KR20070072696A - 솔레노이드 밸브 구동 회로 - Google Patents

솔레노이드 밸브 구동 회로 Download PDF

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Abstract

솔레노이드 밸브 구동 회로를 개시한다. 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 구동 회로는 별도의 방열 판을 사용하지 않고 회로적으로 다이오드의 발열에 대한 방열 대책을 마련함으로써 회로의 부피를 감소시키고 제품의 가격을 낮출 수 있도록 하여 제품의 기술 및 가격 경쟁력을 높일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 구동 회로는 솔레노이드 코일과, 솔레노이드 코일의 일단에 연결되어 솔레노이드 밸브 구동 신호에 의해 스위칭됨으로써 솔레노이드 코일에 전원 공급을 제어하는 제 1 전계 효과 트랜지스터와, 제 1 전계 효과 트랜지스터와 전원 전압원 사이에 직렬 연결되는 제 2 전계 효과 트랜지스터와, 제 2 전계 효과 트랜지스터의 게이트와 드레인 사이에 백 투 백으로 연결되는 제 1 및 제 2 다이오드를 포함한다.

Description

솔레노이드 밸브 구동 회로{SOLENOID VALVE DRIVING CIRCUIT}
도 1은 종래의 솔레노이드 밸브 구동 회로를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 구동 회로를 나타낸 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
102, 202 : 솔레노이드 코일
104, 106, 204, 206 : P채널 전계 효과 트랜지스터
108, 208 : 다이오드(역류 방지용)
110, 210 : 솔레노이드 밸브 구동 신호
212 : 제너 다이오드
214 : N채널 전계 효과 트랜지스터
본 발명은 솔레노이드 밸브 구동 회로에 관한 것이다.
솔레노이드 밸브는 산업 전반에 걸쳐 매우 다양한 분야에 응용되는 매우 중요한 부품이다. 솔레노이드 밸브는 솔레노이드 코일에 전류를 공급하여 그 때 발생하는 기전력을 이용하여 밸브가 개폐되는 장치이다.
도 1은 종래의 솔레노이드 밸브 구동 회로를 나타낸 것이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 인덕턴스와 저항 성분으로 등가적으로 표현되는 솔레노이드 코일(102)의 양 단에는 두 개의 N채널 전계 효과 트랜지스터(104, 106)가 각각 직렬로 연결된다. N채널 전계 효과 트랜지스터(104)의 게이트에는 펄스 신호 형태의 솔레노이드 밸브 구동 신호(110)가 공급되며, 이 솔레노이드 밸브 구동 신호(110)에 의해 N채널 전계 효과 트랜지스터(104)가 스위칭되어 솔레노이드 코일(102)의 전류 공급을 제어한다. 또 다른 N채널 전계 효과 트랜지스터(106)는 게이트에 내부 전원(VDD)이 공급되어 항상 턴 온 상태로 유지된다.
N채널 전계 효과 트랜지스터(104)의 드레인과 배터리 전원(Vbat) 사이에는 솔레노이드 코일(102)에서 배터리 전원(Vbat) 쪽으로 전류가 역류하는 것을 방지하기 위해 다이오드(108)가 연결된다.
그러나 솔레노이드 코일(102)을 구동하기 위해 큰 전류가 사용되는 경우, 전류량의 증가에 따라 다이오드(108)의 순방향 전압 역시 커질 수밖에 없으며, 이로 인하여 많은 열이 발생하게 된다. 만약 이에 대한 충분한 방열 대책을 마련하지 않으면 다이오드가 소손되어 회로가 동작하지 않게 된다.
지금까지의 방열 대책으로는 별도의 방열 판(heat sink)을 부착하여 열을 발산시키는 것을 들 수 있으나, 방열 판은 그 부피가 매우 커서 솔레노이드 밸브 구동 회로의 크기를 증가시키고, 또 방열 판의 가격이 높기 때문에 제품 가격의 상승을 초래하는 원인이 된다.
본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 구동 회로는 별도의 방열 판을 사용하지 않고 회로적으로 다이오드의 발열에 대한 방열 대책을 마련함으로써 회로의 부피를 감소시키고 제품의 가격을 낮출 수 있도록 하여 제품의 기술 및 가격 경쟁력을 높일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 구동 회로는 솔레노이드 코일과, 솔레노이드 코일의 일단에 연결되어 솔레노이드 밸브 구동 신호에 의해 스위칭됨으로써 솔레노이드 코일에 전원 공급을 제어하는 제 1 전계 효과 트랜지스터와, 제 1 전계 효과 트랜지스터와 전원 전압원 사이에 직렬 연결되는 제 2 전계 효과 트랜지스터와, 제 2 전계 효과 트랜지스터의 게이트와 드레인 사이에 백 투 백으로 연결되는 제 1 및 제 2 다이오드를 포함한다.
또한, 제 1 전계 효과 트랜지스터는 N채널 전계 효과 트랜지스터이고, 제 2 전계 효과 트랜지스터는 P채널 전계 효과 트랜지스터이다.
또한 제 1 다이오드는 제 2 전계 효과 트랜지스터의 소스에서 게이트로 전류의 흐름을 제어하도록 연결된다.
또한 제 2 다이오드는 제 2 전계 효과 트랜지스터의 게이트와 소스 사이의 전압이 미리 정해진 일정 전압 레벨로 유지되도록 하는 제너 다이오드이다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 구동 회로를 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 인덕턴스와 저항 성분으로 등가적 으로 표현되는 솔레노이드 코일(202)의 양 단에는 두 개의 N채널 전계 효과 트랜지스터(204, 206)가 각각 직렬로 연결된다. N채널 전계 효과 트랜지스터(204)의 게이트에는 펄스 신호 형태의 솔레노이드 밸브 구동 신호(210)가 공급되며, 이 솔레노이드 밸브 구동 신호(210)에 의해 N채널 전계 효과 트랜지스터(204)가 스위칭되어 솔레노이드 코일(202)의 전류 공급을 제어한다. 또 다른 N채널 전계 효과 트랜지스터(206)는 게이트에 내부 전원(VDD)이 공급되어 항상 턴 온 상태로 유지된다.
N채널 전계 효과 트랜지스터(204)의 드레인과 배터리 전원(Vbat) 사이에는 솔레노이드 코일(202)에서 배터리 전원(Vbat) 쪽으로 전류가 역류하는 것을 방지하고 그로 인한 발열량을 감소시키기 위해 다이오드(208, 제 1 다이오드)와 제너 다이오드(212, 제 2 다이오드), P채널 전계 효과 트랜지스터(214)가 연결된다.
P채널 전계 효과 트랜지스터(214)는 그 게이트가 접지에 연결되어 항상 턴 온 상태로 유지된다. P채널 전계 효과 트랜지스터(214)의 게이트와 드레인 사이에는 다이오드(208)와 제너 다이오드(212)가 백 투 백(back-to-back)으로 연결된다.
도 2에 나타낸 솔레노이드 밸브 구동 회로가 정상적으로 동작하는 경우에는 P채널 전계 효과 트랜지스터(214)의 게이트-소스 전압(VGS)는 배터리 전원 전압(16V 미만)이 인가된다. 이 때 전류는 드레인-소스 사이의 턴 온 저항(RDS)를 통해 흐르게 된다.
이와 달리, 40V 이상의 로드 덤프(load dump)가 발생하면, P채널 전계 효과 트랜지스터(214)의 소스-드레인 전압은 항상 제너 다이오드(212)의 정격 전압으로 유지되므로, 40V 이상의 로드 덤프가 발생하더라도 P채널 전계 효과 트랜지스터(214)에 의한 역방향 전류 흐름 차단 효과에는 영향을 미치지 못한다.
또한 P채널 전계 효과 트랜지스터(214)의 게이트-소스 내압에 대한 고려가 필요한데, 일반적인 전계 효과 트랜지스터의 게이트-소스 내압은 보통 ±20V 이내이다. 다이오드(208)를 제너 다이오드(212)와 백 투 백으로 연결함으로서 이를 만족할 수 있다.
만약 배터리 전압(Vbat) 단자에 역전압이 인가되면 P채널 전계 효과 트랜지스터(214)의 게이트-소스 전압이 0이 되어 채널이 닫히게 된다(스위치 오프). 이 때 P채널 전계 효과 트랜지스터(214)에는 기생 다이오드가 형성되는데, 이 기생 다이오드가 기존의 역방향 전류 보호용 다이오드와 동일하게 작용하게 된다.
본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 구동 회로는 별도의 방열 판을 사용하지 않고 회로적으로 다이오드의 발열에 대한 방열 대책을 마련함으로써 회로의 부피를 감소시키고 제품의 가격을 낮출 수 있도록 하여 제품의 기술 및 가격 경쟁력을 높일 수 있도록 한다.

Claims (4)

  1. 솔레노이드 코일과;
    상기 솔레노이드 코일의 일단에 연결되어 솔레노이드 밸브 구동 신호에 의해 스위칭됨으로써 상기 솔레노이드 코일에 전원 공급을 제어하는 제 1 전계 효과 트랜지스터와;
    상기 제 1 전계 효과 트랜지스터와 전원 전압원 사이에 직렬 연결되는 제 2 전계 효과 트랜지스터와;
    상기 제 2 전계 효과 트랜지스터의 게이트와 드레인 사이에 백 투 백으로 연결되는 제 1 및 제 2 다이오드를 포함하는 솔레노이드 밸브 구동 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전계 효과 트랜지스터는 N채널 전계 효과 트랜지스터이고;
    상기 제 2 전계 효과 트랜지스터는 P채널 전계 효과 트랜지스터인 솔레노이드 밸브 구동 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 다이오드는 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터의 소스에서 게이트로 전류의 흐름을 제어하도록 연결되는 솔레노이드 밸브 구동 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 다이오드는 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터의 게이트와 소스 사이의 전압이 미리 정해진 일정 전압 레벨로 유지되도록 하는 제너 다이오드인 솔레노이드 밸브 구동 회로.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101417858B1 (ko) * 2012-05-15 2014-07-09 주식회사 만도 솔레노이드 밸브의 코일 제어 회로
CN107781490A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 纳博特斯克有限公司 电磁阀驱动装置
CN108131487A (zh) * 2017-12-20 2018-06-08 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 一种多模式电磁阀驱动器用的电磁阀开关控制系统
CN110864152A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 丰田自动车株式会社 电动阀系统
JP2021150315A (ja) * 2020-03-16 2021-09-27 株式会社アイシン ソレノイドバルブの駆動回路

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101417858B1 (ko) * 2012-05-15 2014-07-09 주식회사 만도 솔레노이드 밸브의 코일 제어 회로
CN107781490A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 纳博特斯克有限公司 电磁阀驱动装置
CN108131487A (zh) * 2017-12-20 2018-06-08 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 一种多模式电磁阀驱动器用的电磁阀开关控制系统
CN108131487B (zh) * 2017-12-20 2019-06-28 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 一种多模式电磁阀驱动器用的电磁阀开关控制系统
CN110864152A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 丰田自动车株式会社 电动阀系统
CN110864152B (zh) * 2018-08-28 2022-05-13 丰田自动车株式会社 电动阀系统
JP2021150315A (ja) * 2020-03-16 2021-09-27 株式会社アイシン ソレノイドバルブの駆動回路

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