JP2000209081A - Phase control type solid state relay - Google Patents

Phase control type solid state relay

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JP2000209081A
JP2000209081A JP11006477A JP647799A JP2000209081A JP 2000209081 A JP2000209081 A JP 2000209081A JP 11006477 A JP11006477 A JP 11006477A JP 647799 A JP647799 A JP 647799A JP 2000209081 A JP2000209081 A JP 2000209081A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
circuit
voltage
main thyristor
phase control
Prior art date
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Pending
Application number
JP11006477A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoteru Inaoka
精晃 稲岡
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FORESUTO KK
Original Assignee
FORESUTO KK
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase control type solid state relay eliminating the need of a large-sized component such as a transformer though it is a phase control type, making two input terminals and two output terminals sufficient for external terminals and hardly receiving the influence of noise or the like from the outside. SOLUTION: A reference resistor R0 connected to a positive input terminal 1 and a Zener diode ZD0 connected to a negative input terminal 1' are serially connected and the both-terminal voltage of the Zener diode ZD0 is used for the operation power source of a trigger pulse generation circuit composed of a CR charging circuit and comparators CMP1 and 2. Also, a main thyristor TAC and a zero voltage detection circuit ZV are parallelly connected to output terminals 2, 2', the signals of the zero voltage detection circuit are electrically insulated in a photocoupler PC1 and transmitted to an input side circuit and the charging and discharging of the charging capacitor of the CR charging circuit are controlled. The charging/discharging voltage and a voltage generated at both terminals of the reference resistor are compared in the comparator of the trigger pulse generation circuit and trigger pulses are generated. The trigger pulses are electrically insulated in a photo thyristor coupler PC2 and transmitted to the gate of the main thyristor on an output side and the main thyristor is controlled.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する分野】本発明は、産業用機器等に利用さ
れるヒーターの電力制御やモーターの回転制御を行なう
ための、位相制御式ソリッドステートリレーに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase control type solid state relay for controlling the power of a heater and the rotation of a motor used in industrial equipment and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】サイリスタを用いて電力制御を行なう場
合、オン・オフ制御式のものと位相制御式のものとがあ
るが、オン・オフ制御式のものはソリッドステートリレ
ーのように構造が簡単であるがモーターの回転制御など
精密な制御を行なうことが出来ない不具合がある。
2. Description of the Related Art When performing power control using a thyristor, there are an on / off control type and a phase control type. The on / off control type has a simple structure like a solid state relay. However, there is a problem that precise control such as rotation control of a motor cannot be performed.

【0003】他方、従来の位相制御式では、図3に示し
た従来例の通り、交流電源ACに接続したトランスT
と、全波整流回路DBと、ゼロ電圧検出回路ZVとの回
路から得られる信号によって、交流電圧のサイクルに同
期してCR充電回路CRの充電コンデンサーCの充放電
を行ない鋸歯状波を発生させ、この鋸歯状波と入力アン
プAMP1で電圧信号に変換された制御電流信号Iiを
コンパレーターCMP2で比較してトリガパルスを発生
させることにより、主サイリスタTACを制御し、制御
電流入力信号Iiの値に応じた位相制御動作を行い、ヒ
ーター等の負荷Lの電力を制御するようになっている。
その為、オン・オフ制御式のものよりは精密な交流電力
の制御を行なうことが出来るが、前記ゼロ電圧検出回路
ZV、入力アンプAMP1、コンパレーターCMP2の
動作電源を交流側から供給するためにトランスTを必要
とし装置が大型化すると共に、外部端子として、入力端
子1,1’及び出力端子2,2’の他に電源端子3,
3’を必要とする等、構成が複雑なものとなる不具合が
あった。
On the other hand, in the conventional phase control type, as shown in the conventional example shown in FIG. 3, a transformer T connected to an AC power supply AC is used.
And a signal obtained from the full-wave rectifier circuit DB and the zero-voltage detection circuit ZV to charge and discharge the charging capacitor C of the CR charging circuit CR in synchronization with the cycle of the AC voltage to generate a saw-tooth wave. The main thyristor TAC is controlled by generating a trigger pulse by comparing the sawtooth wave with the control current signal Ii converted into a voltage signal by the input amplifier AMP1 by the comparator CMP2, thereby controlling the value of the control current input signal Ii. , And controls the power of a load L such as a heater.
Therefore, it is possible to control the AC power more precisely than the on / off control type. However, in order to supply the operating power of the zero voltage detection circuit ZV, the input amplifier AMP1, and the comparator CMP2 from the AC side. A transformer T is required, and the size of the device is increased. In addition to the input terminals 1, 1 'and the output terminals 2, 2', power supply terminals 3,
There was a problem that the configuration was complicated, for example, 3 ′ was required.

【0004】このような不具合を解決するものとして、
本出願人は先に特開平7―245939号公報に示され
る位相制御式ソリッドステートリレーを提案した。この
特開平7―245939号公報に開示された位相制御式
ソリッドステートリレーでは、制御電流信号を入力する
入力側回路の入力端子に、ツェナーダイオードと基準抵
抗を直列に接続せしめ、ツェナーダイオードの両端に生
じるツェナー電圧をトリガパルス発生回路の動作電源と
して使用し、基準抵抗の両端に生じた電圧を制御指令電
圧としている。この点では本発明と類似するが、ツェナ
ーダイオードが正入力端子に接続されているため、ツェ
ナーダイオードと基準抵抗の接続点が回路の動作上の基
準点となり、この点を仮のグランド点とせざるを得なか
った。そのため、基準抵抗にはこの仮のグランド点に対
して負の極性を持つように制御指令電圧が発生する。そ
こで制御指令電圧を抵抗により仮グランド点より正の方
にシフトさせてコンパレーターに入力し、CR充電回路
の充電電圧と比較してトリガパルスを発生させるように
している。このトリガパルスを、フォトサイリスタカプ
ラーで電気的に絶縁して、出力側回路の主サイリスタの
ゲートに伝達し、主サイリスタを制御(オン)するよう
に構成している。
In order to solve such a problem,
The present applicant has previously proposed a phase control type solid state relay disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-245939. In the phase control type solid state relay disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-245939, a Zener diode and a reference resistor are connected in series to an input terminal of an input circuit for inputting a control current signal. The generated Zener voltage is used as an operation power supply of the trigger pulse generation circuit, and the voltage generated across the reference resistor is used as a control command voltage. Although this point is similar to the present invention, since the Zener diode is connected to the positive input terminal, the connection point between the Zener diode and the reference resistor becomes a reference point in the operation of the circuit, and this point must be used as a temporary ground point. Did not get. Therefore, a control command voltage is generated in the reference resistor so as to have a negative polarity with respect to the temporary ground point. Therefore, the control command voltage is shifted to the positive side from the tentative ground point by a resistor and input to the comparator, and a trigger pulse is generated in comparison with the charging voltage of the CR charging circuit. This trigger pulse is electrically insulated by a photothyristor coupler, transmitted to the gate of the main thyristor of the output side circuit, and configured to control (turn on) the main thyristor.

【0005】しかしながら、グランド点が前記のよう
に、回路上で仮に存在するだけのため、携帯電話などの
電波源を近づけると制御動作が不安定になるなど、外部
からのノイズ等の影響を受け易かった。
However, since the ground point exists only on the circuit, as described above, the control operation becomes unstable when a radio wave source such as a mobile phone is brought close to the apparatus. It was easy.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような不
具合に鑑みてなされたものであり、精密な交流電力の制
御が可能な位相制御式でありながら、トランス等の大型
部品を必要とせず、且つ外部端子が2個の入力端子と2
個の出力端子で済み、さらには外部からのノイズ等の影
響を受け難く安定な制御動作を行う位相制御式ソリッド
ステートリレーを提供せんとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and is a phase control type capable of precisely controlling AC power, without requiring large components such as a transformer. And two external terminals and two input terminals.
An object of the present invention is to provide a phase control type solid state relay which requires only a plurality of output terminals and which is not easily affected by external noise or the like and performs a stable control operation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】斯る目的を達成する本発
明の位相制御式ソリッドステートリレーは、制御電流信
号を入力する正入力端子に接続された基準抵抗と負入力
端子に接続されたツェナーダイオードとを直列に接続せ
しめ、上記ツェナーダイオードの両端電圧をCR充電回
路とコンパレータからなるトリガパルス発生回路の動作
電源とすると共に、出力端子に主サイリスタとゼロ電圧
検出回路を並列に接続せしめ、該ゼロ電圧検出回路の信
号をフォトカプラーで電気的に絶縁して入力側に伝達し
てCR充電回路の充電コンデンサーの充放電を制御し、
この充放電電圧と前記基準抵抗の両端に生ずる電圧をト
リガパルス発生回路のコンパレーターで比較してトリガ
パルスを発生させ、このトリガパルスをフォトサイリス
タカプラで電気的に絶縁して出力側の主サイリスタのゲ
ートに伝達して主サイリスタを制御するようにした事を
特徴としたものである。
According to the present invention, there is provided a phase control type solid state relay according to the present invention, comprising a reference resistor connected to a positive input terminal for inputting a control current signal, and a Zener connected to a negative input terminal. A diode is connected in series, the voltage across the Zener diode is used as an operating power supply for a trigger pulse generation circuit including a CR charging circuit and a comparator, and a main thyristor and a zero voltage detection circuit are connected in parallel to an output terminal. The signal of the zero voltage detection circuit is electrically insulated by a photocoupler and transmitted to the input side to control the charging and discharging of the charging capacitor of the CR charging circuit,
The charge / discharge voltage is compared with a voltage generated at both ends of the reference resistor by a comparator of a trigger pulse generating circuit to generate a trigger pulse, and the trigger pulse is electrically insulated by a photothyristor coupler, and a main thyristor on the output side is generated. The main thyristor is controlled by transmitting the signal to the gate of the main thyristor.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を図1に示した
回路図に基づいて説明する。本発明に係る位相制御式ソ
リッドステートリレーは、CR充電回路CR及びコンパ
レーターCMP1、CMP2とからなるトリガパルス発
生回路を主とする入力側の回路と、サイリスタTAC及
びゼロ電圧検出回路ZVを主とする出力側の回路とから
構成され、これら入力側回路と出力側回路は互いに電気
的に絶縁されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific embodiment of the present invention will be described below with reference to the circuit diagram shown in FIG. The phase control type solid state relay according to the present invention mainly includes an input side circuit mainly including a CR charging circuit CR and a trigger pulse generation circuit including comparators CMP1 and CMP2, and a thyristor TAC and a zero voltage detection circuit ZV. The input side circuit and the output side circuit are electrically insulated from each other.

【0009】そして、制御電流信号Iiを入力する入力
側回路の正入力端子1には基準抵抗R0を接続し、負入
力端子1’にはツェナーダイオードZD0を接続せし
め、上記基準抵抗R0とツェナーダイオードZD0とを
直列に接続させる。制御電流信号Iiは、産業上4〜2
0mAが多用されているので、ここでも同様の範囲で制
御を行なうこととして説明をするが、本発明は上記制御
電流範囲のものに限定されるものではなく、他の制御電
流範囲においても可能であることは言うまでもない。
Then, a reference resistor R0 is connected to the positive input terminal 1 of the input side circuit for inputting the control current signal Ii, and a Zener diode ZD0 is connected to the negative input terminal 1 '. ZD0 is connected in series. The control current signal Ii is industrially 4 to 2
Since 0 mA is frequently used, description will be made here assuming that control is performed in the same range. However, the present invention is not limited to the above-described control current range, and the present invention is also applicable to other control current ranges. Needless to say, there is.

【0010】正・負入力端子1,1’に制御電流信号I
iが入力されると、電流は主として基準抵抗R0通して
ツェナーダイオードZD0に流れ、ツェナーダイオード
ZD0の両端には一定の電圧、すなわちツェナー電圧が
生じる。このツェナー電圧をCR充電回路CRとコンパ
レーターCMP1,CMP2とからなるトリガパルス発
生回路の動作電源として使用する。従って、これら入力
側回路の電源はすべて前記ツェナーダイオードZDと並
列に接続せしめる。ここで負入力端子1’に接続する回
路部分はトリガパルス発生回路の動作上の基準点であ
り、且つグランドラインGNDとなる。
The control current signal I is supplied to the positive and negative input terminals 1, 1 '.
When i is input, the current mainly flows through the reference resistor R0 to the Zener diode ZD0, and a constant voltage, that is, a Zener voltage is generated across the Zener diode ZD0. This zener voltage is used as an operation power supply of a trigger pulse generation circuit including a CR charging circuit CR and comparators CMP1 and CMP2. Therefore, all the power supplies of these input side circuits are connected in parallel with the Zener diode ZD. Here, the circuit portion connected to the negative input terminal 1 'is a reference point in the operation of the trigger pulse generation circuit and serves as the ground line GND.

【0011】また基準抵抗R0には、制御電流信号Ii
に比例した、[Ii×R0]なる電圧V0が生じる。基
準抵抗R0の両端に生じた電圧V0は、位相制御出力が
制御電流信号Iiに応じた位相角となることを決定する
制御指令電圧V0’として、コンパレーターCMP2に
入力する。
The control current signal Ii is applied to the reference resistor R0.
, A voltage V0 of [Ii × R0] is generated. The voltage V0 generated at both ends of the reference resistor R0 is input to the comparator CMP2 as a control command voltage V0 'that determines that the phase control output has a phase angle corresponding to the control current signal Ii.

【0012】尚、電源として消費される電流は、制御電
流信号Iiの入力が最小の4mAである場合には、低消
費電力の素子を用いること等により最大でも4mAを超
えないようにし、瞬間的な電流増は電源回路にコンデン
サーを追加する等して動作の正常化をはかるようにす
る。
When the input of the control current signal Ii is 4 mA, which is the minimum, the current consumed as the power supply is controlled not to exceed 4 mA at the maximum by using a low power consumption element or the like. To increase the current, the operation is normalized by adding a capacitor to the power supply circuit.

【0013】他方、出力側回路の出力端子2,2’に
は、主サイリスタTAC及びゼロ電圧検出回路ZVを並
列に接続せしめ、外部に負荷Lと交流電源ACを直列に
接続させる。この負荷Lは、電気炉,乾燥器等に使用す
るヒーターや、照明,赤外線装置等のランプ,または電
動機械に使用するモーター等、各種の電力装置であり限
定した対象ではない。
On the other hand, a main thyristor TAC and a zero voltage detection circuit ZV are connected in parallel to the output terminals 2 and 2 'of the output side circuit, and a load L and an AC power supply AC are externally connected in series. The load L is not limited to various electric devices such as a heater used for an electric furnace, a dryer, and the like, a lamp for an illumination device and an infrared device, and a motor used for an electric machine.

【0014】負荷Lには、制御電流信号Iiが入力され
位相制御動作がなされると、図2の(A)に示すような
位相制御波形の電圧が印加される。又、主サイリスタT
ACには図2の(B)に示すように、位相制御された負
荷電圧の欠けた部分の電圧を補う形の電圧が加わる。
When the control current signal Ii is input to the load L and a phase control operation is performed, a voltage having a phase control waveform as shown in FIG. 2A is applied. Also, the main thyristor T
As shown in FIG. 2B, a voltage is applied to the AC to compensate for the voltage at the portion where the load voltage is phase-controlled.

【0015】ゼロ電圧検出回路ZVは、逆並列に接続さ
れた2個のフォトダイオードPC1(D)とフォトトラ
ンジスタPC1(Tr)からなるフォトカプラーのフォ
トダイオードPC1(D)と電流制限抵抗R9,R10
とで構成し、主サイリスタTACと並列に接続する。従
って、フォトダイオードPC1(D)には、図2の
(C)に示すような電流波形が生じ、出力端子2,2’
の電圧がゼロ電圧付近の場合(通常10数V以下の電圧
であるが厳密に規定されない)では、フォトダイオード
PC1(D)がオフになるゼロ電圧信号を発生し、入力
側のトリガパルス発生回路にゼロ電圧信号を伝達するよ
うになる。
The zero-voltage detecting circuit ZV includes a photodiode PC1 (D) of a photocoupler composed of two photodiodes PC1 (D) and a phototransistor PC1 (Tr) connected in anti-parallel, and current limiting resistors R9 and R10.
And connected in parallel with the main thyristor TAC. Accordingly, a current waveform as shown in FIG. 2C is generated in the photodiode PC1 (D), and the output terminals 2, 2 'are generated.
Is near zero voltage (generally less than ten volts, but not strictly defined), generates a zero voltage signal that turns off the photodiode PC1 (D), and a trigger pulse generating circuit on the input side. The zero voltage signal is transmitted to

【0016】フォトカプラーのフォトダイオードPC1
(D)に電流が流れたり、オフになったりすると、電気
的に絶縁されているにも拘らず光による結合により、ゼ
ロ電圧検出回路の信号が伝達され、対応するフォトトラ
ンジスタPC1(Tr)が、図2の(D)に示すような
オン・オフ動作を行なう。
Photodiode PC1 of photocoupler
When a current flows or turns off in (D), the signal of the zero voltage detection circuit is transmitted by light coupling despite being electrically insulated, and the corresponding phototransistor PC1 (Tr) is turned off. , An on / off operation as shown in FIG.

【0017】ゼロ電圧検出回路ZVは、正または負の電
圧が印加されているときにフォトダイオードPC1
(D)がオンし、電圧がゼロ電圧付近の場合にフォトダ
イオードPC1(D)がオフすればよいので、全波整流
回路を使用して同様の作用をなさせることは自明であ
り、本実施例の逆並列接続されたフォトダイオードPC
1(D)回路方式に限定されるものではない。
When a positive or negative voltage is applied, the zero voltage detection circuit ZV detects the photodiode PC1
Since the photodiode PC1 (D) only needs to be turned off when (D) is turned on and the voltage is near zero voltage, it is obvious that the same operation can be performed by using the full-wave rectifier circuit. Example anti-parallel connected photodiode PC
The present invention is not limited to the 1 (D) circuit system.

【0018】フォトダイオードPC1(D)と対応する
フォトトランジスタPC1(Tr)は、抵抗R4と直列
接続し、電源とグランドGNDに接続する。フォトトラ
ンジスタPC1(Tr)と抵抗R4との接続点は、電源
を抵抗R2と抵抗R3で分圧した比較電圧と共にコンパ
レーターCMP1に入力し、このコンパレーターCMP
1の出力でトランジスタTr1をオン・オフする。トラ
ンジスタTr1のオン・オフ動作は、フォトトランジス
タPC1(Tr)のオン・オフ動作と逆極性となるよう
にコンパレーターCMP1の入力極性を定め、図2の
(E)に示すような交流の電源電圧のサイクルに同期し
たオン・オフ波形を得る。
The phototransistor PC1 (Tr) corresponding to the photodiode PC1 (D) is connected in series with the resistor R4, and is connected to the power supply and the ground GND. The connection point between the phototransistor PC1 (Tr) and the resistor R4 is input to the comparator CMP1 together with the comparison voltage obtained by dividing the power supply by the resistors R2 and R3.
The transistor Tr1 is turned on / off by the output of 1. In the on / off operation of the transistor Tr1, the input polarity of the comparator CMP1 is determined so as to have the opposite polarity to the on / off operation of the phototransistor PC1 (Tr), and the AC power supply voltage as shown in FIG. To obtain an on / off waveform synchronized with the cycle.

【0019】このトランジスタTr1は、CR充電回路
CRの充電コンデンサーC1のリセット(放電)を行な
うように並列に接続せしめて、CR充電回路CRの充放
電を制御する。即ち、CR充電回路CRは、抵抗R1、
R1’と充電コンデンサーC1を直列に接続して構成
し、トランジスタTr1がオンの場合は充電コンデンサ
ーC1のリセット(放電)を行ない、オフの場合には抵
抗R1、R1’を通して充電を行なう。この充放電動作
は、図2の(F)に示したような鋸歯状波形となる。
The transistor Tr1 is connected in parallel so as to reset (discharge) the charging capacitor C1 of the CR charging circuit CR, and controls charging and discharging of the CR charging circuit CR. That is, the CR charging circuit CR includes a resistor R1,
R1 'and the charging capacitor C1 are connected in series. When the transistor Tr1 is on, the charging capacitor C1 is reset (discharged). When the transistor Tr1 is off, charging is performed through the resistors R1 and R1'. This charging / discharging operation has a sawtooth waveform as shown in FIG.

【0020】ここで、基準抵抗R0はツェナーダイオー
ドZD0による電源に接続されているので、基準抵抗R
0に発生する制御指令電圧V0は電源電圧分だけ高くな
っている。そこで、ツェナーダイオードZD1と抵抗R
5によりグランドGND側にシフトさせて制御指令電圧
V0’とし、CR充電回路CRで発生させた充電コンデ
ンサーC1の充電電圧と共に、トリガパルス発生回路の
出力部であるところのコンパレーターCMP2に入力さ
せて比較し、トリガパルスを発生させるようにする。
Here, since the reference resistor R0 is connected to the power supply by the Zener diode ZD0, the reference resistor R0
The control command voltage V0 generated at 0 is higher by the power supply voltage. Therefore, the Zener diode ZD1 and the resistor R
5 to the control command voltage V0 'by shifting to the ground GND side, and input to the comparator CMP2 which is the output part of the trigger pulse generation circuit together with the charging voltage of the charging capacitor C1 generated by the CR charging circuit CR. Compare and generate a trigger pulse.

【0021】図2の(F)は、これら制御指令電圧V
0’と充電コンデンサーC1の充電電圧との比較の模様
をも表わしている。そして図2の(G)は、制御指令電
圧V0’と充電コンデンサーC1の充電電圧とを比較し
た結果、コンパレーターCMP2より出力されるトリガ
パルスの様子を表わした波形であり、充電コンデンサー
C1の充電電圧が制御指令電圧V0’より低くなると、
トリガパルスが発生することを表わしている。
FIG. 2F shows these control command voltages V
It also shows a pattern of comparison between 0 'and the charging voltage of the charging capacitor C1. FIG. 2G is a waveform showing the state of the trigger pulse output from the comparator CMP2 as a result of comparing the control command voltage V0 'with the charging voltage of the charging capacitor C1. When the voltage becomes lower than the control command voltage V0 ',
This indicates that a trigger pulse is generated.

【0022】この様にして、入力側回路のトリガパルス
発生回路から発生したトリガパルスは、フォトサイリス
タカプラーPC2により電気的に絶縁して、出力側回路
の主サイリスタTACのゲートに伝達され、主サイリス
タを制御(オン)する。
In this manner, the trigger pulse generated from the trigger pulse generating circuit of the input side circuit is electrically insulated by the photothyristor coupler PC2, transmitted to the gate of the main thyristor TAC of the output side circuit, and transmitted to the main thyristor TAC. Is controlled (turned on).

【0023】フォトサイリスタカプラーPC2はフォト
カプラーと同様に、フォトダイオードに電流を流すと、
電気的に絶縁されているフォトサイリスタを光による結
合によりターンオンさせる。フォトサイリスタの動作は
一般のサイリスタと同様に、スイッチング動作であり、
電気的ゲート信号の代わりに光信号によって動作を行な
うようになっている。
The photothyristor coupler PC2 is similar to the photocoupler when a current flows through the photodiode.
The electrically insulated photothyristor is turned on by light coupling. The operation of the photo thyristor is a switching operation, like a general thyristor.
The operation is performed by an optical signal instead of an electric gate signal.

【0024】而して、入力の制御電流信号Iiが増加す
ると、指令電圧V0は電源に対してさらに正の方向に増
加するので、コンパレーターCMP2に入力される指令
電圧V0’も高くなり、トリガパルス発生のタイミング
が前方に移動し、位相制御の導通角が増加する。逆に、
入力の制御電流入力Iiが減少すると指令電圧V0が小
さくなり、コンパレーターCMP2に入力される指令電
圧V0’も低くなり、トリガパルス発生のタイミングが
後方に移動し、位相制御の導通角が減少する。こうし
て、制御出力は入力の制御電流信号Iiに応じた導通角
となり、必要とする位相制御を行なうことが可能とな
る。
When the input control current signal Ii increases, the command voltage V0 further increases in the positive direction with respect to the power supply, so that the command voltage V0 'input to the comparator CMP2 also increases, and The pulse generation timing moves forward, and the conduction angle of the phase control increases. vice versa,
When the input control current input Ii decreases, the command voltage V0 decreases, the command voltage V0 ′ input to the comparator CMP2 also decreases, the timing of trigger pulse generation moves backward, and the conduction angle of phase control decreases. . Thus, the control output has a conduction angle corresponding to the input control current signal Ii, and it is possible to perform necessary phase control.

【0025】これらの入出力特性を決定する基本要素
は、CR充電回路CRの時定数と基準抵抗R0の値、及
びツェナーダイオードZD0による動作電圧で決定され
るので、定数を選ぶことにより、動作を、例えば4mA
の場合に導通角を0°、12mAの場合に90°、20
mAの場合に180°、などと導通角を決定することが
できる。
The basic elements that determine these input / output characteristics are determined by the time constant of the CR charging circuit CR, the value of the reference resistor R0, and the operating voltage of the Zener diode ZD0. , For example, 4 mA
, The conduction angle is 0 °, 12 mA is 90 °, 20
The conduction angle can be determined as 180 ° in the case of mA.

【0026】尚、回路図において、主サイリスタTAC
のゲートGと出力端子2’間に接続している抵抗とコン
デンサーとからなる回路GRは、誤動作を防止するため
のものである。
In the circuit diagram, the main thyristor TAC
The circuit GR composed of a resistor and a capacitor connected between the gate G and the output terminal 2 'is for preventing malfunction.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明に係る位相制御式ソリッドステー
トリレーは斯様に構成したので、負入力端子1’に接続
したグランドラインGNDがトリガパルス発生回路の動
作上の基準点となり、従って携帯電話などによる電波ノ
イズ源が近くにあっても容易に誤動作しない信頼性の高
い装置を実現することが可能となる。
According to the solid state relay of the present invention, the ground line GND connected to the negative input terminal 1 'serves as a reference point for the operation of the trigger pulse generating circuit. Thus, it is possible to realize a highly reliable device that does not easily malfunction even when a radio wave noise source due to such factors is nearby.

【0028】また、入出力特性を決定する要素が、CR
充電回路の時定数と基準抵抗の値及びツェナーダイオー
ド電圧で決定されることになり、これらはいずれも固有
差の少ない部品で構成され得るため、品質のバラ付きの
ない信頼性の高い装置とすることが出来る。
The element which determines the input / output characteristics is CR
It is determined by the time constant of the charging circuit, the value of the reference resistor, and the Zener diode voltage. All of these can be composed of parts with small inherent differences, so that it is a highly reliable device without quality variation. I can do it.

【0029】しかも、動作電源を入力側の制御電流信号
から取り出し、入出力間の信号受渡しはフォトカプラー
及びフォトサイリスタカプラーで電気的に絶縁されてい
るので、制御信号と交流負荷側との電気的絶縁がなさ
れ、且トランスを必要としないので装置の小型化を図る
ことが出来る。
Moreover, the operating power supply is extracted from the control current signal on the input side, and the signal transfer between the input and output is electrically insulated by the photocoupler and the photothyristor coupler. Since insulation is provided and no transformer is required, the size of the device can be reduced.

【0030】また、精密な交流電力の制御が可能な位相
制御方式であるにも拘らず、主サイリスタとゼロ電圧検
出回路を並列にして出力側の端子に接続してなる為、2
個の入力端子と2個の出力端子で済む簡単な構成とな
り、オン・オフ制御式ソリッドステートリレーと同等の
形状をした、位相制御式ソリッドステートリレーを提供
することが出来る。
In addition, despite the phase control system capable of precise AC power control, the main thyristor and the zero voltage detection circuit are connected in parallel and connected to the output terminal.
It is possible to provide a phase control type solid state relay having a simple configuration requiring only two input terminals and two output terminals, and having the same shape as the on / off control type solid state relay.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の一例を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の回路上各部における動作を示す波形
図。
FIG. 2 is a waveform chart showing the operation of each part on the circuit of FIG.

【図3】 従来例を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example.

【符合の説明】[Description of sign]

1,1’:入力端子 2,2’:出力端子 Ii:制御電流信号 V0,V0’:制御指令電圧 L:負荷 AC:交流電源 TAC:主サイリスタ ZV:ゼロ電圧検出回路 PC1:フォトカプラー CMP1:コンパレーター PC2:フォトサイリスタカプラー CMP2:コンパレーター ZD:ツェナーダイオード CR:CR充電回路 R0:基準抵抗 R1〜R10:抵抗 1, 1 ': input terminal 2, 2': output terminal Ii: control current signal V0, V0 ': control command voltage L: load AC: AC power supply TAC: main thyristor ZV: zero voltage detection circuit PC1: photo coupler CMP1: Comparator PC2: Photothyristor coupler CMP2: Comparator ZD: Zener diode CR: CR charging circuit R0: Reference resistance R1 to R10: Resistance

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御電流信号を入力する正入力端子に接
続された基準抵抗と負入力端子に接続されたツェナーダ
イオードとを直列に接続せしめ、上記ツェナーダイオー
ドの両端電圧をCR充電回路とコンパレータからなるト
リガパルス発生回路の動作電源とすると共に、出力端子
に主サイリスタとゼロ電圧検出回路を並列に接続せし
め、該ゼロ電圧検出回路の信号をフォトカプラーで電気
的に絶縁して入力側に伝達してCR充電回路の充電コン
デンサーの充放電を制御し、この充放電電圧と前記基準
抵抗の両端に生ずる電圧をトリガパルス発生回路のコン
パレーターで比較してトリガパルスを発生させ、このト
リガパルスをフォトサイリスタカプラで電気的に絶縁し
て出力側の主サイリスタのゲートに伝達して主サイリス
タを制御するようにした事を特徴とする位相制御式ソリ
ッドステートリレー。
1. A reference resistor connected to a positive input terminal for inputting a control current signal and a Zener diode connected to a negative input terminal are connected in series, and a voltage across the Zener diode is supplied from a CR charging circuit and a comparator. A main thyristor and a zero voltage detection circuit are connected in parallel to the output terminal, and the signal of the zero voltage detection circuit is electrically isolated by a photocoupler and transmitted to the input side. Controlling the charging and discharging of the charging capacitor of the CR charging circuit, and comparing the charging and discharging voltage with the voltage generated across the reference resistor by a comparator of the trigger pulse generating circuit to generate a trigger pulse. The thyristor coupler is electrically insulated and transmitted to the gate of the main thyristor on the output side to control the main thyristor. A phase control type solid state relay characterized by the following.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003273721A (en) * 2002-03-19 2003-09-26 Yokogawa Electric Corp Infrared touch switch
CN111147046A (en) * 2019-12-23 2020-05-12 陕西电器研究所 Relay array control device and method

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