1 热敏票据打印机电路结构

热敏打印机内部电路由如下部分组成：电源转换模块、控制与连接模块、打印机头模块和热敏纸传动模块。

电源转换模块由DC/DC降压转换器及其外围电路构成，负责将电源适配器输入电压转换成打印机其他模块所需供电电压。控制与连接模块主要由MCU，Wifi/2G模块和外部接口组成。打印机头模块包括热敏打印头和使能开关，该模块负责打印内容，加热打印机头。热敏纸传动模块由传动马达和驱动构成，控制热敏票据打印机打印速度。

图 1  适配器间接供电型热敏票据打印机

打印机头一般由耐热电阻和陶瓷加热片组成。打印时，相应的加热电流流过耐热电阻将电能转换为热能，陶瓷加热片接收该热能并与热敏打印纸接触实现打印。

同时，由于打印图片或文字的非连续性，以及热敏打印纸在打印过程中不断向外传动、输出打印纸张，因此输入热敏打印机头加热电流为脉冲电流。

2 SCT9336在热敏票据打印机应用的方案

芯洲科技同步DC/DC降压转换器SCT9336搭配同系列产品SCT2330，为适配器间接供电型热敏票据打印机提供完整、高性能和高可靠性方案, 如下图2所示。

SCT9336是一款输入电压范围为3.8V至28V、输出电压可调，输出电流为3A的同步降压DCDC转换器。芯片内部集成了功率MOSFET管，导通电阻分别为上管85mΩ，下管48mΩ。采用峰值电流控制模式，提供内部回路  补偿减少了外围器件数量，为用户简化了设计并降低了整机成本。SCT9336的封装为ESOP-8，提供良好的散热。该芯片具备输出电压过压保护，开关峰值电流限制和过热保护，为实际应用中的安全性提供多重保障。

图 2  芯洲科技方案

图 3 SCT9336方案原理图

3 SCT9336方案的设计注意事项

由于热敏票据打印机的负载为脉冲电流负载，在电路设计中应注意如下四点：

1.  建议选择不小于15uH，注意电感饱和电流的选取。

2.  针对24V适配器热敏票据打印机的应用，推荐加入SW吸收电路。该吸收电路可以依据实际电路中SW振铃程度具体选择。本方案推荐SW吸收电路由2Ω电阻和4.7nF, X7R或者X5R陶瓷电容串联构成 （Rs, Cs）。同时，建议加入一个10Ω BOOT 电阻 （R4）。

3.  针对12V适配器热敏票据打印机的应用，SW吸收电路和BOOT电阻可以根据SW振铃的实际情况，选择保留或者删除。

4.  UVLO电阻 （Re1和Re2）可以用来设置SCT9336电路的启动和关断电压。如果系统无特殊要求，UVLO可以移除。设置方式如下：

这里:     

•  Vstart: SCT9336启动门限

•  Vstop: SCT9336关断门限

•  I₁=1.5uA

•  I₂=4uA

•  V_ENR=1.18V

•  V_EMF=1.1V

图 4. SCT9336 EVM PCB版图

良好的PCB 版图是保证该方案稳定、高效工作的关键点。PCB板上的寄生电感在高速开关的电流或者电压通路上产生噪声干扰，进而影响性能。为了更好的性能，请按照下面的版图指南进行布线：

1)  功率地布线非常关键。黄金规则是最小阻抗布线和功率均匀散开布线。充足的地布线将优化热性能，反之将造成区域过热。

2)  将一个小ESR 的0.1uF陶瓷电容放置在离VIN引脚和地之间，越近越好。以此降低寄生影响。

3)  为了让IC良好的全负载工作，表层地必须提供足够大的散热区域。同时，表层SW回路需要最小阻抗。

4)  底层布大区域地，通过过孔与表层地相连。热焊盘区域需要多个过孔直接与芯片热焊盘以及底层地相连。芯片的中心热焊盘同时为芯片GND，应该始终牢固稳定的与PCB板相连。散热盘与PCB板不良好的焊接，将会导致SW更高的振铃和功率管击穿的风险，同时存在热性能降低的风险。推荐使用8mil直径的散热过孔。

5)  输出电感放置与SW PIN脚越近越好。

6)  反馈电阻应当连接到模拟小信号地上，该模拟小信号地为独立地区域，单点与GND PIN脚相连而不与任何大地（Power GND）连接。

7)  为了保证顶层地尽量完整，BOOT 电容布线通过过孔经底层布线回到顶层，不在顶层直接布线。

4 引用

1.  详情请参考：SCT9336STER
2.  详情请参考：SCT2330TVBR