JP4122776B2

JP4122776B2 - relay

Info

Publication number: JP4122776B2
Application number: JP2002009523A
Authority: JP
Inventors: 憲一伊藤; 雅一新井
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2022-01-18
Also published as: JP2003217418A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接点部の微小負荷制御性能が向上するリレーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
リレー（メカニカルリレー）は、電磁石と固定接点及び可動接点などで構成されており、トランジスタなどで駆動され接点の開、閉により負荷などを制御する。トランジスタ駆動可能な５Ａ薄型リレーの接点部に関する主な仕様例を表１に示す。
【０００３】
【表１】

【０００４】
上記５Ａ薄型リレーの最小適用負荷は、１００μＡ、１００ｍＶとなつており、微小電流回路（ドライサーキット）に用いる接点は接点の電圧レベルが低いため導通不良を起こしやすい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記導通不良を解消には、接点の双子接点化は勿論、接点材質にも留意が必要であるが容易ではない。接点を変えることなく上記導通不良を解消する方法として、負荷と並列にダミー抵抗を挿入し接点に与える負荷電流をわざと大きくして信頼性を向上させる方法もある。しかし、このダミー抵抗を挿入する方法は、遠方監視制御に適用するような搬送波微弱アナログ信号などの制御はできない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、負荷電流を増加させることなく、接点部の微小負荷制御性能を向上させることができるリレーを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のリレーは、制御用電源の正負極間に、入力信号によって動作する入力スイッチとメカニカルリレーのコイル部とを直列に接続し、前記メカニカルリレーの第１の接点と負荷とを制御用電源の正負極間に直列接続するものにおいて、
前記メカニカルリレーの筐体に内蔵され、且つメカニカルリレーの第２の接点と直列に接続されたフォトモスリレーを、前記メカニカルリレーのコイル部と並列に接続すると共に、フォトモスリレーの出力部を前記メカニカルリレーの第１の接点と並列接続して構成したことを特徴としたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るリレーについて図面を用いて説明する。図１の破線内は本発明に係るリレー１０の入力部１０ａと出力部１０bの回路構成を示す。このリレー１０は、コイル部１１ａとａ接点２回路１１ｂ，１１ｃからなるメカニカルリレー１１と、ＬＥＤ部１２Ａとａ接点の光ＭＯＳＦＥＴ部１２Ｂからなるフォトモスリレー１２で構成されている。リレー１０の入力部１０ａは、メカニカルリレー１１のコイル部１１ａと、フォトモスリレー１２のＬＥＤ部１２Ａ及びメカニカルリレー１１の接点１１ｂの直列回路と、を並列に接続し、メカニカルリレー１１のコイル部１１ａとフォトモスリレー１２のＬＥＤ部１２Ａにそれぞれ逆起電圧を防止するダイオードＤ１、Ｄ２を接続した構成となっている。尚、ダイオードＤ１はリレー１０に内蔵せずに、外付けとしても良い。また、リレー１０の出力部１０ｂは、メカニカルリレー１１の接点１１ｃとフォトモスリレー１２の光ＭＯＳＦＥＴ部１２Ｂとを並列に接続した構成となっている。上記リレー１０は、メカニカルリレー１１（従来リレーに相当）の筐体内にフォトモスリレー１２を内蔵して１パッケージに構成されている。
【０００９】
上記リレー１０の入力部１０ａは、図１に示すように入力スイッチ（トランジスタ）２１と直列に制御用電源Ｐ１、Ｎ１間に接続し、出力部１０ｂは負荷２２と直列に電源Ｐ２、Ｎ２間に接続して使用する。なお、上記メカニカルリレー１１とフォトモスリレー１２の仕様例の比較を表２に示す。
【００１０】
【表２】

【００１１】
上記図１のように接続されたリレー１０の動作について、図２を用いて説明する。なお、負荷２２は微小負荷とする。入力スイッチ２１がオンすると（ｔ１）、メカニカルリレー１１のコイル部１１ａは入力スイッチ２１を介して電源Ｐ１／Ｎ１により付勢され、メカニカルリレー１１は動作時間６ｍｓ遅れで動作し、その接点１１ｂ、１１ｃがオンする（ｔ２）。接点１１ｃがオンしてもメカニカルリレー１１の最小適用負荷が１００μＡ，１００ｍＶと大きいため、微小負荷２２は未投入状態のままとなっている。一方、上記接点１１ｂのオンによりフォトモスリレー１２が０．２８ｍｓ後れで動作しその光ＭＯＳＦＥＴ部１２Ｂがオンする（ｔ３）。光ＭＯＳＦＥＴ部１２Ｂがオンすると、フォトモスリレー１２の微小適用負荷は１μＡ、１μＶと極めて小さいため、微小負荷２２は電源Ｐ２、Ｎ２に投入される。
【００１２】
上記入力スイッチ２１がオフになると、入力部１０ａへの電源Ｐ１／Ｎ１の供給は断たれ（ｔ４）、フォトモスリレー１２は復帰時間０．０４ｍｓ後に復帰し微小負荷２２は遮断される（ｔ５）。メカニカルリレー１１は上記入力スイッチ２１のオフから復帰時間３ｍｓ後（ｔ５から２．９６ｍｓ後）に復帰し接点１１ｃがオフとなるので微小負荷２２は開放される（ｔ６）。
【００１３】
負荷２２が大負荷の場合は、フォトモスリレー１２の動作に関係なく、上記メカニカルリレー１１の接点１１ｃのオン、オフで投入、遮断される。図２の部位（は）〜（ろ）とリレーの動作、復帰時間、出力部Ｘ−Ｙ間インピーダンス、用途等の関係を表３に示す。
【００１４】
【表３】

【００１５】
【発明の効果】
本発明のリレーは、メカニカルリレーと、該メカニカルリレーの筐体に内蔵され、該メカニカルリレーの動作により制御されて動作するフォトモスリレーとからなり、前記フォトモスリレーの出力部は前記メカニカルリレーの出力接点と並列に接続されているので、リレーの接点仕様はメカニカルリレーの接点仕様にフォトモスリレーの仕様が組み合わされたものとなる。そのため遠方監視制御に適用されるような搬送波微弱アナログ信号の制御が可能となるので、専用リレーを必要とせず、部品の種類、点数、削減または統合が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す回路図。
【図２】実施形態の動作を説明するタイミング図。
【符号の説明】
１０…リレー
１０ａ…リレーの入力部
１０ｂ…リレーの出力部
１１…メカニカルリレー
１１ａ…メカニカルリレーのコイル部
１１ｂ、１１ｃ…メカニカルリレーの接点
１２…フォトモスリレー
１２Ａ…フォトモスリレーのLED部
１２Ｂ…フォトモスリレーの光ＭＯＳＦＥＴ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a relay that improves the minute load control performance of a contact portion.
[0002]
[Prior art]
A relay (mechanical relay) includes an electromagnet, a fixed contact, a movable contact, and the like, and is driven by a transistor or the like to control a load and the like by opening and closing the contact. Table 1 shows an example of main specifications regarding the contact portion of a 5A thin relay capable of driving a transistor.
[0003]
[Table 1]

[0004]
The minimum applicable load of the 5A thin relay is 100 μA and 100 mV, and the contact point used in the minute current circuit (dry circuit) is likely to cause a conduction failure because the contact voltage level is low.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In order to eliminate the above-mentioned conduction failure, it is necessary to pay attention to the contact material as well as the twin contact, but it is not easy. As a method of eliminating the above-described conduction failure without changing the contact point, there is a method of improving reliability by inserting a dummy resistor in parallel with the load and intentionally increasing the load current applied to the contact point. However, this method of inserting a dummy resistor cannot control a weak carrier wave analog signal or the like that is applied to remote monitoring control.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a relay capable of improving the minute load control performance of the contact portion without increasing the load current.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Relay of the present invention, the positive and negative electrodes of the control power supply, connects the coil portion of the input switch and the mechanical relay operated by an input signal in series, control power supply and a load and a first contact of the mechanical relay In what is connected in series between the positive and negative electrodes of
A photo mos relay incorporated in the housing of the mechanical relay and connected in series with the second contact of the mechanical relay is connected in parallel with the coil portion of the mechanical relay, and the output portion of the photo mos relay is It is characterized by being configured in parallel with the first contact of the mechanical relay .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A relay according to the present invention will be described with reference to the drawings. The broken line in FIG. 1 shows the circuit configuration of the input unit 10a and the output unit 10b of the relay 10 according to the present invention. The relay 10 includes a mechanical relay 11 including a coil portion 11a and a-contact two circuits 11b and 11c, and a photomoss relay 12 including an LED portion 12A and an a-contact optical MOSFET portion 12B. The input part 10a of the relay 10 connects the coil part 11a of the mechanical relay 11 and the series circuit of the LED part 12A of the photo-moss relay 12 and the contact point 11b of the mechanical relay 11 in parallel, and the coil part 11a of the mechanical relay 11 In addition, diodes D1 and D2 for preventing a counter electromotive voltage are connected to the LED portion 12A of the photo MOS relay 12, respectively. The diode D1 may be externally attached without being built in the relay 10. Moreover, the output part 10b of the relay 10 has a configuration in which the contact 11c of the mechanical relay 11 and the optical MOSFET part 12B of the photo-moss relay 12 are connected in parallel. The relay 10 is configured in one package by incorporating a photo moss relay 12 in a housing of a mechanical relay 11 (corresponding to a conventional relay).
[0009]
As shown in FIG. 1, the input unit 10a of the relay 10 is connected between the control power sources P1 and N1 in series with the input switch (transistor) 21, and the output unit 10b is connected in series with the load 22 between the power sources P2 and N2. Connect and use. Table 2 shows a comparison of specification examples of the mechanical relay 11 and the photo moss relay 12.
[0010]
[Table 2]

[0011]
The operation of the relay 10 connected as shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The load 22 is a minute load. When the input switch 21 is turned on (t1), the coil portion 11a of the mechanical relay 11 is energized by the power source P1 / N1 via the input switch 21, and the mechanical relay 11 operates with a delay of 6 ms, and its contacts 11b and 11c. Is turned on (t2). Even when the contact 11c is turned on, the minimum applicable load of the mechanical relay 11 is as large as 100 μA and 100 mV, so that the minute load 22 remains in an unapplied state. On the other hand, when the contact 11b is turned on, the photoMOS relay 12 operates after 0.28 ms and the optical MOSFET 12B is turned on (t3). When the optical MOSFET section 12B is turned on, the micro applicable load of the photo moss relay 12 is as very small as 1 μA and 1 μV, so the micro load 22 is applied to the power sources P2 and N2.
[0012]
When the input switch 21 is turned off, the supply of the power P1 / N1 to the input unit 10a is cut off (t4), the photoMOS relay 12 is restored after a return time of 0.04 ms, and the micro load 22 is cut off (t5). . The mechanical relay 11 is restored 3 ms after the return time of the input switch 21 (2.96 ms after t5) and the contact 11c is turned off, so that the minute load 22 is released (t6).
[0013]
When the load 22 is a heavy load, the contact is turned on and off by turning on and off the contact point 11c of the mechanical relay 11 regardless of the operation of the photo MOS relay 12. Table 3 shows the relationship between the parts (ha) to (b) in FIG. 2 and the operation of the relay, the return time, the impedance between the output parts XY, the usage, and the like.
[0014]
[Table 3]

[0015]
【The invention's effect】
The relay of the present invention comprises a mechanical relay and a photo mos relay that is built in the housing of the mechanical relay and is controlled by the operation of the mechanical relay, and an output portion of the photo mos relay is the mechanical relay. Since it is connected in parallel with the output contact, the relay contact specification is a combination of the mechanical relay contact specification and the photo MOS relay specification. Therefore, it is possible to control a weak carrier wave analog signal applied to remote monitoring control, so that a dedicated relay is not required, and the type, number, reduction, or integration of components is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Relay 10a ... Relay input part 10b ... Relay output part 11 ... Mechanical relay 11a ... Mechanical relay coil part 11b, 11c ... Mechanical relay contact 12 ... Photo MOS relay 12A ... Photo MOS relay LED part 12B ... Photo MOS MOSFET optical MOSFET

Claims

An input switch operated by an input signal and a coil portion of the mechanical relay are connected in series between the positive and negative electrodes of the control power supply, and the first contact and load of the mechanical relay are connected in series between the positive and negative electrodes of the control power supply. In what to connect,
A photo mos relay incorporated in the housing of the mechanical relay and connected in series with the second contact of the mechanical relay is connected in parallel with the coil portion of the mechanical relay, and the output portion of the photo mos relay is A relay characterized by being connected in parallel with a first contact of a mechanical relay .