傳真機(jī)電源電路分析及故障檢修

一、前言

　　電源電路是傳真機(jī)的重要組成部分，現(xiàn)代傳真機(jī)的供電系統(tǒng)一般采用開關(guān)型穩(wěn)壓電源，這種電源具有轉(zhuǎn)換效率高、工作可靠、保護(hù)完善、安裝調(diào)試簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。由于電網(wǎng)電壓的不穩(wěn)定性和電源電路工作的連續(xù)性，它是傳真機(jī)中故障率較高的電路。本文著重分析了傳真機(jī)電源電路的組成、工作原理及常見故障的檢修方法。

二、傳真機(jī)電源電路的結(jié)構(gòu)及電路分析

　　傳真機(jī)電源電路的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)的主要功能是產(chǎn)生+5V、±l2V、+24V四路低壓直流

電源。其中＋5V直流電源電壓主要是作為傳真機(jī)邏輯單元電路的工作電源，包括為整機(jī)各部分的集成電路及待機(jī)控制系統(tǒng)等電路部分的供電；±12V直流電源電壓主要為傳真機(jī)的信號(hào)放大器、CCD板及操作面板提供工作電壓；＋24V直流電源電壓主要為傳真機(jī)的機(jī)電驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)、繼電器、熱敏打印頭及熒光驅(qū)動(dòng)器等部分供電。

　　電源電路的工作過(guò)程大致是：交流供電網(wǎng)的輸入電壓經(jīng)保險(xiǎn)管、高頻濾波器、橋式整流器后，得到約300伏左右的直流電壓，輸送到由MOSl、MOS2兩只開關(guān)管及變壓器等組成的DC-DC變換器，DC-DC變換器將整流器輸出的直流電壓變成高頻開關(guān)脈沖電壓，該電壓通過(guò)開關(guān)變壓器耦合到輸出電路，由輸出電路中的高頻整流、濾波變成各工作電壓。圖1中的PWM控制器、驅(qū)動(dòng)變壓器和反饋回路組成脈寬調(diào)制器。該系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)輸出電壓的變化得到誤差電壓，并將該誤差電壓反饋到DC-DC變換器，從而控制開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，以維持輸出電壓的穩(wěn)定。PWM控制器的輸入端還與溫度傳感器相接，當(dāng)機(jī)器工作溫度不正常時(shí)，溫度傳感器就會(huì)將信號(hào)送到PWM控制器，控制開關(guān)管的導(dǎo)通與截止，使輸出電壓回復(fù)正常。當(dāng)傳真機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)只有+5V電壓輸出，用于系統(tǒng)控制電路的供電，如對(duì)傳真機(jī)進(jìn)行操作或檢測(cè)到振鈴信號(hào)時(shí)，才輸出其它的直流供電，這樣可以有效地降低傳真機(jī)電源功耗和提高傳真機(jī)的使用壽命。

　　電源電路各部分工作原理如下（以PanasonicKX-F90B型傳真機(jī)的電源電路為例）：

2.1整流濾波電路　　　　

　　整流濾波電路與其它電子設(shè)備的開關(guān)電源部分基本相同，如圖2所示。由L401、L402、C401、C402、C403、C404、C405、C406、R435組成差模和共?？垢蓴_電路，用于限制來(lái)自電網(wǎng)和脈沖調(diào)制開關(guān)電路所產(chǎn)生的高頻干擾，然后經(jīng)橋式整流器D401后，輸出一個(gè)約300V左右的直流電壓。

2.2主振蕩電路

　　如圖3所示，經(jīng)D40l整流、C407濾波后輸出的約300V直流電壓分兩路，一路加效應(yīng)開關(guān)管Q405的漏極，另一路加至脈寬調(diào)制集成電路IC451的第(16)腳。由IC451的(2)腳輸出頻率達(dá)20kHz的脈沖信號(hào)控制大功率開關(guān)管Q405，開關(guān)管Q405工作后，在T40l的初級(jí)產(chǎn)生高頻振蕩，并經(jīng)變壓器傳遞給次級(jí)回路，在次級(jí)各繞組中得到的高頻脈沖再經(jīng)各回路整流、濾波、穩(wěn)壓后獲得所需的幾組直流電壓。

2.3 直流電壓輸出電路

　　如圖4所示，T401次級(jí)繞組NSl感應(yīng)的脈沖電壓經(jīng)D407整流，C416、C418濾波出+24V的直流電壓。該+24V直流電壓除直接向步進(jìn)電機(jī)和LED陣列供電外，還分別送至+5伏串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓器和熱感頭。串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓器由IC402和Q403等元件組成，+24V電壓經(jīng)此電路穩(wěn)壓后輸出+5V電壓。到熱感頭的供電過(guò)程是：受系統(tǒng)控制板輸出的Head ON信號(hào)控制。當(dāng)此信號(hào)為高電平時(shí)，Q404導(dǎo)通，繼電器RLY40l得電動(dòng)作，其觸點(diǎn)吸合，+24V電壓經(jīng)RLY40l加到熱感頭。當(dāng)Head ON信號(hào)為低電平時(shí)，Q40l截止。繼電器線圈失去電源，觸點(diǎn)釋放，+24V電壓被切斷，熱感頭失去工作電壓。

　　T40l次級(jí)繞組NS2感應(yīng)的脈沖電壓經(jīng)D408整流、C420濾波后再經(jīng)IC403穩(wěn)壓輸出+12V穩(wěn)定的直流電壓。T40l次級(jí)繞組NS3感應(yīng)的脈沖電壓經(jīng)D409整流、C423濾波、IC404穩(wěn)壓后輸出－l2V穩(wěn)定的直流電壓，如圖5所示。

2.4 穩(wěn)壓控制電路

　　+5V、±l2V直流電壓分別通過(guò)IC402、IC403、IC404穩(wěn)壓。
　　+24V的穩(wěn)壓則是通過(guò)PC401反饋到初級(jí)電路中實(shí)現(xiàn)，主要由R4l2、R413、IC40l、PC401、IC451等元器件組成。其控制過(guò)程是：當(dāng)+24V輸出端電壓有所下降時(shí)，通過(guò)IC401陰-陽(yáng)極的電流變小，PC401內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光亮度減弱，則其內(nèi)光敏三極管亮電流減小，R467壓降減小，加到IC451第(8)腳的電壓增大，經(jīng)內(nèi)部誤差放大器、比較器、脈寬調(diào)制器處理后，使IC451第(2)腳輸出的脈沖寬度變寬，Q405導(dǎo)通時(shí)間增大，T401次級(jí)繞組NSl感應(yīng)的電壓增大，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的目的。

2.5 自動(dòng)保護(hù)電路

　　本開關(guān)電源設(shè)置有負(fù)載過(guò)電流保護(hù)電路和+24V、+5V輸出端過(guò)電壓自動(dòng)保護(hù)電路。
　　負(fù)載過(guò)電流保護(hù)電路由R459、IC451等元件組成。當(dāng)負(fù)載由于某種原因(過(guò)流、短路等)出現(xiàn)過(guò)電流現(xiàn)象時(shí)，過(guò)流取樣電阻R459上形成的壓降增大，通過(guò)R461加到IC451過(guò)流檢測(cè)端第(15)腳的電壓增大，經(jīng)IC451內(nèi)部電路使其第(2)腳無(wú)脈沖輸出，電源停止工作，實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。

　　+24V過(guò)壓保護(hù)電路由R415、D4l0、PC402及IC451構(gòu)成。當(dāng)+24V輸出端電壓過(guò)高時(shí)，該電壓通過(guò)R415將齊納二極管D410擊穿，使PC402內(nèi)發(fā)光二極管亮度大大加強(qiáng)，則其內(nèi)光敏三極管飽和導(dǎo)通，IC451第(6)腳電壓大大升高，通過(guò)內(nèi)部電路處理，封鎖IC451第(2)腳輸出的脈沖，迫使Q405關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)。

　　+5V過(guò)壓檢測(cè)由D415擔(dān)任。當(dāng)由于某種原因使+5V輸出端電壓過(guò)高時(shí)，D415導(dǎo)通，將+5V輸出對(duì)地短路，保險(xiǎn)絲F402熔斷，實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)。

　　另外，當(dāng)進(jìn)行非正常使用的長(zhǎng)時(shí)間全黑拷貝過(guò)熱時(shí)，熱敏電阻TH402將檢測(cè)到這一現(xiàn)象，其熱阻值大大降低，并從CN402的(l0)腳輸出"HEADON"信號(hào)至數(shù)字板的A/D變換器(IC9)，以使機(jī)器停止工作。

三、傳真機(jī)電源電路常見故障檢修方法

3.1保險(xiǎn)管熔斷

　　保險(xiǎn)管的作用是當(dāng)傳真機(jī)電源內(nèi)有嚴(yán)重短路故障或電網(wǎng)電壓過(guò)高時(shí)能迅速熔斷，以保護(hù)傳真機(jī)其它電路。確認(rèn)保險(xiǎn)管熔斷后不能急于替換保險(xiǎn)管，要找出熔斷的原因。保險(xiǎn)管熔斷的原因有兩種：一種是外部原因，由于電網(wǎng)電壓變化，或額定工作電壓不符而導(dǎo)致的熔斷。另一種是內(nèi)部電路原因，由于電源內(nèi)部短路引起的。下面著重分析由于電源內(nèi)部電路故障而導(dǎo)致的熔斷現(xiàn)象。[!--empirenews.page--]

　　(1)整流橋短路

　　如果整流橋有個(gè)別或全部二極管短路，相當(dāng)于電源電路內(nèi)220伏交流電壓直接短路，此時(shí)保險(xiǎn)管會(huì)立即熔斷。應(yīng)將整流橋拆下測(cè)量，由于整流橋較難拆卸，可采用合適的醫(yī)用注射針頭輔助拆卸，方法是待焊錫熔化后，將空心針頭對(duì)準(zhǔn)引腳旋幾下隔開電路板與引腳即可。

　　(2)主開關(guān)振蕩電路開關(guān)管短路

　　確認(rèn)整流橋正常后，著重檢查主開關(guān)振蕩電路的開關(guān)管。該開關(guān)管一般采用ZSC系列晶體管或ZSK系列場(chǎng)效應(yīng)管。ZSC系列晶體管的測(cè)量比較簡(jiǎn)單，用萬(wàn)用表即可方便判斷。ZSK系列的場(chǎng)效應(yīng)管不易判斷，但無(wú)論如何各管腳之間的電阻有能接近于零。如果確認(rèn)開關(guān)管損壞，應(yīng)盡量選用同類型的元器件替代。還應(yīng)指出的是，這些大功率管與散熱片之間的絕緣必須確保良好，否則容易導(dǎo)致管子損壞。

　　(3)壓敏保護(hù)電阻擊穿

　　傳真機(jī)電源內(nèi)部的壓敏電阻在正常220伏電壓輸入時(shí)呈高阻狀態(tài)，一旦外輸入電壓高于300伏時(shí)，壓敏電阻阻值瞬間降為零，強(qiáng)大的電流立即將壓敏電阻擊穿，保險(xiǎn)管熔斷保護(hù)傳真機(jī)電源。如確認(rèn)壓敏電阻擊穿后，應(yīng)檢查電路還有沒有其它問(wèn)題方可通電測(cè)試。

3.2電源指示燈不亮

　　造成電源指示燈不亮的故障多為：

　　(1)交流供電不正常

　　當(dāng)電源指示燈不亮?xí)r，應(yīng)首先排除交流電供電問(wèn)題，應(yīng)檢查電源插座的連接，有時(shí)會(huì)因?yàn)檫B接不好而導(dǎo)致不能正常供電。

　　(2)整流橋開路

　　用萬(wàn)用表測(cè)量整流橋輸出端電壓，如無(wú)300伏直流輸出，說(shuō)明整流橋已經(jīng)開路，應(yīng)予更換。整流橋的選擇指標(biāo)有兩個(gè)，一個(gè)是耐壓，一個(gè)是電流。耐壓應(yīng)在600伏以上，電流一般選擇6A-10A即可。

　　(3)電源通路電阻損壞

　　如300伏左右直流輸出電壓正常，說(shuō)明整流、濾波電路正常，著重檢查電源輸出通路電阻。該電阻斷路的話，將不可能有任何電壓輸出，用萬(wàn)用表測(cè)量該電阻即可判斷。應(yīng)指出的是該電阻損壞的同時(shí)，濾波電解電容多半會(huì)損壞，應(yīng)予同時(shí)更換為佳。

3.3振蕩電路不起振
　
　　如傳真機(jī)電源指示燈亮，但無(wú)電壓輸出，傳真機(jī)不能正常工作，多半是因?yàn)殚_關(guān)電源振蕩電路沒有起振。最常見的原因是因?yàn)檎袷幑軗p壞，也可能因?yàn)閷Ｓ秒娫醇呻娐泛秃衲る娐返墓收?，例如松下F908型傳真機(jī)中IC451的(2)腳沒有輸出20kHz的脈沖信號(hào)等等，此時(shí)可結(jié)合示波器來(lái)檢測(cè)。

3.4 光電耦合器損壞
　
　　光電耦合器的控制端和被控制端分別控制脈沖變壓器兩端的電路，一旦光電耦合器損壞便不能實(shí)施有效的控制，電源電路同樣不能正常工作。光電耦合器的檢修方法是：一般可在集成電路手冊(cè)上查到光電耦合器的管腳圖，用萬(wàn)用表電阻檔對(duì)有關(guān)管腳進(jìn)行測(cè)量。發(fā)光二極管具單向?qū)щ娦裕聪螂娮柚涤休^大差別，而光電晶體管兩端的阻值比較大。如光電耦合器損壞，只要管腳排列相同即可通用。

四、結(jié)束語(yǔ)

　　不同品牌的傳真機(jī)其電源結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程不盡相同，對(duì)于傳真機(jī)電源電路故障的檢修，大致是判斷各功能電路的好壞，根據(jù)電路原理圖，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由輸入到輸出，依次尋找故障點(diǎn)，結(jié)合示波器和萬(wàn)用表檢查相關(guān)元器件，一般能較快排除故障。以上是本人在長(zhǎng)期教學(xué)和實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，有不當(dāng)?shù)牡胤剑?qǐng)指正。