JPH0426227A - スイッチ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は直流電源の供給をオン・オフするスイッチ回路
に関する。

従来の技術 機器の電源をオン・オフする方法として第３図に示すよ
うに機械的スイッチが用いられ、この機械的スイッチが
直接電源電流を接続・切断する形態となっている。

また、第４図に示すように、電源電流の接続・切断の手
段にトランジスタ３１を使用し、このトランシスタノベ
ース電流を機械的スイッチ３６でオン・オフすることに
より電源のオン・オフヲ制御する形態もある。

発明が解決しようとする課題 このような従来の機械的スイッチにより直接電源電流を
接続・切断する形態では、大きな電流をこの機械的スイ
ッチで入り切シすることになり、この機械的スイッチに
大きな定格容量のものが必要になる。一般的に定格容量
の大きな機械的スイッチは形状が大きいため近年の機器
の小型化において障害となり、また動作力が大きいため
その操作性も良くない。

もう一つのトランジスタを使用する形態においても機械
的スイッチ３６にはオンまたはオフの状態を保持するた
めの機械的構造が必要であシ、機械的スイッチの形状を
小さくかつ操作力を軽くするには限界がある。

本発明は上記課題を解決するもので、操作力が軽く、そ
のオン状態を保持しない小型の手動スイッチを操作する
だけで機器の電源をオン・オフさせ得るスイッチ回路を
提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、電源を出力端に接
続または切断するスイッチ回路において、前記電源を前
記出力端に接続または切断するトランジスタと、前記出
力の電圧を電源として供給されながら第１の電圧と第２
の電圧を入力して前記トランジスタの接続または切断動
作を制御するオン・オフ制御回路と、前記出力の電圧を
電源として供給されながら前記第１の電圧と第３の電圧
を入力して前記第２の電圧を与える電圧制御回路と、通
常オフの手動スイッチとを備え、前記手動スイッチの閉
で前記トランジスタを直接に接続状態にする手段と、前
記手動スイッチの閉で前記出力の電圧からＶ１、開でｖ
２となる前記第１の１田を得る手段と、前記出力の電圧
からＶＣ２なる第３の電圧を得る手段とを設け、前記オ
ン・オフ制御回路は前記１ｇ１の電圧が前記第２の電圧
よシも高いときに前記トランジスタを接続状態に、低い
ときに切断状態にするものとし、前記電圧制御回路は＃
記第１の［ｌＥＥが＃記第３の電圧よシ低いとき１ｉＣ
；１、高いときＶＣ；１’なる前記第２の電圧を出力す
るものとし、前記各電圧の設定は７２）ＶＣ１’）　Ｖ
　１．＞　”ｉ　（ｉ　１とし、前記手動スイッチの操
作でｔ源を出力端に接続または切断するスイッチ回路と
する。

作用 本発明は上記構成によシ、電源オフの状態で手動スイッ
チを押して閉とするとき、直接にトランジスタを接続状
態にする手段が電源を出力端に接続し、その電圧がオン
・オフ制御回路および電圧制御回路の電源を供給すると
ともに、Ｖ１、ＶＧｌ。

ＶＣ２を供給する。手動スイッチを開とすると。

電ＥＶ１はｖ２に変化するとともに電圧ｖＣ１は［ＩＥ
Ｅ制御回路によりｖＣ１′変化するがＶ２＞ＶＣ１’な
る設定のためオン・オフ制御回路がトランジスタを制御
して接続状態に保つ。この電源接続状態で手動スイッチ
を押すと、電圧ｖ２はｖｌに変化し、ｖＣ１′〉ｖｌな
る設定によジオン・オフ制御回路がトランジスタを切断
状態にするが、手動スイッチがトランジスタを強制的に
接続状態にしている。手動スイッチを離すと強制接続が
切れてトランジスタは切断状態になシ、電源は切断され
る。

実施例 以下５本発明の一実施例のスイッチ回路について図面を
参照しながら説明する。第１図は本発明の一実施例のス
イッチ回路の構成を示す回路図である。

図において、１は機器の電源をオン・オフするトランジ
スタ、３はトランジスタ１のベース電流を抵抗２を介し
てオン・オフ制御するトランジスタ、６は押し念時だけ
閉となる手動スイッチであり抵抗４を介してトランジス
タ３のベース１５ｆｅｔオン・オフ制御すると同時に抵
抗１ｏと１１の接続点の電圧を二段階に変化させるよう
になっている。７は抵抗６を介してトランジスタ３のベ
ース電流をオン・オフ制御するトランジスタ％９は抵抗
８を介してトランジスタ７をオン・オフ制御する電圧比
較器、１２は電圧比較器９と２１の入力１に接続された
抵抗１０と１１の接続点の電圧の変化に時定数を与える
コンデンサ、１３および１６はそれらの分割比によって
決まる電圧を電圧比較器９の入力すに加えるための抵抗
、１７はそのオンにより抵抗１６に並列に抵抗１ｅを接
続させるトランジスタ、１４は電圧比較器９の入力すに
加わる電圧の変化に時定数を与えるコンデンサ、１９は
抵抗１８を介してトランジスタ１７のベース電流をオン
・オフ制御するトランジスタ、２１は抵抗２ｏを介して
トランジスタ１９をオン・オフする電圧比較器、２２お
よび２３はそれらの分割比によシ決まる電圧を電圧比較
器２１の入力ｄに加えるための抵抗、２４は電圧比較器
２１の出力電圧が高レベルの時抵抗２６を介してベース
電流を供給されてオンし、電圧比較器２１の入力ｄに加
わる電圧を強制的に低レベルに落とし込むトランジスタ
である。

上記構成において第２図のタイミングチャートを参照し
ながら動作を説明する。

最初に、電圧比較器９の入力ａに加わる電圧をＶａ、電
圧比較器９の入力すに加わる電圧をｖｂ、電圧比較器２
１の入力Ｃに加わる！田をＶｃ、電圧比較器２１の入力
ｄに加わる電圧をｖｄとする。

ステップ１ 電源オフすなわちトランジスタ１がオフのとき、手動ス
イッチ５を押して閉にすると、抵抗２．トランジスタ３
．抵抗４を介して電流が流れ、トランジスタ３がオンし
、さらにトランジスタ１がオンするので、その結果電源
がオンとなる。

電源がオンすると、抵抗１ｏを介してコンデンサ１２に
充電が開始され、コンデンサ１２の両端の電圧すなわち
電圧比較器９０入力ａに加わる電圧Ｖａｄゼロから増加
して抵抗１ｏと１１の分割比によシ決まる値ｖ１に達す
る。

一方、抵抗１６を介してコンデンサ１４にも充電が開始
され、コンデンサ１４の両端の電圧すなわち電圧比較器
９の入力１）Ｋ加わる電圧ｖｂはゼロから増加して抵抗
１６と１３の分割比で決まる値ｖＣ１に達する。

ｖｌ〉ｖＣｌの関係が得られるように抵抗ＩＱ。

１１．１５，１３の抵抗値を選定する。

ｖａ　、ｖｂはそれぞれＶ１、ＶＣｌに達するまで増加
するが、そのとき、常にｖａ＞ｖｂであり。

電源がオンし電圧比較器９が動作開始すると同時に電圧
比較器９は高レベル出力電圧を出力する。

電圧比較器９の高レベル出力電圧により抵抗８を介して
トランジスタ７にベース電流が供給され、トランジスタ
７がオンし、抵抗６を介してトランジスタ３のベース電
流がトランジスタ７に流れるので、もはや抵抗４１手手
動スイッチの経路が開となっても引続きトランジスタ３
はオン状態を保持され、トランジスタ１も引続きオンの
状態を保持され、電源オンのままとなる。

一方、電王比較器２１の入力Ｃには電圧比較器９０入力
ａに加わる電１３Ｖａと同じ電圧が加わる。

したがってＶａ＝ＶＩＬとなる。

電圧比較器２１の入力ｄに加わる電圧Ｖａは抵抗２２と
２３の分割比で決まる電圧ＶＣ２となる。

Ｖｌ（ＶＯ２の関係となるように抵抗ＩＱ、１１゜２２
．２３の抵抗値を選定すると、Ｖｃ（Ｖ４のため、電圧
比較器２１は低レベル出力電圧を出力する。

ステップ”２ 手動スイッチから手を離してステップ１の閉から開にす
ると、抵抗１０．１１の接続点の電圧すなわち電圧比較
ｆｉ９の入力亀に加わる電１ｉｒａおよび電圧比較器２
１の入力Ｃに加わる電圧Ｖａはほぼ電源電圧と同じ電圧
ｖ２まで増加し、Ｖ２）Ｖｌ）ＶＯ２（７）関係トナル
ヨウニ抵抗１０，１１゜２２．２３の抵抗稙を選定する
と、ＶＣ＝Ｖ２゜Ｖｄ　＝　Ｖ　Ｃ２、シタカッチ、ｖ
ｃ　＞　ＶｄノタメｔａＥ比較器２１は出力を反転し高
レベルの出力ｔＥを出力する。

この電圧比較器２１の高レベル出力電圧の出力により抵
抗２６を介してトランジスタ２４にベース電流が流れ、
トランジスタ２４がオンし、トランジスタ２４のコレク
タ・エミッタ間の電圧すなわち電圧比較器２１の入力ｄ
に加わる電圧Ｖａがトランジスタ２４の飽和電圧Ｖ　Ｃ
２’まで下がる。

しｆ／：、、かって、７２）ＶＯ２〉ＶＣ２’のため、
電圧比較器２１はますます明確な入力Ｃと入力ｄの電位
差によシ、その出力を高レベル出力電圧で維持する。

電圧比較器２１の高レベル出力電圧の出力により抵抗２
０を介してトランジスタ１９にベース電流が流れてトラ
ンジスタ１９はオンし、抵抗１Ｂ。

トランジスタ１９の経路でトランジスタ１７のベース電
流が流れ、トランジスタ１γがオンする。

トランジスタ１７がオンすると抵抗１６と並列に抵抗１
６を接続した形とな夛、電圧比較器９０入力すに加わる
電ＥＶｂは抵抗１６と１６の並列合成抵抗値と抵抗１３
の抵抗値の分割比で決まる電圧ｖＣ１′になる。

Ｖ　２）Ｖ　Ｃ１′＞Ｖ　１の関係となるように抵抗Ｉ
Ｑ、’１１．１３，１５．１８の抵抗値を選定する。

ステン７″３ 電源オンの状態のとき、手動スイッチ５を開から閉にす
ると、コンデンサ１２の両端の電圧すなわち電圧比較器
９０入力器に加わる電圧Ｖａはｖ２からｖｌへ時定数を
もって減少する。ｖｌくｖＣ１′のためＶａの値がｖｌ
に向かって減少してい〈途中、Ｖａ（Ｙｅ１’の関係が
成立した時点で電圧比較器９の出力が反転し電圧比較器
９は吐しベル出力電王を出力する。その結果、トランジ
スタ７はオフし、抵抗６．トランジスタ７の経路で流れ
ていたトランジスタ３０ベース電流の経路が無くなる。

しかし、手動スイッチ６が閉なので、抵抗４゜手動スイ
ッチ６の経路でトランジスタ３のベース電流が流れてお
り、これによりトランジスタ１をオンさせ続ける。

ステップ４ 続けて手動スイッチ６を閉から開にすると、抵抗２．ト
ランジスタ３．抵抗４１手手動スイッチの経路で流れて
いた電流の経路が開となり、トランジスタ３がオフし、
さらにトランジスタ１がオフし、電源がオフする。

このとき、電圧比較器９０入力ａに加わる電圧Ｖａと入
力すに加わる電圧ｖｂは常にＶ　ａ　（Ｖ　ｂの関係を
保ちながら時定数を持って減少するので、電圧比較器９
が再び反転して高レベル出力電圧を出力することはなく
、そのまま電源オフの状態に移行する。

このように本発明の一実施例のスイッチ回路によれば、
電源オフの状態のとき手動スイッチをいちど閉・開すれ
ばこれがきりかけとなりて電圧比較器などの働きにより
電源オンの状態を保持し、ｔｇがオンの状態のとき、手
動スイッチをいちど閉・開すればこれがきっかけとなり
電圧比較器などの働きにより電源をオフの状態に移行さ
せることができ、軽いスイッチ操作で電源のオン・オフ
操作をすることができる。

また、を圧比較器をはじめとする本実施例を構成する回
路を動作させるための電源は、すべて本実施例のスイッ
チ回路によってオンされた電源より供給される。したが
って、手動スイッチの閉・開のきっかけによってトラン
ジスタがオンし電源がオンするまでの電源オフの状態で
は、スイッチ回路を構成する回路は一切電流を消費する
ことがなく、待機時消費電流をゼロとすることができる
。

また、手動スイッチには小さい値の制御電流が流れるだ
けであり、この手動スイッチには定格容量が小さく操作
力の軽いタッチスイッチなどの小型スイッチを使用する
ことも可能となる。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明は電源を出力
端に接読または切断するスイッチ回路において、前記電
源を前記出力端に接続または切断するトランジスタと、
前記出力の電圧を電源として供給されながら第１の電圧
と第２の電圧を入力して前記トランジスタの接続ま九は
切′１ｆｒａ作を制御するオン・オフ制御回路と、前記
出力の電圧を電源として供給されながら前記第１の電Ｅ
と第３の電圧を入力して前記第２の電圧を与える電圧制
御回路と、通常オフの手動スイッチとを備え、前記手動
スイッチの閉で前記トランジスタを直接に接続状態にす
る手段と、前記手動スイッチの閉で前記出力の電圧から
Ｖ１、開でｖ２となる前記第１の電圧を得る手段と、前
記出力の電圧からｖＣ２なる第３の電圧を得る手段とを
設け、前記オン・オフ制御回路は前記第１の電圧が前記
第２の電圧よりも高いときに前記トランジスタを接続状
態に、低いときに切断状態にするものとし、前記電圧制
御回路は前記第１の電圧が前記第３の電圧よシ低いとき
ｖＣ１、高いときＶＣ１′なる前記第２の電圧を出力す
るものとし、前記各電圧の設定はｖ２’：＞Ｖ、Ｃ１”
’：＞１１　）Ｖ　Ｃ１とし、前記手動スイッチの操作
で電源を出力端に接続または切断するスイッチ回路とす
ることにより、手動スイッチは電圧ｖ１またはｖ２を供
給するだけで電流容量の小さいものでよく、また、機械
的に閉状態を保持しない手動スイッチで済む効果が得ら
れ、また、このような手動スイッチは操作が軽い効果が
得られる。

さらに、電源の切断状態ではスイッチ回路が無駄な電流
を消費しない効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のスイッチ回路の構成を示す
回路図、第２図は本発明の一実施例の動作を示すタイミ
ングチャート、第３図および第４図は従来のスイッチ回
路の構成を示す回路図であ１・・・・・・電源を出力端
に接続または切断するトランジスタ、４・・・・・・抵
抗（手動スイッチの閉でトランジスタ１を直接に接続状
態にする手段）、６・・・・・・手動スイッチ、１０．
１１・・・・・・抵抗（手動スイッチの開閉で第１の電
圧を得る手段）、２２．２３・・・・・・抵抗（第３の
電圧を得る手段）、２６・・・・・電源入力端、２７・
・・・・・出力端、２８・・・・・・オン・オフ制御回
路、２９・・・・・・電圧制御回路、ａ、ｃ・・・・・
・第１の電圧入力端、ｂ・・・・・・第２の電圧入力端
、ｄ・・・・・・第３の電圧入力端。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第 図 ステシフ−！ λテッフ＋２ ステップ３ スｉノフー４ 第 図 刃 憧−的 ス イ チ 第 図 ｔｋ植的ス イ ナ ／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電源を出力端に接続または切断するスイッチ回路におい
   て、前記電源を前記出力端に接続または切断するトラン
   ジスタと、前記出力の電圧を電源として供給されながら
   第１の電圧と第２の電圧を入力して前記トランジスタの
   接続または切断動作を制御するオン・オフ制御回路と、
   前記出力の電圧を電源として供給されながら前記第１の
   電圧と第３の電圧を入力して前記第２の電圧を与える電
   圧制御回路と、通常オフの手動スイッチとを備え、前記
   手動スイッチの閉で前記トランジスタを直接に接続状態
   にする手段と、前記手動スイッチの閉で前記出力の電圧
   からＶ＿１、開でＶ＿２となる前記第１の電圧を得る手
   段と、前記出力の電圧からＶＣ＿２なる第３の電圧を得
   る手段とを設け、前記オン・オフ制御回路は前記第１の
   電圧が前記第２の電圧よりも高いときに前記トランジス
   タを接続状態に、低いときに切断状態にするものとし、
   前記電圧制御回路は前記第１の電圧が前記第３の電圧よ
   り低いときＶＣ＿１、高いときＶＣ＿１′なる前記第２
   の電圧を出力するものとし、前記各電圧の設定はＶ＿２
   ＞ＶＣ＿１′＞Ｖ＿１＞ＶＣ＿１とし、前記手動スイッ
   チの操作で電源を出力端に接続または切断するようにし
   たスイッチ回路。