KR900008491Y1

KR900008491Y1 - 릴 모터의 속도 제어회로

Info

Publication number: KR900008491Y1
Application number: KR2019860008022U
Authority: KR
Inventors: 이재욱
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 한형수
Priority date: 1986-06-05
Filing date: 1986-06-05
Publication date: 1990-09-22
Also published as: KR880001277U

Abstract

내용 없음.

Description

릴 모터의 속도 제어회로

제 1 도는 본 고안에 적용되는 릴모터의 정밀회전 제어를 위한 구성도.

제 2 도는 제 1 도의 속도 보정부(11)의 일실시예를 도시한 회로도.

제 3 도는 제 1 도의 비교전압 발생부(10), (10')의 출력신호를 입력하는 모터 드라이브단의 주변회로도.

제 4 도는 제 1 도의 주파수 비교부(5)의 일실시예를 도시한 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,1' : 모터회전 감지부 2,2' : 펄스 증폭부

3,3',3" : 카운터 4 : 기준주파수 발생부

5 : 주파수 비교부 6 :주파수-전압 변환부

7 : 기준전압 발생부 8 : 저역필터

9 : 절환 스위치부 10,10' : 비교전압 발생부

11 : 속도 보정부 12,12' : 모터 드라이브단

본 고안은 릴(REEL)모터의 속도 제어회로에 관한 것으로서, 모터의 회전을 감지하는 센서를 이용하여 모터의 회전속도에 비례하는 주파수를 발생시켜 이를 기준신호와 비교하여 전기식으로 정밀제어할 수 있는 회로에 관한 것이다.

일반적으로 VTR의 릴을 구동하는 방법에는 캡스턴 모터를 사용하여 벨트 드라이브하는 방법과 릴 모터를 사용하여 빨리감기 및 되감기시에 아이들러(IDLER)의 역할에 따라 릴을 회전시켜주는 방법이 주로 사용되고 있으나, 상기한 방식은 기어와 벨트 및 아이들러의 기구적인 방법에 의존하기 때문에 속도제어시 기구적인 방법으로 장력에 의한 슬리프(Slip)를 제어하므로 속도 변화 요구시 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 제반 결점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 모터의 회전에 따라 발생하는 펄스를 이용하여 속도변화시 모터의 회전속도를 정밀제어할 수 있는 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 목적을 달성할 수 있는 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 본 고안의 릴 모터의 속도 제어회로도로서, 본 고안의 속도제어회로는 공급 릴모터(M)와 테이크업(take up) 릴모터(M')의 회전을 감지하여 이에 비례한 펄스를 발생하는 모터회전 감지부(1),(1')와, 상기 감지된 펄스를 임의의 크기로 증폭하는 펄스 증폭부(2),(2'), 증폭된 펄스를 일정 시간동안 카운트하는 카운트(3),(3')와, 기준 주파수 발생부(4)에서 발생되는 주파수, 즉 기준 속도에 해당되는 기준 주파수와 상기 카운터(3,3')에서 카운트되어 출력되는 펄스를 비교하는 주파수 비교부(5)와, 상기 주파수 비교부(5)에서 비교되어 출력되는 주파수 편차를 이용하여 이에 대응한 전압을 출력하는 주파수 전압 변환부(6)와, 모드변환(재생, 고속되감기, 고속전진)에 따라 속도 설정용 일정한 기준 전압을 출력하는 기준전압 발생부(7)와, 기준전압 발생부(7)에서 출력된 기준전압을 입력하여 직류전압을 출력하는 저역통과필터(8)와, 선택키의 선택된 키에 따라 자동절환되어 저역통과 필터(8)에서 출력된 직류전압을 비교전압 발생부(10),(10') 및 모터드라이브단(12),(12')에 출력하는 절환 스위치(9)와, 주파수 전압 비교부(6)에서 출력된 전압과 각 모드에 따라 기준전압 발생부(7)에서 인가되는 전압을 비교하여 그차 즉, 에러전압에 해당되는 비교전압을 발생하는 비교전압 발생부(10),(10')와, 고속전진시 또는 고속되감기시 상기 비교전압 발생부(10),(10')에서 출력된 전압에 대응한 속도를 보정하도록 모터 드라이브단(12),(12')에 속도 보정신호를 출력하는 속도 보정부(11)로 이루어졌다.

제 2 도는 제 1 도의 속도 보정부(11)의 실시예를 나타낸 회로도로서, 트랜지스터(Q1-Q8)와 저항(R1-R11)으로 구성된다.

제 3 도는 제 1 도의 비교전압 발생부(10,10')의 일실시예를 나타내는 회로도로서, 트랜지스터(Q9-Q11), 저항(R12-R14), 다이오드(DE), 저역필터(A) 및 3상 모터 코일(B)로 구성된다.

제 4 도는 제 1 도의 주파수 비교부(5)의 일실시예를 나타내는 회로도로서, 익스클루시브 오아게이트(EX), 앤드게이트(AN1-AN5), JK형 플립플롭(F1,F2)으로 구성되어, 펄스 증폭부(2),(2')를 통해 증폭된 각각의 모터 회전에 따른 주파수와 기준주파수 발생부(4)에서 출력된 기준 주파수를 서로 비교한다.

이때, 상기 기준주파수 발생부(4)에서 출력되는 기준 주파수의 설정방법은 카운터(3")를 이용하여 테이프가 데이크업 릴모터(M')에 정확히 반 만큼 감겨져 있을 때의 모터회전 속도에 따른 주파수를 정한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 회로동작을 상세히 설명한다.

먼저, VTR을 재생모드로 절환시키면, 선택 키로부터의 명령이 절환스위치부(9)에 도달하여 재생모드로 절환되고, 이와 동시에 기준전압 발생부(7)에서 출력된 재생모드시의 릴 모터의 정격회전수에 따른 속도설정용 기준 전압이 저역통과필터(8) 및 절환스위치부(9)를 통하여 각각의 모터 드라이브단(12),(12')에 인가되어 릴모터(M),(M')에 인가되므로 릴모터(M),(M')가 최초로 일정한 회전속도로 구동되기 시작한다.

그 다음, 테이크업 릴모터(M')가 회전함에 따라 모터회전 감지부(1')에서는 릴모터(M')의 회전속도를 감지하여 펄스 증폭부(2')를 통해 증폭한 후 카운터(3')에 인가하고, 카운터(3')는 감지된 회전속도에 따른 펄스를 일정시간동안 카운트하여 주파수 비교부(5)에 인가한다.

또한, 공급릴모터(M)가 회전함에 따라 모터 회전 감지부(1)에서는 릴모터(M)의 회전을 감지하여 펄스증폭부(2)를 통하여 증폭한 후 카운터(3)에 인가하고, 카운터는 감지된 펄스를 일정시간동안 카운트하여 주파수 비교부(5)에 인가한다.

주파수 비교부(5)는 기준주파수 발생부(4)에서 발생된 기준 주파수와 카운터(3),(3')에서 출력된 상기 모터의 회전에 따른 주파수를 비교하여 그 차에 해당하는 주파수를 주파수-전압 변환부(6)에 인가한다.

주파수-전압 비교부(6)는 주파수 비교부(5)의 출력을 입력하여 그에 해당되는 전압으로 변환하는데, 이때 주파수와 전압과의 관계는 반비례한다. 그러므로, 주파수 비교부(5)의 출력주파수가 크면 즉, 기준주파수와 모터(M),(M')의 회전수에 따라 발생된 주파수의 차가 크면, 주파수-전압비교부(6)의 출력전압은 작아지게 되고, 차주파수가 작아지면 출력전압은 커지게 된다.

이 출력전압은 비교전압 발생부(10),(10')를 통하여 각각의 모터 드라이브단(12),(12')에 인가되어 릴모터(M),(M)를 구동시키므로 모터(M),(M')는 느린 속도로 회전하게 된다.

이와 반대로 주파수 비교부(5)의 출력주파수가 작으면, 주파수-전압 변환부(6)의 출력전압이 커지게 되고, 이 출력전압이 비교전압발생부(10),(10')를 통하여 각각의 모터 드라이브단(12),(12')에 인가되어 각각의 릴모터(M),(M')를 구동시키므로써 모터(M),(M')는 빠른 속도로 회전하게 된다.

기능 선택 키에 의해 고속전진 또는 고속 되감기가 선택된 경우에도 상기와 동일하게 동작하게 되는데, 이때는 기준주파수 발생부(4)에서 발생되는 기준 주파수를 변경하고, 속도보정부(11)를 구동시켜 속도보정을 하여 줌으로써 선택된 키에 해당하는 동작을 하게 된다.

또한, 재생상태에서 기능선택키에 의해 스톱 키를 선택하면, 솔레노이드가 동작하여 브레이크가 걸리므로 릴모터의 구동은 정지하게 된다.

그러면, 기준주파수와 모터회전에 따른 주파수를 비교하는 주파수 비교부(5)의 동작을 제 4 도에 도시된 상태회로도를 참조하여 설명한다.

기준주파수 발생부(4)의 출력신호인 기준 주파수를 익스클루시브 오아게이트(EX)의 입력(A)으로 하고, 카운터(3),(3')에서 출력된 각각의 모터회전에 따라 발생된 주파수를 입력(B)으로 한다.

먼저, 두 입력(A),(B)이 같으면 즉, 기준 주파수의 릴모터(M),(M')의 회전수에 따른 주파수가 같으면, 익스클루시브 오아게이트(EX)의 출력은 로우가 되어 앤드게이트(AN3),(AN4)의 한 입력에 각각 인가되고, 앤드게이트(AN3),(AN4)의 출력은 모두 로우가 되어 플립플롭(F2)의 입력단자(J2,K2)에 인가된다.

따라서 플립플롭(F2)의 출력은 이전의 상태를 그대로 유지하므로 플립플롭(F2)의 반전출력이 하이가되어 A=B가 출력된다. 한편 익스클로시브 오아 게이트(EX)의 출력과 기준주파수(B)를 입력으로 하는 앤드 게이트(AN1),(AN2)이 출력도 모두 로우가 되어 플립플롭(F1)의 입력단자(J1,K1)에 인가된다.

따라서, 플립플롭(F1)의 반전출력이 하이가 되어 앤드 게이트(AN5)에 인가되나, 앤드 게이트(AN5)는 다른 입력에 로우상태의 플립플롭(F2)의 출력이 인가되므로 신호는 출력되지 않게 된다.

공급 릴모터(M) 또는 데이크업 릴모터( M')가 설정된 기준 속도보다 늦게 회전하면, 즉 A가 B보다 크면, 익스클루시브 오아 게이트(EX)의 출력은 하이가 되어 앤드 게이트(AN1-AN4)의 한 입력에 인가된다. 한편, 앤드 게이트(AN1,AN2)의 다른 입력에는 입력(A)와 반전된 입력(A)가 인가되어 플립플롭(F1)의 입력단자(J1,K1)에 인가되므로 플립플롭(F1)이 세트되어 출력(Q1)이 하이가 되어 A〉B가 출력된다.

또한, 앤드 게이트(AN3,AN4)의 다른 입력에 하이상태의 신호가 인가되어 그 출력은 하이레벨과 로울레벨이 되므로 플립플롭(F2)은 토글(Toggle)상태가 되어 출력(Q2)이 하이상태가 되므로 A≠B 신호가 출력된다. 이 신호는 앤드 게이트(AN5)의 한 입력에 인가되나, 다른 입력에는 플립플롭(F1)의 출력(Q1)이 인가되므로 신호가 출력되지 않는다.

이와 반대로, 릴모터(M')가 기준 주파수보다 늦게 회전을 하게되면, 즉 A〈B이면, 익스클루비스 오아 게이트(EX)의 출력은 역시 하이가 되어 앤드 게이트(AN1-AN4)의 한 입력에 인가되고, 앤드 게이트(AN1,AN2)의 다른 입력에는 입력(A) 및 반전입력(A)이 인가되고 그 출력이 플립플롭(F1)의 입력단자(J1,K1)에 인가되므로 플립플롭(F1)은 리세트된다. 따라서, 플립플롭(F1)의 반전출력이 하이 상태가 되므로 A≤B가 출력된다.

한편, 앤드 게이트(AN3),(AN4)의 출력은 상기와 마찬가지로 하이상태가 로우상태가 되어 플립플롭(F2)의 입력단자(J2,K2)에 인가되므로 그 출력(Q2)이 하이상태가 되어 A≠B가 출력된다. 그러므로, 플립플롭(F1)의 반전출력과 플립플롭(F2)의 출력(Q2)이 앤드 게이트(AN5)에 인가되어 논리 곱되므로 앤드 게이트(AN5)를 통하여 A〈B가 출력되게 된다.

상기와 같이 주파수 비교부(5)는 기준 주파수와 모터의 회전에 따른 주파수를 비교하여 기준 주파수보다 크고 작음에 따라 주파수 편차를 비교전압을 주파수-전압 변환부(6)에 발생하게 된다.

주파수-전압 변환부(6)는 이 신호를 입력하여 전압으로 변화시키는데, 주파수와 전압의 관계가 반비례동작을 하므로, 주파수가 증가하면 변환된 전압을 감소하고, 주파수가 감소하면 변환된 전압을 증가시켜 출력시킨다.

비교전압 발생부(10),(10')는 주파수 편차에 따른 전압과 기준전압 발생부(7)에서 출력되는 재생모드에 따른 기준전압을 비교한 후, 비교전압을 발생하여 모터 드라이브단(12),(12')을 통하여 릴모터(M),(M')에 공급함으로서 릴모터의 속도를 제어할 수 있게 된다.

다음은 상기 비교전압 발생부(10),(10')에서 출력되는 비교전압이 모터 드라이브단(12),(12')에 인가되는 동작을 제 3 도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

펄스폭 변조된 비교전압이 트랜지스터(Q9)의 베이스 단자에 인가되면, 이 비교전압에 의해 트랜지스터(Q9-Q11)가 동작하여 저역통과필터(A)에 전압이 인가되므로, 전압이 직류로 변환된 후 3상 모터코일(B)을 통하여 드라이브단(12')에 전압을 공급함으로써 모터(M')를 구동하게 된다.

즉, 릴모터(M),(M')의 회전에 따라 발생된 주파수와 기준 주파수를 비교하는 주파수 비교부(5)의 차 주파수가 증가하여 주파수-전압 비교부(6)의 출력전압은 작아지게 되고, 비교전압 발생부(10),(10')의 출력전압도 작아지게 된다.

그러므로, 트랜지스터( Q9)를 구동시키는 베이스 전압이 작으므로 구동전류가 작아지고, 따라서 트랜지스터(Q10,Q11)의 구동전류도 작아지게 된다. 따라서, 저역 통과필터(A)를 통한 직류전압이 작아져 3상 모터코일(B)을 통하여 모터 드라이브단(12),(12')에 인가되므로 릴모터(M),(M')는 느린 속도로 회전을 하게 된다.

반대로, 주파수 비교부(5)의 출력 주파수가 감소하면 주파수-전압 변환부(6)의 출력전압이 증가하므로 비교전압 발생부(10),(10')의 출력전압도 증가하고, 이 비교전압이 펄스폭 변조되어 트랜지스터(Q9)의 베이스에 인가되므로 구동전류가 증가하고, 따라서 트랜지스터(Q10,Q11)도 증가하게 된다. 그러므로, 저역통과 필터(A)를 통한 직류전압이 커져서 3상 모터 코일(B)을 통하여 모터 드라이브단(12),(12')에 인가되므로 릴모터(M),(M')는 빠른 속도로 회전을 하게 된다.

그 다음, 고속 전진시 또는 고속 되감기시 속도를 보정하는 속도 보정부(11)의 동작을 설명한다.

고속 전진시에는 단자(CUE)에 하이전압이 인가되어 트랜지스터(Q2,Q3)가 온이되고, 이에 따라 트랜지스터(Q6,Q8)가 온이 되므로 출력단(OUT)을 통하여 모터 드라이브단(12),(12')으로 출력전압이 인가되어 소정의 회전수를 지정하게 된다.

고속 되감기시에는, 단자(REV)에 하이전압이 인가되므로 트랜지스터(Q1,Q3)가 온이 되고, 이에 따라 트랜지스터(Q5,Q7)가 온이 되므로 출력단(OUT)을 통하여 모토드라이브(12),(12')으로 전압이 출력되므로 소정의 회전수를 지정하게 된다.

상기와 같이 동작하는 본 고안의 회로동작에 의하면 속도변화 요구시 모터의 회전속도를 전기적으로 정밀하게 제어할 수 있는 이점이 있다.

Claims

공급 릴모터(M)와 테이크업(Take Up) 릴 모터(m')의 회전을 감지하여 이에 비례한 펄스를 발생하는 모터회전 감지부(1),(1')와, 상기 감지된 펄스를 임의의 크기로 증폭하는 펄스증폭부(2),(2')의 증폭된 펄스를 일정시간동안 카운트하는 카운터(3),(3')와, 기준주파수 발생부(4)에서 발생되는 주파수, 즉 기준속도에 해당하는 기준 주파수와 상기 카운터(3,3')에서 카운트되어 출력되는 펄스를 비교하는 주파수 비교부(5)와, 상기 주파수 비교부(5)에서 비교되어 출력되는 주파수편차를 이용하여 이에 대응한 전압을 출력하는 주파수-전압변환부(6)와, 모드변환(재생, 고속 되감기, 고속 전진)에 따라 속도 설정용 일정한 기준전압을 출력하는 기준 전압 발생부(7)와, 기준전압 발생부(7)에서 출력된 기준전압을 입력하여 직류전압을 출력하는 저역통과필터(8)와, 선택키의 선택된 키에 따라 자동절환되어 저역통과 필터(8)에서 출력된 직류전압을 비교전압 발생부(10),(10') 및 모터드라이브단(12),(12')에 출력하는 절환스위치(9)와, 주파수-전압변환부(6)에서 출력된 전압과 각 모드에 따라 기준전압 발생부(7)에서 인가되는 전압을 비교하여 그 차 즉, 에러전압에 해당되는 비교전압을 발생하는 비교전압 발생부(10),(10')와, 고속 전진시 또는 고속 되감기시 상기 비교전압 발생부(10),(10')에서 출력된 전압에 대응한 속도를 보정하도록 모터 드라이브단(12),(12')에 속도 보정신호를 출력하는 속도 보정부(11)로 이루어진 것을 특징으로 하는 릴모터의 속도제어회로.
제 1 항에 있어서, 속도 보정부(11)는 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)의 베이스에 각 저항(R1, R2, R3)을 통하여 신호(REV, CUE, REV+CUE)가 인가되고, 상기 트랜지스터(Q3)의 콜렉터를 트랜지스터(Q1, Q2)의 에미터에 연결하며, 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터를 저항(R4)를 통해 트랜지스터(Q4)의 베이스에 연결하고, 트랜지스터(Q2)의 콜렉터를 저항(R6)를 통하여 트랜지스터(Q6, Q8)의 베이스에 연결하며, 트랜지스터(Q1)에 의해 구동되는 트랜지스터(Q4)의 콜렉터를 트랜지스터(Q5, Q7)의 베이스에 연결하고, 상기 트랜지스터(Q2)에 의해 구동되는 트랜지스터(Q8)의 콜렉터를 상기 트랜지스터(Q7)의 콜렉터에 접속하여 트랜지스터(Q7)의 콜렉터측 출력단으로 소정의 회전수를 지정하는 신호를 출력하도록 연결한 것을 특징으로 하는 릴모터의 속도제어회로.
제 1 항에 있어서, 비교전압 발생부(10), (10')는 펄스폭 변조된 비교전압(PWM)을 트랜지스터(Q9)의 베이스에 인가하고, 트랜지스터(Q9) 및 저항(R12, R13)에 의해 분배된 전압을 트랜지스터(Q10)의 베이스에 인가하며, 트랜지스터(Q10)의 콜렉터를 트랜지스터(Q11)의 베이스에 연결하며, 상기 트랜지스터(Q10, Q11)의 구동에 따른 신호가 저역통과필터(A)에 인가되도록 연결하고, 저역통과필터(A)를 통한 직류전압이 3상모터코일(B)을 통하여 모터 드라이브단(12), (12')에 인가하도록 연결하는 것을 특징으로 하는 릴모터의 속도 제어회로.
제 1 항에 있어서, 주파수 비교부(5)는 앤드게이트(AN1), (AN2)의 한 입력에 기준 주파수(A) 및 반전된 기준주파수를 각각 인가하고, 기준 주파수(A)와 모터의 회전에 따라 발생된 주파수(B)를 입력하는 익스클루시브 오아게이트(EX)의 출력을 다른 입력에 연결하며, 앤드게이트(AN1), (AN2)의 출력을 플립플롭(F1)의 입력단(J1, K1)에 접속하여 출력단(Q1)으로 A〉B를 출력함과 동시에 반전출력단으로 A≤B를 출력하도록 연결하고, 앤드게이트(AN3), AN4)의 한 입력에 항상 하이 및 로우신호를 인가하고, 다른 입력에는 상기 익스클루시브 오아게이트(EX)의 출력을 연결하며, 앤드게이트(AN3), (AN4)의 출력을 플립플롭(F2)의 입력단(K2, J2)에 접속하여 출력단(Q2)으로 A≠B를 출력함과 동시에 반전출력단으로 A=B를 출력하도록 연결하며, 상기 플립플롭(F1)의 반전출력과 플립플롭(F2)의 출력(Q2)을 입력하는 앤드 게이트(AN5)의 출력단으로 A〈B를 출력하도록 연결하는 것을 특징으로 하는 릴모터의 속도 제어회로.