JPH0416506Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の分野〕 本考案は短絡保護機能を有する光電スイツチや
近接スイツチ等の検出スイツチに関するものであ
る。

〔考案の概要〕

本考案による検出スイツチは、光電スイツチや
近接スイツチ等の電子スイツチにおいて、検出回
路に電源入力端に表示素子を設け電源の投入を表
示すると共に、負荷の短絡時に電源リセツト回路
のリセツト時間とリセツト用コンデンサの放電時
間との周期によつて点滅して短絡状態を表示する
表示器を設け、表記器数を減少させるようにした
ものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来の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検出スイツ
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検出スイツチ内部に
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、短絡状態を報知する必要がある。従つて検出
スイツチには電源表示器、動作表示器の他に短絡
状態を表示する表示器が必要となる。このように
表示器が多数になればその表示器の点灯が何を示
すかがわかりにくくなり、短絡保護の警告である
と一見してわかりにくくなるという問題点があつ
た。

〔考案の目的〕

本考案はこのような従来の検出スイツチの問題
点を解消するものであつて、電源用表示器をその
まま用いてその表示を点滅させることにより負荷
の短絡状態を明確に表示することができる検出ス
イツチを提供するものである。

〔考案の構成と効果〕

本考案は検知回路と、該検知回路の出力に基づ
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、を有する検出スイツチであつ
て、出力開閉用スイツチング素子に直列に接続さ
れた過電流検知回路と、過電流検知回路の検知出
力により駆動され、出力開閉用スイツチング素子
を遮断する自己保持型スイツチング素子と、リセ
ツト用コンデンサが接続され電源投入後の電圧リ
セツト時間及び検知回路への供給電圧の低下時に
検知回路出力を所定の禁止時間の間禁止する電源
リセツト回路と、検知回路の電源の両端に接続さ
れ検知回路への電源供給時に点灯すると共に、短
絡検知時に電源リセツト回路のリセツト用コンデ
ンサの放電時間と禁止時間に基づく周期によつて
点滅して短絡状態を報知する表示器と、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考案によれば、短絡
時に電源リセツト回路に接続されているコンデン
サの放電時間と禁止時間との周期によつて表示器
を点滅させるようにしている。このため電源用の
表示器をそのまま用いて短絡表示をすることが可
能となる。

〔実施例の説明〕

（実施例の構成） 第１図は本考案による直流三線式の近接スイツ
チの一実施例の概略を示すブロツク図であり、第
２図はその詳細な構成を示す回路図である。本図
において端子１，２間に定電流源３、ダイオード
４が接続され、更に出力開閉用スイツチング素子
であるトランジスタ５と過電流検知用抵抗６とが
直列に接続される。出力端子１，２間には又ツエ
ナダイオード７とトランジスタ８とから成る定電
圧電源回路９が接続される。電源回路９はICと
して形成されている検知回路１０に定電圧を供給
するものである。検知回路１０の電源端子間には
平滑用のコンデンサＣ１１と電流制限回路となる
抵抗１２、ツエナダイオード１３及び発光ダイオ
ード１４の直列接続体とが並列に接続されてい
る。検知回路１０には検知コイル１５とコンデン
サＣ１６との共振回路が接続されており、発振回
路とその出力の低下に基づいて物体を検知する比
較回路部が設けられる。検知回路１０の出力部に
は電源間に出力トランジスタＱ１，Ｑ２の直列接
続体と、物体の検知信号に基づいてこれらのトラ
ンジスタを駆動するトランジスタＱ０とが設けら
れ、物体の検出時にはＱ１をオンとし非検出時に
はＱ２をオンとする出力回路が形成される。又電
源投入後出力電圧の立上り時に誤つた出力を外部
に出力しないように投入後の電源リセツト時間、
及び短絡検知後の禁止時間の間これらの出力トラ
ンジスタＱ１，Ｑ２をいずれもオフとする電源リ
セツト回路１７が設けられる。電源リセツト回路
１７には外部に、0Vから電源リセツト解除電圧
Vreまでの充電時間である電源リセツト時間、及
びリセツト動作を開始するリセツト初期電圧Vs
から電源リセツト解除電圧Vreまでの充電時間で
ある禁止時間を規定するリセツト用コンデンサＣ
１８が接続されている。電源リセツト回路１７は
端子電圧が電源リセツト解除電圧Vreに達するま
での電源リセツト時間及び禁止時間だけ定電流回
路１９の動作を停止させてトランジスタＱ１，Ｑ
２の双方をオフとするものである。トランジスタ
Ｑ１，Ｑ２の中点は検知回路１０が物体を検出し
ないときに“Ｌ”レベルとなり、物体検出時に
“Ｈ”レベルの出力を出すNL出力端子であつて、
発光ダイオード２０、定電流回路２１を介して出
力開閉用トランジスタ５のベースに接続され、更
にダイオード２２を介してサイリスタ２３のアノ
ードに接続されている。又サイリスタ２３のゲー
トはトランジスタ５のエミツタと抵抗６との共通
接続端に接続されており、過電流を検出して出力
回路をオフとするように制御するものである。

（本実施例の動作） さて端子１，２間に図示のように直流電源３０
を接続し、端子１とトランジスタ５のコレクタ端
子２４の間に負荷Ｌを接続する。そうすれば電源
回路９より検知回路１０に定電圧Vcが供給され
る。このとき同時にツエナダイオード１３を介し
て発光ダイオード１４に電流が流れ、発光ダイオ
ード１４が連続して点灯し、電源が供給されてい
ることが表示される。そして検知回路１０に接続
されている検知コイル１５とコンデンサＣ１６に
よる共振回路により検知回路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。

さて物体が近接して検知回路１０の発振出力が
低下したとすると、検知出力によりトランジスタ
Ｑ０がオフ、出力トランジスタＱ１がオンとなり
検知回路１０の出力端子NLが“Ｈ”レベルとな
つてトランジスタＱ１よりエミツタ電流が発光ダ
イオード２０，定電流回路２１を介してトランジ
スタ５のベースに流入し、トランジスタ５をオン
とする。そうすればそのコレクタ電圧が低下する
ため負荷Ｌに電源が供給され負荷Ｌが駆動され
る。このとき発光ダイオード２０が点灯し近接ス
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。

（短絡時の動作） 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第３図の波形図を参
照しつつ説明する。近接スイツチの検出コイル１
５近傍に被検出物体がある時刻ｔ１に負荷Ｌが短
絡されたとすると、出力トランジスタ５及び抵抗
６に一瞬過電流が流れる。このためサイリスタ２
３のゲート電圧が上昇しサイリスタ２３がターン
オンする。そうすれば検知回路１０のトランジス
タＱ１のエミツタ電流はダイオード２２及びサイ
リスタ２３を介して流出し、出力トランジスタ５
はオフ状態となる。このとき検知回路１０の電源
入力端Vccの電圧をVfとすると、電圧Vfはトラ
ンジスタＱ１のコレクタ・エミツタ間電圧Vceと
ダイオード２２の順方向降下電圧及びサイリスタ
２３のアノード・カソード間電圧の和となる。従
つて検知回路１０の電源入力端子Vccの電圧は負
荷Ｌの短絡によつて低くなり、電源リセツト回路
１７の入力端子Ｒの端子電圧Vrより低くなる
（Vc＞Vr＞Vf）。そして検知回路１０の電源入力
端Vccの電圧の低下によつて第３図ｃに示すよう
に発光ダイオード１４が消灯する。このとき第３
図ｂに示すように電源リセツト回路１７を形成し
ているコンデンサＣ１８も放電するため、検知回
路１０の電源リセツト回路１７の入力端子電圧は
徐々に低下する。そして検知回路１０の電源リセ
ツト初期電圧Vsに達する時刻ｔ２には、検知回
路１０のトランジスタＱ１，Ｑ２はいずれもオフ
となり出力端子NLより電流が流出しなくなる。
従つて検知回路１０の電源入力端子Vccは第３図
ａに示すように負荷が短絡していないときの端子
電圧Vcに復帰し、そのため電流制限用の抵抗Ｒ
１２、ツエナダイオード１３及び発光ダイオード
１４から成る表示回路に電流が流れ、発光ダイオ
ード１４が点灯する。そうすれば第３図ｂに示す
ように電源リセツト回路１７に接続されているコ
ンデンサＣ１８が再び充電されることとなる。そ
して電源リセツト解除電圧Vreに達するまでの禁
止時間Ｔ１の間出力が禁止され、時刻ｔ３には出
力の禁止が解除される。従つて一瞬トランジスタ
５がオン状態となつて過電流が検出される。この
後は短絡前の初期状態と同じ状態となり検知回路
１０のトランジスタＱ１より電流が流出してトラ
ンジスタ５がオンし過電流が流れる。しかし過電
流検出用抵抗６の両端の電圧が上昇するためサイ
リスタ２３がターンオフし、トランジスタＱ１の
エミツタ電流はサイリスタ２３のアノード側に流
出することとなる。従つて検知回路１０の端子電
圧は再びVfにまで低下する。従つて第３図ａに
示すように検知回路１０の電源電圧は所定のサイ
クルで上昇下降を繰り返し、それに伴つて第３図
ｃに示すように発光ダイオード１４が点滅する。
このサイクルはリセツト用コンデンサＣ１８の充
放電時間、即ちコンデンサＣ１８の容量と充電回
路又は放電回路に接続されている抵抗値によつて
調整することが可能である。ここで短絡状態が解
消すればサイリスタ２３がトリガされないため出
力トランジスタ５によつて正常に負荷Ｌを駆動す
ることができる。

尚本実施例は検知回路の出力として物体の非検
知時に“Ｌ”レベルとなるNL出力を用いている
が、非検知時に“Ｈ”レベルとなるNH出力を用
いても同様に構成することが可能である。又直流
三線式の近接スイツチについて説明したが、光電
スイツチ等の検知スイツチに応用することが可能
であり、又出力トランジスタもPNP，NPNの全
ての組合せのトランジスタに適応することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による直流三線式近接スイツチ
の一実施例の概要を示すブロツク図、第２図はそ
の詳細な構成を示す回路図、第３図は負荷短絡状
態における各部の波形を示す波形図である。 １，２，２４……端子、５，８，Ｑ０，Ｑ１，
Ｑ２……トランジスタ、１０……検知回路、１
４，２０……発光ダイオード、Ｃ１１，Ｃ１６，
Ｃ１７……コンデンサ、１７……電源リセツト回
路、６，１２……抵抗、２３……サイリスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 検知回路と、該検知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、を有する検出スイツチにおいて、 前記出力開閉用スイツチング素子に直列に接
   続された過電流検知回路と、 前記過電流検知回路の検知出力により駆動さ
   れ、出力開閉用スイツチング素子を遮断する自
   己保持型スイツチング素子と、 リセツト用コンデンサが接続され電源投入後
   の電圧リセツト時間及び前記検知回路への供給
   電圧の低下時に検知回路出力を所定の禁止時間
   の間禁止する電源リセツト回路と、 前記検知回路の電源の両端に接続され前記検
   知回路への電源供給時に点灯すると共に、短絡
   検知時に前記電源リセツト回路のリセツト用コ
   ンデンサの放電時間と禁止時間に基づく周期に
   よつて点滅して短絡状態を報知する表示器と、
   を具備することを特徴とする検出スイツチ。 (2) 前記表示器は発光ダイオードであることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   検出スイツチ。