JP2021197493A - Solenoid driving circuit - Google Patents
Solenoid driving circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021197493A JP2021197493A JP2020104292A JP2020104292A JP2021197493A JP 2021197493 A JP2021197493 A JP 2021197493A JP 2020104292 A JP2020104292 A JP 2020104292A JP 2020104292 A JP2020104292 A JP 2020104292A JP 2021197493 A JP2021197493 A JP 2021197493A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- converter
- solenoid coil
- solenoid
- terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 43
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、ソレノイド駆動回路に関するものである。 The present invention relates to a solenoid drive circuit.
特許文献1に開示のソレノイド駆動回路においては、図7に示すように、ソレノイドコイル200と吸着トランジスタ201と保持トランジスタ202と制限抵抗203とタイマ回路204を備えている。タイマ回路204はコンデンサ205と抵抗206を備える。スイッチ207がオンすると吸着トランジスタ201及び保持トランジスタ202がオンして吸着トランジスタ201を通じてソレノイドコイル200に駆動電流が供給される。スイッチ207がオンした後の特定時間が経過した時にタイマ回路204により吸着トランジスタ201がオフして保持トランジスタ202を通じてソレノイドコイル200に駆動電流より小さな保持電流が供給される。このように、タイマ回路204と制限抵抗203の組み合わせで省電力を実現しており、高い電流でプランジャを駆動させた後、コンデンサ205を用いたタイマ回路204で一定時間後に電流経路をトランジスタ201で切り換え、保持電流を下げるようにしている。
As shown in FIG. 7, the solenoid drive circuit disclosed in Patent Document 1 includes a
しかし、特許文献1に開示のソレノイド駆動回路は、供給電圧の変動に伴いソレノイドコイル200に流れる電流が変化するため、例えば、電圧が高いときは大きく発熱する。また、タイマ回路204を用いてコンデンサ205の充電動作で駆動電流から保持電流に切り換えるが、入力する電圧が変動するとコンデンサ205の充電速度が変わるため、切り換えタイミングが不安定になる。
However, in the solenoid drive circuit disclosed in Patent Document 1, since the current flowing through the
本発明の目的は、ソレノイドコイルの発熱を安定化するとともに切り換えタイミングを安定化することができるソレノイド駆動回路を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a solenoid drive circuit capable of stabilizing the heat generation of the solenoid coil and stabilizing the switching timing.
上記課題を解決するためのソレノイド駆動回路は、外部電源電圧を入力して電磁弁駆動用のソレノイドコイルを通電するソレノイド駆動回路であって、電圧入力端子に外部電源が接続されるとともに電圧出力端子に前記ソレノイドコイルが接続され、スイッチング素子を有し、変動する入力電圧に対して一定電圧を出力するDC/DCコンバータと、抵抗とコンデンサにより構成され、前記DC/DCコンバータの電圧出力端子と接続され、前記ソレノイドコイルへの電圧出力時間を計測するタイマ回路と、を備え、前記DC/DCコンバータは、前記DC/DCコンバータのスイッチング素子を制御する制御部と、前記タイマ回路に接続される切換時期判定用端子と、を有し、前記制御部は、前記切換時期判定用端子の状態に基づいて前記DC/DCコンバータの出力電圧を、前記ソレノイドコイルの通電開始から前記タイマ回路により予め定めた時間が経過すると、それまでの電圧よりも低い電圧に切り換えることを要旨とする。 The solenoid drive circuit for solving the above problems is a solenoid drive circuit that inputs an external power supply voltage to energize the solenoid coil for driving the electromagnetic valve, and the external power supply is connected to the voltage input terminal and the voltage output terminal. The solenoid coil is connected to the DC / DC converter, which has a switching element and outputs a constant voltage with respect to a fluctuating input voltage, and is composed of a resistor and a capacitor and is connected to the voltage output terminal of the DC / DC converter. A timer circuit for measuring the voltage output time to the solenoid coil is provided, and the DC / DC converter has a control unit for controlling a switching element of the DC / DC converter and switching connected to the timer circuit. It has a timing determination terminal, and the control unit predetermines the output voltage of the DC / DC converter based on the state of the switching timing determination terminal by the timer circuit from the start of energization of the solenoid coil. The gist is to switch to a lower voltage over time.
これによれば、DC/DCコンバータは、入力電圧が変動しても出力電圧を一定にすることができるので、外部電源からの供給電圧の変動に対してソレノイドコイルへの印加電圧が安定し、ソレノイドコイルの発熱を安定化することができる。また、制御部により、切換時期判定用端子の状態に基づいてDC/DCコンバータの出力電圧が、ソレノイドコイルの通電開始からタイマ回路により予め定めた時間が経過すると、それまでの電圧よりも低い電圧に切り換えられる。このとき、供給電圧が変動してもタイマ回路への印加電圧が一定であるのでコンデンサの充電速度も安定し、切り換えタイミングを安定化することができる。 According to this, since the DC / DC converter can keep the output voltage constant even if the input voltage fluctuates, the voltage applied to the solenoid coil becomes stable against the fluctuation of the supply voltage from the external power supply. The heat generation of the solenoid coil can be stabilized. Further, by the control unit, the output voltage of the DC / DC converter based on the state of the switching timing determination terminal becomes lower than the voltage up to that point when a predetermined time elapses from the start of energization of the solenoid coil by the timer circuit. Can be switched to. At this time, even if the supply voltage fluctuates, the voltage applied to the timer circuit is constant, so that the charging speed of the capacitor is stable and the switching timing can be stabilized.
また、ソレノイド駆動回路において、前記DC/DCコンバータは、SEPIC回路構造をなしているとよい。
また、ソレノイド駆動回路において、前記タイマ回路の前記コンデンサには、ダイオードを介した放電経路が形成されているとよい。
Further, in the solenoid drive circuit, the DC / DC converter may have a SEPIC circuit structure.
Further, in the solenoid drive circuit, it is preferable that the capacitor of the timer circuit has a discharge path formed via a diode.
また、ソレノイド駆動回路において、前記DC/DCコンバータと前記ソレノイドコイルとの間において前記ソレノイドコイルに対しサージ電圧対策用のダイオードを並列接続してなるとよい。 Further, in the solenoid drive circuit, a diode for surge voltage countermeasures may be connected in parallel to the solenoid coil between the DC / DC converter and the solenoid coil.
また、ソレノイド駆動回路において、前記外部電源と前記DC/DCコンバータとの間における正極ライン及び負極ラインの少なくとも一方に誤配線対策用のダイオードを設けてなるとよい。 Further, in the solenoid drive circuit, a diode for preventing erroneous wiring may be provided on at least one of the positive electrode line and the negative electrode line between the external power supply and the DC / DC converter.
本発明によれば、ソレノイドコイルの発熱を安定化するとともに切り換えタイミングを安定化することができる。 According to the present invention, the heat generation of the solenoid coil can be stabilized and the switching timing can be stabilized.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
ソレノイド駆動回路は、空気圧アクチュエータ(エアオペレート弁、シリンダ)を駆動制御する空気圧バルブに用いることができる。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
The solenoid drive circuit can be used for a pneumatic valve that drives and controls a pneumatic actuator (air operated valve, cylinder).
図1に示すように、ソレノイド駆動回路10は、外部電源電圧を入力して電磁弁駆動用のソレノイドコイル100を通電して電磁弁のプランジャの吸着動作を行わせることにより流体の流れを制御する。ソレノイド駆動回路10は、制御基板に設けられている。
As shown in FIG. 1, the
ソレノイド駆動回路10は、DC/DCコンバータ20とタイマ回路30を備える。DC/DCコンバータ20を介してソレノイドコイル100へ電圧を印加する。
制御基板に設けられるDC/DCコンバータ20は、SEPIC(Single Ended Primary Inductor Converter)回路構造をなしている。DC/DCコンバータ20は、電圧入力端子P1と、電圧出力端子P2と、第1切換時期判定用端子P3と、第2切換時期判定用端子P4と、グランド端子P5とを備える。
The
The DC /
DC/DCコンバータ20は、コイル21と、スイッチング素子22と、コンデンサ23と、コイル24と、スイッチング素子25と、コンデンサ26と、制御部27と、電圧センサ28を備える。スイッチング素子22,25は、例えば、MOSFETにより構成されている。
The DC /
DC/DCコンバータ20の電圧入力端子P1にはスイッチ40を介して外部電源90の正極が接続されており、外部電源90の正極とDC/DCコンバータ20との間における正極ラインL1にスイッチ40を設けた構成となっている。スイッチ40は図示しない制御機器により駆動される。外部電源90の負極はダイオード41を介してグランド端子P5と接続されており、外部電源90の負極とDC/DCコンバータ20との間における負極ラインL2に誤配線対策用のダイオード41を設けた構成となっている。ダイオード41はアノードがグランド端子P5側、カソードが外部電源90の負極側となっている。ダイオード41により、入力電圧の誤配線による逆電圧からDC/DCコンバータ20を保護することができるようになっている。
The positive electrode of the
DC/DCコンバータ20の電圧出力端子P2にソレノイドコイル100の一端が接続されるとともに、ソレノイドコイル100の他端がグランド端子P5と接続される。
DC/DCコンバータ20において、電圧入力端子P1にコイル21の一端が接続され、コイル21の他端にコンデンサ23の一方の電極が接続されている。コンデンサ23の他方の電極にはスイッチング素子25を介して電圧出力端子P2が接続されている。コイル21とコンデンサ23とを繋ぐ配線途中の接続点αは、スイッチング素子22を介してグランド端子P5と接続されている。コンデンサ23とスイッチング素子25とを繋ぐ配線途中の接続点βは、コイル24を介してグランド端子P5と接続されている。スイッチング素子25と電圧出力端子P2とを繋ぐ配線途中の接続点γは、コンデンサ26を介してグランド端子P5と接続されている。電圧センサ28により電圧出力端子P2とグランド端子P5との電位差である出力電圧Voutが検出される。
One end of the
In the DC /
電圧センサ28により検出された出力電圧Voutは制御部27に送られる。DC/DCコンバータ20における制御部27には、DC/DCコンバータ20のスイッチング素子22及びスイッチング素子25のゲートが接続され、制御部27は、スイッチング素子22,25をオンオフ制御する。詳しくは、スイッチング素子22,25のオンオフのパルス列における1周期に対するオンオフの継続時間の比であるデューティ比を制御する。
The output voltage Vout detected by the
SEPIC回路構造をなすDC/DCコンバータ20は、変動する入力電圧に対して一定電圧を出力することができ、入力側のスイッチング素子22のデューティ比及び出力側のスイッチング素子25のデューティ比を調整することにより出力直流電圧が調整される。具体的には、スイッチング素子22がオンかつスイッチング素子25がオフによりコイル24からのエネルギによる電流がスイッチング素子22とコンデンサ23を通って流れるとともに入力電圧Vinからのエネルギによる電流がコイル21とスイッチング素子22を通って流れる。また、スイッチング素子22がオフかつスイッチング素子25がオンによりコイル24から電流がスイッチング素子25を通ってコンデンサ26とソレノイドコイル100に流れるとともにコイル21から電流がコンデンサ23とスイッチング素子25を通ってコンデンサ26とソレノイドコイル100に流れる。スイッチング素子22のデューティ比(スイッチング素子25のデューティ比)を調整することにより出力電圧Voutが調整される。
The DC /
DC/DCコンバータ20の外部において、電圧出力端子P2とグランド端子P5との間にはコンデンサ50が接続される。また、電圧出力端子P2とグランド端子P5との間において、抵抗51と発光ダイオード(LED)52の直列回路が接続される。発光ダイオード(LED)52は、ソレノイドコイル100が通電されている時(電圧印加されている時)に点灯する。
Outside the DC /
電圧出力端子P2とグランド端子P5との間においてダイオード53が接続され、ダイオード53はアノードがグランド端子P5側、カソードが電圧出力端子P2側となっている。ソレノイドコイル100と並列接続されたダイオード53により、ソレノイドコイル100のサージ電圧からDC/DCコンバータ20を保護することができるようになっている。
A
タイマ回路30は、直列接続された抵抗31とコンデンサ32により構成され、直列回路の一端がDC/DCコンバータ20の電圧出力端子P2と接続されるとともに、他端がグランド端子P5に接続されている。タイマ回路30により、ソレノイドコイル100への電圧出力時間を計測することができるようになっている。
The
抵抗31とコンデンサ32による直列回路であるタイマ回路30は、ソレノイドコイル100と並列に接続されている。
DC/DCコンバータ20の第1切換時期判定用端子P3は、コンデンサ32と抵抗31との配線途中の接続点aと接続されている。DC/DCコンバータ20の第2切換時期判定用端子P4は、抵抗60及びスイッチ40を介して外部電源90の正極と接続される。第2切換時期判定用端子P4は、スイッチ40が閉じられると抵抗60を介して外部電源電圧が印加されHレベルにされる。
The
The first switching timing determination terminal P3 of the DC /
コンデンサ32と抵抗31とを繋ぐ配線途中の接続点aは放電用のダイオード42を介して電圧出力端子P2と接続されており、タイマ回路30のコンデンサ32に、ダイオード42を介した符号L3,L4,L5,L6に示す経路によるグランド端子P5に至る放電経路を形成した構成となっている。ダイオード42はアノードがコンデンサ32側、カソードが電圧出力端子P2側となっている。
The connection point a in the middle of wiring connecting the
制御部27には、第1切換時期判定用端子P3及び第2切換時期判定用端子P4が接続されている。制御部27は、第2切換時期判定用端子P4のレベルがHレベルに立ち上がると、そのタイミング(立ち上がりエッジ)でDC/DCコンバータ20の出力電圧Voutを5Vにしてソレノイドコイル100の通電(駆動)を開始するようになっている。また、制御部27は、第1切換時期判定用端子P3の状態に基づいてDC/DCコンバータ20の出力電圧Voutを、第2切換時期判定用端子P4のレベルがHレベルになる立ち上がりエッジでのソレノイドコイル100の通電開始から、タイマ回路30により第1切換時期判定用端子P3のレベルが閾値に達する予め定めた時間が経過すると、それまでの電圧(吸着電流に対応する電圧)よりも低い電圧(保持電流に対応する電圧)に切り換えることができるようになっている。電磁弁のプランジャ吸着動作に対応する吸着電流よりもプランジャの位置を保持する保持電流を小さくすることにより消費電力の低減が図られる。
The first switching timing determination terminal P3 and the second switching timing determination terminal P4 are connected to the
次に、作用について説明する。
図4(a)には入力電圧Vinの推移を示す。図4(b)には第1切換時期判定用端子P3のレベルの推移を示す。図4(c)には出力電圧Voutの推移を示す。図4(d)には第2切換時期判定用端子P4のレベルの推移を示す。
Next, the operation will be described.
FIG. 4A shows the transition of the input voltage Vin. FIG. 4B shows the transition of the level of the first switching timing determination terminal P3. FIG. 4C shows the transition of the output voltage Vout. FIG. 4D shows the transition of the level of the second switching timing determination terminal P4.
図4(a),(b),(c),(d)において、t1のタイミングでスイッチ40が閉じられてDC/DCコンバータ20に入力電圧Vinが供給される。すると、図4(d)に示すように第2切換時期判定用端子P4がHレベルになる。これをトリガとして、制御部27は、図4(c)に示すように、DC/DCコンバータ20の出力電圧Voutとして5Vを出力させる。
In FIGS. 4A, 4B, C, and 4D, the
DC/DCコンバータ20の出力電圧Voutを5Vにすることにより、図2に経路Ru1で示すように、ソレノイドコイル100にプランジャ吸着電流が流れてプランジャ吸着動作が行われる。また、DC/DCコンバータ20の出力電圧Voutが5Vのときにおいて、図2に経路Ru2で示すように、タイマ回路30において抵抗31を介してコンデンサ32に電流が流れ、充電が行われる。
By setting the output voltage Vout of the DC /
DC/DCコンバータ20の出力電圧Voutによりタイマ回路30のコンデンサ32が充電されていき、図4(b)に示すように第1切換時期判定用端子P3のレベルが上昇する。第1切換時期判定用端子P3のレベルが閾値に達するt2のタイミングにおいて制御部27は、それまでのLレベルからHレベルになったとして、図4(c)に示すように、DC/DCコンバータ20の出力電圧Voutとして3.3Vを出力させる。
The
つまり、制御部27は、第1切換時期判定用端子P3の状態に基づいてDC/DCコンバータ20の出力電圧を、ソレノイドコイル100の通電開始からタイマ回路30により予め定めた時間T1(例えば50msec)が経過すると、それまでの5Vよりも低い3.3Vに切り換える。
That is, the
DC/DCコンバータ20の出力電圧Voutが3.3Vとなることによりソレノイドコイル100にプランジャ位置保持電流が流れてプランジャの位置が保持される。また、DC/DCコンバータ20の出力電圧Voutを5Vから3.3Vに切り換えることによりプランジャの吸着動作を行いつつ電磁弁の駆動に係る消費電力の低減が図られる(省電力化が図られる)。
When the output voltage Vout of the DC /
図5には、第2切換時期判定用端子P4のレベル及び第1切換時期判定用端子P3のレベルに対応するモードを示す。
図5に示すように、第2切換時期判定用端子P4がLレベルかつ第1切換時期判定用端子P3がLレベルのとき、DC/DCコンバータ20の出力電圧Voutをゼロにして出力が出ないシャットダウンモード(電磁弁駆動停止モード)にされる。第2切換時期判定用端子P4がHレベルかつ第1切換時期判定用端子P3がLレベルのとき、DC/DCコンバータ20の出力電圧Voutを5Vに固定する5V固定モードにされる。第2切換時期判定用端子P4がHレベルかつ第1切換時期判定用端子P3がHレベルのとき、DC/DCコンバータ20の出力電圧Voutを3.3Vに固定する3.3V固定モードにされる。
FIG. 5 shows a mode corresponding to the level of the second switching timing determination terminal P4 and the level of the first switching timing determination terminal P3.
As shown in FIG. 5, when the second switching timing determination terminal P4 is at L level and the first switching timing determination terminal P3 is at L level, the output voltage Vout of the DC /
図4(a),(b),(c),(d)に示すように、t3のタイミングでスイッチ40が開けられると、DC/DCコンバータ20への入力電圧の供給が停止される。すると、出力電圧Voutがゼロとなり、図3において経路Ru3で示す放電経路で、ダイオード42を介してタイマ回路30のコンデンサ32に溜まった電荷が放電される。また、第2切換時期判定用端子P4がLレベルになる。
As shown in FIGS. 4A, 4B, C, and 4D, when the
ソレノイドコイル100への通電停止に伴いサージ電圧が発生し、図3に経路Ru4で示すようにダイオード53を介してサージ電流が流れ、ソレノイドコイル100のサージ電圧に対して、ソレノイドコイル100と並列接続されたダイオード53によりDC/DCコンバータ20が保護される。
A surge voltage is generated when the energization of the
このように、DC/DCコンバータ20は、入力電圧が変動しても出力電圧を一定にすることができるので、外部電源90からの供給電圧の変動に対してソレノイドコイル100への印加電圧が安定し、ソレノイドコイル100の発熱を安定化することができる。
In this way, since the DC /
また、制御部27により、切換時期判定用端子P3,P4の状態に基づいてDC/DCコンバータ20の出力電圧Voutが、ソレノイドコイル100の通電開始からタイマ回路30により予め定めた時間(起動時間)T1が経過すると、それまでの電圧よりも低い電圧に切り換えられる。このとき、供給電圧が変動してもタイマ回路30への印加電圧が一定であるのでコンデンサ32の充電速度(閾値に達する時間)も安定し、切り換えタイミングを安定化することができる。
Further, the
このようにして、電源電圧によらずに使用できる省電力型フリー電源回路として使用できる。
以下、詳しく説明する。
In this way, it can be used as a power-saving free power supply circuit that can be used regardless of the power supply voltage.
Hereinafter, it will be described in detail.
SEPIC回路構造をなすDC/DCコンバータ20を用いることにより、ソレノイドコイル100への印加電圧が安定し、ソレノイドコイル100の温度上昇を低減できる。図4(a)に示すように、ソレノイドコイル100を、予め定めた時間(例えば100msec)を1周期として駆動する場合、供給電圧が高くなったときにソレノイド印加電圧も高くなると、ソレノイドコイル100に発生する熱も大きくなりソレノイドコイル100が高温になり、次回の駆動の時までにソレノイドコイル100を冷却しにくくなる状況が生じる。これに対し本実施形態のようにDC/DCコンバータ20は、入力電圧Vinが高くなっても出力電圧Voutは一定であると、入力電圧Vinが変動してもDC/DCコンバータ20の出力電圧Voutは5V固定もしくは3.3V固定であり、ソレノイドコイル100に発生する熱は小さいまま一定である。これにより、ソレノイドコイル100の発熱量を一定に保つことができ、次回の駆動の時までにソレノイドコイル100を冷却することができる。
By using the DC /
また、DC/DCコンバータ20の出力電圧をタイマ回路30(抵抗31、コンデンサ32)に印加するため、供給電圧が変動しても(入力電圧Vinが変動しても)充電電圧が閾値に達するまでの時間は一定であり、吸着電流の通電時間、即ち、起動時間を一定にすることができる。例えば、5Vに固定する時間T1を一定(例えば50msec)にすることができる。
Further, since the output voltage of the DC /
具体的には、スイッチ40を介して入力電圧VinがDC/DCコンバータ20に入力されるが、DC/DCコンバータ20へは入力電圧として2.7〜38Vが供給され、DC/DCコンバータ20から5Vが出力され、ソレノイドコイル100とタイマ回路30(抵抗31、コンデンサ32)に電圧が印加される。タイマ回路30のコンデンサ32が充電され、コンデンサ32の充電電圧が上昇し、DC/DCコンバータ20の第1切換時期判定用端子P3は電圧が上昇していき、第1切換時期判定用端子P3のレベルが閾値に達すると、DC/DCコンバータ20の出力電圧は3.3Vにされる。
Specifically, the input voltage Vin is input to the DC /
特許文献1に開示のソレノイド駆動回路においては、供給電圧の変動に対してソレノイドコイル200に流れる電流が変化するため、電圧が低くなると電流も小さくなり、プランジャの動作不良につながる懸念がある。本実施形態ではDC/DCコンバータ20の出力電圧Voutが一定であり、ソレノイドコイル100に流れる電流が下がることなくプランジャの動作が不良になることもない。即ち、供給電圧が変動してもDC/DCコンバータ20の出力電圧Vout、即ち、ソレノイドコイル100に印加する電圧を一定にでき、プランジャの動作不良を防止することができる。
In the solenoid drive circuit disclosed in Patent Document 1, since the current flowing through the
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)外部電源電圧を入力して電磁弁駆動用のソレノイドコイル100を通電するソレノイド駆動回路10の構成として、電圧入力端子P1に外部電源90が接続されるとともに電圧出力端子P2にソレノイドコイル100が接続され、スイッチング素子22,25を有し、変動する入力電圧Vinに対して一定電圧を出力するDC/DCコンバータ20と、抵抗31とコンデンサ32により構成され、DC/DCコンバータ20の電圧出力端子P2と接続され、ソレノイドコイル100への電圧出力時間を計測するタイマ回路30と、を備える。DC/DCコンバータ20は、DC/DCコンバータ20のスイッチング素子22,25を制御する制御部27と、タイマ回路30に接続される切換時期判定用端子としての第1切換時期判定用端子P3と、を有する。制御部27は、第1切換時期判定用端子P3の状態に基づいてDC/DCコンバータ20の出力電圧Voutを、ソレノイドコイル100の通電開始からタイマ回路30により予め定めた時間T1が経過すると、それまでの電圧よりも低い電圧に切り換える。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) As a configuration of the
よって、変動する入力電圧Vinに対して一定電圧を出力するDC/DCコンバータ20を用いるとともにDC/DCコンバータ20の電圧出力端子P2にタイマ回路30を接続することにより、ソレノイドコイル100の発熱を安定化するとともに切り換えタイミングを安定化することができる。
Therefore, by using a DC /
(2)DC/DCコンバータ20は、SEPIC回路構造をなしているので、昇圧及び降圧することができ、実用的である。
(3)タイマ回路30のコンデンサ32には、ダイオード42を介した放電経路(L3,L4,L5,L6)が形成されているので、早期にコンデンサ32に溜まった電荷を抜くことができる。
(2) Since the DC /
(3) Since the discharge path (L3, L4, L5, L6) via the
(4)DC/DCコンバータ20とソレノイドコイル100との間においてソレノイドコイル100に対しサージ電圧対策用のダイオード53を並列接続したので、サージ電圧対策を講じることができる。
(4) Since the
(5)外部電源90とDC/DCコンバータ20との間における負極ラインL2に誤配線対策用のダイオード41を設けたので、誤配線の対策を講じることができる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
(5) Since the
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
〇スイッチング素子を有するDC/DCコンバータとして、入力電圧が変動しても昇圧・降圧で出力電圧が一定になるように対応できるSEPIC回路構造をなすDC/DCコンバータを用いたが、これに限ることなく、スイッチング素子を有するDC/DCコンバータとして、入力電圧が変動しても昇圧で出力電圧が一定になるように対応できるDC/DCコンバータを用いても、入力電圧が変動しても降圧で出力電圧が一定になるように対応できるDC/DCコンバータを用いてもよい。 〇 As a DC / DC converter with a switching element, we used a DC / DC converter with a SEPIC circuit structure that can handle boosting and stepping down so that the output voltage becomes constant even if the input voltage fluctuates. Instead, as a DC / DC converter with a switching element, even if a DC / DC converter that can handle the output voltage to be constant by boosting even if the input voltage fluctuates is used, the output is stepped down even if the input voltage fluctuates. A DC / DC converter that can handle constant voltage may be used.
〇図1においてはDC/DCコンバータ20は、抵抗60及びスイッチ40を介して外部電源90の正極と接続される第2切換時期判定用端子P4を有していたが、これに代わり、図6に示すように、これを無くしてもよい。つまり、図1の制御部27は第1切換時期判定用端子P3と第2切換時期判定用端子P4により図4(a),(b),(c),(d)に示すように第2切換時期判定用端子P4のレベルの立ち上がりエッジをトリガとしてソレノイドコイル100の通電開始から予め定めた時間T1の経過をモニタしたが、これに代わり、図6に示すように、制御部27は第1切換時期判定用端子P3のみを用いて第1切換時期判定用端子P3のレベルが上昇し始めたことをトリガとしてコンデンサ32の充電電位が閾値に達したら予め定めた時間T1が経過したと判定してもよい。
〇 In FIG. 1, the DC /
〇図1、図6での放電用のダイオード42を介したコンデンサ32の放電ラインを無くす構成とすることも可能であり、ダイオード42を介した放電ラインによらずにコンデンサ32に溜まった電荷を例えば抵抗31とソレノイドコイル100を介して放電することも可能である。
〇 It is also possible to eliminate the discharge line of the
〇図1、図6において外部電源90とDC/DCコンバータ20との間における負極ラインL2に誤配線対策用のダイオード41を設けたが、外部電源90とDC/DCコンバータ20との間における正極ラインL1に誤配線対策用のダイオードを設けてもよい。この場合、ダイオードのアノードが外部電源90の正極側となるとともにカソードがDC/DCコンバータ20の電圧入力端子P1側となる。他にも、外部電源90とDC/DCコンバータ20との間における正極ラインL1及び負極ラインL2の両方に誤配線対策用のダイオードを設けてもよい。要は、外部電源90とDC/DCコンバータ20との間における正極ラインL1及び負極ラインL2の少なくとも一方に誤配線対策用のダイオードを設ければよい。
〇 In FIGS. 1 and 6, a
○スイッチング素子22,25は、MOSFETの他にもIGBT等により構成してもよい。
○ The switching
10…ソレノイド駆動回路、20…DC/DCコンバータ、22…スイッチング素子、25…スイッチング素子、27…制御部、30…タイマ回路、31…抵抗、32…コンデンサ、41…誤配線対策用のダイオード、42…ダイオード、53…サージ電圧対策用のダイオード、90…外部電源、100…ソレノイドコイル、L1…正極ライン、L2…負極ライン、P1…電圧入力端子、P2…電圧出力端子、P3…第1切換時期判定用端子、T1…予め定めた時間、Vin…入力電圧、Vout…出力電圧。 10 ... solenoid drive circuit, 20 ... DC / DC converter, 22 ... switching element, 25 ... switching element, 27 ... control unit, 30 ... timer circuit, 31 ... resistor, 32 ... capacitor, 41 ... diode for miswiring countermeasures, 42 ... diode, 53 ... diode for surge voltage countermeasure, 90 ... external power supply, 100 ... solenoid coil, L1 ... positive voltage line, L2 ... negative voltage line, P1 ... voltage input terminal, P2 ... voltage output terminal, P3 ... first switching Timing determination terminal, T1 ... predetermined time, Vin ... input voltage, Vout ... output voltage.
Claims (5)
電圧入力端子に外部電源が接続されるとともに電圧出力端子に前記ソレノイドコイルが接続され、スイッチング素子を有し、変動する入力電圧に対して一定電圧を出力するDC/DCコンバータと、
抵抗とコンデンサにより構成され、前記DC/DCコンバータの電圧出力端子と接続され、前記ソレノイドコイルへの電圧出力時間を計測するタイマ回路と、
を備え、
前記DC/DCコンバータは、
前記DC/DCコンバータのスイッチング素子を制御する制御部と、
前記タイマ回路に接続される切換時期判定用端子と、
を有し、
前記制御部は、前記切換時期判定用端子の状態に基づいて前記DC/DCコンバータの出力電圧を、前記ソレノイドコイルの通電開始から前記タイマ回路により予め定めた時間が経過すると、それまでの電圧よりも低い電圧に切り換える
ことを特徴とするソレノイド駆動回路。 It is a solenoid drive circuit that inputs an external power supply voltage to energize the solenoid coil for driving the solenoid valve.
A DC / DC converter that has a switching element and outputs a constant voltage with respect to a fluctuating input voltage, while an external power supply is connected to the voltage input terminal and the solenoid coil is connected to the voltage output terminal.
A timer circuit that is composed of a resistor and a capacitor, is connected to the voltage output terminal of the DC / DC converter, and measures the voltage output time to the solenoid coil.
Equipped with
The DC / DC converter is
A control unit that controls the switching element of the DC / DC converter,
The switching timing determination terminal connected to the timer circuit and
Have,
Based on the state of the switching timing determination terminal, the control unit sets the output voltage of the DC / DC converter from the voltage up to that point when a time predetermined by the timer circuit elapses from the start of energization of the solenoid coil. A solenoid drive circuit characterized by switching to a lower voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020104292A JP7229968B2 (en) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | Solenoid drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020104292A JP7229968B2 (en) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | Solenoid drive circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021197493A true JP2021197493A (en) | 2021-12-27 |
JP7229968B2 JP7229968B2 (en) | 2023-02-28 |
Family
ID=79196081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020104292A Active JP7229968B2 (en) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | Solenoid drive circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7229968B2 (en) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50144245U (en) * | 1974-05-15 | 1975-11-28 | ||
JPS5151753A (en) * | 1974-10-31 | 1976-05-07 | Sharp Kk | HOJIDENRYUKYOKYUKAIRO |
JPS52100557U (en) * | 1976-01-24 | 1977-07-29 | ||
JPS5730467U (en) * | 1980-07-28 | 1982-02-17 | ||
JPS62290110A (en) * | 1986-06-09 | 1987-12-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | Drive circuit for reactance element |
JPH05152126A (en) * | 1991-11-28 | 1993-06-18 | Sony Corp | Driving circuit for plunger solenoid |
JP2003007530A (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-10 | Denso Corp | Electromagnetic valve drive unit |
JP2007024281A (en) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Smc Corp | Solenoid valve driving control device |
JP2011187520A (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Ckd Corp | Solenoid driving circuit |
JP2017077171A (en) * | 2014-12-22 | 2017-04-20 | 三菱電機株式会社 | Light source lighting device and lighting fixture |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8591395B2 (en) | 2008-01-28 | 2013-11-26 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Gastric restriction device data handling devices and methods |
JP5152126B2 (en) | 2009-08-19 | 2013-02-27 | 王子ホールディングス株式会社 | Inkjet recording medium |
-
2020
- 2020-06-17 JP JP2020104292A patent/JP7229968B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50144245U (en) * | 1974-05-15 | 1975-11-28 | ||
JPS5151753A (en) * | 1974-10-31 | 1976-05-07 | Sharp Kk | HOJIDENRYUKYOKYUKAIRO |
JPS52100557U (en) * | 1976-01-24 | 1977-07-29 | ||
JPS5730467U (en) * | 1980-07-28 | 1982-02-17 | ||
JPS62290110A (en) * | 1986-06-09 | 1987-12-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | Drive circuit for reactance element |
JPH05152126A (en) * | 1991-11-28 | 1993-06-18 | Sony Corp | Driving circuit for plunger solenoid |
JP2003007530A (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-10 | Denso Corp | Electromagnetic valve drive unit |
JP2007024281A (en) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Smc Corp | Solenoid valve driving control device |
JP2011187520A (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Ckd Corp | Solenoid driving circuit |
JP2017077171A (en) * | 2014-12-22 | 2017-04-20 | 三菱電機株式会社 | Light source lighting device and lighting fixture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7229968B2 (en) | 2023-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4359855B2 (en) | Solenoid valve drive circuit and solenoid valve | |
JP4482913B2 (en) | Solenoid valve and solenoid valve drive circuit | |
US7129679B2 (en) | Power supply circuit having soft start | |
US7813101B2 (en) | Solenoid-operated valve actuating controller | |
US7719860B2 (en) | Power supply and its controlling method | |
JP4481879B2 (en) | Switching power supply | |
JP4431996B2 (en) | Solenoid valve drive circuit and solenoid valve | |
JP5023252B2 (en) | Solenoid valve and solenoid valve drive circuit | |
TWI411901B (en) | Switching regulator | |
US8711529B2 (en) | Switching apparatus and controlling method thereof | |
JP2006115597A (en) | Switching power supply circuit and electronic device using the same | |
JP2006278526A (en) | Light emitting diode driving device | |
JP2015041571A (en) | Led power supply and led illuminating device | |
JP4236602B2 (en) | Switching power supply circuit and electronic device using the same | |
JP7229968B2 (en) | Solenoid drive circuit | |
JP3949119B2 (en) | Laser element driving device | |
KR100969876B1 (en) | Dual mode LED driving device | |
CN111322165A (en) | Fuel injection valve drive device | |
TW202002489A (en) | Rectifier circuit, switching power converter using the rectifier circuit, and related methods | |
JP5070555B2 (en) | Circuit and method for controlling the power supply of a pulse waveform | |
JP6987035B2 (en) | Electromagnetic valve drive device | |
JP2020096125A (en) | Solenoid drive device | |
JP3798289B2 (en) | Switching power supply circuit | |
WO2016133118A1 (en) | Drive circuit | |
TWI409845B (en) | Relay drive circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220331 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7229968 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |