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無線電子工学および電気工学の百科事典 PANASONIC KX-F50 FAX機用電源ユニットの設計・修理。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
Panasonic KX-F50 シリーズ デバイスの大部分は、120 V の電源電圧用に設計された安価な改造品です (周波数はあまり重要ではありません)。 このようなデバイスが故障する理由の 220 つは、降圧変圧器なしで 50 V 電力ネットワークに組み込まれていることです。 その結果、修理が必要になってしまいます。 KX-F220B モデル (XNUMX V) の電源も、ネットワーク内の電圧の突然の上昇により、同じ運命をたどります。 さらに、電源が正常に動作している場合でも、一部の要素の故障が検出されることが多く、これにより文書コピー モードと FAX メッセージ受信時の両方でマシンの印刷機能が失われる可能性があります。 Panasonic KX-F50 ファックス機は、後続のモデル KX-F60、KX-F90、および KX-FUO のベースとなり、いずれも同様の電源を備えています。 このようなブロックのブロック図を図に示します。 1.
主電源電圧は、トグル スイッチと主電源ヒューズを介して主電源フィルタに供給され、ユニットの動作によるインパルス ノイズがネットワークに侵入するのを防ぎ、高電圧整流器によって整流されます。 整流された電圧のリップルはフィルタによって平滑化されます。 フィルタリングされた DC 電圧は高電圧スイッチに供給され、ダンピング抵抗を介してスイッチを制御する PWM レギュレータの電源回路に供給されます。 スイッチ出力からの電圧パルスはパルス降圧トランスに供給されます。 二次巻線から除去された電圧は、適切な回路によって整流、フィルタリングされ、さらに安定化されます。 主な消費者を表に示します。 1.
+24 V を出力する電源の上部チャンネルは、サーマル ヘッドに電力を供給することを目的としています。 これは、ファックス機の中央プロセッサからの信号に基づいて特別なデバイスによって制御されます。 電源ユニット形KX-F50の回路図を図2に示します。 XNUMX.
図のイメージは、外国の文献に記載されているものにできる限り近いものです。 KX-F50B モデルは、主にいくつかの要素の定格が異なります (このバージョンでは、それらは括弧内に示されています)。 製造年により異なる場合がございますので予めご了承ください。 交流主電源電圧は、要素 C401、1.401 で構成されるノイズ抑制フィルターを介して供給されます。 L402、C402〜C404。 ダイオードブリッジD401によって整流され、コンデンサC451によって平滑化されます。 Varisgor C405 および C406 は、短期間の電圧サージに対する保護機能を実行します (ファックス機の電源コードの 401 本目のワイヤが接地されている場合)。 TNXNUMX サーミスタは、デバイスが電源に接続されているときの電流サージを防止します。 PWM コントローラーは IC451 チップ上に組み込まれています。 変換周波数は約120kHzです。 出力電圧は、T405 パルストランスのコアにエネルギーを蓄積して Q401 パルススイッチのオープン状態の継続時間を変更することにより、パルス幅変調 (PWM) 方式を使用して調整されます。 出力の出力電圧に関する信号は +24 V チャンネルから除去され、フォトカプラ RS401 によってフィードバックが提供されます。 電圧センサーは高精度分圧器 R412R413 で、そこからの電圧がレギュレーター IC401 に適用されます。 図では、 図２では、コントローラチップが簡略化して示されている。 以下でさらに詳しく説明します。 電源の出力電圧が増加すると、分圧器の中点の電圧が例示的な電圧を超え、トランジスタが開き、フォトカプラ RS2 の LED を流れる電流が増加し、フォトカプラ RS401 のフォトトランジスタが増加します。開くと、PWM コントローラーの出力におけるパルスの持続時間が減少します。 +24 V 電源の出力電圧が著しく超えると (たとえば、起動時に動作モードに入るとき)、ツェナー ダイオード D410 が開きます。 RS402 フォトカプラの LED を流れる電流が増加し、RS402 フォトトランジスタが開き、PWM レギュレータのマスター オシレータの周波数が低下します。 +5 V 電圧は、IC24 チップ上のコンバータによって +402 V 電圧から生成されます。このコンバータも PWM レギュレーションの原理で動作します。 +12 V チャネルと -12 V チャネルの動作は、それぞれ線形安定化器 IC403 と IC404 によって提供されます。 サーミスター TN402 は電源装置のヒートシンク上にあります。 真っ黒の文書を長時間コピーしたり、何らかの理由で過負荷がかかると、ヒートシンクが過熱します。 サーミスタ TN402 の抵抗は、25 kOhm (25°C) から 2 kOhm (85°C) に減少します。 サーミスターからの信号は、ファックス機のメインボードにある IC201 チップ上の ADC を使用してデジタル形式に変換され、デバイスの中央プロセッサによって読み取られます。 緊急事態が発生するとソフトウェアロックがかかります。 電源ボードにはリレー RLY401 があり、ドキュメント コピー モードがオンになっているとき、または FAX メッセージが受信されているときに、プロセッサからのコマンドに応じてサーマル ヘッドに +24 V を供給します。 これらのモードでは、コネクタ CN11 のピン 402 に高論理レベルが表示され、トランジスタ Q404 が開き、リレー RLY401 が作動し、その接点が閉じ、+24 V 電圧がサーマル ヘッドに供給されます。 要素 FB1、FB6、FB7 は、導体上に配置されたフェライト チューブによって形成された低インダクタンスのチョークです。 その目的は、PWM レギュレータの電源スイッチが閉じているときに、変圧器の二次巻線から負荷に蓄積された電圧が伝達される間に生成される電圧パルスに対する高周波干渉を抑制することです。 サーマルヘッドはコネクタ CN404 に接続され、FAX ボードはコネクタ CN402 に接続されます。 電源のさまざまなポイントでのオシログラムを図 3 に示します。 XNUMX.
すべてのパルスの周期は約 8 μs です。 8、12、13 を除くすべてのオシログラムは、電源の一次回路に共通で電気回路網に電気的に接続されている点 A を基準にして取得されました。 このため、オシロスコープのケースは接地すべきではなく、電源自体を変圧比1:1の絶縁トランスを介して(測定中)ネットワークに接続することをお勧めします。 実践が示すように、最も頻繁に故障する主な要素は、FUSE 401 ヒューズ、D401 ダイオード ブリッジ、C451 コンデンサ、Q405 パワー トランジスタ、IC451 PWM コントローラ チップ、および C405 および C406 バリスタです。 故障した電源は、装置後部上部のカバーを取り外してケースから取り出します。 修理は要素の外部検査から始まります。 バリスタとコンデンサ C451 の故障は、ハウジングの膨張によって判断できます。 保護要素としてのバリスタの有効性に若干の疑問が生じるため、故障したバリスタを交換せずに基板から取り外すことをお勧めします。 120 V 用に設計された電源では、D401 ダイオード ブリッジを 212 つの KDXNUMXA ダイオードに置き換えることができます。 整流器ブリッジ回路に従ってヒンジで取り付けて組み立てられます。 故障した素子を交換した後、458...18 V の電圧が外部電源からコンデンサ C30 に並列に印加され、電界効果トランジスタ Q405 のゲートにおける制御パルスの存在がオシロスコープでチェックされます。 これらが不足している場合は、IC451 チップを交換する必要があります。 この後、抵抗器 R454 を短絡して、オシログラムを確認し、電源の入力電圧が 30 V を超えないという事実を考慮して、変圧器のすべての巻線にパルスが存在するかどうかを確認できます。すべてのオシログラムの形状は正常です。事前に 5 ～ 10 オームの抵抗を持つ負荷を + 5 V チャンネルの出力に接続しておけば、電源を主電源または外部高電圧源に安全にオンにすることができます。この後、電源の出力の電圧を確認します。 すべてが正常であれば、電源は所定の位置に取り付けられています。 主な電源超小型回路、その製造業者、および他社の超小型回路の類似物を表に示します。 2.
マイクロ回路 IC403 および IC404 は、さまざまなメーカーによって製造されたリニア電圧レギュレータ 7812 です (国内の類似品は KR142EN8B)。 IC401 マイクロ回路は、海外の文献では 4 電極ダイオード シャントレギュレータと呼ばれる素子です。 これはモノリシック基準電圧源ICであり、その等価回路は安定化電圧の温度係数が低いツェナーダイオードに似ています(図2.5)。 約 36 V ～ 1 V の調整可能な安定化電圧 (100 つの外部抵抗を使用) と 142 ～ 19 mA の安定化電流を備えたツェナー ダイオードのアナログとして使用できます。 国内のアナログは KR1994EN4 です (「ラジオ」、45 年、第 46 号、p. XNUMX. XNUMX を参照)。
IC402 は PWM ベースの DC/DC コンバータを制御します。 マイクロ回路（図5）には、内部温度補償基準電圧源、コンパレータ、過電流発生時にパルス幅を制限する装置を備えた制御ジェネレータ、バッファアンプ、および電力出力スイッチが含まれています。
IC451は、電流と電圧の両方に対する過負荷保護機能を内蔵したPWMベースのスイッチング電源チップで、起動/ロックを外部から制御する機能を備えています（図6）。 最大 500 kHz の変換周波数の PWM コントローラとして使用できます。
O405 電源の高電圧スイッチとして使用されるトランジスタ (2SK1357 - 220 V バージョンおよび 2SK1488 - 120 V バージョン) はフィールドフィールドトランジスタです。 nチャネルのMOS構造。 エンリッチメントモードで動作しています。 主なパラメータを表に示します。 3.
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