開關模式電源和使用其提供電力的方法
2023-05-07 03:00:16
專利名稱：開關模式電源和使用其提供電力的方法
技術領域：
本發明總構思涉及開關模式電源(SMPS)和通過使用其提供電力的方法。
背景技術：
作為向電子產品提供電力的電源，可以使用開關模式電源(SMPS)。SMPS變換輸入交流電(AC)電壓並輸出恆定電壓以操作電子產品。如果電子產品處於待機模式預定的時間段，則電子產品進入省電模式。由於甚至在省電模式中也不得不保證電子產品的一些功能，因此電源操作沒有被完全停止。當前，對電子產品的待機電力的限制正在變強以總體減少二氧化碳的生成，因而需要降低省電模式中電源的功耗的解決方案。此外，如果電源產生了湧入電流，則系統的安全性就不能保證。
發明內容
本發明總構思提供一種開關模式電源(SMPS)和通過使用其提供電力的方法。本發明總構思還提供一種計算機可讀記錄介質，其上記錄有運行該方法的電腦程式。附加方面將在下面的描述中被部分地闡明，以及從該描述中將部分地明顯，或者可以通過實踐呈現的實施例而理解到。本發明總構思的實施例可以通過提供一種用於成像裝置的開關模式電源(SMPS) 實現，該SMPS包括變換單元，通過使用變壓器將輸入到SMPS的交流(AC)電壓變換成至少一個直流(DC)電壓；第一輸出電壓輸出單元，將變換後的DC電壓作為SMPS的第一輸出電壓輸出；和第二輸出電壓輸出單元，將變換後的DC電壓作為SMPS的第二輸出電壓輸出，其中第二輸出電壓輸出單元包括第一開關單元，如果成像裝置的蓋子打開，則防止輸出第二輸出電壓；和第二開關單元，如果成像裝置處於省電模式中，則防止輸出第二輸出電壓，以及其中第二開關單元與第一開關單元相比更接近於輸出第二輸出電壓的端子。本發明總構思的實施例還可以通過提供一種成像裝置實現，該成像裝置包括用於輸出第一輸出電壓和第二輸出電壓的開關模式電源(SMPQ，該成像裝置包括該SMPS，如果該成像裝置的蓋子打開，則關斷第一開關單元以防止輸出第二輸出電壓，從該成像裝置接收用於控制SMPS的第二開關單元的控制信號，以及根據接收的控制信號關斷第二開關單元；主系統，如果該成像裝置的蓋子打開，則可由第一輸出電壓操作，以及輸出用於控制第二開關單元的控制信號；和成像單元，可由第二輸出電壓操作，以及形成列印數據的圖像，其中該SMPS的第二開關單元與第一開關單元相比更接近於輸出第二輸出電壓的端子。本發明總構思的實施例還可以通過提供一種通過使用輸出第一輸出電壓和第二輸出電壓的開關模式電源(SMPQ來向成像裝置提供電力的方法實現，該方法包括如果成像裝置的蓋子打開，則關斷第一開關單元以防止輸出第二輸出電壓，如果該成像裝置處於省電模式，則從該成像裝置接收用於控制SMPS的第二開關單元的控制信號，以及根據接收的控制信號關斷第二開關單元，其中第二開關單元與第一開關單元相比更接近於輸出第二輸出電壓的端子。
通過下面結合附圖對示範性實施例的描述，本發明總構思的上述及其它特徵和用途將更加明顯更易理解，其中圖1是示出了根據本發明總構思的實施例的開關模式電源(SMPS)的框圖；圖2是示出了根據本發明總構思的實施例的圖1所示的第二輸出電壓輸出單元的電路圖；圖3是示出了根據本發明總構思的實施例的圖1所示的SMPS的電路圖；圖4是示出了根據本發明總構思的實施例的成像裝置的框圖；和圖5是示出了根據本發明總構思的實施例的通過使用圖1所示的SMPS向圖4所示的成像裝置提供電力的方法的流程圖。
具體實施例方式現在將詳細參考本發明總構思的實施例，附圖中示出了其示例，其中相似的參考數字通篇指代相似的元件。下面雖然參考附圖描述實施例以便說明本發明總構思。圖1是示出了根據本發明總構思的實施例的開關模式電源(SMPS) 100的框圖。參考圖1，SMPS 100可以包括變換單元110、第一輸出電壓輸出單元120和第二輸出電壓輸出單元130。第二輸出電壓輸出單元130可以包括第一開關單元131、第二開關單元132、延遲單元133和方向元件134。本領域普通技術人員將理解，除了圖1所示的組件之外，SMPS 100還可以包括通用的組件。圖1所示的SMPS 100可以是用於成像裝置的SMPS，但是不局限於此。在下文中， 為了方便說明，假定SMPS 100用於成像裝置中。但是，本發明總構思不限於此並且本領域普通技術人員將理解，SMPS 100可以用來向諸如圖像讀取設備、多功能外部設備(MFP)、個人計算機(PC)、傳真機、電視機(TV)、DVD播放器、電子家用電器等許多其它的電子設備提供電力。變換單元110通過使用變壓器將輸入到SMPS 100的交流(AC)電壓變換成至少一個直流(DC)電壓。也就是說，變換單元110將AC電壓整流，以及可以將整流後的電壓切換、 通過變壓器、並變換成至少一個DC電壓。更詳細地，變換單元110可以包括對AC電壓整流的整流元件(沒有示出)和使整流後的電壓平滑的平滑元件(沒有示出)。例如，整流元件可以是使用二極體的電橋電路， 但是不局限於此，以及平滑元件可以是電容器，但是不局限於此。此外，變換單元110還可以包括開關控制單元111 (圖3)，以控制開關操作以將整流後的電壓施加於變壓器。開關控制單元可以是脈寬調製(PWM)集成電路(IC)，但是不局
5限於此。此外，變換單元110還可以包括將開關的電壓變換成SMPS 100的輸出電壓的變壓器(圖3所示)。在這種情況下，變壓器通過使用線圈的感應操作將電能從一個電路轉移到另一個電路。變換單元110可以通過使用變壓器將開關的電壓變換成SMPS 100的第一輸出電壓和第二輸出電壓。第一輸出電壓輸出單元120將由變換單元110變換後的DC電壓作為SMPS 100的第一輸出電壓輸出。在這種情況下，第一輸出電壓可以用來操作包括成像裝置的微型計算機的主系統，並且可以是大約5伏或大約3. 3伏的DC電壓，但是不局限於此。第二輸出電壓輸出單元130可以將由變換單元110變換後的DC電壓作為SMPS 100的第二輸出電壓輸出。在這種情況下，第二輸出電壓可以用來操作成像裝置的成像單元並且可以是大約M伏的DC電壓。成像單元可以包括用於執行起電、曝光、顯影、轉印和定影操作以形成列印數據的圖像的硬體組件。參考圖1，第二輸出電壓輸出單元130可以包括第一開關單元131、第二開關單元 132、延遲單元133和方向元件134。第一開關單元131在成像裝置的蓋子被打開、半開或故障的環境下，防止由變換單元110變換後的DC電壓從SMPS 100作為第二輸出電壓輸出。第一開關單元131在硬體上防止第二輸出電壓從SMPS 100輸出。例如，第一開關單元131可以是根據成像裝置的蓋子是打開還是關閉而接通或關斷的機電開關。機電開關可以是微型開關或繼電器，但是不局限於此。成像裝置的蓋子可以是指安裝在成像裝置的主體上並且能打開以查看主體的內部的部件。當其它外部元件打開、半開或錯誤運行時，第一開關單元131還可以防止DC電壓從SMPS 100輸出。外部元件可以包括用於檢修調色劑盒、輥、和其它機械部件的門、用於列印介質的進紙盤、或用於用戶檢修板的蓋子。因此，在此說明書中術語蓋子的使用可以指成像裝置或其它電子設備的大量外部元件，其打開或故障狀態將妨礙電子設備的操作。如果成像裝置的蓋子打開，則第一開關單元131被切換到斷開位置並關斷。因而， 可以防止第二輸出電壓從SMPS 100輸出。由於如果成像裝置的蓋子打開的話就不從SMPS 100輸出第二輸出電壓，因此電力不提供給成像裝置的電動機、顯影單元、高壓電源(HVPS)寸寸。因此，由於在成像裝置中在其運行期間應用高壓的電壓，因此一旦成像裝置的蓋子打開並且SMPS不輸出第二輸出電壓，就可以保證用戶的安全並可以降低成像裝置的功
^^ ο如果成像裝置處於省電模式，則第二開關單元132防止由變換單元110變換後的 DC電壓作為第二輸出電壓從SMPS 100輸出。第二開關單元132可以通過使用從成像裝置輸出的並且表示成像裝置是否處於省電模式的信號，來在軟體中防止第二輸出電壓從SMPS 100輸出。例如，第二開關單元132可以從成像裝置的控制單元或控制器接收表示成像裝置處於省電模式的信號。因而第二開關單元132可以通過使用接收的信號防止由變換單元 110變換後的DC電壓作為第二輸出電壓從SMPS 100輸出。在這種情況下，第二開關單元 132可以包括用於防止第二輸出電壓的輸出的電晶體或金屬氧化物半導體場效應電晶體
6(MOSFET)，但是不局限於此。如果成像裝置處於省電模式，則第二開關單元132通過使用從成像裝置輸出並且表示成像裝置處於省電模式的信號關斷。因而，可以防止第二輸出電壓從SMPS 100輸出。因此，由於如果成像裝置處於省電模式則防止第二輸出電壓從SMPS100輸出，因此可以降低成像裝置的待機電力。當第二開關單元132關斷時，第二開關單元132還可以被稱為處於省電模式。但是，即使不從SMPS 100輸出第二輸出電壓，也可以保證成像裝置的主系統通過從第一輸出電壓輸出單元120輸出的第一輸出電壓操作。第二開關單元132與第一開關單元131在SMPS 100中的位置相比更接近於輸出第二輸出電壓的端子。例如，在電流方向上，根據成像裝置是否處於省電模式而接通或關斷的第二開關單元132位於根據成像裝置的蓋子是打開還是關閉而接通或關斷的第一開關單元131之後。也就是說，第一開關單元131位於輸出DC電壓的變換單元110側，而第二開關單元132位於從SMPS 100輸出第二輸出電壓的端子側。在這種情況下，輸出第二輸出電壓的端子側可以是成像裝置或其它電子設備的負載側。因而，如果成像裝置處於省電模式，則SMPS 100可以向主系統輸出表示成像裝置的蓋子或其它外部元件是打開還是關閉的信號1311(圖2)。因此，即使成像裝置處於省電模式，成像裝置的主系統也可以識別出成像裝置的蓋子是打開還是關閉。例如，如果成像裝置處於省電模式，則第二開關單元132關斷。由於第一開關單元 131是機電開關，因此不管第二開關單元132是接通還是關斷，第一開關單元131都可以操作。如果第二開關單元132關斷並且成像裝置的蓋子打開，則第一開關單元131關斷。在這種情況下，成像裝置的主系統可以從第一開關單元131和第二開關單元132之間的節點接收表示成像裝置的蓋子是打開還是關閉的信號1311，因而可以識別出成像裝置的蓋子是打開還是關閉。如果第一開關單元131可替換地位於用於從SMPS 100輸出第二輸出電壓的端子側，並且第二開關單元132位於用於輸出DC電壓的變換單元110側，則SMPS 100在省電模式中可能不能識別出成像裝置的蓋子是打開還是關閉。因此，由於第二開關單元132與第一開關單元131相比更接近於用於輸出第二輸出電壓的端子，因此即使成像裝置處於省電模式，成像裝置的主系統也可以經由信號1311 識別出成像裝置的蓋子是打開還是關閉。因而，如果成像裝置或電子設備的蓋子或其它外部元件在省電模式中打開然後關閉，則成像裝置可以被有效地切換到就緒模式。就緒模式可以指成像裝置可以根據成像裝置的功能執行操作的模式，但是不局限於此。延遲單元133延遲在省電模式中關斷的第二開關單元132的接通時間。延遲單元 133可以包括充電荷的電容器，但是不局限於此。例如，如果蓋子變為關閉，則第一開關單元131接通，並且由於在延遲單元133中所充的電荷，施加於第二開關單元132的電壓平滑地變化。因而，SMPS 100可以防止第二開關單元132突然接通。如果成像裝置的蓋子打開，則方向元件1；34可以將在延遲單元133中充的電荷放電。例如，方向元件134可以是僅僅讓電荷在一個方向通過的二極體，但是不限於此，並且還可以是僅僅讓電荷在一個方向通過的可控矽元件或三極體AC開關(TRIAC)。在這種情況可以通過向柵極端子輸入導通信號而被用作方向元件134。此外，本領域普通技術人員將理解，作為方向元件134的示例，二極體可以包括肖特基二極體、發光二極體(LED)、齊納二極體、瞬時電壓抑制(TVQ 二極體等等。如果成像裝置的蓋子打開，則第一開關單元131關斷。因而，由變換單元110變換後的DC電壓不施加於第二開關單元132，因而第二開關單元132也關斷。在這種情況下，在第一開關單元131關斷之後，在將在延遲單元133中充的電荷放電的時間段之後，第二開關單元132關斷。但是，如果成像裝置的蓋子關閉，則成像裝置的主系統可以經由端子1302(圖2) 輸出用於控制第二開關單元132的控制信號，並且本領域普通技術人員將理解，第二開關單元132可以根據控制信號接通或關斷。如果在由延遲單元133充的電荷沒有被完全放電時第一開關單元131接通，即如果在由延遲單元133充的電荷沒有被完全放電時成像裝置的蓋子關閉，則第二開關單元 132可能被突然接通，因而可能從SMPS 100輸出湧入電流。在這種情況下，湧入電流是指在瞬變時刻或在開關接通的時刻異常過多流動的電流。也就是說，在第一開關單元131和第二開關單元132 二者都關斷之後，如果第一開關單元131在預定的時間段內接通，則可能從SMPS 100輸出湧入電流。在這種情況下，該預定的時間段可以指將由延遲單元133充的電荷完全放電所花的時間段，但是不局限於此。
如果從SMPS 100輸出湧入電流，則從第一輸出電壓輸出單元120輸出的第一輸出電壓可以下降，然後成像裝置可以被復位。在SMPS 100中，如果第一開關單元131關斷，則由延遲單元133充的電荷可以被方向元件134在短時間段之內放電。因而，即使成像裝置的蓋子在短時間段之內打開然後關閉，也可以防止從SMPS 100輸出湧入電流。也就是說，由於方向元件134在短時間段之內將由延遲單元133充的電荷放電，因此可以防止由SMPS 100生成湧入電流，因而也可以防止SMPS 100和成像裝置的故障。圖2是示出了根據本發明總構思的實施例的圖1所示的第二輸出電壓輸出單元 130的電路圖。參考圖2，第二輸出電壓輸出單元130可以包括第一開關單元131、第二開關單元132、延遲單元133和方向元件134。第二開關單元132可以包括電晶體1321和MOSFET 1322。此外，第二輸出電壓輸出單元130還可以包括用於輸出第二輸出電壓的端子1301、用於接收表示成像裝置是否處於省電模式的信號的端子1302、和電阻器1303。本領域普通技術人員將理解，除了圖2所示的組件之外，第二輸出電壓輸出單元 130還可以包括通用的組件。參考圖2，第二開關單元132與接近於變換單元110的第一開關單元131的位置相比，更接近於用於輸出第二輸出電壓的端子1301。因而，如果成像裝置處於省電模式，則 SMPS 100可以輸出表示成像裝置的蓋子是打開還是關閉的信號1311。因此，即使處於省電模式，成像裝置也可以識別出成像裝置的蓋子是打開還是關閉。也就是說，即使成像裝置處於省電模式因而第二開關單元132關斷，成像裝置的主系統也可以通過使用表示成像裝置的蓋子是打開還是關閉的信號1311識別出成像裝置的蓋子是打開還是關閉。因此，SMPS 100可以通過使得成像裝置甚至在省電模式中識別成像裝置的蓋子是打開還是關閉，來提高成像裝置的工作效率。如果成像裝置的蓋子打開，則第一開關單元131關斷。例如，如果成像裝置的蓋子打開，則作為第一開關單元131的示例的機電開關的接觸點分離，因而第一開關單元131可以防止從SMPS 100輸出第二輸出電壓。第二開關單元132可以根據從第一開關單元131施加的電壓或從成像裝置輸出的控制信號而接通或關斷。在這種情況下，控制信號可以是表示成像裝置處於省電模式的信號。參考圖2，第二開關單元132可以包括電晶體1321和MOSFET 1322。電晶體1321 通過使用經由端子1302從成像裝置輸出的控制信號而導通或截止，以及MOSFET 1322可以根據電晶體1321的導通或截止操作而導通或截止。可替換地，MOSFET 1322可以根據由第一開關單元131施加於M0SFET1322的電壓而導通或截止。在成像裝置處於省電模式的示範性情況下，用於從控制器接收表示成像裝置是否處於省電模式的信號的端子1302從成像裝置接收到表示成像裝置處於省電模式的信號 (例如，低信號)。如果表示成像裝置處於省電模式的信號由端子1302接收到，則電晶體 1321截止，因而MOSFET 1322截止。此外，在成像裝置的蓋子打開的示範性情況下，如果成像裝置的蓋子打開，則成像裝置可以輸出用於截止電晶體1321的控制信號(例如，低信號)，電晶體1321可以通過接收控制信號而截止，因而MOSFET 1322可以截止。此外，在成像裝置的蓋子打開的另一個示範性情況下，如果成像裝置的蓋子打開， 則第一開關單元131關斷。因而，在將由延遲單元133充的電荷放電的時間段之後，或在 MOSFET 1322的源極1323的電壓和柵極13M的電壓之間的差等於或小於預定閾值電壓之後，MOSFET 1322截止。在這種情況下，電晶體1321可以被連續導通。可替換地，根據設置環境，成像裝置的主系統可以輸出用於截止電晶體1321的控制信號，以免MOSFET 1322在第一開關單元131接通時突然導通。因此，第二開關單元132可以防止從SMPS 100輸出第二輸出電壓。此外，如果成像裝置的蓋子關閉，則成像裝置的主系統可以輸出用於導通電晶體 1321的控制信號。因而，MOSFET 1322導通，並且可以從SMPS 100輸出第二輸出電壓。此外，在這種情況下，成像裝置的主系統可以將成像裝置的模式切換到就緒模式。此外，如果SMPS 100的第一開關單元131和第二開關單元132 二者都接通，則延遲單元133充電。在這種情況下，如果第一開關單元131截止，則由延遲單元133充的電荷可以被電阻器1303和方向元件134放電。例如，如果第一開關單元131關斷，則由於延遲單元133的AC耦合現象，第二開關單元132的MOSFET 1322的柵極電壓13 突然下降。因而，如果第一開關單元131關斷， 則MOSFET 1322的柵極電壓13M可以保持低於參考地電壓。因而，由於地節點135處的電壓電勢將大於節點136處的電勢，因此二極體方向元件134將導通，以及由延遲單元133充的電荷可以由方向元件134快速放電。更詳細地，如果成像裝置的蓋子打開然後突然關閉，則第一開關單元131也突然關斷然後突然接通。也就是說，如果第一開關單元131接通，則由變換單元110變換後的DC 電壓施加於MOSFET 1322的源電壓1323的端子。在這種情況下，由變換單元110變換後的
9DC電壓可以是第二輸出電壓。根據第一開關單元131的上述接通操作，從變換單元110接收到的M伏可以施加於MOSFET 1322的源極端子1323。由於柵極電壓13M保持低於參考地電壓，因此可以將電流從地節點135經由方向元件134的陽極側到陰極側提供給柵極端子13M。因此，MOSFET 1322的節點13M處的柵極電壓的電平將下降方向元件134的正向電壓降(例如，-0.7伏)然後快速恢復到地電平。因而，由延遲單元133充的電荷可以由方向元件134在短時間段之內放電，因而可以防止從SMPS 100輸出湧入電流。由於防止了從SMPS 100輸出湧入電流，因此可以防止成像裝置復位，並且可以防止成像裝置的主控制器板的電壓不穩定。因此，成像裝置可以穩定地工作。此外，第二開關單元132可以輸出表示成像裝置的蓋子是打開還是關閉的信號 1325。更詳細地，在從變換單元110通過開關131接收到電流時，可以從第二開關單元132 的MOSFET 1322的源電壓1323的端子輸出表示成像裝置的蓋子是打開還是關閉的信號 1325。因而，如果成像裝置的蓋子在第一時間段之內打開然後關閉，則第二開關單元132 可以通過使用從成像裝置輸出的控制信號在成像裝置的蓋子關閉之後的第二時間段之後接通。例如，如果成像裝置的蓋子在第一時間段之內打開然後關閉，則MOSFET 1322可以在成像裝置的蓋子關閉之後的第二時間段之後接通。在這種情況下，第一的時間段可以短於將由延遲單元133充的電荷完全放電的時間段，但是不局限於此。此外，第一時間段和第二時間段的總和可以是等於或長於將由延遲單元133充的電荷完全放電的時間段，但是不局限於此。也就是說，成像裝置的主系統通過參考從MOSFET 1322的源節點1323的端子1325 輸出的信號來識別成像裝置的蓋子是打開還是關閉。因而，如果成像裝置的蓋子在第一時間段期間打開然後關閉，則成像裝置的主系統可以將用於控制電晶體1321的控制信號延遲第二時間段。也就是說，如果成像裝置的蓋子在由延遲單元133充的電荷被完成放電之前打開然後關閉，則SMPS 100可能產生湧入電流。因此，為了防止生成湧入電流，成像裝置使得第二開關單元132在由延遲單元133充的電荷被完全放電之後接通。因而，可以防止SMPS 100生成湧入電流。圖3是示出了根據本發明總構思的實施例的圖1所示的SMPS 100的電路圖。本領域普通技術人員將理解，除了圖3所示的組件之外，SMPS 100還可以包括通用的組件。此外，本領域普通技術人員將基於上面參考圖1和2提供的描述理解圖3所示的電路的工作原理，因而這裡不會進行詳細描述。參考圖3，SMPS 100使用一個變壓器實現至少兩個輸出。如果使用一個變壓器，則可以減小SMPS 100的尺寸和製造成本，但是，SMPS 100產生湧入電流從而引起成像裝置的故障。此外，第一輸出電壓輸出單元120可以通過使用反饋控制單元121控制變換單元 110的脈寬調製(PWM)IC 111。例如，由於第一輸出電壓輸出單元120甚至在省電模式下也正常工作，因此在省電模式中變換單元110的PWM IC 111的開關操作由反饋控制單元121控制。如上所述，如果SMPS 100產生湧入電流，則反饋控制單元121不得不增大PWM IC 111的佔空比。也就是說，反饋控制單元121控制PWM IC 111的開關操作以增大PWM IC 111的佔空比從而增大從PWM IC 111輸出的波長處於導通狀態的時間段。但是，如果產生湧入電流，則在反饋控制單元121執行控制操作之前，第一輸出電壓可以下降，然後成像裝置復位。因而，由於方向元件134防止SMPS 100生成湧入電流，因此可以防止成像裝置復位。圖4是示出了根據本發明總構思的實施例的成像裝置200的框圖。參考圖4，成像裝置200包括SMPS 100、主系統210、通信接口單元220、用戶接口單元230、存儲器M0、成像單元250、傳真單元260和發送功能執行單元270。本領域普通技術人員將理解，除了圖4所示的組件之外，成像裝置200還可以包括通用的組件。圖4所示的SMPS 100和圖1至3所示的SMPS 100執行相同的操作，因而上面參考圖1至3提供的描述也可以應用於圖4所示的SMPS 100。如圖2和4所示，SMPS 100可以輸出第一輸出電壓和第二輸出電壓。也就是說， 如果成像裝置200的蓋子打開，則SMPS 100可以關斷第一開關單元131以防止輸出第二輸出電壓。此外，SMPS 100可以從成像裝置200的主系統210接收控制信號以控制SMPS 100 的第二開關單元132並且通過使用控制信號關斷第二開關單元132。在這種情況下，如果成像裝置200的蓋子打開，則SMPS 100可以通過使用方向元件來將延遲元件放電以延遲第二開關單元132的接通時間。如果成像裝置200的蓋子打開，則主系統210可由第一輸出電壓操作，並輸出用於控制第二開關單元的控制信號。此外，如果成像裝置200處於省電模式，則SMPS 100輸出表示成像裝置200的蓋子是打開還是關閉的信號，並且主系統210參考從SMPS 100輸出的信號，並且當蓋子關閉時可以將成像裝置的模式切換到就緒模式。因此，即使成像裝置200處於省電模式，通過參考成像裝置200的蓋子是打開還是關閉，如果成像裝置200的蓋子關閉，則成像裝置200的模式也可以切換到就緒模式，因而可以提高成像裝置200的工作效率。此外，如果成像裝置200的蓋子在第一時間段之內打開然後關閉，則主系統210可以通過參考從SMPS 100輸出的信號，在成像裝置200的蓋子關閉之後的第二時間段之後輸出用於接通SMPS 100的第二開關單元的控制信號。在這種情況下，第一時間段可以短於將為了延遲第二開關單元的接通時間而充的電荷完全放電的時間段，或者第一時間段和第二時間段的總和可以是等於或長於將為了延遲第二開關單元的接通時間而充的電荷完全放電的時間段。因此，如果成像裝置200處於省電模式，則SMPS 100不輸出第二輸出電壓，因而可以降低成像裝置200的待機電力。此外，即使成像裝置200的蓋子打開然後突然關閉，也可以通過使用包括在SMPS 100中的用於為延遲元件充電的方向元件來保證成像裝置200的穩定操作和平滑接通。
主系統210可以包括用於控制成像裝置200的總體操作的控制器。通信接口單元220可以向/從外部設備發送/接收數據。此外，通信接口單元220 可以根據成像裝置200的功能，包括用於例如發送和接收傳真的數據機(modem)、用於接入網絡的網絡模塊、用於與移動存儲介質形成數據交換通道的通用串行總線(USB)主機模塊等等。在這種情況下，外部設備可以是以有線或無線網絡連接到成像裝置200的設備， 並且包括傳真機、計算機系統、個人數字助理(PDA)等等。用戶接口單元230可以從用戶接收輸入信號並向用戶顯示信息。例如，用戶接口單元230可以包括輸入/輸出(I/O)設備，例如顯示面板、滑鼠、鍵盤、觸控螢幕、監視器和揚聲器，包括在成像裝置200中。存儲器240存儲成像裝置200的工作數據、列印數據和掃描數據。成像單元250可以由從SMPS 100輸出的第二輸出電壓操作並且形成目標列印數據的圖像。傳真單元260可以發送目標傳真數據的傳真。發送功能執行單元270可以向諸如伺服器、移動存儲介質或計算機系統之類的外部設備發送目標文檔。圖5是示出了根據本發明總構思的實施例的通過使用圖1所示的SMPS100向圖4 所示的成像裝置200提供電力的方法的流程圖。圖5所示的方法包括由圖1至4所示的 SMPS 100和成像裝置200執行的時間連續的操作。因此，上面參考圖1至圖4所示的SMPS 100和成像裝置200提供的描述也可以應用於圖5所示的方法。參考圖2和5，在操作501中，如果成像裝置200的蓋子打開，則SMPS100關斷第一開關單元131以防止輸出第二輸出電壓。在這種情況下，如果成像裝置200的蓋子打開，則當第一開關單元131閉合時，SMPS 100通過使用方向元件134來將延遲元件133存儲或充的電荷放電以隨後延遲第二開關單元132的接通時間。為了延遲第二開關單元132的接通時間而充的電荷在第一開關單元131閉合時可以被充到延遲單元133中。但是，電荷的放電可以在操作501中執行，但是不限於此，以及可以在操作501之後且在操作503之前執行。 在操作502中，第二開關單元132從成像裝置200的主系統210接收控制信號。在這種情況下，控制信號包括表示成像裝置200是否處於省電模式的信號。在操作503中，SMPS 100根據接收的控制信號關斷第二開關單元132。因此，SMPS 100可以防止生成湧入電流，因而可以保證成像裝置200的穩定操作並且可以降低成像裝置200的待機電力。此外，即使成像裝置200處於省電模式中，SMPS 100也可以通過使用從第一開關單元131施加到第二開關單元132的電壓，輸出表示成像裝置200的蓋子是打開還是關閉的信號。例如，如果成像裝置200的蓋子打開，則大約0伏的電壓可以施加於第二開關單元 132，以及如果成像裝置200的蓋子關閉，則第二輸出電壓(例如，大約對伏)可以施加於第二開關單元132。因此，SMPS 100可以通過使用施加於第二開關單元132的電壓輸出表示成像裝置200的蓋子是打開還是關閉的信號。因而，即使成像裝置200處於省電模式，如果成像裝置200的蓋子打開，SMPS 100 也輸出表示成像裝置200的蓋子打開的信號，以及如果成像裝置200的蓋子關閉，則輸出表示成像裝置200的蓋子關閉的信號。此外，如果從SMPS 100輸出表示成像裝置200的蓋子關閉的信號，則成像裝置200的主系統210將成像裝置200的模式切換到就緒模式。因此，即使成像裝置200處於省電模式，成像裝置200也可以識別成像裝置200的蓋子是打開還是關閉，因而可以保證成像裝置200的工作效率。如上所述，根據本發明總構思，可以防止由SMPS 100生成湧入電流，可以在省電模式中降低包括SMPS 100的成像裝置200的待機電力，可以根據成像裝置200的蓋子是打開還是關閉保證成像裝置200的穩定操作。同時，本發明總構思的實施例可以被寫為電腦程式並且可以被實現在使用計算機可讀記錄介質執行程序的通用數字計算機中。此外，用在如上所述的本發明總構思的實施例中的數據結構可以經由多種方式記錄在計算機可讀記錄介質上。計算機可讀記錄介質的示例包括磁存儲介質(例如，ROM、軟盤、硬碟等)和光記錄介質(例如，⑶-ROM、或DVD)儘管已經參考本發明總構思的示範性實施例對本發明總構思進行了具體圖示和描述，但是本領域技術人員應當理解，在不脫離由以下權利要求書定義的本發明總構思的精神和範圍的情況下，可以對本發明總構思做出形式和細節上的各種變化。示範性實施例應該被認為是描述的意義上的而不是限制的目的。因此，本發明總構思的範圍不是由本發明總構思的具體實施方式
定義的而是由以下權利要求書定義的，並且以下範圍內的所有差別將被認為包括在本發明總構思中。
權利要求
1.一種成像裝置的開關模式電源SMPS，該SMPC包括變換單元，通過使用變壓器將輸入到該SMPS的交流(AC)電壓變換成至少一個直流 (DC)電壓；第一輸出電壓輸出單元，將變換後的DC電壓作為該SMPS的第一輸出電壓輸出；和第二輸出電壓輸出單元，將變換後的DC電壓作為該SMPS的第二輸出電壓輸出，其中該第二輸出電壓輸出單元包括第一開關單元，如果該成像裝置的蓋子打開，則防止輸出第二輸出電壓；和第二開關單元，如果該成像裝置處於省電模式，則防止輸出第二輸出電壓，以及其中該第二開關單元與第一開關單元相比更接近於用於輸出第二輸出電壓的端子。
2.如權利要求1所述的SMPS，還包括延遲單元，用於延遲第二開關單元的接通時間。
3.如權利要求2所述的SMPS，還包括方向元件，如果該成像裝置的蓋子打開，則將由延遲單元充電的電荷放電。
4.如權利要求1所述的SMPS，其中如果該成像裝置處於省電模式，則該SMPS輸出表示該成像裝置的蓋子是打開還是關閉的信號。
5.如權利要求1所述的SMPS，其中該第一開關單元包括微型開關或繼電器，根據該成像裝置的蓋子是打開還是關閉而接通或關斷。
6.如權利要求1所述的SMPS，其中第二開關單元輸出表示該成像裝置的蓋子是打開還是關閉的信號。
7.如權利要求1所述的SMPS，其中，如果該成像裝置的蓋子在第一時間段之內打開然後關閉，則該第二開關單元通過使用從成像裝置輸出的控制信號，在該成像裝置的蓋子關閉之後的第二時間段之後接通，其中該第一時間段短於將為了延遲第二開關單元的接通時間而由延遲單元充的電荷完全放電的時間段。
8.如權利要求1所述的SMPS，其中第二開關單元包括電晶體，通過使用從成像裝置輸出的控制信號而導通或截止；和金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)，根據該電晶體的導通或截止操作而導通或截止。
9.如權利要求8所述的SMPS，其中從該MOSFET的源電壓端子輸出表示成像裝置的蓋子是打開還是關閉的信號。
10.如權利要求8所述的SMPS，其中，如果該成像裝置的蓋子在第一時間段之內打開然後關閉，則該MOSFET在該成像裝置的蓋子關閉之後的第二時間段之後導通，以及其中該第一時間段短於將為了延遲第二開關單元的接通時間而由延遲單元充的電荷完全放電的時間段。
11.如權利要求10所述的SMPS，其中該第一時間段和第二時間段的總和長於將由該延遲單元充電的電荷完全放電的時間段。
12.—種成像裝置，包括用於輸出第一輸出電壓和第二輸出電壓的開關模式電源 SMPS，該成像裝置包括該SMPS，如果該成像裝置的蓋子打開，則關斷第一開關單元以防止輸出第二輸出電壓， 從該成像裝置接收用於控制該SMPS的第二開關單元的控制信號，以及根據接收的控制信號關斷第二開關單元；主系統，如果該成像裝置的蓋子打開，則可由第一輸出電壓操作，以及輸出用於控制第二開關單元的控制信號；和成像單元，可由第二輸出電壓操作，以及形成列印數據的圖像， 其中該SMPS的第二開關單元與第一開關單元相比更接近於用於輸出第二輸出電壓的端子。
13.如權利要求12所述的成像裝置，其中如果該成像裝置的蓋子打開，則該SMPS通過使用方向元件和用於延遲第二開關單元的接通時間的延遲單元放電。
14.一種通過使用用於輸出第一輸出電壓和第二輸出電壓的開關模式電源SMPS向成像裝置提供電力的方法，該方法包括如果該成像裝置的蓋子打開，則關斷第一開關單元以防止輸出第二輸出電壓； 如果該成像裝置處於省電模式，則從該成像裝置接收用於控制該SMPS的第二開關單元的控制信號；以及根據接收的控制信號關斷第二開關單元，其中該第二開關單元與第一開關單元相比更接近於用於輸出第二輸出電壓的端子。
15.如權利要求14所述的方法，其中如果該成像裝置的蓋子打開，則該SMPS通過使用用於延遲第二開關單元的接通時間的方向元件放電。
全文摘要
本發明總構思描述一種開關模式電源(SMPS)和通過使用其提供電力的方法。可以用在成像裝置中的SMPS包括變換單元，通過使用變壓器將輸入到該SMPS的交流(AC)電壓變換成至少一個直流(DC)電壓；第一輸出電壓輸出單元，將變換後的DC電壓作為該SMPS的第一輸出電壓輸出；第一開關單元，防止輸出第二輸出電壓；和第二開關單元，防止輸出第二輸出電壓。
文檔編號H02M1/32GK102315771SQ20111018595
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月5日 優先權日2010年7月5日
發明者崔成圭, 許宗明 申請人:三星電子株式會社