Чималу частку апаратів серії Panasonic KX-F50 становить більш дешева модифікація, розрахована на напругу електромережі 120 В (частота істотного не має значення). Однією з причин виходу з ладу таких апаратів є їх включення в електромережу 220 В без понижуючого трансформатора. В результаті виникає необхідність в ремонті. Блоки живлення моделі КХ-F50B (220 В) осягає та ж доля з-за різких стрибків напруги в мережі. Крім того, навіть при справному блоці живлення часто виявляється несправність деяких його елементів, що може призвести до зникнення в апарата функцій друку як у режимі копіювання документів, так і при прийомі факсимільних повідомлень.
Факсимільний апарат Panasonic KX-F50 є базовим для подальших моделей - KX-F60, KX-F90 і KX-FUO, всі вони мають схожі блоки живлення. Структурна схема такого блоку наведена на рис. 1.
Напруга електромережі через тумблер і мережевий запобіжник надходить на мережевий фільтр, що запобігає попадання імпульсних перешкод від роботи блока в мережу, а потім випрямляється високовольтним випрямлячем. Пульсації випрямленої напруги згладжує фільтр.
Відфільтроване постійна напруга надходить на високовольтний ключ і через гасить резистор - в ланцюг живлення ШІМ-регулятора, що здійснює управління ключем. Імпульси напруги з виходу ключа надходять на імпульсний понижуючий трансформатор. Напруга, що знімається з вторинних обмоток, випрямляється, фільтрується і додатково стабілізується відповідними ланцюгами. Основні споживачі вказані в табл. 1.
Верхній за схемою канал блоку живлення, що видає напругу +24 В, призначений для живлення датчика. Ним керує спеціальний пристрій за сигналом від центрального процесора факсимільного апарату.
Принципова схема блоку живлення моделі KX-F50 показана на рис. 2.
(натисніть для збільшення)
Зображення схеми максимально наближене до того, як воно дається в зарубіжній літературі. Модель KX-F50B відрізняється від неї головним чином номіналами деяких елементів (для цього варіанту вони вказані в дужках). Зауважимо, що можуть бути відмінності в залежно від року випуску апарату.
Змінне мережеве напруга надходить через протизавадний фільтр, складається з елементів С401, 1.401. L402, С402-С404. випрямляється діодним мостом D401 і згладжується конденсатором С451. Варисгоры С405 і С406 виконують функцію захисту від короткочасних стрибків напруги (у випадку, якщо третій дріт мережевого шнура факсимільного апарату заземлений). Терморезистор ТН401 запобігає кидки струму при включенні апарату в електромережу.
На мікросхемі IC451 зібраний ШІМ-регулятор. Частота перетворення становить приблизно 120 кГц. Регулювання вихідної напруги здійснюється методом широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) шляхом зміни тривалості відкритого стану імпульсного ключа Q405 з накопиченням енергії в сердечнику імпульсного трансформатора Т401.
Сигнал про вихідному напрузі на виході знімають з каналу +24 Ст. Зворотний зв'язок забезпечує оптопара РС401. Датчиком напруги служить прецизійний дільник R412R413, напруга від якого прикладається до регулятора IC401. На рис. 2 мікросхема регулятора показана спрощено. Більш докладно про неї буде розказано нижче. При збільшенні напруги на виході блоку живлення напруга в середній точці дільника перевищить зразкове, транзистор відкриється, струм через світлодіод оптопари РС401 збільшиться, фототранзистор оптопари РС401 відкриється і тривалість імпульсів на виході ШІМ-регулятора зменшиться.
При помітному перевищенні напруги на виході джерела +24 В (наприклад, при вихід на робочий режим в момент запуску) відкривається стабілітрон D410. струм через світлодіод оптопари РС402 збільшується, фототранзистор РС402 відкривається, частота задаючого генератора ШІМ-регулятора зменшується.
Напруга +5 В формується з напруги +24 В перетворювачем на мікросхемі IC402, також працює за принципом ШІМ-регулювання. Роботу каналів +12 В і -12 забезпечують лінійні стабілізатори IC403 і IC404 відповідно.
Терморезистор ТН402 розташований на тепловідвід блоку живлення. При копіюванні повністю чорного документа протягом тривалого часу або перевантаженні, виникла з якоїсь іншої причини, відбувається перегрів тепловідведення. Опір терморезистора ТН402 зменшується з 25 кОм (при 25°С) до 2 кОм (85°С). Сигнал від терморезистора перетворюється в цифрову форму з допомогою АЦП па мікросхемі IC201, розташованої на основній платі факсимільного апарату, і зчитується центральним процесором пристрою. При виникненні аварійної ситуації відбувається програмна блокування.
На платі блоку живлення розташоване реле RLY401, яке по команді процесора подає напругу +24 В на термоголовку при включенні режиму копіювання документа або при прийомі факсимільного повідомлення. У цих режимах на контакті 11 роз'єми CN402 виникає високий логічний рівень, транзистор Q404 відкривається, реле RLY401 спрацьовує, його контакти замикаються і напруга +24 В надходить на термоголовкою.
Елементи FB1, FB6, FB7 являють собою дроселі з невеликою індуктивністю, утворені феритовою трубочкою, надягнутої на провідник. Їх призначення - придушення високочастотних перешкод на імпульси напруги, що утворюються в момент передачі накопиченого напруги вторинних обмоток трансформатора в навантаження при закритті силового ключа ШІМ-регулятора.
До роз'єму CN404 підключається термоголовка, до роз'єму CN402 - плата факсимільного апарату.
Осцилограми в різних точках блоку живлення показано на рис. 3.
Період всіх імпульсів приблизно дорівнює 8 мкс. Всі осцилограми, крім 8, 12. 13. зняті відносно точки А, яка є спільною для первинних ланцюгів блоку живлення і гальванічно пов'язана з електромережею. З цієї причини корпус осцилографа не повинен бути заземлений, а сам блок живлення краще включати в мережу (на час вимірювань) через розділовий трансформатор з коефіцієнтом трансформації 1:1.
Як показує практика, основними елементами, найбільш часто виходять з ладу, є запобіжник FUSE 401, діодний міст D401, конденсатор С451, силовий транзистор Q405, мікросхема ШІМ-регулятора IC451, варистори С405, С406.
Несправний блок живлення витягують з корпусу після зняття кришки верхнього задній частини апарату. Ремонт починають з зовнішню огляду елементів. Несправність варисторів і конденсатора С451 можна визначити за роздувся корпусам. Вийшли з ладу варистори краще видалити з плати та не замінювати, так як їх ефективність в якості елементів захисту викликає деякі сумніви. У блоці харчування, розрахованому на 120 В, діодний міст D401 можна замінити на чотири діода КД212А. зібраних навісним монтажем за схемою випрямного моста.
Після заміни несправних елементів паралельно конденсатору С458 подають напруга 18...30 В від зовнішнього джерела і осцилографом перевіряють наявність керуючих імпульсів на затворі польового транзистора Q405. У разі їх відсутність потрібно заміна мікросхеми IC451. Після цього можна замкнути накоротко резистор R454 і перевірити наявність імпульсів на всіх обмотках трансформатора, звіряючись з осциллограммами і роблячи поправку на те, що вхідна напруга блоку живлення не перевищує 30 В. Якщо форми всіх осцилограм в норми, можна сміливо включати блок живлення в електромережу або до зовнішнього джерела високої напруги, попередньо підключивши навантаження опором 5... 10 Ом до виходу каналу + 5 Ст. Після цього перевіряють напруга на виходах блоку харчування. Якщо все в порядку, блок живлення встановлюють на місце.
Основні мікросхеми блоку живлення їх виробники та аналоги інших мікросхем фірм наведено в табл. 2.
Мікросхеми IC403 і IC404 - лінійні стабілізатори напруги 7812, що випускаються різними виробниками (вітчизняний аналог - КР142ЕН8Б).
Мікросхема IC401 являє собою елемент, званий в зарубіжній літературі трехэлектродным доданими шунт-регулятором. Це монолітна ІС джерела зразкового напруги, еквівалентна схема якої аналогічна стабилитрону з низьким температурним коефіцієнтом напруги стабілізації (рис. 4). Вона може застосовуватися в якості аналога стабілітрона з регульованим (з допомогою двох зовнішніх резисторів) напругою стабілізації приблизно від 2.5 до 36 В і струмом стабілізації від 1 до 100 мА. Вітчизняний аналог - КР142ЕН19 (див. "Радіо". 1994. № 4. с. 45. 46).
Мікросхема IC402 управляє перетворювачем постійної напруги в постійне (DC/DC) на основі ШІМ. Мікросхема (рис. 5) містить внутрішній термокомпенсированныи джерело зразкового напруги, компаратор, керований генератор з пристроєм обмеження тривалості імпульсів при виникненні перевантаження по струму, буферний підсилювач і силовий вихідний ключ.
IC451 - мікросхема для імпульсних джерел живлення на основі ШІМ з вбудованою захистом від перевантажень як по струму так і по напрузі, з можливістю зовнішнього управління запуском/блокуванням (рис. 6). Її можна використовувати в якості ШІМ-контролера з частотою перетворення до 500 кГц.
Транзистори, які застосовуються в якості високовольтного ключа блоку живлення О405 (2SK1357 - для модифікації 220 В і 2SK1488 - 120 В), - польові. МОП-структури з n-каналом. працюють в режимі збагачення.
Основні параметри наведені в табл. 3.
Автор: С. Рябошапченко, р. Одеса, Україна