JPS5819873Y2 - タイマ−カイロ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はスイッチング用半導体回路のタイマ一時間入力
にＣＲ時定数回路を用いたタイマー回路に関する。

従来、此の種のタイマー回路は例えば実公昭４５−２６
７３３号公報の第１図に開示されているように、抵抗及
びコンデンサを直列接続したＣＲ時定数回路の中間接続
点をツェナーダイオードを介してトランジスタのベース
に接続し、トランジスタのコレクタからタイマー出力を
取り出すものが一般的であり、コンデンサの充電電圧が
ツェナー電圧とトランジスタのベース−エミッタ間の順
方向降下電圧の和より大きくなるとタイマー出力を発す
る。

斯かるタイマー回路は瞬時停電のように電源電圧が瞬間
的に低下する場合でも、トランジスタの動作電圧が略ツ
ェナー電圧で一定であるため、タイマ一時間前に誤動作
する心配はな、・が、スイッチング動作が緩慢であり、
タイマ一時間を長くとるのが困難で長時間タイマーとし
ては不向きであ・つた。

そこで、同公報第３図に開示されているもののように、
トランジスタの工□ツタにバイアス電圧を加え、トラン
ジスタの動作電圧が（ツェナー電圧＋バイアス電圧）と
なるようにし、タイマ一時間な長くとるようにすること
が試みられて、・るが。

コンデンサの充電電圧がツェナー電圧より高く、通常の
電源電圧に於ける動作電圧より低い間に、瞬時停電等に
より電源電圧が急激に低下すると。

バイアス電圧もこれに伴なって低下するため、トランジ
スタが設定時間前に誤動作してしまうと、・う欠点があ
り、スイッチング特性についても何ら改善されていない
。

近年、比較的長時間のタイマー回路ではスイッチング用
半導体回路にシュミット回路が使用されるようになって
きた。

７ユミツト回路は、９、峻なスイッチング特性を有する
とり・う利点があり、長時間タイマーとしても適してい
る。

ところが、瞬時停電のように、電源電圧が急激に低くな
り、すぐに復帰するような場合には次のような欠点があ
った。

シュミット回路１を用（・てリレー等を動作させて成る
タイマー回路に於いては第１図に示すように抵抗Ｒコン
デンサＣ１よりなる時定数回路を前段に配設したものが
公用されるが、該回路に於てはコンデンサＣ１の充電途
中で電源が切断されると設定時間に達する以前に前段ト
ランジスタＴｒ１ がオンとなる欠点を有していた。

つまりコンデンサＣ１の充電中に電源が切断された場合
にはコンデンサｃ１の充電電圧は保持されるが、電源は
瞬時的に降下しこれにつれて第２図に示すように、トラ
ンジスタＴｒ□ の動作を反転せしめるのに必要な反転
電圧（オン側）も低下してくる。

そしてＢ点に至った場合にはコンデンサＣ□の充電電圧
がこれを上まわり前段トランジスタＴｒ□ は動作を反
転してしまうことになる。

瞬時の停電後に再び通電された場合前段トランジスタＴ
ｒ□のベース唄０電位■８は瞬時的には変化せずこのま
まの状態で電源電圧■８の定常値であるＶ８′点に移動
するが−シュミット回路１はヒステリシスを有している
ため図拠の如＜Ａ点がオフに反転する境界値を表すＯＦ
Ｆラインよりも高電位の場合は前述の如くオン状態を維
持し、このため設定時間前にタイマーがオンし誤った信
号電圧を発することになる。

勿論、抵抗Ｒ０及びコンデンサＣ１よりなるＣＲ時定数
回路の中間接続点と前段トランジスタＴｒ１のベースと
の間にツェナーダイオードを挿入すれば、コンデンサＣ
１の充電電圧がツェナー電圧より低い間は電源電圧が低
下しても誤動作の心配がなく、かつ、タイマ一時間を長
くとれるが、コンデンサの充電電圧がツェナー電圧より
高く。

通常の電源電圧に於ける反転電圧より低（・間に電源電
圧が急激に低下すると１反転電圧もこれに追随して低下
するため、誤動作をするという欠点があった。

本考案は斯かる欠点を解消すべく図られたものであり、
スイッチング特性を改善し、長時間タイマーにも対応で
きるようにしつつ、瞬時的に電源が切断された場合のよ
うに、コンデンサの充電速度に比較して電源電圧降下が
十分早い限時中の電圧降下に対し、タイマーが正常に動
作せる様構成したもので、以下一実施例につき説明する
と、１はシュ□ット回路で、前段トランジスタＴｒ０後
段トランジスタＴｒ２は結合抵抗Ｒ２により結合され前
段トランジスタＴｒ□ のベースに入力が印加されない
状態では前段トランジスタＴｒ１は不導通によって後段
トランジスタＴｒ２は導通し信号出力端子２には出力を
生じな、・、そして前段トランジスタＴｒ０のベース電
位が所定値より高まり該トランジスタが導通し始めると
後段トランジスタＴｒ２ のベース電流は減少し後段ト
ランジスタＴｒ２のベース電圧が或値以下になると後段
トランジスタＴｒ２は飽和しなくなり信号出力端子２に
出力を生ずることになる。

又抵抗Ｒ３抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ２を直列接続する
と共に、抵抗Ｒ２抵抗Ｒ４の接続点ｖＴと前段トランジ
スタＴｒ１ のベース端子間にはツェナダイオードｚＤ
を挿入して、・る。

以上の構成においてに１をシュミット回路１０反転電圧
（オン側）が電源電圧Ｖｓの変動に対して変化するとき
の勾配、ＶＤをツェナーダイオードｚＤのツェナー電圧
とすると、接続点ｖＴにおけるシュミット回路１０反転
ＯＮ電圧はＫＩ ＶＳ＋ｖＤで表わされ、かつ、■ｃを
コンデンサｃ２の充電電圧、に２をＲ４／（Ｒ３＋Ｒ４
）の値とすると、接続点ＶＴの電圧はに２■ｓ＋ （１−に２）ＶＣで表わされる。

また１本案においては上記のに１、Ｒ２およびｖＤは に２乏に１ に２ｖ８くに１Ｖ８＋■。

となるよう、抵抗Ｒ３、Ｒ４，コンデンサＣおよびツェ
ナーダイオードＺＤが選定されて〜・る。

斯る条件のもとで、以下に本案の作用を説明すると、正
常な電源電圧のもとにおいて、タイマー動作の初期には
、コンデンサＣ２は充電されておらず、■ｏ＝Ｏなので
前記■ア点の電位はに２ｖｓでありこのに２Ｖｓはシュ
ミット回路１０反転電圧（Ｋ１■８＋ＶＤ）より低いの
でタイマー出力はオフのままである。

このような初期の状態を経て、コンデンサＣ２が充電さ
れるにつれコンデンサの電位Ｖｃは次第に上昇し、タイ
マーの設定時間（一定時間）の後には点ＶＴの電位に２
Ｖｓ＋（１−に２）ＶＣが上記の反転電位に１ｖ８＋Ｖ
Ｄに到達、シュミット回路１は反転し、す・わゆる正常
のタイマー動作として端子２からオン出力が得られる。

次に、斯るタイマー動作（コンデンサの充電）の途中で
電源が切られたり、瞬時停電等があって電源電圧Ｖｓが
正常値から減少してＶ８′に低下した場合１本案にお〜
・では、接続点ＶＴの電位がスイッチ回路の反転電圧よ
り常に低く、従来の此の種のタイマーのような誤動作は
生じない。

すなわち、接続点ｖＴの電位に２ｖ８＋ （１−に２）ＶＣは、Ｖｓがｖｓ′に瞬時に低下し−Ｖ
ｃ牛■ｃ′の条件下で に２ Ｖｓ’ ＋（１−に２ ）ＶＣ’ ＝＝に２Ｖｓ ’ ＋（１−に２ ）ｖ（。

Ｋ ２Ｖｓ ＋（Ｉ −Ｋ ２ ）ｖｃ−Ｋ ２ （Ｖ
Ｓ −ｖｓ ’ ）＜ＫＩＶＳ＋ＶＤ −に２
（ＶＳ−ＶＳ’）＜ＫＩＶＳ＋ＶＤ −に１
（Ｖｓ−Ｖｓ’ ）＝に、ＶＳ’ ＋ＶＤ となり１点ＶＴの電位が反転電圧に到達する以前に電源
電圧ｖｓが急激に低下していく場合、正常電源電圧より
低〜・電源電圧（Ｖｓ’ ＜ＶＳ ）に対しては常にに
２ＶＳ’＋（１−に２ ）ＶＣ’＜ＫＩＶｓ′＋■Ｄが
成り立つことになる。

換言すれば１本案のタイマー回路における接続点ｖＴの
電位は、コンデンサの充電速度に対して電源電圧の降下
が十分早い場合、スイッチ回路となる前段トランジスタ
の反転電圧よりも常に低く、接続点ｖＴの電位が、ツェ
ナー電圧ＶＤよりも高く１通常の電源電圧に於ける反転
電圧より低い場合でも。

伺らかの原因で瞬時停電があり、電源電圧が降下しても
タイマー回路の作動に誤動作を生じさせたり、タイマー
の時間特性を悪くすることもない。

又、シュミット回路１０反転電圧にツェナー電圧ＶＤが
付加されているため長時間タイマーとしても利用できる
。

第４図は斯る動作の状態を第２図に対応して示しており
、に２は１反転動作を示す実線のＯＮ線の勾配、に２は
電源電圧ｖ８の変化に対応する点ｖＴの電位を示す点線
の勾配を示すもので、Ｋ１≦に２のときは、正常電源電
圧より低い電圧にお、・てＯＮ線と点線とは交叉せず、
この図からも、従来のような誤動作のおこらないことが
理解できる。

本考案はＣＲ時定数回路をシュミット回路１の前段トラ
ンジスタＴＲ□のベースに接続してなるタイマー回路に
於いて、第１の抵抗Ｒ３，第２の抵抗Ｒ４及びコンデン
サＣ２を順次直列接続してＣＲ時定数回路を形威し、前
記第１の抵抗Ｒ３及び第２の抵抗Ｒ４の中間接続点ｖＴ
をツェナーダイオードｚＤを介して前記シュミット回路
１の前段トランジスタＴＲ，のベースに接続してなり。

前記シュミット回路１０反転電圧が電源電圧の変動に対
して変化するときの勾配をに１．Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）
をに２とし、に□≦に２に設定したものであるから、ス
イッチング用半導体回路にシュミット回路１を用いてス
イッチング特性を改善し、ツェナーダイオードｚＤを付
加して長時間タイマーにも対応させつつ、瞬時的に電源
が切断された場合のように、コンデンサＣ２の充電速度
に比較して電源電圧降下が十分早〜・限時中の電圧降下
に対し、タイマーが正常に動作するようにでき、ＣＲ時
定数回路に第２の抵抗Ｒ４を挿入するという極めて簡単
な構成にて従来技術の諸問題が解決された。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のタイマー回路を示す回路図、第２図は第
１図に示す従来例に於ける前段トランジスタの動作状態
な示す図、第３図は本考案タイマー回路の一実施例を示
す回路図、第４図は第３図に示す本案の実施例の前段ト
ランジスタの動作状態を示す図である。 １・・・・・・シュミット回路、Ｔｒｌ・・・・・・前
段トランジスタ、Ｒ３・・・・・・第１の抵抗、Ｒ４・
・・・・・第２の抵抗、Ｃ２・・・・・・コンデンサ、
ＶＴ・・・・・・中間接続点、ｚＤ・・・・・・ツェナ
ーダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ＣＲ時定数回路をシュミット回路１の前段トランジスタ
   ＴＲ１のベースに接続してなるタイマー回路に於（・て
   、第１の抵抗Ｒ３、第２の抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ２
   を順次直列接続してＣＲ時定数回路を形成し、前記第１
   の抵抗Ｒ３及び第２の抵抗Ｒ４の中間接続点■Ｔをツェ
   ナダイオードＺＤを介して前記シュミット回路１の前段
   トランジスタＴＲ１のベースに接続してなり、前記シュ
   ミット回路１０反転電圧が電源電圧の変動に対して変化
   するときの勾配なに１．Ｒ４／（Ｒ３−＋−Ｒ４）をに
   ２とし、に１≦に２に設定したことを特徴とするタイマ
   ー回路。