CN206977019U - 打印机短路保护电路及打印机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种打印机短路保护电路及打印机，所述打印机短路保护电路包括电源模块、电压检测模块、开关模块及控制模块，所述电压检测模块与所述电源模块及所述控制模块电连接，用于检测所述电源模块的电压，并将检测结果输送给所述控制模块；所述开关模块包括第一开关单元及第二开关单元，所述第一开关单元为光耦开关，所述第一开关单元与所述控制模块及所述第二开关单元电连接，用于根据所述控制模块输出的控制信号控制所述第二开关单元开启或关闭，所述第二开关单元与所述电源模块电连接，用于控制所述电源模块是否为打印机喷头供电。本实用新型电路结构简单、启动快及可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及打印机技术领域，尤其涉及一种打印机短路保护电路及打印机。
背景技术
短路保护是各类电路中关键的保护之一，当电路系统出现短路故障时，短路保护电路能对系统保护，短路故障排除后，系统能否自动解除保护状态，是评价系统可靠性、安全性和智能性的关键因素。
打印机在上电前或者上电后出现电源短路问题而引起板卡烧坏，喷头部分不出墨、完全不出墨或者拉黑等现象，出现这些问题后是不可逆转的损伤，无法修复，需要更换元器件或者喷头，这样就会生产成本增加，因而现有的打印机通常均设置有短路保护电路，现有的短路保护电路一般通过主控电路、输出电流控制环及单片机的配合实现短路保护，然而，现有的打印机短路保护电路结构复杂、启动慢及可靠性低。
实用新型内容
本发明正是基于以上一个或多个问题，提供一种打印机短路保护电路及打印机，用以解决现有技术中电路结构复杂、启动慢及可靠性低的问题。
一方面，本实用新型公开了一种打印机短路保护电路，其包括：电源模块、电压检测模块、开关模块及控制模块，所述电压检测模块与所述电源模块及所述控制模块电连接，用于检测所述电源模块的电压，并将检测结果输送给所述控制模块；所述开关模块包括第一开关单元及第二开关单元，所述第一开关单元为光耦开关，所述第一开关单元与所述控制模块及所述第二开关单元电连接，用于根据所述控制模块输出的控制信号控制所述第二开关单元开启或关闭，所述第二开关单元与所述电源模块电连接，用于控制所述电源模块是否为打印机喷头供电。
优选地，所述开关模块还包括过流保护单元，所述过流保护单元与所述第一开关单元及所述第二开关单元电连接，所述过流保护单元用于在所述第二开关单元流过的电流大于预设值时，反馈过流控制信号给所述第一开关单元，以使所述第一开关单元关闭所述第二开关单元。
优选地，所述第一开关单元包括第一电阻、发光二极管、第一三极管及光电晶闸管，所述第一电阻的一端与所述电源模块电连接，所述第一电阻的另一端与所述发光二极管的阳极电连接，所述发光二极管的阴极与所述第一三极管的集电极电连接，所述第一三极管的基极电连接至所述控制模块，所述第一三极管的发射极接地，所述光电晶闸管与所述第二开关单元电连接。
优选地，所述第二开关单元包括场效应管、第二电阻及第三电阻，所述场效应管的源极与所述第三电阻的一端相连，所述场效应管的漏极与所述电源模块电连接，所述场效应管的栅极与所述第一开关单元电连接，所述第二电阻的一端与所述电源模块电连接，所述第二电阻的另一端与所述场效应管的栅极电连接，所述第三电阻的另一端用于与所述打印机喷头电连接。
优选地，所述第二开关单元还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述电源模块电连接，所述第一电容的另一端与所述场效应管的栅极电连接。
优选地，所述第二开关单元还包括稳压二极管，所述稳压二极管的一端与所述电源模块电连接，所述稳压二极管的另一端与所述场效应管的源极电连接。
优选地，所述过流保护单元包括第二三极管、第三三极管、第四电阻、第五电阻及第六电阻，所述第二三极管的基极与所述第四电阻的一端电连接，所述第二三极管的集电极与所述第五电阻的一端电连接，所述第二三极管的发射极与所述场效应管的源极电连接，所述第四电阻的另一端与所述第三电阻的一端电连接，所述第五电阻的另一端接地；所述第三三极管的基极与所述第六电阻的一端相连，所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的基极电连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第六电阻的另一端与所述第二三极管的集电极电连接。
优选地，所述电压检测模块包括分压单元、比较单元及第四开关单元，所述分压单元与所述电源模块电连接，所述比较单元与所述分压单元及所述第四开关单元电连接，用于根据所述分压单元输出的电压信号控制所述第四开关单元开启或关闭，所述第四开关单元与所述控制模块电连接，用于给所述控制模块提供开关信号，以使所述控制模块根据所述开关信号控制所述第二开关单元开启或关闭。
优选地，所述分压单元包括第九电阻、第十电阻及第十一电阻，所述第九电阻的一端与所述电源模块电连接，所述第九电阻的另一端与所述第十电阻及第十一电阻的一端电连接，所述第十电阻的另一端接地，所述第十一电阻的另一端与所述比较单元电连接；
所述比较单元包括比较器及第十二电阻，所述比较器的正向输入端与所述第十一电阻相连，所述比较器的反向输入端电连接至所述电源模块，所述比较器的输出端与所述第四开关单元电连接，所述第十二电阻的一端与所述比较器的正向输入端相连，所述第十二电阻的另一端与所述比较器的输出端相连；所述第四开关单元包括第五三极管、第十三电阻及第十四电阻，所述第五三极管的基极与所述第十四电阻的一端电连接，所述第五三极管的集电极与所述控制模块及所述第十三电阻的一端电连接，所述第五三极管的发射极接地，所述第十三电阻的另一端与所述电源模块电连接，所述第十四电阻的另一端与所述比较器的输出端电连接。
另一方面，本发明还公开一种打印机，其包括上述任一项所述的打印机短路保护电路。
综上所述，本实用新型通过所述电压检测模块、开关模块及控制模块之间的配合，其中，所述开关模块包括第一开关单元及第二开关单元，所述第一开关单元为光耦开关，所述第一开关单元与所述控制模块及所述第二开关单元电连接，用于根据所述控制模块输出的控制信号控制所述第二开关单元开启或关闭。因而当所述电源出现短路时，所述电压检测模块将对电源电压的检测结果输送给所述控制模块，所述控制模块于根据所述控制模块输出的控制信号控制所述第一开关单元开启，并通过所述第一开关单元控制所述第二开关单元关闭，从而控制所述电源模块停止为打印机喷头供电，其电路结构简单、启动快及可靠性高。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型的电压检测模块的电路图。
图3为本实用新型的开关模块的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。
请参阅图1及图3，本实用新型公开一种打印机短路保护电路，其包括电源模块1、电压检测模块2、开关模块3及控制模块4。所述电压检测模块2与所述电源模块1及所述控制模块4电连接，用于检测所述电源模块1的电压，并将检测结果输送给所述控制模块4。所述开关模块3包括第一开关单元31及第二开关单元32，所述第一开关单元31为光耦开关，所述第一开关单元31与所述控制模块4及所述第二开关单元32电连接，用于根据所述控制模块4输出的控制信号控制所述第二开关单元32开启或关闭，所述第二开关单元32与所述电源模块1电连接，用于控制所述电源模块1是否为打印机喷头供电。
优选地，所述电源模块1包括第一电位点及第二电位点，所述第一电位点的电压为42伏，所述第二电位点的电压为3.3伏。可以理解的是，所述第一电位点的电压和所述第二电位点的电压根据需要进行设置，在此不做具体限定。
优选地，如图2所示，所述电压检测模块2包括分压单元21、比较单元22及第四开关单元23，所述分压单元21与所述电源模块1电连接，所述比较单元22与所述分压单元21及所述第四开关单元23电连接，用于根据所述分压单元21输出的电压信号控制所述第四开关单元23开启或关闭。所述第四开关单元23与所述控制模块4电连接，用于给所述控制模块4提供开关信号，以使所述控制模块4根据所述开关信号控制所述第二开关单元32开启或关闭。
优选地，所述分压单元21包括第九电阻R9、第十电阻R10及第十一电阻R11，所述第九电阻R9的一端与所述电源模块1电连接，在本实施例中，所述第九电阻R9的一端与所述电源模块1中的第一电位点电连接，所述第九电阻R9的另一端与所述第十电阻R10及第十一电阻R11的一端电连接，所述第十电阻R10的另一端接地，所述第十一电阻R11的另一端与所述比较单元22电连接。
所述比较单元22包括比较器U及第十二电阻R12，所述比较器U的正向输入端与所述第十一电阻R11相连，所述比较器U的反向输入端电连接至所述电源模块1，在本实施例中，所述比较器U的反向输入端通过第十六电阻R16与所述第二电位点电连接。所述比较器U的输出端与所述第四开关单元23电连接，所述第十二电阻R12的一端与所述比较器U的正向输入端相连，所述第十二电阻R12的另一端与所述比较器U的输出端相连。在本实施例中，所述比较器U型号为OPA2348AIDR的运算放大器，可以理解的是，所述比较器U的型号在此不做具体限定。
所述第四开关单元23包括第五三极管Q5、第十三电阻R13及第十四电阻R14，所述第五三极管Q5的基极与所述第十四电阻R14的一端电连接，所述第五三极管Q5的集电极与所述控制模块4及所述第十三电阻R13的一端电连接，所述第五三极管Q5的发射极接地，所述第十三电阻R13的另一端与所述电源模块1电连接，所述第十四电阻R14的另一端与所述比较器U的输出端电连接。
请参阅图1及图3，优选地，所述第一开关单元31包括第一电阻R1、发光二极管D1、第一三极管Q1及光电晶闸管D2，所述第一电阻R1的一端与所述电源模块1电连接，所述第一电阻R1的另一端与所述发光二极管D1的阳极电连接，所述发光二极管D1的阴极与所述第一三极管Q1的集电极电连接，所述第一三极管Q1的基极电连接至所述控制模块4，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述光电晶闸管D2与所述第二开关单元电连接。在本实施例中，所述第一电阻R1的一端与所述电源模块1的第二电位点电连接。
当所述第一三极管Q1开启后，所述电源模块1驱动发光二极管D1，使之发出一定波长的光，以此来触发光电晶闸管D2，从而使光电晶闸管D2打开。通过所述发光二极管D1和光电晶闸管D2的配合，从而实现信号隔离，以使所述第二开关单元32能够流通大电流。其中，本实施例的发光二极管D1和光电晶闸管D2由型号为PC817的光电耦合器实现。可以理解的是，只要所述第一开关单元31为光耦开关即可，其结构在此不做具体限定。
所述第二开关单元32包括场效应管P、第二电阻R2及第三电阻R3，所述场效应管P的源极与所述第三电阻R3的一端相连，所述场效应管P的漏极与所述电源模块1电连接，所述场效应管P的栅极与所述第一开关单元31电连接。在本实施例中，所述场效应管P的漏极与所述电源模块1中的第一电位点电连接，所述场效应管P的栅极与所述第一开关单元31中光电晶闸管D2的一端电连接。所述第二电阻R2的一端与所述电源模块1电连接，所述第二电阻R2的另一端与所述场效应管P的栅极电连接，所述第三电阻R3的另一端用于与所述打印机喷头电连接。当所述光电晶闸管D2开启时，所述场效应管P导通，因而所述电源模块1可为所述打印机喷头供电。
优选地，所述第二开关单元32还包括第一电容C，所述第一电容C的一端与所述电源模块1电连接，所述第一电容C的另一端与所述场效应管P的栅极电连接。通过设置所述第一电容C，以使在所述光电晶闸管D2开启时，所述第一电容C缓慢放电，以使所述场效应管P逐渐打开，从而延长上电的时间，避免瞬间大电流损坏打印机喷头。
优选地，所述第二开关单元32还包括稳压二极管D3及限流电阻R15，所述稳压二极管D3的一端与所述电源模块1电连接，所述稳压二极管D3的另一端与所述场效应管P的源极电连接。所述限流电阻R15的一端与所述光电晶闸管D2的一端电连接，所述限流电阻R15的另一端接地。通过设置所述稳压二极管D3，当电源模块1的电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，输出至所述打印机喷头的电压基本保持不变。
所述开关模块3还包括过流保护单元33，所述过流保护单元33与所述第一开关单元31及所述第二开关单元32电连接，所述过流保护单元33用于在所述第二开关单元32流过的电流大于预设值时，反馈过流控制信号给所述第一开关单元31，以使所述第一开关单元31关闭所述第二开关单元32。通过设置所述过流保护单元33，以较好地避免打印机喷头被损坏。其中，所述预设值可以根据需要自行设置，在此不做具体限定。
优选地，所述过流保护单元33包括第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四电阻R4、第五电阻R5及第六电阻R6，所述第二三极管Q2的基极与所述第四电阻R4的一端电连接，所述第二三极管Q2的集电极与所述第五电阻R5的一端电连接，所述第二三极管Q2的发射极与所述场效应管P的源极电连接，所述第四电阻R4的另一端与所述第三电阻R3的一端电连接，所述第五电阻R5的另一端接地。所述第三三极管Q3的基极与所述第六电阻R6的一端相连，所述第三三极管Q3的集电极与所述第一三极管Q1的基极电连接，所述第三三极管Q3的发射极接地，所述第六电阻R6的另一端与所述第二三极管Q2的集电极电连接。该过流保护单元33结构较简单，可快速及实现过流保护。
优选地，所述开关模块3还包括第三开关单元34，所述第三开关单元34包括第四三极管Q4、第七电阻R7及第八电阻R8，所述第四三极管Q4的基极与所述第八电阻R8的一端相连，所述第四三极管Q4的集电极与所述第一三极管Q1的基极电连接，所述第四三极管Q4的发射极接地，所述第八电阻R8的另一端与所述控制模块4电连接，所述第七电阻R7的一端与所述第四三极管Q4的集电极电连接，所述第七电阻R7的另一端与所述电源模块1电连接。在本实施例中，所述第七电阻R7的一端与所述电源模块1的第二电位点电连接。通过所述第一开关单元31、过流保护单元33及所述第三开关单元34的相互配合，因而在发生短路或过流时均能够实现保护，且整体电路结构简单。
本实用新型的工作原理为：当所述电源模块1的第一电位点处发生短路时，所述比较器U的正向输入端接收到低电平信号，所述比较器U的输出端输出低电平信号，所述第五三极管Q5截止，所述控制模块4从所述第十三电阻R13的一端获取高电平信号，从而控制模块4输出高电平信号给所述第四三极管Q4，以使所述第四三极管Q4导通，所述第一三极管Q1截止，所述发光二极管D1关闭，所述光电晶闸管D2关闭，以使所述场效应管P关闭，从而实现停止给所述打印机喷头供电。同理，当所述第三电阻R3处的电流过大时，所述第二三极管Q2及所述第三三极管Q3导通，从而使所述场效应管P关闭，从而实现停止给所述打印机喷头供电。
由上可知，通过对上电前以及打印过程中电源模块电压的高低来检测电路是否正常，如果出现电压被拉低，就需要启动短路保护电路来断开电源，切断打印机喷头上的电压，从而对喷头起到一个保护作用。可以达到的技术效果体现在两个方面：一、上电前如果出现电源模块短路问题，就直接不提供电源供给，软件通过提示报错来告知用户出现电路短路问题，需要检查电源模块电路，以及打印机喷头的接线问题；二、上电后打印过程中如果出现电源模块短路问题，逻辑上检测到电压被拉低，就会切断电源供给，软件通过提示报错以及打印不出墨现象来告知用户出现电路短路问题，需要检查电源模块电路，以及打印喷头的接线问题。通过上述方式解决板卡和喷头保护问题。
本发明还公开一种打印机，其包括上述所述的打印机短路保护电路。由于该打印机的打印机短路保护电路与上述所述的打印机短路保护电路结构相同，因此，也具有相同的技术效果。
综上所述，本实用新型通过所述电压检测模块2、开关模块3及控制模块4之间的配合，其中，所述开关模块3包括第一开关单元31及第二开关单元32，所述第一开关单元31为光耦开关，所述第一开关单元31与所述控制模块4及所述第二开关单元32电连接，用于根据所述控制模块4输出的控制信号控制所述第二开关单元32开启或关闭。因而当所述电源出现短路时，所述电压检测模块2将对电源电压的检测结果输送给所述控制模块4，所述控制模块4于根据所述控制模块4输出的控制信号控制所述第一开关单元31开启，并通过所述第一开关单元31控制所述第二开关单元32关闭，从而控制所述电源模块1停止为打印机喷头供电，其电路结构简单、启动快及可靠性高。
Claims (10)
1.一种打印机短路保护电路，其特征在于，包括：电源模块、电压检测模块、开关模块及控制模块，所述电压检测模块与所述电源模块及所述控制模块电连接，用于检测所述电源模块的电压，并将检测结果输送给所述控制模块；所述开关模块包括第一开关单元及第二开关单元，所述第一开关单元为光耦开关；所述第一开关单元与所述控制模块及所述第二开关单元电连接，用于根据所述控制模块输出的控制信号控制所述第二开关单元开启或关闭；所述第二开关单元与所述电源模块电连接，用于控制所述电源模块是否为打印机喷头供电。
2.根据权利要求1所述的打印机短路保护电路，其特征在于，所述开关模块还包括过流保护单元，所述过流保护单元与所述第一开关单元及所述第二开关单元电连接，所述过流保护单元用于在所述第二开关单元流过的电流大于预设值时，反馈过流控制信号给所述第一开关单元，以使所述第一开关单元关闭所述第二开关单元。
3.根据权利要求2所述的打印机短路保护电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一电阻、发光二极管、第一三极管及光电晶闸管，所述第一电阻的一端与所述电源模块电连接，所述第一电阻的另一端与所述发光二极管的阳极电连接，所述发光二极管的阴极与所述第一三极管的集电极电连接，所述第一三极管的基极电连接至所述控制模块，所述第一三极管的发射极接地，所述光电晶闸管与所述第二开关单元电连接。
4.根据权利要求3所述的打印机短路保护电路，其特征在于，所述第二开关单元包括场效应管、第二电阻及第三电阻，所述场效应管的源极与所述第三电阻的一端相连，所述场效应管的漏极与所述电源模块电连接，所述场效应管的栅极与所述第一开关单元电连接，所述第二电阻的一端与所述电源模块电连接，所述第二电阻的另一端与所述场效应管的栅极电连接，所述第三电阻的另一端用于与所述打印机喷头电连接。
5.根据权利要求4所述的打印机短路保护电路，其特征在于，所述第二开关单元还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述电源模块电连接，所述第一电容的另一端与所述场效应管的栅极电连接。
6.根据权利要求4所述的打印机短路保护电路，其特征在于，所述第二开关单元还包括稳压二极管，所述稳压二极管的一端与所述电源模块电连接，所述稳压二极管的另一端与所述场效应管的源极电连接。
7.根据权利要求4所述的打印机短路保护电路，其特征在于，所述过流保护单元包括第二三极管、第三三极管、第四电阻、第五电阻及第六电阻，所述第二三极管的基极与所述第四电阻的一端电连接，所述第二三极管的集电极与所述第五电阻的一端电连接，所述第二三极管的发射极与所述场效应管的源极电连接，所述第四电阻的另一端与所述第三电阻的一端电连接，所述第五电阻的另一端接地；所述第三三极管的基极与所述第六电阻的一端相连，所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的基极电连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第六电阻的另一端与所述第二三极管的集电极电连接。
8.根据权利要求1所述的打印机短路保护电路，其特征在于，所述电压检测模块包括分压单元、比较单元及第四开关单元，所述分压单元与所述电源模块电连接；所述比较单元与所述分压单元及所述第四开关单元电连接，用于根据所述分压单元输出的电压信号控制所述第四开关单元开启或关闭；所述第四开关单元与所述控制模块电连接，用于给所述控制模块提供开关信号，以使所述控制模块根据所述开关信号控制所述第二开关单元开启或关闭。
9.根据权利要求8所述的打印机短路保护电路，其特征在于，所述分压单元包括第九电阻、第十电阻及第十一电阻，所述第九电阻的一端与所述电源模块电连接，所述第九电阻的另一端与所述第十电阻及第十一电阻的一端电连接，所述第十电阻的另一端接地，所述第十一电阻的另一端与所述比较单元电连接；
所述比较单元包括比较器及第十二电阻，所述比较器的正向输入端与所述第十一电阻相连，所述比较器的反向输入端电连接至所述电源模块，所述比较器的输出端与所述第四开关单元电连接，所述第十二电阻的一端与所述比较器的正向输入端相连，所述第十二电阻的另一端与所述比较器的输出端相连；所述第四开关单元包括第五三极管、第十三电阻及第十四电阻，所述第五三极管的基极与所述第十四电阻的一端电连接，所述第五三极管的集电极与所述控制模块及所述第十三电阻的一端电连接，所述第五三极管的发射极接地，所述第十三电阻的另一端与所述电源模块电连接，所述第十四电阻的另一端与所述比较器的输出端电连接。
10.一种打印机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的打印机短路保护电路。
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Cited By (1)
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| CN109149522A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-04 | 深圳市思乐数据技术有限公司 | 一种电机控制保护装置及打印机、阅读器 |
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2017
- 2017-07-31 CN CN201720943949.4U patent/CN206977019U/zh active Active
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| CN109149522A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-04 | 深圳市思乐数据技术有限公司 | 一种电机控制保护装置及打印机、阅读器 |
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