JPH11306943A - リレー駆動回路 - Google Patents

リレー駆動回路

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JPH11306943A
JPH11306943A JP10914798A JP10914798A JPH11306943A JP H11306943 A JPH11306943 A JP H11306943A JP 10914798 A JP10914798 A JP 10914798A JP 10914798 A JP10914798 A JP 10914798A JP H11306943 A JPH11306943 A JP H11306943A
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JP
Japan
Prior art keywords
voltage
relay
relay drive
drive circuit
vcc
Prior art date
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Pending
Application number
JP10914798A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Sakai
秀樹 酒井
Hidesato Horii
秀聡 堀井
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Hanshin Electric Co Ltd
Original Assignee
Hanshin Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無駄な電力消費を抑え、低消費電力でのリレ
ー駆動保持を可能とする。 【解決手段】 この発明のリレー駆動回路10は、半導
体スイッチング素子11をオンしたときのコレクタ電流
Icaによりコイル部12に動作電圧以上の電圧を印加
しリレーにオン動作を行わせるリレー駆動回路であっ
て、リレーのオン動作後そのオン状態を保持する場合の
コイル部12への印加電圧が動作電圧以下、復帰電圧以
上となるように回路構成した、ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体スイッチ
ング素子をオンしたときのコレクタ電流によりコイル部
に動作電圧以上の電圧を印加しリレーにオン動作を行わ
せるリレー駆動回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来のリレー駆動回路の構成例を
示す図であり、図8は図7のリレー駆動回路における各
種信号のタイムチャートを示し、(a)は制御信号を、
(b)はリレー駆動電圧をそれぞれ示している。図7に
おいて、従来のリレー駆動回路100は、半導体スイッ
チング素子101のエミッタEをアースに接続し、また
コレクタCをリレー(図示省略)のコイル部102を介
して電源(図示省略)に接続し、べースBに制御信号S
を入力する構成となっている。
【0003】制御信号Sが立ち上がると半導体スイッチ
ング素子101がオンしてコレクタ電流Icが流れ、そ
れに応じてコイル102両端のリレー駆動電圧VRも、
図8(b)に示すように立上がって電源電圧Vccと等
しくなる。この電源電圧Vccは、動作電圧Vmより大
きく設定してあるので、リレーはオン(駆動)し、その
後も制御信号Sのオンに応じてコレクタ電流Icが流
れ、リレー駆動電圧VRもそのまま電源電圧Vccに保
持されるので、リレーもオン状態(駆動状態)を保持す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のリ
レー駆動回路100では、リレーをオンした電圧Vcc
でオン状態を保持し続けるため、リレーオン中は、その
オン状態を保持するのに最小限必要な復帰電圧Vnを大
きく越えた電圧が印加されることとなり、したがって、
その間のコレクタ電流Ic(=Vcc/コイル102の
直流分抵抗値R102)も必要以上に大きなものとな
り、リレーをオン状態に保持するのに無駄な電力を消費
していた。
【0005】しかも、給湯機などの制御基板には複数の
リレー駆動回路が組み込まれているため、その電力消費
の過剰分はかなりの量となっていた。
【0006】本発明はこのような事情に鑑み提案された
もので、無駄な電力消費を抑え、低消費電力でのリレー
駆動保持を可能とするリレー駆動回路を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明では、半導体スイッチング素子をオンした
ときのコレクタ電流によりコイル部に動作電圧以上の電
圧を印加しリレーにオン動作を行わせるリレー駆動回路
において、上記リレーのオン動作後そのオン状態を保持
する場合のコイル部への印加電圧が動作電圧以下、復帰
電圧以上となるように回路構成した、ことを特徴として
いる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。先ず図1及び図2を用い
て第1の実施形態について説明する。図1はこの発明の
リレー駆動回路の構成を示す図であり、図2は図1のリ
レー駆動回路における各種信号のタイムチャートを示
し、(a)は制御信号を、(b)はベース電圧を、
(c)はリレー駆動電圧をそれぞれ示す。図1におい
て、この発明のリレー駆動回路10には、2個の半導体
スイッチング素子(以下、「スイッチング素子」とい
う)11,14を用いてあり、その2個のスイッチング
素子11,14はNPNデジタルトランジスタである。
【0009】スイッチング素子11は、エミッタEをア
ースに接続し、コレクタCをリレー(図示省略)のコイ
ル部12を介して直流電源(図示省略)に接続し、べー
スBをコンデンサ15を介してマイクロコンピュータ
(図示省略、以下「マイコン」という)に接続してあ
る。一方のスイッチング素子14は、エミッタEをアー
スに接続し、コレクタCを抵抗13を介してスイッチン
グ素子11のコレクタCに接続し、べースBをマイコン
に接続してある。
【0010】上記構成のリレー駆動回路10において、
マイコンから制御信号Sが入力されると、その制御信号
Sの立ち上がりは、コンデンサ15を通してスイッチン
グ素子11をオンさせ、それに応じてコレクタ電流Ic
aが流れ、コイル部12両端のリレー駆動電圧VRも、
図2(c)に示すように立上がって電源電圧Vccと等
しくなる。この電源電圧Vccは、動作電圧Vmより大
きく設定してあるので、リレーはオン(駆動)する。こ
のとき、制御信号Sによりスイッチング素子14もオン
するがスイッチング素子11がオンしているのでリレー
は電源電圧Vccで駆動する。
【0011】リレー駆動後間もなく、一方のスイッチン
グ素子11は、コンデンサ15が介在しているために、
図2(b)に示すようにベース電圧VBが「0」まで下
がり、したがってオフするが、他方のスイッチング素子
14がオンしているので、それに応じてコレクタ電流I
cbが流れる。このコレクタ電流Icbにより、コイル
部12両端のリレー駆動電圧VRは、次式(1)で表さ
れるリレー保持電圧VR1となる。 VR1=Vcc×R12/(R12+R13) ・・・・・(1) ここで、R12:コイル部12の直流分抵抗値 R13:抵抗13の抵抗値
【0012】そして、この実施形態では、リレー保持電
圧VR1が動作電圧Vm以上、復帰電圧Vn以下となる
ように、抵抗13の抵抗値R13を設定している。した
がって、リレー駆動中の保持電圧VR1を従来の保持電
圧Vccに比べてR12/(R12+R13)に抑える
ことができ、低消費電力でのリレー駆動保持が可能とな
る。
【0013】次に、図3及び図4を用いて第2の実施形
態について説明する。図3は第2の実施形態に係るリレ
ー駆動回路の構成を示す図であり、図4は図3のリレー
駆動回路における各種信号のタイムチャートを示し、
(a)は制御信号を、(b)はエミッタ電圧を、(c)
はリレー駆動電圧をそれぞれ示す。
【0014】図3において、この発明のリレー駆動回路
20には、スイッチング素子21としてNPNデジタル
トランジスタを用いてある。
【0015】スイッチング素子21は、エミッタEを、
並列接続の抵抗23とコンデンサ24とを介してアース
に接続し、コレクタCをリレーのコイル部22を介して
直流電源に接続し、べースBをマイコンに接続してあ
る。
【0016】上記構成のリレー駆動回路20において、
マイコンから制御信号Sが入力されると、その制御信号
Sの立ち上がりに応じてスイッチング素子21がオン
し、コレクタ電流Icが流れ、コイル部22両端のリレ
ー駆動電圧VRも、図4(c)に示すように立上がって
電源電圧Vccと等しくなる。この電源電圧Vccは、
動作電圧Vmより大きく設定してあるので、リレーはオ
ン(駆動)する。
【0017】ここで、コイル部22の直流分抵抗値をR
22、抵抗23の抵抗値をR23とすると、リレー駆動
後のエミッタ電圧VEは、図4(b)に示すように、コ
ンデンサ24の充電に伴い、Vcc×R23/(R22
+R23)まで上昇し飽和する。よって、リレー駆動後
コイル部22の両端にかかるリレー駆動電圧VRは、図
4(c)に示すように、Vccから次式(2)で示した
リレー保持電圧VR2まで徐々に下がり、そのリレー保
持電圧VR2で飽和する。 VR2=Vcc−Vcc×R23/(R22+R23) =Vcc×R22/(R22+R23) ・・・・・(2)
【0018】そして、この実施形態では、リレー保持電
圧VR2が動作電圧Vm以上、復帰電圧Vn以下となる
ように、抵抗23の抵抗値R23を設定している。した
がって、リレー駆動中の保持電圧VR2を従来の保持電
圧Vccに比べてR22/(R22+R23)に抑える
ことができ、低消費電力でのリレー駆動保持が可能とな
る。
【0019】次に、図5及び図6を用いて第3の実施形
態について説明する。図5は第3の実施形態に係るリレ
ー駆動回路の構成を示す図であり、図6は図5のリレー
駆動回路における各種信号のタイムチャートを示し、
(a)は制御信号を、(b)はコレクタ電圧を、(c)
はリレー駆動電圧をそれぞれ示す。
【0020】図5において、この発明のリレー駆動回路
30には、スイッチング素子31としてPNPデジタル
トランジスタを用いてある。
【0021】スイッチング素子31は、エミッタEをリ
レーのコイル部32の一端に接続し、コレクタCを直流
電源に接続し、べースBをマイコンに接続してある。そ
して、コイル部32の他端は、並列接続の抵抗33とコ
ンデンサ34とを介してアースに接続してある。
【0022】上記構成のリレー駆動回路30において、
マイコンから入力されている制御信号Sが立ち下がる
と、その立ち下がりに応じてスイッチング素子31がオ
ンし、コレクタ電流Icが流れ、コレクタ電圧VCが、
図6(b)に示すように電源電圧Vccに保持されると
ともに、コイル部32両端のリレー駆動電圧VRも、図
6(c)に示すように立上がって電源電圧Vccと等し
くなる。この電源電圧Vccは、動作電圧Vmより大き
く設定してあるので、リレーはオン(駆動)する。
【0023】ここで、コイル部32の直流分抵抗値をR
32、抵抗33の抵抗値をR33とすると、リレー駆動
後のコンデンサ34は充電されてその両端電圧差分がV
cc×R33/(R32+R33)となり飽和する。よ
って、リレー駆動後コイル部32の両端にかかるリレー
駆動電圧VRは、図6(c)に示すように、Vccから
次式(3)で示したリレー保持電圧VR3まで徐々に下
がり、そのリレー保持電圧VR3で飽和する。 VR3=Vcc−Vcc×R33/(R32+R33) =Vcc×R32/(R32+R33) ・・・・・(3)
【0024】そして、この実施形態では、リレー保持電
圧VR3が動作電圧Vm以上、復帰電圧Vn以下となる
ように、抵抗33の抵抗値R33を設定している。した
がって、リレー駆動中の保持電圧VR3を従来の保持電
圧Vccに比べてR32/(R32+R33)に抑える
ことができ、低消費電力でのリレー駆動保持が可能とな
る。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のリレー
駆動回路によれば、リレーのオン状態を保持する場合の
コイル部への印加電圧が動作電圧以下、復帰電圧以上と
なるように回路構成したので、リレー駆動中の保持電圧
を従来の保持電圧に比べて低く抑えることができ、低消
費電力でのリレー駆動保持が可能となる。
【0026】給湯機などの制御基板には複数のリレー駆
動回路が組み込まれており、それらのリレー駆動保持を
低消費電力で行うことができるので、消費電力の大幅削
減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のリレー駆動回路の構成を示す図であ
る。
【図2】図1のリレー駆動回路における各種信号のタイ
ムチャートを示し、(a)は制御信号を、(b)はベー
ス電圧を、(c)はリレー駆動電圧をそれぞれ示す。
【図3】第2の実施形態に係るリレー駆動回路の構成を
示す図である。
【図4】図3のリレー駆動回路における各種信号のタイ
ムチャートを示し、(a)は制御信号を、(b)はエミ
ッタ電圧を、(c)はリレー駆動電圧をそれぞれ示す。
【図5】第3の実施形態に係るリレー駆動回路の構成を
示す図である。
【図6】図5のリレー駆動回路における各種信号のタイ
ムチャートを示し、(a)は制御信号を、(b)はコレ
クタ電圧を、(c)はリレー駆動電圧をそれぞれ示す。
【図7】従来のリレー駆動回路の構成例を示す図であ
る。
【図8】図7のリレー駆動回路における各種信号のタイ
ムチャートを示し、(a)は制御信号を、(b)はリレ
ー駆動電圧をそれぞれ示す。
【符号の説明】
10,20,30 リレー駆動回路 11,14,21,31 半導体スイッチング素子 12,22,32 リレーのコイル部 13,23,33 抵抗 15,24,34 コンデンサ B ベース C コレクタ E エミッタ S 制御信号 VB ベース電圧 VC コレクタ電圧 VE エミッタ電圧 VR リレー駆動電圧 VR1,VR2,VR3 リレー保持電圧 R12,R22,R32 各コイル部の直流分抵抗値 R13,R23,R33 各抵抗の抵抗値 Ic,Ica,Icb コレクタ電流

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体スイッチング素子をオンしたとき
    のコレクタ電流によりコイル部に動作電圧以上の電圧を
    印加しリレーにオン動作を行わせるリレー駆動回路にお
    いて、 上記リレーのオン動作後そのオン状態を保持する場合の
    コイル部への印加電圧が動作電圧以下、復帰電圧以上と
    なるように回路構成した、 ことを特徴とするリレー駆動回路。
JP10914798A 1998-04-20 1998-04-20 リレー駆動回路 Pending JPH11306943A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5408316B1 (ja) * 2012-09-11 2014-02-05 オムロン株式会社 電磁継電器制御ユニットおよび電磁継電器制御方法

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WO2014041883A1 (ja) 2012-09-11 2014-03-20 オムロン株式会社 電磁継電器制御ユニットおよび電磁継電器制御方法
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19991116