KR940005926Y1 - 솔레노이드 밸브 구동 제어 회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

솔레노이드 밸브 구동 제어 회로

제1도는 본 고안의 제1실시예에 관한 솔레노이드 밸브의 구동 제어 회로의 개략적 블록회로도.

제2도는 제1도의 블록회로를 상세히 설명한 도면.

제3도는 제2도의 여러가지의 회로요소의 출력신호 또는 작동상태의 타임챠트.

제4a도는 전원전압과 솔레노이드의 필요 통전량 사이의 관계를 나타낸 그래프.

제4b도는 전원분압과 톱날파 전압사이의 관계를 나타내는 그래프.

제5도는 본 고안의 제1변경예에 관한 솔레노이드 밸브의 구동제어 회로의 개략적 블록회로도.

제6도는 제5도의 블록내의 몇개의 블록을 상세히 나타낸 도면.

제7도는 본 고안의 제2실시예에 관한 솔레노이드 밸브의 구동제어 회로의 개략적 블록회로도.

제8도는 제7도의 블록회로를 상세히 나타낸 도면.

제9도는 제8도의 여러가지의 회로요소의 출력신호 또는 작동상태의 타임챠트.

제10도는 일반적인 전지의 전압특성을 나타낸 그래프.

제11도는 본 고안의 제2변경예에 관한 솔레노이드 밸브의 구동 제어회로의 개략적 블록회로도.

제12도는 제10도의 블록내의 몇개의 블록을 상세히 나타낸 도면.

제13도는 제1도 및 제7도에 나타낸 솔레노이드 구동 제어회로의 구동 판정회의 상세한 회로도.

제14도는 제13도의 회로의 각 요소의 출력상태의 타임챠트.

제15도는 본 고안의 제3변경예에 관한 솔레노이드 밸브 구동 제어회로의 부분적 회로도.

제16도는 제15도의 회로의 각 요소의 출력상태의 타임챠트.

제17도는 본 고안의 제4변경예에 관한 솔레노이드 밸브 구동 제어회로의 부분적 회로도.

제18도는 본 고안의 제5변경예 관한 솔레노이드 밸브 구동 제어회로의 부분적 회로도이다.

제19도는 본 고안의 제6변경예에 관한 솔레노이드 밸브 구동 제어회로의 부분적 회로도이다.

본 고안은 솔레노이드 밸브의 구동 제어회로에 관한 것으로, 특히, 배터리를 전원으로서 사용하는 솔레노이드 밸브 구동회로 관한 것이다.

예를 들면, 수세 수도꼭지용 자동 수전(水佺)장치는 당해 수도꼬지에 대한 이용자의 접근을 검지한 때에 수전용 솔레노이드 밸브를 구동하여 자동급수를 행하는 한편, 이용자가 떨어진 것을 검지한 때 솔레노이드밸브를 다시 구동하여 급수를 정지한다.

상기 솔레노이드 밸브는 일반적으로 밸브체인 플랜저와 통전이 행하여진 때에 플랜저를 구동하는 랫칭 솔레 노이드로 구성된다. 제4도에 나타낸 바와 같이, 이런한 솔레노이드 밸브는 전원전압[Vcc]과 솔레노이드의 통전량[Q](즉, 솔레노이드에 흐르는 전류의 전 전기량)과의 사이의 관계에 소정 특성을 갖는 것이 경험적으로 알려져 있다. 즉, 전원전압[Vcc]가 낮을 때에 플랜저를 구동하기 위해 필요한솔레노이드의 통전량[Qn]은 전원전압[V]가 충분히 높을 때에 플랜저를 구동하기 위해 필요로 하는 솔레노이드의 통전량[Qn]보다도 많다는 것이 알려져 있다. 역으로 말하면 플랜저를 구동하는데에 필요하고도 충분한 통전량[Qn]은 전원접압[Vcc]가 낮을 때에는 비교적 장시간 또한, 전원전압[Vcc]가 높을 때에는 비교적 단시간, 솔레노이드에 통전하는 것에서 얻어질 수 있다.

따라서, 이러한 솔레 노이드 밸브의 전원으로서 배터리를 사용하고, 솔레노이드에 대한 통전시간을 일정하게 한 경우, 배터리가 새것일 때의 전압[Vcc]가 높을 경우 및 배터리가 열화하여 전압[Vcc]가 낮게 된 경우의 모두에 있어서 문제가 발생한다. 즉, 통전시간의 길이를 배터리가 새것인 상태에 대응시켜 비교적 짧게 설정한 경우는 배터리 전압[Vcc]가 낮게 된 때에 솔레노이드에 대하여 충분히 통전을 행할 수 없으므로 플랜저가 구동 될 수 없다. 반대로, 통전시간의 길이를 배터리가 열화된 상태에 대응시켜 비교적길게 설정한 경우는 배터리 전압[Vcc]가 높을 때에 솔레노이드에 대하여 필요 이상의 통전이 행하여지고, 그 결과, 전력이 소비되고 또한, 배터리의 수명에도 영향을 준다.

본 고안은 상술한 바와 같이, 종래의 솔레노이드 밸브 구동 제어회로에 있어서의 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 고안의 목적은, 배터리 전압의 고저에 관계없이 솔레노이드에 대하여 최적의 통전을 행하여 배터리 전력을 효율 좋게 소비하여 배터리의 수명을 가급적 연장할 수 있는 솔레노이드 밸브의 구동 제어회를 제공하는것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 배터리와 밸브를 구동하는 솔레노이드와 상기 배터리를 상기 솔레 노이드에 작용적으로 접속하여 솔레노이드에 통전을 행하는 솔레노이드 밸브 구동 제어회로에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브 구동 제어회로는 소정 통전량을 상기 솔레노이드에 공급하는 통전량 제어회로 수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 구동 제어회로를 제공한다.

이하에 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 기초로 하여 설명하나, 이에 의해 본 고안의 명백한 특징, 목적 및 이익에 영향을 주지 않음은 명백하다.

제1도에 관하여 도면 중 참조번호 "10"은 본 고안의 제1실시예에 관한 솔레노이드 밸브 구동 제어회로를 나타내는 것이며, 제어회로(10)는 그 전체가 도면에 나타내지 않은 자동 수전 장치의 일부분을 구성한다. 제어회로(10)는 밸브 구동 판정회로(3), 전원전압 감시회로(4), 통전량 제어회로(5) 및 솔레노이드 밸브 구동회로(6)를 구비함과 동시에 배터리(1)를 전원전압으로서 도면에 나타내지 않은 솔레노이드 밸브의 랫칭 솔레노이드(2)를 구동한다. 솔레노이드(2)는 1권선(-卷線 : 밸브 개폐는 통전방향에 의해 결정됨 2권선(二2卷線 : 밸브 Open용 코일과 Close용 코일의 양자를 갖는것)에도 좋다. 밸브 구동 판정회로(3)에는 전원전압[Vcc]가 항상공급된다.

회로(3)는 배터리(1)를 전원으로서, 간헐적으로 적외선 광다이오드(3a)를 구동 발광시킴과 동시에 반사광을 포트란지스터(3b)에서 검출함으로서 당해 수전 장치의 사용자의 접근/떨어짐을 검지한다. 회로(3)는 다시 포트란지스터(3b)에 의한 검출결과에 따라 각각이 ON/OFF(즉, "high" 및 "low")의 2개의 상태를 얻는 밸브 개폐신호[SI]및[S2]를 솔레노이드 밸브 구동회로(6)에로 출력한다.

여기서 구동 제어회로(10)를 갖는 당해 자동 수전 장치는 각종 기기에 배치시킬 수 있다. 당해 수전 장치가 예컨대, 수세의 수도꼭지에 배치된 경우, 사용자가 존재하지 않은 상태에서 신호[SI] 및[S2]는 모두 OFF상태로 된다.

사용자의 접근이 감지된 때에, 심호[SI]만이 ON 되며, 또한 신호는[S2]는 OFF로 유지된다. 후술하는 바와 같이, 솔레노이드(2)에 적절한 양의 통전이 행하여진 후, 신호[S1]는 OFF로 절환되어진다. 그후, 사용자의 떨어짐이 검지된 때에 신호[S2]만이 ON되고, 또한 신호[S1]은 OFF로 유지된다.

후술하는 바와 같이, 솔레노이드(2)의 적절한 양의 통전이 행하여진 후, 신호[S2]는 OFF로 절환된다. 따라서, 신호[S1]은 솔레노이드 밸브 열림 신호(open signal)이며, 또한, [S2]는 솔레노이드 닫힘 신호(close signal)이다.

또한, 상기 다이오드(3a) 및 포트란지스터(3b)는 수도꼭지의 수전 근방의 적당한 곳에 배치된다.

전원전압 감시회로(4)는 배터리(1)의 전압[Vcc]를 감시하고, 이 전압[Vcc]의 고저에 응한 신호를 통전량 제어회로(5)로 출력한다.

솔레노이드 밸브 구동회로(6)는 상기 신호[S1] 및 [S2]의 어느 것이 ON될때에 솔레노이드(2)에 소정극성의 전류[1]를 흐르게 하고, 밸브체로서 플랜저(미도시)를 소정방향으로 구동한다. 여기서 제4a도에 나타낸 바와 같이, 밸브를 열어 놓는 경우에 필요로 되는 솔레노이드(2)로의 통전량[Qn=Qo]은 밸브를 닫아놓은 경우에 필요로 되는 솔레노이드(2)의 통전량[Qn=Qc]보다 크다.

또 각각의 경우에 있어서, 배터리(1)의 전압[Vcc]가 낮은 때에 플랜저를 구동하기 위해 필요로 되는 솔레노이드(2)의 통전량은 배터리(1)의 전압[Vcc]가 충분히 높은 때에 플랜저를 구동하기 위해 필요로 되는 솔레노이드의 통전량 보다도 많다. 제4a도에 있어서, 횡축은 배터리 전압[Vcc]을 나타내고, 또한 종축은 솔레노이드(2)가 플랜저를 구동하기 위해 필요한 통전량[Qn]을 표시하고 있다.

도면 중, 참조부호"Ea","Eβ","Q3"은 제4도와 관련하여 후술하고, 또한 도면 중 참조부호"EO~E4"는 제10도와 관련하여 후술란다. 또한 일반적으로 솔레노이드를 흐르는 전류를 [I], 통전시간을 [t]라고 하면, 솔레노이드의 전 통전량(=합계 통전량)[Q]는 Q=I dt로 표시된다.

통전량 제어회로(5)는 솔레노이드(2)에 흐르는 전류[I]를 감시하고, 솔레노이드(2)에 대한 통전량[Q]가 소정치(=Qn=Qo 또는 Qc)에 도달한 때에 "high"레벨의 검지신호[S3]를 상기 밸브 구동 판정회로(3)에 출력한다. 또한, 상기 솔레노이드밸브 개폐신호[S1] 및 [S2]는 회로(5)에도 공급되며, 회로(5)는 신호[S1]및[S2]에 의하여 상기 검지신호[S3]의 출력조건을 변경한다.

밸브 구동 판정회로(3)는 통전량 제어회로(5)에서 검지신호[S3]를 수신한때, 신호[S1]및[S2]내에서 그때 ON상태로 있는 것을 0FF로 하고, 이에 의해 솔레노이드 밸브 구동회로(6)는 솔레노이드(2)에 대한 통전을 정지한다.

제2도에는 상기 구동 제어회로(10)가 상세히 나타난 바와 같이, 특히 전원전압 감시뢰로(4) 및 통전량 제어회로(5)가 상세히 나타나 있다. 밸브 구동 판정회로(3)는 예를 들면, 복수개의 논리회로 등에 이해 구성되며, 사용자의접근 또는 떨어짐을 검출할때 마다 전원 스위치(7)를 ON으로 절환하여 상기 전원전압 감시회로(4)및 통전량 제어회로(5)에 전원전압[Vcc]를 공급한다.

솔레노이드 밸브 구동회로(6)는 예를 들면, 4개의 파워트랜지스터로 되는 브릿지회로에 의해 구성되며, 솔레노이드(2)의 양단자는 브릿지회로와 2개의 출력단자에 각각 접속된다. 브릿지회로의 2개의 압력단자의 한편은 배터리(1)의 양극에 접속되며, 다른 한편의 입력단자는 소정 저항을 개재시켜 접지된다. 상기신호[S1]및[S2]는 각각 브릿지의 대변[對邊]을 형성하는 협동 트랜지스터 페어에 공급된다. 솔레노이드(2)에 통전이 행해지는 사이, 솔레노이드(2)를 흐른 전류[1]의 일부는 통전량 제어회로(5)의 요소인 전류증폭회로(5a)로 공급된다.(단, 실제로는 솔레노이드 전류(I)와 상이한 전압신호가 증폭기(5a)로 공급된다.) 증폭회로(5a)로 공급된 전원은 충전 전류[i]로 되며, 저항[R1] 및 [R2]를 개재하여 감시용 콘덴서(5b)에 공급된다. [R1] 및 [R2]의 콘덴서측 단자로 부터는 스위치(5b), (5c)를 개재하여 증폭회로(5a)로 귀환신호가 보내어진다. 후술하는 바와 같이, 스위치(5b),(5c)는 전원전압 감시회로(4)의 출력신호에 의해 배타적으로 닫혀진다.

스위치(5b)만이 닫혀져 있는 사이, 증폭회로(5a)의 전류 이득은 k1으로 유지되며, 또한 스위치(5c)만이 닫혀 있을 사이 증폭회로(5a)의 전류 이득은 k2로 유지된다. 여기서, "k"는 회로 구성에 이해 결정되는 소정 이득으로 하고, k1=k/R1,k2=K/(R1+R2)인 모양으로 구성되었다. 그러므로 k1＞k2이다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 증푹회로(5a)의 평균전류 이득은 전원전압[Vcc]의 변동에 응한 스위치(5b),(5c)의 개폐에 의해 변경된다.

스위치(5b)만이 닫혀있을 사이의 충전전류[i]는 i=k1ㆍI=(k/R1)ㆍI=kㆍI/R1이다.

또, 스위치(5b)만이 닫혀있을 사이의 충전전류[i]는 i=k2ㆍI=(k/R1+R2)ㆍI=kㆍI/(R1+R2)이다.

한편, 전원스위치(7)이 ON되면 전원전압 감시회로(4)의 "톱날파(saw tooth)발진기(4a)"가 작동을 개시하고, 톱날파 형상으로 변화하는전압[Vcc]가 비교기(4b)에 기준전압으로서 공급된다. 이 회로(4a) 대신에 3각파 발생회로를 사용하여도 좋다. 전원 스위치(7)의 ON 되면, 전원전압[Vcc]는 저항[R3] 및 [R4]에 의해 분압되며, 이 분압[V1]은 입력전압으로서 비교기(4b)에 공급딘다.

비교기(4b)는 입력전압[V1]을 기준전압[Vsa]와 비교하여 V1＞Vsa인 때는 "high"레벨의 신호를 출력한다. 역으로, 비교기(4b)는 V1＞Vsa인 때는 "low"레벨의 신호를 출력한다. 비교기(4b)의 출력신호는 상기 통전량 제어회로(5)의 한편의 스위치(5b)에 직접적으로 공급되며, 또한 인버터(5e)를 개재하여 다른편의 스위치(5c)에 공급된다. 스위치(5b), (5c)자신은 어느 것도 "high"레벨 신호가 공급되는 사이에만 닫히는 스위치이다. 따라서, 스위치(5b), (5c)는 배타적으로 닫힌다. 구체적으로는 V1＞Vsa사이에는 스위치(5b)가 닫혀져 증폭회로(5a)의 전류이득은 k1으로 된다. 또한 V1＞Vsa의 사이에는 스위치(5b)가 닫혀져 증폭회로(5a)의 전류이득은 K₂로 되며, 따라서 이 경우에 충전전류[i]는 적게 된다. 또한 제2도 중, 참조번호 F는 수동조절으로 강제적으로 밸브의 close 조작을 행하는 입력라인을 표시한다.

이상과 같이 솔레노이드(2)에 전류[1]가 흐르는 사이 콘덴서(5b)는 계속 충전되고, 콘덴서(5b)의 입력단자전압[V3]는 차제에 상승한다. 이 전압[V3]은 입력전압으로서 비교기(5f)에 공급된다. 또 비교기(5f)에는 기준전압[Vr]이 공급된다. 비교기(5f)는 입력전압[V3]를 기준전압[Vr]과 비교하여 V3＜Vr의 사이는 "low"레벨의 신호를 출력하고, 또한 V3=Vr로 된때에는 "high"레벨의 신호를 출력한다. 이 "high"레벨의 신호는 통전정지신호[S3]로서 상기밸브 구동 판정회로(3)으로 ㅂ내어진다. 상기 기준전압[Vr]은 솔레노이드(2)의 필요 통전량[Qn]에 대응하여 결정되는 전압이며, 따라서, 밸브를 open하는 경우(즉, 상기 신호[S1]이 ON인 경우)와 밸브를 close하는 경우(즉, 상기 신호[S2]가 ON의 경우)로 다르다. 기준전압[Vr]은 전원전압[Vcc]가 충분히 높을 경우에 필요 통전량[Qn](=Qo,Qc)가 솔레노이드(2)로 흐를 때의 콘덴서(5b)의 전압[V3]와 같게 되는 상태로 설정된다. 기준전압[Vr]은 전원스위치(7)을 개재시켜 전원전압[Vcc]를 받는 기준전압 발생회로(5g)의 출력저압을 소정전압[R5],[R6],[R7]및 스위치(5h),(5i)의 작동에 의해 적의로 분압되어 얻어진다.

스위치(5h)및(5i)는 상기 신호[SI]및 [S2}에 의해 각각 닫혀진다.

즉, 제4a도에 관하여 기술한 바와 같이, 밸브를 여는 경우에 필요로 되는 통전량[Qn](=Qo)은 밸브를 닫는 경우에 필요로되는 통전량[Qn](=Qo)보다 크다. 따라서, 밸브를 open하는 경우에는 신호[S1]에 의해 스위치(6h)를 닫아 비교적 큰 소정분압[Vr]이 기준전압으로서 비교기(5f)에 공급된다. 역으로, 밸브를 close하는 경우는 비교적 적은 소정분[Vr]이 기준전압으로서 비교기(5f)에 공급된다.

밸브를 open하는 경우 및 close하는 경우의 어느 것에 있어서도 솔레노이드(2)의 통전량[Q]가 필요 통전량[Qn]에 달하면 콘덴서(5d)의 전압[V3]는 기준전압[Vr]과 같게 된다. 이 시점에서 비교기(5f)는 "high"레벨의 통전신호[S3]를 밸브 구동판정회로(3)에 출력한다.

밸브 구동 판정회로(3)는 신호[S3]를 받음과 동시에 신호[S1]및[S2]의 내에서 그때에 ON 상태롤 존재하는 것을 OFF로 함과 동시에 전원스위치(7)을 열고, 더욱이 "high"레벨의 신호[S4]를 소정 시간만 방전스위치(5j)로 출력한다. 따라서, 솔레노이드(2)에 대한 통전은 정지됨과 동시에 각 회로(4),(5)에 대한 전원공급이 정지된다. 또한, 콘덴서(5d)에 충전된 전하는 방전되어, 다음처리의 기준이 될 수 있다.

제2도에 있어서, 파선으로 둘러싸 나타낸 바와 같이, 전원전압 감시회로(4)는 상기 회로요소(4a),(4b)저항[R3],[R4]에 의해 구성되며, 또한 통전량 제어회로(5)는 회로요소(5a)~(5j)및 저항[R1],[R2],[R5],[R6],[R7]에 의해 구성된다.

제3도에는 제2도에 나타낸 각 회로요소의 출력신호 또는 작동상태의 타임챠트가 나타내어져 있다. 도면 중, 좌측의 영역 A는 배터리(1)의 전압[Vcc]가 충분히높은 경우를 표시하고, 또한 우측의 영역 B는 전압[Vcc]가 낮은 경우를 표시하고 있다. 또한 제3도에 있어서는 각각의 영역 A,B에서 배터리를 open하는 경우만이 나타내어져 있다. 밸브를 close하는 경우도 동일하므로 도시를 생략한다.

제3도에서는 각 챠트는 이하의 내용을 나타내고 있다.

(a) : 구동판정회로(3)의 작동상태, 즉 회로(3)이 사용자의 접근을 검지하는 상태를 나타내고 있다.

(b) : 밸브를 open하기 위하여 필요로 되는 처리시간 길이

(c) : 전원스위치(7)의 개폐상태

(d) : 밸브 open신호[S1]의 ON/OFF상태 즉, 솔레노이드 밸브 구동회로(6)의 구동상태, 솔레노이드 구동 회로(6)의 올라가는 것은(c)의 전원스위치(7)이 닫히게 되는 것으로부터 약 1초 후이며, 또한 내려가는 것은 전원스위치(7)의 열림과 거의 동시이다.

(e) : 솔레노이드(2)를 흐르는 전류[I].

(f) : 배터리 전압[Vcc].영역B에서 배터리(1)의 내부 저항이 크기 때문에 솔레노이드(2)에 대한 통전시에 전압[Vcc]는 상당히 저하된다.

(g) : 톱날파 발생회로(4a)의 출력전압[Vsa].이 전압[Vsa]의 파형 및 최대치는 영역 A및B에 있어서 변하지 않는다.

(h) : 비교기(4b)의 출력상태. 즉 스위치(5b)의 개폐상태를 직접적으로 표시한다.

(i) : 스위치(5c)의 개폐상태. 이 상태는 (h)의 상태와 반대이다. 챠트(f),(g),(h),(i)에 관하여 분압[V1]이 톱날파 전압[Vsa]보다 높은 사이는 스위치(5b)만이 닫히며, 반대로 분압[V1]이 전압Vsa보다 낮은 사이는 스위치(5c)만이 열린다.

(j) : 콘덴서(5d)의 충전전압[V3]

(k) : 비교기(5f)의 출력상태, 즉 통전정지신호[S3]의 출력상태.

(1) : 솔레노이드(2)에 대한 통전종료 처리를 구동판정회로(3)이 행하기 위하여 필요로 되는 시간, 즉, 콘덴서(5d)가 방전을 행하기에 충분한 시간만신호[S4]가 "high"레벨로 되는 방전 스위치(5j)를 닫고 있는 시간을 나타낸다.

상기 영역A에 있어서는 항상 V1/Vsa인 것으로 부터 스위치(5b)가 닫혀 계속된다. 따라서, 솔레노이드(2)에 대한 통전이 행하여지는 사이 i=K1.I의 충전전류가 콘덴서(5d)에 흐른다.

한편, 상기영역 B에 있어서는 톱날파전압[Vsa]와 전압분압[V1]과의 대소관계에 기초로 한 스위치(5b),(5c)가 배타적으로 닫힌다. 상술한 바와같이, 스위치(5b)가 닫혀져 있을때의 이득은 "k1"이며, 또한 스위치(5c)가 닫혀져 있을 때의 이득은 "K2"이다. 따라서, 영역B에 있어서의 증폭기(5a)의 평균이득을 "k10"이라한다면 평균이득[k10]은 아래의 같이하여 구하여 진다.

제4b도에는 제3도의 영역 B에 있어서 챠트(f)와 (g)와의 중복부분을 확대한 그래프가 나타내어져 있다. 도면중, 참조부호 "Vsa(max)" 및 "Vsa(min)"은 각각 톱날파 전압[Vsa]의 최대치 및 최소치를 나타낸다. 또 IO은 톱날파 전압[Vsa]의 주기를 나타낸다. 예를 들면, [Vsa]의 1주기내에 있어서 V1〈Vsa로 되는 주기를 τ(0≤τ0≤τ0)로 하면, 증폭기(5a)의 평균이득 k10은 k10= (1-(τ/τ0) ㆍk1+(τ/τ0)ㆍk2로 나타내어진다. 0≤τ0≤τ0이며, 또한 상술한 바와 같이 k1〉k2인 것으로부터 K1≥k10≥k2이다.

특히, V1≥Vsa(Vsa(max)일때, τ=0 인 것으로 부터k10=k1이며, 또한 V1≤Vsa(min)일 때, τ=τ0인 것으로 부터 k10=k2이다.

또한, Vsa(min)≤V≤Vsa(max)의 범위내에서는 주기 τ는 전압분압[V1]에 반비례하므로, 평균이득[k10]은 전원전압[V1]에 비례한다. 즉, 영역 B에 있어서는 평균이득[k10]은 전원분압[Vcc]에 비례, 즉 전압[Vcc]가 적게 되면, 평균 이득[u10]도 적게 된다.

한편 제4a도에 있어서, 전원전압[Vcc]가 비교적 높은 경우, 즉 Vcc＞Eα인 범위에 있어서 밸브를 open하기 위해 필요로 되는 솔레노이드 총전량[Qo]는 대략 일정치[Q1]이다. 또한 전원전압[Vcc]가 비교적 낮은 경우, 즉, Vcc=Eβ인 때에 밸브를 open하기 위해 필요로 되는 솔레노이드 총전량[Qo]는 소정치[Q3]이다. 더욱이, 전원전압[Vcc]가 Eβ≤Vcc≤Eα의 범위내에 존재하는 경우에는 Q1≤Qo≤3이다. 이 범위 Eβ≤Vcc≤Eα는 상기영역 B에 해당한다.

상기 제어회로 (10)에 있어서는 전원전압[Vcc]가 Eα및Eβ일때의 전원분압[V1]이 톱날파전압[Vsa]의 최대치[Vsa(max)]및 최소치[Vsa(min)]와 각각 같게 되도록 설정되어 있다. 또, 저항[R1]및[R2]의 저항치, 비교기(5f)로의 기준전압[Vr]의 값 및 콘덴서(5d)의 용량을 적의 값으로 설정하고, 이것에 의해 솔레노이드 통전량[Q]가 Vcc=Eα일 때, Q=Q1또한 Vcc=2β일때 Q=Q3로 되도록 제어하고 있다. 따라서 Vcc〉Eα일때는 Q=Q1으로 된다. 더욱이 상술한 바와 같이, Eβ≤Vcc≤Eα는에 있어서는 평균이득[k10]은 전원전압[Vcc]에 비례하는 것이므로 솔레노이드 통전량[Q]는 제4a도의 특성[Qo]에 실질적으로 일치되도록 제어된다.

이상에 있어서는 밸브를 open하는 경우에 만을 설명했다. 밸브를 close하는 경우는 비교기(5f)에 대한 기준전압[Vr]이 적어지게 될 뿐이므로, 밸브를 open하는 경우와 같이 영역 B에 있어서의 솔레노이드(2)의 통전량[Q]는 제4a도의특겅[Qc]에 일치되도록 제어된다.

상술한 바에 의해 명백한 바와 같이, 상기 솔레노이드 밸브 구동회로(10)에 의하면 솔레노이드 밸브(2)로의 통전량[Q]는 전원전압[Vcc]에 대응한 소정의 크기로 제어된다. 구체적으로는 통전량[Q]는 제4a도의 특성[Qo],[Qc]에 일치시켜 제어된다. 따라서 배터리전압[Vcc]의 고저에 관계없이 솔레노이드(2)에 대하여 최적의 통전이 행하여 진다. 그 결과, 배터리(1)의 전력은 가급적으로 효율좋게 소비되어 배터리(1)의 수명은 가급적으로 연장된다.

제5도 및 제6도에는 본 고안의 제1변경예에 관한 솔레노이드 밸브 구동회로(20)가 나타나 있다. 제1실시예(10)에서와 같은 요소에는 동일의 참조번호를 부치고 그의 설명을 생략한다.

구동회로(20)의 통전량 제어회로(5)는 통전시간 결정회로(50), 카운터(51), 스위치구동회(52)로 구성된다. 통전시간 결정회로(50)은 감시회로(4)로부터 아날로그 출력[v1']를 받고 이 출력 및 밸브 구동 판정회로(3)로부터의 밸브 개폐신호[S1],[S2]에 의해 밸브(2)에 대한 통전시간 t를 결정한다.

카운터(51)은 이와같이 결정된 통전시[t]를 카운터하고 또한 카운터(51)이 시간[T]를 카운트 하고 있는 사이, 스위치 구동회로(52)는 스위치(60)를 닫아서 솔레노이드(2)에 통전을 행한다. 스위치(60)는 브릿지 회로등의 방향성을 갖는 소자로 구성되며 솔레노이드 코일(2)에 소정통전을 행할 수 있다. 감시회로(4)로부터의 아날로그 출력[V1']는 전원전압[Vcc]를 소정 비율로 감소한 분압이다.

제6도에 나타낸 바와같이, 상기 통전시간 결정회로(50)는 회로(4)로 부터의 출력[Vi]을 디지탈 신호[V1"]로 변환하여 출력하는 A/D변환기(50a)와 변환기(50a)의 디지탈 출력신호[V1"]및 밸브 개폐신호[S1],[S2]를 받아 통전시간[t]를 결정하는 메모리(50b)로 이루어져 있다. 메모리(50b)는 신호[S1],[S2]에 의해 각각 선택되는 2종류의 메모리 맵을 갖는다. 이를 메모리 맵에는 제4도의 필요통전량[Qn]의 특성 및 솔레노이드(2)의 시적 전류특성에 의하여 필요통전 시간[t]의 테이타가 각각 기억되고 있다. 디지탈 신호[V1"]는 어드레스 신호로소 메모리(50b)에 입력되며, 신호[S1],[S2]의 어느 것인가에 의해 선택된 쪽의 메모리 맵으로부터 필요통전 시간[t]의 데이터를 읽을 수 있다.

상기 솔레노이드 밸브 구동회로(20)에 의해서도 솔레노이드 밸브(2)로의 통전량[Q]는 전원전압[VcC]에 대응한 소정의 크기로 제어된다. 따라서, 배터리 전압[Vcc]의 고저에 관계없이 솔레노이드(2)에 대하여 최적의 통전에 행하여 진다. 그결과, 배터리(1)의 전력은 가급적 효율좋게 소비되어 배터리의 수명은 가급적으로 연장된다.

또한, 상기 구동회로(20)에 있어서의 회로요소(50), (51) 대신에 전원전압 감시회로의 출력을 받음과 동시에 전원전압[Vcc]에 반비례하는 폭의 펄스를 발생하는 PWM(Pulse Width Modulation)회로를 사용하고, 이 회로로부터의 출력신호를 스위치구동회로(52)로 공급되어도 좋다. 이 경우, 이러한 PWM회로는 타이머 회로의 역할로 부가한다. 즉,전원전압 감시회로 출력에 의해 가변되는 펄스 발생회로를 타이머로서 사용하면 좋다.

다음에 제7~9를 참조하여, 본 고안의 제2실시예에 관한 솔레노이드 밸브 구동회로(100)를 설명한다. 상기(10)회로에 있어서의 동일 요소에는 동일의 참조번호를 부치고, 그 설명을 생략한다.

제어회로(100)은 제1도의 전원전압 감시회로(4) 자체, 및 이 회로(4)와 협동하는 스위치(5b),(5c)및 저항[R1],[R2]가 생략되어 있다는 점에서 상기 제어회로(10)와 다르다. 대신 전류증폭회로(5a)의 전류이득은 소정치[K3]로 설정된다. 따라서, 솔레노이드(2)가 통전되는 사이, 소정저항[R11]을 개재시켜 충전전류[i](=K3. I)가 콘덴서(5d)에 정상적으로 공급된다.

제9도에는 상기제어회로(100)의 각 요소의 출력신호 또는 작동상태를 나타내는 타임챠트가 나타내어져 있다. 다만, 각 챠트(a)~(f) 및 (j)~(1)이 나타내는 내용은 제3도에서의 내용과 동일하다. 영역 A에서 전원 전압 가 비교적 높은 범위에서 변동하고, 영역 B에서는 비교적 낮은 범위에서 변동하는 것으로 한다.

제9도의 챠트(j)에 나타내는 바와 같이, 영역 A에 있어서는 시간[Ta']의 사이만 솔레노이드(2)에 통전이 행하여 지고, 또한 영역B에 있어서는 시간[Ta']의 사이만 솔레노이드(2)에 대하여 통전이 행하여 진다. 솔레노이드에 대한 통전량[Q]은 영역 A,B에 각각에 있어서의 챠트(e)의 선형상(扇形狀)부분 Qa,Qb의 면적에 의해 나타내어진다.

이제 밸브가 open된 것으로 한다.

콘덴서(5b)의 전압[V3]가 기준전압[Vr]과 같게 될 때에 통전전기 신호는[S3]출력된다. 콘덴서(5d)의 용량을 [C]라고 하면, 이때의 콘덴서(5d)의 전하[q]는 일정치[qr]이며,

가 성립한다.

그러나, 영역 A에 관하여는,

가 성립한다. 한편, 상술한 바와 같이, i=k3ㆍI인 것으로 부터(2)식은,

로 변형된다. 그러나,는 솔레노이드(2)에 대한 영역 A에 있어서의 통전량[Qa]를 나타낸 것으로 부터, (3)식으로부터.

가 얻어진다.

(4)식을 변형하여

로 된다.

한편, 영역 B에 관하여서도 마찬가지로

=k3ㆍI인 것으로 부터(6)식은로 변형된다. 그러나, Idt는 솔레노이드(2)에 대한 영역 B에 있어서의 통전량[Qb]를 나타내는 것이므로 (7)식에서,

가 얻어진다. (8)식을 변형하여,

로 된다.

한편, 상기 제어회로(100)에 있어서는 구동신호[S1]이 ON된 때에 비교기(5f)에 공급되는 기준전압[Vr]는 소정치 Vr=K3. q10/C로 설정되어 있다. 소정치[Q10]은제4도의 소정치[Q1]과 같게 설정하여도 좋다. 상술한 바와같이,

인 것으로부터

이다. (10)은 (5)식 및 (9)식에 대입하면

가 얻어진다. (11)식 및 (12)식으로 부터

을 얻는다. 이상에 의해, 제9도 영역 A,B의 각각에 있어서 솔레노이드(2)에 대한 통전량[Qa] 및 [Qb]는 서로 같으며, 또한 소정치[Q10]에 같다. Q10=Q1으로 하면, 통전량[Qa] 및 [Qb]는 [Q1]으로 같다.

즉, 상기 제어호로(100)에 의하면 전원전압[Vcc]가 변동하여도 솔레노이드(2)에 대한 통전량[Q]는 일정치[Q10]에 제어된다.

이것은 밸브를 Closa하는 경우도 같으며, 그때의 기준전압[Vr]은 소정치 Vr=K3 ㆍQ20/C로 설정된다.

[Q20]은 소정치이며, 제4a도의 [Q2]와 같게 되도록 설정하여도 좋다.

따라서, 상기 제어회로(100)에 의하면, 전원전압의 변동에 관계없이 솔레노이드에 대하여 항상 일정의 통전량이 부여된다. 그 결과, 배터리의 전력은 가급적으로 효율좋게 소비되어 배터리의 수명은 가급적 연장된다.

여기서, 제10도에는 일반적인 리튬전지의 전압특성이 나타내어져 있다. 횡축은 경시적인 전지의 소비[Co]를 나타내고, 종축은 부하시에 있어서의 전지의 전압[E]를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 리튬전지의 전압 E는 미사용 상태에서 초기값[EO]를 가지며, 또한 소비가 증대함에 따라 E2〉E〉E3의 범위내에서 안정하고, 완만하게 강하한다. 더욱이 소비가 진행하여 전[E]이 사용하한치[E4]까지 저하하면 전지는 사용불가능하게 된다. 이러한 특성은 예를 들면, 알칼리 전지등의 다른 종류의 전지에 관하여도 동일하다. 또한, 도면증 참조부호[E1]은 전지기전력을나타낸다.

제4도를 참조하면, 상기 전압범위 E2〉E〉E3는 극히 좁고, 따라서, 이 범위에 있어서 솔레노이드(2)의 필요통전량[Qn](=qO,qC)는 실질적으로 일정치(Q1,Q2)를 갖는다. 다만, 전원전압[Vcc]는 전지전압[E]를 나타내는 것으로 한다.(Vcc=E)

그러므로, 솔레노이드(2)이 통전량 Q를 제4도의 상기 범위 E2〉E〉E3내에서의 값(Q1,Q2)로 제어하면 전지의 사용기간의 대부분에 있어서, 솔레노이드(2)에 대한 최적의 통전이 행하여 진다.

따라서, 제어회로(100)에서의 소정치[Q10]을 Q10=Q1으로 설정하면, 전원전압Vcc가 소정범위(E2〉E〉E3)내에서 변동하여도 솔레노이드(2)에 대한 통전량 Q는 필요량[Qn](Q=1)으로 제어된다. 이것은 밸브를 close하는 경우도 마찬가지이며, 그때의 소정치[Q20]을 Q20=Q2로 설정하면 전원전압[Vcc]가 소정범위(E2〉E〉E3)내에서 변동하여도 솔레노이드(E)에 대한 통전량[Q]는 필요한[Qn](=Q2)으로 제어된다. 이상과 같이, 상기 제어회로(100)의 소정치[Q10] 및 [Q20]을 설정하면 전지의 사용기간 대부분에 있어서 솔레노이드(2)에 대한 최적의 통전이 행하여지며, 그 결과, 배터리(1)의 전력은 가급적으로 효율좋게 소비 되어 배터리(1)의 수명은 가급적으로 연장된다.

제11도 및 제12도에는 본 고안의 제2변경예에 관한 솔레노이드 밸브구동회로 (200)이 나타내어져 있다. 상기 제1변경예(20)에서와 같은 요소는 동일의 참조번호를 부치고, 그의 설명을 생략한다.

구동회로(200)의 통전량제어회로(5)는 통전시간결정회로(50), 카운터(51), 스위치구동회로(52)로 구성된다. 통전시간결정회로(50)는 밸브 구동판정회로(3)로 부터의 밸브 개폐신호[S1],[S2]에 의해 밸브(2)에 대한 통전시간[t]를 결정한다. 회로요소(52)및 (60)은 상기 구동회로(6)과 동일하다.

제12도에 나타낸 바와 같이 상기 통전시간 결정회로(50)는 밸브 개폐신호[S1],[S2]를 받아 통전시간[t]를 결정하는 메모리(50a)로 구성된다. 메모리(50a)는 신호[S1],[S2]에 의해 각각 선택되는 2종류의 데이타를 갖는다. 이들의 테이터는 솔레노이드(2)에 소정 통전량, 예를 들면, 제4도의 범위 E2〉E〉E3에 있어서의 필요 통전량[Qn](=Q1,Q2)를 공급하는데 필요한 시간[t]의 값이다. 신호[S1]또는 [S2]에 의해 선택된 메모리(50a)의 시간 데이터는 카운터(51)에 보내어 진다.

상기 솔레노이드 밸브 구동회로(200)에 의하면, 전지의 사용기간의 대부분에 있어서, 솔레노이드밸브(2)로의 통전량[Q]는 전원전압[Vcc]에 대응한 소정의 크기(Qn=Q1,Q2)로 제어된다. 따라서, 전지의 사용기간의 대부분에 있어서, 솔레노이드(2)에 대하여 최적의 통전이 행하여진다. 그 결과, 간소하고 염가인 회로구성에 의해 배터리(1)의 전력은 가급적 효율좋게 소비되어 배터리(1)의 수명은 가급적으로 연장된다.

구동회로(200)을 제5도 및 제6도의 회로(20)과 비교하면 전원전지 감시회로 및 A/D변환기가 불필요한 점 및 메모리(50a)의 사이즈가 적어도 되는 잇점이 있다.

더욱이, 메모리(50a) 및 카운터(51) 대신에, 밸브 개폐신호[S1]및[S2]를 받음과 동시에 직접적으로 소정통전량을 얻을 수 있도록 통전시간 t를 출력하는 타이머 회로를 배치 설비하여도 좋다. 또한 회로를 더욱 간소화 하기 위하여 밸브를 open 및 close하는 통전량을 동일값으로 하여 개폐신호[S1], [S2]에 대한 펄스발생시간 t를 동일시간으로 하여도 좋다.

제13도에는 상기 밸브구동판정회로(3)의 하나의 구체적인 회로구성을 나타내고 있다. 또한, 제14도에는 회로(3)의 각 구성요소의 출력상태의 타임챠트가 나타내어져 있다.

상기 회로(3)은 아래와 같이 하여 상기 밸브개폐신호[S1]및[S2]의 발단[origin]으로 되는 신호[SOI]및[SO2]에 의해 통상은 상기 신호[SO1][SO2]를 출력한다. 신호[SO1] 및 [SO2]는 제3도 및 제9도의 챠트(d)와 같은 파형을 가지고, 따라서 통전정지신호[S3]가 발생될 때에 미도시의 논리 회로에 의해 "Iow"로 변화 시켜 버린다.

신호[S1]또는[S2]가 일단은 출력되면서도 예를 들면, 통전제어회로(5)등의 고장에 의해 통전정지신호[S3]가 얻어지지 않는 경우, 회로(3)은 신호[S1],[S2]의 출력을 일시 저장한다. 그 다음 회로(3)은 신호[S1],[S2]다시 출력한다. 이러한 신호[S1],[S2]의 제출력에 의해서도 통전정지신호[S3]가 얻어지지 않는 경우, 회로(3)은 밸브를 강제적으로 close한후, 솔레노이드(2)에 대한 제어 동작을 정지한다.

즉, 상기 발단신호[SO1] 및 [SO2]는 전술 바와 같이, 예를 들면, 사용자의 접근/떨어짐이 검출된 때에 "high"레벨로 된다. 이들의 발신신호[SO1],[SO2]는 제1도 랫치회로로서 기능하는 F/F(flip-flop)회로(301),(302)의 D입력단자에 각각 입력된다. 신호[SO1], [SO2]는 다시 OR회로(303)에 입력되며, 이 OR회로(303)의 출력은 상기 F/F(301), (302)의 CLK 입력단자에 입력된다. 따라서, 발단신호 [SOI] 및 [SO2]의 어느것이 "high"레벨로 되면 F/F(301) 및 (302)의 양자가 작동상태로 되고, 더욱이 그때에 "high"레벨의 신호가 입력된 쪽의 F/F회로의 [Q]출력단자로 부터 "high"레벨의 신호가 출력된다. 구체적으로는 SO1="high"의 경우에는 F/F(301)의 [Q]단자로 부터만"high"레벨의 신호가 출력되며, 또한 의 경우에는 F/F(302)의 [Q]단자로 부터 "high"레벨의 신호가 출력된다. F/F(301), (302)의 [Q]단자로 부터의 출력상태는 [SO1], [SO2]가 한번 "low"만로 된 후에 다시"high"로 될 때 까지 랫치된다. 즉, F/F(301),(302)에서는 CLK각각의 단자입력의 포지티브 엣지에 의해 트리거를 행하고 있다.

신호[SO1],[SO2]는 다시 OR회로 (304)로 입력딘다. OR회로 (304)의 출력은 타이머(305)의 START단자로 입력된다. 따라서, OR회로 (304)의 출력은 신호[SO1]또는 [SO2]내의 적어도 1개가 "high"로 되며, 그결과 타이머(305)는 스타트되어 버린다. 타이머(305)의 출력은 통상"low"레벨이며, 스타트하면서 소정시간을 카운트하여 타임아웃 하면 "high"레벨의 신호[To]를 출력하게 계속딘다. 이 상태에서 리트라이 지령회로(306)에서"high"레벨의 리트라이신호[Re]가 타이머(305)의 RESET단자에 입력되면 타이머(305)는 출력을 "low" 레벨로 떨어져 소정시간을 다시 카운트 시작한다. START 단자 및 RESET 단자에 대한 입력에 기인하는 타어머(305)의 소정 카운트 시간은 상호 동일하며, 또한 이 카운트 시간은 제3도의 챠트(j)의 통전시간(Tb)보다도 길게 설정되어 있다.

통상 "low"인 타이머(305)의 출력은 인버터(309)를 개재하여 AND 회로(307), (308)의 양자로 입력되고, 이 AND회로(307),(308)을 출력 가능상태로 한다. AND회로 (307),(308)의 나머지 입력단자에는 각각 F/F(301),(302)의 출력이 입력된다. 상기 통전 정지신호[S3]는 타이머(305)및 리트라이 지령회로(306)의 STOP 단자에 입력되며, 양회로(3050,(306)의 기능을 정지시켜 버린다. 따라서, 통전 정지신호[S3]가 정상적으로 발생되는 한 타이머(305)는 "high"레벨신호를 출력하지는 않는다. 그러므로 통상적으로는 AND회로(307)및 (308)의 출력은 발단신호[SO1],[SO2]와 같다.

타이머(305)의 "high"레벨의 타임아웃 신호[To]는 리트라이회로(306)에 입력된다. 지령회로(306)은 이 신호[To]를 받음과 동시에 "high"레벨의 상기 리트라이신호[Re]를 타이머(305)의 RESET단자 및AND회로 (301)의 입력단자로 출력된다. 따라서, AND회로 (301)의 출력은 리트라이신호[Re]가 일단 출력된 후에 타이머(305)가 타임아웃 신호[To]를 출력 할때만 "high"레벨의 고장신호[Tr]를 출력한다. 또 상기에 있어서, 회로(306)은 랫치회로에 의해 구성하는 것도 가능하다.

AND 회로(301)의 출력은 인버터(313)을 개재하여 AND회로(311)의 입력단자에 공급되는 동시에 OR회로(312)의 입력단자에 직접 공급된다. AND회로(311)및 OR회로(312)의 나머지 입력단자에는 각각회로(307),(308)로 부터 상기신호 [SO1],[SO2]가 입력된다. 정상시에는 AND회로(310)의 출력은 "low" 레벨인 것이므로 정상시에 있어서의 AND 회로(311)의 출력은 각각 신호 [S01] 및 [SO2]와 같다. AND 회로(301)의 출력은 고장표시회로(314)로 보내어진다. 회로(310)으로 부터 고장신호[Tr]이 출력될 때, 고장표시회로(314)는 파이롯트 램프 등에 의해 소정표시를 행하고, 해당 제어회로의 어느 것이 고장인 것을 표시한다.

AND회로(310)의 출력은 다시 타이머(317)의 START단자에 입력된다. 통상 타이머(317)은 "low"레벨의 신호를 출력하고 계속된다. 더욱이 타이머(317)은 그의 START단자에 "high"레벨의 신호, 즉 고장신호[Tr]이 입력된다. 소정시간을 카운트한 후에 "high"레벨의 출력금지신호[In]을 출력하고 계속된다. 타이머(317)의 카운트하는 소정시간은 타이머(305)의 소정시간 보다도 길게 설정된다.

타이머(317)의 출력은 인버더(318)을 개재하여 AND회로(315) 및 (316)의 각각의 입력단자에 입력된다.AND회로(315) 및 (316)의 타의 입력단자에는 AND회로(311) 및 OR회로(312)의 출력신호가 입력된다. 정상시에 있어서는 타이어(317)의 출력신호는 "low" 이므로 AND회로(315) 및 (316)의 출력은 정상시에 있어서 발단시호[SO1],[SO2]와 공일 내용이다. AND회로(315),및 (316)의 출력은 각각 밸브개폐 신호[S1],및[S2]로서 상기 통전 제어회로 (5) 및 솔레노이드 밸브 구동회로(6)에 공급된다.

이하에 제14도를 참조하면서, 제13도에 나타낸 제어회로(3)의 작용을 설명한다. 제14도의 타임챠트는 부재번호에 의해 나타낸 각 회로요소의 출력상태를 나타내고, 또한 예컨대, 통전 제어회로(5)의 고정등에 의해 당해 제어회로 고장인 경우의 상태를 나타내고 있다. 다만 전술한 바와 같이, 발단신호[SO1],[SO2]는 미도시의 논리회로에 의해 발생된다. 또한(316),[S2](Tr)과는 고장신호[Tr]에 기인하는 강제적인 밸브 페쇄신호이며, 그의 작동은 상기 신호[S2]와 동등한 것을 나타낸다. 제14도중,참조부호[St]는 타이머(305) 및 (317)이 시간 카운트를 개시하는 시점을 나타낸다.

상기 발단신호[SO1] 및 [SO2]의 어느것이 "high"레벨로 되면 밸브 개폐신호[S1] 및 [S2]내의 대응하는 쪽의 신호가 "high"레벨로 되고, 전술한 바와 같이 솔레노이드(2)에 대한 통전이 개시된다. 이와 동시에 타이머(305)의 START단자에는 OR회로(304)를 개재시켜 "high"레벨신호가 입력되며, 소정시간(＞Tb)의 카운트가 개시된다.

정상적으로 타이머 (305)가 타임아웃 되기 이전에 통전 정지신호[S3]가 발생되며, 발단신호[SO1]/[SO2]는 "low"레벨로 되며, 또한 타이머(305) 및 리트라이 지령회로(306)의 작용은 정지 된다. 이 상태는 제14도에는 나타내지 않았다.

한편, 무엇인가의 이유에 상기 통전시간, 예컨대, [Tb]가 경과하여도 통전 정지신호 S3가 발생하지 않은 경우, 타이머(305)가 타임아웃된다. 계속 타이머(305)는 "high"레벨의 타임아웃 신호[To]를 출력한다. 따라서, AND회로(307) 및 (308)의 1개의 입력단자에는 인버터(309)에서 "Iow"레벨의 신호기 입력되며, 그 결과, 회로(307) 및 (308)의 출력은 일단 "low"레벨로 되돌아온다. 다만, 발단신호[so1] 및 [so2]상태는 각각 F/F(301) 및 (302)의 출력에 의해 유지된다.

타임아웃 신호[To]는 리트라이 지령회로(306)에 보내어지므로 지령회로(306)은리트라이신호[Re]를 출력 한다. 이점, 지령회로(306)은 미도시의 지연회로에 의해 상기 방전스위치(5j)를 소정시간 폐쇄된 후에 리이라이신호[Re]를 출력한다. 이 리트라이신호[RE]는 타이머(305)의 RESET단자에 보내어지므로 타이머(305)는 "lOW"레벨의 신호를 출력함과 동시에 소정시간(Tb＞)의 카운트를 다시 시작한다. 타이머(305)의 출력이 "low"레벨로 되는 것으로부터 AND 회로(307),(308)은 다시 출력가능한 상태로 되며, F/F(301),(302)에 유지되어 있는 발단신호[SO1],[SO2]의 상태를 출력한다. 리트라이 신호[Re]는 AND회로(310)으로도 보내어지나, 타이머(305)의 출력을"low"레벨이다. 따라서, AND회로 (307),(308)의 신호는 최종적으로 그대로 AND 회로 (315),(316)에서 밸브 개폐신호[S1],[S2]로서 출력된다. 이상태는 제14도의 챠트(307,308)[S1][S2]의 2번째의 "high"상태, 즉 리트라이 상태이다.

신호[S1],[S2]가 다시 출력된 호, 타이머(305)가 타임이웃 하기 이전에 통전 정지신호[S3]가 발생되면, 발단신호[SO1]/[SO2]는 "low"레벨로 되고, 또한 타이머(305) 및 리트라이 지령회로(306)의 작용은 정지된다. 이 상태는 제14도에는 나타나 있지 않다.

한편, 어떤 이유에 의해 상기 통전시간, 예넌대[Tb]가 경과 하여도 통전 정지신호[S3]가 발생하지 않은 경우, 타이머(305)가 타임아웃 한다. 계속타이머(305)는 "high"레벨의 타임아웃 신호[To]를 다시 출력한다.

따라서, AND회로 (307),(308)의 출력은 "low"레벨로 되고, 즉 회로(307)(308)이후의 발단신호[SO1],[SO2]의 전달은 금지된다. 그 결과 밸브 개폐신호[S1],[S2]의 출력은 금지된다.

더욱이, 이때 리트라이 신호[Re]는 "high"레벨로 유지되고 있으므로 AND회로(310)부터는 "high" 레벨의 고장신호[Tr]가 출력된다.

고장신호[Tr]은 고장표시회로(314)로 보내어지므로 회로(314)는 이후 고장상태를 표시하며 계속된다. 고장신호[Tr]은 다시 타이머(317)의 START단자에 보내어지므로 타이머(317)은 소정시간의 카운트를 시작한다. 타이머(317)의 타임아웃할때까지 타이머(317)의 출력은"low"레벨인 것으므로 AND회로(316)의 1개의 입력단자에는 "high"레벨의 신호가 입력되며, 회로(316)은 출력가능한 상태로 된다.

고장신호[Tr]은 OR회로(312)로도 보내어진다. 따라서, OR회로(312)의 출력은 "high"로 되고, 그 결과 , OR회로 (316)으로부터는 고장신호[Tr]에 기인하는 강제적인 밸브 폐쇄신호[S2](Tr)가 출력된다. 솔레노이드벨브 구동회로(6)은 신호 [S2][Tr]을 받고, 벨브를 close 방향으로 향하게 한다.

한편, 타이머(317)은 소정시간의 카운트를 종료하면 "high"레벨의 출력 정지신호[ln]을 출력한다. 따라서 AND회로(315) 및 (316)을 출력 불가능한 상태로 되어, 상기 강제적 밸브 폐쇄신호[S2][Tr]의 출력도 정지한다. 타이머(317)은 그 후에도 출력 금지신호[ln]계속 출력하므로 밸브 개폐신호[S1],[S2]의 출력이 금지된다.

타이머(317)은 그 후에도 출력 금지신호[ln]계속 추력하므로 밸브 개폐신호[S1],[S2]의 출력이 금지된다.

강제신호[S2](Tr)에 의해 밸브의 강제close가 종료한 후에도 고장신호[Tr]및 출력 금지신호[ln]은 유지되므로 솔레노이드(2)에 대한 일체의 통전이 금지됨과 동시에 고장 표시가 유지된다.

상기와같이, 구동 판정회로(3)의 구성에 의하면, 무엇인가의 고장에 기인하는 배터리 전력의 낭비를 피하게된다. 또 소정시간 내에 밸브 정지신호[S3]가 얻어지지 않는 경우에도 밸브 개폐신호[S1],[S2]가 자동적으로 "low"레벨로 된다. 따라서, 솔레노이드 밸브를 close 할때의 솔레노이드 특성으로서 통전시간이 길게 되면 일단 close한 밸브가 다시 open하여 버리는 역 랫치 현상이 유효하게 피하여진다.

한편, 상기회로(3)에서는 고장발생이 알려지므로부터 관리자는 곧 당해 구동 제어회로의 고장을 발견할 수있다. 더욱이 고장이 발생한 것으로 판단된 경우에 강제적으로 밸브가 close되는 것으로 부터 양호한 폐일 세이프 시스템(fail-safe system)이 확립된다.

다른 한편으로, 상기회로(3)에서는 타이머(305)에 의한 단지 한번의 타임아웃에 의해서는 고장으로 판정하지 않고, 리트라이회로(306)에 의해 다시 솔레노이드 통전이 시도된다. 따라서 노이즈 등에 의해 생기는 가능성을 갖는 단1회의 오작동에 의해 당해 구동 제어회로가 정지하는 것이 피하여 진다.

다음에, 제15도 및 제16도를 참조하여 본 고안의 제3변경예에 관한 솔레노이드 구동제어회로(400)에 관하여 설명한다. 제15도에 나타낸 회로요소(401), (402), (403), (404)는 상기 구동 제어회로(10)또는 (100)에 대하여 부가적으로 배치된 배터리 전압[Vcc]의 저하를 검출하는 것이다.

비교기(401)의 기준전압[Tr]로서는 상기 기중 전압회로(5g)의 출력전압을 소정비율로 분합한 전압이 입력된다. 이 기준 전압[Tr]는 한계치(Threshold value)이다. 한편, 배터리 전압[Vcc]는 소정전압으로 분압되며, 입력전압[Vcc]로서 비교기(401)에 입력된다. 따라서, 입력전압[Vcc']가 한계전압[Tr]보다 큰 사이, 비교기(401)로 부터는 "high"레벨의 신호가 출력되며, 이 출력은 인버터(402)를 개재하여 AND회로(403)에 입력된다.

한편, 밸브 개폐신호[S1],[S2]는 OR회로(404)에 입력되며, 이 OR회로(404)의 출력은 AND회로(403)의 타의 입력단자에 입력된다. 따라서, 신호[S1] 또는 [S2]의 어느것이 "high" 레벨인 사이, AND회로(403)은 출력가능상태로 된다. 즉, 솔레노이드(2)에 대한 통전시에 있어서만 AND회로 (403)은 출력 가능한 상태로 된다.

신호[S1],[S2]의 어느것이 "high"레벨로 되어 솔레노이드(2)에 통전이 행하여지고 있는 사이에 전압[Vcc]가 한계전압[Tr]보다 낮게 되면 비교기(401)의 출력은 "low"레벨로 된다. 이 "low"레벨의 신호는 인버터(402)를 개재하여"high"레벨의 신호로서 AND 회로(403)에 입력된다. 그 결과, AND회로(403)으로부터는 " high"레벨의 신호[S5]가 출력된다. 이 신호는 배터리 전압[Vcc]가 소정치보다 저하한 것을 나타내는 신호이다.

제16도에는 전압저하 신호[S5]의 출력상태가 나타내어져 있다. 전압저하 신호[S5]는 미도시의 소요회로로 보내어져 소요의 처리가 행하여 진다.

예를 들면, 상기 신호[S5]는 미도시의 랫치회로로 보내어지고, 이 랫치회로의 출력에 의해 액정표시소자등을 사용하여 배터리 전압의 저하가 계속 표시된다.

신호[S5]는 다시 제13도 및 제14도에 있어서의 고장신호[Tr]과 동등의 기능을 달성하도록 사용하는 것이 가능하다.

또한, 상기 OR회로(404)및 AND회로(403)을 생략하여도 부하가 걸리지 않을 때의 배터리의 전압[Vcc]의 저하를 검출할 수 있다. 다만, 도시예와 같은 솔레노이드(2)로의 통전을 행하는 배터리의 부하시에 전압[Vcc]의 저하를 검출하는 편이 실용상 바람직하다. 더욱이, 상기에서는 한계치[Th]를 1개의 값으로 설정하였으나, 2단계의 한계치를 설정하고, 큰쪽의 한계치로 전압저항경고용, 적은 쪽의 한계치를 시스템 정지용으로 하는 것도 가능하다.

다음에 제17도를 참조하여 본 고안의 제4변경예에 관한 솔레노이드 밸브 구동제어회로(500)에 관하여 설명한다. 제17도 에 나타낸 회로 요소(501),(502),(503)은 상기 구동제어회로(10)또는 (100)에 대하여 부가적으로 배치함과 동시에 솔레노이드(2)의 구동회로 수가 소정회수를 넘을 때에 배터리가 소모된 것으로 판단하는 것이다.

상기 솔레노이드 밸브 개폐신호[S1],[S2]는 OR회로 (500)에 입력된다. 이 OR회로(501)의 출력은 카운터(502)에 입력되므로 카운터(502)에 의해 솔레노이드(2)의 구동횟수가 카운트된다. 이 카운트 값은 디지탈신호로소 디지탈 비교기(503)에 입력된다.

디지탈 비교기(503)의 기준 카운트 수는 점퍼(jumper)스위치(J)에 의해 소정치(=정수)로 설정된다. 이 기준 카운트 수를 배터리의 전력 사용이 끝나는 것이 예상되는 회수가 설정된다. 비교기(503)은 카운트 수가 기준 카운트 수보다 크게 될때에 "hihg"레벨의 신호[S6]를 출력한다.

이 신호[S6]는 배터리 전압[Vcc]가 소정치보다 낮게 된 것을 통계적으로 또는 간접적으로 나타내는 신호이다. 전압 저하신호 S6는 미도시의 소요회로로 보내어지면, 소요의 처리가 행하여 진다. 이 신호[S6]의 기능은 상기 전압 저하신호[S5]와 실용적으로 동등하므로 그의 이용법도 신호[S5]와 실용적으로 동등하다.

제18도에는 본 고안의 제5변경예에 관한 솔레노이드 밸브 구동 제어회로(600)이 나타내어져있다. 제18도에 나타낸 회로요소(401), (402), (403), (404)[또는 (501)],(502),(503)은 상기 구동 제어회로(10) 또는 (100)에 대하여 부가적으로 배치된다. 도시된 회로요소 내에서 상기 구동외로(400) 및 (500)에 있어서 동일번호가 붙어진 것은 동일의 소자인 것으므로 이들의 설명을 생략한다.

이 구동제어회로(600)은 상기 구동제어회로(400)및 (500)의 기능을 동시에 달성하는 것이다. 다만, 신호S5 및S6는 OR회로(601)에 입력되며, 양신호[S5]또는 [S6]가 로 될때에 "high"레벨의 신호[S7]이 출력된다. 신호[S7]은 미도시의 소요회로로 보내어져 소요처리가 행하여 진다.

상기 신호[S7]은 솔레노이드(2)에 대하여 소정횟수 이상의 통전이 행하여 지든가, 또는 배터리 전압[Vcc]가 소정치 이하로 저하한 때에 출력된다. 따라서, 이 신호[S7]를 전기교환 신호로서 사용하면 배터리 전력이 적게 되기 전에 확실히 전기 교환을 행할 수있다.

제10도에서 본 고안의 제6변경예에 관한 솔레노이드 밸브 구동제어회로(700)이 나타내어져 있다.

솔레노이드 밸브 구동회로(6)는 브릿지 회로에 의해 구성된다. 제어회로(700)에서는 구동회로(6)에 콘덴서(7)이 병렬접속된다. 콘덴서(701)은 밸브를 open하는 경우에도 충분한 전류를 솔레노이드(2)로 공급할 수 있도록 비교적 큰 용량[C1]을 갖는다.

통상시에 있어서, 밸브 개폐신호[S1],및[S2]는 "low"레벨인 것이므로 구동회로(6)는 도통하지 않은 상태로있다. 이 상태하에서 콘덴서(701)은 부하가 걸리지 않을 때의 배터리 전압[Vcc]와 같게 될때까지 충전되므로, [C1],[Vcc]의 전하가 충전된다.

예를 들면, 사용자의 접근이 검지되어 밸브 폐쇄신호[S1]이 "high"로 되면, 구동회로(6)는 도통상태 된다.

이 상태하에서는 주로 콘덴서(701)로 부터 구동회로 (6)에 전류가 흘러 들어 간다. 상술한 바와 같이, 솔레노이드(2)에 대한 통전량[Q]가 소정치에 도달하여야 하는 소정시간이 경과하면 신호[S1]은 "low"레벨로 되며, 구동회로(6)은 도통하지 않은 상태로 돌아온다. 그후 콘덴서(710)에는 서서히 전하가 추적되며, 다음 번의 통전의 준비가 될 수 있다.

상기 회로(700)에 있어서는 신호 S1이 "high"레벨로 되어 솔레노이드(2)에 대하여 통전이 행하여져 있는 사이, 배터리 전압[Vcc]는 크게 저하하지 않는다.

상기에 있어서는 밸브를 open하는 경우를 설명하나, 밸브를 close하는 경우에도 마찬가지로 솔레노이드(2)에 대한 통전은 주로 콘데서(701)에 의해 행하여 진다.

상기 구동제어회로(700)에서는 솔레노이드(2)에 대한 통전은 주로 콘덴서(701)에 의해 행하여 진다. 따라서, 전지수명 말기로 되어 부하시의 배터리 전압[Vcc]가 상당히 저하된 상태에 있어서도 전지 수명 초기와 동일하게 일정의 통전량이 얻어질수 있다. 그 결과, 배터리 전력은 거의 낭비없이 사용할 수 있다.

이상 상기 변경예를 적의 조합하는 것은 가능하다.

Claims (11)

1. 솔레노이드에 배터리를 작동적으로 접속시켜 플랜저를 구동시키는 것에 의해 개방위치와 폐쇄위치사이에서 이동 가능한 밸브본체를 갖는 밸브를 구동시키는 솔레노이드밸브 구동 제어회로에 있어서, 상기 밸브본체를 폐쇄위치로 부터 개방위치로, 그리고 그 개방위치로 부터 폐쇄위치로 이동시켜야 할때 상기 솔레노이드에 공급되어지는 총통전량을 소정치로 제어하는 통전량 제어수단과, 소정조건하에서 상기 배터리를상기 솔레노이드에 접속되어지는 것을 나타내는 통전신호를 출력하는 밸브구동판정회로와 상기 통전 신호를 받아 상기 배터리를 상기 솔레노이드에 작동적으로 접속시켜 그 솔레노이드에 통전을 행하는 솔레노이드밸브 구동회로를 더욱 갖추고 있으며, 상기 통전량제어회로 수단은 상기 배터리의 전압을 감시함과 동시에 배터리 전압에 대응하는 신호를 출력하는 전원전압 감시회로와, 상기 밸브구동판정회로로 부터의 상기 통전신호 및 상기 전원전압 감시회로로부터의 상기 베터리전압대응신호를 받아 양 신호에 의해 상기 솔레노이드에 대한 통전시간을 결정하는 통전시간결정회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 구동 제어회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 통전량 제어회로는 상기 솔레노이드에 대한 상기 배터리의 총통전량을 감시함과 동시에, 상기 전원전압감시회로로부터의 상기 출력신호에 의해 상기 솔레노이드이 총통전량이 상기 일정통전량과 같게 된 때에 통전정지 신호를 출력하는 통전량제어회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드벨브 구동제어회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 밸브구동판정회로는 상기 통전 신호가 발생한 후에 소정시간에 경과하여도 상기 통전정지신호가 얻어지지 않을때에 상기 통전신호의 출력을 정지시키는 타임아웃신호를 출력하는 타이머회로를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브 구동제어회로.
4. 제3항에 있어서, 상기 밸브구동판정회로는 상기 타이머회로의 상기 타임아웃신호가 발생된 후에 다시 한번만 상기 통전신호를 출력시키기 위한 리트라이 신호를 출력하는 리트라이 지령회로를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브 구동제어회로.
5. 제4항에 있어서, 상기 밸브구동판정회로는 상기 리트라이신호에 의해 상기 통전신호가 다시 발생한 후에 소정시간의 경과하여도 상기 통전정지신호가 얻어지지 않을때에 고장신호를 발생하여 상기 솔레노이드에 대한 제어동작을 정지하는 고정판정회로를 갖추고 있는 것을 특정으로 하는 솔레노이드밸브 구동제어회로.
6. 제1상에 있어서, 상기 솔레노이드밸브 구동 제어회로는 상기 배터리의 전압이 소정차이하로 저하한 것을 검출하여 그 전압저하를 나타내는 전압저하 신호를 출력하는 전압저하검출회로를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브 구동제어회로.
7. 제1항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브 구동 제어회로는 상기 배터리에 의한 상기 솔레노이드의 구동횟수가 소정횟수를 넘는 것을 검출하여 그 검출된 구동횟수를 나타내는 전압저하신호를 출력하는 카운트회로를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브 구동 제어회로.
8. 제1항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브 구동제어회로는 상기 배터리의 전압이 소정치 이하로 저하한 것을 검출하여 그 전압저하를 나타내는 제1전압저하신호를 출력하는 전압저하검출회로와 상기 배터리에 의한 상기 솔레노이드의 구동횟수가 소정횟수를 넘는 것을 검출하여 그 검출된 구동횟수를 나타내는 제2전압저하신호를 출력하는 카운트 회로를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드벨브 구동 제어회로.
9. 제1항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브 구동제어회로는 상기 배터리가 상기 솔레노이드에 통전을 행하지 않는 중에 상기 배터리에 의해 소정레벨의 전하가 충전되는 콘덴서를 더욱 갖추어, 솔레노이드의 구동시 상기 콘덴서로부터 상기 솔레노이드에 전류가 공급되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브 구동 제어회로.
10. 제2항에 있어서,상기 통전량 제어회로는 상기 솔레노이드에 접속되어 솔레노이드에 공급되는 전류를 증폭하는 증폭회로와, 상기 증폭회로로부터 증폭준류를 받아 소정레벨의 전하를 충전하는 콘덴서와 소정의 기준전압을 상기 콘덴서의 전압과 비교하여 콘덴서의 전압이 상기 소정 기준전압과 같게 된 때에 상기 통전정지신호를 출력하는 비교기롤 구성되며, 상기 증폭회로는 상기 전원전압 감시회로로부터 상기 배터리전압대응신호를 받아 배터리 전압에 비례하는 이득에서 상기 솔레노이드 공급전류를 증폭하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브 구동 제어회로.
11. 제2항에 있어서, 상기 일저통전량은 상기 베터리의 전압이 안정치로 존재하는 경우에 있어서의 상기솔레노이드 필요통전량이며, 또한 사기 비교기의 상기 소정기준 전압은 상기 솔레노이드 필요통전량이 상기 솔레노이드에 공급될 때의 상기 콘덴서의 전압과 같게 설정되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 구동 제어회로.