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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，根據功能和打印方式的不同，打印機可分為針式打印機、票據打印機、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換、定影系統供電、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。其作用是把電網的工頻交流電轉換為平滑的直流電，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．定影系統供電及控制
通電后，打印機CPU經由接插件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，經光耦SSR101（3SF21）給雙向可控硅VT101（BCR5KM）提供觸發信號使其導通；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腳變為低電平，VT102截止，VT101關斷，陶瓷片加熱停止，與此同時，微處理器發出指令使“準備好”燈點亮。
另外，該機具有節能功能。如果在設定時間內打印機仍未工作，則接插件J201的21腳變為低電平，VT103截止，繼電器RL101觸點釋放，機器進入待機狀態。二極管VD105反并聯于繼電器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主回路兩端并聯的SQ101是一個阻容串聯復合體，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中已經成為必選。

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：一路經保險電阻R523（0.22Ω）、T501主繞組NP加到開關管漏極（D）；另一路經R501～R503給VT501提供啟動電壓。輔助繞組NA經阻容元件與開關管VT501組成振蕩電路，VT501是開關管兼振蕩管。高壓電容C501（680pF/1kV）并聯在VT501的漏—源極之間，用于抑制VT501關斷瞬間NP產生的浪涌電壓。
VT501導通時，NA同名端（黑圓圈）為正極性電壓：一方面經R504、R505和C502送到功率管柵極加速其導通；另一方面經R506給C503充電，C503兩端電壓約為0.6V時VT502開始導通，并聯于VT502發射結的電容C503兩端正電壓被鉗位。由于C503充電時間常數較大，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。NA同名端負極性的電壓一路經R504、VD502和C502（VD502旁路R505）加到VT501柵極加速其截止；另一路經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，轉為截止。繼續放電約為-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。可見，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發射結并聯電容C503充、放電的通路也不同，它們均是充電時間常數大、充電慢，放電時間常數小、放電快。C502的充電時間設定了開關管VT501導通的最大脈沖寬度，在此脈寬之內受控于脈寬調制管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）穩壓控制
整流管DA501是共陰極（肖特基）二極管，FU501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由C506、L101和C507組成的π形濾波器變成紋波很小的直流電。
穩壓電路受光耦PC501和集成運放IC501B控制。R517與ZD501產生4.6V基準電壓，經R525加到IC501B反相端（5腳），輸出電壓經R513、R521、R522(9)和R514串聯產生采樣電壓，經R515加到IC501B同相端（6腳）。由于某種原因導致輸出電壓升高，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，從而實現穩壓控制。由于某種原因導致當輸出電壓升高，有關節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，經一系列反饋，最終導致占空比減小，從而保持輸出電壓穩定。

由上述工作原理分析，則輸出電壓UO為

式中，4.6V為穩壓二極管ZD501的參數。代入原理圖中有關元件參數可得

電路中，R512與C508串聯后，并聯在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組成二極管穩壓電路加到IC501C反相端（9腳），電壓為4.6V；輸出電壓經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，穩定30V電壓不再上升。

VT502是脈沖寬度調制管，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并聯于VT502的發射結，故C503的慢充、快放模式決定著VT502的工作方式。需要指出的是，當脈寬調制管VT502異常時，會產生開關管擊穿或輸出電壓高的嚴重故障。

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| 發布時間：2019.06.17    來源：電源適配器廠家
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