KR200222138Y1 - Coil Drive Control Device of Magnetic Contactor - Google Patents
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Abstract
본 고안은 전자접촉기의 코일구동 제어장치에 관한 것으로, 종래장치는 흡입 및 유지전류가 과도하게 인가되어 제어 트랜지스터 및 코일에 열이 발생하고, 또한 흡입시 흡입시간을 많이 인가함으로 인해 마그네트코일의 손상이나 오동작이 발생할 수 있는 문제점이 있었다. 따라서, 본 고안은 전자접촉기에 전원을 인가하는 입력단자와; 상기 입력단자의 전원을 정류하는 정류부와; 상기 정류부로부터 정류된 직류전원(DC)을 입력받아 정전압을 발생하는 정전압부와; 상기 정전압부의 정전압을 입력받아 이를 피이드백된 역기전력에 따른 펄스폭변조신호를 출력하는 씨피유와; 상기 씨피유의 펄스폭변조신호를 입력받아 그에 따라 코일에 흐르는 전류가 차단 또는 통전될때 발생하는 역기전력을 흡수하는 코일구동부와; 상기 코일구동부의 역기전력을 입력받아 이를 상기 씨피유로 피이드백하는 피이드백부로 구성하여 코일에 흐르는 전류를 연속적으로 피드백받아 이에 따라 코일에 흐르는 전류를 제어함으로써 주변의 환경에 관계없이 일정하게 안정적으로 장치를 동작시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a coil drive control device of a magnetic contactor, and the conventional device is excessively applied to the suction and holding current to generate heat to the control transistor and the coil, and also to damage the magnet coil due to applying a lot of suction time during suction There was a problem that can cause a malfunction. Therefore, the present invention and the input terminal for applying power to the magnetic contactor; A rectifier for rectifying power of the input terminal; A constant voltage unit receiving a DC power rectified from the rectifier and generating a constant voltage; A C oil receiving the constant voltage of the constant voltage unit and outputting a pulse width modulated signal according to the fed back electromotive force; A coil driver for receiving the pulse width modulation signal of the CPI and absorbing counter electromotive force generated when a current flowing in the coil is cut off or energized accordingly; It consists of a feedback unit that receives the counter electromotive force of the coil drive unit and feeds it back to the CPI, and continuously receives the current flowing through the coil and controls the current flowing through the coil accordingly, thereby maintaining a stable device regardless of the surrounding environment. There is an effect that can be operated.
Description
본 고안은 전자접촉기의 제어장치에 관한 것으로, 특히 코일의 전류를 피드백받아 코일에 흐르는 전류의 과다를 측정하여 마그네트코일의 손상이나 오동작을 미연에 방지하여 수명 및 신뢰성을 향상시킬수 있도록 한 전자접촉기의 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control device of a magnetic contactor. In particular, the magnetic contactor which is capable of improving the life and reliability by preventing the damage or malfunction of the magnet coil by measuring the excessive current flowing through the coil by feeding back the coil current. It relates to a control device.
일반적으로 전자접촉기는 모터와 같은 부하에 전원을 인가하는 장치로서 조작전원을 입력받아 코일에 전류를 흘러 코아를 자화시킴으로써 접점을 유지하여 부하에 전원을 인가하는 장치이다.In general, a magnetic contactor is a device for applying power to a load such as a motor, and is a device for supplying power to a load by maintaining a contact point by receiving an operating power and flowing a current through a coil to magnetize the core.
도1은 일반적인 전자접촉기의 코일구동 제어장치의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시된 바와같이 전자접촉기에 전원을 인가하는 입력단자(10)와; 상기 입력단자(10)의 전원을 정류하는 정류부(11)와; 상기 정류부(11)에서 출력된 신호를 입력받아 낮은 전압으로 분압하는 분압부(12)와; 상기 정류부(11)로부터 정류된 직류전원(DC)을 입력받아 정전압을 발생하는 정전압부(13)와; 상기 분압부(12)의 낮은 전압과 상기 정전압부(13)의 정전압을 입력받아 전압이 설정치 이상이 되면 검출신호를 출력하는 전압검출부(14)와; 상기 전압검출부(14)의 검출신호와 상기 정전압부(13)의 정전압을 입력받아 펄스신호를 발생하는 오에스피부(ONE SHOT PULSE:이하 오에스피로 명함;15)와; 상기 오에스피부(15)로부터 펄스신호를 입력받아 발진신호를 출력하는 발진부(16)와; 상기 발진부(16)의 발진신호와 상기 정전압부(13)의 정전압을 입력받아 전압을 출력하는 출력부(17)와; 상기 출력부(17)로부터 전압을 입력받아 코일에 전류의 흐름이 차단 및 통전될 때 코일에 발생하는 역기전력을 흡수하는 코일구동부(18)로 구성한다.1 is a circuit diagram showing a configuration of a coil drive control apparatus of a general magnetic contactor, and an input terminal 10 for applying power to the magnetic contactor as shown in the drawing; A rectifier 11 for rectifying the power of the input terminal 10; A voltage dividing unit 12 which receives the signal output from the rectifying unit 11 and divides the signal into a low voltage; A constant voltage unit 13 receiving a DC power rectified from the rectifier 11 and generating a constant voltage; A voltage detector (14) for receiving the low voltage of the voltage dividing unit (12) and the constant voltage of the constant voltage unit (13) and outputting a detection signal when the voltage is equal to or higher than a set value; ONE SHOT PULSE (hereinafter referred to as an OE SPIR business card; 15) which receives a detection signal of the voltage detector 14 and a constant voltage of the constant voltage unit 13 to generate a pulse signal; An oscillator 16 for receiving a pulse signal from the OS skin 15 and outputting an oscillation signal; An output unit 17 for receiving the oscillation signal of the oscillator 16 and the constant voltage of the constant voltage unit 13 and outputting a voltage; The coil driving unit 18 receives the voltage from the output unit 17 and absorbs back electromotive force generated in the coil when the flow of current is interrupted and energized in the coil.
상기 분압부(12)는 정류부(11)의 출력단자와 접지사이에 저항(R123),(R124)을 직렬로 접속하고 이 접속점에 일측이 접지된 콘덴서(C3)를 접속하여, 그 접속점에서 분압전압을 발생하도록 구성한다.The voltage divider 12 connects resistors R123 and R124 in series between the output terminal of the rectifier 11 and ground, and connects a capacitor C3 having one side grounded to this connection point, and divides the voltage at the connection point. Configure to generate voltage.
상기 전압검출부(14)는 정전압을 인가받은 저항(R101)과 일측이 접지된 저항(R102)를 접속하여, 그 접속점을 저항(R106)을 통해 제1 오피앰프(U1)의 반전단자(-)에 접속하고, 상기 분압부(12)에서 출력되는 분압전압이 인가된 저항(R103)은 일측이 접지된 저항(R4)을 접속하여, 그 접속점을 저항(R105)를 통해 제1 오피앰프(U1)의 비반전단자(+)에 접속하고, 상기 제1 오피앰프(U1)에서 비반전단자(+)와 출력단자 사이에 저항(R107)이 접속되도록 구성한다.The voltage detector 14 connects a resistor R101 applied with a constant voltage and a resistor R102 grounded at one side thereof, and connects the connection point thereof to the inverting terminal (−) of the first op amp U1 through the resistor R106. The resistor R103 to which the divided voltage output from the voltage dividing unit 12 is applied is connected to the resistor R4 having one side connected to the ground, and the connection point is connected to the first op amp U1 through the resistor R105. Is connected to the non-inverting terminal (+), and the resistor R107 is connected between the non-inverting terminal (+) and the output terminal in the first op amp (U1).
상기 오에스피부(15)는 정전압부(13)에서 출력된 신호를 저항(R108), 콘덴서(C1)를 순차적으로 통해 일측이 접지된 저항(R109)에 직렬로 접속하고, 상기 저항(R109)과 콘덴서(C1)의 접속점에 상기 전압검출부(14)의 전압검출신호를 인가하며, 상기 콘덴서(C1)와 저항(R109)의 접속점을 저항(R113)을 통해 제2 오피앰프(U2)의 반전단자(-)에 접속하고, 정전압을 인가받은 저항(R110)과 일측이 접지된 저항(R111)을 접속하여, 그 접속점을 저항(R112)을 통해 제2 오피앰프(U2)의 비반전단자(+)에 접속하여, 상기 제2 오피앰프(U2)의 출력단에서 펄스신호를 출력하도록 구성한다.The OS skin 15 sequentially connects a signal output from the constant voltage unit 13 to a resistor R109 having one side grounded through a resistor R108 and a capacitor C1, and the resistor R109. The voltage detection signal of the voltage detector 14 is applied to the connection point of the capacitor C1, and the inversion terminal of the second op amp U2 is connected to the connection point of the capacitor C1 and the resistor R109 through the resistor R113. And a non-inverting terminal (+) of the second op amp U2 through the resistor R112. ), And outputs a pulse signal at the output terminal of the second op amp U2.
상기 발진부(16)는 분압부(12)의 출력을 노드1에 인가받고 상기 노드1과 정전압이 인가된 저항(R19)이 접속되어 있는 노드2 사이에 순방향으로 다이오드(D2)를 접속하고, 상기 노드1과 일측이 접지된 콘덴서(C2)가 접속되어 있는 노드3 사이에 다이오드(D1)을 순방향으로 접속하며, 상기 노드2와 상기 노드3 사이에 저항(R120)과 역방향으로 다이오드(D3)가 접속되고, 상기 오에스피부(15)의 펄스신호를 인가받는 제3 오피앰프(U3)의 반전단자(-)와 상기 노드3 사이에 저항(R118)을 접속하며, 정전압을 인가받은 저항(R114)와 일측이 접지된 저항(R115)이 접속되어, 그 접속점을 저항(R116)을 통해 제3 오피앰프(U3)의 비반전단자(+)에 접속하여, 상기 제3 오피앰프의 비반전단자(-)와 상기 노드2 사이에 저항(R117)을 접속하여, 상기 노드2에서 신호를 발생하도록 구성한다.The oscillator 16 receives the output of the voltage divider 12 to the node 1 and connects the diode D2 in the forward direction between the node 1 and the node 2 to which the resistor R19 to which the constant voltage is applied is connected. The diode D1 is connected in the forward direction between the node 1 and the node 3 to which the capacitor C2 having one side connected to the ground is connected in the forward direction, and the diode D3 is reversely connected to the resistor R120 between the node 2 and the node 3. The resistor R118 is connected between the inverting terminal (-) of the third op amp U3, which receives the pulse signal of the OS skin 15, and the node 3, and receives a constant voltage. And a resistor R115 grounded at one side thereof are connected, and a connection point thereof is connected to a non-inverting terminal (+) of the third op amp U3 through a resistor R116, so that the non-inverting terminal of the third op amp ( A resistor R117 is connected between-) and the node 2 to generate a signal at the node 2.
상기 출력부(17)는 상기 발진부(16)의 출력을 제4 오피앰프(U4)의 반전단자(-)에 인가받고, 정전압이 인가된 저항(R121)과 일측이 접지된 저항(R122)이 접속되어, 그 접속점을 상기 제4 오피앰프(U4)의 비반전단자(+)에 접속하여, 상기 제4 오피앰프(U4)의 출력단에서 출력신호가 발생되도록 구성된다.The output unit 17 receives the output of the oscillation unit 16 to the inverting terminal (-) of the fourth op amp U4, a resistor R121 to which a constant voltage is applied, and a resistor R122 having one side grounded thereto. And a connection point thereof is connected to a non-inverting terminal (+) of the fourth op amp U4 so that an output signal is generated at an output terminal of the fourth op amp U4.
상기 코일 구동부(18)는 에미터가 접지되고 베이스에 출력부(17)의 신호를 인가받아 도통제어되는 엔형트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 역방향으로 다이오드(D4)가 병렬접속된 코일이 접속되어 구성되며, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작은 다음과 같다.The coil driver 18 is configured by connecting a coil in which the diode D4 is connected in parallel to the collector of the N-type transistor Q1 which is connected to the emitter ground and is electrically controlled by receiving the signal of the output unit 17 to the base. The operation of the conventional apparatus configured as described above is as follows.
먼저, 전자접촉기의 입력단자(10)에 전원이 인가되면 이는 정류부(11)를 통하여 전압이 정류되고, 정전압부(13)에서는 상기 정류부(11)에서 출력된 신호를 입력받아 정전압을 발생하고, 또한 분압부(12)는 상기 정류부(11)의 전압을 저항(R123) ,(R124) 및 콘덴서(C3)를 통해 낮은 전압으로 분압하여 출력한다.First, when power is applied to the input terminal 10 of the magnetic contactor, the voltage is rectified through the rectifying unit 11, the constant voltage unit 13 receives the signal output from the rectifying unit 11 to generate a constant voltage, In addition, the voltage divider 12 divides the voltage of the rectifier 11 into a low voltage through the resistors R123 and R124 and the capacitor C3 and outputs the divided voltage.
이에따라, 전압검출부(14)는 상기 분압부(12)의 분압전압을 입력받아 저항(R103),( R104)의 전압분배법칙에 의해 분배된 전압이 제1 오피앰프(U1)의 비반전단자(+)에 인가되고, 상기 정전압부(13)의 정전압을 저항(R101)과 저항(R102)의 전압분배법칙에 의해 분배된 전압이 제1 오피앰프(U1)의 반전단자(-)에 인가되어 그 전압이 설정치 이상이 되면 제1 오피앰프(U1)의 히스테리시스 특성에 의하여 검출신호를 출력한다.Accordingly, the voltage detector 14 receives the divided voltage of the voltage divider 12 and divides the voltage divided by the voltage division law of the resistors R103 and R104 into the non-inverting terminal of the first op amp U1. + And a voltage divided by the constant voltage division law of the resistor R101 and the resistor R102 is applied to the inverting terminal (-) of the first op amp U1. When the voltage exceeds the set value, the detection signal is output by the hysteresis characteristic of the first op amp U1.
즉, Vcc*(R102/(R101)+R102))이 Vref1+(분압전압-Vref)*(R101)/(R1O1+R102))보다 크면 저전위를 출력하고, Vcc*(R102)/(R101+R102))이 Vref1-(V1-Vref)* (R101 / (R101+R102)) 보다 작으면 고전위를 출력한다.That is, if Vcc * (R102 / (R101) + R102) is greater than Vref1 + (divided voltage-Vref) * (R101) / (R1O1 + R102)), low potential is output and Vcc * (R102) / (R101 + If R102)) is smaller than Vref1- (V1-Vref) * (R101 / (R101 + R102)), a high potential is output.
이때, 응답전압(Vref1)은 분압전압*(R104/(R103+R104))의 값을 가진다.At this time, the response voltage Vref1 has a value of the divided voltage * (R104 / (R103 + R104)).
여기서, 상기 제1 오피앰프(U1)의 출력신호가 저전위이면 전류가 저항(R108)을 통해서 접지쪽으로 흐르게 되므로 콘덴서(C1)에는 아무런 영향을 주지 못하게 되어 제2 오피앰프(U2)의 반전단자(-)는 접지상태의 전압이 인가되고, 제2 오피앰프(U2)의 비반전단자(+)에는 저항(R110),(R111)의 전압분배법칙에 의해서 상기 정전압부(13)의 출력전압*(R110/(R110+R111)) 이 인가되어 제2 오피앰프(U2)의 출력단자는 고전위를 출력하고, 제1 오피앰프(U1)의 출력단에서 출력되는 고전위가 제3 오피앰프(U3)의 반전단자(-)에 인가되어 제3 오피앰프(U3)의 출력단자도 고전위를 출력하게 되며, 반대로 제4 오피앰프(U4)는 반전단자(-)의 전압이 높으므로 제4 오피앰프(U4)의 출력전압은 저전위를 출력하고, 이 저전위 신호는 엔형트랜지스터(Q1)의 베이스단자에 인가되어 그 엔형트랜지스터(Q1)를 턴-오프시켜 코일에 흐르는 전류를 차단시킨다.Here, if the output signal of the first op amp U1 is low potential, current flows to the ground through the resistor R108 and thus does not affect the capacitor C1, thereby inverting the second op amp U2. The negative voltage is applied to the ground state, and the output voltage of the constant voltage unit 13 is applied to the non-inverting terminal (+) of the second op amp U2 by the voltage distribution law of the resistors R110 and R111. * (R110 / (R110 + R111)) is applied so that the output terminal of the second op amp U2 outputs a high potential, and the high potential output from the output end of the first op amp U1 is the third op amp U3. ) Is applied to the inverting terminal (-) of the () and output terminal of the third op amp (U3) also outputs a high potential, on the contrary, the fourth op amp (U4) is the fourth op amp because the voltage of the inverting terminal (-) is high The output voltage of the amplifier U4 outputs a low potential, and this low potential signal is applied to the base terminal of the n-type transistor Q1, and the n-type transistor Q Turn off 1) to cut off the current flowing in the coil.
상기와 달리, 제1 오피앰프(U1)가 고전위를 출력하면 저항(R108) 및 콘덴서(C1)는 미분회로로 동작하게 되므로 제2 오피앰프(U2)의 반전단자(-)에는 피크형태의 파형이 입력되고, 즉 이 파형은 전류제한용저항(R113)을 통해서 제2 오피앰프(U2)의 반전단자(-)에 인가되며, 제2 오피앰프(U2)의 비반전단자(+)에는 분압부(12)의 출력전압이 저항(R110),(R111)에 의해 전압분배되어 응답전압(Vref2)이 인가되게 된다.Unlike the above, when the first op amp U1 outputs a high potential, the resistor R108 and the condenser C1 operate as differential circuits, and thus the inverting terminal (-) of the second op amp U2 has a peak shape. The waveform is input, that is, the waveform is applied to the inverting terminal (-) of the second op amp U2 through the current limiting resistor R113, and to the non-inverting terminal (+) of the second op amp U2. The output voltage of the voltage divider 12 is divided by the resistors R110 and R111 to apply the response voltage Vref2.
여기서, 응답전압(Vref2)은 분압전압*(R11/(R10+R11))의 값을 가지며, 제2 오피앰프(U2) 반전단자(-)의 입력은 정전압부(13)의 출력전압에 대한 저항(R108) 및 콘덴서(C1)의 미분파형이므로 입력전압에 관계없이 피크형태의 파형을 나타내고, 이 파형신호는 정전압부(13)의 출력전압에 대한 저항(R110) 및 저항(R111)의 분배전압이므로 입력전압과 관계없이 일정한 크기의 전압을 가지므로 일정한 길이의 펄스신호를 제2 오피앰프(U2)에서 출력하며, 이 펄스신호는 제3 오피앰프(U3)의 반전단자(-)에 인가되고, 이때 상기 제3 오피앰프(U3)의 출력이 저전위일때는 상기 정전압부(13)의 출력전압이 저항(R114),(R115)에 의해 전압(정전압* (R115/(R114+R115)))이 분배되어 인가되고, 제3 오피앰프(U3)의 비반전단자(+)에는 상기 제3 오피앰프(U3)의 출력이 고전위일때는 저항(R114),(R115),(R116),(R117),(R119)에 따라서 전압이 분배되어 인가되며, 제3 오피앰프(U3)의 반전단자(-)가 저전위이면 상기 제3 오피앰프(U3)의 출력은 고전위가 되고, 반대로 제3 오피앰프(U3)의 반전단자(-)가 고전위일때는 제3오피앰프(U3)의 출력은 저전위가 된다.Here, the response voltage Vref2 has a value of the divided voltage * R11 / (R10 + R11), and the input of the second op amp U2 inverting terminal (−) is connected to the output voltage of the constant voltage unit 13. Since it is a differential waveform of the resistor R108 and the capacitor C1, it shows a peak-shaped waveform irrespective of the input voltage, and this waveform signal is divided between the resistor R110 and the resistor R111 with respect to the output voltage of the constant voltage section 13. Since the voltage has a constant voltage regardless of the input voltage, a pulse signal of a constant length is output from the second op amp U2, and the pulse signal is applied to the inverting terminal (-) of the third op amp U3. At this time, when the output of the third op amp U3 is low potential, the output voltage of the constant voltage unit 13 is set by the resistors R114 and R115 (constant voltage * (R115 / (R114 + R115)). )) Is distributed and applied to the non-inverting terminal (+) of the third operational amplifier (U3) when the output of the third operational amplifier (U3) has a high potential, and includes resistors R114, R115, and R116. , (R11 7) The voltage is divided and applied according to (R119), and if the inverting terminal (-) of the third op amp U3 has a low potential, the output of the third op amp U3 becomes a high potential, When the inverting terminal (-) of the three operational amplifiers U3 has a high potential, the output of the third operational amplifier U3 becomes a low potential.
이때, 분압부(12)의 출력전압은 다이오드(D1)을 통하여 콘덴서(C2)에 충전되고, 이 충전된 전압은 저항(R120) 및 다이오드(D3)를 통해 제4 오피앰프(U4)의 반전단자(-)에 입력되며, 상기 제4 오피앰프(U4)의 비반전단자(+)에는 정전압부(13)의 출력전압이 저항(R121),(R122)에 의해 전압이 분배된 신호가 인가되어 이를 비교하여 제4 오피앰프(U4)는 고전위를 출력하고, 이에따라 그 고전위가 엔형트랜지스터(Q1)를 턴-온 시켜 코일에 전류가 흐르게 된다.At this time, the output voltage of the voltage divider 12 is charged to the capacitor C2 through the diode D1, and the charged voltage is inverted of the fourth op amp U4 through the resistor R120 and the diode D3. A signal in which the voltage is divided by the resistors R121 and R122 is applied to the non-inverting terminal + of the fourth op amp U4. As a result, the fourth op amp U4 outputs a high potential, and accordingly, the high potential turns on the N-type transistor Q1 so that a current flows in the coil.
이때, 다이오드(D4)는 엔형트랜지스터(Q1)가 턴-온 또는 턴-오프 되면서 코일에 전류의 흐름이 차단/통전될 때 코일에 유기되는 역기전력을 흡수한다.At this time, the diode D4 absorbs back EMF induced in the coil when the N-type transistor Q1 is turned on or turned off while the flow of current is interrupted / conducted in the coil.
여기서, 상기와 같은 동작은 인가된 전압의 크기를 검출하여 제어를 하게 되는 데, 흡입동작시 일정시간을 전압에 따라 지연하여 그에 따라 흡인 동작을 하게 된다.In this case, the above operation is performed by detecting the magnitude of the applied voltage, and the suction operation is delayed according to the voltage during the suction operation, and the suction operation is performed accordingly.
도2는 기존 코일에 흐르는 전류의 파형도로서, 이에 도시된 바와같이 전원인가시 마그네트를 끌어당겨 붙이기 위하여 코일에 큰 전류가 필요하며, 이때의 전류파형이 A부분에 해당되고, 전류파형 B부분은 마그네트가 붙어 순간적으로 전류가 감소한 부분이며, 이때를 판별해 코일에 유지전류만 주게 되면 마그네트는 계속 붙어 있게 되며 이부분이 D부분이다.Figure 2 is a waveform diagram of the current flowing through the existing coil, as shown in the large current is required to the coil to attract the magnet when the power is applied, the current waveform at this time corresponds to the A portion, the current waveform B portion Is the part where the current decreases momentarily due to the magnet attached. If the current is judged and only the holding current is given to the coil, the magnet remains attached and this part is the D part.
여기서, 코일의 특성변화로 인해 2.5배의 흡입시간을 가지므로 C부분의 과흡입량이 발생하게 된다.Here, since the suction time of 2.5 times due to the change in the characteristics of the coil, the over-suction amount of the C portion occurs.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 종래에는 흡입 및 유지전류가 과도하게 인가되어 제어 트랜지스터 및 코일에 열이 발생하고, 또한 흡입시 흡입시간을 많이 인가함으로 인해 마그네트코일의 손상이나 오동작이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.As described in detail above, the suction and holding currents are excessively applied to generate heat to the control transistor and the coil, and the suction coil may be damaged or malfunction due to the application of the suction time to the suction. .
따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 고안은 코일의 전류를 피드백받아 장치를 제어함으로써 제품의 품질 및 수명을 향상시킬 수 있도록 한 전자접촉기의 코일구동 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a coil drive control apparatus for a magnetic contactor capable of improving product quality and lifespan by controlling a device by receiving a current from a coil.
도 1은 일반적인 전자접촉기의 코일구동 제어장치의 구성을 보인 회로도.1 is a circuit diagram showing the configuration of a coil drive control apparatus of a general magnetic contactor.
도 2는 도 1에 있어서의 전류파형도.FIG. 2 is a waveform diagram of current in FIG. 1. FIG.
도 3은 본 고안 전자접촉기의 코일구동 제어장치의 구성을 보인 회로도.3 is a circuit diagram showing the configuration of the coil drive control apparatus of the present invention magnetic contactor.
도 4는 도 3에 있어서의 전류파형도.FIG. 4 is a waveform diagram of current in FIG. 3. FIG.
도 5는 도3에 있어서의 흐름도.5 is a flowchart in FIG. 3;
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10:입력단자 11:정류부10: Input terminal 11: Rectifier
13:정전압부 18:코일구동부13: constant voltage section 18: coil driving section
20:씨피유 21:피이드백부20: C. oil 21: feed white
SR:션트저항SR: Shunt Resistance
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 전자접촉기에 전원을 인가하는 입력단자와; 상기 입력단자의 전원을 정류하는 정류부와; 상기 정류부로부터 정류된 직류전원(DC)을 입력받아 정전압을 발생하는 정전압부와; 상기 정전압부의 정전압을 입력받아 이를 피이드백된 역기전력에 따른 펄스폭변조신호로 출력하는 씨피유와; 상기 씨피유의 펄스폭변조신호를 입력받아 그에 따라 코일에 흐르는 전류가 차단 또는 통전될때 발생하는 역기전력을 흡수하는 코일구동부와; 상기 코일구동부의 역기전력을 입력받아 이를 상기 씨피유로 피이드백하는 피이드백부로 구성한것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is an input terminal for applying power to the magnetic contactor; A rectifier for rectifying power of the input terminal; A constant voltage unit receiving a DC power rectified from the rectifier and generating a constant voltage; A C oil receiving the constant voltage of the constant voltage unit and outputting it as a pulse width modulated signal according to the fed back electromotive force; A coil driver for receiving the pulse width modulation signal of the CPI and absorbing counter electromotive force generated when a current flowing in the coil is cut off or energized accordingly; It is characterized by consisting of a feedback unit for receiving the back electromotive force of the coil drive unit and feeds it back to the C.
이하, 본 고안 전자접촉기의 코일구동제어장치에 대한 작용및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the operation and effects of the coil drive control apparatus of the present invention magnetic contactor will be described in detail.
도2는 본 고안 전자접촉기의 코일구동 제어장치의 일실시예의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 전자접촉기에 전원을 인가하는 입력단자(10)와; 상기 입력단자(10)의 전원을 정류하는 정류부(11)와; 상기 정류부(11)로부터 정류된 직류전원(DC)을 입력받아 정전압을 발생하는 정전압부(13)와; 상기 정전압부(13)의 정전압을 입력받아 이를 피이드백된 역기전력에 따른 펄스폭변조신호를 출력하는 씨피유(20)와; 상기 씨피유(20)의 펄스폭변조신호를 입력받아 그에 따라 코일에 흐르는 전류가 차단 또는 통전될때 발생하는 역기전력을 흡수하는 코일구동부(18)와; 상기 코일구동부(18)의 코일에 흐르는 역기전력을 입력받아 이를 상기 씨피유(20)로 피이드백하는 피이드백부(21)로 구성한다.FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a coil drive control apparatus of a magnetic contactor according to the present invention, and as shown therein, an input terminal 10 for applying power to a magnetic contactor; A rectifier 11 for rectifying the power of the input terminal 10; A constant voltage unit 13 receiving a DC power rectified from the rectifier 11 and generating a constant voltage; CPI (20) for receiving the constant voltage of the constant voltage unit 13 and outputs a pulse width modulation signal according to the feedback back electromotive force; A coil driver 18 which receives the pulse width modulation signal of the CPI 20 and absorbs counter electromotive force generated when the current flowing through the coil is blocked or energized accordingly; Consists of a feedback unit 21 for receiving the back electromotive force flowing through the coil of the coil driving unit 18 and feeds it back to the CMP (20).
상기 피이드백부(21)는 코일에 흐르는 전류를 유기하는 션트저항(SR)과; 상기 션트저항(SR)에 걸린 전압을 입력받아 이를 필터링하는 저항(R201) 및 커패시터(C202)와; 상기 저항(R201) 및 커패시터(C202)에서 필터링된 전압을 입력받아 이를 소정레벨 증폭하는 오피앰프(U20)로 구성한다.The feedback part 21 includes a shunt resistor SR for inducing a current flowing through a coil; A resistor (R201) and a capacitor (C202) for receiving the voltage applied to the shunt resistor (SR) and filtering it; The op amp U20 receives the filtered voltage from the resistor R201 and the capacitor C202, and amplifies the voltage by a predetermined level.
도5는 본 고안 전자접촉기의 코일구동 제어장치의 흐름도로서, 이에 도시한 바와같이 전원을 인가하여 흡입전압을 출력한 후 흡입전류가 흡입기준전류(-)보다 큰지를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과 흡입전류가 흡입기준전류(-)보다 크면 출력전압폭을 크게하여 출력하고, 흡입전류가 흡입기준전류(-)보다 작으면 다시 상기 흡입전류가 흡입기준전류(+)보다 큰지를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 흡입전류가 흡입기준전류(+)보다 작으면 현상태 그대로 출력하고, 흡입전류가 흡입기준전류(+)보다 크면 출력전압폭을 작게하여 출력한후 일정시간동안 흡입전류가 소정레벨 이하인가를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 판단결과 흡입전류가 소정레벨 이하가 아니면 상기 제1 단계로 궤환하고 흡입전류가 소정레벨 이하이면 유지전압을 출력한후 유지전류가 유지기준전류(-)보다 큰지를 판단하는 제4 단계와; 상기 제4 단계의 판단결과 상기 유지전류가 유지기준전류(-)보다 크면 출력전압폭을 크게하여 출력하고, 상기 유지전류가 유지기준전류(-)보다 작으면 이 유지전류가 유지기준전류(+)보다 큰지를 판단하는 제5 단계와; 상기 제5 단계의 판단결과 유지전류가 유지기준전류(+)보다 작으면 현상태를 그대로 출력하고, 유지전류가 유지기준전류(+)보다 크면 출력전압폭을 작게하여 출력한후 상기 제4 단계로 궤환하는 제6 단계로 이루어진다.FIG. 5 is a flowchart of a coil drive control apparatus for a magnetic contactor according to the present invention, the first step of determining whether the suction current is greater than the suction reference current (−) after applying power to output a suction voltage; If the suction current is greater than the suction reference current (-), the output voltage width is increased when the suction current is greater than the suction reference current (-). If the suction current is less than the suction reference current (-), the suction current is again the suction reference current (+). A second step of determining whether greater than; If the suction current is less than the suction reference current (+) as a result of the determination of the second step, if the suction current is larger than the suction reference current (+), it is output as it is. A third step of determining whether it is below a predetermined level; If the suction current is less than or equal to a predetermined level as a result of the determination in the third step, returning to the first stage and outputting a holding voltage if the suction current is less than or equal to the predetermined level, and then determining whether the holding current is greater than the holding reference current (−). 4 steps; As a result of the determination in the fourth step, if the holding current is greater than the holding reference current (−), the output voltage width is increased and output. If the holding current is smaller than the holding reference current (−), the holding current is the holding reference current (+). A fifth step of determining whether greater than; As a result of the determination in the fifth step, if the holding current is smaller than the holding reference current (+), the current state is output as it is. If the holding current is larger than the holding reference current (+), the output voltage width is reduced and outputted. The sixth step is to feed back.
이와같이 구성한 본 고안의 일실시예의 동작을 첨부한 도면에 의거하여 설명한다.The operation of the embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 정류부(11)는 입력단자(10)로부터 전원을 입력받아 이를 정류하고, 정전압부(13)는 상기 정류부(11)의 정류된 직류전원(DC)을 입력받아 그에 따라 정전압을 발생한다.First, the rectifier 11 receives power from the input terminal 10 and rectifies it, and the constant voltage unit 13 receives the rectified DC power DC of the rectifier 11 to generate a constant voltage accordingly.
이때, 씨피유(20)는 상기 정전압부(13)의 정전압을 입력받아 그에 따라 펄스폭변조신호(PWM)를 코일구동부(18)에 인가한다.At this time, the CP 20 receives the constant voltage of the constant voltage unit 13 and applies a pulse width modulated signal PWM to the coil driver 18 accordingly.
이에따라, 상기 코일구동부(18)는 상기 씨피유(20)의 펄스폭변조신호(PWM)를 입력받아 그에 따라 코일에 흐르는 전류가 차단 또는 통전될때 발생하는 흡입 역기전력을 흡수한다.Accordingly, the coil driver 18 receives the pulse width modulation signal PWM of the CPI 20 and thus absorbs the suction back EMF generated when the current flowing through the coil is blocked or energized.
이후, 피이드백부(21)는 상기 코일에 흐르는 흡입 역기전력을 입력받아 이를 상기 씨피유(20)의 에이/디(A/D) 포트에 인가한다.Thereafter, the feedback unit 21 receives the suction back EMF flowing through the coil and applies it to the A / D port of the CPI.
이에따라, 상기 씨피유(20)는 상기 피이드백부(21)를 통해 입력된 흡입 역기전력을 디지털신호로 변환한 후 이를 초기 설정된 흡입 기준값(-)(+)과 비교하여 그에 따른 펄스폭변조신호(PWM)를 출력한다.Accordingly, the CPI 20 converts the suction back EMF input through the feedback unit 21 into a digital signal and compares the suction back EMF to the initial set suction reference value (-) (+) to thereby adjust the pulse width modulated signal (PWM). Outputs
즉, 전원이 인가되면 흡입전류를 코일에 흐르도록 하기 위해 씨피유(20)는 펄스폭변조신호(PWM)를 출력하여 그 펄스폭변조신호(PWM)에 의해 코일구동부(18)의 엔피엔형트랜지스터(Q20)를 턴온시킨다.That is, in order to allow the suction current to flow through the coil when the power is applied, the CPI 20 outputs a pulse width modulated signal PWM and the nP transistor of the coil driver 18 by the pulse width modulated signal PWM. Turn on (Q20).
이때, 코일에 발생하는 흡입전류가 피이드백부(21)의 션트저항(SR)에 유기되어 흐르고, 이 유기된 전류를 저항(203)에 의해 전압으로 변환한후 커패시터(202)로 안정화시킨다.At this time, the suction current generated in the coil is induced by the shunt resistance SR of the feedback part 21, and this induced current is converted into a voltage by the resistor 203 and then stabilized by the capacitor 202.
그다음, 저항(R201) 및 커패시터(C202)는 상기 커패시터에서 안정화된 전압을 필터링하고, 오피앰프(U20)는 이 필터링된 전압을 입력받아 이를 소정 증폭하고, 씨피유(20)는 상기 증폭된 전압을 에이/디(A/D) 포트로 입력받아 이를 디지털화하여 이 디지털화한 흡입값을 흡인기준값(-)(+)과 비교하여 그에 따라 펄스폭변조신호(PWM)의 출력값을 변화시켜 상기 코일에 일정한 흡입전류가 흐르도록 제어한다.Then, the resistor R201 and the capacitor C202 filter the voltage stabilized in the capacitor, and the operational amplifier U20 receives the filtered voltage and amplifies it, and the CPI 20 converts the amplified voltage. It is inputted to the A / D port and digitized to compare the digitized suction value with the suction reference value (-) (+) and change the output value of the pulse width modulated signal (PWM) accordingly to maintain a constant Control the suction current to flow.
그리고, 일정시간후에 코일에 흐르는 전류가 소정레벨 이하로 판별이 나면 도4에서 보는 바와같이 유지제어루틴으로 동작하게 된다.After a certain period of time, when the current flowing through the coil is determined to be below a predetermined level, it operates as a maintenance control routine as shown in FIG.
여기서, 상기 유지제어루틴에서 씨피유(20)의 동작은 흡입제어와 동일하게 코일의 전류를 디지털화하여 유지값과 유지기준값(-)(+)을 비교하여 그에 따라 펄스폭변조신호(PWM)의 출력값을 변화시켜 코일에 일정한 유지전류가 흐를수 있도록 제어하게 된다.Here, the operation of the CPI 20 in the holding control routine digitizes the current of the coil in the same way as the suction control, compares the holding value with the holding reference value (-) (+), and accordingly outputs the pulse width modulated signal PWM. It is controlled so that a constant holding current flows through the coil.
도4는 본 고안의 전류파형도로서, 이에 도시한 바와같이 전원인가시 마그네트를 끌어당기기 위해 코일에 큰전류가 필요한데, 이때의 전류파형이 E부분(실제흡입량)에 해당되며 전류파형 F부분은 마그네트가 붙어 순간적으로 전류가 감소한 부분이며, 마그네트가 붙어 순간적으로 전류가 감소할때를 판별하여 코일에 유지전류만 주게 되면 마그네트는 계속 붙어 있게 되며 이 부분이 G부분이다.4 is a current waveform diagram of the present invention, as shown in FIG. 4, a large current is required for the coil to attract the magnet when the power is applied, and the current waveform corresponds to the E portion (actual intake), and the current waveform F portion is It is the part where the current decreases momentarily due to the magnet attached. If the magnet is attached and the sustain current is given only to the coil by determining when the current decreases momentarily, the magnet continues to be attached and this part is the G part.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안은 코일에 흐르는 전류를 연속적으로 피드백받아 이에 따라 코일에 흐르는 전류를 제어함으로써 주변의 환경에 관계없이 일정하게 안정적으로 장치를 동작시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention receives the current flowing through the coil continuously and accordingly controls the current flowing through the coil, thereby enabling the device to be stably operated regardless of the surrounding environment.
Claims (4)
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| KR2019980000048U KR200222138Y1 (en) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | Coil Drive Control Device of Magnetic Contactor |
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-
1998
- 1998-01-07 KR KR2019980000048U patent/KR200222138Y1/en not_active Expired - Lifetime
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| WO2021040184A1 (en) * | 2019-08-26 | 2021-03-04 | 엘에스일렉트릭(주) | Coil driving device |
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