打印機電源適配器

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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）和開關變壓器T501為核心構成的自激式電源適配器。
（1）開關管VT501的開關過程
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)阻容元件與開關管VT501組成振蕩電路，VT501是開關管兼振蕩管。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的充電時間設定了開關管VT501導通的較大脈沖寬度，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具有較大導通脈沖寬度，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撸嘘P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，后面導致占空比減小，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，其較大脈寬受制于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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