JPH09121446A - 負荷電流通電制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】過負荷電流を遮断した後、簡単な操作により負
荷を再駆動することができる負荷電流通電制御装置を提
供する。 【解決手段】電動機１に流す負荷電流ｉをオンオフする
接点４ａ，５ａを有する主リレーと、負荷電流ｉが過大
になったときに通電停止指令信号を発生する指令信号発
生回路５０と、通電停止指令信号が発生したときに出力
端子Ｑの電位を低レベルの状態にして電源電圧が与えら
れている間その低レベルの状態を保持する保持回路１６
と、保持回路の出力端子Ｑの電位が低レベルになったと
きに励磁コイル４ｂ，５ｂの励磁電流を遮断して接点４
ａ，５ａを開くスイッチ制御回路２６とを設ける。負荷
の駆動を指令するスイッチ１１，１２が開いたときに保
持回路１６の出力を高レベルの状態にリセットするリセ
ット回路２７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機や電磁ソレ
ノイド等の負荷を過電流から保護する機能を備えた負荷
電流通電制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来電動機や電磁ソレノイドを過負荷か
ら保護する機能を備えた負荷電流通電制御装置として
は、過電流が流れたときに遮断動作を行なう電磁式の遮
断器を用いて負荷電流を遮断するようにしたものや、過
電流が流れたときに生じる発熱をバイメタル等の感温素
子により検出して、該感温素子により発熱が検知された
ときに負荷電流を遮断するようにしたものが多く用いら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように過負荷保
護機能を有する負荷電流通電制御装置を用いれば、電動
機が拘束状態になってその駆動電流が過大になったとき
や、電磁ソレノイドに過電流が流れたときに電流を遮断
することができるため、電動機や電磁ソレノイド等のコ
イルが過電流により焼損するのを防ぐことができる。

【０００４】上記のような過負荷保護機能を有する通電
制御装置が用いられる場合には、過負荷の原因が除去さ
れたときに直ちに負荷の再駆動を可能にすることが望ま
しい。特に過負荷状態が一時的なものである場合には、
過負荷保護動作が行なわれた後直ちに負荷の駆動を再開
させても支障がないため、過電流が遮断された後すぐに
負荷の駆動を再開し得るようにしておくのが望ましい。

【０００５】ところが、電磁式の遮断器を用いて過電流
を遮断するようにした従来の負荷電流通電制御装置にお
いては、遮断器が一度遮断動作を行なうと、負荷への通
電を再開させる際に手動にて遮断器を投入する操作を行
なう必要があるため、負荷への通電が一旦停止すると、
直ちに負荷の再駆動を行なわせることができないという
問題があった。

【０００６】またバイメタル等の感温素子により過負荷
状態を検出して、過負荷状態が検出されたときに負荷電
流を遮断するようにした負荷電流通電制御装置において
は、感温素子の温度が低下するまでの間負荷の再駆動を
行なわせることができないため、負荷の再駆動が可能に
なるまでに長時間を要するという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、過電流を遮断した後であ
っても、すぐに負荷の駆動を再開させることができるよ
うにした負荷電流通電制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電源から負荷
に供給される負荷電流が制限値を超えたときに該負荷電
流を遮断するように制御する負荷電流通電制御装置に係
わるものである。

【０００９】本発明においては、負荷電流に相応した負
荷電流検出信号を出力する負荷電流検出回路と、負荷電
流検出信号を入力として、負荷電流が制限値以下である
ことが検出されたときに通電指令信号を発生し、負荷電
流が制限値を超えたことが検出されたときに通電停止指
令信号を発生する指令信号発生回路と、負荷の駆動を指
令する状態と負荷の停止を指令する状態とに切り替えら
れる負荷駆動指令スイッチと、負荷駆動指令スイッチが
負荷の停止を指令する状態になっているときにリセット
信号を出力し、負荷駆動指令スイッチが負荷の駆動を指
令する状態にあるときにリセット信号の出力を停止する
リセット回路と、リセット回路がリセット信号を出力し
たときに出力を第１の状態として、該リセット信号が発
生している間該第１の状態を保持し、リセット回路がリ
セット信号の出力を停止している状態で通電停止指令信
号が発生したときに出力を第２の状態としてリセット回
路がリセット信号の出力を停止している間該第２の状態
を保持する保持回路と、保持回路の出力が第１の状態に
あるときに通電許可信号を発生し、保持回路の出力が第
２の状態にあるときに通電禁止信号を発生するスイッチ
制御回路と、電源から負荷に供給される負荷電流をオン
オフするように設けられて通電許可信号が発生している
状態で負荷駆動指令スイッチが負荷の駆動を指令してい
るときにオン状態になり、負荷駆動指令スイッチが負荷
の停止を指令しているとき、または通電禁止信号が発生
しているきにオフ状態にされる主通電制御用スイッチと
が設けられる。

【００１０】上記の制御装置において、負荷を駆動して
いない状態では負荷電流が零であるため、指令信号発生
回路は、電源が与えられると同時に通電指令信号を発生
する。したがって、負荷を駆動していない状態で保持回
路に電源が与えられると、該保持回路の出力が第１の状
態になる。これによりスイッチ制御回路が通電許可信号
を発生した状態になる。この状態で負荷駆動指令スイッ
チが負荷の駆動を指令する状態に切り替えられると、主
通電制御用スイッチがオン状態にされるため、該主通電
制御用スイッチを通して負荷電流が供給されて負荷が駆
動される。負荷駆動指令スイッチが負荷の停止を指令す
る状態に切り替えられると、主通電制御用スイッチがオ
フ状態にされるため、負荷電流が遮断されて負荷の駆動
が停止される。

【００１１】負荷電流が制限値を超え、過負荷状態が検
出されると、指令信号発生回路が通電停止指令信号を発
生する。通電停止指令信号が発生すると、保持回路の出
力が第２の状態になるため、スイッチ制御回路が通電禁
止信号を発生した状態になり、主通電制御用スイッチが
オフ状態になる。これにより負荷電流が遮断され、負荷
が過電流から保護される。

【００１２】負荷電流が遮断された後、負荷駆動指令ス
イッチを負荷の停止を指令する状態に切り替えると、リ
セット回路が保持回路の出力を第１の状態にリセットす
るため、スイッチ制御回路が通電許可信号を発生した状
態になる。その後負荷駆動指令スイッチを負荷の駆動を
指令する状態に切り替えると、主通電制御用スイッチが
オン状態になって負荷電流の供給が再開される。

【００１３】このように、本発明によれば、過電流が遮
断されたときに、負荷駆動指令スイッチを一旦負荷の停
止を指令する状態に切り替えた後、負荷の駆動を指令す
る状態に戻すことにより、負荷電流を供給することがで
きるため、過電流が遮断された後すぐに負荷の駆動を再
開させることができる。

【００１４】上記負荷駆動指令スイッチとしては、例え
ば、負荷の駆動を指令する際及び負荷の停止を指令する
際にそれぞれオン状態及びオフ状態にされるスイッチを
用いる。この場合、スイッチ制御回路は、例えば、保持
回路の出力が第１の状態にあるときにオン状態になり、
保持回路の出力が第２の状態にあるときにオフ状態にな
るように保持回路の出力により制御されるスイッチ手段
と、該スイッチ手段がオン状態になったときに励磁され
て接点を閉じる補助リレーとにより構成することができ
る。

【００１５】また、主通電制御用スイッチは、負荷駆動
指令スイッチと上記補助リレーの接点とを通して励磁さ
れる励磁コイルと、該励磁コイルが励磁されたときに閉
じる主接点とを有して、該主接点が負荷電流の通電回路
に挿入された主リレーにより構成できる。

【００１６】このように主通電制御用スイッチとしてリ
レーを用いる場合、該主通電制御用スイッチを構成する
主リレーの主接点に対して直列に接続された半導体スイ
ッチを有して、該半導体スイッチにより電源から主接点
を通して流れる負荷電流をオンオフする負荷電流制御用
スイッチ回路と、パルス波形のＰＷＭ（パルス幅変調）
制御信号に応じて負荷電流制御用スイッチ回路の半導体
スイッチをオンオフさせるＰＷＭ制御回路とを設ける
と、負荷電流をＰＷＭ制御することができる。

【００１７】上記指令信号発生回路が発生する通電指令
信号及び通電停止指令信号はそれぞれ高レベル（第１の
状態）の信号及び低レベル（第２の状態）の信号とする
ことができる。

【００１８】この場合保持回路は、セット端子及びリセ
ット端子に高レベルの電源電圧が与えられるとともに、
セット端子に指令信号発生回路の出力が印加されて、セ
ット端子の電位及びリセット端子の電位がそれぞれ高レ
ベルの状態及び低レベルの状態にされたときに出力電圧
が高レベルの状態（第１の状態）になり、セット端子の
電位及びリセット端子の電位がそれぞれ低レベル及び高
レベルの状態になったときに出力電圧が低レベルの状態
（第２の状態）になるＲＳフリップフロップ回路により
構成することができる。

【００１９】この場合スイッチ制御回路は、保持回路の
出力電圧が高レベルの状態にあるときにスイッチ手段を
オン状態にし、保持回路の出力電圧が低レベルの状態に
あるときにスイッチ手段をオフ状態にするように構成す
る。

【００２０】またリセット回路は、導通した際にフリッ
プフロップ回路のリセット端子の電位を低レベルにする
ように設けられたリセット用スイッチと、該リセット用
スイッチの両端に並列に接続されて前記フリップフロッ
プ回路のリセット端子に電源電圧が与えられた際に該リ
セット端子の電位を瞬時的に低レベルにするリセット用
コンデンサと、負荷駆動指令スイッチがオン状態になっ
ているときにリセット用スイッチを遮断状態に保持し、
負荷駆動指令スイッチがオフ状態にされたときにリセッ
ト用スイッチを導通状態にするように負荷駆動指令スイ
ッチの状態に応じてリセット用スイッチを制御するリセ
ット用スイッチ制御回路により構成することができる。

【００２１】本発明において、主通電制御用スイッチを
主リレーにより構成する場合、主リレーの主接点に対し
て直列に接続された半導体スイッチを備えた負荷電流制
御用スイッチ回路を設けて、負荷電流が制限値を超えた
ことが検出されたときに、該負荷電流制御用スイッチ回
路の半導体スイッチをオフ状態にするようにするのが望
ましい。この場合スイッチ制御回路は、負荷電流が制限
値以下で、保持回路の出力が第１の状態にあるときに負
荷電流制御用スイッチ回路の半導体スイッチをオン状態
にし、負荷電流が制限値を超えて保持回路の出力が第２
の状態になったときに負荷電流制御用スイッチ回路の半
導体スイッチをオフ状態にするように負荷電流制御用ス
イッチ回路を制御するように構成する。

【００２２】上記のように、主リレーの主接点に対して
直列に接続された半導体スイッチを有する負荷電流制御
用スイッチ回路を設けて、負荷電流が制限値を超えたこ
とが検出されたときに、該負荷電流制御用スイッチ回路
の半導体スイッチをオフ状態にするように構成しておく
と、負荷電流を遮断する際に、主リレーの接点でアーク
が発生することがないため、主リレーの接点が消耗する
のを防ぐことができ、主リレーの接点の寿命を長くする
ことができる。

【００２３】また主リレーの接点でアークが発生しない
ため、アーク放電により電磁波ノイズが発生するのを防
ぐことができ、該ノイズが周辺の制御回路や機器に障害
を与えるのを防ぐことができる。

【００２４】上記のように、負荷電流制御用スイッチ回
路を設ける場合も、指令信号発生回路が発生する通電指
令信号及び通電停止指令信号をそれぞれ高レベルの信号
及び低レベルの信号として、保持回路を前記と同様のＲ
Ｓフリップフロップ回路により構成することができる。
またスイッチ制御回路は、保持回路の出力が高レベルの
状態にあるときに負荷電流制御用スイッチ回路の半導体
スイッチをオン状態にし、保持回路の出力が低レベルの
状態にあるときに負荷電流制御用スイッチ回路の半導体
スイッチをオフ状態にするように構成することができ、
リセット回路は、導通した際にフリップフロップ回路の
リセット端子の電位を低レベルにするように設けられた
リセット用スイッチと、該リセット用スイッチの両端に
並列に接続されてフリップフロップ回路のリセット端子
に電源電圧が与えられた際に該リセット端子の電位を瞬
時的に低レベルにするリセット用コンデンサと、負荷駆
動指令スイッチがオン状態になっているときにリセット
用スイッチを遮断状態に保持し、負荷駆動指令スイッチ
がオフ状態にされたときにリセット用スイッチを導通状
態にするように負荷駆動指令スイッチの状態に応じてリ
セット用スイッチを制御するリセット用スイッチ制御回
路とにより構成できる。

【００２５】本発明において、負荷電流の制限値は１つ
だけ設定してもよく、過電流の大きさに応じて、過電流
が検出されてから通電停止指令信号が発生するまでの時
間を変えるために、負荷電流の制限値を複数個設定して
もよい。

【００２６】例えば、負荷電流に対して、第１の制限値
と、該第１の制限値よりも大きい第２の制限値とを設定
して、負荷電流が第１の制限値以下のときに通電指令信
号を発生させ、負荷電流が第１の制限値を超え、第２の
制限値以下の範囲にあるときには負荷電流の大きさに応
じて、過電流が検出されてから（負荷電流が制限値を超
えたことが検出されてから）通電停止指令信号が発生す
るまでの時間を、負荷電流の増大に伴って短くしてい
き、負荷電流が第２の制限値を超えたことがで検出され
たときには直ちに通電停止指令信号を発生させるように
することができる。

【００２７】この場合、指令信号発生回路は、負荷電流
検出信号を負荷電流の第１の制限値に相当するレベルの
設定信号と比較して負荷電流検出信号のレベルが設定信
号のレベルよりも低いときに零レベルを保持し、負荷電
流検出信号のレベルが設定信号のレベルよりも高くなっ
たときに高レベルの状態になる積分入力信号を発生する
積分制御回路と、積分入力信号を入力として積分動作を
行なって、積分入力信号のレベルが零のときには負荷電
流の第１の制限値よりも大きい第２の制限値に相当する
大きさの初期レベルを保持し、積分入力信号が高レベル
の状態になっているときには時間の経過に伴って一定の
傾きでレベルが下降していく積分出力信号を発生する積
分回路と、負荷電流検出信号と積分出力信号とを比較し
て負荷電流検出信号のレベルが積分出力信号のレベルよ
りも低いときに通電指令信号を出力し、負荷電流検出信
号のレベルが積分出力信号のレベルを超えたときに通電
停止指令信号を出力する比較回路とにより構成できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係わる負荷電流通
電制御装置の一構成例を示したもので、この例では、直
流電動機を負荷として正転及び逆転させる場合を想定し
ている。図１において１は負荷としての直流電動機、２
は負荷を駆動する電圧を発生するバッテリからなる主電
源で、主電源２の負極側端子は接地されている。３は主
電源１の出力電圧がスイッチＳＷを介して入力された制
御用電源回路で、この制御用電源回路３は、制御回路の
各部の電源電圧として用いられる一定の制御用直流電圧
Ｅを出力する。

【００２９】この例では、負荷電流（電動機１の駆動電
流）ｉをオンオフする主通電制御用スイッチを構成する
ために第１及び第２の主リレーを用いている。図１にお
いて、４ａは第１の主リレーの接点（主接点）、４ｂは
第１の主リレーの励磁コイルで、主接点４ａは、接地側
固定接点４a1及び非接地側固定接点４a2と、励磁コイル
４ｂが非励磁状態にあるときに接地側固定接点４a1に接
触し、励磁コイル４ｂが励磁されたときに非接地側固定
接点４a2に接触する可動接点４a3とからなっている。５
ａは第２の主リレーの接点（主接点）、５ｂは第１の主
リレーの励磁コイルで、主接点５ａは、接地側固定接点
５a1及び非接地側固定接点５a2と、励磁コイル５ｂが非
励磁状態にあるときに接地側固定接点５a1に接触し、励
磁コイル５ｂが励磁されたときに非接地側固定接点５a2
に接触する可動接点５a3とからなっている。

【００３０】第１の主リレーの可動接点４a3及び第２の
主リレーの可動接点５a3にそれぞれ負荷である電動機１
の電機子の一端及び他端が接続され、非接地側固定接点
４a2及び５a2は主電源２の正極側出力端子に共通接続さ
れている。接地側固定接点４a1及び５a1は共通に接続さ
れ、両固定接点の共通接続点は電流検出用の小抵抗６を
通して接地されている。

【００３１】第１及び第２の主リレーの励磁コイル４ｂ
及び５ｂの一端は共通に接続され、両励磁コイルの一端
の共通接続点は補助リレーの接点７ａとアノードを主電
源側に向けたダイオード８とを通して主電源２の正極端
子に接続されている。第１及び第２の主リレーの励磁コ
イル４ｂ及び５ｂの両端にはカソードを両励磁コイルの
一端側に向けたサージ吸収用ダイオード９及び１０が接
続されている。励磁コイル４ｂの他端と接地間及び励磁
コイル５ｂの他端と接地間にそれぞれ負荷駆動指令スイ
ッチ１１及び１２が接続されている。

【００３２】負荷駆動指令スイッチ１１及び１２は、負
荷の駆動を指令する状態と負荷の停止を指令する状態と
に切り替えられるスイッチである。この例では、電動機
１を正転させることを指令する際に負荷駆動指令スイッ
チ１１がオン状態にされ、電動機１を逆転させることを
指令する際に負荷駆動指令スイッチ１２がオン状態にさ
れる。電動機１を停止する際には、負荷駆動指令スイッ
チ１１及び１２の双方がオフ状態にされる。

【００３３】補助リレーの励磁コイル７ｂの一端は接点
７ａとダイオード８との接続点に、他端はエミッタが接
地されたＮＰＮトランジスタ１３のコレクタにそれぞれ
接続され、励磁コイル７ｂの両端にはサージ吸収用ダイ
オード１４が接続されている。トランジスタ１３のベー
スは抵抗１５を通して保持回路１６を構成するＲＳフリ
ップフロップ回路ＦＦの出力端子Ｑに接続され、フリッ
プフロップ回路ＦＦのリセット端子Ｒ及びセット端子Ｓ
はそれぞれ抵抗１７及び１８を通して制御用電源回路３
の非接地側（正極側）出力端子に接続されている。制御
用電源回路３から抵抗１７及び１８を通してリセット端
子Ｒ及びセット端子Ｓに高レベルの電源電圧が与えられ
ている。

【００３４】フリップフロップ回路ＦＦのリセット端子
Ｒは、エミッタが接地されたＮＰＮトランジスタ１９の
コレクタに接続され、トランジスタ１９のコレクタエミ
ッタ間にはリセット用コンデンサ２０が並列接続されて
いる。トランジスタ１９のベースは抵抗２１を通してダ
イオード２２のカソードに接続され、ダイオード２２の
アノードは抵抗２３を通して制御用電源回路３の非接地
側出力端子に接続されている。抵抗２３とダイオード２
２との接続点にダイオード２４及び２５のアノードが共
通に接続され、これらのダイオード２４及び２５のカソ
ードがそれぞれ負荷駆動指令スイッチ１１及び１２の非
接地側の端子に接続されている。

【００３５】この例では、トランジスタ１３により、保
持回路１６の出力電圧が高レベルの状態にあるときにオ
ン状態になり、保持回路１６の出力電圧が低レベルの状
態にあるときにオフ状態になるように保持回路の出力に
より制御されるスイッチ手段が構成されており、このト
ランジスタ（スイッチ手段）１３と、トランジスタ１３
がオン状態になったときに励磁コイル７ｂが励磁されて
接点７ａを閉じる補助リレーと、ダイオード１４と、抵
抗１５とによりスイッチ制御回路２６が構成されてい
る。

【００３６】またトランジスタ１９と、リセット用コン
デンサ２０と、抵抗２１及び２３と、ダイオード２２と
により、フリップフロップ回路をリセットするリセット
回路２７が構成されている。

【００３７】電流検出用抵抗６の両端に得られる電圧は
演算増幅器３０と抵抗３１及び３２とからなる増幅器３
３に入力され、電流検出用抵抗６と増幅器３３とにより
負荷電流検出回路３４が構成されている。この負荷電流
検出回路３４は、図３に示したように、電動機１と抵抗
６とを通して流れる負荷電流ｉに比例した負荷電流検出
信号（電圧信号）Ｖo を出力する。

【００３８】負荷電流検出信号Ｖo は、比較器３４の非
反転入力端子に入力されている。比較器３４の反転入力
端子には、制御用電源回路３から得られる一定の直流電
圧Ｅを抵抗３５及び３６からなる分圧回路により分圧し
て得た設定信号Ｖs が入力されている。抵抗３５及び３
６の抵抗値をそれぞれＲ1 及びＲ2 とすると、設定信号
Ｖs の値は下記の式で与えられる。

【００３９】 Ｖs ＝Ｅ・Ｒ2 ／（Ｒ1 ＋Ｒ2 ） …（１） この設定信号Ｖs の大きさは、負荷電流ｉの第１の制限
値ｉ1 に相当する大きさに設定される。

【００４０】比較器３４の出力段はオープンコレクタの
トランジスタからなっていて、該比較器３４の出力端子
は抵抗３７及び３８の直列回路からなる分圧回路の分圧
点に接続されている。抵抗３７及び３８の直列回路から
なる分圧回路の両端には制御用電源回路３の出力電圧が
印加されていて、該分圧回路の出力電圧が演算増幅器か
らなるボルテージホロワ回路３９に入力されている。

【００４１】この例では、比較器３４と、抵抗３５〜３
８と、ボルテージホロワ回路３９とにより、積分制御回
路４０が構成されている。この積分制御回路は、負荷電
流検出信号Ｖo を負荷電流の第１の制限値ｉ1 に相当す
るレベルの設定信号Ｖs と比較して負荷電流検出信号Ｖ
o のレベルが設定信号Ｖs のレベルよりも低いときに零
レベル（接地電位）を保持し、負荷電流検出信号Ｖo の
レベルが設定信号Ｖsのレベルよりも高くなったときに
高レベルの状態になる積分入力信号Ｖinを発生する。

【００４２】抵抗３７及び３８の抵抗値をそれぞれＲ3
及びＲ4 とすると、積分入力信号Ｖinの大きさは下記の
式により与えられる。

【００４３】負荷電流が第１の制限値ｉ1 よりも小さ
く、Ｖo ＜Ｖs のとき、 Ｖin＝０ …（２） 負荷電流が第１の制限値ｉ1 を超えてＶo ＞Ｖs になっ
たとき、 Ｖin＝Ｅ・Ｒ4 ／（Ｒ3 ＋Ｒ4 ）＝Ｖ1 …（３） 積分入力信号Ｖinは、抵抗４１を通して演算増幅器４２
の逆相入力端子に入力されている。演算増幅器４２の正
相入力端子には、制御用電源回路３の出力電圧Ｅを抵抗
４３及び４４からなる分圧回路により分圧して得た基準
信号Ｖ2 が入力されている。抵抗４３及び４４の抵抗値
をそれぞれＲ5 及びＲ6 とすると、基準信号Ｖ2 の大き
さは下記の式により与えられる。

【００４４】 Ｖ2 ＝Ｅ・Ｒ5 ／（Ｒ5 ＋Ｒ6 ） …（４） この基準信号Ｖ2 のレベルは、（３）式により与えられ
る電圧Ｖ1 のレベルよりも低くしておく。

【００４５】演算増幅器４２の出力端子と逆相入力端子
との間に積分コンデンサ４５が接続され、コンデンサ４
５の両端に、カソードを演算増幅器４２の出力端子側に
向けたツェナーダイオード４６とアノードをツェナーダ
イオード４６のアノードに接続したダイオード４７との
直列回路が並列に接続されている。

【００４６】この例では、演算増幅器４２と、抵抗４
１，４３及び４４と、積分コンデンサ４５と、ツェナー
ダイオード４６と、ダイオード４７とにより、積分回路
４８が構成されている。

【００４７】この積分回路４８において、負荷電流が第
１の制限値ｉ1 よりも小さく、積分入力信号Ｖinが零
（接地電位）のときには、演算増幅器４２の出力電圧が
ツェナーダイオード４６によりクランプされ、演算増幅
器４２の出力端子に得られる積分出力信号Ｖout のレベ
ルが一定の初期レベルＶx に等しくなる。この初期レベ
ルＶx は、負荷電流ｉの第１の制限値ｉ1 よりも大きい
第２の制限値ｉ2 に相当する大きさに設定される。

【００４８】また負荷電流が第１の制限値ｉ1 を超え
て、積分入力信号Ｖinが（３）式により与えられる電圧
Ｖ1 （＞Ｖ2 ）に等しくなったときに積分動作が開始さ
れて、積分出力信号Ｖout が時間ｔに反比例して低下し
ていく。

【００４９】したがって、積分回路４８から得られる積
分出力信号Ｖout は、図４（Ａ），（Ｂ）に示したよう
に、積分入力信号Ｖinのレベルが零のときに負荷電流の
第１の制限値ｉ1 （設定信号Ｖs により与えられる）よ
りも大きい第２の制限値ｉ2に相当する大きさの初期レ
ベルＶx を保持し、積分入力信号Ｖinが高レベルの状態
になった時点から時間の経過に伴って一定の傾きでレベ
ルが下降していく。

【００５０】積分回路４８から得られる積分出力信号Ｖ
out は、出力段がオープンコレクタのトランジスタから
なる比較回路４９の非反転入力端子に入力され、比較回
路４９の反転入力端子には負荷電流検出信号Ｖo が入力
されている。比較回路４９は、負荷電流検出信号Ｖo と
積分出力信号Ｖout とを比較して、負荷電流検出信号Ｖ
o のレベルが積分出力信号Ｖout のレベルよりも低いと
きに高レベルの通電指令信号を出力し、負荷電流検出信
号Ｖo のレベルが積分出力信号Ｖout のレベルを超えた
ときに低レベルの通電停止指令信号を出力する。積分制
御回路４０と、積分回路４８と、比較回路４９とによ
り、負荷電流検出信号Ｖo を入力とし、制御用電源回路
の出力電圧を電源電圧として、過負荷状態が検出されて
いないときに通電指令信号を発生し、過負荷状態が検出
されたときに通電停止指令信号を発生する指令信号発生
回路５０が構成されている。この指令信号発生回路から
出力される指令信号は、保持回路１６を構成するフリッ
プフロップ回路ＦＦのセット端子Ｓに与えられている。

【００５１】図１に示した例において、フリップフロッ
プ回路ＦＦは、セット端子Ｓの電位及びリセット端子Ｒ
の電位がそれぞれ高レベル及び低レベルの状態にされた
ときに出力端子Ｑに得られる出力電圧が高レベルの状態
になり、セット端子Ｓの電位及びリセット端子Ｒの電位
がそれぞれ低レベル及び高レベルの状態になったときに
出力電圧が低レベルの状態になるようになっている。ま
たフリップフロップ回路ＦＦのセット端子Ｓ及びリセッ
ト端子Ｒの電位がともに低レベルの状態にあるときには
出力電圧が高レベルの状態を保持し、セット端子Ｓ及び
リセット端子の電位がともに高レベルの状態にあるとき
には出力の状態が変化しないようになっている。このフ
リップフロップ回路回路の真理値表を下記の表１に示し
た。表１において、Ｈは電位が高レベルであることを示
し、Ｌは電位が低レベルであることを示している。

【００５２】

【表１】 上記の制御装置の動作は次の通りである。電動機１を駆
動していない状態では、負荷電流検出信号Ｖo が零であ
るため、比較器３４の出力が零になっている。このとき
積分入力信号Ｖinが零であるため、積分回路４８から得
られる積分出力信号Ｖout は、初期レベルＶx を保持し
ている。この状態でスイッチＳＷが閉じられて、制御用
電源回路３の出力電圧Ｅが保持回路１６及び指令信号発
生回路５０に与えられると、制御用電源回路から抵抗１
８を通してフリップフロップ回路ＦＦのセット端子Ｓに
高レベルの電圧が与えられる。制御用電源回路の出力電
圧が与えられた際には、コンデンサ２０が充電されるま
でのきわめて短い時間の間フリップフロップ回路ＦＦの
リセット端子Ｒの電位が低下するため、フリップフロッ
プ回路ＦＦがリセットされ、その出力端子Ｑの電位が高
レベル（第１の状態、通電指令信号が発生した状態）に
なる。これによりトランジスタ１３がオン状態になるた
め、励磁コイル７ｂが励磁され、接点７ａが閉じる。

【００５３】ここで負荷駆動指令スイッチ１１及び１２
が共に開いているものとすると、制御用電源回路３から
抵抗２３とダイオード２２と抵抗２１とを通してトラン
ジスタ１９にベース電流が与えられる。したがって、ト
ランジスタ１９がオン状態になり、フリップフロップ回
路ＦＦのリセット端子の電位を低レベルの状態に保持す
る。

【００５４】この状態で電動機１を正転させることを指
令するために負荷駆動指令スイッチ１１を閉じると、主
電源２からダイオード８と接点７ａとを通して励磁コイ
ル４ｂに励磁電流が流れるため、主リレーの可動接点４
a3が固定接点４a2側に切り替わる。このとき、主電源２
→固定接点４a2→可動接点４a3→電動機１→可動接点５
a3→固定接点５a1→電流検出用抵抗６→主電源２の経路
で負荷電流ｉが流れ、電動機１が正転させられる。

【００５５】負荷駆動指令スイッチ１１を開き、電動機
１を逆転させることを指令するために負荷駆動指令スイ
ッチ１２を閉じると、主電源２からダイオード８と接点
７ａとを通して励磁コイル５ｂに励磁電流が流れるた
め、主リレーの可動接点５a3が固定接点５a2側に切り替
わる。このとき、主電源２→固定接点５a2→可動接点５
a3→電動機１→可動接点４a3→固定接点４a1→電流検出
用抵抗６→主電源２の経路で負荷電流ｉが流れ、電動機
１が逆転させられる。

【００５６】負荷駆動指令スイッチ１１または１２のい
ずれかがオン状態になっているときには、リセット回路
２７のトランジスタ１９のベース電流がダイオード２４
または２５と負荷駆動指令スイッチ１１または１２とを
通して該トランジスタ１９から側路されるため、トラン
ジスタ１９がオフ状態に保持される。このときフリップ
フロップ回路ＦＦのリセット端子Ｒの電位は高レベルの
状態に保持される。

【００５７】電動機１に供給される電流ｉが第１の制限
値ｉ1 よりも小さいときには、図４（Ｂ）の左端に示し
たように、積分出力信号Ｖout が初期レベルＶx （＞Ｖ
o ）を示している。このとき比較回路４９の出力は高レ
ベルの状態を保持しているため、フリップフロップ回路
ＦＦの出力は変化せず、該フリップフロップ回路の出力
は高レベルの状態に保持される。

【００５８】電動機１の運転中に、例えば電動機の出力
軸が拘束されて、負荷電流ｉが過大になり、第１の制限
値ｉ1 を超えると、積分入力信号Ｖinが（３）式により
決まる信号Ｖ1 （＞Ｖ2 ）に等しくなり、積分回路４８
の積分動作が開始される。これにより積分信号Ｖout は
時間の経過に伴って下降していき、やがて負荷電流検出
信号Ｖo のレベルが積分出力信号Ｖout のレベルよりも
高くなる状態が生じる。このような状態が生じると、比
較回路４９の出力信号が零レベルになる（通電停止指令
信号が発生した状態になる）ため、フリップフロップ回
路ＦＦの出力電圧が低レベルの状態になる。フリップフ
ロップ回路ＦＦの出力電圧が低レベルの状態になると、
トランジスタ１３がオフ状態になるため、励磁コイル７
ｂが消勢される。これにより補助リレーの接点７ａが開
く。補助接点７ａが開くと、主リレーの励磁コイル４ｂ
及び５ｂへの通電が停止されるため、主リレーの可動接
点４a3及び５a3がそれぞれ固定接点４a1及び５a1に接触
した状態になる。これにより電動機１への通電が停止さ
れ、該電動機が過大な電流から保護される。

【００５９】また電動機１の運転中に負荷電流ｉが第２
の制限値ｉ2 を超えたときには、負荷電流検出信号Ｖo
が積分出力信号Ｖout の初期レベルＶx を超えるため、
直ちに比較回路４９の出力が低レベルの状態（通電停止
指令信号が発生した状態）になり、フリップフロップ回
路ＦＦの出力が低レベルの状態にされる。これにより、
トランジスタ１３がオフ状態にされ、接点７ａが開かれ
て、電動機１への通電が遮断される。

【００６０】上記のように、図１に示した例では、負荷
電流ｉが第１の制限値ｉ1 よりも低いときには、負荷電
流検出信号Ｖo のレベルが積分出力信号Ｖout のレベル
を超えることができないため、比較回路４９の出力が高
レベルの状態（通電指令信号が発生した状態）を保持し
て、負荷への通電を継続させる。

【００６１】また負荷電流ｉが第１の制限値ｉ1 と第２
の制限値ｉ2 との間にあるとき（ｉ1 ＜ｉ＜ｉ2 のと
き）には、負荷電流ｉが制限値ｉ1 を超えた後、積分出
力信号Ｖout が時間の経過に伴って低下していって、該
積分出力信号Ｖout が負荷電流検出信号Ｖo のレベルよ
りも低くなったときに比較回路４９の出力が低レベル
（通電停止指令信号が発生した状態）になって、負荷電
流が遮断される。

【００６２】負荷電流ｉが第２の制限値ｉ2 を超えたと
きには、無条件で負荷電流検出信号Ｖo のレベルが積分
信号Ｖout のレベルを超えて、比較回路４９の出力が低
レベルになり、負荷電流が遮断される。

【００６３】負荷電流が過大になって遮断されたときに
は、フリップフロップ回路ＦＦのリセット端子Ｒの電位
が高レベルの状態にあり、比較回路４９の出力が低レベ
ルの状態にあるため、フリップフロップ回路ＦＦの出力
は低レベルの状態を保持している。この状態から負荷を
再駆動する場合には、負荷駆動指令スイッチ１１または
１２の双方をオフ状態（負荷の停止を指令する状態）に
する。スイッチ１１及び１２がオフ状態にされると、リ
セット回路のトランジスタ１９にベース電流が供給され
て該トランジスタ１９がオン状態になり、フリップフロ
ップ回路ＦＦのリセット端子Ｒの電位が低レベルにな
る。このとき比較回路４９の出力は高レベルの状態にあ
るため、フリップフロップ回路ＦＦがリセットされてそ
の出力が高レベルになり、トランジスタ１３がオン状態
になる。これにより接点７ａが閉じ、主通電制御用スイ
ッチを構成する主リレーの動作が可能な状態になる。

【００６４】この状態で負荷駆動指令スイッチ１１また
は１２をオン状態にすると、励磁コイル４ｂまたは５ｂ
が励磁されて、接点４ａまたは５ａが閉じ、電動機１に
電流が供給される。

【００６５】上記の制御装置において、負荷電流ｉが第
１の制限値ｉ1 と第２の制限値ｉ2との間にあるとき
（ｉ1 ＜ｉ＜ｉ2 ）の負荷電流遮断特性は、積分回路４
８から得られる積分信号Ｖout と、負荷電流検出信号Ｖ
o と、負荷電流が制限値ｉ1 を超えているときの積分制
御回路の出力信号Ｖin（＝Ｖ1 ）と、基準信号Ｖ2 と、
積分コンデンサ４５の静電容量Ｃi と、抵抗４１の抵抗
値Ｒi とにより決めることができる。負荷電流が制限値
ｉ1 を超えてから遮断されるまでの時間（動作時間）を
Ｔとすると、下記の式が成立する。

【００６６】 Ｖx −Ｖo ＝｛（Ｖ1 −Ｖ2 ）／（Ｃi ×Ｒi ）｝Ｔ …（５） （５）式より、負荷電流ｉが増加して負荷電流検出信号
Ｖo が増加すると、動作時間Ｔが減少する特性が得られ
る。この特性を図示すると図２に示す通りである。図２
において、斜線を施した領域は負荷電流が遮断される電
流遮断領域を示している。

【００６７】上記の例では、直流電動機１を正転及び逆
転するために２つの接点４ａ，５ａを有する主リレーを
用いて電動機１に流す負荷電流ｉをオンオフさせるとと
もに、該負荷電流の極性を切り替えるようにしたが、一
方向に負荷電流を流せばよい負荷（例えば電磁ソレノイ
ド）を駆動する場合には、単一の接点を有する主リレー
を用いればよく、その場合負荷駆動指令スイッチは１つ
だけ設ければよい。

【００６８】また上記の例では、負荷電流をオンオフす
る主通電制御用スイッチとしてリレー用い、該主通電制
御用スイッチのオンオフを制御するスイッチ制御回路２
６に設けるスイッチ手段として補助リレーを用いたが、
これらのリレーに代えてオンオフ制御が可能な半導体ス
イッチを用いることができるのはもちろんである。

【００６９】上記の例では、負荷電流に第１の制限値ｉ
1 と第２の制限値ｉ2 とを設定し、指令信号発生回路５
０に積分回路４８を設けて、第１の制限値ｉ1 と第２の
制限値ｉ2 との間にある過電流が検出されたときには、
過電流が検出された後、所定の動作時間Ｔが経過した時
に負荷電流の遮断動作を行わせるようにしているが、負
荷電流の制限値を１つだけ設定して、制限値を超える過
電流が検出された時に直ちに主通電制御用スイッチを開
いて負荷電流を遮断するように構成する場合にも本発明
を適用することができる。

【００７０】図５は本発明に係わる負荷電流通電制御装
置の他の構成例を示したもので、この例では、主電源２
の正極側出力端子にスイッチＳＷを介して、ＰＮＰトラ
ンジスタ６１のエミッタが接続され、トランジスタ６１
のコレクタに第１の主リレーの非接地側固定接点４a2と
第２の主リレーの非接地側固定接点５a2との共通接続点
が接続されている。またトランジスタ６１のエミッタに
ダイオード６２のアノードが接続され、ダイオード６２
のカソードは補助リレーの励磁コイル７ｂの一端に接続
されている。ダイオード６２のカソードに抵抗６３を通
してＮＰＮトランジスタ６４のコレクタが接続され、ト
ランジスタ６４のエミッタは接地されている。トランジ
スタ６４のコレクタは抵抗６５を通してトランジスタ６
１のベースに接続され、トランジスタ６４のベースは抵
抗６６の一端に接続されている。抵抗６６の他端とダイ
オード６２のカソードとの間に抵抗６７が接続され、ト
ランジスタ６１及び６４と、ダイオード６２と、抵抗６
３〜６７とにより、主電源１から主接点４ａ，５ａを通
して流れる負荷電流をオンオフ制御する負荷電流制御用
スイッチ回路６０が構成されている。このスイッチ回路
６０においては、トランジスタ６１により、主リレーの
主接点に対して直列に接続されて負荷電流をオンオフす
る半導体スイッチが構成され、該トランジスタ６１以外
の部品により、該半導体スイッチをオンオフさせるオン
オフ制御回路が構成されている。

【００７１】また、抵抗６６の他端に、エミッタが接地
されたＮＰＮトランジスタ７１のコレクタが接続され、
該トランジスタ７１により、パルス波形のＰＷＭ制御信
号Ｖp に応じて負荷電流制御用スイッチ回路の半導体ス
イッチ（この例ではトランジスタ６１）をオンオフさせ
るＰＷＭ制御回路７０が構成されている。更に第１の主
リレーの可動接点４a3と接地間、及び第２の主リレーの
可動接点５a3と接地間にそれぞれ、アノードを接地側に
向けた消弧用ダイオードＤ1 及びＤ2 が接続されてい
る。その他の点は図１に示した例と同様に構成されてい
る。

【００７２】図５に示した装置においては、トランジス
タ７１のベースに所定のデューティ比で高レベルの状態
と零レベルの状態とを繰り返すパルス波形のＰＷＭ制御
信号Ｖp が与えられる。ＰＷＭ制御信号Ｖp が零レベル
の状態にあって、トランジスタ７１がオフ状態にあると
きには、主電源２から抵抗６７及び６６を通してトラン
ジスタ６６にベース電流が供給されるため、トランジス
タ６４がオン状態になる。これによりトランジスタ６１
にベース電流が与えられるため、該トランジスタ（負荷
電流制御用の半導体スイッチ）６１がオン状態になり、
主電源２からトランジスタ６１と主リレーの接点４ａ，
５ａとを通して電動機１に電流が供給される。トランジ
スタ７１のベースに与えられるＰＷＭ制御信号Ｖp が高
レベルになって該トランジスタ７１がオン状態になる
と、トランジスタ７１がトランジスタ６４のベース電流
を該トランジスタ６４から側路するため、トランジスタ
６４がオフ状態になり、トランジスタ６１がオフ状態に
なる。その他の動作は図１に示した通電制御装置と同様
である。

【００７３】図５に示したように、負荷電流制御用スイ
ッチ回路６０とＰＷＭ制御回路７０とを設けておくと、
ＰＷＭ制御信号Ｖp に応じてトランジスタ７１をオンオ
フさせることにより、トランジスタ６１をオンオフさせ
て、負荷電流をＰＷＭ制御することができる。

【００７４】図５に示した通電制御装置において、負荷
電流ｉをＰＷＭ制御せずに、負荷（図示の例では電動機
１）に連続通電する場合には、ＰＷＭ制御回路のトラン
ジスタ７１をオフ状態に保つようにすればよい。

【００７５】図５に示した通電制御装置においては、消
弧用ダイオードＤ１及びＤ2 が設けられているため、主
リレーの接点４ａ及び５ａが開いた際にこれらの接点に
アークが発生するのを抑制できる。しかしながらダイオ
ードＤ1 及びＤ2 を設けただけでは接点４ａ及び５ａで
アークが発生するのを完全に防ぐことはできず、アーク
により接点４ａ及び５ａが消耗するのを避けられない。
またアークが発生すると、電磁波ノイズが生じるため、
周辺の機器に障害を与えるおそれがある。

【００７６】図６は本発明に係わる負荷電流通電制御装
置の更に他の構成例を示したもので、主通電制御用スイ
ッチを構成するリレーの接点でアークが発生するのを完
全に防止することができるようにしたものである。図６
に示した例においても、図５に示したものと同様の負荷
電流制御用スイッチ回路６０と、ＰＷＭ制御回路７０と
が設けられている。図６に示した例では、負荷電流制御
用スイッチ回路６０の抵抗６６と６７との接続点に、エ
ミッタが接地されたＮＰＮトランジスタ８１のコレクタ
が接続され、トランジスタ８１のベースは抵抗８２を通
して制御用電源回路３の正極側出力端子に接続されてい
る。トランジスタ８１のベースにはまた、エミッタが接
地されたＮＰＮトランジスタ８３のコレクタが接続さ
れ、該トランジスタ８３のベースは抵抗８４を通して保
持回路１６を構成するＲＳフリップフロップ回路ＦＦの
出力端子Ｑに接続されている。

【００７７】この例では、トランジスタ８１及び８３
と、抵抗８２及び８４とにより、保持回路１６の出力が
第１の状態（この例では高レベルの状態）にあるときに
前記負荷電流制御用スイッチ回路６０の半導体スイッチ
（とらんじすた６１）をオン状態にし、保持回路１６の
出力が第２の状態（この例では低レベルの状態）にある
ときに負荷電流制御用スイッチ回路６０の半導体スイッ
チをオフ状態にするように負荷電流制御用スイッチ回路
６０を制御するスイッチ制御回路８０が構成されてい
る。その他の構成は図５に示した例と同様である。

【００７８】図６に示した負荷電流通電制御装置におい
て、ＰＷＭ制御回路７０のトランジスタ７１がオフ状態
（ＰＷＭ制御を行なわない状態）にあるとする。負荷電
流ｉが第１の制限値ｉ1 以下であるか、または負荷電流
ｉが第１の制限値ｉ1 と第２の制限値ｉ2 との間にあっ
て積分出力信号Ｖout が負荷電流検出信号Ｖo よりも高
く、指令信号発生回路５０の比較回路４９が高レベルの
通電指令信号を発生しているときには、保持回路１６の
出力が高レベルの状態にあるため、トランジスタ８３が
オン状態にあり、トランジスタ８１がオフ状態にある。
トランジスタ８１がオフ状態にあるときには、負荷電流
制御用スイッチ回路６０のトランジスタ６４及び６１が
オン状態になるため、主電源２からトランジスタ６１と
主リレーの接点４ａ，５ａとを通して電動機１に電流が
供給される。

【００７９】負荷電流ｉが第１の制限値ｉ1 と第２の制
限値ｉ2 との間の値まで増大した後、積分出力信号Ｖou
t のレベルが負荷電流検出信号Ｖo のレベルよりも低く
なった時点で指令信号発生回路５０の比較回路４９が低
レベルの通電停止指令信号を発生した時、及び負荷電流
ｉが第２の制限値ｉ2 を超えて直ちに比較回路４９が低
レベルの通電停止指令信号を発生した時には、保持回路
１６の出力信号が低レベルの状態になるため、トランジ
スタ８３がオフ状態になる。トランジスタ８３がオフ状
態になると、トランジスタ８１がオン状態になるため、
負荷電流制御用スイッチ回路６０のトランジスタ６４が
オフ状態になり、トランジスタ６１がオフ状態になる。
したがって、主電源２からトランジスタ６１と主リレー
の接点４ａ，５ａとを通して電動機１に流れていた負荷
電流が遮断される。この負荷電流の遮断は、トランジス
タ６１がオフ状態になることにより行なわれるため、主
リレーの接点４ａ，５ａにアーク放電が生じることはな
い。図６の通電制御装置のその他の動作は図１に示した
通電制御装置の動作と同様である。

【００８０】図６の通電制御装置においても、ＰＷＭ制
御回路７０のトランジスタ７１のベースにＰＷＭ制御信
号を与えて該トランジスタ７１を所定のデューティ比で
オンオフさせることにより、図５に示した通電制御装置
の場合と同様に、電動機１に供給する電流をＰＷＭ制御
することができる。

【００８１】図６に示した装置のように、負荷電流が制
限値以下で、保持回路１６の出力が第１の状態にあると
きに負荷電流制御用スイッチ回路６０の半導体スイッチ
をオン状態にし、負荷電流が制限値を超えて保持回路１
６の出力が第２の状態になったときに負荷電流制御用ス
イッチ回路６０の半導体スイッチをオフ状態にするスイ
ッチ制御回路８０を設けると、負荷電流が制限値を超え
たときに負荷電流制御用スイッチ回路の半導体スイッチ
により電流を遮断できるため、主リレーの接点４ａ，５
ａにアーク放電が生じるのを防いで、該接点が消耗する
のを防ぐことができる。また過電流遮断時に主リレーの
接点でアーク放電が生じるのを防ぐことができるため、
該アーク放電により電磁波ノイズが発生するのを防ぐこ
とができる。

【００８２】図６に示した通電制御装置においては、Ｐ
ＷＭ制御回路７０を設けているが、負荷電流のＰＷＭ制
御を行なう必要がない場合には、ＰＷＭ制御回路７０を
省略して、負荷電流制御用スイッチ回路６０を、過電流
を遮断する目的のみに用いるようにすることもできる。

【００８３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、過電流
が遮断されたときに、負荷駆動指令スイッチを一旦負荷
の停止を指令する状態に切り替えた後、負荷の駆動を指
令する状態に戻すことにより、負荷電流を供給すること
ができるため、過電流が遮断された後すぐに負荷の駆動
を再開させることができる利点がある。

【００８４】また特に請求項５に記載された発明によれ
ば、負荷電流制御用スイッチ回路を設けて、負荷電流が
制限値を超えたことが検出されたときに該スイッチ回路
の半導体スイッチをオフ状態にすることにより負荷電流
を遮断するようにしたので、主通電制御用スイッチとし
てリレーを用いる場合に、該リレーの接点でアークを発
生させることなく負荷電流を遮断することができ、リレ
ーの接点の消耗や電磁波ノイズによる周辺機器の誤動作
等を生じさせることなく、負荷を過電流から保護するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる負荷電流通電制御装置の構成例
を示した回路図である。

【図２】本発明により得られる電流遮断特性を示した線
図である。

【図３】本発明の実施の形態で用いる負荷電流検出回路
の特性を示した線図である。

【図４】本発明の実施の形態で用いる積分回路の入力電
圧と出力電圧とを示した線図である。

【図５】本発明に係わる負荷電流通電制御装置の他の構
成例を示した回路図である。

【図６】本発明に係わる負荷電流通電制御装置の更に他
の構成例を示した回路図である。

【符号の説明】

１ 電動機（負荷） ２ 主電源 ３ 制御用電源回路 ４ａ 主リレー（主通電制御用スイッチ）の接点 ４ｂ 主リレーの励磁コイル ５ａ 主リレーの接点 ５ｂ 主リレーの励磁コイル ６ 電流検出用抵抗 １１，１２ 負荷駆動指令スイッチ １６ 保持回路 ２７ スイッチ制御回路 ２７ リセット回路 ３３ 増幅器 ３４ 負荷電流検出回路 ４０ 積分制御回路 ４５ 積分コンデンサ ４８ 積分回路 ４９ 比較回路 ５０ 指令信号発生回路 ６０ 負荷電流制御用スイッチ回路 ６１ トランジスタ（半導体スイッチ） ７０ ＰＷＭ制御回路 ８０ スイッチ制御回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｈ 7/085 Ｈ０２Ｈ 7/085 Ｇ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源から負荷に供給される負荷電流が制
   限値を超えたときに該負荷電流を遮断するように制御す
   る負荷電流通電制御装置において、 前記負荷電流に相応した負荷電流検出信号を出力する負
   荷電流検出回路と、 前記負荷電流検出信号を入力として、負荷電流が制限値
   以下であることが検出されたときに通電指令信号を発生
   し、負荷電流が制限値を超えたことが検出されたときに
   通電停止指令信号を発生する指令信号発生回路と、 負荷の駆動を指令する状態と負荷の停止を指令する状態
   とに切り替えられる負荷駆動指令スイッチと、 前記負荷駆動指令スイッチが負荷の停止を指令する状態
   になっているときにリセット信号を出力し、前記負荷駆
   動指令スイッチが負荷の駆動を指令する状態にあるとき
   にリセット信号の出力を停止するリセット回路と、 前記リセット回路がリセット信号を出力したときに出力
   を第１の状態として、該リセット信号が発生している間
   該第１の状態を保持し、前記リセット回路がリセット信
   号の出力を停止している状態で前記通電停止指令信号が
   発生したときに出力を第２の状態として前記リセット回
   路がリセット信号の出力を停止している間該第２の状態
   を保持する保持回路と、 前記保持回路の出力が第１の状態にあるときに通電許可
   信号を発生し、前記保持回路の出力が第２の状態にある
   ときに通電禁止信号を発生するスイッチ制御回路と、 前記電源から負荷に供給される負荷電流をオンオフする
   ように設けられて前記通電許可信号が発生している状態
   で前記負荷駆動指令スイッチが負荷の駆動を指令してい
   るときにオン状態になり、前記負荷駆動指令スイッチが
   負荷の停止を指令しているとき、または前記通電禁止信
   号が発生しているきにオフ状態にされる主通電制御用ス
   イッチと、 を具備したことを特徴とする負荷電流通電制御装置。
2. 【請求項２】 電源から負荷に供給される負荷電流が制
   限値を超えたときに該負荷電流を遮断するように制御す
   る負荷電流制御装置において、 負荷電流に相応した負荷電流検出信号を出力する負荷電
   流検出回路と、 前記負荷電流検出信号を入力として、前記負荷電流が制
   限値以下であることが検出されたときに通電指令信号を
   発生し、前記負荷電流が制限値を超えていることが検出
   されたときに通電停止指令信号を発生する指令信号発生
   回路と、 負荷の駆動を指令する際にオン状態にされ、負荷の停止
   を指令する際にオフ状態にされる負荷駆動指令スイッチ
   と、 前記負荷駆動指令スイッチが負荷の停止を指令する状態
   になっているときにリセット信号を出力し、前記負荷駆
   動指令スイッチが負荷の駆動を指令する状態にあるとき
   にリセット信号の出力を停止するリセット回路と、 前記リセット回路がリセット信号を出力したときに出力
   を第１の状態として、該リセット信号が発生している間
   該第１の状態を保持し、前記リセット回路がリセット信
   号の出力を停止している状態で前記通電停止指令信号が
   発生したときに出力を第２の状態として前記リセット回
   路がリセット信号の出力を停止している間該第２の状態
   を保持する保持回路と、 前記保持回路の出力が第１の状態にあるときにオン状態
   になり、前記保持回路の出力が第２の状態にあるときに
   オフ状態になるように前記保持回路の出力により制御さ
   れるスイッチ手段と、該スイッチ手段がオン状態になっ
   たときに励磁されて接点を閉じる補助リレーとからなる
   スイッチ制御回路と、 前記負荷駆動指令スイッチと前記補助リレーの接点とを
   通して励磁される励磁コイルと該励磁コイルが励磁され
   たときに閉じる主接点とを有して該主接点が負荷電流の
   通電回路に挿入された主リレーからなる主通電制御用ス
   イッチと、 を具備したことを特徴とする負荷電流通電制御装置。
3. 【請求項３】 前記主リレーの主接点に対して直列に接
   続された半導体スイッチを有して、該半導体スイッチに
   より前記電源から主接点を通して流れる負荷電流をオン
   オフする負荷電流制御用スイッチ回路と、 パルス波形のＰＷＭ制御信号に応じて前記負荷電流制御
   用スイッチ回路の半導体スイッチをオンオフさせるＰＷ
   Ｍ制御回路とが更に設けられている請求項２に記載の負
   荷電流通電制御装置。
4. 【請求項４】 前記指令信号発生回路は、負荷電流が制
   限値以下のときに高レベルの通電指令信号を発生し、負
   荷電流が制限値を超えているときに低レベルの通電停止
   指令信号を発生するように構成され、 前記保持回路は、セット端子及びリセット端子に高レベ
   ルの電源電圧が与えられるとともに、セット端子に前記
   指令信号発生回路の出力が印加されていて、セット端子
   の電位及びリセット端子の電位がそれぞれ高レベル及び
   低レベルの状態にされたときに出力電圧が高レベルの状
   態になり、セット端子の電位及びリセット端子の電位が
   それぞれ低レベル及び高レベルの状態になったときに出
   力電圧が低レベルの状態になるＲＳフリップフロップ回
   路からなり、 前記スイッチ制御回路は、前記保持回路の出力電圧が高
   レベルの状態にあるときに前記スイッチ手段をオン状態
   にし、前記保持回路の出力電圧が低レベルの状態にある
   ときに前記スイッチ手段をオフ状態にするように構成さ
   れ、 前記リセット回路は、導通した際に前記フリップフロッ
   プ回路のリセット端子の電位を低レベルにするように設
   けられたリセット用スイッチと、該リセット用スイッチ
   の両端に並列に接続されて前記フリップフロップ回路の
   リセット端子に電源電圧が与えられた際に該リセット端
   子の電位を瞬時的に低レベルにするリセット用コンデン
   サと、前記負荷駆動指令スイッチがオン状態になってい
   るときに前記リセット用スイッチを遮断状態に保持し、
   前記負荷駆動指令スイッチがオフ状態にされたときに前
   記リセット用スイッチを導通状態にするように前記負荷
   駆動指令スイッチの状態に応じてリセット用スイッチを
   制御するリセット用スイッチ制御回路とからなっている
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の負荷電流通
   電制御装置。
5. 【請求項５】 電源から負荷に供給される負荷電流が制
   限値を超えたときに該負荷電流を遮断するように制御す
   る負荷電流制御装置において、 負荷電流に相応した負荷電流検出信号を出力する負荷電
   流検出回路と、 前記負荷電流検出信号を入力として、前記負荷電流が制
   限値以下であることが検出されたときに通電指令信号を
   発生し、前記負荷電流が制限値を超えていることが検出
   されたときに通電停止指令信号を発生する指令信号発生
   回路と、 負荷の駆動を指令する状態と負荷の停止を指令する状態
   とに切り替えられる負荷駆動指令スイッチと、 前記負荷駆動指令スイッチが負荷の停止を指令する状態
   になっているときにリセット信号を出力し、前記負荷駆
   動指令スイッチが負荷の駆動を指令する状態にあるとき
   にリセット信号の出力を停止するリセット回路と、 前記リセット回路がリセット信号を出力したときに出力
   を第１の状態として、該リセット信号が発生している間
   該第１の状態を保持し、前記リセット回路がリセット信
   号の出力を停止している状態で前記通電停止指令信号が
   発生したときに出力を第２の状態として前記リセット回
   路がリセット信号の出力を停止している間該第２の状態
   を保持する保持回路と、 前記負荷駆動指令スイッチを通して励磁される励磁コイ
   ルと該励磁コイルが励磁されたときに閉じる主接点とを
   有して該主接点が負荷電流の通電回路に挿入された主リ
   レーからなる主通電制御用スイッチと、 前記主リレーの主接点に対して直列に接続された半導体
   スイッチを有して、該半導体スイッチにより前記電源か
   ら主接点を通して流れる負荷電流をオンオフする負荷電
   流制御用スイッチ回路と、 前記保持回路の出力が第１の状態にあるときに前記負荷
   電流制御用スイッチ回路の半導体スイッチをオン状態に
   し、前記保持回路の出力が第２の状態にあるときに前記
   負荷電流制御用スイッチ回路の半導体スイッチをオフ状
   態にするように負荷電流制御用スイッチ回路を制御する
   スイッチ制御回路と、 を具備したことを特徴とする負荷電流通電制御装置。
6. 【請求項６】 前記指令信号発生回路は、負荷電流が制
   限値以下のときに高レベルの通電指令信号を発生し、負
   荷電流が制限値を超えているときに低レベルの通電停止
   指令信号を発生するように構成され、 前記保持回路は、セット端子及びリセット端子に高レベ
   ルの電源電圧が与えられるとともに、セット端子に前記
   指令信号発生回路の出力が印加されていて、セット端子
   の電位及びリセット端子の電位がそれぞれ高レベル及び
   低レベルの状態にされたときに出力電圧が高レベルの状
   態になり、セット端子の電位及びリセット端子の電位が
   それぞれ低レベル及び高レベルの状態になったときに出
   力電圧が低レベルの状態になるＲＳフリップフロップ回
   路からなり、 前記スイッチ制御回路は、前記保持回路の出力が高レベ
   ルの状態にあるときに前記負荷電流制御用スイッチ回路
   の半導体スイッチをオン状態にし、前記保持回路の出力
   が低レベルの状態にあるときに前記負荷電流制御用スイ
   ッチ回路の半導体スイッチをオフ状態にするように構成
   され、 前記リセット回路は、導通した際に前記フリップフロッ
   プ回路のリセット端子の電位を低レベルにするように設
   けられたリセット用スイッチと、該リセット用スイッチ
   の両端に並列に接続されて前記フリップフロップ回路の
   リセット端子に電源電圧が与えられた際に該リセット端
   子の電位を瞬時的に低レベルにするリセット用コンデン
   サと、前記負荷駆動指令スイッチがオン状態になってい
   るときに前記リセット用スイッチを遮断状態に保持し、
   前記負荷駆動指令スイッチがオフ状態にされたときに前
   記リセット用スイッチを導通状態にするように前記負荷
   駆動指令スイッチの状態に応じてリセット用スイッチを
   制御するリセット用スイッチ制御回路とからなっている
   ことを特徴とする請求項５に記載の負荷電流通電制御装
   置。
7. 【請求項７】 前記指令信号発生回路は、前記負荷電流
   検出信号を負荷電流の第１の制限値に相当するレベルの
   設定信号と比較して負荷電流検出信号のレベルが設定信
   号のレベルよりも低いときに零レベルを保持し、前記負
   荷電流検出信号のレベルが設定信号のレベルよりも高く
   なったときに高レベルの状態になる積分入力信号を発生
   する積分制御回路と、前記積分入力信号を入力として積
   分動作を行なって、前記積分入力信号のレベルが零のと
   きには負荷電流の第１の制限値よりも大きい第２の制限
   値に相当する大きさの初期レベルを保持し、前記積分入
   力信号が高レベルの状態になっているときには時間の経
   過に伴って一定の傾きでレベルが下降していく積分出力
   信号を発生する積分回路と、前記負荷電流検出信号と前
   記積分出力信号とを比較して負荷電流検出信号のレベル
   が積分出力信号のレベルよりも低いときに前記通電指令
   信号を出力し、負荷電流検出信号のレベルが積分出力信
   号のレベルを超えたときに前記通電停止指令信号を出力
   する比較回路とを備えていることを特徴とする請求項
   １，２，３，４，５または６のいずれかに記載の負荷電
   流通電制御装置。