KR0137951Y1 - Overcurrent protection circuit - Google Patents

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KR0137951Y1 KR2019940003644U KR19940003644U KR0137951Y1 KR 0137951 Y1 KR0137951 Y1 KR 0137951Y1 KR 2019940003644 U KR2019940003644 U KR 2019940003644U KR 19940003644 U KR19940003644 U KR 19940003644U KR 0137951 Y1 KR0137951 Y1 KR 0137951Y1
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Abstract

본 고안은 근접 스위치의 과전류 보호회로에 관한 것으로서, 종래에는 부주의로 정극성단자와 출력단자를 단락 시키거나 하여 부하에 과전류가 흐르면 이를 방지할 수 없어 출력측 트랜지스터가 파괴되는 문제점이 있었다. 본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 부주의로 인한 과전류 발생시 이를 차단케 하여 과전류로인한 소자의 파손을 방지할 수 있는 근접 스위치의 과전류 보호회로를 안출한 것이다.The present invention relates to an overcurrent protection circuit of a proximity switch. In the related art, when an overcurrent flows to a load by inadvertently shorting a positive terminal and an output terminal, an output transistor cannot be prevented. The present invention devised an overcurrent protection circuit of a proximity switch that can prevent damage to the device due to overcurrent by blocking it when inadvertent overcurrent occurs to solve the conventional problems.

Description

근접 스위치의 과전류 보호회로Overcurrent Protection Circuit of Proximity Switch

제1도는 종래 근접 스위치 회로도.1 is a conventional proximity switch circuit diagram.

제2도는 본 고안 근접 스위치 과전류 보호회로도.2 is a schematic diagram of the proximity switch overcurrent protection circuit of the present invention.

제3도는 본 고안에 있어서 물체 감지부 및 부하전원 공급부의 파형도.Figure 3 is a waveform diagram of the object detecting unit and the load power supply in the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : 정전압부 12 : 근접 스위치11: constant voltage unit 12: proximity switch

13 : 물체 감지부 14 : 부하전원 공급부13 object detection unit 14 load power supply unit

15 : 과전류 감지부 Q1-Q3 : 트랜지스터15: overcurrent detection unit Q1-Q3: transistor

D1, D2 : 다이오드 LED1 : 발광 다이오드D1, D2: Diode LED1: Light Emitting Diode

ZD1, ZD2 : 제너 다이오드 R1-R8 : 저항ZD1, ZD2: Zener Diodes R1-R8: Resistance

C1, C2 : 콘덴서C1, C2: condenser

본 고안은 근접 스위치에 관한 것으로, 특히 배선의 부주의로 인한 단락등으로 과전류 발생시 이를 차단케 하여 소자를 보호할 수 있게한 근접 스위치의 과전류 보호회로에 관한 것이다.The present invention relates to a proximity switch, and more particularly, to an overcurrent protection circuit of a proximity switch that can protect an element by blocking it when an overcurrent occurs due to a short circuit due to careless wiring.

근접 스위치 회로란 금속 물체를 비접속으로 검출하여 출력을 발생시키는 제품으로 릴레이, 산업용 설비, 모터 회전수 검출, 피엘씨, 타이머, 카운터등의 논리신호 입력에 많이 사용된다.Proximity switch circuit is a product that generates output by detecting metal object without connection. It is often used for logic signal input such as relay, industrial equipment, motor speed detection, PLC, timer, counter, etc.

제1도는 종래 근접 스위치 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 다이오드(D1)와 저항(R1)과 콘덴서(C1)와 제너 다이오드(ZD1)로 이루어져 직류 전원전압이 인가되면 이를 일정전압으로 하여 출력하는 정전압부(1)와, 근접 스위치(2)와 트랜지스터(Q1)와 저항(R2, R3)으로 이루어져 상기 정전압부(1)의 일정전압에 의해 구동되어 금속물체의 접근여부에 따라 그에따른 신호를 출력하는 물체감지부(3)와, 저항(R4, R5)과 발광 다이오드(LED1)와 트랜지스터(Q2)와 다이오드(D2)와 제너 다이오드(ZD1)로 이루어져 상기 물체 감지부(3)의 출력에 따라 온/오프되어 그에따른 전압을 부하에 공급하는 부하전원 공급부(4)로 구성된다.FIG. 1 is a conventional proximity switch circuit diagram. As shown in FIG. 1, a diode D1, a resistor R1, a capacitor C1, and a zener diode ZD1 are configured to output a constant voltage when a DC power supply voltage is applied. Part 1, proximity switch 2, transistor Q1, and resistors R2 and R3 are driven by a constant voltage of the constant voltage part 1 to output a signal according to whether the metal object is approaching or not. An object detector 3, resistors R4 and R5, a light emitting diode LED1, a transistor Q2, a diode D2, and a Zener diode ZD1 according to the output of the object detector 3; It consists of a load power supply unit 4 that turns on / off and supplies the voltage accordingly to the load.

이와같이 구성된 종래 회로의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional circuit configured as described above is as follows.

직류 전원전압을 인가하면 그 전압은 전압 보호용 다이오드(D1)를 통하여 저항(R1)과 콘덴서(C1) 및 제너 다이오드(ZD1)를 통해 일정전압으로 되어 근접 스위치(2)에 공급된다.When a DC power supply voltage is applied, the voltage is supplied to the proximity switch 2 by a constant voltage through the resistor R1, the capacitor C1, and the zener diode ZD1 through the voltage protection diode D1.

상기 일정전압을 공급받은 근접 스위치(2)는 구동되어 금속물체의 접근여부에 따라 그에따른 신호를 단자(P4)를 통해 출력하는데, 금속물체가 없을 때는 하이신호를 출력하고 금속물체가 접근하면 로우신호를 출력한다. 초기에는 금속물체가 없으므로 하이신호를 출력한다.The proximity switch 2 supplied with the constant voltage is driven to output a corresponding signal through the terminal P4 depending on whether the metal object is approaching. If there is no metal object, the proximity switch 2 outputs a high signal. Output the signal. Initially, there is no metal object, so it outputs high signal.

한편, 상기 일정전압은 저항(R2)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되거나 또는 저항(R3)을 통해 상기 근접 스위치(2)의 단자(P4)에 인가되는데, 초기에는 상기 단자(P4)의 전위가 하이상태이므로 그 일정전압은 저항(R2)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가된다. 이에따라 그 트랜지스터(Q1)는 오프상태가 되는데 이후, 상기 근접 스위치(2)의 단자(P4)의 전위에 따라 트랜지스터(Q1)의 온/오프 상태는 바뀐다.Meanwhile, the constant voltage is applied to the base of the transistor Q1 through the resistor R2 or to the terminal P4 of the proximity switch 2 through the resistor R3. Initially, the terminal P4 is applied. Since the potential of is high, the constant voltage is applied to the base of the transistor Q1 through the resistor R2. As a result, the transistor Q1 is turned off, and then the on / off state of the transistor Q1 is changed according to the potential of the terminal P4 of the proximity switch 2.

상기 트랜지스터(Q1)가 오프상태이므로 전압을 공급받지 못한 발광 다이오드(LED1) 및 트랜지스터(Q2)도 오프상태가 되어 발광 다이오드(LED1)는 발광하지 못하고, 그 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단자으로부터 전압을 공급받는 부하측에도 전압이 공급되지 못한다.Since the transistor Q1 is in the off state, the light emitting diode LED1 and the transistor Q2 which are not supplied with the voltage are also in the off state, so that the light emitting diode LED1 cannot emit light and the voltage is collected from the collector terminal of the transistor Q2. No voltage is supplied to the load side.

그러나, 상기 근접 스위치(2)에 금속물체가 접근하면 단자(P4)의 전위는 로우상태가 되어 상기 일정전압은 저항(R2, R3)을 통해 근접 스위치(2)의 단자(P4)에 인가된다. 이로인해 트랜지스터(Q1)는 온된다.However, when a metal object approaches the proximity switch 2, the potential of the terminal P4 becomes low and the constant voltage is applied to the terminal P4 of the proximity switch 2 through the resistors R2 and R3. . This causes the transistor Q1 to be turned on.

따라서, 상기 트랜지스터(Q1)를 통해 전압을 인가받은 발광 다이오드(LED1) 및 트랜지스터(Q2)도 온되어 발광 다이오드(LED1)는 발광하고 그 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단자에서 출력된 전압은 부하에 공급된다.Accordingly, the light emitting diode LED1 and the transistor Q2 applied with the voltage through the transistor Q1 are also turned on so that the light emitting diode LED1 emits light and the voltage output from the collector terminal of the transistor Q2 is supplied to the load. do.

이때, 다이오드(D2)는 역전압 방지용이고 제너 다이오드(ZD2)는 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 순간적으로 과전압이 발생했을 때 이를 흡수하기 위한 것이다.At this time, the diode D2 is for preventing the reverse voltage and the zener diode ZD2 is for absorbing an instant when an overvoltage occurs in the collector of the transistor Q2.

이상에서 설명한 바와같이 종래의 회로는 부주의로 배선을 잘못하거나 하여 부하에 과전류가 흐르면 이를 방지할 수 없어 출력측 트랜지스터가 파괴되는 문제점이 있었다.As described above, the conventional circuit has a problem that the output side transistor is destroyed because overcurrent flows to the load due to inadvertent wiring or inadvertent flow.

본 고안의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 과전류 발생시 이를 차단케 하여 소자의 파손을 방지할 수 있는 근접 스위치의 과전류 보호회로를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide an overcurrent protection circuit of a proximity switch that can prevent damage to the device by blocking it when an overcurrent occurs to solve the conventional problems.

제2도는 본 고안의 근접 스위치의 과전류 보호회로도로서, 이에 도시한 바와같이 다이오드(D1)와 저항(R1)과 콘덴서(C1)와 제너 다이오드(ZD1)로 이루어져 인가된 직류 전원전압을 일정전압으로 하여 출력하는 정전압부(11)와, 근접 스위치(12)와 트랜지스터(Q1)와 저항(R2, R3)으로 이루어져 금속물체의 접근여부 또는 과전류 감지신호에 따라 그에따른 신호를 출력하는 물체 감지부(13)와, 저항(R4-R6)과 발광 다이오드(LED1)와 트랜지스터(Q2)와 다이오드(D2)와 제너 다이오드(ZD2)로 이루어져 상기 물체 감지부(13)의 출력전압에 따라 온/오프되어 그에따라 전압을 부하에 공급하는 부하전원 공급부(14)와, 과전류 발생시 턴온되어 그에따른 과전류 감지신호를 상기 근접 스위치부에 출력하여 전원공급을 차단케 하는 과전류 감지부(15)로 구성한다.2 is an overcurrent protection circuit diagram of a proximity switch according to the present invention. As shown in FIG. 2, a diode D1, a resistor R1, a capacitor C1, and a zener diode ZD1 are applied to a constant voltage. And a constant voltage unit 11, a proximity switch 12, a transistor Q1, and resistors R2 and R3 that are outputted to output the signal according to whether an object is approached or an overcurrent detection signal ( 13) and a resistor (R4-R6), a light emitting diode (LED1), a transistor (Q2), a diode (D2) and a zener diode (ZD2) is turned on / off in accordance with the output voltage of the object detector (13) Accordingly, a load power supply unit 14 for supplying a voltage to the load and an overcurrent detection unit 15 that is turned on when an overcurrent is generated and outputs an overcurrent detection signal according to the proximity switch to block the power supply.

이와같이 구성한 본 고안의 작용 및 효과에 관하여 첨부한 제3도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying Figure 3 with respect to the operation and effects of the present invention configured as described above.

제3도의 (a)에 도시한 바와같이 직류 전원전압을 인가하면 그 전압은 전압 보호용 다이오드(D1)를 통하여 저항( R1)과 콘덴서(C1) 및 제너 다이오드(ZD1)를 통해 일정전압으로 되어 근접 스위치(12)에 공급된다.As shown in (a) of FIG. 3, when a DC power supply voltage is applied, the voltage becomes a constant voltage through the resistor R1, the capacitor C1, and the zener diode ZD1 through the voltage protection diode D1. Supplied to the switch 12.

상기 일정전압을 공급받은 근접 스위치(12)는 구동되어 금속물체의 접근여부 또는 과전류 감지신호에 따라 그에따른 신호를 단자(P4)를 통해 출력하는데, 금속물체가 없을 때는 하이신호를 출력하고 금속물체가 접근하면 로우신호를 출력하며, 단자(P3)에 인가되는 과전류 감지신호가 하이일 때는 로우신호를 출력하고 과전류 감지신호가 로우일 때는 하이신호를 출력한다. 초기에는 하이신호를 출력한다.The proximity switch 12 which is supplied with the constant voltage is driven to output a corresponding signal through the terminal P4 according to the access of the metal object or the overcurrent detection signal. When there is no metal object, the proximity switch 12 outputs a high signal and the metal object. Outputs a low signal when the over current detection signal applied to the terminal P3 is high, and outputs a high signal when the over current detection signal is low. Initially, a high signal is output.

한편, 상기 일정전압은 저항(R2)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가됨과 아울러 저항(R3)을 통해 상기 근접 스위치(12)의 단자(P4)에 인가되는데, 초기에는 상기 단자(P4)의 전위가 하이상태이므로 그 일정전압은 저항(R2)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가된다. 이에따라 그 트랜지스터(Q1)는 오프상태가 되는데 이후, 상기 근접 스위치(12)의 단자(P4)의 전위에 따라 트랜지스터(Q1)의 온/오프 상태는 바뀐다.Meanwhile, the constant voltage is applied to the base of the transistor Q1 through the resistor R2 and to the terminal P4 of the proximity switch 12 through the resistor R3. Initially, the terminal P4 is applied. Since the potential of is high, the constant voltage is applied to the base of the transistor Q1 through the resistor R2. Accordingly, the transistor Q1 is turned off, and then the on / off state of the transistor Q1 is changed according to the potential of the terminal P4 of the proximity switch 12.

상기 트랜지스터(Q1)가 오프상태이므로 이로인해 전압을 공급받지 못한 발광 다이오드(LED1) 및 트랜지스터(Q2)도 오프상태가 되어 발광 다이오드(LED1)는 발광하지 못하고, 그 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단자으로부터 전압을 공급받는 부하측에도 전압이 공급되지 못한다.Since the transistor Q1 is in the off state, the light emitting diodes LED1 and the transistor Q2 which are not supplied with the voltage are also turned off so that the light emitting diode LED1 cannot emit light, and from the collector terminal of the transistor Q2. Voltage is not supplied to the load side that receives the voltage.

그러나, 상기 근접 스위치(12)에 금속물체가 접근하면 단자(P4)의 전위는 로우상태가 되어 상기 일정전압은 저항(R2, R3)을 통해 근접 스위치(12)의 단자(P4)에 인가된다. 이로인해 트랜지스터(Q1)는 온되어 제3도(b)에 도시한 바와같은 전압파형을 출력한다.However, when the metal object approaches the proximity switch 12, the potential of the terminal P4 becomes low, and the constant voltage is applied to the terminal P4 of the proximity switch 12 through the resistors R2 and R3. . As a result, the transistor Q1 is turned on and outputs a voltage waveform as shown in FIG.

따라서, 상기 트랜지스터(Q1)를 통해 전압을 인가받은 발광 다이오드(LED1) 및 트랜지스터(Q2)도 온되어 발광 다이오드(LED1)는 발광하고 그 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단자에서 출력된 제3도의 (c)에 도시한 바와같은 전압파형이 부하에 공급된다.Accordingly, the light emitting diode LED1 and the transistor Q2 applied with the voltage through the transistor Q1 are also turned on so that the light emitting diode LED1 emits light and is output from the collector terminal of the transistor Q2 (c) of FIG. The voltage waveform as shown in Fig. 9) is supplied to the load.

이때, 다이오드(D2)는 역전압 방지용이고 제너 다이오드(ZD2)는 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 순간적으로 과전압이 발생했을 때 이를 흡수하기 위한 것이다.At this time, the diode D2 is for preventing the reverse voltage and the zener diode ZD2 is for absorbing an instant when an overvoltage occurs in the collector of the transistor Q2.

만약, 부주의로 정극성(+)단자를 출력단자(OUT)와 단락시키는 등의 배선 부주의로 과전류가 발생하면 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터에 연결되어 있는 저항(R8)양단의 전압이 높아지는데 그 전압이 소정전압(0.7V) 이상이 되면 트랜지스터(Q3)가 턴온된다.If overcurrent occurs inadvertently by inadvertently shorting the positive (+) terminal with the output terminal (OUT), the voltage across the resistor (R8) connected to the emitter of the transistor (Q2) increases. When the voltage becomes higher than the predetermined voltage (0.7V), the transistor Q3 is turned on.

상기 트랜지스터(Q3)가 턴온되면 콜렉터에 연결되어 있는 상기 근접 스위치(12)의 단자(P3)의 전위가 로우상태가 되며, 그 단자(P3)의 전위가 로우상태가 되면 단자(P4)의 전위는 하이상태가 되는데 이로인해 트랜지스터(Q1)는 오프된다.When the transistor Q3 is turned on, the potential of the terminal P3 of the proximity switch 12 connected to the collector becomes low, and when the potential of the terminal P3 becomes low, the potential of the terminal P4 is low. Becomes high, which causes transistor Q1 to be turned off.

상기 트랜지스터(Q1)가 오프됨으로 인하여 트랜지스터(Q2)도 오프되어 부하측에 공급되던 전압이 차단된다.As the transistor Q1 is turned off, the transistor Q2 is also turned off to cut off the voltage supplied to the load side.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안은 부주의로인해 배선을 잘못하는등의 이유로 과전류가 발생하면 이를 차단케하여 소자를 보호할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has the effect of protecting the device by blocking it when an overcurrent occurs due to inadvertent wiring or the like.

Claims (1)

인가된 직류 전원전압을 일정전압으로 하여 출력하는 정전압부(11)와, 금속물체의 접근여부 또는 과전류 감지신호에 따라 그에따른 신호를 출력하는 물체 감지부(13)와, 상기 물체 감지부(13)의 출력전압에 따라 온/오프되어 그에따라 부하에 전압을 공급하는 부하전원 공급부(14)와, 과전류 발생시 턴온되어 그에따른 과전류 감지신호를 상기 물체 감지부(13)에 출력하여 전원공급을 차단케하는 과전류 감지부(15)로 구성한 것을 특징으로 하는 근접 스위치의 과전류 보호회로.A constant voltage unit 11 for outputting the applied DC power supply voltage as a constant voltage, an object detector 13 for outputting a signal according to whether a metal object approaches or an overcurrent detection signal, and the object detector 13 Load power supply unit 14 that is turned on / off according to an output voltage of the power supply unit 14 and supplies a voltage to the load accordingly, and turns on when an overcurrent occurs to output an overcurrent detection signal according to the object detection unit 13 to cut off the power supply. The overcurrent protection circuit of the proximity switch, characterized in that consisting of an overcurrent detection unit (15).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030048525A (en) * 2001-12-12 2003-06-25 한영수 A contactless switch using suppressor diode
US20240264120A1 (en) * 2021-07-07 2024-08-08 Abb Schweiz Ag Receiver for a pulsed eddy current system

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KR20030048525A (en) * 2001-12-12 2003-06-25 한영수 A contactless switch using suppressor diode
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