SONY UP-890视频打印机电路故障分析与维修

2012-07-19

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

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。