JPH0246192A - 制御回路 - Google Patents

制御回路

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JPH0246192A
JPH0246192A JP1113559A JP11355989A JPH0246192A JP H0246192 A JPH0246192 A JP H0246192A JP 1113559 A JP1113559 A JP 1113559A JP 11355989 A JP11355989 A JP 11355989A JP H0246192 A JPH0246192 A JP H0246192A
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JP
Japan
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motor
voltage source
load
electronic means
control circuit
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JP1113559A
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English (en)
Inventor
James A Tennant
ジェームス・アンドリュー・テナント
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Emerson Electric Co
Original Assignee
Emerson Electric Co
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0851—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load for motors actuating a movable member between two end positions, e.g. detecting an end position or obstruction by overload signal
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/026—Current limitation using PTC resistors, i.e. resistors with a large positive temperature coefficient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00—Electricity: motor control systems
    • Y10S388/90—Specific system operational feature
    • Y10S388/903—Protective, e.g. voltage or current limit

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  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光皿至宜豆 本発明は制御回路、−層詳細には、予め定められた条件
が検出された時に電圧源から負荷を自動的に切り離すた
めの制御回路に係る。本発明は特に、電動機と共に使用
するのに応用可能であり、また特にそれに関して説明さ
れる。しかし、本発明がより広い局面を有し、また他の
電気的に作動する装置と共に使用され得ることは理解さ
れよう。
電動窓、電動アンテナ、電動座席及び電動サンルーフの
ような電動装置を自動車に装備することは一般に行われ
ている。このような電動機に対する制御回路は一般に、
振動及び電圧変動に対して敏感であり、また過負荷保護
を行わない機械的電流リレーを使用している。
振動及び電圧変動に対する敏感さが少なく、しかも過負
荷保護を行う信頼性に富む制御回路を提供することは望
ましい。
光且二盟翌 本発明によれば、ＰＴＣデバイスが過負荷保護を行い、
かつ保持回路を除勢する二重機能を果たす。
本発明の制御回路は、電圧源及び負荷をそれぞれ接続し
また切り離すためラッチされた状態及びラッチされない
状態を有する保持回路を含んでいる。手動操作可能な手
段であって、その操作状態に無関係に保持回路を通じて
電圧源及び負荷を接続するべく保持回路を付勢するため
の手動操作可能な手段が設けられている。電圧源及び負
荷を切り離すべく保持回路をラッチ解除するため、負荷
への過剰な電流に応答する熱応答手段が設けられている
。熱応答手段は、保持回路がラッチ解除されている時に
は、電圧源から切り離されている。
本発明の改良された回路は、負荷への電流の流れ方向を
選択的に逆転するためのスイッチ手段を含んでいる。保
持回路は一つの方向のみに負荷へ電流を供給するために
作動可能である。
回路は好ましくは、保持回路及び手動操作可能な手段に
無関係に電圧源及び負荷を選択的に接続するためのスイ
ッチ手段を含んでいる。このことは、保持回路をバイパ
スして負荷へ電流を供給することを可能にする。
好ましい配置では、制御回路は限界位置の間で両方向に
制限された移動範囲を有する可動部材を運動させるため
に使用される電動機の制御に用いられる。熱応答手段は
、可動部材がその限界位置の一つに到達したこと、又は
可動部材がその限界位置の中間の障害物に遭遇したこと
に起因する電動機の過負荷に応答して作動可能である。
本発明の主な目的は、電圧源を負荷に接続する保持回路
を制御し、かつ過負荷保護をも行う改良された制御回路
を提供することである。
本発明の他の目的は、このような制御回路であって、製
造及び組立コストが少なくてすみ、かつ作動の信頼性に
富む制御回路を提供することである。
しい　　１の■ 以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。図面は本発明のいくつかの好ましい実施
例を示すものであり、それにより本発明の範囲を限定す
るものではない。図面には自動車の電動窓を作動させる
ための制御回路が示されている。回路は、窓がその最も
下側の位置に到達するまで電動機を作動させる保持回路
を付勢するために瞬間的に操作され得る自動又は高速モ
ードの瞬間スイッチを含んでいる。回路は、窓を上方又
は下方へ運動させるべく電動機を選択的に作動させるた
めの常規ダウン及び常規アップスイッチをも含んでいる
。電動機による電流要求の増大に応答する熱応答手段が
保持回路をラッチ解除し、また過負荷保護をも行う。
第１図を参照すると、電圧源Ａが電動１１Ｂを選択的に
作動させるために設けられている。熱応答手段Ｃが電動
機Ｂと直列に接続されており、また電圧源Ａから電動機
Ｂを切り離すために電動機Ｂによる過剰な電流要求に応
答して作動可能である。
熱応答手段Ｃは多くの形態をとり得るが、正の抵抗温度
係数ををする形式のものであることは好ましい。熱応答
手段Ｃに使用される材料はカーボンブラ・ツクのような
粒子状伝導性充填材を有する伝導性ポリマーであってよ
い。しかし、材料はチタン酸バリウムのようなドープさ
れたセラミックスを含んでいる他の形態をもとり得る。
この応用の目的で、説明される形式の熱保護装置はＰＴ
Ｃデバイス又はＰＴＣ材料と呼ばれる。ＰＴＣデバイス
は温度と共に抵抗に非線形変化を呈する。成る狭い温度
範囲内で、ＰＴＣデバイスの電気抵抗は鋭く跳躍する。
ＰＴＣデバイスは周囲環境の温度条件もしくは電流過負
荷条件に応答するべくカストマ−化され得る。また、Ｐ
ＴＣデバイスの抵抗及びスイッチング温度は、ＰＴＣ材
料の組成の変更及びそのジオメトリの変更により変更さ
れ得る。
典型的な応用では、ＰＴＣデバイスは保護を必要とする
回路構成要素と直列に接続されている。
システム内の過負荷の場合には、ＰＴＣデバイスはその
通過電流からの自己誘導加熱（１’Ｒ）によりもしくは
過大な周囲温度の検出によりスイッチング温度に到達す
る。この点で、ＰＴＣデバイスはその高抵抗状態に切換
ねり、また電流の流れを有効に阻止する。ＰＴＣデバイ
スをその高抵抗状態に保持する電流の最小の大きさは持
続する（トリンクル電流）。いったん電力源が中断され
、また異常条件が補正されると、ＰＴＣデバイスはその
伝導状態に復帰し、システムを再び保護し得る状態とな
る。
常規ダウンスイッチＤは窓を任意の所望の開位置まで下
方に運動させるべく電動機Ｂを作動させるため選択的に
作動可能である。自動又は高速ダウンスイッチＥは窓を
その全開位置まで完全に下方に運動させるべく電動機Ｂ
を自動的に作動させるために設けられている。連結され
たスイッチの対Ｆ、Ｇは席時は実線で示されている位置
へバイアスされており、また窓を上方へ運動させるべく
電動機Ｂを作動させるため破線で示されている位置へ選
択的に運動可能である。
常規ダウンスイッチＤが閉じられている時、電流は電圧
源Ａから導線１．２及び３を通じて導線４中の熱応答手
段Ｃ及び電動機Ｂに供給される。
回路は導線５、スイッチＧ、導線６及び導線７を通じて
完成される。スイッチＤの釈放は電圧源Ａから電動機Ｂ
を切り離し、また窓を任意の所望の位置で停止させる。
窓を上方に運動させることが望まれる時には、連結され
たスイッチＦ、ＧがＦ’、Ｇ’位置へ移動される。その
後、電流は電圧源Ａから導線８、スイッチＧ′及び導線
５を通じて導線４中の電動機Ｂ及び熱応答手段Ｃに供給
される。電動機Ｂを通る電流の流れは、窓を上方に運動
させるため電動機Ｂを逆方向に作動させるべく逆転され
ている。
導線４から電流は導線９中のダイオードＨを通って導線
１０、スイッチＦ′へ、また次いで導線６を通って導線
７へ流れる。
第１図の回路が自動又は高速ダウンモードで作動する時
、スイッチＦ、Ｇは実線で示されている常時位置にある
。スイッチＥを閉じると、電流は電圧源Ａから導線１．
２及び１１を通って、また電流制限抵抗Ｉ及びダイオー
ドＪを通ってサイリスタにのゲート１２へ流れる。この
電流はサイリスタＫをゲートオンするので、電流はそれ
を通って電圧源Ａから導線１、導線１４、スイッチＦ及
び導線１０を通って流れる。スイッチＥは、サイリスク
Ｋがゲートオンされれば直ちに釈放され得る。なぜなら
ば、サイリスタＫを通って流れる電流がサイリスタＫを
導通状態に保つからである。
芯がその最も下側の位置に到達する時、電動機Ｂは失速
し、また実質的により大きい電流を流れさせる。この電
流は、電動機Ｂへの電流の流れを有効に遮断するため熱
応答手段Ｃをその高抵抗状態に切換ねらせる。熱応答手
段Ｃがその高抵抗状態に切換ねると同時に、サイリスタ
Ｋを通る電流はサイリスタＫを導通状態に保つのにもは
や十分でなくなる。従って、回路は、スイッチの一つが
再び深作されるまで、非能動化される。
第２図には、電動機Ｂ及び熱応答手段Ｃと直列に接続さ
れているＭＯＳＦＥＴを含んでいる回路が示されている
。ＭＯＳＦＥＴ　　Ｍはゲート３０を有し、またダイオ
ード３２がＭＯＳＦＥＴの内部に設けられている。
常規ダウンスイッチＤを閉じると、ＭＯＳＦＥＴをター
ンオンするためにバイアス電圧が導線３４を通じてＭＯ
Ｓ　Ｆ　ＥＴのゲート３０に与えられる。次いで電流が
電圧源Ａから導線３６．３８及びスイッチＦを通って導
線４中の電動機Ｂ及び熱応答手段Ｃへ流れる。電流はＭ
ＯＳＦＥＴ　　Ｍを通って導線４０、スイッチＧ及び導
線４２へ流れる。常規ダウンスイッチＤを釈放すると、
ＭＯＳＦＥＴのゲート３０のバイアス電圧の消滅により
ＭＯＳＦＥＴがターンオフするので、電動機は停止する
。
電動機Ｂを逆方向に作動させて窓を上方に運動させるた
めには、スイッチＦ、Ｇがそれらの実線で示されている
位置からそれらの破線で示されている位置Ｆ’、Ｇ’へ
移動される。電流は次いで電圧源Ａから導線３６、導線
４４、スイッチＧ′導線４０、ＭＯＳ　Ｆ　ＥＴ内部の
ダイオード３１、導線４及びスイッチＦ′を通じて供給
される。スイッチＦ、Ｇの釈放によりスイッチＦ、Ｇは
それらの実線で示されている位置へ復帰し、また電動機
Ｂは窓を所望の上昇位置に保って停止する。
窓が障害物に遭遇する場合、又はスイッチＤ又はＦ、Ｇ
が押された状態にとどまっている間に窓が最も上側又は
下側の位置に到達する場合には、電動機はより大きい電
流を要求し、この電流が電動機Ｂへの電流を中断するた
め熱応答手段Ｃにより検出される。
電動機Ｂは、自動又は高速ダウンスイッチＥを瞬間的に
閉じることにより窓を最も下側の位置へ運動させるため
に作動し得る。スイッチＥを閉じると、ＭＯＳＦＥＴ　
　ＭをターンオンするためＭＯＳＦＥＴのゲート３０の
バイアス電圧が導線５０、ダイオード５２及び導線２４
を通じて与えられる。また、スイッチＥを瞬間的に閉じ
ると、キャパシタ５４．５６が抵抗５８を通じて充電さ
れる。キャパシタ５４．５６が予め定められた電圧に充
電される時、ＮＰＮ　）ランジスタＮがバイアスオンさ
れる。このことはＰＮＰ　トランジスタＰをターンオン
するための順方向バイアスをトランジスタＰに与える。
導線６０中の抵抗５８は、トランジスタＮがターンオン
される時に順方向バイアスがトランジスタＰに与えられ
るように、適当な電圧降下をトランジスタＰのエミッタ
に与える。
導線６４中の抵抗６２は電流制限抵抗である。
トランジスタＮ、Ｐは保持回路の部分であり、また導線
７０中のダイオード６８はこのような保持回路を電動機
回路から絶縁している。いったんトランジスタＮ、、Ｐ
がターンオンされ、かつスイッチＥが開かれると、トラ
ンジスタＰ及び導線６４を通って流れる電流が導線７４
を通じてトランジスタＮを導通状態に保つ。電流は、Ｍ
ＯＳＦＥＴのゲート３０へのバイアス電圧を維持するた
めトランジスタＮから導線７６及びダイオード７８を通
って流れる。電流は次いで、常規ダウンスイッチＤを閉
じた場合について説明した仕方と同じ仕方で、電動機Ｂ
、熱応答手段Ｃ及びＭＯ３ＦＥＴＭを通って流れる。
高速ダウンスイッチＥが釈放され、かつトランジスタＮ
、Ｐが導通状態にとどまっているとき、電動機Ｂは窓が
完全に下降するまで作動する。その点で、電動機は、熱
応答手段Ｃをその高抵抗状態に切換わらせるより大きい
電流を要求する。このことはトランジスタＰをターンオ
フするため導線８０、ダイオード８２及び導線７０を通
じて逆バイアスを与える。また、その結果、トランジス
タＮがターンオフされて、ＭＯＳＦＥＴのゲート３０か
らバイアス信号を除く。その後、回路全体は、スイッチ
が再び操作されるまで、オフ状態にとどまる。
もし回路が高速ダウンモードにある間にアップスイッチ
Ｆ’、Ｇ’が操作されれば、トランジスタＰをターンオ
フするための逆バイアスが導線４４、スイッチＧ′、導
線８６、ダイオード８８及び導線７０を通じてトランジ
スタＰに与えられる。
このことは保持回路をランチ解除する。
抵抗１０２．１０４は電流制限抵抗である。抵抗１０６
は雑音に対する保持回路の敏感さを減するためのトラン
ジスタＰへのフィードバック抵抗である。ダイオード１
０８はアップモードでのみ電動機の両端に接続されてい
るダイナミックブレーキングダイオードであり、また窓
が上方に運動している間にアップスイッチＦ’、Ｇ’が
それらの常時位置への復帰のために釈放されている時に
電動機をそれ自体に短絡する。このことは電動機のダイ
ナミック停止を行う。ＭＯＳＦＥＴのゲート３０の付近
のツェナーダイオード１１０及び抵抗１１２は、ＭＯＳ
ＦＥＴのゲートをスパイクから保護するため、過渡的な
電流及び電圧を吸収する。抵抗１１４．１１６は所望の
電圧降下を生ずる。トランジスタＰがターンオフされて
いる時、キャパシタ５４．５６が放電し、またトランジ
スタＮをターンオフする。
図示かつ説明された配置では、第１図のサイリスクＫ及
び第２図のトランジスタＮ、Ｐは電圧源及び負荷（いま
の実施例では電動機）をそれぞれ接続しまた切り離すた
めの付勢及び除勢状態を有する電子的手段をなしている
。これらの電子的手段は電動機及び電圧源を接続しかつ
切り離すためのラッチされた状態及びラッチされない状
態を有する保持回路をもなしている。高速ダウンスイッ
チＥは、その操作状態に無関係に電子的手段又は保持回
路を通じて電圧源及び電動機を接続するべく電子的手段
又は保持回路を付勢するための手動操作可能な手段をな
している。熱応答手段Ｃは、電圧源から電動機を切り離
すため電子的手段又は保持回路を除勢又はラッチ解除す
るために負荷（電動［Ｂ）への過剰な電流の流れに応答
し得る。
熱応答手段Ｃは、電子的手段又は保持回路が除勢されて
いる時には、電圧源からも切り離されている。スイッチ
Ｆ、Ｇは、負荷（電動機Ｂ）への電流の流れ方向を選択
的に逆転するためのスイッチ手段をなしている。電子的
手段又は保持回路は一つの方向にのみ電動機に電流を与
える。
常規ダウンスイッチＤは、第１図の手動操作可能な手段
Ｅ及び電子的手段Ｋ又は第２図のトランジスタＮ、Ｐに
無関係に電圧源及び負荷を選択的に接続するためのスイ
ッチ手段をなしている。
以上に於ては本発明を特定の好ましい実施例について説
明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による制御回路の一つの実施例を示す図
である。 第２図は本発明による制御回路の他の実施例を示す図で
ある。 Ａ・・・電圧源、Ｂ・・・電動機、Ｃ・・・熱応答手段
、Ｄ・・・常規ダウンスイッチ、Ｅ・・・自動又は高速
ダウンスイッチ、Ｆ、Ｇ・・・連結されたスイッチ対、
Ｋ・・・サイリスタ、Ｎ・・・ＮＰＮトランジスタ、Ｐ
・・・ＰＮＰトランジスタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）電圧源を負荷に接続するための制御回路に於いて
    、前記電圧源及び負荷をそれぞれ接続しまた切り離すた
    めの付勢及び除勢状態を有する電子的手段と、手動操作
    可能な手段であって、その操作状態に無関係に前記電子
    的手段を通じて前記電圧源及び負荷を接続するべく前記
    電子的手段を付勢するための手動操作可能な手段と、前
    記電圧源及び負荷を切り離すべく前記電子的手段を除勢
    するため前記負荷への過剰な電流に応答する熱応答手段
    とを含んでおり、また前記電子的手段が除勢されている
    時には前記熱応答手段が前記電圧源から切り離されてい
    ることを特徴とする制御回路。
  2. （２）電圧源を負荷に接続するための制御回路に於いて
    、前記電圧源及び負荷を選択的に接続し又は切り離すた
    めのスイッチ手段と、前記電圧源及び負荷をそれぞれ接
    続し又は切り離すための付勢及び除勢状態を有する電子
    的手段と、前記電子的手段を付勢するための手動操作可
    能な手段と、前記電子的手段を除勢し、また前記スイッ
    チ手段を通じて前記電圧源及び負荷を切り離すため前記
    負荷への過剰な電流に応答する熱応答手段とを含んでい
    ることを特徴とする制御回路。
  3. （３）限界位置の間で両方向に可動部材の運動を制御す
    るため電動機に電圧源を選択的に接続するための制御回
    路に於いて、前記両方向のいずれかの方向に前記可動部
    材を選択的に運動させるためのスイッチ手段と、前記電
    圧源及び負荷を選択的に接続し又は切り離すための付勢
    及び除勢状態を有する電子的手段と、前記電子的手段を
    前記付勢状態にするための手動操作可能な手段とを含ん
    でおり、前記電子的手段は前記付勢状態で前記限界位置
    の一つへ前記可動部材を自動的に運動させるため前記電
    動機を作動させるべく作動可能であり、また前記電子的
    手段を前記除勢状態にするため前記可動部材が前記一つ
    の限界位置に到達する時に前記電動機によるより高い電
    流要求に応答する熱応答手段を含んでいることを特徴と
    する制御回路。
  4. （４）限界位置へ可動部材を運動させ、また次いで電動
    機を自動的に除勢するべく電動機を付勢するための制御
    回路に於いて、前記電動機をそれぞれ付勢しまた除勢す
    るための付勢及び除勢状態を有する電子的手段と、前記
    電子的手段を前記除勢状態にするための手動操作可能な
    手段と、前記電子的手段を自動的に前記除勢状態にする
    ため前記可動部材が前記限界位置に到達する時に前記電
    動機によるより高い電流要求に応答する熱応答手段とを
    含んでいることを特徴とする制御回路。
JP1113559A 1988-08-05 1989-05-02 制御回路 Pending JPH0246192A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/228,439 US4983897A (en) 1988-08-05 1988-08-05 Control circuit
US228,439 1988-08-05

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Publication Number Publication Date
JPH0246192A true JPH0246192A (ja) 1990-02-15

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ID=22857179

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JP1113559A Pending JPH0246192A (ja) 1988-08-05 1989-05-02 制御回路

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JP (1) JPH0246192A (ja)

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