JP2010054054A - Solenoid valve driving circuit and solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁弁のソレノイドコイルに第1の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させた後に、前記ソレノイドコイルに第2の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路及び該電磁弁駆動回路を有する電磁弁に関する。 The present invention relates to an electromagnetic valve that maintains a driving state of the solenoid valve by applying a second voltage to the solenoid coil after applying the first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve. The present invention relates to a drive circuit and a solenoid valve having the solenoid valve drive circuit.
従来より、流路の途中に電磁弁を配設して、電磁弁駆動回路から前記電磁弁のソレノイドコイルに電圧を印加することにより、前記電磁弁が付勢されて前記流路を開閉させることが広く行われている。この場合、前記電磁弁駆動回路から前記ソレノイドコイルに第1の電圧を印加することにより前記電磁弁が駆動された後に、前記電磁弁駆動回路から前記ソレノイドコイルに第2の電圧を印加することにより前記電磁弁の駆動状態が維持される。 Conventionally, an electromagnetic valve is provided in the middle of a flow path, and a voltage is applied to a solenoid coil of the electromagnetic valve from an electromagnetic valve drive circuit, whereby the electromagnetic valve is energized to open and close the flow path. Is widely practiced. In this case, by applying a second voltage from the solenoid valve drive circuit to the solenoid coil after the solenoid valve is driven by applying a first voltage from the solenoid valve drive circuit to the solenoid coil. The driving state of the solenoid valve is maintained.
近年、上述した電磁弁について、少ない消費電力で前記駆動状態を維持させることが望まれており、特許文献1には、前記駆動状態が維持される時間帯において、交流電源の電源電圧を整流する整流回路と前記ソレノイドコイルとの間の導通を制御する前記電磁弁駆動回路のスイッチ部によって前記ソレノイドコイルへの通電及び遮断を繰り返し行うことで、より少ない消費電力で前記電磁弁の駆動状態を維持させることが提案されている。 In recent years, it has been desired to maintain the driving state with low power consumption for the above-described solenoid valve, and Patent Document 1 rectifies the power supply voltage of an AC power supply in a time zone in which the driving state is maintained. The solenoid valve drive state is maintained with less power consumption by repeatedly energizing and shutting off the solenoid coil by the switch portion of the solenoid valve drive circuit that controls conduction between the rectifier circuit and the solenoid coil. It has been proposed to let
ところで、前述した特許文献1では、整流回路にて整流された電源電圧をソレノイドコイルに供給することにより該ソレノイドコイルに電流が流れる。この場合、前記電流は、前記ソレノイドコイルの温度変化に起因した前記ソレノイドコイル内の電気抵抗の変化や、前記ソレノイドコイルに印加される前記整流された電源電圧(第1の電圧及び第2の電圧)中のリプルや、外部から電磁弁に付与される振動及び衝撃等の種々の要因によって時間的に変動する。そのため、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯においては、上記の各要因に起因して前記電磁弁が停止することを防止するために、前記駆動状態を維持させるために最小限必要な電流に前記各要因を考慮した電流を重畳して前記ソレノイドコイルに流している。従って、前記各要因が発生していなくても、該各要因を考慮した電流が前記ソレノイドコイルに流れるので、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の省電力化を図ることができない。 By the way, in patent document 1 mentioned above, an electric current flows into this solenoid coil by supplying the power supply voltage rectified by the rectifier circuit to a solenoid coil. In this case, the current may be a change in electrical resistance in the solenoid coil due to a temperature change of the solenoid coil, or the rectified power supply voltage (first voltage and second voltage applied to the solenoid coil). ), And changes with time due to various factors such as ripples and vibration and impact applied to the solenoid valve from the outside. Therefore, in the time zone in which the driving state of the solenoid valve is maintained, the minimum current required for maintaining the driving state is prevented in order to prevent the solenoid valve from being stopped due to the above factors. A current in consideration of each of the factors is superimposed on the solenoid coil. Therefore, even if each of the factors does not occur, a current that takes into account each factor flows through the solenoid coil, so that it is not possible to save power in the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve.
また、前記ソレノイドコイルに流れる電流が大きくなることで、前記駆動状態を維持させた後に前記電磁弁の駆動を停止させる際に、当該電磁弁を短時間で停止させることができないという問題がある。 Further, since the current flowing through the solenoid coil becomes large, there is a problem that when the drive of the solenoid valve is stopped after the drive state is maintained, the solenoid valve cannot be stopped in a short time.
さらに、前記電磁弁の使用者側において電源電圧の異なる交流電源がそれぞれ用意されている場合に、製造者側では、例えば、同じ流路の開閉に対し略同一の性能を有する電磁弁駆動回路及び電磁弁であっても、各電源電圧の違いに応じて前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁を作り分ける必要があるので、コストが高騰する。また、相対的に高い電源電圧(例えば、交流(AC)200V用の交流電源であれば、最大値が約282V)に対応した電磁弁駆動回路及び電磁弁の消費電力は、相対的に低い電源電圧(例えば、AC100V用の交流電源であれば、最大値が約141V)に対応した電磁弁駆動回路及び電磁弁の消費電力よりも大きくなるので、前記相対的に高い電源電圧の交流電源を用意している使用者側では、電磁弁駆動回路及び電磁弁の省電力化を図ることができない。 Further, when AC power supplies having different power supply voltages are prepared on the user side of the electromagnetic valve, the manufacturer side, for example, an electromagnetic valve drive circuit having substantially the same performance for opening and closing the same flow path, and Even if it is a solenoid valve, since it is necessary to make the said solenoid valve drive circuit and the said solenoid valve according to the difference of each power supply voltage, cost rises. In addition, the power consumption of the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve corresponding to a relatively high power supply voltage (for example, the maximum value is about 282 V if the AC power supply is for AC (AC) 200V) is a relatively low power supply. Since it is larger than the power consumption of the solenoid valve drive circuit and solenoid valve corresponding to the voltage (for example, AC power supply for AC100V, the maximum value is about 141V), prepare the AC power supply of the relatively high power supply voltage On the user side, the power saving of the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve cannot be achieved.
さらにまた、前記電磁弁を駆動させる時間帯に前記ソレノイドコイルに流れる電流は、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯において前記ソレノイドコイルに流れる電流よりも大きい。そのため、前記電磁弁を駆動させる時間帯での消費電力は、前記駆動状態を維持させる時間帯での消費電力よりも大きいが、特許文献1では、前記駆動状態を維持させる時間帯に対してのみ省電力化を行っているので、前記電磁弁及び前記電磁弁駆動回路に対して効率よく省電力化行っているとは言い難い。 Furthermore, the current flowing through the solenoid coil during the time period for driving the solenoid valve is greater than the current flowing through the solenoid coil during the time period during which the solenoid valve is driven. Therefore, the power consumption in the time zone for driving the solenoid valve is larger than the power consumption in the time zone for maintaining the driving state. However, in Patent Document 1, only the time zone for maintaining the driving state is used. Since power saving is performed, it cannot be said that power saving is efficiently performed for the solenoid valve and the solenoid valve drive circuit.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、消費電力の低減、電磁弁の速やかな駆動制御及びコストの低減を一挙に実現することが可能となる電磁弁駆動回路及び電磁弁を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and an electromagnetic valve driving circuit capable of realizing a reduction in power consumption, quick drive control of a solenoid valve, and cost reduction at once. An object is to provide a solenoid valve.
また、本発明は、効率よく省電力化を行うことが可能な電磁弁駆動回路及び電磁弁を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide an electromagnetic valve drive circuit and an electromagnetic valve that can efficiently save power.
本発明に係る電磁弁駆動回路は、
電磁弁のソレノイドコイルに第1の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させた後に、前記ソレノイドコイルに第2の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路において、
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、スイッチ制御部、スイッチ部及び電流検出部を備え、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記電流検出部は、前記ソレノイドコイルに流れる電流を検出し、検出結果を電流検出値として前記スイッチ制御部に出力し、
前記スイッチ制御部は、所定の起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づく第1パルス信号と、所定の保持電流値及び前記電流検出値の比較に基づく第2パルス信号とを生成して前記スイッチ部に供給し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする。
The solenoid valve drive circuit according to the present invention is:
In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a switch control unit, a switch unit, and a current detection unit,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The current detection unit detects a current flowing through the solenoid coil, and outputs a detection result to the switch control unit as a current detection value;
The switch control unit generates a first pulse signal based on a comparison between a predetermined starting current value and the current detection value, and a second pulse signal based on a comparison between a predetermined holding current value and the current detection value. Supply to the switch,
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
ここで、前記電磁弁を駆動させる時間帯において、該電磁弁を構成する可動コア(プランジャ)及び該プランジャの先端に装着された弁体を駆動させるために必要な起磁力(起動力)や、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯において、前記プランジャ及び前記弁体を所定位置に保持させるために必要な起磁力(保持力)は、前記ソレノイドコイルの巻数と当該ソレノイドコイルに流れる電流とを乗算した値(前記各起磁力=前記巻数×前記電流)となるので、前記電磁弁を駆動させるために必要な起動力と、前記駆動状態を維持させるために最小限必要な保持力と、前記巻数とがそれぞれ既知であれば、前記起動力に応じた最適な電流値(起動電流値)と、前記保持力に応じた最適な電流値(保持電流値)とを容易に算出することができる。 Here, in the time zone for driving the solenoid valve, the magnetomotive force (starting force) necessary for driving the movable core (plunger) constituting the solenoid valve and the valve body attached to the tip of the plunger, The magnetomotive force (holding force) required to hold the plunger and the valve body in a predetermined position during the time period in which the driving state of the solenoid valve is maintained is the number of turns of the solenoid coil and the current flowing through the solenoid coil. (Each magnetomotive force = the number of turns × the current), so that the starting force required to drive the solenoid valve, and the minimum holding force required to maintain the driving state, If the number of turns is known, it is possible to easily calculate an optimal current value (starting current value) according to the starting force and an optimal current value (holding current value) according to the holding force. so That.
また、前記スイッチ制御部から前記スイッチ部に前記第1パルス信号又は前記第2パルス信号が供給される時間には、前記整流された電源電圧が前記第1の電圧又は前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加されて、前記交流電源から前記ソレノイドコイルに電力供給が行われるので、前記ソレノイドコイルに流れる電流は増加する。一方、前記スイッチ制御部から前記スイッチ部への前記第1パルス信号又は前記第2パルス信号の供給が停止される時間には、前記電力供給が停止するので、前記ソレノイドコイルに流れる電流は減少する。従って、前記スイッチ部に対する前記第1パルス信号及び前記第2パルス信号の供給を時間的に制御することで、前記ソレノイドコイルに流れる電流を所望の電流値(前記起動力に応じた最適な起動電流値及び前記保持力に応じた最適な保持電流値)に維持することが可能となる。 In addition, during the time when the first pulse signal or the second pulse signal is supplied from the switch control unit to the switch unit, the rectified power supply voltage is used as the first voltage or the second voltage. Since the power is supplied to the solenoid coil from the AC power source when applied to the solenoid coil, the current flowing through the solenoid coil increases. On the other hand, since the power supply is stopped during the time when the supply of the first pulse signal or the second pulse signal from the switch control unit to the switch unit is stopped, the current flowing through the solenoid coil decreases. . Therefore, by controlling the supply of the first pulse signal and the second pulse signal to the switch unit in time, the current flowing through the solenoid coil is changed to a desired current value (optimum starting current corresponding to the starting force). Value and an optimal holding current value corresponding to the holding force).
そこで、本発明では、前記ソレノイドコイルに流れる電流を前記電流検出部にて検出し、その電流検出値を前記スイッチ制御部にフィードバックさせる。前記スイッチ制御部では、前記起動力に応じた最適な電流値としての前記起動電流値と、前記フィードバックされた電流検出値との比較に基づいて、前記第1パルス信号を生成し、一方で、前記保持力に応じた最適な電流値としての前記保持電流値と、前記フィードバックされた電流検出値との比較に基づいて、前記第2パルス信号を生成する。前記スイッチ部は、前記第1パルス信号のパルス幅に応じた時間だけ前記ソレノイドコイルに前記第1の電圧を印加させ、あるいは、前記第2パルス信号のパルス幅に応じた時間だけ前記ソレノイドコイルに前記第2の電圧を印加させる。 Therefore, in the present invention, the current flowing through the solenoid coil is detected by the current detection unit, and the detected current value is fed back to the switch control unit. The switch control unit generates the first pulse signal based on a comparison between the starting current value as an optimum current value according to the starting force and the current detection value fed back, The second pulse signal is generated based on a comparison between the holding current value as an optimum current value corresponding to the holding force and the fed back current detection value. The switch unit applies the first voltage to the solenoid coil for a time corresponding to the pulse width of the first pulse signal, or applies to the solenoid coil for a time corresponding to the pulse width of the second pulse signal. The second voltage is applied.
すなわち、前記電磁弁を駆動させる時間帯において、前記スイッチ制御部は、前記電流検出値が前記起動力に応じた前記起動電流値となるように前記第1パルス信号を生成して、この第1パルス信号を前記スイッチ部に供給し、前記スイッチ部は、前記第1パルス信号のパルス幅に基づいて、前記ソレノイドコイルへの前記第1の電圧の印加時間を制御する。これにより、前記ソレノイドコイルに流れる電流が前記起動力に応じた前記起動電流値に維持され、前記プランジャ及び前記弁体には、前記電流に起因した前記起動力が付勢される。 That is, in the time zone in which the solenoid valve is driven, the switch control unit generates the first pulse signal so that the detected current value becomes the starting current value corresponding to the starting force. A pulse signal is supplied to the switch unit, and the switch unit controls the application time of the first voltage to the solenoid coil based on the pulse width of the first pulse signal. Thereby, the current flowing through the solenoid coil is maintained at the starting current value corresponding to the starting force, and the starting force due to the current is biased to the plunger and the valve body.
具体的に、前記電磁弁の使用者側において、相対的に高い電源電圧(例えば、AC200V用の交流電源であれば、最大値が約282V)の交流電源が予め用意され、該交流電源に対し相対的に低い電源電圧(例えば、AC100V用の交流電源であれば、最大値が約141V)用の電磁弁を適用する場合には、前記スイッチ制御部において、前記起動電流値を前記ソレノイドコイルに流れる電流の定格値(定格電流)以下に設定し、前記電流検出値が前記設定された起動電流値となるように前記第1パルス信号のパルス幅を調整すれば、前記電磁弁を駆動させる時間帯において前記ソレノイドコイルに流れる電流は、前記起動電流値に維持されるので、前記相対的に高い電源電圧の交流電源を用意している使用者側でも、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の省電力化を図ることができる。この場合、前記ソレノイドコイルには、前記相対的に高い電源電圧に応じ且つ前記整流回路にて整流された電源電圧が前記第1の電圧として印加されるので、前記電磁弁をより短時間で駆動させることが可能である。 Specifically, on the user side of the solenoid valve, an AC power supply having a relatively high power supply voltage (for example, an AC power supply for AC 200V, the maximum value is about 282V) is prepared in advance, and the AC power supply When applying an electromagnetic valve for a relatively low power supply voltage (for example, an AC power supply for AC100V, the maximum value is about 141V), the switch control unit supplies the starting current value to the solenoid coil. If the pulse width of the first pulse signal is adjusted such that the current value is set to be equal to or lower than the rated value (rated current) of the flowing current and the detected current value becomes the set starting current value, the time for driving the solenoid valve Since the current flowing through the solenoid coil in the belt is maintained at the starting current value, even the user who prepares the AC power supply having the relatively high power supply voltage can operate the solenoid valve drive circuit. And it is possible to achieve power saving of the solenoid valve. In this case, since the power supply voltage rectified by the rectifier circuit according to the relatively high power supply voltage is applied to the solenoid coil as the first voltage, the solenoid valve is driven in a shorter time. It is possible to make it.
前述したように、前記スイッチ制御部において前記第1パルス信号のパルス幅を調整することにより、前記ソレノイドコイルに流れる電流を前記定格電流以下の前記起動電流値に維持することができるので、製造者側では、使用者側で用意された交流電源から前記整流回路を介して前記ソレノイドコイルに供給される前記整流された電源電圧の違いに関わりなく、前記相対的に低い電源電圧に合わせて電磁弁駆動回路及び電磁弁を共用化し、前記共用化した電磁弁駆動回路及び電磁弁を使用者側に提供することで、コストの低減を図ることができる。 As described above, by adjusting the pulse width of the first pulse signal in the switch control unit, the current flowing through the solenoid coil can be maintained at the starting current value equal to or lower than the rated current. On the side, regardless of the difference in the rectified power supply voltage supplied to the solenoid coil from the AC power supply prepared on the user side via the rectifier circuit, the solenoid valve is adjusted to the relatively low power supply voltage. Costs can be reduced by sharing the drive circuit and the solenoid valve and providing the shared solenoid valve drive circuit and solenoid valve to the user side.
従って、本発明では、前記電磁弁を駆動させる時間帯において、前記電流検出部から前記スイッチ制御部にフィードバックされた前記電流検出値及び前記起動電流値の比較に基づいて、前記第1パルス信号を生成することにより、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の省電力化、共用化及びコストの低減と、前記電磁弁の速やかな駆動制御とを共に実現することが可能となる。 Therefore, in the present invention, the first pulse signal is calculated based on a comparison between the current detection value fed back from the current detection unit to the switch control unit and the starting current value in a time zone in which the electromagnetic valve is driven. By generating, it is possible to realize both power saving, common use and cost reduction of the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve, and quick drive control of the solenoid valve.
一方、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯において、前記スイッチ制御部は、前記電流検出値が前記保持力に応じた前記保持電流値となるように前記第2パルス信号を生成して、この第2パルス信号を前記スイッチ部に供給し、前記スイッチ部は、前記第2パルス信号のパルス幅に基づいて、前記ソレノイドコイルへの前記第2の電圧の印加時間を制御する。これにより、前記ソレノイドコイルに流れる電流が前記保持力に応じた前記保持電流値に維持され、前記プランジャ及び前記弁体には、前記電流に起因した前記保持力が付勢される。 On the other hand, in the time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve, the switch control unit generates the second pulse signal so that the current detection value becomes the holding current value corresponding to the holding force, The second pulse signal is supplied to the switch unit, and the switch unit controls the application time of the second voltage to the solenoid coil based on the pulse width of the second pulse signal. Thereby, the current flowing through the solenoid coil is maintained at the holding current value corresponding to the holding force, and the holding force due to the current is biased to the plunger and the valve body.
従って、本発明では、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯において、前記電流検出部から前記スイッチ制御部にフィードバックされた前記電流検出値と、前記保持電流値との比較に基づいて、前記第2パルス信号を生成することにより、前記電磁弁の駆動状態をより少ない消費電力で維持させることができると共に、前記電磁弁を短時間で停止させることが可能となる。 Accordingly, in the present invention, based on a comparison between the current detection value fed back from the current detection unit to the switch control unit and the holding current value in a time period in which the driving state of the solenoid valve is maintained. By generating the second pulse signal, the driving state of the solenoid valve can be maintained with less power consumption, and the solenoid valve can be stopped in a short time.
また、前記電流検出値を前記スイッチ制御部にフィードバックさせることで、前記ソレノイドコイルの温度変化による該ソレノイドコイル内の電気抵抗の変化や前記整流された電源電圧中のリプルに起因して前記電流が時間的に変動しても、この変動に応じて前記第2パルス信号を生成することで、前記電気抵抗及び前記リプル等の使用環境の変化に対応可能な電磁弁駆動回路及び電磁弁を実現することができる。 Further, by feeding back the current detection value to the switch control unit, the current is caused by a change in electrical resistance in the solenoid coil due to a temperature change of the solenoid coil or a ripple in the rectified power supply voltage. Even if it fluctuates in time, the second pulse signal is generated in accordance with the fluctuation, thereby realizing an electromagnetic valve drive circuit and an electromagnetic valve that can cope with changes in the usage environment such as the electrical resistance and the ripple. be able to.
このように、本発明では、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の消費電力の低減と、前記電磁弁の速やかな駆動制御と、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁のコストの低減とを一挙に実現することが可能となる。 Thus, in the present invention, the power consumption of the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve, the rapid drive control of the solenoid valve, and the cost reduction of the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve are all listed. Can be realized.
また、本発明では、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯のみならず、前記電磁弁を駆動させる時間帯においても消費電力の低減を図っているので、電磁弁駆動回路及び電磁弁の省電力化を効率よく行うことが可能となる。 Further, in the present invention, power consumption is reduced not only in the time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve but also in the time zone for driving the solenoid valve. Electricity can be efficiently generated.
ここで、前記スイッチ制御部は、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1短パルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記保持電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記第1短パルスよりもパルス幅の短い第2短パルスを生成する短パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1短パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2短パルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有することが好ましい。
Here, the switch control unit
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, a first short pulse having a pulse width shorter than the single pulse is generated based on a comparison between the starting current value and the current detection value, while driving the solenoid valve In a time zone for maintaining the state, a short pulse generation circuit that generates a second short pulse having a pulse width shorter than the first short pulse based on a comparison between the holding current value and the current detection value;
In the time zone for driving the solenoid valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve, a pulse supply unit that supplies the second short pulse to the switch unit as the second pulse signal;
It is preferable to have.
この場合、前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記スイッチ部は、前記単一パルスのパルス幅に応じた時間だけ前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させた後に、前記第1短パルスのパルス幅に応じた時間だけ前記第1の電圧を前記ソレノイドコイルに印加させる。この結果、前記電磁弁を駆動させる時間帯において、前記ソレノイドコイルに流れる電流は、前記単一パルスのパルス幅に応じた時間内で前記起動電流値にまで上昇した後に、前記第1短パルスに基づく前記スイッチ部のスイッチング動作によって前記起動電流値に維持される。これにより、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の共用化及びコストの低減を容易に図ることができる。特に、前記電源電圧が相対的に高い交流電源を前記電磁弁駆動回路を介し前記ソレノイドコイルに電気的に接続して前記電磁弁を駆動させる場合には、当該電磁弁をより短時間で駆動させることが可能となる。また、前記ソレノイドコイルに流れる電流を前記起動電流値に維持することにより、過電圧(サージエネルギー)の入力に起因した前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の誤動作を確実に防止することも可能となる。 In this case, in the time zone in which the electromagnetic valve is driven, the switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage for a time corresponding to the pulse width of the single pulse. Later, the first voltage is applied to the solenoid coil for a time corresponding to the pulse width of the first short pulse. As a result, in the time zone for driving the solenoid valve, the current flowing through the solenoid coil rises to the starting current value within a time corresponding to the pulse width of the single pulse, and then the first short pulse. The starting current value is maintained by the switching operation of the switch unit. As a result, the electromagnetic valve drive circuit and the electromagnetic valve can be easily shared and the cost can be reduced easily. In particular, when the solenoid valve is driven by electrically connecting an AC power source having a relatively high power supply voltage to the solenoid coil via the solenoid valve drive circuit, the solenoid valve is driven in a shorter time. It becomes possible. Further, by maintaining the current flowing through the solenoid coil at the starting current value, it becomes possible to reliably prevent malfunction of the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve due to the input of overvoltage (surge energy). .
一方、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2短パルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給することにより、より少ない消費電力で前記電磁弁の駆動状態を維持させることができると共に、前記電磁弁を短時間で停止させることも可能となる。 On the other hand, in the time period in which the driving state of the solenoid valve is maintained, the driving state of the solenoid valve is maintained with less power consumption by supplying the second short pulse as the second pulse signal to the switch unit. In addition, the electromagnetic valve can be stopped in a short time.
また、前記スイッチ制御部は、上記の構成に代えて、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1繰り返しパルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記保持電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記第1繰り返しパルスよりもパルス幅の短い第2繰り返しパルスを生成する繰り返しパルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1繰り返しパルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2繰り返しパルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有することが好ましい。
In addition, the switch control unit, instead of the above configuration,
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone in which the electromagnetic valve is driven, a first repetitive pulse having a pulse width shorter than the single pulse is generated based on the comparison between the starting current value and the current detection value, while driving the electromagnetic valve A repetitive pulse generating circuit that generates a second repetitive pulse having a shorter pulse width than the first repetitive pulse based on a comparison between the holding current value and the current detection value in a time period for maintaining the state;
In the time zone for driving the electromagnetic valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone in which the driving state of the electromagnetic valve is maintained, a pulse supply unit that supplies the second repetitive pulse as the second pulse signal to the switch unit;
It is preferable to have.
この場合、前記電磁弁を駆動させる時間帯において、前記スイッチ部は、前記単一パルスのパルス幅に応じた時間だけ前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させた後に、前記第1繰り返しパルスのパルス幅に応じた時間だけ前記第1の電圧を前記ソレノイドコイルに印加させる。この結果、前記電磁弁を駆動させる時間帯において、前記ソレノイドコイルに流れる電流は、前記単一パルスのパルス幅に応じた時間内で前記起動電流値にまで上昇した後に、前記第1繰り返しパルスに基づく前記スイッチ部のスイッチング動作によって前記起動電流値に維持される。この場合でも、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の共用化及びコストの低減を容易に図ることができると共に、前記電源電圧が相対的に高い交流電源を前記電磁弁駆動回路を介し前記ソレノイドコイルに電気的に接続して前記電磁弁を駆動させる場合には、前記電磁弁をより短時間で駆動させることができる。また、前記ソレノイドコイルに流れる電流を前記起動電流値に維持することにより、過電圧(サージエネルギー)の入力に起因した前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の誤動作を確実に防止することも可能となる。 In this case, in the time zone in which the solenoid valve is driven, the switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage for a time corresponding to the pulse width of the single pulse. Later, the first voltage is applied to the solenoid coil for a time corresponding to the pulse width of the first repetitive pulse. As a result, in the time zone in which the solenoid valve is driven, the current flowing through the solenoid coil rises to the starting current value within a time corresponding to the pulse width of the single pulse, and then changes to the first repetitive pulse. The starting current value is maintained by the switching operation of the switch unit. Even in this case, the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve can be easily shared and the cost can be easily reduced, and the AC power source having a relatively high power supply voltage is supplied to the solenoid coil via the solenoid valve drive circuit. When the electromagnetic valve is driven by being electrically connected to the motor, the electromagnetic valve can be driven in a shorter time. Further, by maintaining the current flowing through the solenoid coil at the starting current value, it becomes possible to reliably prevent malfunction of the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve due to the input of overvoltage (surge energy). .
一方、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2繰り返しパルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給することにより、より少ない消費電力で前記電磁弁の駆動状態を維持させることができると共に、前記電磁弁を短時間で停止させることも可能となる。 On the other hand, in the time period in which the driving state of the solenoid valve is maintained, the driving state of the solenoid valve is maintained with less power consumption by supplying the second repetitive pulse as the second pulse signal to the switch unit. In addition, the electromagnetic valve can be stopped in a short time.
従って、前記スイッチ制御部を上記した各構成とすることで、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の共用化及びコストの低減と、前記電磁弁の短時間での駆動と、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の省電力化と、前記電磁弁の短時間での停止とを容易に実現することができる。 Therefore, the switch control unit is configured as described above, so that the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve can be shared and reduced in cost, the solenoid valve can be driven in a short time, and the solenoid valve drive circuit. In addition, it is possible to easily realize power saving of the solenoid valve and stop of the solenoid valve in a short time.
また、上述の電磁弁駆動回路は、平滑回路及び発光ダイオードをさらに有し、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに前記電流が流れた際に発光可能である
ことが好ましい。
Moreover, the above-described solenoid valve drive circuit further includes a smoothing circuit and a light emitting diode,
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The light emitting diode is preferably capable of emitting light when the current flows through the solenoid coil.
前記電磁弁駆動回路に前記発光ダイオードを組み込む際に、前記発光ダイオードと該発光ダイオードを発光させるための電流制限抵抗との直列回路を前記整流回路、前記平滑回路及び前記ソレノイドコイルに対して電気的に並列接続させることも考えられるが、前記電流制限抵抗に代えて、前記スイッチ制御部と前記発光ダイオードとの直列回路を前記整流回路、前記平滑回路及び前記ソレノイドコイルに対して電気的に並列接続させることにより、本来、前記電流制限抵抗が消費する電気エネルギーを利用して前記スイッチ制御部を動作させるので、エネルギー利用効率の高い電磁弁駆動回路を実現することができる。また、前記平滑回路にて平滑された電源電圧を前記スイッチ制御部に供給することで、前記スイッチ制御部を安定に動作させることができる。 When the light emitting diode is incorporated in the solenoid valve driving circuit, a series circuit of the light emitting diode and a current limiting resistor for causing the light emitting diode to emit light is electrically connected to the rectifier circuit, the smoothing circuit, and the solenoid coil. However, instead of the current limiting resistor, a series circuit of the switch control unit and the light emitting diode is electrically connected in parallel to the rectifier circuit, the smoothing circuit, and the solenoid coil. By doing so, the switch control unit is operated using the electric energy originally consumed by the current limiting resistor, so that it is possible to realize an electromagnetic valve driving circuit with high energy utilization efficiency. In addition, the switch control unit can be stably operated by supplying the power supply voltage smoothed by the smoothing circuit to the switch control unit.
前述した発明では、電磁弁を駆動させる時間帯において、起動電流値及び電流検出値の比較に基づいて第1パルス信号の供給を時間的に制御し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯において、保持電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて第2パルス信号の供給を時間的に制御している。 In the above-described invention, in the time zone in which the solenoid valve is driven, the supply of the first pulse signal is temporally controlled based on the comparison of the starting current value and the current detection value, while the drive state of the solenoid valve is maintained. The supply of the second pulse signal is temporally controlled based on the comparison between the holding current value and the current detection value during the time period.
このような電流検出値に基づく時間的制御を、前記電磁弁を駆動させる時間帯にのみ、あるいは、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯にのみ行わせることも可能である。 Such temporal control based on the detected current value can be performed only in the time zone in which the solenoid valve is driven or only in the time zone in which the driving state of the solenoid valve is maintained.
すなわち、前記電磁弁を駆動させる時間帯にのみ、電流検出値に基づいて、スイッチ部に対する第1パルス信号の供給の時間的制御を行わせるための電磁弁駆動回路の構成は、下記の通りである。 That is, the configuration of the solenoid valve drive circuit for performing the temporal control of the supply of the first pulse signal to the switch unit based on the current detection value only in the time zone for driving the solenoid valve is as follows. is there.
本発明に係る電磁弁駆動回路は、
電磁弁のソレノイドコイルに第1の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させた後に、前記ソレノイドコイルに第2の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路において、
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、スイッチ制御部、スイッチ部及び電流検出部を備え、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記電流検出部は、前記ソレノイドコイルに流れる電流を検出し、検出結果を電流検出値として前記スイッチ制御部に出力し、
前記スイッチ制御部は、所定の起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づく第1パルス信号と、所定の第2パルス信号とを生成して前記スイッチ部に供給し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする。
The solenoid valve drive circuit according to the present invention is:
In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a switch control unit, a switch unit, and a current detection unit,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The current detection unit detects a current flowing through the solenoid coil, and outputs a detection result to the switch control unit as a current detection value;
The switch control unit generates a first pulse signal based on a comparison between a predetermined activation current value and the current detection value, and a predetermined second pulse signal, and supplies the first pulse signal to the switch unit,
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
この場合、前記スイッチ制御部は、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1短パルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第1短パルスよりもパルス幅の短い第2短パルスを生成する短パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1短パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2短パルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有することが好ましい。
In this case, the switch control unit
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, a first short pulse having a pulse width shorter than the single pulse is generated based on a comparison between the starting current value and the current detection value, while driving the solenoid valve A short pulse generating circuit for generating a second short pulse having a pulse width shorter than that of the first short pulse in a time period for maintaining the state;
In the time zone for driving the solenoid valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve, a pulse supply unit that supplies the second short pulse to the switch unit as the second pulse signal;
It is preferable to have.
また、前記スイッチ制御部は、上記の構成に代えて、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1繰り返しパルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第1繰り返しパルスよりもパルス幅の短い第2繰り返しパルスを生成する繰り返しパルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1繰り返しパルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2繰り返しパルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有することが好ましい。
In addition, the switch control unit, instead of the above configuration,
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone in which the electromagnetic valve is driven, a first repetitive pulse having a pulse width shorter than the single pulse is generated based on the comparison between the starting current value and the current detection value, while driving the electromagnetic valve A repetitive pulse generating circuit for generating a second repetitive pulse having a shorter pulse width than the first repetitive pulse in a time period for maintaining the state;
In the time zone for driving the electromagnetic valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone in which the driving state of the electromagnetic valve is maintained, a pulse supply unit that supplies the second repetitive pulse as the second pulse signal to the switch unit;
It is preferable to have.
このように、電磁弁を駆動させる時間帯にのみ、電流検出値に基づいて、スイッチ部に対する第1パルス信号の供給の時間的制御を行った場合でも、前記時間的制御による上述した効果が容易に得られる。 As described above, even when the temporal control of the supply of the first pulse signal to the switch unit is performed based on the current detection value only in the time zone in which the solenoid valve is driven, the above-described effect by the temporal control is easy. Is obtained.
一方、電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯にのみ、電流検出値に基づいて、スイッチ部に対する第2パルス信号の供給の時間的制御を行わせるための電磁弁駆動回路の構成は、下記の通りである。 On the other hand, the configuration of the solenoid valve drive circuit for performing the temporal control of the supply of the second pulse signal to the switch unit based on the current detection value only during the time period for maintaining the drive state of the solenoid valve is as follows. Street.
本発明に係る電磁弁駆動回路は、
電磁弁のソレノイドコイルに第1の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させた後に、前記ソレノイドコイルに第2の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路において、
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、平滑回路、発光ダイオード、スイッチ制御部、スイッチ部及び電流検出部を備え、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに電流が流れた際に発光可能であり、
前記電流検出部は、前記ソレノイドコイルに流れる電流を検出し、検出結果を電流検出値として前記スイッチ制御部に出力し、
前記スイッチ制御部は、所定の第1パルス信号と、所定の保持電流値及び前記電流検出値の比較とに基づく第2パルス信号とを生成して前記スイッチ部に供給し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする。
The solenoid valve drive circuit according to the present invention is:
In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a smoothing circuit, a light emitting diode, a switch control unit, a switch unit, and a current detection unit.
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The light emitting diode can emit light when a current flows through the solenoid coil,
The current detection unit detects a current flowing through the solenoid coil, and outputs a detection result to the switch control unit as a current detection value;
The switch control unit generates a predetermined first pulse signal and a second pulse signal based on a comparison between a predetermined holding current value and the current detection value, and supplies the second pulse signal to the switch unit;
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
この場合、前記スイッチ制御部は、
前記平滑された電源電圧に基づいて単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記平滑された電源電圧と前記保持電流値及び前記電流検出値の比較とに基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い短パルスを生成する短パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記短パルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有することが好ましい。
In this case, the switch control unit
A single pulse generating circuit for generating a single pulse based on the smoothed power supply voltage;
A short pulse generation circuit that generates a short pulse having a shorter pulse width than the single pulse based on the smoothed power supply voltage and the comparison of the holding current value and the current detection value;
In the time zone for driving the solenoid valve, the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, while in the time zone for maintaining the drive state of the solenoid valve, the short pulse is sent to the first pulse signal. A pulse supply unit for supplying the switch unit as a two-pulse signal;
It is preferable to have.
また、前記スイッチ制御部は、上記の構成に代えて、
前記平滑された電源電圧に基づいて単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記平滑された電源電圧と前記保持電流値及び前記電流検出値の比較とに基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い繰り返しパルスを生成する繰り返しパルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記繰り返しパルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有することが好ましい。
In addition, the switch control unit, instead of the above configuration,
A single pulse generating circuit for generating a single pulse based on the smoothed power supply voltage;
A repetitive pulse generating circuit that generates a repetitive pulse having a shorter pulse width than the single pulse based on the smoothed power supply voltage and the comparison of the holding current value and the current detection value;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, the single pulse is supplied as the first pulse signal to the switch unit, while in the time zone in which the drive state of the solenoid valve is maintained, the repetitive pulse is supplied to the switch unit. A pulse supply unit for supplying the switch unit as a two-pulse signal;
It is preferable to have.
このように、電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯にのみ、電流検出値に基づいて、スイッチ部に対する第2パルス信号の供給の時間的制御を行った場合でも、前記時間的制御による上述した効果が容易に得られる。 As described above, even when the temporal control of the supply of the second pulse signal to the switch unit is performed based on the current detection value only in the time zone in which the driving state of the solenoid valve is maintained, the above-described temporal control is performed. The effect is easily obtained.
また、上記した各発明において、前記スイッチ制御部は、前記電磁弁の振動を検出する振動検出部からの振動検出値に基づいて前記第2パルス信号のパルス幅を調整することが好ましい。 In each of the above inventions, it is preferable that the switch control unit adjusts the pulse width of the second pulse signal based on a vibration detection value from a vibration detection unit that detects vibration of the electromagnetic valve.
省電力化を図るために前記保持力を低減すると、前記電磁弁の振動に起因して当該電磁弁が停止することが想定されるものの、前記スイッチ制御部を上記した構成とすることで、前記振動によって前記ソレノイドコイルに流れる前記電流が時間的に変動しても、この変動に応じて前記パルス幅を調整することにより、前記振動の変化に対応可能な電磁弁駆動回路及び電磁弁を実現することが可能となる。 When the holding force is reduced in order to save power, the solenoid valve is supposed to stop due to vibration of the solenoid valve. Even if the current flowing through the solenoid coil fluctuates with time due to vibration, the electromagnetic valve driving circuit and the electromagnetic valve that can cope with the change in vibration are realized by adjusting the pulse width according to the fluctuation. It becomes possible.
すなわち、前記駆動状態が維持される時間帯において、外部から前記電磁弁に付与される振動や衝撃等に起因した当該電磁弁内の振動によって前記電磁弁が停止状態に至るおそれがある場合には、前記パルス幅を長くして、前記ソレノイドコイルに流れる電流(前記保持電流値)を大きくすることにより、前記電磁弁内の前記プランジャ及び前記弁体の保持力を増大させて、前記電磁弁が停止状態に至ることを確実に防止することができる。 That is, when there is a possibility that the solenoid valve may come to a stop state due to vibration in the solenoid valve due to vibration or impact applied to the solenoid valve from the outside during the time period in which the driving state is maintained. By increasing the pulse width and increasing the current flowing through the solenoid coil (the holding current value), the holding force of the plunger and the valve body in the solenoid valve is increased, and the solenoid valve It can be surely prevented from reaching the stop state.
このように、本発明では、高い保持力が必要な場合にのみ前記電流(前記保持電流値)が大きくなるように前記パルス幅を長く設定できるので、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の省電力化を効率よく行うことが可能となる。 As described above, according to the present invention, the pulse width can be set long so that the current (the holding current value) is increased only when a high holding force is required, so that the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve can be saved. Electricity can be efficiently generated.
また、前記電磁弁駆動回路は、
前記電流検出値に基づいて前記電磁弁の1回の動作期間内における前記ソレノイドコイルへの通電時間を算出する通電時間算出部と、前記通電時間を記憶する通電時間記憶部と、前記通電時間記憶部に記憶された各通電時間より前記ソレノイドコイルの総通電時間を算出し、前記総通電時間が所定の第1通電時間を上回るか否かを判定する通電時間判定部とをさらに有し、
前記通電時間判定部は、前記総通電時間が前記第1通電時間を上回ったことを判定した際に、前記第1パルス信号のパルス幅の変更を指示するパルス幅変更信号を前記スイッチ制御部に出力し、
前記スイッチ制御部は、前記パルス幅変更信号に基づいて前記第1パルス信号のパルス幅を長くする
ことが好ましい。
The solenoid valve drive circuit is
An energization time calculation unit that calculates an energization time to the solenoid coil within one operation period of the solenoid valve based on the detected current value, an energization time storage unit that stores the energization time, and the energization time storage An energization time determination unit that calculates a total energization time of the solenoid coil from each energization time stored in the unit and determines whether the total energization time exceeds a predetermined first energization time;
When the energization time determination unit determines that the total energization time exceeds the first energization time, a pulse width change signal that instructs to change the pulse width of the first pulse signal is sent to the switch control unit. Output,
Preferably, the switch control unit increases the pulse width of the first pulse signal based on the pulse width change signal.
これにより、前記電磁弁を長期間使用することで当該電磁弁の駆動性能が低下するような場合でも、前記電磁弁の前記総通電時間が前記第1通電時間を越えたときに、前記第1パルス信号のパルス幅を長く設定することにより、前記ソレノイドコイルに流れる電流(前記起動電流値)が大きくなって前記起動力を増大させることが可能となるので、前記電磁弁の駆動制御を効率よく行うことができる。 As a result, even when the drive performance of the solenoid valve is reduced by using the solenoid valve for a long period of time, the first energization time of the solenoid valve exceeds the first energization time. By setting the pulse width of the pulse signal to be long, the current (starting current value) flowing through the solenoid coil becomes large and the starting force can be increased. Therefore, the drive control of the solenoid valve is efficiently performed. It can be carried out.
この場合、前記通電時間判定部は、前記総通電時間が前記第1通電時間よりも長く設定された第2通電時間を上回ったことを判定した際に、前記電磁弁が使用期限に至ったことを通知する使用期限通知信号を外部に出力することが好ましい。 In this case, when the energization time determination unit determines that the total energization time exceeds the second energization time set longer than the first energization time, the electromagnetic valve has reached the expiration date. It is preferable to output an expiration date notification signal for notifying the user.
これにより、前記使用期限に至った前記電磁弁を速やかに交換することが可能になると共に、前記電磁弁の使用期限(寿命)に対する信頼性が向上する。 This makes it possible to quickly replace the solenoid valve that has reached the expiration date, and improve the reliability of the solenoid valve with respect to the expiration date (life).
また、前記電磁弁駆動回路は、上記の構成に代えて、
前記電流検出値に基づいて前記電磁弁が動作中であることを検出する電磁弁動作検出部と、前記電磁弁動作検出部での検出結果を記憶する検出結果記憶部と、前記検出結果記憶部に記憶された各検出結果より前記電磁弁の累積動作回数を算出し、前記累積動作回数が所定の第1動作回数を上回るか否かを判定する累積動作回数判定部とをさらに有し、
前記累積動作回数判定部は、前記累積動作回数が前記第1動作回数を上回ったことを判定した際に、前記第1パルス信号のパルス幅の変更を指示するパルス幅変更信号を前記スイッチ制御部に出力し、
前記スイッチ制御部は、前記パルス幅変更信号に基づいて前記第1パルス信号のパルス幅を長くする
ことが好ましい。
In addition, the solenoid valve drive circuit is replaced with the above configuration,
An electromagnetic valve operation detection unit that detects that the electromagnetic valve is operating based on the current detection value, a detection result storage unit that stores a detection result in the electromagnetic valve operation detection unit, and the detection result storage unit A cumulative operation frequency determination unit that calculates the cumulative operation frequency of the solenoid valve from each detection result stored in the determination result and determines whether the cumulative operation frequency exceeds a predetermined first operation frequency;
The cumulative operation number determining unit, when determining that the cumulative operation number exceeds the first operation number, outputs a pulse width change signal for instructing a change in the pulse width of the first pulse signal to the switch control unit. Output to
Preferably, the switch control unit increases the pulse width of the first pulse signal based on the pulse width change signal.
前記電磁弁の累積動作回数が前記第1動作回数を越えたときに前記第1パルス信号のパルス幅を長くすれば、前記ソレノイドコイルに流れる電流(前記起動電流値)が大きくなって前記起動力を増大させることが可能となるので、前記電磁弁の駆動制御を効率よく行うことができる。 If the pulse width of the first pulse signal is increased when the cumulative number of operations of the solenoid valve exceeds the first number of operations, the current (starting current value) flowing through the solenoid coil increases and the starting force increases. Therefore, the drive control of the solenoid valve can be performed efficiently.
この場合、前記累積動作回数判定部は、前記累積動作回数が前記第1動作回数よりも多く設定された第2動作回数を上回ったことを判定した際に、前記電磁弁が使用期限に至ったことを通知する使用期限通知信号を外部に出力することが好ましい。 In this case, when the cumulative operation number determination unit determines that the cumulative operation number exceeds the second operation number set more than the first operation number, the electromagnetic valve has reached the expiration date. It is preferable to output an expiration date notification signal to notify the outside.
これにより、前記使用期限に至った前記電磁弁を速やかに交換することが可能になると共に、前記電磁弁の使用期限(寿命)に対する信頼性が向上する。 This makes it possible to quickly replace the solenoid valve that has reached the expiration date, and improve the reliability of the solenoid valve with respect to the expiration date (life).
また、前記電磁弁駆動回路は、
前記電磁弁を駆動させる時間帯での前記電流検出値の減少を監視する電流検出値監視部をさらに有し、
前記電流検出値監視部は、前記電磁弁の駆動開始時から前記電流検出値が減少するまでの時間が所定の設定時間よりも長くなったことを判定した際に、前記電流検出値が減少するまでの時間に時間遅れが発生したことを通知する時間遅れ通知信号を外部に出力する
ことが好ましい。
The solenoid valve drive circuit is
A current detection value monitoring unit for monitoring a decrease in the current detection value in a time zone for driving the solenoid valve;
The current detection value monitoring unit decreases the current detection value when it is determined that the time from the start of driving the solenoid valve until the current detection value decreases is longer than a predetermined set time. It is preferable that a time delay notification signal for notifying that a time delay has occurred is output to the outside.
これにより、前記電流検出値が減少するまでの時間が長くなって駆動性能が低下した電磁弁を速やかに交換することが可能となる。すなわち、前記電磁弁駆動回路を上記した構成とすることで、前記電磁弁を駆動させる時間帯における前記電磁弁の応答に基づいて、当該電磁弁の使用期限(寿命)の検出を効率よく行うことができる。 As a result, it is possible to quickly replace the solenoid valve whose driving performance has deteriorated due to the length of time until the current detection value decreases. That is, by configuring the solenoid valve drive circuit as described above, the expiration date (life) of the solenoid valve can be efficiently detected based on the response of the solenoid valve in the time zone in which the solenoid valve is driven. Can do.
また、前記電磁弁駆動回路は、前記電磁弁の駆動開始時に前記スイッチ制御部に流れる突入電流が前記ソレノイドコイルに流れる電流の最大値を下回るように調整可能な抵抗器をさらに有し、前記整流回路に対して、前記抵抗器及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続されていることが好ましい。 The solenoid valve drive circuit further includes a resistor that can be adjusted so that an inrush current that flows through the switch control unit at a start of driving of the solenoid valve is less than a maximum value of a current that flows through the solenoid coil. It is preferable that a series circuit of the resistor and the switch control unit and the solenoid coil are electrically connected in parallel to the circuit.
これにより、前記スイッチ制御部を前記突入電流から確実に保護することが可能になると共に、前記相対的に高い電源電圧の交流電源に対しても前記電磁弁を容易に適用することが可能となる。また、前記突入電流への対策を行うことで、前記電磁弁の起動時又は停止時に前記電磁弁駆動回路内で瞬間的に発生するサージ電圧に起因した前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の誤動作を確実に防止することが可能となる。 As a result, the switch control unit can be reliably protected from the inrush current, and the electromagnetic valve can be easily applied to the AC power supply having a relatively high power supply voltage. . In addition, by taking measures against the inrush current, the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve malfunction due to a surge voltage instantaneously generated in the solenoid valve drive circuit when the solenoid valve is started or stopped Can be reliably prevented.
ところで、上記した各発明は、いずれも、起動電流値及び/又は保持電流値と電流検出値との比較に基づいて、スイッチ部への第1パルス信号及び/又は第2パルス信号の供給を時間的に制御するための電磁弁駆動回路の構成であった。 In each of the above-described inventions, the first pulse signal and / or the second pulse signal is supplied to the switch unit based on the comparison between the starting current value and / or the holding current value and the current detection value. It was the structure of the solenoid valve drive circuit for controlling automatically.
一方、本発明では、前記電流検出値を用いることなく第1パルス信号及び第2パルス信号の供給を時間的に制御することも可能である。そのような時間的制御を行うための電磁弁駆動回路の構成は、下記の通りである。 On the other hand, in the present invention, it is possible to temporally control the supply of the first pulse signal and the second pulse signal without using the current detection value. The configuration of the solenoid valve drive circuit for performing such temporal control is as follows.
本発明に係る電磁弁駆動回路は、
電磁弁のソレノイドコイルに第1の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させた後に、前記ソレノイドコイルに第2の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路において、
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、スイッチ制御部及びスイッチ部を備え、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記スイッチ制御部は、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1短パルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第1短パルスよりもパルス幅の短い第2短パルスを生成する短パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1短パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2短パルスを第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする。
The solenoid valve drive circuit according to the present invention is:
In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a switch control unit, and a switch unit,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The switch control unit
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone for driving the solenoid valve, a first short pulse having a pulse width shorter than that of the single pulse is generated. On the other hand, in the time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve, the first short pulse is generated. A short pulse generating circuit for generating a second short pulse having a short pulse width;
In the time zone for driving the electromagnetic valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve, a pulse supply unit that supplies the second short pulse as a second pulse signal to the switch unit;
Have
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
この場合、前記電磁弁駆動回路は、
平滑回路及び発光ダイオードをさらに有し、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに電流が流れた際に発光可能であり、
前記単一パルス発生回路は、前記平滑された電源電圧に基づいて前記単一パルスを生成し、
前記短パルス発生回路は、前記平滑された電源電圧に基づいて前記第1短パルス及び前記第2短パルスを生成する
ことが好ましい。
In this case, the solenoid valve drive circuit is
A smoothing circuit and a light emitting diode;
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The light emitting diode can emit light when a current flows through the solenoid coil,
The single pulse generation circuit generates the single pulse based on the smoothed power supply voltage,
Preferably, the short pulse generation circuit generates the first short pulse and the second short pulse based on the smoothed power supply voltage.
また、本発明に係る電磁弁駆動回路は、
電磁弁のソレノイドコイルに第1の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させた後に、前記ソレノイドコイルに第2の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路において、
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、スイッチ制御部及びスイッチ部を備え、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記スイッチ制御部は、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1繰り返しパルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第1繰り返しパルスよりもパルス幅の短い第2繰り返しパルスを生成する繰り返しパルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1繰り返しパルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2繰り返しパルスを第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする。
Moreover, the solenoid valve drive circuit according to the present invention is
In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a switch control unit, and a switch unit,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The switch control unit
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, a first repetitive pulse having a pulse width shorter than that of the single pulse is generated. On the other hand, in the time zone in which the driving state of the solenoid valve is maintained, the first repetitive pulse is A repetitive pulse generating circuit for generating a second repetitive pulse having a short pulse width;
In the time zone for driving the solenoid valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone in which the driving state of the solenoid valve is maintained, a pulse supply unit that supplies the second repetitive pulse as a second pulse signal to the switch unit;
Have
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
この場合、前記電磁弁駆動回路は、
平滑回路及び発光ダイオードをさらに有し、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに電流が流れた際に発光可能であり、
前記単一パルス発生回路は、前記平滑された電源電圧に基づいて前記単一パルスを生成し、
前記繰り返しパルス発生回路は、前記平滑された電源電圧に基づいて前記第1繰り返しパルス及び前記第2繰り返しパルスを生成する
ことが好ましい。
In this case, the solenoid valve drive circuit is
A smoothing circuit and a light emitting diode;
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The light emitting diode can emit light when a current flows through the solenoid coil,
The single pulse generation circuit generates the single pulse based on the smoothed power supply voltage,
Preferably, the repetitive pulse generation circuit generates the first repetitive pulse and the second repetitive pulse based on the smoothed power supply voltage.
さらに、本発明に係る電磁弁駆動回路は、
電磁弁のソレノイドコイルに第1の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させた後に、前記ソレノイドコイルに第2の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路において、
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、平滑回路、発光ダイオード、スイッチ制御部及びスイッチ部を備え、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに電流が流れた際に発光可能であり、
前記スイッチ制御部は、
前記平滑された電源電圧に基づいて単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記平滑された電源電圧に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い短パルスを生成する短パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記短パルスを第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする。
Furthermore, the solenoid valve drive circuit according to the present invention is:
In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a smoothing circuit, a light emitting diode, a switch control unit, and a switch unit.
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The light emitting diode can emit light when a current flows through the solenoid coil,
The switch control unit
A single pulse generating circuit for generating a single pulse based on the smoothed power supply voltage;
A short pulse generation circuit that generates a short pulse having a shorter pulse width than the single pulse based on the smoothed power supply voltage;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, the single pulse is supplied as the first pulse signal to the switch unit, while in the time zone in which the drive state of the solenoid valve is maintained, the short pulse is supplied as the second pulse. A pulse supply unit that supplies the switch unit as a signal;
Have
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
さらにまた、本発明に係る電磁弁駆動回路は、
電磁弁のソレノイドコイルに第1の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させた後に、前記ソレノイドコイルに第2の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路において、
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、平滑回路、発光ダイオード、スイッチ制御部及びスイッチ部を備え、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに電流が流れた際に発光可能であり、
前記スイッチ制御部は、
前記平滑された電源電圧に基づいて単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記平滑された電源電圧に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い繰り返しパルスを生成する繰り返しパルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記繰り返しパルスを第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする。
Furthermore, the solenoid valve drive circuit according to the present invention is:
In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a smoothing circuit, a light emitting diode, a switch control unit, and a switch unit.
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The light emitting diode can emit light when a current flows through the solenoid coil,
The switch control unit
A single pulse generating circuit for generating a single pulse based on the smoothed power supply voltage;
A repetitive pulse generating circuit that generates a repetitive pulse having a shorter pulse width than the single pulse based on the smoothed power supply voltage;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, the single pulse is supplied as the first pulse signal to the switch unit, while in the time zone in which the drive state of the solenoid valve is maintained, the repetitive pulse is supplied as the second pulse. A pulse supply unit that supplies the switch unit as a signal;
Have
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
これらの発明では、電流検出部を有しない構成となっているが、起動電流値や保持電流値が予め分かっている場合には、前記起動電流値や前記保持電流値に応じた第1パルス信号や第2パルス信号を生成し、これらのパルス信号をスイッチ部に供給することで、前記スイッチ部に対する前記第1パルス信号及び/又は前記第2パルス信号の供給の時間的制御が可能となり、前記時間的制御による上述した効果が容易に得られる。 In these inventions, the current detection unit is not provided. However, when the starting current value and the holding current value are known in advance, the first pulse signal corresponding to the starting current value and the holding current value is used. And generating the second pulse signal and supplying these pulse signals to the switch unit, the temporal control of the supply of the first pulse signal and / or the second pulse signal to the switch unit becomes possible, The above-described effect by temporal control can be easily obtained.
そして、上記した各電磁弁駆動回路において、前記交流電源は、スイッチ、トライアック又はフォトトライアックを介して前記整流回路と電気的に接続されていることが好ましい。 And in each above-mentioned electromagnetic valve drive circuit, it is preferable that the said alternating current power supply is electrically connected with the said rectifier circuit via a switch, a triac, or a photo triac.
また、前記交流電源が前記トライアック又は前記フォトトライアックを介して前記整流回路と電気的に接続されている場合に、前記整流回路は、ダイオードを用いたブリッジ回路であり、前記電源電圧が所定の電圧値を下回ると、前記ダイオードは、オン状態からオフ状態に移行することが好ましい。 When the AC power supply is electrically connected to the rectifier circuit via the triac or the phototriac, the rectifier circuit is a bridge circuit using a diode, and the power supply voltage is a predetermined voltage. Below the value, the diode preferably transitions from an on state to an off state.
前記交流電源が前記スイッチのような有接点リレーを介して前記整流回路と電気的に接続されている場合には、前記スイッチをオン状態にすることで、前記交流電源から前記整流回路に電源電圧を供給して前記電磁弁を速やかに駆動させることができ、一方で、前記スイッチをオフ状態にすることで、前記交流電源から前記整流回路への電源電圧の供給を停止して前記電磁弁を速やかに停止させることができる。 When the AC power supply is electrically connected to the rectifier circuit via a contact relay such as the switch, a power supply voltage is supplied from the AC power supply to the rectifier circuit by turning on the switch. And the solenoid valve can be driven quickly, while the switch is turned off to stop the supply of power supply voltage from the AC power source to the rectifier circuit. It can be stopped immediately.
これに対して、前記交流電源が前記トライアック又は前記フォトトライアックのような無接点リレーを介して前記整流回路と電気的に接続されている場合に、前記トライアック又は前記フォトトライアックは、外部からのゲート電流又は光の入力をトリガとして短時間でオン状態となるが、一方で、前記トライアック又は前記フォトトライアックを流れる電流が0近傍にまで低下し、その状態が長く続かないと、オン状態からオフ状態に移行しない。 On the other hand, when the AC power supply is electrically connected to the rectifier circuit via a non-contact relay such as the triac or the phototriac, the triac or the phototriac is an external gate. It is turned on in a short time with the input of current or light as a trigger. On the other hand, if the current flowing through the triac or phototriac drops to near zero and the state does not continue for a long time, the on state is turned off. Do not move to.
これは、誘導性負荷である前記ソレノイドコイルによって、前記電源電圧が低下しても、前記トライアック又は前記フォトトライアックに流れる電流が0レベルにまで速やかに低下しないことに起因するためであり、従って、単純に、前記電磁弁に前記トライアック又は前記フォトトライアックを組み込むだけでは、前記トライアック又は前記フォトトライアックを短時間でオン状態からオフ状態に移行させることができない。 This is because even if the power supply voltage is lowered by the solenoid coil that is an inductive load, the current flowing in the triac or the phototriac does not quickly decrease to the 0 level, and therefore, Simply by incorporating the triac or the phototriac into the solenoid valve, the triac or the phototriac cannot be shifted from the on state to the off state in a short time.
そこで、前記整流回路をダイオードによるブリッジ回路で構成し、前記交流電源の電源電圧が所定の電圧値を下回ったときに、前記ダイオードをオン状態からオフ状態に移行させるようにすることで、前記交流電源から前記トライアック又は前記フォトトライアックを介して前記整流回路の方向に流れる電流、あるいは、その逆方向に流れる電流を速やかに0近傍にまで低下させる。これにより、前記電流が0レベルである時間が長くなって、前記トライアック又は前記フォトトライアックをオン状態からオフ状態に移行させやすくすることができる。 Therefore, the rectifier circuit is configured by a bridge circuit using a diode, and when the power supply voltage of the AC power supply is lower than a predetermined voltage value, the diode is shifted from the ON state to the OFF state, whereby the AC The current flowing from the power source in the direction of the rectifier circuit via the triac or the phototriac or the current flowing in the opposite direction is quickly reduced to near zero. As a result, the time during which the current is at the zero level is lengthened, and the triac or the phototriac can be easily shifted from the on state to the off state.
なお、前記所定の電圧値が前記ブリッジ回路を構成する前記ダイオードの順方向電圧に基づく電圧値であれば、前記ダイオードをオン状態からオフ状態に確実に移行させることが可能となるので、前記トライアック又は前記フォトトライアックのオン状態からオフ状態への移行が一層容易になる。 If the predetermined voltage value is a voltage value based on the forward voltage of the diode constituting the bridge circuit, the diode can be reliably shifted from the on state to the off state. Or, the transition of the photo triac from the on state to the off state becomes easier.
従って、本発明では、前記整流回路を構成する前記ダイオードのオン状態からオフ状態への移行を利用して前記トライアックを短時間でオン状態からオフ状態へ移行させることが可能となるので、前記交流電源と前記整流回路との電気的接続を制御するための切替手段として、前記トライアック又は前記フォトトライアックを採用することが可能となる。 Therefore, according to the present invention, the triac can be shifted from the on state to the off state in a short time by using the transition from the on state to the off state of the diode constituting the rectifier circuit. As the switching means for controlling the electrical connection between the power source and the rectifier circuit, the triac or the phototriac can be employed.
さらに、上記した各電磁弁駆動回路を適用した電磁弁においても、前述した電磁弁駆動回路についての各効果と同様の効果が容易に得られる。 Furthermore, even in an electromagnetic valve to which each of the above-described electromagnetic valve driving circuits is applied, the same effects as those of the above-described electromagnetic valve driving circuit can be easily obtained.
本発明によれば、ソレノイドコイルに流れる電流を電流検出部にて検出し、その電流検出値をスイッチ制御部にフィードバックさせる。前記スイッチ制御部では、電磁弁を構成するプランジャ及び該プランジャの先端に装着された弁体を駆動させるために必要な起動力に応じた最適な電流値としての起動電流値と、前記フィードバックされた電流検出値との比較に基づいて、第1パルス信号を生成し、一方で、前記プランジャ及び前記弁体を所定位置に保持させるために最小限必要な保持力に応じた最適な電流値としての保持電流値と、前記フィードバックされた電流検出値との比較に基づいて、第2パルス信号を生成する。前記スイッチ部は、前記第1パルス信号のパルス幅に応じた時間だけ前記ソレノイドコイルに第1の電圧を印加させ、あるいは、前記第2パルス信号のパルス幅に応じた時間だけ前記ソレノイドコイルに第2の電圧を印加させる。 According to the present invention, the current flowing through the solenoid coil is detected by the current detection unit, and the detected current value is fed back to the switch control unit. In the switch control unit, a starting current value as an optimum current value according to a starting force necessary for driving a plunger constituting a solenoid valve and a valve body attached to a tip of the plunger, and the feedback is performed. Based on the comparison with the current detection value, the first pulse signal is generated, while the optimum current value according to the minimum holding force required to hold the plunger and the valve body in a predetermined position is A second pulse signal is generated based on a comparison between the holding current value and the fed back current detection value. The switch unit applies the first voltage to the solenoid coil for a time corresponding to the pulse width of the first pulse signal, or applies the first voltage to the solenoid coil for a time corresponding to the pulse width of the second pulse signal. A voltage of 2 is applied.
すなわち、前記電磁弁を駆動させる時間帯において、前記スイッチ制御部は、前記電流検出値が前記起動力に応じた前記起動電流値となるように前記第1パルス信号を生成して、この第1パルス信号を前記スイッチ部に供給し、前記スイッチ部は、前記第1パルス信号のパルス幅に基づいて、前記ソレノイドコイルへの前記第1の電圧の印加時間を制御する。これにより、前記ソレノイドコイルに流れる電流が前記起動力に応じた前記起動電流値に維持され、前記プランジャ及び前記弁体には、前記電流に起因した前記起動力が付勢される。 That is, in the time zone in which the solenoid valve is driven, the switch control unit generates the first pulse signal so that the detected current value becomes the starting current value corresponding to the starting force. A pulse signal is supplied to the switch unit, and the switch unit controls the application time of the first voltage to the solenoid coil based on the pulse width of the first pulse signal. Thereby, the current flowing through the solenoid coil is maintained at the starting current value corresponding to the starting force, and the starting force due to the current is biased to the plunger and the valve body.
具体的に、前記電磁弁の使用者側において、相対的に高い電源電圧(例えば、AC200V用の交流電源であれば、最大値が約282V)の交流電源が予め用意され、該交流電源に対し相対的に低い電源電圧(例えば、AC100V用の交流電源であれば、最大値が約141V)用の電磁弁を適用する場合には、前記スイッチ制御部において、前記起動電流値を前記ソレノイドコイルに流れる電流の定格値(定格電流)以下に設定し、前記電流検出値が前記設定された起動電流値となるように前記第1パルス信号のパルス幅を調整すれば、前記電磁弁を駆動させる時間帯において前記ソレノイドコイルに流れる電流は、前記起動電流値に維持されるので、前記相対的に高い電源電圧の交流電源を用意している使用者側でも、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の省電力化を図ることができる。この場合、前記ソレノイドコイルには、前記相対的に高い電源電圧に応じ且つ整流回路にて整流された電源電圧が前記第1の電圧として印加されるので、前記電磁弁をより短時間で駆動させることが可能である。 Specifically, on the user side of the solenoid valve, an AC power supply having a relatively high power supply voltage (for example, an AC power supply for AC 200V, the maximum value is about 282V) is prepared in advance, and the AC power supply When applying an electromagnetic valve for a relatively low power supply voltage (for example, an AC power supply for AC100V, the maximum value is about 141V), the switch control unit supplies the starting current value to the solenoid coil. If the pulse width of the first pulse signal is adjusted such that the current value is set to be equal to or lower than the rated value (rated current) of the flowing current and the detected current value becomes the set starting current value, the time for driving the solenoid valve Since the current flowing through the solenoid coil in the belt is maintained at the starting current value, even the user who prepares the AC power supply having the relatively high power supply voltage can operate the solenoid valve drive circuit. And it is possible to achieve power saving of the solenoid valve. In this case, since the power supply voltage rectified by the rectifier circuit according to the relatively high power supply voltage is applied to the solenoid coil as the first voltage, the solenoid valve is driven in a shorter time. It is possible.
前述したように、前記スイッチ制御部において前記第1パルス信号のパルス幅を調整することにより、前記ソレノイドコイルに流れる電流を前記定格電流以下の前記起動電流値に維持することができるので、製造者側では、使用者側で用意された交流電源から前記整流回路を介して前記ソレノイドコイルに供給される前記整流された電源電圧の違いに関わりなく、前記相対的に低い電源電圧に合わせて電磁弁駆動回路及び電磁弁を共用化し、前記共用化した電磁弁駆動回路及び電磁弁を使用者側に提供することで、コストの低減を図ることができる。 As described above, by adjusting the pulse width of the first pulse signal in the switch control unit, the current flowing through the solenoid coil can be maintained at the starting current value equal to or lower than the rated current. On the side, regardless of the difference in the rectified power supply voltage supplied to the solenoid coil from the AC power supply prepared on the user side via the rectifier circuit, the solenoid valve is adjusted to the relatively low power supply voltage. Costs can be reduced by sharing the drive circuit and the solenoid valve and providing the shared solenoid valve drive circuit and solenoid valve to the user side.
従って、本発明では、前記電磁弁を駆動させる時間帯において、前記電流検出部から前記スイッチ制御部にフィードバックされた前記電流検出値及び前記起動電流値の比較に基づいて、前記第1パルス信号を生成することにより、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の省電力化、共用化及びコストの低減と、前記電磁弁の速やかな駆動制御とを共に実現することが可能となる。 Therefore, in the present invention, the first pulse signal is calculated based on a comparison between the current detection value fed back from the current detection unit to the switch control unit and the starting current value in a time zone in which the electromagnetic valve is driven. By generating, it is possible to realize both power saving, common use and cost reduction of the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve, and quick drive control of the solenoid valve.
一方、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯において、前記スイッチ制御部は、前記電流検出値が前記保持力に応じた前記保持電流値となるように前記第2パルス信号を生成して、この第2パルス信号を前記スイッチ部に供給し、前記スイッチ部は、前記第2パルス信号のパルス幅に基づいて、前記ソレノイドコイルへの前記第2の電圧の印加時間を制御する。これにより、前記ソレノイドコイルに流れる電流が前記保持力に応じた前記保持電流値に維持され、前記プランジャ及び前記弁体には、前記電流に起因した前記保持力が付勢される。 On the other hand, in the time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve, the switch control unit generates the second pulse signal so that the current detection value becomes the holding current value corresponding to the holding force, The second pulse signal is supplied to the switch unit, and the switch unit controls the application time of the second voltage to the solenoid coil based on the pulse width of the second pulse signal. Thereby, the current flowing through the solenoid coil is maintained at the holding current value corresponding to the holding force, and the holding force due to the current is biased to the plunger and the valve body.
従って、本発明では、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯において、前記電流検出部から前記スイッチ制御部にフィードバックされた前記電流検出値と、前記保持電流値との比較に基づいて、前記第2パルス信号を生成することにより、前記電磁弁の駆動状態をより少ない消費電力で維持させることができると共に、前記電磁弁を短時間で停止させることが可能となる。 Accordingly, in the present invention, based on a comparison between the current detection value fed back from the current detection unit to the switch control unit and the holding current value in a time period in which the driving state of the solenoid valve is maintained. By generating the second pulse signal, the driving state of the solenoid valve can be maintained with less power consumption, and the solenoid valve can be stopped in a short time.
また、前記電流検出値を前記スイッチ制御部にフィードバックさせることで、前記ソレノイドコイルの温度変化による該ソレノイドコイル内の電気抵抗の変化や前記整流された電源電圧中のリプルに起因して前記電流が時間的に変動しても、この変動に応じて前記第2パルス信号を生成することで、前記電気抵抗及び前記リプル等の使用環境の変化に対応可能な電磁弁駆動回路及び電磁弁を実現することができる。 Further, by feeding back the current detection value to the switch control unit, the current is caused by a change in electrical resistance in the solenoid coil due to a temperature change of the solenoid coil or a ripple in the rectified power supply voltage. Even if it fluctuates in time, the second pulse signal is generated in accordance with the fluctuation, thereby realizing an electromagnetic valve drive circuit and an electromagnetic valve that can cope with changes in the usage environment such as the electrical resistance and the ripple. be able to.
このように、本発明では、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁の消費電力の低減と、前記電磁弁の速やかな駆動制御と、前記電磁弁駆動回路及び前記電磁弁のコストの低減とを一挙に実現することが可能となる。 Thus, in the present invention, the power consumption of the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve, the rapid drive control of the solenoid valve, and the cost reduction of the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve are all listed. Can be realized.
また、本発明では、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯のみならず、前記電磁弁を駆動させる時間帯においても消費電力の低減を図っているので、電磁弁駆動回路及び電磁弁の省電力化を効率よく行うことが可能となる。 Further, in the present invention, power consumption is reduced not only in the time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve but also in the time zone for driving the solenoid valve. Electricity can be efficiently generated.
さらに、本発明では、前記電流検出値を用いることなく前記スイッチ部に対する前記第1パルス信号及び前記第2パルス信号の供給を時間的に制御することも可能であり、この場合でも、前記スイッチ部への前記第1パルス信号及び/又は前記第2パルス信号の供給の時間的制御による上述した効果が容易に得られる。 Furthermore, in the present invention, it is possible to temporally control the supply of the first pulse signal and the second pulse signal to the switch unit without using the current detection value, and even in this case, the switch unit The above-described effect can be easily obtained by temporal control of the supply of the first pulse signal and / or the second pulse signal to the.
本発明に係る電磁弁駆動回路及び電磁弁について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。 Preferred embodiments of a solenoid valve drive circuit and a solenoid valve according to the present invention will be described below and described in detail with reference to the accompanying drawings.
先ず、第1実施形態に係る電磁弁10Aについて、図1〜図3Fを参照しながら説明する。
First, the
電磁弁10Aは、図1の回路図に示すように、交流電源16に対して電気的に接続された電磁弁駆動回路14と、該電磁弁駆動回路14に対して電気的に接続されたソレノイドコイル12とを備える。この場合、交流電源16の一方(図1中の上側)は、スイッチ18及び電磁弁駆動回路14内のダイオード22、32を介してソレノイドコイル12に電気的に接続され、該交流電源16の他方(図1中の下側)は、前記電磁弁駆動回路14内のダイオード28を介して接地(アース)されている。
As shown in the circuit diagram of FIG. 1, the solenoid valve 10 </ b> A includes a solenoid
電磁弁駆動回路14は、サージアブソーバ30と、整流回路20、ダイオード32、34、36、39と、スイッチ部としてのMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)38と、スイッチ制御部40と、抵抗器42、50、52、66、70、76と、コンデンサ48、56と、平滑回路47と、発光ダイオード(LED)54と、電流検出回路(電流検出部)72とを有する。
The solenoid
この場合、電磁弁駆動回路14は、ソレノイドコイル12と共に電磁弁10Aに内蔵されているか、あるいは、該ソレノイドコイル12を収容する図示しない電磁弁本体の外部に配置されている。従って、電磁弁10Aは、市販の電磁弁内のソレノイドコイル12に図示しないケーブルを介して電磁弁駆動回路14を電気的に接続した構成、電磁弁駆動回路14をユニット化して前記市販の電磁弁に外付けした構成、あるいは、市販の電磁弁マニホールドに前記ユニット化した電磁弁駆動回路14を外付けした構成も採用可能である。
In this case, the solenoid
また、スイッチ制御部40は、定電圧回路58と、低電圧検出回路59と、PWM回路(短パルス発生回路及び繰り返しパルス発生回路)60と、発振器61と、単一パルス発生回路62と、パルス供給部64とを有する。なお、上記したスイッチ制御部40、MOSFET38、ダイオード39及び電流検出回路72は、例えば、カスタム型のIC(Integrated Circuit)として構成することが可能である。
The
ここで、サージアブソーバ30は、交流電源16及びスイッチ18の直列回路に対して電気的に並列に接続されている。また、整流回路20は、サージアブソーバ30に対して電気的に並列に接続されている。さらに、ダイオード34、抵抗器42、LED54、スイッチ制御部40及び抵抗器50、52、76の直列回路は、整流回路20に対して電気的に並列に接続されている。さらに、ダイオード32、ソレノイドコイル12、MOSFET38及び抵抗器70の直列回路は、ダイオード34、抵抗器42、LED54、スイッチ制御部40及び抵抗器50、52、76の直列回路に対して電気的に並列に接続されている。さらにまた、コンデンサ56は、LED54に対して電気的に並列に接続され、コンデンサ48は、抵抗器50、52、76の直列回路に対して電気的に並列に接続され、ダイオード36は、ソレノイドコイル12に対して電気的に並列に接続され、ダイオード39は、MOSFET38のドレイン端子Dとソース端子Sとの間に電気的に接続されている。さらにまた、平滑回路47は、コンデンサ44及びツェナーダイオード46を電気的に並列接続することにより構成されると共に、LED54、スイッチ制御部40及び抵抗器50、52、76の直列回路に対して電気的に並列に接続されている。
Here, the
前述したサージアブソーバ30は、スイッチ18の開閉時である電磁弁10Aの起動時又は停止時(図2F及び図3Fに示す時刻T0、T1)に、電磁弁駆動回路14内で瞬間的に発生するサージ電圧に対応して該サージアブソーバ30の抵抗値を瞬時に低下させることで、前記サージ電圧に起因して電磁弁駆動回路14内を流れるサージ電流をアースに速やかに流すための回路保護用の電圧依存性抵抗器である。なお、前記サージ電圧は、交流電源16の電源電圧V0の最大値Vaや、電源電圧V0´の最大値Va´(V0<V0´及びVa<Va´)よりも大きな電圧をいう。なお、電源電圧V0は、時間T2の周期(半周期:時間T3)と最大値Vaの振幅を有する交流電圧であり(図2A参照)、電源電圧V0´は、時間T2の周期(半周期:時間T3)と最大値Va´の振幅を有する交流電圧である(図3A参照)。
The
整流回路20は、ダイオード22〜28を用いたブリッジ回路であり、電源電圧V0、V0´に対する全波整流を行う。
The
ダイオード32は、ソレノイドコイル12から該ダイオード32を介して整流回路20の方向に流れる電流を阻止するための回路保護用のダイオードであり、ダイオード34は、抵抗器42から該ダイオード34を介して整流回路20の方向に流れる電流を阻止するための回路保護用のダイオードである。また、ダイオード36は、電磁弁10Aの停止時(時刻T1)にソレノイドコイル12に発生する逆起電力に起因した電流をソレノイドコイル12及びダイオード36の閉回路内で還流させて、前記電流を速やかに減衰させるためのダイオードである。なお、ダイオード32については、図示しない無極性のダイオードブリッジに代替することも可能である。
The
MOSFET38は、スイッチ制御部40からゲート端子Gに制御信号Sc(第1パルス信号S1又は第2パルス信号S2)が供給される時間には、ドレイン端子Dとソート端子Sとの間をオン状態にして、ドレイン端子D側のソレノイドコイル12とソース端子S側の抵抗器70とを電気的に接続させ、一方で、ゲート端子Gに対する制御信号Scの供給が停止している時間には、ドレイン端子Dとソート端子Sとの間をオフ状態にして、ソレノイドコイル12と抵抗器70との間の電気的接続を遮断させるための半導体スイッチング素子である。
The
なお、図1の回路図では、前記半導体スイッチング素子の一例として、Nチャネル・デプレッション・モードのMOSFET38を採用した場合を図示しているが、第1実施形態に係る電磁弁10Aでは、これに限定されることはなく、制御信号Scの供給の有無に応じて、ソレノイドコイル12と抵抗器70との間の電気的接続を短時間で切り替えることが可能な半導体スイッチング素子であればよい。すなわち、前述したMOSFET38に代えて、例えば、Nチャネル・エンハンス・モード、Pチャネル・デプレッション・モード又はPチャネル・エンハンス・モードのMOSFET、バイポーラ・トランジスタ、あるいは、電界効果トランジスタも採用可能であることは勿論である。
In the circuit diagram of FIG. 1, a case where an N-channel
また、ダイオード39は、抵抗器70からソレノイドコイル12の方向に流れる電流を通過させるためのMOSFET38の保護用ダイオードである。
The
さらに、前述した第1パルス信号S1とは、電磁弁10Aを駆動させる時間帯(図2F及び図3Fにおける時刻T0から時刻T4、T4´までの時間T5、T5´)においてMOSFET38のゲート端子Gに供給される制御信号Scであり、一方で、第2パルス信号S2とは、電磁弁10Aの駆動状態を保持させる時間帯(図2F及び図3Fにおける時刻T4、T4´から時刻T1までの時間T6、T6´)においてMOSFET38のゲート端子Gに供給される制御信号Scである。
Further, the first pulse signal S1 described above is applied to the gate terminal G of the
LED54は、スイッチ18がオン状態となっている時間(図2F及び図3Fに示す時刻T0から時刻T1までの時間)において、抵抗器42からスイッチ制御部40の方向に流れる電流に応じて発光することで、当該電磁弁10Aが動作中であることを外部に通知する。
The
コンデンサ56は、抵抗器42からスイッチ制御部40の方向に流れる前記電流に含まれる高周波成分を通過させるためのバイパスコンデンサであり、コンデンサ48は、定電圧回路58から抵抗器50、52、76の方向に流れる電流に含まれる高周波成分をアースに流すためのバイパスコンデンサである。
The
平滑回路47は、整流回路20にて全波整流された電源電圧V0、V0´を平滑化する。すなわち、前記全波整流された電源電圧V0、V0´は、ツェナーダイオード46によって所定値の定電圧(直流電圧)に変換されると共に、コンデンサ44の充電作用によって平滑化される。このようにして平滑化された電源電圧V0、V0´は、LED54を介し直流電圧Vとしてスイッチ制御部40内の定電圧回路58及び低電圧検出回路59に供給される。
The smoothing
また、コンデンサ44は、その静電容量を変化させることでスイッチ制御部40を含む電磁弁駆動回路14の瞬断時間を調整可能なコンデンサであると共に、抵抗器42からLED54、定電圧回路58及び低電圧検出回路59の方向に流れる電流に含まれる高周波成分をアースに流すためのバイパスコンデンサでもある。
The
抵抗器42は、スイッチ18がオン状態となったときに、スイッチ制御部40に流れる突入電流を、ソレノイドコイル12に流れる電流Iの定格値(定格電流)を下回る程度に抑制するための突入電流制限用の抵抗器である。従って、抵抗器42は、前記突入電流への対策を行うことで、電磁弁10Aの起動時又は停止時に電磁弁駆動回路14内で発生する前記サージ電圧に起因した電磁弁駆動回路14及び電磁弁10Aの誤動作を防止するための抵抗器としても機能する。
The
抵抗器70には、ソレノイドコイル12からMOSFET38を介して該抵抗器70に電流Iが流れた際に、この電流Iに応じた電圧Vdが発生する。
When a current I flows from the
ここで、スイッチ18がオン状態となる時刻T0からオフ状態となる時刻T1までの時間(図2F及び図3F参照)において、スイッチ制御部40の定電圧回路58には、平滑回路47からLED54を介して直流電圧Vが印加され、定電圧回路58は、直流電圧Vを所定レベルの直流電圧V´に変換して抵抗器50、52、76に供給する。なお、直流電圧Vは、電源電圧V0、V0´からLED54での電圧降下分だけ減少した直流電圧である。
Here, in the time from the time T0 when the
発振器61は、スイッチ制御部40に直流電圧Vが供給されている時間、すなわち、前述したスイッチ18がオン状態となっている時間に、所定の繰り返し周波数(図2C及び図3Cの時間T7の周期に応じた繰り返し周波数)を有するパルス信号SpをPWM回路60、単一パルス発生回路62及び電流検出回路72に出力する。
The
低電圧検出回路59は、定電圧回路58に印加される直流電圧Vが所定の電圧レベル以下であるか否かを監視し、直流電圧Vが前記電圧レベル以下であることを検出した場合に、スイッチ制御部40を動作させるための駆動電圧である該直流電圧Vが相対的に低電圧であることを示す低電圧検出信号Svを単一パルス発生回路62及びパルス供給部64に出力する。
The low
単一パルス発生回路62は、発振器61からのパルス信号Spに基づいて、所定のパルス幅を有する単一パルス信号Ssを生成してパルス供給部64に供給する。この場合、単一パルス発生回路62は、基本的には、発振器61から入力されるパルス信号Spのパルスの個数をカウントして、所定のカウント数に応じたパルス幅(図2Fに示す時間T5のパルス幅)を有する単一パルス信号Ss(図2B参照)を生成するように予め設定されているが、抵抗器66の抵抗値に応じた所定のパルス幅(図3Fに示す時間T11のパルス幅)を有する単一パルス信号Ss(図3B参照)を生成することも可能である。
The single
すなわち、単一パルス発生回路62は、抵抗器66の抵抗値に応じて単一パルス信号Ssのパルス幅を調整可能なパルス発生回路である。また、単一パルス発生回路62は、時間T5、T5´の経過を通知するための通知信号StをPWM回路60に出力する。
That is, the single
なお、通知信号Stとは、電磁弁10Aを駆動させる時間帯(図2F及び図3Fに示す時間T5、T5´)から駆動状態を維持させる時間帯(図2F及び図3Fに示す時間T6、T6´)に移行することをPWM回路60に通知するための信号であり、時刻T4、T4´のタイミングで、単一パルス発生回路62からPWM回路60に出力される。この場合、時刻T4、T4´は、後述する電磁弁10Aの動作(第1の動作又は第2の動作)に応じて単一パルス発生回路62に設定される。また、低電圧検出回路59から低電圧検出信号Svが入力されている場合に、単一パルス発生回路62は、単一パルス信号Ssの生成及び通知信号Stの出力を停止する。
Note that the notification signal St is a time period (time T6, T6 shown in FIGS. 2F and 3F) from the time period (time T5, T5 ′ shown in FIGS. 2F and 3F) to drive the
電流検出回路72は、発振器61から入力されるパルス信号Spのタイミングで、抵抗器70の電圧Vdをサンプリングし、前記サンプリングした電圧Vdをパルス信号SdとしてPWM回路60に出力する。前述したように、電圧Vdは、ソレノイドコイル12に流れる電流Iに応じた電圧であるので、パルス信号Sdの振幅(電圧Vd)は、ソレノイドコイル12に流れる電流Iを示す電圧値(電流検出値)となる。
The
PWM回路60は、ソレノイドコイル12に流れる電流Iに対する所望の電流値(図2F及び図3Fに示す第1電流値(起動電流値)I1及び第2電流値(保持電流値)I2)に応じた電圧値と、電流検出回路72からのパルス信号Sdの振幅(電圧Vd)との比較に基づいて、発振器61からのパルス信号Spの繰り返し周波数に応じた繰り返し周期(図2C及び図3Cに示す時間T7の周期)と、前記電圧値に応じた所定のデューティ比(時間T7と時間T8、T9との比T8/T7、T9/T7)とを有するパルス信号Sr(第1短パルス、第1繰り返しパルス、第2短パルス又は第2繰り返しパルス)を生成してパルス供給部64に供給する。
The
ここで、電磁弁10Aでは、時間T5、T5´(図2F及び図3F参照)内にソレノイドコイル12に流れる電流Iに起因して、該電磁弁10Aを構成する図示しない可動コア(プランジャ)及び該プランジャの先端に装着された弁体に起磁力(起動力)が付勢されて電磁弁10Aが駆動され、一方で、時間T6、T6´内にソレノイドコイル12に流れる電流Iに起因して、前記プランジャ及び前記弁体に起磁力(保持力)が付勢され、前記プランジャ及び前記弁体が所定位置に保持されて、当該電磁弁10Aの駆動状態が維持される。
Here, in the
この場合、電磁弁10Aを駆動させる時間帯としての時間T5、T5´において、前記プランジャ及び前記弁体を駆動させるために必要な起磁力(起動力)や、電磁弁10Aの駆動状態を維持させる時間帯としての時間T6、T6´において、前記プランジャ及び前記弁体を所定位置に保持させるために最小限必要な起磁力(保持力)は、ソレノイドコイル12の巻数と当該ソレノイドコイル12に流れる電流Iとを乗算した値(前記各起磁力=前記巻数×電流I)となるので、電磁弁10Aを駆動させるために必要な起動力と、前記駆動状態を維持させるために最小限必要な保持力と、前記巻数とがそれぞれ既知であれば、前記起動力に応じた最適な電流値(起動電流値としての第1電流値I1)と、前記保持力に応じた最適な電流値(保持電流値としての第2電流値I2)とを容易に算出することができる。
In this case, the magnetomotive force (starting force) necessary to drive the plunger and the valve body and the driving state of the
また、スイッチ制御部40からMOSFET38のゲート端子Gに第1パルス信号S1又は第2パルス信号S2が供給される時間においては、整流回路20にて全波整流された電源電圧V0、V0´が第1の電圧又は第2の電圧としてソレノイドコイル12に印加され、交流電源16からスイッチ18、整流回路20及びダイオード32を介してソレノイドコイル12に電力供給が行われるので、ソレノイドコイル12に流れる電流Iは増加する。一方、スイッチ制御部40からMOSFET38のゲート端子Gへの第1パルス信号S1又は第2パルス信号S2の供給が停止される時間においては、前記電力供給が停止するので、ソレノイドコイル12に流れる電流Iは減少する。
In addition, during the time when the first pulse signal S1 or the second pulse signal S2 is supplied from the
従って、ゲート端子Gに対する第1パルス信号S1及び第2パルス信号S2の供給を時間的に制御すれば、ソレノイドコイル12に流れる電流Iを前記所望の電流値(第1電流値I1及び第2電流値I2)に維持することが可能となる。
Therefore, if the supply of the first pulse signal S1 and the second pulse signal S2 to the gate terminal G is temporally controlled, the current I flowing through the
そこで、電磁弁駆動回路14では、ソレノイドコイル12に流れる電流Iに応じた電圧Vdを抵抗器70から電流検出回路72に出力し、電流検出値を示す電圧Vdを振幅とするパルス信号Sdを、電流検出回路72からスイッチ制御部40のPWM回路60にフィードバックさせる。
Therefore, in the solenoid
PWM回路60では、前記起動力に応じた最適な電流値(第1電流値I1)に応じた電圧値と、前記フィードバックされたパルス信号Sdの振幅(電圧Vd)との比較に基づいて、時間T7の繰り返し周期とデューティ比T8/T7とを有するパルス信号Sr(第1繰り返しパルス又は第1短パルス)を生成し、一方で、前記保持力に応じた最適な電流値(第2電流値I2)に応じた電圧値と、前記フィードバックされたパルス信号Sdの振幅との比較に基づいて、時間T7の繰り返し周期とデューティ比T9/T7とを有するパルス信号Sr(第2繰り返しパルス又は第2短パルス)を生成する。
In the
前述したように、デューティ比T8/T7、T9/T7は、前記最適な電流値(第1電流値I1及び第2電流値I2)に応じたデューティ比であり、これらのデューティ比は、抵抗器50、52、76の抵抗値に基づいて設定される。すなわち、デューティ比T8/T7は、定電圧回路58から供給される直流電圧V´を抵抗器52、76の各抵抗値で分圧することにより生成された所定の電圧に応じたデューティ比であり、一方で、デューティ比T9/T7は、直流電圧V´を抵抗器50、52、76の各抵抗値で分圧することにより生成された所定の電圧に応じたデューティ比である。従って、PWM回路60では、第1電流値I1及び第2電流値I2の大きさに応じて抵抗器50、52、76の抵抗値を適宜変更することで、パルス信号Srのデューティ比T8/T7、T9/T7を調整可能である。
As described above, the duty ratios T8 / T7 and T9 / T7 are duty ratios according to the optimum current values (first current value I1 and second current value I2). It is set based on the resistance values of 50, 52, and 76. That is, the duty ratio T8 / T7 is a duty ratio according to a predetermined voltage generated by dividing the DC voltage V ′ supplied from the
この場合、PWM回路60では、デューティ比T9/T7を有する第2繰り返しパルス又は第2短パルスをパルス信号Srとして生成するか(図2C参照)、あるいは、単一パルス発生回路62から通知信号Stを受け取るまでは、デューティ比T8/T7を有する第1繰り返しパルス又は第1短パルスをパルス信号Srとして生成し、一方で、通知信号Stを受け取った後は、前記第2繰り返しパルス又は前記第2短パルスをパルス信号Srとして生成する(図3C参照)。
In this case, the
なお、前記第1繰り返しパルス及び前記第1短パルスは、単一パルス信号Ssよりも短いパルス幅(時間T8)を有するパルスである(図3C参照)。すなわち、前記第1繰り返しパルスは、時間T8のパルス幅を有し且つ時間T7の周期で繰り返し生成されるパルスであり、一方で、前記第1短パルスは、時間T8のパルス幅を有するパルスである。 The first repetitive pulse and the first short pulse are pulses having a shorter pulse width (time T8) than the single pulse signal Ss (see FIG. 3C). That is, the first repetitive pulse is a pulse having a pulse width of time T8 and repeatedly generated at a period of time T7, while the first short pulse is a pulse having a pulse width of time T8. is there.
また、前記第2繰り返しパルス及び前記第2短パルスは、前記第1繰り返しパルス及び前記第1短パルスよりも短いパルス幅(時間T9)を有するパルスである(図2C及び図3C参照)。すなわち、前記第2繰り返しパルスは、時間T9のパルス幅を有し且つ時間T7の周期で繰り返し生成されるパルスであり、一方で、前記第2短パルスは、時間T9のパルス幅を有するパルスである。 The second repetitive pulse and the second short pulse are pulses having a shorter pulse width (time T9) than the first repetitive pulse and the first short pulse (see FIGS. 2C and 3C). That is, the second repetitive pulse is a pulse having a pulse width of time T9 and repeatedly generated at a period of time T7, while the second short pulse is a pulse having a pulse width of time T9. is there.
パルス供給部64は、例えば、OR回路を含み構成され、単一パルス発生回路62からの単一パルス信号Ss又はPWM回路60からのパルス信号Srを制御信号ScとしてMOSFET38のゲート端子Gに供給する。すなわち、パルス供給部64は、前述した時間T5、T5´において、単一パルス信号Ss又はパルス信号Sr(第1繰り返しパルス又は第1短パルス)を第1パルス信号S1としてゲート端子Gに供給し、一方で、時間T6、T6´において、第2繰り返しパルス又は第2短パルスのパルス信号Srを第2パルス信号S2としてゲート端子Gに供給する。なお、低電圧検出回路59から低電圧検出信号Svが入力されている場合に、パルス供給部64は、ゲート端子Gへの第1パルス信号S1又は第2パルス信号S2の供給を停止する。
The
第1実施形態に係る電磁弁10Aは、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、該電磁弁10Aの動作について、図1〜図3Fを参照しながら説明する。
The
ここでは、(1)時間T5のパルス幅を有する第1パルス信号S1と、デューティ比T9/T7を有する第2パルス信号S2(第2繰り返しパルス)とを、スイッチ制御部40からMOSFET38のゲート端子Gに供給する場合の電磁弁10Aの動作(以下、第1の動作という。)、(2)時間T11のパルス幅を有する単一パルス信号Ss及びデューティ比T8/T7を有するパルス信号Sr(第1繰り返しパルス)を第1パルス信号S1としてスイッチ制御部40からゲート端子Gに供給し、その後、デューティ比T9/T7を有するパルス信号Sr(第2繰り返しパルス)を第2パルス信号S2としてスイッチ制御部40からゲート端子Gに供給する場合の電磁弁10Aの動作(以下、第2の動作という。)について、図1の回路図と、図2A〜図3Fのタイムチャートとを参照しながら説明する。
Here, (1) a first pulse signal S1 having a pulse width of time T5 and a second pulse signal S2 (second repetitive pulse) having a duty ratio T9 / T7 are sent from the
なお、前記第1の動作では、交流電源16の電源電圧V0の最大値をVaとし、一方で、前記第2の動作では、交流電源16の電源電圧V0´の最大値をVa´として説明する。すなわち、前記第1の動作は、電磁弁10Aの使用者側において、相対的に低い電源電圧V0(例えば、AC100V用の交流電源16であれば、Va≒141V)の交流電源16を用意している場合の電磁弁10Aの動作であり、一方で、前記第2の動作は、前記使用者側において、相対的に高い電源電圧V0´(例えば、AC200V用の交流電源16であれば、Va´≒282V)の交流電源16を用意している場合の電磁弁10Aの動作である。また、前記第1の動作及び前記第2の動作において、単一パルス発生回路62からパルス供給部64に供給される単一パルス信号Ssの振幅と、PWM回路60からパルス供給部64に供給されるパルス信号Srの振幅とは、略同一レベルとして説明する。
In the first operation, the maximum value of the power supply voltage V0 of the
先ず、前記第1の動作について、図1の回路図と、図2A〜図2Fのタイムチャートとを参照しながら説明する。 First, the first operation will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 1 and the time charts of FIGS. 2A to 2F.
時刻T0でスイッチ18を閉じてオン状態にすると(図2A参照)、交流電源16からスイッチ18を介して整流回路20に供給された電源電圧V0は、該整流回路20のダイオード22〜28により構成されるブリッジ回路により全波整流される。前記全波整流された電源電圧V0は、平滑回路47において平滑化され、前記平滑化された電源電圧V0は、LED54を介して直流電圧Vとして定電圧回路58及び低電圧検出回路59に印加される。その際に、LED54は、抵抗器42からスイッチ制御部40の方向に流れる電流に応じて発光し、電磁弁10Aの外部に当該電磁弁10Aが動作中であることを通知する。
When the
定電圧回路58は、直流電圧Vを所定の直流電圧V´に変換して抵抗器50、52、76の直列回路に供給する。また、低電圧検出回路59は、直流電圧Vが所定の電圧レベル以下であるか否かを監視する。発振器61は、時間T7の周期に応じた繰り返し周波数を有するパルス信号Spを生成してPWM回路60、単一パルス発生回路62及び電流検出回路72に供給する。
The
単一パルス発生回路62は、パルス信号Spの供給に基づいて、時間T5のパルス幅を有する単一パルス信号Ssを生成してパルス供給部64に出力する(図2B参照)。
Based on the supply of the pulse signal Sp, the single
電流検出回路72は、抵抗器70における電流Iに応じた電圧Vdに対して、パルス信号Spのタイミングでサンプリングを行い、該サンプリングした電圧Vdをパルス信号SdとしてPWM回路60に出力する。
The
PWM回路60は、第2電流値I2に応じた電圧値と、パルス信号Sdの振幅(電圧Vd)との比較に基づいて、抵抗器50、52、76の各抵抗値に応じたデューティ比T9/T7を有し且つ時間T7の繰り返し周期を有する第2繰り返しパルスのパルス信号Srを生成してパルス供給部64に供給する(図2C参照)。
The
パルス供給部64には、時刻T0から時刻T4までの時間T5において、単一パルス発生回路62から単一パルス信号Ssが入力されると共に、PWM回路60からパルス信号Srが入力されるが、前述したように、パルス供給部64がOR回路を含み構成され、単一パルス信号Ssの振幅及びパルス信号Srの振幅が略同一振幅であるので、パルス供給部64は、単一パルス信号Ssを第1パルス信号S1としてMOSFET38のゲート端子Gに供給する(図2D参照)。
The
これにより、MOSFET38は、ゲート端子Gに供給された第1パルス信号S1に基づいて、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間をオン状態にしてソレノイドコイル12と抵抗器70とを電気的に接続するので、ソレノイドコイル12には、整流回路20からダイオード32を介して前記全波整流された電源電圧V0が第1の電圧として印加され(図2E参照)、一方で、ソレノイドコイル12からMOSFET38を介して抵抗器70の方向に流れる電流Iは、時間経過と共に急激に増加する(図2F参照)。この結果、電流Iに起因する起磁力(起動力)によって前記プランジャ及び前記弁体は速やかに付勢され、電磁弁10Aは、弁閉状態から弁開状態に移行する。
As a result, the
なお、時間T5の時間帯において、時間T3の間隔毎に電流Iが僅かに減少しているが(図2F参照)、これは、ソレノイドコイル12に印加される前記全波整流された電源電圧V0が時間T3の間隔毎に0レベルまで低下することに起因するものである。また、時刻T12において、時間経過と共に急激に増加する電流Iが僅かに減少しているが、これは、前記プランジャが、前記起動力によって図示しない固定コアに吸着されることに起因するものである。
In the time zone T5, the current I slightly decreases at every time T3 interval (see FIG. 2F). This is because the full-wave rectified power supply voltage V0 applied to the
次いで、ソレノイドコイル12に流れる電流Iが所定の第1電流値I1に到達した直後の時刻T4において、単一パルス発生回路62は、単一パルス信号Ssの生成を停止してパルス供給部64への供給を停止する(図2B参照)と共に、PWM回路60に時間T5の経過(単一パルス信号Ssの停止)を通知するための通知信号Stを出力する。
Next, at time T4 immediately after the current I flowing through the
一方、PWM回路60は、時刻T4から時刻T1までの時間T6においても、前述した時間T5における回路動作と同じ動作により、前記第2繰り返しパルスをパルス信号Srとして生成しパルス供給部64に供給する(図2C参照)。この場合、パルス供給部64には、PWM回路60からのパルス信号Srのみが入力されるので、該パルス供給部64は、パルス信号Srを第2パルス信号S2としてMOSFET38のゲート端子Gに供給する(図2D参照)。
On the other hand, the
これにより、MOSFET38は、ゲート端子Gに供給された第2パルス信号S2に基づいて、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間をオン状態にしてソレノイドコイル12と抵抗器70とを電気的に接続するので、ソレノイドコイル12には、整流回路20からダイオード32を介して前記全波整流された電源電圧V0が第2の電圧として印加され(図2E参照)、一方で、ソレノイドコイル12からMOSFET38を介して抵抗器70の方向に流れる電流Iは、時刻T4から短時間で第1電流値I1から所定の第2電流値I2にまで急激に減少した後に、時刻T1までの時間帯において第2電流値I2に維持される(図2F参照)。この結果、第2電流値I2に起因する起磁力(保持力)によって前記プランジャ及び前記弁体は所定位置に保持され、電磁弁10Aは、その駆動状態(弁開状態)が維持される。
As a result, the
そして、時刻T1においてスイッチ18を開いてオフ状態にすると(図2A参照)、スイッチ制御部40に対する直流電圧Vの供給が停止するので、低電圧検出回路59は、低電圧検出信号Svを単一パルス発生回路62及びパルス供給部64に出力し、該パルス供給部64は、低電圧検出信号Svの入力に基づいて、MOSFET38のゲート端子Gへの第2パルス信号S2の供給を停止する。これにより、MOSFET38は、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間をオン状態からオフ状態に速やかに切り替えるので、整流回路20からソレノイドコイル12への前記全波整流された電源電圧V0の印加が停止するに至る。この場合、ソレノイドコイル12には逆起電力が発生するが、前記逆起電力に起因する電流は、ソレノイドコイル12及びダイオード36の閉回路内を還流することで、速やかに減衰する。
When the
次に、前記第2の動作について、図1の回路図と、図3A〜図3Fのタイムチャートとを参照しながら説明する。 Next, the second operation will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 1 and the time charts of FIGS. 3A to 3F.
時刻T0でスイッチ18を閉じてオン状態にすると(図3A参照)、交流電源16からスイッチ18を介して整流回路20に供給された電源電圧V0´は、該整流回路20により全波整流される。前記全波整流された電源電圧V0´は、平滑回路47において平滑化され、前記平滑化された電源電圧V0´は、LED54を介して直流電圧Vとして定電圧回路58及び低電圧検出回路59に印加される。その際に、LED54は、抵抗器42からスイッチ制御部40の方向に流れる電流に応じて発光し、電磁弁10Aの外部に当該電磁弁10Aが動作中であることを通知する。
When the
定電圧回路58は、直流電圧Vを所定の直流電圧V´に変換して抵抗器50、52、76の直列回路に供給する。また、低電圧検出回路59は、直流電圧Vが所定の電圧レベル以下であるか否かを監視する。発振器61は、時間T7の周期に応じた繰り返し周波数を有するパルス信号Spを生成してPWM回路60、単一パルス発生回路62及び電流検出回路72に供給する。
The
単一パルス発生回路62は、パルス信号Spの供給及び抵抗器66の抵抗値に基づいて、時間T11のパルス幅を有する単一パルス信号Ssを生成してパルス供給部64に出力する(図3B参照)。
The single
電流検出回路72は、抵抗器70における電流Iに応じた電圧Vdに対して、パルス信号Spのタイミングでサンプリングを行い、該サンプリングした電圧Vdをパルス信号SdとしてPWM回路60に出力する。
The
PWM回路60は、単一パルス発生回路62から通知信号Stが入力される時刻T4´までの時間T5´において、第1電流値I1に応じた電圧値とパルス信号Sdの振幅(電圧Vd)との比較に基づいて、抵抗器50、52、76の各抵抗値に基づくデューティ比T8/T7を有し且つ時間T7の繰り返し周期を有する第1繰り返しパルスのパルス信号Srを生成してパルス供給部64に供給する(図3C参照)。
The
パルス供給部64には、時刻T0から時刻T10までの時間T11において、単一パルス発生回路62から単一パルス信号Ssが入力されると共に、PWM回路60からパルス信号Srが入力されるが、前述したように、パルス供給部64がOR回路を含み構成され、単一パルス信号Ssの振幅及びパルス信号Srの振幅が略同一振幅であるので、パルス供給部64は、単一パルス信号Ssを第1パルス信号S1としてMOSFET38のゲート端子Gに供給する(図3D参照)。
The
これにより、MOSFET38は、ゲート端子Gに供給された第1パルス信号S1に基づいて、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間をオン状態にしてソレノイドコイル12と抵抗器70とを電気的に接続するので、ソレノイドコイル12には、整流回路20からダイオード32を介して前記全波整流された電源電圧V0´が第1の電圧として印加され(図3E参照)、一方で、ソレノイドコイル12からMOSFET38を介して抵抗器70の方向に流れる電流Iは、時間T11内で短時間に急激に第1電流値I1にまで増加し(図3F参照)、電流Iに起因する起磁力(起動力)によって前記プランジャ及び前記弁体は速やかに付勢され、電磁弁10Aは、弁閉状態から弁開状態に移行する。
As a result, the
次いで、時間T11だけ経過した時刻T10において、単一パルス発生回路62は、単一パルス信号Ssの生成を停止してパルス供給部64への供給を停止する(図3B参照)。
Next, at time T10 when only time T11 has elapsed, the single
一方、PWM回路60は、時刻T10から時刻T4´までの時間においても、前述した時間T11における回路動作と同じ動作により前記第1繰り返しパルスをパルス信号Srとして生成しパルス供給部64に供給する(図3C参照)。この場合、パルス供給部64には、PWM回路60からのパルス信号Srのみが入力されるので、該パルス供給部64は、パルス信号Srを第1パルス信号S1としてMOSFET38のゲート端子Gに供給する(図3D参照)。
On the other hand, the
これにより、MOSFET38は、ゲート端子Gに供給された第1パルス信号S1に基づいて、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間をオン状態にしてソレノイドコイル12と抵抗器70とを電気的に接続するので、ソレノイドコイル12には、整流回路20からダイオード32を介して前記全波整流された電源電圧V0´が第1の電圧として印加され(図3E参照)、一方で、ソレノイドコイル12からMOSFET38を介して抵抗器70の方向に流れる電流Iは、時刻T10から時刻T4´までの時間では、第1電流値I1に維持される(図3F参照)。
As a result, the
なお、図3Fにおいて、破線の波形は、電磁弁駆動回路14による電流Iのフィードバック制御を行わず、時間T4まで前記全波整流された電源電圧V0´をソレノイドコイル12に印加し続けた場合における電流Iの時間変化を示し、一方で、二点鎖線の波形は、図2Fの時間T5(時刻T0から時刻T4までの時間)内における電流Iの時間変化(相対的に低い電源電圧V0における電流Iの時間変化)を示したものである。
In FIG. 3F, the broken line waveform is obtained when the full-wave rectified power supply voltage V0 ′ is continuously applied to the
ここで、ソレノイドコイル12に流れる電流Iの時間積分、すなわち、図2F及び図3Fにおいて、電流Iの時間波形と2つの時刻の電流値と0レベル(図2F及び図3Fで横方向に延在する破線)とによって囲まれる部分の面積(電流I×時間)は、交流電源16からソレノイドコイル12に供給されるエネルギー量を示す。従って、時刻T0から時刻T4、T4´までの時間T5、T5´に交流電源16からソレノイドコイル12に供給されるエネルギー量(電流I×時間T5、T5´)は、電磁弁10Aを駆動させるために必要なエネルギー量を示す。
Here, the time integration of the current I flowing through the
上記した第1の動作及び第2の動作では、同じ電磁弁10Aを使用しているので、当該電磁弁10Aを駆動させるために必要なエネルギー量は、動作の違いに関わりなく同一となり、この結果、前記第1の動作での電流Iの時間積分(電流I×時間T5の面積)と、前記第2の動作での電流Iの時間積分(電流I×時間T5´の面積)とは同一となる。
Since the same
従って、前記第1の動作及び前記第2の動作における電流Iの時間積分(電流I×時間T5、T5´の面積)を同一に調整すれば、前記第2の動作(図3Fの実線)において、ソレノイドコイル12に流れる電流Iを前記第1の動作(図3Fの2点鎖線)よりも短時間で電流値I1にまで上昇させると共に、時間T5(図2F参照)よりも短時間の時間T5´内で交流電源16からソレノイドコイル12に前記エネルギー量を供給することで、電磁弁10Aをより短時間で駆動させることができる。
Therefore, if the time integration of the current I in the first operation and the second operation (area of current I × time T5, T5 ′) is adjusted to be the same, in the second operation (solid line in FIG. 3F). The current I flowing through the
次に、時刻T4´において、単一パルス発生回路62(図1参照)は、時間T5´の経過を通知するための通知信号StをPWM回路60に出力する。これにより、PWM回路60は、通知信号Stに基づいて、時刻T4´から時刻T1までの時間T6´内において、前述したデューティ比T8/T7を有するパルス信号Srに代えて、抵抗器50、52、76の各抵抗値に基づくデューティ比T9/T7を有し且つ時間T7の繰り返し周期を有する第2繰り返しパルスのパルス信号Srを生成してパルス供給部64に供給する(図3C参照)。この場合、パルス供給部64には、PWM回路60からのパルス信号Srのみが入力されるので、該パルス供給部64は、パルス信号Srを第2パルス信号S2としてMOSFET38のゲート端子Gに供給する(図3D参照)。
Next, at time T4 ′, the single pulse generation circuit 62 (see FIG. 1) outputs a notification signal St for notifying the elapse of time T5 ′ to the
これにより、MOSFET38は、ゲート端子Gに供給された第2パルス信号S2に基づいて、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間をオン状態にしてソレノイドコイル12と抵抗器70とを電気的に接続するので、ソレノイドコイル12には、整流回路20からダイオード32を介して前記全波整流された電源電圧V0´が第2の電圧として印加され(図3E参照)、一方で、ソレノイドコイル12からMOSFET38を介して抵抗器70の方向に流れる電流Iは、時刻T4´から短時間で第1電流値I1から第2電流値I2にまで急激に減少した後に、時刻T1までの時間帯において第2電流値I2に維持される(図3F参照)。この結果、第2電流値I2に起因する起磁力(保持力)によって前記プランジャ及び前記弁体は所定位置に保持され、電磁弁10Aは、その駆動状態(弁開状態)が維持される。
As a result, the
そして、時刻T1においてスイッチ18を開いてオフ状態にすると(図3A参照)、スイッチ制御部40に対する直流電圧Vの供給が停止するので、低電圧検出回路59は、低電圧検出信号Svを単一パルス発生回路62及びパルス供給部64に出力し、該パルス供給部64は、低電圧検出信号Svの入力に基づいて、MOSFET38のゲート端子Gへの第2パルス信号S2の供給を停止する。これにより、MOSFET38は、ドレイン端子Dとソース端子Sとの間をオン状態からオフ状態に速やかに切り替えるので、整流回路20からソレノイドコイル12への前記全波整流された電源電圧V0´の印加が停止するに至る。この場合、ソレノイドコイル12には逆起電力が発生するが、前記逆起電力に起因する電流は、ソレノイドコイル12及びダイオード36の閉回路内を還流することで、速やかに減衰する。
When the
このように、第1実施形態に係る電磁弁10Aによれば、ソレノイドコイル12に流れる電流Iに応じた電圧Vdを抵抗器70から電流検出回路72に出力し、該電流検出回路72において、電流検出値としての電圧Vdの振幅を有するパルス信号Sdをスイッチ制御部40のPWM回路60にフィードバックさせる。
As described above, according to the
PWM回路60では、第1電流値(起動電流値)I1又は第2電流値(保持電流値)I2に応じた電圧値と、前記フィードバックされたパルス信号Sdの振幅(電圧Vd)との比較に基づいて、時間T7のパルス幅及び所定のデューティ比T8/T7、T9/T7を有するパルス信号Sr(第1繰り返しパルス、第1短パルス、第2繰り返しパルス又は第2短パルス)を生成し、このパルス信号Srをパルス供給部64に供給する。
In the
パルス供給部64は、単一パルス発生回路62からの単一パルス信号Ssを第1パルス信号S1としてMOSFET38のゲート端子Gに供給し、その後、PWM回路60からのパルス信号Srを第2パルス信号S2としてMOSFET38のゲート端子Gに供給するか、あるいは、単一パルス信号Ss及びパルス信号Srを第1パルス信号S1としてMOSFET38のゲート端子Gに供給し、その後、パルス信号Srを第2パルス信号S2としてMOSFET38のゲート端子Gに供給する。
The
すなわち、電磁弁10Aを駆動させる時間帯(時間T5、T5´)において、スイッチ制御部40のPWM回路60は、パルス信号Sdの振幅(電圧Vd)に応じた電流検出値が電磁弁10Aの起動力に応じた第1電流値I1となるように、第1繰り返しパルス又は第1短パルスのパルス信号Srを生成してパルス供給部64に供給し、パルス供給部64は、パルス信号Srを第1パルス信号S1としてMOSFET38のゲート端子Gに供給する。これにより、MOSFET38は、第1パルス信号S1のパルス幅に基づいて、ソレノイドコイル12への第1の電圧(全波整流された電源電圧V0、V0´)の印加時間を制御する。この結果、ソレノイドコイル12に流れる電流Iが前記起動力に応じた第1電流値I1に維持され、前記プランジャ及び前記弁体には、電流I(第1電流値I1)に起因した前記起動力が付勢される。
That is, in the time zone (time T5, T5 ′) in which the
具体的に、電磁弁10Aの使用者側において、相対的に高い電源電圧V0´(例えば、AC200V用の交流電源16であれば、Va´≒282V)の交流電源16が予め用意され、該交流電源16に対し相対的に低い電源電圧V0(例えば、AC100V用の交流電源16であれば、Va≒141V)用の電磁弁10Aを適用する場合には、スイッチ制御部40のPWM回路60において、第1電流値I1をソレノイドコイル12に流れる電流Iの定格値(定格電流)以下に設定し、前記電流検出値が前記設定された第1電流値I1となるようにパルス信号Srのパルス幅(時間T8)を調整すれば、電磁弁10Aを駆動させる時間帯(時間T5、T5´)においてソレノイドコイル12に流れる電流Iは、第1電流値I1に維持されるので、相対的に高い電源電圧V0´の交流電源16を用意している使用者側でも、電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14の省電力化を図ることができる。この場合、ソレノイドコイル12には、相対的に高い電源電圧V0´に応じ且つ整流回路20にて整流された電源電圧V0´が第1の電圧として印加されるので、電磁弁10Aをより短時間で駆動させることが可能である。
Specifically, on the user side of the
前述したように、スイッチ制御部40のPWM回路60においてパルス信号Srのパルス幅(時間T8)を調整することにより、ソレノイドコイル12に流れる電流Iを前記定格電流以下の第1電流値I1に維持することができるので、製造者側では、使用者側で用意された交流電源16から整流回路20を介してソレノイドコイル12に供給される前記全波整流された電源電圧V0、V0´の違いに関わりなく、相対的に低い電源電圧V0に合わせて電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14を共用化し、前記共用化した電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14を使用者側に提供することで、コストの低減を図ることができる。
As described above, by adjusting the pulse width (time T8) of the pulse signal Sr in the
従って、第1実施形態に係る電磁弁10Aでは、該電磁弁10Aを駆動させる時間帯(時間T5、T5´)において、電流検出回路72からスイッチ制御部40にフィードバックされた電流検出値に応じた電圧Vdを有するパルス信号Sdと、第1電流値I1に応じた電圧値との比較に基づいて、第1繰り返しパルス又は第1短パルスのパルス信号Srを生成することにより、電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14の省電力化、共用化及びコストの低減と、電磁弁10Aの速やかな駆動制御とを共に実現することが可能となる。
Therefore, in the
一方、電磁弁10Aの駆動状態を維持させる時間帯(時間T6、T6´)において、スイッチ制御部40のPWM回路60は、パルス信号Sdの振幅(電圧Vd)に応じた電流検出値が電磁弁10Aの保持力に応じた第2電流値I2となるように、第2繰り返しパルス又は第2短パルスのパルス信号Srを生成してパルス供給部64に供給し、パルス供給部64は、パルス信号Srを第2パルス信号S2としてMOSFET38のゲート端子Gに供給する。これにより、MOSFET38は、第2パルス信号S2のパルス幅に基づいて、ソレノイドコイル12への第2の電圧(全波整流された電源電圧V0、V0´)の印加時間を制御する。この結果、ソレノイドコイル12に流れる電流Iが前記保持力に応じた第2電流値I2に維持され、前記プランジャ及び前記弁体には、電流I(第2電流値I2)に起因した前記保持力が付勢される。
On the other hand, in the time zone (time T6, T6 ′) in which the driving state of the
従って、第1実施形態に係る電磁弁10Aでは、該電磁弁10Aの駆動状態を維持させる時間帯(時間T6、T6´)において、電流検出回路72からスイッチ制御部40にフィードバックされた電流検出値に応じた電圧Vdを有するパルス信号Sdと、第2電流値I2に応じた電圧値との比較に基づいて、第2繰り返しパルス又は第2短パルスのパルス信号Srを生成することにより、電磁弁10Aの駆動状態をより少ない消費電力で維持させることができると共に、電磁弁10Aを短時間で停止させることが可能となる。
Therefore, in the
また、電流検出値に応じた電圧Vdを有するパルス信号Sdをスイッチ制御部40のPWM回路60にフィードバックさせることで、ソレノイドコイル12の温度変化による該ソレノイドコイル12内の電気抵抗の変化や前記全波整流された電源電圧V0、V0´中のリプルに起因して電流Iが時間的に変動しても、この変動に応じてパルス信号Srを生成することで、前記電気抵抗及び前記リプルの変化等の使用環境の変化に対応可能な電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14を実現することができる。
Further, the pulse signal Sd having the voltage Vd corresponding to the detected current value is fed back to the
このように、第1実施形態に係る電磁弁10Aによれば、電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14の消費電力の低減と、電磁弁10Aの速やかな駆動制御と、電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14のコストの低減とを一挙に実現することが可能となる。
As described above, according to the
また、第1実施形態に係る電磁弁10Aでは、該電磁弁10Aの駆動状態を維持させる時間帯(時間T6、T6´)のみならず、電磁弁10Aを駆動させる時間帯(時間T5、T5´)においても消費電力の低減を図っているので、電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14の省電力化を効率よく行うことが可能となる。
Further, in the
さらに、電磁弁10Aを駆動させる時間帯(時間T5、T5´)では、MOSFET38は、単一パルス信号Ssのパルス幅に応じた時間T11だけ全波整流された電源電圧V0´を前記第1の電圧としてソレノイドコイル12に印加させた後に、第1繰り返しパルス又は第1短パルスのパルス信号Srのパルス幅(時間T8)に応じた時間だけ前記第1の電圧をソレノイドコイル12に印加させる。この結果、電磁弁10Aを駆動させる時間帯において、ソレノイドコイル12に流れる電流Iは、単一パルス信号Ssのパルス幅に応じた時間T11内で第1電流値I1にまで上昇した後に、前記第1繰り返しパルス又は前記第1短パルスに基づくMOSFET38のスイッチング動作によって第1電流値I1に維持される。これにより、電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14の共用化及びコストの低減を容易に図ることができる。特に、電源電圧V0´が相対的に高い交流電源16を電磁弁駆動回路14を介しソレノイドコイル12に電気的に接続して電磁弁10Aを駆動させる場合には、当該電磁弁10Aをより短時間で駆動させることが可能となる。また、ソレノイドコイル12に流れる電流Iを第1電流値I1に維持することにより、過電圧(サージエネルギー)の入力に起因した電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14の誤動作を確実に防止することも可能となる。
Further, in the time zone (time T5, T5 ′) in which the
一方、電磁弁10Aの駆動状態を維持させる時間帯(時間T6、T6´)では、第2繰り返しパルス又は第2短パルスのパルス信号Srを第2パルス信号S2としてMOSFET38に供給することにより、より少ない消費電力で電磁弁10Aの駆動状態を維持させることができると共に、電磁弁10Aを短時間で停止させることも可能となる。
On the other hand, in the time zone (time T6, T6 ′) in which the driving state of the
従って、スイッチ制御部40をPWM回路60、単一パルス発生回路62及びパルス供給部64を含んだ構成とすることで、電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14の共用化及びコストの低減と、電磁弁10Aの短時間での駆動と、電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14の省電力化と、電磁弁10Aの短時間での停止とを容易に実現することができる。
Therefore, the
また、電磁弁駆動回路14では、交流電源16及びスイッチ18の直列回路に対して、サージアブソーバ30と、整流回路20と、ダイオード34、抵抗器42、LED54、スイッチ制御部40及び抵抗器50、52、76の直列回路と、ダイオード32、ソレノイドコイル12、MOSFET38及び抵抗器70の直列回路とが電気的に並列接続され、さらに、平滑回路47に対して、LED54、スイッチ制御部40及び抵抗器50、52、76の直列回路が電気的に並列接続されている。
In the solenoid
電磁弁駆動回路14にLED54を組み込む際に、LED54と該LED54を発光させるための電流制限抵抗との直列回路を、整流回路20とソレノイドコイルとに対して電気的に並列接続させることも考えられるが、前記電流制限抵抗に代えて、スイッチ制御部40及びLED54を含む直列回路を整流回路20、平滑回路47及びソレノイドコイル12に対して電気的に並列接続させることにより、本来、前記電流制限抵抗が消費する電気エネルギーを利用してスイッチ制御部40を動作させるので、エネルギー利用効率の高い電磁弁駆動回路14を実現することができる。
When incorporating the
また、抵抗器42を配置することによりスイッチ制御部40を突入電流から確実に保護することが可能になると共に、相対的に高い電源電圧V0´の交流電源16に対しても電磁弁10Aを容易に適用することができる。また、前記突入電流への対策を行うことで、電磁弁10Aの起動時又は停止時に電磁弁駆動回路14内で瞬間的に発生するサージ電圧に起因した電磁弁10A及び電磁弁駆動回路14の誤動作を確実に防止することが可能となる。
In addition, by arranging the
さらに、PWM回路60では、抵抗器50、52、76の抵抗値を変更することで、パルス信号Srのデューティ比T8/T7、T9/T7を調整可能とし、一方で、単一パルス発生回路62では、抵抗器66の抵抗値を変更することで、単一パルス信号Ssのパルス幅を調整可能としている。これにより、電源電圧V0、V0´の変化に関わりなく、スイッチ制御部40及びMOSFET38を安定に動作させることができ、電磁弁駆動回路14の使用電圧の範囲(電源電圧V0、V0´の範囲)を広範囲とすることが可能となる。
Further, in the
デューティ比T8/T7、T9/T7及び単一パルス信号Ssのパルス幅の調整に関しては、上記の抵抗器50、52、66、76に代えて、図示しないメモリにデューティ比T8/T7、T9/T7や単一パルス信号Ssのパルス幅を記憶させ、必要に応じて前記メモリからPWM回路60及び単一パルス発生回路62にデューティ比T8/T7、T9/T7及び前記パルス幅を読み出すことも可能である。これにより、電磁弁10Aの仕様に応じて、前記メモリ内に記憶されたデータを変更することで、デューティ比T8/T7、T9/T7及び前記パルス幅を所望の値に適宜設定することが可能となる。
Regarding the adjustment of the duty ratios T8 / T7, T9 / T7 and the pulse width of the single pulse signal Ss, instead of the
なお、第1実施形態に係る電磁弁10Aにおける上述の説明では、電磁弁10Aを駆動させる時間帯においては、第1電流値I1に応じた電圧値及びパルス信号Sdの振幅(電流検出値に応じた電圧Vd)の比較に基づいて、第1パルス信号S1の供給を時間的に制御し、一方で、電磁弁10Aの駆動状態を維持させる時間帯においては、第2電流値I2に応じた電流値及びパルス信号Sdの振幅の比較に基づいて、第2パルス信号S2の供給を時間的に制御するというものであった。
In the above description of the
第1実施形態に係る電磁弁10Aでは、このような電流検出値に基づく時間的制御を、電磁弁10Aを駆動させる時間帯にのみ、あるいは、電磁弁10Aの駆動状態を維持させる時間帯にのみ行わせることも可能であることは勿論である。
In the
すなわち、電磁弁10Aを駆動させる時間帯にのみ、電流検出値に基づく時間的制御を行わせるためには、電磁弁10Aを駆動させる時間帯(時間T5´)において、前記第2の動作に基づいて電磁弁10Aを駆動させ、一方で、電磁弁10Aの駆動状態を維持させる時間帯(時間T6´)において、PWM回路60は、T9/T7のデューティ比及び時間T7の繰り返し周期を有する所定の第2繰り返しパルス、あるいは、時間T9のパルス幅を有する所定の第2短パルスを生成してパルス供給部64に出力する。
That is, in order to perform temporal control based on the current detection value only in the time zone in which the
このように、電磁弁10Aを駆動させる時間帯にのみ、電流検出値に基づいて、MOSFET38のゲート端子Gに対する第1パルス信号S1の供給の時間的制御を行った場合でも、前記時間的制御による上述した効果が容易に得られる。
As described above, even when the temporal control of the supply of the first pulse signal S1 to the gate terminal G of the
一方、電磁弁10Aの駆動状態を維持させる時間帯にのみ、電流検出値に基づく時間的制御を行わせるためには、前述した第1の動作を実行する。電磁弁10Aの駆動状態を維持させる時間帯にのみ、電流検出値に基づいて、MOSFET38のゲート端子Gに対する第2パルス信号S2の供給の時間的制御を行った場合でも、前記時間的制御による上述した効果が容易に得られる。
On the other hand, in order to perform temporal control based on the current detection value only during the time period in which the driving state of the
また、第1実施形態に係る電磁弁10Aでは、電磁弁駆動回路14がLED54を含み構成されているが、このLED54を省略しても上記した各効果が得られることは勿論である。
Further, in the
次に、第2実施形態に係る電磁弁10Bについて、図4を参照しながら説明する。なお、第1実施形態に係る電磁弁10A(図1〜図3F参照)と同じ構成要素については、同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下同様とする。
Next, the
第2実施形態に係る電磁弁10Bは、振動センサ98を有する点で、第1実施形態に係る電磁弁10Aとは異なる。
The
振動センサ98は、外部から電磁弁10Bに付与される振動や衝撃等によって電磁弁10B内に発生する振動を検出し、検出結果を振動検出信号So(振動検出値)としてスイッチ制御部40のPWM回路60に出力する。PWM回路60は、振動センサ98からの振動検出信号Soに基づいて、時間T6、T6´(図2F及び図3F参照)においてパルス供給部64に供給されるパルス信号Srのデューティ比T9/T7(時間T9のパルス幅)を増加させる。これにより、電磁弁10B内の振動に起因してソレノイドコイル12に流れる電流I(第2電流値I2)が時間的に変動し、該電磁弁10Bの駆動状態を維持する時間帯(時間T6、T6´)において、当該電磁弁10Bが停止するおそれがあっても、デューティ比T9/T7が増加することで、電流Iを上昇させることができる。
The
このように、第2実施形態に係る電磁弁10Bによれば、省電力化を図るために保持力を低減すると、電磁弁10B内の振動に起因して当該電磁弁10Bが停止することが想定されるものの、スイッチ制御部40内を上記した構成とすることで、電磁弁10Bの振動によってソレノイドコイル12に流れる電流I(第2電流値I2)が時間的に変動しても、この変動に応じてパルス信号Sr(第2パルス信号S2)のパルス幅を調整することにより、前記振動の変化に対応可能な電磁弁10B及び電磁弁駆動回路14を実現することが可能となる。
Thus, according to the
すなわち、前記駆動状態が維持される時間帯(時間T6、T6´)において、前記振動により電磁弁10Bが停止状態に至るおそれがある場合には、パルス信号Sr(第2パルス信号S2)のパルス幅(時間T9)を長くして、ソレノイドコイル12に流れる電流I(第2電流値I2)を大きくすることにより、電磁弁10B内の前記プランジャ及び前記弁体の保持力を増大させて、電磁弁10Bが停止状態に至ることを確実に防止することができる。
That is, in the time zone (time T6, T6 ′) in which the driving state is maintained, the pulse of the pulse signal Sr (second pulse signal S2) is generated when there is a possibility that the
従って、第2実施形態に係る電磁弁10Bでは、高い保持力が必要な場合にのみ電流Iのレベルが大きくなるように第2パルス信号S2のパルス幅を長く設定できるので、電磁弁10B及び電磁弁駆動回路14の省電力化を効率よく行うことが可能となる。
Therefore, in the
なお、既存の電磁弁では、内蔵する圧力センサを用いて該電磁弁内の圧力を検出することで、前記電磁弁の弁開状態及び弁閉状態を検出し、この検出結果に基づいて当該電磁弁の再起動を行っているが、前記既存の電磁弁に上記の電磁弁10Bを適用することで、前記既存の電磁弁の駆動状態が維持される時間帯(時間T6、T6´)における当該電磁弁の停止状態を確実に防止することが可能である。
In the existing solenoid valve, the pressure in the solenoid valve is detected using a built-in pressure sensor to detect the valve open state and the valve closed state of the solenoid valve, and based on the detection result, the solenoid valve Although the valve is restarted, by applying the
次に、第3実施形態に係る電磁弁10Cについて、図5を参照しながら説明する。 Next, a solenoid valve 10C according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
第3実施形態に係る電磁弁10Cは、電磁弁駆動回路14が動作検出部(通電時間算出部及び電磁弁動作検出部)100とフラッシュメモリ(通電時間記憶部及び検出結果記憶部)102と判定部(通電時間判定部及び累積動作回数判定部)106とをさらに有する点で、第2実施形態に係る電磁弁10B(図4参照)とは異なる。
In the solenoid valve 10C according to the third embodiment, the solenoid
動作検出部100は、カウンタを含み構成され、パルス信号Sdに基づいて電磁弁10Aの1回の動作期間(図2F及び図3Fにおける時刻T0から時刻T1までの時間)内におけるソレノイドコイル12の通電時間(ソレノイドコイル12に全波整流された電源電圧V0、V0´が印加された総時間)を算出し、算出結果をフラッシュメモリ102に記憶するか、あるいは、パルス信号Sdに基づいて電磁弁10Cが動作していることを検出し、その検出結果をフラッシュメモリ102に記憶する。
The
判定部106は、電磁弁10Cの動作終了毎にフラッシュメモリ102に記憶された全ての通電時間よりソレノイドコイル12の総通電時間を算出し、前記総通電時間が所定の第1通電時間を上回るか否かを判定するか、あるいは、フラッシュメモリ102に記憶されている各検出結果より電磁弁10Cの累積動作回数を算出し、この累積動作回数が所定の第1動作回数を上回るか否かを判定する。
The
この場合、判定部106は、前記総通電時間が前記第1通電時間を上回ったことを判定するか、あるいは、前記累積動作回数が前記第1動作回数を上回ったことを判定した際に、単一パルス信号Ssのパルス幅(時間T5、T11)と、パルス信号Srのパルス幅(時間T8)との変更を指示するパルス幅変更信号Smをスイッチ制御部40の単一パルス発生回路62及びPWM回路60に出力する。単一パルス発生回路62は、パルス幅変更信号Smに基づいて、単一パルス信号Ssのパルス幅を設定されている前記パルス幅よりも長く設定し、一方で、PWM回路60は、パルス幅変更信号Smに基づいて、パルス信号Srのパルス幅を設定されている前記パルス幅よりも長く設定する。
In this case, when the
また、判定部106は、前記総通電時間が前記第1通電時間よりも長く設定された所定の第2通電時間を上回ったことを判定するか、あるいは、前記累積動作回数が前記第1動作回数よりも多く設定された所定の第2動作回数を上回ったことを判定した際に、電磁弁10Cが使用期限に至ったことを通知する使用期限通知信号Sfを外部に出力する。
In addition, the
このように、第3実施形態に係る電磁弁10Cによれば、電磁弁10Cを長期間使用することで当該電磁弁10Cの駆動性能が低下するような場合でも、該電磁弁10Cの総通電時間が第1通電時間を越えたとき、あるいは、累積動作回数が第1動作回数を越えたときに、単一パルス信号Ss及びパルス信号Srの各パルス幅を長く設定することにより、ソレノイドコイル12に流れる電流I(第1電流値I1)を大きくして前記起動力を増大させることが可能となるので、電磁弁10Cの駆動制御を効率よく行うことができる。
As described above, according to the solenoid valve 10C according to the third embodiment, even when the drive performance of the solenoid valve 10C is deteriorated by using the solenoid valve 10C for a long time, the total energization time of the solenoid valve 10C is reduced. When the first energization time is exceeded or when the cumulative number of operations exceeds the first number of operations, the pulse widths of the single pulse signal Ss and the pulse signal Sr are set long, so that the
また、判定部106は、電磁弁10Cの総通電時間が第2通電時間を越えたとき、あるいは、累積動作回数が第2動作回数を越えたときに、使用期限通知信号Sfを外部に出力するので、使用期限に至った電磁弁10Cを速やかに交換することが可能になると共に、電磁弁10Cの使用期限(寿命)に対する信頼性が向上する。
Further, the
次に、第4実施形態に係る電磁弁10Dについて、図6を参照しながら説明する。 Next, an electromagnetic valve 10D according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
第4実施形態に係る電磁弁10Dは、電磁弁駆動回路14が起動電流監視部(電流検出値監視部)104をさらに有する点で、第3実施形態に係る電磁弁10C(図5参照)とは異なる。
The electromagnetic valve 10D according to the fourth embodiment is similar to the electromagnetic valve 10C according to the third embodiment (see FIG. 5) in that the electromagnetic
起動電流監視部104は、電磁弁10Dを駆動させる時間帯(時間T5、T5´)において、時刻T0から電流I(に応じた電圧Vd)が僅かに減少する時刻T12までの時間T13を監視し、この時間T13が所定の設定時間よりも長くなったことを判定した際に、時間T13に時間遅れが発生したことを通知する時間遅れ通知信号Seを外部に出力する。
The starting
このように、第4実施形態に係る電磁弁10Dによれば、時間T13が長くなって駆動性能が低下した電磁弁10Dを速やかに交換することが可能となる。すなわち、電磁弁駆動回路14を上記した構成とすることで、電磁弁10Dを駆動させる時間帯における電磁弁10Dの応答に基づいて、当該電磁弁10Dの使用期限(寿命)の検出を効率よく行うことができる。
As described above, according to the electromagnetic valve 10D according to the fourth embodiment, it is possible to quickly replace the electromagnetic valve 10D in which the time T13 is long and the driving performance is reduced. That is, by configuring the solenoid
次に、第5実施形態に係る電磁弁10Eについて、図7を参照しながら説明する。
Next, a
第5実施形態に係る電磁弁10Eは、交流電源16がトライアック80を介して整流回路20に電気的に接続され、整流回路20内では、ダイオード22、84の直列回路と、ダイオード24、86の直列回路と、ダイオード26、88の直列回路と、ダイオード28、90の直列回路とによってブリッジ回路が構成されている点で、第4実施形態に係る電磁弁10D(図6参照)とは異なる。
In the
この場合、トライアック80は、電源82から所定の時間間隔で供給されるゲート電流によってオフ状態からオン状態に移行する。なお、前記時間間隔とは、電源電圧V0、V0´が0レベルになる時刻以外の所定時刻(例えば、時刻T0と、該時刻T0から時間T3だけ経過した時刻との間の所定時刻)を起点とした時間T3の時間間隔をいう。
In this case, the triac 80 shifts from the off state to the on state by the gate current supplied from the
ところで、前述した第1〜第4実施形態に係る電磁弁10A〜10D(図1〜図6参照)では、有接点リレーであるスイッチ18をオン状態にすることで、交流電源16から整流回路20に電源電圧V0、V0´を供給して電磁弁10A〜10Dを速やかに駆動させることができ、一方で、スイッチ18をオフ状態にすることで、交流電源16から整流回路20への電源電圧V0、V0´の供給を停止して電磁弁10A〜10Dを速やかに停止させることができる。
By the way, in
これに対して、電磁弁10Eのように、交流電源16がトライアック80のような無接点リレーを介して整流回路20と電気的に接続されている場合には、トライアック80は、電源82からの前記ゲート電流の入力をトリガとして短時間でオン状態となるが、一方で、トライアック80を流れる電流が0近傍にまで低下し、その状態が長く続かないと、オン状態からオフ状態に移行しない。
On the other hand, when the
これは、誘導性負荷であるソレノイドコイル12によって、電源電圧V0、V0´が低下しても、トライアック80に流れる電流が0レベルにまで速やかに低下しないことに起因するためであり、従って、単純に、電磁弁10Eにトライアック80を組み込むだけでは、該トライアック80を短時間でオン状態からオフ状態に移行させることができない。
This is because even if the power supply voltages V0 and V0 ′ are lowered by the
そこで、電磁弁10Eでは、整流回路20をダイオード22〜28、84〜90によるブリッジ回路で構成し、交流電源16の電源電圧V0、V0´が所定の電圧値を下回ったときに、ダイオード22〜28、84〜90がオン状態からオフ状態に移行させるようにすることで、交流電源16からトライアック80を介して整流回路20の方向に流れる電流、あるいは、その逆方向に流れる電流を0近傍にまで低下させる。これにより、前記電流が0レベルである時間が長くなって、トライアック80をオン状態からオフ状態に移行させやすくすることができる。
Therefore, in the
なお、前記所定の電圧値を、4つのダイオード22、28、84、90の順方向電圧の合計、あるいは、4つのダイオード24、26、86、88の順方向電圧の合計(前記各順方向電圧に基づく電圧値)とすれば、ダイオード22〜28、84〜90がオン状態からオフ状態に確実に移行させることが可能となるので、トライアック80のオン状態からオフ状態への移行が一層容易になる。
Note that the predetermined voltage value is the sum of the forward voltages of the four
このように、第5実施形態に係る電磁弁10Eによれば、整流回路20のダイオード22〜28、84〜90のオン状態からオフ状態への移行を利用して該トライアック80を短時間でオン状態からオフ状態へ移行させることが可能となるので、交流電源16と整流回路20との電気的接続を制御するための切替手段として、トライアック80を採用することが可能となる。
As described above, according to the
なお、第5実施形態に係る電磁弁10Eでは、ダイオード22、84の直列回路と、ダイオード24、86の直列回路と、ダイオード26、88の直列回路と、ダイオード28、90の直列回路とによるブリッジ回路で整流回路20が構成されているが、前記ブリッジ回路の各ブリッジ辺(前記各直列回路)のダイオードの個数は、図7に示すような2個に限定されることはない。
In the
すなわち、前述した順方向電圧の合計が前記所定の電圧値になるのであれば、第1〜第4実施形態に係る電磁弁10A〜10D(図1〜図6)における整流回路20のように、各ブリッジ辺のダイオードの個数は、1個(ダイオード22、24、26、28の各1個)でもよいし、あるいは、図7中の整流回路20において、4つのブリッジ辺のうちいずれか1辺、2辺又は3辺についてはダイオードの個数を2個とし、一方で、他のブリッジ辺についてはダイオードの個数を1個としてもよい。さらには、整流回路20において、4つのブリッジ辺のうちいずれか1辺のダイオードの個数を3個とし、一方で、他のブリッジ辺のダイオードの個数を1個ずつとしてもよい。
That is, if the total of the forward voltages described above becomes the predetermined voltage value, like the
いずれにしても、第5実施形態に係る電磁弁10Eでは、当該電磁弁10Eの起動及び停止の制御を確実に行うために、トライアック80の特性に応じて整流回路20内における各ブリッジ辺のダイオードの個数を適宜設定することが可能である。
In any case, in the
次に、第6実施形態に係る電磁弁10Fについて、図8を参照しながら説明する。
Next, a
第6実施形態に係る電磁弁10Fは、交流電源16がフォトトライアック92を介して整流回路20に電気的に接続されている点で、第5実施形態に係る電磁弁10E(図7参照)とは異なる。
The
この場合、フォトトライアック92及びLED94によってフォトカプラ96が構成され、LED94は、電源82から所定の時間間隔で供給される電流によって間欠的に発光し、フォトトライアック92は、前記間欠的に発光された光をトリガとしてオフ状態からオン状態に移行する。なお、前記時間間隔とは、第5実施形態に係る電磁弁10E(図7参照)でのトライアック80のオフ状態からオン状態の移行における時間間隔と同様である。
In this case, the
ところで、電磁弁10Fにおいても、前述したトライアック80と同様に、フォトトライアック92は、前記光の入力をトリガとして短時間でオン状態となるが、一方で、フォトトライアック92を流れる電流が0近傍にまで低下し、その状態が長く続かないと、オン状態からオフ状態に移行しない。すなわち、単純に、電磁弁10Fにフォトトライアック92を組み込むだけでは、該フォトトライアック92を短時間でオン状態からオフ状態に移行させることができない。
By the way, also in the
そこで、電磁弁10Fにおいても、電源電圧V0、V0´が所定の電圧値を下回ったときに、ダイオード22〜28、84〜90がオン状態からオフ状態に移行させるようにすることで、交流電源16からフォトトライアック92を介して整流回路20の方向に流れる電流、あるいは、その逆方向に流れる電流を0近傍にまで低下させる。これにより、前記電流が0レベルである時間が長くなって、フォトトライアック92をオン状態からオフ状態に移行させやすくすることができる。
Therefore, also in the
なお、前記所定の電圧値を、前述したように、4つのダイオード22、28、84、90の順方向電圧の合計、あるいは、4つのダイオード24、26、86、88の順方向電圧の合計(前記各順方向電圧に基づく電圧値)とすれば、ダイオード22〜28、84〜90がオン状態からオフ状態に確実に移行させることが可能となるので、フォトトライアック92のオン状態からオフ状態への移行が一層容易になる。
As described above, the predetermined voltage value is the sum of the forward voltages of the four
このように、第6実施形態に係る電磁弁10Fでは、整流回路20のダイオード22〜28、84〜90のオン状態からオフ状態への移行を利用して該フォトトライアック92を短時間でオン状態からオフ状態へ移行させることが可能となるので、交流電源16と整流回路20との電気的接続を制御するための切替手段として、フォトトライアック92を採用することが可能となる。
Thus, in the
なお、第6実施形態に係る電磁弁10Fにおいても、第5実施形態に係る電磁弁10E(図7参照)と同様に、整流回路20内における各ブリッジ辺でのダイオードの個数は、フォトトライアック92の特性に応じて適宜設定することが可能である。
Note that, also in the
次に、第7実施形態に係る電磁弁10Gについて、図9を参照しながら説明する。
Next, a
第7実施形態に係る電磁弁10Gは、スイッチ制御部40内が定電圧回路58、PWM回路60、単一パルス発生回路62及びパルス供給部64で構成され、スイッチ制御部40に対して抵抗器120〜126及びコンデンサ128が電気的に接続され、従って、電磁弁駆動回路14が前述の電流検出値(に応じた電圧Vd及びパルス信号Sd)を用いることなく制御信号Sc(第1パルス信号S1及び第2パルス信号S2)の供給を時間的に制御するように構成されている点で、第1実施形態に係る電磁弁10A(図1参照)とは異なる。
In the
すなわち、第7実施形態に係る電磁弁10Gは、第1実施形態に係る電磁弁10Aにおける前記第1の動作と略同様の動作にて駆動すると共に、駆動状態を維持させるが、第1電流値I1及び第2電流値I2が予め分かっている場合に、前記電流検出値を用いることなくMOSFET38のゲート端子Gに対する第1パルス信号S1及び第2パルス信号S2の供給の時間的制御を行う点で、第1実施形態に係る電磁弁10A(図1参照)とは異なる。
That is, the
この場合、PWM回路60からパルス供給部64に供給されるパルス信号Srのデューティ比T9/T7及び繰り返し周期(時間T7)は、抵抗器120、122、124の抵抗値に基づいて設定される。すなわち、前記繰り返し周期は、抵抗器124の抵抗値を変化させることで調整可能である。また、デューティ比T9/T7は、抵抗器120、122の抵抗値を変化させることで調整可能であり、定電圧回路58から供給される直流電圧V´を抵抗器120、122の各抵抗値で分圧することにより生成される所定の電圧に応じたデューティ比である。
In this case, the duty ratio T9 / T7 and the repetition period (time T7) of the pulse signal Sr supplied from the
従って、第7実施形態に係る電磁弁10GのPWM回路60では、第2電流値I2の大きさが予め分かっていれば、この第2電流値I2の大きさに応じて抵抗器120、122、124の抵抗値を適宜変更することで、パルス信号Srのデューティ比T9/T7及び繰り返し周期(時間T7)を調整可能である。
Therefore, in the
一方、単一パルス発生回路62は、直流電圧Vと抵抗器126の抵抗値及びコンデンサ128の静電容量とに基づいて、時間T5のパルス幅を有する単一パルス信号Ssを生成してパルス供給部64に供給する。この場合、前記パルス幅は、抵抗器126の抵抗値及びコンデンサ128の静電容量に応じたパルス幅である。
On the other hand, the single
従って、第7実施形態に係る電磁弁10Gの単一パルス発生回路62では、第1電流値I1の大きさが予め分かっていれば、この第1電流値I1の大きさに応じて抵抗器126の抵抗値及びコンデンサ128の静電容量を適宜変更することで、単一パルス信号Ssのパルス幅(時間T5)を調整可能である。
Therefore, in the single
パルス供給部64は、時間T5において、単一パルス信号Ssを第1パルス信号S1としてゲート端子Gに供給し、一方で、時間T6において、パルス信号Srを第2パルス信号S2としてゲート端子Gに供給する。
The
このように、第7実施形態に係る電磁弁10Gは、第1〜第6実施形態に係る電磁弁10A〜10F(図1〜図8参照)とは異なり、抵抗器70及び電流検出回路72を有しない構成となっている。しかしながら、第1電流値(起動電流値)I1や第2電流値(保持電流値)I2が予め分かっている場合には、スイッチ制御部40内において、第1電流値I1に応じた第1パルス信号S1(単一パルス信号Ss)や、第2電流値I2に応じた第2パルス信号S2(パルス信号Sr)を生成し、第1パルス信号S1及び第2パルス信号S2をMOSFET38のゲート端子Gに供給することで、ゲート端子Gに対する第1パルス信号S1及び第2パルス信号S2の供給の時間的制御が可能となる。従って、第7実施形態に係る電磁弁10Gにおいても、第1実施形態に係る電磁弁10A(図1〜図3F参照)で述べた前記時間的制御による効果が容易に得られる。
Thus, unlike the
なお、デューティ比T9/T7及び単一パルス信号Ssのパルス幅の調整に関しては、第1実施形態に係る電磁弁10A(図1参照)の場合と同様に、抵抗器120〜126及びコンデンサ128に代えて、図示しないメモリにデューティ比T9/T7や単一パルス信号Ssのパルス幅を記憶させ、必要に応じて前記メモリからPWM回路60及び単一パルス発生回路62にデューティ比T9/T7及び前記パルス幅を読み出すことも可能である。これにより、電磁弁10Gの仕様に応じて、前記メモリ内に記憶されたデータを変更することで、デューティ比T9/T7及び前記パルス幅を所望の値に適宜設定することが可能となる。
Regarding the adjustment of the duty ratio T9 / T7 and the pulse width of the single pulse signal Ss, as in the case of the
次に、第8実施形態に係る電磁弁10Hについて、図10を参照しながら説明する。
Next, a
第8実施形態に係る電磁弁10Hは、定電圧回路58から抵抗器130、132、134の直列回路に直流電圧V´が供給される点で、第7実施形態に係る電磁弁10G(図9参照)とは異なる。
The
すなわち、第8実施形態に係る電磁弁10Hは、第1実施形態に係る電磁弁10Aにおける前記第1の動作又は前記第2の動作と略同様の動作にて駆動すると共に、駆動状態を維持させるが、第1電流値I1及び第2電流値I2が予め分かっている場合に、前記電流検出値を用いることなくMOSFET38のゲート端子Gに対する第1パルス信号S1及び第2パルス信号S2の供給の時間的制御を行う点で、第1実施形態に係る電磁弁10A(図1参照)とは異なる。
That is, the
この場合、PWM回路60にて生成されるパルス信号Srのデューティ比T8/T7、T9/T7は、第1実施形態に係る電磁弁10A(図1参照)での抵抗器50、52、76の場合と同様に、抵抗器130、132、134の抵抗値に基づいて設定される。
In this case, the duty ratios T8 / T7, T9 / T7 of the pulse signal Sr generated by the
すなわち、第8実施形態に係る電磁弁10Hにおいて、デューティ比T8/T7は、定電圧回路58から供給される直流電圧V´を抵抗器132、134の各抵抗値で分圧することにより生成された所定の電圧に応じたデューティ比であり、一方で、デューティ比T9/T7は、直流電圧V´を抵抗器130、132、134の各抵抗値で分圧することにより生成された所定の電圧に応じたデューティ比である。従って、PWM回路60では、第1電流値I1及び第2電流値I2の大きさに応じて抵抗器130、132、134の抵抗値を適宜変更することで、パルス信号Srのデューティ比T8/T7、T9/T7を調整可能である。
That is, in the
そして、PWM回路60では、デューティ比T9/T7を有する第2繰り返しパルス又は第2短パルスをパルス信号Srとして生成し(図2C参照)、あるいは、時刻T4´までは、デューティ比T8/T7を有する第1繰り返しパルス又は第1短パルスをパルス信号Srとして生成し、一方で、時刻T4´以降は、デューティ比T9/T7を有する前記第2繰り返しパルス又は前記第2短パルスをパルス信号Srとして生成する(図3C参照)。
Then, the
パルス供給部64は、時間T5、T5´において、単一パルス信号Ss又はパルス信号Sr(第1繰り返しパルス又は第1短パルス)を第1パルス信号S1としてゲート端子Gに供給し、一方で、時間T6、T6´において、第2繰り返しパルス又は第2短パルスのパルス信号Srを第2パルス信号S2としてゲート端子Gに供給する。
The
このように、第8実施形態に係る電磁弁10Hにおいても、第1〜第6実施形態に係る電磁弁10A〜10F(図1〜図8参照)とは異なり、抵抗器70及び電流検出回路72を有しない構成となっているが、第7実施形態に係る電磁弁10G(図9参照)と同様に、第1電流値(起動電流値)I1や第2電流値(保持電流値)I2が予め分かっている場合に、スイッチ制御部40内において、第1電流値I1に応じた第1パルス信号S1(単一パルス信号Ss又はパルス信号Sr)や、第2電流値I2に応じた第2パルス信号S2(パルス信号Sr)を生成し、第1パルス信号S1及び第2パルス信号S2をMOSFET38のゲート端子Gに供給することで、MOSFET38のゲート端子Gに対する第1パルス信号S1及び第2パルス信号S2の供給の時間的制御が可能となる。従って、第8実施形態に係る電磁弁10Hにおいても、第1実施形態に係る電磁弁10A(図1〜図3F参照)で述べた前記時間的制御による効果が容易に得られる。
Thus, also in the
なお、第8実施形態に係る電磁弁10Hにおいても、デューティ比T8/T7、T9/T7及び単一パルス信号Ssのパルス幅の調整に関しては、前述した第7実施形態に係る電磁弁10G(図9参照)の場合と同様に、抵抗器124、126、130〜134及びコンデンサ128に代えて、図示しないメモリにデューティ比T8/T7、T9/T7や単一パルス信号Ssのパルス幅を記憶させ、必要に応じて前記メモリからPWM回路60及び単一パルス発生回路62にデューティ比T8/T7、T9/T7及び前記パルス幅を読み出すことも可能である。この場合でも、電磁弁10Hの仕様に応じて、前記メモリ内に記憶されたデータを変更することで、デューティ比T8/T7、T9/T7及び前記パルス幅を所望の値に適宜設定することが可能となる。
In the
次に、第9実施形態に係る電磁弁10Iについて、図11を参照しながら説明する。 Next, a solenoid valve 10I according to a ninth embodiment will be described with reference to FIG.
第9実施形態に係る電磁弁10Iは、交流電源16がトライアック80を介して整流回路20に電気的に接続され、整流回路20内では、ダイオード22、84の直列回路と、ダイオード24、86の直列回路と、ダイオード26、88の直列回路と、ダイオード28、90の直列回路とによってブリッジ回路が構成されている点で、第8実施形態に係る電磁弁10H(図10参照)とは異なる。
In the solenoid valve 10I according to the ninth embodiment, the
第9実施形態に係る電磁弁10Iでは、ダイオード22〜28、84〜90によるブリッジ回路にて整流回路20を構成したので、第5実施形態に係る電磁弁10E(図7参照)と同様の効果が得られる。
In the solenoid valve 10I according to the ninth embodiment, since the
次に、第10実施形態に係る電磁弁10Jについて、図12を参照しながら説明する。
Next, a
第10実施形態に係る電磁弁10Jは、交流電源16がフォトトライアック92を介して整流回路20に電気的に接続されている点で、第9実施形態に係る電磁弁10I(図11参照)とは異なる。
The
第10実施形態に係る電磁弁10Jでは、フォトトライアック92及びLED94によってフォトカプラ96を構成し、整流回路20についても、ダイオード22〜28、84〜90によるブリッジ回路にて構成したので、第6実施形態に係る電磁弁10F(図8参照)と同様の効果が得られる。
In the
なお、本発明に係る電磁弁駆動回路及び電磁弁は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。 In addition, the solenoid valve drive circuit and the solenoid valve according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10A〜10J…電磁弁 12…ソレノイドコイル
14…電磁弁駆動回路 16…交流電源
18…スイッチ 20…整流回路
22〜28、32、34、36、39、84〜90…ダイオード
30…サージアブソーバ 38…MOSFET
40…スイッチ制御部
42、50、52、66、70、76、120〜126、130〜134…抵抗器
44、48、56、128…コンデンサ
46…ツェナーダイオード 47…平滑回路
54、94…LED 58…定電圧回路
59…低電圧検出回路 60…PWM回路
61…発振器 62…単一パルス発生回路
64…パルス供給部 72…電流検出回路
80…トライアック 82…電源
92…フォトトライアック 96…フォトカプラ
98…振動センサ 100…動作検出部
102…フラッシュメモリ 104…起動電流監視部
106…判定部
10A to 10J ...
40:
Claims (26)
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、スイッチ制御部、スイッチ部及び電流検出部を備え、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記電流検出部は、前記ソレノイドコイルに流れる電流を検出し、検出結果を電流検出値として前記スイッチ制御部に出力し、
前記スイッチ制御部は、所定の起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づく第1パルス信号と、所定の保持電流値及び前記電流検出値の比較に基づく第2パルス信号とを生成して前記スイッチ部に供給し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a switch control unit, a switch unit, and a current detection unit,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The current detection unit detects a current flowing through the solenoid coil, and outputs a detection result to the switch control unit as a current detection value;
The switch control unit generates a first pulse signal based on a comparison between a predetermined starting current value and the current detection value, and a second pulse signal based on a comparison between a predetermined holding current value and the current detection value. Supply to the switch,
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The electromagnetic valve drive circuit according to claim 1, wherein the rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
前記スイッチ制御部は、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1短パルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記保持電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記第1短パルスよりもパルス幅の短い第2短パルスを生成する短パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1短パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2短パルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In the solenoid valve drive circuit according to claim 1,
The switch control unit
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, a first short pulse having a pulse width shorter than the single pulse is generated based on a comparison between the starting current value and the current detection value, while driving the solenoid valve In a time zone for maintaining the state, a short pulse generation circuit that generates a second short pulse having a pulse width shorter than the first short pulse based on a comparison between the holding current value and the current detection value;
In the time zone for driving the solenoid valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve, a pulse supply unit that supplies the second short pulse to the switch unit as the second pulse signal;
An electromagnetic valve drive circuit comprising:
前記スイッチ制御部は、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1繰り返しパルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記保持電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記第1繰り返しパルスよりもパルス幅の短い第2繰り返しパルスを生成する繰り返しパルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1繰り返しパルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2繰り返しパルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In the solenoid valve drive circuit according to claim 1,
The switch control unit
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone in which the electromagnetic valve is driven, a first repetitive pulse having a pulse width shorter than the single pulse is generated based on the comparison between the starting current value and the current detection value, while driving the electromagnetic valve A repetitive pulse generating circuit that generates a second repetitive pulse having a shorter pulse width than the first repetitive pulse based on a comparison between the holding current value and the current detection value in a time period for maintaining the state;
In the time zone for driving the electromagnetic valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone in which the driving state of the electromagnetic valve is maintained, a pulse supply unit that supplies the second repetitive pulse as the second pulse signal to the switch unit;
An electromagnetic valve drive circuit comprising:
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、スイッチ制御部、スイッチ部及び電流検出部を備え、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記電流検出部は、前記ソレノイドコイルに流れる電流を検出し、検出結果を電流検出値として前記スイッチ制御部に出力し、
前記スイッチ制御部は、所定の起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づく第1パルス信号と、所定の第2パルス信号とを生成して前記スイッチ部に供給し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a switch control unit, a switch unit, and a current detection unit,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The current detection unit detects a current flowing through the solenoid coil, and outputs a detection result to the switch control unit as a current detection value;
The switch control unit generates a first pulse signal based on a comparison between a predetermined activation current value and the current detection value, and a predetermined second pulse signal, and supplies the first pulse signal to the switch unit,
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The electromagnetic valve drive circuit according to claim 1, wherein the rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
前記スイッチ制御部は、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1短パルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第1短パルスよりもパルス幅の短い第2短パルスを生成する短パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1短パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2短パルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In the solenoid valve drive circuit according to claim 4,
The switch control unit
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, a first short pulse having a pulse width shorter than the single pulse is generated based on a comparison between the starting current value and the current detection value, while driving the solenoid valve A short pulse generating circuit for generating a second short pulse having a pulse width shorter than that of the first short pulse in a time period for maintaining the state;
In the time zone for driving the solenoid valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve, a pulse supply unit that supplies the second short pulse to the switch unit as the second pulse signal;
An electromagnetic valve drive circuit comprising:
前記スイッチ制御部は、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記起動電流値及び前記電流検出値の比較に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1繰り返しパルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第1繰り返しパルスよりもパルス幅の短い第2繰り返しパルスを生成する繰り返しパルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1繰り返しパルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2繰り返しパルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In the solenoid valve drive circuit according to claim 4,
The switch control unit
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone in which the electromagnetic valve is driven, a first repetitive pulse having a pulse width shorter than the single pulse is generated based on the comparison between the starting current value and the current detection value, while driving the electromagnetic valve A repetitive pulse generating circuit for generating a second repetitive pulse having a shorter pulse width than the first repetitive pulse in a time period for maintaining the state;
In the time zone for driving the electromagnetic valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone in which the driving state of the electromagnetic valve is maintained, a pulse supply unit that supplies the second repetitive pulse as the second pulse signal to the switch unit;
An electromagnetic valve drive circuit comprising:
平滑回路及び発光ダイオードをさらに有し、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに前記電流が流れた際に発光可能である
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In the solenoid valve drive circuit according to any one of claims 1 to 6,
A smoothing circuit and a light emitting diode;
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The electromagnetic valve driving circuit, wherein the light emitting diode is capable of emitting light when the current flows through the solenoid coil.
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、平滑回路、発光ダイオード、スイッチ制御部及びスイッチ部を備え、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに電流が流れた際に発光可能であり、
前記電流検出部は、前記ソレノイドコイルに流れる電流を検出し、検出結果を電流検出値として前記スイッチ制御部に出力し、
前記スイッチ制御部は、所定の第1パルス信号と、所定の保持電流値及び前記電流検出値の比較とに基づく第2パルス信号とを生成して前記スイッチ部に供給し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a smoothing circuit, a light emitting diode, a switch control unit, and a switch unit.
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The light emitting diode can emit light when a current flows through the solenoid coil,
The current detection unit detects a current flowing through the solenoid coil, and outputs a detection result to the switch control unit as a current detection value;
The switch control unit generates a predetermined first pulse signal and a second pulse signal based on a comparison between a predetermined holding current value and the current detection value, and supplies the second pulse signal to the switch unit;
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The electromagnetic valve drive circuit according to claim 1, wherein the rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
前記スイッチ制御部は、
前記平滑された電源電圧に基づいて単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記平滑された電源電圧と前記保持電流値及び前記電流検出値の比較とに基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い短パルスを生成する短パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記短パルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 The solenoid valve drive circuit according to claim 8,
The switch control unit
A single pulse generating circuit for generating a single pulse based on the smoothed power supply voltage;
A short pulse generation circuit that generates a short pulse having a shorter pulse width than the single pulse based on the smoothed power supply voltage and the comparison of the holding current value and the current detection value;
In the time zone for driving the solenoid valve, the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, while in the time zone for maintaining the drive state of the solenoid valve, the short pulse is sent to the first pulse signal. A pulse supply unit for supplying the switch unit as a two-pulse signal;
An electromagnetic valve drive circuit comprising:
前記スイッチ制御部は、
前記平滑された電源電圧に基づいて単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記平滑された電源電圧と前記保持電流値及び前記電流検出値の比較とに基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い繰り返しパルスを生成する繰り返しパルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記繰り返しパルスを前記第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 The solenoid valve drive circuit according to claim 8,
The switch control unit
A single pulse generating circuit for generating a single pulse based on the smoothed power supply voltage;
A repetitive pulse generating circuit that generates a repetitive pulse having a shorter pulse width than the single pulse based on the smoothed power supply voltage and the comparison of the holding current value and the current detection value;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, the single pulse is supplied as the first pulse signal to the switch unit, while in the time zone in which the drive state of the solenoid valve is maintained, the repetitive pulse is supplied to the switch unit. A pulse supply unit for supplying the switch unit as a two-pulse signal;
An electromagnetic valve drive circuit comprising:
前記スイッチ制御部は、前記電磁弁の振動を検出する振動検出部からの振動検出値に基づいて前記第2パルス信号のパルス幅を調整する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In the solenoid valve drive circuit according to any one of claims 1 to 10,
The electromagnetic valve drive circuit, wherein the switch control unit adjusts a pulse width of the second pulse signal based on a vibration detection value from a vibration detection unit that detects vibration of the electromagnetic valve.
前記電流検出値に基づいて前記電磁弁の1回の動作期間内における前記ソレノイドコイルへの通電時間を算出する通電時間算出部と、前記通電時間を記憶する通電時間記憶部と、前記通電時間記憶部に記憶された各通電時間より前記ソレノイドコイルの総通電時間を算出し、前記総通電時間が所定の第1通電時間を上回るか否かを判定する通電時間判定部とをさらに有し、
前記通電時間判定部は、前記総通電時間が前記第1通電時間を上回ったことを判定した際に、前記第1パルス信号のパルス幅の変更を指示するパルス幅変更信号を前記スイッチ制御部に出力し、
前記スイッチ制御部は、前記パルス幅変更信号に基づいて前記第1パルス信号のパルス幅を長くする
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In the solenoid valve drive circuit according to any one of claims 1 to 11,
An energization time calculation unit that calculates an energization time to the solenoid coil within one operation period of the solenoid valve based on the detected current value, an energization time storage unit that stores the energization time, and the energization time storage An energization time determination unit that calculates a total energization time of the solenoid coil from each energization time stored in the unit and determines whether the total energization time exceeds a predetermined first energization time;
When the energization time determination unit determines that the total energization time exceeds the first energization time, a pulse width change signal that instructs to change the pulse width of the first pulse signal is sent to the switch control unit. Output,
The switch control unit lengthens the pulse width of the first pulse signal based on the pulse width change signal.
前記通電時間判定部は、前記総通電時間が前記第1通電時間よりも長く設定された第2通電時間を上回ったことを判定した際に、前記電磁弁が使用期限に至ったことを通知する使用期限通知信号を外部に出力する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 The solenoid valve drive circuit according to claim 12,
The energization time determination unit notifies that the electromagnetic valve has reached the expiration date when it is determined that the total energization time exceeds the second energization time set longer than the first energization time. A solenoid valve drive circuit that outputs an expiration date notification signal to the outside.
前記電流検出値に基づいて前記電磁弁が動作中であることを検出する電磁弁動作検出部と、前記電磁弁動作検出部での検出結果を記憶する検出結果記憶部と、前記検出結果記憶部に記憶された各検出結果より前記電磁弁の累積動作回数を算出し、前記累積動作回数が所定の第1動作回数を上回るか否かを判定する累積動作回数判定部とをさらに有し、
前記累積動作回数判定部は、前記累積動作回数が前記第1動作回数を上回ったことを判定した際に、前記第1パルス信号のパルス幅の変更を指示するパルス幅変更信号を前記スイッチ制御部に出力し、
前記スイッチ制御部は、前記パルス幅変更信号に基づいて前記第1パルス信号のパルス幅を長くする
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In the solenoid valve drive circuit according to any one of claims 1 to 11,
An electromagnetic valve operation detection unit that detects that the electromagnetic valve is operating based on the current detection value, a detection result storage unit that stores a detection result in the electromagnetic valve operation detection unit, and the detection result storage unit A cumulative operation frequency determination unit that calculates the cumulative operation frequency of the solenoid valve from each detection result stored in the determination result and determines whether the cumulative operation frequency exceeds a predetermined first operation frequency;
The cumulative operation number determining unit, when determining that the cumulative operation number exceeds the first operation number, outputs a pulse width change signal for instructing a change in the pulse width of the first pulse signal to the switch control unit. Output to
The switch control unit lengthens the pulse width of the first pulse signal based on the pulse width change signal.
前記累積動作回数判定部は、前記累積動作回数が前記第1動作回数よりも多く設定された第2動作回数を上回ったことを判定した際に、前記電磁弁が使用期限に至ったことを通知する使用期限通知信号を外部に出力する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 The solenoid valve drive circuit according to claim 14,
The cumulative operation number determination unit notifies that the electromagnetic valve has reached the expiration date when it is determined that the cumulative operation number exceeds the set second operation number more than the first operation number. An electromagnetic valve drive circuit that outputs an expiration date notification signal to the outside.
前記電磁弁を駆動させる時間帯での前記電流検出値の減少を監視する電流検出値監視部をさらに有し、
前記電流検出値監視部は、前記電磁弁の駆動開始時から前記電流検出値が減少するまでの時間が所定の設定時間よりも長くなったことを判定した際に、前記電流検出値が減少するまでの時間に時間遅れが発生したことを通知する時間遅れ通知信号を外部に出力する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In the solenoid valve drive circuit according to any one of claims 1 to 15,
A current detection value monitoring unit for monitoring a decrease in the current detection value in a time zone for driving the solenoid valve;
The current detection value monitoring unit decreases the current detection value when it is determined that the time from the start of driving the solenoid valve until the current detection value decreases is longer than a predetermined set time. A solenoid valve drive circuit characterized in that a time delay notification signal for notifying that a time delay has occurred is output to the outside.
前記電磁弁の駆動開始時に前記スイッチ制御部に流れる突入電流が前記ソレノイドコイルに流れる電流の最大値を下回るように調整可能な抵抗器をさらに有し、
前記整流回路に対して、前記抵抗器及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続されている
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In the solenoid valve drive circuit according to any one of claims 1 to 16,
A resistor that can be adjusted so that the inrush current flowing through the switch control unit at the start of driving of the solenoid valve is less than the maximum value of the current flowing through the solenoid coil;
A solenoid valve drive circuit, wherein a series circuit of the resistor and the switch control unit and the solenoid coil are electrically connected in parallel to the rectifier circuit.
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、スイッチ制御部及びスイッチ部を備え、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記スイッチ制御部は、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1短パルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第1短パルスよりもパルス幅の短い第2短パルスを生成する短パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1短パルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2短パルスを第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a switch control unit, and a switch unit,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The switch control unit
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone for driving the solenoid valve, a first short pulse having a pulse width shorter than that of the single pulse is generated. On the other hand, in the time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve, the first short pulse is generated. A short pulse generating circuit for generating a second short pulse having a short pulse width;
In the time zone for driving the electromagnetic valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone for maintaining the driving state of the solenoid valve, a pulse supply unit that supplies the second short pulse as a second pulse signal to the switch unit;
Have
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The electromagnetic valve drive circuit according to claim 1, wherein the rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
平滑回路及び発光ダイオードをさらに有し、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに電流が流れた際に発光可能であり、
前記単一パルス発生回路は、前記平滑された電源電圧に基づいて前記単一パルスを生成し、
前記短パルス発生回路は、前記平滑された電源電圧に基づいて前記第1短パルス及び前記第2短パルスを生成する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 The solenoid valve drive circuit according to claim 18,
A smoothing circuit and a light emitting diode;
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The light emitting diode can emit light when a current flows through the solenoid coil,
The single pulse generation circuit generates the single pulse based on the smoothed power supply voltage,
The short pulse generation circuit generates the first short pulse and the second short pulse based on the smoothed power supply voltage.
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、スイッチ制御部及びスイッチ部を備え、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記スイッチ制御部は、
単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスよりもパルス幅の短い第1繰り返しパルスを生成し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第1繰り返しパルスよりもパルス幅の短い第2繰り返しパルスを生成する繰り返しパルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを第1パルス信号として前記スイッチ部に供給した後に前記第1繰り返しパルスを前記第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記第2繰り返しパルスを第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a switch control unit, and a switch unit,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The switch control unit
A single pulse generation circuit for generating a single pulse;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, a first repetitive pulse having a pulse width shorter than that of the single pulse is generated. On the other hand, in the time zone in which the driving state of the solenoid valve is maintained, the first repetitive pulse is A repetitive pulse generating circuit for generating a second repetitive pulse having a short pulse width;
In the time zone for driving the solenoid valve, the first pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal after the single pulse is supplied to the switch unit as the first pulse signal, In a time zone in which the driving state of the solenoid valve is maintained, a pulse supply unit that supplies the second repetitive pulse as a second pulse signal to the switch unit;
Have
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The electromagnetic valve drive circuit according to claim 1, wherein the rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
平滑回路及び発光ダイオードをさらに有し、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに電流が流れた際に発光可能であり、
前記単一パルス発生回路は、前記平滑された電源電圧に基づいて前記単一パルスを生成し、
前記繰り返しパルス発生回路は、前記平滑された電源電圧に基づいて前記第1繰り返しパルス及び前記第2繰り返しパルスを生成する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 The solenoid valve drive circuit according to claim 20,
A smoothing circuit and a light emitting diode;
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The light emitting diode can emit light when a current flows through the solenoid coil,
The single pulse generation circuit generates the single pulse based on the smoothed power supply voltage,
The repetitive pulse generation circuit generates the first repetitive pulse and the second repetitive pulse based on the smoothed power supply voltage.
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、、平滑回路、発光ダイオード、スイッチ制御部及びスイッチ部を備え、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに電流が流れた際に発光可能であり、
前記スイッチ制御部は、
前記平滑された電源電圧に基づいて単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記平滑された電源電圧に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い短パルスを生成する短パルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記短パルスを第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a smoothing circuit, a light emitting diode, a switch control unit, and a switch unit.
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The light emitting diode can emit light when a current flows through the solenoid coil,
The switch control unit
A single pulse generating circuit for generating a single pulse based on the smoothed power supply voltage;
A short pulse generation circuit that generates a short pulse having a shorter pulse width than the single pulse based on the smoothed power supply voltage;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, the single pulse is supplied as the first pulse signal to the switch unit, while in the time zone in which the drive state of the solenoid valve is maintained, the short pulse is supplied as the second pulse. A pulse supply unit that supplies the switch unit as a signal;
Have
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The electromagnetic valve drive circuit according to claim 1, wherein the rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
交流電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され、且つ整流回路、、平滑回路、発光ダイオード、スイッチ制御部及びスイッチ部を備え、
前記整流回路に対して、前記平滑回路と、前記発光ダイオード及び前記スイッチ制御部の直列回路と、前記ソレノイドコイルとが電気的に並列接続され、
前記整流回路は、前記交流電源の電源電圧を整流し、
前記平滑回路は、前記整流された電源電圧を平滑し、
前記平滑された電源電圧は、前記平滑回路から前記発光ダイオードを介して前記スイッチ制御部に供給され、
前記発光ダイオードは、前記ソレノイドコイルに電流が流れた際に発光可能であり、
前記スイッチ制御部は、
前記平滑された電源電圧に基づいて単一パルスを生成する単一パルス発生回路と、
前記平滑された電源電圧に基づいて前記単一パルスよりもパルス幅の短い繰り返しパルスを生成する繰り返しパルス発生回路と、
前記電磁弁を駆動させる時間帯では、前記単一パルスを第1パルス信号として前記スイッチ部に供給し、一方で、前記電磁弁の駆動状態を維持させる時間帯では、前記繰り返しパルスを第2パルス信号として前記スイッチ部に供給するパルス供給部と、
を有し、
前記スイッチ部は、前記第1パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第1の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させ、一方で、前記第2パルス信号が供給される時間において、前記整流された電源電圧を前記第2の電圧として前記ソレノイドコイルに印加させる
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In a solenoid valve drive circuit for applying a first voltage to the solenoid coil of the solenoid valve to drive the solenoid valve and then applying a second voltage to the solenoid coil to maintain the drive state of the solenoid valve,
Each of the AC power supply and the solenoid coil is electrically connected, and includes a rectifier circuit, a smoothing circuit, a light emitting diode, a switch control unit, and a switch unit.
For the rectifier circuit, the smoothing circuit, a series circuit of the light emitting diode and the switch control unit, and the solenoid coil are electrically connected in parallel,
The rectifier circuit rectifies the power supply voltage of the AC power supply,
The smoothing circuit smoothes the rectified power supply voltage,
The smoothed power supply voltage is supplied from the smoothing circuit to the switch control unit via the light emitting diode,
The light emitting diode can emit light when a current flows through the solenoid coil,
The switch control unit
A single pulse generating circuit for generating a single pulse based on the smoothed power supply voltage;
A repetitive pulse generating circuit that generates a repetitive pulse having a shorter pulse width than the single pulse based on the smoothed power supply voltage;
In the time zone in which the solenoid valve is driven, the single pulse is supplied as the first pulse signal to the switch unit, while in the time zone in which the drive state of the solenoid valve is maintained, the repetitive pulse is supplied as the second pulse. A pulse supply unit that supplies the switch unit as a signal;
Have
The switch unit applies the rectified power supply voltage to the solenoid coil as the first voltage during the time when the first pulse signal is supplied, while the second pulse signal is supplied. The electromagnetic valve drive circuit according to claim 1, wherein the rectified power supply voltage is applied to the solenoid coil as the second voltage.
前記交流電源は、スイッチ、トライアック又はフォトトライアックを介して前記整流回路と電気的に接続されている
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 In the solenoid valve drive circuit according to any one of claims 1 to 23,
The AC valve drive circuit, wherein the AC power supply is electrically connected to the rectifier circuit via a switch, triac or phototriac.
前記交流電源が前記トライアック又は前記フォトトライアックを介して前記整流回路と電気的に接続されている場合に、前記整流回路は、ダイオードを用いたブリッジ回路であり、
前記電源電圧が所定の電圧値を下回ると、前記ダイオードは、オン状態からオフ状態に移行する
ことを特徴とする電磁弁駆動回路。 The solenoid valve drive circuit according to claim 24,
When the AC power supply is electrically connected to the rectifier circuit via the triac or the phototriac, the rectifier circuit is a bridge circuit using a diode,
The solenoid valve drive circuit, wherein the diode shifts from an on state to an off state when the power supply voltage falls below a predetermined voltage value.
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