JPS5857716A - Solenoid drive device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a driving device without generations of mulfunctions, burning accidents and noises, by constituting the device of means to detect the actions of an operation end driven by a solenoid, a time lag fuse, a supply control part in zero cross switching system, etc. CONSTITUTION:A closed circuit is constituted of a rectifying circuit 5 formed by an AC power source 4 and diodes 6-9 and of an AC voltage control part 10 formed by photo thyristors 11 and 12 and further a triac 13. A seried circuit of the fusing contact output type time lag fuse 3 and the solenoid 1 is connected to the circuit 5, and in the neighborhood of the solenoid 1, the detection part 2 for actions of the operation end driven thereby is arranged. Besides, the zero cross detection part 15 constituted of a micro processor 16 and an alarm indicator 17 which are coupled to a time interval signal generating part 18 is connected to the closed circuit, and the output from the signal generating part 18 is applied on an NAND circuit connected to the photo thyristor 11. Thus, the solenoid 1 is turned on-off in zero cross switching system, and the confirmation for the operation end is facilitated.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はソレノイド駆動装置に関する◇ソレノイドで駆
動される操作端が、短時間に大きなトルクを必要とする
場合がある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a solenoid drive device. ◇An operating end driven by a solenoid may require a large torque in a short period of time.

例えば、人工腎臓装置社、血液系における血液流路に気
泡が混入した場合、患者の静脈への血液注入を、即時に
停止するために、気泡検出信号によって、血液流路を圧
搾し、その流路を閉塞する手段（気泡ロック機構と言う
）を具備している。For example, when air bubbles enter the blood flow path in the blood system, Artificial Kidney Devices uses an air bubble detection signal to compress the blood flow path to immediately stop blood injection into the patient's veins. It is equipped with a means for blocking the passage (referred to as a bubble locking mechanism).

この気泡口、り機構は、ソレノイドによって駆動される
ようＫなっているが、起動時に１大きなトルクを必要と
する。このため、短時間ではあみが、ソレノイドに過大
電流が流れる。ソレノイドにおいて、このような使用例
が多いため、ソレノイドには、連続定格及び短時間定格
が定められている。This bubble opening mechanism is designed to be driven by a solenoid, but requires a large amount of torque when activated. For this reason, an excessive current flows through the solenoid for a short time. Since solenoids are often used in this way, continuous ratings and short-time ratings are determined for solenoids.

一方、ソレノイド駆動回路（電源回路）等の故障によっ
て、ソレノイドに過電流が長時間流れ、ソレノイドを焼
損し、重大事故を招来することもある。On the other hand, due to a failure in the solenoid drive circuit (power supply circuit) or the like, an overcurrent may flow through the solenoid for a long period of time, burning out the solenoid and causing a serious accident.

したがって、ソレノイド駆動装置は、ソレノイドに過電
流が流れた場合、それが短時間定格によるものか、故障
によるものかを判別して対拠するように構成されなけれ
ばならない。Therefore, the solenoid drive device must be configured to determine whether an overcurrent is caused by a short-time rating or a failure and take countermeasures when an overcurrent flows through the solenoid.

又、ソレノイドは、通常、その電源回路をオン・オフし
て駆動、又は、停止されるようになっているため、装置
自体が、ノイズ源となり、好ましくない。Furthermore, since the solenoid is normally driven or stopped by turning on and off its power supply circuit, the device itself becomes a noise source, which is undesirable.

更に、ソレノイドが付勢されても、操作端が作動しない
と、重大事故を招来する場合があるので（例えば、人工
腎臓装置にあっては、人命に係る）、装置は、操作端の
作動チェ、り手段を具備する必要がああ〇 本発明は、かかる点に蛾みてなされたものであり、その
目的は、−動作や焼損による重大事故を招来せず、かつ
、ノイズ源とならない丸めに、ソレノイド操作端の作動
検出部、タイムラグヒユーズ、ゼロク四ススイ、チング
方式による電源制御部畔を具備したソレノイド駆動装置
を提供するにある。Furthermore, even if the solenoid is energized, if the operating end does not operate, a serious accident may result (for example, in the case of an artificial kidney device, human life is at stake). The present invention has been made in view of this problem, and its purpose is to: It is an object of the present invention to provide a solenoid drive device equipped with an operation detection section of a solenoid operating end, a time lag fuse, a zero clock switch, and a power control section using a switching method.

以下、図面を参照し本発明について説明する０第１１１
１は、本発明の実施例によるソレノイド°駆動装置の構
成説明１である。図において、１はソレノイド、２はソ
レノイドによって駆動される操作端の作動検出部、３は
溶断接点出力形タイムラグヒユーズ、４は交流電源、５
はダイオード６乃至９から成る整流回路、１０はフォト
サイリスタ１１．１２及びトライア、り１３から成る交
流電圧制御部である。ソレノイド１には、交流電圧制御
部１０によって制御される交流Ｅ□を、整流回路５で整
流して得る直流Ｅｏが、タイムラグヒユーズ３を介して
供給される構成となっている。又、作動検出部２による
検出信号Ｅ７及びタイムラグヒユーズ３による溶断接点
信号Ｅ６は、後述する制御部１６０入力となっている。The present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a first explanation of the configuration of a solenoid drive device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a solenoid, 2 is an operation detection unit of the operating end driven by the solenoid, 3 is a fusing contact output type time lag fuse, 4 is an AC power supply, and 5
10 is a rectifier circuit consisting of diodes 6 to 9, and 10 is an AC voltage control section consisting of photothyristors 11, 12 and triers 13. The solenoid 1 is configured to be supplied with a direct current Eo obtained by rectifying an alternating current E□ controlled by an alternating current voltage control section 10 in a rectifier circuit 5 via a time lag fuse 3. Further, a detection signal E7 from the operation detection section 2 and a fused contact signal E6 from the time lag fuse 3 are input to a control section 160, which will be described later.

１５は半導体７オトカプラ１６．１７及びＡＮＤ回路１
８から成るゼロクロス検出回路で、交流電源４の電圧Ｅ
ｓのゼロクロスを入力し、ゼロクロス信号Ｅ２を出力す
るようになっている。１６はマイクロプロセッサ等から
成る制御部、１７紘アラ一ム表示部、１８は時間幅信号
発生部、１９はＮＡＮＤ回路である。制御部１６は、時
間幅信号発生部１８に、時間幅設定信号Ｅ３及びソレノ
イド駆＠−ＩＷｊ令信号Ｅ４を送出し、時間幅信号発生
部１８の出力信号Ｅ５０時間幅を決定し、かつ、その起
動を制御する機能を有する０表お、信号Ｅ４は、手動、
又は、自動で送出されるようになっている０又、制御部
１６は、タイムラグヒユーズ２からの接点信号Ｅ６によ
って、アラーム表示部１７を点滅制御する機能を有する
。更に、制御部１６は、動作検出回路２からの信号Ｅ７
によって、信号Ｅ４の送出を制御する機能を有する。Ｎ
ＡＮＤ回路１９は、・・信号Ｅ５及びＥ２を入力とし、
その出力信号Ｅ８で、半導体フォトカプラ１１及び１２
をオン・オフ制御する構成となっている。15 is semiconductor 7 Oto coupler 16.17 and AND circuit 1
A zero cross detection circuit consisting of 8, voltage E of AC power supply 4
It inputs the zero cross of s and outputs the zero cross signal E2. Reference numeral 16 designates a control section comprising a microprocessor, etc., 17 an alarm display section, 18 a time width signal generation section, and 19 a NAND circuit. The control unit 16 sends the time width setting signal E3 and the solenoid drive @-IWj command signal E4 to the time width signal generation unit 18, determines the time width of the output signal E50 of the time width signal generation unit 18, and The signal E4, which has the function of controlling start-up, can be used manually,
Alternatively, the control section 16 has a function of controlling the alarm display section 17 to blink based on the contact signal E6 from the time lag fuse 2, which is designed to be automatically sent out. Furthermore, the control unit 16 receives the signal E7 from the motion detection circuit 2.
It has a function of controlling the sending of the signal E4. N
The AND circuit 19 receives signals E5 and E2 as input,
With the output signal E8, semiconductor photocouplers 11 and 12
It is configured to control on/off.

次に１上記構成をなす装置の動作について、第２図乃至
第４図を参照し説明する。Next, the operation of the apparatus having the above configuration will be explained with reference to FIGS. 2 to 4.

起動に先だち、制御部１６から、時間幅信号発生部１８
の出力信号Ｅ５の時間幅（第２図ｆ９参照）を、所定値
Ｔｏに設定する。Prior to activation, the control unit 16 sends a signal to the time width signal generation unit 18.
The time width of the output signal E5 (see f9 in FIG. 2) is set to a predetermined value To.

一方、ゼロクロス検出部１５から、電源波形Ｅｓ　（第
２図（ハ））のゼロクロス信号Ｅ２（第２図（ホ））が
、継続して出力されている。On the other hand, the zero-cross detection section 15 continues to output the zero-cross signal E2 (FIG. 2 (E)) of the power supply waveform Es (FIG. 2 (C)).

制御部１６から発する信号Ｅ４によって、時間幅信号発
生Ｊｉ８は、信号Ｅ５を１１・・（オン）Ｋする（第２
図（ハ）、時刻ｔ工）。ＮＡＮＤ回路１９の出力信号Ｅ
８は、信号Ｅ５が１°１ｕで、かつ、信号Ｅ２が°°１
°゛の時のみ＋０１菅と表るため、信号Ｅ５が、９瞥Ｏ
雷１→Ｉｌｌマ言に切換りた状態において、信号−の最
初の１ｌｌｌτ信号によって、フォトサイリスタｌＬ１
２及びトライアック１３が、オンとなって、整流回路６
に電圧Ｅ１が印加される（第２図（へ）、時刻１２）。In response to the signal E4 issued from the control unit 16, the time width signal generator Ji8 turns on the signal E5 by 11...(on)K (the second
Figure (c), time t). Output signal E of NAND circuit 19
8, the signal E5 is 1°1u, and the signal E2 is °°1u.
Since +01 Kan is displayed only when °゛, signal E5 is 9 glance O
In the state of switching from lightning 1 to Ill word, photothyristor lL1 is activated by the first 1llllτ signal of signal -.
2 and triac 13 are turned on, and the rectifier circuit 6
Voltage E1 is applied to (FIG. 2, time 12).

し九がって、ソレノイド１は、整流回路５の出力ＥｏＫ
よって付勢され、操作端が駆動される（第２図（ト）、
時刻１２）。この操作端が、所定時間内に、所定の作動
をしたことを作動検出部２が検出し、信号Ｅ７を出力す
る（第２図ｆａ）、時刻ｔ３）。又、信号Ｅ５は１．所
定時間後（時刻ｔ１から時間ＴＯ経過時）　、ＩＩＱＩ
Ｉとなるので、（第２図ｅう、時刻ｔ、　）　ＮＡＮＤ
回路１９の出力信号Ｅ８は、信号Ｅ２の状態に関係なく
；・・１・・θる。この状態にシいて、トライアック１
３等に流れる電流（負荷がインダクタンスなので、電圧
Ｅ１よシ位相遅れがある）の最初のゼロクロスによって
、トライア。Therefore, the solenoid 1 outputs the output EoK of the rectifier circuit 5.
Therefore, it is energized and the operating end is driven (Fig. 2 (g),
Time 12). The operation detection section 2 detects that this operating end has performed a predetermined operation within a predetermined time, and outputs a signal E7 (FIG. 2 fa, time t3). Also, the signal E5 is 1. After a predetermined time (when time TO has elapsed from time t1), IIQI
Therefore, (Fig. 2 e, time t, ) NAND
The output signal E8 of the circuit 19 is . . . 1 . . . θ regardless of the state of the signal E2. In this state, triac 1
A trier is generated by the first zero crossing of the current flowing in the third grade (because the load is an inductance, there is a phase lag compared to the voltage E1).

り１３等がオフとなって、ソレノイド１への印加電圧Ｅ
Ｏも零となる（第２図（へ）及び（ト）、時刻ｔ７）。13 etc. are turned off, and the voltage E applied to solenoid 1 is reduced.
O also becomes zero (FIG. 2 (f) and (g), time t7).

そして、ソレノイド１の操作端は、ソレノイド１が付勢
されていた時の位電で保持される。The operating end of the solenoid 1 is held at the potential when the solenoid 1 is energized.

なお、タイム２グヒ為−ズ３は、８４図に示す溶断特性
ムを有するので、上記動作において、ソレノイド１を流
れる電流及び駆動時間は、同図に示す工、及びＴｄＣ１
値に選ばれ、駆動時に、タイムラグヒエーズ５が溶断し
ないようＫなっているが（図におけるＩｎはと、−ズの
定格電流値）、整ｉ！１回路５、トライア、り１３、時
間幅信号発生部１８等の故障によって、過電流が流れ、
しかも、その時間が長くなると、タイムラグヒユーズ３
が溶断する。In addition, since the time 2 fuse 3 has the fusing characteristic shown in Figure 84, in the above operation, the current flowing through the solenoid 1 and the driving time are determined by the time 2 and TdC1 shown in the figure.
The value is set to K so that the time lag heater 5 does not blow out during driving (In in the figure is the rated current value of and -), but the setting i! Due to a failure in the 1 circuit 5, the trier 13, the time width signal generator 18, etc., an overcurrent flows.
Moreover, if the time becomes longer, the time lag fuse 3
melts.

制御部１６は、との溶断による接点信号Ｅ６を入力し、
アラーム表示部１７を点灯及び吹鳴させる。The control unit 16 inputs a contact signal E6 caused by the melting of the
The alarm display section 17 lights up and sounds.

上記ソレノイド１の駆動動作において、ソレノイド１０
操作端が、所定の時間内に、所定の作動をしなかった場
合、ソレノイド駆動装置は、上記ｔ工〜ｔ４間の動作を
繰返す。１即ち、ｗｉ５図に示すように、時刻ｔ、にて
、信号Ｅ７が°“Ｑ　Ｉ＋であれば、制御部１６は、す
ぐ第２の信号Ｅ４を自動的に出力する（第５図０）、時
刻ｔ５）。ｔ、〜ｔ５間は、短時間なので、トライブッ
ク１３等はオフとならず、ソレノイド１に電圧ＥＯが継
続して印加される。そして、第２の信号Ｅ４による時間
幅信号Ｅ５が、嘗・ｌ・・Ｏ状態中に、信号Ｅ７が°°
１°°となれば（操作端が作動し九ことを意味する。第
Ｓ図←）、時刻ｔ８）、第５の信号Ｅ４は発せられず、
ソレノイド１は減勢される（第Ｓ図（へ）及び（ト）、
時刻ｔ、）。々お、第１の信号Ｅ４によって操作端が作
動せず、第２の信号Ｅ４を発せ表ければならない状態を
、異常とするならば、ソレノイド１の付勢時間（第５図
にシける１、−１０）Ｋよって、タイムラグヒユーズ５
が、溶断するように、時間幅信号Ｅ５を設定すればよい
。In the driving operation of the solenoid 1 described above, the solenoid 10
If the operating end does not perform a predetermined operation within a predetermined time, the solenoid drive device repeats the operations from t to t4. 1, that is, as shown in Fig. wi5, if the signal E7 is QI+ at time t, the control unit 16 automatically outputs the second signal E4 immediately (0 in Fig. 5). , time t5). Since the time between t and t5 is a short time, the try book 13 etc. are not turned off and the voltage EO is continuously applied to the solenoid 1. Then, the time width signal by the second signal E4 While E5 is in the 嘗・l・・O state, the signal E7 is
If it becomes 1°° (meaning that the operating end is activated, time t8), the fifth signal E4 will not be emitted,
Solenoid 1 is deenergized (Fig.
Time t,). If the condition in which the operating end is not actuated by the first signal E4 and the second signal E4 must be issued is considered abnormal, then the energization time of the solenoid 1 (1 shown in FIG. , -10) K Therefore, time lag fuse 5
However, the time width signal E5 may be set so that the melting occurs.

このように１本発明におけるソレノイドは、イロクロス
スイ、ッチング方式で、オ／・オフされるので、ノイズ
は発生され危い。又、ソレノイドによる操作端の作動の
確認が、確実に行われ、それに基Ｊ＜動作が行われるの
で、ソレノイド等の一動作による重大事故を招来するこ
ともない。更に、タイムラグヒユーズは、ツレノイドの
短時間定格電流に応動せず、真の故障時に応動するので
、装置の信頼性が高く々る〇 なお、上記ａｍ例において、タイム２グヒユーズは、整
流回路の出力側に設けられているが、本発明は、これに
限定するものではなく、交流回路側に設けるようにして
もよい。As described above, the solenoid according to the present invention is turned on and off using a switching method, which is dangerous because it generates noise. Further, since the operation of the operating end by the solenoid is reliably confirmed and the operation is performed based on the confirmation, serious accidents will not be caused by a single operation of the solenoid or the like. Furthermore, since the time lag fuse does not respond to the short-time rated current of the turenoid, but responds in the event of a true failure, the reliability of the device is high. In the above am example, the time lag fuse does not respond to the output of the rectifier circuit. However, the present invention is not limited to this, and may be provided on the AC circuit side.

以上説明したように、本発明のソレノイド駆動装置によ
れば、ソレノイドで駆動される操作端の作動を検出する
手段、タイムラグヒエーズ、ゼロクロススイッチング方
式による電源制御郁尋を＾偏しているので、誤動作や焼
損による重大事故を招来せず、かつ、ノイズ発生源とは
ならない。As explained above, according to the solenoid drive device of the present invention, since the means for detecting the operation of the operating end driven by the solenoid, the time lag noise, and the power supply control method using the zero cross switching method are biased, It does not cause serious accidents due to malfunction or burnout, and does not become a source of noise.

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

第１図は、本発明の１！施例によるルノイド駆動装置の
構成説明図、第２図及び第５図社、本実羽の実施例によ
るルノイド駆動装置の動作説明図、第４図は、タイム２
グヒユーズの連断特性図である。 １・・・ソレノイド、２・・・作動検出部、５・・・タ
イム２グヒユーズ、１０・・・交流電圧制御部、１５・
・・ゼロクロス検出部、１６・・・制御部、１８・・・
時間幅信号発生部、１７・・・ア２−ム表示部〇 箭置勾 Ｉ７ 箸Ｚ　回　　　　　箭Ｊ　　／Ｕ’Ｊ 茅４　目FIG. 1 shows 1 of the present invention! Figures 2 and 5 are explanatory diagrams of the configuration of the lunoid drive device according to the embodiment. Fig. 4 is an explanatory diagram of the operation of the lunoid drive device according to the embodiment of the company and Honjitsuha.
It is a continuous characteristic diagram of Guhyuzu. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Solenoid, 2... Operation detection part, 5... Time 2 fuse, 10... AC voltage control part, 15.
...Zero cross detection section, 16...Control section, 18...
Time width signal generation section, 17... Arm display section

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 整流側り半導体制御整流素子及び交流電源から成る電源
部と、該整流回路の出力側に接続されるソレノイドと、
該ソレノイドで駆動される操作端と、骸操作端の作動を
検出する作動検出部と、前記交流電源の出力電圧のゼロ
クロスを検出するゼロクロス検出部と、前記交流電源供
給ライン、又は、前記整流回路出カラインに設けられる
タイムラグヒ島−ズと、時間幅信号発生部と、前記作動
検出部からの信号を入力すると共に、前記時間幅信号発
生部に、時間幅設定信号及び起動信号を制御信号を送出
する論理演算部とを具備することを特徴とするソレノイ
ド駆動装置。a power supply unit consisting of a semiconductor-controlled rectifier on the rectifier side and an AC power source; a solenoid connected to the output side of the rectifier circuit;
an operation end driven by the solenoid, an operation detection section that detects the operation of the skeleton operation end, a zero cross detection section that detects a zero cross of the output voltage of the AC power supply, and the AC power supply line or the rectification circuit. Signals from the time lag islands provided in the output line, the time width signal generation section, and the operation detection section are inputted, and a time width setting signal, a start signal, and a control signal are sent to the time width signal generation section. What is claimed is: 1. A solenoid drive device, comprising: a logical operation unit that sends out a signal.