JP2004297866A - Protective device - Google Patents

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JP2004297866A
JP2004297866A JP2003084598A JP2003084598A JP2004297866A JP 2004297866 A JP2004297866 A JP 2004297866A JP 2003084598 A JP2003084598 A JP 2003084598A JP 2003084598 A JP2003084598 A JP 2003084598A JP 2004297866 A JP2004297866 A JP 2004297866A
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JP2003084598A
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Tamiji Nagai
民次 永井
Kazuo Yamazaki
和夫 山崎
Hitoshi Akiyasu
均 秋保
Takayuki Aida
孝行 会田
Original Assignee
Sony Corp
ソニー株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To check the ON/OFF of a switch and keep safety without providing a protective device with a protective circuit separately. <P>SOLUTION: This protective device is provided in one part of the path for parts that electromagnetic type switches 1 and 2 connected in series between terminal T1 and T2 protect. As for the switches 1 and 2, on/off is controlled by the drive currents that flow to driving coils 3 and 4. In a voltage detecting circuit 51 connected with both ends of the switch 1, the potential difference between the terminals of the switch 1 is detected, and it is supplied with the control state of the switch 1 from a control circuit 54, and the operation state of the switch 1 is judged. In a voltage detecting circuit 52 connected with both ends of the switch 2, the potential difference between the terminals of the switch 2 is detected, and also it is supplied with the control state of the switch 2 from the control circuit 54, and the operation state of the switch 2 is judged. When the control circuit 54 is supplied with the control signal from the control suspension circuit 53, it supplies a drive circuit 55 with a control signal for turning on or turning off the switches 1 and 2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁型スイッチを回路保護のために使用する保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電子機器には、回路を保護する目的から、例えば過電流が検出された場合、その過電流から回路を保護するためのスイッチが過電流が流れる経路に設けられていた。例えば、図20に示すように、過電流が流れる経路に電磁型スイッチ121が設けられる。この電磁型スイッチ121は、駆動コイル122に流れる電流によって、オン/オフが制御される。この駆動コイル122に流れる電流は、駆動回路123によって、供給される。この駆動回路123は、制御回路124によって制御される。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−093466
【0004】
この特許文献1には、充電制御回路に電池保護機能を取り込むことにより、充電制御回路を有する回路基板と電池パック内部にある電池保護用の回路基板との2つを、1つにまとめるようにし、電池パックを純粋に電池のみで構成することが可能なものが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この電磁型スイッチ121がオフ状態になったか否かを確認する方法はなかった。そのため、電磁型スイッチ121が壊れ、溶着した場合、オフすることができないという問題があった。
【0006】
そのため、図21に示すように、電磁型スイッチ121に加え、さらなる保護回路を設けたものがあった。電磁型スイッチ121は、二次電池131の正極端子と保護回路134との間に設けられる。検出回路132および133は、二次電池131と並列に設けられ、例えば電圧や電流が検出される。検出回路132の検出結果が駆動回路123へ供給される。駆動回路123では、検出結果に応じて、電磁型スイッチ121のオン/オフが制御される。同様に検出回路133の検出結果は、保護回路134へ供給される。保護回路134では、検出結果に応じて、二次電池131を保護するために、例えばその経路を切断する。
【0007】
このように、電磁型スイッチを保護するための保護回路を別に設けなければならない問題があった。
【0008】
従って、この発明の目的は、スイッチのオン/オフを確認することができ、且つ別に保護回路を設けなくても安全性を保持することができる保護装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために請求項1の発明は、直列に接続された第1および第2のスイッチと、第1および第2のスイッチのオン/オフを制御する制御手段と、第1および第2のスイッチの動作状態を検出する動作状態検出手段と、第1および第2のスイッチの制御状態と、第1および第2のスイッチの動作状態とが一致するか否かを判断する状態判断手段とを有し、状態判断手段の判断結果から制御状態と動作状態とが一致しないと判断されると、第1および第2のスイッチをオフとするようにしたことを特徴とする保護装置である。
【0010】
このように、直列に接続された第1および第2のスイッチの動作状態を検出することができ、検出された動作状態と制御状態とに応じて正常に動作しているか否かを判断することができるので、何れか一方のスイッチが壊れ、溶着した場合であっても、回路を保護することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、この発明が適用された第1の実施形態のブロック図を示す。端子T1およびT2の間に直列に接続された電磁型スイッチ1および2が、例えば過電流の流れる経路の一部に電磁型スイッチ1および2が設けられる。
【0012】
電磁型スイッチ1は、駆動コイル3に流れる駆動電流によってオン/オフが制御される。駆動回路5から導出される駆動コイル3には、制御回路7から供給される制御信号に応じて、駆動電流が供給される。
【0013】
同様に、電磁型スイッチ2は、駆動コイル4に流れる駆動電流によってオン/オフが制御される。駆動回路6から導出される駆動コイル4には、制御回路7から供給される制御信号に応じて、駆動電流が供給される。この電磁型スイッチ1および2の一例として継電器、リレースイッチなどが用いられる。
【0014】
電磁型スイッチ1および2の接続点と接続される動作検出回路9(動作状態検出手段)では、電磁型スイッチ1および2が動作したこと、すなわちオンまたはオフしたことが検出され、その動作状態が使用停止回路8へ供給される。例えば、オン/オフを切り替えることによって変化する電位差などから正常に動作しているか否かが判断される。
【0015】
使用停止回路8(状態判断手段)では、動作検出回路9から電磁型スイッチ1および2の動作状態が供給され、制御回路7から電磁型スイッチ1および2の制御状態が供給される。供給された動作状態および制御状態から電磁型スイッチ1および2が正常に動作しているか否かが判断され、その判断結果は使用停止回路8から制御回路7へ供給される。
【0016】
制御回路7では、使用停止回路8から供給された判断結果に応じて、電磁型スイッチ1および2がオンまたはオフとなる制御信号が駆動回路5および6へ供給される。
【0017】
例えば、使用停止回路8において、供給された動作状態および制御状態が一致しなかった場合、電磁型スイッチ1および2の少なくとも一方が壊れたと判断し、その判断結果が制御回路7へ供給される。制御回路7からの制御信号に応じて電磁型スイッチ1および2がオフとされる。
【0018】
このような第1の実施形態は、スイッチ回路を使用して安全性を維持するものであって、例えば電池パックの安全回路用のスイッチ回路として使用することによって高い安全性を維持することができる。
【0019】
図2は、この発明の第1の実施形態の他の例のブロック図を示す。電磁型スイッチ1および2の接続点と接続されるオン/オフ検出回路13(動作状態検出手段)では、電磁型スイッチ1および2のオンまたはオフの動作状態が検出される。検出された動作状態は、オン/オフ検出回路13から状態同期確認回路12へ供給される。
【0020】
状態同期確認回路12(状態判断手段)では、オン/オフ検出回路13から電磁型スイッチ1および2の動作状態が供給され、制御回路7から電磁型スイッチ1および2の制御状態が供給される。供給された動作状態と制御状態との同期がとれているか否か、すなわち電磁型スイッチ1および2が正常に動作しているか否かが確認され、その確認結果は動作停止回路11へ供給される。
【0021】
動作停止回路11では、供給された確認結果から動作状態と制御状態との同期がとれていないことが確認されると、電磁型スイッチ1および2の動作を停止させる、すなわちオフとさせるための信号が制御回路7に供給される。
【0022】
制御回路7では、動作停止回路11から供給された信号に応じて、電磁型スイッチ1および2がオフとなる制御信号が駆動回路5および6へ供給される。
【0023】
つまり、状態同期確認回路12において、供給された動作状態および制御状態の同期がとれなかった場合、電磁型スイッチ1および2の少なくとも一方が壊れ、溶着していると判断され、電磁型スイッチ1および2がオフとされる。
【0024】
ここで、図3を参照して、上述した動作検出回路9およびオン/オフ検出回路13で適用可能な構成の第1の例を説明する。電圧検出回路21から導出される端子が電磁型スイッチ1の両端に接続され、電圧検出回路22から導出される端子が電磁型スイッチ2の両端に接続される。コンデンサ24の一方の端子は、電磁型スイッチ1を介して二次電池23の正極端子と接続され、その他方の端子は、二次電池23の負極端子および端子T4と接続される。
【0025】
なお、この図3では、電磁型スイッチ1と二次電池23の正極端子との間に、端子T1が設けられ、二次電池23の負極端子とコンデンサ24の他方の端子との間に、端子T3が設けられる。さらに、電磁型スイッチ2のから端子T2が導出される。
【0026】
このように構成されている場合、電磁型スイッチ1および2がオンのときには、電磁型スイッチ1および2のそれぞれの端子間の電位差はゼロである。そして、電磁型スイッチ1がオフのときには、コンデンサ24に蓄積されている電荷を少し放電することによって、電磁型スイッチ1の端子間に電位差が現れる。また、電磁型スイッチ2がオフのときには、コンデンサ24に蓄積されている電荷によって、電磁型スイッチ2の端子間に電位差が現れる。このコンデンサ24は、電磁型スイッチ1および2の動作状態を検出するために使用される。
【0027】
従って、電圧検出回路21および22の検出結果から電磁型スイッチ1および2の動作状態を判断することができる。
【0028】
コンデンサ24は、過充電にならないような容量のものを適宜選択する必要がある。なお、コンデンサ24の代わりに二次電池を使用しても同じ動作を実現することができる。
【0029】
ここで、図4のフローチャートを参照して、この第1の実施形態の動作を説明する。ステップS1では、駆動回路5および6から導出される駆動コイル3および4に駆動電流が供給され、または駆動電流の供給が停止され、電磁型スイッチ1および2がオンとされる。
【0030】
ステップS2では、コンデンサ24に電荷が蓄積される。ステップS3では、電圧検出回路21および22において電磁型スイッチ1および2がオンのときの電位差が検出される。
【0031】
ステップS4では、検出された電位差がゼロか否かが判断される。検出された電位差がゼロであると判断されると、ステップS5へ制御が移り、検出された電位差がゼロでないと判断されると、ステップS12へ制御が移る。ステップS12では、電磁型スイッチ1および2の少なくとも一方が壊れていることを示す不良信号を発信する。
【0032】
ステップS5では、駆動回路5および6から導出される駆動コイル3および4に駆動電流が供給され、または駆動電流の供給が停止され、電磁型スイッチ1および2がオフとされる。
【0033】
ステップS6では、電圧検出回路21および22において電磁型スイッチ1および2の端子間の電位差が検出される。このとき、電圧検出回路21において電磁型スイッチ1の端子間の電位差を検出する場合、コンデンサ24に蓄積された電荷を少し放電する。
【0034】
ステップS7では、電磁型スイッチ1の端子間の電位差がゼロか否かが判断される。電位差がゼロであると判断されると、ステップS9へ制御が移り、電位差がゼロでないと判断されると、ステップS6へ制御が戻る。
【0035】
ステップS8では、電磁型スイッチ2の端子間の電位差がゼロか否かが判断される。電位差がゼロであると判断されるとステップS9へ制御が移り、電位差がゼロでないと判断されると、ステップS6へ制御が戻る。
【0036】
ステップS9では、検出された電位差から電磁型スイッチ1および2の動作状態を判断し、その動作状態と制御回路7からの制御状態とが比較される。
【0037】
ステップS10では、電磁型スイッチ1および2の動作状態と、制御回路7からの制御状態とが一致しているか否かが判断される。動作状態と制御状態とが一致していると判断されると、ステップS9へ制御が戻り、動作状態と制御状態とが一致していないと判断されると、ステップS11へ制御が移る。
【0038】
ステップS11では、この電磁型スイッチ1および2がオフとされる。
【0039】
ここで、図5を参照して、この発明の第2の実施形態の第1の例を説明する。電圧検出回路31(動作状態検出手段)は、端子T1、T2、並びに端子T3およびT4と接続される。NPN型のトランジスタ32のコレクタは、電磁型スイッチ1および2の接続点と接続され、そのベースは、定電圧ダイオード34のカソードと接続され、そのエミッタは、コンデンサ33を介して端子T3およびT4と接続される。定電圧ダイオード34のアノードは、端子T3およびT4と接続される。電圧検出回路35は、コンデンサ33の両端に接続される。
【0040】
低電圧ダイオード34によってトランジスタ32のオン/オフが制御され、二次電池23の端子電圧V23より低くなるように、電磁型スイッチ1および2の動作状態を検出するためのコンデンサ33に電荷(V33)が蓄積される。すなわち、
33 < V23
となるように設定される。
【0041】
このようにすることによって、電圧検出回路31で検出される端子T1およびT3に接続される二次電池23の端子電圧V23と、電圧検出回路35で検出されるコンデンサ33の端子間の電位差V33とから電磁型スイッチ1および2の動作状態を容易に検出することができる。
【0042】
また、図5中点線で示すように、定電圧ダイオード38のカソードは、抵抗37を介して電磁型スイッチ1および2の接続点と接続され、そのアノードは、端子T3およびT4と接続される。コンデンサ39の両端は、定電圧ダイオード38のアノードおよびカソードとそれぞれ接続される。
【0043】
このような構成であっても、コンデンサ39に蓄積される電荷(V39)を二次電池23の端子電圧V23より低くなるように設定する。
【0044】
さらに図6に、この発明の第2の実施形態の第1の例の変形例を示す。チャージポンプ41が電磁型スイッチ1および2の接続点と、コンデンサ33との間に設けられる。このチャージポンプ41によってコンデンサ33には、二次電池23の端子電圧V23よりも高い電荷(V33)が蓄積される。すなわち、
33 > V23
となるように設定される。このようにしても同様に、電磁型スイッチ1および2の動作状態を容易に検出することができる。
【0045】
ここで、図7を参照して、この発明の第2の実施形態の第2の例を説明する。この第2の実施形態の第2の例には、上述した図5に示す回路にPNP型のトランジスタ45が設けられている。このトランジスタ45のエミッタは、トランジスタ32のエミッタと接続され、そのコレクタは、トランジスタ32のコレクタと接続され、そのベースは、制御部(図示なし)と接続される。
【0046】
この第2の例では、トランジスタ45がオンされてから電磁型スイッチ1および2の動作状態を検出することによって、容易に検出することができる。
【0047】
さらに図8に、この発明の第2の実施形態の第2の例の変形例を示す。この図8にもトランジスタ45が設けられている。このトランジスタ45のエミッタは、コンデンサ33と接続され、そのコレクタは、電磁型スイッチ1および2の接続点と接続され、そのベースは、制御部(図示なし)と接続される。
【0048】
この第2の実施形態の第2の例の変形例でも、トランジスタ45がオンされてから電磁型スイッチ1および2の動作状態を検出することによって、容易に検出することができる。
【0049】
ここで、この発明の第2の実施形態を図9に示す。電圧検出回路51(動作状態検出手段、状態判断手段)は、電磁型スイッチ1の両端と接続される。この電圧検出回路51では、電磁型スイッチ1の端子間の電位差が検出される。また、この電圧検出回路51には、電磁型スイッチ1の制御状態が制御回路54から供給され、検出された電位差から電磁型スイッチ1の動作状態を判断し、制御状態と一致しているか否かが判断される。動作状態と制御状態とが一致していないと判断されると、信号が制御停止回路53へ供給される。
【0050】
電圧検出回路52(動作状態検出手段、状態判断手段)は、電磁型スイッチ2の両端と接続される。この電圧検出回路52では、電磁型スイッチ2の端子間の電位差が検出される。また、この電圧検出回路52には、電磁型スイッチ2の制御状態が制御回路54から供給され、検出された電位差から電磁型スイッチ2の動作状態を判断し、制御状態と一致しているか否かが判断される。動作状態と制御状態とが一致していないと判断されると、信号が制御停止回路53へ供給される。
【0051】
制御停止回路53では、電圧検出回路51および52の少なくとも一方から動作状態と制御状態とが一致していないという信号が供給されると、電磁型スイッチ1および2をオフとさせるために、制御回路54へ停止信号が供給される。
【0052】
制御回路54では、制御停止回路53からの停止信号が供給されると、電磁型スイッチ1および2をオフとさせるための制御信号が駆動回路55へ供給される。なお、制御回路54から駆動回路55へ供給される制御信号は、トランジスタ45のベースにも供給される。
【0053】
ここで、図10を参照して、この発明の第3の実施形態を説明する。この図10は、交流回路に電磁型スイッチ1および2を設けたものである。このように交流回路において、電磁型スイッチ1および2の動作状態を検出する場合、コンデンサ33と直列に接続されたダイオード61によって交流が整流され、コンデンサ33に電荷が蓄積される。従って、上述と同様の動作および作用を得ることができる。
【0054】
次に、図11を参照して、この発明の第4の実施形態の第1の例を説明する。この第4の実施形態の第1の例は、端子を切り替える電磁型スイッチ(以下、「切替型スイッチ」と称する)を電磁型スイッチ1および2の代わりに使用したものである。この切替型スイッチ1’および2’は、電磁型スイッチ1および2がオンのとき、端子1’aおよび2’aと接続し、電磁型スイッチ1および2がオフとのき、端子1’bおよび2’bと接続するように制御される。
【0055】
スイッチ動作検出回路71(動作状態検出手段)は、切替型スイッチ1’および2’の接続点と、端子1’bとの間に設けられ、切替型スイッチ1’の動作状態が検出される。スイッチ動作検出回路72(動作状態検出手段)は、切替型スイッチ1’および2’の接続点と、端子2’bとの間に設けられ、切替型スイッチ2’の動作状態が検出される。このスイッチ動作検出回路71および72では、インピーダンスを検出することによって、切替型スイッチ1’および2’の動作状態を検出することができる。
【0056】
なお、この第4の実施形態の動作は、上述した図4のフローチャートで説明した動作と同じ動作となる。
【0057】
図12を参照して、この発明の第4の実施形態の第2の例を説明する。この第4の実施形態の第2の例では、端子1’bとスイッチ動作検出回路71との間に、抵抗73が設けられている。端子2’bとスイッチ動作検出回路72との間に、抵抗74が設けられている。スイッチ動作検出回路71および72は、端子T3およびT4と接続される。切替型スイッチ1’および2’の接続点と端子T3およびT4の接続点との間に、コンデンサ75が設けられる。
【0058】
コンデンサ75が設けられたこの第2の例では、スイッチ動作検出回路71および72において、コンデンサ75から流れる電流を検出することによって、切替型スイッチ1’および2’の動作状態を検出することができる。
【0059】
図13を参照して、この発明の第4の実施形態の第3の例を説明する。この第4の実施形態の第3の例では、電磁型スイッチ1および切替型スイッチ2’とが使用されている。スイッチ動作検出回路78(動作状態検出手段)は、電磁型スイッチ1の両端に接続され、電磁型スイッチ1の動作状態が検出される。
【0060】
このように電磁型スイッチと、切替型スイッチとを組み合わせて使用しても、上述と同様の動作および作用を得ることができる。
【0061】
次に、図14を参照して、この発明の第5の実施形態の第1の例を説明する。電磁型スイッチ81および82は、駆動コイル83および84の両方または少なくとも一方でオン/オフの動作が制御されるように、端子T1およびT2の間に直列に設けられる。
【0062】
駆動コイル83および84の一端は互いに接続され、その接続点はNPN型のトランジスタ86のコレクタと接続される。駆動コイル83の他端は、NPN型のトランジスタ85のコレクタと接続され、駆動コイル84の他端は、スイッチ回路88の端子88aを介して電源部89の正極端子と接続される。
【0063】
トランジスタ85のエミッタは、端子T3およびT4と接続され、そのベースは、制御回路87と接続される。同様に、トランジスタ86のエミッタは、端子T3およびT4と接続され、そのベースは、制御回路87と接続される。また、トランジスタ86のコレクタは、スイッチ回路88の端子88bを介して電源部89の正極端子と接続される。電源部89の負極端子は、端子T3およびT4と接続される。
【0064】
ここで、駆動コイル83および84の一方が壊れた場合、スイッチ回路88を端子88aと接続し、トランジスタ85をオフとし、トランジスタ86をオンとして、電磁型スイッチ81および82をオフさせる。そして、電磁型スイッチ81および82がオフしない場合、スイッチ回路88を端子88bと接続し、トランジスタ85をオンとし、トランジスタ86をオフとして、電磁型スイッチ81および82をオフさせる。
【0065】
このように、この第5の実施形態の第1の例は、駆動コイルが分割された電磁型スイッチを適用したものである。従って、一方の駆動コイルが壊れても電磁型スイッチ81および82をオフすることができる。
【0066】
図15を参照して、駆動コイルが分割された電磁型スイッチの一例を説明する。駆動コイル83a、83b、84aおよび84bは、鉄心91および92にそれぞれ設けられる。鉄心91および92の間を移動可能なようにに磁性体93が設けられる。駆動コイル83aから端子T11が導出される。この端子T11は、トランジスタ85のコレクタと接続される。駆動コイル83aおよび84bが接続される。
【0067】
駆動コイル83bおよび84bが接続され、その接続点から端子T13が導出される。この端子T13は、トランジスタ86のコレクタと接続される。駆動コイル83bおよび84aが接続される。駆動コイル84aから端子T12が導出される。この端子T12は、スイッチ回路88の端子88aと接続される。
【0068】
図16を参照して、この発明の第5の実施形態の第2の例を説明する。PNP型のトランジスタ96のコレクタは、トランジスタ86のコレクタと接続され、そのエミッタは、電源部89の正極端子と接続され、そのベースは、制御回路87と接続される。PNP型のトランジスタ97のコレクタは、駆動コイル84と接続され、そのエミッタは、電源部89の正極端子と接続され、そのベースは、制御回路87と接続される。
【0069】
この発明の第5の実施形態の第2の例は、上述のスイッチ回路88を半導体の一例としてトランジスタ96および97に置き換えたものである。
【0070】
ここで、駆動コイル83および84の一方が壊れた場合、トランジスタ85および96をオフとし、トランジスタ86および97をオンとして、電磁型スイッチ81および82をオフさせる。そして、電磁型スイッチ81および82がオフしない場合、トランジスタ85および96をオンとし、トランジスタ86および97をオフとして、電磁型スイッチ81および82をオフさせる。
【0071】
このように、一方の駆動コイルが壊れても電磁型スイッチ81および82をオフすることができる。なお、この場合、1つの駆動コイルで電磁型スイッチ81および82をオフすることができる電流(電源)が駆動コイルには供給される。駆動コイル83および84には、並列接続または直列接続があるが、動作は同じである。
【0072】
図17を参照して、この発明の第5の実施形態の第3の例を説明する。NPN型のトランジスタ101のコレクタは、電源部103の正極端子と接続され、そのエミッタは、駆動コイル83および84の一方の端子と接続され、そのベースは、制御回路107と接続される。電源部103の負極端子は、端子T3およびT4と接続される。
【0073】
NPN型のトランジスタ102のコレクタは、電源部104の正極端子と接続され、そのエミッタは、駆動コイル83および84の一方の端子と接続され、そのベースは、制御回路107と接続される。電源部104の負極端子は、端子T3およびT4と接続される。
【0074】
NPN型のトランジスタ105のコレクタは、駆動コイル83の他方の端子と接続され、そのエミッタは、端子T3およびT4と接続され、そのベースは、制御回路107と接続される。
【0075】
NPN型のトランジスタ106のコレクタは、駆動コイル84の他方の端子と接続され、そのエミッタは、端子T3およびT4と接続され、そのベースは、制御回路107と接続される。
【0076】
この第5の実施形態の第3の例は、駆動コイル83および84を並列接続したものである。このように、駆動コイル83および84が並列接続の場合、1つの駆動コイルで制御するときに高い電圧(電源)が必要となるため、電源部103および104の電圧を変える必要がある。
【0077】
そして、1つの駆動コイルで電磁型スイッチ81および82のオン/オフを制御する場合、トランジスタ101および102のオン/オフを切り替え、トランジスタ105および106を同時にオンとする。こうすることによって、駆動コイル83および84を並列接続しても、直列接続した場合と同じ動作を行うことができる。
【0078】
ここで、図18のフローチャートを参照して、この第5の実施形態の動作を説明する。ステップS21では、電磁型スイッチ81および82がオンとされる。ステップS22では、電磁型スイッチ81および82をオフとするための制御信号が制御回路87からトランジスタ85、86、96、および97へ供給される。
【0079】
ステップS23では、電磁型スイッチ81および82がオフとなるように、駆動コイル83および84に駆動電流が供給される。ステップS24では、電磁型スイッチ81および82の動作状態が検出される。
【0080】
ステップS25では、検出された動作状態から電磁型スイッチ81および82がオフか否かが判断される。電磁型スイッチ81および82の両方ともオフであると判断されると、ステップS23へ制御が戻り、電磁型スイッチ81および82の少なくとも一方または両方がオンであると判断されると、ステップS26へ制御が移る。
【0081】
ステップS26では、トランジスタ85および96をオフとし、トランジスタ86および97をオンとする。ステップS27では、電磁型スイッチ81および82の動作状態が検出される。
【0082】
ステップS28では、検出された動作状態から電磁型スイッチ81および82がオフか否かが判断される。電磁型スイッチ81および82の両方ともオフであると判断されると、ステップS32へ制御が移り、電磁型スイッチ81および82の少なくとも一方または両方がオンであると判断されると、ステップS29へ制御が移る。
【0083】
ステップS29では、トランジスタ85および96をオンとし、トランジスタ86および97をオフとする。ステップS30では、電磁型スイッチ81および82の動作状態が検出される。
【0084】
ステップS31では、検出された動作状態から電磁型スイッチ81および82がオフか否かが判断される。電磁型スイッチ81および82の両方ともオフであると判断されると、ステップS32へ制御が移り、電磁型スイッチ81および82の少なくとも一方または両方がオンであると判断されると、ステップS26へ制御が戻る。
【0085】
ステップS32では、電磁型スイッチ81および82の制御が停止される。
【0086】
次に、図19を参照して、この発明の第6の実施形態を説明する。直列に接続された抵抗113およびスイッチ回路114は、コンデンサ33と並列に設けられる。電圧検出回路35で検出されたコンデンサ33の端子間の電位差V33は、電圧変化検出回路111へ供給される。制御回路115は、スイッチ回路114のオン/オフを制御するとともに、そのスイッチ回路114の制御状態を電圧変化検出回路111へ供給する。
【0087】
電圧変化検出回路111(状態判断手段)では、電圧検出回路35からの電位差V33と、制御回路115からの制御状態とからコンデンサ33が壊れているか否かが検出される。コンデンサ33が壊れていると判断されると、電圧変化検出回路111から制御停止回路112へ信号が供給される。制御停止回路112では、電圧変化検出回路111からの信号に応じて電磁型スイッチ1および2をオフとするように制御がなされる。
【0088】
この第6の実施形態の動作を説明する。コンデンサ33の端子間の電位差V33を検出する場合、電磁型スイッチ1および2をオフする。スイッチ回路114をオンさせて、抵抗113でコンデンサ33を少し放電させる。そして、電圧変化検出回路111において、コンデンサ33の端子間の電位差V33が少し低下したことが検出されると、コンデンサ33は壊れていないと判断され、電位差V33が低下しなかった場合、コンデンサ33は壊れていると判断される。
【0089】
なお、電位差V33が少し低下したところで、スイッチ回路114をオフとし、電磁型スイッチ1および2の動作状態が検出される。このように、この第6の実施形態では、電磁型スイッチ1および2を検出するためのコンデンサ33が壊れているか否かを検出するようにしたものである。
【0090】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【0091】
【発明の効果】
この発明に依れば、従来できなかった回路(部品)の保護用に設けられたスイッチのオン/オフを容易に確認することができ、さらに、別に保護回路を設けなくてもその安全性を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図2】この発明の第1の実施形態の他の例について説明するためのブロック図である。
【図3】この発明に適用された動作検出回路およびオン/オフ検出回路の構成の第1の例のブロック図である。
【図4】この発明の第1の実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図5】この発明の第2の実施形態の第1の例について説明するためのブロック図である。
【図6】この発明の第2の実施形態の第1の例の変形例について説明するためのブロック図である。
【図7】この発明の第2の実施形態の第2の例について説明するためのブロック図である。
【図8】この発明の第2の実施形態の第2の例の変形例について説明するためのブロック図である。
【図9】この発明の第2の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図10】この発明の第3の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図11】この発明の第4の実施形態の第1の例について説明するためのブロック図である。
【図12】この発明の第4の実施形態の第2の例について説明するためのブロック図である。
【図13】この発明の第4の実施形態の第3の例について説明するためのブロック図である。
【図14】この発明の第5の実施形態の第1の例について説明するためのブロック図である。
【図15】この発明の第5の実施形態で適用される電磁型スイッチの一例の概略図である。
【図16】この発明の第5の実施形態の第2の例について説明するためのブロック図である。
【図17】この発明の第5の実施形態の第3の例について説明するためのブロック図である。
【図18】この発明の第5の実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図19】この発明の第6の実施形態について説明するためのブロック図である。
【図20】電磁型スイッチの動作を説明するためのブロック図である。
【図21】従来の電磁型スイッチを使用した回路を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
T1、T2、T3、T4・・・端子、1、2・・・電磁型スイッチ、3、4・・・駆動コイル、32・・・NPN型のトランジスタ、33・・・コンデンサ、34・・・定電圧ダイオード、45・・・PNP型のトランジスタ、51、52・・・電圧検出回路、53・・・制御停止回路、54・・・制御回路、55・・・駆動回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a protection device that uses an electromagnetic switch for circuit protection.
[0002]
[Prior art]
In a conventional electronic device, for the purpose of protecting a circuit, for example, when an overcurrent is detected, a switch for protecting the circuit from the overcurrent is provided in a path in which the overcurrent flows. For example, as shown in FIG. 20, an electromagnetic switch 121 is provided in a path where an overcurrent flows. ON / OFF of the electromagnetic switch 121 is controlled by a current flowing through the drive coil 122. The current flowing through the drive coil 122 is supplied by the drive circuit 123. The drive circuit 123 is controlled by the control circuit 124.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-093466
[0004]
In Patent Document 1, by incorporating a battery protection function into a charge control circuit, a circuit board having a charge control circuit and a circuit board for protecting a battery inside a battery pack are integrated into one. It describes that a battery pack can be constituted purely by batteries alone.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is no method for confirming whether the electromagnetic switch 121 has been turned off. Therefore, when the electromagnetic switch 121 is broken and welded, it cannot be turned off.
[0006]
For this reason, as shown in FIG. 21, there is a switch provided with a further protection circuit in addition to the electromagnetic switch 121. The electromagnetic switch 121 is provided between the positive terminal of the secondary battery 131 and the protection circuit 134. The detection circuits 132 and 133 are provided in parallel with the secondary battery 131, and detect, for example, a voltage or a current. The detection result of the detection circuit 132 is supplied to the drive circuit 123. In the drive circuit 123, ON / OFF of the electromagnetic switch 121 is controlled according to the detection result. Similarly, the detection result of the detection circuit 133 is supplied to the protection circuit 134. In accordance with the detection result, the protection circuit 134 disconnects, for example, the path of the secondary battery 131 in order to protect it.
[0007]
As described above, there is a problem that a protection circuit for protecting the electromagnetic switch must be separately provided.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a protection device which can confirm ON / OFF of a switch and can maintain safety without separately providing a protection circuit.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes first and second switches connected in series, control means for controlling on / off of the first and second switches, and first and second switches. Operating state detecting means for detecting the operating state of the second switch; state determination for determining whether the control states of the first and second switches and the operating states of the first and second switches match; Means for determining that the control state and the operation state do not match from each other based on the determination result of the state determination means, the first and second switches are turned off. is there.
[0010]
As described above, the operating states of the first and second switches connected in series can be detected, and it is determined whether or not the first and second switches are operating normally according to the detected operating state and control state. Therefore, even if one of the switches is broken and welded, the circuit can be protected.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment to which the present invention is applied. Electromagnetic switches 1 and 2 connected in series between terminals T1 and T2 are provided, for example, electromagnetic switches 1 and 2 on a part of a path where an overcurrent flows.
[0012]
ON / OFF of the electromagnetic switch 1 is controlled by a drive current flowing through the drive coil 3. A drive current is supplied to the drive coil 3 derived from the drive circuit 5 in accordance with a control signal supplied from the control circuit 7.
[0013]
Similarly, on / off of the electromagnetic switch 2 is controlled by a drive current flowing through the drive coil 4. A drive current is supplied to the drive coil 4 derived from the drive circuit 6 according to a control signal supplied from the control circuit 7. As an example of the electromagnetic switches 1 and 2, a relay, a relay switch, or the like is used.
[0014]
The operation detection circuit 9 (operation state detection means) connected to the connection point between the electromagnetic switches 1 and 2 detects that the electromagnetic switches 1 and 2 have been operated, that is, whether they have been turned on or off. It is supplied to the use stop circuit 8. For example, it is determined whether or not the device is operating normally from a potential difference that changes by switching on / off.
[0015]
In the use stop circuit 8 (state determination means), the operation state of the electromagnetic switches 1 and 2 is supplied from the operation detection circuit 9, and the control state of the electromagnetic switches 1 and 2 is supplied from the control circuit 7. It is determined from the supplied operating state and control state whether the electromagnetic switches 1 and 2 are operating normally, and the result of the determination is supplied from the use stop circuit 8 to the control circuit 7.
[0016]
In the control circuit 7, a control signal for turning on or off the electromagnetic switches 1 and 2 is supplied to the drive circuits 5 and 6 according to the determination result supplied from the use stop circuit 8.
[0017]
For example, when the supplied operation state and control state do not match in the use stop circuit 8, it is determined that at least one of the electromagnetic switches 1 and 2 is broken, and the determination result is supplied to the control circuit 7. The electromagnetic switches 1 and 2 are turned off in response to a control signal from the control circuit 7.
[0018]
In the first embodiment, the safety is maintained by using a switch circuit. For example, high security can be maintained by using the switch circuit as a switch circuit for a safety circuit of a battery pack. .
[0019]
FIG. 2 is a block diagram showing another example of the first embodiment of the present invention. An on / off detection circuit 13 (operating state detecting means) connected to a connection point between the electromagnetic switches 1 and 2 detects an on or off operating state of the electromagnetic switches 1 and 2. The detected operation state is supplied from the on / off detection circuit 13 to the state synchronization confirmation circuit 12.
[0020]
In the state synchronization confirmation circuit 12 (state determination means), the operation state of the electromagnetic switches 1 and 2 is supplied from the on / off detection circuit 13, and the control state of the electromagnetic switches 1 and 2 is supplied from the control circuit 7. It is confirmed whether or not the supplied operation state and control state are synchronized, that is, whether or not the electromagnetic switches 1 and 2 are operating normally. The confirmation result is supplied to the operation stop circuit 11. .
[0021]
When the operation stop circuit 11 confirms that the operation state and the control state are not synchronized from the supplied confirmation result, the operation stop circuit 11 stops the operation of the electromagnetic switches 1 and 2, that is, a signal for turning off the switches. Is supplied to the control circuit 7.
[0022]
In the control circuit 7, a control signal for turning off the electromagnetic switches 1 and 2 is supplied to the drive circuits 5 and 6 in accordance with the signal supplied from the operation stop circuit 11.
[0023]
That is, when the supplied operation state and control state cannot be synchronized in the state synchronization confirmation circuit 12, it is determined that at least one of the electromagnetic switches 1 and 2 is broken and welded, and the electromagnetic switches 1 and 2 is turned off.
[0024]
Here, a first example of a configuration applicable to the above-described operation detection circuit 9 and on / off detection circuit 13 will be described with reference to FIG. Terminals derived from the voltage detection circuit 21 are connected to both ends of the electromagnetic switch 1, and terminals derived from the voltage detection circuit 22 are connected to both ends of the electromagnetic switch 2. One terminal of the capacitor 24 is connected via the electromagnetic switch 1 to the positive terminal of the secondary battery 23, and the other terminal is connected to the negative terminal of the secondary battery 23 and the terminal T4.
[0025]
In FIG. 3, a terminal T1 is provided between the electromagnetic switch 1 and the positive terminal of the secondary battery 23, and a terminal T1 is provided between the negative terminal of the secondary battery 23 and the other terminal of the capacitor 24. T3 is provided. Further, a terminal T2 is derived from the electromagnetic switch 2.
[0026]
With this configuration, when the electromagnetic switches 1 and 2 are on, the potential difference between the terminals of the electromagnetic switches 1 and 2 is zero. Then, when the electromagnetic switch 1 is off, the electric charge stored in the capacitor 24 is slightly discharged, so that a potential difference appears between the terminals of the electromagnetic switch 1. When the electromagnetic switch 2 is off, a potential difference appears between the terminals of the electromagnetic switch 2 due to the electric charge stored in the capacitor 24. This capacitor 24 is used to detect the operation state of the electromagnetic switches 1 and 2.
[0027]
Therefore, the operation states of the electromagnetic switches 1 and 2 can be determined from the detection results of the voltage detection circuits 21 and 22.
[0028]
It is necessary to appropriately select a capacitor having a capacity that does not cause overcharging. The same operation can be realized by using a secondary battery instead of the capacitor 24.
[0029]
Here, the operation of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S1, the drive current is supplied to the drive coils 3 and 4 derived from the drive circuits 5 and 6, or the supply of the drive current is stopped, and the electromagnetic switches 1 and 2 are turned on.
[0030]
In step S2, charges are stored in the capacitor 24. In step S3, the voltage detection circuits 21 and 22 detect a potential difference when the electromagnetic switches 1 and 2 are on.
[0031]
In step S4, it is determined whether or not the detected potential difference is zero. If it is determined that the detected potential difference is zero, control proceeds to step S5, and if it is determined that the detected potential difference is not zero, control proceeds to step S12. In step S12, a failure signal indicating that at least one of the electromagnetic switches 1 and 2 is broken is transmitted.
[0032]
In step S5, the drive current is supplied to the drive coils 3 and 4 derived from the drive circuits 5 and 6, or the supply of the drive current is stopped, and the electromagnetic switches 1 and 2 are turned off.
[0033]
In step S6, the voltage detection circuits 21 and 22 detect the potential difference between the terminals of the electromagnetic switches 1 and 2. At this time, when the voltage detection circuit 21 detects the potential difference between the terminals of the electromagnetic switch 1, the charge stored in the capacitor 24 is slightly discharged.
[0034]
In step S7, it is determined whether or not the potential difference between the terminals of the electromagnetic switch 1 is zero. When it is determined that the potential difference is zero, the control proceeds to step S9, and when it is determined that the potential difference is not zero, the control returns to step S6.
[0035]
In step S8, it is determined whether or not the potential difference between the terminals of the electromagnetic switch 2 is zero. When it is determined that the potential difference is zero, the control proceeds to step S9, and when it is determined that the potential difference is not zero, the control returns to step S6.
[0036]
In step S9, the operation state of the electromagnetic switches 1 and 2 is determined from the detected potential difference, and the operation state is compared with the control state from the control circuit 7.
[0037]
In step S10, it is determined whether the operation state of the electromagnetic switches 1 and 2 and the control state from the control circuit 7 match. If it is determined that the operating state and the control state match, control returns to step S9. If it is determined that the operating state does not match the control state, control proceeds to step S11.
[0038]
In step S11, the electromagnetic switches 1 and 2 are turned off.
[0039]
Here, a first example of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The voltage detection circuit 31 (operation state detection means) is connected to the terminals T1, T2 and the terminals T3, T4. The collector of the NPN transistor 32 is connected to the connection point between the electromagnetic switches 1 and 2, the base is connected to the cathode of the constant voltage diode 34, and the emitter is connected to the terminals T3 and T4 via the capacitor 33. Connected. The anode of constant voltage diode 34 is connected to terminals T3 and T4. The voltage detection circuit 35 is connected to both ends of the capacitor 33.
[0040]
The on / off of the transistor 32 is controlled by the low voltage diode 34, and the terminal voltage V23In order to lower the voltage, the charge (V)33) Is accumulated. That is,
V33  <V23
Is set to be
[0041]
By doing so, the terminal voltage V of the secondary battery 23 connected to the terminals T1 and T3 detected by the voltage detection circuit 3123And the potential difference V between the terminals of the capacitor 33 detected by the voltage detection circuit 3533Thus, the operating states of the electromagnetic switches 1 and 2 can be easily detected.
[0042]
As shown by the dotted line in FIG. 5, the cathode of the constant voltage diode 38 is connected to the connection point between the electromagnetic switches 1 and 2 via the resistor 37, and the anode is connected to the terminals T3 and T4. Both ends of the capacitor 39 are connected to an anode and a cathode of the constant voltage diode 38, respectively.
[0043]
Even with such a configuration, the charge (V39) Is the terminal voltage V of the secondary battery 23.23Set to be lower.
[0044]
FIG. 6 shows a modification of the first example of the second embodiment of the present invention. A charge pump 41 is provided between the connection point between the electromagnetic switches 1 and 2 and the capacitor 33. The terminal voltage V of the secondary battery 23 is applied to the capacitor 33 by the charge pump 41.23Charge (V33) Is accumulated. That is,
V33  > V23
Is set to be In this manner, similarly, the operating state of the electromagnetic switches 1 and 2 can be easily detected.
[0045]
Here, a second example of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second example of the second embodiment, a PNP transistor 45 is provided in the circuit shown in FIG. The emitter of the transistor 45 is connected to the emitter of the transistor 32, the collector is connected to the collector of the transistor 32, and the base is connected to a control unit (not shown).
[0046]
In the second example, the operation state of the electromagnetic switches 1 and 2 after the transistor 45 is turned on can be easily detected.
[0047]
FIG. 8 shows a modification of the second example of the second embodiment of the present invention. In FIG. 8, a transistor 45 is also provided. The transistor 45 has an emitter connected to the capacitor 33, a collector connected to a connection point between the electromagnetic switches 1 and 2, and a base connected to a control unit (not shown).
[0048]
Also in the modification of the second example of the second embodiment, the operation state of the electromagnetic switches 1 and 2 after the transistor 45 is turned on can be easily detected.
[0049]
Here, a second embodiment of the present invention is shown in FIG. The voltage detection circuit 51 (operation state detection means, state determination means) is connected to both ends of the electromagnetic switch 1. This voltage detection circuit 51 detects a potential difference between terminals of the electromagnetic switch 1. Further, the control state of the electromagnetic switch 1 is supplied to the voltage detection circuit 51 from the control circuit 54, and the operating state of the electromagnetic switch 1 is determined from the detected potential difference, and whether or not the operation state matches the control state is determined. Is determined. If it is determined that the operation state and the control state do not match, a signal is supplied to the control stop circuit 53.
[0050]
The voltage detection circuit 52 (operating state detecting means, state determining means) is connected to both ends of the electromagnetic switch 2. The voltage detection circuit 52 detects a potential difference between terminals of the electromagnetic switch 2. The control state of the electromagnetic switch 2 is supplied to the voltage detection circuit 52 from the control circuit 54. The operation state of the electromagnetic switch 2 is determined based on the detected potential difference, and whether the control state matches the control state is determined. Is determined. If it is determined that the operation state and the control state do not match, a signal is supplied to the control stop circuit 53.
[0051]
In the control stop circuit 53, when a signal indicating that the operation state and the control state do not match is supplied from at least one of the voltage detection circuits 51 and 52, the control circuit turns off the electromagnetic switches 1 and 2. A stop signal is supplied to 54.
[0052]
In the control circuit 54, when the stop signal from the control stop circuit 53 is supplied, a control signal for turning off the electromagnetic switches 1 and 2 is supplied to the drive circuit 55. Note that the control signal supplied from the control circuit 54 to the drive circuit 55 is also supplied to the base of the transistor 45.
[0053]
Here, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows a configuration in which electromagnetic switches 1 and 2 are provided in an AC circuit. As described above, when detecting the operating state of the electromagnetic switches 1 and 2 in the AC circuit, the alternating current is rectified by the diode 61 connected in series with the capacitor 33, and the electric charge is accumulated in the capacitor 33. Therefore, the same operation and action as described above can be obtained.
[0054]
Next, a first example of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first example of the fourth embodiment, an electromagnetic switch for switching terminals (hereinafter, referred to as a “switch”) is used in place of the electromagnetic switches 1 and 2. The changeover switches 1 'and 2' are connected to the terminals 1'a and 2'a when the electromagnetic switches 1 and 2 are on, and connected to the terminals 1'b when the electromagnetic switches 1 and 2 are off. And 2′b.
[0055]
The switch operation detection circuit 71 (operation state detection means) is provided between the connection point of the changeover switches 1 'and 2' and the terminal 1'b, and detects the operation state of the changeover switch 1 '. The switch operation detection circuit 72 (operation state detection means) is provided between the connection point of the changeover switches 1 'and 2' and the terminal 2'b, and detects the operation state of the changeover switch 2 '. The switch operation detection circuits 71 and 72 can detect the operation state of the changeover switches 1 'and 2' by detecting the impedance.
[0056]
The operation of the fourth embodiment is the same as the operation described in the flowchart of FIG.
[0057]
A second example of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second example of the fourth embodiment, a resistor 73 is provided between the terminal 1'b and the switch operation detection circuit 71. A resistor 74 is provided between the terminal 2'b and the switch operation detection circuit 72. Switch operation detection circuits 71 and 72 are connected to terminals T3 and T4. A capacitor 75 is provided between a connection point between the changeover switches 1 'and 2' and a connection point between the terminals T3 and T4.
[0058]
In the second example in which the capacitor 75 is provided, the operation states of the change-over switches 1 'and 2' can be detected by detecting the current flowing from the capacitor 75 in the switch operation detection circuits 71 and 72. .
[0059]
With reference to FIG. 13, a third example of the fourth embodiment of the present invention will be described. In the third example of the fourth embodiment, an electromagnetic switch 1 and a changeover switch 2 'are used. The switch operation detection circuit 78 (operation state detection means) is connected to both ends of the electromagnetic switch 1 and detects the operation state of the electromagnetic switch 1.
[0060]
Thus, even when the electromagnetic switch and the changeover switch are used in combination, the same operation and action as described above can be obtained.
[0061]
Next, a first example of the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Electromagnetic switches 81 and 82 are provided in series between terminals T1 and T2 so that on / off operations of both or at least one of drive coils 83 and 84 are controlled.
[0062]
One ends of the drive coils 83 and 84 are connected to each other, and the connection point is connected to the collector of the NPN transistor 86. The other end of the drive coil 83 is connected to the collector of the NPN transistor 85, and the other end of the drive coil 84 is connected to the positive terminal of the power supply 89 via the terminal 88 a of the switch circuit 88.
[0063]
Transistor 85 has an emitter connected to terminals T3 and T4, and a base connected to control circuit 87. Similarly, the emitter of transistor 86 is connected to terminals T3 and T4, and its base is connected to control circuit 87. The collector of the transistor 86 is connected to the positive terminal of the power supply unit 89 via the terminal 88 b of the switch circuit 88. The negative terminal of the power supply unit 89 is connected to the terminals T3 and T4.
[0064]
If one of the driving coils 83 and 84 is broken, the switch circuit 88 is connected to the terminal 88a, the transistor 85 is turned off, the transistor 86 is turned on, and the electromagnetic switches 81 and 82 are turned off. If the electromagnetic switches 81 and 82 are not turned off, the switch circuit 88 is connected to the terminal 88b, the transistor 85 is turned on, the transistor 86 is turned off, and the electromagnetic switches 81 and 82 are turned off.
[0065]
Thus, in the first example of the fifth embodiment, an electromagnetic switch in which the drive coil is divided is applied. Therefore, even if one drive coil is broken, the electromagnetic switches 81 and 82 can be turned off.
[0066]
An example of an electromagnetic switch in which the drive coil is divided will be described with reference to FIG. Drive coils 83a, 83b, 84a and 84b are provided on iron cores 91 and 92, respectively. Magnetic body 93 is provided so as to be movable between iron cores 91 and 92. A terminal T11 is derived from the drive coil 83a. This terminal T11 is connected to the collector of transistor 85. Drive coils 83a and 84b are connected.
[0067]
The drive coils 83b and 84b are connected, and a terminal T13 is derived from the connection point. This terminal T13 is connected to the collector of the transistor 86. Drive coils 83b and 84a are connected. A terminal T12 is derived from the drive coil 84a. This terminal T12 is connected to the terminal 88a of the switch circuit 88.
[0068]
A second example of the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The collector of the PNP transistor 96 is connected to the collector of the transistor 86, the emitter is connected to the positive terminal of the power supply 89, and the base is connected to the control circuit 87. The collector of the PNP transistor 97 is connected to the drive coil 84, the emitter is connected to the positive terminal of the power supply 89, and the base is connected to the control circuit 87.
[0069]
In a second example of the fifth embodiment of the present invention, the switch circuit 88 described above is replaced with transistors 96 and 97 as an example of a semiconductor.
[0070]
If one of the drive coils 83 and 84 is broken, the transistors 85 and 96 are turned off, the transistors 86 and 97 are turned on, and the electromagnetic switches 81 and 82 are turned off. If the electromagnetic switches 81 and 82 are not turned off, the transistors 85 and 96 are turned on, the transistors 86 and 97 are turned off, and the electromagnetic switches 81 and 82 are turned off.
[0071]
In this way, even if one drive coil is broken, the electromagnetic switches 81 and 82 can be turned off. In this case, a current (power supply) that can turn off the electromagnetic switches 81 and 82 with one drive coil is supplied to the drive coil. The driving coils 83 and 84 have a parallel connection or a series connection, but the operation is the same.
[0072]
A third example of the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The collector of the NPN transistor 101 is connected to the positive terminal of the power supply unit 103, the emitter is connected to one terminal of the drive coils 83 and 84, and the base is connected to the control circuit 107. The negative terminal of the power supply unit 103 is connected to the terminals T3 and T4.
[0073]
The collector of NPN transistor 102 is connected to the positive terminal of power supply unit 104, the emitter is connected to one terminal of drive coils 83 and 84, and the base is connected to control circuit 107. The negative terminal of the power supply unit 104 is connected to the terminals T3 and T4.
[0074]
The collector of NPN transistor 105 is connected to the other terminal of drive coil 83, the emitter is connected to terminals T3 and T4, and the base is connected to control circuit 107.
[0075]
The collector of NPN transistor 106 is connected to the other terminal of drive coil 84, the emitter is connected to terminals T3 and T4, and the base is connected to control circuit 107.
[0076]
In a third example of the fifth embodiment, drive coils 83 and 84 are connected in parallel. As described above, when the drive coils 83 and 84 are connected in parallel, a high voltage (power supply) is required when controlling with one drive coil, and thus the voltages of the power supply units 103 and 104 need to be changed.
[0077]
When one drive coil controls the on / off of the electromagnetic switches 81 and 82, the on / off of the transistors 101 and 102 is switched, and the transistors 105 and 106 are simultaneously turned on. By doing so, the same operation can be performed even if the drive coils 83 and 84 are connected in parallel, as if they were connected in series.
[0078]
Here, the operation of the fifth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S21, the electromagnetic switches 81 and 82 are turned on. In step S22, a control signal for turning off the electromagnetic switches 81 and 82 is supplied from the control circuit 87 to the transistors 85, 86, 96, and 97.
[0079]
In step S23, a drive current is supplied to the drive coils 83 and 84 so that the electromagnetic switches 81 and 82 are turned off. In step S24, the operation states of the electromagnetic switches 81 and 82 are detected.
[0080]
In step S25, it is determined whether or not the electromagnetic switches 81 and 82 are off from the detected operation state. When it is determined that both of the electromagnetic switches 81 and 82 are off, the control returns to step S23, and when it is determined that at least one or both of the electromagnetic switches 81 and 82 are on, the control proceeds to step S26. Moves.
[0081]
In step S26, the transistors 85 and 96 are turned off, and the transistors 86 and 97 are turned on. In step S27, the operation states of the electromagnetic switches 81 and 82 are detected.
[0082]
In step S28, it is determined from the detected operating state whether the electromagnetic switches 81 and 82 are off. When it is determined that both of the electromagnetic switches 81 and 82 are off, the control proceeds to step S32, and when it is determined that at least one or both of the electromagnetic switches 81 and 82 are on, the control proceeds to step S29. Moves.
[0083]
In step S29, the transistors 85 and 96 are turned on, and the transistors 86 and 97 are turned off. In step S30, the operation states of the electromagnetic switches 81 and 82 are detected.
[0084]
In step S31, it is determined whether or not the electromagnetic switches 81 and 82 are off from the detected operation state. When it is determined that both of the electromagnetic switches 81 and 82 are off, the control proceeds to step S32, and when it is determined that at least one or both of the electromagnetic switches 81 and 82 are on, the control proceeds to step S26. Returns.
[0085]
In step S32, the control of the electromagnetic switches 81 and 82 is stopped.
[0086]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The resistor 113 and the switch circuit 114 connected in series are provided in parallel with the capacitor 33. The potential difference V between the terminals of the capacitor 33 detected by the voltage detection circuit 3533Is supplied to the voltage change detection circuit 111. The control circuit 115 controls ON / OFF of the switch circuit 114 and supplies the control state of the switch circuit 114 to the voltage change detection circuit 111.
[0087]
In the voltage change detection circuit 111 (state determination means), the potential difference V from the voltage detection circuit 3533From the control state from the control circuit 115, it is detected whether or not the capacitor 33 is broken. If it is determined that the capacitor 33 is broken, a signal is supplied from the voltage change detection circuit 111 to the control stop circuit 112. The control stop circuit 112 controls the electromagnetic switches 1 and 2 to be turned off in accordance with a signal from the voltage change detection circuit 111.
[0088]
The operation of the sixth embodiment will be described. Potential difference V between terminals of capacitor 3333Is detected, the electromagnetic switches 1 and 2 are turned off. The switch circuit 114 is turned on, and the capacitor 33 is slightly discharged by the resistor 113. Then, in the voltage change detection circuit 111, the potential difference V33It is determined that the capacitor 33 has not broken, and the potential difference V33Does not decrease, it is determined that the capacitor 33 is broken.
[0089]
Note that the potential difference V33Is slightly reduced, the switch circuit 114 is turned off, and the operating states of the electromagnetic switches 1 and 2 are detected. As described above, in the sixth embodiment, it is detected whether or not the capacitor 33 for detecting the electromagnetic switches 1 and 2 is broken.
[0090]
The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention.
[0091]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to easily confirm on / off of a switch provided for protection of a circuit (component) which could not be conventionally performed, and furthermore, to ensure safety without providing a separate protection circuit. Can be held.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram for explaining a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining another example of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a first example of a configuration of an operation detection circuit and an on / off detection circuit applied to the present invention;
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram for describing a first example of a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram for describing a modification of the first example of the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram for explaining a second example of the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram for explaining a modification of the second example of the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram for explaining a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram for explaining a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram for describing a first example of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram for explaining a second example of the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram for explaining a third example of the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram for describing a first example of a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic diagram of an example of an electromagnetic switch applied in a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram for explaining a second example of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a block diagram for explaining a third example of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a flowchart for explaining the operation of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a block diagram for explaining a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a block diagram for explaining the operation of the electromagnetic switch.
FIG. 21 is a block diagram for explaining a circuit using a conventional electromagnetic switch.
[Explanation of symbols]
T1, T2, T3, T4... Terminals, 1, 2... Electromagnetic switches, 3, 4... Drive coils, 32... NPN-type transistors, 33. Constant voltage diode, 45: PNP transistor, 51, 52: Voltage detection circuit, 53: Control stop circuit, 54: Control circuit, 55: Drive circuit

Claims (3)

  1. 直列に接続された第1および第2のスイッチと、
    上記第1および第2のスイッチのオン/オフを制御する制御手段と、
    上記第1および第2のスイッチの動作状態を検出する動作状態検出手段と、
    上記第1および第2のスイッチの制御状態と、上記第1および第2のスイッチの動作状態とが一致するか否かを判断する状態判断手段とを有し、
    上記状態判断手段の判断結果から上記制御状態と上記動作状態とが一致しないと判断されると、上記第1および第2のスイッチをオフとするようにしたことを特徴とする保護装置。
    First and second switches connected in series;
    Control means for controlling on / off of the first and second switches;
    Operating state detecting means for detecting operating states of the first and second switches;
    State determining means for determining whether or not the control states of the first and second switches match the operation states of the first and second switches;
    A protection device characterized in that when it is determined from the result of determination by the state determination means that the control state does not match the operation state, the first and second switches are turned off.
  2. 上記動作状態検出手段は、
    上記第1および第2のスイッチが設けられた第1の経路と、上記第1の経路とは異なる第2の経路との間に設けられたコンデンサに蓄積された電荷を検出することによって、上記第1および第2のスイッチの動作状態を検出するようにしたことを特長とする請求項1に記載の保護装置。
    The operating state detecting means includes:
    By detecting charges accumulated in a capacitor provided between a first path provided with the first and second switches and a second path different from the first path, 2. The protection device according to claim 1, wherein the operation states of the first and second switches are detected.
  3. 上記第1および第2のスイッチは、電磁型スイッチおよび切替型スイッチの何れかであることを特徴とする請求項1に記載の保護装置。The protection device according to claim 1, wherein the first and second switches are one of an electromagnetic switch and a changeover switch.
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