰성을 극대화할 수 있는 이점이 있다.As described in detail above, when the pulse width modulation signal has a predetermined reference pulse width modulation duty value by adjusting the variable resistance of the variable voltage divider, the high voltage converter is variable in the state adjusted to output the preset reference high voltage output value. After the zero voltage pulse width modulation duty value, which is the pulse width modulation duty value at the time when the output of the signal comparator is changed to the high state while increasing the pulse width modulation duty value of the pulse width modulation signal applied to the voltage divider, is determined. By subtracting the zero voltage pulse width modulation duty value from the voltage pulse width modulation duty value by subtracting the reference high voltage output value, the slope between the pulse width modulation duty to the high voltage output is calculated and the desired width according to the slope Create a look-up table (LUT) between According to the present invention for controlling the pulse width modulation duty value of the width modulated signal, it is possible to easily prevent the deviation of the slope according to the aging change of the product or the characteristics of the components of each device, thereby maximizing the reliability of the high voltage output control There is an advantage to this.
Claims (2)
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| KR1019990025726A KR20010004953A (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Voltage Compensating Apparatus and Method in High-Voltage Controlling System based on Pulse Width Modulation |
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|---|---|
| KR (1) | KR20010004953A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100433551B1 (en) * | 2002-05-27 | 2004-05-31 | 삼성전자주식회사 | Power apparatus for providing high voltage |
| KR100574057B1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-04-27 | 삼성전자주식회사 | High voltage generator and control method of high voltage |
| KR20210127724A (en) * | 2019-04-10 | 2021-10-22 | 클로스드-업 조인트-스톡 컴파니 드라이브 | electronically controlled resistor |
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1999
- 1999-06-30 KR KR1019990025726A patent/KR20010004953A/en not_active IP Right Cessation
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| KR100574057B1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-04-27 | 삼성전자주식회사 | High voltage generator and control method of high voltage |
| KR20210127724A (en) * | 2019-04-10 | 2021-10-22 | 클로스드-업 조인트-스톡 컴파니 드라이브 | electronically controlled resistor |
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