FI77340B - Solenoiddrivkrets. - Google Patents

Description

77340

Solenoidin ohjauspiiri

Keksintö liittyy solenoidin ohjainpiiriin, joka käsittää ensimmäisen diodin, solenoidin ja kytkinlaitteen 5 sarjajärjestelyn, joka on kytketty rinnan kondensaattorin kanssa, solenoidin käsittävän ensimmäisen reitin ja toisen diodin käsittävän toisen reitin rinnanjärjestelyn, välineet käyttösignaalin syöttämiseksi kytkinlaitteelle, kondensaattorin ollessa järjestetty purkautumaan resonoivas-10 ti solenoidin läpi, kun käyttösignaali on syötetty kytkin-laitteelle, ensimmäisen diodin ollessa riittävä aiheuttamaan varauksen siirtämisen kondensaattorista solenoidiin vain resonanssitaajuuden ensimmäisen neljännesjakson ajan sen jälkeen, kun kytkinlaite kytketään päälle. Tällainen 15 solenoidin ohjainpiiri on esitetty GB-patenttijulkaisussa 1 082 173.

Solenoidin ohjauspiirejä käytetään iskukirjoitti-missa, joiden erikoistyyppejä ovat matriisikirjoittimet, jotka muodostavat merkit pistematriisilla, ja jokainen 20 merkki on esimerkiksi seitsemän pistettä korkea ja viisi pistettä leveä. Tällaiset matriisikirjoittimet on varustettu seitsemällä hienolla johdolla, joita yksittäiset solenoidit käyttävät selektiivisesti jälkien tekemiseksi paperille. Jotta saavutettaisiin suuria kirjoitusnopeuksia, 25 on virranmuodostuksen solenoideissa oltava nopeaa, ja nykyisin käytettävät ohjainpiirit kuluttavat hyvin paljon tehoa, josta suurin osa häviää transistorissa, joka kytkee virran solenoidiin. Tämä teho täytyy muuntaa lämmöksi, mikä johtaa melko massiiviseen jäähdytyslevyrakenteeseen, 30 jotta komponentin ylikuumeneminen estyisi.

Solenoidin ohjainpiiri, joka käsittää solenoidin, solenoidin kanssa sarjaankytketyn kyktinlaitteen, välineet käyttösignaalin syöttämiseksi kytkinlaitteelle, ja kondensaattorin, joka on järjestetty purkautumaan resonoivasti 35 solenoidin läpi, kun käyttösignaali syötetään kytkinlaitteelle, on esitetty lehdessä IBM Technical Disclosure Bul- 2 77340 letin, Voi. 12, N:o 7, joulukuu 1969, sivuilla 963 ja 964. Tässä piirissä ovat solenoidikelan virran nousu- ja lasku-nopeudet samanlaiset ja ne määräytyvät kondensaattorin ja solenoidikelan resonanssitaajuuden mukaan, mikä tarkoit-5 taa, että näitä suureita ei voi valita riippumattomasti.

Tämän keksinnön päämäärä on toteuttaa toisenlainen solenoidin ohjainpiiri, jossa toiminta-aika solenoidikelan virran laskuaika ovat riippumattomia, kondensaattorin ja solenoidikelan resonanssitaajuudesta.

10 Keksinnössä toteutetaan alkukappaleessa kuvattu so lenoidin ohjainpiiri, jolle on tunnusomaista, että ensimmäinen reitti edelleen käsittää kytkinlaitteen, että solenoidin, kytkinlaitteen ja toisen diodin muodostamassa silmukassa kiertää ensimmäisen neljännesjakson jälkeen 15 virta, joka on riittävä pitämään solenoidin toiminnassa käyttösignaalin loppujakson ajan.

Käyttämällä ensimmäistä ja toista diodia estetään virran kulku solenoidilta kondensaattorille resonanssi-taajuuden toisen neljännesjakson aikana, jolloin se kulkee 20 kytkinlaitteeseen, toisen diodin ja solenoidin muodostaman silmukan ympäri kunnes kytkinlaite kytketään pois. Virta silmukassa vaimenee pääasiassa solenoidin vastuksen takia, mutta säilyy riittävän suurena pitääkseen solenoidin toiminnassa sen ajan, jonka kirjoitin vaatii.

25 Kondensaattori voidaan varata jännitelähteestä, jo ka sisältää kytkinsäätäjän. Tämä sallii suuren hyötysuhteen varauksen siirtymisessä kondensaattoriin, sillä sar-javastusta ei ole imemässä tehoa.

Solenoidin käyttösignaali voidaan syöttää kytkin-30 säätäjän pulssinleveysmodulaattorin estosisäänmenoon. Tämä takaa sen, että teholähde ei yritä varata ohjainpiirin kondensaattoria, kun solenoidi on toiminnassa.

Kolmas diodi voidaan kytkeä solenoidin ja kytkin-laitteen liitoksen ja teholähteen väliin syöttämään takai-35 sin energiaa solenoidilta teholähteeseen. Tämä lisää ohjainpiirin hyötysuhdetta, koska solenoidissa oleva varaus 3 77340 palaa tulolähteeseen kirjoitusjakson loputtua.

Keksinnön toteutusta kuvataan nyt esimerkin avulla viitaten mukana seuraaviin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen solenoidin oh-5 jainpiirin piirikaaviota, ja kuvio 2 esittää kuviossa 1 esitetyssä piirissä ilmeneviä aaltomuotoja.

Kuvio 1 esittää ohjainpiiriä 1 pistematriisikir-joittimen solenoideja varten ja kirjoittimessa on useita 10 tällaisia piirejä, yksi jokaista kirjoittimen solenoidia kohti. Ohjainpiirissä 1 on sisäänmenot 2 ja 3 tasajännitelähteen kytkemiseksi ohjainpiirille. Diodin Dl ja kondensaattori Cl sarjajärjestely on kytketty sisäänmenojen 2 ja 3 välille. Diodin D2, kirjoittimen solenoidikelan Li ja 15 transistorin Tl kollektori-emitteritien sarjajärjestely on kytketty diodin Dl ja kondensaattorin Cl liitoksen ja sisäänmenon 3 välille. Lisäksi diodi D3 on kytketty kelan Li ja transistorin Tl kollektori-emitteritien sarjajärjes-telyn yli.

20 Tasajännitelähde johdetaan ac-verkkolähteestä päät teiden 11 ja 12 kautta, jotka on kytketty muuntajan TRI ensiökäämiin. Muuntajan toisiokäämin kanssa sarjaan on kytketty diodi D10 tasauunnatun ac-jännitteen aikaansaamiseksi, joka jännite tasoitetaan kondensaattorilla D10. Tä-25 mä jännite syötetään transistorin T10 emitterille, joka transistori muodostaa osan jännitteen kytkinsäätäjästä. Transistorin T10 kollektori on kytketty kelan L10 toiseen päähän sen toisen pään ollessa kytketty kunkin ohjainpiirin 1 sisäänmenoon 2 ja kondensaattorin Cll toiseen puo-30 leen, ja kondensaattorin toinen puoli on kytketty sisäänmenoon 3. Diodi Dll on kytketty transistorin T10 kollek-torin ja kelan L10 liitoksen ja sisäänmenon 3 väliin, joka sisäänmeno on myös kytketty muuntajan TRI toisiokäämin vastakkaiseen päähän kuin mihin diodi D10 on kytketty. Ke-35 lan L10 kondensaattorin Cll liitos on kytketty vastuksen RIO kautta pulssinleveysmodulaattorin 10 ohjaussisäänme- 77340 noon, joka ohjaussisäänmeno on myös kytketty vastuksen Rll kautta sisäänmenoon 3. Pulssinleveysmodulaattorin 10 ulostulo on kytketty transistorin T10 kannalle. Kirjoitussig-naali syötetään päätteen 4 kautta transistorin Tl kannalle 5 ja pulssinleveysmodulaattorin 10 estosisäänmenoon. Diodi D4 on kytketty ohjainpiirin ulostulon 5 kautta diodin D10, transistorin T10 ja kondensaattorin CIO liitokseen.

Toiminnan aikana pulssinleveysmodulaattori 10 ja transistori 10 ja transistori T10 toimivat kytkinsäätäjä-10 nä varaten kondensaattorin Cl diodin Dl kautta, kun päätteeseen 4 ei tule kirjoitussignaalia. Tässä tilanteessa on transistori Tl kytkeytyneenä pois päältä eikä kelan Li läpi voi siten kulkea virtaa. Kun kirjoitussignaali, joka on esitetty kuviossa 2a, syötetään päätteeseen 4, kytkeytyy 15 transistori Tl päälle ja kondensaattori Cl purkautuu kelan Li läpi. Kondensaattori Cl ja kela LI muodostavat reso-nanssipiirin ja siten kelan Li virta kasvaa sinimuotoises-ti jakson t^ aikana kuten on esitetty kuviossa 2b. Jakson t^ lopussa diodi D2 tulee estosuuntaiseksi ja virta kier-20 tää ympäri silmukassa, jonka muodostavat kela Li, transistori Tl ja diodi D3, ja vaimenee eksponentiaalisesti jakson t2 aikana kelan vastuksen takia. Siten kondensaattorin Cl ja kelan Li resonanssitaajuus määrää jakson t^, ja jakso t2 on sama kuin T - t^. Pudotuksen kelan LI läpi kulke-25 vassa virrassa määrää kelan Li induktanssi ja kelan Li sarjavastus, diodi D3 ja transistori Tl. Ideaalisessa tapauksessa olisi Ll:n, Tl:n ja D3:n muodostaman silmukan vastus nolla, jolloin kelan läpi kulkeva virta olisi jakson t2 aikana vakio, mutta käytännössä on välttämättä läs-30 nä hieman vastusta, joka saa virran vaimenemaan. Diodien D2 ja D3 mukanaolo mahdollistaa jaksojen t^ ja t2 riippumattoman valinnan, sillä ne määräävät kelan virran, joka virtaa takaisin kondensaattoriin Cl. Siten kondensaattorin Cl ja kelan Li resonanssitaajuus voidaan valita antamaan 35 haluttu vaikutusaika virralle kelassa LI, ja jakso t2 valitaan antamaan vaadittava virtapulssin kesto. Kun kirjoi- 5 77340 tussignaali häviää jakson T jälkeen, vaimenee virta kelassa Li oleellisesti lineaarisesti diodin D4 läpi palauttaen varauksen teholähdeyksikön varastointikondensaattoriin CIO, ja vaimenemisnopeus riippuu kelan Li induktanssista ja 5 lähdejännitteen arvosta kondensaattorissa CIO. Diodit D2 ja D3 estävät kelan virran vaihtamasta suuntaa ja virtaamasta takaisin kondensaattoriin Cl. Kirjoitussignaali syötetään myös pulssinleveysmodulaattorille 10 estämään sen toiminta niin, että transistori T10 kytkeytyy pois päältä 10 jakson T ajaksi. Tämä estää virran syötön teholähteeltä ohjainpiireille 1 kirjoitustoiminnon aikana. Olisi huomattava, että kondensaattorilla Cll on pienempi kapasitanssi kuin kondensaattorilla Cl, jolloin se ei syötä merkitsevää varausta kondensaattoriin Cl kirjoitustoiminnon aikana. 15 Kondensaattorin Cll tarkoitus on tuottaa tarkkailujännite säätäjälle. Voisi vaihtehtoisesti olla mahdollista jättää pois yhteys päätteen 4 ja pulssinleveysmodulaattorin 10 väliltä niin, että ohjainpiireille 1 syötettäisiin virtaa kirjoitustoiminnon aikana, jossa tapauksessa solenoidin Li 20 läpi virtaisi ylimääräinen virta.

DC-teholähde voi sisältää kytkintyyppisen teholäh-depiirin, jolloin pulssinleveysmodulaattori 10 muodostaisi osan kytkintyyppisestä piiristä ja voi sopivasti olla osa integroitua piiriä, jota myy Mullard Limited tyyppi-25 numerolla TDA 2640.

Transistori Tl voidaan korvata millä tahansa muulla sopivalla kytkinpiirillä kuten kanavatransistorilla tai tyristorilla. Tyypillisesti kirjoittimessa käytetään seitsemää ohjainpiiriä, mutta todellinen lukumäärä riippuu 30 pisteiden lukumäärästä, joka käytetään merkkirivien synnyttämisessä. Joissakin sovellutuksissa voidaan merkkien synnyttämisnopeuden kasvattamiseksi käyttää kahta kirjoi-tuspäätä, joita käytetään vuorotellen.

Claims (5)

6 77340

1. Solenoidin ohjainpiiri, joka käsittää ensimmäisen diodin (D2), solenoidin (LI) ja kytkinlaitteen (Tl) 5 sarjajärjestelyn, joka on kytketty rinnan kondensaattorin (Cl) kanssa; solenoidin (LI) käsittävän ensimmäisen reitin ja toisen diodin (D3) käsittävän toisen reitin rinnanjär-jestelyn; välineet (4) käyttösignaalin syöttämiseksi kytkinlaitteelle (Tl), kondensaattorin (Cl) ollessa järjes-10 tetty purkautumaan resonoivasti solenoidin (LI) läpi, kun käyttösignaali on syötetty kytkinlaitteelle (Tl), ensimmäisen diodin ollessa riittävä aiheuttamaan varauksen siirtämisen kondensaattorista (Cl) solenoidiin (LI) vain resonanssitaajuuden ensimmäisen neljännesjakson ajan sen 15 jälkeen, kun kytkinlaite (Tl) kytketään päälle, tunnettu siitä, että ensimmäinen reitti edelleen käsittää kytkinlaitteen (Tl), että solenoidin (LI), kytkin-laitteen (Tl) ja toisen diodin (D3) muodostamassa silmukassa kiertää ensimmäisen neljännesjakson jälkeen virta, 20 joka on riittävä pitämään solenoidin (LI) toiminnassa käyttösignaalin loppujakson ajan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen solenoidin ohjainpiiri, tunnettu siitä, että kondensaattori (Cl) varataan teholähteellä, joka sisältää kytkinsäätäjän 25 (10, T10).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen solenoidin ohjainpiiri, tunnettu siitä, että kytkinsäätäjä sisältää pulssinleveysmodulaattorin (10) kytkinsäätäjän kyt-kinosan (T10) ohjaamiseksi, ja mainitun pulssinleveysmodu- 30 laattorin (10) estosisäänmeno on kytketty mainittuun osaan käyttösignaalin syöttämiseksi.

4. Jonkin edelläolevan patenttivaatimuksen mukainen solenoidin ohjainpiiri, tunnettu siitä, että mainittu solenoidin ohjainpiiri sisältää kolmannen diodin 35 (D4), joka on kytketty solenoidin (LI) ja kytkinlaitteen 7 77340 (Tl) liitoksen ja teholähteen välille syöttämään takaisin enegiaa solenoidilta (LI) teholähteelle.

5. Iskukirjoitin, tunnettu minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukaisesta ohjainpiiristä. 8 7V340