JPH0247898B2 - Kinsetsusuitsuchi - Google Patents
KinsetsusuitsuchiInfo
- Publication number
- JPH0247898B2 JPH0247898B2 JP15371883A JP15371883A JPH0247898B2 JP H0247898 B2 JPH0247898 B2 JP H0247898B2 JP 15371883 A JP15371883 A JP 15371883A JP 15371883 A JP15371883 A JP 15371883A JP H0247898 B2 JPH0247898 B2 JP H0247898B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- circuit
- capacitor
- current source
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/945—Proximity switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0826—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in bipolar transistor switches
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- Electronic Switches (AREA)
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は近接スイツチに係り、とくに電流投
入時の誤動作防止用タイマー回路の改良に関する
ものである。
入時の誤動作防止用タイマー回路の改良に関する
ものである。
一般にこの種の近接スイツチ10は第1図に示
すように近接センサ用IC回路1と、このIC回路
の出力電流容量を補うための出力トランジスタ2
0とで構成される。そしてそのIC回路1は内部
に発振回路2、コンパレータ3、積分回路4、コ
ンパレータ5、出力回路6、定電圧回路7および
電源リセツト回路8を有しており、検出コイル1
1、共振コンデンサ16、感度調整用可変抵抗1
2、側路コンデンサ13、積分コンデンサ14、
電源リセツト用コンデンサ15などが外付けされ
る。
すように近接センサ用IC回路1と、このIC回路
の出力電流容量を補うための出力トランジスタ2
0とで構成される。そしてそのIC回路1は内部
に発振回路2、コンパレータ3、積分回路4、コ
ンパレータ5、出力回路6、定電圧回路7および
電源リセツト回路8を有しており、検出コイル1
1、共振コンデンサ16、感度調整用可変抵抗1
2、側路コンデンサ13、積分コンデンサ14、
電源リセツト用コンデンサ15などが外付けされ
る。
したがつて検出コイル11に対して金属体が接
近または離間することにより発振回路2が発振を
開始または停止し、出力回路6よりLまたはHの
出力が得られる。
近または離間することにより発振回路2が発振を
開始または停止し、出力回路6よりLまたはHの
出力が得られる。
そして従来は電源リセツト回路として第2図に
示すものがある。これは定電流源30,58、ト
ランジスタ40,51〜54、抵抗55〜57お
よびコンデンサ41から構成されている。
示すものがある。これは定電流源30,58、ト
ランジスタ40,51〜54、抵抗55〜57お
よびコンデンサ41から構成されている。
今、電源を投入したときコンデンサ41の電圧
VCTは VCT=Q/C=IC×t/C となる。ここでQ:コンデンサの負荷、C:コン
デンサの容量、IC:充電電流である。
VCTは VCT=Q/C=IC×t/C となる。ここでQ:コンデンサの負荷、C:コン
デンサの容量、IC:充電電流である。
よつてトランジスタ40がオフとなり、リセツ
トが解除されると、コンデンサ41の電圧VCTは
第3図に示すように零から直線的に上昇を始め
る。そしてトランジスタ51のベース電位VTHよ
りコンデンサ電圧VCTが大きくなるとトランジス
タ50がオンとなり、同時にトランジスタ51,
54がオフとなり、トランジスタ51のベース電
位が下り、VTLとなる。このため、コンデンサ電
圧VCTがVTLより小さくならないかぎりトランジ
スタ51はオフとなり、トランジスタ50に電流
I2が流れる。このときコンデンサ41に流れる電
流は電流源I1からトランジスタ50のベースに流
入する電流を減じた値となり、電圧VCTの上昇速
度は以前より遅くなりながら上昇し、内部供給電
圧VSに近いところで安定する。
トが解除されると、コンデンサ41の電圧VCTは
第3図に示すように零から直線的に上昇を始め
る。そしてトランジスタ51のベース電位VTHよ
りコンデンサ電圧VCTが大きくなるとトランジス
タ50がオンとなり、同時にトランジスタ51,
54がオフとなり、トランジスタ51のベース電
位が下り、VTLとなる。このため、コンデンサ電
圧VCTがVTLより小さくならないかぎりトランジ
スタ51はオフとなり、トランジスタ50に電流
I2が流れる。このときコンデンサ41に流れる電
流は電流源I1からトランジスタ50のベースに流
入する電流を減じた値となり、電圧VCTの上昇速
度は以前より遅くなりながら上昇し、内部供給電
圧VSに近いところで安定する。
このような状態で過電流検出回路60が出力ト
ランジスタ20の過電流を検出すると過電流検出
回路60の出力はトランジスタ40をオンにし
て、このタイマー回路のコンデンサを放電し、リ
セツトを計る。そして電圧VCTの値がVTLを下回
るとトランジスタ50,52,53がオフし、逆
にトランジスタ51,54がオンし、トランジス
タ51のベース電位は上りVTHとなる。よつて出
力禁止状態となるので、出力トランジスタ20は
オフし、過電流検出回路60は反転し、トランジ
スタ40はオフとなる。このためコンデンサ41
は充電を開始し、その充電電圧VCTが電圧VTHを
越えるまで続く。そして電圧VCTが電圧VTHを越
えると出力禁止が解除され、出力トランジスタ2
0にふたたび過電流が流れるのでトランジスタ4
0がオンとなり電圧VCTが電圧VTLを下回るまで
放電される。この繰返しによつて出力トランジス
タ20の状態は第4図に示すようになる。この図
から分るようにオンパルスの最初の幅はそれ以後
のパルスの幅よりも大きい。なぜならば出力オン
パルスの幅はコンデンサ41の放電時間に依存す
るが、最初は内部供給電圧VSから電圧VTLまでの
放電時間t1であり、それ以後は電圧VTHから電圧
VTLまでの放電時間t2でよく、(VS−VTL)>(VTH
−VTL)、よつてt1>t2となるからである。
ランジスタ20の過電流を検出すると過電流検出
回路60の出力はトランジスタ40をオンにし
て、このタイマー回路のコンデンサを放電し、リ
セツトを計る。そして電圧VCTの値がVTLを下回
るとトランジスタ50,52,53がオフし、逆
にトランジスタ51,54がオンし、トランジス
タ51のベース電位は上りVTHとなる。よつて出
力禁止状態となるので、出力トランジスタ20は
オフし、過電流検出回路60は反転し、トランジ
スタ40はオフとなる。このためコンデンサ41
は充電を開始し、その充電電圧VCTが電圧VTHを
越えるまで続く。そして電圧VCTが電圧VTHを越
えると出力禁止が解除され、出力トランジスタ2
0にふたたび過電流が流れるのでトランジスタ4
0がオンとなり電圧VCTが電圧VTLを下回るまで
放電される。この繰返しによつて出力トランジス
タ20の状態は第4図に示すようになる。この図
から分るようにオンパルスの最初の幅はそれ以後
のパルスの幅よりも大きい。なぜならば出力オン
パルスの幅はコンデンサ41の放電時間に依存す
るが、最初は内部供給電圧VSから電圧VTLまでの
放電時間t1であり、それ以後は電圧VTHから電圧
VTLまでの放電時間t2でよく、(VS−VTL)>(VTH
−VTL)、よつてt1>t2となるからである。
このように出力トランジスタ20が過電流に対
して時間t2より長い時間であるt1の間耐えなけれ
ばならない。
して時間t2より長い時間であるt1の間耐えなけれ
ばならない。
一般にトランジスタの破壊特性は平均消費電力
と瞬間の消費電力に依存することが知られている
が、瞬間消費電力の面から、発振から非発振へ移
つたときの第1番目のオンパルスが以後のものよ
り長いのは不利で、その分出力トランジスタ20
の破壊特性の良いものを必要とする。
と瞬間の消費電力に依存することが知られている
が、瞬間消費電力の面から、発振から非発振へ移
つたときの第1番目のオンパルスが以後のものよ
り長いのは不利で、その分出力トランジスタ20
の破壊特性の良いものを必要とする。
この発明はこのような従来の欠点を解消しよう
とするもので、以下図によつてこの発明の一実施
例について説明する。
とするもので、以下図によつてこの発明の一実施
例について説明する。
すなわち第5図はこの発明における電源リセツ
ト回路で、30は第1の定電流源、31は第2の
定電流源、32,33,34,35,36,3
7,38,39,40はトランジスタ、41はコ
ンデンサ、49はダイオードである。なお61は
出力禁止回路、60は過電流検出回路、20は出
力トランジスタである。そしてトランジスタ36
と37によりシユミツト回路が形成されている。
ト回路で、30は第1の定電流源、31は第2の
定電流源、32,33,34,35,36,3
7,38,39,40はトランジスタ、41はコ
ンデンサ、49はダイオードである。なお61は
出力禁止回路、60は過電流検出回路、20は出
力トランジスタである。そしてトランジスタ36
と37によりシユミツト回路が形成されている。
この図において電源が投入され、トランジスタ
40がオフとなりコンデンサ41の短絡状態を開
放すると、コンデンサ41に充電が開始され、
VCTはゼロから上昇を開始する。コンデンサ41
の電圧VCTがゼロに近いとき、トランジスタ36
はオフ、トランジスタ37はオンであり、トラン
ジスタ37の電流はトランジスタ35で決まる電
流値I2が流れ、トランジスタ36,37のエミツ
タ電圧VEは、トランジスタ34の飽和電圧
(VSAT0.1V)、ダイオード49の電圧降下分
(=nVD)、トランジスタ37のベース−エミツタ
間電圧(≒VD)をVSから減じた電圧 VE≒VS−VSAT−nVD−VD となつている。
40がオフとなりコンデンサ41の短絡状態を開
放すると、コンデンサ41に充電が開始され、
VCTはゼロから上昇を開始する。コンデンサ41
の電圧VCTがゼロに近いとき、トランジスタ36
はオフ、トランジスタ37はオンであり、トラン
ジスタ37の電流はトランジスタ35で決まる電
流値I2が流れ、トランジスタ36,37のエミツ
タ電圧VEは、トランジスタ34の飽和電圧
(VSAT0.1V)、ダイオード49の電圧降下分
(=nVD)、トランジスタ37のベース−エミツタ
間電圧(≒VD)をVSから減じた電圧 VE≒VS−VSAT−nVD−VD となつている。
よつてトランジスタ36はベース電圧である
VCTがVEよりVDだけ高い値となるまでオフをつづ
ける。トランジスタ36がオフからオンへ反転す
るためのVCTの臨界電圧VTHは VTH=VE+VD =VS−VSAT(0.1V)−nVD となり、VCTはVTHに達するまで上昇をつづける。
そして、VCTがVTHに達すると、トランジスタ3
6がオンするが、トランジスタ37のベースへ流
れ込んでいた電流はトランジスタ36へ流れ込む
ので、トランジスタ37はオフする。トランジス
タ36には、トランジスタ34,35との電流容
量の関係で電流が流れるが、トランジスタ35の
エミツタに流れる電流はトランジスタ34から供
給される電流I2/Nとトランジスタ36のベース
から流れ込む電流を加えたものが流れる。
VCTがVEよりVDだけ高い値となるまでオフをつづ
ける。トランジスタ36がオフからオンへ反転す
るためのVCTの臨界電圧VTHは VTH=VE+VD =VS−VSAT(0.1V)−nVD となり、VCTはVTHに達するまで上昇をつづける。
そして、VCTがVTHに達すると、トランジスタ3
6がオンするが、トランジスタ37のベースへ流
れ込んでいた電流はトランジスタ36へ流れ込む
ので、トランジスタ37はオフする。トランジス
タ36には、トランジスタ34,35との電流容
量の関係で電流が流れるが、トランジスタ35の
エミツタに流れる電流はトランジスタ34から供
給される電流I2/Nとトランジスタ36のベース
から流れ込む電流を加えたものが流れる。
ここでもしI1+I2/N<I2であれば、IX=I2−
(I1+I2/N)というコンデンサ放電電流が生じ、
トランジスタ36のベースおよびエミツタ電圧は
低下していく。やがてトランジスタ35のエミツ
タ−コレクタ間の飽和電圧VSATすなわち零に近い
値たとえば0.1Vになると、トランジスタ35の
通電能力がI2より低下していき、I1+I2/Nとな
つたところで安定する。
(I1+I2/N)というコンデンサ放電電流が生じ、
トランジスタ36のベースおよびエミツタ電圧は
低下していく。やがてトランジスタ35のエミツ
タ−コレクタ間の飽和電圧VSATすなわち零に近い
値たとえば0.1Vになると、トランジスタ35の
通電能力がI2より低下していき、I1+I2/Nとな
つたところで安定する。
以上の状態のVCTを表したものが第7図であ
る。トランジスタ36がオフするVCTの値、VTL
は VTL=VD+VSAT となる。
る。トランジスタ36がオフするVCTの値、VTL
は VTL=VD+VSAT となる。
出力トランジスタ20がオン状態で過電流が流
れると、過電流検出回路60によりタイマー回路
をリセツトするようにトランジスタ40のベース
電位が上る。そしてこのトランジスタがオンし、
コンデンサ41を放電するがコンデンサ41の電
圧VCTは電圧VTLに近い電圧にあるため電圧VCTが
電圧VTLを下回る電圧に達する時間はひじように
小さい。電圧VCTがVTLを下回るとトランジスタ
36がオフし、トランジスタ34からトランジス
タ37にベース電流が流れるのでトランジスタ3
7がオンする。トランジスタ37のベース電位お
よびエミツタ電位は電源投入時と同様となり、ト
ランジスタ36のベース電位が電圧VTH以上にな
るまで反転しない。この状態は出力禁止状態で、
出力トランジスタ20の電流がなくなるので、ト
ランジスタ40がオフとなり、コンデンサ41の
充電が開始され、この充電はその充電電圧VCTが
電圧VTHを越えるまで続く。そして電圧VCTが電
圧VTHを越えると出力禁止が解除され、出力トラ
ンジスタ20にふたたび過電流が流れるので、ト
ランジスタ40がオンとなり電圧VCTが電圧VTL
を下回るまで放電される。この繰返しによつて出
力トランジスタ20の状態は第8図に示すように
なる。この図からオンパルスの最初の幅はそれ以
後のパルスの幅よりも小さいことが分る。
れると、過電流検出回路60によりタイマー回路
をリセツトするようにトランジスタ40のベース
電位が上る。そしてこのトランジスタがオンし、
コンデンサ41を放電するがコンデンサ41の電
圧VCTは電圧VTLに近い電圧にあるため電圧VCTが
電圧VTLを下回る電圧に達する時間はひじように
小さい。電圧VCTがVTLを下回るとトランジスタ
36がオフし、トランジスタ34からトランジス
タ37にベース電流が流れるのでトランジスタ3
7がオンする。トランジスタ37のベース電位お
よびエミツタ電位は電源投入時と同様となり、ト
ランジスタ36のベース電位が電圧VTH以上にな
るまで反転しない。この状態は出力禁止状態で、
出力トランジスタ20の電流がなくなるので、ト
ランジスタ40がオフとなり、コンデンサ41の
充電が開始され、この充電はその充電電圧VCTが
電圧VTHを越えるまで続く。そして電圧VCTが電
圧VTHを越えると出力禁止が解除され、出力トラ
ンジスタ20にふたたび過電流が流れるので、ト
ランジスタ40がオンとなり電圧VCTが電圧VTL
を下回るまで放電される。この繰返しによつて出
力トランジスタ20の状態は第8図に示すように
なる。この図からオンパルスの最初の幅はそれ以
後のパルスの幅よりも小さいことが分る。
なお第9図は第2図に示す従来例とこの発明に
おける実施例すなわち第5図との構成を参考まで
に比較するもので、aが従来例を、またbがこの
発明の実施例を示している。
おける実施例すなわち第5図との構成を参考まで
に比較するもので、aが従来例を、またbがこの
発明の実施例を示している。
この発明は上述のように検出コイルを有する発
振回路の発振振幅に応じて出力信号を生じ、コン
デンサを有するタイマー回路と、タイマー回路が
タイムアツプ以前において出力信号を強制的に所
定の状態に保持する出力回路と、出力回路の過負
荷状態である過電流状態を検出し、検出信号によ
り上記タイマー回路をリセツトする過電流検出回
路を有する近接スイツチにおいて、上記タイマー
回路はコンデンサとコンデンサを充電する第1の
定電流源と、コンデンサを放電する第1のトラン
ジスタと、第2の定電流源をコレクタ負荷とし、
コンデンサ充電電圧をベースに接続した第2のト
ランジスタと、第2のトランジスタのコレクタ、
エミツタをベース、エミツタに接続した第3のト
ランジスタと、第2、第3のトランジスタのエミ
ツタからの電流が流れ込む第3の定電流源を有す
るシユミツト回路において、前記第1の定電流源
の電流と第2の定電流源の和より、第3の定電流
源の電流が大きく設定されているため、過負荷状
態において出力トランジスタがオンし、その出力
が禁止されるまでの第1出力パルスの幅がそれ以
後の出力パルス幅よりはるかに狭くなる。したが
つて出力トランジスタは定常状態のパルス幅に相
当する瞬間電力に耐えればよいので、それに応じ
て耐破壊特性の小さい出力トランジスタを使用し
うる利点がある。
振回路の発振振幅に応じて出力信号を生じ、コン
デンサを有するタイマー回路と、タイマー回路が
タイムアツプ以前において出力信号を強制的に所
定の状態に保持する出力回路と、出力回路の過負
荷状態である過電流状態を検出し、検出信号によ
り上記タイマー回路をリセツトする過電流検出回
路を有する近接スイツチにおいて、上記タイマー
回路はコンデンサとコンデンサを充電する第1の
定電流源と、コンデンサを放電する第1のトラン
ジスタと、第2の定電流源をコレクタ負荷とし、
コンデンサ充電電圧をベースに接続した第2のト
ランジスタと、第2のトランジスタのコレクタ、
エミツタをベース、エミツタに接続した第3のト
ランジスタと、第2、第3のトランジスタのエミ
ツタからの電流が流れ込む第3の定電流源を有す
るシユミツト回路において、前記第1の定電流源
の電流と第2の定電流源の和より、第3の定電流
源の電流が大きく設定されているため、過負荷状
態において出力トランジスタがオンし、その出力
が禁止されるまでの第1出力パルスの幅がそれ以
後の出力パルス幅よりはるかに狭くなる。したが
つて出力トランジスタは定常状態のパルス幅に相
当する瞬間電力に耐えればよいので、それに応じ
て耐破壊特性の小さい出力トランジスタを使用し
うる利点がある。
第1図は一般の近接スイツチを示すブロツク回
路図、第2図は従来の電源リセツト回路の回路
図、第3図はタイマー回路の特性図、第4図はコ
ンデンサの放電特性と出力パルスとの関係を示す
特性図、第5図はこの発明の近接スイツチにおけ
る電源リセツト回路の一実施例を示す回路図、第
6図は第5図の等価回路図、第7図はタイマー回
路の特性図、第8図は出力トランジスタの出力波
形図、第9図は第2図と第5図との比較を示す等
価回路図である。 30……第1の定電流源、31……第2の定電
流源、32,33,34,35,36,37,3
8,39,40……トランジスタ、49……ダイ
オード、41……コンデンサ、61……出力禁止
回路、20……出力トランジスタ、60……過電
流検出回路。
路図、第2図は従来の電源リセツト回路の回路
図、第3図はタイマー回路の特性図、第4図はコ
ンデンサの放電特性と出力パルスとの関係を示す
特性図、第5図はこの発明の近接スイツチにおけ
る電源リセツト回路の一実施例を示す回路図、第
6図は第5図の等価回路図、第7図はタイマー回
路の特性図、第8図は出力トランジスタの出力波
形図、第9図は第2図と第5図との比較を示す等
価回路図である。 30……第1の定電流源、31……第2の定電
流源、32,33,34,35,36,37,3
8,39,40……トランジスタ、49……ダイ
オード、41……コンデンサ、61……出力禁止
回路、20……出力トランジスタ、60……過電
流検出回路。
Claims (1)
- 1 検出コイルを有する発振回路の発振振幅に応
じて出力信号を生ずる近接スイツチにおいて、タ
イマー回路と、このタイマー回路によつて制御さ
れ、上記タイマー回路がタイムアツプする以前に
おいて出力信号を強制的に所定の状態に保持する
出力禁止回路と、出力回路の出力電流が過電流で
あることを検出し、この過電流検出信号を出力
し、上記タイマー回路をリセツトする過電流検出
回路とを備え、上記タイマー回路は、タイマー用
コンデンサとコンデンサ充電用の第1の電流源
と、タイマー用コンデンサを放電する放電回路
と、コンデンサ充電電圧を入力とするシユミツト
回路を有し、上記シユミツト回路は、第2の電流
源をコレクタ側の負荷とし、エミツタ側に第3の
電流源を有し、ベースに上記タイマー用コンデン
サの一端が接続された第1のトランジスタと、こ
の第1のトランジスタのコレクタにベースが接続
され、第1のトランジスタのエミツタにエミツタ
が接続された第2のトランジスタとを少なくとも
有し、上記第1の電流源の電流容量と上記第2の
電流源の電流容量の和が上記第3の電流源の電流
容量より小さく、上記第2の電流源の電流容量を
上記第1のトランジスタの電流増幅率で割つた値
より上記第1の電流源の電流容量が大きいことを
特徴とするシユミツト回路を上記タイマー回路に
有する近接スイツチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15371883A JPH0247898B2 (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | Kinsetsusuitsuchi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15371883A JPH0247898B2 (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | Kinsetsusuitsuchi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046123A JPS6046123A (ja) | 1985-03-12 |
| JPH0247898B2 true JPH0247898B2 (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=15568580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15371883A Expired - Lifetime JPH0247898B2 (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | Kinsetsusuitsuchi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0247898B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63187813A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 無接点スイツチの過電流防止回路 |
| JPS63187812A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 近接スイツチの過電流防止回路 |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP15371883A patent/JPH0247898B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6046123A (ja) | 1985-03-12 |
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