JP3248623B2 - Non-contact switch - Google Patents
Non-contact switchInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、トライアック等の半導
体素子を有し、この半導体素子をオン・オフ制御するこ
とにより、主回路を投入遮断して負荷を駆動する無接点
開閉器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact switch which has a semiconductor device such as a triac and drives a load by turning on / off a main circuit by controlling on / off of the semiconductor device.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2は無接点開閉器の従来例を示す。図
2において、1は交流100V,200Vなどの操作電
源の入力電圧の入力端子、2は無接点開閉器、3は主回
路電源、4は負荷である。無接点開閉器2の内部構成は
入力回路2A,点弧回路2B,主回路2Cからなる。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a conventional example of a contactless switch. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an input terminal of an input voltage of an operation power supply such as AC 100 V or 200 V, 2 denotes a contactless switch, 3 denotes a main circuit power supply, and 4 denotes a load. The internal configuration of the contactless switch 2 includes an input circuit 2A, a firing circuit 2B, and a main circuit 2C.
【0003】入力回路2Aは操作電源の入力端子1に交
流端子が接続されたダイオードブリッジ回路DB、この
ダイオードブリッジ回路DBの直流端子に接続された分
圧抵抗器R1 ,R2 、この分圧抵抗器R2 に並列に接続
された平滑コンデンサC1 、前記ダイオードブリッジ回
路DBの直流端子に接続された定電圧回路21、この定
電圧回路21の出力電圧を分圧する分圧抵抗器R4 ,R
5 、この分圧抵抗器R4 ,R5 により分圧された基準電
圧と前記分圧抵抗器R1 ,R2 により分圧され抵抗器R
3 を介して供給される電圧とを比較するコンパレータ2
2、このコンパレータ22の帰還抵抗器R6 、および固
定抵抗器R7 ,R8 からなる。The input circuit 2A includes a diode bridge circuit DB having an AC terminal connected to the input terminal 1 of the operation power supply, voltage-dividing resistors R 1 and R 2 connected to the DC terminals of the diode bridge circuit DB, and a voltage dividing circuit. A smoothing capacitor C 1 connected in parallel with the resistor R 2 , a constant voltage circuit 21 connected to the DC terminal of the diode bridge circuit DB, a voltage dividing resistor R 4 for dividing the output voltage of the constant voltage circuit 21, R
5. The reference voltage divided by the voltage dividing resistors R 4 and R 5 and the resistor R divided by the voltage dividing resistors R 1 and R 2.
Comparator 2 which compares the voltage supplied via 3
2. The comparator 22 includes a feedback resistor R 6 and fixed resistors R 7 and R 8 .
【0004】無接点開閉器2の点弧回路2Bは、固定抵
抗器R8 を介してコンパレータ22の出力にベースが接
続されたトランジスタTr、このトランジスタTrのコ
レクタ・エミッタ通路に直列に接続されたフォトダイオ
ードとこのフォトダイオードの発する光を受光するフォ
トトライアックからなるフォトカプラPC、このフォト
カプラPCのフォトトライアックに直列に接続された電
流制限抵抗器R9 および点弧電圧発生用の固定抵抗器R
10とからなる。[0004] firing circuit 2B terms of the non-contact switch 2, the transistor Tr whose base is connected to the output of the comparator 22 through a fixed resistor R 8, which are connected in series with the collector-emitter path of the transistor Tr photodiode photocoupler PC consisting phototriac for receiving light emitted from the photo diode, fixed resistors R of the photo-coupler PC current limiting resistor connected in series with the triac R 9 and ignition voltage for generating
Consists of ten .
【0005】無接点開閉器2の主回路2Cは主回路電源
3に直列に挿入されたトライアックTRCからなる。The main circuit 2C of the contactless switch 2 comprises a triac TRC inserted in series with the main circuit power supply 3.
【0006】図2において、今入力端子1に供給される
操作電源の入力電圧の電圧レベルが低くてコンパレータ
22の出力が“L”レベルのときにはトランジスタTr
がオフ,フォトカプラPCがオフであり、従ってトライ
アックTRCもオフである。操作電源の電圧レベルが上
昇して分圧抵抗器R1 ,R2 により分圧された電圧が分
圧抵抗器R4 ,R5 により分圧された基準電圧に達する
とコンパレータ22は反転してその出力が“H”レベル
となり、これによりトランジスタTrがオン,フォトカ
プラPCがオンする。In FIG. 2, when the voltage level of the input voltage of the operating power supply currently supplied to the input terminal 1 is low and the output of the comparator 22 is at "L" level, the transistor Tr
Is off, the photocoupler PC is off, and the triac TRC is also off. When the voltage level of the operation power supply rises and the voltage divided by the voltage dividing resistors R 1 and R 2 reaches the reference voltage divided by the voltage dividing resistors R 4 and R 5 , the comparator 22 is inverted. The output becomes “H” level, whereby the transistor Tr is turned on and the photocoupler PC is turned on.
【0007】フォトカプラPCのオンにより固定抵抗器
R10に電圧降下が発生してトライアックTRCがオンし
負荷が駆動される。電圧検出回路として構成されたコン
パレータ22の出力が“H”レベルになると帰還抵抗器
R6 を介して比較電圧側に電圧が正帰還されて比較電圧
が上昇し、これによりコンパレータ22はヒステリシス
動作を行ない、操作電源の電圧レベルが変動しても無接
点開閉器2が安定した動作をする。[0007] triac TRC on the voltage drop across the fixed resistor R 10 of the photocoupler PC is generated is turned on load is driven. Compared voltage output is "H" voltage to the comparison voltage side through a feedback resistor R 6 to be a level is positive feedback configured comparator 22 rises as the voltage detection circuit, thereby the comparator 22 hysteresis operation The contactless switch 2 operates stably even if the voltage level of the operation power supply fluctuates.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例において
は、定電圧回路やコンパレータなど部品点数が多くな
り、この回路を実装するためのプリント基板の面積が大
きくなる欠点があった。In the above-mentioned conventional example, the number of components such as a constant voltage circuit and a comparator is increased, and there is a disadvantage that the area of a printed circuit board for mounting this circuit is increased.
【0009】また、定電圧回路はトランジスタ回路で構
成するのが通常であるが、操作電源の交流100Vや2
00Vの電圧を例えば直流10V程度に変換するため、
耐圧の高いトランジスタが必要となり、全体として、大
形でコスト高の無接点開閉器となる問題があった。The constant voltage circuit is usually constituted by a transistor circuit.
In order to convert a voltage of 00V to, for example, about 10V DC,
A transistor with a high withstand voltage is required, and there is a problem that a large-sized and high-cost non-contact switch as a whole is obtained.
【0010】よって本発明の目的は、上記従来の欠点を
除去し、小形で廉価な無接点開閉器を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a small and inexpensive contactless switch which eliminates the above-mentioned conventional disadvantages.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、操作電源に接続され入力電圧の電圧レ
ベルを判定する入力回路と、負荷に直列接続された半導
体素子を有する主回路と、前記入力回路からの出力に応
じて主回路に制御信号を与える点弧回路を備えた無接点
開閉器において、前記入力回路を、サイリスタ素子と、
該サイリスタ素子がオンする時の操作入力電圧を決定す
るための第1のツェナーダイオードと、該サイリスタ素
子がオフする時の操作入力電圧を決定するための第2ツ
ェナーダイオードと、該第1および第2のツェナーダイ
オードに印加する電圧を決定する分圧抵抗とにより構成
し、該サイリスタのオン・オフに応答して前記点弧回路
を付勢するものである。In order to achieve the above object, the present invention provides an input circuit connected to an operation power supply for determining a voltage level of an input voltage, and a main circuit having a semiconductor element connected in series to a load. And a non-contact switch including a firing circuit for providing a control signal to a main circuit according to an output from the input circuit, wherein the input circuit includes a thyristor element;
A first zener diode for determining an operation input voltage when the thyristor element is turned on, a second zener diode for determining an operation input voltage when the thyristor element is turned off, and the first and second zener diodes. And a voltage dividing resistor for determining a voltage to be applied to the second Zener diode, and energizes the ignition circuit in response to ON / OFF of the thyristor.
【0012】[0012]
【作用】サイリスタ素子と、このサイリスタ素子がオン
する時の操作入力電圧を決定するための第1のツェナー
ダイオードと、サイリスタ素子がオフする時の操作入力
電圧を決定するための第2のツェナーダイオードと、こ
れら2つのツェナーダイオードに印加する電圧を決定す
る分圧抵抗とにより入力回路を構成することにより、無
接点開閉器の入力回路における電圧検出およびヒステリ
シス動作を行う手段が達成される。A thyristor element, a first Zener diode for determining an operation input voltage when the thyristor element is turned on, and a second Zener diode for determining an operation input voltage when the thyristor element is turned off By configuring an input circuit with the voltage dividing resistor that determines the voltage applied to these two Zener diodes, a means for performing voltage detection and hysteresis operation in the input circuit of the contactless switch is achieved.
【0013】すなわち、操作電源からの入力電圧レベル
を判別するための入力回路をサイリスタを使用した簡素
な方式とすることで、安価で小形な無接点開閉器とする
ことができる。That is, by using a simple system using a thyristor as an input circuit for determining the input voltage level from the operation power supply, an inexpensive and small non-contact switch can be obtained.
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0015】図1は、本発明の一実施例による無接点開
閉器の回路図であり、図2に示した従来例と同一のもの
には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。FIG. 1 is a circuit diagram of a contactless switch according to an embodiment of the present invention. The same components as those in the conventional example shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. I do.
【0016】図1において従来例と異なる点は、無接点
開閉器2の入力回路2Aである。FIG. 1 differs from the conventional example in the input circuit 2 A of the contactless switch 2.
【0017】入力回路2Aにおいて、操作電源の入力電
圧V1 は、入力段の抵抗R1 とR1以降の回路インピー
ダンスにより分圧される。入力電圧V1 を0ボルトから
上昇させていくと、回路電圧V2 は抵抗R1 とR2 の分
圧比により決定され、入力電圧V1 の上昇と共に上昇す
る。[0017] In the input circuit 2A, the input voltage V 1 of the operation power source is divided by the circuit impedance of the resistor R 1 and R 1 after the input stage. When the input voltages V 1 gradually increased from 0 volt, the circuit voltage V 2 is determined by the voltage division ratio of the resistors R 1 and R 2, increases with increasing input voltages V 1.
【0018】回路電圧V2 がツェナーダイオードZD1
のツェナー電圧を越えると、サイリスタTHYのゲート
に電流が供給され、サイリスタTHYがオンする。この
時の入力電圧V1 をVONとする。[0018] The circuit voltage V 2 is a Zener diode ZD1
, The current is supplied to the gate of the thyristor THY, and the thyristor THY is turned on. The input voltage V 1 at this time is V ON.
【0019】サイリスタTHYがオンすると、フォトト
ライアックカプラPCの1次側に電流が供給され、従来
例と同様にして、主回路トライアックTRCがオンし、
負荷4に電流が流れる。When the thyristor THY is turned on, a current is supplied to the primary side of the phototriac coupler PC, and the main circuit triac TRC is turned on in the same manner as in the conventional example.
A current flows through the load 4.
【0020】次に、主回路トライアックTRCがオン状
態から、操作入力電圧V1 を下降させる場合について説
明する。Next, the main circuit triac TRC is from the on state, a case is described in which lower the operation input voltage V 1.
【0021】サイリスタTHYがオンしているため、抵
抗R2 と並列な回路のインピーダンスが小さくなり、抵
抗R1 との分圧比により決定される回路電圧V2 は、ト
ライアックTRCがオンする直前に比べて低くなる。操
作入力電圧V1 を下降させると、更に回路電圧V2 は減
少していき、このV2 がツェナーダイオードZD2のツ
ェナー電圧とサイリスタTHYのオン電圧の和を下回る
と、抵抗R4 に流れる電流は急激に減少し、サイリスタ
THYの保持電流以下となり、サイリスタTHYはオフ
する。[0021] Since the thyristor THY is on, the impedance of the resistor R 2 in parallel circuit is reduced, the circuit voltage V 2 which is determined by the voltage division ratio of the resistors R 1, as compared with immediately before the triac TRC is turned on Lower. When lowering the operating input voltage V 1, will further circuit voltage V 2 is reduced, when the V 2 is below the sum of the Zener voltage and the thyristor THY ON voltage of the Zener diode ZD2, the current flowing through the resistor R 4 is The thyristor THY decreases rapidly, becomes less than the holding current of the thyristor THY, and turns off.
【0022】サイリスタTHYがオフすれば、フォトト
ライアックカプラPCの1次側への電流供給は停止し、
その結果、負荷4に電流が流れなくなる。この時の操作
入力電圧V1 をVOFF とする。VON>VOFF となり、ヒ
ステリシス動作が可能となる。When the thyristor THY is turned off, the current supply to the primary side of the phototriac coupler PC stops,
As a result, no current flows to the load 4. The operation input voltage V 1 at this time is V OFF. V ON > V OFF and the hysteresis operation becomes possible.
【0023】VONおよびVOFF の値は、抵抗R1などの
分圧インピーダンスの比と、ツェナーダイオードZD
1,ZD2のツェナー電圧を適当に設定すれば、無接点
開閉器の仕様に合った動作電圧,復帰電圧を決定するこ
とができる。The values of V ON and V OFF are determined by the ratio of the divided impedance of the resistor R 1 and the like, and the Zener diode ZD
By appropriately setting the zener voltages of the ZD1 and ZD2, it is possible to determine the operating voltage and the return voltage that meet the specifications of the contactless switch.
【0024】かくして本実施例の回路構成を採れば、従
来例に比べ、部品点数を約4割削減でき、また、高耐圧
の半導体部品も必要なく、安価で小形化が可能となる。Thus, by employing the circuit configuration of the present embodiment, the number of components can be reduced by about 40% as compared with the conventional example, and a semiconductor device having a high withstand voltage is not required.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、操
作電源からの入力電圧レベルを判別するための入力回路
をサイリスタを使用した簡易な構成としてあるので、入
力回路の部品点数の削減ができ、また高耐圧半導体を使
用する必要がないので、無接点開閉器の小型ケースへの
収納が可能となり、かつ安価とすることができる。As described above, according to the present invention, since the input circuit for determining the input voltage level from the operation power supply has a simple configuration using a thyristor, the number of parts of the input circuit can be reduced. In addition, since it is not necessary to use a high breakdown voltage semiconductor, the contactless switch can be housed in a small case, and the cost can be reduced.
【図1】本発明の一実施例による無接点開閉器の回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram of a contactless switch according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来技術の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional technique.
1 操作入力信号 2 無接点開閉器 2A 入力回路 2B 点弧回路 2C 主回路 DB ダイオードブリッジ R1 〜R6 抵抗器 C1 ,C2 コンデンサ ZD1,ZD2 ツェナーダイオード THY サイリスタ PC フォトトライアックカプラ TRC トライアック 3 主回路電源 4 負荷1 operation input signal 2 contactless switch 2A input circuit 2B firing circuit 2C main circuit DB diode bridge R 1 to R 6 resistor C 1, C 2 capacitors ZD1, ZD2 a Zener diode THY thyristor PC photo-triac coupler TRC triac third main Circuit power supply 4 Load
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 17/725 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 17/725
Claims (1)
ルを判定する入力回路と、負荷に直列接続された半導体
素子を有する主回路と、前記入力回路からの出力に応じ
て主回路に制御信号を与える点弧回路を備えた無接点開
閉器において、 前記入力回路を、サイリスタ素子と、該サイリスタ素子
がオンする時の操作入力電圧を決定するための第1のツ
ェナーダイオードと、該サイリスタ素子がオフする時の
操作入力電圧を決定するための第2ツェナーダイオード
と、該第1および第2のツェナーダイオードに印加する
電圧を決定する分圧抵抗とにより構成し、該サイリスタ
のオン・オフに応答して前記点弧回路を付勢することを
特徴とする無接点開閉器。An input circuit connected to an operation power supply for determining a voltage level of an input voltage; a main circuit having a semiconductor element connected in series to a load; and a control signal transmitted to the main circuit according to an output from the input circuit. Wherein the input circuit comprises a thyristor element, a first Zener diode for determining an operation input voltage when the thyristor element is turned on, and a thyristor element. A second Zener diode for determining an operation input voltage when the thyristor is turned off, and a voltage dividing resistor for determining a voltage to be applied to the first and second Zener diodes, and responding to ON / OFF of the thyristor. And a non-contact switch for energizing the ignition circuit.
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---|---|---|---|
JP28288291A JP3248623B2 (en) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Non-contact switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28288291A JP3248623B2 (en) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Non-contact switch |
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JPH05122040A JPH05122040A (en) | 1993-05-18 |
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JP28288291A Expired - Fee Related JP3248623B2 (en) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Non-contact switch |
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
US7679223B2 (en) * | 2005-05-13 | 2010-03-16 | Cree, Inc. | Optically triggered wide bandgap bipolar power switching devices and circuits |
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1991
- 1991-10-29 JP JP28288291A patent/JP3248623B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH05122040A (en) | 1993-05-18 |
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