JP2015152160A

JP2015152160A - 電磁弁駆動回路

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Publication number: JP2015152160A
Application number: JP2014029360A
Authority: JP
Inventors: 浩二曽我; Koji Soga
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2014-02-19
Filing date: 2014-02-19
Publication date: 2015-08-24
Anticipated expiration: 2034-02-19
Also published as: JP6014618B2

Abstract

【課題】ガス燃焼機器のガス供給経路上に設けられた電磁弁を、マイコンによるＰＷＭ制御により開閉駆動する電磁弁駆動回路において、ガス漏れが発生するリスクを低減することが可能な技術を提供する。【解決手段】マイコン６のＰＷＭ出力ポート２２と電磁弁４への電力供給経路に設けられた第１スイッチ８の間に、第１スイッチ制御回路１６を介在させ、マイコンのＰＷＭ出力ポートの出力とハード安全回路１４の出力の組み合わせから第１スイッチの導通と非導通を切り換える。マイコンのＰＷＭ出力ポートが第１電位となると、ハード安全回路の出力に関わらず第１スイッチが非導通となり、マイコンの第１出力ポートが第２電位となると、ハード安全回路の出力に応じて第１スイッチの導通／非導通が決定されるように構成する。【選択図】図１

Description

本明細書で開示する技術は、電磁弁駆動回路に関する。

特許文献１には、電磁弁駆動回路が開示されている。この電磁弁駆動回路では、電磁弁を開弁する際に、電源電位から電磁弁を経由して接地電位に至る電力供給経路上に設けられたスイッチの開閉をマイコンによりＰＷＭ制御することで、電磁弁の通電電流の大きさを経時的に調整して、電磁弁が開弁する際に発生する衝突音を低減している。

特開２００４−２１８２６号公報

一般的に、マイコンが暴走すると、マイコンの出力ポートから予期せぬ信号が出力される。特許文献１の技術のように、マイコンからのＰＷＭ出力が第１電位のときにスイッチが非導通となり、第２電位のときにスイッチが導通となるように構成すると、マイコンが暴走したときに、意図せずに電磁弁が開いてしまうおそれがある。特許文献１の技術を、ガス燃焼機器のガス供給経路上に設けられた電磁弁の開閉駆動に適用すると、マイコンが暴走したときに、意図せずに電磁弁が開いて、ガス漏れが発生してしまうおそれがある。

本明細書では、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、ガス燃焼機器のガス供給経路上に設けられた電磁弁を、マイコンによるＰＷＭ制御により開閉駆動する電磁弁駆動回路において、ガス漏れが発生するリスクを低減することが可能な技術を提供する。

本明細書では、ガス燃焼機器のガス供給経路上に設けられた電磁弁を開閉駆動する電磁弁駆動回路を開示する。その電磁弁駆動回路は、ＰＷＭ出力機能を有する第１出力ポートと、ＰＷＭ出力機能を有さない第２出力ポートを備えるマイコンと、電源電位から電磁弁を経由して接地電位に至る電力供給経路上に設けられており、導通と非導通の間で切り替わる第１スイッチと、前記電力供給経路上に設けられており、第２出力ポートの電位に応じて導通と非導通の間で切り替わる第２スイッチと、炎の有無を検知する炎検知回路と、炎検知回路で炎が検知されている場合、あるいは第２スイッチが非導通である場合に、オン信号を出力し、炎検知回路で炎が検知されず、かつ第２スイッチが導通している場合に、オフ信号を出力するハード安全回路と、第１スイッチを導通と非導通の間で切り換える第１スイッチ制御回路を備えている。その電磁弁駆動回路では、第１スイッチ制御回路が、第１出力ポートが第１電位の場合は、第１スイッチを非導通とし、第１出力ポートが第２電位の場合は、ハード安全回路がオン信号を出力していれば第１スイッチを導通とし、ハード安全回路がオフ信号を出力していれば第１スイッチを非導通とするように構成されている。

上記の電磁弁駆動回路では、マイコンの第１出力ポートが第１電位となると、ハード安全回路の出力に関わらず第１スイッチは非導通となり、マイコンの第１出力ポートが第２電位となると、ハード安全回路の出力に応じて第１スイッチの導通／非導通が決定される。このため、ハード安全回路がオン信号を出力している限りにおいて、第１出力ポートからのＰＷＭ出力に対応して第１スイッチの導通と非導通を切り換えることができる。また、仮にマイコンが暴走して、意図せずに第１出力ポートから第２電位が出力された場合でも、ハード安全回路がオフ信号を出力していれば、第１スイッチは非導通となり、電磁弁が閉じられる。ハード安全回路は、炎検知回路で炎が検知されず、かつ第２スイッチが導通している場合（すなわち、第１スイッチが導通してしまうと、ガス漏れが発生するおそれがある場合）にオフ信号を出力しているから、この場合に第１スイッチが導通してしまうことがない。上記の電磁弁駆動回路によれば、ガス漏れが発生するリスクを低減することができる。

上記の電磁弁駆動回路は、第１スイッチが、電源電位と電磁弁の間に設けられているように構成することができる。

一般に、ガス燃焼機器で使用される電磁弁駆動回路においては、接地電位をガス燃焼機器の筐体に接続していることが多い。このため、第１スイッチが電磁弁と接地電位の間に設けられていると、電磁弁の接地電位側の端子が筐体と地絡した場合に、電磁弁に電力が供給されて、意図せずに電磁弁が開いてしまうおそれがある。上記の電磁弁駆動回路のように、第１スイッチを電源電位と電磁弁の間に介在させることで、電磁弁の端子が筐体と地絡しても、電磁弁には電力が供給されず、意図せずに電磁弁が開いてしまうことがない。ガス漏れが発生するリスクをより低減することができる。

上記の電磁弁駆動回路は、第１スイッチが、電磁弁および第２スイッチよりも電源電位側、あるいは電磁弁および第２スイッチよりも接地電位側に設けられているように構成することができる。

第１スイッチのオン故障の有無をチェックしたい場合がある。上記の電磁弁駆動回路によれば、第２スイッチを導通させていない状態で、第１スイッチを導通させて、第１スイッチの電磁弁および第２スイッチの側の電位の変化を調べることで、第１スイッチのオン故障の有無をチェックすることができる。この際に、第２スイッチは導通していないので、電磁弁が開いてしまうことはない。上記の電磁弁駆動回路によれば、第１スイッチのオン故障の有無をチェックする際に、電磁弁が開いてしまうことを防ぐことができる。

実施例１の電磁弁駆動回路２の回路構成を示す図。実施例１の電磁弁駆動回路２の各部の信号の関係を示す図。実施例２の電磁弁駆動回路１００の回路構成を示す図。実施例３の電磁弁駆動回路１５２の回路構成を示す図。実施例４の電磁弁駆動回路１７２の回路構成を示す図。

（実施例１）
図１に本実施例の電磁弁駆動回路２の回路構成を示す。本実施例の電磁弁駆動回路２は、ガス燃焼機器に搭載して使用され、ガス燃焼機器のガス供給経路上に設けられた電磁弁４を開閉駆動する。電磁弁駆動回路２は、主に、マイコン６と、第１スイッチ素子８と、第２スイッチ素子１０と、炎検知回路１２と、ハード安全回路１４と、第１スイッチ制御回路１６を備えている。

マイコン６は、図示しない操作部を介したユーザの開弁操作または閉弁操作に応じて、電磁弁４の開閉を制御する。マイコン６は、第１電源電位１８と接地電位２０に接続されている。本実施例では、第１電源電位１８は５Ｖである。また、接地電位２０は、ガス燃焼機器の筐体の電位である。

マイコン６は、第１出力ポート２２と、第２出力ポート２４を備えている。第１出力ポート２２は、ＰＷＭ出力機能を有するＰＷＭ出力ポートである。第２出力ポート２４は、ＰＷＭ出力機能を有していない汎用のデジタル出力ポートである。マイコン６はさらに、ＷＤパルス出力ポート２６と、チェック出力ポート２８と、チェック入力ポート３０を有している。

第１スイッチ素子８および第２スイッチ素子１０は、第２電源電位３２から電磁弁４を経由して接地電位２０に至る電力供給経路上に設けられている。本実施例では、第２電源電位３２は１２Ｖである。

本実施例では、第１スイッチ素子８は、ＰチャネルのＭＯＳＦＥＴである。本実施例では、第１スイッチ素子８は、第２電源電位３２と電磁弁４の間に設けられている。第１スイッチ素子８のソース端子は、第２電源電位３２に接続されており、第１スイッチ素子８のドレイン端子は、電磁弁４の第１端子３４に接続されている。第１スイッチ素子８のゲート端子とソース端子の間は、抵抗器３６により接続されている。また、第１スイッチ素子８のゲート端子は、抵抗器３８を介してハード安全回路１４の出力端子４０に接続されている。さらに、第１スイッチ素子８のドレイン端子は、マイコン６のチェック入力ポート３０に接続されている。

本実施例では、第２スイッチ素子１０は、ＮチャネルのＭＯＳＦＥＴである。本実施例では、第２スイッチ素子１０は、電磁弁４と接地電位２０の間に設けられている。第２スイッチ素子１０のソース端子は、接地電位２０に接続されており、第２スイッチ素子１０のドレイン端子は、電磁弁４の第２端子４２に接続されている。第２スイッチ素子１０のゲート端子とソース端子の間は、抵抗器４４により接続されている。また、第２スイッチ素子１０のゲート端子は、抵抗器４６を介してマイコン６の第２出力ポート２４に接続されている。さらに、第２スイッチ素子１０のドレイン端子は、ハード安全回路１４のスイッチ入力端子４８に接続されている。

炎検知回路１２は、ガス燃焼機器での炎の有無を検知する。本実施例では、炎検知回路１２はフレームロッドである。炎検知回路１２の出力信号は、ハード安全回路１４の炎検知入力端子５０に入力される。

ハード安全回路１４は、スイッチ入力端子４８と炎検知入力端子５０の入力信号に基づいて、出力端子４０にオン信号またはオフ信号を出力する。本実施例では、オン信号はロー電位（例えば０Ｖ）であり、オフ信号はハイ電位（例えば１２Ｖ）である。出力端子４０にオフ信号が出力されると、第１スイッチ素子８は非導通となり、電磁弁４は閉じられる。ハード安全回路１４は、第２スイッチ素子が非導通である（すなわち、スイッチ入力端子４８が接地電位でない）場合、または炎検知回路１２で炎が検知されている場合は、異常が発生していないものとして、出力端子４０にオン信号を出力する。ハード安全回路１４は、第２スイッチ素子１０が導通しており（すなわち、スイッチ入力端子４８が接地電位であり）、かつ炎検知回路１２で炎が検出されていない場合に、異常が発生しているものとして、出力端子４０にオフ信号を出力する。

ハード安全回路１４は、マイコン６のＷＤパルス出力ポート２６に接続された、ＷＤパルス入力端子５２を有している。マイコン６はＷＤパルス出力ポート２６からＷＤパルスを出力する。ハード安全回路１４は、ＷＤパルス入力端子５２に入力されるＷＤパルスが正常とは異なる場合に、異常が発生しているものとして、出力端子４０にオフ信号を出力する。

ハード安全回路１４はさらに、マイコン６のチェック出力ポート２８に接続された、チェック入力端子５４を有している。マイコン６はチェック出力ポート２８からチェック信号を出力する。ハード安全回路１４は、チェック入力端子５４にチェック信号が入力されると、第１スイッチ素子８がオン故障しているか否かをチェックするために、出力端子４０にオフ信号を出力する。マイコン６は、チェック出力ポート２８からチェック信号を出力した後、チェック入力ポート３０への入力がハイ電位からロー電位へ切り替わると、第１スイッチ素子８が正常に動作しているものと判断する。マイコン６は、チェック出力ポート２８からチェック信号を出力した後、チェック入力ポート３０への入力がハイ電位のまま変化しない場合に、第１スイッチ素子８がオン故障しているものと判断する。

第１スイッチ制御回路１６は、マイコン６の第１出力ポート２２に接続された入力端子５６と、第１スイッチ素子８のゲート端子に接続された出力端子５８を有している。第１スイッチ制御回路１６は、第１トランジスタ６０と、第２トランジスタ６２を備えている。

本実施例では、第１トランジスタ６０はＮＰＮトランジスタである。第１トランジスタ６０のベース端子とエミッタ端子の間は、抵抗器６４により接続されている。第１トランジスタ６０のベース端子は、抵抗器６６を介して入力端子５６に接続されている。第１トランジスタ６０のエミッタ端子は、接地電位２０に接続されている。

本実施例では、第２トランジスタ６２はＰＮＰトランジスタである。第２トランジスタ６２のベース端子とエミッタ端子の間は、抵抗器６８により接続されている。第２トランジスタ６２のベース端子は、抵抗器７０を介して第１トランジスタ６０のコレクタ端子に接続されている。第２トランジスタ６２のエミッタ端子は、第２電源電位３２に接続されている。第２トランジスタ６２のコレクタ端子は、出力端子５８に接続されている。

第１スイッチ制御回路１６では、入力端子５６がハイ電位となると、第１トランジスタ６０がオンとなり、第２トランジスタ６２がオンとなって、出力端子５８にハイ電位が出力される。出力端子５８がハイ電位となると、第１スイッチ素子８が非導通となる。また、第１スイッチ制御回路１６では、入力端子５６がロー電位となると、第１トランジスタ６０がオフとなり、第２トランジスタ６２がオフとなって、出力端子５８にはハイ電位が出力されない。この場合、第１スイッチ素子８は、ハード安全回路１４の出力端子４０の信号に応じて、導通と非導通の間で切り替わる。

以下では図１および図２を参照しながら、電磁弁駆動回路２の動作を説明する。ガス燃焼機器が待機状態にあるときは、マイコン６の第１出力ポート２２および第２出力ポート２４は、いずれもロー電位を出力している。このとき、第１スイッチ制御回路１６では、第１トランジスタ６０と第２トランジスタ６２がいずれもオフとなる。また、第２スイッチ素子１０は非導通となり、ハード安全回路１４の出力端子４０にはオン信号が出力されて、第１スイッチ素子８は導通となる。電磁弁４には電力が供給されず、電磁弁４は閉じられている。

ガス燃焼機器の点火動作時には、マイコン６の第１出力ポート２２からはＰＷＭ出力がされ、第２出力ポート２４からはハイ電位が出力される。このとき、第２スイッチ素子１０は導通に切り替わる。また、第１出力ポート２２のＰＷＭ出力がハイ電位のときには、第１スイッチ制御回路１６の第１トランジスタ６０と第２トランジスタ６２がいずれもオンとなり、第１スイッチ素子８は非導通となる。第１出力ポート２２のＰＷＭ出力がロー電位のときには、第１スイッチ制御回路１６の第１トランジスタ６０と第２トランジスタ６２がいずれもオフとなり、第１スイッチ素子８は導通となる。これにより、電磁弁４には、第１出力ポート２２からのＰＷＭ出力に応じて、ＰＷＭ制御された電圧が印加される。この際に、第１出力ポート２２のＰＷＭ出力のデューティ比を制御することで、電磁弁４への通電電流を経時的に変化させ、電磁弁４の開弁時の衝突音を抑制することができる。

ガス燃焼機器の燃焼時には、マイコン６の第１出力ポート２２からはロー電位が出力され、第２出力ポート２４からはハイ電位が出力される。この場合、第１スイッチ制御回路１６の第１トランジスタ６０と第２トランジスタ６２がいずれもオフとなる。また、第２スイッチ素子１０は導通のまま維持され、ハード安全回路１４の出力端子４０はオン信号の出力を維持し、第１スイッチ素子８は導通のまま維持される。

ガス燃焼機器の失火時には、炎検知回路１２からの出力信号の変化に応じて、ハード安全回路１４が出力端子４０にオフ信号を出力し、第１スイッチ素子８が導通から非導通に切り替わる。これにより、電磁弁４への電力供給が遮断されて、電磁弁４は閉弁される。

本実施例の電磁弁駆動回路２では、マイコン６の第１出力ポート２２と第１スイッチ素子８の間に第１スイッチ制御回路１６が介在している。このため、マイコン６の第１出力ポート２２からハイ電位が出力されると、ハード安全回路１４の出力端子４０の信号に関わらず、第１スイッチ素子８は非導通となり、マイコン６の第１出力ポート２２からロー電位が出力されると、ハード安全回路１４の出力端子４０の信号に応じて、第１スイッチ素子８の導通／非導通が決定される。このため、ハード安全回路１４が出力端子４０にオン信号を出力している限りにおいて、第１出力ポート２２からのＰＷＭ出力に対応して第１スイッチ素子８の導通と非導通を切り換えることができる。また、仮にマイコン６が暴走した場合でも、意図せずにマイコン６の第１出力ポート２２からハイ電位が出力された場合、第１スイッチ素子８は非導通となり、意図せずにマイコン６の第１出力ポート２２からロー電位が出力された場合、ハード安全回路１４が出力端子４０にオフ信号を出力していれば、第１スイッチ素子８は非導通となり、いずれの場合も電磁弁４は閉じられる。ハード安全回路１４は、炎検知回路１２で炎が検知されず、かつ第２スイッチ素子１０が導通している場合（すなわち、第１スイッチ素子８が導通してしまうと、ガス漏れが発生するおそれがある場合）にオフ信号を出力しているから、この場合に第１スイッチ素子８が導通してしまうことがない。本実施例の電磁弁駆動回路２によれば、ガス漏れが発生するリスクを低減することができる。

本実施例の電磁弁駆動回路２では、第１スイッチ素子８が第２電源電位３２と電磁弁４の間に設けられている。仮に、第１スイッチ素子８が電磁弁４と接地電位２０の間に設けられている場合、電磁弁４の接地電位２０側の端子が筐体と地絡した場合に、電磁弁４に電力が供給されて、意図せずに電磁弁４が開いてしまう。本実施例の電磁弁駆動回路２のように、第１スイッチ素子８を第２電源電位３２と電磁弁４の間に介在させることで、電磁弁４の端子が筐体と地絡しても、電磁弁４には電力が供給されず、意図せずに電磁弁４が開いてしまうことがない。ガス漏れが発生するリスクをより低減することができる。

本実施例の電磁弁駆動回路２では、第１スイッチ素子８が電磁弁４および第２スイッチ素子１０よりも第２電源電位３２側に設けられている。このような構成とすると、第２スイッチ素子１０を導通させていない状態で、マイコン６がチェック出力ポート２８からチェック信号を出力して、第１スイッチ素子８のオン故障の有無をチェックすることができる。第１スイッチ素子８のオン故障のチェックをする際に、電磁弁４が開いてしまうことを防ぐことができる。

（実施例２）
図３に本実施例の電磁弁駆動回路１００の回路構成を示す。以下では、実施例１の電磁弁駆動回路２と同様の構成については、同様の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。本実施例の電磁弁駆動回路１００は、主に、マイコン６と、第１スイッチ素子１０２と、第２スイッチ素子１０４と、炎検知回路１２と、ハード安全回路１４と、第１スイッチ制御回路１０６を備えている。

本実施例の電磁弁駆動回路１００では、第１スイッチ素子１０２は、ＮチャネルのＭＯＳＦＥＴである。本実施例では、第１スイッチ素子１０２は、電磁弁４と接地電位２０の間に設けられている。第１スイッチ素子１０２のソース端子は、接地電位２０に接続されており、第１スイッチ素子１０２のドレイン端子は、電磁弁４の第２端子４２に接続されている。第１スイッチ素子１０２のゲート端子とソース端子の間は、抵抗器１０８により接続されている。また、第１スイッチ素子１０２のゲート端子は、抵抗器１１０と、デジタルトランジスタ１１２を介して、ハード安全回路１４の出力端子４０に接続されている。さらに、第１スイッチ素子１０２のドレイン端子は、マイコン６のチェック入力ポート３０に接続されている。

本実施例の電磁弁駆動回路１００では、第２スイッチ素子１０４は、ＰチャネルのＭＯＳＦＥＴである。本実施例では、第２スイッチ素子１０４は、第２電源電位３２と電磁弁４の間に設けられている。第２スイッチ素子１０４のソース端子は、第２電源電位３２に接続されており、第２スイッチ素子１０４のドレイン端子は、電磁弁４の第１端子３４に接続されている。第２スイッチ素子１０４のゲート端子とソース端子の間は、抵抗器１１４により接続されている。また、第２スイッチ素子１０４のゲート端子は、抵抗器１１６と、デジタルトランジスタ１１８を介して、マイコン６の第２出力ポート２４に接続されている。さらに、第２スイッチ素子１０４のドレイン端子は、ハード安全回路１４のスイッチ入力端子４８に接続されている。本実施例では、第２出力ポート２４からロー電位が出力されると、デジタルトランジスタ１１８がオフとなり、第２スイッチ素子１０４は非導通となる。また、第２出力ポート２４からハイ電位が出力されると、デジタルトランジスタ１１８はオンとなり、第２スイッチ素子１０４は導通となる。

本実施例の電磁弁駆動回路１００では、第１スイッチ制御回路１０６は、マイコン６の第１出力ポート２２に接続された入力端子１２０と、第１スイッチ素子１０２のゲート端子に接続された出力端子１２２を有している。第１スイッチ制御回路１０６は、トランジスタ１２４を備えている。トランジスタ１２４は、ＮＰＮトランジスタである。トランジスタ１２４のベース端子とエミッタ端子の間は、抵抗器１２６により接続されている。トランジスタ１２４のベース端子は、抵抗器１２８を介して入力端子１２０に接続されている。トランジスタ１２４のエミッタ端子は、接地電位２０に接続されている。トランジスタ１２４のコレクタ端子は、出力端子１２２に接続されている。

第１スイッチ制御回路１０６では、入力端子１２０がハイ電位となると、トランジスタ１２４がオンとなり、出力端子１２２にロー電位が出力される。出力端子１２２がロー電位となると、第１スイッチ素子１０２が非導通となる。また、第１スイッチ制御回路１０６では、入力端子１２０がロー電位となると、トランジスタ１２４がオフとなり、出力端子１２２にはロー電位が出力されない。この場合、第１スイッチ素子１０２は、ハード安全回路１４の出力端子４０の信号に応じて、導通と非導通の間で切り替わる。すなわち、ハード安全回路１４の出力端子４０にオン信号（ロー電位）が出力されると、デジタルトランジスタ１１２がオンとなり、第１スイッチ素子１０２は導通となる。また、ハード安全回路１４の出力端子４０にオフ信号（ハイ電位）が出力されると、デジタルトランジスタ１１２がオフとなり、第１スイッチ素子１０２は非導通となる。

本実施例の電磁弁駆動回路１００の動作を説明する。ガス燃焼機器が待機状態にあるときは、マイコン６の第１出力ポート２２および第２出力ポート２４は、いずれもロー電位を出力している。このとき、第１スイッチ制御回路１０６では、トランジスタ１２４がオフとなる。また、第２スイッチ素子１０４は非導通となり、ハード安全回路１４の出力端子４０にはオン信号が出力されて、第１スイッチ素子１０２は導通となる。電磁弁４には電力が供給されず、電磁弁４は閉じられている。

ガス燃焼機器の点火動作時には、マイコン６の第１出力ポート２２からはＰＷＭ出力がされ、第２出力ポート２４からはハイ電位が出力される。このとき、第２スイッチ素子１０４は導通に切り替わる。また、第１出力ポート２２のＰＷＭ出力がハイ電位のときには、第１スイッチ制御回路１０６のトランジスタ１２４がオンとなり、第１スイッチ素子１０２は非導通となる。第１出力ポート２２のＰＷＭ出力がロー電位のときには、第１スイッチ制御回路１０６のトランジスタ１２４がオフとなり、第１スイッチ素子１０２は導通となる。これにより、電磁弁４には、第１出力ポート２２からのＰＷＭ出力に応じて、ＰＷＭ制御された電圧が印加される。この際に、第１出力ポート２２のＰＷＭ出力のデューティ比を制御することで、電磁弁４への通電電流を経時的に変化させ、電磁弁４の開弁時の衝突音を抑制することができる。

ガス燃焼機器の燃焼時には、マイコン６の第１出力ポート２２からはロー電位が出力され、第２出力ポート２４からはハイ電位が出力される。この場合、第１スイッチ制御回路１０６のトランジスタ１２４がオフとなる。また、第２スイッチ素子１０４は導通のまま維持され、ハード安全回路１４の出力端子４０はオン信号の出力を維持し、第１スイッチ素子１０２は導通のまま維持される。

ガス燃焼機器の失火時には、炎検知回路１２からの出力信号の変化に応じて、ハード安全回路１４が出力端子４０にオフ信号を出力し、第１スイッチ素子１０２が導通から非導通に切り替わる。これにより、電磁弁４への電力供給が遮断されて、電磁弁４は閉弁される。

本実施例の電磁弁駆動回路１００では、マイコン６の第１出力ポート２２と第１スイッチ素子１０２の間に第１スイッチ制御回路１０６が介在している。このため、ハード安全回路１４が出力端子４０にオン信号を出力している限りにおいて、第１出力ポート２２からのＰＷＭ出力に対応して第１スイッチ素子１０２の導通と非導通を切り換えることができる。また、仮にマイコン６が暴走した場合でも、意図せずにマイコン６の第１出力ポート２２からハイ電位が出力された場合、第１スイッチ素子１０２は非導通となり、意図せずにマイコン６の第１出力ポート２２からロー電位が出力された場合、ハード安全回路１４が出力端子４０にオフ信号を出力していれば、第１スイッチ素子１０２は非導通となり、いずれの場合も電磁弁４は閉じられる。本実施例の電磁弁駆動回路１００によれば、ガス漏れが発生するリスクを低減することができる。

本実施例の電磁弁駆動回路１００では、第１スイッチ素子１０２が電磁弁４および第２スイッチ素子１０４よりも接地電位２０側に設けられている。このような構成とすると、第２スイッチ素子１０４を導通させていない状態で、マイコン６がチェック出力ポート２８からチェック信号を出力して、第１スイッチ素子１０２のオン故障の有無をチェックすることができる。第１スイッチ素子１０２のオン故障のチェックをする際に、電磁弁４が開いてしまうことを防ぐことができる。

（実施例３）
図４に本実施例の電磁弁駆動回路１５２の回路構成を示す。以下では、実施例１の電磁弁駆動回路２や実施例２の電磁弁駆動回路１００と同様の構成については、同様の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。本実施例の電磁弁駆動回路１５２は、主に、マイコン６と、第１スイッチ素子８と、第２スイッチ素子１０４と、炎検知回路１２と、ハード安全回路１４と、第１スイッチ制御回路１６を備えている。

本実施例の電磁弁駆動回路１５２では、第１スイッチ素子８、第２スイッチ素子１０４が、いずれも第２電源電位３２と電磁弁４の間に設けられている。第１スイッチ素子８のソース端子は、第２電源電位３２に接続されている。第１スイッチ素子８のドレイン端子は、第２スイッチ素子１０４のソース端子に接続されている。第２スイッチ素子１０４のドレイン端子は、電磁弁４の第１端子３４に接続されている。電磁弁４の第２端子４２は、接地電位２０に接続されている。

本実施例の電磁弁駆動回路１５２では、マイコン６の第１出力ポート２２と第１スイッチ素子８の間に第１スイッチ制御回路１６が介在している。このため、ハード安全回路１４が出力端子４０にオン信号を出力している限りにおいて、第１出力ポート２２からのＰＷＭ出力に対応して第１スイッチ素子８の導通と非導通を切り換えることができる。また、仮にマイコン６が暴走した場合でも、意図せずにマイコン６の第１出力ポート２２からハイ電位が出力された場合、第１スイッチ素子８は非導通となり、意図せずにマイコン６の第１出力ポート２２からロー電位が出力された場合、ハード安全回路１４が出力端子４０にオフ信号を出力していれば、第１スイッチ素子８は非導通となり、いずれの場合も電磁弁４は閉じられる。本実施例の電磁弁駆動回路１５２によれば、ガス漏れが発生するリスクを低減することができる。

本実施例の電磁弁駆動回路１５２では、第１スイッチ素子８が第２電源電位３２と電磁弁４の間に設けられている。仮に、第１スイッチ素子８が電磁弁４と接地電位２０の間に設けられている場合、電磁弁４の接地電位２０側の端子が筐体と地絡した場合に、電磁弁４に電力が供給されて、意図せずに電磁弁４が開いてしまう。本実施例の電磁弁駆動回路１５２のように、第１スイッチ素子８を第２電源電位３２と電磁弁４の間に介在させることで、電磁弁４の端子が筐体と地絡しても、電磁弁４には電力が供給されず、意図せずに電磁弁４が開いてしまうことがない。ガス漏れが発生するリスクをより低減することができる。

本実施例の電磁弁駆動回路１５２では、第１スイッチ素子８が電磁弁４および第２スイッチ素子１０４よりも第２電源電位３２側に設けられている。このような構成とすると、第２スイッチ素子１０４を導通させていない状態で、マイコン６がチェック出力ポート２８からチェック信号を出力して、第１スイッチ素子８のオン故障の有無をチェックすることができる。第１スイッチ素子８のオン故障のチェックをする際に、電磁弁４が開いてしまうことを防ぐことができる。

（実施例４）
図５に本実施例の電磁弁駆動回路１７２の回路構成を示す。以下では、実施例１の電磁弁駆動回路２や実施例２の電磁弁駆動回路１００、実施例３の電磁弁駆動回路１５２と同様の構成については、同様の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。本実施例の電磁弁駆動回路１５２は、主に、マイコン６と、第１スイッチ素子８と、第２スイッチ素子１０４と、炎検知回路１２と、ハード安全回路１４と、第１スイッチ制御回路１６を備えている。

本実施例の電磁弁駆動回路１７２では、第１スイッチ素子８、第２スイッチ素子１０４が、いずれも第２電源電位３２と電磁弁４の間に設けられている。第２スイッチ素子１０４のソース端子は、第２電源電位３２に接続されている。第２スイッチ素子１０４のドレイン端子は、第１スイッチ素子８のソース端子に接続されている。第１スイッチ素子８のドレイン端子は、電磁弁４の第１端子３４に接続されている。電磁弁４の第２端子４２は、接地電位２０に接続されている。また、本実施例の電磁弁駆動回路１７２では、マイコン６がチェック出力ポート２８、チェック入力ポート３０を有していない。

本実施例の電磁弁駆動回路１７２では、マイコン６の第１出力ポート２２と第１スイッチ素子８の間に第１スイッチ制御回路１６が介在している。このため、ハード安全回路１４が出力端子４０にオン信号を出力している限りにおいて、第１出力ポート２２からのＰＷＭ出力に対応して第１スイッチ素子８の導通と非導通を切り換えることができる。また、仮にマイコン６が暴走した場合でも、意図せずにマイコン６の第１出力ポート２２からハイ電位が出力された場合、第１スイッチ素子８は非導通となり、意図せずにマイコン６の第１出力ポート２２からロー電位が出力された場合、ハード安全回路１４が出力端子４０にオフ信号を出力していれば、第１スイッチ素子８は非導通となり、いずれの場合も電磁弁４は閉じられる。本実施例の電磁弁駆動回路１７２によれば、ガス漏れが発生するリスクを低減することができる。

本実施例の電磁弁駆動回路１７２では、第１スイッチ素子８が第２電源電位３２と電磁弁４の間に設けられている。仮に、第１スイッチ素子８が電磁弁４と接地電位２０の間に設けられている場合、電磁弁４の接地電位２０側の端子が筐体と地絡した場合に、電磁弁４に電力が供給されて、意図せずに電磁弁４が開いてしまう。本実施例の電磁弁駆動回路１７２のように、第１スイッチ素子８を第２電源電位３２と電磁弁４の間に介在させることで、電磁弁４の端子が筐体と地絡しても、電磁弁４には電力が供給されず、意図せずに電磁弁４が開いてしまうことがない。ガス漏れが発生するリスクをより低減することができる。

以上、各実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２電磁弁駆動回路
４電磁弁
６マイコン
８第１スイッチ素子
１０第２スイッチ素子
１２炎検知回路
１４ハード安全回路
１６第１スイッチ制御回路
１８第１電源電位
２０接地電位
２２第１出力ポート
２４第２出力ポート
２６ＷＤパルス出力ポート
２８チェック出力ポート
３０チェック入力ポート
３２第２電源電位
３４第１端子
３６抵抗器
３８抵抗器
４０出力端子
４２第２端子
４４抵抗器
４６抵抗器
４８スイッチ入力端子
５０炎検知入力端子
５２ＷＤパルス入力端子
５４チェック入力端子
５６入力端子
５８出力端子
６０第１トランジスタ
６２第２トランジスタ
６４抵抗器
６６抵抗器
６８抵抗器
７０抵抗器
１００電磁弁駆動回路
１０２第１スイッチ素子
１０４第２スイッチ素子
１０６第１スイッチ制御回路
１０８抵抗器
１１０抵抗器
１１２デジタルトランジスタ
１１４抵抗器
１１６抵抗器
１１８デジタルトランジスタ
１２０入力端子
１２２出力端子
１２４トランジスタ
１２６抵抗器
１２８抵抗器
１５２電磁弁駆動回路
１７２電磁弁駆動回路

Claims

ガス燃焼機器のガス供給経路上に設けられた電磁弁を開閉駆動する電磁弁駆動回路であって、
ＰＷＭ出力機能を有する第１出力ポートと、ＰＷＭ出力機能を有さない第２出力ポートを備えるマイコンと、
電源電位から電磁弁を経由して接地電位に至る電力供給経路上に設けられており、導通と非導通の間で切り替わる第１スイッチと、
前記電力供給経路上に設けられており、第２出力ポートの電位に応じて導通と非導通の間で切り替わる第２スイッチと、
炎の有無を検知する炎検知回路と、
炎検知回路で炎が検知されている場合、あるいは第２スイッチが非導通である場合に、オン信号を出力し、炎検知回路で炎が検知されず、かつ第２スイッチが導通している場合に、オフ信号を出力するハード安全回路と、
第１スイッチを導通と非導通の間で切り換える第１スイッチ制御回路を備えており、
第１スイッチ制御回路が、第１出力ポートが第１電位の場合は、第１スイッチを非導通とし、第１出力ポートが第２電位の場合は、ハード安全回路がオン信号を出力していれば第１スイッチを導通とし、ハード安全回路がオフ信号を出力していれば第１スイッチを非導通とするように構成されている、電磁弁駆動回路。
第１スイッチが、電源電位と電磁弁の間に設けられている、請求項１の電磁弁駆動回路。
第１スイッチが、電磁弁および第２スイッチよりも電源電位側、あるいは電磁弁および第２スイッチよりも接地電位側に設けられている、請求項１または２の電磁弁駆動回路。