JPH0317337B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、双安定リレーの励磁コイルにコンデ
ンサを直列接続するとともに、これに対し並列的
な回路を形成する半導体スイツチを設け、半導体
スイツチの並列的な回路が遮断状態にあるとき、
励磁電圧の印加によりコンデンサを充電するとと
もに双安定リレーを作動位置に駆動し、また双安
定リレーを常規位置に復帰駆動せしめるときに
は、半導体スイツチの並列的な回路を導通状態に
してコンデンサの電荷を放電させる双安定リレー
を用いたスイツチ回路に関する。

〔背景技術〕

この種のスイツチ回路、すなわち双安定リレー
を半導体スイツチにより切り換え駆動するものは
公知である。

例えば、第２図に示すものが、ハンス・サワ
ー、小林郁共著の“リレーの選び方・使い方”
（昭和51年オーム社発行）の第12頁の図１，１６
に記載されている。この半導体スイツチは、第１
のトランジスタｔ１と、第２のトランジスタｔ２
とダイオードｄ及び第３のトランジスタｔ３の直
列回路とが、励磁電源に並列接続され、第１のト
ランジスタｔ１のコレクタが第２のトランジスタ
ｔ２のベースに、第１のトランジスタｔ１のエミ
ツタが第３のトランジスタｔ３のベースに、それ
ぞれ接続され、第１のトランジスタｔ１のベース
を制御端子としている。そしてコンデンサｃと双
安定リレーの励磁コイルrcの直列回路が、第３の
トランジスタｔ３のコレクタ、エミツタ間に接続
される。すなわち双安定リレーの励磁コイルrcと
コンデンサｃの直列回路に対し、並列的な回路を
形成するよう半導体スイツチの第３のトランジス
タｔ３が並列接続されている。

このものは、通常第３のトランジスタｔ３が遮
断状態にあるので、励磁電圧が加えられた場合に
は、双安定リレーの励磁コイルrcとコンデンサｃ
に直列接続されている第２のトランジスタｔ２が
導通状態になり、従つてコンデンサｃが充電され
るとともに、双安定リレーは作動位置に駆動され
る。次いで、第１のトランジスタｔ１の入力側、
すなわちベースに、１の値の制御信号が加えられ
た場合には、第２のトランジスタｔ２は遮断状態
に、第３のトランジスタｔ３は導通状態になるの
で、コンデンサｃが放電して双安定リレーは常規
位置に復帰せしめられる。この状態で、制御信号
が０の値に変わつた場合には、第１及び第３のト
ランジスタｔ１及びｔ３は再び遮断状態に、第２
のトランジスタｔ２は導通状態になるので、再び
コンデンサｃが充電されるとともに双安定リレー
は再び作動位置に駆動される。

かかるスイツチ回路は、励磁電圧の極性が変わ
らない場合に適しているのであるが、制御信号源
を要し、従つて３端子駆動となる。

またトイツ公告明細書第2624913号に示される
如く、単安定リレーのように働き、従つて励磁電
圧がなくなつた場合に、自動的に常規位置に切り
換え駆動されるような、双安定リレーを制御する
ためのスイツチ回路も公知となつている。

このものは、励磁コイル及びコンデンサの結合
点と半導体スイツチの制御端子との間に半導体ス
イツチが接続され、この半導体スイツチを励磁電
圧がある場合には遮断状態に、それが無い場合に
は導通状態するところの、励磁電圧を供給する評
価回路が接続されることによつて達成される。そ
して、電流路に設けた直列抵抗は、半導体スイツ
チの短絡保護のために、あるいは適当な設計の場
合には一定の電圧降下を得るためにも働き、これ
によつて、経済的に製造可能な低電圧コイルを有
するリレーが高電圧、例えば商用電源で、しかも
２端子で駆動することができる。

しかしながらこのものは、双安定リレーの単安
定スイツチ動作を得るための高価な評価回路を必
要とする。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の点に鑑みてなしたもので、そ
の目的とするところは、制御信号源や複雑な評価
回路を不要とし、しかも誤動作が起こりにくい双
安定リレーを用いたスイツチ回路を提供するにあ
る。

〔発明の開示〕

本発明の双安定リレーを用いたスイツチ回路は
双安定リレーの励磁コイルをコンデンサと抵抗エ
レメントを介して励磁電源に直列接続し、前記励
磁コイルとコンデンサの直列回路に対し並列的な
回路を形成する半導体スイツチを設け、該半導体
スイツチの並列的な回路が遮断状態にあるとき、
励磁電圧の印加によりコンデンサを充電するとと
もに双安定リレーを作動位置に駆動し、また双安
定リレーを常規位置に復帰駆動せしめるときに
は、半導体スイツチの並列的な回路を導通状態に
してコンデンサを放電させる双安定リレーを用い
たスイツチ回路において、 前記半導体スイツチは、前記直列回路に対し並
列的な回路とともに、前記直列回路に対し直列的
な回路をも有し、しかもこれら両回路は相補的な
トランジスタにて構成され、 抵抗とシユミツト−トリガ回路の出力電圧部と
からなる分圧器を前記励磁電源に並列接続し、し
かもシユミツト−トリガ回路の入力側には双安定
リレーの動作電圧を決定する比較電圧がツエナー
ダイオードにより与えられ、前記半導体スイツチ
を構成する両トランジスタの制御端子を該分圧器
の接続点に接続した構成としている。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説
明する。

Ｒ１ｓは双安定リレーの励磁コイルで、コンデ
ンサＣ１、抵抗エレメントであるダイオードＤ
１、トリガ回路及びスイツチＳを介して励磁電源
Ｕに直列接続されている。なお、励磁コイルＲ１
ｓにより駆動される双安定リレーの接点部は省略
してある。

Ｔ８，Ｔ９は半導体スイツチを構成する相補的
なトランジスタである。第１のトランジスタＴ８
は、npnsトランジスタであつて、励磁コイルＲ
１ｓとコンデンサＣ１の直列回路の両端に接続さ
れ、この直列回路に対し並列的な回路を形成して
いる。第２のトランジスタＴ９は、pnpトランジ
スタであつて、ダイオードＤ１の前段に介挿さ
れ、励磁コイルＲ１ｓとコンデンサＣ１の直列回
路に対し直列的な回路を形成している。両トラン
ジスタＴ８，Ｔ９は、互いにベースを接続するこ
とにより、遮断動作と導通動作が相補的になるよ
う接続される。

この半導体スイツチの前段には、抵抗Ｒ１０と
後述するシユミツト−トリガ回路の出力電圧部と
からなる分圧器が励磁電源Ｕに並列接続される。
そして半導体スイツチを構成する両トランジスタ
Ｔ８，Ｔ９の制御端子である両ベースが、該分圧
器の接続点に接続されている。

前述した遮断動作と導通動作が相補的になると
は、励磁電源Ｕの電圧が双安定リレーの動作電圧
以上になつたとき、第２のトランジスタＴ９が導
通状態に、第１のトランジスタＴ８が遮断状態に
なつてコンデンサＣ１の充電電流が励磁コイルＲ
１ｓを流れ、従つて双安定リレーを作動位置に駆
動し、一方励磁電源Ｕの電圧が双安定リレーの動
作電圧以下になつたとき、第２のトランジスタＴ
９が遮断状態に、第１のトランジスタＴ８が導通
状態になつてコンデンサＣ１の放電電流が逆方向
に励磁コイルＲ１ｓを流れ、従つて双安定リレー
を常規位置に復帰駆動するように動作することで
あり、その動作を保証するべく分圧器の接続点の
電位を設定する。Ｒ８，Ｒ９は、各トランジスタ
Ｔ８，Ｔ９のベースと分圧器の接続点に接続され
るベース抵抗である。

シユミツト−トリガ回路は、２個のトランジス
タＴ７，Ｔ１０と、４個の抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，
Ｒ１３，Ｒ１４にて構成され、トランジスタＴ１
０と抵抗Ｒ１４の両端が出力電圧部となる。

このシユミツト−トリガ回路の入力側には、双
安定リレーの動作電圧を決定する比較電圧が与え
られる。すなわち抵抗１５とツエナーダイオード
ZD３が励磁電源Ｕに並列接続され、その接続点
にトランジスタＴ７のベースが接続されており、
従つてツエナーダイオードZD３のしきい値が比
較電圧となる。Ｃ３は励磁電圧の激しい変化があ
つてもシユミツト−トリガ回路が誤動作しないよ
う、励磁電源Ｕに並列接続されたコンデンサであ
る。Ｄ３はコンデンサＣ１が不本意に充電される
のを防ぐための、Ｄ４，Ｄ５はトランジスタＴ１
０が導通状態になつた場合にトランジスタＴ８を
確実に遮断状態であるようにするためのダイオー
ドである。

（動作） 図の状態では、スイツチＳが開き励磁電源Ｕが
切断されているので、励磁コイルＲ１ｓは励磁さ
れず、従つて双安定リレーは常規位置にある。

この状態でスイツチＳを閉じると、抵抗１５と
ツエナーダイオードZD３間の電圧が上昇し、や
がてトランジスタＴ７のベース−エミツタ間の電
圧降下と抵抗Ｒ１４の電圧降下の和がツエナーダ
イオードZD３のしきい値を越える。そうすると
ツエナーダイオードZD３が導通状態になつてト
ランジスタＴ７のベース電流がバイパスされ、従
つてトランジスタＴ７は遮断状態に、トランジス
タＴ１０は導通状態になる。このシユミツト−ト
リガ回路の第１の切り換え点において、分圧器の
接続点はトランジスタＴ８，Ｔ９のエミツタより
負の方向に高い電位をもつ。このことにより、ト
ランジスタＴ９は導通状態に、トランジスタＴ８
は遮断状態になり、その結果、電流はトランジス
タＴ９及びダイオードＤ１を介し励磁コイルＲ１
ｓ及びコンデンサＣ１に流れ、従つてコンデンサ
Ｃ１の充電電流により励磁コイルＲ１ｓが励磁さ
れて双安定リレーは作動位置に駆動される。

この状態でスイツチＳを開いて励磁電源Ｕを切
断するか、あるいは励磁電圧が低下し、トランジ
スタＴ７のベース−エミツタ間の電圧降下と抵抗
Ｒ１４の電圧降下の和がツエナーダイオードZD
３のしきい値より低くなつた場合には、シユミツ
ト−トリガ回路の第２の切り換え点が得られる。
それにより、再びトランジスタＴ７は導通状態
に、トランジスタＴ１０は遮断状態になり、従つ
てトランジスタＴ９は遮断状態に、トランジスタ
Ｔ８は導通状態になり、その結果、コンデンサＣ
１に充電されていた電荷が放電電流として励磁コ
イルＲ１ｓ、ダイオードＤ３、トランジスタＴ８
及びダイオードＤ４，Ｄ５に流れ、従つて励磁コ
イルＲ１ｓが逆方向に励磁され、双安定リレーが
常規位置に復帰駆動せしめられる。

かかるスイツチ回路にあつては、励磁電源Ｕの
電圧波形が勾配を有するもの、例えば台形波であ
つても、ツエナーダイオードZD３のしきい値に
よつてシユミツト−トリガ回路が制御されるの
で、このしきい値より低い電圧で、つまり励磁コ
イルＲ１ｓを駆動し得ない電流でコンデンサＣ１
を充電することなく、双安定リレーを確実に動作
させることができる。

なお、ダイオードＤ１の替わりに、抵抗エレメ
ントとして抵抗を使用してもよい。しかしなが
ら、この場合は若干電圧降下の影響を受けるの
で、ダイオードの方が望ましい。

（発明の効果〕 本発明によれば、制御信号源や複雑な評価回路
を不要とし、しかも誤動作が起こりにくく、その
うえ励磁電源の電圧波形が勾配を有するものであ
つても確実なリレー動作を行う双安定リレーを用
いたスイツチ回路が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、第
２図は、従来例を示す回路図である。 Ｒ１ｓ……双安定リレーの励磁コイル、Ｃ１…
…コンデンサ、Ｄ１……ダイオード（抵抗エレメ
ント）、Ｕ……励磁電源、Ｔ８，Ｔ９……トラン
ジスタ（半導体スイツチ）、Ｒ１０……分圧器の
素子を構成する抵抗、Ｔ７，Ｔ１０……シユミツ
ト−トリガ回路を構成するトランジスタ、Ｒ１１
乃至Ｒ１４……シユミツト−トリガ回路を構成す
る抵抗、ZD３……ツエナーダイオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 双安定リレーの励磁コイルをコンデンサと抵
   抗エレメントを介して励磁電源に直列接続し、前
   記励磁コイルとコンデンサの直列回路に対し並列
   的な回路を形成する半導体スイツチを設け、該半
   導体スイツチの並列的な回路が遮断状態にあると
   き、励磁電圧の印加によりコンデンサを充電する
   とともに双安定リレーを作動位置に駆動し、また
   双安定リレーを常規位置に復帰駆動せしめるとき
   には、半導体スイツチの並列的な回路を導通状態
   にしてコンデンサを放電させる双安定リレーを用
   いたスイツチ回路において、 前記半導体スイツチは、前記直列回路に対し並
   列的な回路とともに、前記直列回路に対し直列的
   な回路をも有し、しかもこれら両回路は相補的な
   トランジスタにて構成され、 抵抗とシユミツト−トリガ回路の出力電圧部と
   からなる分圧器を前記励磁電源に並列接続し、し
   かも該シユミツト−トリガ回路の入力側には双安
   定リレーの動作電圧を決定する比較電圧がツエナ
   ーダイオードにより与えられ、前記半導体スイツ
   チを構成する両トランジスタの制御端子が該分圧
   器の接続点に接続されてなる双安定リレーを用い
   たスイツチ回路。