JPS61141103A - ソレノイド駆動回路 - Google Patents
ソレノイド駆動回路Info
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- JPS61141103A JPS61141103A JP26353084A JP26353084A JPS61141103A JP S61141103 A JPS61141103 A JP S61141103A JP 26353084 A JP26353084 A JP 26353084A JP 26353084 A JP26353084 A JP 26353084A JP S61141103 A JPS61141103 A JP S61141103A
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- JP
- Japan
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- solenoid
- power supply
- current
- transistor
- currents
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- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
- H01F7/1805—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔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。
ソレノイドは種々な用途に用いられ、たとえばリレーあ
るいはプランジャ付きの電磁弁、その抽選別器のエアー
銃等が知られている。ところでソレノイドの駆動回路に
おいては、応答速度、保持電流、消費電力および切断時
の過渡電圧等が問題となる。応答速度を高めるためには
Ｌ／Ｒ時定数を小さくするかあるいは電源電圧を上げれ
ばよい。
るいはプランジャ付きの電磁弁、その抽選別器のエアー
銃等が知られている。ところでソレノイドの駆動回路に
おいては、応答速度、保持電流、消費電力および切断時
の過渡電圧等が問題となる。応答速度を高めるためには
Ｌ／Ｒ時定数を小さくするかあるいは電源電圧を上げれ
ばよい。
このため、電源電圧を上げるとともに保持電流を制限す
るために抵抗Ｒを外付けして大きくしている。
るために抵抗Ｒを外付けして大きくしている。
このため、抵抗Ｒでの電力損失が太き（駆動回路の消費
電力の増大および発熱が問題となる。さらに、ソレノイ
ドの電流が遮断されるときの高電圧を吸収する消弧回路
は種々提案されているが、いずれもソレノイドの電磁エ
ネルギを過渡的に減衰吸収させるものであり、このエネ
ルギを積極的に利用するというものではない。
電力の増大および発熱が問題となる。さらに、ソレノイ
ドの電流が遮断されるときの高電圧を吸収する消弧回路
は種々提案されているが、いずれもソレノイドの電磁エ
ネルギを過渡的に減衰吸収させるものであり、このエネ
ルギを積極的に利用するというものではない。
したがって、本発明は、応答速度の高速性を維持しつつ
消費電力を低減させた高能率なソレノイド駆動回路を提
供することを目的とするものである。
消費電力を低減させた高能率なソレノイド駆動回路を提
供することを目的とするものである。
本発明のソレノイド駆動回路は、ソレノイドを駆動させ
る時には高い電圧を有した第１の電源を用い、いったん
作動すると、これよりも低い第２の電源を用いてソレノ
イドに保持電流を流すようにしている。このため、ソレ
ノイドを駆動してこの電流路を開閉するための第１のス
イッチと、前記第１および第２の電源を各々切換え使用
するための第２および第３のスイッチを有している。外
部からのソレノイド駆動信号は第１のスイッチを直接作
動させる。さらにソレノイド駆動信号に応じて第１の電
源をソレノイドに供給するよう第２のスイッチが備えら
れている。ソレノイドに流れる電流を検出する電流検出
手段からの信号と前記ソレノイド駆動信号とに応じて第
２の電源をソレノイドに供給するよう第３のスイッチが
備えられ ゛ている。
る時には高い電圧を有した第１の電源を用い、いったん
作動すると、これよりも低い第２の電源を用いてソレノ
イドに保持電流を流すようにしている。このため、ソレ
ノイドを駆動してこの電流路を開閉するための第１のス
イッチと、前記第１および第２の電源を各々切換え使用
するための第２および第３のスイッチを有している。外
部からのソレノイド駆動信号は第１のスイッチを直接作
動させる。さらにソレノイド駆動信号に応じて第１の電
源をソレノイドに供給するよう第２のスイッチが備えら
れている。ソレノイドに流れる電流を検出する電流検出
手段からの信号と前記ソレノイド駆動信号とに応じて第
２の電源をソレノイドに供給するよう第３のスイッチが
備えられ ゛ている。
さらに、ソレノイドの電流が切断された時にその電磁エ
ネルギを第１の電源およびまたは第２の電源に戻す消弧
回路が備えられている。
ネルギを第１の電源およびまたは第２の電源に戻す消弧
回路が備えられている。
駆動信号が入ると第１および第２のスイッチを介して、
高電圧の第１の電流電源がソレノイドに供給される。高
電圧であるための所要のソレノイド駆動回路が流れるま
での時間は短い。このため回路の高速性が維持される。
高電圧の第１の電流電源がソレノイドに供給される。高
電圧であるための所要のソレノイド駆動回路が流れるま
での時間は短い。このため回路の高速性が維持される。
前記電流検出手段からの信号が所定のレベルに達すると
この信号と前記駆動信号とによって、前記第３のスイッ
チによる第２の直流電源がソレノイドに供給される。そ
して、この第２の直流電源によってソレノイドの保持電
流が確保される。このように、第１および第２の直流電
源を用いているので、外付けの大きな抵抗を用いること
なく高速性を維持し消費電力を低減できる。
この信号と前記駆動信号とによって、前記第３のスイッ
チによる第２の直流電源がソレノイドに供給される。そ
して、この第２の直流電源によってソレノイドの保持電
流が確保される。このように、第１および第２の直流電
源を用いているので、外付けの大きな抵抗を用いること
なく高速性を維持し消費電力を低減できる。
さらに、ソレノイドに備えた消弧回路は第１およびまた
は第２の直流電源にその電磁エネルギを戻すようにして
いるので、極めて高能率なソレノイド駆動回路となる。
は第２の直流電源にその電磁エネルギを戻すようにして
いるので、極めて高能率なソレノイド駆動回路となる。
以下、本発明のソレノイド駆動回路の実施例を第１図お
よび第２図を参照して説明する。
よび第２図を参照して説明する。
図において符号り、Ｒはソレノイドのインダクタンスお
よび内部抵抗を示す、第１、第２、および第３スイツチ
は各々ＴｒｌｓＴｒｚおよびＴ、。
よび内部抵抗を示す、第１、第２、および第３スイツチ
は各々ＴｒｌｓＴｒｚおよびＴ、。
で示すＮＰＮ ）ランジスタである。’ｒ、、）ランジ
スタのエミッタと接地間には小さい値の抵抗Ｒ６が接続
され、ソレノイドの電流検出手段として作用している。
スタのエミッタと接地間には小さい値の抵抗Ｒ６が接続
され、ソレノイドの電流検出手段として作用している。
この抵抗Ｒ８の電圧が比較器、である、たとえばシュミ
ット回路の一方の入力端子に入力され、他方の入力端子
には基準電圧Ｅ０が入力されている。比較器１の出力と
駆動信号りとはＡＮＤゲート２に入力され、その出力が
Ｔｒｔ トランジスタのベースに入力されている。また
駆動信号りはそれぞれ’ｒ、、 、Ｔ、ｔ ｌ−ラン
ジスタのベースに入力されている。
ット回路の一方の入力端子に入力され、他方の入力端子
には基準電圧Ｅ０が入力されている。比較器１の出力と
駆動信号りとはＡＮＤゲート２に入力され、その出力が
Ｔｒｔ トランジスタのベースに入力されている。また
駆動信号りはそれぞれ’ｒ、、 、Ｔ、ｔ ｌ−ラン
ジスタのベースに入力されている。
Ｔｗ、ｔトランジスタのコレクタには第１の直流電源Ｅ
、が接続され、Ｔｒ３のコレクタにはそれより低い電圧
の第２の直流電源Ｅ２が接続されている。Ｔｒｉ ト
ランジスタのエミッタは直接ソレノイドに接続され、Ｔ
ｒｊ ）ランジスタのエミッタはダイオードＤ１を介
してソレノイドに接続されている。ダイオードＤ２、Ｄ
３はソレノイドの両端に接続され、切断時の電磁エネル
ギを第１の電源Ｅ、に戻している。
、が接続され、Ｔｒ３のコレクタにはそれより低い電圧
の第２の直流電源Ｅ２が接続されている。Ｔｒｉ ト
ランジスタのエミッタは直接ソレノイドに接続され、Ｔ
ｒｊ ）ランジスタのエミッタはダイオードＤ１を介
してソレノイドに接続されている。ダイオードＤ２、Ｄ
３はソレノイドの両端に接続され、切断時の電磁エネル
ギを第１の電源Ｅ、に戻している。
以上の構成を有する実施例の動作を説明する。
駆動信号りが入るとＴ ｒｌ 、Ｔｒｉ 、Ｔｒｊとも
ＯＮになり、まず、第１の電源Ｅ、、Ｔ、、 トラン
ジスタ、ソレノイドＬ、Ｒ，Ｔ□ トランジスタ、抵抗
Ｒ３に電流が流れ、ソレノイドに流れる電流が急速に増
加してゆく。この時の電流変化は第２図の０部分に相当
する。
ＯＮになり、まず、第１の電源Ｅ、、Ｔ、、 トラン
ジスタ、ソレノイドＬ、Ｒ，Ｔ□ トランジスタ、抵抗
Ｒ３に電流が流れ、ソレノイドに流れる電流が急速に増
加してゆく。この時の電流変化は第２図の０部分に相当
する。
ソレノイドに流れる電流が所定の値に達すると比較器１
、ＡＮＤゲート２の働きでＴｒ２ トランジスタがＯＦ
Ｆとなり、次に第２の電源Ｅ２、Ｔｒｊ トランジスタ
、ダイオードＤｉｓソレノイドＬ、Ｒ，Ｔ、ｌ ）ラ
ンジスタ、抵抗Ｒ８に電流が流れる（第２図の０部分に
相当）。ソレノイドに含まれる抵抗骨のため電流はしだ
いに減少し、最終的に電流値はＥｔ／Ｒ（ただし、Ｒ８
は小さいので無視）となり（第２図の０部分に相当）、
ソレノイドの保持電流だけが流れる。
、ＡＮＤゲート２の働きでＴｒ２ トランジスタがＯＦ
Ｆとなり、次に第２の電源Ｅ２、Ｔｒｊ トランジスタ
、ダイオードＤｉｓソレノイドＬ、Ｒ，Ｔ、ｌ ）ラ
ンジスタ、抵抗Ｒ８に電流が流れる（第２図の０部分に
相当）。ソレノイドに含まれる抵抗骨のため電流はしだ
いに減少し、最終的に電流値はＥｔ／Ｒ（ただし、Ｒ８
は小さいので無視）となり（第２図の０部分に相当）、
ソレノイドの保持電流だけが流れる。
次に駆動信号が切れるとＴ ｒｌ ｓ Ｔｒｚ ％ Ｔ
’ｒ３トランジスタともＯＦＦになり第１および第２の
直流電源Ｅ＋、Ｅｘよりソレノイドに電流が供給されな
くなる。このとき、ダイオードＤ２、ソレノイドＬ、Ｒ
、ダイオードＤ３、第１の直流電源に電流が流れ、ソレ
ノイドのＬ分に蓄積されたエネルギはＥ。
’ｒ３トランジスタともＯＦＦになり第１および第２の
直流電源Ｅ＋、Ｅｘよりソレノイドに電流が供給されな
くなる。このとき、ダイオードＤ２、ソレノイドＬ、Ｒ
、ダイオードＤ３、第１の直流電源に電流が流れ、ソレ
ノイドのＬ分に蓄積されたエネルギはＥ。
を充電する形で放出される。
従って、消弧動作を行うとともにエネルギの消費をも防
いでいる。
いでいる。
ソレノイドの作動初期のみに、高電圧の第１の直流電源
を用い多くの電流を流し、そのあとは保持電流を流すた
めの低電圧の第２の直流電源を用いている。従って高速
応答性であって、かつ、従来のように、大きな外付けの
抵抗を用いることもなく低消費 ゛電力であるという
効果を有する。
を用い多くの電流を流し、そのあとは保持電流を流すた
めの低電圧の第２の直流電源を用いている。従って高速
応答性であって、かつ、従来のように、大きな外付けの
抵抗を用いることもなく低消費 ゛電力であるという
効果を有する。
さらに、基準電圧を適宜余裕をもって設定することによ
り、ソレノイドの安定な動作を確保できる。
り、ソレノイドの安定な動作を確保できる。
また、消弧回路において電磁エネルギを電源側に戻す構
成としているので一層の低消費電力化、高効率化をはか
れるという効果が得られる。
成としているので一層の低消費電力化、高効率化をはか
れるという効果が得られる。
以上本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、本
発明は上記実施例に限定されるものではなくその要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
発明は上記実施例に限定されるものではなくその要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
第１図は本発明のソレノイド駆動回路の実施例を示す回
路図、第２図はソレノイドの電流変化を示す図である。 Ｔｒｌ、Ｔｒ２、Ｔｒｊ ・・・トランジスタ、Ｄ Ｉ
、 Ｄ ｚ、Ｄ３・ ・ ・ダイオード、Ｅ、・ ・
・第１の直流電源、Ｅよ・・・第２の直流電源、Ｒ３
・・・抵抗（電流検出手段） 、Ｌ、Ｒ１・・・各々ソ
レノイドのインダクタンスおよび抵抗、１・・・コンパ
レータ、２・・・ＡＮＤゲート、Ｄ・・・駆動信号、Ｅ
ｏ・・・基準電圧。 第１図 り 第２図
路図、第２図はソレノイドの電流変化を示す図である。 Ｔｒｌ、Ｔｒ２、Ｔｒｊ ・・・トランジスタ、Ｄ Ｉ
、 Ｄ ｚ、Ｄ３・ ・ ・ダイオード、Ｅ、・ ・
・第１の直流電源、Ｅよ・・・第２の直流電源、Ｒ３
・・・抵抗（電流検出手段） 、Ｌ、Ｒ１・・・各々ソ
レノイドのインダクタンスおよび抵抗、１・・・コンパ
レータ、２・・・ＡＮＤゲート、Ｄ・・・駆動信号、Ｅ
ｏ・・・基準電圧。 第１図 り 第２図
Claims (5)
- （１）ソレノイドに電流を供給するための第１の直流電
源および第１の直流電源電圧よりも低い電圧を有する第
２の直流電源と、外部からの駆動信号を受けて、前記ソ
レノイドに流れる電流の流路を開閉する第１のスイッチ
と、前記流路に備えられ前記ソレノイドに流れる電流を
検出する電流検出手段と、前記駆動信号に応じて、前記
第１の直流電源を前記ソレノイドに供給するための第２
のスイッチと、前記駆動信号と前記電流検出手段が検出
する電流が所定レベルに達したことを指示する信号とに
応じて、前記第２の直流電源を前記ソレノイドに供給す
るための第３のスイッチと、前記第１のスイッチが開成
されたとき、前記ソレノイドが有する電磁エネルギを前
記第１の直流電源およびまたは前記第２の直流電源に戻
す消弧回路とより成るソレノイド駆動回路。 - （２）前記第１、第２および第３のスイッチがトランジ
スタである前記特許請求の範囲第１項記載のソレノイド
駆動回路。 - （３）前記駆動信号は第１および第３のスイッチのベー
スに供給され、前記電流検出手段が出力する信号はコン
パレータに入力され、このコンパレータ出力と前記駆動
信号との論理積が第２のスイッチのベースに供給される
前記特許請求の範囲第２項記載のソレノイド駆動回路。 - （４）前記電流検出手段は、前記ソレノイドの電流の流
路に介挿された抵抗である前記特許請求の範囲第１項記
載のソレノイド駆動回路。 - （５）前記消弧回路は、前記ソレノイド両端に接続され
るダイオードにより形成される前記特許請求の範囲第１
項記載のソレノイド駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26353084A JPS61141103A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | ソレノイド駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26353084A JPS61141103A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | ソレノイド駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61141103A true JPS61141103A (ja) | 1986-06-28 |
Family
ID=17390814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26353084A Pending JPS61141103A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | ソレノイド駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61141103A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0727566A3 (en) * | 1995-02-15 | 1996-10-16 | Toyota Motor Co Ltd | A valve train device using an electromagnetic coil for actuating a valve body with low noise |
| JP2010508491A (ja) * | 2006-11-02 | 2010-03-18 | コンチネンタル・テベス・アーゲー・ウント・コンパニー・オーハーゲー | 比例制御弁 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945209A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-14 | Nippon Soken Inc | デイ−ゼルエンジンの暖房用通水装置 |
-
1984
- 1984-12-13 JP JP26353084A patent/JPS61141103A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945209A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-14 | Nippon Soken Inc | デイ−ゼルエンジンの暖房用通水装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0727566A3 (en) * | 1995-02-15 | 1996-10-16 | Toyota Motor Co Ltd | A valve train device using an electromagnetic coil for actuating a valve body with low noise |
| EP0816644A3 (en) * | 1995-02-15 | 1998-06-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A valve driving apparatus using an electromagnetic coil to move a valve body with reduced noise |
| US5915347A (en) * | 1995-02-15 | 1999-06-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Valve driving apparatus using an electromagnetic coil to move a valve body with reduced noise |
| JP2010508491A (ja) * | 2006-11-02 | 2010-03-18 | コンチネンタル・テベス・アーゲー・ウント・コンパニー・オーハーゲー | 比例制御弁 |
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