JPH0354901B2 - - Google Patents
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- JPH0354901B2 JPH0354901B2 JP59006439A JP643984A JPH0354901B2 JP H0354901 B2 JPH0354901 B2 JP H0354901B2 JP 59006439 A JP59006439 A JP 59006439A JP 643984 A JP643984 A JP 643984A JP H0354901 B2 JPH0354901 B2 JP H0354901B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- thyristor
- current
- sensor circuit
- light emitting
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
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- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/18—Modifications for indicating state of switch
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/567—Circuits characterised by the use of more than one type of semiconductor device, e.g. BIMOS, composite devices such as IGBT
-
- 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
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は負荷と電源間に直列に接続され検知出
力に基づいて直接負荷を制御するように構成され
ている二線式の光電スイツチや近接スイツチ等の
電子スイツチに関するものである。
力に基づいて直接負荷を制御するように構成され
ている二線式の光電スイツチや近接スイツチ等の
電子スイツチに関するものである。
従来技術とその問題点
負荷を直接制御するように構成されている光電
スイツチや近接スイツチ等の二線式電子スイツチ
は、検知部とサイリスタ等のスイツチング素子と
を有し、検知出力に基づいてスイツチング素子が
駆動され負荷への電力の供給が制御されるよう構
成されている。ところで事故によつて負荷が内部
短絡状態となつた場合や誤つて負荷を接続するこ
となく電源を直接電子スイツチに接続することが
ある。このような短絡状態から内部回路を保護す
るために電子スイツチ内部に短絡保護のための保
護回路が設けられる。ところで負荷短絡時に短絡
保護回路が動作している場合、その短絡保護動作
を示す表示がなければ電子スイツチ自体の故障で
あるのか負荷短絡のために動作しないのかが使用
者にとつて知り得なかつた。特に工場等のライン
で多数の電子スイツチを用いる場合には、設置時
や運転時等に不動作の電子スイツチがあれば負荷
の状態と電子スイツチの双方を調べなければなら
ないという問題点があつた。
スイツチや近接スイツチ等の二線式電子スイツチ
は、検知部とサイリスタ等のスイツチング素子と
を有し、検知出力に基づいてスイツチング素子が
駆動され負荷への電力の供給が制御されるよう構
成されている。ところで事故によつて負荷が内部
短絡状態となつた場合や誤つて負荷を接続するこ
となく電源を直接電子スイツチに接続することが
ある。このような短絡状態から内部回路を保護す
るために電子スイツチ内部に短絡保護のための保
護回路が設けられる。ところで負荷短絡時に短絡
保護回路が動作している場合、その短絡保護動作
を示す表示がなければ電子スイツチ自体の故障で
あるのか負荷短絡のために動作しないのかが使用
者にとつて知り得なかつた。特に工場等のライン
で多数の電子スイツチを用いる場合には、設置時
や運転時等に不動作の電子スイツチがあれば負荷
の状態と電子スイツチの双方を調べなければなら
ないという問題点があつた。
発明の目的
本発明はこのような従来の電子スイツチの問題
点を解決するものであつて、負荷の短絡状態を明
確に表示することができる電子スイツチを提供す
るものである。
点を解決するものであつて、負荷の短絡状態を明
確に表示することができる電子スイツチを提供す
るものである。
発明の構成と効果
本発明はセンサ回路と、負荷及び電源に直列に
接続され、該センサ回路の出力に基づいて負荷へ
の電力供給を制御する出力開閉用スイツチング素
子と、を有する電子スイツチであつて、出力開閉
用スイツチング素子に直列に接続された電流制限
用トランジスタと、センサ回路に電源を供給する
蓄電素子と、電流制限用トランジスタの制御端子
と電源入力端間に設けられ短絡時に導通して電流
制限用トランジスタを遮断すると共に、蓄電素子
より保持電流が与えられるサイリスタと、センサ
回路出力に基づいて出力開閉用スイツチング素子
をトリガすると共に、トリガ時に点灯して動作状
態を表示する第1の表示器を有するトリガ回路
と、蓄電素子と前記サイリスタ間に設けられサイ
リスタに与えられる保持電流によつて点灯して短
絡状態を報知する第2の表示器と、を具備するこ
とを特徴とするものである。
接続され、該センサ回路の出力に基づいて負荷へ
の電力供給を制御する出力開閉用スイツチング素
子と、を有する電子スイツチであつて、出力開閉
用スイツチング素子に直列に接続された電流制限
用トランジスタと、センサ回路に電源を供給する
蓄電素子と、電流制限用トランジスタの制御端子
と電源入力端間に設けられ短絡時に導通して電流
制限用トランジスタを遮断すると共に、蓄電素子
より保持電流が与えられるサイリスタと、センサ
回路出力に基づいて出力開閉用スイツチング素子
をトリガすると共に、トリガ時に点灯して動作状
態を表示する第1の表示器を有するトリガ回路
と、蓄電素子と前記サイリスタ間に設けられサイ
リスタに与えられる保持電流によつて点灯して短
絡状態を報知する第2の表示器と、を具備するこ
とを特徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、短絡
保護回路が働いた場合には動作用の表示器とは別
の表示器によつて表示することが可能である。従
つて電子スイツチが動作しない場合に電子スイツ
チを一々取り外して動作を確認する必要はなく、
使い易い電子スイツチとすることが可能である。
保護回路が働いた場合には動作用の表示器とは別
の表示器によつて表示することが可能である。従
つて電子スイツチが動作しない場合に電子スイツ
チを一々取り外して動作を確認する必要はなく、
使い易い電子スイツチとすることが可能である。
実施例の説明
第1図は本発明による交流二線式の近接スイツ
チの一実施例を示す回路図である。本図において
端子1,2間にサージ電圧吸収用のZNR3とダ
イオードブリツジ4が接続され、ダイオードブリ
ツジ4の正負端間にサージ電圧吸収用のアバラン
シエダイオード5が接続される。そしてアバラン
シエダイオード5に並列に負荷Lを開閉するサイ
リスタ6と短絡時に動作する電流制限用トランジ
スタが直列に接続される。電流制限用トランジス
タは例えば電圧によつて駆動できる電力用の電界
効果型トランジスタ(パワーMOSFET)7を用
いる。FET7のゲート、ソース間には短絡時に
動作してFET7をカツトオフするサイリスタ8
が接続されている。更にダイオードブリツジ4の
正負端間には定電圧回路9が並列に接続される。
定電圧回路9はICとして形成されている検知部
であるセンサ回路10にトリガ回路11を介して
定電圧を供給するものである。トリガ回路11に
はセンサ回路10の出力を電流増幅してサイリス
タ6にゲート信号を与えるトランジスタ12と、
電源用のコンデンサを充電するためのトランジス
タ13とが設けられる。トランジスタ13のエミ
ツタには定電圧回路9との間に動作表示用の発光
ダイオード14aが接続され、そのベースはツエ
ナダイオード15を介してトランジスタ12のコ
レクタに接続される。又トランジスタ13のコレ
クタはダイオード16を介してセンサ回路10の
電源入力端Vccに接続される。センサ回路10の
電源端子間には平滑用及び電力供給用のコンデン
サC17が接続される。定電圧回路9の出力とト
ランジスタ13のコレクタ間には、待機状態でコ
ンデンサC17を充電する抵抗R18が接続され
る。更にセンサ回路10には検知コイル19とコ
ンデンサC20との共振回路が接続されている。
そしてセンサ回路10が物体を検出しないときに
“L”レベルであり、物体検出時に“H”レベル
の出力を示すセンサ回路10のNL出力端がトラ
ンジスタ12のベースに接続される。又コンデン
サC17の正極端は発光ダイオード14b及び抵
抗R21を介してサイリスタ8のアノードに接続
されている。発光ダイオード14bはサイリスタ
8による短絡保護回路が動作するときに点灯する
短絡表示用の発光ダイオードであつて、動作表示
器用の発光ダイオード14aとは異なる色彩を有
するものを用いる。これらの発光ダイオード14
a,14bは同一チツプ内に納められた二色発光
ダイオード14を用いることが好ましい。又サイ
リスタ6のカソードとダイオードブリツジ4の負
端子間には抵抗R22,R23の分圧回路が接続
され、これらの抵抗の共通接続端にサイリスタ8
のゲート端子が接続されている。
チの一実施例を示す回路図である。本図において
端子1,2間にサージ電圧吸収用のZNR3とダ
イオードブリツジ4が接続され、ダイオードブリ
ツジ4の正負端間にサージ電圧吸収用のアバラン
シエダイオード5が接続される。そしてアバラン
シエダイオード5に並列に負荷Lを開閉するサイ
リスタ6と短絡時に動作する電流制限用トランジ
スタが直列に接続される。電流制限用トランジス
タは例えば電圧によつて駆動できる電力用の電界
効果型トランジスタ(パワーMOSFET)7を用
いる。FET7のゲート、ソース間には短絡時に
動作してFET7をカツトオフするサイリスタ8
が接続されている。更にダイオードブリツジ4の
正負端間には定電圧回路9が並列に接続される。
定電圧回路9はICとして形成されている検知部
であるセンサ回路10にトリガ回路11を介して
定電圧を供給するものである。トリガ回路11に
はセンサ回路10の出力を電流増幅してサイリス
タ6にゲート信号を与えるトランジスタ12と、
電源用のコンデンサを充電するためのトランジス
タ13とが設けられる。トランジスタ13のエミ
ツタには定電圧回路9との間に動作表示用の発光
ダイオード14aが接続され、そのベースはツエ
ナダイオード15を介してトランジスタ12のコ
レクタに接続される。又トランジスタ13のコレ
クタはダイオード16を介してセンサ回路10の
電源入力端Vccに接続される。センサ回路10の
電源端子間には平滑用及び電力供給用のコンデン
サC17が接続される。定電圧回路9の出力とト
ランジスタ13のコレクタ間には、待機状態でコ
ンデンサC17を充電する抵抗R18が接続され
る。更にセンサ回路10には検知コイル19とコ
ンデンサC20との共振回路が接続されている。
そしてセンサ回路10が物体を検出しないときに
“L”レベルであり、物体検出時に“H”レベル
の出力を示すセンサ回路10のNL出力端がトラ
ンジスタ12のベースに接続される。又コンデン
サC17の正極端は発光ダイオード14b及び抵
抗R21を介してサイリスタ8のアノードに接続
されている。発光ダイオード14bはサイリスタ
8による短絡保護回路が動作するときに点灯する
短絡表示用の発光ダイオードであつて、動作表示
器用の発光ダイオード14aとは異なる色彩を有
するものを用いる。これらの発光ダイオード14
a,14bは同一チツプ内に納められた二色発光
ダイオード14を用いることが好ましい。又サイ
リスタ6のカソードとダイオードブリツジ4の負
端子間には抵抗R22,R23の分圧回路が接続
され、これらの抵抗の共通接続端にサイリスタ8
のゲート端子が接続されている。
第2図は本実施例による近接スイツチの断面図
である。本図に示すように近接スイツチは前面に
検知コイル19が設けられ、ケース25の内部に
検知回路部26が形成されている。そして外部か
ら見得る位置に前述した二色発光ダイオード14
が配置され、光フアイバ27を介して外部に表示
光を導いている。このように二色発光ダイオード
14を用いればケースの構造が簡単となり、電子
スイツチを小型にすることができる。
である。本図に示すように近接スイツチは前面に
検知コイル19が設けられ、ケース25の内部に
検知回路部26が形成されている。そして外部か
ら見得る位置に前述した二色発光ダイオード14
が配置され、光フアイバ27を介して外部に表示
光を導いている。このように二色発光ダイオード
14を用いればケースの構造が簡単となり、電子
スイツチを小型にすることができる。
さて端子1,2間に図示のように交流電源30
と負荷Lとを直列に接続する。そうすれば負荷L
に微小電流が流れ交流電源30の交流電圧はダイ
オードブリツジ4によつて整流され、定電圧回路
9によつて所定電圧の直流電圧に変換され、抵抗
R18を介してセンサ回路10に電源が供給され
ると共にコンデンサC17が充電される。このと
きセンサ回路10に接続されている検知コイル1
9とコンデンサC20による共振回路によりセン
サ回路10の発振器が発振し、物体の近接を待受
ける待機状態となつている。この状態ではサイリ
スタ6はオフでありFET7も同様にオフ状態で
ある。そして物体が近接してセンサ回路10の発
振状態が変化したとすると、センサ回路10は出
力端子NLより“H”レベルの出力を出しFET7
を導通状態とする。同時にトランジスタ12がオ
ンとなつてサイリスタ6をトリガする。従つてサ
イリスタ6がターンオンしダイオードブリツジ4
を介して負荷Lに電流が供給され負荷Lが駆動さ
れる。以後の各サイクルにおいてはゼロクロス点
を通過するとサイリスタ6は一旦ターンオフする
が、トランジスタ12及び13はすぐにオン状態
となりコンデンサC17が急速充電され、ツエナ
ダイオード15のツエナ電圧に達すればトランジ
スタ13がオフとなりサイリスタ6がターンオン
する。この間FET7はオン状態を続けるが、
FET7は入力インピーダンスが極めて高いため
発光ダイオード14b及び抵抗R21を通じて流
れる電流は極めてわずかであり、発光ダイオード
14bは点灯しない。このようにしてセンサ回路
10に電源を供給すると共にサイリスタ6を位相
制御している。このときコンデンサC17を急速
充電する毎に動作表示用の発光ダイオード14a
が点灯する。従つて発光ダイオード14aは商用
交流の2倍の100又は120Hzで点滅を繰り返すが、
連続して点灯しているように見え近接スイツチが
物体を検知した検知状態であることが表示され
る。
と負荷Lとを直列に接続する。そうすれば負荷L
に微小電流が流れ交流電源30の交流電圧はダイ
オードブリツジ4によつて整流され、定電圧回路
9によつて所定電圧の直流電圧に変換され、抵抗
R18を介してセンサ回路10に電源が供給され
ると共にコンデンサC17が充電される。このと
きセンサ回路10に接続されている検知コイル1
9とコンデンサC20による共振回路によりセン
サ回路10の発振器が発振し、物体の近接を待受
ける待機状態となつている。この状態ではサイリ
スタ6はオフでありFET7も同様にオフ状態で
ある。そして物体が近接してセンサ回路10の発
振状態が変化したとすると、センサ回路10は出
力端子NLより“H”レベルの出力を出しFET7
を導通状態とする。同時にトランジスタ12がオ
ンとなつてサイリスタ6をトリガする。従つてサ
イリスタ6がターンオンしダイオードブリツジ4
を介して負荷Lに電流が供給され負荷Lが駆動さ
れる。以後の各サイクルにおいてはゼロクロス点
を通過するとサイリスタ6は一旦ターンオフする
が、トランジスタ12及び13はすぐにオン状態
となりコンデンサC17が急速充電され、ツエナ
ダイオード15のツエナ電圧に達すればトランジ
スタ13がオフとなりサイリスタ6がターンオン
する。この間FET7はオン状態を続けるが、
FET7は入力インピーダンスが極めて高いため
発光ダイオード14b及び抵抗R21を通じて流
れる電流は極めてわずかであり、発光ダイオード
14bは点灯しない。このようにしてセンサ回路
10に電源を供給すると共にサイリスタ6を位相
制御している。このときコンデンサC17を急速
充電する毎に動作表示用の発光ダイオード14a
が点灯する。従つて発光ダイオード14aは商用
交流の2倍の100又は120Hzで点滅を繰り返すが、
連続して点灯しているように見え近接スイツチが
物体を検知した検知状態であることが表示され
る。
さて負荷Lに過電流が流れたり、又は負荷Lを
短絡した場合の動作について説明する。今負荷L
が短絡状態となつている状態で物体が近接スイツ
チに接近したとする。そうすればセンサ回路10
はNL出力を出し、サイリスタ6とFET7に大電
流が流れる。しかしセンサ回路10に与えられる
電源電圧が定電圧回路9によつて一定電圧に定め
られているため、FET7に与えられるゲート電
圧も一定でありFET7の定電流特性によつて短
絡電流は一定値に制限される。そしてその直後に
低抗R22,R23の分圧回路によりゲート電圧
が与えられてサイリスタ8がターンオンし、
FET7のゲートをゼロボルト近くに下げる。従
つて短絡電流がFET7によつて遮断され、短絡
状態からダイオードブリツジ4やスイツチング素
子であるサイリスタ6を保護することが可能とな
る。その後電源用コンデンサC17から発光ダイ
オード14b及び抵抗R21を介してサイリスタ
8に保持電流が流れ、短絡保護表示用の発光ダイ
オード14bを点灯させると共にサイリスタ8を
オン状態に保持する。このようにして短絡によつ
てサイリスタ8が動作すると、以後はサイリスタ
6及びFET7に短絡電流が流れないのでダイオ
ードブリツジ4及びスイツチング用サイリスタ6
を保護することが可能となる。
短絡した場合の動作について説明する。今負荷L
が短絡状態となつている状態で物体が近接スイツ
チに接近したとする。そうすればセンサ回路10
はNL出力を出し、サイリスタ6とFET7に大電
流が流れる。しかしセンサ回路10に与えられる
電源電圧が定電圧回路9によつて一定電圧に定め
られているため、FET7に与えられるゲート電
圧も一定でありFET7の定電流特性によつて短
絡電流は一定値に制限される。そしてその直後に
低抗R22,R23の分圧回路によりゲート電圧
が与えられてサイリスタ8がターンオンし、
FET7のゲートをゼロボルト近くに下げる。従
つて短絡電流がFET7によつて遮断され、短絡
状態からダイオードブリツジ4やスイツチング素
子であるサイリスタ6を保護することが可能とな
る。その後電源用コンデンサC17から発光ダイ
オード14b及び抵抗R21を介してサイリスタ
8に保持電流が流れ、短絡保護表示用の発光ダイ
オード14bを点灯させると共にサイリスタ8を
オン状態に保持する。このようにして短絡によつ
てサイリスタ8が動作すると、以後はサイリスタ
6及びFET7に短絡電流が流れないのでダイオ
ードブリツジ4及びスイツチング用サイリスタ6
を保護することが可能となる。
尚本実施例は動作表示用と短絡保護表示用の発
光ダイオードを同一のチツプ内に形成された二色
発光ダイオードとして説明したが、二発光ダイオ
ードを夫々動作表示用、短絡表示用として構成す
ることも可能である。
光ダイオードを同一のチツプ内に形成された二色
発光ダイオードとして説明したが、二発光ダイオ
ードを夫々動作表示用、短絡表示用として構成す
ることも可能である。
又本実施例は交流二線式近接スイツチについて
説明したが、光電スイツチ等、他の二線式電子ス
イツチに応用することが可能であることはいうま
でもない。又本実施例は電源として交流電源を用
いているが、直流電源を用いた電子スイツチにも
同様に適用することができる。
説明したが、光電スイツチ等、他の二線式電子ス
イツチに応用することが可能であることはいうま
でもない。又本実施例は電源として交流電源を用
いているが、直流電源を用いた電子スイツチにも
同様に適用することができる。
第1図は本発明による交流二線式の近接スイツ
チの一実施例を示す回路図、第2図は本発明によ
る近接スイツチの断面図である。 1,2……端子、4……ダイオードブリツジ、
6,8……サイリスタ、7……FET、9……定
電圧回路、10……センサ回路、11……トリガ
回路、12,13……トランジスタ、14a,1
4b,14……発光ダイオード、15……ツエナ
ダイオード、C17,C20……コンデンサ、R
18,R21,R22,R23……抵抗、19…
…検知コイル。
チの一実施例を示す回路図、第2図は本発明によ
る近接スイツチの断面図である。 1,2……端子、4……ダイオードブリツジ、
6,8……サイリスタ、7……FET、9……定
電圧回路、10……センサ回路、11……トリガ
回路、12,13……トランジスタ、14a,1
4b,14……発光ダイオード、15……ツエナ
ダイオード、C17,C20……コンデンサ、R
18,R21,R22,R23……抵抗、19…
…検知コイル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 センサ回路と、負荷及び電源に直列に接続さ
れ、該センサ回路の出力に基づいて負荷への電力
供給を制御する出力開閉用スイツチング素子と、
を有する電子スイツチにおいて、 前記出力開閉用スイツチング素子に直列に接続
された電流制限用トランジスタと、 前記センサ回路に電源を供給する蓄電素子と、 前記電流制限用トランジスタの制御端子と電源
入力端間に設けられ短絡時に導通して前記電流制
限用トランジスタを遮断すると共に、前記蓄電素
子より保持電流が与えられるサイリスタと、 前記センサ回路出力に基づいて前記出力開閉用
スイツチング素子をトリガすると共に、トリガ時
に点灯して動作状態を表示する第1の表示器を有
するトリガ回路と、 前記蓄電素子と前記サイリスタ間に設けられサ
イリスタに与えられる保持電流によつて点灯して
短絡状態を報知する第2の表示器と、を具備する
ことを特徴とする電子スイツチ。 2 前記第1、第2の表示器は発光ダイオードで
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の電子スイツチ。 3 前記発光ダイオードは同一チツプ上に形成さ
れた発光色の異なる二色発光ダイオードであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の電子
スイツチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59006439A JPS60150319A (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | 電子スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59006439A JPS60150319A (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | 電子スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60150319A JPS60150319A (ja) | 1985-08-08 |
| JPH0354901B2 true JPH0354901B2 (ja) | 1991-08-21 |
Family
ID=11638427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59006439A Granted JPS60150319A (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | 電子スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60150319A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4845798B2 (ja) * | 2007-04-19 | 2011-12-28 | 株式会社Taiyo | 検出装置 |
| JP5008445B2 (ja) * | 2007-04-19 | 2012-08-22 | 株式会社Taiyo | 検出スイッチ |
-
1984
- 1984-01-18 JP JP59006439A patent/JPS60150319A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60150319A (ja) | 1985-08-08 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |