针式打印机的电路工作原理详解

针式打印机的电路部分主要包括主控电路、电源电路、接口电路等。

1.主控电路的工作原理

图解演示

针式打印机的主控电路通常集合了存储器、控制电路、驱动电路以及各种状态检测电路（传感器及接口电路），图4-21所示为针式打印机主控电路方框图。

计算机的数据信息和打印指令经接口电路，送给主控电路板上的数据处理电路和CPU电路，打印数据形成电路对计算机数据信号处理后变成驱动打印头的信号，如24针打印机则变成驱动24个打印电磁铁的信号。

图中所示的针式打印机中共有4个电动机，即字车驱动电动机、输纸电动机、色带驱动电动机和风扇电动机，这些电动机都受主控电路的统一控制。

此外，在打印机中还设有多个传感器，有机械传感器和光电传感器，它们分别为控制电路提供打印机构的各种状态信息。

图4-21 针式打印机主控电路方框图

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针式打印机打印头的驱动控制电路如图4-22所示，来自计算机的打印数据和控制指令送到打印机的数据接口电路，经数据接口电路分别将数据送到数据处理和逻辑控制电路，将指令信号送给CPU。经处理后再分别将控制信号和数据信号送到打印数据处理芯片中。该芯片共有24个输出引脚（根据打印头针数而定），分别控制24个打印针的驱动电磁铁，通过电磁铁去驱动打印针进行打印。

图解演示

打印针的驱动电路工作原理如图4-23所示，24个打印针则有24个相同的驱动电路，当某针需要动作时，打印数据处理芯片（门阵列）HCMN端输出高电平，驱动打印头公共驱动晶体管VT1导通，而打印数据处理芯片HD1～HD24端（需要驱动的打印针的驱动端）输出高电平，经限流电阻R加到驱动晶体管VT3的基极，晶体管VT3导通，从而驱动晶体管VT4也导通，进而会有电流流过打印头，驱动电磁铁的线圈，电磁铁有吸合的动作，会驱动针头作击打动作。

2.接口电路的工作原理

图解演示

图4-24所示为针式打印机并行接口数据输入电路，当BUSY信号为低电平时，表示打印机准备就绪，计算机输出8位数据信号到接口CN1上，同时选通脉冲信号STROBE（高电平）送入打印机内。当选通脉冲信号STROBE由高电平下降为低电平时，打印数据处理芯片（门阵列）读入8位数据，此时BSYB信号被转换为低电平，从而使接口CN1的BUSY信号转换为高电平，提示计算机不要发送数据。

图4-22 打印头的驱动控制电路

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图4-23 打印针的驱动电路工作原理

微处理器（CPU）接收到BSYB信号处于低电平时，CPU会将RD信号设为低电平，并进行数据的读取，读取数据后，通过打印数据处理芯片设置BSYB信号和ACK信号，使接口CN1的BUSY信号和ACK信号变为低电平，提示计算机可以发送数据。

图4-24 并行接口数据输入电路

3.电源电路的工作原理

图解演示

图4-25所示为EPSONLQ-1600K针式打印机电源电路原理图。该电路主要是由交流输入电路、开关振荡电路、稳压电路和过电压保护电路等部分构成的。

（1）交流输入电路

交流输入电路是由电源开关SW1、熔断器F1、互感滤波器L1和滤波电容C1、C2、C3以及桥式整流电路等部分构成的，它的主要功能是滤除交流电源中的干扰，并将交流220V整流为+300V的直流电压，为开关电路供电。

（2）开关振荡电路

开关振荡电路主要是由开关管Q1、开关变压器T1以及开关振荡和控制电路等部分构成的。

来自桥式整流电路的+300V直流电压加到开关变压器T1初级绕组的⑭脚，经初级绕组⑭～⑭⑫为开关管Q1的集电极供电，Q1的发射极经限流电阻R5到地，与此同时，+300V经启动电阻器R14为开关晶体管Q1的基极提供启动电压，启动电压的作用是开机时为Q1的基极提供启动电流，并使Q1导通，变压器T1的初级绕组中便会有电流产生，于是次级绕组⑧、⑨中也会感应出电压，⑨脚的感应电压经整流（VD2）后的直流电压也会叠加到Q1的基极上，这样便形成正反馈，由于线圈和电容充放电的谐振作用会使电路振荡起来，并使开关晶体管工作在开关状态。开关变压器T1的次级均会有振荡脉冲输出，经二极管整流和电容滤波变成多组电压输出。

（3）稳压电路

稳压电路是由误差检测、误差放大、光电耦合器和负反馈电路等部分构成的。在+35V输出的电路中，接有分压电路R20、R21，其分压点作为误差取样点并输入到误差放大器Q20的输入端G，Q20的输出端K接到光电耦合器PC1的②脚，Q20的G端电压上升，K端则电压下降，会使PC1发光二极管的发光强度增强，从而限制开关管Q1的导通周期，使开关电源的输出自动下降，达到自动稳压的目的。相反如果开关电源的输出电压下降，则其作用过程相反，使输出自动增加。

图4-25 EPSON LQ-1600K针式打印机电源电路原理图

（4）过电压保护电路

过电压保护电路是由过电压检测、光耦和反馈控制电路构成的。+35V电压经ZD20、ZD21、R24接到光耦PC2的①脚，如果35V电压输出突然升高，则经光耦会使光耦中的晶闸管导通，使开关管Q1的基极电压下降，从而使Q1停止工作，起到保护作用。