KR100281174B1 - 전자비례밸브구동제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자비례밸브 구동제어회로에 관한 것으로서, 간단한 회로구성만으로 전자비례밸브의 구동상태를 제어할 수 있도록 하기 위하여, 전자비례밸브에 흐르는 전류을 센싱하여 이 전류량에 대응하는 전압값을 검출하는 센싱저항; 센싱저항에 의해 검출된 전압값을 소정크기로 증폭하는 증폭기; 증폭기에 의해 증폭된 전압값과 외부에서 인가된 제어신호의 전압레벨을 비교하는 비교기; 및 비교기의 출력신호에 따라 전자비례밸브의 구동상태를 제어하도록 소정전류값을 출력하는 구동부로 구성하였다.

Description

전자비례밸브 구동제어회로

제 1 도는 종래의 전자비례밸브 구동제어회로를 나티내는 개략적 블럭도,

제 2 도는 제 1 도의 각부 파형도,

제 3 도는 본 발명에 의한 전자비례밸브 구동제어회로의 일실시예를 나타내는 개략적 블럭도,

제 4 도는 본 발명에 의한 전자비례밸브 구동제어회로의 다른 실시예를 나타내는 개략적 블럭도이다.

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명*

2: 비교기 3: 구동부

4: 전자비례밸브 5: 센싱저항

6: K배 증폭기 7: 주파수 제한기

본 발명은 전자비례밸브 구동제어회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압을 이용하는 산업용 및 건설용 중장비와 가스압을 이용하는 가스관련기기에 있어서, 토출되는 유량 및 가스량을 조절하는 전자비례밸브의 구동상태를 간단한 회로구성만으로 제어할 수 있도록 한 전자비례밸브 구동제어회로에 관한 것이다.

일반적으로, 유입을 이용하는 중장비 및 가스압을 이용하는 가스관련기기에는 전기적인 힘에 의해 구동제어되어 토출되는 유량 및 가스량을 조절할 수 있도록 된 전자비례밸브가 장착되어 있다. 또한, 이러한 전자비례밸브의 구동상태를 제어하기 위해서는 구동제어회로가 필수적으로 요구된다.

종래의 전자비례밸브 구동제어회로를 보면, 제 1 도에 도시된 바와 같이, 외부에서 입력된 제어신호를 제l 입력단으로 인가받는 증폭기(1)와, 증폭기(1)의 출력을 비반전단(+)으로 인가받고 외부에서 인가된 구형파 펄스신호를 반전단(-)으로 인가받아 입력된 두개의 신호를 비교하는 비교기(2)와, 비교기(2)의 출력신호에 따라 소정전류를 출력하는 구동부(3)와, 구동부(3)에서 출력된 소정전류를 인가받아 토출유량 및 가스량을 제어하는 전자비례밸브(4)와, 전자비례밸브(4)에 흐르는 전류에 대응하는 전압값을 센싱하는 센싱저항(5), 및 센싱저항(5)에 의해 센싱된 전압레벨을 소정배수(K)로 증폭하여 전술한 증폭기(1)의 제 2 입력단으로 출력하는 K배 증폭기(6)로 구성되어 있다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 종래의 전자비례밸브 구동제어회로는 다음과 겉이 동작된다.

즉, 외부에서 사용자가 토출유량 및 가스량을 조절하기 위하여 소정의 스위치를 조작하게 되면, 이 스위치 조작신호는 제 2 도의 (가)에 도시된 바와 같이, 소정레벨의 전압값을 갖는 입력신호로 전환되어 증폭기(1)의 제1 입력단으로 입력된다. 이때, 초기에 전자비례밸브(4)는 구동되지 않는 상태이므로, 센싱저항(5)에 의해 센싱된 전압값은 그라운드레벨을 갖게 된다. 띠라서, 증폭기(6)에 의해 K배로 증폭된 전압 레벨도 그라운드레벨이므로, 증폭기(l)의 제2 입력단에는 그라운드레벨의 전압이 인가된다.

전술한 바의 같이, 입력신호와 그라운드레벨의 전압을 인가받은 증폭기(1)는 입력신호를 소정크기로 증폭한 후, 비교기(2)의 비반전단(+)으로 출력한다. 또한, 비교기(2)의 반전단(-)에는 소정듀티값을 갖는 구형파 펄스신호가 입력되므로, 비교기(2)는 두개의 입력신호를 비교하여 그 결과를 출력한다. 이때, 제 2 도의 (나)에 도시된 바와 같이 구형파 펄스신호 중 '하이'상태의 전압레벨이 증폭기(l)에서 출력된 전압레벨보디 높은 값인 경우, 비교기(2)는 제 2 도의 (다)에 도시된 바와 같이 두개의 입력신호를 비교하여 역상(逆相: 위상이 반전됨)의 펄스신호를 출력하게 된다(제 2 도의 (라) 참조).

이렇게 역상된 펠스신호는 구동부(3)에 인가되고, 구동부(3)는 인가된 역상펄스신호에 대응하는 소정전류를 전자비례밸브(4)에 출력한다. 전자비례밸브(4)는 인가된 소정전류에 대응하여 그 위치가 이동되고, 이에 따라 토출되는 유랑 및 가스량이 가변된다.

한편, 구동부(3)로부터 출력되어 전자비례밸브(4)에 흐르는 전류는 센싱저항(5)에 의해 센싱되어 소정전압값이 검출되고, 이 전압값은 K배 증폭기(6)에 의해 K배만큼 증폭된 후, 증폭기(1)의 제2 입력단에 공급된다. 따라서, 증폭기(1)는 두개의 입력단에 입력된 전압의 크기를 비교 증폭함으로써, 전자비례밸브(4)의 구동상태가 제어된다.

그런데, 전술한 바와 같은 종래의 전자비례밸브 구동제어회로에 의하면, 전자비례밸브를 제어하기 위하여 구형파 펄스신호를 발생시키기 위한 별도의 구성부를 추가하여야 하므로, 구성회로가 매우 복잡해지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전자비례밸브의 구동을 제어하는 구동제어회로의 구성을 간소화시켜 구성회로의 직접화를 실현함과 동시에, 제조비용을 절감시킨 전자비례밸브 구동제어회로를 제공함에 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 토출되는 유량 및 가스량을 제어하는 전자비례밸브를 구비하는 전자비례밸브 구동제어회로에 있어서: 전자비례밸브에 흐르는 전류량을 센싱하여 이 전류량에 대응하는 전압값을 검출하는 센싱저항; 상기 센싱저항에 의해 검출된 전압값을 소정크기로 증폭하는 증폭기; 상기 증폭기에 의해 증폭된 전압값과 외부에서 인가된 제어신호의 전압레벨을 비교하는 비교기; 및 상기 비교기의 출력신호에 따라 상기 전자비례밸브의 구동상태를 제어하도록 소정전류값을 출력하는 구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 전자비례밸브 구동제어회로에 있다.

본 발명에 있어서, 전술한 비교기와 구동부 사이에, 비교기에서 출력된 펄스파형의 불규칙적인 주파수성분을 제거하기 위한 주파수 제한기를 더 구비하여 구성할 수도 있다.

이하, 본 발명에 의한 전자비례밸브 구동제어회로의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제 3 도에는 본 발명에 의한 전자비례밸브 구동제어회로를 나타내는 개략적 블럭도가 도시되어 있다.

제 3 도를 보면, 전술한 제 1 도의 증폭기(l)와 도시되지는 않았지만 구형파 펄스신호 발생부를 제거하고, 외부에서 입력된 제어신호를 비반전단(+)으로 인가받고 전술한 제 1 도의 K배 증폭기(6)로 출력된 증폭신호를 반전단( -)으로 인가받는 비교기(2)와, 비교기(2)의 출력신호에 따라 전자비례밸브(4)에 소정전류를 출력하는 구동부(3)와, 전자 비례밸브(4)에 흐르는 전류량을 센싱하여 이 전류량에 대응하는 전압값을 검출하는 센싱저항(5), 및 센싱저항(5)에 의해 검출된 전압값을 K배로 증폭하는 K배 증폭기(6)로 구성하였다.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 동작을 보면 다음과 같다.

소정 DC레벨을 갖는 입력신호는 비교기(2)의 비반전단(+)에 입력된다. 이때, 초기에는 전자비례밸브(4)가 구동되지 않으므로, K배 증폭기(6)에서는 아무런 신호가 출력되지 않게 되어 결국, 비교기(2)의 반전단(-)에는 그라운드레벨의 전위가 인가된다. 따라서, 비교기(2)는 외부에서 인가된 제어신호 즉, 소정 DC레벨을 갖는 전압을 출력하게 되고, 이 비교기(2)의 출력은 구동부(3)에 인가된다. 구동부(3)는 비교기(2)로 소정레벨의 전압을 인가받아 이 전압값에 대응하는 전류를 발생시켜 전자비례밸브(4)에 출력한다. 따라서, 전자비례밸브(4)는 설정된 소정위치로 이동된다. 이때, 전자비례밸브(4)에 흐르는 전류는 센싱저항(5)에 의해 센싱되어 소정전압값이 검출되고, 이 전압값은 K배 증폭기(6)에 의해 전압레벨이 K배만큼 증폭되어 비교기(2)의 반전단(-)에 입력된다.

한편, 전자비례밸브(4)에 소정전류가 흘러 전자비례밸브(4)의 구동상태가 개시된 후, 전자비례밸브(4)에 동일한 전류값을 공급하면 전자비례밸브(4)가 필요이상으로 많이 구동되는 경우가 발생하므로, 이를 제어하기 위하여 비교기(2)는 외부에서 인가된 제어신호의 전압레벨과 K배 증폭기(6)로부터 인가된 전압레벨을 비교한다. 즉, 전자비례밸브(4)에 정상적인 전류가 흐르고 있는 경우 K배 증폭기(6)로부터 인가된 전압값은 외부 입력신호의 전압레벨보다 낮으므로 비교기(2)의 출력은 로직 '하이'상태가 되고, 전자비례밸브(4)에 적정치 이상의 과다한 전류가 흐르고 있는 경우 K배 증폭기(6)로부터 인가된 전압값은 외부 입력신호의 전압레벨보다 높으므로 비교기(2)의 출력은 로직 로우상태가 된다. 따라서, 비교기(2)는 전자비례밸브(4)의 구동상태에 따라 소정듀티값를 갖는 구형파 펄스신호를 출력하게 된다.

한편, 본 발명에 의한 전자비례밸브 구동제어회로는 제 4 도에 도시된 바와 같이 주파수 제한기(7)를 별도로 추가하여 구성할 수도 있다.

즉, 제 4 도를 보면, 제 3 도의 비교기(2)와 구동부(3) 사이에 주파수 제한기(7)를 별도로 추가하여 비교기(2)에서 출력되는 구형파 펄스의 불규칙적인 주파수성분을 제기하도록 하였다. 이러한 경우, 구동부(3)는 불규칙적인 주파수성분이 제거되어 인정된 전압을 인가받게 되므로 전자비례밸브(4)에 출력하는 전류레벨도 안정되어 결과적으로 전자비례밸브(4)의 구동상태가 안정된다.

전술한 비와 같이 본 발명에 의한 전자비례밸브 구동제어회로에 따르면, 별도의 구형파 펄스 발생부를 구비하지 않고 간단한 회로구성만으로 전자비례밸브의 구동상태를 제어할 수 있으므로 구성회로가 단순해지고, 부피가 감소되는 이점이 있다.

또한, 별도의 주파수 제한기를 구비함으로써, 구동부의 출력전류를 보다 안정화시켜 안정된 제어동작을 수행할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 토출되는 유량 및 가스량을 제어하는 전자비례밸브를 구비하는 전자비례밸브 구동제어회로에 있어서:

   전자비례밸브에 흐르는 전류량을 센싱하여 이 전류량에 대응하는 전압값을 검출하는 센싱저항;

   상기 센싱지항에 의해 검출된 전압값을 소정크기로 증폭하는 증폭기;

   상기 증폭기에 의해 증폭된 전압값과 외부에서 인가된 제어신호의 전압레벨을 비교하는 비교기; 및

   상기 비교기의 출력신호에 따라 상기 전자비례밸브의 구동상태를 제어하도록 소정전류값을 출력하는 구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 전자비례밸브 구동제어회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 비교기와 상기 구동부 사이에,

   상기 비교기에서 출력된 펄스파형의 불규칙적인 주파수성분을 제거하기 위한 주파수 제한기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자비례밸브 구동제어회로.