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静电的特点是长时间积聚、高电压、低电量、小电流和作用时间短等,当静电积累到一定程度即可能发生静电释放(Electrostatic Discharge,ESD),ESD可能来自人体、其他设备、设备自身内部等,机电产品在生命期内99%时间都处于一个充满ESD的环境之中,ESD释放出几千伏至几万伏的静电,可导致电子产品复位、死机、数据丢失和工作不稳定,极端时甚至造成损毁。 热敏打印机是一种接触式打印产品,具有速度快、噪音低、使用成本低等特点,但在使用过程中因打印头与耗材的挤压、摩擦、打印头发热、介质与通道摩擦等原因,不可避免产生大量静电,提高热敏打印机的抗静电能力是打印机能否适应各种复杂工作环境,保证稳定可靠工作的关键。 首先,根据ESD现象产生的原因以及放电方式的不同,一般将ESD现象分为以下三种模式:人体模型、机器模型及器件充电模型,采用静电发生器可方便地模拟人体放电和机器放电模型,本公司生产的热敏打印机在北方地区存在严重的静电积累故障,采用静电发生器可以方便的模拟确认故障原因。 其次,从线间容性耦合串扰、线间感性耦合串扰和趋肤效应等角度分析静电释放对电器电路产生的影响,得出减小走线本身阻抗、减小线间寄生电容和寄生电感均能减小静电对电路的串扰影响。并从电气设计、PCB设计、结构设计等方面优化了热敏打印机设计:电气设计方面,通过多项措施在源端与接收端使用滤波器衰减信号以减少容性和感性耦合;PCB设计方面,采用低阻抗回路设计提高抗干扰能力;在结构设计方面,减少静电积累、及时泄放静电,并通过屏蔽、隔离等措施减少静电对打印机敏感区的侵害。 最后,通过某型热敏打印机进行对比实验研究,介绍了该型打印机的主要结构和功能。根据逐步从源头减少静电积累,隔离、屏蔽静电源,提高敏感部分抗静电能力的顺序原则,分别通过对热敏打印机局部或部分进行设计优化,并通过不同措施对打印机的影响进行试验验证,对比各试验确定较好的防静电措施和对打印机中结构和电路需要改进的措施。论文为热敏打印机的抗静电干扰设计做出有益的探索。