KR20070009217A - 주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법 - Google Patents

주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070009217A
KR20070009217A KR1020050064324A KR20050064324A KR20070009217A KR 20070009217 A KR20070009217 A KR 20070009217A KR 1020050064324 A KR1020050064324 A KR 1020050064324A KR 20050064324 A KR20050064324 A KR 20050064324A KR 20070009217 A KR20070009217 A KR 20070009217A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency
voltage
pulse width
fixed frequency
signal
Prior art date
Application number
KR1020050064324A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101133586B1 (ko
Inventor
나태권
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050064324A priority Critical patent/KR101133586B1/ko
Publication of KR20070009217A publication Critical patent/KR20070009217A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101133586B1 publication Critical patent/KR101133586B1/ko

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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • 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
    • H02M1/0064—Magnetic structures combining different functions, e.g. storage, filtering or transformation

Abstract

주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법이 개시된다. 본 전원생성장치는 고정주파수로 입력되는 펄스 폭 변조(pulse width modulation:PWM)신호를 필터링(filtering)하는 필터부, 필터부에서 출력된 펄스 폭 변조신호의 전압을 소정 크기의 전압으로 증폭하는 전압증폭부, 그리고, 전압증폭부에서 출력되는 펄스 폭 변조신호의 고정주파수를 순차적으로 가변한 전원신호를 출력하는 주파수가변부, 및 상기 전원신호를 고전압전원으로 변환하여 출력하는 고전압변환부를 포함한다. 이에 따라, 전자장치에서 발생하는 전자파장애를 감소시킬 수 있게 된다.
PWM, 고정주파수, EMI, 전자파, 가변주파수

Description

주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법 { Power generation apparatus to change a frequency and method to change the frequency }
도 1은 종래의 고전압전원 공급회로의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 전원생성장치의 개략적인 구성을 나타낸 블럭도,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 전원생성장치의 구성을 나타낸 회로도,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 전원생성장치에서 가변한 주파수를 나타낸 도면, 그리고,
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 전원생성장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 전원신호생성부 120 : 필터부
140 : 전압증폭부 160 : 주파수가변부
180 : 고전압변환부
본 발명은 주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 고정주파수의 공급으로 인해, 전자제품에 발생하는 전자파장애(electromagnetic interference:EMI)를 줄이기 위해, 고정주파수를 가변하여 전자제품의 구성요소에 공급하는 주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법에 관한 것이다.
일반적으로, 프린터, 복사기, 팩스, 스캐너, 및 이러한 기능을 모두 구비한 복합기와 같은 화상형성장치는 인쇄동작을 수행하기 위해, 고전압전원을 필요로 한다. 즉, 인쇄동작을 수행하는 화상형성장치의 감과드럼, 대전부, 노광부, 현상부, 전사부, 및 정착부 등이 포함된 인쇄엔진부는 고전압전원을 필요로 하며, 이러한 인쇄엔진부에 고전압전원을 공급하기 위해서는 도 1에 도시한 고전압전원 공급회로가 이용된다.
도 1은 종래의 고전압전원 공급회로의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 고전압전원 공급회로는 필터부(10) 전압증폭부(20), 및 고전압변환부(30)를 포함한다.
필터부(10)는 제어부(미도시)에서 출력되는 고정주파수의 펄스 폭 변조(pulse width modulation:PWM)신호를 수신하여, 필터링(filtering)한다. 전압증폭부(20)는 필터링된 펄스 폭 변조신호의 전압을 소정 크기의 전압으로 증폭하고, 고전압변환부(30)는 전압 증폭된 펄스 폭 변조신호를 인쇄엔진부(미도시)에서 필요로 하는 고전압전원으로 변환한다.
이상과 같은 고전압전원 공급회로를 통해, 고정주파수의 고전압전원이 인쇄 엔진부에 공급되는데, 이때, 공급되는 고정주파수의 고전압전원에 의해, 화상형성장치에 전자파장애가 발생한다. 즉, 화상형성장치에서 고정주파수의 고전압전원이 연속적으로 공급되므로, 고정주파수에 대응되는 전자파 잡음(noise)이 발생하여, 화상형성장치 자체의 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 화상형성장치의 주변에 설치된 전자장치에도 영향을 미쳐, 전자장치의 성능을 저하시 킬 수도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전자파 잡음에 의해 제품 내외부에 미치는 영향을 감소시키기 위해, 고정주파수로 공급되는 펄스 폭 변조신호의 주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전원생성장치는 고정주파수로 입력되는 펄스 폭 변조(pulse width modulation:PWM)신호를 필터링(filtering)하는 필터부, 상기 필터부에서 출력된 펄스 폭 변조신호의 전압을 소정 크기의 전압으로 증폭하는 전압증폭부, 상기 전압증폭부에서 출력되는 펄스 폭 변조신호의 상기 고정주파수를 순차적으로 가변한 전원신호를 출력하는 주파수가변부, 및 상기 전원신호를 고전압전원으로 변환하여 출력하는 고전압변환부를 포함한다.
바람직하게는 상기 주파수가변부는 상기 고정주파수와 동일한 주파수를 출력하는 제1가변부, 및 상기 고정주파수를 상기 고정주파수에 인접한 주파수로 변환하여, 출력하는 적어도 하나의 제2가변부를 포함한다.
이때, 상기 제1가변부 및 상기 적어도 하나의 제2가변부가 주기적으로 동작 하여, 상기 고정주파수를 순차적으로 가변하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1가변부 및 상기 적어도 하나의 제2가변부는 상기 고정주파수를 순차적으로 스위칭하는 스위칭소자를 포함하며, 상기 적어도 하나의 제2가변부는 상기 고정주파수에 대응되는 시간을 지연하는 적어도 하나의 지연소자를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 전원생성장치의 주파수 가변방법은 고정주파수로 입력되는 펄스 폭 변조(pulse width modulation:PWM)신호를 필터링(filtering)하는 단계, 필터링된 상기 펄스 폭 변조신호의 전압을 소정 크기의 전압으로 증폭하는 단계, 증폭된 상기 펄스 폭 변조신호의 상기 고정주파수를 순차적으로 가변하여 출력하는 단계, 및 상기 전원신호를 고전압전원으로 변환하여 출력하는 단계를 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 전원생성장치의 개략적인 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 전원생성장치는 전원신호생성부(100) 및 고전압변환부(180)를 포함한다.
전원신호생성부(100)는 제어부(미도시)에서 출력되는 펄스 폭 변조(pulse width modulation:PWM)신호의 주파수를 가변한 전원신호를 생성하며, 필터부(120), 전압증폭부(140), 및 주파수가변부(160)를 포함한다.
필터부(120)는 펄스 폭 변조(pulse width modulation:PWM)신호가 입력되면, 펄스 폭 변조신호의 전압을 기준전압과 비교하여, 펄스 폭 변조신호를 필터링(filtering)한다.
전압증폭부(140)는 필터링된 펄스 폭 변조신호의 전압을 소정 크기의 전압에 대응되는 펄스 폭 변조신호로 증폭한다.
주파수가변부(160)는 증폭된 펄스 폭 변조신호의 고정주파수를 순차적으로 가변하여 전원신호를 출력한다. 이때, 주파수가변부(160)는 제어부의 순서제어신호에 따라, 입력되는 펄스 폭 변호신호의 주파수를 고정주파수에 인접한 크기의 주파수로 순차적으로 가변하여, 전원신호를 생성한다.
이상과 같은 필터부(120), 전압증폭부(140), 및 주파수가변부(160)로 구성된 전원신호생성부(100)는 주문형 반도체(application specific integrated circuit:ASIC)로 하나의 칩(chip)으로 구현될 수도 있다.
고전압변환부(180)는 이상과 같은 전원신호생성부(100)에서 출력된 전원신호를 고전압전원으로 변환하여, 인쇄엔진부(190)에 공급한다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 전원생성장치의 구성을 나타낸 회로도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 필터부(120)는 저항1 내지 저항4(R1,R2,R3,R4) 및 비교기(U1)를 구비한다. 저항1(R1) 및 저항2(R2)는 전압1(V1)을 분배하여, 기준전 압을 생성한다. 비교기(U1)는 기준전압과 입력되는 펄스 폭 변조신호의 전압을 비교하여, 펄스 폭 변조신호의 전압이 기준전압보다 크면, 하이(high)신호를, 기준전압보다 작으면, 로우(low)신호를 출력하여, 펄스 폭 변조신호를 필터링한다.
저항3(R3) 및 저항4(R4)는 비교기(U1)의 이득(gain)을 조정하고, 전압2(V2)는 비교기(U1)를 동작시키는 구동전압으로 공급된다.
전압증폭부(140)는 저항5 내지 저항8(R5,R6,R7,R8), 트랜지스터1(Q1), 및 트랜지스터2(Q2)를 포함한다. 전압3(V3)의 크기가 18V라고 가정하면, 필터부(120)에서 하이신호가 출력되는 경우, 저항5(R5)을 통해, 트랜지스터1(Q1)의 베이스전류(ib)가 흘러, 트랜지스터1(Q1)이 ON되고, 트랜지스터2(Q2)가 OFF되며, 이때, 전압3(V3)이 저항7(R7) 및 트랜지스터1(Q1)을 통해 출력되어, 전압증폭부(140)의 출력 전압은 18V가 된다.
반면에, 필터부(120)에서 로우신호가 출력되는 경우, 저항6(R6)을 통해, 트랜지스터2(Q2)의 베이스전류(ib)가 흘러, 트랜지스터2(Q2)가 ON되고, 트랜지스터1(Q1)이 OFF되며, 이때, 트랜지스터2(Q2)를 통해, 전압증폭부(140)의 출력이 그라운드에 접속되어, 0V가 된다.
주파수가변부(160)는 제1가변부 내지 제3가변부(162,164,166)를 포함하며, 제1가변부(162)는 트랜지스터3(Q3)으로 구성되고, 제2가변부(164)는 트랜지스터4(Q4) 및 버퍼1(B1)로 구성되고, 제3가변부(166)는 트랜지스터5(Q5), 버퍼2(B2), 및 버퍼3(B3)으로 구성된다.
여기서, 트랜지스터3 내지 트랜지스터5(Q3,Q4,Q5)는 제어부(미도시)의 순서제어신호(①,②,③)에 따라 순차적으로 스위칭되고, 버퍼1 내지 버퍼3(B1,B2,B3)은 스위칭 된 펄스 폭 변조신호를 소정 시간 지연시켜 출력한다. 이와 같은 제1가변부 내지 제3가변부(162,164,166)에 의해, 펄스 폭 변조신호의 고정주파수가 주기적으로 가변 되어, 전원신호로 출력된다.
이때, 트랜지스터3 내지 트랜지스터5(Q3,Q4,Q5)는 다른 스위칭소자로 교체될 수 있으며, 버퍼1 내지 버퍼3(B1,B2,B3) 역시, 시간을 지연시키는 다른 지연소자로 교체될 수 있다.
고전압변환부(180)는 전원신호생성부(100)로부터 펄스 폭 신호의 주파수가 주기적으로 가변 된 전원신호를 수신하여, 고전압전원으로 변환하여, 인쇄엔진부(190)에 공급한다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 전원생성장치에서 가변한 주파수를 나타낸 도면이다.
도 4에는 도 3에 표시한 노드A 및 노드B에서의 주파수를 나타내었다. 예를 들어, 제어부에서 출력되는 펄스 폭 변조신호의 고정주파수가 57KHz이고, 전압3(V3)의 크기가 18V라고 가정하면, 노드A에서 펄스 폭 변조신호의 주파수는 57KHz로 모두 동일하게 나타나고, 펄스 폭 변조신호의 전압크기는 18V로 나타난다.
제1순서제어신호(①)에 의해, 트랜지스터3(Q3)이 ON되어, 펄스 폭 변조신호의 주파수가 57KHz로 출력되고, 제2순서제어신호(②)에 의해, 트랜지스터4(Q4)가 ON되고, 버퍼1(B1)에 의해, 펄스 폭 변조신호가 소정 시간 지연되어, 펄스 폭 변조 신호의 주파수가 56KHz로 출력된다. 연이어, 제3순서제어신호(③)에 의해, 트랜지스터5(Q5)가 동작하고, 버퍼2(B2) 및 버퍼3(B3)에 의해, 펄스 폭 변조신호가 소정 시간 지연되어, 펄스 폭 변조신호의 주파수가 55KHz로 출력된다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 전원생성장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저, 고정주파수의 펄스 폭 변조신호가 입력되면(S200), 필터부(120)에서 입력된 펄스 폭 변조신호를 필터링한다. 즉, 펄스 폭 변조신호의 전압이 기준전압보다 높으면 하이(high)신호를 출력하고, 기준전압보다 낮으면 로우(low)신호를 출력하여, 필터부(120)에 입력되는 펄스 폭 변조신호와 동일한 파형의 펄스 폭 변조신호를 출력한다(S220).
전압증폭부(140)에서 필터링된 펄스 폭 변조신호의 전압을 소정 크기의 전압으로 변경하고(S240), 주파수가변부(160)에서 펄스 폭 변조신호의 고정주파수를 순차적으로 가변하여 전원신호를 출력한다(S260). 그리고, 고전압변환부(180)에서 전원신호를 고전압전원으로 변환하여, 인쇄엔진부(190)에 공급한다(S270).
이상과 같은 과정에 의해, 펄스 폭 변조신호의 주파수를 가변하여 출력할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 고정주파수로 공급되는 펄스 폭 변조신호의 주파수를 가변하여, 특정주파수의 고전압전원 공급에 의한 전자파장애를 줄여, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (5)

  1. 고정주파수로 입력되는 펄스 폭 변조(pulse width modulation:PWM)신호를 필터링(filtering)하는 필터부;
    상기 필터부에서 출력된 펄스 폭 변조신호의 전압을 소정 크기의 전압으로 증폭하는 전압증폭부;
    상기 전압증폭부에서 출력되는 펄스 폭 변조신호의 상기 고정주파수를 순차적으로 가변한 전원신호를 출력하는 주파수가변부; 및
    상기 전원신호를 고전압전원으로 변환하여 출력하는 고전압변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주파수가변부는,
    상기 고정주파수와 동일한 주파수를 출력하는 제1가변부; 및
    상기 고정주파수를 상기 고정주파수에 인접한 주파수로 변환하여, 출력하는 적어도 하나의 제2가변부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원생성장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1가변부 및 상기 적어도 하나의 제2가변부는,
    순서제어신호에 따라, 주기적으로 동작하여, 상기 고정주파수를 순차적으로 가변하여 출력하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전원생성장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1가변부는,
    상기 고정주파수를 순차적으로 스위칭하는 스위칭소자를 포함하며,
    상기 제2가변부는,
    상기 고정주파수를 순차적으로 스위칭하는 스위칭소자 및 상기 고정주파수에 대응되는 시간을 지연하는 적어도 하나의 지연소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원생성장치.
  5. 고정주파수로 입력되는 펄스 폭 변조(pulse width modulation:PWM)신호를 필터링(filtering)하는 단계;
    필터링된 상기 펄스 폭 변조신호의 전압을 소정 크기의 전압으로 증폭하는 단계;
    증폭된 상기 펄스 폭 변조신호의 상기 고정주파수를 순차적으로 가변한 전원 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 전원신호를 고전압전원으로 변환하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원생성장치의 주파수 가변방법.
KR1020050064324A 2005-07-15 2005-07-15 주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법 KR101133586B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050064324A KR101133586B1 (ko) 2005-07-15 2005-07-15 주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050064324A KR101133586B1 (ko) 2005-07-15 2005-07-15 주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070009217A true KR20070009217A (ko) 2007-01-18
KR101133586B1 KR101133586B1 (ko) 2012-04-05

Family

ID=38011078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050064324A KR101133586B1 (ko) 2005-07-15 2005-07-15 주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101133586B1 (ko)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6801028B2 (en) * 2002-11-14 2004-10-05 Fyre Storm, Inc. Phase locked looped based digital pulse converter

Also Published As

Publication number Publication date
KR101133586B1 (ko) 2012-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5442636B2 (ja) Ｄ級電力増幅器
TWI271021B (en) PWM switching regulator
WO2004107565A1 (en) Filterless class d amplifiers using spread spectrum pwm modulation
US8201012B2 (en) Load adaptive EMI reduction scheme for switching mode power supply
CN102386901B (zh) 输出开关电路
JP2005210280A (ja) 電力増幅装置
US7265612B2 (en) Low-distortion tri-state switching amplifier
JP3981612B2 (ja) 三角波発生装置、パルス幅変調信号生成装置、及び外部同期／内部同期／非同期切替装置
CN100449927C (zh) 高压电源装置和校正该装置输出电流的方法
JP5552978B2 (ja) 高圧電源装置
KR101133586B1 (ko) 주파수를 가변하는 전원생성장치 및 주파수 가변방법
JP5282580B2 (ja) 高圧ａｃ電源装置、帯電装置、画像形成装置およびカラー画像形成装置
US20070170258A1 (en) Document reading device and document reading method
JP4565355B2 (ja) 交流信号生成装置およびその方法
US8134420B2 (en) Communication apparatus and signal processing method thereof
JP2010124677A (ja) 画像形成装置用高圧ａｃ電源装置、画像形成装置及びカラー画像形成装置
JP2006304419A (ja) 多重電源システム
JP2004180294A (ja) 電力増幅装置
KR100544197B1 (ko) 고압 전원장치
JP3734474B2 (ja) 高圧電源装置
KR100544183B1 (ko) 고압 전원장치 및 그 장치에서 수행되는 출력 전류 보정방법
JP2010268545A (ja) 高圧電源装置
KR0155943B1 (ko) 초음파 발진 제어회로
RU2003105462A (ru) Электронная схема преобразования сигнала и усилитель, содержащий указанную схему
JP2004180380A (ja) スイッチングデギュレータ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150226

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160226

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170223

Year of fee payment: 6