JP2006253776A - OVERLOAD AND SHORT-CIRCUIT PROTECTING CIRCUIT OF SLAVE FOR AS-i - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プロセス入出力機器として用いられるアクチュエータ,センサおよび負荷等に対してインタフェースを司るアクチュエータ,センサインタフェース回路(Actuator Sensor interface、以下、AS−iとも略記する)用スレーブの過負荷・短絡保護回路に関する。 The present invention relates to an actuator used as a process input / output device, an actuator that controls an interface with a sensor, a load, and the like, and a slave overload / short circuit protection for a sensor interface circuit (Actuator Sensor interface, hereinafter also abbreviated as AS-i). Regarding the circuit.
AS−iはIEC規格(IEC62026−2)およびEN規格(EN50295)で規定された、主にビットレベルの信号を取り扱うネットワークで、フィールドネットワークの中で最下位層に位置する。
図7にAS−iのネットワーク構成例を示す。上位にマスタ2があり、このマスタ2から通信と電源を兼用した2本の電線が延びている(AS−i+(正),AS−i−(負))。AS−i+とAS−i−には、DC30V電源と通信信号を減衰させないためのデカップリング回路を内蔵したAS−i専用電源(AS−i電源)3が接続される。4はDC24Vの電源である。スレーブ11〜14はここでは4台示すが、最大で31台接続される(近年は62台まで接続可能である)。
AS-i is a network that mainly handles bit-level signals defined by the IEC standard (IEC620262-2) and EN standard (EN50295), and is located in the lowest layer in the field network.
FIG. 7 shows an example of the AS-i network configuration. There is a
スレーブ11〜14としては、負荷を制御するための出力のみを持ったもの(スレーブ11)、センサまたはアクチュエータの信号を取り入れる入力を持ったもの(スレーブ14)、または出力および入力の両方を持ったもの(スレーブ12,13)等の種類がある。また、スレーブの入力には、上記のようにセンサまたはアクチュエータの信号を入力するが、スレーブはセンサの電源も供給できるようにセンサ電源を内蔵している。51〜54は各種の入出力機器を示す。
マスタ2はプログラマブルコントローラ(PLC)と組み合わされており、センサおよびアクチュエータの入力に対して要求される負荷の動作をさせるため、マスタ2で必要なプログラムを組み、動作の制御をするようにしている。
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図8にスレーブの従来例を示す。
これらの回路では、AS−i+側は、逆接続防止用のダイオードD1を通して、AS−iスレーブ用のIC回路(ASIC)を内蔵したスレーブ主回路1AおよびコイルL1に接続される。また、AS−i−側はスレーブ主回路1AおよびコイルL2に接続される。コイルL1とL2間にはコンデンサC2が接続され、これらのコイルとコンデンサによりフィルタを形成し、これ以降の回路に信号がのらないようにして、コンデンサC2間の電圧をセンサ用電源に使用する。センサに供給される電圧は、AS−i+とAS−i−間に接続されたAS−i電源から供給される。また、スレーブ主回路1Aには入力取り込み用の端子部INがあり、この端子部に印加される電圧レベルまたはこの端子部に流れ込む電流レベルでスレーブ主回路1Aは入力状態を判断し、判断した入力状態の信号をAS−i+とAS−i−間にのせる。
FIG. 8 shows a conventional example of a slave.
In these circuits, the AS-i + side is connected to a slave
通常の状態では、トランジスタT3は抵抗R2を通してベース電流が流れ、オンとなっている(T4はオフ)。したがって、T3によりT1にベース電流が供給され、通常ではT1はオン状態になっている。これにより、センサ消費電流IがトランジスタT1のコレクタ・エミッタ間を流れる。センサ消費電流が増大するにつれて、抵抗R1間の電圧が増大してくる。抵抗R1は過負荷・短絡保護回路が動作する電流値を決定するもので、例えばR1=Vbe2/Iopの値に設定される。ここに、Vbe2はトランジスタT2のベース・エミッタ間電圧、Iopは過負荷・短絡保護回路の動作電流を示す。 In a normal state, the transistor T3 is turned on because a base current flows through the resistor R2 (T4 is turned off). Therefore, a base current is supplied to T1 by T3, and T1 is normally in an ON state. Thereby, the sensor consumption current I flows between the collector and the emitter of the transistor T1. As the sensor current consumption increases, the voltage across the resistor R1 increases. The resistor R1 determines the current value at which the overload / short-circuit protection circuit operates, and is set to a value of R1 = Vbe2 / Iop, for example. Here, Vbe2 represents the base-emitter voltage of the transistor T2, and Iop represents the operating current of the overload / short-circuit protection circuit.
R1間の電圧がVbe2以上になる電流Iが流れると、T2にベース電流が流れT2がオンとなる。コンデンサC1は通常の場合は約30Vに充電されているが、過負荷あるいは短絡電流が流れてT2がオンすると、瞬時に放電され約0Vになる。そのため、T4のベース電流が抵抗R2および抵抗R6を通して流れ、T4が瞬時にオンとなる。T4がオンするとT3のベース電位が上昇してT3がオフし、これによりT1がオフとなる。
コンデンサC1は抵抗7を通る電流I1とトランジスタT4のベース電流I2により充電され、徐々に電圧が上昇する。そして、コンデンサC1の端子間電圧Vcが、
Vc≒[30×R5/(R2+R5)]−Vbe4
になったとき、T4は再びオフとなる。なお、Vbe4はトランジスタT4のベース・エミッタ間電圧を示す。
When a current I that causes the voltage across R1 to be equal to or higher than Vbe2 flows, a base current flows through T2 and T2 is turned on. The capacitor C1 is normally charged to about 30V. However, when an overload or short-circuit current flows and T2 is turned on, the capacitor C1 is instantaneously discharged to about 0V. Therefore, the base current of T4 flows through the resistor R2 and the resistor R6, and T4 is turned on instantaneously. When T4 is turned on, the base potential of T3 rises and T3 is turned off, whereby T1 is turned off.
The capacitor C1 is charged by the current I1 passing through the resistor 7 and the base current I2 of the transistor T4, and the voltage gradually increases. And the voltage Vc between terminals of the capacitor C1 is
Vc≈ [30 × R5 / (R2 + R5)] − Vbe4
T4 is turned off again. Vbe4 represents the base-emitter voltage of the transistor T4.
T4のオフにより、トランジスタT3およびT1がオンするが、過電流が流れているため瞬時にT2がオンしてC1の電荷を放電し、T1をオフにする。抵抗R2,R3,R5およびトランジスタT3,T4からなる回路は、オンレベルとオフレベルにヒステリシスを持たせるためのシュミット回路を形成する。このシュミット回路と抵抗R6,R7およびC1で決定された周期で、トランジスタT1の瞬時のオンを繰り返す。電圧Vc,Vaの波形変化を図9に示す。T1は瞬時のオンなので、電流はほとんどシャットダウンされる。こうして、センサ電源を過負荷電流または短絡電流から保護するようにしている。 When T4 is turned off, the transistors T3 and T1 are turned on. However, since overcurrent flows, T2 is turned on instantaneously to discharge C1 and turn off T1. A circuit composed of resistors R2, R3, R5 and transistors T3, T4 forms a Schmitt circuit for providing hysteresis on the on level and off level. The transistor T1 is turned on instantaneously at a cycle determined by the Schmitt circuit and the resistors R6, R7 and C1. FIG. 9 shows changes in the waveforms of the voltages Vc and Va. Since T1 is instantaneously on, the current is almost shut down. Thus, the sensor power supply is protected from an overload current or a short-circuit current.
上記のような過負荷・短絡保護回路では、瞬時の過負荷電流が流れても、その電流を検知して過負荷・短絡保護回路が動作する。しかし、通常のセンサは内部にコンデンサを内蔵しているため、電源接続時に突入電流が流れる。そのため、従来の回路はセンサ接続時に、センサの突入電流が瞬時でも設定値を越えると過負荷・短絡保護回路が動作してしまい、センサに電源が供給されない場合が生じ、使用できるセンサが制限されることになる。 In the overload / short circuit protection circuit as described above, even if an instantaneous overload current flows, the overload / short circuit protection circuit operates by detecting the current. However, since a normal sensor has a built-in capacitor, an inrush current flows when the power is connected. For this reason, when the sensor's inrush current exceeds the set value even when the sensor is connected, the overload / short-circuit protection circuit will operate, and the sensor may not be supplied with power, limiting the sensors that can be used. Will be.
そこで、出願人は先に特許文献1に示す図10のような回路を提案した。
これは、図8に示すものに対し、トランジスタT4のベースにコンデンサC3を接続し、このC3により図11に示すように遅延時間tdを設けるものである。その結果、過負荷または短絡電流が流れると、T1は図11に示すように遅延時間tdだけオンした後オフとなる動作を、周期Tで繰り返す。そのため、過負荷・短絡状態の場合は、センサ電源から供給される電流Iは、周期T内の微小時間tdだけ過負荷・短絡電流Ipが流れるだけになり、センサ電源が保護されることになる。
Therefore, the applicant previously proposed a circuit as shown in FIG.
This is different from that shown in FIG. 8 in that a capacitor C3 is connected to the base of the transistor T4, and a delay time td is provided by this C3 as shown in FIG. As a result, when an overload or short-circuit current flows, T1 repeats the operation of turning off after turning on for a delay time td as shown in FIG. Therefore, in the case of an overload / short circuit state, the current I supplied from the sensor power supply only flows the overload / short circuit current Ip for a minute time td within the period T, thereby protecting the sensor power supply. .
しかしながら、センサの中には遅延時間td内では突入電流が過負荷・短絡保護回路が動作するレベル以下には収まらないものもあり、このようなセンサはセンサ接続時に過負荷・短絡保護回路が動作してしまい、その結果センサに電源供給がなされないという問題が生じる。
したがって、この発明の課題は、比較的長時間の大きな突入電流が流れる場合でもセンサへの電源供給を可能とし、使用できるセンサ(種別)が制限を受けないようにすることにある。
However, some sensors have inrush current that does not fall below the level at which the overload / short-circuit protection circuit operates within the delay time td. For such sensors, the overload / short-circuit protection circuit operates when the sensor is connected. As a result, there arises a problem that power is not supplied to the sensor.
Accordingly, an object of the present invention is to enable power supply to a sensor even when a large inrush current flows for a relatively long time, and to prevent a sensor (type) that can be used from being restricted.
このような課題を解決するため、請求項1の発明では、スレーブ主回路を有し、アクチュエータ,センサおよび負荷を含む入出力機器とのインタフェースを司るアクチュエータ,センサインタフェース回路(AS−i)から電源を供給され、かつ、センサ接続用電源端子を持つAS−i用スレーブに対し、
前記センサ接続用電源(−)端子に第1トランジスタのコレクタを接続し、この第1トランジスタのエミッタを第1抵抗および第2トランジスタのベースに接続し、第1トランジスタのベースを第3トランジスタのコレクタと第3抵抗との接続点に接続し、第3トランジスタのエミッタを第2抵抗に接続しかつベースを第4トランジスタのコレクタと第5抵抗との接続点に接続し、第4トランジスタのエミッタを第3トランジスタのエミッタに、ベースを第6抵抗に接続し、第6抵抗の他端を第7抵抗,第1コンデンサおよび第2トランジスタのコレクタに接続し、第7抵抗の他端を第2抵抗の第3トランジスタが接続されていない側に接続するとともに、ダイオードを通してAS−i電源(+)端子に接続された第1コイルの他端とセンサ接続用電源(+)端子に接続し、第1コンデンサの第6抵抗に接続されていない側を第1,第3および第5抵抗の各トランジスタが接続されていない側に接続するとともに、AS−i電源(−)端子に接続された第2コイルの他端に接続し、第2コンデンサの一端を第4トランジスタのベースに、他端を第2と第7の抵抗の接続点に接続したAS−i用スレーブの過負荷・短絡保護回路において、
前記第1トランジスタのコレクタと前記第2トランジスタのエミッタ間に第8抵抗を接続したことを特徴とする。
In order to solve such a problem, in the invention of
The collector of the first transistor is connected to the power source (−) terminal for sensor connection, the emitter of the first transistor is connected to the base of the first resistor and the second transistor, and the base of the first transistor is connected to the collector of the third transistor. And the third resistor are connected to each other, the emitter of the third transistor is connected to the second resistor, the base is connected to the connection point between the collector of the fourth transistor and the fifth resistor, and the emitter of the fourth transistor is connected. The base of the third transistor is connected to the sixth resistor, the other end of the sixth resistor is connected to the seventh resistor, the first capacitor and the collector of the second transistor, and the other end of the seventh resistor is connected to the second resistor. And the other end of the first coil connected to the AS-i power source (+) terminal through the diode and the sensor. The side of the first capacitor that is not connected to the sixth resistor is connected to the side of the first capacitor that is not connected to the sixth resistor. The first, third, and fifth resistors are connected to the side that is not connected. AS connected to the other end of the second coil connected to the i power source (−) terminal, one end of the second capacitor connected to the base of the fourth transistor, and the other end connected to the connection point of the second and seventh resistors. -I overload / short-circuit protection circuit for slave
An eighth resistor is connected between the collector of the first transistor and the emitter of the second transistor.
上記請求項1の発明においては、前記第8抵抗と直列にPTCサーミスタを接続することができる(請求項2の発明)。
すなわち、過負荷・短絡保護回路が動作しても、センサ電源電流Iが完全にオフ(ゼロ)になる時間をなくし、抵抗を介して電流I2を流すことにより、センサ接続時の突入電流を減衰させる。突入電流値が遅延時間内に過電流動作レベル以下にならないようなセンサを接続した場合でも、突入電流減衰値が過電流動作レベル以下になれば過負荷・短絡保護動作は解除され、センサには正常に電源供給ができるようになる。
In the first aspect of the present invention, a PTC thermistor can be connected in series with the eighth resistor (the second aspect of the present invention).
In other words, even if the overload / short-circuit protection circuit is activated, the inrush current at the time of sensor connection is attenuated by eliminating the time that the sensor power supply current I is completely turned off (zero) and allowing the current I2 to flow through the resistor. Let Even if a sensor whose inrush current value does not fall below the overcurrent operating level within the delay time is connected, if the inrush current decay value falls below the overcurrent operating level, the overload / short circuit protection operation is canceled and the sensor The power can be supplied normally.
この発明によれば、センサ接続時などに比較的長時間の大きな突入電流の場合でも、センサへは正常に電源(電流)供給できるようにしたので、接続(使用)可能なセンサの制限がなくなり自由度が増大するという利点が得られる。 According to the present invention, even when a large inrush current is relatively long when the sensor is connected, the power (current) can be normally supplied to the sensor, so that there is no limitation on the sensors that can be connected (used). The advantage is that the degree of freedom is increased.
図1はこの発明の実施の形態を示す回路図である。
図1からも明らかなように、この回路は図10に示すものに対し、トランジスタT1のコレクタとT2のエミッタ間に抵抗R10を接続した点が特徴である。これにより、通常の状態(過負荷・短絡保護回路が動作していない時)でセンサ電源から供給される電流Iは、過電流検知用抵抗R1を流れる電流I1と、抵抗R10を流れる電流I2とに分流される。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
As is apparent from FIG. 1, this circuit is different from that shown in FIG. 10 in that a resistor R10 is connected between the collector of the transistor T1 and the emitter of T2. As a result, the current I supplied from the sensor power supply in a normal state (when the overload / short-circuit protection circuit is not operating) includes the current I1 flowing through the overcurrent detection resistor R1 and the current I2 flowing through the resistor R10. To be diverted to
電流Iの増大で電流I1が増大し、
I1×R1≒I×R1×R10/(R1+R10)=Vbe2
になったとき(Vbe2:トランジスタT2のベース・エミッタ間電圧)、トランジスタT2がオンし、遅延時間td後にトランジスタT1がオフになる。トランジスタT1がオフのときは、電流Iは抵抗R10を通して流れる電流I2のみとなり、電流値は抵抗R10で制限される値になる。
Increasing the current I increases the current I1,
I1 * R1≈I * R1 * R10 / (R1 + R10) = Vbe2
(Vbe2: Base-emitter voltage of the transistor T2), the transistor T2 is turned on, and the transistor T1 is turned off after the delay time td. When the transistor T1 is off, the current I is only the current I2 flowing through the resistor R10, and the current value is a value limited by the resistor R10.
過負荷または短絡電流が流れたときの電流Iの波形を、図4に示す。図11に示す従来回路の波形との違いは、トランジスタT1がオフのときにも電流Iは0にならないで、I2の電流が流れるということである。つまり、センサ接続時の突入電流で過負荷・短絡保護回路が動作しても、センサにはI2の充電電流が流れる。そのため、周期T後に過負荷・短絡検知するときは、センサをI2で充電している分だけ突入電流が減衰する。このI2の充電電流によりセンサ突入電流が減衰し、検知レベル以下になれば過負荷・短絡保護動作は解除され、センサには正常に電源(電流)供給されるようになる。 A waveform of the current I when an overload or short-circuit current flows is shown in FIG. The difference from the waveform of the conventional circuit shown in FIG. 11 is that the current I does not become 0 and the current I2 flows even when the transistor T1 is off. That is, even if the overload / short-circuit protection circuit is activated by the inrush current when the sensor is connected, the charging current of I2 flows through the sensor. Therefore, when overload / short circuit detection is performed after the period T, the inrush current is attenuated by the amount that the sensor is charged with I2. The inrush current of the sensor is attenuated by the charging current of I2, and when it becomes below the detection level, the overload / short-circuit protection operation is canceled, and power (current) is normally supplied to the sensor.
上記電流I2の値はなるべく大きく(R10をなるべく小さく)した方がセンサへの充電が早くなり、センサ突入電流を急速に減衰させることができ、センサ突入電流許容値を拡大することができるが、I2を大きくするとR10でのワットロスが大きくなるため、このワットロスを考慮してR10の値を決定する。完全短絡時(端子1と端子3間短絡時)のR10でのワットロスWRは、WR≒Vs2/R10となる(遅延時間tdは、周期Tに対し充分に小さい時間である。)。
If the value of the current I2 is as large as possible (R10 is as small as possible), the sensor can be charged more quickly, the sensor inrush current can be rapidly attenuated, and the sensor inrush current allowable value can be increased. When I2 is increased, the watt loss at R10 increases, so the value of R10 is determined in consideration of this watt loss. Wattorosu W R in R10 when a dead short (time between
図2にこの発明の第2の実施の形態を示す。
図1との相違点は、R10と直列にPTCサーミスタ(Positive temperature Coefficient Thermistor:正温度係数サーミスタ)Rpを接続したことにある。PTCサーミスタは、温度が上がると抵抗値が増加する正特性をもったサーミスタで、過大な電流が流れると発熱して急激に抵抗値が上昇し、回路を流れる電流を制限する。また、過電流の原因が取り除かれ、発熱が収まると元の低い抵抗値に戻る自己復帰機能がある。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
The difference from FIG. 1 is that a PTC thermistor (Positive temperature Coefficient Thermistor) Rp is connected in series with R10. The PTC thermistor is a thermistor having a positive characteristic in which the resistance value increases as the temperature rises. When an excessive current flows, the PTC thermistor generates heat and suddenly increases its resistance value, thereby limiting the current flowing through the circuit. In addition, there is a self-recovery function that returns to the original low resistance value when the cause of overcurrent is removed and heat generation is stopped.
このようなサーミスタは各メーカで発売しており、いろいろな特性を持つものが用意されている。電流検知用としては、上記のように通常では抵抗値が1Ω以下〜数十Ωと小さい値であるが、過電流が流れると急激に抵抗値が上昇し電流を制限する。このようなPTCサーミスタは、各メーカ独自の呼び方でポジスタ(R),ポジアール(R),ポリスイッチ(R)などと呼ばれている。 Such thermistors are sold by various manufacturers, and various thermistors are available. For current detection, the resistance value is usually a small value of 1Ω or less to several tens of Ω as described above. However, when an overcurrent flows, the resistance value rapidly increases to limit the current. Such a PTC thermistor is called a posistor (R), a positive (R), a polyswitch (R) or the like in a unique name of each manufacturer.
図2では、このようなPTCサーミスタRpと抵抗R10との直列回路を、トランジスタT1のコレクタとT2のエミッタ間に接続している。PTCサーミスタRpは上記のように、過大な電流が流れると抵抗値が急激に上昇し電流制限するため、直列抵抗R10の値を小さくすることができる。PTCサーミスタで急激に抵抗が上昇する電流値をI2Tとすると、抵抗R10での最大ワットロスは、R10×(I2T)2に抑えることができる。I2Tは、PTCサーミスタの動作電流またはトリップ電流と呼ばれる。 In FIG. 2, such a series circuit of the PTC thermistor Rp and the resistor R10 is connected between the collector of the transistor T1 and the emitter of T2. As described above, since the resistance value of the PTC thermistor Rp suddenly increases and current is limited when an excessive current flows, the value of the series resistance R10 can be reduced. If the current value at which the resistance suddenly increases with the PTC thermistor is I 2T , the maximum power loss at the resistor R10 can be suppressed to R10 × (I 2T ) 2 . I 2T is called the operating current or trip current of the PTC thermistor.
図1では抵抗R10のみであるため、抵抗R10でのワットロスを考慮すると、あまり小さな値にすることはできなかったが、図2の例では上記の理由から小さくでき、過負荷・短絡保護が動作しT1がオフになった直後には大きな電流I2を流すことができる。そのため、センサへの充電が速やかに行なわれ、センサ突入電流を急速に減衰させる。こうすることで、センサ接続時などに比較的長時間に及ぶ大きな突入電流が発生する場合でも、過負荷・短絡保護回路が動作し続けることはないので、センサには正常に電流が供給される。 Since only the resistor R10 is shown in FIG. 1, considering the watt loss at the resistor R10, the value could not be made very small. However, in the example of FIG. A large current I2 can flow immediately after T1 is turned off. As a result, the sensor is quickly charged and the sensor inrush current is rapidly attenuated. By doing this, even when a large inrush current that occurs for a relatively long time occurs when the sensor is connected, the overload / short-circuit protection circuit does not continue to operate, so the current is normally supplied to the sensor. .
ここで、図2の動作について説明する。
通常の状態(過負荷・短絡保護回路が動作していない時)でセンサ電源から供給される電流Iは、過電流検知用抵抗R1を流れる電流I1と、PTCサーミスタRpと抵抗R10との直列回路を流れる電流I2とに分流される。このときのI2は、I2≒I×R1/(R1+Rp+R10)であるが、過電流検知するまではPTCサーミスタが動作しないように、R10およびPTCサーミスタRpを選定し、I2を決定する。
Here, the operation of FIG. 2 will be described.
The current I supplied from the sensor power supply in a normal state (when the overload / short circuit protection circuit is not operating) is a series circuit of a current I1 flowing through the overcurrent detection resistor R1, a PTC thermistor Rp, and a resistor R10. Is shunted to a current I2 flowing through At this time, I2 is I2≈I × R1 / (R1 + Rp + R10), but R10 and the PTC thermistor Rp are selected and I2 is determined so that the PTC thermistor does not operate until an overcurrent is detected.
電流Iの増大で電流I1が増大し、
I1×R1≒I×R1×(Rp+R10)/(R1+Rp+R10)=Vbe2
になったとき(Vbe2:トランジスタT2のベース・エミッタ間電圧)、トランジスタT2がオンし、遅延時間td後にトランジスタT1がオフになる。トランジスタT1がオフのときは、電流IはPTCサーミスタRpと抵抗R10を通して流れる電流I2のみとなり、電流値はPTCサーミスタRpと抵抗R10との直列回路で制限される値になる。RpとR10は比較的小さい値であるため、トランジスタT1がオフのときの初期段階のI2は、比較的大きな電流値にすることができる。
Increasing the current I increases the current I1,
I1 × R1≈I × R1 × (Rp + R10) / (R1 + Rp + R10) = Vbe2
(Vbe2: Base-emitter voltage of the transistor T2), the transistor T2 is turned on, and the transistor T1 is turned off after the delay time td. When the transistor T1 is off, the current I is only the current I2 flowing through the PTC thermistor Rp and the resistor R10, and the current value is a value limited by the series circuit of the PTC thermistor Rp and the resistor R10. Since Rp and R10 are relatively small values, the initial stage I2 when the transistor T1 is off can be set to a relatively large current value.
センサ接続時の突入電流は、このI2でセンサが充電されるため急速に減衰し、その結果、過負荷・短絡保護動作はすぐに解除され、センサには正常に電源供給される。過負荷・短絡電流が流れ続けると、PTCサーミスタの特性に従って抵抗値Rpが上昇して電流I2を制限するので、電流Iが小さくなり過負荷・短絡保護動作するようになる。
図5に、図2における過負荷・短絡保護動作時の電流波形を示す。初期のI2は比較的大きな値であるが、PTCサーミスタの特性に従って抵抗値Rpが増大してI2が減少し、制限された電流になる。
The inrush current when the sensor is connected is rapidly attenuated because the sensor is charged with this I2, and as a result, the overload / short-circuit protection operation is immediately released and the sensor is normally supplied with power. If the overload / short-circuit current continues to flow, the resistance value Rp increases according to the characteristics of the PTC thermistor to limit the current I2, so that the current I becomes small and the overload / short-circuit protection operation starts.
FIG. 5 shows a current waveform during the overload / short-circuit protection operation in FIG. The initial I2 is a relatively large value, but the resistance value Rp increases and I2 decreases according to the characteristics of the PTC thermistor, resulting in a limited current.
図3はこの発明の第3の実施の形態を示す回路図である。
これは、図2のスレーブ主回路1Aの直後に定電圧回路1Bを付加し、センサに24V供給するようにしたもので、基本的には図2と同じなので説明は省略する。
なお、図6のようにPTCサーミスタRpのみで過負荷・短絡保護回路とすることも可能であるが、PTCサーミスタは一般に動作電流のばらつきが大きく、周囲温度でも変動する。そのため、精度良く過負荷・短絡保護するには適していない。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.
This is a circuit in which a constant voltage circuit 1B is added immediately after the slave
Although an overload / short-circuit protection circuit can be formed by using only the PTC thermistor Rp as shown in FIG. 6, the PTC thermistor generally has a large variation in operating current and fluctuates even at the ambient temperature. Therefore, it is not suitable for overload / short-circuit protection with high accuracy.
これに対し、図2,図3の回路の場合、通常の状態(過負荷・短絡保護回路が動作していない時)で、PTCサーミスタに流れる電流I2をI1に対して充分小さな値になるように選定しておけば、PTCサーミスタの抵抗値RpがばらつきI2がばらついても、I1へのその影響は少なくて済む。そのため、過電流検知電圧I1×R1のばらつきは小さくすることができ、精度が落ちることはない。また、通常の状態(過負荷・短絡保護動作していない状態)の電流I2は、PTCサーミスタの動作電流より充分小さな値に設定されているため、温度に対するPTCサーミスタ動作電流値のばらつきの影響を受けることもない。 On the other hand, in the case of the circuits of FIGS. 2 and 3, the current I2 flowing through the PTC thermistor is set to a sufficiently small value with respect to I1 in a normal state (when the overload / short circuit protection circuit is not operating). If the resistance value Rp of the PTC thermistor varies and the variation I2 varies, the influence on I1 can be reduced. Therefore, the variation of the overcurrent detection voltage I1 × R1 can be reduced, and the accuracy is not lowered. In addition, the current I2 in the normal state (the state where the overload / short-circuit protection operation is not performed) is set to a value sufficiently smaller than the operating current of the PTC thermistor. I don't get it.
1…AS−iスレーブ、1A…スレーブ主回路、1B…定電圧回路、L1,L2…コイル、C1〜C3…コンデンサ、R1〜R7,R10…抵抗、Rp…PTCサーミスタ、T1〜T4…トランジスタ、D1…ダイオード。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記センサ接続用電源(−)端子に第1トランジスタのコレクタを接続し、この第1トランジスタのエミッタを第1抵抗および第2トランジスタのベースに接続し、第1トランジスタのベースを第3トランジスタのコレクタと第3抵抗との接続点に接続し、第3トランジスタのエミッタを第2抵抗に接続しかつベースを第4トランジスタのコレクタと第5抵抗との接続点に接続し、第4トランジスタのエミッタを第3トランジスタのエミッタに、ベースを第6抵抗に接続し、第6抵抗の他端を第7抵抗,第1コンデンサおよび第2トランジスタのコレクタに接続し、第7抵抗の他端を第2抵抗の第3トランジスタが接続されていない側に接続するとともに、ダイオードを通してAS−i電源(+)端子に接続された第1コイルの他端とセンサ接続用電源(+)端子に接続し、第1コンデンサの第6抵抗に接続されていない側を第1,第3および第5抵抗の各トランジスタが接続されていない側に接続するとともに、AS−i電源(−)端子に接続された第2コイルの他端に接続し、第2コンデンサの一端を第4トランジスタのベースに、他端を第2と第7の抵抗の接続点に接続したAS−i用スレーブの過負荷・短絡保護回路において、
前記第1トランジスタのコレクタと前記第2トランジスタのエミッタ間に第8抵抗を接続したことを特徴とするAS−i用スレーブの過負荷・短絡保護回路。 AS-i which has a slave main circuit, is supplied with power from an actuator and sensor interface circuit (AS-i) that controls an interface with an input / output device including an actuator, a sensor and a load, and has a power terminal for sensor connection For slave for
The collector of the first transistor is connected to the power source (−) terminal for sensor connection, the emitter of the first transistor is connected to the base of the first resistor and the second transistor, and the base of the first transistor is connected to the collector of the third transistor. And the third resistor are connected to each other, the emitter of the third transistor is connected to the second resistor, the base is connected to the connection point between the collector of the fourth transistor and the fifth resistor, and the emitter of the fourth transistor is connected. The base of the third transistor is connected to the sixth resistor, the other end of the sixth resistor is connected to the seventh resistor, the first capacitor and the collector of the second transistor, and the other end of the seventh resistor is connected to the second resistor. And the other end of the first coil connected to the AS-i power source (+) terminal through the diode and the sensor. The side of the first capacitor that is not connected to the sixth resistor is connected to the side of the first capacitor that is not connected to the sixth resistor. The first, third, and fifth resistors are connected to the side that is not connected. AS connected to the other end of the second coil connected to the i power source (−) terminal, one end of the second capacitor connected to the base of the fourth transistor, and the other end connected to the connection point of the second and seventh resistors. -I overload / short-circuit protection circuit for slave
8. An AS-i slave overload / short-circuit protection circuit, wherein an eighth resistor is connected between the collector of the first transistor and the emitter of the second transistor.
2. The AS-i slave overload / short-circuit protection circuit according to claim 1, wherein a PTC thermistor is connected in series with the eighth resistor.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110895944A (en) * | 2013-07-22 | 2020-03-20 | 弗朗霍夫应用科学研究促进协会 | Audio decoder, audio encoder, method and program for providing audio signal |
CN114362092A (en) * | 2021-12-14 | 2022-04-15 | 深圳拓邦股份有限公司 | Load short-circuit protection circuit and electronic equipment |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07234251A (en) * | 1993-05-03 | 1995-09-05 | Fluke Corp | Coupled circuit for measuring instrument |
JP2000252803A (en) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Yazaki Corp | Overcurrent detection circuit and overcurrent detection 1 protection circuit |
JP2003111264A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Anden | Power supply device with overcurrent protection function, load drive device and power supply device for vehicle |
JP2003218673A (en) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Fuji Electric Co Ltd | OVERLOAD AND SHORT CIRCUIT PROTECTING CIRCUIT OF SLAVE FOR AS-i |
-
2005
- 2005-03-08 JP JP2005063604A patent/JP4543973B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07234251A (en) * | 1993-05-03 | 1995-09-05 | Fluke Corp | Coupled circuit for measuring instrument |
JP2000252803A (en) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Yazaki Corp | Overcurrent detection circuit and overcurrent detection 1 protection circuit |
JP2003111264A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Anden | Power supply device with overcurrent protection function, load drive device and power supply device for vehicle |
JP2003218673A (en) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Fuji Electric Co Ltd | OVERLOAD AND SHORT CIRCUIT PROTECTING CIRCUIT OF SLAVE FOR AS-i |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110895944A (en) * | 2013-07-22 | 2020-03-20 | 弗朗霍夫应用科学研究促进协会 | Audio decoder, audio encoder, method and program for providing audio signal |
CN114362092A (en) * | 2021-12-14 | 2022-04-15 | 深圳拓邦股份有限公司 | Load short-circuit protection circuit and electronic equipment |
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