使用数字控制产生高电压的装置及其方法

摘要

一种产生高电压的装置，包括：输出部件，具有由初级线圈和次级线圈构成的功率转换部件；开关部件，通过中断功率转换部件初级线圈中的电流控制功率转换部件次级线圈中感应的输出电压；数字控制部件，用于根据时间常数和控制参考值控制开关部件的中断操作，该时间常数确定功率转换部件的输出电压的波形，该控制参考值确定输出电压的电平；以及数字接口部件，用于分别将具有第一和第二形式的输入控制数据转换为时间常数和控制参考值，并且提供时间常数和控制参考值给数字控制部件。

权利要求

1.一种产生高电压的装置，包含：

开关部件，用于中断要提供给功率转换部件初级线圈的电流，以控制要感应给功率转换部件次级线圈的输出电压；

数字控制部件，用于根据时间常数和控制参考值控制开关部件，该时间常数确定功率转换部件的输出电压的波形，该控制参考值确定输出电压的电平；以及数字接口部件，用于从外部接收具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据，将具有第一格式的输入控制数据转换为时间常数，而将具有第二格式的输入控制数据转换为控制参考值，并且提供所述控制参考值和时间常数给数字控制部件，其中，所述数字接口部件包含编程端子，用于根据输入到该编程端子的信号的电平值，转换所述具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据中的对应的一个，其中，第二格式的输入控制数据包含PWM信号，并且第一格式的输入控制数据通过串行通信接口发送。

2.根据权利要求1所述的装置，其中数字接口部件包含：PWM接口，用于转换第二格式的输入控制数据为控制参考值并输出控制参考值；

通信接口，包括串行通信接口；

存储器，用于通过通信接口存储和输出时间常数；以及解复用器，用于通过PWM接口或通信接口接收输入控制数据。

3.根据权利要求2所述的装置，其中存储器包含：易失存储器，用于存储时间常数；以及

可编程非易失存储器，用于存储时间常数，其与易失存储器具有相同的存储器映射。

4.根据权利要求2所述的装置，其中串行通信接口是SPI、UART和I2C之一。

5.根据权利要求1所述的装置，其中开关部件、数字接口部件和数字控制部件安置在单一芯片中。 

6.根据权利要求1所述的装置，其中数字控制部件接收功率转换部件的输出电压作为反馈信号，并且根据反馈信号和控制参考值之间的比较调制开关部件的中断操作的周期。

7.根据权利要求1所述的装置，其中开关部件包含MOSFET以执行中断操作。

8.一种图像形成装置，包含：

输出部件，包含由初级线圈和次级线圈构成的功率转换部件；

开关部件，通过中断功率转换部件初级线圈中的电流控制功率转换部件次级线圈中感应的输出电压；

数字控制部件，用于根据时间常数和控制参考值控制开关部件的中断操作，该时间常数确定功率转换部件的输出电压的波形，该控制参考值确定输出电压的电平；以及数字接口部件，用于从外部接收具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据，将具有第一格式的输入控制数据转换为时间常数，而将具有第二格式的输入控制数据转换为控制参考值，并且提供所述控制参考值和时间常数给数字控制部件，其中，所述数字接口部件包含编程端子，用于根据输入到该编程端子的信号的电平值，转换所述具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据中的对应的一个，其中，第二格式的输入控制数据包含PWM信号，并且第一格式的输入控制数据通过串行通信接口发送。

9.一种高电压产生装置的产生高电压的方法，该方法包含：从外部接收具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据，将具有第一格式的输入控制数据转换为时间常数，而将具有第二格式的输入控制数据转换为控制参考值，该时间常数确定功率转换部件的输出电压，该控制参考值确定输出电压的幅度；

根据时间常数和控制参考值控制预先确定的开关器件的开关操作；以及根据开关操作，通过中断功率转换部件初级线圈中的电流，调制功率转换部件次级线圈中感应的输出电压，其中，根据输入到高电压产生装置的编程端子的信号的电平值，转换所述具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据中的对应的 一个，其中，第二格式的输入控制数据包含PWM信号，并且第一格式的输入控制数据通过串行通信接口发送。

10.根据权利要求9所述的方法，进而包含：

接收功率转换部件次级线圈的输出电压作为反馈信号，并且根据反馈信号和控制参考值之间的比较调制开关操作的周期。

11.根据权利要求10所述的产生高电压的方法，其中在单个芯片中执行该方法。

12.根据权利要求9所述的产生高电压的方法，其中开关部件包含MOSFET。

13.一种在一个半导体衬底上提供的ASIC(专用集成电路)芯片，用于控制输出部件产生高电压，该ASIC芯片包含：开关器件，用于中断功率转换部件初级线圈中的电流，以控制连接的转换部件的次级线圈中感应的输出电压；

数字控制部件，用于根据时间常数和控制参考值控制开关部件的中断操作，该时间常数确定功率转换部件次级线圈输出电压的波形，该控制参考值确定输出电压的电平；以及数字接口部件，用于将具有第一格式的输入控制数据转换为时间常数，而将具有第二格式的输入控制数据转换为控制参考值，并且提供所述控制参考值和时间常数给数字控制部件，其中所述开关部件包含MOSFET。

14.根据权利要求13所述的ASIC芯片，进而包含：反馈电路部件，用于接收功率转换部件的次级线圈的输出电压作为反馈信号，并且根据反馈信号和控制参考值之间的比较调制开关部件的中断操作周期。

15.根据权利要求13所述的ASIC芯片，其中具有第二形式的输入数据包含PWM信号，并且第一形式的输入数据通过串行通信接口发送。

16.一种产生高电压的装置，包含：

编程器件，用于产生第一数据；

控制部件，用于产生第二数据；以及

高电压产生装置，其连接到编程器件和控制部件，用于产生高电压，该 高电压具有分别根据第一数据和第二数据确定的第一特征和第二特征，其中，控制部件产生控制模式信号和编程模式信号，并且高电压产生装置根据控制模式信号和编程模式信号选择性地接收第一数据和第二数据之一，并且，其中：

编程器件包含各第一端子；

控制部件包含各第二端子和编程端子；以及

高电压产生装置包含：各第三端子，各第三端子公共连接到各第一端子和各第二端子中相应的端子以分别接收第一数据和第二数据；以及连接到编程端子的第二编程端子，用于接收模式信号以通过各第三端子选择性地接收第一数据和第二数据。

17.根据权利要求16所述的装置，其中高电压产生装置包含：单个单片半导体，用于根据第一数据和第二数据产生开关信号；以及输出部件，包含接收开关信号的初级线圈，以及根据开关信号产生对应于高电压的输出信号的次级线圈。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述单个单片半导体比较第二数据和输出部件的反馈数据以产生开关信号。

19.根据权利要求17所述的装置，其中所述单个单片半导体包含SRAM和P2ROM中的至少一个以存储第一数据。

20.根据权利要求16所述的装置，其中高电压产生装置包含：单片半导体，具有：一个或更多连接到编程器件和控制部件的端子的公共端子，以选择性地从编程器件和控制部件接收第一数据和第二数据；以及一个或更多数字控制部件，根据第一数据和第二数据产生开关信号；以及输出部件，根据开关信号产生高电压。

21.根据权利要求20所述的装置，其中所述单片半导体包含：PWM接口，用于根据第二数据输出控制参考值；以及通信接口，用于输出对应于第二数据的时间常数，

其中数字控制部件根据控制参考值和时间常数产生开关信号。

22.根据权利要求20所述的装置，其中所述单片半导体包含SRAM以存储第一数据，以及P2ROM以存储参考数据。

23.根据权利要求22所述的装置，其中参考数据用于根据第一数据的特 征映射SRAM。

24.根据权利要求16所述的装置，其中高电压产生装置包含用于存储第一数据的存储器，以及用于存储参考数据从而验证第一数据的P2ROM。 

说明书

技术领域

本发明总的构思涉及产生高电压的装置及其方法。特别地，本发明总的构思涉及使用控制部分上的专用集成电路(ASIC)产生高电压的装置，以执行用来控制高电压的输出稳定性和各种输出的数字控制方法。 

背景技术

图像形成装置将对应于原始图像数据输入的图像打印在记录媒体如打印纸上。图像形成装置包括打印机、复印机或传真机。图像形成装置如激光光束打印机、LED打印头(LPH)打印机和传真机中使用了电子照像方法。使用电子照像方法的图像形成装置通过充电、曝光、显影、转印和定影步骤执行打印。 
图1示意性地说明了使用电子照像方法的传统图像形成装置。参考图1，使用电子照像方法的图像形成装置包括光导鼓(photoconductive drum)1、充电辊2、激光扫描单元(LSU)3、显影辊4、转印辊5、控制部件6和高电压电源(HVPS)70。 
使用电子照像方法的传统图像形成装置执行打印步骤如下。HVPS 70根据控制部件6的控制提供预先确定的电压给充电辊2、显影辊4和转印辊5。充电辊2用从HVPS 70提供的充电电压均匀地给光导鼓1表面充电。LSU 3将对应于从控制部件6输入的图像数据的光(即，激光束)扫描到光导鼓1。因此，在光导鼓1表面上形成静电潜象。基于光导鼓1表面上形成的静电潜象，使用显影辊4提供的调色剂形成调色剂图像。转印辊5由HVPS 70提供的转印电压驱动，并且将光导鼓1上形成的调色剂图像转印到记录媒体如打印纸上。转印到打印纸上的调色剂图像由定影剂(未显示)的高热和高压在打印纸上定影，并且打印纸在弹出方向弹出传统图像形成装置(未显示)。 
作为图像形成装置如复印机、激光打印机或传真机的关键部件，HVPS 70通过将12～24V的低电压瞬间转换为几百或几千伏的高电压并对图像形成装置的鼓充电，来提供电压。HVPS 70用作恒压或恒流源以提供要求的电压或 电流。 
图2是说明传统HVPS的电路图。参考图2，传统HVPS包括：低通滤波部件10、电压控制部件20、振荡器和功率转换部件30、分压部件40、电压读出部件50和保护部件60。当低通滤波部件10从外部引擎控制器接收到作为PWM(脉冲宽度调制)信号的输入信号D(t)时，根据输入信号D(t)的占空比决定输出电压的电平，并且低通滤波部件10通过包含电阻R1、R2、R15，以及电容C1和C10的2阶RC滤波器将输入信号D(t)转换为DC信号。DC信号用作控制HVPS输出电压的参考信号。 
电压控制部件20作为控制器工作，它包含与电阻R3和电容C2并联的差分电路IC1以放大误差信号，并且它比较由低通滤波部件10输出的DC信号和包含实际电压反馈信号的信号，从而产生振荡器和功率转换部件30的晶体管Q的驱动信号。振荡器和功率转换部件30根据通过电阻R4和R5以及线圈N1由电压控制部件20输出的驱动信号VT1控制晶体管Q的基极电流，并且控制使用电压Vcc的晶体管Q的集电极和通过电容C3连接在R4和R5之间的发射极之间的电压。因此，确定电压转换部件的第一(初级)线圈N2的电压，并且在具有高匝数比的电压控制部件的第二(次级)线圈N3中感应第二(输出)电压。 
分压部件40使用二极管D1和D2整流第二电压，并使用电容C4和C5分配并平滑被整流的电压，并且从振荡器和功率转换部件30的第二(次级)线圈N3中感应的AC电压(即，第二电压)产生最终的DC高电压。电压读出部件50包括电阻R16、R8和R7，与由电阻R10和电容C7组成的RC滤波器并联的集成电路IC2。电压读出部件50通过电阻R11和R12以及C8连接到保护部件60，并且保护部件60包括集成电路IC2、二极管D3和D4以及电阻R15和R13。电压读出部件50和保护部件60检测最终的DC高电压，产生反馈信号给电压控制部件20并阻止提供异常电压。 
图2中说明的传统HVPS是产生高电压给一个特殊通道的显影单元的电路，并且要求各通道提供预先确定的高电压给充电辊2、显影辊4和转印辊5。 
传统HVPS使用模拟控制方法来分别地并精确地控制每个通道的输出，并且因此应该校正由低通RC滤波器10和电压控制部件20之间的特性偏移导致的误差。使用许多组件阻碍节省费用，并且其结构由于作为外部因素结果的有缺陷的单元部分可能导致传统HVPS不正确地工作。晶体管Q用作振 荡器和功率转换部件30中的开关器件，并且总工作在线性区域，使得晶体管Q连续地发热。如图2中说明的，传统HVPS使用许多组件，因此增加组装过程期间的制造时间和成本，要求印刷电路板(PCB)中的大空间来布置所述许多组件，并且由于PCB上组件的固定配置难于控制输出电压。 

发明内容

本发明总的构思提供一种使用控制高电压的ASIC(专用集成电路)芯片产生高电压的装置及其方法，并且通过使用数字控制方法使得易于控制输出电压。 
本发明总的构思的另外的方面和优点一部分将在接下来的说明中阐明，一部分根据说明将是显而易见的或者可以由本发明总的构思的实践了解。 
本发明总的构思的前面的和/或其它方面可以由提供一种产生高电压的装置实现，该装置包含：开关部件，用于中断要提供给功率转换部件初级线圈的电流，以控制要感应给功率转换部件次级线圈的输出电压；数字控制部件，用于根据时间常数和控制参考值控制开关部件，该时间常数确定功率转换部件的输出电压的波形，该参考值确定输出电压；以及数字接口部件，用于分别将具有第一和第二格式的输入控制数据转换为时间常数和控制参考值，并且提供控制参考值和时间常数给数字控制部件。 
第二格式数据可以包含PWM(脉冲宽度调制)格式，并且第一格式数据可以通过串行通信接口传输。 
数字接口部件可以包括：PWM单元，用于转换第二格式的输入控制数据为控制参考值并输出控制参考值；通信接口，包括串行通信接口；存储器，用于通过通信接口存储和输出时间常数；以及解复用器，用于通过PWM接口或通信接口接收并传输输入控制数据。存储器可以包括：易失存储器，用于存储时间常数；以及可编程非易失存储器，用于存储时间常数，该存储器与易失存储器具有相同的存储器映射。开关部件、数字接口部件和数字控制部件可以布置在单一芯片中。 
数字控制部件可以接收功率转换部件的输出电压作为反馈信号，并且可以根据反馈信号调制开关部件的中断操作的周期。 
串行通信接口可以是SPI(串行外围接口)、UART(通用异步接收器/发送器)和I2C的任何一个。开关部件可以包括MOSFET(金属氧化物场效应晶体管) 作为开关器件。产生高电压的装置可以用在图像形成装置中。 
本发明总的构思的前面的和/或其它方面还可以由提供一种产生高电压的方法实现，该方法包含：将具有第一和第二形式的输入数据分别转换为时间常数和控制参考值，该时间常数确定功率转换部件的输出电压，该控制参考值确定输出电压幅度；根据时间常数和控制参考值控制预先确定的开关器件的开关操作；以及根据开关操作，通过中断功率转换部件初级线圈中的电流，调制感应给功率转换部件次级线圈的电压。产生高电压的方法可以进一步包含接收功率转换部件的输出电压作为反馈信号，并且根据反馈信号调制开关操作的周期。 
该方法可以在单个芯片中执行。产生高电压的装置可以由图像形成装置使用。 
本发明总的构思的前面的和/或其它方面还可以通过提供一种半导体衬底上形成的ASIC(专用集成电路)芯片实现，该芯片控制输出部件用于产生高电压并且包含：开关部件，用于中断功率转换部件初级线圈中的电流，以控制连接的转换部件的次级线圈中感应的输出电压；数字控制部件，用于根据时间常数和控制参考值控制开关部件的中断操作，该时间常数确定功率转换部件的输出电压的波形，该控制参考值确定输出电压的电平；以及数字接口部件，用于分别将具有第一和第二形式的输入数据转换为时间常数和控制参考值，并且提供时间常数和控制参考值给数字控制部件。所述ASIC芯片进而可包含：反馈电路部件，用于接收功率转换部件的输出电压作为反馈信号，并且根据反馈信号和控制参考值之间的比较调制开关部件的中断操作周期。 
本发明总的构思的前面的和/或其它方面还可以通过提供一种产生高电压的装置实现，该装置包含：编程器件，用于产生第一数据；控制部件，用于产生第二数据；以及连接到编程器件和控制部件的高电压产生装置用于产生高电压，该电压具有分别根据第一数据和第二数据确定的第一特征和第二特征。 
具体来讲，按照本发明的一个方面，提供了一种产生高电压的装置，包含：开关部件，用于中断要提供给功率转换部件初级线圈的电流，以控制要感应给功率转换部件次级线圈的输出电压；数字控制部件，用于根据时间常数和控制参考值控制开关部件，该时间常数确定功率转换部件的输出电压的波形，该控制参考值确定输出电压的电平；以及数字接口部件，用于从外部 接收具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据，将具有第一格式的输入控制数据转换为时间常数，而将具有第二格式的输入控制数据转换为控制参考值，并且提供所述控制参考值和时间常数给数字控制部件，其中，所述数字接口部件包含编程端子，用于根据输入到该编程端子的信号的电平值，转换所述具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据中的对应的一个，其中，第二格式的输入控制数据包含PWM信号，并且第一格式的输入控制数据通过串行通信接口发送。 
按照本发明的另一个方面，提供了一种图像形成装置，包含：输出部件，包含由初级线圈和次级线圈构成的功率转换部件；开关部件，通过中断功率转换部件初级线圈中的电流控制功率转换部件次级线圈中感应的输出电压；数字控制部件，用于根据时间常数和控制参考值控制开关部件的中断操作，该时间常数确定功率转换部件的输出电压的波形，该控制参考值确定输出电压的电平；以及数字接口部件，用于从外部接收具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据，将具有第一格式的输入控制数据转换为时间常数，而将具有第二格式的输入控制数据转换为控制参考值，并且提供所述控制参考值和时间常数给数字控制部件，其中，所述数字接口部件包含编程端子，用于根据输入到该编程端子的信号的电平值，转换所述具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据中的对应的一个，其中，第二格式的输入控制数据包含PWM信号，并且第一格式的输入控制数据通过串行通信接口发送。 
按照本发明的再一个方面，提供了一种高电压产生装置的产生高电压的方法，该方法包含：从外部接收具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据，将具有第一格式的输入控制数据转换为时间常数，而将具有第二格式的输入控制数据转换为控制参考值，该时间常数确定功率转换部件的输出电压，该控制参考值确定输出电压的幅度；根据时间常数和控制参考值控制预先确定的开关器件的开关操作；以及根据开关操作，通过中断功率转换部件初级线圈中的电流，调制功率转换部件次级线圈中感应的输出电压，其中，根据输入到高电压产生装置的编程端子的信号的电平值，转换所述具有第一格式的输入控制数据和具有第二格式的输入控制数据中的对应的一个，其中，第二格式的输入控制数据包含PWM信号，并且第一格式的输入控制数据通过串行通信接口发送。 
按照本发明的再一个方面，提供了一种在一个半导体衬底上提供的ASIC(专用集成电路)芯片，用于控制输出部件产生高电压，该ASIC芯片包含：开关器件，用于中断功率转换部件初级线圈中的电流，以控制连接的转换部件的次级线圈中感应的输出电压；数字控制部件，用于根据时间常数和控制参考值控制开关部件的中断操作，该时间常数确定功率转换部件次级线圈输出电压的波形，该控制参考值确定输出电压的电平；以及数字接口部件，用于将具有第一格式的输入控制数据转换为时间常数，而将具有第二格式的输入控制数据转换为控制参考值，并且提供所述控制参考值和时间常数给数字控制部件，其中所述开关部件包含MOSFET。 
按照本发明的再一个方面，提供了一种产生高电压的装置，包含：编程器件，用于产生第一数据；控制部件，用于产生第二数据；以及高电压产生装置，其连接到编程器件和控制部件，用于产生高电压，该高电压具有分别根据第一数据和第二数据确定的第一特征和第二特征，其中，控制部件产生控制模式信号和编程模式信号，并且高电压产生装置根据控制模式信号和编程模式信号选择性地接收第一数据和第二数据之一，并且，其中：编程器件包含各第一端子；控制部件包含各第二端子和编程端子；以及高电压产生装置包含：各第三端子，各第三端子公共连接到各第一端子和各第二端子中相应的端子以分别接收第一数据和第二数据；以及连接到编程端子的第二编程端子，用于接收模式信号以通过各第三端子选择性地接收第一数据和第二数据。 

附图说明

从下面结合附图的实施例的说明，本发明总的构思的这些和其它方面将变得更明显和更容易理解，在附图中： 
图1是说明传统图像形成装置的原理图； 
图2是说明产生高电压的传统装置的电路方块图； 
图3是说明根据本发明总的构思的实施例产生高电压的装置的方块图； 
图4是说明图3的装置的数字接口部件的方块图； 
图5说明根据本发明总的构思的实施例的控制系统，该系统具有用于产生高电压的图3的装置、控制部件以及编程器件之间的连接。 

具体实施方式

现在将详细参考本发明总的构思的实施例，其例子在附图中说明，其中相同的参考符号始终指相同的元件。下面由参考附图说明实施例以便解释本发明总的构思。 
根据本发明总的构思的实施例产生高电压的装置包括传统模拟器件的结合，并且具有基于数字控制用来控制功率转换部件的第一(初级)线圈的一个ASIC芯片。根据本发明总的构思的实施例，ASIC芯片可以驱动四个通道。 
图3是说明根据本发明总的构思的实施例产生高电压的装置的方块图。参考图3，该装置包含半导体芯片或集成电路芯片，如ASIC芯片600。从图3的装置产生的高电压可以用于对图像形成单元900充电，如图1的鼓1、显影辊4和转印辊5。在图3中，ASIC芯片600包括数字接口部件100、振荡器130、电源开启设置部件150、第一到第四数字控制部件200、300、400和500，以及第一到第四开关部件270、370、470和570。第一到第四开关部件270、370、470和570连接到第一到第四输出部件的相应输出部件，每个输出部件分别配备功率转换部件和功率分配部件。为了方便，图3说明连接到第一开关部件270的第一输出部件650。第二、第三和第四输出部件可以分别连接到第二、第三和第四开关部件370、470和570，以提供电压给图像形成单元900。 
数字接口部件100从外部引擎控制部件接收控制数据以确定输出电压的电平。控制数据可以包括脉冲宽度调制(PWM)信号，该信号包含由其占空比决定的输出电压的电平。数字接口部件100可以用各种通信接口方法，通过端子‘ch1/cs_n’、‘ch2_sck’、‘ch3/sdi’、‘ch4/sdo’等与外部引擎控制部件通信以接收控制数据。各种通信接口方法包括通用异步接收器/发送器(UART)和串行通信接口，如以串行通信在两个装置间交换数据的串行外围接口(SPI)和双向串行总线I2C。 
数字接口部件100将从外部引擎控制部件输入的控制数据转换为一种或更多预先确定的格式，并且发送被转换的控制数据到第一到第四数字控制部件200、300、400和500，分别用作时间常数(data 1、data 2、data 3和data 4)以确定输出电压的波形，并且用作控制参考值(V01*、V02*、V03*和V04*)以确定输出电压的电平。 
第一到第四数字控制部件200、300、400和500可以具有类似的结构和功能。从数字接口部件100发送的控制参考值(V01*、V02*、V03*和V04*)与反馈信号(V0)比较，该信号具有检测到的每个通道的实际输出电压并且使用电阻R20和R30从各输出部件反馈。比较的结果用于产生对应于第一到第四开关部件270、370、470和570的开关器件的驱动信号。 
ASIC芯片600可以包括第一到第四开关部件270、370、470和570，每个使用金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)(M1、M2、M3和M4)作为开关器件。通过提供由第一到第四数字控制部件200、300、400和500输出的驱动信号给MOSFET的栅极，第一到第四开关部件270、370、470和570提供受控电压给串联连接到MOSFET漏极的功率转换部件的第一线圈。因为MOSFET用作开关器件，本实施例中可能不需要散热片来消散由晶体管产生的热量。 
第一输出部件650包括功率转换部件、功率分配部件和整流部件。功率转换部件串联连接到开关器件270，并且根据开关器件270的开启和关闭操作谐振，以产生可以用于控制图像形成装置的组件的AC信号。因此，功率转换部件的第二(次级)线圈可以用具有高电势的AC信号(或AC电压)感应。功率分配部件和整流部件根据输出电压的范围整流功率转换部件的第二线圈中感应的AC电压，以控制图像形成装置的组件，或者通过分配电路提高要用于最终输出电压的AC电压。可以提供反馈信号FB1给第一数字控制部件200以控制第一数字控制部件200。类似地，反馈信号FB2、FB3和FB4可以分别提供给第二、第三和第四数字控制部件300、400和500。ASIC芯片600包括作为时钟产生器的振荡器130和电源开启设置部件150，并且被提供用于高电压供应的24V以及用于IC驱动的VDD。 
根据从外部引擎控制部件接收的控制数据控制第一到第四输出部件，使得产生高电压。 
图4是说明图3的装置的数字接口部件100的方块图。参考图3和4， 数字接口部件100包括：解复用器103、PWM接口105、通信接口107、静态随机访问存储器(SRAM)109和生产编程的只读存储器(P2ROM)111。 
根据输入到‘编程’端子的信号，解复用器103发送通过端子‘ch1/cs_n’、‘ch2/sck’、‘ch3/sdi’和‘ch4/sdo’输入的信号到PWM接口105和通信接口107中的至少一个。即，当输入低信号到‘编程’端子时，通过端子‘ch1/cs_n’、‘ch2/sck’、‘ch3/sdi’和‘ch4/sdo’输入的信号被发送到PWM接口105，并且当输入高信号到‘编程’端子时，通过端子‘ch1/cs_n’、‘ch2/sck’、‘ch3/sdi’和‘ch4/sdo’输入的信号被发送到通信接口107。 
PWM接口105从控制部件接收用于确定输出电压电平的控制参考值作为PWM格式的控制数据。即，PWM接口105为每个高电压通道计算以PWM格式表示控制数据的脉冲的宽度(duty width)，并且基于从振荡器130提供的时钟信号参考脉冲宽度，根据占空比确定各高电压通道中输出电压的电平。振荡器130可以放置在ASIC芯片600内(见图3)。PWM接口105以数字数据格式输出各高电压通道的控制参考值(如，V01*)。可以添加单独的同步电路以消除由于输入PWM信号和时钟信号之间的抖动产生的波动。控制参考值(如，V01*)被用作确定反馈控制中输出电压电平的参考值，使得当输入PWM信号的宽度是100％时可以执行关闭操作，而当PWM信号的宽度是0％时可以输出MAX(最大)电压以执行开启操作。在开环控制中，‘MAX’电压与输入信号独立地输出。 
在高信号被输入到‘编程’端子时的编程模式中，通信接口107根据各种串行通信方法从外部引擎控制部件接收控制数据。 
各种串行通信方法可以包括通用异步接收器/发送器(UART)、使两个装置间能够以串行通信方式交换数据的串行外围接口(SPI)和作为双向串行总线的I2C。将从通信接口107发送的控制数据存储在SRAM 109，并且用于设置第一数字控制部件200(见图3)中的输出电压补偿器的时间常数。 
通信接口107连接到P2ROM 111，该P2ROM 111是与SRAM 109具有相同存储器映射的熔断阵列(fuse array)，并且永久存储输出电压补偿器的调谐结束的时间常数。类似地，如果应用多功能接口，使用有限数目的输入和输出端子执行多功能操作，并且ASIC 600变为紧凑尺寸。 
图5说明根据本发明总的构思的实施例的系统，该系统具有图3的装置600、控制部件700以及编程器件800之间的连接。如图3到5中说明的，控 制部件700的PWM输出端子PWM1、PWM2、PWM3和PWM4连接来分别控制装置600的端子ch1/cs_n、ch2/sck、ch3/sdi和ch4/sdo。控制部件700的‘编程’端子连接到装置600的‘编程’端子。通过该连接，控制部件700可以通过PWM输出端子PWM1、PWM2、PWM3和PWM4控制四个通道的输出电压。如图5中说明的，根据编程模式，装置600外部的编程器件800可以并行地连接到控制部件700。控制部件700保持高阻抗状态以便避免数据错误。如果控制部件700具有支持‘三态’的双向I/O结构，则控制部件700在控制模式期间通过直接模式转换发送PWM输出，而在编程模式期间直接改变和存储时间常数。 
编程模式期间使用的命令代码包括‘写’、‘读’、‘装载’和‘熔断(fuse)’，并且下面的[表1]说明命令代码的细节。 
[表1] 

根据‘写’命令，作为从编程器件800作为数据接收的时间常数存储在SRAM 109中，并且当存储连续数据时，SRAM 109中的存储地址自动增加。根据‘读’命令，存储在SRAM 109中的时间常数由外部编程器件800读取，并且可以用于验证存储在SRAM 109中的数据。 
根据‘装载’命令，映射永久存储在熔断阵列例如P2ROM 111中的数据到SRAM 109中，可以通过通信接口107发送和接收数据，使得数据在P2ROM 111和SRAM 109之间复制。‘装载’和‘读’命令可以用于验证存储在P2ROM 111中的数据。 
‘熔断’命令用于根据‘写’命令在多熔断阵列如P2ROM 111中永久地存储SRAM 109中存储的数据，并且在复位操作期间，存储在P2ROM 111中的数据被复制到SRAM 109中，并且可以用于执行控制功能。 
因为根据‘写’命令，即使数据不存储在P2ROM 111中而存储在SRAM109中，输出电压控制环路也正常工作，通过为调整对时间常数简单编程，可以执行调谐而不丢失P2ROM 111。 
在数字控制部件200、300、400和500的每个中，可以实施使用RC滤波器和运算放大器执行控制功能的结构，该RC滤波器和运算放大器在图2的传统装置中使用以产生高电压。根据本实施例，ASIC芯片600的实施结构按有源方式(actively)处理连接到第一到第四输出部件650中任何一个的负载的变化。产生高电压的装置的结构可以通过在ASIC芯片中包括开关器件进一步简化。 
因为ASIC芯片使得能够输出四个或更多通道，通过在图像形成装置例如Mono LBP和Tandem C-LBP中使用多个ASIC芯片，多输出可以是可能的。 
如上所述，根据本发明总的构思的各种实施例，通过包含一个使用数字控制方法的ASIC芯片，可能减少部件的数目并实现装置的紧凑性以产生图像形成装置可使用的高电压。图像形成装置的功能通过使用控制数据扩展，该控制数据通过各种通信接口方法如SPI、UART或12C接收。 
通过使用从外部编程器件提供的程序控制可变值，如用于ASIC芯片中的数字控制部件的成比例增益，产生高电压的装置的实施例根据输出状态实现容易的最佳控制和增加的灵活性。通过减少用于调谐每个参数需要的时间提高规模生产的效率，并且通过在ASIC芯片中包括用作开关器件的MOSFET，解决了传统HVPS的发热问题。 
尽管已经显示和说明了本发明总的构思的一些实施例，但本领域的技术人员将认识到，在这些实施例中可以进行改变而不背离本发明总的构思的原理和精神，本发明总的构思的范围在权利要求和它们的等价物中定义。