JPH04119927U - ハイブリツドリレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】接点のアークによる消耗を軽減し、より長寿命
なハイブリッドリレーを提供する。 【構成】交流電源７から負荷６を介して流される負荷電
流の０クロス点をタイミング回路８に含まれる０クロス
点検出回路により検出し、このタイミングに電磁コイル
２に流れる電流を通電し、あるいは断電するので、第２
の有接点５がオンされ、あるいはオフされる時に、たと
えバウンシング等が生じても、０あるいは小さな電流し
か流れていないので接点の消耗、劣化が小さくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、有接点と半導体スイッチング素子を組み合わせたハイブリッドリ レーに関する。

【０００２】

【従来の技術】

リレー接点の開閉時におけるアークによる接点の消耗やその飛散物による絶縁 劣化等で短寿命となるのを防止するため、従来は図３に示すハイブリッドリレー が使用されている。このハイブリッドリレーは、入力スイッチ１のＯＮ／ＯＦＦ によって通／断電される電磁コイル２と、この電磁コイル２の通／断電に応答し てＯＮ／ＯＦＦされる第１の有接点３と、この有接点３のＯＮによってトリガさ れるトライアック４と、このトライアック４に並列に接続される第２の有接点５ を備えており、これらトライアック４及び第２の有接点５に並列に、負荷６と交 流電源７の直列回路が接続される。第１の有接点３は、第２の有接点５より早く ＯＮし、遅くＯＦＦするようになっている。

【０００３】 このハイブリッドリレーにおいて、入力スイッチ１がＯＮされると、入力電圧 Ｖ_INが電磁コイル２に印加されて電磁コイル２に電流が流れ、所定の時間をおい て、先ず第１の有接点３をＯＮし、応じてトライアック４がトリガされてＯＮし 、負荷６に電流が流れ、次に第２の有接点５がＯＮし、負荷電流が第２の有接点 ５を通じて流れる。一方、負荷６をＯＦＦするときは、入力スイッチ１をＯＦＦ する。これにより電磁コイル２に電流が流れなくなり、第２の有接点５がＯＦＦ し、同時にトライアック４が再ＯＮし、その後第１の有接点３がＯＦＦしてトラ イアック４がＯＦＦする。このように、負荷の投入／遮断はトライアック４で行 い、通電を第２の有接点で行うので、第２の有接点の負荷電流によるアーク発生 が抑えられ、消耗が少なくなり、リレーの長寿命化が図れる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 上記した従来のハイブリッドリレーは、有接点リレーに比し、著しく寿命が長 くなったが、第１の有接点と第２の有接点がそれぞれＯＮする時間差が数ミリ秒 と小さい為、第１、第２の有接点のバウンス時間が長くなると、第２の有接点で アークが目立って発生するという問題がある。また、ＯＦＦ時にトライアックが 再ＯＮするまでにわずかなタイムラグがあり、特に負荷電流がピークで閉路する ときに、アークが発生し、接点の消耗につながるという問題があった。

【０００５】 この考案は、上記問題点に着目してなされたものであって、開閉時のアーク発 生をさらに抑え、より長寿命のハイブリッドリレーを提供することを目的として いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】

この考案のハイブリッドリレーは、入力回路に電磁コイルを介挿し、このコイ ルの通断電時に所定の時間差をもってＯＮ、ＯＦＦする有接点を設け、ＯＮ動作 が早くＯＦＦ動作の遅い方の有接点を半導体スイッチング素子のトリガ接点とし 、ＯＮ動作が遅くＯＦＦ動作の早い方の有接点を負荷の通断電用有接点とするも のにおいて、負荷電流の０クロス点を検出する回路を備え、前記電磁コイルの通 断電を０クロス点近傍で行うようにしている。

【０００７】 このハイブリッドリレーでは、電磁コイルに通電を開始し、あるいは通電を停 止して、負荷をＯＮ／ＯＦＦするのに、負荷電流の０クロス点を検出し、０クロ ス点近傍で行う。そのため、第２の有接点でバウミングが生じても、ＯＮ／ＯＦ Ｆされる電流がほぼ０に近く、ほとんどアークが生じない。第２の有接点がＯＦ Ｆして半導体スイッチング素子（トライアック）が再ＯＮするまでにタイムラク があっても同様である。

【０００８】

【実施例】

以下、実施例により、この考案をさらに詳細に説明する。 図１は、この考案の一実施例を示すハイブリッドリレーを示す回路図である。 この実施例ハイブリッドリレーは、入力スイッチ１と、入力用の電磁コイル２と 、電磁コイル２に電流が通電され、あるいは断電されると、それに応じてＯＮ／ ＯＦＦする第１の有接点３と、第１の有接点３によってトリガされるトライアッ ク４と、前記電磁コイル２の通電／断電によってＯＮ／ＯＦＦされる第２の有接 点５とを備え、トライアック４及び第２の有接点５に並列に負荷６と交流電源７ の直列回路が接続される点で図３に示した回路と変わるところはない。第１の有 接点３は、第２の有接点５に比べ、所定時間だけ早くＯＮしかつ遅くＯＦＦする 点も同様である。

【０００９】 この実施例ハイブリッドリレーの特徴は、負荷６からの交流電流をタイミング 回路８に加え、タイミング回路８に含まれる０クロス検出回路によって負荷電流 の０クロス点を検出すること、この検出された０クロス点に応じたタイミングに 、スイッチング用のトランジスタ９をＯＮあるいはＯＦＦし、電磁コイル２に流 れる電流を、ＯＮあるいはＯＦＦする回路を備えることである。なお、電磁コイ ル２に並列に接続される発光ダイオード１０ａ、１０ｂは、入力信号確認用の表 示器である。

【００１０】 この実施例ハイブリッドリレーにおいて、今入力スイッチ１をオンすると、こ れに応じて入力電圧Ｖ_INがタイミング回路８に加えられる。しかし、タイミング 回路８では、直ちに電磁コイル２に通電せず、負荷電流の０クロス点を検出し、 そのタイミングでトランジスタ９をＯＮし、電磁コイル２に通電する。この通電 により、先ず第１の有接点３がＯＮし、トライアック４がトリガされ、負荷６の 交流電源７から負荷６を通じての負荷電流がトライアック４を通じて流れる。そ の後、第２の有接点５がＯＮし、以後負荷電流はこの第２の有接点５を通じて流 れることになる（図２参照）。

【００１１】 次に、負荷６を流れる電流を断するために、入力スイッチ１をＯＦＦすると、 タイミング回路８への電圧がＯＦＦとなるが、タイミング回路８の０クロス検出 回路では、次の０クロス点を検出し、そのタイミングにスイッチングトランジス タ９をＯＦＦする。これにより、電磁コイル２に電流が流れなくなり、先ず第２ の有接点５がＯＦＦし、続いて、トライアック４が再ＯＮされ、第１の有接点３ がＯＦＦして、再度トライアック４がＯＦＦすることにより、負荷電流６が完全 に断される（図２参照）。

【００１２】 なお、この場合の第２の有接点５がＯＦＦされるタイミングは０クロス点近傍 なので、たとえ第２の接点のバウンシング時間が長くても、流れる電流が０ある いは小さいため、それほどアークは生じない。また、たとえ第２の有接点５がＯ ＦＦした後、トライアック４が再ＯＮするまでのタイムラグがあったとしても、 同様に電流値が０あるいは小さいため、第２の有接点５のＯＦＦ時のアークはそ れほど大きくはならない。

【００１３】

【考案の効果】

この考案によれば、負荷電流の０クロス点を検出する回路を備え、第１の有接 点及び第２の有接点をＯＮ／ＯＦＦする電磁コイルへの通電を０クロス点で行う ようにしているので、たとえ第２の有接点のバウンス時間が長い時では、０Ｖ近 傍で接点がＯＮするので、アークの発生は小さく抑えられる。また、負荷ＯＦＦ 時においても、第２の有接点からトライアック４までにタイムラグが生じたとし ても、やはり０Ｖ近傍でＯＦＦするので、アークの発生は小さく抑えられる。そ のため、従来のハイブリッドリレーに比べてより接点寿命の延長は図ることがで き、さらなるリレーの長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示すハイブリッドリレー
の回路図である。

【図２】上記実施例ハイブリッドリレーの動作を説明す
るための波形図である。

【図３】従来のハイブリッドリレーを示す回路図であ
る。

【符号の説明】

２ 電磁コイル ３ 第１の有接点 ４ トライアック ５ 第２の有接点 ６ 負荷 ７ 交流電源 ８ タイミング回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力回路に電磁コイルを介挿し、このコイ
   ルの通断電時に所定の時間差をもってＯＮ、ＯＦＦする
   有接点を設け、ＯＮ動作が早くＯＦＦ動作の遅い方の有
   接点を半導体スイッチング素子のトリガ接点とし、ＯＮ
   動作が遅くＯＦＦ動作の早い方の有接点を負荷の通断電
   用有接点とするハイブリッドリレーにおいて、負荷電流
   の０クロス点を検出する回路を備え、前記電磁コイルの
   通断電を０クロス点近傍で行うようにしたことを特徴と
   するハイブリッドリレー。