JPH114152A - 安定電流源を備えた近接検出器 - Google Patents

安定電流源を備えた近接検出器

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JPH114152A
JPH114152A JP9317225A JP31722597A JPH114152A JP H114152 A JPH114152 A JP H114152A JP 9317225 A JP9317225 A JP 9317225A JP 31722597 A JP31722597 A JP 31722597A JP H114152 A JPH114152 A JP H114152A
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JP
Japan
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transistor
detector
power switch
switch
mos transistor
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Pending
Application number
JP9317225A
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Charrier
ピエール、シャリエ
Alain Tardivon
アラン、タルディボン
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Schneider Electric SE
Original Assignee
Schneider Electric SE
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Filing date
Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945Proximity switches

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  • Electronic Switches (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 2個の端子を有する精密な検出器用の電流源
を、安価に製作できる近接検出器を提供する。 【解決手段】 パワースイッチ30が、物体の接近を検
出してオンまたはオフに切換えられる2ワイヤ型の近接
検出器。MOSディプリーション・トランジスタT1
は、検出器の一方の端子15を制御スイッチT2を介し
てパワースイッチ30の制御入力端に接続する。調整段
45は、検出器の動作状態でそれを飽和状態に保ち、ト
ランジスタT2をオンにし、検出器の不動作状態でその
ゲート電圧を調整し、トランジスタT2をオフにするよ
うにトランジスタT1に結合される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部ACまたはD
C電源と、この電源が負荷および検出器に電力を供給す
る位置となるように、直列に配置される負荷を具備する
充電回路に接続することができる2個の端子を備える型
の近接検出器に関する。
【0002】このような検出器は、通常、一方では、物
体または目標の接近または存在に呼応して切換信号を供
給することができる処理電子回路が接続される、感応
式、容量性、光電効果などがある可能性がある検出器装
置、および他方では、検出器の端子に接続され、充電回
路の開閉を確認する電子パワースイッチを具備する。ス
イッチは、検出器が開いている状態ではオフになり、検
出器が閉じている状態ではオンになるように、動作信号
によって指令される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】検出器の電子回路に電
力を供給するために、検出器が開いているときに動作し
なければならない電流源が具備される。その場合、電流
源によって供給される電流は、供給電圧および温度の状
態に関係なく、低く安定していなければならない。さら
に、検出器が閉じられているときも、検出器には、パワ
ースイッチを通過する切換られた電流に関係なく、低
く、十分に制御されたままでなければならず、温度に応
じてほんのわずかに変化しなければならない残留電圧が
供給されなければならない。
【0004】本発明は、前述の型の、2個の端子を有す
る精密な検出器用の安定した電流源を、安価に製作でき
る近接検出器を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、負荷と
直列の外部電源を含む充電回路に接続することができる
2個の端子を有する型の近接検出器であって、物体の存
在または接近に応動して動作信号を出力する検出ユニッ
トと、端子を互いに接続し、動作信号により開いている
と参照される検出器状態でオフになり、閉じていると参
照される検出器状態でオンになるように指令される導体
上に配置された電子パワースイッチと、検出ユニット
に、検出器の状態に関係なく電流を供給するために、端
子の一方に入力側で接続され、出力側で検出ユニットに
接続される直流電流源とを具備し、直流電流源が、ドレ
イン・ソース経路が、検出器の動作状態で、パワースイ
ッチの制御入力端に検出器の一方の端子を結合する電路
の一部を形成するMOS型トランジスタと、検出器の動
作状態で第1トランジスタを飽和状態に保ち、検出器の
不動作状態でゲート電圧を調整するように第1トランジ
スタに結合される調整段とを備え、調整段は、ベースが
基準電圧装置を介してMOSトランジスタのソースに接
続され、主経路がMOSトランジスタのゲートを直流電
流源の出力端に接続する第1バイポーラトランジスタ、
および主経路がMOSトランジスタのソースを基準抵抗
を介して出力端に接続する第2バイポーラトランジスタ
を含んでいる、ことを特徴とする近接検出器が提供され
る。本発明による検出器内でディスクリートな電子回路
を使用できることは、特にその電流源にとって有利なこ
とである。
【0006】
【発明の実施の形態】図に示されている近接検出器10
は2個の端子B1,B2を備える型のものであって、そ
れぞれワイヤ11,12を介して負荷Lおよび電気エネ
ルギー源13と直列に接続可能である。このエネルギー
源13は、負荷Lに対してだけではなく検出器に対して
も、それが開いているか、閉じているかに関係なく電力
を供給するために具備されており、それはDC電源かA
C電源であり得る。検出器10の入力端にはブリッジ型
整流器14が備えられている。
【0007】この近接検出器10は、検出端ユニット2
0、電子パワー・トランジスタ・スイッチ30、および
スイッチおよび電源の制御用のコマンド装置40を具備
している。検出端ユニットは、誘導式、容量式、光電効
果式など、種々の型のものであり得る。いずれにして
も、目標物すなわちターゲットKの接近または存在に感
応して検出信号Sを供給することができる。電子パワー
スイッチ30は導体31を介してブリッジ型整流器14
のDC端子15,16に接続されている。整流器14の
DC端子15は電位Vの高圧側電路31aに接続され、
DC端子16は電位0Vの低圧側電路31bに接続され
ているものとする。両電路31a,31b間にコマンド
装置40用の制御スイッチ41、およびパワースイッチ
30が接続される。検出端ユニット20は電子処理回路
に接続されるが、それは図示されていない。
【0008】コマンド装置40はさらに、DC電流源4
2および電圧増幅回路43を具備している。
【0009】電流源42は、高圧側電路31aつまり整
流器14の端子15と、ダイオードD1を介して接続さ
れる電圧増幅回路43の間に接続される。これには、例
えば20Vから264Vまでの幅広い範囲の電源電圧へ
の適合を可能にする、MOSディプリーション・トラン
ジスタT1により、本発明に従って構成される調整ユニ
ット44、およびトランジスタT1と協働する調整段4
5が具備される。トランジスタT1のドレインは電路3
1aに接続され、ソースAは調整段45および制御スイ
ッチ41の一方の主端子に接続され、制御スイッチ41
の他方の主端子は電圧増幅回路43の入力端Eに接続さ
れている。制御スイッチ41は、例えばMSトランジス
タT2である。
【0010】検出器が不動作(開放状態にある)場合、
トランジスタT2はオフになり、トランジスタT1を通
過する電流I1は、調整段45およびダイオードD1を
介して電圧増幅回路43の入力端Fに供給される。検出
器が動作している(閉成状態にある)場合、トランジス
タT2はオンとなり、電流I2を電圧増幅回路43の入
力端Eに通過させ、これにより入力端Eにおけるよりも
出力端Hに高い電圧が供給される。電圧増幅回路43に
よって出力端Hに発生する電圧は、検出端ユニット2
0、特にその電子回路にかけられる。パワースイッチ3
0のコマンド信号は、電圧増幅回路43の出力端Jを介
して供給される。
【0011】図1に図示されている検出器の一部、すな
わち調整段45および電圧増幅回路43の構成、および
それらと他の構成部品との関係が図2にさらに詳細に示
されている。パワースイッチ30が、MOSトランジス
タT4と縦続接続されるダーリントン回路により形成さ
れていることに注意する必要がある。ほとんどスペース
を取らない高電圧構成部品によりトランジスタT4のよ
うに構成されるMOSディプリーション・トランジスタ
T1は、ドレインを電路31aに接続し、ゲートもゲー
ト分極抵抗R1を介して電路31aに接続する。トラン
ジスタT1のソースが接合されるポイントAは、一方で
は、基準抵抗R2を介して、ベース・コレクタ・ループ
のあるバイポーラトランジスタT5のコレクタに接続さ
れ、そのエミッタは、ダイオードD1のアノードに接続
される導体32に接続される。ポイントAは、他方、例
えばアクティブな回路やツェナーダイオードなどの基準
電圧装置47を介してバイポーラトランジスタT6のベ
ースに、抵抗R3を介して導体32に接続される。トラ
ンジスタT5,T6が、例えばSOT363型などの単
独パッケージ46内で対となる1つの同じ構成要素を形
成するのがよい。
【0012】トランジスタT2の出力端に接続される電
圧増幅回路43の入力端Eは、一方で、キャパシタンス
C1を介して電路31bに接続され、他方でインダクタ
ンスL1を介してダイオードD2を介して導体34に接
続されている。インダクタンスL1とダイオードD2の
接続点がトランジスタT7を介して電路31bに接続さ
れている。トランジスタT7のゲートは、クロックによ
って供給される論理信号S’によって制御される。導体
34は出力端J4および出力端Hに接続されている。出
力端J4はMOSトランジスタT4のゲートに接続され
る。導体34と電路31bとの間にキャパシタンスC2
が接続される。入力端Fは導体34に接続されている。
最後に、入力端Eは、導体33を介して出力端J3に接
続されている。出力端J3は発光ダイオードD3を介し
て、ダーリントン接続トランジスタT3のベースに接続
される。
【0013】図示の検出器は次のように動作する。
【0014】検出器が不動作状態では、信号Sは、制御
トランジスタT2をオフにし、信号S’がトランジスタ
T7をオフにする。トランジスタT1がオンになるとそ
れを通して電流Iが流れ、さらに、トランジスタT6が
トランジスタT1のゲート電圧を調整するため、主とし
て抵抗R2およびトランジスタT5を通る電流Iが一定
に維持される。電圧基準回路47および抵抗R3を通過
する電流は、抵抗R2およびトランジスタT5を通って
流れる電流Iに比べて小さい。一定の安定した電流I
は、ダイオードD1を介して出力端Hに送られ、検出端
ユニット20に供給する。
【0015】検出器の動作状態では、信号Sは、トラン
ジスタT2をオンにし、クロック信号S’はアクティブ
になり、トランジスタT7の動作を可能にする。これに
よりトランジスタT2がオンになるので、トランジスタ
T5とトランジスタT6はオフであり、トランジスタT
1は飽和状態になる。トランジスタT1とトランジスタ
T2での電圧降下は小さく、それらを通過する電流は、
電圧増幅回路43の出力端J3およびJ4を通って、さ
らに正確には入力端Eをダーリントン接続トランジスタ
T3のゲートに通ずる導体33を介して、およびダイオ
ードD2のカソードをトランジスタT4のゲートに接続
する導体34を介して、パワースイッチ30を制御す
る。検出器の残留電圧は小さいままとなり、それは交流
方形波電圧の形をとる。
【0016】
【発明の効果】上述の電流源には、幾多の利点がある。
この電流源は、調整段45のおかげで高圧下の場合と同
様に非常に低い電圧でもよく動作することができる。1
つの同じコンポーネント・パッケージ内に対にされた調
整段45のトランジスタT5およびT6によって、この
電流源は、特に温度に関して、非常に正確かつ安定なも
のとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従った検出器の電気的な回路構成を示
すブロック図。
【図2】図1の検出器の一部をさらに詳細に示す接続
図。
【符号の説明】
10 近接検出器 14 整流器 20 検出端ユニット 30 電子パワースイッチ 40 コマンド装置 41 制御スイッチ 42 DC電流源 43 電圧増幅回路 45 調整段 47 基準電圧装置 T1 MOSディプリーション・トランジスタ T2 制御スイッチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】負荷と直列の外部電源を含む充電回路に接
    続することができる2個の端子を有する型の近接検出器
    であって、物体の存在または接近に応動して動作信号
    (S)を出力する検出ユニット(20)と、端子を互い
    に接続し、前記動作信号により開いていると参照される
    検出器状態でオフになり、閉じていると参照される検出
    器状態でオンになるように指令される導体上に配置され
    た電子パワースイッチ(30)と、検出ユニットに、検
    出器の状態に関係なく電流を供給するために、端子の一
    方に入力側で接続され、出力側で検出ユニットに接続さ
    れる直流電流源(42)とを具備し、前記直流電流源
    (42)が、 ドレイン・ソース経路が、検出器の動作状態で、パワー
    スイッチの制御入力端に検出器の一方の端子(15)を
    結合する電路の一部を形成するMOS型トランジスタ
    (T1)と、 検出器の動作状態で第1トランジスタを飽和状態に保
    ち、検出器の不動作状態でゲート電圧を調整するように
    第1トランジスタに結合される調整段(45)とを備
    え、 前記調整段(45)は、ベースが基準電圧装置(47)
    を介してMOSトランジスタ(T1)のソース(A)に
    接続され、主経路が前記MOSトランジスタ(T1)の
    ゲートを前記直流電流源(42)の出力端に接続する第
    1バイポーラトランジスタ(T6)、および主経路が前
    記MOSトランジスタ(T1)のソース(A)を基準抵
    抗(R2)を介して前記出力端に接続する第2バイポー
    ラトランジスタ(T5)を含んでいる、 ことを特徴とする近接検出器。
  2. 【請求項2】前記2つのバイポーラトランジスタ(T
    5,T6)が1つの同じコンポーネント・パッケージ
    (46)内で対にされていることを特徴とする、請求項
    1に記載の近接検出器。
  3. 【請求項3】前記MOSトランジスタ(T1)のドレイ
    ン・ソース経路が、調整段(45)を介して、およびパ
    ワースイッチ(30)に指令を出し、動作信号(S)に
    よって作動される制御スイッチ(T2)を介して、前記
    パワースイッチ(30)の制御入力端に並列に接続され
    ていることを特徴とする、請求項1に記載の近接検出
    器。
  4. 【請求項4】前記制御スイッチ(T2)が、スイッチ
    (T7)を含む電圧増幅回路(43)を介して前記パワ
    ースイッチ(30)に接続され、前記スイッチ(T7)
    は、その動作が前記動作信号(S)の状態に従って操作
    されるクロック信号(S’)に固定されることを特徴と
    する、請求項3に記載の近接検出器。
  5. 【請求項5】前記パワースイッチ(30)がトランジス
    タ・スイッチであり、前記MOSトランジスタ(T1)
    がディプリーション型トランジスタであることを特徴と
    する、請求項1に記載の近接検出器。
JP9317225A 1996-11-18 1997-11-18 安定電流源を備えた近接検出器 Pending JPH114152A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9614123 1996-11-18
FR9614123A FR2756117B1 (fr) 1996-11-18 1996-11-18 Detecteur de proximite a source de courant stable

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JPH114152A true JPH114152A (ja) 1999-01-06

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ID=9497791

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US (1) US5942812A (ja)
EP (1) EP0843412B1 (ja)
JP (1) JPH114152A (ja)
DE (1) DE69721449T2 (ja)
ES (1) ES2196278T3 (ja)
FR (1) FR2756117B1 (ja)

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FR2756117A1 (fr) 1998-05-22
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