JPH0627926Y2 - Drive circuit for electromagnet - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電磁接触器等に用いられる電磁石を駆動する
回路であって、その消費電力を減らすために、直流電源
により給電される電磁石のコイルに開閉トランジスタを
直列接続し、該開閉トランジスタのベースに信号発生回
路から電磁石の投入時には所定時間幅をもつ閉信号を与
え、電磁石の保持時には所定周期の開閉信号を与えるよ
うにした駆動回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is a circuit for driving an electromagnet used in an electromagnetic contactor or the like. The present invention relates to a drive circuit in which an opening / closing transistor is connected in series to a coil, a closing signal having a predetermined time width is applied to a base of the opening / closing transistor from a signal generation circuit when the electromagnet is turned on, and an opening / closing signal having a predetermined period is applied when the electromagnet is held. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

良く知られているように電磁石に対する最も簡単な駆動
方式は交流駆動であるが、電磁石を投入状態で保持して
いる期間中振動や騒音が発生し易く、これを防止するた
めに隅取コイルを用いるとこの隅取コイルに電力がかな
り喰われるので、もともと電磁石鉄心内で交流励磁損が
発生することと相俟って、電磁石を交流駆動する限りそ
の消費電力をある限度以下に下げることができない。As is well known, the simplest drive method for an electromagnet is AC drive, but vibration and noise easily occur during the period when the electromagnet is held in the closed state. When used, this cornering coil consumes a lot of electric power, so combined with the fact that AC excitation loss occurs in the electromagnet core, the power consumption cannot be reduced below a certain limit as long as the electromagnet is AC driven. .

これに対して直流駆動には直流電源が必要でありコスト
的には不利であるが、前述のような交流励磁損がないの
で消費電力を大幅に減少させ得る利点がある。ところ
が、交流駆動の場合に電磁石の投入時の電流は大きい
が、その保持時の電流が大幅に減少するのに反して、直
流駆動の場合には投入時も保持時も電磁石のコイルに流
れる電流値が変わらないので、電磁石の投入後はその保
持電流を何らかの手段で下げてやらないと消費電力を減
少させることができない。この投入電流と保持電流とを
切り換える手段としては、電磁石の投入と連動する補助
接点を設け、コイルに直列に接続された抵抗を電磁石の
投入前にはこの補助接点により短絡しておき、投入後は
この補助接点を開いて保持電流を下げる手段が知られて
いる。また、抵抗の変わりにキャパシタを用い直流電源
の交流側にこのキャパシタと補助接点を用いることによ
り消費電力をさらに減少させる手段も知られている（特
開昭57-88707号公報参照）。しかし、長年の使用後に補
助接点が損耗したりその電磁石との連動動作がうまく行
かなくなると、電磁石が投入不能になったり、投入と釈
放が繰り返されて動作にばたつき発生したりする問題が
ある。On the other hand, DC driving requires a DC power source, which is disadvantageous in terms of cost, but has the advantage that power consumption can be significantly reduced because there is no AC excitation loss as described above. However, in the case of AC drive, the current when the electromagnet is turned on is large, but the current when it is held is greatly reduced, whereas in the case of DC drive, the current that flows in the coil of the electromagnet during turn-on and hold. Since the value does not change, the power consumption cannot be reduced unless the holding current is lowered by some means after the electromagnet is turned on. As a means for switching between the making current and the holding current, an auxiliary contact that interlocks with the making of the electromagnet is provided, and the resistor connected in series to the coil is short-circuited by this auxiliary contact before making the electromagnet, and after making Is known to open this auxiliary contact to reduce the holding current. There is also known a means for further reducing power consumption by using a capacitor instead of a resistor and using this capacitor and an auxiliary contact on the AC side of a DC power source (see Japanese Patent Laid-Open No. 57-88707). However, if the auxiliary contact wears out after many years of use or the interlocking operation with the electromagnet fails, there is a problem that the electromagnet cannot be closed or the operation and fluttering occur due to repeated closing and release.

この点を解決するため、本件出願人は特開昭59-181004
号公報に記載されているように、直流電源により給電さ
れる電磁石のコイルに開閉トランジスタを直列接続し、
該開閉トランジスタのベースに信号発生回路から電磁石
の投入時には所定時間幅をもつ閉信号を与え、電磁石の
保持時には所定周期の開閉信号を与える駆動回路を提案
している。第３図はこれから抜枠した回路を示すもの
で、以下その構成と動作を説明する。In order to solve this point, the applicant of the present application has filed Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-181004.
As described in Japanese Patent Publication, an opening / closing transistor is connected in series to a coil of an electromagnet that is fed by a DC power source,
A drive circuit has been proposed in which a closing signal having a predetermined time width is applied to the base of the opening / closing transistor from a signal generating circuit when the electromagnet is turned on, and an opening / closing signal of a predetermined cycle is applied when the electromagnet is held. FIG. 3 shows a circuit framed from this, and its configuration and operation will be described below.

電磁石を駆動するための直流電圧Vdは、交流電圧Vaから
スイッチ１と整流回路２により作られ、電磁石駆動用の
集積回路３に与えられる。この集積回路３は電源電圧Vd
よりもやや低い駆動電圧Vd1を作るとともに、図の右下
部に示されたように直流電圧Vdが与えられた時点に同期
して所定時間Tcの幅をもつ閉信号CSを発し、この時間Tc
の経過後は所定の短い周期Tsの開閉信号SSを発する。こ
の閉信号CSおよび開閉信号SSは集積回路３からの駆動電
圧Vd1を受ける電磁石コイル10と直列に接続された開閉
トランジスタ20のベースに与えられる。閉信号CSの時間
幅Tcは電磁石の投入時間より長目に設定されているの
で、開閉トランジスタ20がこの閉信号CSにより閉動作し
ている間に電磁石が投入される。以後は電磁石を小電流
で保持すればよいのであるから、開閉信号SSのもつデュ
ーティ比に応じたごく短時間ずつ開閉トランジスタ20が
周期Tsで閉動作される。しかし、コイル10を流れる電流
が開閉トランジスタ20の開閉動作に応じて断続されると
電磁石の吸引力に大きな脈動が生じることになるので、
コイル10にダイオード６とトランジスタ４とからなる直
列回路を並列に接続し、トランジスタ４を電磁石の保持
期間を通じて閉動作させておくことにより、開閉トラン
ジスタ20が開になったときにもコイル10，ダイオード６
およびトランジスタ４からなる閉回路にフリーホイーリ
ング電流ないしは循環電流を流してコイル10を流れる電
流を維持してやる。この閉回路内にダイオード６とトラ
ンジスタ４の順方向抵抗を十分低くしておけば、コイル
10のもつインダクタンスによってそれを循環するフリー
ホイーリング電流の減衰率が僅かになるから、開閉トラ
ンジスタ20の開閉動作にもかかわらずコイルを流れる電
流をほとんど脈動のないほぼ一定値に保つことができ
る。The DC voltage Vd for driving the electromagnet is generated from the AC voltage Va by the switch 1 and the rectifier circuit 2 and is given to the integrated circuit 3 for driving the electromagnet. This integrated circuit 3 has a power supply voltage Vd
A driving voltage Vd1 which is slightly lower than that is generated, and a closed signal CS having a width of a predetermined time Tc is emitted in synchronization with the time when the DC voltage Vd is applied as shown in the lower right part of the figure, and this time Tc
After the passage of, the open / close signal SS having a predetermined short cycle Ts is issued. The closing signal CS and the opening / closing signal SS are given to the base of an opening / closing transistor 20 connected in series with the electromagnet coil 10 which receives the drive voltage Vd1 from the integrated circuit 3. Since the time width Tc of the closing signal CS is set longer than the closing time of the electromagnet, the electromagnet is closed during the closing operation of the opening / closing transistor 20 by the closing signal CS. After that, since it suffices to hold the electromagnet with a small current, the opening / closing transistor 20 is closed at the cycle Ts for a very short time according to the duty ratio of the opening / closing signal SS. However, if the current flowing through the coil 10 is interrupted in accordance with the opening / closing operation of the opening / closing transistor 20, a large pulsation will occur in the attractive force of the electromagnet.
A series circuit including a diode 6 and a transistor 4 is connected in parallel to the coil 10, and the transistor 4 is kept closed during the holding period of the electromagnet so that the coil 10 and the diode can be opened even when the open / close transistor 20 is opened. 6
A freewheeling current or a circulating current is passed through the closed circuit composed of the transistor 4 and the current flowing through the coil 10 is maintained. If the forward resistance of the diode 6 and the transistor 4 is sufficiently low in this closed circuit, the coil
Since the inductance of 10 reduces the attenuation rate of the freewheeling current that circulates it, the current flowing through the coil can be maintained at a substantially constant value with almost no pulsation despite the switching operation of the switching transistor 20.

トランジスタ４のベース・エミッタ間にはベース抵抗５
を介して電源電圧Vdと駆動電圧Vd1との差電圧が与えら
れている限りトランジスタ４は閉じられている。しか
し、スイッチ１が開かれ電源電圧Vdが消失すると、開閉
トランジスタ20はもちろんトランジスタ４も開動作して
コイル10を流れる電流が消失するもので、電磁石は直ち
に釈放される。サージアブソーバ７はこのコイル電流の
急速遮断に伴って発生する過電圧を吸収してトランジス
タ４を保護するためのもので、厳密にはこのサージアブ
ソーバ７が動作している間電磁石の釈放が遅れることに
なるが、この遅れ時間はごく僅かで済む。なお、ツェナ
ダイオード８は同様に回路の保護用である。A base resistor 5 is placed between the base and emitter of the transistor 4.
The transistor 4 is closed as long as the difference voltage between the power supply voltage Vd and the driving voltage Vd1 is applied via the. However, when the switch 1 is opened and the power supply voltage Vd disappears, not only the switching transistor 20 but also the transistor 4 is opened so that the current flowing through the coil 10 disappears and the electromagnet is immediately released. The surge absorber 7 protects the transistor 4 by absorbing the overvoltage generated due to the rapid interruption of the coil current. Strictly speaking, the release of the electromagnet is delayed while the surge absorber 7 is operating. However, this delay time is extremely small. The Zener diode 8 is also used to protect the circuit.

〔考案が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the device]

前述した従来回路では開閉信号のデューティ比を下げる
ことにより電磁石の保持に要する電力消費を十分下げる
ことができ、またコイルとトランジスタ等を循環するフ
リーホイーリング電流の減衰率を小にしかつ集積回路か
ら出力される開閉信号の周期を十分短く選ぶことによ
り、電磁石の吸引力の脈動を抑えてその騒音をほぼ皆無
にすることができる。しかし、この電磁石を電磁接触器
のような大量生産品に適用する上での最大の問題点は経
済性であって、その実用性は電磁石の駆動回路内の電子
部品ないしは電子回路をいかに簡単化するかにかかって
いる。In the above-mentioned conventional circuit, the power consumption required for holding the electromagnet can be sufficiently reduced by lowering the duty ratio of the switching signal, and the attenuation rate of the freewheeling current circulating in the coil and the transistor can be reduced and the integrated circuit By selecting the cycle of the output switching signal to be sufficiently short, the pulsation of the attraction force of the electromagnet can be suppressed and the noise can be almost eliminated. However, the biggest problem in applying this electromagnet to mass-produced products such as electromagnetic contactors is economy, and its practicality is how to simplify electronic parts or electronic circuits in the drive circuit of the electromagnet. It depends on what you do.

かかる観点からいうと、第３図における集積回路３は閉
信号CSや開閉信号SSの他電磁石のコイル10に給電する役
目を兼ねているので、その小形化が困難である問題が残
っている。また、整流回路２，開閉トランジスタ20およ
びトランジスタ４は駆動回路の本質的な動作に関係する
不可欠なものであるが、回路保護用のダイオード６，サ
ージアブソーバ７，ツェナダイオード８等はそれらを小
容量のものとすることが望ましい。From this point of view, the integrated circuit 3 in FIG. 3 also has a role of supplying power to the coil 10 of the electromagnet in addition to the closing signal CS and the opening / closing signal SS, so that there remains a problem that miniaturization thereof is difficult. The rectifier circuit 2, the switching transistor 20 and the transistor 4 are indispensable for the essential operation of the drive circuit, but the circuit protection diode 6, surge absorber 7, Zener diode 8 etc. It is desirable that

本考案は、かかる問題点を極力解決して電磁石用駆動回
路を簡単化してその経済性を向上することを目的とす
る。An object of the present invention is to solve such a problem as much as possible, to simplify the electromagnet drive circuit, and to improve its economical efficiency.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上述した目的を達成するため本考案は、直流電源により
給電される電磁石のコイルに開閉トランジスタを直列に
接続し、該開閉トランジスタのベースに信号発生回路か
ら電磁石の投入時には所定時間幅をもつ閉信号を与え電
磁石の保持時には所定周期の開閉信号を与えるようにし
た駆動回路において、中間タップにより区分された第１
のコイル部分と第２のコイル部分とからなり、第１のコ
イル部分が直列インピーダンス要素として用いられる電
磁石のコイルと、この電磁石のコイルの第２のコイル部
分に流入する電流とは逆方向の電流を流す方向に並列接
続された保持トランジスタと、信号発生回路が発する開
閉信号の周期よりは長く電磁石の釈放時間よりは短い動
作時定数をもつ時定数回路として構成され電磁石のコイ
ルの第１のコイル部分からの電圧降下を受けて保持トラ
ンジスタにベース電流を供給するとともに電圧降下の消
失時にも該ベース電流を時定数に相当する時間だけ保持
する保持回路とを設けたことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is to connect a switching transistor in series to a coil of an electromagnet which is fed by a DC power source, and a closing signal having a predetermined time width when the electromagnet is turned on from the signal generating circuit at the base of the switching transistor. In the drive circuit, which is configured to give an opening / closing signal of a predetermined cycle when the electromagnet is held, the first tap divided by the intermediate tap is provided.
And a second coil portion of the electromagnet, the first coil portion being used as a series impedance element, and a current flowing in a direction opposite to the current flowing into the second coil portion of the electromagnet coil. The first coil of the coil of the electromagnet, which is configured as a time constant circuit having a holding transistor connected in parallel in the direction in which the current flows and an operation time constant that is longer than the cycle of the switching signal generated by the signal generation circuit and shorter than the release time of the electromagnet. A holding circuit is provided which receives a voltage drop from the portion and supplies a base current to the holding transistor and holds the base current for a time corresponding to a time constant even when the voltage drop disappears.

〔作用〕[Action]

第１図に示す原理図を参照しながら、上記の構成と作用
を説明する。なお、この第１図に示す原理図では、説明
の都合上電磁石コイルの第１のコイル部分が電磁石の固
定鉄心に巻回された電磁石コイル10の一部ではなく直列
インピーダンス素子50として示され、第２のコイル部分
が電磁石コイル10として示されている。The above configuration and operation will be described with reference to the principle diagram shown in FIG. In the principle diagram shown in FIG. 1, for convenience of description, the first coil portion of the electromagnet coil is shown as a series impedance element 50, not as a part of the electromagnet coil 10 wound around the fixed iron core of the electromagnet. The second coil portion is shown as electromagnet coil 10.

本考案においては、電磁石コイル10と開閉トランジスタ
20とが直列に接続されるのは従来と同じであるが、これ
らには上記の構成にいう直列インピーダンス要素50を介
して電源電圧Vdから直接に給電される。信号発生回路30
もこの電源電圧Vdで給電されることであってよいが、電
磁石の投入用の閉信号CSとその保持用の開閉信号SSのみ
を出力して開閉トランジスタ20のベースに与える。電源
電圧Vdが与えられたとき、閉信号CSによって開閉トラン
ジスタ20が閉動作し、コイル10に流れる電流により電磁
石の固定鉄心10ａに可動鉄心10ｂが吸引されて電磁石が
投入されるが、閉信号CSの時間幅Tcは従来と同様に電磁
石の投入時間より長目に例えば数十ms程度に設定され
る。In the present invention, the electromagnet coil 10 and the switching transistor
Although 20 and 20 are connected in series as in the conventional case, they are directly fed from the power supply voltage Vd through the series impedance element 50 having the above-mentioned configuration. Signal generation circuit 30
May be supplied with the power supply voltage Vd, but only the closing signal CS for closing the electromagnet and the opening / closing signal SS for holding the same are output and given to the base of the opening / closing transistor 20. When the power supply voltage Vd is applied, the closing signal CS causes the opening / closing transistor 20 to close, and the current flowing through the coil 10 attracts the movable iron core 10b to the fixed iron core 10a of the electromagnet to turn on the electromagnet. The time width Tc of is set to be, for example, several tens of ms, which is longer than the closing time of the electromagnet as in the conventional case.

電磁石の投入後、開閉トランジスタ20は周期Tsのデュー
ティ比をもつ開閉信号SSに応じて開閉動作するが、その
開動作時間内にコイル10の電流を維持するために保持ト
ランジスタ40がコイル10と並列に接続される。この保持
トランジスタ40は、開閉トランジスタ20の閉動作時に電
源電圧Vdからコイル10に流入する電流とは逆方向の電
流、つまりコイル10と保持トランジスタ40とからなる閉
回路に循環電流を流す方向に接続される。従って電磁石
の保持期間中にこの保持トランジスタ40を循環電流を流
し得る状態にしておく要があり、このため直列インピー
ダンス要素の電圧降下を受ける保持回路60より保持トラ
ンジスタ40のベース電流が供給される。この保持回路60
は例えば図示のように直列インピーダンス要素50と並列
接続されたキャパシタ61と保持トランジスタ40のベース
・エミッタ間に直列接続された抵抗62とから構成された
一種の時定数回路であって、その時定数は開閉信号SSの
周期Tsより長く設定される。従って、消費電力を減らす
ために開閉信号SSのデューティ比を小さくしても、開閉
トランジスタ20の開動作時間中保持回路60から保持トラ
ンジスタ40にベース電流が確実に供給され、コイル10を
流れる電流がそのインダクンスと保持トランジスタの順
方向抵抗によって決まるごく僅かな減衰率で維持され
る。なお、直列インピーダンス要素50に発生させる電圧
降下は保持トランジスタ40のベース・エミッタ間電圧の
２〜３倍以上あれば充分であり、例えば２Ｖ程度でよ
い。従って、直列インピーダンス要素50は原理的には低
い抵抗であってよいのであるが、電磁石コイル10の一部
を利用することにより部品点数を削減できる。After the electromagnet is turned on, the opening / closing transistor 20 opens / closes according to the opening / closing signal SS having the duty ratio of the period Ts, but the holding transistor 40 is connected in parallel with the coil 10 in order to maintain the current of the coil 10 within the opening operation time. Connected to. The holding transistor 40 is connected in the direction opposite to the current flowing from the power supply voltage Vd into the coil 10 when the switching transistor 20 is closed, that is, in the direction in which the circulating current flows in the closed circuit including the coil 10 and the holding transistor 40. To be done. Therefore, during the holding period of the electromagnet, it is necessary to keep the holding transistor 40 in a state in which a circulating current can flow, so that the holding circuit 60 receiving the voltage drop of the series impedance element supplies the base current of the holding transistor 40. This holding circuit 60
Is a kind of time constant circuit composed of a capacitor 61 connected in parallel with a series impedance element 50 and a resistor 62 connected in series between the base and emitter of the holding transistor 40 as shown in the figure, and the time constant is It is set longer than the cycle Ts of the switching signal SS. Therefore, even if the duty ratio of the switching signal SS is reduced to reduce power consumption, the base current is reliably supplied from the holding circuit 60 to the holding transistor 40 during the opening operation time of the opening / closing transistor 20, and the current flowing through the coil 10 is reduced. It is maintained at a negligible attenuation rate determined by its inductance and the forward resistance of the holding transistor. It is sufficient that the voltage drop generated in the series impedance element 50 is 2 to 3 times or more the base-emitter voltage of the holding transistor 40, for example, about 2V. Therefore, although the series impedance element 50 may have a low resistance in principle, the number of parts can be reduced by using a part of the electromagnet coil 10.

電磁石を釈放するため電源電圧Vdを消失させたとき、信
号発生回路30からの開閉信号SSももちろん消失するが、
従来と異なり保持回路60の動作はその後も継続されるの
で、保持回路60の時定数によって決まる時間後に保持ト
ランジスタ40のベース電流が切れ、これによりコイル10
を流れる循環電流も切れて電磁石が釈放される。従っ
て、本考案では、保持回路60のもつ時定数は電磁石に要
求される釈放時間より短か目に設定される。また、開閉
信号SSの周期は保持回路60の時定数よりも短いから、も
ちろん電磁石の釈放時間よりかなり短く設定される。When the power supply voltage Vd is eliminated to release the electromagnet, the switching signal SS from the signal generating circuit 30 is also eliminated,
Unlike the conventional method, the operation of the holding circuit 60 continues after that, so the base current of the holding transistor 40 is cut off after a time determined by the time constant of the holding circuit 60, which causes the coil 10
The circulating current flowing through the magnet is also cut off and the electromagnet is released. Therefore, in the present invention, the time constant of the holding circuit 60 is set shorter than the release time required for the electromagnet. Further, since the cycle of the opening / closing signal SS is shorter than the time constant of the holding circuit 60, it is set to be considerably shorter than the release time of the electromagnet, of course.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本考案の一実施例を第２図を参照しながら説明す
る。この実施例では、開閉トランジスタ20の開閉動作に
伴うスイッチングノイズの除去用にキャパシタ９が設け
られており、これに関連して電磁石コイルが中間タップ
により第１のコイル部分11と第２のコイル部分12とに分
割されている。これは電源回路内のスイッチ１を閉じた
とき、このキャパシタ９に対する突入電流により例えば
電子式のアナログスイッチとして構成されるこのスイッ
チ１が損傷し易いため、第１のコイル部分11をインダク
タンスとして利用してキャパシタ９に直列に挿入すると
ともに電磁石の駆動回路の直列インピーダンス要素とし
て第１のコイル部分11を用いるようにしたものである。
普通、この第１のコイル部分11としてはコイル全体の20
％程度であれば充分である。これに関連して信号発生回
路30用の電源が電源電圧Vdからこの第１のコイル部分11
を介して取られており、これによりキャパシタ９の電圧
安定化作用を若干利用できるが、もちろん電源電圧Vdか
ら直接信号発生回路30に給電するようにして差し支えな
い。また、ダイオード６とサージアブソーバ７とは一般
に小容量のもので図示のように設けておくのが望まし
い。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In this embodiment, a capacitor 9 is provided for removing the switching noise associated with the opening / closing operation of the opening / closing transistor 20, and in connection with this, the electromagnet coil is formed by the intermediate taps so that the first coil portion 11 and the second coil portion 11 are connected. It is divided into 12 and. This is because when the switch 1 in the power supply circuit is closed, the switch 1 configured as, for example, an electronic analog switch is easily damaged by the inrush current to the capacitor 9. Therefore, the first coil portion 11 is used as an inductance. And the first coil portion 11 is used as a series impedance element of the electromagnet drive circuit.
Usually, the first coil portion 11 has 20
% Is sufficient. In connection with this, the power supply for the signal generating circuit 30 operates from the power supply voltage Vd to this first coil portion 11
The voltage stabilizing action of the capacitor 9 can be used to some extent, but of course, the signal generating circuit 30 can be directly fed from the power source voltage Vd. Further, the diode 6 and the surge absorber 7 are generally of small capacity, and it is desirable to provide them as shown in the figure.

電磁石のコイルの第１のコイル部分11に発生する電圧降
下は、キャパシタ61と抵抗62とからなる保持回路60に与
えられる。この保持回路60は、キャパシタ61と抵抗62の
他、この実施例では両者に共通に接続された抵抗63が図
示のように設けられている。これは、スイッチ１に対す
る保護用にこの第１のコイル部分11に持たせるべきイン
ダクタンス値と、保持回路60に与えるべき電圧降下を発
生させるためのインピーダンス値とが必ずしも一致しな
いためであって、この実施例では第１のコイル部分11に
やや過剰な電圧降下が発生するのでこれを抵抗63により
調整するわけである。この抵抗63に与えるべき抵抗値
は、第１のコイル部分11の電圧降下値，キャパシタ61お
よび抵抗62の値に応じて実験的に決定するのが良い。The voltage drop generated in the first coil portion 11 of the coil of the electromagnet is given to the holding circuit 60 including the capacitor 61 and the resistor 62. This holding circuit 60 is provided with a capacitor 61 and a resistor 62, and in this embodiment, a resistor 63 commonly connected to both as shown in the figure. This is because the inductance value to be given to the first coil portion 11 for protection of the switch 1 and the impedance value to generate the voltage drop to be given to the holding circuit 60 do not necessarily match. In the embodiment, since a slight excessive voltage drop occurs in the first coil portion 11, this is adjusted by the resistor 63. The resistance value to be given to the resistor 63 may be experimentally determined according to the voltage drop value of the first coil portion 11 and the values of the capacitor 61 and the resistor 62.

この実施例における信号発生回路30から発生される開閉
信号SSの周期Tsは例えば50μｓ程度に選ばれ、これに対
し保持回路60の時定数が500〜600μｓになるようにキャ
パシタ61には数十μＦ程度のものが、抵抗62には数十オ
ーム程度のものが用いられる。従って、保持回路60の時
定数は開閉信号SSの周期Tsの約10倍であり、電磁石の釈
放時間の1/2〜1/3程度になる。この実施例の動作は前述
した第１図のものと本質的には同一であって、冗長を避
けるために説明の重複は避けるが、信号発生回路30から
の閉信号CSまたは開閉信号SSによって開閉トランジスタ
20が閉動作したとき、第２のコイル部分12に掛かる電圧
はダイオード６の逆耐電圧により負担され、保持トラン
ジスタ40に掛かる負担がこれによって軽減される。前述
のように保持回路60の時定数が開閉信号SSの周期Tsより
ずっと長いので、電磁石の保持期間を通じて保持トラン
ジスタ40は閉動作し、開閉トランジスタ20の開動作中は
第２のコイル部分12，ダイオード６および保持トランジ
スタ40からなる閉回路を循環電流ないしはフリーホイー
リング電流が流れ、ダイオード６の順方向抵抗が加わっ
た分だけ第１図の場合よりも循環電流の減衰が大きくな
ることになるが、前述のように開閉信号SSの周期Tsが非
常に短いのでその間に第２のコイル部分12を流れる電流
をほぼ一定と見做して良い。The period Ts of the switching signal SS generated from the signal generating circuit 30 in this embodiment is selected to be, for example, about 50 μs, while the capacitor 61 has several tens of μF so that the time constant of the holding circuit 60 is 500 to 600 μs. The resistance 62 is about several tens of ohms. Therefore, the time constant of the holding circuit 60 is about 10 times the period Ts of the switching signal SS, which is about 1/2 to 1/3 of the release time of the electromagnet. The operation of this embodiment is essentially the same as that of FIG. 1 described above, and the duplication of the description is avoided to avoid redundancy, but the switching signal CS or the switching signal SS from the signal generating circuit 30 causes the switching operation. Transistor
When 20 is closed, the voltage applied to the second coil portion 12 is borne by the reverse withstand voltage of the diode 6, which reduces the load placed on the holding transistor 40. As described above, since the time constant of the holding circuit 60 is much longer than the cycle Ts of the opening / closing signal SS, the holding transistor 40 closes during the holding period of the electromagnet, and the second coil portion 12, during the opening operation of the opening / closing transistor 20. A circulating current or a freewheeling current flows through a closed circuit composed of the diode 6 and the holding transistor 40, and the amount of the forward resistance of the diode 6 is added, so that the attenuation of the circulating current becomes larger than that in the case of FIG. As described above, since the period Ts of the switching signal SS is very short, the current flowing through the second coil portion 12 during that period may be regarded as substantially constant.

電磁石を釈放するためスイッチ１が開かれ電源電圧Vdが
消失したとき、前述のように保持回路60のキャパシタ61
と抵抗62とで決まる時定数にほぼ等しい時間経過後に保
持トランジスタ40が開動作する。これによってサージア
ブソーバ７の短絡が解かれ、第２のコイル部分12が発生
する過電圧がこのサージアブソーバ７により吸収され、
これによって保持トランジスタ40が保護される。第２の
コイル部分12からダイオード６を介してサージアブソー
バ７に電流が流れている間電磁石の釈放が若干遅れるこ
とになるが、その遅れ時間は僅かで、電源電圧Vdの消失
後保持回路60の時定数の２倍程度の時間後に電磁石が釈
放される。以上の動作から分かるようにサージアブソー
バ７は、保持トランジスタ40が遮断するまでに循環電流
がかなり減衰されるので、第３図の従来例に比べて1/2
以下の小容量のもので良い。When the switch 1 is opened to release the electromagnet and the power supply voltage Vd disappears, as described above, the capacitor 61 of the holding circuit 60 is released.
The holding transistor 40 opens after a time substantially equal to the time constant determined by the resistor 62 and the resistor 62. As a result, the short circuit of the surge absorber 7 is released, and the overvoltage generated by the second coil portion 12 is absorbed by the surge absorber 7,
This protects the holding transistor 40. The release of the electromagnet will be slightly delayed while the current flows from the second coil portion 12 to the surge absorber 7 via the diode 6, but the delay time is short and the holding circuit 60 of the holding circuit 60 after the power supply voltage Vd disappears. After about twice the time constant, the electromagnet is released. As can be seen from the above operation, in the surge absorber 7, the circulating current is considerably attenuated by the time the holding transistor 40 is cut off.
The following small capacity may be used.

この実施例では、電磁石のコイルは中間タップ端子１個
を出すだけの３端子コイルとして構成されていることか
ら、ただ単にコイルを分割し、その分割されたコイルの
間にインピーダンス要素を接続したものではコイル端子
が４つになるのであるが、この実施例では３端子で済む
という利点を有する。In this embodiment, since the coil of the electromagnet is configured as a three-terminal coil which only outputs one intermediate tap terminal, the coil is simply divided and the impedance element is connected between the divided coils. The number of coil terminals is four, but this embodiment has an advantage that only three terminals are required.

〔考案の効果〕[Effect of device]

以上に説明したとおり本考案によれば、直流電源により
給電される電磁石のコイルに開閉トランジタを直列に接
続し、該開閉トランジスタのベースに信号発生回路から
電磁石の投入時には所定時間幅をもつ閉信号を与え電磁
石の保持時には所定周期の開閉信号を与えるようにした
駆動回路において、中間タップにより区分された第１の
コイル部分と第２のコイル部分とからなり、第１のコイ
ル部分が直列インピーダンス要素として用いられる電磁
石のコイルと、この電磁石のコイルの第２のコイル部分
に流入する電流とは逆方向の電流を流す方向に並列接続
された保持トランジスタと、信号発生回路が発する開閉
信号の周期よりは長く電磁石の釈放時間よりは短い動作
時定数をもつ時定数回路として構成され電磁石のコイル
の第１のコイル部分からの電圧降下を受けて保持トラン
ジスタにベース電流を供給するとともに電圧降下の消失
時にも該ベース電流を時定数に相当する時間だけ保持す
る保持回路とを設けたことにより、電磁石コイルを電源
電圧により直接駆動でき、集積回路化される信号発生回
路は低電圧の閉信号と開閉信号とだけを発生させればよ
いので、従来と比べて電磁石用駆動回路の構成を簡単化
かつ小形化でき、特に中間タップが引き出され、第１の
コイル部分と第２のコイル部分に分割された電磁石コイ
ルを用い、その第１のコイル部分を操作用スイッチの保
護用と電磁石の駆動用とに兼用することにより、直列イ
ンピーダンス要素を別個に設ける必要がなく、また中間
タップにより３端子となることからコイルの端子数を減
らすことができるという効果を有する。As described above, according to the present invention, an opening / closing transistor is connected in series to a coil of an electromagnet supplied by a DC power source, and a closed signal having a predetermined time width is applied to the base of the opening / closing transistor from the signal generating circuit when the electromagnet is turned on. In the drive circuit which is configured to give an opening / closing signal of a predetermined cycle when the electromagnet is held, the first coil portion and the second coil portion are divided by the intermediate tap, and the first coil portion is a series impedance element. The coil of the electromagnet, the holding transistor connected in parallel in the direction of flowing the current in the direction opposite to the current flowing into the second coil portion of the coil of the electromagnet, and the cycle of the switching signal generated by the signal generation circuit Is configured as a time constant circuit having an operating time constant that is long and shorter than the release time of the electromagnet. A holding circuit that supplies a base current to the holding transistor in response to a voltage drop from the device and holds the base current for a time corresponding to the time constant even when the voltage drop disappears Since the signal generating circuit that can be directly driven and is integrated into a circuit only needs to generate a low-voltage closing signal and an opening / closing signal, the configuration of the electromagnet driving circuit can be simplified and downsized as compared with the conventional one. By using an electromagnet coil in which the intermediate tap is pulled out and divided into a first coil portion and a second coil portion, and the first coil portion is used both for protecting the operation switch and for driving the electromagnet. , It is not necessary to separately provide a series impedance element, and the number of terminals of the coil can be reduced since the number of terminals is 3 due to the intermediate tap. .

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

第１図は本考案の原理を示す電磁石用駆動回路の原理
図、第２図は本考案の一実施例を示す電磁石用駆動回路
の回路図、第３図は従来装置を示す電磁石用駆動回路の
回路図である。 １：操作用スイッチ、２：整流回路、３：集積回路、
４：トランジスタ、５：抵抗、６：ダイオード、７：サ
ージアブソーバ、８：ツェナダイオード、９：スイッチ
ングノイズ防止用キャパシタ、10：電磁石コイル、11：
第１のコイル部分、１２：第２のコイル部分、20：開閉
トランジスタ、30：信号発生回路、40：保持トランジス
タ、60：保持回路、61：キャパシタ、62，63：抵抗。FIG. 1 is a principle diagram of an electromagnet drive circuit showing the principle of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of an electromagnet drive circuit showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an electromagnet drive circuit showing a conventional device. It is a circuit diagram of. 1: Operation switch, 2: Rectifier circuit, 3: Integrated circuit,
4: Transistor, 5: Resistor, 6: Diode, 7: Surge absorber, 8: Zener diode, 9: Switching noise prevention capacitor, 10: Electromagnetic coil, 11:
1st coil part, 12: 2nd coil part, 20: switching transistor, 30: signal generation circuit, 40: holding transistor, 60: holding circuit, 61: capacitor, 62, 63: resistance.

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】直流電源により給電される電磁石のコイル
に開閉トランジスタを直列に接続し、該開閉トランジス
タのベースに信号発生回路から電磁石の投入時には所定
時間幅をもつ閉信号を与え電磁石の保持時には所定周期
の開閉信号を与えるようにした駆動回路において、中間
タップにより区分された第１のコイル部分と第２のコイ
ル部分とからなり、第１のコイル部分が直列インピーダ
ンス要素として用いられる電磁石のコイルと、この電磁
石のコイルの第２のコイル部分に流入する電流とは逆方
向の電流を流す方向に並列接続された保持トランジスタ
と、信号発生回路が発する開閉信号の周期よりは長く電
磁石の釈放時間よりは短い動作時定数をもつ時定数回路
として構成され電磁石のコイルの第１のコイル部分から
の電圧降下を受けて保持トランジスタにベース電流を供
給するとともに電圧降下の消失時にも該ベース電流を時
定数に相当する時間だけ保持する保持回路とを設けたこ
とを特徴とする電磁石用駆動回路。1. An opening / closing transistor is connected in series to a coil of an electromagnet fed by a DC power source, and a closing signal having a predetermined time width is applied to the base of the opening / closing transistor from a signal generating circuit when the electromagnet is turned on to hold the electromagnet. A coil of an electromagnet, which is composed of a first coil portion and a second coil portion divided by an intermediate tap in a drive circuit for giving an opening / closing signal of a predetermined cycle, and the first coil portion is used as a series impedance element. And a holding transistor connected in parallel in a direction in which a current flows in the direction opposite to the current flowing into the second coil portion of the coil of the electromagnet, and the release time of the electromagnet is longer than the cycle of the switching signal generated by the signal generating circuit. Configured as a time constant circuit with a shorter operating time constant, the voltage drop from the first coil portion of the electromagnet coil Electromagnet drive circuit, characterized in that a holding circuit for holding for a time even when the disappearance of the voltage drop corresponding to the time constant the base current supplies base current to the holding transistor. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲第１項に記載の駆
動回路において、保持回路が電磁石のコイルの第１のコ
イル部分に並列に接続されたキャパシタと、保持トラン
ジスタのベースのベース・エミッタ間に直列接続され該
ベース・エミッタ間とともにキャパシタに並列に接続さ
れる抵抗とからなり、該キャパシタと抵抗とによりその
動作時定数が決められるようにしたことを特徴とする電
磁石用駆動回路。2. The driving circuit according to claim 1, wherein the holding circuit is connected in parallel to the first coil portion of the coil of the electromagnet, and the base-emitter of the base of the holding transistor. A driving circuit for an electromagnet, comprising: a resistor connected in series between the base and the emitter, and a resistor connected in parallel with the capacitor, the operating time constant being determined by the capacitor and the resistor.