电路保护模块-电路保护模块解析

1.电源电压保护电路

电源电压保护电路，打印机在打印过程中对电源电压进行检测，当检测到电压低于规定值时，打印机停止当前打印操作，保存好当前较为重要的设置参数，并对打印机进行初始化。

2.打印头保护电路

对打印头的保护，采用软件和硬件相结合的方法，软件方面主要采用隔点打印，从而使单一的线圈的通电时间减小一半；硬件方面则是利用定时保护电路、电压比较电路控制电源的保护电路来切断打印电源。当加在打印头的作用时间超过允许范围时，定时保护电路就输出一个控制信号送到电源保护电路，当做电源过载处理时，切断打印头的供电电源起到保护打印头的作用，下面介绍一些具体的保护电路。

打印头保护电路包括过载保护、过电压保护、过热保护、开关管故障保护等电路（见图4-67～图4-69）。

图4-67 过电压保护电路

注：打印头正常时，Q端（555的第3脚）输出为高电平；当某些故障使打印针头线圈连续通电时，则打印头故障触发信号TRIGGER送到触发信号端（555的第2脚），使Q端（555的第3脚）输出低电平，去切断打印针驱动电源，起到保护打印头的作用。

图4-68 过热保护电路

注：当打印头内的温度升高时，热敏电阻的阻值会升高，CPU的模拟量输入端口AN_n的电压会降低，达到阈值时，CPU启动打印头保护程序。

1.T≤130℃，双向打印。

2.130℃＜T＜135℃，开始单向打印，当温度低于130℃时，恢复双向打印。

3.135℃≤T，该行打印结束时，停止打印；当热敏电阻的温度低于135℃，恢复单向打印。

图4-69 开关管故障保护电路

注：1.如果打印驱动电路中的晶体管损坏，将会引起过大电流流入打印头线圈，导致打印头线圈烧坏。

2.R₁和R₂分压决定模拟量输入端口AN₁的输入电压，R₃和R₄分压决定模拟量输入端口AN₂的输入电压。(www.xing528.com)

3.如果V₁损坏，V_H高电压会使VS₁、VS₂导通，AN₂会检测到高于平常值的电压，由此判定出V₁损坏；如果V₂损坏，VD₁将会连接到极低的电压，AN₂会检测到低于平常值的电压，由此判定出V₂损坏。

过载保护主要是软件的方法，在打印过程中如果电压低于规定的标准，打印机就自动地分多次（一般为三次）打印一行，以限制同时被励磁的打印针数目，从而降低了负载。如电压继续变低，就产生报警信号。

过电压保护的作用是防止打印头的工作时间过长而烧坏线圈和电路元器件，它大多通过检测取样驱动线圈的工作电流进行工作。

打印头过热保护电路用于当打印机的高负荷工作时间过长，打印头内的温度过高时防止打印头受损伤而设计。打印头内有一热敏电阻，在设计时将其与一固定阻值的采样电阻组成一分压电路，当打印头温度变化时，其热敏电阻的阻值相应发生变化，从而引起采样电阻的分压电压发生变化，当打印机检测到打印头温度过高时，发出指令停止打印，打印机的字车及打印头通过空走而不出针（这时滚轮也不动作），让打印头在走动的过程中散发出热量，待打印头温度下降后再恢复打印。

开关管故障保护用于防止由于打印驱动电路中的晶体管损坏，从而导致的引起过大电流流入打印头线圈、使打印头线圈烧坏的情形发生。

点阵式打印机的打印头是一个非常关键的部件，打印头的好坏直接影响到打印机的工作可靠和打字质量，打印头结构复杂，材料特殊，价格较贵，一般打印头的价值要占整个打印机价值的1/3～1/2，采取必要的措施来保护打印头是很重要的。这里要谈的保护是指线路设计和从打印原理上的讨论，不是日常的维护，打印头的保护对象主要是打印头线圈，线圈导线较细，打印需要的电流较大（1.5A以上），只能在规定的打印时间内（0.5ms）通电流，若时间过长，超过1ms以上，就要烧坏导线。

3.励磁检测电路

利用励磁检测电路，可以避免由于控制及驱动电路等方面的故障引起的打印针线圈、字车电机、走纸电机、彩色色带电机等电感性元件的损坏。

励磁检测电路分短模式励磁检测电路和长模式励磁检测电路两种类型。其中，短模式励磁检测电路用于检测异常强电流（见图4-70）；长模式励磁检测电路用于检测异常强制励磁（见图4-71）。

图4-70 短模式励磁检测电路

短模式励磁检测是将通往线圈和电机的异常强电流输出到励磁检测电路中并转换为开关信号。上述开关信号经过定时电路整形后作为比较信号送到比较器。如果比较信号电压超过比较电路的基准电压，就向有关的控制芯片（或CPU）发出报警信号。控制芯片收到报警信号后，向电源板输出关闭电源信号，关闭电源从而保护字车电机、走纸电机、彩色色带电机及其他电机。

图4-71 长模式励磁检测电路

长模式励磁检测是检测线圈和电机励磁，并将检测到的模拟信号送到比较电路。上述信号经过定时电路整形后作为比较信号送到比较器。强制励磁时，这个模拟信号电压超过比较电路的基准电压，比较电路就向控制芯片发出报警信号。控制芯片收到报警信号时，等待定时器计数完后，产生关闭电源信号，电源板关闭电源，从而有效地保护了线圈和电机。

4.字库保护电路

字库保护电路，打印机在取字库点阵前对字库进行校验，若发现字库型号不对或找不到字库，则保护程序报警，打印机停止打印工作。