[发明专利]交流电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及对负载提供交流电压的交流电源装置。

背景技术

例如，在电子照片方式的图像形成装置等中，需要对感光体单元的显影器和放电器提供交流高电压的电源装置。在专利文献1、2中，公开了一种产生交流高电压的高压电源装置。专利文献1记载的高压电源装置具备放大电路，从该放大电路的输出中截断直流成分而仅传送交流成分，由整流电路对由变压器升压后的交流电压进行半波整流。此外，在专利文献2中，具备LC串联谐振电路以及开关电路，通过开关电路的切换，在LC串联谐振电路的电感器中蓄积能量，并对该蓄积的能量进行再生，控制输出电压。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2001-186761号公报

专利文献2：JP特开平6-197542号公报

近年来，交流电源电路期望小型化，并进一步期望高效率化。但是，如专利文献1所记载的，在具备晶体管的放大电路中，晶体管中的电力损失较大。相对于此，专利文献2中记载的电源装置能够比专利文献1更加减少电力损失，但是作为用于产生交流电压的正负电压的电源，具有2个电容器，这就成为电路小型化的障碍。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种能够效率更好地从直流电压得到交流电压并且能够实现小型化的交流电源装置。

本发明是一种向容性负载提供交流电压的交流电源装置，其特征在于，具备：输入端子，其连接直流电源；第一开关电路，其将第一开关元件以及第一整流元件并联连接；第二开关电路，其与上述第一开关电路串联连接，并且将第二开关元件以及第二整流元件并联连接；变压器，其具有初级绕组以及次级绕组；谐振电感器以及谐振电容器，其与上述初级绕组串联连接；控制部件，其重复第一控制以及第二控制，在该第一控制中，将上述第一开关元件在第一期间接通后在第二期间断开，在该第二控制中，将上述第二开关元件在第三期间接通后在第四期间断开；上述谐振电感器、上述谐振电容器、以及上述容性负载构成谐振电路，该谐振电路成为电流比电压延迟变化的感性阻抗，上述控制部件在上述第一期间将上述第一开关元件接通，在上述第一开关元件中流过电流来对上述谐振电容器充电，在上述第二期间将上述第一开关元件断开，在上述第一整流元件中流过电流来对上述谐振电容器进行充电，电流成为0A后不再流过从而充电期间就结束，上述充电期间的电流流过上述初级绕组，在上述次级绕组中流过感应负载，在上述容性负载中流过电流并施加电压，在上述第三期间将上述第二开关元件接通，在上述第二开关元件中流过电流来对上述谐振电容器进行放电，在上述第四期间将上述第二开关元件断开，在上述第二整流元件中流过电流来对上述谐振电容器进行放电，电流成为0A后不再不流过从而放电期间结束，上述放电期间的电流流过上述初级绕组，在上述次级绕组中流过感应负载，在上述容性负载中流过方向与上述充电期间相反的电流以施加相反方向的电压，对上述第一期间和上述第三期间进行控制来控制上述交流电压的绝对值，对上述第二期间和上述第四期间进行控制来控制上述交流电压的频率。

上述交流电源装置也可以构成为，具备直流电压源，该直流电压源对上述容性负载提供偏置电压。

上述交流电源装置也可以构成为，具备次级侧开关，该次级侧开关对上述容性负载和接地的路径进行连接或切断。

上述交流电源装置也可以构成为，具备电源用电容器，该电源用电容器与上述输入端子的两端连接。

上述初级绕组、上述谐振电感器、以及上述谐振电容器的LC串联电路也可以构成为，与上述第一开关电路或上述第二开关电路的两端连接。

上述交流电源装置也可以构成为，具备两个分流用谐振电容器的串联电路，该两个分流用谐振电容器的串联电路相对于上述第一开关电路以及上述第二开关电路的串联电路并联连接，上述初级绕组、上述谐振电感器、以及上述谐振电容器的LC串联电路与上述第一开关电路及上述第二开关电路的连接中点、上述两个分流用谐振电容器的连接中点连接。

上述交流电源装置也可以构成为，具备：第三开关电路，其将第三开关元件以及第三整流元件并联连接；以及第四开关电路，其将第四开关元件以及第四整流元件并联连接；上述第三开关电路以及上述第四开关电路的串联电路相对于上述第一开关电路以及上述第二开关电路的串联电路并联连接，上述初级绕组、上述谐振电感器、以及上述谐振电容器的LC串联电路与上述第一开关电路及上述第二开关电路的连接中点、和上述第三开关电路及上述第四开关电路的连接中点连接。

上述LC串联电路也可以构成为，在一端以及另一端分别具有上述谐振电容器。