JPS604359Y2 - 双安定リレ−制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は双安定リレーをコンデンサの充放電電流のみで
駆動することにより省電力化を計ったリレー制御回路の
改良に関するものである。

第１図は従来回路を示すもので、双安定リレーの励磁コ
イルＬとコンデンサＣ□との直列回路を、順方向に接続
されたダイオードＤ□と第１のトリガ要素Ａとを介して
電源入力端１，２に接続し、上記ダイオードＤ１と並列
に抵抗Ｒ□を接続すると共に第１のトリガ要素Ａの負荷
側端子ａと電源の他端２との間に抵抗Ｒ２を挿入し、上
記直列回路に並列接続された第２のトリガ要素Ｂを上記
ダイオードＤ□の逆方向電圧によりトリガせしめ、電源
入力端１，２間に接続された分圧抵抗Ｒ３？ Ｒ４の分
圧点を第１のトリガ要素Ａのトリガ端子すに接続したも
のである。

上記従来回路の動作を説明すると、いま電源電圧が上昇
し、第１のトリガ要素Ａが点弧すると、ダイオードＤ□
を通ってコンデンサＣ１が充電され、この充電電流によ
り双安定リレーＬが励磁され接点が反転動作する。

コンデンサＣ□の端子電圧が電源電圧にほぼ等しくなる
と、以後は消費型１流は第１のトリガ要素Ａから抵抗Ｒ
２に流れる微小電流のみとなる。

次に電源電圧が低下すると、第１のトリガ要素Ａは非導
通となり、コンデンサＣ１の電荷が抵抗Ｒ□、Ｒ２およ
びリレーコイルＬを通って微小電流にて放電し、その際
にダイオード°Ｄ１に印加される逆方向電圧により第２
のトリガ要素Ｂがトリガされ、コンデンサＣ□の電荷は
第２のトリガ要素Ｂを通って急激に放電し、リレーＬを
反転させるのである。

各トリガ要素Ａ、 Ｂはそれぞれ互いに相補な２個のト
ランジスタのコレクタとベースを接続したゲートターン
オフ型サイリスタ回路で構成されており、いずれか一方
のゲートエミッタ間を正バイアスすることによりトリガ
されるようになっている。

上記の従来回路は次のような問題点がある。

前述のように抵拐Ｂ２は電源をオフにした当初にコンデ
ンサＣ１の微小放電電流の経路を形成して第２のトリガ
要素Ｂの正バイアスを与える役目と、電源オン状態にお
ける第１のトリガ要素Ａの保持電流を流す役目とを有す
るものである。

ここで電源電圧の低下時に第２のトリガ要素Ｂがターン
オフするのは、−見すると抵抗Ｒ２の値によるものでは
なく、電源電圧とコンデンサＣ１の充電電圧が所定値以
上の差を有することによるものであると錯誤するかも知
れないが、電源電圧とコンデンサＣ１の充電電圧が所定
値以上の差を有していても、抵抗Ｒ２の値が非常に大き
い場合には、トランジスタＴ３のベースエミッタ間に充
分なベース電流が流れないから、第２のトリガ要素Ｂが
ターンオフすることはない。

同様に電源電圧の低下時にトリガ要素Ａがターンオフさ
れるのは、−見すると電源電圧とコンデンサＣ□の充電
電圧とが所定値以上の差を有することに依るものである
と錯誤するかも知れないが、電源電圧とコンデンサＣ工
の充電電圧とが所定値以上の差を有していても、この低
下した電源電圧の下で第１のトリガ要素Ａに充分な保持
電流が流れる程度に抵抗Ｒ２の値が低ければ、第１のト
リガ要素Ａがターンオフされることはない。

すなわち電源電圧の低下時に、第１のトリガ要素Ａがタ
ーンオフ、第２のトリガ要素Ｂがターンオンするのは、
必ずしも電源電圧とコンデンサＣ１の充電電圧とが所定
値以上の差を有することによるものではなくて、むしろ
抵ｗ２の値によって決まることである。

しかして、この抵抗Ｒ２の抵抗値が大きいほど省電力回
路としては望ましいのであるが、−力保持電流は印加電
圧や周囲温度などで変化し易いので、電源電圧の変動に
より抵初只２を流れる電流が第１のトリガ要素Ａの保持
電流以下になり、第１のトリガ要素Ａをターンオフさせ
、その結果第２のトリガ要素Ｂをターンオフしてしまう
おそれがある。

これを防止するためには、抵抗Ｒ２の抵抗値を充分小さ
くしてやる必要があるが、これは省電力化という目的と
相反することになる。

また分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４の値を調整して、比較的低い電
源電圧においても第１のトリガ要素Ａに充分に大きなゲ
ート電流が流れるようにした場合には、抵抗Ｒ２の抵抗
値を比較的大きく設定しても第１のトリガ要素Ａはター
ンオフされにくくなるが、その反面、第１のトリが要素
Ａがターンオンするスレショルドレベルはそれだけ低く
なるという不都合があり、第１のトリガ要素Ａのターン
オンするスレショルドレベルを自由に設定することがで
きないという問題があった。

本考案は上記の問題点を解決することを目的とするもの
である。

第２図は本考案の一実施例の回路図である。

同図の回路にあっては、双安定り【／−の励磁コイルＬ
とコンデンサＣ□との直列回路を、順方向に接続された
ダイオードＤ工と第１のトリガ要素Ａとを介して電源入
力端１，２に接続し、上記ダイオードＤ１と並列に抵抗
Ｒ１を接続すると共に第１のトリガ要素Ａの負荷側端子
ａと電源の他端２との間に抵抗Ｒ２を挿入し、上記直列
回路に並列接続された第２のトリガ要素Ｂを上記ダイオ
ードＤ□の逆方向電圧によりトリガせしめ、電源端子１
゜２間に接続された分圧抵抗Ｒ３，Ｒ，、Ｒ４の直列回
路のううち、抵損Ｂ３と抵抗Ｒ６の接続点を第１のトリ
ガ要素Ａのトリガ端子すに接続腰抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ３と
の接続点と電源入力端２との間にトランジスタＴ、のコ
レクタエミッタ間を接続し、トランジスタＴ５のベース
は抵抗Ｒ６を介して第１のトリガ要素Ａの負荷側端子ａ
に接続しである。

上記第２図実施例回路の動作を説明すると、いま電源電
圧が上昇し、第１のトリガ要素Ａが点弧すると、ダイオ
ードＤ□を通ってコンデンサＣ１が充電され、この充電
電流により双安定リレーＬが励磁され接点が反転動作す
る。

コンデンサＣ１の端子電圧が電源電圧にほぼ等しくなる
と、以後は消費電流は第１のトリガ要素Ａから抵抗Ｒ２
に流れる微小電流のみとなる。

第１のトリガ要素Ａがオンになると、抵抗Ｒ６を介して
トランジスタＴ５にベース電流が流れるので、トランジ
スタＴ５がオンになる。

これによって抵抗Ｒ４は短絡され、抵初Ｂ、の両端電圧
は上昇する。

したがって、一旦ターンオンされたトリガ要素Ａは、ト
ランジスタＴ５の導通により、ゲートバイアス電圧が大
きくなるので、電源電圧が変動しても容易にターンオフ
するおそれがないのである。

これによって抵抗Ｒ２の抵抗値を従来例の場合よりも大
きくすることができ、電源オン時における消費電力を小
さく抑えることができるものである。

なお電源オン時にはトランジスタＴ５のベースバイアス
電流が流れるが、これは無視できる程度であり、また抵
抗Ｒ４が短絡された分の電流増加については、トリガ要
素Ａのゲート電流のオーダーの電流増加であって、抵抗
Ｒ２の抵抗値を増加させることによるトリガ要素Ａの主
電流のオーダーの電流減少に比べれば無視できる程度で
あり、全体として電源オン時の消費電力を小さく抑える
ことができるものである。

次に電源電圧が低下すると、第１のトリガ要素Ａは非導
通となり、コンデンサＣ１の電荷が抵抗Ｒ１，Ｒ２およ
びリレーコイルＬを通って微小電流にて放電し、その際
にダイオードＤ１に印加される逆方向電圧により第２の
トリガ要素Ｂがトリガされ、コンデンサＣ□の電荷は第
２のトリガ要素Ｂを通って急激に放電し、リレーＬを反
転させるのである。

この第１のトリガ要素Ａがオフになる電源電圧は、第１
のトリガ要素Ａがオンになる電源電圧よりもかなり低く
なっている。

これは上述のように第１のトリガ要素Ａがオンである期
間中は、トランジスタＴ、がオンして、第１のトリガ要
素Ａのゲートバイアス電圧が大きくなっているからであ
る。

なお、本実施例にあっては各トリガ要素Ａ、 Ｂは従来
例と同様にそれぞれ互いに相補な２個のトランジスタの
コレクタとベースを接続したゲートターンオフ型サイリ
スタ回路で構成されており、いずれか一方のゲートエミ
ッタ間をバイアスすることによりトリガされるようにな
っている。

第３図は本考案の他の実施例の回路図である。

同図の回路図にあっては、双安定リレーＬコンデンサＣ
１との直列回路を、順方向に接続されたダイオードＤ３
と、同じく順方向に接続されたダイオードＤ１およびＤ
２と、第１のトリガ要素Ａとを介して電源入力端１，２
に接続し、上記ダイオードＤ１およびＤ２にそれぞれ並
列に抵抗Ｂ１およびＲ７を接続すると共に、第１のトリ
ガ要素Ａの負荷側端子ａと電源の他端２との間に抵抗Ｒ
２を挿入し、上記直列回路に並列接続された第２のトリ
ガ要素Ｂを上記ダイオードＤ□の逆方向電圧によりトリ
ガせしめ、電源入力端１，２間に接続された分圧抵抗Ｒ
３、ツェナダイオ−１２１分圧抵抗Ｒ４、ダイオードＤ
３の直列回路のうち、分圧抵抗Ｒ３とツェナダイオード
２との接続点を第１のトリガ要素Ａのトリガ端子すに接
続し、分圧抵抗Ｒ４の両端間に、抵抗Ｂ９を介してトラ
ンジスタＴ５のコレクタエミッタ間を接続し、このトラ
ンジスタＴ５のベースは抵抗Ｒ６を介して第１のトリガ
要素Ａの負荷側端子ａに接続しである。

分圧抵抗Ｒ３の両端間には、雑音電圧による誤動作防止
用コンデンサＣ２が並列的に接続されている。

また第１のトリガ要素ＡにおけるトランジスタＴ２には
、ベースエミッタ間に抵抗Ｒ３が並列的に接続されてい
る。

上記第３図実施例回路の動作を説明すると、いま電源電
圧が上昇し、第１のトリガ要素Ａが点弧すると、ダイオ
ードＤ１．Ｄ２を通ってコンデンサＣ１が充電され、こ
の充電電流により双安定リレーが励磁され接点が反転動
作する。

コンデンサＣ１の端子電圧が電源電圧にほぼ等しくなる
と、以後は消費電流は第１トリガ要素Ａから抵抗Ｒ２に
流れる微小電流のみとなる。

第１のトリガ要素Ａがオンになると、抵抗Ｒ６を介して
トランジスタＴ５にベース電流が流れるので、トランジ
スタＴ５がオンになる。

これによって抵抗Ｒ２の両端に′は抵抗Ｒ０が並列接続
されることになるので、抵抗Ｒ３の両端電圧は上昇する
。

したがって、一旦ターンオフされたトリガ要素Ａは、ト
ランジスタＴ５の導通により、ゲートバイアス電圧が大
きくなるので、電源電圧が変動しても容易にターンオフ
するおそれがないのである。

したがって抵抗Ｒ２の抵抗値を従来例の場合よりも大き
くすることができ、電源オン時における消費電力を小さ
く抑えることができるものである。

なお電源オン時にはトランジスタＴ５のベースバイアス
Ｔｌ流が流れるが、これは無視できる程度であり、また
抵抗Ｒ４に抵抗Ｒ０が並列接続された分の電流増加につ
いては、トリガ要素Ａのゲート電流のオーダーの電流増
加であって、抵抗Ｒ２の抵抗値を増加させることによる
トリガ要素Ａの主電流のオーダーの電流減少に比べれば
無視できる程度であり、全体として電源オン時の消費電
力を小さく抑えるこができるものである。

しかして本実施例にあっては、第２のトリガ要素Ｂの誤
動作を防止する回路を有しているものである。

すなわち、従来例回路では電源の変動によりダイオード
Ｄ□の電源側の電位がコンデンサＣ□の端子電圧より低
くなると、トランジスタＴ３のペースエミッタ間カ正に
バイアスされ、トリガ要素Ｂがターンオンしてしまうお
それがあるので、ダイオードＤ２と抵抗Ｒ７を追加する
ことにより、電源変動分をＲ４とＲ７で分圧し、両抵抗
値を適当に選んで許容変動山内ではトリガ要素Ｂがター
ンオンしないようにしたものである。

またツェナーダイオード２は前段回路の構成により電源
オフ時に電源入力端１，２間に僅かな電圧が残っても完
全にトリガ要素Ａをオフにするためのもので、抵稙Ｂ、
は回路設計上の自由度をもたせるために挿入したもので
ある。

さらに、ダイオードＤ３は逆流防止用であり、電源電圧
を逆方向に印加した場合の回路保護用である。

次に電源電圧が低下すると、第１のトリガ要素Ａは非導
通となり、コンデンサＣ工の電荷が抵抗Ｒ１，Ｒ７，Ｒ
２および双方向リレーＬを通って微小電流にて放電し、
その際にダイオードＤ□に印加される逆方向電圧により
第２トリガ要素Ｂがトリガされ、コンデンサＣ１の電荷
は第２のトリガ要素Ｂを通って急激に放電し、リレーＬ
を反転させるのである。

本考案は成上のように構成されており、電源入力端間に
接続された分圧抵抗の分圧点を第１のトリガ要素のトリ
ガ端子に接続して一方の分圧抵抗の分圧電圧を第１のト
リガ要素のトリガ用電圧とし、他方の分圧抵抗の一部に
並列接続されたトランジスタのベースを第１のトリガ要
素の負荷側端子に抵抗を介して接続したものであるから
、第１のトリガ要素が一旦オンすると、そのゲートバイ
アス電圧は大きくなるものであり、したがって電源電圧
が変動しても第１のトリガ要素が容易にターンオフする
ことはなく、このため第１のトリガ要素の負荷側端子と
電源の他端との間に接続される抵抗の値を従来よりも大
きくすることができ、電源オン時の消費電力を低減する
ことができるという効果がある。

また本考案にあっては、上述のように第１のトリガ要素
が一旦オンすると、分圧抵抗の一部を短絡することによ
り、そのゲートバイアス電圧が大きくなるから、電源電
圧が変動しても第１のトリガ要素が容易にターンオフす
ることはないものであるが、第１のトリガ要素がターン
オンする電圧については電源入力端間に接続された分圧
抵抗の分圧点をどこに設定するかによって定まるので、
第１のトリガ要素がターンオンするスレショルドレベル
については比較的自由に設定することができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路図、第２図は本考案の一実施例の
回路図、第３図は他の実施例の回路図である。 １．２・・・・・・電源入力端、Ａ・・・・・・第１の
トリガ要素、Ｂ・・・・・・第２のトリガ要素、Ｔ１〜
Ｔ５・・・・・・トランジスタ、Ｄ１〜Ｄ３・・・・・
・ダイオード、Ｃ１，Ｃ２・・・・・・コンデンサ、Ｒ
□〜Ｒ９・・・・・・抵抗、Ｌ・・・・・・双安定リレ
ーの励磁コイル、２・・・・・・ツェナーダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 双安定リレーの励磁コイルとコンデンサとの直列回路を
   、順方向に接続されたダイオードと第１のトリガ要素と
   を介して電源入力端に接続し、上記ダイオードに並列に
   抵抗を接続すると共に第１のトリガ要素の負荷側端子と
   電源の他端との間に抵抗を挿入し、上記直列回路に並列
   接続された第２のトリガ要素を上記ダイオードの逆方向
   電圧によりトリガせしめ、電源入力端間に接続された分
   圧抵抗の分圧点を第１のトリガ要素のトリガ端子に接続
   して一方の分圧抵抗の分圧電圧を第１のトリガ要素のト
   リガ用電圧とし、他方の分圧抵抗の一部に並列接続され
   たトランジスタのベースを第１のトリガ要素の負荷側端
   子に抵抗を介して接続して威る双安定リレー制御回路。