JPH058413A - インダクタンス負荷の駆動制御装置 - Google Patents
インダクタンス負荷の駆動制御装置Info
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- JPH058413A JPH058413A JP3123457A JP12345791A JPH058413A JP H058413 A JPH058413 A JP H058413A JP 3123457 A JP3123457 A JP 3123457A JP 12345791 A JP12345791 A JP 12345791A JP H058413 A JPH058413 A JP H058413A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】各構成素子や信号の異常に対する安全性確保と
高速・高精度制御およびコスト低減を達成する。 【構成】第１スイッチング素子Ｑ１をＰＷＭ駆動信号Ｄ
ＲＶで駆動し、インダクタンス負荷１０を駆動制御する
が、少なくともスイッチング素子Ｑ１がＯＮ−ＯＦＦさ
れている間はＯＮとなる第２スイッチング素子Ｑ２を設
ける。インダクタンス負荷１０とスイッチング素子Ｑ１
との間の電路１１を第１ダイオードＤ１で電源Ｇに接続
し、インダクタンス負荷１０と第２スイッチング素子Ｑ
２との間の電路１２を、第２ダイオードＤ２とツェナー
ダイオードＺＤで電源Ｖｐに接続し、逆起電力を吸収す
る。また第２スイッチング素子Ｑ２をワンショット回路
２０からの駆動信号ＥＮＢＬＡでＯＮ−ＯＦＦし、設定
時間が経過すると第２スイッチング素子Ｑ２を確実にＯ
ＦＦする。
高速・高精度制御およびコスト低減を達成する。 【構成】第１スイッチング素子Ｑ１をＰＷＭ駆動信号Ｄ
ＲＶで駆動し、インダクタンス負荷１０を駆動制御する
が、少なくともスイッチング素子Ｑ１がＯＮ−ＯＦＦさ
れている間はＯＮとなる第２スイッチング素子Ｑ２を設
ける。インダクタンス負荷１０とスイッチング素子Ｑ１
との間の電路１１を第１ダイオードＤ１で電源Ｇに接続
し、インダクタンス負荷１０と第２スイッチング素子Ｑ
２との間の電路１２を、第２ダイオードＤ２とツェナー
ダイオードＺＤで電源Ｖｐに接続し、逆起電力を吸収す
る。また第２スイッチング素子Ｑ２をワンショット回路
２０からの駆動信号ＥＮＢＬＡでＯＮ−ＯＦＦし、設定
時間が経過すると第２スイッチング素子Ｑ２を確実にＯ
ＦＦする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インダクタンス負荷の
駆動制御装置に関する。
駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、プリンタの印字ヘッドは、コイ
ルに通電することにより、ドットを駆動して印字させて
いる。かかるコイルはインダクタンス負荷であり、電流
加速後一定電流を保持するためにＰＷＭ制御方式の駆動
制御装置によって駆動される場合が多い。
ルに通電することにより、ドットを駆動して印字させて
いる。かかるコイルはインダクタンス負荷であり、電流
加速後一定電流を保持するためにＰＷＭ制御方式の駆動
制御装置によって駆動される場合が多い。
【０００３】従来の駆動制御装置は、図４に示す構成と
されているのが一般的である。図４において、１０はイ
ンダクタンス負荷たるコイルで、駆動電源（Ｖｐ−グラ
ンドＧ）にスイッチング素子Ｑ１と電路１１で直列接続
されている。このスイッチング素子Ｑ１は、チョッパリ
ングされたＰＷＭ駆動信号ＤＲＶによってＯＮ−ＯＦＦ
制御される。
されているのが一般的である。図４において、１０はイ
ンダクタンス負荷たるコイルで、駆動電源（Ｖｐ−グラ
ンドＧ）にスイッチング素子Ｑ１と電路１１で直列接続
されている。このスイッチング素子Ｑ１は、チョッパリ
ングされたＰＷＭ駆動信号ＤＲＶによってＯＮ−ＯＦＦ
制御される。
【０００４】また、電路１１と駆動電源Ｖｐとの間に電
路１３で直列接続されたダイオードＤとツェナーダイオ
ードＺＤとは、逆起電力吸収回路を形成する。しかし、
スイッチング素子Ｑ１によるコイル１０の駆動（ＯＮ−
ＯＦＦ）制御中はコイル電流Ｉｃを一定としなければな
らないので、ツェナーダイオードＺＤと並列に切替用素
子Ｑ２を設け、インバータＩＮで反転されたイネーブル
信号ＥＮＢＬでＯＮするように形成されている。
路１３で直列接続されたダイオードＤとツェナーダイオ
ードＺＤとは、逆起電力吸収回路を形成する。しかし、
スイッチング素子Ｑ１によるコイル１０の駆動（ＯＮ−
ＯＦＦ）制御中はコイル電流Ｉｃを一定としなければな
らないので、ツェナーダイオードＺＤと並列に切替用素
子Ｑ２を設け、インバータＩＮで反転されたイネーブル
信号ＥＮＢＬでＯＮするように形成されている。
【０００５】したがって、ＰＷＭ駆動信号ＤＲＶでスイ
ッチング素子Ｑ１をＯＮ−ＯＦＦ制御すれば、コイル電
流Ｉｃは図５に示す如く急速に立上り一定電流となる。
この際、切替用素子Ｑ２は、イネーブル信号ＥＮＢＬに
よって少なくとも定電流制御中はＯＮされている。
ッチング素子Ｑ１をＯＮ−ＯＦＦ制御すれば、コイル電
流Ｉｃは図５に示す如く急速に立上り一定電流となる。
この際、切替用素子Ｑ２は、イネーブル信号ＥＮＢＬに
よって少なくとも定電流制御中はＯＮされている。
【０００６】なお、スイッチング素子Ｑ１がＯＦＦとな
り、かつイネーブル信号ＥＮＢＬがＬレベルとなり切替
用素子Ｑ２がＯＦＦとなると、コイル電流Ｉｃは、ツェ
ナーダイオードＺＤの電圧値Ｖｚで決まる時間をもって
減衰され零となる。これと関連し、スイッチング素子Ｑ
１の耐圧は（Ｖｐ＋Ｖｚ）以上と選択する必要がある。
り、かつイネーブル信号ＥＮＢＬがＬレベルとなり切替
用素子Ｑ２がＯＦＦとなると、コイル電流Ｉｃは、ツェ
ナーダイオードＺＤの電圧値Ｖｚで決まる時間をもって
減衰され零となる。これと関連し、スイッチング素子Ｑ
１の耐圧は（Ｖｐ＋Ｖｚ）以上と選択する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来装
置には、次のような問題点が内在しているので、一段と
強く求められる高信頼性，高速・高精度制御，コスト低
減の現今要請を満すことができなくなっている。
置には、次のような問題点が内在しているので、一段と
強く求められる高信頼性，高速・高精度制御，コスト低
減の現今要請を満すことができなくなっている。
【０００８】すなわち、スイッチング素子Ｑ１は対称故
障性素子であるので、導通側に故障（ショート）すると
コイル１０に印加する電源（Ｖｐ）を制限できないので
過電流による過熱やコイル１０の焼損事故が生じ安全性
に欠け信頼性が低い。
障性素子であるので、導通側に故障（ショート）すると
コイル１０に印加する電源（Ｖｐ）を制限できないので
過電流による過熱やコイル１０の焼損事故が生じ安全性
に欠け信頼性が低い。
【０００９】また、高速・高精度制御のためにコイル１
０の逆起電力吸収時間を短縮するには、ツェナーダイオ
ードＺＤの電圧値Ｖｚを大きくしなければならない。し
たがって、ツェナーダイオードＺＤのみならず、スイッ
チング素子Ｑ１を高耐圧としなければならないのでコス
ト高を招いている。
０の逆起電力吸収時間を短縮するには、ツェナーダイオ
ードＺＤの電圧値Ｖｚを大きくしなければならない。し
たがって、ツェナーダイオードＺＤのみならず、スイッ
チング素子Ｑ１を高耐圧としなければならないのでコス
ト高を招いている。
【００１０】さらに、切替用素子Ｑ２がショートする
と、スイッチング素子Ｑ１がＯＦＦとなっても、ツェナ
ーダイオードＺＤがバイパスされるので、コイル電流Ｉ
ｃは図５に２点鎖線で示す如く、長時間流れてしまうの
で高精度制御および高速制御が阻害される。
と、スイッチング素子Ｑ１がＯＦＦとなっても、ツェナ
ーダイオードＺＤがバイパスされるので、コイル電流Ｉ
ｃは図５に２点鎖線で示す如く、長時間流れてしまうの
で高精度制御および高速制御が阻害される。
【００１１】ここに、本発明の目的は、スイッチング素
子の耐圧を上げなくとも逆起電力吸収時間を大幅に短縮
できかつスイッチング素子の故障に対しても焼損事故を
引起さない安全性が高く高速・高精度制御を達成できる
低コストのインダクタンス負荷の駆動制御装置を提供す
ることにある。
子の耐圧を上げなくとも逆起電力吸収時間を大幅に短縮
できかつスイッチング素子の故障に対しても焼損事故を
引起さない安全性が高く高速・高精度制御を達成できる
低コストのインダクタンス負荷の駆動制御装置を提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、イン
ダクタンス負荷と電路で直列接続されたスイッチング素
子をＰＷＭ駆動信号でＯＮ−ＯＦＦさせてインダクタン
ス負荷の駆動制御を行うインダクタンス負荷の駆動制御
装置において、前記スイッチング素子と反対側において
前記インダクタンス負荷と電路で直列接続されかつ少な
くともスイッチング素子がＯＮ−ＯＦＦ制御されている
間はＯＮとなる第２スイッチング素子を設け、前記イン
ダクタンス負荷とスイッチング素子との間の電路を第１
ダイオードを介して駆動電源に接続しかつ前記インダク
タンス負荷と第２スイッチング素子との間の電路を直列
接続された第２ダイオードとツェナーダイオードとを介
して駆動電源に接続したことを特徴とする。
ダクタンス負荷と電路で直列接続されたスイッチング素
子をＰＷＭ駆動信号でＯＮ−ＯＦＦさせてインダクタン
ス負荷の駆動制御を行うインダクタンス負荷の駆動制御
装置において、前記スイッチング素子と反対側において
前記インダクタンス負荷と電路で直列接続されかつ少な
くともスイッチング素子がＯＮ−ＯＦＦ制御されている
間はＯＮとなる第２スイッチング素子を設け、前記イン
ダクタンス負荷とスイッチング素子との間の電路を第１
ダイオードを介して駆動電源に接続しかつ前記インダク
タンス負荷と第２スイッチング素子との間の電路を直列
接続された第２ダイオードとツェナーダイオードとを介
して駆動電源に接続したことを特徴とする。
【００１３】また、請求項２の発明は、前記第２スイッ
チング素子のベースに、イネーブル信号が入力されたと
きにセットされコンデンサと抵抗との時定数で決まる設
定時間長の駆動信号を出力し、かつイネーブル信号が遮
断されたときに自己リセットして設定時間長内でも駆動
信号を遮断するように形成されたワンショット回路を接
続したことを特徴とする。
チング素子のベースに、イネーブル信号が入力されたと
きにセットされコンデンサと抵抗との時定数で決まる設
定時間長の駆動信号を出力し、かつイネーブル信号が遮
断されたときに自己リセットして設定時間長内でも駆動
信号を遮断するように形成されたワンショット回路を接
続したことを特徴とする。
【００１４】
【作用】請求項１の発明では、第２スイッチング素子を
ＯＮした後に、ＰＷＭ駆動信号でスイッチング素子をＯ
Ｎ−ＯＦＦ制御すればインダクタンス負荷の電流を急激
に立上げかつ定電流駆動制御できる。スイッチング素子
と第２スイッチング素子とは、インダクタンス負荷に対
して直列接続されているので、素子の故障に対して確率
的に２倍の安全性が確保されかつコイルや素子等の焼損
事故も防止できる。
ＯＮした後に、ＰＷＭ駆動信号でスイッチング素子をＯ
Ｎ−ＯＦＦ制御すればインダクタンス負荷の電流を急激
に立上げかつ定電流駆動制御できる。スイッチング素子
と第２スイッチング素子とは、インダクタンス負荷に対
して直列接続されているので、素子の故障に対して確率
的に２倍の安全性が確保されかつコイルや素子等の焼損
事故も防止できる。
【００１５】次に、ＰＷＭ駆動信号をＯＦＦしてスイッ
チング素子をＯＦＦすると、インダクタンス負荷に蓄え
られたエネルギーは、第１ダイオード，第２スイッチン
グ素子を通して駆動電源に回生される。つまり、逆起電
力吸収動作が始まる。引続き、第２スイッチング素子が
ＯＦＦされると、第１ダイオード，第２ダイオード，ツ
ェナーダイオードを通して回生され、短時間で逆起電力
を吸収できるから高速・高精度制御を達成できる。この
際、駆動電源自体も逆起電力吸収動作に関与するので、
結果としてツェナーダイオードの電圧値，両素子の耐圧
も過度に大きくする必要がなくコストを低減できる。
チング素子をＯＦＦすると、インダクタンス負荷に蓄え
られたエネルギーは、第１ダイオード，第２スイッチン
グ素子を通して駆動電源に回生される。つまり、逆起電
力吸収動作が始まる。引続き、第２スイッチング素子が
ＯＦＦされると、第１ダイオード，第２ダイオード，ツ
ェナーダイオードを通して回生され、短時間で逆起電力
を吸収できるから高速・高精度制御を達成できる。この
際、駆動電源自体も逆起電力吸収動作に関与するので、
結果としてツェナーダイオードの電圧値，両素子の耐圧
も過度に大きくする必要がなくコストを低減できる。
【００１６】また、請求項２の発明では、イネーブル信
号発生制御回路等の異常があってイネーブル信号が出力
され続けられると、第２スイッチング素子をＯＦＦでき
ず安全性が阻害される虞れがあるが、これに対してはワ
ンショット回路のコンデンサと抵抗との時定数で決まる
設定時間が経過すると、イネーブル信号から生成した駆
動信号が強制的にＯＦＦされるので、第２スイッチング
素子を確実にＯＦＦでき安全性を保障することができ
る。
号発生制御回路等の異常があってイネーブル信号が出力
され続けられると、第２スイッチング素子をＯＦＦでき
ず安全性が阻害される虞れがあるが、これに対してはワ
ンショット回路のコンデンサと抵抗との時定数で決まる
設定時間が経過すると、イネーブル信号から生成した駆
動信号が強制的にＯＦＦされるので、第２スイッチング
素子を確実にＯＦＦでき安全性を保障することができ
る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本駆動制御装置は、図１に示す如く、駆動電源
（Ｖｐ−グランドＧ）にインダクタンス負荷たるコイル
１０を挟み電路１１，１２で直列接続されたスイッチン
グ素子Ｑ１および第２スイッチング素子Ｑ２と、コイル
１０とスイッチング素子Ｑ１との間の電路１１と駆動電
源（Ｇ）との間に接続されたダイオードＤ１と、コイル
１０と第２スイッチング素子Ｑ２との間の電路１２と駆
動電源（Ｖｐ）との間に電路１４で直列接続されたダイ
オード１２およびツェナーダイオードＺＤと、から構成
されている。
する。本駆動制御装置は、図１に示す如く、駆動電源
（Ｖｐ−グランドＧ）にインダクタンス負荷たるコイル
１０を挟み電路１１，１２で直列接続されたスイッチン
グ素子Ｑ１および第２スイッチング素子Ｑ２と、コイル
１０とスイッチング素子Ｑ１との間の電路１１と駆動電
源（Ｇ）との間に接続されたダイオードＤ１と、コイル
１０と第２スイッチング素子Ｑ２との間の電路１２と駆
動電源（Ｖｐ）との間に電路１４で直列接続されたダイ
オード１２およびツェナーダイオードＺＤと、から構成
されている。
【００１８】スイッチング素子Ｑ１は、インバータＩＮ
を介して入力されたＰＷＭ駆動信号ＤＲＶでＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御されるものであり、トランジスタからなる。この
素子Ｑ１の耐圧については後記する。一方、第２スイッ
チング素子Ｑ２は、コイル１０を挟みスイッチング素子
Ｑ１と反対側に接続されたトランジスタからなり、基本
的にはイネーブル信号ＥＮＢＬでＯＮ−ＯＦＦされるも
のである。
を介して入力されたＰＷＭ駆動信号ＤＲＶでＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御されるものであり、トランジスタからなる。この
素子Ｑ１の耐圧については後記する。一方、第２スイッ
チング素子Ｑ２は、コイル１０を挟みスイッチング素子
Ｑ１と反対側に接続されたトランジスタからなり、基本
的にはイネーブル信号ＥＮＢＬでＯＮ−ＯＦＦされるも
のである。
【００１９】ここに、イネーブル信号ＥＮＢＬは、図示
しない制御回路から、少なくともスイッチング素子Ｑ１
がＯＮ−ＯＦＦ制御されている間は第２スイッチング素
子Ｑ２をＯＮすることができるように出力される。すな
わち、イネーブル信号ＥＮＢＬで第２スイッチング素子
Ｑ２がＯＮしていることを前提として、スイッチング素
子Ｑ１をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、初めてコイ
ル１０にコイル電流Ｉｃを流して駆動制御することがで
きる。
しない制御回路から、少なくともスイッチング素子Ｑ１
がＯＮ−ＯＦＦ制御されている間は第２スイッチング素
子Ｑ２をＯＮすることができるように出力される。すな
わち、イネーブル信号ＥＮＢＬで第２スイッチング素子
Ｑ２がＯＮしていることを前提として、スイッチング素
子Ｑ１をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、初めてコイ
ル１０にコイル電流Ｉｃを流して駆動制御することがで
きる。
【００２０】したがって、スイッチング素子Ｑ１がショ
ート故障したとしても第２スイッチング素子Ｑ２をＯＦ
Ｆすれば、コイル電流Ｉｃを遮断できるから、コイル等
焼損を防止でき安全性が高まる。一方、第２スイッチン
グ素子Ｑ２がショート故障しても、スイッチング素子Ｑ
１が正常ならばコイル電流Ｉｃを遮断できるので、何等
問題は生じない。ここに、２つのスイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２の組合せにより、安全性が確率的に高まると理
解される。
ート故障したとしても第２スイッチング素子Ｑ２をＯＦ
Ｆすれば、コイル電流Ｉｃを遮断できるから、コイル等
焼損を防止でき安全性が高まる。一方、第２スイッチン
グ素子Ｑ２がショート故障しても、スイッチング素子Ｑ
１が正常ならばコイル電流Ｉｃを遮断できるので、何等
問題は生じない。ここに、２つのスイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２の組合せにより、安全性が確率的に高まると理
解される。
【００２１】さらに、この実施例では、一層の安全性を
期してイネーブル信号ＥＮＢＬで第２スイッチング素子
Ｑ２を直接ＯＮ−ＯＦＦするのでなく、ワンショット回
路２０を介して生成した駆動信号ＥＮＢＬＡを、第２ス
イッチング素子Ｑ２に入力するように形成している。こ
の意味は、制御回路の故障（ソフトウエア異常，ＣＰＵ
誤動作等）により、イネーブル信号ＥＮＢＬが出力（例
えばＨレベル）されたままの状態となっても、第２スイ
ッチング素子Ｑ２をＯＦＦできるようするためである。
期してイネーブル信号ＥＮＢＬで第２スイッチング素子
Ｑ２を直接ＯＮ−ＯＦＦするのでなく、ワンショット回
路２０を介して生成した駆動信号ＥＮＢＬＡを、第２ス
イッチング素子Ｑ２に入力するように形成している。こ
の意味は、制御回路の故障（ソフトウエア異常，ＣＰＵ
誤動作等）により、イネーブル信号ＥＮＢＬが出力（例
えばＨレベル）されたままの状態となっても、第２スイ
ッチング素子Ｑ２をＯＦＦできるようするためである。
【００２２】すなわち、イネーブル信号ＥＮＢＬは、図
２に示す如く、ＰＷＭ駆動信号ＤＲＶのＯＮ−ＯＦＦ制
御中はいつでも第２スイッチング素子Ｑ２をＯＮするも
のとして出力される。しかし、このイネーブル信号ＥＮ
ＢＬで直接に第２スイッチング素子Ｑ２をＯＮすると、
イネーブル信号ＥＮＢＬが回路異常等により出力され続
けられた場合、第２スイッチング素子Ｑ２をＯＦＦする
手立てがなくなり安全性が妨げられる。かかる場合に
は、コンデンサＣと抵抗Ｒとの時定数で決まる設定時間
（図２のＴ）経過後に駆動信号ＥＮＢＬＡを遮断する。
つまり、イネーブル信号ＥＮＢＬを優先するが、イネー
ブル信号ＥＮＢＬが設定時間（Ｔ＝Ｒ・Ｃ）よりも長い
場合には異常と判断し、駆動信号ＥＮＢＬＡを強制的に
遮断するわけである。
２に示す如く、ＰＷＭ駆動信号ＤＲＶのＯＮ−ＯＦＦ制
御中はいつでも第２スイッチング素子Ｑ２をＯＮするも
のとして出力される。しかし、このイネーブル信号ＥＮ
ＢＬで直接に第２スイッチング素子Ｑ２をＯＮすると、
イネーブル信号ＥＮＢＬが回路異常等により出力され続
けられた場合、第２スイッチング素子Ｑ２をＯＦＦする
手立てがなくなり安全性が妨げられる。かかる場合に
は、コンデンサＣと抵抗Ｒとの時定数で決まる設定時間
（図２のＴ）経過後に駆動信号ＥＮＢＬＡを遮断する。
つまり、イネーブル信号ＥＮＢＬを優先するが、イネー
ブル信号ＥＮＢＬが設定時間（Ｔ＝Ｒ・Ｃ）よりも長い
場合には異常と判断し、駆動信号ＥＮＢＬＡを強制的に
遮断するわけである。
【００２３】なお、ワンショット回路２０は、イネーブ
ル信号ＥＮＢＬの入力でセットされ、その遮断で零時間
にリセットする自己リセット型とされている。また、ワ
ンショット回路２０を抵抗ＲとコンデンサＣとの時定数
で決まる形式としたのは、例えばシステムクロックで制
御されるカウンターを用いた形式の場合、クロック系に
異常があると対処不能となる虞れがあるが、これら虞れ
を一掃し一層の安全性を高めるためである。
ル信号ＥＮＢＬの入力でセットされ、その遮断で零時間
にリセットする自己リセット型とされている。また、ワ
ンショット回路２０を抵抗ＲとコンデンサＣとの時定数
で決まる形式としたのは、例えばシステムクロックで制
御されるカウンターを用いた形式の場合、クロック系に
異常があると対処不能となる虞れがあるが、これら虞れ
を一掃し一層の安全性を高めるためである。
【００２４】次に、電路１１と駆動電源（グランドＧ）
間に電路１３で介装された第１ダイオードＤ１は、スイ
ッチング素子Ｑ１がＯＦＦしたが未だ第２スイッチング
素子Ｑ２がＯＮしている間でも、コイル１０に生ずる逆
起電力を駆動電源（Ｇ）−第１ダイオードＤ１−コイル
１０−第２スイッチング素子Ｑ２−駆動電源（Ｇ）の系
路で回生させ逆起電力吸収時間を短縮するものとしても
作用する。何故ならば、第２スイッチング素子Ｑ２は、
スイッチング素子Ｑ１がＯＮ−ＯＦＦ制御される間は、
ＯＮとなっているからである。
間に電路１３で介装された第１ダイオードＤ１は、スイ
ッチング素子Ｑ１がＯＦＦしたが未だ第２スイッチング
素子Ｑ２がＯＮしている間でも、コイル１０に生ずる逆
起電力を駆動電源（Ｇ）−第１ダイオードＤ１−コイル
１０−第２スイッチング素子Ｑ２−駆動電源（Ｇ）の系
路で回生させ逆起電力吸収時間を短縮するものとしても
作用する。何故ならば、第２スイッチング素子Ｑ２は、
スイッチング素子Ｑ１がＯＮ−ＯＦＦ制御される間は、
ＯＮとなっているからである。
【００２５】引続き、第２スイッチング素子Ｑ２がＯＦ
Ｆすると、コイル１０に蓄えられたエネルギー（逆起電
力）は、駆動電源（Ｇ）−第１ダイオードＤ１−コイル
１０−第２ダイオードＤ２−ツェナーダイオードＺＤ−
駆動電源（Ｖｐ）の系路で回生され、逆起電力を急速に
吸収する。
Ｆすると、コイル１０に蓄えられたエネルギー（逆起電
力）は、駆動電源（Ｇ）−第１ダイオードＤ１−コイル
１０−第２ダイオードＤ２−ツェナーダイオードＺＤ−
駆動電源（Ｖｐ）の系路で回生され、逆起電力を急速に
吸収する。
【００２６】この際、逆起電力は、駆動電源（Ｖｐ，
Ｇ），コイル１０の抵抗，ツェナーダイオードＺＤおよ
び２つのダイオードＤ１，Ｄ２で消費される。換言すれ
ば、コイル１０の抵抗値をＲｃとし、かつツェナーダイ
オードＺＤの電圧値をＶｚ，各ダイオードＤ１，Ｄ２の
順方向電圧をＶｄとすれば、吸収エネルギーＵは、式
（１）として表わされる。 Ｕ＝（Ｖｐ＋Ｖｚ＋２Ｖｄ＋Ｉｃ・Ｒｃ）・Ｉｃ ……… （１）
Ｇ），コイル１０の抵抗，ツェナーダイオードＺＤおよ
び２つのダイオードＤ１，Ｄ２で消費される。換言すれ
ば、コイル１０の抵抗値をＲｃとし、かつツェナーダイ
オードＺＤの電圧値をＶｚ，各ダイオードＤ１，Ｄ２の
順方向電圧をＶｄとすれば、吸収エネルギーＵは、式
（１）として表わされる。 Ｕ＝（Ｖｐ＋Ｖｚ＋２Ｖｄ＋Ｉｃ・Ｒｃ）・Ｉｃ ……… （１）
【００２７】ここに、前出図４に示す従来例の場合にお
ける吸収エネルギーＵａは、式（２）として表わされ
る。 Ｕａ＝（Ｖｚ＋２Ｖｄ＋Ｉｃ・Ｒｃ）・Ｉｃ ……… （２）
ける吸収エネルギーＵａは、式（２）として表わされ
る。 Ｕａ＝（Ｖｚ＋２Ｖｄ＋Ｉｃ・Ｒｃ）・Ｉｃ ……… （２）
【００２８】すなわち、コイル１０つまりインダクタン
ス負荷に蓄えられるエネルギーは、本実施例の場合にも
従来例の場合と同等（Ｕ＝Ｕａ）であるが、式（２）で
は電源電圧Ｖｐ分が関与しない。ここに、本発明の構成
によれば、ツェナーダイオードＺＤの電圧値Ｖｚを同じ
とすると、エネルギー吸収時間を大幅に短縮できると理
解される。一方において、エネルギー吸収時間を同一つ
まり高速性，高精度制御性を同等でよいものとすると、
本発明におけるツェナーダイオードＺＤの電圧値Ｖｚを
従来例に比較して小さくできる。よって、ツェナーダイ
オードＺＤはもとよりスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の耐
圧を小さく低コストにできる。
ス負荷に蓄えられるエネルギーは、本実施例の場合にも
従来例の場合と同等（Ｕ＝Ｕａ）であるが、式（２）で
は電源電圧Ｖｐ分が関与しない。ここに、本発明の構成
によれば、ツェナーダイオードＺＤの電圧値Ｖｚを同じ
とすると、エネルギー吸収時間を大幅に短縮できると理
解される。一方において、エネルギー吸収時間を同一つ
まり高速性，高精度制御性を同等でよいものとすると、
本発明におけるツェナーダイオードＺＤの電圧値Ｖｚを
従来例に比較して小さくできる。よって、ツェナーダイ
オードＺＤはもとよりスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の耐
圧を小さく低コストにできる。
【００２９】次に、この実施例の作用を説明する。図２
において、時刻ｔ１でイネーブル信号ＥＮＢＬが出力さ
れかつワンショット回路２０から駆動信号ＥＮＢＬＡが
出力されると、第２スイッチング素子Ｑ２がＯＮされ
る。
において、時刻ｔ１でイネーブル信号ＥＮＢＬが出力さ
れかつワンショット回路２０から駆動信号ＥＮＢＬＡが
出力されると、第２スイッチング素子Ｑ２がＯＮされ
る。
【００３０】これと同時的に、ＰＷＭ駆動信号ＤＲＶが
インバータＩＮを介して入力され、スイッチング素子Ｑ
１がＯＮ−ＯＦＦ制御される。したがって、時刻ｔ２ま
での短時間にインダクタンス負荷たるコイル１０の電流
Ｉｃは規定値に立上り、かつ時刻ｔ２−ｔ３の間中一定
電流コントロールされる。
インバータＩＮを介して入力され、スイッチング素子Ｑ
１がＯＮ−ＯＦＦ制御される。したがって、時刻ｔ２ま
での短時間にインダクタンス負荷たるコイル１０の電流
Ｉｃは規定値に立上り、かつ時刻ｔ２−ｔ３の間中一定
電流コントロールされる。
【００３１】次に、時刻ｔ３において、ＰＷＭ駆動信号
ＤＲＶが遮断（Ｌレベル）となってスイッチング素子Ｑ
１がＯＦＦすると、駆動電源（Ｖｐ）より切離されたコ
イル１０の逆起電力は、駆動電源（Ｇ）−第１ダイオー
ドＤ１−コイル１０−第２スイッチング素子Ｑ２−駆動
電源（Ｇ）の系路で緩やかに吸収され始める。
ＤＲＶが遮断（Ｌレベル）となってスイッチング素子Ｑ
１がＯＦＦすると、駆動電源（Ｖｐ）より切離されたコ
イル１０の逆起電力は、駆動電源（Ｇ）−第１ダイオー
ドＤ１−コイル１０−第２スイッチング素子Ｑ２−駆動
電源（Ｇ）の系路で緩やかに吸収され始める。
【００３２】次いで、時刻ｔ４においてイネーブル信号
ＥＮＢＬ（駆動信号ＥＮＢＬＡ）が遮断され、第２スイ
ッチング素子Ｑ２がＯＦＦすると、本来的逆起電力吸収
回路としての第２ダイオードＤ２，ツェナーダイオード
ＺＤが働く。すなわち、コイル１０に蓄えられたエネル
ギー（Ｕ）は、駆動電源（Ｇ）−第１ダイオードＤ１−
コイル１０−第２ダイオードＤ２−ツェナーダイオード
ＺＤ−駆動電源（Ｖｐ）の系路で回生し急速に吸収され
る。
ＥＮＢＬ（駆動信号ＥＮＢＬＡ）が遮断され、第２スイ
ッチング素子Ｑ２がＯＦＦすると、本来的逆起電力吸収
回路としての第２ダイオードＤ２，ツェナーダイオード
ＺＤが働く。すなわち、コイル１０に蓄えられたエネル
ギー（Ｕ）は、駆動電源（Ｇ）−第１ダイオードＤ１−
コイル１０−第２ダイオードＤ２−ツェナーダイオード
ＺＤ−駆動電源（Ｖｐ）の系路で回生し急速に吸収され
る。
【００３３】ここに、ＰＷＭ駆動信号ＤＲＶが、図２に
１点鎖線で示すように、何等かの原因で長時間に亘って
出力された続けられる場合が生じたとしても、時刻ｔ４
におてイネーブル信号ＥＮＢＬが遮断（Ｌレベル）し駆
動信号ＥＮＢＬＡが遮断（Ｌレベル）されるから、第２
スイッチング素子Ｑ２がＯＦＦするので安全である。
１点鎖線で示すように、何等かの原因で長時間に亘って
出力された続けられる場合が生じたとしても、時刻ｔ４
におてイネーブル信号ＥＮＢＬが遮断（Ｌレベル）し駆
動信号ＥＮＢＬＡが遮断（Ｌレベル）されるから、第２
スイッチング素子Ｑ２がＯＦＦするので安全である。
【００３４】さらに、かかる場合において、イネーブル
信号ＥＮＢＬが制御回路の異常により、図２に２点鎖線
で示すように出力され続けられた場合でも、ワンショッ
ト回路２０の時定数で決まる設定時間（Ｔ）経過後つま
り時刻ｔ５において、点線で示すように駆動信号ＥＮＢ
ＬＡがＬレベルとなるので、安全は確約される。
信号ＥＮＢＬが制御回路の異常により、図２に２点鎖線
で示すように出力され続けられた場合でも、ワンショッ
ト回路２０の時定数で決まる設定時間（Ｔ）経過後つま
り時刻ｔ５において、点線で示すように駆動信号ＥＮＢ
ＬＡがＬレベルとなるので、安全は確約される。
【００３５】しかして、この実施例によれば、駆動電源
（Ｖｐ−Ｇ）にスイッチング素子Ｑ１とインダクタンス
負荷たるコイル１０と第２スイッチング素子Ｑ２とを電
路１１，１２で直列接続し、かつ電路１１を第１ダイオ
ードＤ１を介して駆動電源（Ｇ）に接続する、とともに
電路１２を第２ダイオードＤ２，ツェナーダイオードＺ
Ｄを介して駆動電源（Ｖｐ）に電路１４で接続した構成
であるから、２つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２によっ
て安全性が確約され、かつコイル１０の逆起電力吸収時
間を大幅に短縮できる、とともにスイッチング素子Ｑ１
等の耐圧を低くできコスト低減が図れる。
（Ｖｐ−Ｇ）にスイッチング素子Ｑ１とインダクタンス
負荷たるコイル１０と第２スイッチング素子Ｑ２とを電
路１１，１２で直列接続し、かつ電路１１を第１ダイオ
ードＤ１を介して駆動電源（Ｇ）に接続する、とともに
電路１２を第２ダイオードＤ２，ツェナーダイオードＺ
Ｄを介して駆動電源（Ｖｐ）に電路１４で接続した構成
であるから、２つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２によっ
て安全性が確約され、かつコイル１０の逆起電力吸収時
間を大幅に短縮できる、とともにスイッチング素子Ｑ１
等の耐圧を低くできコスト低減が図れる。
【００３６】また、第２スイッチング素子Ｑ２は、イネ
ーブル信号ＥＮＢＬでセット・リセットされ、かつコン
デンサＣと抵抗Ｒとの時定数で決まる設定時間（Ｔ）長
を経過した場合に駆動信号ＥＮＢＬＡを強制的に遮断す
るワンショット回路２０を設け、この駆動信号ＥＮＢＬ
ＡでＯＮ−ＯＦＦ駆動される構成であるから、ＣＰＵ暴
走，ソフトウエアロック等の異常によりイネーブル信号
ＥＮＢＬが誤出力され続けられたとしても、第２スイッ
チング素子Ｑ２を強制的にＯＦＦしてコイル１０の駆動
を停止でき、安全性を一層確実なものとできる。
ーブル信号ＥＮＢＬでセット・リセットされ、かつコン
デンサＣと抵抗Ｒとの時定数で決まる設定時間（Ｔ）長
を経過した場合に駆動信号ＥＮＢＬＡを強制的に遮断す
るワンショット回路２０を設け、この駆動信号ＥＮＢＬ
ＡでＯＮ−ＯＦＦ駆動される構成であるから、ＣＰＵ暴
走，ソフトウエアロック等の異常によりイネーブル信号
ＥＮＢＬが誤出力され続けられたとしても、第２スイッ
チング素子Ｑ２を強制的にＯＦＦしてコイル１０の駆動
を停止でき、安全性を一層確実なものとできる。
【００３７】また、第２スイッチング素子Ｑ２のＯＦＦ
後における逆起電力吸収は、駆動電源（Ｖｐ−Ｇ）と関
与して実行されるので、コイル１０に蓄えられるエネル
ギーが従来例と同一なら従来に比較して吸収時間を大幅
に短縮できる。一方、吸収時間一定とするならば、ツェ
ナーダイオードＺＤの電圧値Ｖｚを低くつまりスイッチ
ング素子Ｑ１等の耐圧を引下げられるので、コストを低
下できる。
後における逆起電力吸収は、駆動電源（Ｖｐ−Ｇ）と関
与して実行されるので、コイル１０に蓄えられるエネル
ギーが従来例と同一なら従来に比較して吸収時間を大幅
に短縮できる。一方、吸収時間一定とするならば、ツェ
ナーダイオードＺＤの電圧値Ｖｚを低くつまりスイッチ
ング素子Ｑ１等の耐圧を引下げられるので、コストを低
下できる。
【００３８】さらに、第２スイッチング素子Ｑ２がＯＦ
Ｆされる以前でも、スイッチング素子Ｑ１のＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御が止まれば、第１ダイオードＤ１，第２スイッチ
ング素子Ｑ２を通して逆起電力吸収作用が開始されるの
で、この点からも、時間短縮が図れ、高速・高精度制御
ができる。
Ｆされる以前でも、スイッチング素子Ｑ１のＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御が止まれば、第１ダイオードＤ１，第２スイッチ
ング素子Ｑ２を通して逆起電力吸収作用が開始されるの
で、この点からも、時間短縮が図れ、高速・高精度制御
ができる。
【００３９】なお、以上の実施例では、駆動電源（Ｖｐ
−Ｇ）にスイッチング素子Ｑ１−コイル１０−第２スイ
ッチング素子Ｑ２の順序で接続されていたが、この順序
は図３に示すように変更しても実施できることが明白で
ある。但し、図３に示す構成とする場合には、第１ダイ
オードＤ１を駆動電源（Ｖｐ）側に、第２ダイオードＤ
２，ツェナーダイオードＺＤを駆動電源（Ｇ）側に接続
すべきである。
−Ｇ）にスイッチング素子Ｑ１−コイル１０−第２スイ
ッチング素子Ｑ２の順序で接続されていたが、この順序
は図３に示すように変更しても実施できることが明白で
ある。但し、図３に示す構成とする場合には、第１ダイ
オードＤ１を駆動電源（Ｖｐ）側に、第２ダイオードＤ
２，ツェナーダイオードＺＤを駆動電源（Ｇ）側に接続
すべきである。
【００４０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、駆動電源にス
イッチング素子とインダクタンス負荷と第２スイッチン
グ素子とを電路で直列接続し、かつスイッチング素子側
電路を第１ダイオードを介し、また第２スイッチング素
子側電路を第２ダイオードおよびツェナーダイオードを
介して駆動電源に接続した構成であるから、ダブルスイ
ッチング素子により安全性が高められ、逆起電力吸収時
間短縮による高速・高精度制御とスイッチング素子等の
低耐圧化によるコスト低減が図れる。
イッチング素子とインダクタンス負荷と第２スイッチン
グ素子とを電路で直列接続し、かつスイッチング素子側
電路を第１ダイオードを介し、また第２スイッチング素
子側電路を第２ダイオードおよびツェナーダイオードを
介して駆動電源に接続した構成であるから、ダブルスイ
ッチング素子により安全性が高められ、逆起電力吸収時
間短縮による高速・高精度制御とスイッチング素子等の
低耐圧化によるコスト低減が図れる。
【００４１】また、請求項２の発明によれば、第２スイ
ッチング素子を抵抗とコンデンサとの時定数で決まる設
定時間を持つワンショット回路で生成された駆動信号で
ＯＮ−ＯＦＦする構成とされているので，イネーブル信
号が異常によって出力され続けられても、設定時間経過
後に第２スイッチング素子を確実にＯＦＦでき、一層の
安全性が保障される。
ッチング素子を抵抗とコンデンサとの時定数で決まる設
定時間を持つワンショット回路で生成された駆動信号で
ＯＮ−ＯＦＦする構成とされているので，イネーブル信
号が異常によって出力され続けられても、設定時間経過
後に第２スイッチング素子を確実にＯＦＦでき、一層の
安全性が保障される。
【図１】本発明の実施例を示す回路図である。
【図２】同じく、動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。
ートである。
【図３】本発明の変形例を示す回路図である。
【図４】従来例の回路図である。
【図５】従来例の動作と問題点を説明するためのタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
Ｖｐ，Ｇ 駆動電源
Ｑ１ スイッチング素子
Ｑ２ 第２スイッチング素子
Ｄ１ 第１ダイオード
Ｄ２ 第２ダイオード
ＺＤ ツェナーダイオード
１０ コイル（インダクタンス負荷）
１１，１２，１３，１４ 電路
２０ ワンショット回路
Ｃ コンデンサ
Ｒ 抵抗
ＤＲＶ ＰＷＭ駆動信号
ＥＮＢＬ イネーブル信号
ＥＮＢＬＡ 駆動信号
Ｉｃ コイル電流
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０３Ｋ 17/64 9184−5Ｊ
Claims (2)
- 【請求項１】 インダクタンス負荷と電路で直列接続さ
れたスイッチング素子をＰＷＭ駆動信号でＯＮ−ＯＦＦ
させてインダクタンス負荷の駆動制御を行うインダクタ
ンス負荷の駆動制御装置において、 前記スイッチング素子と反対側において前記インダクタ
ンス負荷と電路で直列接続されかつ少なくともスイッチ
ング素子がＯＮ−ＯＦＦ制御されている間はＯＮとなる
第２スイッチング素子を設け、前記インダクタンス負荷
とスイッチング素子との間の電路を第１ダイオードを介
して駆動電源に接続しかつ前記インダクタンス負荷と第
２スイッチング素子との間の電路を直列接続された第２
ダイオードとツェナーダイオードとを介して駆動電源に
接続したことを特徴とするインダクタンス負荷の駆動制
御装置。 - 【請求項２】 前記第２スイッチング素子のベースに、
イネーブル信号が入力されたときにセットされコンデン
サと抵抗との時定数で決まる設定時間長の駆動信号を出
力し、かつイネーブル信号が遮断されたときに自己リセ
ットして設定時間長内でも駆動信号を遮断するように形
成されたワンショット回路を接続したことを特徴とする
請求項１のインダクタンス負荷の駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3123457A JPH058413A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | インダクタンス負荷の駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3123457A JPH058413A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | インダクタンス負荷の駆動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH058413A true JPH058413A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=14861098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3123457A Pending JPH058413A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | インダクタンス負荷の駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH058413A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008085046A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Keihin Corp | 誘導性負荷の駆動装置 |
| JP2009268008A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Keihin Corp | 誘導性負荷の駆動装置 |
| JP2013093669A (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Keihin Corp | 誘導性負荷駆動装置 |
| JP2015033053A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 株式会社デンソー | Ｐｗｍ制御装置 |
| JP2015054661A (ja) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 振動低減装置 |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP3123457A patent/JPH058413A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008085046A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Keihin Corp | 誘導性負荷の駆動装置 |
| US7535268B2 (en) | 2006-09-27 | 2009-05-19 | Keihin Corporation | Inductive load driving system |
| JP2009268008A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Keihin Corp | 誘導性負荷の駆動装置 |
| JP2013093669A (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Keihin Corp | 誘導性負荷駆動装置 |
| JP2015033053A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 株式会社デンソー | Ｐｗｍ制御装置 |
| JP2015054661A (ja) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 振動低減装置 |
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