打印機電源適配器 | ||||||||||
目前許多打印機使用自激式電源適配器,根據(jù)功能和打印方式的不同,打印機可分為針式打印機、票據(jù)打印機、噴墨打印機、激光打印機等多種。圖3-33為惠普HP1018激光打印機電源適配器原理圖,主要由市電交流輸入及轉(zhuǎn)換、定影系統(tǒng)供電、主電源適配器等電路構(gòu)成。各部分電路工作原理如下。 1.市電輸入及轉(zhuǎn)換 電源適配器輸入電路是指高頻干擾抑制、整流和濾波電路。其作用是把電網(wǎng)的工頻交流電轉(zhuǎn)換為平滑的直流電,給電源適配器提供輸入電壓,并抑制和濾除輸入端的高頻雙向干擾。有關(guān)輸入電路各元器件的作用可參見第2章中的表2-3。 2.定影系統(tǒng)供電及控制 通電后,打印機CPU經(jīng)由接插件J201的19、21腳送入高電平,因J201的7腳為+5V(來自于主控板),VT102與VT103均導通。其中,VT102導通,經(jīng)光耦SSR101(3SF21)給雙向可控硅VT101(BCR5KM)提供觸發(fā)信號使其導通;VT103導通,繼電器RL101觸點吸合,此時市電通過接插件J101為陶瓷片供電加熱。當加熱陶瓷片的溫度達到185℃左右時,接插件J201的19腳變?yōu)榈碗娖?,VT102截止,VT101關(guān)斷,陶瓷片加熱停止,與此同時,微處理器發(fā)出指令使“準備好”燈點亮。 另外,該機具有節(jié)能功能。如果在設(shè)定時間內(nèi)打印機仍未工作,則接插件J201的21腳變?yōu)榈碗娖?,VT103截止,繼電器RL101觸點釋放,機器進入待機狀態(tài)。二極管VD105反并聯(lián)于繼電器RL101供電線圈兩端,在VT103截止時吸收線圈瞬間感應電壓,對VT103起保護作用。 雙向可控硅VT101主回路兩端并聯(lián)的SQ101是一個阻容串聯(lián)復合體,復合體電阻為120Ω,電容為0.1μF/AC275V。在可控硅關(guān)斷瞬間,阻容復合體吸收感性負載的瞬變高壓(也可以理解為“剩余能量”)保護可控硅。這種阻容復合體吸收電路在交流市電的可控硅供電系統(tǒng)中已經(jīng)成為必選。 3.主電源 該機是由功率管VT501(2SK2700是MOSFET)和開關(guān)變壓器T501為核心構(gòu)成的自激式電源適配器。 (1)開關(guān)管VT501的開關(guān)過程 輸入整流濾波電壓約為300V:一路經(jīng)保險電阻R523(0.22Ω)、T501主繞組NP加到開關(guān)管漏極(D);另一路經(jīng)R501~R503給VT501提供啟動電壓。輔助繞組NA經(jīng)阻容元件與開關(guān)管VT501組成振蕩電路,VT501是開關(guān)管兼振蕩管。高壓電容C501(680pF/1kV)并聯(lián)在VT501的漏—源極之間,用于抑制VT501關(guān)斷瞬間NP產(chǎn)生的浪涌電壓。 VT501導通時,NA同名端(黑圓圈)為正極性電壓:一方面經(jīng)R504、R505和C502送到功率管柵極加速其導通;另一方面經(jīng)R506給C503充電,C503兩端電壓約為0.6V時VT502開始導通,并聯(lián)于VT502發(fā)射結(jié)的電容C503兩端正電壓被鉗位。由于C503充電時間常數(shù)較大,故在VT501導通一段時間后VT502才導通,降低VT501柵極與源極之間的電壓,VT501漏極電流減小,變壓器所有繞組電壓極性反轉(zhuǎn)。NA同名端負極性的電壓一路經(jīng)R504、VD502和C502(VD502旁路R505)加到VT501柵極加速其截止;另一路經(jīng)R507和VD503給C503放電(R506阻值較大,被R507和VD503旁路),促使VT502退出導通,轉(zhuǎn)為截止。繼續(xù)放電約為-0.6V時VD501開始導通,此時電容C503兩端負電壓被VD501鉗位。 圖為某負載時以A點為參考零電位時測得的功率管柵極(G)電壓波形??梢?,柵極電位(G)始終高于A點電位,振幅約為1.6V。 由上述分析可知,VT501柵極通路電容C502充、放電的通路不同,VT502發(fā)射結(jié)并聯(lián)電容C503充、放電的通路也不同,它們均是充電時間常數(shù)大、充電慢,放電時間常數(shù)小、放電快。C502的充電時間設(shè)定了開關(guān)管VT501導通的最大脈沖寬度,在此脈寬之內(nèi)受控于脈寬調(diào)制管VT502;其充電慢、放電快有利于VT501快速截止。C503充電慢是為了滿足VT501具有最大導通脈沖寬度,放電快是便于進入下一個控制周期。 (2)穩(wěn)壓控制 整流管DA501是共陰極(肖特基)二極管,F(xiàn)U501是延時型可恢復保險絲(防止輸出短路)。整流后的脈動電壓經(jīng)由C506、L101和C507組成的π形濾波器變成紋波很小的直流電。 穩(wěn)壓電路受光耦PC501和集成運放IC501B控制。R517與ZD501產(chǎn)生4.6V基準電壓,經(jīng)R525加到IC501B反相端(5腳),輸出電壓經(jīng)R513、R521、R522(9)和R514串聯(lián)產(chǎn)生采樣電壓,經(jīng)R515加到IC501B同相端(6腳)。由于某種原因?qū)е螺敵鲭妷荷?,則IC501B同相端(6腳)電壓升高,輸出端(7腳)電壓隨之降低,光耦PC501光電二極管發(fā)光增強(導通電壓約為1V),光電晶體管的等效電阻減小。此時,VT501柵極正脈沖電壓經(jīng)R508、PC501對C503充電速度加快,VT502提前導通,VT501提前截止,占空比變小,輸出的電壓隨之下降,從而實現(xiàn)穩(wěn)壓控制。由于某種原因?qū)е庐斴敵鲭妷荷?,有關(guān)節(jié)點電壓的變化趨勢如圖3-35所示中的①~⑥,即輸出電壓意外上升后,經(jīng)一系列反饋,最終導致占空比減小,從而保持輸出電壓穩(wěn)定。 由上述工作原理分析,則輸出電壓UO為 式中,4.6V為穩(wěn)壓二極管ZD501的參數(shù)。代入原理圖中有關(guān)元件參數(shù)可得 電路中,R512與C508串聯(lián)后,并聯(lián)在IC501B同相輸入端與輸出端之間用作頻率補償。 (3)過壓保護 過壓保護電路主要由IC501C和光電耦合器PC502組成。R528與ZD503組成二極管穩(wěn)壓電路加到IC501C反相端(9腳),電壓為4.6V;輸出電壓經(jīng)R529和R530采樣加到IC501C同相端(10腳)。 當集成運放IC501B或光耦PC501出現(xiàn)異常,引起電源適配器輸出電壓接近大約30V[4.6×(1+R529/R530)]時,IC501C的同相端(10腳)接近4.6V,IC501C(8腳)輸出高電平(實測為7.5V),經(jīng)R527加到光耦PC502的1腳,PC501接替PC501控制VT502,進而影響功率管VT501,穩(wěn)定30V電壓不再上升。 VT502是脈沖寬度調(diào)制管,其最大脈寬受制于C503的充電時間,影響因素正反饋繞組Na、光耦PC501和PC502;C503并聯(lián)于VT502的發(fā)射結(jié),故C503的慢充、快放模式?jīng)Q定著VT502的工作方式。需要指出的是,當脈寬調(diào)制管VT502異常時,會產(chǎn)生開關(guān)管擊穿或輸出電壓高的嚴重故障。
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| 發(fā)布時間:2019.06.17 來源:電源適配器廠家 |
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