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一、前言 電源電路是傳真機的重要組成部分，現代傳真機的供電系統一般采用開關型穩壓電源，這種電源具有轉換效率高、工作可靠、保護完善、安裝調試簡單等特點。由于電網電壓的不穩定性和電源電路工作的連續性，它是傳真機中故障率較高的電路。本文著重分析了傳真機電源電路的組成、工作原理及常見故障的檢修方法。 二、傳真機電源電路的結構及電路分析 傳真機電源電路的基本結構如圖1所示。系統的主要功能是產生+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邏輯單元電路的工作電源，包括為整機各部分的集成電路及待機控制系統等電路部分的供電；±12V直流電源電壓主要為傳真機的信號放大器、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的機電驅動電路和電機、繼電器、熱敏打印頭及熒光驅動器等部分供電。 電源電路的工作過程大致是：交流供電網的輸入電壓經保險管、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脈沖電壓，該電壓通過開關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、驅動變壓器和反饋回路組成脈寬調制器。該系統通過檢測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，從而控制開關管的導通時間，以維持輸出電壓的穩定。PWM控制器的輸入端還與溫度傳感器相接，當機器工作溫度不正常時，溫度傳感器就會將信號送到PWM控制器，控制開關管的導通與截止，使輸出電壓回復正常。當傳真機處于待機狀態時只有+5V電壓輸出，用于系統控制電路的供電，如對傳真機進行操作或檢測到振鈴信號時，才輸出其它的直流供電，這樣可以有效地降低傳真機電源功耗和提高傳真機的使用壽命。 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備的開關電源部分基本相同，如圖2所示。由L401、L402、C401、C402、C403、C404、C405、C406、R435組成差模和共模抗干擾電路，用于限制來自電網和脈沖調制開關電路所產生的高頻干擾，然后經橋式整流器D401后，輸出一個約300V左右的直流電壓。 2.2 主振蕩電路 如圖3所示，經D40l整流、C407濾波后輸出的約300V直流電壓分兩路，一路加效應開關管Q405的漏極，另一路加至脈寬調制集成電路IC451的第(16)腳。由IC451的(2)腳輸出頻率達20kHz的脈沖信號控制大功率開關管Q405，開關管Q405工作后，在T40l的初級產生高頻振蕩，并經變壓器傳遞給次級回路，在次級各繞組中得到的高頻脈沖再經各回路整流、濾波、穩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次級繞組NSl感應的脈沖電壓經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電機和LED陣列供電外，還分別送至+5伏串聯型開關穩壓器和熱感頭。串聯型開關穩壓器由IC402和Q403等元件組成，+24V電壓經此電路穩壓后輸出+5V電壓。到熱感頭的供電過程是：受系統控制板輸出的Head ON信號控制。當此信號為高電平時，Q404導通，繼電器RLY40l得電動作，其觸點吸合，+24V電壓經RLY40l加到熱感頭。當Head ON信號為低電平時，Q40l截止。繼電器線圈失去電源，觸點釋放，+24V電壓被切斷，熱感頭失去工作電壓。 T40l次級繞組NS2感應的脈沖電壓經D408整流、C420濾波后再經IC403穩壓輸出+12V穩定的直流電壓。T40l次級繞組NS3感應的脈沖電壓經D409整流、C423濾波、IC404穩壓后輸出－l2V穩定的直流電壓，如圖5所示。 2.4 穩壓控制電路 +5V、±l2V直流電壓分別通過IC402、IC403、IC404穩壓。 +24V的穩壓則是通過PC401反饋到初級電路中實現，主要由R4l2、R413、IC40l、PC401、IC451等元器件組成。其控制過程是：當+24V輸出端電壓有所下降時，通過IC401陰-陽極的電流變小，PC401內的發光二極管發光亮度減弱，則其內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，經內部誤差放大器、比較器、脈寬調制器處理后，使IC451第(2)腳輸出的脈沖寬度變寬，Q405導通時間增大，T401次級繞組NSl感應的電壓增大，從而實現穩壓的目的。 2.5 自動保護電路 本開關電源設置有負載過電流保護電路和+24V、+5V輸出端過電壓自動保護電路。 負載過電流保護電路由R459、IC451等元件組成。當負載由于某種原因(過流、短路等)出現過電流現象時，過流取樣電阻R459上形成的壓降增大，通過R461加到IC451過流檢測端第(15)腳的電壓增大，經IC451內部電路使其第(2)腳無脈沖輸出，電源停止工作，實現過流保護。 +24V過壓保護電路由R415、D4l0、PC402及IC451構成。當+24V輸出端電壓過高時，該電壓通過R415將齊納二極管D410擊穿，使PC402內發光二極管亮度大大加強，則其內光敏三極管飽和導通，IC451第(6)腳電壓大大升高，通過內部電路處理，封鎖IC451第(2)腳輸出的脈沖，迫使Q405關斷，實現過壓保護。 +5V過壓檢測由D415擔任。當由于某種原因使+5V輸出端電壓過高時，D415導通，將+5V輸出對地短路，保險絲F402熔斷，實現過壓保護。 另外，當進行非正常使用的長時間全黑拷貝過熱時，熱敏電阻TH402將檢測到這一現象，其熱阻值大大降低，并從CN402的(l0)腳輸出"HEADON"信號至數字板的A/D變換器(IC9)，以使機器停止工作。 三、傳真機電源電路常見故障檢修方法 3.1保險管熔斷 保險管的作用是當傳真機電源內有嚴重短路故障或電網電壓過高時能迅速熔斷，以保護傳真機其它電路。確認保險管熔斷后不能急于替換保險管，要找出熔斷的原因。保險管熔斷的原因有兩種：一種是外部原因，由于電網電壓變化，或額定工作電壓不符而導致的熔斷。另一種是內部電路原因，由于電源內部短路引起的。下面著重分析由于電源內部電路故障而導致的熔斷現象。 (1)整流橋短路 如果整流橋有個別或全部二極管短路，相當于電源電路內220伏交流電壓直接短路，此時保險管會立即熔斷。應將整流橋拆下測量，由于整流橋較難拆卸，可采用合適的醫用注射針頭輔助拆卸，方法是待焊錫熔化后，將空心針頭對準引腳旋幾下隔開電路板與引腳即可。 (2)主開關振蕩電路開關管短路 確認整流橋正常后，著重檢查主開關振蕩電路的開關管。該開關管一般采用ZSC系列晶體管或ZSK系列場效應管。ZSC系列晶體管的測量比較簡單，用萬用表即可方便判斷。ZSK系列的場效應管不易判斷，但無論如何各管腳之間的電阻有能接近于零。如果確認開關管損壞，應盡量選用同類型的元器件替代。還應指出的是，這些大功率管與散熱片之間的絕緣必須確保良好，否則容易導致管子損壞。 (3)壓敏保護電阻擊穿 傳真機電源內部的壓敏電阻在正常220伏電壓輸入時呈高阻狀態，一旦外輸入電壓高于300伏時，壓敏電阻阻值瞬間降為零，強大的電流立即將壓敏電阻擊穿，保險管熔斷保護傳真機電源。如確認壓敏電阻擊穿后，應檢查電路還有沒有其它問題方可通電測試。 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 當電源指示燈不亮時，應首先排除交流電供電問題，應檢查電源插座的連接，有時會因為連接不好而導致不能正常供電。 (2)整流橋開路 用萬用表測量整流橋輸出端電壓，如無300伏直流輸出，說明整流橋已經開路，應予更換。整流橋的選擇指標有兩個，一個是耐壓，一個是電流。耐壓應在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，用萬用表測量該電阻即可判斷。應指出的是該電阻損壞的同時，濾波電解電容多半會損壞，應予同時更換為佳。 3.3振蕩電路不起振 如傳真機電源指示燈亮，但無電壓輸出，傳真機不能正常工作，多半是因為開關電源振蕩電路沒有起振。最常見的原因是因為振蕩管損壞，也可能因為專用電源集成電路和厚膜電路的故障，例如松下F908型傳真機中IC451的(2)腳沒有輸出20kHz的脈沖信號等等，此時可結合示波器來檢測。 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上查到光電耦合器的管腳圖，用萬用表電阻檔對有關管腳進行測量。發光二極管具單向導電性，正反向電阻值有較大差別，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、結束語 不同品牌的傳真機其電源結構和工作過程不盡相同，對于傳真機電源電路故障的檢修，大致是判斷各功能電路的好壞，根據電路原理圖，由簡單到復雜，由輸入到輸出，依次尋找故障點，結合示波器和萬用表檢查相關元器件，一般能較快排除故障。以上是本人在長期教學和實踐中總結出來的經驗，有不當的地方，請指正。 |
