(57)【要約】【課題】従来のものではソレノイドに発生する逆起電圧がツェナーダイオードの降伏電圧以上になることは防止できるが、ツェナーダイオードを介して短絡されることによりソレノイドに蓄えられたエネルギが消費され、逆起電圧がこの降伏電圧以下に下がると、ツェナーダイオードによるソレノイドの両端の短絡状態が消失するので、ソレノイドにエネルギが残留することになる。【解決手段】ソレノイドを負荷として、ソレノイドにパルス状に通電する駆動部と、ツェナーダイオードを用い、ソレノイドへの通電が停止した際に生じる逆起電圧が所定の電圧以上になるとソレノイドの両端を短絡させる保護部とを備えたソレノイド駆動回路において、この保護部に対して抵抗を並列に接続した。【選択図】  図１
2017041516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドを負荷として、ソレノイドにパルス状に通電する駆動部と、ツェナーダイオードを用い、ソレノイドへの通電が停止した際に生じる逆起電圧が所定の電圧以上になるとソレノイドの両端を短絡させる保護部とを備えたソレノイド駆動回路において、この保護部に対して抵抗を並列に接続したことを特徴とするソレノイド駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば石油給湯装置に組み込まれ、バーナに液体燃料を供給するポンプなどに用いられているソレノイドの駆動を行うソレノイド駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のようなソレノイドには通常一定方向の通電を断続して行う。通電時の励磁によりソレノイドの中央に配設されているプランジャが移動し、ソレノイドへの通電が停止するとバネによってプランジャが元の位置に戻る動作を繰り返すように構成されている。
【０００３】
このようにプランジャに断続して通電するために、プランジャに対して直列にトランジスタやＦＥＴといった開閉素子を接続し、この開閉素子を周期的にオンオフさせている。なお、この開閉素子をオフにした瞬間、ソレノイドには自己誘導によって高電圧の逆起電圧が発生し、その逆起電圧によって開閉素子が破損する恐れがあるので、ソレノイドの両端にツェナーダイオードを取り付け、ソレノイドに発生する逆起電圧がツェナーダイオードの降伏電圧を超えると、ツェナーダイオードを介してソレノイドの両端を短絡させて開閉素子が破損することを防止するようにしたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０-１７４７６８号公報（図４、段落００４３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のものでは、ソレノイドに発生する逆起電圧がツェナーダイオードの降伏電圧以上になることは防止できるが、ツェナーダイオードを介して短絡されることによりソレノイドに蓄えられたエネルギが消費され、逆起電圧がこの降伏電圧以下に下がると、ツェナーダイオードによるソレノイドの両端の短絡状態が消失するので、ソレノイドにエネルギが残留することになる。そして、そのままの状態で次の通電が開始されると、特にソレノイド式のポンプの場合には、流体の流量を十分に流出できないという不具合が生じる。
【０００６】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、ツェナーダイオードを介してソレノイドの逆起電圧を低下させたあと、ソレノイドに残留するエネルギをツェナーダイオードによらずに消費させることのできるソレノイド駆動回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明によるソレノイド駆動回路は、ソレノイドを負荷として、ソレノイドにパルス状に通電する駆動部と、ツェナーダイオードを用い、ソレノイドへの通電が停止した際に生じる逆起電圧が所定の電圧以上になるとソレノイドの両端を短絡させる保護部とを備えたソレノイド駆動回路において、この保護部に対して抵抗を並列に接続したことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、ソレノイドの逆起電圧がツェナーダイオードの降伏電圧まで低下したあと、ソレノイドに残留しているエネルギを抵抗を介して継続して消費することにより残留しているエネルギを減少させる。
【発明の効果】
【０００９】
以上の説明から明らかなように、本発明は、ソレノイドに残留しているエネルギを抵抗を介して継続して消費することにより残留しているエネルギを減少させることができるので、ソレノイドを用いたデバイスを正常に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す回路図
【図２】逆起電圧の変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照して、１は石油給湯装置に組み込まれる燃料ポンプで有り、ソレノイドコイル（以下、ソレノイド）１１の中央にプランジャ１２が進退自在に保持されており、ソレノイド１１に通電すると、ソレノイド１１に生じる磁力によってプランジャ１２が図において下方に移動し、その際プランジャ１２に押されて燃料が燃料ポンプ１からバーナへと吐出される。そして、ソレノイド１１への通電を停止すると、バネ１３の付勢力によってプランジャ１２は図において上方へと復動する。ソレノイド１１への通電は、ＶＣＣを電源として、ＦＥＴ２のゲート端子にパルス状の信号を入力することによってソレノイド１１に断続して通電されるように構成されている。
【００１２】
ソレノイド１１への通電が停止されると、ソレノイド１１には逆起電圧が発生し、ＶＣＣと逆起電圧との合計した電圧がＦＥＴ２に印加される。本実施の形態ではＶＣＣが約１４０ボルトで有り、逆起電圧との合計としてＦＥＴ２に１０００ボルトを超える高電圧が印加される。このような高電圧がＦＥＴ２に印加されると、ＦＥＴ２が破損するおそれが生じる。
【００１３】
そこで、ツェナーダイオード３１，３２を用いて、ソレノイド１１に生じる逆起電圧が両ツェナーダイオード３１，３２の降伏電圧の合計値を超えると、ツェナーダイオード３１，３２が導通して、トランジスタ４がオンするように構成されている。このトランジスタ４がオンすると、ソレノイド１１の両端が短絡されることになるので、ソレノイド１１に蓄えられているエネルギはトランジスタ４を通電する際に熱となって消費される。なお、このようにトランジスタ４は発熱するので、ヒートシンク付きのパワートランジスタを用いることが望ましい。
【００１４】
ところが、このようにトランジスタ４でソレノイド１１に蓄えられているエネルギが消費され、ソレノイド１１の両端の電位差が両ツェナーダイオード３１，３２の降伏電圧の合計電圧より下がるとトランジスタ４はオフになるので、ソレノイド１１のエネルギはそれ以上トランジスタ４によって消費されなくなる。そこで、本発明ではソレノイド１１の両端に抵抗５を設けた。このように構成したので、トランジスタ４がオフになったあとはソレノイド１１に残留するエネルギは、抵抗５を通ることによって抵抗５で消費され続けることになる。なお、抵抗５でエネルギが消費されると、ソレノイド１１の両端の電位差は徐々に下がっていく。
【００１５】
図２を参照して、Ｐは上記ＦＥＴ２のゲートに入力されるパルス信号を示している。そして、Ｓはソレノイド１１の両端の電位差とＶＣＣとの合計の電圧の変化を示している。
【００１６】
上述のように、パルスＰが立ち下がると（Ｐ１）、ソレノイド１１には高圧の逆起電圧が発生するが（Ｓ１）、トランジスタ４がオンすることによってソレノイド１１の両端の電位差とＶＣＣの合計電圧はＶＬに制限される。本実施の形態ではこのＶＬが３９０ボルトから４００ボルト程度になるようにツェナーダイオード３１，３２を選定している。
【００１７】
そして、ＶＬの状態がしばらく継続すると（Ｓ２）トランジスタ４がオフになるので、その後は抵抗５によってソレノイド１１のエネルギが消費されるので、電圧が徐々に低下していく(Ｓ３)。
【００１８】
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。
【符号の説明】
【００１９】
１ 燃料ポンプ
４ トランジスタ
５ 抵抗
１１ ソレノイド
１２ プランジャ
１３ バネ
３１ ツェナーダイオード
３２ ツェナーダイオード
【図１】
2017041516.tif 000003
【図２】
2017041516.tif 000004