Πρόγραμμα οδήγησης διόδου λέιζερ από δείκτη. Τι είναι το πρόγραμμα οδήγησης και τι χρειάζεται για την τροφοδοσία μιας διόδου λέιζερ. Διαβάστε πρώτα

Το τσιπ προγράμματος οδήγησης λέιζερ καταλαμβάνει μία από τις βασικές θέσεις σε έναν εκτυπωτή λέιζερ, επειδή οι λειτουργίες του περιλαμβάνουν την ενεργοποίηση/απενεργοποίηση του λέιζερ, τη σταθεροποίηση της ισχύος της δέσμης λέιζερ και την προστασία του λέιζερ από υπερένταση. Με άλλα λόγια, μια μονάδα λέιζερ που λειτουργεί είναι, πρώτα απ 'όλα, ένας οδηγός λέιζερ που μπορεί να επισκευαστεί και λειτουργεί σωστά. Σήμερα, οι κατασκευαστές εξαρτημάτων προσφέρουν επαρκή αριθμό από μια μεγάλη ποικιλία προγραμμάτων οδήγησης λέιζερ με διάφορα χαρακτηριστικά. Όμως, παρά την ποικιλία των προσφορών για προγράμματα οδήγησης λέιζερ, οι κατασκευαστές εκτυπωτών λέιζερ χρησιμοποιούν ένα περιορισμένο σύνολο τσιπ στα προϊόντα τους για τον έλεγχο των LED λέιζερ. Αποδεικνύεται ότι μόνο λίγα μικροκυκλώματα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή της συντριπτικής πλειοψηφίας των σύγχρονων εκτυπωτών λέιζερ διαφόρων μοντέλων από όλες τις παγκόσμιες μάρκες. Ένα από αυτά τα βασικά προγράμματα οδήγησης, που χρησιμοποιείται σχεδόν στους μισούς σύγχρονους εκτυπωτές λέιζερ, είναι το τσιπ 65ALS543. Αυτό θα είναι η επόμενη συνομιλία μας.

Σε αυτό το άρθρο, δεν θα μιλήσουμε για τις γενικές αρχές λειτουργίας της μονάδας λέιζερ - αυτό είναι γνωστό σε οποιονδήποτε ειδικό που είναι τουλάχιστον εξοικειωμένος με την εκτύπωση λέιζερ. Μπαίνουμε αμέσως σε μια συζήτηση για το IC του προγράμματος οδήγησης λέιζερ. Όπως έχουμε ήδη σημειώσει, το τσιπ 65ALS543 χρησιμοποιείται πολύ ευρέως σε μια μεγάλη ποικιλία εκτυπωτών. Επιπλέον, μια ανάλυση των αιτημάτων που αποστέλλονται από ειδικούς σέρβις σε διάφορα συνέδρια και φόρουμ αφιερωμένα στον εξοπλισμό γραφείου δείχνει ενδιαφέρον για αυτό το μικροκύκλωμα, καθώς και την ανάγκη για τη διάγνωσή του. Δυστυχώς, δεν υπάρχει τεκμηρίωση (το λεγόμενο DataSheet) για αυτό το πρόγραμμα οδήγησης λέιζερ (τουλάχιστον, δεν είναι ευρέως προσβάσιμο και είναι αδύνατο να το κατεβάσετε μέσω Διαδικτύου Θα προσπαθήσουμε να καλύψουμε αυτό το κενό πληροφοριών ενημερώνοντάς σας για αυτό). αυτό το τσιπ: Ας κάνουμε αμέσως κράτηση ότι επίσης δεν έχουμε πρόσβαση σε επίσημες πληροφορίες σχετικά με αυτό το πρόγραμμα οδήγησης, επομένως θα μιλήσουμε μόνο για την πρακτική μας εμπειρία, τις παρατηρήσεις μας και θα μοιραστούμε όλα όσα καταφέραμε να βρούμε και να μάθουμε για αυτό το τσιπ. .

Το πρόγραμμα οδήγησης λέιζερ έχει σχεδιαστεί για να ελέγχει το LED λέιζερ. Για να είμαστε πιο ακριβείς, οι κύριες λειτουργίες του προγράμματος οδήγησης λέιζερ είναι:

- ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του λέιζερ σύμφωνα με τα εισερχόμενα σήματα ελέγχου.

- έλεγχος της ισχύος της ροής φωτός λέιζερ.

- ρύθμιση και σταθεροποίηση του ρεύματος λέιζερ, δηλ. σταθεροποίηση ισχύος ακτινοβολίας.

- περιορισμός του ρεύματος λέιζερ, δηλ. προστασία λέιζερ.

Η ακτινοβολία λέιζερ παράγεται από ένα LED λέιζερ, στο οποίο τροφοδοτείται +5V ως τάση τροφοδοσίας. Αυτή η τάση εφαρμόζεται στην άνοδο του LED και η κάθοδος του συνδέεται απευθείας σε έναν από τους ακροδέκτες του τσιπ οδήγησης λέιζερ. Επομένως, για να ενεργοποιήσετε το λέιζερ, αυτός ο πείρος του μικροκυκλώματος μεταφέρεται σε ένα «χαμηλό» επίπεδο, το οποίο εξασφαλίζει τη δημιουργία πτώσης τάσης στο LED λέιζερ και επομένως εξασφαλίζει τη ροή του ρεύματος μέσω αυτού. Έτσι, το τσιπ οδήγησης λέιζερ περιέχει ένα ενσωματωμένο τρανζίστορ (Εικ. 1), το οποίο λειτουργεί ως κλειδί που ελέγχει την ενεργοποίηση/απενεργοποίηση του λέιζερ, καθώς και τη ρύθμιση του ρεύματος του LED λέιζερ.

Εικ.1

Ένα LED λέιζερ θα πρέπει να παράγει πτώση τάσης περίπου 2,5 V (συνήθως 2,2 V), επομένως όταν το λέιζερ είναι ενεργοποιημένο, μια τάση περίπου 3 V μπορεί να ελεγχθεί στον ακροδέκτη του τσιπ, ο οποίος συνήθως χαρακτηρίζεται ως LD (Δίοδος Λέιζερ). .

Η ποσότητα του ρεύματος που διαρρέει το LED καθορίζει την ισχύ της φωτεινής ροής, δηλ. καθορίζει τη φωτεινότητα της δέσμης λέιζερ. Για να εξασφαλιστεί ο έλεγχος αυτής της ισχύος και η σταθεροποίηση της ακτινοβολίας, υπάρχει ένας αισθητήρας φωτεινής ροής - ένας φωτοανιχνευτής. Αυτός ο φωτοανιχνευτής είναι μια φωτοδίοδος που είναι εγκατεστημένη στο πίσω μέρος του LED λέιζερ. Δεδομένου ότι το LED παρέχει ακτινοβολία προς την αντίθετη κατεύθυνση, η ισχύς των ροών φωτός "άμεσης" και "αντίστροφης" είναι ευθέως ανάλογη. Ο φωτοανιχνευτής και το λέιζερ βρίσκονται στο σώμα του «όπλου λέιζερ», δηλ. είναι μια μονολιθική δομή. Το σήμα από τον φωτοανιχνευτή εφαρμόζεται στην είσοδο του τσιπ οδηγού λέιζερ και αυτή η επαφή ονομάζεται PD (Ανιχνευτής φωτογραφιών) (Εικ. 2).

Εικ.2

Ο ακροδέκτης PD συνδέεται με τον εσωτερικό συγκριτή του οδηγού λέιζερ και η τάση του συγκρίνεται με την εσωτερική τάση αναφοράς (Vref) για να εκτιμηθεί η έξοδος φωτός λέιζερ.

Το γενικό μπλοκ διάγραμμα του προγράμματος οδήγησης λέιζερ 65ALS543 φαίνεται στην Εικ. 3.

Εικ.3

Αλλά περιγράψαμε τη λειτουργία του προγράμματος οδήγησης λέιζερ μόνο γενικά για να κατανοήσουμε τις βασικές αρχές λειτουργίας του. Τώρα ας προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε μερικές από τις λεπτομέρειες που θα μας επιτρέψουν να προσεγγίσουμε πιο συνειδητά τη διαδικασία διάγνωσης του οδηγού λέιζερ.

Στάδιο εξόδου

Το ισοδύναμο κύκλωμα του σταδίου εξόδου του οδηγού λέιζερ φαίνεται στο Σχ. 4.

Εικ.4

Το στάδιο εξόδου των σύγχρονων προγραμμάτων οδήγησης λέιζερ βασίζεται σε ένα κύκλωμα κατοπτρισμού ρεύματος. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει την πολύ ακριβή ρύθμιση του ρεύματος του λέιζερ, επιτρέπει μια γραμμική εξάρτηση του ρεύματος εξόδου από το ρεύμα ελέγχου εισόδου και επιτρέπει την υψηλή θερμική σταθερότητα του κυκλώματος (το οποίο, παρεμπιπτόντως, είναι πολύ σημαντικό για ένα λέιζερ, αφού οι παράμετροί του εξαρτώνται έντονα και άμεσα από τη θερμοκρασία ).

Το ρεύμα LED λέιζερ (ILD) προσδιορίζεται ως το άθροισμα των ρευμάτων ISWO και IBIAS, δηλ. ILD=ISWO+IBIAS. Το τρέχον ISWO ρυθμίζεται από το τρέχον κάτοπτρο και αυτό το ρεύμα, με τη σειρά του, είναι ανάλογο με το ρεύμα ελέγχου ISW και είναι πολλαπλάσιο του τρέχοντος ISW (ωστόσο, αυτό το πολλαπλάσιο είναι άγνωστο σε εμάς για το 65ALS543). Με τη σειρά του, το μέγεθος του τρέχοντος ISW καθορίζεται από δύο κύριες παραμέτρους:

- το μέγεθος του σήματος από τον φωτοανιχνευτή PD, δηλ. εξαρτάται από την ισχύ εξόδου λέιζερ.

- μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα λέιζερ (ISWI).

Η μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή του ρεύματος λέιζερ ISWI ρυθμίζεται από μια εξωτερική αντίσταση RS συνδεδεμένη στον ακροδέκτη 1. Η αύξηση της τιμής της αντίστασης RS οδηγεί σε μείωση του ρεύματος του λέιζερ.

Το δεύτερο ρεύμα που επηρεάζει άμεσα το ρεύμα του λέιζερ είναι το ρεύμα πόλωσης IBIAS, η τιμή του οποίου ορίζεται από την τάση ελέγχου VB και μια εξωτερική αντίσταση RB. Η τάση VB μπορεί να δημιουργηθεί με διάφορους τρόπους: μπορεί να δημιουργηθεί εσωτερικά από τον ίδιο τον οδηγό λέιζερ ή μπορεί να δημιουργηθεί από εξωτερικό κύκλωμα, επιτρέποντας ευέλικτο έλεγχο του λέιζερ. Σε πρακτικά κυκλώματα σύγχρονων εκτυπωτών (για παράδειγμα, εκτυπωτές HP και Canon), το ρεύμα IBIAS δεν χρησιμοποιείται, π.χ. είναι μηδέν και δεν έχει καμία επίδραση στο ρεύμα του λέιζερ. Στην περίπτωση που δεν χρησιμοποιείται το ρεύμα IBIAS, οι επαφές VB (ακίδα 4) και RB (ακίδα 3) πρέπει να παραμένουν ελεύθερες, δηλ. θα πρέπει να «κρέμεται στον αέρα» και δεν πρέπει να συνδέεται πουθενά.

Μεταξύ των εξωτερικών στοιχείων του σταδίου εξόδου του οδηγού λέιζερ, σημειώνουμε δύο.

Πρώτον, υπάρχει μια αντίσταση φορτίου, που ονομάζεται RL στο Σχ. 4. Αυτή η αντίσταση συνδέεται μεταξύ του μείον του κατόπτρου ρεύματος και της τάσης τροφοδοσίας +5V του LED λέιζερ. Η ποσότητα του ρεύματος που διαρρέει αυτή την αντίσταση είναι ανάλογη με την τρέχουσα ISW, δηλ. ανάλογο με το ρεύμα λέιζερ. Η παρουσία αυτής της αντίστασης σάς επιτρέπει να μειώσετε την ισχύ που καταναλώνεται στο τσιπ του προγράμματος οδήγησης λέιζερ. Η τιμή αυτής της αντίστασης υπολογίζεται με βάση το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα λέιζερ, την τάση τροφοδοσίας και την τάση στην έξοδο του κατόπτρου ρεύματος. Τα χαρακτηριστικά του προγράμματος οδήγησης 65ALS543 δεν είναι γνωστά με βεβαιότητα, αλλά με βάση την τιμή της αντίστασης RL που χρησιμοποιείται στα περισσότερα πρακτικά κυκλώματα, μπορούμε να πούμε ότι το μέγιστο ρεύμα λέιζερ είναι περίπου 100 mA. Σε αυτήν την περίπτωση, η τιμή της αντίστασης RL είναι περίπου 20 Ohms. Όλα αυτά τα στοιχεία προέκυψαν ως αποτέλεσμα ανάλυσης των παραμέτρων παρόμοιων μικροκυκλωμάτων οδήγησης λέιζερ.

Δεύτερον, πρέπει να δώσετε προσοχή στο κύκλωμα απόσβεσης (snubber), που αποτελείται από μια αντίσταση Rd και έναν πυκνωτή Cd. Αυτό το κύκλωμα παρέχει καταστολή των υπερτάσεων κατά την εναλλαγή του LED. Αυτό καθιστά δυνατή την προστασία τόσο του LED λέιζερ όσο και των εσωτερικών τρανζίστορ του προγράμματος οδήγησης λέιζερ από βλάβες, αν και κυρίως η εισαγωγή ενός κυκλώματος αποσβεστήρα αποσκοπεί στη βελτίωση της ποιότητας της εικόνας. Η καταστολή των κυμάτων τάσης στο LED λέιζερ από το κύκλωμα αποσβεστήρα οδηγεί επίσης στην εξάλειψη των τυχαίων παλμών φωτός από το LED λέιζερ, κάτι που αποδεικνύεται εξαιρετικά σημαντικό κατά τη διαμόρφωση εικόνων με υψηλή ανάλυση. Οι παράμετροι των στοιχείων Rd και Cd καθορίζονται, πρώτα απ 'όλα, από τη συχνότητα λειτουργίας του λέιζερ, δηλ. ταχύτητα εκτύπωσης και ανάλυση εκτυπωτή.

Διαχείριση οδηγών

Πριν μιλήσουμε για μεθόδους ελέγχου του προγράμματος οδήγησης λέιζερ, ας θυμηθούμε τις γενικές αρχές του σχηματισμού εικόνας, οι οποίες είναι οι πιο σημαντικές για την κατανόηση της λειτουργίας του προγράμματος οδήγησης λέιζερ.

Για τη σάρωση της επιφάνειας του φωτοτύμπανου με δέσμη λέιζερ, χρησιμοποιείται ένας περιστρεφόμενος πολυγωνικός καθρέφτης, ο οποίος είναι ένα μεταλλικό πρίσμα με καλά γυαλισμένα άκρα. Σε διαφορετικά μοντέλα εκτυπωτών λέιζερ, αυτός ο καθρέφτης έχει διαφορετικό αριθμό προσόψεων - από 2 έως 6. Κάθε όψη αυτού του καθρέφτη σχηματίζει μια γραμμή της εικόνας στο φωτοτύμπανο.

Κατά το σχηματισμό γραμμής, το λέιζερ ενεργοποιείται και απενεργοποιείται από το πρόγραμμα οδήγησης λέιζερ σύμφωνα με εντολές είτε από τον μικροελεγκτή του εκτυπωτή είτε από τον μικροεπεξεργαστή επεξεργασίας δεδομένων (από τον μορφοποιητή). Όταν το λέιζερ είναι ενεργοποιημένο, η αντίστοιχη περιοχή του φωτοτύμπανου ανάβει και στη συνέχεια αυτή η περιοχή πρέπει να είναι μαύρη. Έτσι, το λέιζερ θα πρέπει να ελέγχεται μόνο σε εκείνες τις χρονικές στιγμές που ο καθρέφτης σάρωσης καταλαμβάνει μια θέση στην οποία η ανακλώμενη δέσμη θα χτυπήσει το φωτοτύμπανο, δηλ. Η λειτουργία λέιζερ πρέπει να συγχρονίζεται σαφώς με τη θέση του περιστρεφόμενου καθρέφτη. Για τέτοιο συγχρονισμό, παρέχεται ένας αισθητήρας οπτικού συγχρονισμού (BEAM ή SOS) στη μονάδα σαρωτή/λέιζερ. Αυτός ο αισθητήρας είναι ένας φωτοανιχνευτής που ανταποκρίνεται στη ροή φωτός. Ο αισθητήρας BEAM (SOS) βρίσκεται έτσι ώστε η ροή φωτός λέιζερ που προσπίπτει σε αυτόν να αντιστοιχεί στην αρχή της γραμμής, δηλ. το σήμα από αυτόν τον αισθητήρα επιτρέπει το σχηματισμό μιας γραμμής εικόνας.

Το μικροκύκλωμα ελέγχεται από τέσσερα σήματα που προέρχονται από τον μικροελεγκτή των μηχανισμών και από τον μορφοποιητή. Αυτά τα σήματα ονομάζονται CNT0, CNT1, VDO, #VDO (το σύμβολο # υποδηλώνει ότι το σήμα είναι ενεργό σε «χαμηλό» επίπεδο). Τα σήματα CNT0, CNT1 παράγονται από τον μικροελεγκτή των μηχανισμών και είναι σήματα για έλεγχο λέιζερ «service». Και τα σήματα VDO και #VDO παράγονται από το τσιπ μορφοποιητή και είναι δεδομένα για τον έλεγχο του λέιζερ. Αυτά τα σήματα παράγονται σύμφωνα με δεδομένα από τη μνήμη RAM του εκτυπωτή - το λεγόμενο buffer εκτύπωσης. Το σχήμα 5 δείχνει, ως παράδειγμα, ένα μπλοκ διάγραμμα που εξηγεί την αλληλεπίδραση των στοιχείων του εκτυπωτή κατά τον έλεγχο ενός λέιζερ.

Εικ.5

Το μπλοκ διάγραμμα που παρουσιάζεται αντιστοιχεί στον εκτυπωτή HP LaserJet 1100 Η παρουσιαζόμενη επιλογή σχεδίασης κυκλώματος είναι παραδοσιακή, την οποία ακολουθούν οι περισσότεροι κατασκευαστές εκτυπωτών λέιζερ, αν και δεν μπορούμε να πούμε ότι αυτός ο σχεδιασμός είναι ο μόνος δυνατός. Οι περισσότεροι σύγχρονοι εκτυπωτές χρησιμοποιούν λογική 3,3 V, επομένως όλα αυτά τα σήματα έχουν επίπεδα έως και 3,3 V.

Κατά τον έλεγχο ενός λέιζερ, μπορούν να διακριθούν διάφορες περίοδοι:

1) Προσδιορισμός της αρχής της γραμμής και έλεγχος της ισχύος της φωτεινής ροής.

2) Σχηματισμός πεδίων στις άκρες του φύλλου (Εικ. 6).

3) Σχηματισμός γραμμής.

Εικ.6

Για να συγχρονίσετε τη λειτουργία λέιζερ με τη θέση του περιστρεφόμενου πολυγωνικού καθρέφτη, εισάγεται μια περίοδος αναζήτησης για τον προσδιορισμό της αρχής της γραμμής. Για να γίνει αυτό, το λέιζερ είναι ενεργοποιημένο για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα έως ότου ο αισθητήρας BEAM/SOS εκπέμψει έναν παλμό χαμηλής στάθμης, ο οποίος αντιστοιχεί στη θέση του καθρέφτη στην οποία η δέσμη λέιζερ πέφτει στην αρχή της γραμμής. ή πιο συγκεκριμένα, σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή μετά από αυτόν τον παλμό το λέιζερ θα πάρει θέση στην αρχή της γραμμής (αυτή η χρονική καθυστέρηση υπολογίζεται κατά τον σχεδιασμό του εκτυπωτή και λαμβάνει υπόψη την ταχύτητα περιστροφής του καθρέφτη και τις χρονικές καθυστερήσεις του τα ηλεκτρονικά κυκλώματα). Σε αυτό το στάδιο, το λέιζερ είναι ενεργοποιημένο και ένα σταθερό ρεύμα ρέει μέσα από αυτό, ρυθμισμένο από το τσιπ οδηγού λέιζερ, και επομένως αυτή η περίοδος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της ισχύος της ροής φωτός χρησιμοποιώντας έναν φωτοανιχνευτή PD. Το σήμα από το PD τροφοδοτείται στον οδηγό λέιζερ, ο οποίος εκτελεί τη διαδικασία αυτόματου ελέγχου ισχύος (APC).

Αφού ο αισθητήρας BEAM/SOS έχει παλμούς στην αρχική θέση του καθρέφτη, το λέιζερ απενεργοποιείται για καθορισμένο χρονικό διάστημα για να δημιουργήσει ένα λευκό πεδίο στο αριστερό άκρο. Στη συνέχεια, το λέιζερ αρχίζει να ανάβει και να σβήνει, σχηματίζοντας μια γραμμή εικόνας σύμφωνα με τα σήματα VDO και #VDO. Μόλις σχηματιστούν όλα τα σημεία στη γραμμή, το λέιζερ απενεργοποιείται για να σχηματιστεί ένα λευκό πεδίο στη δεξιά άκρη. Μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα μετά από αυτό, η δέσμη δημιουργείται ξανά για να αναζητήσει την αρχή της επόμενης γραμμής. Η χρονική ακολουθία του ελέγχου λέιζερ κατά τη διάρκεια του σχηματισμού εικόνας φαίνεται στο Σχ. 7.

Εικ.7

Το τσιπ προγράμματος οδήγησης λέιζερ παρέχει τέσσερις τρόπους λειτουργίας, που καθορίζονται από την κατάσταση των σημάτων CNT0 και CNT1, τα οποία παράγονται από τον μικροελεγκτή του εκτυπωτή:

1. Λειτουργία επαναφοράς.

2. Λειτουργία αυτόματου ελέγχου ισχύος λέιζερ (APC).

3. Λειτουργία κάλυψης.

4. Λειτουργία αποκάλυψης.

Η αντιστοιχία των τρόπων και των καταστάσεων των σημάτων CNT0 και CNT1 δίνεται στον Πίνακα 1.

Τραπέζι 1.

Στη λειτουργία Επαναφοράς, το λέιζερ είναι εντελώς απενεργοποιημένο και δεν ελέγχεται με κανέναν τρόπο. Το λέιζερ αλλάζει σε αυτήν τη λειτουργία τις στιγμές που ο εκτυπωτής δεν εκτυπώνει και βρίσκεται σε κατάσταση αναμονής, καθώς και κατά τις στιγμές που τα δεδομένα μεταφέρονται στον εκτυπωτή από τον υπολογιστή.

Στη λειτουργία Unmasking, το λέιζερ είναι ενεργοποιημένο και ελέγχεται από τα σήματα VDO και #VDO. Αυτή η λειτουργία αντιστοιχεί στο σχηματισμό μιας γραμμής εικόνας κατά την εκτύπωση δεδομένων από τη μνήμη RAM του εκτυπωτή, δηλ. Το λέιζερ αλλάζει περιοδικά σε αυτήν τη λειτουργία κατά την εκτύπωση. Η ισχύς LED λέιζερ σε αυτή τη λειτουργία καθορίζεται από την τιμή που λαμβάνεται στο βήμα APC. Τα σήματα VDO και #VDO είναι διαφορικά σήματα, τα οποία βελτιώνουν την θόρυβο του κυκλώματος και αποτρέπουν τυχαία σφάλματα ελέγχου λέιζερ που προκαλούνται από παρεμβολές υψηλής συχνότητας. Αυτά τα σήματα τροφοδοτούνται στην είσοδο ενός εσωτερικού διαφορικού ενισχυτή, ο οποίος παράγει ένα ψηφιακό διακριτό σήμα στην έξοδό του που επιτρέπει ή απαγορεύει την ενεργοποίηση του λέιζερ. Η αρχική μετατόπιση των σημάτων VDO και #VDO είναι περίπου 1,2 και 1,8 V, αντίστοιχα. Για να ενεργοποιήσετε το λέιζερ, το σήμα VDO πρέπει να ρυθμιστεί σε υψηλό επίπεδο και το σήμα #VDO σε χαμηλό επίπεδο, και αυτό πρέπει να συμβεί ταυτόχρονα. Ως αποτέλεσμα, για να ενεργοποιηθεί το λέιζερ από τον μορφοποιητή του εκτυπωτή, είναι απαραίτητη η αναλογία των σημάτων CNT0, CNT1, VDO και #VDO, η οποία παρουσιάζεται στην Εικ. 8.

Εικ.8

Η λειτουργία APC χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της ισχύος φωτεινής ροής ενός LED λέιζερ, δηλ. Η λειτουργία APC μπορεί να θεωρηθεί ως περίοδος μέτρησης. Έτσι, αυτός ο τρόπος λειτουργίας προηγείται κάθε γραμμής της εικόνας. Στη λειτουργία APC, το λέιζερ είναι ενεργοποιημένο και ένα σταθερό ρεύμα ρέει μέσα από αυτό (βλ. παραπάνω). Η ισχύς φωτεινής ροής μετριέται με φωτοανιχνευτή PD. Στη συνέχεια, το σήμα από το PD χρησιμοποιείται από ένα κύκλωμα κβαντοποίησης, το οποίο ελέγχει την ποσότητα του ρεύματος φόρτισης στον πυκνωτή CH. Αυτός ο πυκνωτής είναι "μνήμη", δηλ. η τάση σε αυτό θα καθορίσει την ποσότητα του ρεύματος λέιζερ στη λειτουργία Unmasking κατά τη διαμόρφωση ολόκληρης της γραμμής. Με άλλα λόγια, ο πυκνωτής αποθηκεύει την ποσότητα του ρεύματος λέιζερ για την επόμενη γραμμή εικόνας. Όσο υψηλότερη είναι η τάση στον πυκνωτή CH, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς της ροής φωτός λέιζερ.

Στη λειτουργία μάσκας, το λέιζερ απενεργοποιείται, ανεξάρτητα από την κατάσταση των σημάτων VDO και #VDO. Ταυτόχρονα, το λέιζερ δεν σβήνει εντελώς, όπως συμβαίνει στη λειτουργία Reset. Στη λειτουργία κάλυψης, ένα ρεύμα πόλωσης IBIAS μπορεί να ρέει μέσω του LED λέιζερ. Η λειτουργία κάλυψης χρησιμοποιείται για το σχηματισμό λευκών περιθωρίων κατά μήκος των άκρων του φύλλου.

Το σχήμα 9 δείχνει το διάγραμμα χρονισμού των σημάτων ελέγχου του προγράμματος οδήγησης 65ALS543 για όλους τους εξεταζόμενους τρόπους λειτουργίας.

Εικ.9

Σχέδιο κβαντοποίησης

Το σχήμα κβαντοποίησης με αποθήκευση (και στην αγγλόφωνη βιβλιογραφία το σχήμα Sample/Hold) σχετίζεται πολύ στενά με τη λειτουργία αυτόματης ρύθμισης ισχύος λέιζερ - τη λειτουργία APC. Για να είμαστε πιο ακριβείς, είναι το κύκλωμα κβαντισμού που μετρά την ισχύ της ροής φωτός λέιζερ και τη διορθώνει. Η λειτουργία του κυκλώματος κβαντισμού αποτελείται από δύο στάδια:

- Δείγμα – περίοδος μέτρησης.

- Περίοδος αναμονής.

Στο στάδιο του δείγματος, το κύκλωμα κβαντοποίησης μετρά την ισχύ της ροής φωτός λέιζερ, καθορίζει την ανάγκη αύξησης της ισχύος λέιζερ ή, αντίθετα, μείωση της ισχύος, μετά την οποία το ληφθέν αποτέλεσμα αποθηκεύεται στην εξωτερική μνήμη, ο ρόλος της οποίας παίζεται από τον εξωτερικό πυκνωτή CH. Όλα αυτά συμβαίνουν κατά την περίοδο APC, η οποία αντιστοιχεί στη στιγμή αναζήτησης της αρχής της γραμμής εικόνας.

Στο στάδιο Hold, διαβάζονται οι πληροφορίες που έχουν καταγραφεί στον πυκνωτή CH, ο οποίος χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση του ρεύματος λέιζερ, δηλ. για τον έλεγχο του μεγέθους του ρεύματος ISW. Έτσι, το στάδιο Hold αντιστοιχεί στην περίοδο σχηματισμού της γραμμής εικόνας, δηλ. αντιστοιχεί στις περιόδους Αποκάλυψης και Απόκρυψης. Η αντιστοιχία των κύριων περιόδων ελέγχου λέιζερ με τα στάδια Sample και Hold φαίνεται στο Σχ. 9.

Η γενική άποψη του κυκλώματος κβαντισμού φαίνεται στο Σχ. 10.

Εικ.10

Ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία του κυκλώματος κβαντοποίησης είναι ένας συγκριτής, ο οποίος συγκρίνει το σήμα που λαμβάνεται από τον φωτοανιχνευτή PD με μια ορισμένη τάση αναφοράς, την οποία θα ονομάσουμε VR. Η τάση VR εφαρμόζεται σε μία από τις επαφές του οδηγού λέιζερ (δηλαδή, αντιστοιχεί στον εξωτερικό πείρο του μικροκυκλώματος), επομένως αυτή η τάση μπορεί, κατ' αρχήν, να ρυθμιστεί, κάτι που τελικά θα οδηγήσει σε αλλαγή της ισχύος λέιζερ. Ωστόσο, στην πράξη, οι κατασκευαστές προτιμούν να τροφοδοτούν τον ακροδέκτη VR με μια τάση αναφοράς που παράγεται από μια εσωτερική, υψηλής σταθεροποίησης και ακριβείας πηγή τάσης αναφοράς. Αυτό διασφαλίζει την ακρίβεια και τη συνέπεια των αποτελεσμάτων των μετρήσεων. Έτσι, η τιμή του VR μπορεί να θεωρηθεί αμετάβλητη. Στο 65ALS543, αυτή η τάση αναφοράς είναι 1,4 V, ρυθμισμένη στον ακροδέκτη 5.

Η δεύτερη είσοδος του συγκριτή τροφοδοτείται με μια τάση, την οποία συμβατικά θα ονομάζουμε VM. Η τάση VM είναι μια τάση ευθέως ανάλογη με το μέγεθος του σήματος του φωτοανιχνευτή PD (το VM προέρχεται από την τάση PD). Αλλά το μέγεθος του σήματος PD επηρεάζεται επίσης από τον ωμικό διαχωριστή που συνδέεται με την επαφή RM, δηλ. Η τάση VM είναι η τάση PD μειωμένη κατά το ποσό που καθορίζεται από τον εξωτερικό διαιρέτη. Για να μπορέσετε να ρυθμίσετε τις παραμέτρους του λέιζερ, συνδέεται μια μεταβλητή αντίσταση στην επαφή RM. Η ρύθμιση αυτής της αντίστασης είναι μια εργοστασιακή προσαρμογή που έγινε για να συντονίσει κάθε συγκεκριμένο LED λέιζερ. Στο πεδίο, αυτή η αντίσταση δεν πρέπει να ρυθμιστεί (αλλά η εμπειρία δείχνει ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, η προσαρμογή αυτής της αντίστασης είναι ένας πολύ αποτελεσματικός τρόπος για να «αναβιώσει» έναν εκτυπωτή λέιζερ). Μπορεί να υπάρχει μία μεταβλητή αντίσταση (όπως οι περισσότεροι κατασκευαστές), ή μπορεί να υπάρχουν δύο (όπως η Canon και η HP). Εάν χρησιμοποιούνται δύο μεταβλητές αντιστάσεις, τότε η μία από αυτές είναι μια "χονδροειδής" ρύθμιση και η δεύτερη είναι μια λεπτή ρύθμιση. Όπως δείχνει η πρακτική, η δεξιόστροφη περιστροφή αυτών των αντιστάσεων οδηγεί σε αύξηση της ισχύος λέιζερ.

Έτσι, ο συγκριτής συγκρίνει δύο τάσεις: VR και VM. Αυτό συμβαίνει κατά την περίοδο APC, δηλ. όταν κάποιο σταθερό ρεύμα διαρρέει το λέιζερ.

Εάν η τάση είναι VM>VR, τότε αυτό υποδεικνύει σημαντική ισχύ σήματος από τον φωτοανιχνευτή και την ανάγκη μείωσης του ρεύματος μέσω του λέιζερ. Ως αποτέλεσμα, παράγεται ένα σήμα στην έξοδο του συγκριτή, το οποίο οδηγεί στην ενεργοποίηση του κυκλώματος εκφόρτισης του πυκνωτή CH (Εικ. 11).

Εικ.11

Εάν η τάση VM

Όλα αυτά αντιστοιχούν στο στάδιο Sample. Έτσι, μετά το τέλος του σταδίου Sample, δημιουργείται μια τάση στον πυκνωτή CH, η τιμή της οποίας είναι ανάλογη με την ισχύ της φωτεινής ροής λέιζερ.

Ακολουθεί το στάδιο Hold. Αυτό τοποθετεί τον πείρο CH σε κατάσταση υψηλής σύνθετης αντίστασης, προκαλώντας τη σταθεροποίηση της τάσης στον πυκνωτή CH στο επίπεδο που καθορίστηκε κατά τη δειγματοληψία. Αυτή η τάση εφαρμόζεται στην είσοδο του εσωτερικού συγκριτή, ο οποίος καθορίζει το ρεύμα λέιζερ, δηλαδή το μέγεθος του ρεύματος ISW (βλ. παραπάνω συζήτηση για το στάδιο εξόδου του οδηγού λέιζερ). Με άλλα λόγια, ο συγκριτής «διαβάζει τις πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στον πυκνωτή». Η καθορισμένη τρέχουσα τιμή ισχύει μέχρι την επόμενη περίοδο μέτρησης, δηλ. μέχρι το επόμενο στάδιο Sample.

Εδώ πρέπει να σημειωθεί η σημασία του πυκνωτή CH και η σημασία των χαρακτηριστικών του. Μια διαρροή στον πυκνωτή CH μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα το λέιζερ να μην λάμπει και το πρόβλημα δεν θα είναι καθόλου με το λέιζερ ή το τσιπ του οδηγού. Όπως δείχνουν οι πρακτικές μετρήσεις, η ονομαστική τάση στο CH του οδηγού 65ALS543 είναι στην περιοχή 0,9...1,2 V. Αυτή η τάση αλλάζει κατά τη ρύθμιση των μεταβλητών αντιστάσεων.

Τώρα που καλύπτονται σχεδόν όλα τα βασικά στοιχεία του τρόπου λειτουργίας ενός προγράμματος οδήγησης λέιζερ, ας προχωρήσουμε απευθείας στις μεθόδους δοκιμής του. Ως παράδειγμα της πρακτικής εφαρμογής του τσιπ 65ALS543, η Εικ. 12 δείχνει ένα σχηματικό διάγραμμα του προγράμματος οδήγησης λέιζερ για τον εκτυπωτή HP LaserJet 1100 Το διάγραμμα περιέχει σύμβολα TP - αυτά είναι τα σημεία ελέγχου της πλακέτας.

Εικ.12

Δεδομένου ότι η ακτινοβολία λέιζερ είναι ορατή ακτινοβολία (αλλά στο κάλυμμα αυτού του μπλοκ υποδεικνύεται ακριβώς το αντίθετο, δηλ. λέει ότι η ακτινοβολία είναι αόρατη), η επαλήθευση της μπορεί να πραγματοποιηθεί, συμπεριλαμβανομένης της οπτικής (αλλά υπάρχουν εκτυπωτές στους οποίους το λέιζερ επίσης λειτουργεί στην αόρατη υπέρυθρη περιοχή), αλλά περισσότερα για αυτό αργότερα. Και, πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να μιλήσουμε για προφυλάξεις ασφαλείας. Η ακτινοβολία λέιζερ δεν είναι ασφαλής για τον άνθρωπο και μπορεί να προκαλέσει τραυματισμό στα μάτια καταστρέφοντας τον αμφιβληστροειδή. Επομένως, πρέπει να είστε ιδιαίτερα προσεκτικοί όταν εργάζεστε με τη μονάδα λέιζερ, ειδικά όταν εργάζεστε με τα καλύμματα που έχουν αφαιρεθεί. Ποτέ μην στρέφετε το λέιζερ προς το πρόσωπό σας ή προς άλλα άτομα. Προσπαθήστε να εξοπλίσετε τον χώρο εργασίας σας με τέτοιο τρόπο ώστε η πιθανή ακτινοβολία λέιζερ να κατευθύνεται μακριά από τους ανθρώπους, και το καλύτερο από όλα, σε έναν τοίχο. Αφαιρέστε καθρέφτες και άλλες ανακλαστικές επιφάνειες όπως εργαλεία χρωμίου κ.λπ. από τον πάγκο εργασίας σας.

Θα ήθελα να σημειώσω ένα ακόμη σημείο. Τα διαγνωστικά του προγράμματος οδήγησης λέιζερ είναι άρρηκτα συνδεδεμένα με τον έλεγχο του ίδιου του λέιζερ, επομένως παρακάτω θα δούμε πώς να ελέγξουμε απολύτως όλα τα στοιχεία του συστήματος λέιζερ του εκτυπωτή.

Για να διασφαλίσουμε τη σαφήνεια, θα παρέχουμε μια περιγραφή του ελέγχου των στοιχείων του συστήματος λέιζερ σε σχέση με μια συγκεκριμένη συσκευή - το πρόγραμμα οδήγησης λέιζερ του εκτυπωτή HP LaserJet 1100, το ηλεκτρικό διάγραμμα του οποίου φαίνεται στην Εικ. 12.

Τεχνικές δοκιμής LED λέιζερ

Μέθοδος Νο. 1. Ο απλούστερος τρόπος για να ελέγξετε τη λειτουργία του λέιζερ είναι να παρακολουθείτε οπτικά την έξοδο φωτός από το λέιζερ κατά την εκτύπωση. Για να το κάνετε αυτό, θα χρειαστεί να ενεργοποιήσετε τον εκτυπωτή έχοντας αφαιρεθεί όλα τα καλύμματα του περιβλήματος και αφαιρεθεί το κάλυμμα της μονάδας λέιζερ. Δεν χρειάζεται να αφαιρέσετε την ίδια τη μονάδα λέιζερ, ούτε να αφαιρέσετε τα μεμονωμένα στοιχεία της ή να χαλαρώσετε τυχόν βίδες. Μην ξεχνάτε τα μέτρα ασφαλείας! Έτσι, με τα εξώφυλλα αφαιρεμένα, εκτυπώστε οτιδήποτε (φύλλο διαμόρφωσης, δοκιμή κινητήρα, οποιαδήποτε εργασία από τον υπολογιστή), αλλά είναι καλύτερο να στείλετε την εργασία στον εκτυπωτή ως μαύρη σελίδα. Όταν το φύλλο πιαστεί και η μέση του φτάσει στο φυσίγγιο, τοποθετήστε ένα κομμάτι λευκό φύλλο ακριβώς μπροστά από το λέιζερ. Για σύντομο χρονικό διάστημα, θα μπορείτε να δείτε μια μικρή κόκκινη κουκκίδα στο χαρτί, μετά την οποία το λέιζερ σβήνει και ο εκτυπωτής μεταβαίνει σε κατάσταση μοιραίου σφάλματος. Για να επαναφέρετε το σφάλμα, θα χρειαστεί να απενεργοποιήσετε και να ενεργοποιήσετε τον εκτυπωτή. Πρέπει να σημειωθεί ότι η κόκκινη κουκκίδα που πρέπει να φαίνεται έχει αρκετά χαμηλή ένταση, δηλ. να το δεις δεν είναι τόσο εύκολο, ειδικά αν το δωμάτιο είναι αρκετά φωτεινό. Επομένως, συνιστάται να βεβαιωθείτε ότι το εργαστήριό σας είναι αρκετά σκοτεινό κατά τη διεξαγωγή αυτής της δοκιμής.

Μέθοδος Νο. 2. Η δοκιμή πραγματοποιείται με απενεργοποιημένο τον εκτυπωτή. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε επίσης να εργαστείτε με το κάλυμμα της μονάδας λέιζερ να έχει αφαιρεθεί (αλλά μπορεί να σας φανεί πιο βολικό να εργαστείτε με την αφαίρεση της πλακέτας του προγράμματος οδήγησης λέιζερ). Για να ελέγξετε τη λειτουργία του λέιζερ, θα χρειαστείτε μια εξωτερική ρυθμιζόμενη πηγή τάσης. Ρυθμίστε την τάση εξόδου της πηγής στα 2V, ρυθμίστε την τιμή ρεύματος σταθεροποίησης σε περίπου 100 mA. Συνδέστε τον ακροδέκτη «+» του τροφοδοτικού στην άνοδο λέιζερ, που συχνά ορίζεται ως COM (ακίδα 1 του συνδετήρα J802 στην Εικ. 12). Συνδέστε τον ακροδέκτη «-» του τροφοδοτικού στην κάθοδο λέιζερ, που συχνά ορίζεται ως LD (ακίδα 2 του συνδετήρα J802 στην Εικ. 12). Εάν το λέιζερ λειτουργεί σωστά, τότε όταν ενεργοποιείτε την πηγή ενέργειας, μπορείτε να παρακολουθείτε την εκπομπή φωτός του λέιζερ. Τοποθετήστε ένα κομμάτι λευκό χαρτί μπροστά από το πιστόλι λέιζερ με μια κόκκινη κουκκίδα πάνω του. Μια αύξηση της τάσης που εφαρμόζεται στο λέιζερ θα πρέπει να οδηγήσει σε αύξηση της ισχύος της φωτεινής ροής και μια μείωση της τάσης θα πρέπει να οδηγήσει σε μείωση της απόδοσης φωτός του λέιζερ. Όταν η τάση μειώνεται στα 1,7 V, το λέιζερ σβήνει - το ρεύμα του σε αυτή την περίπτωση γίνεται μικρότερο από το ρεύμα της αντλίας. Προσοχή! Μην αυξάνετε την τάση που εφαρμόζεται στο LED λέιζερ πάνω από 2,5 V. Αυτό μπορεί να το καταστρέψει. Ένα ακόμη σημείο μπορεί να σημειωθεί. Για να περιορίσετε το ρεύμα μέσω του LED λέιζερ σε ένα ασφαλές επίπεδο, συνιστάται να χρησιμοποιείτε μια αντίσταση σειράς όταν τη συνδέετε σε μια πηγή ρεύματος.

Μέθοδος δοκιμής φωτοανιχνευτή

Μπορείτε να ελέγξετε τον φωτοανιχνευτή που βρίσκεται στο πίσω μέρος του λέιζερ μόνο όταν το λέιζερ είναι ενεργοποιημένο. Επομένως, κάντε τα πάντα όπως περιγράφεται στη μέθοδο Νο. 2 ελέγχου του λέιζερ. Μόνο σε αυτήν την περίπτωση είναι ακόμα απαραίτητο να μετρήσετε το επίπεδο τάσης στον ακροδέκτη 3 του συνδετήρα J802. Η ακίδα φωτοανιχνευτή σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος συχνά χαρακτηρίζεται PD. Το επίπεδο τάσης στην έξοδο του φωτοανιχνευτή μπορεί να μετρηθεί σε σχέση με τον "κοινό" ακροδέκτη, για παράδειγμα τον ακροδέκτη 4 του συνδετήρα J802. Μια αύξηση της τάσης που εφαρμόζεται στο λέιζερ θα πρέπει να οδηγήσει σε αύξηση της τάσης που αφαιρείται από τον φωτοανιχνευτή και, κατά συνέπεια, αντίστροφα, όταν μειώνεται.

Μέθοδος ελέγχου του τσιπ προγράμματος οδήγησης λέιζερ

Είναι καλύτερο να ξεκινήσετε τη διάγνωση του μικροκυκλώματος του οδηγού παραδοσιακά - με οπτική επιθεώρηση, αν και η καταστροφή του περιβλήματος του οδηγού είναι κάτι πέρα ​​από το πεδίο των δυνατοτήτων, αλλά είναι επίσης αδύνατο να αποκλειστεί, για παράδειγμα, η ηλεκτροστατική βλάβη.

Εάν μια οπτική επιθεώρηση δεν παράγει αποτελέσματα, θα πρέπει να προχωρήσετε σε «δοκιμή» του μικροκυκλώματος για να εντοπίσετε διάφορες εσωτερικές ηλεκτρικές βλάβες των κύριων καταρρακτών. Εδώ είναι απαραίτητο να ελέγξετε τις ακόλουθες επαφές του προγράμματος οδήγησης λέιζερ 65ALS543 για απουσία βλαβών στη γείωση:

- επαφή της πρώτης τάσης τροφοδοσίας VCC1 (ακίδα 8).

- επαφή της δεύτερης τάσης τροφοδοσίας VCC2 (ακίδα 20).

- εξαγωγή συμπερασμάτων σταδίου (ακίδα 18 και ακίδα 19).

Όλες αυτές οι μετρήσεις θα πρέπει να δείχνουν ότι δεν υπάρχει βραχυκύκλωμα μεταξύ των αντίστοιχων επαφών και της γείωσης. Ακόμη και η παρουσία μικρής αντίστασης κατά τη μέτρηση θα πρέπει να ειδοποιεί τον ειδικό, γιατί αυτό δεν πρέπει να συμβαίνει.

Εάν δεν υπάρχουν βλάβες ή βραχυκύκλωμα, τότε μπορείτε να προχωρήσετε στη διάγνωση της λειτουργίας του προγράμματος οδήγησης λέιζερ. Είναι βολικό να πραγματοποιείτε όλους τους ελέγχους με τον εκτυπωτή ενεργοποιημένο και τα καλύμματα αφαιρεμένα από τη μονάδα λέιζερ. Εδώ η επαλήθευση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε διάφορα στάδια.

1) Μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι το πρόγραμμα οδήγησης λέιζερ λειτουργεί σωστά εάν οι εσωτερικές πηγές τάσης αναφοράς του λειτουργούν κανονικά. Μόνο μία τάση αναφοράς προγράμματος οδήγησης λέιζερ εξέρχεται στις εξωτερικές ακίδες. Μπορεί να ελεγχθεί στον ακροδέκτη 5. Έτσι, ενεργοποιήστε τον εκτυπωτή και χρησιμοποιήστε έναν ελεγκτή για να ελέγξετε την τάση στον ακροδέκτη 5. θα πρέπει να είναι περίπου 1,4V. Η απουσία αυτής της τάσης ή μια έντονη απόκλιση μεταξύ της καθορισμένης τιμής υποδηλώνει δυσλειτουργία του μικροκυκλώματος.

Επιπλέον, δεν βλάπτει να ελέγξετε ξανά τη σταθερότητα της τάσης τροφοδοσίας που εφαρμόζεται στον ακροδέκτη 8 και τον ακροδέκτη 20. Αυτή η τάση πρέπει να είναι περίπου 5 V.

Στον ακροδέκτη 18 (LD) θα πρέπει να παρατηρηθεί τάση 3,7...4,1V. Η παρουσία αυτής της τάσης δείχνει τη δυνατότητα συντήρησης του λέιζερ και την απουσία ανοιχτού κυκλώματος.

Στις επαφές εισόδου, τα σήματα VDO και VDO# πρέπει να ρυθμιστούν στα επίπεδα λειτουργίας τους. Για το σήμα VDO είναι 1,2...1,7 V και για το σήμα VDO# είναι 1,8...2,0 V. Αλλά εδώ είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε ότι η απουσία αυτών των σημάτων ή η σημαντική απόκλιση τους με τις καθορισμένες τιμές , μπορεί να υποδεικνύει όχι μόνο δυσλειτουργία του προγράμματος οδήγησης λέιζερ, αλλά και προβλήματα με τον μορφοποιητή, τις υποδοχές κ.λπ.

2) Όταν ο εκτυπωτής είναι ενεργοποιημένος ή όταν ξεκινά η εκτύπωση, το πρόγραμμα οδήγησης λέιζερ πρέπει να ενεργοποιήσει το λέιζερ. Και ακόμα κι αν το λέιζερ δεν ανάψει και παρουσιαστεί ένα μοιραίο σφάλμα, τότε στην αρχική χρονική στιγμή (ακόμα και αν είναι πολύ σύντομο), ένας οδηγός λέιζερ που λειτουργεί θα πρέπει να έχει τις σωστές τάσεις στις αντίστοιχες επαφές. Έτσι, σε αυτά τα χρονικά σημεία είναι απαραίτητο να παρακολουθούνται οι τάσεις που υποδεικνύονται στον Πίνακα 2 (οι μετρήσεις πραγματοποιούνται με συμβατικό ελεγκτή, αν και η παρουσία παλμογράφου είναι ευπρόσδεκτη).

Πίνακας 2.

3) Το πρόγραμμα οδήγησης λέιζερ 65ALS543 μπορεί επίσης να ελεγχθεί αναγκάζοντάς το να ενεργοποιηθεί. Στην περίπτωση αυτή παρακολουθείται είτε η παρουσία σημάτων στα αντίστοιχα σημεία ελέγχου είτε η λάμψη του λέιζερ.

Η δυνατότητα συντήρησης του μικροκυκλώματος αξιολογείται με λειτουργία σε λειτουργία APC. Όταν ο εκτυπωτής είναι ενεργοποιημένος και σε κατάσταση αναμονής, τα σήματα CNT0 και CNT1 ρυθμίζονται σε «χαμηλό» επίπεδο. Σε αυτήν την περίπτωση, το τσιπ προγράμματος οδήγησης 65ALS543 βρίσκεται σε λειτουργία Επαναφοράς. Για να αλλάξετε το πρόγραμμα οδήγησης λέιζερ σε λειτουργία APC, πρέπει να ρυθμίσετε το σήμα CNT1 σε «υψηλό» επίπεδο. Για να γίνει αυτό, θα χρειαστείτε ένα εργαστηριακό τροφοδοτικό, η έξοδος του οποίου πρέπει να ρυθμιστεί στα 3,3 V.

Το λογικό σήμα «1» που δημιουργείται με αυτόν τον τρόπο πρέπει να εφαρμοστεί στον ακροδέκτη 12 του τσιπ 65ALS543 (CNT1). Με ένα τσιπ εργασίας και ένα λειτουργικό LED λέιζερ, αυτό θα πρέπει να οδηγήσει στην ενεργοποίηση του λέιζερ, το οποίο μπορεί να εκτιμηθεί από την παρουσία της ακτινοβολίας του (συζητήσαμε πώς να το κάνουμε παραπάνω). Επιπλέον, μπορείτε να καταλάβετε πότε είναι ενεργοποιημένο το λέιζερ από την εμφάνιση των αντίστοιχων τάσεων στις αντίστοιχες επαφές του προγράμματος οδήγησης λέιζερ. Στην περίπτωση παρακολούθησης των τάσεων στις επαφές του προγράμματος οδήγησης λέιζερ, θα πρέπει να ανατρέξετε στις πληροφορίες που παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.

Έτσι, ίσως, εξετάσαμε τις κύριες μεθόδους για τον έλεγχο του λέιζερ και του προγράμματος οδήγησης λέιζερ 65ALS543. Θα ήθελα να σημειώσω ότι, φυσικά, τα κυκλώματα μεταγωγής του προγράμματος οδήγησης λέιζερ μπορεί να διαφέρουν σε διαφορετικά μοντέλα εκτυπωτών, αλλά οι μέθοδοι επαλήθευσης είναι οι ίδιες σε κάθε περίπτωση. Ελπίζουμε ότι τώρα οι αναγνώστες μας δεν θα αντιμετωπίσουν δυσκολίες στη διάγνωση της μονάδας λέιζερ εκτυπωτών λέιζερ, πολυμηχανημάτων και ψηφιακών φωτοτυπικών μηχανημάτων.

1. Μια σύντομη εισαγωγή.

Πριν από πολύ καιρό, στον ιστότοπο laserorg, δημοσιεύτηκε ένα ενδιαφέρον κύκλωμα για ένα πρόγραμμα οδήγησης ισχύος μπλε διόδου λέιζερ. Δημοσιεύτηκε από έναν χρήστη με το ψευδώνυμο ArtDen . Η βάση είναι το τσιπ tps61030 από την Texas Instruments. (κοστίζει περίπου 150-250 ρούβλια).Με την πρώτη ματιά, το σχέδιο αιχμαλωτίζει με την απλότητά του και τη μικρή ποσότητα εξαρτημάτων. Δεν είναι όμως έτσι. Μόνο ένας Θεός ξέρει πόσα από αυτά τα chipos υπάρχουνκάηκε. Ως αποτέλεσμα, μετά τη συλλογή, δεν κατάφεραν όλοι να εκκινήσουν σταθερά το πρόγραμμα οδήγησης, το μικροκύκλωμα έκαιγε και μερικές φορές ακόμη και οι δίοδοι LD στάλθηκαν στον επόμενο κόσμο.

2. Χαρακτηριστικά οδηγού

Προσοχή! Αυτό το πρόγραμμα οδήγησης δεν μπορεί να ενεργοποιηθεί χωρίς φορτίο ή να συνδεθεί κακώς (χωρίς συγκόλληση) στο φορτίο! Τέτοια συμπερίληψη σκοτώνει το μικροκύκλωμα!

1. Το εύρος τάσης εισόδου εξαρτάται από το LD (445 nm) για το μπλε είναι 1,8...5V, για το βιολετί (405nm) - 1,8...5,5V.
2.Η τάση εξόδου είναι 5 βολτ.
3. Όταν τροφοδοτείται από μπλε LED 1 watt, το ρεύμα εξόδου είναι 1,3A. (Κάναμε κινηματογράφηση μέχρι 2a.) Το ρεύμα ρυθμίζεται από την αντίσταση R2.
4. Κατανάλωση ρεύματος 3-4Α.
5.Αποτελεσματικότητα 72-80%

3. Διάγραμμα και λεπτομέρειες

Εικ.1 Κύκλωμα προγράμματος οδήγησης για μπλε λέιζερ


Εικ.2 Σήμα. Συγγραφέας Squirk


Ρύζι. 3 Άλλη μια σφραγίδα από τον Alex72

Ρύζι. 4 Το ίδιο το μικροκύκλωμα, η κουκκίδα δείχνει το πόδι 1.

Προγραμματισμένα ανταλλακτικά, αν είναι δυνατόν, είναι καλύτερα να αγοράσετε νέα, τα οποίαθα έχει ευεργετική επίδραση στην απόδοση του οδηγού. Κρίσιμα μέρη - θέσεις 1;2;6;8 Κατά την εγκατάσταση μιας διόδου, ΔΕΝ ΧΡΕΙΑΖΕΤΑΙ η θέση Νο. 2 ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ 22 kOhm!

4. Αιτίες ασταθούς εργασίας και εξουθένωσης.

Ας δούμε τους λόγους για τους οποίους το τσιπ αποτυγχάνει.Για να τα αναγνωρίσω, έπρεπε να κάψω περισσότερα από ένα έπιπλα.

Θα ουρλιάξετε σαν σκύλα όταν μυρίσετε αυτή τη δυσάρεστη μυρωδιά καύσης! =)

1. Σύνδεση χωρίς φορτίο - 100% νεκρό μικροκύκλωμα. Ο συγγραφέας που δημοσίευσε πρώτος αυτό το κύκλωμα προειδοποιεί για αυτό, αλλά το έλεγξα επίσης =) Εάν τολμήσετε να το συνδέσετε έτσι, θα ακούσετε αυτόν τον ήχο "PYSH" και το μικροκύκλωμα θα εκπέμπει μια ρουφηξιά καπνό.
2. γκάζι κάτω από 4.a, ή χωρίς γκάζι. Είναι καλύτερα να αγοράσετε ένα γκάζι και να μην ρισκάρετε. Όταν το φορτίο του οδηγού είναι 1,5-2 Watt, μπορείτε να δείτε πώς θερμαίνεται το πηνίο. Τότε το γκάζι κορεστεί, το μικροκύκλωμα μπαίνει σε προστασία και την επόμενη φορά που θα το ανάψεις παίρνεις PYSH! Απαιτείται τσοκ με ονομαστική ένταση ρεύματος τουλάχιστον 4Α.
3. Στραβές κολλήσεις και λεπτά μακριά ίχνη, μερικές φορές σκοτώνουν το μικροκύκλωμα. Συνιστάται να καλύπτετε τις ράγες με ένα λεπτό στρώμα συγκόλλησης.
4. Ασταθής επαφή κατά τις τρέχουσες μετρήσεις ή ξεχνώντας να ρυθμίσετε τη λειτουργία τρέχουσας μέτρησης στο πολύμετρο, λαμβάνετε το σημείο 1. Εάν αποφασίσετε να κάνετε μετρήσεις, ελέγξτε προσεκτικά τις επαφές. Οι δοκιμές μπορούν να πραγματοποιηθούν με αντίσταση 3 ohm, νεκρό μπλε LED.

Μιλήσαμε για το die of micra, τώρα για το ασταθές έργο. Μερικές φορές ο οδηγός αρχίζει να πάλλεται, δεν υπάρχει σταθεροποίηση ρεύματος, η δίοδος αναβοσβήνει. Μερικές φορές δεν βγαίνει από την ομαλή εκκίνηση και η έξοδος είναι χαμηλής ισχύος. Και μερικές φορές δεν ανάβει καθόλου.

1. Ασταθής λειτουργία, η δίοδος αλλάζει φωτεινότητα, σβήνει και ανάβει, δεν υπάρχει σταθεροποίηση ρεύματος. Αυτό συμβαίνει λόγω ακατάλληλης λειτουργίας του επαγωγέα (πιθανότατα το πηνίο σας είναι κάτω από 4A) ή η δίοδος VD1 non name δεν έχει σχεδιαστεί για αυτήν τη συσκευή. Μπορεί επίσης να συμβεί εάν το LD σας είναι σχεδόν νεκρό, αλλά ο οδηγός λειτουργεί.
2. Είναι καλύτερα να έχετε πυκνωτές τανταλίου στην έξοδο, διαφορετικά μπορεί να μην ανάψει καθόλου ή μπορεί να ανάψει αλλά δεν θα πάρετε την απαιτούμενη ισχύ από τη δίοδο λέιζερ.
3. Η στραβή συγκόλληση μπορεί επίσης να προκαλέσει ασταθή λειτουργία.

5. Σύνδεση προγράμματος οδήγησης.

Ρύζι. 5 Λέιζερ στη διαδικασία συναρμολόγησης. γκάζι και R2 στην πίσω πλευρά του κασκόλ.


Ρύζι. 6 Ακτίνα λέιζερ. Στην έκδοσή μου 1,7-1,8 watt (R2-0,33 ohm)

29-12-2013

Tai-Shan Liao, Ταϊβάν

Εάν η ισχύς της ακτινοβολίας είναι υπερβολική, ακόμη και η βραχυπρόθεσμη έκθεση στα μάτια μιας δέσμης δείκτη λέιζερ μπορεί να είναι επικίνδυνη για την ανθρώπινη υγεία, τόσο μέσω της άμεσης έκθεσης όσο και όταν αντανακλάται από τα γύρω αντικείμενα. Για το λόγο αυτό, οι περισσότερες χώρες θέτουν πρότυπα για ασφαλή επίπεδα ακτινοβολίας λέιζερ που ρυθμίζουν τη μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύ. Το άρθρο περιγράφει ένα πρόγραμμα οδήγησης διόδου λέιζερ που μπορεί να λειτουργήσει ακόμη και από μπαταρία 1,5 volt αποφορτισμένη σε τάση 1 V. Ο οδηγός είναι εξοπλισμένος με αξιόπιστη προστασία σε διπλό τρανζίστορ, ελαχιστοποιώντας την πιθανότητα η ένταση της ακτινοβολίας να υπερβαίνει τα καθορισμένα όρια.

Στο σχήμα 1, τα τρανζίστορ Q 1, Q 2 και Q 3 σχηματίζουν ένα σύνθετο στοιχείο με αρνητική αντίσταση, η τιμή του οποίου εκφράζεται κατά προσέγγιση από τον τύπο

Το ρεύμα της διόδου λέιζερ ελέγχεται από τα τρανζίστορ Q 5 και Q 6. Η ενσωματωμένη φωτοδίοδος μεταδίδει ένα αρνητικό σήμα ανάδρασης μέσω του τρανζίστορ Q 4 στις βάσεις Q 5 και Q 6, σταθεροποιώντας την ένταση της ακτινοβολίας λέιζερ. Ένα ζεύγος τρανζίστορ Q 5 και Q 6 συνδέονται σε σειρά για να βελτιώσουν την ασφάλεια. Εάν ένα από τα τρανζίστορ χαλάσει, το δεύτερο θα συνεχίσει να διατηρεί την ακτινοβολία σε ασφαλές επίπεδο. Η πιθανότητα ταυτόχρονης αστοχίας δύο τρανζίστορ είναι δυσανάλογα μικρότερη από ένα.

Σημείωση συντάκτη EDN

Λόγω της διασποράς στις παραμέτρους του λέιζερ και της φωτοδιόδου, για να ρυθμιστεί το απαιτούμενο επίπεδο περιορισμού της έντασης της ακτινοβολίας, ενδέχεται να πρέπει να επιλεγεί η αντίσταση της αντίστασης R 7.

• Δημοσιεύει ανακριβώς το αρχικό υλικό πηγής. Τα τρανζίστορ ρίχνονται στην εικόνα τυχαία, φυσικά, δεν φαίνεται σαν εσκεμμένο λάθος, γιατί δεν είναι δύσκολο να το καταλάβεις.
• Το Q6 απεικονίζεται npn, το Q5 - τίποτα. Επιπλέον, το τρανζίστορ 2N2907 στο διάγραμμα είναι είτε προς τα εμπρός είτε προς τα πίσω....
• Ευχαριστώ όλους όσους επέστησαν την προσοχή στο σφάλμα. Διορθώθηκε
• Θα σημείωνα ιδιαίτερα το τακτ του Ραφαήλ. Άνθρωποι είμαστε όλοι, κάνουμε λάθη... Αυτός που δεν κάνει τίποτα δεν κάνει λάθη. Οι διδασκαλίες για ένα πρόσφατο τυπογραφικό λάθος είναι ακόμα νωπές στη μνήμη μου. Εκεί σφραγιστήκαμε εντελώς. Λοιπόν, αλήθεια, νιώθετε σαν να έχετε επιστρέψει στο νηπιαγωγείο («ποιος έσπασε το φλιτζάνι;») :) Λιγότερο σνομπ, παιδιά, δεν έχει βάψει κανέναν ακόμα. Ευχαριστώ και πάλι Ραφαήλ.
• Κάτι που δεν κατάλαβα - ποιο είναι το νόημα να ανησυχείτε τόσο πολύ για τη βλάβη των τρανζίστορ στο κύκλωμα ισχύος της διόδου; Με την ίδια επιτυχία, η ακτινοβολία θα υπερβεί το κανονικό εάν το κύκλωμα διακοπεί στο Q4, για παράδειγμα, ή στο κύκλωμα της φωτοδιόδου και στο R3. Όλα αυτά τα κυκλώματα δεν προστατεύονται ή αντιγράφονται. Γενικά, δεν θα ήταν πιο λογικό να δημιουργηθεί προστασία για την τρέχουσα κατανάλωση ολόκληρου του κυκλώματος;

είναι ένα βελτιωμένο κύκλωμα προστασίας διόδου λέιζερ από υπερτάσεις. Τα ακριβά λέιζερ ημιαγωγών δεν είναι ανθεκτικά σε γρήγορες υπερτάσεις ή ρεύμα. Για να μειωθεί ο κίνδυνος ζημιάς τους, χρησιμοποιούνται τυπικά κυκλώματα περιορισμού σε τρανζίστορ πεδίου με συνδέσεις p-n. Είναι αυτοί που, ελλείψει τάσης, βραχυκυκλώνουν το λέιζερ, προστατεύοντάς το από τέτοιες υπερτάσεις (Εικόνα 1).

Όταν εμφανίζεται τάση στη ράγα αρνητικής ισχύος, το τρανζίστορ εφέ πεδίου απενεργοποιείται. Το κύκλωμα είναι αποτελεσματικό για την προστασία των διόδων λέιζερ χαμηλής ισχύος, αλλά δεν είναι κατάλληλο για διόδους με κατανάλωση ρεύματος μεγαλύτερη από 150 mA. Αυτό το όριο καθορίζεται από το μέγιστο ρεύμα του τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Εάν σε λειτουργία έκτακτης ανάγκης υπάρχει ανάγκη περιορισμού του ρεύματος της διόδου λέιζερ, το επιλεγμένο τρανζίστορ εφέ πεδίου ενδέχεται να μην αντεπεξέλθει σε αυτήν την εργασία. Είναι αλήθεια ότι υπάρχουν επίσης τρανζίστορ φαινομένου πεδίου υψηλού ρεύματος με διασταυρώσεις p-n, αλλά είναι πολύ πιο ακριβά και είναι δύσκολο να βρεθούν στην πώληση.

Το κύκλωμα στο Σχήμα 2 αποφεύγει αυτά τα μειονεκτήματα. Είναι παρόμοιο με ένα τυπικό κύκλωμα τρανζίστορ εφέ πεδίου. Αλλά συμπληρώνεται με ένα διπολικό τρανζίστορ, το οποίο εκτρέπει τα περισσότερα αρνητικά ρεύματα όταν το τρανζίστορ φαινομένου πεδίου είναι ανοιχτό. Η αντίσταση R2 καθορίζει το δυναμικό πύλης του τρανζίστορ Qb και το R3 εξασφαλίζει γρήγορη απενεργοποίηση του τρανζίστορ Q2. Η δίοδος 1 N914 απορροφά τυχόν θετικές υπερτάσεις ρεύματος. Σετ αλυσίδων RC
αρκετά χαμηλή ταχύτητα απόκρισης, εξομάλυνση των μεταβάσεων από ανοιχτές σε κλειστές καταστάσεις.

Σε σύγκριση με το συμβατικό φως LED, το φως λέιζερ είναι εξαιρετικά συγκεντρωμένο και έχει στενότερη γωνία θέασης. Για να συνδέσετε μια δίοδο λέιζερ σε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα, θα χρειαστείτε ένα ειδικό κύκλωμα που ονομάζεται οδηγός διόδου λέιζερ. Αυτό το υλικό θα σας δείξει πώς να συναρμολογήσετε ανεξάρτητα ένα απλό πρόγραμμα οδήγησης διόδου λέιζερ με βάση το LM317.

Ένας οδηγός διόδου λέιζερ είναι ένα κύκλωμα που χρησιμοποιείται για να περιορίσει το ρεύμα και στη συνέχεια να το τροφοδοτήσει στη δίοδο λέιζερ ώστε να λειτουργεί σωστά. Αν το συνδέσουμε απευθείας στο τροφοδοτικό, λόγω ανάγκης για περισσότερο ρεύμα, μπορεί να μην λειτουργήσει ή ακόμα και να προκαλέσει κάποια βλάβη στο κύκλωμα.

Εάν το ρεύμα είναι χαμηλό, το LED λέιζερ δεν θα λειτουργήσει λόγω έλλειψης επαρκούς ισχύος για να ανάψει. Έτσι, απαιτείται ένα κύκλωμα οδήγησης για να παρέχει τη σωστή τιμή ρεύματος στην οποία η δίοδος λέιζερ θα εισέλθει στην κατάσταση λειτουργίας. Ένα απλό LED χρειάζεται μόνο μια αντίσταση για να περιορίσει το ρεύμα, αλλά στην περίπτωση μιας διόδου λέιζερ, χρειαζόμαστε ένα κατάλληλο κύκλωμα για τον περιορισμό και τη ρύθμιση του ρεύματος. Για να ρυθμίσετε την ισχύ στο κύκλωμα του προγράμματος οδήγησης διόδου λέιζερ, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το LM317.

Το τσιπ LM317 τριών ακίδων είναι σταθεροποιητής τάσης. Στην έξοδό του μπορεί να παράγει από 1,25 έως 37 βολτ. Η εμφάνιση του LM317 με καρφίτσες με ετικέτα φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Το LM317 είναι ένας ρυθμιζόμενος ρυθμιστής, δηλαδή μπορείτε να αλλάξετε την τάση εξόδου ανάλογα με τις ανάγκες σας χρησιμοποιώντας δύο εξωτερικές αντιστάσεις συνδεδεμένες στη γραμμή Adjust. Αυτές οι δύο αντιστάσεις λειτουργούν ως κύκλωμα διαιρέτη τάσης που χρησιμοποιείται για την αύξηση ή τη μείωση της τάσης εξόδου. Το LM317 παρέχει προστασία περιορισμού ρεύματος και θερμικής υπερφόρτωσης.

Το κύκλωμα οδήγησης διόδου λέιζερ που βασίζεται στον ρυθμιστή τάσης LM317 φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Μπορεί να συναρμολογηθεί αρκετά γρήγορα σε ένα breadboard.

Το σχήμα λειτουργεί ως εξής. Όταν η μπαταρία αρχίζει να τροφοδοτεί τάση, πρώτα ρέει μέσω ενός κεραμικού πυκνωτή (0,1 μF). Αυτός ο πυκνωτής χρησιμοποιείται για το φιλτράρισμα του θορύβου υψηλής συχνότητας από την πηγή μας DC και παρέχει το σήμα εισόδου στο LM317. Ένα ποτενσιόμετρο (10KΩ) και μια αντίσταση (330Ω) συνδεδεμένα στη γραμμή ρύθμισης χρησιμοποιούνται ως κύκλωμα περιορισμού τάσης. Η τάση εξόδου εξαρτάται εξ ολοκλήρου από την τιμή αυτής της αντίστασης και του ποτενσιόμετρου. Η τάση εξόδου του σταθεροποιητή πηγαίνει στο φίλτρο του δεύτερου πυκνωτή (1 µF). Αυτός ο πυκνωτής λειτουργεί ως εξισορροπητής ισχύος για να φιλτράρει τα κυμαινόμενα σήματα. Ως αποτέλεσμα, η ένταση της ακτινοβολίας λέιζερ μπορεί να ρυθμιστεί περιστρέφοντας το κουμπί του ποτενσιόμετρου.