JPS59221929A - リレ−駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、交流電力によって直流動作型リレーを駆動す
るためのリレー駆動回路に関する。

背景技術 第１図は、典型的な先行技術を示す。交流電源１からの
交流電力は、スイッチ２から整流回路３を介して流れ、
１盲流に変換される。この整流回路３からの出力は、抵
抗５からトランジスタ９のベースに流れ、これによって
トランジスタ９が導通する。そのためコンデンサ１２け
ダイオード１１を介して充電されるとともに直流動作型
リレー１４が励磁される。

スイッチ２が遮断されると、トランジスタ９が遮断され
、これによってコンデンサ１２がリレー］４によって放
電され、リレー１４は遮断する。

ツェナダイオードｌ０１ｄ’、）ランジスタ９のベース
電圧がそのプレークダクン電圧以上になるとプレークダ
クンする。これによってトランジスタ９が遮断する。し
たがってトランジスタ９のベース電圧は、ツェナダイオ
ード１０のブレークダウン電圧に制限され、コンデン−
７１２の電位もまた一定に制限される。こうしてリレー
１４に過大な電圧が印加されないようにされる。

トランジスタ８０ベースには、抵抗６．７によって分圧
された電圧が与えられる。したがって整　　　１流回路
３からの出力が予め定めたＩ′Ｉａを超えたとき、トラ
ンジスタ８が導通する。これによってトランジスタ９が
遮断する。このようにしてトランジスタ９は、交流電源
ｌの各半固期ごとにその電圧の絶対値が分圧抵抗６．７
によって定められる′Ｃ庄以上のときに遮断し、いわば
チョッピング効果が達成される。こうしてトランジスタ
９において消費される電力を制限することができる。半
導体スイッチング素子ＺＮＲけ、交流電源１側からサー
ジ′亀王が印加されたとき、その過大な電圧を吸収し、
それ以後の回路素子を保護する。

このような先行技術では、サージ電圧が印加されたとき
、トランジスタ８が導通し、したがってトランジスタ９
が遮断する。そのためトランジスタ９のコレクタ、エミ
ッタ間の耐電圧は、半導体スイッチング素子Ｚ、ＮＲの
ブレークダウンスル電圧たとえば１キロボルト程度でな
ければならなくなる。

目　　的 本発明の目的は、耐電圧が低下された回路素子を用いて
実現することができるリレ−１駆動回路を提供すること
である。

実施例 第２図は、本発明の一実施例の電気回路図である。この
実施例では、交流電源１からの電力はスイッチ２を介し
てダイオード２１によって整流され、抵抗４およびトラ
ンジスタ９から、さらにダイオ−ｒｌｌを介して、コン
デンサ１２を充電するとともに、直流動作型リレー１４
に与えられる。

トランジスタ９０ベースには、トランジスタ１６が接続
されている。トランジスタ１６のベースには、抵抗６，
７によって分圧された電圧が与えられる。抵抗７には、
トランジスタ２２が並列に接続されており、このトラン
ジスタ２２０ペースには、抵抗２８．２４によって分圧
された電圧が与えられる。コンデンサ１２には、並列に
ツェナダイオード２５が接続される。池の構成は第１図
の先行技術と同様であり、対応する部分には同一の参照
符を付す。

第３図を参照して、交流電源１からのピーク値ｖ１を有
する電圧が与えられるとき、トランジスタ１６は分圧抵
抗６．７によっＣ定められｆｃ電圧ｖ２未満において遮
断している。したがってトランジスタ９は、この電圧ｖ
２未嵩である範囲において導通する。こうしてリレー１
４がＵｌ磁されることになる。電源電圧が′ｌ−１ｆＩ
ＥｉＥＶ２以上であるときには、トランジスタ９は遮断
している。したがつ°Ｃトランジスタ９による電力の消
費が防がれる。

半導体スイッチング素子ＺＮＲのブレークダウン電圧を
超えるサージ電圧が交流電＃１側から印加されると、そ
れまで遮（斬していたトランジスタ２２が導Ｊｍする。

そのためトランジスタ１６が遮断し、これによってトラ
ンジスタ９が導通する。

こうしてサージ電圧は、抵抗４とトランジスタ９とダイ
オード１１とコンデンサ１２とによって構成される直列
回路に与えられることになり、抵抗４とコンデンサ１２
との時定数を適切な値に選ぶことによって、たとえば約
１００マイクロ秒程度のサージ電圧の大部分が抵抗４に
印加されることがｏｒ能になる。これによってトランジ
スタ９およびそれ以降の回路素子の耐電圧を低下するこ
とができる。

ツェナダイオード２５はリレー１４に過大な電圧が印加
されることを確実に防ぐ。

コンデンサ１２の容量を大きくするこ、！：によって、
ダイオード２１による半波整流が可能となるけれども、
ダイオード２１に代えて全波整流回路を用いるようにし
てもよい。

第４図は、本光明の池の実施例の電気回路図である。こ
の実施例では、トランジスタ９のベースには抵抗３２と
トランジスタ３１との直列回路が接続されており、トラ
ンジスタ３１０ベースには抵抗８８．３４によって分圧
された電圧が与えられる。交流電源１の電源電圧が抵抗
８８．３４によって定められた電圧に対応する値未満で
は、トランジスタ３１を遮断しており、したがってトラ
ンジスタ９が導通する。交流電源ｌの電圧が前記予め定
めた値以上であるとき、トランジスタ９は遮断し、これ
によっていわゆるチョッピング作用カ行なわれ、トラン
ジスタ９の電力消費が防がれる。

サージ電圧が印加されたときには、トランジスタ３１は
導通し、これによってトランジスタ９が遮断するけれど
も、このトランジスタ３１の導通によって抵抗８２には
電流１３５が流れる。サージ電圧は、たとえば１キロボ
ルト程度以上である。

したがってこの電流ｌ８５Ｆｉ大きい。これによってト
ランジスタ９のベース電圧は高くなり、トランジスタ９
は導通する。サージ電圧は抵抗４に大部分を分担させる
ようにし、これによってトランジスタ９およびそれ以降
の回路素子の耐電圧を低下することができる。

第５図は、本発明のさらに池の実施例の電気回路図であ
る。この実施例は第４図に示された実施例に類似し、対
応する部分には同一の参照符を付す。この実施例では、
抵抗５に直列にツェナダイオ−Ｆ：４１が接続されてお
り、これによって交流電源１の？［Ｅが小さいときにツ
ェナダイオード４１を遮断しておき、応じてトランジス
タ９を遮断する。これによってリレー１４を確実に消磁
することができる。トランジスタ１１と分圧抵抗８８゜
３４の接続点との間には、抵抗４２とツェナダイオード
４３との直列回路が接続される。これにょつてリレー１
４に過大な電圧が余生したときツェナダイオ−）４３を
ブレークダウンし、トランジスタ３Ｉを導通させ、応じ
てトランジスタ９を遮断することができる。こうしてリ
レー１４を保護することが可能となる。その池の図示は
第４図示の実施例と同様である。

第６図は、本発明の能の実施例の電気回路図である。萌
述の実施例に類似する部分には、同一の参照符を付す。

トランジスタ９０ベースにはトランジスタ５１が接続さ
れており、このトランジスタ５１に関連してツェナダイ
オード５２、抵抗５８１５４、トランジスタ５５．５６
、分圧抵抗５７．５８が接続される。さらにまたトラン
ジスタ５５に関連して分圧抵抗５９，６０、ダイオード
６１％ｍ抗６２．６８およびコンデンサ６４が接続され
ている。

交流電源ｌの電圧が小さいとき、抵抗５９．６０の働き
によってトランジスタ５５は遮断している。したがって
、ツェナダイオード５２はブレークダウンし、トランジ
スタ５１が導通する。これによって、トランジスタ９が
遮断しリレー１４は確実に消磁されている。交流電源１
の電源電圧が上昇するとき、トランジスタ５５はツェナ
ダイオード６５のブレークダウンによって導通する。し
たがってトランジスタ５１が遮断し、トランジスタ９が
導通する。こうしてリレー１４が励磁される。電源電圧
がさらに上昇すると、抵抗５３．５４の分圧電圧に応じ
てツェナダイオード５２がブレークダウンしてトランジ
スタ５１が導通する。

これによってトランジスタ９が遮断して、いわゆるチョ
ッピング作用が達成される。

サージ電圧が印加されるとトランジスタ５６が導面する
。これによってトランジスタＴ２が遮断し、トランジス
タ９は導通する。こうしてサージ電圧の大部分を抵抗４
に負担させることが川船である。

第７図は、本発明の他の実施例の電気回路図であり、こ
の実施例は第６図の実施例に類似する。

注目すべきはトランジスタ５１０ベースは抵抗５３．５
４の接続点Ｖζ接続されており、トランジスタ９のベー
スには抵抗７１とダイオード７２との１頁列回路が接続
されている。ダイオード７２にはトランジスタ５１が並
列に接続される。サージ電圧が印加されたときには、ト
ランジスタ５５が前述のように導通する。これによって
トランジスタ５１が導通する。これＫよってトランジス
タ９０ベース電圧が上昇し、トランジスタ９が導通する
。

こうしてサージ電圧の大部分を抵抗４に分担させること
ができる。

第８図は、本発明の池の実施例の電気回路図である。こ
の実施例では抵抗５９，６０の分圧電圧は抵抗８１η）
らトランジスタ８２０ベースに与えられる。このトラン
ジスタ８２に関連して抵抗８３おヨヒツエナダイオード
８４が接続されている。

ツェナダイオード８４には、並列にトランジスタ８５が
接続される。トランジスタ８５に関連してトランジスタ
８６、抵抗８７．８８およびトランジスタ８９が接続さ
れる。

この実施例もまた、前述の第６図示の実施例に類似する
。抵抗５９．６０によって電源電圧を分圧し、その電源
電圧が小さいときにはトランジスタ８２が遮断し、トラ
ンジスタ８６が遮断し、これによってトランジスタ８５
．８９が遮断する。

そのためリレー１４が遮断している。電源電圧がさらに
上昇すると、トランジスタ８２が導通する。

そのためトランジスタ８６，８５．８９が導通し、リレ
ー１４が励磁される。電源電圧が下降していくトキ、ト
ランジスタ８２が遮断し、これによってトランジスタ８
６，８５および８９が遮断し、リレー】４が遮断する。

トランジスタ８５に並列に接続されているツェナダイオ
ード８４はトランジスタ８５０オン・オフ動作によって
トランジスタ８８０オン・オフ動作レベルを父える。こ
れによって電源電圧の上昇時と下降時におけるリレー１
４とヒステリシス動作を達成する。

第９図は、本発明の池の実施例の電気回路図であり、こ
の実施例は第８図示の実施例に類似し、対応する部分に
は同一の参照符を１寸す。この実施例では、サージ電圧
が印加されるときの対策として抵抗９２．９Ｂ、９４；
９６，９７およびトランジスタ９８が設けられている。

サージ電圧が印加されたとき、トランジスタ９８は導１
通し、これによってトランジスタ５１が遮断し、応じて
トランジスタ９を導通させる。こうしてサージ電圧の大
部分を抵抗４に分担させることができる。

交流電源１の電源電圧が低い範囲でトランジスタ９を導
面し、高い範囲においてトランジスタ９を遮断するため
のいわゆるチョッピング動作につイテ述へる。ｉ抗１０
８，１０９によってコンデンサ１２の充電電圧を分圧し
、このコンデンサ１２の電圧が上昇したとき、ツェナダ
イオード１０４．１０５のプレークダクン電圧である電
圧Ｖａ（第１０図参照）においてトランジスタ１０６が
導通する。これによってトランジスタ１００が導通シ、
トランジスタ５１が導通する。応じてトランジスタ９が
遮断する。

トランジスタ９が遮断することによって、コンデンサ１
２Ｆｉリレー１４によって放電され、その充電電圧が下
降する。このときトランジスタ１００は導通しており、
応じてトランジスタ１０８が導通している。したがって
コンデンサ１２の充電電圧が下降してゆくとき、ツェナ
ダイオード１０４のブレーク電圧に依存した電圧ｖｐに
なると、トランジスタ１０６は遮断し、これによってト
ランジスタ１００が遮断する。これによってトランジス
タ５１が遮断し、トランジスＩ９が導通する。

こうしてコンデンサ２２が充電される。トランジスタ１
００が遮断することによって、トランジスタ１０３が遮
断し、したがってトランジスタ１０６．９は電源電圧が
ツェナダイオ−１″１０４，１０５によって定められた
対応した電圧Ｖａ　Ｖｃなったとき導通することになる
。このようにして、第１Ｏ図に示されるようにトランジ
スタ９のヒステリシス動作が行なわれる。

こうして第９図の実施例では、コンデンサ１２の充電電
圧に応じてトランジスタ９の制御が行なわれるので、交
流電源の投入時などにおいて効率良くトランジスタ９を
制御して、そのトランジスタ９による″電力消費を低減
することができる。

効果 以上のように本発明によれば、サージ電圧が印加された
ときにはスイッチング回路のスイッチング素子を導通さ
せ、これによってそのスイッチング素子に直列に接続さ
れている抵抗にサージ電圧の大部分を分担させることが
でき、これによって後続の回路素子の耐電圧を低下する
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術の電気回路図、＠２図は本発明の一実
施例の電気回路図、第３図は第２図示の実施例の動作を
説明するための波形図、第４図〜第９図は池の各実施例
の電気回路図、第１０図は第９図示の実施例の動作を説
明するための図である。 １・・・交流電源、２・・・余波整流回路、８，９，１
６．２２，８１，５］、５５，５６，８２，８５゜８６
．８９，９８，１００，１０８，１０６・・・トランジ
スタ、１４・・・リレー 代理人　　　弁理士　西教圭一部 手　　続　　補　　正　　書 昭和５９年５月９日 １、事件の表示 特願昭５８−９７４５５ ２、発明の名称 リレー駆動回路 ３、Ｆｉｌｉ正をする者 事件との関係　　　出願人 住所 名　称　（５８３）松下電工株式会社 代表者 ４、代理人 住　所　大阪市西区西本町１丁目１３番３８号新興産ビ
ル国際置ＥＸ　０５２５−５９８５　　ＩＭＴＡＰＴ　
Ｊ国際　Ｊ＝”ＡＸ　（］１［＆Ｇ１１（０６）５３８
−０２４７明細書の発明の詳細な説明の欄、図面の簡単
な説明の欄および図面 ７、補正の内容 （１）明細書第９頁第１８行目において「トランジスタ
１１」とあるを「ダイオード１１」に訂正する。 （２）明細書第１１頁第１３行目において［トランジス
タＴｊＪとあるを「トランジスタ５２」に訂正する。 （３）明細書第１２頁第１行目および第２行目において
「ダイオード７２」とあるを「ツェナダイオード７２」
に訂正する。 （４）明細書第１３頁第１２行目〜第１３行目において
「トランジスタ８３」とあるを「トランジスタ８２」に
訂正する。 （５）明細書第１３頁第１４行目〜第１５行目　　　：
において「リレー１４と」とあるを「リレー１４の」に
訂正する。 （６）明細書第１５頁第３行目において「電圧ＶｐＪと
あるを「電圧ＶｂＪに訂正する。 （７）明細書第１５頁第９行目〜第１０行目を下記のと
おりに訂正する。 記 り１０３が遮断し、したがってトランジスタ１０６．５
１はコンデンサ１２の充電電圧がツェナダイオード１０
４．１ （８）明細書第１５頁第１２行目を下記のとおシに訂正
する。 記 たとき導通し、トランジスタ９が遮断子ることになる。 このようにして、第 （９）明細書第１６頁第１５゛行目において「２・・・
全波整流回路」とあるを「３・・・全波整流回路」に訂
正する。 （１０）図面の第４図を別紙のとおりに訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１１交流電力を整流して直流動作型リレーを駆動する
   リレー駆動回路に放て、前記整流回路と１頁流動作型リ
   レーとの間にコンデンサを挿入してその放電によって整
   流波形の下位点での補償用の電流を供給し、更に前記整
   流回路と補償電流供給用コンデンサとの間に挿入された
   半導体スイッチング素子より成る２つの機能を有するス
   イッチング回路であって、その１つの機能は前記コンデ
   ンサへの放電電流および直流動作型リレーへの制御１１
   電流を供給するものと、能の１つの機能は交流ｆ［力と
   してヅージ電圧を入力した１祭、スイッチング素子をオ
   ンとしてその高電圧に起因してスイッチング回路から供
   給される過剰電流を抵抗と１ａ記コンデンサとの時定数
   によって制御するものとしたことを特徴としたリレー駆
   動回路。 １２１　［ｉｆｌ記スイッチング回路はその１つの機能
   中において、コンデンサへの充電電流を整流波形の上第
   １項記載のリレー駆動回路。 （３）前記スイッチング回路の′半導体スイッチング素
   子は２個のトランジスタにて構成され、その第１のトラ
   ンジスタは整流波形の上位点におけるベース電位の上昇
   によってオン動作し、第２のトランジスタはその第１の
   トランジスタのオン動作による自己のベース電位の降下
   によってオフ動作してスイッチング回路からの電流供給
   を停止し、且つ第１のトランジスタは整流波形の下位点
   におけるベース電位の降下によってオフ動作し、第２の
   トランジスタはその第１のトランジスタのオフ動作に移
   行する間のベース電位の上昇に伴ってオン動作に移行す
   るとともに、コンデンサへの充電電流の供給を行なうこ
   とを特徴とする特許請求の範囲ｗｊ１項記載のリレー駆
   動回路。 （４）前記スイッチング回路における２個のトランジス
   タは各々ベース電圧用の分圧抵抗を有し、且つ整流波形
   の下位点でオン動作する第２のトランジスタのエミッタ
   、コレクタ間にはサージ電圧時のスイッチング回路から
   の供給電流を制御する時定数用の抵抗とコンデンサとを
   接続したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   リレー駆動回路。 （５）前記スイッチング回路における整流波形の上位点
   でオン動作する第１のトランジスタは、サージ電圧時ベ
   ース電位の降下でオフ動作するための第８のトランジス
   タにて制御されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のリレー駆動回路。