南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 臨床醫(yī)學工程處,江蘇 南京 210029
SONY UP-890視頻打印機電路故障分析與維修
郭丹
南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 臨床醫(yī)學工程處,江蘇 南京 210029
本文描述了SONY890視頻打印機機械傳動部分的構成及工作原理,重點分析了紙盒開閉部件的電路故障原因,并給出了解決方法。
視頻圖像打印機;馬達驅動電路;紙盒開閉控制;故障維修
我院現(xiàn)有黑白視頻圖像打印機 30余臺,其中大多數 是 日 本 SONY 公 司 的 機 型, 如 :860、870、890、895 等,它們的電路原理類似,本文以 UP-890 機型為例進行介紹。
UP-890 型視頻圖像打印機有 2 塊電路板,上層為控制板,下層為電源板。220 V 的交流輸入電壓,經過下層開關電源板后,分別輸出 +22 V、+15 V 和 +5 V 直流電壓,提供到上層控制電路板的接線柱 CN51 上。
控 制 板 上 有 2 塊 CPU(CXP80116 和 CXD89380)。CX P80116 是 一 個 8 bit的 單 片 機 , 其 功 能 為 :A/D 轉 換 、串口、計數器、時基定時器、矢量中斷、精密計時圖案產生電路、垂直同步分離、對主動輪和磁鼓及其他伺服系統(tǒng)的測量等。本機 CXP80116(IC301)的功能之一是接收面板按鈕的信息,并發(fā)出相應指令到機械傳動部分。
機械傳動部分共有3個:控制紙盒開閉、打印走紙、打印頭的抬起和下壓。3個帶剎車制動的雙向馬達驅動電路由 2 個 M54543L 集成塊和 1 個 M54544AL 集成 塊組成,負責接收來自于 CXP80116 的指令,分別控制上述 3 個機械傳動部分。3個馬達驅動電路的功能原理大致相近,不同點在于,M54544AL 集成塊用于驅動更大負載的馬達,本文重點對3個馬達驅動電路之一的紙盒開閉機械部件的故障進行分析。
紙盒開閉馬達的動作,由 IC203(M54543L)控制,這是一個帶有剎車制動的小型雙向直流馬達驅動器,引腳,見圖 1。4、6 腳分別為 INPUT 1 和 INPUT 2 ;7、3腳 分 別 為 OUTPUT 1 和 OUTPUT 2。 當 4 腳 為 高 電 平、6腳為低電平時,電路的工作狀態(tài)為7腳高電平,3腳低電平,此時馬達為正向轉動狀態(tài),即控制打印機裝紙盒的艙門為開啟;反之,當輸入的4腳為低電平、6腳為高電平時,輸出端7腳為低電平,3腳為高電平,這時馬達為反向轉動狀態(tài),即控制打印機紙盒的艙門關閉;而當兩個輸入端(4、6腳)均為高電平時,其兩個輸出端(3、7腳)均為低電平,為剎車制動狀態(tài) ;當兩個輸入均為低電平時,為不工作狀態(tài);顯然紙盒艙門的開、 閉 動 作 取 決 于 IC203(M54543L)4、6 腳 的 輸 入信號,該信號分別來自于 IC301(CXP80116)的 66 腳和 65 腳(單片機的 port E 的 DA 門脈沖輸出端),根據面板按鍵設置的狀態(tài),66、65 腳相應輸出高或低電平。IC203(M54543L)的輸出信號即 3、7 腳,經控制電路板上的接 線 柱 CN202(4、3 腳) 后 分別接到 控 制紙盒開閉的馬達兩端。
圖1 IC203馬達驅動器引腳圖
2.1 故障一
2.1.1 故障現(xiàn)象
無 論 按 下 “open/close” 鍵 幾 次 , 艙 門 均 沒 有 任 何動作。
2.1.2 分析及解決方法
該故障現(xiàn)象較為常見,可由多種原因造成,如直流電源、塑料齒輪、馬達、單片機 CXP80116 的工作狀態(tài)、集成塊 M54543L 本身及其周邊元器件等。
出現(xiàn)此故障時,首先應考慮開關電源的幾組直流電壓是否正常,可測量控制電路板上的接線柱 CN51,1~4腳 為 +22 V,5~8 腳 為 GND,9、11、13 為 DGND、10腳為 +15 V、12 腳為 +5 V。當所有電路板全部連接時,GND 與 DGND 短接在一起,如果故障是塑料齒輪造成,開閉艙門時可伴有咔咔的異常聲響,因此較易判斷;馬達的好壞可以通過測量馬達兩端的阻值(正常為 10 Ω左右),或直接加 3 V 電壓至馬達兩端來判斷 ;單 片 機CXP80116 E 口 的 8 個 腳 分 別為 63~70 腳,69、70 腳是 E 口 的 輸 入 端,其余 6 個 腳(63~68) 為 輸出端。3個馬達驅動電路 IC202、IC203 和 IC204 的輸入(各自的 6、4 腳),按順序分別接在 CXP80116 的 63、64 腳,65、66 腳,67、68 腳,馬達相應的機械動作由它們的高低電平來決定,當 65 腳為低電平、66 腳為高電平時(對地),控制紙盒艙門的馬達正向轉動,紙盒艙門的動作為開啟;反之,當 65 腳為高電平、66 腳為低電平時,馬達反向轉動,紙盒艙門為關閉動作。因此,通過面板設置按鈕的指令,用萬用表測量相應驅動集成塊的 4、6 腳的對地電平,可以簡單判斷單片機 CXP80116 的工作狀態(tài)正常與否。
本次故障的原因,主要是 IC203 電源電壓的濾波電容C207(10μF/50V)漏液短路所致,IC203 電源電壓濾波電容電路圖,見圖2。更換該電容后故障消除。
圖 2 IC203 電源電壓濾波電容電路圖
2.2 故障二
2.2.1 故障現(xiàn)象
按下“open/close”鍵,紙盒艙門僅有微小開啟 ;再按該鍵,紙盒艙門不能關閉。
2.2.2 分析及解決方法
裝 紙 盒 艙 門 的 開、 閉 動 作 , 由 M54543L(IC203)的輸出狀態(tài)決定,該集成塊的電源電壓較寬,為 4~16 V,獨立的工作電源 Vcc 或驅動器輸出電源 Vcc,的變化均可決定馬達的轉速。如果二者采用相同電源,輸出電源與地之間需接一個電容,如本機的 C207(10μF/50 V),提供電源到地的電流(2~4 A),相應的輸出也會有幾μs的時間延遲。SONY890 型的打印機連接電路,見圖3。Vcc 和 Vcc,采用 了 相同 電 源, 取 自 于 射 隨器 Q206的發(fā)射極(A 點)。故障時,用萬用表可以檢測到 4、6腳的對地電平為分別為 3 V 和 0 V,說明單片機 IC301(CXP80116)的輸出正常 ;再測量 IC203 的電源電壓 (A點 ),僅為 2 V 左右,初步判斷故障可能在此,為證實判斷的正確,將負載(IC203 以及相關連接元件)斷開,再測量 A 點電壓,仍為 2 V,證明判斷正確。進一步對前級電路排查,由電源板提供的 15 V 電壓正常,檢查圖 3 中電路的所有元器件,發(fā)現(xiàn)兩個 10Ω 并聯(lián)的貼片小電阻(R223、R224)的阻值均變大為幾百 kΩ,更換這兩個故障電阻后,再測 A 點電壓為 10 V 左右,此時艙門開閉工作一切正常。
圖3 SONY890型的打印機連接電路圖
2.3 故障三
2.3.1 故障現(xiàn)象
按下“open/close”鍵后,紙盒的艙門不能打開,電源指示燈熄滅。
2.3.2 分析及解決方法
按照常規(guī)維修慣例,先開機,不做任何動作。測試各路電源(+22 V、+15 V 和 +5 V)的輸出,均正常 ;繼續(xù)檢測 +15 V 的測量點,按下“open/close”鍵后,發(fā)現(xiàn) +15 V 丟失,同時 +22 V、+5 V 也丟失,電源指示燈隨之熄滅。說明故障出自電源部分,可能是電源帶負載能力差所致。這種帶負載能力差的電源故障,大多數可能是二極管或電容損壞或性能變差(尤其電解電容)所致;由于故障表現(xiàn)為各路電源均丟失,因此重點排查開關電源高頻變壓器的初級部分元器件,如 D110(續(xù)流二極管)、C185(功率因數校正控制器,MC34262P 電源電壓 8 腳的濾波電容 100μF/25 V)、C151(功率因數電路輸出端的存儲電容為 180μF/450 V)、C126(諧振 式 開 關 調 節(jié) 器 CXA8038P 的 輸 入 端 4 腳 的 濾 波 電 容 為100μF/50 V),最終發(fā)現(xiàn) :電解電容 C126 的 100μF 容值為75μF 左右,更換該電容后試機一切正常,故障排除。
在維修過程中,故障現(xiàn)象相同,產生故障的原因不一定相同,因此需要我們具備較強的專業(yè)知識,只要我們對電路及工作原理充分了解,各種故障就能迎刃而解。
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Circuit Failure Analysis and Troubleshooting of SONY UP-890 Video Graphic Printer
GUO Dan
Clinical Medical Engineering Department, The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210029, China
TH774
B
10.3969/j.issn.1674-1633.2012.09.041
1674-1633(2012)09-0133-02
2012-03-09
作者郵箱:guodan_wg@126.com