JPH03121385A - Solenoid valve driving circuit - Google Patents

Solenoid valve driving circuit

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JPH03121385A
JPH03121385A JP25524489A JP25524489A JPH03121385A JP H03121385 A JPH03121385 A JP H03121385A JP 25524489 A JP25524489 A JP 25524489A JP 25524489 A JP25524489 A JP 25524489A JP H03121385 A JPH03121385 A JP H03121385A
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current
input terminal
switching element
circuit
semiconductor switching
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Taku Nagano
卓 永野
Eiji Mitsugi
三次 英二
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Yuken Kogyo Co Ltd
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Yuken Kogyo Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To increase the speed of switching response of a semiconductor power switching element and to reduce heating loss to the utmost by providing a short-circuit for bypassing between both ends of a non-linear element on detecting that an electric current flows through a control input terminal of a semiconductor switching element. CONSTITUTION:When a switching command signal is given from the outside to cause a non-linear element 8 of an input circuit to conduct and the impedance is lowered, an electric current starts flow through the control input terminal of a semiconductor switching element 6. Simultaneously, the current at the control input terminal is feedbacked and the non-linear element 8 is bypassed by a short circuit (photo coupler) 20 to suddenly increase the control current given from the input circuit to the control input terminal of the semiconductor switching element 6. Thus, at the time of switching operation when the semiconductor switching element 6 is ON, it is passed through a proportional area at high speed and immediately transferred to the conducting condition.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は油圧機器等に用いられる電磁切換弁の駆動回
路、特に微小電流の制御信号でソレノイドの付勢・消勢
を制御する半導体スイッチング素子の異常発熱防止に関
するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention relates to a drive circuit for an electromagnetic switching valve used in hydraulic equipment, etc., and in particular to a semiconductor switching element that controls energization/deenergization of a solenoid using a microcurrent control signal. This relates to the prevention of abnormal heat generation.

[従来の技術] 電磁切換弁のソレノイドをオン・オフするときに生じる
電磁ノイズの影響を信号線や外部機器に与えないように
するため、微小電流でソレノイドの動作を制御する微小
電流信号操作電磁弁が例えば特開昭62−49085号
公報等に開示されている。
[Prior technology] In order to prevent the influence of electromagnetic noise generated when turning on and off the solenoid of an electromagnetic switching valve from affecting signal lines and external equipment, a micro-current signal operation solenoid is used to control the operation of the solenoid using a micro-current. A valve is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-49085.

第4図は微小電流の制御信号で電磁弁のソレノイドを付
勢・消勢する従来の駆動回路を示す回路図である。図に
示すように、外部の直流励磁電源3に接続された一対の
電源端子1.2の一方の端子1に電磁弁のソレノイド4
が接続されており、このソレノイド4にはパワートラン
ジスタ5のコレクタ・エミッタ出力回路が直列に接続さ
れている。パワートランジスタ5にスイッチング制御信
号を与える入力回路は発光ダイオード(以下、LEDと
いう)6aと受光フォトトランジスタ6bからなるフォ
トカブラ6を有する。LED6aは電流制限素子である
定電流ダイオード7とツェナーダイオード8を介して信
号入力端子9.10に接続され、フォトトランジスタ6
bのコレクタは抵抗11を電源ラインに、エミッタはベ
ース抵抗19を介してパワートランジスタ5のベースに
接続されている。12は定電圧ダイオード、13は平滑
コンデンサであり、抵抗11と定電圧ダイオード12及
び平滑コンデンサ13とで外部の直流励磁電源3の非平
滑直流出力を平滑してフォトトランジスタ6bに供給し
ている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional drive circuit that energizes and deenergizes a solenoid of an electromagnetic valve using a minute current control signal. As shown in the figure, a solenoid 4 of a solenoid valve is connected to one terminal 1 of a pair of power supply terminals 1.2 connected to an external DC excitation power source 3.
is connected to the solenoid 4, and a collector-emitter output circuit of a power transistor 5 is connected in series to the solenoid 4. An input circuit that provides a switching control signal to the power transistor 5 has a photocoupler 6 consisting of a light emitting diode (hereinafter referred to as LED) 6a and a light receiving phototransistor 6b. The LED 6a is connected to a signal input terminal 9.10 via a constant current diode 7 and a Zener diode 8, which are current limiting elements, and a phototransistor 6.
The collector of b is connected to the power supply line through a resistor 11, and the emitter is connected to the base of the power transistor 5 via a base resistor 19. 12 is a constant voltage diode, and 13 is a smoothing capacitor. The resistor 11, the constant voltage diode 12, and the smoothing capacitor 13 smooth the non-smooth DC output of the external DC excitation power source 3 and supply it to the phototransistor 6b.

入力回路の信号入力端子10には外部制御信号手段15
の出力素子としての入力側トランジスタ14のコレクタ
が接続され、また信号入力端子9と10との間には入力
側トランジスタ14のオフ時における漏れ電流対策用の
定電流ダイオード16が接続され、入力端トランジスタ
14のエミッタと信号入力端子9との間には信号入力用
電源17が接続されている。なお、18はソレノイド4
の両端子間に接続されたサージ吸収素子である。
External control signal means 15 is connected to the signal input terminal 10 of the input circuit.
A constant current diode 16 is connected between the signal input terminals 9 and 10 to prevent leakage current when the input transistor 14 is turned off. A signal input power supply 17 is connected between the emitter of the transistor 14 and the signal input terminal 9. In addition, 18 is solenoid 4
This is a surge absorption element connected between both terminals of the .

前記のように構成された駆動回路において、立上りと立
下りに有限の時間的変化をもつパルス状の外部人力信号
が外部制御信号手段15から入力端トランジスタ14の
ベースに入力されると、その立上りによってまず澗れ電
流対策用の定電流ダイオード16を介して入力側トラン
ジスタ14のコレクタ・エミッタ間に入力電流11.4
が流れ始めるが、この入力端子11Nは第5図(a)の
入力端子波形図に示すように成る時間をかけて増加する
In the drive circuit configured as described above, when a pulsed external human input signal having a finite time change in rise and fall is input from the external control signal means 15 to the base of the input end transistor 14, the rise First, the input current of 11.4
begins to flow, but the input terminal 11N increases over time as shown in the input terminal waveform diagram of FIG. 5(a).

この入力電流11Nの増大に伴い信号入力端子9゜10
間の電圧v1が上昇するが、電圧V、がツェナーダイオ
ード8のツェナー電圧■2に達する迄は定電流ダイオー
ド16に流れる電流I、はIに等しく一入力端子r+s
は定電流ダイオード16のみに流れる。この電流11の
増加によって電圧■1がツェナー電圧V2に達すると、
ツェナーダイオード8がブレークダウンしてフォトカブ
ラ6のLED6aに電流■2が流れ、フォトトランジス
タ6bがオンし始める。この状態では前記入力端子II
NはI IN= I I + I2となる。
As this input current 11N increases, the signal input terminal 9°10
However, until the voltage V reaches the Zener voltage ■2 of the Zener diode 8, the current I flowing through the constant current diode 16 is equal to I and one input terminal r+s
flows only through the constant current diode 16. When voltage ■1 reaches Zener voltage V2 due to this increase in current 11,
The Zener diode 8 breaks down, current 2 flows through the LED 6a of the photocoupler 6, and the phototransistor 6b starts to turn on. In this state, the input terminal II
N is I IN=I I + I2.

一方、入力電流IINが更に増大して定電流ダイオード
16に流れる電流1.が定電流特性域に入ると電流■、
は第6図に示すように一定電流Itsとなり、以後はL
ED6aに流れる電流■2が入力電流IINの増大に伴
って増大する。このLED6aに流れる電流I2が徐々
に増大すると、フォトトランジスタ6bに流れる電流■
3が増大しながらパワートランジスタ5のベースに与え
られることになる。入力電流I INの増大により電流
■3が増大してパワートランジスタ5のオフ領域(遮断
領域)から非飽和状態である比例領域△Iを通過してオ
ン領域(導通領域)に達するとパワートランジスタ5が
導通する。このパワートランジスタ5の導通により直流
励磁電源3からソレノイド4に励61i’に流が流れて
ソレノイド4を付勢する。
On the other hand, the input current IIN further increases and the current 1. flowing through the constant current diode 16 increases. When enters the constant current characteristic region, the current ■,
becomes a constant current Its as shown in Fig. 6, and thereafter L
The current 2 flowing through the ED6a increases as the input current IIN increases. When the current I2 flowing through the LED 6a gradually increases, the current flowing through the phototransistor 6b
3 will be applied to the base of the power transistor 5 in increasing amounts. As the input current I IN increases, the current ■3 increases and passes from the off region (blocking region) of the power transistor 5 to the non-saturated proportional region ΔI and reaches the on region (conduction region). conducts. Due to this conduction of the power transistor 5, a current flows from the DC excitation power source 3 to the solenoid 4 through the excitation 61i', thereby energizing the solenoid 4.

ソレノイド4を付勢後、入力電流118はLED6aと
直列に接続された定電流ダイオード7の特性で定まる一
定電流!2sによりI IN= T Is+ I 2s
となり、飽和状態になる。
After energizing the solenoid 4, the input current 118 is a constant current determined by the characteristics of the constant current diode 7 connected in series with the LED 6a! By 2s, I IN= T Is+ I 2s
This results in a state of saturation.

この状態からソレノイド4をオフさせるべく外部制御信
号手段15から人力されている外部入力信号を断つ場合
、外部人力信号の立下りも成る有限の時間をもって行な
われる。従ってこの場合、外部入力信号の立下りと共に
入力端子IINが減少しれ行くと、LED6aに流れて
いる電流I2ち徐々に減少し、フォトトランジスタ5に
流れている電流■3も徐々に減少する。そして、電流■
3がパワートランジスタ5の比例領域を通ってオフ領域
に達したときにパワートランジスタ5が遮断してソレノ
イド4を消勢する。
In this state, when the external input signal input from the external control signal means 15 is cut off in order to turn off the solenoid 4, this is done within a finite time during which the external input signal also falls. Therefore, in this case, as the input terminal IIN decreases as the external input signal falls, the current I2 flowing through the LED 6a gradually decreases, and the current I3 flowing through the phototransistor 5 also gradually decreases. And the current ■
3 passes through the proportional region of the power transistor 5 and reaches the off region, the power transistor 5 cuts off and deenergizes the solenoid 4.

このように、励磁電源ラインと分離した信号ラインに1
0〜20mA程度の微小電流を流すことによりソレノイ
ド4の付勢・消勢を行ない、信号ラインに対するソレノ
イド4の付勢・消勢時の電磁ノイズの129を小さくす
るようにしている。
In this way, one line is connected to the signal line separated from the excitation power supply line.
The solenoid 4 is energized and deenergized by passing a minute current of about 0 to 20 mA, and the electromagnetic noise 129 generated when the solenoid 4 is energized and deenergized relative to the signal line is reduced.

[発明が解決しようとする課題] 前記従来の電磁弁駆動回路において、外部制御信号手段
15から人力される外部人力信号が有限の時間的変化を
して、入力端子IINが第5図(a)に示すように成る
有限の時間をかけて増大・減少する場合には、パワート
ランジスタ5がスイッチングする間に比例領域△■で動
作する有限の時間が存在する。このため、外部入力信号
の立上り・立下りの波形に応じてパワートランジスタ5
の比例領域△Iにおける動作時間が長くなり、第5図(
b)の発熱損失特性を示す波形図に示すように比例領域
△■におけるパワートランジスタ5の発熱量Wが大きく
なり、ソレノイド4の付勢・消勢を縁り返す場合にパワ
ートランジスタ5が熱破壊される恐れがあった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional electromagnetic valve drive circuit, the external human input signal inputted from the external control signal means 15 changes over a finite period of time, and the input terminal IIN changes as shown in FIG. 5(a). In the case where the power increases and decreases over a finite time as shown in , there is a finite time during which the power transistor 5 operates in the proportional region Δ■ while switching. Therefore, the power transistor 5
The operating time in the proportional region △I becomes longer, and as shown in Fig. 5 (
As shown in the waveform diagram showing the heat loss characteristics in b), the heat generation amount W of the power transistor 5 increases in the proportional region △■, and when the solenoid 4 is energized and deenergized again, the power transistor 5 is thermally destroyed. There was a risk of being exposed.

また、外部人力信号にノイズ成分があると、入力端子I
1.4が第7図(a) に示すように比例領域△Iで変
動するので、入力電流11Nの変動に伴いパワー1〜ラ
ンジスタ5が第7図(b) に示すようにオン・オフ動
作を繰り返し、場合によっては発振状態になって異常発
熱を生じ、パワートランジスタ5が熱破壊に至る危険性
もあった。
Also, if there is a noise component in the external human input signal, the input terminal I
1.4 fluctuates in the proportional region △I as shown in Figure 7(a), so as the input current 11N fluctuates, power 1 to transistor 5 turn on and off as shown in Figure 7(b). Repeatedly, depending on the case, an oscillation state may occur, causing abnormal heat generation, and there is a risk that the power transistor 5 may be thermally destroyed.

この発明はかかる短所を解決するためになされたもので
あり、外部人力信号のスイッチング応答速度にかかわり
なしに、ソレノイドの付勢・消勢を行なう半導体パワー
スイッチング素子のスイッチング応答を高速にすること
で発熱損失を極力小さくし、半導体パワースイッチング
素子を安定して使用することができる電磁弁駆動回路を
得ることを目的とするものである。
This invention has been made to solve these shortcomings, and it is possible to speed up the switching response of a semiconductor power switching element that energizes and deenergizes a solenoid, regardless of the switching response speed of an external human input signal. The object of the present invention is to obtain an electromagnetic valve drive circuit that can reduce heat loss as much as possible and stably use a semiconductor power switching element.

[課題を解決するための手段] この発明の電磁弁駆動回路では、前述の課題を達成する
ために、一対の電源端子間にソレノイドと直列に接続し
た半導体スイッチング素子と、予め定められた電圧値以
上の印加電圧を受けたときに導通する非直線素子を介し
て前記半導体スイッチング素子の制御入力端にスイッチ
ング制御信号を与える入力回路を備えたものにおいて、
前記半導体スイッチング素子の制御入力端に電流が流れ
たときにこれを検出して前記非直線素子の両端間を側路
する短絡回路を更に備えている。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned problems, the solenoid valve drive circuit of the present invention includes a semiconductor switching element connected in series with a solenoid between a pair of power supply terminals, and a predetermined voltage value. An input circuit that provides a switching control signal to the control input terminal of the semiconductor switching element via a non-linear element that becomes conductive when receiving an applied voltage of
The apparatus further includes a short circuit that detects when a current flows through the control input terminal of the semiconductor switching element and bypasses the current between both ends of the nonlinear element.

この場合、前記短絡回路としては、前記半導体スイッチ
ング素子の制御入力端に直列に接続された発光ダイオー
ドと前記非直線素子に並列に接続されたフォトトランジ
スタからなるフォトカブラで構成することが好ましい。
In this case, it is preferable that the short circuit is constituted by a photocoupler consisting of a light emitting diode connected in series to the control input terminal of the semiconductor switching element and a phototransistor connected in parallel to the non-linear element.

[作 用] この発明においては、外部からのスイッチング指令信号
を与えて入力回路の非直線素子を導通させて低インピー
ダンスにしたときに、非直線素子を介して半導体スイッ
チング素子の制御入力端に電流が流れ始めると同時にこ
の制御入力端の電流をフィードバックして短絡回路によ
り非直線素子を側路させ、入力回路から半導体スイッチ
ング素子の制御入力端に与えられる制御電流を急激に増
大させることにより、半導体スイッチング素子のオン時
のスイッチング動作に際して比例領域を高速で通過させ
、直ちに導通状態に遷移させるものである。
[Function] In the present invention, when a switching command signal is applied from the outside to cause the non-linear element of the input circuit to conduct and become low impedance, a current is applied to the control input terminal of the semiconductor switching element via the non-linear element. At the same time that the current at the control input terminal starts to flow, the nonlinear element is bypassed by a short circuit, and the control current applied from the input circuit to the control input terminal of the semiconductor switching element is rapidly increased. During the switching operation when the switching element is turned on, the proportional region is passed through at high speed, and the switching element immediately changes to a conductive state.

また外部からのスイッチング指令信号を断ったとぎは、
入力回路の非直線素子の両端電圧が所定の電圧値以下に
なったときに半導体スイッチング素子の制御入力端の電
流減少をフィードバックして短絡回路による非直線素子
の側路を開き、制御入力端に与えていた制御電流を急激
に減少させることにより、半導体スイッチング素子のオ
フ時のスイッチング動作に際して比例領域を高速で通過
させ、直ちに遮断領域へ遷移させるものである。
Also, once the switching command signal from the outside is cut off,
When the voltage across the nonlinear element of the input circuit becomes less than a predetermined voltage value, the decrease in current at the control input terminal of the semiconductor switching element is fed back to open the nonlinear element's bypass due to the short circuit, and the control input terminal By rapidly reducing the applied control current, the semiconductor switching element passes through the proportional region at high speed during the off-time switching operation, and immediately transitions to the cutoff region.

この場合、前記短絡回路としてフォトカブラを使うと、
信号回路とソレノイド回路を電気的に絶縁することがで
きる。
In this case, if a photocoupler is used as the short circuit,
The signal circuit and solenoid circuit can be electrically isolated.

[実施例コ 第1図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、図に
おいて、1〜19は第4図に示した従来例と全く同じも
のである。パワートランジスタ5にスイッチング制御信
号を与える入力回路の前記非直線素子としてのツェナー
ダイオード8にはその両端間に短絡側路を形成するフォ
トカブラ20が接続されている。すなわち、)オドカブ
ラ20の入力端LED20aは前述入力回路のフォトカ
ブラ6の出力素子であるフォトトランジスタ6bと直列
に接続され、フォトカプラ20の出力側のフォトトラン
ジスタ20bは入力回路の前記非直線素子としてのツェ
ナーダイオード8の両端間に並列接続されて前述側路を
形成するようになされている。
[Embodiment] FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1 to 19 are exactly the same as the conventional example shown in FIG. 4. A photo coupler 20 is connected to the Zener diode 8, which serves as the non-linear element of the input circuit that provides a switching control signal to the power transistor 5, and forms a short-circuited path between both ends thereof. That is, the input end LED 20a of the odocoupler 20 is connected in series with the phototransistor 6b which is the output element of the photocoupler 6 of the input circuit, and the phototransistor 20b on the output side of the photocoupler 20 is connected as the nonlinear element of the input circuit. is connected in parallel between both ends of the Zener diode 8 to form the aforementioned bypass.

前記のように構成された駆動回路において、外部制御人
力手段15から時間的に徐々に増大する外部人力信号が
入力側トランジスタ14に人力されると、定電流ダイオ
ード16を通して入力端トランジスタ14のコレクタ・
エミッタ間に入力端、・汽IINが流れ始め、第2図(
a)の入力電流波形図に示すように入力端子11Nが徐
々に増加する。
In the drive circuit configured as described above, when an external human input signal that gradually increases over time is applied to the input side transistor 14 from the external control input means 15, the collector of the input side transistor 14 passes through the constant current diode 16.
At the input terminal between the emitters, steam IIN begins to flow, as shown in Figure 2 (
As shown in the input current waveform diagram a), the input terminal 11N gradually increases.

この入力端子11Nが更に増大して、信号入力端子9.
10間の電圧v1がツェナーダイオード8のツェナー電
圧V2に達すると、第2図(a)のA点てツェナーダイ
オード8がブレークダウンして低インピーダンスになり
、フォトカブラ6のLED6aに電流に12が流れ始め
、入力電流IINがI、N=I、+I2になり、フォト
カブラ6のフォトトランジスタ6bが専通し始める。こ
のフォトトランジスタ6bが導通し始めて、電流工。が
流れ始めるとフォトカブラ20のLED20aが発光を
開始し、ツェナダイオード8と並列に接続されたフォト
トランジスタ20bが導通し始める。
This input terminal 11N is further increased, and the signal input terminal 9.
When the voltage v1 between 10 and 10 reaches the Zener voltage V2 of the Zener diode 8, the Zener diode 8 breaks down and becomes low impedance at point A in FIG. The input current IIN becomes I, N=I, +I2, and the phototransistor 6b of the photocoupler 6 starts to conduct exclusively. This phototransistor 6b begins to conduct, and the current flow begins. When the current begins to flow, the LED 20a of the photocoupler 20 starts emitting light, and the phototransistor 20b connected in parallel with the Zener diode 8 starts to conduct.

このフォトトランジスタ20bが導通し始めるとツェナ
ーダイオード8の両端に発生していた電圧が減少し始め
る。さらに入力電流■、が増大し、LED6aに流れる
電流I2が増大して、フ才)−トランジスタ6bすなわ
ちLED20aに流れる電流I3が増大すると、フォト
カプラ20のフォトトランジスタ20bが完全に導通し
て、信号入力端子9.10間の電圧V、が直接フォトカ
ブラ6のLED6aと定電流ダイオード7とに加えられ
、電流I2が急激に増加する。この結果、入力端子11
Nが急増して第2図(a)のB点に達する。
When this phototransistor 20b begins to conduct, the voltage generated across the Zener diode 8 begins to decrease. Furthermore, when the input current 2 increases, the current I2 flowing through the LED 6a increases, and the current I3 flowing through the transistor 6b, that is, the LED 20a increases, the phototransistor 20b of the photocoupler 20 becomes completely conductive, and the signal The voltage V between the input terminals 9 and 10 is directly applied to the LED 6a of the photocoupler 6 and the constant current diode 7, and the current I2 increases rapidly. As a result, input terminal 11
N increases rapidly and reaches point B in FIG. 2(a).

この入力端子■1Nすなわち電流■2の急増によってフ
ォトトランジスタ6bが急速に導通状態になり、パワー
トランジスタ5は急速に比例領域を通過して導通領域に
遷移し、パワートランジスタ5を直ちにオンさせる。こ
のように、パワートランジスタ5が比例領域を急速に通
過するから、第2図(b)の発熱損失特性を示す波形図
に示すようにパワートランジスタ5の比例領域における
総発熱iVJを小さくすることができる。
Due to this rapid increase in the input terminal 1N, that is, the current 2, the phototransistor 6b rapidly becomes conductive, and the power transistor 5 quickly passes through the proportional region and transitions to the conductive region, turning the power transistor 5 on immediately. In this way, since the power transistor 5 rapidly passes through the proportional region, it is possible to reduce the total heat generation iVJ in the proportional region of the power transistor 5, as shown in the waveform diagram showing heat generation loss characteristics in FIG. 2(b). can.

このようにしてパワートランジスタ5が導通してソレノ
イド4が付勢された後、外部制御人力手段5からの外部
人力信号をオフにすると、入力端子11Nの減少開始と
共に入力端子9,10間の電圧V、が徐々に下降する。
After the power transistor 5 becomes conductive and the solenoid 4 is energized in this way, when the external human power signal from the external control human power means 5 is turned off, the voltage between the input terminals 9 and 10 starts to decrease as the input terminal 11N starts decreasing. V gradually decreases.

この電圧■1の下降によりツェナーダイオード8を側路
中のフォトトランジスタ20bを通ってLED6aに流
れる電流■2が減少し始め、フォトトランジスタ6bが
オフし始める。このとき、ツェナーダイオード8はフォ
トトランジスタ20bで短絡された状態となつているた
め電流I2はLED6aに直接流れ、入力端子11Nが
増大するときにフォトカブラ6が導通し始めたA点より
も低い0点、すなわち電圧■、がツェナー電圧Vz以下
になる点までツェナーダイオード8はオン状態を保持す
る。入力電流IINが減少して0点にまで達するとフォ
トトランジスタ6bに流れる電流■3の減少によりフォ
トカプラ20のフォトトランジスタ20bが遮断する。
As the voltage (1) decreases, the current (2) flowing to the LED 6a through the phototransistor 20b bypassing the Zener diode 8 begins to decrease, and the phototransistor 6b begins to turn off. At this time, since the Zener diode 8 is short-circuited by the phototransistor 20b, the current I2 flows directly to the LED 6a, and the current I2 flows directly to the LED 6a. The Zener diode 8 remains on until the point, that is, the voltage (2) becomes equal to or less than the Zener voltage Vz. When the input current IIN decreases and reaches the 0 point, the phototransistor 20b of the photocoupler 20 is cut off due to the decrease in the current 3 flowing through the phototransistor 6b.

フォトトランジスタ20bが遮断するとLED6aに流
れている電流■2はツェナーダイオード8により直ちに
遮断され、入力端子IINは0点からD点に急激に遷移
する。一方、電流I2の遮断によりフォトカプラ6が急
速にオフとなり、パワートランジスタ5も直ちに完全な
オフ状態に移行する。したがって、ソレノイド4の遮断
時においてもパワートランジスタ5が比例領域を急速に
通過し、第2図(b) に示すように発熱fiwを小さ
くすることができる。
When the phototransistor 20b is cut off, the current 2 flowing through the LED 6a is immediately cut off by the Zener diode 8, and the input terminal IIN rapidly changes from point 0 to point D. On the other hand, as the current I2 is cut off, the photocoupler 6 is rapidly turned off, and the power transistor 5 is also immediately completely turned off. Therefore, even when the solenoid 4 is cut off, the power transistor 5 quickly passes through the proportional region, and the heat generation fiw can be reduced as shown in FIG. 2(b).

またパワートランジスタ5が導通状態になるための入力
端子値I lN0Nと遮断状態になるための入力端子値
11NOFとに、I lN0N> I lN0Fの関係
でヒステリシスを与えることができ、第7図(a) に
示すように入力電流にノイズ成分があっても、これらノ
イズ成分に影晋されずに第7図(C) に示すようにパ
ワートランジスタ5を安定にスイッチング動作させるこ
とができる。
In addition, hysteresis can be given to the input terminal value IIN0N for the power transistor 5 to be in the conductive state and the input terminal value 11NOF for the power transistor 5 to be in the cutoff state in the relationship of IIN0N>IIN0F, as shown in FIG. ) Even if there are noise components in the input current, the power transistor 5 can be stably switched without being affected by these noise components as shown in FIG. 7(C).

[発明の効果] この発明は以上に説明したように、外部からのスイッチ
ング指令信号を受けて入力回路の非直線素子が導通し、
非直線素子に制御電流が流れ始めて半導体スイッチング
素子の制御入力端に電流が流れ始めたときに、制御入力
端の電流をフィードバックして短絡回路を閉じ、入力回
路が半導体スイッチング素子の制御入力端に与える制御
電流を急激に増大させて制御入力端の電流を急増し、半
導体スイッチング素子を直ちに導通状態にすることがで
きる。
[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, the non-linear element of the input circuit becomes conductive in response to a switching command signal from the outside.
When a control current starts to flow through the non-linear element and a current starts to flow to the control input terminal of the semiconductor switching element, the current at the control input terminal is fed back to close the short circuit, and the input circuit is connected to the control input terminal of the semiconductor switching element. By rapidly increasing the applied control current, the current at the control input terminal can be rapidly increased, and the semiconductor switching element can be brought into conduction immediately.

さらに、外部からのスイッチング指令信号が減少して入
力回路の制御電流が減少して非直線素子の両端電圧か一
定以下になった後、半導体スイッチング素子の制御入力
端の電流減少をフィードバックして短絡回路を開き、制
御入力端に与える制御電流を急激に減少して半導体スイ
ッチング素子を遮断状態に急速遷移させるようにしたの
で、半導体スイッチング素子の動作にヒステリシス特性
をもたせることができ、外部入力信号の時間的変化に関
係なく半導体スイッチング素子が比例領域を急速に通過
するから、比例領域における発熱損失を大幅に低減する
ことができる。
Furthermore, after the switching command signal from the outside decreases, the control current of the input circuit decreases, and the voltage across the nonlinear element becomes below a certain level, the decrease in current at the control input terminal of the semiconductor switching element is fed back to short circuit. By opening the circuit and rapidly reducing the control current applied to the control input terminal to rapidly transition the semiconductor switching element to the cut-off state, the operation of the semiconductor switching element can have hysteresis characteristics, and the external input signal Since the semiconductor switching element rapidly passes through the proportional region regardless of temporal changes, heat loss in the proportional region can be significantly reduced.

また、半導体スイッチング素子か比例領域を急速に通過
することとヒステリシス特性をもたせたことにより、外
部人力信号にノイズ成分が乗っていても繰り返しオン・
オフによる発振を防止し、発振による異常発熱なしに半
導体スイッチング素子を動作させることができるから、
半導体スイッチング素子を安定して使用することかでき
る。
In addition, because the semiconductor switching element quickly passes through the proportional region and has hysteresis characteristics, it can be turned on repeatedly even if the external human input signal contains noise components.
This prevents oscillation due to off-state and allows the semiconductor switching element to operate without abnormal heat generation due to oscillation.
Semiconductor switching elements can be used stably.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の実施例を示す回路図、第2図(a)
 (b)は前記実施例の動作を示す波形図、第3図は前
記実施例のパワートランジスタの出力特性図、第4図は
従来例を示す回路図、第5図(a) (b)は従来例の
動作を示す波形図、第6図は定電流ダイオードの動作特
性図、第7図(a) (b)は従来例の人出力特性を示
す波形図、第7図(C)は本発明の実施例の人出力特性
を示す波形図である。 4・・・ソレノイド、5・・・パワートランジスタ、6
.20・・・フォトカブラ、7.16・・・定電流ダイ
オード、8・・・ツェナーダイオード。 第1図
Figure 1 is a circuit diagram showing an embodiment of this invention, Figure 2 (a)
(b) is a waveform diagram showing the operation of the above embodiment, Fig. 3 is an output characteristic diagram of the power transistor of the above embodiment, Fig. 4 is a circuit diagram showing the conventional example, and Figs. 5 (a) and (b) are Waveform diagrams showing the operation of the conventional example, Figure 6 is a diagram of the operating characteristics of a constant current diode, Figures 7 (a) and (b) are waveform diagrams showing the human output characteristics of the conventional example, and Figure 7 (C) is the main FIG. 3 is a waveform diagram showing human output characteristics of an embodiment of the invention. 4... Solenoid, 5... Power transistor, 6
.. 20...Photo coupler, 7.16... Constant current diode, 8... Zener diode. Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一対の電源端子間にソレノイドと直列に接続した半
導体スイッチング素子と、予め定められた電圧値以上の
印加電圧を受けたときに導通する非直線素子を介して前
記半導体スイッチング素子の制御入力端にスイッチング
制御信号を与える入力回路を備えた電磁弁駆動回路にお
いて、 前記半導体スイッチング素子の制御入力端に電流が流れ
たときにこれを検出して前記非直線素子の両端間を側路
する短絡回路を更に備えたことを特徴とする電磁弁駆動
回路。 2、短絡回路がフォトカプラを含む請求項1記載の電磁
弁駆動回路。
[Claims] 1. A semiconductor switching element connected in series with a solenoid between a pair of power supply terminals, and a non-linear element that becomes conductive when an applied voltage of a predetermined voltage value or higher is applied to the semiconductor switching element. In a solenoid valve drive circuit equipped with an input circuit that applies a switching control signal to a control input terminal of a switching element, when a current flows through the control input terminal of the semiconductor switching element, this is detected and the current flows between both terminals of the nonlinear element. A solenoid valve drive circuit further comprising a short circuit that bypasses the. 2. The electromagnetic valve drive circuit according to claim 1, wherein the short circuit includes a photocoupler.
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