JPS6320090B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、データ端末機器およびコンピユータ
周辺機器等の機構部にて使用されるソレノイドド
ライバの異常電流検出方式に関し、ソレノイド駆
動の異常電流検出による障害発生防止に関するも
のである。

従来、この種のデータ端末機器およびコンピユ
ータ周辺機器等にて使用されるソレノイドのスイ
ツチングドライバ回路、即ちトランジスタスイツ
チと直列にソレノイドと電流検出用抵抗と接続し
て電流検出用抵抗に流れるソレノイドドライブ電
流の大きさを検出してトランジスタのオン、オフ
動作を繰り返すドライバ回路において、そのドラ
イブ電流検出回路で得られる検出信号をフリツプ
フロツプ回路で記憶しておき、これとは別回路で
ドライブ開始からドライブ時間内の一定時間経過
後に監視信号を作り、この監視信号で検出信号が
記憶されたフリツプフロツプを調べることによつ
て異常電流検出を行つて来たが、ドライブ時間外
の異常電流は検出できず、ドライバ回路素子、例
えばトランジスタや集積回路の不良、ソレノイド
の短絡等でソレノイドで駆動される機構部が誤動
作し、特にトランジスタが短絡状態に破損した時
などは、過大電流が流れ焼損をも発生する欠点が
あつた。

本発明は、ソレノイド等のスイツチングドライ
バ回路に異常電流検出回路を２種類設けることに
より、ドライブ開始からドライブ時間内で一定時
間経過した後、他の回路で作つた監視信号で異常
電流の有無を検出する以外に、ドライブ時間外で
も異常電流の有無を検出することにより、ドライ
ブ電流を遮断するとともに、他の回路に異常状態
を知らせることにより上記欠点を除去し、安全性
の高いスイツチングドライブができるようにした
異常電流検出方式を提供するものである。

本発明の構成について述べると、本発明は、ソ
レノイド等のスイツチングドライバ回路に流れる
ドライブ電流をドライブ電流検出用コンパレータ
等により検出して、これをフリツプフロツプに記
憶しておき、他方ドライブ開始後ドライブ時間内
の一定時間後に監視信号を作り、この監視信号に
より前記フリツプフロツプに記憶されたドライブ
電流検出信号を検照することにより、異常電流を
検出する異常電流検出方式において、上記諸回路
のほかにさらにドライブ時間外における諸種の故
障に基因して発生する異常電流を検出する異常電
流検出用コンパレータ等を設け、このコンパレー
タ等とドライブ信号によりドライブ時間外の異常
電流を検出し、ドライブ時間内外を問わず異常電
流検出時には故障による異常電流の流通を遮断
し、他に異常事態発生の通報を行なう異常電流検
出方式である。

以下本発明の実施例について、第１図と第２図
を参照して、正常動作と異常動作の場合について
説明する。

まず正常動作の場合については、第２図のタイ
ムチヤートに示すように、ドライブ信号１がロジ
ツクレベルでロウレベル（以下“Ｌ”とする）に
なると、インバータ回路２２とゲート回路７とゲ
ート回路８を介してトランジスタ回路９とトラン
ジスタ回路１０がオン状態となり、ソレノイド１
８に正電源１３から負電源１４に向つてソレノイ
ドドライブ電流（以下I₀とする）が流れる。この
電流I₀はソレノイドの持つインダクタンスと内部
抵抗およびドライバ回路や電源の内部インピーダ
ンスの積を時定数としてある立上りで増加して行
くが、この電流I₀を電流検出抵抗１５で検出し
て、電流I₀が上限のレベルI_Mに達した時、コンパ
レータ１１によつて基準電圧発生回路１２とコン
パレートされていた出力がハイレベル（以下
“Ｈ”とする）から“Ｌ”となり、この“Ｌ”の
信号がゲート回路７とフリツプフロツプ回路４に
与えられる。これによつてトランジスタ回路９が
オフしてソレノイドに蓄えられたエネルギーで、
電流I₀はトランジスタ回路１０、電流検出抵抗１
５、ダイオード１６、ソレノイド１８、トランジ
スタ回路１０のループを流れて減小して行く。こ
の電流I₀を電流検出抵抗１５で検出し、コンパレ
ータ１１で基準電圧回路１２とコンパレートして
電流I₀が下限のレベルI_Sまで減小した時、コンパ
レータ１１の出力が“Ｌ”から“Ｈ”に変化し
て、この信号がゲート回路７に与えられて、トラ
ンジスタ回路９がオンする。以上の動作をドライ
ブ信号１が“Ｌ”の間繰り返すことによつて、一
種の定電流ドライブを行なう。一方、フリツプフ
ロツプ回路４に与えられたコンパレータ１１の信
号の立上りで、フリツプフロツプ回路４がセツト
され、この出力とドライブ信号１をインバータ回
路２２でインバートした信号を一致回路６に与え
ることにより、この出力はインバータ回路２４を
介してフリツプフロツプ回路５に与えられるが、
正常動作の場合、監視信号２でフリツプフロツプ
回路５はセツトされず、フオールト信号３は発生
しない。またダイオード１７は電流I₀がオンから
オフに遮断された時、ソレノイド１８で発生する
電圧を除去するために接続される。なおフリツプ
フロツプ回路４は、ドライブ信号１が“Ｌ”にな
つている時のみコンパレータ１１からセツト可能
で、ドライブ信号１が“Ｈ”になつている時は、
常にリセツト状態にある記憶回路である。

またドライブ信号１が“Ｌ”の時、ソレノイド
電流I₀を電流検出抵抗１５で検出して電流I₀がI_L
に達した時、コンパレータ２０によつて基準電圧
発生回路２１と比較された出力が“Ｌ”から
“Ｈ”となり、この信号が２入力ORゲート回路
１９に与えられるが、デイレー回路２３を通つた
ドライブ信号とのOR出力は“Ｈ”で、フリツプ
フロツプ５はセツトされず、フオールト信号３は
発生しない。

次に異常動作の５通りについて説明する。

まず第１に、トランジスタ回路９またはトラン
ジスタ回路１０がオープン状態に破損した場合、
またソレノイド１８が切断してオープン状態にな
つた場合、また図には示していないがソレノイド
１８をコネクタで接続した時コネクタが接触不良
を起した場合などの場合は、コンパレータ１１の
出力は常時“Ｈ”となり、フリツプフロツプ回路
４はセツトされず、従つて監視信号２によつてフ
リツプフロツプ回路５はセツトされ、フオールト
信号３を発生して他の回路へ異常状態を知らせる
と同時に、ゲート回路７とゲート回路８を介して
トランジスタ回路９とトランジスタ回路１０をオ
フにして、電流I₀を遮断する。

第２として、トランジスタ回路９が短絡状態に
破損した場合については、ソレノイド１８に電流
I₀が流れて、コンパレータ１１の出力が“Ｈ”か
ら“Ｌ”になるが、フリツプフロツプ回路４は
“Ｌ”から“Ｈ”に遷移するときのみ動作するの
でセツトされないことにより、監視信号２によつ
てフリツプフロツプ回路５がセツトされ、フオー
ルト信号３を発生し、この信号によりトランジス
タ回路１０をオフにして、電流I₀を遮断すると同
時に他の回路に異常状態を知らせる。

第３として、コンパレータ１１の出力が“Ｌ”
に破損した場合については、ゲート回路７により
トランジスタ回路９がオフして電流I₀が流れなく
なり、結局フリツプフロツプ回路５は監視信号２
でセツトされ、フオールト信号３で他の回路に異
常状態を知らせる。

第４として、コンパレータ１１の出力が“Ｈ”
に破損した場合については、ソレノイド１８に電
流I₀が流れるが、フリツプフロツプ回路４は入力
が“Ｈ”のままなのでセツトされず、従つて監視
信号２によつてフリツプフロツプ回路５はセツト
され、フオールト信号３を発生して、トランジス
タ回路９とトランジスタ回路１０をオフして電流
I₀を遮断すると同時に、他の回路に異常状態を知
らせる。

第５として、何らかの素子が不良になつてドラ
イブ時間外、即ちドライブ信号１が“Ｈ”の時、
電流I₀がI_L以上流れた場合、電流検出用抵抗１５
で検出し、コンパレータ２０によつて基準電圧発
生回路２１と比較することにより、コンパレータ
２０の出力が“Ｈ”になると、２入力ORゲート
回路１９の出力が“Ｌ”になり、フリツプフロツ
プ回路５がセツトされ、フオールト信号３を発生
して、他の回路で異常状態を知らせる。第５の場
合、素子の不良は種々のケースがあり、フリツプ
フロツプ回路５の出力で電流I₀を遮断できる場合
もある。なおデイレー回路２３は正常時にドライ
ブ信号１の“Ｌ”から“Ｈ”への立上りを遅らせ
ることにより、コンパレータ２０の出力の“Ｈ”
から“Ｌ”への立下りにおいて、２入力ORゲー
ト回路１９の出力が“Ｈ”から“Ｌ”になつてフ
リツプフロツプ回路５がセツトされることを防止
する回路である。

以上のように第１〜第５のいずれの異常状態に
対しても、異常電流を検出することにより、障害
の防止が可能である。

以上に説明したように、本発明によれば、ソレ
ノイド等のスイツチングドライバ回路において、
従来のドライブ時間内の異常電流検出回路のほか
にさらにドライブ時間内の異常電流検出回路を設
けることにより、ドライブ時間内外を含めた常時
の異常電流を検出してソレノイド等のスイツチン
グドライブを使用した機器の誤動作および焼損を
防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク回路
図であり、第２図は第１図の実施例が正常な動作
するときのタイムチヤートである。なお図面に使
用した符号はそれぞれ以下のものを示す。 １……ドライブ信号、２……監視信号、３……
フオールト信号、４，５……フリツプフロツプ回
路、６……一致回路、７，８……ゲート回路、
９，１０……トランジスタ回路、１１，２０……
コンパレータ、１２，２１……基準電圧発生回
路、１３……正電源、１４……負電源、１５……
電流検出抵抗、１６，１７……ダイオード、１８
……ソレノイド、１９……２入力ORゲート回
路、２３……デイレー回路、２２，２４……イン
バータ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ソレノイド等のスイツチングドライバ回路に
   流れるドライブ電流を予め定めた上下限値とコン
   パレータにより比較して該ドライブ電流が上下限
   内に入るように制御する方式であつて、該コンパ
   レータの出力がハイレベル、ロウレベル、ハイレ
   ベルと変化したことを検出し、この変化があつた
   ことをフリツプフロツプに記憶させておき、一
   方、ドライブ開始後、ドライブ時間内の一定時間
   後に監視信号を作り、この監視信号により、前記
   フリツプフロツプに記憶されたドライブ電流を検
   照することにより、異常電流を検出する異常電流
   検出方式において、上記諸回路の他に、更にドラ
   イブ時間外における諸種の故障に基因して発生す
   る異常電流を検出する、異常電流検出用コンパレ
   ータ等を設け、このコンパレータ等の出力と、ド
   ライブ信号により、ドライブ時間外の異常電流を
   検出し、ドライブ時間内外を問わず異常電流検出
   時には、故障による異常電流の流れを遮断し、他
   へ異常事態発生の通報を行なうことを特徴とする
   異常電流検出方式。