JPS5856210B2 - 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。

近年の近接スイッチは一般に回路部を全て半導体化して
、その内蔵のスイッチング素子により負荷を直接開閉で
きるよう構成するのが普通になっている。

ところで大きな電流の流れる負荷を接続したり負荷が短
絡した場合には過大な電流が流れて負荷開閉用スイッチ
ング素子が破壊する等の故障が生じる。

これを防ぐためにはより大容量のスイッチング素子等を
用いればよいが、こうすると大型化してし１うという難
点が生じる。

本発明は過大電流が流れたときにこれを検知し負荷開閉
用スイッチング素子をオフすることにより保護するとと
もに、過大電流が流れる時間をより短クシ、電流容量の
小さな部品を用いることによって小型化を図ることので
きる近接スイッチを提供することを目的とする。

本発明によれば、検出コイルを含んで形成される発振回
路と、この発振回路の発振状態に応じて負荷への通電を
開閉するスイッチング素子とを備えた近接スイッチに釦
いて、前記スイッチング素子に直列に接続された過電流
検出用抵抗と、この過電流検出用抵抗の両端の電圧が入
力され電圧の変化によって動作する過電流検出回路と、
前記スイッチング素子に直列に接続され前記過電流検出
回路が動作したとき前記スイッチング素子に流れる電流
を制限する電流制限素子と、前記過電流検出回路動作時
充電が開始されるタイマ回路と、このタイマ回路の充電
電流が供給され前記スイッチング素子のトリガ端子に接
続される電流バイパス回路とを備え、前記タイマ回路の
設定時間前記スイッチング素子のトリガ端子への通電を
断って前記スイッチング素子をオフさせることを特徴と
する。

このように過電流時に電流制限をすることによって負荷
電流を抑え、且つタイマ回路の設定時間分食荷電流をオ
フするので、スイッチング素子への瞬時短絡電流を確実
に且つ直ちに抑えることができる。

こうして過電流時に負荷電流を確実に遮断できるため、
素子の破壊を防止できる。

以下本発明の実施例について説明する。

第１図において発振回路１Ｆは検出コイル１２を含んで
構成され、物体が検出コイル１２に近づくと発振を停止
し、遠ざかると発振開始する。

トランジスタ２１及びコンデンサ２２で前記発振出力を
検波する検波回路が構成されており、その検波出力は電
流バイパス回路をなすトランジスタ２３．２４をへて５
ＣＲ３１のゲートにトリガ信号として送られる。

５ＣＲ３１は負荷開閉用のスイッチング素子でダイオー
ドブリッジ６１を介して端子７１゜７２に接続される。

この５ＣＲ３１に直列に定電圧ダイオード３２と電流読
取用抵抗３３とが接続され、更に電流制限用のトランジ
スタ４１のコレクタ・エミッタ間通路が直列に接続され
る。

このトランジスタ４１のコレクタ・ベース間にはベース
電流を供給するための抵抗４２が接続される。

５ＣＲ４３は過電流検出用であり、そのカソードに定電
圧ダイオード４４が接続されて釦り、この定電圧ダイオ
ード４４に生じる出力がコンデンサ５１と抵抗５２とで
なるタイマ回路に送られるようになっている。

抵抗６２は５ＣＲ３１がオフのときに発振回路１１等に
電流を供給するための抵抗であり、ダイオード６３は５
ＣＲ３１がオンのとき定電圧ダイオード３２のアノード
に生じる電圧を発振回路１１等に加えるためのものであ
る。

端子７Ｌ ７２には交流電源８１とリレーコイル８２等
の負荷が直列接続される。

１ず物体が検出コイル１２に接近していない場合には発
振回路１１は発振しており、そのためトランジスタ２３
がオン、トランジスタ２４がオフとなって５ＣＲ３１は
オフしてち一部、その結果動作表示用ＬＥＤ （発光
ダイオード）３４は点灯していない。

物体が検出コイル１２に接近すると発振停止し、そのた
めトランジスタ２３がオフ、トランジスタ２４がオンと
なって５ＣＲ３１がオンし、このときＬＥＤ３４にも電
流が流れて点灯し、物体を検出したことを表示する。

なおこのときトランジスタ４１は抵抗４２を介してベー
ス電流が供給されるためオンとなっている。

この５ＣＲ３１がオンの状態のときリレーコイル８２が
短絡事故を起こす等して過大な電流が流れた場合、電流
読取用抵抗３３の両端電圧が高くなって５ＣＲ４３がオ
ンするに至る。

すると抵抗４２に流れていた電流は５ＣＲ４３に流れる
ようになる。

そして定電圧ダイオード３２のしきい電圧を定電圧ダイ
オード４４のしきい電圧よりも大きなものとして釦くこ
とにより、トランジスタ４１の工□ツタ電圧の方がベー
ス電圧よりも高くなるのでトランジスタ４１は完全にオ
フし、そのため５ＣＲ３１のアノード・カソード間に流
れる電流は保持電流以下になるので５ＣＲ３１がオフす
る。

更にこのとき定電圧ダイオード４４のアノードに生じる
電圧がタイマ回路のコンデンサ５１に充電される。

そしてこのコンデンサ５１に蓄えられた電荷は抵抗５２
をへてトランジスタ２３０ベースに送られ、トランジス
タ２３をオンさせ、その結果トランジスタ２４をオフと
する。

そのためタイマ回路のコンデンサ５１の電荷が放電し尽
くされる丑で５ＣＲ３１のゲート・トリガ信号が与えら
れないことになり、５ＣＲ３１はオフの状態を保持する
。

コンデンサ５１の電荷が放電し尽くされるとトランジス
タ２３はオフに復帰するのでトランジスタ２４がオンと
なり、そのため５ＣＲ３１が再びオンとなる。

すると再び過大な電流が流れて上記と同様の動作が繰り
返される。

５ＣＲ３１がオフしている時間はタイマ回路のコンデン
サ５１と抵抗５２とでなる放電時定数に依存して釦り、
比較的長いものとすることができる。

そのため過大な電流が流れている時間を流れていない時
間に対し小さくすることができ、つ１す５ＣＲ３１等に
流れる電流の平均値を少くすることができる。

その結果５ＣＲ３１やトランジスタ４１等は電流容量の
小さな小型のものを用いることが可能となる。

ちなみにタイマ回路を通じてトランジスタ２３を制御す
るという構成をとらない場合には、過大電流→５ＣＲ４
３オン→トランジスタ４１オフ→５ＣＲ３１オフ、の検
出遮断動作が交流半サイクル毎に行われることになるの
で、５ＣＲ３１に流れる平均電流はより大きなものとな
る。

第２図は変形例の一部を示してむり、５ＣＲ３１とトラ
ンジスタ４１の接続位置が逆になっている点が異るのみ
で他の回路構成及び動作は第１図と同様であるから説明
は省略する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の１実施例を示す回路図、図は変形例の
一部を示す回路図である。 第２ １１・・・発振回路、１２・・・検出コイル、３１・・
・負荷開閉用５ＣＲ１４１・・・電流制限用トランジス
タ、４３・・・過電流検出用５ＣＲ１５１・・・タイマ
回路用コンデンサ、５２・・・タイマ回路用抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 検出コイルを含んで形成される発振回路と、この発
   振回路の発振状態に応じて負荷への通電を開閉するスイ
   ッチング素子とを備えた近接スイッチに於いて、前記ス
   イッチング素子に直列に接続された過電流検出用抵抗と
   、この過電流検出用抵抗の両端の電圧が入力され電圧の
   変化によって動作する過電流検出回路と、前記スイッチ
   ング素子に直列に接続され前記過電流検出回路が動作し
   たとき前記スイッチング素子に流れる電流を制限する電
   流制限素子と、前記過電流検出回路動作時充電が開始さ
   れるタイマ回路と、このタイマ回路の充電電流が供給さ
   れ前記スイッチング素子のトリガ端子に接続される電流
   バイパス回路とを備え、前記タイマ回路の設定時間前記
   スイッチング素子のトリガ端子への通電を断って前記ス
   イッチング素子をオフさせることを特徴とした近接スイ
   ッチ。