- Рис.1 Блок-схема джерела живлення МФУ Canon LaserBase MF-5630
- Рис.2 Первинна частина джерела живлення МФУ Canon LaserBase MF-5630
Пропонуємо увазі наших читачів огляд блоку живлення багатофункціонального пристрою Canon LaserBase MF-5630, що відноситься до апаратів останнього покоління. Як це вже стає традицією, починається знайомство зі схемотехнікою пристрої з огляду його блоку живлення. І, в принципі, це логічно, адже і робота будь-якого електронного пристрою починається з запуску і нормального функціонування саме блоку живлення.
Блок живлення апарату Canon LaserBase MF-5630 являє собою однотактний імпульсний перетворювач, що формує п'ять живлячих напруг:
- напруга + 3.5V1;
- напруга + 3.5V2;
- напруга + 5V1;
- напруга + 5V2;
- напруга + 14V;
- напруга + 24V.
Крім того, на платі блоку живлення, як і належить лазерним пристроїв, знаходиться схема управління пічкою, яка, в свою чергу, управляється сигналами FSRD і RLYD, що приходять від мікропроцесора на роз'єм CN1 блоку живлення.
Сигнал FSRD управляє симистором TRA1 через елемент гальванічної розв'язки - оптрон PC2, а сигнал RLYD призначений для управління реле RL1.
З'єднання плати блоку живлення з платою контролера здійснюється за допомогою двох інтерфейсних роз'ємів: CN101 і CN102.
Блок живлення управляється мікропроцесором за допомогою сигналу ON / OFF. Цим сигналом дозволяється або, навпаки, забороняється формування двох напруг: + 3.5V2 і + 5V2. Відключення цих каналів напруги здійснюється при переході апарату в черговий режим роботи.
Блок живлення LaserBase MF-5630 не можна віднести до якихось дуже складним і неординарним схемами, хоча в ньому і застосовується кілька рішень, які заслуговують на окрему згадку.
Загальна блок-схема джерела живлення, що дає уявлення про його основні вузли і їх взаємодії, наводиться на рис.1. На блок-схемі відображені не тільки основні вузли джерела живлення, але і головні електронні елементи, складові даний вузол.
Рис.1 Блок-схема джерела живлення МФУ Canon LaserBase MF-5630
Якщо співвіднести цю блок схему до принципової схемою, представленої на рис.2 і рис.3, то призначення всіх електронних компонентів джерела живлення, в принципі, стане зрозумілим. Однак зробити деякі зауваження, все-таки, необхідно.
Рис.2 Первинна частина джерела живлення МФУ Canon LaserBase MF-5630
Первинна частина імпульсного перетворювача зображена на рис.2. Перетворювач виконаний по автогенераторного схемою, тобто моменти перемикання силового транзистора Q1 визначаються імпульсами ЕРС, що наводиться у додатковій обмотці (конт.1-конт.2) трансформатора Т1, і номіналами времязадающей ланцюга, що складається з конденсатора C10 і резистора R6. Тривалість імпульсів на затворі Q1 може бути обмежена транзистором Q2, який, в свою чергу, управляється сигналом зворотного зв'язку, одержуваних від оптопари PC1.
Дуже цікавою особливістю первинної частини джерела живлення є використання активного снаббера (снаббер - це демпфуюча ланцюжок). Снаббер забезпечує обмеження імпульсів напруги, що виникають в первинній обмотці трансформатора Т1 (конт.7-конт.5) в момент закривання силового транзистора Q1. Ці імпульси здатні вивести з ладу Q1, тому їх необхідно обмежувати. Головним елементом снаббера є потужний транзистор Q20, який відкривається в момент замикання Q1. Відкриваючись, Q20 підключає паралельно первинній обмотці конденсатор C20, який шунтує цю обмотку, здійснюючи, тим самим, обмеження імпульсу ЕРС.
Рис.3 Вторинна частина джерела живлення МФУ Canon LaserBase MF-5630
Всі вторинні напруги виходять шляхом однополупериодного випрямлення імпульсів, що наводяться у вторинних обмотках трансформатора Т1. Для отримання напруг номіналом + 5V використовуються керовані стабілізатори типу PQ05RD11 (IC201 і IC202). Стабілізатор PQ05RD11 має наступні основні характеристики:
- мале падіння напруги: не більше 0.5В;
- вихідний струм до1 А;
- вхідна напруга до 20В;
- розсіює потужність: 14Вт;
- величина вихідної напруги: від 4.85В до 5.15В.
Стабілізатор є керованим, тобто його включення / вимикання може здійснюватися подачею відповідного сигналу на конт.4. Установка на цьому контакті сигналу високого рівня призводить до запуску стабілізатора, а установка сигналу ON / OFF в низький рівень блокує його роботу і вихідна напруга + 5V відсутня.
Стабілізатор IC201 призначений для формування напруги + 5V1 і запускається він тільки після того, як з'явиться і вийде на заданий рівень напруга каналу + 14V. Це забезпечується стабілітроном D202 і резистивним дільником R204 / R201. Крім того, стабілітрон забезпечує ще й захист від короткого замикання і перевантаження в каналі + 14V. Коли напруга каналу + 14V значне знижується, то стабілітрон D202 закривається, що призводить до вимикання стабілізатора IC201 і пропажі напруги + 5V1. Природно, що відповідні ланцюги апарату при цьому вимикаються, захищаючи його від роботи при короткому замиканні.
Стабілізатор IC202 призначений для формування напруги + 5V2 і запускається він тільки після того, як на виході блоку живлення з'являється напруга + 3.5V2 .Отсутствіе напруги + 3.5V2 призведе і до відсутності напруги + 5V2.
Керованими є також і канали формування напруг + 3.5V2 і + 24V. У цих каналах встановлені ключі, що дозволяють або забороняють подачу цих напруг на вихід блоку живлення, тобто в навантаження.
Ключ Q333, відкривання якого призводить до появи на виході блоку живлення напруги + 3.5V2, управляється сигналом ON / OFF, який формується центральним мікроконтролером апарату. Установка цього сигналу в високий рівень призводить до появи на виході блоку живлення відразу двох напруг + 3.5V2 і + 5V2.
Ключ Q303 комутує напругу каналу + 24V і включається тільки після того, як з'явиться напруга + 5V2.
Таким чином, в розглянутому блоці живлення використовується почергове підключення навантажень різних каналів. Послідовність появи вихідних напруг наступна:
+ 3.5V1 / + 14V - + 5V1 - Активізація ON / OFF - + 3.5V2 - + 5V2 - + 24V.
Ланцюг зворотного зв'язку в даному блоці живлення є типовою. Вона використовує в якості елемента гальванічної розв'язки оптопару PC1. Струм світлодіода цієї оптопари регулюється мікросхемою керованого стабілізатора типу TL431 (тільки в даній схемі використовується його аналог TA76432 - IC101). До керуючому входу IC101 прикладається напруга каналу + 3.5V1 через дільник R115, R117, VR101, тобто напруга + 3.5V1 є основним напругою блоку живлення, за яким і діє зворотний зв'язок.
Крім того, струмом світлодіода оптопари PC1 може управляти тригер на транзисторах Q112 / Q113. Якщо сказати точніше, то цей тригер при своєму спрацьовуванні створює максимальний струму через світлодіод оптопари, що призводить до встановлення сигналу зворотного зв'язку в максимальне значення і, як наслідок, до вимикання джерела живлення. Транзистори Q112 / Q113 є тригером захисту від перевищення вихідної напруги блоку харчування. Захист від перевищення напруги реалізована, як зазвичай, на стабілітронах:
- стабілітрон D106 - захист від перевищення в каналі + 14V;
- стабілітрон D109 - захист від перевищення в каналі + 5V1;
- стабілітрон D105 - захист від перевищення в каналі + 5V2;
- стабілітрон D107 - захист від перевищення в каналі + 24V.
Відкривання будь-якого з цих стабилитронов призводить до спрацьовування тригера і подальшого виключення блоку живлення.
