JPH0456558B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はテープ駆動系に用いられる直流モー
タの制御回路に関するものである。

一般に、VTRのキヤプスタンやリールのよう
な直流モータを用いたテープ駆動装置において、
テープの移送方向を切換えるのには電子的なスイ
ツチを用いて、直流モータに流れる電流の向きを
切換える方法が用いられている。従来のこの種の
スイツチ回路を第１図に示す。

第１図において、１０１は直流電源、１０２は
テープ駆動用直流モータ、１０３〜１０６は電流
方向切換用スイツチング素子であり、スイツチン
グ素子１０３，１０６は正転指令入力端子１０７
よりの入力により連動して開閉する。スイツチン
グ素子１０４，１０５は逆転指令入力端子１０８
よりの入力により連動して開閉する。したがつて
端子１０７に入力があり、端子１０８に入力がな
いとき、スイツチング素子１０３，１０６は閉路
し、スイツチング素子１０４，１０５は開路す
る。すると電流は、モータ１０２の一端Ｐからモ
ータ１０２の他端Ｑへ流れ、モータ１０２は正転
する。逆転させる場合も同様に考えられる。

しかしながら、正、逆の入力端１０７，１０８
に同時に入力が加わると、スイツチング素子１０
３〜１０６すべてが閉路し、スイツチング素子１
０３から１０５へ、またスイツチング素子１０４
から１０６へ向けて過大な短絡電流が流れてスイ
ツチング素子の破壊を招くばかりか、電源１０１
へも損害を与えかねない。したがつて一般にこの
種の直流モータ制御回路には、正逆両入力印加時
のときの特別な保護回路が必要になる。

また、正逆両入力を切つた時、スイツチング素
子１０３〜１０６はすべて開路され、モータの両
端Ｐ，Ｑは開放状態になる。したがつて、テープ
の移送を急に止めたい時などは、特別のブレーキ
装置が必要になる。

さらに、第１図の回路では、モータ１０２への
印加電圧は、直流の固定電圧源１０１をスイツチ
ング素子１０３〜１０６で切換えて与えているの
みなので、モータ１０２の回転数を変化させた
り、回転数を精密にコントロールするには電源電
圧の制御が別途必要となる。

本発明は上記のような従来のものの欠点を除去
するためになされたもので、VTRのキヤプスタ
ンのようなテープ駆動装置において、トランジス
タおよびダイオードを含む簡単な電気回路により
テープの移送方向の反転、移送速度の可変および
移送の停止などの制御を行えるテープ駆動装置の
直流モータ制御回路を提供することを目的として
いる。

以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。

第２図は本発明の一実施例によるテープ駆動装
置の直流モータ制御回路をVTRのキヤプスタン
駆動装置に応用した例を示す。本装置において、
テープ１は直流モータ２によつて駆動されるキヤ
プスタン３にピンチローラ４によつて圧着され移
送される。

直流モータ制御回路５にはモータ回転方向を正
方向に指定するための入力端子６とモータ回転方
向を逆方向に指定するための入力端子７が設けて
あり、また入力端子６，７に印加される電圧によ
り出力端子８と９間の電圧、すなわちモータ２へ
の印加電圧が制御されるとともにモータ２に短絡
制動をかけることもできる。

第３図は、直流モータ制御回路５の一実施例を
示す電気回路図である。図において、第１の制御
素子としてのNPNダーリントントランジスタ２
０のコレクタは電源１００の正極に接続される。
また、第２の制御素子としてのNPNダーリント
ントランジスタ２１のコレクタも直流電源１００
の正極に接続される。前記ダーリントントランジ
スタ２０のエミツタは直流モータ２の一方の接続
点ａに接続され、この接続点ａには第１のスイツ
チング素子としてのNPNトランジスタ２２のコ
レクタが接続される。そしてトランジスタ２２の
エミツタは接地される。前記ダーリントントラン
ジスタ２１のエミツタは直流モータ２の他方の接
続点ｂに接続され、この接続点ｂには第２のスイ
ツチング素子としてのNPNトランジスタ２３の
コレクタが接続される。そしてトランジスタ２３
のエミツタは接地される。ダーリントントランジ
スタ２０と並列に、そのカソードが直流電源１０
０の正極に接続され、そのアノードが接続点ａに
接続されるダイオード２４が設けられる。またダ
ーリントントランジスタ２１と並列に、そのカソ
ードが直流電源１００の正極に接続され、そのア
ノードが接続点ｂに接続されるダイオード２５が
設けられる。トランジスタ２２と並列に、そのカ
ソードが接続点ａに接続され、そのアノードが接
地されるダイオード２６が設けられ、また、トラ
ンジスタ２３と並列に、そのカソードが接続点ｂ
に接続され、アノードが接地されるダイオード２
７が設けられる。

前記トランジスタ２２のベースは、第３のスイ
ツチング素子としてのトランジスタ２８のコレク
タに接続される。トランジスタ２２のベースとト
ランジスタ２８のコレクタの接続点は抵抗３０を
介して電源１００の正極に接続される。トランジ
スタ２８のエミツタは接地される。前記トランジ
スタ２３のベースは、第４のスイツチング素子と
してのトランジスタ２９のコレクタに接続され
る。トランジスタ２３のベースとトランジスタ２
９のコレクタの接続点は抵抗３１を介して電源１
００の正極に接続される。トランジスタ２９のエ
ミツタは接地される。前記ダーリントントランジ
スタ２０のベースは正転用入力端子６に接続され
る。またトランジスタ２８のベースも抵抗３２を
介して入力端子６に接続される。前記ダーリント
ントランジスタ２１のベースは、逆転用入力端子
７に接続される。またトランジスタ２９のベース
も抵抗３３を介して入力端子７に接続される。

正転用入力端子６は、正転用２接点Ｆ，S1回
路スイツチ３４と接続される。このスイツチ３４
のＦ接点は、正転用制御電圧源３６に接続され、
Ｓ接点は接地される。また、スイツチ３４はモー
タ２を正転させるとき（電流は接続点ａから接続
点ｂに流れることに対応）にＦ接点に設定され、
停止させるときはＳ接点に設定される。

逆転用入力端子７は、逆転用２接点Ｒ，S1回
路スイツチ３５と接続される。このスイツチ３５
のＲ接点は、逆転用制御電圧源３７に接続され、
Ｓ接点は接地される。また、スイツチ３５はモー
タ２を逆転させるとき（電流は接続点ｂから接続
点ａに流れることに対応）にＲ接点に設定され、
停止させるときはＳ接点に設定される。

第３図に示した回路構成は、正転および逆転両
方向の制御ができるようにするために、モータ２
をはさんで左右対称に構成しているが、このよう
な対称な回路構成に限られることはないことを予
め指摘しておく。

次に動作について説明する。いま正転指令スイ
ツチ３４をＦ接点に、逆転指令スイツチ３５をＳ
接点に設定している場合の動作を述べる。このと
き、スイツチ３４、抵抗３２を介してトランジス
タ２８には、制御電圧源３６よりベース電流が供
給され、該トランジスタ２８のコレクタ、エミツ
タ間は閉路する。トランジスタ２２は、そのベー
スがトランジスタ２８を介して接地されるのでそ
のコレクタ、エミツタ間は開路する。一方トラン
ジスタ２９は、そのベースがスイツチ３５を介し
て接地されているのでそのコレクタ、エミツタ間
は開路する。トランジスタ２３は、トランジスタ
２９が開路しているので、抵抗３１を介してベー
ス電流が供給されてそのコレクタ、エミツタ間は
閉路する。ダーリントントランジスタ２１のベー
スはスイツチ３５を介して接地され、エミツタは
トランジスタ２３を介して接地されるので遮断状
態にある。モータ２の接続点ｂもトランジスタ２
３を介して接地されている。ここで、モータ２は
ダーリントントランジスタ２０のエミツタフオロ
ワの負荷となるので、接続点ａには、制御電圧３
６にほぼ比例した電圧が印加され、モータ２には
接続点ａから接続点ｂの方向へ電流が流れ、この
モータ２は正転する。

次に正転を停止させるためにスイツチ３４をＳ
接点に接続した場合について説明する。このと
き、トランジスタ２８はベースがスイツチ３４を
介して接地されるためにコレクタエミツタ間は開
路する。したがつてトランジスタ２２にはベース
電流が抵抗３０を介して供給され、そのコレク
タ、エミツタ間は閉路する。ダーリントントラン
ジスタ２０はベースがスイツチ３４を介して接地
され、エミツタもトランジスタ２２を介して接地
されるため遮断状態になる。またダーリントント
ランジスタ２１は前述のごとく遮断したままであ
る。したがつてモータ２には電流１００が供給さ
れず停止しようとする。しかしながら、モータ２
のロータには慣性が残つているので、この慣性に
基づいてモータ２は起動力を発生する。その起動
力の向きは、接続点ａに正電圧を与える向きであ
る。このことは、トランジスタ２２のコレクタに
正電圧を与えることになるので、該トランジスタ
２２は閉路し、接続点ａは接地される。したがつ
てモータの右端、すなわち接続点ｂには負電圧が
生じることになる。するとトランジスタ２３は閉
路し続けることができず開路する。一方、ダイオ
ード２７は接続点ｂが負電圧となることにより導
通する。よつてモータ２はダイオード２７とトラ
ンジスタ２２を通して短絡される。この短絡の結
果、モータ２は急激に電磁ブレーキがかけられ、
ほとんど回転の行き過ぎなく停止する。

また、モータ２を逆転させるとき、または逆転
状態から停止させるときにも、上述の正転の場合
と全く同様に行なわれる。

また、本発明によると、モータ２への印加電圧
を、入力端６，７への印加電圧により制御できる
ので、テープ送り速度を可変したい時には、制御
電圧源をいくつか用意しておき、適宜スイツチで
切換えるとか、制御電圧源に可変電圧源を用いる
ことも可能である。

さらに本発明においてダーリントントランジス
タ２０，２１、トランジスタ２２，２３にコレク
タ、エミツタ間飽和電圧の小さいものを選べば、
直流電源１００の電圧が低くても動作可能とな
り、広い電圧範囲においての応用が可能となる。

さらに、第３図における直流モータ制御回路に
おいては、正転入力端子６に印加する電圧を接地
レベルから除々に上げて行くと、トランジスタ２
８のコレクタ、エミツタ間が閉路するに至らしめ
るベース入力電圧よりも、ダーリントントランジ
スタ２０のコレクタ、エミツタ間を閉路せしめる
ベース電圧の方が高く必要なため、必ずトランジ
スタ２８が、ダーリントントランジスタ２０に先
んじて導通し、よつてトランジスタ２２は、ダー
リントントランジスタ２０の導通に先行して開路
し、したがつてトランジスタ２２とダーリントン
トランジスタ２０が同時に閉路することはなく、
スイツチング時にはダーリントントランジスタ２
０のコレクタ・エミツタ間およびトランジスタ２
２のコレクタ・エミツタ間に過大な電流が流れ破
壊に至ることから保護できるという利点を持つ。
しかも、回路はモータ２をはさんで左右全く独立
に動作するため、正逆両入力端子６，７に同時に
入力を印加しても上記の作用が正逆両回路に働
き、第１図において示した従来の直流モータ制御
回路の様に、正逆両入力時にトランジスタが破壊
するといつた事が避れられるとともに、トランジ
スタを保護するための特別の回路が不要である。

また、トランジスタ２２，２３に高h_FEのもの
を選ぶと、抵抗３０，３１を大きくできるので、
停止時の消費電流を少なくできるという利点があ
る。

第４図は、本発明による直流モータ制御回路５
のもつ、入力制御電圧に比例したモータ印加電圧
が得られるという利点を生かして、これをフイー
ドバツクサーボループをもつ直流モータの精密な
回転数制御に応用した一例である。

直流モータ２のロータ軸に取付けられた周波数
発電機４０で得られたモータ２の回転数に比例し
た周波数は、周波数比較器４２に導かれ、基準信
号源４１よりの周波数と比較される。周波数比較
器４２よりの誤差出力は誤差増幅器４３を介し
て、正逆転・停止切換回路４４に導かれる。正逆
転・停止切換回路４４では、入力された誤差信号
を、正転入力端子６あるいは逆転入力端子７に振
り分けたり、モータ２の制動時には、該端子６お
よび７を接地レベルへおとす役割をもつ。モータ
制御回路５は、入力された誤差信号に応じたモー
タ印加電圧を発生し、よつてモータ２の回転数を
一定ならしめようとする。

尚、第３図ではトランジスタ２０とトランジス
タ２２が同時に閉路することを防いで上記２ケの
トランジスタの破壊を防いでいる。これを可能に
するため、トランジスタ２０の方をダーリントン
トランジスタとしているが、これに限ることなく
トランジスタ２０ａのベースに定電圧素子２０ｂ
を直列に接続するようにした第５図、トランジス
タ２０ａのベース電圧を抵抗２０ｃ，２０ｄで分
圧するようにした第６図、トランジスタ２２ａの
コレクタと直列に定電圧素子２２ｂを接続するよ
うにした第７図等の方法がとれる。また上記定電
圧素子は一般のダイオードでもよい。

なお本テープ駆動装置の直流モータ制御回路は
キヤプスタンドライブに限定されるものではな
く、リールモータやローデイングモータのドライ
ブ制御にも使用でき、上記実施例と同様の効果を
奏する。

以上のように、この発明によればトランジスタ
とダイオードを含む簡単な電気回路によつて装置
を構成するようにしたので、直流モータの正転、
逆転の切換え、可変速運転、制動などの制御が極
めて容易に行なえる。また、本発明によるテープ
駆動装置の直流モータ制御回路は、待機時の消費
電流が少ないこと、広い電源電圧範囲にわたる使
用が可能であること、正逆転入力の同時入力時に
おけるトランジスタの保護機能をもつことなどの
特長もあわせてもつものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のテープ駆動装置の直流モータ制
御回路の回路図、第２図は本発明の一実施例によ
るテープ駆動装置の直流モータ制御回路を示す
図、第３図はこの発明による直流モータ制御回路
の一実施例の電気回路図、第４図は第３図の回路
をフイードバツクサーボ機構を有するテープ駆動
装置に応用した例を示す回路図、第５図および第
６図は第３図の第１制御素子の他の構成例を示す
図、第７図は第３図の第１のスイツチング素子の
他の構成例を示す図である。 １００…直流電源、２…直流モータ、２０，２
１…ダーリントントランジスタ（第１、第２の制
御素子）、２２，２３，２８，２９…トランジス
タ（第１ないし第４のスイツチング素子）、２４
〜２７…第１ないし第４のダイオード、６，７…
第１、第２の入力端子。なお図中同一符号は同一
又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テープ駆動装置において直流電源によつて駆
   動される直流モータの制御回路であつて、 前記直流電源の一端と前記直流モータの一端と
   の間にコレクタとエミツタが接続された第１のダ
   ーリントントランジスタと、 前記直流電源の一端と前記直流モータの他端と
   の間にコレクタとエミツタが接続された第２のダ
   ーリントントランジスタと、 前記直流電源の他端と前記直流モータの一端と
   の間にエミツタとコレクタが接続され前記第１の
   ダーリントントランジスタと同時には能動状態を
   とらない第１のトランジスタと、 前記直流電源の他端と前記直流モータの他端と
   の間にコレクタとエミツタが接続され前記第２の
   ダーリントントランジスタと同時には能動状態を
   とらない第２のトランジスタと、 前記第１のトランジスタを開閉するためベース
   とエミツタにそのコレクタとエミツタが接続され
   た第３のトランジスタと、 前記第２のトランジスタを開閉するためベース
   とエミツタにそのコレクタとエミツタが接続され
   た第４のトランジスタと、 前記第１のトランジスタと並列でかつ前記第１
   のダーリントントランジスタが能動状態のときに
   遮断状態となる方向に接続されたダイオードと、 前記第２のトランジスタと並列でかつ前記第２
   のダーリントントランジスタが能動状態のときに
   遮断状態となる方向に接続されたダイオードと、 前記第３のトランジスタのベースと前記第１の
   ダーリントントランジスタの入力となるための第
   １の入力端子と、 前記第４のトランジスタのベースと前記第２の
   ダーリントントランジスタの入力となるための第
   ２の入力端子とを備え、前記直流モータを前記直
   流電源で駆動する際前記第１の入力端子あるいは
   第２の入力端子に入力される電圧により前記直流
   モータの回転方向と前記直流モータの引加電圧の
   大きさとを制御し、かつ前記直流モータを回転状
   態から停止状態に強制したい時は前記第１、第２
   の入力端子をアース電位とすることを特徴とする
   テープ駆動装置の直流モータ制御回路。