JPH0729605B2 - 鉄道用磁気保持継電器の駆動回路および鎖錠診断装置 - Google Patents

鉄道用磁気保持継電器の駆動回路および鎖錠診断装置

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JPH0729605B2
JPH0729605B2 JP1059378A JP5937889A JPH0729605B2 JP H0729605 B2 JPH0729605 B2 JP H0729605B2 JP 1059378 A JP1059378 A JP 1059378A JP 5937889 A JP5937889 A JP 5937889A JP H0729605 B2 JPH0729605 B2 JP H0729605B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、鉄道信号のように確実な安全が要求される
保安装置に用いられる、磁気保持継電器の駆動回路およ
び鎖錠診断方法に関するものである。
［従来の技術］ 例えば鉄道における転轍機の転換制御を行うために、第
６図に示す回路が用いられている。図において磁気保持
継電器WRは、保安出力部のフェールセーフな回路で駆動
される解錠／鎖錠制御継電器WLRと、汎用出力部のノン
フェイルセイフな回路で駆動される定位／反位制御継電
器NR,RRの接点論理で制御される。この磁気保持継電器
が雑音等によって誤動作しないようにするため、WRコイ
ルを短絡して鎖錠するようになっている。この、鎖錠時
は解錠／鎖錠継電器WLRの復旧接点で磁気保持継電器WR
のコイルの両端が短絡される。また解錠／鎖錠継電器WL
Rの接点を保安入力部のフェイルセイフな回路を経由し
て入力することによって、動作接点で解錠、復旧接点で
鎖錠と判断している。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこのような従来の装置は、磁気保持継電器
を駆動するために３個の前置継電器を必要とすること、
鎖錠診断に使用される復旧接点と磁気保持継電器のコイ
ル両端を短絡するにの使用される復旧接点が独立してい
るため、後者の復旧接点によるコイルの短絡回路が開放
故障しても、鎖錠診断に反映することができないことな
ど、経済性、安全性の面で問題があった。
［課題を解決するための手段］ このような課題を解決するために第１の発明は、解錠／
鎖錠指令信号WLと，定位／反位指令信号N/Rの論理積出
力によってトランスの１次側を相補的にスイッチし、こ
のトランスの２次側の両端子にそれぞれ設けた第１およ
び第２の電力用MOSFETを相補的にオンオフするようにし
たものである。
第２の発明は前記回路において、鎖錠時における磁気保
持継電器の動作時間に比べて十分短い時間を基準位相信
号Φの一周期とし、基準位相信号Φ一周期の間だけ解錠
鎖錠指令信号WLをＨレベル、定位／反位指令信号N/Rを
基準位相信号Φと同相または逆相で出力し、そのとき
と、解錠／鎖錠指令信号WLが供給されなくなったときの
磁気保持継電器の両端電圧を監視し、監視する電圧が相
互に異なるとき正常動作しているものと判定するもので
ある。
［作用］ 第１の発明においては両波整流回路のオンとなるタイミ
ングによって定位／反位の制御がおこなわれ、第２の発
明においては解錠／鎖錠指令信号供給期間における磁気
保持継電器コイル両端の電圧と解錠／鎖錠指令信号非供
給時におけるその端子の電圧が相互に異なるときに回路
が正常であると判定される。
［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図はそ
の動作タイムチャートである。磁気保持継電器WRを定位
側に駆動する場合は、第２図に示すように端子WL,N/R,
Φに第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す信号を供給す
ると端子WL、N/Rに供給された信号はインバータ9,10,ア
ンド回路11、スイッチ12,13、インバータ14を介してト
ランス15に供給され、そのトランス15の２次側巻線Taか
ら第２図（ｄ）の信号が出力される。一方、端子Φと端
子WLに供給された信号がインバータ1,2、オア回路３、
信号伝送回路41を介してFET5,6（このFETは電力用MOSFE
Tである）に供給されるので、FET5,6は第２図（ｅ），
（ｆ）に示すような状態となる。
同様に、トランス15の２次巻線Tbには第２図（ｇ）に示
す信号が供給されるので、FET7,8（このFETは電力用MOS
FETである）はオア回路16および信号伝送回路42を介し
て供給される信号によって、第２図（ｈ），（ｉ）に示
す状態となる。このためΔT1/2の期間はFET5,6がオンと
なり、ΔT2/2の期間はFET7,8がオンとなるので負荷には
何れの期間も電流が流れるようになり、端子OTには第２
図（ｊ）に示す信号が出力される。この結果、磁気保持
継電器WRのコイルの磁性と同極性の信号が出力に発生
し、磁気保持継電器WRは定位側に駆動される。
磁気保持継電器WRを反位側に駆動する場合は端子WL,N/
R,Φに第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す信号を供給
する。すなわち端子N/R、ΦにΔT2/2だけ位相の異なる
信号を供給する。この結果、端子OTには第３図（ｊ）に
示す信号が供給され、磁気保持継電器WRのコイルの極性
と逆極性に出力が発生し、磁気保持継電器WRは反位側に
駆動される。
鎖錠する場合は、第４図（ａ）に示すように解錠／鎖錠
指令信号WLをオフにする。解錠／鎖錠指令信号WLをオフ
にすることによって、WLはＬレベルとなり、インバータ
９の出力はＨレベルとなり、オア回路3,16の出力はＨレ
ベルとなり、信号伝送回路41,42の出力はＨレベルとな
る。この結果、磁気保持継電器WRのコイルはFET5,6の導
通抵抗とトランス15の２次巻線Ta間の直流抵抗と、FET
7,8の導通抵抗とトランス15の２次巻線Tb間の直流抵抗
とによる並列開路によって短絡される。なお、18,21,22
は抵抗、19,20はフォトカップラ端子▲▼、▲
▼は磁気保持継電器WRのコイル両端電圧を検出するため
の端子である。
一般に電力用MOSFETの導通抵抗は0.1Ωから１Ω程度で
あるので、鎖錠時の磁気保持継電器WRのコイルの短絡抵
抗は３Ω程度となるが、磁気保持継電器WRのコイル抵抗
は200Ω程度なので、十分な短絡効果を有する。
第４図，第５図で端子WLがＨレベルの時の端子▲
▼、▲▼の信号のレベルと端子WLがＬレベルの時の
それとを比較し、それが第１表に示すように相互に異な
っていれば、鎖錠回路に固定故障がなく、正常と診断
し、従って鎖錠が正常に行われていると診断する。
診断はサイクリックに一定周期Ｔで行い、その周期Ｔと
診断のための駆動時間ΔＴ、磁気保持継電器WRの動作時
間TwとはＴ＞Tw＞ΔＴの関係となるようにしている。こ
の例ではΔＴ＝1m秒、Tw＝60m秒、Ｔ＝１秒にしてい
る。このため、この診断処理によって磁気保持継電器が
動作することはない。そして、正常あるいは異常を判定
し、正常であれば解錠／鎖錠指令信号WL、定位／反位指
令信号N/R、基準位相信号ΦをＬレベルにして、鎖錠状
態を次の診断タイミングまで継続する。異常であれば鎖
錠異常を警報する警報回路を設ければ、異常が速やかに
検知できる。
［発明の効果］ 以上説明したように第１の発明は、磁気保持継電器の解
錠／鎖錠をFETによる両波整流回路で形成し、そのFETの
導通状態を制御したので、簡単な回路によって解錠およ
び鎖錠が行えるようになり、第２の発明は、磁気保持継
電器の動作時間より十分短い時間だけこの回路を動作さ
せ、そのときの磁気保持継電器の端子電圧変化によって
回路の正常、あるいは異常を判定するようにしたので、
実際に動作している回路の動作状態を監視しながら、磁
気保持継電器は動作しない状態におくことができ、確実
な診断が行えるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は定
位時の波形図、第３図は反位時の波形図、第４図および
第５図は診断時の波形図、第６図は従来の一例を示す回
路図である。 1,2,9,10,14……インバータ、3,16……オア回路、４…
…信号伝送回路、5,6,7,8……FET、11……アンド回路、
12,13……スイッチ、15……トランス、WR……磁気保持
継電器、18,21,22……抵抗、19,20……フォトカップ
ラ、30,31……ゲート制御電源。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入力端子に第１の端子（φ）が接続された
    第１のインバータ（２）と、一方の入力端子に第１のイ
    ンバータ（２）の出力が接続され、他方の入力端子に第
    ２の端子（WL）が接続された第１の論理和回路（３）
    と、 入力端子に第２の端子（WL）が接続された第２のインバ
    ータ（10）と、 一方の入力端子に第２のインバータ（10）の出力が接続
    され、他方の入力端子に第３の端子（N/R）が接続され
    た論理積回路（11）と、 一方の入力端子に第１の端子（φ）が接続され、他方の
    入力端子に第２の端子（WL）が接続された第２の論理和
    回路（16）と、 ゲート制御信号を発生する第１のゲート制御電源（30）
    と、 ゲート制御信号を発生する第２のゲート制御電源（31）
    と、 第１の論理和回路（３）の出力が供給されたとき第１の
    ゲート制御電源（30）の出力信号を送出する第１の信号
    伝送回路（41）と、 第２の論理和回路（16）の出力が供給されたとき第２の
    ゲート制御電源（31）の出力信号を送出する第２の信号
    伝送回路（42）と、 一次巻線および二次巻線のいずれも中点タップを有し一
    次巻線の中点タップに電源が接続されたトランス（15）
    と、 一方の端子がトランス（15）の一次巻線の一方に接続さ
    れ、他方の端子が論理積回路（11）の出力端子に接続さ
    れたスイッチ（12）と、 一方の端子がトランス（15）の一次巻線の他方に接続さ
    れ、他方の端子がインバータ（14）を介して論理積回路
    （11）の出力端子に接続されたスイッチ（13）と、 ドレインがトランス（15）の二次側端子の一方に接続さ
    れた第１のFET（５）と、 ソースが第１のFET（５）のソースに接続され、ゲート
    が第１のFET（５）のゲートに接続され、ゲート・ソー
    ス間に第１の信号伝送回路（41）の出力信号が供給され
    た第２のFET（６）と、 ドレインがトランス（15）の二次側端子の他方に接続さ
    れた第３のFET（７）と、 ソースが第３のFET（７）のソースに接続され、ゲート
    が第３のFET（７）のゲートに接続され、ゲート・ソー
    ス間に第２の信号伝送回路（42）の出力信号が供給さ
    れ、ドレインが第２のFET（６）のドレインに接続され
    た第４のFET（８）と、 正側の端子が第２のFET（６）のドレインに接続され、
    負側の端子がトランス（15）の二次側の中点タップに接
    続された磁気保持継電器（WR）と、 一方の端子が第２のFETのドレインに接続された第１の
    抵抗（18）と、 アノードが第一の抵抗の他方の端子に接続されたフォト
    ダイオードとこの光を受光するフォトトランジスタから
    なり、フォトトランジスタのエミッタが接地された第１
    のフォトカップラ（19）と、 フォトダイオードとこの光を受光するフォトトランジス
    タからなりフォトダイオードのアノードが第１のフォト
    カップラ（19）を構成するフォトダイオードのカソード
    および磁気保持継電器（WR）の負側端子に接続され、フ
    ォトダイオードのカソードが第１のフォトカップラ（1
    9）を構成するフォトダイオードのアノードに接続さ
    れ、フォトトランジスタのエミッタが接地された第２の
    フォトカップラ（20）と、 一方の端子が第１のフォトカップラ（19）を構成するフ
    ォトトランジスタのコレクタに接続され、他方の端子が
    電源に接続された第３の抵抗（21）と、 一方の端子が第２のフォトカップラ（20）を構成するフ
    ォトトランジスタのコレクタに接続され、他方の端子が
    電源に接続された第２の抵抗（22）とから構成され、 磁気保持継電器（WR）を定位側に駆動するときは第１の
    端子（φ）に基準位相信号を供給し、第２の端子（WL）
    に解錠／鎖錠指令信号を供給し、第３の端子（N/R）に
    基準位相信号と同位相である定位／反位指令信号を供給
    するものとし、 磁気保持継電器（WR）を反位側に駆動するときは、第１
    の端子（φ）に基準位相信号を供給し、第２の端子（W
    L）に解錠／鎖錠指令信号を供給し、第３の端子（N/R）
    に基準位相信号と逆位相である定位／反位指令信号を供
    給するものとし、 磁気保持継電器（WR）を鎖錠するときは、第２の端子
    （WL）に供給していた解錠／鎖錠指令信号の供給を停止
    することを特徴とする鉄道用磁気保持継電器の駆動回
    路。
  2. 【請求項２】入力端子に第１の端子（φ）が接続された
    第１のインバータ（２）と、 一方の入力端子に第１のインバータ（２）の出力が接続
    され、他方の入力端子に第２の端子（WL）が接続された
    第１の論理和回路（３）と、 入力端子に第２の端子（WL）が接続された第２のインバ
    ータ（10）と、 一方の入力端子に第２のインバータ（10）の出力が接続
    され、他方の入力端子に第３の端子（N/R）が接続され
    た論理積回路（11）と、 一方の入力端子に第１の端子（φ）が接続され、他方の
    入力端子に第２の端子（WL）が接続された第２の論理和
    回路（16）と、 ゲート制御信号を発生する第１のゲート制御電源（30）
    と、 ゲート制御信号を発生する第２のゲート制御電源（31）
    と、 第１の論理和回路（３）の出力が供給されたとき第１の
    ゲート制御電源（30）の出力信号を送出する第１の信号
    伝送回路（41）と、 第２の論理和回路（16）の出力が供給されたとき第２の
    ゲート制御電源（31）の出力信号を送出する第２の信号
    伝送回路（42）と、 一次巻線および二次巻線のいずれも中点タップを有し一
    次巻線の中点タップに電源が接続されたトランス（15）
    と、 一方の端子がトランス（15）の一次巻線の一方に接続さ
    れ、他方の端子が論理積回路（11）の出力端子に接続さ
    れたスイッチ（12）と、 一方の端子がトランス（15）の一次巻線の他方に接続さ
    れ、他方の端子がインバータ（14）を介して論理積回路
    （11）の出力端子に接続されたスイッチ（13）と、 ドレインがトランス（15）の二次側端子の一方に接続さ
    れた第１のFET（５）と、 ソースが第１のFET（５）のソースに接続され、ゲート
    が第１のFET（５）のゲートに接続され、ゲート・ソー
    ス間に第１の信号伝送回路（41）の出力信号が供給され
    た第２のFET（６）と、 ドレインがトランス（15）の二次側端子の他方に接続さ
    れた第３のFET（７）と、 ソースが第３のFET（７）のソースに接続され、ゲート
    が第３のFET（７）のゲートに接続され、ゲート・ソー
    ス間に第２の信号伝送回路（42）の出力信号が供給さ
    れ、ドレインが第２のFET（６）のドレインに接続され
    た第４のFET（８）と、 正側の端子が第２のFET（６）のドレインに接続され、
    負側の端子がトランス（15）の二次側の中点タップに接
    続された磁気保持継電器（WR）と、 一方の端子が第２のFETのドレインに接続された第１の
    抵抗（18）と、 アノードが第一の抵抗の他方の端子に接続されたフォト
    ダイオードとこの光を受光するフォトトランジスタから
    なり、フォトトランジスタのエミッタが接地された第１
    のフォトカップラ（19）と、 フォトダイオードとこの光を受光するフォトトランジス
    タからなりフォトダイオードのアノードが第１のフォト
    カップラ（19）を構成するフォトダイオードのカソード
    および磁気保持継電器（WR）の負側端子に接続され、フ
    ォトダイオードのカソードが第１のフォトカップラ（1
    9）を構成するフォトダイオードのアノードに接続さ
    れ、フォトトランジスタのエミッタが接地された第２の
    フォトカップラ（20）と、 一方の端子が第１のフォトカップラ（19）を構成するフ
    ォトトランジスタのコレクタに接続され、他方の端子が
    電源に接続された第３の抵抗（21）と、 一方の端子が第２のフォトカップラ（20）を構成するフ
    ォトトランジスタのコレクタに接続され、他方の端子が
    電源に接続された第２の抵抗（22）とから構成された鉄
    道用磁気保持継電器の鎖錠診断装置において、 第１の端子（φ）に供給される基準位相信号の一周期の
    間だけ第２の端子（WL）に解錠／鎖錠指令信号を供給す
    るとともに第３の端子（N/R）に定位／反位指令信号を
    基準位相信号と同相または逆相で供給し、そのときの解
    錠／鎖錠指令信号が供給されなくなった時の磁気保持継
    電器（WR）の両端電圧が相互に異なるとき正常動作して
    いると判断することを特徴とする鉄道用磁気保持継電器
    の鎖錠診断装置。
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