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STAR CR-3240型多功能彩色打印机电源电路结构及工作原理

STAR CR-3240型多功能彩色打印机电源电路结构及工作原理

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  STAR CR-3240型多功能彩色打印机电源采用脉宽调制它激式开关电源。电路的输入电压为交流220V。输出电压有两路:一路为5V±5%直流电压,主要用于逻辑电路和三个步进电机的保持方式;另一路为直流35V±5%,用于打印针的驱动和三个步进电机的运行方式,具体电路结构如图所示。

  从图中可知,这是一个无电源变压器式场效应管与专用厚膜集成电路构成的开关稳压电源电路。由交流输入与抗干扰电路、开关振荡与稳压调控电路、脉冲整流、滤波电路及自动保护电路等部分组成。

  (1)交流市电经由电容Cl、C2、C3、C5和电感Ll组成交流滤波电路,通过桥堆VDB1(D65BA60)进行全波整流,再经电容C7滤波、电阻Rl、R2串联后,并联在C7上,由C7两端输出+300V直流电压。

  以开关三极管VTl(2SK1462)为中心组成稳压控制变换电路。当VT1开启时,输入电压Uin加到变压器Tl的初级线圈Lp上,变压器Tl的次级线圈Ls上激励出反向电压,由于二极管VD11(FML-22S)反偏而无电流流过,所以供给Lp上的电能全部储存在变压器Tl中。当VT1关闭时,储存在变压器Tl中的电能流过VD11供给输出端。VT1开启时,储存在变压器Tl中的电能和VT1关闭时从次级线圈Ls所输出的电能是相等的。因此,通过控制开关三极管VT1开启时间,可使得输出电压Uout (+35V)保持恒定。

STAR CR-3240型多功能彩色打印机电源电路



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  (2)ICl(M51977P)是开关稳定控制器,由它控制VT1的开启和关闭状态。IC2(MC34063P1)是斩波型稳压器,它的输入电压来自+35V输出端,VT2(2SA1441)用作调整管,通过它可得到+5V稳定输出电压。由高精度稳压器(IC4)和光电耦合器PHCl(PC111)组成取样参考电压和过压检测电路,它的取样来自+35V电压输出端,取样参考信号和过压检测信号分别连接到IC1的⑧脚和⑥脚。该电路正常工作时可保证电源得到稳定的输出电压,并起到过压保护作用。IC1的(14)脚是过流检测输入端,当VT1中有过流时,开关振荡电路停止工作,以达到保护电源的作用。

  2.主开关电路的结构原理与工作过程
  
  该开关电源的主开关电路主要由场效应管VT1、开关稳定控制器ICl(M51977P)、脉冲开关变压器Tl(TO-4764)等元器件组成。经C7平滑滤波后,输出约300V直流电压,一路经开关变压器Tl初级①~⑤绕组加到开关管VT1的漏极。

  另一路经电阻R1、R2加到开关稳定控制器IC1供电端第(16)脚,使IC1内部电路工作,其第②脚输出脉冲宽度可调的开关脉冲加到VT1的栅极,控制VT1的导通和关断。当VT1导通时,在Tl的次级绕组上激励出反向电压,此时由于二极管VD11(FML-22S)反偏而无电流流过,Tl初级绕组上的感应电压全部以磁能的方式储存在变压器T1中。

  当VT1关闭时,储存在Tl中的电能释放,此时VD11正向导通,将Tl次级绕组感应的电压进行整流,再通过C22、C23、C24、C25等滤波后,输出35V直流电压。由于当、VT1开启时储存在开关变压器Tl中的电能和VT1关闭时,从Tl次级绕组线圈所输出的电能是相等的,因此通过控制开关管VT1的导通、关闭时间(由IC1完成),可使得输出的35V电压保持相对的恒定。

  另外,开关电源输出的5V直流电压是通过串联开关稳压器IC2(MC34063P1)和开关管VT2(2SA1441)获得的。IC2的输入电压来自35V直流输出端。

  当开关电源正常工作时,IC1(16)脚供电改由三端稳压器IC3(NJM78L18A)稳压输出的18V电压提供。

  3.稳压电路的结构原理与工作过程
  
  本开关电源的稳压电路主要由光电耦合器PHC1(PC111),精密稳压器IC4(L5431),电阻R34、VR2、R35和IC1⑧脚内部电路等构成。取样电压来自开关电源的35V直流输出端。当该输出端电压升高时,光电耦合器PHC1内发光二极管发光亮度加强,其内部光敏三极管亮电流增加,该电流使IC1⑧脚电位下降,经过IC1内部脉宽调制电路后,使其②脚输出的脉冲宽度变窄,开关管VT1导通时间缩短,Tl储能减少,35V直流输出端电压自然下降。

  同时,稳压检测电路还担任过压保护信号检测的任务,一旦35V直流电压输出端过压时,可通过IC4、PHC1,使IC1内脉宽调制电路封锁②脚输出的脉冲,VT1关闭,开关电源停止工作,达到过压保护的目的。

  4.过流保护电路的结构原理与工作过程
  
  该电源系统中设置有过压保护电路和过流保护电路。过压保护电路在前面已经介绍过,下面介绍过流保护电路。

  过流保护电路主要由过流取样电阻R9、Rll、Rl0及IC1(14)脚内部电路组成,ICl(14)脚为过流检测输入端。当通过开关管VT1的D、S极电流过大时,通过电阻R9、Rll、Rl0后,加到ICl(14)脚的电压升高,IC1②脚输出的脉冲宽度为零,主开关电路停止工作,达到保护VT1的作用。




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