JPH0130424B2 - - Google Patents

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JPH0130424B2
JPH0130424B2 JP56132213A JP13221381A JPH0130424B2 JP H0130424 B2 JPH0130424 B2 JP H0130424B2 JP 56132213 A JP56132213 A JP 56132213A JP 13221381 A JP13221381 A JP 13221381A JP H0130424 B2 JPH0130424 B2 JP H0130424B2
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JP
Japan
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state
terminal
circuit
voltage
signal
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JP56132213A
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English (en)
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JPS5771241A (en
Inventor
Uiibaa Biringusu Uiriamu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS5771241A publication Critical patent/JPS5771241A/ja
Publication of JPH0130424B2 publication Critical patent/JPH0130424B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/145Indicating the presence of current or voltage

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には、静止又は固体(ソリツ
ドステート)電力制御器に関し、特に、すべて固
体部品を使用して電力制御器の状態を指示するた
めの回路に関するものである。
電気機械的回路しや断器と同等の性能を示し機
械的要素を全く使用していない固体電力制御器は
一般に知られている。電力制御器としても知られ
ているこの種の回路しや断器が開示されている。
このような装置は、非常に有用で効果的なもので
あり、電力制御器の状態、すなわち、電力制御器
がオンで電源とそれに関連した負荷とが導通して
いるかどうか、或いは負荷回路が導通しないよう
に電力制御器が引き外し(トリツプ)される等し
てオフになつているか否か、を指示する電気信号
を発生する付加的手段と組み合わせることによつ
てより効果的なものとなり得る。これらの異なる
状態を積極的に示す電気信号を発生することは、
オン信号又はオフ信号の場合にランプを点灯させ
たり、又は任意数の基準を決定するときにオフ信
号の場合であればターンオンを開始させる等のよ
り複雑なシーケンスの事象を開始させるため論理
回路又はその他の制御回路に信号を印加すること
によつて、操作者へ指示を与えるのに非常に有用
である。
従来においては、固体電力制御器における状態
指示は、いつも小型リレーを用いて行なわれてい
た。このようにして、常閉(時にはNC又はB型
として知られている)リレー回路により、オフ状
態を能動的に指示することができる。何故なら、
オン状態中には、常閉リレーに信号が加えられ、
その結果、リレーがしや断され、従つて、オフ信
号がなくなるからである。オン状態を指示するた
めには、同様に、常閉(NO又はA型として知ら
れている)リレーを閉成する電力制御器から信号
が印加された時に状態指示がなされるように常開
リレー回路を使用するのが適当であつた。常開リ
レー及び常閉リレーを組み合わせたもの(C型)
によつてオン状態及びオフ状態の両方を指示でき
る。
小型リレーは、オン状態及びオフ状態の両方に
能動的な状態指示を行なうように機能できるが、
いくつかの適用例においては好ましくないもので
ある。何故ならば、小型リレーは、固体回路と比
較して信頼性、耐久性、及び環境条件が劣つてい
るからである。
更に、シンキング(Sinking)型の固体装置を
使用することによつて状態指示を行なうことがで
きることが知られている。これらの固体装置は、
通常のバイポーラ型トランジスタ等の出力トラン
ジスタであつて、オン状態すなわち論理「1」で
は、そのコレクタ−エミツタ回路が導通するよう
に電力制御器からのベース信号によつて付勢され
るものである。オフ状態すなわち論理「0」状態
は、出力トランジスタのベース信号がなくなつて
そのコレクタ−エミツタ回路が非導通すなわち実
質的な開回路となることによつて指示される。
オン及びオフ状態の両方を指示するためにバイ
ポーラトランジスタ等の単一素子を使用したので
は、両方の状態を能動的に指示するという要件を
満足できない。何故なら、オフ状態は、出力指示
信号がない場合に受動的にしか指示されないから
である。このような指示状態は、オフ状態の場合
に生ずるだけでなく作動部品の1つが故障するこ
とからも生じ得るものである。
本発明は、上述したような問題点を考慮して、
オフ状態を積極的に指示し得るような完全に固体
の指示回路を提供することを目的としているもの
である。こゝに開示する具体的な回路は、オフ状
態を指示するためデプリーシヨン型電界効果トラ
ンジスタを使用している。この既知の装置は、ゲ
ート信号がないときに常時導通し、ゲート信号の
印加により非導通になるような特性を有してい
る。従つて、この装置を使用することにより、そ
のソースとドレインとの間の状態回路に作動電流
が流れ、電力制御器がオフになつたことによりゲ
ート信号がなくなるときには、常に、ある出力が
発生するようにできる。
本発明は、広義には、電源と負荷との間の電力
供給を制御するための固体電力制御手段と、状態
指示信号を発生する出力端子と、前記電力制御手
段のオフ状態を積極的に指示する信号を発生する
手段と、を備えており、この信号発生手段は、前
記電力制御手段のオン状態を指示するオン信号を
引き出すための手段と、前記オン信号に応答して
前記状態指示信号出力端子間の導通を停止させる
手段と、を含んでおり、前記オン信号に応答する
手段は、第1端子及び第2端子を有し、これら第
1端子と第2端子との間に第1の電圧が印加され
ており、前記電力制御手段からの前記オン信号が
ないときにオフ状態指示信号を発生し且つ前記オ
ン信号を入力して前記第1端子及び第2端子間の
導通を停止させるように作動する第3端子を有す
る半導体装置であることを特徴とした固体電力制
御器状態指示回路、に至る。
好ましい実施例では、オン状態及びオフ状態が
共に積極的に指示されるような構成となつてい
る。その構成には、共通枝路を有する状態指示回
路において直列にバイポーラ型トランジスタ又は
エンハンスメント型電界効果トランジスタの如き
半導体装置とデプリーシヨン型電界効果トランジ
スタとを組み合せたものが含まれている。デプリ
ーシヨン型電界効果トランジスタを含む回路部分
は、電力制御器がオフ状態の時、すなわち、ゲー
ト信号のないときに、能動的な状態信号を発生す
る。バイポーラトランジスタの如き他方の半導体
装置は、そのベースへ制御信号が印加されている
間オン状態の能動的な状態信号を発生する。
このようにして、B型又はC型のリレー回路に
類似した新しい固体指示回路が得られる。すなわ
ち、各状態に対する積極的な導通指示が行なわれ
る。
本発明は、添付図面に関して次の実施例の説明
からより明らかとなろう。
第1図において、ブロツク10で示した固体
(静止)電力制御器が、オフ状態を指示するため
の補助指示回路12と組み合わせて示されてい
る。固体電力制御器10は、従来技術に従つて、
電源14から負荷15への電力の供給を制御す
る。
補助指示回路12は、2つの入力を有してい
る。一方の入力は、電力制御器10のオン状態を
指示する信号を引き出すための手段16からのも
のである。この実施例では、手段16は、固体電
力制御器電力段をドライブする駆動変圧器Tの変
成巻線16として表わされている。変圧器Tは、
電力制御器10がオン状態であるときには常に付
勢され、電力制御器10がオフ状態のときは常に
消勢され巻線16の両端間電圧は零である。電力
制御器10から指示回路12への入力信号は、電
力制御器10の状態に直接応答する他の適当な手
段によつても与えることができる。この実施例で
は、電力制御器10は交流負荷回路に対するもの
として仮定されている。しかしながら、本発明は
直流電力制御器にも容易に適用できるものであ
る。
指示回路12への他の入力信号は、状態指示信
号出力端子17及び19の両端間に加えられる別
個の直流電源18から来る。この外部電圧は、回
路の使用時には常に加えられるものである。指示
回路12のこの実施例の機能は、電力制御器10
がオフであるときのみ状態指示信号出力端子1
7,19に電流信号を与えることである。この電
流は、例えば、発光ダイオード20を点灯させる
のに使用される。
指示回路12には、電力制御器10からのオン
信号に応答して状態指示信号出力端子17及び1
9の間の通電状態を停止させるための半導体装置
22が設けられている。この半導体装置22は、
好ましくは、ソース端子24及びドレイン端子2
5を外側の指示回路に接続したデプリーシヨン型
電界効果トランジスタであるとよい。このデプリ
ーシヨン型電界効果トランジスタ22のゲート端
子23は、電力制御器10からの変圧器電圧を入
力するように変圧器巻線16に接続されている。
電力制御器10がオフ状態のとき、電界効果ト
ランジスタ22にはゲート信号は加えられない。
従つて、状態指示信号出力端子17及び19の間
が通電していて電力制御器10のオフ状態が指示
される。電力制御器10がオンのとき、変圧器T
からの信号はダイオード整流器26によつて整流
され、電圧は、互いに並列接続されたコンデンサ
27及び抵抗器28に加えられる。これにより、
トランジスタのソース端子24及びドレイン端子
25の間の導通が阻止されるに十分なゲート電圧
が加えられるので、出力端子にはオフ状態信号は
指示されない。
第2図は、電力制御器10のオフまたはオン状
態を指示するための動作要素を有する指示回路3
2を示している。第2図の素子のうちいくつかは
オフ状態を指示するための第1図のものと同様で
あり同様の番号が付されている。それに加えて、
バイポーラ型トランジスタとして例示された第2
の半導体装置34が設けられており、そのコレク
タ端子37及びエミツタ端子36が、状態指示出
力回路において、そのベース端子38に接続され
ており、そのベース端子38が整流器26を介し
て電力制御器10の変圧器Tに接続されている。
共通線40は、トランジスタ22及び34の
各々と組み合わされた抵抗器28及び42、これ
らの中間点、及び出力回路の低電圧点の間に延び
ている。このようにして、共通線40によつて与
えられる端子19を共通点として、電界効果トラ
ンジスタのソース端子24及びドレイン端子25
の間の端子17及び19に、ある電圧が印加さ
れ、バイポーラ型トランジスタ34のエミツタ端
子36及びコレクタ端子37の間の端子44及び
19に別の電圧が印加される。このようにした意
図は、電力制御器10がオフ状態の時には上方部
分に状態信号を与え、電力制御器10がオン状態
の時には下方部分に状態信号を与えて各状態にお
いて一方の状態信号が発生し指示器45及び46
の一方が付勢されるようにして、各出力端子対1
7−19及び44−19において別々の状態指示
を行なうようにすることである。
第2図の説明では、2つの電源が端子17−1
9及び19−44にそれぞれ接続されるようにし
ている。しかしながら、点19と49との間の共
通線40に単一の電源を挿入して両方の指示回路
に電圧を与えるようにしてもよい。
バイポーラ型トランジスタ34の動作について
説明すると、そのベース信号は、整流された変圧
器信号から引き出され、電力制御器10がオンの
ときには常に存在してエミツタ端子36とコレク
タ端子37との間を通電状態にさせる。このベー
ス信号がない場合、すなわち、電力制御器10が
オフのとき、トランジスタ34のエミツタ36及
びコレクタ37の通電が阻止される。デプリーシ
ヨン型電界効果トランジスタ22を含む回路部分
は、第1図のものと同様に動作する。
次の表は、第2図の回路が実際に首尾よく動作
することが実証された適当な部品及び回路数値を
例示している。
デプリーシヨン型電界効果トランジスタ22
2N3972 バイポーラ型トランジスタ34
2N3700 抵抗器28 5000Ω 抵抗器42 20000Ω コンデンサ電圧Vc 5V 状態電圧Vs 30V(最大値) 状態電流Is 10mA(定格値) こゝに説明した回路は、−40℃から+85℃まで
の温度範囲に亘つて有効に動作することが実証さ
れている。電界効果トランジスタ22が導通する
とき、そのソースとドレインとの間の電圧降下
は、最大0.773Vである。バイポーラ型トランジ
スタ34が導通するとき、そのエミツタとコレク
タとの間の電圧降下は、最大0.043Vである。
前述の実施例では、状態電圧及び電流Vs及び
Isは、発光ダイオード指示器を用いずに測定され
たものである。
本発明は、電力制御器が消勢されているときに
電力制御器のオフ状態を指示するための固体指示
回路を設けることによつて従来に優る格別な効果
を与えている。そして、本発明は、第1図におけ
るように個々の指示回路として適用されてもよい
し、或いは、第2図におけるように全固体型オン
状態指示回路と結合されたものとして適用されて
もよい。本発明は、種々の形で適用され得るが、
デプリーシヨン型電界効果トランジスタを使用す
るのが好ましい。何故ならば、この種の半導体装
置は、印加されたゲート信号に応答してソース及
びドレイン間の通電が停止するという所望の特性
を有しており、現在市販されていて、80V及び
500mAまでの広範囲な必要条件を満たし得るも
のであるからである。こうして、電力制御器自体
並びにその補助回路は完全に固体回路化され、信
頼性の高いものとなつて、最新の電力必要条件を
満たすものとなる。
本発明の前述の実施例においては、本発明を、
その思想から逸脱せずに特定の応用例に合わせる
ため、種々の変形を行なうことができることは明
らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2
図は本発明の別の実施例を示す回路図である。 10……固体電力制御器、12……補助指示回
路、14……電源、15……負荷、17,19,
44……出力端子、22,34……半導体装置、
23,38……ゲート端子、24……ソース、2
5……ドレイン、27……コンデンサ、28,4
2……抵抗器、36……エミツタ、37……コレ
クタ、40……共通線、T……駆動変圧器、尚、
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電力回路のオン/オフ状態を指示するための
    固体指示回路であつて、 前記電力回路10と関連され、前記電力回路が
    オンである時だけ第1の電圧Vcを発生するため
    の手段Tと、 状態指示出力端子の第1の対17,19と第2
    の対44,19の各々の1つの端子19は共通端
    子49に接続されている前記第1および第2の対
    間に前記第1の電圧とは無関係な第2および第3
    の電圧Vsをそれぞれ印加する手段と、 前記共通端子と第1の半導体装置22および第
    2の半導体装置34のそれぞれの第1の制御端子
    23および第2の制御端子38との間に前記第1
    の電圧から発生された第4および第5の電圧をそ
    れぞれ確立するための分圧手段28,42とを備
    え、 前記第1の半導体装置は出力端子の前記第1の
    対に接続された第1の端子24と第2の端子25
    を有するデープリシヨン型電界効果トランジスタ
    であり、前記第1の端子と前記第2の端子間の導
    通は前記第4の電圧がローレベルである時前記電
    力回路のオフ状態を指示し、前記第2の半導体装
    置は出力端子の前記第2の対に接続された第1の
    端子36と第2の端子37を有し、前記第1の端
    子36と前記第2の端子37間の導通は前記第5
    の電圧がハイレベルである時前記電力回路のオン
    状態を指示する固体指示回路。 2 前記第2の半導体装置はバイポーラトランジ
    スタである特許請求の範囲第1項記載の固体指示
    回路。
JP56132213A 1980-08-27 1981-08-25 Solid state power controller status indicating circuit Granted JPS5771241A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/181,568 US4346375A (en) 1980-08-27 1980-08-27 Solid state status indication circuit for power controllers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5771241A JPS5771241A (en) 1982-05-04
JPH0130424B2 true JPH0130424B2 (ja) 1989-06-20

Family

ID=22664837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56132213A Granted JPS5771241A (en) 1980-08-27 1981-08-25 Solid state power controller status indicating circuit

Country Status (5)

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US (1) US4346375A (ja)
JP (1) JPS5771241A (ja)
DE (1) DE3133746A1 (ja)
FR (1) FR2489628A1 (ja)
GB (1) GB2083236B (ja)

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US4346375A (en) 1982-08-24
FR2489628B1 (ja) 1984-06-29
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GB2083236A (en) 1982-03-17
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