JP2008270128A - Electronic switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物体の検出等の用途に用いられる近接スイッチや光電スイッチなどの電子式スイッチに関する。 The present invention relates to an electronic switch such as a proximity switch or a photoelectric switch used for applications such as object detection.
かかる電子式スイッチは、磁界、電界、光などを用いて物体の位置や物体の有無を非接触にて検出するものであり、例えば、加工機、組立て機、搬送装置などの産業用設備に設置されて使用されている。 Such an electronic switch detects the position of an object and the presence / absence of an object in a non-contact manner using a magnetic field, an electric field, light, etc. Has been used.
一般的に、電子式スイッチは、小型化を図るために、専用の集積回路を備えており、かかる集積回路においては、発熱による回路の誤動作および回路の破壊を防ぐために、消費電力が制限されている。 In general, an electronic switch is provided with a dedicated integrated circuit for miniaturization. In such an integrated circuit, power consumption is limited in order to prevent malfunction of the circuit and destruction of the circuit due to heat generation. Yes.
また、電子式スイッチの集積回路には、動作状態を目視確認できるように、物体の検出が行なわれたときに、それを点灯表示する動作表示灯が接続されており、制限された消費電力において、動作表示灯の駆動専用の電力を確保すると、その分だけ、集積回路内の他の回路で消費できる電力が少なくなってしまう。 In addition, the integrated circuit of the electronic switch is connected with an operation indicator lamp that lights it when an object is detected so that the operating state can be visually confirmed. If the power dedicated to driving the operation indicator lamp is secured, the power that can be consumed by other circuits in the integrated circuit is reduced accordingly.
そこで、本件出願人は、特許文献1において、動作状態を表示する動作表示灯を、検出結果を出力する出力トランジスタのオンオフを制御する電力を用いて駆動する構成を提案した。
上記特許文献1では、出力トランジスタの電流経路内に、動作表示灯を設けているために、次のような課題がある。 In the said patent document 1, since the operation indicator lamp is provided in the electric current path | route of an output transistor, there exist the following subjects.
一般に、動作表示灯としては、少ない電流消費で、十分な輝度が得られる発光ダイオード(LED)が用いられるが、かかる発光ダイオードは、黒色樹脂に比べて、熱膨張係数が大きな透明樹脂によってモールドされており、このため、高温の使用環境では、黒色樹脂によってモールドされている他の回路素子に比べて、熱ストレスによる機械的寿命が短くなり、例えば、接合部が剥がれたり、ボンディングワイヤが断線してオープン故障する場合がある。 In general, light emitting diodes (LEDs) that can obtain sufficient luminance with low current consumption are used as operation indicator lamps. Such light emitting diodes are molded by a transparent resin having a larger thermal expansion coefficient than that of black resin. For this reason, in a high temperature use environment, the mechanical life due to thermal stress is shortened compared to other circuit elements molded with black resin.For example, the joint is peeled off or the bonding wire is disconnected. May cause an open failure.
かかるオープン故障が生じると、同一の電流経路に設けられている出力トランジスタに対して、該出力トランジスタのオンオフを制御するための電流を流すことができず、出力不良となってしまい、かかる出力に基づいて稼動される設備を停止せざるを得ない場合があるといった難点がある。 When such an open failure occurs, a current for controlling on / off of the output transistor cannot be supplied to the output transistor provided in the same current path, resulting in an output failure. There is a problem that there is a case where it is necessary to stop the equipment that is operated based on.
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであって、動作表示灯がオープン故障しても正常な出力が得られるようにした電子式スイッチを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide an electronic switch capable of obtaining a normal output even when an operation indicator lamp is open.
(1)本発明の電子式スイッチは、検出対象物の検出結果に応じたオンオフ出力を与える出力部と、該出力部の出力状態を表示する表示部とを備え、前記出力部をオンオフ制御する電流経路に、前記表示部を設けて、前記電流経路の電流を、前記表示部の駆動に兼用する電子式スイッチであって、前記表示部に並列にバイパス回路を設け、前記電流経路の電流が、前記表示部を流れないときに、前記バイパス回路を介して前記出力部に電流を流すものである。 (1) An electronic switch according to the present invention includes an output unit that provides an on / off output according to a detection result of a detection target, and a display unit that displays an output state of the output unit, and performs on / off control of the output unit. An electronic switch for providing the display unit in a current path and sharing the current in the current path for driving the display unit, wherein a bypass circuit is provided in parallel with the display unit, and the current in the current path is When the current does not flow through the display unit, a current is passed through the output unit via the bypass circuit.
当該電子式スイッチの消費電流は、例えば、数十mA以下であるのが好ましく、より好ましくは、30mA程度以下である。 For example, the current consumption of the electronic switch is preferably several tens mA or less, and more preferably about 30 mA or less.
また、表示部の消費電流は、例えば、数mA以下以下であるのが好ましい。 Moreover, it is preferable that the consumption current of a display part is below several mA, for example.
本発明の電子式スイッチによると、出力部のオンオフ制御と表示部の駆動とを同じ電流経路の電流によって行うので、消費電流を低減することができる。 According to the electronic switch of the present invention, the on / off control of the output unit and the driving of the display unit are performed by the current in the same current path, so that current consumption can be reduced.
しかも、表示部に並列にバイパス回路を設けているので、表示部がオープン故障して電流が流れなくなっても、バイパス回路を介して出力部に電流を流してオンオフ制御を行なうことが可能となり、出力不良となることがない。 In addition, since a bypass circuit is provided in parallel with the display unit, even if the display unit is open failure and current does not flow, it is possible to perform on / off control by flowing current to the output unit via the bypass circuit. There is no output failure.
(2)本発明の電子式スイッチの一つの実施形態では、前記出力部がトランジスタで構成される一方、前記表示部が発光ダイオードで構成される。 (2) In one embodiment of the electronic switch of the present invention, the output unit is constituted by a transistor, while the display unit is constituted by a light emitting diode.
この実施形態によると、発光ダイオードを用いるので、少ない消費電流で十分な輝度を得ることができる。 According to this embodiment, since the light emitting diode is used, sufficient luminance can be obtained with a small current consumption.
(3)上記(2)の実施形態では、前記バイパス回路が、前記発光ダイオードに逆極性並列に接続される定電圧ダイオードで構成される。 (3) In the embodiment of the above (2), the bypass circuit is composed of a constant voltage diode connected to the light emitting diode in reverse polarity parallel.
この実施形態によると、発光ダイオードが正常であるときには、定電圧ダイオードに電流が流れないので、無駄な電流を消費することがなく、また、発光ダイオードがオープン故障して電流が流れなくなったときには、定電圧ダイオードを介して出力部に電流を流してオンオフ制御を行なうことが可能となり、出力不良となることがない。 According to this embodiment, when the light emitting diode is normal, no current flows through the constant voltage diode, so that no wasteful current is consumed, and when the light emitting diode does not flow due to an open failure, It is possible to perform on / off control by supplying a current to the output section via the constant voltage diode, and no output failure occurs.
(4)上記(2)の実施形態では、前記バイパス回路が、前記発光ダイオードに同極性並列に接続される複数のダイオードの直列回路で構成されている。 (4) In the embodiment of (2), the bypass circuit is configured by a series circuit of a plurality of diodes connected in parallel to the light emitting diodes with the same polarity.
この実施形態によると、発光ダイオードが正常であるときには、複数のダイオードの直列回路に電流が流れないので、無駄な電流を消費することがなく、また、発光ダイオードがオープン故障して電流が流れなくなったときには、複数のダイオードの直列回路を介して出力部に電流を流してオンオフ制御を行なうことが可能となり、出力不良となることがない。 According to this embodiment, when the light emitting diode is normal, no current flows in the series circuit of the plurality of diodes, so that no unnecessary current is consumed, and the current does not flow due to an open failure of the light emitting diode. In this case, it is possible to perform on / off control by supplying a current to the output section through a series circuit of a plurality of diodes, so that no output failure occurs.
(5)上記(2)の実施形態では、前記バイパス回路が、前記発光ダイオードに並列に接続される抵抗で構成される。 (5) In the embodiment of (2) above, the bypass circuit is configured by a resistor connected in parallel to the light emitting diode.
この実施形態によると、発光ダイオードがオープン故障して電流が流れなくなったときには、抵抗を介して出力部に電流を流してオンオフ制御を行なうことが可能となり、出力不良となることがない。 According to this embodiment, when the light-emitting diode fails to open and current does not flow, it is possible to control the on / off by supplying current to the output section via the resistor, so that no output failure occurs.
(6)本発明の電子式スイッチの他の実施形態では、前記出力部のオンオフ制御を行うとともに、前記表示部の表示制御を行う集積回路を備えている。 (6) In another embodiment of the electronic switch of the present invention, the electronic switch includes an integrated circuit that performs on / off control of the output unit and performs display control of the display unit.
この実施形態によると、消費電力が制限される集積回路において、その消費電流の抑制に有効である。 According to this embodiment, in an integrated circuit in which power consumption is limited, it is effective for suppressing current consumption.
(7)本発明の電子式スイッチの更に他の実施形態では、前記検出対象物の検出領域内に磁界を発生させるものである。 (7) In still another embodiment of the electronic switch of the present invention, a magnetic field is generated in a detection region of the detection object.
この実施形態によると、誘導形の近接スイッチとして好適である。 According to this embodiment, it is suitable as an inductive proximity switch.
本発明によれば、出力部のオンオフ制御と表示部の駆動とを同じ電流経路の電流によって行うので、消費電流を低減することができる。しかも、表示部に並列にバイパス回路を設けているので、表示部がオープン故障して電流が流れなくなっても、バイパス回路を介して出力部に電流を流してオンオフ制御を行なうことが可能となり、出力不良となることがない。 According to the present invention, since the on / off control of the output unit and the display unit are driven by the current in the same current path, the current consumption can be reduced. In addition, since a bypass circuit is provided in parallel with the display unit, even if the display unit is open failure and current does not flow, it is possible to perform on / off control by flowing current to the output unit via the bypass circuit. There is no output failure.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態に係る電子式スイッチとしての近接スイッチのブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of a proximity switch as an electronic switch according to an embodiment of the present invention.
この実施形態の近接スイッチ1は、検出コイルからなる検出素子2と、この検出素子2に接続された発振回路からなる検出回路部3と、発振信号を検波して積分する積分回路部4と、この積分回路部4の出力に基づいて、検出対象物体の有無を弁別する弁別回路部5と、弁別結果に基づいて、出力を制御する出力制御回路部6と、各回路部3〜6に電源を供給する電源回路部7とを備えており、これら回路部3〜7は、集積回路(IC)8で構成される。
The proximity switch 1 of this embodiment includes a detection element 2 including a detection coil, a detection circuit unit 3 including an oscillation circuit connected to the detection element 2, an integration circuit unit 4 that detects and integrates an oscillation signal, Based on the output of the integration circuit unit 4, a
この集積回路8には、外付け部品として、LED(発光ダイオード)からなる動作表示灯9と、出力トランジスタ10とが接続される。
The
すなわち、近接スイッチ1の電源端子T1と集積回路8の電源端子T4との電源ラインに、動作表示灯9のアノードが接続されるとともに、動作表示灯9のカソードが集積回路8の接続端子T5に接続される。この動作表示灯9に並列に、後述の定電圧ダイオード18を逆極性で接続しており、この定電圧ダイオード18は、動作表示灯9の電圧降下よりも大きいツェナー電圧となっている。
That is, the anode of the operation indicator lamp 9 is connected to the power supply line between the power supply terminal T1 of the proximity switch 1 and the power supply terminal T4 of the
また、近接スイッチ1の出力端子T2に、出力トランジスタ10のコレクタが接続されるとともに、出力トランジスタ10のベースが、集積回路8の出力端子T6に接続され、出力トランジスタ10のエミッタが、近接スイッチ1の電源端子T3と集積回路8の電源端子T7との間のグランドラインに接続される。
Further, the collector of the
集積回路8の接続端子T5および出力端子T6は、内部の出力制御回路部6に接続されている。
The connection terminal T5 and the output terminal T6 of the
図2は、図1の出力トランジスタ10、動作表示灯9および出力制御回路部6の要部を示す路図であり、図1に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
FIG. 2 is a path diagram showing the main parts of the
出力制御回路部6は、弁別回路5から検出状態に応じた検出出力Sがベースに与えられるトランジスタ12と、定電流回路11とを備えており、トランジスタ12のコレクタが接続端子T5に接続される一方、エミッタが定電流回路11に接続され、この定電流回路11が、出力端子T6に接続される。
The output
この実施形態では、検出対象物体が検出されると、弁別回路部5から出力制御回路部6のトランジスタ12のベースに、ハイレベルの検出出力Sが与えられてトランジスタ12がオンし、これによって、定電流回路11を介して、動作表示灯9に定電流Iが流れて動作表示灯9が点灯するとともに、出力トランジスタ10のベースに定電流Iが流れて出力トランジスタ10がオンする。
In this embodiment, when an object to be detected is detected, a high-level detection output S is given from the
また、検出対象物体が検出されていない状態では、弁別回路部5から出力制御回路部6のトランジスタ12のベースに、ローレベルの検出出力Sが与えられてトランジスタ12がオフし、動作表示灯9に電流が流れず、動作表示灯9が非点灯の状態になるとともに、出力トランジスタ10のベースに電流が流れず、出力トランジスタ10がオフする。
In the state where the detection target object is not detected, a low level detection output S is given from the
このように、出力トランジスタ10のオンオフを制御する電流経路に、動作表示灯9を設けているので、動作表示灯9の駆動専用の電力を確保する必要がなく、その分電流消費を低減することができる。
Thus, since the operation indicator lamp 9 is provided in the current path for controlling the on / off of the
動作表示灯9は、5mA程度の少ない消費電流で高い輝度が得られるので、LED(発光ダイオード)を用いているが、このLEDは、高温の使用環境では、黒色樹脂によってモールドされている他の回路素子に比べて、熱ストレスによる機械的寿命が短くなり、オープン故障する場合がある。 The operation indicator lamp 9 uses an LED (light emitting diode) because high luminance can be obtained with a low current consumption of about 5 mA. This LED is another type of LED molded with a black resin in a high temperature use environment. Compared to circuit elements, the mechanical life due to thermal stress is shortened, and an open failure may occur.
そこで、この実施形態では、上述のように、動作表示灯9に並列にバイパス回路を構成する定電圧ダイオード18を逆極性で接続している。
Therefore, in this embodiment, as described above, the
このように動作表示灯9に並列に定電圧ダイオード18を設けているので、動作表示灯がオープン故障した場合に、検出対象物体が検出されて、出力回路制御部6のトランジスタ12がオンしたときには、定電圧ダイオード18の両端電圧がツェナー電圧以上となって定電圧ダイオード18が導通し、これによって、出力トランジスタ10のベースに電流が流れて、出力トランジスタ10がオンすることになり、正常な出力が得られることになる。
Since the
したがって、この実施形態によれば、従来のように、動作表示灯9がオープ故障した場合に、出力トランジスタの出力が不良となって、設備を停止させざるを得ないといったこともない。 Therefore, according to this embodiment, when the operation indicator lamp 9 has an open failure as in the prior art, the output of the output transistor becomes defective and the facility has to be stopped.
また、動作表示灯9が正常に動作しているときには、定電圧ダイオード18には、電流が流れず、無駄な電流消費がない。
Further, when the operation indicator lamp 9 is operating normally, no current flows through the
(実施形態2)
図3は、本発明の他の実施形態の図2に対応する要部の回路図である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a circuit diagram of a main part corresponding to FIG. 2 of another embodiment of the present invention.
この実施形態では、バイパス回路を、定電圧ダイオード18に代えて、動作表示灯9の電圧降下よりも大きな電圧特性を有する2個のダイオード19,20の直列回路としている。
In this embodiment, the bypass circuit is a series circuit of two
この実施形態においても、動作表示灯9がオープン故障した場合に、検出対象物体が検出されたときには、ダイオード19,20が導通し、これによって、出力トランジスタ10のベースに電流が流れて、出力トランジスタ10がオンすることになり、正常な出力が得られることになる。
Also in this embodiment, when the operation indicator lamp 9 has an open failure and the detection target object is detected, the
また、動作表示灯9が正常に動作しているときには、ダイオード19,20には、電流が流れず、無駄な電流消費がない。
Further, when the operation indicator lamp 9 is operating normally, no current flows through the
(実施形態3)
図4は、本発明の更に他の実施形態の要部の回路図である。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a circuit diagram of a main part of still another embodiment of the present invention.
この実施形態では、バイパス回路を、抵抗21によって構成している。
In this embodiment, the bypass circuit is configured by the
この実施形態においても、動作表示灯9がオープン故障して電流が、動作表示灯9を流れなくなっても、抵抗21を介して出力トランジスタ10のベースに駆動電流を流すことができる。
Also in this embodiment, even if the operation indicator lamp 9 is open-failed and current stops flowing through the operation indicator lamp 9, the drive current can be supplied to the base of the
(その他の実施形態)
本発明の他の実施形態として、図5〜図7に示すように、動作表示灯9およびバイパス回路を、集積回路8の出力端子T6と出力トランジスタ10との間に設けてもよい。
(Other embodiments)
As another embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 5 to 7, the operation indicator lamp 9 and the bypass circuit may be provided between the output terminal T <b> 6 of the
また、上述の各実施形態では、NPN型のトランジスタを用いた例を示したけれども、本発明の他の実施形態として、PNP型のトランジスタを用いてもよい。 In each of the above-described embodiments, an example using an NPN transistor has been described. However, as another embodiment of the present invention, a PNP transistor may be used.
上述の実施形態では、近接スイッチに適用して説明したけれども、本発明の他の実施形態として、光電スイッチに適用してもよい。 Although the above embodiment has been described as applied to a proximity switch, it may be applied to a photoelectric switch as another embodiment of the present invention.
本発明は、近接スイッチや光電スイッチなどに有用である。 The present invention is useful for proximity switches, photoelectric switches, and the like.
1 近接スイッチ
9 動作表示灯
10 出力トランジスタ
18 定電圧ダイオード
19,20 ダイオード
21 抵抗
1 Proximity Switch 9
Claims (7)
前記表示部に並列にバイパス回路を設け、前記電流経路の電流が、前記表示部を流れないときに、前記バイパス回路を介して前記出力部に電流を流すことを特徴とする電子式スイッチ。 An output unit that provides an on / off output according to a detection result of the detection target; and a display unit that displays an output state of the output unit; and the display unit is provided in a current path that controls on / off of the output unit, An electronic switch that uses the current in the current path to drive the display unit,
An electronic switch, wherein a bypass circuit is provided in parallel with the display unit, and a current flows through the output unit via the bypass circuit when a current in the current path does not flow through the display unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007115275A JP2008270128A (en) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | Electronic switch |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010123383A (en) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Teijin Ltd | Separator for nonaqueous secondary battery, method of manufacturing the same, and nonaqueous secondary battery |
CN106879112A (en) * | 2017-03-06 | 2017-06-20 | 深圳市茂捷半导体有限公司 | A kind of proximity magnetic induction switch control chip and its control method |
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2007
- 2007-04-25 JP JP2007115275A patent/JP2008270128A/en active Pending
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CN106879112A (en) * | 2017-03-06 | 2017-06-20 | 深圳市茂捷半导体有限公司 | A kind of proximity magnetic induction switch control chip and its control method |
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