JPH02215019A - リレー制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、例えばジャー炊飯器のヒータ回路等の交流
負荷回路の開閉制御を行うリレー制御装置に関する。

〈従来の技術〉 ジャー炊飯器のヒータ回路等のような交流電源に接続さ
れた負荷回路の開閉をリレーで行う場合には、リレーの
電気的寿命の低下や接点溶着あるいは接点転移による復
帰不良等を極力少なくするために、その交流電圧のせロ
レベルに近い時点でリレー接点の開閉を行うのが好まし
い。

このため、従来のリレー制御装置は、第４図に示すよう
に、入力電圧（ａ）を整流整形して得られた電源同期信
号（ｂ）の立ち上がり時点をとらえて、リレー駆動信号
（ｃ）を出力したり、停止したりして、リレーの開閉を
行っていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、一般にリレーは、コイルに電圧を印加あるい
は除去してもすぐに接点が接離して回路が導通または開
放するのではなく、第５図に示すように、電圧を印加し
てから接点がＯＮするまでの動作時間や電圧を除去して
から接点がＯＦＦするまでの復帰時間および接点の接触
が安定するまでのバウンス時間による時間遅れがある。

そのため、上記従来のリレー制御装置の場合は、第４図
（ｃ）　、　（ｄ）に示すように、リレー駆動信号を印
加してから、接点が閉じてヒータへの通電が開始される
までの時間遅れ（ｔ、）や、リレー駆動信号を除去して
から、接点が開いてヒータへの通電が停止されるまでの
時間遅れ（Ｌ３）が生じる。従って、入力電圧のゼロレ
ベルの時点からは、電源同期信号（ｂ）の遅延時間ｔ１
に上記時間遅れｔ、あるいはｔ。

を加えた時間だけ遅れて、接点の開閉が行われることに
なり、接点の開閉時に大きな電圧がかかり、リレーの寿
命の低下を招くという問題があった。

また、上記のような時間遅れをなくすためには、リレー
の動作時間や復帰時間およびバウンス時間を考慮したタ
イミングでリレー駆動信号の印加や除去を行うことが考
えられるが、上記動作時間や復帰時間あるいはバウンス
時間にはリレー毎によるばらつきや経時変化によるばら
つきがあるため、基本的な解決策にはなっていない。

そこで、この発明の目的は、上記ばらつきに関係なく、
電圧波形のゼロレベルの時点においてリレーを開閉する
ことができるリレー制御装置を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明は、交流電源に接続
された負荷回路を開閉するためのリレーを制御するリレ
ー制御信号を、上記交流電源の電圧波形を整流整形して
得られた電源同期信号の立ち上がり時点または立ち下が
り時点から所定時間後に出力して、上記電圧波形のゼロ
レベルの時点でリレー接点を開閉するようにしたリレー
制御装置において、上記負荷回路の電流の有無を検出す
る負荷電流検出手段と、上記負荷電流検出手段からの信
号を受けて、上記リレー制御信号を出力した時点から上
記負荷電流検出手段が電流の有無を検出した時点までの
遅延時間を検出する遅延時間検出手段と、上記遅延時間
検出、手段が検出した遅延時間と上記電源同期信号とに
基づいて、上記リレー接点の開閉の時点が上記電圧波形
のゼロレベルの時点になるように、上記リレー制御信号
を出力する時点を制御するフィードバック制御手段とを
備えたことを特徴としている。

く作用〉 交流電源に接続された負荷回路を開閉するためのリレー
を制御するリレー制御信号を、上記交流電源の電圧波形
を整流整形して得られた電源同期信号の立ち上がり時点
または立ち下がり時点から所定時間後に出力して、リレ
ー接点を開閉する。

そうすると、負荷電流検出手段が上記負荷回路の電流の
有無を検出し、遅延時間検出手段が、上記負荷電流検出
手段からの信号を受けて、上記リレー制御信号を出力し
た時点から上記負荷電流検出手段が電流の有無を検出し
た時点までの遅延時間を検出する。そして、フィードバ
ック制御手段が、上記遅延時間検出手段が検出した遅延
時間と上記電源同期信号とに基づいて、上記リレー接点
の開閉の時点が上記電圧波形のゼロレベルの時点になる
ように、上記リレー制御信号を出力する時点を制御する
。

従って、上記遅延時間にリレー毎のばらつきや経年変化
によるばらつきがあっても、その遅延時間に合わせて、
リレー制御信号を出力する時点を変えることができ、リ
レー接点を電圧波形のゼロレベルの時点で開閉すること
ができる。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図である。このリレー制御装置は負荷電流検出手段１と
電源同期信号作成手段２とリレー駆動手段４とこれらを
制御する制御部３を備え、制御部３が負荷電流検出手段
１と電源同期信号作成手段２からの信号を受けてリレー
駆動手段４を介してリレー５を開閉しヒータ６の制御を
行うようになっている。

第２図は本実施例の詳細回路を示す図である。

この第２図に示すように、ヒータ６は交流電源８に接続
されており、このヒータ回路をリレー５で開閉するよう
になっている。また、この交流電源８にはこの交流電源
８から直流電源を作るための電源回路７が接続されてい
る。この電源回路７によって作られた直流電源は制御部
３の電源として用いられると共に、上記リレー５のコイ
ル５１を励磁するための電源として用いられる。制御部
３は、上記ヒータ回路の電流の有無を検出する負荷電流
検出手段ｌの出力信号と、電源同期信号作成手段２が上
記交流電源８の電圧を整流整形して作成した電源同期信
号を受けて、上記コイル５１に接続されたリレー駆動手
段としてのトランジスタ４の導通、非導通を制御してリ
レー５の開閉を行うようになっている。

上記電源回路７は、変圧器７１、整流回路７２、平滑コ
ンデンサ７３、および抵抗７４とトランジスタ７５とツ
ェナーダイオード７６からなる定電圧回路７７とから構
成されている。また、上記負荷電流検出手段ｌは、ヒー
タ回路に結合された変流器１１と、この変流器１１の２
次側の電流を電圧に変換する抵抗１２と、抵抗１２によ
って変換された電圧を整流するダイオード１３と、整流
された電圧を平滑化するためのコンデンサ１４および抵
抗１５とから構成されている。また、上記電源同期信号
作成手段２は、上記変圧器７１の２次側と上記負荷電流
検出手段７の出力側との間に直列に接続された２つのダ
イオード２１．２２から構成され、この２つのダイオー
ドの接続点が制御部３に接続されている。

上記電源同期信号作成手段２は、第３図（ａ）に示す入
力端子（変圧器７１の２次側電圧）の波形を整流整形し
て第３図（ｂ）に示す電源同期信号を制御部３に出力す
る。この電源同期信号（ｂ）は、立ち上がり時点が入力
電圧（ａ）のゼロレベルの時点（以下、ゼロ位相点と呼
ぶ）から１１だけ遅延し、立ち下がり時点が上記ゼロ位
相点の次のゼロ位相点から１＋だけ進んだ波形である。

制御部３は上記電源同期信号（ｂ）を受けてその立ち下
がり時点からｔ４後にリレー駆動信号（Ｃ）を出力する
。そうすると、このリレー駆動信号（ｃ）によりトラン
ジスタ４が導通し、リレー５のコイル５１に電流が流れ
て接点５２が閉じ、ヒータ６が通電される。ヒータ６が
通電されると負荷電流検出手段１の変流器１１に電流が
流れ、この負荷電流検出手段ｌの出力信号は第３図（ｄ
）に示すようになる。すなわち、リレー駆動信号（ｃ）
が出力されてから通電されるまでには、リレー５の動作
時間とバウンス時間との和であるｔ、だけの時間遅れが
生じる。

次に、ヒータ６への通電を停止するために、リレー駆動
信号（ｃ）の出力を電源同期信号（ｂ）の立ち下がり時
点からｔ、後に停止する。そうすると、トランジスタ４
が非導通となり、リレー接点５２が開き、ヒータ６への
通電が停止される。上記リレー駆動信号（ｃ）が停止さ
れてから通電が停止されるまでには、リレー５の復帰時
間とバウンス時間との和であるｔ３だけの時間遅れが生
じる。

上記制御部３は、上記リレー駆動信号（ｃ）の出力ある
いは停止の時点と上記負荷電流検出手段１の出力信号（
（１）とから上記遅延時間１１およびｔ３を算出する遅
延時間検出手段３１と、上記ｊｌｘ　ｔｔ、ｔ４から通
電開始時点、すなわち、リレー接点５２が閉じた時点を
算出する一方、上記ｔ＋、ｔｓ、ｔｓから通電停止時点
、すなわち、リレー接点５２か開いた時点を算出し、そ
れらの時点がゼロ位相点になるように、リレー駆動信号
（ｃ）の出力時点と停止時点を制御するフィードバック
制御手段３２を備えている。

そして、まず、上記ｔ４およびＥ、の初期値を、６０Ｈ
ｚの場合は８．３　ｏ＋ｓｅｃ、　　５０Ｈｚの場合は
１ＯＩＩｌｓｅｃとする。そして、上記リレー接点５２
の開閉時点がゼロ位相点より早ければｔ＝　、　ｔｓを
少し長くし、遅ければＬ＊、ｊｓを少し短くするという
動作を繰り返して゛、ゼロ位相点でリレー接点を開閉す
るようにする。

従って、上記遅延時間ｊｚ、ｔｓにリレー毎のばらつき
や経年変化によるばらつきがあっても、リレー接点５２
をゼロ位相点で開閉することができる。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明のリレー制御装置に
よれば、リレー接点を電源電圧のゼロ位相点で開閉する
ことができるので、リレーの電気的寿命の低下や接点溶
着あるいは接点転移による復帰不良等の不具合の発生を
非常にすくなくすることができる。また、このため、従
来使用していたリレーよりも開閉寿命の短いリレーを使
うことができるのでコストダウンにつながる。

【図面の簡単な説明】

第を図はこの発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図、第２図は上記実施例の詳細回路を示す図、第３図は
上記実施例におけるリレー制御を説明する図、第４図は
従来例におけるリレー制御を説明する図、第５図は一般
的なリレー動作を説明する図である。 ｌ・・・負荷電流検出手段、 ２・・・電源同期信号作成手段、３・・・制御部、４・
・・リレー駆動手段、５・・・リレー、７・・・電源回
路、訃・・交流電源。 ６・・・ヒータ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源に接続された負荷回路を開閉するための
   リレーを制御するリレー制御信号を、上記交流電源の電
   圧波形を整流整形して得られた電源同期信号の立ち上が
   り時点または立ち下がり時点から所定時間後に出力して
   、上記電圧波形のゼロレベルの時点でリレー接点を開閉
   するようにしたリレー制御装置において、 上記負荷回路の電流の有無を検出する負荷電流検出手段
   と、 上記負荷電流検出手段からの信号を受けて、上記リレー
   制御信号を出力した時点から上記負荷電流検出手段が電
   流の有無を検出した時点までの遅延時間を検出する遅延
   時間検出手段と、 上記遅延時間検出手段が検出した遅延時間と上記電源同
   期信号とに基づいて、上記リレー接点の開閉の時点が上
   記電圧波形のゼロレベルの時点になるように、上記リレ
   ー制御信号を出力する時点を制御するフィードバック制
   御手段とを備えたことを特徴とするリレー制御装置。