JPS6325905Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、例えば電磁石の電磁巻線のように
インダクタンスを有する誘導負荷をチヨツパ駆動
する場合の立下がり特性を改善し、高速度の繰返
し駆動を可能にした誘導負荷のチヨツパ駆動回路
に関する。

〈従来の技術〉 従来より各種の負荷を駆動するためのスイツチ
ング・レギユレータを有する回路としてチヨツパ
駆動回路が用いられている。チヨツパ駆動回路
は、他のスイツチング・レギユレータを有する回
路に比べてスイツチングを高速で繰返すことがで
き、また電力の損失が少ないという利点を有す
る。第１図は、従来の誘導負荷のチヨツパ駆動回
路を示し、第２図はその各部の波形を示す。先ず
第１図の駆動回路の入力端子１０９にＬレベルの
駆動信号２０１第２図中２０４または２０５が入
力されると、インバータ１１０で反転された後ト
ランジスタ１０２を導通させる。この結果、電源
１０１に接続された誘導負荷である電磁巻線１０
３に電源１０１から電流が流される。この電流は
電磁巻線１０３の一端に接続された抵抗器１０４
の両端電位差として検出されるが、この値が基準
電圧源１０７の電圧より高いと比較器１０６の出
力によりNAND回路１０８を介して電磁巻線１
０３の他端に接続されたトランジスタ１０２のベ
ースが制御され不導通となる。トランジスタ１０
２が不導通になると電磁巻線１０３に蓄積されて
いるエネルギが抵抗器１０４、フライホイールダ
イオード１０５を流れて消費される。この結果、
抵抗器１０４の両端電位差が基準電圧源１０７の
電圧より低くなると再び比較器１０６によりトラ
ンジスタ１０２が制御されて導通し電磁巻線１０
３の電流が増加する。このようなトランジスタ１
０２のスイツチング動作状態を示したものが第２
図の波形２０２であり、即ち駆動信号２０１がオ
ンとされている間第２図中２０４または２０５、
トランジスタ１０２は上記のような動作を繰返
し、誘導負荷である電磁巻線１０３には、波形２
０３に示すような鋸歯状のチヨツパ電流が流れる
のである。そしてフライホイールダイオード１０
５の作用により鋸歯状の波の谷に相当する部分で
も誘導負荷としての電磁巻線１０３に能動下限電
流値i₀を上回つた電流が流れ、電磁巻線１０３は
正常な動作状態を続けるのである。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、これらのことは一方で別の不具
合を有する。即ち、駆動信号２０１がオフとな
り、駆動信号２０１がＬレベルからＨレベルへと
反転されたとしても電磁巻線１０３に流れる電流
が尖頭値i₁から能動下限電流値i₀にまで下がる時
間t₀の間は電磁巻線１０３は動作状態を続けてお
り、このことは駆動信号２０１がオフになつても
時間t₀が経過しないうちに続く信号２０５を入力
すると各駆動信号に対する応動が識別できなくな
るということを意味する。この駆動信号２０１が
ＬレベルからＨレベルになつた過渡で電磁巻線１
０３に流れる電流ｉは次式(1)で表わされる。

ここでｔは駆動信号２０１がＨレベルに反転し
てからの経過時間、Ｒは抵抗器１０４の抵抗分、
Ｌは電磁巻線１０３のインダクタンス、i₁は駆動
信号２０１がＨになつた瞬間に電磁巻線１０３に
流ていた電流である。この、電磁巻線１０３を流
れる電流値ｉは駆動信号２０１がＨレベルになつ
た時の電流値i₁から(1)式に従つて減少し、その時
定数はＬ／Ｒであることが理解されよう。つまり
このことはt₀が電磁巻線１０３のインダクタンス
Ｌと回路の閉ループ抵抗値により決定されること
を示している。

このように、電磁巻線１０３をチヨツパ駆動す
ると、駆動信号２０１をオフにして駆動を停止し
ても、電磁巻線１０３の復旧動作に後れが生じ高
速度の繰返し動作の実現が困難であるなどの不都
合があつた。

〈問題点を解決するための手段〉 この考案は上記の如き不都合を除去するために
為されたもので、 電源１０１に接続された誘導負荷１０３と、誘
導負荷１０３の一端に接続された抵抗器１０４の
両端電位差を基準電圧源１０７の電圧と比較し、
誘導負荷１０３の他端に接続されたトランジスタ
１０２をNAND回路１０８を介して制御する比
較器１０６と、外部からの駆動信号を反転し、
NAND回路１０８を介してトランジスタ１０２
を制御するインバータ１１０と、誘導負荷１０３
と抵抗器１０４の間に接続され、且つインバータ
１１０を介して前記駆動信号に制御される別のト
ランジスタ３１１と、誘導負荷１０３とトランジ
スタ３１１及び抵抗器１０４に並列に接続された
フライホイールダイオード１０５と、トランジス
タ１０２と誘導負荷１０３に並列に接続された逆
起電力吸収回路３１２とからなる誘導負荷のチヨ
ツパ駆動回路としたものである。

〈実施例〉 以下本考案を第３図及び第４図に示す実施例に
基づき説明する。尚、第３図に於ける回路各部の
構成及び作用に於いて、その多くのものが従来の
誘導負荷のチヨツパ駆動回路即ち第１図に示す回
路と共通するため、それら共通する部分について
は説明を省略する。

３１１は別のトランジスタ、３１２は逆起電力
吸収回路でトランジスタ１０２と誘導負荷である
電磁巻線１０３に並列に接続されている。トラン
ジスタ３１１は電磁巻線１０３と抵抗器１０４の
間に接続されている。そしてこのトランジスタ３
１１のベースは、インバータ１１０と接続され外
部からの駆動信号を受信するようになつている。

そして駆動信号２０１がＬレベルになるとトラ
ンジスタ３１１は導通し、Ｈレベルになると不導
通となり、それまで電磁巻線１０３で蓄積されて
いたエネルギは一部を逆起電力吸収回路３１２で
消費される。しかし残部はトランジスタ３１１、
抵抗器１０４、そして電磁巻線１０３とトランジ
スタ３１１及び抵抗器１０４に並列に接続された
フライホイールダイオード１０５のルートで消費
される。この時の電流ｉは次式で表わされる。

ここでi₁、ｔ、Ｒ、Ｌは(1)式と同じであり、ｒ
はトランジスタ３１１の不導通時の内部抵抗であ
る。この結果、電流の減少時の時定数はＬ／Ｒ＋
ｒであり、一般にＲ＜＜ｒであるため(2)式の時定
数は(1)式の時定数Ｌ／Ｒに比べて非常に小さな値
となる。これらこの考案の実施例に係る回路各部
の動作を第２図と同様に波形で示すと第４図のよ
うになる。即ち２０１は駆動信号、２０２はトラ
ンジスタ１０２の動作を示す波形、４０３はトラ
ンジスタ３１１の動作を示す波形、そして４０４
は電磁巻線１０３に流れる電流波形である。これ
ら第４図に示す波形にあるように駆動信号２０１
がオンの状態からオフの状態へと変化した場合、
電磁巻線１０３に流れる電流は急峻な立下がりを
示し、尖頭値i₁から能動下限電流値i₀まで下降す
る時間t₁は極めて短くなる。これは上述したよう
に電流減少時の時定数Ｌ／Ｒ＋ｒが極めて小さい
ことによる。

〈効果〉 この考案に係る誘導負荷のチヨツパ駆動回路は
以上説明してきた如きものなので、駆動信号がオ
フになつてからの誘導負荷の動作状態を極めて短
くすることができ、駆動信号に対する誘導負荷の
応動性を高め、従来の比べ高速で誘導負荷を繰返
し動作可能な誘導負荷のチヨツパ駆動回路を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の誘導負荷のチヨツパ駆動回路
の一例を示した回路図、第２図は、第１図中の各
部の動作状態を示す波形図、第３図は、この考案
の一実施例に係る誘導負荷のチヨツパ駆動回路、
そして、第４図は、第３図中の各部の動作状態を
示す波形図である。 １０１……電源、１０２，３１１……トランジ
スタ、１０３……電磁巻線（誘導負荷）、１０４
……抵抗器、１０５……フライホイールダイオー
ド、１０６……比較器、１０７……基準電圧源、
１０８……NAND回路、１１０……インバータ、
３１２……逆起電力吸収回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電源１０１に接続された誘導負荷１０３と、 誘導負荷１０３の一端に接続された抵抗器１０
   ４の両端電位差を基準電圧源１０７の電圧と比較
   し、誘導負荷１０３の他端に接続されたトランジ
   スタ１０２をNAND回路１０８を介して制御す
   る比較器１０６と、 外部からの駆動信号を反転し、NAND回路１
   ０８を介してトランジスタ１０２を制御するイン
   バータ１１０と、 誘導負荷１０３と抵抗器１０４の間に接続さ
   れ、且つインバータ１１０を介して前記駆動信号
   に制御される別のトランジスタ３１１と、 誘導負荷１０３とトランジスタ３１１及び抵抗
   器１０４に並列に接続されたフライホイールダイ
   オード１０５と、 トランジスタ１０２と誘導負荷１０３に並列に
   接続された逆起電力吸収回路３１２と、 からなることを特徴とする誘導負荷のチヨツパ
   駆動回路。