TWI720916B

TWI720916B - 電磁閥歧管

Info

Publication number: TWI720916B
Application number: TW109123125A
Authority: TW
Inventors: 伊藤新治; 畑中翔太朗
Original assignee: 日商喜開理股份有限公司
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2021-03-01
Also published as: TW202107834A; CN112393006A; JP2021028529A; CN112393006B; JP7122294B2

Abstract

複數個電源端子21以彼此並列之狀態，經由對應的整流電路23而連接於降壓電路25之輸入端子29，複數個螺線管線圈19以彼此並列之狀態連接於降壓電路25的輸出端子30，並且複數個放電電阻35以彼此並列之狀態連接於降壓電路25的輸出端子30。若進行來自外部控制機器20之經由各電源端子21的交流電壓之輸入，則各增強型場效電晶體38變成導通並且各空乏型場效電晶體39變成斷開，若停止來自外部控制機器20之經由各電源端子21的交流電壓之輸入，則各增強型場效電晶體38變成斷開並且各空乏型場效電晶體39變成導通。

Description

電磁閥歧管

本發明是關於電磁閥歧管。

一般而言，電磁閥歧管具備複數個電磁閥與控制基板，該控制基板具有控制電路，該控制電路將對分別設置於複數個電磁閥的螺線管線圈之供給電壓從交流電壓轉換為直流電壓。例如如日本特開2017－76529號公報所揭示，控制電路具有：整流電路，其將自外部控制機器輸入之交流電壓進行整流化；平滑電容器，其將交流電壓進行平滑化；以及降壓電路，其將藉由整流電路被整流化的電壓進行降壓。

此種控制電路中，於將對螺線管線圈之供給電壓從交流電壓轉換為直流電壓時，電流被供給至平滑電容器，平滑電容器被充電。若停止來自外部控制機器的交流電壓之輸入，則充電於平滑電容器之電流會放電。此時，若自平滑電容器被放電之電流流通螺線管線圈，則有電磁閥之驅動的停止會延遲之響應延遲會發生的疑慮。

此處，為了將充電於平滑電容器的電流效率良好地進行放電，考慮於控制電路設置放電電阻。然而，若於控制電路設置放電電阻，則於將對螺線管線圈之供給電壓從交流電壓轉換為直流電壓時，有電流亦流通於放電電阻之情形，而有消耗電力增加之虞。又，電磁閥歧管中，有越增加電磁閥的數量，控制基板的尺寸越大型化之傾向。因此，期望極力地縮小控制基板的尺寸。

本發明的目的在於提供一種電磁閥歧管，其避免電磁閥之驅動的停止延遲，並且一面抑制消耗電力，也仍能將充電於平滑電容器之電流效率良好地進行放電，且能夠謀求控制基板之尺寸的小型化。

解決上述課題之電磁閥歧管具備：複數個電磁閥，其分別具有驅動用之螺線管線圈；以及控制基板，其具有控制電路，該控制電路將對該螺線管線圈之供給電壓從交流電壓轉換為直流電壓。該控制電路具有：複數個接點，其分別對應該複數個電磁閥而設置並且連接於外部控制機器；複數個整流電路，其將自該外部控制機器經由該複數個接點而輸入之交流電壓分別進行整流化；平滑電容器，其將該交流電壓進行平滑化；降壓電路，其將藉由該複數個整流電路之各者被整流化的電壓進行降壓；複數個放電電阻，其將被充電於該平滑電容器之電流進行放電；複數個增強型場效電晶體，其分別串聯連接於該複數個螺線管線圈；以及複數個空乏型場效電晶體，其分別串聯連接於該複數個放電電阻。該複數個接點以彼此並列之狀態，經由對應之該整流電路而連接於該降壓電路的輸入端子。該複數個螺線管線圈以彼此並列之狀態連接於該降壓電路的輸出端子。該複數個放電電阻以彼此並列之狀態連接於該降壓電路之該輸出端子。若進行來自該外部控制機器之經由該複數個接點的交流電壓之輸入，則該複數個增強型場效電晶體變成導通並且該複數個空乏型場效電晶體變成斷開。若停止來自該外部控制機器之經由該複數個接點的交流電壓之輸入，則該複數個增強型場效電晶體變成斷開並且該複數個空乏型場效電晶體變成導通。

以下，依據圖1～圖4說明將電磁閥歧管具體化的實施方式。

如圖1所示，電磁閥歧管10包括於一個方向上排列之複數個閥體11、供氣／排氣塊12、端塊13及隔塊14。供氣／排氣塊12於閥體11的排列方向上鄰接於閥體列之一端部而配置。端塊13鄰接於供氣／排氣塊12而配置。隔塊14於閥體11的排列方向上鄰接於閥體列之另一端部而配置。於各閥體11內設有電磁閥15。因此，電磁閥歧管10具備複數個電磁閥15。

又，電磁閥歧管10具備立方體狀之控制塊16，該控制塊16鄰接於相對於隔塊14而與閥體11為相反之側而配置。於控制塊16內設有控制基板17。控制基板17具有控制電路18。因此，電磁閥歧管10具備控制基板17，該控制基板17具有控制電路18。

如圖2所示，為了驅動各電磁閥15，螺線管線圈19被設置於各電磁閥15。控制電路18將對螺線管線圈19之供給電壓從交流電壓轉換為直流電壓。控制電路18具有電源端子21，該電源端子21分別對應於複數個電磁閥15而設置並且為電連接於外部控制機器20的複數個接點。又，控制電路18具有電連接於外部控制機器20之接地端子22。

控制電路18具有複數個整流電路23，其將自外部控制機器20經由複數個電源端子21而輸入之交流電壓分別進行整流化。各整流電路23為具有四個二極體23a、23b、23c、23d之整流橋接電路。各整流電路23具有作為平滑電容器之第一平滑電容器24。第一平滑電容器24之第一端電連接於二極體23a的陰極。第一平滑電容器24之第二端電連接於二極體23b的陽極。

各整流電路23之二極體23a的陽極串聯連接於對應之電源端子21。因此，控制電路18對應於各電源端子21，也就是說對應於各電磁閥15而逐個具有整流電路23。複數個整流電路23之二極體23b的陰極以彼此並列之狀態連接於共通的接地端子22。

二極體23c之陽極電連接於二極體23b之陰極與接地端子22之間。二極體23c之陰極電連接於二極體23a的陰極與第一平滑電容器24的第一端之間。二極體23d的陽極電連接於二極體23b的陽極與第一平滑電容器24的第二端之間。二極體23d的陰極電連接於二極體23a的陽極與電源端子21之間。因此，各整流電路23是將四個二極體23a、23b、23c、23d與第一平滑電容器24進行橋接而構成。

各整流電路23之四個二極體23a、23b、23c、23d將來自外部控制機器20經由對應的電源端子21而輸入之交流電壓進行整流化。第一平滑電容器24將藉由四個二極體23a、23b、23c、23d而被整流化之交流電壓進行平滑化。

控制電路18具有將藉由各整流電路23被整流化之電壓進行降壓的降壓電路25。降壓電路25具有DC／DC轉換器26、電感器27以及作為平滑電容器之第二平滑電容器28。

降壓電路25具有輸入端子29及輸出端子30。複數個整流電路23以彼此並列之狀態，經由二極體31連接於輸入端子29。因此，複數個電源端子21以彼此並列之狀態，經由對應的整流電路23連接於降壓電路25之輸入端子29。各二極體31的陽極電連接於對應之整流電路23。各二極體31的陰極電連接於降壓電路25之輸入端子29。

DC／DC轉換器26電連接於輸入端子29。又，DC／DC轉換器26電連接於電感器27之第一端。電感器27的第二端電連接於降壓電路25的輸出端子30。第二平滑電容器28的第一端電連接於電感器27之第二端與輸出端子30之間。第二平滑電容器28的第二端經由設置於複數個整流電路23中的一個之二極體23b而電連接於接地端子22。再者，降壓電路25具有過電壓保護用的二極體32、33，以及對抗雜訊用之電容器34。

DC／DC轉換器26將藉由第一平滑電容器24而被平滑化之交流電壓轉換為PWM訊號，將電壓進行降壓。藉由DC／DC轉換器26降壓之電壓經由第二平滑電容器28及電感器27而被平滑化。也就是說，第二平滑電容器28將藉由DC／DC轉換器26而降壓之交流電壓平滑化。然後，降壓電路25自輸出端子30輸出藉由DC／DC轉換器26而被降壓並且藉由第二平滑電容器28及電感器27而被平滑化之電壓。

複數個螺線管線圈19之第一端以彼此並列之狀態連接於輸出端子30。又，控制電路18具有複數個放電電阻35。控制電路18對應各電磁閥15而逐個具有放電電阻35。複數個放電電阻35的第一端以彼此並列之狀態連接於輸出端子30。因此，複數個螺線管線圈19以彼此並列之狀態連接於輸出端子30，並且複數個放電電阻35以彼此並列之狀態連接於輸出端子30。

控制電路18具有複數組之一對分壓（voltage dividing）電阻36、37。控制電路18對應於各電磁閥15而逐組具有一對分壓電阻36、37。各分壓電阻36之第一端電連接於對應之整流電路23與對應之二極體31之間。分壓電阻36之第二端串聯連接於分壓電阻37之第一端。各分壓電阻37之第二端經由對應的整流電路23之二極體23b連接於接地端子22。

控制電路18具有複數個增強型場效電晶體38。控制電路18對應於各電磁閥15而逐個具有增強型場效電晶體38。各增強型場效電晶體38為N型通道之場效電晶體。各增強型場效電晶體38之汲極端子串聯連接於對應之螺線管線圈19的第二端。各增強型場效電晶體38之源極端子經由對應的整流電路23之二極體23b連接於接地端子22。各增強型場效電晶體38之閘極端子電連接於對應之一對分壓電阻36、37之間。

控制電路18具有複數個空乏型場效電晶體39。控制電路18對應於各電磁閥15而逐個具有空乏型場效電晶體39。各空乏型場效電晶體39為N型通道之場效電晶體。各空乏型場效電晶體39之汲極端子串聯連接於對應之放電電阻35的第二端。各空乏型場效電晶體39之源極端子經由對應的整流電路23之二極體23b連接於接地端子22。各空乏型場效電晶體39之閘極端子電連接於對應之一對分壓電阻36、37之間。

若交流電壓自外部控制機器20輸入至各電源端子21，則藉由一對分壓電阻36、37，生成基於經由各整流電路23被整流化之電壓的基準電壓。然後，藉由一對分壓電阻36、37生成之基準電壓分別被輸入至各增強型場效電晶體38之閘極端子、以及各空乏型場效電晶體39之閘極端子。為了減小消耗電力，期望一對分壓電阻36、37之電阻值為大，施加於一對分壓電阻36、37之電壓被調整為與輸入至螺線管線圈19之電壓相等。

若進行對於各增強型場效電晶體38之閘極端子的基準電壓之輸入，則各增強型場效電晶體38之閘極端子變成導通，若停止對於各增強型場效電晶體38之閘極端子的基準電壓之輸入，則各增強型場效電晶體38之閘極端子變成斷開。又，若進行對於各空乏型場效電晶體39之閘極端子的基準電壓之輸入，則各空乏型場效電晶體39之閘極端子變成斷開，若停止對於各空乏型場效電晶體39之閘極端子的基準電壓之輸入，則各空乏型場效電晶體39之閘極端子變成導通。

因此，若進行來自外部控制機器20之經由各電源端子21的交流電壓之輸入，則各增強型場效電晶體38變成導通並且各空乏型場效電晶體39變成斷開。又，若停止來自外部控制機器20之經由各電源端子21的交流電壓之輸入，則各增強型場效電晶體38變成斷開並且各空乏型場效電晶體39變成導通。

接著，針對本實施方式之作用進行說明。

如圖3所示，若交流電壓自外部控制機器20輸入至電源端子21，則交流電壓藉由整流電路23的四個二極體23a、23b、23c、23d被整流化。接著，藉由整流電路23的四個二極體23a、23b、23c、23d被整流化之交流電壓經由第一平滑電容器24被平滑化。進而，經由第一平滑電容器24被平滑化之交流電壓藉由降壓電路25之DC／DC轉換器26被降壓。藉由DC／DC轉換器26被降壓之交流電壓經由第二平滑電容器28及電感器27被平滑化。如此，於控制電路18中，來自外部控制機器20之交流電壓被轉換成直流電壓。

此時，由於增強型場效電晶體38為導通，因此允許對應直流電壓之電流朝向螺線管線圈19流動。藉此，控制電路18中從交流電壓轉換而成之直流電壓作為供給電壓被施加於螺線管線圈19，電磁閥15驅動。又，控制電路18中，於將對螺線管線圈19之供給電壓從交流電壓轉換為直流電壓時，電流分別流通於第一平滑電容器24及第二平滑電容器28，第一平滑電容器24及第二平滑電容器28分別被充電，藉由第一平滑電容器24及第二平滑電容器28之充放電將電壓平滑化。

另一方面，由於空乏型場效電晶體39為斷開，因此對應直流電壓之電流朝向放電電阻35的流動被阻斷。藉此，控制電路18中，於將對螺線管線圈19之供給電壓從交流電壓轉換為直流電壓時，對應直流電壓之電流不會流通於放電電阻35，抑制消耗電力。

如圖4所示，若停止來自外部控制機器20之經由電源端子21的交流電壓之輸入，則不對螺線管線圈19施加供給電壓，電磁閥15的驅動停止。然後，控制電路18中，分別充電於第一平滑電容器24及第二平滑電容器28之電流會進行放電。此時，由於各增強型場效電晶體38為斷開，因此分別自第一平滑電容器24及第二平滑電容器28放電之電流朝向螺線管線圈19的流動被阻斷。因此，避免了如下情形，也就是即使停止來自外部控制機器20的經由電源端子21之交流電壓的輸入，電流仍向螺線管線圈19流通，故電磁閥15之驅動的停止延遲之響應延遲的問題。

另一方面，由於空乏型場效電晶體39為導通，因此允許分別自第一平滑電容器24及第二平滑電容器28放電之電流朝向放電電阻35流動。藉此，充電於第一平滑電容器24及第二平滑電容器28之電流藉由放電電阻35而效率良好地被放電。因此，放電電阻35將分別被充電於第一平滑電容器24及第二平滑電容器28之電流進行放電。再者，充電於第一平滑電容器24之電流也流通至分壓電阻36而藉由分壓電阻36被放電。

上述實施方式中可獲得以下效果。

（1）複數個電源端子21以彼此並列之狀態，經由對應的整流電路23連接於共通的降壓電路25之輸入端子29。又，複數個螺線管線圈19以彼此並列之狀態連接於共通的降壓電路25之輸出端子30，並且複數個放電電阻35以彼此並列之狀態連接於共通的降壓電路25之輸出端子30。藉此，可對應於各電磁閥15，無須逐個設置降壓電路25而將降壓電路25共通化。因此，可謀求控制基板17之尺寸的小型化。

若進行來自外部控制機器20之經由各電源端子21的交流電壓之輸入，則各增強型場效電晶體38變成導通並且各空乏型場效電晶體39變成斷開。由此，於控制電路18中，於將對螺線管線圈19之供給電壓從交流電壓轉換為直流電壓時，對應直流電壓之電流不會流通於放電電阻35，可抑制消耗電力。

又，若停止來自外部控制機器20之經由各電源端子21的交流電壓之輸入，則各增強型場效電晶體38變成斷開並且各空乏型場效電晶體39變成導通。由此，避免了如下情形，也就是即使停止來自外部控制機器20的經由電源端子21之交流電壓的輸入，電流仍向螺線管線圈19流通，故電磁閥15之驅動的停止延遲之響應延遲的問題。然後，充電於第一平滑電容器24及第二平滑電容器28之電流可藉由放電電阻35而效率良好地被放電。從上述內容可知，避免電磁閥15之驅動的停止延遲，並且一面抑制消耗電力，也仍能將充電於第一平滑電容器24及第二平滑電容器28之電流效率良好地進行放電，且能夠謀求控制基板17之尺寸的小型化

再者，上述實施方式中，可如下述般進行變更而實施。上述實施方式及以下之變更例，可在技術上不矛盾的範圍內互相組合而實施。

實施方式中，各整流電路23為具有四個二極體23a、23b、23c、23d之整流橋接電路，但並不限定於此，例如可變更為中心分接頭方式之全波整流電路等。

實施方式中，降壓電路25例如可為不具有第二平滑電容器28之電路構成。重點是，只要降壓電路25為將藉由整流電路23被整流化之電壓進行降壓的電路構成即可，其電路構成並未特別限定。

實施方式中，電磁閥15之數量只要是複數，則無特別限定。

10　　電磁閥歧管 15　　電磁閥 17　　控制基板 18　　控制電路 19　　螺線管線圈 20　　外部控制機器 21　　作為接點之電源端子 23　　整流電路 24　　作為平滑電容器之第一平滑電容器 25　　降壓電路 28　　作為平滑電容器之第二平滑電容器 29　　輸入端子 30　　輸出端子 35　　放電電阻 38　　增強型場效電晶體 39　　空乏型場效電晶體

圖1是示出實施方式之電磁閥歧管的立體圖。圖2是示出圖1之電磁閥歧管所具備之控制電路的電路圖。圖3是示出進行來自外部控制機器之經由電源端子的交流電壓之輸入的狀態之控制電路的電路圖。圖4是示出停止來自外部控制機器之經由電源端子的交流電壓之輸入的狀態之控制電路的電路圖。

10　　電磁閥歧管 15　　電磁閥 17　　控制基板 18　　控制電路 19　　螺線管線圈 20　　外部控制機器 21　　電源端子 22　　接地端子 23　　整流電路 23a、23b、23c、23d、31、32、33　　二極體 24　　第一平滑電容器 25　　降壓電路 26　　DC／DC轉換器 27　　電感器 28　　第二平滑電容器 29　　輸入端子 30　　輸出端子 34　　電容器 35　　放電電阻 36、37　　分壓電阻 38　　增強型場效電晶體 39　　空乏型場效電晶體

Claims

一種電磁閥歧管，其特徵在於，具備：複數個電磁閥，其分別具有驅動用之螺線管線圈；以及控制基板，其具有控制電路，該控制電路將對該螺線管線圈之供給電壓從交流電壓轉換為直流電壓，該控制電路具有：複數個接點，其分別對應該複數個電磁閥而設置並且連接於外部控制機器；複數個整流電路，其將自該外部控制機器經由該複數個接點而輸入之交流電壓分別進行整流化；平滑電容器，其將該交流電壓進行平滑化；降壓電路，其將藉由該複數個整流電路之各者被整流化的電壓進行降壓；複數個放電電阻，其將被充電於該平滑電容器之電流進行放電；複數個增強型場效電晶體，其分別串聯連接於該複數個螺線管線圈；以及複數個空乏型場效電晶體，其分別串聯連接於該複數個放電電阻，該複數個接點以彼此並列之狀態，經由對應之該整流電路而連接於該降壓電路的輸入端子，該複數個螺線管線圈以彼此並列之狀態連接於該降壓電路的輸出端子，該複數個放電電阻以彼此並列之狀態連接於該降壓電路之該輸出端子，若進行來自該外部控制機器之經由該複數個接點的交流電壓之輸入，則該複數個增強型場效電晶體變成導通並且該複數個空乏型場效電晶體變成斷開，若停止來自該外部控制機器之經由該複數個接點的交流電壓之輸入，則該複數個增強型場效電晶體變成斷開並且該複數個空乏型場效電晶體變成導通。