SONY UP-890视频打印机电路故障分析与维修

2012-07-19 01:08
中国医疗设备 2012年9期
关键词:舱门低电平高电平

南京医科大学第一附属医院 临床医学工程处,江苏 南京 210029

SONY UP-890视频打印机电路故障分析与维修

郭丹

南京医科大学第一附属医院 临床医学工程处,江苏 南京 210029

本文描述了SONY890视频打印机机械传动部分的构成及工作原理,重点分析了纸盒开闭部件的电路故障原因,并给出了解决方法。

视频图像打印机;马达驱动电路;纸盒开闭控制;故障维修

0 前言

我院现有黑白视频图像打印机 30余台,其中大多数 是 日 本 SONY 公 司 的 机 型, 如 :860、870、890、895 等,它们的电路原理类似,本文以 UP-890 机型为例进行介绍。

UP-890 型视频图像打印机有 2 块电路板,上层为控制板,下层为电源板。220 V 的交流输入电压,经过下层开关电源板后,分别输出 +22 V、+15 V 和 +5 V 直流电压,提供到上层控制电路板的接线柱 CN51 上。

控 制 板 上 有 2 块 CPU(CXP80116 和 CXD89380)。CX P80116 是 一 个 8 bit的 单 片 机 , 其 功 能 为 :A/D 转 换 、串口、计数器、时基定时器、矢量中断、精密计时图案产生电路、垂直同步分离、对主动轮和磁鼓及其他伺服系统的测量等。本机 CXP80116(IC301)的功能之一是接收面板按钮的信息,并发出相应指令到机械传动部分。

机械传动部分共有3个:控制纸盒开闭、打印走纸、打印头的抬起和下压。3个带刹车制动的双向马达驱动电路由 2 个 M54543L 集成块和 1 个 M54544AL 集成 块组成,负责接收来自于 CXP80116 的指令,分别控制上述 3 个机械传动部分。3个马达驱动电路的功能原理大致相近,不同点在于,M54544AL 集成块用于驱动更大负载的马达,本文重点对3个马达驱动电路之一的纸盒开闭机械部件的故障进行分析。

1 纸盒开闭部件工作原理

纸盒开闭马达的动作,由 IC203(M54543L)控制,这是一个带有刹车制动的小型双向直流马达驱动器,引脚,见图 1。4、6 脚分别为 INPUT 1 和 INPUT 2 ;7、3脚 分 别 为 OUTPUT 1 和 OUTPUT 2。 当 4 脚 为 高 电 平、6脚为低电平时,电路的工作状态为7脚高电平,3脚低电平,此时马达为正向转动状态,即控制打印机装纸盒的舱门为开启;反之,当输入的4脚为低电平、6脚为高电平时,输出端7脚为低电平,3脚为高电平,这时马达为反向转动状态,即控制打印机纸盒的舱门关闭;而当两个输入端(4、6脚)均为高电平时,其两个输出端(3、7脚)均为低电平,为刹车制动状态 ;当两个输入均为低电平时,为不工作状态;显然纸盒舱门的开、 闭 动 作 取 决 于 IC203(M54543L)4、6 脚 的 输 入信号,该信号分别来自于 IC301(CXP80116)的 66 脚和 65 脚(单片机的 port E 的 DA 门脉冲输出端),根据面板按键设置的状态,66、65 脚相应输出高或低电平。IC203(M54543L)的输出信号即 3、7 脚,经控制电路板上的接 线 柱 CN202(4、3 脚) 后 分别接到 控 制纸盒开闭的马达两端。

图1 IC203马达驱动器引脚图

2 故障维修实例

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

无 论 按 下 “open/close” 键 几 次 , 舱 门 均 没 有 任 何动作。

2.1.2 分析及解决方法

该故障现象较为常见,可由多种原因造成,如直流电源、塑料齿轮、马达、单片机 CXP80116 的工作状态、集成块 M54543L 本身及其周边元器件等。

出现此故障时,首先应考虑开关电源的几组直流电压是否正常,可测量控制电路板上的接线柱 CN51,1~4脚 为 +22 V,5~8 脚 为 GND,9、11、13 为 DGND、10脚为 +15 V、12 脚为 +5 V。当所有电路板全部连接时,GND 与 DGND 短接在一起,如果故障是塑料齿轮造成,开闭舱门时可伴有咔咔的异常声响,因此较易判断;马达的好坏可以通过测量马达两端的阻值(正常为 10 Ω左右),或直接加 3 V 电压至马达两端来判断 ;单 片 机CXP80116 E 口 的 8 个 脚 分 别为 63~70 脚,69、70 脚是 E 口 的 输 入 端,其余 6 个 脚(63~68) 为 输出端。3个马达驱动电路 IC202、IC203 和 IC204 的输入(各自的 6、4 脚),按顺序分别接在 CXP80116 的 63、64 脚,65、66 脚,67、68 脚,马达相应的机械动作由它们的高低电平来决定,当 65 脚为低电平、66 脚为高电平时(对地),控制纸盒舱门的马达正向转动,纸盒舱门的动作为开启;反之,当 65 脚为高电平、66 脚为低电平时,马达反向转动,纸盒舱门为关闭动作。因此,通过面板设置按钮的指令,用万用表测量相应驱动集成块的 4、6 脚的对地电平,可以简单判断单片机 CXP80116 的工作状态正常与否。

本次故障的原因,主要是 IC203 电源电压的滤波电容C207(10μF/50V)漏液短路所致,IC203 电源电压滤波电容电路图,见图2。更换该电容后故障消除。

图 2 IC203 电源电压滤波电容电路图

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

按下“open/close”键,纸盒舱门仅有微小开启 ;再按该键,纸盒舱门不能关闭。

2.2.2 分析及解决方法

装 纸 盒 舱 门 的 开、 闭 动 作 , 由 M54543L(IC203)的输出状态决定,该集成块的电源电压较宽,为 4~16 V,独立的工作电源 Vcc 或驱动器输出电源 Vcc,的变化均可决定马达的转速。如果二者采用相同电源,输出电源与地之间需接一个电容,如本机的 C207(10μF/50 V),提供电源到地的电流(2~4 A),相应的输出也会有几μs的时间延迟。SONY890 型的打印机连接电路,见图3。Vcc 和 Vcc,采用 了 相同 电 源, 取 自 于 射 随器 Q206的发射极(A 点)。故障时,用万用表可以检测到 4、6脚的对地电平为分别为 3 V 和 0 V,说明单片机 IC301(CXP80116)的输出正常 ;再测量 IC203 的电源电压 (A点 ),仅为 2 V 左右,初步判断故障可能在此,为证实判断的正确,将负载(IC203 以及相关连接元件)断开,再测量 A 点电压,仍为 2 V,证明判断正确。进一步对前级电路排查,由电源板提供的 15 V 电压正常,检查图 3 中电路的所有元器件,发现两个 10Ω 并联的贴片小电阻(R223、R224)的阻值均变大为几百 kΩ,更换这两个故障电阻后,再测 A 点电压为 10 V 左右,此时舱门开闭工作一切正常。

图3 SONY890型的打印机连接电路图

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

按下“open/close”键后,纸盒的舱门不能打开,电源指示灯熄灭。

2.3.2 分析及解决方法

按照常规维修惯例,先开机,不做任何动作。测试各路电源(+22 V、+15 V 和 +5 V)的输出,均正常 ;继续检测 +15 V 的测量点,按下“open/close”键后,发现 +15 V 丢失,同时 +22 V、+5 V 也丢失,电源指示灯随之熄灭。说明故障出自电源部分,可能是电源带负载能力差所致。这种带负载能力差的电源故障,大多数可能是二极管或电容损坏或性能变差(尤其电解电容)所致;由于故障表现为各路电源均丢失,因此重点排查开关电源高频变压器的初级部分元器件,如 D110(续流二极管)、C185(功率因数校正控制器,MC34262P 电源电压 8 脚的滤波电容 100μF/25 V)、C151(功率因数电路输出端的存储电容为 180μF/450 V)、C126(谐振 式 开 关 调 节 器 CXA8038P 的 输 入 端 4 脚 的 滤 波 电 容 为100μF/50 V),最终发现 :电解电容 C126 的 100μF 容值为75μF 左右,更换该电容后试机一切正常,故障排除。

3 小结

在维修过程中,故障现象相同,产生故障的原因不一定相同,因此需要我们具备较强的专业知识,只要我们对电路及工作原理充分了解,各种故障就能迎刃而解。

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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

作者邮箱:guodan_wg@126.com

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