JPS6348118A

JPS6348118A - 故障検出回路

Info

Publication number: JPS6348118A
Application number: JP61190134A
Authority: JP
Inventors: 真渡辺; 健鈴木
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1988-02-29

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、負荷回路を制御するＳＳＲ（ソリッドステ
ートリレー）等に付設する故障検出回路に関する。

（ロ）従来の技術一般に、三相用のＳＳＲを用いて、単相電源にヒータ（
或いはモータ）等の負荷を接続して制御するのに、第３
図の回路が使用され、また三相用のＳＳＲを用いて、三
相電源と三相結線のヒータ等の負荷を制御するのに、第
４図に示す回路が使用される。従来のこの種のＳＳＲを
用いた負荷制御回路に、故障検出回路が設置されていな
い。

一般に、ＳＳＲを用いた負荷制御回路において、発生す
るおそれのある主な故障モード及びその故障モードによ
って生じる現象は、次表の通りである。

（以下余白）く表　　１〉このような故障光４Ｆにより、ＳＳＲのオン時の断線等
で電流が流れない、モータ負荷の場合にはヒータ冷却事
故が生じ、モータ負荷の場合にはモータ回転しない。ま
た、三相負荷で一相がオンしないと、他の相に過電流を
流し２、断線を招く。また、ＳＳＲのオフ時に、素子の
シボ−Ｉ・等で電流が流れると、ヒータの加熱事故やモ
ータが回転する等の事故を発生ずる。これらの事故のう
ち、ヒータ負荷ではヒータの冷却、モータ負荷ではＳＳ
Ｒがオフしているの６ご回転してしまう場合が特に大事
故に至るおそれがあり、危険である。しかしながら、従
来の回路では故障検出機能を有していないので、故障を
発見し、事故を未然に防Ｉトするということができなか
った。

そこで、上記の不都合を解決するため、この出願の発明
者等は、負荷回路の電流を検出１１、電流の有無を示す
論理状態信号を出力する電流検出回路と、リレー回路の
オン／オフ状態を検出するりシーオン／オフ検出回路と
、前記電流検出回路の出力及びリレーオン／オフ検出回
路の出力を入力信号として受け、これら入力信号が所定
の論理状態の時に故障信号を出力する論理回路とを含む
故障検出回路を創出し、別に出願した。

この故障検出回路は、リレー回路のオン時、あるいはオ
フ時がオン／オフ検出回路で検出されると共に、負荷の
電流の有無が電流検出回路で検出される。そして、これ
１口のリレー回路のオン／オフ検出回路及び電流検出回
路より出力される信号の論理モー　ドが予め想定する故
障モー　■゛であると、論理回路は故障信号−を出力す
る。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上記先順に係る故障検出回路では、リレー回路のオン／
オフ信号をリレーオン／オフ検出回路で検出し、故障判
別をなすために、入力信号として論理回路に加えるよう
にしているが、このリレーオン／オフ検出回路（入力回
路）４完全な電気回路で構成すると、リレー回路で発生
するノイズが故障検出回路側に侵入し、誤動作を生し７
させるというおそれがある。

この発明は、上記に鑑み、リレー回路と故障検出回路を
完全に電気的にアイソレーションＬ７て、すＬ／−回路
からのノイズ等の影響を受けにくい故障検出回路を掃供
゛」ることを目的としている。

（ニ）問題点を解決するだめの手段及び作用この発明の
故障検出回路は、負荷回路の電流を検出し、電流の有無
を示す論理状態信号を出力する電流検出回路と、リレー
回路のオン／オフ状態を検出するりシーオン／オフ検出
回路と、前記電流検出回路の出力及びリレーオン／オフ
検出回路の出力を入力信号として受け、これら入力信号
が所定の論理状態の時に故障信号を出力する論理回路と
を含むものにおいて、前記リレ　オン／オフ検出回路は
、発光素子と受光素子とからるホトカプラで構成され、
前記発光素子をリレー回路に接続している。

この故障検出回路では、リレー回路がオンすると、ホト
カプラの発光素子に電流が流れ、発光素子が点灯し、そ
の光をホトカプラの受光素子で受光し、オン信号が論理
回路に入力される。リレー回路がオフしている時は、十
［カプラの発光素子が点灯しないので、論理回路にはオ
ン信号と異なる論理状態のオフ信号が入力される。、′
二の故障検出回路では、リレー回路と故障検出回路のグ
ランドラインが共通・非共通の如何に拘らず、互いに電
気的に完全にアイソレーションされる。

（ホ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第２図は、この発明の一実施例を示す故障検出回路のブ
ロック図である。この故障検出回路は、ＳＳＲに付設し
て使用される。

この故障検出回路は、定電圧を出力する電源回路１、Ｓ
ＳＲのオン信号あるいはオフ信号を検出する入力回路２
、誤動作防止用の信号を出力する禁止信号回路３、三相
の負荷電流ライン６ａ、６ｂ、６Ｃに流れる電流の有無
を変流器５ａ、５ｂ、５ｃを通して検出し、所定値以上
の時、電流有の論理状態信号を出力する増幅回路４ａ、
４ｂ、４Ｃ１上記入力回ＰＩ２と禁止信号回路３と増幅
回路４ａ、４ｂ、４Ｃからの信号の論理状態より故障状
態を判定し、故障信号を出力する論理回路７、この論理
回路７中の信号を利用し、増幅回路４ａ、４ｂ、４Ｃ中
のコンデンサを放電させるための信号を出力する放電信
号回路８、また故障信号を各出力回路に確実に伝達させ
るための故障信号保持回路９、故障信号に応答してＳＳ
Ｒの入力信号をカット（オフ）する５ＳＲＯＦＦ回路１
ｏ、故障信号に応答してＬＥＤ　（発光ダイオード）を
点減点灯し、オペレータに故障を報知するＬＥＤ点滅回
路１１、同じく故障信号に応答してキープリレーを駆動
させ、そのリレー出力により負荷回路を安全側に倒す保
護機器に信号を伝達するキープリレー駆動回路１２、故
障状態から正常状態に復帰した時に、再スタートするた
めのリセット回路１３を具備している。

上記実施例故障検出回路を構成する各回路のうち、この
出願に係る要部回路の具体的な回路接続図を、第１図に
示している。

電源回路１は、１２〜２０ＶのＤＣ入力電圧が端子Ｐ３
、Ｐ２に与えられ、比較的広範囲な入力電圧に対し、三
端子レギュレータ２１により、安定な定電圧８Ｖ　（＋
Ｖｃｃ）が端子Ｐ１、Ｐ２を経て、後段の回路に供給さ
れる。なお、ダイオードＤ１は、十−逆接続保護用であ
り、コンデンサｃ１はノイズ対策用として、それぞれ設
けられている。

入力回路２は、この発明において特に重要である。この
入力回路２は、５ＳＲ１４の入力信号を故障検出回路内
に信号として取込むための回路であり、ホトカプラＰＨ
２によって信号が取込まれる。ホトカプラＰ　”Ｈｚの
発光素子（発光ダイオード）Ｌ２は、５ＳＲ１４の入力
回路に直列に接続されており、５ＳＲ１４のオンで点灯
する。

入力回路にシュミット回路等を内蔵しているＳＳＨの場
合、その機能を有効に活かすために、ホトカプラＰ　Ｈ
ｔのホトトランジスタＰＴ２のベース端子とエミッタ端
子間に抵抗Ｒ４を接続し、ホトカプラＰＴ２の感度を鈍
くしている。これにより、５ＳＲ１４内のシュミット回
路がオンすると同時に、端子Ｐ５に信号が入力される。

ホトカプラＰＨ２の感度を落としているので、抵抗Ｒ５
を流れる電流が微小となり、回路電流を軽減できる。

第１図には、５ＳＲＯＦＦ回路１０、禁止信号回路３も
示されているが、これらの回路は、この発明では特に重
要なものではないので、動作のみを説明する。

５ＳＲＯＦＦ回路１０では、電源回路１に電圧が印加さ
れると同時に、抵抗Ｒ２からのベース電流により、トラ
ンジスタＴｒ、がオンし、ホトカプラＰＨ，の発光素子
り、に電流が流れ、発光素子Ｌ１が点灯し、ホトカプラ
ＰＨ，のホトトランジスタＰＴ、がオンする。今、故障
信号保持回路９より端子Ｐ６を経て故障信号が入力され
ると、トランジスタＴｒ２がオンし、トランジスタＴｒ
。

のベースがエミッタと同電位となり、トランジスタＴｒ
＋はオフする。そのため、ホトカプラＰ　Ｔ　＋がオフ
して、５ＳＲ１４の入力信号がカントされ、５ＳＲ１４
はオフする。また、故障検出状態で、何らかの事故で電
源回路１に入力電圧が印加されなくなった場合でも、ホ
トカプラＰＨ，はオフのままであり、フェールセーフが
成立している。

禁止信号回路３では、入力回路２よりＳＳＲオン信号が
加えられ、抵抗Ｒ６、コンデンサｃ２からなる遅延回路
で、ｔ５時間だけ遅延されてコンパｌｚ−夕２２に入力
され、コンパレータ２２では、この遅延されたＳＳＲオ
ン信号と基準電圧が比較され、端子Ｐ８よりＳＳＲオン
信号に対し、立上り・立下りとも一定時間ｔ、だけ遅れ
た信号（禁止信号）が出力され、論理回路７に入力され
る。

次に、実施例故障検出回路全体の動作を説明する。

電源回路１より定電圧が供給されている状態で５ＳＲ１
４がオン、あるいはオフされると、そのオン／オフが入
力回路２で検出され、論理回路７に入力される。また、
入力回路２の出力信号は、禁止信号回路３で一定時間ｔ
１だけ遅延されて、論理回路７に入力される。さらに、
５ＳＲ１４のオン／オフに応じてオン／オフする三相の
負荷電流ライン６ａ、６ｂ、６Ｃの電流が、変流器５ａ
ｓ５ｂ、５Ｃを経て増幅回路４ａ、４ｂ、４Ｃで検出さ
れ、その検出電流の有無に応じた論理状態信号が、論理
回路７に入力される。

論理回路７は、入力回路２、禁止信号回路３及び増幅回
路４ａ、４ｂ、４Ｃより入力される信号の状態が、予め
想定する故障モードの論理状態であると故障信号を出力
する。故障信号保持回路９は、前記故障信号を受けてこ
れを保持し、この保持出力により５ＳＲＯＦＦ回路１０
を作動させ、５ＳＲ１４の入力信号をカットする。また
、その保持出力により、ＬＥＤ点滅回路１１を作動させ
てＬＥＤを点滅させ、故障発生を報知する。さらに、保
持出力によりキープリレー駆動回路１２を作動させ、キ
ープリレーをオンし、外部機器にて負荷回路を安全側に
強制させる。故障発生後、５ＳＲ１４及び故障検出回路
を復帰させる場合は、リセット回路１３に備えるリセッ
トスイッチをオンする。放電信号回路８は、論理回路７
より入力回路２及び禁止信号回路３よりの禁止信号を受
け、ＳＳＲオン信号の立下りから禁止信号の立下る時点
まで、ハイとなる放電信号を出力し、この信号か増幅回
路４ａ、４ｂ、４Ｃに加えられ、回路内の平滑コンデン
サの電荷を放電させ、５ＳＲ１４の高開閉頻度に対応し
得るようにしている。

（へ）発明の効果この発明によれば、リレーオン／オフ検出回路を発光素
子と受光素子とからなるホトカプラで構成しているので
、リレー回路と故障検出回路を電気的に完全にアイソレ
ーションでき、リレー回路で発生するノイズの影響を故
障検出回路側で受けることなく、故障検出回路の誤動作
を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例故障検出回路の要部回路
の回路接続図、第２図は、同実施例故障検出回路の回路
ブロック図、第３図、第４図は、従来の一般的なＳＳＲ
の使用例を示す回路図である。２：入力回路、　４ａ・４ｂ・４ｃ：増幅回路、７：論
理回路、　ＰＨｔ：ホトカプラ、Ｌ２：発光素子、　Ｐ
Ｔｚ：ホトトランジスタ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）負荷回路の電流を検出し、電流の有無を示す論理
状態信号を出力する電流検出回路と、リレー回路のオン
／オフ状態を検出するリレーオン／オフ検出回路と、前
記電流検出回路の出力及びリレーオン／オフ検出回路の
出力を入力信号として受け、これら入力信号が所定の論
理状態の時に故障信号を出力する論理回路とを含む故障
検出回路において、前記リレーオン／オフ検出回路は、発光素子と受光素子
とからなるホトカプラで構成され、前記発光素子がリレ
ー回路に接続されてなることを特徴とする故障検出回路
。