本發(fā)明涉及一種打印機芯片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種充放電電路、墨盒芯片。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的耗材容器，比如用于噴墨打印機的墨盒，當打印機端掉電后仍然需要對芯片進行供電。

現(xiàn)有技術(shù)中，可將外部電源信號通過芯片內(nèi)置的單向?qū)▎卧屯獠看箅娙菰龠B入芯片給芯片供電。如圖1所示，單向?qū)▎卧妮斎攵藶镮N,輸出端為OUT,單向?qū)▎卧O(shè)置在外部電源輸出端VIN和芯片輸入端VIN_IC之間，起單向?qū)ǖ淖饔茫闺娏髦荒苡蒝IN向VIN_IC方向流動。 C1在VIN_IC與地之間起到儲能的作用，使芯片在外部電源掉電后仍然可以通過C1上的電量工作一段時間。但是在使用過程中發(fā)現(xiàn)，使用該單向?qū)娐返男酒菀壮霈F(xiàn)不能被打印機識別的問題。

打印機在剛上電工作時，需要等待墨盒芯片發(fā)送的信息對墨盒進行認證。打印機只有在規(guī)定的時間內(nèi)接收到墨盒發(fā)送的符合一定規(guī)則的數(shù)據(jù)信息，才能確認芯片通過驗證。而打印機在工作時會經(jīng)歷長時間電源掉電（毫秒到秒級的掉電時間），這時墨盒芯片仍然需要工作。如圖1所示的技術(shù)方案中，靠外部電容蓄電的話，需要上百微法（uf）級的外部電容，這會導(dǎo)致電容充電時間過長，如圖2。芯片不能及時響應(yīng)打印機命令而出錯。

授權(quán)公告號CN 202513599 U，授權(quán)公告日2012年10月31日的實用新型專利公開了充電電路，電路的第一儲能元件在外部電源供電時存儲能量，在第一儲能元件的電壓達到預(yù)設(shè)值時，對第二儲能元件儲存能量。在外部電源掉電時利用第一儲能元件和第二儲能元件放電，為存儲器供電，如圖3，為該充電電路的充放電曲線圖。但是，該充電電路的兼容性差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對于不同芯片電路需要針對性的調(diào)整其儲能元件和可控開關(guān)的數(shù)量來匹配。并且，具有該充電電路的芯片，在利用該充電電路進行充電時，易出現(xiàn)芯片數(shù)據(jù)丟失的情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提供一種充放電電路。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種充放電電路，包括總輸入端、總輸出端、單向?qū)▎卧?、以及充放電單元，所述第一單向?qū)▎卧妮斎攵诉B接所述總輸入端，所述第一單向?qū)▎卧妮敵龆诉B接所述總輸出端，所述充放電單元的第一端口連接所述總輸出端，所述充放電單元的第二端口接地，其特征在于：所述充放電單元包括設(shè)于其第一端口和第二端口之間的第一儲能單元和第二儲能單元、以及與所述第一儲能單元和第二儲能單元連接的控制單元，所述第一儲能單元的電容值小于所述第二儲能單元的電容值。所述控制單元控制充放電電路首先對所述第一儲能單元充電，并在所述第一儲能單元的電壓達到預(yù)設(shè)值時對接入所述第二儲能單元對所述第二儲能單元充電。外部電源供電時，可以對儲能單元快速進行通電，使得總輸出端的電壓快速上升至芯片的工作電壓，提高芯片響應(yīng)速度。

作為優(yōu)選，所述第一儲能單元設(shè)置在所述充放電單元的第一端口和第二端口之間，所述控制單元與所述第二儲能單元串聯(lián)于所述充放電單元的第一端口和第二端口之間。所述控制單元包括第一控制單元和第二控制單元，所述第二儲能單元與所述第一控制單元組成所述總輸出端與地之間的第一充放電回路，所述第二儲能單元與所述第二控制單元組成所述總輸出端與地之間的第二充放電回路，所述第一充放電回路中所述第二儲能單元的充放電電流小于所述第二充放電回路中所述第二儲能單元的充放電電流。所述控制單元根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境為第二儲能單元選擇不同的充放電回路，使得第二儲能單元可以通過不同大小的電流進行充電和放電。

作為優(yōu)選，放電時，所述控制單元控制所述第二儲能單元通過所述第二充放電回路放電。外部電源掉電時，第二儲能單元通過所述第二充放電回路為芯片提供大的工作電流，保證芯片工作穩(wěn)定。

作為優(yōu)選，所述第一控制單元包括串聯(lián)在其第一端口和第二端口之間的第一受控開關(guān)和第一電阻；充電時，所述第一儲能單元的電壓高于預(yù)設(shè)值以后，所述第一受控開關(guān)閉合。

作為優(yōu)選，所述第二控制單元包括第二單向?qū)▎卧?，所述第二單向?qū)▎卧妮斎攵诉B接所述第二儲能單元，所述第二單向?qū)▎卧妮敵龆诉B接所述總輸出端。

作為優(yōu)選，所述第二控制單元包括第二受控開關(guān)；放電時，所述第二受控開關(guān)閉合。

作為優(yōu)選，充電時，所述第二儲能單元的電源高于預(yù)設(shè)值以后，所述第二受控開關(guān)閉合。

作為優(yōu)選，所述第一受控開關(guān)包括第一晶體管、第二晶體管、反相器，所述第一受控開關(guān)的控制端連接至所述第一晶體管的柵極和所述反相器的輸入端，所述第一受控開關(guān)的第一端口連接所述第一晶體管的源極和所述第二晶體管的源極，所述第一受控開關(guān)的第二端口連接所述第一晶體管的漏極和所述第二晶體管的漏極。

作為優(yōu)選，所述第二受控開關(guān)包括第一晶體管、第二晶體管、反相器，所述第二受控開關(guān)的控制端連接至所述第一晶體管的柵極和所述反相器的輸入端，所述第二受控開關(guān)的第一端口連接所述第一晶體管的源極和所述第二晶體管的源極，所述第二受控開關(guān)的第二端口連接所述第一晶體管的漏極和所述第二晶體管的漏極。

本發(fā)明還提供一種墨盒芯片，其特征在于：包括前述的充放電電路，所述充放電電路的總輸出端連接芯片的電源輸入端，所述預(yù)設(shè)值大于或者等于所述芯片的工作電壓值。

本發(fā)明的充放電電路，通過所述控制單元，在打印機剛上電工作時采用大電流對電容值較小的第一儲能單元進行充電，第一儲能單元的電壓值快速達到芯片的工作電壓，大大提高芯片對打印機的響應(yīng)速度。同時，通過所述控制單元，在打印機端掉電時采用電容值較大的第二儲能單元大電流放電，為芯片提供良好的供電，使得芯片能夠穩(wěn)定工作?？傮w來說，本發(fā)明的充放電電路具有有益效果：

1. 電路簡單，所需元器件少，大大縮小了芯片的體積；

2. 電路簡單，所需元器件少，降低成本；

3. 從外部電源到芯片端的電壓壓降??；

4. 兼容性好，不同系列的芯片都可以適用；

5. 芯片響應(yīng)時間快，大大減小打印機不能識別的風險；

6. 芯片供電穩(wěn)定，大大減少存儲數(shù)據(jù)丟失發(fā)生。

附圖說明

圖1現(xiàn)有技術(shù)充放電電路示意圖；

圖2 現(xiàn)有技術(shù)1的充放電電路的充放電曲線與理性曲線比較圖；

圖3 現(xiàn)有技術(shù)2的充放電電路的充放電曲線與理性曲線比較圖；

圖4實施例一的充放電電路示意圖；

圖5實施例二的充放電電路示意圖；

圖6實施例一、實施例二中的受控開關(guān)電路示意圖；

圖7 實施例一的充放電電路的充放電曲線與理性曲線比較圖；

圖8 實施例二的充放電電路的充放電曲線與理性曲線比較圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細描述。

一種墨盒包括墨盒芯片，墨盒芯片包括芯片、以及充放電電路。充放電電路的總輸入端連接墨盒的電源輸入端，通過所述電源輸入端連接外部電源進行充電。充放電電路的總輸出端連接芯片的電源輸入端，在外部電源掉電時，放電為芯片供電。

實施例一

如圖4，一種充放電電路。包括總輸入端VIN、總輸出端VIN_IC、單向?qū)▎卧狝1、以及充放電單元。單向?qū)▎卧狝1的輸入端A1_IN連接總輸入端VIN，單向?qū)▎卧狝1的輸出端A1_OUT連接總輸出端VIN_IC。充放電單元的第一端口連接總輸出端VIN_IC，充放電單元的第二端口接地。

充放電單元包括小電容C1、大電容C2、以及控制單元。小電容C1的第一端口通過充放電單元的第一端口連接至總輸出端VIN_IC，小電容C1的第二端口通過充放電單元的第二端口接地?？刂茊卧c大電容C2串聯(lián)于充放電單元的第一端口和第二端口之間?？刂茊卧牡谝欢丝谕ㄟ^充放電單元的第一端口連接至總輸出端VIN_IC，控制單元的第二端口連接至大電容C2的一端，小電容C2的另一端通過充放電單元的第二端口接地。

控制單元包括第一受控開關(guān)S1和電阻R1，第一受控開關(guān)S1的第一端口通過控制單元的第一端口連接至總輸出端VIN_IC連接，第一受控開關(guān)S1的第二端口連接至電阻R1的第一端口，電阻R1的第二端口通過控制單元的第二端口連接至大電容C2的一端。第一受控開關(guān)S1、電阻R1以及大電容C2，組成了總輸出端VIN_IC與地之間的第一充放電回路?？刂茊卧€包括單向?qū)▎卧狝2，單向?qū)▎卧狝2的輸入端通過控制單元的第二端口連接至大電容C2的一端，單向?qū)▎卧狝2的輸出端通過控制單元的第一端口連接至總輸出端VIN_IC。單向?qū)▎卧狝2和大電容C2，組成了總輸出端VIN_IC和地之間的第二充放電回路。電阻R1使得第一充放電回路中，大電容C2的充放電電流小于第二充放電回路中大電容C2的充放電電流。

如圖7中本實施例的充放電電路的充放電曲線圖，可以得知，充放電電路的充放電時間均比較短，相比現(xiàn)有技術(shù)一、二，其充放電曲線與理想曲線更加接近：

來自打印機的外部電源信號VIN通過單向?qū)▎卧狝1（可以為二極管或者專門的單向?qū)娐罚┖托‰娙軨1相連給墨盒芯片提供電源信號VIN_IC。初始狀態(tài)下，第一受控開關(guān)S1處于斷開狀態(tài)，外部電源信號通過VIN單獨對小電容C1充電，直到小電容C1兩端的電壓高于墨盒芯片的工作電壓。當小電容C1兩端的電壓高于墨盒芯片的工作電壓以后，閉合第一受控開關(guān)S1，使得外部電源通過第一充放電回路對大電容C2充電，受電阻R1限制，充電電流比較小。閉合第一受控開關(guān)S1的瞬間，因為電容的均分效應(yīng)，VIN_IC的電壓會下降，通過選擇合適的電阻R1，可以使VIN_IC的電壓一直高于墨盒芯片的工作電壓，保證芯片的正常工作（如圖7中，開關(guān)S1閉合時刻）。這種方式相對現(xiàn)有技術(shù)在初次上電時，在給小電容C1充電時，VIN不用小電流對大電容C2充電，可以使VIN_IC更快的上升到芯片工作電壓（如圖7中，T₀時刻達到芯片的工作電壓，T_A <T₀<T_C<T_B）），使芯片更快就能正常工作。

該結(jié)構(gòu)在大電容C2與VIN_IC之間接了一個單向?qū)▎卧狝2（可以為二極管或者專門的單向?qū)娐罚?，在外部電源掉電時，大電容C2可以通過第二充放電回路進行大電流放電，通過VIN_IC對墨盒芯片進行大電流供電，供電電流不受電阻R1的影響，放電最終大電容C2上的電壓會比VIN_IC大一些。

實施例二

如圖5，一種充放電電路。包括總輸入端VIN、總輸出端VIN_IC、單向?qū)▎卧狝1、以及充放電單元。單向?qū)▎卧狝1（可以為二極管或者專門的單向?qū)娐罚┑妮斎攵薃1_IN連接總輸入端VIN，單向?qū)▎卧狝1的輸出端A1_OUT連接總輸出端VIN_IC。充放電單元的第一端口連接總輸出端VIN_IC，充放電單元的第二端口接地。

充放電單元包括小電容C1、大電容C2、以及控制單元。小電容C1的第一端口通過充放電單元的第一端口連接至總輸出端VIN_IC，小電容C1的第二端口通過充放電單元的第二端口接地?？刂茊卧c大電容C2串聯(lián)于充放電單元的第一端口和第二端口之間?？刂茊卧牡谝欢丝谕ㄟ^充放電單元的第一端口連接至總輸出端VIN_IC，控制單元的第二端口連接至大電容C2的一端，小電容C2的另一端通過充放電單元的第二端口接地。

控制單元包括第一受控開關(guān)S1和電阻R1，第一受控開關(guān)S1的第一端口通過控制單元的第一端口連接至總輸出端VIN_IC連接，第一受控開關(guān)S1的第二端口連接至電阻R1的第一端口，電阻R1的第二端口通過控制單元的第二端口連接至大電容C2的一端。第一受控開關(guān)S1、電阻R1以及大電容C2，組成了總輸出端VIN_IC與地之間的第一充放電回路?？刂茊卧€包括第二受控開關(guān)S2，第二受控開關(guān)S2的第一端通過控制單元的第二端口連接至大電容C2的一端，第二受控開關(guān)S2的第二端通過控制單元的第一端口連接至總輸出端VIN_IC。單向?qū)▎卧狝2和大電容C2，組成了總輸出端VIN_IC和地之間的第二充放電回路。由于電阻R1的存在，第一充放電回路中大電容C2的充放電電流小于第二充放電回路中大電容C2的充放電電流。

如圖8中本實施例的充放電電路的充放電曲線圖，可以得知，充放電電路的充放電時間均比較短，相比現(xiàn)有技術(shù)一、二，其充放電曲線與理想曲線更加接近：

來自打印機的外部電源信號VIN通過單向?qū)▎卧狝1（可以為二極管或者專門的單向?qū)娐罚┖托‰娙軨1相連給墨盒芯片提供電源信號VIN_IC。初始狀態(tài)下，第一受控開關(guān)S1和第二受控開關(guān)S2均處于斷開狀態(tài)，外部電源信號通過VIN單獨對小電容C1充電，直到小電容C1兩端的電壓高于墨盒芯片的工作電壓。當小電容C1兩端的電壓高于墨盒芯片的工作電壓以后，閉合第一受控開關(guān)S1，使得外部電源通過第一充放電回路對大電容C2充電，受電阻R1限制，充電電流比較小。閉合第一受控開關(guān)S1的瞬間，因為電容的均分效應(yīng)，VIN_IC的電壓會下降，通過選擇合適的電阻R1，可以使VIN_IC的電壓一直高于墨盒芯片的工作電壓，保證芯片的正常工作（如圖8中，開關(guān)S1閉合時刻）。當大電容C2上的電壓上升到一定值后，閉合第二受控開關(guān)S2，使得外部電源通過第二充放電回路對大電容C2進行大電流充電。因為電容C2比C1大，會導(dǎo)致VIN_IC上的電壓由于電容的均分效應(yīng)顯著下降，但由于大電容C2的電壓已經(jīng)通過小電流充電上升到一定值，通過合理的時間配置，使VIN_IC的電壓下降后仍然高于墨盒芯片的工作電壓，保證墨盒芯片的正常工作（如圖8中，開關(guān)S2閉合時刻）。這種方式相對于提出的實施例一不僅在初次上電時，VIN_IC可以較快的上升到芯片正常工作電壓，使芯片更快就能正常工作（如圖8，在T₁時刻達到芯片的工作電壓，T_A<T₁<T₀<T_C<T_B）。并且對大電容C2在閉合第二受控開關(guān)S2后也進行了大電流充電，使大電容C2的電量更快就能被充滿。

該結(jié)構(gòu)在外部電源掉電時，閉合第二受控開關(guān)S2。大電容C2可以通過第二充放電回路進行大電流放電，通過VIN_IC對墨盒芯片進行大電流供電，供電電流不受電阻R1的影響，放電最終大電容C2上的電壓會與VIN_IC相同。

實施例一、二中的受控開關(guān)可以利用圖6，所示的電路實現(xiàn)。受控開關(guān)包括第一端口PLUS、第二端口MINUS、用于接收外部控制信號的控制端SW_EN、以及設(shè)置在前述三個端口之間的第一晶體管MP1、第二晶體管MN1、反相器A3。第一受控開關(guān)的控制端SW_EN連接至第一晶體管MP1的柵極和反相器A3的輸入端，第一受控開關(guān)的第一端口PLUS連接第一晶體管MP1的源極和第二晶體管MN1的源極，第一受控開關(guān)的第二端口MINUS連接第一晶體管MP1的漏極和第二晶體管MN1的漏極。當SW_EN為高時，MP1和MN1都不導(dǎo)通，該受控開關(guān)為斷開狀態(tài)，第一端口PLUS的信號不能傳輸?shù)降诙丝贛INUS；當SW_EN為低時，MP1和MN1都導(dǎo)通，該受控開關(guān)為閉合狀態(tài)，第一端口PLUS的信號可以傳輸?shù)降诙丝凇?/p>

雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改。