JPS5842970B2 - 近接スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は近接スイッチに関する。

近年、近接スイッチの回路部は半導体化され小型化され
てきており、近接スイッチとしてその回路部を検出コイ
ルとともに１つのケースに組み入れ、直接負荷を開閉で
きるよう構成することが多くなってきている。

ところでこのような構成をとると、出力スイッチング素
子としては容量の太きいものを使うことがその大きさの
点で難しくなる。

そのため大きな電流の流れる負荷を誤って接続したりす
ると出力スイッチング素子が破損するという故障が往々
にして生じる。

この発明は過電流に対して近接スイッチの出力スイッチ
ング素子を保護する保護回路を備えるようにするととも
に、この保護回路が働いているときに動作表示用の発光
素子を点灯して過電流であることを表示するよう構成し
、動作表示用表示素子を過電流表示用として兼用するよ
うにした近接スイッチを提供することを目的とする。

以下本発明の１実施例について図面を参照しながら説明
する。

図において発振回路１１は検出コイル１２を含んで構成
されており、物体が検出コイル１２に近づくとその発振
を停止する。

検波回路２１はこの発振出力を検波するもので、トラン
ジスタ２２とコンデンサ２３からなるエミッタ検波回路
として構成されている。

波形整形回路３１はトランジスタ３２，３３でなるシュ
ミット回路であり、動作表示用のＬＥＤ（発光ダイオー
ド）３４がトランジスタ３３によって駆動される。

タイマ回路４１は電源ライン間に接続された抵抗４２、
コンデンサ４３の直列回路でなる時定数回路と抵抗４５
とトランジスタ４４とでなる出力回路で構成されている
。

前記波形整形回路３１の出力は出カドランジスタロ１を
駆動し、このトランジスタ６１のコレクタ・エミッタ間
通路に直列に電流読み取り用の抵抗６２が接続されてい
る。

過電流検出回路５１はこの電流読み取り用抵抗６２に生
じる電圧に応じて動作するもので、５ＣＲ５１とそのゲ
ート・カソード間に接続された電源ノイズ等に対しての
誤動作防止のための抵抗５３とコンデンサ５４とを含ん
で構成されている。

この近接スイッチは３つの端子７１，７２，７３を有し
ており、端子７１，７３に直流電源８１を接続し、端子
７２にリレーコイル８２等の負荷を接続する。

物体が検出コイル１２に接近していないときには発振回
路１１は発振しており、そのためトランジスタ３２がオ
ンで、出カドランジスタロ１はオフである。

従ってリレーコイル８２には電流が流れない。

このときトランジスタ３３はオフであるから、ＬＥＤ３
４は滅灯している。

物体が検出コイル１２に接近すると発振回路１１の発振
が停止する。

そのためトランジスタ３２はオフとなり、出カドランジ
スタロ１がオンとなってリレーコイル８２に電流が流れ
る。

このときトランジスタ３３はオンであるからＬＥＴ）３
４が点灯し、物体が近づいたことの表示がなされる。

出カドランジスタロ１がオンして負荷に電流が流れてい
るとき、この電流が過大なものであるとすると抵抗６２
の両端に生じる電圧が高くなって５ＣＲ５２のゲートが
トリガされ、５ＣＲ５２はオンしコンデンサ４３の電荷
はこの５ＣＲ５２をへて放電することになる。

この放電電流が流れ終ったとき５ＣＲ５２がオフするよ
うに抵抗４２゜４５のインピーダンスを大きくしておく
。

５ＣＲ５２がオフするとコンデンサ４３には抵抗４２を
通じて充電電流が流れるとともに、トランジスタ４４の
エミッタ電流の一部がベース電流として抵抗４５を通じ
て流れ、このベース電流もまたコンデンサ４３の充電電
流となる。

このトランジスタ４４のコレクタ電流はトランジスタ３
２のベースに送られるのでトランジスタ３２はオンし、
その結果出カドランジスタロ１がオフすることになる。

そしてコンデンサ４３の両端電圧が高くなってトランジ
スタ４４がオフとなったときトランジスタ３２はオフと
なり、その結果再び出カドランジスタロ１がオンとなる
。

このときまだ過電流が流れていると再び５ＣＲ５２がオ
ンして同様の動作が繰り返えされる。

すなわち負荷に過電流が流れるときには出カドランジス
タロ１はタイマ回路４１で決められた時間だけオフし、
その後−瞬オンとなった後また再びタイマ回路４１で決
められた時間だけオフするというようにオン・オフを繰
り返す。

そのため出カドランジスタロ１に流れる平均電流は少く
なり、過電流による破壊を免れる。

ところで、タイマ回路４１のトランジスタ４４のコレク
タ電流はトランジスタ３２のベースだけでなく、トラン
ジスタ９１のベースにも流れる。

そしてトランジスタ９１のエミッタにはダイオード９２
と抵抗９３とが接続されている。

またトランジスタ３２のベースにはダイオード９４が接
続されている。

トランジスタ４４がオンして、シュミット回路３１の出
力信号をオフするとき、シュミット回路３１の復帰電圧
にダイオード９４の順方向降下電圧を加えた電圧よりト
ランジスタ９１、ダイオード９２、抵抗９３における降
下電圧を大きくし、ＬＥＤ３４を消灯するのに十分大き
な抵抗９３の値を選べば（このときＬＥＤ３４は完全に
消灯する必要はなく暗くなればよい）、トランジスタ４
４がオンして十分なコレクタ電流が流れるときＬＥＤ３
４は点灯し、コレクタ電流が少くなるとＬＥＤ３４は消
灯する。

この後、シュミット回路３１は復帰する。

さらに過電流検出動作が繰り返されると前記したように
、いったん点灯したのち消灯する。

つまりＬＥＤ３４は過電流時に点滅することになって、
過電流の表示がなされる。

なおトランジスタ９１のエミッタに接続された抵抗９３
の値をトランジスタ３３のエミッタに接続された抵抗３
５の値と異ならせるようにしておけば、流れる電流が異
るのでＬＥＤ３４の点灯時の明るさが異なり、動作を表
示しているものか、過電流を表示しているかの判別がで
きるので便利である。

電源投入時には発振回路１１の立ち上りの方が遅く、そ
のため電源投入型後出カドランジスタロ１がオンすると
いう誤動作を生じる場合があるが、この近接スイッチで
はタイマ回路４１が電源投入時の誤動作防止回路として
機能するので安全である。

すなわち電源遮断時にコンデンサ４３は放電しているか
ら電源投入すると抵抗４２．４５を通じて充電され始め
、その両端電圧が上昇してトランジスタ４４がオフする
までの時間トランジスタ４４のコレクタ出力を生じ、こ
のコレクタ出力によりトランジスタ３２をオンさせるこ
とによリ、もってこのコレクタ出力を出カドランジスタ
ロ１をオフさせるための制御信号として使用しているか
らである。

なお正常時にはコンデンサ４３の両端電圧は高く、トラ
ンジスタ４４はオフしているためトランジスタ４４のエ
ミッタ・コレクタに流れる漏れ電流は極めて少いので消
費電力の点で問題ない。

以上１実施例について説明したように、本発明によれば
過電流から出力スイッチング素子を保護するとともに動
作表示用の表示素子を過電流表示用として兼用する近接
スイッチが実現できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の１実施例を示す回路図である。 １１・・・・・・発振回路、２１・・・・・・検波回路
、３１・・・・・・波形整形回路、４１・・・・・・タ
イマ回路、５１・・・・・・過電流検出回路、６１・・
・・・・出力トランジスタ、６２・・・・・・電流読み
取り用抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 物体の検出・非検出の動作状態に応じてオンまたは
   オフする出力スイッチング素子と、前記動作状態に応じ
   て点灯または滅灯する表示素子とを含む回路部を有する
   近接スイッチにおいて、前記回路部の電源ライン間に接
   続された抵抗とコンデンサよりなる時定数回路を含み、
   前記コンデンサの両端電圧が所定値に達するまで出力を
   生じるタイマ回路と、前記出力スイッチング素子に流れ
   る電流が所定値を超えたときこれを検出して前記タイマ
   回路のコンデンサを放電させる過電流検出回路とを有し
   、前記タイマ回路出力を前記出力スイッチング出力をオ
   フさせかつ前記表示素子を点灯させる制御信号として用
   いることを特徴とする近接スイッチ。 ２ 前記表示素子の点灯電流を動作表示と過電流表示と
   で変えるようにして、点灯の明るさを変えるようにした
   特許請求の範囲第１項記載の近接スイッチ。