用于电动机驱动器的过电压保护制造技术

本文中公开了电动机控制电路、打印装置和用于电动机的过电压保护的方法。电动机控制电路包括控制器、用于从电动机的端子处的电压生成控制器的电源电压的电压转换器以及连接到电动机端子的可切换制动电路。如果当控制器处于关闭状态时电动机端子处的电压超过阈值电压，则控制器激活制动电路。则控制器激活制动电路。则控制器激活制动电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电动机驱动器的过电压保护

技术介绍

[0001]打印装置依靠电动机完成各种任务，例如推进打印介质或者移动打印头。电动机可以包括可能需要保护以避免例如由于过电压造成的损坏的敏感的控制电子器件。
附图说明
[0002]在下文中，参考附图给出了各种示例的详细描述。附图示出了以下各图的示意性图示：
[0003]图1：根据示例的电动机控制电路；
[0004]图2：根据示例的用于电动机的过电压保护的方法的流程图；
[0005]图3：根据示例的具有电动机驱动器的电动机控制电路；
[0006]图4：根据示例的用于电动机的过电压保护的方法的流程图；
[0007]图5a：根据示例的电动机的角速度的图；
[0008]图5b：在图5a的示例中的电动机的感应电压的图；
[0009]图5c：在图5a的示例中的电动机的电动机驱动器的状态的图；
[0010]图6：根据示例的具有电动机和控制电路的打印装置的示意性截面图；以及
[0011]图7：根据示例的打印装置的透视图。
具体实施方式
[0012]如果手动地旋转电动机，则电动机可以充当发电动机，并且电动机的旋转可以在电动机的端子之间感应出电压。感应的电压可能高于用于操作电动机的驱动电压，并且可能损坏敏感的电动机电子器件，例如电动机驱动器。在打印装置中，这可能例如在用户拉动被供应到打印装置的打印介质并且因此旋转用于推进打印介质的电动机时发生。为了防止损坏电动机电子器件，可以使用控制电路来监控感应的电压，并且在感应的电压达到可能导致电子部件损坏的水平之前实施安全措施。
[0013]图1描绘了根据示例的用于电动机102的控制电路100。在图1中所示的示例中，电动机102是包括两个线圈104的有刷DC电动机。线圈104经由换向器电刷108连接到两个电动机端子106A和106B，换向器电刷108对施加到电动机端子106A、106B的DC驱动信号的极性进行换向以驱动电动机102。在其他示例中，电动机102可以包括不同数量的线圈或者电动机端子，或者可以是例如无刷DC电动机或者AC电动机。
[0014]控制电路100包括可以包括例如微处理器、模拟电子电路、数字电子电路或者其组合的控制器110。在一些示例中，例如，如下文参考图3所描述，控制器110可以是将生成用于电动机102的电驱动信号的电动机驱动器。控制器110可以具有电源电压输入112，并且可以使用电源电压U
s
(例如，DC电源电压)来操作。控制器110例如可以使用等于或者大于最小电源电压的DC电压来操作，即最小电源电压是控制器110操作所需的最小电压。最小电源电压例如可以是在5V与30V之间的范围内的电压(例如，12V或者15V)。如果电源电压U
s
低于最小电源电压，则控制器110可以关闭，并且如果电源电压U
s
等于或者高于最小电源电压，则控
制器110可以打开。在一些示例中，电源电压输入112也可以连接到外部电源(图1中未示出)，当电源打开时，外部电源可以提供电源电压U
s
。
[0015]控制电路100进一步包括电压转换器114。电压转换器114将从电动机端子106A、106B处的电压U
ind
生成控制器110的电源电压U
s
，即将端子106A、106B处的电压转换成向控制器110供电的电压。因此，电源电压U
s
可以取决于电动机端子106A、106B处的电压U
ind
，并且如下文参考图5a至图5c更详细地描述，如果端子106A、106B处的电压U
ind
超过特定水平，则电源电压U
ind
可以高于最小电源电压。在下文中也被称为端子电压U
ind
的电动机端子106A、106B处的电压U
ind
例如可以是如图1中所示的端子106A与端子106B之间的电压，或者是端子106A、106B中的至少一个与参考点(例如，接地触点)之间的电压。端子电压U
ind
例如可以是由电动机102的旋转感应的电压。这可以允许在不需要外部电源的情况下或者当外部电源被关闭或者断电时对控制器110进行操作。
[0016]在一些示例中，控制器110可以被提供具有特定极性的电源电压U
s
，例如正DC电压。端子电压U
ind
可以具有正极性或者负极性，这附加地可能随时间而变化。对于有刷DC电动机，如果端子电压U
ind
由电动机102感应，则端子电压U
ind
的极性例如可以取决于电动机102旋转的方向。对于无刷DC电动机或者AC电动机，感应的电压可以是极性周期性变化的AC电压。为了从端子电压U
ind
生成电源电压U
s
，电压转换器114可以包括在端子106A、106B与电源电压输入112之间的整流器。整流器可以将端子电压U
ind
转换成在电源电压输入112处具有预定义极性的电源电压U
s
。例如如下文参考图3所描述，整流器例如可以包括二极管。
[0017]电压转换器114可以进一步包括平滑电路，以稳定电源电压U
s
。端子电压U
ind
可以随时间变化，并且取决于电动机102的设计，例如可以表现出振荡或者波动。平滑电路例如可以包括抑制波动的低通滤波器，例如电容器或者一阶RC滤波器或者电压调节器。这可以允许为控制器110提供恒定或者几乎恒定的电源电压U
s
，并且可以防止控制器110由于端子电压U
ind
的小的波动而打开和关闭。在一些示例中，电压转换器可以抑制比20kHz快(在一个示例中比1kHz快)至少3dB(在一个示例中至少10dB)的波动。
[0018]控制电路100包括连接到电动机端子106A、106B的可切换制动电路116。制动电路116例如可以是端子106A、106B之间的导电连接，或者可以是端子106A、106B中的至少一个与参考点(例如，接地触点)之间的导电连接。制动电路116可以包括用于打开或者关闭制动电路116的开关118。开关118例如可以是晶体管或者机电继电器。在一些示例中，闭合开关118可以使端子106A和106B彼此短路或者与参考点短路。制动电路116的电阻例如可以小于10Ω，在一些示例中小于1Ω。在其他示例中，制动电路116可以包括诸如电阻器的附加的元件例如以耗散能量。
[0019]如果当控制器处于关闭状态时电动机端子106A、106B处的端子电压U
ind
超过阈值电压，则控制器110可以激活制动电路。为此，控制器110例如可以控制开关118。当开关118闭合时，端子电压U
ind
可以在制动电路116中感应出制动电流。制动电流可以例如由于线圈104和/或者制动电路116的电阻而导致耗散能量，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机控制电路，所述控制电路包括：控制器；电压转换器，用于从所述电动机的端子处的电压生成所述控制器的电源电压；以及可切换制动电路，连接到所述电动机端子，其中，如果当所述控制器处于关闭状态时所述电动机端子处的所述电压超过阈值电压，则所述控制器激活所述制动电路。2.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述控制器是用于为所述电动机生成电驱动信号的电动机驱动器。3.根据权利要求2所述的控制电路，其中，所述电压转换器包括在所述电动机驱动器的电源电压输入与所述电动机端子之间的整流器。4.根据权利要求3所述的控制电路，进一步包括耦接到所述电动机端子的H桥，其中，所述H桥的高侧形成所述电压转换器的至少一部分。5.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述制动电路包括使所述电动机端子短路的开关。6.根据权利要求2所述的控制电路，其中，所述电动机驱动器包括控制输入，以接收表征所述电动机的目标速度的控制信号，其中，如果所述电源电压低于最小电源电压并且所述控制信号关闭，则所述电动机驱动器处于关闭状态。7.根据权利要求6所述的控制电路，进一步包括分压器电路，以从所述电动机端子处的所述电压生成用于所述电动机驱动器的使能信号，其中：如果所述电源电压高于所述最小电源电压并且所述使能信号低于使能阈值，则所述电动机驱动器处于睡眠状态；并且如果所述电源电压高于所述最小电源电压并且所述使能信号高于所述使能阈值，则所述电动机驱动器处于打开状态；并且如果所述电动机驱动器处于所述打开状态并且所述控制信号关闭，则所述电动机驱动器将激活所述制动电路。8.一种打印装置，包括：电动机，用于驱动所述打印装置的可移动部分；...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗格，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：