JPS60143610A - Solenoid driving circuit - Google Patents
Solenoid driving circuitInfo
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- JPS60143610A JPS60143610A JP25153983A JP25153983A JPS60143610A JP S60143610 A JPS60143610 A JP S60143610A JP 25153983 A JP25153983 A JP 25153983A JP 25153983 A JP25153983 A JP 25153983A JP S60143610 A JPS60143610 A JP S60143610A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
- H01H47/32—Energising current supplied by semiconductor device
- H01H47/325—Energising current supplied by semiconductor device by switching regulator
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- Relay Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ソレノイドを駆動する駆動回路に関し、特に
高速で始動させるためのツレイド駆動回路に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD The present invention relates to a drive circuit for driving a solenoid, and more particularly to a treed drive circuit for high-speed starting.
背景技術
ソレノイドは、通電により発生される磁界により移動す
るマクチュエータを利用して被制御部分を駆動するもの
であり、電気制御信号を機械的な動きに変換する部分等
に多く用いられている。BACKGROUND ART Solenoids drive controlled parts using a actuator that moves by a magnetic field generated by energization, and are often used in parts that convert electrical control signals into mechanical movements.
この場合、ソレノイドの始動を早めて迅速な制御を行な
うには、通電開始時に於ける発生磁界を急激に高める必
要がおる。このために、高速始動を必要とする場合に於
けるソレノイド駆動回路は、通電開始時に大電流を流す
様に構成されている。In this case, in order to quickly start the solenoid and perform quick control, it is necessary to sharply increase the generated magnetic field at the start of energization. For this reason, when high-speed starting is required, the solenoid drive circuit is configured to allow a large current to flow at the start of energization.
しかし、この様な大電流を流し続けると、コイルが発熱
して焼損する可能性があるために、ソレノイドの始動完
了後に於いては通電電流をソレノイドの定格保持電流値
にまで下げる制御が必要となる。However, if such a large current continues to flow, the coil may generate heat and burn out, so after the solenoid has started, it is necessary to control the current flowing to the solenoid's rated holding current value. Become.
一方、近年に於いては、電子技術の急速な発達に伴なっ
て、各種装置の制御部にマイクロコンピュータが取り入
れられる傾向にある。この場合、マイクロコンピュータ
によってソレノイドを制御するに際し、このソレノイド
の始動を早めようとすると、このマイクロコンピュータ
の出力信号によって上述したソレノイド駆動回路を駆動
することによって通電開始時のみ大電流を供給しなけれ
ばならず、これに伴なって回路構成が複雑で高価なもの
となってしまう。On the other hand, in recent years, with the rapid development of electronic technology, there is a tendency for microcomputers to be incorporated into control units of various devices. In this case, when controlling the solenoid with a microcomputer, if you want to start the solenoid earlier, you must supply a large current only when energization starts by driving the above-mentioned solenoid drive circuit with the output signal of this microcomputer. Therefore, the circuit configuration becomes complicated and expensive.
これに対して、マイクロコンピュータの出力信号によっ
てソレノイドに供給される駆動電流値をその始動開始時
に多くかつ始動完了後は定格電流となる様にアナログ的
に制御することも考えられるが、この場合にはマイクロ
コンピュータがソレノイドに専有されて他の制御が行な
えなくなるとともに、駆動電流制御部分が複雑なものと
なってしまう。On the other hand, it is conceivable to control the drive current supplied to the solenoid in an analog manner using the output signal of the microcomputer so that it is large at the start of startup and reaches the rated current after completion of startup, but in this case, In this case, the microcomputer becomes exclusive to the solenoid and cannot perform other controls, and the drive current control part becomes complicated.
発明の開示
従って、本発明による目的は、マイクロコンピュータを
用いた制御に適しかつ始動を早めた駆動が容易に行なえ
るソレノイド駆動回路を提供することである。DISCLOSURE OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a solenoid drive circuit that is suitable for control using a microcomputer and that can easily perform driving with early start-up.
この様な目的を達成するために本発明は、マイクロコン
ピュータの制御出方信号によりソレノイド駆動トランジ
スタをオンさせてソレノイドの励磁コイルに過大電流を
流すことにより作動を早めるとともに、この始動開始時
に於ける電流がソレノイドの高速作動を満す値に達した
ことを検出する電流検出回路の出力に応じてソレノイド
駆動トランジスタを所定周期の断続制御に切換えること
により、ソレノイドの励磁コイルに流れる平均電流を保
持電流に下げて励磁コイルの焼損を防止するものである
。In order to achieve such an object, the present invention hastens the operation by turning on the solenoid drive transistor in response to a control output signal from a microcomputer and causing an excessive current to flow through the excitation coil of the solenoid. By switching the solenoid drive transistor to intermittent control at a predetermined cycle in response to the output of a current detection circuit that detects when the current has reached a value that satisfies the high-speed operation of the solenoid, the average current flowing through the solenoid's excitation coil is maintained as a current. This is to prevent the excitation coil from burning out.
よって、この様に構成されたソレノイド駆動回路に於い
ては、マイクロコンピュータの制御はオン・オフ制御の
みとなることがらマイクロコンピュータに適した制御に
なるとともに、電流値そのものを直接制御する従来の回
路に比較して、その回路構成が大幅に簡略化される等の
種々優れた効果を有する。Therefore, in the solenoid drive circuit configured in this way, the control by the microcomputer is only on/off control, which makes the control suitable for the microcomputer, and it also has the advantage of controlling the current value itself directly It has various superior effects such as greatly simplifying the circuit configuration.
発明を実施するための最良な形態
第１図は本発明によるソレノイド駆動回路の一実施例を
示す回路図である。同図に於いて１はマイクロコンピュ
ータであって、入力端ＩＮに供給される制御入力信号に
応じて出力ボート０１＊０１からソレノイド制御信号Ａ
、Ｂを発生する。２，３はソレノイドの励磁コイル、４
はソレノイド駆動トランジスタであって、抵抗５を介し
て供給されるソレノイド制御信号人によりオンとなって
、励磁コイル２を電源＋Ｖとアース間に電流検出用の抵
抗６を介して接続する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a solenoid drive circuit according to the present invention. In the figure, 1 is a microcomputer, which outputs a solenoid control signal A from an output port 01*01 in response to a control input signal supplied to an input terminal IN.
,B are generated. 2 and 3 are solenoid excitation coils, 4
is a solenoid drive transistor which is turned on by a solenoid control signal supplied via a resistor 5, and connects the excitation coil 2 between the power supply +V and ground via a current detection resistor 6.
７はソレノイド駆動トランジスタであって、抵抗８を介
して供給されるソレノイド制御信号Ｂによりオンとなっ
て、励磁コイル３を電源＋■とアース間に電流検出用の
抵抗９を介して接続する。１０．１１は励磁コイル２．
３に対してそれぞれ並列にかつ電源＋■に対して逆極性
となる様に接続されたダイオード、１２．１３は電流検
出用の抵抗６．９の両端電位を入力とすることにより、
励磁コイル２．３に流れる電流が設定値に達したことを
検出すると出力信号Ｃ１Ｄを発生してマイクロコンピュ
ータｌの入カボ−−Ｆ ｐ、 ｊ ｐ、にそれぞれ供給
する電流検出回路である。そして、この電流検出回路１
２．１３は、抵抗１２ａ 、１２ｂをそれぞれ介して供
給される入力信号を基準値Ｖｒと比較するコンパレータ
１２ｂ、１３ｂと、負極性の入力信号を吸収するダイオ
ード１２ｃ、１３Ｃとによって構成されている。Reference numeral 7 denotes a solenoid drive transistor, which is turned on by a solenoid control signal B supplied via a resistor 8, and connects the excitation coil 3 between the power supply +■ and ground via a resistor 9 for current detection. 10.11 is the excitation coil 2.
Diodes 12.13 and 12.13 are connected in parallel with each other in parallel to 3 and have opposite polarity to the power supply +■.
This current detection circuit generates an output signal C1D when it detects that the current flowing through the excitation coil 2.3 has reached a set value, and supplies the output signal C1D to the input ports Fp, jp of the microcomputer 1, respectively. And this current detection circuit 1
2.13 is composed of comparators 12b and 13b that compare input signals supplied through resistors 12a and 12b, respectively, with a reference value Vr, and diodes 12c and 13C that absorb negative polarity input signals.
この様に構成されたソレノイド駆動回路に於いて、図示
しない外部からマイクロコンピュータ１の入力端ＩＮに
制御信号が供給されると、マイクロコンピュータ１はこ
の入力信号の内容を識別して制御対象を判別する。そし
て、例えば励磁コイル２のソレノイドを駆動すべき指示
を受けると、マイクロコンピュータ１は第３図にステッ
プＳｌで示す様に、出力ボートＯ１から発生されるソレ
ノイド駆動信号Ａを第２図１ａｌに示す様にＨ”にセッ
トする。ソレノイド駆動信号ＡがＨ”になると、ソレノ
イド駆動トランジスタ４がオンとなって励磁コイル２に
電源＋■から供給される電流が流れる。この場合、励磁
コイル２はインダクタンスを有することから、ソレノイ
ド駆動トランジスタ４のオン抵抗をｒＴＯＮ 、電流検
出用に設けられている抵抗６の値をａｅ、 、励磁コイ
ル２の内部抵抗なｒＬ、励磁コイル２のインダクタンス
なＬｌとすると、駆動電流Ｉｃは、
なる条件に沿って第２図１ａｌに示す様に増加する。In the solenoid drive circuit configured in this way, when a control signal is supplied to the input terminal IN of the microcomputer 1 from the outside (not shown), the microcomputer 1 identifies the content of this input signal and determines the object to be controlled. do. For example, upon receiving an instruction to drive the solenoid of the excitation coil 2, the microcomputer 1, as shown in step Sl in FIG. 3, outputs a solenoid drive signal A generated from the output port O1 as shown in FIG. When the solenoid drive signal A becomes H", the solenoid drive transistor 4 is turned on and the current supplied from the power supply +■ flows into the exciting coil 2. In this case, since the excitation coil 2 has inductance, the on-resistance of the solenoid drive transistor 4 is rTON, the value of the resistor 6 provided for current detection is ae, the internal resistance of the excitation coil 2 is rL, and the excitation coil Assuming that the inductance Ll is 2, the drive current Ic increases as shown in FIG. 2 1al under the following condition.
そして、この駆＠電流■ｃが増加すると、抵抗６の両端
に発生される電圧もこれに応じて第２図１ａｌに示す様
に増加するために電流検出回路１２の入力信号も増加す
ることになる。ここで、駆動電流Ｉｃに対応する電流検
出回路１２の入力信号レベルが、ソレノイドの高速始動
を満す過大電流値、つまり基準値Ｖｒを越えると、コン
パレータ１２ｂの出力信号０が第２図（ｃ）に示す様に
Ｌ″からＨ”に反転する。マイクロコンピュータ１は入
力ポートＰ１に電流検出回路１２から供給される出力信
゛号Ｃの状態を第３図に示すステップＳ２に於いて判別
しており、この出力信号０がＨ″になるとステップＳ３
に移行してソレノイド駆動信号Ａを８２図１ａｌに示す
様にＬ″にセットする。次にマイクロコンピュータｌは
、第３図にステップＳ４に示す様に、ソレノイド駆動信
号ＡのＬ”セット時点から１１秒の計時を開始し％Ｔ１
秒に達するとステップＳ１１に於いてソレノイド駆動信
号Ａを′Ｈ”にセットしｔ後にスソツプＳ６に移行する
。ステップｓ６に於いては、ステップＳ６に於けるソレ
ノイド駆動信号人のＨ”セット時からの計時を開始し、
１３秒に達するとステップＳ７に移行して制御信号の内
容識別を行なってステップＳ８に移行する。ステップｓ
８に於いては、ソレノイド駆動信号人に対する指示を判
別し、引続いて励磁コイル２を有するソレノイドの駆動
を指示している場合には、ステップＳｓからステップＳ
３に戻るループ処理を実行する。また、ステップＳｓに
於ける判別がイエス、つまり励磁コイル２を有するソレ
ノイドの駆動指示が解かれた場合には、ステップＳ。When this driving current ■c increases, the voltage generated across the resistor 6 also increases as shown in FIG. 2 1al, so the input signal to the current detection circuit 12 also increases Become. Here, when the input signal level of the current detection circuit 12 corresponding to the drive current Ic exceeds the excessive current value that satisfies the high-speed starting of the solenoid, that is, the reference value Vr, the output signal 0 of the comparator 12b becomes ), it is reversed from L'' to H''. The microcomputer 1 determines the state of the output signal C supplied from the current detection circuit 12 to the input port P1 in step S2 shown in FIG.
Then, the microcomputer 1 sets the solenoid drive signal A to L'' as shown in FIG. Start counting 11 seconds and %T1
When the second is reached, the solenoid drive signal A is set to ``H'' in step S11, and after t, the process moves to step S6.In step s6, the solenoid drive signal A is set to ``H'' in step S6. Start timing the
When the time reaches 13 seconds, the process moves to step S7, the content of the control signal is identified, and the process moves to step S8. step s
In step 8, the solenoid drive signal determines the instruction to the person, and if the solenoid drive signal is instructing to drive the solenoid having the excitation coil 2, steps Ss to S
Execute loop processing returning to step 3. Further, if the determination in step Ss is YES, that is, the drive instruction for the solenoid having the excitation coil 2 has been released, step S is performed.
に於いてソレノイド駆動信号Ａを”Ｌ″にセットする。At this point, set the solenoid drive signal A to "L".
つまり、目的とするソレノイドの駆動開始時には、ソレ
ノイド駆動トランジスタ４をオン状態に保持して、指数
開数的に増加する駆動電流Ｉｃがソレノイドの高速始動
条件を十分に満す電流値に達するのを待つ。そして、こ
のままの状態を続けると、高速始動を行なわせるための
大電流が励磁コイル２に流れ続けてコイルを焼損してし
まう。このために、高速始動が十分に行なわれる過大電
流が流れたことを電流検出回路１２が検出してマイクロ
コンピュータ１に知らせると、このマイクロコンピュー
タ１はソレノイド駆動信号Ａを所定周期でオン・オフさ
せる。ソレノイド駆動信号Ａがオン・オフされると、こ
れに応じてソレノイド駆動トランジスタ４もオン・オフ
動作を行なうために、電源＋■から励磁コイル２に加え
られる電源が断続される。そして、ソレノイド駆動トラ
ンジスタ４がオフされると、励磁コイル４に発生される
逆起電力が発生するために、励磁コイル２とダイオード
１０からなる閉ループにフライホイール電流が流れるた
めに、励磁コイルそのものに流れる電流はソレノイド駆
動トランジスタ４がオフとなっても急激に零とはならず
、第２図（ｄ）に示す様に徐々に減少する。そして、ソ
レノイド駆動トランジスタ４が再びオンされると、電源
＋■が加えられることにより再び徐々に増加することに
なる。この様にして、励磁コイル２加えられる電源が断
続されると、励磁フィル２を流れる電流は、第２図１ａ
ｌに示す様に始動開始時に於ける過大電流値よりも十分
に低い部分に於いて脈動する電流となって、その平均電
流にソレノイドの保持電流値を満すものとなる。つまり
、マイクロコンピュータ１はソレノイド駆動トランジス
タ４を断続制御するのみで励磁：Ｃイルに流れる電流を
、始動時に於ける高速駆動用の過大電流値から保持電流
値への制御が行なえることになる。In other words, when starting to drive the target solenoid, the solenoid drive transistor 4 is held in the on state, and the drive current Ic, which increases exponentially, reaches a current value that sufficiently satisfies the high-speed starting conditions of the solenoid. wait. If this state continues, a large current for high-speed starting will continue to flow through the excitation coil 2, causing the coil to burn out. For this purpose, when the current detection circuit 12 detects that an excessive current that is sufficient for high-speed starting has flowed and notifies the microcomputer 1, the microcomputer 1 turns on and off the solenoid drive signal A at predetermined intervals. . When the solenoid drive signal A is turned on and off, the solenoid drive transistor 4 is also turned on and off accordingly, so that the power applied to the excitation coil 2 from the power supply +■ is interrupted. When the solenoid drive transistor 4 is turned off, a back electromotive force is generated in the excitation coil 4, and a flywheel current flows through the closed loop consisting of the excitation coil 2 and the diode 10, causing the excitation coil itself to flow. The flowing current does not suddenly become zero even when the solenoid drive transistor 4 is turned off, but gradually decreases as shown in FIG. 2(d). Then, when the solenoid drive transistor 4 is turned on again, the power supply +■ is applied, so that the voltage gradually increases again. In this way, when the power applied to the excitation coil 2 is interrupted, the current flowing through the excitation filter 2 is reduced as shown in FIG.
As shown in 1, the current pulsates in a portion sufficiently lower than the excessive current value at the start of startup, and the average current satisfies the holding current value of the solenoid. In other words, the microcomputer 1 can control the current flowing through the excitation coil from an excessive current value for high-speed drive at startup to a holding current value by simply controlling the solenoid drive transistor 4 intermittently.
なお、上記実施例に於いては、励磁コイル２を有するソ
ノイドの駆動制御についてのみ説明したが、励磁コイル
３を有するソレノイドの駆動制御についても同様に行な
えることは言うまでもない。In the above embodiment, only the drive control of the solenoid having the excitation coil 2 has been described, but it goes without saying that the drive control of the solenoid having the excitation coil 3 can be performed in the same manner.
以上説明した様に、本発明によるソレノイド駆動回路は
、マイクロコンピュータの制御出力信号によりソレノイ
ド駆動トランジスタをオンさせてソレノイドの励磁コイ
ルに過大電流を流すことにより作動を早めるとともに、
この始動開始時に於ける電流がソレノイドの高速作動を
満す値に達すると、ソレノイド駆動トランジスタを所定
周期で断続させて励磁コイルに流れる平均電流を下げて
保持電流とするものであるために、マイクロコンピュー
タによるソレノイド制御に適したものになるとともに、
構成も簡略化されて安価なものとなる等の種々優れた効
果を有する。As explained above, the solenoid drive circuit according to the present invention speeds up the operation by turning on the solenoid drive transistor in response to a control output signal from a microcomputer and causing an excessive current to flow through the excitation coil of the solenoid.
When the current at the start of startup reaches a value that satisfies the high-speed operation of the solenoid, the solenoid drive transistor is turned on and off at predetermined intervals to lower the average current flowing through the excitation coil and use it as a holding current. It becomes suitable for solenoid control by computer, and
It has various excellent effects such as a simplified configuration and low cost.
第１図は本発明によるソレノイド駆動回路の一実施例を
示す回路図、第２図ｔａｌ〜ｌｄｌは第１図に示す回路
の各部動作波形図、第３図は第１図に示すマイクロコン
ピュータの動作を示すフローチャートを示す図である。
１・・・・・・マイクロコンピュータ、２．３・・・・
・・励磁コイル、４．７・・・・・・ソレノイド駆動ト
ランジスタ、５，６，８．９・・・・・・抵抗、１２．
１３・・・・・・電流検出回路。
出願人 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社第２
図
第３図FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the solenoid drive circuit according to the present invention, FIG. 2 tal to ldl are operational waveform diagrams of each part of the circuit shown in FIG. 1, and FIG. It is a figure which shows the flowchart which shows operation|movement. 1...Microcomputer, 2.3...
... Excitation coil, 4.7 ... Solenoid drive transistor, 5, 6, 8.9 ... Resistor, 12.
13... Current detection circuit. Applicant: NEC Home Electronics Co., Ltd. No. 2
Figure 3
Claims (1)
制御信号を発生するマイクロコンピュータと、前記ソレ
ノイド制御信号によりオンとなってソレノイドの励磁コ
イルに電源を供給するソレノイド駆動トランジスタと、
前記ソレノイドの励磁コイルに対して並列にかつ電源に
対して逆極性となる様に接続されたダイオードと、前記
励磁コイルに流れる電流が高速作動条件を満す過大電流
値に達したことを検出して前記マイクロコンピュータに
出力信号を供給する電流検出回路とを設け、前記マイク
ロコンピュータは電流検出回路の出力信号を受けるとソ
レノイド駆動トランジスタを断続制御することにより励
磁コイルに流れる電流を過大電流値から保持電流値に切
換える制御を実行することを特徴とするソレノイド駆動
回路。(1) a microcomputer that generates a solenoid control signal from an output port in response to an external input signal; a solenoid drive transistor that is turned on by the solenoid control signal and supplies power to the excitation coil of the solenoid;
A diode connected in parallel to the excitation coil of the solenoid and with opposite polarity to the power supply detects that the current flowing through the excitation coil has reached an excessive current value that satisfies high-speed operation conditions. and a current detection circuit that supplies an output signal to the microcomputer, and when the microcomputer receives the output signal of the current detection circuit, it controls the solenoid drive transistor intermittently to maintain the current flowing through the exciting coil from an excessive current value. A solenoid drive circuit characterized by executing control for switching to a current value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25153983A JPS60143610A (en) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | Solenoid driving circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25153983A JPS60143610A (en) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | Solenoid driving circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60143610A true JPS60143610A (en) | 1985-07-29 |
Family
ID=17224319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25153983A Pending JPS60143610A (en) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | Solenoid driving circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60143610A (en) |
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1983
- 1983-12-29 JP JP25153983A patent/JPS60143610A/en active Pending
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