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HC-20の修理~プリンタ動作時の電圧変動

 HC-20のプリンタの動作については,先日書いたように電池で動作させると,電源電圧が下がってLowBatteryの割り込みがかかり,印刷が停止するという問題がありました。

 プリンタは大電流が流れるので,単三のエネループくらいの内部抵抗なら,電圧が下がってしまうことはやむを得ません。

 しかし,電圧が一瞬下がったからといって,電池が切れたといちいち判断されては,電池を使い切れないわけで,電圧が下がる時間が短く,電流が元のように小さくなれば電圧も元に戻るような場合,電池切れと判断されないようにしないと,実用に耐えません。

 実際,電池切れと言われてプリンタの動作が止まった時の電圧は,無負荷時で約5.3Vでした。1セル当たり1.3V以上ありますので,まだまだ満タンに近いところです。

 そこで,電圧監視ICをだますことにします。

 電圧監視には,富士通のMB3761というICが使われています。いろいろな使い他の出来るICですが,HC-20の場合には1ピンの入力Bの電圧の変化が緩やかになるよう,コンデンサをGNDとの間に入れる事になります。

 この入力Bという端子には,電池電圧であるVBを抵抗で分割して,低い電圧が入るようになっています。私の場合,検出電圧を下げたこともあって,入力BとGNDの間に入っている合成抵抗は,14.2kΩです。

 ここに1uFのコンデンサを2つ並列に入れました。合計で2uFとなります。

 さて,ここで目安を計算しておきましょう。

 抵抗とコンデンサの積によって出てくる時間を時定数といい,与えた電圧に対して約0.6倍の電圧に達するまでの時間を示しています。これによると,0.284秒,284msとなりました。このICのしきい値がいくらかは面倒なので調べていませんが,300ms程度の瞬間的な電圧変動があっても,無視されるようになったわけです。

 本来電池が消耗することによって起こる電圧の変化というのはゆるやかなものであり,あまり急激な変動を監視していてはきりがありません。このくらいの値がちょうどいいのではないかと思います。

 結果ですが,ばっちりです。

 電池でプリンタを動作させても問題なく動作し,システムも不安定にはなりません。もっとも昇圧DC-DCコンバータをいれて安定化していますので,多少の電圧降下があっても,システムとしての信頼性は確保されています。

 今度こそ,HC-20は終わりにしたいところです。なにせ,次にPC-8201が控えていますし。

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