JPH053757U - 電磁制御弁の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 商用交流を降圧整流する電源回路を有した電
磁制御弁の制御装置に関し、異電圧の商用交流を使用で
きるようにする。 【構成】 電源回路４が、商用交流を整流平滑して直流
化し、これをスイッチング素子３５のオンオフ作動のも
とにトランス３７の一次コイル３６に印加し、これに応
じトランス３７の二次コイル３８に誘起される電圧を整
流平滑して出力すると共に、この二次コイル３８からの
出力電圧の定電圧化のため、スイッチング素子のオン時
間を制御する制御回路４４を有したスイッチング電源回
路１４を備えており、このスイッチング電源回路１４で
商用交流の降圧整流をはかるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はソレノイドに通電される電流に応じた弁作用を行なう電磁制御弁で、 ソレノイドに通電する電流を制御するため用いられる電磁制御弁の制御装置に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

このような電磁制御弁の制御装置は、一般に、ソレノイドと直列に接続される パワートランジスタを備え、このパワートランジスタを駆動させる駆動制御回路 を備えている。そして、このソレノイドや駆動制御回路のための直流電源となる 電源回路は、商用交流をトランスで降圧した後整流、平滑し、さらに安定化回路 を付設して構成され、ソレノイドや駆動制御回路へ電源回路から直流電力を供給 するようにしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、一般に商用交流として１００Ｖ、２００Ｖの異なった電圧が用いら れており、さらに輸出等の特殊なものでは１２０Ｖ、２４０Ｖ等の異なった電圧 が指定されている。このように商用交流の電圧が変わるとトランスで降圧される 電圧も変わるため、商用交流の電圧に応じトランスを変更する等電源回路の変更 が必要で、同じ電磁制御弁を対象とする制御装置であってもその共通化ができず 、製造や管理面で手間がかかっている問題点があった。 本考案は、電源回路で異電圧の商用交流を一定の電圧に降圧できるようにして かかる問題点を解決した電磁制御弁の制御装置を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

このため本考案の電磁制御弁の制御装置は、電磁制御弁のソレノイドに直列接 続されるパワートランジスタと、パワートランジスタを駆動する駆動制御回路と 、ソレノイド及び駆動制御回路のための直流電源となる電源回路とを有し、この 電源回路が商用交流を降圧整流するために、一次コイルと二次コイルを有したト ランスと、トランスの一次コイルに直列接続されたオンオフ作動するスイッチン グ素子と、商用交流を整流、平滑してスイッチング素子を介しトランスの一次コ イルに印加する第一の整流平滑回路と、トランスの二次コイルに接続され二次コ イルへの誘起電圧を整流、平滑して出力する第二の整流平滑回路と、第二の整流 平滑回路からの出力電圧を定電圧化するようスイッチング素子のオン時間を制御 する制御回路とを有したスイッチング電源回路を備える如く構成した。

【０００５】

【作用】

このような本考案の構成によると、電源回路のスイッチング電源回路では、商 用交流が第一の整流平滑回路で直流化されてこれがスイッチング素子のオンオフ 作動により断続的にトランジスタの一次コイルに印加されると、これに応じて二 次コイルに降圧した誘起電圧が生じ、この誘起電圧は第二の整流平滑回路で直流 化されて出力される。スイッチング素子のオンオフ作動におけるオン時間は、こ の出力電圧を定電圧化するよう制御回路によって制御されるので、たとえば商用 交流の電圧が高くこれに応じ出力電圧も高くなろうとすると、スイッチング素子 のオン時間が短くされて出力電圧の上昇が抑えられ、また、商用交流の電圧が低 くこれに応じ出力電圧が低くなろうとすると、スイッチング素子のオン時間が長 くなって出力電圧の低下が抑えられて、商用交流の電圧がかわっても一定の出力 電圧が得られる。このため使用する商用交流の電圧が変わっても電源回路を変更 する必要がない。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面により説明する。 図１は電磁制御弁の制御装置Ａを示し、この制御装置Ａは、図示しない電磁制 御弁のソレノイド１と直列接続されるパワートランジスタ２と、パワートランジ スタ２を駆動する駆動制御回路３と、ソレノイド１や駆動制御回路３のための直 流電源となる電源回路４を有している。なお、電磁制御弁は、周知の如く、ソレ ノイドへ通電される電流に応じた圧力や流量を得るよう弁作用を行なうものであ る。

【０００７】 そしてソレノイド１には電流検出抵抗５が直列接続され、フライホイールダイ オード６がソレノイド１及び電流検出抵抗５と並列に接続されている。 駆動制御回路３を説明する。７はソレノイド１へ通電する電流の指令電圧が入 力される指令入力端子であり、８はこの指令電圧を増幅するオペアンプから成る 増幅器で、増幅器８の出力電圧は、発振器９からのディザ信号となる三角波電圧 を加えて比較器１０の一方入力端子へ入力される。比較器１０はオペアンプから 成り、電流検出抵抗５からのソレノイド１に通電する電流に応じた検出電圧を他 方入力端子に入力し、この他方入力が前記の一方入力より小さいとパワートラン ジスタ２をオンするよう、また、他方入力が一方入力より大きくなるとパワート ランジスタ２をオフするよう、両者入力の大小関係に応じた電圧パルスをパワー トランジスタ２のベースに出力してソレノイド１の電流が指令電圧に応じるよう パワートランジスタ２をオンオフ駆動するようになっている。なお、１１は比較 器１０の動作点を調整する調整器である。

【０００８】 電源回路４を説明する。１２、１３は商用交流の入力端子であり、１４はスイ ッチング電源回路である。スイッチング電源回路１４の出力端子４２、４３には 、電圧安定化用の平滑コンデンサ１５が接続されると共に直流電圧を出力する出 力端子１６が設けられ、さらに三端子レギュレータ１７、１８と平滑コンデンサ １９、２０を備えて出力端子２１、２２よりそれぞれ異なった直流電圧を出力す る安定化回路２３、２４が順次接続されている。そして出力端子１６はソレノイ ド１のための端子２５と比較器１０の端子２６に接続され、出力端子１６より低 い電圧が得られる出力端子２１は発振器９の端子２７、増幅器８の端子２８及び 調整器１１の端子３０に接続され、また負電圧を得る出力端子２２は、増幅器８ の端子２９と調整器１１の端子３１に接続されている。

【０００９】 ここで、スイッチング電源回路１４は、図２に示すように、入力端子１２、１ ３からの商用交流を全波整流するダイオードブリッジ３２と平滑用のコンデンサ ３３を備える第一の整流平滑回路３４を有し、この第一の整流平滑回路３４にト ランジスタ等のスイッチング素子３５を介して接続される一次コイル３６を有し たトランス３７を設けている。３７Ａはトランス３７の鉄心である。トランス３ ７の二次コイル３８には整流用のダイオード３９と平滑用のコンデンサ４０を有 した第二の整流平滑回路４１が接続されており、第二の整流平滑回路４１により 二次コイル３８への誘起電圧が直流化されて出力端子４２、４３に出力するよう になっている。なお、二次コイル３８は一次コイル３６の電圧を降圧するよう巻 き数が一次コイル３６より少なくしてある。４４はスイッチング素子３５をオン オフ作動する制御回路である。制御回路４４は、第二の整流平滑回路４１から出 力される電圧を基準電圧Ｅと比較してその差に応じた電圧を出力する誤差増幅器 ４５と、発振器４６からの三角波電圧と誤差増幅器４５の出力電圧を比較し、誤 差増幅器４５の出力電圧に応じたパルス幅の一定周期のパルス電圧を出力するパ ルス幅変調器４７と、パルス幅変調器４７の出力パルスに応じスイッチング素子 ３５をオンオフ作動する駆動回路４８を有していて、これにより、スイッチング 素子３５のオンオフ作動におけるオン時間を、二次コイル３８での第二の整流平 滑回路４１の出力電圧が基準電圧Ｅより大きくなると短くし、またこの出力電圧 が基準電圧Ｅより小さくなると長くすることによって、出力電圧の定電圧化をは かるようにしている。

【００１０】 次にこの実施例の作動を説明する。電源回路４の入力端子１２、１３に印加さ れる商用交流は、スイッチング電源回路１４で、第一の整流平滑回路３４のダイ オードブリッジ３２で整流され、コンデンサ３３で平滑されて直流化され、これ が制御回路４４によりくり返しオンオフ作動されるスイッチング素子３５により 再び交流化されてトランス３７の一次コイル３６に印加されることになり、この ため二次コイル３８には両コイル３６、３８の巻数比に基づき降圧される交流化 された電圧が誘起され、この誘起電圧は第二の整流平滑回路４１のダイオード３ ９で整流されコンデンサ４０で平滑され直流化されて出力する。そしてこの出力 電圧が基準電圧Ｅより高くなればスイッチング素子３５のオン時間が短く、低く なればスイッチング素子３５のオン時間が長くなるようスイッチング素子３５の オン時間が制御回路４４で制御されて出力電圧が定電圧化されるので、電圧の高 い商用交流を用いて二次コイル３８への誘起電圧が高くなる場合には、スイッチ ング素子３５のオン時間が短くされ、また電圧の低い商用交流を用いて二次コイ ル３８への誘起電圧が低くなる場合には、スイッチング素子３５のオン時間が長 くされて、二次コイル３８の誘起電圧を平均化する第二の整流平滑回路４１の出 力電圧が商用交流の電圧に関係なく一定となる。

【００１１】 このスイッチング電源回路１４の出力電圧は、平滑用のコンデンサ１５でさら に安定化され、そしてさらに順次接続される安定化回路２３、２４で所要電圧に 変換、安定化され、出力端子１６、２１、２２からソレノイド１のための端子２ ５や、駆動制御回路３における各端子２６、２７、２８、２９、３０、３１に接 続されて、ソレノイド１や駆動制御回路３の作動のための直流電力が供給される 。そして、スイッチング電源回路１４の出力電圧は、前記の如く電圧の異なった 商用交流を入力しても変わらないので、共通の電源回路４で異電圧の商用交流を 使用できる。

【００１２】 なお、スイッチング電源回路１４を図３のようにしてもよい。図３では図２の ものと同等部分には同符号を付しており、異なる点について説明する。トランス ３７はさらに三次コイル４９を有し、制御回路４４は、一次コイル３６導通時に 三次コイル４９に誘起される電圧をスイッチング素子となるトランジスタ３５を オン作動するよう抵抗５０とコンデンサ５１を介し供給して正帰還させブロッキ ング発振回路を構成し、また抵抗５２を設けた起動回路５３を有している。そし て二次コイル３８は、トランジスタ３５のオフによる一次コイル３６の導通の停 止時に誘起される電圧がダイオード３９の順方向となるよう巻き方向が選んであ る。三次コイル４９には、一次コイル３６の導通が停止されたときの二次コイル ３８の導通で三次コイル４９に誘起される電圧が順方向となる向きにしたダイオ ード５４とコンデンサ５５の直列回路が並列接続され、さらに、一次コイル３６ の導通時にトランジスタ３５をオン作動させるよう三次コイル４９から導かれる 電流がダイオード５４とコンデンサ５５間へとバイパスしてスイッチング素子３ ５のオン時間が調整できるよう、チェナーダイオード５６が設けてある。なお５ ７はトランジスタ３５のベースに大きな負電圧がかからないようにするダイオー ドである。

【００１３】 図３のスッイチング電源回路の作動は、入力端子１２、１３に商用交流が印加 されると、起動回路５３からの電流でトランジスタ３５がオンしだしこれにより 一次コイル３６が導通しはじめて三次コイル４９に電圧が誘起され、この三次コ イル４９からベースに電流を受けてトランジスタ３５は瞬時にオンに転じる。そ して一次コイル３６の電流が増大していくがやがてトランジスタ３５の抵抗で電 流増加が止みだす。これに伴って三次コイル４９に誘起される電圧が下がり、ト ランジスタ３５のベースの電流が減少すると一層一次コイル３６の電流が減少し これが三次コイル４９での誘起電圧を下げるため、トランジスタ３５は瞬時にオ フに転じる。そしてこのようなトランジスタ３５のオンオフ作動が周期的に反復 される。二次コイル３８では、ダイオード３９の整流作用をうけて一次コイル３ ６導通時には導通せず、一次コイル３６の導通が停止したとき誘起される電圧が ダイオード３９をへてコンデンサ４０に充電され、平滑化されて出力される。こ の二次コイル３８の導通時に、二次コイル３８で誘起されてコンデンサに充電さ れる電圧に比例した電圧が三次コイル４９に誘起されコンデンサ５５に充電され 、これが一次コイル３６が導通するとき、チェナーダイオード５６のアノードに 負電圧を与える。このため二次コイル３８からダイオード３９、コンデンサ４０ をへて出力される電圧が大きくなる程、トランジスタ３５のベースの電流がチェ ナーダイオード５６をへて多くバイパスされるため、トランジスタ３５のオン時 間が、二次コイル３８における第二の整流平滑回路４１の出力電圧が大きくなれ ば短く、またこの出力電圧が小さくなれば長く調節されて、この出力電圧の定電 圧化がはかられる。このように出力電圧の定電圧化がはかられるので、電圧の異 なった商用交流を用いても、一定の出力電圧が得られ、図２のものと同様の効果 が得られる。

【００１４】

【考案の効果】 このように本考案によると、スイッチング電源回路では、トランスの一次コイ ルに接続したオンオフ作動するスイッチング素子のオン時間が、制御回路によっ て制御されてトランスの二次コイルから第二の整流平滑回路をへて出力される出 力電圧が定電圧化されるため、異電圧の商用交流を用いてもこれに関係なく一定 の直流電圧に降圧できて電源回路を変更することなく異電圧の商用交流を用いる ことができる。このため、同じ電磁制御弁を対象とする制御回路が共通化できて 、製作や管理面でのむだを省くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す電気回路図である。

【図２】図１におけるスイッチング電源回路を一部ブロ
ック図で示した電気回路図である。

【図３】スイッチング電源回路の他例を示す電気回路図
である。

【符号の説明】

１ソレノイド ２パワートランジスタ ３駆動制御回路 ４電源回路 １４スイッチング電源回路 ３４第一の整流平滑回路 ３５スイッチング素子 ３６一次コイル ３７トランス ３８二次コイル ４１第二の整流平滑回路 ４４制御回路

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 電磁制御弁のソレノイドに直列接続され
   るパワートランジスタと、パワートランジスタを駆動す
   る駆動制御回路と、ソレノイド及び駆動制御回路のため
   の直流電源となる電源回路とを有し、この電源回路が商
   用交流を降圧整流するために、一次コイルと二次コイル
   を有したトランスと、トランスの一次コイルに直列接続
   されたオンオフ作動するスイッチング素子と、商用交流
   を整流、平滑してスイッチング素子を介しトランスの一
   次コイルに印加する第一の整流平滑回路と、トランスの
   二次コイルに接続され二次コイルへの誘起電圧を整流、
   平滑して出力する第二の整流平滑回路と、第二の整流平
   滑回路からの出力電圧を定電圧化するようスイッチング
   素子のオン時間を制御する制御回路とを有したスイッチ
   ング電源回路を備えたことを特徴とする電磁制御弁の制
   御装置。