JP2001060422A - 負荷制御装置 - Google Patents
負荷制御装置Info
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- JP2001060422A JP2001060422A JP11235295A JP23529599A JP2001060422A JP 2001060422 A JP2001060422 A JP 2001060422A JP 11235295 A JP11235295 A JP 11235295A JP 23529599 A JP23529599 A JP 23529599A JP 2001060422 A JP2001060422 A JP 2001060422A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 交流電源のゼロボルト近辺でリレーの接点の
開閉を行うことができるように制御開始タイミングを決
定し、負荷電流の開閉時にリレー接点間で起きるアーク
放電を抑え、かつリレー接点の寿命を長くして信頼性を
向上させた負荷制御装置を提供する。 【解決手段】 交流電源に接続され、制御回路により駆
動制御される少なくとも第１，第２の負荷を有するとと
もに、その内の何れか一方側の負荷がリレーを介して駆
動されるように構成された負荷制御回路において、上記
リレーを介さない他方側の負荷を優先して駆動制御する
優先駆動制御手段を設け、該優先駆動制御手段により駆
動制御される上記他方側の負荷の電圧信号により、上記
一方側の負荷を駆動制御する上記リレーの開閉タイミン
グを決定するように構成し、最終的に上記リレー接点を
交流電源のゼロボルト近辺でアーク放電を生じさせるこ
となく開閉できるようにした。
開閉を行うことができるように制御開始タイミングを決
定し、負荷電流の開閉時にリレー接点間で起きるアーク
放電を抑え、かつリレー接点の寿命を長くして信頼性を
向上させた負荷制御装置を提供する。 【解決手段】 交流電源に接続され、制御回路により駆
動制御される少なくとも第１，第２の負荷を有するとと
もに、その内の何れか一方側の負荷がリレーを介して駆
動されるように構成された負荷制御回路において、上記
リレーを介さない他方側の負荷を優先して駆動制御する
優先駆動制御手段を設け、該優先駆動制御手段により駆
動制御される上記他方側の負荷の電圧信号により、上記
一方側の負荷を駆動制御する上記リレーの開閉タイミン
グを決定するように構成し、最終的に上記リレー接点を
交流電源のゼロボルト近辺でアーク放電を生じさせるこ
となく開閉できるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、リレー接点開閉
時のアーク放電を防止した負荷制御装置に関するもので
ある。
時のアーク放電を防止した負荷制御装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】リレーを介して負荷を駆動制御する負荷
制御装置が、従来から知られている。その場合、例えば
一般的に採用される機械式の接点を有する有接点リレー
においては、リレー接点の接触抵抗による電力損失が、
半導体スイッチング素子などの無接点リレーのオン抵抗
による電力損失よりも十分に小さいために、大きな負荷
電流を流すことができ、また放熱板を用いる必要がない
という特徴をもっている。しかし、他方負荷電流の開閉
時に接点間でアーク放電が起きるので接点の劣化が著し
くなり、開閉頻度を余り多くできず、また信頼性が悪く
なるなどの問題を有している。
制御装置が、従来から知られている。その場合、例えば
一般的に採用される機械式の接点を有する有接点リレー
においては、リレー接点の接触抵抗による電力損失が、
半導体スイッチング素子などの無接点リレーのオン抵抗
による電力損失よりも十分に小さいために、大きな負荷
電流を流すことができ、また放熱板を用いる必要がない
という特徴をもっている。しかし、他方負荷電流の開閉
時に接点間でアーク放電が起きるので接点の劣化が著し
くなり、開閉頻度を余り多くできず、また信頼性が悪く
なるなどの問題を有している。
【０００３】そこで、このような問題を解決した従来例
として、例えば交流電源のゼロボルトに同期した信号を
発生する電源同期信号発生手段と、リレー接点が開閉し
た位相を検知する開閉位相検知手段と、上記電源同期信
号発生手段からの電源同期信号と上記開閉位相検知手段
からの開閉位相検知信号とを各々入力し、それらの時間
差を測定する時間差測定手段およびこの時間差測定手段
からの測定信号に基いて上記リレー接点の駆動位相を決
定する駆動位相決定手段を有する制御部と、この制御部
からの出力信号によって上記リレーを駆動するリレー駆
動制御手段とからなり、上記交流電源のゼロボルト近辺
でリレー接点の開閉を行うようにしたものがある（例え
ば特公平３−３３２５号公報参照）。
として、例えば交流電源のゼロボルトに同期した信号を
発生する電源同期信号発生手段と、リレー接点が開閉し
た位相を検知する開閉位相検知手段と、上記電源同期信
号発生手段からの電源同期信号と上記開閉位相検知手段
からの開閉位相検知信号とを各々入力し、それらの時間
差を測定する時間差測定手段およびこの時間差測定手段
からの測定信号に基いて上記リレー接点の駆動位相を決
定する駆動位相決定手段を有する制御部と、この制御部
からの出力信号によって上記リレーを駆動するリレー駆
動制御手段とからなり、上記交流電源のゼロボルト近辺
でリレー接点の開閉を行うようにしたものがある（例え
ば特公平３−３３２５号公報参照）。
【０００４】このようなリレー駆動方式を採用した負荷
制御装置によれば、交流電源のゼロボルト近辺でリレー
の接点の開閉を行うことができるようになるために、負
荷電流の開閉時にリレー接点間で起きるアーク放電が抑
えられ、リレー接点の寿命が向上し、信頼性も高くな
る。
制御装置によれば、交流電源のゼロボルト近辺でリレー
の接点の開閉を行うことができるようになるために、負
荷電流の開閉時にリレー接点間で起きるアーク放電が抑
えられ、リレー接点の寿命が向上し、信頼性も高くな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
リレー駆動方式の負荷制御装置の構成の場合、その公報
明細書および図面の記載から明らかなように、その実施
に際して、例えばダイオードブリッジ、抵抗、フォトカ
プラなどからなる電源同期信号発生手段や、ダイオード
ブリッジ、抵抗、フォトカプラなどからなる開閉位相検
知手段、また上記電源同期信号発生手段からの電源同期
信号と上記開閉位相検知手段からの開閉位相検知信号と
を各々入力し、それらの時間差を測定する時間差測定手
段等を必要とし、コストがかかり、かつ回路構成が複雑
になる欠点がある。特に、上記の構成では、別個に設け
たゼロクロス信号発生回路に交流電源電圧を印加し、そ
の出力として連続したゼロクロス信号を取り出し、その
１つをリレー制御開始のスタートタイミングとするもの
であるために、連続したゼロクロス信号を得る必要があ
る。
リレー駆動方式の負荷制御装置の構成の場合、その公報
明細書および図面の記載から明らかなように、その実施
に際して、例えばダイオードブリッジ、抵抗、フォトカ
プラなどからなる電源同期信号発生手段や、ダイオード
ブリッジ、抵抗、フォトカプラなどからなる開閉位相検
知手段、また上記電源同期信号発生手段からの電源同期
信号と上記開閉位相検知手段からの開閉位相検知信号と
を各々入力し、それらの時間差を測定する時間差測定手
段等を必要とし、コストがかかり、かつ回路構成が複雑
になる欠点がある。特に、上記の構成では、別個に設け
たゼロクロス信号発生回路に交流電源電圧を印加し、そ
の出力として連続したゼロクロス信号を取り出し、その
１つをリレー制御開始のスタートタイミングとするもの
であるために、連続したゼロクロス信号を得る必要があ
る。
【０００６】本願発明は、そのような問題を生じさせる
ことなく、リレーを介さずに駆動される所定の負荷を優
先して駆動するようにし、該負荷の駆動時における電圧
信号により、容易に他の負荷の適正なリレー駆動制御タ
イミングを決定できるようにすることにより、簡単な構
成で、上記従来のものと同様の機能を実現することがで
きるようにした負荷制御装置を提供することを目的とす
るものである。
ことなく、リレーを介さずに駆動される所定の負荷を優
先して駆動するようにし、該負荷の駆動時における電圧
信号により、容易に他の負荷の適正なリレー駆動制御タ
イミングを決定できるようにすることにより、簡単な構
成で、上記従来のものと同様の機能を実現することがで
きるようにした負荷制御装置を提供することを目的とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の目的
を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構
成されている。
を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構
成されている。
【０００８】（１） 請求項１の発明 この発明の負荷制御装置は、交流電源に接続され、制御
回路により駆動制御される少なくとも第１，第２の負荷
を有するとともに、その内の何れか一方側の負荷がリレ
ーを介して駆動されるように構成された負荷制御回路に
おいて、上記リレーを介さない他方側の負荷を優先して
駆動制御する優先駆動制御手段を設け、該優先駆動制御
手段により駆動制御される上記他方側の負荷の電圧信号
により、上記一方側の負荷を駆動制御する上記リレーの
開閉タイミングを決定するようになっている。
回路により駆動制御される少なくとも第１，第２の負荷
を有するとともに、その内の何れか一方側の負荷がリレ
ーを介して駆動されるように構成された負荷制御回路に
おいて、上記リレーを介さない他方側の負荷を優先して
駆動制御する優先駆動制御手段を設け、該優先駆動制御
手段により駆動制御される上記他方側の負荷の電圧信号
により、上記一方側の負荷を駆動制御する上記リレーの
開閉タイミングを決定するようになっている。
【０００９】該構成では、上記のように、リレーを介し
て駆動される一方側の負荷とリレーを介さずに駆動され
る他方側の負荷との少なくとも２組の負荷の内、例えば
リレーを介さずに駆動される他方側の負荷の方を優先し
て駆動する優先駆動制御手段を設け、該優先駆動制御手
段による他方側の負荷の駆動時の電圧信号により上記リ
レーを介して駆動される一方側の負荷を駆動するリレー
の開閉タイミングを決定するだけの簡単な構成で、最終
的に適切な開閉タイミング（ゼロボルト近辺）でのリレ
ー駆動制御を実現することができる。
て駆動される一方側の負荷とリレーを介さずに駆動され
る他方側の負荷との少なくとも２組の負荷の内、例えば
リレーを介さずに駆動される他方側の負荷の方を優先し
て駆動する優先駆動制御手段を設け、該優先駆動制御手
段による他方側の負荷の駆動時の電圧信号により上記リ
レーを介して駆動される一方側の負荷を駆動するリレー
の開閉タイミングを決定するだけの簡単な構成で、最終
的に適切な開閉タイミング（ゼロボルト近辺）でのリレ
ー駆動制御を実現することができる。
【００１０】従って、前述した従来のものと同様に負荷
電流の開閉時にリレー接点間で起きるアーク放電を有効
に抑制することができるようになり、リレー接点寿命が
向上するとともに、製品間の寿命のばらつきも小さくす
ることができる。
電流の開閉時にリレー接点間で起きるアーク放電を有効
に抑制することができるようになり、リレー接点寿命が
向上するとともに、製品間の寿命のばらつきも小さくす
ることができる。
【００１１】その結果、負荷制御装置としての信頼性が
向上し、必要に応じて例えばリレーによる負荷電力のデ
ューティ制御なども可能となる。
向上し、必要に応じて例えばリレーによる負荷電力のデ
ューティ制御なども可能となる。
【００１２】（２） 請求項２の発明 この発明の負荷制御装置は、上記請求項１の発明の構成
において、上記他方側の負荷の優先駆動制御時において
上記他方側の負荷にかかる電圧を、上記一方側の負荷の
駆動制御に用いるゼロクロスタイミングの信号源とする
ようになっている。
において、上記他方側の負荷の優先駆動制御時において
上記他方側の負荷にかかる電圧を、上記一方側の負荷の
駆動制御に用いるゼロクロスタイミングの信号源とする
ようになっている。
【００１３】したがって、該構成では、上記のように、
リレーを介して駆動されることを必須要件とはしない他
方側の負荷の方を優先して駆動する優先駆動制御手段を
設けた場合において、該優先駆動制御手段による他方側
の負荷の優先駆動制御時において該他方側の負荷にかか
る交流電源電圧信号のゼロクロスタイミングを基準とし
て上記一方側の負荷を駆動する例えばリレーの開閉制御
スタートタイミングを適正に決定することができ、確実
に交流電源のゼロボルト近辺でのリレー駆動を実現する
ことができるようになる。
リレーを介して駆動されることを必須要件とはしない他
方側の負荷の方を優先して駆動する優先駆動制御手段を
設けた場合において、該優先駆動制御手段による他方側
の負荷の優先駆動制御時において該他方側の負荷にかか
る交流電源電圧信号のゼロクロスタイミングを基準とし
て上記一方側の負荷を駆動する例えばリレーの開閉制御
スタートタイミングを適正に決定することができ、確実
に交流電源のゼロボルト近辺でのリレー駆動を実現する
ことができるようになる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本願発明によれば、例え
ばリレー駆動制御開始のスタートタイミング等のリレー
駆動タイミングを決定するために、従来のような電源の
ゼロクロス信号発生回路を別に設ける必要が無くなり、
また連続したゼロクロス信号を取り出す必要も無く、容
易に同リレー駆動タイミングを決定することができるの
で、その回路構成が大幅に簡素化され、低コストにな
る。
ばリレー駆動制御開始のスタートタイミング等のリレー
駆動タイミングを決定するために、従来のような電源の
ゼロクロス信号発生回路を別に設ける必要が無くなり、
また連続したゼロクロス信号を取り出す必要も無く、容
易に同リレー駆動タイミングを決定することができるの
で、その回路構成が大幅に簡素化され、低コストにな
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１〜図５は、本願発明の実施の
形態に係る負荷制御装置の構成を示している。
形態に係る負荷制御装置の構成を示している。
【００１６】先ず図１は、同負荷制御装置が適用された
所定の負荷３，４の駆動制御回路図である。
所定の負荷３，４の駆動制御回路図である。
【００１７】図中、符号１は交流電源（以下、単にＡＣ
電源という）、２は該ＡＣ電源１の電源電圧ＶＡＣ（図
２の（ａ）を参照）を平滑コンデンサＣ、抵抗Ｒ1、ダ
イオードＤ1よりなる平滑整流回路（半波整流回路）を
介して平滑整流した直流電源電圧Ｖｃｃ（図２の（ｂ）
を参照）を出力する直流電源、Ｒｓはリレーのリレー接
点、３は同リレー接点Ｒｓを介して駆動される例えば湯
沸器用メインヒータ等の第１の負荷、４はトライアック
ＴＲＣを介して駆動される例えば湯沸器用保温ヒータ等
の第２の負荷、５はサージ電圧吸収用のダイオードＤ4
および出力抵抗Ｒ2を備え、抵抗Ｒ3を介して第２の負荷
４のＯＮ，ＯＦＦに対応してＯＮ，ＯＦＦ駆動されるト
ランジスタＱ1よりなる負荷開閉時間検出回路、６はリ
レー（ＲＹ，Ｒｓ）の駆動状態をリレー駆動回路７を介
して制御し、上述の第１の負荷３に対する電源の供給状
態を制御するとともに、抵抗Ｒ4を介してトライアック
ＴＲＣをＯＮ，ＯＦＦし、第２の負荷４に対する電源の
供給状態を制御する制御ユニット（制御手段）、ＲＹは
リレーのリレーコイル、Ｄ5はリレーコイルＲＹのサー
ジ電圧吸収用のダイオード、７はＯＮ動作時において上
記リレーコイルＲＹを励磁するリレー駆動トランジスタ
Ｑ2とその動作電圧設定用の抵抗Ｒ7，Ｒ8よりなるリレ
ー駆動制御回路、８は分圧抵抗Ｒ5，Ｒ6とクランプダイ
オードＤ2，Ｄ3よりなるリレー接点開閉時間検出回路で
ある。
電源という）、２は該ＡＣ電源１の電源電圧ＶＡＣ（図
２の（ａ）を参照）を平滑コンデンサＣ、抵抗Ｒ1、ダ
イオードＤ1よりなる平滑整流回路（半波整流回路）を
介して平滑整流した直流電源電圧Ｖｃｃ（図２の（ｂ）
を参照）を出力する直流電源、Ｒｓはリレーのリレー接
点、３は同リレー接点Ｒｓを介して駆動される例えば湯
沸器用メインヒータ等の第１の負荷、４はトライアック
ＴＲＣを介して駆動される例えば湯沸器用保温ヒータ等
の第２の負荷、５はサージ電圧吸収用のダイオードＤ4
および出力抵抗Ｒ2を備え、抵抗Ｒ3を介して第２の負荷
４のＯＮ，ＯＦＦに対応してＯＮ，ＯＦＦ駆動されるト
ランジスタＱ1よりなる負荷開閉時間検出回路、６はリ
レー（ＲＹ，Ｒｓ）の駆動状態をリレー駆動回路７を介
して制御し、上述の第１の負荷３に対する電源の供給状
態を制御するとともに、抵抗Ｒ4を介してトライアック
ＴＲＣをＯＮ，ＯＦＦし、第２の負荷４に対する電源の
供給状態を制御する制御ユニット（制御手段）、ＲＹは
リレーのリレーコイル、Ｄ5はリレーコイルＲＹのサー
ジ電圧吸収用のダイオード、７はＯＮ動作時において上
記リレーコイルＲＹを励磁するリレー駆動トランジスタ
Ｑ2とその動作電圧設定用の抵抗Ｒ7，Ｒ8よりなるリレ
ー駆動制御回路、８は分圧抵抗Ｒ5，Ｒ6とクランプダイ
オードＤ2，Ｄ3よりなるリレー接点開閉時間検出回路で
ある。
【００１８】上記制御ユニット６は、例えばＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、アナログデジタル変換ポ
ート等を備えたマイクロプロセッサにより構成され、上
記ＲＡＭ内に上記負荷開閉時間検出回路５により検出さ
れた負荷開閉時間検出信号Ｖｉ1（図２の（ｅ）参照）
と上記リレー接点開閉時間検出回路８により検出された
リレー接点開閉時間検出信号Ｖｉ2をそれぞれ対応する
入力ポートＰｉ1，Ｐｉ 2を介して入力する。
ＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、アナログデジタル変換ポ
ート等を備えたマイクロプロセッサにより構成され、上
記ＲＡＭ内に上記負荷開閉時間検出回路５により検出さ
れた負荷開閉時間検出信号Ｖｉ1（図２の（ｅ）参照）
と上記リレー接点開閉時間検出回路８により検出された
リレー接点開閉時間検出信号Ｖｉ2をそれぞれ対応する
入力ポートＰｉ1，Ｐｉ 2を介して入力する。
【００１９】以上の構成において、上記第１の負荷３お
よび第２の負荷４への電源の供給は、例えば一方の動作
状態（ＯＮ又はＯＦＦ）により他方の動作状態（ＯＮ又
はＯＦＦ）が特に制限されるものではなく、相互に独立
に制御される。
よび第２の負荷４への電源の供給は、例えば一方の動作
状態（ＯＮ又はＯＦＦ）により他方の動作状態（ＯＮ又
はＯＦＦ）が特に制限されるものではなく、相互に独立
に制御される。
【００２０】すなわち、上記第１の負荷３への電源供給
はそれ自体の必要に応じてＯＮ又はＯＦＦされ、また第
２の負荷４への電源供給もそれとは別の必要に応じて任
意にＯＮ又はＯＦＦ制御される。
はそれ自体の必要に応じてＯＮ又はＯＦＦされ、また第
２の負荷４への電源供給もそれとは別の必要に応じて任
意にＯＮ又はＯＦＦ制御される。
【００２１】上記第２の負荷４と直列に接続された例え
ばトライアック（第２の負荷開閉手段）ＴＲＣが閉じて
いるときは、上記制御ユニット６の出力ポートＰｏ2か
らの駆動出力Ｖｏ2はＨレベルにあり、トライアックＴ
ＲＣの両端の電圧はゼロボルトである。他方、トライア
ックＴＲＣが開いているときは、上記駆動出力Ｖｏ2は
Ｌレベルにあり、上記負荷開閉時間検出回路５から上記
交流電源１の電源電圧信号（図２の（ａ）参照）に同期
した矩形信号Ｖｓａｔが取り出せる。
ばトライアック（第２の負荷開閉手段）ＴＲＣが閉じて
いるときは、上記制御ユニット６の出力ポートＰｏ2か
らの駆動出力Ｖｏ2はＨレベルにあり、トライアックＴ
ＲＣの両端の電圧はゼロボルトである。他方、トライア
ックＴＲＣが開いているときは、上記駆動出力Ｖｏ2は
Ｌレベルにあり、上記負荷開閉時間検出回路５から上記
交流電源１の電源電圧信号（図２の（ａ）参照）に同期
した矩形信号Ｖｓａｔが取り出せる。
【００２２】図２のタイミングチャートは、上記リレー
接点Ｒｓが開状態から閉状態に移る時のタイミングチャ
ートである。
接点Ｒｓが開状態から閉状態に移る時のタイミングチャ
ートである。
【００２３】今、例えば湯沸器のマグネットプラグがＡ
Ｃ電源１に接続されるなどして上記第１の負荷３へ電流
を流す指示がくると、上記制御ユニット６は、それに対
応してその本来の駆動出力に優先する制御電圧Ｖｓ（図
２の（ｃ）参照）を発生させ、それを駆動出力Ｖｏ2と
して出力して上記トライアックＴＲＣに印加して優先し
て駆動制御する。そして、その駆動制御期間（図２のＴ
ｓ１〜Ｔｓ２）の間それまでの駆動出力のレベル（Ｈ又
はＬ）如何にかかわらず、また同トライアックＴＲＣの
両端の電圧がゼロボルトであるか、または上記矩形信号
Ｖｓａｔであるかにかかわらず、図２に示すように上記
電源電圧ＶＡＣのゼロクロスＴｎ2の少し手前で優先し
て上記駆動出力Ｖｏ2をＬレベルにして当該トライアッ
クＴＲＣをＯＦＦにする。
Ｃ電源１に接続されるなどして上記第１の負荷３へ電流
を流す指示がくると、上記制御ユニット６は、それに対
応してその本来の駆動出力に優先する制御電圧Ｖｓ（図
２の（ｃ）参照）を発生させ、それを駆動出力Ｖｏ2と
して出力して上記トライアックＴＲＣに印加して優先し
て駆動制御する。そして、その駆動制御期間（図２のＴ
ｓ１〜Ｔｓ２）の間それまでの駆動出力のレベル（Ｈ又
はＬ）如何にかかわらず、また同トライアックＴＲＣの
両端の電圧がゼロボルトであるか、または上記矩形信号
Ｖｓａｔであるかにかかわらず、図２に示すように上記
電源電圧ＶＡＣのゼロクロスＴｎ2の少し手前で優先し
て上記駆動出力Ｖｏ2をＬレベルにして当該トライアッ
クＴＲＣをＯＦＦにする。
【００２４】このトライアック優先駆動制御期間（Ｔｓ
１〜Ｔｓ２）中には、上記交流電源１の電源電圧ＶＡＣ
の半サイクル成分（Ｔｎ２〜Ｔｎ３）が含まれているの
で、このＴｓ1〜Ｔｓ2期間中、上記負荷開時間検出回路
５は、例えば図２（ｅ）の入力信号Ｖｉ1に示すように
半サイクルの矩形信号を発生する。そこで、この入力信
号Ｖｉ1の立ち下がりのタイミングＴｎ3をリレー開閉制
御のスタートタイミングＴＡと決定する。
１〜Ｔｓ２）中には、上記交流電源１の電源電圧ＶＡＣ
の半サイクル成分（Ｔｎ２〜Ｔｎ３）が含まれているの
で、このＴｓ1〜Ｔｓ2期間中、上記負荷開時間検出回路
５は、例えば図２（ｅ）の入力信号Ｖｉ1に示すように
半サイクルの矩形信号を発生する。そこで、この入力信
号Ｖｉ1の立ち下がりのタイミングＴｎ3をリレー開閉制
御のスタートタイミングＴＡと決定する。
【００２５】このリレー開閉制御スタートタイミングＴ
Ａをトリガーとして計時（タイマーカウント）される上
記リレー接点Ｒｓが閉じられた時間Ｔｘは上記リレー接
点開閉時間検出回路８で検出され、そのタイミングをリ
レー接点Ｒｓの劣化を抑えるリレー接点最適開閉時間範
囲（Ｔｂ〜Ｔａ）内にコントロールすることにより、適
切なリレー駆動制御回路を構成することができる。
Ａをトリガーとして計時（タイマーカウント）される上
記リレー接点Ｒｓが閉じられた時間Ｔｘは上記リレー接
点開閉時間検出回路８で検出され、そのタイミングをリ
レー接点Ｒｓの劣化を抑えるリレー接点最適開閉時間範
囲（Ｔｂ〜Ｔａ）内にコントロールすることにより、適
切なリレー駆動制御回路を構成することができる。
【００２６】図３は、上記図２のタイミングチャートで
説明した上記リレー開閉制御のスタートタイミングＴＡ
から接点が閉じられるまでのリレー接続時間Ｔｘの間の
制御動作を示すタイミングチャートである。
説明した上記リレー開閉制御のスタートタイミングＴＡ
から接点が閉じられるまでのリレー接続時間Ｔｘの間の
制御動作を示すタイミングチャートである。
【００２７】今例えば、上記第１の負荷３に電流を流す
指示があったとすると、先ず上記図２のタイミングチャ
ートで示した方法で決めた上記スタートタイミングＴＡ
から実際のリレー接点Ｒｓを閉じる動作が始まる。
指示があったとすると、先ず上記図２のタイミングチャ
ートで示した方法で決めた上記スタートタイミングＴＡ
から実際のリレー接点Ｒｓを閉じる動作が始まる。
【００２８】すなわち、図３のタイミングチャートの
（ｂ）に示すように、上記スタートタイミングＴＡから
の所要動作時間として事前に定められ、上記制御ユニッ
ト６のＲＡＭ中に保存されている一定のリレー駆動待ち
時間（基本駆動時間）Ｔ1後にリレー駆動制御回路とし
てのリレーコイルＲＹに電流が流れ始め、図３の（ｃ）
に示すように、個々のリレーの作動特性により定まる特
定の接点動作時間Ｔｓ1後にリレー接点ＲｓがＯＮにな
り、第１の負荷３に電流が流れる。
（ｂ）に示すように、上記スタートタイミングＴＡから
の所要動作時間として事前に定められ、上記制御ユニッ
ト６のＲＡＭ中に保存されている一定のリレー駆動待ち
時間（基本駆動時間）Ｔ1後にリレー駆動制御回路とし
てのリレーコイルＲＹに電流が流れ始め、図３の（ｃ）
に示すように、個々のリレーの作動特性により定まる特
定の接点動作時間Ｔｓ1後にリレー接点ＲｓがＯＮにな
り、第１の負荷３に電流が流れる。
【００２９】この時、リレー接点Ｒｓは時間Ｔｘ1で閉
じ、上記リレーの接点Ｒｓの損傷をさけることができる
リレー接点最適開閉時間範囲（Ｔｂ〜Ｔａ）の範囲外に
ある。又、上記制御ユニット６は上記時間Ｔｘ1が上記
リレー接点最適開閉時間範囲（Ｔｂ〜Ｔａ）外にあるこ
とを検知し、次のリレー接点ＲｓＯＮのタイミングでの
リレー駆動待ち時間Ｔ1の補正時間Ｔｈ1を演算し、上記
ＲＡＭ中に記憶する。
じ、上記リレーの接点Ｒｓの損傷をさけることができる
リレー接点最適開閉時間範囲（Ｔｂ〜Ｔａ）の範囲外に
ある。又、上記制御ユニット６は上記時間Ｔｘ1が上記
リレー接点最適開閉時間範囲（Ｔｂ〜Ｔａ）外にあるこ
とを検知し、次のリレー接点ＲｓＯＮのタイミングでの
リレー駆動待ち時間Ｔ1の補正時間Ｔｈ1を演算し、上記
ＲＡＭ中に記憶する。
【００３０】上記のようにして第１の負荷３への電源供
給が終了して一旦リレー接点Ｒｓが開き、次に再び上記
第１の負荷３に電流を流す指示があった時は、上記図３
のタイミングチャートの（ｄ）に示すように、上記のリ
レー駆動待ち時間Ｔ1は補正値Ｔｈ1を加えた値（Ｔ1＋
Ｔｈ1）になり、上記スタートタイミングＴＡからＴ1＋
Ｔｈ1後に、リレー駆動回路７が作動してリレーコイル
ＲＹに電流が流れ始め、図３の（ｅ）に示すように、上
記リレー接点動作時間Ｔｓ1の後にリレー接点ＲｓがＯ
Ｎになり、第１の負荷３に電流が流れる。
給が終了して一旦リレー接点Ｒｓが開き、次に再び上記
第１の負荷３に電流を流す指示があった時は、上記図３
のタイミングチャートの（ｄ）に示すように、上記のリ
レー駆動待ち時間Ｔ1は補正値Ｔｈ1を加えた値（Ｔ1＋
Ｔｈ1）になり、上記スタートタイミングＴＡからＴ1＋
Ｔｈ1後に、リレー駆動回路７が作動してリレーコイル
ＲＹに電流が流れ始め、図３の（ｅ）に示すように、上
記リレー接点動作時間Ｔｓ1の後にリレー接点ＲｓがＯ
Ｎになり、第１の負荷３に電流が流れる。
【００３１】すなわち、該場合には前回のリレー接点Ｒ
ｓのＯＮ時に比べて補正時間Ｔｈ1だけ遅れたタイミン
グでリレー接点ＲｓがＯＮになる。
ｓのＯＮ時に比べて補正時間Ｔｈ1だけ遅れたタイミン
グでリレー接点ＲｓがＯＮになる。
【００３２】そして、同リレー接点Ｒｓは最終的に時間
Ｔｘ2で閉じる。
Ｔｘ2で閉じる。
【００３３】この値が図３のタイミングチャート（ｅ）
のように、リレー接点最適開閉時間（Ｔｂ〜Ｔａ）の範
囲に入っている場合、制御ユニット６は次の補正値Ｔｈ
2は計算せず、この補正値Ｔｈ1を維持しつづけ、次のリ
レー接点ＲｓのＯＮ時にもこの補正値Ｔｈ1のままで動
作する。
のように、リレー接点最適開閉時間（Ｔｂ〜Ｔａ）の範
囲に入っている場合、制御ユニット６は次の補正値Ｔｈ
2は計算せず、この補正値Ｔｈ1を維持しつづけ、次のリ
レー接点ＲｓのＯＮ時にもこの補正値Ｔｈ1のままで動
作する。
【００３４】他方、このリレー接点接続時の時間Ｔｘ2
が、上記リレー接点最適開閉時間範囲（Ｔｂ〜Ｔａ）外
の時、制御ユニット６は検出時間Ｔｘ2の値により決定
される補正値Ｔｈ2を演算し、ＲＡＭ内に記憶する。そ
の結果、次に負荷に電流を流す指示があった時の上記ス
タートタイミングＴＡからのリレー駆動待ち時間は、Ｔ
1＋Ｔｈ1＋Ｔｈ2となり、図３のタイミングチャート
（ｅ）の場合よりも、さらに時間Ｔｈ2だけ遅れたタイ
ミングでリレー接点Ｒｓが閉じる。
が、上記リレー接点最適開閉時間範囲（Ｔｂ〜Ｔａ）外
の時、制御ユニット６は検出時間Ｔｘ2の値により決定
される補正値Ｔｈ2を演算し、ＲＡＭ内に記憶する。そ
の結果、次に負荷に電流を流す指示があった時の上記ス
タートタイミングＴＡからのリレー駆動待ち時間は、Ｔ
1＋Ｔｈ1＋Ｔｈ2となり、図３のタイミングチャート
（ｅ）の場合よりも、さらに時間Ｔｈ2だけ遅れたタイ
ミングでリレー接点Ｒｓが閉じる。
【００３５】以上の動作が、リレー接点Ｒｓの接続時間
Ｔｘ2が上記リレー接点最適開閉時間範囲（Ｔｂ〜Ｔ
ａ）に入るまで繰り返して行われ、やがて上記リレー接
点Ｒｓの接続時間Ｔｘ2が上記リレー接点最適開閉時間
範囲（Ｔｂ〜Ｔａ）内になる。
Ｔｘ2が上記リレー接点最適開閉時間範囲（Ｔｂ〜Ｔ
ａ）に入るまで繰り返して行われ、やがて上記リレー接
点Ｒｓの接続時間Ｔｘ2が上記リレー接点最適開閉時間
範囲（Ｔｂ〜Ｔａ）内になる。
【００３６】また、連続動作中にも上記リレー接点Ｒｓ
の接続時間Ｔｘ2は、上述のリレー接点開閉時間検出回
路８で検出し続けられ、リレー接点最適開閉時間範囲
（Ｔｂ〜Ｔａ）から接続時間Ｔｘ2がはずれると、その
値からリレー駆動待ち時間の補正値を計算して再補正す
るので、上記リレー接点Ｒｓの接続時間Ｔｘ2はリレー
接点最適開閉時間範囲（Ｔｂ〜Ｔａ）内に戻る。
の接続時間Ｔｘ2は、上述のリレー接点開閉時間検出回
路８で検出し続けられ、リレー接点最適開閉時間範囲
（Ｔｂ〜Ｔａ）から接続時間Ｔｘ2がはずれると、その
値からリレー駆動待ち時間の補正値を計算して再補正す
るので、上記リレー接点Ｒｓの接続時間Ｔｘ2はリレー
接点最適開閉時間範囲（Ｔｂ〜Ｔａ）内に戻る。
【００３７】次に図４は、上記リレーの接点Ｒｓが開か
れる場合のタイミングチャートである。
れる場合のタイミングチャートである。
【００３８】この図において、リレー接点Ｒｓを開くと
きのリレー接点動作時間Ｔｓ2は、リレー接点Ｒｓを閉
じるときのリレー接点動作時間Ｔｓ1とは異なるので、
リレー接点Ｒｓを開くときのリレー駆動待ち時間Ｔ
2は、閉じるときのリレー駆動時間Ｔ1とは異なるが、図
４のタイミングチャートから理解されるように、上記図
３のリレー接点Ｒｓを閉じる時と略同様の動作により、
リレー接点最適開閉時間範囲（Ｔｃ〜Ｔｄ）内でリレー
接点Ｒｓが開くように適切に開タイミングが補正され、
同様の適正な開タイミングが実現される。
きのリレー接点動作時間Ｔｓ2は、リレー接点Ｒｓを閉
じるときのリレー接点動作時間Ｔｓ1とは異なるので、
リレー接点Ｒｓを開くときのリレー駆動待ち時間Ｔ
2は、閉じるときのリレー駆動時間Ｔ1とは異なるが、図
４のタイミングチャートから理解されるように、上記図
３のリレー接点Ｒｓを閉じる時と略同様の動作により、
リレー接点最適開閉時間範囲（Ｔｃ〜Ｔｄ）内でリレー
接点Ｒｓが開くように適切に開タイミングが補正され、
同様の適正な開タイミングが実現される。
【００３９】（変形例）なお、図５は上記図１の負荷開
閉時間検出回路５とリレー接点開閉時間検出回路８を共
通に構成した開閉時間検出回路１０を設けた本実施の形
態の負荷制御装置の変形例の回路である。このように各
開閉時間の検出回路を共通化することにより、回路構成
を一段と簡素化することができる。
閉時間検出回路５とリレー接点開閉時間検出回路８を共
通に構成した開閉時間検出回路１０を設けた本実施の形
態の負荷制御装置の変形例の回路である。このように各
開閉時間の検出回路を共通化することにより、回路構成
を一段と簡素化することができる。
【００４０】この場合において、駆動出力Ｖｏ2の優先
する制御電圧Ｖｓｐを例えば図２のタイミングチャート
の（ｆ）〜（ｈ）に示すように時間Ｔｓ3まで発生させ
るようにすると、トライアックＴＲＣの動作状態（ＯＮ
又はＯＦＦ）によって、相互に異なった信号として発生
する負荷開閉時間検出信号とリレー接点Ｒｓの開閉時間
検出信号とが混合されるのを防ぐことができる。
する制御電圧Ｖｓｐを例えば図２のタイミングチャート
の（ｆ）〜（ｈ）に示すように時間Ｔｓ3まで発生させ
るようにすると、トライアックＴＲＣの動作状態（ＯＮ
又はＯＦＦ）によって、相互に異なった信号として発生
する負荷開閉時間検出信号とリレー接点Ｒｓの開閉時間
検出信号とが混合されるのを防ぐことができる。
【００４１】以上のように、この発明の負荷制御装置の
構成では、交流電源１に接続され、制御回路により駆動
される少なくとも第１，第２の負荷３，４を有するとと
もに、その内の何れか一方側の負荷３がリレー接点Ｒｓ
を介して駆動されるように構成された第１，第２の負荷
３，４の駆動制御回路において、上記リレー接点Ｒｓを
介さずに駆動制御される他方側第２の負荷４を本来の駆
動に優先して駆動制御する優先駆動制御手段を設け、該
優先駆動制御手段による他方側第２の負荷４の駆動制御
時において当該他方側の第２の負荷４にかかる交流電源
１の電源電圧信号により上記一方側第１の負荷３を駆動
する上記リレー接点Ｒｓの開閉スタートタイミングＴＡ
を決定するようになっている。
構成では、交流電源１に接続され、制御回路により駆動
される少なくとも第１，第２の負荷３，４を有するとと
もに、その内の何れか一方側の負荷３がリレー接点Ｒｓ
を介して駆動されるように構成された第１，第２の負荷
３，４の駆動制御回路において、上記リレー接点Ｒｓを
介さずに駆動制御される他方側第２の負荷４を本来の駆
動に優先して駆動制御する優先駆動制御手段を設け、該
優先駆動制御手段による他方側第２の負荷４の駆動制御
時において当該他方側の第２の負荷４にかかる交流電源
１の電源電圧信号により上記一方側第１の負荷３を駆動
する上記リレー接点Ｒｓの開閉スタートタイミングＴＡ
を決定するようになっている。
【００４２】該構成では、上記のように、先ず上記第
１，第２の少なくとも２組の負荷３，４の内、リレー接
点Ｒｓを介さずに駆動される他方側第２の負荷４の方を
本来の駆動に優先して駆動する優先駆動制御手段を設
け、該優先駆動制御手段による他方側第２の負荷４の優
先駆動制御時において当該他方側第２の負荷４にかかる
交流電源１の電源電圧信号により上記一方側第１の負荷
３を駆動するリレー接点Ｒｓの開閉スタートタイミング
ＴＡを決定するだけの簡単な構成で、最終的に電源電圧
のゼロボルト近辺での適切なリレー開閉タイミングを実
現することができる。
１，第２の少なくとも２組の負荷３，４の内、リレー接
点Ｒｓを介さずに駆動される他方側第２の負荷４の方を
本来の駆動に優先して駆動する優先駆動制御手段を設
け、該優先駆動制御手段による他方側第２の負荷４の優
先駆動制御時において当該他方側第２の負荷４にかかる
交流電源１の電源電圧信号により上記一方側第１の負荷
３を駆動するリレー接点Ｒｓの開閉スタートタイミング
ＴＡを決定するだけの簡単な構成で、最終的に電源電圧
のゼロボルト近辺での適切なリレー開閉タイミングを実
現することができる。
【００４３】従って、前述した従来のものと同様に負荷
電流の開閉時にリレー接点間で起きるアーク放電を有効
に抑制することができるようになり、リレー接点寿命が
向上するとともに、製品間の寿命のばらつきも小さくす
ることができる。
電流の開閉時にリレー接点間で起きるアーク放電を有効
に抑制することができるようになり、リレー接点寿命が
向上するとともに、製品間の寿命のばらつきも小さくす
ることができる。
【００４４】その結果、負荷制御装置としての信頼性が
向上し、必要に応じて例えばリレーによる負荷電力のデ
ューティ制御なども可能となる。
向上し、必要に応じて例えばリレーによる負荷電力のデ
ューティ制御なども可能となる。
【００４５】そして、それらの結果、この発明の負荷制
御装置によれば、後述のようにリレー制御開始のスター
トタイミングを決定するためのゼロクロス信号発生回路
を別に設ける必要が無くなる。また連続したゼロクロス
信号を取り出すこと無くスタートタイミング信号を取り
出すことができるので、その回路構成が大幅に簡素化さ
れる。
御装置によれば、後述のようにリレー制御開始のスター
トタイミングを決定するためのゼロクロス信号発生回路
を別に設ける必要が無くなる。また連続したゼロクロス
信号を取り出すこと無くスタートタイミング信号を取り
出すことができるので、その回路構成が大幅に簡素化さ
れる。
【００４６】なお、以上の実施の形態の構成では、上述
のような制御を開始するためのスタートタイミングＴＡ
を、あくまでも一例としてＡＣ電源のゼロクロスポイン
トに対応させて設定したが、これは要するにＡＣ電源に
同期するポイントであれば、どのポイントであっても良
いことは言うまでもない。
のような制御を開始するためのスタートタイミングＴＡ
を、あくまでも一例としてＡＣ電源のゼロクロスポイン
トに対応させて設定したが、これは要するにＡＣ電源に
同期するポイントであれば、どのポイントであっても良
いことは言うまでもない。
【００４７】また以上の実施の形態では、上述のように
リレー接点Ｒｓの開閉時間を検出する方法でのスタート
タイミング決定方法を説明をしたが、これはリレー接点
Ｒｓの開閉時の電圧を測定するようにして行っても同等
の効果を得ることができることはいうまでもない。
リレー接点Ｒｓの開閉時間を検出する方法でのスタート
タイミング決定方法を説明をしたが、これはリレー接点
Ｒｓの開閉時の電圧を測定するようにして行っても同等
の効果を得ることができることはいうまでもない。
【図１】本願発明の実施の形態に係る負荷制御装置を適
用して構成した負荷駆動制御回路の構成を示す電気回路
図である。
用して構成した負荷駆動制御回路の構成を示す電気回路
図である。
【図２】同負荷駆動制御回路のリレー接点開閉動作時の
制御開閉タイミングを決定するタイミングチャートであ
る。
制御開閉タイミングを決定するタイミングチャートであ
る。
【図３】同負荷駆動制御回路のリレー接点閉動作時のタ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
【図４】同負荷駆動制御回路のリレー接点開動作時のタ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
【図５】同負荷駆動制御回路の変形例の構成を示す電気
回路である。
回路である。
１はＡＣ電源、２は直流電源、３は第１の負荷、４は第
２の負荷、５は負荷開閉時間検出回路、６は制御ユニッ
ト、７はリレー駆動回路、８はリレー接点開閉時間検出
回路である。
２の負荷、５は負荷開閉時間検出回路、６は制御ユニッ
ト、７はリレー駆動回路、８はリレー接点開閉時間検出
回路である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小嶋 英幹 香川県香川郡香南町池内958 隆祥産業株 式会社香川工場内 (72)発明者 宮前 昇治 大阪府門真市速見町1033 タイガー魔法瓶 株式会社内 Ｆターム(参考） 5G034 AA06 AC20 5G057 AA16 AA18 AA19 KK21 KK26 WW20
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電源に接続され、制御回路により駆
動制御される少なくとも第１，第２の負荷を有するとと
もに、その内の何れか一方側の負荷がリレーを介して駆
動されるように構成された負荷制御回路において、上記
リレーを介さない他方側の負荷を優先して駆動制御する
優先駆動制御手段を設け、該優先駆動制御手段により駆
動制御される上記他方側の負荷の電圧信号により、上記
一方側の負荷を駆動制御する上記リレーの開閉タイミン
グを決定するようにしたことを特徴とする負荷制御装
置。 - 【請求項２】 上記他方側の負荷の優先駆動制御時にお
いて上記他方側の負荷にかかる電圧を、上記一方側の負
荷の駆動制御に用いるゼロクロスタイミングの信号源と
したことを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23529599A JP3694620B2 (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 負荷制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23529599A JP3694620B2 (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 負荷制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001060422A true JP2001060422A (ja) | 2001-03-06 |
| JP3694620B2 JP3694620B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=16984008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23529599A Expired - Fee Related JP3694620B2 (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 負荷制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3694620B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003288829A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-10-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 継電器制御装置 |
| CN104752099A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-07-01 | 深圳怡化电脑股份有限公司 | 一种继电器的驱动模块 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104465221B (zh) * | 2013-09-24 | 2016-08-24 | 艾默生网络能源有限公司 | 继电器控制电路 |
-
1999
- 1999-08-23 JP JP23529599A patent/JP3694620B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003288829A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-10-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 継電器制御装置 |
| CN104752099A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-07-01 | 深圳怡化电脑股份有限公司 | 一种继电器的驱动模块 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3694620B2 (ja) | 2005-09-14 |
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