芝芯多功能打印機(jī)方案，完美解決現(xiàn)代辦公難題

什么是多功能打印機(jī)？

大家都知道，隨著現(xiàn)代信息化和數(shù)字化的大力推行，電子辦公設(shè)備的種類是越來越多，這導(dǎo)致現(xiàn)在辦公的成本逐漸提高。在辦公領(lǐng)域之中，打印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀等各種獨(dú)立的電子辦公設(shè)備不僅占用了很多的辦公空間，而且其總體價(jià)值和維護(hù)成本也越來越高。如果能將打印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀等電子辦公設(shè)備集成在一起，一次性解決現(xiàn)代辦公全部需求，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)操作方便、提高效率，還能達(dá)到省時(shí)、省錢、省力的目的。這便是多功能打印機(jī)。

東芝針對(duì)客戶們?nèi)粘＾k公的需要和對(duì)電子辦公設(shè)備應(yīng)用方面的敏銳洞察力，推出了多功能打印機(jī)解決方案來幫助客戶降低生產(chǎn)制造成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多功能多樣化的辦公需求，既節(jié)省空間，還提高了工作效率。那么多功能打印機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么樣的呢？

多功能打印機(jī)的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)大致分為AC-DC電源轉(zhuǎn)換電路，引擎塊／加熱器塊／修整器塊，ADF塊傳真調(diào)制解調(diào)器塊，顯示驅(qū)動(dòng)電路，掃描儀電路，數(shù)據(jù)通信與接口保護(hù)電路等等。

圖1 多功能打印機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成

01AC-DC轉(zhuǎn)換電路

在電源AC-DC轉(zhuǎn)換電路之中，東芝針對(duì)電源轉(zhuǎn)換整流與控制和電氣隔離等方面做了優(yōu)化處理。其中電路中涉及到的電源整流方面的肖特基二極管，建議使用東芝自研的CMS15，其采用3-4E1S封裝，該封裝的優(yōu)勢是保持小體積的前提下，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)3A的電流，同時(shí)正向壓降僅為0.58V，其反向峰值電壓為60V。在快速恢復(fù)二極管方面推薦使用CRF03A，其采用3-2A1S封裝，具有600V的反向峰值電壓，0.7A的平均正向電流，以及最大100ns的反向恢復(fù)時(shí)間。在涉及到PWM控制MOSFET開關(guān)方面推薦使用東芝自研的π-MOS系列MOSFET，例如TK2K2A60F，該MOSFET具有600V的漏極-源極電壓，正向電流最大為3.5A，并采用TO220封裝，可以極好的實(shí)現(xiàn)散熱，并且便于焊接。

在隔離方面，可以選擇東芝TLP38X系列光耦，其采用SO6L封裝，具有三種規(guī)格的VCEO電壓，分別為80V、300V和350V，5000Vrms的絕緣電壓，可在-55℃～125℃的溫度范圍內(nèi)工作，多規(guī)格參數(shù)但引腳兼容，方便用戶進(jìn)行選擇。

圖2 AC-DC轉(zhuǎn)換器電路示例（反激式）

02引擎塊／加熱器塊／修整器電路

在引擎塊／加熱器塊／修整器塊的電機(jī)方面，推薦用戶可以采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC，3相直流無刷電機(jī)控制器IC和直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC。其中步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC有五種型號(hào)供其選擇，分別為TB67S511FTAG，TB67S512FTAG，TB67S521FTAG，TB67S522FTAG 和TB67S539FTG，其輸出電壓均為40V，輸出電流有2A和2.8A兩個(gè)版本，同時(shí)均采用PWM恒流的方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

在3相直流無刷電機(jī)控制器方面可以選擇TC78B004AFTG，該IC的工作電壓為10V-28V，優(yōu)勢是具有自動(dòng)超前角校正功能，支持霍爾傳感器輸入，支持速度控制，具有鎖定保護(hù)功能。

在直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC方面提供單通道和雙通道2種驅(qū)動(dòng)IC方便客戶針對(duì)實(shí)際應(yīng)用場景進(jìn)行選擇。單通道直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC的推薦產(chǎn)品TB67H450AFNG與TB67H451AFNG，其輸出電壓為50V，輸出電流可高達(dá)3.5A，具有TSD，ISD，UVLO等異常檢測功能。雙通道直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC推薦使用東芝的TB67H400AFTG，TB67H410FTG和TB67H420FTG。其輸出電壓均為50V，正常輸出電流依次為4A，2.5A和4.5A三種規(guī)格。最大輸出電流為8A，5A和9A，基本上可以完全滿足打印機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)要求，同時(shí)具有多種錯(cuò)誤檢測功能，保障電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

此外，MCU可以采用東芝的TXZ+TM3A系列M3H組，該系列MCU最大工作頻率為120MHz，具有最大512K的ROM，66KB的RAM， 32位×8通道的定時(shí)器， 12位的ADC轉(zhuǎn)換器，還具有常用的UART，I2C，SPI等總線通信，支持LQFP64和LQFP100的封裝，方便用戶多維度選擇。

圖3 MCU與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

03顯示器電路

顯示部分可以選擇東芝的TX00系列M060組的MCU，小信號(hào)MOSFET和TVS等實(shí)現(xiàn)對(duì)LCD背光LED開關(guān)方面的控制。

圖4 用于LCD背光LED開關(guān)控制的負(fù)載開關(guān)電路

此解決方案為廣大工程師朋友提供了一個(gè)快速設(shè)計(jì)多功能打印機(jī)的思路。未來東芝還將繼續(xù)夯實(shí)基礎(chǔ)，結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)與產(chǎn)品為大家提供更多具有參考價(jià)值的設(shè)計(jì)方案，敬請關(guān)注哦！

審核編輯：湯梓紅