JPH0528891A - リレー回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、ラッシュ電流、逆起電圧を
完全に防止しつつ、許容通過電流を増大することのでき
るリレー回路を提供することにある。 【構成】この発明に係るリレー回路は、複数の接点を有
し、各接点を並列接続してなる主リレーと、この主リレ
ーの入出力端のバイパス経路に介在され、主リレーより
小型の補助リレーと、前記バイパス経路に介在される電
流制限素子と、少なくとも前記補助リレーをオンした後
に前記主リレーをオンとするオン制御手段及び前記主リ
レーをオフした後に前記補助リレーをオフとするオフ制
御手段のいずれか一方を有するリレーオン／オフ手段と
を具備して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば電源のオン／
オフ制御に利用されるリレー回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、リレーは入出力を完全に
絶縁できるので、現在でも電源オン／オフ回路等におい
て広く用いられている。図３に従来の電源オン／オフ用
リレー回路の構成を示す。

【０００３】図３において、１はリレー、２は負荷、９
は直流電源である。リレー１は、瞬時でも接点の最大定
格を越える過電流、過電圧で開閉を行うと、接点面にア
ーク放電やジュール熱によって消耗や転移が発生し、甚
だしい場合は溶着してしまい、リレーとして機能しなく
なる。

【０００４】これらを防止するため、負荷２側に容量成
分５がある場合は、ラッシュ電流防止用の抵抗６を電流
路に直列に介在するようにしている。また、負荷２側に
誘導成分３がある場合は、接点を開にしたとき、定常の
１０倍程度に達する逆起電圧が発生してアーク放電を引
き起こし、接点面を破壊することもあるので、リレー１
の接点間に抵抗７、コンデンサ８を並列に入れて逆起電
圧を抑制するようにしている。

【０００５】しかしながら、上記のような従来の防止策
では、ラッシュ電流、逆起電圧を完全になくすことはで
きず、リレーに流れる電流を定格より低くすることで対
処しなければならない。

【０００６】リレー接点を並列にして通過電流の増大を
図ることも考えられるが、各リレー接点の開閉タイミン
グについてミクロ的に見ると、各接点で時間的にずれが
ある。接点が閉じている間は問題とならないが、開閉時
に最初に動作した接点に、閉時の場合は瞬時に過電流
が、開時にはアーク電流が発生し、接点に上述のダメー
ジを与えてしまう。このため、大電流回路に接点の並列
使用は不適切である。また、ラッシュ電流防止用の抵抗
は電流路に直列に介在されるため、電力損失を発生する
という欠点を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
のリレー回路では、ラッシュ電流や接点開閉時のアーク
放電等により、リレー定格いっぱいに電流を流すことは
リレー接点の故障につながっている。また、接点の並列
化も開閉時間の不一致によって有効な対策とはならな
い。

【０００８】この発明は上記の問題を解決するためにな
されたもので、ラッシュ電流、逆起電圧を完全に防止し
つつ、許容通過電流を増大することのできるリレー回路
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明に係るリレー回路は、複数の接点を有し、各
接点を並列接続してなる主リレーと、この主リレーの入
出力端のバイパス経路に介在され、主リレーより小型の
補助リレーと、前記バイパス経路に介在される電流制限
素子と、少なくとも前記補助リレーをオンした後に前記
主リレーをオンとするオン制御手段及び前記主リレーを
オフした後に前記補助リレーをオフとするオフ制御手段
のいずれか一方を有するリレーオン／オフ手段とを具備
することを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成によるリレー回路は、主リレーに対し
て並列に小型の補助リレーを付加し、かつ補助リレーに
直列に電流制限素子を入れることによって、主リレーを
バイパスする小電流回路を形成しておき、オン制御時に
は先に補助リレーによるバイパス小電流回路を介して予
備電流を流し、その後の主リレーの接点オンによるラッ
シュ電流の発生を防止する。また、オフ制御時には先に
主リレー１１の接点をオフとした後に補助リレーの接点
をオフとして、主リレーがオフしたときの逆起電圧の発
生を電流制限抵抗で防止し、接点をいためないようにす
る。

【００１１】

【実施例】以下、図１及び図２を参照してこの発明の一
実施例を説明する。

【００１２】図１は電源オン／オフ回路にこの発明を適
用した場合の構成を示すもので、１１は主リレー、１２
は補助リレー、１３は直流電源、１４は分圧回路、１５
は負荷、１６は補助リレー駆動回路、１７は電流制限抵
抗である。

【００１３】主リレー１１は第１、第２の接点１１ａ，
１１ｂ、オン、オフ用２の駆動コイル１１ｃ，１１ｄを
備え、それぞれ駆動コイル１１ｃ，１１ｄにパルス電流
を流すことにより接点１１ａ，１１ｂのオン／オフを切
替保持するラッチングリレーである。各接点１１ａ，１
１ｂは並列使用され、各可動電極、オン電極（図中下
側）、オフ電極（図中上側）は共通接続される。但し、
その定格はそれぞれ負荷１５に流れる定常電流を扱える
だけの余裕しかなく、オン／オフに伴うトランジェント
電流、アーク放電に対する余裕は持っていない。

【００１４】補助リレー１２も、主リレーと同様に、第
１、第２の接点１２ａ，１２ｂのをオン／オフを、それ
ぞれオン、オフ用の駆動コイル１２ｃ，１２ｄにパルス
電流を流すことによって切替保持するラッチングリレー
である。但し、この補助リレー１２は主リレー１１より
小型のリレーで、接点定格は主リレー１１の１／１０以
下である。

【００１５】主リレー１１において、接点１１ａ，１１
ｂの共通可動電極Ａは直流電源１３の正電極に接続さ
れ、共通オン電極Ｂは負荷１５の入力端に接続され、共
通オフ電極Ｃは分圧回路１４の一方端に接続される。オ
ン用可動コイル１１ｃの一方端はオンパルス入力端子１
８に接続され、他方端はアースに接続される。オフ用駆
動コイル１１ｄの一方端はオフパルス入力端子１９に接
続され、他方端はアースに接続される。

【００１６】補助リレー１２において、第１の接点１２
ａの一方端は分圧回路１４の他方端に接続され、他方端
はアースに接続される。第２の接点１２ｂの一方端は直
流電源１３の正電極側に接続され、他方端は電流制限抵
抗１７を介して負荷１５の入力端に接続される。オン用
駆動コイル１２ｃの一方端はオンパルス入力端子１８に
接続され、他方端はアースに接続される。オフ用駆動コ
イル１２ｄの一方端は補助リレー駆動回路１６に接続さ
れ、他方端は負荷１５の入力端に接続される。

【００１７】直流電源１３の負電極側は負荷１５の出力
端に接続されてアースとなる。分圧回路１４は抵抗１４
ａ，１４ｂを直列接続して構成され、両抵抗の接続点が
分圧出力端となる。補助リレー駆動回路１６はスイッチ
ングトランジスタ１６ａ及びそのベース抵抗１６ｂで構
成され、トランジスタ１６ａのコレクタは補助リレー１
２の駆動コイル１２ｄの一方端に、ベースは抵抗１６ｂ
を介して分圧回路１４の分圧出力端に、エミッタはアー
スに接続される。

【００１８】上記構成において、以下、図２を参照して
その動作を説明する。図２は主リレー１１と補助リレー
１２のオンパルス、オフパルスに対する接点の動作タイ
ミングを示している。まず、初期状態では、各リレー１
１，１２の接点１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂはオフ
状態にある。このとき、いずれのラインにも電流は流れ
ていない。

【００１９】負荷１５に対して電源をオンにする場合、
オンパルスを両リレー１１，１２の各駆動コイル１１
ｃ，１２ｃに印加する。このとき、補助リレー１２は主
リレー１１より小型のため、その動作速度が主リレー１
１より１０倍以上の速さで動作する。よって、補助リレ
ー１２の接点１２ａ，１２ｂが先にオンとなり、負荷１
５は電流制限抵抗１７を介して電源１３に接続され、負
荷１５には抵抗１７と負荷内部抵抗の分圧値が印加さ
れ、予備電流が供給されることになる。

【００２０】その後、主リレー１１が遅れて動作し、接
点１１ａ，１１ｂがオンとなるが、このとき負荷１５に
は既に予備電流が流れているため、オンとなる瞬間でも
接点１１ａ，１１ｂにはほとんどラッシュ電流は発生せ
ず、ほぼ定格電流のみが流れる。

【００２１】また、負荷１５に対して電源をオフにする
場合、オフパルスを主リレー１１の駆動コイル１１ｄに
印加する。このとき、まず主リレー１１の接点１１ａ，
１１ｂがオフとなる。すると、オフ電極に接続された分
圧回路１４が電源１３に接続され、その分圧出力により
補助リレー駆動回路１６のスイッチングトランジスタ１
６ａがオンとなる。このため、オフ用駆動コイル１２ｄ
に電流が流れ、接点１２ａ，１２ｂをオフするようにな
る。

【００２２】接点１２ａがオフしたことによって分圧回
路１４は開放状態となり、さらに接点１２ｂがオフした
ことによってトランジスタ１６ａのコレクタ電流がなく
なるため、トランジスタ１６ａはオフ状態となる。した
がって、各リレー１１，１２とも完全に電流が流れなく
なる。つまり、主リレー１１が開となるときには必ず補
助リレー１２により主リレー１１の接点１１ａ，１１ｂ
と並列に抵抗１７が入るので、電源オフ時でも逆起電力
は発生せず、アーク放電も発生しない。

【００２３】すなわち、上記構成によるリレー回路で
は、主リレー１１に対して並列に小型の補助リレー１２
を付加し、かつ補助リレー１２に直列に電流制限抵抗１
７を入れることによって、主リレー１１をバイパスする
小電流回路を形成している。また、補助リレー１２が大
型の主リレー１１より接点の動作スピードが速いことを
利用し、オンパルスで先に補助リレー１２によるバイパ
ス小電流回路を介し負荷１５に予備電流を流して、その
後の主リレー１１の接点オンによるラッシュ電流の発生
を防止している。

【００２４】一方、オフパルスは主リレー１１のみに加
えて先に主リレー１１の接点をオフとし、そのオフ時に
接続される分圧回路１４の出力電圧を検知して、補助リ
レー１２の接点をオフとしている。このため、主リレー
１１は電流制限抵抗１７を並列に接続した状態で開とし
て、負荷１５をオフにすることによる逆起電圧の発生を
防止しており、接点をいためることはない。さらに、分
圧回路１４に流れていた小電流についても、補助リレー
１２の接点１２ｂを利用して開としており、回路全体を
完全にオフさせている。

【００２５】したがって、上記構成によるリレー回路
は、主リレー１１に並列接続された補助リレー１２によ
るバイパス小電流回路を、電源オン時には主リレー１１
よりも先に接続し、オフ時には後に切り離すようにして
いるので、主リレー１１に流れるラッシュ電流及びアー
ク放電を完全に防止することができる。

【００２６】また、主リレー１１の電流容量を定格に近
い値まで使用することができ、かつ主リレー１１の接点
を並列にしてもその各接点の動作時間のばらつきを吸収
することができる。これによって、取扱い電流を大きく
でき、寿命を延ばすことができる。

【００２７】尚、上記実施例では、主リレー１１の並列
接点数を２としたが、これに限らず負荷１５の要求電流
量に応じて適宜設定すればよい。その他、この発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変形しても、同様に実施可能
であることはいうまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、ラッシ
ュ電流、逆起電圧を完全に防止しつつ、許容通過電流を
増大することのできるリレー回路を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るリレー回路の一実施例を示す回
路図。

【図２】同実施例の主リレーと補助リレーの動作タイミ
ングの関係を示すタイミング図。

【図３】従来の電源オン／オフ回路に用いられるリレー
回路の構成を示す回路図。

【符号の説明】

１１…主リレー、１１ａ，１１ｂ…接点、１１ｃ，１１
ｄ…駆動コイル、１２…補助リレー、１２ａ，１２ｂ…
接点、１２ｃ，１２ｄ…駆動コイル、１３…直流電源、
１４…分圧回路、１５…負荷、１６…補助リレー駆動回
路、１７…電流制限抵抗、１８…オンパルス入力端子、
１９…オフパルス入力端子。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の接点を有し、各接点を並列接続し
   てなる主リレーと、この主リレーの入出力端のバイパス
   経路に介在され、主リレーより小型の補助リレーと、前
   記バイパス経路に介在される電流制限素子と、少なくと
   も前記補助リレーをオンした後に前記主リレーをオンと
   するオン制御手段及び前記主リレーをオフした後に前記
   補助リレーをオフとするオフ制御手段のいずれか一方を
   有するリレーオン／オフ手段とを具備するリレー回路。
2. 【請求項２】 前記オン制御手段は、同一のオン制御信
   号で前記主リレー及び補助リレーを制御することを特徴
   とする請求項１記載のリレー回路。
3. 【請求項３】 前記オフ制御手段は、前記主リレーのオ
   フを検出する手段と、この手段でオフが検出されたとき
   前記補助リレーをオフとする手段とを備えることを特徴
   とする請求項１記載のリレー回路。
4. 【請求項４】 前記主リレーの入出力端は、それぞれ電
   源、負荷に接続されることを特徴とする請求項１記載の
   リレー回路。