JPH0452009B2 - - Google Patents
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- JPH0452009B2 JPH0452009B2 JP62018674A JP1867487A JPH0452009B2 JP H0452009 B2 JPH0452009 B2 JP H0452009B2 JP 62018674 A JP62018674 A JP 62018674A JP 1867487 A JP1867487 A JP 1867487A JP H0452009 B2 JPH0452009 B2 JP H0452009B2
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- JP
- Japan
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- transistor
- circuit
- output
- constant current
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Description
【発明の詳細な説明】
〔対象技術分野〕
この発明は、無接点スイツチの過電流防止回路
に関する。
に関する。
従来技術を、近接スイツチを例にとり説明す
る。一般に近接スイツチは第３図に示すような構
成を有する。この図において近接スイツチは、
IC回路１とこのIC回路に接続された検出コイル
１５、この検出コイルと共振回路をなすコンデン
サ１６、動作距離調整用の抵抗１７、タイマ用コ
ンデンサ１８、出力トランジスタ２０、過電流検
出用の抵抗１９および端子２１，２２間において
電源２４と直列に接続された負荷２３とから構成
される。IC回路１は、検出、信号処理系統とし
て検出コイル１５と接続された発振回路３と、こ
の発振振幅の変化に応じて出力信号をだす信号処
理回路４と、出力信号に応じて外付の出力トラン
ジスタ２０を駆動する出力回路１１と、安定化回
路２、また出力保護として過電流検出回路１０、
過電流防止回路５とから構成される。そして過電
流防止回路５は充電回路６、放電回路７、信号出
力回路８および電圧比較回路９とから構成され
る。過電流防止回路５の機能は２つあり、１つは
電源投入時の不安定状態の出力誤動作を防ぐ働き
であり、１つは出力トランジスタ２０に過電流が
流れたとき、このトランジスタの破損を防ぐ働き
である。前者は、電源投入後安定化電源２が能動
状態になつてから、タイマ用コンデンサ１８に充
電回路６より充電が開始され、充電電圧が所定値
になるまで出力トランジスタ２０を強制的にオフ
させるものである。後者は、出力トランジスタ２
０に過電流が流れることにより過電流検出用の抵
抗１９に電圧を発生させ、この電圧を過電流検出
回路１０で検出し、この信号によつて放電回路７
を作動させてタイマ用コンデンサ１８の放電をう
ながし、かつ電圧比較回路９の下限しきい値より
下がつたなら、出力トランジスタ２０をオフさせ
る。この出力トランジスタがオフすると、抵抗１
９の電圧降下は0Vとなり、タイマ用コンデンサ
１８の放電は中止する。この時点より充電が開始
され、上限しきい値までオフ状態が継続する。上
限しきい値を越えたなら、ふたたび過電流が流
れ、それを検出し上記の動作を繰り返す。このと
き、タイマ用コンデンサ１８の充電時間と放電時
間との間にはかなりの差があるため、出力トラン
ジスタ２０のオン時間がオフ時間に比較して十分
小さいパルス状となる。これによつて出力トラン
ジスタ２０のコレクタ電流を抑え、発熱を小さく
し、破損を防止する。
る。一般に近接スイツチは第３図に示すような構
成を有する。この図において近接スイツチは、
IC回路１とこのIC回路に接続された検出コイル
１５、この検出コイルと共振回路をなすコンデン
サ１６、動作距離調整用の抵抗１７、タイマ用コ
ンデンサ１８、出力トランジスタ２０、過電流検
出用の抵抗１９および端子２１，２２間において
電源２４と直列に接続された負荷２３とから構成
される。IC回路１は、検出、信号処理系統とし
て検出コイル１５と接続された発振回路３と、こ
の発振振幅の変化に応じて出力信号をだす信号処
理回路４と、出力信号に応じて外付の出力トラン
ジスタ２０を駆動する出力回路１１と、安定化回
路２、また出力保護として過電流検出回路１０、
過電流防止回路５とから構成される。そして過電
流防止回路５は充電回路６、放電回路７、信号出
力回路８および電圧比較回路９とから構成され
る。過電流防止回路５の機能は２つあり、１つは
電源投入時の不安定状態の出力誤動作を防ぐ働き
であり、１つは出力トランジスタ２０に過電流が
流れたとき、このトランジスタの破損を防ぐ働き
である。前者は、電源投入後安定化電源２が能動
状態になつてから、タイマ用コンデンサ１８に充
電回路６より充電が開始され、充電電圧が所定値
になるまで出力トランジスタ２０を強制的にオフ
させるものである。後者は、出力トランジスタ２
０に過電流が流れることにより過電流検出用の抵
抗１９に電圧を発生させ、この電圧を過電流検出
回路１０で検出し、この信号によつて放電回路７
を作動させてタイマ用コンデンサ１８の放電をう
ながし、かつ電圧比較回路９の下限しきい値より
下がつたなら、出力トランジスタ２０をオフさせ
る。この出力トランジスタがオフすると、抵抗１
９の電圧降下は0Vとなり、タイマ用コンデンサ
１８の放電は中止する。この時点より充電が開始
され、上限しきい値までオフ状態が継続する。上
限しきい値を越えたなら、ふたたび過電流が流
れ、それを検出し上記の動作を繰り返す。このと
き、タイマ用コンデンサ１８の充電時間と放電時
間との間にはかなりの差があるため、出力トラン
ジスタ２０のオン時間がオフ時間に比較して十分
小さいパルス状となる。これによつて出力トラン
ジスタ２０のコレクタ電流を抑え、発熱を小さく
し、破損を防止する。
これらの機能をはたす回路として、従来第２図
に示す回路が使われていた。
に示す回路が使われていた。
なお第３図と共通の部分についてはその説明を
省略する。
省略する。
この回路において抵抗１２，１３，３２，３
８、トランジスタ３１は抵抗１９に過電流が加わ
つたがどうかを検出する過電流検出回路を構成す
る。トランジスタ３３は過電流時の放電回路を、
また定電流源４０、トランジスタ３５，３６は電
源投入時に働く放電回路をそれぞれ構成する。定
電流源４７、トランジスタ４８はバツフア回路
を、またトランジスタ４９はレベルシフト回路
を、さらに定電流源３７，４１、トランジスタ４
２，４３，４４シユミツトトリガ回路すなわち電
圧比較回路９を構成している。トランジスタ４
５，４６はカレントミラー回路で、出力禁止の信
号を出力回路１１に送る。
８、トランジスタ３１は抵抗１９に過電流が加わ
つたがどうかを検出する過電流検出回路を構成す
る。トランジスタ３３は過電流時の放電回路を、
また定電流源４０、トランジスタ３５，３６は電
源投入時に働く放電回路をそれぞれ構成する。定
電流源４７、トランジスタ４８はバツフア回路
を、またトランジスタ４９はレベルシフト回路
を、さらに定電流源３７，４１、トランジスタ４
２，４３，４４シユミツトトリガ回路すなわち電
圧比較回路９を構成している。トランジスタ４
５，４６はカレントミラー回路で、出力禁止の信
号を出力回路１１に送る。
第３図および第２図における近接スイツチに電
源が入ると、安定化電源が働きこれが能動領域に
なるまでトランジスタ３５によつて放電が行なわ
れる。次に、能動領域に達すると信号がトランジ
スタ３６に伝えられ、トランジスタ３５をオフさ
せ、定電流源３９によつてコンデンサ１８に充電
が開始される。このとき、トランジスタ４８はオ
ン、トランジスタ４３はオフ、トランジスタ４
４，４５，４６はオンとなり、出力禁止の信号が
出される。シユミツトトリガ回路のしきい値は上
限しきい値となつており、能動負荷として働く定
電流源３７のコレクタ−エミツタ間電圧VCEと、
トランジスタ４３のベース−エミツタ間電圧VBE
できまる。安定化電源２の電圧Vregを2.4Vにし
たばあい、トランジスタ４４のエミツタ電圧はト
ランジスタ４３がオンのときほぼ0V、オフのと
き0.9V程度となり、トランジスタ４３のベース
における上限しきい値は約1.6V、下限しきい値
は約0.7Vとなる。コンデンサの電位もまた約
1.6Vと約0.7Vがしきい値となり、充電電位が約
1.6Vになるとトランジスタ４３はオンし、トラ
ンジスタ４４，４５，４６，４８はオフとなり、
出力禁止を解除する。タイマ用コンデンサ１８の
電位はその後も充電電位を上げ、安定化電源２の
電圧Vreg−定電流源３７の電圧VCEまで上がり通
常動作状態となる。過電流検出時において、抵抗
１９に発生する電位が約0.7Vになるとトランジ
スタ３１，３３がオンし、タイマ用コンデンサ１
８の電荷を放電する。このコンデンサの電位が安
定化電源２の電圧Vreg付近から0.7Vまでは出力
禁止は解除されているが、さらに放電が行なわ
れ、0.7V以下になるとトランジスタ４４，４５，
４６，４８がオンして、出力信号を発生し、出力
回路１１の出力を禁止する。出力禁止となると、
抵抗１９の電圧降下は0Vとなり、トランジスタ
３１，３３はオフとなり充電が開始される。この
充電時間と放電時間のデユーテイー比を大きくと
り、出力トランジスタ２０のオン時間を短くする
ことで過電流が流れる時間を短くし、かつ発熱を
小さくし、そのトランジスタの破損を防止する。
源が入ると、安定化電源が働きこれが能動領域に
なるまでトランジスタ３５によつて放電が行なわ
れる。次に、能動領域に達すると信号がトランジ
スタ３６に伝えられ、トランジスタ３５をオフさ
せ、定電流源３９によつてコンデンサ１８に充電
が開始される。このとき、トランジスタ４８はオ
ン、トランジスタ４３はオフ、トランジスタ４
４，４５，４６はオンとなり、出力禁止の信号が
出される。シユミツトトリガ回路のしきい値は上
限しきい値となつており、能動負荷として働く定
電流源３７のコレクタ−エミツタ間電圧VCEと、
トランジスタ４３のベース−エミツタ間電圧VBE
できまる。安定化電源２の電圧Vregを2.4Vにし
たばあい、トランジスタ４４のエミツタ電圧はト
ランジスタ４３がオンのときほぼ0V、オフのと
き0.9V程度となり、トランジスタ４３のベース
における上限しきい値は約1.6V、下限しきい値
は約0.7Vとなる。コンデンサの電位もまた約
1.6Vと約0.7Vがしきい値となり、充電電位が約
1.6Vになるとトランジスタ４３はオンし、トラ
ンジスタ４４，４５，４６，４８はオフとなり、
出力禁止を解除する。タイマ用コンデンサ１８の
電位はその後も充電電位を上げ、安定化電源２の
電圧Vreg−定電流源３７の電圧VCEまで上がり通
常動作状態となる。過電流検出時において、抵抗
１９に発生する電位が約0.7Vになるとトランジ
スタ３１，３３がオンし、タイマ用コンデンサ１
８の電荷を放電する。このコンデンサの電位が安
定化電源２の電圧Vreg付近から0.7Vまでは出力
禁止は解除されているが、さらに放電が行なわ
れ、0.7V以下になるとトランジスタ４４，４５，
４６，４８がオンして、出力信号を発生し、出力
回路１１の出力を禁止する。出力禁止となると、
抵抗１９の電圧降下は0Vとなり、トランジスタ
３１，３３はオフとなり充電が開始される。この
充電時間と放電時間のデユーテイー比を大きくと
り、出力トランジスタ２０のオン時間を短くする
ことで過電流が流れる時間を短くし、かつ発熱を
小さくし、そのトランジスタの破損を防止する。
過電流検出の信号を受け、放電回路７がオン
し、シユミツトトリガ回路すなわち電圧比較回路
９のトランジスタ４３がオフし、トランジスタ４
５がオンし、出力トランジスタ２０をオフするま
での時間が長い。このため、過電流が流れている
ときの平均消費電流は数十mAとなる。さらに瞬
時的に出力トランジスタ２０に流れる電流も数Ａ
となり、このトランジスタの損失は大きくなり、
大型のパツケージが必要となる。
し、シユミツトトリガ回路すなわち電圧比較回路
９のトランジスタ４３がオフし、トランジスタ４
５がオンし、出力トランジスタ２０をオフするま
での時間が長い。このため、過電流が流れている
ときの平均消費電流は数十mAとなる。さらに瞬
時的に出力トランジスタ２０に流れる電流も数Ａ
となり、このトランジスタの損失は大きくなり、
大型のパツケージが必要となる。
この発明は過電流検出から出力トランジスタを
オフするまでの時間を短縮し、これによつて出力
トランジスタの電力損失を減らし、ICパツケー
ジの小形化を図り、かつ無接点スイツチ全体の小
形化を図ることを目的とするものである。
オフするまでの時間を短縮し、これによつて出力
トランジスタの電力損失を減らし、ICパツケー
ジの小形化を図り、かつ無接点スイツチ全体の小
形化を図ることを目的とするものである。
〔発明の概要〕
この発明はタイマ用コンデンサと、このコンデ
ンサの電位を検出する電圧検出回路との間にバツ
フア回路を設けるとともに、このバツフア回路と
電圧検出回路との間にレベルシフト用のトランジ
スタを設け、かつ電圧検出回路の入力端に定電流
回路を接続し、さらにレベルシフト用のトランジ
スタのエミツタを定電流回路に接続し、これによ
つて過電流検出から出力トランジスタがオフする
までの時間を短縮させることができる。
ンサの電位を検出する電圧検出回路との間にバツ
フア回路を設けるとともに、このバツフア回路と
電圧検出回路との間にレベルシフト用のトランジ
スタを設け、かつ電圧検出回路の入力端に定電流
回路を接続し、さらにレベルシフト用のトランジ
スタのエミツタを定電流回路に接続し、これによ
つて過電流検出から出力トランジスタがオフする
までの時間を短縮させることができる。
以下第１図を参照してこの発明の一実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
なお第２図および第３図に示すものと同一の部
分についてはその説明を省略する。
分についてはその説明を省略する。
すなわちトランジスタ５０はレベルシフト回路
を構成し、これはバツフア回路とシユミツトトリ
ガ回路との間に設けられる。すなわちトランジス
タ５０のベースおよびコレクタはトランジスタ４
８のエミツタに接続され、そのエミツタはトラン
ジスタ４３のベースに接続される。さらにトラン
ジスタ５０のエミツタはトランジスタ５１のコレ
クタに接続され、このトランジスタのエミツタは
電源の他方の端子２２に接続される。またトラン
ジスタ５１のベースはトランジスタ５２のベース
に接続され、このベースとエミツタが接続され、
これによつてトランジスタ５１および５２はカレ
ントミラー回路を構成する。トランジスタ５２の
コレクタは定電流源５３に接続される。すなわち
トランジスタ５０のエミツタは実質的に電流源５
３に接続される。
を構成し、これはバツフア回路とシユミツトトリ
ガ回路との間に設けられる。すなわちトランジス
タ５０のベースおよびコレクタはトランジスタ４
８のエミツタに接続され、そのエミツタはトラン
ジスタ４３のベースに接続される。さらにトラン
ジスタ５０のエミツタはトランジスタ５１のコレ
クタに接続され、このトランジスタのエミツタは
電源の他方の端子２２に接続される。またトラン
ジスタ５１のベースはトランジスタ５２のベース
に接続され、このベースとエミツタが接続され、
これによつてトランジスタ５１および５２はカレ
ントミラー回路を構成する。トランジスタ５２の
コレクタは定電流源５３に接続される。すなわち
トランジスタ５０のエミツタは実質的に電流源５
３に接続される。
第１図に示す回路の動作は第２図および第３図
に示す回路のそれと基本的に同じであるのでその
説明を省略し、この発明の要部の動作について説
明する。
に示す回路のそれと基本的に同じであるのでその
説明を省略し、この発明の要部の動作について説
明する。
すなわち定電流源４７の電流値はトランジスタ
５０のエミツタ側で定電流源５３にほぼ等しい量
だけ吸いとられるので、定電流源５３の電流値の
２倍以上必要とする。これによつてトランジスタ
４３のベース−エミツタ間に蓄積された電荷はト
ランジスタ５１を通して常時吸いとられている。
タイマ用コンデンサ１８の電位がハイから0Vに
変化したばあい、トランジスタ４８はオンとな
り、トランジスタ５０には電流が流れない。する
とトランジスタ４３のベース−エミツタ間容量分
の電荷がトランジスタ５１を通して吸いとられ、
トランジスタ４３がオフするまでの応答が早くな
る。タイマ用コンデンサ１８が0Vからハイにな
るばあい、トランジスタ４８がオフし、トランジ
スタ５０を通して電流が流れる。そして約半分の
電流がトランジスタ５１を通して吸いとられる
が、残りの電流でトランジスタ４３は十分安定に
動作する。
５０のエミツタ側で定電流源５３にほぼ等しい量
だけ吸いとられるので、定電流源５３の電流値の
２倍以上必要とする。これによつてトランジスタ
４３のベース−エミツタ間に蓄積された電荷はト
ランジスタ５１を通して常時吸いとられている。
タイマ用コンデンサ１８の電位がハイから0Vに
変化したばあい、トランジスタ４８はオンとな
り、トランジスタ５０には電流が流れない。する
とトランジスタ４３のベース−エミツタ間容量分
の電荷がトランジスタ５１を通して吸いとられ、
トランジスタ４３がオフするまでの応答が早くな
る。タイマ用コンデンサ１８が0Vからハイにな
るばあい、トランジスタ４８がオフし、トランジ
スタ５０を通して電流が流れる。そして約半分の
電流がトランジスタ５１を通して吸いとられる
が、残りの電流でトランジスタ４３は十分安定に
動作する。
この発明は上述のようにレベルシフト用のトラ
ンジスタのエミツタを定電流回路に接続している
ので、過電流検出から出力トランジスタがオフす
るまでの時間を従来のものに比し10分の１以下に
することができ、したがつて出力トランジスタと
して許容損失の小さいものを選ぶことができ、さ
らにICパツケージも小さくすることができる。
また電圧比較回路の入力トランジスタのベース−
エミツタ間容量の電荷をす速く放電するので電圧
比較回路の出力も安定し、過電流防止回路として
の信頼性が増す効果がある。
ンジスタのエミツタを定電流回路に接続している
ので、過電流検出から出力トランジスタがオフす
るまでの時間を従来のものに比し10分の１以下に
することができ、したがつて出力トランジスタと
して許容損失の小さいものを選ぶことができ、さ
らにICパツケージも小さくすることができる。
また電圧比較回路の入力トランジスタのベース−
エミツタ間容量の電荷をす速く放電するので電圧
比較回路の出力も安定し、過電流防止回路として
の信頼性が増す効果がある。
第１図はこの発明における過電流防止回路の一
実施例を示す回路図、第２図および第３図は従来
の過電流防止回路の回路図である。 １……IC回路、２……安定化電源、３……発
振回路、４……信号処理回路、５……過電流防止
回路、６……光電回路、７……放電回路、８……
信号出力回路、９……電圧比較回路、１０……過
電流検出回路、１１……出力回路、１２……抵
抗、１３……抵抗、１４……トランジスタ、１５
……検出コイル、１６……コンデンサ、１７……
抵抗、１８……タイマ用コンデンサ、１９……抵
抗、２０……出力トランジスタ、２１……端子、
２２……端子、２３……負荷、２４……電源、３
１……トランジスタ、３２……抵抗、３３……ト
ランジスタ、３５……トランジスタ、３６……ト
ランジスタ、３７……定電流源、３８……抵抗、
３９……定電流源、４０……定電流源、４１……
定電流源、４２……トランジスタ、４３……トラ
ンジスタ、４４……トランジスタ、４５……トラ
ンジスタ、４６……トランジスタ、４７……定電
流源、４８……トランジスタ、５０……トランジ
スタ、５１……トランジスタ、５２……トランジ
スタ、５３……定電流源。
実施例を示す回路図、第２図および第３図は従来
の過電流防止回路の回路図である。 １……IC回路、２……安定化電源、３……発
振回路、４……信号処理回路、５……過電流防止
回路、６……光電回路、７……放電回路、８……
信号出力回路、９……電圧比較回路、１０……過
電流検出回路、１１……出力回路、１２……抵
抗、１３……抵抗、１４……トランジスタ、１５
……検出コイル、１６……コンデンサ、１７……
抵抗、１８……タイマ用コンデンサ、１９……抵
抗、２０……出力トランジスタ、２１……端子、
２２……端子、２３……負荷、２４……電源、３
１……トランジスタ、３２……抵抗、３３……ト
ランジスタ、３５……トランジスタ、３６……ト
ランジスタ、３７……定電流源、３８……抵抗、
３９……定電流源、４０……定電流源、４１……
定電流源、４２……トランジスタ、４３……トラ
ンジスタ、４４……トランジスタ、４５……トラ
ンジスタ、４６……トランジスタ、４７……定電
流源、４８……トランジスタ、５０……トランジ
スタ、５１……トランジスタ、５２……トランジ
スタ、５３……定電流源。
Claims (1)
- １ 検出器の出力信号により、負荷を駆動する無
接点スイツチにおいて、上記負荷に流れる過電流
を検出する過電流検出回路と、定電流源に接続さ
れたタイマ用コンデンサと、上記過電流検出回路
の出力により駆動され、上記コンデンサを放電さ
せる放電用のトランジスタと、上記コンデンサの
電位を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回
路と上記コンデンサとの間に設けたバツフア回路
と、このバツフア回路と上記電圧検出回路との間
に設けたレベルシフト用のトランジスタと、上記
電圧検出回路の入力端に接続され定電流源および
トランジスタからなる定電流回路とを備え、上記
レベルシフト用のトランジスタのエミツタを上記
定電流回路に接続したことを特徴とする無接点ス
イツチの過電流防止回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62018674A JPS63187814A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 無接点スイツチの過電流防止回路 |
| AU20077/88A AU2007788A (en) | 1987-01-30 | 1988-07-27 | Compressor with variable displacement mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62018674A JPS63187814A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 無接点スイツチの過電流防止回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187814A JPS63187814A (ja) | 1988-08-03 |
| JPH0452009B2 true JPH0452009B2 (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=11978151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62018674A Granted JPS63187814A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 無接点スイツチの過電流防止回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63187814A (ja) |
| AU (1) | AU2007788A (ja) |
-
1987
- 1987-01-30 JP JP62018674A patent/JPS63187814A/ja active Granted
-
1988
- 1988-07-27 AU AU20077/88A patent/AU2007788A/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63187814A (ja) | 1988-08-03 |
| AU2007788A (en) | 1989-02-02 |
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