[其他]電磁驅(qū)動(dòng)電路

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88101524
• 申請(qǐng)日: 1988-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN88101524A
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 青木洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社精工舍
• 主分類號(hào): G04C3/02
• 分類號(hào): G04C3/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹濟(jì)洪,許新根

本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)擺或此類裝置的電磁驅(qū)動(dòng)電路。

參照?qǐng)D9，它圖示了一個(gè)利用一個(gè)線圈來檢測和驅(qū)動(dòng)例如一個(gè)鐘的擺的驅(qū)動(dòng)電路。現(xiàn)在說明這個(gè)電路的工作。如圖10A所示，當(dāng)一個(gè)永久磁鐵M接近一個(gè)線圈L₂時(shí)，在線圈L₂中就產(chǎn)生一個(gè)在排斥該磁鐵M方向上的感應(yīng)電壓。如圖10B所示，當(dāng)磁鐵M處于線圈L₂對(duì)面時(shí)，感應(yīng)電壓變?yōu)榱恪Ｈ鐖D10C所示，在磁鐵M離開線圈L₂移動(dòng)時(shí)，線圈L₂所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓是在吸引該磁鐵的方向上。如圖11A或圖11C所示，感應(yīng)電壓的極性依線圈L₂的繞向而不同。首先討論產(chǎn)生如圖11A所示的感應(yīng)電壓的工作過程。晶體管T₂的基極電壓如圖11B所示由于其基極/發(fā)射極的二極管特性而被一個(gè)給定電壓V鉗位。然而，如果晶體管T₂的基極電壓由于圖11A所示的產(chǎn)生在圖9中P端上的感應(yīng)電壓而降低到一個(gè)閾值電壓Vt以下，則晶體管T₂截止。由于這一原因晶體管T₁反而導(dǎo)通。于是，在由電容器C₁和電阻R₁的時(shí)間常數(shù)確定的一個(gè)時(shí)間t₆里，一個(gè)驅(qū)動(dòng)電流流過線圈L₂，從而驅(qū)動(dòng)吸引該磁鐵。

在產(chǎn)生如圖11C所示的感應(yīng)電壓時(shí)，晶體管T₂的基極電壓即使在P端電壓呈現(xiàn)如圖11C所示的一個(gè)增加時(shí)，由于其二極管特性而基本保持在電壓V上。當(dāng)感應(yīng)電壓超過一個(gè)峰值時(shí)，晶體管T₂的基極電壓在前述電壓上有一個(gè)突然下降。然后該基極電壓下降到低于閾值電壓Vt，這時(shí)晶體管T₂截止。接著，驅(qū)動(dòng)電流如前述情況一樣，流過線圈L₂，從而排斥地驅(qū)動(dòng)該磁鐵M。

為了更有效地驅(qū)動(dòng)該磁鐵，在吸引驅(qū)動(dòng)情況下，線圈在如圖10A所示的時(shí)刻上被激勵(lì)。在采用排斥驅(qū)動(dòng)時(shí)，希望在圖10C所示的時(shí)刻激勵(lì)線圈。

然而在上述安排里，隨著線圈的繞向在某些情況下這個(gè)驅(qū)動(dòng)時(shí)刻會(huì)偏離，結(jié)果不能得到具有高效的最佳驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。也就是說，既然線圈在圖10A所示的時(shí)刻被激勵(lì)，那么在圖11A的情況時(shí)就不會(huì)引起問題。然而，如果繞向相反，線圈的排斥驅(qū)動(dòng)如圖11C所示則在圖10B所示時(shí)刻稍微前邊的一個(gè)時(shí)刻開始，這導(dǎo)致效率嚴(yán)重降低。由于這一原因，要求在制造時(shí)甚至要考慮到線圈繞向地來設(shè)計(jì)電路的結(jié)構(gòu)。

此外，存有對(duì)電源干擾的脆弱性，由于電源電壓的波動(dòng)常常產(chǎn)生線圈的激勵(lì)脈沖。

前述電路中的感應(yīng)電壓產(chǎn)生在圖9所示的P端處。如果該感應(yīng)電壓大于一個(gè)基準(zhǔn)電壓Vr，則晶體管T₂截上而晶體管T₁導(dǎo)通。結(jié)果激勵(lì)電流流過線圈L₂。晶體管T₁的導(dǎo)通時(shí)間t₇由電容器C和電阻R₁的時(shí)間常數(shù)確定。

為了高效地驅(qū)動(dòng)磁鐵，在吸引驅(qū)動(dòng)的情況下，希望在圖10A所示的時(shí)刻，即如圖12A所示的感應(yīng)電壓V₁的最大點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)激勵(lì)操作。適當(dāng)?shù)卦O(shè)定基準(zhǔn)電壓Vr和激勵(lì)時(shí)間t₇以滿足上述要求。

在大多數(shù)情況，激勵(lì)時(shí)刻和激勵(lì)時(shí)間隨擺桿的長度或驅(qū)動(dòng)擺時(shí)擺動(dòng)角的大小而不同。

然而，在上述電路結(jié)構(gòu)中，激勵(lì)時(shí)間由電容器C和電阻R₁的時(shí)間常數(shù)單獨(dú)地確定，所以每次必須根據(jù)擺桿的常度或擺角的大小來調(diào)整該時(shí)間常數(shù)。

此外，必須適當(dāng)調(diào)整基準(zhǔn)電壓Vr以改變激勵(lì)時(shí)間。

例如，采用與圖12A一樣的擺而使擺角小于前一情況時(shí)，感應(yīng)電壓的幅度如圖12B所示變小，并且其振幅發(fā)生了緩和變化。在這種情況下必須通過調(diào)整基準(zhǔn)電壓Vr來調(diào)整激勵(lì)時(shí)刻以使在感應(yīng)電壓的最大點(diǎn)產(chǎn)生激勵(lì)脈沖。除此之外，必須使激勵(lì)電流在一個(gè)比前述時(shí)間長的時(shí)間t₈里流過線圈，因此必須改變電容器C和電阻R₁的時(shí)間常數(shù)。

在這種情況下，如圖12A的虛線所示，如果激勵(lì)時(shí)間設(shè)定在一個(gè)比最佳時(shí)間t₇長的數(shù)值上，就使得擺角比所需要的大。激勵(lì)電流在產(chǎn)生具有相反極性的感應(yīng)電壓V₂的時(shí)刻流過，造成電流的無效損耗。

在圖12B的情況時(shí)，如虛線所示，激勵(lì)時(shí)間被設(shè)定在一個(gè)比最佳時(shí)間t₈短的數(shù)值上，不能獲得必要的驅(qū)動(dòng)力，在某些情況下擺停止擺動(dòng)。