JPS6019395Y2 - 開閉回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、フォトカプラを用いて大電力の開閉を行なう
ようにした開閉回路に関するものである。

さらに詳しくは、フォトカプラの発光素子側の制御用ス
イッチによって、フォトカプラの発光素子側に接続され
たスイッチング素子を制御し、これによって極性を有す
る負荷の大電力の開閉制御を無極性で行なえるようにし
たものである。

従来、制御すべき負荷の使用電力が大きく、その開閉制
御時に大電流が流れるような場合、開閉制御を小さな電
流によって制御するにはレリー回路が用いられていた。

このリレー回路は、機械的制御であるため、その信頼性
に問題があり、かつ消費電力も大きかった。

さらに、負荷回路を接地したり、電源を接続する際、接
続端子の接地極性、電圧が異なる場合は、その極性や電
圧を間違えないように注意して接地しなければならなか
った。

本出願人は、従来の機械的制御に代えて、第１図に示す
ような電子的制御による開閉回路を提案している。

これによって開閉制御の信頼性の向上を図り、かつ消費
電力を小さく腰さらに負荷との接続を無極性で行なうこ
とができる。

すなわち、この第１図の回路において、制御スイッチ１
を閉じると、電源端子子ａから同制御スイッチ１および
抵抗２を介して両フォトカプラ３．４の発光素子５，６
にそれぞれ電流が流れて発光素子５，６が発光する。

すると、両受光素子７．８がそれぞれ動作可能な状態と
なる。

ここで一方の端子９に電源端子子Ｂ２を有する負荷１０
を接続し、他方の端子１１を接地側に接続してあったと
すると、一方の端子９からダイオード１２および一方の
フォトカプラ４の受光素子８を介して他方の端子１１へ
電流が流れ、端子９．１１間を導通する。

反対に一方の端子９と接地側に接続し、他方の端子１１
を負荷１０に接続した場合には、ダイオード１３および
フォトカプラ３の発光素子７を介して端子１１から端子
９へ電流が流れて導通する。

また、制御スイッチ１が開放のときは、フォトカプラ３
，４はいずれも動作しないので端子９゜１１間は非導通
である。

本考案は、第１図の回路を改善して、より大きな電力を
必要とする負荷の開閉を制御できるようにしたものであ
る。

以下、本考案の一実施例を第２図に基づいて説明する。

なお、第１図と同一部分は同一符号とする。

１４．１５はそれぞれ大電流制御用の第１および第２の
スイッチング素子としてのトランジスタで、両トランジ
スタ１４．１５のエミッタはそれぞれ第１および第２の
端子９，１１に接続され、両者のコレクタはそれぞれ逆
電圧阻止用ダイオード１３．１２を介してそれぞれ端子
１１，９に接続されている。

各トランジスタ１４．１５のエミッタとベース間にはそ
れぞれ抵抗１６．１７が挿入され、また、それぞれのベ
ースには、抵抗１８．１９、ダイオード２０．２１を介
して、第１および第２のフォトカプラ３，４．の受光素
子である第１および第２のフォトトランジスタ７．８の
コレクタが接続されている。

フォトトランジスタ７．８のエミッタはそれぞれ前記端
子１１，９に接続されている。

さらにフォトカプラ３，４の発光素子である第１および
第２のフォトダイオード５．６のカソードは互いに接地
され、アノードは抵抗２、制御スイッチ１を介して電源
端子子Ｂ□に接続されている。

つぎに第２図の回路の作用を説明する。

まず第１の場合として第１の端子９に電源端子子Ｂ２を
有する負荷１０を接続し、第２の端子１１を接地側に接
続したものとする。

ここで制御スイッチ１を閉じると、同制御スイッチ１お
よび抵抗２を介してフォトカプラ３，４のフォトダイオ
ード５，６にそれぞれ電流が流れて発光し、フォトトラ
ンジスタ７．８のコレクタ、エミッタ間がともに導通状
態になる。

ところが、第１の端子９が正電位で、第２の端子１１が
接地側に接続されているので、両端子９，１１間の電位
差によって電流が第１の端子９から抵抗１６．１８、ダ
イオード２０、第１のフォトトランジスタ７のコレクタ
、エミッタを通って第２の端子１１へ流れる。

これによって、第１のトランジスタ１４のベース電位が
そのエミッタよりも抵抗１６の電圧降下分だけ下がるの
で、このトランジスタ１４のエミッタ、コレクタ間が導
通する。

従って、負荷１０の電流は第１の端子９からトランジス
タ１４のエミッタ、コレクタ、逆電圧阻止用ダイオード
１３を通って他方の端子１１へ流れて端子９，１１間を
導通する。

このとき第２のトランジスタ１５のエミッタ、ベース間
に挿入されている抵抗１７には電流が流れないので、こ
のトランジスタ１５は非導通状態にある。

つぎに、第２の場合として、第２の端子１１に負荷１０
を接続し、第１の端子９を接地側に接続するものとする
。

すると、前記とは逆に第２のトランジスタ１５のベース
電流が抵抗１９、ダイオード２１および第２のフォトト
ランジスタ８を通して流れて、第２のトランジスタ１５
のエミッタ、コレクタ間は導通し、負荷１０の電流は第
２の端子１１からこのトランジスタ１５のエミッタ、コ
レクタ、逆電圧阻止用ダイオード１２を通って第１の端
子９へ流れて端子１１，９間を導通する。

このとき第１のトランジスタ１４は非導通状態にある。

つぎに制御スイッチ１を開くと、フォトカプラ３．４の
フォトダイオード５，６側に電流が流れなくなるので、
発光が止まり、それぞれのフォトトランジスタ７．８は
非導通状態になる。

したがって、トランジスタ１４．１５はともに非導通状
態となり、端子９，１１のいずれが負荷１０側に接続さ
れ正電位にある場合でも端子９，１１間は非導通状態と
なる。

前記実施例において、スイッチング素子としてＰＮＰ
）ランリスクを用いたが、ＰＮＰトランジスタでもよく
、さらにサイリスクその他の半導体素子を用いることも
でき、要するにフォトカプラによってスイッチング動作
をする回路素子であればよい。

前記実施例では、スイッチング素子として１個のトラン
ジスタを使用したが、さらに大電流を制御するときは、
２個以上をダーリントン接続し、初段のトランジスタを
フォトカプラで制御するようにしてもよい。

本考案は上記のように構成したので、制御スイッチ１を
開閉することによって、フォトカプラ３．４の発光素子
を流れる小さな電流を制御し、これによってスイッチン
グ素子としてのトランジスタ１４．１５を動作して、端
子９，１１に接続される大電力消費の負荷１０の開閉制
御を行なうことができる。

また、電子的開閉制御であるから、従来のリレー回路に
よる機械的開閉制御に比べて動作の信頼性が高く、かつ
消費電力が小さい。

さらに、極性を有する負荷（被制御回路）１０を端子９
，１１に接続する際、その極性に無関係に接続できるの
で、接続が簡単であるとともに接続の誤りによる故障が
生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、フォトカプラを用いた開閉回路の原理的な電
気回路図、第２図は本考案の開閉回路の一実施例を示す
電気回路図である。 １・・・・・・制御スイッチ、２，１６．１７，１８゜
１９・・・・・・抵抗、３，４・・・・・・フォトカプ
ラ、５，６・・・・・・発光素子、７，８・・・・・・
受光素子、９，１１・・・・・・端子、１０・・・・・
・負荷、１２． １３．２０．２１・・・・・・ダイオ
ード、１４，１５・・・・・・トランジスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 フォトカプラの発光素子側により受光素子側を開閉制御
   するようにした開閉回路において、発光素子としてのフ
   ォトダイオードと受光素子としてのフォトトランジスタ
   とをそれぞれ有する第１のフォトカプラと第２のフォト
   カプラと、該第２のフォトカプラのフォトトランジスタ
   のエミッタに接続された第１の端子と、 該第１のフォトカプラのフォトトランジスタのエミッタ
   に接続された第２の端子と、 該第１のフォトカプラのフォトトランジスタのコレクタ
   に抵抗およびダイオードを介してベースが、該第１の端
   子にエミッタが、該第２の端子に逆電圧阻止用ダイオー
   ドを介してコレクタがそれぞれ接続されたスイッチング
   用ｐｎｐ型の第１のトランジスタと、 該第２のフォトカプラのフォトトランジスタのコレクタ
   に抵抗およびダイオードを介してベースが、該第２の端
   子にエミッタが、該第１の端子に逆電圧阻止用ダイオー
   ドを介してコレクタがそれぞれ接続されたスイッチング
   用ｐｎｐ型の第２のトランジスタと、 該第１と第２のトランジスタのエミッタ・ベース間にそ
   れぞれ接続された抵抗と、 からなり、該第１および第２のフォトカプラの両方のフ
   ォトダイオードは同時に発光し、該第１または第２のト
   ランジスタの何れか一方が導通することにより、該第１
   および第２の端子間に接続される極性を有する被制御回
   路としての負荷の極性を該第１および第２の端子間で無
   極性とした開閉回路。