JPH0722512U - Electromagnetic coil drive - Google Patents
Electromagnetic coil driveInfo
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- JPH0722512U JPH0722512U JP5007893U JP5007893U JPH0722512U JP H0722512 U JPH0722512 U JP H0722512U JP 5007893 U JP5007893 U JP 5007893U JP 5007893 U JP5007893 U JP 5007893U JP H0722512 U JPH0722512 U JP H0722512U
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 定電圧回路7、電圧検出回路8、タイマー回
路9、ゲイン回路10、基準波発生回路11、比較回路
12、パルス出力回路13を有し、パルス出力回路13
からのパルス信号により、スイッチング素子5を介して
電磁石を励磁する操作コイル4をオン,オフ制御する。
フライホイール回路6の定電圧ダイオード62 を、電源
電圧をオフしてから可動鉄心が釈放するまでの時間を、
回路全体が可動鉄心を吸着保持するための保持用パルス
信号を出力する状態から可動鉄心を吸引するための投入
用パルス信号を出力できる状態になるまでの時間よりも
充分長くなるように選定して設ける。
【効果】 電源電圧に瞬間的な停電が発生しても、可動
鉄心が完全に釈放する前に必ず投入用パルス信号が出力
されるため、可動鉄心が釈放したままとなる状態を発生
することがない。
(57) [Summary] [Constitution] The voltage output circuit 13 includes a constant voltage circuit 7, a voltage detection circuit 8, a timer circuit 9, a gain circuit 10, a reference wave generation circuit 11, a comparison circuit 12, and a pulse output circuit 13.
The ON / OFF control of the operation coil 4 for exciting the electromagnet via the switching element 5 is performed by the pulse signal from the.
A constant voltage diode 6 2 flywheel circuit 6, the time from turning off the power supply voltage until the release is movable core,
Select so that the entire circuit is sufficiently longer than the time from the state where the holding pulse signal for adsorbing and holding the movable iron core is output to the state where the closing pulse signal for sucking the moving iron core can be output. Set up. [Effect] Even if a momentary power failure occurs in the power supply voltage, the closing pulse signal is always output before the movable iron core is completely released, which may cause the movable iron core to remain released. Absent.
Description
【0001】[0001]
本考案は、電子回路を利用した電磁石のコイル駆動装置に関する。 The present invention relates to a coil driving device for an electromagnet using an electronic circuit.
【0002】[0002]
例えば電磁開閉器に用いられる電磁石のコイル駆動装置としては、電磁石を励 磁する操作コイルに対して、可動鉄心の吸引投入時にはその可動鉄心を吸引し得 るように大きな電流を流し、吸引後は可動鉄心を吸着保持するだけの小さな電流 を流すように制御する構成のものが電力消費上から好ましい。このような事情を 考慮した従来の電磁石のコイル駆動装置としては特願平1−036070号に示 される図2の回路がある。 For example, as a coil drive device for an electromagnet used in an electromagnetic switch, a large current is applied to an operating coil that excites the electromagnet so that the movable iron core can be attracted when the movable iron core is attracted and turned on. From the viewpoint of power consumption, it is preferable to control so that a small electric current for adsorbing and holding the movable core is supplied. As a conventional coil driving device for an electromagnet in consideration of such a situation, there is a circuit shown in FIG. 2 shown in Japanese Patent Application No. 1-036070.
【0003】 図2に従って具体的な電気的構成について述べる。交流電源1に電源スイッチ 2を介して全波整流回路3が接続される。全波整流回路3はダイオード31 ない し34 をブリッジ接続して構成され、直流出力端子は直流母線14,15に接続 されている。FET5はMOS形ソース接地方式のもので、そのドレインは操作 コイル4を介して直流母線14に接続され、ソースは直流母線15に接続されて いる。そして操作コイル4にはフライホイールダイオード61 が並列に接続され ている。定電圧回路7は直流母線14,15間に接続されたもので、その直流定 電圧を出力する出力端子は直流母線16に接続されている。電圧検出回路8は抵 抗81 ないし85 ,コンデンサ86 及びオープンコレクタ形の比較器87 から構 成されている。直流母線14,15間には抵抗81 ,82 の直列回路が接続され 、抵抗82 に並列にコンデンサ86 が接続されている。また直流母線16,15 間に抵抗83 ,84 の直列回路が接続されている。そして抵抗81 ,82 の共通 接続点と抵抗83 ,84 の共通接続点とが比較器87 の非反転入力端子(+)と 反転入力端子(−)とにそれぞれ接続され、比較器87 の出力端子は抵抗85 を 介して直流母線16に接続されている。A specific electrical configuration will be described with reference to FIG. A full-wave rectifier circuit 3 is connected to an AC power source 1 via a power switch 2. The full-wave rectifier circuit 3 is configured by connecting diodes 3 1 or 3 4 in a bridge connection, and the DC output terminal is connected to the DC buses 14 and 15. The FET 5 is of the MOS type grounded source type, and its drain is connected to the DC bus 14 via the operating coil 4 and its source is connected to the DC bus 15. A flywheel diode 6 1 is connected in parallel to the operation coil 4. The constant voltage circuit 7 is connected between the DC buses 14 and 15, and the output terminal for outputting the DC constant voltage is connected to the DC bus 16. The voltage detection circuit 8 is composed of resistors 8 1 to 8 5 , a capacitor 8 6 and an open collector type comparator 8 7 . A series circuit of resistors 8 1 and 8 2 is connected between the DC buses 14 and 15, and a capacitor 8 6 is connected in parallel to the resistor 8 2 . A series circuit of resistors 8 3 and 8 4 is connected between the DC buses 16 and 15. The common connection point of the resistors 8 1 and 8 2 and the common connection point of the resistors 8 3 and 8 4 are connected to the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (−) of the comparator 8 7 , respectively, and are compared. The output terminal of the device 8 7 is connected to the DC bus 16 via the resistor 8 5 .
【0004】 タイマ回路9は、抵抗91 ないし96 ,コンデンサ97 ,ツェナーダイオード 98 ,ダイオード99 及びオープンコレクタ形の比較器910から構成されている 。直流母線14,15間には抵抗91 ,92 ,93 の直列回路が接続され、抵抗 93 に並列にコンデンサ97 が接続され、抵抗92 ,93 の直列回路に並列にツ ェナーダイオード98 が接続されている。また直流母線16,15間に抵抗94 ,95 の直列回路が接続され、抵抗92 ,93 の共通接続点と抵抗94 ,95 の 共通接続点とが比較器910の非反転入力端子(+)と反転入力端子(−)とにそ れぞれ接続され、比較器910の接続端子は抵抗96 を介して直流母線16に接続 されている。比較器910の非反転入力端子(+)はダイオード99 を介して直流 母線16に接続されている。The timer circuit 9 is composed of resistors 9 1 to 9 6 , a capacitor 9 7 , a Zener diode 9 8 , a diode 9 9 and an open collector type comparator 9 10 . A series circuit of resistors 9 1 , 9 2 , and 9 3 is connected between the DC buses 14 and 15, a capacitor 9 7 is connected in parallel to the resistor 9 3 , and a series circuit of resistors 9 2 and 9 3 is connected in parallel. The Zener diode 9 8 is connected. A series circuit of resistors 9 4 and 9 5 is connected between the DC buses 16 and 15, and the common connection point of the resistors 9 2 and 9 3 and the common connection point of the resistors 9 4 and 9 5 are not connected to the comparator 9 10 . The inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-) are connected to each other, and the connection terminal of the comparator 9 10 is connected to the DC bus 16 via the resistor 9 6 . The non-inverting input terminal (+) of the comparator 9 10 is connected to the DC bus 16 via the diode 9 9 .
【0005】 ゲイン回路10は、アナログスイッチ101 ,102 ,抵抗103 ないし106 及び差動増幅回路を形成するための演算増幅器109 から構成されている。そ して演算増幅器109 の反転入力端子(−)は抵抗103 を介して、前記抵抗81 ,82 の共通接続点に接続され、抵抗103 に並列に抵抗104 及びアナログ スイッチ101 の直列回路が接続され、アナログスイッチ101 のゲートは前記 比較器910の出力端子に接続されている。また演算増幅器109 の非反転入力端 子(+)は、抵抗105 ,106 の共通接続点に接続され、抵抗105 に並列に アナログスイッチ102 及び抵抗107 の直列回路が接続され、アナログスイッ チ102 のゲートは前記比較器910の出力端子に接続されている。さらに抵抗1 08 は演算増幅器109 の反転入力端子(−)と出力端子との間に接続されてい る。The gain circuit 10 is composed of analog switches 10 1 and 10 2 , resistors 10 3 to 10 6 and an operational amplifier 10 9 for forming a differential amplifier circuit. Its to the inverting input terminal of the operational amplifier 10 9 (-) via a resistor 10 3, which is connected to the common connection point of the resistors 81, 82, resistor 10 third resistor 10 in parallel with the 4 and the analog switch 10 1 is connected in series, and the gate of the analog switch 10 1 is connected to the output terminal of the comparator 9 10 . The non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 10 9 is connected to the common connection point of the resistors 10 5 and 10 6 , and the series circuit of the analog switch 10 2 and the resistor 10 7 is connected in parallel with the resistor 10 5. , The gate of the analog switch 10 2 is connected to the output terminal of the comparator 9 10 . Further resistance 1 0 8 the inverting input terminal of the operational amplifier 10 9 (-) and that is connected between the output terminal.
【0006】 基準波発生回路11は、直流母線16,15間に接続されていて、出力端子か ら鋸歯状波VS を出力する。比較回路12はオープンコレクタ形の比較器121 及び抵抗122 から構成されている。そして比較器121 においてその非反転入 力端子(+)は基準波発生回路11の出力端子に接続され、反転入力端子(−) は演算増幅器109 の出力端子に接続され、出力端子は抵抗122 を介して直流 母線16に接続されている。The reference wave generation circuit 11 is connected between the DC buses 16 and 15 and outputs a sawtooth wave V S from an output terminal. The comparison circuit 12 is composed of an open collector type comparator 12 1 and a resistor 12 2 . The comparator 12 1 its non-inverting input terminal in (+) is connected to the output terminal of the reference wave generation circuit 11, an inverting input terminal (-) is connected to the output terminal of the operational amplifier 109, the output terminal resistor It is connected to the DC bus 16 through the 12 2.
【0007】 パルス出力回路13は、アンドゲート131 及びアンプ132 から構成されて いる。アンゲート131 において、その一方の入力端子は比較器87 の出力端子 に接続され、他方の入力端子は比較器121 の出力端子に接続され、出力端子は アンプ132 を介してFET5のゲートに接続されている。The pulse output circuit 13 is composed of an AND gate 13 1 and an amplifier 13 2 . In the ungate 13 1 , one input terminal is connected to the output terminal of the comparator 8 7 , the other input terminal is connected to the output terminal of the comparator 12 1 , and the output terminal is the gate of the FET 5 via the amplifier 13 2. It is connected to the.
【0008】 次に上記コイル駆動装置の作用につき図3ないし図5を参照しながら説明する 。先ず電源スイッチ2をオンさせると、交流電源1の交流電圧が全波整流回路3 に供給され、全波整流回路3はこれを全波整流して直流出力電圧即ち電源電圧と して直流母線14,15間に出力する。これにより、定電圧回路7はこの電源電 圧から直流定電圧を得て直流母線16,15間に出力するようになり、その直流 母線16,15間の直流定電圧は電圧検出回路8,タイマ回路9,ゲイン回路1 0,基準波発生回路11,比較回路12及びパルス出力回路13に供給される。 そして直流母線14,15間の電源電圧が電圧検出回路8に供給されると、その 電源電圧は抵抗81 ,82 により分圧されるようになり、したがって抵抗81 , 82 の共通接続点からは分圧されかつコンデンサ86 により平滑されて電源電圧 に比例した検出電圧VD が出力される。この検出電圧VD は比較器87 の非反転 入力端子(+)に与えられるとともにゲイン回路10にも与えられる。Next, the operation of the coil driving device will be described with reference to FIGS. 3 to 5. First, when the power switch 2 is turned on, the AC voltage of the AC power supply 1 is supplied to the full-wave rectifier circuit 3, and the full-wave rectifier circuit 3 performs full-wave rectification on the full-wave rectifier circuit 3 to obtain a DC output voltage, that is, a power supply voltage. , 15 between them. As a result, the constant voltage circuit 7 obtains a DC constant voltage from this power supply voltage and outputs it between the DC buses 16 and 15, and the DC constant voltage between the DC buses 16 and 15 is detected by the voltage detection circuit 8 and the timer. It is supplied to the circuit 9, the gain circuit 10, the reference wave generation circuit 11, the comparison circuit 12, and the pulse output circuit 13. When the supply voltage between the DC bus 14 and 15 is supplied to the voltage detection circuit 8, the power supply voltage is to be divided by the resistors 81, 82, thus the common connection of resistors 81, 82 From the point, the voltage is divided and smoothed by the capacitor 8 6 , and the detection voltage V D proportional to the power supply voltage is output. This detection voltage V D is applied to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 8 7 and also to the gain circuit 10.
【0009】 比較器87 の反転入力端子(−)には直流母線16,15間の直流定電圧を抵 抗83 ,84 により分圧してなる設定電圧V8 が与えられており、この設定電圧 V8 は操作コイル4が起動すべき電源電圧の一定値に比例したものに設定されて いる。したがって検出電圧VD が設定電圧未満のときには比較器87 の出力はロ ーレベル(直流母線15の電位レベル)であり、パルス出力回路13のアンドゲ ート131 の一方の入力信号がローレベルとなって、そのアンドゲート131 は 非能動状態になる。To the inverting input terminal (−) of the comparator 8 7 , a set voltage V 8 obtained by dividing the constant DC voltage between the direct current buses 16 and 15 by the resistors 8 3 and 8 4 is applied. The set voltage V 8 is set to be proportional to the constant value of the power supply voltage at which the operating coil 4 should be activated. Therefore, when the detection voltage V D is less than the set voltage, the output of the comparator 8 7 is low level (potential level of the DC bus 15), and one input signal of the AND gate 13 1 of the pulse output circuit 13 is low level. Then, the AND gate 13 1 becomes inactive.
【0010】 しかして、検出電圧VD が設定値V8 以上になると、比較器87 は出力端子か らハイレベルの信号たる電圧確立信号SD を出力する。なおこの電圧確立信号SD のレベルは実際には抵抗85 を介する直流母線16の電位である。この電圧確 立信号SD はアンドゲート13の一方の入力信号として与えられるので、アンド ゲート131 は能動状態となる。When the detected voltage V D becomes equal to or higher than the set value V 8 , the comparator 8 7 outputs the voltage establishment signal S D which is a high level signal from the output terminal. The level of the voltage establishment signal S D is actually the potential of the DC bus 16 via the resistor 8 5 . Since the voltage confirmation signal S D is given as one input signal of the AND gate 13, the AND gate 13 1 becomes active.
【0011】 また直流母線14,15間の電源電圧がタイマ回路9に供給されると、その電 源電圧は抵抗91 ,92 ,93 により分圧され、これによりコンデンサ97 が充 電されるようになり検出電圧V1 が出力される。この検出電圧V1 は比較器910 の非反転入力端子(+)に与えられる。比較器910の反転入力端子(−)には直 流母線16,15間の直流定電圧を抵抗94 ,95 により分圧してなる設定電圧 V9 が与えられており、検出電圧V1 が設定電圧V9 を越えると、タイムアップ 信号VT が出力される。タイマ回路9の作動開始当初は比較器910の出力はロー レベルであり、したがってアナログスイッチ101 及び102 は非導通状態にな っている。そして前述したように検出電圧VD はゲイン回路10にも与えられる ようになっているので、その検出電圧VD は抵抗103 ,108 と抵抗105 , 106 とで定まる増幅率で増幅されて投入用レベル信号SLaとして出力される 。この投入用レベル信号SLaは比較回路12における比較器121 の反転入力 端子(−)に与えられる。比較器121 の非反転入力端子(+)には基準波発生 回路11から図3(a)及び図4(a)に示す如き一定周期の鋸歯状波VS が与 えられており、したがって比較器121 は鋸歯状波VS が投入用レベル信号SL aよりも大なる期間においてハイレベルの投入用パルス信号Paを出力する。こ の投入用パルス信号Paはパルス出力回路13における能動状態のアンドゲート 131 及びアンプ132 を介してFET5のゲートに与えられるようになり、F ET5はその投入用パルス信号Paに応じてオン,オフして操作コイル4に電源 電圧を断続的に供給し、操作コイル4が電磁石を励磁することになって、その電 磁石に可動鉄心が吸引され、もって投入動作が完了する。When the power supply voltage between the DC buses 14 and 15 is supplied to the timer circuit 9, the power supply voltage is divided by the resistors 9 1 , 9 2 and 9 3 to charge the capacitor 9 7. Then, the detection voltage V 1 is output. This detection voltage V 1 is applied to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 9 10 . The inverting input terminal (-) of the comparator 9 10 is supplied with a set voltage V 9 obtained by dividing the direct current constant voltage between the direct current buses 16 and 15 by the resistors 9 4 and 9 5 , and detecting voltage V 1 When the voltage exceeds the set voltage V 9 , the time-up signal V T is output. At the beginning of the operation of the timer circuit 9, the output of the comparator 9 10 is at a low level, so that the analog switches 10 1 and 10 2 are in a non-conducting state. Since the detection voltage V D is also applied to the gain circuit 10 as described above, the detection voltage V D is amplified by the amplification factor determined by the resistors 10 3 and 10 8 and the resistors 10 5 and 10 6. It is output as a closing level signal SLa. The input level signal SLa is given to the inverting input terminal (-) of the comparator 12 1 in the comparison circuit 12. The non-inverting input terminal (+) of the comparator 12 1 is supplied with a sawtooth wave V S having a constant period as shown in FIGS. 3 (a) and 4 (a) from the reference wave generating circuit 11, and The comparator 12 1 outputs a high-level closing pulse signal Pa during a period in which the sawtooth wave V S is larger than the closing level signal SL a. The closing pulse signal Pa is given to the gate of the FET 5 through the AND gate 13 1 and the amplifier 13 2 in the active state in the pulse output circuit 13, and the F ET5 is turned on according to the closing pulse signal Pa. , It is turned off and the power supply voltage is intermittently supplied to the operation coil 4, so that the operation coil 4 excites the electromagnet, the movable iron core is attracted to the electromagnet, and the closing operation is completed.
【0012】 その後、タイマ回路9が設定時間の計時作動を終了(タイムアップ)すると、 コンデンサ97 の充電電圧、すなわち検出電圧V1 が設定電圧V9 の値を越え、 比較器910の出力はハイレベルとなり、これがタイムアップ信号VT としてアナ ログスイッチ101 及び102 に与えられる。この場合タイマ回路9の設定時間 は電磁石が可動鉄心を吸引して投入動作を完了するのに充分な時間に予め設定さ れている。またタイムアップまでの時間は直流母線14,15間の電圧により変 化するが、定電圧ダイオード98 のツェナー電圧より制御される電圧以上では一 定となる。そしてアナログスイッチ101 及び102 は導通状態になる。これに より抵抗104 及び107 は抵抗103 及び105 にそれぞれ並列に挿入される ことになる。したがって検出電圧VD は抵抗103 ,104 及び108 と抵抗1 05 ,107 及び106 とによって定まる増幅率で増幅されて保持用レベル信号 SLbを出力する。この場合ゲイン回路10の増幅率は投入用レベル信号SLa の出力時よりも保持用レベル信号SLbの出力時の方が大になり、したがって保 持用レベル信号SLbは投入用レベル信号SLaよりも高くなる。この保持用レ ベル信号SLbは投入用レベル信号SLaと同様に比較回路12に与えられるの で、比較回路12からは投入用パルス信号Paよりもデューティ比の小なる保持 用パルス信号Pbが出力される。この保持用パルス信号Pbはパルス出力回路1 3を介してFET5のゲートに与えられるので、FET5はその保持用パルスP bに応じてオン,オフされて操作コイル4に電源電圧を供給するようになり、可 動鉄心は電磁石に吸着保持される。After that, when the timer circuit 9 finishes the timed operation of the set time (time-up), the charging voltage of the capacitor 9 7 , that is, the detection voltage V 1 exceeds the value of the set voltage V 9 , and the output of the comparator 9 10 Becomes a high level, and this is given to the analog switches 10 1 and 10 2 as a time-up signal V T. In this case, the set time of the timer circuit 9 is preset to a time sufficient for the electromagnet to attract the movable iron core and complete the closing operation. The time until the time-up is to change the voltage across the DC bus 14 and 15, the a constant in voltage over controlled than the Zener voltage of the constant voltage diode 9 8. Then, the analog switches 10 1 and 10 2 become conductive. As a result, the resistors 10 4 and 10 7 are inserted in parallel with the resistors 10 3 and 10 5 , respectively. Therefore, the detection voltage V D is amplified by the amplification factor determined by the resistors 10 3 , 10 4 and 10 8 and the resistors 10 5 , 10 7 and 10 6 and outputs the holding level signal SLb. In this case, the gain of the gain circuit 10 is larger when the holding level signal SLb is output than when the closing level signal SLa is output, and therefore the holding level signal SLb is higher than the closing level signal SLa. Become. Since the holding level signal SLb is supplied to the comparison circuit 12 like the closing level signal SLa, the holding circuit pulse signal Pb having a duty ratio smaller than that of the closing pulse signal Pa is output from the comparison circuit 12. It Since the holding pulse signal Pb is given to the gate of the FET 5 via the pulse output circuit 13, the FET 5 is turned on / off according to the holding pulse Pb to supply the operating coil 4 with the power supply voltage. And the movable iron core is adsorbed and held by the electromagnet.
【0013】 ところで、交流電源1の交流電圧が異なる場合、例えば小電圧(例えば100 ボルト)、大電圧(例えば200ボルト)及び中電圧(例えば大、小電圧の中間 )の場合、直流母線14,15間に供給される電源電圧も小、中及び大電圧のよ うに異なり、検出電圧VD も小、中及び大電圧のように変化する。したがってゲ イン回路10から出力される投入用レベル信号SLaも図3(a)で示す如くS La1 (小電圧)、SLa2 (中電圧)及びSLa3 (大電圧)のようにレベル が変化し、比較回路12から出力される投入用パルス信号Paも図3(d),( c),(b)及び図5(b),(e),(h)で示すようにPa1 (小電圧)、 Pa2 (中電圧)及びPa3 (大電圧)の如くデューティ比が変化し、デューテ ィ比が順次小となる。By the way, when the AC voltage of the AC power source 1 is different, for example, in the case of a small voltage (for example, 100 V), a large voltage (for example, 200 V), and a medium voltage (for example, between the large voltage and the small voltage), the DC bus 14, The power supply voltage supplied between 15 also differs such as small, medium and large voltages, and the detection voltage V D also changes like small, medium and large voltages. Therefore, the level signal SLa output from the gain circuit 10 also changes its level like S La 1 (small voltage), SLa 2 (medium voltage) and SLa 3 (large voltage) as shown in FIG. However, the closing pulse signal Pa output from the comparison circuit 12 is also Pa 1 (small as shown in FIGS. 3D, 3C, 5B and 5B, 5E, 5H). Voltage), Pa 2 (medium voltage) and Pa 3 (large voltage), the duty ratio changes, and the duty ratio gradually decreases.
【0014】 これらの投入用パルス信号Pa1 ,Pa2 もしくはPa3 がパルス出力回路1 3を介して与えられたFET5は、それぞれに応じてオン、オフ制御され、した がって操作コイル4には図5(c),(f)もしくは(i)のように電源電圧が 印加されてその平均印加電圧はほぼ一定となり、操作コイル4に流れる電流は、 図5(d),(g)もしくは(j)のようにほぼ一定になり、電磁石が可動鉄心 を吸引する投入動作が行なわれる。The FET 5 to which these input pulse signals Pa 1 , Pa 2 or Pa 3 are given via the pulse output circuit 13 is controlled to be turned on and off in accordance with each, and accordingly the operation coil 4 is controlled. 5 (c), (f) or (i), the power supply voltage is applied and the average applied voltage becomes almost constant, and the current flowing through the operating coil 4 is as shown in FIG. 5 (d), (g) or It becomes almost constant as shown in (j), and the closing operation is performed in which the electromagnet attracts the movable iron core.
【0015】 その後、タイマ回路9がそれぞれ小電圧、中電圧及び大電圧に応じた時間T1 ,T2 及びT3 でタイムアップとなってゲイン回路10の増幅率が変化すると、 その保持用レベル信号SLbは図4(a)で示すようにSLb1 (小電圧),S Lb2 (中電圧)及びSLb3 (大電圧)の如くレベル変化し、比較回路12か ら出力される保持用パルス信号Pbも、図4(d),(c),(b)及び図5( b),(e)及び(h)で示すようにPb1 (小電圧),Pb2 (中電圧)及び Pb3 (大電圧)の如くデューティ比が変化し、デューティ比が順次小となる。 これらの保持用パルス信号Pb1 ,Pb2 もしくはPb3 がパルス出力回路13 を介して与えられたFET5はそれぞれに応じてオン,オフ制御され、したがっ て操作コイル4には図5(c),(f)もしくは(i)のように電源電圧が印加 されてその平均印加電圧は前記投入時よりも低いほぼ一定となり、操作コイル4 に流れる電流は図5(d),(g)もしくは(j)のようにほぼ一定になり、電 磁石が可動鉄心を吸着保持することになる。この後、電源スイッチ2をオフする と電源電圧が操作コイル4に印加されなくなるため、可動鉄心は釈放される。After that, when the timer circuit 9 times up at times T 1 , T 2 and T 3 corresponding to the small voltage, the medium voltage and the large voltage, respectively, and the amplification factor of the gain circuit 10 changes, the holding level thereof is held. The signal SLb changes its level like SLb 1 (small voltage), SLb 2 (medium voltage) and SLb 3 (large voltage) as shown in FIG. The signal Pb is also Pb 1 (small voltage), Pb 2 (medium voltage) and Pb as shown in FIGS. 4 (d), (c), (b) and FIGS. 5 (b), (e) and (h). The duty ratio changes like 3 (large voltage) and gradually decreases. The FET 5 to which these holding pulse signals Pb 1 , Pb 2 or Pb 3 are given via the pulse output circuit 13 is controlled to be turned on and off in accordance with each, and accordingly, the operation coil 4 has the operation shown in FIG. As shown in (f) or (i), the power supply voltage is applied and the average applied voltage becomes lower than that at the time of making the voltage substantially constant, and the current flowing through the operating coil 4 is as shown in FIG. 5 (d), (g) or (j). ), It becomes almost constant, and the electromagnet adsorbs and holds the movable iron core. After that, when the power switch 2 is turned off, the power supply voltage is not applied to the operation coil 4, so that the movable iron core is released.
【0016】[0016]
ところが、このようなコイル駆動装置においては、電源電圧が印加されて可動 鉄心が吸着保持されている状態で、電源電圧に数十ms程度の非常に限られた時間 の瞬間的な停電が発生した場合、可動鉄心は釈放され、電源電圧が停電状態から 復帰して印加されても、可動鉄心は釈放された状態のままとなってしまう問題が あった。 However, in such a coil drive device, a momentary power failure of a few tens of ms for the power supply voltage occurred while the movable iron core was attracted and held by the power supply voltage being applied. In this case, there was a problem that the movable iron core remained in the released state even when the movable iron core was released and the power supply voltage was restored from the power failure state and applied.
【0017】 これは電源電圧をオフしてから可動鉄心が釈放するまでの時間より、コイル駆 動装置側が可動鉄心を吸着保持ための保持用パルス信号を出力する状態から可動 鉄心を吸引するための投入用パルス信号を出力できる状態になるまでの時間の方 が長く、可動鉄心が釈放した後でも、ある時間は保持用パルス信号しか出力でき ないため、この間に電源電圧がオンになっても可動鉄心を吸引することができず に、可動鉄心は釈放されたままとなるからである。This is because the coil drive device side draws the movable iron core from the state in which the holding pulse signal for adsorbing and holding the movable iron core is output from the time from when the power supply voltage is turned off until the movable iron core is released. It takes longer for the closing pulse signal to be output, and even after the movable iron core is released, only the holding pulse signal can be output for a certain period of time. Because the iron core cannot be sucked, the movable iron core remains released.
【0018】 そこで本考案は、電源電圧に瞬間的な停電が発生しても、可動鉄心が釈放した 後は、必ず投入用パルス信号を出力して可動鉄心が釈放したままの状態を発生し ないようにした電磁石のコイル駆動装置を提供することを目的とする。Therefore, in the present invention, even if a momentary power failure occurs in the power supply voltage, after the movable iron core is released, a pulse signal for closing is always output to prevent the movable iron core from being released. An object of the present invention is to provide a coil driving device for an electromagnet.
【0019】[0019]
本考案の電磁石のコイル駆動装置は、電磁石を励磁する操作コイルと、パルス 信号によりオン,オフされて前記操作コイルに電源電圧を供給するスイッチング 素子と、前記電源電圧を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路の検出電圧 に応じた投入用レベル信号を出力し、入力電圧により変化して設定時間後にその 検出電圧に基づいて投入用レベル信号よりも高い保持用レベル信号を出力するゲ イン回路と、三角波を発生する基準波発生回路と、この基準波発生回路の三角波 と前記ゲイン回路の投入用レベル信号を比較して一定周期の投入用パルス信号を 出力し、設定時間後に前記三角波と保持用レベル信号とを比較して前記投入用パ ルス信号よりもデューティ比の小なる保持用パルス信号を出力する比較回路と、 この比較回路の投入用パルス信号及び保持用パルス信号を前記スイッチング素子 に供給するパルス出力回路と、電源電圧がオフされてから可動鉄心が釈放するま での時間を回路全体が可動鉄心を吸着保持するための保持用パルス信号を出力す る状態から可動鉄心を吸引するための投入用パルス信号を出力できる状態になる までの時間よりも充分長くなるよう選定した定電圧ダイオードを有するフライホ イール回路を具備してなることを特徴とする。 The electromagnet coil driving device of the present invention comprises an operating coil for exciting the electromagnet, a switching element which is turned on and off by a pulse signal to supply a power supply voltage to the operating coil, a voltage detection circuit for detecting the power supply voltage, A gain circuit that outputs a closing level signal according to the detection voltage of this voltage detection circuit, changes according to the input voltage, and outputs a holding level signal that is higher than the closing level signal based on the detection voltage after a set time. And a reference wave generating circuit that generates a triangular wave, compares the triangular wave of this reference wave generating circuit with the closing level signal of the gain circuit, outputs a closing pulse signal of a fixed cycle, and holds the triangular wave after the set time. Of the holding pulse signal whose duty ratio is smaller than that of the input pulse signal by comparing it with the input level signal. The pulse output circuit that supplies the input pulse signal and the holding pulse signal to the switching element, and the time until the movable iron core is released after the power supply voltage is turned off, the whole circuit holds the movable iron core by suction. It is equipped with a flywheel circuit with a constant voltage diode selected so as to be sufficiently longer than the time from the state in which the output pulse signal is output to the state in which a closing pulse signal for attracting the movable iron core can be output. It is characterized by
【0020】[0020]
【作用】 本考案の電磁石のコイル駆動装置によれば、電源電圧をオフしてから可動鉄心 が釈放するまでの時間を、回路全体が可動鉄心を吸着保持するための保持用パル ス信号を出力する状態から可動鉄心を吸引するための投入用パルス信号を出力で きる状態になるまでの時間よりも充分長くなるように、フライホイール回路の定 電圧ダイオードを選定して設けたので、電源電圧に瞬間的な停電が発生しても、 可動鉄心が完全に釈放する前に必ず投入用パルス信号が出力されるため、可動鉄 心が釈放したままとなる状態を発生することがない。According to the electromagnet coil drive device of the present invention, the entire circuit outputs a holding pulse signal for adsorbing and holding the movable iron core during the time from when the power supply voltage is turned off until the movable iron core is released. Since the constant voltage diode of the flywheel circuit was selected and provided so that it would be sufficiently longer than the time from when the flywheel circuit is ready to output the closing pulse signal for attracting the movable iron core, Even if a momentary power failure occurs, the moving iron core will always be released before the movable iron core is completely released, so that the movable iron core does not remain released.
【0021】[0021]
以下、本考案の一実施例について説明する。図1において、基本的な回路構成 は図2と同じであり、異なるところは、フライホイール回路6において、操作コ イル4に定電圧ダイオード62 とトランジスタ63 の並列回路を直列に接続する とともに、トランジスタ63 のベースを抵抗64 を介して直流母線15に接続し て構成し、そして定電圧ダイオード62 のツェナー電圧を電源スイッチ2をオフ してから可動鉄心が釈放するまでの時間が、電源スイッチ2をオフしてからタイ マー回路9のタイムアップ信号VT がローレベルになるまでの時間よりも長くな るよう選定したところにある。An embodiment of the present invention will be described below. In Fig. 1, the basic circuit configuration is the same as that of Fig. 2 except that in the flywheel circuit 6, a parallel circuit of a constant voltage diode 6 2 and a transistor 6 3 is connected in series to the operation coil 4 and , The base of the transistor 6 3 is connected to the DC bus 15 via the resistor 6 4 , and the time from turning off the power switch 2 to releasing the movable core from the zener voltage of the constant voltage diode 6 2 is constituted. The time is set to be longer than the time it takes for the time-up signal V T of the timer circuit 9 to go low after the power switch 2 is turned off.
【0022】 このツェナー電圧は、大きければ操作コイル4の電流を急速に減衰させること ができ、可動鉄心の釈放時間が短くなり、ツェナー電圧が小さければ操作コイル 4の電流はゆっくりと減衰し、可動鉄心の釈放時間が長くなる関係にある。If this Zener voltage is large, the current of the operating coil 4 can be rapidly attenuated, the release time of the movable iron core is shortened, and if the Zener voltage is small, the current of the operating coil 4 is slowly attenuated and the movable coil moves. The release time of the iron core is long.
【0023】 本実施例によれば、電源スイッチ2がオンになると、トランジスタ63 がオン してFET5により制御される電源電圧が操作コイル4に供給され、可動鉄心が 吸着保持される。この状態から電源スイッチ2がオフになると、タイマー回路9 のコンデンサ97 の電荷によりタイムアップ信号VT はすぐにローレベルとはな らず、この間は、ゲイン回路10及び比較器12はそれぞれ保持用レベル信号S Lb及び保持用パルス信号Pbを出力するような状態にある。しかしながら、タ イマー回路9のコンデンサ97 の電荷が放電されタイムアップ信号VT がローレ ベルとなると、ゲイン回路10及び比較器にはそれぞれ投入用レベル信号SLa 及び投入用パルス信号Paを出力できる状態となる。したがってこのような状態 になるまで可動鉄心が釈放しないような構成とすることによって、交流電源1に 瞬間的な停電が発生しても、可動鉄心は釈放することなく吸着された状態に保持 されることになる。According to this embodiment, when the power switch 2 is turned on, the transistor 6 3 is turned on, the power supply voltage controlled by the FET 5 is supplied to the operation coil 4, and the movable iron core is attracted and held. When the power switch 2 is turned off from this state, the time-up signal V T does not immediately become low level due to the electric charge of the capacitor 9 7 of the timer circuit 9, and during this period, the gain circuit 10 and the comparator 12 are held respectively. The output level signal S Lb and the holding pulse signal Pb are output. However, when the charge of the capacitor 9 7 of the timer circuit 9 is discharged and the time-up signal V T becomes low level, the gain circuit 10 and the comparator can output the closing level signal SLa and the closing pulse signal Pa, respectively. Becomes Therefore, by adopting a configuration in which the movable iron core is not released until such a state is reached, even if a momentary power failure occurs in the AC power supply 1, the movable iron core is held in the adsorbed state without being released. It will be.
【0024】[0024]
本考案の電磁石のコイル駆動装置によれば、従来の回路構成をほとんど変える ことなく、電源電圧に瞬間的な停電が発生しても、可動鉄心が釈放したままの状 態を発生することのない電磁石のコイル駆動装置を提供することができる。 According to the coil driving device of the electromagnet of the present invention, the movable iron core does not remain in the released state even if a momentary power failure occurs in the power supply voltage without changing the conventional circuit configuration. A coil driving device for an electromagnet can be provided.
【図1】本考案による電磁石のコイル駆動装置の一実施
例を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a coil driving device for an electromagnet according to the present invention.
【図2】従来の電磁石のコイル駆動装置を示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing a coil driving device for a conventional electromagnet.
【図3】(a)ないし(d)は図2の装置における小電
圧,中電圧及び大電圧に応じた投入用レベル信号の波形
図3 (a) to (d) are waveform diagrams of a level signal for making depending on a small voltage, a medium voltage and a large voltage in the device of FIG.
【図4】(a)ないし(d)は図2の装置における小電
圧,中電圧及び大電圧に応じた保持用レベル信号の波形
図4 (a) to (d) are waveform diagrams of a holding level signal according to a small voltage, a medium voltage, and a large voltage in the device of FIG.
【図5】(a)ないし(j)は図2の装置における小電
圧,中電圧及び大電圧に応じた各部の信号波形図5 (a) to (j) are signal waveform diagrams of respective parts according to a small voltage, a medium voltage and a large voltage in the device of FIG.
1は交流電源、2は電源スイッチ、3は全波整流回路、
4は操作コイル、5はFET、6はフライホイール回
路、62 は定電圧ダイオード、7は定電圧回路、8は電
圧検出回路、9はタイマー回路、10はゲイン回路、1
1は基準波発生回路、12は比較回路、13はパルス出
力回路を示す。1 is an AC power supply, 2 is a power switch, 3 is a full-wave rectifier circuit,
4 Coil, the FET 6 is flywheel circuit 5, 6 2 constant voltage diode, the constant voltage circuit 7, the voltage detecting circuit 8, the timer circuit 9, the 10 gain circuit, 1
Reference numeral 1 is a reference wave generation circuit, 12 is a comparison circuit, and 13 is a pulse output circuit.
Claims (1)
信号によりオン,オフされて前記操作コイルに電源電圧
を供給するスイッチング素子と、前記電源電圧を検出す
る電圧検出回路と、この電圧検出回路の検出電圧に応じ
た投入用レベル信号を出力し、入力電圧により変化して
設定時間後にその検出電圧に基づいて投入用レベル信号
よりも高い保持用レベル信号を出力するゲイン回路と、
三角波を発生する基準波発生回路と、この基準波発生回
路の三角波と前記ゲイン回路の投入用レベル信号を比較
して一定周期の投入用パルス信号を出力し、設定時間後
に前記三角波と保持用レベル信号とを比較して前記投入
用パルス信号よりもデューティ比の小なる保持用パルス
信号を出力する比較回路と、この比較回路の投入用パル
ス信号及び保持用パルス信号を前記スイッチング素子に
供給するパルス出力回路と、電源電圧がオフされてから
可動鉄心が釈放するまでの時間を回路全体が可動鉄心を
吸着保持するための保持用パルス信号を出力する状態か
ら可動鉄心を吸引するための投入用パルス信号を出力で
きる状態になるまでの時間よりも充分長くなるよう選定
した定電圧ダイオードを有するフライホイール回路を具
備してなる電磁石のコイル駆動装置。1. An operating coil for exciting an electromagnet, a switching element which is turned on and off by a pulse signal to supply a power supply voltage to the operating coil, a voltage detection circuit for detecting the power supply voltage, and a voltage detection circuit for the voltage detection circuit. A gain circuit that outputs a closing level signal according to the detection voltage, changes according to the input voltage, and outputs a holding level signal higher than the closing level signal based on the detection voltage after a set time,
A reference wave generating circuit that generates a triangular wave is compared with the triangular wave of the reference wave generating circuit and the input level signal of the gain circuit to output an input pulse signal of a fixed cycle, and after a set time, the triangular wave and the holding level are output. A comparison circuit for comparing the signal and outputting a holding pulse signal having a duty ratio smaller than that of the closing pulse signal; and a pulse for supplying the closing pulse signal and the holding pulse signal of the comparison circuit to the switching element. The output circuit and the time from when the power supply voltage is turned off until the movable iron core is released, the input pulse for sucking the movable iron core from the state where the whole circuit outputs the holding pulse signal for adsorbing and holding the movable iron core. An electromagnet comprising a flywheel circuit having a constant voltage diode selected to be sufficiently longer than the time until a signal can be output. Coil drive.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5007893U JPH0722512U (en) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | Electromagnetic coil drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5007893U JPH0722512U (en) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | Electromagnetic coil drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0722512U true JPH0722512U (en) | 1995-04-21 |
Family
ID=12848983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5007893U Pending JPH0722512U (en) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | Electromagnetic coil drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0722512U (en) |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP5007893U patent/JPH0722512U/en active Pending
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