Устройство управления печатающими молоточками Советский патент 1987 года по МПК B41J9/38 

1

Изобретение относится к устройствам управления печатающими молоточками.

Целью изобретения является повышение надежности путем ограничения амплитуды напряжения срабатывания.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу отдельных его элементов, на фиг. 3 и 4 - схемы одновибраторов.

Устройство (фиг. 1) содержит источник питания 1, блок 2 ключей, обмотки 3 печатающих молоточков, блок 4 регулирования тока, одновибраторы 5-7, элемент И 8, элемент ИЛИ 9.

Источник питания 1 обеспечивает питающим напряжением обмотки 3 печатающих молоточков. Напряжение источника может быть не стабилизировано.

Блок 2 предназначен для коммутапии напряжения источника питания на обмотки 3 печатающих молоточков при управлении печатающими молоточками. Он содержит ключи, каждый из которых включает в себя элемент И-НЕ 10, резисторы 11 и 12, транзистор 13. Включение любого из ключей блока 2 производится сигналом «1 с входа устройства, связанного с этим ключом, при значении сигнала «1 на управляющем входе блока 2 ключей.

При значении сигнала «О на управляющем входе все ключи блока 2 выключаются независимо от значений сигналов на входах.

Возникающая ЭДС самоиндукции при выключении тока в обмотках 3 печатающих молоточков ограничивается на определенном уровне блоком 4.

В зависимости от значения сигнала на входе блока 4 ЭДС самоиндукции ограничивается на уровне, близком к О 13 (на входе «1), или на уровне, отличном от О В (на вы ходе «О) и обычно составляюп1,ем десятки вольт.

Блок 4 содержит диоды 14, транзистор 15, резисторы 16 и 17, диод 18, стабилитрон 19 и формирователь 20.

При сигнале «1 на входе блока 4 на выходе формирователя 20 устанавливается некоторый уровень напряжения положительной полярности, и при выключении тока в обмотках 3 печатаюпшх молоточков транзистор 15 открывается.

Ток базы транзистора 15 задается резистором 16 таким, что он находится в режиме насыщения независимо от величины протекающего через него тока, определяемого числом выключаемых обмоток 3 печатающих молоточков. При этом уровень ограничения ЭДС самоиндукции составляет величину, близкую к О В.

При сигнале «О на входе блока 4 на выходе формирователя 20 устанавливается высокий импеданс.

При выключении тока в обмотках 3 печатающих молоточков транзистор 15 откры

13735

2

вается базовым током через стабилитрон 19, диод 18, резистор 17 при величине ЭДС самоиндукции, несколько превосходящей величину напряжения стабилизации стабили- 5 трона 19. Дальнейщему росту величины ЭДС самоиндукции препятствует увеличение тока через транзистор 15.

Первый одновибратор 5 (фиг. 3), формирующий на выходе импульс длительностью ti, содержит триггер 21, инвертор 22, по роговый элемент 23, резистор 24 и конденсатор 25, образующие времязадающую RC-це- почку первого одновибратора 5.

При подаче на вход одновибратора 5 сигнала «1 триггер 21 устанавливается в

2 состояние «1 и сигнал «1 с прямого выхода поступает на выход одновибратора 5, а сигнал «О с его инверсного выхода устанавливает на выходе инвертора 22 высокий импеданс. Конденсатор 25 заряжается через резистор 24 от источника напряже20 ния, подключенного к щинам питания одно- вибратора 5. Напряжение на конденсаторе

25,подключенном к щине питания, общей с источником питания логических элементов устройства, растет и по достижении уровня срабатывания порогового элемента 23 сигнал «1 с выхода последнего устанавливает триггер 21 в «О.

На выходе первого одновибратора 5 устанавливается сигнал «О, а сигналом «1

.-,, с инверсного выхода триггера 21 инвертор 22 переключается в «О и конденсатор 25 начинает разряжаться. По достижении уровня отпускания на выходе порогового элемента 23 устанавливается сигнал «О. Процесс заканчивается практически полным разря.,;- дом конденсатора 25. Длительность импульса ti, сформированного на выходе первого одно- вибратора 5 при выбранных параметрах RC-цепи и порога срабатывания порогового элемента 23, зависит от величины напряжения на тинах питания, подключенных

40 в устройстве к источнику титания 1.

При увеличении напряжения длительно сть ti уменьшается, а при уменьшении - увеличивается.

Второй одновибратор 6 (фиг. 4), формирующий на выходе импульс длительностью ts, содержит элемент ИЛИ - НЕ 26, триггер 27, инвертор 28, пороговый элемент 29, резистор 30 и конденсатор 31, образующие времязадаюп ую RC-цепочку второго одновибратора 6.

Q Работа второго одновибратора 6 аналогична работе первого одновибратора 5 с той лищь разницей, что его запуск возможен по любому из входов через элемент ИЛИ - НЕ

26.Кроме того, длительность сигнала t2 на его инверсно.м выходе постоянна, так как вре55 мязадающая RC-ценочка подключена к источ - нику стабилизированного напряжения, например источнику питания логических элементов устройства.

Третий одновибратор 7 формирует на выходе импульс длительностью ta. Он выполнен аналогично первому одновибратору 5 и отличается от последнего лишь длительностью формируемого импульса.

После включения устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на стробирующем входе и входах устройства - сигнал «0, ключи в блоке 2 закрыты и обмотки 3 печатающих молоточков обесточены.

Для включения печатающих молоточков на соответствующие входы устройства поступают сигналы «1. При подаче на стро- бирующий вход устройства сигнал «1 на выходе первого одновибратора 5 формируется импульс, поступающий через элемент ИЛИ 9 на управляющий вход блoka 2 ключей. На время действия импульса ключи в блоке 2, на входы которых подан сигнал «1 с входов устройства, открываются и коммутируют напряжение источника питания 1 на подключенные к их выходам об.мотки 3 печатающих молоточков. Длительность импульса ti первого одновибратора 5 выбрана такой, что при номинальном напряжении источника питания 1 токи в обмотках 3 печатающих молоточков к моменту окончания импульса достигают некоторого максимального значения 1.макс. По заднему фронту импульса первого одновибратора 5 на выходе второго одновибратора 6 формируется импульс длительностью t2. На время действия импульса i ранее открытые ключи в блоке 2 закрываются сигналом «О, поступающим с выхода элемента ИЛИ 9 на управляющий вход блока 2 ключей. Однако из-за индуктивности обмоток 3 печатающих молоточков ток через них не прекращается и поддерживается (уменьшаясь по величине) за счет запасенной в них энергии.

Цепь тока любой из обмоток 3 печатающих молоточков замыкается через транзистор 15 и диоды 14 блока 4. Скорость затухания тока относительно невелика, так как потери энергии на открытом транзисторе 15 и диодах 14 из-за малого падения напряжения на них незначительны, а потери энергии на сопротивлении обмоток 3 печатающих молоточков могут быть сведены к минимуму.

Длительность импульса t2 второго одно- вибратора 6 выбрана такой, что в момент окончания импульса ток в обмотках печатающих молоточков 3 уменьшится от значения 1макс до некоторого минимального значения 1мин.

По заднему фронту и.мпульса второго одновибратора 6 на выходе третьего одно- вибратора 7 формируется импульс длительностью is, который через элемент ИЛИ 9 вновь разрещает включение ключей блока 2 и подключение к соответствующим обмоткам 3 печатающих молоточков напряжения источника питания 1.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Время длите.и ности имцу;|ьса 1:; одновибратора 7 выбрано таким, что ток в обмотках 3 печатающих молоточков за это вре.мя от величины LMIH вновь уве. тнчится до величины 1мпкг. По заднему фронту импульса с третьего одновибратора 7 вновь запускается второй одновибратор 6. отключающий обмотки 3 печатающих мапоточ- ков от источника питания 1.

Далее процесс повторяется до прихода на стробирующий вход устройства сигнала «О, определяющего время длительности импульса тока, подаваемого на обмотки 3 печатающих молоточков, достаточного для их срабатывания.

Если в момент времени прихода сигнала «О на стробирую Ц {й вход устройства на выходе третьего одновибратора 7 - сигнал «1, то на выходе элемента И 8 устанавливается сигнал «О, который в свою очере;ль устанавливает curiian «О на выходе элемента ИЛИ 9, выключающий к.:|ючи в блоке 2. Если в момент времени прихода сигнала «О на стробирующий вход устройства на выходе третьего одновибратора 7 - сигнал «О, то выключение ключей в блоке 2 происходит раньше.

Одновременно сигна.1 «О со стробирччо- щего входа устройства поступает на блока 4 и устанавливает на выходе формирователя 20 высокий импеданс, и транзистор 15 начинает закрываться, разрывая цепь тока обмоток печатающих молоточков.

Вследствие этого ЭДС самоиндукции на обмотках 3 печатающих молоточков достигает величины, при которой через стабилитрон 19, диод 18 и резистор 17 течет ток в базу транзистора 5, прекра1цающий его дальнейшее запирание.

Скорость затухания тока в обмотках 3 печатающих молоточков бу.ют тем больше , чем выше напряжение стабилизации стабилитрона 19, а следовательно, 6cxTbnje потери энергии на транзисторе 15.

В случае увеличения или уменьшения величины напряжения источника питания 1 длительность имп льсов ti первого одно- вибратора 5 и t:, третьего одновнбратора 7 будет у.меньшаться или уве.гичивагься так. что в течение зтого времени ток в обмотках 3 печатающих молоточков устанавливаться до того же максимального значения Ьк КС.

Таким образом. пред,1агаемое стройство при минимальных затратах и высокой надежности обеспечивает эффективн1)е управление печатаю;цим1 мо.1оточк::ми.

Формула ызобрс -ения

1. Устройство правлепня печатающими молоточками, содержащее блок к., подключенный выходами к выводам обмоток

соответствующих печатающих молоточков, блок регулирования тока и одновибраторы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем oi-раничения амплитуды напряжения срабатывания, оно имеет элемент И и элемент ИЛИ, при этом первый вывод блока регулирования тока соединен с первым входом элемента И и входом первого одновибратора, связанного выходом с первым входом второго одновибратора и первым входом элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу элемента И и второму входу второго одновибратора, соединенного выходом через третий одновибратор с вторым входом элемента И, причем выход элемента ИЛИ связан со всеми управляющими входами блока ключей, а вторые выводы блока регулирования тока соединены с выводами обмоток соответствующих печатающих молоточков.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый и третий одновибраторы со

13735

6

держат триггер, инвертор, RC-цепочку и пороговый элемент, при этом первый выход триггера соединен через последовательно соединенные инвертор и RC-цепочку с входом порогового элемента, выход которого подключен к управляющему входу триггера, информационный вход которого является входом первого и третьего одновибраторов, выходом которых является второй выход триггера.

10 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй одновибратор содержит элемент ИЛИ-НЕ, триггер, инвертор / С-цепочку и пороговый элемент, при этом выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом триггера, выход которого является выходом

второго одновибратора, и входом инверто- р,а, связанного выходом через RC-цепочку с входом порогового элемента, выход которого подключен к второму входу триггера, причем входы элемента ИЛИ-НЕ являются входами второго одновибратора.

Изобретение относится к устройствам управления печатающими молоточка.ми и позволяет повысить надежность путем ограничения амплитуды срабатывания. Устройство содержит источник питания 1, блок ключей 2, обмотки печатающих молоточков 3, блок 4 регулирования тока, одно- вибраторы 5, 6, 7. Элемент И 8, элемент ИЛИ 9 2 3. п. ф-лы, 4 ил. С taon СХ со ел

us. 2

иг.З

Cpus.