JPH02281307A - 固体開閉装置の異常検出回路 - 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】 〈発明の分野〉 この発明はサイリスタやトライアック等のゲート極付半
導体スイッチング素子を用いた固体開閉装置の異常検出
回路に関するものである。

〈従来技術と課題〉 従来のこの種回路として、第４図に示すように人力信号
１０１で制御される固体開閉装置１０２で負荷１０３を
開閉してなる負荷回路１０４における負荷電流を、電流
検出トランス１０５で検出し、該電流検出トランス１０
５の出力を増幅回路１０６で増幅し、増幅された出力を
平滑回路１０７で平滑して、」二足人力信号を取り込む
入力信号回路１０８の出力とＦ記事滑出力とを受ける判
定回路１０９により、上記開閉装置のオーブンモード（
ＯＮ）故障を判別して出力回路１１０に出力するように
構成したものがある。すなわち、ト記判定回路１０９で
は、第５図に示すような判定条件により、上記の故障を
検出している。

また、これとは別に、第６図に示すように複数の負荷１
０３の断線を、基準電圧調整器Ｉ１１をもった判定回路
　１１２で検出するようにしたものである。すなわち、
複数の負荷Ｉ０３のいずれかが断線すると０、第７図に
示すように平滑出力Ｖが低下し、これが判定回路目２に
より、基準電圧Ｅと比較されることにより、検出される
。

しかし、上記従来のものは、両者とも比較的構成が複雑
であるうえ、平滑回路！０７を必要とするため、そのと
き定数が作用して位相制御のような高速の負荷開閉状態
もしくは電流レベルが常に変化するような制御状態の検
出ができない欠点がある。

〈発明の目的〉 この発明はＬ記従来のものの問題点を解消するためにな
されたもので、比較的簡単な構成で、制御方式に関係な
く容易に異常検出し得る固体開閉装置の異常検出回路を
提供することを目的としている。

〈発明の構成と効果〉 この発明に係る固体開閉装置の異常検出回路は、ゲート
極を有し、電源に負荷を介して直列接続されて負荷電流
を開閉する半導体スイッチング素子と、上記半導体スイ
ツイング素子のゲート極側と高電位極との間に介挿され
て人力信号で該半導体スイッチング素子をトリガさせる
トリガ素子と、上記トリガ素子と上記ゲート極側との間
に介挿されてトリガ電流を検出する素子とを備えたもの
である。

この発明によれば、ゲート極を有する半導体スイッチン
グ素子のトリガ電流を検出するようにしたから、このト
リガ電流の有無により上記半導体スイッチング素子の動
作状態を把握することができ、さらに平滑回路や判別回
路を用いないので構成も簡単になるうえ１位相制御のよ
うな高速の負荷開閉ないしは電流レベルが常に変化する
制御状態であっても適確に異常を検出することができる
。

〈実施例の説明〉 以下、この発明の一実施例を図面にしたがって説明する
。

第１図はこの発明に係る固体開閉装置の災常検出回路の
一例を示すものである。

同図において、ｌはゲート極を有する半導体スイッチン
グ素子、たとえばトライアックであり、電源２のヒータ
等の負荷３を介して直列接続されている。４は上記トラ
イアックｌのゲート極側と第２アノード極との間に介挿
されて入力信号の印加時に上記トライアック１をトリガ
させるトリガ素子であり、たとえば入力信号側の発光ダ
イオード５とで第１のフォトカブラ６を構成している。

７は上記トライアック１のゲート極とトリガ素子４との
間に介挿されてゲート電流を流すための抵抗体である。

８．９は互に逆並列接続されて上記トリガ素子４と抵抗
体７との間に介挿されたトリ・ガミ流検出用素子として
の発光ダイオードである。

つぎに、上記構成の動作につい”ての説明電源２の投入
により、電源電圧がトライアック１の第１アノードと第
２アノード間に印加され、入′力信号の印加による発光
ダイオード、５の点灯期間、トリガ素子４がＯＮする。

これによりトリガ電流が流れ１発光ダイオード８．９が
点灯する一方、トライアック１のゲートに電流が流れ、
該トライアックｌがＯＮする。このトライアックｌのＯ
Ｎにより、負荷電流が流れる。したがって、」二足人力
信号により、負荷３への通電がトライアック１で開閉−
制御される。

いま、上記負荷が断線したり、トライアックｌがオーブ
ン故障すると、当然のようにトライアックｌの第１アノ
ード極と第２アノード極との間に電圧が印加されないた
め、トリガ電流は流れず、発光ダイオード８．９が点灯
せず、これを監視することにより、上記オーブン故障を
把握することができる。

トライアック１の正常ＯＮ状態では、第２図に示すよう
にトリ□ガ電流の流れている期間ｔ（トリガ電圧発生期
間）は負荷電流波形はロス期間を生じているが％短絡事
故等のショートモード故障になると第３図のようにトリ
ガ電流とは関係なくＯＮしてロス時間がない、すなわち
、ショートモード故障の場合も、トリガ電流は流れず、
発光ダイオード８．９が点灯せず、これにより、ショー
トモード・故障も検出することができる。

この場合、トリガ電流を検出する発光ダイオード８．９
を設けるだけであるため、回路構成は比較的簡単である
。しかも、平滑回路等を必要としていないため、高速制
御方式のものにも検出動作が対応でき、位相制御方式の
ように負荷電流レベルが変化する場合でも、上記故障を
適確に検出することができる。

なお、上記の例では、半導体スイッチング素子としてト
ライアック１を用いたもので説明したが、この素子はサ
リスタ等の他の素子であってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る固体開閉装置の異常検出回路の
一例を示す図、第２図は同異常検出回路における半導体
スイッチング素子の正常ＯＮ状態における負荷電流と該
スイッチング素子の両端の電圧を示す波形図、第３図は
同異常検出回路における半導体スイッチング素そのショ
ートモード故障時の負荷電流と該スイッチング素子の両
端の電圧を示す波形図、第４図は従来の固体開閉装置の
異常検出回路を示すブロック図、第５図は第４図のもの
の判定回路の判定条件を示す図、第６図は別の従来の固
体開閉装置の異常検出回路を示すブロック図、第７図は
第６図のものの判定回路の動作特性を示す図である。 ｌ・・・半導体スイッチング素子、２・・・電源、３・
・・負荷、４・・・トリガ素子、８，９・・・トリガ電
流検出素子。 第１図 １Ｆ４図 第２１１ 第３図 七 ＊５ｒｌ！１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ゲート極を有し、電源に負荷を介して直列接続さ
   れて負荷電流を開閉する半導体スイッチング素子と、上
   記半導体スイッチング素子のゲート極側と高電位極との
   間に介挿されて入力記号で該半導体スイッチング素子を
   トリガさせるトリガ素子と、上記トリガ素子と上記ゲー
   ト極側との間に介挿されてトリガ電流を検出する素子と
   を備えたことを特徴とする固体開閉装置の異常検出回路
   。