KR20070102862A - Driving circuit of magnetic contactor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 전자접촉기의 구성을 보여주는 도면,1 is a view showing the configuration of a magnetic contactor,
도 2는 종래의 전자접촉기의 구동회로를 보여주는 도면,2 is a view showing a driving circuit of a conventional magnetic contactor;
도 3은 도 2에서 사용된 IC 칩의 회로구성을 보여주는 도면,3 is a view showing a circuit configuration of an IC chip used in FIG.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자접촉기 구동회로의 구성을 보여주는 블록도,4 is a block diagram showing a configuration of a magnetic contactor driving circuit according to a first embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자접촉기 구동회로의 구성을 보여주는 회로도,5 is a circuit diagram showing a configuration of a magnetic contactor driving circuit according to a first embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자접촉기 구동회로의 전류 및 전압특성을 설명하기 위한 도면,6 is a view for explaining the current and voltage characteristics of the magnetic contactor driving circuit according to the first embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 전자접촉기 구동회로의 구성을 보여주는 블록도이다.7 is a block diagram showing a configuration of a magnetic contactor driving circuit according to a second embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 도면들에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들에 대하여는 동일한 참조부호를 사용한다.In the drawings according to the present invention, the same reference numerals are used for components having substantially the same configuration and function.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
110 : 비교회로 120 : 스위칭 트랜지스터110: comparison circuit 120: switching transistor
130 : 전류센싱소자 140 : 정류소자130: current sensing element 140: rectifier element
150 : 방전회로 160 : 환류소자150: discharge circuit 160: reflux element
170 : 노이즈 필터 180 : 전류 증폭회로170: noise filter 180: current amplifier circuit
190 : 이상발진 방지회로 500 : 코일190: abnormal oscillation prevention circuit 500: coil
본 발명은 전자접촉기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자접촉기의 코일에 공급되는 전류를 제어하는 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic contactor, and more particularly to a circuit for controlling the current supplied to the coil of the magnetic contactor.
전자접촉기(Magnetic Contactor)는 부하단의 모터를 구동시키고 정지시키기 위한 스위치의 일종으로, 코일에 전류를 흐르게 하면, 전류에 의해 발생한 자기력으로 인해 스위치가 온(ON)/오프(OFF)되는 원리를 이용한다.Magnetic contactor is a kind of switch for driving and stopping the motor of the load stage.When the current flows through the coil, the switch is turned on / off due to the magnetic force generated by the current. I use it.
도 1은 전자접촉기의 구성을 보여주는 도면으로, 도 1을 참조하면, 전자접촉기는 프레임, 코일이 감기는 고정코어, 상기 코일에 흐르는 전류에 따라 상기 고정코어에 접촉했다 떨어지는 가동코어, 상기 가동코어에 의해 스위칭되는 전원접점 및 부하접점 및 상기 코일에 공급되는 전류를 제어하는 구동회로를 포함하여 구성된다.1 is a view showing a configuration of a magnetic contactor, referring to FIG. 1, a magnetic contactor is in contact with the fixed core according to a frame, a fixed core to which a coil is wound, and a current flowing through the coil. It comprises a drive circuit for controlling the power contact and the load contact is switched by the current supplied to the coil.
도 2는 종래의 전자접촉기의 구동회로를 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2에서 사용된 IC의 회로구성을 보여주는 도면이다.2 is a view showing a driving circuit of a conventional magnetic contactor, Figure 3 is a view showing the circuit configuration of the IC used in FIG.
도 2에 도시된 종래의 전자접촉기 구동회로는 도 3에 도시된 IC칩(UC3842)을 사용하며, RT/CT 단을 통하여 PWM(Pulse Width Modulation) 주파수를 고정하여 사용하며 IC 칩(UC3842) 내부에 PWM 출력과 전류센싱회로를 갖추고 있어 간단하게 코일의 전류를 제어할 수 있다는 장점이 있다.The conventional magnetic contactor driving circuit shown in FIG. 2 uses the IC chip UC3842 shown in FIG. 3, and uses a fixed pulse width modulation (PWM) frequency through an RT / CT stage. It has a PWM output and a current sensing circuit that can easily control the current of the coil.
그러나 상기와 같이 구성된 종래의 전자접촉기 구동회로는 기동시 PWM 풀 듀티(Full Duty)를 사용하므로 100% 듀티(Duty)를 만들지 못하므로 코일에서의 전류 상승이 늦고 IC칩 내부 회로가 복잡하여 소비전류가 많으므로 보조전원의 부담이 크다는 단점이 있다. 또한, IC칩의 가격이 고가이기 때문에 제품의 제조비용이 상승한다는 문제점이 있다.However, since the conventional magnetic contactor driving circuit configured as described above uses PWM full duty at start-up, it cannot make 100% duty, so the current rise in the coil is slow and the internal circuit of the IC chip is complicated to consume current. There are many disadvantages that the burden of the auxiliary power is large. In addition, there is a problem that the manufacturing cost of the product increases because the price of the IC chip is expensive.
보조전원을 입력전압에서 생성하여 사용하므로 본 회로를 적용시 IC칩 전원전류가 크면 입력 220V를 사용한 경우 보조전원에서의 손실은 매우 크다. 전자접촉기는 보통 구동회로가 구현되는 전자회로기판이 협소한 공간에 밀폐형 구조 안에 놓이므로 보조전원의 소비전력에 의해 과도한 발열이 발생하게 된다Since the auxiliary power is generated and used at the input voltage, if the IC chip power current is large when this circuit is applied, the loss from the auxiliary power is very large when the input 220V is used. Since the magnetic contactor is normally placed in a closed structure in a narrow space where the electronic circuit board implementing the driving circuit is implemented, excessive heat is generated by the power consumption of the auxiliary power supply.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 별도의 IC칩을 사용하지 않고 간단한 회로구성을 갖는 전자접촉기 구동회로를 제공하는데 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic contactor driving circuit having a simple circuit configuration without using a separate IC chip.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 전자접촉기의 코일에 흐르는 전류를 제어하기 위한 전자접촉기 구동회로에 있어서, 상기 코일에 병렬로 연결되는 환류회로; 상기 코일의 일단에 드레인이 연결되는 스위칭 트랜지스터; 상기 스위칭 트랜지스터의 소오스에 연결되는 전류센싱소자; 일단이 상기 스위칭 트랜지스터의 소오스에 연결되는 정류소자; 제 1입력단에 기준접압이 연결되고 제 2입력단이 상기 정류소자의 타단에 연결되며, 출력단이 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트에 연결되는 비교회로; 및 상기 비교회로의 제 2입력단에 연결되는 방전회로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a magnetic contactor driving circuit for controlling a current flowing in a coil of a magnetic contactor, comprising: a reflux circuit connected in parallel to the coil; A switching transistor having a drain connected to one end of the coil; A current sensing element connected to the source of the switching transistor; A rectifying element having one end connected to a source of the switching transistor; A comparison circuit having a reference voltage connected to a first input terminal, a second input terminal connected to the other end of the rectifying element, and an output terminal connected to a gate of the switching transistor; And a discharge circuit connected to the second input terminal of the comparison circuit.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전류센싱소자를 통해 전류를 센싱할 때 노이즈의 저감을 위한 노이즈 필터를 더 포함한다.In a preferred embodiment, it further comprises a noise filter for reducing the noise when sensing the current through the current sensing element.
바람직한 실시예에 있어서, 외부 노이즈에 의해 스위칭이 이상발진하는 것을 막기 위하여 상기 비교회로의 저항과 병렬로 연결되는 이상발진 방지회로를 더 포함한다.In a preferred embodiment, the circuit further comprises an abnormal oscillation prevention circuit connected in parallel with the resistance of the comparison circuit to prevent abnormal switching of the external circuit by external noise.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 비교회로의 출력을 전류 증폭하여 트랜지스터의 게이트를 구동하기 위하여 상기 비교회로의 출력단에 연결되는 전류 증폭회로를 더 포함한다.In a preferred embodiment, further comprising a current amplifier circuit connected to the output terminal of the comparison circuit to amplify the output of the comparison circuit to drive the gate of the transistor.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 비교회로는 비교기, 상기 비교기의 입력과 상기 기준전압 사이에 연결되는 제 1저항, 및 상기 비교기의 입력과 출력 사이에 연결되는 제 2저항을 포함한다.In a preferred embodiment, the comparator circuit comprises a comparator, a first resistor coupled between the input of the comparator and the reference voltage, and a second resistor coupled between the input and the output of the comparator.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 방전회로는 콘덴서, 및 상기 콘덴서와 병렬로 연결되는 제 3저항을 포함한다.In a preferred embodiment, the discharge circuit includes a capacitor, and a third resistor connected in parallel with the capacitor.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 정류소자는 다이오드 또는 트랜지스터로 구현된다.In a preferred embodiment, the rectifying element is implemented as a diode or a transistor.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 환류소자는 다이오드로 구현된다.In a preferred embodiment, the reflux element is implemented as a diode.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전류센싱소자는 제 4저항으로 구현된다.In a preferred embodiment, the current sensing element is implemented with a fourth resistor.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자접촉기 구동회로의 구성을 보여주는 블록도이고, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자접촉기 구동회로의 구성을 보여주는 회로도이다.4 is a block diagram showing a configuration of a magnetic contactor driving circuit according to a first embodiment of the present invention, Figure 5 is a circuit diagram showing a configuration of a magnetic contactor driving circuit according to a first embodiment of the present invention.
도면들을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자접촉기 구동회로는 비교회로(110), 스위칭 트랜지스터(120), 전류센싱소자(130), 정류소자(140), 방전회로(150) 및 환류소자(160)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, the magnetic contactor driving circuit according to the first embodiment of the present invention includes a
상기와 같이 구성된 전자접촉기 구동회로는 코일(500)에 공급되는 전류를 제어한다.The magnetic contactor driving circuit configured as described above controls the current supplied to the
상기 환류소자(160)는 상기 코일에 병렬로 연결되고, 상기 스위칭 트랜지스터(120)의 드레인은 상기 코일의 일단에 연결된다.The
상기 환류소자(160)로는 다이오드(D1)를 사용한다.The
상기 전류센싱소자(130)의 일단은 상기 스위칭 트랜지스터(120)의 소오스에 연결되고, 상기 전류센싱소자(130)의 타단은 접지단에 연결된다.One end of the
상기 전류센싱소자(130)로는 저항(RS)을 사용한다.A resistor RS is used as the
또한, 상기 정류소자(140)의 일단 역시 상기 스위칭 트랜지스터(120)의 소오스에 연결된다.In addition, one end of the rectifying
상기 정류소자(140)로는 다이오드(D2) 또는 트랜지스터를 사용한다.The
상기 정류소자(140)의 타단에는 방전회로(150)의 일단이 연결되고, 상기 방전회로(150)의 타단은 접지단에 연결된다.One end of the
상기 방전회로(150)는 저항(RDIS)과 콘덴서(C)가 병렬로 연결된 구조이다.The
상기 비교회로(110)의 출력단은 상기 스위칭 트랜지스터(120)의 게이트에 연결되고, 상기 비교회로(110)의 제 1입력단에는 기준접압이 연결되며 제 2입력단에는 상기 정류소자(140)의 타단이 연결된다.An output terminal of the
상기 비교회로(110)는 비교기와 두 개의 저항(R1,R2)으로 이루어진다. 상기 두 개의 저항 중 하나(R1)는 상기 비교기의 입력과 상기 기준전압 사이에 연결되고, 나머지 저항(R2)은 상기 비교기의 입력과 출력 사이에 연결된다.The
이하에서는 상기와 같이 구성된 전자접촉기 구동회로의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the magnetic contactor driving circuit configured as described above will be described.
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자접촉기 구동회로의 전류 및 전압특성을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the current and voltage characteristics of the magnetic contactor driving circuit according to the first embodiment of the present invention.
먼저, 입력전압 VIN이 인가 되기 이전에는 VA은 VAH이고, VA의 전압이 VB보다 높으므로 스위칭 트랜지스터(120)의 게이트 전압인 VG 전압은 하이 상태(High State)가 되며 트랜지스터(120)는 턴온(Turn on)되어 있다.First, in the former is applied the input voltage V IN V A is V AH, because the voltage V A is higher than V B gate voltage, V G voltage of the
여기서,here,
VAH( VG = High 일 때의 VA) = VREF + (VGATE _HIGH - VREF)*(R1)/(R1+R2) V AH (V A when V G = High) = V REF + (V GATE _HIGH -V REF ) * (R1) / (R1 + R2)
VAL ( VG = Low 일 때의 VA) = VREF*(R1)/(R1+R2)V AL (V A when V G = Low) = V REF * (R1) / (R1 + R2)
입력전압 VIN이 인가되면 트랜지스터(120)가 도통되어 있으므로 코일전류는 상승한다( 도 6의 Ⅱ구간).When the input voltage V IN is applied, since the
코일전류가 상승하여 전류센싱소자(RS,130)의 전압이 [VB전압 + 정류소자(D2,140)의 포워드 드롭(Forward Drop) 전압(VF)]만큼 되고, 이 전압이 VAH와 같아지면 비교기는 출력전압이 0으로 되면 트랜지스터(120)는 오프(Off)된다.The coil current rises so that the voltage of the current
트랜지스터(120)가 오프(Off)되면서 VG의 전압은 0이 되고 VA는 VAH에서 VAL로 떨어지게 된다( 도 6의 Ⅲ구간).As the
트랜지스터(120)가 오프되었으므로 RS의 전압은 0이 되고 정류소자인 다이오드(D2)는 오프되며 콘덴서(Capacitor C)에 충전된 전압은 저항 RDIS를 통해 방전된다.Since the
VB의 전압이 VAL이 되면 VA의 전압은 VAH가 되며 트랜지스터(120)는 다시 도통되고 코일의 전류는 다시 상승한다.When the voltage of V B becomes V AL , the voltage of V A becomes V AH , and the
다시 RS에 코일전류에 의한 전압이 발생하고 [저항(RS)의 전압+다이오드(D2)의 포워드 드롭(Forward Drop) 전압(VF)]이 VAH가 되면 VG는 다시 0이 되며 이 동작을 반복한다.When the voltage caused by the coil current is generated in R S again and the [voltage of resistor (R S ) + forward drop voltage (V F ) of diode (D2)] becomes V AH , VG becomes 0 again. Repeat the operation.
그러므로, 코일에 흐르는 전류의 피크치는 VAH + VF로 일정하게 제어된다.Therefore, the peak value of the current flowing through the coil is constantly controlled to be V AH + V F.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 전자접촉기 구동회로의 구성을 보여주는 블록도이다.7 is a block diagram showing a configuration of a magnetic contactor driving circuit according to a second embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 전자접촉기 구동회로는 비교회로(110), 스위칭 트랜지스터(120), 전류센싱소자(130), 정류소자(140), 방전회로(150), 환류소자(160), 노이즈 필터(170), 이상발진 방지회로(190) 및 전류 증폭회로(180)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 7, the magnetic contactor driving circuit according to the second embodiment of the present invention includes a
상기 비교회로(110), 스위칭 트랜지스터(120), 전류센싱소자(130), 정류소자(140), 방전회로(150), 환류소자(160), 노이즈 필터(170), 이상발진 방지회로(190) 및 전류 증폭회로(180)의 경우 본 발명의 제 1실시예에서와 그 기능 및 동작이 동일하므로 그 설명을 생략한다.The
상기 노이즈 필터(170)는 상기 전류센싱소자(130)를 통해 전류를 센싱할 때 노이즈의 저감을 위한 것이다.The
상기 이상발진 방지회로(190)는 외부 노이즈에 의해 스위칭이 이상발진하는 것을 막기 위한 것이며, 상기 비교회로(110)의 저항과 병렬로 연결된다.The abnormal
상기 전류 증폭회로는 상기 비교회로(110)의 출력을 전류 증폭하여 트랜지스터(120)의 게이트를 구동(Drive)하기 위한 것으로, 상기 비교회로(110)의 출력단에 연결된다.The current amplifier circuit is for driving the gate of the
이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the present invention has been shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described, for example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. .
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자접촉기 구동회로를 구현함에 있어 저전력 비교기를 사용하여 매우 작은 수동전류를 필요로 하므로 보조전원의 소모전력도 매우 작아 보조전원의 과도한 소비전력으로 인한 발열을 방지할 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, since the magnetic contactor driving circuit requires a very small passive current using a low power comparator, power consumption of the auxiliary power source is also very small to prevent heat generation due to excessive power consumption of the auxiliary power source. There is an advantage that it can.
또한, IC칩을 사용하는 종래의 전자접촉기 구동회로와는 달리 IC칩을 사용하지 않아 회로의 구성을 간단하게 할 수 있을 뿐만 아니라 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.In addition, unlike the conventional magnetic contactor driving circuit using the IC chip, there is an advantage that the circuit configuration can be simplified and the cost can be reduced by not using the IC chip.
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Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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