电磁阀驱动电路和电磁阀制造技术

提供一种电磁阀驱动电路和电磁阀，电流检测电路（７２）基于与流过螺线管线圈（１２）的电流Ｉ对应的电压Ｖｄ产生脉冲信号Ｓｄ，并将脉冲信号Ｓｄ反馈给开关控制器（４０）的ＰＷＭ电路（６０）。ＰＷＭ电路（６０）基于反馈的脉冲信号Ｓｄ和与第一电流值或第二电流值对应的电压值之间的比较产生具有预定的占空比的脉冲信号Ｓｒ，并将脉冲信号Ｓｒ提供给脉冲供给单元（６４）。脉冲供给单元（６４）将脉冲信号Ｓｒ作为第一脉冲信号Ｓ１和／或第二脉冲信号Ｓ２提供给ＭＯＳＦＥＴ（３８）的栅极端子Ｇ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁阀驱动电路，在该电磁阀驱动电路中，在第一电 压被施加到电磁阀的螺线管线圏上以驱动电磁阀之后，第二电压被施 加到螺线管线圏上，维持电磁阀的驱动状态，还涉及具有这种电磁阀 驱动电路的电磁阀。
技术介绍
过去，在流体通道内配置电磁阀已变得十分广泛，并且，通过从 电磁阀驱动电路在电磁阀的螺线管线圏上施加电压，电磁阀被通电以 打开和关闭流体通道。在这种情况下，在通过在电磁阀的螺线管线圏 上从电磁阀驱动电路施加第一电压来驱动电磁阀之后，通过在螺线管 线團上从电磁阀驱动电路施加第二电压来维持电磁阀的驱动状态。最近，希望用较低的电力消耗维持驱动状态。日本专利No. 3777265和日本专利7>开乂>净艮No. 2006-308082提出，在维持驱动状态 的期间内，作为通过开关控制电源和螺线管线圏之间的导电性的结果， 重复实施螺线管线圏的通电和断电，使得可以用低水平的电力消耗维 持电磁阀的驱动状态。顺便说一句，作为诸如由螺线管线圏的温度变化引起的螺线管线 圏的电阻的变化、通过电磁阀驱动电路从DC电源在螺线管线圏上施 加的电源电压(第一电压和第二电压)的随时间的变化的各种因素的 结果，并且由于振动或冲击等，流过螺线管线圏的电流趋于随着时间 改变。因此，在维持电磁阀的驱动状态以防止上述的各种因素发生并 导致电磁阀的停止的期间内，在用于维持驱动状态的最小所需电流上 叠加考虑上述的各种因素的电流。因此，即使当上述的各种因素不出 现时，考虑这些因素的电流仍流过螺线管线團，由此，不能促进电磁阀驱动电路和电磁阀的省电。并且，作为流过较大的螺线管线團的电流的结果，当在维持驱动 状态之后电磁阀的驱动停止时，电磁阀不能在较短的时间段中停止。并且，在在电磁阀的用户侧准备和利用具有不同的电源电压的多个DC电源的情况下，在制造商侧，即使存在具有大致相同的打开/ 关闭相同的流体通道的能力的电磁阀驱动电路和电磁阀，由于必须单 独地制造与各种电源电压的差异对应的电磁阀驱动电路和电磁阀，因 此制造成本也会趋于上升。并且，由于与相对较高的电源电压(例如，24V)的情况对应的 电磁阀驱动电路和电磁阀的电力消耗比与相对较低的电源电压(例如， 12V)的情况对应的电磁阀驱动电路和电磁阀的电力消耗大，因此， 在装有具有相对较高的电源电压的DC电源的用户侧，不能实现电磁 阀驱动电路和电磁阀的省电。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够一并实现电力消耗的降低、对于电磁根据本专利技术的，提供一种电磁阀驱动电路，在该电磁阀驅动电路 中，在电磁阀的螺线管线圏上施加第一电压以驱动电磁阀之后，在螺 线管线围上施加第二电压，维持电磁阀的被驱动状态，电磁阀驱动电路分别与直流电源和螺线管线围电连接，并且还包 含开关控制器、开关和电流检测器，其中，电流检测器检测流过螺线 管线圏的电流，并向开关控制器输出检测结果作为电流检测值，其中，开关控制器基于预定的启动电流值和电流检测值之间的比 较产生第一脉沖信号并基于预定的保持电流值和电流检测值之间的比 较产生第二脉冲信号，并将第一脉冲信号和第二脉冲信号提供给开关， 以及，开关在被供给第 一脉沖信号的期间将直流电源的电源电压作为第 一电压提供给螺线管线圏，并在被供给第二脉冲信号的期间将电源电压作为第二电压提供给螺线管线圏。这里，在驱动电磁阀的期间内，用于驱动构成电磁阀的可动铁芯(柱塞，plunger )并用于驱动被安装到柱塞的端部的阀塞(value plug) 的必要的励磁力(启动力)和用于在维持电磁阀的被驱动状态的期间 在预定的位置上维持(保持)柱塞和阀塞的必要的励磁力(保持力) 是通过将螺线管线圏的绕组数(團数)乘以流过螺线管线圏的电流得 到的值(各励磁力-绕组数x电流)。因此，假定驱动电磁阀所需的启 动力、用于维持被驱动状态所需的最小保持力和绕组数分别是事先已 知的，那么可以很容易地计算与启动力对应的最佳电流(启动电流值) 以及与保持力对应的最佳电流值(保持电流)。并且，在从开关控制器向开关供给第一脉冲信号或第二脉沖信号 时，电源电压作为第一电压或第二电压被施加到螺线管线團上，由此， 从DC电源实施对于螺线管线圏的电力的供给，并且流过螺线管线围 的电流由此增加。另一方面，在停止从开关控制器向开关供给第一脉 冲信号或第二脉冲信号时，电力的供给停止，并且，流过螺线管线围 的电流由此減小。因此，通过关于开关随时间控制第一脉冲倌号和第 二脉冲信号的供给，流过螺线管线圏的电流可维持在希望的电流值(即，对于启动力来说最佳的启动电流值和对于保持力来说最佳的保 持电流值)上。在本专利技术中，电流检测器检测流过螺线管线围的电流，并且电流 检测值被反馈到开关控制器。在开关控制器中，基于作为与启动力对 应的最佳电流的启动电流值和反馈的电流检测值之间的比较产生第一 脉冲信号，而基于作为与保持力对应的最佳电流的保持电流值和反馈 的电流检测值之间的比较产生第二脉冲信号。开关仅在与第一脉冲信 号的脉沖宽度对应的时间向螺线管线團施加第一电压，并且仅在与第 二脉冲信号的脉沖宽度对应的时间向螺线管线圏施加第二电压。即，在驱动电磁阀的期间，开关控制器产生第一脉沖信号，使得 电流检测值变为与启动力对应的启动电流值，并且向开关供给第一脉 冲信号，由此，开关基于第一脉冲信号的脉冲宽度控制对螺线管线圏施加笫一电压的施加时间。由此，流过螺线管线圏的电流维持在与启 动力对应的启动电流值上，并且，由这种电流引起的启动力^皮施加以 通电柱塞和阀塞。具体而言，在电磁阀的用户侧，在已事先准备具有相对较高的电源电压(例如，24V)的DC电源并且关于这种DC电源应用使用相 对较低的电源电压(例如，12V)的电磁阀的情况下，启动电流值在 开关控制器中被设为处于或低于流过螺线管线團的电流的额定值(额 定电流)。然后，如果第一脉冲信号的脉沖宽度被调整，使得电流检 测值变为由此设定的启动电流值，那么在驱动电磁阀的期间流过螺线 管线圏的电流维持在启动电流值上，由此，即使对于已准备具有相对 较高的电源电压的DC电源的用户，也可对于电磁阀驱动电路和电磁 阀实现电力节省。在这种情况下，由此相对较高的电源电压作为第一 电压被施加到螺线管线圏上，因此能够在更短的时间内驱动电磁阀。如上所述，通过在开关控制器中调整第一脉沖信号的脉沖宽度， 流过螺线管线圏的电流可维持在处于或低于额定电流的启动电流值 上。因此，在不关心从在用户侧准备的DC电源提供给螺线管线圏的 电源电压的任何差异的制造商侧，可以依照相对较低的电源电压使得 电磁阀和电磁阀驱动电路可共用，其中，通过向用户提供这种可共用 的电磁阀和电磁阀驱动电路，可以降〗氐成本。因此，通过本专利技术，通过在驱动电磁阀的期间基于从电流检测器 反馈到开关控制器的电流检测值和启动电流值之间的比较产生第 一脉 冲信号，电磁阀和电磁阀驱动电路的节电、共用和成本降低以及对于 电磁阀的迅速响应驱动控制均能够得到实现。另一方面，在维持电磁阀的被驱动状态的期间，开关控制器产生 第二脉冲信号，使得电流检测值变为与保持力对应的保持电流值，在 其之上，第二脉沖信号被提供给开关，并且开关由此基于第二脉沖信 号的脉沖宽度控制向螺线管线圏施加第二电压的施加时间。由此，流 过螺线管线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁阀驱动电路，在该电磁阀驱动电路中，在电磁阀（１０Ａ～１０Ｄ）的螺线管线圈（１２）上施加第一电压以驱动所述电磁阀（１０Ａ～１０Ｄ）之后，在所述螺线管线圈（１２）上施加第二电压，维持所述电磁阀（１０Ａ～１０Ｄ）的被驱动状态，　电磁阀驱动电路（１４）分别与直流电源（１６）和所述螺线管线圈（１２）电连接，并且还包含开关控制器（４０）、开关（３８）和电流检测器（７２），　其中，所述电流检测器（７２）检测流过所述螺线管线圈（１２）的电流，并向所述开关控制器（４０）输出检测结果作为电流检测值，　所述开关控制器（４０）基于预定的启动电流值和所述电流检测值之间的比较产生第一脉冲信号，基于预定的保持电流值和所述电流检测值之间的比较产生第二脉冲信号，并将所述第一脉冲信号和第二脉冲信号提供给所述开关（３８），且　所述开关（３８）在被提供所述第一脉冲信号的期间将所述直流电源（１６）的电源电压作为所述第一电压提供给所述螺线管线圈（１２），并在被提供所述第二脉冲信号的期间将所述电源电压作为所述第二电压提供给所述螺线管线圈（１２）。

【技术特征摘要】
JP 2007-7-9 2007-1799361.一种电磁阀驱动电路，在该电磁阀驱动电路中，在电磁阀(10A～10D)的螺线管线圈(12)上施加第一电压以驱动所述电磁阀(10A～10D)之后，在所述螺线管线圈(12)上施加第二电压，维持所述电磁阀(10A～10D)的被驱动状态，电磁阀驱动电路(14)分别与直流电源(16)和所述螺线管线圈(12)电连接，并且还包含开关控制器(40)、开关(38)和电流检测器(72)，其中，所述电流检测器(72)检测流过所述螺线管线圈(12)的电流，并向所述开关控制器(40)输出检测结果作为电流检测值，所述开关控制器(40)基于预定的启动电流值和所述电流检测值之间的比较产生第一脉冲信号，基于预定的保持电流值和所述电流检测值之间的比较产生第二脉冲信号，并将所述第一脉冲信号和第二脉冲信号提供给所述开关(38)，且所述开关(38)在被提供所述第一脉冲信号的期间将所述直流电源(16)的电源电压作为所述第一电压提供给所述螺线管线圈(12)，并在被提供所述第二脉冲信号的期间将所述电源电压作为所述第二电压提供给所述螺线管线圈(12)。2. 根据权利要求1的电磁阀驱动电路(14)，其中，所述开关控制器(40)包含用于产生单脉沖的单脉沖产生电路(62);短脉冲产生电路(60)，该短脉冲产生电路(60)在驱动所迷电 磁阀(10A 10D)的期间基于所述启动电流值和所述电流检测值之间 的比较产生具有比所述单脉沖的脉沖宽度短的脉冲宽度的第一短脉 沖，而在维持所述电磁阀(10A 10D)的被驱动状态的期间基于所述保持电流值和所述电流检测值之间的比较产生具有比所述第 一短脉冲 的所述脉冲宽度短的脉冲宽度的第二短脉冲；和脉冲供给单元(64)，该脉沖供给单元(64)在驱动所述电磁阀(10A-10D )的期间在所述单脉冲作为所述第 一脉冲信号已#皮提供给 所述开关(38)之后将所述第一短脉冲作为所述第一脉冲信号提供给 所述开关(38)，而在维持所述电磁阀(10A 10D)的被驱动状态的 期间将所述第二短脉冲作为所述第二脉冲信号提供给所述开关(38)。3. 根据权利要求1的电磁阀驱动电路(14)，其中，所述开关控 制器(40)包含用于产生单脉沖的单脉沖产生电路(62);重复脉冲产生电路(60)，该重复脉冲产生电路(60)在驱动所 述电磁阀(10A 10D)的期间基于所述启动电流值和所述电流检测值 之间的比较产生具有比所述单脉冲的脉冲宽度短的脉冲宽度的第 一重 复脉沖，而在维持所述电磁阀(10A 10D)的被驱动状态的期间基于 所述保持电流值和所述电流检测值之间的比较产生具有比所述第 一 重 复脉沖的所述脉冲宽度短的脉冲宽度的第二重复脉沖；和脉冲供给单元(64)，该脉冲供给单元(64)在驱动所述电磁阀 (10A 10D)的期间在所述单脉沖作为所述第一脉沖信号已被提供给 所述开关(38)之后将所述第一重复脉冲作为所述第一脉沖信号提供 给所述开关(38),而在维持所述电磁岡(10A 10D)的被驱动状态的期间将所述第二重复脉冲作为所述第二脉沖信号提供给所述开关 (38)。4. 一种电磁阀驱动电路(14)，在该电磁阀驱动电路(14)中， 在电磁阀(10A 10D)的螺线管线圏(12)上施加第一电压以驱动所 述电磁阀(10A 10D)之后，在所述螺线管线圏(12)上施加第二电 压，维持所述电磁阀(10A 10D)的3皮驱动状态，电磁阀驱动电路(14)分别与直流电源(16)和所述螺线管线圏 (12)电连接，并且还包含开关控制器(40)、开关(38)和电流检 测器(72)，其中，所述电流检测器(72)检测流过所述螺线管线團(12)的 电流，并向所述开关控制器(40)输出检测结果作为电流检测值， 所述开关控制器(40)基于预定的启动电流值和所述电流检测值之间的比较产生第一脉冲信号，并产生预定的第二脉冲信号，并将所述第一脉沖信号和所述第二脉沖信号提供给所述开关(38)，且所述开关(38)在被提供所述第一脉沖信号的期间将所述直流电 源(16)的电源电压作为所述第一电压提供给所迷螺线管线圏(12)， 并在被提供所迷第二脉沖信号的期间将所述电源电压作为所述第二电 压提供给所述螺线管线團(12)。5. 根据权利要求4的电磁阀驱动电路(14)，其中，所述开关控 制器(40)包含用于产生单脉冲的单脉冲产生电路(62);短脉冲产生电路(60)，该短脉冲产生电路(60)在驱动所述电 磁阀(10A 10D)的期间基于所述启动电流值和所述电流检测值之间 的比较产生具有比所述单脉沖的脉沖宽度短的脉沖宽度的第一短脉 冲，而在维持所述电磁阀(10A-10D)的被驱动状态的期间产生具有 比所述第一短脉沖的所述脉沖宽度短的脉冲宽度的预定的第二短脉 冲；和脉冲供给单元(64)，该脉沖供给单元(64)在驱动所述电磁阀 (10A 10D)的期间在所述单脉冲作为所述第一脉冲信号已被提供给 所述开关(38)之后将所述第一短脉冲作为所述第一脉冲信号提供给 所述开关(38)，而在维持所述电磁阀(10A 10D)的被驱动状态的 期间将所述第二短脉冲作为所述第二脉冲信号提供给所述开关(38 )。6. 根据权利要求4的电磁阀驱动电路(14)，其中，所述开关控 制器(40)包含用于产生单脉沖的单脉冲产生电路(62);重复脉冲产生电路(60)，该重复脉冲产生电路(60)在驱动所 迷电磁阀(10A 10D)的期间基于所述启动电流值和所述电流检测值 之间的比较产生具有比所述单脉冲的脉冲宽度短的脉沖宽度的第 一重 复脉冲，而在维持所述电磁阀(10A-10D)的被驱动状态的期间产生 具有比所述第一重复脉冲的所述脉冲宽度短的脉冲宽度的预定的第二 重复乐K冲；和脉冲供给单元(64),该脉冲供给单元(64)在驱动所述电磁阀 (10A 10D)的期间在所述单脉冲作为所述第一脉冲信号已被提供给 所述开关(38)之后将所述第一重复脉冲作为所述第一脉冲倌号提供 给所迷开关(38)，而在维持所述电磁阀(10A-10D)的被驱动状态 的期间将所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：深野喜弘，吉田正美，土居义忠，生出滋春，
申请(专利权)人：SMC株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]