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佳能BJC4650喷墨打印机电源原理(图)

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整理日期:2013-4-29 11:02:38 资料作者: Voyager整理

  佳能BJC4650喷墨打印机电原采用QH3-3308脉亮凋制式开关电源,输入电压交流220V,频率50~60Hz。 
    1.QH3—3308开关电源电路原理图 
    附图是根据实物绘出的QH3—3308开关电源电路原理图。
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    QH3—3308开关电源主控芯片FA5315是日产双列直插八脚塑封双极性开关电源控制器。最大输出电流为1.5A,可以直接驱动功率MOSFET开关管,其工作频率范围为5kHz-600kHz,具有电流限制、过载关闭、欠压保护功能。在门锁模式下,FA5315还具有过压保护功能,通过外部信号可以接通和关断输出,待机电流为90uA。其引脚功能为:①脚振荡外接电阻RT端;②脚为反馈输入端FB;③脚为过流检闸端IS;④脚接地GND;⑤脚输出控制脉冲OUT端;⑥脚为电源Vcc端;⑦脚为振荡外接电容CT端;⑧脚为软启动和通断控制端CS。 
    2.工作原理 
    (1)综述 
    220V交流电压经C001、L001、C012和C013组成的电磁干扰抑制(EMI)电路、D001~D004桥式整流、C003滤波后产生约300V的直流电压。+300V一路经开关变压器T001初级绕组11-9加到Q001的漏极D,另一路经启动电阻R002和R013加到IC001的供电端⑥脚。图中IC001软启动(CS)引脚⑧与热地间的电容C007为软启动电吝。IC001⑥脚得电后,10uA恒流源开始给C007充电,CS脚电压开始上升。CS引脚电压在0.9V~2.3V这段时问为IC001的软启动过程大约16ms。正常工作期间,CS引脚被内部稳压管Zn钳位在3.6V。IC001启动后,内部振荡器工怍,产生峰一峰值2V左右三角波。振荡器输出信号经内部电路处理后由⑤脚输出峰-峰值13V左右的方波脉冲,经R004和R012分压后加至功率MOSFET管Q001的栅极G,使其导通。在Q001导通时,T001的11-9绕组对热地形成通路,使11-9绕组形成下正上负的感应电压。与此同时,T001的⑦-⑧绕组产生的感应电压经R005限流、D005整流、C005滤波后为IC001⑥供电,使IC001⑤脚输出的方波脉冲驱动Q001交替导通和夹断。导通时,T001储能;夹断时,T001释放储能。这时,T001次级绕组产生感应电压。其中一组由低压降的高频共阴极二极管D101整流,经L、C滤波后得到+24V电源;另一组由高频二极管D201整流、C201滤波后,经过线性集成稳压器7805稳压后获得稳定的+5V电源。 
    (2)开关电源的稳压过程 
    精密稳压器IC002(uPC1903)、R103、R105、R106与光电耦合器PC001(PC123)和IC001(FA5315)内部的脉宽调制控制器相比较器等组成了输出电压误差取样与反馈电路。当+24V输出电压变化时,通过光电耦台器PC001中的发光二极管的电流发生变化,发光强度随之变化,导致PC001中光敏二极管导通程度发生变化,IC001②脚电压随之变化。IC001②脚电压的变化与IC001内部基准电压比较,产生控制电压调整脉冲宽度,达到稳压目的。
    (3)过流保护电路原理 
    串联在整流输出回路中的过流检测电阻R003(0.22Ω),将回路中的电流转换成对热地的电压馈送到FA5315的③脚。 
    电源负载或次级元器件出现过流性故障时,检测电阻两端的电压增大。当馈送到FA5315③脚的电压超过了FA5315内部比较器的参考电压时,输出级关闭,主开关MOSFET被关断,限制了过流;若主开关MOSFET漏源间漏电,主开关MOSFET关断后,过流故障依然存在。R003或F001将会烧断或熔断,来保护电源。 
    (4)过压保护电路原理 
    QH3—3308开关电源利用FA5315关断功能实现过压保护。FA5315⑥脚和⑧脚间跨接了稳压二极管D006,在输入电压升高使⑥脚电压超过稳压二极管的齐纳电压后,稳压二极管导通,⑧脚电压降到0.42V以下,其内部比较器输出变为高电平,偏置电路关闭,输出电路也被关闭。在输入电压回落、⑥脚电压低于稳压管的齐纳电压后,FA5315重新启动,开启输出。 
    3.检测数据 
    (1)FA5315的输出波形为方波,按附图给出的参数计算,QH3—3308开关电源的振荡频率约为113kHz。 
    (2)正常时FA5315引脚电压见表l所示。 
    (3)正常时FA5315引脚电阻见表2所示。 
    (4)N沟道高速开关MOS场效应管FS3KM-18A参数: 
    Vdss 900V、Vgss ±30V、Id 3A、Rds (ON)≤4Ω、Pdm 30W。 


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