JPS6224522A - ハイブリツドリレ− - Google Patents

ハイブリツドリレ−

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JPS6224522A
JPS6224522A JP16178485A JP16178485A JPS6224522A JP S6224522 A JPS6224522 A JP S6224522A JP 16178485 A JP16178485 A JP 16178485A JP 16178485 A JP16178485 A JP 16178485A JP S6224522 A JPS6224522 A JP S6224522A
Authority
JP
Japan
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relay
contact
zero
load
hybrid
Prior art date
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Pending
Application number
JP16178485A
Other languages
English (en)
Inventor
竹内 博人
正博 菱村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takamisawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Takamisawa Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Takamisawa Electric Co Ltd filed Critical Takamisawa Electric Co Ltd
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Priority to KR8601164A priority patent/KR900000310B1/ko
Priority to EP86102183A priority patent/EP0192258B1/en
Priority to DE8686102183T priority patent/DE3685131D1/de
Publication of JPS6224522A publication Critical patent/JPS6224522A/ja
Priority to US07/075,272 priority patent/US4767944A/en
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、負荷に供給される交流電源のスイッチング制
御を電磁リレーの接点を利用し、かつその接点の開閉を
交流電源のゼロ位相近傍で行うように制御することによ
り、長寿命化を計ったハイブリッドリレーに関するもの
である。
〔従来の技術〕
一般に、交流回路に接続されるモーター、電球および電
磁弁などの負荷の開閉操作には従来より電磁リレーが広
く使用されているが、電磁リレーの接点寿命が問題とな
るような開閉頻度の高い用途に対してはソリッドステー
トリレーが用いられている場合が多い。
第4図は、ゼロクロス機能を有する従来のソリッドステ
ートリレーの回路構成図である。(特公昭59−299
75号公報参照) 第4図において交流電源■には負荷りと、この負荷りを
開閉制御する双方向性サイリスタTRが直列に接続され
ている。
この動作は、制御信号Eを印加することにより双方向性
サイリスタTRの端子Tl、72間の負荷交流電圧をダ
イオ−1−DI〜D4で整流し、発光ダイオードLED
を駆動し、発光ダイオードLEDからで出る光で動作し
ているフォトトランジスタPTのコレクタがハイレベル
となった時、トランジスタTrがオンし、リレーXが駆
動され、その接点XSが動作し、双方向性サイリスクT
Rをオンさせて負荷りに電流を流すと共にこの状態を保
持する。
次に、制御信号Eを取り去るとリレーXに電流が流れな
くなり、その接点XSが復帰し、双方向性サイリスクT
Rがオフし負荷りの電流を遮断スるものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このようなソリッドステートリレーにおいては開閉制御
素子として双方向性サイリスクが用いられているため、
電磁リレーと比較して次の欠点を有している。
(1)双方向性サイリスクの固有特性により双方向性サ
イリスタTRの端子Tl、72間に1〜2■rmsの電
圧降下を生じる。
(21上記の電圧降下分と双方向性サイリスタTRの端
子Tl、72間を流れる負荷電流により双方向性サイリ
スク内部に発生する熱が大である。
(3)発生した熱は放熱の必要があり、そのため外形寸
法の小形化が困難であり、場合によっては放熱板を必要
とする。
(4)双方向性サイリスクを使用しているために高価と
なる。
(5)サージ電圧に弱いため誤動作もしくは破壊し易い
(6)サイリスクを介して負荷に通電中において、常に
ノイズが発生しているため、他の信号回路に影響を与え
ることがある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はこれらの欠点を除去するため、負荷に供給する
交流電源の制御素子として電磁リレーを使用し、その接
点で負荷の開閉を交流電源のゼロ位相近傍で行う制御回
路によってその接点の長寿命化を計り、信頼性の高いハ
イブリットリレーを提供せんとするものである。
〔作用および実施例〕
一般に、電磁リレーにおける接点の消耗量は接点のアー
クエネルギーにほぼ比例し、アークの大部分は接点の開
離時に生ずるため、接点の消耗量に関しては接点の開離
時のアークのみを考慮すればよい。第3図(alは開離
位相の違いによる接点消耗量の変化を示すもので、これ
により電磁リレーの寿命を考えた場合、開離位相と電磁
リレーの接点の寿命回数との関係は第3図(′b)に示
すように、開離位相がπに近づくにつれて接点の寿命が
伸び、交流電源をランダムに開離した場合と同じと考え
られる開離位相π/2に対し、開離位相7/8πは20
倍以上の寿命が得られることがわかる。また、接点の溶
着はランプ、モーター負荷等における突入電流により生
ずることが多く、突入電流ゼロ近傍で投入すれば溶着の
発生を減少することが出来る。さらに接点負荷の開閉時
におけるノイズの発生も減少させることが出来る。
以下、本発明を第1図に示す一実施例に基づき詳細に説
明すると、Aは閉成タイミング制御回路、Bは開Mタイ
ミング制御回路である。Hはハイブリッドリレーを示す
もので前記制御回路A、Bを同時に備え、それぞれの機
能および用途(負荷の大きさ等)に対応し得る構成であ
る。
閉成および開離時におけるゼロクロス位相の検出回路は
、電磁リレーとその接点XS、電流制限抵抗R6、カレ
ントトランスCT、整流ブリッジB1および入力抵抗R
4より構成されている。
閉成タイミング制御回路AはNORゲート回路G1、N
OTゲート回路G2、積分用抵抗R2および積分用コン
デンサC2により構成されておりまた、開離タイミング
制御回路BはNORゲート回路G3.G4、積分用抵抗
R3および積分用コンデンサC3により構成され、その
出力rは前記閉成タイミング回路Aの出力Cと共にNO
Rゲート回路G5の入力端子に接続され、その出力dは
入力抵抗R5を通してトランジスタTrをオンさせ、電
磁リレーXを駆動させてその接点XSの開閉時において
ゼロクロス位相近傍で行えるように制御するものである
また、Dlは逆流防止用ダイオード、D2は逆起電圧防
止用ダイオード、R1は電流制限用抵抗。
C1は充電用コンデンサ、Eは入力電圧、Ll。
L2は負荷、■は交流電源である。
以下、上記のように構成された本発明のハイブリッドリ
レーの動作を第2図に示す波形図を併用して説明する。
初めに閉成時の動作について説明すると、第1図に示す
回路において第2図(a)の交流電源■および負荷L1
が接続されている時、入力電圧Eがゼ、  口ならばハ
イブリッドリレーH内の電磁リレーXおよび閉成タイミ
ング制御回路Aに電圧が供給されていないため電磁リレ
ーXは不動作状態にあり、その接点XSは開離状態にあ
り、負荷りに電流は流れない。
今、入力電圧Eが印加されると、すでに接点XS両端の
電圧により電流制限抵抗R6を通してカレントトランス
CTの2次捲線n2に電流が流れているため、カレント
トランスCTの1次1を線n1に接続されている整流ブ
リッジB1の出力a点に交流電源■のゼロ位相検出パル
スが発生し、これがNORゲート回路G1の入力に加わ
りb点の電圧をローレベルとし、NOTゲート回路G2
によりこの状態を保持させ、積分用コンデンサC2と積
分用抵抗R2が接続されたNORゲート回路G5の一方
の入力C点にb点の電圧波形の立下りを積分した波形を
供給する。一方、NORゲート回路G5のもう一方の入
力fは、NORゲート回路G4の一方の入力に入力電圧
Eが加わっていることによりローレベルとなっているた
め、前記C点における波形の電圧がNORゲート回路G
5の入力でローレベルとなる時間tl後にd点の電圧が
ハイレベルとなり、トラジスタTrがオンすることによ
り電磁リレーXを駆動し、該電磁リレーXの動作時間t
ape後に電磁リレーXの接点XSが閉成することによ
り負荷L1に電流を流す。
この場合、閉成点が交流電源のゼロクロス点となるよう
積分用コンデンサC2と積分用抵抗R2により待ち合わ
せ時間t1を設定する。
次に開離時の動作を説明すると、入力電圧Eが加わって
おり電磁リレーXがすでに動作状態にあって、その接点
XSに第2図(blの交流電流が流れている時に入力電
圧Eを取り去ると、NORゲート回路G4のダイオード
D1のアノード側に接続された一方の入力がローレベル
となる。この時、カレントトランスCTの一次捲線n1
の出力電圧を整流用ブリッジB1で整流することにより
得られる負荷交流電流のゼロクロス信号がNORゲート
回路G3の一方の入力a点に加わると、NORゲート回
路G4の出力e点の電圧がハイレベルとなり、NORゲ
ート回路G3とG4によりこの状態を保持させ積分用コ
ンデンサC3と積分用抵抗R3が接続されたNORゲー
ト回路G5の一方の人力f点にe点の電圧波形を積分し
た信号を供給し、NORゲート回路G5のもう一方の入
力C点はローレベルに保持されているためこの波形の電
圧がNORゲート回路G5の入力でハイレベルとなる時
間t2後にd点の電圧がローレベルとなり、トランジス
タTrがオフし、電磁リレーXの駆動電流を遮断して電
磁リレーXの復帰時間trel後にその接点XSが開離
することにより負荷交流電流を遮断する。このとき開離
点が負荷交流電流のゼロクロス点となるよう積分用コン
デンサc3と積分用抵抗R3により待ち合わせ時間t2
を設定する。
なお、負荷の電源をオフさせるために任意の時に入力電
圧Eが取り去られると、各々のタイミング制御回路およ
び電磁リレーXへの電源供給が断たれるため、目的とす
るゼロ位相での開離が達成できなくなるため、その電源
供給を充電用コンデンサC1の放電作用により保証して
いる。
また、前記の説明においては、電磁リレーXの接点構成
がメーク接点の場合について詳述したが例えば歩行者用
信号機の赤と青の表示切換を行わせるような用途におい
ては、第1図に点線で示すように負荷L2を接続するた
めに接点構成をトランスファー接点とすることが可能で
ある。従って、半導体スイッチング素子で開閉する場合
は切換える負荷の数に対応する数のソリッドステートリ
レーが必要であるが、本発明によれば、負荷が増加して
も接点構成を増加させることで容易に可能となるから、
一つのハイブリッドリレーで達成できるものである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は電磁リレーにより交流電
源のゼロ位相近傍で接点負荷の開閉を行うようにしたた
め、寿命が大幅に伸び、小形で発熱の極めて少なく、耐
サージ性が高く、ノイズの発生が少ない安価なハイブリ
ッドリレーを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第2図(
a)、 (b)は各々上記実施例の閉成タイミング制御
回路と開離タイミング制御回路の動作を説明するための
波形図、第3図(alは開離位相と電磁リレーの接点消
耗量との関係を示すグラフ、第3図(b)は開離位相と
電磁リレーの接点寿命回数との関係を示すグラフ、第4
図は従来のソリッドステートリレーの回路構成図である
。 Aは閉成タイミング制御回路、Bは開離タイミング制御
回路、Eは入力電圧、■は交流電源、Lは負荷、Xは電
磁リレー、XSは電磁リレーの接点、B1はダイオード
ブリッジ、CTはカレントトランス、61〜G5はゲー
ト回路、Di、B2はダイオード、Trはトランジスタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電磁リレーと、その接点と直列に接続した負荷に
    供給される交流電源をゼロクロス位相近傍で前記リレー
    の接点を閉成もしくは開離するタイミング制御回路とを
    具備したハイブリットリレーにおいて、前記負荷および
    交流電源と直列に接続されている二端子から閉成もしく
    は開離時のゼロクロス位相を検出することを特徴とする
    ハイブリッドリレー。
  2. (2)電磁リレーと、その接点と直列に接続した負荷に
    供給される交流電源をゼロクロス位相近傍で前記リレー
    の接点を閉成もしくは開離するタイミング制御回路とを
    具備したハイブリットリレーにおいて、前記リレーの接
    点回路にカレントトランスを配設し、その接点の両端に
    電流制限抵抗と前記カレントトランスの2次捲線とを接
    続し、該カレントトランスの1次捲線に整流ブリッジを
    接続して閉成もしくは開離時のゼロクロス位相を検出す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のハイブ
    リッドリレー。
  3. (3)前記接点構成がメーク接点であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のハイブリッドリレー。
  4. (4)前記接点構成がトランスファ接点であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のハイブリッドリレ
    ー。
JP16178485A 1985-02-20 1985-07-24 ハイブリツドリレ− Pending JPS6224522A (ja)

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JP16178485A JPS6224522A (ja) 1985-07-24 1985-07-24 ハイブリツドリレ−
KR8601164A KR900000310B1 (en) 1985-02-20 1986-02-19 Hybrid relay circuit having electromagnetic relay for switching ac power supply
EP86102183A EP0192258B1 (en) 1985-02-20 1986-02-20 Hybrid relay circuit having electromagnetic relay for switching ac power supply
DE8686102183T DE3685131D1 (de) 1985-02-20 1986-02-20 Hybride relaisschaltung mit elektromagnetischem relais zum schalten einer wechselstromleistungsquelle.
US07/075,272 US4767944A (en) 1985-02-20 1987-07-20 Hybrid relay circuit having electromagnetic relay for switching AC power supply

Applications Claiming Priority (1)

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JP16178485A JPS6224522A (ja) 1985-07-24 1985-07-24 ハイブリツドリレ−

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JP (1) JPS6224522A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5564325A (en) * 1978-11-09 1980-05-15 Honda Motor Co Ltd Device for protecting ac power switch
JPS59186221A (ja) * 1983-04-05 1984-10-23 富士ゼロックス株式会社 リレ−接点の開閉制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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