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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA El dispositivo y la reparación de la fuente de alimentación de la máquina de fax PANASONIC KX-F50. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Telefonia Una parte importante de los dispositivos de la serie Panasonic KX-F50 son modificaciones más económicas diseñadas para una tensión de alimentación de 120 V (la frecuencia no importa significativamente). Una de las razones del fallo de dichos dispositivos es su inclusión en una red eléctrica de 220 V sin un transformador reductor. Como resultado, es necesario realizar reparaciones. Las fuentes de alimentación del modelo KX-F50B (220 V) corren la misma suerte debido a subidas repentinas de tensión en la red. Además, incluso con la fuente de alimentación en funcionamiento, a menudo se detecta un mal funcionamiento de algunos de sus elementos, lo que puede provocar la desaparición de las funciones de impresión de la máquina tanto en modo de copia de documentos como al recibir mensajes de fax. La máquina de fax Panasonic KX-F50 es la base de los modelos posteriores: KX-F60, KX-F90 y KX-FUO, todos los cuales tienen fuentes de alimentación similares. El diagrama de bloques de dicho bloque se muestra en la Fig. 1.
La tensión de red se suministra a través de un interruptor de palanca y un fusible de red a un filtro de red, que evita que el ruido impulsivo del funcionamiento de la unidad entre en la red, y luego se rectifica mediante un rectificador de alta tensión. El filtro suaviza las ondulaciones de la tensión rectificada. El voltaje CC filtrado se suministra al interruptor de alto voltaje y, a través de una resistencia de amortiguación, al circuito de alimentación del regulador PWM que controla el interruptor. Los pulsos de voltaje de la salida del interruptor se suministran a un transformador reductor de pulsos. El voltaje eliminado de los devanados secundarios se rectifica, filtra y estabiliza adicionalmente mediante circuitos apropiados. Los principales consumidores se enumeran en la tabla. 1.
El canal superior de la fuente de alimentación, que emite +24 V, está destinado a alimentar el cabezal térmico. Está controlado por un dispositivo especial basado en una señal del procesador central de la máquina de fax. El diagrama esquemático de la unidad de fuente de alimentación modelo KX-F50 se muestra en la fig. 2.
La imagen del diagrama es lo más parecida posible a cómo se muestra en la literatura extranjera. El modelo KX-F50B se diferencia principalmente por las clasificaciones de algunos elementos (para esta versión se indican entre paréntesis). Tenga en cuenta que puede haber diferencias según el año de fabricación del dispositivo. La tensión alterna de la red se suministra a través de un filtro supresor de ruido formado por los elementos C401, 1.401. L402, C402-C404. rectificado por el puente de diodos D401 y suavizado por el condensador C451. Los Varisgors C405 y C406 realizan la función de protección contra sobretensiones de corta duración (si el tercer cable del cable de alimentación de la máquina de fax está conectado a tierra). El termistor TN401 evita sobretensiones cuando el dispositivo está conectado a la fuente de alimentación. Se ensambla un controlador PWM en el chip IC451. La frecuencia de conversión es de aproximadamente 120 kHz. El voltaje de salida se regula mediante el método de modulación de ancho de pulso (PWM) cambiando la duración del estado abierto del interruptor de pulso Q405 con acumulación de energía en el núcleo del transformador de pulso T401. La señal sobre el voltaje de salida en la salida se elimina del canal de +24 V. La retroalimentación la proporciona el optoacoplador RS401. El sensor de voltaje es un divisor de precisión R412R413, cuyo voltaje se aplica al regulador IC401. En la Fig. 2, el chip controlador se muestra de forma simplificada. Se discutirá con más detalle a continuación. A medida que aumenta el voltaje en la salida de la fuente de alimentación, el voltaje en el punto medio del divisor excederá el modelo, el transistor se abrirá, la corriente a través del LED del optoacoplador RS401 aumentará, el fototransistor del optoacoplador RS401 aumentará abierto y la duración de los pulsos en la salida del regulador PWM disminuirá. Si se excede notablemente el voltaje en la salida de la fuente de +24 V (por ejemplo, al ingresar al modo de funcionamiento en el momento del inicio), se abre el diodo Zener D410. la corriente a través del LED del optoacoplador RS402 aumenta, el fototransistor RS402 se abre y la frecuencia del oscilador maestro del regulador PWM disminuye. El voltaje de +5 V se genera a partir del voltaje de +24 V mediante un convertidor en el chip IC402, que también funciona según el principio de regulación PWM. El funcionamiento de los canales de +12 V y -12 V lo proporcionan los estabilizadores lineales IC403 e IC404, respectivamente. El termistor TN402 está ubicado en el disipador de calor de la fuente de alimentación. Si copia un documento completamente en negro durante mucho tiempo o se sobrecarga por cualquier otro motivo, el disipador de calor se sobrecalentará. La resistencia del termistor TN402 disminuye de 25 kOhm (a 25°C) a 2 kOhm (85°C). La señal del termistor se convierte a formato digital utilizando un ADC en el chip IC201 ubicado en la placa principal de la máquina de fax y es leída por el procesador central del dispositivo. Si ocurre una emergencia, se produce un bloqueo del software. En la placa de alimentación hay un relé RLY401 que, previa orden del procesador, suministra +24 V al cabezal térmico cuando se activa el modo de copia de documentos o cuando se recibe un mensaje de fax. En estos modos, aparece un nivel lógico alto en el pin 11 del conector CN402, se abre el transistor Q404, se activa el relé RLY401, se cierran sus contactos y se suministra tensión de +24 V al cabezal térmico. Los elementos FB1, FB6, FB7 son bobinas de baja inductancia, formadas por un tubo de ferrita colocado sobre un conductor. Su propósito es suprimir las interferencias de alta frecuencia en los pulsos de voltaje generados durante la transferencia del voltaje acumulado desde los devanados secundarios del transformador a la carga cuando el interruptor de encendido del regulador PWM está cerrado. El cabezal térmico está conectado al conector CN404 y la placa de la máquina de fax está conectada al conector CN402. Los oscilogramas en varios puntos de la fuente de alimentación se muestran en la fig. 3.
El período de todos los pulsos es de aproximadamente 8 µs. Todos los oscilogramas, excepto 8, 12. 13., se tomaron con respecto al punto A, que es común a los circuitos primarios de la fuente de alimentación y está conectado galvánicamente a la red eléctrica. Por esta razón, la caja del osciloscopio no debe estar conectada a tierra, y es mejor conectar la propia fuente de alimentación a la red (mientras duren las mediciones) a través de un transformador de aislamiento con una relación de transformación de 1:1. Como muestra la práctica, los elementos principales que fallan con mayor frecuencia son el fusible FUSE 401, el puente de diodos D401, el condensador C451, el transistor de potencia Q405, el chip controlador IC451 PWM y los varistores C405 y C406. La fuente de alimentación defectuosa se retira de la carcasa después de quitar la tapa de la parte superior trasera del dispositivo. Las reparaciones comienzan con una inspección externa de los elementos. El mal funcionamiento de los varistores y del condensador C451 se puede determinar por carcasas hinchadas. Es mejor retirar los varistores averiados de la placa y no sustituirlos, ya que su eficacia como elementos de protección plantea algunas dudas. En una fuente de alimentación diseñada para 120 V, el puente de diodos D401 se puede reemplazar con cuatro diodos KD212A. ensamblado mediante instalación articulada según el circuito del puente rectificador. Después de reemplazar los elementos defectuosos, se aplica un voltaje de 458...18 V en paralelo al capacitor C30 desde una fuente externa y se verifica con un osciloscopio la presencia de pulsos de control en la puerta del transistor de efecto de campo Q405. Si faltan, será necesario reemplazar el chip IC451. Después de esto, puede cortocircuitar la resistencia R454 y verificar la presencia de pulsos en todos los devanados del transformador, verificando los oscilogramas y teniendo en cuenta el hecho de que el voltaje de entrada de la fuente de alimentación no exceda los 30 V. Si el Las formas de todos los oscilogramas son normales, puede encender de forma segura la fuente de alimentación a la red eléctrica o a una fuente externa de alto voltaje, habiendo conectado previamente una carga con una resistencia de 5... 10 ohmios a la salida del canal de + 5 V. Después de esto, verifique el voltaje en las salidas de la fuente de alimentación. Si todo está en orden, la fuente de alimentación está instalada en su lugar. Los principales microcircuitos de alimentación, sus fabricantes y análogos de microcircuitos de otras empresas se muestran en la tabla. 2.
Los microcircuitos IC403 e IC404 son reguladores de voltaje lineales 7812, producidos por varios fabricantes (el análogo nacional es KR142EN8B). El microcircuito IC401 es un elemento llamado en la literatura extranjera regulador de derivación de diodo de tres electrodos. Se trata de una fuente de voltaje de referencia monolítica IC, cuyo circuito equivalente es similar a un diodo Zener con un coeficiente de temperatura de estabilización de voltaje bajo (Fig. 4). Se puede utilizar como análogo de un diodo Zener con un voltaje de estabilización ajustable (mediante dos resistencias externas) de aproximadamente 2.5 V a 36 V y una corriente de estabilización de 1 a 100 mA. El análogo doméstico es KR142EN19 (ver "Radio". 1994. No. 4. p. 45. 46).
IC402 controla el convertidor CC/CC basado en PWM. El microcircuito (Fig. 5) contiene una fuente interna de voltaje de referencia con temperatura compensada, un comparador, un generador controlado con un dispositivo para limitar la duración del pulso en caso de sobrecorriente, un amplificador buffer y un interruptor de salida de energía.
IC451 es un chip de fuente de alimentación conmutada basado en PWM con protección de sobrecarga incorporada tanto para corriente como para voltaje, con la capacidad de controlar externamente el arranque/bloqueo (Fig. 6). Se puede utilizar como controlador PWM con una frecuencia de conversión de hasta 500 kHz.
Los transistores utilizados como interruptor de alto voltaje de la fuente de alimentación O405 (2SK1357 - para la modificación de 220 V y 2SK1488 - para la versión de 120 V) son de campo. Estructuras MOS con canal n. operando en modo de enriquecimiento. Los principales parámetros se dan en la tabla. 3.
Autor: S. Ryaboshapchenko, Odessa, Ucrania
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