CN104085189B - 加热保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种喷头加热保护电路包括一加热控制端，一光电耦合器和一第一MOS管，加热软件控制端通过光电耦合器与第一MOS管连接，第一MOS管的输出端连接喷头，其特征在于，还包括一电容，电容的一端连接光电耦合器的输入端的一脚，电容的另一端连接加热控制端。本发明的喷头加热驱动保护电路能够在加热控制端失控的情况下利用电容的传交流隔直流的特性将喷头加热驱动电压降下来从而停止对喷头加热，防止长时间加热将喷头损坏。

Description

加热保护电路

技术领域

本发明涉及一种加热保护电路，具体说涉及一种喷墨打印机用喷头加热保护电路。

背景技术

近年来由于喷墨打印具有较高的打印速度和优良的图像分辨率，且喷墨打印设备与计算机相结合使用使得最终图像的设计和编排方面的灵活性较大，使得喷墨打印技术的普及程度越来越高。

现有的喷墨打印技术包括压电式喷墨打印技术和热泡沫式喷墨打印技术。压电式喷墨打印技术是将许多小的压电陶瓷放置在喷头喷嘴附近，利用压电陶瓷在电压作用下会发生形变的原理，适时地把电压加到它的上面，使压电陶瓷产生伸缩，进而使喷嘴中的墨水喷出，在输出介质表面形成图像。压电陶瓷的伸缩震动随着电压的变化而变化，通过控制电压有效地调节墨滴的大小和方式，使墨水在常温常压的稳定状态下，均匀准确的喷出墨水，从而获得较高精度和分辨率的打印输出图像，同时降低了墨水的消耗量。喷头的喷墨速度除了驱动电压上升沿和下降沿的斜率外，还受墨腔内墨水的黏度的影响。墨水的粘度又与加热温度相关，为保证墨水粘度在特定范围内，在喷墨打印机喷头上都设置有喷头加热系统，以使其在适当的加热温度下工作，以打印出高质量的图像。目前一般采用电加热系统对喷头进行加热，加热系统包括加热管、温度传感器、过热保护器及控制电路板等，加热系统工作时，加热管通电直接对喷头进行加热，当温度达到喷头工作的设定温度时，温度传感器发送信号给控制电路板，再由控制电路板控制加热管断电，停止对喷头进行加热；当温度低于喷头工作设定温度时，控制电路板再次控制加热管通电对喷头进行加热，如此反复循环对喷头进行加热以保证喷头温度在正常的工作范围内。当温度超出喷头的正常工作范围时，轻者使墨水发生化学变化，影响喷墨打印图像质量，重则损坏喷头。如图1所示，现有技术中采用FPGA或ARM通过一个光电耦合器O1和场效应晶体管Q2来控制喷头的加热；且在FPGA或ARM输出高电平时场效应晶体管Q2打开对喷头进行加热。一旦FPGA或ARM失控且在输出高电平的情况下死机的话，喷头将持续被加热，导致喷头被烧坏。如图2所示，现有技术中的喷头加热驱动电压V1的波形图，当T1时间FPGA或ARM死机时，T1时间后喷头加热驱动电压持续为高电平喷头持续加热，容易导致喷头损坏。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种防加热失控的喷头加热保护电路。

为实现上述目的，本发明提出一种喷头加热保护电路，包括一加热控制端，一光电耦合器和一第一MOS管，加热控制端通过光电耦合器与第一MOS管连接，第一MOS管的输出端连接喷头，其特征在于，还包括一电容、第一二极管和第二二极管，电容的一端通过第一二极管连接光电耦合器的输入端的一脚，电容的另一端接加热控制端，第一二极管还通过第二二极管接接地端。所述光电耦合器的输出端的一脚连接所述第一MOS管的栅极，第一MOS管的源极接接地端，第一MOS管的漏极接喷头端，所述第一MOS管的栅极与源极之间串接一第三电阻。所述光电耦合器为光电二极管型。

本发明的喷头加热保护电路还包括一第二MOS管，所述第二MOS管连接光电耦合器的输出端，所述第二MOS管的源极接加热供电电压，第二MOS管的栅极接加热保护端，第二MOS管的漏极通过第一电阻连接光电耦合器的输出端的另一脚。

本发明的喷头加热驱动保护电路能够在加热控制端失控的情况下利用电容的传交流隔直流的特性将喷头加热驱动电压降下来从而停止对喷头加热，防止长时间加热将喷头损坏。

附图说明

图1为现有技术中的喷头加热驱动电路图；

图2为现有技术中在控制端失控的情况下喷头的加热驱动电压波形图；

图3为本发明中的喷头加热驱动电路图；

图4为本发明中在控制端失控的情况下喷头的加热驱动电压波形图。

主要元件符号说明

逻辑供电端—VCC；喷头加热输入端电压—VHEAT；喷头加热输出端电压—VHEAT-AB；接地端—GND；喷头加热控制端—HTON；第一MOS管—Q1；第二MOS管—Q2；发光二极管—D1；第一二极管—D2；第二二极管—D3；电容—C1；第一电阻—R1；第二电阻—R2；第三电阻—R3；第四电阻—R4；光电耦合器—O1；栅极—G；源极—S；漏极—D。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

如图3所示，本发明的喷头加热驱动电路包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，喷头加热输入端电压VHEAT通过第二MOS管Q2接入喷头加热保护电路，喷头加热输入端电压VHEAT接第二MOS管Q2的源极S，第二MOS管Q2的栅极D接加热保护端，第二MOS管Q2的漏极D（也即喷头加热输出端电压VHEAT-AB）通过第一电阻R1接光电耦合器O1输出端的4引脚，光电耦合器O1的输出端的3引脚接第一MOS管Q1的栅极G，光电耦合器O1输出端的3引脚还通过第三电阻R3接接地端GND，光电耦合器O1输入端的2引脚直接接地端GND，光电耦合器O1输入端的1脚通过第二电阻R2接接地端GND，光电耦合器O1输入端的1引脚还接第一二极管D2的阴极，第一二极管D2的阳极通过电容C1接软件控制端HTON，第一二极管D2的阳极还接第二二极管D3的阴极，第二二极管D3的阳极接接地端GND。第一MOS管Q1的漏极D接喷头，第一MOS管Q1的栅极G通过第三电阻R3接第一MOS管Q1的源极S。第一MOS管Q1的漏极D还通过第四电阻R4接发光二极管D1的阴极，发光二极管D1的阳极接喷头加热输出端电压VHEAT-AB。其中，第一二极管D2起整流作用，第二二极管D3起偏置作用。

正常工作给喷头加热时软件控制端HTON给一加热信号，光电耦合器O1的输入端的发光二极管发光照射到输出端的受光器上后输出端的3脚与4脚导通，第一MOS管Q1的栅极G为高电平，第一MOS管Q1的源极S接地为低电平，第一MOS管Q1导通，喷头加热输出端电压VHEAT-AB通过第二MOS管Q2及第一MOS管Q1供给喷头，对喷头进行加热工作。

当T1时间FPGA或ARM死机时，本发明中的喷头加热驱动电压V2的波形图如图4所示，由于电容C1具有传交流隔直流的作用，喷头加热驱动电压V2从T1时间开始经过一段时间后降为零而停止对喷头加热，即本发明的喷头加热驱动保护电路能够在加热控制端失控的情况下利用电容的传交流隔直流的特性将喷头加热驱动电压降下来从而停止对喷头加热，防止长时间加热将喷头损坏。

需要指出的是根据本发明的具体实施方式所作的任何变形，均不脱离本发明的精神以及权利要求记载的范围。

Claims (6)

1.一种加热保护电路，包括一加热控制端，一光电耦合器和一第一MOS管，加热控制端通过光电耦合器与第一MOS管连接，第一MOS管的输出端连接喷头，其特征在于，还包括一电容，电容的一端连接光电耦合器的输入端的一脚，电容的另一端连接加热控制端。

2.如权利要求1所述的加热保护电路，其特征在于，所述电容与光电耦合器之间还连接一第一二极管。

3.如权利要求1所述的加热保护电路，其特征在于，还包括一第二二极管，所述第二二极管的一端连接第一二极管的阳极，第一二极管的阳极还通过电容接加热控制端，第一二极管的阴极连接光电耦合器输入端的一引脚，所述第二二极管另一端接接地端。

4.如权利要求1所述的加热保护电路，其特征在于，所述光电耦合器的输出端的一脚连接所述第一MOS管的栅极，第一MOS管的源极接接地端，第一MOS管的漏极接喷头端，所述第一MOS管的栅极与源极之间串接一第三电阻。

5.如权利要求1所述的加热保护电路，其特征在于，还包括一第二MOS管，所述第二MOS管连接光电耦合器的输出端，所述第二MOS管的源极接加热供电电压，第二MOS管的栅极接加热保护端，第二MOS管的漏极通过第一电阻连接光电耦合器的输出端的另一脚。

6.如权利要求1所述的加热保护电路，其特征在于，所述光电耦合器为光电二极管型。