JPH0544972Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、静止スイツチとして機能する制御端
子付き整流素子の制御端子に接続され、この制御
端子付き整流素子のオン・オフ制御を達成するリ
ードスイツチの高電圧における不安定動作の防止
回路の構成に関するものである。

〔従来の技術〕

制御端子付き整流素子で静止スイツチを構成し
たものとしては、第１図に示した回路構成の静止
スイツチが良く知られている。

この第１図に示された従来技術としての静止ス
イツチ回路は、交流電源１に対して、負荷２との
直列回路として接続されており、制御端子付き整
流素子であるトライアツク５の陽極端子であるア
ノードとの制御端子であるゲートとの間に、ゲー
ト電流ピーク値制限用の抵抗とリードスイツチ４
との直列回路を接続して構成されている。

なお、第１図において、トライアツク５のゲー
トと陰極端子であるカソードとの間に接続された
コンデンサは、ノイズによる誤動作防止用のもの
であり、またトライアツク５と並列に接続された
ネオランプである表示灯３と高抵抗値の抵抗との
直列回路は、同状態表示用のものであり、トライ
アツク５のオフにより表示灯３が点灯して回路が
オフ状態にあることを表示するのであるが、点灯
時における表示灯３を流れる電流は、負荷２を作
動させるのに必要な電流値に比べてはるかに小さ
い値となつている。

この第１図に示した回路は、トライアツク５が
オフしている状態では、表示灯３が点灯する程度
の小さい電流が流れている。この状態から、外部
からの指令によりリードスイツチ４をオンさせる
と、このリードスイツチ４を通つてトライアツク
５のゲートにゲート電流が流れ、トライアツク５
はオンし、負荷２に所望の電力を供給し、負荷２
を稼動させる。トライアツク５がオンとなつてい
る状態、すなわちリードスイツチ４がオンしてい
る状態から、外部からの指令によりリードスイツ
チ４をオフすると、トライアツク５のゲート電流
が遮断されるので、トライアツク５はオフし、負
荷２に対する電力の供給は停止して、元の回路オ
フ状態に復帰する。

この従来技術は、普通の電磁リレーや接触器等
に起こる接点の溶着、バウンド、摩耗が全く生じ
ることがなく、同等のリレーに比べてより広い電
圧範囲においても使用できると云う利点を有し、
制御エレメントとしてのリードスイツチは、その
制御信号入力と開閉される出力電力との間に完全
な電気的絶縁性があるので、安定して精度の高い
スイツチ機能を得ることができると云う優れた効
果を発揮するものとなつている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術にあつては、交流
電源１に対して、リードスイツチ４がトライアツ
ク５と並列に接続された状態となつているので、
トライアツク５をオフすべくリードスイツチ４を
オフさせると、交流電源１の電流値の低下に従つ
て、トライアツク５は瞬間的にオフするものの、
回路インダクタンスにより電流に対して電圧が遅
れているので、このオフの瞬間にリードスイツチ
４の両接片間に電源電圧（例えば、工業用一般電
源電圧である200V）に従つた高電圧値であるサ
ージ電圧が直接加わるため、開放された両接片間
に放電が発生する。このリードスイツチ４オフ時
における両接片間に発生する放電は、負荷２がリ
レー等のインダクタンス負荷があり、かつ負荷２
としてのリレーが大型であるほど、回路をオフし
た時の電機子反作用により強力に発生する。

この両接片間の放電によりリードスイツチ４は
電気的に短絡状態となるので、瞬間的にオフした
トライアツク５のゲートに電流が流れ、トライア
ツク５は再びオンする。このトライアツク５のオ
ンによりサージ電圧が吸収されて、リードスイツ
チ４の両接片間に加わる電圧は殆ど零となり、こ
の両接片間の放電が無くなり、これにより両接片
間は電気的に完全に開放状態となるので、トライ
アツク５のゲート電流が零となる。ゲート電流が
零となつた状態で、負荷電流、すなわちトライア
ツク５が開閉制御する回路に流れる電流の値が、
トライアツク５の保持電流以下になると、トライ
アツアツク５は始めて完全なオフ状態となる。

このように、上記した従来技術にあつては、電
源電圧が高く、負荷２のインダクタンスが大きい
と、トライアツク５をオフすべくリードスイツチ
４をオフすると、トライアツク５のオフ→リード
スイツチ４の両接片間の放電発生→トライアツク
５のオン→リードスイツチ４の両接片間の放電の
停止、の順序を経て、再びトラアツク５のオフに
戻ると云うサイクルが繰り返され、これにより負
荷２に不安定な電流が供給されてしまうと云う問
題があつた。

また、リードスイツチ４が、近接スイツチとし
て機能するバイアス磁界を与えたものである場合
には、このバイアス磁界の作用によりリードスイ
ツチ４の両接片間のギヤツプが狭められているの
で、上記した現象が発生し易くなると云う問題が
あつた。

そこで、本考案は、上記従来技術における問題
点を解消すべく考案されたもので、静止スイツチ
として機能する制御端子付き整流素子のオン・オ
フ制御をすべく、この制御端子付き整流素子の制
御端子に接続されたリードスイツチに、オフした
瞬間に高電圧が直接印加されることがないように
することを技術的課題とし、もつてリードスイツ
チのオン・オフによる制御端子付き整流素子のオ
ン・オフ制御を正確にかつ安定して達成すること
を目的とする。

〔課題を解決するたの手段〕

上記技術的課題を解決する本考案の手段は、制
御端子にオン・オフ制御用のリードスイツチの一
方端子を接続した静止スイツチとして機能する制
御端子付き整流素子に施されること、 この制御端子付き整流素子の陽極端子と陰極端
子との間に、定電流ダイオードのオノードを制御
端子付き整流素子の陽極端子に、そして定電圧ダ
イオードのアノードを制御端子付き整流素子の陰
極端子に接続して接続された、定電流ダイオード
と逆姿勢の定電圧ダイオードとの直列回路を有す
ること、 この直列回路の定電圧ダイオードと定電流ダイ
オードとの接続点にリードスイツチの他方端子を
接続すること、 にある。

〔作用〕

定電圧ダイオードは、その両端子間に印加され
る最大電圧を、そのブレイクダウン電圧により一
定値に制限設定するためのものであり、また定電
流ダイオードは、交流電源１の電圧を切替え変更
した場合でも、定電圧を得るための電流（すなわ
ち、漏れ電流）を小さくかつ一定にするためのも
のである。それゆえ、定電圧ダイオードと定電流
ダイオードとを直列接続した接続点は、電流値の
小さい定電圧電源部を形成することになる。

それゆえ、定電圧ダイオードは、そのブレイク
ダウン電圧定格を、オフ状態となつたリードスイ
ツチの両接片間に放電を発生させないと共に、制
御端子付き整流素子をターンオンできる値に設定
し、また定電流ダイオードは、その定格を、定電
圧ダイオードにその定格電流以上の電流が流れな
いようにすると共に、リードスイツチのオフ状態
で、定電圧ダイオードを流れる漏れ電流を、制御
端子付き整流素子をオンさせることのできるゲー
ト電流を得ることができる程度に抑える値に設定
している。

制御端子付き整流素子がオフしている状態で、
外部からの指令によりリードスイツチをオンさせ
ると、このリードスイツチを通して制御端子にト
リガ電流が流入するので、制御端子付き整流素子
はオンし、負荷に電力を供給する。

反対に、制御端子付き整流素子がオンしている
状態で、外部からの指令によりリードスイツチを
オフすると、制御端子付き整流素子は、電源電流
がその保持電流以下になつたところでオフする。

リードスイツチの他方端子は、電流値の小さい
定電圧電源部を形成する定電流ダイオードと定電
圧ダイオードとの接続点に接続されており、この
接続点の電圧値および電流値は、例え制御端子付
き整流素子のターンオフ時であつても、それぞれ
定電圧ダイオードおよび定電流ダイオードにより
設定された値以上となることはなく、このためオ
フしたリードスイツチの両接片間に放電の発生す
る恐れは全くない。

すなわち、リードスイツチのオフにより制御端
子付き整流素子がオフして高電圧のサージ電圧が
回路に発生しても、定電圧ダイオードが定電流ダ
イオードにより保護された状態で、このサージ電
圧を安全に吸収し、もつてオフ状態のリードスイ
ツチの両接片間に放電が発生するのを確実にかつ
安全に防止するのである。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を、第２図を参照しな
がら説明する。

図示実施例は、制御端子付き整流素子としてサ
イリスタ６を使用したので、このサイリスタ６を
交流電源１の電力を全波整流する整流回路９を介
して負荷２に直列接続しており、このサイリスタ
６のアノード・カソード間に、バランス用の抵抗
を並列接続した定電流ダイオード８と逆方向姿勢
となつた定電圧ダイオード７との直列回路を接続
し、サイリスタ６のゲートに一方端子を接続した
リードスイツチ４の他方端子を、定電流ダイオー
ド８と定電圧ダイオード７との接続点に接続した
構成となつている。

すなわち、逆方向姿勢となつた定電圧ダイオー
ド７は、そのカソードをリードスイツチ４の他方
端子に、そしてアノードをサイリスタ６のカソー
ドに接続しており、それゆえリードスイツチ４に
印加される電圧は、定電圧ダイオード７が設定す
る電圧が最大となる。

また、定電流ダイオード８は、定電圧ダイオー
ド７に直列に接続されているので、この定電圧ダ
イオード７に流れる電流値を制限し、定電圧ダイ
オード７を保護している。

第２図図示実施例の場合は、交流電源１の電源
電圧を、100Vと200Vとに共用するようにしたの
で、リードスイツチ４に印加される最大電圧を
100Vとすべく、定電圧ダイオード７はブレイク
ダウン電圧値100Vのものを使用し、定電流ダイ
オード８は、200Vの電源電圧に対応できるよう
に耐圧定格が100Vのものを二つ直列に接続して
いる。

この定電流ダイオード８を通過する電流、すな
わち漏れ電流は、サイリスタ６がオフ状態となつ
ても回路に流れる電流であるので、負荷２を稼働
させることのできる最低電流値よりも、はるかに
小さい値となるように設定することは云うまでも
ない。

なお、サイリスタ６のゲート・カソード間に接
続されたコンデンサと抵抗との並列回路は、ノイ
ズ防止と安定化のためのものであり、また整流回
路９に並列接続されたネオンランプである表示灯
３と抵抗との直列回路は、第１図に示したものと
同じである。

サイリスタ６がオフしている状態で、外部から
の指令によりリードスイツチ４をオンさせると、
定電流ダイオード８を通つて流れている漏れ電流
がリードスイツチ４を通つてサイリスタ６のゲー
トにゲート電流として流入するので、サイリスタ
６はオンして負荷２に交流電源１の電力を供給す
る。

この状態から、外部からの指令によりリードス
イツチ４をオフすると、ゲート電流が遮断される
のでサイリスタ６はトリガ無しの状態となり、こ
のため回路の電流がサイリスタ６の保持電流以下
に低下した時点でオフする。

このサイリスタ６がオフした時点で、サージ電
圧が発生しても、このサージ電圧は定電圧ダイオ
ード７に吸収されて、リードスイツチ４に印加さ
れることがないので、リードスイツチ４の両接片
間に放電が生じるこはない。

第２図図示実施例の場合、制御端子付き整流素
子としてトライアツクよりもゲート感度の高いサ
イリスタ（同じ平均オン電流が3Aであるトライ
アツクとサイリスタとを比較した場合、トライア
ツクのゲートトリガ電流が15mAであるのに対し
てサイリスタのゲートトリガ電流は0.2mAとはる
かに小さい）を使用したので、定電流ダイオード
８を流れる電流、すなわちサイリスタ６のオフ状
態時に回路に流れる漏れ電流を充分に小さくする
ことができ、その分、負荷２の確実で安定したオ
ン・オフ制御を達成することができる。

〔考案の効果〕

本考案は、上記した構成となつているので、以
下に示す効果を奏する。

制御端子付き整流素子の制御端子に接続された
リードスイツチに印加される電圧を、リードスイ
ツチの動作状態変化に関わりなく、定電圧ダイオ
ードにより、オフ状態のリードスイツチの両接片
間に放電の発生しない値に規制設定したので、リ
ードスイツチのオフに従つて、制御端子付き整流
素子を確実にかつ安定してターンオフさせること
ができ、これにより静止スイツチとしての制御端
子付き整流素子のターンオフ時に、負荷に不安定
電流あ流すことを皆無とすることができ、もつて
負荷に不安定動作を生じさせることなしに、負荷
のオン・オフ制御を確実にかつ安定してそして良
好に達成することができる。

交流電源の電圧値に関わりなく、所望する耐圧
定格値のリードスイツチを使用することができる
ので、安価で入手し易いリードスイツチをそのま
ま利用することができ、もつてこの種の静止スイ
ツチを安価に製造することができる。

リードスイツチに印加される最大電圧は、負荷
の種類および容量に関係なしに、定電圧ダイオー
ドにより正確に設定規制することができ、もつて
この種の静止スイツチの適用範囲を大幅に拡大す
ることができる。

定電流ダイオードを定電圧ダイオードと直列接
続したので、定電圧ダイオードを過大電流から保
護し、定電圧ダイオードを安全に作動させること
がてきると共に、回路の漏れ電流を、必要とされ
る最低値に正確に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来例を示す電気回路図である。第
２図は、本考案の一実施例を示す電気回路図であ
る。 符号の説明、１……交流電源、２……負荷、３
……表示灯、４……リードスイツチ、５……トラ
イアツク、６……サイリスタ、７……定電圧ダイ
オード、８……定電流ダイオード、９……整流回
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 制御端子にオン・オフ制御用のリードスイツチ
   の一方端子を接続した静止スイツチとして機能す
   る制御端子付き整流素子において、該制御端子付
   き整流素子の陽極端子と陰極端子との間に、定電
   流ダイオードと逆姿勢の定電圧ダイオードとの直
   列回路を、前記定電流ダイオードのアノードを前
   記制御端子付き整流素子の陽極端子に、そして前
   記定電圧ダイオードのアノードを前記制御端子付
   き整流素子の陰極端子に接続して接続し、前記定
   電圧ダイオードと定電流ダイオードとの接続点に
   前記リードスイツチの他方端子を接続して成るリ
   ードスイツチの高電圧における不安定動作の防止
   回路。