JPH0464209B2 - - Google Patents
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- JPH0464209B2 JPH0464209B2 JP61029440A JP2944086A JPH0464209B2 JP H0464209 B2 JPH0464209 B2 JP H0464209B2 JP 61029440 A JP61029440 A JP 61029440A JP 2944086 A JP2944086 A JP 2944086A JP H0464209 B2 JPH0464209 B2 JP H0464209B2
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 44
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 35
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0824—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in thyristor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/945—Proximity switches
- H03K17/95—Proximity switches using a magnetic detector
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は直流で動作するセンサ回路の検出信号
でサイリスタなどのスイツチング素子を制御し、
外部に接続された交流電源と負荷との直列回路の
開閉を行う無接点スイツチに関する。
でサイリスタなどのスイツチング素子を制御し、
外部に接続された交流電源と負荷との直列回路の
開閉を行う無接点スイツチに関する。
この種の無接点スイツチとして従来第４図に示
すものが知られている。第４図において、交流電
源１と負荷２は直列に接続され、その両端は端子
T1，T2に接続されている。この両端子T1，T2間
に単相ブリツジ整流回路３の両入力端子が接続さ
れ、この整流回路３の出力端子にはサイリスタ４
が接続され、このサイリスタ４がスイツチング動
作して整流回路３を介して交流電源１と負荷２の
直列回路を開閉する。このサイリスタ４の並列に
トランジスタ５、ツエナダイオード６、抵抗７か
らなる直列形定電圧回路８のトランジスタ１１の
直列回路が接続されている。また、定電圧回路８
を介して検出コイル９を有するセンサ回路１０が
接続されている。定電圧回路８はツエナダイオー
ド６のツエナ電圧をVZ1、トランジスタ５のベー
ス・エミツタ間の電圧降下をVBE、トランジスタ
１１に飽和電流が流れているときのコレクタ・エ
ミツタ間の電圧降下をVCEとするVZ1＋VCE−VBE
の定電圧をセンサ回路１０に印加する。またセン
サ回路１０は検出コイル９に検出物体が接近する
とそれまでハイレベルであつた信号をローレベル
にしてトランジスタ１１をオフにし、定電圧回路
８の定電圧機能を無効にする。１２はセンサ回路
１０と並列に接続されたコンデンサであり、ツエ
ナダイオード１３と抵抗１４の直列回路からなる
ゲート回路１５はコンデンサ１２と並列に接続さ
れ、ツエナダイオード１３と抵抗１４の接続点が
サイリスタ４のゲートに接続されている。ツエナ
ダイオード１３のツエナ電圧VZ2はサイリスタ４
のゲート・カソード間電圧をVGKとするとVZ2＋
VGK＞VZ1＋VCE−VBEに選定してあり、この状態
ではツエナダイオード１３は導通せず、サイリス
タ４のゲート電流が流れないからサイリスタ４は
オフである。
すものが知られている。第４図において、交流電
源１と負荷２は直列に接続され、その両端は端子
T1，T2に接続されている。この両端子T1，T2間
に単相ブリツジ整流回路３の両入力端子が接続さ
れ、この整流回路３の出力端子にはサイリスタ４
が接続され、このサイリスタ４がスイツチング動
作して整流回路３を介して交流電源１と負荷２の
直列回路を開閉する。このサイリスタ４の並列に
トランジスタ５、ツエナダイオード６、抵抗７か
らなる直列形定電圧回路８のトランジスタ１１の
直列回路が接続されている。また、定電圧回路８
を介して検出コイル９を有するセンサ回路１０が
接続されている。定電圧回路８はツエナダイオー
ド６のツエナ電圧をVZ1、トランジスタ５のベー
ス・エミツタ間の電圧降下をVBE、トランジスタ
１１に飽和電流が流れているときのコレクタ・エ
ミツタ間の電圧降下をVCEとするVZ1＋VCE−VBE
の定電圧をセンサ回路１０に印加する。またセン
サ回路１０は検出コイル９に検出物体が接近する
とそれまでハイレベルであつた信号をローレベル
にしてトランジスタ１１をオフにし、定電圧回路
８の定電圧機能を無効にする。１２はセンサ回路
１０と並列に接続されたコンデンサであり、ツエ
ナダイオード１３と抵抗１４の直列回路からなる
ゲート回路１５はコンデンサ１２と並列に接続さ
れ、ツエナダイオード１３と抵抗１４の接続点が
サイリスタ４のゲートに接続されている。ツエナ
ダイオード１３のツエナ電圧VZ2はサイリスタ４
のゲート・カソード間電圧をVGKとするとVZ2＋
VGK＞VZ1＋VCE−VBEに選定してあり、この状態
ではツエナダイオード１３は導通せず、サイリス
タ４のゲート電流が流れないからサイリスタ４は
オフである。
次に検出コイル９に物体が接近するとセンサ回
路１０の検出信号がローレベルに転じ、トランジ
スタ１１がオフ状態になるから定電圧回路８の機
能は無効になり、抵抗７を流れる電流がトランジ
スタ５のベース電流となるのでコンデンサ１２の
両端の電圧は上昇する。したがつてゲート回路１
５のツエナダイオード１３を通してサイリスタ４
のゲートに電流が流れサイリスタ４はオンし負荷
２に通電される。サイリスタ４がオンすると、そ
の両端間の電圧はほぼOVとなり、センサ回路１
０への電源１からの電流供給は断たれ、センサ回
路１０はコンデンサ１２の電荷を消費しながら検
出動作を続ける。オンしたサイリスタ４は電源周
波数の電流の０点ごとに一旦オフするがこれは何
ら影響を与えない。コンデンサ１２はセンサ回路
１０に電流を供給して放電しているから遂にはツ
エナダイオード１３のツエナ電圧VZ2よりも低い
値となつてツエナダイオード１３は不導通となり
サイリスタ４はオフの状態になる。しかしサイリ
スタ４の両端間の電圧が上昇すると、それにつれ
てトランジスタ５がオン状態になりコンデンサ１
２が充電され、その電圧がツエナダイオード１３
のツエナ電圧VZ2に達したとき再びサイリスタ４
はオンする。かくして検出コイル９に物体が近接
している間、サイリスタ４は交流全波整流の０点
で短時間オフするがスイツチ全体の効果はオン状
態になつている。
路１０の検出信号がローレベルに転じ、トランジ
スタ１１がオフ状態になるから定電圧回路８の機
能は無効になり、抵抗７を流れる電流がトランジ
スタ５のベース電流となるのでコンデンサ１２の
両端の電圧は上昇する。したがつてゲート回路１
５のツエナダイオード１３を通してサイリスタ４
のゲートに電流が流れサイリスタ４はオンし負荷
２に通電される。サイリスタ４がオンすると、そ
の両端間の電圧はほぼOVとなり、センサ回路１
０への電源１からの電流供給は断たれ、センサ回
路１０はコンデンサ１２の電荷を消費しながら検
出動作を続ける。オンしたサイリスタ４は電源周
波数の電流の０点ごとに一旦オフするがこれは何
ら影響を与えない。コンデンサ１２はセンサ回路
１０に電流を供給して放電しているから遂にはツ
エナダイオード１３のツエナ電圧VZ2よりも低い
値となつてツエナダイオード１３は不導通となり
サイリスタ４はオフの状態になる。しかしサイリ
スタ４の両端間の電圧が上昇すると、それにつれ
てトランジスタ５がオン状態になりコンデンサ１
２が充電され、その電圧がツエナダイオード１３
のツエナ電圧VZ2に達したとき再びサイリスタ４
はオンする。かくして検出コイル９に物体が近接
している間、サイリスタ４は交流全波整流の０点
で短時間オフするがスイツチ全体の効果はオン状
態になつている。
ところがこのような交流無接点スイツチは電源
投入の始めコンデンサ１２の電圧、すなわちセン
サ回路１０の駆動電圧は未だセンサ回路１０を正
常動作される電圧に上昇していないからこの出力
はハイレベルかローレベルか不安定であり、誤動
作し易いことと、負荷の故障などにより、負荷が
短絡した場合、整流回路やサイリスタなどが破損
するという欠点があつた。このためサイリスタ回
路に過電流検出回路を設けて整流回路やサイリス
タを保護することが考えられるが、サイリスタは
一旦導通すると次の電流０点まで導通状態を保持
するから、この間の過電流に耐える大容量の素子
が必要であり、時には電流制限用の抵抗を直列に
接続する必要もあり、このときは電力の無用な消
費となる。
投入の始めコンデンサ１２の電圧、すなわちセン
サ回路１０の駆動電圧は未だセンサ回路１０を正
常動作される電圧に上昇していないからこの出力
はハイレベルかローレベルか不安定であり、誤動
作し易いことと、負荷の故障などにより、負荷が
短絡した場合、整流回路やサイリスタなどが破損
するという欠点があつた。このためサイリスタ回
路に過電流検出回路を設けて整流回路やサイリス
タを保護することが考えられるが、サイリスタは
一旦導通すると次の電流０点まで導通状態を保持
するから、この間の過電流に耐える大容量の素子
が必要であり、時には電流制限用の抵抗を直列に
接続する必要もあり、このときは電力の無用な消
費となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、電源投入初期の誤動作や負荷
の短絡などにおいて過電流保護の可能な交流無接
点スイツチを提供することにある。
の短絡などにおいて過電流保護の可能な交流無接
点スイツチを提供することにある。
本発明は交流電源と負荷との直列回路が両入力
端子間に接続される整流回路と、この整流回路の
両出力端子間に接続されたサイリスタと、前記両
出力端子間の電圧で直列制御形定電圧回路と電流
検出回路を介して充電されるコンデンサと、この
コンデンサの両端に接続され被検出物体を検出し
て検出信号を送出するセンサ回路と、前記コンデ
ンサの充電電圧が所定値を超えたときに前記サイ
リスタを導通させるゲート回路と、前記センサ回
路の検出回路で制御され前記定電圧回路を無効に
する定電圧無効手段と、前記電流検出回路の動作
で所定時間前記定電圧無効手段の機能を停止させ
る停止回路とを備えてなるもので、センサ回路を
駆動する電源となるコンデンサの充電電流を検出
する電流検出回路と、この電流検出回路で制御さ
れる時限回路を設け、電流検出回路が過電流を検
出したときはこの時限回路を介してセンサ回路の
出力信号を所定時間ローレベルにし、サイリスタ
の導通を阻止することでこの無接点スイツチを負
荷の短絡から保護しようというものである。なお
この時限回路により、時限投入時、スイツチ回路
が安定するまでの間、センサ回路の出力信号を所
定時間ローレベルにし、サイリスタの誤動作を防
止することもできる。
端子間に接続される整流回路と、この整流回路の
両出力端子間に接続されたサイリスタと、前記両
出力端子間の電圧で直列制御形定電圧回路と電流
検出回路を介して充電されるコンデンサと、この
コンデンサの両端に接続され被検出物体を検出し
て検出信号を送出するセンサ回路と、前記コンデ
ンサの充電電圧が所定値を超えたときに前記サイ
リスタを導通させるゲート回路と、前記センサ回
路の検出回路で制御され前記定電圧回路を無効に
する定電圧無効手段と、前記電流検出回路の動作
で所定時間前記定電圧無効手段の機能を停止させ
る停止回路とを備えてなるもので、センサ回路を
駆動する電源となるコンデンサの充電電流を検出
する電流検出回路と、この電流検出回路で制御さ
れる時限回路を設け、電流検出回路が過電流を検
出したときはこの時限回路を介してセンサ回路の
出力信号を所定時間ローレベルにし、サイリスタ
の導通を阻止することでこの無接点スイツチを負
荷の短絡から保護しようというものである。なお
この時限回路により、時限投入時、スイツチ回路
が安定するまでの間、センサ回路の出力信号を所
定時間ローレベルにし、サイリスタの誤動作を防
止することもできる。
本発明の実施例を第１図に示す。ここで第４図
と同じ役目をする部品、回路には第１図と同一の
符号を付してその説明の詳細を省略する。第１図
において交流電源１と負荷２は直列に接続され、
その両端T1，T2間に単相ブリツジ整流回路３の
両入力端が接続され、この整流回路３の出力端に
はサイリスタ４が接続され、さらにトランジスタ
５、ツエナダイオード６、抵抗７からなる直列形
定電圧回路８と、この定電圧回路８のツエナダイ
オード６に直列に定電圧無効手段の一部を構成す
るトランジスタ１１が接続されている点は従来の
ものと同様である。しかしこのスイツチは定電圧
回路８の出力側に２個のトランジスタ１６，１
７、２個の抵抗１８，１９からなる電流検出回路
２０の抵抗１８を介してコンデンサ１２が接続さ
れている。電流検出回路２０はトランジスタ１６
のベース・エミツタ間に抵抗１８が接続され、ト
ランジスタ１６のコレクタは抵抗１９を介してト
ランジスタ１７のベースに接続されている。この
トランジスタ１７は後で述べる時限回路のコンデ
ンサの両端に接続されている。この電流検出回路
２０は抵抗１８に常時の小電流が流れているとき
はトランジスタ１６はオンしないが、この抵抗１
８に大電流が流れるとオンし、抵抗１９を介して
トランジスタ１７をオンする。コンデンサ１２の
両端にツエナダイオード１３と抵抗１４を直列に
接続し、この接続点をサイリスタ４のゲートに接
続したゲート回路、抵抗２１と２個のトランジス
タ１１，２２とダイオード２４からなる定電圧無
効手段２５の抵抗２１とトランジスタ２２の直列
回路、抵抗２６とコンデンサ２７とダイオード２
８からなる時限回路２９の抵抗２６とコンデンサ
２７の直列回路がそれぞれ接続され、トランジス
タ２２のベースにはセンサ回路１０の出力端が抵
抗３０とダイオード２４を介して接続され、抵抗
２１とトランジスタ２２の接続点はトランジスタ
１１のベースに接続されている。抵抗２６とコン
デンサ２７の接続点にはセンサ回路１０の出力端
が電流制限抵抗３０とダイオード２８を介して接
続され、コンデンサ２７の両端には既に述べたト
ランジスタ１７が接続されている。
と同じ役目をする部品、回路には第１図と同一の
符号を付してその説明の詳細を省略する。第１図
において交流電源１と負荷２は直列に接続され、
その両端T1，T2間に単相ブリツジ整流回路３の
両入力端が接続され、この整流回路３の出力端に
はサイリスタ４が接続され、さらにトランジスタ
５、ツエナダイオード６、抵抗７からなる直列形
定電圧回路８と、この定電圧回路８のツエナダイ
オード６に直列に定電圧無効手段の一部を構成す
るトランジスタ１１が接続されている点は従来の
ものと同様である。しかしこのスイツチは定電圧
回路８の出力側に２個のトランジスタ１６，１
７、２個の抵抗１８，１９からなる電流検出回路
２０の抵抗１８を介してコンデンサ１２が接続さ
れている。電流検出回路２０はトランジスタ１６
のベース・エミツタ間に抵抗１８が接続され、ト
ランジスタ１６のコレクタは抵抗１９を介してト
ランジスタ１７のベースに接続されている。この
トランジスタ１７は後で述べる時限回路のコンデ
ンサの両端に接続されている。この電流検出回路
２０は抵抗１８に常時の小電流が流れているとき
はトランジスタ１６はオンしないが、この抵抗１
８に大電流が流れるとオンし、抵抗１９を介して
トランジスタ１７をオンする。コンデンサ１２の
両端にツエナダイオード１３と抵抗１４を直列に
接続し、この接続点をサイリスタ４のゲートに接
続したゲート回路、抵抗２１と２個のトランジス
タ１１，２２とダイオード２４からなる定電圧無
効手段２５の抵抗２１とトランジスタ２２の直列
回路、抵抗２６とコンデンサ２７とダイオード２
８からなる時限回路２９の抵抗２６とコンデンサ
２７の直列回路がそれぞれ接続され、トランジス
タ２２のベースにはセンサ回路１０の出力端が抵
抗３０とダイオード２４を介して接続され、抵抗
２１とトランジスタ２２の接続点はトランジスタ
１１のベースに接続されている。抵抗２６とコン
デンサ２７の接続点にはセンサ回路１０の出力端
が電流制限抵抗３０とダイオード２８を介して接
続され、コンデンサ２７の両端には既に述べたト
ランジスタ１７が接続されている。
以下この無接点スイツチの動作を負荷２が健全
なときに、第２図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示す各部の波
形を参照しながら説明する。時刻t0から時刻t1の
間のようにセンサ回路１０の信号がローレベルの
ときはトランジスタ２２がオンしないから抵抗２
１を介して流れるベース電流でトランジスタ１１
がオンし、定電圧回路８が動作している。したが
つて交流電源１から負荷２を介して整流回路３で
整流された交流全波整流電圧VaがＡに示す電圧
Va1の波形でサイリスタ４のアノードと定電圧回
路８に印加され、従来と同様な一定の出力電圧
VC1＝VZ1＋VCE−VBEが電流検出回路２０を介し
てセンサ回路１０やコンデンサ１２などに印加さ
れ、コンデンサ１２はＢに示すようにこの電圧
VC1で充電される。この定電圧回路８の出力電圧
VC1はツエナダイオード１３のツエナ電圧VZ2よ
り低く設定されており、ツエナダイオード１３を
介してサイリスタ４のゲートに電流が流れること
なく、サイリスタ４はオフ状態になつている。抵
抗１８の電流IdはＣに示すように電流Id1と微少
でほぼ一定であり、負荷２にはこの電流Id1とツ
エナダイオード６の電流が流れるだけで、負荷２
は実質的にオフされている。このときコンデンサ
２７の電圧VSはＤに示すように電圧VS1としてほ
ぼ一定である。ここで時刻t1にセンサ回路１０が
物体を検出し、その出力がハイレベルに転ずると
後で説明する時限回路２９の動作で時間T1遅れ
て時刻t2に抵抗３０とダイオード２４を介してト
ランジスタ２２にベース電流が流れ、トランジス
タ２２がオンし、トランジスタ１１はそのベース
電流が側路されてオフする。したがつて抵抗７の
電流はすべてトランジスタ５のベースに流れ込
み、定電圧回路８はその機能を失い、出力電圧
VCは電圧VC2に上昇する。このとき抵抗１８を介
してコンデンサ１２がＣに示す電流Id2で充電さ
れ、コンデンサ１２の充電電圧もVC2もＢに示す
ように上昇する。このコンデンサ１２の充電電圧
VC2がツエナダイオード１３のツエナ電圧VZ2と
サイリスタ４のゲート・カソード電圧VGKの和を
超えるとツエナダイオード１３を介してサイリス
タ４のゲート電流が流れサイリスタ４はオンす
る。サイリスタ４がオンすると電源１からトラン
ジスタ５を介してセンサ回路１０への給電は断た
れるので、センサ回路１０はコンデンサ１２の電
荷で動作する。サイリスタ４は交流電源１の０点
で短時間オフ状態に戻り定電圧回路８を介して再
び電流Id3でコンデンサ１２への充電がなされ、
コンデンサ１２の電圧VC2は上昇しサイリスタ４
はオンに転じ、これを交流全波整流の０点ごとに
繰返し、スイツチは全体としてオン状態になつて
いる。このような状態ではコンデンサ１２の充電
電流が流れるために抵抗１８の電流IdはＣに示す
両電流Id2、Id3と瞬間的には比較的大きいが破線
で示す電流検出回路２０の電流検出レベルIMを超
えることはない。またコンデンサ２７の両端の電
圧VSには変化はない。
なときに、第２図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示す各部の波
形を参照しながら説明する。時刻t0から時刻t1の
間のようにセンサ回路１０の信号がローレベルの
ときはトランジスタ２２がオンしないから抵抗２
１を介して流れるベース電流でトランジスタ１１
がオンし、定電圧回路８が動作している。したが
つて交流電源１から負荷２を介して整流回路３で
整流された交流全波整流電圧VaがＡに示す電圧
Va1の波形でサイリスタ４のアノードと定電圧回
路８に印加され、従来と同様な一定の出力電圧
VC1＝VZ1＋VCE−VBEが電流検出回路２０を介し
てセンサ回路１０やコンデンサ１２などに印加さ
れ、コンデンサ１２はＢに示すようにこの電圧
VC1で充電される。この定電圧回路８の出力電圧
VC1はツエナダイオード１３のツエナ電圧VZ2よ
り低く設定されており、ツエナダイオード１３を
介してサイリスタ４のゲートに電流が流れること
なく、サイリスタ４はオフ状態になつている。抵
抗１８の電流IdはＣに示すように電流Id1と微少
でほぼ一定であり、負荷２にはこの電流Id1とツ
エナダイオード６の電流が流れるだけで、負荷２
は実質的にオフされている。このときコンデンサ
２７の電圧VSはＤに示すように電圧VS1としてほ
ぼ一定である。ここで時刻t1にセンサ回路１０が
物体を検出し、その出力がハイレベルに転ずると
後で説明する時限回路２９の動作で時間T1遅れ
て時刻t2に抵抗３０とダイオード２４を介してト
ランジスタ２２にベース電流が流れ、トランジス
タ２２がオンし、トランジスタ１１はそのベース
電流が側路されてオフする。したがつて抵抗７の
電流はすべてトランジスタ５のベースに流れ込
み、定電圧回路８はその機能を失い、出力電圧
VCは電圧VC2に上昇する。このとき抵抗１８を介
してコンデンサ１２がＣに示す電流Id2で充電さ
れ、コンデンサ１２の充電電圧もVC2もＢに示す
ように上昇する。このコンデンサ１２の充電電圧
VC2がツエナダイオード１３のツエナ電圧VZ2と
サイリスタ４のゲート・カソード電圧VGKの和を
超えるとツエナダイオード１３を介してサイリス
タ４のゲート電流が流れサイリスタ４はオンす
る。サイリスタ４がオンすると電源１からトラン
ジスタ５を介してセンサ回路１０への給電は断た
れるので、センサ回路１０はコンデンサ１２の電
荷で動作する。サイリスタ４は交流電源１の０点
で短時間オフ状態に戻り定電圧回路８を介して再
び電流Id3でコンデンサ１２への充電がなされ、
コンデンサ１２の電圧VC2は上昇しサイリスタ４
はオンに転じ、これを交流全波整流の０点ごとに
繰返し、スイツチは全体としてオン状態になつて
いる。このような状態ではコンデンサ１２の充電
電流が流れるために抵抗１８の電流IdはＣに示す
両電流Id2、Id3と瞬間的には比較的大きいが破線
で示す電流検出回路２０の電流検出レベルIMを超
えることはない。またコンデンサ２７の両端の電
圧VSには変化はない。
次に時限回路２９の動作を説明する。この時限
回路２９はこのスイツチの次に述べる二つの動作
に対し重要な役目をする。
回路２９はこのスイツチの次に述べる二つの動作
に対し重要な役目をする。
まず、このスイツチに交流電源１が印加された
初期、コンデンサ１２への充電電圧VCすなわち
センサ回路１０の駆動電圧は末だセンサ回路１０
を正常動作させる電圧に上昇していないから、こ
の検出信号はローレベルかハイレベルか不安定で
あり、ローレベルであれば勿論問題ない。もしこ
の検出信号がハイレベルであるとしても抵抗３０
を流れる電流は、ダイオード２８を介してコンデ
ンサ２７を充電するから、トランジスタ２２は、
そのベース電圧が上昇せずオフ状態となり、トラ
ンジスタ１１がオンするからサイリスタ１３はオ
ンすることがない。勿論スイツチ全体が安定した
頃にはコンデンサ２７も抵抗２６を介して一定電
圧に充電され、安定した動作をする。
初期、コンデンサ１２への充電電圧VCすなわち
センサ回路１０の駆動電圧は末だセンサ回路１０
を正常動作させる電圧に上昇していないから、こ
の検出信号はローレベルかハイレベルか不安定で
あり、ローレベルであれば勿論問題ない。もしこ
の検出信号がハイレベルであるとしても抵抗３０
を流れる電流は、ダイオード２８を介してコンデ
ンサ２７を充電するから、トランジスタ２２は、
そのベース電圧が上昇せずオフ状態となり、トラ
ンジスタ１１がオンするからサイリスタ１３はオ
ンすることがない。勿論スイツチ全体が安定した
頃にはコンデンサ２７も抵抗２６を介して一定電
圧に充電され、安定した動作をする。
次に負荷２が短絡した場合について、第３図
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示す各部の波形を参照しながら
説明する。負荷２が短絡されても、センサ回路１
０の信号がローレベルのときはサイリスタ４がオ
ンしないから問題なく、各部の波形は第２図の時
刻t0から時刻t1までの間と全く同様であり、第３
図の時刻t0から時刻t1に示す。ここでセンサ回路
１０の信号がローレベルのとき抵抗１８の電流Id
はＣに示すように電流Id1と僅かであるが信号が
ハイレベルに転ずると、既に述べたようにツエナ
ダイオード１３が導通し、コンデンサ１２が放電
する。しかしこのとき負荷２が短絡されているか
らツエナダイオード１３の導通電流は大きく、コ
ンデンサ１２の放電電流は大きい。したがつてこ
れを充電するために抵抗１８に流れる電流Idは瞬
時だけ電流Id2と大きく、電流検出レベルIMを超
える。こうして抵抗１８の電圧降下がトランジス
タ１６のベース・エミツタ電圧を超えるとトラン
ジスタ１６がオンとなり、続いてトランジスタ１
７がオンとなるのでコンデンサ２７はＤに示すよ
うに急速に０電圧まで放電する。したがつてトラ
ンジスタ２２はそのベース電圧が低下しオフす
る。するとトランジスタ１１がオンし、定電圧回
路８が動作し、その出力電圧を所定電圧に保ち、
コンデンサ１２の電圧VCを電圧VC1に制限して、
ツエナダイオード１３を不導通を継続させて、サ
イリスタ４をオンしない。コンデンサ１２の電圧
VCが制限されると抵抗１８の電圧降下は低下し、
両トランジスタ１６，１７はオフとなつてコンデ
ンサ２７の電圧VSはＤの電圧VS2に示すように充
電を開始し、所定時限後トランジスタ２２がオ
ン、トランジスタ１１がオフになり、定電圧回路
８はその機能を失い、再びコンデンサ１２を充電
し、両トランジスタ１６，１７をオンするから時
刻t3にコンデンサ２７の電圧VSは再び０電圧まで
放電し、この動作が繰返されてサイリスタ４は導
通しない。なお、サイリスタ４のアノード電圧
Vaはコンデンサ１２を充電するときだけＡの電
圧Va3に示すように瞬時低下するがほぼ交流全波
整流電圧Va1の波形を保持する。
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示す各部の波形を参照しながら
説明する。負荷２が短絡されても、センサ回路１
０の信号がローレベルのときはサイリスタ４がオ
ンしないから問題なく、各部の波形は第２図の時
刻t0から時刻t1までの間と全く同様であり、第３
図の時刻t0から時刻t1に示す。ここでセンサ回路
１０の信号がローレベルのとき抵抗１８の電流Id
はＣに示すように電流Id1と僅かであるが信号が
ハイレベルに転ずると、既に述べたようにツエナ
ダイオード１３が導通し、コンデンサ１２が放電
する。しかしこのとき負荷２が短絡されているか
らツエナダイオード１３の導通電流は大きく、コ
ンデンサ１２の放電電流は大きい。したがつてこ
れを充電するために抵抗１８に流れる電流Idは瞬
時だけ電流Id2と大きく、電流検出レベルIMを超
える。こうして抵抗１８の電圧降下がトランジス
タ１６のベース・エミツタ電圧を超えるとトラン
ジスタ１６がオンとなり、続いてトランジスタ１
７がオンとなるのでコンデンサ２７はＤに示すよ
うに急速に０電圧まで放電する。したがつてトラ
ンジスタ２２はそのベース電圧が低下しオフす
る。するとトランジスタ１１がオンし、定電圧回
路８が動作し、その出力電圧を所定電圧に保ち、
コンデンサ１２の電圧VCを電圧VC1に制限して、
ツエナダイオード１３を不導通を継続させて、サ
イリスタ４をオンしない。コンデンサ１２の電圧
VCが制限されると抵抗１８の電圧降下は低下し、
両トランジスタ１６，１７はオフとなつてコンデ
ンサ２７の電圧VSはＤの電圧VS2に示すように充
電を開始し、所定時限後トランジスタ２２がオ
ン、トランジスタ１１がオフになり、定電圧回路
８はその機能を失い、再びコンデンサ１２を充電
し、両トランジスタ１６，１７をオンするから時
刻t3にコンデンサ２７の電圧VSは再び０電圧まで
放電し、この動作が繰返されてサイリスタ４は導
通しない。なお、サイリスタ４のアノード電圧
Vaはコンデンサ１２を充電するときだけＡの電
圧Va3に示すように瞬時低下するがほぼ交流全波
整流電圧Va1の波形を保持する。
以上述べたように本発明によれば、このスイツ
チは時限回路を備えているから電源投入時回路の
動作が安定するまでの間、センサ回路の出力信号
が例えハイレベルになつてもサイリスタを誤動作
させることがない。また電流検出回路を備え、負
荷の短絡などにより電流検出回路の電流が所定値
を超えると時限回路を介してサイリスタの導通を
阻止し、整流回路やサイリスタの過電流による破
損を防止でき効果は大きい。
チは時限回路を備えているから電源投入時回路の
動作が安定するまでの間、センサ回路の出力信号
が例えハイレベルになつてもサイリスタを誤動作
させることがない。また電流検出回路を備え、負
荷の短絡などにより電流検出回路の電流が所定値
を超えると時限回路を介してサイリスタの導通を
阻止し、整流回路やサイリスタの過電流による破
損を防止でき効果は大きい。
第１図は本発明による交流無接点スイツチの一
実施例を示す結線図、第２図、第３図は第１図の
回路における各部の波形を示し、第２図は負荷が
正常な場合、第３図は負荷が短絡した場合のそれ
ぞれタイムチヤート、第４図は交流無接点スイツ
チの従来例を示す結線図である。 １……交流電源、２……負荷、３……交流ブリ
ツジ整流回路、４……サイリスタ、８……定電圧
回路、１０……センサ回路、１５……ゲート回
路、２０……電流検出回路、２５……定電圧無効
手段、２９……時限回路。
実施例を示す結線図、第２図、第３図は第１図の
回路における各部の波形を示し、第２図は負荷が
正常な場合、第３図は負荷が短絡した場合のそれ
ぞれタイムチヤート、第４図は交流無接点スイツ
チの従来例を示す結線図である。 １……交流電源、２……負荷、３……交流ブリ
ツジ整流回路、４……サイリスタ、８……定電圧
回路、１０……センサ回路、１５……ゲート回
路、２０……電流検出回路、２５……定電圧無効
手段、２９……時限回路。
Claims (1)
- １ 交流電源と負荷との直列回路が両入力端子間
に接続される整流回路と、この整流回路の両出力
端子間に接続されたサイリスタと、前記両出力端
子間の電圧で直列制御形定電圧回路と電流検出回
路を介して充電されるコンデンサと、このコンデ
ンサの両端に接続され検出物体を検出して検出信
号を送出するセンサ回路と、前記コンデンサの充
電電圧が所定値を超えたときに前記サイリスタを
導通させるゲート回路と、前記センサ回路の検出
信号で制御され前記定電圧回路を無効にする定電
圧無効手段と、前記電流検出回路の動作で所定時
間前記定電圧無効手段の機能を停止する時限回路
とを備えてなる交流無接点スイツチ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61029440A JPS62188420A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 交流無接点スイツチ |
| US07/011,727 US4757341A (en) | 1986-02-13 | 1987-02-06 | AC contactless switch |
| DE19873703776 DE3703776A1 (de) | 1986-02-13 | 1987-02-07 | Kontaktloser wechselstromschalter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61029440A JPS62188420A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 交流無接点スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62188420A JPS62188420A (ja) | 1987-08-18 |
| JPH0464209B2 true JPH0464209B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=12276191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61029440A Granted JPS62188420A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 交流無接点スイツチ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4757341A (ja) |
| JP (1) | JPS62188420A (ja) |
| DE (1) | DE3703776A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3722335A1 (de) * | 1987-07-07 | 1989-01-19 | Ifm Electronic Gmbh | Elektronisches, vorzugsweise beruehrungslos arbeitendes schaltgeraet |
| US4939455A (en) * | 1988-09-02 | 1990-07-03 | Hamilton Standard Controls, Inc. | Sensor having two-wire connection to load |
| US5552644A (en) * | 1991-12-31 | 1996-09-03 | Calder; Douglas W. | Proximity switches |
| DE19736356C2 (de) * | 1997-08-21 | 2001-06-07 | Mannesmann Vdo Ag | Kurzschluß-Schutzschaltung |
| FR2802366B1 (fr) * | 1999-12-14 | 2002-05-31 | St Microelectronics Sa | Bascule analogique a commande par impulsions |
| DE10125210B4 (de) * | 2001-05-21 | 2005-08-18 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Schaltungsanordnungen zum Speisen einer Last |
| JP2006135714A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Yamatake Corp | 位置検出装置および変換器 |
| CN1877994B (zh) * | 2006-06-27 | 2010-05-12 | 杭州电子科技大学 | 轻触式多点控制开关 |
| DE102009029843A1 (de) * | 2009-06-22 | 2010-12-23 | Sinitec Vertriebsgesellschaft Mbh | Netzfilter und Verwendung eines Netzfilters |
| DE102013107088A1 (de) * | 2013-07-05 | 2015-01-08 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Schaltungsanordnung zum Schutz von mindestens einem Bauteil eines Zweidrahtstromkreises |
| FR3039014B1 (fr) * | 2015-07-13 | 2019-06-14 | Stmicroelectronics (Tours) Sas | Protection de ligne telephonique contre les surtensions |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3743861A (en) * | 1971-11-26 | 1973-07-03 | Honeywell Inc | Thyristor hard-firing circuit |
| US3839651A (en) * | 1973-02-23 | 1974-10-01 | Chemetron Corp | Level sensing arrangement and control circuit |
| US4199694A (en) * | 1978-08-14 | 1980-04-22 | Eaton Corporation | Terminal convertible alternating current switch |
| JPS5885634A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-23 | Fuji Electric Co Ltd | ２線式交流開閉無接点スイツチ |
| US4667144A (en) * | 1986-06-03 | 1987-05-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | High frequency, high voltage MOSFET isolation amplifier |
-
1986
- 1986-02-13 JP JP61029440A patent/JPS62188420A/ja active Granted
-
1987
- 1987-02-06 US US07/011,727 patent/US4757341A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-02-07 DE DE19873703776 patent/DE3703776A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3703776A1 (de) | 1987-08-20 |
| US4757341A (en) | 1988-07-12 |
| JPS62188420A (ja) | 1987-08-18 |
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