JPH06331679A - スイッチ回路故障検出装置 - Google Patents
スイッチ回路故障検出装置Info
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- JPH06331679A JPH06331679A JP5116134A JP11613493A JPH06331679A JP H06331679 A JPH06331679 A JP H06331679A JP 5116134 A JP5116134 A JP 5116134A JP 11613493 A JP11613493 A JP 11613493A JP H06331679 A JPH06331679 A JP H06331679A
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- signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】負荷をON・OFFするスイッチ回路の故障検
出を容易とすることを目的とする。 【構成】リレー接点4aに並列接続する第1スナバ回路
6側に、信号送信トランスT1を直列に挿入し、信号発
生回路8で発生する故障検出信号を第1スナバ回路6に
伝達する。また、SSR5に並列接続する第2スナバ回
路7側に、信号受信トランスT2を直列に挿入し、第1
スナバ回路6に伝達された故障検出信号を、信号受信ト
ランスT2で受信する。これにより、リレー接点4a又
はSSR5が短絡故障すると、信号受信トランスT2側
に故障検出信号が伝達されず、信号受信トランスT2の
出力が論理値0となる。正常でOFFしていれば、故障
検出信号が信号受信トランスT2に伝達されて出力が論
理値1となる。
出を容易とすることを目的とする。 【構成】リレー接点4aに並列接続する第1スナバ回路
6側に、信号送信トランスT1を直列に挿入し、信号発
生回路8で発生する故障検出信号を第1スナバ回路6に
伝達する。また、SSR5に並列接続する第2スナバ回
路7側に、信号受信トランスT2を直列に挿入し、第1
スナバ回路6に伝達された故障検出信号を、信号受信ト
ランスT2で受信する。これにより、リレー接点4a又
はSSR5が短絡故障すると、信号受信トランスT2側
に故障検出信号が伝達されず、信号受信トランスT2の
出力が論理値0となる。正常でOFFしていれば、故障
検出信号が信号受信トランスT2に伝達されて出力が論
理値1となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、制御対象である負荷の
駆動電流をON・OFFするスイッチ回路の故障検出を
行うスイッチ回路故障検出装置に関する。
駆動電流をON・OFFするスイッチ回路の故障検出を
行うスイッチ回路故障検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、制御対象である負荷の駆動電流を
ON・OFFするスイッチ回路を、電磁リレーの接点と
半導体スイッチ素子、例えばスリッドステートリレー
(SSR)とを直列接続して構成し、電磁リレー接点と
SSRをON・OFF制御して負荷への給電を制御する
ようした負荷駆動回路がある。
ON・OFFするスイッチ回路を、電磁リレーの接点と
半導体スイッチ素子、例えばスリッドステートリレー
(SSR)とを直列接続して構成し、電磁リレー接点と
SSRをON・OFF制御して負荷への給電を制御する
ようした負荷駆動回路がある。
【0003】即ち、前記スイッチ回路は、負荷の駆動入
力信号が入力した時には、まず、電磁リレー接点がON
し、その後にSSRがONして初めて負荷に駆動電流が
流れ、負荷駆動入力信号が停止した時には、逆にSSR
が先にOFFして負荷への給電が停止し、その後電磁リ
レー接点がOFFするように構成されている。かかる構
成によれば、スイッチ回路が正常である時には、実質的
にSSRのON・OFFによって負荷駆動電流のON・
OFFが制御され、電磁リレー接点は駆動電流のON・
OFFには直接関与しないが、SSRが短絡故障を起こ
して負荷駆動電流をOFFできない場合に、電磁リレー
接点をOFFとすることによって負荷駆動電流を強制的
にOFFとすることができる。
力信号が入力した時には、まず、電磁リレー接点がON
し、その後にSSRがONして初めて負荷に駆動電流が
流れ、負荷駆動入力信号が停止した時には、逆にSSR
が先にOFFして負荷への給電が停止し、その後電磁リ
レー接点がOFFするように構成されている。かかる構
成によれば、スイッチ回路が正常である時には、実質的
にSSRのON・OFFによって負荷駆動電流のON・
OFFが制御され、電磁リレー接点は駆動電流のON・
OFFには直接関与しないが、SSRが短絡故障を起こ
して負荷駆動電流をOFFできない場合に、電磁リレー
接点をOFFとすることによって負荷駆動電流を強制的
にOFFとすることができる。
【0004】ところで、前記SSRの短絡を検出する従
来回路としては、負荷とスイッチ回路とが直列に挿入さ
れた負荷給電回路に、トランスの2次側を直列に介装
し、このトランスの1次側から交流の短絡検出用信号を
前記2次側を介して負荷の給電回路に供給する構成とす
る。この場合、スイッチ回路の電磁リレーとSSRに
は、通常、雑音防止回路(コンデンサと抵抗の直列回路
で構成されるスナバ回路)がそれぞれ並列接続されてお
り、SSR又は電磁リレー接点が短絡故障した場合に
は、トランスの1次側から見た給電回路のインピーダン
スが低下する。従って、このインピーダンスの低下に基
づく出力変化を監視することで、スイッチ回路の短絡を
検出するようにしていた。
来回路としては、負荷とスイッチ回路とが直列に挿入さ
れた負荷給電回路に、トランスの2次側を直列に介装
し、このトランスの1次側から交流の短絡検出用信号を
前記2次側を介して負荷の給電回路に供給する構成とす
る。この場合、スイッチ回路の電磁リレーとSSRに
は、通常、雑音防止回路(コンデンサと抵抗の直列回路
で構成されるスナバ回路)がそれぞれ並列接続されてお
り、SSR又は電磁リレー接点が短絡故障した場合に
は、トランスの1次側から見た給電回路のインピーダン
スが低下する。従って、このインピーダンスの低下に基
づく出力変化を監視することで、スイッチ回路の短絡を
検出するようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
短絡故障の検出回路のように、給電回路のインピーダン
ス変化に基づく出力変化を監視して、スイッチ回路の短
絡故障を検出する方式では、出力のレベル変化を検出す
ることになり、閾値設定が面倒である。また、スナバ回
路のコンデンサの短絡故障を考慮しようとすれば、より
一層閾値設定が面倒であり、故障検出の精度の面で十分
ではなかった。
短絡故障の検出回路のように、給電回路のインピーダン
ス変化に基づく出力変化を監視して、スイッチ回路の短
絡故障を検出する方式では、出力のレベル変化を検出す
ることになり、閾値設定が面倒である。また、スナバ回
路のコンデンサの短絡故障を考慮しようとすれば、より
一層閾値設定が面倒であり、故障検出の精度の面で十分
ではなかった。
【0006】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、スイッチ回路の短絡故障の有無を論理値1(出力有
り)と論理値0(出力無し)の2値の出力形態で表すこ
とのできるスイッチ回路の故障検出装置を提供すること
を目的とする。
で、スイッチ回路の短絡故障の有無を論理値1(出力有
り)と論理値0(出力無し)の2値の出力形態で表すこ
とのできるスイッチ回路の故障検出装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため本発明では、電
磁リレー接点と半導体スイッチ素子の直列回路で構成さ
れ、負荷駆動信号が入力した時に前記電磁リレー接点と
半導体スイッチ素子がONして負荷に給電し、負荷駆動
信号の入力が停止した時に前記電磁リレー接点と半導体
スイッチ素子がOFFして負荷への給電を停止する構成
のスイッチ回路の故障を検出するスイッチ回路故障検出
装置において、抵抗とコンデンサの直列回路からなり前
記電磁リレー接点に対して並列に接続される第1の雑音
防止回路と、同じく抵抗とコンデンサの直列回路からな
り前記半導体スイッチング素子に対して並列に接続され
る第2の雑音防止回路と、スイッチ回路故障検出用信号
を発生する信号発生回路と、どちらか一方の雑音防止回
路に直列に挿入されて前記スイッチ回路故障検出用信号
を当該雑音防止回路側に伝達する信号送信トランスと、
他方の雑音防止回路に直列に挿入されて前記スイッチ回
路故障検出用信号を受信して抽出する信号受信トランス
とを備えて構成し、電磁リレー接点及び半導体スイッチ
素子の少なくとも一方が短絡した時に信号受信トランス
の抽出出力が論理値0となるようにした。
磁リレー接点と半導体スイッチ素子の直列回路で構成さ
れ、負荷駆動信号が入力した時に前記電磁リレー接点と
半導体スイッチ素子がONして負荷に給電し、負荷駆動
信号の入力が停止した時に前記電磁リレー接点と半導体
スイッチ素子がOFFして負荷への給電を停止する構成
のスイッチ回路の故障を検出するスイッチ回路故障検出
装置において、抵抗とコンデンサの直列回路からなり前
記電磁リレー接点に対して並列に接続される第1の雑音
防止回路と、同じく抵抗とコンデンサの直列回路からな
り前記半導体スイッチング素子に対して並列に接続され
る第2の雑音防止回路と、スイッチ回路故障検出用信号
を発生する信号発生回路と、どちらか一方の雑音防止回
路に直列に挿入されて前記スイッチ回路故障検出用信号
を当該雑音防止回路側に伝達する信号送信トランスと、
他方の雑音防止回路に直列に挿入されて前記スイッチ回
路故障検出用信号を受信して抽出する信号受信トランス
とを備えて構成し、電磁リレー接点及び半導体スイッチ
素子の少なくとも一方が短絡した時に信号受信トランス
の抽出出力が論理値0となるようにした。
【0008】また、前記信号受信トランスの抽出出力を
整流する整流回路と、該整流回路の整流出力を入力して
当該整流出力レベルが所定範囲内にある時にスイッチ回
路正常と判断して論理値1の出力を発生するウインドコ
ンパレータとを設けて構成した。また、前記信号受信ト
ランスの抽出出力を発生する2次側に、前記抽出出力に
対して逆相の信号を供給する信号供給手段を設けて構成
した。
整流する整流回路と、該整流回路の整流出力を入力して
当該整流出力レベルが所定範囲内にある時にスイッチ回
路正常と判断して論理値1の出力を発生するウインドコ
ンパレータとを設けて構成した。また、前記信号受信ト
ランスの抽出出力を発生する2次側に、前記抽出出力に
対して逆相の信号を供給する信号供給手段を設けて構成
した。
【0009】
【作用】かかる構成において、スイッチ回路の電磁リレ
ー接点と半導体スイッチ素子とが共に正常で短絡故障し
ていない場合、信号発生回路から信号送信トランスを介
して一方の雑音防止回路に伝達された交流のスイッチ回
路故障検出用信号は、他方の雑音防止回路に挿入された
信号受信トランスで受信される。この場合には、信号受
信トランスからの抽出出力は論理値1(出力有り)とな
る。
ー接点と半導体スイッチ素子とが共に正常で短絡故障し
ていない場合、信号発生回路から信号送信トランスを介
して一方の雑音防止回路に伝達された交流のスイッチ回
路故障検出用信号は、他方の雑音防止回路に挿入された
信号受信トランスで受信される。この場合には、信号受
信トランスからの抽出出力は論理値1(出力有り)とな
る。
【0010】一方、電磁リレー接点及び半導体スイッチ
素子のどちらか一方が短絡していると、信号発生回路か
ら信号送信トランスを介して一方の雑音防止回路に伝達
された交流のスイッチ回路故障検出用信号は、スイッチ
回路の短絡によって信号受信トランス側に流れず受信さ
れない。このため、信号受信トランスからの抽出出力は
論理値0(出力無し)となる。
素子のどちらか一方が短絡していると、信号発生回路か
ら信号送信トランスを介して一方の雑音防止回路に伝達
された交流のスイッチ回路故障検出用信号は、スイッチ
回路の短絡によって信号受信トランス側に流れず受信さ
れない。このため、信号受信トランスからの抽出出力は
論理値0(出力無し)となる。
【0011】また、雑音防止回路のコンデンサが短絡し
た場合には、雑音防止回路のインピーダンス変化によ
り、信号受信トランスの1次側に流れる電流が変化し、
信号受信トランスの抽出出力レベルが変化する。そし
て、この短絡時の抽出出力レベルがウインドコンパレー
タの窓の範囲(設定レベル範囲)外となるように設定す
ることで、雑音防止回路のコンデンサの短絡故障も検出
できる。
た場合には、雑音防止回路のインピーダンス変化によ
り、信号受信トランスの1次側に流れる電流が変化し、
信号受信トランスの抽出出力レベルが変化する。そし
て、この短絡時の抽出出力レベルがウインドコンパレー
タの窓の範囲(設定レベル範囲)外となるように設定す
ることで、雑音防止回路のコンデンサの短絡故障も検出
できる。
【0012】また、前記信号受信トランスの抽出出力を
発生する2次側に、前記抽出出力に対して逆相の信号を
供給する信号供給手段を設けることで、雑音防止回路の
コンデンサが短絡した時の信号受信トランスの抽出出力
のレベル変化率を拡大することができ、レベル検定にお
ける閾値設定が容易になる。
発生する2次側に、前記抽出出力に対して逆相の信号を
供給する信号供給手段を設けることで、雑音防止回路の
コンデンサが短絡した時の信号受信トランスの抽出出力
のレベル変化率を拡大することができ、レベル検定にお
ける閾値設定が容易になる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明に係るスイッチ回路の故障検出装
置の第1実施例を適用した負荷駆動回路を示す。尚、図
1に示す故障検出装置は、スイッチ回路の短絡故障のみ
を考慮した場合のものである。
する。図1は、本発明に係るスイッチ回路の故障検出装
置の第1実施例を適用した負荷駆動回路を示す。尚、図
1に示す故障検出装置は、スイッチ回路の短絡故障のみ
を考慮した場合のものである。
【0014】図1において、商用の交流電源である負荷
駆動電源1から交流電流を負荷2に給電する給電回路
に、前記負荷2と直列にスイッチ回路3が接続されてい
る。該スイッチ回路3は、電磁リレー4の励磁時ONす
るリレー接点4aと半導体スイッチ素子としての例えば
SSR5との直列回路からなる。前記リレー接点4aに
は、接点OFF時の雑音を防止するため抵抗R1 とコン
デンサC1 の直列回路からなる第1の雑音防止回路であ
る第1スナバ回路6が並列接続されている。また、SS
R5にも、同じく抵抗R2 とコンデンサC2 からなる第
2の雑音防止回路である第2スナバ回路7が並列接続さ
れている。そして、前記第1スナバ回路6に、信号発生
回路8で発生する交流のスイッチ回路故障検出用信号を
第1スナバ回路6側に伝達する信号送信用トランスT1
の2次巻線が直列に挿入されている。また、第2スナバ
回路7には、第1スナバ回路6に伝達されたスイッチ回
路故障検出用信号を受信して抽出する信号受信トランス
T2の1次巻線が直列に挿入されている。この信号受信
トランスT2の2次巻線には、抽出出力を整流する整流
回路9が接続されている。ここで、前記第1及び第2ス
ナバ回路6,7と、信号送信トランスT1と、信号受信
トランスT2と、信号発生回路8及び整流回路9で本実
施例の故障検出装置10が構成される。また、負荷8に
も、同様に抵抗R3 とコンデンサC3 の直列回路からな
る雑音防止用のスナバ回路が設けられている。
駆動電源1から交流電流を負荷2に給電する給電回路
に、前記負荷2と直列にスイッチ回路3が接続されてい
る。該スイッチ回路3は、電磁リレー4の励磁時ONす
るリレー接点4aと半導体スイッチ素子としての例えば
SSR5との直列回路からなる。前記リレー接点4aに
は、接点OFF時の雑音を防止するため抵抗R1 とコン
デンサC1 の直列回路からなる第1の雑音防止回路であ
る第1スナバ回路6が並列接続されている。また、SS
R5にも、同じく抵抗R2 とコンデンサC2 からなる第
2の雑音防止回路である第2スナバ回路7が並列接続さ
れている。そして、前記第1スナバ回路6に、信号発生
回路8で発生する交流のスイッチ回路故障検出用信号を
第1スナバ回路6側に伝達する信号送信用トランスT1
の2次巻線が直列に挿入されている。また、第2スナバ
回路7には、第1スナバ回路6に伝達されたスイッチ回
路故障検出用信号を受信して抽出する信号受信トランス
T2の1次巻線が直列に挿入されている。この信号受信
トランスT2の2次巻線には、抽出出力を整流する整流
回路9が接続されている。ここで、前記第1及び第2ス
ナバ回路6,7と、信号送信トランスT1と、信号受信
トランスT2と、信号発生回路8及び整流回路9で本実
施例の故障検出装置10が構成される。また、負荷8に
も、同様に抵抗R3 とコンデンサC3 の直列回路からな
る雑音防止用のスナバ回路が設けられている。
【0015】尚、信号送信トランスT1を第2スナバ回
路7側に、信号受信トランスT2を第1スナバ回路6側
に設けて構成してもよい。一方、スイッチ回路3に負荷
駆動信号を入力する信号入力部は、自己保持回路11
と、フェールセーフなOFFディレー回路12と、フェ
ールセーフなONディレー回路13と、前記電磁リレー
4とを備えて構成されている。
路7側に、信号受信トランスT2を第1スナバ回路6側
に設けて構成してもよい。一方、スイッチ回路3に負荷
駆動信号を入力する信号入力部は、自己保持回路11
と、フェールセーフなOFFディレー回路12と、フェ
ールセーフなONディレー回路13と、前記電磁リレー
4とを備えて構成されている。
【0016】自己保持回路11は、前記故障検出装置1
0の出力(整流回路9の出力)をトリガ入力とし、負荷
駆動信号INをリセット入力として、前記トリガ入力を
自己保持する構成である。フェールセーフなOFFディ
レー回路12は、自己保持回路11の出力が入力すると
同時に出力が立ち上がり、自己保持回路11の出力が停
止した時に所定時間遅延して出力が立ち下がり、電磁リ
レー4を励磁・消磁してリレー接点4aをON−OFF
制御する。ONディレー回路13は、自己保持回路11
の出力が入力すると所定時間遅延して出力が立ち上が
り、自己保持回路11の出力が停止した時に同時に出力
が立ち下がり、SSR5のON−OFFを制御する。
0の出力(整流回路9の出力)をトリガ入力とし、負荷
駆動信号INをリセット入力として、前記トリガ入力を
自己保持する構成である。フェールセーフなOFFディ
レー回路12は、自己保持回路11の出力が入力すると
同時に出力が立ち上がり、自己保持回路11の出力が停
止した時に所定時間遅延して出力が立ち下がり、電磁リ
レー4を励磁・消磁してリレー接点4aをON−OFF
制御する。ONディレー回路13は、自己保持回路11
の出力が入力すると所定時間遅延して出力が立ち上が
り、自己保持回路11の出力が停止した時に同時に出力
が立ち下がり、SSR5のON−OFFを制御する。
【0017】尚、自己保持回路11は、故障時に出力が
論理値0となるフェールセーフな構成であり、また、O
FFディレー回路12及びONディレー回路13も、遅
延時間が遅れ側の故障のみ許されるフェールセーフな構
成である。次に、この負荷駆動回路及び故障検出装置の
動作を説明する。まず、スイッチ回路3が正常の場合に
ついて説明する。
論理値0となるフェールセーフな構成であり、また、O
FFディレー回路12及びONディレー回路13も、遅
延時間が遅れ側の故障のみ許されるフェールセーフな構
成である。次に、この負荷駆動回路及び故障検出装置の
動作を説明する。まず、スイッチ回路3が正常の場合に
ついて説明する。
【0018】負荷駆動信号INが発生する以前では、信
号発生回路8からの短絡故障検出用信号が、信号送信ト
ランスT1の1次側から2次側に伝達され第1スナバ回
路6に伝達される。この時、スイッチ回路3のリレー接
点4aとSSR5はOFF状態にあるため、この短絡故
障検出用信号は、信号受信トランスT2の1次側を介し
て2次側で抽出され高エネルギ状態の論理値1(出力有
り)の出力が整流回路9に入力する。整流回路9の整流
出力は、自己保持回路11にトリガ入力信号として入力
する。この状態で、負荷駆動信号INが、自己保持回路
11のリセット入力信号として入力すると、自己保持回
路11から出力が発生し、OFFディレー回路12及び
ONディレー回路13に入力する。OFFディレー回路
12では、自己保持回路11からの信号が入力すると同
時に出力が立ち上がり電磁リレー4が励磁される。これ
により、図2に示すように、自己保持回路11の立ち上
がりからリレー特性で定まる多少の遅延時間t2 後にリ
レー接点4aがONとなる。また、ONディレー回路1
3は、図2に示すように、自己保持回路11からの信号
が入力してから所定の遅延時間t1 (t1 >t2 )遅れ
て出力が立ち上がり、SSR5がONとなる。このよう
に、リレー接点4aがONとなってからSSR5がON
となり、負荷2に駆動電流が流れ、負荷2が駆動され
る。尚、リレー接点4aがONした時点から、信号受信
トランスT2側に信号発生回路8からの信号が伝達され
なくなり、整流回路8の出力レベルが論理値0となって
自己保持回路11のトリガ入力信号がなくなるが、この
トリガ入力は自己保持回路11の出力で自己保持され自
己保持回路11は出力を発生し続ける。
号発生回路8からの短絡故障検出用信号が、信号送信ト
ランスT1の1次側から2次側に伝達され第1スナバ回
路6に伝達される。この時、スイッチ回路3のリレー接
点4aとSSR5はOFF状態にあるため、この短絡故
障検出用信号は、信号受信トランスT2の1次側を介し
て2次側で抽出され高エネルギ状態の論理値1(出力有
り)の出力が整流回路9に入力する。整流回路9の整流
出力は、自己保持回路11にトリガ入力信号として入力
する。この状態で、負荷駆動信号INが、自己保持回路
11のリセット入力信号として入力すると、自己保持回
路11から出力が発生し、OFFディレー回路12及び
ONディレー回路13に入力する。OFFディレー回路
12では、自己保持回路11からの信号が入力すると同
時に出力が立ち上がり電磁リレー4が励磁される。これ
により、図2に示すように、自己保持回路11の立ち上
がりからリレー特性で定まる多少の遅延時間t2 後にリ
レー接点4aがONとなる。また、ONディレー回路1
3は、図2に示すように、自己保持回路11からの信号
が入力してから所定の遅延時間t1 (t1 >t2 )遅れ
て出力が立ち上がり、SSR5がONとなる。このよう
に、リレー接点4aがONとなってからSSR5がON
となり、負荷2に駆動電流が流れ、負荷2が駆動され
る。尚、リレー接点4aがONした時点から、信号受信
トランスT2側に信号発生回路8からの信号が伝達され
なくなり、整流回路8の出力レベルが論理値0となって
自己保持回路11のトリガ入力信号がなくなるが、この
トリガ入力は自己保持回路11の出力で自己保持され自
己保持回路11は出力を発生し続ける。
【0019】その後、負荷駆動信号INが停止すると、
自己保持回路11の出力は同時に立ち下がり、ONディ
レー回路13の出力も同時に立ち下がりSSR5が直ち
にOFFとなって負荷2への駆動電流の給電がなくなり
負荷2の駆動が停止する。そして、図2に示すように、
SSR5がOFFしてから所定時間t3 後にOFFディ
レー回路12の出力が立ち下がり電磁リレー4が消磁し
てリレー接点4aがOFFとなる。
自己保持回路11の出力は同時に立ち下がり、ONディ
レー回路13の出力も同時に立ち下がりSSR5が直ち
にOFFとなって負荷2への駆動電流の給電がなくなり
負荷2の駆動が停止する。そして、図2に示すように、
SSR5がOFFしてから所定時間t3 後にOFFディ
レー回路12の出力が立ち下がり電磁リレー4が消磁し
てリレー接点4aがOFFとなる。
【0020】SSR5に短絡故障が発生した場合、信号
発生回路8から信号送信トランスT1を介して第1スナ
バ回路6に伝達される短絡故障検出用信号は、SSR5
の短絡によって第2スナバ回路7には流れず信号受信ト
ランスT2側に伝達されない。従って、信号受信トラン
スT2の抽出出力レベルは論理値0(出力無し)とな
り、自己保持回路11のトリガ入力信号はない。このた
め、負荷駆動信号INが自己保持回路11に入力しても
自己保持回路11は出力を発生せず、リレー接点4aが
OFF状態となって負荷2には駆動電流が供給されるこ
とはない。
発生回路8から信号送信トランスT1を介して第1スナ
バ回路6に伝達される短絡故障検出用信号は、SSR5
の短絡によって第2スナバ回路7には流れず信号受信ト
ランスT2側に伝達されない。従って、信号受信トラン
スT2の抽出出力レベルは論理値0(出力無し)とな
り、自己保持回路11のトリガ入力信号はない。このた
め、負荷駆動信号INが自己保持回路11に入力しても
自己保持回路11は出力を発生せず、リレー接点4aが
OFF状態となって負荷2には駆動電流が供給されるこ
とはない。
【0021】従って、SSR5が短絡故障して以後は、
負荷駆動電流INが発生してもリレー接点4aによって
駆動電流が遮断され負荷2は動作しない。尚、通常は負
荷2の給電は、実質的にSSR5によって制御されてリ
レー接点4aは負荷2の駆動電流をON−OFFしない
ので、溶着故障の心配はなく信頼性は高いものである。
負荷駆動電流INが発生してもリレー接点4aによって
駆動電流が遮断され負荷2は動作しない。尚、通常は負
荷2の給電は、実質的にSSR5によって制御されてリ
レー接点4aは負荷2の駆動電流をON−OFFしない
ので、溶着故障の心配はなく信頼性は高いものである。
【0022】このように、本実施例の故障検出装置10
は、短絡故障がない時には論理値1の出力を発生し、短
絡故障時には論理値0の出力を発生する構成であり、出
力が発生するかしないかの2値の出力形態であるので、
従来のようなレベル変化を監視するものに比べて短絡故
障の検出が容易となり、検出精度が向上する。次に、図
3に本発明の故障検出装置の第2実施例を示す。この実
施例は、スイッチ回路3の短絡故障だけでなく第1及び
第2スナバ回路6,7のコンデンサC 1 ,C2 の短絡故
障も考慮したものである。尚、図1の第1実施例と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。
は、短絡故障がない時には論理値1の出力を発生し、短
絡故障時には論理値0の出力を発生する構成であり、出
力が発生するかしないかの2値の出力形態であるので、
従来のようなレベル変化を監視するものに比べて短絡故
障の検出が容易となり、検出精度が向上する。次に、図
3に本発明の故障検出装置の第2実施例を示す。この実
施例は、スイッチ回路3の短絡故障だけでなく第1及び
第2スナバ回路6,7のコンデンサC 1 ,C2 の短絡故
障も考慮したものである。尚、図1の第1実施例と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0023】図3において、本実施例の故障検出装置2
0では、第1実施例の構成に加えて整流回路9の後段
に、故障時に出力が論理値0となるフェールセーフな従
来公知のウインドコンパレータWCが接続されている。
かかる構成において、スナバ回路6,7のコンデンサC
1 ,C2 が正常の時と短絡故障した時とで、スナバ回路
6,7のインピーダンスが変化し、スナバ回路6,7に
流れる電流が変化する。これにより、信号受信トランス
T2で抽出される信号電圧が変化する。
0では、第1実施例の構成に加えて整流回路9の後段
に、故障時に出力が論理値0となるフェールセーフな従
来公知のウインドコンパレータWCが接続されている。
かかる構成において、スナバ回路6,7のコンデンサC
1 ,C2 が正常の時と短絡故障した時とで、スナバ回路
6,7のインピーダンスが変化し、スナバ回路6,7に
流れる電流が変化する。これにより、信号受信トランス
T2で抽出される信号電圧が変化する。
【0024】従って、ウインドコンパレータWCの窓の
範囲設定を、コンデンサC1 ,C2が正常の時の信号受
信トランスT2の抽出出力レベルが窓の範囲内となり、
コンデンサC1 ,C2 が短絡故障した時の信号受信トラ
ンスT2の抽出出力レベルが窓の範囲外となるように設
定する。これにより、コンデンサC1 ,C2 の正常時
は、ウインドコンパレータWCから論理値1の出力が自
己保持回路11にトリガ入力信号として入力し、コンデ
ンサC1 ,C2 の短絡故障時には、ウインドコンパレー
タWCの出力が論理値0となって自己保持回路11のト
リガ入力がなくなる。このため、コンデンサC1 ,C2
が短絡故障すれば、負荷駆動信号INが入力しても自己
保持回路11から出力が発生せず負荷2は駆動しない。
尚、スイッチ回路3の短絡時には、信号受信トランスT
2の出力レベルが論理値0となり、ウインドコンパレー
タWCの窓の範囲外となるので、スイッチ回路3の短絡
故障も検出できることは言うまでもない。
範囲設定を、コンデンサC1 ,C2が正常の時の信号受
信トランスT2の抽出出力レベルが窓の範囲内となり、
コンデンサC1 ,C2 が短絡故障した時の信号受信トラ
ンスT2の抽出出力レベルが窓の範囲外となるように設
定する。これにより、コンデンサC1 ,C2 の正常時
は、ウインドコンパレータWCから論理値1の出力が自
己保持回路11にトリガ入力信号として入力し、コンデ
ンサC1 ,C2 の短絡故障時には、ウインドコンパレー
タWCの出力が論理値0となって自己保持回路11のト
リガ入力がなくなる。このため、コンデンサC1 ,C2
が短絡故障すれば、負荷駆動信号INが入力しても自己
保持回路11から出力が発生せず負荷2は駆動しない。
尚、スイッチ回路3の短絡時には、信号受信トランスT
2の出力レベルが論理値0となり、ウインドコンパレー
タWCの窓の範囲外となるので、スイッチ回路3の短絡
故障も検出できることは言うまでもない。
【0025】ところで、上記第2実施例の構成では、コ
ンデンサC1 ,C2 の正常時と短絡故障時の信号受信ト
ランスT2の抽出出力の変化率が小さく、ウインドコン
パレータWCの窓の範囲を狭く設定する必要があり、設
定が厳しい。この正常時と短絡時の変化率を大きくする
ためコンデンサの容量を選択しても精々2倍弱の変化率
である。しかも、スナバ回路の機能を果たすためにコン
デンサC1 ,C2 の容量の選択範囲は狭く選択の自由度
は制限される。
ンデンサC1 ,C2 の正常時と短絡故障時の信号受信ト
ランスT2の抽出出力の変化率が小さく、ウインドコン
パレータWCの窓の範囲を狭く設定する必要があり、設
定が厳しい。この正常時と短絡時の変化率を大きくする
ためコンデンサの容量を選択しても精々2倍弱の変化率
である。しかも、スナバ回路の機能を果たすためにコン
デンサC1 ,C2 の容量の選択範囲は狭く選択の自由度
は制限される。
【0026】このようなことから、信号受信トランスT
2の抽出出力の変化率を大きくする故障検出装置の例を
図4に第3実施例として示す。尚、図3の第2実施例と
同一部分には同一符号を付してある。図4において、本
実施例の故障検出装置30は、信号受信トランスT2の
2次側に、当該トランスT2の2次巻線と逆巻の巻線C
A を設け、該巻線CA を、信号送信トランスT1の1次
巻線と直列に信号発生回路8に接続して信号受信トラン
スT2の2次側に抽出出力と逆相の電圧を供給する。こ
こで、巻線CA と信号発生回路8とで信号供給手段が構
成される。
2の抽出出力の変化率を大きくする故障検出装置の例を
図4に第3実施例として示す。尚、図3の第2実施例と
同一部分には同一符号を付してある。図4において、本
実施例の故障検出装置30は、信号受信トランスT2の
2次側に、当該トランスT2の2次巻線と逆巻の巻線C
A を設け、該巻線CA を、信号送信トランスT1の1次
巻線と直列に信号発生回路8に接続して信号受信トラン
スT2の2次側に抽出出力と逆相の電圧を供給する。こ
こで、巻線CA と信号発生回路8とで信号供給手段が構
成される。
【0027】かかる構成において、本実施例の信号受信
トランスT2の抽出出力レベルは、図3の第2実施例の
ものに比べて、巻線CA で供給される逆相分だけ小さく
なる。これに対して、コンデンサC1 ,C2 の正常時と
短絡時のトランスT2の抽出出力レベルの変化は第2実
施例と同じである。このため、信号受信トランスT2の
抽出出力に対する正常時と故障時の変化の割合、即ち変
化率は、抽出出力レベルが小さくなった分拡大されるこ
とになる。従って、正常時と故障時とで信号受信トラン
スT2の出力変化を大きくでき、ウインドコンパレータ
WCの窓の範囲設定が楽になり、故障検出の信頼性を高
めることができる。
トランスT2の抽出出力レベルは、図3の第2実施例の
ものに比べて、巻線CA で供給される逆相分だけ小さく
なる。これに対して、コンデンサC1 ,C2 の正常時と
短絡時のトランスT2の抽出出力レベルの変化は第2実
施例と同じである。このため、信号受信トランスT2の
抽出出力に対する正常時と故障時の変化の割合、即ち変
化率は、抽出出力レベルが小さくなった分拡大されるこ
とになる。従って、正常時と故障時とで信号受信トラン
スT2の出力変化を大きくでき、ウインドコンパレータ
WCの窓の範囲設定が楽になり、故障検出の信頼性を高
めることができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
イッチ回路の短絡の有無の判定を2値、即ち、論理値1
と0で示すことができ、レベル検定の必要がなく、短絡
故障の検出が容易となる。また、故障検出装置の最終段
にウインドコンパレータを設ければ、雑音防止回路のコ
ンデンサ短絡故障も検出することが可能となり、負荷の
スイッチ制御のフェールセーフ性を高めることができ、
産業機械のインタロック制御に極めて有効である。
イッチ回路の短絡の有無の判定を2値、即ち、論理値1
と0で示すことができ、レベル検定の必要がなく、短絡
故障の検出が容易となる。また、故障検出装置の最終段
にウインドコンパレータを設ければ、雑音防止回路のコ
ンデンサ短絡故障も検出することが可能となり、負荷の
スイッチ制御のフェールセーフ性を高めることができ、
産業機械のインタロック制御に極めて有効である。
【図1】本発明に係るスイッチ回路故障検出装置の第1
実施例を適用した負荷駆動回路の例を示す図
実施例を適用した負荷駆動回路の例を示す図
【図2】同上第1実施例のリレー接点とSSRと負荷駆
動電流の状態を示すタイムチャート
動電流の状態を示すタイムチャート
【図3】本発明に係るスイッチ故障検出装置の第2実施
例を示す回路図
例を示す回路図
【図4】本発明に係るスイッチ故障検出装置の第3実施
例を示す回路図
例を示す回路図
1 負荷駆動電源 2 負荷 3 スイッチ回路 4 電磁リレー 4a リレー接点 5 SSR(半導体スイッチ素子) 6 第1スナバ回路 7 第2スナバ回路 8 信号発生回路 9 整流回路 10,20,30 故障検出装置 T1 信号送信トランス T2 信号受信トランス WC ウインドコンパレータ
Claims (3)
- 【請求項1】電磁リレー接点と半導体スイッチ素子の直
列回路で構成され、負荷駆動信号が入力した時に前記電
磁リレー接点と半導体スイッチ素子がONして負荷に給
電し、負荷駆動信号の入力が停止した時に前記電磁リレ
ー接点と半導体スイッチ素子がOFFして負荷への給電
を停止する構成のスイッチ回路の故障を検出するスイッ
チ回路故障検出装置において、抵抗とコンデンサの直列
回路からなり前記電磁リレー接点に対して並列に接続さ
れる第1の雑音防止回路と、同じく抵抗とコンデンサの
直列回路からなり前記半導体スイッチング素子に対して
並列に接続される第2の雑音防止回路と、スイッチ回路
故障検出用信号を発生する信号発生回路と、どちらか一
方の雑音防止回路に直列に挿入されて前記スイッチ回路
故障検出用信号を当該雑音防止回路側に伝達する信号送
信トランスと、他方の雑音防止回路に直列に挿入されて
前記スイッチ回路故障検出用信号を受信して抽出する信
号受信トランスとを備えて構成し、電磁リレー接点及び
半導体スイッチ素子の少なくとも一方が短絡した時に信
号受信トランスの抽出出力が論理値0となることを特徴
とするスイッチ回路故障検出装置。 - 【請求項2】前記信号受信トランスの抽出出力を整流す
る整流回路と、該整流回路の整流出力を入力して当該整
流出力レベルが所定範囲内にある時にスイッチ回路正常
と判断して論理値1の出力を発生するウインドコンパレ
ータとを設けて構成した請求項1記載のスイッチ回路故
障検出装置。 - 【請求項3】前記信号受信トランスの抽出出力を発生す
る2次側に、前記抽出出力に対して逆相の信号を供給す
る信号供給手段を設けて構成した請求項2記載のスイッ
チ回路故障検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5116134A JPH06331679A (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | スイッチ回路故障検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5116134A JPH06331679A (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | スイッチ回路故障検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06331679A true JPH06331679A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14679572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5116134A Pending JPH06331679A (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | スイッチ回路故障検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06331679A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0681310A1 (en) * | 1993-11-19 | 1995-11-08 | The Nippon Signal Co. Ltd. | Load driving circuit |
WO1996030923A1 (fr) * | 1995-03-31 | 1996-10-03 | The Nippon Signal Co., Ltd. | Circuit d'excitation d'un relais a aimant plongeur |
EP1202313A1 (de) * | 2000-10-23 | 2002-05-02 | Safecom Ag | Einrichtung in der Sicherheitstechnik zur Kontrolle der Schaltstellung mechanischer Schaltkontakte |
WO2003030198A1 (de) * | 2001-09-22 | 2003-04-10 | Pilz Gmbh & Co. | Siecherheitsschaltvorrichtung zum sicheren abschalten eines elektrischen verbrauchers |
JP2014050912A (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-20 | Fanuc Ltd | スイッチング素子の短絡故障を検出するブレーキ駆動制御回路 |
WO2014057724A1 (ja) * | 2012-10-10 | 2014-04-17 | 住友建機株式会社 | ショベル及びショベルの制御方法 |
CN106468752A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-03-01 | 武汉大学 | 一种集成了故障定位功能的固态断路器rcd缓冲电路与故障点检测方法 |
-
1993
- 1993-05-18 JP JP5116134A patent/JPH06331679A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0681310A1 (en) * | 1993-11-19 | 1995-11-08 | The Nippon Signal Co. Ltd. | Load driving circuit |
US5574320A (en) * | 1993-11-19 | 1996-11-12 | The Nippon Signal Co., Ltd. | Load drive circuit |
EP0681310A4 (en) * | 1993-11-19 | 1997-12-10 | Nippon Signal Co Ltd | LOAD CONTROL CIRCUIT. |
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US7239048B2 (en) | 2001-09-22 | 2007-07-03 | Pilz Gmbh & Co. | Safety switching apparatus for safely disconnecting an electrical load |
JP2014050912A (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-20 | Fanuc Ltd | スイッチング素子の短絡故障を検出するブレーキ駆動制御回路 |
US9050961B2 (en) | 2012-09-06 | 2015-06-09 | Fanuc Corporation | Brake drive and control device for detecting short circuit failure of switching element |
WO2014057724A1 (ja) * | 2012-10-10 | 2014-04-17 | 住友建機株式会社 | ショベル及びショベルの制御方法 |
JPWO2014057724A1 (ja) * | 2012-10-10 | 2016-09-05 | 住友建機株式会社 | ショベル及びショベルの制御方法 |
US9982416B2 (en) | 2012-10-10 | 2018-05-29 | Sumitomo(S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. | Shovel and method of controlling shovel |
CN106468752A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-03-01 | 武汉大学 | 一种集成了故障定位功能的固态断路器rcd缓冲电路与故障点检测方法 |
CN106468752B (zh) * | 2016-09-27 | 2019-08-20 | 武汉大学 | 集成故障定位的固态断路器rcd缓冲电路及故障定位方法 |
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