JPH0715307A - ソリッドステートリレー - Google Patents

ソリッドステートリレー

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Publication number
JPH0715307A
JPH0715307A JP14406193A JP14406193A JPH0715307A JP H0715307 A JPH0715307 A JP H0715307A JP 14406193 A JP14406193 A JP 14406193A JP 14406193 A JP14406193 A JP 14406193A JP H0715307 A JPH0715307 A JP H0715307A
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JP
Japan
Prior art keywords
voltage
turned
emitting element
capacitor
light emitting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP14406193A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Fukumori
稔 福森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP14406193A priority Critical patent/JPH0715307A/ja
Publication of JPH0715307A publication Critical patent/JPH0715307A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】入力電圧が低くくても動作するソリッドステー
トリレーを提供する。 【構成】発光素子1aとフォトトライアック1bとは光
結合される。フォトトライアック1bは、発光素子1a
が発光し、かつゼロクロス検出回路5からゲート電流が
入力されるとオンになる。ゼロクロス検出回路5は、出
力端子10の間の電圧がゼロクロス電圧になったときに
フォトトライアック1bにゲート電流を与える。フォト
トライアック1bがオンになれば、抵抗3の両端に電圧
が生じてトライアック2がオンになる。トライアック2
には抵抗4aとコンデンサ4bとの直列回路であるスナ
バ回路4が並列接続されている。また、出力端子10の
間にはコンデンサ4bの電荷を放電させる抵抗6が接続
される。コンデンサ4bの電荷が抵抗6を通して放電さ
れることによって、出力端子10の間の電圧は印加電圧
の波形に追随して変化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、出力端間に抵抗とコン
デンサとの直列回路であるスナバ回路が接続され、出力
端間の電圧がゼロクロス電圧になるのに同期してオンに
なる主スイッチング素子を備えたソリッドステートリレ
ーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、発光ダイオードのような発光
素子1aと発光素子1aに光結合され補助スイッチング
素子となるフォトトライアック1bとを備える図3に示
すようなソリッドステートリレーが知られている。発光
素子1aには入力制限用の抵抗14が直列接続され、こ
の直列回路の両端は入力端子9にそれぞれ接続されてい
る。フォトトライアック1bの一端には2個の抵抗4
a,15が直列接続され、フォトトライアック1bの他
端には抵抗3が直列接続される。ここに、抵抗15はフ
ォトトライアック1bへの電流を制限するために設けら
れている。フォトトライアック1bと抵抗3,4a,1
5との直列回路は主スイッチング素子となるトライアッ
ク2に並列接続され、トライアック2の両端はそれぞれ
出力端子10に接続されている。また、抵抗4aはコン
デンサ4bと直列接続されてスナバ回路4を構成し、ス
ナバ回路4はトライアック2と並列接続されている。上
記抵抗3はトライアック2のゲートとT1 端子との間に
接続される。ところで、フォトトライアック1bにゲー
ト電流を与えるためのゼロクロス検出回路5が設けられ
ており、ゼロクロス検出回路5では、出力端子10の間
の電圧が規定のゼロクロス電圧になると制御信号を出力
してフォトトライアック1bにゲート電流を与えるよう
になっている。このゼロクロス検出回路5と発光素子1
aとフォトトライアック1bとによってフォトトライア
ックカプラ1が構成される。
【0003】上記構成のソリッドステートリレーを用い
て負荷13を制御する場合に、商用電源のような交流電
源11とダイオード12と負荷13とを直列に接続して
この直列回路を両出力端子10の間に接続することがあ
る。負荷13としては、たとえば、ソレノイドやモータ
を用いるものとする。この場合に以下のように動作す
る。
【0004】すなわち、入力端子9に適宣電圧を印加す
ると発光素子1aが発光し、フォトトライアック1bで
受光される。このとき、フォトトライアック1bにゲー
ト電流が流れていなければフォトトライアック1bはオ
フに保たれている。一方、交流電源11の出力はダイオ
ード12によって半波整流され負荷13を通して出力端
子10間に印加される。ゼロクロス検出回路5では半波
波形のゼロクロス電圧を検出し制御信号をフォトトライ
アック1bのゲートに入力する。このとき、発光素子1
aが点灯していれば抵抗3に電流が流れ、この抵抗3の
両端に電位差が生じる。したがって、トライアック2に
ゲート電流が流れてトライアック2がオンになり、負荷
13に給電されることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成では、交
流電源11をダイオード12で半波整流した波形は図4
に破線で示すような波形になるのであるが、トライアッ
ク2の両端間にスナバ回路4が接続されているものであ
るから、コンデンサ4bの充放電によって出力端子10
の間の電圧V0 は、図4(b)に示すような電圧波形に
なる。入力端子9の間に印加される電圧が十分に高いと
きには、フォトトライアック1bのリーク電流が多くな
るから、コンデンサ4bの電荷がフォトトライアック1
bを通して放電され、交流電源11の半サイクル程度の
時間内で出力端子10の間の電圧をゼロクロス検出回路
5に設定されたゼロクロス電圧Vz以下に下げることが
できる。したがって、交流電源11の1サイクルごとに
フォトトライアック1bにゲート電流を与えることが可
能になり、発光素子1aの点灯・消灯に応じてトライア
ック2をオン・オフさせることができる。
【0006】しかしながら、入力端子9に印加される電
圧が低いときには、フォトトライアック1bのリーク電
流が少なくなり、コンデンサ4bの電荷が十分に放出さ
れないものであるから、出力端子10の間の電圧V0
図4(a)のような電圧波形となってゼロクロス電圧V
zまで下がらず、結果的に、ゼロクロス検出回路5でフ
ォトトライアック1bにゲート電流を与えることができ
なくなって、発光素子1aの点灯・消灯に応じてトライ
アック2をオン・オフさせることができなくなるという
問題が生じる。
【0007】すなわち、上記従来構成では、入力電圧を
高くしなければ正常に動作させることができず、動作感
度が低いという問題を有している。本発明は上記問題点
に鑑みて発明したものであり、低い入力電圧でも正常に
動作するようにして動作感度を高めたソリッドステート
リレーを提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、入力信号に呼応して点灯・消灯する発
光素子と、受光素子に光結合され発光素子からの光を受
光している期間に制御信号が入力されるとオン・オフい
ずれかの状態に反転する補助スイッチング素子と、出力
端間に接続され補助スイッチング素子のオン・オフに応
じてオン・オフされる主スイッチング素子と、抵抗とコ
ンデンサとの直列回路であって主スイッチング素子に並
列接続されたスナバ回路と、出力端間の電圧が規定のゼ
ロクロス電圧になると補助スイッチング素子への制御信
号を発生するゼロクロス検出回路と、少なくとも発光素
子の点灯期間にコンデンサの電荷を放電させる放電回路
とから成ることを特徴とする。
【0009】
【作用】上記構成によれば、少なくとも発光素子の点灯
期間にコンデンサの電荷を放電させる放電回路を挿入し
ていることによって、発光素子が点灯すればスナバ回路
のコンデンサの電荷を放電回路を通して放出することが
でき、外部から印加される電圧変化に対して出力端間の
電圧変化をほぼ追随させることができるのである。した
がって、交流電圧を半波整流した電圧波形が出力端間に
印加されているような状態であっても、スナバ回路のコ
ンデンサの影響をほとんど受けることなくゼロクロス検
出回路では、交流電圧波形の半サイクル程度の時間内に
ゼロクロス電圧を検出して補助スイッチング素子に制御
信号を与えることができるのであって、入力電圧を高め
ることなく主スイッチング素子を確実にオン・オフさせ
ることができるのである。すなわち、入力電圧が低くて
も動作させることができ、動作感度が従来構成よりも高
くなるのである。
【0010】
【実施例】(実施例1)本実施例は、図1に示すよう
に、図3に示した従来構成と基本的には同様の構成を有
しており、出力端子10の間に放電回路としての抵抗6
を接続した点が異なるだけであるから、主として相違点
について説明する。
【0011】図1の構成により、スナバ回路4のコンデ
ンサ4bの電荷は抵抗6を通して放電されることにな
る。したがって、発光素子1aが消灯していて、フォト
トライアック1bがオフである期間には、コンデンサ4
bの電荷が抵抗6を通して放電されることによって、出
力端子10の間に印加されている半波整流波形のうちの
休止期間(電圧が0Vである期間)に、出力端子10の
間の電圧V0 をゼロクロス検出回路5に設定されている
ゼロクロス電圧まで引き下げることができる。したがっ
て、入力電圧が低くフォトトライアック1bでのリーク
電流が少なくても、発光素子1aの点灯・消灯に呼応す
るようにトライアック2をオン・オフさせることがで
き、高感度のソリッドステートリレーを提供できるので
ある。
【0012】(実施例2)本実施例では、出力端子10
の間に抵抗6とMOSFET7aのドレイン−ソース間
との直列回路を接続し、発光素子1aに直列接続された
発光ダイオードなどからなる別の発光素子7bの点灯時
にMOSFET7aをオンにするように駆動している点
が図3に示した従来構成とは相違する。ここに、発光素
子7bは、図示していない受光素子と光結合されてお
り、この受光素子の出力によってMOSFET7aが駆
動されるようになっている。発光素子7bの点灯に応じ
てMOSFET7aをオンにする構成としては周知の構
成を採用することができる。
【0013】本実施例の構成では、抵抗6にMOSFE
T7aを直列接続し、発光素子7aの点灯時にのみMO
SFET7aをオンにするのであって、入力電圧が印加
されていなければ、MOSFET7aがオフになってい
て図3に示した従来構成と同様に、フォトトライアック
1bでのリークがほとんどなく、入力電圧が印加された
ときには抵抗6を通してコンデンサ4bの電荷を放出す
ることによってゼロクロス電圧の検出を可能とすること
ができるのである。すなわち、トライアック2のオフ時
には抵抗6を通して負荷13に電流が流れることがない
ようにし、かつ入力電圧が印加されたときには、入力電
圧が低くてもトライアック2を確実にオンさせるのであ
る。
【0014】なお、上記実施例では、入力電圧の印加時
にフォトトライアック1bおよびトライアック2がオン
になるように構成してあるが、入力電圧の印加時にフォ
トトライアック1bやトライアック2がオフになる構成
であってもよい。また、フォトトライアック1bに代え
てフォトサイリスタなどの他のスイッチング素子を用い
ることも可能であり、トライアック2に代えてサイリス
タなどの他のスイッチング素子を採用することも可能で
ある。
【0015】
【発明の効果】本発明は上述のように、少なくとも発光
素子の点灯期間にコンデンサの電荷を放電させる放電回
路を備えるので、発光素子が点灯するとスナバ回路のコ
ンデンサの電荷を放電回路を通して放出することがで
き、外部から印加される電圧変化に対して出力端間の電
圧変化をほぼ追随させることができるという効果を奏す
る。すなわち、交流電圧を半波整流した電圧波形が出力
端間に印加されているような状態であっても、スナバ回
路のコンデンサの影響をほとんど受けることなくゼロク
ロス検出回路では、交流電圧波形の半サイクル程度の時
間内にゼロクロス電圧を検出して補助スイッチング素子
に制御信号を与えることができるのであって、入力電圧
を高めることなく主スイッチング素子を確実にオン・オ
フさせることができ、その結果、入力電圧が低くても動
作させることができて、動作感度が従来構成よりも高く
なるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1を示す回路図である。
【図2】実施例2を示す回路図である。
【図3】従来例を示す回路図である。
【図4】(a)は従来例の入力電圧が低い状態を示す動
作説明図である。(b)は従来例の入力電圧が高い状態
を示す動作説明図である。
【符号の説明】
1 フォトトライアックカプラ 1a 発光素子 1b フォトトライアック 2 トライアック 3 抵抗 4 スナバ回路 4a 抵抗 4b コンデンサ 5 ゼロクロス検出回路 6 抵抗 7a MOSFET 7b 発光素子 9 入力端子 10 出力端子 11 交流電源 12 ダイオード 13 負荷

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号に呼応して点灯・消灯する発光
    素子と、受光素子に光結合され発光素子からの光を受光
    している期間に制御信号が入力されるとオン・オフいず
    れかの状態に反転する補助スイッチング素子と、出力端
    間に接続され補助スイッチング素子のオン・オフに応じ
    てオン・オフされる主スイッチング素子と、抵抗とコン
    デンサとの直列回路であって主スイッチング素子に並列
    接続されたスナバ回路と、出力端間の電圧が規定のゼロ
    クロス電圧になると補助スイッチング素子への制御信号
    を発生するゼロクロス検出回路と、少なくとも発光素子
    の点灯期間にコンデンサの電荷を放電させる放電回路と
    から成ることを特徴とするソリッドステートリレー。
JP14406193A 1993-06-15 1993-06-15 ソリッドステートリレー Withdrawn JPH0715307A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009028189A1 (ja) * 2007-08-31 2009-03-05 Tkr Corporation ソリッドステートリレー
CN103095262A (zh) * 2011-11-04 2013-05-08 欧姆龙株式会社 固态继电器和负载驱动电路

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Effective date: 20000905