JPH0660949U - リレー接点保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リレーの接点の前段に電力制御回路を設け、リ
レー接点が開閉するときにアークが発生しないよう信号
線の電力を制限し、直流抵抗負荷の場合でもリレーの接
点がアークから保護されるようにしたリレー接点保護回
路を実現する。 【構成】トランスファー型のリレーの共通接点を前段の
増幅器の出力端に接続すると共に、リレーのオフ側接点
を前記増幅器の入力端に接続し、リレーが閉状態の時に
は前記共通接点とオン側接点が接続し前記増幅器に入力
された信号がオン側接点より出力され、リレーが開状態
のときは前記共通接点とオフ側接点とが接続し前記増幅
器の出力電圧がコモンライン電圧になるように構成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、リレー接点の保護に関し、詳しくはアーク発生による接点損傷を防 ぐための保護回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、直流から交流までの信号を増幅して高電圧・大電流で出力する大電 力型の電力増幅器がある。この種の電力増幅器の出力段には通常負荷との接続を オン・オフするリレーが用いられている。 ところで、負荷が直流負荷である場合において、リレーの接点が高電圧・大電 流になっている状態で接点を遮断すると、アークが発生して接点を損傷すること がある。 これを避けるために従来よりアーク・キラーなどの保護回路を設けたり、ある いは大容量のリレーを使用したりしていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、アーク・キラーなどの保護回路では、図２および図３に示すよ うに接点間や負荷間にコンデンサを付加しているため、交流が混在する信号線を 遮断するのには不適当である。

【０００４】 また、この種の電力増幅器では例えば接点電圧１００ボルト（Ｖ）、接点電流 ２アンペア（Ａ）の開閉容量特性を持つ大容量のリレーが必要となるが、そのよ うなリレーは形状が大きくなってしまう。すなわち、図４に示すような開閉容量 特性を持つプリント基板実装用のリレー（例えば、オムロン社製リレーＧ２Ｒ− １−Ｅ：高さ約２６cm、幅約１３cm、奥行き約３０cm）の場合、交流抵抗負荷で は１００Ｖ，２Ａの遮断が可能であるが直流抵抗負荷では遮断が不可能である。 図５に示すような開閉容量特性を持つパワーリレーの場合は直流抵抗負荷であっ ても１００Ｖ，２Ａの遮断が可能であるが、このようなリレー（例えばオムロン 社製ＭＭ形パワーリレー：高さ約７３cm、幅約５０cm、奥行き約６０cm）は経常 が大きくプリント基板実装には適さない。

【０００５】 通常プリント基板に実装する大容量のリレーとしては図４に示すような開閉容 量特性を持つリレーが限度であり、それ以上大きなリレーは実装しないのが普通 である。なお、図４から分かるように、接点の開閉容量は直流抵抗負荷と交流抵 抗負荷とでは桁違いである。直流抵抗負荷の場合、交流電流のようにゼロ点がな いため一度アークが発生するとなかなか消えにくく時間がかかるということが主 因である。

【０００６】 本考案の目的は、このような点に鑑みて、リレーの接点の前段に電力制御回路 を設け、リレー接点が開閉するときにアークが発生しないよう信号線の電力を制 限し、直流抵抗負荷の場合でもリレーの接点がアークから保護されるようにした リレー接点保護回路を実現しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成するために本考案では、トランスファー型のリレーの共 通接点を前段の増幅器の出力端に接続すると共に、リレーのオフ側接点を前記増 幅器の入力端に接続し、リレーが閉状態の時には前記共通接点とオン側接点が接 続され前記増幅器に入力された信号がオン側接点より出力され、リレーが開状態 のときは前記オン側接点と共通接点とは遮断されて前記共通接点とオフ側接点と が接続され、前記増幅器の出力電圧がコモンライン電圧または低電圧になるよう に構成したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

リレーをオン状態にしたときは前段の増幅器経由の入力信号がリレーのオン側 接点から出力されるが、リレーをオフ状態にしたときは、リレーがオフ側接点に 接続して前段の増幅器の出力を強制的にコモンラインの電位まで引き下げる。こ れによりリレーの接点部でのアークの発生を抑えることができる。

【０００９】

【実施例】

以下図面を用いて本考案を詳しく説明する。図１は本考案に係るリレー接点保 護回路の一実施例を示す構成図である。図において、１０は高電圧・大電流型の 反転増幅器、２０はトランスファー形のリレーである。

【００１０】 反転増幅器１０は、演算増幅器１１と入力抵抗１２と帰還抵抗１３から成る。 演算増幅器１１の非反転入力端（＋）はコモンライン（通常０Ｖ）に接続され、 反転入力端（−）には入力抵抗１２を介して入力信号が加えられる。また反転入 力端と出力端の間には帰還抵抗１３が接続されている。なお、入力抵抗１２と帰 還抵抗１３は同じ抵抗値（Ｒ）であって、増幅器１０のゲインは１である。 リレー２０の共通端子２１は増幅器１０の出力端に接続され、またオフ側接点 ２２は演算増幅器１１の反転入力端に接続されている。リレー２０のオン側接点 ２３はこのリレー接点保護回路の出力端となる。

【００１１】 このような構成における動作を次に説明する。リレーが閉状態のときは、リレ ー２０の共通端子２１とオン側接点２３がつながっていて、増幅器１０で反転し た入力信号がそのままリレー２０を経由して出力される。 リレー２０をオフ状態にすると接点がオフ側に接続し、共通端子２１とオフ側 接点２２がつながる。これによりオン側接点２３と増幅器１０とは遮断される。 リレー２０の接点がオフ側に接続されると、演算増幅器１１の入出力間が短絡 し、反転入力端の電位は実質的に非反転入力端の電位と等しくコモンラインの電 位であるから、増幅器１０の出力端は直ちに０Ｖとなり、リレー２０の接点部で のアーク発生を抑えることができる。

【００１２】 このような保護回路を使用すれば、図４に示したような特性のリレーでも、直 流から１０ＭＨｚ程度の交流までの範囲にわたり、１００Ｖ，２Ａをアークの発 生を極力抑えて接点を開閉することができる。 なお、実施例では反転増幅器１０のゲインを１にしたが、本考案はこれに限定 されるものではない。 また、リレーのオフ側接点２２は、コモンライン電位でなくてもよく、適度な 低電位になるようにしたものでもよい。すなわち、リレーがオフ側接点に接続さ れたとき、増幅器の出力が適度の低電圧になるように構成されたものであっても よい。 また、実施例では反転増幅器を用いたが、反転型に限定されるものではない。 さらにまた、実施例ではオフ側接点を増幅器の反転入力端に接続した場合を示し たが、オフ側接点を直接コモンラインに接続した構成でもよい。

【００１３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、リレーを開閉した場合に発生するアーク を容易に抑えることができ、直流抵抗負荷において高電圧・大電流での接点開閉 ができないリレーでも使用可能とすることができる。換言すれば、プリント基板 用の小型のリレーを使っても、直流抵抗負荷時は交流抵抗負荷時と同等の開閉容 量特性で接点を開閉することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るリレー接点保護回路の一実施例を
示す要部構成図である。

【図２】アーク・キラーを用いた従来回路の一例を示す
構成図である。

【図３】アーク・キラーを用いた他の従来回路の一例を
示す構成図である。

【図４】プリント基板用リレーの開閉容量特性を示す特
性図である。

【図５】パワーリレーの開閉容量特性を示す特性図であ
る。

【符号の説明】

１０ 反転増幅器 １１ 演算増幅器 １２ 入力抵抗 １３ 帰還抵抗 ２０ リレー ２１ 共通接点 ２２ オフ側接点 ２３ オン側接点

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】トランスファー型のリレーの共通接点を前
   段の増幅器の出力端に接続すると共に、リレーのオフ側
   接点を前記増幅器の入力端に接続し、 リレーが閉状態の時には前記共通接点とオン側接点が接
   続され前記増幅器に入力された信号がオン側接点より出
   力され、 リレーが開状態のときは前記オン側接点と共通接点とは
   遮断されて前記共通接点とオフ側接点とが接続され、前
   記増幅器の出力電圧がコモンライン電圧または低電圧に
   なるように構成したことを特徴とするリレー接点保護回
   路。