JPH0143580Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、直流電流によつて電磁弁を駆動する
電磁弁駆動回路に関するものであり、更に詳しく
は、電磁弁を定格電流により作動させた後、電流
値を制限することによつて電力消費量を抑えるよ
うにした省エネルギー型の駆動回路に関するもの
である。

［従来の技術］ この種の省エネルギー型の電磁弁駆動回路とし
て、例えば、実開昭53−105789号公報に開示され
たものが知られている。この回路は、スイツチを
オンにした電磁弁の起動時には該電磁弁を第１の
トランジスタにより高電圧電源（DC30V）に接
続して起動させ、それが起動した後は、遅延回路
による設定時間の経過後に第２のトランジスタに
より上記第１のトランジスタを開放し、電磁弁を
低電圧電源（DC10V）に接続して動作状態に保
持するようにしたものである。

しかしながら、上記従来の駆動回路は、その構
成上次に列挙するような欠点があつた。

ａ○ スイツチがオフの状態にあるとき遅延回路の
コンデンサに電磁弁を通じて常時充電してお
き、スイツチをオンした時の該コンデンサの放
電電位を利用して第２のトランジスタの動作時
間を遅らせるようにしているため、スイツチオ
フの状態で該コンデンサが第２のトランジスタ
の内部抵抗を通じて放電を続け、電磁弁を通じ
て該コンデンサに充電電流が流れ続けることに
なり、非動作時にも電力消費が生じて不経済で
あるばかりでなく、オフ状態の維持が不安定で
ある。

ｂ○ コンデンサの放電により第２のトランジスタ
のベース電位を０近傍まで低下させることによ
つて該第２のトランジスタをオフとし、而して
第１のトランジスタをオフにするようにしてい
るため、コンデンサの放電特性上上記ベース電
位が０近傍まで低下する時間にばらつきがあ
り、高電圧→低電圧への切り換えが一定でな
い。

ｃ○ 電磁弁をオフにする場合、スイツチをオンか
らオフに切り換えることによりコンデンサが充
電し、その充電が完了したときに第２及び第１
のトランジスタが動作して電磁弁がオフになる
ようになつているため、コンデンサへの充電時
間分だけ電磁弁がオフになるタイミングが遅れ
ることになり、応答性が悪い。従つて、短時間
の内に電磁弁を頻繁にオン・オフさせるような
使い方ができず、利用範囲が制限される。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案の課題は、必動作時の電力消費がなく、
オフ状態の維持も安定しており、且つ切り換え時
に応答性にも勝れた省エネルギー型の電磁弁駆動
回路を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案の電磁弁駆動
回路は、直流電源により駆動する電磁弁と、該電
磁弁に直列に接続され、スイツチとしての検出器
のオンにより動作して該電磁弁を作動させる作動
用トランジスタと、該作動用トランジスタに並列
に接続され、作動した電磁弁を電流制限抵抗によ
る低電流の動作状態に保持する保持用トランジス
タと、これらの作動用トランジスタ及び保持用ト
ランジスタを制御する論理回路と、該論理回路に
よる作動用トランジスタから保持用トランジスタ
への動作切換時間を設定する遅延回路とを備え、
上記論理回路が、検出器と保持用トランジスタの
ベースとを第２の符合変換器を介して接続すると
共に、検出器と作動用トランジスタのベースとを
第４の符合変換器、上記遅延回路、第３の符合変
換器、ナンド回路、第１の符合変換器を介して接
続し、且つナンド回路の第２の入力端子を上記第
２の符合変換器の出力側に接続することにより構
成され、上記遅延回路が、第４の符合変換器と第
３の符合変換器との間に直列に接続された可変抵
抗と、該可変抵抗と第３の符合変換器との間に接
続されて他端が接地されたコンデンサと、可変抵
抗に並列に接続された放電促進用のダイオードと
により構成されている。

［作用］ 検出器がオンになると、論理回路により作動用
トランジスタと保持用トランジスタとが共に導通
状態に切り換えられ、電磁弁には電源電圧がその
まま印加されるため、該電磁弁は作動する。

電磁弁の作動後、遅延回路により設定された一
定の遅延時間が経過すると、論理回路により作動
用トランジスタが非導通状態に切り換えられるた
め、電磁弁は保持用トランジスタにより電流制限
抵抗を介して電源に接続され、低電流を供給され
た状態で動作状態に保持される。

検出器がオフになると、保持用トランジスタが
非導通状態となるため電磁弁は直ちにオフとな
り、同時に、遅延回路におけるコンデンサはダイ
オードを通じて放電する。

［実施例］ 以下、本考案の実施例と図面に基づいて詳細に
説明するに、第１図において、Ｅは直流電源であ
つて、この直流電源Ｅには、電磁弁SVとエミツ
タ接地の電磁弁作動用トランジスタTr₁とが直列
に接続され、さらに、電流制限抵抗Ｒとエミツタ
接地の保持用トランジスタTr₂とを接続したもの
が上記作動用トランジスタTr₁に並列に接続され
ている。

上記二つのトランジスタTr₁，Tr₂をオン・オ
フ制御する論理回路は、各トランジスタのベース
に出力側を接続された第１及び第２の符合変換器
IC₁及びIC₂を備え、作動用トランジスタTr₁に接
続された符合変換器IC₁の入力側は、ナンド回路
IC₀の出力側に接続されると共に、このナンド回
路IC₀の第１の入力端子ａから第３の符合変換器
IC₃、遅延回路Ｔ及び第４の符合変換器IC₄を経て
オン・オフのスイツチングを行う検出器Ｋに接続
されており、一方、保持用トランジスタTr₂に接
続された符合変換器IC₂の入力側は、直接上記検
出器Ｋに接続され、符合変換器IC₂の出力側に上
記ナンド回路IC₀の第２の入力端子ｂが接続され
ている。

上記遅延回路Ｔは、符合変換器IC₃とIC₄との間
に直列に接続された可変抵抗ｒと、該可変抵抗ｒ
の出力側に接続されて他端が接地されたコンデン
サＣとを備え、上記可変抵抗ｒと並列にコンデン
サＣの放電を迅速にするダイオードD₁が接続さ
れている。

次に、上記構成を有する駆動回路の作用を説明
する。

いま、検出器Ｋがオンとなつてその出力レベル
が接地側電位になると、符合変換器IC₂及びIC₄へ
の入力は「０」になる。従つて、符合変換器IC₂
側においては、その出力が「１」となつて保持用
トランジスタTr₂が導通状態になる。一方、符合
変換器IC₄側においてもその出力が「１」となる
ため、遅延回路Ｔにおける可変抵抗ｒを通じてコ
ンデンサＣへの充電が開始されるが、この充電に
よる電位が符合変換器IC₃の動作レベルに達する
までの間は該符合変換器IC₃への入力は「０」で
あり、従つてこの符合変換器IC₃からナンド回路
IC₀の第１の入力端子ａへの入力は「１」となり、
同様に第２の入力端子ｂに対する符合変換器IC₂
からの入力も「１」であるから、このナンド回路
からの出力は「０」となり、従つて、符合変換器
IC₁の出力が「１」になつて作動用トランジスタ
Tr₁も導通状態となる。そこで、電磁弁SVには
電源電圧ｅがそのまま印加され、ｅ／Rs（Rsは電
磁弁の直流抵抗）なる電流が供給されてその切換
動作が行われる。

電磁弁SVが作動して一定時間が経過し、コン
デンサＣの充電電位が符合変換器IC₃の動作レベ
ルに達すると、該符合変換器IC₃の出力が「０」
になるためナンド回路IC₀の出力が「１」、符合変
換器IC₁の出力が「０」となり、作動用トランジ
スタTr₁は非導通状態となる。このとき、保持用
トランジスタTr₂は引続いて導通状態を維持して
おり、従つて電磁弁はこの保持用トランジスタ
Tr₂によつて切換状態に保持され、このとき電磁
弁SVには、電流制限抵抗Ｒと直流抵抗Rsによつ
て分配されたｅ・Rs／（Ｒ＋Rs）なる電圧が加
わり、それによつてｅ／（Ｒ＋Rs）に制限され
た電流が供給されることになる。

上述した電圧と電流との関係は第２図Ａ，Ｂに
示す通りであつて、同図Ａに示すように、検出器
Ｋがt₁において動作した後遅延回路による設定時
間ｔの間は電磁弁に電源電圧ｅが印加され、設定
時間が経過したt₂以後はｅ・Rs／（Ｒ＋Rs）な
る電圧が印加される。一方電流については、同図
Ｂに示すように、電磁弁SVのインダクタンスＬ
と直流抵抗Rsによつて決まる時定数に基づいて
立上がり、定常値ｅ／Rsに向かうが、設定時間
後はｅ／（Ｒ＋Rs）に低下する。Ｘ点における
電流変化は電磁弁の切換動作によるものである。

なお、上記遅延回路の設定時間ｔは可変抵抗ｒ
によつて調整することができる。

次に、検出器Ｋが開放位置に切換わつてその出
力レベルが「１」になると、符合変換器IC₂の出
力が「０」になつて保持用トランジスタTr₂を非
導通状態とし、従つて電磁弁SVへの通電は遮断
される。このとき、遅延回路のコンデンサＣに充
電された電荷は、符合変換器IC₄の出力が「０」
となるのでダイオードD₁を通じて放電される。

なお、上記符合変換器にはノツト回路の他にナ
ンド回路、ノア回路等を使用することができる。

［考案の効果］ 以上詳述したように、本考案に係る電磁弁駆動
回路によれば、遅延回路によつて電磁弁の作動時
にはその作動に必要な電流を必要な時間供給し、
その後は電流制限抵抗によつて電磁弁が作動状態
を維持するのに足るだけの電流を供給するように
したので、電磁弁の電力消費を大幅に改善するこ
とができ、特に、電磁弁が作動状態を維持するに
必要な電流は、電磁弁を確実に動作させるのに必
要な電流の半分以下で済むことから、電力消費に
伴う温度上昇を極端に小さく抑えることができ、
絶縁性や構成部品に加わる熱影響を軽減すること
ができる。

また、電磁弁を作動後に低電流の動作状態に切
り換える場合に、遅延回路におけるコンデンサの
充電電位を利用して作動用トランジスタをオフに
する構成であるため、スイツチ（検出器）がオフ
の状態では上記コンデンサが完全に放電されてお
り、しかも、電磁弁が２つのトランジスタにより
完全に非電通状態に切り換えられているから、オ
フ状態での電力消費が全くなく、且つ安定したオ
フ状態を維持することができる。更に、遅延コン
デンサを充電したときの充電電位によつて作動用
トランジスタを切り換えるようにしているため、
充電特性曲線の立ち上がり部分を利用することに
よつてばらつきのない応答性を得ることができ
る。

また、スイツチをオフにして電磁弁をオフ状態
に切り換える時に、遅延回路とは全く無関係にそ
の切り換えを行うことができるため、応答遅れを
生じることが全くなく、従つて、短時間に頻繁に
切り換え動作を行う場合でも、その動作が確実で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２
図Ａ，Ｂ電磁弁に加わる電圧及び電流の関係を示
す線図である。 Ｅ……直流電源、SV……電磁弁、Ｋ……検出
器、Tr₁……作動用トランジスタ、Tr₂……保持
用トランジスタ、Ｒ……電流制限抵抗、Ｔ……遅
延回路、IC₁……第１の符合変換器、IC₂……第２
の符合変換器、IC₃……第３の符合変換器、IC₄…
…第４の符合変換器、IC₀……ナンド回路、ｒ…
…可変抵抗、Ｃ……コンデンサ、D₁……ダイオ
ード。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 直流電源により駆動する電磁弁と、該電磁弁に
   直列に接続され、スイツチとしての検出器のオン
   により動作して該電磁弁を作動させる作動用トラ
   ンジスタと、該作動用トランジスタに並列に接続
   され、作動した電磁弁を電流制限抵抗による低電
   流の動作状態に保持する保持用トランジスタと、
   これらの作動用トランジスタ及び保持用トランジ
   スタを制御する論理回路と、該論理回路による作
   動用トランジスタから保持用トランジスタへの動
   作切換時間を設定する遅延回路とを備え、 上記論理回路は、検出器と保持用トランジスタ
   のベースとを第２の符合変換器を介して接続する
   と共に、検出器と作動用トランジスタのベースと
   を第４の符合変換器、上記遅延回路、第３の符合
   変換器、ナンド回路、第１の符合変換器を介して
   接続し、且つナンド回路の第２の入力端子を上記
   第２の符合変換器の出力側に接続することにより
   構成され、 上記遅延回路は、第４の符合変換器と第３の符
   合変換器との間に直列に接続された可変抵抗と、
   該可変抵抗と第３の符合変換器との間に接続され
   て他端が接地されたコンデンサと、可変抵抗に並
   列に接続された放電促進用のダイオードとにより
   構成されていることを特徴とする電磁弁駆動回
   路。