JPH0247134B2 - Koryu2senshikimusetsutensuitsuchi - Google Patents

Koryu2senshikimusetsutensuitsuchi

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JPH0247134B2
JPH0247134B2 JP17482280A JP17482280A JPH0247134B2 JP H0247134 B2 JPH0247134 B2 JP H0247134B2 JP 17482280 A JP17482280 A JP 17482280A JP 17482280 A JP17482280 A JP 17482280A JP H0247134 B2 JPH0247134 B2 JP H0247134B2
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JP
Japan
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circuit
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transistor
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detection
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JP17482280A
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JPS5799031A (en
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Fumio Kamya
Kyoshi Myamoto
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945Proximity switches

Landscapes

  • Thyristor Switches And Gates (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、信号ラインと電源ラインとを共用
させた、いわゆる2線式無接点スイツチに関す
る。
従来、2線式無接点スイツチは、その内部回路
すなわち近接センサ等の検出回路を動作させるた
めの電源を、独立の電源ラインによらずに、その
スイツチ出力端に接続される2本の信号ラインか
ら供給されるようになつている。これにより、そ
の無接点スイツチは、あたかも従前のリミツトス
イツチと同様な感覚で手軽に使用することができ
る。
すなわち、その出力端子を任意の交流電源と制
御負荷との間に単に直列に接続されるだけでもつ
て、その制御負荷への電源をスイツチング制御す
ることができるようになつている。
ところで、この種の2線式無接点スイツチは、
一般に、第1図にその従来例を示すように、整流
ブリツジ1の直流出力端c,dに接続されたサイ
リスタ2と、例えば近接センサ等の検出回路Aと
を有する。そして、上記直流出力端c,dから得
られる電源を、定電流制限回路3、定電圧素子と
してのツエナーダイオードZ1および平滑コンデン
サC1をそれぞれ通すことにより安定化させて上
記検出回路Aに駆動電源として与えるようにして
ある。
定電流制限回路3としては、一般に抵抗R1
使用される。これにより、検出回路Aは、上記整
流ブリツジ1の交流入力端a,bに接続される信
号ライン(図示省略)から駆動電源を得て動作
し、その検出出力は抵抗R2を経てサイリスタト
リガー回路4へ送られる。
このトリガー回路4は、トランジスタQ1、抵
抗R3および時定数コンデンサC2によつて構成さ
れ、上記検出出力に応動して上記サイリスタ2を
トリガー駆動する。これにより、整流ブリツジ1
の交流入力端a,bに上記検出出力に応じてON
−OFFのスイツチ出力が表われる。
ところで、このような2線式無接点スイツチを
実際に構成するに際しては、そのスイツチ出力の
状態がON−OFFのいずれの場合にも、上記検出
回路Aに必要かつ十分な駆動電源が供給されるよ
うにすることが必要である。
このために、上記定電流制限回路3の抵抗R1
は、ON−OFFのいずれの出力時にも上記駆動電
源を安定に供給できるような値に設定しなければ
ならない。
しかしながら、その設定は、現実には非常に難
しい要素があり、その値が高すぎると、ON出力
時に十分な駆動電源を検出回路Aに与えることが
できなくなり、これによりON出力時におけるサ
イリスタ2の導通角を小さく確保することができ
なくなつてしまう。すなわち、ON出力時におけ
る出力端子間の残留電圧が高くなつてしまう。ま
た、反対に、その値が低すぎると、今度はOFF
出力時において、抵抗R1を通つてツエナーダイ
オードZ1に流れ込む電流が大きくなつて、これに
よりOFF出力時における出力端子間の漏れ電流
が大きくなつてしまう。
このような出力端子間における残留電圧および
漏れ電流は、いずれも無接点スイツチの出力SN
比特性を悪化させるものであるから、それらの増
大は極力回避しなければならない。
これを多少なりとも回避するためには、上記抵
抗R1の値を、上記残留電圧および上記漏れ電流
をそれぞれ許容範囲内にすることのできる最適な
妥協値に近づけて設定するしかない。しかしそれ
は、制御負荷を介して接続される交流電源電圧値
がほぼ一定であると想定できる場合だけであつ
て、その電圧値が例えばAC40VからAC220Vと
いつた広い範囲にまたがるような場合には、漏れ
電流あるいは残留電圧のいずれか一方の増大を避
け得ない。また、使用する電源電圧が低い場合に
も検出回路Aに十分な駆動電流を与えられるよう
に上記抵抗R1の値を設定すると、高電圧で使用
した場合に、漏れ電流が電圧に応じて大きく増大
してしまい、またこれにより発熱損失が著しく増
えてしまうといつた問題が生ずる。
すなわち、従来の2線式無接点スイツチは、そ
のスイツチ出力端子における漏れ電流および残留
電圧をそれぞれ小さく抑えることが困難であると
ともに、広い電圧範囲で使用できるようにするこ
とが著しく困難であつた。
この発明は、以上のような背景を鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、比較的簡単
な構成でもつて、出力端子間における漏れ電流お
よび残留電圧をそれぞれ小さく抑えることができ
るとともに、使用可能な電源電圧の範囲を十分に
広くとれ、しかも正確な検出信号を常に出力でき
るように構成した2線式無接点スイツチを提供す
るものである。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。
第2図は、この発明による2線式無接点スイツ
チの一実施例を示したもので、同図において、第
1図に示したものと共通あるいは対応する部分に
は同一符号を付して説明する。
第2図に示すように、2線式無接点スイツチ
は、検出回路Aに並列にコンデンサC1およびツ
エナーダイオードZ1が接続され、コンデンサC1
とツエナーダイオードZ1との間にはダイオード
D1が介挿されている。すなわち、コンデンサC1
とツエナーダイオードZ1とダイオードD1とによ
り、定電圧を検出回路Aに供給する定電圧供給回
路(定電圧供給手段)を構成している。
定電圧供給回路のダイオードD1には、定電圧
供給回路側に電流を供給する定電圧供給回路3を
構成する第1のトランジスタQ2が接続されてい
る。
さらに、検出回路Aには検出回路Aの検出信号
の出力に応じてオンし、かつ、その出力信号を出
力側に出力するスイツチング手段であるサイリス
タ2が接続されている。
また、この検出回路Aおよびサイリスタ2との
間には、駆動回路としてのサイリスタトリガー回
路4が介挿されている。
すなわち、上記検出回路Aとは、サイリスタト
リガー回路4のスイツチング素子として使用する
NPN型の第2のトランジスタQ1のベース側が抵
抗R2を介して接続されているとともに、上記定
電流制限回路3の第1のトランジスタQ2のベー
ス側とは、第2のトランジスタQ1のコレクタ側
がツエナーダイオードZ3を介して接続されてい
る。
さらに、駆動回路であるサイリスタトリガー回
路4のエミツタ側には、スイツチング手段である
サイリスタ2のゲート側に接続されている。
なお、上記駆動回路を構成するトリガー回路4
は、第2のトランジスタQ1、エミツタ抵抗R3
よび時定数コンデンサC2とによつて、エミツタ
フオロワ型出力回路を構成している。
また、定電流制限回路3は、上記第1のトラン
ジスタQ2と抵抗R4,R5およびツエナーダイオー
ドZ2によつて構成された一種の定電流回路で、そ
の制限電流値は、主に抵抗R4およびツエナーダ
イオードZ2によつて定められる。
すなわち、検出回路Aとスイツチング手段であ
るサイリスタ2と駆動回路であるサイリスタトリ
ガー回路4および定電流制限回路3の関係は、検
出回路Aの正規出力をオン状態にするときの上記
検出回路Aの出力に応じてサイリスタ2をオンさ
せて出力側に検出信号を出力するとともに上記第
1のトランジスタQ2を強制的に導通駆動させ、
これにより上記定電流制限回路3の電流制限動作
を、オン出力時のときだけ解除させて大電流を検
出回路A側の定電流制限回路側に供給するように
構成されている。
さらに、詳述すると、第2のトランジスタQ1
のコレクタ電流は、ツエナーダイオードZ3を介し
て、上記定電流制限回路3の第1のトランジスタ
Q2のベースから与えられるようになつている。
ただし、そのコレクタ電流は、第1のトランジ
スタQ2のベースからだけ供給されるようになつ
ている。このため、第2のトランジスタQ1のコ
レクタ側は、定電流制限回路3側の抵抗R5およ
びツエナーダイオードZ2に対しダイオードD2
よつて直流的に分離される。
また、定電流制限回路3の第1のトランジスタ
Q2のエミツタ側に直列に挿入されている抵抗R4
には、ツエナーダイオードZ4が並列に接続されて
いるが、そのツエナー電圧値は、定電流制限回路
3の電流制限動作を妨げぬように設定されてい
る。
すなわち、第1のトランジスタQ2のベースと
エミツタ間の電圧降下分と、ダイオードD2とツ
エナーダイオードZ2とによる電圧降下分との合計
値と同じかそれよりも若干高めに設定されてい
る。
さて、この発明では、上述したように定電流制
限回路3に第1のトランジスタQ2を用いており、
検出回路Aの正規出力をオン状態にするときの上
記検出回路Aの出力に応じて上記第1のトランジ
スタQ2を強制的に導通駆動させ、これにより上
記定電流制限回路3の電流制御動作を、オン出力
時のときだけ解除させる。
また、上記検出回路Aからはその検出動作によ
つて“H”と“L”の2値の論理化出力が発せら
れるが、その出力は抵抗R2を通して駆動回路で
あるサイリスタトリガー回路4へ送られる。
また、この発明に係る2線式無接点スイツチ
は、まず従来のものと同様に、検出回路Aの出力
に応じて整流ブリツジ1の直流出力端c,dに接
続されたサイリスタ2の導通制御を行なうことに
より上記整流ブリツジ1の交流入力端a,bに
ON−OFFのスイツチ出力を得るようにしてあ
る。
これとともに、上記検出回路Aの駆動電源を上
記整流ブリツジ1の直流出力端c,dから得るよ
うにしてある。上記整流ブリツジ1の直流出力端
c,dから得られる電源は、定電流制限回路3、
定電圧素子としてのツエナーダイオードZ1、ダイ
オードD1および平滑コンデンサC1をそれぞれ動
作することにより安定化されて、上記検出回路A
に駆動電源として与えられるようになつている。
なお、この実施例では、スイツチング素子とし
てNPN型トランジスタQ2を用いたが、これに代
えてPNP型トランジスタ等をスイツチング素子
として用いることも可能である。
さて、次に第2図の回路においてその作用を説
明すると、検出回路Aの検出出力が“L”レベル
の時は、第2のトランジスタQ1がオフ状態とな
つて、サイリスタ2はトリガー駆動されない。
従つて整流ブリツジ1の交流入力端a,bに表
われるスイツチ出力は、OFF状態となる。この
とき、整流ブリツジ1の直流出力端c,dには、
高電圧が現れるが、上記定電流制限回路3によつ
てその制限値以上の電流の流れ込みが抑制され、
これによりスイツチ出力端に制御負荷を介して接
続される交流電圧値が大きく代わつても、検出回
路Aを駆動するのに必要かつ十分なだけの電流し
か流れ込まないように作用する。
次に、上記検出回路Aの検出出力が“H”レベ
ルの時は、第2のトランジスタQ1が導通駆動さ
れ、これによりサイリスタ2がトリガー駆動され
て、スイツチ出力はON状態となる。
このとき、整流ブリツジ1の直流出力端に表わ
れる電圧は極端に低くなるが、しかし第2のトラ
ンジスタQ1にツエナーダイオードZ3を介してコ
レクタ電流が流れ込むことにより、定電流制限回
路3の第1のトランジスタQ2にベース電流が供
給される。
これにより、第1のトランジスタQ2は強制的
に導通駆動させられるようになる。そしてこれに
より、定電流制限回路3の電流制限動作が解除さ
れ、直流出力端c,dに表われる電源電圧が極端
に低下しても、十分な駆動電流を検出回路Aに供
給することができる。
従つて、このときはサイリスタ2の導通角を十
分に小さくしても、検出回路Aの駆動に十分な電
源が確保される。これにより、ON出力時におけ
る残留電圧も十分に低くすることができる。
さらにここで、平滑コンデンサC1には抵抗R4
を通つて充電電流が供給されるが、平滑コンデン
サC1がその充電電流を多く要求するような場合
には、抵抗R4と並列のツエナーダイオードZ4
よつて多量の電流が分流されて平滑コンデンサ
C1に供給されるようになる。
すなわち、実施例では、平滑コンデンサC1
急速充電機能をも備えている。これにより、使用
開始時における立上り動作を早めることができ
る。
なお、上記実施例では、交流電源を使用した場
合について、スイツチング手段としてサイリスタ
2を使用した例について説明したが、直流電源の
場合には、ツエナーダイオードを介してトランジ
スタを使用することもできる。
以上のように、この発明による2線式無接点ス
イツチでは、検出回路に並列に接続された定電圧
供給手段と、上記定電圧供給手段に接続されてそ
の定電圧供給手段に電流を供給する第1のトラン
ジスタを含む定電流制限回路と、上記検出回路に
接続されてその検出回路の検出信号の出力に応じ
てオンし、かつ、その検出信号を出力側に出力す
るスイツチング手段と、上記検出回路およびスイ
ツチング手段との間に介挿され、上記検出回路と
はベース側が接続されるとともに、上記第1のト
ランジスタのベース側とはコレクタ側が接続さ
れ、かつ、上記スイツチング手段とはエミツタ側
が接続された第2のトランジスタを含む駆動回路
とから構成され、上記スイツチング手段がオンす
ると上記駆動回路を介して上記定電流制限回路の
第1のトランジスタを強制的に導通させるように
構成したので、常時検出回路に対して適切な電力
を迅速に供給でき、検出回路から正確な検出信号
の出力がなされるとともに比較的簡単な構成でも
つて、OFF出力時における漏れ電流を少なくす
ることおよびON出力時における残留電圧を低く
することが両立して可能となり、さらに使用可能
な電源電圧の範囲を十分広くとることができるな
どの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の2線式無接点スイツチの一例を
示す回路図、第2図はこの発明による2線式無接
点スイツチの一実施例を示す回路図である。 1……整流ブリツジ、2……サイリスタ(スイ
ツチング手段)、3……定電流制限回路、4……
サイリスタトリガー回路(駆動回路)、A……検
出回路、Q1……第2のトランジスタ(スイツチ
ング素子)、Q2……第1のトランジスタ、Z1
Z2,Z3,Z4……ツエナーダイオード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 検出回路に並列に接続された定電圧供給手段
    と、 上記定電圧供給手段に接続されてその定電圧供
    給手段に電流を供給する第1のトランジスタを含
    む定電流制限回路と、 上記検出回路に接続されてその検出回路の検出
    信号の出力に応じてオンし、かつ、その検出信号
    を出力側に出力するスイツチング手段と、 上記検出回路およびスイツチング手段との間に
    介挿され、上記検出回路に接続されるとともに、
    上記第1のトランジスタのベース側に接続され、
    かつ、上記スイツチング手段とも接続されるスイ
    ツチング素子を含む駆動回路と、 から構成され、上記スイツチング手段がオンする
    と上記駆動回路を介して上記定電流制限回路の第
    1のトランジスタを強制的に導通させることを特
    徴とする2線式無接点スイツチ。
JP17482280A 1980-12-11 1980-12-11 Koryu2senshikimusetsutensuitsuchi Expired - Lifetime JPH0247134B2 (ja)

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JPS5799031A JPS5799031A (en) 1982-06-19
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6441321A (en) * 1987-08-06 1989-02-13 Sunx Ltd Dc two-wire switch
JPS6489815A (en) * 1987-09-30 1989-04-05 Sunx Ltd Dc two-wire switch

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JPS5799031A (en) 1982-06-19

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