JPS63253420A - 二線式スイツチ - Google Patents
二線式スイツチInfo
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- JPS63253420A JPS63253420A JP8699587A JP8699587A JPS63253420A JP S63253420 A JPS63253420 A JP S63253420A JP 8699587 A JP8699587 A JP 8699587A JP 8699587 A JP8699587 A JP 8699587A JP S63253420 A JPS63253420 A JP S63253420A
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- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
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。
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、スイッチング用電子回路を備えた二線式スイ
ッチに関するものである。
ッチに関するものである。
内部にスイッチング用電子回路を含む二線式スイッチと
して、光電スイッチや近接スイッチ等があり、その基本
構成を第3図に示す。二線式スイッチ1はセンサヘッド
2とスイッチング用電子回路3とで構成されており、負
荷4および外部電源5が接続されている。二線式スイッ
チlは、外部電源5および負荷4を接続するための2個
の端子6.7を有しており、この2個の端子間電圧はス
イッチの0N10FFモードにより大きく変化する。そ
のため、スイッチング用電子回路3を駆動−するための
定電圧回路を内蔵する必要があり、かかる定電圧回路と
してツェナーダイオードがよく用いられていた。
して、光電スイッチや近接スイッチ等があり、その基本
構成を第3図に示す。二線式スイッチ1はセンサヘッド
2とスイッチング用電子回路3とで構成されており、負
荷4および外部電源5が接続されている。二線式スイッ
チlは、外部電源5および負荷4を接続するための2個
の端子6.7を有しており、この2個の端子間電圧はス
イッチの0N10FFモードにより大きく変化する。そ
のため、スイッチング用電子回路3を駆動−するための
定電圧回路を内蔵する必要があり、かかる定電圧回路と
してツェナーダイオードがよく用いられていた。
ところで、定電圧回路の出・力電圧値は、スイッチング
用電子回路を駆動するのに十分な値とすることは言うま
でもないが、同時に、スイッチがONのときには前述の
2端子間の電圧ができるだけ低(なるようにする必要が
あり、そのために例えば、3■前後の値がよ(用いられ
る。
用電子回路を駆動するのに十分な値とすることは言うま
でもないが、同時に、スイッチがONのときには前述の
2端子間の電圧ができるだけ低(なるようにする必要が
あり、そのために例えば、3■前後の値がよ(用いられ
る。
しかし、ICプロセスでは、このような低い電圧のツェ
ナーダイオードを得ることは困難であるため、ディスク
リートなツェナーダイオードを使用しなければならず、
小型化の大きな妨げとなっていた。
ナーダイオードを得ることは困難であるため、ディスク
リートなツェナーダイオードを使用しなければならず、
小型化の大きな妨げとなっていた。
かかる問題に対して、ツェナーダイオードを用いずに定
電圧回路を構成し、もってIC化を図らんとする試みが
なされている。第4図はその一例を示すブロック図であ
り、定電圧回路10の出力電圧Voutが所定の定電圧
Vrefより小さいときには、作動増幅器11の出力に
よってトランジスタQ5のコレクタ電流が増加し、これ
によってトランジスタQ6のベース電流が増加する。ト
ランジスタQ6のベース電流が増加すると、スイッチン
グ用電子回路3に流れる電流Iが増加して、出力電圧V
outを定電圧Vrefに近づけようと動作する。すな
わち、この定電圧回路10は負の帰還をもって定電圧を
実現するものである。
電圧回路を構成し、もってIC化を図らんとする試みが
なされている。第4図はその一例を示すブロック図であ
り、定電圧回路10の出力電圧Voutが所定の定電圧
Vrefより小さいときには、作動増幅器11の出力に
よってトランジスタQ5のコレクタ電流が増加し、これ
によってトランジスタQ6のベース電流が増加する。ト
ランジスタQ6のベース電流が増加すると、スイッチン
グ用電子回路3に流れる電流Iが増加して、出力電圧V
outを定電圧Vrefに近づけようと動作する。すな
わち、この定電圧回路10は負の帰還をもって定電圧を
実現するものである。
ところが、このような定電圧回路10は、電源投入時に
おいて、出力電圧Voutを所期の定電圧値にに立ち上
がらせるために、定常時に比べてかなり大きな電流をス
イッチング用電子回路3に流そうとする。そのため、外
部電源5からスイッチング用電子回路3に流れ込む電流
が大きくなり、電源投入時からしばらくの間は、あたか
も二線式スイッチが「オン」しているかのように誤動作
してしまう。
おいて、出力電圧Voutを所期の定電圧値にに立ち上
がらせるために、定常時に比べてかなり大きな電流をス
イッチング用電子回路3に流そうとする。そのため、外
部電源5からスイッチング用電子回路3に流れ込む電流
が大きくなり、電源投入時からしばらくの間は、あたか
も二線式スイッチが「オン」しているかのように誤動作
してしまう。
本発明の二線式スイッチは上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、定電圧回路の出力電流を所定値以下に制限
する電流制限回路と、少なくとも起動時に前記電流制限
回路を動作させるスタートアップ回路とを備えたもので
ある。
ものであり、定電圧回路の出力電流を所定値以下に制限
する電流制限回路と、少なくとも起動時に前記電流制限
回路を動作させるスタートアップ回路とを備えたもので
ある。
電源投入により、スタートアップ回路が動作して電流制
限回路が働き始め、これによって、定電圧回路からスイ
ッチング用電子回路へ供給される電流が所定値以下に抑
えられたまま定電圧回路の出力電圧が所期の定電圧に達
する。
限回路が働き始め、これによって、定電圧回路からスイ
ッチング用電子回路へ供給される電流が所定値以下に抑
えられたまま定電圧回路の出力電圧が所期の定電圧に達
する。
以下、実施例と共に本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す回路図であり、特に、
定電圧回路lOの周辺部を示すものである。
定電圧回路lOの周辺部を示すものである。
定電圧回路10は第4図に示す定電圧回路と同一の回路
であり、トランジスタQ1〜Q6により構成される公知
の回路である。そして、この定電圧回路10にはスター
トアップ回路20、電流制限回路21およびレベル検出
回路22が付加されている。
であり、トランジスタQ1〜Q6により構成される公知
の回路である。そして、この定電圧回路10にはスター
トアップ回路20、電流制限回路21およびレベル検出
回路22が付加されている。
定電圧回路10は公知の回路であるので、その詳しい動
作説明は省略するが、要するに第4図に概念的に示され
るように負帰還をもって定電圧■regを出力するよう
に動作する。
作説明は省略するが、要するに第4図に概念的に示され
るように負帰還をもって定電圧■regを出力するよう
に動作する。
スタートアップ回路20は、二線式スイッチの起動時で
ある電源投入時に電流■1および■4を流す機能を有す
る。一方、このスタートアップ回路20の駆動を停止さ
せるのがレベル検出回路22である。レベル検出回路2
2は例えばコンパレータ手段で構成されており、定電圧
回路10の出力電圧Voutが所期の定電圧値V re
gの近傍まで達したことを検出すると、スタートアップ
回路20に対して停止信号を送出する。スタートアップ
回路20は停止信号の入力により電流11および■4の
供給を停止する。電流制限回路21はトランジスタQ7
および抵抗R6により構成されており、後述するように
、定電圧回路10に対して制限値以上の電流を流さない
ように動作することができる。
ある電源投入時に電流■1および■4を流す機能を有す
る。一方、このスタートアップ回路20の駆動を停止さ
せるのがレベル検出回路22である。レベル検出回路2
2は例えばコンパレータ手段で構成されており、定電圧
回路10の出力電圧Voutが所期の定電圧値V re
gの近傍まで達したことを検出すると、スタートアップ
回路20に対して停止信号を送出する。スタートアップ
回路20は停止信号の入力により電流11および■4の
供給を停止する。電流制限回路21はトランジスタQ7
および抵抗R6により構成されており、後述するように
、定電圧回路10に対して制限値以上の電流を流さない
ように動作することができる。
つぎに、本実施例の動作を説明する。電源投入と共にス
タートアップ回路20が動作を始め、電流I4によりト
ランジスタQ8を「オン」させる。
タートアップ回路20が動作を始め、電流I4によりト
ランジスタQ8を「オン」させる。
それと同時に電流■1を流すことにより適当な値の電流
I2をトランジスタQ6のベースに供給する。ただし、
ここではトランジスタQ5は「オフ」しているため、1
2=Ilである。
I2をトランジスタQ6のベースに供給する。ただし、
ここではトランジスタQ5は「オフ」しているため、1
2=Ilである。
いま仮に、電流制限回路21のトランジスタQ7が存在
しないとすると、トランジスタQ6のコレクタ電流はβ
×I2 (但し、βはトランジスタQ6の電流増幅率)
となり、βのばらつきにより変化する。そこで電流制限
回路21のトランジスタQ7を入れることにより、抵抗
R6の両端の電位差がトランジスタQ7を「オン」させ
る電圧を越えたとき、トランジスタQ7のコレクタから
電流が流れ、トランジスタQ6のベース電流を減らして
トランジスタQ6のコレクタ電流も減らすように働く。
しないとすると、トランジスタQ6のコレクタ電流はβ
×I2 (但し、βはトランジスタQ6の電流増幅率)
となり、βのばらつきにより変化する。そこで電流制限
回路21のトランジスタQ7を入れることにより、抵抗
R6の両端の電位差がトランジスタQ7を「オン」させ
る電圧を越えたとき、トランジスタQ7のコレクタから
電流が流れ、トランジスタQ6のベース電流を減らして
トランジスタQ6のコレクタ電流も減らすように働く。
このトランジスタQ6のコレクタ電流の上限値(電流制
限値)Imaxは、トランジスタQ7のベース・エミッ
タ間電圧をV BH3とすると、となる。すなわち、ト
ランジスタQ6のコレクタ電流はこの値で制限される。
限値)Imaxは、トランジスタQ7のベース・エミッ
タ間電圧をV BH3とすると、となる。すなわち、ト
ランジスタQ6のコレクタ電流はこの値で制限される。
このように、電流制限回路21は、電源投入時に定電圧
回路10が出力電圧Voutを所期の定電圧V reg
にするために大電流を要求することに対して、その電流
を制限し、二線式スイッチが誤動作により「オン」状態
となるのを防止する。
回路10が出力電圧Voutを所期の定電圧V reg
にするために大電流を要求することに対して、その電流
を制限し、二線式スイッチが誤動作により「オン」状態
となるのを防止する。
トランジスタQ6のコレクタ電流により、スイッチング
用電子回路3に電流が供給され、出力電圧Voutが上
昇して定電圧回路10が安定な動作を行う領域すなわち
定電圧値V regの近傍の値に達したとき、レベル検
出回路22がそれを検知して停止信号を出力する。停止
信号はスタートアップ回路20に与えられ、これによっ
てスタートアップ回路20は「オフ」し、電流II、1
4を零にする。電流I4が零となるとトランジスタQ8
が「オフ」し、同時に電流rlも零となるため、12=
I3となり、定電圧回路10は通常の動作に入る。なお
、トランジスタQ8は、スタートアップ時にトランジス
タQ5を「オフ」させるように動作するものであり、ス
タートアップ時にトランジスタQ5のコレクタに大きな
電流が流れて回路自身の消費電流が増加するのを防ぐた
めに挿入されている。
用電子回路3に電流が供給され、出力電圧Voutが上
昇して定電圧回路10が安定な動作を行う領域すなわち
定電圧値V regの近傍の値に達したとき、レベル検
出回路22がそれを検知して停止信号を出力する。停止
信号はスタートアップ回路20に与えられ、これによっ
てスタートアップ回路20は「オフ」し、電流II、1
4を零にする。電流I4が零となるとトランジスタQ8
が「オフ」し、同時に電流rlも零となるため、12=
I3となり、定電圧回路10は通常の動作に入る。なお
、トランジスタQ8は、スタートアップ時にトランジス
タQ5を「オフ」させるように動作するものであり、ス
タートアップ時にトランジスタQ5のコレクタに大きな
電流が流れて回路自身の消費電流が増加するのを防ぐた
めに挿入されている。
なお、本実施例では、レベル検出回路22によって出力
電圧Voutが定常値であるV regに近づいたこと
を検出してスタートアップ回路20の駆動を停止するよ
うにしているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、レベル検出回路22を用いずに、たとえば、タイマ
手段によってスタートアップ回路20の駆動時間を制限
し、スタートアンプから定常状態になるまでの電流を制
限するものであってもよい。
電圧Voutが定常値であるV regに近づいたこと
を検出してスタートアップ回路20の駆動を停止するよ
うにしているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、レベル検出回路22を用いずに、たとえば、タイマ
手段によってスタートアップ回路20の駆動時間を制限
し、スタートアンプから定常状態になるまでの電流を制
限するものであってもよい。
第2図は本発明の他の実施例である。第1図の実施例と
の相違点は、電流制限回路30がカレントミラー回路を
構成している点と、トランジスタQ6のオン・オフ制御
を、トランジスタQ5のオン・オフにより直接制御して
いる点である。
の相違点は、電流制限回路30がカレントミラー回路を
構成している点と、トランジスタQ6のオン・オフ制御
を、トランジスタQ5のオン・オフにより直接制御して
いる点である。
電源の投入と共にスタートアンプ回路20は動作を開始
し、電流■4によりトランジスタQ8を「オン」させる
。同時に、スタートアップ回路20から所定の電流11
をトランジスタQ7のコレクタに供給する。このとき、
トランジスタQ8が「オン」しているため、トランジス
タQ5はベース電流が供給されずに「オフ」しており、
そのために、トランジスタQ6にもベース電流が流れず
に「オフ」している。
し、電流■4によりトランジスタQ8を「オン」させる
。同時に、スタートアップ回路20から所定の電流11
をトランジスタQ7のコレクタに供給する。このとき、
トランジスタQ8が「オン」しているため、トランジス
タQ5はベース電流が供給されずに「オフ」しており、
そのために、トランジスタQ6にもベース電流が流れず
に「オフ」している。
一方、電流制限回路30のカレント・ミラー回路では、
トランジスタQ9のエミッタ面積をトランジスタQ7の
n倍としたとき、トランジスタQ9のコレクタに流れる
電流■2は、トランジスタQ7およびQ9の電流増幅率
が十分大きいとして、次式を満足する。
トランジスタQ9のエミッタ面積をトランジスタQ7の
n倍としたとき、トランジスタQ9のコレクタに流れる
電流■2は、トランジスタQ7およびQ9の電流増幅率
が十分大きいとして、次式を満足する。
よって、I 2=nx I 1と表され、スイッチング
用電子回路3にはスタートアップ期間中は定電流が流れ
る。この定電流により定電圧回路10の出力電圧Vou
tは上昇して電圧V regに近づこうとする。出力電
圧Voutが電圧V regまたはその近傍に達したと
き、レベル検出回路22がそれを検知して停止信号を出
力する。停止信号は第1図の実施例と同様に、スタート
アップ回路2oに供給され、スタートアップ回路20が
その出力電流11およびI4を零にし、それぞれトラン
ジスタQ7およびQ8を「オフ」する。これにより、ス
タートアップ回路20は機能を停止したわけで、これ以
後は定電圧回路10の通常の動作に入る。
用電子回路3にはスタートアップ期間中は定電流が流れ
る。この定電流により定電圧回路10の出力電圧Vou
tは上昇して電圧V regに近づこうとする。出力電
圧Voutが電圧V regまたはその近傍に達したと
き、レベル検出回路22がそれを検知して停止信号を出
力する。停止信号は第1図の実施例と同様に、スタート
アップ回路2oに供給され、スタートアップ回路20が
その出力電流11およびI4を零にし、それぞれトラン
ジスタQ7およびQ8を「オフ」する。これにより、ス
タートアップ回路20は機能を停止したわけで、これ以
後は定電圧回路10の通常の動作に入る。
以上説明したように本発明の二線式スイッチによれば、
電源投入により、スタートアップ回路が動作して電流制
限回路が働き始め、これによって、定電圧回路からスイ
ッチング用電子回路へ供給される電流が所定値以下に抑
えられたまま定電圧回路の出力電圧が所期の定電圧に達
するので、電源投入時に定電圧回路に流れる過大電流を
制限することができる。そのため、電源投入時の過大電
流による誤動作を防止することができる。
電源投入により、スタートアップ回路が動作して電流制
限回路が働き始め、これによって、定電圧回路からスイ
ッチング用電子回路へ供給される電流が所定値以下に抑
えられたまま定電圧回路の出力電圧が所期の定電圧に達
するので、電源投入時に定電圧回路に流れる過大電流を
制限することができる。そのため、電源投入時の過大電
流による誤動作を防止することができる。
第1図は本発明の一実施例を回路図、第2図は本発明の
他の実施例を示す回路図、第3図は二線式スイッチの一
般的構成を示すブロック図、第4図は従来の定電圧回路
を示すブロック図である。 1・・・二線式スイッチ、2・・・センサヘッド、3・
・・スイッチング用電子回路、10・・・定電圧回路、
20・・・スタートアップ回路、21.30・・・電流
制限回路。
他の実施例を示す回路図、第3図は二線式スイッチの一
般的構成を示すブロック図、第4図は従来の定電圧回路
を示すブロック図である。 1・・・二線式スイッチ、2・・・センサヘッド、3・
・・スイッチング用電子回路、10・・・定電圧回路、
20・・・スタートアップ回路、21.30・・・電流
制限回路。
Claims (1)
- センサ出力に応じてオンオフ制御を行うスイッチング用
電子回路を備え、このスイッチング用電子回路の電源回
路として負帰還により定電圧出力を実現する定電圧回路
を内蔵した二線式スイッチにおいて、前記定電圧回路の
出力電流を所定値以下に制限する電流制限回路と、少な
くとも起動時に前記電流制限回路を動作させるスタート
アップ回路とを具備する二線式スイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8699587A JPS63253420A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 二線式スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8699587A JPS63253420A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 二線式スイツチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63253420A true JPS63253420A (ja) | 1988-10-20 |
Family
ID=13902457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8699587A Pending JPS63253420A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 二線式スイツチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63253420A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009277072A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Omron Corp | 基準電圧発生回路 |
JP4808291B1 (ja) * | 2011-02-18 | 2011-11-02 | 株式会社 エニイワイヤ | センサヘッド構造 |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP8699587A patent/JPS63253420A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009277072A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Omron Corp | 基準電圧発生回路 |
JP4808291B1 (ja) * | 2011-02-18 | 2011-11-02 | 株式会社 エニイワイヤ | センサヘッド構造 |
WO2012111136A1 (ja) * | 2011-02-18 | 2012-08-23 | 株式会社エニイワイヤ | センサヘッド構造 |
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