CN212366898U

CN212366898U - 一种电源控制电路及热敏打印机

Info

Publication number: CN212366898U
Application number: CN202021870830.7U
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Xiamen Hanyin Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Xiamen Hanyin Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-01
Filing date: 2020-09-01
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2030-09-01

Abstract

本实用新型涉及电路技术领域，特别地涉及一种电源控制电路及热敏打印机。本实用新型公开了一种电源控制电路及热敏打印机，其中，电源控制电路包括可充电的电池、控制单元、充电电路和充电输入接口，充电输入接口的输入电源通过充电电路为电池充电，充电电路的控制端接控制单元的控制输出端，还包括通断控制电路和单向导通电路，电池通过通断控制电路为控制单元供电，充电输入接口的输入电源通过单向导通电路为控制单元供电，通断控制电路由充电输入接口的输入电源控制通断。本实用新型可以确保在电池过放的条件下，电池充入足够的电流，可以迅速充电回到正常状态，且电路结构简单，易于实现，成本低。

Description

一种电源控制电路及热敏打印机

技术领域

本实用新型属于电路技术领域，具体地涉及一种电源控制电路及热敏打印机。

背景技术

便携式热敏打印机通常采用电池供电，作为我们生活中一类常用的电子设备,一般也具备USB适配器充电功能。受限于体积和便携性，其电池容量往往有限，因此对于便携式热敏打印机而言，续航是一个重要指标。另一方面，热敏打印机是一种消耗电池功率较高的设备，电池电量耗尽时，考虑到用户体验，需要在尽可能短的时间内把电池重新激活并尽快将电量充起来。

小型化的便携式热敏打印机采用单节锂电池供电的居多，其电池电压为3.0V～4.2V，充电电压为USB 5V。目前常见的电源控制方案如图1所示，包括电池1’、控制器2’、加热头4’和充电电路3’四个部分，电池1’为控制器2’提供系统电源，电池1’经过受控开关5’为加热头4’提供加热供电，外部USB输入经过充电电路3’为电池1’充电，加热头4’、充电电路3’和受控开关5’均由控制器2’提供信号进行控制。

打印机包含以下几种工作状态：

关机状态：受控开关5’断开，充电电路3’不工作，控制器2’系统供电但不工作,此时电池1’处于极小电流放电状态，电池1’电量缓慢减小。

USB充电状态：受控开关5’断开，控制器2’系统供电开启工作以便控制充电电路3’，充电电路3’工作,此时电池1’处于一边充电一边小电流放电的状态，电池1’电量逐渐增加。

打印状态：受控开关5’闭合，控制器2’系统供电开启,此时电池1’处于大电流放电状态，不论充电电路3’是否工作，电池1’电量均迅速减小。

上述电源控制电路，虽然可以很好地实现打印机在不同状态下的充电和放电的路径切换，基本满足便携打印机的电源需求，但仍存在一个问题：

如上所述，由于热敏打印机是一种消耗电池功率较高的设备，在连续使用时，可能存在电池电量过度消耗的情况，在这种情况下，电池电压会被消耗至一个较低的值。对于单节锂电池的充电电路，为防止电池端短路故障造成充电电路损坏，当检测电池电压低于一定值时，通常会降低充电电流进入预充电(PRE-CHARGE)状态，此时的充电电流被降低到最高不超过正常值的10％左右。

以目前常用的单节锂电池充电控制芯片SG6212为例，电池电压在正常范围内时，充电电流最高可设置为1.2A。当检测到电池电压低于2.9V时，充电电流将限制在8mA～120mA之间(具体值取决于芯片外围电路参数)。在这种状态下，控制器系统供电仍需要开启工作以便控制充电电路，即系统供电将从电池端抽取供电电流。便携式热敏打印机的系统供电消耗电流一般为50mA左右，因此，实际充入电池的电流是一个很小的值，或负值，即充入电池的电流低于电池的放电电流，电池电量实际还在被持续消耗。

这种状态会造成电池电量耗尽后，对打印机长时间充电也无法把电池重新充电至正常值，甚至出现电池永久无法被重新充起来的情况。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电源控制电路及热敏打印机用以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种电源控制电路，包括可充电的电池、控制单元、充电电路和充电输入接口，充电输入接口的输入电源通过充电电路为电池充电，充电电路的控制端接控制单元的控制输出端，还包括通断控制电路和单向导通电路，电池通过通断控制电路为控制单元供电，充电输入接口的输入电源通过单向导通电路为控制单元供电，通断控制电路由充电输入接口的输入电源控制通断。

进一步的，所述可充电的电池为锂电池。

进一步的，所述通断控制电路采用开关管来实现。

更进一步的，所述通断控制电路采用PMOS管来实现。

进一步的，所述通断控制电路采用二极管来实现。

进一步的，所述单向导通电路采用二极管来实现。

进一步的，还包括电源电路，电源电路的输入端分别通过通断控制电路和单向导通电路接电池的输出端和充电输入接口的输入电源，电源电路的输出端接控制单元的电源输入端。

进一步的，所述充电输入接口为USB接口。

本实用新型还提供了一种热敏打印机，设有上述的电源控制电路。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型可以确保在电池过放的条件下，电池充入足够的电流，可以迅速充电回到正常状态，且电路结构简单，易于实现，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为便携式热敏打印机的现有电源控制电路结构框图；

图2为本实用新型实施例一的电源控制电路的结构框图；

图3为本实用新型实施例一的部分电路图；

图4为本实用新型实施例二的部分电路图；

图5为本实用新型实施例四的电源控制电路的结构框图；

图6为本实用新型实施例五的热敏打印机的电源控制电路结构框图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

实施例一

如图2所示，本实施例提供了一种电源控制电路，包括可充电的电池1、控制单元2、充电电路3、充电输入接口、通断控制电路5、单向导通电路6和电源电路7，充电输入接口的输入电源通过充电电路3为电池1充电，充电电路3的控制端接控制单元2的控制输出端，电池1的输出端通过通断控制电路5接电源电路7的输入端，充电输入接口的输入电源通过单向导通电路6接电源电路7的输入端，电源电路7的输出端接控制单元2的电源输入端，为控制单元2供电，通断控制电路5由充电输入接口的输入电源控制通断，当充电输入接口没有输入电源时，通断控制电路5导通，电池1经过通断控制电路5和电源电路7为控制单元2供电；当充电输入接口有输入电源时，即充电状态下，通断控制电路5断开，充电输入接口的输入电源通过单向导通电路6和电源电路7为控制单元2供电，控制单元2正常工作以控制充电电路3工作，充电输入接口的输入电源通过充电电路3为电池充电。

可以看到，本实施例中，在充电状态下，电池1只存在充电电流，不存在放电电流，即使在电池1电量过度消耗的状态下，充电电路3将充电电流降低至正常值的10％左右，由于此时通断控制电路5处于断开状态，因此不存在系统供电从电池1端抽取电流，因此电池1仍可以被很快充电恢复至正常工作状态，且电路结构简单，易于实现，成本低。

本具体实施例中，所述可充电的电池1为锂电池，但并不限以此，在其它实施例中，也可以是其它可充电的电池，只要具有上述的技术问题即可适用。

本具体实施例中，充电输入接口为USB接口4，但并不限于此，在其它实施例中，也可以是其它接口，只要能进行电源输入即可。

如图3所示，本具体实施例中，所述通断控制电路5优选采用增强型的PMOS管Q1来实现，功耗低，易于控制，效果好，但并不限于此，在一些实施例中，通断控制电路5也可以采用其它开关管来实现，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。

具体的，PMOS管Q1的漏极接电池1的输出端BAT+,PMOS管Q1的源极接电源电路7的输入端，PMOS管Q1的栅极串联电阻R1接地，同时，PMOS管Q1的栅极接USB接口4的输入电源VBUS。

本具体实施例中，单向导通电路6优选采用二极管D1来实现，结构简单，成本低，但并不以此为限。

二极管D1的阳极接USB接口4的输入电源VBUS，二极管D1的阴极接电源电路7的输入端。

本具体实施例中，所述电源电路7采用稳压电源芯片U1来实现，型号为SGM2019-3.3YN5G，但并不以此为限，在其它实施例中，电源电路7也可以采用现有的其它电源电路来实现，此是本领域技术人员可以轻易实现，不再细说。

具体的，稳压电源芯片U1的输入端IN分别接二极管D1的阴极和PMOS管Q1的源极，稳压电源芯片U1的使能端EN分别反串联二极管D2和D3接USB接口4的输入电源VBUS和控制单元2的控制输出端EN-3V3，稳压电源芯片U1的输出端OUT接控制单元2的电源输入端，为控制单元2供电。

控制单元2可以采用现有的控制单元来实现，如由MCU处理器来实现，此已是非常成熟的现有技术，是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。

充电电路3采用现有的锂电池的充电电路来实现，如采用型号为SG6212的锂电池充电控制芯片来实现，此已是非常成熟和普遍应用的现有技术，是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。

当USB接口4有输入电源VBUS时(进行充电时)，输入电源VBUS一路通过二极管D1为稳压电源芯片U1供电，同时输入电源VBUS通过二极管D2使稳压电源芯片U1的使能端为高电平，稳压电源芯片U1工作，输出3.3V给控制单元2供电，PMOS管Q1的栅极为高电平，PMOS管Q1断开，电池1不为稳压电源芯片U1供电，电池1没有输出电流；当USB接口4没有输入电源VBUS时，PMOS管Q1的栅极为低电平，PMOS管Q1导通，电池1为稳压电源芯片U1供电，稳压电源芯片U1工作，输出3.3V给控制单元2供电。

实施例二

如图4所示，本具体实施例与实施例一的区别为：本实施例的通断控制电路5采用二极管D4来实现，二极管D4的阳极接电池1的输出端BAT+，二极管D4的阴极接稳压电源芯片U1的输入端IN。

当USB接口4有输入电源VBUS时(进行充电)，输入电源VBUS一路通过二极管D1为稳压电源芯片U1供电，此时，二极管D4的阴极电位大于阳极电位，电池1不再为稳压电源芯片U1供电，处于断开状态，没有输出电流。

通断控制电路5采用二极管D4来实现，不需USB接口4的输入电源对其通断进行控制，电路结构简单，易于实现，成本低，但二极管具有更高的导通压降，将引起额外的损耗，另外，当电池电压较低时，电池经过二极管压降提供的系统供电更低，可能不能满足控制器的供电需要。

实施例三

本实施例与实施一的区别为：本实施例的单向导通电路6采用PNP三极管等开关管来实现，具体电路连接是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。

实施例四

如图5所示，本实施例与实施例一的区别为：本具体实施例没有电源电路，电池1通过通断控制电路5直接为控制单元2供电，USB接口4的输入电源通过单向导通电路6直接为控制单元2供电。

实施例五

如图6所示，本实用新型还提供了一种热敏打印机，设有上述的电源控制电路。此外，还包括加热头8和受控开关9，加热头8和受控开关9的控制端分别与控制单元2的控制输出端连接，电池1的输出端通过受控开关9为加热头8供电，加热头8和受控开关9的具体电路结构可以参考现有的热敏打印机的加热头和受控开关，此不再细说。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种电源控制电路，包括可充电的电池、控制单元、充电电路和充电输入接口，充电输入接口的输入电源通过充电电路为电池充电，充电电路的控制端接控制单元的控制输出端，其特征在于：还包括通断控制电路和单向导通电路，电池通过通断控制电路为控制单元供电，充电输入接口的输入电源通过单向导通电路为控制单元供电，通断控制电路由充电输入接口的输入电源控制通断。

2.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于：所述可充电的电池为锂电池。

3.根据权利要求1或2所述的电源控制电路，其特征在于：所述通断控制电路采用开关管来实现。

4.根据权利要求3所述的电源控制电路，其特征在于：所述通断控制电路采用PMOS管来实现。

5.根据权利要求1或2所述的电源控制电路，其特征在于：所述通断控制电路采用二极管来实现。

6.根据权利要求1或2所述的电源控制电路，其特征在于：所述单向导通电路采用二极管来实现。

7.根据权利要求1或2所述的电源控制电路，其特征在于：还包括电源电路，电源电路的输入端分别通过通断控制电路和单向导通电路接电池的输出端和充电输入接口的输入电源，电源电路的输出端接控制单元的电源输入端。

8.根据权利要求1或2所述的电源控制电路，其特征在于：所述充电输入接口为USB接口。

9.一种热敏打印机，其特征在于：设有权利要求1-8任意一项所述的电源控制电路。