JPH0724709Y2 - 比例電磁弁駆動用増幅器 - Google Patents

比例電磁弁駆動用増幅器

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JPH0724709Y2
JPH0724709Y2 JP1989105228U JP10522889U JPH0724709Y2 JP H0724709 Y2 JPH0724709 Y2 JP H0724709Y2 JP 1989105228 U JP1989105228 U JP 1989105228U JP 10522889 U JP10522889 U JP 10522889U JP H0724709 Y2 JPH0724709 Y2 JP H0724709Y2
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solenoid valve
circuit
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signal
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和幸 木原
俊文 柿沼
博司 小川
健雄 菊地
毅 安藤
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株式会社トキメック
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この考案は例えば入力に比例した出力を発生して比例電
磁弁を駆動する比例電磁弁駆動用増幅器、特に単電源に
て作動する増幅器の小形化に関する。
[従来の技術] 入力に比例した電気信号により駆動される比例電磁弁の
負荷は連続的又は断続的に制御される。通常比例電磁弁
の励磁は直流電流にて行われこれに係わる増幅器には、
例えば+15V,−15Vの両方向電圧が用いられ演算増幅器
やダイオードのオフセット電圧の補正や所定の出力特性
を得ることは容易に実施されてきた。
第5図は例えば従来の比例電磁弁駆動用増幅器を示す回
路図であり、 図において1は入力部、3は入力に対しその出力に遅れ
機能を持たせ負荷を円滑に駆動する時間遅れ回路、5は
比例電磁弁励磁のため直流電流に変換する出力部、10は
演算増幅器、12は可変抵抗器、13は可変抵抗器12と時定
数回路を形成するキャパシタ、14は比例電磁弁、15は帰
還抵抗器、16は複数の直流電圧を発生する電源部であ
る。
従来の比例電磁弁駆動用増幅器(以下増幅器という)は
上記のように構成され、入力部1へ加えられる入力はそ
の過大レベルの印加を抑制するため所定のレベルへの変
換が行われる。時間遅れ回路3はインピーダンス変換回
路ならびに可変抵抗器12とキャパシタ13とよりなる時定
数回路にて形成され、前記入力に遅延を与えて入力の急
峻な変化が平滑化されて出力部5へ供給される。出力部
5においては加えられた信号が電流に変換され比例電磁
弁14を励磁する。励磁電流は帰還抵抗器15を介してフィ
ードバックされ比例電磁弁14は入力指令に円滑に応動す
る。しかし増幅器の作動には正および負の両電圧が用い
られて電源部16は複数系統の回路から構成される。
また演算増幅器10を単電源で作動させると電源部16は簡
略化できるがその出力回路はグランドレベル近傍の作動
時に非直線特性を呈する。
[考案が解決しようとする課題] 上記のような従来の比例電磁弁駆動用増幅器では、増幅
器の作動に正および負両電圧の複数系統よりなる電源部
16が使用されるのでその構成部品数が増加する。従って
増幅器はコストが増し寸法が大きくなるので比例電磁弁
に搭載するとその寸法が大きくなり、設置空間の寸法が
増し設置位置も制限を受ける。
正負両電圧使用の演算増幅器10出力は通常エミッタフォ
ロワプッシュプル回路をなしている。しかし単電源使用
の演算増幅器10は電源部16と共にその回路が簡略化され
寸法が小さくできるが、グランドレベル近傍において出
力インピーダンスが非直線特性を呈するので、低レベル
からの入力に正しく比例した出力が得られず精度の高い
制御に利用できない。
また時間遅れ回路3にダイオードを設けたとき順方向電
流によって生じる順電圧などのオフセットの補正回路を
設けなければならないという問題点があった。
この考案はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、単電源作動の増幅器が搭載できて比例電磁弁の寸法
が小形化され、その設置空間の容積が小さく設置位置の
選定が容易にできて、入力指令の広い範囲に亙り比例電
磁弁の動作が迅速且つ円滑に高精度に行える比例電磁弁
駆動用増幅器を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] この考案に係わる比例電磁弁駆動用増幅器は、正または
負何れか一方の単電源にて作動する演算増幅器を含み入
力信号に遅延を与える時間遅れ回路を介して、比例電磁
弁を駆動する比例電磁弁駆動用増幅器において、上記時
間遅れ回路を入力信号のレベルが増加する立上がり部に
応答して遅延を与える立上り回路と入力信号のレベルが
減少する立下がり部に応答して遅延を与える立下り回路
とから構成し、さらに、上記時間遅れ回路へ供給される
信号に上記演算増幅器出力特性の非直線領域や時間遅れ
回路におけるオフセットなどに相当する補正信号を付加
する加算器と、上記時間遅れ回路出力信号から上記補正
信号相当の信号を減算する減算器とを設けたものであ
る。
[作用] この考案においては、正または負何れか一方の単電源に
て作動する増幅器は、時間遅れ回路の入力側に補正信号
を付加する加算器ならびに出力側に上記補正信号とほぼ
同値の信号を減算する減算器とが設けられたので、 演算増幅器のグランドレベル近傍の低レベル動作におけ
る非直線特性の影響やダイオードなどによるオフセット
が補正回路を付加することなく容易に回避できる。従っ
て入力指令の広い範囲に亙って入力に正しく比例した出
力が得られると共に、その信号の立上り部や立下り部に
おける急峻な変化が平滑化され比例電磁弁ならびに負荷
の作動に適合するように修正されるので、負荷の起動、
停止あるいは速度変換などにおいて迅速且つ円滑に動作
が行える。
また、時間遅れ回路は、立上り回路と立下り回路から構
成するので、それぞれの時間遅れの時定数をそれぞれの
回路で個別に設定、修正することができる。
更に増幅器は単電源にて作動できるので電源部と共に簡
略化できて寸法が小形化され、これらが搭載された比例
電磁弁の寸法が小形になり設置位置の選定が容易にな
る。
[実施例] この考案の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明す
る。
第1図はこの考案の一実施例を示す回路図であり、 図において、1,3,5,10,12,13,14,15は上記増幅器と同一
である。2は入力部1出力へ補正信号を付加する加算
器、4は時間遅れ回路3出力から上記補正信号相当の信
号を減算する減算器、6は正または負何れか一方の単一
電圧よりなる電源部、8は入力の立上り部に応答して時
間を遅らせる立上り回路、9は入力の立下り部に応答し
て時間を遅らせる立下り回路、11はダイオード、V+は直
流電圧を示している。
上記のように構成された比例電磁弁駆動用増幅器におい
ては、正または負の単電源にて作動する増幅器に入力を
与えてこの出力により比例電磁弁を応動させている。過
大入力の印加が抑制される入力部1へ加えられた入力
は、所定レベルに変換されて単一極性の出力E1を発生し
加算器2へ加えられる。加算器2においては出力E1に単
電源作動の演算増幅器10出力インピーダンスの非直線特
性領域や時間遅れ回路3におけるオフセットなどに相当
する補正信号eaを加算して出力される。その出力はE1
eaとなる。
時間遅れ回路3は加えられた信号のレベルが増加する立
上り部に応答する立上り回路8と、該信号のレベルが減
少する立下り部に応答する立下り回路9とから成る。上
記回路は共に演算増幅器10とダイオード11のインピーダ
ンス変換回路ならびに可変抵抗器12とキャパシタ13の時
定数回路から形成され、その時定数は個別に設定され
る。従って時間遅れ回路3へ加えられる信号はその立上
りならびに立下りの特性が上記時定数回路によりそれぞ
れ修正される。例えばステップ状の急峻な変化をする入
力は応動する比例電磁弁ならびに負荷の過渡特性と整合
するように時定数を設定して波形の修正が行なわれる。
キャパシタ13に発生した電圧E0は、減算器4にて前記補
正信号eaに相当する信号より成る信号edにて補正され、
その出力はE0−edとなる。この信号は入力部1への入力
に正しく比例して出力部5へ供給される。
出力部5においては、信号の微小変動や外乱による誤動
作防止が図られて変換された電流信号により比例電磁弁
14が励磁される。
上記のとおりダイオード11の順方向電流によって生じる
電圧降下の順電圧などによるオフセットや単電源動作に
おける演算増幅器10出力インピーダンスの非直線性など
によるグランドレベル近傍の低レベル作動時における非
直線特性の影響がオフセット補正回路を設けることなく
容易に回避できる。従って低レベルからの広い範囲の入
力に対して比例電磁弁は迅速且つ円滑に入力指令に正し
く応動し精度の高い動作が行なえる。
上記増幅器は正または負何れか一方の直流電圧即ち単電
源にて作動できるので、その電源部6は例えば所定電圧
を発生する3端子レギュレータにて構成でき、回路が簡
略化され著るしく小形化できる。
第2図は時間遅れ回路の他の一例を示す回路図、上記例
は入力の立上り部ならびに立下り部をそれぞれ異なる時
定数にて修正できる回路に係わるが、立上り部と立下り
部を同一時定数にて修正するときは時定数回路は一個で
共用でき時間遅れ回路3が簡略化される。
第3図は動作波形の一例を示し、は入力部1からの出
力E1を示し、は加算器2から時間遅れ回路3への入力E
iを示す。これは入力部1の出力と補正信号eaとが加
算器2にて加算された信号Ei=E1+eaである。は入力
の立上り部ならびに立下り部がそれぞれ時定数回路にて
修正された時間遅れ回路3出力を示す。は時間遅れ回
3出力即ちE0=E2+edから補正信号eaに相当する信
号edを減算器4にて減算した信号E2を示す。基本的には
ea=edとされる。信号は入力に比例し且つ時間遅れ
回路3にて変化の急峻な部分が所定の時定数にて修正さ
れた平坦な波形になる。
第4図は単電源作動の演算増幅器出力吸込み電流特性を
示し、単電源作動の演算増幅器10は低レベル出力電圧を
グランド電位に近づけるためC級プッシュプルを構成す
る出力段の改良に定電流電源が用いられている。しかし
図示のとおり出力段のグランド電位近傍のインピーダン
ス特性は非直線となるが、補正信号eaを用いてこの領域
での動作を回避しその影響が避けられる。
上記のとおり単電源作動のため電源部6ならびに本増幅
器はその回路が簡略化されて小形にでき、これらが搭載
された比例電磁弁は小形化され設置容積が小さくなるの
で設置位置の選定が容易にできる。
[考案の効果] この考案は以上説明したとおり、単電源作動の増幅器の
時間遅れ回路に加算器ならびに減算器を配設する簡単な
構造により、 ダイオードなどのオフセットや演算増幅器のグランドレ
ベル近傍における出力インピーダンスの非直線性が容易
に回避でき、比例電磁弁は低レベルからの広い範囲の入
力に正しく応動できる。
更に時間遅れ回路にて修正された信号により比例電磁弁
ならびに負荷は迅速且つ円滑に作動できる。また、時間
遅れ回路は、立上り回路と立下り回路から構成するの
で、それぞれの時間遅れの時定数をそれぞれの回路で個
別に設定、修正することができる。
単電源作動の本増幅器は電源部と共に回路が簡略化され
て小形になり、本増幅器を搭載した比例電磁弁の寸法が
小さくでき設置位置の選定が容易にできるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案の一実施例を示す回路図、第2図は時
間遅れ回路の他の一例を示す回路図、第3図は動作波形
の一例、第4図は単電源作動の演算増幅器出力特性、第
5図は従来の比例電磁弁駆動用増幅器の回路図である。 図において、1は入力部、2は加算器、3は時間遅れ回
路、4は減算器、5は出力部、6は電源部、8は立上り
回路、9は立下り回路、10は演算増幅器、11はダイオー
ド、14は比例電磁弁である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 菊地 健雄 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社東京計器内 (72)考案者 安藤 毅 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社東京計器内 (56)参考文献 特開 昭60−59806(JP,A)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】正または負何れか一方の単電源にて作動す
    る演算増幅器を含み入力信号に遅延を与える時間遅れ回
    路を介して、比例電磁弁を駆動する比例電磁弁駆動用増
    幅器において、 上記時間遅れ回路を入力信号のレベルが増加する立上が
    り部に応答して遅延を与える立上り回路と入力信号のレ
    ベルが減少する立下がり部に応答して遅延を与える立下
    り回路とから構成し、さらに、上記時間遅れ回路へ供給
    される信号に上記演算増幅器出力特性の非直線領域や時
    間遅れ回路におけるオフセットなどに相当する補正信号
    を付加する加算器と、上記時間遅れ回路出力信号から上
    記補正信号相当の信号を減算する減算器とを備えたこと
    を特徴とする比例電磁弁駆動用増幅器。
JP1989105228U 1989-09-07 1989-09-07 比例電磁弁駆動用増幅器 Expired - Fee Related JPH0724709Y2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6059806A (ja) * 1983-09-12 1985-04-06 Koito Mfg Co Ltd 演算増幅器のオフセツト処理方法

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