JP2896588B2 - Actuator drive circuit for electric locking and unlocking device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気施解錠装置のアクチュエータ駆動回路
の改良に係り、更に詳しくは、アクチュエータ駆動回路
を半導体スイッチング素子を用いて構成したことを特徴
を有したものに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an improvement in an actuator drive circuit of an electric locking / unlocking device, and more specifically, the actuator drive circuit is configured using a semiconductor switching element. Related to those having.

［従来の技術］ 近時、住戸内に設けられた電気錠操作盤から遠隔操作
によって玄関先に取り付けられた電気錠の施錠、解錠操
作を行なう電気施解錠装置が開発され使用されており、
アクチュエータとしてソレノイドなどを使用し、このソ
レノイドに反転通電を行って施、解錠を行なわせるもの
や、アクチュエータとしてモーターなどを使用し、この
モーターの回転に応じて切り換わるリミットスイッチに
よってモータへの通電を自動的に制御して施、解錠を行
なわせる構成のものがある。[Related Art] In recent years, an electric lock / unlock device that locks and unlocks an electric lock attached to a front door by remote control from an electric lock operation panel provided in a dwelling unit has been developed and used.
Use a solenoid or the like as an actuator, and apply a reverse current to this solenoid to apply and unlock it, or use a motor or the like as an actuator and energize the motor with a limit switch that switches according to the rotation of this motor. Is automatically controlled and unlocked.

第３図は、このような電気施解錠装置のうち、アクチ
ュエータとしてソレノイドを使用したものの回路例を示
したもので、玄関などに取り付けられた電気錠100と、
室内に設けられた電気錠操作盤200とを信号線ｌで接続
して構成されている。電気錠操作盤200は、施錠スイッ
チSW200、解錠スイッチSW201および直流電源Ｅ（交流電
源より直流電源を生成する場合も含む）を備えており、
他方の電気錠10はリレー接点ry100を有したリレーRY100
とリレー接点ry101を有したリレーRY101およびアクチュ
エータであるソレノイド101を備えた構成とされてい
る。FIG. 3 shows a circuit example of such an electric locking / unlocking device using a solenoid as an actuator, and an electric lock 100 attached to an entrance or the like,
The electric lock operation panel 200 provided in the room is connected by a signal line l. The electric lock operation panel 200 includes a lock switch SW200, an unlock switch SW201, and a DC power supply E (including a case where a DC power supply is generated from an AC power supply).
The other electric lock 10 is a relay RY100 having a relay contact ry100.
And a relay RY101 having a relay contact ry101 and a solenoid 101 as an actuator.

このような電気施解錠装置では、施錠スイッチSW200
を操作中はリレーRY100が通電駆動されてリレー接点ry1
00が常開接点ｂ側に接続され、ソレノイド101には上方
をプラスとして通電が行なわれて施錠が行なわれる。ま
た、解錠スイッチSW201を操作中はリレーRY101が通電駆
動されてリレー接点ry101が常開接点ｂ側に接続され、
ソレノイド101には下方をプラスとして通電が行なわれ
て解錠が行なわれるようになっている。In such an electric locking and unlocking device, the locking switch SW200 is used.
During operation, the relay RY100 is energized and the relay contact ry1
00 is connected to the normally open contact b side, and the solenoid 101 is energized with the upper part being positive and locked. Also, while operating the unlock switch SW201, the relay RY101 is energized and the relay contact ry101 is connected to the normally open contact b side,
Power is supplied to the solenoid 101 with the lower side being positive, and unlocking is performed.

また、第４図はアクチュエータとしてモーターを使用
した電気施解錠装置の回路例を示したもので、電気錠制
御盤200は上述した例と同一構成であるが、電気錠300
は、二つのリレー接点ry300a,ry300bを有したセット・
リセットリレーRY300、アクチュエータであるモーター3
01、モーター301の回転動作に応じて直接あるいは間接
に切換接続を行う接点a,bを有したリミットスイッチ301
aおよびモーター301の回転動作に制動をかけるための制
動抵抗R300を備えた構成とされている。FIG. 4 shows a circuit example of an electric locking / unlocking device using a motor as an actuator. The electric lock control panel 200 has the same configuration as that of the above-described example.
Is a set with two relay contacts ry300a, ry300b
Reset relay RY300, motor 3 as actuator
01, a limit switch 301 having contacts a and b for switching directly or indirectly according to the rotation of the motor 301
a and a braking resistor R300 for braking the rotational operation of the motor 301.

このような電気施解錠装置では、施錠スイッチSW200
を操作するとセット・リセットリレーRY300が駆動され
てリレー接点ry300a,ry300bが各々Ｓ接点側に切換保持
され、モーター301には直流電源Ｅから電圧が供給され
て回転し、デッドボルト（不図示）が駆動されて施錠が
行われる。そして、デッドボルトの移動によって施錠が
完了すると、リミットスイッチ301aがｂ接点側からａ接
点側に切り換わってモーター301への通電が自動的に停
止する。そして、リミットスイッチ301aがａ接点側に切
り換わると、モーター301の両端が抵抗Ｒを介して短絡
され、モーター301の惰性回転によって生じる起電力を
抵抗Ｒで消費して熱に変換することにより、モーター30
1の機械的な負荷を増大させて回転の制動をかけるよう
にされている。また、解錠スイッチSW201が操作された
ときには、セット・リセットリレーRY300が駆動されて
リレー接点ry300a,ry300bが各々Ｒ接点側に切換保持さ
れ、これによってモーター301に直流電圧が供給されて
回転駆動されてデッドボルトが解錠する。そして、リミ
ットスイッチ301がｂ接点側に切り換わるとモーター301
への通電が停止し、モーター301は制動抵抗Ｒによって
停止する動作を行う。In such an electric locking and unlocking device, the locking switch SW200 is used.
, The set / reset relay RY300 is driven, the relay contacts ry300a and ry300b are respectively switched to the S contact side, and the motor 301 is supplied with a voltage from the DC power supply E, rotates, and a dead bolt (not shown) is generated. It is driven to perform locking. When the lock is completed by the movement of the dead bolt, the limit switch 301a is switched from the contact b to the contact a, and the power supply to the motor 301 is automatically stopped. When the limit switch 301a is switched to the a contact side, both ends of the motor 301 are short-circuited via the resistor R, and the electromotive force generated by the inertial rotation of the motor 301 is consumed by the resistor R and converted into heat. Motor 30
(1) The mechanical load is increased to apply the rotational braking. Also, when the unlock switch SW201 is operated, the set / reset relay RY300 is driven, and the relay contacts ry300a and ry300b are each switched to the R contact side, whereby a DC voltage is supplied to the motor 301 and the motor 301 is driven to rotate. The deadbolt is unlocked. When the limit switch 301 switches to the contact b side, the motor 301
Is stopped, and the motor 301 performs an operation of stopping by the braking resistor R.

ところが、上述した電気施解錠装置では、いずれも、
電気錠100,300側に高価なリレーを使用する必要があ
り、これに伴って電気錠制御盤200から電気錠100,300側
にリレーを駆動するための電流（リレーによって異なる
が、約十数ミリアンペアから数十ミリアンペア）を供給
しなければならず消費電力が増大するとともに、リレー
自体が機械的な可動部分を有しているために耐久性に問
題があり改善が望まれていた。However, in the electric locking and unlocking device described above,
It is necessary to use an expensive relay on the electric lock 100, 300 side, and accordingly, the electric current for driving the relay from the electric lock control panel 200 to the electric lock 100, 300 side (depending on the relay, from about tens of milliamps to tens of And the power consumption must be increased, and the relay itself has mechanically movable parts, so there is a problem in durability and improvement has been desired.

［発明が解決しようとする課題］ 上記事情に鑑みて提案される本発明は、電気錠のアク
チュエータをリレーに代えて半導体スイッチング素子で
駆動することによって、省電力化、低コスト化を実現す
るとともに信頼性を向上させた電気施解錠装置のアクチ
ュエータ駆動回路を提供することを目的としている。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention proposed in view of the above situation realizes power saving and cost reduction by driving an actuator of an electric lock with a semiconductor switching element instead of a relay. It is an object of the present invention to provide an actuator drive circuit of an electric locking / unlocking device with improved reliability.

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために提案される請求項１に記載
の本発明は、アクチュエータとしてモーターなどを使用
した電気施解錠装置のアクチュエータ駆動回路が、直流
電源の正極側と負極側との間に、二つの半導体スイッチ
ング素子を直列接続した二つの直列回路を並列接続し、
これら二つの直列回路の半導体スイッチング素子同士の
接続点のうちのいずれか一方と上記アクチュエータの一
端とを、上記アクチュエータの駆動に応じて作動する上
記リミットスイッチによって交互に切換接続するととも
に、上記アクチュエータの他端を上記直流電源の正極側
または負極側に接続して構成され、上記二つの直列回路
において、一方の直列回路の上記正極側に接続された半
導体スイッチング素子と他方の直列回路の上記負極側に
接続された半導体スイッチング素子とを同時に導通させ
る制御を交互に行うことによって、上記アクチュエータ
に上記リミットスイッチが切り換わるまでの期間毎に直
流電源を供給する構成とされている。[Means for Solving the Problems] The present invention according to claim 1, proposed to achieve the above object, provides an actuator driving circuit for an electric locking / unlocking device using a motor or the like as an actuator. Between the two sides, two semiconductor switching elements are connected in series, and two series circuits are connected in parallel.
Either one of the connection points between the semiconductor switching elements of these two series circuits and one end of the actuator are alternately switched and connected by the limit switch that operates in accordance with the drive of the actuator, and The other end is connected to the positive electrode side or the negative electrode side of the DC power supply. In the two series circuits, the semiconductor switching element connected to the positive electrode side of one series circuit and the negative electrode side of the other series circuit are connected. The DC power is supplied to the actuator every period until the limit switch is switched by alternately performing control to simultaneously conduct the semiconductor switching elements connected to the actuator.

請求項２に記載の本発明は、上記請求項１に記載の構
成において、上記アクチュエータの他端が接続された上
記直流電源の正極側あるいは負極側と、上記二つの直列
回路の半導体スイッチング素子同士の接続点との間に接
続された半導体スイッチング素子の各々には、更に、上
記アクチュエータの回転を制動するための制動抵抗が直
列に接続された構成とされている。According to a second aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, a positive electrode side or a negative electrode side of the DC power supply to which the other end of the actuator is connected, and semiconductor switching elements of the two series circuits. Each of the semiconductor switching elements connected between the connection points is connected in series with a braking resistor for braking the rotation of the actuator.

請求項３に記載の本発明は、上記請求項１に記載の構
成において、上記アクチュエータには、該アクチュエー
タの駆動に応じて上記リミットスイッチの切り換わりを
検出して、該アクチュエータで生じる起電力を予め定め
られた所定の時間だけ消費させて回転の制動をかけるた
めの制動回路が付加された構成とされている。According to a third aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, the actuator detects switching of the limit switch in accordance with driving of the actuator, and generates an electromotive force generated by the actuator. A braking circuit for braking the rotation by consuming it for a predetermined time is added.

［作用］ 請求項１に記載の本発明では、アクチュエータ駆動回
路の一方の直列回路の直流電源の正極側に接続された半
導体スイッチング素子と、他方の直列回路の直流電源の
負極側に接続された半導体スイッチング素子とを同時に
導通させると、アクチュエータであるモーターに直流電
流が供給されて施錠（あるいは解錠）が行われ、これに
よってリミットスイッチが切り換わって直流電流の供給
が自動的に停止する。次に、二つの直列回路において、
上記と反対側の半導体スイッチング素子を各々同時に導
通させると、アクチュエータであるモーターに直流電流
が供給されて解錠（あるいは施錠）が行われ、これによ
ってリミットスイッチが切り換わってモーターへの直流
電流の供給が自動的に停止する。このように、二つの直
列回路における半導体スイッチング素子を互い違いに同
時に導通させる制御を繰り返して行うことにより、施
錠、解錠動作が行われる。[Operation] In the present invention according to claim 1, the semiconductor switching element connected to the positive electrode side of the DC power supply of one series circuit of the actuator drive circuit and the negative electrode side of the DC power supply of the other series circuit are connected. When the semiconductor switching elements are simultaneously brought into conduction, a DC current is supplied to the motor as the actuator to perform locking (or unlocking), whereby the limit switch is switched and the supply of the DC current is automatically stopped. Next, in two series circuits,
When the semiconductor switching elements on the opposite side are simultaneously turned on, a DC current is supplied to the motor as the actuator to unlock (or lock), thereby switching the limit switch and causing the DC current to flow to the motor. Supply stops automatically. As described above, the locking and unlocking operations are performed by repeatedly performing the control of alternately and simultaneously turning on the semiconductor switching elements in the two series circuits.

請求項２に記載の本発明では、請求項１に記載の動作
において、アクチュエータであるモーターに直流電流が
供給されて施錠あるいは解錠が行われ、これによってリ
ミットスイッチが切り換わると、モーターへの直流電流
の供給が停止されるとともに、モーターの両端が制動抵
抗を介して短絡されるのでモーターの惰性回転によって
発生した起電力が制動抵抗によって消費され、これによ
ってモーターの機械的な負荷が増大して制動がかかって
直ちに停止する。According to the second aspect of the present invention, in the operation according to the first aspect, a DC current is supplied to the motor as the actuator to perform locking or unlocking, and when the limit switch is switched by this, the motor to the motor is actuated. As the supply of DC current is stopped, the ends of the motor are short-circuited through the braking resistor, so that the electromotive force generated by the inertial rotation of the motor is consumed by the braking resistor, thereby increasing the mechanical load on the motor. Stop immediately after braking.

請求項３に記載の本発明では、請求項１に記載の動作
において、アクチュエータであるモーターに直流電流が
供給されて施錠あるいは解錠が行われ、これによってリ
ミットスイッチが切り換わると、モーターへの直流電流
の供給が停止される。一方、リミットスイッチの切り換
わりを制動回路で検出して予め定められた所定の時間だ
けモーターの起電力を消費するので、モーターの機械的
な負荷が増大して制動がかかって停止する。According to the third aspect of the present invention, in the operation according to the first aspect, a DC current is supplied to the motor as the actuator to perform locking or unlocking, and when the limit switch is switched by this, the motor to the motor is actuated. The supply of the direct current is stopped. On the other hand, the switching of the limit switch is detected by the braking circuit and the electromotive force of the motor is consumed for a predetermined time, so that the mechanical load of the motor is increased and the motor is stopped by braking.

［実施例］ 以下に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図は、請求項１に記載の本発明の基本動作を説明
するための回路例を示したもので、図において、Ｂは電
気錠１′内のアクチュエータ駆動回路である。FIG. 1 shows an example of a circuit for explaining the basic operation of the present invention described in claim 1, wherein B is an actuator drive circuit in the electric lock 1 '.

このアクチュエータ駆動回路Ｂは、直流電源Ｅの正極
側ｌ＋と負極側lGとの間に、半導体スイッチング素子と
してＰチャネル型電界効果トランジスタ（以後、Ｐ型FE
Tと記載する）10aとＮチャネル型電界効果トランジスタ
（以後、Ｎ型FETと記載する）10bとを直列接続した直列
回路10と、同様にＰ型FET11aとＮ型FET11bとを直列接続
した直列回路11とを並列接続し、これら二つの直列回路
10,11の各々のFETの接続点J1,J2がリミットスイッチ12a
の二つの接点a,bに各々接続され、このリミットスイッ
チ12aの共通接点ｃがアクチュエータであるモーター12
の一端に接続されるとともに、モーター12の他端が直流
電源Ｅの負極側lGに接続されている。The actuator drive circuit B includes a P-channel field-effect transistor (hereinafter referred to as a P-type FE) as a semiconductor switching element between a positive electrode l + and a negative electrode lG of the DC power supply E.
A series circuit 10 in which a 10a and an N-channel field effect transistor (hereinafter referred to as an N-type FET) 10b are connected in series, and a series circuit in which a P-type FET 11a and an N-type FET 11b are similarly connected in series 11 and these two series circuits
The connection points J1 and J2 of the FETs 10 and 11 are limit switches 12a
And a common contact c of the limit switch 12a is a motor 12 which is an actuator.
And the other end of the motor 12 is connected to the negative electrode side LG of the DC power supply E.

また、モーター12の他端が接続された負極側lGとFET
の接続点J1,J2との間に接続されたＮ型FET10b,11bの各
々には、モーター12に電気制動をかけるための制動抵抗
R1,R2が直列に接続された構成となっている（請求項２
に対応）。The other end of the motor 12 is connected to the negative electrode lG and the FET.
Each of the N-type FETs 10b and 11b connected between the connection points J1 and J2 has a braking resistor for electrically braking the motor 12.
R1 and R2 are connected in series.
Corresponding to).

このようなアクチュエータ駆動回路Ｂでは、直列回路
10のＰ型FET10aのゲートT1（抵抗10cを介している）
と、直列回路11のＮ型FET11bのゲートT4（抵抗11dを介
している）に同時に制御電圧を加えて各々のFETのドレ
イン・ソース間を導通させると、直流電源Ｅの正極側ｌ
＋からＰ型FET10a、接続点J1、リミットスイッチ12a、
モーター12を通じて直流電源Ｅの負極側lGに電流が通電
され、モーター12が回転して施錠（または解錠）が行わ
れる。そして、施錠動作が完了するとリミットスイッチ
12aの接点がｂ側に切り換わってモーター12への通電が
自動的に遮断されるとともに、モーター12の両端がＮ型
FET11bを介して抵抗R2で短絡されるので、モーター12の
惰性回転によって生じる起電力が抵抗R2で消費されてモ
ーター12の機械的な負荷が増大し、このためにモーター
12には電気制動がかかって直ちに停止する。In such an actuator drive circuit B, a series circuit
Gate P1 of 10 P-type FETs 10a (via resistor 10c)
When a control voltage is simultaneously applied to the gate T4 (via the resistor 11d) of the N-type FET 11b of the series circuit 11 to conduct between the drain and source of each FET, the positive side of the DC power source E
+ To P-type FET 10a, connection point J1, limit switch 12a,
A current is applied to the negative electrode side LG of the DC power supply E through the motor 12, and the motor 12 rotates to perform locking (or unlocking). When the locking operation is completed, the limit switch
The contact of 12a is switched to the b side, the power to the motor 12 is automatically cut off, and both ends of the motor 12 are N-type.
Since the short circuit is caused by the resistor R2 via the FET 11b, the electromotive force generated by the inertial rotation of the motor 12 is consumed by the resistor R2, and the mechanical load of the motor 12 is increased.
12 stops immediately with electric braking.

また、逆に、直列回路10のＮ型FET10bのゲートT2（抵
抗10dを介している）と、直列回路11のＰ型FET11aのゲ
ートT3（抵抗11cを介している）に同時に制御電圧を加
えて各々のFETのドレイン・ソース間を導通させると、
直流電源Ｅの正極側ｌ＋からＰ型FET11a、接続点J2、リ
ミットスイッチ12a、モーター12を通じて直流電源Ｅの
負極側lGに電流が通電され、モーター12が回転して解錠
（または施錠）が行われる。そして、解錠動作が完了す
るとリミットスイッチ12aの接点がａ側に切り換わって
モーター12への通電が自動的に遮断されるとともに、モ
ーター12の両端がＮ型FET10bを介して抵抗R1で短絡され
るので、モーター12の惰性回転によって生じる起電力が
抵抗R1で消費されてモーター12の機械的な負荷が増大
し、このためにモーター12には電気制動がかかって直ち
に停止するようになっている。Conversely, a control voltage is simultaneously applied to the gate T2 of the N-type FET 10b of the series circuit 10 (via the resistor 10d) and the gate T3 of the P-type FET 11a of the series circuit 11 (via the resistor 11c). When conducting between the drain and source of each FET,
A current is applied from the positive side l + of the DC power supply E to the negative side lG of the DC power supply E through the P-type FET 11a, the connection point J2, the limit switch 12a, and the motor 12, and the motor 12 rotates to unlock (or lock). Will be When the unlocking operation is completed, the contact of the limit switch 12a is switched to the a side to automatically cut off the current to the motor 12, and both ends of the motor 12 are short-circuited by the resistor R1 via the N-type FET 10b. Therefore, the electromotive force generated by the inertial rotation of the motor 12 is consumed by the resistor R1, and the mechanical load on the motor 12 increases, and therefore, the motor 12 is electrically braked and immediately stops. .

このように、アクチュエータ駆動回路Ｂでは半導体ス
イッチング素子としてゲート・ソース間のインピーダン
スの高いFETを使用しているので、制御電圧をFETのゲー
トに加えることによって流れるゲート電流はほとんど無
視できる程度に少なく、リレーなどを使用した構成に比
べて消費電力を著しく低減させることが可能であるとと
もに、耐久性やコスト面においても改善される。As described above, in the actuator drive circuit B, since the FET having a high gate-source impedance is used as the semiconductor switching element, the gate current flowing when the control voltage is applied to the gate of the FET is almost negligibly small. Power consumption can be significantly reduced as compared with a configuration using a relay or the like, and durability and cost are improved.

尚、上記実施例では、アクチュエータであるモーター
の一端を直流電源Ｅの負極側に接続しているが、逆に正
極側に接続するとともに制動抵抗R1,R2をＰ型FET10a,11
aに直列に接続した構成とすることも可能である。In the above embodiment, one end of the motor, which is an actuator, is connected to the negative electrode side of the DC power supply E. Conversely, it is connected to the positive electrode side, and the braking resistors R1, R2 are connected to the P-type FETs 10a, 11a.
It is also possible to adopt a configuration connected in series to a.

第２図は、このような構成のアクチュエータ駆動回路
Ｂを使用した電気錠１′の内部回路例を示したもので、
電気錠１′に接続される電気錠制御盤は従来のもの（第
３図および第４図参照）と同一構成であるので省略して
いる。FIG. 2 shows an example of an internal circuit of an electric lock 1 'using the actuator drive circuit B having such a configuration.
The electric lock control panel connected to the electric lock 1 'is omitted because it has the same configuration as the conventional one (see FIGS. 3 and 4).

このような電気錠１′では、施錠信号入力端子Tcおよ
び施錠信号入力端子Toに信号が入力されていないときに
は、反転回路NOT1,NOT2は定電圧回路13から出力された
「Ｈ」レベルの電圧を受けて「Ｌ」レベルを出力してい
るので、アクチュエータ駆動回路Ｂは作動しない。In such an electric lock 1 ′, when no signal is input to the lock signal input terminal Tc and the lock signal input terminal To, the inverting circuits NOT 1 and NOT 2 output the “H” level voltage output from the constant voltage circuit 13. The actuator drive circuit B does not operate because it has output the “L” level.

電気錠制御盤（不図示）側の施錠スイッチが操作され
て施錠信号入力端子Tcが接地されると、反転回路NOT1は
「Ｈ」レベルを出力し、この電圧が抵抗11dを介してＮ
型FET11bのゲートに加えられてＮ型FET11bを導通させる
一方、反転回路NOT1の出力電圧によってトランジスタ10
f（入力分圧抵抗付トランジスタ）が導通して抵抗10eに
電圧降下を生じさせ、この抵抗10e両端の電圧がＰ型FET
10aにゲート電圧として加わってＰ型FET10aを導通させ
る。これによって、電源端子VCCからＰ型FET10a、接続
点J1、リミットスイッチ12a、モーター12を介して接地
端子GNDに電流が通電され、モーター12が回転して施錠
動作が行われる。そして、施錠動作が完了するとリミッ
トスイッチ12aはｂ接点側に切り換えられるので、モー
ターへの直流電源の供給が停止するとともに、モーター
12がＮ型FET11bを介して抵抗R2で短絡され、これによっ
てモーター12の惰性回転によって生じる起電力が抵抗R2
で消費されるためにモーター12の機械的負荷が増大して
電気制動がかかり直ちに停止する。When the lock switch on the side of the electric lock control panel (not shown) is operated and the lock signal input terminal Tc is grounded, the inverting circuit NOT1 outputs an "H" level, and this voltage becomes N through the resistor 11d.
While being applied to the gate of the type FET 11b to make the N-type FET 11b conductive, the transistor 10
f (transistor with an input voltage dividing resistor) conducts, causing a voltage drop in the resistor 10e, and the voltage across the resistor 10e is a P-type FET
The P-type FET 10a is turned on by applying a gate voltage to 10a. As a result, current flows from the power supply terminal VCC to the ground terminal GND via the P-type FET 10a, the connection point J1, the limit switch 12a, and the motor 12, and the motor 12 rotates to perform a locking operation. When the locking operation is completed, the limit switch 12a is switched to the contact b, so that the supply of the DC power to the motor is stopped and the motor is stopped.
12 is short-circuited by a resistor R2 through an N-type FET 11b, so that the electromotive force generated by the inertial rotation of the motor 12
As a result, the mechanical load of the motor 12 increases, the electric brake is applied, and the motor 12 stops immediately.

また、電気錠制御盤（不図示）側の解錠スイッチが操
作されて解錠信号入力端子Toが接地されると、反転回路
NOT2は「Ｈ」レベルを出力し、この電圧が抵抗10dを介
してＮ型FET10bのゲートに加わえられてＮ型FET10bを導
通させる一方、反転回路NOT2の出力電圧によってトラン
ジスタ11f（入力分圧抵抗付トランジスタ）が導通して
抵抗11eに電圧降下を生じさせ、この抵抗11e両端の電圧
がＰ型FET11aにゲート電圧として加わってＰ型FET11aを
導通させる。こによって、電源端子VCCからＰ型FET11
a、接続点J2、リミットスイッチ12a、モーター12を介し
て接地端子GNDに電流が通電され、モーター12が回転し
て解錠動作が行われる。解錠動作が完了するとリミット
スイッチ12aはａ接点側に切り換えられ、モーターへの
直流電源の供給が停止するとともに、モーター12がＮ型
FET10bを介して抵抗R1で短絡され、これによってモータ
ー12の惰性回転によって生じる起電力が抵抗R1で消費さ
れるためにモーター12の機械的負荷が増大して電気制動
がかかり直ちに停止する。When the unlock switch on the electric lock control panel (not shown) is operated and the unlock signal input terminal To is grounded, the inversion circuit
NOT2 outputs an "H" level, and this voltage is applied to the gate of the N-type FET 10b via the resistor 10d to make the N-type FET 10b conductive, while the output voltage of the inverting circuit NOT2 causes the transistor 11f (input voltage dividing resistor) to output. (Transistor attached) and causes a voltage drop across the resistor 11e, and the voltage across the resistor 11e is applied as a gate voltage to the P-type FET 11a to make the P-type FET 11a conductive. As a result, the P-type FET 11
a, a current is supplied to the ground terminal GND via the connection point J2, the limit switch 12a, and the motor 12, and the motor 12 rotates to perform the unlocking operation. When the unlocking operation is completed, the limit switch 12a is switched to the "a" contact side, the supply of DC power to the motor stops, and the motor 12
The short circuit is caused by the resistor R1 via the FET 10b, and the electromotive force generated by the inertial rotation of the motor 12 is consumed by the resistor R1, so that the mechanical load on the motor 12 increases, the electric brake is applied, and the motor 12 is stopped immediately.

このように、電気錠制御盤から電気錠１′側に出力さ
れる施錠信号、解錠信号は、わずかな電流しか必要とし
ないので、リレーなどを使用した場合に比べて消費電力
を削減することができ、また、リレーのような可動部分
がないので耐久性を向上させることができる。As described above, since the lock signal and the unlock signal output from the electric lock control panel to the electric lock 1 'require only a small amount of current, power consumption can be reduced as compared with the case where a relay or the like is used. In addition, since there is no movable part such as a relay, durability can be improved.

尚、本実施例においては、接地電位に対して正極側の
電位を持つ直流電源を使用した構成で説明しているが、
このような構成に限られず、接地電位に対して正、負の
電位を有した直流電源を使用した構成とすることも可能
である。In the present embodiment, a configuration using a DC power supply having a potential on the positive electrode side with respect to the ground potential is described.
The configuration is not limited to such a configuration, and a configuration using a DC power supply having positive and negative potentials with respect to the ground potential is also possible.

また、Ｐ型FET10a,11aおよびＮ型FET10b,11bに各々並
列に接続されているダイオードD1〜D4は、上述したアク
チュエータ駆動回路Ａの場合と同様に、アクチュエータ
であるモーター12への通電遮断時に発生する逆起電圧を
クランプすることによって各FETの許容耐圧を超えるこ
とを防止するための逆起電圧吸収用ダイオードである。The diodes D1 to D4 connected in parallel to the P-type FETs 10a and 11a and the N-type FETs 10b and 11b are generated when the power supply to the motor 12 as the actuator is cut off, as in the case of the actuator drive circuit A described above. This is a diode for absorbing a back electromotive voltage for preventing the permissible withstand voltage of each FET from being exceeded by clamping the back electromotive voltage.

上述したアクチュエータ駆動回路Ｂでは、制動抵抗R
1,R2をＮ型FET10b,11bに直列に接続した簡略な構成によ
ってモーター12の惰性回転の制動を行っているが、この
ような構成に限らず、例えば、リミットスイッチ12aが
ａ接点あるいはｂ接点に切り換わったときを検出して、
予め定められた所定の時間だけモーター12の両端を抵抗
などによって短絡して起電力を消費させるための制動回
路（不図示）を付加する構成とすることも可能である
（請求項４に対応）。In the actuator drive circuit B described above, the braking resistance R
The braking of the inertial rotation of the motor 12 is performed by a simple configuration in which the R1 and R2 are connected in series to the N-type FETs 10b and 11b. However, the present invention is not limited to such a configuration. Detect when it switches to,
It is also possible to add a braking circuit (not shown) for consuming the electromotive force by short-circuiting both ends of the motor 12 by a resistor or the like for a predetermined time (corresponding to claim 4). .

また、上述したアクチュエータ駆動回路ＡおよびＢで
は、直流電源Ｅの正極側ｌ＋にはＰ型FET10a,11aを接続
し、負極側lGにはＮ型FET10b,11bを接続して、Ｐ型FET1
0a,11aではゲートとソース（正極側ｌ＋）の電圧を制御
し、Ｎ型FET10b,11bではゲートとソース（負極側lG）と
の電圧を制御して安定した導通特性が得られる構成とし
ているが、このような構成に限らず、例えば、ゲート制
御電圧を調整することによって４つのFETを全てＰ型あ
るいはＮ型で統一することも可能である。In the actuator drive circuits A and B described above, P-type FETs 10a and 11a are connected to the positive side l + of the DC power supply E, and N-type FETs 10b and 11b are connected to the negative side lG.
In 0a and 11a, the voltage between the gate and the source (positive side l +) is controlled, and in the N-type FETs 10b and 11b, the voltage between the gate and the source (negative side lG) is controlled to obtain a stable conduction characteristic. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, by adjusting the gate control voltage, all four FETs can be unified with a P-type or an N-type.

このように、FETを使用することによって、少ない制
御電流でアクチュエータの駆動を行うことが可能になる
が、FETに代えてトランジスタを使用することも可能で
あり、この場合にも、正極側ｌ＋にはPNP型接合トラン
ジスタを使用し、負極側lGにはNPN型接合トランジスタ
を使用すれば安定した導通特性を得ることが可能である
とともに、ベース電圧（制御電圧）を調整すれば４つの
トランジスタを全てPNP型あるいはNPN型に統一すること
ができ、リレーなどを使用した構成に比べて消費電力を
低減できるとともに耐久性、コスト面においても改善さ
れる。As described above, the use of the FET makes it possible to drive the actuator with a small control current. However, it is also possible to use a transistor instead of the FET. Uses a PNP-type junction transistor, and if an NPN-type junction transistor is used for the negative electrode LG, it is possible to obtain stable conduction characteristics, and if the base voltage (control voltage) is adjusted, all four transistors can be used. It can be unified to PNP type or NPN type, which can reduce power consumption and improve durability and cost compared to the configuration using relays.

［発明の効果］ 請求項１に記載した本発明によれば、トランジスタや
電界効果トランジスタなどの半導体スイッチング素子に
よってアクチュエータの駆動を行うので、半導体スイッ
チング素子に加える制御電圧によって生じる電力消費が
低減されるとともに、反永久的な耐久性を有したアクチ
ュエータ駆動回路を提供できる。According to the first aspect of the present invention, since the actuator is driven by a semiconductor switching element such as a transistor or a field effect transistor, power consumption caused by a control voltage applied to the semiconductor switching element is reduced. In addition, an actuator drive circuit having anti-permanent durability can be provided.

請求項２、３に記載した本発明によれば、請求項１に
記載の効果に加えて、アクチュエータであるモーターの
惰性回転を制動するための制動抵抗を設けているので、
施錠、解錠動作が確実となり信頼性を向上させたアクチ
ュエータ駆動回路を提供できる。According to the present invention described in claims 2 and 3, in addition to the effects described in claim 1, a braking resistor for braking inertial rotation of a motor as an actuator is provided.
It is possible to provide an actuator drive circuit in which locking and unlocking operations are ensured and reliability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は請求項１、２に記載した本発明のアクチュエー
タ駆動回路の基本回路図、第２図はそのアクチュエータ
駆動回路を組み込んだ電気錠の回路例図、第３図はアク
チュエータとしてソレノイドを用いた従来の電気施解錠
装置の回路例図、第４図はアクチュエータとしてモータ
ーを用いた従来の電気施解錠装置の回路例図である。 ［符号の説明］ 10……直列回路 10a,10b,11a,11b……半導体スイッチング素子 12……アクチュエータ（モーター） 12a……リミットスイッチ Ｂ……アクチュエータ駆動回路 J1,J2……接続点 R1,R2……制動抵抗FIG. 1 is a basic circuit diagram of an actuator drive circuit according to the present invention described in claims 1 and 2, FIG. 2 is a circuit diagram of an electric lock incorporating the actuator drive circuit, and FIG. 3 uses a solenoid as an actuator. FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional electric locking / unlocking device, and FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional electric locking / unlocking device using a motor as an actuator. [Explanation of Reference Codes] 10 Series circuit 10a, 10b, 11a, 11b Semiconductor switching element 12 Actuator (motor) 12a Limit switch B Actuator drive circuit J1, J2 Connection points R1, R2 …… Brake resistance

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】モーターなどのアクチュエータに直流電源
を通電し、該アクチュエータの駆動に応じて直接あるい
は間接に作動するリミットスイッチによって上記直流電
源を自動的に遮断して施、解錠させるようにした電気施
解錠装置のアクチュエータ駆動回路において、 直流電源の正極側と負極側との間に、二つの半導体スイ
ッチング素子を直列接続した二つの直列回路を並列接続
し、これら二つの直列回路の半導体スイッチング素子同
士の接続点のうちのいずれか一方と上記アクチュエータ
の一端とを、上記アクチュエータの駆動に応じて作動す
る上記リミットスイッチによって交互に切換接続すると
ともに、上記アクチュエータの他端を上記直流電源の正
極側または負極側に接続して構成され、 上記二つの直列回路において、一方の直列回路の上記正
極側に接続された半導体スイッチング素子と他方の直列
回路の上記負極側に接続された半導体スイッチング素子
とを同時に導通させる制御を交互に行うことによって、
上記アクチュエータに上記リミットスイッチが切り換わ
るまでの期間毎に直流電源を供給するようにしたことを
特徴とする、電気施解錠装置のアクチュエータ駆動回
路。A DC power supply is supplied to an actuator such as a motor, and the DC power supply is automatically cut off and applied by a limit switch which operates directly or indirectly in accordance with the drive of the actuator, and unlocked. In an actuator drive circuit of an electric locking / unlocking device, two series circuits in which two semiconductor switching elements are connected in series are connected in parallel between a positive electrode side and a negative electrode side of a DC power supply, and the semiconductor switching elements of these two series circuits are connected in parallel. One of the connection points between them and one end of the actuator are alternately switched and connected by the limit switch that operates according to the drive of the actuator, and the other end of the actuator is connected to the positive electrode side of the DC power supply. Or, it is configured to be connected to the negative electrode side. By performing the control for conducting the semiconductor switching element connected to the negative electrode side of the semiconductor switching element and the other series circuit connected to the positive side of the circuit at the same time alternately,
An actuator driving circuit for an electric locking / unlocking device, wherein a DC power is supplied to the actuator every time until the limit switch is switched. 【請求項２】上記二つの直列回路において、上記アクチ
ュエータの他端が接続された上記直流電源の正極側ある
いは負極側と、上記二つの直列回路の半導体スイッチン
グ素子同士の接続点との間に接続された半導体スイッチ
ング素子の各々には、更に、上記アクチュエータの回転
を制動するための制動抵抗が直列に接続されたことを特
徴とする、請求項１に記載の電気施解錠装置のアクチュ
エータ駆動回路。2. In the two series circuits, a connection is made between a positive or negative electrode side of the DC power supply to which the other end of the actuator is connected and a connection point between semiconductor switching elements of the two series circuits. 2. The actuator drive circuit according to claim 1, wherein a braking resistor for braking the rotation of the actuator is further connected in series to each of the semiconductor switching elements. 【請求項３】上記アクチュエータには、該アクチュエー
タの駆動に応じて上記リミットスイッチの切り換わりを
検出して、該アクチュエータで生じる起電力を予め定め
定められた所定の時間だけ消費させて回転の制動をかけ
るための制動回路が付加されたことを特徴とする請求項
１に記載の電気施解錠装置のアクチュエータ駆動回路。3. The actuator according to claim 1, wherein said actuator detects switching of said limit switch in accordance with driving of said actuator, and consumes an electromotive force generated by said actuator for a predetermined period of time to brake the rotation. 2. An actuator drive circuit for an electric locking / unlocking device according to claim 1, further comprising a braking circuit for applying a force.