JPH0962385A - Current control circuit - Google Patents
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- JPH0962385A JPH0962385A JP7220247A JP22024795A JPH0962385A JP H0962385 A JPH0962385 A JP H0962385A JP 7220247 A JP7220247 A JP 7220247A JP 22024795 A JP22024795 A JP 22024795A JP H0962385 A JPH0962385 A JP H0962385A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】複数の負荷に流す電流を制御する
回路に係わり、特に、コンタクタのコイル電流を制御す
るコンタクタドライバに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for controlling a current flowing through a plurality of loads, and more particularly to a contactor driver for controlling a coil current of a contactor.
【0002】[0002]
【従来の技術】コイルに流れる電流を制御することによ
って接点(たとえば、リレー接点)を開閉し、機器の状
態や動作を制御する技術は広く実施されている。このよ
うな接点部は、場合によってはコイルも含めて、コンタ
クタと呼ばれている。また、電流制御によってコンタク
タを開閉させる回路は、コンタクタドライバと呼ばれて
いる。2. Description of the Related Art A technique for controlling the state and operation of a device by opening and closing a contact (for example, a relay contact) by controlling a current flowing through a coil is widely practiced. Such a contact portion, including a coil in some cases, is called a contactor. A circuit that opens and closes the contactor by controlling the current is called a contactor driver.
【0003】図4は、従来のコンタクタドライバの回路
図である。同図(a) において、コイルLは、そこに電流
を流すことによって不図示の接点を開閉するコンタクタ
の一部である。コイルLに対してフライホイールダイオ
ードFDが設けられている。スイッチSWは、MOSト
ランジスタであり、ゲート端子に印加される制御電圧V
C に従ってオン/オフ動作する。制御電圧VC は、アン
ドゲート101の出力信号であり、ON/OFF信号とチョッ
パ信号との論理積をとったものである。そして、スイッ
チSWをオン状態とすると、コイルLおよびスイッチS
Wを介して電流が流れ、そのコイル電流が生じさせる電
磁誘導現象によって接点を閉じる(コンタクタがオン状
態になる)。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional contactor driver. In FIG. 1A, the coil L is a part of a contactor that opens and closes a contact (not shown) by passing a current therethrough. A flywheel diode FD is provided for the coil L. The switch SW is a MOS transistor and has a control voltage V applied to its gate terminal.
Turns on / off according to C. The control voltage VC is an output signal of the AND gate 101 and is the logical product of the ON / OFF signal and the chopper signal. Then, when the switch SW is turned on, the coil L and the switch S
An electric current flows through W, and the contacts are closed (the contactor is turned on) by the electromagnetic induction phenomenon caused by the coil current.
【0004】次に、コイル電流の制御について説明す
る。コイルLに電流を流すためには、まず、図4(b) に
示すように、チョッパ信号としてデューティD=1(1
00パーセント)の信号を所定時間Tだけ入力する。こ
のことにより、スイッチSWは時間Tの間オン状態とな
る。なお、ON/OFF信号は”H”状態である。Next, the control of the coil current will be described. In order to pass the current through the coil L, first, as shown in FIG. 4 (b), the duty D = 1 (1
00%) signal for a predetermined time T. As a result, the switch SW is turned on for the time T. The ON / OFF signal is in the "H" state.
【0005】スイッチSWがオン状態の期間は、コイル
電流が増加してゆく。そして、コイル電流が所定値を越
えると、電磁誘導現象により接点が閉じる。この所定値
は、最高離落電流と呼ばれ、接点が接触状態(オン状
態)となるために最低限必要な電流値、あるいは、接点
が接触状態となることを保証する最小電流値である。While the switch SW is in the ON state, the coil current increases. Then, when the coil current exceeds a predetermined value, the contacts are closed due to an electromagnetic induction phenomenon. This predetermined value is called the maximum drop-off current, and is the minimum current value required for the contact to be in the contact state (ON state) or the minimum current value for ensuring that the contact is in the contact state.
【0006】接点がオン状態を保持するためには、コイ
ルLに上記所定値よりも大きな電流を流し続ければよ
い。したがって、コイル電流を上記所定値よりも少しだ
け大きい値に保てば、無駄な電流を消費することなく、
接点をオン状態に保つことができる。コンタクタドライ
バは、接点をオン状態にするときに、上述のような適切
な電流をコイルに流す回路である。In order to keep the contacts in the ON state, it is sufficient to continue to flow a current larger than the predetermined value to the coil L. Therefore, if the coil current is kept at a value slightly larger than the above-mentioned predetermined value, it is possible to avoid wasting current.
The contact can be kept on. The contactor driver is a circuit that causes an appropriate current as described above to flow through the coil when the contacts are turned on.
【0007】コイル電流は、チョッパ信号のデューティ
によって制御される。すなわち、チョッパ信号を”H”
状態とすれば、スイッチSWがオン状態となりコイル電
流が増加し、一方、チョッパ信号を”L”状態とすれ
ば、スイッチSWがオフ状態となりコイル電流が減少す
るので、チョッパ信号のデューティを適当に設定するこ
とにより、コイル電流(コイル電流の平均値)を決める
ことができる。コイル電流は、コイル抵抗をR、チョッ
パ信号のデューティをD、電源電圧をVDDとすれば、I
=VDD・D/Rと表すことができる。このデューティ
は、電源電圧およびコイルLのコイル抵抗などに従っ
て、コイル電流が上記所定値よりも少しだけ大きい値に
なるように予め設定される。The coil current is controlled by the duty of the chopper signal. That is, set the chopper signal to "H"
When the switch SW is turned on, the switch SW is turned on and the coil current is increased. On the other hand, when the chopper signal is turned "L", the switch SW is turned off and the coil current is decreased. Therefore, the duty of the chopper signal is appropriately adjusted. By setting, the coil current (average value of the coil current) can be determined. If the coil resistance is R, the chopper signal duty is D, and the power supply voltage is VDD, the coil current is I
It can be expressed as = VDD · D / R. This duty is preset according to the power supply voltage, the coil resistance of the coil L, and the like, so that the coil current becomes a value slightly larger than the predetermined value.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、コイル電流
は、コイルLのコイル抵抗によって決まるが、このコイ
ル抵抗は温度によって変化する。通常、コイル抵抗は、
温度の上昇とともに大きくなる。また、コイル抵抗は、
コイルLの製品ばらつき等よる誤差があるので、ある特
定の温度においてもコイルごとにその値がちがってしま
うことがある。The coil current is determined by the coil resistance of the coil L, but this coil resistance changes depending on the temperature. Usually, the coil resistance is
It increases with increasing temperature. The coil resistance is
Since there is an error due to the product variation of the coil L, the value may be different for each coil even at a specific temperature.
【0009】図5は、コイル抵抗の温度依存と製品ばら
つきによる誤差を示したグラフである。同図において、
線102および103は、コイルLの製品ばらつきの最
大誤差を考慮したときに、それぞれ、コイル抵抗が最大
になった場合と最小になった場合のコイル電流の値を示
している。FIG. 5 is a graph showing an error due to temperature dependence of coil resistance and product variation. In the figure,
Lines 102 and 103 respectively show the values of the coil current when the coil resistance is maximum and when the maximum error of the product variation of the coil L is taken into consideration.
【0010】コイル電流は、コイル抵抗が大きくなる高
温状態において最小となる。したがって、動作温度範囲
内の任意の温度で接点を確実にオン状態とするために
は、高温状態(ここでは、155℃)において、コイル
電流が所定値(ここでは、最高離落電流:0.185
A)よりも大きくなるようにする必要がある。すなわ
ち、コイルLが高温状態に置かれたときに、そのコイル
電流が上記所定値よりも大きくなるようにチョッパ信号
のデューティを決める必要がある。Coil current is minimized in high temperature conditions where coil resistance increases. Therefore, in order to surely turn on the contact at an arbitrary temperature within the operating temperature range, the coil current has a predetermined value (here, the maximum detachment current: 0. 185
It should be larger than A). That is, when the coil L is placed in a high temperature state, it is necessary to determine the duty of the chopper signal so that the coil current becomes larger than the predetermined value.
【0011】ところが、高温状態においてコイル電流を
設定すると、室温状態や低温状態ではコイル抵抗が小さ
くなるので、コイル電流が必要以上に大きくなってしま
う。同図に示す例では、コイルLの製品ばらつきを考慮
した場合、20℃においてコイル電流が0.329A〜
0.483Aとなり、最高離落電流と比べてかなり大き
くなっている。このように、必要以上の電流を流すこと
は、電力消費を増やすだけではなく、そのことによって
さらにコイルLの温度上昇を招くといった悪循環につな
がる。However, when the coil current is set in the high temperature state, the coil resistance becomes small in the room temperature state and the low temperature state, so that the coil current becomes larger than necessary. In the example shown in the figure, when the product variation of the coil L is taken into consideration, the coil current is 0.329 A at 20 ° C.
It is 0.483 A, which is considerably higher than the maximum drop current. As described above, passing a current larger than necessary not only increases power consumption, but also leads to a vicious cycle in which the temperature of the coil L is further increased.
【0012】上記問題を解決するために、コイルLの近
傍に温度センサを設け、その温度センサが検出する温度
に従ってチョッパ信号のデューティを変化させる方式が
考案されている。しかしながら、この方式では、コイル
Lそのものの温度を直接検出することはできないので、
検出温度に従ってチョッパ信号のデューティを決める場
合、マージンを持たせる必要があり、やはり必要以上に
大きな電流を流すことになってしまう。In order to solve the above problem, a method has been devised in which a temperature sensor is provided near the coil L and the duty of the chopper signal is changed according to the temperature detected by the temperature sensor. However, this method cannot directly detect the temperature of the coil L itself.
When the duty of the chopper signal is determined according to the detected temperature, it is necessary to have a margin, and an unnecessarily large current will flow.
【0013】本発明は、上記問題を解決するものであ
り、温度変化の影響を受けることなく所定の大きさの電
流を確実に供給できる電流制御方式を提供することを課
題とする。An object of the present invention is to solve the above problems, and an object thereof is to provide a current control system capable of reliably supplying a current of a predetermined magnitude without being affected by temperature changes.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理図
である。本発明の電流制御回路は、複数の負荷に電流を
供給する構成であり、以下の手段を有する。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. The current control circuit of the present invention is configured to supply current to a plurality of loads and has the following means.
【0015】電流供給手段1は、制御手段5が生成する
電流制御信号に基づく電流を各負荷3−1,3−
2,...,3−nに供給する。電流制御信号は、たと
えば、チョッパ信号である。The current supply means 1 supplies a current based on the current control signal generated by the control means 5 to each of the loads 3-1 and 3-.
2,. . . , 3-n. The current control signal is, for example, a chopper signal.
【0016】スイッチング手段2−1,2−
2,...,2−nは、それぞれ負荷3−1,3−
2,...,3−nに対して設けられる。そして、制御
手段5がスイッチング手段2−1,2−2,...,2
−nごとに生成するオン/オフ制御信号を受信し、オン
/オフ制御信号が第1の状態(たとえば、”H”レベ
ル)であれば負荷に電流を流し、第2の状態(たとえ
ば、”L”レベル)であれば負荷に電流を流さないよう
に動作する。Switching means 2-1 and 2-
2,. . . , 2-n are loads 3-1 and 3-, respectively.
2,. . . , 3-n. Then, the control means 5 causes the switching means 2-1, 2-2 ,. . . , 2
Receiving an on / off control signal generated every −n, if the on / off control signal is in the first state (for example, “H” level), the current is passed through the load, and the second state (for example, “”) If the L level), the operation is performed so that no current flows through the load.
【0017】電流検出手段4は、各負荷3−1,3−
2,...,3−nに流れる電流の和を検出する。制御
手段5は、電流を流すべき負荷に対して設けられたスイ
ッチング手段へ転送するオン/オフ制御信号を第1の状
態にするとともに、電流検出手段4によって検出された
電流値に基づいて電流制御信号を生成する。電流制御信
号は、たとえば、チョッパ信号であり、制御手段5は、
電流検出手段4によって検出された電流値に従ってその
デューティを変化させる。また、制御手段5は、各負荷
に対して予め目標電流を設定しておき、電流を流してい
る負荷に対して設定されている各目標電流の和と電流検
出手段4によって検出された電流値とを比較し、その比
較結果に基づいて電流制御信号を生成するようにしても
よい。The current detecting means 4 includes loads 3-1 and 3-
2,. . . , 3-n is detected. The control means 5 sets the ON / OFF control signal transferred to the switching means provided for the load through which the current should flow to the first state, and controls the current based on the current value detected by the current detection means 4. Generate a signal. The current control signal is, for example, a chopper signal, and the control means 5
The duty is changed according to the current value detected by the current detection means 4. Further, the control means 5 sets a target current in advance for each load, and the sum of the target currents set for the current-carrying load and the current value detected by the current detection means 4. Alternatively, the current control signal may be generated based on the comparison result.
【0018】[0018]
【作用】本発明の電流制御回路においては、制御手段5
が、電流検出手段4によって検出された負荷電流に基づ
いて電流制御信号を生成し、電流供給手段1が、その電
流制御信号に従っての各負荷に供給する電流値を決め
る。すなわち、負荷電流を用いたフィードバック制御を
行う。このため、負荷の抵抗が温度変化などによって変
化した場合においても、電流を一定値(目標電流)に保
つことができる。In the current control circuit of the present invention, the control means 5
Generates a current control signal based on the load current detected by the current detection means 4, and the current supply means 1 determines the current value supplied to each load according to the current control signal. That is, feedback control using the load current is performed. Therefore, even when the resistance of the load changes due to a temperature change or the like, the current can be maintained at a constant value (target current).
【0019】電流供給手段1は複数の負荷に電流を供給
し、電流検出手段4は複数の負荷に流れる電流値を検出
し、制御手段5は複数の負荷に流れる電流を制御する。
このため、これら各手段は、それぞれ複数の負荷に共通
に1つ設ければよい。The current supply means 1 supplies a current to a plurality of loads, the current detection means 4 detects the value of a current flowing through the plurality of loads, and the control means 5 controls the current flowing through the plurality of loads.
Therefore, each of these means may be provided in common for each of the plurality of loads.
【0020】[0020]
【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。図2は、本発明の電流制御回路の一実
施形態として採り上げたコンタクタドライバの構成図で
ある。このコンタクタドライバは、3つのコイルに電流
を供給する構成であり、所定のコイルに電流を流しその
とき発生する電磁誘導現象を利用して不図示のコンタク
タ(接点)を閉じる。コンタクタを閉じるとは、接点を
接触状態にすることであり、この状態をオン状態と呼
ぶ。以下では、上記3つのコイルは、互いに同じ特性
(インダクタンスおよびコイル抵抗等)を有するものと
して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a configuration diagram of a contactor driver taken as one embodiment of the current control circuit of the present invention. This contactor driver is configured to supply current to three coils, and causes a current to flow through a predetermined coil to close a contactor (contact) (not shown) by utilizing an electromagnetic induction phenomenon generated at that time. Closing the contactor means bringing the contact into a contact state, and this state is called an on state. In the following, the three coils will be described as having the same characteristics (inductance, coil resistance, etc.).
【0021】本実施例のコンタクタドライバは、チョッ
パ部10、個別スイッチ部20、30、40、電流検出
部50、およびCPU60から構成される。チョッパ部
10は、コイルL1〜L3に対して電流を供給する機能
を有する。コイルL1〜L3は互いに同じ特性を有する
ので、個別スイッチ部20、30、40をオン状態にす
ると、コイルL1〜L3にはそれぞれ同じ大きさの電流
が供給される。各コイルL1〜L3へ供給される電流の
大きさは、CPU60からのチョッパ信号のデューティ
により制御される。The contactor driver of this embodiment comprises a chopper section 10, individual switch sections 20, 30, 40, a current detection section 50, and a CPU 60. The chopper unit 10 has a function of supplying a current to the coils L1 to L3. Since the coils L1 to L3 have the same characteristics as each other, when the individual switch units 20, 30, and 40 are turned on, the coils L1 to L3 are supplied with the same magnitude of current, respectively. The magnitude of the current supplied to each of the coils L1 to L3 is controlled by the duty of the chopper signal from the CPU 60.
【0022】個別スイッチ部20、30、40は、それ
ぞれコイルL1〜L3に対して設けられ、互いに同じ構
成である。そして、各個別スイッチ部20、30、40
は、チョッパ部10がコイルL1〜L3に対して電流を
供給しようとしたときに、その電流を流すか否かを制御
する。この制御は、CPU60からの指示に従う。した
がって、CPU60は、個別スイッチ部20、30、4
0を制御することにより、任意のコイルL1〜L3に電
流を流すことができる。The individual switch units 20, 30, 40 are provided for the coils L1 to L3, respectively, and have the same configuration. Then, each individual switch unit 20, 30, 40
Controls whether or not the current flows when the chopper unit 10 tries to supply the current to the coils L1 to L3. This control follows an instruction from the CPU 60. Therefore, the CPU 60 controls the individual switch units 20, 30, 4
By controlling 0, a current can be passed through any of the coils L1 to L3.
【0023】電流検出部50は、コイルL1〜L3に流
れる電流の和を検出し、その検出結果をCPU60に通
知する。CPU60は、外部からの指示またはCPU6
0内に格納されているプログラムに従って、個別スイッ
チ部20、30、40に対して、コイルL1〜L3に電
流を流すか否かを指示するオン/オフ制御信号を転送す
る。たとえば、コイルL1に電流を流す場合には、個別
スイッチ部20に対して、オン/オフ制御信号として
「オン状態」を転送する。また、CPU60は、各コイ
ルL1〜L3に対してそれぞれ1ビットを割り当てたフ
ラグメモリを有する。そして、電流を流しているコイル
に対応するビットに”1”を設定する。このことによ
り、CPU60は、現在、何個のコイルに電流を流して
いるか(オン状態となっているコンタクタの数)を認識
する。The current detector 50 detects the sum of the currents flowing through the coils L1 to L3 and notifies the CPU 60 of the detection result. The CPU 60 is an instruction from the outside or the CPU 6
According to the program stored in 0, an on / off control signal for instructing whether or not to supply a current to the coils L1 to L3 is transferred to the individual switch units 20, 30, and 40. For example, when passing a current through the coil L1, the “on state” is transferred as the on / off control signal to the individual switch section 20. Further, the CPU 60 has a flag memory in which 1 bit is assigned to each of the coils L1 to L3. Then, "1" is set to the bit corresponding to the coil through which the current is flowing. As a result, the CPU 60 recognizes how many coils the current is flowing (the number of contactors in the ON state).
【0024】さらに、CPU60は、電流検出部50が
検出した電流値および電流を流しているコイルの数に基
づいてチョッパ信号のデューティを算出し、そのチョッ
パ信号をチョッパ部10へ送信する。なお、チョッパ信
号のデューティを算出するアルゴリズムは、後述詳しく
説明する。Further, the CPU 60 calculates the duty of the chopper signal on the basis of the current value detected by the current detecting section 50 and the number of coils passing the current, and transmits the chopper signal to the chopper section 10. The algorithm for calculating the duty of the chopper signal will be described later in detail.
【0025】次に、上記構成のコンタクタドライバの動
作を説明する。ここでは、コイルL1に電流を流してそ
のコンタクタをオン状態にする場合を説明する。なお、
コイルL2およびL3には、電流を流していないものと
する。Next, the operation of the contactor driver having the above configuration will be described. Here, a case will be described in which a current is passed through the coil L1 to turn on the contactor. In addition,
It is assumed that no current is applied to the coils L2 and L3.
【0026】まず、CPU60は、コンタクタ起動動作
として、オン/オフ制御信号を用いて個別スイッチ部2
0内に設けられているMOSトランジスタQ21をオン
状態にする。このとき、フラグメモリのコイルL1に対
応するビットに”1”を設定する。First, the CPU 60 uses the on / off control signal as the contactor activation operation to operate the individual switch section 2
The MOS transistor Q21 provided in 0 is turned on. At this time, "1" is set to the bit corresponding to the coil L1 of the flag memory.
【0027】また、CPU60は、チョッパ信号のデュ
ーティを所定時間(100msec)だけ100パーセント
にする。このことにより、チョッパ部10内に設けられ
ているMOSトランジスタQ12は、100msecの間オ
ン状態を継続する。MOSトランジスタQ12をオン状
態にすると、MOSトランジスタQ11もオン状態にな
る。Further, the CPU 60 sets the duty of the chopper signal to 100% for a predetermined time (100 msec). As a result, the MOS transistor Q12 provided in the chopper section 10 remains on for 100 msec. When the MOS transistor Q12 is turned on, the MOS transistor Q11 is also turned on.
【0028】MOSトランジスタQ11がオン状態にな
ると、MOSトランジスタQ11を介して流れる電流は
コイルL1〜L3に供給される。このとき、個別スイッ
チ部20のMOSトランジスタQ21がオン状態である
ので、電源から供給される電流は、MOSトランジスタ
Q11、コイルL1、MOSトランジスタQ21、電流
検出部50の抵抗R51を介して接地に至る経路で流れ
る。この結果、抵抗R51には、コイルL1を流れる電
流がそのまま流れる。When the MOS transistor Q11 is turned on, the current flowing through the MOS transistor Q11 is supplied to the coils L1 to L3. At this time, since the MOS transistor Q21 of the individual switch unit 20 is in the ON state, the current supplied from the power supply reaches the ground via the MOS transistor Q11, the coil L1, the MOS transistor Q21, and the resistor R51 of the current detection unit 50. Flow on the path. As a result, the current flowing through the coil L1 directly flows through the resistor R51.
【0029】コイルL1を流れる電流は、MOSトラン
ジスタQ11およびQ21がオン状態の期間、徐々に増
加してゆく。このコイル電流は、MOSトランジスタQ
11およびQ21をオン状態にしてから100msecが経
過するまでの間に、十分大きな値となり、接点をオン状
態にする。The current flowing through the coil L1 gradually increases while the MOS transistors Q11 and Q21 are in the ON state. This coil current is the MOS transistor Q
It becomes a sufficiently large value until 100 msec elapses after 11 and Q21 are turned on, and the contact is turned on.
【0030】電流検出部50では、抵抗R51における
電圧降下に相当する電圧をアンプ52を用いて増幅し、
その増幅した電圧を常時CPU60に通知する。すなわ
ち、電流検出部50は、抵抗R51を介して流れる電流
値を常にCPU60に通知する。In the current detecting section 50, the voltage corresponding to the voltage drop in the resistor R51 is amplified by using the amplifier 52,
The amplified voltage is constantly notified to the CPU 60. That is, the current detection unit 50 always notifies the CPU 60 of the value of the current flowing through the resistor R51.
【0031】CPU60は、MOSトランジスタQ11
およびQ21をオン状態にしてから100msecが経過す
ると、接点のオン状態を保持するための動作に移る。す
なわち、以下のようにして、コイルL1に流れる電流を
目標値にするための制御を行う。ここで、保持動作状態
においてコイルL1に流すべき電流値(目標電流)は予
め設定されている値である。この目標電流は、コンタク
タがオン状態となるために最低限必要な電流値(あるい
は、コンタクタがオン状態となることを保証する最小電
流値)よりも少し大きい値である。図5に示す例では、
たとえば、この目標電流を0.25A程度とする。The CPU 60 has a MOS transistor Q11.
When 100 msec has elapsed after turning on Q21 and Q21, the operation for maintaining the on state of the contact is started. That is, the control for setting the current flowing through the coil L1 to the target value is performed as follows. Here, the current value (target current) to be passed through the coil L1 in the holding operation state is a preset value. This target current is a value that is a little larger than the minimum current value required to turn on the contactor (or the minimum current value that guarantees that the contactor is turned on). In the example shown in FIG.
For example, this target current is set to about 0.25A.
【0032】CPU60は、まず、フラグメモリを参照
することにより、現在1つのコイル(コイルL1)のみ
に電流を流していることを認識する。また、CPU60
は、抵抗R51を流れる電流(すなわちコイルL1を流
れる電流)が目標電流に一致するようにチョッパ信号の
デューティを制御する。ただし、抵抗R51を流れる電
流は電圧に換算されてCPU60に通知されるので、実
際には、所定の変換系数を用いて比較される。チョッパ
信号は、MOSトランジスタQ11のオン/オフ状態を
制御する信号であり、そのデューティをかえると、MO
SトランジスタQ11のオン時間とオフ時間の比率が変
化する。First, the CPU 60 recognizes that the current is being supplied only to one coil (coil L1) by referring to the flag memory. Also, the CPU 60
Controls the duty of the chopper signal so that the current flowing through the resistor R51 (that is, the current flowing through the coil L1) matches the target current. However, since the current flowing through the resistor R51 is converted into a voltage and notified to the CPU 60, the comparison is actually performed using a predetermined conversion coefficient. The chopper signal is a signal for controlling the on / off state of the MOS transistor Q11.
The ratio of the on time and the off time of the S transistor Q11 changes.
【0033】MOSトランジスタQ11がオフ状態にな
ると、コイルL1〜L3に電流が供給されなくなる。こ
とろが、コイルは電流を保持しようとする性質があるの
で、コイルL1には電流が流れ続ける。この電流は、コ
イルL1、MOSトランジスタQ21、抵抗R51、お
よびダイオードD13を介してループ状に流れるが、時
間経過とともに徐々に減少していく。一方、MOSトラ
ンジスタQ11をオン状態にすると、上述したように、
電源からコイルL1に電流が供給され、その電流値が増
加してゆく。When the MOS transistor Q11 is turned off, no current is supplied to the coils L1 to L3. Of course, since the coil has the property of holding the current, the current continues to flow in the coil L1. This current flows in a loop through the coil L1, the MOS transistor Q21, the resistor R51, and the diode D13, but gradually decreases with the passage of time. On the other hand, when the MOS transistor Q11 is turned on, as described above,
A current is supplied to the coil L1 from the power supply, and the current value increases.
【0034】このように、コイルL1を流れる電流値
は、チョッパ信号が”H”と”L”とを繰り返すことに
よって増加・減少を繰り返すので、チョッパ信号のデュ
ーティを制御することによってコイルL1に流れる電流
の平均値を設定することができる。CPU60は、この
コイル電流の平均値が上記目標電流に一致するようにチ
ョッパ信号のデューティを制御する。As described above, the current value flowing through the coil L1 repeatedly increases and decreases as the chopper signal repeats "H" and "L". Therefore, the current value flowing through the coil L1 is controlled by controlling the duty of the chopper signal. The average value of the current can be set. The CPU 60 controls the duty of the chopper signal so that the average value of this coil current matches the target current.
【0035】コイルL1に流れる電流を停止するときに
は、オン/オフ制御信号を用い、MOSトランジスタQ
21をオフ状態にする。このことにより、コイルL1を
介して流れていた電流は、ダイオードD22を順方向に
流れてツェナーダイオードZD23を逆バイアス状態に
する。この逆バイアス電圧がツェナーダイオードZD2
3の閾値電圧を越えると、コイルL1に蓄積されていた
エネルギーは電源に回生され、コイルL1を流れる電流
は停止する。なお、このときCPU60は、フラグメモ
リのコイルL1に対応するビットを”0”に戻す。When the current flowing through the coil L1 is stopped, the on / off control signal is used and the MOS transistor Q
21 is turned off. As a result, the current flowing through the coil L1 flows in the forward direction through the diode D22 and brings the Zener diode ZD23 into the reverse bias state. This reverse bias voltage is the Zener diode ZD2.
When the threshold voltage of 3 is exceeded, the energy stored in the coil L1 is regenerated by the power supply, and the current flowing through the coil L1 is stopped. At this time, the CPU 60 resets the bit corresponding to the coil L1 of the flag memory to "0".
【0036】このように、本実施例のコンタクタドライ
バは、コイルL1に流れる電流を検出し、その検出した
電流値を用いてコイル電流を目標電流に一致させるよう
なフィードバック制御をするので、コイル抵抗が温度変
化などによって変化した場合においても、コイル電流を
一定値(目標電流)に保つことができる。この目標電流
として、コンタクタがオン状態となるために最低限必要
な電流値よりも少し大きい値を設定すれば、電流を浪費
することなく、コンタクタを確実にオン状態とすること
ができる。As described above, the contactor driver of the present embodiment detects the current flowing through the coil L1 and performs feedback control so that the coil current matches the target current using the detected current value. The coil current can be maintained at a constant value (target current) even when changes due to temperature changes. If the target current is set to a value slightly larger than the minimum current value required for the contactor to be turned on, the contactor can be reliably turned on without wasting the current.
【0037】次に、複数のコイルに電流を流す場合の動
作を説明する。ここでは、コイルL1およびL2に電流
を流して2つのコンタクタをオン状態にする場合の例を
説明する。Next, the operation when a current is passed through a plurality of coils will be described. Here, an example in which a current is passed through the coils L1 and L2 to turn on the two contactors will be described.
【0038】CPU60は、オン/オフ制御信号を用い
てMOSトランジスタQ21およびQ31をオン状態に
する。このとき、フラグメモリのコイルL1およびコイ
ルL2に対応するビットにそれぞれ”1”を設定する。
また、CPU60は、コイルL1のみに電流を流す場合
と同様に、チョッパ信号を用いてMOSトランジスタQ
11をオン状態にし、コイルL1〜L3に電流を供給す
る。CPU 60 turns on MOS transistors Q21 and Q31 using the on / off control signal. At this time, "1" is set to each of the bits corresponding to the coil L1 and the coil L2 of the flag memory.
Further, the CPU 60 uses the chopper signal to output the MOS transistor Q as in the case of passing the current only through the coil L1.
11 is turned on, and current is supplied to the coils L1 to L3.
【0039】このとき、コイルL1およびL2を流れる
電流は、共に抵抗R51を流れる。すなわち、抵抗R5
1に流れる電流は、コイルL1を流れる電流とコイルL
2を流れる電流の和である。At this time, the currents flowing through the coils L1 and L2 both flow through the resistor R51. That is, the resistance R5
The current flowing through 1 is the same as the current flowing through coil L1
It is the sum of the currents flowing through 2.
【0040】CPU60は、フラグメモリを参照するこ
とにより、現在2つのコイルに電流を流していることを
認識すると、抵抗R51に流れる電流が上記目標電流の
2倍の値に一致するようにチョッパ信号のデューティを
制御する。このような制御により、コイルL1およびL
2には、それぞれ目標電流が流れる。When the CPU 60 recognizes that the current is flowing through the two coils by referring to the flag memory, the CPU 60 outputs the chopper signal so that the current flowing through the resistor R51 becomes equal to twice the target current. Control the duty of. By such control, the coils L1 and L
A target current flows through each of the two.
【0041】このように、本実施例のコンタクタドライ
バは、温度変化などの影響を受けることなく、任意の1
つ以上のコイルに対して、各コンタクタを確実にオン状
態とするために必要最低限の電流を安定して流すことが
できる。また、複数のコイルに電流を供給する機能、複
数のコイルに流れる電流値を検出する機能、および複数
のコイルに流れる電流を制御する機能を、それぞれ複数
のコイルに対して1つのみ設ける構成なので、回路規模
を小さくすることができる。As described above, the contactor driver according to the present embodiment does not have to be affected by temperature changes and the like.
The minimum current required to reliably turn on each contactor can be stably applied to one or more coils. Further, since the configuration is such that only one function is provided for each of the plurality of coils, the function of supplying the current to the plurality of coils, the function of detecting the current value flowing in the plurality of coils, and the function of controlling the current flowing in the plurality of coils are provided. The circuit scale can be reduced.
【0042】図3は、チョッパ信号のデューティを制御
するCPU60の動作フローチャートである。CPU6
0は、以下の処理を所定間隔ごとに繰り返す。ステップ
S1では、新たにコンタクタをオン状態とする(オン状
態となるコンタクタ数を増やす)ための指示があるか否
かを判断する。この指示は、たとえばユーザによる入力
またはソフトウェアによるコマンドである。FIG. 3 is an operation flowchart of the CPU 60 which controls the duty of the chopper signal. CPU6
In 0, the following processing is repeated at predetermined intervals. In step S1, it is determined whether or not there is an instruction to newly turn on the contactors (increase the number of contactors to be turned on). This instruction is, for example, a user input or a software command.
【0043】新たにコンタクタをオン状態とするための
指示があれば、コンタクタ起動動作を開始し、ステップ
S2において、「100msecタイマ」をスタートする。
続いて、ステップS3では、チョッパ信号のデューティ
を100パーセントにする。この状態は、「100msec
タイマ」がタイムアップするまで継続される。すなわ
ち、コンタクタ起動動作を開始してから100msecの
間、チョッパ信号のデューティを100パーセントに固
定する。そして、ステップS15において、上記チョッ
パ信号をチョッパ部10に対して出力する。If there is a new instruction to turn on the contactor, the contactor starting operation is started, and the "100 msec timer" is started in step S2.
Succeedingly, in a step S3, the duty of the chopper signal is set to 100%. This state is "100msec
It will continue until the "timer" times out. That is, the duty of the chopper signal is fixed to 100% for 100 msec after starting the contactor starting operation. Then, in step S15, the chopper signal is output to the chopper unit 10.
【0044】このように、新たにコンタクタをオン状態
とするときには、所定期間チョッパ信号のデューティを
100パーセントにして電源からコイルへ連続的に電流
を供給し、各コイルに流れる電流をいったん十分大きな
値にする。このことにより、各接点がオン状態になる。As described above, when the contactor is newly turned on, the duty of the chopper signal is set to 100% for a predetermined period and the current is continuously supplied from the power supply to the coils, and the current flowing through each coil is once sufficiently large. To As a result, each contact is turned on.
【0045】ステップS1において、新たにコンタクタ
をオン状態とするための指示がなければ、ステップS1
1において「100msecタイマ」が動作中であるかを調
べ、動作中であればデューティ制御処理を終了する。一
方、「100msecタイマ」が動作中でなければ、ステッ
プS12以降のコンタクタ保持動作へ移る。If there is no instruction to newly turn on the contactor in step S1, step S1
In step 1, it is checked whether the "100 msec timer" is in operation, and if it is in operation, the duty control process ends. On the other hand, if the "100 msec timer" is not in operation, the process proceeds to the contactor holding operation after step S12.
【0046】ステップS12では、フラグメモリを参照
してオン状態のコンタクタ数を認識する。そして、その
オン状態のコンタクタ数とコイル1個あたりの目標電流
との積を算出し、全体の目標電流を求める。続いて、ス
テップS13では、上記ステップS12で求めた全体の
目標電流と、電流検出部50から通知される現在の電流
値との差に所定の係数Kをかけてデューティ出力変化量
ΔDを求める。そして、ステップS14において、現在
のデューティにデューティ出力変化量ΔDを加えること
によって新たなデューティを算出し、ステップS15
で、チョッパ信号のデューティをその算出したデューテ
ィとして出力する。In step S12, the number of contactors in the ON state is recognized by referring to the flag memory. Then, the product of the number of contactors in the ON state and the target current per coil is calculated to obtain the total target current. Succeedingly, in a step S13, a duty output change amount ΔD is obtained by multiplying a difference between the total target current obtained in the step S12 and a current value notified from the current detecting section 50 by a predetermined coefficient K. Then, in step S14, a new duty is calculated by adding the duty output change amount ΔD to the current duty, and step S15
Then, the duty of the chopper signal is output as the calculated duty.
【0047】なお、上記実施例では、各コイルの特性が
互いに同じであり、各接点をオン状態にするための電流
も互いに同じであるものとして説明したが、本発明はこ
の構成に限定されるものではない。たとえば、各コイル
L1〜L3に流れる電流がそれぞれ0.1A、0.2
A、0.3A以上となったときに、対応する接点がオン
状態になるような構成においては、コイルL1〜L3の
コイル抵抗の比率を3:2:1にするとともに、図3に
示したフローチャートのステップS12において「全体
の目標電流」を算出する計算式を変更すればよい。In the above embodiments, the characteristics of the coils are the same and the currents for turning on the contacts are also the same, but the present invention is not limited to this configuration. Not a thing. For example, the currents flowing through the coils L1 to L3 are 0.1 A and 0.2, respectively.
In the configuration in which the corresponding contact is turned on when A, 0.3 A or more, the ratio of the coil resistance of the coils L1 to L3 is set to 3: 2: 1, and as shown in FIG. The calculation formula for calculating the "total target current" may be changed in step S12 of the flowchart.
【0048】また、上記実施例では、コンタクタドライ
バを採り上げてコイル電流を制御する方式を説明した
が、本発明はこれに限るものではなく、他の負荷のも適
用できる。In the above embodiment, the method of controlling the coil current by picking up the contactor driver has been described, but the present invention is not limited to this, and other loads can be applied.
【0049】[0049]
【発明の効果】負荷に流れる電流を検出し、その検出し
た電流値を用いて負荷電流を目標電流に一致させるよう
なフィードバック制御をするので、負荷の抵抗が温度変
化などによって変化した場合においても、電流を一定値
(目標電流)に保つことができる。このため、電流の浪
費を抑えることができる。The current flowing through the load is detected, and the detected current value is used to perform feedback control so that the load current matches the target current. Therefore, even when the resistance of the load changes due to temperature change or the like. The current can be maintained at a constant value (target current). Therefore, the waste of current can be suppressed.
【0050】また、複数の負荷に電流を供給する機能、
複数の負荷に流れる電流値を検出する機能、および複数
の負荷に流れる電流を制御する機能を、それぞれ複数の
負荷に対して1つのみ設ける構成なので、回路規模を小
さくすることができる。Also, a function of supplying current to a plurality of loads,
Since only one function is provided for each of the plurality of loads and the function of detecting the current value flowing in the plurality of loads and the function of controlling the current flowing in the plurality of loads are provided, the circuit scale can be reduced.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.
【図2】本発明の電流制御回路の一実施形態として採り
上げたコンタクタドライバの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a contactor driver adopted as an embodiment of a current control circuit of the present invention.
【図3】チョッパ信号のデューティを制御するCPUの
動作フローチャートである。FIG. 3 is an operation flowchart of a CPU that controls the duty of a chopper signal.
【図4】従来のコンタクタドライバの回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional contactor driver.
【図5】コイル抵抗の温度依存と製品ばらつきによる誤
差を示したグラフである。FIG. 5 is a graph showing an error due to temperature dependence of coil resistance and product variation.
1 電流供給手段 2ー1〜2ーn スイッチング手段 3ー1〜3ーn 負荷 4 電流検出手段 5 制御手段 10 チョッパ部 11、12 MOSトランジスタ 13 ダイオード 20、30、40、個別スイッチ部 21、31 MOSトランジスタ 22 ダイオード 23 ツェナーダイオード 50 電流検出部 51 抵抗 52 アンプ 60 CPU L1〜L3 コイル 1 Current Supply Means 2-1 to 2-n Switching Means 3-1 to 3-n Load 4 Current Detection Means 5 Control Means 10 Chopper Part 11, 12 MOS Transistor 13 Diodes 20, 30, 40, Individual Switch Part 21, 31 MOS transistor 22 Diode 23 Zener diode 50 Current detection part 51 Resistance 52 Amplifier 60 CPU L1-L3 coil
Claims (4)
路において、 電流制御信号に基づく電流を各負荷に供給する電流供給
手段と、 各負荷ごとに設けられ、それぞれオン/オフ制御信号を
受信し、オン/オフ制御信号が第1の状態であれば負荷
に電流を流し第2の状態であれば負荷に電流を流さない
ように動作する複数のスイッチング手段と、 各負荷に流れる電流の和を検出する電流検出手段と、 電流を流すべき負荷に対して設けられた上記スイッチン
グ手段へ転送する上記オン/オフ制御信号を第1の状態
にするとともに、上記電流検出手段によって検出された
電流値に基づいて上記電流制御信号を生成する制御手段
と、 を有することを特徴とする電流制御回路。1. In a current control circuit for supplying a current to a plurality of loads, a current supply means for supplying a current based on the current control signal to each load, and a current supply means provided for each load to receive an on / off control signal respectively. If the ON / OFF control signal is in the first state, the sum of the currents flowing in the loads and a plurality of switching means that operates so that the current flows in the load and in the second state the current does not flow in the load The current value detected by the current detecting means and the ON / OFF control signal transferred to the switching means provided for the load through which the current is caused to flow into the first state. And a control means for generating the current control signal based on the above.
り、上記制御手段は、電流を流している負荷の数および
上記電流検出手段によって検出された電流値に基づいて
上記電流制御信号を生成することを特徴とする請求項1
に記載の電流制御回路。2. The plurality of loads have the same characteristics as each other, and the control means generates the current control signal based on the number of loads that are supplying current and the current value detected by the current detection means. Claim 1 characterized by the above.
The current control circuit according to.
り、上記制御手段は、上記電流検出手段によって検出さ
れた電流値に従ってそのチョッパ信号のデューティを変
化させることを特徴とする請求項1または2に記載の電
流制御回路。3. The current control signal is a chopper signal, and the control means changes the duty of the chopper signal according to the current value detected by the current detection means. The current control circuit described.
標電流を設定しておき、電流を流している負荷に対して
設定されている各目標電流の和と上記電流検出手段によ
って検出された電流値とを比較し、その比較結果に基づ
いて上記電流制御信号を生成することを特徴とする請求
項1または2記載の電流制御回路。4. The control means sets a target current in advance for each load, and the current detection means detects the sum of the target currents set for the load that is flowing the current. The current control circuit according to claim 1, wherein the current control signal is generated based on a result of the comparison.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22024795A JP3570033B2 (en) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | Contactor driver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22024795A JP3570033B2 (en) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | Contactor driver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0962385A true JPH0962385A (en) | 1997-03-07 |
| JP3570033B2 JP3570033B2 (en) | 2004-09-29 |
Family
ID=16748206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22024795A Expired - Fee Related JP3570033B2 (en) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | Contactor driver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3570033B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11184542A (en) * | 1997-12-25 | 1999-07-09 | Jatco Corp | Solenoid drive control device |
| JP2010257026A (en) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | Power supply circuit and lighting device |
| JP2015129610A (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | ダイキン工業株式会社 | Air conditioning system controller |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP22024795A patent/JP3570033B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11184542A (en) * | 1997-12-25 | 1999-07-09 | Jatco Corp | Solenoid drive control device |
| JP2010257026A (en) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | Power supply circuit and lighting device |
| JP2015129610A (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | ダイキン工業株式会社 | Air conditioning system controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3570033B2 (en) | 2004-09-29 |
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