KR20020077800A - 솔레노이드 구동회로 - Google Patents

Abstract

솔레노이드의 권선온도에 의한 동작특성의 변화를 해소하는 것을 그 과제로 한다.

스위칭회로(2)로부터 솔레노이드(3)로 기동역치이하의 미약전압을 인가하는 아이들링 제어부(6)와, 솔레노이드를 흐르게 하는 전류치와 인가전압으로부터 솔레노이드의 저항치를 구하는 연산부(7)와, 저항치에 따라 스위칭회로(2)의 출력전압을 제어하여 솔레노이드(3)를 흐르게 하는 전류치를 일정하게 제어하는 정전류제어부(8)를 배치한다. 솔레노이드의 권선온도에 상관없이 솔레노이드 구동시의 공급전류가 일정하게 제어되고 온도에 의한 동작특성의 변화가 해소된다.

Description

솔레노이드 구동회로{SOLENOID DRIVING CIRCUIT}

본 발명은 솔레노이드 구동회로에 관한 것으로 특히 온도에 의한 솔레노이드의 특성변화를 보정하도록 구성한 솔레노이드 구동회로에 관한 것이다.

솔레노이드는 권선온도와 비례적으로 전기저항치가 변화하고, 통전시간 및 통전전류치에 따라 권선온도가 상승하면 전기저항이 증대한다. 전기저항이 증대하면 같은 전압을 인가해도 솔레노이드를 흐르게 하는 전류가 저하함으로써 흡인력이 감소하여 액튜에이터의 동작속도가 저하한다. 또 규정온도보다 저온일 경우에 대해서는 솔레노이드에 전류의 과흐름이 발생하여 고온의 경우와 마찬가지로 목표전류치로의 안정이 지연되는 특성이 있다. 솔레노이드 액튜에이터의 사용형태에 따라서는 권선온도에 의한 흡인력의 변화는 문제가 되지 않는 경우도 있지만 더욱 정밀한 흡인력 제어를 필요로 할 경우는 흡인력의 변화가 문제가 된다.

도 3은 솔레노이드 액튜에이터로 커팅헤드를 승강구동하여 잘린 문자를 작성하는 커팅시트용 커팅머신에서의 솔레노이드의 전류를 도시하고, 구동회로로부터 일정한 패턴으로 전압이 공급되어 솔레노이드가 기동한다. 이 때 솔레노이드의 온도에 의해 전류치가 변화하고, 온도가 높아지는 만큼 전류치가 저하하여 커팅헤드의 랜딩스피드가 늦어진다. 이에 따라 헤드의 착지시 및 절개시작에서의 절개홈 깊이가 고르지 못하게 되는 경우가 있다. 또 목표로 하는 전류치에 맞추게 하기 위해 필요한 전압과의 어긋남이 규정치보다 커져 피드백제어량이 많아지고, 일정한 전류로 제어할 때까지의 시간차(S₁,S₂,S₃)가 발생한다. 사용하는 온도범위를 커버하려고 하면 S_max까지 대기해야 하므로 커트스피드의 저하에 이어진다.

그래서 솔레노이드의 권선온도에 의한 동작특성의 변화를 해소하기 위해 해결해야 할 기술적 과제가 발생하므로 본 발명은 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 솔레노이드 구동회로의 블록도.

도 2는 본 발명의 솔레노이드 구동회로에 의한 솔레노이드 구동전류 그래프.

도 3은 솔레노이드의 온도특성을 설명하는 솔레노이드 구동전류 그래프.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

2: 스위칭 회로3: 솔레노이드

4: 제어부5: 듀티비 제어부

6: 아이들링 제어부7: 연산부

8: 정전류 제어부

본 발명은 상기 목적으로 달성하기 위해 제안하는 것으로 솔레노이드의 정지시에 전원으로부터 솔레노이드로 기동역치 이하의 전압을 인가하는 제어수단과, 전압 인가시의 전류치를 검출하는 수단과, 인가전압과 검출한 전류치로부터 솔레노이드의 저항치를 구하는 수단과, 구해진 저항치에 따라 솔레노이드 구동전압을 제어하여 구동시의 전류치를 일정하게 하는 정전류 제어수단을 배치한 솔레노이드 구동회로를 제공하는 것이다.

다음 본 발명의 실시의 형태를 도면을 따라 설명한다. 도 1에 있어서 부호 2는 인버터 제어식 스위칭회로, 부호 3은 솔레노이드, 부호 4는 제어부이다. 제어부(4)는 스위칭회로(2)의 스위칭소자의 온오프 듀티비를 제어하여 직류출력전압을 변화시키는 통상의 듀티비 제어부(5)에 가해지고, 듀티비 제어부(5)로 제어신호를 출력하여 솔레노이드(3)로 기동역치 이하의 미약전압을 인가하는 아이들링 제어부와, 솔레노이드(3)를 흐르게 하는 전류치와 인가전압으로부터 솔레노이드의 저항치를 구하는 연산부(7)와, 듀티비 제어부(5)로 제어신호를 출력하여 솔레노이드(3)를 흐르게 하는 전류치를 일정하게 제어하는 정전류 제어부(8)를 배치하고 있다.

솔레노이드(3)의 정지시에는 아이들링 제어부(6)가 출력하는 신호에 의해 듀티비 제어부(5)가 스위칭회로(2)의 듀티비를 저레벨로 제어하고, 스위칭회로(2)로부터 솔레노이드(3)로 기동역치 이하의 미약한 직류전압을 인가한다.솔레노이드(3)를 기동할 경우, 연산부(7)는 아이들링시에 솔레노이드(3)를 흐르게 하는 전류치를 검출하고 검출한 전류치로부터 솔레노이드(3)의 저항치를 연산한다. 정전류 제어부(8)는 구해진 저항치에 따라 솔레노이드 구동시에 솔레노이드를 흐르게 하는 전류가 규정치가 되도록 듀티비 제어부(5)를 제어하고, 스위칭회로(2)의 출력전압을 제어한다.

즉 솔레노이드의 권선온도가 상승하여 저항치가 증가했을 때는 스위칭회로(2)의 출력전압이 자동적으로 상승하여 전류치를 규정치로 하고, 솔레노이드의 저항치 변화에 의한 전류치의 변화를 자동보정한다. 이에 따라 도 3에 도시한 솔레노이드의 권선에 의한 동작특성의 변화가 보상되고, 도 2와 같이 동작가능 온도범위내에 있어 온도변화에 상관없이 일정한 동작특성으로 할 수 있다. 또 이 후 목표로 하는 전류치에 맞추기 위해 피드백 제어에 의해 맞추지만 온도특성이 걸린 듀티비로 제어하고 있기 때문에 신속하게 목표의 전류치에 맞출 수 있다.

또한 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술적 범위내에 있어서 여러가지 개변이 가능하며 본 발명이 그것들의 개변된 것에 미치는 것은 당연하다.

이상 설명한 것과 같이 본 발명의 솔레노이드 제어회로는 솔레노이드의 저항치의 변화를 읽어 솔레노이드 구동시의 공급전류가 일정패턴이 되도록 전원을 제어하므로 솔레노이드의 권선온도에 관계없이 솔레노이드 액튜에이터의 동작속도가 일정하게 제어되어 동작이 안정화된다. 또 목표로 하는 전류치로 안정시킬 때 까지의 시간을 단축시켜 동작의 고속화에 효과를 나타낸다.

Claims (1)

1. 솔레노이드의 정지시에 전원으로부터 솔레노이드로 기동역치 이하의 전압을 인가하는 제어수단과, 전압인가시의 전류치를 검출하는 수단과, 인가전압과 검출한 전류치로부터 솔레노이드의 저항치를 구하는 수단과, 구해진 저항치에 따라 솔레노이드 구동전압을 제어하여 구동시의 전류치를 일정하게 하는 정전류 제어수단을 배치한 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동회로.