JPH04338610A - ソレノイド駆動回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はソレノイド駆動回路に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下に従来例のソレノイド駆動回路につ
いて説明する。図２において、１は交流電源、２は直流
電源装置、３はソレノイド、４はソレノイド３によって
駆動するアクチュエーター、５はロッド、６は弁、７は
弁６を閉じる方向に付勢するバネ、８はソレノイドに流
れる電流を制御するトランジスタ、９はトランジスタ８
のベース電流を制御するスイッチである。このような構
成のソレノイド駆動回路において、スイッチ９をオンす
ることによってトランジスタ８がオンし、ソレノイド３
がアクチュエーター４を吸引してロッド５に連結されて
いる弁６を開くというものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成で
は、直流電源装置２は、トランジスタ８がオンした時も
ソレノイド３を駆動するための十分な電圧を保持する必
要があるため、ソレノイド３に電流を供給して電圧低下
を起こさない十分に電流容量の大きな直流電源装置２を
用意する必要があった。

【０００４】もし、直流電源装置２の電流容量が小さく
、トランジスタ８がオンした時、出力電圧がソレノイド
３の動作電圧以下に低下するものとする。

【０００５】ここで、説明のためにソレノイド３のアク
チュエーター４を開放状態から吸引状態に切り替える、
即ち弁６を閉じた状態から開いた状態に切り替えるのに
必要な最低の動作電圧をＶｔ、アクチュエーター４を吸
引状態、即ち弁を開いた状態に保持し得る最低の保持電
圧をＶｈとする。

【０００６】低下した電圧がソレノイド３のアクチュエ
ーター４を吸引状態に保持するための最低の保持電圧Ｖ
ｈよりも高い場合はアクチュエーター４は吸引状態を保
っているので一応正常に動作する。

【０００７】しかし、回路に交流電源１を接続した時に
、スイッチ９が既にオンされていたり、交流電源１の瞬
時停電や電圧低下などが発生したりすると、トランジス
タ８がオンのままで直流電源２の電圧が保持電圧Ｖｈ以
下になった場合、ソレノイド３はトランジスタ８がオン
であるにもかかわらずバネ７の力に負けて開放状態とな
り、弁６は閉じる。その後電圧が回復してもトランジス
タ８がオンしているために直流電源装置２の出力電圧が
動作電圧Ｖｔ以上に上がりきらないので、ソレノイド３
はバネ７に抗してアクチュエーター４を吸引することが
できず、開放状態のままになってしまう。

【０００８】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、直流電源装置２に比較的能力の低いものを使用して
も、交流電源の瞬時停電や電圧低下による誤動作の発生
しないソレノイド駆動回路を提供する事により、回路全
体の消費電力を少なくし、信頼性を向上させることを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の手段は、交流電源から直流電圧を得る直流
電源装置と、この直流電源装置に接続されたソレノイド
と、前記ソレノイドに直列に接続したトランジスタとを
有し、前記トランジスタのベースに直列に第１の抵抗と
第１のツェナーダイオードと逆阻止三端子サイリスタを
接続し、前記逆阻止三端子サイリスタのゲート端子に直
列に第２の抵抗と第２のツェナーダイオードを接続し、
第１のツェナーダイオードのツェナー電圧は前記ソレノ
イドを吸引状態に保持し得る最低電圧以上に設定し、第
２のツェナーダイオードのツェナー電圧は前記ソレノイ
ドを開放状態から吸引状態に切り替え得る最低電圧以上
に設定したソレノイド駆動回路によるものである。

【００１０】

【作用】上記の構成により、直流電源装置に比較的小形
で消費電力の少ないものを使用しても、交流電源の瞬時
停電や電圧低下により誤動作する事なく、確実に動作す
るソレノイド駆動回路を提供するものである。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

【００１２】図１において、１０は交流電源、１１は電
源スイッチ、１２はソレノイドにより吸引されるアクチ
ュエーター、１３は水流などを制御する弁、１４はアク
チュエーター１２と弁１３をつなぐロッド、１５は直流
電源装置、１６はアクチュエーター１２を吸引するソレ
ノイド、１７はソレノイド１６に流れる電流を制御する
トランジスタ、１８はトランジスタ１７のベース電流を
制限する第１の抵抗、１９は第１の抵抗１８に直列に接
続された第１のツェナーダイオード、２０は第１の抵抗
１８及び第１のツェナーダイオード１９に直列に接続さ
れた逆阻止三端子サイリスタ、２１は逆阻止三端子サイ
リスタ２０のゲート電流を制限する第２の抵抗、２２は
第２の抵抗２１に直列に接続された第２のツェナーダイ
オード、２３および２４はトランジスタ１７および逆阻
止三端子サイリスタ２０の動作を安定させるための抵抗
、２５はこれをオンすることによりアクチュエーター１
２を吸引させるスイッチである。

【００１３】次に、図１の回路の動作を説明する。回路
に交流電源１０が接続されると直流電源装置１５の出力
に直流の出力電圧Ｖｏが発生する。

【００１４】スイッチ２５がオフしているとトランジス
タ１７もオフするので出力電圧Ｖｏはソレノイドの最低
の動作電圧Ｖｔより高い電圧となる。

【００１５】また、第２のツェナーダイオード２２のツ
ェナー電圧Ｖ２は出力電圧Ｖｏが動作電圧Ｖｔよりも高
くなったときに逆阻止三端子サイリスタ２０をオンさせ
るゲート電流を流すように設定されている。

【００１６】この状態でスイッチ２５をオンすると第２
のツェナーダイオード２２に電流が流れるので、第２の
抵抗２１を通して逆阻止三端子サイリスタ２０のゲート
電流が流れ逆阻止三端子サイリスタ２０がオンする。

【００１７】逆阻止三端子サイリスタ２０がオンすると
第１の抵抗１８と第１のツェナーダイオード１９を通し
てトランジスタ１７にベース電流が流れトランジスタ１
７をオンし、ソレノイド１６に電流が流れる。

【００１８】ソレノイド１６にかかる電圧Ｖｏは動作電
圧Ｖｔより高いので、アクチュエーター１２は吸引され
る。

【００１９】アクチュエーター１２が吸引された後は、
ソレノイド１６にはアクチュエーター１２を吸引状態に
保持するに十分な電圧さえ与えておけばよいので直流電
源装置１５の出力電圧Ｖｏは保持電圧Ｖｈよりわずかに
高い電圧まで落とされる。

【００２０】この状態では第２のツェナーダイオード２
２に電流は流れないが、逆阻止三端子サイリスタ２０は
オンし続けるので、トランジスタ１７も直流電圧Ｖｏが
低下してもオンし続ける。

【００２１】ソレノイドのアクチュエーターを吸引状態
に保持する保持電圧Ｖｈを動作電圧Ｖｔの１０％程度で
あるとすると、アクチュエーターを吸引状態に保持する
出力電圧Ｖｏはソレノイドがオフの時の出力電圧の２０
％程度に設定する。

【００２２】回路に交流電源１０が接続された時にスイ
ッチ２５がオンしている場合は、直流電源装置１５の出
力電圧Ｖｏが０Ｖから上昇していき第２のツェナーダイ
オード２２のツェナー電圧Ｖ２よりも低い間は逆阻止三
端子サイリスタ２０のゲート電流が流れないので逆阻止
三端子サイリスタ２０はオフ状態で、出力電圧Ｖｏが第
２のツェナーダイオード２２のツェナー電圧Ｖ２よりも
高くなったところで初めて逆阻止三端子サイリスタ２０
がオンし、これによってトランジスタ１７がオンしてソ
レノイド１６に電流が流れアクチュエーター１２が吸引
される。

【００２３】アクチュエーター１２が吸引された後は、
出力電圧Ｖｏはアクチュエーター１２を吸引した時の出
力電圧の２０％程度に低下する。

【００２４】次に、交流電源１０に瞬時停電が発生した
場合、直流電源装置１５の出力電圧Ｖｏが低下し、ソレ
ノイドの保持電圧Ｖｈ以下にまでなると、第１のツェナ
ーダイオード１９がなければ、逆阻止三端子サイリスタ
２０はオンし続けるのでトランジスタ１７がオンしたま
まアクチュエーター１７はソレノイド１６から離れてし
まう。

【００２５】その後、逆阻止三端子サイリスタ２０がオ
フしないうちに停電が回復すると、直流電源装置１５の
出力電圧Ｖｏは、出力電流がソレノイド１６に流れてい
るので上昇しても保持電圧Ｖｈよりわずかに高い電圧ま
でしか上昇しない。従って、ソレノイド１６には電流が
流れているがソレノイド１６にかかる電圧が動作電圧に
達しないためにアクチュエーター１２は吸引されないま
まとなる。

【００２６】しかし、第１のツェナーダイオード１９が
有るために、出力電圧Ｖｏが低下してソレノイドの保持
電圧Ｖｈ以下になる前に逆阻止三端子サイリスタ２０に
流れていた電流が流れなくなるため逆阻止三端子サイリ
スタ２０はオフ状態となり、トランジスタ１７もオフす
る。

【００２７】このため、停電が回復した時、ソレノイド
１６への電流は流れていないので直流電源装置１５の出
力電圧Ｖｏは動作電圧Ｖｔまで上昇することができ、再
び逆阻止三端子サイリスタ２０をオンして、アクチュエ
ーター１２を吸引することが出来る。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、直流電源装置の出力電圧が一度保持電圧Ｖｈ以下に
低下すると、次には動作電圧Ｖｔ以上に上がらないとソ
レノイドがオンしないようにし、一旦オンすると保持電
圧近くまで電圧が下がってもオンし続けるようにするこ
とにより、交流電源の瞬時停電や電圧低下により誤動作
する事がなく、直流電源装置に比較的容量が小さく消費
電力の少ないものが使用可能となる。

【００２９】上記の実施例の場合と、ソレノイドがオン
の時にも電圧を下げない従来の場合とで消費電力を比較
すると、上記実施例のようにオン時の電圧が２０％でよ
いとすると、電流も２０％となるので消費電力は４％と
なり、直流電源装置の消費電力は従来の方式に比較して
実に５％以下でよいことになり、小型化と、発生熱量の
減少で信頼性も向上する、という多大な効果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の回路図

【図２】従来例の回路図

【符号の説明】 １５　　直流電源装置 １６　　ソレノイド １７　　トランジスタ １８　　第１の抵抗 １９　　第１のツェナーダイオード ２０　　逆阻止三端子サイリスタ ２１　　第２の抵抗 ２２　　第２のツェナーダイオード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源から直流電圧を得る直流電源装置
   と、この直流電源装置に接続されたソレノイドと、前記
   ソレノイドに直列に接続したトランジスタとを有し、前
   記トランジスタのベースに直列に第１の抵抗と第１のツ
   ェナーダイオードと逆阻止三端子サイリスタを接続し、
   前記逆阻止三端子サイリスタのゲート端子に直列に第２
   の抵抗と第２のツェナーダイオードを接続し、第１のツ
   ェナーダイオードのツェナー電圧は前記ソレノイドを吸
   引状態に保持し得る最低電圧以上に設定し、第２のツェ
   ナーダイオードのツェナー電圧は前記ソレノイドを開放
   状態から吸引状態に切り替え得る最低電圧以上に設定し
   たソレノイド駆動回路