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电工技术基础 复印机开关电源原理与维修
10.3.1 复印机开关电源分析
1．复印机的供电方式
复印机整机各单元电路所需要的工作电压及供电过程如图10-6所示。
在一台复印机中往往设置了若干套电源电路，分别产生整机所需的各类不同电压值的工作电源。常见的有如下几种。
(1) IOOV交流电压
由供电网送来的220V交流电压经过电源变压器变压后，直接产生IOOV交流电压。它用于曝光灯、加热器、主电机等交流负载。
(2) 24V直流电压
电源电路经过整流、稳压产生24V直流电。它主要用于电磁离合器、电磁线圈、计数器、光电开关、直流电机等直流负载的工作电源。有时还用来作为高压发生器、温度控制器、曝光灯调节器、硒鼓表面电位控制电路等辅助电路的电源。
(3) 33V交流电压
有些静电复印机用它来控制自动关机。它把33V交流电接在如图10-7所示的总开关电路中的L1上，只要切断33V交流电源的供电就可自动关机。另一方面，33V交流电还可经过整流和稳压后产生24V的直流电压。
(4) 12V直流电压
经过整流稳压后产生的12V直流电压，主要用来作为光敏元器件、光电开关、时钟脉冲发生器等传感器的电源。
(5) 10V交流电压
主要用作指示灯的电源。
(6)±SV直流电压
经整流稳压后的±SV直流电压，用来作为整机控制系统中的微处理器(CPU)及各种集成电路的工作电源。
以上6种电源是静电复印机中最常用的电源。由于静电复印机的品牌和种类繁多，机电结构和设计也各有差异，因此，电源的具体数值也略有不同。
2．复印机开关电源分析
下面以Canon（佳能）NP-2436开关电源为例进行说明，如图10-8所示。
佳能NP-2436型复印机采用的是自激半桥式开关电源，可输出SV、24V两路直流电压。此类开关电源应用较少，如果读者对此类型的开关电源比较陌生，请回到本书第5章再温习一下。
下面从维修角度，对电路的工作过程进行简要介绍。
(1)自激振荡过程
经整流、滤波后输出的约300V直流电压直接加到半桥式开关管VTl01、VT102的两端。另外，还从C101、C102中点取出约150V电压，经T101的12-10绕组、R110、R106、R101，加到VTlOI、VT102的中点，并经R104、T101的5-4绕组、R103向VT102的基极提供启动电流。因此，当开机后C101、C102两端电压建立时，VT102导通。其集电极电位下降到OV，有电流流经T101的7-8绕组，其二次侧4-5绕组感应出反向电压，加到VT102的基极，使VT102又很快截止。此时，TlOI二次侧的1-2绕组感应出正向电压，并加到VTl01的基极，使得VTl01导通。这样，VTlOl、VT102便轮流导通、截止，形成自激振荡。
(2) 24V直流电压输出电路
T201二次绕组9-12感应的电压经VD201、VD202整流，L201、L202、C201、C202滤波后输出24V直流电压。
(3) 5V直流电压输出电路
SV直流电压是24V电压通过集成电路IC302 (TL494)控制开关管VT301导通时间来完成的。TL494是一片PWM控制芯片，内部电路框图和引脚功能参见本书第5章相关内容。
24V直流电压再经L301、C302、C301组成的Ⅱ型滤波器滤波后，一路加到开关管VT301的发射极；另一路加到脉宽调制控制集成电路IC302的工作电压端第⑥脚，IC302获得电压后，其内部电路工作，由⑧、⑩脚输出驱动脉冲，通过R302加到VT301的基极，控制VT301的导通、截止，VT301的集电极输出的脉冲电压经VD301整流、C307等滤波后输出5V直流电压。
(4) 5V稳压控制电路
SV稳压控制电路主要由取样电阻R314、RP301、R315和IC302 (TL494)①脚、②脚内部误差放大器、脉冲宽度控制电路等组成。当SV输出端电压有所上升时，经电阻R314、RP301、R315分压后加到IC302①脚的电压升高，经内部误差放大、比较和脉冲宽度控制电路后使IC302⑧脚、⑩脚输出的脉冲宽度变窄，VT301导通的时间缩短，L302储能减少，经整流、滤波后输出的电压自然下降，实现稳压的目的。当SV输出端电压有所下降时，电路稳压控制原理与上述相反。
(5)过压、过流保护电路
电路设置有24V输出端过压保护电路和SV输出端过流保护电路。24V输出端过压保护电路由脉冲变压器和过压检测电路组成。当由于某种原因使24V输出端过压时，T201的6-7绕组通过R203对地短路，使自激振荡停振，从而起到过压保护作用。
5V输出端过流保护电路是由R313、R311、R312、TL494的⑤脚和⑩脚内过流保护电路组成。当由于某种原因使SV输出端出现过流现象时，R313两端的压降会增大，使TL494的⑤脚电压下降，其⑥脚、⑩脚内保护电路动作，使其⑧脚、⑩脚无开关脉冲输出，VT301截止，电源无SV电压输出，过流保护电路起作用。10.3.2复印机开关电源维修实例
例1 故障现象：Canon（佳能）NP-2436型复印机，通电后面板上无任何显示，机器不动作。
分析与检修：复印机通电后，面板上无任何显示，一般是由于直流电压未加上所致。拆开机壳，检查电源电路板，发现交流保险完好。通电测量电源24V、SV输出端电压为OV。再测量交流整流、滤波后的300V电压也没有。断开VDl01以后的电路，通电测量发现整流器也无电压输出，说明故障出在交流输入滤波电路或启动限流电路中。检查该部分电路元器件，发现限流电阻R107阻值变为无穷大，说明R107内部已断路。R107被烧断，一般是由于其工作时间太长、温度太高或通过的电流过大造成的，由于VDl01、VTI01、VT102等元器件都完好，估计电路不曾有过大的电流通过。
从电源工作原理可知，R107只在冷启动开机瞬间有较大电流通过，随后R107被双向晶闸管VS110短路，不再有电流通过R107。如果T110、VDlIO、R109、VS110等元器件有损坏，就会造成电源启动后，电源主电流一直通过R107，从而使R107工作时间过长，温升过高而被烧坏。静态时，检查T110、VDlIO、R109、VSIlO发现VD110有一只引脚断路，造成VSIlO无触发电压。更换VDIlO、R107，通电试机，故障被排除。
例2故障现象：一台Canon（佳能）NP-2436型复印机，通电后面板指示灯均不亮，但能听到机器内主电机动作的声响。
分析与检修：该复印机电源输出的5V直流电压主要供面板指示灯、传感器及中央处理器等部件工作，24V直流电压主要供动作执行机构（如电机等）工作。上述故障现象说明24V电压正常，但SV电压不正常。
通电测量J103各脚对地电压均为OV，而J102各脚对地的24V直流电压正常，说明故障仅局限于5V直流电压的产生及输出电路上。
通电测量SV的DC/DC变换电路中VT301的发射极及IC302的⑥脚（VCC端）均有正常的约24V直流电压。再用示波器观察IC302第⑧、⑩脚及VT301的集电极，均未看到正常的脉冲电压。静态时检查IC302外围元器件、特别是振荡定时元器件C305、R305，均未发现异常，怀疑IC302 (TL494)损坏，更换TL494后，通电测量电容C308两端，SV电压恢复正常，故障排除。
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