CN103738057B - 一种用于热敏打印机的硬件保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于热敏打印机的硬件保护电路，包括第一电容、第一电阻、二极管和逻辑与门，所述第一电容的第一端通过第一电阻与地相连接，所述第一电容的第一端与二极管的负极端连接，所述二极管的负极端分别与逻辑与门的两个输入端相连接，所述二极管的正极端与地连接。本发明通过控制输入到打印机接口的电压，从而达到控制加热时间的效果，实现保护加热头的目的，能有效延长打印机的使用寿命。而且本发明结构简单，大大节省生产成本。本发明可广泛应用于电路保护产品中。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种用于热敏打印机的硬件保护电路。
背景技术
现在的热敏打印机广泛应用于POS机等产品上面，相对于针式打印机而言，热敏打印机具有速度快、噪音低，打印清晰，体积小，使用方便等优点，所以目前被广泛应用。
热敏打印机的工作原理是打印头上安装有半导体加热元件，打印头加热并接触热敏打印纸后就可以打印出需要的图案，其原理与热敏式传真机类似，图像是通过加热，在膜中产生化学反应而生成的。这种化学反应是在一定的温度下进行的，高温会加速这种化学反应。热敏打印机根据其热敏元件的排列方式可分为行式热敏和列式热敏，列式热敏属于早期产品，目前主要应用在一些对打印速度要求不高的场合。行式热敏打印机属20世纪90年代技术，其打印速度比列式热敏打印机快得多，目前最快速度已达到220mm/秒。要实现高速热敏打印，除了选取高速热敏打印头外，还必须有相应的控制板与之配合。
但是，现在的热敏打印机均有一个弱点，就是如果加热头处于长时间加热状态的话，就会导致寿命减少甚至烧毁。所以，加热控制就显得十分重要，在传统的设计中，加热控制都是完全依靠软件来实现的，但是，如果在软件控制失效或者机器死机的情况下，加热时间就没有被很好的控制，此时就有可能让加热头被长时间加热从而导致打印机寿命的大大减少甚至烧毁打印头。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能保护加热头，延长打印机使用寿命的一种用于热敏打印机的硬件保护电路。
本发明所采用的技术方案是：
一种用于热敏打印机的硬件保护电路，包括第一电容、第一电阻、二极管和逻辑与门，所述第一电容的第一端通过第一电阻与地相连接，所述第一电容的第一端与二极管的负极端连接，所述二极管的负极端分别与逻辑与门的两个输入端相连接，所述二极管的正极端与地连接。
进一步作为优选的实施方式，所述第一电容的第二端接入控制输入电压。
进一步作为优选的实施方式，还包括第二电容和第二电阻，所述逻辑与门的输出端与第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端通过第二电容与地相连接，所述第二电阻的第二端输出连接至打印机接口。
本发明的有益效果是：
本发明一种用于热敏打印机的硬件保护电路通过控制输入到打印机接口的电压，从而达到控制加热时间的效果，实现保护加热头的目的，能有效延长打印机的使用寿命。而且本发明结构简单，大大节省生产成本。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种用于热敏打印机的硬件保护电路的电路原理图。
具体实施方式
参照图1，本发明一种用于热敏打印机的硬件保护电路，包括第一电容C1、第一电阻R1、二极管D和逻辑与门U，所述第一电容C1的第一端通过第一电阻R1与地相连接，所述第一电容C1的第一端与二极管D的负极端连接，所述二极管D的负极端分别与逻辑与门U的两个输入端相连接，所述二极管D的正极端与地连接。
进一步作为优选的实施方式，所述第一电容C1的第二端接入控制输入电压。
进一步作为优选的实施方式，还包括第二电容C2和第二电阻R2，所述逻辑与门U的输出端与第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端通过第二电容C2与地相连接，所述第二电阻R2的第二端输出连接至打印机接口。
本发明的具体工作原理如下：
其中，图中STB为打印机的接口，以第一电容C1为10nF和第一电阻R1为270kΩ为例，当控制输入电压由0V变为3.3V时，由于第一电容C1两端的电压不能突变，所以第一电容C1的第一端也会变为3.3V，然后通过第一电阻R1放电，此时，控制输入电压就给第一电容C1充电，由于逻辑与门U在3.3V供电的情况下，当控制输入电压小于1.3V左右时就会判别为低，所以当第一电容C1的第一端电压由3.3V减小到1.3V左右时，逻辑与门U就会输出低信号使打印机加热头停止加热，设计的时候可以通过调整第一电容C1和第一电阻R1的值来设置加热时间。当加热结束控制输入电压由3.3V变为0V的瞬间，由于之前第一电容C1两端的压降为3.3V，所以第一电容C1的第一端会变为-3.3V，由于二极管D的存在，它会把逻辑与门U的输入电压钳位在-0.5V左右以保证能使逻辑与门U正常工作，如果没有二极管D，逻辑与门U的输入电压就会为-3.3V，超出了逻辑与门U的正常工作范围，有可能会导致逻辑与门U工作异常。
以常用的打印机为例，当软件设置的加热时间为1ms，正常情况下打印机加热1ms后就会停止加热，然后等待下一个加热信号，如果软件控制失效的情况下，加热时间会远远超过1ms，比如7ms、8ms甚至更长，这种情况下如果没有硬件保护电路的话就会导致烧坏打印机。如果有以上保护电路的话，时间常数τ=RC=270K*10ns=2.7ms，由于逻辑与门U在输入电压为1.3V左右就会判别为低，所以大概加热2ms左右就会停止加热，这样能有效起到了保护作用。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (2)
1.一种用于热敏打印机的硬件保护电路，其特征在于：包括第一电容（C1）、第一电阻（R1）、二极管（D）、逻辑与门（U）、第二电容（C2）和第二电阻（R2），所述第一电容（C1）的第一端通过第一电阻（R1）与地相连接，所述第一电容（C1）的第一端与二极管（D）的负极端连接，所述二极管（D）的负极端分别与逻辑与门（U）的两个输入端相连接，所述二极管（D）的正极端与地连接，所述逻辑与门（U）的输出端与第二电阻（R2）的第一端连接，所述第二电阻（R2）的第二端通过第二电容（C2）与地相连接，所述第二电阻（R2）的第二端输出连接至打印机接口。
2.根据权利要求1所述的一种用于热敏打印机的硬件保护电路，其特征在于：所述第一电容（C1）的第二端接入控制输入电压。
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