Принципиальная схема платы контроллера

Принципиальная схема платы контроллера
Принципиальная схема платы контроллера
Принципиальная схема платы контроллера

 

Скачать принципиальную схему Engine Controller HP 6L

Принципиальная схема печатной платы контроллера механизмов (Engine Controller) принтера HP LaserJet 6L представлена для удобства на двух листах: на первом изображается посторенние блока питания принтера (низковольтного источника питания) и на втором листе – вся остальная часть платы контроллера. Этот модуль принтера также называют DC Controller – контроллер постоянного тока. Так как на этой плате находится и источника питания, то часто можно встретить такое ее название, как комбинированная плата источника питания и управления. Платой контроллера механизмов выполняются такие функции, как:

- формирование питающих напряжений для всех механизмов и узлов принтера;

- управление блоком фиксации (печкой) принтера;

- управление главным электродвигателем принтера;

- формирование сигнала RESET;

- формирование высоких напряжений для блока формирования изображения

Кроме того, на печатной плате находится выходной датчик бумаги, обеспечивающий контроль выдачи бумаги из блока фиксации. К печатной плате контроллера механизмов подключается блок лазера, а также датчики наличия и загрузки бумаги.

Выполнение всех этих функций обеспечивает микроконтроллер, находящийся с обратной стороны платы, и который, в свою очередь, управляется программой, "прошитой" в самом микроконтроллере.

На плате контроллера механизмов можно выделить следующие модули:

1. Источник питания.

2. Схема управления печкой.

3. Микроконтроллер.

4. Формирователь сигнала RESET.

5. Драйвер главного электродвигателя.

6. Источник высокого напряжения ролика заряда.

7. Источник высокого напряжения вала проявки.

8. Источник высокого напряжения ролика переноса.

9. Соединительные разъемы и датчики.

Теперь по порядку рассмотрим перечисленные узлы, их особенности и размещение на схеме.

 

Источник питания

Источник питания представляет собой импульсный источник, преобразователь (инвертор) которого выполнен по однотактной схеме. Входные цепи источника обеспечивают защиту от помех, токовых бросков и бросков входного напряжения, подаваемого на разъем INL101. В составе входных цепей можно отметить токовый предохранитель FU101, варистор VZ101 (470В) для защиты от повышенного входного напряжения и терморезистор TH1 с отрицательным ТКС для защиты диодного моста от токового броска в момент включения. Также хочется отметить наличие варисторов VZ102 и VZ103 (27В) для гашения помех на индуктивностях L102 и L105 соответственно. В остальном входные цепи имеют типовое построение.

Выпрямление переменного тока сети осуществляет диодный мост D101.

Импульсный преобразователь, работающий по методу широтно-импульсной модуляции (ШИМ) представлен интегральной микросхемой IC501. Эта микросхема включает в себя и ШИМ-контроллер и мощный ключевой транзистор, коммутирующий первичную обмотку (конт.2 - конт.1) импульсного трансформатора.

Запуск микросхемы осуществляется от выпрямленного напряжения, снимаемого с диодного моста через резистивный делитель R504, R507, R501. Питание микросхемы в рабочем режиме осуществляется цепью подпитки: R505, D502, C503. В качестве источника энергии цепь подпитки использует импульсную ЭДС с вторичной обмотки трансформатора (конт.4 – конт.3).

Токовая защита преобразователя осуществляется токовым датчиком R506, сигнал от которого подается на конт.11. микросхемы IC501.

Защита от превышения питающего напряжения микросхемы (а значит и защита от превышения сетевого напряжения) осуществляется с помощью цепи: ZD503, R508. Эта цепь блокирует микросхему подачей сигнала "высокого" уровня на конт.11 микросхемы IC501.

Стабилизация выходных напряжений осуществляется методом ШИМ по сигналу обратной связи, подаваемому на конт.7 микросхемы IC501. Сигнал обратной связи передается через оптопару PC502, ток светодиода которой управляется микросхемой регулируемого стабилизатора IC504. Сигнал обратной связи пропорционален выходным напряжениям +5В и +12В, которые подаются на вход IC504.

Блокировка микросхемы IC501 может осуществляться подачей "низкого" напряжения на ее входной конт.5. Сигналом на этом контакте управляет оптопара защиты от аварийных режимов источника питания – PC501. Блокировка осуществляется в трех случаях:

- превышение напряжения в канале +5В (стабилитрон ZD502);

- превышение напряжения в канале +12В (стабилитрон ZD503);

- превышение тока в канале +5В.

Цепь защиты от превышения тока в канале +5В можно еще назвать цепью защиты от короткого замыкания. Для определения величины тока используются токовые датчики – R514 и R513. Компаратор тока – микросхема IC302-1, управляющая транзистором Q501.

 

Схема управления печкой

Блок фиксации (печка) подключается разъему J101. На нагревательный элемент печки подается переменное напряжение сети. Подача или отключение этого напряжения осуществляется с помощью симистора Q101, выполняющего функцию мощного ключа в цепи переменного тока. Для обеспечения гальванической развязки первичной и вторичной цепей управление симистором осуществляется через оптопару SSR101, представляющую собой светодиод и фотосимистор. Сигнал для переключения симистора Q101 формируется микроконтроллером и носит название HTRD.

 

Микроконтроллер

Микроконтроллер является однокристальным микропроцессором, имеющим в своем составе ПЗУ, ОЗУ, тактовый генератор, счетчики, таймеры, цифровые порты, аналоговые порты, АЦП. Управляющая программа находится внутри контроллера. Частота тактового генератора задается кварцевым резонатором X201. Микроконтроллер формирует сигналы для управления всеми двигателями, источниками высоких напряжений, считывает состояния всех датчиков. Связь микроконтроллера с блоком обработки данных (форматером) осуществляется через интерфейсный разъем J201. Микроконтроллер является специализированной микросхемой.

 

Формирователь сигнала RESET

Формирователь представляет собой интегральный стабилизатор типа Low Drop – IC202. Сигнал RESET устанавливается в "высокий" уровень в том случае, если напряжение питания +5В становится номинальным. Сигнал RESET подается на конт.45 микроконтроллера, а также подается на разъем J201 для форматера.

 

Драйвер главного электродвигателя

Главный электродвигатель подключается к разъему J401 и является шаговым двигателем. Переключения фаз двигателя происходит по управляющим сигналам микроконтроллера, формируемым на его выводах (конт.35 – конт.38). Коммутация обмоток двигателя осуществляется микросхемой драйвера двигателя IC401 (MTD2003). Эта микросхема содержит мощные ключевые транзисторы, схемы контроля и регулировки тока фаз, схемы токовой защиты двигателя. Питающим напряжением для двигателя является напряжение +12В. Величина тока фаз двигателя задается токовыми датчиками – резисторы R401 и R402.

 

Источник высокого напряжения ролика заряда

Источник состоит из двух частей: формирователя переменного напряжения синусоидальной формы и формирователя постоянного напряжения. Контактная площадка, к которой подключается ролик заряда, находящийся внутри картриджа, обозначена J304. На этой площадке создается переменное напряжение синусоидальной формы, имеющее еще и отрицательную постоянную составляющую.

Переменная составляющая формируется из меандрового сигнала, генерируемого на конт.61 микроконтроллера. Далее этот сигнал преобразуется в синусоидальный с помощью микросхемы мощного операционного усилителя IC301. Полученное напряжение через трансформатор T301 передается на ролик заряда. К этому переменному напряжению добавляется отрицательная постоянная составляющая через диод D307.

Формирователь постоянной составляющей выполнен на элементах: D307, R316, Q303, IC302-2. Этот формирователь управляется высокочастотным импульсным сигналом, генерируемом на конт.63 микроконтроллера. Ширина импульсов на этом контакте изменяется при регулировке плотности изображения, что приводит к изменению величины постоянной составляющей напряжения не ролике заряда, т.е. регулировка плотности осуществляется методом ШИМ. Напряжение заряда должно стабилизироваться для обеспечения равномерной плотности при печати. Такая стабилизация осуществляется цепью обратной связи (R302, R311), действующей через IC302-2.

 

Источник высокого напряжения вала проявки

Источник состоит из двух частей: формирователя переменного напряжения прямоугольной формы и формирователя постоянного напряжения. Контактная площадка, к которой подключается магнитный вал проявки, находящийся внутри картриджа, обозначена J303. На этой площадке создается переменное напряжение прямоугольной формы, имеющее еще и отрицательную постоянную составляющую.

Переменная составляющая формируется из сигнала прямоугольной формы, генерируемого на конт.48 микроконтроллера, путем усиления с помощью микросхемы мощного операционного усилителя IC301. Полученное напряжение через трансформатор T302 передается на магнитный вал проявки. К этому переменному напряжению добавляется отрицательная постоянная составляющая через диод D301.

Формирователь постоянной составляющей выполнен на элементах: D301, R306, Q301, IC302-3. Этот формирователь управляется высокочастотным импульсным сигналом, генерируемом на конт.64 микроконтроллера. Ширина импульсов на этом контакте изменяется при регулировке плотности изображения, что приводит к изменению величины постоянной составляющей напряжения проявки, т.е. регулировка плотности осуществляется методом ШИМ. Напряжение заряда должно стабилизироваться для обеспечения равномерной плотности при печати. Такая стабилизация осуществляется цепью обратной связи (R319), действующей через IC302-3. Таким образом, регулировка плотности изображения в данном принтере осуществляется совместной регулировкой и напряжения заряда фотобарабана и напряжения проявки магнитного вала.

 

Источник высокого напряжения вала переноса

Этот источник состоит также из двух частей: формирователя положительного напряжения и формирователя отрицательного напряжения. Оба эти формирователя представляют собой импульсные источники питания, управляемые микроконтроллером последовательность высокочастотных импульсов. При этом стабилизация и регулировка выходных напряжений этих источников осуществляется методом ШИМ. Контактная площадка, к которой подключается ролик переноса, обозначен на схеме как J302.

Формирователь положительного напряжения состоит из ключевого транзистора Q302, импульсного трансформатора T303 и диодно-емкостного умножителя напряжения (C308, D305, C307, D304, C310, D303, C309, D302). Запускается и управляется формирователь импульсами с конт.54 микроконтроллера.

Формирователь отрицательного напряжения состоит из ключевого транзистора Q304, импульсного трансформатора T304 и однополупериодного выпрямителя: D306, C316. Запускается и управляется формирователь импульсами с конт.60 микроконтроллера.

Формирователь положительного напряжения должен работать в период переноса изображения на бумагу, создавая на поверхности бумаги положительный потенциал, способствующий притягиванию отрицательно заряженного тонера. Формирователь же отрицательного напряжения должен работать в те моменты времени, когда работает главный электродвигатель, но бумага не находится в области переноса изображения, т.е. в периоды, когда бумага еще только загружается, или когда бумага уже находится в печке. Таким образом, в работе ролика переноса создаются так называемые периоды очистки.

Стабилизация напряжения переноса и его регулировка, в зависимости от влажности бумаги и окружающей среды осуществляется, как уже говорилось, изменением ширины импульсов на конт.54 микроконтроллера. Для оценки уровня напряжения на ролике переноса имеется цепь обратной связи, состоящая из следующих элементов: R308, R318, IC302-4, ZD301 и других элементов, окружающих IC302-4. Сигнал обратной связи считывается микроконтроллером через аналоговый входной порт (конт.59). Микроконтроллер в соответствии со своей управляющей программой оценивает уровень сигнала обратной связи и изменяет в необходимой пропорции длительность сигналов на конт.54.

 

Соединительные разъемы и датчики

В принтере Hewlett Packard LaserJet 6L имеются следующие датчики.

1. Датчик наличия бумаги во входном лотке. Подключается этот датчик к разъему J202.

2. Датчик регистрации (загрузки бумаги). Подключается к разъему J202.

3. Выходной датчик бумаги – PS201. Находится на плате микроконтроллера и считывается через конт.6 микроконтроллера.

4. Датчик температуры печки. Подключается к разъему J206. Сигнал от датчика – аналоговый, поэтому и считывается через аналоговый входной порт микроконтроллера – конт.53.

На плате микроконтроллера имеется девять разъемов, назначение которых представлено в табл.1.

Таблица 1. Назначение разъемов платы контроллера механизмов принтера HP LaserJet 6L

Разъем Назначение

J201

Подключение к плате форматера

J202

Подключение датчиков наличия бумаги в лотке и регистрации

J204

Подключение соленоида загрузки бумаги (Pick Up)

J205

Подключение специального диагностического оборудования

J206

Подключение датчика температуры печки

J207

Подключение драйвера сканирующего двигателя лазера

J208

Подключение драйвера лазера

J305

Подключение дверного размыкателя передней крышки

J401

Подключение главного электродвигателя

Стоит обратить внимание, что на плате контроллера механизмов имеется два шести-контактных разъема: J202 и J208. При этом шлейфы для подключения к этим разъемам достаточно длинные, и имеется высокая вероятность перепутать эти разъемы при сборке принтера, поэтому здесь необходимо быть очень внимательным. Но, как показывает практика, при ошибке подключения этих разъемов никаких нарушений не наступает, просто принтер не функционирует. Если после этого разъемы подключить правильно, все будет работать без каких-либо проблем.

Для диагностики исправности платы микроконтроллера и всех механизмов, подключаемых к ней, имеется специальный тест – Engine Test, запускаемый нажатием кнопки SW201. При этом принтер распечатывает лист с вертикальными полосами (рис.1). Для запуска этого теста наличие платы форматера не обязательно, поэтому этот тест очень удобен для определения места ошибки. Доступ к этой кнопке возможен и без снятия крышек корпуса принтера. Кнопка доступна с лицевой стороны принтера и находится в самом низу (рис.2).

Принципиальная схема платы контроллера Принципиальная схема платы контроллера Принципиальная схема платы контроллера Принципиальная схема платы контроллера Принципиальная схема платы контроллера Принципиальная схема платы контроллера Принципиальная схема платы контроллера Принципиальная схема платы контроллера Принципиальная схема платы контроллера Принципиальная схема платы контроллера Принципиальная схема платы контроллера

Тоже читают:



Как сделать котел длительного горение

Поздравления с днем рождения желание успеха

Поздравление с юбилеем женщине для телеграммы6

Шить кожаные кошельки своими руками

Из чего сделать корзину для цветов своими руками