JPH03289712A - 負荷開閉装置の保護回路 - 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】 〈発明の分野〉 この発明はソリッドステートリレーやプログラムコント
ローラ等による始動時の短絡事故から出力用スイッチン
グ素子を保護するために用いられる負荷開閉装置の保護
回路に関するものである。

〈従来技術と課題〉 従来、この種保護機能をもった負荷開閉装置として、第
３図に示すものがある。同図において、１は１対の入力
端子２．３を有する入力回路、４は入力回路１における
発光ダイオード、５は上記発光ダイオード４とでフォト
カプラ６を構成するフォトトランジスタである。

７は上記フォトカブラ６を介して入力回路１に接続され
た負荷回路であり、１対の負荷端子８゜９と、一方の負
荷端子９とで対となる電源端子１０を有する。１１は上
記負荷端子８．９間に接続される負荷、１２は端子９，
１０間に接続される電源である。１３は上記負荷１１に
直列接続された出力用スイッチング素子としてのスイッ
チングトランジスタ、１４は上記フォトトランジスタ５
に応動して上記出力用スイッチングトランジスタ１３を
制御するドライブ用スイッチングトランジスタ、１５は
上記出力用スイッチングトランジスタ１３のベース・エ
ミッタ間に接続された抵抗体、１６は上記出力用スイッ
チングトランジスタ１３と電源端子１０との間に介挿さ
れた負荷短絡保護用のヒユーズである。

上記構成において、１対の入力端子２．３に人力信号を
印加することにより、発光ダイオード４が発光し、この
光信号がフォトトランジスタ５で受光され、ドライブ用
スイッチングトランジスタ１４がＯＮＬ、、出力用スイ
ッチングトランジスタ１３がＯＮして、負荷１１に負荷
電流が流れることになる。

負荷１１に短絡事故等が起きると、大きな負荷電流が流
れるため、ヒユーズ１６が溶断し、負荷１１の駆動が停
止される。しかし、このヒユーズ１６を使用するもので
は、交換に手間がかかり、ラインの回復に時間がかかる
。

一方、第４図に示すように負荷短絡保護機能としてトラ
ンジスタ１６と抵抗体１７とからなる定電流回路１８を
設けたものがある。これは、入力信号の印加時は出力用
スイッチングトランジスタ１３がＯＮし、抵抗体１７を
通して負荷電流が流れ、抵抗体１７の両端電位がトラン
ジスタ１６のペース・エミッタ間電位以上になると、出
力用スイッチングトランジスタ１３をＯＦＦさせること
により、負荷電流を制御している。しかし、このものは
、抵抗体１７の抵抗値を設計上比較的大きくする必要が
あり、したがって、発熱ロスが大きく、省電力化を進め
にくい。

〈発明の目的〉 この発明は上記従来のものの欠点を除去するためになさ
れたもので、負荷短絡時に適正な保護機能が発揮される
うえ、修復も早く、さらに低電力消費を容易に実現し得
る負荷開閉装置の保護回路を提供することを目的として
いる。

〈発明の構成と効果〉 この発明に係る負荷開閉装置の保護回路は、電源に負荷
を介して直列接続された出力用スイッチング素子を、人
力信号に応動するドライブ回路により駆動して負荷を開
閉するものにおいて、入力信号印加時の負荷の両端電位
から該負荷の短絡を検出する負荷短絡検出回路を備え、
上記負荷の短絡を検出した際の上記負荷短絡検出回路か
らの出力で上記ドライブ回路を介して出力用スイッチン
グ素子がＯＮになるのを禁止するように構成したもので
ある。

この発明によれば、負荷の短絡を負荷短絡検出回路で検
出させて出力用スイッチング素子のＯＮを禁止させるよ
うにしたので、ヒユーズを使うような手間もなく、ライ
ンの早い自動修復がなされ、しかも定電流回路の抵抗体
のような発熱ロスもなく、低電力のものを容易に得るこ
とができる。

〈実施例の説明〉 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１図はこの発明に係る負荷開閉装置の保護回路の一例
を示す電気回路図であり、従来のものと同一部所には、
同一符号を付して説明を省略する。

同図において、２１は負荷１１よりも出力インピーダン
スが十分大きく設定された負荷短絡検出回路であり、た
とえば、フォトトランジスタ５に接続された抵抗体２２
、抵抗体２２と一方の負荷端子８との間に介挿されて、
人力信号時に上記負荷端子８．９に検出電流を流すため
のダイオード２３、および検出用スイッチングトランジ
スタ２４．２５等からなり、負荷端子８．９間の電位の
有無から負荷１１の短絡を検出するようになっている。

２６は前記入力回路１側の発光ダイオード４とで第２の
フォトカブラ２７を構成する第２のフォトトランジスタ
であり、前記負荷短絡検出回路２１の出力と入力信号と
のアンド（ＡＮＤ）をとるように前記スイッチングトラ
ンジスタ２５に直列接続されている。２８は前記スイッ
チングトランジスタ１４のベース抵抗体であり、該トラ
ンジスタ１４とで出力用スイッチングトランジスタ１３
のドライブ回路２９を構成している。３０は前記検出用
トランジスタ２４のコレクタに接続された抵抗体である
。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

１対の入力端子２，３間に人力信号が印加されると、発
光ダイオード４が発光し、フォトトランジスタ５．２６
がＯＮｕ、負荷１１には、抵抗体２２およびダイオード
２３を通して検出電流が流れる。

負荷１１が正常であれば、負荷１１の両端に電位差が生
じ、検出用スイッチングトランジスタ２４がＯＮＬ／、
スイッチングトランジスタ２５がＯＦＦとなる。このた
め、ドライブ用のスイッチングトランジスタ１４がＯＮ
Ｌ、、出力用スイッチングトランジスタ１３もＯＮする
。したがって、この出力用トランジスタ１３を通して負
荷１１に電流が流れ、負荷１１が駆動される。

負荷１１が短絡状態の場合、負荷１１の両端に電位差が
生じないので、検出用スイッチングトランジスタ２４が
ＯＦＦで、スイッチングトランジスタ２５がＯＮとなる
。このため、ドライブ用スイッチングトランジスタ１４
がＯＦＦとなり、出力用スイッチングトランジスタ１３
がＯＦＦとなって、負荷電流は流れない。したがって、
負荷１１が誤配線等で短絡状態となっている時、このま
ま始動されて出力用スイッチング素子１３等が破壊され
るおそれはない。

このように、負荷短絡検出回路２１により、負荷ブスの
両端の電位差の有無から該負荷１１が短絡か否かを判別
し、短絡状態であれば、出力用スイッチングトランジス
タ１３のＯＮを禁止させるので、該スイッチング素子１
３の破損を防止することができるうえ、従来のヒユーズ
を使用するもののような交換の手間もなく、ラインを早
く、かつ自動的に回復させることができる。また、定電
流回路を用いるもののような抵抗体の発熱も少なく、低
電力消費を図ることができる。

なお、上記出力用スイッチングトランジスタ１３の動作
を負荷短絡検出回路２１の動作よりも遅らせるため、ド
ライブ用スイッチングトランジスタ１４のベース・エミ
ッタ間にコンデンサ３１が必要に応じて設けられる。

ところで、上記実施例では、負荷短絡検出回路２１の検
出出力と人力信号とのアンド（ＡＮＤ）をとるために、
第２のフォトトランジスタ２６を用いたものであるが、
上記負荷短絡検出回路２１の出力インピーダンスを負荷
１１よりも十分大きく設定できるものであれば、第２図
に示すような構成であってもよい。この第２図のものに
おいては、構成が簡素化される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る負荷開閉装置の保護回路の一例
を示す電気回路図、第２図はこの発明の他の実施例を示
す電気回路図、第３図および第４図はそれぞれ異なる従
来例を示す電気回路図である。 １１・・・負荷、１２・・・電源、１３・・・出力用ス
イッチング素子、２１・・・負荷短絡検出回路、２９・
・・ド第１図 １１：負荷゛２１：負荷短格検出回路 １２：電源　　、２９ニドライブ回路 １３：出力用スイッチング素子 ライブ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源に負荷を介して直列接続された出力用スイッ
   チング素子を、入力信号に応動するドライブ回路により
   駆動して上記負荷を開閉するものにおいて、入力信号印
   加時の負荷の両端電位から該負荷の短絡を検出する負荷
   短絡検出回路を備え、上記負荷の短絡を検出した際の上
   記負荷短絡検出回路からの出力で上記ドライブ回路を介
   して出力用スイッチング素子がＯＮになるのを禁止する
   ように構成したことを特徴とする負荷開閉装置の保護回
   路。