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打印機(jī)電源適配器

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打印機(jī)電源適配器

目前許多打印機(jī)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(jī)可分為針式打印機(jī)、票據(jù)打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)等多種。圖3-33為惠普HP1018激光打印機(jī)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(jī)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(dǎo)通。其中，VT102導(dǎo)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(dǎo)通；VT103導(dǎo)通，繼電器RL101觸點(diǎn)吸合，此時(shí)市電通過接插件J101為陶瓷片供電加熱。當(dāng)加熱陶瓷片的溫度達(dá)到185℃左右時(shí)，接插件J201的19腳變?yōu)榈碗娖剑琕T102截止，VT101關(guān)斷，陶瓷片加熱停止，與此同時(shí)，微處理器發(fā)出指令使“準(zhǔn)備好”燈點(diǎn)亮。
另外，該機(jī)具有節(jié)能功能。如果在設(shè)定時(shí)間內(nèi)打印機(jī)仍未工作，則接插件J201的21腳變?yōu)榈碗娖剑琕T103截止，繼電器RL101觸點(diǎn)釋放，機(jī)器進(jìn)入待機(jī)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(shí)吸收線圈瞬間感應(yīng)電壓，對VT103起保護(hù)作用。
雙向可控硅VT101主回路兩端并聯(lián)的SQ101是一個(gè)阻容串聯(lián)復(fù)合體，復(fù)合體電阻為120Ω，電容為0.1μF/AC275V。在可控硅關(guān)斷瞬間，阻容復(fù)合體吸收感性負(fù)載的瞬變高壓（也可以理解為“剩余能量”）保護(hù)可控硅。這種阻容復(fù)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(jī)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(xiǎn)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(dòng)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(dǎo)通時(shí)，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(dǎo)通；另一方面經(jīng)R506給C503充電，C503兩端電壓約為0.6V時(shí)VT502開始導(dǎo)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(shí)間常數(shù)較大，故在VT501導(dǎo)通一段時(shí)間后VT502才導(dǎo)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(fù)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(dǎo)通，轉(zhuǎn)為截止。繼續(xù)放電約為-0.6V時(shí)VD501開始導(dǎo)通，此時(shí)電容C503兩端負(fù)電壓被VD501鉗位。

圖為某負(fù)載時(shí)以A點(diǎn)為參考零電位時(shí)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(diǎn)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(shí)間常數(shù)大、充電慢，放電時(shí)間常數(shù)小、放電快。C502的充電時(shí)間設(shè)定了開關(guān)管VT501導(dǎo)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(dǎo)通脈沖寬度，放電快是便于進(jìn)入下一個(gè)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(shí)型可恢復(fù)保險(xiǎn)絲（防止輸出短路）。整流后的脈動(dòng)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(yùn)放IC501B控制。R517與ZD501產(chǎn)生4.6V基準(zhǔn)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(qiáng)（導(dǎo)通電壓約為1V），光電晶體管的等效電阻減小。此時(shí)，VT501柵極正脈沖電壓經(jīng)R508、PC501對C503充電速度加快，VT502提前導(dǎo)通，VT501提前截止，占空比變小，輸出的電壓隨之下降，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓控制。由于某種原因?qū)е庐?dāng)輸出電壓升高，有關(guān)節(jié)點(diǎn)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(dǎo)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(bǔ)償。

（3）過壓保護(hù)
過壓保護(hù)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(dāng)集成運(yùn)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(shí)，IC501C的同相端（10腳）接近4.6V，IC501C（8腳）輸出高電平（實(shí)測為7.5V），經(jīng)R527加到光耦PC502的1腳，PC501接替PC501控制VT502，進(jìn)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(shí)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(dāng)脈寬調(diào)制管VT502異常時(shí)，會(huì)產(chǎn)生開關(guān)管擊穿或輸出電壓高的嚴(yán)重故障。

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| 發(fā)布時(shí)間：2019.06.17    來源：電源適配器廠家
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