芝芯多功能打印机方案，完美解决现代办公难题

什么是多功能打印机？      

大家都知道，随着现代信息化和数字化的大力推行，电子办公设备的种类是越来越多，这导致现在办公的成本逐渐提高。在办公领域之中，打印机、传真机、扫描仪等各种独立的电子办公设备不仅占用了很多的办公空间，而且其总体价值和维护成本也越来越高。如果能将打印机、传真机、扫描仪等电子办公设备集成在一起，一次性解决现代办公全部需求，不仅能够实现操作方便、提高效率，还能达到省时、省钱、省力的目的。这便是多功能打印机。

东芝针对客户们日常办公的需要和对电子办公设备应用方面的敏锐洞察力，推出了多功能打印机解决方案来帮助客户降低生产制造成本，同时实现多功能多样化的办公需求，既节省空间，还提高了工作效率。那么多功能打印机的内部结构是什么样的呢？

多功能打印机的内部电路结构大致分为AC-DC电源转换电路，引擎块／加热器块／修整器块，ADF块传真调制解调器块，显示驱动电路，扫描仪电路，数据通信与接口保护电路等等。

图1 多功能打印机的内部结构组成

01AC-DC转换电路   

在电源AC-DC转换电路之中，东芝针对电源转换整流与控制和电气隔离等方面做了优化处理。其中电路中涉及到的电源整流方面的肖特基二极管，建议使用东芝自研的CMS15，其采用3-4E1S封装，该封装的优势是保持小体积的前提下，可实现高达3A的电流，同时正向压降仅为0.58V，其反向峰值电压为60V。在快速恢复二极管方面推荐使用CRF03A，其采用3-2A1S封装，具有600V的反向峰值电压，0.7A的平均正向电流，以及最大100ns的反向恢复时间。在涉及到PWM控制MOSFET开关方面推荐使用东芝自研的π-MOS系列MOSFET，例如TK2K2A60F，该MOSFET具有600V的漏极-源极电压，正向电流最大为3.5A，并采用TO220封装，可以极好的实现散热，并且便于焊接。

在隔离方面，可以选择东芝TLP38X系列光耦，其采用SO6L封装，具有三种规格的VCEO电压，分别为80V、300V和350V，5000Vrms的绝缘电压，可在-55℃～125℃的温度范围内工作，多规格参数但引脚兼容，方便用户进行选择。

图2 AC-DC转换器电路示例（反激式）

02引擎块／加热器块／修整器电路   

在引擎块／加热器块／修整器块的电机方面，推荐用户可以采用步进电机驱动IC，3相直流无刷电机控制器IC和直流有刷电机驱动IC。其中步进电机驱动IC有五种型号供其选择，分别为TB67S511FTAG，TB67S512FTAG，TB67S521FTAG，TB67S522FTAG 和TB67S539FTG，其输出电压均为40V，输出电流有2A和2.8A两个版本，同时均采用PWM恒流的方式进行驱动。

在3相直流无刷电机控制器方面可以选择TC78B004AFTG，该IC的工作电压为10V-28V，优势是具有自动超前角校正功能，支持霍尔传感器输入，支持速度控制，具有锁定保护功能。

在直流有刷电机驱动IC方面提供单通道和双通道2种驱动IC方便客户针对实际应用场景进行选择。单通道直流有刷电机驱动IC的推荐产品TB67H450AFNG与TB67H451AFNG，其输出电压为50V，输出电流可高达3.5A，具有TSD，ISD，UVLO等异常检测功能。双通道直流有刷电机驱动IC推荐使用东芝的TB67H400AFTG，TB67H410FTG和TB67H420FTG。其输出电压均为50V，正常输出电流依次为4A，2.5A和4.5A三种规格。最大输出电流为8A，5A和9A，基本上可以完全满足打印机的电机驱动要求，同时具有多种错误检测功能，保障电机稳定运行。

此外，MCU可以采用东芝的TXZ+TM3A系列M3H组，该系列MCU最大工作频率为120MHz，具有最大512K的ROM，66KB的RAM， 32位×8通道的定时器， 12位的ADC转换器，还具有常用的UART，I2C，SPI等总线通信，支持LQFP64和LQFP100的封装，方便用户多维度选择。

图3 MCU与电机驱动电路

03显示器电路   

显示部分可以选择东芝的TX00系列M060组的MCU，小信号MOSFET和TVS等实现对LCD背光LED开关方面的控制。

图4 用于LCD背光LED开关控制的负载开关电路

此解决方案为广大工程师朋友提供了一个快速设计多功能打印机的思路。未来东芝还将继续夯实基础，结合自身的经验与产品为大家提供更多具有参考价值的设计方案，敬请关注哦！

审核编辑：汤梓红