【第一講】APEX工程師揭秘工業噴墨打印設計秘籍

分類: 打印機驅動百科 发布时间:2018-09-03 11:36

本视频介绍了用于 Fujifilm-Dimatix Samba 和衍生打印头的 MP106,以及用于 Ricoh GEN4 和 GEN5 打印头的 MP204。为方便粉丝观看,我们将Eric Boere的讲解译成中文,便于大家观看和阅读。

大家好,我叫 Eric Boere,是 APEX Microtechnology 的现场应用工程师。自2009 年起,工业喷墨打印机中越来越多地应用 APEX 功率运算放大器。为此,我们开发了专门用于工业喷墨打印市场的新放大器国产福利不卡在线视频。在本视频中,我将介绍用于 Fujifilm-DimatixSamba 和衍生打印头的 MP106,以及用于 Ricoh GEN4 和 GEN5 打印头的 MP204。

MP106 和 MP204 都是开放框架放大器,它们都在绝缘金属基底 (IMS) 上采用表面封装技术(SMT)。这一概念可确保实现经济高效、紧凑小巧、热优化的设计。MP106 是单放大器,而 MP204 是四通道放大器。

由于 FujiFilm-Dimatix Samba 打印头受负点火脉冲驱动,MP106 经过优化,可由单个大功率负电源供电。此图表表明必须有更大的电源电压,然而,这会允许放大器的前端过度驱动输出级,从而可以在接地和上述大功率负电源电压之间建立连接。此外,迫使输出级增大摆幅可降低功率耗散。

在喷墨打印头点火脉冲的上升和下降沿,放大器提供相当大的拉电流和灌电流。为了提供这些电流,并防止通过电源产生可能导致放大器不稳定的反馈,所有电源都必须充分去耦。这意味着,+/-Vb以及 -Vs 电源管脚应当使用一个每安培输出电流 10uF 的低 ESR 电解电容去耦并使用一个并联 X7R、1uF 陶瓷电容接地。

-Vb 和 –Vs 之间有一个二极管,以确保正确的加电顺序。

Rc 和 Cc 是外部相位补偿组件。它们协助稳定放大器以实现大电容性负载,如压电喷墨打印头代表的应用。典型值为750? 和 220pF。

另外两个外部输出信号稳定组件为 Rn 和 Cn,它们合称为缓冲电路。这种缓冲电路通常应包含一个5? 电阻,并串联一个 22nF 电容。

第三个稳定元件是 Riso,它将电容性负载与放大器输出隔离。Riso 的典型值为 0.1?。

经验丰富的运算放大器用户会发现没有使用输入电阻和反馈电阻来设置放大器增益。使用 MP106,这些电阻都包含在内部,而放大器增益在增益管脚开放时被设为-15V/V,在增益管脚接地时被设为 -20V/V。

最后,MP106 提供模拟输出电压,该电压与设备在输出 MOSFET 位置的基体温度成正比。可以监控该管脚是否出现温度过高。请记住,输出MOSFET 接点温度上升得非常高与 VTMP 管脚向外界发信号表明这一情况之间可能存在很长的时间间隔。

MP204 是一个四通道放大器,此图仅显示一个通道。MP204 的应用图表与之前显示的典型 MP106应用图表有许多相似之处,所以我不再详述。顺便说一下,“相似”并不意味着可以使用相同的组件值,请查看数据表以了解正确的组件值。

然而,兩者之間還有一些顯著差異:

与 MP106 不同,MP204 的放大器通道是非反向的。

与 MP106 不同,每个 MP204 通道都有电流限制功能,限制程度可以通过外部限流电阻Rlim来设置。

与 MP106 不同,MP204的 +/-Vb 只需要通过一个 0.1 至 1uF 陶瓷电容去耦接地。

与 MP106 不同,MP204 每个通道的放大器增益被固定为 14V/V。

現在,我們來看看我們討論的典型應用電路在實際中如何工作。

我使用 EK40 评估套件运用MP106 构建了之前所示的电路。我没有使用非常易碎且非常昂贵的真实压电喷墨打印头,而是连接了一个 540nF 电容负载,它的电容与 Samba 打印头的2048 个喷嘴全部被驱动时表现的电容相同。

我将 VTMP 管脚连接到了万用表。现在的所示电压不合理,因为放大器仍然没有接通电源。稍后,我将展示接通电源并打开输入信号后将发生什么。

输入信号为 0 至+2.67V 的梯形信号,将产生 0 至 -35V 的梯形输出信号。我将脉冲重复率设置为 30kHz,这个值对于 Samba 打印头而言非常低,经过驱动,Samba打印头的值可能超过 200kHz。

我正在通过这个示波器监视电路的输入和输出。如您所见,黄色轨迹表示输入信号。蓝色轨迹代表输出电压,是一条0V 的横线,因为还没有输出信号。我正在使用电流探针监视输出电流,它在视野内以绿色表示。现在没有输出电流,所以绿色的轨迹是 0A 的横线。

電源設置如下:

请注意,MP106的正确加电顺序是 –Vs、-Vb、+Vb。

但是,在接通電源前,我們先關閉輸入信號。

現在,我們接通電源……

……然後提供輸出信號

万用表现在显示一个固定电压。当前读数代表温度为 。而且它的值在不断上升……

视野内现在以黄色表示输入信号,与我们之前看到的一样,输出电压以蓝色表示,输出电流以绿色表示。请注意清洁输出电压和电流波形……(?)正与预测一样,输出脉冲幅度为 -35V。如上文所述,输出电流可观,为 24.3A。请注意,此类电流需要细致的 PCB 布局!

注意,-Vs电源的输出电流读数不是 24.3A,这是因为放大器的输出电流流向去耦电容,而电源电流表读数为平均值,不是峰值!

在今天的视频中,我们讨论了驱动当今广受欢迎的压电喷墨打印头的出色的新Apex 国产福利不卡在线视频。使用 Apex MP106 和 MP204 可以为您节省大量设计时间,因为这些放大器都是现成可用的,且明确记录了性能规格。借助MP106 和 MP204,您无需经历功率模拟设计难题。Apex 已经为您解决了这些问题!要获取应用方面的帮助,请尽管联系我本人或我的现场应用工程师同事。

謝謝觀看!

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