KR930011184B1 - Hammer solenoid bi-level driving circuit - Google Patents
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Abstract
Description
제1a~d도는 각각 종래의 정전압 솔레노이드 구동회로도, 솔레노이드 전류파형도, 해머신호 파형도 및 해머의 궤적도.1A to 1D are conventional constant voltage solenoid drive circuit diagrams, solenoid current waveform diagrams, hammer signal waveform diagrams, and hammer trajectory diagrams, respectively.
제2a~d도는 각각 종래의 정전류 솔레노이드 구동회로도, 솔레노이드 전류파형도, 해머신호 파형도 및 해머의 궤적도.2A to 2D are conventional constant current solenoid driving circuit diagrams, solenoid current waveform diagrams, hammer signal waveform diagrams, and hammer trajectory diagrams, respectively.
제3a~d도는 각각 이 발명에 따른 바이-레벨 솔레노이드 전류파형도, 솔레노이드 제어신호(P), (PL)파형도 및 해머의 궤적도.3A to 3D are bi-level solenoid current waveform diagrams, solenoid control signals (P), (PL) waveform diagrams, and hammer trajectory diagrams according to the present invention, respectively.
제4도는 둥글대, 데이지 휠(Daisy Wheel) 및 해머의 상관 위치도이다.4 is a correlation position diagram of round, daisy wheel and hammer.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 중앙처리장치 2 : 반전기1: central processing unit 2: inverter
3 : 비교기 10 : 바이-레벨 구동부3: comparator 10: bi-level drive unit
20 : 바이-레벨 신호 출력부 R1~R5, RS : 저항20: Bi-level signal output section R1 to R5, RS: resistor
Q1, Q2 : 트랜지스터 ZF : 플리이 휠 소자Q1, Q2: Transistor ZF: Flywheel Element
D1 : 다이오드D1: diode
이 발명은 전자식 타자기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 솔레노이드 인자후 발생하는 되휨을 줄여 준 비시간(Settling Time)을 감소시켜 해머의 프린팅 속도를 증가시키는 해머 솔레노이드의 바이-레벨(Bi-Level) 구동회로에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic typewriter, and more particularly to a bi-level drive circuit of a hammer solenoid, which increases the printing speed of the hammer by reducing the settling time, which reduces the recursion occurring after the solenoid printing. It's about the furnace.
제1a도는 정전압 솔레노이드 구동회로도로서, 중앙처리장치(CPU)의 해머가 신호 포트(P)가 제b도와 같이 "로우"상태가 되면 반전기(1)의 출력이 로직 "하이"상태가 되어 전류가 저항(Rp)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스로 흘러 트랜지스터(Q1)가 "턴온"이 되어 해머가 동작한다. 플라이 휠 소자(ZF)와 클램프 다이오드(Dc)는 솔레노이드(Q1)의 "턴오프시"시 솔레노이드에서 발생하는 역기전력으로부터 트랜지스터(Q1)를 보호하기 위한 플라이 휠 루프를 형성한다.FIG. 1A is a constant voltage solenoid driving circuit diagram. When the hammer of the central processing unit (CPU) is in a low state as shown in FIG. B, the output of the inverter 1 becomes a logic high state and the current Flows through the resistor Rp to the base of the transistor Q1, and the transistor Q1 is turned on to operate the hammer. The flywheel element ZF and the clamp diode Dc form a flywheel loop for protecting the transistor Q1 from back electromotive force generated in the solenoid at turn-off of the solenoid Q1.
상기 트랜지스터(Q1)가 "턴온"되면 해머는 제1d도와 같은 파형으로 움직이며 해머 동작후 되휨이 발생하여 정지하기 까지 일정시간을 요하며 제1되휨 진폭(A1), 제2되휨 진폭(A2)을 가진다.When the transistor Q1 is turned on, the hammer moves in the same waveform as 1d degree, and it takes a certain time until the bending stops after the hammer is operated. The first bending amplitude A1 and the second bending amplitude A2 are stopped. Has
상기와 같은 정전압 해머 솔레노이드 구동회로는 정전압 구동방식이기 때문에 솔레노이드 구동전류의 라이징 타임(Rising Time)이 길어서 단시간내에 해머에 많은 에너지를 전달할 수 없으며 이에 따라 프린팅 속도 향상의 관점에서 볼때 한계성이 있었다. 그리고 해머 솔레노이드가 동작하고난 후 정지시까지는 되휨이 발생되어 준비 시간(Setting Time)이 길어지고 또 되휨시의 진폭이 클 경우에는 데이지 휠(Daisy-Wheel)과 접촉이 되어 간섭현상이 생기므로 인지후 즉시 데이지 휠을 구동할 수 없으므로 스피드에 한계성이 이썼다. 즉, 제1도의 정전압 구동의 경우 해머 솔레노이드에 에너지를 전달하는 시간이 길고, 인자후에도 해머의 되휨이 크고 데이지 휠과의 간섭현상이 심하기 때문에 해머의 프린팅 스피드에 한계성이 있어 고스피드의 전자식 타자기에 적합하지 못하다는 문제점이 있었다.Since the constant voltage hammer solenoid driving circuit as described above is a constant voltage driving method, the rising time of the solenoid driving current is long, so that a large amount of energy cannot be transferred to the hammer within a short time, and thus there is a limit in terms of printing speed improvement. After the hammer solenoid is operated, the bending occurs until the stop, and the setting time is long, and if the amplitude during the bending is large, the contact with the Daisy-Wheel causes interference. The speed was limited because the daisy wheel could not be driven immediately afterwards. In other words, in the constant voltage driving of FIG. 1, the energy transfer time to the hammer solenoid is long, and the hammer recursion after the printing and the interference with the daisy wheel are severe. Therefore, the printing speed of the hammer is limited. There was a problem that it was not suitable.
제2a~d도는 정전류 솔레노이드 구동회로에 있어서의 회로도, 전류 및 신호파형도 및 해머의 궤적을 나타낸 도면으로서 정전류 구동이라는 점을 제외하고는 제1도의 정전압 솔레노이드 구동회로와 그 특성이 비슷하다. 이러한 정전류 솔레노이드 구동회로는 정전류 구동을 하므로 해머 구동 전압을 정전압 구동시 해머의 구동전압보다 크게 가질 수 있기 때문에 전류의 라이징 타임의 짧아 단시간내에 해머에 많은 에너지를 공급할 수 있다는 장점이 있으며 전류의 크기는 저항(R1),(R2),(Rs)의 저항치에 의해 결정된다. 그러나, 상기와 같이 작용하는 정전류 해머 솔레노이드 구동회로에서는 정전류 구동방식이므로 전류의 라이징 타임이 짧아 단시간내에 많은 에너지를 공급할 수 있다하더라도 인자후 발생하는 되휨성분이 크고, 준비시간(Setting Time)이 길기 때문에 데이지 휠과의 간섭현상도 또한 발생되고 프린팅 속도의 한계가 있어, 고스피드의 전자식 타자기에는 적합하지 못하다는 문제가 있었다.2a to d are diagrams showing the circuit diagram, current and signal waveforms, and the trajectory of the hammer in the constant current solenoid driving circuit, and have similar characteristics to those of the constant voltage solenoid driving circuit of FIG. 1 except for the constant current driving. Since the constant current solenoid driving circuit performs constant current driving, the hammer driving voltage can be larger than the driving voltage of the hammer during constant voltage driving, and thus, the rising time of the current can be shortened, and thus the energy can be supplied to the hammer in a short time. It is determined by the resistance values of the resistors R1, R2, and Rs. However, the constant current hammer solenoid driving circuit acting as described above is a constant current driving method, so even if the rising time of the current is short and a large amount of energy can be supplied within a short time, the recursion component generated after printing is large and the setting time is long. Interference with the daisy wheels also occurs and there is a limit of printing speed, which is not suitable for high speed electronic typewriters.
이 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 발명의 목적은 해머의 준비시간(Setting Time)을 감소시켜 데이지 휠과의 간섭을 줄여 프린팅 속도를 높이는 해머 솔레노이드의 바이-레벨(Bi-Level)구동회로를 제공하는데 있다.The present invention is to solve this problem, the object of the present invention is to reduce the hammer's setting time (Bi-Level) of the hammer solenoid to increase the printing speed by reducing the interference with the daisy wheel In providing the furnace.
이러한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 특징은, 전자식 타자기에 있어서; 중앙 처리 장치의 해머신호 포트와 바이레벨 구동포트에 각각 연결되어 바이-레벨을 구동시키는 바이-레벨 구동부와; 상기 바이-레벨 구동부의 출력단에 연결되어 시정수 조정용 저항의 출력값과 센서저항의 출력값을 비교하는 비교기와; 상기 비교기의 출력단에 연결되어 바이-레벨 신호를 출력시키는 바이레벨 신호 출력부로 구성되는 해머 솔레노이드의 바이-레벨 구동회로에 있다.A feature of this invention for achieving this object is an electronic typewriter; A bi-level driver connected to the hammer signal port and the bi-level drive port of the central processing unit to drive the bi-level; A comparator connected to an output of the bi-level driver to compare an output value of a time constant adjusting resistor and an output value of a sensor resistor; And a bi-level driving circuit of a hammer solenoid, which is connected to an output terminal of the comparator and configured to output a bi-level signal.
이하, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
제3a도는 이 발명에 따른 바이-레벨 해머 솔레노이드 구동회로도로서, 중앙처리장치(1)에 바이-레벨 구동부(10)가 연결된다.3A is a bi-level hammer solenoid driving circuit diagram according to the present invention, in which a
상기 바이-레벨 구동부(10)는 중앙처리장치(1)의 해머 신호 포트(P)에 신호를 반전시키는 반전기(2)를 연결시키고 바이-레벨 구동을 위한 포트(PL)에 스위칭용 트랜지스터(Q1)를 연결시킨다.The bi-level
상기 트랜지스터(Q1)는 포트(PL)의 출력신호가 하이레벨일때 "턴온"이 되어 비교기(3)에 인가되는 전압을 변하게 한다.The transistor Q1 turns on when the output signal of the port PL is at a high level to change the voltage applied to the comparator 3.
그리고 상기 반전기(2)의 출력단과 상기 스위칭용 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단에 시정수 조정용 저항(R1),(R2),(R3)이 연결되며 전압원(Vcc)에 바이어스용 저항(R5)이 연결된다.Then, the time constant adjusting resistors R1, R2, and R3 are connected to the output terminal of the
한편, 상기 바이-레벨 구동부(10)의 출력단에는 입력되는 두신호를 비교하는 비교기(3)를 연결시킨다. 상기 비교기(3)는 센서저항(Rs)의 출력과 시정수 조정용 저항(R1),(R2),(R3)의 출력을 비교한다.On the other hand, the output terminal of the
그리고 상기 비교기(3)의 출력단에는 바이-레벨 신호 출력부(20)를 연결시키닌다. 상기 바이-레벨 신호 출력부(20)는 솔레노이드(4)에 병렬로 플라이 휠 루프를 연결시키고 스위칭용 트랜지스터(Q2)를 상기 솔레노이드(4)에 연결시키며 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터측에 센서저항(Rs)을 연결시켜 구성한다.The bi-level
제4도는 둥글대(Platen), 데이지 휠(Daisy-Wheel) 및 해머의 상관 위치도로서, Dw는 해머 팁(Tip)에서 데이지 휠까지의 거리이며 Dp는 해머 팁(Tip)에서 둥글대까지의 거리이다.4 is a correlation diagram of platen, daisy-wheel and hammer, where Dw is the distance from the hammer tip to the daisy wheel and Dp is the distance from the hammer tip to the round. Distance.
상기와 같이 구성된 이 발명의 작용을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above in more detail.
제3a도는 이 발명에 따른 정전류 방식의 바이-레벨 해머 솔레노이드 구동회로도로서, 중앙처리장치(1)의 해머신호 포트(P)는 해머 신호용 포트이며, 상기 해머신호 포트(P)가 "로우"레벨상태가 되면 반전기(2)의 출력이 "로우"에서 "하이"레벨 상태로 되어 비교기(3)의 비반전 입력단자(+)에는의 값이 인가되고 이에따라 비교기(3)의 출력은 "하이"상태가 되어 트랜지스터(Q2)가 "턴온"되어 솔레노이드의 전류는 급격히 상승한다.3A is a constant current bi-level hammer solenoid driving circuit diagram according to the present invention, in which the hammer signal port P of the central processing unit 1 is a hammer signal port, and the hammer signal port P is a low level. When it is in the state, the output of the
한편, 센서저항(Rs)의 전압강하가 비교기(3)의 비반전입력 단자(+)의 전압(V+)보다 커지면 비교기의 출력은 "하이"에서 "로우"레벨상태가 되어 트랜지스터(Q2) "턴오프"되어 전류는 감소하며, 전류가 감소함에 따라 비교기의 비반전입력 단자(+)의 전압보다 센서저항(Rs)의 전압강하가 작아지면 비교기(3)의 출력이 다시 "하이"레벨상태가 되어 트랜지스터(Q2)가 "턴온"이 되고 전류는 다시 증가한다. 이렇게 하여 정전류의 구동이 이루어진다.On the other hand, when the voltage drop of the sensor resistor Rs becomes larger than the voltage V + of the non-inverting input terminal + of the comparator 3, the output of the comparator becomes a low to low level state and the transistor Q2 When the current is turned off, the current decreases, and as the current decreases, when the voltage drop of the sensor resistor Rs becomes smaller than the voltage of the non-inverting input terminal (+) of the comparator, the output of the comparator 3 is again in the high level state. Transistor Q2 turns on and the current increases again. In this way, the constant current is driven.
이때의 전류를 "i1"이라 정의한다. 만일 시간 T0(전류가 발생되는 X축 선상의 시간을 정의함)에서 포트(PL)가 "로우"레벨상태에서 "하이"레벨상태로 되면 트랜지스터(Q1)가 "턴온"되고 비교기(3)의 비반전입력 단자(+) 전압은로 되어 이 전압이 센서저항(Rs)에서의 전압강하와 비교기(3)에서 비교되며 이때 솔레노이드전류 파형은 제3b도와 같이 된다.The current at this time is defined as i1. If at time T0 (which defines the time on the X-axis line at which the current is generated), the port PL goes from a low level state to a high level state, the transistor Q1 is turned on and the comparator 3 is turned on. Non-inverting input terminal (+) voltage is This voltage is compared with the voltage drop at the sensor resistance Rs at the comparator 3, where the solenoid current waveform is shown in FIG. 3b.
상기 VCE(sat)는 트랜지스터의 포화(Saturation) 상태의 콜렉터와 에미터간 전압으로써 그 값은 0.2V이다.The VCE (sat) is a voltage between the collector and the emitter in the saturation state of the transistor, and its value is 0.2V.
상기 제3b도와 같은 전류파형이 형성될때 해머의 운동궤적은 제3c도와 같이 된다.When the current waveform as shown in FIG. 3b is formed, the motion trajectory of the hammer becomes as in FIG. 3c.
한편, 시간 T0에서 전류(i1)가 "오프"되고 전류(i2)가 새로 공급되므로 해머 인자후 원위치로 복구하려는 복원력과 전류(i2)에 의한 구동력이 서로 반대 방향이므로 복원력이 크게 상쇄되어 되휨을 발생시키는 복원력이 작아져 뒤휨 진폭이 대폭 감소되어 준비시간이 감소되고 뒤휨진폭이 크게 감소되므로 데이지 휠과의 간섭도 대폭 감소된다.On the other hand, since the current i1 is turned off at the time T0 and the current i2 is newly supplied, the restoring force to be restored to its original position after the hammer printing and the driving force by the current i2 are opposite to each other. Since the restoring force generated is greatly reduced, the rear bending amplitude is greatly reduced, thereby reducing preparation time and greatly reducing the rear bending amplitude, thereby significantly reducing interference with the daisy wheel.
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 해머 솔레노이드의 플랜저(도시되지 않음)의 위치는 스프링 탄성력과 전자석의 에너지에 의한 흡인력이 평형되는 위치에서 정지하게 된다. 이것을 배타적으로 해석할때 스프링 탄성력과 전자석의 흡인력의 방향이 반대이기 때문에 바이-레벨의 구동의 경우 구동코일의 전류가 i1에서 i2로 변경되면, i2에 의한 전자석의 흡인력이 탄성력을 상쇄시키므로 탄성에 의한 복원력은 감소하게 되며 바운싱의 진폭이 작아진다. 따라서 초기위치에서 1차 바운싱이 끝나는 지점까지는 i2가 제로로 되기 때문에 2차 바운싱에는 영향을 주지 않게 되어 해머의 되휨을 효과적으로 줄일 수 있게 된다.In more detail, the position of the flanger (not shown) of the hammer solenoid is stopped at the position where the spring elastic force and the suction force by the energy of the electromagnet are balanced. Since the direction of spring elastic force and electromagnet suction force is reversed when interpreting this exclusively, when the current of the driving coil is changed from i1 to i2 in the bi-level driving, the electromagnet suction force by i2 cancels the elastic force, so The restoring force is reduced and the amplitude of the bouncing becomes small. Therefore, since i2 becomes zero from the initial position to the end of the first bouncing, it does not affect the second bouncing, thereby effectively reducing the hammer's recursion.
이상에서와 같이 이 발명은 바이-레벨 솔레노이드 구동을 통하여 해머의 되휨을 줄임으로써 준비시간(Settling Time)을 감소시키고 데이지 휠과의 간섭을 줄여 인자후 즉시 데이지 휠과의 구동이 가능하기 때문에 고스피드로 해머의 구동력이 가능하다.As described above, the present invention reduces the settling time by reducing the hammer's recursion through the bi-level solenoid driving, and reduces the interference with the daisy wheel, thus enabling the driving of the daisy wheel immediately after printing. The driving force of the hammer is possible.
즉, 이 발명은 고속으로 해머의 구동이 가능하기 때문에 고속의 인자속도를 필요로 하는 사무용 전자식 타자기 및 퍼스널 컴퓨터의 프린터 대용의 전자식 타자기에 적용시킬 수 있는 것이다.That is, the present invention can be applied to an electronic typewriter for an office electronic typewriter and a printer for a personal computer that require a high printing speed because the hammer can be driven at a high speed.
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