JPS647702B2 - - Google Patents

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JPS647702B2
JPS647702B2 JP55036100A JP3610080A JPS647702B2 JP S647702 B2 JPS647702 B2 JP S647702B2 JP 55036100 A JP55036100 A JP 55036100A JP 3610080 A JP3610080 A JP 3610080A JP S647702 B2 JPS647702 B2 JP S647702B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching transistor
load
auxiliary switching
light emitting
auxiliary
Prior art date
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Application number
JP55036100A
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English (en)
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JPS56132608A (en
Inventor
Nobuo Sakai
Takayuki Oshiga
Shoji Matsuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3610080A priority Critical patent/JPS56132608A/ja
Publication of JPS56132608A publication Critical patent/JPS56132608A/ja
Publication of JPS647702B2 publication Critical patent/JPS647702B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0826Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in bipolar transistor switches

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 デジタル制御装置等は、外部入力信号として例
えば押ボタンスイツチ、リミツトスイツチ等の動
作状態を論理的に“1”,“0”の2値信号に変換
して取り込み、この入力信号をもとに各種演算等
を実行し、結果として論理的に“1”,“0”の信
号を出力する。負荷駆動装置はこの出力信号を入
力し、内部にこの論理的に“1”,“0”の2値信
号で開閉作動する接点手段、例えばスイツチング
トランジスタ等の半導体素子、あるいはリレー等
を備え、この接点手段の開閉により、制御対象で
ある例えばリレー、電磁接触器、電磁バルブ等を
作動、不作動制御する。このようにして、外部入
力機器の状態に応じ、制御対象を所望の状態に制
御する。
第1図は接点手段としてスイツチングトランジ
スタを使用した負荷駆動回路の一例を示したもの
であり、CPUは制御装置本体、OUは負荷駆動装
置、Eは外部電源、Lは負荷としてのリレー、D
はサージキラー用のダイオードである。TRは負
荷駆動装置OUの主要部を成すスイツチングトラ
ンジスタであり、PCは信号伝達用のフオトカプ
ラである。制御装置本体CPUからの出力信号は
インバータNを介して発光ダイオードPDのカソ
ードに供給するようにする。そして、発光ダイオ
ードPDのアノードは電流調整用の抵抗R1を介し
て制御電源Vcc1に接続する。ホトトランジスタ
PTrのエミツタはスイツチングトランジスタTR
のベースに接続し、コレクタは電流調整用の抵抗
R2を介して制御電源Vcc2に接続する。一般に制
御電源Vcc2は制御電源Vcc1より高電圧である。
スイツチングトランジスタTRは外部電源Eとリ
レーLとの間に介在する。ここで、制御装置本体
CPUから論理的に“1”の信号が出力されると、
インバータNの出力は論理的に“0”となり、発
光ダイオードPDは導通して発光し、ホトトラン
ジスタPTrが導通する。これによつて、スイツチ
ングトランジスタTRが導通し、リレーLは外部
電源Eから電力の供給受けて作動する。
以上は制御装置本体CPUからの出力1点に対
する回路を説明したが、一般的な制御装置におい
てはその出力点数は数十点、時には数百点に及ぶ
場合もある。そのため、負荷駆動装置OUは1板
のプリント基板上に前記した回路を複数組塔載し
て構成し、必要によりこれを追加するようにして
ある。したがつて、一般的に、負荷駆動装置OU
は電気的に着脱が可能なコネクタ、端子台等によ
り制御装置本体CPUおよび負荷L、外部伝源E
と接続するようにしてある。T1,T2,T3はその
ための端子を示す。
このように構成した負荷駆動装置においては、
スイツチングトランジスタTRが何らかの原因に
より故障を起し、制御装置本体CPUからの出力
信号の状態にかかわりなく、開放あるいは短絡し
てしまうと、負荷Lは誤動作してしまう。
このようなものにおいて、接点手段の故障を検
出する回路を構成する場合には、当該接点手段の
故障を直接検出できるようにすることが望まし
く、またこれが負荷駆動装置の信頼性を著しく向
上する。
本発明は上記の点に鑑みて成されたものであ
り、その目的とするところは、接点手段の故障を
直接検出することができ、負荷駆動装置の信頼性
を著しく向上することができる負荷駆動装置の故
障検出回路を得ることにある。
上記の目的を達成するため本発明の特徴とする
ところは、制御装置本体からフオトカプラを介し
て入力した2値信号により開閉作動するスイツチ
ングトランジスタによつて負荷への電力の供給、
遮断を行なうようにした負荷駆動装置において、
前記2値信号で前記スイツチングトランジスタと
同一開閉作動し、正常時に前記負荷経路外に接続
した補助スイツチングトランジスタと、開閉作動
により電位が2値変化し正常時常に同一電位を保
つ前記スイツチングトランジスタと前記補助スイ
ツチングトランジスタとの各々の一端間に各交流
入力端を接続したダイオードブリツジ回路と、当
該ダイオードブリツジ回路の直流出力端間に介在
した故障報知用の発光ダイオードとを具備して成
る負荷駆動装置の故障検出回路にある。
以下、第2図に示す本発明の一実施例について
説明する。すなわち本発明によれば、スイツチン
グトランジスタTRのエミツタと制御電源Vcc2
の間に、エミツタを共通接続し、負荷抵抗R3
介して補助スイツチングトランジスタTRSを接
続する。そして、補助スイツチングトランジスタ
TRSのベースはスイツチングトランジスタTRと
共通接続する。このようにすれば、スイツチング
トランジスタTRと補助スイツチングトランジス
タTRSとは同一作動する。さらに、補助スイツ
チングトランジスタTRSのコレクタ電位は、正
常時、常にスイツチングトランジスタTRのコレ
クタ電位と同一になるようにする。このため、電
源Vcc2と電源Eとは電圧を同一にする。DMは検
出手段であり、ダイオードD1,D2,D3,D4で構
成したダイオードブリツジ回路と、発光ダイオー
ドPD1、およびこの発光ダイオードPD1に流れる
電流を調整するための抵抗R4とで構成した場合
について示してある。ダイオードブリツジ回路の
交流入力端AT1,AT2のうち、その一方AT1
スイツチングトランジスタTRのコレクタに接続
し、他の一方AT2は補助スイツチングトランジ
スタTRSのコレクタに接続する。そして、直流
出力端DT1,DT2間には抵抗R4と発光ダイオー
ドPD1との直列回路を接続する。
以下、動作について説明する。まず、スイツチ
ングトランジスタTRと補助スイツチングトラン
ジスタTRSとが共に正常に動作しているとする。
この場合、スイツチングトランジスタTRと補助
スイツチングトランジスタTRSとのコレクタの
電位は、それらの動作にかかわりなく常に同一と
なり、発光ダイオードPD1には電流は流れず、発
光ダイオードPD1は発光しない。
次に、スイツチングトランジスタTRが故障
し、開放状態になつたとする。この状態で制御装
置本体CPUから論理的に“1”の信号が出力さ
れると、スイツチングトランジスタTRおよび補
助スイツチングトランジスタTRSのベースには
導通信号が印加される。ところが、スイツチング
トランジスタTRは故障して開放状態となつてい
るため、このスイツチングトランジスタTRは非
導通となり、補助スイツチングトランジスタ
TRSは導通する。したがつて、スイツチングト
ランジスタTRのコレクタ電位は補助スイツチン
グトランジスタTRSのコレクタ電位よりも高く
なる。これにより、ダイオードD3、抵抗R4、発
光ダイオードPD1、ダイオードD2の経路で電流が
流れ、発光ダイオードPD1が発光し、故障である
ことを検出する。
次に、スイツチングトランジスタTRが故障
し、短絡状態になつたとする。この状態で制御装
置本体CPUから論理的に“0”の信号が出力さ
れると、スイツチングトランジスタTRおよび補
助スイツチングトランジスタTRSのベースには
非導通信号が印加される。ところが、スイツチン
グトランジスタTRは故障して短絡状態となつて
いるため、このスイツチングトランジスタTRは
導通となり、補助スイツチングトランジスタ
TRSは非導通となる。したがつて、スイツチン
グトランジスタTRのコレクタ電位は補助スイツ
チングトランジスタTRSのコレクタ電位よりも
低くなる。これにより、ダイオードD1、抵抗R4
発光ダイオードPD1、ダイオードD4の経路で電流
が流れ、発光ダイオードPD1が発光し、故障であ
ることを検出する。
このようにして、故障を検出し、その検出信
号、すなわち実施例の場合、発光ダイオードPD1
の発光はこれにより故障であることを外部に報知
する。あるいはこの発光ダイオードPD1の発光を
フオトトランジスタで受け、警報を発すると同時
にこの故障信号を制御装置本体CPUに取り込む
ようにし、これにより制御装置本体CPU内で非
常処理を実行し制御を停止する等の用途に有効に
利用することができる。このためには、発光ダイ
オードPD1はリレーで構成してもよい。
以上のようにすれば、その説明から明らかなよ
うにスイツチングトランジスタTRの故障を直接
検出でき、負荷駆動装置の信頼性を著しく向上す
ることができる。また、以上のようにすれば、ス
イツチングトランジスタTRの故障ばかりではな
く、補助トランジスタTRSの故障も検出可能で
あることは以上の説明からも明らかであろう。こ
の点については、上記の説明から容易に理解でき
るのでその説明は省略する。このようなことから
も、負荷駆動装置の信頼性を著しく向上できる。
また、上記のようにスイツチングトランジスタ
TRと補助スイツチングトランジスタTRSのどち
らが故障しても、その故障は検出できるが、スイ
ツチングトランジスタTRは外部負荷Lを直接駆
動するものであるのに対し、補助トランジスタ
TRSは発光ダイオードPD1を駆動できれば足り
る。したがつて、スイツチングトランジスタTR
は数アンペア程度の電流を流せることが必要であ
るのに対し、補助スイツチングトランジスタ
TRSは数十ミリアンペア程度で充分であり、補
助スイツチングトランジスタTRSの方が故障し
にくく、故障検出回路としては望ましい状態とな
る。さらに、フオトカプラPCは経年変化により
電流伝達率が低下してしまい、これによりベース
電流に不足が生じてしまう。ところが、以上のよ
うにすれば、スイツチングトランジスタTRと補
助スイツチングトランジスタTRSとの負荷電流
には上記のように大きな差が生じる。したがつ
て、そのベース電流にも同等の差が生じる。その
ため、フオトカプラPCの電流伝達率が低下して
も、補助スイツチングトランジスタTRSの方は
ほとんど影響を受けない。したがつて、以上のよ
うにすれば、フオトカプラPCの経年変化による
電流伝達率の低下も検出できる。
第3図は本発明の他の実施例を示したものであ
り、補助スイツチングトランジスタTRSおよび
検出手段DMを負荷駆動装置OUの外部に出し、
補助スイツチングトランジスタTRSをも外部電
源Eで駆動するようにしたもので、他は第2図の
ものと同様である。端子T4はスイツチングトラ
ンジスタTRのベースと、補助スイツチングトラ
ンジスタTRSのベースとを接続するために追加
したものである。このようにすれば、第1図に示
した従来の負荷駆動装置OUを大幅に変更するこ
となく、外部から容易に追加することが可能であ
る。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、負荷駆動装置のスイツチグトランジスタの故
障を直接検出できることは勿論、故障検出回路を
構成する補助スイツチングトランジスタの故障を
も検出可能である。また、スイツチングトランジ
スタは負荷を直接駆動するものであるのに対し、
補助スイツチングトランジスタは故障報知用の発
光ダイオードを駆動できれば足り、この補助スイ
ツチングトランジスタに流す電流は、スイツチン
グトランジスタのそれに比較し、十分小さな電流
で済む。したがつて、補助スイツチングトランジ
スタの方がスイツチングトランジスタよりも故障
しにくく成り、故障検出回路としては望ましい構
成となる。更に、フオトカプラは経年変化により
電流伝達率が低下してしまい、これによりスイツ
チングトランジスタのベース電流に不足が生じて
しまう。ところが、本発明のように構成すれば、
スイツチングトランジスタと補助スイツチングト
ランジスタとの負荷電流には上記のように大きな
差が生じ、そのベース電流にも同等の差が生じ
る。そのため、フオトカプラの電流伝達率が低下
しても、補助スイツチングトランジスタの方はほ
とんど影響を受けず、フオトカプラの経年変化に
よる電流伝達率の低下をも検出できる。したがつ
て、本発明によれば、結果的に負荷駆動装置の信
頼性を著しく向上可能な負荷駆動装置の故障検出
回路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は負荷駆動装置の一例を示す回路図、第
2図は本発明の一実施例を示す回路図、第3図は
本発明の他の実施例示す回路図である。 CPU:制御装置本体、TR:スイツチングトラ
ンジスタ、L:負荷、OU:負荷駆動装置、
TRS:補助スイツチングトランジスタ、DM:検
出手段、D1,D2,D3,D4:ダイオードブ
リツジ回路を構成するダイオード、PD1:発光
ダイオード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 制御装置本体からフオトカプラを介して入力
    した2値信号により開閉作動するスイツチングト
    ランジスタによつて負荷への電力の供給、遮断を
    行なうようにした負荷駆動装置において、前記2
    値信号で前記スイツチングトランジスタと同一開
    閉作動し、正常時に前記負荷経路外に接続した補
    助スイツチングトランジスタと、開閉作動により
    電位が2値変化し正常時常に同一電位を保つ前記
    スイツチングトランジスタと前記補助スイツチン
    グトランジスタとの各々の一端間に各交流入力端
    を接続したダイオードブリツジ回路と、当該ダイ
    オードブリツジ回路の直流出力端間に介在した故
    障報知用の発光ダイオードとを具備して成る負荷
    駆動装置の故障検出回路。
JP3610080A 1980-03-24 1980-03-24 Trouble detecting circuit for load driver Granted JPS56132608A (en)

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JPS56132608A JPS56132608A (en) 1981-10-17
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JPS61124227A (ja) * 1984-11-19 1986-06-12 日産自動車株式会社 負荷状態判別装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS4896977A (ja) * 1972-02-23 1973-12-11

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