JPS5938017Y2 - ソレノイド駆動用スイツチング回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は磁気録音装置に於るメカニズム制御回路のう
ちソレノイドを駆動するスイッチング回路の改良、・に
関するものである。

すなわち、ソレノイドを駆動する時スイッチング素子と
してトランジスタを使用し、上記素子がＯＮとなった時
ソレノイドに電流が流れメカニズムを動作させるが、こ
の時メカニズムの方に何うかの異常があり、上記動作が
一度で完結しない場合があり、このような不都合を防ぐ
ため上記ソレノイドが間欠的動作をする様に設計される
ことが多い。

この場合、上記トランジスタは間欠的にＯＮとなり電流
が流れるため、素子に負担が加わるという問題がある。

この考案は上記スイッチング素子の負担を軽減し、小容
量のスイッチング素子の使用を可能にする目的で考案さ
れたものである。

以下第１図と第２図を用い説明する。

第１図はこの考案の一実施例を示す回路図であり、１は
メカニズムの回転を検出するためのパルス発生回路、２
は上記パルスによりスイッチングを行いコンデンサ４の
充放電をコントロールする制御回路、Ａは電源で、抵抗
器３を介し上記コンデンサ４を充電するように構成され
ている。

５は抵抗器で、上記コンデンサ４の両端電圧をスイッチ
ング回路１２に導く。

６は抵抗器で上記電圧を分圧する目的とコンデンサ８の
充放電回路の目的で挿入されている。

７は抵抗器、９はダイオードで、上記スイッチング回路
１２がＯＮとなった時、コンデンサ８を介し入力側に正
帰還する目的で挿入されている。

１０は抵抗器で上記正帰還回路の一部として、スイッチ
ング回路１２がＯＮ時には分圧抵抗、０１１時にはコン
デンサ８の放電用抵抗として動作するようにダイオード
９のカソード側とコンデンサ８のプラス側の接続点より
アース間に挿入されている。

１Ｆはメカニズムの操作レバー解除を行わせるソレノイ
ドで、スイッチ１３はソレノイドが動作した時に動作す
るメカニズムの操作レバーと連動して動作するような構
造になっている。

次に、スイッチ１３とメカニズムとの関係、メカニズム
とソレノイドとの関係、及びスイッチ１３とソレノイド
との関係について述べる。

（ａ）スイッチ１３とメカニズムとの関係例えば、磁気
記録装置のテープ走行駆動メカニズムにおいて、テープ
が走行状態の時、即ち、再生、記録、早送りあるいは早
戻し等のモード時にスイッチ１３がオフとなるようにメ
カニズムの内部機械的レバーと連動する構成になってお
り、これによりスイッチ１３はテープが停止モードにな
ったことを検出するものである。

（ｂ）メカニズムとソレノイド１１との関係ソレノイド
１１に電流を流した時に、メカニズムが例えばテープ走
行モードから停止モードに移行するようになっている。

即ちソレノイド１１が動作すれば、その動きによりメカ
ニズムの機械的トリガーが解除され、メカニズムは機械
的に停止状態になる。

（Ｃ）スイッチ１３とソレノイド１１との関係例えばテ
ープエンドが来てテープ走行が停止すると、スイッチ１
３がオフになるものである。

このため、ソレノイド１１に電流が流れ、メカニズムの
機械的トリガーが解除され、メカニズムは停止状態にな
る。

すると、メカニズムに連動するスイッチ１３がオンする
ようになっている。

しかし、ソレノイド１１に電流が流れても何らかの理由
、例えばメカニズムを構成する板部材の曲がり、歪摩耗
、潤滑用グリースの消失などにより、メカニズムのトリ
ガーが解除されないときは、スイッチ１３はオフ状態に
おかれる。

このとき、メカニズムは走行状態を維持しているので、
後述するコンデンサ８の充放電によりスイッチング回路
１２を動作させソレノイドに電流を流してメカニズムの
トリガーを解除する方向に自動的に動作させるようにな
る。

第２図は上記スイッチング回路１２の入力信号の動作波
形を示したものである。

以下第１図と第２図を用い回路の動作を具体的に説明す
る。

第１図よりメカニズムの回転が止１す、メカニズムの操
作レバーを解除しなくてはならない状態になると、パル
ス発生ぼ路１のパルス発生はなくなり、スイッチング回
路２はＯＦＦ となる。

次に電源Ａより抵抗器３を介しコンデンサ４に充電が開
始され、コンデンサ４の両端電圧は上昇を続ける。

そして、抵抗器５と６によって分圧された電圧が第２図
のＤ点になるとスイッチング回路１２のトリガーがかか
り、ソレノイド１１に電流が流れ、メカニズムの操作レ
バーは解除となり、この時スイッチ１３がＯＮとなり、
コンデンサ４の両端をショートする。

上記スイッチング回路１２がＯＮとなると抵抗器７と抵
抗器１０で分圧された電圧はコンデン＋ｊ８を介し上記
スイッチング回路１２の入力側に正帰還され、スイッチ
ング回路の動作を、より一層確かなものとするように配
慮されている。

第２図に於ては、メカニズムの回転が停止するのが時間
Ｃ点で、ｔｌ で示す時間ソレノイド制御回路はＯＮと
なっていて、時間ｔ、で入力側の電圧が少し盛り上って
いるのは上記正帰還回路の信号によるからである。

以上の動作により、メカニズムとソレノイドの動作が終
れば第２図に示すスイッチング回路１２０入力側の信号
は直流的に零となり全ての動作は完結する。

次にメカニズムの動作が、何らかの異常でソレノイドが
動作してもメカニズムのレバーが解除しなかった場合を
考える。

この場合、第１図のスイッチ１３はＯＮとならず、ＯＦ
Ｆの状態にあり、コンデンサ４の両端電圧は上昇した捷
まの状態となる。

上記の状態になった時スイッチング回路１２は正帰還を
行っているために下記に述べるプロセスで発振を起す。

第２図の最初のｔ、なる時間で上記動作が完結しない場
合の上記スイッチング回路１２の入力端の波形は破線で
示したようになり、この信号波形で後は上記動作をくり
返す。

第１図の回路で第２図の破線に示す波形になる理由を以
下説明する。

第２図の時間ｔ１は第１図の抵抗器Ｔとコンデンサ８０
時定数により決る。

すなわち、上記時定数でコンデン＋ｊ８は第１図に示す
極性に充電される。

コンデン′＋ｊ８の充電が終ると、スイッチング回路１
２の入力側に十分なエネルギーがなくなるために、上記
回路はＯＦＦとなる。

゛するとコンデンサ８の電荷は抵抗器１０と６を介して
放電し、よって上記回路の入力側は負の方向にスイング
される。

上記コンデンサが放電を終ると今度は、抵抗器５を介し
コンデンサ４の電荷がコンデンサ８に充電を開始する。

この時コンデンサ８に充電される電荷の極性は第１図に
示したのと逆の状態に充電される事になる。

上記充電時間は第２図のｔ２で示す時間となり、この時
の時定数は第１図の抵抗器５と１０及びコンデンサ８に
より決定される。

上記ｔ１ なる時間は実際にはソレノイドに電流が流れ
ている時間で、メカニズムのレバー解除には通常２０〜
１００ｍ５ｅｃ あれば十分なので上記コンデンサ８の
容量も１〜１０μＦ程度で十分実用となる。

ここでダイオード９が挿入されている理由を説明する。

すなわち、もしダイオード９がない場合を考察すると上
記ｔ２なる時間は抵抗器γとソレノイド１１の直流抵抗
弁が抵抗器１０と並列接続となりｔ２は短くなる。

ｔｌ を５０ｍ５ｅｃ程度に選定するとソレノイド１１
の直流抵抗値は通常小さいためにｔ２は非常に短くなり
、１秒以上確保出来ない。

上記ｔ２を長くするためにはコンデンサ８の容量値を大
きくすれば良いが、この時ｔ１ も長くなってしまう
。

ソレノイドを駆動するトランジスタのジャンクション温
度（Ｐｃｍａｘ） を考える場合、上記駆動電流の流
れている時間は、非常に重要なファクターとなって来る
。

すなわち、間欠的にスイッチングされる場合上記駆動用
トランジスタの電力容量は通常小さいもので十分である
。

ところが、上記ｔ、が長く、ｔ２が短い状態になると、
トランジスタは連続使用とほぼ等価となり、容量の小さ
いトランジスタは使用不可となる。

よってダイオードを挿入する事により、上記ｔ１ と
ｔ２の設定が別々に出来れば、上記駆動トランジスタの
電力容量は小さくする事が出来、コスト的に安価になる
という利点を生む。

上記ｔ２はコンデンサ８の容量が一定ならば、抵抗器１
０と６の値でコントロール出来、数秒から数十秒程度に
取る事も出来る。

上記ｔ１ なる時間はコンデンサ８が決定出来れば抵抗
器７によって決定され、上記ｔ２には影響を与えない。

以上のようにこの考案によれば、ソレノイドを間欠的に
通電制御するスイッチング素子のＯＮ時間および休止時
間をともに独立に制御可能としたため、スイッチング素
子として小容量のものが使用でき、レアーケースのため
にわざわざ高価な大容量のスイッチング用パワートラン
ジスタを使用しなくて済む事になる。

又、別の効果として、第２図の最初のｔｌ だげ動作し
た後、ｔ２を大きく取らないと制御回路全体が誤動作を
起すというような場合でも、この考案によればｔｌ、ｔ
２を独立に決定できるため、スイッチング素子の選択の
自由度が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による一実施例の回路図、第２図はソ
レノイド１１を駆動するスイッチング回路１２の入力側
の波形を示す図である。 図中の符号３，５，６，７，１０は抵抗器、４゜８はコ
ンデンサ、９はダイオード、１１はソレノイド、１２は
スイッチング回路、１３はスイッチである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁気記録装置等のメカニズムを操作するソレノイドと、
   上記メカニズムの停止時点から動作する充電回路の出力
   によりトリガーされ上記ソレノイドを動作させるスイッ
   チング素子と、このスイッチングＭの入出力端間に直列
   に接続された抵抗器、ダイオード及びコンデンサの直列
   回路と、この直列回路のダイオードとコンデンサの接続
   点とアース間に接続した抵抗性素子と、上記メカニズム
   の正常時に上記ソレノイドが付勢された時上記充電回路
   をショートするスイッチとを備え、メカニズムの正常時
   は上記直列回路を介して上記スイッチング素子の出力の
   一部をその入力側に正帰還するとともに、メカニズムの
   異常時は上記直列回路のコンデンサの充放電により上記
   スイッチング素子をスイッチングさせるようにしたこと
   を特徴とするソレノイド駆動用スイッチング回路。