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打印机电源适配器概述

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打印机电源适配器概述

打印机是一种机电一体化的精密设备,常见的打印机一般分为针式打印机、喷墨打印机和激光打印机3种。不同类型的打印机电源适配器电路有一定区别。
针式打印机电源适配器主要有逻辑电源和驱动电源两大类。逻辑电源适配器一般是直流+5V,为各种控制芯片提供工作电源。如果是串口打印机,逻辑电源还包括直流+12V,为串行芯片提供工作电压。驱动电源一般为直流+35V(有些机型为36V、40V或24V),主要为字车电机、走纸电机和打印头提供工作电源适配器。由于不同类型针式打印机的结构特性与电路设计及驱动部件有差异,因此,不同类型的针式打印机输出电压会有一些差异。

针式打印机电源适配器分析
目前,市场上的针式打印机品种很多。针式打印机在打印机历史的很长一段时间上曾经占有着重要的地位,从9针到24针,可以说针式打印机的历史贯穿着这几十年的始终。
打印机采用他激式的脉宽调制(PWM)半桥式电源适配器,共有4路直流电压输出,即5V、±12V和24V。其中,5V供逻辑电路和各种敏感元件、指示灯、接口板等使用,±12V为串行接口电源,24V供字车电机、走纸电机、打印头线圈等使用。

1.交流输入电路
220V交流电压一路经电源适配器变压器B1降压、VD7半波整流、C6及C7滤波、IC1(7815)稳压后输出15V直流电压,该电压又分两路送出:一路通过R312、C304加到PWM控制芯片IC2(CW3524)第脚,作为IC2的工作电源;另一路直接加到四比较器IC3(SF339)的③脚,作为IC3的工作电源。经交流低通滤波器后的220V交流电压另外一路再经VD1桥式整流,C101、C102串联滤波输出约300V的直流脉动电压,该电压直接加到开关管VT102、VT101的集电极和发射极。

2.稳压控制电路
稳压控制电路由IC2的①、②脚内误差取样放大器及电阻R310、R311、R309等元器件构成。取样电压来自24V电源适配器直流输出端。当24V输出端电压升高时,通过取样电阻R310、R311与R309分压后加到IC2①脚(误差取样放大器的反相输入端)的电压升高,而其②脚(放大器的同相输入端)由IC2的12脚输出的5V基准电压经R313提供一固定电压。因此IC2内误差取样放大器输出电压减小,经内部比较器后使IC2的、脚输出的脉冲宽度变窄,VT101、VT102导通时间缩短,T101在VT101导通时的储能减少,向二次侧释放的能量减少,经高频整流、滤波后的直流电压自然下降,24V输出端电压下降,实现稳压的目的。当24V直流输出端电压下降时,稳压过程与上述相反。

3.保护电路
(1)5V电源适配器过压保护电路
5V过压保护电路主要由R419,R418,IC3的②、④、⑤脚内电压比较器及IC2的⑩脚内部电路等构成。当5V电源适配器输出端电压过高时,通过取样电阻R418和R419分压后加到IC3的⑤脚的电压升高,当5V输出端电压超过6.5V时,IC3的⑤脚电位将要高于其④脚电位,于是②脚由原来的低电位翻转输出高电位,这个高电位使二极管VD402导通,导通电流触发晶闸管SCR2导通,SCR2的导通使CW3524的关断控制端第⑩脚出现了高电位,于是CW3524停止工作,由此关闭电源,达到保护5V负载避免被高压损坏。
(2)针驱动保护电路
该电源适配器设置针驱动保护电路的主要目的是为了防止在针驱动三极管损坏期间,打印针线圈中产生过流而使打印头损坏。当针驱动电路出故障时,PSC信号为高电平,经电阻R420加到IC3的同相输入端第⑤脚,这时IC3的⑤脚的电位将高于反相输入端④脚电位,IC3的②脚输出高电位,VD402导通并触发晶闸管SCR2导通,使CW3524的⑩脚出现高电平,于是CW3524停止工作,从而关闭电源,保护打印头免遭过流损坏。
另外,C402担任开机瞬间防止过压保护电路误动作的任务。在电源刚开启时,电源适配器电压往往会有过压情况发生,这时,如果不加任何处理,就会使过压检测电路动作,从而导致打印机加不上电。为了防止这种情况发生,电路加了一只电解电容C402。在开机瞬间,由于C402的充电作用,IC3的⑤脚的电位逐渐上升,这样就避免了开机瞬间由于IC3的⑤脚电位的升高而导致关断电源现象的发生。关机后,C402上的充电电压经电阻R418放电,准备再次开机时接受充电。

4.CW3524介绍
CW3524是专为脱线DC-DC开关电源应用设计的恒频高性能电流型PWM控制器,内部包括斜波发生器、脉宽调制(PWM)器、T形触发器、基准电压源以及两只驱动三极管等,内部电路如图10-2所示,引脚功能如表10-1所示。CW3524不仅提供了电源适配器所要控制的所有功能,而且还设置了限流保护器、取样比较器。另外,在内部结构工艺上用斜波后沿时间对“死区”进行控制,这不但为控制方法带来了方便,而且为控制死区时间节省元器件。该IC的基准电压源既为片内各部分电路提供5V的电压源,也向外部电路提供电压,并且还提供50mA的输出电流。

5.启动关断电路
晶闸管SCR1、VD101、R101、R111和开关变压器T101的二次侧N2绕组构成电源适配器的启动关断电路。当220V交流电压刚接通时,晶闸管SCR1处于截止状态,桥式整流的输出经抑制浪涌电流的电阻R111后再送至电容C101、C102进行滤波。当直流电源适配器正常工作时,来自高频开关变压器T101二次绕组N2中的感应电压经二极管VD101、R101、R102加到晶闸管SCR1的控制极,使SCR1转入导通状态,这样,电阻R111被SCR1短路。这种降压启动网络有两个优点:一是电源刚启动时,R111限流,电源不会产生过大的瞬间冲击电流;二是电源正常工作后,SCR1导通,对R111有保护作用,同时也可减小R111对电源所消耗的能量。

针式打印机之所以在很长的一段时间内能长时间的流行不衰,这与它极低的打印成本和很好的易用性以及单据打印的特殊用途是分不开的。当然,它很低的打印质量、很大的工作噪声也是它无法适应高质量、高速度的商用打印需要的根结,所以现在只有在银行、超市等用于票单打印的很少的地方还可以看见它的踪迹。


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| 发布时间:2019.08.10    来源:电源适配器厂家
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