CN104786676A - 喷墨打印头电源时序控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷墨打印头电源时序控制装置。包括：将第一电压信号输入至喷墨打印头驱动部分和转换模块的驱动电源；接通或断开驱动电源和数字电源之间的电连接，并将第一电压信号转换为第二电压信号输入至数字电源的转换模块；将第二电压信号输入至喷墨打印头数字部分和控制模块的数字电源；根据第二电压信号接通或断开驱动电源与喷墨打印头驱动部分之间的电连接的控制模块。本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置，研发和制作成本较低，有利于大面积推广使用。

Description

喷墨打印头电源时序控制装置

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种喷墨打印头电源时序控制装置。

背景技术

随着数字技术的快速发展，印刷领域也正迎来新一轮的革命。相对于传统印刷方式，数字印刷具有速度快、一张起印、内容可变等优势，可大大缩短印刷工艺流程，因此在印刷领域得到了越来越广泛的应用。喷墨打印头作为数字印刷领域的尖端核心技术，具有高成本、高性能、高要求等特点，因此如何控制好喷墨打印头，在保证性能的同时保证安全性，尽可能避免对喷墨打印头造成损害，是数字喷墨印刷技术的一项基本要求。

其中，压电式喷墨打印头在数字喷墨印刷中使用最为广泛，其通过在压电陶瓷上施加电压使其产生形变，从而挤压墨腔中的墨水产生高压而将墨滴喷射出来。压电式喷墨打印头通常需要两种供电电源：一种是中高幅值的驱动电源，用于驱动压电陶瓷产生形变，电压范围一般在20V到100V之间；另一种是低幅值的数字电源，用于为喷墨打印头内部的数字电路进行供电，典型供电电压为3.3V或5V。

由于压电式喷墨打印头内部的特殊电路结构，以及考虑到对内部精密电路的保护需求，压电式喷墨打印头对于双供电电源的上、下电时序有较高要求。图1为喷墨打印头双供电电源的上下电时序示意图，如图1所示，一般而言，驱动电源应晚于数字电源上电，并早于数字电源下电。

现有技术中，通常采用专用的时序控制芯片来实现对双供电电源上、下电时序的控制。

但现有技术存在如下缺陷：由于时序控制芯片的研发和制作成本较高，不利于大面积推广使用。

发明内容

本发明提供一种喷墨打印头电源时序控制装置，用以解决现有技术中存在的研发和制造成本较高，不利于大面积推广使用的问题。

本发明提供了一种喷墨打印头电源时序控制装置，包括：驱动电源、转换模块、数字电源、控制模块、喷墨打印头数字部分和喷墨打印头驱动部分，其中：

所述驱动电源，用于将第一电压信号输入至所述喷墨打印头驱动部分，以为所述喷墨打印头驱动部分提供工作电源；以及将所述第一电压信号输入至所述转换模块；

所述转换模块，用于当接收到用户输入的第一上电指令时，接通所述驱动电源和所述数字电源之间的电连接，并将所述第一电压信号转换为第二电压信号输入至所述数字电源；或者，用于当接收到用户输入的第一下电指令时，断开所述驱动电源和所述数字电源之间的电连接；

所述数字电源，用于将所述第二电压信号输入至所述喷墨打印头数字部分，以为所述喷墨打印头数字部分提供工作电源；以及将所述第二电压信号输入至所述控制模块；

所述控制模块，用于当接收到用户输入的第二上电指令时，根据所述第二电压信号接通所述驱动电源与所述喷墨打印头驱动部分之间的电连接；或者，用于当接收到用户输入的第二下电指令时，根据所述第二电压信号断开所述驱动电源与所述喷墨打印头驱动部分之间的电连接。

本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置，当上电时，数字电源由驱动电源转换得到，且数字电源直接为喷墨打印头数字部分上电，数字电源正常上电后通过控制模块接通驱动电源与喷墨打印头驱动部分之间的电连接，实现喷墨打印头驱动部分的上电，保证了驱动电源晚于数字电源上电。当下电时，控制模块在数字电源正常上电状态下，断开驱动电源与喷墨打印头驱动部分之间的电连接，实现喷墨打印头驱动部分的下电，喷墨打印头驱动部分下电后通过转换模块断开驱动电源与数字电源之间的电连接，实现喷墨打印头数字部分的下电，保证了驱动电源早于数字电源下电。且该装置中各个模块的功能简单，通过常用的分立器件即可实现，研发和制作成本较低，有利于大面积推广使用。

附图说明

图1为喷墨打印头双供电电源的上下电时序示意图；

图2为本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置一个实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置又一个实施例的结构示意图；

图4为图3所示实施例中转换单元的电路图；

图5为图3所示实施例中放电模块的电路图；

图6为本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置又一个实施例的结构示意图；

图7为图6所示实施例中下限检测子单元的电路图；

图8为本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置又一个实施例的结构示意图；

图9为图8所示实施例中上限检测子单元的电路图；

图10为图8所示实施例中第一开关子单元的电路图；

图11为图8所示实施例中第二开关子单元的电路图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例及附图，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图2为本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置一个实施例的结构示意图。如图2所示，该装置具体可以包括：驱动电源21、转换模块22、数字电源23、控制模块24、喷墨打印头数字部分25和喷墨打印头驱动部分26，其中：

驱动电源21，用于将第一电压信号输入至喷墨打印头驱动部分26，以为喷墨打印头驱动部分26提供工作电源；以及将第一电压信号输入至转换模块22。

转换模块22，用于当接收到用户输入的第一上电指令时，接通驱动电源21和数字电源23之间的电连接，并将第一电压信号转换为第二电压信号输入至数字电源23；或者，用于当接收到用户输入的第一下电指令时，断开驱动电源21和数字电源23之间的电连接。

数字电源23，用于将第二电压信号输入至喷墨打印头数字部分25，以为喷墨打印头数字部分25提供工作电源；以及将第二电压信号输入至控制模块24。

控制模块24，用于当接收到用户输入的第二上电指令时，根据第二电压信号接通驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接；或者，用于当接收到用户输入的第二下电指令时，根据第二电压信号断开驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接。

具体的，当转换模块22接收到用户输入的用于指示上电的第一上电指令时，接通驱动电源21和数字电源23之间的电连接。转换模块22将驱动电源21输出的较高幅值（一般在20V到100V之间）的第一电压信号转换为较低幅值（例如3.3V或5V）的第二电压信号，并将转换得到的第二电压信号输入至数字电源23。数字电源23将转换模块22输出的第二电压信号直接输入至喷墨打印头数字部分25，以为喷墨打印头数字部分25提供所需的工作电源，实现数字电源23为喷墨打印头数字部分25的上电过程。同时数字电源23正常上电后，将转换模块22输出的第二电压信号输入至控制模块24。当控制模块24接收到数字电源23输出的第二电压信号和用户输入的用于指示上电的第二上电指令时，接通驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接。当驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接接通时，驱动电源21将输出的第一电压信号输入至喷墨打印头驱动部分26，以为喷墨打印头驱动部分26提供所需的工作电源，实现驱动电源21为喷墨打印头驱动部分26的上电过程。通过以上过程即实现了对数字电源23先上电，驱动电源21后上电的时序控制。

当控制模块24接收到数字电源23输出的第二电压信号和用户输入的用于指示下电的第二下电指令时，断开驱动电源21和喷墨打印头驱动部分26之间的电连接。当驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接断开时，驱动电源21停止将输出的第一电压信号输入至喷墨打印头驱动部分26，实现驱动电源21和喷墨打印头驱动部分26的下电过程。当转换模块22接收到用户输入的用于指示下电的第一下电指令时，断开驱动电源21和数字电源23之间的电连接，实现数字电源23和喷墨打印头数字部分25的下电过程。通过以上过程即实现了对驱动电源21先下电，数字电源23后下电的时序控制。

本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置，当上电时，数字电源由驱动电源转换得到，且数字电源直接为喷墨打印头数字部分上电，数字电源正常上电后通过控制模块接通驱动电源与喷墨打印头驱动部分之间的电连接，实现喷墨打印头驱动部分的上电，保证了驱动电源晚于数字电源上电。当下电时，控制模块在数字电源正常上电状态下，断开驱动电源与喷墨打印头驱动部分之间的电连接，实现喷墨打印头驱动部分的下电，喷墨打印头驱动部分下电后通过转换模块断开驱动电源与数字电源之间的电连接，实现喷墨打印头数字部分的下电，保证了驱动电源早于数字电源下电。且该装置中各个模块的功能简单，通过常用的分立器件即可实现，研发和制作成本较低，有利于大面积推广使用。

图3为本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置又一个实施例的结构示意图。如图3所示，本实施例提供的喷墨打印头电源时序控制装置在图2所示实施例的基础上进一步描述了转换模块22和控制模块24的一种具体结构，具体的：

图2所示实施例中的转换模块22具体可以包括：转换单元31和上下电单元32。

转换单元31，用于将驱动电源21输出的第一电压信号转换为第二电压信号，并将第二电压信号输入至数字电源23。

上下电单元32，用于当接收到用户输入的第一上电指令时，接通驱动电源21和转换单元31之间的电连接；或者，用于当接收到用户输入的第一下电指令时，断开驱动电源21和转换单元31之间的电连接。

图2所示实施例中的控制模块24具体可以包括：控制单元33和开关单元34。

控制单元33，用于当接收到用户输入的第二上电指令时，根据数字电源23输出的第二电压信号生成第一开关控制信号，并将第一开关控制信号输入至开关单元34；或者，用于当接收到用户输入的第二下电指令时，根据数字电源23输出的第二电压信号生成第二开关控制信号，并将第二开关控制信号输入至开关单元34。

开关单元34，用于当接收到第一开关控制信号时，接通驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接；或者，用于当接收到第二开关控制信号时，断开驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接。

具体的，当上下电单元32接收到用户输入的用于指示上电的第一上电指令时，接通驱动电源21和转换单元31之间的电连接。转换单元32将驱动电源21输出的较高幅值（一般在20V到100V之间）的第一电压信号转换为较低幅值（例如3.3V或5V）的第二电压信号，并将转换得到的第二电压信号输入至数字电源23。图4为图3所示实施例中转换单元的电路图，如图4所示，转换单元32具体可以包括型号为LM2678-5.0的线性稳压器41和由第一电容42、第二电容43、第三电容44、电感45和二极管46组成的外围电路，线性稳压器41的输入端与上下电单元32电连接，线性稳压器41的输出端与数字电源23电连接。数字电源23将单元32输出的第二电压信号直接输入至喷墨打印头数字部分25，以为喷墨打印头数字部分25提供所需的工作电源，实现数字电源23为喷墨打印头数字部分25的上电过程。同时数字电源23正常上电后，将转换单元32输出的第二电压信号输入至控制单元33。当控制单元33接收到数字电源23输出的第二电压信号和用户输入的用于指示上电的第二上电指令时，生成用于上电的第一开关控制信号（例如高电平），并将生成的用于上电的第一开关控制信号（例如高电平）输入至开关单元34，以控制开关单元34接通驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接。当驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接接通时，驱动电源21将输出的第一电压信号输入至喷墨打印头驱动部分26，以为喷墨打印头驱动部分26提供所需的工作电源，实现驱动电源21为喷墨打印头驱动部分26的上电过程。通过以上过程即实现了对数字电源23先上电，驱动电源21后上电的时序控制。

当控制单元33接收到数字电源23输出的第二电压信号和用户输入的用于指示下电的第二下电指令时，生成用于下电的第二开关控制信号（例如低电平），并将生成的用于下电的第二开关控制信号（例如低电平）输入至开关单元34，以控制开关单元34断开驱动电源21和喷墨打印头驱动部分26之间的电连接。当驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接断开时，驱动电源21停止将输出的第一电压信号输入至喷墨打印头驱动部分26，实现驱动电源21和喷墨打印头驱动部分26的下电过程。当上下电单元32接收到用户输入的用于指示下电的第一下电指令时，断开驱动电源21和转换单元31之间的电连接，实现数字电源23和喷墨打印头数字部分25的下电过程。通过以上过程即实现了对驱动电源21先下电，数字电源23后下电的时序控制。

进一步的，图2所示实施例的喷墨打印头电源时序控制装置还可以包括：放电模块35。

图2所示实施例中的控制单元33还可以用于：当接收到用户输入的第二上电指令时，根据数字电源23输出的第二电压信号生成第一放电控制信号，并将第一放电控制信号输入至放电模块35；或者，当接收到用户输入的第二下电指令时，根据数字电源23输出的第二电压信号生成第二放电控制信号，并将第二放电控制信号输入至放电模块35。

放电模块35，用于根据第二放电控制信号对喷墨打印头驱动部分26进行放电。

具体的，当控制单元33接收到数字电源23输出的第二电压信号和用户输入的用于指示下电的第二下电指令时，除生成用于下电的第二开关控制信号（例如低电平）外，还生成用于指示放电的第二放电控制信号（例如高电平），并将生成的第二放电控制信号（例如高电平）输入至放电模块35。放电模块35根据控制单元33输出的第二放电控制信号（例如高电平）对喷墨打印头驱动部分26进行放电，以加快喷墨打印头驱动部分26的下电速度。

当控制单元33接收到数字电源23输出的第二电压信号和用户输入的用于指示上电的第二上电指令时，除生成用于上电的第一开关控制信号（例如高电平）外，还生成用于不放电的第一放电控制信号（例如低电平），并将生成的第一放电控制信号（例如低电平）输入至放电模块35。放电模块35根据控制单元33输出的第一放电控制信号（例如低电平）不对喷墨打印头驱动部分26进行放电。

图5为图3所示实施例中放电模块的电路图，如图5所示，放电模块35具体可以包括型号为FDC5612的第一N沟道金属氧化物半导体（MetalOxide Semiconductor，简称MOS）管51和第一电阻52。第一N沟道MOS管51的栅极与控制单元33电连接，第一N沟道MOS管51的漏极接地，第一N沟道MOS管51的源极经第一电阻52后与喷墨打印头驱动部分26电连接。当第一N沟道MOS管51的栅极接收到控制单元33输出的第二放电控制信号（高电平）时，第一N沟道MOS管51的栅极电压高于漏极电压，第一N沟道MOS管51的源极和漏极之间导通，喷墨打印头驱动部分26容性负载上的电荷经第一电阻52释放。第一电阻52的作用是防止放电电流超过第一N沟道MOS管51的最大漏极电流，对第一N沟道MOS管51造成损坏。当第一N沟道MOS管51的栅极接收到控制单元33输出的第一放电控制信号（低电平）时，第一N沟道MOS管51的源极和漏极之间截止，喷墨打印头驱动部分26容性负载上的电荷无法释放。

进一步的，图3所示实施例中的控制单元33具体可以包括：控制子单元36和组合逻辑子单元37。

控制子单元36，用于当接收到用户输入的第二上电指令时，根据数字电源23输出的第二电压信号生成电平状态相反的两路上下电控制信号；或者，用于当接收到用户输入的第二下电指令时，根据数字电源23输出的第二电压信号生成电平状态相同的两路上下电控制信号。

组合逻辑子单元37，用于当接收到控制子单元36输出的电平状态相反的两路上下电控制信号时，生成第一开关控制信号和第一放电控制信号；或者，用于当接收到控制子单元36输出的电平状态相同的两路上下电控制信号时，生成第二开关控制信号和第二放电控制信号。

具体的，当控制子单元36接收到数字电源23输出的第二电压信号和用户输入的用于指示上电的第二上电指令时，生成电平状态相反的两路上下电控制信号（一路为高电平，一路为低电平），并将生成的电平状态相反的两路上下电控制信号输入至组合逻辑子单元37。组合逻辑子单元37根据接收到的电平状态相反的两路上下电控制信号生成用于上电的第一开关控制信号（例如高电平）和用于不放电的第一放电控制信号（例如低电平），并将生成的第一开关控制信号（例如高电平）输入至开关单元34，将第一放电控制信号（例如低电平）输入至放电模块35。此时，组合逻辑子单元37具体可以包括异或门38和第一非门39。异或门38用于对控制子单元36输出的电平状态相反的两路上下电控制信号（一路为高电平，一路为低电平）进行逻辑异或运算，生成第一开关控制信号（例如高电平）。第一非门39用于对异或门38输出的信号进行逻辑取反运算，生成第一放电控制信号（例如低电平）。

当控制子单元36接收到数字电源23输出的第二电压信号和用户输入的用于指示下电的第二下电指令时，生成电平状态相同的两路上下电控制信号（两路同为高电平或两路同为低电平），并将生成的电平状态相同的两路上下电控制信号输入至组合逻辑子单元37。组合逻辑子单元37根据接收到的电平状态相同的两路上下电控制信号生成用于上电的第一开关控制信号（例如高电平）和用于不放电的第一放电控制信号（例如低电平），并将生成的第一开关控制信号（例如高电平）输入至开关单元34，将第一放电控制信号（例如低电平）输入至放电模块35。此时，异或门38用于对控制子单元36输出的电平状态相反的两路上下电控制信号（一路为高电平，一路为低电平）进行逻辑异或运算，生成第一开关控制信号（例如高电平）。第一非门39用于对异或门38输出的信号进行逻辑取反运算，生成第一放电控制信号（例如低电平）。

其中，控制子单元36具体可以包括第一开关53、第二开关54和第三开关55。第一开关53的第一端与数字电源23的正极电连接，第一开关53的第二端分别与组合逻辑子单元37的第一输入端和第三开关55的第一端电连接。第二开关54的第一端与数字电源23的负极电连接，第二开关54的第二端分别与组合逻辑子单元37的第二输入端和第三开关55的第二端电连接。

当控制子单元36接收到用户输入的用于指示上电的第二上电指令时，闭合第一开关53和第二开关54，断开第三开关55，接通组合逻辑子单元37的第一输入端与数字电源23的正极之间和组合逻辑子单元37的第二输入端与数字电源23的负极之间的电连接，从而生成电平状态相反的两路上下电控制信号。

当控制子单元36接收到用户输入的用于指示下电的第二下电指令时，闭合第一开关53和第三开关55并断开第二开关54，接通组合逻辑子单元37的第一输入端与数字电源23的正极之间和组合逻辑子单元37的第二输入端与数字电源23的正极之间的电连接，从而生成电平状态相同（同为高电平）的两路上下电控制信号；或者，闭合第二开关54和第三开关55并断开第一开关53，接通组合逻辑子单元37的第一输入端与数字电源23的负极之间和组合逻辑子单元37的第二输入端与数字电源23的负极之间的电连接，从而生成电平状态相同（同为低电平）的两路上下电控制信号。

本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置，当上电时，数字电源由驱动电源转换得到，且数字电源直接为喷墨打印头数字部分上电，数字电源正常上电后通过控制单元控制开关单元接通驱动电源与喷墨打印头驱动部分之间的电连接，实现喷墨打印头驱动部分的上电，保证了驱动电源晚于数字电源上电。当下电时，控制单元在数字电源正常上电状态下，控制开关单元断开驱动电源与喷墨打印头驱动部分之间的电连接，实现喷墨打印头驱动部分的下电，喷墨打印头驱动部分下电后通过上下电单元断开驱动电源与数字电源之间的电连接，实现喷墨打印头数字部分的下电，保证了驱动电源早于数字电源下电。且该装置中各个模块的功能简单，通过常用的分立器件即可实现，研发和制作成本较低，有利于大面积推广使用。

图6为本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置又一个实施例的结构示意图。如图6所示，在图3所示实施例的基础上，控制单元33还可以包括：下限检测子单元61。

下限检测子单元61，用于检测驱动电源21输出的第一电压信号的幅值是否大于预设下限电压值，若是，则生成第一下限检测信号；若否，则生成第二下限检测信号。

组合逻辑子单元37还可以用于：当接收到控制子单元36输出的电平状态相反的两路上下电控制信号和下限检测子单元61输出的第一下限检测信号时，生成第一开关控制信号和第一放电控制信号；或者，当接收到控制子单元36输出的电平状态相同的两路上下电控制信号或下限检测子单元61输出的第二下限检测信号时，生成第二开关控制信号和第二放电控制信号。

具体的，下限检测子单元61当检测到驱动电源21输出的第一电压信号的幅值大于预设下限电压值时，生成第一下限检测信号（例如高电平），并将第一下限检测信号（例如高电平）输入至组合逻辑子单元37；当检测到驱动电源21输出的第一电压信号的幅值小于或等于预设下限电压值时，生成第二下限检测信号（例如低电平），并将第二下限检测信号（例如低电平）输入至组合逻辑子单元37。图7为图6所示实施例中下限检测子单元的电路图，如图7所示，下限检测子单元61具体可以包括型号为LM2903的第一比较器71、第二电阻72、第三电阻73、第四电阻74和第五电阻75。第二电阻72的第一端与驱动电源21电连接，第二电阻72的第二端分别与第三电阻73的第一端和第一比较器71的输入正极电连接，第三电阻73的第二端接地。第四电阻74的第一端与数字电源23电连接，第四电阻74的第二端分别与第五电阻75的第一端和第一比较器71的输入负极电连接，第五电阻75的第二端接地。第一比较器71的供电端与数字电源23电连接，第一比较器71的接地端接地，第一比较器71的输出端与组合逻辑子单元37电连接。假设驱动电源21的标称值为26V，为将驱动电源21的波动范围控制在-6.5%以内，在下限检测子单元61中设置驱动电源21的预设下限电压值为24.3V，数字电源23输出的电压值为3.3V的第二电压信号经阻值为5.1Ω的第四电阻74和阻值为3.3Ω的第五电阻75分压后输入至第一比较器71的输入负极的下限基准电压为1.22V，当驱动电源21输出的第一电压信号的电压值大于预设下限电压值为24.3V时，驱动电源21输出的第一电压信号经阻值为22Ω的第二电阻72和阻值为1.24Ω的第三电阻73分压后输入至第一比较器71的输入正极的电压大于下限基准电压1.22V，第一比较器71的输出端输出高电平的第一下限检测信号。当驱动电源21输出的第一电压信号的电压值小于预设下限电压值24.3V时，第一比较器71的输出端输出低电平的第二下限检测信号。

当组合逻辑子单元37接收到电平状态相反的两路上下电控制信号（一路为高电平，一路为低电平）和第一下限检测信号（例如高电平）时，生成用于上电的第一开关控制信号（例如高电平）和用于不放电的第一放电控制信号（例如低电平）。此时组合逻辑子单元37还可以包括：第一与门62。异或门38用于对控制子单元36输出的电平状态相反的两路上下电控制信号（一路为高电平，一路为低电平）进行逻辑异或运算。第一与门62用于对下限检测子单元61输出的第一下限检测信号（例如高电平）和异或门38输出的信号（例如高电平）进行逻辑与运算，生成第一开关控制信号（例如高电平）。第一非门39用于对第一与门62输出的信号（例如高电平）进行逻辑取反运算，生成第一放电控制信号（例如低电平）。

当组合逻辑子单元37接收到电平状态相同的两路上下电控制信号（两路同为高电平或两路同为低电平）和第二下限检测信号（例如低电平）时，生成用于下电的第二开关控制信号（例如低电平）和用于放电的第二放电控制信号（例如高电平）。此时，异或门38用于对控制子单元36输出的电平状态相同的两路上下电控制信号（两路同为高电平或两路同为低电平）进行逻辑异或运算。第一与门62用于对下限检测子单元61输出的第二下限检测信号（例如低电平）和异或门38输出的信号（例如低电平）进行逻辑与运算，生成第二开关控制信号（例如低电平）。第一非门39用于对第一与门62输出的信号（例如低电平）进行逻辑取反运算，生成第二放电控制信号（例如高电平）。

当组合逻辑子单元37接收到电平状态相同的两路上下电控制信号（两路同为高电平或两路同为低电平）和第一下限检测信号（例如高电平）时，生成用于下电的第二开关控制信号（例如低电平）和用于放电的第二放电控制信号（例如高电平）。此时，异或门38用于对控制子单元36输出的电平状态相同的两路上下电控制信号（两路同为高电平或两路同为低电平）进行逻辑异或运算。第一与门62用于对下限检测子单元61输出的第一下限检测信号（例如高电平）和异或门38输出的信号（例如低电平）进行逻辑与运算，生成第二开关控制信号（例如低电平）。第一非门39用于对第一与门62输出的信号（例如低电平）进行逻辑取反运算，生成第二放电控制信号（例如高电平）。

当组合逻辑子单元37接收到电平状态相反的两路上下电控制信号（一路为高电平，一路为低电平）和第二下限检测信号（例如低电平）时，生成用于下电的第二开关控制信号（例如低电平）和用于放电的第二放电控制信号（例如高电平）。此时，异或门38用于对控制子单元36输出的电平状态相反的两路上下电控制信号（一路为高电平，一路为低电平）进行逻辑异或运算。第一与门62用于对下限检测子单元61输出的第二下限检测信号（例如低电平）和异或门38输出的信号（例如高电平）进行逻辑与运算，生成第二开关控制信号（例如低电平）。第一非门39用于对第一与门62输出的信号（例如低电平）进行逻辑取反运算，生成第二放电控制信号（例如高电平）。

本实施例通过增加下限检测子单元61，当异常掉电情况发生后，当驱动电源21输出的第一电压信号的电压值降至预设下限电压值时，由于此时的驱动电源21输出的第一电压信号的电压值仍高于数字电源23输出的第二电压信号的电压值，所以转换单元31仍能将驱动电源21输出的第一电压信号转化为稳定的第二电压信号输入至数字电源23，从而维持喷墨打印头数字部分25的正常上电状态。而此时下限检测子单元61已能检测到驱动电源21输出的第一电压信号的电压值过低，通过输出第二下限检测信号控制开关单元34断开驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接，并控制放电模块35将喷墨打印头驱动部分26容性负载上的电荷快速释放，从而在数字电源23掉电前完成对喷墨打印头驱动部分26的下电，保证异常掉电情况下的正确下电时序。同时也避免了当驱动电源21输出的第一电压信号的电压值过低时，对喷墨打印头驱动部分26造成损坏。

本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置，当上电时，数字电源由驱动电源转换得到，且数字电源直接为喷墨打印头数字部分上电，数字电源正常上电后通过控制单元控制开关单元接通驱动电源与喷墨打印头驱动部分之间的电连接，实现喷墨打印头驱动部分的上电，保证了驱动电源晚于数字电源上电。当下电时，控制单元在数字电源正常上电状态下，控制开关单元断开驱动电源与喷墨打印头驱动部分之间的电连接，实现喷墨打印头驱动部分的下电，喷墨打印头驱动部分下电后通过上下电单元断开驱动电源与数字电源之间的电连接，实现喷墨打印头数字部分的下电，保证了驱动电源早于数字电源下电。且该装置中各个模块的功能简单，通过常用的分立器件即可实现，研发和制作成本较低，有利于大面积推广使用。

图8为本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置又一个实施例的结构示意图。如图8所示，在图6所示实施例的基础上，控制单元33还可以包括：上限检测子单元81。

上限检测子单元81，用于检测驱动电源21输出的第一电压信号的幅值是否小于预设上限电压值，若是，则生成第一上限检测信号；若否，则生成第二上限检测信号。

组合逻辑子单元37还可以用于：当接收到控制子单元36输出的电平状态相反的两路上下电控制信号、下限检测子单元61输出的第一下限检测信号和上限检测子单元81输出的第一上限检测信号时，生成第一开关控制信号和第一放电控制信号；或者，当接收到控制子单元36输出的电平状态相同的两路上下电控制信号或下限检测子单元61输出的第二下限检测信号或上限检测子单元81输出的第二上限检测信号时，生成第二开关控制信号和第二放电控制信号。

具体的，上限检测子单元81当检测到驱动电源21输出的第一电压信号的幅值小于预设上限电压值时，生成第一上限检测信号（例如低电平），并将第一上限检测信号（例如低电平）输入至组合逻辑子单元37；当检测到驱动电源21输出的第一电压信号的幅值大于预设上限电压值时，生成第二上限检测信号（例如高电平），并将第二上限检测信号（例如高电平）输入至组合逻辑子单元37。图9为图8所示实施例中上限检测子单元的电路图，如图9所示，上限检测子单元81具体可以包括型号为LM2903的第二比较器91、第六电阻92、第七电阻93、第八电阻94和第九电阻95。第六电阻92的第一端与驱动电源21电连接，第六电阻92的第二端分别与第七电阻93的第一端和第二比较器91的输入正极电连接，第七电阻93的第二端接地。第八电阻94的第一端与数字电源23电连接，第八电阻94的第二端分别与第九电阻95的第一端和第二比较器91的输入负极电连接，第九电阻95的第二端接地。第二比较器91的供电端与数字电源23电连接，第二比较器91的接地端接地，第二比较器91的输出端与组合逻辑子单元37电连接。假设驱动电源21的标称值为26V，为将驱动电源21的波动范围控制在+6.5%以内，在上限检测子单元51中设置驱动电源21的预设上限电压值为27.7V，数字电源23输出的电压值为3.3V的第二电压信号经阻值为5.1Ω的第八电阻94和阻值为4.7Ω的第九电阻95分压后输入至第二比较器91的输入负极的上限基准电压为1.58V，当驱动电源21输出的第一电压信号的电压值小于预设上限电压值27.7V时，驱动电源21输出的第一电压信号经阻值为20.5Ω的第六电阻92和阻值为1.24Ω的第七电阻93分压后输入至第二比较器91的输入正极的电压小于上限基准电压1.58V，第二比较器91的输出端输出低电平的第一上限检测信号。当驱动电源21输出的第一电压信号的电压值大于预设上限电压值为27.7V时，第二比较器91的输出端输出高电平的第二上限检测信号。

当驱动电源21输出的第一电压信号的电压值位于24.3V和27.7V之间时，下限检测子单元61输出高电平的第一下限检测信号，上限检测子单元81输出低电平的第一上限检测信号，为正常状态。当驱动电源21输出的第一电压信号的电压值小于24.3V时，下限检测子单元61输出低电平的第二下限检测信号，上限检测子单元81输出低电平的第一上限检测信号，为异常状态。当驱动电源21输出的第一电压信号的电压值大于27.7V时，下限检测子单元61输出高电平的第一下限检测信号，上限检测子单元81输出高电平的第二上限检测信号，为异常状态。

当组合逻辑子单元37接收到电平状态相反的两路上下电控制信号（一路为高电平，一路为低电平）、第一下限检测信号（例如高电平）和第一上限检测信号（例如低电平）时，生成用于上电的第一开关控制信号（例如高电平）和用于不放电的第一放电控制信号（例如低电平）。此时，组合逻辑子单元37还可以包括：第二非门82和第二与门83。异或门38用于对控制子单元36输出的电平状态相反的两路上下电控制信号（一路为高电平，一路为低电平）进行逻辑异或运算。第二非门82用于对上限检测子单元81输出的第一上限检测信号（例如低电平）进行逻辑取反运算。第二与门83用于对下限检测子单元61输出的第一下限检测信号（例如高电平）和第二非门82输出的信号（例如高电平）进行逻辑与运算。第一与门62用于对第二与门83输出的信号（例如高电平）和异或门输出的信号（例如高电平）进行逻辑与运算，生成第一开关控制信号（例如高电平）。第一非门39用于对第一与门62输出的信号（例如高电平）进行逻辑取反运算，生成第一放电控制信号（例如低电平）。

当组合逻辑子单元37接收到电平状态相同的两路上下电控制信号（两路同为高电平或两路同为低电平）、第二下限检测信号（例如低电平）或第二上限检测信号（例如高电平）时，生成用于下电的第二开关控制信号（例如低电平）和用于放电的第二放电控制信号（例如高电平）。此时，组合逻辑子单元37中异或门38、第二非门82、第二与门83、第一与门62和第一非门39的功能可以参见上述相关描述得出，此处不再赘述。

本实施例通过增加上限检测子单元81，避免了当驱动电源21输出的第一电压信号的电压值过高时，对喷墨打印头驱动部分26造成损坏。

进一步的，在图6所示实施例的基础上，开关单元34具体可以包括：第一开关子单元84和第二开关子单元85。

第一开关子单元84，用于对控制单元33输出的第一开关控制信号的幅值进行升高处理，并将升高处理后的第一开关控制信号输入至第二开关子单元85；或者，用于对控制单元33输出的第二开关控制信号的幅值进行升高处理，并将升高处理后的第二开关控制信号输入至第二开关子单元85。

第二开关子单元85，用于根据升高处理后的第一开关控制信号接通驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接；或者，用于根据升高处理后的第二开关控制信号断开驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接。

具体的，第一开关子单元84对接收到的第一开关控制信号（例如高电平）的幅值进行升高处理，并将升高处理后的第一开关控制信号输入至第二开关子单元85，以控制第二开关子单元85接通驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接，驱动电源21为喷墨打印头驱动部分26上电。或者，第一开关子单元84对接收到的第二开关控制信号（例如低电平）的幅值进行升高处理，并将升高处理后的第一开关控制信号输入至第二开关子单元85，以控制第二开关子单元85断开驱动电源21与喷墨打印头驱动部分26之间的电连接，喷墨打印头驱动部分26下电。

图10为图8所示实施例中第一开关子单元的电路图，如图10所示，第一开关子单元84具体可以包括型号为MMBF170LT1的第二N沟道MOS管101、第十电阻102、第十一电阻103和第十二电阻104。第二N沟道MOS管101的栅极分别与控制单元33和第十电阻102的第一端电连接，第十电阻102的第二端与数字电源23电连接，第二N沟道MOS管101的漏极接地，第二N沟道MOS管101的源极与第十一电阻103的第一端电连接，第十一电阻103的第二端分别与第二开关子单元85和第十二电阻104的第一端电连接，第十二电阻104的第二端与驱动电源21电连接。当第二N沟道MOS管101的栅极接收到控制单元33输出的第一开关控制信号（高电平）时，第二N沟道MOS管101的源极和漏极之间导通，驱动电源21输出的第一电压信号经第十一电阻103和第十二电阻104分压后生成幅值高于第一开关控制信号的第三开关控制信号输入至第二开关子单元85，且第三开关控制信号的电压值低于驱动电源21输出的第一电压信号的差值大于3V。例如，当驱动电源21输出的第一电压信号的电压值为26V，则第一电压信号经阻值为10Ω的第十一电阻103和阻值为20Ω的第十二电阻104分压后生成电压值为17.3V的第三开关控制信号输入至第二开关子单元85。当第二N沟道MOS管101的栅极接收到控制单元33输出的第二开关控制信号（低电平）时，第二N沟道MOS管101的源极和漏极之间截止，驱动电源21输出的第一电压信号经第十一电阻103和第十二电阻104分压后生成幅值远高于第二开关控制信号而约等于驱动电源21输出的第一电压信号的第四开关控制信号输入至第二开关子单元85。

图11为图8所示实施例中第二开关子单元的电路图，如图11所示，第二开关子单元85具体可以为型号为FDC5614P的P沟道MOS管111。P沟道MOS管111的栅极与第一开关子单元84电连接，P沟道MOS管111的源极与驱动电源21电连接，P沟道MOS管111的漏极与喷墨打印头驱动部分26电连接。当P沟道MOS管111的栅极接收到电压值低于驱动电源21输出的第一电压信号的差值大于3V的第三开关控制信号时，P沟道MOS管111的源极和漏极之间导通，驱动电源21为喷墨打印头驱动部分26上电。当P沟道MOS管111的栅极接收到电压值约等于驱动电源21输出的第一电压信号的第四开关控制信号时，P沟道MOS管111的源极和漏极之间截止，喷墨打印头驱动部分26下电。

本发明提供的喷墨打印头电源时序控制装置，当上电时，数字电源由驱动电源转换得到，且数字电源直接为喷墨打印头数字部分上电，数字电源正常上电后通过控制单元控制开关单元接通驱动电源与喷墨打印头驱动部分之间的电连接，实现喷墨打印头驱动部分的上电，保证了驱动电源晚于数字电源上电。当下电时，控制单元在数字电源正常上电状态下，控制开关单元断开驱动电源与喷墨打印头驱动部分之间的电连接，实现喷墨打印头驱动部分的下电，喷墨打印头驱动部分下电后通过上下电单元断开驱动电源与数字电源之间的电连接，实现喷墨打印头数字部分的下电，保证了驱动电源早于数字电源下电。且该装置中各个模块的功能简单，通过常用的分立器件即可实现，研发和制作成本较低，有利于大面积推广使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种喷墨打印头电源时序控制装置，其特征在于，包括：驱动电源、转换模块、数字电源、控制模块、喷墨打印头数字部分和喷墨打印头驱动部分，其中：

所述驱动电源，用于将第一电压信号输入至所述喷墨打印头驱动部分，以为所述喷墨打印头驱动部分提供工作电源；以及将所述第一电压信号输入至所述转换模块；

所述转换模块，用于当接收到用户输入的第一上电指令时，接通所述驱动电源和所述数字电源之间的电连接，并将所述第一电压信号转换为第二电压信号输入至所述数字电源；或者，用于当接收到用户输入的第一下电指令时，断开所述驱动电源和所述数字电源之间的电连接；

所述数字电源，用于将所述第二电压信号输入至所述喷墨打印头数字部分，以为所述喷墨打印头数字部分提供工作电源；以及将所述第二电压信号输入至所述控制模块；

所述控制模块，用于当接收到用户输入的第二上电指令时，根据所述第二电压信号接通所述驱动电源与所述喷墨打印头驱动部分之间的电连接；或者，用于当接收到用户输入的第二下电指令时，根据所述第二电压信号断开所述驱动电源与所述喷墨打印头驱动部分之间的电连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转换模块包括：转换单元和上下电单元；

所述转换单元，用于将所述驱动电源输出的所述第一电压信号转换为所述第二电压信号，并将所述第二电压信号输入至所述数字电源；

所述上下电单元，用于当接收到用户输入的所述第一上电指令时，接通所述驱动电源和所述转换单元之间的电连接；或者，用于当接收到用户输入的所述第一下电指令时，断开所述驱动电源和所述转换单元之间的电连接。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：控制单元和开关单元；

所述控制单元，用于当接收到用户输入的所述第二上电指令时，根据所述数字电源输出的所述第二电压信号生成第一开关控制信号，并将所述第一开关控制信号输入至所述开关单元；或者，用于当接收到用户输入的所述第二下电指令时，根据所述数字电源输出的所述第二电压信号生成第二开关控制信号，并将所述第二开关控制信号输入至所述开关单元；

所述开关单元，用于当接收到所述第一开关控制信号时，接通所述驱动电源与所述喷墨打印头驱动部分之间的电连接；或者，用于当接收到所述第二开关控制信号时，断开所述驱动电源与所述喷墨打印头驱动部分之间的电连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：放电模块；

所述控制单元还用于：当接收到用户输入的所述第二上电指令时，根据所述数字电源输出的所述第二电压信号生成第一放电控制信号，并将所述第一放电控制信号输入至所述放电模块；或者，当接收到用户输入的所述第二下电指令时，根据所述数字电源输出的所述第二电压信号生成第二放电控制信号，并将所述第二放电控制信号输入至所述放电模块；

所述放电模块，用于根据所述第二放电控制信号对所述喷墨打印头驱动部分进行放电。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括：控制子单元和组合逻辑子单元；

所述控制子单元，用于当接收到用户输入的所述第二上电指令时，根据所述数字电源输出的所述第二电压信号生成电平状态相反的两路上下电控制信号；或者，用于当接收到用户输入的所述第二下电指令时，根据所述数字电源输出的所述第二电压信号生成电平状态相同的两路上下电控制信号；

所述组合逻辑子单元，用于当接收到所述控制子单元输出的所述电平状态相反的两路上下电控制信号时，生成所述第一开关控制信号和所述第一放电控制信号；或者，用于当接收到所述控制子单元输出的所述电平状态相同的两路上下电控制信号时，生成所述第二开关控制信号和所述第二放电控制信号。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制单元还包括：下限检测子单元；

所述下限检测子单元，用于检测所述驱动电源输出的所述第一电压信号的幅值是否大于预设下限电压值，若是，则生成第一下限检测信号；若否，则生成第二下限检测信号；

所述组合逻辑子单元还用于：当接收到所述控制子单元输出的所述电平状态相反的两路上下电控制信号和所述下限检测子单元输出的所述第一下限检测信号时，生成所述第一开关控制信号和所述第一放电控制信号；或者，当接收到所述控制子单元输出的所述电平状态相同的两路上下电控制信号或所述下限检测子单元输出的所述第二下限检测信号时，生成所述第二开关控制信号和所述第二放电控制信号。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制单元还包括：上限检测子单元；

所述上限检测子单元，用于检测所述驱动电源输出的所述第一电压信号的幅值是否小于预设上限电压值，若是，则生成第一上限检测信号；若否，则生成第二上限检测信号；

所述组合逻辑子单元还用于：当接收到所述控制子单元输出的所述电平状态相反的两路上下电控制信号、所述下限检测子单元输出的所述第一下限检测信号和所述上限检测子单元输出的所述第一上限检测信号时，生成所述第一开关控制信号和所述第一放电控制信号；或者，当接收到所述控制子单元输出的所述电平状态相同的两路上下电控制信号或所述下限检测子单元输出的所述第二下限检测信号或所述上限检测子单元输出的所述第二上限检测信号时，生成所述第二开关控制信号和所述第二放电控制信号。

8.根据权利要求3-7任一项所述的装置，其特征在于，所述开关单元包括：第一开关子单元和第二开关子单元；

所述第一开关子单元，用于对所述控制单元输出的所述第一开关控制信号的幅值进行升高处理，并将升高处理后的所述第一开关控制信号输入至所述第二开关子单元；或者，用于对所述控制单元输出的所述第二开关控制信号的幅值进行升高处理，并将升高处理后的所述第二开关控制信号输入至所述第二开关子单元；

所述第二开关子单元，用于根据升高处理后的所述第一开关控制信号接通所述驱动电源与所述喷墨打印头驱动部分之间的电连接；或者，用于根据升高处理后的所述第二开关控制信号断开所述驱动电源与所述喷墨打印头驱动部分之间的电连接。