CN100372209C - 使负载操作在备用模式即被降低峰值功率模式中的系统 - Google Patents

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Abstract

实施例的一个系统被公开，其包括一个负载、一个电源和一个机制。该负载可操作在缺省模式和备用模式中。该负载在缺省模式中比在备用模式中有较好的性能，并且在备用模式中比在缺省模式中消耗较少的峰值功率。该电源可连接到一个外部电源以至少提供电压到该负载。当检测到由电源提供的电压超过一个预定门限次数地降低于一个预定门限电平时，该机制使负载操作在备用模式中。

Description

使负载操作在备用模式即被降低峰值功率模式中的系统
背景
图象形成装置，比如喷墨式打印机、激光打印机、传真机和多功能器件，一般具有一个或多个消耗相对大量的峰值功率的机制。例如，激光打印机及其他使用激光打印机制的装置有加热器，其消耗大量峰值功率来把调色剂熔化在介质上。作为另一个例子，喷墨式打印机及其他使用喷墨打印机制的装置有发动机，其连接到消耗大量峰值功率来通过它们馈送介质的滚筒。这些装置通常仅仅瞬时地消耗峰值功率，比如当激光打印机的加热器被打开时，或者当喷墨式打印机的滚筒首先被加速时。
在外部电源是不可靠的区域中，这些瞬时的大量峰值功率消耗可能引起不希望有的电压骤降。许多装置在经历电压骤降到十分低的电平时便会复位。这对这些装置的使用者来说可能是麻烦的和不方便的。例如，他们可能不得不重新开始打印工作。更严重地，比如在装置有传真能力的情况下，被保存的设置和数据可能丢失。通常接受或者外发传真可能过早地终止。这些装置的可靠性能够通过降低这些装置对电源电压骤降的敏感度而被提高。
发明内容
本发明一个实施例的系统包括一个负载、一个电源和一个机制。该负载可操作在缺省模式和备用模式中。该负载在缺省模式中比在备用模式中有较好的性能，并且在备用模式中比在缺省模式中消耗较少的峰值功率。该电源可连接到一个外部电源以至少提供电压到该负载。当检测到由电源提供的电压低于一个预定门限电平超过一个预定门限次数时，该机制使负载操作在备用模式中。
附图简要说明
引用的附图组成其说明书的一部分。在附图中显示的特征是作为本发明一些实施例的说明而不是本发明所有实施例的说明，除非明确地指出，否则相反的含意不被获得。
图1是根据本发明一个实施例的一个系统框图。
图2是根据本发明一个实施例的一个图表，其示出了在被提供给一个负载的电压上的电平能够波动。
图3是根据本发明的另一个实施例的一个系统框图，其比图1的系统更加详细但一致于图1。
图4是一个电路的电路图解，该电路能够在本发明的一个实施例中执行图1和图2的系统的检测器。
图5是根据本发明一个实施例的方法流程图。
图6是根据本发明另一个实施例的方法流程图，其比图5的方法更加详细但一致于图5。
图7是根据本发明一个实施例的一个图象形成装置的框图，其一致于图1和图3的系统。
最佳实施方式描述
在本发明可仿效实施例的下列详细说明中，对形成此处一部分的附图进行参考，并且其中，经由可以实践本发明的图解的具体可仿效实施例示出。这些实施例被足够详细地描述以便让本领域普通技术人员能够实践本发明。其它实施例可以被使用，并且逻辑上的、机械上的以及其它改变在没有偏离本发明的精神或者范围的情况下可以做出。例如，鉴于本发明的实施例大体上关于有负载的系统而被描述，它对所有这类系统都很合适，包括像打印机，传真机，多功能器件等等的图象形成装置。因此，以下详细说明不会在一个有限的意义中被采取，而是本发明的范围仅仅由附加的权利要求定义。
系统
图1示出了根据本发明一个实施例的系统100。系统100包括提供电压到高峰值电流负载104的电源102。电源102优选地包括一个转换器106，比如一个变压器，该转换器106把来源于经连接器118连接的外部电源110的电压转换成提供给负载104的电压。外部电源110可以是交流(AC)或者直流(DC)电源。作为前者的一个例子，外部电源110可以是一个与建筑连接的电力线网，该建筑有大量输出口。连接器118因而可以是在一个用于插入其中一个输出口的插头中的电缆终端。
高峰值电流负载104一般瞬时地消耗大量功率。其中，系统100是一个图象形成装置，比如一个打印机、一个传真机或者一个多功能器件等等，负载104可以包括通过本装置来移动介质的滚筒。该滚筒可能有一个高度的惯性摩擦，该摩擦需要大量的峰值功率提供给它们的发动机去克服。在装置包括一个激光打印机制的情况下，负载104还可以包括一个用来把调色剂熔化到介质上的加热器或者可以使用一个前置条件对纸的加热器的喷墨式印刷机制。当加热器最初被启动时，它可能瞬时地需要大量的峰值功率。
负载104优选地可操作在两种模式中的一种中。在缺省模式中，负载104比在备用模式中有较好的性能。然而，在备用模式，通常也称为降低峰值功率状态中，负载104比在缺省模式中消耗较少的峰值功率。负载104被设计操作在缺省模式中。例如，在图象形成装置的情况下，负载104可以操作在缺省模式中以提供一个额定级别的性能，比如每分钟能够被该装置打印的页数(PPM)。在这个缺省模式中，负载104消耗一定量的峰值功率。然而，其中由外部电源110提供的电压是十分无规律的，和/或被负载104消耗的峰值功率按照量或者消耗持续时间来说是十分大的，由电源102提供到负载104的电压可能骤降。
因此，负载104优选地包括一个操作从那里能够还原或者后退的备用模式。优选地，负载104在这个备用模式中比在缺省模式中消耗更少的峰值功率，不过也可以操作在一个低性能电平。在一个图象形成装置的情况下，例如，当操作在备用模式中时，负载104可以提供一个低性能电平，比如能够被该装置打印的一个低数量的PPM，由于较低的加速度，因此需要一个较低数量的峰值功率。例如，一个喷墨打印机制的滚筒可以不迅速地启动，或者用于一个激光打印机制的加热器可以不迅速地加热。优选地，在这个备用模式中的负载104的操作使由电源102提供的电压不会经常骤降到门限值之下，和/或有较低幅度的下降。
系统100包括一个用来监控由电源102提供到负载104的电压的机制116，并且当一个预定数量的电压骤降出现时，该机制116使负载104操作在备用模式中而不是操作在缺省模式中。一个电压骤降定义为由电源102提供到负载104的电压降低于一个预定门限电平。机制116包括一个检测器108和一个控制器112。检测器108可以包括一个电路，而控制器112可以包括固件和存储器。检测器108在由电源102提供的电压骤降的时候进行检测。控制器112记数检测器108检测到这些电压骤降的次数，并且当它已经记数出一个足够大的电压骤降次数时使负载104操作在它的备用模式中。
尽管检测器108显示为被实现在图1中的电源102内，但是，可选择地，它可以被实现为从电源102中分离出来。此外，控制器112可选择地还可以同时跟踪由检测器108在一个预定时间周期上检测到的电压骤降的次数，并且当它已经记数到在这次周期内出现了一个足够大的电压骤降次数时，才使负载104操作在备用模式中。为了保持时间的跟踪，控制器112优选地依赖于另外可选择的计时器114。一般来说，计时器114可以是通常存在的系统100本身的一部分，比如在系统100包括传真能力并且因此通常包括一个计时器的情况下。计时器114也可以是控制器112的一部分，或者可以存在系统100内仅仅被控制器112所用。计时器114可以是一个时间时钟，或者另一个类型的计时器。
因此，当检测器108最初检测到由电源102提供给负载104的电压有一个骤降时，这些实施例中的控制器112利用计时器114设置预定时间周期的开始时间。当检测器108检测到另外的骤降时，控制器112检验由计时器114提供的当前时间，以确定预定时间周期是否已经被超过。如果时间周期已经被超过，并且检测器108没有检测到足够的骤降来使控制器112使负载104操作在备用模式中，那么控制器112开始重新计数骤降的次数，并且通过把开始时间复位为当前时间来重新启动时间周期。控制器112能够利用计时器114来确定检测器108是否在预定时间周期内检测到需要的骤降次数的其它方法也应该服从本发明的实施例。
根据本发明的一个实施例，仅仅作为一个直观的例子，图2示出了由电源102提供给检测器104的随着时间波动的电压的一个图表200。这样，X轴202测量时间，而Y轴204测量电源102提供给检测器102的电压电平。电压的三个电平在Y轴204上被特别高亮显示：一个指定电平206，一个门限电平208，和一个复位电平210。优选地，电源102一般地在指定电平206处提供电压212给检测器102。
然而，由于由外部电源110提供给电源102的电压中的波动，和/或由于峰值功率被负载104消耗，所以电压212可能降低。如果电压212降低于门限电平208，则检测器108认为一个电压骤降已经出现。电压212还可能进一步降低于复位电平210。复位电平210是低于它系统100就不能适当操作的电压电平，然后因此它自己复位，类似于好象系统100已经被开启和关闭。使负载104操作在备用模式中优选地减少了电压212会降低于复位电平210以便使系统100复位的可能性。
因此，降低于门限电平208而不是低于复位电平210的电压骤降被认为给出警告：由电源102提供给负载104的电压212可能导致一个低于复位电平210的电压骤降。检测器108进行检测并且控制器112计数这些电压骤降或者警告，可选地在一个给定的时间周期内，如果计数到一个足够大的计数，那么控制器112使负载104操作在备用模式中，以阻碍电压212降低于复位电平210。
在图2中显示的电压骤降214是电压212在持续时间216中降低于门限电平208的一个例子，因此检测器108检测到一个已经出现的电压骤降。同样地，瞬态218是电压212在持续时间220中降低于门限电平208的一个例子，因此检测器108也检测到一个已经出现的电压骤降。在电压212没有降低于门限电平208之处，检测器108不会检测到一个已经出现的电压骤降。最后，复位222是电压212降低于复位电平210的例子，其使系统100复位。
图3示出了根据本发明另一个实施例的系统100。图3的实施例的系统100比已经描述过的图1实施例的系统更加详细但与之一致。特别地，包括一个标记302和一个计数器304在内的机制116被更详细地示出。当检测器108检测到一个存在于由电源102提供给负载104的电压中的电压骤降时，它设置一个标记302，该标记可以是系统100的一个存储器位置。控制器112周期性地查询标记302。当确定标记302已经被设置时，控制器递增计数器304并且复位标记302。计数器304也可以是系统100的一个存储器位置。当计数器304超过一个预定门限次数时，控制器112使负载104操作在备用模式(即，被减少峰值功率状态)中。
在计时器114存在的一个实施例中，并且其中仅仅当在一个预定时间周期内检测器108已经检测到必需的电压骤降次数时，负载104才将操作在备用模式中，控制器112还执行与计数器304相关的功能。当确定标记302已经被设置时，如果计数器304现在为零，则控制器112可以把开始时间记录为一个被计时器114提供的当前时间，除此之外给计数器304加1并且复位标记302。其后，每次控制器112确定标记302已经被设置，则它也检查由计时器114提供的当前时间，并且确定该当前时间是否已经超过了开始时间预定时间间隔。如果是这样的话，则控制器112复位计数器304。
根据本发明的一个实施例，图4示出了图1和图3系统的检测器108的示例实现。检测器108在图4的实施例中作为一个电路被实现。电压212是由电源102提供给负载104的电压并且被机制116的检测器108监控。它通过电阻404和406接地。一个电容402跟接地的电阻406并联。电阻404下的一个电阻410连接到晶体管412的基极418。基准电压408被连接到晶体管412的源极(或者发射极)，而电阻414连接晶体管412的集电极(或者漏极)接地。晶体管的集电极优选地连接到一个与门416的两个输入端以隔离并且调节输出端420。
在正常操作中，当电源102提供给负载104的电压212处于图2的正常电平206时，或大于图2的门限电平208时，电压212开始给电容402充电。然而，当电压212降低于图2的门限电平208时，存储在电容402中的电压用来导通晶体管412，使电流从基准电压408流出，通过晶体管412和电阻414，然后到地。这样，在与门416的输入端的电压电平为高，从而使输出端420也变高。输出端420可以被直接连接到图3的标记302，因此标记302然后被设置，表明检测器108已经检测到一个电压骤降的发生。
方法
图5示出了根据本发明实施例的一个方法500。方法500的至少某些部分可以被实现为存储在计算机可读介质上的一个计算机程序，比如由一个处理器执行的固件。尽管本发明没有这样被限制，但是方法500可以被已描述过的图1的系统100或图3的系统100执行。
首先，电压被提供给负载(502)，比如由图1和/或者图3的电源102提供给图1和/或者图3的负载104。电压能够在一个大于预定门限电平的电压和一个小于预定门限电平的电压之间波动。然后，一个在这个电压中的电平的低于预定门限电平的电压骤降被检测到(504)。例如，图1和/或者图3的机制116的图1和/或者图3的检测器108可以检测到这个电压骤降。
如果被检测到的电压骤降次数大于一个预确定次数(506)，则负载操作在一个降低峰值功率状态(508)中。否则，电压继续被提供给负载(502)，等等。例如，图1和/或图3的控制器112可以跟踪出现的电压骤降数目，然后当预确定次数已经被超过时，则使负载104操作在降低峰值功率状态中。控制器112还可以在方法500的506中更具体地确定在一个预定时间周期内是否已出现所需的电压骤降次数。
图6示出了根据本发明另一个实施例的方法500。图6实施例的方法500比图5实施例的方法500更加详细且一致。然而，图6实施例的方法500的至少某些部分仍然可以被实现为存储在由处理器执行的计算机可读介质上的一个计算机程序。尽管本发明没有这样限制，但是图6实施例的方法500还可以由已经描述过的图3系统300执行。
首先，一个计数器被复位(602)，一个标记被复位(604)。该计数器和该标记可以分别是图3的计数器304和图3的标记302。当一个电压骤降被检测到时，也就是说当由电源提供给负载的电压降低于一个预定门限电平时，该标记优选地被设置。计数器跟踪标记已经被设置的次数，并因此那些已经被检测到的电压骤降的数目被跟踪到。
电压由电源提供给负载(502)，比如由图3的电源102提供给图3的负载104，然后一个电压骤降被检测到(504)，比如由图3的检测器108检测到。作为响应，标记被设置(606)，比如由检测器108设置。被设置的标记然后被检测到(608)。例如，图3的控制器112可以周期性地查询该标记，然后检测到标记已经被设置。
相应地，图6实施例的方法500可以首先选择性地执行时间相关功能610。该时间相关功能610优选地被执行，其中，当在一个预定时间周期内一个必需的电压骤降次数被检测到时，负载将在一个降低峰值功率状态中。当一个必需的骤降次数被检测到而不考虑骤降出现的时间周期时，负载将在降低峰值功率状态中，则该时间相关功能610优选地不被执行。时间相关功能610可以被控制器112利用图3的计时器114来执行。
在时间相关功能610被执行时，如果计数器为零(612)，则一个开始时间被设置作为当前时间(614)。如果计数器不为零(612)，而且如果当前时间与先前设置的开始时间相比超过预定门限时间周期(616)，则计数器被复位(618)，然后一个新的开始时间被设置作为当前时间(614)。开始时间最近被设置(614)，或者当前时间与先前设置的开始时间相比不超过预定门限时间周期(616)，则时间相关功能610的执行完毕。
一旦时间相关功能610被执行或者时间相关功能610没有被执行，则计数器被递增(620)，比如由控制器112进行递增。如果计数器超过预定门限次数(506)，则这意味着被检测到的电压骤降数目已经超过了门限数目，并且负载操作在被减少峰值功率状态中(508)。例如，控制器112可以使负载104操作在这个状态中。如果计数器没有超过预定门限次数(506)，则标记被复位(604)，电压继续被提供给负载(502)，等等。
图象形成装置
图7根据本发明的一个实施例示出了一个图象形成装置100′。图象形成装置100′是图1和/或图3的系统100的一个具体实施例。同样地，图象形成装置100′包括一个被连接到外部电源110的电源102，和一个已描述过的检测和控制机制116。然而，图1和/或图3的系统100的负载104更具体地说是一个在图7实施例的图象形成装置100内的图象形成机制104′。
图象形成机制104′在介质上形成一个图象。它可以是一个喷墨打印机制，一个激光打印机制，或者另一个类型的机制。从而，图象形成装置100′可以是一个喷墨式打印机，一个激光打印机，或者另一个类型的装置，比如一个包括喷墨打印或者激光打印能力的多功能器件(MFD)，等等。图象形成机制104′可操作在缺省模式和备用模式中，或者说是降低峰值功率状态中，这已经参考图1和/或图3的系统100的通用负载104被描述过。在一个激光打印机制的情况下，图象形成机制104′可以包括一个把调色剂熔化在介质上的加热器，在喷墨打印机制的情况下，可包括一个发动机，该发动机被附加到一个滚筒以便通过装置100′来移动介质，等等。
因此，检测和控制机制116检测并且记数电源102提供给图象形成机制104′的电压降低于一个预定门限电平的次数。当电压骤降次数超过一个预定门限次数时，则检测和控制机制116使图象形成机制104′操作在它的备用模式中。可选择地，检测和控制机制116也可以跟踪时间，以使只有当在一个预定时间周期内必需的电压骤降次数出现时，检测和控制机制116使图象形成机制104′操作在备用模式中。
应该注意，尽管在此处特定实施例已经被说明和描述，本领域普通技术人员将会理解任何很可能达到相同目的的方案都可以代替所示出的特定实施例。此申请书是用来覆盖本发明的任何适配或者变化。例如，鉴于本发明的实施例大体上涉及有负载的系统而被描述，它对包括但是不限制于像打印机、传真机、多功能器件等等的图象形成装置的所有这类系统都很合适。因此，本发明明确地意欲仅由权利要求及其等价物来限制。

Claims (10)

1.一个系统(100)包括：
可操作在缺省模式和备用模式中的一个负载(104)，负载(104)在缺省模式中比在备用模式中有较好的性能并且在备用模式中比在缺省模式中消耗较少的峰值功率；
一个可连接到一个外部电源(110)的电源(102)，用来至少提供电压到负载(104)；和，
一个机制(116)，当检测到由电源(102)提供的电压低于预定门限电平的次数超过一个预定的门限次数，用来使负载(104)操作在备用模式中。
2.根据权利要求1的系统(100)，其中，电源(102)在下列情况之一时至少提供电压到负载(104)：一个大于预定门限电平的电平，一个小于预定门限电平并大于复位电平的电平，和一个小于复位电平的电平，当电平小于复位电平时，系统(100)被复位。
3.根据权利要求2的系统(100)，其中，电源(102)至少提供电压给负载(104)的电平取决于至少下列情况之一：功率被负载(104)消耗；和，电压是由外部电源(110)提供。
4.根据权利要求1的系统(100)，其中，当检测到由电源(102)提供的电压在一个预定时间周期内超过预定门限次数地降低于预定门限电平时，机制(116)使负载(104)操作在备用模式中。
5.根据权利要求1的系统(100)，其中，机制(116)包括：
一个检测器(108)，当由电源(102)提供的电压降低于预定门限电平时，该检测器(108)用来检测；和，
一个控制器(112)，用来计数检测器(108)检测到由电源(102)提供的电压降低于预定门限电平的次数，并且当该次数超过预定门限次数的时候使负载(104)操作在备用模式中。
6.根据权利要求5的系统(100)，其中，当检测到由电源(102)提供的电压低于预定门限电平的次数在一个预定时间周期内超过预定门限次数时，控制器(112)使负载(104)操作在备用模式中。
7.根据权利要求6的系统(100)，其中，当第一次计数检测器(108)检测到由电源(102)提供的电压降低于预定门限电平时，控制器(112)开始预定时间周期，并且当预定时间周期期满时，控制器(112)在检测器(108)检测到由电源(102)提供的电压降低于预定门限电平时开始重新计数。
8.根据权利要求1的系统(100)，其中，机制(116)包括：
一个检测器(108)，当由电源(102)提供的电压降低于预定门限电平时，该检测器(108)用来设置一个标记(302)；和，
一个用来周期性地查询标记(302)的控制器(112)，当标记(302)被检测器(108)设置时，控制器(112)使计数器(304)递增并且复位标记(302)，
当计数器(304)超过预定门限次数时，控制器(112)使负载(104)操作在备用模式中。
9.根据权利要求8的系统(100)，其中，当计数器(304)在一个预定时间周期内超过预定门限次数时，控制器(112)使负载(104)操作在备用模式中。
10.根据权利要求9的系统(100)，还包括一个计时器(114)，当计数器(304)从零增加到一时，该计数器用来跟踪一个开始时间，当一个当前时间超过开始时间预定时间间隔时，控制器(112)把计数器(304)复位到零。
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