KR100193503B1 - 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로 - Google Patents

Abstract

이 발명은 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로로 복수개의 저항(Rs, R1, R2, R', AR)과 연산 증폭기로 구성된다.궤환 회로에 트랜지스터 대신 연산 증폭기를 사용하고 궤환 신호로 전류 대신 전압을 사용함으로써 솔레노이드 밸브 출력측의 개방 혹은 단락 상태의 감지 능력을 증대시키는 효과를 가진다.

또한 정규 상태에서도 전압을 측정하여 솔레노이드에 흐르는 전류값을 추정할 수 있으므로 솔레노이드 밸브의 손상 여부 및 수명을 감지할 수 있다.

Description

솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로

제1도는 종래의 기술에 따른 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로도.

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 연산 증폭기 20 : 솔레노이드 밸브

이 발명은 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로로, 더욱 상세하게 말하자면, 마이크로 프로세서(CPU)로부터 솔레노이드 밸브 구동 회로를 거쳐 출력인 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)로 신호가 전달될 때, 출력단 부하가 단락(short)되면 마이크로 프로세서가 이를 감지하여 솔레노이드 밸브 구동 회로도의 출력 신호를 끊음으로써 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손을 방지하는 회로이다.

일반적으로 전자 회로에서 출력 부하가 단락이 되면 출력 전류가 과다하게 흐르므로 전자 회로의 트랜지스터가 파손될 우려가 있다.

따라서, 솔레노이드 밸브 구동 회로와 같은 회로에는 트랜지스터 파손 방지 기능을 가지는 별도의 보호 회로가 필요하다.

단락이 되는 원인은 솔레노이드 밸브 구동 회로가 필요한 자동차와 같은 차체의 그라운드 레벨(Ground Level)이 변동하는 것 등을 들 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로를 설명한다.

제1도는 종래의 기술에 따른 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로도이다.

제1도의 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로의 구성은, 솔레노이드 밸브(20)로의 출력 전류를 일부 궤환하여 트랜지스터(Q3)의 베이스에 전달하는 저항(R5)와, 트랜지스터(Q3)의 베이스와 접지점 사이를 이어주는 병렬 연결된 커패시터(C)와 다이오드(D)와 저항(R6)과, 궤환 전류를 증폭하는 트랜지스터(Q3)과, 트랜지스터의 구동 전원(Vb)와, 구동 전압을 트랜지스터의 컬렉터로 전달하는 저항(R7)로 이루어진다.

상기의 종래의 회로의 동작은 다음과 같다.

저항(R5)가 솔레노이드 밸브(20)로 흐르는 출력 전류를 파손 방지 회로로 궤환(Feedback)한다.

상기의 궤환 전류는 병렬 연결된 커패시터(C)와 다이오드(D)와 저항(R6)에서 신호 처리된 다음 트랜지스터(Q3)의 베이스로 입력되고 증폭되어서 마이크로 프로세서(CPU)로 전달된다.

따라서 솔레노이드 밸브(20)가 단락되면 궤환 전류가 변화하므로 이를 마이크로 프로세서가 상기의 동작을 거쳐 감지하고 솔레노이드 밸브 구동 회로로의 신호 출력을 끊어서 솔레노이드 밸브 구동 회로의 트랜지스터 파손을 방지하였다.

그러나 상기의 기존 기술은 출력 부하의 단락 혹은 개방의 상태를 감지하는 능력이 기대하는 성능보다 부족한 문제점이 있다.

그러므로 이 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하고자 하는 것으로써 트랜지스터 대신 연산 증폭기(Op-Amp)를 사용하고 궤환 신호를 전류 대신 전압으로 하여 출력 부하의 단락 또는 개방의 상태를 감지하는 능력을 증가시키는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 구성은,

솔레노이드 밸브에 흐르는 전류량을 전압치로 검출하는 저항(Rs)와;

상기의 저항(Rs)에 걸리는 전압을 입력받아 증폭하는 연산 증폭기와;

상기의 연산 증폭기의 두 입력 단자와 상기의 저항(Rs)의 양단 사이에 각각 연결되어 상기의 저항(Rs)에 걸리는 전압을 상기의 연산 증폭기에 전달하는 저항(R1, R2)와;

상기의 연산 증폭기의 비반전 입력 단자를 접지하는 저항(R')와;

상기의 연산 증폭기의 반전 입력 단자와 연산 증폭기의 출력을 궤환하는 저항(AR)로 이루어진다.

상기의 회로의 동작은 다음과 같다.

솔레노이드 밸브 구동 회로의 출력 전류가 흐르는 저항(Rs)에 걸리는 전압은 저항(R1,R2)을 거쳐 연산 증폭기에 전달되어 증폭되고 마이크로 프로세서에 전달된다.

저항(Rs)에 걸리는 전압이 궤환되는 전압이다.

따라서, 솔레노이드 밸브 구동 회로의 출력이 단락되거나 개방되면 저항(Rs)에 걸리는 전압이 변동하고 이 변동치가 연산 증폭기에 전달되어 증폭된다.

이렇게 증폭된 신호는 마이크로 프로세서에 입력되며 사전에 프로그래밍된 마이크로 프로세서가 솔레노이드 밸브 구동 회로 출력의 단락 또는 개방 시의 대응 조처 명령 신호를 내리게 된다.

이하, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 이 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로도이다.

이 발명의 실시예에 따른 구성은,

솔레노이드 밸브(20)에 흐르는 전류량을 전압치로 검출하여 연산 증폭기(10)로 궤환하는 저항(Rs)와;

상기의 저항(Rs)에 걸리는 궤환 전압을 입력받아 증폭하는 연산 증폭기(10)와;

상기의 연산 증폭기(10)의 두 입력 단자와 상기의 저항(Rs)의 양단 사이에 각각 연결되어 상기의 저항(Rs)에 걸리는 궤환 전압을 상기의 연산 증폭기(10)에 전달하는 저항(R1,R2)와;

상기의 연산 증폭기(10)의 비반전 입력 단자를 접지하는 저항(R')와;

상기의 연산 증폭기(10)의 반전 입력 단자와 연산 증폭기의 출력을 궤환하는 저항(AR)로 이루어진다.

이 발명의 실시예에 따른 작용은 다음과 같다.

제2도의 전류 i1, i2는 각각

이고

이다.

여기서 저항(AR)의 계수 A는 저항(Rs)에 걸리는 전압에 비례하는 변수이다.

그리고 연산 증폭기(10)의 가상 접지(Virtual Ground)를 이용하면

이다.

따라서 상기의 3개의 식을 연락하고,

으로 정의하면,

가 된다. 여기서

Va = Rs의 양단에 걸리는 전압, 즉 궤환되는 전압으로 정의하면, V1 = V2 +Va 이므로, Vo는

가 된다.

여기에서

는 오프셋 전압(offset voltage)이고,

는 솔레노이드 밸브 구동 회로의 출력 전류의 전압 변환치이다.

정도로 맞추고 나서,

Vo를 측정한 값이 5/3volt 일 경우 솔레노이드 밸브(20) 상태를 개방으로 처리하고,

를 측정하여 그 값이 평상시 저항(Rs)에 흐르는 정상 전류에 해당하는 전압값 이상일 경우 솔레노이드 밸브(20) 상태를 단락으로 처리하여, 사전에 프로그래밍된 대로 마이크로 프로세서가 솔레노이드 밸브 구동 회로의 출력을 끊어서, 솔레노이드 밸브 구동 회로의 트랜지스터의 파손을 방지한다.

이 발명의 효과는 궤환 회로에 트랜지스터 대신 연산 증폭기를 사용하고, 궤환 신호로 전류 대신 전압을 사용함으로써 솔레노이드 밸브 출력측의 개방 혹은 단락 상태의 감지 능력을 증대시키는데 있다.

또한 정류 상태에서도 전압(Vo)을 측정하여 솔레노이드에 흐르는 전류값을 추정할 수 있으므로 솔레노이드 밸브의 손상 여부 및 수명을 감지할 수 있다.

Claims (2)

1. 솔레노이드 밸브에 흐르는 전류량을 전압치로 검출하여 연산 증폭기로 궤환하는 저항(Rs)와; 상기의 저항(Rs)에 걸리는 궤환 전압을 입력받아 증폭하는 연산 증폭기와; 상기의 연산 증폭기의 두 입력 단자와 상기의 저항(Rs)의 양단 사이에 각각 연결되어 상기의 저항(Rs)에 걸리는 궤환 전압을 상기의 연산 증폭기에 전달하는 저항(R1, R2)와; 상기의 연산 증폭기의 비반전 입력 단자를 접지하는 저항(R')와; 상기의 연산 증폭기의 반전 입력 단자와 연산 증폭기의 출력을 궤환하는 저항(AR)을 포함하는 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로.
2. 제1항에 있어서, 미리 내장되어 있는 프로그램에 따라 상기의 연산 증폭기의 출력 전압으로부터 단락 또는 개방 상태를 판정하여 대응 조치 명령 신호를 내리는 마이크로 프로세서를 포함하는 솔레노이드 밸브 구동 회로의 파손 방지 회로.