佳能FAX-450型傳真機(jī)的電源電路圖及原理解析

佳能FAX-450 型傳真機(jī)的電源電路，如圖1 所示。

圖1 佳能FAX- 450 型傳真機(jī)的電源電路原理圖

如圖1 該電源系統(tǒng)主要由浪涌電流抑制、主開(kāi)關(guān)變換、直流電壓輸出、穩(wěn)壓控制以及自動(dòng)保護(hù)電路等部分組成。具體電路工作原理與過(guò)程如下：

1. 浪涌電流抑制電路的工作原理與工作過(guò)程浪涌電流抑制電路主要由CR1、R2、T1 的⑤~⑥繞組、D3、R3、R4 等元件組成。其作用是抑制開(kāi)機(jī)瞬間電容C7、C8 較大的充電浪涌電流。在通電瞬間，由于電容C7、C8 相當(dāng)于瞬間短路，較大的充電電流通過(guò)電阻R2 時(shí)得到抑制。當(dāng)C7、C8 兩端電壓穩(wěn)定后，T1 的⑤~⑥繞組感應(yīng)的電壓經(jīng)D3、R3、R4 加到雙向可控硅CRl 的控制極，觸發(fā)CRl 導(dǎo)通，將電阻R2 短路。這樣，主電流不再經(jīng)過(guò)電流抑制電阻R2,使得R2 在完成開(kāi)機(jī)瞬間浪涌電流抑制作用后，不再對(duì)電源正常電流有影響。

2. 主開(kāi)關(guān)變換電路的工作原理與過(guò)程該傳真機(jī)的主開(kāi)關(guān)變換電路主要由開(kāi)關(guān)管Q1、集成電路ICl、開(kāi)關(guān)脈沖變壓器T1、電容器C12 等元器件組成。其作用是將整流、平滑濾波后的300 V 脈動(dòng)直流電壓變換成脈沖電壓經(jīng)T1 耦合給次級(jí)回路。具體工作過(guò)程如下。

當(dāng)接通交流供電后，經(jīng)整流、平滑濾波后的300 V脈動(dòng)直流電壓，一路經(jīng)脈沖變壓器T1 的初級(jí)繞組①~③加到開(kāi)關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管Q1 的漏極;另一路經(jīng)電阻R8向集成電路ICl 的輥訛?zāi)_即Vcc 端供電。當(dāng)電源正常工作后，ICl輥訛?zāi)_供電改由T1 的⑦~⑥繞組感應(yīng)的電壓經(jīng)D4 整流、C12 濾波后，輸出的直流電壓提供。ICl輥訛?zāi)_獲得正常電壓后，其內(nèi)部電路開(kāi)始工作，由振蕩器產(chǎn)生的脈沖經(jīng)其內(nèi)部放大整形管處理后，由其輥訛?zāi)_輸出寬度可調(diào)的開(kāi)關(guān)脈沖加到Q1 的柵極，控制Q1 的間歇導(dǎo)通。這樣便在T1 的次級(jí)產(chǎn)生交變電流，經(jīng)RC2、RC3 等整流后，便得到所需的各種直流電壓。輸出電壓的高低可通過(guò)改變開(kāi)關(guān)管Q1 的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)進(jìn)行控制。

3. 直流電壓輸出電路的工作原理與工作過(guò)程見(jiàn)圖1 所示。該傳真機(jī)的直流電壓輸出電路由T1次級(jí)各高頻整流、濾波、穩(wěn)壓電路組成，分別輸出穩(wěn)定的+5 V、±12 V 和+24 V 直流電壓。其中，+24 V 是主電源，供熱感頭、步進(jìn)電機(jī)等作工作電源，為受控輸出電壓。

T1 次級(jí)繞組⑧~輥輯訛感應(yīng)的脈沖電壓經(jīng)RC2 整流，L3、C19、C20、C21、C22、L4 等濾波后，輸出24 V 直流電壓。該回路中的三極管Q3 用作+24 V 電源的控制開(kāi)關(guān)，受主控電路控制。當(dāng)主控電路送出開(kāi)電源信號(hào)VRC時(shí)，Q3 導(dǎo)通，輸出+24 V 直流電壓;當(dāng)主控電路沒(méi)有送出開(kāi)電源信號(hào)VRC 時(shí)，Q3 關(guān)斷，便沒(méi)有+24 V 電源電壓輸出。

同時(shí)，經(jīng)整流、濾波后，輸出的+24 V 直流電壓還經(jīng)T2、Q5 等穩(wěn)壓，C29、L、C31 等組成的π 型濾波后輸出5 V 直流電壓。

T1 次級(jí)繞組輥訛~輥訛~輥訛感應(yīng)的脈沖電壓經(jīng)D12、D15、D13、D14 整流，C35、C36 濾波后，分別由兩個(gè)三端穩(wěn)壓器IC3、IC4 穩(wěn)壓后輸出±12 V 直流電壓。

4. 穩(wěn)壓控制電路的工作原理與工作過(guò)程該傳真機(jī)開(kāi)關(guān)電源的脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路由集成電路ICl 和光電耦合器PC1 等組成。通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管Q1的導(dǎo)通時(shí)間，來(lái)實(shí)現(xiàn)24 V、5 V 輸出端電壓的自動(dòng)穩(wěn)定。

當(dāng)24 V 輸出端電壓有所升高時(shí)，通過(guò)電位器RVl、電阻R18 與電阻R19 分壓后，加到三極管Q2 的b 極的電壓升高，Q2 的e 極電壓通過(guò)R16、穩(wěn)壓二極管D5 穩(wěn)壓固定。這樣使得c 極電流增大，該電流通過(guò)光電耦合器PC1 內(nèi)發(fā)光二極管時(shí)，使該發(fā)光二極管亮度增強(qiáng)，則PC1 內(nèi)光敏三極管電流增大，輸出阻抗減小，加到集成電路ICl⑥腳(接內(nèi)部誤差放大器同相輸入端)的電壓減小，通過(guò)ICl 內(nèi)部脈寬控制電路后使其輥訛?zāi)_輸出的脈沖寬度變窄，Q1 導(dǎo)通時(shí)間縮短，T1 在Q1 導(dǎo)通時(shí)的儲(chǔ)能減少，耦合給次級(jí)繞組的電壓減小，輸出的直流電壓自然下降，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。

另外，5 V 電壓回路還設(shè)置有穩(wěn)壓電路，由集成電壓調(diào)節(jié)器IC2、電阻RV2、R31、R32 以及三極管Q6 等元件組成。當(dāng)5 V 輸出端電壓有所上升時(shí)，使得流過(guò)IC2陰- 陽(yáng)極(K-A 端)的電流增大，Q6 導(dǎo)通，通過(guò)D19 將開(kāi)關(guān)管Q5 的b 極對(duì)地短路，Q5 提前截止，其e 極輸出的電壓降低，5 V 直流輸出端電壓自然下降，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。

當(dāng)24 V、5 V 輸出端電壓有所下降時(shí)，穩(wěn)壓電路的工作原理與工作過(guò)程同上述相反。

5. 自動(dòng)保護(hù)電路的工作原理與工作過(guò)程該傳真機(jī)的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)設(shè)置有過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)電路。具體保護(hù)過(guò)程如下：

(1)過(guò)流保護(hù)電路的工作過(guò)程：過(guò)流保護(hù)電路主要由過(guò)流檢測(cè)電阻R5、R6 和集成電路ICl 構(gòu)成。當(dāng)通過(guò)開(kāi)關(guān)管Q1 的D、S 極的電流過(guò)大時(shí)，在電阻R5、R6上形成的壓降增大，該電壓加到ICl⑩、輥輯訛?zāi)_，經(jīng)與ICl 中標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，比較結(jié)果經(jīng)處理后使ICl 輥訛?zāi)_無(wú)脈沖輸出，從而關(guān)斷開(kāi)關(guān)管Q1,以實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。

(2)5 V過(guò)壓保護(hù)電路的工作過(guò)程：當(dāng)穩(wěn)壓電路失效、使5 V 輸出端直流電壓過(guò)高時(shí)，穩(wěn)壓二極管D11被擊穿，擊穿電流通過(guò)光電耦合器PC2 內(nèi)發(fā)光二極管，使該發(fā)光二極管發(fā)光，則PC2內(nèi)光敏三極管輸出電阻減小，加到ICl⑧腳電壓升高，通過(guò)ICl 內(nèi)脈寬控制電路后，迫使ICl 輥訛?zāi)_無(wú)脈沖輸出，Ql 關(guān)斷，以實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)的目的。

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