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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein solenoidbetätigtes Ventil
(Elektromagnetventil), welches angetrieben wird, indem eine erste
Spannung auf eine Solenoidspule (Magnetspule) aufgebracht wird,
und welches in einem angetriebenen Zustand gehalten wird, indem
eine zweite Spannung aufgebracht wird, und auf eine Elektromagnetventil-Antriebsschaltung,
welche die erste Spannung oder die zweite Spannung auf die Magnetspule
aufbringt.
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Es
ist ein technisches Konzept bekannt, bei dem ein Elektromagnetventil
an einer Zwischenposition eines Fließdurchgangs angeordnet ist,
und wobei beim Aufbringen einer Spannung auf eine Magnetspule des
Elektromagnetventils von einer Elektromagnetventil-Antriebsschaltung
das Elektromagnetventil eingeschaltet wird, um den Fließdurchgang
zu öffnen
und zu schließen
(vgl. die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 7-331718 und 2000-257744).
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Der
Anmelderin ist die Verwendung eines Elektromagnetventils 206 auf
der Grundlage der Verwendung einer Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 200, 220,
wie sie in den 17 und 18 dargestellt ist, bekannt.
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Bei
der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 200 gemäß 14 wird, wenn ein Schalter 202 geschlossen
ist, eine Stromquellenspannung V0 von einer
Gleichstromquelle 204 auf eine Magnetspule 208 des
Elektromagnetventils 206 aufgebracht, und das Elektromagnetventil 206 wird
in einen angetriebenen Zustand versetzt, der durch die elektromagnetische
Kraft hervorgerufen wird, die aus dem durch die Magnetspule 208 fließenden Strom
resultiert.
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Bei
der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 200 sind ein
Widerstand 210 und eine LED 212 und eine Diode 214 elektrisch
parallel zu der Magnetspule 208 angeschlossen. Wenn die
LED 212 Licht aussendet, kann daher die Tatsache, dass
das Elektromagnetventil 206 in einem angetriebenen Zustand ist,
visuell erkannt werden. Eine gegenelektromotorische Kraft, die in
der Magnetspule 208 erzeugt wird, wenn die Zufuhr der Spannung
V0 zu der Magnetspule 208 unterbrochen
wird, wird durch die Diode 214 in einem kurzen Zeitraum
gedämpft.
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Bei
der in 18 gezeigten
Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 220 wird, wenn der
Schalter 202 geschlossen ist, ein Transistor 222 von
einem AUS-Zustand
in einen EIN-Zustand umgeschaltet und eine Stromquellenspannung
V0 wird als erste Spannung auf die Magnetspule 208 aufgebracht. Wenn
seit dem Schließen
des Schalters 202 ein festgelegter Zeitraum verstreicht
und das Laden eines Kondensators 222 mittels eines Widerstands 224 abgeschlossen
ist, so wird der Transistor 222 als Folge der Ladespannung
des Kondensators 226 aus einem EIN-Zustand in einen AUS-Zustand
umgeschaltet. Dementsprechend wird die Spannung V0 durch
einen Widerstand 228 einer Spannungsteilung unterworfen.
Eine zweite Spannung, die als Folge einer solchen Spannungsteilung
erzeugt wird, wird auf die Magnetspule 208 aufgebracht.
Dadurch kann das Elektromagnetventil 206 in einem angetriebenen
Zustand gehalten werden.
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Hinsichtlich
der in 17 gezeigten
Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 200 wird während des
Antriebs des Elektromagnetventils 206 sowie in dem Zeitraum,
in dem der angetriebene Zustand beibehalten wird, die gleiche Spannung
V0 auf die Magnetspule 208 aufgebracht.
Dadurch wird der Magnetspule 208 in dem Zeitraum, in dem
der angetriebene Zustand beibehalten wird, eine übermäßige elektrische Energie zugeführt. Dementsprechend
wird elektrische Energie verschwendet.
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Andererseits
wird hinsichtlich der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 220 gemäß 18 eine Stromquellenspannung
V0 (erste Spannung) während des Antriebs des Elektromagnetventils 206 auf die
Magnetspule 208 aufgebracht, während in dem Zeitraum, in dem
das Elektromagnetventil 206 in einem angetriebenen Zustand
gehalten wird, eine zweite Spannung, die niedriger ist als die Stromquellenspannung
V0, aufgebracht wird. Dadurch ist es möglich, den
Verbrauch an elektrischer Energie durch die Magnetspule 208 in
dem Zeitraum, in dem das Elektromagnetventil 206 in einem
angetriebenen Zustand gehalten wird, gegenüber der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 200 zu
verringern.
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Bei
der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 220 wird aber
die Stromquellenspannung V0 durch den Widerstand 228 einer
Spannungsteilung unterworfen, um die zweite Spannung zu erzeugen, die
dann auf die Magnetspule 208 aufgebracht wird. Dadurch
wird in dem Widerstand 228 elektrische Energie verschwendet.
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Bei
der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 220 werden außerdem die
EIN- und AUS-Zustände des
Transistors 222 auf der Basis der Ladungs-/Entladungszeit
des Kondensators 226 durch den Widerstand 224 geschaltet.
Wenn die Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 220 angehalten
wird, bspw. aufgrund eines Stromausfalls, so kann daher die Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 220 nicht in
einem kurzen Zeitraum neu gestartet werden und/oder das Elektromagnetventil 206 kann
in dem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand beibehalten wird,
nicht schnell umgeschaltet werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil
und eine Elektromagnetventil-Antriebsschaltung vorzuschlagen, die
es ermöglichen,
den elektrischen Energieverbrauch zu reduzieren und die eine schnelle
Antriebssteuerung des Elektromagnetventils erlauben.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Schaltung eines Elektromagnetventils gemäß einer ersten Ausführungsform,
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2 zeigt
eine Schaltung eines Elektromagnetventils, bei dem ein Schaltabschnitt
in 1 aus einem MOSFET besteht,
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3A ist
ein Zeitdiagramm der Stromquellenspannung in dem Elektromagnetventil
gemäß 1, 3B ist
ein Zeitdiagramm des Steuersignals, 3C ist
ein Zeitdiagramm der zweiten Spannung, 3D ist
ein Zeitdiagramm der auf die Magnetspule aufgebrachten Spannung
und 3E ist ein Zeitdiagramm des Stroms, der durch
die Magnetspule fließt,
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4 zeigt
einen Vergleich des Energieverbrauchs der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung und
der Magnetspule gemäß 1 mit
dem Energieverbrauch durch Elektromagnetventil-Antriebsschaltungen
und Magnetspulen gemäß Vergleichbeispielen,
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5A ist
ein Zeitdiagramm der Stromquellenspannung in dem Elektromagnetventil
gemäß 1 und 5B ist
ein Zeitdiagramm der auf die Magnetspule aufgebrachten Spannung,
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6A ist
ein Zeitdiagramm der Stromquellenspannung bei dem Elektromagnetventil
gemäß 1 und 6B ist
ein Zeitdiagramm der auf die Magnetspule aufgebrachten Spannung,
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7 zeigt
eine Schaltung eines Elektromagnetventils gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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8A ist
ein Zeitdiagramm der Stromquellenspannung bei dem Elektromagnetventil
gemäß 7, 8B ist
ein Zeitdiagramm eines ersten Pulssignals, 8C ist
ein Zeitdiagramm eines zweiten Pulssignals, 8D ist
ein Zeitdiagramm eines Basisanschlusseingangs, 8E ist
ein Zeitdiagramm der auf die Magnetspule aufgebrachten Spannung
und 8F ist ein Zeitdiagramm des Stroms, der durch
die Magnetspule fließt,
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9 zeigt
eine Schaltung eines Elektromagnetventils gemäß einer dritten Ausführungsform,
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10A ist ein Zeitdiagramm der Stromquellenspannung
bei dem Elektromagnetventil gemäß 9, 10B ist ein Zeitdiagramm eines ersten Pulssignals, 10C ist ein Zeitdiagramm eines zweiten Pulssignals, 10D ist ein Zeitdiagramm eines Basisanschlusseingangs, 10E ist ein Zeitdiagramm der auf die Magnetspule
aufgebrachten Spannung und 10F ist
ein Zeitdiagramm des durch die Magnetspule fließenden Stroms,
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11 zeigt
eine Schaltung eines besonderen Beispiels (erstes besonderes Beispiel)
des Elektromagnetventils gemäß 1,
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12 zeigt
eine Schaltung eines besonderen Beispiels (zweites besonderes Beispiel)
des Elektromagnetventils gemäß 7,
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13 zeigt
eine Schaltung des Elektromagnetventils, wobei eine Pulsweiteneinstellschaltung, eine
Wiederholungsfrequenzeinstellschaltung und eine Schaltung zur Einstellung
der relativen Einschaltdauer in dem Elektromagnetventil-Antriebsschaltung
gemäß 12 angeordnet
sind,
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14 zeigt
eine Schaltung eines anderen besonderen Beispiels (drittes besonderes
Beispiel) des Elektromagnetventils gemäß 7,
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15A ist ein Zeitdiagramm eines ersten Pulssignals
bei dem Elektromagnetventil gemäß 14, 15B ist ein Zeitdiagramm eines zweiten Pulssignals, 15C ist ein Zeitdiagramm eines Steueranschlusseingangs, 15D ist ein Zeitdiagramm der auf die Magnetspule
aufgebrachten Spannung und 15E ist
ein Zeitdiagramm des Stroms, der durch die Magnetspule fließt,
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16 zeigt
eine Schaltung des Elektromagnetventils, wobei der Pulsweiteneinstellschaltung, ein
Wiederholungsfrequenzeinstellschaltung und eine Schaltung zur Einstellung
der relativen Einschaltdauer in der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung
gemäß 14 angeordnet
sind,
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17 zeigt
eine Schaltung eines von der Anmelderin vorgeschlagenen beispielhaften
Elektromagnetventils und
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18 zeigt
eine Schaltung eines von der Anmelderin vorgeschlagenen anderen
beispielhaften Elektromagnetventils.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die 1 und 2 zeigen
eine Schaltung eines Elektromagnetventils 12A gemäß einer
ersten Ausführungsform,
welches eine Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 10 aufweist.
Die 3A bis 3E zeigen
Zeitdiagramme einer Stromquellenspannung V0,
einer ersten Spannung V1 (erste Spannung),
einer zweiten Spannung V2 (zweite Spannung),
eines Steuersignals und eines Stroms mit Bezug auf eines Solenoidspule
(Magnetspule) 14 des solenoidbetätigten Ventils (Elektromagnetventils) 12A.
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Wie
in 1 gezeigt ist, umfasst das Elektromagnetventil 12A die
Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 10 mit einem Schaltsteuerabschnitt 16,
einem Schaltabschnitt 18 und einem Spannungserzeugungsabschnitt 20.
Eine Gleichstromquelle 23 ist über einen Schalter 24 elektrisch
an einen Emitteranschluss (erster Anschluss) 30a eines
PNP-Transistors 28, welcher den Schaltabschnitt 18 bildet,
angeschlossen.
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Die
Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 10 sowie die Magnetspule 14 sind
in dem Elektromagnetventil 12A enthalten oder außerhalb
eines nicht dargestellten Grundkörpers
des Elektromagnetventils, welcher die Magnetspule 14 enthält, angeordnet.
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Ein
Kollektoranschluss (zweiter Anschluss) 30b des Transistors 28 ist
elektrisch an einen Anschluss der Magnetspule 14 angeschlossen.
Der andere Anschluss der Magnetspule 14 ist elektrisch
an einen negativen Pol der Gleichstromquelle 22 angeschlossen
und geerdet.
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Der
Schaltsteuerabschnitt 16 enthält eine nicht dargestellte
Einzelpulserzeugungsschaltung zur Erzeugung eines Einzelpulssignals
(Steuersignal) mit einer Pulsweite T1 (vgl. 3B)
auf der Basis der Stromquellenspannung V0.
Dessen Eingangsanschluss ist elektrisch an den Schalter 24 angeschlossen,
während
der Ausgangsanschluss elektrisch an einen Basisanschluss (dritter
Anschluss) 30c über
einen Widerstand 36, der als Bias-Widerstand des Transistors 28 dient,
angeschlossen ist. Der Eingangsanschluss wirkt auch als Stromquellenanschluss
des Schaltsteuerabschnitts 16.
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Außerdem ist
eine Diode 68 elektrisch parallel zu der Magnetspule 14 angeschlossen
und der Schaltsteuerabschnitt 16 ist über eine LED 66 geerdet.
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Bei
dieser Anordnung wird, wenn der Schalter 24 zu der Zeit
T1 (vgl. 3E) geschlossen
wird, das Steuersignal, das eine Pulsweite T1 einer
voreingestellten festgelegten Zeitdauer (bspw. 100 ms) und eine
festgelegte Pulsspannung aufweist, in dem Schaltsteuerabschnitt 16 generiert.
Das erzeugte Steuersignal wird über
den Widerstand 36 dem Basisanschluss 30c des Transistors 28 zugeführt.
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Bei
der ersten Ausführungsform
liefert der Schaltsteuerabschnitt 16 das Steuersignal,
das eine negative Polarität
mit der Pulsweite T1 aufweist, über den
Widerstand 36 zu dem Basisanschluss 30c. Wie sich
ohne Weiteres aus der Erläu terung
des Steuersignals ergibt, zeigt jedoch 3B das
Steuersignal umgekehrt (invertiert), so dass es eine positive Polarität entsprechend
der Polarität
der Stromquellenspannung V0, der ersten
Spannung V1, der zweiten Spannung V2 und des Stroms, der durch die Magnetspule 14 fließt, aufweist
(vgl. 3A und 3C bis 3E).
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Wenn
das Steuersignal ausgegeben wird, unterbricht der Schaltsteuerabschnitt 16 (vgl. 1 und 2)
den Pulserzeugungsvorgang nach einer festgelegten Zeitdauer (d.h.
nach einer bestimmten Zeit T2).
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Der
Spannungserzeugungsabschnitt 20 besteht aus einer Schaltstromquelle,
welche die Stromquellenspannung V0 der Gleichstromquelle 22 auf eine
festgelegte Spannung absenkt, und erzeugt eine abgesenkte Stromquellenspannung
V0 als zweite Spannung V2.
Sein Eingangsanschluss ist elektrisch an den Schalter 24 angeschlossen,
während sein
Ausgangsanschluss elektrisch über
eine Diode 52 mit der Magnetspule 14 verbunden
ist.
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Wie
oben beschrieben wurde, besteht der Schaltabschnitt 18 aus
einem PNP-Transistor 28. Wenn
das Steuersignal von dem Schaltsteuerabschnitt 16 dem Basisanschluss 30c des
Transistors 28 zugeführt
wird, wird zwischen dem Emitteranschluss 30a und dem Kollektoranschluss 30b ein EIN-Zustand
hergestellt, während
eines Zeitraums, der durch die Pulsweite T1 des
Steuersignals definiert wird. Die Stromquellenspannung V0 wird während des
durch die Pulsweite T1 definierten Zeitraums
als erste Spannung V1 auf die Magnetspule 14 des
Elektromagnetventils 12A aufgebracht. Andererseits wird während eines
Zeitraums, in dem die Zufuhr des Steuersignals nach der Zeit T2 unterbrochen wird, ein AUS-Zustand zwischen
dem Emitteranschluss 30a und dem Kollektoranschluss 30b hergestellt.
Die zweite Spannung V2, die durch den Spannungserzeugungsabschnitt 20 erzeugt
wird, wird auf die Magnetspule 14 des Elektromagnetventils 12A aufgebracht.
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Der
Schaltabschnitt 18 kann anstelle des Transistors 28 gemäß 1 einen
Anreicherungs-p-Kanal MOSFET 110, wie er in 2 dargestellt
ist, aufweisen. In diesem Fall ist ein Steueranschluss (dritter
Anschluss) 112c des MOSFET 110 elektrisch an den
Schaltsteuerabschnitt 16 angeschlossen, ein Quellen(Source)-anschluss
(erster Anschluss) 112a ist elektrisch an den Schalter 24 angeschlossen
und ein Drain-Anschluss (zweiter Anschluss) 112b ist elektrisch
mit der Magnetspule 14 verbunden. Eine Diode 114 ist
parallel angeschlossen, wobei sich ihre Vorwärtsrichtung von dem Drain-Anschluss 112b zu
dem Source-Anschluss 112a erstreckt. Die Diode 114 schützt den
MOSFET 110, indem sie einen Strom, der in einer Richtung
von der Magnetspule 14 zu dem positiven Pol der Gleichstromquelle 22 fließt, durchlässt. Wenn
der Schaltabschnitt 18 aus dem MOSFET 110 besteht,
ist der in 1 gezeigte Widerstand 36 nicht
erforderlich.
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Das
Elektromagnetventil 12A gemäß der ersten Ausführungsform
ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend
wird die Betriebsweise des Elektromagnetventils 12A mit
Bezug auf die 1 und 3A bis 3E erläutert.
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Zunächst wird,
wenn der Schalter 24 zur Zeit T0 geschlossen
ist, die Stromquellenspannung V0 der Gleichstromquelle 22 auf
den Schaltsteuerabschnitt 16, den Emitteranschluss 30a des
Transistors 28 und den Spannungserzeugungsabschnitt 20 aufgebracht. In
dieser Situation erzeugt der Schaltsteuerabschnitt 16 ein
Steuersignal mit einer Pulsweite T1, die
durch einen festgelegten Zeitraum definiert wird und eine festgelegte
Pulsspannung aufweist. Das generierte Steuersignal wird über den
Widerstand 36 dem Basisanschluss 30c des Transistors 28 zugeführt.
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Der
Schaltsteuerabschnitt 116 löst den Output des Steuersignals
zur Zeit T0 aus. Der Output des Steuersignals
wird nach einer Zeit T2, die um die Pulsweite T1 später
liegt als die Zeit T0, unterbrochen. Somit
liefert der Schaltsteuerabschnitt 16 einen Puls als Steuersignal
zu dem Basisanschluss 30c des Transistors 28.
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Wenn
das Steuersignal dem Basisanschluss 30c des Transistors 28 zugeführt wird,
wird zwischen dem Emitteranschluss 30 und dem Kollektoranschluss 30b des
Transistors 28 während
der Pulserzeugungszeit des Steuersignals (d.h. für einen Zeitraum von der Zeit
T0 bis zu Zeit T2) ein
EIN-Zustand hergestellt. Der Transistor 28 bringt die Stromquellenspannung
V0 als erste Spannung V1 auf
die Magnetspule 14 auf.
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Dementsprechend
wird der Strom, der durch die Magnetspule 14 fließt, plötzlich erhöht, wenn
die Zeit in dem Zeitraum (d. h. dem Zeitraum von der Zeit T0 zu der Zeit T2),
in dem die erste Spannung V1 auf die Magnetspule 14 aufgebracht
wird, verstreicht. Die durch den Strom bewirkte elektromagnetische
Kraft schaltet das Elektromagnetventil 12A schnell ein.
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In
dieser Situation nimmt der Strom, der wie oben beschrieben plötzlich erhöht wurde,
während des
Zeitraums, in dem die erste Spannung V1 aufgebracht
wird, etwas ab (vgl. 3E). Diese Phänomen rührt daher,
dass ein beweglicher Kern, der mit einem nicht dargestellten Ventilstopfen
des Elektromagnetventils 12A verbunden ist, durch die elektromagnetische
Kraft zu einem festen Kern angezogen wird.
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Der
Spannungserzeugungsabschnitt 20 wird in dem Zeitraum, in
dem der Transistor 28 in einem EIN-Zustand ist, kurzgeschlossen.
Somit wird von dem Spannungserzeugungsabschnitt 20 keine
Spannung auf die Magnetspule 14 aufgebracht.
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Wenn
anschließend
der Pulsoutput des Steuersignals von dem Schaltsteuerabschnitt 16 zur Zeit
T2 unterbrochen wird, wird der Zustand zwischen dem
Emitteranschluss 30a und dem Kollektoranschluss 30b des
Transistors 28 von dem EIN-Zustand in den AUS-Zustand umgeschaltet.
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Dementsprechend
senkt der Spannungserzeugungsabschnitt 20 die Stromquellenspannung
V0 auf eine voreingestellte festgelegte
Spannung ab. Die festgelegte Spannung (Gleichstromspannung), die
wie oben beschrieben verringert ist, wird als zweite Spannung V2, die niedriger ist als die erste Spannung
V1, über
die Diode 52 auf die Magnetspule 14 aufgebracht.
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Als
Folge hiervon fließt
ein Strom, der kleiner ist als der Strom, der während des Antriebs des Elektromagnetventils 12A verwendet
wird, während
eines Zeitraums nach der Zeit T2 durch die
Magnetspule 14. Dadurch kann die Magnetspule 14 den
angetriebenen Zustand des Elektromagnetventils 12A bei Verwendung
eines kleineren Stromes beibehalten.
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Wenn
der Schalter 24 zu der Zeit T3 geöffnet wird,
wird das Aufbringen der Stromquellenspannung V0 auf
den Schaltsteuerabschnitt 16, den Emitteranschluss 30a des
Transistors 28 und den Spannungserzeugungsabschnitt 20 unterbrochen.
Als Folge hiervon wird auch das Aufbringen der zweiten Spannung
V2 auf die Magnetspule 14 unterbrochen.
Wenn das Aufbringen der zweiten Spannung V2 auf
die Magnetspule 14 unterbrochen wird, wird in der Magnetspule 14 eine
gegenelektromotorische Kraft erzeugt. Der Strom, der aus der gegenelektromotorischen Kraft
resultiert, fließt
durch die Diode 68, so dass die gegenelektromotorische
Kraft schnell gedämpft
wird.
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Während die
erste Spannung V1 oder die zweite Spannung
V2 auf die Magnetspule 14 aufgebracht
werden, sendet die LED 66 entsprechend dem Strom, der durch
den Schaltsteuerabschnitt 16 und die LED 66 fließt, Licht
aus. Wenn die Lichtemission der LED 66 visuell erkannt
wird, ist es daher möglich, zu überprüfen, dass
die erste Spannung V1 und die zweite Spannung
V2 auf die Magnetspule 14 aufgebracht
wird, und dass das Elektromagnetventil 12A in einem angetriebenen
Zustand ist.
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4 zeigt
ein Diagramm, das den elektrischen Stromverbrauch der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 10 und
der Magnetspule 14 (Arbeitsbeispiel siehe 1)
mit dem elektrischen Stromverbrauch der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 200 und
der Magnetspule 208 (Vergleichsbeispiel 1, vgl. 17)
und dem elektrischen Stromverbrauch der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 220 und der
Magnetspule 208 (Vergleichsbeispiel 2, siehe 18)
vergleicht.
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Wenn
bspw. die Stromquellenspannung V0 24 Volt
beträgt,
so liegt der elektrische Energieverbrauch des Vergleichsbeispiels
1 bei 2,4 Watt und der elektrische Energieverbrauch des Vergleichsbeispiels
2 bei 0,8 Watt. Der elektrische Energieverbrauch des Arbeitsbeispiels
beträgt
jedoch nur 0,4 Watt. Das bedeutet, dass aus den unten beschriebenen
Gründen
das Arbeitsbeispiel eine 84%-ige Verringerung des elektrischen Energieverbrauchs
gegenüber
dem Energieverbrauch des Vergleichsbeispiels 1 liefert, und auch
gegenüber
dem Vergleichsbeispiel 2 eine 50%-ige Verringerung des Energieverbrauchs.
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Bei
der Elektromagnetventil-Antriebschaltung 200 und der Magnetspule 208 (vgl. 17)
wird die Stromfeldspannung V0 ohne irgendeine
Unterbrechung während
des Antriebs des Elektromagnetventils 206 und in dem Zeitraum,
in dem der angetriebene Zustand beibehalten wird, auf die Magnetspule 208 aufgebracht.
Dadurch steigt der Energieverbrauch der Magnetspule 208 erheblich.
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Bei
der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 220 und der Magnetspule 208 (vgl. 18)
wird die Stromquellenspannung V0 während des
Antriebs des Elektromagnetventils 206 auf die Magnetspule 208 aufgebracht.
Eine zweite Spannung, die niedriger ist als die Stromquellenspannung
V0 wird während eines Zeitraumes, in
dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 206 beibehalten wird,
als Folge der Stromteilung durch den Widerstand 228 auf
die Magnetspule 208 aufgebracht. Dadurch wird der Energieverbrauch
im Vergleich zu der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 200 (vgl. 17)
reduziert. Durch den Widerstand 228 wird jedoch als Folge
der Spannungsteilung der Stromquellenspannung V0 in
dem Widerstand 228 elektrische Energie verbraucht. Dadurch
erhöht
der hierfür
erforderliche Energieverbrauch den Energieverbrauch der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 220.
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Im
Gegensatz dazu wird bei dem Elektromagnetventil 12A (vgl. 1)
die erste Spannung V1 während des anfänglichen
Antreibens des Elektromagnetventils 12A (d. h. während des
Zeitraumes von der Zeit T0 bis zur Zeit
T2, wie es in den 3A bis 3E gezeigt
ist) auf die Magnetspule 14 aufgebracht, um das Elektromagnetventil 12A schnell
anzutreiben. Die zweite Spannung V2 wird
während
des Zeitraumes, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 12A beibehalten
wird (d. h. während
des Zeitraumes von der Zeit T2 bis zur Zeit T3) auf die Magnetspule aufgebracht. Dadurch
wird der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 12A beibehalten,
wobei in dem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 12A beibehalten
wird, eine Energiemenge verbraucht wird, die kleiner ist als die,
die während
des anfänglichen
Antreibens des Elektromagnetventils 12A eingesetzt wird.
Dadurch kann das Elektromagnetventil 12A den elektrischen
Stromverbrauch der Magnetspule 14 im Vergleich zu den in
den 17 und 18 gezeigten
Elektromagnetventilen 206 reduzieren.
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Bei
dem Elektromagnetventil 12A ist kein Widerstand in der
Zufuhrleitung für
die Stromquellenspannung V0, die erste Spannung
V1 und die zweite Spannung V2 angeordnet.
Auch wenn eine Spannung auf die Magnetspule 14 des Elektro magnetventils 12A aufgebracht
wird, wird daher hinsichtlich der Zufuhrleitung kein elektrischer
Strom verbraucht. Dadurch kann das Elektromagnetventil 12A den
elektrischen Stromverbrauch in dem Elektromagnetventil 12A gegenüber dem
Elektromagnetventil 206 gemäß 18 reduzieren.
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Wie
oben beschrieben wurde, wird bei dem Elektromagnetventil 12A gemäß der ersten
Ausführungsform
das Stellsignal von dem Schaltsteuerabschnitt 16 zu dem
Schaltabschnitt 18 zugeführt. Der Schaltabschnitt 18 führt eine
zeitbasierte Steuerung der elektrischen Verbindung zwischen der
Gleichstromquelle oder dem Spannungserzeugungsabschnitt 20 und
der Magnetspule 14 durch.
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Wenn
das Steuersignal dem Schaltabschnitt 18 zugeführt und
ein EIN-Zustand erhalten wird, wird somit die Stromquellenspannung
V0 als eine erste Spannung V1 der
Magnetspule 14 zugeführt.
Als Folge hiervon wird der Magnetspule 14 eine große elektrische
Energie zugeführt,
wodurch das Elektromagnetventil 12A anfangs in einer kurzen
Zeitdauer angetrieben werden kann.
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Wenn
dagegen die Zufuhr des Steuersignals zu dem Schaltabschnitt 18 unterbrochen
wird, wird der Zustand in den AUS-Zustand geändert. Eine zweite Spannung
V2, die niedriger ist als die erste Spannung
V1, wird der Magnetspule 14 zugeführt. Als Folge
hiervor nimmt die der Magnetspule 14 zugeführte elektrische
Energie ab. Der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 12A kann
bei Verbrauch einer geringeren elektrischen Energiemenge beibehalten
werden.
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Der
Schaltsteuerabschnitt 16 führt, wie oben beschrieben,
eine zeitbasierte Steuerung der EIN- und AUS-Zustände des
Schaltabschnittes 18 durch. Dementsprechend können die
elektrische Energiemenge, die von der Gleichstromquelle 22 oder
dem Spannungserzeugungsabschnitt 20 der Magnetspule 14 zugeführt wird,
sowie die Zufuhrzeiten für
die erste Spannung V1 und die zweite Spannung
V2 einfach eingestellt werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
repräsentieren die
Zufuhrzeit und die Zufuhrstoppzeit des Steuersignals für den Schaltabschnitt 18 Zeiträume, während denen
die erste Spannung V1 und die zweite Spannung
V2 der Magnetspule 14 zugeführt werden. Wenn
die Zufuhrzeit so eingestellt wird, dass sie den Spezifikationen
des Elektromagnetventils 12A entspricht, können daher
gewünschte
Werte für
die Startzeit des Elektromagnetventils 12A, den durch die
Magnetspule 14 fließenden
Strom und die der Magnetspule 14 zugeführte elektrische Energie erreicht
werden. Als Folge hiervon reduziert das Elektromagnetventil 12A den
elektrischen Energieverbrauch der Magnetspule 14 und vergrößert die
Einsatzmöglichkeiten
des Elektromagnetventils 12A im Vergleich zu den Elektromagnetventil-Antriebsschaltungen 200, 220 (vgl. 17 und 18).
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Wenn
die Zufuhrzeit des Steuersignals von dem Schaltsteuerabschnitt 16 zu
dem Schaltabschnitt 18 in geeigneter Weise eingestellt
wird, kann die Zeit des EIN-Zustands des Schaltabschnitts 18 geändert werden.
Wird das Elektromagnetventil 12A durch eine Stromunterbrechung
oder dgl. in einen angehaltenen Zustand versetzt, kann daher das
Elektromagnetventil 12A in einem kürzeren Zeitraum neu gestartet
werden, und das Elektromagnetventil 12A kann in einem Zeitbereich,
in dem der angetriebene Zustand beibehalten wird, schneller umgeschaltet werden
als bei der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 220,
die auf der Verwendung der Lade-/Entladezeit des Kondensators 226 und
des Widerstandes 224 basiert.
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Bei
dem Elektromagnetventil 12A wird in der Zufuhrleitung für die Stromquellenspannung
V0, die erste Spannung V1 und
die zweite Spannung V2 kein Widerstand eingesetzt.
Dadurch wird der Gesamtenergieverbrauch der Vorrichtung im Vergleich
zu der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 220 reduziert.
Außer dem
ist es nicht notwendig, Gegenmaßnahmen
gegen Wärmeentwicklung
vorzusehen. Dadurch wird die Lebensdauer der Vorrichtung erhöht und die
Produktionskosten der Vorrichtung können gesenkt werden.
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Der
Schaltsteuerabschnitt 16 erzeugt das Steuersignal, indem
er die Stromquellenspannung V0 nutzt. Daher
ist es nicht notwendig, eine besondere Stromquelle vorzusehen, die
andernfalls erforderlich wäre,
um das Steuersignal zu erzeugen. Dadurch ist es möglich, das
Elektromagnetventil 12A zu miniaturisieren. Der Zeitraum
des EIN-Zustands des Schaltabschnittes 18 wird durch die
Pulsweite T1 des Steuersignals festgelegt.
Daher kann das Elektromagnetventil 12A einfach angetrieben
und gesteuert werden.
-
Der
Schaltabschnitt 18, der aus dem Transistor 28 oder
dem MOSFET 110 besteht, ermöglicht eine Verbesserung der
Ansprechleistung der ersten Spannung V1 und
der zweiten Spannung V2 in Bezug auf das
Steuersignal. Dadurch kann die Ansprechleistung der Magnetspule 14 und
des Elektromagnetventils 12A, denen die erste Spannung
V1 und die zweite Spannung V2 zugeführt werden,
verbessert werden. Insbesondere ist es möglich, die Impedanz des Halbleiterelementes,
welches den Schaltabschnitt 18 bildet, zu reduzieren, indem
der Schaltabschnitt 18 durch den MOSFET 110 gebildet
wird.
-
Bei
dem oben beschriebenen Elektromagnetventil 12A ist die
erste Spannung V1 etwa die gleiche wie die
Stromquellenspannung V0, und die zweite
Spannung V2 ist geringer als die Stromquellenspannung
V0. Wie in den 5A und 5B gezeigt ist,
ist es aber auch zulässig,
dass die erste Spannung V1 höher ist
als die Stromquellenspannung V0 und dass
die zweite Spannung V2 etwa genauso hoch
ist wie die Stromquellenspannung V0. Wie
in den 6A und 6B gezeigt
ist, ist es auch zulässig,
dass die erste Spannung V1 höher ist
als die Stromquellenspannung V0 und dass
die zweite Spannung V2 niedriger ist als
die Stromquellenspannung V0. Es versteht
sich, dass die oben beschriebenen Funktionen und Wirkungsweisen
erreicht werden können,
wenn die in den 5B und 6B gezeigten
ersten Spannungen V1 und zweiten Spannungen V2 auf die Magnetspule 14 aufgebracht
werden.
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Als
nächstes
wird mit Bezug auf die 7 und 8A bis 8F ein
Elektromagnetventil 12B gemäß einer zweiten Ausführungsform
erläutert.
Diejenigen Aufbauelemente, die den entsprechenden Aufbauelementen
bei dem Elektromagnetventil 12A gemäß der ersten Ausführungsform
(1 bis 6B) entsprechen, werden mit
gleichen Bezugszeichen versehen. Insoweit wird auf die obige detaillierte
Beschreibung dieser Komponenten verwiesen.
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Das
Elektromagnetventil 12B gemäß der zweiten Ausführungsform
unterscheidet sich von dem Elektromagnetventil 12A gemäß der ersten
Ausführungsform
(1 bis 6B) dahingehend, dass der Spannungserzeugungsabschnitt 20 nicht
vorgesehen ist.
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Insbesondere
besteht, wie in 7 gezeigt, bei dem Elektromagnetventil 12B der
Schaltsteuerabschnitt 16 aus einer Timerzählerschaltung
(Einzelpuls-Erzeugungsschaltung) 32 und einem PWM-Schaltung
(wiederholter Pulserzeugungsschaltung) 84.
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Bei
dem Schaltsteuerabschnitt 16 ist der Eingangsanschluss
der Timerschaltung 32 elektrisch an den Schalter 24 angeschlossen.
Der Ausgangsanschluss ist über
den Widerstand 36 elektrisch an den Basisanschluss 30c des
Transistors 28 angeschlossen.
-
Der
Eingangsanschluss der PWM-Schaltung 84 ist elektrisch an
den Schalter 24 angeschlossen. Der Ausgangsanschluss ist über den
Widerstand 36 elektrisch an den Basisanschluss 30c des
Transistors 28 angeschlossen.
-
Außerdem sind
die Timerzählerschaltung 32 und
die PWM-Schaltung 84 über
die LED 66 geerdet.
-
Wenn
bei dieser Anordnung der Schalter 24 zur Zeit T0 geschlossen ist (vgl. 8F),
so wird die Stromquellenspannung V0 (vgl. 8A)
auf den Eingangsanschluss der Timerzählerschaltung 32 aufgebracht,
um ein erstes Pulssignal zu erzeugen, welches eine Pulsweite T1 (vgl. 8B) einer
festgelegten Zeitdauer (bspw. 100 Millisekunden) aufweist, die vorab
in der Timerzählerschaltung 32 eingestellt
wurde und die eine festgelegte Pulsspannung aufweist. Das generierte
erste Pulssignal wird über
den Widerstand 36 dem Basisanschluss 30c des Transistors 28 zugeführt.
-
Bei
der zweiten Ausführungsform
liefert der Schaltsteuerabschnitt 16 das erste Pulssignal,
das eine negative Polarität
mit einer Pulsweite T1 aufweist und das
zweite Pulssignal, das eine negative Polarität mit einer Pulsweite T4 aufweist (vgl. 8C), über den
Widerstand 36 an den Basisanschluss 30c. Wie sich
deutlich aus der Erläuterung
des ersten Pulssignals, des zweiten Pulssignals und des Eingangs
des Basisanschlusses 30c (erstes Pulssignal und zweites
Pulssignal) ergibt, sind jedoch das erste Pulssignal, das zweite
Pulssignal und der Input (Eingang), wie in 8B bis 8D gezeigt,
so dargestellt, dass sie entsprechend der Polarität der Stromquellenspannung
V0, der ersten Spannung V1,
der zweiten Spannung V2 und des Stroms (vgl. 8A, 8E und 8F),
der durch die Magnetspule 14 fließt, in der gleichen Weise wie
in 3B mit einer positiven Polarität invertiert sind.
-
Wird
bei dieser Anordnung das erste Pulssignal von dem Ausgangsanschluss
ausgegeben, so unterbricht die Timerzählerschaltung 32 (vgl. 7) den
Pulserzeugungsvorgang nach einer festgelegten Zeitdauer (d. h. nach
der in 8F gezeigten Zeit T2).
-
Wenn
andererseits die Stromquellenspannung V0 der
PWM-Schaltung 84 zugeführt
wird, wird in der PWM-Schaltung 84 das zweite Pulssignal
erzeugt. Das generierte zweite Pulssignal wird über den Widerstand 36 dem
Basisanschluss 30c des Transistors 28 zugeführt (vgl. 8C und 8D).
-
Bei
dieser Anordnung sind die relative Einschaltdauer (duty ratio) und
die Wiederholungsfrequenz (bspw. 1 kHz bis 100 kHz) des zweiten
Pulssignals vorab in der PWM-Schaltung eingestellt. Wie in 8C gezeigt
ist, ist die Pulsweite T4 des zweiten Pulssignals
so eingestellt, dass sie kleiner ist als die Pulsweite T1 (vgl. 8B) des
ersten Pulssignals (T1 > T4).
-
Wenn
das erste Pulssignal oder das zweite Pulssignal dem Basisanschluss 30c des
Transistors 28 in einem Zustand zugeführt wird, in dem der Schalter 24 (vgl. 7)
geschlossen ist, so wird zwischen dem Emitteranschluss 30a und
dem Kollektoranschluss 30b während eines Zeitraumes, der
durch die Pulsweiten T1, T4 des
ersten Pulssignals oder des zweiten Pulssignals festgelegt wird,
ein EIN-Zustand hergestellt.
Die Stromquellenspannung V0 wird während der
Zeiträume
(Pulsweiten T1, T4)
des EIN-Zustandes als erste Spannung V1 (erste
Spannung) oder zweite Spannung V2 (zweite
Spannung) auf die Magnetspule 14 des Elektromagnetventils 12B (vgl. 8E)
aufgebracht.
-
Das
Elektromagnetventil 12B gemäß der zweiten Ausführungsform
ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend
wird die Betriebsweise des Elektromagnetventils 12B mit
Bezug auf die 7 und 8A bis 8F erläutert.
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Ursprünglich wird,
wenn der Schalter 24 zur Zeit T0 geschlossen
ist, die Stromquellenspannung V0 der Gleichstromquelle 22 auf
die Timerzählerschaltung 32 und
die PWM-Schaltung 84 aufgebracht. Als Folge hiervon werden
die Timerzählerschaltung 32 und
die PWM-Schaltung 84 ausgelöst.
-
Die
Timerzählerschaltung 32 generiert
das erste Pulssignal, das eine Pulsweite T1 einer
vorab eingestellten festgelegten Zeit und eine in der Timerzählerschaltung 32 vorab
eingestellte festgelegte Pulsspannung aufweist. Das generierte erste
Pulssignal wird von dem Ausgangsanschluss über den Widerstand 36 dem
Basisanschluss 30c des Transistors 28 zugeführt.
-
Die
Timerzählerschaltung 32 löst den Output des
ersten Pulssignals zur Zeit T0 aus. Der
Output des Pulses wird nach der Zeit T2,
die um die Pulsweite T1 später liegt
als die Zeit T2, unterbrochen. Die Timerzählerschaltung 32 führt einen
Puls als erstes Pulssignal dem Basisanschluss 30c des Transistors 28 zu.
-
Andererseits
wird die Stromquellenspannung V0 auch der
PWM-Schaltung 84 zugeführt,
und die PWM-Schaltung 84 wird ausgelöst. Dadurch generiert die PWM-Schaltung 84 ein
zweites Pulssignal, das eine vorab eingestellte festgelegte Wiederholungsfrequenz
und eine in dem PWM-Schaltung 84 vorab eingestellte festgelegte
relative Einschaltdauer (duty ratio) aufweist. Das generierte zweite Pulssignal
wird von dem Ausgangsanschluss über den
Widerstand 36 dem Basisanschluss 30c des Transistors 28 zugeführt.
-
Der
Wiederholungszyklus T5 (vgl. 8C) des
zweiten Pulssignals ist die reziproke oder inverse Zahl der Wiederholungsfrequenz.
Die relative Einschaltdauer (duty ratio) des zweiten Pulssignals
ist (T4/T5) × 100 [%].
Die Pulsweite T4 des zweiten Pulssignals
ist kleiner als die Pulsweite T1 des ersten Pulssignals
(T1 > T4). Die Pulsspannung des ersten Pulssignals
ist im Wesentlichen die gleiche wie die Pulsspannung des zweiten
Pulssignals.
-
Das
erste Pulssignal oder das zweite Pulssignal wird dem Basisanschluss 30c des
Transistors 28 zugeführt.
Ein EIN-Zustand wird zwischen dem Emitteranschluss 30a und
dem Kollektoranschluss 30b während der Pulserzeugungszeit (Pulsweiten
T1, T4) des ersten
Pulssignals oder des zweiten Pulssignals in dem Transistor 28 hergestellt.
Als Folge hiervon bringt der Transistor 28 die Stromquellenspannung
V0 als erste Spannung V1 auf
die Magnetspule 14 auf. Die Stromquellenspannung V0 wird als zweite Spannung V2 während des
Zeitraumes (Pulsweite T4) des EIN-Zustandes
nach der Zeit T2 auf die Magnetspule 14 aufgebracht.
-
Dementsprechend
nimmt der Strom, der durch die Magnetspule 14 fließt, plötzlich zu,
wenn die Zeit während
des Zeitraumes (Pulsweite T1), in dem die
erste Spannung V1 der Magnetspule 14 zugeführt wird,
verstreicht. Das Elektromagnetventil 12B wird entsprechend
der durch den Strom bewirkten elektromagnetischen Kraft schnell
angetrieben.
-
Andererseits
wird die zweite Spannung V2 in Intervallen
einer festgelegten Zeitdauer (d. h. in Intervallen des Wiederholungszyklus
T5) in dem Zeitraum nach der Zeit T2 auf die Magnetspule 14 aufgebracht. Daher
fließt
ein Strom, der kleiner ist als der Strom, der während des Antriebs des Elektromagnetventils 12B verwendet
wird, durch die Magnetspule 14. Dadurch kann die Magnetspule 14 den
angetriebenen Zustand des Elektromagnetventils 12B bei
Verwendung eines kleineren Stromes beibehalten.
-
Wenn
der Schalter 24 zur Zeit T3 (vgl. 8F)
geöffnet
wird, wird die Zufuhr der Stromquellenspannung V0 zu
der Timerzählerschaltung 32 und der
PWM-Schaltung 84 unterbrochen.
Daher werden die Timerzählerschaltung 32 und
die PWM-Schaltung 84 aus einem angetriebenen Zustand in
einen gestoppten Zustand umgeschaltet. Die Zufuhr des erste Pulssignals
und des zweiten Pulssignals zu dem Basisanschluss 30c des
Transistors 28 wird ebenfalls gestoppt.
-
Dementsprechend
wird zwischen dem Emitteranschluss 30a und dem Kollektoranschluss 30b des
Transistors 28 ein AUS-Zustand hergestellt. Das Aufbringen der
ersten Spannung V1 oder der zweiten Spannung
V2 auf die Magnetspule 14 wird
dementsprechend ebenfalls gestoppt.
-
Wenn
das Aufbringen der zweiten Spannung V2 auf
die Magnetspule 14 gestoppt ist, wird in der Magnetspule 14 eine
gegenelektromotorische Kraft erzeugt. Der Strom, der aus der gegenelektromotorischen
Kraft resultiert, fließt
jedoch durch die Diode 68, so dass die gegenelektromotorische
Kraft schnell gedämpft
wird. Während
die erste Spannung V1 oder die zweite Spannung
V2 auf die Magnetspule 14 aufgebracht
wird, sendet die LED 66 entsprechend dem Strom, der durch
die Timerzählerschaltung 32 oder die
PWM-Schaltung 84 und die LED 66 fließt, Licht aus.
Wird die Lichtemission der LED 66 visuell erkannt, ist
es daher möglich,
zu überprüfen, dass
die erste Spannung V1 oder die zweite Spannung
V2 auf die Magnetspule 14 aufgebracht
wird, und dass das Elektromagnetventil 12B in einem angetriebenen
Zustand ist.
-
Wie
oben beschrieben wurde, wird bei dem Elektromagnetventil 12B gemäß der zweiten
Ausführungsform
ein Steuersignal, das dem ersten Pulssignal und dem zweiten Pulssignal
entspricht, von dem Schaltsteuerabschnitt 16 dem Schaltabschnitt 18 zugeführt. Auf
der Basis des zugeführten
Steuersignals führt
der Schaltabschnitt 18 eine zeitbasierte Steuerung der
elektrischen Verbindung zwischen der Gleichstromquelle 22 und
der Magnetspule 14 durch.
-
Wenn
die Zufuhrzeit (Pulsweite T1) des Steuersignals
entsprechend dem ersten Pulssignal ausgedehnt wird, so wird der
Zeitraum des EIN-Zustandes des Schaltabschnittes 18 verlängert, die
Energiemenge, die der Magnetspule 14 zugeführt wird, wird
erhöht
und das Elektromagnetventil 12B kann in einem kurzen Zeitraum
angetrieben werden.
-
Wenn
andererseits die Zufuhrzeit (Pulsweite T4)
des Steuersignals entsprechend dem zweiten Pulssignal V2 verkürzt wird,
so wird die Zeitdauer des EIN- Zustandes
ebenfalls verkürzt.
Dadurch wird die der Magnetspule 14 zugeführte Energiemenge
verringert. Der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 12B kann
dadurch bei Verwendung einer kleineren Menge an elektrischer Energie
beibehalten werden. Anders gesagt kann auch dann, wenn die erste
Spannung V1 und die zweite Spannung V2 auf einem Niveau der Stromquellenspannung
V0 liegen, der angetriebene Zustand des
Elektromagnetventils 12b bei Verwendung einer kleineren
elektrischen Energiemenge beibehalten werden, indem die Pulsweite
T4 der zweiten Spannung V2 verkürzt wird.
-
Wie
oben beschrieben wurde, kann die elektrische Energiemenge, die von
der Gleichstromquelle 22 der Magnetspule 14 zugeführt wird,
einfach eingestellt werden, indem eine zeitbasierte Steuerung des EIN-Zustands
des Schaltabschnitts 18 durch den Schaltsteuerabschnitt 16 durchgeführt wird.
-
In
diesem Fall definiert die Zufuhrzeit des Steuersignals zu dem Schaltabschnitt 18 die
Anwendungszeit der ersten Spannung V1 oder
der zweiten Spannung V2 relativ zu der Magnetspule 14.
Wenn die Zufuhrzeit eingestellt wird, um den Spezifikationen des
Elektromagnetventils 12B zu entsprechen, können daher
gewünschte
Werte der Startzeit und der Antriebszeit des Elektromagnetventils 12B,
des durch die Magnetspule 14 fließenden Stromes und der der
Magnetspule 14 zugeführten
elektrischen Energiemenge eingestellt werden. Als Folge hiervon
reduziert das Elektromagnetventil 12B den elektrischen
Stromverbrauch der Magnetspule 14 im Vergleich zu den Elektromagnetventilantriebsschaltungen 200, 220 (vergleiche 17 und 18)
weiter. Außerdem
werden die Einsatzmöglichkeiten
des Elektromagnetventils 12B vergrößert.
-
Wenn
die Zufuhrzeit des Steuersignals von dem Schaltsteuerabschnitt 16 zu
dem Schaltabschnitt 18 in geeigneter Weise eingestellt
wird, wird die Zeitdauer, während
der der Schaltabschnitt 18 in dem EIN-Zustand ist, geändert. Dadurch
kann in dem Fall, dass das Elektromagnetventil 12B durch
eine Stromunterbre chung oder dergleichen gestoppt wird, das Elektromagnetventil 12B in
kürzerer
Zeit wieder gestartet werden und/oder das Elektromagnetventil 12B kann
in einem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand beibehalten wird,
schneller umgeschaltet werden als bei der Elektromagnetventilantriebsschaltung 220 (vgl. 18),
der auf der Verwendung der Lade-/Entladungszeit des Kondensators 226 und
des Widerstands 224 aufbaut.
-
Bei
dem Elektromagnetventil 12B wird in der Zufuhrleitung der
Stromquellenspannung V0, der ersten Spannung
V1 und der zweiten Spannung V2 kein Widerstand
eingesetzt. Dadurch kann der Gesamtenergieverbrauch der Vorrichtung
im Vergleich zu der Elektromagnetventilantriebsschaltung 220 verringert werden.
Außerdem
ist es nicht notwendig, Gegenmaßnahmen
gegen Wärme
vorzusehen. Dadurch können
die Haltbarkeit der gesamten Vorrichtung verbessert und die Produktionskosten
verringert werden.
-
Der
Zeitraum, in dem der Schaltabschnitt 18 in dem EIN-Zustand
ist, wird durch die Pulsweite T1 des ersten
Pulssignals festgelegt, dass durch die Timerzählerschaltung 32 erzeugt
wird, und/oder durch die Pulsweite T4 des
zweiten Pulssignals, das durch die PWM-Schaltung 84 erzeugt
wird. Dadurch ist es einfach, das Elektromagnetventil 12B anzutreiben und
zu steuern.
-
Wenn
die Pulsweite T1 des ersten Pulssignals
länger
gemacht wird als die Pulsweite T4 des zweiten
Pulssignals, so wird während
des Zeitraums, in dem die erste Spannung V1 auf
die Magnetspule 14 aufgebracht wird, der Magnetspule 14 eine
größere Menge
an elektrischer Energie zugeführt,
was es möglich
macht, das Elektromagnetventil 12B schnell anzutreiben.
Wenn andererseits die Pulsweite T4 des zweiten
Pulssignals kleiner gemacht wird als die Pulsweite T1 des
ersten Pulssignals, so wird der Magnetspule 14 in Intervallen,
die der festgelegten Zeitdauer entsprechen, während der Zeit, in der die
zweite Spannung V2 auf die Magnetspule 14 aufgebracht wird,
eine kleinere elektrische Energie menge zugeführt. Wenn eine PWM-Steuerung
der ersten und zweiten Pulssignale, die von dem Schaltsteuerabschnitt 16 dem
Schaltabschnitt 18 zugeführt wird, durchgeführt wird,
so kann der elektrische Energieverbrauch der Magnetspule 14 weiter
reduziert werden.
-
Als
nächstes
wird mit Bezug auf die 9 und 10A bis 10F ein Elektromagnetventil 12C gemäß einer
dritten Ausführungsform
erläutert.
-
Das
Elektromagnetventil 12C gemäß der dritten Ausführungsform
unterscheidet sich von den Elektromagnetventilen 12A, 12B gemäß den ersten und
zweiten Ausführungsformen
(vergleiche 1 bis 8F) dahingehend,
dass der Schalter 24 über den
Spannungserzeugungsabschnitt 20 elektrisch mit dem Schaltabschnitt 18 verbunden
ist, wobei der Spannungserzeugungsabschnitt 20 eine Gleichspannung
mit einem Spannungswert erzeugt, der höher ist als die Stromquellenspannung
V0.
-
Wird
bei dieser Anordnung der Schalter 24 zur Zeit T0 geschlossen (vergleiche 10F), so wird die Stromquellenspannung V0 (siehe 10A)
der Gleichstromquelle 22 auf den Spannungserzeugungsabschnitt 20,
die Timerzählerschaltung 32 und die
PWM-Schaltung 84 aufgebracht. Als Folge hiervon werden
der Spannungserzeugungsabschnitt 20, die Timerzählerschaltung 32 und
die PWM-Schaltung 84 ausgelöst.
-
Die
Timerzählerschaltung 32 generiert
das erste Pulssignal. Das erzeugte erste Pulssignal wird von dem
Ausgangsanschluss über
den Widerstand 36 dem Basisanschluss 30c des Transistors 28 zugeführt (vergleiche 10B und 10D).
Andererseits generiert die PWM-Schaltung 84 das zweite Pulssignal.
Das erzeugte zweite Pulssignal wird von dem Ausgangsanschluss über den
Widerstand 36 dem Basisanschluss 30c des Transistors 28 zugeführt (vergleiche 10C und 10D).
-
Bei
der dritten Ausführungsform
liefert der Schaltsteuerabschnitt 16 das erste Pulssignal,
das eine negative Polarität
mit der Pulsweite T1 aufweist, und das zweite
Pulssignal, das eine negative Polarität mit der Pulsweite T4 aufweist, an den Basisanschluss 30c in
der gleichen Weise wie bei der zweiten Ausführungsform (vergleiche 7 und 8A bis 8F).
Wie sich deutlich aus den Erläuterungen des
ersten Pulssignals, des zweiten Pulssignals und des Eingangs des
Basisanschlusses 30c (erstes Pulssignal, und zweites Pulssignal)
ergibt, sind in den 10B bis 10D das
erste Pulssignal, das zweite Pulssignal und der Eingang (Input)
invertiert, so dass sie entsprechend den Polaritäten der Stromquellenspannung
V0, der ersten Spannung V1,
der zweiten Spannung V2 und dem Strom, der
durch die Magnetspule 14 fließt (vergleiche 10A, 10E und 10F) in der gleichen Weise wie bei den 3B und 8B bis 8D eine
positive Polarität
haben.
-
Der
Spannungserzeugungsabschnitt 20 (vgl. 9)
generiert eine Gleichspannung mit einem Spannungswert, der höher ist
als der der Stromquellenspannung V0. Die
erzeugte Gleichspannung wird dem Schaltabschnitt 18 zugeführt.
-
Das
erste Pulssignal oder das zweite Pulssignal wird dem Basisanschluss 30c des
Transistors 28 zugeführt.
Ein EIN-Zustand wird während
der Pulsgenerierungszeit (Pulsweiten T1,
T4) (vergleiche 10B und 10C) des ersten Pulssignals oder des zweiten Pulssignals
zwischen dem Emitteranschluss 30a und dem Kollektoranschluss 30b des Transistors 28 erreicht.
Als Folge hiervon bringt der Transistor 28 die Gleichspannung
als erste Spannung V0 auf die Magnetspule 14 auf.
Die Gleichspannung wird auf die Magnetspule 14 während des
Zeitraums (Pulsweite T4) in dem EIN-Zustand
nach der Zeit T2 als eine zweite Spannung
V2 aufgebracht.
-
Dementsprechend
nimmt der Strom, der durch die Magnetspule 14 fließt, plötzlich zu,
wenn die Zeit in dem Zeitraum (Pulsweite T1),
während dem
die erste Spannung V1 der Magnetspule 14 zugeführt wird,
verstreicht, und das Elektromagnetventil 12C wird entsprechend
der durch den Strom erzeugten elektromagnetischen Kraft schnell
angetrieben.
-
Andererseits
wird die zweite Spannung V2 in Intervallen
mit einer festgelegten Zeitdauer (d.h. in Intervallen, die durch
den Wiederholungszyklus T5 definiert werden)
in dem Zeitraum nach der Zeit T2 auf die
Magnetspule 14 aufgebracht. Dadurch fließt ein Strom,
der kleiner ist als der Strom, der während des Antreibens des Elektromagnetventils 12C verwendet wird,
durch die Magnetspule 14. Dadurch kann die Magnetspule 14 den
angetriebenen Zustand des Elektromagnetventils 12C bei
Verwendung eines kleineren Stromes beibehalten.
-
Wenn
der Schalter 24 zur Zeit T3 (vergleiche 10F) geöffnet
wird, wird das Aufbringen der Stromquellenspannung V0 auf
den Spannungserzeugungsabschnitt 20, die Timerzählerschaltung 32 und die
PWM-Schaltung 84 gestoppt. Dadurch werden die Timerzählerschaltung 32 und
die PWM-Schaltung 84 aus dem angetriebenen Zustand in einen
gestoppten Zustand umgeschaltet. Die Zufuhr des ersten Pulssignals
und des zweiten Pulssignals zu dem Basisanschluss 30c des
Transistors 28 wird ebenfalls gestoppt.
-
Dementsprechend
wird ein AUS-Zustand zwischen dem Emitteranschluss 30a und
dem Kollektoranschluss 30b des Transistors 28 erreicht.
Das Aufbringen der ersten Spannung V0 und
der zweiten Spannung V2 auf die Magnetspule 14 wird
dementsprechend ebenfalls gestoppt.
-
Wenn
die Zufuhr der zweiten Spannung V2 zu der
Magnetspule 14 angehalten wird, wird eine gegenelektromotorische
Kraft, die in der Magnetspule 14 erzeugt wird, in der gleichen
Weise wie bei dem Elektromagnetventil 12B gemäß der zweiten
Ausführungsform
(vergleiche 7) gedämpft. Während die erste Spannung V0 oder die zweite Spannung V2 auf die
Magnetspule 14 aufgebracht werden, sendet außerdem die
LED 66 in der gleichen Weise wie bei dem Elektromagnetventil 12B gemäß der zweiten Ausführungsform
Licht aus. Auf die entsprechende obige Beschreibung wird verwiesen.
-
Wie
oben beschrieben wurde, wird beim Starten des Elektromagnetventils 12C eine
Gleichspannung, die größer ist
als die Stromquellenspannung V0, auf die
Magnetspule 14 aufgebracht. Dementsprechend wird die beim
Starten aufgebrachte elektrische Energie erhöht, wodurch das Elektromagnetventil 12C in
einem kurzen Zeitraum angetrieben werden kann. Auch wenn die erste
Spannung V0 und die zweite Spannung V2 auf im Wesentlichen gleichem Niveau liegen,
kann der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 12C bei
Verwendung einer kleineren Energiemenge beibehalten werden, indem die
Pulsweite T4 der zweiten Spannung V2 verkürzt wird.
-
Als
nächstes
werden besondere Beispiele der Elektromagnetventile 12A und 12B (erste
bis dritte besondere Beispiele) mit Bezug auf die 11 bis 15 erläutert.
-
11 zeigt
ein Schaltdiagramm eines besonderen Beispiels (erstes besonderes
Beispiel) des Elektromagnetventils 12A gemäß der ersten
Ausführungsform.
-
Bei
dieser Anordnung umfasst das Elektromagnetventil 12A einen
Schaltsteuerabschnitt 16, einen Schaltabschnitt 18 und
einen Spannungserzeugungsabschnitt 20. Eine Gleichstromquelle 22 ist über einen
Schalter 24 elektrisch an eine Diode 26 angeschlossen.
Die Diode 26 ist an einen Emitteranschluss 30a eines
Transistors 28 angeschlossen. Die Diode 26 schützt die
Schaltung, indem Strom, der in einer Richtung von der Magnetspule 14 zu
dem positiven Pol der Gleichstromquelle 22 fließen würde, blockiert
wird.
-
Der
Kollektoranschluss 30b des Transistors 28 ist
elektrisch an einen Anschluss der Magnetspule 14 angeschlossen.
-
Der
Schaltsteuerabschnitt 16 umfasst eine Timerzählerschaltung 32,
die aus einem Reset-IC 38 besteht. Ein Eingangsanschluss 38a des
Reset-IC 38 ist elektrisch an die Diode 26 angeschlossen.
Ein Ausgangsanschluss 38b des Reset-IC 38 ist über einen
Widerstand 36 elektrisch an den Basisanschluss 30c des
Transistors 28 angeschlossen. Ein Erdungsanschluss 38c des
Reset-IC 38 ist geerdet.
-
Bei
dieser Anordnung dient der Eingangsanschluss 38a auch als
Stromquellenanschluss für
den Reset-IC 38. Der Reset-IC 38 hat einen nicht
dargestellten Timer. Wenn nach der Zufuhr der Spannung (Zeit T0 in 3E) eine
festgelegte Zeit verstreicht (nach der Zeit T2 in 3E),
so wird die Generierung des Steuersignals unterbrochen.
-
Wenn
der Schalter 24 zur Zeit T0 (vergleiche 3E)
geschlossen wird, wird die Stromquellenspannung V0 auf
den Eingangsanschluss 38a aufgebracht, um den Reset-IC 38 auszulösen. Außerdem wird
in dem Reset-IC 38 ein Steuersignal generiert, wobei das
generierte Steuersignal über
den Widerstand 36 dem Basisanschluss 30c des Transistors 28 zugeführt wird.
-
Der
Spannungsgenerierungsabschnitt 20 umfasst einen Schalt-IC
(Spannungseinstellabschnitt) 40, der die Stromquellenspannung
V0 der Gleichstromquelle 22 auf
eine festgelegte Spannung absenkt, um an Intervallen, die der festgelegten
Zeitdauer entsprechen, ein Pulssignal auszugeben, welches die abgesenkte
festgelegte Spannung aufweist. Ein Glättungsschaltung 42 ist
auch vorgesehen, der das Pulssignal vergleichmäßigt, um die zweite Spannung
V2 zu generieren. Ein Eingangsanschluss 44a des
Schalt-IC 40 ist elektrisch an die Diode 26 angeschlossen.
Ein Erdungsanschluss 44b des Schalt-IC 40 ist
geerdet. Ein Kondensator 46 ist elektrisch zwischen dem
Eingangsanschluss 44a und dem Erdungsanschluss 44b angeschlossen.
Der Kondensator 46 ist ein Bypass-Kondensator, der hohe Frequenzkomponenten,
die in der Stromquellenspannung V0, welche
auf den Eingangsanschluss 44a aufgebracht wird, enthalten
sind, entfernt.
-
Ein
Kondensator 48 ist an einen Ausgangsanschluss 44c und
einen Boostanschluss 44d (Zusatzspannungsanschluss) des
Schalt-IC 40 angeschlossen. Der Kondensator 48 ist
ein Boostkondensator, der gewährleistet,
dass der Schalt-IC 40 den Schaltvorgang zuverlässig durchführt, um
das Pulssignal von dem Ausgangsanschluss 44 auszugeben, wenn
die Stromquellenspannung V0 auf den Eingangsanschluss 44a aufgebracht
wird.
-
In
der Glättungsschaltung 42 ist
eine Spule 50 an den Ausgangsanschluss 44c angeschlossen. Die
Spule 50 ist über
eine Diode 52 an die Magnetspule 14 angeschlossen.
Bei dieser Anordnung ist die Spule 50 außerdem über eine
Diode 54 an der Seite des Ausgangsanschluss 44c geerdet.
Andererseits ist die Spule 50 an der Seite der Diode 52 über eine
parallele Schaltung, die aus Kondensatoren 56 und 58 besteht,
geerdet. Die Spule 50 ist an der Seite der Diode 52 mit
einem Rückführungsanschluss 44e des
Schalt-IC 40 über
einen Widerstand 60 verbunden. Der Rückführungsanschluss 44e ist
außerdem über einen
Widerstand 62 geerdet.
-
Ein
Teil der zweiten Spannung V2 wird als Rückführungsspannung
auf den Rückführungsanschluss 44e aufgebracht.
Bei dieser Anordnung wird die Größe der Rückführungsspannung
durch die Widerstandswerte der Widerstände 60 und 62 festgelegt.
Die Diode 52 schützt
die Schaltung, indem Strom, der ansonsten in einer Richtung von
der Magnetspule 14 zu dem Spannungserzeugungsabschnitt 20 fließen würde, blockiert
wird.
-
Der
Schaltabschnitt 18 besteht aus dem Transistor 28.
Wenn das Steuersignal von dem Schaltsteuerabschnitt 16 dem
Basisanschluss 30c des Transistors 28 zugeführt wird,
wird während
eines Zeitraums, der durch die Pulsweite T1 des
Steuersignals (vergleiche 3B) definiert
wird, zwischen dem Emitteranschluss 30a und dem Kollektoranschluss 30b ein
EIN-Zustand hergestellt. Die Stromquellenspannung V0 wird
als eine erste Spannung V0 (vergleiche 3D)
während
des Zeitraums der Pulsweite T1 auf die Magnetspule
des Elektromagnetventils 12A aufgebracht. Andererseits
wird während
eines Zeitraums, in dem die Zufuhr des Steuersignals nach der Zeit
T2 unterbrochen ist (vergleiche 3E),
zwischen dem Emitteranschluss 30a und dem Kollektoranschluss 30b ein
AUS-Zustand hergestellt. Die zweite Spannung V2,
die durch den Spannungserzeugungsabschnitt 20 generiert
wird, wird auf die Magnetspule 14 des Elektromagnetventils 12A aufgebracht.
-
Der
Widerstand 64 und die LED 66 sind parallel zu
dem Schaltsteuerabschnitt 16 angeschlossen.
-
Wenn
die erste Spannung V1 oder die zweite Spannung
V2 auf die Magnetspule 14 aufgebracht wird,
sendet die LED 66 entsprechend dem Strom, der durch den
Widerstand 64 und die LED 66 fließt, Licht
aus. Wenn die Lichtemission der LED 66 visuell erkannt
wird, ist es daher möglich,
zu überprüfen, dass
die erste Spannung V0 oder die zweite Spannung
V2 auf die Magnetspule 14 aufgebracht
wird und dass das Elektromagnetventil 12A in einem angetriebenen
Zustand ist.
-
Wenn
das Aufbringen der ersten Spannung V0 oder
der zweiten Spannung V2 auf die Magnetspule 14 unterbrochen
wird, wird in der Magnetspule 14 eine gegenelektromotorische
Kraft erzeugt. Der durch die gegenelektromotorische Kraft erzeugte Strom
fließt
aber durch die Diode 68, so dass die gegenelektromotorische
Kraft schnell gedämpft
wird.
-
Der
Schaltsteuerabschnitt 16, der Schaltabschnitt 18,
der Spannungserzeugungsabschnitt 20, die Dioden 26, 52, 68,
der Widerstand 64 und die LED 66 sind jeweils
auf einem Substrat 70, beispielsweise einer Platine, angebracht.
-
Wie
oben beschrieben wurde, umfasst bei dem ersten besonderen Beispiel
der Spannungserzeugungsabschnitt 20, der als Schaltstromquelle dient,
den Schalt-IC 40 und
die Glättungsschaltung 42.
Dementsprechend werden zeitbasierte Variationen oder Fluktuationen
der zweiten Spannung V2 unterdrückt. Der
angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 12A kann
bei geringerem Energieverbrauch beibehalten werden.
-
Wenn
die Timerzählerschaltung 32 den
Reset-IC 38 umfasst, wird das Steuersignal unter Verwendung
der Stromquellenspannung V0 generiert. Dadurch
ist es nicht notwendig, eine besondere Stromquelle vorzusehen, die
andernfalls erforderlich wäre,
um das Steuersignal zu generieren. Dadurch kann die Elektromagnetventilantriebsschaltung 10 kleiner
ausgestaltet werden. Die Pulsweite T1 des Steuersignals,
d. h. der Zeitraum, in dem der Transistor 28 in dem EIN-Zustand ist (d. h.
der Zeitraum der Aufbringung des ersten Spannung V1 auf
die Magnetspule 14), wird festgelegt, indem die Generierung
des Steuersignals durch den Reset-IC 38 unterbrochen wird.
Dadurch kann das Elektromagnetventil 12A einfach angetrieben
und gesteuert werden.
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12 zeigte
ein Schaltdiagramm eines besonderen Beispiels (zweites besonderes
Beispiel) des Elektromagnetventils 12B gemäß der zweiten Ausführungsform.
-
Bei
dieser Anordnung umfasst das Elektromagnetventil 12B einen
Schaltsteuerabschnitt 16, der aus einem herkömmlichen
IC mit einer Timerzählerschaltung 32,
einer PWM-Schaltung 84, einem PNP-Transistor 86 und
Widerständen 39 und 88 bis 92 besteht.
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Im
Einzelnen besteht bei dem Schaltsteuerabschnitt 16 die
Timerzählerschaltung 32 aus
einem Reset-IC 38 und dem Widerstand 39. Ein Eingangsanschluss 38a des
Reset-IC 38 ist über
Kondensatoren 94 und 96 an die Diode 26 angeschlossen.
Ein Ausgangsanschluss 38b ist über den Widerstand 39 an
einen Basisanschluss 98c des Transistors 86 angeschlossen.
Ein Stromquellenanschluss 38f des Reset-IC 38 ist
an die Diode 26 angeschlossen. Ein Erdungsanschluss 38c des
Reset-IC 38 ist geerdet. Kondensator 94 ist ein
Bypasskondensator, der hochfrequente Komponenten, die in der Stromquellenspannung
V0 enthalten sind, entfernt, wenn der Schalter 24 zur
Zeit T0 geschlossen wird (vgl. 8F).
-
Die
PWM-Schaltung 84 besteht aus einem Timer-IC 100 und
dem Widerstand 88. Ein erster Eingangsanschluss 100a des
Timer-IC 100 ist über
einen Kondensator 102 an den Kondensator 94 angeschlossen.
Ein zweiter Eingangsanschluss 100b ist über einen Kondensator 104 an
den Kondensator 94 angeschlossen. Andererseits ist ein
Ausgangsanschluss 100c des Timer-IC 100 über den
Widerstand 88 an den Basisanschluss 98c des Transistors 86 angeschlossen.
Ein Stromquellenanschluss 100d des Timer-IC 100 ist
an die Diode 26 angeschlossen. Andererseits ist ein Erdungsanschluss 100e des
Timer-IC 100 geerdet.
-
Der
Timer-IC 100 weist einen nicht dargestellten Timer auf.
Das zweite Pulssignal, das eine Pulsweite T4 (vgl. 8C)
aufweist, wird nach der Zufuhr (Zeit T0 in 8F)
der Stromquellenspannung V0 in Intervallen
erzeugt, die dem Wiederholungszyklus T5 entsprechen.
-
Die
Widerstände 39 und 88 sind
Bias-Widerstände,
die für
den Transistor 86 vorgesehen sind.
-
Wenn
bei dieser Anordnung der Schalter 24 zur Zeit T0 geschlossen wird, wird die Stromquellenspannung
V0 auf die Stromquellenanschlüsse 38f, 100d aufgebracht,
wodurch der Reset-IC 38 und der Timer-IC 100 ausgelöst werden.
-
Wenn
die Stromquellenspannung V0 nach der Auslösung des
Reset-IC 38 von der Gleichstromquelle 22 über den
Schalter 24, die Diode 26 und die Kondensatoren 94 und 96 auf
den Eingangsanschluss 38a des Reset-IC 38 aufgebracht
wird, wird das erste Pulssignal generiert. Das erzeugte erste Pulssignal
wird über
den Widerstand 39 dem Basisanschluss 98c des Transistors 86 zugeführt.
-
Bei
dieser Anordnung kann die Pulsweite T1 des
ersten Pulssignals geändert
werden, indem die Kapazität
des Kondensators 96 angepasst wird.
-
Andererseits
wird das zweite Pulssignal in dem Timer-IC 100 generiert,
wenn die Stromquellenspannung V0 nach der
Auslösung
des Timer-IC 100 von der Gleichstromquelle 22 über den
Schalter 24, die Diode 26 und die Kondensatoren 94 und 102 dem ersten
Eingangsanschluss 100a des Timer-IC 100 zugeführt wird,
und die Stromquellenspannung V0 über die
Kondensatoren 94 und 104 dem zweiten Eingangsanschluss 100b zugeführt wird.
Das generierte zweite Pulssignal wird über den Widerstand 88 dem
Basisanschluss 98c des Transistors 86 zugeführt.
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Bei
dieser Anordnung kann die Wiederholungsfrequenz des zweiten Pulssignals
geändert werden,
indem die Kapazität
des Kondensators 102 angepasst wird. Andererseits kann
die relative Einschaltdauer geändert
werden, indem die Kapazität des
Kondensators 104 angepasst wird.
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Der
Emitteranschluss 98a des Transistors 86 ist an
die Diode 26 angeschlossen, während der Kollektoranschluss 98b über Widerstände 90 und 92 geerdet
ist. Die Widerstände 90 und 92 sind
an einen Steueranschluss (dritter Anschluss) 112c des Anreicherungs-P-Kanal
MOSFET 110, der den Schaltabschnitt 18 bildet,
angeschlossen.
-
Bei
dieser Anordnung ist der Basisanschluss 98c des Transistors 86 in
einer verdrahteten OR-Form an den Ausgangsanschluss 38b des
Reset-IC 38 und an den Ausgangsanschluss 100c der PWM-Schaltung 84 angeschlossen.
Wenn das Elektromagnetventil 12B in einem angetriebenen
Zustand ist, wird daher entweder das erste Pulssignal oder das zweite
Pulssignal dem Basisanschluss 98c des Transistors 86 zugeführt.
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Wenn
das erste Pulssignal oder das zweite Pulssignal dem Basisanschluss 98c des
Transistors 86 zugeführt
wird, während
der Schalter 24 geschlossen ist, wird in Zeiträumen, die
den Pulsweiten T1, T4 des
ersten Pulssignals oder des zweiten Pulssignals (vgl. 8B und 8C)
entsprechen, zwischen dem Emitteranschluss 98a und dem
Kollektoranschluss 98b ein EIN-Zustand hergestellt. Die
Stromquellenspannung V0 wird während des
EIN-Zustandes (d.h. während
jeder Pulsweite T1, T4)
auf die serielle Schaltung der Widerstände 90 und 92 aufgebracht.
Als Folge hiervon wird das Pulssignal, das eine Pulsweite entsprechend
dem EIN-Zustand aufweist und eine Pulsspannung aufweist, die als
Folge der Spannungsteilung der seriellen Schaltung auf den Widerstand 92 aufgebracht
wird, als Steuersignal dem Steueranschluss (Gate-Anschluss) 112c des MOSFET 110 zugeführt.
-
Wie
in dem Fall des Schaltabschnitts 18 gemäß 2 besteht
der Schaltabschnitt 18 aus einem MOSFET 110 und
einer Diode 114. Ein Source-Anschluss (erster Anschluss) 112a des
MOSFET 110 ist an die Diode 26 angeschlossen.
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Ein
Drain-Anschluss (zweiter Anschluss) 12B ist an die Magnetspule 14 angeschlossen.
-
Wenn
das Steuersignal von dem Schaltsteuerabschnitt 16 dem Steueranschluss 112c des
MOSFET 110 zugeführt
wird, wie es in den 8B und 8C gezeigt
ist, so wird in 12 während des Zeitraums, der den
Pulsweiten des Steuersignals entspricht, d.h. der Pulsweite T1 des ersten Pulssignals oder der Pulsweite
T4 des zweiten Pulssignals, ein EIN-Zustand
zwischen dem Source-Anschluss 112a und
dem Drain-Anschluss 112b hergestellt. Die Stromquellenspannung
V0 wird als die erste Spannung V0 (erste Spannung) oder die zweite Spannung V2 (zweite Spannung) während den Zeiträumen, die durch
die Pulsweiten T1 und T4 definiert
werden, auf die Magnetspule 14 aufgebracht.
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Eine
Diode 116 ist zwischen dem negativen Pol der Gleichstromquelle 22 und
dem Kondensator 94 angeschlossen. Die Diode 116 schützt die
Schaltung, indem ein Strom, der andernfalls in einer Richtung von
dem negativen Pol der Gleichstromquelle 22 zu dem Kondensator 94 fließen würde, blockiert wird.
Die Anodenseite der Diode 116 ist geerdet.
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Der
Widerstand 64 und die LED 66 sind parallel zu
dem Schaltsteuerabschnitt 16 angeschlossen. Die Diode 68 ist
parallel zu der Magnetspule 14 angeschlossen.
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Der
Schaltsteuerabschnitt 16, der Schaltabschnitt 18,
die Dioden 26, 68, 116, der Widerstand 64, die
LED 66 und die jeweiligen Kondensatoren 94, 96, 102, 104 sind
jeweils auf einem Substrat 70 angebracht.
-
Wie
oben beschrieben wurde, kann bei dem zweiten besonderen Beispiel
die Pulsweite T1 des ersten Pulssignals
durch Anpassen der Kapazität des
Kondensators 96 modifiziert werden. Daher kann die Auslösung des
Elektromagnetven tils 12B effizient gesteuert werden. Außerdem kann
die Wiederholungsfrequenz des zweiten Pulssignals durch Anpassen
der Kapazität
des Kondensators 102 modifiziert werden. Außerdem kann
die relative Einschaltdauer (duty ratio) des zweiten Pulssignals
durch Anpassen der Kapazität
des Kondensators 104 modifiziert werden. Wird bspw. die
Wiederholungsfrequenz so erhöht,
dass sie hoch ist, können
daher Fluktuationen des durch die Magnetspule 14 fließenden Stromes während des
Zeitraums (Zeit T2 bis Zeit T3),
in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 12B beibehalten
wird, unterdrückt
werden. Es ist auch möglich,
den elektrischen Stromverbrauch der Magnetspule 14 zu reduzieren.
Da auch die relative Einschaltdauer eingestellt werden kann, ist
es möglich,
den angetriebenen Zustand des Elektromagnetventils 12B effizient
beizubehalten.
-
Wie
oben beschrieben wurde, werden die Pulsweite T1 des
ersten Pulssignals, die Wiederholungsfrequenz des zweiten Pulssignals
und die relative Einschaltdauer durch die Kapazitäten der
Kondensatoren 96, 102 und 104 geändert. Auch
wenn der Spannungswert der Stromquellenspannung V0 geändert wird,
können
daher in Abhängigkeit
von den Spezifikationen des Elektromagnetventils 12B die Pulsweite
T1, die Wiederholungsfrequenz und die relative
Einschaltdauer beibehalten werden und fluktuieren nicht. Auch wenn
der Spannungswert der Stromquellenspannung V0 geändert wird,
ist es mit anderen Worten möglich,
den Schaltsteuerabschnitt 16 und den Schaltabschnitt 18 stabil
zu betreiben. Als Folge hiervon kann ein großer Spannungsbereich (Bereich
der Stromquellenspannung V0) durch die Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 10 genutzt werden.
-
Außerdem ist
es möglich,
die Impedanz des Halbleiterelements, welches den Schaltabschnitt 18 bildet,
durch Anordnen des MOSFET 110 in dem Schaltabschnitt 18 zu
reduzieren.
-
Bei
dem zweiten besonderen Beispiel (vgl. 12) werden
die Pulsweite T1 des ersten Pulssignals,
die Wiederholungsfrequenz des zweiten Pulssignals und die relative
Einschaltdauer des zweiten Pulssignals durch Anpassen der Kapazitäten der Kondensatoren 96, 102 bzw. 104 modifiziert.
Anstelle dieser Anordnung können
in der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 10, wie in 13 gezeigt,
aber auch eine Pulsweiteneinstellschaltung 170 zum Einstellen
der Pulsweite T1 eine Wiederholungsfrequenz-Einstellschaltung 172 zum
Einstellen der Wiederholungsfrequenz und eine Schaltung 174 zur
Einstellung der relativen Einschaltdauer (ED, duty ratio) angeordnet
werden. Die Pulsweiteneinstellschaltung 170 umfasst einen
Speicher, der Daten der Pulsweite T1 speichert.
Die Wiederholungsfrequenz-Einstellschaltung 172 umfasst
einen Speicher, der Daten der Wiederholungsfrequenz speichert. Die
Schaltung 174 zur Einstellung der relativen Einschaltdauer
umfasst einen Speicher, der Daten der relativen Einschaltdauer (ED)
speichert. Die aus den Speichern ausgelesenen Daten werden an den
Reset-IC 38 oder den Timer-IC 100 ausgegeben.
Dementsprechend können
die in den Speichern gespeicherten Daten in Abhängigkeit von den Spezifikationen
des Elektromagnetventils 12B geändert werden, um gewünschte Werte
der Pulsweite T1, des ersten Pulssignals,
der Wiederholungsfrequenz des zweiten Pulssignals und der relativen
Einschaltdauer einzustellen.
-
14 zeigt
ein Schaltungsdiagramm eines anderen besonderen Beispiels (drittes
besonderes Beispiel) des Elektromagnetventils 12B gemäß der zweiten
Ausführungsform.
-
Das
dritte besondere Beispiel unterscheidet sich von dem zweiten besonderen
Beispiel (vgl. 12 und 13) dahingehend,
dass der Schaltsteuerabschnitt 16 aus einem herkömmlichen
IC mit einer Timerzählerschaltung 32,
einer PWM-Schaltung 84,
einer Konstantspannungsschaltung 120 und einem Schalter 122 besteht,
wobei eine Diode 124 und ein Widerstand 128 zur
Begrenzung des Einschaltstroms an einer Eingangsseite des Schaltsteuerabschnitts 16 ange schlossen
sind. Ein Widerstand 130 und ein Kondensator 132 sind
an einer Eingangsseite der Timerzählerschaltung 32 angeschlossen,
und Widerstände 134, 138, 140 sind
an einer Eingangsseite der PWM-Schaltung 84 angeschlossen.
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Bei
dieser Anordnung ist ein Eingangsanschluss 120a der Konstantspannungsschaltung 120 über den
Widerstand 126 und die Diode 124 an den Schalter 24 angeschlossen.
Ein erster Ausgangsanschluss 120b ist an einen Kondensator 136 und
den Widerstand 140 angeschlossen. Ein zweiter Ausgangsanschluss 120c ist
an einen Spannungssteueranschluss 122c des Schalters 122 angeschlossen. Ein
erster Eingangsanschluss 32a der Timerzählerschaltung 32 ist
an ein Ende des Widerstands 130 angeschlossen. Ein zweiter
Einganganschluss 32b ist an das andere Ende des Widerstands 130 und
den Kondensator 132 angeschlossen. Ein Ausgangsanschluss 32c ist
an einen ersten Eingangsanschluss 122a des Schalters 122 angeschlossen.
Außerdem ist
ein erster Eingangsanschluss 84a der PWM-Schaltung 84 an
einen Widerstand 134 angeschlossen. Ein zweiter Eingangsanschluss 84b ist
an Widerstände 138 und 140 angeschlossen.
Ein Ausgangsanschluss 84c ist an einen zweiten Eingangsanschluss 122b des
Schalters 122 angeschlossen. Außerdem ist ein Ausgangsanschluss 122d des Schalters 122 an
einen Steueranschluss 112c des MOSFET 110 angeschlossen.
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Der
Widerstand 126 ist über
einen Kondensator 128 und die LED 66 geerdet.
Ein erster Ausgangsanschluss 120b der Konstantspannungsschaltung 120 ist über den
Kondensator 136 und die LED 66 geerdet, wobei
die Widerstände 134, 138 und
der Kondensator 132 ebenfalls durch die LED 66 geerdet sind.
Eine Diode 68 ist parallel zu der Magnetspule 14 angeschlossen.
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Wenn
der Schalter 24 in dem EIN-Zustand ist, löst die Konstantspannungsschaltung 120 die
Timerzählerschaltung 32 und
die PWM-Schaltung 84 auf der Basis der auf den Eingangsanschluss 120a aufgebrachten
Stromquellenspannung V0 aus. Die Stromquellenspannung
V0 wird während einer festgelegten Zeitdauer
(d. h. der Zeit T0 bis zur Zeit T2, wie es in 15E gezeigt
ist) von dem zweiten Ausgangsanschluss 120c dem Spannungssteueranschluss 122c zugeführt. Von
dem ersten Ausgangsanschluss 120b wird eine festgelegte
Spannung dem Kondensator 136 und dem Widerstand 140 zugeführt.
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Eine
Diode 124 schützt
den Schaltung, indem ein Strom, der andernfalls in einer Richtung
von dem Widerstand 126 zu dem positiven Pol der Gleichstromquelle 22 fließen würde, blockiert
wird.
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Der
Widerstand 126 beschränkt
die Stromaufnahme, um zu verhindern, dass hohe Ströme (Einschaltstrom),
die generiert werden, wenn der Schalter 24 in einem EIN-Zustand
ist (Zeit T0 in 15E),
in den Schaltsteuerabschnitt 16 fließen.
-
Bei
dieser Anordnung kann die intermittierende Diskontinuitätszeit des
Schaltsteuerabschnitt 16 (Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 10)
modifiziert werden, indem die Kapazität des Kondensators 128 modifiziert
wird. Die Pulsweite T1 (vgl. 15A) des ersten Pulssignals kann auch modifiziert
werden, indem der Widerstandswert des Widerstands 130 und
die Kapazität
des Kondensators 132 angepasst werden. Außerdem kann
die Widerholungsfrequenz des zweiten Pulssignals (vgl. 15B) modifiziert werden, indem der Widerstandswert
des Widerstands 134 angepasst wird. Außerdem kann die relative Einschaltdauer
des zweiten Pulssignals modifiziert werden, indem die Widerstandswerte
der Widerstände 138 und 140 angepasst
werden. Der Kondensator 136 ist ein Bypass-Kondensator,
der in der Spannung enthaltene Hochfrequenzkomponenten entfernt.
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Der
Schalter 122 liefert einen EIN-Zustand zwischen dem ersten
Eingangsanschluss 122a und dem Ausgangsanschluss 122d während eines
Zeitraums (Zeit T0 bis Zeit T2 wie
in 15E gezeigt), in welchem die Stromquellenspannung
V0 von der Konstantspannungsschaltung 120 dem
Spannungssteueranschluss 122c zugeführt wird. Das erste Pulssignal
von dem Ausgangsanschluss 84c der Timerzählerschaltung 32 wird
dem Steueranschluss 112c des MOSFET 110 zugeführt. Der
Schalter 122 liefert einen EIN-Zustand zwischen dem zweiten
Eingangsanschluss 122b und dem Ausgangsanschluss 122d während eines
Zeitraums (Zeitraum nach der Zeit T2, wie
in 15E dargestellt), in dem die Stromquellenspannung
V0 dem Spannungssteueranschluss 122c nicht
zugeführt
wird. Das zweite Pulssignal von dem Ausgangsanschluss 84c der
PWM-Schaltung 84 wird an
den Steueranschluss 112c des MOSFET 110 ausgegeben.
-
Wie
in den 15A bis 15E gezeigt
ist, wird, wenn der Schalter 24 (vgl. 14)
zur Zeit T0 geschlossen wird, die Stromquellenspannung
V0 auf den Eingangsanschluss 120a der
Konstantspannungsschaltung 120 aufgebracht. Als Folge hiervon werden
die Timerzählerschaltung 32 und
die PWM-Schaltung 84 ausgelöst. Die Stromquellenspannung
V0 wird von dem zweiten Ausgangsanschluss 120c der
Konstantspannungsschaltung 120 dem Spannungssteueranschluss 122c des
Schalters 122 zugeführt.
Zwischen dem Ausgangsanschluss 122d und dem ersten Eingangsanschluss 122a des Schalters 122 wird
ein EIN-Zustand
hergestellt.
-
Wenn
die Stromquellenspannung V0 von der Gleichspannungsquelle 22 über den
Schalter 24, die Diode 124, den Widerstand 126 und
die Kondensatoren 128, 138 (einschließlich des
Widerstands 130) in einem Zustand, in dem die Timerzählerschaltung 32 ausgelöst wurde,
den ersten und zweiten Eingangsanschlüssen 32a, 32b zugeführt wird,
generiert die Timerzählerschaltung 32 ein
erstes Pulssignal mit einer Pulsweite T1 (vgl. 15A). Das generierte erste Pulssignal wird von
dem Ausgangsanschluss 32c dem ersten Eingangsanschluss 122a des
Schalters 122 zugeführt.
-
Wenn
andererseits die Stromquellenspannung V0 über den
Schalter 24, die Diode 124, den Widerstand 126,
den Kondensator 128 und den Widerstand 134 von
der Gleichspannungsquelle 22 dem ersten Eingangsanschluss 84a in
einem Zustand zugeführt
wird, in dem die PWM-Schaltung 84 ausgelöst wurde,
und die Spannung dem zweiten Eingangsanschluss 84b über den
Widerstand 140 von dem ersten Ausgangsanschluss 120b der
Konstantspannungsschaltung 120 zugeführt wird, so generiert die
PWM-Schaltung 84 ein zweites Pulssignal mit einer Pulsweite
T4 und einem Wiederholungszyklus T5 (vgl. 15B).
Das generierte Pulssignal wird von dem Ausgangsanschluss 32c dem
zweiten Eingangsanschluss 122b des Schalters 122 zugeführt.
-
Bei
dieser Anordnung führt
der Schalter 122 während
des Zeitraums von der Zeit T0 bis zur Zeit
T2 das erste Pulssignal dem Steueranschluss 112c des MOSFET 110 zu
(vgl. 15E). Andererseits wird die
Zufuhr der Stromquellenspannung V0 von der Konstantspannungsschaltung 120 zu
dem Spannungssteueranschluss 122c während des Zeitraums von der
Zeit T2 zu der Zeit T3 angehalten.
Ein EIN-Zustand wird zwischen dem zweiten Eingangsanschluss 122b und
dem Ausgangsanschluss 122d geschaffen. Dadurch wird das
zweite Pulssignal dem Steueranschluss 112c des MOSFET 110 zugeführt.
-
Der
MOSFET 110 schafft einen EIN-Zustand zwischen dem Source-Anschluss 112a und
dem Drain-Anschluss 112b für einen Zeitraum, der der Pulsweite
T1 des ersten Pulssignals oder der Pulsweite
T4 des zweiten Pulssignals entspricht. Die Stromquellenspannung
V0 wird als eine erste Spannung V0 (erste Spannung) oder als eine zweite Spannung
V2 (zweite Spannung) auf die Magnetspule 14 des
Elektromagnetventils 12B in Zeiträumen zugeführt, die den Pulsweiten T1 und T4 entsprechen.
-
Bei
dem dritten besonderen Beispiel führt der Schaltsteuerabschnitt 16 dem
Steueranschluss 112c ein erstes Pulssignal mit einer negativen
Polarität und
einer Pulsweite T1 und ein zweites Pulssignal
mit einer negativen Polarität
und einer Pulsweite T1 zu. In den 15A bis 15C sind
jedoch, wie es sich aus der Erläuterung
des ersten Pulssignals, des zweiten Pulssignals und des Eingangs
(Input) des Steueranschlusses 112c (erstes Pulssignal und zweites
Pulssignal) ergibt, das erste Pulssignal, das zweite Pulssignal
und der Input invertiert mit einer positiven Polarität entsprechend
der Polarität
der Stromquellenspannung V0, der ersten
Spannung V1, der zweiten Spannung V2 und des Stromes (vgl. 15D und 15E),
der durch die Magnetspule 14 fließt, in der gleichen Weise wie
in den 3B, 8B bis 8D und 10B bis 10D dargestellt.
-
Der
Schaltsteuerabschnitt 16, der Schaltabschnitt 18,
die Dioden 26, 68, 124, die LED 66,
die Widerstände 126, 130, 138, 140 und
die Kondensatoren 128, 132, 136 sind
jeweils auf einem Substrat 70 angebracht.
-
Wie
oben beschrieben wurde, kann bei dem dritten besonderen Beispiel
ein großer
Strom (Einschaltstrom), der generiert wird, wenn das Elektromagnetventil 12B ausgelöst wird
(wenn der Schalter 24 in einem EIN-Zustand ist), an einem
Fließen
in den Schaltsteuerabschnitt 16 gehindert werden, indem
ein Widerstand 126 zur Begrenzung des Einschaltstroms vorgesehen
wird. Als Folge hiervon ist es möglich,
den Einfluss von Fluktuationen der Stromquellenspannung V0, die durch den Einschaltstrom bewirkt werden,
auf den Schaltsteuerabschnitt 16 (Steuersignal) zu vermeiden.
-
Das
Elektromagnetventil 12B kann nach einer intermittierenden
Diskontinuität
schnell wieder gestartet werden, indem die intermittierende Diskontinuitätszeit des
Schaltsteuerabschnitts 16 durch Anpassen der Kapazität des Kondensators 128 modifiziert
wird.
-
Die
Steuerung des Elektromagnetventils 12B beim Starten kann
effizient durchgeführt
werden, indem die Pulsweite T1 des ersten
Pulssignals durch Einstellen des Widerstandswerts des Widerstands 130 und
der Kapazität
des Kondensators 132 modifiziert wird.
-
Es
ist möglich,
Fluktuationen des durch die Magnetspule 14 in dem Zeitraum
(d. h. dem Zeitraum zwischen der Zeit T2 und
der Zeit T3), in dem der angetriebene Zustand
des Elektromagnetventils 12B beibehalten wird, fließenden Stromes
zu vermeiden, indem die Wiederholungsfrequenz des zweiten Pulssignals
durch Einstellen des Widerstandswertes des Widerstands 134 modifiziert
wird. Dadurch ist es möglich,
den elektrischen Stromverbrauch der Magnetspule 14 weiter
zu reduzieren. Der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 12B kann
effizient beibehalten werden, indem die relative Einschaltdauer
des zweiten Pulssignals durch Einstellen der Widerstandswerte der
Widerstände 138 und 140 modifiziert
wird.
-
Wie
oben beschrieben wurde, werden bei dem dritten besonderen Beispiel
die Pulsweite T1 des ersten Pulssignals,
die Wiederholungsfrequenz des zweiten Pulssignals und die relative
Einschaltdauer modifiziert, indem die Kapazitäten der Kondensatoren 128, 132 und
die Widerstandswerte der Widerstände 130, 134, 138, 140 eingestellt
werden. Dadurch schwanken die Pulsweite T1,
die Wiederholungsfrequenz und die relative Einschaltdauer nicht, auch
wenn der Spannungswert der Stromquellenspannung V0 in
Abhängigkeit
von den Spezifikationen des Elektromagnetventils 12B geändert wird. Dies
entspricht dem zweiten besonderen Beispiel (vgl. 12 und 13).
Mit anderen Worten können
der Schaltsteuerabschnitt 16 und der Schaltabschnitt 18 in
stabiler Weise betrieben werden, auch wenn der Spannungswert der
Stromquellenspannung V0 geändert wird.
Als Folge hiervon können
die Spannungsbereiche, die durch die Elektromagnetventilantriebsschaltung 10 verwendet
werden (Bereich der Stromquellenspannung V0)
erweitert werden.
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Bei
dem oben beschriebenen dritten besonderen Beispiel (vgl. 14)
können
wie in 13 anstelle der Widerstände 130, 134, 138 und 140 und des
Kondensators 132 eine Pulsweiteneinstellschaltung 170 zum
Einstellen der Pulsweite T1, eine Wiederholungsfrequenzeinstellschaltung 172 zum Einstellen
der Wiederholungsfrequenz und eine Schaltung 174 zur Einstellung
der relativen Einschaltdauer in der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 10 vorgesehen
sein (vgl. 16). In diesem Fall können die
in den jeweiligen Speichern der Pulsweiteneinstellschaltung 170,
der Wiederholungsfrequenzeinstellschaltung 172 und der
Schaltung 174 zur Einstellung der relativen Einschaltdauer
gespeicherten Daten in Abhängigkeit
von den Spezifikationen des Elektromagnetventils 12B geändert werden, um
gewünschte
Werte für
die Pulsweite T1 des ersten Pulssignals,
die Wiederholungsfrequenz des zweiten Pulssignals und die relative
Einschaltdauer einzustellen.
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Bei
den oben beschriebenen zweiten und dritten besonderen Beispielen
(vgl. 13 und 16) können ein
Schaltsteuerabschnitt 16, die Pulsweiteneinstellschaltung 170,
die Wiederholungsfrequenzeinstellschaltung 172 und die
Schaltung 174 zur Einstellung der relativen Einschaltdauer
als herkömmlicher
IC in der Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 10 vorgesehen
sein.
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Bei
den Elektromagnetventilen 12A bis 12C gemäß den oben
beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen kann die Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 10 auch über ein
Kabel mit einer Magnetspule eines herkömmlich erhältlichen Elektromagnetventils
verbunden sein, oder die Elektromagnetventilbestätigungsschaltung 10 ist
als eine Einheit vorgesehen, die extern an einem herkömmlich erhältlichen
Elektromagnetventil angebracht ist. Außerdem kann die Elektromagnetventil-Antriebsschaltung 10 als
eine Einheit, wie oben be schrieben, extern an einem herkömmlich erhältlichen
Verteiler für
ein Elektromagnetventil angebracht werden.
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Bei
jedem der Elektromagnetventile 12A bis 12C gemäß den oben
beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen sind die Transistoren 28, 86 jeweils
PNP-Transistoren, und der MOSFET 110 ist ein Anreicherungs-P-Kanal-MOSFET. Es ist jedoch auch
möglich,
eine Anordnung zu wählen,
bei der die Transistoren 28, 86 NPN-Transistoren
sind und bei der der MOSFET 110 ein Anreicherungs-N-Kanal-MOSFET
ist. Bei dieser Anordnung ist es notwenig, die Elemente der Elektromagnet-Antriebsschaltung 10 so
zu modifizieren, dass ein Pulssignal mit einer positiven Polarität den Basisanschlüssen 30c, 98c der
Transistoren 28, 86 und dem Steueranschluss 112c des
MOSFET 110 zugeführt
werden kann.
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Bei
allen Elektromagnetventilen 12A bis 12C gemäß den ersten
bis dritten Ausführungsformen
ist die Diode 26 elektrisch zwischen dem Schalter 24 und
dem Schaltabschnitt 18 angeschlossen, um die Schaltung
zu schützen
(Schutz gegen verkehrten Anschluss). Anstelle der Diode 26 kann
auch eine nicht-polare Diodenbrücke
angeschlossen werden.