JP2011113781A - Electronic control device - Google Patents
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Description
本発明は、交流リレーおよびアクチュエータを駆動する電子制御装置であって、とくに空気調和機室外機に電源供給を行う交流リレーを有する空気調和機室内機用電子制御装置の制御方法に関するものである。 The present invention relates to an electronic control device for driving an AC relay and an actuator, and more particularly to a control method for an electronic control device for an air conditioner indoor unit having an AC relay that supplies power to an air conditioner outdoor unit.
電化製品などでは、各電気・電子回路を駆動する方法の1つとして、リレー駆動回路を使用し、このリレー駆動回路によってリレーを励磁状態または非励磁状態にして、リレー接点出力で、各電気・電子回路をON/OFFさせることが多い。 In electrical appliances and the like, as one of the methods for driving each electric / electronic circuit, a relay driving circuit is used, and the relay driving circuit is used to set the relay to an excited state or a non-excited state. Electronic circuits are often turned on / off.
従来、リレーを低消費電力および温度上昇を抑制して駆動するためには、リレーを駆動開始時にリレー感動電圧以上の直流電圧をリレーコイル両端に印加し、一定時間経過後リレーコイル両端電圧を開放電圧以上感動電圧未満に抑制して保持状態にする方法が取られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in order to drive the relay with low power consumption and temperature rise, the relay voltage is applied to both ends of the relay coil at the start of driving the relay, and the voltage across the relay coil is opened after a certain period of time. A method is adopted in which the voltage is kept at a voltage that is higher than the voltage and lower than the moving voltage (for example, see Patent Document 1).
図3は特許文献1に記載されたリレー駆動回路を含む電子制御装置示す回路図である。また、図4は電子制御装置に搭載されるリレーおよびアクチュエータ駆動回路への電源供給タイミングチャートを示すものである。図3に示されるとおり、交流電源を開閉するための交流リレー2は、前記交流リレーおよびアクチュエータ駆動回路を駆動させるために設けられている直流駆動電源1と、前記交流リレーおよび前記アクチュエータ駆動回路への電源供給を制御する信号を出力する制御器3と、前記制御器3から出力されるリレー駆動信号5とコイル電流制御抵抗3およびリレー駆動電流開閉素子6により前記交流リレー2のコイル両端にリレー感動電圧(9V)以上の電圧(12V)を印加または遮断させる。前記制御器3から出力されるリレー保持信号7とコイル保持時電流制御抵抗9およびコイル保持電流開閉素子8により前記交流リレー2のコイル両端にリレー開放電圧(6V)以上感動電圧未満の電圧(7V)を印加または遮断させる。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an electronic control device including a relay drive circuit described in
また、アクチュエータ駆動回路15の駆動電源には、電圧リップルを安定化するために設けられているアクチュエータ駆動回路電源平滑コンデンサ13が接続されており、前記制御器3から出力されるアクチュエータ駆動回路電源通電信号11のON、OFF信号をバッファ12を介しアクチュエータ駆動回路電源通電開閉素子14に供給することにより前記アクチュエータ駆動回路に駆動電源を供給、遮断している。
In addition, an actuator drive circuit power
図4に示されるとおり、交流電源を開閉するための交流リレー2を駆動する際には、制御器3からリレー駆動信号5を出力し、前記交流リレー2のコイル両端にリレー感動電圧(9V)以上の電圧(12V)を供給し、リレー駆動後は、前記制御器3から出力されるリレー保持信号7を出力し、コイル両端にリレー開放電圧(6V)以上感動電圧未満の電圧(7V)で保持させることにより、保持状態のリレー消費電力を低減している。
As shown in FIG. 4, when driving the
しかしながら、前記従来の構成では、リレーコイル両端電圧が保持状態のときに前記アクチュエータ駆動回路電源が通電開始し、前記電源平滑コンデンサへの充電電流により直
流駆動電源に約2V以上の電圧ドロップが発生すると、コイル両端電圧と開放電圧(6V)を下回りリレーの遮断が発生してしまうという課題を有していた。
However, in the conventional configuration, when the voltage across the relay coil is held, the actuator drive circuit power supply starts energization, and a voltage drop of about 2 V or more occurs in the DC drive power supply due to the charging current to the power supply smoothing capacitor. However, the voltage across the coil and the open-circuit voltage (6 V) are below the relay, causing the relay to be interrupted.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電源電圧が瞬時停電などにより電圧ドロップが発生したときにおいてもリレーが遮断することのない電子制御装置を供給することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an electronic control device in which a relay is not cut off even when a voltage drop occurs due to an instantaneous power failure or the like.
前記従来の課題を解決するために、本発明の電子制御装置は、交流電源を開閉するための交流リレーと、前記交流リレーおよびアクチュエータ駆動回路を駆動させるために設けられている直流駆動電源と、前記交流リレーおよび前記アクチュエータ駆動回路への電源供給を制御する信号を出力する制御器と、前記制御器から出力されるリレー駆動信号のON、OFFにより前記交流リレーコイル両端にリレー感動電圧以上の電圧を供給、遮断するためのコイル電流制御抵抗およびリレー駆動電流開閉素子と、前記制御器から出力されるリレー保持信号のON、OFFにより前記交流リレーコイル両端にリレー開放電圧以上感動電圧未満の電圧を供給、遮断するためのコイル保持時電流制御抵抗およびコイル保持電流開閉素子と、前記アクチュエータ駆動回路の駆動電源電圧リップルを安定化するために設けられているアクチュエータ駆動回路電源平滑コンデンサと前記制御器から出力されるアクチュエータ駆動回路電源通電信号のON、OFFにより前記アクチュエータ駆動回路に駆動電源を供給、遮断するためのアクチュエータ駆動回路電源通電開閉素子およびバッファを有する。 In order to solve the conventional problem, an electronic control device of the present invention includes an AC relay for opening and closing an AC power supply, a DC drive power supply provided for driving the AC relay and the actuator drive circuit, A controller that outputs a signal for controlling power supply to the AC relay and the actuator drive circuit, and a voltage that is equal to or higher than the relay moving voltage at both ends of the AC relay coil by ON / OFF of the relay drive signal output from the controller A coil current control resistor and a relay drive current switching element for supplying and shutting off, and ON / OFF of a relay holding signal output from the controller, a voltage that is greater than or equal to the relay open voltage and less than the sensing voltage is applied to both ends of the AC relay coil. A coil holding current control resistor and a coil holding current switching element for supplying and shutting off, and the actuator The actuator drive circuit power supply smoothing capacitor provided to stabilize the drive power supply voltage ripple of the data drive circuit and the actuator drive circuit power supply energization signal output from the controller is turned on and off to drive the actuator drive circuit Actuator drive circuit for supplying and shutting off power supply power supply switching element and buffer.
前記アクチュエータ駆動回路電源通電信号がOFF状態かつ前記交流リレーのコイル両端に印加されている電圧が開放電圧以上感動電圧未満の状態で前記アクチュエータ駆動回路に駆動電源を供給するときには、前記アクチュエータ駆動回路電源通電信号と前記リレー駆動信号を同時にONさせる。 When the driving power is supplied to the actuator driving circuit when the actuator driving circuit power supply energization signal is OFF and the voltage applied to both ends of the coil of the AC relay is not less than the open voltage and less than the moving voltage, the actuator driving circuit power The energization signal and the relay drive signal are turned ON simultaneously.
これにより、前記アクチュエータ駆動回路電源が通電開始し、前記電源平滑コンデンサに充電開始するときには、前記交流リレーのコイル両端に印加されている電圧は感動電圧以上となる。 As a result, when the actuator drive circuit power supply starts energization and the power supply smoothing capacitor starts to be charged, the voltage applied to both ends of the coil of the AC relay becomes equal to or higher than the moving voltage.
本発明の電子制御装置は、アクチュエータ駆動回路電源が通電開始し電源平滑コンデンサへの充電電流により直流駆動電源の電圧ドロップによりコイル両端印加電圧にドロップが発生しても開放電圧を下回ることがないため、リレーが遮断されることを回避することができる。 In the electronic control device of the present invention, even if the actuator drive circuit power supply starts energization and the voltage applied to the coil drive voltage drops due to the charging current to the power supply smoothing capacitor, the voltage applied to both ends of the coil does not drop below the open circuit voltage. The relay can be prevented from being cut off.
第1の発明は、交流電源を開閉するための交流リレーと、前記交流リレーおよびアクチュエータ駆動回路を駆動させるために設けられている直流駆動電源と、前記交流リレーおよび前記アクチュエータ駆動回路への電源供給を制御する信号を出力する制御器と、前記制御器から出力されるリレー駆動信号のON、OFFにより前記交流リレーコイル両端にリレー感動電圧以上の電圧を供給、遮断するためのコイル電流制御抵抗およびリレー駆動電流開閉素子と、前記制御器から出力されるリレー保持信号のON、OFFにより前記交
流リレーコイル両端にリレー開放電圧以上感動電圧未満の電圧を供給、遮断するためのコイル保持時電流制御抵抗およびコイル保持電流開閉素子と、前記アクチュエータ駆動回路の駆動電源電圧リップルを安定化するために設けられているアクチュエータ駆動回路電源平滑コンデンサと前記制御器から出力されるアクチュエータ駆動回路電源通電信号のON、OFFにより前記アクチュエータ駆動回路に駆動電源を供給、遮断するためのアクチュエータ駆動回路電源通電開閉素子およびバッファを有する電子制御装置において、前記アクチュエータ駆動回路電源通電信号がOFF状態かつ前記交流リレーのコイル両端に印加されている電圧が開放電圧以上感動電圧未満の状態で前記アクチュエータ駆動回路に駆動電源を供給するときには、前記アクチュエータ駆動回路電源通電信号と前記リレー駆動信号を同時にONさせることにより、前記アクチュエータ駆動回路電源が通電開始し、前記電源平滑コンデンサに充電開始するときには、前記交流リレーのコイル両端に印加されている電圧は感動電圧以上となり、アクチュエータ駆動回路電源が通電開始し電源平滑コンデンサへの充電電流により直流駆動電源の電圧ドロップによりコイル両端印加電圧にドロップが発生しても開放電圧を下回ることがないため、リレーが遮断されることを回避することができる。
A first aspect of the present invention is an AC relay for opening and closing an AC power source, a DC driving power source provided for driving the AC relay and the actuator driving circuit, and power supply to the AC relay and the actuator driving circuit. A controller for outputting a signal for controlling the relay, and a coil current control resistor for supplying and shutting off a voltage greater than or equal to the relay moving voltage to both ends of the AC relay coil by turning ON / OFF the relay drive signal output from the controller, and Current holding resistance at coil holding for supplying / cutting off a voltage that is greater than or equal to the relay open voltage and less than the sensing voltage to both ends of the AC relay coil by ON / OFF of a relay holding current switching element and a relay holding signal output from the controller In addition, the coil holding current switching element and the drive voltage ripple of the actuator drive circuit are stabilized. Actuator drive circuit power supply for supplying and shutting off the drive power to the actuator drive circuit by turning ON / OFF the actuator drive circuit power supply smoothing capacitor and the actuator drive circuit power supply energization signal output from the controller In the electronic control device having an energization switching element and a buffer, the actuator drive circuit power supply energization signal is OFF and the voltage applied to both ends of the coil of the AC relay is not less than the open voltage and less than the moving voltage. When supplying the drive power, the actuator drive circuit power supply starts energization by simultaneously turning on the actuator drive circuit power supply energization signal and the relay drive signal, and when the power smoothing capacitor starts charging, the AC relay The voltage applied to both ends of the coil exceeds the moving voltage, the actuator drive circuit power supply starts energizing, and even if a drop occurs in the voltage applied to both ends of the coil due to the voltage drop of the DC drive power supply due to the charging current to the power supply smoothing capacitor Since the voltage does not fall below the voltage, the relay can be prevented from being cut off.
第2の発明は、特に、第1の発明の電子制御装置において、前記アクチュエータ駆動回路電源通電信号がOFF状態かつ前記交流リレーのコイル両端に印加されている電圧が開放電圧以上感動電圧未満の状態で前記アクチュエータ駆動回路に駆動電源を供給するときには、前記リレー駆動信号をON状態に変更し一定時間経過後前記アクチュエータ駆動回路電源通電信号をONさせることにより、コイル両端印加電圧が感動電圧以上になるまでに遅延時間が発生する場合においても、アクチュエータ駆動回路電源が通電開始し電源平滑コンデンサへの充電電流により直流駆動電源の電圧ドロップが発生するときにはコイル両端印加電圧を感動電圧以上に確保することが可能となりコイル両端印加電圧にドロップが発生しても開放電圧を下回ることがないため、リレーが遮断されることを回避することができる。 In a second aspect of the invention, in particular, in the electronic control unit of the first aspect of the invention, the actuator drive circuit power supply energization signal is OFF and the voltage applied to both ends of the coil of the AC relay is greater than the open circuit voltage and less than the moving voltage. When supplying drive power to the actuator drive circuit, the relay drive signal is changed to the ON state, and the actuator drive circuit power supply energization signal is turned ON after a lapse of a certain time, so that the voltage applied to both ends of the coil becomes equal to or higher than the moving voltage. Even when a delay time occurs until the actuator drive circuit power supply starts energizing and a voltage drop of the DC drive power supply occurs due to the charging current to the power supply smoothing capacitor, it is possible to ensure that the voltage applied to both ends of the coil is equal to or higher than the moving voltage. Even if a drop occurs in the voltage applied to both ends of the coil, it becomes lower than the open circuit voltage. Since bets is no, it is possible to avoid that the relay is interrupted.
第3の発明は、特に、第1の発明の電子制御装置において、前記アクチュエータ駆動回路が2つ以上存在し、前記アクチュエータ駆動回路の電源通電信号の少なくとも1つ以上がOFF状態かつ前記交流リレーのコイル両端に印加されている電圧が開放電圧以上感動電圧未満の状態でOFF状態の前記アクチュエータ駆動回路に駆動電源を供給するときには、前記アクチュエータ駆動回路電源通電信号と前記リレー駆動信号を同時にONさせることにより、前記アクチュエータ駆動回路電源のいずれか1つが通電開始し、前記電源平滑コンデンサに充電開始するときには、前記交流リレーのコイル両端に印加されている電圧は感動電圧以上となり、アクチュエータ駆動回路電源が通電開始し電源平滑コンデンサへの充電電流により直流駆動電源の電圧ドロップによりコイル両端印加電圧にドロップが発生しても開放電圧を下回ることがないため、リレーが遮断されることを回避することができる。 According to a third invention, in particular, in the electronic control device of the first invention, there are two or more actuator drive circuits, at least one of the power supply energization signals of the actuator drive circuit is in an OFF state, and the AC relay When supplying drive power to the actuator drive circuit in the OFF state when the voltage applied to both ends of the coil is greater than the open circuit voltage and less than the sensing voltage, turn on the actuator drive circuit power supply energization signal and the relay drive signal simultaneously. Thus, when any one of the actuator drive circuit power supplies starts energization and charging of the power supply smoothing capacitor begins, the voltage applied to both ends of the coil of the AC relay is equal to or higher than the moving voltage, and the actuator drive circuit power supply is energized. DC drive power supply by starting and charging current to the smoothing capacitor Even if a drop occurs in the voltage applied to both ends of the coil due to the voltage drop, the relay does not fall below the open circuit voltage, so that the relay can be prevented from being cut off.
第4の発明は、特に、第1の発明の電子制御装置において、前記アクチュエータ駆動回路が2つ以上存在し、前記アクチュエータ駆動回路の電源通電信号の少なくとも1つ以上がOFF状態かつ前記交流リレーのコイル両端に印加されている電圧が開放電圧以上感動電圧未満の状態でOFF状態の前記アクチュエータ駆動回路に駆動電源を供給するときには、前記リレー駆動信号をON状態に変更し一定時間経過後前記アクチュエータ駆動回路電源通電信号をONさせることにより、コイル両端印加電圧が感動電圧以上になるまでに遅延時間が発生する場合においても、アクチュエータ駆動回路電源のいずれか1つが通電開始し電源平滑コンデンサへの充電電流により直流駆動電源の電圧ドロップが発生するときにはコイル両端印加電圧を感動電圧以上に確保することが可能となりコイル両端印加電圧にドロップが発生しても開放電圧を下回ることがないため、リレーが遮断されることを回避することができる。 According to a fourth aspect of the invention, in particular, in the electronic control device of the first aspect of the present invention, there are two or more actuator drive circuits, at least one of the power supply energization signals of the actuator drive circuit is in an OFF state, and the AC relay When supplying drive power to the actuator drive circuit in the OFF state when the voltage applied to both ends of the coil is greater than the open circuit voltage and less than the sensing voltage, the relay drive signal is changed to the ON state and the actuator is driven after a lapse of a certain time. Even if a delay time occurs until the voltage applied to both ends of the coil exceeds the moving voltage by turning on the circuit power supply energization signal, one of the actuator drive circuit power supplies starts energization and the charging current to the power supply smoothing capacitor Impress the voltage applied to both ends of the coil when a DC drive power supply voltage drop occurs due to Since the voltage can be secured above the voltage, even if a drop occurs in the voltage applied to both ends of the coil, the voltage does not fall below the open-circuit voltage, so that the relay can be prevented from being cut off.
第5の発明は、特に、第1から第4の発明の電子制御装置において、前記制御装置は空気調和機室内機用電子制御装置であるとき、前記交流リレーは空気調和機室外機用電子制御装置に交流電源を供給するためのリレーであり室外機を動作させるときのみ前記交流リレーをONさせることにより、室外機を動作させないときの消費電力を削減し、高効率化を図ることが可能となる。 According to a fifth aspect of the present invention, in particular, in the electronic control device according to the first to fourth aspects of the invention, when the control device is an electronic control device for an air conditioner indoor unit, the AC relay is an electronic control for an air conditioner outdoor unit. It is a relay for supplying AC power to the device, and by turning on the AC relay only when operating the outdoor unit, it is possible to reduce power consumption when the outdoor unit is not operated and increase efficiency. Become.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1はリレー駆動回路を含む電子制御装置示す回路図である。また、図2は電子制御装置に搭載されるリレーおよびアクチュエータ駆動回路への電源供給タイミングチャートを示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram showing an electronic control device including a relay drive circuit. FIG. 2 shows a timing chart for supplying power to the relay and actuator drive circuit mounted on the electronic control unit.
図1に示されるとおり、交流電源を開閉するための交流リレー2は、前記交流リレー2およびアクチュエータ駆動回路15を駆動させるために設けられている直流駆動電源1と、前記交流リレー2および前記アクチュエータ駆動回路15への電源供給を制御する信号を出力する制御器3と、前記制御器3から出力されるリレー駆動信号5とコイル電流制御抵抗3およびリレー駆動電流開閉素子6により前記交流リレー2のコイル両端にリレー感動電圧(9V)以上の電圧(12V)を印加または遮断させる。前記制御器3から出力されるリレー保持信号7とコイル保持時電流制御抵抗9およびコイル保持電流開閉素子8により前記交流リレー2のコイル両端にリレー開放電圧(6V)以上感動電圧未満の電圧(7V)を印加または遮断させる。
As shown in FIG. 1, an
また、アクチュエータ駆動回路15の駆動電源には、電圧リップルを安定化するために設けられているアクチュエータ駆動回路電源平滑コンデンサ13が接続されており、前記制御器3から出力されるアクチュエータ駆動回路電源通電信号11のON、OFF信号をバッファ12を介しアクチュエータ駆動回路電源通電開閉素子14に供給することにより前記アクチュエータ駆動回路に駆動電源を供給、遮断している。
In addition, an actuator drive circuit power
図2に示されるとおり、交流電源を開閉するための交流リレー2を駆動する際には、制御器3からリレー駆動信号5を出力し、前記交流リレー2のコイル両端にリレー感動電圧(9V)以上の電圧(12V)を供給し、リレー駆動後は、前記制御器3から出力されるリレー保持信号7を出力し、コイル両端にリレー開放電圧(6V)以上感動電圧未満の電圧(7V)で保持させることにより、保持状態のリレー消費電力を低減している。
As shown in FIG. 2, when driving the
前記アクチュエータ駆動回路15が動作開始するときには、まず前記制御器3からアクチュエータ駆動回路電源通電信号11が出力され、前記電源平滑コンデンサに充電開始する。まず前記制御器3からアクチュエータ駆動回路電源通電信号11が出力する500ms前に制御器3からリレー駆動信号5が出力され、前記交流リレーのコイル両端に印加されている電圧は12Vとなる。これにより、電源平滑コンデンサ13への充電電流により直流駆動電源1に約2Vの電圧ドロップが発生し、コイル両端印加電圧にドロップが発生しても開放電圧の6Vを下回ることがないため、交流リレー2が遮断されることを回避することができる。
When the
以上のように、本発明にかかる電子制御装置は、リレーの消費電力を削減しながら他のアクチュエータの動作や電源電圧変動などによるリレーの駆動電圧がドロップに対してリレーを遮断させないという信頼性の向上を図ることができることから、電気温水器など交
流電源により動作するヒータの電源を交流リレーにより制御させている家電製品に適用できる。
As described above, the electronic control device according to the present invention is reliable in that the relay drive voltage due to the operation of other actuators or power supply voltage fluctuations does not block the relay against the drop while reducing the power consumption of the relay. Since improvement can be aimed at, it can apply to the household appliances which are controlling the power supply of the heater which operate | moves with AC power supplies, such as an electric water heater, by an AC relay.
1 直流駆動電源
2 交流リレー
3 コイル電流制限抵抗
4 制御部
5 リレー駆動信号線
6 コイル駆動電流開閉素子
7 リレー保持信号線
8 コイル保持電流開閉素子
9 コイル保持時電流制限抵抗
10 突入電流制限抵抗
11 アクチュエータ駆動回路電源通電信号線
12 バッファ
13 アクチュエータ駆動回路電源平滑コンデンサ
14 アクチュエータ駆動回路電源通電開閉素子
15 アクチュエータ駆動回路
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