JPH09200979A - 着脱式操作パネルの電源供給方式 - Google Patents
着脱式操作パネルの電源供給方式Info
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- JPH09200979A JPH09200979A JP8004115A JP411596A JPH09200979A JP H09200979 A JPH09200979 A JP H09200979A JP 8004115 A JP8004115 A JP 8004115A JP 411596 A JP411596 A JP 411596A JP H09200979 A JPH09200979 A JP H09200979A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】分離型トランスを用いた無接触給電によって着
脱式の操作パネルに電源を供給する場合に、特別な回路
やスイッチを必要とせずに分離型トランスの１次側の過
電流が防止され、かつ装着時に速やかに通電が開始され
るようにする。 【解決手段】分離型トランス１２の１次巻線に流れる電
流をパワーＭＯＳＦＥＴ２４でスイッチングする。パワ
ーＭＯＳＦＥＴ２４のゲート制御用の回路として、ＰＷ
Ｍ制御による制御を行い、過電流検出が可能であり、過
電流検出時にはラッチタイプの電流制限を行うもの、す
なわち、ＰＷＭ制御によるパルスごとに過電流検出がリ
セットされ、パルスの途中で過電流を検出した場合には
その時点で出力を０とするものを使用する。
脱式の操作パネルに電源を供給する場合に、特別な回路
やスイッチを必要とせずに分離型トランスの１次側の過
電流が防止され、かつ装着時に速やかに通電が開始され
るようにする。 【解決手段】分離型トランス１２の１次巻線に流れる電
流をパワーＭＯＳＦＥＴ２４でスイッチングする。パワ
ーＭＯＳＦＥＴ２４のゲート制御用の回路として、ＰＷ
Ｍ制御による制御を行い、過電流検出が可能であり、過
電流検出時にはラッチタイプの電流制限を行うもの、す
なわち、ＰＷＭ制御によるパルスごとに過電流検出がリ
セットされ、パルスの途中で過電流を検出した場合には
その時点で出力を０とするものを使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、着脱式操作パネル
に電源を供給するための電源供給方式に関し、特に、無
接触給電による着脱式操作パネルの電源供給方式に関す
る。
に電源を供給するための電源供給方式に関し、特に、無
接触給電による着脱式操作パネルの電源供給方式に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】数値制御（ＮＣ）装置やロボット等の産
業機械には、操作者に対して表示を行いまた操作者から
の指示等を入力するために、操作パネルが付属する。操
作パネルは、動作条件の初期設定時などにしか使用され
ないから、着脱式の構成とされることが多い。
業機械には、操作者に対して表示を行いまた操作者から
の指示等を入力するために、操作パネルが付属する。操
作パネルは、動作条件の初期設定時などにしか使用され
ないから、着脱式の構成とされることが多い。
【０００３】操作パネルを着脱式とした場合、本体側か
ら操作パネル側に何らかの形で電源を供給しなければな
らないが、従来は、コネクタによって操作パネルに電源
を供給するようになっていた。しかしながら、コネクタ
を用いる場合、作業環境の悪い場所では電気的接触部に
ゴミ等が付着するおそれがあるので、コネクタの接点を
露出させないなどの工夫が要求される。そこで、ポッド
コアなどを用いた分離可能なトランス（分離型トラン
ス）を使用し、本体側を１次巻線、操作パネル側を２次
巻線として、磁気的な結合による無接触給電を行うこと
が指向されてきている。この場合には、情報伝送も分離
可能なトランスによって行う。
ら操作パネル側に何らかの形で電源を供給しなければな
らないが、従来は、コネクタによって操作パネルに電源
を供給するようになっていた。しかしながら、コネクタ
を用いる場合、作業環境の悪い場所では電気的接触部に
ゴミ等が付着するおそれがあるので、コネクタの接点を
露出させないなどの工夫が要求される。そこで、ポッド
コアなどを用いた分離可能なトランス（分離型トラン
ス）を使用し、本体側を１次巻線、操作パネル側を２次
巻線として、磁気的な結合による無接触給電を行うこと
が指向されてきている。この場合には、情報伝送も分離
可能なトランスによって行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、分離可
能なトランスを用いて操作パネルに給電を行う場合、２
次側すなわち操作パネルが外れているときに給電回路を
作動させると、１次巻線に過電流が流れ、トランス等を
焼損することがある。２次側が外れているときには給電
回路が動作しないようにするために、機械的なスイッチ
を用いたインタロック機構を設けたりすると、コストア
ップにつながる上、無接触給電によって電気的接点をな
くした意味が失われる。
能なトランスを用いて操作パネルに給電を行う場合、２
次側すなわち操作パネルが外れているときに給電回路を
作動させると、１次巻線に過電流が流れ、トランス等を
焼損することがある。２次側が外れているときには給電
回路が動作しないようにするために、機械的なスイッチ
を用いたインタロック機構を設けたりすると、コストア
ップにつながる上、無接触給電によって電気的接点をな
くした意味が失われる。
【０００５】本発明の目的は、特別な回路やスイッチを
必要とせずに分離型トランスの１次巻線の過電流が防止
される、着脱式操作パネルに対する電源供給方式を提供
することにある。
必要とせずに分離型トランスの１次巻線の過電流が防止
される、着脱式操作パネルに対する電源供給方式を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の着脱式操作パネ
ルの電源供給方式は、分離型トランスを用いて電源が供
給される着脱式操作パネルに対する電源供給方式におい
て、前記分離型トランスの１次側に接続され、前記１次
側を流れる電流をスイッチングするスイッチング素子
と、前記スイッチング素子を制御し、前記１次側の過電
流を検出して前記スイッチング素子を遮断状態とし、一
定周期で過電流の検出状態を解除するラッチタイプの制
御手段とを有し、前記分離型トランスの２次側の出力を
もって前記着脱式操作パネルの電源とする。
ルの電源供給方式は、分離型トランスを用いて電源が供
給される着脱式操作パネルに対する電源供給方式におい
て、前記分離型トランスの１次側に接続され、前記１次
側を流れる電流をスイッチングするスイッチング素子
と、前記スイッチング素子を制御し、前記１次側の過電
流を検出して前記スイッチング素子を遮断状態とし、一
定周期で過電流の検出状態を解除するラッチタイプの制
御手段とを有し、前記分離型トランスの２次側の出力を
もって前記着脱式操作パネルの電源とする。
【０００７】本発明においては、制御手段として、ＰＷ
Ｍ制御によってスイッチング素子を制御し、一定周期が
ＰＷＭ制御でのパルス周期であるものを好ましく使用す
ることができる。本発明では、ラッチタイプであって一
定周期で解除される過電流保護機構を有する制御手段を
使用し、一定周期で繰り返して電流を流してみて過電流
を検出するようにしているので、操作パネルが取り付け
られているときには過電流が検出されずに正常に動作
し、操作パネルが取り外されているときには過電流を検
出してすぐに遮断状態となり、さらに、操作パネルが新
たに装着されたときには速やかに通電が開始されるよう
になる。
Ｍ制御によってスイッチング素子を制御し、一定周期が
ＰＷＭ制御でのパルス周期であるものを好ましく使用す
ることができる。本発明では、ラッチタイプであって一
定周期で解除される過電流保護機構を有する制御手段を
使用し、一定周期で繰り返して電流を流してみて過電流
を検出するようにしているので、操作パネルが取り付け
られているときには過電流が検出されずに正常に動作
し、操作パネルが取り外されているときには過電流を検
出してすぐに遮断状態となり、さらに、操作パネルが新
たに装着されたときには速やかに通電が開始されるよう
になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の一
形態の着脱式操作パネルの電源供給方式を示す回路図で
ある。なお図において、操作パネルに設けられる表示部
や入力部及びこれらの制御を行う制御部は記載されてい
ない。図において、一点鎖線より左側が本体１であり、
右側が本体１に着脱可能に取り付けられる操作パネル２
である。これら本体１と操作パネル２とは、カップリン
グモジュール３によって電気的に結合している。カップ
リングモジュール３には、操作パネル２への電源供給用
の分離型トランス１１と、本体１と操作パネル２の間の
通信（情報伝送）用の分離型トランス１２が設けられて
いる。通信用の分離型トランス１２の各巻線には、通信
（情報伝送）用ライン１４が接続している。
て、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の一
形態の着脱式操作パネルの電源供給方式を示す回路図で
ある。なお図において、操作パネルに設けられる表示部
や入力部及びこれらの制御を行う制御部は記載されてい
ない。図において、一点鎖線より左側が本体１であり、
右側が本体１に着脱可能に取り付けられる操作パネル２
である。これら本体１と操作パネル２とは、カップリン
グモジュール３によって電気的に結合している。カップ
リングモジュール３には、操作パネル２への電源供給用
の分離型トランス１１と、本体１と操作パネル２の間の
通信（情報伝送）用の分離型トランス１２が設けられて
いる。通信用の分離型トランス１２の各巻線には、通信
（情報伝送）用ライン１４が接続している。
【０００９】本体１側の電源（不図示）に接続されたラ
インフィルタ２１が設けられており、ラインフィルタ２
１の出力には、電解コンデンサＣ1が接続されるととも
に、分離型トランス１１の１次巻線、スイッチング素子
であるパワーＭＯＳＦＥＴ２４、及びシャント抵抗Ｒ4
が直列に接続している。パワーＭＯＳＦＥＴ２４のゲー
トＧは、抵抗Ｒ1を介して制御手段であるＰＷＭ制御ユ
ニット２２の出力に接続されている。また、パワーＭＯ
ＳＦＥＴ２４のゲートＧと０Ｖ線との間には抵抗Ｒ3が
挿入されている。パワーＭＯＳＦＥＴ２４のソースＳに
は抵抗Ｒ2の一端が接続し、抵抗Ｒ2の他端はＰＷＭ制御
ユニット２２の過電流検出端子に接続している。この過
電流検出端子と０Ｖ線との間には、コンデンサＣ2が挿
入されている。すなわち、抵抗Ｒ2とコンデンサＣ2とに
よって、過電流検出端子に対するＲＣフィルタが構成さ
れている。
インフィルタ２１が設けられており、ラインフィルタ２
１の出力には、電解コンデンサＣ1が接続されるととも
に、分離型トランス１１の１次巻線、スイッチング素子
であるパワーＭＯＳＦＥＴ２４、及びシャント抵抗Ｒ4
が直列に接続している。パワーＭＯＳＦＥＴ２４のゲー
トＧは、抵抗Ｒ1を介して制御手段であるＰＷＭ制御ユ
ニット２２の出力に接続されている。また、パワーＭＯ
ＳＦＥＴ２４のゲートＧと０Ｖ線との間には抵抗Ｒ3が
挿入されている。パワーＭＯＳＦＥＴ２４のソースＳに
は抵抗Ｒ2の一端が接続し、抵抗Ｒ2の他端はＰＷＭ制御
ユニット２２の過電流検出端子に接続している。この過
電流検出端子と０Ｖ線との間には、コンデンサＣ2が挿
入されている。すなわち、抵抗Ｒ2とコンデンサＣ2とに
よって、過電流検出端子に対するＲＣフィルタが構成さ
れている。
【００１０】ＰＷＭ制御ユニット２２は、パワーＭＯＳ
ＦＥＴ２４をＰＷＭ（パルス幅変調：pulse width modu
lation）制御によってゲートコントロールするためのも
のであり、内部に制御ＩＣ２３を含んでいる。制御ＩＣ
２３としては、ＰＷＭ制御によるスイッチング電源制御
用のものであって、過電流検出が可能であり、過電流検
出時にはラッチタイプ［サイクル・バイ・サイクル(cyc
le-by-cycle)型］の電流制限を行うもの、すなわち、Ｐ
ＷＭ制御によるパルスごとに過電流検出がリセットさ
れ、パルスの途中で過電流を検出した場合にはその時点
で出力を０とするものが使用される。このような制御Ｉ
Ｃとしては、例えば、日本電気株式会社製のμＰＣ１９
０５（商品名）を使用できる。図示したものでは、制御
ＩＣ２３としてこのμＰＣ１９０５が使用されたものと
して、制御ＩＣ２３の周辺回路が描かれている。μＰＣ
１９０５を使用する場合には、μＰＣ１９０５の出力端
子Ｏ及び過電流検出端子ＯCを、それぞれ、ＰＷＭ制御
ユニット２２の出力端子及び過電流検出端子とする。な
お、μＰＣ１９０５では、過電流検出端子ＯCの電圧が
２００ｍＶを越えるたときに、過電流保護が実行され
る。
ＦＥＴ２４をＰＷＭ（パルス幅変調：pulse width modu
lation）制御によってゲートコントロールするためのも
のであり、内部に制御ＩＣ２３を含んでいる。制御ＩＣ
２３としては、ＰＷＭ制御によるスイッチング電源制御
用のものであって、過電流検出が可能であり、過電流検
出時にはラッチタイプ［サイクル・バイ・サイクル(cyc
le-by-cycle)型］の電流制限を行うもの、すなわち、Ｐ
ＷＭ制御によるパルスごとに過電流検出がリセットさ
れ、パルスの途中で過電流を検出した場合にはその時点
で出力を０とするものが使用される。このような制御Ｉ
Ｃとしては、例えば、日本電気株式会社製のμＰＣ１９
０５（商品名）を使用できる。図示したものでは、制御
ＩＣ２３としてこのμＰＣ１９０５が使用されたものと
して、制御ＩＣ２３の周辺回路が描かれている。μＰＣ
１９０５を使用する場合には、μＰＣ１９０５の出力端
子Ｏ及び過電流検出端子ＯCを、それぞれ、ＰＷＭ制御
ユニット２２の出力端子及び過電流検出端子とする。な
お、μＰＣ１９０５では、過電流検出端子ＯCの電圧が
２００ｍＶを越えるたときに、過電流保護が実行され
る。
【００１１】一方、電源供給用の分離型トランス１１の
２次側（操作パネル２側）には、全波整流用のブリッジ
ダイオード１３を介して平滑用の電解コンデンサＣ3が
配置し、操作パネル２への電源部となっている。
２次側（操作パネル２側）には、全波整流用のブリッジ
ダイオード１３を介して平滑用の電解コンデンサＣ3が
配置し、操作パネル２への電源部となっている。
【００１２】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。上述した回路構成から明らかなように、この電源供
給方式は、トランスが分離型トランスであることを除け
ば、通常のフライバック型ＤＣ−ＤＣコンバータと同じ
であり、操作パネル２が取り付けられた状態では、ＰＷ
Ｍ制御によるフライバック型のＤＣ−ＤＣコンバータと
して作動し、操作パネル２側に電源が供給される。
る。上述した回路構成から明らかなように、この電源供
給方式は、トランスが分離型トランスであることを除け
ば、通常のフライバック型ＤＣ−ＤＣコンバータと同じ
であり、操作パネル２が取り付けられた状態では、ＰＷ
Ｍ制御によるフライバック型のＤＣ−ＤＣコンバータと
して作動し、操作パネル２側に電源が供給される。
【００１３】ここで操作パネル２が取り外されたとす
る。操作パネル２が取り外されると、分離型トランス１
２の２次側がなくなり、１次巻線やパワーＭＯＳＦＥＴ
２４に過電流が流れることになる。その結果、シャント
抵抗Ｒ4の両端の電圧が上昇し、この電圧上昇は抵抗Ｒ2
とコンデンサＣ2とによるフィルタを介してＰＷＭ制御
ユニット２２の過電流検出端子に伝達され、過電流検出
端子の電圧が２００ｍＶを越えて過電流保護が働き、パ
ワーＭＯＳＦＥＴ２４のゲート電圧が０になり、パワー
ＭＯＳＦＥＴ２４が遮断状態となって、電流が流れなく
なる。
る。操作パネル２が取り外されると、分離型トランス１
２の２次側がなくなり、１次巻線やパワーＭＯＳＦＥＴ
２４に過電流が流れることになる。その結果、シャント
抵抗Ｒ4の両端の電圧が上昇し、この電圧上昇は抵抗Ｒ2
とコンデンサＣ2とによるフィルタを介してＰＷＭ制御
ユニット２２の過電流検出端子に伝達され、過電流検出
端子の電圧が２００ｍＶを越えて過電流保護が働き、パ
ワーＭＯＳＦＥＴ２４のゲート電圧が０になり、パワー
ＭＯＳＦＥＴ２４が遮断状態となって、電流が流れなく
なる。
【００１４】本実施の形態では、ＰＷＭ制御でのパルス
ごとに過電流検出がクリアされるので、各パルスごとに
そのパルスの先頭部分で電流が流れて過電流検出に掛る
ことになるが、その際の通電時間は通常時（操作パネル
２が取り付けられている時）のパルス幅に比べて十分に
短く、そのため、この通電によって機器に異常をきたす
ことはない。
ごとに過電流検出がクリアされるので、各パルスごとに
そのパルスの先頭部分で電流が流れて過電流検出に掛る
ことになるが、その際の通電時間は通常時（操作パネル
２が取り付けられている時）のパルス幅に比べて十分に
短く、そのため、この通電によって機器に異常をきたす
ことはない。
【００１５】この状態で操作パネル２を取り付けると、
分離型トランス１２の２次側に負荷がかかり、ＰＷＭ制
御での各パルスにおいて過電流が流れることがなくな
る。このため、この回路はフライバック型のＤＣ−ＤＣ
コンバータとして動作し、分離型トランス１２の２次側
に電流が流れ、操作パネル２に電源を供給することが可
能になる。なお、操作パネル２が取り外されている場合
でも、ＰＷＭ制御による各パルスの先頭部分では電流を
流しているので、特別の操作を行うことなく操作パネル
２を取り付けるだけで、自動的にかつ速やかに（パルス
の１周期以内に）、通常状態に復帰することになる。
分離型トランス１２の２次側に負荷がかかり、ＰＷＭ制
御での各パルスにおいて過電流が流れることがなくな
る。このため、この回路はフライバック型のＤＣ−ＤＣ
コンバータとして動作し、分離型トランス１２の２次側
に電流が流れ、操作パネル２に電源を供給することが可
能になる。なお、操作パネル２が取り外されている場合
でも、ＰＷＭ制御による各パルスの先頭部分では電流を
流しているので、特別の操作を行うことなく操作パネル
２を取り付けるだけで、自動的にかつ速やかに（パルス
の１周期以内に）、通常状態に復帰することになる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、１次側の
過電流を検出してスイッチング素子を遮断状態とし、一
定周期で過電流の検出状態を解除するラッチタイプの制
御手段を用いることにより、特別な回路やスイッチを必
要とせずに分離型トランスの１次巻線の過電流が防止さ
れ、かつ着脱式操作パネルの装着時には速やかに電源の
供給が開始されるようになるという効果がある。
過電流を検出してスイッチング素子を遮断状態とし、一
定周期で過電流の検出状態を解除するラッチタイプの制
御手段を用いることにより、特別な回路やスイッチを必
要とせずに分離型トランスの１次巻線の過電流が防止さ
れ、かつ着脱式操作パネルの装着時には速やかに電源の
供給が開始されるようになるという効果がある。
【図１】本発明の実施の一形態の着脱式操作パネルの電
源供給方式を示す回路図である。
源供給方式を示す回路図である。
１ 本体 ２ 操作パネル ３ カップリングモジュール １１,１２ 分離型トランス １３ ブリッジダイオード １４ 通信用ライン ２１ ラインフィルタ ２２ ＰＷＭ制御ユニット ２３ 制御ＩＣ ２４ パワーＭＯＳＦＥＴ Ｃ1〜Ｃ3 コンデンサ Ｒ1〜Ｒ4 抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/537 9181−5Ｈ Ｈ０２Ｍ 7/537 Ｅ
Claims (3)
- 【請求項１】 分離型トランスを用いて電源が供給され
る着脱式操作パネルに対する電源供給方式において、 前記分離型トランスの１次側に接続され、前記１次側を
流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、 前記スイッチング素子を制御し、前記１次側の過電流を
検出して前記スイッチング素子を遮断状態とし、一定周
期で過電流の検出状態を解除するラッチタイプの制御手
段とを有し、 前記分離型トランスの２次側の出力をもって前記着脱式
操作パネルの電源とすることを特徴とする着脱式操作パ
ネルの電流供給方式。 - 【請求項２】 前記制御手段がＰＷＭ制御によって前記
スイッチング素子を制御し、前記一定周期が前記ＰＷＭ
制御でのパルス周期である請求項１に記載の着脱式操作
パネルの電流供給方式。 - 【請求項３】 前記スイッチング素子に直列に接続され
た抵抗の両端の電圧を検出することによって過電流の検
出が行われる請求項１または２に記載の着脱式操作パネ
ルの電流供給方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8004115A JPH09200979A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 着脱式操作パネルの電源供給方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8004115A JPH09200979A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 着脱式操作パネルの電源供給方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09200979A true JPH09200979A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11575796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8004115A Pending JPH09200979A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 着脱式操作パネルの電源供給方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09200979A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014519798A (ja) * | 2011-05-13 | 2014-08-14 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 無線電力送信システムにおける送信機及び受信機、前記装置らの無線電力送受信方法 |
-
1996
- 1996-01-12 JP JP8004115A patent/JPH09200979A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014519798A (ja) * | 2011-05-13 | 2014-08-14 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 無線電力送信システムにおける送信機及び受信機、前記装置らの無線電力送受信方法 |
| US10326309B2 (en) | 2011-05-13 | 2019-06-18 | Samsung Electronics Co., Ltd | Wireless power system comprising power transmitter and power receiver and method for receiving and transmitting power of the apparatuses |
| US11394240B2 (en) | 2011-05-13 | 2022-07-19 | Samsung Electronics Co., Ltd | Wireless power system comprising power transmitter and power receiver and method for receiving and transmitting power of the apparatuses |
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