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针式打印机电源电路及故障诊断
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针式打印机电源电路及故障诊断

作者:   发布日期:2016-07-19 18:50   信息来源:http://www.51wyq.com/

    

1.1 针式打印机电源电路的结构
针式打印机的电源电路主要为打印机提供两路工作电压,其中一路为+5V或+9V电压,主要为主板逻辑电路、操作面板指示灯、字车/走纸电机保持等提供工作电压;另一路为高压电源,一般针式打印机为+33V、+34V、+35V或+36V等(各个型号打印机的电压有所不同),主要为打印头驱动、字车电机驱动、走纸电机驱动等提供工作电压。
针式打印机的电源电路一般采用开关稳压电路。其主要由线性滤波电路、桥式整流滤波电路、主开关电路(开关、开关管等)、整流滤波电路、稳压控制电路、保护电路、线性稳压器等组成。如图1所示为针式打印机电源电路方框图及实物图。

1.2 针式打印机电源电路的工作原理
下面以爱普生1Q-1600KⅢ型针式打印机为例淞针式打印机的电源电路。爱普生1Q-1600 KⅢ型针式打印机的电源电路主要由整流滤波电路、浪涌抑制电路、主开关电路、+35V/+5V稳压电路、过压保护电路、过流保护电路等组成,其电源电路原理图如图2所示。

1.整流滤波电路及浪涌抑制电路
交流输入电压经输入滤波电路(由电容C1、C2、C3、C4和电感11组成)滤波后,被送至DB 1桥式整流堆进行全波整流,再经电解电容C11滤波后,输出310V直流高压。
电源打开前,电容C11的电压为0V,所以打开电源的瞬间,电容C11短路,此时经DB 1整流桥堆输出的流过电阻R33、电阻R34、电容C11上的电流是一个很大的浪涌电流。由电容的零态响应原理可知,若电源在输入交流电压的峰值时被打开,此时的浪涌电流最大。不过由于电容C11回路上的电阻R33、R34的作用,浪涌电流被抑制,起到保护的作用。
2.主开关电路
当电源接通时,交流220V电源经过电容C1、C2、C3、C4和电感11滤波,经过DB1整流后,再经过滤波电容C11滤波后,输出310V直流高压。此直流电压经开关变压器T1初级线圈的12-15绕组加到开关管Q1的集电极(C极);与此同时,直流高压经启动电阻R28、 R18、 R31给开关管Q1的基极(B极)提供电流,使开关管Q1导通。
开关管Q1导通后,在集电极上产生的集电极电流Ic,从小变大。在变压器T1初级线圈的12-15绕组上产生一个阻止Ic增大的自感电动势,极性为上正下负,同时在变压器T1次级线圈的9-10绕组上产生一个感应电动势,极性也是上正下负。其感应电动势通过电阻R11、电容C13加到开关管Q1的基极,使基极的电位提高,基极电流加大。因此开关管Q1的集电极电流也相应地增加。Ic的增加使变压器T1初级线圈的12-15绕组和次级线圈的9-10绕组上的感应电动势也随之增大,次级线圈的9-10绕组的感应电动势通过电阻R11加在开关管Q1基极的电压提高,从而使集电极电流增加更快,这种正反馈过程使开关管Q1很快进入饱和状态。
当开关管Q1趋于饱和时,其集电极电流的变化速率变小,使得开关变压器T1初级线圈的12-15绕组感应出一个反电动势,极性为上负下正。同时,在变压器T1次级线圈的9-10绕组上产生一个反电动势,极性也是上负下正。此反电动势通过二极管D2使开关管Q1的基极与发射极之间受反偏压作用而趋于截止。
开关管Q1截止后,又在启动电流的作用下产生正反馈,使开关管Q1又导通,这样周而复始地导通、截止,便在变压器T1上产生振荡电压。
3. +35V电源
当开关管Q1导通时,变压器T1初级线圈的12-15绕组上产生的自感电动势是上正下负,在变压器T1次级线圈的4-8绕组中产生感应电动势,方向是上负下正,二极管D52处于反偏状态,此时变压器T1次级线圈的4-8绕组相当于开路无电流通过。这时可以把开关变压器T1初级线圈的12-15绕组看成一个纯电感。在开关管Q1导通的时间里,把直流高压所提供的能量全部存储在开关变压器T1初级线圈的12-15绕组中。当开关管Q1截止时,开关变压器T1次级线圈的4-8绕组上将感应出一个上正下负的电动势,二极管D52处于正偏状态,电感中存储的能量通过二极管D52半波整流后,再经过电容C55、C56滤波后,得到+35V电压。
4. +35V/+5V过压保护电路
过压保护电路由稳压管ZD52、ZD87、ZD53,光电藕合器PC1,场效应管Q31,三极管Q32组成。其中,稳压管ZD52、ZD87用于检测+35V电压,稳压管ZD53用于检测+5V电压。当+35V输出电压大于42.42V或+5V电压大于7.5V时,稳压管ZD52、ZD87或ZD53就会被击穿导通,并经过光电藕合器PC1反馈到主开关电路,使开关管Q1的基极电位经三极管Q32、场效应管Q31被拉至趋于0V,使开关管Q1截止,主开关电路停止工作,从而保护了整个电源。当这些保护电路任何一个开始动作后,除非关闭电源再开,否则电路一直处于保护。

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