[发明专利]螺线管保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及用于保护螺线管不会由于电学故障而过热的系统和方法。

背景技术

间歇定额的螺线管（即，设计成以脉冲操作的类型的螺线管）在它们因人为疏忽而被连续操作时可过热。例如，这可在有错误的控制信号或电学短路引起连续地对螺线管通电时发生。现有系统已经通过在电路中的每个螺线管的绕组内加入过热保护来尝试解决这个问题。由于空间的制约-特别是在螺线管像在某些打印机（比如按需(drop on demand)喷墨打印机）中的情形那样紧密包装的情况下，这并非总是可能的。这还对打印机增加了显著的成本和潜在的不可靠性。此外，由于在此类保护中固有的热滞，在过热检测可断开之前这个技术仍然冒着对螺线管的高温和潜在损害的风险。

图1A是现有技术螺线管控制和保护系统的示意图。该系统包括电源10、控制器14、多个螺线管18a-18n和多个螺线管控制开关22a-22n。电源10在它的端子24、26两端产生预定电压。螺线管18a-18n并联地跨接在电源10的端子24、26两端上用于从中接收功率。在这方面，每个螺线管22a-22n具有相应的线圈，线圈具有耦合到电源10的供电端子24的第一端子30和通过相应的控制开关22a-22n耦合到电源10的返回端子26的第二端子32。控制器14通过经开关22a-22n将螺线管连接到电源10或将螺线管从电源10断开，来给螺线管18a-18n通电/断电。

系统还包括多个电流传感器34a-34n，该多个电流传感器中的每个电流传感器连接相应控制开关22a-22n的下游用于检测通过相应螺线管18a-18n的电流并且作为对其响应产生信号。每个电流传感器34a-34n包括电阻器36和差分放大器38。电阻器36连接在相应螺线管控制开关22a-22n和电源10的返回端子26之间。放大器38的输入跨接在电阻器36的两端。放大器的输出产生电压（信号），其指示在电阻器36两端的电压并且因此指示流过电阻器36的电流的电平。

控制器14耦合到电流传感器34a-34n用于接收放大器38的输出。控制器14处理这些信号以检测在系统中的某些故障。例如，开路可在螺线管和它的相应控制开关之间发生。控制器14可例如通过检测到在开关闭合时没有电流，来检测这样的开路。尽管图1的系统可检测一些故障，但是对于某些故障仍然可能是检测不到的并且导致不希望的螺线管过热。例如，如果螺线管的第二端子32短路到接地（例如，到打印机的底座），则对应的开关和传感器将被绕过并且螺线管将完全失去控制地被永久通电。这在图1B中示出，其中螺线管18n短路接地。

发明内容

本发明的某些方面涉及保护系统，该保护系统用于与具有跨接在电源两端的螺线管的类型的螺线管电路一起使用。保护系统包括连接在电源和螺线管之间的总开关，用于将所有螺线管同时从电源连接和断开。电流传感器连接在总开关和螺线管之间，用于检测在开关和任一个螺线管之间流动的电流并且用于产生感测电流信号。控制器基于感测电流信号检测到异常，并且响应地打开总开关以将所有螺线管从电源断开。

附图说明

图1A是现有技术螺线管控制和保护系统的示意图。

图1B说明了由图1A的系统检测不到的故障。

图2是根据本发明的实施例的保护系统的实施例的示意图。

图3是更详细说明图2的某些方面的示意图。

图4A和4B是根据本发明的实施例的说明螺线管保护方法的示例性步骤的流程图。

图5是根据本发明的实施例的加入螺线管保护系统的按需喷墨打印机的示意图。

具体实施方式