JP2998530B2 - 電磁石駆動装置 - Google Patents
電磁石駆動装置Info
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- JP2998530B2 JP2998530B2 JP30051393A JP30051393A JP2998530B2 JP 2998530 B2 JP2998530 B2 JP 2998530B2 JP 30051393 A JP30051393 A JP 30051393A JP 30051393 A JP30051393 A JP 30051393A JP 2998530 B2 JP2998530 B2 JP 2998530B2
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- power supply
- input terminal
- electromagnet
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁リレーやコンタク
タ等に使用される電磁石の駆動装置に関するものであ
る。
タ等に使用される電磁石の駆動装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電磁リレーやコンタクタ等に使
用される電磁石Ｍg のコイルには、図９に示すように、
入力電源電圧Ｖinを制御回路を介して印加され、制御回
路の構成に応じて電磁石Ｍg が駆動されて、接点Ｓが開
閉されるようになっている。
用される電磁石Ｍg のコイルには、図９に示すように、
入力電源電圧Ｖinを制御回路を介して印加され、制御回
路の構成に応じて電磁石Ｍg が駆動されて、接点Ｓが開
閉されるようになっている。
【０００３】従来、その制御回路の構成として、図10に
示すものが存在する。このものは、電圧検知部１、基準
電圧発生部２、タイマー回路３、パルス制御回路４、回
生回路５、トランジスタ６、電源回路部７等を備えてな
っている。
示すものが存在する。このものは、電圧検知部１、基準
電圧発生部２、タイマー回路３、パルス制御回路４、回
生回路５、トランジスタ６、電源回路部７等を備えてな
っている。
【０００４】電圧検知部１は、電圧比較器Ａを有し、こ
の電圧比較器Ａは、図12に示すように、その(+) 入力に
は入力電源電圧Ｖinを抵抗Ｒ1 及びＲ2 にて抵抗分圧し
Ｖinに応じて変化する入力端子電圧Ｖａが印加され、こ
の入力端子電圧Ｖａが(-) 入力に印加される基準電圧発
生部２で発生した基準電圧Ｖref を越えると、電圧比較
器Ａの出力信号Ｖout は、図13に示すように、Ｌowレベ
ルからＨigh レベルへ変化する。
の電圧比較器Ａは、図12に示すように、その(+) 入力に
は入力電源電圧Ｖinを抵抗Ｒ1 及びＲ2 にて抵抗分圧し
Ｖinに応じて変化する入力端子電圧Ｖａが印加され、こ
の入力端子電圧Ｖａが(-) 入力に印加される基準電圧発
生部２で発生した基準電圧Ｖref を越えると、電圧比較
器Ａの出力信号Ｖout は、図13に示すように、Ｌowレベ
ルからＨigh レベルへ変化する。
【０００５】また、電圧検知部１の他の例として、図14
に示すように、電圧比較器Ａの(+)入力端子にコンデン
サＣ0 を並列接続したものもある。この場合、入力端子
電圧Ｖａは、図15に示すように、コンデンサＣ0 により
上昇が図13よりも遅れることになる。
に示すように、電圧比較器Ａの(+)入力端子にコンデン
サＣ0 を並列接続したものもある。この場合、入力端子
電圧Ｖａは、図15に示すように、コンデンサＣ0 により
上昇が図13よりも遅れることになる。
【０００６】そして、図11に示すように、入力電源電圧
Ｖinがゼロレベルから上昇し始めて定格電圧（例えば12
Ｖ）に到達し、その後下降して再びゼロレベルになるよ
う変化した場合、まずゼロレベルから上昇する際、入力
電源電圧Ｖinが第１しきい値Ｖ1 を越えたとき入力端子
電圧Ｖａが基準電圧Ｖref を越えて出力信号Ｖout はＬ
owレベルからＨigh レベルへ変化して電磁石駆動信号を
出力し、また定格電圧から下降する際、入力電源電圧Ｖ
inが第１しきい値Ｖ1 以下に設定された第２しきい値Ｖ
2 を下回るとき入力端子電圧Ｖａが基準電圧Ｖref を下
回って出力信号Ｖout はＨigh レベルからＬowレベルへ
変化して電磁石駆動信号を停止する。この第１しきい値
Ｖ1 及び第２しきい値Ｖ2 は、抵抗Ｒ1,Ｒ2 及び電圧比
較器Ａの入出力間に接続されたヒステリシス抵抗Ｒh 等
にて適宜設定される。
Ｖinがゼロレベルから上昇し始めて定格電圧（例えば12
Ｖ）に到達し、その後下降して再びゼロレベルになるよ
う変化した場合、まずゼロレベルから上昇する際、入力
電源電圧Ｖinが第１しきい値Ｖ1 を越えたとき入力端子
電圧Ｖａが基準電圧Ｖref を越えて出力信号Ｖout はＬ
owレベルからＨigh レベルへ変化して電磁石駆動信号を
出力し、また定格電圧から下降する際、入力電源電圧Ｖ
inが第１しきい値Ｖ1 以下に設定された第２しきい値Ｖ
2 を下回るとき入力端子電圧Ｖａが基準電圧Ｖref を下
回って出力信号Ｖout はＨigh レベルからＬowレベルへ
変化して電磁石駆動信号を停止する。この第１しきい値
Ｖ1 及び第２しきい値Ｖ2 は、抵抗Ｒ1,Ｒ2 及び電圧比
較器Ａの入出力間に接続されたヒステリシス抵抗Ｒh 等
にて適宜設定される。
【０００７】タイマー回路３は、電圧比較器Ａつまり電
圧検知部１の出力信号Ｖout の電磁石駆動信号がトリガ
となって連動して電磁石の投入動作に必要な所定時間幅
t のパルス出力Ｖt を発生し、パルス制御回路４は、所
定周期にてトランジスタ６を駆動するパルス信号Ｖp を
発生し、そのパルス信号Ｖp のデューティ比をタイマー
回路３のパルス出力Ｖt に連動して変化させることによ
りコイル電流Ｉを電磁石Ｍg の投入時と保持時との間で
所定の値に切り換え制御する。
圧検知部１の出力信号Ｖout の電磁石駆動信号がトリガ
となって連動して電磁石の投入動作に必要な所定時間幅
t のパルス出力Ｖt を発生し、パルス制御回路４は、所
定周期にてトランジスタ６を駆動するパルス信号Ｖp を
発生し、そのパルス信号Ｖp のデューティ比をタイマー
回路３のパルス出力Ｖt に連動して変化させることによ
りコイル電流Ｉを電磁石Ｍg の投入時と保持時との間で
所定の値に切り換え制御する。
【０００８】トランジスタ６は、電界効果型であって、
パルス制御回路４のパルス信号Ｖpにより駆動されてオ
ンオフし、コイル電流Ｉはオン状態では入力電源から供
給された電流が流れ、オフ状態では回生回路５のフライ
ホイールダイオードＤi を通って回生電流が流れる。
パルス制御回路４のパルス信号Ｖpにより駆動されてオ
ンオフし、コイル電流Ｉはオン状態では入力電源から供
給された電流が流れ、オフ状態では回生回路５のフライ
ホイールダイオードＤi を通って回生電流が流れる。
【０００９】電源回路部７は、所定の回路に安定な電圧
ＶＤを出力し、各回路図中にて矢示している部分に供給
される。
ＶＤを出力し、各回路図中にて矢示している部分に供給
される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電磁石
駆動装置にあっては、電圧検知部１は、入力電源電圧Ｖ
inに応じて変化する入力端子電圧Ｖａを基準電圧Ｖref
と比較する電圧比較器Ａでもって、入力電源電圧Ｖinが
第１しきい値Ｖ1 を越えたとき電磁石駆動信号を出力
し、入力電源電圧Ｖinが第２しきい値Ｖ2 を下回るとき
電磁石駆動信号を停止するので、その電磁石Ｍg に応じ
て第１しきい値Ｖ1 、第２しきい値Ｖ2 、基準電圧Ｖre
f を適宜設定すれば、無駄に電力を消費せずに駆動でき
る。
駆動装置にあっては、電圧検知部１は、入力電源電圧Ｖ
inに応じて変化する入力端子電圧Ｖａを基準電圧Ｖref
と比較する電圧比較器Ａでもって、入力電源電圧Ｖinが
第１しきい値Ｖ1 を越えたとき電磁石駆動信号を出力
し、入力電源電圧Ｖinが第２しきい値Ｖ2 を下回るとき
電磁石駆動信号を停止するので、その電磁石Ｍg に応じ
て第１しきい値Ｖ1 、第２しきい値Ｖ2 、基準電圧Ｖre
f を適宜設定すれば、無駄に電力を消費せずに駆動でき
る。
【００１１】しかしながら、図12に示す電圧検知部１に
あっては、入力電源電圧Ｖinが図16に示すように急峻に
立ち上がる場合、あるいは図17に示すように入力オフ時
でも入力電源電圧Ｖinが完全にゼロレベルまで落ちずに
残留電圧がある場合には、電圧比較器Ａの入力端子電圧
Ｖａが基準電圧Ｖref と交差できず、その結果電圧比較
器Ａの出力信号Ｖout がＬowレベルからＨigh レベルへ
変化せずに、タイマー回路３へのトリガ信号とはならな
いために、電磁石駆動装置全体が動作不能になったり、
電磁石が投入不可といった事態になる可能性がある。
あっては、入力電源電圧Ｖinが図16に示すように急峻に
立ち上がる場合、あるいは図17に示すように入力オフ時
でも入力電源電圧Ｖinが完全にゼロレベルまで落ちずに
残留電圧がある場合には、電圧比較器Ａの入力端子電圧
Ｖａが基準電圧Ｖref と交差できず、その結果電圧比較
器Ａの出力信号Ｖout がＬowレベルからＨigh レベルへ
変化せずに、タイマー回路３へのトリガ信号とはならな
いために、電磁石駆動装置全体が動作不能になったり、
電磁石が投入不可といった事態になる可能性がある。
【００１２】なお、ここで言うオフ時残留電圧とは、周
辺コンピュータ機器の接続等により電源投入オフ時でも
最大約１〜２Ｖ程度電圧が浮く状態を言う。
辺コンピュータ機器の接続等により電源投入オフ時でも
最大約１〜２Ｖ程度電圧が浮く状態を言う。
【００１３】一方、図14に示す電圧検知部１にあって
は、入力電源電圧Ｖinが図16に示すように急峻に立ち上
がる場合でも、電圧比較器Ａの(+) 入力端子にコンデン
サＣ0を並列接続したことにより、電圧比較器Ａの入力
端子電圧Ｖａは上昇を遅らせることができるので、確実
に基準電圧Ｖref との交差を実現できるものである。
は、入力電源電圧Ｖinが図16に示すように急峻に立ち上
がる場合でも、電圧比較器Ａの(+) 入力端子にコンデン
サＣ0を並列接続したことにより、電圧比較器Ａの入力
端子電圧Ｖａは上昇を遅らせることができるので、確実
に基準電圧Ｖref との交差を実現できるものである。
【００１４】しかし、このものにあっても、前述したオ
フ時残留電圧に対しては、残留電圧により前記コンデン
サＣ0 がある程度充電されて入力端子電圧Ｖａを上昇さ
せているために、コンデンサＣ0 で上昇を遅らせること
による効果は少なく、結果としてタイマー回路３へのト
リガ信号とはならない事態が発生する。
フ時残留電圧に対しては、残留電圧により前記コンデン
サＣ0 がある程度充電されて入力端子電圧Ｖａを上昇さ
せているために、コンデンサＣ0 で上昇を遅らせること
による効果は少なく、結果としてタイマー回路３へのト
リガ信号とはならない事態が発生する。
【００１５】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので
あって、その目的とするところは、入力電源電圧の投入
状態に影響されずに確実に電磁石駆動信号を出力するこ
とができる電磁石駆動装置を提供することにある。
あって、その目的とするところは、入力電源電圧の投入
状態に影響されずに確実に電磁石駆動信号を出力するこ
とができる電磁石駆動装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、入力電源電圧に応じて
変化する入力端子電圧を基準電圧と比較する電圧比較器
でもって、入力電源電圧が第１しきい値を越えたとき電
磁石駆動信号を出力し、入力電源電圧が第１しきい値以
下に設定された第２しきい値を下回るとき電磁石駆動信
号を停止する電圧検知部を備えた電磁石駆動装置におい
て、入力電源電圧が第１しきい値以下に設定された第３
しきい値を越えるまで電圧比較器の入力端子電圧を強制
的に短絡接地するクランプ回路を設けた構成になってい
る。
ために、請求項１記載のものは、入力電源電圧に応じて
変化する入力端子電圧を基準電圧と比較する電圧比較器
でもって、入力電源電圧が第１しきい値を越えたとき電
磁石駆動信号を出力し、入力電源電圧が第１しきい値以
下に設定された第２しきい値を下回るとき電磁石駆動信
号を停止する電圧検知部を備えた電磁石駆動装置におい
て、入力電源電圧が第１しきい値以下に設定された第３
しきい値を越えるまで電圧比較器の入力端子電圧を強制
的に短絡接地するクランプ回路を設けた構成になってい
る。
【００１７】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記第３しきい値が、前記第２しきい値以
下に設定されてなる構成になっている。
のにおいて、前記第３しきい値が、前記第２しきい値以
下に設定されてなる構成になっている。
【００１８】請求項３記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記クランプ回路は、前記電圧比較器の入
力端子電圧を強制的に短絡接地するスイッチと、入力端
子電圧を第２の基準電圧と比較して前記スイッチの駆動
信号を出力する第２の電圧比較器と、を有し、前記第２
の電圧比較器の入力端子電圧が、入力電源電圧を安定化
した電源回路部から供給されてなる構成になっている。
のにおいて、前記クランプ回路は、前記電圧比較器の入
力端子電圧を強制的に短絡接地するスイッチと、入力端
子電圧を第２の基準電圧と比較して前記スイッチの駆動
信号を出力する第２の電圧比較器と、を有し、前記第２
の電圧比較器の入力端子電圧が、入力電源電圧を安定化
した電源回路部から供給されてなる構成になっている。
【００１９】
【作用】請求項１記載のものによれば、入力電源電圧が
ゼロレベルから第１しきい値以下に設定された第３しき
い値に至るまでの領域では、電圧比較器の入力端子電圧
はクランプ回路でもって強制的に短絡接地されるから、
入力電源電圧が急峻に立ち上がる場合やオフ時残留電圧
を残した状態から投入された場合でも、電圧比較器の入
力端子電圧は基準電圧よりも低くなって第１しきい値を
越えるときに基準電圧と必ず交差するので、確実に電磁
石駆動信号を出力する。
ゼロレベルから第１しきい値以下に設定された第３しき
い値に至るまでの領域では、電圧比較器の入力端子電圧
はクランプ回路でもって強制的に短絡接地されるから、
入力電源電圧が急峻に立ち上がる場合やオフ時残留電圧
を残した状態から投入された場合でも、電圧比較器の入
力端子電圧は基準電圧よりも低くなって第１しきい値を
越えるときに基準電圧と必ず交差するので、確実に電磁
石駆動信号を出力する。
【００２０】請求項２記載のものによれば、第３しきい
値は第２しきい値以下に設定されているから、入力電源
電圧が定格電圧から下降する際、クランプ回路が第３し
きい値以下において電圧比較器の入力端子電圧を強制的
に短絡接地して電圧検知部から電磁石の強制オフ信号を
発生しても、それよりも以前の時点において入力電源電
圧が第２しきい値を下回って電圧検知部により電磁石駆
動信号を停止されて電磁石がオフ状態になるので、その
オフ動作は支障なく行なわれる。
値は第２しきい値以下に設定されているから、入力電源
電圧が定格電圧から下降する際、クランプ回路が第３し
きい値以下において電圧比較器の入力端子電圧を強制的
に短絡接地して電圧検知部から電磁石の強制オフ信号を
発生しても、それよりも以前の時点において入力電源電
圧が第２しきい値を下回って電圧検知部により電磁石駆
動信号を停止されて電磁石がオフ状態になるので、その
オフ動作は支障なく行なわれる。
【００２１】請求項３記載のものによれば、電圧比較器
の入力端子電圧を強制的に短絡接地するスイッチへの駆
動信号を出力する第２の電圧比較器は、第２の基準電圧
と比較する入力端子電圧が、入力電源電圧から直接供給
されずに、入力電源電圧を安定化した電源回路部から供
給されるから、外来サージやノイズが入力電源に重畳さ
れてもスイッチへ確実な駆動信号を出力する。
の入力端子電圧を強制的に短絡接地するスイッチへの駆
動信号を出力する第２の電圧比較器は、第２の基準電圧
と比較する入力端子電圧が、入力電源電圧から直接供給
されずに、入力電源電圧を安定化した電源回路部から供
給されるから、外来サージやノイズが入力電源に重畳さ
れてもスイッチへ確実な駆動信号を出力する。
【００２２】
【実施例】本発明の第１実施例を図１乃至図６に基づい
て説明する。なお、その基本構成は図９及び図10に示す
従来例のものと同じであり、実質的に同じ機能を有する
部材には従来例と同じ符号を付し、従来例と相違する電
圧検知部１について詳述する。
て説明する。なお、その基本構成は図９及び図10に示す
従来例のものと同じであり、実質的に同じ機能を有する
部材には従来例と同じ符号を付し、従来例と相違する電
圧検知部１について詳述する。
【００２３】この電圧検知部１は、図１に示すように、
図12に示す従来例と同じ電圧比較器Ａを有し、すなわ
ち、その(+) 入力には入力電源電圧Ｖinを抵抗Ｒ1 及び
Ｒ2 にて抵抗分圧しＶinに応じて変化する入力端子電圧
Ｖａが印加され、この入力端子電圧Ｖａが(-) 入力に印
加される基準電圧発生部２で発生した基準電圧Ｖref を
越えると、電圧比較器Ａの出力信号Ｖout は、Ｌowレベ
ルからＨigh レベルへ変化するとともに、その電圧比較
器Ａの(+) 入力端子にクランプ回路10が並列接続されて
いる。
図12に示す従来例と同じ電圧比較器Ａを有し、すなわ
ち、その(+) 入力には入力電源電圧Ｖinを抵抗Ｒ1 及び
Ｒ2 にて抵抗分圧しＶinに応じて変化する入力端子電圧
Ｖａが印加され、この入力端子電圧Ｖａが(-) 入力に印
加される基準電圧発生部２で発生した基準電圧Ｖref を
越えると、電圧比較器Ａの出力信号Ｖout は、Ｌowレベ
ルからＨigh レベルへ変化するとともに、その電圧比較
器Ａの(+) 入力端子にクランプ回路10が並列接続されて
いる。
【００２４】このクランプ回路10は、図２に示すよう
に、第２の電圧比較器Ｂを有し、その入力部では第２の
基準電圧Ｖg が(+) 入力端子に、入力電源電圧Ｖinに比
例する電源比例電圧Ｖc が(-) 入力端子にそれぞれ印加
され、第２の電圧比較器Ｂの出力信号Ｖb は電源比例電
圧Ｖc が第２の基準電圧Ｖg を越えるまでＨigh レベル
であって、スイッチ11をオン状態にすることによって、
電圧比較器Ａの入力端子電圧Ｖａを強制的に短絡接地す
る。
に、第２の電圧比較器Ｂを有し、その入力部では第２の
基準電圧Ｖg が(+) 入力端子に、入力電源電圧Ｖinに比
例する電源比例電圧Ｖc が(-) 入力端子にそれぞれ印加
され、第２の電圧比較器Ｂの出力信号Ｖb は電源比例電
圧Ｖc が第２の基準電圧Ｖg を越えるまでＨigh レベル
であって、スイッチ11をオン状態にすることによって、
電圧比較器Ａの入力端子電圧Ｖａを強制的に短絡接地す
る。
【００２５】さらに、このクランプ回路10の具体例を示
したのが図３である。スイッチ11として電界効果トラン
ジスタを使用し、第２の電圧比較器Ｂの(+) 入力端子に
は抵抗Ｒ5 と第２の基準電圧Ｖg を与える定電圧ダイオ
ードＶz とが接続され、(-)入力端子には抵抗Ｒ3 と抵
抗Ｒ4 とが接続され、さらに抵抗Ｒ4 にはコンデンサＣ
1 が接続され、それらの共通の入力源として入力電源電
圧Ｖinが供給されている。
したのが図３である。スイッチ11として電界効果トラン
ジスタを使用し、第２の電圧比較器Ｂの(+) 入力端子に
は抵抗Ｒ5 と第２の基準電圧Ｖg を与える定電圧ダイオ
ードＶz とが接続され、(-)入力端子には抵抗Ｒ3 と抵
抗Ｒ4 とが接続され、さらに抵抗Ｒ4 にはコンデンサＣ
1 が接続され、それらの共通の入力源として入力電源電
圧Ｖinが供給されている。
【００２６】第２の電圧比較器Ｂの(-) 入力端子に与え
られる電源比例電圧Ｖc は、Ｖc ＝Ｖin×Ｒ4/ (Ｒ3+Ｒ
4)×( １−1/exp(t/τ) ）であって、入力電源電圧Ｖin
の投入直後t=0 ではＶc=0Vであり、コンデンサＣ1 充電
後にＶc ＝Ｖin×Ｒ4/ (Ｒ3+Ｒ4)で抵抗分圧したものと
なる。ここで時定数τはτ＝Ｃ1 ×Ｒ3 で得られる。そ
して入力電源電圧Ｖinが第３しきい値Ｖ3 のときＶc ＝
第２の基準電圧Ｖg となるよう設定される。
られる電源比例電圧Ｖc は、Ｖc ＝Ｖin×Ｒ4/ (Ｒ3+Ｒ
4)×( １−1/exp(t/τ) ）であって、入力電源電圧Ｖin
の投入直後t=0 ではＶc=0Vであり、コンデンサＣ1 充電
後にＶc ＝Ｖin×Ｒ4/ (Ｒ3+Ｒ4)で抵抗分圧したものと
なる。ここで時定数τはτ＝Ｃ1 ×Ｒ3 で得られる。そ
して入力電源電圧Ｖinが第３しきい値Ｖ3 のときＶc ＝
第２の基準電圧Ｖg となるよう設定される。
【００２７】図４において、入力電源電圧Ｖinがゼロレ
ベルから上昇して行ったとき、第１しきい値Ｖ1 以下に
設定された第３しきい値Ｖ3 以下ではＶc ≦Ｖg であ
り、第２の電圧比較器Ｂの出力信号Ｖb はＨigh レベル
で出力されて電界効果トランジスタのスイッチ11のベー
ス信号として印加され、スイッチ11は動作し、電圧比較
器Ａの(+) 入力端子電圧Ｖａは強制的に接地短絡され、
つまりクランプ回路10として動作する。その結果、電圧
比較器Ａは、(+) 入力端子電圧Ｖａが(-) 入力に印加さ
れる基準電圧Ｖref よりも確実に低くなる。
ベルから上昇して行ったとき、第１しきい値Ｖ1 以下に
設定された第３しきい値Ｖ3 以下ではＶc ≦Ｖg であ
り、第２の電圧比較器Ｂの出力信号Ｖb はＨigh レベル
で出力されて電界効果トランジスタのスイッチ11のベー
ス信号として印加され、スイッチ11は動作し、電圧比較
器Ａの(+) 入力端子電圧Ｖａは強制的に接地短絡され、
つまりクランプ回路10として動作する。その結果、電圧
比較器Ａは、(+) 入力端子電圧Ｖａが(-) 入力に印加さ
れる基準電圧Ｖref よりも確実に低くなる。
【００２８】次いで、入力電源電圧Ｖinが第３しきい値
Ｖ3 を越えて第１しきい値Ｖ1 になるまでの領域つまり
Ｖ3 ＜Ｖin≦Ｖ1 ではＶc ＞Ｖg であり、第２の電圧比
較器Ｂの出力信号Ｖb は停止してＬowレベルになる。そ
うすると、スイッチ11も停止し、電圧比較器Ａの(+) 入
力端子電圧Ｖａは接地短絡から開放され、つまりクラン
プ回路10から切り離されることによって、抵抗Ｒ1,Ｒ2
による抵抗分圧にてＶａ＝Ｖin×Ｒ2/ (Ｒ1+Ｒ2)が与え
られる。
Ｖ3 を越えて第１しきい値Ｖ1 になるまでの領域つまり
Ｖ3 ＜Ｖin≦Ｖ1 ではＶc ＞Ｖg であり、第２の電圧比
較器Ｂの出力信号Ｖb は停止してＬowレベルになる。そ
うすると、スイッチ11も停止し、電圧比較器Ａの(+) 入
力端子電圧Ｖａは接地短絡から開放され、つまりクラン
プ回路10から切り離されることによって、抵抗Ｒ1,Ｒ2
による抵抗分圧にてＶａ＝Ｖin×Ｒ2/ (Ｒ1+Ｒ2)が与え
られる。
【００２９】さらに、入力電源電圧Ｖinが第１しきい値
Ｖ1 を越えたとき、電圧比較器Ａは、前述したように入
力端子電圧Ｖａが基準電圧Ｖref よりも低くなっている
から、入力端子電圧Ｖａが基準電圧Ｖref に対して低い
方から高い方へ越えるよう交差することによって出力信
号Ｖout がＬowレベルからＨigh レベルへ変化して電磁
石駆動信号を出力する。
Ｖ1 を越えたとき、電圧比較器Ａは、前述したように入
力端子電圧Ｖａが基準電圧Ｖref よりも低くなっている
から、入力端子電圧Ｖａが基準電圧Ｖref に対して低い
方から高い方へ越えるよう交差することによって出力信
号Ｖout がＬowレベルからＨigh レベルへ変化して電磁
石駆動信号を出力する。
【００３０】次いで、図５に示すように、入力電源電圧
Ｖinが定格電圧（例えば12Ｖ）に到達した後に再びゼロ
レベルになるよう下降して行き、第１しきい値Ｖ1 以下
に設定された第２しきい値Ｖ2 を下回るとき、入力端子
電圧Ｖａが基準電圧Ｖref を下回って出力信号Ｖout は
Ｈigh レベルからＬowレベルへ変化して電磁石駆動信号
を停止する。
Ｖinが定格電圧（例えば12Ｖ）に到達した後に再びゼロ
レベルになるよう下降して行き、第１しきい値Ｖ1 以下
に設定された第２しきい値Ｖ2 を下回るとき、入力端子
電圧Ｖａが基準電圧Ｖref を下回って出力信号Ｖout は
Ｈigh レベルからＬowレベルへ変化して電磁石駆動信号
を停止する。
【００３１】さらに、入力電源電圧Ｖinが第２しきい値
Ｖ2 以下に設定された第３しきい値Ｖ3 以下になると、
前述したクランプ回路10が動作することによって入力端
子電圧Ｖａは強制的に接地短絡される。
Ｖ2 以下に設定された第３しきい値Ｖ3 以下になると、
前述したクランプ回路10が動作することによって入力端
子電圧Ｖａは強制的に接地短絡される。
【００３２】ここで、抵抗値Ｒ1 〜Ｒ5 の値は消費電力
の点から低くならずに数10ｋΩ程度が適当であり、また
第２の基準電圧Ｖg となる定電圧ダイオードＶz の電圧
は入力電圧許容範囲を考慮し３〜５Ｖ程度がよい。
の点から低くならずに数10ｋΩ程度が適当であり、また
第２の基準電圧Ｖg となる定電圧ダイオードＶz の電圧
は入力電圧許容範囲を考慮し３〜５Ｖ程度がよい。
【００３３】また、第１及び第２しきい値Ｖ1,Ｖ2 の設
定は、抵抗Ｒ1,Ｒ2 及び電圧比較器Ａの入出力間に接続
されたヒステリシス抵抗Ｒh 等にて設定される。
定は、抵抗Ｒ1,Ｒ2 及び電圧比較器Ａの入出力間に接続
されたヒステリシス抵抗Ｒh 等にて設定される。
【００３４】また、各図に矢印で示す、例えば電圧比較
器Ａの出力等に接続される電圧ＶＤは、図10に示す電源
回路部７から供給されるものであり、その電源回路部７
では、図６に示すように、入力電源電圧Ｖinを定電圧回
路7a、定電流回路7b、15μF程度の容量を有する安定化
コンデンサＣ2 を通して安定化した電圧ＶＤを出力する
構成になっている。
器Ａの出力等に接続される電圧ＶＤは、図10に示す電源
回路部７から供給されるものであり、その電源回路部７
では、図６に示すように、入力電源電圧Ｖinを定電圧回
路7a、定電流回路7b、15μF程度の容量を有する安定化
コンデンサＣ2 を通して安定化した電圧ＶＤを出力する
構成になっている。
【００３５】そして、上記したように、入力電源電圧Ｖ
inがゼロレベルから上昇し始めて定格電圧に到達し、そ
の後下降して再びゼロレベルになるよう変化した場合、
電圧比較器Ａの入力端子電圧Ｖａ及び出力信号Ｖout が
変化するのに伴って、従来例と同様の図10に示す基本構
成において、図５に示すように、タイマー回路３は、出
力信号Ｖout の電磁石駆動信号がトリガとなって連動し
て電磁石の投入動作に必要な所定時間幅t のパルス出力
Ｖt を発生し、パルス制御回路４は、所定周期にてトラ
ンジスタ６を駆動するパルス信号Ｖp を発生し、そのパ
ルス信号Ｖp のデューティ比をタイマー回路３のパルス
出力Ｖt に連動して変化させることによりコイル電流Ｉ
を電磁石Ｍg の投入時と保持時との間で所定の値に切り
換え制御する。
inがゼロレベルから上昇し始めて定格電圧に到達し、そ
の後下降して再びゼロレベルになるよう変化した場合、
電圧比較器Ａの入力端子電圧Ｖａ及び出力信号Ｖout が
変化するのに伴って、従来例と同様の図10に示す基本構
成において、図５に示すように、タイマー回路３は、出
力信号Ｖout の電磁石駆動信号がトリガとなって連動し
て電磁石の投入動作に必要な所定時間幅t のパルス出力
Ｖt を発生し、パルス制御回路４は、所定周期にてトラ
ンジスタ６を駆動するパルス信号Ｖp を発生し、そのパ
ルス信号Ｖp のデューティ比をタイマー回路３のパルス
出力Ｖt に連動して変化させることによりコイル電流Ｉ
を電磁石Ｍg の投入時と保持時との間で所定の値に切り
換え制御する。
【００３６】かかる電磁石駆動装置にあっては、入力電
源電圧Ｖinがゼロレベルから第１しきい値Ｖ1 以下に設
定された第３しきい値Ｖ3 に至るまでの領域では、電圧
比較器Ａの入力端子電圧Ｖａはクランプ回路10でもって
強制的に短絡接地されるから、入力電源電圧Ｖinが急峻
に立ち上がる場合やオフ時残留電圧を残した状態から投
入された場合でも、電圧比較器Ａの入力端子電圧Ｖａは
基準電圧Ｖref よりも低くなって第１しきい値Ｖ1 を越
えるときに基準電圧Ｖref と必ず交差するので、確実に
電磁石駆動信号を出力できる。
源電圧Ｖinがゼロレベルから第１しきい値Ｖ1 以下に設
定された第３しきい値Ｖ3 に至るまでの領域では、電圧
比較器Ａの入力端子電圧Ｖａはクランプ回路10でもって
強制的に短絡接地されるから、入力電源電圧Ｖinが急峻
に立ち上がる場合やオフ時残留電圧を残した状態から投
入された場合でも、電圧比較器Ａの入力端子電圧Ｖａは
基準電圧Ｖref よりも低くなって第１しきい値Ｖ1 を越
えるときに基準電圧Ｖref と必ず交差するので、確実に
電磁石駆動信号を出力できる。
【００３７】また、第３しきい値Ｖ3 は第２しきい値Ｖ
2 以下に設定されているから、入力電源電圧Ｖinが定格
電圧から下降する際、クランプ回路10が第３しきい値Ｖ
3 以下において電圧比較器Ａの入力端子電圧Ｖａを強制
的に短絡接地して電圧検知部１から電磁石の強制オフ信
号を発生しても、それよりも以前の時点において入力電
源電圧Ｖinが第２しきい値Ｖ2 を下回って電圧検知部１
により電磁石駆動信号を停止されて電磁石がオフ状態に
なるので、そのオフ動作を支障なく行うことができると
ともに、このときのクランプ回路10の動作は、外見上何
ら動作に影響するものではない。
2 以下に設定されているから、入力電源電圧Ｖinが定格
電圧から下降する際、クランプ回路10が第３しきい値Ｖ
3 以下において電圧比較器Ａの入力端子電圧Ｖａを強制
的に短絡接地して電圧検知部１から電磁石の強制オフ信
号を発生しても、それよりも以前の時点において入力電
源電圧Ｖinが第２しきい値Ｖ2 を下回って電圧検知部１
により電磁石駆動信号を停止されて電磁石がオフ状態に
なるので、そのオフ動作を支障なく行うことができると
ともに、このときのクランプ回路10の動作は、外見上何
ら動作に影響するものではない。
【００３８】また、図３に一点鎖線により囲んで示すよ
うに、第２の電圧比較器Ｂの(-) 入力端子にコンデンサ
Ｃ1 が並列に接続されているから、コンデンサＣ1 の充
電に要する時間だけスイッチ11の動作を遅らせることに
より基準電圧Ｖref の立ち上がりを待って電圧比較器Ａ
の(+) 入力端子電圧Ｖａを立ち上げるので、入力電源電
圧Ｖinが急峻に立ち上がる場合において、さらに確実に
動作させることができる。従って、このコンデンサＣ1
は、入力電源電圧Ｖinの立ち上がりが比較的緩やかな場
合は、必ずしも接続しなくてもよい。
うに、第２の電圧比較器Ｂの(-) 入力端子にコンデンサ
Ｃ1 が並列に接続されているから、コンデンサＣ1 の充
電に要する時間だけスイッチ11の動作を遅らせることに
より基準電圧Ｖref の立ち上がりを待って電圧比較器Ａ
の(+) 入力端子電圧Ｖａを立ち上げるので、入力電源電
圧Ｖinが急峻に立ち上がる場合において、さらに確実に
動作させることができる。従って、このコンデンサＣ1
は、入力電源電圧Ｖinの立ち上がりが比較的緩やかな場
合は、必ずしも接続しなくてもよい。
【００３９】次に、第２実施例を図７及び図８に基づい
て説明する。なお、第１実施例と基本的に同じ機能を有
するものには同じ符号を付し、第１実施例と相違すると
ころのみ述べる。
て説明する。なお、第１実施例と基本的に同じ機能を有
するものには同じ符号を付し、第１実施例と相違すると
ころのみ述べる。
【００４０】すなわち、クランプ回路10における第２の
電圧比較器Ｂは、その入力端子電圧に供給される入力源
が、第１実施例では入力電源電圧Ｖinであるのに対し、
本実施例では、図６に示す電源回路部７から出力される
入力電源電圧Ｖinを安定化した電圧ＶＤとなっている。
また、第２の電圧比較器Ｂの(-) 入力端子には第１実施
例に存在したコンデンサＣ1 は接続されていない。
電圧比較器Ｂは、その入力端子電圧に供給される入力源
が、第１実施例では入力電源電圧Ｖinであるのに対し、
本実施例では、図６に示す電源回路部７から出力される
入力電源電圧Ｖinを安定化した電圧ＶＤとなっている。
また、第２の電圧比較器Ｂの(-) 入力端子には第１実施
例に存在したコンデンサＣ1 は接続されていない。
【００４１】そうすると、第２の電圧比較器Ｂの(-) 入
力端子に与えられる電源比例電圧Ｖc は、Ｖc ＝ＶＤ×
Ｒ4/ (Ｒ3+Ｒ4)であり、図８に示すように，入力電源電
圧Ｖinが第３しきい値Ｖ3 にて電圧ＶＤはＶＤ1 とな
り、このときＶc ＝Ｖg になるよう設定されている。そ
して入力電源電圧Ｖinがゼロレベルから上昇して行った
とき、第３しきい値Ｖ3 以下ではＶc ≦Ｖg であり、第
２の電圧比較器Ｂの出力信号Ｖb はＨigh レベルで出力
されてスイッチ11が動作し、電圧比較器Ａの(+)入力端
子電圧Ｖａは強制的に接地短絡され、以降第１実施例と
同様にして、電圧検知部１により電磁石駆動信号が出力
される。
力端子に与えられる電源比例電圧Ｖc は、Ｖc ＝ＶＤ×
Ｒ4/ (Ｒ3+Ｒ4)であり、図８に示すように，入力電源電
圧Ｖinが第３しきい値Ｖ3 にて電圧ＶＤはＶＤ1 とな
り、このときＶc ＝Ｖg になるよう設定されている。そ
して入力電源電圧Ｖinがゼロレベルから上昇して行った
とき、第３しきい値Ｖ3 以下ではＶc ≦Ｖg であり、第
２の電圧比較器Ｂの出力信号Ｖb はＨigh レベルで出力
されてスイッチ11が動作し、電圧比較器Ａの(+)入力端
子電圧Ｖａは強制的に接地短絡され、以降第１実施例と
同様にして、電圧検知部１により電磁石駆動信号が出力
される。
【００４２】かかる電磁石駆動装置にあっては、電圧比
較器Ａの入力端子電圧Ｖａを強制的に短絡接地するスイ
ッチ11への駆動信号を出力する第２の電圧比較器Ｂは、
第２の基準電圧Ｖg と比較する入力端子電圧Ｖc が、入
力電源電圧Ｖinから直接供給されずに、入力電源電圧Ｖ
inを定電圧回路7a、定電流回路7b、安定化コンデンサＣ
2 を通して安定化した電圧ＶＤを電源回路部７から供給
されるから、外来サージやノイズが入力電源に重畳され
てもスイッチ11へ確実な駆動信号を出力することがで
き、第１実施例の効果をさらに確実に奏するものとな
る。
較器Ａの入力端子電圧Ｖａを強制的に短絡接地するスイ
ッチ11への駆動信号を出力する第２の電圧比較器Ｂは、
第２の基準電圧Ｖg と比較する入力端子電圧Ｖc が、入
力電源電圧Ｖinから直接供給されずに、入力電源電圧Ｖ
inを定電圧回路7a、定電流回路7b、安定化コンデンサＣ
2 を通して安定化した電圧ＶＤを電源回路部７から供給
されるから、外来サージやノイズが入力電源に重畳され
てもスイッチ11へ確実な駆動信号を出力することがで
き、第１実施例の効果をさらに確実に奏するものとな
る。
【００４３】また、電圧ＶＤの立ち上がりは、安定化コ
ンデンサＣ2 の容量が15μF 程度であり、充放電に数ｍ
ｓ必要であるから、第１実施例で示したコンデンサＣ1
と同様に、スイッチ11の動作を遅らせることになって入
力電源電圧Ｖinが急峻に立ち上がる場合において確実に
動作させることができる効果も奏する。
ンデンサＣ2 の容量が15μF 程度であり、充放電に数ｍ
ｓ必要であるから、第１実施例で示したコンデンサＣ1
と同様に、スイッチ11の動作を遅らせることになって入
力電源電圧Ｖinが急峻に立ち上がる場合において確実に
動作させることができる効果も奏する。
【００４４】なお、第１及び第２実施例のいずれの場合
も、電圧検知部１は、図10に示すように、タイマー回路
３、パルス制御回路４、トランジスタ６、回生回路５等
と供に、電磁石を駆動するための図９に示す制御回路を
構成しているが、その制御回路は、電圧検知部１から確
実に出力される本実施例の電磁石駆動信号でもって電磁
石を駆動できるものであれば、図10に示す構成に限るも
のではない。
も、電圧検知部１は、図10に示すように、タイマー回路
３、パルス制御回路４、トランジスタ６、回生回路５等
と供に、電磁石を駆動するための図９に示す制御回路を
構成しているが、その制御回路は、電圧検知部１から確
実に出力される本実施例の電磁石駆動信号でもって電磁
石を駆動できるものであれば、図10に示す構成に限るも
のではない。
【００４５】
【発明の効果】請求項１記載のものは、入力電源電圧が
ゼロレベルから第１しきい値以下に設定された第３しき
い値に至るまでの領域では、電圧比較器の入力端子電圧
はクランプ回路でもって強制的に短絡接地されるから、
入力電源電圧が急峻に立ち上がる場合やオフ時残留電圧
を残した状態から投入された場合でも、電圧比較器の入
力端子電圧は基準電圧よりも低くなって第１しきい値を
越えるときに基準電圧と必ず交差するので、確実に電磁
石駆動信号を出力することができる。
ゼロレベルから第１しきい値以下に設定された第３しき
い値に至るまでの領域では、電圧比較器の入力端子電圧
はクランプ回路でもって強制的に短絡接地されるから、
入力電源電圧が急峻に立ち上がる場合やオフ時残留電圧
を残した状態から投入された場合でも、電圧比較器の入
力端子電圧は基準電圧よりも低くなって第１しきい値を
越えるときに基準電圧と必ず交差するので、確実に電磁
石駆動信号を出力することができる。
【００４６】請求項２記載のものは、第３しきい値は第
２しきい値以下に設定されているから、入力電源電圧が
定格電圧から下降する際、クランプ回路が第３しきい値
以下において電圧比較器の入力端子電圧を強制的に短絡
接地して電圧検知部から電磁石の強制オフ信号を発生し
ても、それよりも以前の時点において入力電源電圧が第
２しきい値を下回って電圧検知部により電磁石駆動信号
を停止されて電磁石がオフ状態になるので、そのオフ動
作は支障なく行なわれる。
２しきい値以下に設定されているから、入力電源電圧が
定格電圧から下降する際、クランプ回路が第３しきい値
以下において電圧比較器の入力端子電圧を強制的に短絡
接地して電圧検知部から電磁石の強制オフ信号を発生し
ても、それよりも以前の時点において入力電源電圧が第
２しきい値を下回って電圧検知部により電磁石駆動信号
を停止されて電磁石がオフ状態になるので、そのオフ動
作は支障なく行なわれる。
【００４７】請求項３記載のものは、電圧比較器の入力
端子電圧を強制的に短絡接地するスイッチへの駆動信号
を出力する第２の電圧比較器は、第２の基準電圧と比較
する入力端子電圧が、入力電源電圧から直接供給されず
に、入力電源電圧を安定化した電源回路部から供給され
るから、外来サージやノイズが入力電源に重畳されても
スイッチへ確実な駆動信号を出力する。
端子電圧を強制的に短絡接地するスイッチへの駆動信号
を出力する第２の電圧比較器は、第２の基準電圧と比較
する入力端子電圧が、入力電源電圧から直接供給されず
に、入力電源電圧を安定化した電源回路部から供給され
るから、外来サージやノイズが入力電源に重畳されても
スイッチへ確実な駆動信号を出力する。
【図１】本発明の第１実施例を示す電圧検知部の回路図
である。
である。
【図２】同上の概略構成を示す回路図である。
【図３】同上の具体構成を示す回路図である。
【図４】同上の電圧検知部の電圧変化を示すタイムチャ
ートである。
ートである。
【図５】同上の全体構成の電圧変化を示すタイムチャー
トである。
トである。
【図６】同上の電源回路部を示す回路図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す電圧検知部の具体構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図８】同上の電圧検知部の電圧変化を示すタイムチャ
ートである。
ートである。
【図９】電磁石駆動装置の基本構成を示す回路図であ
る。
る。
【図10】同上の基本構成例を示すブロック図である。
【図11】同上の電圧変化を示すタイムチャートである。
【図12】従来例の電圧検知部の具体構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図13】同上の電圧変化を示すタイムチャートである。
【図14】他の従来例の電圧検知部の具体構成を示す回路
図である。
図である。
【図15】同上の電圧変化を示すタイムチャートである。
【図16】従来例において入力電源電圧の立ち上がりが急
峻な場合の電圧変化を示すタイムチャートである。
峻な場合の電圧変化を示すタイムチャートである。
【図17】同上のオフ時に残留電圧がある場合の電圧変化
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
１ 電圧検知部 10 クランプ回路 Ｖin 入力電源電圧 Ｖ1 第１しきい値 Ｖ2 第２しきい値 Ｖ3 第３しきい値 Ａ 電圧比較器 Ｖa 入力端子電圧 Ｖref 基準電圧 Ｖout 電磁石駆動信号 Ｂ 第２の電圧比較器 Ｖc 入力端子電圧 Ｖg 第２の基準電圧 11 スイッチ Ｖb スイッチの駆動信号 ７ 電源回路部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01F 7/18
Claims (3)
- 【請求項１】 入力電源電圧に応じて変化する入力端子
電圧を基準電圧と比較する電圧比較器でもって、入力電
源電圧が第１しきい値を越えたとき電磁石駆動信号を出
力し、入力電源電圧が第１しきい値以下に設定された第
２しきい値を下回るとき電磁石駆動信号を停止する電圧
検知部を備えた電磁石駆動装置において、 入力電源電圧が第１しきい値以下に設定された第３しき
い値を越えるまで電圧比較器の入力端子電圧を強制的に
短絡接地するクランプ回路を設けたことを特徴とする電
磁石駆動装置。 - 【請求項２】 前記第３しきい値が、前記第２しきい値
以下に設定されてなることを特徴とする請求項１記載の
電磁石駆動装置。 - 【請求項３】 前記クランプ回路は、前記電圧比較器の
入力端子電圧を強制的に短絡接地するスイッチと、入力
端子電圧を第２の基準電圧と比較して前記スイッチの駆
動信号を出力する第２の電圧比較器と、を有し、前記第
２の電圧比較器の入力端子電圧が、入力電源電圧を安定
化した電源回路部から供給されてなることを特徴とする
請求項１記載の電磁石駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30051393A JP2998530B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 電磁石駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30051393A JP2998530B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 電磁石駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07153625A JPH07153625A (ja) | 1995-06-16 |
| JP2998530B2 true JP2998530B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=17885727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30051393A Expired - Lifetime JP2998530B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 電磁石駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2998530B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP30051393A patent/JP2998530B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07153625A (ja) | 1995-06-16 |
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