JPS6277602A - 比例弁およびサ−ボ弁の電磁石に対する増幅回路 - Google Patents
比例弁およびサ−ボ弁の電磁石に対する増幅回路Info
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- JPS6277602A JPS6277602A JP20501786A JP20501786A JPS6277602A JP S6277602 A JPS6277602 A JP S6277602A JP 20501786 A JP20501786 A JP 20501786A JP 20501786 A JP20501786 A JP 20501786A JP S6277602 A JPS6277602 A JP S6277602A
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- JP
- Japan
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- amplifier
- current
- bridge
- circuit
- pulse width
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
- H01F7/1872—Bistable or bidirectional current devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、作動段階のパルス幅変調器により作動させら
れるトランジスタ出力段階を持つ比例弁またはサーボ弁
のソレノイドすなわち電磁石の界磁巻線の増幅回路に関
する。
れるトランジスタ出力段階を持つ比例弁またはサーボ弁
のソレノイドすなわち電磁石の界磁巻線の増幅回路に関
する。
（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〉
公知の比例弁およびサーボ弁のソレノイドの増幅回路は
、約５００Ｈｚ以下のタイミング周波数のパルス幅変調
器で作動させられる。この増幅回路は縦列制御技術に基
づく回路に較べて作動レベルが改善され構成がＮ華であ
る。しかしそのダイナミ・ツク特性はよくない。
、約５００Ｈｚ以下のタイミング周波数のパルス幅変調
器で作動させられる。この増幅回路は縦列制御技術に基
づく回路に較べて作動レベルが改善され構成がＮ華であ
る。しかしそのダイナミ・ツク特性はよくない。
本発明の課題は、より高い作動レベルと良好なダイナミ
ック特性を持つ比例弁およびサーボ弁のソレノイドの改
良された増幅回路を提供することである。
ック特性を持つ比例弁およびサーボ弁のソレノイドの改
良された増幅回路を提供することである。
（問題点を解決するための手段）
この課題は、パルス幅変調器とこのパルス幅変調器に連
結され作動させられるトランジスタ出力段階とを持つ作
動回路からなる比例弁およびサーボ弁の増幅回路により
解決される。出力段階は４ブランチを持つブリッジを含
み、各ブランチには１つのパワーＭＯＳトランジスタを
持ち、ソレノイドの励磁コイルに接続される出力を構成
するダイアゴナルを持つ。作動回路のロジック制御は制
御パルス遅延により斜行電流を生ずることなくブリッジ
をスイッチする。
結され作動させられるトランジスタ出力段階とを持つ作
動回路からなる比例弁およびサーボ弁の増幅回路により
解決される。出力段階は４ブランチを持つブリッジを含
み、各ブランチには１つのパワーＭＯＳトランジスタを
持ち、ソレノイドの励磁コイルに接続される出力を構成
するダイアゴナルを持つ。作動回路のロジック制御は制
御パルス遅延により斜行電流を生ずることなくブリッジ
をスイッチする。
（作用・効果）
本発明により出力段階の構成は非常に高い段階の有効性
を発揮し著しく強い電流を許容する。このことは低い抵
抗、特に低い導電性のソレノイドの使用を許容し、称呼
電流に対する最大電流のより好ましい比率の選択を許容
する。こうして非常に短時間の電流形成時間およびより
急速な作動が達成される。
を発揮し著しく強い電流を許容する。このことは低い抵
抗、特に低い導電性のソレノイドの使用を許容し、称呼
電流に対する最大電流のより好ましい比率の選択を許容
する。こうして非常に短時間の電流形成時間およびより
急速な作動が達成される。
ソレノイドの消磁操作においては、本発明による出力段
階は励磁コイルの短絡のみならず逆電圧の適用を行わせ
る。このようにして著しく短い電流減少時間が得られ、
それにより一層急速な消磁が達成される。より短かい電
流増加および減少の過渡時間はダイナミック特性を向上
させる。本発明による回路のさらに別の長所はサーボ弁
に必要とされる制御マグネットの双極性制御を可能にす
ることである。ブリッジの横断電流のない接続切換は一
層の効率向上に寄与しているが、さらに特別な付設部分
を何等必要としない利益を生ずる。
階は励磁コイルの短絡のみならず逆電圧の適用を行わせ
る。このようにして著しく短い電流減少時間が得られ、
それにより一層急速な消磁が達成される。より短かい電
流増加および減少の過渡時間はダイナミック特性を向上
させる。本発明による回路のさらに別の長所はサーボ弁
に必要とされる制御マグネットの双極性制御を可能にす
ることである。ブリッジの横断電流のない接続切換は一
層の効率向上に寄与しているが、さらに特別な付設部分
を何等必要としない利益を生ずる。
ひとつの好ましい実施例においては、パルス幅変調器の
クロック周波数が１０ＫＨｚから約２００Ｋ１１ｚの範
囲にあることである。周知の回路に較べ本質的に高いク
ロック周波数は従来の解決法に比べてダイナミック特性
を著しく向上させる。
クロック周波数が１０ＫＨｚから約２００Ｋ１１ｚの範
囲にあることである。周知の回路に較べ本質的に高いク
ロック周波数は従来の解決法に比べてダイナミック特性
を著しく向上させる。
さらにこの高いクロック周波数に、障害となるビート周
波数を発生させることなく、電磁石を１００Ｈｚの範囲
の臨界周波数の範囲にあるようにする。同様に、筒車な
方法で出力電流に設定要素を重ね合わせることに関しハ
ムを最適化し、それにより非常に低いヒステリシスが得
られる。
波数を発生させることなく、電磁石を１００Ｈｚの範囲
の臨界周波数の範囲にあるようにする。同様に、筒車な
方法で出力電流に設定要素を重ね合わせることに関しハ
ムを最適化し、それにより非常に低いヒステリシスが得
られる。
上記の特徴に基づいて、本発明により増幅回路は自動制
御回路に組込むのに特に適している。最高の精度と高い
ダイナミック特性によって位置制御が行われる。出力段
階の純デイジタル的な作動によって、制御部分はマイク
ロコンピュータで制御しロジック制御に直接連結させる
ことができる。
御回路に組込むのに特に適している。最高の精度と高い
ダイナミック特性によって位置制御が行われる。出力段
階の純デイジタル的な作動によって、制御部分はマイク
ロコンピュータで制御しロジック制御に直接連結させる
ことができる。
（実施例）
次に本発明を添付図に示す実施例により説明する。添付
図はこの実施例のプリント回路図を示す。
図はこの実施例のプリント回路図を示す。
実施例ではＩコントローラである制御器１の出力側にパ
ルス幅変調器２の入力側が接続され、それにクロックゼ
ネレータ３が発生する１０ Ｋ ）１２から約２００Ｋ
Ｈｚの範囲内の一定のクロック周波数が導入される。パ
ルス幅変調器２の出力信号は一連の角形インパルスから
なる。従って対応する一定の周波数を持っている。これ
らのインパルスのパルス幅は可変で制御器１の出力信号
で決定される。
ルス幅変調器２の入力側が接続され、それにクロックゼ
ネレータ３が発生する１０ Ｋ ）１２から約２００Ｋ
Ｈｚの範囲内の一定のクロック周波数が導入される。パ
ルス幅変調器２の出力信号は一連の角形インパルスから
なる。従って対応する一定の周波数を持っている。これ
らのインパルスのパルス幅は可変で制御器１の出力信号
で決定される。
その幅または周期が変調されるインパルスによって制御
されるその出力段階には四つの同一のパワーＮチャンネ
ル電界効果トランジスタ４が具えられ、これらはそれぞ
れブリッジのブランチの一つに設けられている。このブ
リッジの一つのダイアゴナルに動作電圧ＵＬが接続され
、その一方で、他のダイアゴナルには電磁石の磁界巻線
５が構成する負荷に対する二つの接続端子が設けられて
いる。実施例ではこの電磁石は高電流サーボ弁の構成部
分である。四つのトランジスタ４の各ゲートはドライバ
ー回路６によって制御される。
されるその出力段階には四つの同一のパワーＮチャンネ
ル電界効果トランジスタ４が具えられ、これらはそれぞ
れブリッジのブランチの一つに設けられている。このブ
リッジの一つのダイアゴナルに動作電圧ＵＬが接続され
、その一方で、他のダイアゴナルには電磁石の磁界巻線
５が構成する負荷に対する二つの接続端子が設けられて
いる。実施例ではこの電磁石は高電流サーボ弁の構成部
分である。四つのトランジスタ４の各ゲートはドライバ
ー回路６によって制御される。
直接に供給電圧のプラス極に結びついている双方のトラ
ンジスタ４を制御するそのドライバー回路６には、特殊
な回路、すなわちコンデンサ積層体を通して、入力側７
に接続され、安定化された供給電圧分だけ大きい制御電
圧が動作電圧とともに導入される。これにより四つのト
ランジスタ４はすべて極小の飽和電圧となることにより
スイッチされる。
ンジスタ４を制御するそのドライバー回路６には、特殊
な回路、すなわちコンデンサ積層体を通して、入力側７
に接続され、安定化された供給電圧分だけ大きい制御電
圧が動作電圧とともに導入される。これにより四つのト
ランジスタ４はすべて極小の飽和電圧となることにより
スイッチされる。
トランジスタ４によって構成されるブリッジのダイアゴ
ナル制御のため制御ロジック８が設けられ、その一方の
出力端は一方のダイアゴナルの１組のドライバーに、他
方の出力端は他方の１組のドライバーに連結されている
。制御ロジック８はドライバー回路の作動パルスのノ＼
イフランクを遅延させ１組のドライバーから他の組のド
ライバーに切換る際に作動電圧ＵＬに平行に接続されて
いる二つのブランチの一つに電流が流れないようにする
。
ナル制御のため制御ロジック８が設けられ、その一方の
出力端は一方のダイアゴナルの１組のドライバーに、他
方の出力端は他方の１組のドライバーに連結されている
。制御ロジック８はドライバー回路の作動パルスのノ＼
イフランクを遅延させ１組のドライバーから他の組のド
ライバーに切換る際に作動電圧ＵＬに平行に接続されて
いる二つのブランチの一つに電流が流れないようにする
。
磁界巻線５を通じて流れる電流の実際値を決定するため
、作動電圧のゼロポテンシャルと直接連結している二つ
のブリッジのブランチにそれぞれ抵抗９が設けられる。
、作動電圧のゼロポテンシャルと直接連結している二つ
のブリッジのブランチにそれぞれ抵抗９が設けられる。
この抵抗９の抵抗値は電流に比例する測定電圧をタップ
するだけのためのものであるから、非常に低い値に選ん
でよい。二つの抵抗９にタップされる電圧は測定増幅器
１０の両方の入力側に入れられ、その出力信号は実際電
流値を表す。直流の形の目標値は入力増幅器に供給され
る。入力増幅器１１の出力は合算点１２に供給されるよ
うになっている。
するだけのためのものであるから、非常に低い値に選ん
でよい。二つの抵抗９にタップされる電圧は測定増幅器
１０の両方の入力側に入れられ、その出力信号は実際電
流値を表す。直流の形の目標値は入力増幅器に供給され
る。入力増幅器１１の出力は合算点１２に供給されるよ
うになっている。
合算点１２はまた実際値、目標値の比較のため実際値を
示す信号が入力される。合算点１２に形成される目標値
、実際値の差は制御器１の入力側に接続される。その値
の適正なディーザ割合は対応する信号発信器１３から合
算点１２に供給され、従って合算点１２からの出力電流
に重畳される。
示す信号が入力される。合算点１２に形成される目標値
、実際値の差は制御器１の入力側に接続される。その値
の適正なディーザ割合は対応する信号発信器１３から合
算点１２に供給され、従って合算点１２からの出力電流
に重畳される。
以上の記載は本発明の選ばれた特定の例であるので、本
発明の請求の範囲を逸脱しない限り当業者のなす各種の
変更、修正は本発明に包含されるものと理解するべきで
ある。
発明の請求の範囲を逸脱しない限り当業者のなす各種の
変更、修正は本発明に包含されるものと理解するべきで
ある。
添付図は本発明の実施例のプリント回路図を示す。
１・・・制御器、２・・・パルス幅変調器、３・・・ク
ロックゼネレータ、４・・・パワーＭＯＳ電界効果トラ
ンジスタ、５・・・磁界巻線、６・・・ドライバー回路
、７・・・入力端子、８・・・制御ロジック、９・・・
抵抗、１０・・・増幅器、１１・・・入力増幅器、１２
・・・合算点、１３・・・信号発信器、Ｕ、・・・作動
電圧。 し−・°ぐｌ二′２７゛ 手続補正書（０卸 昭和６１年１０月２１日
ロックゼネレータ、４・・・パワーＭＯＳ電界効果トラ
ンジスタ、５・・・磁界巻線、６・・・ドライバー回路
、７・・・入力端子、８・・・制御ロジック、９・・・
抵抗、１０・・・増幅器、１１・・・入力増幅器、１２
・・・合算点、１３・・・信号発信器、Ｕ、・・・作動
電圧。 し−・°ぐｌ二′２７゛ 手続補正書（０卸 昭和６１年１０月２１日
Claims (5)
- （１）制御回路のパルス幅変調器により制御されるトラ
ンジスタ出力段階を持ち、 （ａ）その出力段階が１つのブリッジとして構成され、
その４つのブランチがそれぞれ１つのパワーＭＯＳトラ
ンジスタを持ち、ブリッジのダイアゴナルが電磁石の磁
界巻線５の接続用の出力部を構成しており、 （ｂ）その制御段階が制御パルス遅延によりブリッジの
ダイアゴナル電流を生ずることなく切換を行う制御ロジ
ック８を持つ、 ことを特徴とする比例弁およびサーボ弁の電磁石に対す
る増幅回路。 - （２）前記パルス幅変調器が約１０ＫＨｚから約２００
ＫＨｚの範囲のクロック周波数を持つ特許請求の範囲第
１項記載の増幅器。 - （３）前記制御ロジック８が切換過程に前記ブリッジの
ダイアゴナルに逆電圧を生じさせるよう制御する特許請
求の範囲第１項または第２項記載の増幅器。 - （４）一方および他方に流れる電流の方向の双方に属す
るブリッジのブランチに抵抗９を設け、電流実際値の決
定のため電流に比例する信号をタップする手段をこれら
の抵抗において持つ特許請求の範囲第１〜３項の増幅器
。 - （５）変調段階の前に制御器１が設けられこの制御器の
入力側で励磁電流の実際値と目標値とを比較することに
よって得られる信号が入力される特許請求の範囲第４項
の増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853530966 DE3530966A1 (de) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | Verstaerkerschaltung fuer elektromagnete von proportional- oder servoventilen |
| DE3530966.0 | 1985-08-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6277602A true JPS6277602A (ja) | 1987-04-09 |
Family
ID=6279717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20501786A Pending JPS6277602A (ja) | 1985-08-30 | 1986-08-29 | 比例弁およびサ−ボ弁の電磁石に対する増幅回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0212462A3 (ja) |
| JP (1) | JPS6277602A (ja) |
| DE (1) | DE3530966A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3621404A1 (de) * | 1986-06-26 | 1988-01-14 | Bosch Gmbh Robert | Elektronische schalteinrichtung fuer einen magneten oder dergleichen |
| DE3727283A1 (de) * | 1987-08-12 | 1989-02-23 | Mannesmann Ag | Chopperschaltung fuer die ansteuerung von elektromagnet- und/oder schrittmotoren-spulen, insbesondere fuer einen matrixdrucker |
| DE3904441A1 (de) * | 1987-08-12 | 1990-08-23 | Mannesmann Ag | Chopperschaltung fuer die ansteuerung von elektromagnet- und/oder schrittmotoren-spulen, insbesondere fuer einen matrixdrucker |
| DE3729183C2 (de) * | 1987-09-01 | 1994-11-10 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Schaltung zum Betrieb eines magnetisch betätigten Ventils |
| DE3827882A1 (de) * | 1988-08-17 | 1990-02-22 | Teldix Gmbh | Anordnung zum stellrichtungs- und stellwegabhaengigen ansteuern eines stellgliedes |
| US4964014A (en) * | 1989-01-06 | 1990-10-16 | Deere & Company | Solenoid valve driver |
| GB8914450D0 (en) * | 1989-06-23 | 1989-08-09 | British Aerospace | Actuator control system |
| DE4107496A1 (de) * | 1991-03-08 | 1992-09-10 | Eckehart Schulze | Verfahren zur ansteuerung eines als magnetventil ausgebildeten schieberventils sowie fuer eine anwendung des verfahrens geeignetes magnetventil |
| DE4201652C2 (de) * | 1992-01-22 | 1997-11-06 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Proportionalventil mit Ansteuerschaltung und Netzspannungsbetrieb |
| DE502005008251D1 (de) * | 2005-12-30 | 2009-11-12 | Integrated Dynamics Eng Gmbh | Federsystem zur Schwingungsisolation mit einem System zur Fluidzuführung und Verfahren zur Fluidzuführung |
| FR3119266B1 (fr) * | 2021-01-27 | 2023-01-27 | Schneider Electric Ind Sas | Actionneur électromagnétique et procédé de commande d’un actionneur électromagnétique |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2042721B2 (de) * | 1970-08-28 | 1977-03-17 | Honeywell Gmbh, 6000 Frankfurt | Schaltungsanordnung zur beschleunigten richtungsumkehr des stromes in einer induktivitaet |
| DE3112280A1 (de) * | 1981-03-27 | 1982-10-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zur spulenerregung fuer die erzeugung pulsfoermiger felder konstanter staerke |
| EP0099941B1 (de) * | 1982-07-29 | 1985-11-13 | Vickers Systems GmbH | Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines Elektromagneten eines Wegeventils |
| DE3344662A1 (de) * | 1983-12-09 | 1985-06-13 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | Schaltungsanordnung zur ansteuerung eines magnetventils, insbesondere fuer kraftstoffeinspritzventile |
| DE3415649A1 (de) * | 1984-04-27 | 1985-11-07 | Dr. H. Tiefenbach Gmbh & Co, 4300 Essen | Schaltungsanordnung zur betaetigung eines elektromagnetischen ventils |
| DE3440885A1 (de) * | 1984-11-09 | 1986-05-15 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltungsanordnung zum einschalten von magnetventilen |
-
1985
- 1985-08-30 DE DE19853530966 patent/DE3530966A1/de active Granted
-
1986
- 1986-08-07 EP EP86110910A patent/EP0212462A3/de not_active Withdrawn
- 1986-08-29 JP JP20501786A patent/JPS6277602A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3530966C2 (ja) | 1989-03-23 |
| EP0212462A3 (de) | 1988-01-13 |
| DE3530966A1 (de) | 1987-03-05 |
| EP0212462A2 (de) | 1987-03-04 |
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