[發明專利]一種用于打印設備耗材芯片防止高壓擊穿電路

在審

• 申請號: 202010987153.5
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112067976A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 陳鐘鵬;余自然;吳夢鈺;張帥
• 申請（專利權）人: 無錫翼盟電子科技有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01R31/52;H02H7/20
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云;黃瑩

本發明提供一種用于打印設備耗材芯片防止高壓擊穿電路，其可以在確保芯片正常工作的基礎上，檢測出所有的短路故障。其包括：比較器、耗材芯片，耗材芯片包括分別通信連接主機控制器芯片的短路檢測腳、傳感器接觸點、通信接口；傳感器接觸點之間采用壓電傳感的方式工作；通信接口之中設置一個GND接口，其余的每一個通信接口分別與GND接口之間設置一個等效反向二極管；比較器的輸出端連接主機控制器芯片，比較器的正向輸入端連接短路檢測腳，比較器的反向輸入端分別通過電阻R1、R2連接參考電壓Vref、接地；GND接口之間與短路檢測腳中的一個檢測腳之間設置一個二極管D1，二極管D1的正極連接GND接口，短路檢測腳中的一個檢測腳連接二極管D1的負極。

技術領域

本發明涉及耗材芯片技術領域，具體為一種用于打印設備耗材芯片防止高壓擊穿電路。

背景技術

打印機設備的耗材部件，如：墨盒，在使用中需要與主機（打印機控制器）交互通信；受耗材部件的尺寸所限，其芯片只能基于小尺寸PCB板子制作；在打印機設備使用過程中，如有墨滴、或者導電的雜物落在PCB板子上，會引起PCB板子上端口間的短路，進而造成主機控制器損壞；

如圖1所示，為耗材芯片U1的PCB板，其包括五個與主機通信的通信接口C1~C5，分別為芯片提供了GND、VDD，以及IO（CS、SDL、SDA），通信接口C1~C5之間是有電氣連接關系的；還包括傳感器接觸點H1、H2；短路檢測腳S1，S2；其中，H1和H2之間為短路連接，S1和S2之間短路連接；傳感器接觸點H1、H2采用壓電傳感的方式，所以Hx腳會產生高于Cx腳的電壓（例如：Hx=42v，Cx=3.3v）。

因為之前的PCB板子尺寸相對比較大，所以，設計時只考慮了始終保持一個方向上距離最近接口之間的短路問題，如圖1中，S1和H1之間、S2和H2之間；當導電外物（墨滴，導電碎片）掉落在PCB板子上，會導通最近的會發生短路問題的觸點：例如S1和H1發生接觸短路時，控制板內部的短路判斷電路判斷發生了短路，就會關閉傳感器高壓輸出，保護其他引腳的安全。

具體的內部的短路判斷電路如圖2所示，正常工作模式下，S1端電壓低于參考電壓Vref（6.5v），此時比較器OP輸出端輸出低電平；一旦某兩個觸點，如：S1和H1發生接觸短路時，H1的42v高壓接入S1端，使得比較器OP輸出電壓發生變化，輸出高電平；主機控制器芯片U1就會判斷芯片發生短路，則停止輸出高壓，從而保護其他引腳不受到高壓的沖擊。

然而，隨著PCB板子的尺寸逐漸變小，導電外物掉落在PCB上的時候，會同時覆蓋到更多的接口，具體如圖3和圖4所示，相距較遠的觸電Cx與Hx也存在著被導電介質連通的可能，同樣也會引起短路問題發生；但是，在現有的耗材芯片U1的引腳中，因為觸點Cx與Hx是沒有電氣連接的，所以，如果當導電的外物連通了Cx與Hx時，現有的短路判斷電路是無法檢測到短路發生的。

發明內容

為了解決現有的短路判斷電路無法檢查出所有的短路故障的問題，本發明提供一種用于打印設備耗材芯片防止高壓擊穿電路，其可以在確保芯片正常工作的基礎上，檢測出所有的短路故障。

本發明的技術方案是這樣的：一種用于打印設備耗材芯片防止高壓擊穿電路，其包括：比較器OP、耗材芯片U1，所述耗材芯片U1包括分別通信連接主機控制器芯片U2的短路檢測腳、傳感器接觸點、通信接口；所述傳感器接觸點之間采用壓電傳感的方式工作；所述通信接口之中設置一個GND接口，其余的每一個所述通信接口分別與所述GND接口之間設置一個等效反向二極管；所述比較器OP的輸出端連接所述主機控制器芯片U2，所述比較器OP的一個輸入端連接所述短路檢測腳，所述比較器OP的另一個輸入端分別通過電阻R1、R2連接參考電壓Vref、接地；其特征在于：所述GND接口之間與所述短路檢測腳中的一個檢測腳之間設置一個二極管D1，所述二極管D1的正極連接所述GND接口，所述短路檢測腳中的一個檢測腳連接所述二極管D1的負極。

其進一步特征在于：