JPS6017958Y2 - ２線式無接点スイツチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、交流電源に直列に接続された負荷を制御す
るための２線式スイッチに関するものである。

２線式無接点スイッチは、交流電源に直列に接続された
負荷に対して直列にサイリスタを挿入し、このサイリス
タを直流回路によって制御するようにした構成を有して
いる。

直流回路に駆動電流を供給する方式として、サイリスタ
をオフのときには抵抗を通して給電し、オンのときには
サイリスクと直列に接続したツェナーダイオードによっ
て所定の電圧を発生させるように構成したものがある。

しかしながらこの方式では、スイッチのオン時の電流が
大きいばあいにはツェナーダイオードに発生する熱が無
視できないほど大きくなる。

またサイリスタと直列に第２のサイリスタを挿入し、こ
の第２のサイリスタのアノード・ゲート間にツェナーダ
イオードを接続して、第１のサイリスタのオン・オフに
かかわりなく第２のす５ｆリスクをオン・オフさせて直
流回路に給電する方式では、発熱の心配はないが、ツェ
ナーダイオードのツェナー電圧がそのまま直流回路との
電源電圧となるので、直流回路の電源電圧と消費電流と
の関係のばらつきを吸収するために、第１のサイリスク
がオフのときに直流回路に給電するための抵抗を小さめ
に設定しておくことが必要となり、オフ時の消費電流が
過度に増大する。

またいずれのばあいもスイッチの動作を表示するための
表示灯を接続するとか不可能であった。

この考案の目的は、スイッチのオン時およびオフともに
直流回路を安定に動作させることができ、またオフ時に
おける消費電流を小さくすることができ、さらにスイッ
チの動作状態を表示しうるようにした２線式の無接点ス
イッチを提供しようとするものである。

この考案の一実施例を図面にしたがって説明する。

第１図においてダイオードブリッジからなる整流回路１
は、端子２を介して図示しない交流電源に接続され、こ
の整流回路１と交流電源との間に、制御すべき負荷（図
示せず）が直列に挿入される。

また整流回路１の出力は、抵抗Ｒ１およびＲ２を介して
、スイッチ動作を行う直流回路３にその駆動電流として
供給される。

ここで抵抗Ｒ１は従来の近接スイッチと同様に、抵抗Ｒ
２に比し高い抵抗値、たとえば抵抗Ｒ２の値が３．９（
ＫΩ〕であれば抵抗Ｒ１は４３〔ＫΩ〕に設定される。

一方、整流回路１の出力端間には、相互に直列に接続さ
れた２個のサイリスタＳＣＲｌおよびＳＣＲ２が挿入さ
れている。

第２のサイリスタＳＣＲ２のアノードおよびゲート間に
はダイオードＤおよびツェナーダイオ−１−’ＺＤが接
続され、このツェナーダイオードのアノードすなわち負
側は抵抗Ｒ４を介して整流回路１の他方の端子に接続さ
れ、ダイオードＤおよびツェナーダイオードｍの接続点
は抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ１の接続点に
接続される。

直流回路３の出力端に接続されたトランジスタＱのコレ
クタは第１のサイリスタＳＣＲｌのゲートに、またエミ
ッタは整流回路１の他方の端子に接続される。

第１のサイリスタ５ＣＲ１のゲートとアノード間には抵
抗Ｒ３が接続される。

第１のサイリスタ５ＣＲ１、第２のサイリスタ５ＣＲ２
、およびダイオードＤとの接続点と、整流回路１の他方
の端子間にはたえば発光ダイオードすなわち発光素子Ｌ
ＥＤが抵抗Ｒ５を介して接続される。

第１のサイリスタＳＣＲｌは、トランジスタＱがオンの
きにはオフ状態に保持されるが、トランジスタＱがオフ
になると、抵抗Ｒ３を介して印加されているゲート電圧
の上昇によってオンになる。

このトランジスタＱは直流回路３のスイッチ動作に対応
した出力を受けて、直流回路３がオンのときにオフ、逆
にオフのときにオンになるように制御され、したがって
第１のサイリスクは、直流回路３のオン、オフに対応し
てオン、オフすることになる。

また第２のサイリスタＳＣＲ２はそのアノードおよびカ
ソード間に電圧が印加されないためオフ状態を保つ。

このときコンデンサＣ１は抵抗Ｒ１を通して充電されて
いる。

今、第１のサイリスタＳＣＲｌのカソードと第２のサイ
リスタ５ＣＲ２のアノードとの接続点をＡとすると、サ
イリスタＳＣＲｌがオンになることによってこの点Ａに
は全波整流された電圧が印加される（第３図くイ〉）。

そして最初の電圧波形において、ダイオードＤおよびツ
ェナーダイオードＺＤを通してサイリスタＳＣＲ２のゲ
ート電位が高まり、この値がダイオードＤの順方向電圧
ＶＤ、ツェナ電圧ＶＺＤおよびサイリスタ５ＣＲ２のゲ
ートおよびカソード間電圧ＥＶＧＫの和に達したき、す
なわち３図の時点ちにおいてサイリスタＳＣＲ２の両端
電圧はそのアノードおよびカソード間順方向電位ＶＡＫ
に低下する（第３図〈口〉）。

このとき直流回路３にはコンデンサＣ１の電圧ＶＣが印
加すれ、これによって駆動電圧の供給を受ける（第３図
くハ〉）。

そして点Ａに次の半波が供給されると、コンデンサＣ１
はダイオードＤを通して充電され、点Ａの電位ＶＡがＶ
Ａ＝ＶＤｆＶＺＤ＋ＶＧＫに達するまで、すなわち時間
ｔ。

−ちにおいて直流回路３にはダイオードＤを通してその
駆動電流が供給され、かつ時点ｔ□において前と同様に
コンデンサＣ１からの電圧の供給を受ける。

なお直流回路３は第３図の時陣１−ｔ２においてサイリ
スタＳＣＲ２のアノードおよびカソード間順方向電圧Ｖ
ＡＫにより作動するものであれば、コンデンサをとくに
必要としない。

しかし第１のサイリスタＳＣＲｉがオンになると、サイ
リスタＳＣＲ２のアノード側の電位が上昇し、またダイ
オードＤおよびツェナーダイオードＺＤを通してサイリ
スタＳＣＲ２のゲート電位が高まり、サイリスタＳＣＲ
２もオンになる。

同時にダイオードＤおよび抵抗Ｒ２を介して直流回路３
に駆動電流が供給される。

そして第１のサイリスタＳＣＲｌがオンになると、発光
素子ＬＥＤに電流が供給されて発光する。

しかしサイリスタＳＣＲｌがオフであれば、ダイオード
Ｄが抵抗Ｒ１から発光素子ＬＥＤに電流が流れるのを阻
止するので、発光素子ＬＥＤは発光しない。

。以上説明したようにこの考案の無接点スイッチにおい
ては、直列に接続された負荷の制御は、直流回路３の動
作に応じてオン、オフする第１のサイリスタ５ＣＲ１と
、この第１のサイリスタ５ＣＲ２とによって行われ、こ
の動作が発光素子ＬＥＤによって表示される。

そして直流回路３に対する給電は、第１のサイリスタＳ
ＣＲｌのオフ時には抵抗Ｒ１を介して、またオン時には
サイリスクＳＣＲｌおよびダイオードＤを通してなされ
るので、従来の回路におけるような発熱あるいは消費電
力の無駄などの不都合は生じない。

第２図に直流回路３の具体的な回路構成の一例を示す。

この直流回路３は、４個のＣＭＯＳインバータ４および
感応コイル５を含む近接スイッチを構成し、感応コイル
５に被検知物体が接近または離間したことを検知して、
トランジスタＱをオンまたはオフにする出力が発生する
。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの考案の一実施例による無接点スイッチの回
路図、第２図は他の実例による無接点スイッチの回路図
、第３図イは点Ａに印加される電圧波形、第３図口は点
Ａにおける電圧波形、第３図ハはコンデンサＣ１の電圧
波形である。 １・・・・・・整流回路、２・・・・・・端子、３・・
・・・・直流回路、４・・・・・・ＣＭＯＳインバータ
、５・・・・・・感応コイル、Ｄ・・・・・・ダイオー
ド、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４、Ｒ５・・・・・・抵抗、
Ｃ１，Ｃ２・・・・・・コンデンサ、ＳＣＲｌ 、 Ｓ
ＣＲ２・・・・・・サイリスタ、ＺＤ・・・・・・ツェ
ナーダイオード、ＬＥＤ・・・・・・発光素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 整流回路の出力端子間に、相互に直列に接続された２個
   のサイリスタからなる直列回路と、上記整流回路の出力
   で駆動される直流回路および抵抗との直列回路をそれぞ
   れ並列に接続するとともに、第１のサイリスタのカソー
   ド側と第２のサイリスタのゲートとの間にダイオードお
   よびツェナーダイオードを接続し、上記ダイオードおよ
   びツェナーダイオード間の接続点を上記直流回路に接続
   し、さらに上記第１のサイリスタのカソードと、上記第
   ２のサイリスクのアノードおよび上記ダイオードとの接
   続点に、上記第２のサイリスタと並列に発光素子を接続
   した２線式無接点スイッチ。