JPS58216406A - ソレノイドコイルの駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、交流電源を整流して得られた電力をソレノ
イドコイ／Ｌ／に供給してソレノイドコイルを励磁させ
るに当り、その電力供給を断続させることによって、コ
イルの励磁により作動される可動鉄心にディザ−効果を
及ぼし得るようにしているソレノイドコイルの駆動方法
及び駆動回路に関する。

従来においては、上記のようＫしてコイｗ　Ｋ　を力供
給を行なう場合、次のように行なわれている。

即ち、先ずダ流′唯源を整流した後、その整流された゛
イカを大規模な平滑回路によって完全な直流にする、そ
してその直流を、周期的に開閉するスイッチ回路を介す
ることによってソレノイドコイルに断続的に供給する７
、このようにすることにより、充分なディザ−効果を発
生させられると共に、ソレノイドコイルへの通電期間に
おいては充分な電子によって充分な−Ｉｔｆｉ、をソレ
ノイドコイルに流すことができ、充分に大きな磁力を発
生させて上記ｎＪ＠鉄心を大きな力で作動させることが
できる。

しかしながら、このような回路においては上記大規模な
平滑回路が無いと、交流電源を整流した際の脈流分がコ
イルに対する供給車力中に残存する。

そしてその結果、ソレノイドコイルへの上記ａＸ期間が
、上記脈流分により電圧が低下する期間と一致したとき
にコイルへの供給電圧が低トし、上記磁力が低下する。

この為、上記回路においてけ上記の如き大規模な平滑回
路が必須的に必要となる。

そこで本発明の目的は、ｉ’ｊｌＪＵ鉄心を作動させる
為にソレノイドコイルを励磁させる場合、短かい時間間
隔で周期的にコイルへの通電を休止してコイルの励磁を
断続させることができ、その結果、可動鉄心に充分なデ
ィザ−効果を及はし得るようにしたソレノイドコイルの
駆動方法及び駆動回路を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、上記の場合においてソレノ
イドコイルを励磁させる場合、ソレノイドコイＶには全
波整流された電源における頂部付近の充分に高い′亀子
を印加することができて充分に大きな磁力を発生させる
ことができ、その結果可動鉄心を充分に大きな力で作動
させ得るようにしたソレノイドコイルの駆動方法及び駆
動回路を提供することである。

本発明の他の目的は、上記の如く周期的にソレノイドコ
イルへの通電を休止し、しかも通電を行なう場合には充
分に高い電圧を印加するようにし７たものであっても、
ソレノイドコイルへの車力の供給回路においては従来の
如き平滑回路を不要化できて、その電力の供給回路を簡
易化できるようにしたソレノイドコイルの駆動方法及び
駆動回路を提供することである。

即ち本発明においては、交流電源の全波整流波形のうち
、従来は平滑回路忙よって埋めることが・の要とされて
いた谷部の前後の区間を、上記波形の各サイクルごとに
、ｍ１記ディザ−効果発生の為の通電休止部として用い
ている。従って本発明によれば上記の区間を平滑する必
要性が無く人り、よって従来の如き平滑回路を不要化で
きる。

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

第１図において、符号１０け電源を示す１．この電源】
０け一般には工場その他において用いられている商用の
交流電源である。ＹｆＬ源１０に接続されだ全波Ｖ流回
路１１　Ｆｉ７［源１０からの交流電力を全波整流しそ
れを出力する。この全波整流回路としては例えばグリッ
ジ整流回路が用いられる。全波整流回路１１の出力情１
にはスイッチング素子１２を介してソレノイドコイルＬ
３が接続しである。上記スイッチング素子認はその制御
端子３２＆に加えられる信号に応じて、全波整流回路１
１からの出力をソレノイドコイル１３に向けて通過させ
たり或いはその通過を阻止したシする。スイッチング素
子１２としては例えばトランジスタ或いはＧＴＯ（ゲー
トターンオフサイリスタ）が用いられる。またソレノイ
ドコイ１ｖ１３は、種々の油圧機器におけるｔ磁弁或い
はその他の機械的な作動を行なわせるようにしたマグネ
ットにおいて可動鉄心を作動させる為に用いられている
ものである。上記電源１０　Ｋ　ｔ＋Ｌまた制御回路１
４が接続してあシ、その出力はスイッチング素子１２の
制御端子１２１１に接続しである。制御回路１４け電源
の交流と同期してスイッチング素子臣を導通させるだめ
の信号を出力する。

次に上記構成の動作を第２図に基づいて説明する。電源
ｌＯからはａで示される様な交流電力が全波整流回路Ｈ
に向けて送られる。すると全波整流回路１１はそれを全
波整流してｂで示される様な電圧波形の電力を出力する
。一方制一回路１４ばＣＫ示される様な制１ｆｌｌ（，
４号を出力する。その制御信号は、前記全波整流さり、
た電源のＭ、ｌ：Ｅ／ｆｆ形の１サイクルの薊捏におい
て、その電圧値が０となる時点（即ち上記電圧波形にお
ける谷部の時点）からしばらくの聞は制御信号の′■圧
Ｉｉαが０で、その後全波整流された電力の（圧が充分
に高くなった時（即ち上記電圧波形における頂部付近の
時間帯）にはスイッチング素子を導通させるに充分な電
圧値となり、更に全波整流された重力の電圧値が再び０
に近づくにいたっては再び制御信号の出力電圧値が０と
なる様な信号である。そしてこの信号は全波整流された
電力と同期して繰り返し出力され、る。この様な制御信
号がスイッチング素子臣の側御端子１２８　Ｋ加わると
、スイッチング素子はその制紳信号と同期して４涌状態
となる。これによりソレノイドコイルＩ３には第２図ｄ
Ｋ示さｌする様なＩＫ圧が加えられる。即ち全波整流さ
れた「にカの電り土岐形が谷部となるｔ＋ｉＪ後の時間
帯においてはソレノイドコイ／ｌ／＋３に電圧が印加さ
れず、上記電圧波形が頂部例近となる時間帯においては
上記重力がソレノイドコイ／Ｌ／１３に印加される。こ
れによりソレノイドコイル１３け励磁と非励磁が短かい
周期で、即ち電源１０からの交流（５）力の半サイクル
ごとに繰υ返される状態となシ、従ってこのコイルの励
磁によって駆動される１Ｍ、磁石装置の可動鉄心には充
分なディザ−効果が与えられその可動鉄心は的確な作動
をする。

次に第８図は異なる実施例を示している。この図は比例
ソレノイド、即ち指令信号の値に対応した大きさの電流
をソレノイドコイＭに流し、その電流ＫＫ対応した力を
そのコイルによって駆動される可動鉄心に生ぜしめる様
にしたソレノイドの駆動回路を示すものである。この第
８図において、前記と同様の全波整流回路１１　ｅの出
力側には前記と同様のソレノイドコイ／Ｌ／１３６と、
そのソレノイドコイ／Ｌ／Ｌ３ｅに流れる電流を検出す
るためのコイ／Ｌ’１６と、スイッチング素子として用
いられたトランジスタ１７とが直列に接続しである。ま
たコイル　　　　　　　ゝ１３　ｅ　、　１６には周知
のサージ吸収回路用が接続しである。−力制御回路１４
１１１においてはソレノイドコイル１３６　Ｋ流れる電
流を制（財）するだめの信号を入力す゛るようにした指
令信号入力端子１９が備えられている。

前記と同様の電源１０　ｅから交流電流の一部は小容喰
のトランス頒を介して全波整流回路２１に入力さね、こ
こで全波整流される。この全波整流された信号は第４図
においてｅで示される波形である。

尚この＠３図の回路においてｅ〜１で示される各部分で
の信号波形、及びソレノイドコイ／Ｉ／１３ｅに加わる
電圧Ｖの波形、並びにソレノイドコイル１３ｅに流れる
電流尤の波形は夫々第４図に対応符号で示す如く図示さ
れているから、第８図の回路の説明においては第４図も
共に参照されたい。

上記全波整流された信号は比較回路乙に入力される。ま
た全波整流回路２１の出力信号の一部は平均値回路器に
入力され、その回路ｎから出力される平均値信号ｆも比
較回路ρに入力される。すると比較回路ηけ、全波整流
信号の電圧値が平均値信号の電圧値を上まわる時間帯に
おいてはプラスその反対の時間帯においてはマイナスと
なる方形波信号をｇで示される如く出力する。この信号
はダイオードを組み合せて構成された放電回路冴を介し
て積分回路すに伝えられる。積分回路δけ比較回路ηの
出力電圧がフ”ラスとなっている時間帯においては定電
流回路謳から供給される市、荷を積分する。また比較回
路ηの出力電圧がマイナスとなった時には積分した電荷
を放電回路囚を通して放電する。従って積分回路あの出
力信号は第４図にｈで示されるような波形となる。上記
比較回路ηの出力信号は反転回路ηにも送られる。この
反転回路ｄけ、比較回路汐からの信号を反転させると共
にその負側を取り除いた信号ｉを出力する。上記積分回
路器の出力信号りと反転回路ηの出力信号ｉとは混合さ
れてｊで示される様な波形の信号となり比較回路Ｚに送
られる。

一方指令信号入力端子１９には直流の指令信号が入力さ
れる。この信号は誤差増幅回路滑において後述の補正が
なされた後に比較回路公に入力される。

比較回路あけ上記の様な二つの信号が加わると、信号ｋ
が信号ｊを上まわっている時のみ出力を生する。従って
比較回路あの出力信号はｌで示される様になる。この信
号はダイオードを介して送り出され、−にトランジスタ
１７と制御回路１４　ｅとを直流的に切りけなすための
フォトアイソレータおｔＪＮ、てトランジスタ１７の制
御端子（ヘース）１７１ｋに加えられる。するとトラン
ジスタ１７は信号ｌに同期して導通及び遮断を繰り返す
。その結果、ソレノイドコイ＃１３ｅには第４図に戸で
示される電圧が印加され又で示される電流が流れる。尚
全波整流回路１１１１１からソレノイドコイル１３６　
Ｋ電圧が印加されるのは、前記実施例と同様に、全波整
流回路１１　ｅの出力の電圧波形における頂部付近の時
間帯においてのみである。しかしサージ吸収回路ｍの存
在によって、第４図の辺にも示される如く、その他の時
間帯においても、全波整流回路１１　ｅからソレノイド
コイル１３６　Ｋ印加される電圧の極性とけ逆の極性の
電圧が加わっている。また電流ｌについても同様である
、 上記のようにしてソレノイドコイ／Ｌ／１３ｅＫ電流が
流れると、その電流は電流検出用コイ／Ｌ／１６　　に
も流れるため、そのコイ／Ｉ／１６と磁気的に結合した
ホールＩＣ２９はソレノイドコイ／Ｌ／１３ｅに流れる
電流の値を検出する。その検出信号は増幅回路（資）で
増幅されさらに積分回路３１で積分され誤差増幅回路ｍ
Ｋ送られる。そして誤差増幅回路部においては、上記検
出信号によって上記指令信号に対する周知の誤差補正が
行なわれる。従って、ソレノイドコイ／Ｉ／１３ｅに流
れる電流の値は上記指令信号に正しく対応する値となる
。

次に上記の様に動作をする場合において、指令信号が小
さくなることによって誤差増幅回路ηからの出力信号が
第５図Ｋｋ′で示される如く小さい場合には、比較回路
路の出力信号は１′で示される様な波形となる。従って
ソレノイドコイル１３１３　　　′に流れる電流は第５
図Ｋｉ′で示される様な電流となる。これにより可動鉄
心を駆動する力は小さくなる。

一方指令信号が大きくなることによって誤差増幅回路部
の出力信号が第６図にｋ“で示される如く大きくなった
場合には、比較回路列の出力信号は第６図に１“で示さ
れる如き状部になり、ソレノイドコイ／ｌ／１３ｅに流
れる電流も同図にｉ“で示される様になる。これによ、
υ可動鉄心を駆動する力は大きくなる。

尚上記誤差増幅回路（の出力信号が第６図に示さ′　れ
るｋ”の値よシ大きくなっても、比較回路外に入力され
る他の信号ｊは図示される様な波形となっているため、
比較回路あの出力信号のパルス巾は第６図にＩ　／Ｊで
示されている信号の中以上には大きくならない。従って
全波整流回路１１６からソレノイドコイＡ／１３ｅｌへ
の電力の供給は、全波整流回路１１　ｅの出力波形にお
ける谷部の前後の時間帯において確実に遮断される。従
ってｍＩ記と同様のディザ−効果の発生を確実ならしめ
ることができる。

次に第７図には前記平均値回路器の存在が与える利点が
示きれている。即ち電源１０　ｅの電圧が大小変化する
と、全波整流回路２１の出力電圧は第７図ｅ′で示され
る様に大きくなったシ、６　／／で示される様に小さく
なったシする。またこれと同様に平均値回路器の出力電
圧も、全波整流回路２１の出力電圧に比例してｆ′で示
される如く高くなったシ、Ｃで示される如く低くなった
シする。従って、比較回路外の出力信号ｇけ上記電源１
０　ｅの電圧が高くなった場合も低くなった場合も常に
同じ巾のパルスとなる。これによシ、前記ソレノイドコ
イ／Ｌ／１３ｅｌに対する゛通電の断続を電源１０　ｅ
の電圧変動によらず常に確実に行なうことができる。

次に第８図は前記第８図に示された回路における比較回
路η、平均値回路器ないし反転回路Ｉの具体的構成の一
例を示す回路図である。上記各回路は第８図において夫
々シンボルで示された演算増幅回路、トランジスタ、ダ
イオード、抵抗器、コンデンサーを図示される如く接続
して構成しである口 次に第９図には制御回路の更に異なる実施例が示されて
いる。トランス２Ｏｆの出力信号は第１０図にｍで示さ
れている。この信号は演算増幅回路あとダイオード舅を
組み合せて構成された波形整形回路３７に入力される。

すると波形整形回路ｍけ＃！、　１０図にｎで示される
信号を出力する。この信号は排他的オア回路３８に入力
される。また上記信号の一部は抵抗器及びコンデンサー
で構成された積分回路側とノット回路切を経て排他的オ
ア回路あに入力される。すると排他的オア回路あけ第１
０図ＫＯで示される如き信号を出力する。この信号は第
１のタイマ回路４１に入力されてその出力にけｐで示さ
れる信号が表われる。またその信号は第２のタイマ回路
４２に入力されその出力にけりで示される信号が出力さ
れる。高糖１のタイマ回路れかも出力される信号のパル
ス巾Ｔ１け交流電源１０ｆの半サイクルの時間に比べて
数分の１程度の短かい時間に設定され、また第２のタイ
マ回路（の出力信号のパルス巾Ｔ２け上記半サイクルの
時間からｍ１記時間巾Ｔ１　　を減じだ値よシも小さく
邂げれる。上記の様にして形成された信号ｑは、前記第
１図の回路においてスイッチング素子校としてトランジ
スタを用いる場合においてその制御端子（ベース）１２
ａＫ加えることによシ、そのトランジスタをオン−オフ
制御することができる。

また前記第１図の回路においてスイッチング素子認とし
てＧＴＯを用いる場合には次の様にするとよい。即ち第
２のタイマ回路Ｃの出力を、マイナスの入力端子が比較
電源に接続された演算増幅器４のブヲスの入力端子に接
続することＫより、その演算増幅器６の出力端子に第１
０図にｒで示される様な信号を得る。そしてその信号を
上記ｏ’ｒ。

を制御する制御信号として用いるとよい。

次に第１１図は前記制御回路の更に異なる実施例を示す
ものである。トランス２０ｇの出力信号はコンデンサー
〇と抵抗Ｒで構成されたブリッジ回路６に加えられて第
１２図にＩＩ　、　ｔ　、　ｕ示される如き信号が形成
される。これらの信号は、夫々前記第９図の波形整形回
路ごと同様の波形整形回路菊、４７．４８によって波形
整形され、夫々ｓ′　、ｔＪ。

Ｕ′で示される様な信号にされる。これらの信号はアン
ド回路菊に入力されて！で示される杼な伯九 号が形成されると共に、ナンド回路図にも入力されてｙ
で示される様な信号が形成される。これらの信号は才了
回路団に加えられ、その出力にはＺで示される信号が得
られる。この信号Ｚけ、前記第１図の回路においてスイ
ッチング素子１２としてトランジスタを用いる場合にお
いてその制御端子に加えることにより、ｐ＋１述の如き
動作を行なわせることができる。

Ｕ上のように本発明にを）ってけ前述の目的を達成でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例を示すもので、 第１図は駆動回路のブロック図、第２図は波形図、第３
図は異なる実施例を示すブロック回路図、第４図ないし
第７図は第８図の回路の動作を説明するための波形図、
第８図は第８図に示された回路における一部のブロック
の構成を詳細に示す回路図、第９図は制御回路の異なる
実施例を示す回路図、第１０図は第９図の回路の動作を
説明するための波形図、第１１図は制御回路の更に異な
る実施例を示す回路図、第１２図は第１１図の回路の動
作を説明するだめの波形図。 ＩＯ・　交流電源、１１・　　全波整流回路、枝スイッ
チング素子、！３・　・・ソレノイドコ第１図 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８　図゛ ６ 第９図 第１０図 第１１図 第１ｚ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流魔力を全波整流しその全波整流された電力を可
   動鉄心作動用のソレノイドコイルに供給してソレノイド
   コイルを駆動させるソレノイドコイルの駆動方法におい
   て、上記全波整流された電力を逐時ソレノイドコイルに
   供給する場合には、全波整流された電力の電圧波形にお
   ける頂部付近の時間帯においては、その電力を、ソレノ
   イドコイルを励磁させる為にソレノイドコイルに供給し
   、上記市、Ｅ波形における谷部の前後の時間帯において
   は、上記可動鉄心にディザ−効果を発生させる為にソレ
   ノイドコイルに対する上記電力の供給を化１ヒし、上記
   供給とその休止を繰シ返してソレノイドコイルを駆動さ
   せることを特徴とするソレノイドコイルの駆動方法。 ２、交流電源と、可動鉄心を作動させる為のソレノイド
   コイＶと、上記交流電源からの交流電力を全波整流して
   その全波整流された電力を上記ソレノイドコイ／ｌ／に
   供給し得るよう交流電源とソレノイドコイルとの間に接
   続した全波整流回路と、上記ソレノイドコイルに対する
   上記全波整流された電力の供給を断続させ得るよう全波
   整流回路とソレノイドコイμとの間に接続したスイッチ
   ング素子と、上記スイッチング素子に接続し、しかも上
   記全波整流された電力の電圧波形における谷部の前後の
   時間帯においては上記スイッチング素子を遮断状態圧す
   る信号をスイッチング素子に学え、上記電圧波形におけ
   る頂部付近の時ｌｕ帯においてはスイッチング素子を導
   通状態にするに４号をスイッチング素子に与えるようＫ
   した制御回路とから成るソレノイドコイルの駆動回路。