CN102457247A - 外部适配器 - Google Patents
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Abstract
一种外部适配器，可通过耗电少的电路切实地检测出双线式电子开关的接通/断开状态。外部适配器(11)具有连接到电子开关(1)的两个输入端子(12、13)。分压电阻器(R1、R2)对输入电压进行分压，根据分压电阻器(R2)的两端电压，光电耦合器(14)检测出电子开关(1)的接通/断开状态。阻抗调整电路(19)具有安装在输入端子(12、13)之间的调整电阻器(R3)、响应于光电耦合器(14)的输出而切换对调整电阻器(R3)的通电/断电的晶体管(Q1)及光电MOS继电器(18)，在电子开关(1)的接点导通状态下将适配器(11)的输入阻抗调整得相对较高，在接点非导通状态下调整得相对较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种在外部检测双线式电子开关的接点信号、并构筑各种系统的外部适配器。
背景技术
照明开关、人体感应传感器等中使用的双线式电子开关通常如图5所示，将两个端子2、3兼用于接点信号的输出、及对控制电路5的电源供给。电子开关1的接点4广泛使用双向晶闸管、晶闸管等半导体开关元件。半导体开关元件无需顾及接点磨损，具有可减小导通时的电路电流的优点。并且如图6所示，当电子开关1接通时，利用开关元件的非导通角，也可将电源提供到控制电路5。
在这种电子开关1中，在断开负载电路的断开状态下，因向控制电路5提供电源而有微弱的电流流动。一直以来，利用该电流从外部检测或显示电子开关1的接通/断开状态的外部适配器为世人所知。例如，图7所示的外部适配器51根据施加到两个输入端子52、53的电压的变化，光电耦合器54检测电子开关1的接通/断开状态。
此外，专利文献1记载了以下技术：在与流体压缸的活塞位置检测传感器(电子开关)连接的外部适配器中，利用施加到两个输入端子的电压，通过LED显示传感器的接通/断开状态。
专利文献1：日本特开2005-135871号公报
而在现有的外部适配器51中，为了检测电子开关1的接通/断开状态，向光电耦合器54连接模拟负载55，以形成电路。但将模拟负载55的阻抗设定得大于电子开关1的阻抗时，如图8所示，电子开关1的两端电压降低，无法向控制电路5提供足够的电源。并且，将模拟负载55的阻抗设定得较低时，需要使用额定功率大的部件，耗电增加，不经济。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可通过耗电少的电路切实地检测出电子开关的接通/断开状态的外部适配器。
为解决上述课题，本发明的一种外部适配器，其特征在于，具有：两个输入端子，连接到具有半导体开关元件的双线式的电子开关；检测器，根据施加到输入端子的电压的变化，检测电子开关的接通/断开状态；以及阻抗调整电路，在半导体开关元件导通的状态下将输入端子之间的阻抗调整为相对较高，在半导体开关元件非导通的状态下将输入端子之间的阻抗调整为相对较低。
并且，本发明的外部适配器的特征在于，上述阻抗调整电路包括：阻抗调整电阻器，安装在输入端子之间；和开关部件，响应于检测器的输出，切换对阻抗调整电阻器的通电/断电，以可自动调整输入阻抗。
进一步，本发明的外部适配器的特征在于，还具有对施加到上述输入端子的电压进行分压的第1分压电阻器和第2分压电阻器，上述检测器根据第2分压电阻器的两端电压检测电子开关的接通/断开状态，以能够通过简单的结构检测出电子开关的接通/断开状态。
此时，为了减少耗电，优选将第1分压电阻器的电阻值设定得小于阻抗调整电阻器的电阻值。
根据本发明的外部适配器，当电子开关的半导体开关元件是非导通状态时，调整输入阻抗，使其小于导通状态，因此可瞬间提高电子开关的两端电压，向其控制电路提供足够的电源。并且，在半导体开关元件的导通状态下，调整适配器的输入阻抗，使其大于非导通状态，因此可限制流入到适配器的电流，抑制耗电，可经济地监视电子开关的接通/断开状态。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的外部适配器的电气电路图。
图2是表示电子开关接通状态下的适配器的动作的波形图。
图3是表示电子开关断开状态下的适配器的动作的波形图。
图4是表示接点非接通时的适配器的动作的波形图。
图5是表示电子开关的一般性构成的电气电路图。
图6是表示半导体开关元件的动作的波形图。
图7是表示现有的外部适配器的电气电路图。
图8是指出现有的外部适配器的问题点的波形图。
具体实施方式
以下根据附图说明本发明的实施方式。如图1所示，该实施方式的外部适配器11具有：连接到电子开关1的两个输入端子12、13；根据施加到输入端子12、13的电压变化，检测电子开关1的接通/断开(ON/OFF)状态的光电耦合器14。此外，电子开关1上设有接点4及控制电路5(参照图5)，接点4使用半导体开关元件。
输入端子12、13之间，串联设置对输入电压进行分压的第1及第2分压电阻器R1、R2，第2分压电阻器R2的两端连接到光电耦合器14的一次侧LED部14a。并且，光电耦合器14在第2分压电阻器R2的两端电压超过LED部14a的正向电压Vf时，检测电子开关1的接通状态，否则，检测电子开关1的断开状态。因此，不用另行设置电源线，可容易地检测双线式电子开关1的接通/断开状态。
光电耦合器14的二次侧晶体管部14b在一次侧LED部14a的非导通状态下输出Hi(高)电压，在LED部14a的导通状态下输出Lo(低)电压。光电耦合器14的输出输入到微机15中，微机15经由通信电路16将电子开关1的接通/断开状态传送到外部的系统设备(省略图示)。因此，根据来自外部适配器11的接点信息，可切实运行照明、空调等各种系统。
并且，光电耦合器14的二次侧晶体管部14b经由缓冲器17连接到晶体管Q1的基极。晶体管Q1的集电极连接到光电MOS继电器18的LED部18a，光电MOS继电器18的MOSFET部18b在输入端子12、13之间与阻抗调整电阻器R3串联连接。并且，通过晶体管Q1、光电MOS继电器18及调整电阻R3，构成对输入端子12、13之间的输入阻抗进行调整的阻抗调整电路19。
即，当电子开关1的接点4为导通状态时，作为开关部件，晶体管Q1响应于光电耦合器14的Lo电压而截止，光电MOS继电器18隔断向阻抗调整电阻器R3通电，输入阻抗相对调整得较高。并且，在接点4的非导通状态下，晶体管Q1响应于光电耦合器14的Hi电压而导通，光电MOS继电器18允许向阻抗调整电阻器R3通电，输入阻抗调整得低于接点接通时。
此外，向电阻器R3的通电在电子开关1断开时及接点非导通时允许，但无论哪种情况下，流入到电阻器R3的电流在电子开关1一侧受到限制，因此电阻器R3使用电阻值小的元件，可抑制阻抗调整电路19的耗电。并且，通过将第1分压电阻器R1的电阻值设定得小于电阻器R3的电阻值，可进一步减少耗电。外部适配器11具有电源电路20，向微机15和通信电路16提供动作电压，向光电耦合器14及光电MOS继电器18提供电源电压Vcc。
接着说明上述结构的外部适配器11的作用。如图2所示，当电子开关1接通时，施加到外部适配器11的输入端子12、13的电压较大，第2分压电阻器R2的两端电压超过光电耦合器14的一次侧LED部14a的正向电压Vf。因此，在电子开关1的接点导通时，二次侧晶体管部14b导通，输出Lo电压，通过光电耦合器14的Lo电压，晶体管Q1截止，光电MOS继电器18变为非导通状态。
当电子开关1在非导通角时，施加到外部适配器11的输入端子12、13的电压较小，第2分压电阻器R2的两端电压小于光电耦合器14的一次侧LED部14a的正向电压Vf。因此，光电耦合器14的二次侧晶体管部14b未导通，输出Hi电压，通过光电耦合器14的Hi电压，晶体管Q1导通，光电MOS继电器18变为导通状态。
如图3所示，当电子开关1断开时，流过使其控制电路5(参照图5)动作所需的值的电源电流。通过该电流，向外部适配器11的输入端子12、13施加微小的电压，第2分压电阻器R2的两端电压小于光电耦合器14的一次侧LED部14a的正向电压Vf。因此，光电耦合器14的二次侧晶体管部14b未导通，保持Hi电压。并且，因光电耦合器14保持Hi电压，所以晶体管Q1导通，光电MOS继电器18保持导通状态。
如图4所示，当电子开关1的接点4(半导体开关元件)为非导通状态时，光电耦合器14的二次侧输出电压变为Hi，晶体管Q1导通，允许向阻抗调整电阻器R3通电。并且，电流流入到电阻值小于分压电阻器R1、R2的调整电阻器R3中，外部适配器11的输入阻抗降低。其结果是，可瞬间提高电子开关1的两端电压，向控制电路5提供足够的电源。
另一方面，当电子开关1的接点4为导通状态时，光电耦合器14的二次侧输出电压变为Lo，晶体管Q1截止，隔断向阻抗调整电阻器R3通电。并且，电流流入到分压电阻器R1、R2，外部适配器11的输入阻抗增加。其结果是，通过两个分压电阻器R1、R2限制流入到外部适配器11的电流，抑制耗电，可经济地监视电子开关1的接通/断开状态。
本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明主旨的范围内，可适当变更阻抗调整电路的构成或电路元件的种类并实施。
Claims (4)
1.一种外部适配器，其特征在于，具有：
两个输入端子，连接到具有半导体开关元件的双线式的电子开关；
检测器，根据施加到输入端子的电压的变化检测电子开关的接通/断开状态；以及
阻抗调整电路，在半导体开关元件导通的状态下将输入端子之间的阻抗调整为相对较高，在半导体开关元件非导通的状态下将输入端子之间的阻抗调整为相对较低。
2.根据权利要求1所述的外部适配器，其特征在于，
上述阻抗调整电路包括：阻抗调整电阻器，安装在输入端子之间；和
开关部件，响应于检测器的输出而切换对阻抗调整电阻器的通电/断电。
3.根据权利要求1或2所述的外部适配器，其特征在于，
所述外部适配器还具有对施加到上述输入端子的电压进行分压的第1分压电阻器和第2分压电阻器，
上述检测器根据第2分压电阻器的两端电压检测电子开关的接通/断开状态。
4.根据权利要求3所述的外部适配器，其特征在于，
将上述第1分压电阻器的电阻值设定为小于阻抗调整电阻器的电阻值。
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