JPS626530A - 交流２線式近接スイツチ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、信号ラインと交流電源ラインとを共有させ穴
、いわゆる交流２線式近接スイッチに関するものである
。

（従来の技術） 交流２線式近接スイッチは、負荷を動作させる信号ライ
ンと交流電源ラインとが共有され、その近接スイッチを
動作させろためには負荷を駆動しない時にも内部回路の
駆動電流が必要となり、その結果、スイッチがオフの状
態の時にも若干の漏れ電流が流れる。また、近接スイッ
チがオン状態の時にも内部回路の駆動電流を確保するた
め、出力側に若干の残り電圧が必要となる。この漏れ電
流及び残り電圧が大きいと、接続できる負荷が限られて
しまう。このため、交流２線式近接スイッチにおいては
、漏れ電流が少なく、残り電圧が小さい事が重要な要素
となる。

第４図は例えば特開昭５６−８３８１４号公報に示てれ
た従来の交流２線式近接スイッチを示す回路図であり、
図において（１）は検出コイル、（２）は検出回路、（
３）は整流ブリッジ、（４）は負荷、（５）は交流電源
、（６）ｄ直流安定化回路、（７）　Ｉｒ！被検出体で
ある。（１，Ｃ２はコンデンサ、ＳＣＲはサイリスタ、
ＺＤ２　ｆｌ定電圧素子としてのツェナーダイオード、
Ｄ３Ｈ発光ダイオード、Ｒ１０〜Ｒ１２は抵抗、Ｔｒ４
はトランジスタである。

次に動作について説明する。

被検出体（７）が検出コイル（１）に近づくと検出回路
（２）の発振が停止し、この検出回路（２）の出力がオ
ンとなる。すると抵抗ａ１１ｆｔ流れる電流とトランジ
スタＴｒ、のベース電流とが抵抗Ｒ１０を介して発光ダ
イオードＤ６に流れて、これを点灯させ、これによって
スイッチがオンになることを衣示する。このためトラン
ジスタＴｒ、　１６オンとなり、コンデンサ０２は抵抗
Ｒ１２を介して充電される。そしてこのコンデンサＣ２
の電位がツェナーダイオードＺＤ２のツェナーＳＣＲＶ
ｉイオン負荷（４）に流れる電流が大幅に増大し、負荷
を駆動する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような従来の交流２線式近接スイッチでは、電源
と検出回路間に電流制御手段がない念め、電源投入時に
コンデンサＣ１に対する電流の流れ込みが多くなるため
、負荷が軽負し電流が１０〜２０−　ｍＡ　　程咳で駆
動される負荷の場合には誤動作することがあり、更ＶＣ
漏れ電流も必然的に犬きくなるという問題点があった。

また、残り電圧を小きくシ、サイリスタＳＣＲを確実に
動作させるためＶＣは、コンデンサＣ２を必要とし、そ
あ容量も比較的大きなものを必要とするという問題点か
あつｔ。　　　　　　　　−（問題点を解決するための
手段） 本発明に係る交流２線式近接スイッチは、近接検出回路
の出力に応じて整流ブリッジの直流出力端に接続された
サイリスタの導通制御を行なうことにより上記整流ブリ
ッジの交流入力端にスイッチ出力を得るようにすると共
に、近接検出回路の駆動電源を、整流ブリッジに並列接
続された直流安定化回路及び平滑コンデンサを介して得
ろようにした交流２線式近接スイッチにおいて、前記直
流安定化回路と前記平滑コンデンサとの間に接続された
電流制限素子と、前記直流安定化回路と該電流制限素子
に対して、前記近接検出回路の出力信により開閉制御さ
れる分流回路と、該分流回路とサイリスタのゲートとの
間に接続フれた定電圧素子と、を備えたことを特徴とす
る。

（作用） 本発明においては、近接検出回路の出力がオフ状態とな
っているとキケ、直流安定化回路及び抵抗を介して、近
接検出回路に駆動電源を供給する。

近接検出回路の出力がオン状態となっているときは分流
回路を介して近接検出回路に駆動電源が供給でれ、直流
安定化回路及び抵抗は分流回路により短絡されろ。そし
て、分流回路を介して定電圧素子Ｋ　を流が流れて、サ
イリスタがオンし負荷に電流が流れろ。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る交流２線式近接スイッ
チの回路図である。

図において、（１）ハ検出コイル、（２）ハ発振回路と
該発振回路の出力を増幅・検波する回路とを含み。

スイッチング出力を送出する検出回路である。（３）は
ダイオードからなる整流ブリッジで、交流電源（５）に
負荷（４）を介して直列に接続される。更に、整流ブリ
ッジ（３）の出力端に現われる電圧を入力電圧とする直
流安定化回路（６）が設けられ、その出力は抵抗Ｒ４及
びダイオードＤ１を介し、ざらｖｃ　ｔ　７′ｃ平滑コ
ンデンサＣ１を介して、検出回路（２）に加えらすしる
。

検出回路（２）の出力は抵抗Ｒ６を介してトランジスタ
Ｔｒ３のペースに接続され、このベースは抵抗Ｒ５を介
してトランジスタＴｒ２　のエミッタに接続される。

更に、このエミッタは前記トランジスタＴｒｙ　のエミ
ッタに接続される。また、トランジスタＴｒ２のコレク
タは抵抗Ｒ６及び発光ダイオードＬＥＤ　’ｉ介して整
流ブリッジ（３）の正極側に接続され、トランジスタＴ
ｒ、のペースは直流安定化回路（６）を構成するトラン
ジスタＴｒ、のエミッタに接続される。トランジスタＴ
ｒ、　　のコレクタはダイオードＤ２’を介して検出回
路（２）へ接続され、史にこのコレクタはツェナーダイ
オードＺＤ２を介してサイリスタ５ＣＲＱケ−トに接続
される。また、そのアノード及びカンードは整流ブリッ
ジ（３）の正極側及び負極側にそれぞれ接続され、ゲー
トは抵抗Ｒ１を介して負極側に接続でれる。

また、直流安定化回路（６）のトランジスタＴｒｉのコ
レクタは整流ブリッジ（３）の正極側に接続され、コレ
クタとペースとの間には抵抗Ｒ２が接続される。

更に、このトランジスタＴｒＩのペースはツェナーダイ
オードＺＤ１を介して整流ブリッジ（３）の負極側に接
続される。

この実施例においては、検出コイル（１）に鉄片等の被
検出体（７）が近づくと、検出回路（２）は発振を停止
し、その出力はオンになるものとする。

次に動作を説明する。

今、被検出体（７）が検出コイル（１）から離れている
とすると、検出回路（２）ハ発振状態でありその出力は
オフである。従って、トランジスタＴｒ、もオフであり
、ツェナーダイオードｚＤ２に電圧が印加されないので
サイリスタＳＣＲもオフであって、近接スイツチの出力
もオフとなる。このとき、検出回路（２）には整流ブリ
ッジ（３）から直流安定化回路（６）を介して、更に、
抵抗Ｒ４及びダイオードＤ１を介して直流電圧が駆動電
源として供給され、検出回路（２）を動作させている。

次に、被検出体（７）が検出コイル（１）に近づくと、
検出回路（２）は発振停止状態となり、その出力はオン
となる。従って、トランジスタＴｒ、もオン状態となり
、それによりトランジスタＴｒ、もオンとなる。

トランジスタＴｒ、がオンｖｃなると、整流フ゛リッジ
（３）の正極側から発光ダイオードＬＥＤ及び抵抗Ｒ６
を介してトランジスタＴｒ、に電流が流れ、その電流は
さらにトランジスタＴｒ、　及びダイオードＤ２を介し
て検出回路（２）　Ｋ供給でれる。そして、この供給電
流により平滑コンデンサＣ１が充１！嘔れ、それによっ
てトランジスタＴｒ、　　のコレクタの電位がツェナー
ダイオードＺＤ２のツェナー電圧より高くなると、この
ツェナーダイオードＺＤ２が導通する。これによシサイ
リスタＳＣＨのゲートＶＣ１ｔ流が流れて、このサイリ
スタがオンして、負荷（４）を動咋嘔せる電流が流れる
。このとき、サイリスタＳＣＲがオンするまでは、前述
のように平滑コンデンサＣ１に対し充電が行なわれ検出
回路（２）に脈動電圧が印加されるが、サイリスタＳＣ
Ｒがオンすると同時に平滑コンデンサＣ１に対する充電
は停止し、今変は放［１１！流により検出回路（２）に
対して駆動電流が供給される。

この場合整流ブリッジ（３）の出力電圧がサイリスタＳ
ＣＨに加えられているので、整流電圧の半波が終わると
サイリスタＳＣＲｆｌオフしてしまう。そして、再び平
滑コンデンサＣ１の電位が上昇しツェナーダイオードＺ
Ｄ１に電流が流れ出すまでサイリスタＳＣＲＶｉオフ状
態になる。また、その間はコンデンサＣ１は検出回路（
２）への駆動電流供給用として充電されることＫなる。

以上のように、検出回路（２）がオンの時には整流ブリ
ッジ（３）より得られた電源は、直流安定化回路（６）
を経ずに、発光ダイオードＬＥＤ、抵抗Ｒ３、トランジ
スタＴｒ、、　Ｔｒ、　、ダイオードＤ２という経路で
検出回路（２）へ供給でれる。また、検出回路（２）の
オフ時には整流ブリッジ（３）より得られた電源は、直
流安定化回路（６）　ｌ’（より安定化され、更に、抵
抗Ｒ４゜ダイオードＤ１を介して検出回路（２）へ供給
され、その消費電流を小さくすることができる。このと
き、もれ電流値を不埒くするために抵抗Ｒ４の値を十分
大キくシても、オン時における検出回路（２）への電源
供給は発光ダイオードＩＪＤ　、抵抗Ｒ５（抵抗値は小
）、トランジスタＴｒｙ　、　Ｔｒ３．ダイオードＤ２
を介して行なわれ、その電圧降下は小さいので、サイリ
スタＳＣＲの導通角を大きくしても検出回路（２）への
駆動電流は十分確保できることになる。

更に、トランジスタＴｒ２　のペースが直流安定化回路
（６）を構成するトランジスタＴｒ、　　のコレクタに
接続されているので、トランジスタＴｒ、のエミッタの
電位は直流安定化回路（６）の出力電圧以上になり得す
、このためトランジスタＴｒｔのエミッタに接続されて
いるトランジスタＴｒ、　ｉｊ　、直流安定化回路（６
）の出力電圧以下の耐圧の低いもので良く、一般の小信
号用トランジスタを使用することができる。

更に、直流安定化回路（６）の出力電圧が低い時点で。

トランジスタＴｒ、のペース電流が十分確保できるため
、サイリスタＳＣＲの導通角を大キくシてもトランジス
タＴｒ２は十分オン状態になるため、検出回路（２）へ
の駆動電流の供給を問題なく行なうことができる。

更に、第１図の実権例では、被検出体（７）が近接状態
にな／）ｆｃ事を表示する発光ダイオードＬＥＤを抵抗
Ｒ６に直列に接続した例を示し念が、第２図に示すよう
に、ダイオードＤ２に直列に接続するようにしてもよい
。また、被検出体（７）が検出コイル（１）に近接する
と検出回路（２）がオフ状態となり、遠ざかるとオン状
態を示す、いわゆる逆動作を示す回路においても、第３
図に示すように発光ダイオードＬＥＤをダイオードＤ１
に直列に接続することにより、被検出体（７）の近接状
態を示す表示をすることができる。

なお、上記の実施例では高周波発振器の例を示したが、
静電容量型のものに適用できることはいうまでもない。

（発明の効果） 木兄ｆ！Ａは以上説明したように、近接検出回路のオン
時とオフ時とではこの近接検出回路に供給する駆動電源
の経路を異ならせるようにしたので。

オフ時の漏れ電流を極めて小さくすることができ、ひい
ては残り電圧も堺くすることが可能となっている。また
、従来技術に示すようなコンデンサ（Ｃ２）も必要なく
して、電源投入時の該動作も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る交流２線式近接スイッ
チの回路図、＠２図及び第３図は本発明の他の実施例に
係る交流２線式近接スイッチの回路図、第４図は従来の
交流２線式近接スイッチの回路図である。 （１）・・・検出コイル、（２）・・・検出回路、（４
）・・・負荷、（５）・・・交流電源、（６）・・・直
流安定化回路、（７）・・・被検出体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 近接検出回路の出力に応じて整流ブリッジの直流出力端
   に接続されたサイリスタの導通制御を行なうことにより
   上記整流ブリッジの交流入力端にスイッチ出力を得るよ
   うにすると共に、近接検出回路の駆動電源を、整流ブリ
   ッジに並列接続された直流安定化回路及び平滑コンデン
   サを介して得るようにした交流２線式近接スイッチにお
   いて、前記直流安定化回路と前記平滑コンデンサとの間
   に接続された電流制限素子と、前記直流安定化回路及び
   該電流制御素子に対して前記近接検出回路の出力信号に
   より開閉制御される分流回路と、該分流回路とサイリス
   タのゲートとの間に接続された定電圧素子と、 を備えたことを特徴とする交流２線式近接スイッチ。