JPS64911B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は主制御器として用いられる親器と、複
数の端末器として用いられる子器との間で信号伝
送を行なう双方向信号伝送回路に関する。 従来からのいわゆる２線式信号伝送回路では、
子器において親器における制御状態を表示する場
合には、子器から親器に操作信号を伝送し、親器
から子器に表示信号と電源電圧とを送らなければ
ならない。このような双方向信号伝送回路として
は、一般的に親器および子器の双方に、表示部、
操作部、信号発生回路、信号検出回路を設けたい
わゆる搬送方式による伝送回路が用いられてい
る。ところがこのような伝送回路では、部品点数
が多い。一方、双方向信号伝送回路は、配線器具
として用いられるのでスイツチボツクス内に収納
する必要があり、しかも長寿命であることが要求
されるので、部品点数が多いことは不都合であ
る。 本発明は、上述の技術的課題を解決し、部品点
数の少ない簡単な構成で双方向信号伝送回路を実
現することを目的とする。 本発明は、 (a) 交流電源８と負荷６と半導体スイツチング素
子１０との閉回路を構成し、 (b) 半導体スイツチング素子１０は、制御信号発
生回路４５から第１リレースイツチ３２を介し
て制御信号が与えられて点弧され、交流電源８
の各半周期毎に導通角θの制御が行われ、導通
角θは零を超える値であり、 (c) 半導体スイツチング素子１０の両端電圧を整
流・平滑してその直流電圧を第１および第２伝
送ライン３，４の間に与える整流・平滑回路１
５，１７を設け、 (d) 第１および第２伝送ライン３，４の間に子器
２の操作スイツチ５と、親器１の操作スイツチ
７とをそれぞれ接続し、 (e) 子器２で、第１および第２伝送ライン３，４
間には、第１リレースイツチ３２が導通してい
るときにおける整流・平滑回路１５，１７の出
力である電圧VConを超える電圧で、および前
記出力電圧VCon未満でそれぞれ活性化される
第１および第２発光素子４７，５０を接続し、 (f) 親器１で、２巻線ラツチングリレー３３を設
け、この２巻線ラツチングリレー３３の第１リ
レーコイル２９と第２リレーコイル３０の各一
方端子は、第２伝送ライン４に共通に接続さ
れ、第１リレースイツチ３２は第１および第２
リレーコイル２９，３０のいずれか一方の励磁
によつて導通し、いずれか他方の励磁によつて
遮断し、さらに、第２リレースイツチ３１を有
し、第２リレースイツチ３１は、第１伝送ライ
ン３に接続される共通接点３４と、第１および
第２リレーコイル２９，３０の各励磁によつて
共通接点３４とそれぞれ切換わつて導通する第
１および第２個別接点３６，３５を有し、さら
に、 (g) 第１伝送ライン３と第１および第２リレーコ
イル２９，３０の他方端子との間にそれぞれ接
続される第１および第２コンデンサ２１，２４
と、 (h) 第２リレースイツチ３１の共通接点３４に第
１個別接点３６が導通することによつて、第１
コンデンサ２１を放電させかつ第２コンデンサ
２４を充電し、共通接点３４に第２個別接点３
５が導通することによつて第１コンデンサ２１
を充電しかつ第２コンデンサ２４を放電させ、
親器１の操作スイツチ７の導通時に第１および
第２コンデンサ２１，２４の電荷によつて第１
および第２リレーコイル２９，３０をそれぞれ
励磁する回路１８〜２０，２２，２３，３８〜
４１と、 (i) 第１および第２個別接点３６，３５と第２伝
送ライン４との間に接続されて発光表示をする
発光素子２６，２８とを含むことを特徴とする
双方向信号伝送回路である。 以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明の一実施例の電気回路図であ
る。親器１と子器２とは、一対の伝送ライン３，
４を介して接続されており、子器２に備えられた
操作スイツチ５を押圧操作するごとに操作信号が
子器２から親器１に伝送される。親器１は子器２
から入力された操作信号に応じて負荷６を制御す
る。また親器１に備えられた操作スイツチ７を押
圧操作するごとに操作信号が親器１から子器２に
伝送されるとともに負荷６が制御される。 負荷６に接続された交流電源８の電力は、伝送
ライン３およびライン９を介して親器１に与えら
れる。親器１において、伝送ライン３およびライ
ン９間には、トライアツク１０およびダイオード
１１〜１４から成る整流回路１５が並列に設けら
れる。整流回路１５によつて整流された出力はコ
ンデンサ１７によつ平滑されてライン１６に与え
られる。伝送ライン３およびライン１６間には、
比較的大なる抵抗値を有する抵抗１８、ダイオー
ド１９、抵抗２０およびコンデンサ２１から成る
直列回路、ならびに比較的大なる抵抗値を有する
抵抗２２，２３およびコンデンサ２４から成る直
列回路が並列に接続される。ライン１６には、抵
抗２５および発光ダイオード２６から成る直列回
路ならびに抵抗２７および発光ダイオード２８か
ら成る直列回路が接続される。伝送ライン３には
２巻線ラツチングリレー３３のリレースイツチ３
１における共通接点３４が接続される。発光ダイ
オード２６，２８のカソードはリレースイツチ３
１の個別接点３５，３６にそれぞれ接続される。
ダイオード１９、抵抗２０およびコンデンサ２１
から成る直列回路には、抵抗３７が並列に接続さ
れる。 ２巻線ラツチングリレー３３はリレーコイル２
９，３０を有し、リレーコイル２９，３０が励磁
されることにより、リレースイツチ３１，３２の
スイツチング態様が変化する。抵抗２０およびコ
ンデンサ２１の接続点にはダイオード３８および
リレーコイル２９から成る直列回路が接続され、
抵抗２３およびコンデンサ２４の接続点にはダイ
オード３９およびリレーコイル３０から成る直列
回路が接続される。これらの両直列回路は、操作
スイツチ７を介して伝送ライン３に接続される。
また操作スイツチ７および前記両直列回路間には
伝送ライン４が接続される。 ダイオード１９のカソードおよび発光ダイオー
ド２８のカソード間には、ダイオード４０が接続
される。抵抗２２，２３の接続点および発光ダイ
オード２６のカソード間にはダイオード４１が接
続される。また伝送ライン３，４間には比較的小
なる抵抗値を有する抵抗４２とダイオード４３と
から成る直列回路を備えるライン４４が設けられ
る。さらに、トライアツク１０のゲートには、リ
レースイツチ３２を介して制御信号発生回路４５
が接続される。 ２巻線ラツチングリレー３３は、リレーコイル
２９が励磁されたときにリレースイツチ３１の共
通接点３４を個別接点３６に接続するとともに、
リレースイツチ３２を導通する。またリレーコイ
ル３０が励磁されると、リレースイツチ３１の共
通接点３４が個別接点３５に接続するとともに、
リレースイツチ３２が遮断する。したがつて第１
図の状態は、リレーコイル３０が励磁された後の
状態を示す。 子器２において、伝送ライン３，４間には、操
作スイツチ５が接続され、また抵抗４６、発光ダ
イオード４７およびトランジスタ４８から成る直
列回路、ならびに抵抗４９、発光ダイオード５０
およびトランジスタ５１から成る直列回路が並列
に接続される。伝送ライン４およびトランジスタ
４８のベース間には、抵抗５２およびツエナーダ
イオード５３から成る直列回路が接続される。発
光ダイオード４７のアノードおよびトランジスタ
５１のベース間には、ツエナーダイオード５４が
接続される。 第１図に示すように、リレースイツチ３１の共
通接点３４が個別接点３５に導通し、リレースイ
ツチ３２が遮断しているとき、トライアツク１０
は遮断しており、交流電源８の電圧は整流回路１
５で整流され、コンデンサ１７で平滑される。こ
の場合のコンデンサ１７の両端子間電圧をVCoff
として、交流電源８の電圧を100Vとすると、電
圧VCoffはたとえば141Vとなる。 制御信号発生回路４５は第２図１に示すトリガ
パルスを発生しており、リレースイツチ３２が導
通することにより、トライアツク１０のゲートに
トリガパルスが入力され、トライアツク１０は導
通する。応じて負荷６は第２図２に示すように電
力付勢される。トライアツク１０の両端子間電圧
VTは第２図３に示すように導通角θ以外の角度
においてトライアツク１０が遮断している電圧で
ある。この電圧VTは、整流回路１５で整流され
コンデンサ１７が平滑される。このときのコンデ
ンサ１７の両端子間の電圧をVConとする。たと
えば交流電源８の電圧を100Vとすると導通角θ
に応じて電圧VConは数10Vとなる。また、導通
角θを変えることによつて負荷６の電力付勢時間
を変えることができる。 なおツエナーダイオード５３，５４のツエナー
電圧VZ５３，VZ５４は下記のように選ばれる。 VCoff＞VZ５３＞VCon＞VZ５４ 第１図の状態において、電圧VCoffはライン１
６を介して高抵抗値を有する抵抗１８および抵抗
３７によつて分圧され、ダイオード１９および抵
抗２０を介しコンデンサ２１に与えられる。した
がつて、コンデンサ２１は充電される。また、高
抵抗値を有する抵抗２２、ダイオード４１および
リレースイツチ３１を介して電流が伝送ライン３
に流れる。したがつて、コンデンサ２４は充電さ
れない。なお、抵抗１８，２２の抵抗値は消費さ
れる電力を低減するために比較的大に選ばれてい
る。 発光ダイオード２６には、ライン１６→発光ダ
イオード２６→リレースイツチ３１→ライン３の
経路で電流が流れる。したがつて発光ダイオード
２６は発光する。またVCoffは、ライン１６、抵
抗値を有する抵抗４２およびダイオード４３から
成るライン４４ならびに伝送ライン４を介して子
器２に印加される。抵抗４２の抵抗値は低抵抗値
であるので、ライン１６および伝送ライン４間の
電圧差はほとんどない。したがつて伝送ライン
４，３間の電圧はVCoffにほぼ等しい。 子器２において、VCoff＞VZ５３＞VZ５４で
あるのでツエナーダイオード５３，５４はブレー
クダウンする。応じてトランジスタ４８は導通す
る。発光ダイオード４７には、伝送ライン４→抵
抗４６→発光ダイオード４７→トランジスタ４８
→伝送ライン３の経路で電流が流れる。したがつ
て発光ダイオード４７が発光する。なお、トラン
ジスタ４８が導通することによつてツエナーダイ
オード５４のカソードがローレベルとなると、ツ
エナーダイオード５４はブレークダウンをやめ、
応じてトランジスタ５１は導通しない。したがつ
て発光ダイオード５０は発光しない。 まず、操作スイツチ５または操作スイツチ７を
一時的に押出操作すると、伝送ライン３，４が同
電位となり、コンデンサ２１が放電しリレーコイ
ル２９が励磁され、リレースイツチ３１の共通接
点３４が個別接点３６に導通するとともに、リレ
ースイツチ３２が導通する。したがつて、コンデ
ンサ１７の両端子間電圧は前述のVConとなる。 このような状態でライン１６および伝送ライン
３間には、ライン１６→抵抗１８→抵抗３７→伝
送ライン３の経路と、ライン１６→抵抗１８→ダ
イオード１９→ダイオード４０→リレースイツチ
３１→伝送ライン３の経路と、ライン１６→抵抗
２２→抵抗２３→コンデンサ２４→伝送ライン３
の経路と、ライン１６→抵抗２７→発光ダイオー
ド２８→リレースイツチ３１→伝送ライン３の経
路とでそれぞれ電流が流れる。したがつて、負荷
６が電力消勢され、コンデンサ２４は充電され、
発光ダイオード２８が発光する。またコンデンサ
２１は充電されることはない。 伝送ライン４，３間には、ライン１６およびラ
イン４４を介するVConにほぼ等しい電圧が印加
される。子器２において、VZ５３＞VCon＞VZ
５４であるので、ツエナーダイオード５４がブレ
ークダウンし、応じてトランジスタ５１が導通す
る。したがつて、発光ダイオード５０は発光す
る。 次に操作スイツチ５４または操作スイツチ７を
一時的に押圧操作すると、伝送ライン３，４が同
電位となり、コンデンサ２４は放電する。応じて
リレーコイル３０が励磁されリレースイツチ３１
の共通接点３４は個別接点３５に導通するととも
にリレースイツチ３２は遮断する。したがつてコ
ンデンサ１７の端間電圧はVCoffとなる。また発
光ダイオード２６，４７はそれぞれ発光する。さ
らに負荷６は電力消勢される。トライアツク１０
などのような半導体スイツチング素子１０の導通
角θは、前述の第２図に明らかなように零を超え
る値である。抵抗４２は、ライン１６と伝送ライ
ン４との間に介在されており、操作スイツチ５，
７が導通されたときに過大な電流が流れるのを防
ぐためのものであつて、平滑コンデンサ１７の出
力は、実質的に、伝送ライン３，４間に与えられ
ることになる。 上述の実施例では子器２が単一である場合を示
したが、子器は複数であつてもよく、その場合に
子器２と同様の構成を有する各子器を伝送ライン
３，４間に並列に接続すればよい。 以上のように本発明によれば、簡単な構成によ
つて親器および子器間の双方向の信号伝送が可能
となり、従来技術に比べて部品点数が減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気回路図、第２
図は制御信号発生回路４５、トライアツク１０お
よび負荷６に関連する動作を説明するための波形
図である。 １…親器、２…子器、３，４…伝送ライン、
５，７…操作スイツチ、６…負荷、８…交流電
源、１０…トライアツク、１５…整流回路、１７
…コンデンサ、２６，２８，４７，５０…発光ダ
イオード、３１，３２…リレースイツチ、３３…
２巻線ラツチングリレー、４４…ライン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 交流電源８と負荷６と半導体スイツチン
   グ素子１０との閉回路を構成し、 (b) 半導体スイツチング素子１０は、制御信号発
   生回路４５から第１リレースイツチ３２を介し
   て制御信号が与えられて点弧され、交流電源８
   の各半周期毎に導通角θの制御が行われ、導通
   角θは零を超える値であり、 (c) 半導体スイツチング素子１０の両端電圧を整
   流・平滑してその直流電圧を第１および第２伝
   送ライン３，４の間に与える整流・平滑回路１
   ５，１７を設け、 (d) 第１および第２伝送ライン３，４の間に、子
   器２の操作スイツチ５と、親器１の操作スイツ
   チ７とをそれぞれ接続し、 (e) 子器２で、第１および第２伝送ライン３，４
   間には、第１リレースイツチ３２が導通してい
   るときにおける整流・平滑回路１５，１７の出
   力である電圧VConを超える電圧で、および前
   記出力電圧VCon未満で、それぞれ活性化され
   る第１および第２発光素子４７，５０を接続
   し、 (f) 親器１で、２巻線ラツチングリレー３３を設
   け、この２巻線ラツチングリレー３３の第１リ
   レーコイル２９と第２リレーコイル３０の各一
   方端子は、第２伝送ライン４に共通に接続さ
   れ、 第１リレースイツチ３２は、第１および第２
   リレーコイル２９，３０のいずれか一方の励磁
   によつて導通し、いずれか他方の励磁によつて
   遮断し、さらに、 第２リレースイツチ３１を有し、第２リレー
   スイツチ３１は、第１伝送ライン３に接続され
   る共通接点３４と、第１および第２リレーコイ
   ル２９，３０の各励磁によつて共通接点３４と
   それぞれ切換わつて導通する第１および第２個
   別接点３６，３５を有し、さらに、 (g) 第１伝送ライン３と第１および第２リレーコ
   イル２９，３０の他方端子との間にそれぞれ接
   続される第１および第２コンデンサ２１，２４
   と、 (h) 第２リレースイツチ３１の共通接点３４に第
   １個別接点３６が導通することによつて、第１
   コンデンサ２１を放電させかつ第２コンデンサ
   ２４を充電し、共通接点３４に第２個別接点３
   ５が導通することによつて第１コンデンサ２１
   を充電しかつ第２コンデンサ２４を放電させ、
   親器１の操作スイツチ７の導通時に第１および
   第２コンデンサ２１，２４の電荷によつて第１
   および第２リレーコイル２９，３０をそれぞれ
   励磁する回路１８〜２０，２２，２３，３８〜
   ４１と、 (i) 第１および第２個別接点３６，３５と第２伝
   送ライン４との間に接続されて発光表示をする
   第３および第４発光素子２６，２８とを含むこ
   とを特徴とする双方向信号伝送回路。