بخشی از مقاله
مدار منبع تغذيه براي يك ماشين چاپ
چكيده :
يك منبع تغذيه براي استفاده در يك پرينتر يك جريان پيشرونده كوچك با يك امپرانس تحويلي فزاينده را فراهم مي كند . بخش جريان مرجع rc يك ولتاژ vr كه دال بر جریان مرجع Ia از جريان خروجي I out منبع تغذيه ps است را تنظيم مي كند . يك منبع ولتاژ v6 ولتاژ خروجي V out منبع تغزيه ps را مي سازد .
يك مانيتور ولتاژ vm،ولتاز خروجي را براي ساختن يك سيگنال ولتاژ مونيتور شده براي قسمت عملياتي E ، باز بيني مي كند . قسمت عملياتي E ، يك مقدار تصحيح شده اي از جريان خروجي I out در مبناي ولتاژ Vr و سيگنال ولتاژ مونيتور شده Vm ، تعيين مي كند .
همانطور كه شيگنالهاي ولتاژ مونيتور شده Vm زياد مي شود مقدار تصحيح شده بطور پشيرونده اي كوچك مي شود . يك كنترل كننده جريان (C) منبع ولتاژ V6 را كنترل مي كند كه مطابق با نتيجه عمليات كه از قسمت عملياتي نتيجه مي شود ، است . بنابراين غلطك جابجايي با يك جريان بسيار كوچك در يك امپرانس غلطك فزاينده تغذيه مي شود اما همچنين ولتاژ بسيار زياد با امپرانس غلطك فزاينده بار گذاری ميشود .
اشارات :
چيزهايي كه به آنها اشاره شده به اين ترتيب است :
1 ) يك مدار منبع تغذيه براي استفاده در يك ماشين چاپ شامل موارد زير است :
يك مولد ولتاژ كه يك ولتاژ خروجي براي تغذيه جريان خروجي يك مدار خارجي توليد مي كند :
يك نمايشگر ولتاژ که ولتاژ خروجي را براي ساختن يك سيگنال ولتاژ مونتيور شده نمايش مي دهد :
يك قسمت عملياتي كه يك مقدار تصحيح شده ( ضريب اصلاح ) براي جريان خروجي را معين مي كند به اين صورت كه جريان خروجي بطور پيشرونده از جريان مرجع كوچكتر مي شود و مقدار اصلاح شده افزايش مي يابد .
2) منبع تغذيه اي كه در قسمت 1 اشاره شده ، بعلاوه شامل يك نمايشگر جریان براي ساختن يك سيگنال جريان مونيتور شده كه دال بر جريان خروجي است باشد ، كه در آن جريان كنترل كننده ، سينگال جريان كنترل شده را با مقدار اصلاح شده ( ضريب اصلاح ) مقايسه كند براي بدست آوردن مقدار بيشتري از جريان خروجي براي مدار خروجي اگر سيگنال جريان مونيتور شده از مقدار اصلاح شده برگتر بود و مقدار كمتري از جريان خروجي براي مدار خارجي اگر سيگنال جريان مونيتور شده از مقدار اصلاح شده كوچكتر باشد .
3) منبع تغذيه اي كه در قسمت 2 اشاره شده كه در ان ضريب اصلاح با سيگنال ولتاژ مونيتور شده افزايش ( بهبود ) يابد .
4) منبع تغذيه كه در قسمت 2 اشاره شده كه در آن مدار خارجي كه شامل يك غلطك جابجايي پرينتر است .
5 )منبع تغذيه كه در قشمت چهار اشاره شد كه در آن غلطك جابجايي يك آمپدانس الكتريكي دارد كه با افزايش دماي محيط يا رطوبت كاهش مي يابد . و با كاهش دماي محيط يا رطوبت افزايش مي يابد . و غلطك جابجايي با جريان خروجي تغذيه مي شود و به وسيله آن تا يك ولتاژ مشخص شارژ مي شود .
6 ) منبع تغذيه در قسمت 1 اشاره شده كه بعلاوه شامل يك قسمت جريان مرجع باشد كه جريان مرجع را براي جريان خروجي كه مدار خارجي را تغذيه مي كند تنظيم مي كند .
7 ) منبع تغذيه كه در قمست 1 اشاره شد كه بعلاوه شامل يك حافظه است كه حداقل يك مشخصه جريان – ولتاژ را ذخيره كند مشخصه جريان ولتاژ رابطه بين جريان خروجي و ولتاژ خروجي را مشخص مي كند . مشابه جريان خروجي در شرايط پارامترهايي كه شامل جريان مبنا سيگنال ولتاژ مونيتور شده و مشخصه جريان ولتاژ مي سازد .
8 ) منبع تغذيه كه در قسمت 7 اشاره شد كه در آن حافظه گفته شده اولين مشخصه ولتاژ جريان و پلاريته دومين مشخصه ولتاژ جريان راذخيره مي كند . اولين مشخصه ولتاژ گفته شده جريان خروجي و مطابق با آن ولتاژ خروجي را قبل از عمليات چاپ مشخص مي كند و دومين مشخصه ولتاژ گفته شده خروجي و بطور مشابه ولتاژ خروجي در حين عمليات چاپ را مشخص مي كند . در حاليكه منبع تغذيه گفته شده قبل از چاپ مطابق با مشخصه اول كنترل ميشود و بهمين ترتيب منبع تغذيه گفته شده در طول عمليات چاپ توسط پلاريته مشخص دوم گفته شده كنترل مي شود . كه بر اساس سيگنال جريان مونيتور شده و سيگنال ولتاژ مونيتور شده اي كه گفته شد ، منبع تغذيه بر اساس مشخصه اول كنترل مي شود .
9 ) منبع تغذيه كه در قسمت 7 اشاره شده كه درآن مشخص ولتاژ جريان گفته شده با سرعت عمليات چاپ تغيير مي كند .
10 ) منبع تغذيه كه در قسمت 7 اشاره شد كه در آن مشخصه ولتاژ جريان گفته شده با عرض كاغذ چاپ تغيير مي كند .
11 ) منبع تغذيه كه در قسمت 7 اشاره شد كه در آن مشخصه ولتاژ جريان گفته شده با امپدانس مدار خارجي تغيير مي كند .
تعريف :
1- مبحث تكنيكي موضوع :
اختراع مربوط به يك مدار منبع تغذيه براي استفاده در يك ماشين چاپ يا مشابه ان است و بيشتر از آن مخصوصا تكنيكي براي كنترل جريان خروجي چنين منابع تغذيه اي است .
2 ) توضيح هنر مربوط :
ماشين هاي چاپ الكترو فتوگرافيك به طور گسترده اي بعنوان چاپگري كه اسناد و عكس هايي كه بطور مثال با كامپيوتر ساخته شده است را چاپ مي كند مورد استفاده قرار گرفته است . تصوير 14 ساختار كلي يك چاپگر الكتروفتوگرافيك را نشان داده است . پيش از اين براي چاپ كردن اسناد و عكس ها ، يك استوانه
حساس به نور توسط غلطك شارژ كننده (1) بطور معكوس شارژ مي شد ، سپس يك منبع نور مانند يك led بطور منظم سطح شارژ شده استوانه حساس به نور چرخنده را روشن مي كرد براي شكل دادن به عكس نا مفهوم الكترو فوتواستاتيك سند يا عكس كه بايد چاپ مي شد . تصوير نا مفهوم با تونر ( جوهر پودري كه در چاپگر استفاده مي شود ) نمايانتر مي شود بوسيله يك دستگاه ظهور عكس ( 5) ، كه ذرات شارژ شده جوهر تونر را در عكس نا مفهوم ذخيره مي كند .
تصوير تونر روي سطح استوانه حساس به نور ظاهر مي شود كه بعدا بوسيله جذب الكتريكي بر روي كاغذ منتقل مي شود . براي رسيدن به بهترين نتيجه در انتقال تصوير يك جذب الكتريكي پايدار بايد بر قرار شود . ولتاژ مشابهي نيز به غلطك انتقال اعمال مي شود كه جذب هاي الكتريكي متفاوتي كه به امپرانس الكتريكي غلطك انتقال (4) و كاغذ چاپ (7) بستگي دارد را ناشي مي شود . امپدانس غلطك (4) و كاغذ (7) نيز با دماي محيط و رطوبت تغيير مي كند . از اين رو ولتاژ اعمال شده به غلطك انتقال يابد با تغييرات در امپرانس غلطك انتقال و كاغذ براي رسيدن به كيفيت چاپ قابل قبول ، متغيير باشد .
تصوير . 15 رابطه بين جرياني كه غلطك انتقال 4 را تغذيه مي كند و ولتاژي كه از جريان در حين عمليات چاپ ناشي مي شود را مشخص مي كند فرض مي شود كه كاغذ چاپ پهناي عريضي داشته باشد . با توجه به تصوير 15 قسمت هاي خطي يكپارچه منحني هاي CL , Cn ,CH رنج هاي مطلوب جريان و ولتاژي كه غلطك انتقال را براي حالات محيطي مختلف تغذيه مي كند ، نشان ميدهد ، براي محيط با دماي بالا و رطوبت بالا ( امپرانس غلطك پائين ) يك مقدار ثابت از جريان Ic ، ولتاژ انتقال VH را ايجاد مي كند كه در رنج مطلوب نشان داده شده با منحني CH و نتايج انتقال خوب تصاوير ، با شيب خاص سقوط مي كند ، براي محيطي با دماي پيرامون نرمال ( امپرانس غلطك متوسط ) مقدار ثابت از جريان Ic ، ولتاژ انتقال Vl را ناشي مي شود . ولتاژ Vl بيرون ار رنج مطلوب نشان داده شده توسط منحني Cl سقوط مي كند كه انتقال تصوير ضعيفي را نتيجه ميشود .
تصوير 15 نشان می دهد كه جرياني كه غلطك انتقال را تغذيه مي كند بايد با محيط متفاوت ( امپرانس غلطك متفاوت) تغيير كند ، چنانكه ولتاژ هاي مطلوب كه غلطك را تغذيه مي كند در مطابقت با شرايط عمليات متغيير باشد . بهر حال منبع تغذيه مرسوم براي استفاده در چاپگر يا امثال آن فقط يك مقدار ثابت صرف نظر از تغييرات در شرايط محيط مانند دماي و رطوبت را تغذيه كند .
منبع تغذيه مرسوم همچنين با اين مشكل نيز روبرو است كه چاپگر هنوز بقدر كفايت در سرعت چاپ پايين كنترل مي شود اما در سرعت بالا قابل كنترل نيست تا زمانيكه رنج ولتاژ انتقال مطلوب با افزايش سرعت چاپ بطور پيشرونده اي باريك شود .
تصوير 16 مشخصه ولتاژ-جریان براي سرعت هاي مختلف چاپ را نشان ميدهد . نواحي a-b و c-d رنج هاي مطلوب هستند براي سرعت هاي مختلف . اين نكته نيز قابل ذكر است كه رنج ولتاژ مطلوب Vh براي سرعت بالا باريكتر از رنج ولتاژ مطلوب Vl براي سرعت پائين است . و اين نكته را نيز بايد متذكر شد كه رنج جريان براي سرعت هاي بالا از سرعت هاي پائين بيشتر است . بنابراين ولتاژ انتقالی كه توسط جریان ثابت توليد مي شود همیشه نمي تواند تحت شرايط متغيير محيطي ، ولتاژ انتقال مطلوب را بدهد .
خلاصه ای از اختراع :
مقصود از اين اختراع رسيدن به يك منبع تغذيه است براي استفاده در چاپگر اكتروفتو گرافيگ است . جائيكه غلطك انتقال تا يك ولتاژي در ميان رنج مطلوب مشخصه جريان ولتاژ شارژ ميشود .
منظور ديگر اين اختراع رسيدن به يك منبع تغذيه اي است كه در چاپگر الكتروفتوگرافيكي استفاده مي شود كه كيفيت چاپ در آن با وجود شرايط محيطي قابل قبول باشد .
امپدانس غلطك از يك غلطك تا ديگري تغييري مي كند و امپدانس از يك كاغذ تا كاغذ ديگري نيز تغيير مي كند . امپدانس هاي غلطك و كاغذ و همچنين با دماي محيط و رطوبت محيط نيز تغيير مي كنند . از اين رو ولتاژ اعمال شده براي انتقال نيز بايد با توجه به تغييرات امپدانس غلطك انتقال و كاغذ تغيير كند تا كيفيت چاپ مطلوب شود . قسمت جريان مرجع Rc ، ولتاژ Vr را تنظيم مي كند كه نشان دهنده جريان مرجع Ia از جريان خروجي Iout منبع تغذيه است كه يك غلطك
انتقال را تغذيه مي كند مولد ولتاژ Vg ولتاژ خروجي Vout منبع تغذيه را توليد مي كند . يك نمايشگر ولتاژ ولتاژ خروجي را نمايش ميدهد تا يك ولتاژ مونيتور شده براي قسمت عملياتي E فراهم شود . قسمت عملياتي E مقدار جريان خروجي Iout در مبناهاي جريان مرجع و ولتاژ مونيتور شده را مشخص مي كند . مقدار جريان خروجي Iout همانطور كه ولتاژ مونيتور شده Vm زياد مي شود بطور پيشرونده اي كوچك مي شود .
يك كنترل كننده جريان C مولد ولتاژ Vg را با نتايجي كه از قسمت عملياتي E بدست مي آيد كنترل مي كند كه بنابراين غلطك انتقال با جريان نسبتا كوچك تغذيه مي شود كه با افزايش امپرانس غلطك كمتر ميشود اما هنوز با افزايش امپرانس غلطك با يك ولتاژ نسبتا بزرگي شارژ مي شود . منبع تغذيه ps بعلاوه شامل يك مونيتور جريان cm است كه سيگنال جريان مونيتور شده كه نشان دهنده جريان خروجي Iout است را مي سازد . كنترل كننده جريان C ، سيگنال مونيتور شده جريان را با ضريب اصلاح V مقايسه مي كند تا يك مقدار بزرگتر جريان خروجي رابراي غلطك انتقال فراهم كند اگر سيگنال جريان مونيتور شده Vc بزرگتر از شريب اصلاح v باشد .
منبع تغذيه ps همچنين بعلاوه شامل يك قسمت جريان مرجع Rc نيز مي باشد كه جريان مرجع را براي جريان خروجي Iout كه مدار خارجي را تغذيه مي كند تنظيم مي كند .
بعلاوه نهايتا كاربرد علمي اختراع موجود با توجه به نكاتي كه پس از اين گفته خواهد شد مشخص ميشود . بهر حال اين بايد فهميده شود كه كه توضيحات جزئيات آخر مثالهاي خاص براي اينكه تجسم هاي مرجع از اختراع مشخص شوند فقط ازطريق نمايش دادن آورده شده است.
توضيح مختصر درباره تصاوير :
اين اختراع با توضيحات نكاتي كه در زير آورده شده و با تصاويري كه فقط نمايش داده شده اند بيشتر و بهتر فهميده خواهد شد .
تصوير 1 يك بلوك دياگرام است كه يك منبع تغذيه را نشان ميدهد كه اولين تجسم از اين ابداع است .
تصوير2 يك ديگرام الگووار است از منبع تغذيه اي كه در شكل نشان داده شد .
تصوير 3 رابطه بين ولتاژخروجي و جرين خروجي را نشان ميدهد با توجه به اولين تجسم ، كه سه حالت محيطي مختلف را نشان مي دهد .
تصوير4 روابط بين Iout ، Vc و VΔ ، خروجي op50 و خروجي CLK50 و خروجي G50 منبع تغذيه را از تجسم دوم نشان ميدهد .
تصوير 5 يك بلوك دياگرام است كه تجسم دوم منبع تغذيه را نشان ميدهد .
تصوير 6 شماتيك منبع تغذيه اي است كه در تصوير 5 نشان داده شده بود .
تصوير 7 مشخصه ولتاژ – جريان منبع تغذيه را نشان ميدهد كه به تجسم دوم مربوط است ، هنگاميكه عرض كاغذ باریک وهنگامیکه کاغذ عریض است
تصوير 8 سنسور كاغذ تجسم دوم را نشان مي دهد .
تصوير 9 كنترل كننده پرينتر را نشان مي دهد .
تصوير 10 جدولي را نشان ميدهد كه مقادير متغييري از جريان خروجي Iout براي ولتاژ خروجي Vout را فهرست كرده است كه به سه حالت محيطي كاغذ باريك چاپ مربوط است
تصوير 11 جدولي را نشان مي دهد كه مقادير متغييري از جريان خروجي Iout براي ولتاژ خروجي Vout را فهرست كرده است كه به سه حالت محيطي كاغذ عريض چاپ مربوط است .
تصوير 12 مشخصه جريان – ولتاژ براي امپرانس غلطك كم و زياد قبل و در حين عمليات چاپ را نشان مي دهد .
تصوير 13 مقدار جريان خروجي Iout براي ولتاژ خروجي را در امپدانس نشان مي دهد .
تصوير 14 يك ساختار كلي از يك چاپگر اكتروفتوگرافيك مرسوم را نشان مي دهد .
تصوير 15 مشخصه جريان – ولتاژ يك منبع تغذيه مرسوم را نشان مي دهد .
تصوير 16 مشخصه جريان – ولتاژ يك منبع تغذيه مرسوم را نشان ميدهد كه منحني هاي براي سرعت چاپ زياد و كم و را نشان مي دهد .
توضيحاتي از تجسم هاي اشاره شده :
اين اختراع توسط توضيحاتي رد تجسم هاي مختلف تشريح شده است .
تجسم اول :
تصوير شماره 1 بلوك دياگرامي است كه يك منبع تغذيه ps را نشان ميدهد . كه با توجه به تجسم اول اين ابداع تهيه شده است . منبع تذيعه ps شامل يك قسمت جريان مرجع Rc ، نمايشگر ولتاژ Vm و نمايشگر جريان Cm قسمت عملياتي E ، كنترل كننده جريان C و مولد ولتاژ Vg مي باشد . قسمت ميكند . نمايشگر ولتاژ Vm تغييرات در ولتاژ خروجي منبع تغذيه را فيزيك مي كند . نمايشگر جريان Cm تغييرات در جريان خروجي منبع تغذيه را به كنترل كننده جريان فيزيك ميك ند . قسمت عملياتي E عملياتي را انجام ميدهد تا يك مقدار از ولتاژ را به عنوان ضريب اصلاح از مشخصه جريان ولتاژي كه در تصوير 3 نشان داده شد ، بسازد .
كنترل كننده جريان c مولد ولتاژ Vg را كنترل مي كند چون هنگاميكه جريان Iout جريان خروجي شود مولد ولتاژ كنترل شده را به مدار خارجي ميدهد .
تصوير 2 شماتيكي است از منبع تغذيه اي كه در تصوير 1 نشان داده شده . قسمت جريان مرجع Rc ابتداً شامل يك تقويت كننده عملياتي ( Opamp – op10 ) و مقاومت متغيير Rv10 مي باشد . نمايشگر ولتاژ ابتداً شامل يك تقويت كننده عملياتي ( op20 ) و مقاومت هاي R21 و R20 است . قسمت عملياتي E شامل
يك تقويت كننده عملياتي OP40 و مقاومت هاي R40 , R45 است . كنترل كننده جريان C مقدمتاً شامل يك تقويت كننده عملياتي op50 ، ترانزيستور Tr50 و مقاومت R50 ، ديوو D50 fly – wheel اسلاتور مدار CLK50 و يك گيت AND G50 مي باشد . مولد ولتاژ مقدمتا شامل يك ترانسفورماتور T60 ، ديوودهاي D61 D60- و خازنهاي C60 – C61 . نمايشگر جريان Cm يك مقاومت R30 است كه جريان Iout از ميان ان ميگذرد .
عملكرد تجسم اول منبع تغذيه با تصاوير 2 و 3 توضيح داده خواهد شد .
