專利名稱：高壓電源產(chǎn)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種高壓電源產(chǎn)生器，更特別的是本發(fā)明關(guān)于一種可用于影 像成形裝置的高壓電源產(chǎn)生器。
背景技術(shù)：
大部分的影像成形裝置(image forming apparatus),如激光打印機(jī)或傳真 機(jī)等，都需要一個(gè)高壓電源產(chǎn)生器(high-voltage generator)來提供操作時(shí)所需 要的電壓。此種高壓電源產(chǎn)生器系利用單開關(guān)諧振電路(single switch resonant circuit)且令晶體管工作于有源區(qū)(active region),如此便可將變壓器初級(jí)側(cè)所 接收的低電壓轉(zhuǎn)換成振幅大小由電壓反饋信號(hào)所控制的弦波電壓。該弦波電 壓經(jīng)由變壓器的次級(jí)側(cè)放大，再經(jīng)由整流/倍增電路產(chǎn)生一個(gè)電壓值可調(diào)整的 高階直流電壓給影像成形裝置。圖1顯示一種公知用于激光打印機(jī)(laser toner printer)的高壓電源產(chǎn)生 器。如圖1所示，高壓電源產(chǎn)生器包含高壓變壓器T12，具有初級(jí)側(cè)線圈 (primary coil)Nll、次級(jí)側(cè)線圈(secondary coil)N12以及輔助線圈(auxiliary coil)N13。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(PWMsigna1)41經(jīng)由電阻Rll與電容Cll組成 的濾波器濾波后，可在運(yùn)算放大器18的正輸入端產(chǎn)生一個(gè)隨脈沖寬度調(diào)制 信號(hào)41的占空比(duty cycle)不同而改變的直流參考電壓Vref。初級(jí)側(cè)線圈 Nil的一端與輸入直流電壓Vin相連接，另一端則與由NPN型雙極結(jié)晶體 管(NPN BJT)所組成的開關(guān)裝置16的集電極(collector)相連接。開關(guān)裝置16 的基極(base)耦接至輔助線圈N13的一端，而開關(guān)裝置16的發(fā)射極(emitter) 連接至接地端。反饋控制單元(feedback control unit) 11耦接于高壓電源產(chǎn)生 器的次級(jí)側(cè)輸出端(secondaryoutput)以及運(yùn)算放大器18之間，其功能為檢測(cè) 高壓電源產(chǎn)生器的輸出電壓的變化，并且根據(jù)輸出電壓的變化產(chǎn)生反饋信號(hào) 至運(yùn)算放大器18的負(fù)輸入端。該反饋信號(hào)與該直流參考電壓Vref相比較， 并根據(jù)比較的結(jié)果輸出電壓控制信號(hào)48。該電壓控制信號(hào)48傳送至輔助線圈N13的另一端，借此控制開關(guān)裝置16的基極直流電流，并加上通過初級(jí) 側(cè)線圈Nil與輔助線圈N13之間的磁性連接而提供至開關(guān)裝置16的基極端 的交流電流，達(dá)到改變初級(jí)側(cè)線圈Nil上的振蕩電壓(oscillatingvoltage)的振 蕩振幅(oscillating amplitude)的目的。因此，電壓控制信號(hào)48能夠控制初級(jí) 側(cè)線圈Nll上的振蕩電壓振蕩振幅，借此調(diào)整高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出 端上的輸出電壓Vout為脈沖寬度調(diào)制信號(hào)41的占空比所指定的電壓。在此， 初級(jí)側(cè)線圈Nil上的振蕩電壓經(jīng)過次級(jí)側(cè)線圈N12的升壓后，則感應(yīng)生成 于次級(jí)側(cè)線圈N12的兩側(cè)。該高階交流電壓經(jīng)由次級(jí)側(cè)整流/倍增電路 (secondary rectifier/multiplier circuit)13而轉(zhuǎn)換成高階的輸出電壓Vout，其電 壓值約為數(shù)千伏特至數(shù)百伏特的正電壓或負(fù)電壓，其視反饋控制單元11及 次級(jí)側(cè)整流/倍增電路13的連接拓樸而定。類似于圖1所示的高壓電源產(chǎn)生 器的參考文獻(xiàn)提出于美國(guó)專利號(hào)6,501,921與美國(guó)專利公開號(hào)2006/0092672 中。圖1的高壓電源產(chǎn)生器雖然能夠提供足夠的高階輸出電壓Vout來驅(qū)動(dòng) 影像成形裝置內(nèi)部的影像復(fù)制組件，其卻無法避免地存在一些重要的缺點(diǎn)。 最主要的缺點(diǎn)的形成原因在于提供給運(yùn)算放大器18的負(fù)輸入端的反饋信號(hào) 乃是由高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端經(jīng)由反饋控制單元11降壓所產(chǎn)生。 如前所述，高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端上的輸出電壓Vout乃是電壓值 為數(shù)千伏特的高階直流電壓。然而，提供給運(yùn)算放大器18的負(fù)輸入端的反 饋信號(hào)的電壓電平通常僅為數(shù)個(gè)伏特。因此，反饋控制單元11必須具備由 高阻抗的電阻所組成的分壓電路。如此一來，高壓電源產(chǎn)生器對(duì)于輸出電壓 Vout的變化的瞬時(shí)響應(yīng)(transientresponse)便會(huì)變的相當(dāng)緩慢。若想要改善瞬 時(shí)響應(yīng)，則必須降低反饋控制單元11中的分壓電阻的阻抗，如此會(huì)產(chǎn)生相 當(dāng)大的功率損失(power loss)。另外，若想要改變輸出電壓Vout的極性時(shí)， 不僅次級(jí)側(cè)整流/倍增電路13中二極管的極性必須反向，反饋控制單元11的 連接拓樸亦必須改變，因此無法滿足在同一片印刷電路板上提供具有不同極 性的輸出的需求。圖2顯示一種改進(jìn)的高壓電源產(chǎn)生器。如圖2所示，高壓變壓器T22具 有初級(jí)側(cè)線圈N2K次級(jí)側(cè)線圈N22、輔助線圈N23以及電壓檢測(cè)線圈N24。 輸入直流電壓Vin耦接至初級(jí)側(cè)線圈N21的一端，并且由NPN型雙極結(jié)晶
體管所組成的開關(guān)裝置26的集電極耦接至初級(jí)側(cè)線圈N21的另一端。開關(guān) 裝置26的基極耦接至輔助線圈N23的一端，并且開關(guān)裝置26的發(fā)射極耦接 至接地端。電壓檢測(cè)線圈N24設(shè)定為產(chǎn)生與高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端 上的輸出電壓Vout相關(guān)聯(lián)的交流電壓。電壓檢測(cè)線圈N24所輸出的交流電 壓由初級(jí)側(cè)整流/倍增電路(primary rectifier/multiplier circuit) 25轉(zhuǎn)換成電壓 檢測(cè)信號(hào)42，其代表高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端上的輸出電壓Vout。 電壓檢測(cè)信號(hào)42接著經(jīng)由分壓器R21， R22分壓而產(chǎn)生一個(gè)部分電壓檢測(cè)信 號(hào)43，其與脈沖寬度調(diào)制信號(hào)44一起輸入至電壓控制單元27。電壓控制單 元27比較部分電壓檢測(cè)信號(hào)43與脈沖寬度調(diào)制信號(hào)44經(jīng)由電阻R25與電 容C25所組成的濾波器濾波后所產(chǎn)生的直流電壓之間的差異，并且根據(jù)比較 的結(jié)果輸出電壓控制信號(hào)49。電壓控制信號(hào)49經(jīng)由電阻R23， R24傳送至輔 助線圈N23的另一端，并且通過初級(jí)側(cè)線圈N21與輔助線圈N23之間的磁 性連接將電壓控制信號(hào)49提供至開關(guān)裝置26的基極端。電壓控制信號(hào)49 設(shè)定為控制開關(guān)裝置26的基極電流，進(jìn)而控制初級(jí)側(cè)線圈N21上的振蕩電 壓的振蕩振幅，借此調(diào)整高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端上的輸出電壓Vout 為脈沖寬度調(diào)制信號(hào)44的占空比所指定的電壓。在此，初級(jí)側(cè)線圈N21上 的電壓經(jīng)過次級(jí)側(cè)線圈N22升壓后，則感應(yīng)生成于次級(jí)側(cè)線圈N22的兩側(cè)。 該高階交流電壓經(jīng)由次級(jí)側(cè)整流/倍增電路28轉(zhuǎn)換成高階的輸出電壓Vout， 其電壓值約為數(shù)千伏特至數(shù)百伏特的正電壓或負(fù)電壓，其視次級(jí)側(cè)整流/倍增 電路28的連接拓樸而定，而不受如圖1所示的反饋控制單元11影響。由于 部分電壓檢測(cè)信號(hào)43是由低阻抗的分壓電阻所產(chǎn)生，其可改善輸出的瞬時(shí) 響應(yīng)。又因?yàn)椴徽撦敵鲭妷篤out的輸出為正電壓或是負(fù)電壓，電壓檢測(cè)線 圈N24與初級(jí)側(cè)整流/倍增電路25都可產(chǎn)生正電壓的檢測(cè)信號(hào)，故不須對(duì)初 級(jí)側(cè)整流/倍增電路25及電壓控制單元27的電路進(jìn)行修改，僅須改變次級(jí)側(cè) 整流/倍增電路28的整流二極管極性即可改變輸出電壓Vout極性。因此在同 一片印刷電路板上即可產(chǎn)生不同極性的輸出電壓。類似于圖2所示的高壓電 源產(chǎn)生器的參考文獻(xiàn)提出于美國(guó)專利號(hào)6,529,388中。
由以上的說明可知，圖2所示的高壓電源產(chǎn)生器設(shè)定為在位于低壓側(cè)的 變壓器的電壓檢測(cè)線圈N24的兩側(cè)產(chǎn)生與高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端 上的輸出電壓Vout相關(guān)聯(lián)的交流電壓，并且再經(jīng)由初級(jí)側(cè)整流/倍增電路25 轉(zhuǎn)換成用來代表輸出電壓Vout的電壓檢測(cè)信號(hào)42。因此，圖2所示的高壓 電源產(chǎn)生器便可以在較短的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)對(duì)輸出電壓Vout的變化作出反應(yīng)， 并且從而增進(jìn)了高壓電源產(chǎn)生器對(duì)于輸出電壓Vout的變化的瞬時(shí)響應(yīng)。另 外，無論輸出電壓Vout的極性為正或負(fù)(其視次級(jí)側(cè)整流/倍增電路28的整 流二極管的極性而定)，電壓檢測(cè)信號(hào)42的電壓電平必然為正值。因此，在 同一片印刷電路板上可產(chǎn)生具有不同極性的輸出電壓。然而，圖2所示的高 壓電源產(chǎn)生器需要一個(gè)額外的變壓器的電壓檢測(cè)線圈N24來產(chǎn)生電壓檢測(cè) 信號(hào)42，因而增加高壓變壓器T22的制造成本并且降低高壓變壓器T22的 效率。因此需要提出一種高壓電源產(chǎn)生器，其能夠以最少數(shù)目的變壓器線圈來 達(dá)成輸出電壓控制，并且達(dá)成較佳的瞬時(shí)響應(yīng)性能以及較少的功率損失，進(jìn) 而提高印刷電路板對(duì)具有不同極性的輸出電壓的兼容性(compatibility)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高壓電源產(chǎn)生器，可用于例如影像成形裝 置，其可在最少數(shù)目的變壓器線圈的條件下增進(jìn)高壓電源產(chǎn)生器的瞬時(shí)響應(yīng) 性能，并且減少高壓電源產(chǎn)生器的功率損失。為達(dá)成此目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種高壓電源產(chǎn)生器，其包含1. 開關(guān)裝置，例如PNP型雙極結(jié)晶體管，具有基極端、發(fā)射極端以及 集電極端；2. 變壓器，具有初級(jí)側(cè)線圈、次級(jí)側(cè)線圈以及輔助線圈，其中該輔助線 圈的一端經(jīng)由電阻-電容電路耦接至該基極端，并且該輔助線圈的另 一端以及 開關(guān)裝置的發(fā)射極端耦接至輸入直流電壓，此外，該初級(jí)側(cè)線圈的一端耦接 至該開關(guān)裝置的集電極端，并且該初級(jí)側(cè)線圈的另一端耦接至地；3. 電壓檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置，耦接至該初級(jí)側(cè)線圈，用以接收該初級(jí)側(cè)線 圈的輸出并產(chǎn)生代表該高壓電源產(chǎn)生器的輸出電壓的電壓檢測(cè)信號(hào)；以及4. 比較單元，耦接于該電壓檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置以及該開關(guān)裝置的基極端 之間，用以根據(jù)該電壓檢測(cè)信號(hào)以及切換控制信號(hào)，例如一脈沖寬度調(diào)制信 號(hào)，來產(chǎn)生電壓控制信號(hào)，其提供至該開關(guān)裝置的基極端以調(diào)整該開關(guān)裝置 的基極電流，使得初級(jí)側(cè)線圈上的交流振蕩弦波電壓的振蕩振幅因而改變，
借此調(diào)整高壓電源產(chǎn)生器的輸出直流電壓。根據(jù)所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該輔助線圈經(jīng)由電阻-電容電路耦接至 該控制端。根據(jù)所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該開關(guān)裝置為PNP型雙極結(jié)晶體管， 并且該P(yáng)NP型雙極結(jié)晶體管的控制端為基極，該第一電流傳導(dǎo)端為發(fā)射極， 并且該第二電流傳導(dǎo)端為集電極。根據(jù)所述的高壓電源產(chǎn)生器，還包含電容，耦接于該開關(guān)裝置的第二電 流傳導(dǎo)端以及接地端之間，其與該初級(jí)側(cè)線圈的激磁電感組成諧振電路。根據(jù)所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該電容為該變壓器的雜散電容或外加 電容。根據(jù)所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該電壓控制信號(hào)設(shè)定為控制流入該開 關(guān)裝置的控制端的電流以改變?cè)摮跫?jí)側(cè)線圈上的振蕩電壓的振蕩振幅，借此 調(diào)整該高壓電源產(chǎn)生器的輸出電壓。根據(jù)所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該高壓電源產(chǎn)生器的輸出電壓經(jīng)由該 次級(jí)側(cè)線圈來產(chǎn)生。根據(jù)所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該切換控制信號(hào)為脈沖寬度調(diào)制信號(hào)根據(jù)所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該電壓控制信號(hào)為直流電壓。 根據(jù)所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該高壓電源產(chǎn)生器用于影像成形裝置中。一般來說，該比較單元由運(yùn)算放大器所組成，并且該電壓檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生 裝置包含初級(jí)側(cè)整流/倍增電路以及分壓器。一般來說，初級(jí)側(cè)線圈上的交流振蕩弦波電壓通過該次級(jí)側(cè)線圈而升 壓，以在該次級(jí)側(cè)線圈的兩側(cè)感應(yīng)生成高階交流電壓。除此之外，該高壓電源產(chǎn)生器還包含次級(jí)側(cè)整流/倍增電路，耦接至該次 級(jí)側(cè)線圈，其由多個(gè)二極管與電容所組成，用以將該次級(jí)側(cè)線圈兩側(cè)的高階 交流電壓整流并且升壓以產(chǎn)生該高壓電源產(chǎn)生器的輸出電壓。因此，本發(fā)明可以利用最少數(shù)目的變壓器線圈來達(dá)成輸出電壓控制，進(jìn) 而減少變壓器的制造成本并增強(qiáng)變壓器的效率。若想要改變輸出電壓Vout 的極性時(shí)，僅須改變次級(jí)側(cè)整流/倍增電路的二極管極性即可達(dá)成。因此本發(fā)
明的另一優(yōu)點(diǎn)為在同一片印刷電路板上即可產(chǎn)生不同極性的輸出電壓。


圖l:顯示一種公知的高壓電源產(chǎn)生器的電路示意圖；圖2:顯示一種改進(jìn)的高壓電源產(chǎn)生器的電路示意圖；以及圖3:顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的高壓電源產(chǎn)生器的電路示意圖。 其中，附圖標(biāo)記說明如下Vin:輸入直流電壓T12:高壓變壓器Nil:初級(jí)側(cè)線圈N12:次級(jí)側(cè)線圈N13:輔助線圈11:反饋控制單元13:次級(jí)側(cè)整流/倍增電路16:開關(guān)裝置18:運(yùn)算放大器Vout:輸出電壓Rll:電阻Cll:電容41:脈沖寬度調(diào)制信號(hào)Vref:參考電壓48:電壓控制信號(hào)T22:高壓變壓器N21:初級(jí)側(cè)線圈N22:次級(jí)側(cè)線圈 N23:輔助線圈 N24:電壓檢測(cè)線圈25:初級(jí)側(cè)整流/倍增電路 R21:電阻R22:電阻42-電壓檢測(cè)信號(hào) 43:部分電壓檢測(cè)信號(hào) 44:脈沖寬度調(diào)制信號(hào) R25:電阻 C25:電容 R23:電阻 R24:電阻26:開關(guān)裝置27:電壓控制單元49:電壓控制信號(hào)28:次級(jí)側(cè)整流/倍增電路T32:高壓變壓器 N33:初級(jí)側(cè)線圈 N32:次級(jí)側(cè)線圈N31:輔助線圈 32:諧振電路33:電壓檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置34:初級(jí)側(cè)整流/倍增電路R34:電阻R35:電阻45:電壓檢測(cè)信號(hào)46:脈沖寬度調(diào)制信號(hào)50:比較單元47:電壓控制信號(hào)36:開關(guān)裝置38:次級(jí)側(cè)整流/倍增電路C32:電容R36:電阻C36:電容 R31:電阻C31:電容具體實(shí)施方式
體現(xiàn)本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)選實(shí)施例將在后面的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng) 理解的是本發(fā)明能夠在不同的實(shí)施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明 的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用，而非用以限制本發(fā) 明。圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的高壓電源產(chǎn)生器的電路示意圖。如 圖3所示，高壓電源產(chǎn)生器包含由PNP型雙極結(jié)晶體管所組成的開關(guān)裝置 36，以及高壓變壓器T32，具有初級(jí)側(cè)線圈N33、次級(jí)側(cè)線圈N32以及輔助 線圈N31。輔助線圈N31的一端與開關(guān)裝置36的發(fā)射極端耦接至輸入直流 電壓Vin，而輔助線圈N31的另一端經(jīng)由電阻R31與電容C31所組成的電阻 -電容電路(RC circuit)耦接至開關(guān)裝置36的基極端。初級(jí)側(cè)線圈N33的一端 耦接至開關(guān)裝置36的集電極端，而初級(jí)側(cè)線圈N33的另一端連接至地。初 級(jí)側(cè)線圈N33設(shè)定為產(chǎn)生與高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端上的輸出電壓 Vout相關(guān)聯(lián)的交流電壓。初級(jí)側(cè)線圈N33的激磁電感(magnetizing inductance) 與電容C32組成諧振電路(resonant circuit) 32，其中電容C32 —般而言為高 壓變壓器T32的雜散電容(stray capacitance)或外加電容。初級(jí)側(cè)線圈N33上 的交流振蕩電壓經(jīng)由電壓檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置33的初級(jí)側(cè)整流/倍增電路34來 整流與倍增。接著，初級(jí)側(cè)整流/倍增電路34的輸出經(jīng)由電壓檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生 裝置33的分壓器R34,R35分壓以產(chǎn)生電壓檢測(cè)信號(hào)45，其代表高壓電源產(chǎn) 生器的次級(jí)側(cè)輸出端上的輸出電壓Vout。電壓檢測(cè)信號(hào)45與脈沖寬度調(diào)制信號(hào)46經(jīng)由電阻R36與電容C36組成 的濾波器濾波后所產(chǎn)生的直流電壓分別輸入至由運(yùn)算放大器所組成的比較 單元50的正輸入端與負(fù)輸入端。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)46為具有可在預(yù)定范圍 內(nèi)占空比可調(diào)變的脈沖信號(hào)，其能夠使高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端上的 輸出電壓Vout根據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)46的占空比改變而連續(xù)變化。比較單 元50設(shè)定為比較電壓檢測(cè)信號(hào)45與脈沖寬度調(diào)制信號(hào)46的直流成份(DC component)之間的差異，并且根據(jù)比較的結(jié)果輸出電壓控制信號(hào)47。電壓控 制信號(hào)47為直流電壓，其經(jīng)由電阻、晶體管或齊納二極管(zener diode，上
述組件皆未顯示于圖中)而耦接至開關(guān)裝置36的基極端，從而控制開關(guān)裝置 36的基極電流以改變初級(jí)側(cè)線圈N33上的交流振蕩電壓的振蕩振幅，借此 將高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端上的輸出電壓Vout穩(wěn)定于由脈沖寬度調(diào) 制信號(hào)46的占空比所指定的電壓電平。通過次級(jí)側(cè)線圈N32的升壓作用，初級(jí)側(cè)線圈N33上的交流振蕩電壓 便可升壓為數(shù)百或數(shù)千伏特的高階交流電壓，其感應(yīng)生成于次級(jí)側(cè)線圈N32 兩側(cè)。除此之外，在高壓變壓器T32的次級(jí)側(cè)上設(shè)置了一個(gè)次級(jí)側(cè)整流/倍增 電路(secondary rectifier/multiplier circuit)38，其由數(shù)個(gè)二極管與電容所組成， 用以將次級(jí)側(cè)線圈N32兩側(cè)的高階交流電壓進(jìn)行整流并且升壓為所想要的 電壓電平。因此，次級(jí)側(cè)線圈N32兩側(cè)上的電壓便不需要被提升至與輸出電 壓Vout相同的電平，從而減少高壓變壓器T32的次級(jí)側(cè)所承受的電壓應(yīng)力 (voltage stress)。由于次級(jí)側(cè)整流/倍增電路38的電路結(jié)構(gòu)與操作方法乃是本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的，在此不加以詳細(xì)說明。綜合以上所述，本發(fā)明所提出的高壓電源產(chǎn)生器的特點(diǎn)在于高壓電源產(chǎn) 生器的輸出電壓Vout由初級(jí)側(cè)線圈上的交流振蕩電壓經(jīng)由次級(jí)側(cè)線圈升壓 后，再經(jīng)由次級(jí)側(cè)整流/倍增電路整流與升壓后產(chǎn)生。因此可利用位于高壓變 壓器的初級(jí)側(cè)線圈來檢測(cè)高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端上的輸出電壓，而 不需要如圖2的高壓電源產(chǎn)生器一般設(shè)置一組電壓檢測(cè)線圈。為了要達(dá)成此 目的，初級(jí)側(cè)線圈的一端耦接至地并且釆用PNP型雙極結(jié)晶體管作為開關(guān)裝 置。因此，初級(jí)側(cè)線圈能夠感應(yīng)生成與高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端上的 輸出電壓相關(guān)聯(lián)的交流電壓，并且經(jīng)由初級(jí)側(cè)整流/倍增電路以及分壓器產(chǎn)生 代表高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端上的輸出電壓的電壓檢測(cè)信號(hào)。很明顯 的，本發(fā)明所提出的高壓電源產(chǎn)生器可在高壓變壓器的低壓側(cè)(初級(jí)側(cè))產(chǎn)生 代表高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端上的輸出電壓的電壓檢測(cè)信號(hào)，因此高 壓電源產(chǎn)生器對(duì)輸出電壓的變化的瞬時(shí)響應(yīng)便可以大幅的增強(qiáng)。更有利的 是，在本發(fā)明的高壓電源產(chǎn)生器中，產(chǎn)生代表高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出 端上的輸出電壓的電壓檢測(cè)信號(hào)乃是由變壓器的初級(jí)側(cè)線圈來產(chǎn)生，因此本 發(fā)明的高壓電源產(chǎn)生器相對(duì)于圖2的高壓電源產(chǎn)生器而言便可省略電壓檢測(cè) 線圈N24。因此，本發(fā)明可以利用最少數(shù)目的變壓器線圈來達(dá)成輸出電壓控 制，進(jìn)而減少變壓器的制造成本并增強(qiáng)變壓器的效率。若想要改變輸出電壓 Voiit的極性時(shí)，僅須改變次級(jí)側(cè)整流/倍增電路38的二極管極性即可達(dá)成。因此本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)為在同一片印刷電路板上即可產(chǎn)生不同極性的輸出電壓。
本發(fā)明可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)行多種修飾，然而都不脫離所附的權(quán)利 要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高壓電源產(chǎn)生器，其包含開關(guān)裝置，具有控制端、第一電流傳導(dǎo)端以及第二電流傳導(dǎo)端；變壓器，具有初級(jí)側(cè)線圈、次級(jí)側(cè)線圈以及輔助線圈，其中該輔助線圈的一端耦接至該控制端，并且該輔助線圈的另一端以及開關(guān)裝置的第一電流傳導(dǎo)端耦接至輸入直流電壓，而該初級(jí)側(cè)線圈的一端耦接至該開關(guān)裝置的第二電流傳導(dǎo)端，并且該初級(jí)側(cè)線圈的另一端耦接至地；電壓檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置，耦接至該初級(jí)側(cè)線圈，用以接收該初級(jí)側(cè)線圈的輸出并產(chǎn)生代表該高壓電源產(chǎn)生器的輸出電壓的電壓檢測(cè)信號(hào)；以及比較單元，耦接于該電壓檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置以及該開關(guān)裝置的控制端之間，用以根據(jù)該電壓檢測(cè)信號(hào)以及切換控制信號(hào)來產(chǎn)生電壓控制信號(hào)，其提供至該開關(guān)裝置的控制端以調(diào)整該高壓電源產(chǎn)生器的輸出電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該輔助線圈經(jīng)由電阻-電 容電路耦接至該控制端。
3. 如權(quán)利要求2所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該開關(guān)裝置為PNP型雙 極結(jié)晶體管，并且該P(yáng)NP型雙極結(jié)晶體管的控制端為基極，該第一電流傳導(dǎo) 端為發(fā)射極，并且該第二電流傳導(dǎo)端為集電極。
4. 如權(quán)利要求3所述的高壓電源產(chǎn)生器，還包含電容，耦接于該開關(guān)裝 置的第二電流傳導(dǎo)端以及接地端之間，其與該初級(jí)側(cè)線圈的激磁電感組成諧 振電路。
5. 如權(quán)利要求4所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該電容為該變壓器的雜散 電容或外加電容。
6. 如權(quán)利要求4所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該電壓控制信號(hào)設(shè)定為控 制流入該開關(guān)裝置的控制端的電流以改變?cè)摮跫?jí)側(cè)線圈上的振蕩電壓的振 蕩振幅，借此調(diào)整該高壓電源產(chǎn)生器的輸出電壓。
7. 如權(quán)利要求6所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該高壓電源產(chǎn)生器的輸出 電壓經(jīng)由該次級(jí)側(cè)線圈來產(chǎn)生。
8. 如權(quán)利要求7所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該初級(jí)側(cè)線圈上的振蕩電 壓通過該次級(jí)側(cè)線圈而升壓，以在該次級(jí)側(cè)線圈的兩側(cè)感應(yīng)生成高階交流電 壓。
9. 如權(quán)利要求8所述的高壓電源產(chǎn)生器，還包含次級(jí)側(cè)整流/倍增電路， 耦接至該次級(jí)側(cè)線圈，用以將該次級(jí)側(cè)線圈兩側(cè)的高階交流電壓整流并且升 壓以產(chǎn)生該高壓電源產(chǎn)生器的輸出電壓。
10. 如權(quán)利要求9所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該次級(jí)側(cè)整流/倍增電路 由多個(gè)二極管與電容所組成。
11. 如權(quán)利要求1所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該切換控制信號(hào)為脈沖 寬度調(diào)制信號(hào)。
12. 如權(quán)利要求11所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該比較單元由運(yùn)算放大 器所組成，其具有正輸入端以接收該電壓檢測(cè)信號(hào)，以及負(fù)輸入端以接收該 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。
13. 如權(quán)利要求1所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該電壓檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝 置包含初級(jí)側(cè)整流/倍增電路，耦接至該初級(jí)側(cè)線圈，用以對(duì)該初級(jí)側(cè)線圈的輸 出進(jìn)行整流與升壓；以及分壓器，耦接至該初級(jí)側(cè)整流/倍增電路，用以將該初級(jí)側(cè)整流/倍增電 路的輸出進(jìn)行分壓而產(chǎn)生該電壓檢測(cè)信號(hào)。
14. 如權(quán)利要求1所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該電壓控制信號(hào)為直流 電壓。
15. 如權(quán)利要求1所述的高壓電源產(chǎn)生器，其中該高壓電源產(chǎn)生器用于 影像成形裝置中。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種高壓電源產(chǎn)生器，具有初級(jí)側(cè)線圈、次級(jí)側(cè)線圈、輔助線圈，以及PNP型雙極結(jié)晶體管，通過LC諧振電路的原理將輸入直流電壓轉(zhuǎn)換成初級(jí)側(cè)線圈上的交流振蕩電壓，該振蕩電壓經(jīng)次級(jí)側(cè)線圈升壓成高階交流電壓。輔助線圈的一端與該晶體管的發(fā)射極耦接至該輸入直流電壓，并且輔助線圈的另一端經(jīng)由電阻-電容電路耦接至該晶體管的基極端。初級(jí)側(cè)線圈的一端耦接至該晶體管的集電極端，并且初級(jí)側(cè)線圈的另一端耦接至地。因此初級(jí)側(cè)線圈本身能夠產(chǎn)生代表該高壓電源產(chǎn)生器的次級(jí)側(cè)輸出端上電壓的電壓檢測(cè)信號(hào)，使得比較單元能夠產(chǎn)生電壓控制信號(hào)來控制晶體管的基極電流以改變初級(jí)側(cè)線圈上的振蕩電壓的振蕩振幅，借此控制次級(jí)側(cè)輸出端上的輸出電壓。
文檔編號(hào)H02M3/335GK101127481SQ20061011086
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月15日
發(fā)明者游祥源, 胡志成 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司