專利名稱：多電壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體構(gòu)思涉及一種多電壓電源，更具體地講，涉及一種使用簡單結(jié)構(gòu)獨立地控制多電壓的多電壓電源背景技術(shù)通常，諸如個人計算機(jī)(PC)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、監(jiān)視器和通信終端的裝置需要具有簡單結(jié)構(gòu)、小尺寸和穩(wěn)定供電能力的耐用電源系統(tǒng)。電流源型電源通常用于這種所需要的耐用電源系統(tǒng)。
圖1是示出被稱為“回掃(flyback)轉(zhuǎn)換器”的電流源型電源的基本操作的電路圖，其中，這種回掃轉(zhuǎn)換器是一種直流(DC)/DC轉(zhuǎn)換器。
參照圖1，該回掃轉(zhuǎn)換器包括變壓器T，具有預(yù)定的繞組比；初級電路10，連接到變壓器T的初級線圈，即輸入線圈；以及次級電路20，連接到變壓器T的次級線圈，即輸出線圈。初級電路10和次級電路20通過變壓器T而彼此絕緣。
初級電路10包括串聯(lián)在變壓器T的初級線圈和地之間的控制開關(guān)S?？刂崎_關(guān)S通過響應(yīng)于從輸出電壓控制器30輸入的控制信號切換輸入電壓，來控制變壓器T存儲的能量或傳遞操作。
次級電路20包括整流器21，整流器21用于對從變壓器T傳遞的電流進(jìn)行整流。整流器21包括二極管D和電容器C，二極管D和電容器C彼此串聯(lián)，并且一起與變壓器T的次級線圈并聯(lián)。在電容器C的兩端形成輸出端子。即，外部負(fù)載可與電容器C并聯(lián)。次級電路20還可包括濾波器(未示出)和輸出電壓控制電路(未示出)，該濾波器用于對高頻噪聲和電磁干擾(EMI)進(jìn)行濾波。
如果包括在初級電路10中的控制開關(guān)S處于接通狀態(tài)(閉合)，則在次級線圈中感應(yīng)出極性與變壓器T的初級線圈的電壓的極性相反的電壓，導(dǎo)致整流器21的二極管D的反向偏置狀態(tài)。因此，流經(jīng)次級電路20中的電流被阻斷，并且能量以變壓器T的磁感應(yīng)的形式被存儲。即，在控制開關(guān)S的接通狀態(tài)(閉合)下，通過變壓器T的電流傳遞不被執(zhí)行，提供給初級線圈的全部能量以變壓器T的磁感應(yīng)的形式被存儲。
如果控制開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則在次級線圈中感應(yīng)出極性與控制開關(guān)S處于接通狀態(tài)時的電壓的極性相反的電壓，導(dǎo)致次級電路20中的二極管D的接通狀態(tài)。因此，由于變壓器T的磁感應(yīng)而產(chǎn)生的電流傳遞到次級電路20，并由此通過輸出端子輸出被整流器21整流DC電壓。
輸出電壓控制器30連接到次級電路20的輸出端子。輸出電壓控制器30通過反饋次級電路20的輸出電壓來將控制信號施加給控制開關(guān)S?？刂菩盘栍米骺刂瓶刂崎_關(guān)S的占空比的信號。因此，可通過控制控制開關(guān)S的操作來控制輸出電壓。
如上所述，通過使用變壓器T的磁感應(yīng)部件作為提升電感器，當(dāng)包括在初級電路10中的控制開關(guān)S處于斷開狀態(tài)時，回掃轉(zhuǎn)換器以變壓器T的磁感應(yīng)的形式存儲能量，當(dāng)控制開關(guān)S處于接通狀態(tài)時，回掃轉(zhuǎn)換器通過將由于磁感應(yīng)的變化而產(chǎn)生的電流傳遞到變壓器T的次級線圈來提供整流的DC電壓。
因此，就次級電路20而言，由于變壓器T用作周期性地提供電流的電流源，所以具有該原理的每個電源稱為電流源型電源。除了回掃轉(zhuǎn)換器之外，根據(jù)添加到初級電路的各種電路配置，還存在各種其它電流源型電源。
由于這種電流源型電源與其它類型的電源相比，次級電路具有較簡單的整流結(jié)構(gòu)和較少的部件，所以當(dāng)用于輸出多電壓時，該電流源型電源具有優(yōu)勢。即，由于必須包括與多電壓相應(yīng)的次級電路，所以如果次級電路具有簡單的結(jié)構(gòu)，則可降低電源的總體尺寸。
由于具有這種優(yōu)點，所以已經(jīng)提出了各種電流源型多電壓電源。但是，由于傳統(tǒng)的電流源型多電壓電源使用多個變壓器和多個低效率的調(diào)整器芯片來控制次級電路的輸出電壓，和/或具有每個次級電路的輸出電壓反饋電路連接到初級電路的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，所以不能適當(dāng)?shù)乩秒娏髟葱碗娫吹膬?yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總體構(gòu)思提供一種具有簡單結(jié)構(gòu)和顯著小尺寸的多電壓電源，該多電壓電源包括位于變壓器的次級繞組側(cè)的多個輸出電路，由此每個輸出電路的輸出電壓可被獨立地控制。
本發(fā)明總體構(gòu)思的另外方面和效用將在下面的描述中部分地闡明，并且從描述中部分是清楚的，或者通過本發(fā)明總體構(gòu)思的實施可以被理解。
可通過提供一種多電壓電源來實現(xiàn)本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其它方面及效用，所述多電壓電源包括變壓器、用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來產(chǎn)生第一輸出電壓的第一輸出電路、以及用于根據(jù)第一輸出電壓來控制提供給變壓器的初級繞組的電壓的第一輸出電壓控制器，其中，所述多電壓電源包括第二至第N輸出電路，用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來分別產(chǎn)生第二至第N輸出電壓；以及第二至第N輸出電壓控制器，用于通過反饋所述第二至第N輸出電壓來分別線性地控制輸出所述第二至第N輸出電壓。
還可通過提供一種多電壓電源來實現(xiàn)本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其它方面及效用，所述多電壓電源包括變壓器、用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來產(chǎn)生第一輸出電壓的第一輸出電路、以及用于根據(jù)第一輸出電壓來控制提供給變壓器的初級繞組的電壓的第一輸出電壓控制器，其中，所述多電壓電源包括第二至第N輸出電路，用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來分別產(chǎn)生第二至第N輸出電壓；以及第二至第N輸出電壓控制器，用于通過反饋所述第二至第N輸出電壓，根據(jù)切換操作，來分別控制輸出所述第二至第N輸出電壓。
還可通過提供一種使用變壓器來提供多電壓電源的方法來實現(xiàn)本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其它方面及效用，所述方法包括使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓產(chǎn)生第一輸出電壓；根據(jù)第一輸出電壓控制提供給變壓器的初級繞組的電壓；使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓產(chǎn)生第二至第N輸出電壓；以及通過反饋所述第二至第N輸出電壓來線性地控制輸出所述第二至第N輸出電壓。
還可通過提供一種使用變壓器來提供多電壓電源的方法來實現(xiàn)本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其它方面及效用，所述方法包括使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓產(chǎn)生第一輸出電壓；根據(jù)第一輸出電壓控制提供給變壓器的初級繞組的電壓；使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓產(chǎn)生第二至第N輸出電壓；以及通過反饋所述第二至第N輸出電壓，根據(jù)切換操作，來控制輸出所述第二至第N輸出電壓。


通過結(jié)合附圖，從下面的實施例的描述中，本發(fā)明總體構(gòu)思的這些和/或其它方面及優(yōu)點將會變得清楚并更易于理解，其中圖1是示出傳統(tǒng)的電流源型電源的基本操作的電路圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的多電壓電源的電路圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的圖2中的多電壓電源的第二開關(guān)的線性切換操作的圖形；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的根據(jù)線性控制信號的變化而被控制的圖2中的多電壓電源的第二開關(guān)的等效電路圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的根據(jù)圖2中的多電壓電源的操作的信號轉(zhuǎn)變的時序圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的多電壓電源的電路圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的多電壓電源的電路圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的可從圖7中的多電壓電源推導(dǎo)出的不同類型的多電壓電源的電路圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的多電壓電源的電路圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的可從圖9中的多電壓電源推導(dǎo)出的不同類型的多電壓電源的電路圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的多電壓電源的電路圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的多電壓電源的電路圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的圖12中的多電壓電源的第二輸出電壓控制器的電路圖；圖14是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的根據(jù)圖12中的多電壓電源的操作的信號轉(zhuǎn)變的時序圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的根據(jù)圖12中的多電壓電源的操作的信號轉(zhuǎn)變的時序圖；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的根據(jù)圖12中的多電壓電源的操作的信號轉(zhuǎn)變的時序圖；以及圖17A和圖17B是傳統(tǒng)的有源箝位型電源和根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的有源箝位型電源的照片。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例，其示例在附圖中示出，其中，相同的標(biāo)號始終表示相同的部件。下面通過參照附圖來描述這些實施例以解釋本發(fā)明的總體構(gòu)思。
圖2是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的多電壓電源(即，電流源型雙電壓電源)的電路圖。盡管在當(dāng)前實施例中描述了雙電壓電源，但是根據(jù)操作環(huán)境，多電壓電源可被配置為輸出N(N為自然數(shù))個輸出電壓。如果輸出電壓的數(shù)量是N，則變壓器包括N個次級線圈，并且次級輸出電路可連接到N個次級線圈中的每個。
參照圖2，該多電壓電源包括變壓器T，變壓器T具有初級線圈L1和兩個次級線圈，即，相對于初級線圈L1形成預(yù)定繞組比的第一線圈L2和第二線圈L3。初級電路110連接到初級線圈L1，第一輸出電路120連接到次級繞組中的第一線圈L2，第二輸出電路140連接到次級繞組中的第二線圈L3。初級電路110通過變壓器T與次級繞組的第一線圈L2和第二線圈L3絕緣。
初級電路110包括連接到變壓器T的初級線圈L1的電流源型開關(guān)電路111。電流源型開關(guān)電路111通過響應(yīng)于由第一輸出電壓控制器施加的第一控制信號執(zhí)行切換操作，來控制變壓器T的存儲的能量或傳遞操作。
電流源型開關(guān)電路111可包括連接在變壓器T的初級線圈L1和地之間的第一控制開關(guān)S1。
如果第一控制開關(guān)S1處于接通狀態(tài)(閉合)，則在次級線圈L2和L3中感應(yīng)出極性與變壓器T的初級線圈L1的電壓的極性相反的電壓，導(dǎo)致包括在第一輸出電路120和第二輸出電路140中的二極管D1和D2的反向偏置狀態(tài)，因此，流經(jīng)第一輸出電路120和第二輸出電路140的電流被阻斷，能量以變壓器T的磁感應(yīng)的形式被存儲。
如果第一控制開關(guān)S1處于斷開狀態(tài)(打開)，則在變壓器T的次級線圈L2和L3中感應(yīng)出極性與當(dāng)?shù)谝豢刂崎_關(guān)S1處于接通狀態(tài)時的電壓的極性相反的電壓，導(dǎo)致包括在第一輸出電路120和第二輸出電路140中的二極管D1和D2的接通狀態(tài)，因此，由于變壓器T的磁感應(yīng)而產(chǎn)生的電流傳遞到第一輸出電路120和第二輸出電路140。
第一輸出電路120通過對傳遞到變壓器T的次級繞組的電壓進(jìn)行整流來產(chǎn)生第一輸出電壓Vo1。為了進(jìn)行整流，第一輸出電路120包括用于對電壓進(jìn)行整流的第一整流器121。圖2中示出的第一整流器121是半波整流器。在本實施例中，第一輸出電路120可包括半波整流器或全波整流器。
第一整流器121可包括第一二極管D1和第一電容器C1，第一二極管D1和第一電容器C1彼此串聯(lián)并且一起與變壓器T的次級繞組中的第一線圈L2并聯(lián)。在這種情況下，可在第一電容器C1的兩端形成用于輸出第一輸出電壓Vo1的第一輸出端子。
第一輸出電壓控制器130可根據(jù)由第一輸出電路120產(chǎn)生的第一輸出電壓Vo1來控制提供給變壓器T的初級繞組的電壓。第一輸出電壓控制器130通過反饋第一輸出電壓Vo1來將第一控制信號施加到第一控制開關(guān)S1。這里，第一控制信號表示用于控制第一控制開關(guān)S1的占空比的信號。
第二輸出電路140通過對從變壓器T傳遞的電壓進(jìn)行整流來產(chǎn)生第二輸出電壓Vo2。為了進(jìn)行整流，第二輸出電路140包括第二整流器141和第二開關(guān)Q2。
為了通過對從變壓器T傳遞的電壓進(jìn)行整流來產(chǎn)生第二輸出電壓Vo2，第二整流器141可包括第二二極管D2和第二電容器C2，第二二極管D2和第二電容器C2彼此串聯(lián)并且一起與變壓器T的次級繞組中的第二線圈L3并聯(lián)。在這種情況下，可在第二電容器C2的兩端形成用于輸出第二輸出電壓Vo2的第二輸出端子。
第二開關(guān)Q2響應(yīng)于從第二輸出電壓控制器160施加的線性控制信號Ctrl2在有源區(qū)中線性地切換第二整流器141的操作。為了進(jìn)行切換操作，第二開關(guān)Q2布置在第二二極管D2和第二電容器C2之間。可使用金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)來實現(xiàn)第二開關(guān)Q2，MOSFET的柵極連接到第二輸出電壓控制器160的輸出端子，或者使用雙極結(jié)型晶體管(BJT)來實現(xiàn)第二開關(guān)Q2。如果使用MOSFET來實現(xiàn)第二開關(guān)Q2，則第二開關(guān)Q2通過經(jīng)MOSFET的柵極接收線性控制信號Ctrl2來線性地切換第二整流器141的操作。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的圖2中的多電壓電源的第二開關(guān)Q2的線性切換操作的圖形。如果假設(shè)流經(jīng)第二開關(guān)Q2的電流是I，第二開關(guān)Q2兩端的電壓是V，那么在電流I和電壓V之間形成圖3中所示的相互關(guān)系。參照圖3，第二開關(guān)Q2在有源區(qū)(即，曲線變?yōu)榫€性的區(qū)域)而不是在飽和區(qū)執(zhí)行切換操作。有源區(qū)中的切換操作稱為線性切換操作。
第二輸出電壓控制器160通過反饋第二輸出電壓Vo2產(chǎn)生線性控制信號Ctrl2來控制第二開關(guān)Q2在有源區(qū)進(jìn)行操作，并且將產(chǎn)生的線性控制信號Ctrl2施加到第二開關(guān)Q2，由此獨立于第一輸出電壓控制器130來線性地控制第二輸出電壓Vo2。
第二輸出電壓控制器160可包括參考電壓發(fā)生器161、誤差檢測器162、補償電路163和控制信號輸出單元164。
參考電壓發(fā)生器161產(chǎn)生將與第二輸出電壓Vo2進(jìn)行比較的參考電壓，并且將產(chǎn)生的參考電壓輸出到誤差檢測器162。參考電壓發(fā)生器161可包括第一參考電壓發(fā)生器，其連接到預(yù)定的電壓源Vc并產(chǎn)生第一參考電壓；以及分壓器電路，通過對第一參考電壓分壓來產(chǎn)生第二參考電壓。
第一參考電壓發(fā)生器包括連接到電壓源Vc的第三電阻器R3以及穩(wěn)壓二極管DZ。在節(jié)點A，第一參考電壓(即，通過將例如2.5V的預(yù)定電壓加到第二輸出電壓Vo2而獲得的值)可由第三電阻器R3以及穩(wěn)壓二極管DZ產(chǎn)生。即，在節(jié)點A產(chǎn)生的電壓是Vo2+2.5V。
分壓器電路包括第一電阻器R1和第二電阻器R2，第一電阻器R1和第二電阻器R2對由第一參考電壓發(fā)生器產(chǎn)生的第一參考電壓進(jìn)行分壓。在位于第一電阻器R1和第二電阻器R2之間的節(jié)點B，產(chǎn)生了根據(jù)分壓公式具有值“(Vo2+2.5)×(R1/(R1+R2))”的第二參考電壓。產(chǎn)生的第二參考電壓輸入到誤差檢測器162的第一輸入端子。
因此，第二參考電壓輸入到誤差檢測器162的第一輸入端子，第二輸出電壓Vo2輸入到誤差檢測器162的第二輸入端子。誤差檢測器162將輸入的第二參考電壓與第二輸出電壓Vo2進(jìn)行比較，并且輸出差值，即，誤差值。
可使用比較器來實現(xiàn)誤差檢測器162。在這種情況下，由于比較器的兩個輸入端子處于虛短狀態(tài)，所以可以認(rèn)為節(jié)點B處的電壓與節(jié)點C處的電壓(即，第二輸出電壓Vo2)同處于正常狀態(tài)。因此，由于節(jié)點B處的電壓與節(jié)點C處的電壓相等，所以可獲得如下的等式1。
Vo2＝(Vo2+2.5)×(R1/(R1+R2))(1)因此，第二輸出電壓Vo2可被簡化為如下的等式2。
Vo2＝2.5×(R1/R2) (2)即，可由第一電阻器R1和第二電阻器R2的電阻和穩(wěn)壓值確定將被控制的第二輸出電壓Vo2。
通過向補償電路提供負(fù)反饋，補償電路163使第二輸出電壓控制器160穩(wěn)定。補償電路163可包括第四電阻器R4和電容器Cp，第四電阻器R4和電容器Cp彼此串聯(lián)并一起與誤差檢測器162的第二輸入端子和輸出端子并聯(lián)。
控制信號輸出單元164通過對從誤差檢測器162輸出的誤差值進(jìn)行分壓來輸出線性控制信號Ctrl2，以線性地控制第二開關(guān)Q2在有源區(qū)進(jìn)行操作?？刂菩盘栞敵鰡卧?64可包括用于對誤差值進(jìn)行分壓的第五電阻器R5和第六電阻器R6。因此，可使用下面提供的等式3來表示通過控制信號輸出單元164輸出的線性控制信號Ctrl2。
Ctrl2＝Verr×(R6/(R5+R6)) (3)這里，Verr表示從誤差檢測器162輸出的誤差值。
因此，第二開關(guān)Q2的柵極電壓具有值“Verr×(R6/(R5+R6))”?？纱_定第五電阻器R5和第六電阻器R6的適當(dāng)?shù)碾娮瑁允沟玫诙_關(guān)Q2在有源區(qū)進(jìn)行操作。因此，第二開關(guān)Q2的柵極電壓根據(jù)從誤差檢測器162輸出的誤差值而在有源區(qū)中變化，由此改變第二開關(guān)Q2的等效的漏極-源極電阻。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的根據(jù)線性控制信號Ctrl2的變化而被控制的圖2中的多電壓電源的第二開關(guān)Q2的等效電路圖。如圖4中所示，第二開關(guān)Q2可被表示為可變電阻器Rds，其電阻根據(jù)線性控制信號Ctrl2而變化。因此，由于流經(jīng)第二二極管D2的電流響應(yīng)于根據(jù)第二輸出電壓Vo2的變化而變化的線性控制信號Ctrl2而變化，所以第二輸出電壓Vo2可被控制。
根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的多電壓電源可使用各種類型的電路。例如，除了使用圖2中所示的回掃型之外，還可使用有源箝位回掃型、半橋回掃型或串聯(lián)諧振型來配置初級電路的電流源型開關(guān)電路。因此，在下面描述的實施例中，將描述各種電流源型開關(guān)電路應(yīng)用于初級電路的多電壓電源。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的根據(jù)圖2中的多電壓電源的操作的信號轉(zhuǎn)變的時序圖。參照圖5，如果第二輸出電路140一側(cè)的負(fù)載在時間t2降低，則第二輸出電壓Vo2超過最大極限電壓Vo_max。此時，第二輸出電壓控制器160的線性控制信號Ctrl2與第二開關(guān)Q2的柵極電壓VgQ2相等，并且通過降低柵極電壓VgQ2來控制第二輸出電壓Vo2，以使得第二開關(guān)Q2在有源區(qū)進(jìn)行操作。即，如同第二開關(guān)Q2兩端的電壓VdsQ2一樣，第二開關(guān)Q2通過從時間t2降低恒定電壓來用作可變電阻器。在圖5中，ID2表示流經(jīng)第二二極管D2的電流。
圖6是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的多電壓電源的電路圖。在圖6中，電流源型開關(guān)電路311被配置為有源箝位回掃型。
圖6中所示的初級電路310的電流源型開關(guān)電路311具有添加了有源緩沖器(snubber)電路的結(jié)構(gòu)，有源緩沖器電路用于防止由變壓器T的漏電感導(dǎo)致的切換損失。
即，電流源型開關(guān)電路311與變壓器T的初級線圈并聯(lián)，并且包括串聯(lián)的電容器Cc和第二控制開關(guān)S2。這里，第二控制開關(guān)S2與第一控制開關(guān)S1互補地操作并具有短的死區(qū)時間。
如果第一控制開關(guān)S1處于接通狀態(tài)，則能量存儲在變壓器T中，如果第一控制開關(guān)S1處于斷開狀態(tài)，則存儲在變壓器T中的能量傳遞到變壓器T的次級繞組側(cè)的第一輸出電路120和第二輸出電路140。以變壓器T的漏電感和磁感應(yīng)的形式存儲的能量允許第二控制開關(guān)S2和第一控制開關(guān)S1執(zhí)行零電壓切換。另外，當(dāng)電流流經(jīng)變壓器T的次級繞組時，和第二控制開關(guān)S2串聯(lián)的電容器Cc與變壓器T的漏電感諧振。
圖7是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的多電壓電源的電路圖。在圖7中，電流源型開關(guān)電路411被配置為半橋回掃型。
圖7中所示的初級電路410的電流源型開關(guān)電路411可包括第一控制開關(guān)S1和第二控制開關(guān)S2。第一控制開關(guān)S1和第二控制開關(guān)S2互補地操作并具有短的死區(qū)時間。如果第一控制開關(guān)S1處于接通狀態(tài)，則能量存儲在變壓器T中，如果第一控制開關(guān)S1處于斷開狀態(tài)，則存儲在變壓器T中的能量傳遞到變壓器T的次級繞組側(cè)的第一輸出電路120和第二輸出電路140。
另外，與變壓器T的初級線圈串聯(lián)的電容器Cb根據(jù)流經(jīng)變壓器T的初級線圈的電流的方向而充上能量或釋放能量，并且當(dāng)電流流經(jīng)變壓器T的次級繞組時，電容器Cb與變壓器T的漏電感諧振。
圖8是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的可從圖7中的多電壓電源推導(dǎo)出的不同類型的多電壓電源的電路圖。由于圖8中所示的初級電路410′的電流源型開關(guān)電路411′幾乎與圖7中所示的初級電路410的電流源型開關(guān)電路411相同，所以省略了對其的詳細(xì)描述。
圖9是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的多電壓電源的電路圖。在圖9中，電流源型開關(guān)電路511被配置為串聯(lián)諧振型。參照圖9，初級電路510的電流源型開關(guān)電路511可包括第一控制開關(guān)S1和第二控制開關(guān)S2。第一控制開關(guān)S1和第二控制開關(guān)S2互補地操作并具有短的死區(qū)時間。另外，與電容器Ce串聯(lián)的電感器Lr與變壓器T的漏電感或變壓器T外部的附加電感器相應(yīng)。
當(dāng)?shù)谝豢刂崎_關(guān)S1處于接通或斷開狀態(tài)時，電容器Ce和電感器Lr彼此諧振，能量通過作為電流源的變壓器T被傳遞到次級繞組側(cè)的電路。
圖10是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的可從圖9中的多電壓電源推導(dǎo)出的不同類型的多電壓電源的電路圖。
在上述實施例中，描述了具有各種電流源型開關(guān)電路的多電壓電源?，F(xiàn)在將描述具有全波整流電路的多電壓電源，其中，變壓器的次級繞組側(cè)的第一輸出電路可執(zhí)行全波整流。
圖11是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的多電壓電源的電路圖。參照圖11，第一輸出電路710包括全波整流器711。
第一輸出電路710具有兩條電流通路，以對從變壓器T傳遞的電流執(zhí)行全波整流，并且這些電流通路分別包括二極管D1或D1′。因此，這些電流通路通過根據(jù)由電流源型開關(guān)電路111執(zhí)行的切換而交替地導(dǎo)通來執(zhí)行整流，由此輸出全波整流的第一輸出電壓Vo1′。
在上述實施例中，每個多電壓電源可使用具有簡單結(jié)構(gòu)的第二至第N輸出電壓控制器來獨立地控制變壓器的次級繞組側(cè)多個輸出電路。根據(jù)上述實施例的配置，與傳統(tǒng)的電流源型電源相比，可顯著減小每個多電壓電源的尺寸。根據(jù)這里所實現(xiàn)的電流源型電源，可確認(rèn)整個多電壓電源電路的尺寸被顯著減小，并且輸出電壓可被獨立地控制。
圖12是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的多電壓電源的電路圖。盡管在當(dāng)前實施例中描述了雙電壓電源，但是根據(jù)操作環(huán)境，多電壓電源可被配置為輸出N(N為自然數(shù))個輸出電壓。如果輸出電壓的數(shù)量是N，則變壓器包括N個次級線圈，并且次級輸出電路可連接到N個次級線圈中的每個。
參照圖12，該多電壓電源包括變壓器T，變壓器T具有初級線圈L1和兩個次級線圈，即，相對于初級線圈L1形成預(yù)定繞組比的第一線圈L2和第二線圈L3。初級電路110連接到初級線圈L1，第一輸出電路120連接到次級繞組中的第一線圈L2，第二輸出電路140連接到次級繞組中的第二線圈L3。初級電路110通過變壓器T與次級繞組的第一輸出電路120和第二輸出電路140絕緣。初級電路110包括連接到變壓器T的初級線圈L1的電流源型開關(guān)電路111。電流源型開關(guān)電路111通過響應(yīng)于由第一輸出電壓控制器130施加的第一控制信號執(zhí)行切換操作，來控制變壓器T的存儲的能量或傳遞操作。電流源型開關(guān)電路111可包括連接在變壓器T的初級線圈L1和地之間的第一控制開關(guān)S1。由于電流源型開關(guān)電路111與以上描述的相同，所以省略了對其的詳細(xì)描述。
第一輸出電路120通過對傳遞到變壓器T的次級繞組的電壓進(jìn)行整流來產(chǎn)生第一輸出電壓Vo1。為了進(jìn)行整流，第一輸出電路120包括用于對電壓進(jìn)行整流的第一整流器121。圖12中示出的第一整流器121是半波整流器。在本實施例中，第一輸出電路120可包括半波整流器或全波整流器。由于第一輸出電路120與以上描述的第一輸出電路120相同，所以省略了對其的詳細(xì)描述。
第一輸出電壓控制器130根據(jù)由第一輸出電路120產(chǎn)生的第一輸出電壓Vo1來控制提供給變壓器T的初級繞組的電壓。由于第一輸出電壓控制器130與以上描述的第一輸出電壓控制器130相同，所以省略了對其的詳細(xì)描述。
第二輸出電路140通過對從變壓器T傳遞的電壓進(jìn)行整流來產(chǎn)生第二輸出電壓Vo2。為了進(jìn)行整流，第二輸出電路140包括第二整流器141和第二開關(guān)Q2。
為了通過對從變壓器T傳遞的電壓進(jìn)行整流來產(chǎn)生第二輸出電壓Vo2，第二整流器141可包括第二二極管D2和第二電容器C2，第二二極管D2和第二電容器C2彼此串聯(lián)并且一起與變壓器T的次級繞組中的第二線圈L3并聯(lián)。在這種情況下，可在第二電容器C2的兩端形成用于輸出第二輸出電壓Vo2的第二輸出端子。
第二開關(guān)Q2響應(yīng)于從第二輸出電壓控制器180施加的切換控制信號Ctrl2在有源區(qū)中切換第二整流器141的操作。為了進(jìn)行切換操作，第二開關(guān)Q2布置在第二二極管D2和第二電容器C2之間。可使用MOSFET來實現(xiàn)第二開關(guān)Q2，MOSFET的柵極連接到第二輸出電壓控制器180的輸出端子，或者使用BJT來實現(xiàn)第二開關(guān)Q2。如果使用MOSFET來實現(xiàn)第二開關(guān)Q2，則第二開關(guān)Q2通過經(jīng)MOSFET的柵極接收線性切換控制信號Ctrl2來切換第二整流器141的操作。
第二輸出電壓控制器180通過反饋第二輸出電壓Vo2來產(chǎn)生用于控制第二開關(guān)Q2的切換控制信號Ctrl2，并且將產(chǎn)生的切換控制信號Ctrl2施加到第二開關(guān)Q2，由此獨立地控制第二輸出電壓Vo2。下面將詳細(xì)描述切換控制信號Ctrl2。
圖13是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的圖12中的多電壓電源的第二輸出電壓控制器180的電路圖。參照圖13，第二輸出電壓控制器180可包括輸出電壓檢測器181、誤差檢測器182、補償電路183、頻率同步單元184和脈寬調(diào)制器(PWM)185。
輸出電壓檢測器181根據(jù)預(yù)定的電壓比檢測第二輸出電壓Vo2，并將檢測的電壓輸出到誤差檢測器182。輸出電壓檢測器181可包括分壓器電路，該分壓器電路包括兩個電阻器，即，第一電阻器R1和第二電阻器R2。
例如2.5V的預(yù)定參考電壓Vref輸入到誤差檢測器182的第一輸入端子。可通過經(jīng)穩(wěn)壓二極管DZ連接在電壓源Vc和地之間的第三電阻器R3來產(chǎn)生預(yù)定參考電壓Vref。由輸出電壓檢測器181檢測的電壓被輸入到誤差檢測器182的第二輸入端子。
通過使用負(fù)反饋提供補償電路，補償電路183使第二輸出電壓控制器180穩(wěn)定。補償電路183可包括第四電阻器R4和電容器Cp，第四電阻器R4和電容器Cp彼此串聯(lián)并一起與誤差檢測器182的第二輸入端子和輸出端子并聯(lián)。
頻率同步單元184將從外部輸入的預(yù)定斜坡信號(ramp signal)與從第二二極管D2的前端檢測出的同步信號同步。所述同步信號可以是頻率與初級電路110的第一控制開關(guān)S1的切換頻率相同的方波。斜坡信號可以是具有預(yù)定斜坡波形的信號。
PWM 185通過將由誤差檢測器182提供的信號(即，放大的誤差值)與從頻率同步單元184輸出的同步的斜坡信號進(jìn)行比較來產(chǎn)生用于控制第二開關(guān)S2的接通/斷開的切換控制信號Ctrl2，并且將產(chǎn)生的切換控制信號Ctrl2施加到第二開關(guān)S2。這里，按照與同步的斜坡信號的周期相同的周期來產(chǎn)生切換控制信號Ctrl2，并且根據(jù)由誤差檢測器182提供誤差值來控制切換控制信號Ctrl2的延遲。
通過使用第二輸出電壓控制器180，反饋第二輸出電壓Vo2，并且根據(jù)檢測的第二輸出電壓Vo2的幅度來控制流經(jīng)第二二極管D2的電流的接通/斷開狀態(tài)，由此可控制提供給第二輸出電路140的輸出端子的電流的幅度，從而控制第二輸出電壓Vo2具有期望的幅度。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的根據(jù)圖12中的多電壓電源的操作的信號轉(zhuǎn)變的時序圖。
在圖14中，VgS1表示第一控制開關(guān)S1兩端的電壓，VgQ2表示第二開關(guān)Q2的柵極-源極電壓。換句話說，VgS1和VgQ2分別表示第一控制開關(guān)S1和第二開關(guān)Q2的操作狀態(tài)。例如，如果VgS1或VgQ2具有高電平值，則第一控制開關(guān)S1或第二開關(guān)Q2處于接通狀態(tài)，如果VgS1或VgQ2具有低電平值，則第一控制開關(guān)S1或第二開關(guān)Q2處于斷開狀態(tài)。另外，Ts表示第一控制開關(guān)S1的切換周期，Td表示第二開關(guān)Q2的延遲時間。
參照圖12至圖14，第一控制開關(guān)S1的操作可被劃分為接通狀態(tài)持續(xù)時間(ta和tb之間)以及斷開狀態(tài)持續(xù)時間(tb和td之間)，并且接通狀態(tài)持續(xù)時間和斷開狀態(tài)持續(xù)時間以周期Ts重復(fù)。由于同步的原因，用于控制第二輸出電壓Vo2的第二開關(guān)Q2以與第一控制開關(guān)S1的周期相同的周期Ts重復(fù)接通和斷開狀態(tài)。因此，可通過適當(dāng)?shù)乜刂茝碾娏鱾鬟f到變壓器T的次級繞組側(cè)的第一輸出電路120和第二輸出電路140的時間開始的第二開關(guān)Q2的接通狀態(tài)持續(xù)時間的延遲時間Td(tb和tc之間)，來控制第二輸出電壓Vo2。
如果第一控制開關(guān)S1處于接通狀態(tài)，則變壓器T的磁感應(yīng)電流Im線性地增加，導(dǎo)致能量以變壓器T的磁感應(yīng)的形式被存儲。在這種情況下，流經(jīng)變壓器T的次級繞組側(cè)的第一輸出電路120的第一二極管D1的電流Id1、流經(jīng)變壓器T的次級繞組側(cè)的第二輸出電路140的第二二極管D2的電流Id2以及流經(jīng)第二開關(guān)Q2的電流IQ2全部為0。
如果第一控制開關(guān)S1處于斷開狀態(tài)，由于變壓器T的磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流傳遞到次級繞組的第一輸出電路120，并且流經(jīng)第一二極管D1的電流Id1線性地減小。因此，第一輸出電壓Vo1被輸出。
第二開關(guān)Q2通過第二輸出電壓控制器180的控制，根據(jù)第二輸出電壓Vo2的反饋值，在預(yù)定的延遲時間過去之后接通，并因此電流流經(jīng)第二二極管D2，從而輸出第二輸出電壓Vo2。如果第一控制開關(guān)S1再次接通，即使第二開關(guān)Q2接通，由于第二二極管D2處于反向偏置狀態(tài)，所以電流Id2和IQ2為0。
圖15是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的根據(jù)圖12中的多電壓電源的操作的信號轉(zhuǎn)變的時序圖。
參照圖15，第一控制開關(guān)S1的操作可被劃分為接通持續(xù)時間(ta和tb之間)以及斷開持續(xù)時間(tb和td之間)，并且接通持續(xù)時間和斷開持續(xù)時間以周期Ts重復(fù)。由于同步的原因，用于控制第二輸出電壓Vo2的第二開關(guān)Q2以與第一控制開關(guān)S1的周期相同的周期Ts重復(fù)接通和斷開狀態(tài)。
在第一控制開關(guān)S1的接通狀態(tài)持續(xù)時間(ta和tb之間)期間，由于電流不傳遞到次級繞組，所以第二開關(guān)Q2的操作不影響多電壓電源的操作。在第一控制開關(guān)S1的斷開狀態(tài)持續(xù)時間(tb和td之間)期間，可根據(jù)第二輸出電壓Vo2的反饋值，通過控制第二開關(guān)Q2處于斷開狀態(tài)的時間tc的時序來控制第二輸出電壓Vo2。
如上所述，根據(jù)本實施例，可根據(jù)第二輸出電壓Vo2的反饋值，通過延遲第二開關(guān)Q2的接通或斷開操作狀態(tài)，來控制流經(jīng)變壓器T的次級繞組側(cè)的第二輸出電路140的電流的量，由此獨立地控制第二輸出電壓Vo2。因此，可提供具有簡單結(jié)構(gòu)的多電壓電流源型電源。
圖16是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實施例的、當(dāng)初級電路110的電流源型開關(guān)電路111被配置為有源箝位回掃型時根據(jù)圖12中的多電壓電源的操作的信號轉(zhuǎn)變的時序圖。
在圖16中，VgS1表示第一控制開關(guān)S1兩端的電壓，VgS2表示第二控制開關(guān)S2兩端的電壓，VgQ2表示第二開關(guān)Q2的柵極-源極電壓。換句話說，VgS1、VgS2和VgQ2分別表示第一控制開關(guān)S1、第二控制開關(guān)S2和第二開關(guān)Q2的操作狀態(tài)。
參照圖12和圖16，第一控制開關(guān)S1的操作可被劃分為接通持續(xù)時間(ta和tb之間)以及斷開持續(xù)時間(tb和td之間)，并且接通持續(xù)時間和斷開持續(xù)時間以周期Ts重復(fù)。第二控制開關(guān)S2按照與第一控制開關(guān)S1互補的方式重復(fù)接通狀態(tài)持續(xù)時間和斷開狀態(tài)持續(xù)時間。由于同步的原因，用于控制第二輸出電壓Vo2的第二開關(guān)Q2以與第一控制開關(guān)S1的周期相同的周期Ts重復(fù)接通持續(xù)時間和斷開持續(xù)時間。
可通過適當(dāng)?shù)乜刂茝碾娏鱾鬟f到變壓器T的次級繞組側(cè)的第一輸出電路120和第二輸出電路140的時間開始的第二開關(guān)Q2的接通持續(xù)時間的延遲時間Td(tb和tc之間)，來控制第二輸出電壓Vo2。在第一控制開關(guān)S1的斷開持續(xù)時間(tb和td之間)期間，第二控制開關(guān)S2處于接通狀態(tài)，并且Is2增大，由此漏電感通過電容器Cc諧振。
圖17A和圖17B是傳統(tǒng)的有源箝位型多電壓電源和根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的有源箝位型多電壓電源的照片。圖17A示出了傳統(tǒng)的有源箝位型多電壓電源的形狀，圖17B示出了根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的有源箝位型多電壓電源的形狀。參照圖17A和圖17B，圖17B中示出的有源箝位型多電壓電源相比于圖17A示出的傳統(tǒng)的有源箝位型多電壓電源具有較小的尺寸和較簡單的結(jié)構(gòu)。
盡管在上述各種實施例中示出了次級繞組的輸出電路的數(shù)量為2，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在變壓器的次級繞組側(cè)配置多個可被獨立控制的輸出電路。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的各種實施例的多電壓電源中，由于可獨立地控制用于實現(xiàn)多個(至少兩個)輸出電壓的位于變壓器的次級繞組側(cè)的多個輸出電路，所以輸出電路的結(jié)構(gòu)簡單，并且可顯著減小多電壓電源的尺寸。另外，通過線性地控制多個輸出電路，可穩(wěn)定地控制多個輸出電壓，而不考慮輸出電壓的數(shù)量。
雖然顯示和描述了本發(fā)明總體構(gòu)思的一些實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明總體構(gòu)思的原理和精神的情況下，可以對這些實施例作出改變。
權(quán)利要求
1.一種多電壓電源，包括變壓器、用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來產(chǎn)生第一輸出電壓的第一輸出電路、以及用于根據(jù)第一輸出電壓來控制提供給變壓器的初級繞組的電壓的第一輸出電壓控制器，其中，所述多電壓電源包括第二至第N輸出電路，用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來分別產(chǎn)生第二至第N輸出電壓；以及第二至第N輸出電壓控制器，用于通過反饋所述第二至第N輸出電壓來分別線性地控制輸出所述第二至第N輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電壓電源，其中，作為第二至第N輸出電路之一的第K輸出電路包括第K整流器，用于通過對從變壓器傳遞的電壓整流來產(chǎn)生第K輸出電壓；以及第K開關(guān)，用于根據(jù)作為第二至第N輸出電壓控制器之一的第k輸出電壓控制器的線性控制信號，來線性地切換第K整流器的輸出電壓，其中，K是大于或等于2并且小于或等于N的正整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多電壓電源，其中，第K整流器包括第K二極管和第K電容器，彼此串聯(lián)，并且一起與變壓器的次級繞組并聯(lián)；以及第K輸出端子，在第K電容器的兩端形成，用于輸出第K輸出電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多電壓電源，其中，第K整流器是半波整流電路或全波整流電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多電壓電源，其中，第K開關(guān)包括金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，所述金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的柵極連接到第k輸出電壓控制器的輸出端子，所述金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的其它端子連接在第K二極管和第K電容器之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多電壓電源，其中，第K開關(guān)包括雙極結(jié)型晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多電壓電源，其中，第K開關(guān)在有源區(qū)進(jìn)行操作，在所述有源區(qū)中，在顯示流經(jīng)第K開關(guān)的電流和第K開關(guān)兩端的電壓之間的相互關(guān)系的圖形中的曲線變?yōu)榫€性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電壓電源，其中，作為第二至第N輸出電壓控制器之一的第K輸出電壓控制器包括第K參考電壓發(fā)生器，用于產(chǎn)生將與第K輸出電壓進(jìn)行比較的預(yù)定參考電壓；第K誤差檢測器，用于將第K輸出電壓與第K參考電壓發(fā)生器產(chǎn)生的參考電壓進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出輸出誤差值；以及第K控制信號輸出單元，用于通過對從第K誤差檢測器輸出的信號分壓來輸出第K線性控制信號，以控制第K開關(guān)處于有源區(qū)；其中，K是大于或等于2并且小于或等于N的正整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多電壓電源，其中，第K參考電壓發(fā)生器包括分壓器電路，所述分壓器電路連接到預(yù)定的電壓源，并通過對所述預(yù)定的電壓源的電壓分壓來向第K誤差檢測器提供參考電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多電壓電源，其中，第K控制信號輸出單元包括用于對從第K誤差檢測器輸出的信號分壓的分壓器電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多電壓電源，其中，第K輸出電壓控制器還包括用于使用負(fù)反饋來提供補償電路的第K補償電路，所述第K補償電路與第K誤差檢測器的輸出端子以及第K誤差檢測器的輸入端子并聯(lián)，并且包括串聯(lián)的電阻器和電容器，其中，第K輸出電壓施加到第K誤差檢測器的所述輸入端子。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電壓電源，其中，變壓器包括具有電流源型開關(guān)電路的初級電路，所述電流源型開關(guān)電路包括用于使用從第一輸出電壓控制器輸出的第一控制信號來執(zhí)行切換操作的第一開關(guān)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多電壓電源，其中，電流源型開關(guān)電路被配置為回掃型、有源箝位回掃型、半橋回掃型和串聯(lián)諧振型中的一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多電壓電源，其中，電流源型開關(guān)電路還包括用于防止變壓器的漏電感的緩沖器電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電壓電源，其中，第一輸出電路包括用于對從變壓器傳遞的電壓整流的整流器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的多電壓電源，其中，所述整流器是半波整流電路或全波整流電路。
17.一種包括多電壓電源的圖像形成裝置，所述多電壓電源包括變壓器、用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來產(chǎn)生第一輸出電壓的第一輸出電路、以及用于根據(jù)第一輸出電壓來控制提供給變壓器的初級繞組的電壓的第一輸出電壓控制器，其中，所述多電壓電源包括第二至第N輸出電路，用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來分別產(chǎn)生第二至第N輸出電壓；以及第二至第N輸出電壓控制器，用于通過反饋所述第二至第N輸出電壓來分別線性地控制輸出所述第二至第N輸出電壓。
18.一種多電壓電源，包括變壓器、用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來產(chǎn)生第一輸出電壓的第一輸出電路、以及用于根據(jù)第一輸出電壓來控制提供給變壓器的初級繞組的電壓的第一輸出電壓控制器，其中，所述多電壓電源包括第二至第N輸出電路，用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來分別產(chǎn)生第二至第N輸出電壓；以及第二至第N輸出電壓控制器，用于通過反饋所述第二至第N輸出電壓，根據(jù)切換操作，來分別控制輸出所述第二至第N輸出電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的多電壓電源，其中，作為第二至第N輸出電路之一的第K輸出電路包括第K整流器，用于通過對從變壓器傳遞的電壓進(jìn)行整流來產(chǎn)生第K輸出電壓；以及第K開關(guān)，用于根據(jù)作為第二至第N輸出電壓控制器之一的第k輸出電壓控制器的線性控制信號，來線性地切換第K整流器的輸出電壓，其中，K是大于或等于2并且小于或等于N的正整數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的多電壓電源，其中，第K整流器包括第K二極管和第K電容器，彼此串聯(lián)，并且一起與變壓器的次級繞組并聯(lián)；以及第K輸出端子，在第K電容器的兩端形成，用于輸出第K輸出電壓。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的多電壓電源，其中，第K整流器是半波整流電路或全波整流電路。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的多電壓電源，其中，第K開關(guān)包括金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，所述金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的柵極連接到第k輸出電壓控制器的輸出端子，所述金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的其它端子連接在第K二極管和第K電容器之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的多電壓電源，其中，第K開關(guān)包括雙極結(jié)型晶體管。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的多電壓電源，其中，作為第二至第N輸出電壓控制器之一的第K輸出電壓控制器包括第K輸出電壓檢測器，用于檢測第K輸出電壓；第K誤差檢測器，用于將由第K輸出電壓檢測器檢測的第K輸出電壓與預(yù)定的參考電壓進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出誤差值；第K頻率同步單元，用于將從外部提供的斜坡信號與變壓器的初級繞組的切換頻率同步；以及第K脈寬調(diào)制器，用于將從第K誤差檢測器輸出的信號與從第K頻率同步單元輸出的同步的斜坡信號進(jìn)行比較，并輸出用于控制第K開關(guān)的切換操作的第K切換控制信號。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的多電壓電源，其中，第K輸出電壓檢測器是分壓器電路。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的多電壓電源，其中，由連接在預(yù)定的電壓源和地之間的電阻器和穩(wěn)壓二極管產(chǎn)生所述參考電壓。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的多電壓電源，其中，第K輸出電壓控制器還包括用于使用負(fù)反饋來提供補償電路的第K補償電路，所述第K補償電路與第K誤差檢測器的輸出端子以及第K誤差檢測器的輸入端子并聯(lián)，并且包括串聯(lián)的電阻器和電容器，其中，第K輸出電壓施加到第K誤差檢測器的所述輸入端子。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的多電壓電源，其中，變壓器的初級電路包括電流源型開關(guān)電路，所述電流源型開關(guān)電路包括用于使用從第一輸出電壓控制器輸出的第一控制信號來執(zhí)行切換操作的第一開關(guān)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的多電壓電源，其中，電流源型開關(guān)電路被配置為回掃型、有源箝位回掃型、半橋回掃型和串聯(lián)諧振型中的一種。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的多電壓電源，其中，電流源型開關(guān)電路還包括用于防止變壓器的漏電感的緩沖器電路。
31.根據(jù)權(quán)利要求18所述的多電壓電源，其中，第一輸出電路包括用于對從變壓器傳遞的電壓整流的整流器。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的多電壓電源，其中，所述整流器是半波整流電路或全波整流電路。
33.一種包括多電壓電源的圖像形成裝置，所述多電壓電源包括變壓器、用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來產(chǎn)生第一輸出電壓的第一輸出電路、以及用于根據(jù)第一輸出電壓來控制提供給變壓器的初級繞組的電壓的第一輸出電壓控制器，其中，所述多電壓電源包括第二至第N輸出電路，用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來分別產(chǎn)生第二至第N輸出電壓；以及第二至第N輸出電壓控制器，用于通過反饋所述第二至第N輸出電壓，根據(jù)切換操作，來分別控制輸出所述第二至第N輸出電壓。
34.一種使用變壓器來提供多電壓電源的方法，所述方法包括使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓產(chǎn)生第一輸出電壓；根據(jù)第一輸出電壓控制提供給變壓器的初級繞組的電壓；使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓產(chǎn)生第二至第N輸出電壓；以及通過反饋所述第二至第N輸出電壓來線性地控制輸出所述第二至第N輸出電壓。
35.一種使用變壓器來提供多電壓電源的方法，所述方法包括使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓產(chǎn)生第一輸出電壓；根據(jù)第一輸出電壓控制提供給變壓器的初級繞組的電壓；使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓產(chǎn)生第二至第N輸出電壓；以及通過反饋所述第二至第N輸出電壓，根據(jù)切換操作，來控制輸出所述第二至第N輸出電壓。
全文摘要
一種多電壓電源，包括變壓器、用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來產(chǎn)生第一輸出電壓的第一輸出電路、以及用于根據(jù)第一輸出電壓來控制提供給變壓器的初級繞組的電壓的第一輸出電壓控制器，其中，所述多電壓電源包括第二至第N輸出電路，用于使用傳遞到變壓器的次級繞組的電壓來產(chǎn)生第二至第N輸出電壓；以及第二至第N輸出電壓控制器，用于通過反饋所述第二至第N輸出電壓來執(zhí)行控制以線性地輸出所述第二至第N輸出電壓。因此，可獨立地控制用于實現(xiàn)多個(至少兩個)輸出電壓的位于變壓器的次級繞組側(cè)的多個輸出電路，特別地，通過線性地控制多個輸出電路，可穩(wěn)定地控制多個輸出電壓，而不考慮輸出電壓的數(shù)量。
文檔編號H02M3/28GK1905342SQ20061010370
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月26日
發(fā)明者權(quán)奉煥 申請人:三星電子株式會社