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爱普生LQ-1000K型针式打印机电源电路结构原理分析

爱普生LQ-1000K型针式打印机电源电路结构原理分析

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  EPSON(爱普生)LQ-1000K型针式打印机的电源系统主要由:交流滤波电路、全波整流电路、浪涌抑制电路、直流滤波电路、主开关电路、开关脉冲变压器以及开关脉冲变压器次级之后的脉冲整流、滤波、稳压调整电路等部分组成。电源共输出四路直流电压:35V直流电压供给字车电机、走纸电机、打印头线圈等作为驱动电源;12V为串行接口电源;5V供给主板逻辑电路、各种敏感元件、面板指示灯等作电源。具体电路原理如下图所示。

爱普生LQ-1000K型针式打印机电源电路


  
  该打印机采用无电源变压器的开关型稳压电源,主要以电源厚膜块STK7408(ICl)为主件构成。其中+5V电压取自+35V输出端,经STR2105稳压后,输出稳定的+5V电压。现从维修角度出发,将其电路原理与工作过程介绍如下:
  
  1.软启动电路的结构原理与工作过程
  
  软启动电路主要由VS1、Rl、Rll、C8等构成,Rl串联于桥式整流器及滤波电容Cl上作为启动限流电阻。
  
  当STK7408正常工作后,其(14)脚输出经滤波后的电压,并对电容C8充电,当C8两端电压达一定值时,该电压通过电阻Rll触发双向可控硅VS1使其导通,从而将Rl(10Q/5W)短路,开关电源主电流回路不再经过Rl,而是通过VS1。这种电路结构能有效的抑制通电瞬间Cl产生的浪涌电流,并且避免了在Rl上浪费电能。
  
  2.主开关电源电路的结构原理与工作过程
  
  主开关变换电路的核心部件为一块开关稳压厚膜电路STK7408(IC1),其内部电路结构原理图如下图所示。
  
  如下图,STK7408包括主开关电路和脉宽调制电路。当85~264V交流电压通过STK7408内部开关电路时,便可转换输出一个恒压电源。该电路具有过流保护电路和外部ON/OFF控制端。
  
  STK7408各引脚功能如下:①脚为启动电压输入端;②脚为空端;③脚为ZD1偏压输入端;④脚为接地端;⑤脚为稳定电压的控制电压输入端;⑥脚为过流控制输入端;⑦脚为外部ON/OFF控制电压输入端;⑧脚为滤波后电源电压端(+VCC);⑨脚为AC电源电压输入端;⑩脚为开关管VT05基极限流端;(11)脚为滤波后电源电压端(-Vcc);(12)脚为AC电源电压输入端;(13)脚为空脚;(14)脚为开关管VT05发射极端:(15)脚为空脚;(16)脚为开关管VT05的集电极端(脉冲输出端)。

STK7408内部电路结构

 

  具体稳压控制过程如下:
  
  当接通交流电源后,220V交流电压经VDB1桥式整流、Cl滤波后输出约300V直流脉动电压。一路经开关变压器Tl的初级⑩~(12)绕组加到ICl(16)脚(接内部开关管VT05的c极);另一路经电路R4、R3及R5分别加到IC1①、②脚(分别接内部启动三极管VT01的c极和e极)。因此,在刚接通电源时,IC1内部启动电路工作,并产生+Vcc电压加到脉宽调制振荡器上,振荡器工作,产生脉冲宽度可调的开关脉冲。通过由VT03、VT04等构成的功率驱动电路后,加到主开关管VT05的b极,由IC1(16)脚输出开关脉冲,将加到主开关变压器Tl次级绕组的约300V的直流高压分割成一个个宽度可调的矩形脉冲。并耦合给各次级,经次级以后的整流、滤波、稳压电路后,输出35V、5V、12V等四路直流电压,供打印机各部分电路工作。
  
  VT1、VD1、VD2及IC1⑦脚构成外部ON/OFF控制电路。通过操作外部ON/OFF开关,使VT1工作状态转变,从而改变IC1⑦脚的电位,以此来决定是封锁还是开通脉宽调制振荡器的输出脉冲。
  
  当流过STK7408内主开关管VT05集电极电流过大时,在其(14)脚外接电阻R8上的压降增大,通过Rl0加到IC1⑥脚的电压升高,使⑥脚内三极管VT06导通,同样封锁CMOS振荡器输出的脉冲,使VT02截止,VT05也截止,开关电源停止工作,起到过漉保护的目的。
  
  开关电源输出的5V直流电压取自35V的输出端,经串联式开关稳压器STR2105稳压后,输出稳定的5V电压。STP2105集成稳压器的外形及内部等效电路如下图所示。
  
  STR2105各引脚功能为:①脚为开关电压输出端;②脚外加一个电阻可以改变稳压输出的电压值:③脚为接地端;④脚为输出电压的采样端;⑤脚为输入电压端。

STP2105集成稳压器的外形及内部等效电路




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