Мир периферийных устройств пк. Мир периферийных устройств пк Лазерный принтер схема блока питания 1320

Ремонт блоков питания принтеров (ликбез) .

В принтерах применяются импульсные блоки питания, преобразующие переменное напряжение сети в несколько выходных шин питания постоянного тока для различных компонентов принтера см. рис. 1.

Блоки питания располагаются внутри принтера на отдельной плате или на плате источников питания вместе с высоковольтными источниками питания для системы создания изображения (узла первичного заряда, узла проявки, узла переноса и т.д.). Силовая часть блока питания чаще других представлена им­пульсным обратноходовым преобразователем напряжения с управляющей микросхемой или без нее. Ре­гулировка и стабилизация выходных напряжений источника осуществляется методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и осуществляется, как правило, специализированной микросхемой ШИМ-контроллером на основе сигнала обратной связи. Так как микросхема ШИМ – контроллер включена в первичную цепь блока питания, обратная связь снимаемая с одной или нескольких выходных шин питания подается на микросхему через гальваническую развязку - оптопару.

Цепи защиты блока питания от перенапряжения на выходе и повышенного токопотребления или короткого замыкания также реализованы через блокировку работы управляющей микросхемы ШИМ – контроллера. Сигнал блокировки со вторичных цепей блока питания на управляющую микросхему подается также через оптопару.

На входе любого импульсного источника питания, имеет­ся цепь входных фильтров, призванная обеспечить защиту от разных проблем первичной сети. Наиболее важными элемен­тами этой части блока питания, которые подлежат проверке на этапе выявления неисправности можно отнести входной предо­хранитель и варистор. Эти два элемента обеспе­чивают защиту от короткого замыкания в первичной цепи ис­точника питания и в цепи нагревательного элемента печки, а также и защиту от превышения входного напряже­ния блока питания. Практически все входные цепи блока питания принтера имеют защиту диодного моста от токового импульса при включении принтера, она обеспечивается терморезистором.

Рис. 1. Функциональная схема блока питания лазерного принтера.

Количество выходных шин питания колеблется от одной до трех и все они формируются классическим способом – выпрямлением ЭДС со вторичных обмоток силового трансформатора. Типовым вариантом является формирование на выходе шин +3.3В, +5В и +24В. Назначение напряжений следующее:

1. Шина +5 V - используется в качестве дежурного напряжения, а также для питания цифровых, аналоговых схем, и т.д.

2. Шина +3.3 V - напряжение питания цифровых микросхем, контроллеров, микросхем на интерфейсной плате, датчика начала строки в блоке лазер-сканер.

3. Шина +24 V(+12V) - напряжение питания для силовых компонентов принтера: двигателей, электромагнитных муфт, соленоидов, источников питания ламп сканеров и т.д.

При ремонте импульсных блоков питания принтеров следует строго выполнять общие правила электробезопасности, основные положения которых сводятся к следующему.

Одним из наиболее опасных путей протекания тока по телу человека является направление рука - ноги, поэтому запрещается ремонтировать импульсные БП в сырых помещениях или в помещениях с цементными и другими токопроводящими полами. Использование диэлектрического коврика уменьшает вероятность про­текания тока в рассматриваемом направлении.

Не менее опасным является путь тока по участку рука - рука. Поэтому запрещается ремонт импульсных блоков питания вблизи заземленных конструкций (батарей цент­рального отопления и т. п.). Выполнение всех манипуляций на включенном импульсном БП долж­но осуществляться только одной рукой в одежде с длин­ными рукавами, нарукавниками, инструментом с изолиро­ванными ручками. Все эти моменты уменьшают вероятность поражения электрическим током. Категорически запрещается про­изводить пайку на включенном импульсном БП.

Ремонт блоков питания принтеров во включенном состоянии, должен производиться в ста­ционарных мастерских на специальных рабочих местах, где присутствует разделительный трансформатор.

Особую опасность для жизни человека представляет та часть схемы импульсного блока питания, которая находится под напряжением входной сети (на печатной плате БП она обычно отмечается штриховкой).

Следует помнить, что под сетевым напряжением находятся и элементы узла закрепления тонера - «печки».

После выключения импульсного блока питания (при его ремон­те) необходимо разряжать электролитические конден­саторы его схемы, или выдерживать некоторую паузу после выключения, что бы конденсаторы разрядились через элементы схемы.

Полноценный и качественный ремонт импульсных блоков питания будет выполнен только в том случае если мастер четко владеет знаниями работы блока питания его схемой, и владеет практическими приемами нахождения и устранения де­фектов.

Ремонт будет производиться с меньшими затра­тами времени и с использованием минимального, дей­ствительно необходимого количества радиодеталей лишь в том случае, если радиомеханик в полной мере владеет основными методами ремонта радиоаппаратуры. К ним относятся следующие методы:

Метод внешних проявлений основан на ин­формативности принтера в процессе работы, по характеру проявления неисправностей в процессе печати можно с высокой степенью вероятности су­дить о работоспособности импульсного блока питания, а также ори­ентировочно определить группу радиоэлементов, среди которых может быть неисправный.

Метод анализа монтажа позволяет , используя органы чувств человека (зрение, слух, осязание, обоняние), отыскать место нахождения дефекта по следующим признакам: сгоревший радиоэлемент, некачественная пайка, тре­щина в печатном проводнике, дым, искрение и пр.;

Метод измерений основан на использовании измери­тельных приборов при поиске дефекта; вольтметра, ом­метра, LC-метра, осциллографа.

Метод замены основан на замене сомнительного ра­диоэлемента или модуля заведомо исправным. Если после такой замены внешнее проявление дефекта пропа­ло, то очевидно - дефект устранен.

Метод исключения основан на временном отсоедине­нии (при возможной утечке или пробое) или перемыка­нии выводов (при возможном обрыве) сомнительных элементов.

В импульсном блоке питания для стабилизации выходных напряжений используется групповая стабилизация. Она характеризуется тем, что с увеличением тока нагрузки одного из вторичных выпрямителей уве­личивается нагрузка импульсного трансформатора и это сказывается на значениях выходных напряжений всех выпрямителей, подключенных к нему. Поэтому, при поиске дефекта следует широко использовать как прозвонку цепей нагрузок, так и отсоединение подозрительных це­пей.

Метод воздействия основан на анализе реакции схе­мы на различные манипуляции, производимые радиоме­хаником: изменение положений движков установочных переменных резисторов, перемыкание выводов транзис­торов в цепях постоянного тока (эмиттер с базой, эмит­тер с коллектором), изменение напряжения питающей сети (с контролем по осциллографу работы схемы ШИМ), поднесение жала горячего паяльника к корпусу сомни­тельного радиоэлемента, принудительное охлаждение сжатым воздухом и т. п. манипуляции.

Метод электропрогона позволяет отыскать периоди­чески проявляющиеся дефекты и проверить качество произведенного ремонта в среднем время прогона должно составлять около 4 ч).

Метод простука позволяет выявить дефекты монта­жа (на включенном БП) путем постукивания по шасси ре­зиновым молоточком и т. п.

Метод эквивалентов основан на временном отсоеди­нении части схемы и замене ее совокупностью элементов, оказывающих на нее такое же воздействие, к ним относятся: вспомогательные источники постоянного напряжения, эк­виваленты нагрузок и т.д.

На практике инженер радиомеханик должен ис­пользовать перечисленные методы не только в «чистом ви­де», но и их сочетания, и чем богаче арсенал методов по­иска дефектов, которым владеет радиомеханик, тем гиб­че он их будет использовать и применять по обстоятельствам. Результатом таких манипуляций методами будет выше производительность его труда, дешевле и ка­чественнее производимый им ремонт.

Ремонт блока питания принтера всегда должен производиться после проведения предварительной диагностики, как отдельных элементов, так и всего источника питания в целом. Такая диагностика необходима с целью оценки возможных повреждений, определения неисправных элементов, исключения повторных отказов и возникновения помех при включении источника питания после проведения ремонтных работ.

Как правило, любой специалист имеет собственную методику проверки и диагностики неисправного источника, которая вырабатывается годами на собственном опыте работы. Однако любому специалисту стоит при проведении ремонтных работ придерживаться определенных правил, которые позволят уменьшить вероятность ошибок и повторных отказов при ремонте блока питания принтера:

1. Перед выполнением основных работ по ремонту источника необходимо убедиться в наличии питающего напряжения в сети, исправность шнура питания. Такая проверка выполняется с помощью обычного тестера.

2. Диагностику блока питания необходимо начинать с визуального осмотра деталей и состояния его печатной платы. На этом этапе диагностики обычно выявляются все имеющиеся видимые внешние дефекты радиоэлементов. Обычно таким образом, определяются неисправности плавкого предохранителя, варистора, терморезистора, многих резисторов, транзисторов, кoндeнсaтopoв, состояния дросселей и трансформаторов.

Неисправность предохранителя со стеклянным корпусом определяется визуально по отсутствию проводящего жала, по металлическому налету на стекле, по разрушению стеклянного корпуса, иногда он обтянут термоусадочным кембриком, в этом случае его исправность проверяется по сопротивлению омметром. Вышедший из строя предохранитель косвенно может свидетельствовать, о неисправности входных варисторов, диодов входного выпрямителя, ключевых транзисторов или схемы управления узлом термофиксации изображения.

Варисторы, терморезисторы, а также конденсаторы в входных цепях источниках питания при выходе из строя зачастую имеют механические повреждения корпуса. Они оказываются расколотыми, видны трещины, облетает покрытие, на корпусе можно наблюдать копоть.

Элeкpoлитичeскиe конденсаторы при выходе из строя oкaзывaются вздутыми или также имеют повреждения корпуса, при котором электролит может разбрызгиваться на соседние радиодетали.

При сгорании резисторов изменяется цвет корпуса, могут появляться следы копоти. В некоторых случаях на корпусе резистора могут появляться трещины и сколы защитной краски.

При пробое силового транзистора чаще других наблюдаться разрушение его корпуса, наблюдаются трещины и сколы, в некоторых случаях на соседних радиоэлементах присутствует копоть.

Не лишним на этом этапе будет произвести визуальный осмотр платы источника питания, оценить целостность и качество печатного монтажа, исправность токопроводящих дорожек и мест пайки радиоэлементов, определить деформацию платы в следствие ее неправильной установки или неправильного температурного режима работы.

Одним словом, на уровне визуальной проверки необходимо самым тщательным образом осмотреть все части блока питания принтера, обращая внимание на нарушения целостности корпуса, изменение цвета радиоэлементов, следы копоти, наличие посторонних предметов, на малейшие повреждения печатных проводников и места с подозрительным качеством пайки.

3. Следующим этапом диагностики это определение типа блока питания, схемы построения силового преобразователя, определение схемотехнических решений и назначение каких либо иных схем источника питания. На этом этапе также необходимо определить элементную базу и тип применяемых микросхем, транзисторов, подготовить принципиальную схему блока питания, идентифицировать радиоэлементы, проверить ревизию платы источника и сравнить с имеющейся схемой.

4. После всех предыдущих этапов, можно начать поиск неисправных элементов. Он начинаются с проверки плавкого предохранителя на входе источника питания. В случае его перегорания обязательной проверке подлежат диоды выпрямительного моста, терморезистор, варистор, конденсатор выходного фильтра, ключевой транзистор, токовый резистор, первичная обмотка силового трансформатора, ТЭН узла закрепления, симистор в цепях управления напряжением ТЭНа. Этой проверкой мы выявляем короткое замыкание на входе блока питания, если оно присутствует.

Обязательным пунктом на этом этапе является проверка исправности управляющей микросхемы (ШИМ-контроллера) блока питания принтера. Для этого необходимо иметь техническую документацию на микросхему, назначение ножек, карту сопротивлений на выводах. В обязательном порядке необходимо прозвонить управляющий выход микросхемы (DRV) для силового ключа, если он выполнен на внешнем корпусе, и сопротивление микросхемы по питанию, вывод Vcc. В обоих случаях сопротивление должно быть очень большим. Так как управляющая микросхема блока питания принтера включена в первичную цепь питания, то на первоначальном этапе работы блока питания она запитывается с шины питания +310 Вольт через резистивный делитель напряжения, а в рабочем режиме питание микросхемы осуществляется с дополнительной обмотки силового трансформатора трансформатора. По этой причине не лишним будет омметром прозвонить цепи питания микросхемы: измерить сопротивление резистивного делителя; прозвонить дополнительную обмотку, проверить исправность выпрямительного диода с дополнительной обмотки и сглаживающего конденсатора по питанию для микросхемы.

В качестве силового ключа в блоке питания могут применяться биполярные или полевые транзисторы. Они также должны быть проверены на пробой, так как это одна из самых распространенных неисправностей блока питания.

Биполярный транзистор можно проверить мультиметром на падение напряжения переходов «база-коллектор» и «база-эмиттер» в обоих направлениях. В исправном биполярном транзисторе переходы должны вести себя как диоды, но необходимо помнить, что некоторые биполярные транзисторы могут в своем составе иметь встроенные диод между коллектором и эмиттером и резистор в цепях «база-эмиттер» которые будут при прозвонке звониться.

При проверке полевого транзистора его необходимо для достоверной проверки выпаять. Например для диагностики полевых транзисторов N -канального вида мультиметр необходимо перевести в режим проверки диодов, черный щуп ставим на сток (D) транзистора, а красный на вывод истока (S), мультиметр должен показать падение напряжения на внутреннем диоде - 502 мВ, транзистор - закрыт. Далее, не снимая черного щупа, касаемся красным щупом вывода затвора (G) и опять возвращаем его на исток (S), тестер показывает 0 мВ полевой транзистор открылся. Если черным щупом коснуться снова вывода затвора (G), не отпуская красного щупа, и вернуть его на сток (D), то полевой транзистор закроется и мультиметр снова будет показывать падение напряжения около 500 мВ.

При обнаружении неисправности транзистора также необходимо проверить всю его «обвязку»: диоды, низкоомные резисторы, электролитические конденсаторы в цепи базы и первичную обмотку силового трансформатора.

Проверку цепей питания узла закрепления необходимо выполнить через «прозвонку» ТЭНа, защитного термопредохранителя и измерительного терморезистора. Сопротивление ТЭНа должно быть в пределах от 60 до 180 Oм, терморезистора при комнатной температуре от 300 КОм до 1000КОм.

Рис. 2. Цоколевка симистора.

Основной неисправностью схемы управления печки принтера можно считать выход их строя симистора см. рис. 2, так как через него течет достаточно большой ток. Проверку данной микросхемы можно быстро выполнить не выпаивая ее из платы. Для этого необходимо тестером "прозвонить" ее контакты. В запаянном состоянии, при исправном симисторе тестер должен показать следующие значения сопротивлений:

Между выводами Т1 и Т2 сопротивление должно быть очень большим (бесконечным) при "прозвонке" в любом направлении;

Между выводами Т2 и G сопротивление должно быть бесконечно большим при "прозвонке" в любом направлении;

Между выводами Т1 и G сопротивление должно быть очень малым в пределах от 50 до 150 Ом при "прозвонке" в любом направлении – это сопротивление резистора который включается параллельно выводам.

Данная диагностика позволяет определить пробой симистора, однако наиболее точную информацию о состоянии симистора можно получить только, проводя его тестирование после выпаивания из схемы или его замены на заведомо неисправный. Если на первоначальном этапе диагностики необходимо выполнить ремонт только самого блока питания, то узел закрепления тонера в принтере можно отключить от блока питания, и диагностировать блок питания без него, даже на последующих этапах диагностики с подачей сетевого напряжения питания.

Проверку вторичных диодных выпрямителей также можно выполнить с помощью мультиметра на обрыв и короткое замыкание не выпаивая из схемы. Если при проверке были выявлены неисправные диоды, то в обязательном порядке необходимо проверить все выходные электролитические конденсаторы этой выходной шины – велика вероятность выхода их из строя.

5. По результатам проверок необходимо сделать вывод о дефектных элементах, возможности их замены на такие же, или аналоги с такими же характеристиками. Подбор параметров необходимо проводить с помощью соответствующих справочников и технической информации на данные радиоэлементы. При подборе аналогов и поиске характеристик радиоэлементов не лишним будет использование информационных источников в Internet. Наиболее ответственно при подборе аналогов необходимо производить замену мощных ключевых транзисторов и элементов вторичных выходных каскадов (диоды, конденсаторы, дроссели).

6. Далее производится замена всех неисправных элементов. Особое внимание нужно обратить на установку мощного ключевого транзистора (или мощной гибридной микросхемы) на радиатор. Корпус мощного транзистора обычно соединен вместе с его коллектором (стоком), поэтому он должен быть изолирован от радиатора. Изоляции устанавливается между радиатором и корпусом транзистора, применяются слюдяные прокладки, специальная теплопроводная резина, а если корпус полностью пластмассовый, то можно использовать только теплопроводящую пасту. После установки и запайки транзистора необходимо еще раз убедиться в отсутствии контакта между его коллектором (стоком) и радиатором с помощью обычного тестера.

При замене предохранителя не стоит забывать, что ток его срабатывания составляет примерно от 4А до 10А. Замена на предохранитель с большим током срабатывания, может привести к повреждению других элементов блока питания или самого принтера.

7. После замены всех неисправных элементов можно произвести пробный запуск источника питания, но предварительно его нужно обеспечить нагрузкой, так как все импульсные источники питания без нагрузки работают не устойчиво или выходят из строя. Поэтому перед включением нужно убедиться, в том, что все выходные цепи источника подключены к нагрузке. Если включение блока питания принтера необходимо провести при отключенных его нагрузках (двигатели, основная плата управления, интерфейсная плата и т.д.), то вместо них можно его нагрузить эквивалентными внешними цепями. Большинство специалистов в качестве нагрузки для источника питания к выходным шинам питания подключают соответствующего номинала и ваттности резисторы или обычные электролампы на +12В и +24В мощностью 10-60 Вт, можно использовать автомобильные лампы. Для контроля уровня необходимой выходной шины напряжения к выходу блока питания перед включением желательно подключить вольтметр, с помощью которого можно будет его проконтролировать.

На этапе предварительной подготовки перед включением также можно вместо сетевого предохранителя поставить электролампу на 220В мощностью 100-150Вт, которая даст наглядное представление о токе, потребляемом источником в целом. Если при включении блока питания лампа будет ярко светиться, то это будет свидетельствовать о чрезмерном потреблении мощности и возможном коротком замыкании в первичной цепи блока питания, а при нормальном токопотреблении будет наблюдаться незначительное свечении лампы. Применяя данный метод, необходимо помнить, что он является нарушением техники безопасности, по этой причине его необходимо применять с особой осторожностью.

В момент включения необходимо соблюдать все меры безопасности, визуально наблюдать за работой блока питания нужно в защитных очках, т.к. при включении возможен выход из строя электролитических конденсаторов, силовых ключей, диодов диодного моста, варисторов и терморезистора, все эти радиоэлементы при выходе из строя могут взрываться с разрушением своего корпуса. В период первоначального включения и работы блока питания нужно обращать внимание на появление возможных звуков (свист, щелчки). Появление дыма, запаха гари будет свидетельствовать об не устраненной проблеме и наличию неисправности. Искры и вспышки, как правило, наблюдаются при выходе из строя предохранителей, силовых ключей и диодов.

При всех нештатных ситуациях должна присутствовать возможность быстрого отключения стенда с проверяемым источником питания от питающей сети.

Силовая плата RM1-2316 от принтера HP LaserJet 1022

Введение. Есть такая категория ремонтов, которая не займет у узкопрофильного специалиста не более 5-10 минут, в то время как у широкопрофильного – может занять довольно продолжительное время. О таком ремонте мы и хотим рассказать. Есть такой блок блока питания RM1-2316 от принтера HP LaserJet 1022, в котором используется довольно необычный предохранитель, с непривычки увидеть этот элемент защиты довольно сложно, еще сложней найти ему замену.
Неисправность со слов заказчика. Принтер HP LaserJet 1022 не включается, после того как на него пролили жидкость.
Первичная диагностика. Вокруг силового ключа наблюдется выгоревший текстолит, при этом сам силовой ключ Q501 (2SK2900) оказался целым. Однако чистка платы от угля результатов не дала. Кроме того отсутствие классической связки ШИМ-Силовой ключ повергла в ступор инженера по ремонту, отсутствие токового датчика, а значит режим короткого замыкания и холостого хода не предусмотрен, отсутствие ШИМ-контроллера, как результат - другая схемотехника заставила заглянуть в схему платы RM1-2316 от принтера HP LaserJet 1022 . При поиске схемы попалось грамотное описание работы блока питания для «чайников» .

Инерционный предохранитель R523 0.22 Ом (резистор предохранительного типа - Safety Type). На фото стоит уже замененный резистор - обыкновенный резистор 0,22*1Вт

Ремонт. Собственно схема говорила сама за себя, достаточно было поменять инерционный предохранитель R523(0.22 Ом резистор предохранительного типа - Safety Type). Честно сказать с таким защитными элементами мы сталкиваемся впервые, так как датчик тока гораздо эффективнее и соответственно имеет более широкое распространение. Такого резистора мы найти не смогли, поэтому поставили стандартный токовый датчик с монитора Benq Q7T4 0,22Ом*1Вт. Однако подобная замена не помогла, включенный через лампу принтер давал короткое замыкание при пуске и срабатывала защита в блоке питания принтера. Начался инженерный ремонт блока питания, учитывая распространённость элементов и простоту блока питания, то путем замены элементов на аналоги – пришли к выводу требуется заменить ВЧ трансформатор T501, который был заменен на более менее подходящий ВЧ трансформатор. Однако блок питания упорно отказывался запускаться уходя в защиту при включении. От дальнейшего издевательства над блоком питания нас спас механик по ремонту принтеров случайно проходивший мимо и заинтересовавшийся каким образом у нас в ремонте оказался принтер, как выяснилось принтера HP LaserJet 10xx в принципе не запускаются через лампу. Стоило запустить принтер напрямую в розетку, как все заработало. Формально в этом ремонте мы оказались заложником своих традиций ремонта импульсных блоков питания, в случае, если бы включили принтер в розетку напрямую – то починили бы блок питания уже после замены резистора R523(0.22 Ом), однако привычные методы ремонта сыграли с нами злую шутку и больше помешали чем помогли в ремонте.
Заключение. Как показывает практика, в «опытных» руках даже замена предохранителя может затянутся на 2 часа. По этой причине мы и сделали подобную публикацию – из которой следует два вывода:

• Запускать принтера HP LaserJet 10xx через лампу НАСТОЯТЕЛЬНО не рекомендуется.
• Использование инерционных предохранителей, идея хоть и не самая лучшая, но показала свою жизнеспособность, как бы то не было резистор R523(0.22 Ом) справился со свой задачей и спас все остальные элементы от выхода из строя.

Как мы и обещали в прошлом году, продолжаем цикл публикаций посвященных одному из наиболее массовых и популярных современных лазерных принтеров. В сегодняшнем номере мы рассмотрим блок питания принтера HP LaserJet1320. Именно блок питания в лазерных принтерах является модулем, ремонтировать который пытаются очень многие, и даже те, кто не очень хорошо представляет, что такое лазерная печать. Но это, и в самом деле при ремонте блока питания не так уж и важно. И, что самое интересное, ремонт блоков питания очень часто дает положительный результат. Что же касается принтера HP LaserJet 1320, то степень ремонтопригодности его блока питания является очень высокой. А поэтому отказ блока питания в этом принтере не является серьезной проблемой, тем более что теперь у вас имеется его принципиальная схема.

В принтере Hewlett Packard LaserJet 1320 используется импульсный блок питания. Особенностями этого класса источников питания является более высокое значение КПД, меньшие масса и габариты. Блок питания принтера физически размещается на плате контроллера механизмов (рис.1), которую в документации называют платой DC-Controller, а многие специалисты называют главной (материнской) платой принтера.

Рис.1 Плата Engine Controller (DC-Controller) принтера HP LaserJet 1320

Блок питания принтера HP LaserJet1320 является однотактным импульсным источником, построенным по обратноходовой автогенераторной схеме. Отличительной особенностью блока питания принтера LaserJet 1320 от блоков питания других, предшествующих, моделей, заключается в более простой схемотехнике первичной части. В этом принтере не используется микросхема мощного ШИМ-контроллера, которая во всех предыдущих моделях являлась заказной микросхемой. Отказ этой микросхемы был равнозначен отказу всей платы, т.к. приобретение микросхемы было очень проблематичным. Теперь же, в качестве ключевого элемента импульсного преобразователя используется полевой транзистор, имеющий множество аналогов. Именно это и делает схему блока питания принтера Laser Jet1320 не очень сложной для ремонта.

Входные цепи

Входные цепи источника обеспечивают защиту от помех, токовых бросков и бросков напряжения первичной питающей сети. Разъемом для подключения сетевого кабеля принтера является разъем J101.

В составе входных цепей этой модели принтера можно отметить следующие элементы защиты: токовый предохранитель FU101, варистор VZ101, варистор VZ102, термистор TH101.

Варистором VZ101 обеспечивается защита первичной части блока питания от повышенного напряжения сети. В том случае если всплеск сетевого напряжения превышает порог срабатывания варистора VZ101 (620В), сопротивление последнего значительно снижается, и через него (а значит и через входной предохранитель FU101) начинает протекать значительный по величине ток. В результате этого предохранитель «выгорает», но при этом остальная часть электроники чаще всего остается невредимой.

Термистором TH101, являющимся термистором типа NTC (термистор с отрицательным ТКС), обеспечивается защита диодного моста от пускового броска тока.

Конденсаторами C111, С112, С101 – С106, варистором VZ102 и дросселем L102 обеспечивается фильтрация как симметричных, так и несимметричных импульсных помех питающей сети.

Выпрямление переменного тока сети осуществляется диодным мостом, состоящим из четырех диодов D111 – D114, а сглаживание выпрямленного напряжения обеспечивает конденсатор С107, на котором, в результате, создается постоянное напряжение величиной около 300В.

Входными цепями также обеспечивается и некоторая защита блока фиксации (печки) от сетевых помех (но сам модуль управления печкой на схеме не представлен – его мы рассмотрим в следующем номере журнала).

Инвертор

Инвертором обеспечивается преобразование выпрямленного сетевого тока в импульсный ток трансформатора T501. Ключевым элементом такого преобразователя является N-канальный MOSFET-транзистор Q501. Так как на транзисторе рассеивается достаточно большая мощность, его размещают на радиаторе. Транзистор выполнен в корпусе типа TO-220. Внутренняя структурная схема транзистора и его цоколевка корпуса представлены на рис.2, а в табл.1 приведены его основные характеристики. Отказ этого транзистора не является слишком серьезной проблемой. Даже если отсутствует возможность приобретения именно транзистора 2SK3565, то вместо него можно использовать практически любой мощный полевой транзистор, т.е. аналогов у него очень много, достаточно просто открыть справочник по полевым транзисторам.

Рис.2 Транзистор 2SK3565

Таблица 1. Характеристики транзистора 2SK3565

Параметр	Значение
Напряжение сток-исток [ V DS ]	900 V
Напряжение сток-затвор [ V DGR ]	900 V
Напряжение исток-затвор [ V GSS ]	± 30V
Постоянный ток стока [I D ]
Импульсный ток стока [I DP ]
Мощность, рассеиваемая на соке [ P D ]
Сопротивление перехода сток-исток во включенном состоянии [ R DS ( ON ) ] (при ID =3 A и VGSS =10 V )	2.0 W
Ток утечки стока [I DSS ]	100 uA
Время нарастания [tr ]	30 ns
Время включения [t ON ]	70 ns
Время спада [tf ]	60 ns
Время выключения [t OFF ]	170 ns

Очень необычным решением, использованным в данном блоке питания, является установка в цепи протекания первичного тока предохранительного резистора R560. Его наличие призвано защитить первичную обмотку импульсного трансформатора от "выгорания" при пробое транзистора Q501. Кроме того, резистор способен обеспечить защиту и самого транзистора Q501 от теплового пробоя при увеличении первичного тока. Резистор R560 является резистором предохранительного типа (Safety Type), которые перегорают при протекании через них большого тока, и, фактически, эти резисторы являются инерционными предохранителями.

Инвертор представляет собой однотактный обратноходовой преобразователь автогенераторного типа. Пусковой цепью преобразователя является резистивный делитель R570/R501/R502/R503. Автогенерация транзистора Q501 обеспечивается третичной обмоткой трансформатора Т501 (конт.5 – конт.6) и частотозадающей цепью, состоящей из конденсатора C502, резисторов R504/R505 и диода D502.

Длительность импульсов на затворе Q501 может ограничиваться транзистором Q502. Это позволяет регулировать время открытого состояния Q501, т.е. позволяет изменять количество энергии, запасенной в трансформаторе Т501. Именно таким образом осуществляется регулировка и стабилизация выходных напряжений источника питания. В свою очередь, транзистор Q502 управляется оптопарой обратной связи – PC501, которая формирует сигнал, пропорциональный величине напряжения +24В.

Транзисторы Q503 и Q504 образуют триггер защиты, который позволяет заблокировать работу инвертора (а значит, и всего блока питания) при возникновении аварийных режимов работы на выходе источника питания. Такими аварийными режимами являются:

Значительное превышение напряжения +24В;

Перегрузка (короткое замыкание) в канале +24В.

Информация о возникновении этих аварийных режимов работы поступает на триггер через оптопару защиты – PC502. Если триггер срабатывает, то работа источника питания блокируется, и его повторный запуск будет возможен только после выключения принтера с помощью сетевого рубильника.

Вторичные выпрямители

Отличием источника питания принтера LaserJet 1320 от источников питания всех других принтеров заключается еще и в том, что у импульсного трансформатора имеется всего одна вторичная обмотка. Это значит, что непосредственно с помощью трансформатора формируется только одно выходное напряжение (+24В). Остальные же вторичные напряжения (+3.3В и +5В) получают импульсным преобразованием напряжения +24В (рис.3). При этом преобразователи напряжений +3.3В и +5В являются понижающими.

Рис.3. Конфигурация преобразователей напряжений блока питания HP LJ1320

Токовая защита канала +24V

Перегрузка и короткое замыкание в канале +24V определяются с помощью токового датчика, состоящего из двух параллельно включенных резисторов R524 и R525. Падение напряжения на этом токовом датчике прямопропорционально величине тока нагрузки, и это падение напряжения контролируется операционным усилителем IC502. Если ток канала становится слишком большим, на выходе усилителя (на конт.14) формируется сигнал высокого уровня, что приводит к открыванию стабилитрона ZD503 и "включению" оптопары PC502. В результате, это приводит к срабатыванию триггера первичной цепи (транзисторы Q503 и Q504).

Защита от превышения напряжения в канале +24V

Защита от превышения напряжения в канале +24V обеспечивается стабилитроном ZD502, оптопарой PC502 и триггером на транзисторах Q503 и Q504. При превышении напряжения в канале +24В, стабилитрон ZD502 открывается и через светодиод оптопары PC502 начинает протекать ток. Это, как мы уже рассматривали, приводит к срабатыванию триггера и отключению блока питания.

Цепь обратной связи канала +24V

Стабилизация выходного напряжения +24В осуществляется методом широтно-импульсной модуляции. Длительность импульсов на затворе Q501 определяется потенциалом на базе Q502, а он, в свою очередь, прямопропорционален току через светодиод оптопары PC501. Оптопара PC501 управляется сразу тремя элементами:

Операционным усилителем IC502 (выходной конт.8);

Компаратором IC501 (выходной конт.13);

Транзистором Q210.

Величина тока оптопары PC501 определяется операционным усилителем IC502, в зависимости от разности напряжений на его входах (конт.9 и конт.10). На конт.10 подается опорное напряжение, полученное с помощью стабилитрона ZD510, а на конт.9, через изменяемый делитель подается выходное напряжении +24В. Изменяемый делитель, состоящий из резисторов R519, R520, R521, R522, позволяет легко дорабатывать плату на этапе монтажа под параметры установленных элементов. В частности, на представленной схеме, резисторы R522 и R521 исключаются из делителя перемычкой, установленной между контактами CP4 и CP2.

Транзистор Q210, открываясь по команде от микроконтроллера (CPU),обеспечивает протекание через светодиод максимального тока, который позволяет блокировать источник питания. Этим самым обеспечивается защита при возникновении ошибки в работе механизмов принтера.

Защита от превышения напряжений в каналах +3.3V и +5V

Компаратор IC501 (выходной конт.13) обеспечивает защиту от превышения напряжения в канале +5В. Напряжение канала +5V сравнивается с опорным напряжением, которое получается делением +24В с помощью резистивного делителя R283/R280. Когда на выходе компаратора устанавливается сигнал низкого уровня, через светодиод оптопары PC501 начинает протекать максимальный ток, и источник питания выключается. Эта защита необходима на случай пробоя транзистора Q505, в результате которого на низковольтный канал +5В может быть подано значительно большее напряжение, а именно +24В. Через рассмотренный компаратор IC501 также обеспечивается защита и от превышения напряжения в канале +3.3В. Если транзистор Q510 в канале +3.3В пробивается, то напряжение +24В через диод D509 прикладывается и к каналу +5В, в результате чего компаратор IC501 срабатывает аналогичным образом.

Регулятор напряжения +5V

Напряжение +5В получают импульсным преобразованием напряжения +24В. Ключевым элементом понижающего преобразователя является транзистор Q505. Импульсы на его затворе формируются компаратором IC501 (выходной конт.1) и транзистором Q507. Полученные на стоке транзистора Q505 импульсы, сглаживаются конденсатором C517, а дроссель L502 запасает энергию, необходимую для подержания тока в нагрузке. Диодом D506 обеспечивается подзаряд конденсатора C515 энергией, накопленной в дросселе L502 в периоды, когда транзистор Q505 закрыт.

Токовая защита мощного транзистора Q505 обеспечивается токовым датчиком R532 и транзистором Q506.

Защита от превышения входного напряжения импульсного преобразователя осуществляется стабилитроном ZD505.

Регулятор напряжения +3.3V

Напряжение +3.3В, также как и +5В, получают импульсным преобразованием напряжения +24В. Ключевым элементом понижающего импульсного преобразователя является транзистор Q510, который внешне напоминает микросхему. Импульсы на затворе Q510 формируются компаратором IC501 (выходной конт.14) и транзистором Q509. Сглаживание импульсов преобразователя обеспечивается конденсатором С517, а накопительным дросселем является L503. Ток нагрузки при запирании Q510 обеспечивается диодом D508.

Токовая защита транзистора Q510 обеспечивается токовым датчиком R543 и транзистором Q508.

Защита от превышения напряжения в канале +24В осуществляется стабилитроном ZD506.

Предлагаю сотрудничество IT компаниям по ремонту и обслуживанию принтеров копиров МФУ факсов блоков питания мониторов UPS.

Снимаем боковые крышки - они на защелках. Отворачиваем показанные винты и снизу освобождаем шток задней панели снимаем ее.

Выкручиваем 2 винта верхней крышки сзади и показанный винт справа освобождаем провода из разъема от планки панели управления приподняв крышку и удаляем ее. Сразу можно вытащить шлейф снизу платы интерфейса.

Вид на заднюю часть аппарата, фьюзер (печка), основную плату. Нижняя стрелка показывает из чего на первом рис вытаскивается шток задней панели. Освобождаем провода сдвинув и удалив пластмассовые держатели. Крайнюю слева на рис накладку вынимается на себя. Отсоединяем толстые провода нагревательного элемента.

Отцепляем разъем соленоида и откручиваем 2 винта вентилятора

Вывинчиваем 3 винта блока шестеренок удаляем его, снимаем шестерню резинового вала

Удаляем 3 черных винта крепления печки к металлическому каркасу с одной стороны, отсоединяем диагностический разъем и перепускаем провода для того чтобы проще было вытащить фьюзер

С другой стороны вывинчиваем 8 винтов платы интерфейса если не вынули нижний шлейф делаем это.

Так же 3 винта удаляем после отведения платы в сторону

Отстыковываем и освобождаем провода датчика выхода бумаги из фьюзера и термодатчика

Вид спереди. Все что можно почистить делаем это

Вид сзади после удаления печки. Вверху лазерный блок. Если надо снимается крышка и осторожно чистится. Болончиком со сжатым газом очищаем контакты высоковольтной части платы

На 2 винтах держиться верхняя часть печки. удаляем ее

Чуть приподнимаем средняя пластмассовую часть печки сдвигаем по направлению зеленой стрелки и освобождаем ее штоки из металлической основы фьюзера

Отжимаем пружины прижатия термоэлемента с пленкой к резиновому валу поворачиваем фиксаторы на 90 градусов вынимаем пружины и металлические планки

Более наглядно представлен механизм прижима.

Перепустив провода питания термоэлемента вынимаем его из крепежа

Меняем бушинги (втулки) резинового вала снимаем его

Смазываем ставим назад и в обратном порядке собираем аппарат

В лазерных принтерах неисправность электроники является достаточно редким явлением. Однако блоки питания (БП) в этой статистике не учитываются, потому что вероятность их отказов определяется, в первую очередь, стабильностью и качеством питающей сети. Поэтому отказы БП лазерных принтеров происходят с точно такой же частотой, как и отказы блоков питания других периферийных и бытовых устройств. Несмотря на то, что в большинстве случаев ремонт принтеров осуществляют методом замены неисправного модуля или неисправной платы, в настоящее время было бы неосмотрительно "выбросить" плату БП, даже не попытавшись выяснить реальную причину ее неисправности.

Приводимая в этой статье принципиальная схема одного из самых популярных принтеров класса рабочих групп "HP LJ 2300" поможет нашим читателям подойти к вопросу диагностики блока питания более профессионально.

БП принтера "HP LJ 2300" построен по схеме импульсного преобразователя (см.принципиальную схему на рис. 1). Схема силовой части блока практически ничем не отличается от схем аналогичных узлов других принтеров Hewlett Packard. Наибольшие отличия схем БП можно найти только в их вторичных цепях.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема блока питания

Сетевой кабель подключается к принтеру через разъем J101. Входные цепи блока (предохранитель FU201, варистор VZ201, по-зистор TH201 и элементы сетевого фильтра) обеспечивают защиту от помех, токовых бросков и бросков напряжения питающей сети.

Варистор VZ201 защищает первичные цепи блока питания от повышенного напряжения сети. Если сетевое напряжение превышает порог срабатывания варистора (620 В), его сопротивление значительно снижается, и через входной предохранитель FU201 начинает протекать значительный по величине ток. В результате этого предохранитель перегорает, но при этом остальные элементы первичных цепей чаще всего остаются целыми.

Позистор TH201 защищает диодный мост D201 от пускового броска тока. Конденсаторами C201, С209, C210, С204-С206,варистором VZ202 и дросселями L201, L202 обеспечивается фильтрация как симметричных, так и несимметричных импульсных помех питающей сети.

Импульсный преобразователь построен на основе ШИМ контроллера со встроенным силовым ключом (МОП транзистором) IC601 типа STR-Z2064. Микросхема STR-Z2064 является заказной (в сервисные центры не поставляется), поэтому ее отказ приводит к очень большим сложностям в ремонте. Силовой транзистор в составе микросхемы включен последовательно с первичной обмоткой 1-2 импульсного трансформатора Т601 (выв. 1 - сток, выв. 14 - исток). При открывании транзистора через первичную обмотку импульсного трансформатора T601 начинает протекать ток (см. рис. 2).

Рис. 2. Фрагмент схемы включения силового ключа

Протекание постоянной составляющей тока и, соответственно, подмагничивание сердечника трансформатора Т601 предотвращается конденсатором С640.

Микросхема IC601 запускается напряжением с выхода сетевого выпрямителя, которое подается на выв. 5 (VCC) через делитель (R651-R653 R671 R672 R657). Этой цепью создается пусковой ток, значение которого составляет единицы миллиампер. Величины этого тока недостаточно для обеспечения нормального функционирования микросхемы в рабочем режиме, поэтому в этом случае микросхема питается от обмотки 3-5 Т601 через выпрямитель D616 C636. Это же напряжение используется для питания оптрона PC601, стоящего в цепи защиты.

Стабилизация выходных напряжений осуществляется методом ШИМ по сигналу обратной связи, подаваемому на выв. 8 (CONT) микросхемы IC601, который формируется оптроном PC602. Ток светодиода этого оптрона формируется регулируемым стабилитроном IC605 (TL431). На управляющий вход R микросхемы IC605 через делитель R695 R697 R698 подается напряжение канала +3,3 В. Кроме того, сюда же через резистор R696 подается и напряжение канала +24 В. Таким образом, сигнал обратной связи пропорционален колебаниям напряжений на выходах каналов +3,3 и +24 В. Увеличение этих напряжений приводит к увеличению тока черезIC605 и через светодиод оптрона PC601. В результате, фототранзистор оптрона открывается и потенциал на выв. 8 IC601 падает. В итоге длительность импульсов тока через первичную обмотку Т601 уменьшается, что приводит к уменьшению выходных напряжений до номинальных уровней. В случае уменьшения выходных напряжений потенциал на выв. 8 IC601 растет, длительность управляющих импульсов увеличивается и уровень выходных напряжений стабилизируется.

Блокировка ШИМ контроллера IC601 при возникновении аварийных режимов работы блока питания осуществляется подачей сигнала высокого уровня на выв. 4 IC601, который формируется оптроном PC601. Это происходит в следующих случаях:

Превышение напряжения на выходах каналов +5 и +3,3 В;

Превышение тока в канале +24 В;

Превышение тока в канале +3,3 В.

Напряжения на выходах каналов контролируются цепями R666 ZD608 и R667 ZD609, а токи - цепью IC503 Q605. При возникновении любого из этих аварийных режимов на выв. 1 оптрона PC601 подается напряжение, вызывающее протекание тока через его светодиод. В результате этого фототранзистор оптрона открывается, и на выв. 4 IC601 устанавливается высокий потенциал.

Рассмотрим каждый из вариантов аварийной работы блока питания.

Превышение напряжения в каналах +5 и +3,3 В отслеживается стабилитронами D609 и D608 соответственно. Если к любому из этих стабилитронов прикладывается напряжение, превышающее их напряжение стабилизации, ток через них растет. Открывание любого из стабилитронов приводит к подаче напряжения на выв. 1 оптрона PC601 и протеканию тока через светодиод оптрона.

Превышение тока в канале +24 В отслеживается транзистором Q605 и токовым датчиком R693 R694, включенным в переход эмиттер-база транзистора Q605. В случае возникновения слишком большого тока в канале +24 В падение напряжения на токовом датчике увеличивается. В результате потенциал базы транзистора Q605 относительно его эмиттера уменьшается, что приводит к открыванию транзистора, подаче напряжения на выв. 1 оптрона PC601 и к появлению тока через светодиод оптрона.

Превышение тока в канале +3,3 В отслеживается одним из компараторов микросхемы IC503. Между двумя входами этого компаратора включен токовый датчик, представляющий собой резистор R688 (22 мОм). Падение напряжения на этом резисторе соответствует величине тока в канале. Если ток в канале растет, то разность потенциалов между выв. 9 и 8 компаратора IC503 увеличивается, компаратор переключается, и на его выходе (выв.14) формируется низкий потенциал. Этим сигналом открывается транзистор Q605, что приводит к протеканию тока через светодиод оптрона PC601 и блокировке ШИМ контроллера IC601.

Как видно из представленной схемы, блок питания принтера формирует следующие напряжения:

24 В, используется для питания двигателей, источников высоких напряжений,соленоидов, реле, вентилятора и т.п.;

3,3 В, используется для питания всей цифровой части принтера - микросхем контроллера и форматера, памяти и т.д.;

5 В, используется для питания светодиодов оптронов датчиков, светодиодов лазера, интерфейсных цепей параллельного порта и USB-порта.

Все выходные напряжения БП формируются путем выпрямления импульсов, снимаемых с вторичных обмоток трансформатор T601. В каналах +3,3 и +24 В выпрямители реализованы по двухполупери-одной схеме на диодных сборках DA601 и DA602. В канале +5 В выпрямитель реализован по однопо-лупериодной схеме на диоде D619. Напряжение +5 В дополнительно стабилизируется с помощью интегрального стабилизатора IC602 типа 78M05.

Так как процесс запуска импульсного блока питания является наиболее опасным и подавляющее число неисправностей возникает именно в этот момент, разработчики обеспечивают такой режим включения источника, при котором длительность импульсов первичной обмотки трансформатора нарастает плавно. Этот процесс получил название "мягкий старт". В данном блоке питания "мягкий старт" обеспечивается конденсатором C638, подключенным к выв. 7 контроллера STR-Z2064. В момент запуска микросхемы этот конденсатор начинает заряжаться, и по мере его заряда длительность выходных импульсов микросхемы плавно увеличивается.

К первичной цепи БП подключается еще и схема управления печкой, в составе которой имеются симистор Q301, реле RL301 и оптрон SSR301 (на рис. 1 отсутствуют).

Рассмотрим типовые неисправности БП. Традиционно, в наибольшей степени отказам подвержена первичная часть БП, а именно входные цепи и микросхема ШИМ контроллераIC601.

Перед рассмотрением основных неисправностей БП обсудим вопрос диагностики микросхемы IC601. Ввиду того что у автора отсутствует информация о функционировании и внутренней архитектуре микросхемы STR-Z2064, говорить о ее полной функциональной проверке не приходится, но этого в большинстве случаев и не требуется. Отказ этой микросхемы можно выявить очень простым и эффективным способом - проверкой внутреннего силового транзистора. В случае пробоя его переходов, а эта проблема является наиболее типичной, выв. 1 и 14 будут короткозамкнуты. Наличие малого сопротивления между этими выводами говорит о необходимости замены микросхемы. У исправной микросхемы сопротивление между указанными выводами составляет более 20 МОм. Однако необходимо помнить о наличии защитного диода в переходе сток-исток внутреннего транзистора. Поэтому если "+" омметра приложить к выв.14, а "-" к выв. 1, то будет контролироваться сопротивление диода в прямом направлении(сотни Ом). Кроме того, в случае пробоя внутреннего транзистора, через микросхему начинает протекать очень большой ток, который очень часто приводит к разрушению корпуса чипа. В этом случае выявить проблемы с микросхемой можно визуальным способом.

В таблице приведены характерные для этого блока питания неисправности. При возникновении проблем с рассматриваемым блоком питания можно предложить следующий порядок действий:

1. С помощью омметра проверяют исправность предохранителя FU201. Обрыв предохранителя, кроме неисправности в цепях БП, возможен из-за неисправности цепи управления печкой. Поэтому для проверки БП можно отключить кабель питания печки от соединительного разъема J303 и выпаять симистор Q301. При включении принтера без печки будет возникать состояние фатальной ошибки, однако БП будет функционировать нормально.

2. Визуально оценивают целостность корпусов варистора VZ201, позистора TH201, микросхемы IC601. На этом же этапе сразу визуально оценивают качество конденсаторов (вздутие корпусов, хотя такая проблема для принтеров HP не характерна).

3. Переходят к диагностике при включении принтера, и на этом этапе необходимо проконтролировать следующие напряжения:

На выходе диодного моста (около +300 В);

На выв. 5 микросхемы IC601 (около +16 В);

На выходе блока питания (напряжения +3,3 В, +5 В, +24 В).

Таблица. Характерные неисправности блока питания

Проявление неисправности	Элементы, подлежащие проверке
Принтер не включается. Напряжение +300 В на выходе диодного моста D201 отсутствует	Предохранитель FU201; Термистор TH201
При включении перегорает предохранитель	Варистор VZ201; Диодный мост D201; Микросхема IC601 STR-Z2064
Принтер не включается. На выходе диодного моста D201 присутствует напряжение +300 В	– Наличие напряжения около +16 В на выв. 5 микросхемы IC601; – цепь запуска R651, R652, R652, R671, R672; – конденсатор С636; – диод D616
При инициализации принтера в момент запуска двигателей он выключается	Диодные сборки DA601, DA602, D619; Резисторы R693, R694, R688; Конденсаторы C649, C650, C659, C647, C651, C657, C658
Принтер не включается. Выходные напряжения +5 В, +3,3 В, +24 В пульсируют	– Наличие короткого замыкания в нагрузке; – цепь питания IC601: конденсатор C636 и диод D616; – диоды вторичных выпрямителей DA601, DA602, D619; – токовые датчики A резисторы R693, R694, R688; – цепь защиты ZD608 ZD609 Q605; – цепь обратной связи IC605 PС602