多功能打印机可以包括从打印机电源接收功率的集成扫描仪组件(isa)。打印机可以是激光打印机、墨喷式打印机，或另一种适当的打印机。isa可以包括自动文件馈送器(adf)。多个电压可以用于为多功能打印机的各个组件供电。
附图说明
图1是图示出功率保护电路的一个示例的示意图。
图1a图示出包括集成扫描仪组件(isa)的多功能打印机的一个示例。
图2是图示出用于isa的功率保护电路的一个示例的示意图。
图3是图示出用于isa的功率保护电路的另一个示例的示意图。
图4是图示出用于限制供应给isa的功率的方法的一个示例的流程图。
具体实施方式
在下文的具体实施方式中，对附图进行参考，附图形成具体实施方式的一部分，并且其中通过图示来示出其中可以实践本公开的特定示例。应当理解，在不背离本公开的范围的情况下，可以利用其他示例并且可以进行结构或逻辑改变。因此，不以限制意义进行以下详细描述，并且由所附权利要求来限定本公开的范围。应当理解，可以将在本文描述的各个示例的特征部分地或者整体地与彼此组合，除非具体地指出别的方式。
尽管以下描述使逻辑高信号等同于被断言的信号并且使逻辑低信号等同于未被断言的信号，但在其他的示例中，可以颠倒逻辑电平，使得逻辑低信号可以等同于被断言的信号并且使逻辑高信号等同于未被断言的信号。
多功能打印机可以包括从打印机电源接收功率的集成扫描仪组件(isa)。可以将isa封装在阻燃剂塑料中，使得不存在限制由电源输送到isa的功率的安全需求。然而，为了降低isa的成本，可以将isa封装在非阻燃剂塑料中。这迫使打印机具有响应于过电流事件限制至isa的电流或断开至isa的功率的保护设备。过电流事件包括超出正常峰值电流的电流。此外，为了符合来自管理机构ul的安全需求，不可以向isa供应大于5秒时段的超出100瓦特的功率。然而，isa在较短时段上(例如，10ms)使用超出100瓦的功率。此外，应当保护isa免于短路。
因此，在本文公开了一种保护电路来在满足安全需求时满足isa的功率需要。保护电路包括第一电流监视器来在超出100瓦特的功率被供应给isa5秒之前将至isa的功率断开连接。保护电路还包括第二电流监视器来响应于感测到短路或其他过电流事件来断开连接至isa的功率。
图1是图示出功率保护电路10的一个示例的示意图。功率保护电路10包括电流传感器14、第一电流监视器16，以及第二电流监视器18。电流传感器14将感测输入节点12和输出节点22之间的电流。第一电流监视器16响应于感测到的电流在超出阈值时段的时段上超出第一阈值电流(例如，经由开关20)将输入节点从输出节点断开连接。第二电流监视器18响应于感测到的电流超出大于第一阈值电流的第二阈值电流，(例如，经由开关20)将输入节点从输出节点断开连接。
图1a图示出的多功能打印机100的一个示例。多功能打印机100包括打印机102和isa112。打印机102可以是激光打印机、墨喷式打印机，或另一种适当的打印机。isa112可以包括自动文件馈送器(adf)，其包括至少一个dc电动机。可以将打印机102封装在阻燃剂塑料中，同时可以将isa112封装在非阻燃剂塑料中。
打印机102包括电源104和格式器108(例如，打印电路组件)。电源104通过功率路径106电耦合到格式器108。格式器108通过功率路径110电耦合到isa112。电源104向打印机102并且向格式器108供应功率。在一个示例中，格式器108向isa112供应功率。在另一个示例中，诸如互连板之类的打印电路组件向isa112供应功率。在一个示例中，isa112使用用于控制和图像处理的较低的电源电压(例如，5.1v)以及用于电动机的较高的电源电压(例如，24v或33v)。可以通过ul批准的可自复的保险丝来保护较低的电源电压。然而，通过如在本文所描述的格式器108的电路来保护较高的电源电压。
电源104可以接收交流(ac)线路功率并且转换ac线路功率以提供用于操作多功能打印机100的直流电(dc)功率。电源104可以接收具有110v和120v之间、220v和240v之间，或其它适当的电压之间的电压的ac功率。电源104包括至少一个ac至dc变换器来提供具有5v、12v、24v、33v的电压，和/或用于操作多功能打印机100的其它适当的电压的dc功率。在一个示例中，电源104向格式器108提供24vdc。在另一个示例中，电源104向格式器108提供33vdc。在其他的示例中，电源104向格式器108提供另一适当的电压。
格式器108向isa112供应功率用于操作isa112。同时，格式器108保证供应给isa112的功率保持在安全和管理需求内。此外，格式器108通过在格式器中保护保险丝免于熔断(其可能要求格式器的更换)减少提保维修来降低成本。当dc电动机启动时，isa112在adf纸捡取使用最多功率。在一个示例中，isa112可以以每个10ms的时长达到105.6w的峰值功率脉冲。因此，从功率消耗的立场，存在重叠。一方面，isa112在10ms的时段使用超出100w的功率。另一方面，为了满足安全需求，功率应当在已经达到100w的5秒内被限制为小于100w。
图2是图示出诸如先前描述的且参考图1a图示出的格式器108之类的格式器的功率保护电路200的一个示例的示意图。功率保护电路200包括输入节点202、电流传感器204、第一电流监视器210、第二电流监视器218、或门224、开关228，以及输出节点230。输入节点202通过如先前所描述的且参考图1a所图示的信号路径106从电源104接收dc功率。电流传感器204电耦合在输入节点202和功率路径206之间。开关228电耦合在功率路径206和输出节点230之间。输出节点230通过如先前所描述的且参考图1a所图示的功率路径110向isa112提供dc功率。
电流传感器204的输出通过信号路径208电耦合到第一电流监视器210的第一输入和第二电流传感器218的第一输入。第一电流监视器210的第二输入通过信号路径212接收第一阈值电流。第一电流监视器210的第三输入通过信号路径214接收阈值时段。第一电流监视器210的输出通过信号路径216电耦合到或门224的第一输入。第二电流监视器218的第二输入通过信号路径220接收第二阈值电流。第二电流监视器218的输出通过信号路径222电耦合到或门224的第二输入。或门224的输出通过信号路径226电耦合到开关228的控制输入。
电流传感器204感测输入节点202和开关228之间的电流。在开关228被闭合以向输出节点230传递输入节点202上的功率的情况下，电流传感器204感测由耦合到输出节点230的isa所汲取的电流。电流传感器204通过信号路径208向第一电流监视器210和第二电流监视器218提供感测到的电流。
第一电流监视器210将信号路径208上的感测到的电流与信号路径212上的第一阈值电流相比较。响应于感测到的电流小于第一阈值电流，第一电流监视器210在信号路径216上输出逻辑低信号。响应于在信号路径214上感测到的电流在小于阈值时段的时段上大于第一阈值电流，第一电流监视器210在信号路径216上输出逻辑低信号。响应于感测到的电流在超出阈值时段的时段上大于第一阈值电流，第一电流监视器210在信号路径216上输出逻辑高信号(即，断言信号)。因此，信号路径216上的信号保持逻辑低，除非第一电流监视器210响应于感测到的电流在超出阈值时段的时段上超出第一阈值电流而断言信号。在一个示例中，第一阈值电流被设置为指示供应给isa的功率超出100瓦特，并且阈值时段被设置为5秒或更少。
第二电流监视器218将信号路径208上的感测到的电流与信号路径220上的第二阈值电流相比较。第二阈值电流大于第一阈值电流。在一个示例中，第二电流阈值被设置为指示短路或其他过电流事件的值。响应于感测到的电流小于第二阈值电流，第二电流监视器218在信号路径222上输出逻辑低信号。响应于感测到的电流大于第二阈值电流，第二电流监视器218在信号路径222上输出逻辑高信号(即，断言信号)。因此，信号路径222上的信号保持逻辑低，除非第二电流监视器218响应于感测到的电流超出第二阈值电流断言信号。在一个示例中，第二电流监视器218在感测到的电流的100超出第二阈值电流的100微秒内断言信号路径222上的信号。
或门224通过信号路径216从第一电流监视器210接收输出信号并且通过信号路径222从第二电流监视器218接收输出信号。响应于信号路径216上的信号和信号路径222上的信号两者都是逻辑低，或门224在信号路径226上输出逻辑低信号。响应于信号路径216上的信号或信号路径222上的信号是逻辑高，或门224在信号路径226上输出逻辑高信号。
通过信号路径226上的来自或门224的输出信号来控制开关228。响应于信号路径226上的逻辑低信号，开关228被闭合以向输出节点230传递输入节点202上的功率。响应于信号路径226上的逻辑高信号，将开关228断开以阻挡输入节点202上的功率传递到输出节点230。因此，开关228响应于来自第一电流监视器210的输出信号或来自第二电流监视器218的输出信号被断言将输入节点202从输出节点230断开连接。
在一个示例中，向输入节点202供应24vdc功率。在该示例中，第一阈值电流可以被设置为大约3.7a，阈值时段可以被设置为大约250ms，并且第二阈值电流可以被设置为大约6a。因此，开关228将响应于第一电流监视器210断言信号路径216上的信号而将输入节点202从输出节点230断开连接，该信号路径216上的信号的断言响应于信号路径206上的功率超出大约100w超出大约250ms。这处于安全规则的5秒需求内，同时使得功率在较短时段上(即，小于250ms)——诸如当adf的dc电动机启动时超出100w。响应于第二电流监视器218响应于信号路径206上的功率超出大约150w断言信号路径222上的信号，开关228也将输入节点202从输出节点230断开连接。该功率水平在isa的操作参数之外，因此指示短路或其他不适当的电流汲取或故障。
在另一个示例中，向输入节点202供应33vdc功率。在该示例中，第一阈值电流可以被设置为大约2.9a，阈值时段可以被设置为大约1秒，并且第二阈值电流可以被设置为大约6a。因此，开关228将响应于第一电流监视器210断言信号路径216上的信号，将输入节点202从输出节点230断开连接，该信号路径216上的信号的断言响应于信号路径206上的功率超出大约100w超出大约1秒。这处于安全规则的5秒需求内，同时使得功率在较短时段上(即，小于1秒)——诸如当adf的dc电动机启动时超出100w。开关228将响应于第二电流监视器218断言信号路径222上的信号，将输入节点202从输出节点230断开连接，该信号路径222上的信号的断言响应于信号路径206上的功率超出大约200w。该功率水平在isa的操作参数之外，因此指示短路或其他不适当的电流汲取或故障。
图3是图示出诸如先前描述的且参考图1a所图示的格式器108之类的格式器的功率保护电路300的另一个示例的示意图。功率保护电路300包括输入节点302、感测电阻器304、电流传感器308，第一电流监视器包括第一比较器312和定时器318，第二电流监视器包括第二比较器324、或门330、置位/复位(s/r)锁存器334、开关340、保险丝344，和输出节点346。输入节点302通过如先前所描述的且参考图1a所图示的信号路径106从电源104接收dc功率。感测电阻器304电耦合在输入节点302和功率路径306之间。开关340电耦合在功率路径306和功率路径342之间。保险丝344电耦合在功率路径342和输出节点346之间。输出节点346通过如先前所描述的且参考图1a所图示的功率路径110向isa112提供dc功率。
电流传感器308的第一输入电耦合到感测电阻器304的一侧，并且电流传感器308的第二输入电耦合到感测电阻器304的另一侧。电流传感器308的输出通过信号路径310电耦合到第一比较器312的第一输入和第二比较器324的第一输入。第一比较器312的第二输入通过信号路径314接收第一阈值电流。第一比较器312的输出通过信号路径316电耦合到定时器318的第一输入。定时器318的第二输入通过信号路径320接收阈值时段。定时器318的输出通过信号路径322电耦合到或门330的第一输入。第二比较器324的第二输入通过信号路径326接收第二阈值电流。第二比较器324的输出通过信号路径328电耦合到或门330的第二输入。或门330的输出通过信号路径332电耦合到s/r锁存器334的置位的输入。s/r锁存器334的复位输入通过信号路径336接收复位信号。s/r锁存器334的输出通过信号路径338电耦合到开关340的控制输入。
电流传感器308基于感测电阻器304上的电压降和感测电阻器304的电阻来感测通过感测电阻器304的电流。通过感测电阻器304的电流表示输入节点302和开关340之间的电流。在保险丝344未被熔断并且开关340被闭合以向输出节点346传递输入节点302上的功率的情况下，电流传感器308感测由耦合到输出节点346的isa所汲取的电流。电流传感器308通过信号路径310向第一比较器312和第二比较器324提供感测到的电流。
第一比较器312将信号路径310上的感测到的电流与信号路径314上的第一阈值电流相比较。响应于感测到的电流小于第一阈值电流，第一比较器312在信号路径316上输出逻辑低信号。响应于感测到的电流大于第一阈值电流，第一比较器312在信号路径316上输出逻辑高信号(即，断言信号)。定时器318响应于第一比较器312断言信号路径316上的信号来开始定时。响应于信号路径316上的信号在超出阈值时段的时段上保持被断言，定时器318在信号路径322上输出逻辑高(即，断言信号)。响应于在定时器318超出阈值时段之前信号路径316上的信号转换回逻辑低，定时器318复位。因此，信号路径322上的信号保持逻辑低，除非第一比较器312和定时器318响应于感测到的电流在超出阈值时段的时段上超出第一阈值电流断言信号。在一个示例中，第一阈值电流被设置为指示供应给isa的功率超出100瓦特并且阈值时段被设置为5秒或更少。
第二比较器324将信号路径310上的感测到的电流与信号路径326上的第二阈值电流相比较。第二阈值电流大于第一阈值电流。在一个示例中，第二电流阈值被设置为指示短路或其他过电流事件的值。响应于感测到的电流小于第二阈值电流，第二比较器324在信号路径328上输出逻辑低信号。响应于感测到的电流大于第二阈值电流，第二比较器324在信号路径328上输出逻辑高信号(即，断言信号)。因此，信号路径328上的信号保持逻辑低，除非第二比较器324响应于感测到的电流超出第二阈值电流断言信号。在一个示例中，第二比较器324在感测到的电流超出第二阈值电流的100微秒内断言信号路径328上的信号。
或门330通过信号路径322从定时器318接收输出信号并且通过信号路径328从第二比较器324接收输出信号。响应于信号路径322上的信号和信号路径328上的信号两者都是逻辑低，或门330在信号路径332上输出逻辑低信号。响应于信号路径322上的信号或信号路径328上的信号是逻辑高，或门330在信号路径332上输出逻辑高信号。
s/r锁存器334响应于信号路径332上的信号被断言被置位并且响应于信号路径336上的复位信号被断言被复位。因此，s/r锁存器334响应于信号路径332上的逻辑高信号在信号路径338上提供逻辑高信号(即，断言信号)。s/r锁存器334在信号路径338上维持逻辑高信号，直到在信号路径336上接收到逻辑高信号。在一个示例中，一旦引起s/r锁存器334被置位的条件被解决，通过控制器或另一个逻辑电路断言信号路径336上的复位信号。在另一个示例中，响应于功率循环事件来断言信号路径336上的复位信号。
通过信号路径338上的来自s/r锁存器334的输出信号来控制开关340。响应于信号路径338上的逻辑低信号，开关340被闭合以向保险丝344传递输入节点302上的功率。响应于信号路径338上的逻辑高信号，将开关340断开以阻挡输入节点302上的功率传递到保险丝344。因此，开关340响应于来自定时器318的输出信号或来自第二比较器324的输出信号被断言将输入节点302从保险丝344断开连接。
保险丝344向输出节点346传递信号路径342上的功率。基于供应给输入节点302的电压来对保险丝344调尺寸。在一个示例中，第二阈值电流被设置为使得第二比较器324在保险丝344熔断之前将开关340断开。因此，避免了用于更换保险丝344的保修成本或用于更换在其上安装有保险丝344的电路板的保修成本。
图4是图示出用于限制供应给isa的功率的方法400的一个示例的流程图。在402，方法400包括感测输入节点连接到输出节点之间的电流。在404，方法400包括将感测到的电流与第一阈值电流相比较，并且响应于感测到的电流超出第一阈值电流断言第一信号。在406，方法400包括响应于第一信号被断言超出阈值时段的一时段而断言第二信号。在408，方法400包括将感测到的电流与大于第一阈值电流的第二阈值电流相比较并且响应于感测到的电流超出第二阈值电流而断言第三信号。在410，方法400包括响应于第二信号或第三信号被断言，将输入节点从输出节点断开连接。
第一阈值电流可以与输出节点处的超出100瓦特的功率相对应。在一个示例中，阈值时段小于5秒。第二阈值电流可以与输出节点处的指示短路的功率相对应。在一个示例中，方法400还可以包括响应于复位事件或者功率循环事件将输入节点重新连接到输出节点。
尽管在本文已经图示和说明了特定示例，但在不背离本公开的范围的情况下，各种替换和/或等同实施方式可以代替所示出和描述的特定示例。本申请意图覆盖在本文讨论的特定实施例的任何适配或变化。因此，本发明旨在仅仅由权利要求和它的等同物限制。