KR19990009228U - 전자접촉기의 코일구동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전자접촉기의 코일구동장치에 관한 것으로, 종래 장치는 스위치가 오프된 후 코일에 남아있는 역기전력을 빨리 흡수하지 못하여 전자회로부가 손상을 입는 문제점이 있었다. 따라서, 본 고안은 전원전압을 인가하는 스위치와; 상기 스위치로부터 출력된 전원전압을 다이오드를 통해 인가받아 발진하는 발진부와; 상기 발진부로부터 출력된 펄스신호에 의해 도통제어되는 제1 엔형트랜지스터와; 상기 제1 엔형트랜지스터가 도통되었을때 전자접촉기를 흡인하는 코일과; 상기 스위치로부터 전원전압을 인가받아 그 전원전압을 콘덴서에 충전한후 스위치가 오프되었을때 전류제한용 저항을 통하여 충전전압을 제1 엔형트랜지스터에 인가하여 그 제2 엔형트랜지스터의 턴온시간을 길게함으로써 상기 제2 엔형트랜지스터가 역기전력을 순간적으로 대부분 흡수하도록 제어하는 역기전력흡수가속부와; 저항값이 상기 역기전력에 의해 비직선적으로 변화하는 바리스터로 구성하여 부하 개폐시 발생되는 역기전력을 빠르게 흡수하여 개폐시 발생되는 아크를 최소화하여 회로소자의 파손을 방지하여 전자회로부가 오동작하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

전자접촉기의 코일구동장치

본 고안은 전자접촉기의 코일구동장치에 관한 것으로, 특히 코일 구동시 발생할 수 있는 역기전력을 흡수할 수 있도록 한 전자접촉기의 코일 구동장치에 관한 것이다.

도1은 종래 전자접촉기의 코일구동장치 회로도로서, 이에 도시된 바와같이 전원전압(E)을 인가하는 스위치(S)와; 상기 스위치(S)로부터 출력된 전원전압(E)을 다이오드(D1),(D2)를 통해 인가받아 발진하는 발진부(10)와; 상기 스위치(S)로부터 출력된 전원전압(E)를 입력받아 이를 충전하는 콘덴서(C1)와; 상기 발진부(10)로부터 출력된 펄스신호에 의해 도통제어되는 제1 엔형트랜지스터(N1)와; 상기 엔형트랜지스터(N1)가 도통되었을때 전자접촉기를 흡인하는 코일(L1)과; 상기 스위치(S)가 오프되었을때 상기 콘덴서(C1)의 충전전압에 의해 도통되어 역기전력을 다이오드(D3)를 통해 흡수하는 제2 엔형트랜지스터(N2)와; 저항값이 상기 역기전력에 의해 비직선적으로 변화하는 바리스터(ZNR1)로 구성되며, 이와같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 스위치(S)가 온되면 도2의 (a)와 같은 전원전압(E)은 다이오드(D1),(D2)를 통해 발진부(10) 및 코일(L1)에 인가됨과 아울러 콘덴서(C1)에 충전되며, 따라서 상기 발진부(10)는 도2의 (b)와 같은 펄스를 발진한다.

이때, 제1 엔형트랜지스터(N1)는 상기 도2의 (b)와 같은 신호의 고전위구간(VP1),(VP2)에서 도통되어 상기 코일(L1)에는 도2의 (c)와 같은 전류가 흐르게 되며, 이에따라 상기 코일(L1)의 전류에 의해 전자접촉기는 흡인되고, 또한 콘덴서(C1)는 상기 전원전압(E)을 인가받아 이를 충전한다.

이후, 스위치(S)가 오프되면 발진부(10)는 전원전압(E)이 차단되므로 발진을 중단하고, 콘덴서(C1)는 충전된 전압을 방전하여 제2 엔형트랜지스터(N2)를 턴온시킨다.

이에따라, 코일(L1)에 잔류하던 역기전력이 다이오드(D3)를 통해 상기 제2 엔형트랜지스터(N2)로 흐르므로 도2의 (d)와 같은 전류가 흐르며, 이후 상기 콘덴서(C1)의 충전전압이 완전히 방전되면 상기 제2 엔형트랜지스터(N2)는 턴오프되어 도2의 (e)와 같은 전류가 바리스터(ZNR1)에 흐르게 된다.

이때, 이미 축적된 역기전력( Q )의 대부분은 제2 엔형트랜지스터(N2)를 통해 대부분 방출되었기 때문에 상기 바리스터(ZNR1)에 흐르는 전류( Q1 )는 신속히 감소하여 전자석장치는 석방된다.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 장치는 스위치가 오프된 후 코일에 남아있는 역기전력을 빨리 흡수하지 못하여 전자회로부가 손상을 입는 문제점이 있었다.

따라서. 본 고안은 스위치가 오프된 후 역기전력을 빨리 흡수하여 접점의 스파크를 최소화하여 전자회로부의 손상을 최소화할 수 있도록 한 전자접촉기의 코일구동장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 전자접촉기의 코일 구동장치 회로도.

도 2는 도 1에 있어서의 각부분의 파형도.

도 3은 본 고안 전자접촉기의 코일구동장치회로도.

도 4는 도 3에 있어서의 각부분의 파형도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

10:발진부 20:역기전력흡수가속부

상기와 같은 목적은 전원전압을 인가하는 스위치와; 상기 스위치로부터 출력된 전원전압을 다이오드를 통해 인가받아 발진하는 발진부와; 상기 발진부로부터 출력된 펄스신호에 의해 도통제어되는 제1 엔형트랜지스터와; 상기 제1 엔형트랜지스터가 도통되었을때 전자접촉기를 흡인하는 코일과; 상기 스위치로부터 전원전압을 인가받아 그 전원전압을 콘덴서에 충전한후 스위치가 오프되었을때 전류제한용 저항을 통하여 충전전압을 제2 엔형트랜지스터에 인가하여 그 제2 엔형트랜지스터의 턴온시간을 길게함으로써 상기 제2 엔형트랜지스터가 역기전력을 순간적으로 대부분 흡수하도록 제어하는 역기전력흡수가속부와; 저항값이 상기 역기전력에 의해 비직선적으로 변화하는 바리스터로 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와같은 본 고안을 설명한다.

도3은 본 고안 전자접촉기의 코일구동장치 일실시예의 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 전원전압(E)을 인가하는 스위치(S)와; 상기 스위치(S)로부터 출력된 전원전압(E)을 다이오드(D1),(D2)를 통해 인가받아 발진하는 발진부(10)와; 상기 발진부(10)로부터 출력된 펄스신호에 의해 도통제어되는 제1 엔형트랜지스터(N1)와; 상기 제1 엔형트랜지스터(N1)가 도통되었을때 전자접촉기를 흡인하는 코일(L1)과; 상기 스위치(S)로부터 전원전압(E)을 인가받아 그 전원전압(E)을 콘덴서(C1)에 충전한후 스위치(S)가 오프되었을때 전류제한용 저항(R3)을 통하여 충전전압을 제2 엔형트랜지스터(N2)에 인가하여 그 제2 엔형트랜지스터(N2)의 턴온시간을 길게함으로써 상기 제2 엔형트랜지스터(N2)가 역기전력을 순간적으로 대부분 흡수하도록 제어하는 역기전력흡수가속부(20)와; 저항값이 상기 역기전력에 의해 비직선적으로 변화하는 바리스터(ZNR1)로 구성한다.

상기 역기전력흡수가속부(20)는 전원전압(E)을 분압하는 제1,제2 저항(R1),(R2)과; 제너다이오드(ZD) 전압만큼의 전하가 충전되는 콘덴서(C1)와; 상기 콘덴서(C1)의 충전전압이 방전될때 그 방전전압을 안정화시키는 다이오드(D4)로 구성하며, 이와같이 구성한 본 고안의 일실시예의 동작을 도4의 파형도를 참조하여 설명한다.

먼저, 스위치(S)가 온되면 전원전압(E)이 다이오드(D1),(D2)를 통하여 발진부(10)에 인가되고, 이에따라 상기 발진부(10)는 발진하여 도4의 (b)와 같은 신호를 출력한다.

이때, 상기 발진부(10)는 스위치(S)가 닫히는 순간에는 펄스의 듀티비를 증가한 구형파신호(VP1)로 출력되고 이후에는 도4의 (b)와 같은 구형파신호(VP2)를 출력하여 제1 엔형트랜지스터(N1)는 상기 도4의 (b) 신호의 고전위구간에서 턴온되므로 코일(L1)에는 도4의 (c)와 같은 전류가 흐르게 되어 전자접촉기가 흡인된다.

또한, 전원전압(E)은 역기전력흡수가속부(20)의 분압저항(R1),(R2)에 의해 콘덴서(C1)에 제너다이오드(ZD) 전압만큼의 전하가 축적된다.

이때, 스위치(S)가 오프되면 전원전압(E)이 차단되어 발진부(10)는 동작을 정지하고, 이순간 코일(L1)에 남아있던 역기전력은 제1 엔형트랜지스터(N1)가 오프되어 있기 때문에 전류가 흐르지 않으므로 코일(L1)에 축적되어 있는 역기전력을 빨리 방출시켜야만 스위치(S)가 오프될때 접점의 아크시간을 줄일 수있다.

따라서, 역기전력흡수가속부(20)의 콘덴서(C1)에 충전되었던 충전전압을 제2 엔형트랜지스터(N2)의 베이스에 전류제한용저항(R3)을 통하여 공급함으로써 상기 제2 엔형트랜지스터(N2)의 턴온시간을 길게하고, 이에따라 코일(L1)의 역기전력을 상기 제2 엔형트랜지스터(N2)를 통하여 순간적으로 흡수하여 접점의 개극시간을 최소화하여 역기전력의 발생을 최소화할 수있다.

이때, 상기 역기전력흡수가속부(20)의 제너다이오드(ZD)는 콘덴서(C1)에 축적될 수 있는 전하량을 제어함으로써 제2 엔형트랜지스터(N2)의 턴온시간을 전류제한용저항(R3)과 연계하여 조절한다.

즉, 코일(L1)의 역기전력은 제2 엔형트랜지스터(N2)의 턴온동작에 의해 도4의 (d)와 같은 전류가 흐름으로써 충분히 역기전력( Q )이 제거되고 나머지 잔류기전력( Q1 )은 바리스터(ZNR1)에 흐르는 도4의 (e)와 같은 전류에 의해 흡수되어 종래기술보다 코일(L1)의 역기전력을 제거하는 데 1/2정도의 시간이 단축된다.

상기와 같이 동작하는 본 고안은 부하 개폐시 발생되는 역기전력을 빠르게 흡수하여 개폐시 발생되는 아크를 최소화하여 회로소자의 파손을 방지하여 전자회로부가 오동작하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전원전압을 인가하는 스위치와; 상기 스위치로부터 출력된 전원전압을 다이오드를 통해 인가받아 발진하는 발진부와; 상기 발진부로부터 출력된 펄스신호에 의해 도통제어되는 제1 엔형트랜지스터와; 상기 제1 엔형트랜지스터가 도통되었을때 전자접촉기를 흡인하는 코일과; 상기 스위치로부터 전원전압을 인가받아 그 전원전압을 콘덴서에 충전한후 스위치가 오프되었을때 전류제한용 저항을 통하여 충전전압을 제2 엔형트랜지스터에 인가하여 그 제2 엔형트랜지스터의 턴온시간을 길게함으로써 상기 제2 엔형트랜지스터가 역기전력을 순간적으로 대부분 흡수하도록 제어하는 역기전력흡수가속부와; 저항값이 상기 역기전력에 의해 비직선적으로 변화하는 바리스터로 구성한 것을 특징으로 하는 전자접촉기의 코일구동장치.
2. 제1 항에 있어서, 역기전력흡수가속부는 전원전압을 분압하는 제1,제2 저항과; 제너다이오드 전압만큼의 전하가 충전되는 콘덴서와; 상기 콘덴서의 충전전압이 방전될때 그 방전전압을 안정화시키는 다이오드로 구성한 것을 특징으로 하는 전자접촉기의 코일구동장치.