JPS6015229Y2 - ソレノイド駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電磁リレーなどに利用されるソレノイドを駆動
する装置に関する。

電磁リレーは、その初期状態で可動部が吸引部から離れ
ているので、オンとなる過渡状態では大きな電流を必要
とする。

しかし、この過渡状態における電流をそのまま動作電流
とすると、保持状態での消費電力が大となり好ましくな
い。

上記の問題を解決するため、従来ではコンデンサを予め
十分にチャージしておき、電磁リレーがオンに動作する
始めに、コンデンサのチャージ分をソレノイドに加え初
期吸引力を増加させることが行なわれていた。

しかしながら、このような従来装置で電磁リレーが保持
状態において、何らかの原因で装置の電源がオフとなる
と電磁リレーは保持力を失いオフとなる。

その後、電源が復帰しても、前記コンデンサは充電不十
分で、電磁リレーを再びオンとするために必要な初期吸
引力が得られず再復帰不能となる。

例えば、待機中には記録せず、事故発生時等において記
録命令信号を受けてその現象を記録する待機形電磁オシ
ロにおいて、待機中に記録紙の露光を防止するためのス
ポットシャッタを設け、記録命令信号を受けてスポット
シャッタを開いて光が通過するようにした装置がある。

このスポットシャッタを動作させるために電磁リレーを
使用した場合、前記のように電磁リレーが保持状態で電
源がオフとなると、その後電源が復帰しても、電磁リレ
ーはオフのままで、スポットシャッタが閉じているため
電源がオフとなった以降の記録はとれないことになる。

本考案は装置へ供給される電源がオフとなっても、電源
が回復すれば電磁リレーを再復帰させることができるソ
レノイド駆動装置を供給するものである。

図は本考案の一実施例を示すソレノイド駆動装置である
。

図においてＲ□〜Ｒ５は抵抗、Ｃ１〜Ｃ３はコンデンサ
、Ｄｌはツェナーダイオード、Ｄ２〜Ｄ５はダイオード
、１は電磁リレーをオン・オフするソレノイド、Ｑｌ、
！ Ｑ２はトランジスタである。

電源の整流波形が印加される端子１，２間には抵抗Ｒ４
、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２のＣＲ直列回路、抵抗Ｒ１
とコンデンサＣ１のＣＲ直列回路がそれぞれ並列に接続
される。

コンデンサＣ□の両端にはソレノイド１とトランジスタ
Ｑ１の直列回路が接続され、ソレノイド１に並列にリア
クション防止用のダイオードＤ３が接続される。

トランジスタＱ１のベース・エミッタ間には抵１．とコ
ンデンサＣ３のＣＲ直列回路が接続される。

抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２の接続点と、抵抗Ｒ３とコン
デンサＣ３の接続点との間にはツェナーダイオードＤ１
が接続され、また抵抗Ｒ２と並列にダイオードＤ２が接
続される。

低損ヌ２とコンデンサＣ２の接続点は抵抗Ｒ３とダイオ
ードＤ４の直列回路を介してトランジスタＱ２のベース
に接続される。

トランジスタＱ２のコレクタはトランジスタＱ□のベー
スに接続され、トランジスタＱ２のエミッタはトランジ
スタＱ１のエミッタに接続される。

抵抗Ｒ３とダイオードＤ、の接続点はダイオードＤ５を
介して入力端子３に接続される。

このように構成接続された図に示すソレノイド駆動装置
の動作を以下に説明する。

端子１，２間には図に示すような交流電源を整流した波
高値Ｅｐの電圧Ｅが印加される。

入力端子３にＨＩレベルの信号が加えられるとコンデン
サＣ２の電荷が抵抗Ｒ６とダイオードＤ４の直列回路を
介してトランジスタＱ２のベースに流れてトランジスタ
Ｑ２がオンとなり、従ってトランジスタＱ１はオフとな
る。

ソレノイド１には電流が流れず電磁リレー（図示せず）
はオフとなっている。

一方コンデンサＣ１は抵抗Ｒ１を介して電圧Ｅのピーク
値Ｅｐに充電される。

次に入力端子３にＬＯレベルの信号が加えられるとトラ
ンジスタＱ２はオフとなり、抵抗Ｒ２、ツェナーダイオ
ードＤ１、抵抗Ｒ３の直列回路を介してトランジスタＱ
□のベースに電流が流れてトランジスタＱ□がオンとな
る。

従ってコンデンサＣ１に充電されていた電荷が一気にソ
レノイド１を流れることにより初期吸引力を電磁リレー
に与え、電磁リレーが動作する。

その後電圧Ｅの平均値を抵抗Ｒ工で除した電流がソレノ
イド１に流れ続け、電磁リレーをオンに保持し続ける。

このような状態において電源が何らかの原因でゼロとな
ると（すなわち、電圧Ｅがゼロ）、コンデンサＣ２はダ
イオードＤ２と抵抗Ｒ１とソレノイド１とトランジスタ
Ｑ１の直列回路を介して放電し、ツェナーダイオードＤ
１のツェナー電圧までコンデンサＣ２の端子電圧は低下
する。

即ち、ソレノイドｌには、コンデンサＣ２の電圧を抵抗
Ｒ□で除した電流ｉが流れる。

この電流値ｉは、コンデンサＣ２の放電とともに小さく
なる。

しかし、コンデンサＣ２の電圧がツェナー電圧に等しく
なった時点での電流ｉでは、まだ、依然として、ソレノ
イドの吸引が維持されるように抵抗Ｒ１を定めることが
できる。

その後トランジスタＱ１のベース電流が流れなくなりト
ランジスタＱ１がカットオフとなって、コンデンサＣ２
がツェナー電圧を保持したとすれば、電源が復帰した場
合に、直ちにコンデンサＣ２の電位はツェナー電圧以上
となり、コンデンサＣ１に十分充電することなくトラン
ジスタＱ、をオンとするので、電磁リレーを復帰させる
ことができない。

しかし図の装置ではコンデンサＣ２の電位がツェナー電
圧と等しくなった以降も、コンデンサＣ３の電荷が抵抗
Ｒ３を介してトランジスタＱ□のベースに流れ、トラン
ジスタＱ□をオンとし、コンデンサＣ２を完全に放電さ
せるように時定数Ｃ３，Ｒ３を定めている。

即ち、コンデンサＣ３→抵抗Ｒ３のルートでベース電流
を流し、トランジスタＱ１をオンにしている期間も、コ
ンデンサＣ２→ダイオードＤ２→抵抗Ｒ□→ソレノイド
ｌの経路を通って電流ｉが流れる。

そして、コンデンサＣ２の放電とともに、電流ｉは更に
減少し、成る時点で、ソレノイドｌにおける電磁力では
吸引を維持できなくなる。

しかし、この吸引を維持できなくなる時のコンデンサＣ
２の電圧をＥａとすると、Ｅａ＜Ｖｃ３（Ｖｃ３はコン
デンサＣ３の電圧）となるように抵抗Ｒ□を定めること
ができる。

言替えると、Ｒ１を小さく選ぶことにより、コンデンサ
Ｃ２の端子電圧を極く低いレベルまで利用することがで
きる。

なお、コンデンサＣ２の電荷をコンデンサＣ３より先に
放電させるため、Ｃ２・Ｒ１＜ Ｃ３・Ｒ３の関係を有
するように定数の設定を行なう。

従って電源が瞬時停電したような場合には、コンデンサ
Ｃ２，Ｃ３の働きにより、トランジスタＱ１はオンを維
持してソレノイド１に電流を流し、電磁リレーの瞬断を
防止する効果を有する。

次に、このようにしてコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３がす
べて放電した後に電源が復帰するとコンデンサＣ１，Ｃ
２の端子電圧は上昇する。

図の装置においては抵抗Ｒ１，Ｒ２とコンデンサＣ□、
Ｃ２とが（１）式の関係となるように設定しである。

Ｃ１・Ｒ１＜Ｃ２・Ｒ２（１） 実施例ではＣ１，Ｒ１の時定数を約１５Ｑｍｓｅｃ 。

Ｃ２，Ｒ２の時定数を約６００ｆｆＩＳｅＣに設定した
。

従ってコンデンサＣ□の方がコンデンサＣ２より早く電
圧Ｅのピーク値Ｅｐに充電されるようになっている。

またツェナーダイオードＤ□はコンデンサＣ２の電位が
ツェナー電圧を越えるとオンとなり、トランジスタＱ□
にベース電流を流す。

このようにしてトランジスタＱ１が再びオンとなる時は
、既にコンデンサＣ１は電圧Ｅｐに充電されているので
、ソレノイド１に大きな初期電流が流れて、電磁リレー
を再びオンに動作させることができる。

なお抵抗Ｒ４はソレノイド１の直流抵抗に比して十分大
きな抵抗値で、電源が短時間のうちにオン・オフを繰り
返した場合の、コンデンサＣ２の放電用である。

従来のソレノイド駆動装置においては、ソレノイドに電
流を流して電磁リレーを保持している時に、ソレノイド
駆動装置に供給している電源が一旦オフとなると、その
後は電源が復帰しても電磁リレーを復帰させることはで
きない。

本考案によれば上記のような場合において電源が復帰す
れば電磁リレーを復帰させることができるのみならず、
電源が瞬断したような場合には、電磁リレーに影響を与
えずオンを維持できるなど、その効果は極めて大なるも
のである。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示すソレノイド駆動装置を示す
ものである。 Ｒ１−Ｒ５・・・・・・抵抗、Ｃ□〜Ｃ３・・・・・・
コンデンサ、Ｑｌ、Ｑ２・・・・・・トランジスタ、１
・・・・・・ソレノイド、Ｄｌ・・・・・・ツェナーダ
イオード、Ｄ２〜Ｄ５・・・・・・ダイオード。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 脈波の電圧を電源として、ソレノイドを駆動する装置に
   おいて、 第１のトランジスタとツレメイドの直列回路と、ベース
   に加えられた信号を介して第１のトランジスタをオン・
   オフ制御する第２のトランジスタと、 前記直列回路へ並列に接続されたコンデンサＣ１と、こ
   のコンデンサ、とソレノイドとの接続点に一端が接続さ
   れた抵稙Ｒ１とからなる第１のＣＲ開回路、 抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２が直列接続されたものであっ
   て、抵抗Ｒ２が前記抵抗Ｒ１の他端に接続され、コンデ
   ンサＣ２が前記コンデンサＣ１と直列回路との接続点に
   接続された第２のＣＲ開回路、第１のトランジスタのベ
   ース・エミッタ間に接続された抵抗Ｒ３とコンデンサＣ
   ３とが直列接続された第３のＣＲ開回路、 前記抵初Ｂ２とコンデンサＣ２の接続点と抵抗Ｒ８とコ
   ンデンサＣ３の接続点との間に接続されたツェナーダイ
   オードと、 前記抵初Ｂ２と並列に接続されたダイオードＤ２と、を
   具備し前記抵抗とコンデンサの値が次の関係となるよう
   に設定したことを特徴とするソレノイド駆動装置。 Ｃ１・Ｒ１＜Ｃ２・Ｒ２ Ｃ２・Ｒ１〈Ｃ３・Ｒ３