JPS599702A - 電気式操作機器用調節装置 - 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】 本発明は電気式操作機器用調節装置、特に所定の（調節
可能な）デユーティ比でクロック動作される制御叩電流
が出力トランジスタを介して電気式操作機器に印加され
る電気式操作機器粗調ｌ￥ｉ′１８に置に関する。

このような調節装置がすでに米１刊％π１゛第３７６３
７４５号、ド４ツ公開公報第３１．４０３０１号並びに
ドイツ公開公報第３２００４５７号等に開示されている
。このような調節装置では基本的に操作用機器の許容誤
差が大きい鳴禽でも制御電流の電流精度を高めなければ
ならないという問題がある。またその１４合操作機器を
駆動した場合できるたけ電力１員失を少なく−ｊるよう
にしなければならない。

このような要求を満たすために従来の調節装置では高価
な回路素子を用いなければならずコストダウンを刷れな
いという問題があった。

従って本発明はこのような従来の欠点を除去するもので
、簡単な回路構成により電力損失を少くしてしかも電流
精度を高めることができる電気ｒ（操作機器用調節装置
を提供することを目的とする。

本発明によれば電気式操作機器に電流を供給する回路に
低オームの抵抗が接続され、この抵抗が電流鏡ｆ検回路
の第１の電流路と接続される。また目標値発成器は電流
鏡像回路の第２の電流路を介して目標値と実際値を比較
する比較段に接続される。

このようにして、本発明では操作機器の許容誤差が大き
い場合でも簡学な回路構成で電流精度を高めることがで
き、また操作機器をクロック動作しパルス変調させ所定
のデユーティ比で駆動するようにしているので電力損失
を少くすることができる。

このように操作機器の許容誤差が大きい場合でも電流精
度を高め、まだ電力損失を少くすることができるという
問題を解消することができ、同時に少ない回路素子でこ
れを達成することができる。

その場合制御装置をＮＭＯＳコンピュータユニットより
直接駆動するようにすることができる５、また本発明で
は操作機器に電流を供給する回路に設けられた低抵抗の
抵抗器、並びに環流ダイオードが閉じだ回路を形成する
よう罠構成されている。それによって−１−下の切り換
えしきい値を＋ｌ：、確に制御できクロックされ／ｊ雷
電流発生さぜることかできる。

また本発明では好斗しくけ目標１ｉｆｆｌと実際値を比
較する比較段並びに制御電流をクロックさぜるクロック
手段としてコンパレータが用いられる。その場合抵抗で
構成された目標値信号発生器並びに圧器には電流鏡像回
路を介し〒実際値金示す電流が入力される、 以Ｆ図面に示す実施例に従い本発明の詳細な説明する。

図において電源の正の極と接続された端子１゜とアース
の間には低Ωの抵抗１１（例えば（口５Ω）と電気式操
作機器（例えば電磁弁等）１２と出方トランジスタ１３
からなる直列回路が接続されている。抵抗１１並びに操
作機器１２と並列に環流ダイオニド（ｒｅｃｌ）Ｖｅｒ
）ｌ市ｏｄｅ）　１４が接続され、寸だ端子１０とアー
ス間には出力回路用の平滑コンデンザ１５が接続されて
いる。さらにトランジスタ１３と並列に保護ダイオード
１６が接続されている。

抵抗１１と操作機器１２の接続点は抵抗９、第１の電流
鏡像回路１８の第１の電流路１７、第２の電流鏡ｒ段回
路２０の第１の電流路１９、それに抵抗２１からなる直
列回路を介してアースに接続されている。電流鏡像回路
とは２つの半導体素子を接続し一方の半導体に流れる電
流によって他方の半導体１にそれに対応した電流あるい
１ｄ比例した電流を発生させるような回路である。電ｆ
Ｎ、鏡像回路に対して２つのトランジスタを用いる場合
には各トランジスタがそれぞれ電流路を形成し、また一
方のトランジスタのベースが他方のトランジスタのベー
スと接続され、このベースの接続点が一方のトランジス
タのコレクタと接続され、そのコレクタエミッタ電流が
他方のトランジスタに写されるように構成されている。

本実施例において用いられている電流鏡像回路＋８．２
０はそれぞれ電流路を構成する２つのトランジスタから
なってまた端子１０とアース間には目標値信号発生器と
して構成された可変抵抗２２と、第１の電流鏡像回路１
８の第２の電流路２３と、抵抗２４からなる直列回路が
接続されている。まだ抵抗２４と並列に平滑コンデンｖ
′２５が接続され、抵抗２４と電流路２３の接続点はコ
ンパレータ２６の反転入力端子に接続される。このコン
パレータ２６の非反転入力端子は端子２９とアース間に
接続された抵抗２７．２８からなる分圧器の分圧点と接
続される。この場合端子２９は安定化された電源と接続
されている。安定化電圧に発生するノイズを保護するた
めに抵抗２８と並列にコンデンサ３゜が接続されている
。コンパレータ２６とその非反転入力端子間に接続され
た抵抗３１はコンパレータ２６の出力をフィードバック
させるフィードバック回路を構成している。コンパレー
タ２６の出力はオープンコレクタを有するので、その出
力は抵抗３２を介して端頂２９と接続される。、特にマ
イクロプロセッサ（ＣＩ）Ｕ）として構成された制阿段
から得られる制御信号がコンパレータ２６の出力端ｒ−
に入力されており、またこのコンパレータの出力はイン
バータ３３．２つの抵抗３４゜３５からなる分圧器の直
列回路を介してアースに導かれている。分圧器３４．３
５の分圧点は前置増幅器３６のベースと接続され、その
エミッタはアースに、またコレクタは出力トランジスタ
１３のベースに接続されるとともに抵抗３７を介して端
Ｔ−２９と接続されている。また端子２９とアース間に
は抵抗３８．３９並びに第２の電流鏡像回路２０の第２
の電流路４０からなる直列回路が接続される。

第１の電流鏡像回路１８の両型流路１７．２３のアース
側と反対側の端子−（エミ”ツタ）はそれぞれツェナー
ダイオード４１．４２を介してアースと接続されている
。

出力部１３〜１６並びに３４〜３７における高電圧が制
御部１７〜３３並びに３８〜４０に与える影響を避ける
ために制（ａ１部と出力部のアース端子間には分離抵抗
４３が接続される。

出力トランジスタ１３が導通すると、抵抗１１、操作機
器１２並びにトランジスタ１３を介して側割電流が流れ
る。操作機器１２のインダクタンスにより電流が次第に
上昇する。抵抗１１に電流が流れ始めると、この電流は
また抵抗９、電流路１７１９並びに抵抗２１を介してア
ースに流れる。従ってこの電流は操作機器１２に流れる
電流、すなわち電流の実際値に比例する。電流鏡像回路
１８の傭像作用によりそれに対応する電流が回路素ｒ・
２２．２３．２４からなる直列回路に流れる。このよう
にしてコンパレータ２６の反転入力端子に入力される電
圧は抵抗１１ない１〜操作機器１２に流れる電流、すな
わち操作機器１２に流、ｔする電流の実際値に直接比例
することになる１、一方コンパレータ２６の非反転入力
端子には分圧器２７．２８から得られる一定電圧が印加
される。コンパレータ２６のフィードバック回路に設け
られた抵抗３１によって切り換えヒステリシス特性が定
まる。操作機器１２に流れる電流が増大し、コンパレー
タ２６の上方切り換えしきい値に達すると、出力トラン
ジスタ１３がインバータ３３並びに前置増幅器３６を介
して遮断される。

それによって操作機器に流れる電流は環流回路１１゜１
２．１４において段々減少する。この環流間゛路には抵
抗１１が設けられているので、電流の減少が電流鏡像回
路１８を介してコンパレータ２６の反転入力端子に入力
される。このようにして下方の切り換え（７きい値に達
するとコンパレータ２６が反転し、それによってトラン
ジスタ１３が再びオンとなる。このようにして制御電流
は調節可能な所定のデユーティ比でオンオフされクロッ
クされる。

電流の調整、すなわち目標値の調節は抵抗２２を変える
ことによって行なわれる。

制御はＣＩＩＵ出力を介してコンパレータ２６の出力に
１１」信号（５ｖ）が印加された時のみ行なわれる。コ
ンパレータ２６の出力がオープンコジクタニヨリこの「
１」信号はコンパレータ２６の切り換え状態に応じて［
０１信号に変えられる。これに対してＣＩ）Ｕか。ら「
０」信号がコンパレータ２６の出力に入力される場合に
は、上述したようなりロック動作は行なわれず、制御装
置は非動作状態になる。

切り換え命令を逆にすることによりイ゛ンバータ３３を
省略することもできる。また原理的には切り換え信号の
反転は操作機器１２．に流れる電流がわずかな場合前置
トランジスタ３６を省略することによっても行なうこと
ができる。インバータ３３は勿論前置上ランジスタない
しは他のトランジスタとして構成することもできること
は勿論である。

第２の電流鏡像回路−２０の電流路４０には端子２９か
ら得られる安定化電源に基づく一定電流が印加される。

この第２の電流鏡像回路２０は電源が変動した場合電流
精度をより高くするようにするだめのものである。電流
鏡像回路°２０による鏡像作用により電流路１７におけ
る電流変動が抑圧される。

例えば１２Ｖの電源駆動の場合しばしば１００■に至る
ノイズピークが発生するので、電流鏡像回路に対する保
護手段が必要となる。この保護は両ツェナーダイ牲−ド
４１．，４２によって行なわれ、例えば３５Ｖ以上の電
圧ピークを短絡させることができる。低オーム抵抗１１
に流れる電流は非常に入きくなるので、許容電流の・大
きなツェナーダイオ−ド４１が必要となる。そのような
ツェナーダイオードは非常に高価なものであるので１回
路に電流制限抵抗９を設けるようにしである。ツェナー
ダイオード４２の場合には可変抵抗２２より電流制限が
行なわれるのでそのようにする必要はない。図示した回
路にお、いて、５個のトランジスタ１７．２３．１９．
４０．３６に対して例えば５個のトランジスタを含むト
ランジスタ回路ＣＡ３０９６を利用するようにすると、
特に簡単になりまた安価に作ることができる。

”　　　平滑コンデンサ１５並びにそれに関連した保護
ダイオード１６は簡単な実施例の場合には省略すること
ができる。これらの素子は信号線に現われる電圧ピーク
を抑圧させるイ動きをする。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の詳細な説明する電気回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）所定のデユーティ比でクロックされる制御電流が
   出力トランジスタを介して電気式操作機器に印加される
   電気式操作機器用調節装置において、電気式操作機器（
   １２）　Ｋ電流を供給する回路に低オーツ、の抵抗（１
   １）を設け、この抵抗を電流鏡像回路（１８）の第１の
   電流路（１７）と接続し、また目標値信号発生器（２２
   ）をこの電流鏡像回路（１８）の第２の電流路（２３）
   を介して目標１直と実際値を比較する゛比一段に接続す
   るようにした電気式操作機器用調節装置。 （２）低オームの抵抗（１１）、操作機器（１２）並び
   に環流ダイオ−ド（１４）が閉じた回路を形成すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電気式操作
   機器用調節装置。 （３）　目標値と実際値を比較する比較段並びに側副電
   流をクロックさせる手段をコンパレータ（２６）として
   構成し、そのコンパレータの第１の入力端子に一定電圧
   を印ｌＪｎ　Ｌ、またその第２の入力端子−には電流鏡
   像回路（１８）の第２の電流路に流ｔする電流に比例す
   る電圧を印加するようにした特１杵１情求の範囲第１項
   又は第２項に記載の電気式操作機：傷用調節装置。 （４）　　目標値信号発生器を抵抗（２２）で構成し、
   この抵抗並びに他の抵抗（２４）によって分圧器を構成
   し、その分圧点をコンパレータ（２６）の第２の入力端
   子に接続するようにした特許請求の範囲第３項に記載の
   電気式操作機器用調節装置。 （５）　　オープンコレクタのコンパレータ（２６）の
   出力がマイクロプロセッサ（ＣＩ’Ｕ）として構成され
   た制間段の制御出力と接続され、その鳴禽この制御段か
   ら得られる制御信号によって調節装置をオンメツさせる
   ようにした特許請求の範囲第３項又は第４項に記載の電
   気式操作機器用調節装置、（Ｇ）　　コンパレ〜り（２
   ６）の後段にインバータ（３３）を接続するようにした
   特許請求の範囲第５項に記載の電気式操作機器用調節装
   置。 （力　電流鏡像回路（１８）の両型流路のうち少くとも
   一方の端子−をツェナーダイぢ一ド（４１、４２）　　
   を介してアースに接続するようにした特許請求の範囲第
   １項から第６項までのいずれか１項に記載の電気式操作
   機器用調節装置。 （８）アースと反対（Ｒ１１の電流路（１７）の端子に
   電流制限抵抗（９）を設けるようにした特許請求の範囲
   第７項に記載ρ電気式操作機器用調節装置。 （９）電流鏡像回路（１８）の第１の電流路（１７）を
   第２の鏡像回路（２０）の第１の電流路（１９）と接続
   し、また第２の電流鏡像回路（２０）の第２の電流路（
   ４０）に一定の電流を流すようにした特許請求の範囲第
   １項から第８項までのいずれか１項に記載の電気〒（操
   作機器用調節装置（。 （１０）出力部と制（財）部のそれぞれアース側間に抵
   抗（４３）を設は出力部と制御部を分離するようにした
   特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項に
   記載の電気式操作機器用調節装置。