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KR102359118B1 - Apparatus for controlling power of coil - Google Patents

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KR102359118B1
KR102359118B1 KR1020200158472A KR20200158472A KR102359118B1 KR 102359118 B1 KR102359118 B1 KR 102359118B1 KR 1020200158472 A KR1020200158472 A KR 1020200158472A KR 20200158472 A KR20200158472 A KR 20200158472A KR 102359118 B1 KR102359118 B1 KR 102359118B1
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KR
South Korea
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resistor
pwm signal
coil
unit
transistor
Prior art date
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Active
Application number
KR1020200158472A
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Korean (ko)
Inventor
김용은
손영욱
이재석
Original Assignee
한국자동차연구원
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Publication date
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Abstract

코일 전원 제어 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 코일 전원 제어 장치는, 전원 공급부로부터 공급된 전압으로 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생시키는 PWM 신호 발생부, 상기 PWM 신호 발생부로부터 입력된 PWM 신호를 증폭시키는 증폭부, 상기 증폭부로부터 입력된 PWM 신호에 따라 스위칭되어 코일에 전류를 인가하는 스위칭부, 및 상기 전원 공급부로부터 공급된 전압에 기초하여 상기 PWM 신호의 듀티를 제어하는 듀티 제어부를 포함한다. A coil power supply control device is disclosed. A coil power control device according to an aspect of the present invention includes a PWM signal generator for generating a PWM (Pulse Width Modulation) signal with a voltage supplied from a power supply, and an amplifier for amplifying a PWM signal input from the PWM signal generator. , a switching unit switching according to the PWM signal input from the amplifying unit to apply a current to the coil, and a duty control unit controlling the duty of the PWM signal based on the voltage supplied from the power supply unit.

Figure R1020200158472
Figure R1020200158472

Description

코일 전원 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING POWER OF COIL}Coil power control device {APPARATUS FOR CONTROLLING POWER OF COIL}

본 발명은 코일 전원 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 솔레노이드 밸브 또는 릴레이의 코일에 인가되는 전압에 따라 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 조절하는 코일 전원 제어 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a coil power control device, and more particularly, to a coil power control device for adjusting a PWM (Pulse Width Modulation) duty according to a voltage applied to a coil of a solenoid valve or a relay.

통상 솔레노이드 밸브는 물, 기름, 가스, 공기, 증기 등 유체의 관로나 용기에 설치되어 유체의 흐름을 단속 또는 변환하거나 그 유량을 조절하기 위한 용도로 사용된다. Generally, solenoid valves are installed in pipelines or containers of fluids such as water, oil, gas, air, and steam, and are used to intermittently or convert the flow of fluid or to control the flow rate.

솔레노이드 밸브는 원통 모양으로 만든 고정 철심에 코일을 나사모양으로 둥글게 감아서 만든 코일과 코일 안에 흡입되는 가동철심을 조합시킨 기구이다. 코일에 전류를 흘려 가동철심과 플런저를 코일 안으로 흡입시키거나, 복원스프링의 탄성력에 의해 원래 위치로 이동되게 하여 가동철심과 결합되는 플런저의 상하 이동 제어를 통해 유로를 개폐시킬 수 있도록 구성된다.A solenoid valve is a device that combines a coil made by winding a coil around a fixed iron core in a cylindrical shape and a moving iron core sucked into the coil. It is configured to allow the moving iron core and the plunger to be sucked into the coil by flowing a current through the coil, or to be moved to the original position by the elastic force of the restoration spring, so that the flow path can be opened and closed by controlling the vertical movement of the plunger coupled to the movable iron core.

한편, 릴레이는 전류의 흐름을 단속하는 전기부품이다. 릴레이는 저압의 전류신호의 흐름을 단속함으로써, 부하를 작동시키기 위한 고압의 전류의 흐름이 제어되게 하는 장치이다. 즉, 릴레이는 철심으로 이루어진 요크의 내부에 코일을 장착하고 요크에 가동접편을 설치하여, 코일에 저전류를 인가하면 코일에 형성된 자력에 의하여 가동접편이 이동하면서 전류의 접촉단자를 선택적으로 연결시켜 줌으로써 전류의 제어에 의해 전류의 흐름을 단속하도록 되어 있는 장치이다.On the other hand, the relay is an electrical component that regulates the flow of current. A relay is a device that controls the flow of a high-voltage current for operating a load by intermitting the flow of a low-voltage current signal. That is, the relay mounts a coil inside a yoke made of an iron core and installs a movable armature in the yoke. When a low current is applied to the coil, the movable armature moves by the magnetic force formed in the coil and selectively connects the contact terminals of the current. It is a device designed to regulate the flow of current by controlling the current by giving it.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0055647호(2016.05.18)의 '릴레이 코일 제어회로 진단 장치 및 방법'에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in 'Relay coil control circuit diagnosis apparatus and method' of Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0055647 (2016.05.18).

종래에는 릴레이 또는 솔레노이드 밸브의 코일에 많은 전류를 인가하여 전자석을 접촉시키고 이후 저항을 이용하여 전류를 감소시킨다. Conventionally, a large amount of current is applied to a coil of a relay or solenoid valve to contact an electromagnet, and then the current is reduced by using a resistance.

그러나 종래 방식은 코일의 용량이 작아 전류가 작은 경우에는 저항의 발열이 크지 않지만, 코일의 용량이 큰 경우 저항의 발열이 커져 효율성 및 내구성이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 솔레노이드 밸브 또는 릴레이의 초기 구동 후 일정 시간 뒤에 일정한 PWM 듀티를 발생시켜 전압을 상승시켜도 동일한 PWM 듀티를 발생하므로 전력 효율이 좋지 않은 단점이 있었다. However, in the conventional method, heat generation of the resistor is not large when the current is small because the capacity of the coil is small, but when the capacity of the coil is large, the heat of the resistor is increased, thereby reducing efficiency and durability. In addition, since the same PWM duty is generated even when the voltage is increased by generating a constant PWM duty after a predetermined time after the initial driving of the solenoid valve or relay, power efficiency is not good.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 솔레노이드 밸브 또는 릴레이의 코일에 인가되는 전압에 따라 PWM 듀티를 조절하는 코일 전원 제어 장치를 제공하는 데 있다. The present invention has been devised to improve the above problems, and an object of one aspect of the present invention is to provide a coil power control device for adjusting PWM duty according to a voltage applied to a coil of a solenoid valve or a relay.

본 발명의 일 측면에 따른 코일 전원 제어 장치는, 전원 공급부로부터 공급된 전압으로 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생시키는 PWM 신호 발생부, 상기 PWM 신호 발생부로부터 입력된 PWM 신호를 증폭시키는 증폭부, 상기 증폭부로부터 입력된 PWM 신호에 따라 스위칭되어 코일에 전류를 인가하는 스위칭부, 및 상기 전원 공급부로부터 공급된 전압에 기초하여 상기 PWM 신호의 듀티를 제어하는 듀티 제어부를 포함한다. A coil power control device according to an aspect of the present invention includes a PWM signal generator for generating a PWM (Pulse Width Modulation) signal with a voltage supplied from a power supply, and an amplifier for amplifying a PWM signal input from the PWM signal generator. , a switching unit switching according to the PWM signal input from the amplifying unit to apply a current to the coil, and a duty control unit controlling the duty of the PWM signal based on the voltage supplied from the power supply unit.

본 발명에서 상기 PWM 신호 발생부는, 멀티바이브레이터(Multivibrator)이고, 상기 멀티바이브레이터의 시정수를 조정하는 제1 저항(R1), 제2 저항(R2), 제1 커패시터(C1), 및 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다. In the present invention, the PWM signal generator is a multivibrator, and a first resistor (R1), a second resistor (R2), a first capacitor (C1), and a second capacitor for adjusting a time constant of the multivibrator (C2) may be included.

본 발명에서 상기 증폭부는, 제3 저항, 제4 저항, 제1 트랜지스터를 포함하고, 상기 제3 저항은 일단이 상기 전원 공급부에 연결되고 타단이 상기 제1 트랜지스터에 연결되며, 상기 제4 저항은 일단이 상기 PWM 신호 발생부의 출력단에 연결되고 타단이 상기 제1 트랜지스터에 연결되며, 상기 제1 트랜지스터는 에미터단이 접지와 연결되고 베이스단이 상기 제4 저항과 연결되고 컬렉터단이 상기 제3 저항과 상기 스위칭부에 연결될 수 있다. In the present invention, the amplifying unit includes a third resistor, a fourth resistor, and a first transistor, and the third resistor has one end connected to the power supply and the other end connected to the first transistor, and the fourth resistor is One end is connected to the output terminal of the PWM signal generator and the other end is connected to the first transistor, and the first transistor has an emitter terminal connected to ground, a base terminal connected to the fourth resistor, and a collector terminal connected to the third resistor. and the switching unit.

본 발명에서 상기 스위칭부는, 컬렉터단이 상기 코일에 연결되고 에미터단이 접지와 연결되며 베이스단이 상기 증폭부에 연결되는 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다. In the present invention, the switching unit may include a second transistor having a collector terminal connected to the coil, an emitter terminal connected to ground, and a base terminal connected to the amplifier unit.

본 발명에서 상기 듀티 제어부는 제너 다이오드(ZD1), 제6 저항(R6)을 포함하고, 상기 제너 다이오드는 일단이 상기 PWM 신호 발생부의 제1 저항 및 제1 커패시터가 만나는 점에 연결되고, 타단이 상기 제6 저항에 연결되며, 상기 제6저항은 일단이 상기 제너 다이오드에 연결되고, 상기 PWM 신호 발생부에 연결될 수 있다. In the present invention, the duty control unit includes a Zener diode (ZD1) and a sixth resistor (R6), and the Zener diode has one end connected to a point where the first resistor and the first capacitor of the PWM signal generator meet, and the other end is It may be connected to the sixth resistor, and one end of the sixth resistor may be connected to the Zener diode and connected to the PWM signal generator.

본 발명에서 상기 듀티 제어부는, 상기 제너 다이오드(ZD1)의 동작을 지연시키는 제3 커패시터(C3)를 더 포함하고, 상기 제3 커패시터는 일단이 상기 제6 저항 및 상기 제너 다이오드에 연결되고, 타단이 접지에 연결될 수 있다. In the present invention, the duty control unit further includes a third capacitor C3 for delaying the operation of the Zener diode ZD1, the third capacitor having one end connected to the sixth resistor and the Zener diode, and the other end connected to the third capacitor. It can be connected to ground.

본 발명에서 상기 듀티 제어부는, 상기 전원 공급부로부터 공급된 전압을 상기 제너 다이오드의 전압과 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 PWM 신호의 듀티를 조절할 수 있다. In the present invention, the duty control unit may compare the voltage supplied from the power supply unit with the voltage of the Zener diode, and adjust the duty of the PWM signal according to the comparison result.

본 발명의 다른 측면에 따른 코일 전원 제어 장치는, 전원 공급부로부터 공급된 전압으로 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생시키는 PWM 신호 발생부, 상기 PWM 신호 발생부로부터 입력된 PWM 신호를 증폭시키는 증폭부, 상기 증폭부로부터 입력된 PWM 신호에 따라 스위칭되어 코일에 전류를 인가하는 스위칭부, 상기 전원 공급부로부터 공급된 전원을 스위칭 제어하여 상기 코일을 구동시키는 구동부, 상기 구동부를 통해 상기 코일에 전원을 공급한 후 기 설정된 설정시간이 경과하면 상기 구동부를 턴오프시켜 상기 구동부를 통해 상기 코일에 흐르는 전류를 감소시키는 전류 조절부, 및 상기 전원 공급부로부터 공급된 전압에 기초하여 상기 PWM 신호의 듀티를 제어하는 듀티 제어부를 포함한다. A coil power control device according to another aspect of the present invention includes a PWM signal generating unit for generating a PWM (Pulse Width Modulation) signal with a voltage supplied from a power supply unit, and an amplifying unit for amplifying a PWM signal input from the PWM signal generating unit. , a switching unit for applying a current to the coil by being switched according to the PWM signal input from the amplifying unit, a driving unit for switching and controlling the power supplied from the power supply unit to drive the coil, and supplying power to the coil through the driving unit After a preset time has elapsed, a current control unit for reducing the current flowing through the coil through the driving unit by turning off the driving unit, and controlling the duty of the PWM signal based on the voltage supplied from the power supply unit It includes a duty control.

본 발명에서 상기 PWM 신호 발생부는, 멀티바이브레이터(Multivibrator)이고, 상기 멀티바이브레이터의 시정수를 조정하는 제1 저항(R1), 제2 저항(R2), 제1 커패시터(C1), 및 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다. In the present invention, the PWM signal generator is a multivibrator, and a first resistor (R1), a second resistor (R2), a first capacitor (C1), and a second capacitor for adjusting a time constant of the multivibrator (C2) may be included.

본 발명에서 상기 듀티 제어부는, 제너 다이오드(ZD1), 제6 저항(R6)을 포함하고, 상기 제너 다이오드는 일단이 상기 PWM 신호 발생부의 제1 저항 및 제1 커패시터가 만나는 점에 연결되고, 타단이 상기 제6 저항에 연결되며, 상기 제6저항은 일단이 상기 제너 다이오드에 연결되고, 상기 PWM 신호 발생부에 연결될 수 있다. In the present invention, the duty control unit includes a Zener diode ZD1 and a sixth resistor R6, and the Zener diode has one end connected to a point where the first resistor and the first capacitor of the PWM signal generator meet, and the other end of the Zener diode. It may be connected to the sixth resistor, and one end of the sixth resistor may be connected to the Zener diode and connected to the PWM signal generator.

본 발명에서 상기 듀티 제어부는, 상기 제너 다이오드(ZD1)의 동작을 지연시키는 제3 커패시터(C3)를 더 포함하고, 상기 제3 커패시터는 일단이 상기 제6 저항 및 상기 제너 다이오드에 연결되고, 타단이 접지에 연결될 수 있다. In the present invention, the duty control unit further includes a third capacitor C3 for delaying the operation of the Zener diode ZD1, the third capacitor having one end connected to the sixth resistor and the Zener diode, and the other end connected to the third capacitor. It can be connected to ground.

본 발명에서 상기 듀티 제어부는, 상기 전원 공급부로부터 공급된 전압을 상기 제너 다이오드의 전압과 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 PWM 신호의 듀티를 조절할 수 있다. In the present invention, the duty control unit may compare the voltage supplied from the power supply unit with the voltage of the Zener diode, and adjust the duty of the PWM signal according to the comparison result.

본 발명에서 상기 구동부는 제7 저항, 제3 트랜지스터를 포함하고, 상기 제7 저항은 일단이 상기 전원 공급부에 연결되고 타단이 상기 제3 트랜지스터에 연결되며, 상기 제3 트랜지스터는 컬렉터단이 상기 코일에 연결되고 에미터단이 접지와 연결되면 베이스단이 상기 제3 저항과 연결될 수 있다. In the present invention, the driving unit includes a seventh resistor and a third transistor, the seventh resistor has one end connected to the power supply and the other end connected to the third transistor, and the third transistor has a collector end connected to the coil When connected to and the emitter terminal is connected to the ground, the base terminal may be connected to the third resistor.

본 발명에서 상기 전류 조절부는 제8 저항, 제4 커패시터, 및 제4 트랜지스터를 포함하고, 상기 제8 저항은 일단이 상기 전원 공급부에 연결되고 타단이 상기 제4 트랜지스터에 연결되고, 상기 제4 트랜지스터는 컬렉터단이 상기 구동부에 연결되고 에미터단이 접지와 연결되며 베이스단이 상기 제8 저항에 연결되며, 상기 제4 커패시터는 일단이 접지와 연결되고 타단이 상기 제4 저항과 상기 제4 트랜지스터의 베이스단 사이에 연결될 수 있다. In the present invention, the current controller includes an eighth resistor, a fourth capacitor, and a fourth transistor, and the eighth resistor has one end connected to the power supply and the other end connected to the fourth transistor, and the fourth transistor A collector terminal is connected to the driver, an emitter terminal is connected to the ground, a base terminal is connected to the eighth resistor, and the fourth capacitor has one end connected to the ground and the other end of the fourth resistor and the fourth transistor. It may be connected between the base ends.

본 발명의 일 측면에 따른 코일 전원 제어 장치는 솔레노이드 밸브 또는 릴레이의 코일에 인가되는 전압에 따라 PWM 듀티를 조절함으로써 전력 효율을 높일 수 있다. The coil power control apparatus according to an aspect of the present invention may increase power efficiency by adjusting the PWM duty according to a voltage applied to a coil of a solenoid valve or a relay.

본 발명의 일 측면에 따른 코일 전원 제어 장치는 배터리의 상태에 따라 배터리가 만충일 때 전압이 높고, 배터리가 방전되면서 전압이 낮아지는 경우에 대응하여 전압에 따른 듀티를 생성하여 전압이 높을수록 듀티를 떨어트려 같은 토크를 발생시키며 낭비되는 전력을 최소화할 수 있다. The coil power control device according to an aspect of the present invention generates a duty according to the voltage in response to a case in which the voltage is high when the battery is fully charged and the voltage is decreased as the battery is discharged according to the state of the battery, so that the higher the voltage, the higher the duty is. The same torque can be generated by dropping the

본 발명의 일 측면에 따른 코일 전원 제어 장치는 솔레노이드 밸브 또는 릴레이의 코일에 인가되는 전압 상승에 대한 PWM 듀티를 줄여 같은 전력을 유지시킴으로써, 동작 효율을 높일 수 있다. In the coil power control apparatus according to an aspect of the present invention, the operation efficiency can be increased by reducing the PWM duty with respect to a voltage increase applied to the coil of the solenoid valve or relay to maintain the same power.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전원 제어 장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 전원 제어 장치의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전원 제어 장치의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
1 is a circuit diagram of a coil power control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram of a coil power control apparatus according to another embodiment of the present invention.
3 is a view showing a simulation result of a coil power control apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전원 제어 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, a coil power control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전원 제어 장치의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a coil power control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전원 제어 장치는 전원 공급부(10), PWM 신호 발생부(30), 증폭부(40), 스위칭부(50) 및 듀티 제어부(60)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a coil power control apparatus according to an embodiment of the present invention includes a power supply unit 10 , a PWM signal generator 30 , an amplifier 40 , a switching unit 50 , and a duty control unit 60 . may include

전원 공급부(10)는 전원을 공급할 수 있다. The power supply unit 10 may supply power.

코일(20)은 코일(20)에 의해 구동하는 전기 부품이라면 모두 채용될 수 있다. 전기 부품으로는 유체의 관로나 용기에 설치되어 유체의 흐름을 단속 또는 변환하거나 그 유량을 조절하는 솔레노이드 밸브 또는 전류의 흐름을 단속하는 릴레이가 포함될 수 있다. 코일(20)에 의해 구동하는 전기 부품에는 상기한 솔레노이드 밸브나 릴레이에 한정되는 것은 아니다. The coil 20 may be any electrical component driven by the coil 20 . The electrical component may include a solenoid valve installed in a fluid conduit or container to control or change the flow of the fluid or control the flow rate or a relay to control the flow of current. The electric component driven by the coil 20 is not limited to the above-described solenoid valve or relay.

도 1의 미설명 부호 R5는 코일(20)의 내부 저항일 수 있다. Reference numeral R5 not described in FIG. 1 may indicate an internal resistance of the coil 20 .

PWM 신호 발생부(30)는 전원 공급부(10)로부터 공급된 전원으로 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생시켜 증폭부(40)에 입력할 수 있다. The PWM signal generating unit 30 may generate a PWM (Pulse Width Modulation) signal with the power supplied from the power supply unit 10 and input it to the amplifying unit 40 .

PWM 신호 발생부(30)는 제1 저항(R1), 제2 저항(R2), 제1 커패시터(C1), 및 제2 커패시터(C2)를 포함하는 멀티바이브레이터(Multivibrator)가 채용될 수 있다. 멀티바이브레이터는 내부에 구비된 커패시터의 커패시턴스를 조절하여 주파수를 조절하거나 저항을 변화시켜 듀티 사이클을 조절할 수 있다. 구체적으로, PWM 신호 발생부(30)는 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)의 비율에 따라 PWM 듀티사이클을 정할 수 있다. 제1 저항(R1)이 제2 저항(R2)에 비해 크면 PWM 듀티사이클 작아지고, 제1 트랜지스터(Q1)에 의해 반전되어 Q2에는 PWM 듀티사이클이 커질 수 있다. 멀티바이브레이터는 내부에 구비된 커패시터의 커패시턴스를 조절하여 주파수를 조절하거나 저항을 변화시켜 듀티 사이클을 조절할 수 있다. As the PWM signal generator 30 , a multivibrator including a first resistor R1 , a second resistor R2 , a first capacitor C1 , and a second capacitor C2 may be employed. The multivibrator may adjust the frequency by adjusting the capacitance of a capacitor provided therein, or may adjust the duty cycle by changing the resistance. Specifically, the PWM signal generator 30 may determine the PWM duty cycle according to the ratio of the first resistor R1 and the second resistor R2 . When the first resistor R1 is larger than the second resistor R2 , the PWM duty cycle is reduced, and the PWM duty cycle is inverted by the first transistor Q1 to increase the PWM duty cycle in Q2 . The multivibrator may adjust the frequency by adjusting the capacitance of a capacitor provided therein, or may adjust the duty cycle by changing the resistance.

PWM 신호 발생부(30)는 상기한 멀티바이브레이터에 한정되는 것은 아니다. PWM 신호를 발생시킬 수 있는 소자나 회로라면 PWM 신호 발생부(30)로 모두 채용될 수 있다. The PWM signal generator 30 is not limited to the above-described multivibrator. Any element or circuit capable of generating a PWM signal may be employed as the PWM signal generating unit 30 .

증폭부(40)는 PWM 신호 발생부(30)로부터 입력된 PWM 신호를 증폭시킬 수 있다. The amplifying unit 40 may amplify the PWM signal input from the PWM signal generating unit 30 .

증폭부(40)는 제3 저항(R3), 제4 저항(R4) 및 제1 트랜지스터(Q1)를 포함할 수 있다. The amplifier 40 may include a third resistor R3 , a fourth resistor R4 , and a first transistor Q1 .

제3 저항(R3)은 일단이 전원 공급부(10)에 연결되고 타단이 제1 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 연결될 수 있다. The third resistor R3 may have one end connected to the power supply unit 10 and the other end connected to the collector of the first transistor Q1 .

제4 저항(R4)은 일단이 PWM 신호 발생부(30)의 출력단에 연결되고 타단이 제1 트랜지스터(Q1)에 연결될 수 있다. The fourth resistor R4 may have one end connected to the output terminal of the PWM signal generator 30 and the other end connected to the first transistor Q1 .

제1 트랜지스터(Q1)는 에미터단이 접지와 연결되고 베이스단이 제4 저항(R4)과 연결되며 컬렉터단이 제3 저항(R3)과 스위칭부(50)에 연결될 수 있다. The first transistor Q1 may have an emitter terminal connected to the ground, a base terminal connected to the fourth resistor R4 , and a collector terminal connected to the third resistor R3 and the switching unit 50 .

제1 트랜지스터(Q1)는 제4 저항(R4)을 통해 입력되는 PWM 신호에 따라 턴오프되고 이때 PWM 신호는 제3 저항(R3)에 의해 레벨 쉬프트되어 PWM 신호 발생부(30)에 입력될 수 있다. 즉, 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 입력되는 PWM 신호는 동일한 듀티로 증폭되어 스위칭부(50)에 입력될 수 있다. The first transistor Q1 is turned off according to the PWM signal input through the fourth resistor R4, and at this time, the PWM signal is level-shifted by the third resistor R3 to be input to the PWM signal generator 30. have. That is, the PWM signal input to the base terminal of the first transistor Q1 may be amplified with the same duty and input to the switching unit 50 .

스위칭부(50)는 증폭부(40)로부터 입력된 PWM 신호에 따라 스위칭되어 코일(20)에 전류를 인가할 수 있다. The switching unit 50 may be switched according to the PWM signal input from the amplifying unit 40 to apply a current to the coil 20 .

스위칭부(50)는 컬렉터단이 코일(20)에 연결되고 에미터단이 접지에 연결되며 베이스단이 증폭부(40)에 연결되는 제2 트랜지스터(Q2)를 포함할 수 있다.The switching unit 50 may include a second transistor Q2 having a collector terminal connected to the coil 20 , an emitter terminal connected to the ground, and a base terminal connected to the amplifier unit 40 .

즉, 제2 트랜지스터(Q2)는 증폭부(40)로부터 입력된 신호에 따라 턴온되어 코일(20)을 통해 전류가 흐르도록 한다. That is, the second transistor Q2 is turned on according to a signal input from the amplifier 40 to allow a current to flow through the coil 20 .

스위칭부(50)를 통해 흐르는 전류량은 PWM 신호 발생부(30)의 PWM 신호에 따라 결정될 수 있다. 스위칭부(50)를 통해 흐르는 전류량은 코일(20)의 동작을 유지할 수 있는 수준의 전류량일 수 있다.The amount of current flowing through the switching unit 50 may be determined according to the PWM signal of the PWM signal generating unit 30 . The amount of current flowing through the switching unit 50 may be a level of current capable of maintaining the operation of the coil 20 .

듀티 제어부(60)는 전원 공급부(10)로부터 공급된 전압(VDD)에 기초하여 PWM 신호의 듀티를 제어할 수 있다. The duty control unit 60 may control the duty of the PWM signal based on the voltage VDD supplied from the power supply unit 10 .

듀티 제어부(60)는 제너 다이오드(ZD1) 및 제6 저항(R6)을 포함할 수 있다. The duty control unit 60 may include a Zener diode ZD1 and a sixth resistor R6 .

제너 다이오드(ZD1)는 일단이 PWM 신호 발생부(30)의 시정수를 조정하는 제1 저항(R1)에 연결되고, 타단이 제6 저항(R6)에 연결될 수 있다. 이때, 제너 다이오드(ZD1)는 PWM 신호 발생부(30)의 제1 저항(R1) 및 제1 커패시터(C1)가 만나는 점에 연결될 수 있다.The Zener diode ZD1 may have one end connected to the first resistor R1 for adjusting the time constant of the PWM signal generator 30 , and the other end connected to the sixth resistor R6 . In this case, the Zener diode ZD1 may be connected to a point where the first resistor R1 and the first capacitor C1 of the PWM signal generator 30 meet.

제6 저항(R6)은 일단이 제너 다이오드(ZD1)에 연결되고, 타단이 PWM 신호 발생부(30)에 연결될 수 있다. The sixth resistor R6 may have one end connected to the Zener diode ZD1 and the other end connected to the PWM signal generator 30 .

상기와 같이 구성된 회로에서 전원 공급부(10)의 전압(VDD)이 제너 다이오드(ZD1) 전압보다 높으면, 제너 다이오드(ZD1) 측으로 제6 저항(R6)을 거쳐 전류가 흐를 수 있다. 제너 다이오드(ZD1) 측으로 전류가 흐르게 되면, PWM 신호 발생부(30)의 제1 저항(R1)과 듀티 제어부(60)의 제6 저항(R6)이 병렬연결로 합성되고, 이에 따라 제1 저항(R1)측의 저항 값이 작아질 수 있다. PWM 신호 발생부(30)의 제1 저항(R1)이 제2 저항(R2)보다 크면, PWM 듀티사이클이 작아지고, 제1 트랜지스터(Q1)에 의해 반전되어 제2 트랜지스터(Q2)에는 듀티사이클이 커지게 된다. In the circuit configured as described above, when the voltage VDD of the power supply unit 10 is higher than the voltage of the Zener diode ZD1 , a current may flow toward the Zener diode ZD1 through the sixth resistor R6 . When a current flows toward the Zener diode ZD1, the first resistor R1 of the PWM signal generator 30 and the sixth resistor R6 of the duty controller 60 are combined in parallel connection, and thus the first resistor The resistance value on the (R1) side may become small. When the first resistor R1 of the PWM signal generator 30 is greater than the second resistor R2, the PWM duty cycle is reduced, inverted by the first transistor Q1, and the duty cycle is applied to the second transistor Q2. this will get bigger

듀티 제어부(60)는 전원 공급부(10)의 전압(VDD)에 따라 PWM 듀티사이클을 조정함으로써, 전압 공급부로부터 공급된 초기 전압이 낮을 때 듀티가 크게 입력될 수 있고, 전압 공급부로부터 공급된 전압이 높아질수록 듀티가 작아지게 된다.The duty control unit 60 adjusts the PWM duty cycle according to the voltage VDD of the power supply unit 10, so that the duty can be input large when the initial voltage supplied from the voltage supply unit is low, and the voltage supplied from the voltage supply unit is The higher the value, the smaller the duty.

한편, 코일 전원 제어 장치가 초기 구동되면, 코일(20)의 전력 효율을 증가시키기 위해서 큰 힘이 필요하고, 이에 PWM 듀티를 증가시켜 전력을 크게 하고, 코일(20)(릴레이)가 붙었을 때는 PWM 듀티를 낮추어야 한다. 그러나 초기 전압 인가 시, 제너 다이오드(ZD1)가 동작하게 되면, PWM 듀티가 최대로 커지지 않고 작아지게 된다. 이로 인해 코일 전원 제어 장치의 초기 구동 시 제너 다이오드(ZD1)의 동작을 지연시킬 필요가 있다. On the other hand, when the coil power control device is initially driven, a large force is required to increase the power efficiency of the coil 20, thereby increasing the power by increasing the PWM duty, and when the coil 20 (relay) is attached The PWM duty should be lowered. However, when the zener diode ZD1 is operated when the initial voltage is applied, the PWM duty becomes small instead of maximally increased. For this reason, it is necessary to delay the operation of the Zener diode ZD1 when the coil power control device is initially driven.

이에, 본 발명의 실시예에 따른 듀티 제어부(60)는 제너 다이오드(ZD1)의 동작을 지연시키는 제3 커패시터(C3)를 더 포함할 수 있다. Accordingly, the duty control unit 60 according to the embodiment of the present invention may further include a third capacitor C3 for delaying the operation of the Zener diode ZD1.

제3 커패시터(C3)는 일단이 제6 저항(R6) 및 제너 다이오드(ZD1)에 연결되고, 타단이 접지에 연결될 수 있다.The third capacitor C3 may have one end connected to the sixth resistor R6 and the Zener diode ZD1 and the other end connected to the ground.

전원 공급부(10)에 의해 전원이 공급되면, 제3 커패시터(C3)에 에너지가 충전될 수 있다. 이후 제3 커패시터(C3)의 에너지가 제너 다이오드(ZD1)를 동작시킬 수 있을 정도로 증가하게 되면, 제너 다이오드(ZD1)는 동작할 수 있다. When power is supplied by the power supply unit 10 , energy may be charged in the third capacitor C3 . Thereafter, when the energy of the third capacitor C3 increases enough to operate the Zener diode ZD1 , the Zener diode ZD1 may operate.

상기와 같이 구성된 듀티 제어부(60)를 통해 코일 전원 제어 장치의 초기 구동 시 큰 힘이 필요할 때 PWM 듀티를 증가시켜 전력을 크게 할 수 있고, 코일(20)이 붙었을 때는 PWM 듀티를 낮아지도록 하여 전력 효율을 높일 수 있다. 즉, 초기 코일 구동 시 시편이 이동할 때 강한 힘을 인가하고 일정 시간 뒤 약한 힘을 인가함으로써, 에너지를 절약할 수 있다. When a large power is needed during the initial driving of the coil power control device through the duty control unit 60 configured as described above, the power can be increased by increasing the PWM duty, and when the coil 20 is attached, the PWM duty is lowered. Power efficiency can be improved. That is, by applying a strong force when the specimen moves during the initial coil driving and applying a weak force after a predetermined time, energy can be saved.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 전원 제어 장치의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a coil power control apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 전원 제어 장치는 전원 공급부(10), PWM 신호 발생부(30), 증폭부(40), 스위칭부(50), 듀티 제어부(60), 구동부(70) 및 전류 조절부(80)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , a coil power control apparatus according to another embodiment of the present invention includes a power supply unit 10 , a PWM signal generator 30 , an amplifier 40 , a switching unit 50 , and a duty control unit 60 . , a driving unit 70 and a current adjusting unit 80 may be included.

전원 공급부(10), PWM 신호 발생부(30), 증폭부(40), 스위칭부(50), 및 듀티 제어부(60)는 도 1에 도시된 전원 공급부(10), PWM 신호 발생부(30), 증폭부(40), 스위칭부(50), 및 듀티 제어부(60)와 동일한 동작을 수행하므로, 그 설명은 생략하기로 한다. The power supply unit 10 , the PWM signal generation unit 30 , the amplification unit 40 , the switching unit 50 , and the duty control unit 60 are the power supply unit 10 and the PWM signal generation unit 30 shown in FIG. 1 . ), the amplification unit 40 , the switching unit 50 , and the duty control unit 60 perform the same operations, so a description thereof will be omitted.

스위칭부(50)를 통해 흐르는 전류량은 PWM 신호 발생부(30)의 PWM 신호에 따라 결정된다. 스위칭부(50)를 통해 흐르는 전류량은 코일(20)의 동작을 유지할 수 있는 수준의 전류량이며, 구동부(70)에 의해 흐르는 전류량에 비해 상대적으로 작을 수 있다. The amount of current flowing through the switching unit 50 is determined according to the PWM signal of the PWM signal generating unit 30 . The amount of current flowing through the switching unit 50 is at a level capable of maintaining the operation of the coil 20 , and may be relatively small compared to the amount of current flowing by the driving unit 70 .

구동부(70)는 전원 공급부(10)로부터 공급된 전원을 스위칭 제어를 통해 코일(20)에 전류를 공급하여 코일(20)을 구동시킬 수 있다. The driving unit 70 may drive the coil 20 by supplying current to the coil 20 through switching control of the power supplied from the power supply unit 10 .

구동부(70)에 의해 코일(20)에 흐르는 전류량은 상기한 스위칭부(50)에 의해 코일(20)에 흐르는 전류량보다 상대적으로 크다. The amount of current flowing through the coil 20 by the driving unit 70 is relatively larger than the amount of current flowing through the coil 20 by the above-described switching unit 50 .

구동부(70)는 PWM 신호 발생부(30) 및 스위칭부(50)와 병렬 배치되어 코일(20)과 연결될 수 있다. The driving unit 70 may be disposed in parallel with the PWM signal generating unit 30 and the switching unit 50 to be connected to the coil 20 .

구동부(70)는 제7 저항(R7)과 제3 트랜지스터(Q3)를 포함할 수 있다. The driver 70 may include a seventh resistor R7 and a third transistor Q3 .

제7 저항(R7)은 일단이 전원 공급부(10)에 연결되고 타단이 제3 트랜지스터(Q3)의 베이스단에 연결될 수 있다. The seventh resistor R7 may have one end connected to the power supply unit 10 and the other end connected to the base terminal of the third transistor Q3 .

제3 트랜지스터(Q3)는 컬렉터단이 코일(20)에 연결되고 에미터단이 접지와 연결되며 베이스단이 제7 저항(R7)과 연결될 수 있다. The third transistor Q3 may have a collector terminal connected to the coil 20 , an emitter terminal connected to ground, and a base terminal connected to the seventh resistor R7 .

제3 트랜지스터(Q3)는 전원 공급부(10)를 통해 공급된 전원에 의해 턴온되어 코일(20)을 통해 전류가 흐르게 된다. The third transistor Q3 is turned on by the power supplied through the power supply unit 10 so that a current flows through the coil 20 .

즉, 전원 공급부(10)의 초기 동작 시에는 구동부(70), PWM 신호 발생부(30), 증폭부(40) 및 스위칭부(50)가 각각 구동하여 코일(20)에 전류가 흘러 솔레노이드 밸브 또는 릴레이가 동작하게 된다. That is, during the initial operation of the power supply unit 10 , the driving unit 70 , the PWM signal generating unit 30 , the amplifying unit 40 , and the switching unit 50 are each driven to flow a current to the coil 20 and the solenoid valve Or the relay will operate.

코일(20)에 의해 동작하는 전기 부품 예컨대, 솔레노이드 밸브나 릴레이의 경우 전자석으로 동작하게 되는데, 전기 부품의 동작 전에는 전기적으로 접촉되는 접편간의 거리가 상대적으로 멀다. 따라서 이를 전기적으로 접속시키기 위해 상대적으로 많은 전류량이 필요로 한다. 다만, 접편이 서로 접촉된 후에는 초기 필요한 전류량보다 상대적으로 작은 전류량으로도 그 접촉 상태를 유지할 수 있게 된다.An electric component operated by the coil 20, for example, a solenoid valve or a relay operates as an electromagnet. Therefore, a relatively large amount of current is required to electrically connect them. However, after the armatures are in contact with each other, the contact state can be maintained even with an amount of current that is relatively smaller than the amount of current required initially.

전류 조절부(80)는 구동부(70)를 통해 코일(20)에 전류를 공급한 후 기 설정된 설정시간이 경과하면 구동부(70)를 턴오프시켜 구동부(70)를 통해 코일(20)에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다. The current control unit 80 supplies current to the coil 20 through the driving unit 70 and then turns off the driving unit 70 when a preset time has elapsed to flow through the coil 20 through the driving unit 70 . current can be reduced.

전류 조절부(80)는 제8 저항(R8), 제4 커패시터(C4) 및 제4 트랜지스터(Q4)를 포함할 수 있다. The current controller 80 may include an eighth resistor R8 , a fourth capacitor C4 , and a fourth transistor Q4 .

제8 저항(R8)은 일단이 전원 공급부(10)에 연결되고 타단이 제4 트랜지스터(Q4)의 베이스단에 연결될 수 있다. The eighth resistor R8 may have one end connected to the power supply unit 10 and the other end connected to the base terminal of the fourth transistor Q4 .

제4 트랜지스터(Q4)는 컬렉터단이 구동부(70)에 연결되고 에미터단이 접지와 연결되며 베이스단이 제8 저항(R8)과 연결될 수 있다. The fourth transistor Q4 may have a collector terminal connected to the driver 70 , an emitter terminal connected to the ground, and a base terminal connected to the eighth resistor R8 .

제4 커패시터(C4)는 일단이 접지와 연결되고 타단이 제8 저항(R8)과 제4 트랜지스터(Q4)의 베이스단 사이에 연결될 수 있다. The fourth capacitor C4 may have one end connected to the ground and the other end connected between the eighth resistor R8 and the base terminal of the fourth transistor Q4.

전원 공급부(10)에 의해 전원이 공급되면, 제4 커패시터(C4)에 에너지가 충전될 수 있다. 이후 제4 커패시터(C4)의 에너지가 제4 트랜지스터(Q4)를 턴온시킬 수 있을 정도로 증가하게 되면, 제4 트랜지스터(Q4)는 턴온될 수 있다.When power is supplied by the power supply unit 10 , energy may be charged in the fourth capacitor C4 . Thereafter, when the energy of the fourth capacitor C4 increases enough to turn on the fourth transistor Q4 , the fourth transistor Q4 may be turned on.

제4 트랜지스터(Q4)가 턴온됨에 따라 제3 트랜지스터(Q3)는 턴오프될 수 있다. 이에 따라, 제3 트랜지스터(Q3)를 통해서는 전류가 흐르지 않게 되고, 그 결과 코일(20)을 통해 흐르는 전류량은 스위칭부(50)에 의해 흐르는 전류량으로 감소하게 된다. As the fourth transistor Q4 is turned on, the third transistor Q3 may be turned off. Accordingly, no current flows through the third transistor Q3 , and as a result, the amount of current flowing through the coil 20 is reduced to the amount of current flowing through the switching unit 50 .

즉, 전원 공급부(10)에 의해 전원이 공급되면, 코일(20)에는 해당 전기 부품의 동작 개시에 필요한 상대적으로 많은 전류가 흐르게 되고, 이후 설정시간, 예컨대, 제4 커패시터(C4)에 제4 트랜지스터(Q4)를 턴오프시킬 수 있을 정도의 에너지가 충전되는 시간이 경과하면, 전기 부품의 동작에 필요한 만큼의 전류가 흐르게 된다. That is, when power is supplied by the power supply unit 10 , a relatively large current required to start the operation of the corresponding electric component flows through the coil 20 , and thereafter, for a set time, for example, the fourth capacitor C4 is applied to the fourth capacitor C4 . When the amount of energy sufficient to turn off the transistor Q4 has elapsed, a current necessary for the operation of the electrical component flows.

한편, PWM 신호 발생부(30)는 PWM 신호의 듀티비를 다양하게 설정할 수 있다. 예컨대, 코일(20)의 동작점이 5V라면 입력전압은 12V가 인가될 수 있다. Meanwhile, the PWM signal generator 30 may set the duty ratio of the PWM signal in various ways. For example, if the operating point of the coil 20 is 5V, an input voltage of 12V may be applied.

PWM 신호 발생부(30)는 동작 초기에는 고속으로 동작하지만, 내부의 저항을 변화시켜 PWM 듀티 사이클을 감소시킬 수 있다. 즉, PWM 신호 발생부(30)는 듀티비를 제어하여 코일(20)을 동작시킨 후 평균 전압을 유지할 수 있어 코일(20)의 파손 없이 전기 부품을 안정적으로 동작시킬 수 있다. The PWM signal generator 30 operates at a high speed in the initial stage of operation, but may reduce the PWM duty cycle by changing the internal resistance. That is, the PWM signal generator 30 can maintain the average voltage after operating the coil 20 by controlling the duty ratio, thereby stably operating the electric component without damage to the coil 20 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전원 제어 장치의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다. 3 is a view showing a simulation result of a coil power control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 코일 전원 제어 장치가 초기 구동되면, PWM 듀티가 높고, 코일(릴레이)을 유지하게 되면, PWM 듀티가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 3 , it can be seen that when the coil power control device is initially driven, the PWM duty is high, and when the coil (relay) is maintained, the PWM duty is decreased.

이를 통해 코일 전원 제어 장치의 초기 구동 시 큰 힘이 필요할 때 PWM 듀티를 증가시켜 전력을 크게 할 수 있고, 코일이 붙었을 때는 PWM 듀티를 낮아지도록 하여 전력 효율을 높일 수 있다. 즉, 초기 코일 구동 시 시편이 이동할 때 강한 힘을 인가하고 일정 시간 뒤 약한 힘을 인가함으로써, 에너지를 절약할 수 있다. Through this, when a large power is required for initial driving of the coil power control device, the power can be increased by increasing the PWM duty, and when the coil is attached, the power efficiency can be increased by lowering the PWM duty. That is, by applying a strong force when the specimen moves during the initial coil driving and applying a weak force after a predetermined time, energy can be saved.

이와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 코일 전원 제어 장치는 솔레노이드 밸브 또는 릴레이의 코일에 인가되는 전압에 따라 PWM 듀티를 조절함으로써 전력 효율을 높일 수 있다. As described above, the coil power control apparatus according to an aspect of the present invention can increase power efficiency by adjusting the PWM duty according to the voltage applied to the coil of the solenoid valve or relay.

본 발명의 일 측면에 따른 코일 전원 제어 장치는 배터리의 상태에 따라 배터리가 만충일 때 전압이 높고, 배터리가 방전되면서 전압이 낮아지는 경우에 대응하여 전압에 따른 듀티를 생성하여 전압이 높을수록 듀티를 떨어트려 같은 토크를 발생시키며 낭비되는 전력을 최소화할 수 있다. The coil power control device according to an aspect of the present invention generates a duty according to the voltage in response to a case in which the voltage is high when the battery is fully charged and the voltage is decreased as the battery is discharged according to the state of the battery, so that the higher the voltage, the higher the duty is. The same torque can be generated by dropping the

본 발명의 일 측면에 따른 코일 전원 제어 장치는 솔레노이드 밸브 또는 릴레이의 코일에 인가되는 전압 상승에 대한 PWM 듀티를 줄여 같은 전력을 유지시킴으로써, 동작 효율을 높일 수 있다. In the coil power control apparatus according to an aspect of the present invention, the operation efficiency can be increased by reducing the PWM duty with respect to a voltage increase applied to the coil of the solenoid valve or relay to maintain the same power.

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 전원 제어 장치는 솔레노이드 밸브 또는 릴레이의 코일에 흐르는 전류를 조절하여 솔레노이드 밸브 또는 릴레이의 전력손실 및 발열을 감소시킬 수 있다. The coil power control apparatus according to an embodiment of the present invention can reduce power loss and heat generation of the solenoid valve or relay by adjusting the current flowing through the coil of the solenoid valve or relay.

본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.Implementations described herein may be implemented in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream, or a signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), implementations of the discussed features may also be implemented in other forms (eg, as an apparatus or program). The apparatus may be implemented in suitable hardware, software and firmware, and the like. A method may be implemented in an apparatus such as, for example, a processor, which generally refers to a computer, a microprocessor, a processing device, including an integrated circuit or programmable logic device, and the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, portable/personal digital assistants (“PDA”) and other devices that facilitate communication of information between end-users.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it is understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible by those of ordinary skill in the art. will understand Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

10 : 전원 공급부
20 : 코일
30 : PWM 신호 발생부
40 : 증폭부
50 : 스위칭부
60 : 듀티 제어부
70 : 구동부
80 : 전류 조절부
10: power supply
20: coil
30: PWM signal generator
40: amplification unit
50: switching unit
60: duty control unit
70: drive unit
80: current control unit

Claims (14)

전원 공급부로부터 공급된 전압으로 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생시키는 PWM 신호 발생부;
상기 PWM 신호 발생부로부터 입력된 PWM 신호를 증폭시키는 증폭부;
상기 증폭부로부터 입력된 PWM 신호에 따라 스위칭되어 코일에 전류를 인가하는 스위칭부; 및
상기 전원 공급부로부터 공급된 전압에 기초하여 상기 PWM 신호의 듀티를 제어하는 듀티 제어부를 포함하되,
상기 PWM 신호 발생부는,
멀티바이브레이터(Multivibrator)이고, 상기 멀티바이브레이터의 시정수를 조정하는 제1 저항, 제2 저항, 제1 커패시터, 및 제2 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
a PWM signal generator for generating a PWM (Pulse Width Modulation) signal with the voltage supplied from the power supply;
an amplifying unit amplifying the PWM signal input from the PWM signal generating unit;
a switching unit which is switched according to the PWM signal input from the amplifying unit to apply a current to the coil; and
A duty control unit for controlling the duty of the PWM signal based on the voltage supplied from the power supply unit,
The PWM signal generator,
A multivibrator, the coil power control device comprising a first resistor, a second resistor, a first capacitor, and a second capacitor for adjusting the time constant of the multivibrator.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 증폭부는,
제3 저항;
제4 저항; 및
제1 트랜지스터를 포함하고,
상기 제3 저항은 일단이 상기 전원 공급부에 연결되고 타단이 상기 제1 트랜지스터에 연결되며,
상기 제4 저항은 일단이 상기 PWM 신호 발생부의 출력단에 연결되고 타단이 상기 제1 트랜지스터에 연결되며,
상기 제1 트랜지스터는 에미터단이 접지와 연결되고 베이스단이 상기 제4 저항과 연결되고 컬렉터단이 상기 제3 저항과 상기 스위칭부에 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
According to claim 1,
The amplification unit,
a third resistor;
a fourth resistor; and
comprising a first transistor;
The third resistor has one end connected to the power supply and the other end connected to the first transistor,
The fourth resistor has one end connected to the output terminal of the PWM signal generator and the other end connected to the first transistor,
The first transistor has an emitter terminal connected to the ground, a base terminal connected to the fourth resistor, and a collector terminal connected to the third resistor and the switching unit.
제1항에 있어서,
상기 스위칭부는,
컬렉터단이 상기 코일에 연결되고 에미터단이 접지와 연결되며 베이스단이 상기 증폭부에 연결되는 제2 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
According to claim 1,
The switching unit,
and a second transistor having a collector terminal connected to the coil, an emitter terminal connected to ground, and a base terminal connected to the amplifier.
제1항에 있어서,
상기 듀티 제어부는,
제너 다이오드(ZD1); 및
제6 저항을 포함하고,
상기 제너 다이오드는 일단이 상기 PWM 신호 발생부의 제1 저항 및 제1 커패시터가 만나는 점에 연결되고, 타단이 상기 제6 저항에 연결되며,
상기 제6저항은 일단이 상기 제너 다이오드에 연결되고, 상기 PWM 신호 발생부의 제1 저항과 제2 저항에 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
According to claim 1,
The duty control unit,
Zener diode (ZD1); and
a sixth resistor;
One end of the Zener diode is connected to a point where the first resistor and the first capacitor of the PWM signal generator meet, and the other end is connected to the sixth resistor,
The sixth resistor has one end connected to the Zener diode, and is connected in parallel to the first resistor and the second resistor of the PWM signal generator.
제5항에 있어서,
상기 듀티 제어부는,
상기 제너 다이오드(ZD1)의 동작을 지연시키는 제3 커패시터(C3)를 더 포함하고,
상기 제3 커패시터는 일단이 상기 제6 저항 및 상기 제너 다이오드에 연결되고, 타단이 접지에 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
6. The method of claim 5,
The duty control unit,
Further comprising a third capacitor (C3) for delaying the operation of the Zener diode (ZD1),
The third capacitor has one end connected to the sixth resistor and the Zener diode, and the other end connected to the ground.
제5항에 있어서,
상기 듀티 제어부는,
상기 전원 공급부로부터 공급된 전압을 상기 제너 다이오드의 전압과 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 PWM 신호의 듀티를 조절하는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
6. The method of claim 5,
The duty control unit,
The coil power control device, characterized in that the voltage supplied from the power supply is compared with the voltage of the Zener diode, and the duty of the PWM signal is adjusted according to the comparison result.
전원 공급부로부터 공급된 전압으로 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생시키는 PWM 신호 발생부;
상기 PWM 신호 발생부로부터 입력된 PWM 신호를 증폭시키는 증폭부;
상기 증폭부로부터 입력된 PWM 신호에 따라 스위칭되어 코일에 전류를 인가하는 스위칭부;
상기 전원 공급부로부터 공급된 전원을 스위칭 제어하여 상기 코일을 구동시키는 구동부;
상기 구동부를 통해 상기 코일에 전원을 공급한 후 기 설정된 설정시간이 경과하면 상기 구동부를 턴오프시켜 상기 구동부를 통해 상기 코일에 흐르는 전류를 감소시키는 전류 조절부; 및
상기 전원 공급부로부터 공급된 전압에 기초하여 상기 PWM 신호의 듀티를 제어하는 듀티 제어부를 포함하되,
상기 PWM 신호 발생부는,
멀티바이브레이터(Multivibrator)이고, 상기 멀티바이브레이터의 시정수를 조정하는 제1 저항, 제2 저항, 제1 커패시터, 및 제2 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
a PWM signal generator for generating a PWM (Pulse Width Modulation) signal with the voltage supplied from the power supply;
an amplifying unit amplifying the PWM signal input from the PWM signal generating unit;
a switching unit which is switched according to the PWM signal input from the amplifying unit to apply a current to the coil;
a driving unit for switching the power supplied from the power supply unit to drive the coil;
a current control unit for reducing the current flowing through the coil through the driving unit by turning off the driving unit when a preset time elapses after supplying power to the coil through the driving unit; and
A duty control unit for controlling the duty of the PWM signal based on the voltage supplied from the power supply unit,
The PWM signal generator,
A multivibrator, the coil power control device comprising a first resistor, a second resistor, a first capacitor, and a second capacitor for adjusting the time constant of the multivibrator.
삭제delete 제8항에 있어서,
상기 듀티 제어부는,
제너 다이오드(ZD1); 및
제6 저항을 포함하고,
상기 제너 다이오드는 일단이 상기 PWM 신호 발생부의 제1 저항 및 제1 커패시터가 만나는 점에 연결되고, 타단이 상기 제6 저항에 연결되며,
상기 제6저항은 일단이 상기 제너 다이오드에 연결되고, 상기 PWM 신호 발생부의 제1 저항과 제2 저항에 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
9. The method of claim 8,
The duty control unit,
Zener diode (ZD1); and
a sixth resistor;
One end of the Zener diode is connected to a point where the first resistor and the first capacitor of the PWM signal generator meet, and the other end is connected to the sixth resistor,
The sixth resistor has one end connected to the Zener diode, and is connected in parallel to the first resistor and the second resistor of the PWM signal generator.
제10항에 있어서,
상기 듀티 제어부는,
상기 제너 다이오드(ZD1)의 동작을 지연시키는 제3 커패시터(C3)를 더 포함하고,
상기 제3 커패시터는 일단이 상기 제6 저항 및 상기 제너 다이오드에 연결되고, 타단이 접지에 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
11. The method of claim 10,
The duty control unit,
Further comprising a third capacitor (C3) for delaying the operation of the Zener diode (ZD1),
The third capacitor has one end connected to the sixth resistor and the Zener diode, and the other end connected to the ground.
제11항에 있어서,
상기 듀티 제어부는,
상기 전원 공급부로부터 공급된 전압을 상기 제너 다이오드의 전압과 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 PWM 신호의 듀티를 조절하는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
12. The method of claim 11,
The duty control unit,
The coil power control device, characterized in that the voltage supplied from the power supply is compared with the voltage of the Zener diode, and the duty of the PWM signal is adjusted according to the comparison result.
제8항에 있어서,
상기 구동부는
제7 저항; 및
제3 트랜지스터를 포함하고,
상기 제7 저항은 일단이 상기 전원 공급부에 연결되고 타단이 상기 제3 트랜지스터에 연결되며,
상기 제3 트랜지스터는 컬렉터단이 상기 코일에 연결되고 에미터단이 접지와 연결되며, 베이스단이 상기 제7 저항과 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
9. The method of claim 8,
the driving unit
a seventh resistor; and
a third transistor,
The seventh resistor has one end connected to the power supply and the other end connected to the third transistor,
The third transistor has a collector terminal connected to the coil, an emitter terminal connected to ground, and a base terminal connected to the seventh resistor.
제8항에 있어서,
상기 전류 조절부는
제8 저항;
제4 커패시터; 및
제4 트랜지스터를 포함하고,
상기 제8 저항은 일단이 상기 전원 공급부에 연결되고 타단이 상기 제4 트랜지스터에 연결되고,
상기 제4 트랜지스터는 컬렉터단이 상기 구동부에 연결되고 에미터단이 접지와 연결되며 베이스단이 상기 제8 저항에 연결되며,
상기 제4 커패시터는 일단이 접지와 연결되고 타단이 상기 제8 저항과 상기 제4 트랜지스터의 베이스단 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 전원 제어 장치.
9. The method of claim 8,
The current control unit
eighth resistance;
a fourth capacitor; and
comprising a fourth transistor;
The eighth resistor has one end connected to the power supply and the other end connected to the fourth transistor,
The fourth transistor has a collector terminal connected to the driver, an emitter terminal connected to ground, and a base terminal connected to the eighth resistor,
The fourth capacitor has one end connected to the ground and the other end connected between the eighth resistor and the base end of the fourth transistor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004335656A (en) * 2003-05-06 2004-11-25 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd Actuator drive circuit
KR102154635B1 (en) * 2019-08-26 2020-09-10 엘에스일렉트릭(주) Coil drive appatatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004335656A (en) * 2003-05-06 2004-11-25 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd Actuator drive circuit
KR102154635B1 (en) * 2019-08-26 2020-09-10 엘에스일렉트릭(주) Coil drive appatatus

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