Устройство и принцип работы блока питания принтера

Основным назначением блока питания (БП) принтера является преобразование переменного напряжения бытовой сети 220 В в постоянное напряжение пониженного вольтажа. Большинство видов современной печатной техники использует три стабилизированных выходных канала с различным напряжением на каждом из них.

Конструктивно блок питания представлен модулем или печатной платой, расположенным внутри корпуса принтера. Реже он сблокирован с высоковольтными аккумуляторными батареями. По принципу работы большинство блоков питания относятся к импульсным, хотя встречаются и более консервативные схемы. Импульсные БП, как правило, дополнены управляющим микрочипом, могут иметь гальванические или оптронные развязки для уменьшения риска пробоя сети. Управление напряжением и сглаживание паразитных колебаний возложено на особую микросхему — ШИМ-контроллер. Она генерирует высокочастотный прямоугольный сигнал, строго ограничивая диапазон нагрузок. Обратная связь контроллера с потребителем энергии осуществляется посредством оптопар, при этом сбор управляющей информации может осуществляться как из одного, так и сразу из нескольких каналов.

Защитные механизмы блока питания тоже базируются на размыкании цепи ШИМ-контроллера. Его своевременное отключение в случае отклонения работы системы от установленной нормы предохраняет устройство от коротких замыканий, чрезмерного входящего напряжения или аномального потребления сгенерированных мощностей. Разумеется, в этом информационном контуре также предусмотрена бесконтактная развязка.

Еще один элемент, обеспечивающий бесперебойную работу блока питания — массив фильтров, расположенный непосредственно за входным контуром. Он обычно первым воспринимает повышенную нагрузку, а потому тщательно диагностируется при проведении обслуживания и ремонта БП. В первую очередь, проверяются плавкие предохранители и варисторы. При пробое контура предохранитель неизбежно выходит из строя, а вот специализированный реостат может подстраивать систему под меняющиеся внешние условия. Помните, что просто заменить перегоревший предохранитель недостаточно — необходимо найти и устранить причину его пробоя. Еще один радиоэлемент, оснащенный защитным механизмом — диодный мост. Как правило, его перегрев воспринимается терморезистором, подающим сигнал о проблеме управляющей электронике блока питания.

Теперь рассмотрим особенности формирования выходных контуров. Обычно речь идет об одной, двух или трех шинах, сформированных отведениями от обмоток трансформатора. Существуют и альтернативные способы деления выходящего напряжения, в частности, специализированные микросхемы и стабилитроны, но они менее распространены. В подавляющем же большинстве случаев речь идет о трех классических величинах постоянного тока:

• 3,3 В — используется для питания чувствительной электроники, в частности, цифровых микросхем блоков связи и интерпретации сигнала, интерфейсных контроллеров и микросхем, комплекса аналитических механизмов и датчиков как в печатающих, так и в сканирующих устройствах;
• 5 В — основной канал, обеспечивающий питание базовых аналоговых радиокомпонентов и микросхем, а также некоторых цифровых плат, индикаторных приборов, электромеханических деталей;
• 24 В — повышенное напряжение, гарантирующее бесперебойную работу электродвигателей, реле и муфт, ламп подсветки рабочей поверхности сканера, прочих энергоемких приборов.

Именно обеспечение стабильного сигнала нужного напряжения с минимальными колебаниями за единицу времени и является главной задачей, возлагаемой на мастера при ремонте блока питания принтера. Очевидно, что для выполнения подобной работы необходимо не только владеть навыками работы с электронной аппаратурой, но и обладать глубокими знания в сфере построения устройств преобразования электрического тока, легко ориентироваться в принципиальных схемах, четко понимать назначение и принцип работы каждого радиоэлектронного компонента.

Не менее важно строго придерживаться норм охраны труда. Не допускается ремонт БП в необорудованных мастерских, вблизи заземленных устройств, в сырых помещениях, на поверхностях, не покрытых диэлектриком. Рабочая одежда должна иметь длинные рука и подрукавники, при этом проводить все манипуляции следует одной рукой. Категорически запрещено проводить монтажные, паяльные и другие работы на включенном в сеть блоке питания. Высоковольтные конденсаторы, при наличии таковых, следует предварительно разрядить.