JPH0650017Y2 - 誘導負荷の電流制御装置 - Google Patents
誘導負荷の電流制御装置Info
- Publication number
- JPH0650017Y2 JPH0650017Y2 JP241086U JP241086U JPH0650017Y2 JP H0650017 Y2 JPH0650017 Y2 JP H0650017Y2 JP 241086 U JP241086 U JP 241086U JP 241086 U JP241086 U JP 241086U JP H0650017 Y2 JPH0650017 Y2 JP H0650017Y2
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- inductive load
- switch
- circuit
- current
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- Power Conversion In General (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、誘導負荷を断続的に励磁するこの誘導負荷
の電流制御装置に関するものである。
の電流制御装置に関するものである。
第２図は、従来の回路例である。制御対象の誘導負荷
（２）を流れる電流を検出するため、誘導負荷（２）と
フライホイールダイオード（３）より成る環流回路に電
流検出器（５）を設ける。この電流信号を基準値と比較
増巾する演算増巾器（６）の出力誤差信号と三角波発生
回路（13）の出力を比較器（12）で一定時間（三角波の
周期）内の開閉時間比を変えることにより前記負荷電流
を制御する。
（２）を流れる電流を検出するため、誘導負荷（２）と
フライホイールダイオード（３）より成る環流回路に電
流検出器（５）を設ける。この電流信号を基準値と比較
増巾する演算増巾器（６）の出力誤差信号と三角波発生
回路（13）の出力を比較器（12）で一定時間（三角波の
周期）内の開閉時間比を変えることにより前記負荷電流
を制御する。
次に動作について説明する。開閉器（４）が閉路すると
直流電源（１）より誘導負荷（２）及び電流検出器
（５）を通る電流が流れる。この電流は、開閉器（４）
が閉路する直前の環流電流（誘導回路（２）と電流検出
器（５）とフライホイールダイオード（３）を流れる電
流）値から大きくなつていく、この電流値に対応する電
圧と基準電圧（７）の差が抵抗（10），コンデンサ（1
1）及び演算増巾器（６）で構成される回路で積分され
る。やがて基準電圧（７）より上昇する電流の信号電圧
に対応して、演算増巾器（６）の出力は低下していき比
較器（12）のもう一方の入力である三角波発生回路（1
3）の上昇中の三角波より小さくなり開閉器（４）は開
路状態になり、負荷電流はフライホイールダイオード
（３）を流れ始め減衰していく、そして前述と反対に基
準より下降する信号電圧の演算増巾器（６）での積分出
力は上昇し、今度は下降中の三角波と比較され続く閉路
のタイミングが決まる。
直流電源（１）より誘導負荷（２）及び電流検出器
（５）を通る電流が流れる。この電流は、開閉器（４）
が閉路する直前の環流電流（誘導回路（２）と電流検出
器（５）とフライホイールダイオード（３）を流れる電
流）値から大きくなつていく、この電流値に対応する電
圧と基準電圧（７）の差が抵抗（10），コンデンサ（1
1）及び演算増巾器（６）で構成される回路で積分され
る。やがて基準電圧（７）より上昇する電流の信号電圧
に対応して、演算増巾器（６）の出力は低下していき比
較器（12）のもう一方の入力である三角波発生回路（1
3）の上昇中の三角波より小さくなり開閉器（４）は開
路状態になり、負荷電流はフライホイールダイオード
（３）を流れ始め減衰していく、そして前述と反対に基
準より下降する信号電圧の演算増巾器（６）での積分出
力は上昇し、今度は下降中の三角波と比較され続く閉路
のタイミングが決まる。
これを繰り返すことにより、負荷電流の平均値は、 ここでR:回路の全抵抗、Ｅ電源電圧、ton：閉路時間 toff：開路時間となる。
従来の誘導負荷の電流制御装置は以上のように構成され
ているので、電流検出器（５）を開閉器（４）の開路時
の電流も閉路時の電流も連続的に検出できる位置に置か
ねばならず、制御ユニツト（電源（１）と誘導負荷
（２）を除く部分）と誘導負荷間は２本の電力線が必要
となり負荷が多くなると、これら接続線は省空間，省資
源等の見地から不利である。また、検出信号をアナログ
量として誤差増巾してチヨツパ制御出力のためにデジタ
ル量に変換するための回路構成が必要でありデジタル・
アナログ混合回路となつているのでLSI化しにくい難点
がある。
ているので、電流検出器（５）を開閉器（４）の開路時
の電流も閉路時の電流も連続的に検出できる位置に置か
ねばならず、制御ユニツト（電源（１）と誘導負荷
（２）を除く部分）と誘導負荷間は２本の電力線が必要
となり負荷が多くなると、これら接続線は省空間，省資
源等の見地から不利である。また、検出信号をアナログ
量として誤差増巾してチヨツパ制御出力のためにデジタ
ル量に変換するための回路構成が必要でありデジタル・
アナログ混合回路となつているのでLSI化しにくい難点
がある。
この考案は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、制御ユニツトと誘導負荷間の接続本数を減少
し、演算増巾器等のアナログ回路をなくし、すべてデジ
タル回路で構成する制御回路を得ることを目的とする。
たもので、制御ユニツトと誘導負荷間の接続本数を減少
し、演算増巾器等のアナログ回路をなくし、すべてデジ
タル回路で構成する制御回路を得ることを目的とする。
この考案に係る誘導負荷の電流制御装置は、電流検出器
を、開閉器を流れる電流を検出するように設け断続した
電流パルス信号で制御するようにしたものである。
を、開閉器を流れる電流を検出するように設け断続した
電流パルス信号で制御するようにしたものである。
この考案における、電流検出器の位置変更により、第１
誘導負荷と電源を除く部分（以下制御ユニツトと称す）
と誘導負荷との間の接続線本数は、電源線を共通線にで
きるので誘導負荷１台当り１本となる、また電流検出器
の出力はパルス状となりデジタル回路に適した信号とな
り、かつ一定時間開閉器を開路する制御方法によつて簡
単なデジタル回路構成となる。
誘導負荷と電源を除く部分（以下制御ユニツトと称す）
と誘導負荷との間の接続線本数は、電源線を共通線にで
きるので誘導負荷１台当り１本となる、また電流検出器
の出力はパルス状となりデジタル回路に適した信号とな
り、かつ一定時間開閉器を開路する制御方法によつて簡
単なデジタル回路構成となる。
以下この考案の一実施例を図について説明する。第１図
において、（１）は直流電源、（２）は誘導負荷、
（３）はフライホイールダイオード、（４）は開閉器、
（５）は電流検出器、（６）は比較器、（７）は基準電
圧、（８）は論理積回路、（９）は単安定フリツプフロ
ツプである。
において、（１）は直流電源、（２）は誘導負荷、
（３）はフライホイールダイオード、（４）は開閉器、
（５）は電流検出器、（６）は比較器、（７）は基準電
圧、（８）は論理積回路、（９）は単安定フリツプフロ
ツプである。
開閉器（４）の閉路（ON）時及び開路（OFF）時に誘導
負荷（２）を流れる電流をそれぞれI1(t)，I2(t)とする
と ON時０ｔt1において OFF時０ｔt2において と表される。
負荷（２）を流れる電流をそれぞれI1(t)，I2(t)とする
と ON時０ｔt1において OFF時０ｔt2において と表される。
ここでE:直流電源（１）の電圧（Ｖ） R1：誘導負荷（２）の抵抗（Ω） L:誘導負荷（２）のインダクタンス（Ｈ） R0：電流検出器（５）の抵抗（Ω） ただし、開閉器（４）とフライホイールダイオード
（３）の電圧降下を無視している。
（３）の電圧降下を無視している。
開閉器（４）をON状態からOFF状態に切換る条件の電流
値I0は基準電圧（５）Vrefとは次式の関係にある ON時とOFF時の境界条件より I1(O)＝I2(t2) …………（７） I0＝I2(O)＝I1(t1) …………（８） となる。式（２）〜（８）よりt1についてまとめると となる。誘導負荷（２）を流れる平均電流は となる。以下、本考案の必要条件ではないが説明を簡単
にするためτ＝τ１＝τ２ として（R0《Ｒ又は、OFF時の回路つまりフライホイー
ルダイオード（３）に直列にR0と同じ値の抵抗を挿入す
ること等で実現できる）、Ｒ＝R1＋R0，τ＝L/Rとす
る。
値I0は基準電圧（５）Vrefとは次式の関係にある ON時とOFF時の境界条件より I1(O)＝I2(t2) …………（７） I0＝I2(O)＝I1(t1) …………（８） となる。式（２）〜（８）よりt1についてまとめると となる。誘導負荷（２）を流れる平均電流は となる。以下、本考案の必要条件ではないが説明を簡単
にするためτ＝τ１＝τ２ として（R0《Ｒ又は、OFF時の回路つまりフライホイー
ルダイオード（３）に直列にR0と同じ値の抵抗を挿入す
ること等で実現できる）、Ｒ＝R1＋R0，τ＝L/Rとす
る。
すると式（10）は ここでON時間t1はON開始より開閉器（４）を流れる電流
が式（６）で決まる基準電圧I0に達する時間であり変数
である。OFF時間t2をある定数とした制御回路で、直流
電源（１）の電圧Ｅの変化や誘導負荷（２）の抵抗Ｒ及
びインダクタンスＬの変化に対し平均電流が安定かど
うかを検討する。
が式（６）で決まる基準電圧I0に達する時間であり変数
である。OFF時間t2をある定数とした制御回路で、直流
電源（１）の電圧Ｅの変化や誘導負荷（２）の抵抗Ｒ及
びインダクタンスＬの変化に対し平均電流が安定かど
うかを検討する。
（ａ）Ｅの変化 と負であるから、Ｅの変化に対し式（11）の第１項 は負方向に変化するのに対し第２項E/Rは正方向に変化
するのでの変化を小さくする方向に動く。
するのでの変化を小さくする方向に動く。
だから与えられたＥの変域で式（13）の右辺が極小にな
るようにt2，I0を決めればよい。
るようにt2，I0を決めればよい。
（ｂ）Ｒの変化 となり（ａ）の検討と同じで式（11）の第１項と第２項
の変化方向が異符号であるからの変化を小さくする方
向に動く。
の変化方向が異符号であるからの変化を小さくする方
向に動く。
（Ｃ）Ｌの変化 での変化率は、Ｌの変化率のほぼ 倍となる。
第３図（Ａ）（Ｂ）及び（Ｃ）に計算例を示す。本考案
の制御は、誘導負荷変動の少ない特にインダクタンス変
動の小さい場合有効な方式であることが理論的に分る。
の制御は、誘導負荷変動の少ない特にインダクタンス変
動の小さい場合有効な方式であることが理論的に分る。
実際の回路の動きを第１図で説明する。開閉器（４）が
閉路（ON）になつて誘導負荷（２）の電流は、直流電源
（１）より電流検出器（５）を通る回路に流れはじめ
る。
閉路（ON）になつて誘導負荷（２）の電流は、直流電源
（１）より電流検出器（５）を通る回路に流れはじめ
る。
やがてこの電流による信号電圧が基準電圧（７）の大き
さに達すると、比較器（６）の出力はLOWとなり論理積
回路（８）の出力もLOWとなり開閉器（４）は閉路より
開路（OFF）状態になる。このため電流検出器（５）を
流れる電流はなくなりこの出力電圧が基準電圧（７）よ
り低くなるため比較器（６）の出力は再びHighとなる。
さに達すると、比較器（６）の出力はLOWとなり論理積
回路（８）の出力もLOWとなり開閉器（４）は閉路より
開路（OFF）状態になる。このため電流検出器（５）を
流れる電流はなくなりこの出力電圧が基準電圧（７）よ
り低くなるため比較器（６）の出力は再びHighとなる。
一方論理積回路（８）の出力の立下り（LOW状態の始
端）を受けて単安定フリツプフロツプ（９）の出力
は、この立下り時点より一定時間（前記t2時間）LOW状
態を出力するため、論理積回路（８）のもう一方の入力
である比較器（６）の出力はHighに復帰しているが論理
積回路（８）の出力はLOWつまり開閉器（４）は開路状
態を保持する。
端）を受けて単安定フリツプフロツプ（９）の出力
は、この立下り時点より一定時間（前記t2時間）LOW状
態を出力するため、論理積回路（８）のもう一方の入力
である比較器（６）の出力はHighに復帰しているが論理
積回路（８）の出力はLOWつまり開閉器（４）は開路状
態を保持する。
やがて単安定フリツプフロツプ（９）の出力は、High
に復帰し、論理積回路（８）の出力はHighになり開閉器
（４）が閉路状態になり上述の動作を繰り返す。
に復帰し、論理積回路（８）の出力はHighになり開閉器
（４）が閉路状態になり上述の動作を繰り返す。
上記実施例では、電流検出器（５）に抵抗を使用した場
合について説明したがホール素子や電流変成器やホトカ
プラ等の他の電流検出器でもよく、上記実施例と同様の
効果を奏する。
合について説明したがホール素子や電流変成器やホトカ
プラ等の他の電流検出器でもよく、上記実施例と同様の
効果を奏する。
以上のように、この考案によれば電流検出器を開閉器の
電流検出のみをするように構成したので誘導負荷と制御
ユニツトの分離性が向上（接続線本数低減）し、また、
一定時間、開閉器を開路する制御するので簡単なデジタ
ル回路構成となり装置が安価に、また小形化できる効果
がある。
電流検出のみをするように構成したので誘導負荷と制御
ユニツトの分離性が向上（接続線本数低減）し、また、
一定時間、開閉器を開路する制御するので簡単なデジタ
ル回路構成となり装置が安価に、また小形化できる効果
がある。
第１図はこの考案の一実施例による回路ブロツク図、第
２図は従来技術の回路ブロツク図、第３図は、この考案
の誘導負荷平均電流の安定性の計算例で、（Ａ）は直流
電源電圧が、（Ｂ）は誘導負荷の抵抗分が、（Ｃ）は同
じく誘導負荷のインダクタンス分がそれぞれ変動した場
合の誘導負荷平均電流の変動率を示す図である。 図中、（１）は直流電源、（２）は誘導負荷、（３）は
フライホイールダイオード、（４）は開閉器、（５）は
電流検出器、（６）は比較器、（７）は基準電圧。、
（８）は論理積回路、（９）は単安定フリツプフロツプ
である。 尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
２図は従来技術の回路ブロツク図、第３図は、この考案
の誘導負荷平均電流の安定性の計算例で、（Ａ）は直流
電源電圧が、（Ｂ）は誘導負荷の抵抗分が、（Ｃ）は同
じく誘導負荷のインダクタンス分がそれぞれ変動した場
合の誘導負荷平均電流の変動率を示す図である。 図中、（１）は直流電源、（２）は誘導負荷、（３）は
フライホイールダイオード、（４）は開閉器、（５）は
電流検出器、（６）は比較器、（７）は基準電圧。、
（８）は論理積回路、（９）は単安定フリツプフロツプ
である。 尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０２Ｍ 3/155 Ｓ 8726−5Ｈ
Claims (1)
- 【請求項１】直流電源に一端が接続される誘導負荷、こ
の誘導負荷の他端が入力端に接続される開閉器、上記誘
導負荷と並列に接続されるフライホイールダイオード、
上記開閉器の出力電圧と基準電圧を比較する比較器、こ
の比較器の出力端と一方の入力端が接続され、出力端が
上記開閉器に接続され一定電圧以上で上記開閉器の開閉
を制御する論理積回路、この論理積回路の他方の入力端
と出力端間に接続された単安定フリツプフロツプ、及び
上記開閉器の出力端と上記直流電源間に接続された電流
検出器を備えた誘導負荷の電流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP241086U JPH0650017Y2 (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | 誘導負荷の電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP241086U JPH0650017Y2 (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | 誘導負荷の電流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62117615U JPS62117615U (ja) | 1987-07-25 |
| JPH0650017Y2 true JPH0650017Y2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=30781226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP241086U Expired - Lifetime JPH0650017Y2 (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | 誘導負荷の電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650017Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5849861B2 (ja) * | 2012-06-06 | 2016-02-03 | 株式会社デンソー | ゲート駆動装置 |
-
1986
- 1986-01-10 JP JP241086U patent/JPH0650017Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62117615U (ja) | 1987-07-25 |
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