JP3368706B2 - Hybrid switch - Google Patents

Hybrid switch

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JP3368706B2
JP3368706B2 JP03127795A JP3127795A JP3368706B2 JP 3368706 B2 JP3368706 B2 JP 3368706B2 JP 03127795 A JP03127795 A JP 03127795A JP 3127795 A JP3127795 A JP 3127795A JP 3368706 B2 JP3368706 B2 JP 3368706B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、電磁接触器と,主半
導体スイッチ素子と,電磁接触器が有する主接点が開路
動作および閉路動作を行う時間だけ主半導体スイッチ素
子をオンさせる駆動信号を主半導体スイッチ素子に与え
る制御回路とを備えたハイブリッドスイッチに係わり、
従来のハイブリッドスイッチが持っている諸問題を解決
する改良されたその構成に関する。 【0002】 【従来の技術】電磁接触器と半導体スイッチ素子とを組
み合わせて、電磁接触器が有する主接点の損耗を軽減す
ることができるように構成されたハイブリッドスイッチ
が、頻繁に開閉動作が繰り返される用途に対して設置さ
れるスイッチとして広く使用されている。この種のハイ
ブリッドスイッチが同じ出願人より特願平6−8213
7号により出願されている。以下に、この特願平6−8
2137号によるハイブリッドスイッチの内容を基にし
て、従来例のハイブリッドスイッチを説明する。 【0003】図5は、従来例のハイブリッドスイッチを
周辺装置と共に一部ブロック化して示すその回路図であ
り、図6は、図5中に示した制御回路と半導体スイッチ
素子対を一部ブロック化すると共に一部省略して示すそ
の回路図である。図7は、図5,図6に示したハイブリ
ッドスイッチの正常時の動作を説明するための要部の波
形図である。図8は、図5,図6に示したハイブリッド
スイッチの異常時の動作を説明するための要部の波形図
で、(a)は補助接点に接触不良が発生した場合の波形
図であり、(b)は主接点に接触不良が発生した場合の
波形図である。 【0004】図5〜図7において、9は、電磁接触器6
と、主半導体スイッチ素子対7の群と、制御回路8を備
えるハイブリッドスイッチである。電磁接触器6は、こ
の事例の場合には3個の主接点611でなる主接点部6
1と、常時は閉路されている補助接点62と、操作コイ
ル63とを備える、公知の電磁接触器である。操作コイ
ル63には、外部の操作電源91から操作指令用のスイ
ッチ92を介して、操作電圧Vcが供給される。主半導
体スイッチ素子対7の群には、主接点611の個数に対
応させて3個の主半導体スイッチ素子対7A,7B,7
Cが備えられている。それぞれの主半導体スイッチ素子
対7(以降、主半導体スイッチ素子対7A,7B,7C
を総称する場合には、このように言うことがある。)
は、主半導体スイッチ素子である主サイリスタ71,7
2を逆並列に接続して構成され、それぞれの主サイリス
タ71,72の相互接続点は、対応するそれぞれの主接
点611と電気的に並列に接続されている。 【0005】制御回路8は、整流・平滑回路81と、電
圧安定化回路82と、入力電圧検出回路83と、判別回
路84と、ワンショットパルス発生回路85と、駆動回
路86A,86B,86Cとを備えている。また、制御
回路8は、操作電圧Vcを取り入れるための端子81
a,81bと、補助接点62に接続されている端子84
a,84bを備えている。整流・平滑回路81は、端子
81a,81bに入力された交流電圧である操作電圧V
cを、直流電気に変換すると共に,脈動成分を平滑化す
るためのコンデンサ等を備えており、その出力端から平
滑化された直流電圧を出力する。電圧安定化回路82
は、整流・平滑回路81から出力された直流電圧を入
力、この電圧が操作電圧Vcの電圧値の変動に対応して
変動する値を持つので、これを安定化された一定値を持
つ直流電圧に変換して出力する。 【0006】入力電圧検出回路83は、電圧安定化回路
82から出力された直流電圧を入力し、この電圧値が、
ハイブリッドスイッチ9の動作に必要な電圧値に到達し
ている条件でハイレベル(以降、「H」と略称すること
がある。)となり、規定値に到達していない場合にはロ
ーレベル(以降、「L」と略称することがある。)とな
る信号S83を出力する。該規定値に到達していない場合
にローレベルとなる信号S83が、ハイブリッドスイッチ
9における、操作コイル63に印加される操作電圧Vc
の印加タイミングに対応する信号である。判別回路84
は、端子84a,84bに接続されており、補助接点6
2が閉路されているか開路されているかの接点の状態に
対応して、「H」および「L」となる信号S84を出力す
る。該補助接点の状態に対応して「H」および「L」と
なる信号S84が、ハイブリッドスイッチ9における、電
磁接触器6が有する補助接点62の開閉タイミングに対
応する信号である。 【0007】ワンショットパルス発生回路85は、信号
83と信号S84とを入力してパルス出力S85を出力す
る。このパルス出力S85は、信号S83が「H」であり,
しかも信号S84が「H」から「L」に変化した条件であ
る場合に、信号S84が「H」から「L」に立下がった時
点において出力される時間幅ta を持つワンショットパ
ルスであり、また、信号S84が「L」であり,しかも信
号S83が「H」から「L」に変化した条件である場合に
は、信号S83が「H」から「L」に立下がった時点にお
いて出力される時間幅tb のワンショットパルスであ
る。 【0008】駆動回路86(以降、駆動回路86A,8
6B,86Cを総称する場合には、このように言うこと
がある。)は、回路素子としてフォトカプラ87と、ダ
イオード881,882と、抵抗素子883〜886
と、コンデンサ887と、サージアブソーバ888を備
えており、これ等の回路素子は、図6中に図示するよう
に相互に接続されている。フォトカプラ87は、発光素
子871とフォトトライアック872とを備える公知の
構成を持つ素子であり、フォトカプラ87A,87B,
87Cがそれぞれ備える発光素子871は、電気的に互
いに直列に接続され、この直列接続回路にパルス出力S
85が入力されている。これにより駆動回路86は、パル
ス出力S85が「H」である場合に半導体スイッチ素子対
7に,これをオンさせる駆動信号である点弧出力を与え
ると共に、サージアブソーバ888,抵抗素子886,
コンデンサ887によって、半導体スイッチ素子対7を
過電圧などから保護している。 【0009】ハイブリッドスイッチ9は、前記した電磁
接触器6と半導体スイッチ素子対7とを電気的に並列に
接続しており、この事例の場合には3組が備えられた主
接点611と半導体スイッチ素子対7の並列接続体のそ
れぞれは、その一方の端部がハイブリッドスイッチ9の
入力端子R,S,Tに接続され、その他方の端部がハイ
ブリッドスイッチ9の出力端子U,V,Wに接続されて
いる。この入力端子R,S,Tは、例えば、図示しない
3相の主電源に接続され、この出力端子U,V,Wに
は、例えば、図示しない3相の負荷が接続される。その
場合には、ハイブリッドスイッチ9は、主電源から負荷
へ供給される交流電力の投入・遮断を、スイッチ92に
よる指令に従って司ることになり、主電源が投入されて
いる期間には負荷への負荷電流Iを通流させることにな
る。 【0010】そうして、電磁接触器6が持つ主接点61
1の投入・遮断を行う操作機構は、すでに公知のことで
あるのでその図示は省略したが、操作コイル63と組み
合わされた固定子鉄心,可動鉄心を有しており、主接点
611と補助接点62とがそれぞれに持つ可動接点は、
この可動鉄心の移動に対応して移動されるように構成さ
れている。操作コイル63に操作電圧Vcが印加される
と、可動鉄心は固定子鉄心に向けて移動を開始する。そ
の際、補助接点62は、主接点611が閉路され電磁接
触器6が投入状態となる前に、開路されるように構成さ
れている。また、操作コイル63への操作電圧Vcの供
給が停止されると、可動鉄心は固定子鉄心から離れるよ
うに移動を開始する。そうして、その際、補助接点62
は、主接点611が開路され電磁接触器6が遮断状態と
なった以降に、閉路されるように構成されている。 【0011】前記の如く構成された従来例のハイブリッ
ドスイッチ9の正常時の動作を図5を用いて説明する。
スイッチ92による指令に従い操作電圧Vcが印加され
ると、主接点611は時刻t3 で閉路されるが、信号S
84は、補助接点62の閉・開の状態に対応して「H」お
よび「L」となる信号であるので、時刻t3 よりも前の
時刻t2 で「H」から「L」に切り換わる。信号S
83は、操作電圧Vcが印加されると「L」から「H」に
切り換わる信号であるので、可動鉄心の移動に要する時
間だけ遅れる時刻t2 よりも前の時刻t1 で「H」に切
り換わっている。これ等から、ワンショットパルス発生
回路85からは、時刻t2 において、時刻t3 以降まで
続く時間幅ta を持つパルス出力S85が出力される。 【0012】このパルス出力S85を受けることで駆動回
路86から出力された点弧出力により、主半導体スイッ
チ素子対7が持つ主サイリスタ71,72はオン状態に
なる。そうして、この時刻t2 においてハイブリッドス
イッチ9は投入状態となり、負荷電流Iは主サイリスタ
71,72中を通流することで、その通流が開始され
る。やがて時刻t3 になると主接点611が閉路される
ので、負荷電流Iのほとんどは電気抵抗値の小さい主接
点611中を通流することとなり、時間幅ta 後に主サ
イリスタ71,72がオフとなっても、負荷電流Iは何
ら変わることなくその通流を継続する。ハイブリッドス
イッチ9の投入動作時に、主サイリスタ71,72に負
荷電流Iが通流する時間幅taTは、時刻t2 から時刻t
3 までのごく短い時間である。 【0013】また、スイッチ92による指令に従い操作
電圧Vcの供給が停止されると、主接点611は時刻t
5 で開路されるが、信号S84は、時刻t5 およびそれよ
り前では「L」状態を継続し、時刻t5 よりも遅れて
「L」から「H」に切り換わる。信号S83は、操作電圧
Vcの供給が停止されると「H」から「L」に切り換わ
る信号であるので、可動鉄心の移動に要する時間だけ遅
れる時刻t5 よりも前の時刻t4 で「L」に切り換わっ
ている。これ等から、ワンショットパルス発生回路85
からは、時刻t4 において、時刻t5 以降まで続く時間
幅tb を持つパルス出力S85が出力される。このパルス
出力S85を受けることで駆動回路86から出力された点
弧出力により、主サイリスタ71,72はこの時刻t4
において再びオン状態になる。 【0014】このために、時刻t5 になり主接点611
が開路されると、負荷電流Iは主サイリスタ71,72
中を通流することになる。時間幅tb 後である時刻t6
においてパルス出力S85が「L」となり、駆動回路86
からの点弧出力が停止されるので、交流電源の次の零ク
ロス点である時刻t7 において、主サイリスタ71,7
2がオフとなる。そうして、この時刻t7 においてハイ
ブリッドスイッチ9は遮断状態となり、負荷電流Iの負
荷への供給は停止される。ハイブリッドスイッチ9の遮
断動作時に、主サイリスタ71,72に負荷電流Iが通
流する時間幅tbTは、時刻t5 から時刻t7 までのごく
短い時間である。 【0015】ところで、電磁接触器6が単体で使用され
る場合には、周知のようにその投入および遮断時には、
主接点611が完全に閉路されない状態から主接点61
1に負荷電流Iの通流が開始され、また、主接点611
が完全に開路されきれていない状態においては負荷電流
Iの通流が継続されることから、主接点611の可動接
点と固定接点との間にはアークが発生する。従って、頻
繁に開閉が行われるなどの苛酷な条件で使用される電磁
接触器6においては、このアークが原因となる主接点6
11の損耗が激しくなることが問題になるのである。 【0016】これに対してハイブリッドスイッチ9は、
その投入および遮断動作時に前記のごとく動作するの
で、投入動作時の主接点611が閉路される以前の時刻
2 からの時間幅taTの間、および、遮断動作時の主接
点611が開路された以降の時刻t5 からの時間幅tbT
の間は、それぞれ主サイリスタ71,72がオンされ、
この時間幅の間は負荷電流Iは主サイリスタ71,72
に通流する。これにより、投入および遮断動作時のアー
クが原因となることによる主接点611の損耗は発生し
ないので、ハイブリッドスイッチ9では、その投入,遮
断が頻繁に行われても、あるいは、負荷がアークを発生
し易い誘導性負荷等の場合であっても、長期間の投入,
遮断動作を行うことが可能となるのである。しかも、主
サイリスタ71,72に負荷電流Iが通流される時間は
短時間であるので、主サイリスタ71,72には小さな
容量のサイリスタを用いることが可能なのである。 【0017】しかしながら、このようなハイブリッドス
イッチ9であっても、主接点611や補助接点62に不
良状態が発生することは零では無い。次に図8を用い
て、主接点611,補助接点62に不良状態が発生した
場合のハイブリッドスイッチ9の動作について説明す
る。図8(a)に補助接点62が接触不良を起こした場
合の波形図を示してある。操作電圧Vcが印加されるこ
とで、時刻t10において信号S83が「L」から「H」に
切り換わったものとする。この補助接点62が接触不良
を起こしている場合には、操作電圧Vcの有無に係わら
ず、信号S84は「L」をキープし続ける。このためにワ
ンショットパルス発生回路85からは、パルス出力S85
は出力されず、従って、主サイリスタ71,72はこの
場合にはオン状態にはならない。そうして、主接点61
1が閉路された時刻t11から、負荷電流Iが通流を開始
する。 【0018】また、この状態において操作電圧Vcの供
給が停止されて、時刻t12において信号S83が「H」か
ら「L」に切り換わったものとする。この場合には、信
号S84は「L」であるので、ワンショットパルス発生回
路85からは時間幅tbを持つパルス出力S85が出力さ
れる。これにより、時刻t12から時間幅tb の間、駆動
回路86から点弧出力が出力される。主サイリスタ7
1,72は、これにより時間幅tb の間オン状態とな
り、時刻t13で主接点611が開路された以降、時間幅
bTの間だけ負荷電流Iが通流されることになる。従っ
て、この場合においては、ハイブリッドスイッチ9の遮
断動作時に主サイリスタ71,72に負荷電流Iが通流
する時間幅tbTは、正常時における時間幅と同等であ
る。 【0019】また図8(b)には、主接点611が接触
不良を起こした場合の波形図を示してある。操作電圧V
cが印加されることで、時刻t20において信号S83
「L」から「H」に切り換わったものとする。信号S84
は、図5による正常時の場合と同様に、時刻t20から遅
れた時刻t21において「H」から「L」に切り換わる。
ワンショットパルス発生回路85には、正規の信号
83,S84が入力されるので、ワンショットパルス発生
回路85は、時刻t21において時間幅ta を持つパルス
出力S85を出力し、主サイリスタ71,72はオン状態
になる。主接点611は閉路されないので、主サイリス
タ71,72は、時刻t21に負荷電流Iの通流を開始
し、時間幅ta 後である時刻t22においてパルス出力S
85が「L」となり、駆動回路86からの点弧出力が停止
されることで、交流電源の次の零クロス点である時刻t
23において、負荷電流Iの通流を停止する。従って、こ
の場合においては、ハイブリッドスイッチ9の投入動作
時に主サイリスタ71,72に負荷電流Iが通流する時
間幅taT2 は、正常時における負荷電流Iが通流する時
間幅taTよりも僅かではあるが長くなる。 【0020】また、この状態において操作電圧Vcの供
給が停止されて、時刻t24において信号S83が「H」か
ら「L」に切り換わったものとする。この場合には、信
号S84は「L」であるので、ワンショットパルス発生回
路85からは時間幅tbを持つパルス出力S85が出力さ
れる。これにより、時刻t24から時間幅tb の間、駆動
回路86から点弧出力が出力される。主サイリスタ7
1,72は、これによりオン状態となり、時刻t25で駆
動回路86からの点弧出力が停止された以降の、交流電
源の次の零クロス点である時刻t26において、負荷電流
Iの通流を停止する。従って、この場合においては、ハ
イブリッドスイッチ9の遮断動作時に主サイリスタ7
1,72に負荷電流Iが通流する時間幅tbT2 は、正常
時における負荷電流Iが通流する時間幅tbTよりも僅か
ではあるが長くなる。 【0021】前記のとおり、ハイブリッドスイッチ9で
は、主接点611や補助接点62に接触不良が発生した
としても、主接点611が不良であることによるハイブ
リッドスイッチとしての機能の低下は止むをえないが、
主サイリスタ71,72が過負荷によって損傷すること
は防止することができているのである。 【0022】 【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
るハイブリッドスイッチにおいては、その投入および遮
断動作時に主接点611にアークの発生が無く、このた
めに、長期信頼性の高いスイッチを得ることが出来てい
る。しかしながら、まだ次記するような問題点が残存し
ている。すなわち、 制御回路8が備える入力電圧検出
回路83から出力される信号S83は、操作指令用のスイ
ッチ92により投入指令が出された以降、速やかにスイ
ッチ92の指令に対応する「H」に切り換わることが要
求される。これは、ワンショットパルス発生回路85が
持つ機能から、補助接点62が開路される前に、従っ
て、判別回路84から出力される信号S84が「H」から
「L」に切り換えられる前に、「H」に切り換わってい
ることが必須のためである。ところが、操作電圧Vc
は、制御回路8に入力されると、整流・平滑回路81,
電圧安定化回路82とによって、直流に変換され、続い
てコンデンサ等によって平滑化された直流電圧にされ、
かつ、一定電圧値に安定化されている。 【0023】このために、信号S83にはコンデンサの容
量などに従う時定数によって定まる遅延時間が必ず存在
している。従来例のハイブリッドスイッチ9では、この
遅延時間を極力短い時間とするために、コンデンサ容量
値を平滑化に必要な下限値付近に設定している。しかし
ながら、このようにコンデンサ容量値に余裕を持ってい
ないと、操作電圧Vcの値の変動に対する余裕が減少し
てしまうことになる。ハイブリッドスイッチ9では、遅
延時間と操作電圧Vcの値の変動への対処とが、両立す
るようにコンデンサ容量値を設定しているので、遅延時
間と操作電圧Vcの値の変動の両者共にその余裕度が少
ないものであった。また、 制御回路8が備えるワンシ
ョットパルス発生回路85からパルス出力S85が出力さ
れていて、主接点611がまだ閉路されていない場合に
は、駆動回路86から主サイリスタ71,72に与えら
れる点弧出力は、主接点611を構成している固定接点
と可動接点との間の電圧、すなわち、主電源の電圧から
直接に供給されている。すなわち、例えば、入力端子R
→ダイオード881→抵抗素子885→フォトトライア
ック872→抵抗素子884→出力端子Uの経路で電流
が流れることで、抵抗素子885とフォトトライアック
872との直列回路体で得られる電圧が、主サイリスタ
71,72がそれぞれに持つ制御極であるゲート間に与
えられる点弧出力である。 【0024】この場合には、入力端子Rと出力端子U間
の電圧値、すなわち、主接点611の固定接点と可動接
点との間の電圧値は、かなり高い値となる。一方、主接
点611は、閉路状態になる場合には、可動接点が固定
接点といったん接触したとしてもまた離れてしまう、い
わゆるバウンスを数回程度起こしがちなものである。主
接点611がこのバウンスを起こすと、固定接点と可動
接点との間に加わっている電圧が高いので、固定接点と
可動接点との間にアークが発生し主接点611はこのア
ーク発生による損耗を受けて、ハイブリッドスイッチ9
の長期信頼性が損なわれることになっている。また、
制御回路8が備えるワンショットパルス発生回路85
は、信号S83と、信号S84とを必須としている。このた
めに、制御回路8では信号S84の元となる補助接点62
からの入力を不可欠なものとしている。しかしながら、
ハイブリッドスイッチ9の用途の中には、ハイブリッド
スイッチ9の外部に補助接点62の出力を供給しなけれ
ばならない場合がある。例えば、可逆運転を行う電動機
のインターロック用、電動機のブレーキ制御用などであ
る。こうした場合には、非標準ではあるが、複数の補助
接点を備える電磁接触器を備えたハイブリッドスイッチ
を準備する必要が有るのである。さらにまた、ハイブリ
ッドスイッチ9が備える主半導体スイッチ素子である主
サイリスタ71,72には、主接点611の開閉時しか
負荷電流Iが通流しないので、主サイリスタ71,72
を小容量のもので済ますことができている。しかし、ハ
イブリッドスイッチ9をさらに頻繁に開閉する用途に用
いる場合等では、主サイリスタ71,72に負荷電流I
が通流する時間をさらに短縮することが要求されるよう
になってきている。 【0025】この発明は、前述の従来技術の問題点に鑑
みなされたものであり、その目的は、主接点のアークに
よる損耗の一層の軽減が可能なハイブリッドスイッチを
提供することにある。 【0026】 【課題を解決するための手段】この発明では、前述の目
的は、主接点と,補助接点と,主接点および補助接点に
開閉動作を行わさせる操作コイルとを有する電磁接触器
と、電磁接触器が有する主接点に対して互いに電気的に
並列に接続される主半導体スイッチ素子対と、電磁接触
器が有する主接点が開路動作および閉路動作を行う時間
だけ主半導体スイッチ素子対をオンさせる駆動信号を主
半導体スイッチ素子対に与える制御回路とを備えるハイ
ブリッドスイッチであって、主半導体スイッチ素子対
は、互いに電気的に逆並列に接続された半導体スイッチ
素子で構成され、制御回路は、少なくとも電磁接触器が
有する操作コイルに印加される操作電圧の印加タイミン
グに対応する信号を入力し,該印加タイミングに対応す
る信号と電磁接触器が有する補助接点の開閉タイミング
に対応する信号とに基づいて主半導体スイッチ素子に与
える駆動信号を生成するものであるハイブリッドスイッ
チにおいて、制御回路が有し,主半導体スイッチ素子対
を構成する主半導体スイッチ素子が持つ制御極に向けて
駆動信号を出力する駆動回路部は、主半導体スイッチ素
子対を構成するそれぞれの半導体スイッチ素子の,カソ
ードと制御極との間に接続された抵抗素子と、この抵抗
素子と電気的に並列にしかも制御極側にカソードが配置
されるように接続されたダイオードと、それぞれのダイ
オードが持つカソード側の間に抵抗素子を介して入力端
子が接続された整流回路部と、整流回路部の直流出力端
子間に接続された補助半導体スイッチ素子と、整流回路
部の直流出力端子間に少なくとも抵抗素子を介して接続
されたコンデンサと、コンデンサと補助半導体スイッチ
素子が有する制御極との間に接続されたホトトランジス
タと、ホトトランジスタに対して導通信号を光で与える
発光素子とを備え、発光素子は、制御回路において生成
された主半導体スイッチ素子に与える駆動信号に対応す
る信号により,導通信号用の光を発光するものである構
成とすること、により達成される。 【0030】 【作用】この発明においては、ハイブリッドスイッチに
おいて、制御回路が有し,主半導体スイッチ素子対を構
成する主半導体スイッチ素子が持つ制御極に向けて駆動
信号を出力する駆動回路部は、主半導体スイッチ素子対
を構成するそれぞれの半導体スイッチ素子の,カソード
と制御極との間に接続された抵抗素子と、この抵抗素子
と電気的に並列にしかも制御極側にカソードが配置され
るように接続されたダイオードと、それぞれのダイオー
ドが持つカソード側の間に抵抗素子を介して入力端子が
接続された整流回路部と、整流回路部の直流出力端子間
に接続された補助半導体スイッチ素子と、整流回路部の
直流出力端子間に少なくとも抵抗素子を介して接続され
たコンデンサと、コンデンサと補助半導体スイッチ素子
が有する制御極との間に接続されたホトトランジスタ
と、ホトトランジスタに対して導通信号を光で与える発
光素子とを備え、発光素子は、制御回路において生成さ
れた主半導体スイッチ素子に与える駆動信号に対応する
信号により,導通信号用の光を発光するものである構成
とすることにより、前記したスイッチ92による投入指
令が出されていない期間においては、主電源の電圧か
ら、例えば、入力端子R→ダイオード→ダイオードが持
つカソード側に接続された抵抗素子→整流回路部の一方
の入力端→整流回路部の他方の入力端→ダイオードに並
列に接続された抵抗素子→出力端子Uの経路で電流が流
れることになる。 【0031】そうして、スイッチ92による投入指令が
出されていない状態では、ホトトランジスタはオフされ
ているので、整流回路部の直流出力側の両端子間に接続
された補助半導体スイッチ素子もオフされている。この
結果前記の電流は、整流回路部の直流出力側の両端子間
に抵抗素子を介して接続されたコンデンサを充電するこ
とに主として費やされる。この状態でスイッチ92によ
る投入指令が出されて、従来例における信号S83に相当
する信号が出されると、ホトトランジスタがオンされ
て、コンデンサの充電電圧が、補助半導体スイッチ素子
の制御極に印加され、補助半導体スイッチ素子がオンさ
れる。補助半導体スイッチ素子がオンされると、整流回
路部の両出力端子間が短絡された状態となるので、入力
端子Rから整流回路部を経由して出力端子Uに至る前記
した経路で流れる電流の値が増大する。電流が増大する
ことにより、この電流によりダイオードが持つカソード
側に接続された抵抗素子に発生する電圧値も上昇する。
この発明による場合には、この抵抗素子に発生する電圧
が主半導体スイッチ素子に対する点弧出力であるので、
主半導体スイッチ素子はオンするのである。 【0032】そうして、この発明による場合には、コン
デンサの充電電圧は、補助半導体スイッチ素子の制御極
に印加されて,補助半導体スイッチ素子をオンするのに
十分である値であればよいので、たかだか1〔V〕程度
でよいものである。従って、ホトトランジスタがオフさ
れている期間における、例えば、入力端子Rと出力端子
Uとの間の電圧値は、従来例と比較して十分小さい値と
することが可能である。この結果、電磁接触器が持つ主
接点を閉路しようとする際に、主接点にバウンスが発生
したとしても、固定接点と可動接点との間にアークはほ
とんど発生しないのである。 【0033】 【実施例】図1は、この発明によるハイブリッドスイッ
チを周辺装置と共に一部ブロック化して示すその回路図
であり、図2は、図1中に示した制御回路と半導体スイ
ッチ素子対を一部ブロック化すると共に一部省略して示
すその回路図である。図1,図2において、図5,図6
に示した従来例によるハイブリッドスイッチと同一部分
には同じ符号を付し、その説明を省略する。なお、図
1,図2中には、図5,図6で付した符号については、
代表的な符号のみを記した。 【0034】図1,図2において、1は、図5,図6に
示した従来例によるハイブリッドスイッチ9に対して、
制御回路8に替えて制御回路2を用いると共に、電源回
路3を備えるようにしたハイブリッドスイッチである。
電源回路3は、整流・平滑回路31と、電圧安定化回路
82とを備えている。整流・平滑回路31は、操作指令
用のスイッチ92を介さずに、外部の操作電源91から
直接に操作電圧Vcを入力している。そうしてこの交流
電圧である操作電圧Vcを、直流電気に変換すると共
に,脈動成分を平滑化するためのコンデンサ等を備えて
おり、その出力端から平滑化された直流電圧を、電圧安
定化回路82に出力する。整流・平滑回路31が従来例
による整流・平滑回路81と異なる点は、整流して得ら
れた直流電圧が持つ脈動成分を平滑化するためのコンデ
ンサの容量値を、制御回路2が必要とする十分な値とし
ていることにある。制御回路2は、図6に示した従来例
による制御回路8に対して、整流・平滑回路81に替え
て整流・平滑回路21を用いるようにすると共に、電圧
安定化回路82を削除している。制御回路2が備える入
力電圧検出回路83、判別回路84、ワンショットパル
ス発生回路85は、その直流電源を、制御回路2が備え
る端子2a.2bから取り入れられた、電源回路3が備
える電圧安定化回路82から出力された直流出力電圧に
依存している。 【0035】以下この発明の実施例を図面を参照して詳
細に説明する。実施例1;図3は、この発明の一実施例
によるハイブリッドスイッチが備える制御回路の要部を
周辺装置と共に示すその回路図である。図3において、
図5,図6に示した従来例によるハイブリッドスイッチ
と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
なお、図3中には、図5,図6で付した符号について
は、代表的な符号のみを記した。図3において、2B
は、図5,図6に示した従来例によるハイブリッドスイ
ッチ9が備える制御回路8に対して、駆動回路86に替
えて駆動回路3を用いるようにした制御回路である。な
お、図3中には、従来例における駆動回路86Aに対応
する駆動回路3だけを示している。 【0039】駆動回路3は、従来例における駆動回路8
6に対して、フォトカプラ87に替えてフォトカプラ3
1を用いると共に、回路素子として、全波整流回路32
と、補助半導体スイッチ素子である補助サイリスタ33
と、半導体制御素子としてのバイポーラトランジスタ3
4と、定電圧ダイオード35と、ダイオード36と、コ
ンデンサ37と、抵抗素子381〜386を追加して備
えており、これ等の回路素子は、図3中に図示するよう
に相互に接続されている。フォトカプラ31は、発光素
子871とフォトトランジスタ311とを備える公知の
構成を持つ素子である。フォトカプラ31が備える発光
素子871には、従来例の制御回路8の場合と同様に、
パルス出力S85が入力されている。 【0040】図3に示す実施例では前述の構成としたの
で、駆動回路3は次記するように動作する。すなわち、
操作指令用のスイッチ92からの投入指令が出されてい
ない場合には、パルス出力S85が「L」であるので、フ
ォトトランジスタ311はオフとなっている。また、主
接点611は開路されているので、主半導体スイッチ素
子対7を構成している主サイリスタ71,72の相互接
続点には、主電源の電圧が印加されている。この電圧に
よって駆動回路3には次の経路を主な経路として電流が
流れる。すなわち、例えば、入力端子R→ダイオード8
81→抵抗素子885→全波整流回路32→抵抗素子3
82〜385の直列回路と、抵抗素子386とコンデン
サ37の直列回路との、並列回路→全波整流回路32→
抵抗素子884→出力端子Uの経路である。 【0041】この電流の内、抵抗素子382〜385の
直列回路に通流する電流によって、抵抗素子385に電
圧が発生し、バイポーラトランジスタ34がオンされる
ので、補助サイリスタ33はオフされる。また、前記の
電流の内、抵抗素子386とコンデンサ37の直列回路
に通流する電流によってコンデンサ37は充電される。
コンデンサ37の充電電圧値が定電圧ダイオード35が
持つツェナー電圧値に到達すると、コンデンサ37への
充電は終了され、余分となった電流は、ダイオード36
を介して定電圧ダイオード35中を通流することにな
る。かくして、スイッチ92からの投入指令が出されて
いない場合には、コンデンサ37は、主電源の電圧によ
って、定電圧ダイオード35が持つツェナー電圧値と等
しい電圧値に充電されることになる。 【0042】この状態でスイッチ92からの投入指令が
出されて、パルス出力S85が「H」に切り換わると、こ
のパルス出力S85により発光素子871が発光するの
で、フォトトランジスタ311はオフからオンに切り換
わる。フォトトランジスタ311がオンすると、まず、
バイポーラトランジスタ34のベースの電位がコレクタ
の電位に接近するので、バイポーラトランジスタ34は
オフされる。また、コンデンサ37に充電されている電
圧が、コンデンサ37→ダイオード36→抵抗素子38
3→フォトトランジスタ311→補助サイリスタ33の
ゲートの経路で放電され、補助サイリスタ33がオンす
る。補助サイリスタ33がオンすると、全波整流回路3
2は短絡状態となる。この状態においては、主電源の電
圧から、例えば、入力端子R→ダイオード881→抵抗
素子885→補助サイリスタ33によって短絡された全
波整流回路32→抵抗素子884→出力端子Uの経路で
電流が流れる。 【0043】この場合の電流値は、前記したスイッチ9
2からの投入指令が出されていない場合の電流値よりも
大きくなる。この大きな電流値によって抵抗素子885
と全波整流回路32との直列回路体で得られる電圧が、
主サイリスタ71,72がそれぞれに持つ制御極である
ゲート間に与えられる点弧出力であり、これにより、主
サイリスタ71,72はオンされる。 【0044】以上説明した制御回路2Bの動作によっ
て、制御回路2Bの要部で得られる波形図は、従来例の
制御回路9の場合に図5で示したものと全く同一であ
る。そうして、この発明による場合には、作用の項でも
述べたように、コンデンサ37の充電電圧の値は、たか
だか1〔V〕程度でよいものであるので、従って、ホト
トランジスタ311がオフされている期間における、例
えば、入力端子Rと出力端子Uとの間の電圧値は、従来
例と比較して十分低い値とすることが可能である。この
結果、電磁接触器6が持つ主接点611を閉路しようと
する際に、主接点611にバウンスが発生したとして
も、固定接点と可動接点との間にアークはほとんど発生
しないか、あるいは、アークが発生したとしても極めて
微弱なエネルギーを持つアークであるので、主接点61
1にアークによる損耗はほとんど生じることが無い。こ
れにより、制御回路2Bを備えるハイブリッドスイッチ
は、長期信頼性の向上を図ることが可能となるのであ
る。 【0045】実施例2;図4は、この発明の異なる実施
例によるハイブリッドスイッチが備える制御回路の要部
を周辺装置と共に示すその回路図である。図4におい
て、図3に示したこの発明の一実施例によるハイブリッ
ドスイッチが備える制御回路、および、図5,図6に示
した従来例によるハイブリッドスイッチと同一部分には
同じ符号を付し、その説明を省略する。なお、図4中に
は、図3で付した符号、および、図5,図6で付した符
号については、代表的な符号のみを記した。図4におい
て、2Cは、図3に示したこの発明によるハイブリッド
スイッチが備える制御回路2Bに対して、駆動回路3に
替えて駆動回路3Aを用いるようにした制御回路であ
る。なお、図4中には、図3の場合と同様に、従来例に
おける駆動回路86Aに対応する駆動回路3Aだけを示
している。駆動回路3Aは、この発明による駆動回路3
に対して、抵抗素子386を削除すると共に、ダイオー
ド36に対して並列に接続される抵抗素子389を用い
るようにしている。 【0046】図4に示す実施例では前述の構成としたの
で、駆動回路3Aの行う動作が前述の駆動回路3の行う
動作と異なることは、抵抗素子389に関連するところ
のみである。従って、抵抗素子389に関連するところ
以外において駆動回路3Aが備える機能は、前述の駆動
回路3が備える機能と同一であるので、同一である機能
についての説明は省略する。 【0047】ところで、操作指令用のスイッチ92から
の投入指令が出されていない場合の、主電源の電圧によ
って駆動回路3A中に通流する電流の主な経路を、全波
整流回路32以降について示すと次の通りである。全波
整流回路32→抵抗素子382→との並列回路(ただ
し、抵抗素子383〜385の直列回路、抵抗素子38
9とコンデンサ37の直列回路)→全波整流回路32で
ある。そうして、この回路構成によっても、駆動回路3
の場合と同様にコンデンサ37への充電を実施できるの
である。この経路を駆動回路3と比較すると、駆動回路
3Aの場合には、全波整流回路32の一方の出力端に直
接接続されている回路素子は、抵抗素子382のみであ
る。この全波整流回路32の一方の出力端に直接接続さ
れている回路素子は、主電源の電圧の影響を受けること
になるので、耐電圧値の高い、従って高価な回路素子を
使用する必要が有るのである。駆動回路3Aの場合に
は、この高い耐電圧値の必要となる回路素子を、この部
位においては抵抗素子382だけの1個で済ますことが
可能となるのである。 【0062】 【発明の効果】この発明においては、前記の課題を解決
するための手段の項で述べた構成とすることにより、ハ
イブリッドスイッチが備える制御回路が持つフォトカプ
ラがオフされている期間における、ハイブリッドスイッ
チの入力端子と出力端子との間の電圧値を、低い値とす
ることが可能であるので、ハイブリッドスイッチが備え
る電磁接触器が持つ主接点を閉路しようとする際にバウ
ンスが発生したとしても、アークの発生を抑制できる。
これにより、ハイブリッドスイッチの長期信頼性を向上
することが可能になるという効果を奏する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electromagnetic contactor,
Conductor switch element and main contact of electromagnetic contactor open
Main semiconductor switch element only for the time to perform operation and closing operation
A drive signal to turn on the element is given to the main semiconductor switch element.
Related to a hybrid switch having a control circuit
Solving the problems of conventional hybrid switches
To its improved configuration. [0002] 2. Description of the Related Art An electromagnetic contactor and a semiconductor switch element are assembled.
Reduce the wear of the main contacts of the magnetic contactor.
Hybrid switch configured to be able to
However, it is installed for applications where opening and closing operations are repeated frequently.
It is widely used as a switch. This kind of high
Brid Switch from the same applicant as Japanese Patent Application No. 6-8213
No. 7 filed. The following is a description of this Japanese Patent Application Hei 6-8.
Based on the contents of hybrid switch according to 2137
Next, a conventional hybrid switch will be described. FIG. 5 shows a conventional hybrid switch.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a partial block together with a peripheral device.
FIG. 6 shows the control circuit and the semiconductor switch shown in FIG.
The element pairs are partially blocked and partially omitted.
FIG. FIG. 7 shows the hybrid shown in FIG. 5 and FIG.
Wave to explain the normal operation of the switch
FIG. FIG. 8 shows the hybrid shown in FIGS. 5 and 6.
Waveform diagram of main part for explaining operation when switch is abnormal
(A) is a waveform when a contact failure occurs in the auxiliary contact.
FIG. 8B is a diagram illustrating a case where a contact failure occurs at a main contact.
It is a waveform diagram. [0005] In FIGS. 5 to 7, reference numeral 9 denotes an electromagnetic contactor 6.
And a group of main semiconductor switch element pairs 7 and a control circuit 8.
This is a hybrid switch. The electromagnetic contactor 6
In the case of the above case, the main contact portion 6 composed of three main contacts 611
1, an auxiliary contact 62 which is normally closed, and an operation coil.
And a known electromagnetic contactor including Operation carp
The switch 63 for operating instructions from the external operating power supply 91
The operating voltage Vc is supplied via the switch 92. Leader
The group of the body switch element pairs 7 includes the number of the main contacts 611 in the group.
In response, three main semiconductor switch element pairs 7A, 7B, 7
C is provided. Each main semiconductor switch element
Pair 7 (hereinafter referred to as main semiconductor switch element pairs 7A, 7B, 7C
Are sometimes referred to as follows. )
Are main thyristors 71 and 7 which are main semiconductor switch elements.
2 connected in anti-parallel.
The interconnection points of the nodes 71 and 72 are
It is electrically connected to the point 611 in parallel. The control circuit 8 includes a rectifying / smoothing circuit 81 and an electric
Pressure stabilizing circuit 82, input voltage detecting circuit 83,
Path 84, a one-shot pulse generation circuit 85, and a driving circuit.
Roads 86A, 86B and 86C are provided. Also control
The circuit 8 has a terminal 81 for receiving the operating voltage Vc.
a, 81b and a terminal 84 connected to the auxiliary contact 62.
a, 84b. The rectifying / smoothing circuit 81 has a terminal
An operating voltage V, which is an AC voltage input to 81a and 81b.
converts c into DC electricity and smoothes pulsating components
And a capacitor from the output end.
Outputs a smoothed DC voltage. Voltage stabilization circuit 82
Receives the DC voltage output from the rectifier / smoothing circuit 81.
Force, this voltage corresponds to the fluctuation of the voltage value of the operating voltage Vc.
Since it has a fluctuating value, it has a stable constant value.
And converts it to a DC voltage and outputs it. [0006] The input voltage detecting circuit 83 is a voltage stabilizing circuit.
The DC voltage output from 82 is input, and this voltage value is
When the voltage required for the operation of the hybrid switch 9 is reached
High level (hereinafter abbreviated as "H")
There is. ), And if the specified value is not reached,
Level (hereinafter, may be abbreviated as “L”).
Signal S83Is output. When the specified value has not been reached
Low level signal S83But a hybrid switch
9, the operation voltage Vc applied to the operation coil 63
Is a signal corresponding to the application timing. Determination circuit 84
Are connected to the terminals 84a and 84b,
2 is in the state of contact whether it is closed or open
Correspondingly, the signal S which becomes "H" and "L"84Output
You. “H” and “L” corresponding to the state of the auxiliary contact
Signal S84Is the power in the hybrid switch 9.
The opening / closing timing of the auxiliary contact 62 of the magnetic contactor 6
The corresponding signal. [0007] The one-shot pulse generation circuit 85 outputs a signal
S83And signal S84And pulse output S85Output
You. This pulse output S85Is the signal S83Is "H",
Moreover, the signal S84Is changed from “H” to “L”.
The signal S84Falls from "H" to "L"
Time width t output at pointa With one shot
And the signal S84Is "L" and
No. S83Is changed from "H" to "L"
Is the signal S83Falls from “H” to “L”
Output time width tbIs a one-shot pulse
You. The driving circuit 86 (hereinafter referred to as driving circuits 86A, 8
When referring to 6B and 86C collectively, say this
There is. ) Shows a photocoupler 87 as a circuit element,
Iodes 881 and 882 and resistance elements 883 to 886
, A condenser 887, and a surge absorber 888
These circuit elements are shown in FIG.
Connected to each other. The photo coupler 87 is a light emitting element.
A known device including a child 871 and a phototriac 872
It is an element having a configuration, and has photocouplers 87A, 87B,
The light emitting elements 871 included in each of the 87Cs are electrically connected to each other.
Connected in series, and the pulse output S
85Is entered. As a result, the drive circuit 86
Output S85Is "H", the semiconductor switch element pair
7 is supplied with a firing signal which is a drive signal for turning it on.
And surge absorber 888, resistance element 886,
By the capacitor 887, the semiconductor switch element pair 7 is connected.
Protects against overvoltage. The hybrid switch 9 is provided with the electromagnetic switch described above.
The contactor 6 and the semiconductor switch element pair 7 are electrically connected in parallel.
Connected, in this case a three
The parallel connection of the contact 611 and the semiconductor switch element pair 7
Each has one end of the hybrid switch 9
Connected to input terminals R, S, T, the other end is high
Connected to the output terminals U, V, W of the brid switch 9
I have. The input terminals R, S, T are, for example, not shown.
Connected to the three-phase main power supply, and these output terminals U, V, W
Is connected to, for example, a three-phase load (not shown). That
In the case, the hybrid switch 9 is connected to the load from the main power supply.
ON / OFF of AC power supplied to the switch 92
And the main power is turned on.
During this period, the load current I flows to the load.
You. Thus, the main contact 61 of the electromagnetic contactor 6
The operation mechanism for turning on and off 1 is already known.
Although it is not shown in the drawing, it is assembled with the operation coil 63.
Having a combined stator core and movable core,
The movable contacts 611 and the auxiliary contacts 62 have respectively
It is configured to be moved in accordance with the movement of this movable core.
Have been. An operation voltage Vc is applied to the operation coil 63
Then, the movable core starts moving toward the stator core. So
At this time, the auxiliary contact 62 is closed by the main contact 611 and the electromagnetic contact.
The contactor 6 is configured to be opened before being turned on.
Have been. Further, supply of the operation voltage Vc to the operation coil 63 is performed.
When the feed is stopped, the movable core will separate from the stator core
Start moving. Then, at that time, the auxiliary contact 62
Means that the main contact 611 is open and the electromagnetic contactor 6 is in the cut-off state.
After that, it is configured to be closed. [0011] The hybrid of the prior art constructed as described above.
The normal operation of the switch 9 will be described with reference to FIG.
An operation voltage Vc is applied according to a command from the switch 92.
Then, the main contact 611 becomes the time tThree, But the signal S
84Indicates “H” or “H” corresponding to the closed / open state of the auxiliary contact 62.
And "L", the time tThreeBefore
Time tTwoSwitches from "H" to "L". Signal S
83Changes from “L” to “H” when the operating voltage Vc is applied.
When it is necessary to move the movable core because it is a switching signal
Time t delayed byTwoTime t before1Cut to "H"
Has been replaced. From these, one-shot pulse generation
From the circuit 85, the time tTwoAt time tThreeUntil later
Continued time width ta Pulse output S with85Is output. This pulse output S85Drive times by receiving
The main semiconductor switch is switched by the ignition output output from the path 86.
The main thyristors 71 and 72 of the switch element pair 7 are turned on.
Become. Then, at this time tTwo Hybrids at
Switch 9 is turned on, and load current I is applied to main thyristor.
By flowing through 71 and 72, the flow starts.
You. Time tThree , The main contact 611 is closed.
Therefore, most of the load current I is
It flows through the point 611, and the time width ta Later
Even if the iristors 71 and 72 are turned off, what is the load current I?
The flow continues without change. Hybrids
When the switch 9 is closed, the main thyristors 71 and 72
Time t during which the load current I flowsaTIs the time tTwo From time t
Three It is a very short time until. The operation is performed in accordance with a command from the switch 92.
When the supply of the voltage Vc is stopped, the main contact 611 becomes at the time t.
Five Is opened at the signal S84Is the time tFive And it
Before that, the “L” state is continued at time tFive Later than
It switches from "L" to "H". Signal S83Is the operating voltage
When the supply of Vc is stopped, "H" is switched to "L".
Signal, the time required to move the armature is delayed.
Time tFive Time t beforeFour To switch to "L"
ing. From these, the one-shot pulse generation circuit 85
From time tFour At time tFive Time to continue
Width tb Pulse output S with85Is output. This pulse
Output S85Received from the drive circuit 86
Due to the arc output, the main thyristors 71 and 72 operate at the time t.Four
Is turned on again. Therefore, at time tFive Becomes the main contact 611
Is opened, the load current I becomes the main thyristors 71 and 72.
It will flow through. Time width tb Later time t6
At the pulse output S85Becomes “L”, and the driving circuit 86
The ignition output from the AC power supply is stopped.
Time t which is the loss point7 In the main thyristors 71, 7
2 turns off. Then, at this time t7 High in
The bridge switch 9 is turned off, and the load current I becomes negative.
Supply to the load is stopped. Hybrid switch 9 shielding
During the disconnection operation, the load current I passes through the main thyristors 71 and 72.
Flowing time tbTIs the time tFive From time t7 Up to
It's a short time. Incidentally, the electromagnetic contactor 6 is used alone.
As is well known, when turning on and off,
From the state where the main contact 611 is not completely closed, the main contact 61
1 begins to flow the load current I, and the main contact 611
Is not fully open, the load current
Since the flow of I is continued, the movable contact of the main contact 611 is
An arc occurs between the point and the fixed contact. Therefore,
Electromagnetic used in harsh conditions, such as when switching is frequently performed
In the contactor 6, the main contact 6
It becomes a problem that wear of 11 becomes severe. On the other hand, the hybrid switch 9
It operates as described above during its closing and closing operations.
At the time before the main contact 611 during the closing operation is closed.
tTwo Time width t fromaTMain contact during and during shut-off operation
Time t after point 611 is openedFive Time width t frombT
During this time, the main thyristors 71 and 72 are turned on, respectively.
During this time width, the load current I is applied to the main thyristors 71 and 72.
Flow through. As a result, during the closing and closing operations
The main contact 611 is worn out due to
Since there is no such switch, the hybrid switch 9
Frequent disconnection or load arcing
Even in the case of inductive load, etc.
It is possible to perform the cutoff operation. And the Lord
The time during which the load current I flows through the thyristors 71 and 72 is
Since the time is short, the main thyristors 71 and 72 are small.
A thyristor with a capacity can be used. However, such hybrids
Even with the switch 9, the main contact 611 and the auxiliary contact 62 do not
The occurrence of a good state is not zero. Next, referring to FIG.
As a result, a defective state occurred in the main contact 611 and the auxiliary contact 62.
The operation of the hybrid switch 9 in the case will be described.
You. FIG. 8A shows a case where the auxiliary contact 62 has a poor contact.
The waveform diagram in the case is shown. The operation voltage Vc is applied.
At time tTenAt the signal S83Changes from "L" to "H"
Assume that it has been switched. This auxiliary contact 62 has poor contact.
Occurs, regardless of the presence or absence of the operating voltage Vc.
And signal S84Keeps "L". For this purpose
The pulse output S from the one-shot pulse generation circuit 8585
Is not output, so that the main thyristors 71 and 72
In this case, it does not turn on. Then, the main contact 61
Time t when 1 is closed11The load current I starts flowing
I do. In this state, the operation voltage Vc is supplied.
The supply is stopped and the time t12At the signal S83Is "H"
Are switched to “L”. In this case,
No. S84Is “L”, so the one-shot pulse generation cycle
Time width t from road 85bPulse output S with85Is output
It is. As a result, the time t12To time width tb During the drive
The circuit 86 outputs a firing output. Main thyristor 7
1,72 is thus the time width tb Is on during
Time t13After the main contact 611 is opened at
tbTDuring this time, the load current I flows. Follow
In this case, the hybrid switch 9 is blocked.
Load current I flows through main thyristors 71 and 72 during disconnection operation
Time span tbTIs equivalent to the normal time span.
You. FIG. 8B shows that the main contact 611 is in contact.
FIG. 3 shows a waveform diagram when a defect occurs. Operating voltage V
c is applied, the time t20At the signal S83But
It is assumed that “L” has been switched to “H”. Signal S84
Is the time t, as in the normal case shown in FIG.20From late
Time ttwenty oneIs switched from "H" to "L".
The one-shot pulse generation circuit 85 has a regular signal
S83, S84Is input, one-shot pulse generation
The circuit 85 operates at time ttwenty oneAt time ta Pulse with
Output S85And the main thyristors 71 and 72 are turned on.
become. Since the main contact 611 is not closed, the main thyristor
Time 71, 72twenty oneStart of load current I
And the time width ta Later time ttwenty twoAt the pulse output S
85Becomes "L" and the ignition output from the drive circuit 86 stops.
At the time t, which is the next zero crossing point of the AC power supply.
twenty three, The flow of the load current I is stopped. Therefore,
, The closing operation of the hybrid switch 9
When the load current I flows through the main thyristors 71 and 72
Spacing taT2 Is when the load current I flows in the normal state
Spacing taTBut slightly longer. In this state, the operation voltage Vc is supplied.
The supply is stopped and the time ttwenty fourAt the signal S83Is "H"
Are switched to “L”. In this case,
No. S84Is “L”, so the one-shot pulse generation cycle
Time width t from road 85bPulse output S with85Is output
It is. As a result, the time ttwenty fourTo time width tb During the drive
The circuit 86 outputs a firing output. Main thyristor 7
1 and 72 are turned on by this, and at time ttwenty fiveDrive
AC power after the ignition output from the drive circuit 86 is stopped.
Time t, the next zero crossing point of the source26At the load current
Stop the flow of I. Therefore, in this case,
When the hybrid switch 9 is turned off, the main thyristor 7
Time width t during which load current I flows through 1, 72bT2 Is normal
Time t during which load current I flowsbTLess than
But it gets longer. As described above, the hybrid switch 9
Indicates that contact failure occurred in the main contact 611 and the auxiliary contact 62.
Hive due to the main contact 611 being defective.
Degradation of the function as a lid switch is unavoidable,
The main thyristors 71 and 72 are damaged by overload.
Can be prevented. [0022] According to the above-mentioned prior art,
Hybrid switches that are turned on and shut off
No arc was generated at the main contact 611 at the time of the disconnection operation.
To obtain a switch with high long-term reliability.
You. However, the following problems still remain.
ing. That is, the input voltage detection provided in the control circuit 8
Signal S output from circuit 8383Is a switch for operation commands.
Switch 92, the switch is immediately turned on.
Switch to “H” corresponding to the command of switch 92
Required. This is because the one-shot pulse generation circuit 85
Before the auxiliary contact 62 is opened,
The signal S output from the determination circuit 8484Is from "H"
Before switching to "L", switch to "H"
This is because it is essential. However, the operating voltage Vc
Are input to the control circuit 8, the rectifying / smoothing circuit 81,
DC voltage is converted by the voltage stabilizing circuit 82,
To a DC voltage smoothed by capacitors, etc.
And it is stabilized at a constant voltage value. For this purpose, the signal S83Is the capacity of the capacitor
There is always a delay time determined by the time constant according to the amount
are doing. In the conventional hybrid switch 9, this
To minimize the delay time, the capacity of the capacitor
The value is set near the lower limit required for smoothing. However
However, there is room for the capacitor value
Otherwise, the margin for the change in the value of the operating voltage Vc decreases.
Would be. In the hybrid switch 9, the delay
The delay time and the coping with the fluctuation of the value of the operating voltage Vc are compatible.
The capacitance value is set so that
The margin is small both in the interval and in the fluctuation of the value of the operating voltage Vc.
There was nothing. In addition, the one circuit provided in the control circuit 8
The pulse output S from the shot pulse generating circuit 8585Is output
The main contact 611 has not yet been closed
Are supplied from the drive circuit 86 to the main thyristors 71 and 72.
The ignition output is a fixed contact forming the main contact 611.
From the voltage between the
It is supplied directly. That is, for example, the input terminal R
→ Diode 881 → Resistance element 885 → Phototrier
Current through the route of the block 872 → the resistance element 884 → the output terminal U
Flows through the resistive element 885 and the photo triac.
The voltage obtained in the series circuit with the 872 is the main thyristor
Between the gates, which are control poles that 71 and 72 have, respectively.
This is the firing output that can be obtained. In this case, between the input terminal R and the output terminal U
, That is, the fixed contact of the main contact 611 and the movable contact
The voltage value between the points becomes a considerably high value. On the other hand,
The point 611 indicates that the movable contact is fixed when the circuit is closed.
Even if they come in contact with each other, they will separate again, no
They tend to bounce several times. main
When the contact 611 causes this bounce, the fixed contact and the movable
Since the voltage applied to the contact is high,
An arc is generated between the movable contact and the main contact 611.
The hybrid switch 9
Long-term reliability is to be compromised. Also,
One-shot pulse generation circuit 85 included in control circuit 8
Is the signal S83And the signal S84And are mandatory. others
In the control circuit 8, the signal S84Auxiliary contact 62 which is the source of
Input is essential. However,
Some uses of the hybrid switch 9 include hybrid
The output of the auxiliary contact 62 must be supplied to the outside of the switch 9.
You may have to. For example, a motor that performs reversible operation
For interlocks, brake control of electric motors, etc.
You. In such cases, a non-standard but multiple
Hybrid switch with electromagnetic contactor with contacts
It is necessary to prepare. Furthermore, hybrid
The main semiconductor switch element included in the
The thyristors 71 and 72 are only used when the main contact 611 is opened and closed.
Since the load current I does not flow, the main thyristors 71 and 72
With a small capacity. But c
For use in opening and closing the hybrid switch 9 more frequently
The main thyristors 71 and 72 have the load current I
Need to further reduce the flow time
It is becoming. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art.
The purpose is to reduce the arc of the main contact.
Hybrid switch that can further reduce wear due to
To provide. [0026] According to the present invention, the aforementioned eye
The target is the main contact, the auxiliary contact, the main contact and the auxiliary contact.
Electromagnetic contactor having operating coil for performing opening and closing operations
And the main contact of the electromagnetic contactor
The main semiconductor switch element pair connected in parallel and the electromagnetic contact
For the main contacts of the switch to open and close
Only the drive signal that turns on the main semiconductor switch element pair
A control circuit provided to the semiconductor switch element pair.
A bridging switch comprising a main semiconductor switching element pair
Are semiconductor switches electrically connected in anti-parallel to each other
The control circuit is composed of at least an electromagnetic contactor.
Operating voltage applied to an operating coil having a timing
Input a signal corresponding to the
Signal and auxiliary switch opening / closing timing of the electromagnetic contactor
To the main semiconductor switch element based on the signal corresponding to
A hybrid switch that generates a drive signal
The control circuit has a main semiconductor switch element pair
The control pole of the main semiconductor switch element that composes the
The drive circuit that outputs the drive signal is the main semiconductor switch element.
Of each semiconductor switch element that composes the
Resistance element connected between
Cathode is placed electrically in parallel with the element and on the control pole side
Diodes connected to each other
Input terminal via a resistance element between the cathode side of the
Rectifier circuit to which the power supply is connected, and the DC output terminal of the rectifier circuit
Auxiliary semiconductor switch element connected between slaves and rectifier circuit
Between the DC output terminals of the unit via at least a resistance element
Capacitors, and capacitors and auxiliary semiconductor switches
Phototransistor connected to the control pole of the device
And give a conduction signal to the phototransistor with light.
A light emitting element is generated in the control circuit.
Corresponding to the drive signal given to the main
Signal that emits light for a conduction signal in response to a signal
Is achieved. [0030] According to the present invention, the hybrid switch
The control circuit has a main semiconductor switch element pair.
Drives toward the control pole of the main semiconductor switch element to be formed
The drive circuit section that outputs signals is composed of a main semiconductor switch element pair
Cathode of each semiconductor switch element that composes
And a resistance element connected between the control electrode and the control electrode
The cathode is arranged electrically in parallel with the control electrode side.
Diodes connected to each other
The input terminal is connected between the cathode side of the
Between the connected rectifier circuit and the DC output terminal of the rectifier circuit
The auxiliary semiconductor switch element connected to the
Connected between the DC output terminals via at least a resistance element
Capacitors, and capacitors and auxiliary semiconductor switch elements
Phototransistor connected to the control pole of the device
To provide a conduction signal to the phototransistor by light.
An optical element, wherein the light emitting element is generated in the control circuit.
Corresponding to the drive signal given to the main semiconductor switch element
Structure that emits light for conduction signal according to signal
By doing so, the closing finger by the switch 92 is
During the period in which no
For example, if the input terminal R → diode → diode
Resistor connected to the cathode side → one of the rectifier circuit parts
Input terminal → the other input terminal of the rectifier circuit → diode
A current flows through the path from the resistance element connected to the column to the output terminal U.
Will be. Then, the closing command by the switch 92 is
The phototransistor is turned off when it is not
Connected between both terminals on the DC output side of the rectifier circuit.
The auxiliary semiconductor switch element thus set is also turned off. this
As a result, the above-mentioned current flows between both terminals on the DC output side of the rectifier circuit.
Charge the capacitor connected through a resistor
And is mainly spent on. In this state, the switch 92
Command is issued and the signal S83Equivalent to
Signal is output, the phototransistor is turned on.
The charging voltage of the capacitor is
Is applied to the control pole of the
It is. When the auxiliary semiconductor switch element is turned on,
Since both output terminals of the road are short-circuited,
From the terminal R to the output terminal U via the rectifier circuit
The value of the current flowing in the path thus increased increases. Current increases
Because of this current, the cathode of the diode
The voltage value generated in the resistance element connected to the side also increases.
In the case of the present invention, the voltage generated in this resistance element
Is the firing output for the main semiconductor switch element,
The main semiconductor switch element turns on. Then, according to the present invention,
The charge voltage of the capacitor is controlled by the control electrode of the auxiliary semiconductor switch element.
To turn on the auxiliary semiconductor switch element.
Any value that is sufficient is sufficient, at most about 1 [V]
Is good. Therefore, the phototransistor is turned off.
For example, the input terminal R and the output terminal
The voltage value between U and U is a sufficiently small value as compared with the conventional example.
It is possible to As a result, the main characteristics of the electromagnetic contactor
Bounce occurs at the main contact when trying to close the contact
Even so, there is no arc between the fixed and movable contacts.
It rarely occurs. [0033] 1 shows a hybrid switch according to the present invention.
Circuit diagram showing the switch in a partial block with peripheral devices
FIG. 2 shows the control circuit and the semiconductor switch shown in FIG.
Switch element pairs are partially blocked and partially omitted.
FIG. 1 and 2, FIGS. 5 and 6
Same parts as the conventional hybrid switch shown in
Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The figure
1, in FIG. 2, the reference numerals in FIG. 5 and FIG.
Only representative symbols are shown. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes FIGS. 5 and 6.
For the hybrid switch 9 according to the conventional example shown,
The control circuit 2 is used instead of the control circuit 8, and the power supply
This is a hybrid switch including the road 3.
The power supply circuit 3 includes a rectifying / smoothing circuit 31 and a voltage stabilizing circuit.
82. The rectification / smoothing circuit 31 is operated by an operation command.
From the external operation power supply 91 without using the switch 92
The operation voltage Vc is directly input. And this exchange
When the operating voltage Vc, which is a voltage, is converted into DC electricity,
Equipped with a capacitor for smoothing the pulsation component
The smoothed DC voltage from its output
Output to the stabilizing circuit 82. Rectifying / smoothing circuit 31 is a conventional example
The point different from the rectification / smoothing circuit 81 by
For smoothing the pulsating component of the
The capacitance value of the sensor should be a sufficient value required by the control circuit 2.
Is to be. The control circuit 2 is a conventional example shown in FIG.
Rectifier / smoothing circuit 81
To use the rectifying / smoothing circuit 21
The stabilizing circuit 82 is omitted. The input of the control circuit 2
Force voltage detection circuit 83, discrimination circuit 84, one-shot pal
The control circuit 2 includes the DC power supply
Terminals 2a. Power supply circuit 3 installed from 2b
The DC output voltage output from the voltage stabilizing circuit 82
Depends. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
This will be described in detail. Embodiment 1 FIG. 3 shows an embodiment of the present invention.
Of the control circuit of the hybrid switch
It is the circuit diagram shown with a peripheral device. In FIG.
Hybrid switch according to prior art shown in FIGS. 5 and 6
The same reference numerals are given to the same parts as those described above, and the description thereof is omitted.
Note that, in FIG. 3, the reference numerals used in FIGS.
Indicates only representative symbols. In FIG. 3, 2B
Is a hybrid switch according to the conventional example shown in FIGS.
The control circuit 8 included in the switch 9 is replaced with a drive circuit 86.
This is a control circuit in which the drive circuit 3 is used. What
FIG. 3 corresponds to the drive circuit 86A in the conventional example.
Only the driving circuit 3 is shown. The driving circuit 3 is composed of a driving circuit 8 according to the prior art.
6, the photocoupler 3 is replaced with the photocoupler 87.
1 and a full-wave rectifier circuit 32 as a circuit element.
And an auxiliary thyristor 33 as an auxiliary semiconductor switch element.
And a bipolar transistor 3 as a semiconductor control element
4, a constant voltage diode 35, a diode 36,
Capacitor 37 and additional resistance elements 381-386.
These circuit elements are shown in FIG.
Connected to each other. The photocoupler 31 is a light emitting element.
Publicly-known device provided with a pixel 871 and a phototransistor 311
An element having a configuration. Light emission of the photocoupler 31
As in the case of the control circuit 8 of the conventional example, the element 871 has
Pulse output S85Is entered. In the embodiment shown in FIG.
Thus, the drive circuit 3 operates as described below. That is,
When a closing command is issued from the operation command switch 92,
If not, pulse output S85Is "L",
The phototransistor 311 is off. Also the Lord
Since the contact 611 is open, the main semiconductor switch element
Interconnection of main thyristors 71 and 72 constituting child pair 7
The voltage of the main power supply is applied to the connection point. To this voltage
Therefore, current flows through the drive circuit 3 with the following path as a main path.
Flows. That is, for example, the input terminal R → the diode 8
81 → resistance element 885 → full wave rectifier circuit 32 → resistance element 3
82 to 385, a resistance element 386 and a capacitor.
Parallel circuit with the series circuit of the circuit 37 → full-wave rectifier circuit 32 →
The path from the resistance element 884 to the output terminal U. Of this current, the resistance of the resistance elements 382 to 385
The current flowing through the series circuit causes the resistance element 385 to be charged.
Voltage is generated and the bipolar transistor 34 is turned on.
Therefore, the auxiliary thyristor 33 is turned off. Also,
Of the current, a series circuit of a resistor 386 and a capacitor 37
The capacitor 37 is charged by the current flowing through the capacitor 37.
When the charge voltage value of the capacitor 37 is
When the Zener voltage value reaches
The charging is terminated, and the excess current is supplied to the diode 36.
Through the constant voltage diode 35 via the
You. Thus, a switch-in command is issued from the switch 92.
If not, the capacitor 37 is connected to the mains voltage.
Is equal to the Zener voltage value of the constant voltage diode 35.
It will be charged to a new voltage value. In this state, the closing command from the switch 92 is
Output, pulse output S85Is switched to "H",
Pulse output S85Causes the light emitting element 871 to emit light.
The phototransistor 311 switches from off to on
Wrong. When the phototransistor 311 turns on, first,
The potential of the base of the bipolar transistor 34 is the collector
, The bipolar transistor 34
Turned off. In addition, the power charged in the capacitor 37 is
The pressure changes from the capacitor 37 to the diode 36 to the resistance element 38
3 → Phototransistor 311 → Auxiliary thyristor 33
Discharge occurs in the gate path, and the auxiliary thyristor 33 turns on.
You. When the auxiliary thyristor 33 is turned on, the full-wave rectifier circuit 3
2 is short-circuited. In this state, the main power supply
From the voltage, for example, input terminal R → diode 881 → resistance
Element 885 → all short-circuited by auxiliary thyristor 33
Wave rectifier circuit 32 → resistance element 884 → output terminal U
Electric current flows. The current value in this case is determined by the switch 9 described above.
Than the current value when the feed command from 2 has not been issued
growing. With this large current value, the resistance element 885
And the voltage obtained by the series circuit body of the full-wave rectifier circuit 32 and
Control poles of the main thyristors 71 and 72
The firing output provided between the gates,
The thyristors 71 and 72 are turned on. By the operation of the control circuit 2B described above,
The waveform diagram obtained in the main part of the control circuit 2B is the same as that of the conventional example.
The control circuit 9 is exactly the same as that shown in FIG.
You. In the case of the present invention,
As described above, the value of the charging voltage of the capacitor 37 is
Since only about 1 [V] is sufficient,
Example in a period in which the transistor 311 is off
For example, the voltage value between the input terminal R and the output terminal U is
It is possible to set a sufficiently low value as compared with the example. this
As a result, the main contact 611 of the electromagnetic contactor 6 is closed.
When the bounce occurs at the main contact 611
But almost no arc between the fixed and movable contacts
Or even if an arc occurs
Since the arc has a weak energy, the main contact 61
1 hardly causes wear due to the arc. This
Thereby, the hybrid switch including the control circuit 2B
Can improve long-term reliability.
You. Embodiment 2 FIG. 4 shows a different embodiment of the present invention.
Main part of control circuit provided in hybrid switch according to example
FIG. 3 is a circuit diagram showing the device together with peripheral devices. Figure 4
The hybrid according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
Control circuit provided in the switch, and shown in FIGS.
The same parts as the conventional hybrid switch
The same reference numerals are given and the description is omitted. Note that in FIG.
Are the reference numerals given in FIG. 3 and the reference numerals given in FIGS.
As for the numbers, only representative codes are described. Figure 4
2C is the hybrid according to the present invention shown in FIG.
For the control circuit 2B of the switch, the drive circuit 3
A control circuit that uses the drive circuit 3A instead.
You. In FIG. 4, as in the case of FIG.
Only the drive circuit 3A corresponding to the drive circuit 86A in FIG.
are doing. The driving circuit 3A includes the driving circuit 3 according to the present invention.
In addition, the resistance element 386 is deleted and
Using a resistance element 389 connected in parallel to the
I am trying to. In the embodiment shown in FIG.
The operation performed by the drive circuit 3A is performed by the drive circuit 3 described above.
The difference from the operation is that
Only. Therefore, the part related to the resistance element 389
The functions provided by the drive circuit 3A in other than
Since the function is the same as that of the circuit 3, the same function
The description of is omitted. By the way, from the operation command switch 92
Power supply voltage when no power-on command is issued.
The main path of the current flowing through the driving circuit 3A is
The rectifier circuit 32 and subsequent ones are as follows. Whole wave
A parallel circuit of the rectifier circuit 32 → the resistance element 382 →
A series circuit of the resistance elements 383 to 385;
9 and capacitor 37 in series) → full-wave rectifier circuit 32
is there. Then, even with this circuit configuration, the driving circuit 3
The charging of the capacitor 37 can be performed as in the case of
It is. Comparing this path with the drive circuit 3, the drive circuit
In the case of 3A, it is directly connected to one output terminal of the full-wave rectifier circuit 32.
The only circuit element connected in contact is the resistance element 382.
You. This full-wave rectifier circuit 32 is directly connected to one output terminal.
Circuit elements are affected by the mains voltage.
Therefore, expensive circuit elements with high withstand voltage and therefore expensive
It needs to be used. In the case of the driving circuit 3A
The circuit elements that require this high withstand voltage are
In terms of position, it is sufficient to use only one resistor element 382
It is possible. [0062] According to the present invention, the above-mentioned problems are solved.
By adopting the configuration described in the section for
Photocouple of the control circuit of the hybrid switch
During the period when the switch is turned off.
The voltage between the input and output terminals of the switch
The hybrid switch
When closing the main contact of an electromagnetic contactor
Even if an impedance occurs, generation of an arc can be suppressed.
This improves long-term reliability of hybrid switches
This has the effect that it becomes possible to

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明によるハイブリッドスイッチを周辺装
置と共に一部ブロック化して示すその回路図 【図2】図1中に示した制御回路と半導体スイッチ素子
対を一部ブロック化すると共に一部省略して示すその回
路図 【図3】この発明の一実施例によるハイブリッドスイッ
チが備える制御回路の要部を周辺装置と共に示すその回
路図 【図4】この発明の異なる実施例によるハイブリッドス
イッチが備える制御回路の要部を周辺装置と共に示すそ
の回路図 【図5】従来例のハイブリッドスイッチを周辺装置と共
に一部ブロック化して示すその回路図 【図6】図5中に示した制御回路と半導体スイッチ素子
対を一部ブロック化すると共に一部省略して示すその回
路図 【図7】図5,図6に示したハイブリッドスイッチの正
常時の動作を説明するための要部の波形図 【図8】図5,図6に示したハイブリッドスイッチの異
常時の動作を説明するための要部の波形図で、(a)は
補助接点に接触不良が発生した場合の波形図であり、
(b)は主接点に接触不良が発生した場合の波形図 【符号の説明】 1 ハイブリッドスイッチ 2 制御回路 3 電源回路 31 整流・平滑回路 82 電圧安定化回路 91 操作電源 92 スイッチ Vc 操作電圧
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing a hybrid switch according to the present invention in a partial block together with peripheral devices. FIG. 2 is a partial block diagram of a control circuit and a semiconductor switch element pair shown in FIG. FIG. 3 is a circuit diagram of a hybrid switch according to an embodiment of the present invention, which is shown partially omitted. FIG. 4 is a circuit diagram showing a main part of a control circuit provided in a hybrid switch according to an embodiment of the present invention together with peripheral devices. FIG. 5 is a circuit diagram showing a main part of a control circuit provided in the hybrid switch according to the present invention together with peripheral devices. FIG. 5 is a circuit diagram showing a hybrid switch of a conventional example partially blocked together with peripheral devices. FIG. 6 is shown in FIG. FIG. 7 is a circuit diagram in which a control circuit and a semiconductor switch element pair are partially formed and partially omitted. FIG. 7 shows a normal state of the hybrid switch shown in FIG. 5 and FIG. FIG. 8 is a waveform diagram of a main part for explaining the operation of the hybrid switch shown in FIGS. 5 and 6 at the time of an abnormality. FIG. 8A is an auxiliary contact. FIG. 6 is a waveform diagram when a contact failure occurs in FIG.
(B) is a waveform diagram when a contact failure occurs at the main contact. [Description of References] 1 Hybrid switch 2 Control circuit 3 Power supply circuit 31 Rectification / smoothing circuit 82 Voltage stabilization circuit 91 Operation power supply 92 Switch Vc Operation voltage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01H 47/00 H01H 47/32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01H 47/00 H01H 47/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】主接点と,補助接点と,主接点および補助
接点に開閉動作を行わせる操作コイルとを有する電磁接
触器と、電磁接触器が有する主接点に対して互いに電気
的に並列に接続される主半導体スイッチ素子対と、電磁
接触器が有する主接点が開路動作および閉路動作を行う
時間だけ主半導体スイッチ素子対をオンさせる駆動信号
を主半導体スイッチ素子対に与える制御回路とを備える
ハイブリッドスイッチであって、主半導体スイッチ素子
対は、互いに電気的に逆並列に接続された半導体スイッ
チ素子で構成され、制御回路は、少なくとも電磁接触器
が有する操作コイルに印加される操作電圧の印加タイミ
ングに対応する信号を入力し,該印加タイミングに対応
する信号と電磁接触器が有する補助接点の開閉タイミン
グに対応する信号とに基づいて主半導体スイッチ素子に
与える駆動信号を生成するものであるハイブリッドスイ
ッチにおいて、 制御回路を有し,主半導体スイッチ素子対を構成する主
半導体スイッチ素子が持つ制御極に向けて駆動信号を出
力する駆動回路部は、主半導体スイッチ素子対を構成す
るそれぞれの半導体スイッチ素子の,カソードと制御極
との間に接続された抵抗素子と、この抵抗素子と電気的
に並列にしかも制御極側にカソードが配置されるように
接続されたダイオードと、それぞれのダイオードが持つ
カソード側の間に抵抗素子を介して入力端子が接続され
た整流回路部と、整流回路部の直流出力端子間に接続さ
れた補助半導体スイッチ素子と、整流回路部の直流出力
端子間に少なくとも抵抗素子を介して接続されたコンデ
ンサと、コンデンサと補助半導体スイッチ素子が有する
制御極との間に接続されたホトトランジスタと、ホトト
ランジスタに対して導通信号を光で与える発光素子とを
備え、発光素子は、制御回路において生成された主半導
体スイッチ素子に与える駆動信号に対応する信号によ
り,導通信号用の光を発光するものであることを特徴と
するハイブリッドスイッチ。
(57) [Claim 1] An electromagnetic contactor having a main contact, an auxiliary contact, an operating coil for causing the main contact and the auxiliary contact to perform an opening / closing operation, and a main contact of the electromagnetic contactor A main semiconductor switch element pair electrically connected in parallel to each other, and a drive signal for turning on the main semiconductor switch element pair for a time during which the main contact of the electromagnetic contactor performs the opening and closing operations. A main semiconductor switch element pair is configured by semiconductor switch elements electrically connected in anti-parallel to each other, and the control circuit is configured to operate at least an operation of the electromagnetic contactor. A signal corresponding to the application timing of the operating voltage applied to the coil is input, and the signal corresponding to the application timing and the opening and closing timer of the auxiliary contact of the electromagnetic contactor are input. A hybrid switch for generating a drive signal to be applied to the main semiconductor switch element based on a signal corresponding to the timing, comprising a control circuit, and a control electrode provided in the main semiconductor switch element forming the main semiconductor switch element pair. The drive circuit section that outputs a drive signal toward the semiconductor device includes a resistance element connected between a cathode and a control electrode of each of the semiconductor switch elements forming the main semiconductor switch element pair, and an electrical parallel connection with the resistance element. And a diode connected so that a cathode is arranged on the control electrode side, a rectifier circuit portion having an input terminal connected through a resistor between the cathode side of each diode, and a DC An auxiliary semiconductor switch element connected between the output terminals and a capacitor connected at least via a resistance element between the DC output terminals of the rectifier circuit unit. A phototransistor connected between the capacitor and a control electrode of the capacitor and the auxiliary semiconductor switching element; and a light-emitting element that provides a conduction signal to the phototransistor with light, wherein the light-emitting element is generated in a control circuit. A hybrid switch which emits light for a conduction signal in response to a signal corresponding to a drive signal applied to a main semiconductor switch element.
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