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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Das Gerät und die Reparatur des Netzteils des Faxgeräts PANASONIC KX-F50. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Telefonie Ein erheblicher Teil der Geräte der Panasonic KX-F50-Serie ist eine günstigere Modifikation, die für eine Netzspannung von 120 V ausgelegt ist (die Frequenz spielt keine große Rolle). Einer der Gründe für den Ausfall solcher Geräte ist ihre Einbindung in das 220-V-Stromnetz ohne Abspanntransformator. Dadurch besteht Sanierungsbedarf. Das gleiche Schicksal erleiden Netzteile des Modells KX-F50B (220 V) aufgrund plötzlicher Spannungsspitzen im Netzwerk. Darüber hinaus wird selbst bei funktionierender Stromversorgung häufig eine Fehlfunktion einiger seiner Elemente festgestellt, die zum Verschwinden der Druckfunktionen des Geräts sowohl im Dokumentenkopiermodus als auch beim Empfang von Faxnachrichten führen kann. Das Panasonic KX-F50-Faxgerät ist die Basis für die Folgemodelle KX-F60, KX-F90 und KX-FUO, die alle über ähnliche Netzteile verfügen. Das Blockdiagramm eines solchen Blocks ist in Abb. dargestellt. 1.
Die Netzspannung gelangt über den Kippschalter und die Netzsicherung zum Netzfilter, der das Eindringen von Impulsgeräuschen aus dem Betrieb des Gerätes in das Netz verhindert, und wird dann von einem Hochspannungsgleichrichter gleichgerichtet. Die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung wird durch den Filter geglättet. Die gefilterte Gleichspannung wird dem Hochspannungsschlüssel und über einen Löschwiderstand dem Stromkreis des PWM-Controllers zugeführt, der den Schlüssel steuert. Spannungsimpulse vom Tastenausgang werden einem Impulsabwärtstransformator zugeführt. Die den Sekundärwicklungen entnommene Spannung wird durch entsprechende Schaltungen gleichgerichtet, gefiltert und zusätzlich stabilisiert. Die Hauptverbraucher sind in der Tabelle aufgeführt. 1.
Der obere Kanal des Netzteils gemäß Diagramm, der eine Spannung von +24 V ausgibt, ist für die Stromversorgung des Thermokopfes ausgelegt. Die Steuerung erfolgt über ein spezielles Gerät auf Signal des Zentralprozessors des Faxgeräts. Schematische Darstellung des Netzteils Modell KX-F50 ist in Abb. 2 dargestellt. XNUMX.
Das Bild des Schemas kommt dem in der ausländischen Literatur möglichst nahe. Das Modell KX-F50B unterscheidet sich davon hauptsächlich in den Bewertungen einiger Elemente (bei dieser Version sind sie in Klammern angegeben). Beachten Sie, dass es je nach Herstellungsjahr des Geräts zu Unterschieden kommen kann. Die Einspeisung der Netzwechselspannung erfolgt über einen Entstörfilter, bestehend aus den Elementen C401, 1.401. L402, C402-C404. durch die Diodenbrücke D401 gleichgerichtet und durch den Kondensator C451 geglättet. Die Varistoren C405 und C406 erfüllen die Funktion des Schutzes vor kurzzeitigen Spannungsspitzen (falls die dritte Ader des Netzkabels des Faxgeräts geerdet ist). Der Thermistor TN401 verhindert Stromstöße, wenn das Gerät an das Stromnetz angeschlossen ist. Auf dem IC451-Chip ist ein PWM-Controller montiert. Die Konvertierungsfrequenz beträgt ca. 120 kHz. Die Ausgangsspannung wird durch die Methode der Pulsweitenmodulation (PWM) geregelt, indem die Dauer des offenen Zustands des Q405-Impulsschlüssels mit der Energieakkumulation im Kern des T401-Impulstransformators geändert wird. Das Signal über die Ausgangsspannung am Ausgang wird vom +24-V-Kanal entnommen. Die Rückmeldung erfolgt über den RS401-Optokoppler. Der Spannungssensor ist ein Präzisionsteiler R412R413, dessen Spannung an den Regler IC401 angelegt wird. Auf Abb. In 2 ist der Controller-Chip vereinfacht dargestellt. Darauf wird weiter unten noch näher eingegangen. Bei einem Anstieg der Spannung am Ausgang des Netzteils überschreitet die Spannung am Mittelpunkt des Teilers die beispielhafte Spannung, der Transistor öffnet sich, der Strom durch die LED des Optokopplers PC401 steigt an, der Fototransistor des Optokopplers PC401 öffnet sich und die Dauer der Impulse am Ausgang des PWM-Controllers nimmt ab. Bei einem spürbaren Spannungsüberschuss am Quellenausgang von +24 V (z. B. beim Eintritt in den Betriebsmodus zum Startzeitpunkt) öffnet die Zenerdiode D410. der Strom durch die LED des Optokopplers PC402 steigt, der Fototransistor PC402 öffnet, die Frequenz des Master-Oszillators des PWM-Controllers sinkt. Die +5 V-Spannung wird aus der +24 V-Spannung durch den Wandler auf dem IC402-Chip erzeugt, der ebenfalls nach dem Prinzip der PWM-Regelung arbeitet. Der Betrieb der +12-V- und -12-V-Kanäle erfolgt durch die Linearstabilisatoren IC403 bzw. IC404. Der TN402-Thermistor befindet sich auf dem Kühlkörper des Netzteils. Wenn Sie ein vollständig schwarzes Dokument über einen längeren Zeitraum kopieren oder es aus anderen Gründen überlastet ist, kann es zu einer Überhitzung des Kühlkörpers kommen. Der Widerstand des TN402-Thermistors sinkt von 25 kOhm (bei 25 °C) auf 2 kOhm (85 °C). Das Signal des Thermistors wird von einem ADC auf dem IC201-Chip auf der Hauptplatine des Faxgeräts digitalisiert und vom Zentralprozessor des Geräts gelesen. Im Notfall kommt es zu einer Softwareblockade. Auf der Stromversorgungsplatine befindet sich das Relais RLY401, das auf Befehl des Prozessors den Thermokopf mit +24 V versorgt, wenn der Dokumentkopiermodus aktiviert ist oder eine Faxnachricht empfangen wird. In diesen Modi tritt an Pin 11 des CN402-Anschlusses ein hoher Logikpegel auf, der Q404-Transistor öffnet, das RLY401-Relais wird aktiviert, seine Kontakte schließen und der Thermokopf wird mit einer Spannung von +24 V versorgt. Die Elemente FB1, FB6, FB7 sind Drosseln mit kleiner Induktivität, die aus einem auf einem Leiter angebrachten Ferritrohr bestehen. Ihr Zweck besteht darin, hochfrequente Störungen an Spannungsimpulsen zu unterdrücken, die sich im Moment der Übertragung der akkumulierten Spannung von den Sekundärwicklungen des Transformators auf die Last bilden, wenn der Leistungsschalter des PWM-Controllers geschlossen ist. An den CN404-Anschluss ist ein Thermokopf und an den CN402-Anschluss eine Faxgeräteplatine angeschlossen. Oszillogramme an verschiedenen Punkten der Stromversorgung sind in Abb. 3 dargestellt. XNUMX.
Die Periode aller Impulse beträgt ungefähr 8 μs. Alle Oszillogramme, mit Ausnahme von 8, 12. 13., wurden relativ zu Punkt A aufgenommen, der den Primärkreisen der Stromversorgung gemeinsam ist und galvanisch mit dem Stromnetz verbunden ist. Aus diesem Grund sollte das Gehäuse des Oszilloskops nicht geerdet werden und es ist besser, die Stromversorgung (während der Messungen) über einen Trenntransformator mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 an das Netzwerk anzuschließen. Wie die Praxis zeigt, sind die Hauptelemente, die am häufigsten ausfallen, die Sicherung FUSE 401, die Diodenbrücke D401, der Kondensator C451, der Leistungstransistor Q405, der PWM-Controllerchip IC451 und die Varistoren C405 und C406. Das ausgefallene Netzteil wird aus dem Gehäuse entfernt, nachdem die obere hintere Abdeckung der Maschine entfernt wurde. Reparaturen beginnen mit einer externen Inspektion der Elemente. Eine Fehlfunktion der Varistoren und des Kondensators C451 ist an aufgequollenen Gehäusen zu erkennen. Ausgefallene Varistoren sollten am besten von der Platine entfernt und nicht ersetzt werden, da ihre Wirksamkeit als Schutzelement Zweifel aufkommen lässt. Bei einer 120-V-Stromversorgung kann die D401-Diodenbrücke durch vier KD212A-Dioden ersetzt werden. durch Aufputzmontage nach dem Schema der Gleichrichterbrücke zusammengebaut. Nach dem Austausch der defekten Elemente wird von einer externen Quelle parallel an den Kondensator C458 eine Spannung von 18 ... 30 V angelegt und mit einem Oszilloskop das Vorhandensein von Steuerimpulsen am Gate des Feldeffekttransistors Q405 überprüft. Wenn sie nicht verfügbar sind, muss der IC451-Chip ersetzt werden. Danach können Sie den Widerstand R454 kurzschließen und auf Impulse an allen Wicklungen des Transformators prüfen, indem Sie sich auf die Oszillogramme beziehen und eine Korrektur vornehmen, um sicherzustellen, dass die Eingangsspannung des Netzteils 30 V nicht überschreitet. Wenn die Formen aller Oszillogramme normal sind, können Sie die Stromversorgung sicher an das Stromnetz oder an eine externe Hochspannungsquelle anschließen, nachdem Sie eine Last mit einem Widerstand von 5 ... angeschlossen haben. Wenn alles in Ordnung ist, ist das Netzteil montiert. Die wichtigsten Mikroschaltungen des Netzteils, ihre Hersteller und Analoga von Mikroschaltungen anderer Unternehmen sind in der Tabelle aufgeführt. 2.
Die Mikroschaltungen IC403 und IC404 sind 7812-Linearspannungsregler verschiedener Hersteller (inländisches Analogon - KR142EN8B). Die Mikroschaltung IC401 ist ein Element, das in der ausländischen Literatur als Drei-Elektroden-Dioden-Shunt-Regler bezeichnet wird. Hierbei handelt es sich um einen monolithischen Referenzspannungsquellen-IC, dessen Ersatzschaltbild einer Zenerdiode mit einem niedrigen Temperaturkoeffizienten der Stabilisierungsspannung ähnelt (Abb. 4). Sie kann als Analogon einer Zenerdiode mit einer einstellbaren (mittels zwei externen Widerständen) Stabilisierungsspannung von etwa 2.5 V bis 36 V und einem Stabilisierungsstrom von 1 bis 100 mA verwendet werden. Inländisches Analogon - KR142EN19 (siehe Radio. 1994. Nr. 4. S. 45. 46).
IC402 steuert den DC/DC-Wandler auf Basis von PWM. Die Mikroschaltung (Abb. 5) enthält eine interne thermisch kompensierte Referenzspannungsquelle, einen Komparator, einen gesteuerten Generator mit einer Vorrichtung zur Begrenzung der Impulsdauer bei Überstrom, einen Pufferverstärker und einen Leistungsausgangsschalter.
IC451 ist ein IC für PWM-basierte Schaltnetzteile mit integriertem Schutz gegen Überlastungen sowohl im Strom als auch in der Spannung, mit der Möglichkeit einer externen Start-/Blocksteuerung (Abb. 6). Er kann als PWM-Controller mit einer Wandlungsfrequenz von bis zu 500 kHz eingesetzt werden.
Die als Hochspannungsschlüssel des O405-Netzteils verwendeten Transistoren (2SK1357 – für die Modifikation von 220 V und 2SK1488 – für 120 V) sind feldbetrieben. MOS-Strukturen mit n-Kanal. läuft im Anreicherungsmodus. Die Hauptparameter sind in der Tabelle angegeben. 3.
Autor: S. Ryaboshapchenko, Odessa, Ukraine
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