打印头电源参考设计部件

打印头电源参考设计

为了获得较高的打印机打印质量，给出了打印机电源管理的一些重要设计参数，并利用MAxl5005电源控制器构建SEPIC电路的解决方案。

该打印头电源参考设计能够提供可调节的高压输出，用于打印头供电。该参考设计包括完整的电路原理图、材料清单(BOM)、测试测量电路、效率测量及测试结果。

2 打印机目前上电价由国家统一核定设计的基本考虑

打印机速度的提高使得打印头消耗的功率增大，打印头温度升高。如果打印机温度过高，墨迹将容易受到污染；如果温度过低，墨迹又会变得模糊。因此，为了获得较高的打印质量，打印头的热管理非常关键。

通常采用微控制器调节打印速度，保证工作温度介于两个温度门限之间，花晓峰的用毒之术更是青出于蓝而胜于蓝而打印机马达的速度是靠作用在马达上的可变直流电压调节的。

3 打印头电源参考设计简介

该设计采用MAX15005电源控制器，能为打印机马达提供动态变化的直流电压 (45 V)。微控制器产生的PWM输出经RC滤波后连接至MAX15005的SS引脚，通过改变PWM信号即可调节输出电压。打印机启动时，马达需较大的励磁电流，MAX15005具有打嗝式保护。MAX15005进入打嗝模式，限制电源输出以降低速率，从而保护所有电路元件。励磁结束后，马达吸收常规丁作电流，转换器进入正常工作模式。

4 规格和设计电路

该打印头电源参考设计满足以下规格：输入电压范围为32～45 V；输出电压范围为25～45 V(通过微控制器南外部调节)；输出电流为范围0～2 A；输出纹波为±0．5 V；输入纹波为±100 mV；效率大于93％(满负荷)；开关频率为400 kHz。图1所示的电路原理图满足上述规格，该设计中，输出电压可能低于或高于输入电压，MAX15005配置为SEPIC架构。表1列出该参考设计的材料清单(BOM)。

5 效率曲线

该参考设计的效率与负载电流的关系曲线如图2和图3所示。图2和图3的输出电压分别为VOUT=25 V和VOUT=45 V。

其中，图4是在VIN=45 V和VOUT=45 V的测试条件下，两者的对应关系。

图4中，Ch1为输出电压；Ch2为输入电压；Ch3为MOS-FET漏极电压；Ch4为输出电流。

图5是在VIN=32 V和VOUT=45 V的测试条件下，两者的对应关系，图5中，Ch1为输出电压；Ch2为输入电压；Ch3为MOSFET栅极电压；Ch4为输出电流。

图6是在VIN=45 V和VOUT=45 V的测试条件下，两者的对应关系。

图6中，Ch1为输出电压；Ch2为输入电压；Ch3为MOS-FET栅极电压；Ch4为输出电流。

图7是在VIN=45 V和VOUT=25 V的测试条件下，两者的对应关系。

图7中，Ch1为输出电压；Ch2为输入电压；Ch3为MOS-FET栅极电压；Ch4为输出电流。

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