JPH0452922Y2

JPH0452922Y2 -

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Publication number: JPH0452922Y2
Application number: JP5003984U
Authority: JP
Priority date: 1984-04-04
Filing date: 1984-04-04
Publication date: 1992-12-11
Also published as: JPS60162347U

Description

【考案の詳細な説明】〔技術分野〕本考案は、スイツチ回路に関するものである。

〔背景技術〕

第６図は従来のスイツチ回路を示すものであ
り、図中Ａはいわゆるリモコンブレーカと呼ばれ
る双安定電磁石装置であり、励磁巻線L₀、ダイ
オードD₁，D₂、補助接点S₁、主接点S₂等から構
成されている。励磁巻線L₀は電流が流れる方向
によつて励磁されて接点S₁，S₂を切換え保持する
ものである。つまり、前状態の励磁方向と逆方向
に励磁巻線L₀に電流を流すことにより、補助接
点S₁を切換え保持すると共に、補助接点S₁と連動
する主接点S₂をオン又はオフの状態を保持する。
補助接点S₁を介して逆並列接続されたダイオード
D₁，D₂により電流の流れる方向が規制される。
Ｌは負荷である。B′はスイツチ部であり、マイ
クロスイツチのような操作スイツチSW、サイリ
スタSCR₃，SCR₄、トランジスタTr、表示用発
光ダイオードLED₁，LED₂、コンデンサＣ等から
構成されている。T_A，T_Bは電源端子で、この種
のスイツチ回路では一般的にはAC24Vを電源と
して動作させている。

操作スイツチSWがオフの状態で接点S₁，S₂が
第６図に示すように切り換えられているときに
は、電源、ダイオードD₁、励磁巻線L₀、操作ス
イツチSW、発光ダイオードLED₁、サイリスタ
SCR₃のゲート・カソード間を介して電流が流れ、
緑色の発光ダイオードLED₁が点灯して、負荷Ｌ
がオフ状態であることを表示している。また、こ
の際には電源からダイオードD₁、励磁巻線L₀、
操作スイツチSW、コンデンサＣへと電流が流
れ、コンデンサＣが充電されている。

上記状態で、操作スイツチSWを押すと、サイ
リスタSCR₃が操作スイツチSWを介して電源、
ダイオードD₁及び励磁巻線L₀に直列に接続され、
このときコンデンサＣに充電された電荷で発光ダ
イオードLED₁、サイリスタSCR₃のゲート・カソ
ード間を介してサイリスタSCR₃にゲート電流が
流れるので、サイリスタSCR₃が導通し、励磁巻
線L₀を励磁する電流が流れ、主接点S₂が閉じら
れると共に、補助接点S₁が切り換えられる。この
際の補助接点S₁の切換によりダイオードD₂が電
源、励磁巻線L₀、操作スイツチSW、サイリスタ
SCR₃の経路に挿入され、サイリスタSCR₃への電
源の供給が停止され、SCR₃はオフとなる。

ところで、上記操作スイツチSWがオンしてい
る期間が電源の正負の半サイクルにわたつて行わ
れたとすると、トランジスタTrのコレクタ・エ
ミツタ間にはダイオードD₂を介して電源が印加
される。しかし、この際にコンデンサＣは、操作
スイツチSWのオンにより電源の供給路から切り
離されており、且つその充電電荷は、コンデンサ
Ｃ、トランジスタTrのエミツタ・ベース間、発
光ダイオードLED₂の経路でトランジスタTrにベ
ース電流を供給する状態にはないので、トランジ
スタTrはオンすることがない。これにより、操
作スイツチSWのオン期間が電源の正負の半サイ
クルにわたつて行われてもサイリスタSCR₄の導
通で、接点S₁，S₂の切換状態が反転する誤動作を
防止してある。

その後、操作スイツチSWがオフされると、電
源、トランジスタTrのエミツタ・ベース間、発
光ダイオードLED₂、操作スイツチSW、励磁巻
線L₀、ダイオードD₂の経路で電流が流れ、赤色
の発光ダイオードLED₂が点灯して、負荷Ｌがオ
ン状態であることを表示する。また、このとき電
源、コンデンサＣ、操作スイツチSW、励磁巻線
L₀、ダイオードD₂の経路でコンデンサＣが上述
の場合とは逆方向に充電される。

そして、操作スイツチSWが再び押されたとき
には、トランジスタTrと、このトランジスタに
直列に接続されたゲート回路及びサイリスタ
SCR₄とが、操作スイツチSW、励磁巻線L₀及び
ダイオードD₂を介して電源に接続される。また、
このとき上述のようにコンデンサＣが逆極性で充
電されているので、コンデンサＣの充電電荷で、
トランジスタTrのエミツタ・ベース間、発光ダ
イオードLED₂を介してベース電流が流れ、トラ
ンジスタTrがオンとなり、これによりサイリス
タSCR₄のゲート回路に電圧が印加されて、サイ
リスタSCR₄が導通する。従つて、電源より、サ
イリスタSCR₄、操作スイツチSW、励磁巻線L₀、
ダイオードD₂と励磁巻線L₀を励磁する電流が流
れ、主接点S₂が開かれ、補助接点S₁がダイオード
D₁側に切り換えられる。

なお、この際の操作スイツチSWのオン期間が
上述のように電源の正負の半サイクルにわつた場
合にも、操作スイツチSWのオン期間はサイリス
タSCR₃のゲート電流を供給する回路が遮断され
ているので、さらに詳しくは操作スイツチSWの
オンにより、発光ダイオードLED₁を介してサイ
リスタSCR₃のゲートにゲート電流を供給する経
路が切り離されるので、サイリスタSCR₃は導通
することはない。そして、操作スイツチSWをオ
フすると、今度はサイリスタSCR₃のアノード・
カソード間が、電源、ダイオードD₁、励磁巻線
L₀を介する経路から切り離されるので、サイリ
スタSCR₃は導通することがない。よつて、この
場合にも操作スイツチSWのオン期間が電源の正
負の半サイクルにわたつて行われても、接点S₁，
S₂の切換状態が反転する誤動作が防止される。

ところで、上記スイツチ回路においてトランジ
スタTrと、このトランジスタTrのコレクタ側に
接続されたダイオード（符号無し）との働きにつ
いて以下に説明する。

このトランジスタTr及びダイオードが無く、
この部分を電源端子T_Aと、サイリスタSCR₄のゲ
ート抵抗の一端（図中のダイオード側のゲート抵
抗端）と、発光ダイオードLED₂とを直結すると、
操作スイツチSWを長くオンしておくと、接点
S₁，S₂が電源の半サイクル周期で交互に切り換え
られるという動作を起こす。

例えば、サイリスタSCR₄の導通により接点S₁，
S₂が切り換えられた（補助接点S₁がダイオード
D₁側に切り換えられた）後も操作スイツチSWが
オンされた状態を保ち、その際に電源の極性が反
転したとすると、電源、ダイオードD₁、励磁コ
イルL₀、操作スイツチSW、サイリスタSCR₄の
ゲート抵抗、発光ダイオードLED₂、発光ダイオ
ードLED₁及びサイリスタSCR₃のゲート・カソー
ド間を通してゲート電流が流れ、しかもこのとき
サイリスタSCR₃は、ダイオードD₁、励磁巻線
L₀、操作スイツチSWを介して電源に接続されて
いるので、サイリスタSCR₃が導通し、これによ
りそれまでと逆の状態に接点S₁，S₃が切り換えら
れる（補助接点S₁はダイオードD₂側に切り換え
られる）。

そして、さらに操作スイツチSWがオンされ続
けると、今度は電源、ゲート抵抗、操作スイツチ
SW、励磁巻線L₀、ダイオードD₂の経路で電流が
流れ、サイリスタSCR₄にゲート電流が供給され、
サイリスタSCR₄が導通し、さらに逆の状態に接
点S₁，S₃が切り換えられる（補助接点S₁はダイオ
ードD₁側に切り換えられる）。

以下、操作スイツチSWがオンされている限
り、電源の極性が反転する毎に、つまりは電源の
半サイクル周期で接点S₁，S₂が切り換えられる。
このため、上述した経路でゲート電流がサイリス
タSCR₃，SCR₄に供給されないようにトランジス
タTrを設けてある。また、このトランジスタTr
のコレクタに挿入されたダイオードは、トランジ
スタTrはコレクタ・エミツタ間の逆耐圧が低い
ので、トランジスタTrの破損を防止するために
挿入してある。

ところで、スイツチ回路の電源が低い場合には
上述した回路構成とすることができるが、上記ス
イツチ回路を通常の商用電源（例えば、AC100V
あるいは200V）で動作させる場合には、トラン
ジスタTrとして例えば商用電源AC100Vに耐え
るものを使用しなければならず、この種のスイツ
チ回路に適さない。つまりは、トランジスタTr
としては形状が極めて大きく、且つコストの大幅
にアツプするものを用いる必要があるからであ
る。

〔考案の目的〕本考案は上述の点に鑑みて提供したものであつ
て、大型化及びコストアツプを招かず、電源電圧
が高い場合にも使用できることを目的としたスイ
ツチ回路を提供するものである。

〔考案の開示〕

以下、本考案の実施例を図面により詳述する。
第１図は具体回路図を示し、Ａは従来と同様な双
安定電磁石装置であり、少し補足説明すると、第
１図に図示するように、双安定電磁石装置Ａの主
接点S₂と直列に短絡電流を検出する短絡コイル２
と、過電流を検出するバイメタル１とが接続され
ている。そして、負荷Ｌに流れる電流が過電流と
なるとバイメタル１が作動し、また、短絡して大
電流が流れると短絡コイル２が作動して主接点S₂
だけを強制的に開離して負荷Ｌを保護するもので
ある。また、この双安定電磁石装置Ａは手動用の
ハンドル３を有しており、このハンドル３の機械
的操作により主接点S₂および補助接点S₁を機械的
に連動して共に切換えられるようにしている。
尚、ダイオードD₁，D₂および補助接点S₁で通電
切換手段が構成される。Ｂはスイツチ部であり、
スイツチ部Ｂの端子T₁，T₂間にカソードを共通
接続したダイオードD₃，D₄の直列回路を並列に
接続し、また、カソードを共通接続した接続部分
にマイクロスイツチのような操作スイツチSWの
共通端子COMを接続している。この操作スイツ
チSWの常閉端子NCより、ダイオードD₅とコン
デンサC₁との直列回路を端子T₁に接続し、また
これと対称的に操作スイツチSWの常閉端子NC
よりダイオードD₆とコンデンサC₂との直列回路
を端子T₂に接続している。また、スイツチング
素子であるサイリスタSCR₁，SCR₂のアノードを
共通接続した直列回路を端子T₁，T₂に並列に接
続している。そして、サイリスタSCR₁，SCR₂の
共通接続部分と操作スイツチの常閉端子NOとを
接続している。ダイオードD₅とコンデンサC₁と
の共通接続部分とサイリスタSCR₁のゲートにオ
ン表示用の発光ダイオードLED₁を接続し、また
これと対称的にダイオードD₆とコンデンサC₂と
の共通接続部分とサイリスタSCR₂のゲートとの
間にオフ表示用の発光ダイオードLED₂を接続し
ている。上記の構成により商用電圧（AC100V，
200V）を入力としてスイツチ部Ｂに内蔵したダ
イオードD₃〜D₆により半波整流された方向性の
ある直流電流にて双安定電磁石装置Ａを操作する
ものである。

次に動作を説明する。まず、第２図の状態は負
荷Ｌがオフの状態のときであり、このとき電流は
電源ACから、補助接点S₁、ダイオードD₁、励磁
巻線L₀、ダイオードD₄、操作スイツチSWの常閉
接点NO、ダイオードD₅、発光ダイオードLED₁、
サイリスタSCR₁へと図示の矢印の如く電流が流
れる。そして、この電流により緑色の発光ダイオ
ードLED₁が点灯して、負荷Ｌがオフ状態である
ことを表示している。尚、このときの電流は発光
ダイオードLED₁を点灯させうる程の大きさの電
流であり、励磁巻線L₀を駆動する程の大きさで
はない。次に、第３図に示すように操作スイツチ
SWを押すと、ダイオードD₅を介してコンデンサ
C₁に充電されていた電荷が発光ダイオード
LED₁、サイリスタSCR₁を通つて放電し、この電
流によりサイリスタSCR₁は導通する。従つて、
この瞬間電流は第３図の矢印の如く補助接点S₁、
ダイオードD₁、励磁巻線L₀、ダイオードD₄、操
作スイツチSWの常開接点NO、サイリスタSCR₁
の方向だけ電流が流れ、双安定電磁石装置Ａが動
作する。すなわち、励磁巻線L₀に動作電流以上
の電流が流れることで、励磁巻線L₀が励磁され
て主接点S₂が閉じると共に補助接点S₁が切換わ
り、その状態を保持する。この補助接点S₁の反転
切換により上記電流は遮断されると共に、第４図
に示すように、電流はダイオードD₃、操作スイ
ツチSWの常閉接点NC、ダイオードD₆、発光ダ
イオードLED₂、サイリスタSCR₂、励磁巻線L₀、
ダイオードD₂および補助接点S₁へと流れ、赤色
の発光ダイオードLED₂が負荷Ｌがオン状態であ
ることを点灯表示する。この電流は発光ダイオー
ドLED₂を点灯させうる程の大きさの電流であり、
励磁巻線L₀を駆動する程の大きさである。更に、
負荷Ｌをオフさせるための再び操作スイツチSW
を押すと、第５図に示すようにコンデンサC₂に
充電されていた電荷は、発光ダイオードLED₂、
サイリスタSCR₂を通つて放電する。この電流に
よりサイリスタSCR₂は導通し、ダイオードD₃、
操作スイツチSWの常開端子NO、サイリスタ
SCR₂、励磁巻線L₀、ダイオードD₂、補助接点S₁
へと電流が流れ、励磁巻線L₀が励磁されて主接
点S₂が開成すると同時に補助接点S₁も反転切換復
帰する。そして、第２図に示す状態に復帰する。

〔考案の効果〕

本考案は上述のように、交流電源からの電流の
流れる方向を切換える通電切換手段により交互に
励磁巻線の励磁方向を切換えることで主接点のオ
ン又はオフ状態を切換え保持して負荷を開閉する
双安定電磁石装置を構成し、第１の端子と第２の
端子との間にカソードを共通接続した第１、第２
のダイオードの直列回路を並列に接続し、第１、
第２のダイオードの共通接続部分に共通端子を接
続した操作スイツチの常閉端子より夫々、第３の
ダイオードとこの第３のダイオードを介して充電
される第１のコンデンサとの直列回路を第１のダ
イオードに並列に接続すると共に、第４のダイオ
ードとこの第４のダイオードを介して充電される
第２のコンデンサとの直列回路を第２のダイオー
ドに並列に接続し、操作スイツチの常開端子より
夫々第１のスイツチング素子を第１の端子に接続
すると共に、第２のスイツチング素子を第２の端
子に接続し、第３のダイオードと第１のコンデン
サとの接続部分より負荷のオフ状態を表示する第
１の表示素子を介して第１のスイツチング素子の
制御極に接続すると共に、第４のダイオードと第
２のコンデンサとの接続部分より負荷のオン状態
を表示する第２の表示素子を介して第２のスイツ
チング素子の制御極に接続してスイツチ部を構成
し、交流電源と双安定電磁石装置との直列回路を
スイツチ部の第１の端子および第２の端子に並列
に接続したものであるから、従来の回路のように
耐圧が高いと形状の大型化及びコストの大幅なア
ツプとなるトランジスタを用いずに構成すること
ができ、従つて大型化及びコストアツプを招くこ
となく、電源電圧が高い場合にも使用可能となる
利点を有し、また、スイツチ部の回路において、
電流の流れる方向に対応して対称的に二分化して
いることにより部品の共用化が図れる利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の集施例の具体回路図、第２図
乃至第５図は同上の動作説明図、第６図は従来例
の回路図である。Ａは双安定電磁石装置、ACは交流電源、Ｂは
スイツチ部、S₂は主接点、L₀は励磁巻線、D₃は
第１のダイオード、D₄は第２のダイオード、D₅
は第３のダイオード、D₆は第４のダイオード、
C₁は第１のコンデンサ、C₂は第２のコンデンサ、
SCR₁は第１のスイツチング素子であるサイリス
タ、SCR₂は第２のスイツチング素子であるサイ
リスタ、T₁は第１の端子、T₂は第２の端子、
SWは操作スイツチ、NCは常閉端子、NOは常開
端子を示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

交流電源からの電流の流れる方向を切換える通
電切換手段により交互に励磁巻線の励磁方向を切
換えることで主接点のオン又はオフ状態を切換え
保持して負荷を開閉する双安定電磁石装置を構成
し、第１の端子と第２の端子との間にカソードを
共通接続した第１、第２のダイオードの直列回路
を並列に接続し、第１、第２のダイオードの共通
接続部分に共通端子を接続した操作スイツチの常
閉端子より夫々、第３のダイオードとこの第３の
ダイオードを介して充電される第１のコンデンサ
との直列回路を第１のダイオードに並列に接続す
ると共に、第４のダイオードとこの第４のダイオ
ードを介して充電される第２のコンデンサとの直
列回路を第２のダイオードに並列に接続し、操作
スイツチの常閉端子より夫々第１のスイツチング
素子を第１の端子に接続すると共に、第２のスイ
ツチング素子を第２の端子に接続し、第３のダイ
オードと第１のコンデンサとの接続部分より負荷
のオフ状態を表示する第１の表示素子を介して第
１のスイツチング素子の制御極に接続すると共
に、第４のダイオードと第２のコンデンサとの接
続部分より負荷のオン状態を表示する第２の表示
素子を介して第２のスイツチング素子の制御極に
接続してスイツチ部を構成し、交流電源と双安定
電磁石装置との直列回路をスイツチ部の第１の端
子および第２の端子に並列に接続して成るスイツ
チ回路。