1 引言

　　為了獲得較高的打印機(jī)打印質(zhì)量，給出了打印機(jī)電源管理的一些重要設(shè)計(jì)參數(shù)，并利用MAxl5005電源控制器構(gòu)建SEPIC電路的解決方案。

　　該打印頭電源參考設(shè)計(jì)能夠提供可調(diào)節(jié)的高壓輸出，用于打印頭供電。該參考設(shè)計(jì)包括完整的電路原理圖、材料清單(BOM)、測(cè)試測(cè)量電路、效率測(cè)量及測(cè)試結(jié)果。

　　2 打印機(jī)設(shè)計(jì)的基本考慮

　　打印機(jī)速度的提高使得打印頭消耗的功率增大，打印頭溫度升高。如果打印機(jī)溫度過(guò)高，墨跡將容易受到污染；如果溫度過(guò)低，墨跡又會(huì)變得模糊。因此，為了獲得較高的打印質(zhì)量，打印頭的熱管理非常關(guān)鍵。

　　通常采用微控制器調(diào)節(jié)打印速度，保證工作溫度介于兩個(gè)溫度門(mén)限之間，而打印機(jī)馬達(dá)的速度是靠作用在馬達(dá)上的可變直流電壓調(diào)節(jié)的。

　　3 打印頭電源參考設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

　　該設(shè)計(jì)采用MAX15005電源控制器，能為打印機(jī)馬達(dá)提供動(dòng)態(tài)變化的直流電壓 (45 V)。微控制器產(chǎn)生的PWM輸出經(jīng)RC濾波后連接至MAX15005的SS引腳，通過(guò)改變PWM信號(hào)即可調(diào)節(jié)輸出電壓。打印機(jī)啟動(dòng)時(shí)，馬達(dá)需較大的勵(lì)磁電流，MAX15005具有打嗝式保護(hù)。MAX15005進(jìn)入打嗝模式，限制電源輸出以降低速率，從而保護(hù)所有電路元件。勵(lì)磁結(jié)束后，馬達(dá)吸收常規(guī)丁作電流，轉(zhuǎn)換器進(jìn)入正常工作模式。

　　4 規(guī)格和設(shè)計(jì)電路

　　該打印頭電源參考設(shè)計(jì)滿足以下規(guī)格：輸入電壓范圍為32～45 V；輸出電壓范圍為25～45 V(通過(guò)微控制器南外部調(diào)節(jié))；輸出電流為范圍0～2 A；輸出紋波為±0．5 V；輸入紋波為±100 mV；效率大于93％(滿負(fù)荷)；開(kāi)關(guān)頻率為400 kHz。圖1所示的電路原理圖滿足上述規(guī)格，該設(shè)計(jì)中，輸出電壓可能低于或高于輸入電壓，MAX15005配置為SEPIC架構(gòu)。表1列出該參考設(shè)計(jì)的材料清單(BOM)。

　　5 效率曲線

　　該參考設(shè)計(jì)的效率與負(fù)載電流的關(guān)系曲線如圖2和圖3所示。圖2和圖3的輸出電壓分別為VOUT=25 V和VOUT=45 V。

　　其中，圖4是在VIN=45 V和VOUT=45 V的測(cè)試條件下，兩者的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　圖4中，Ch1為輸出電壓；Ch2為輸入電壓；Ch3為MOS-FET漏極電壓；Ch4為輸出電流。

　　圖5是在VIN=32 V和VOUT=45 V的測(cè)試條件下，兩者的對(duì)應(yīng)關(guān)系，圖5中，Ch1為輸出電壓；Ch2為輸入電壓；Ch3為MOSFET柵極電壓；Ch4為輸出電流。

　　圖6是在VIN=45 V和VOUT=45 V的測(cè)試條件下，兩者的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　圖6中，Ch1為輸出電壓；Ch2為輸入電壓；Ch3為MOS-FET柵極電壓；Ch4為輸出電流。

　　圖7是在VIN=45 V和VOUT=25 V的測(cè)試條件下，兩者的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　圖7中，Ch1為輸出電壓；Ch2為輸入電壓；Ch3為MOS-FET柵極電壓；Ch4為輸出電流。