JPS63157521A - 交流２線式無接点スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は近接スイッチや光電スイッチのように直流＋動
作するセンサ回路によりオン、オフする交流２線式−接
点スイッチに関する。

（従来の技術） 交流２線式無接点スイッチはこのスイッチのオン、オフ
の状態に関係なくこのスイッチを制御するセンナ回路な
どに直流電力を供給しなければならない。このような従
来の交流２線式無接点スイッチの一例を第２図に示す。

第２図において、無接点スイッチはスイッチ回路１、定
電圧回路２゜定電流回路３、動作表示回路４、コンデン
サ５゜トリガ回路６、センサ回路７、キャンセル回路８
を備え、スイッチ回路１は単相ブリッジ整流回路９とこ
の整流回路９の直流出力端に接続されたサイリスタ１０
．このサイリスタ１０のゲート、カソード間に接続され
た抵抗１１からなり、整流回路９の交流入力端には交流
電源１２、開閉器１３．負荷１４の直列回路が接続され
ている。定電圧回路２は充電用トランジスタ１５．抵抗
１６、ツェナダイオード１７からなる直列制御形で、整
流回路９０両出力端子間に逆流防止用ダイオード１８を
介して接続され。

定電流回路３、動作表示回路４を介してコンデンサ５を
充電するように接続されている。このコンデンサ５の両
端の電圧がトリガ回路６とセンサ回路７に給電される。

定電流回路３はトランジスタ１５のエミッタと動作表示
回路４との間に直列に接続された抵抗１９とコレクタが
トランジスタ１５のペースに接続され、ペースとエミッ
タがそれぞれ抵抗１９の両端に接続されたトランジスタ
２０から構成されている。動作表示回路４は抵抗２１と
発光ダイオード２２の並列回路でコンデンサ５と定電流
回路３との間に接続され、コンデンサ５の充電電流によ
シ発光ダイオード２２が発光しこの無接点スイッチが動
作しているか否かを表示する。トリガ回路６はトランジ
スタ２３、抵抗２４、ツェナダイオード２５、サイリス
タ１０のゲートが直列に接続されてコンデンサ５の両端
に接続され、センナ回路７の出力端が抵抗２６を介して
トランジスタ２３のベースに接続されている。２７はト
ランジスタ２３のエミッタ。

ベース間に接続された抵抗である。センサ回路７は所定
の現象を検出するとその出力端の信号レベルをハイレベ
ルからローレベルニ転スル。キャンセル回路８はエミッ
タとコレクタがそれぞれ抵抗１９の両端に接続され、ベ
ースが抵抗２８を介してセンサ回路７の出力端に接続さ
れたトランジスタ２９とこのトランジスタ２９のエミッ
タ、ベース間に接続された抵抗３０から構成されている
。

このような構成でセンナ回路７から検出信号が出されて
いない状態で開閉器１３を投入すると、整流回路９の出
力端の電圧で定電圧回路２の充電用トランジスタ１５、
定電流回路３．動作表示回路４を介してコンデンサ５を
充電する。このときコンデンサ５の充電電流が大きいと
抵抗１９の電圧降下でトランジスタ２０を導通し、トラ
ンジスタ１５のベース電流を低減してコンデンサ７の充
電電流をほぼ一定値に保ち、サイリスタ１０がオンしな
いＫもかかわらず流れる不必要な負荷１４の電流を制限
する。またコンデンサ５の充電電流は制限され発光ダイ
オード２２は発光しない。かくしてこの無接点スイッチ
は動作待機状態に入る。ここでセ／す回路７が所定の現
象を検出し常時ノ・イレベルの信号をローレベルに転す
るとトランジスタ２３が導通し。

抵抗２４、ツェナダイオード２５を介してトリガ電流が
流れサイリスタ１０がオンし、負荷１４に通電される。

サイリスタ１０がオンするとその両端間の電圧はほぼＯ
Ｖに低下し、整流回路９からコンデンサ５への充電電流
は断たれ、センナ回路７はコンデンサ５の電荷を消費し
ながら検出動作を続ける。オンしたサイリスタ１０は電
源周波数の電圧０点ごとに一旦オフするがこれは何ら影
響を与えない。コンデンサ５はセンサ回路７に電流を流
して放電しているからコンデンサ５０両端の電圧は遂に
はツェナダイオード２５のツェナ電圧よりも低下してツ
ェナダイオード２５は不導通になり、サイリスタ１０は
オフする。しかしてサイリスタ１００両端間の電圧が上
昇するとコンデンサ５は再び充電される。

このときキャンセル回路８はセンナ回路７のローレベル
信号でトランジスタ２９が導通し、定電流回路３を短絡
して電流制限を解き整流回路９の整流半波電圧の立ち上
が秒時の僅かの電圧による充電電流を々るべく大きくし
てコンデンサ５を速かに充電する。したがって動作表示
回路４にも大電流が流れ発光ダイオード２２が発光して
センナ回路７が動作していることを表示する。

かくしてこの交流２線式無接点スイッチは、センナ回路
から検出信号が出されない状態では定電流回路がコンデ
ンサの充電電流を制限し、負荷の誤動作を防止する。ま
たセンナ回路から検出信号が出されている状態では定電
流回路を短絡してコンデンサに充分の充電電流を流して
瞬間的に高い電圧としてトリガ回路を動作させ無接点ス
イッチをオンにし、かつ動作表示回路の発光ダイオード
を発光させる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の無接点スイッチは定電流回路３を短絡するキャン
セル回路８のトランジスタ２９はパルス性の大電流を流
す必要があり、大容量でなければならないという問題点
があった。また、負荷１４のインピーダンスが高いとき
にはコンデンサ５を充電するパルス電流のピーク値が低
くなり、発光ダイオード２２が発光しなくなるという問
題点があった本発明の目的は、大容量のトランジスタを
使用することなく、パルス性の充電回路が形成でき。

かつ負荷が高インピーダンスでも動作表示回路が表示動
作できる交流２線式無接点スイッチを提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため本発明は、交流電源と負荷
との直列回路が入力端子間に接続される整流回路とこの
整流回路の出力端子間に接続されたサイリスタとからな
るスイッチ回路、前記整流回路の出力で充電用トランジ
スタと発光ダイオードとを介して充電されるコンデンサ
、このコンデンサの両端に接続され所定の現象を検出し
て検出信号を送出するセンサ回路、前記充電用トランジ
スタとこの充電用トランジスタのペースに接続されたツ
ェナダイオードとを備えた直列制御形定電圧回路、この
定電圧回路の電圧を入力とし前記充電用トランジスタの
ペース電流と前記発光ダイオードの電流を分路する分路
回路、前記センサ回路の検出信号で制御され前記定電圧
回路を無効にする検出トランジスタおよび前記コンデン
サの充電電圧が所定値に達すると前記サイリスタにトリ
ガ信号を与えるトリガ回路を備え、前記定電圧回路の定
電圧出力は前記トリガ回路がトリガ信号を出力する電圧
よ抄低く設定するようにしたものである。

（作用） このような構成では定電圧回路が動作中はこの電圧で定
電流回路が充電用トランジスタのペース電流と発光ダイ
オードの電流を分路してコンデンサの充電電流を制限し
、負荷を誤動作させるような電流が流れず、ｔた発光ダ
イオードが発光するととがない。しかしセンサ回路が所
定の現象を検出すると定電圧回路を無効にし１分路回路
をオフして大きな充電電流を流し、コンデンサを速やか
に充電するとともに発光ダイオードを発光させて。

無接点スイッチの動作を表示する。また定電圧回路が無
効になるとコンデンサの充電電圧は整流回路９の出力電
圧まで上昇するのでトリガ回路が動作してサイリスタを
オンする。

（実施例） 本発明の実施例を第１図に基づいて詳細に説明する。こ
こで第２図と同一の役目をするものについては同一の符
号を付してその説明を省略した。

第１図において、無接点スイッチは従来のものと同様に
スイッチ回路１．定電圧回路２．コンデンサ５．トリガ
回路６．センサ回路７を備えているが、さらに動作表示
用発光ダイオード２２、定電圧回路２を無効にする検出
トランジスタ３１と分路回路３２が設けられている。ス
イッチ回路１は従来のものと同様に整流回路９．サイリ
スタ１０．抵抗１１からなり、整流回路９０交流入力端
に交流電源１２゜開閉器１３．負荷１４の直列回路が接
続されている。

定電圧回路２は従来のものと同様に充電トランジスタ１
５．抵抗１６．ツェナダイオード１７からなり。

整流回路９の中出力端に逆流防止用ダイオード１８を介
して接続されているが、ツェナダイオード１７のアノー
ドにはセンナ回路７により駆動され、定電圧回路２を無
効にする検出トランジスタ３１が接続されている。定電
圧回路２の出力は発光ダイオード２２を介してコンデン
サ５を充電するように接続され、このコンデンサ５の両
端に従来のものと同様なセンサ回路７が接続されている
。分路回路３２は定電圧回路２の電圧を分圧する抵抗３
３．３４　。

発光ダイオード２２０両端に接続されたトランジスタ３
５のエミッタ、コレクタと抵抗３６との直列回路。

ペース、エミッタが抵抗３６０両端に接続され、コレク
タがトランジスタ１５のペースに接続されたトランジス
タ３７からなシ、両抵抗３３．３４の接続点がトランジ
スタ３５０ペースに接続されている。このようＫしてト
ランジスタ３７はトランジスタ１５０ペース、エミッタ
電流と発光ダイオード２２の電流ｔ−分路する。トリガ
回路６は抵抗３８とツェナダイオード３９との直列回路
がコンデンサ５と並列に接続され、この抵抗３８とツェ
ナダイオード３９との接続点にベースが接続されたトラ
ンジスタ４０のエミッタはコンデンサ５の子端に、コレ
クタはサイリスタ１０のゲートに接続されている。なお
定電圧回路２の定電圧出力はこの電圧で抵抗３８とツェ
ナダイオード３９との直列回路が導通しないように設定
されている。

開閉器１３を投入すると整流回路９の直流出力電圧によ
り、ダイオード１８、充電用トランジスタ１５゜発光ダ
イオード２２を介してコンデンサ５が充電される。この
ときセンナ回路７が所定の現象を検出せず検出トランジ
スタ３１がオンしていれば定電圧回路２の出力電圧でト
ランジスタ３５が導通し、続いてトランジスタ３７が導
通するから、トランジスタ１５のベース電流はトランジ
スタ３７で分路され。

トランジスタ１５のエミッタ電流、いい換えるとコンデ
ンサ５の充電電流は制限されるから負荷１４は誤動作し
ない。また発光ダイオード２２に加わる電圧はトランジ
スタ３７のペース、エミッタ電圧とトランジスタ３５の
電圧降下との和で１発光ダイオード２２の順方向電圧よ
り低いから発光ダイオード２２は発光しない。またトリ
ガ回路６は定電圧回路２の出力電圧ではツェナダイオー
ド３９が導通しないからサイリスタ１０はオンしない。

こうしてこの無接点スイッチは動作待機状態になる。こ
こでセンサ回路７が所定の現象を検出すると、その出力
はローレベルに転じトランジスタ３１がオフして定電圧
回路２は定電圧機能を失なうからコンデンサ５は整流回
路９の電圧で充電され、コンデンサ５の両端の電圧が上
昇しトランジスタ４０が導通してトリガ回路６に通電し
、サイリスタ１ｏがオンし、この無接点スイッチをオン
にし負荷１４に通電する。。

このときサイリスタ１０の両端の電圧はほぼＯｖに低下
し、コンデンサ５はセンナ回路７に給電して放電し１次
第に電圧低下する。しかしこのとき定電圧回路２のツェ
ナダイオード１７が不導通になっているからトランジス
タ３５．３７が不導通になっており１分路回路３２がオ
フしているから、トランジスタ１５と発光ダイオード２
２には大電流が流れ得る状態釦なっており、サイリスタ
１０の電圧の立ち上がりでコンデンサ５は速やかに充電
される。また発光ダイオード２２にもコンデンサ５の大
きな充電電流が流れるから発光ダイオード２２は発光し
、この無接点スイッチがオンしていることを表示する１
、　・なおトリガ回路６は従来の回路を使用することも
できるっ （発明の効果） 本発明によれば定電圧回路の出力電圧で発光ダイオード
を介してコンデンサを充電し、センナ回路が所定の現象
を検出しない電源投入時に定電圧回路の充電用トランジ
スタのペース電流と発光ダイオードの電流を分路回路で
分路してコンデンサの充電電流を制限したから無接点ス
イッチがオフにもかかわらず負荷が誤動作することはな
く１発光ダイオードが発光することもなく動作待機状態
Ｋｍな、る。センサ回路が所定の現象を検出すると定電
圧回路の定電圧動作を無効にするとともに分路回路をオ
フするので充電用トランジスタに大電流を流すことがで
き、特に大容量のトランジスタを使用しな°ぐてもコン
デンサを急速に充電することが可能で、この充電電流で
発光ダイオードを発光させて、この無接点スイッチのオ
ン動作を表示することができ効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による交流２線式無接点スイッチの一実
施例を示す結線図、第２図は従来の交流２線式無接点ス
イッチの一例を示す結線図である。 １・・・スイッチ回路、２・・・定電圧回路、５・・・
コンデンサ、６・・・トリガ回路、７・・・センサ回路
、９・・・整流回路、１０・・・サイリスタ、１２・・
・交流電源、１４・・・負荷、　１５・・・充電トラン
ジスタ、１７・・・ツェナダイオード、　３１・・・検
出トランジスタ、３２・・・分路回路、。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）交流電源と負荷との直列回路が入力端子間に接続さ
   れる整流回路とこの整流回路の出力端子間に接続された
   サイリスタとからなるスイッチ回路、前記整流回路の出
   力で充電用トランジスタと発光ダイオードとの直列回路
   を介して充電されるコンデンサ、このコンデンサの両端
   に接続され所定の現象を検出して検出信号を送出するセ
   ンサ回路、前記充電用トランジスタとこの充電用トラン
   ジスタのベースに接続されたツエナダイオードとを備え
   た直列制御形定電圧回路、この定電圧回路の電圧を入力
   とし前記充電用トランジスタのベース電流と前記発光ダ
   イオードの電流を分路する分路回路、前記センサ回路の
   検出信号で制御され前記定電圧回路を無効にする検出ト
   ランジスタおよび前記コンデンサの充電電圧が所定値に
   達すると前記サイリスタにトリガ信号を与えるトリガ回
   路を備え、前記定電圧回路の定電圧出力は前記トリガ回
   路がトリガ信号を出力する電圧より低く設定されている
   ことを特徴とする交流２線式無接点スイッチ。