TWI598921B - 混合式繼電器 - Google Patents

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三浦啟
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Description

混合式繼電器
本發明係關於具有機械式接點開關與半導體開關之混合式繼電器。
以往，對於照明器具等備有進行反相器控制之反相器電路的負載，為了施行其電力供給與切斷之切換，而使用將機械式接點開關與半導體開關並聯連接構成之混合式繼電器。但是，具有反相器電路的負載，為了將交流電壓轉換成直流電壓而附設有大容量的平流電容器，在將電源從交流電源供應至負載時，有大電流流入此平流電容器。因此，產生往負載的突波電流。尤其，在電源電壓高、高負載的狀況下，流入負載的突波電流較大，連接在負載與交流電源之間的混合式繼電器亦因此突波電流而有大電流流過。
因此，與此種負載連接之混合式繼電器，其在ON時、穩態下係在半導體開關、機械式接點開關之間切換。首先，僅令半導體開關為ON(閉)，使突波電流流到半導體開關後，且供給到負載的電流成為穩態時，令機械式接點開關為ON(閉)(參照專利文獻1)。因為藉由此動作，能夠抑制大電流流到混合式繼電器內之機械式接點開關，故能避免接點對即將接觸前所產生之電弧造成接點熔黏。如此，混合式繼電器為一種具有半導體開關以防止機械式接點開關之接點熔黏的構造，令機械式接點開關為ON，令半導體開關為OFF(開)，並開始對於負載的電力供給。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開平11-238441號公報
此種具有機械式接點開關與半導體開關之混合式繼電器，係如專利文獻1之混合式繼電器，為了防止機械式接點開關之接點熔黏，在電源供給時令半導體開關先ON，在電源阻斷時令半導體開關遲OFF。因此，每次在混合式繼電器的開閉動作時，因為突波電流流到半導體開關，故半導體開關之壽命短於機械式接點開關。在此半導體開關因壽命而短路時，因為半導體開關變成恆常通電狀態，故半導體開關變成高熱，有時成為起火之原因。
本發明有鑒於前述實際情況，目的在於提供能防止半導體開關變成高熱之混合式繼電器。
為達成上述目的，本發明之混合式繼電器，具有：機械式接點開關，藉由驅動部使接點開閉；以及半導體開關，與該機械式接點開關並聯連接；且係由該機械式接點開關之第1供電路、以及該半導體開關之第2供電路並聯連接作為從電源供給到負載之供電路，該混合式繼電器之特徵在於，具有安全電路部，在該半導體開關之溫度達到既定溫度以上時進行供電控制。
又本發明亦包含下者：上述混合式繼電器中，該安全電路部係溫度熔絲，在該半導體開關之溫度達到既定溫度以上時斷線。
又本發明亦包含下者：上述混合式繼電器中，該溫度熔絲係設於該第2供電路上。
又本發明亦包含下者：上述混合式繼電器中，該安全電路部係溫度開關，在該半導體開關之溫度達到既定溫度以上時，令該驅動部動作而使該機械式接點開關之接點閉合。
又本發明亦包含下者：上述混合式繼電器中，該安全電路部包含：溫度感測器，偵測該半導體開關之溫度；以及控制部，在該溫度感測器所偵測的該半導體開關之溫度達到既定溫度以上時，令該驅動部動作而使該機械式接點開關之接點閉合。
又本發明亦包含下者：上述混合式繼電器中，該機械式接點開關包含藉由驅動部使接點開閉之第1、第2機械式接點開關，且係由該第1機械式接點開關之第1供電路、以及該第2機械式接點開關與該半導體開關所串聯連接之第2供電路，並聯構成作為從該電源供給到負載之供電路。
又本發明亦包含下者：上述混合式繼電器中，設有溫度開關，在該半導體開關之溫度達到既定溫度以上時，令該第1機械式接點開關之驅動部動作而使該第1機械式接點開關之接點閉合。
又本發明亦包含下者：上述混合式繼電器中，該安全電路部設置於該半導體開關之封裝體的凸部之頂面。
又本發明亦包含下者：上述混合式繼電器中，該安全電路部係溫度熔絲，且該溫度熔絲的引線端子之一緊密接觸配置於該半導體開關之封裝體的中心。
又本發明亦包含下者：上述混合式繼電器中，更具有通報部，在該半導體開關達到既定溫度以上時向外部通報異常。
上述具有安全電路部之構成，因為在半導體開關達到既定溫度以上之異常溫度時，阻斷供電路，故半導體開關不會更受加熱而燒毀、起火。
上述具有溫度熔絲作為安全電路部之構成，因為在半導體開關達到既定溫度以上之異常溫度時，溫度熔絲斷線並阻斷第2供電路，故半導體開關不會更受加熱而燒毀、起火。
又，上述具有溫度開關作為安全電路部之構成，因為在半導體開關達到既定溫度以上之異常溫度時，藉由溫度開關令構成第1供電路之機械式接點開關的接點強制性閉合，故流到第2供電路之電流量減少。因此，半導體開關不會更受加熱而燒毀、起火。
又，上述具有溫度感測器以及控制部作為安全電路部，其中控制部在此溫度感測器所偵測的半導體開關之溫度達到既定溫度以上時，令構成第1供電路之機械式接點開關的接點閉合，此構成因為在半導體開關達到既定溫度以上之異常溫度時，控制部令構成第1供電路之機械式接點開關的接點強制性閉合，故流到第2供電路的電流量減少。因此，半導體開關不會更受加熱而燒毀、起火。
又，具有通報部之構成，能將半導體開關之壽命通知給使用者。
[實施發明之最佳形態]
以下參照圖式說明實施本發明之混合式繼電器。
(實施形態1)
圖1係顯示實施形態之內部構成的概略電路圖。
此混合式繼電器1如圖1所示，其特徵在於將機械式接點開關12之第1供電路與半導體開關13之第2供電路並聯連接，並於此第2供電路具有溫度熔絲F1作為安全電路部，在半導體開關13之溫度達到既定溫度以上時斷開供電路。
此混合式繼電器1連接在以串聯連接之交流電源2及負載3各自一端之端子10、11，而與交流電源2及負載3形成封閉電路。亦即，電源從交流電源2往負載3之導入及阻斷，係由混合式繼電器1的ON(閉)/OFF(開)所決定。在此，交流電源2係例如100 V的市售電力電源等，負載3係例如包含螢光燈或白熾燈泡之照明器具，或通風扇等。
亦即，此混合式繼電器1具有：端子10，與一端連接在負載3一端的交流電源2之另一端連接；端子11，連接到負載3的另一端；機械式接點開關12及半導體開關13，兩端連接到端子10、11而彼此並聯連接；信號處理電路15。並且此機械式接點開關12具有接點部S1。又，半導體開關13具有雙向閘流體(TRIAC)S2，其與機械式接點開關12藉由兩端連接在端子10、11而和接點部S1並聯連接。並且此信號處理電路15進行機械式接點開關12與半導體開關13分別的ON(閉)/OFF(開)控制。機械式接點開關12係由接點部S1與產生令接點部S1開閉之電磁力的磁線圈L1所構成。磁線圈L1一端施加有電源電位，並且另一端連接到電晶體Tr1的汲極。電晶體Tr1，其基極電極輸入來自信號處理電路15的控制信號且其射極電極接地。如此，藉由信號處理電路15與其連接的電晶體Tr1作為驅動部，進行機械式接點開關12之開閉。
半導體開關13具有雙向閘流體S2以及光閘流體耦合器(photo TRIAC coupler)14。此雙向閘流體S2有一電極經由溫度熔絲F1而連接到端子10，且另一電極連接到端子11。光閘流體耦合器14具有零穿越(ZC)型之光閘流體(photo TRIAC)S3以及對此光閘流體S3照射光信號之發光二極體LD。零穿越型之光閘流體S3連接在雙向閘流體S2另一電極與閘極電極之間。並且此發光二極體LD之陽極電極施加有電源電位，而陰極電極連接有開關元件即npn型電晶體Tr2的汲極電極。又此電晶體Tr2的基極電極輸入來自信號處理電路15的控制信號且射極電極接地。
以下簡單說明混合式繼電器1中，從交流電源2往負載3分別進行導入及阻斷電源時的動作。首先，從交流電源2往負載3導入電源時，從信號處理電路15將控制信號給予電晶體Tr2之基極電極，令電晶體Tr2為導通狀態(ON)。藉此，半導體開關13中，來自發光二極體LD的光信號入射到光閘流體S3，令光閘流體S3為ON。另，光閘流體S3因為具有零穿越功能，故在偵測到來自交流電源2的交流電壓成為中心電壓(基準電壓)時，光閘流體S3為ON。
因為此光閘流體S3之導通使得來自交流電源2的交流電流係流通經由光閘流體S3，故令電流供給到雙向閘流體S2之閘極電極，且光閘流體S3為ON。藉此，因為負載3經由混合式繼電器1內之半導體開關13而與交流電源2電性連接，故交流電源2之電源導入負載3。如此，在令半導體開關13內之雙向閘流體S2為ON，並將來自交流電源2的電源導入負載3後，信號處理電路15將控制信號給予電晶體Tr1之基極電極，令電晶體Tr1為ON，而將驅動電流供給到磁線圈L1。所以，磁線圈L1的電磁力產生，接點部S1成為閉(ON)狀態。
並且，開始進行交流電源2經由此機械式接點開關12之接點部S1往負載3的電力供給時，為了阻斷半導體開關13之中的供電路，信號處理電路15令電晶體Tr2為不導通狀態(OFF)，停止朝向發光二極體LD之電流供給。因此，因為發光二極體LD的發光動作停止，朝光閘流體S3進行的光信號照射停止，光閘流體S3在來自交流電源2的交流電壓成為中心電壓(基準電壓)時停止動作，成為OFF。並且，因為光閘流體S3為OFF時，對於雙向閘流體S2之閘極電極的電流供給消失，故雙向閘流體S2為不導通狀態，半導體開關13成為OFF。
另一方面，阻斷從交流電源2往負載3之電源供給時，信號處理電路15將控制信號給予電晶體Tr2之基極電極，令電晶體Tr2為ON，並使來自發光二極體LD的光信號入射到光閘流體S3。藉此，令光閘流體S3為ON，藉而令雙向閘流體S2為ON，使得混合式繼電器1內，在經由機械式接點開關12的供電路(第1供電路)之外，形成經由半導體開關13之供電路(第2供電路)。並且，信號處理電路15令電晶體Tr1為OFF，停止往電磁線圈L1供給驅動電流，並令接點部S1為開(OFF)狀態。藉此能阻斷主要供電路，即經由機械式接點開關12之供電路(第1供電路)。其後，信號處理電路15令電晶體Tr2為OFF，停止向發光二極體LD進行電流供給，藉而令光閘流體S3為OFF。藉此，因為雙向閘流體S2成為OFF，阻斷半導體開關13之供電路，故阻斷從交流電源2往負載3之電源供給。
溫度熔絲F1固定在雙向閘流體S2的表面或附近，以發揮作為偵測雙向閘流體S2之異常溫度的溫度偵測元件之功能，。此溫度熔絲F1，在雙向閘流體S2之溫度達到運作溫度以上之異常溫度時斷線，例如有突波電流等流到雙向閘流體S2，或雙向閘流體S2因壽命而短路時，以阻斷向雙向閘流體S2、及光閘流體S3之電流供給。此溫度熔絲F1之配置為後述，係以不增加機械性負荷的方式且靠近半導體開關13而配置。在此，溫度熔絲F1係在半導體開關13之封裝體的凸部頂面，溫度熔絲的引線端子之一緊密接觸配置於半導體開關13之封裝體中心。
藉此，能保護雙向閘流體S2及光閘流體S3防止熱破壞，而防止火災發生等。在此，以溫度熔絲F1阻斷的供電路僅有半導體開關13之供電路(第2供電路)，主接點即機械式接點開關12之供電路(第1供電路)因可開閉，故即使在溫度熔絲斷線之後亦能控制機械式接點開關12之開閉，藉而能執行往負載3進行供給及阻斷電源。
另，上述實施形態中係說明在雙向閘流體S2、光閘流體S3之連接節點，與端子10之間連接有溫度熔絲F1之構成，但就變形例而言，亦可如圖2(a)將偵測雙向閘流體S2之異常溫度的溫度熔絲F2，連接在雙向閘流體S2一端電極與端子10之間。又，亦可如圖2(b)所示，將偵測雙向閘流體S2之異常溫度的溫度熔絲F3連接在光閘流體S3的一端電極與雙向閘流體S2的一端電極之間。再者，如圖1、圖2(a)或(b)構成時，亦可調整配置位置，藉由溫度熔絲F1、F2而不僅偵測雙向閘流體S2，亦能偵測光閘流體S3之異常溫度。
(實施形態2)
其次參照圖式說明本發明實施形態2。圖3係顯示實施形態2之混合式繼電器的內部構成之概略電路圖。另，與圖1所示的實施形態1之混合式繼電器相同部分標註相同元件符號，並省略其詳細說明。
此混合式繼電器如圖3所示，係從圖1所示的實施形態1之構成去除溫度熔絲F1，並設置溫度開關S4連接在電晶體Tr1之射極‧集極間。所以與圖1所示的實施形態1之繼電器開關僅有基於溫度開關S4之動作不同，其他構成與動作係與圖1之實施形態相同，故省略其細節。以下說明基於溫度開關S4之動作。
溫度開關S4係由雙金屬開關等因應於偵測的溫度而進行開閉動作之開關所構成，其與圖1實施形態1之混合式繼電器相同，待偵測半導體開關13之中雙向閘流體S2的溫度，而固定在雙向閘流體S2之表面或附近。
只要雙向閘流體S2在既定溫度內，溫度開關S4係在OFF(開)狀態，磁線圈L1的驅動電流之供給/阻斷藉由電晶體Tr1的ON/OFF而控制。另一方面，若雙向閘流體S2之溫度高於既定溫度，溫度開關S4為ON(閉)狀態，而對磁線圈L1強制供給驅動電流。藉此，因為產生磁線圈L1所造成的電磁力，使機械式接點開關12的接點S1強制性為ON，故此機械式接點開關12之供電路形成主要供電路，其結果，抑制流到半導體開關13之供電路的電流量。所以，因為分別流到構成半導體開關13之雙向閘流體S2及光閘流體S3的電流量降低，故能防止半導體開關13造成的高熱出現。
再者參照圖式說明其他實施形態。圖4係顯示其他實施形態的內部構成之概略電路圖。另，與圖1實施形態相同部分標註相同元件符號，並省略其詳細說明。
(實施形態3)
其次說明本發明實施形態3之混合式繼電器。此例之構成如圖4所示，係從圖1所示的實施形態1之混合式繼電器去除溫度熔絲F1，並設有：溫度感測器T1，測定半導體開關13之溫度；以及通報部16，在半導體開關13之溫度達到異常溫度時向外部通報。所以，與圖1實施形態之混合式繼電器共通的構成標註相同元件符號並省略說明，以下說明溫度感測器。
溫度感測器T1係由如熱敏電阻等感溫元件所構成，與圖1實施形態之混合式繼電器中的溫度熔絲F1相同，待半導體開關13之中雙向閘流體S2的溫度並固定在雙向閘流體S2之表面或附近。並且，溫度感測器T1每到既定的測定時序，將測定到的半導體開關13之溫度通知給信號處理部15。
信號處理部15連接有：通報部16，由揚聲器或蜂鳴器等發聲體，或由LED(Light Emitting Diode，發光二極體)或液晶顯示器等顯示裝置所構成，並向外部通知半導體開關13之異常發生。
亦即，藉由溫度感測器T1偵測半導體開關13之溫度，若係異常溫度，即驅動通報部16向外部通知該異常發生。
亦可令信號處理部15在此時將控制信號給予電晶體Tr1之基極電極，令電晶體Tr1為ON，使機械式接點開關12閉合。如此一來，機械式接點開關12之供電路強制形成主要供電路，能抑制流到半導體開關13之供電路的電流量。所以，分別流到構成半導體開關13之雙向閘流體S2及光閘流體S3的電流量降低，能防止發生半導體開關13造成的高熱。又，藉由執行通報部16之通報動作，能向外部通知半導體開關13係異常溫度，而能及早向使用者告知半導體開關13的壽命。
另，此時亦可併用實施形態1的溫度熔絲F1。又此時能藉由將溫度熔絲F1的溶斷溫度設定為高於溫度感測器T1驅動通報部16的溫度，而及早通報高熱發生。
(實施形態4)
其次參照圖式說明本發明實施形態4之混合式繼電器。圖5係顯示實施形態4之混合式繼電器的內部構成之概略電路圖。另，與圖1所示的實施形態1之混合式繼電器相同部分標註相同元件符號，並省略其詳細說明。
本發明實施形態4之混合式繼電器如圖5(a)所示，係在圖1所示的實施形態1之混合式繼電器1的基本構成加上第2機械式接點開關17。
亦即，此實施形態包含：端子10，與一端連接在負載3一端的交流電源2之另一端連接；端子11，連接到負載3的另一端；第1機械式接點開關12，具有接點部S1，其兩端連接在端子10、11；第2機械式接點開關17，具有接點部S5，其一端連接在端子10與接點部S1一端之連接節點；半導體開關13，具有光閘流體S3，其一端電極連接在接點部S5的另一端，另一端電極連接在端子11；以及信號處理電路15，進行第1及第2機械式接點開關12、17分別與半導體開關13的ON(閉)/OFF(開)控制。以下在具有2個機械式接點開關之電路中定為第1及第2機械式接點開關12、17，但第1機械式接點開關12係與前述實施形態所用的機械式接點開關12相同而標註相同元件符號。
圖5(a)所示的第1機械式接點開關12、第2機械式接點開關17之構成係與圖1所示的機械式接點開關12相同。又，圖5之中的半導體開關13之構成係與圖1之中的半導體開關13相同，但光閘流體S3一邊的電極係經由溫度熔絲F1而連接到第2機械式接點開關17之接點部S5的另一端。
亦即，此實施形態之混合式繼電器，包含：第1、第2機械式接點開關12、17，藉由驅動部使接點開閉；以及半導體開關13，與該第2機械式接點開關並聯連接；且係由第1機械式接點開關12之第1供電路、以及第2機械式接點開關17與半導體開關13串聯構成之第2供電路並聯作為從交流電源2供給到負載3之供電路，且在第2供電路上設有溫度熔絲F1，在半導體開關13之溫度達到既定溫度以上時斷線。溫度熔絲F1之作用、效果，係與圖1所示的本發明實施形態1之混合式繼電器相同。
圖5(b)所示的混合式繼電器係圖5(a)所示的混合式繼電器之變形例，且第1機械式接點開關12、第2機械式接點開關17、半導體開關13之構成不同。
亦即，第1機械式接點開關12係閂鎖型的機械式接點開關，具有：磁線圈L3，產生用於使接點部S1切換為ON(閉)之電磁力；以及磁線圈L4，產生用於使接點部S1切換為OFF(開)之電磁力。磁線圈L3的一端，經由防止防止逆流用的二極體D1而連接到信號處理電路15，且另一端接地。另一方面，磁線圈L4的一端，經由防止逆流用的二極體D3而連接到信號處理電路15，且另一端接地。並聯連接到磁線圈L3的二極體D2、並聯連接到磁線圈L4的二極體D4係旁通用的二極體。
另一方面，第2機械式接點開關17具有磁線圈L5。磁線圈L5的一端，經由防止逆流用的二極體D5而連接到信號處理電路15，且另一端接地。並聯連接到磁線圈L5的二極體D6係旁通用的二極體。
半導體開關13係由下者構成：雙向閘流體S2；電阻器R1及電容器C1，並聯連接在雙向閘流體S2一端的電極與閘極電極之間；電阻器R2，一端連接到雙向閘流體S2另一端的電極；以及光閘流體耦合器14，具有光閘流體S3，其一端的電極連接到電阻器R2另一端。光閘流體耦合器14還具有發光二極體LD，其經由電阻器R3而連接到信號處理電路15；並係使來自發光二極體LD的光信號入射到光閘流體S3之構造。另，光閘流體S3係具有零穿越功能之半導體開關元件，在來自發光二極體LD的光信號入射時，在一端的電極側偵測交流電源2之交流電壓的中心電壓(基準電壓)並開始導通(ON)。
溫度熔絲F1為了發揮作為光閘流體S3之溫度偵測元件的功能而固定在光閘流體S3之表面或附近。另實施形態10中如後所述，藉由將溫度熔絲F1的本體部設置在光閘流體S3之封裝體的凸部之頂面，而更有效率地發揮功能。
另，本實施形態中如圖5(a)所示，將半導體開關13之溫度達到既定溫度以上時斷線的溫度熔絲F1，設於第2供電路上第2機械式接點開關17與半導體開關13之間，但不限定於此位置。例如，亦可如圖6(a)所示，將此溫度熔絲F1設於第2供電路上靠近第2供電路與第1供電路之連接節點側。又，亦可如圖6(b)所示，將此溫度熔絲F1設於交流電源2與第1機械式接點開關12之間，亦即第1供電路上。
又，在如圖5(b)所示令第1機械式接點開關12為閂鎖型之機械式接點開關，並在第2機械式接點開關17加上磁線圈L5之構成時，亦同樣能改變溫度熔絲F1的位置。例如，亦可如圖7(a)所示，將此溫度熔絲F1設於第2供電路上靠近第2供電路與第1供電路之連接節點側。又，亦可如圖7(b)所示，將此溫度熔絲F1設於交流電源2與第1機械式接點開關12之間，亦即第1供電路上。
(實施形態5)
其次說明本發明實施形態5之混合式繼電器。圖8(a)、圖8(b)所示的混合式繼電器均係圖5(a)所示的實施形態4之混合式繼電器的變形例。圖8(a)中，係將偵測雙向閘流體S2之異常溫度的溫度熔絲F2，設於雙向閘流體S2一端的電極與第2機械式接點開關17之間。又，圖8(b)中，係將溫度熔絲F3，設於光閘流體S3一端的電極與第2機械式接點開關17之間。如此亦能獲得與圖5(a)所示的實施形態之混合式繼電器相同的效果。
(實施形態6)
其次說明本發明實施形態6之混合式繼電器。圖9係顯示實施形態6之混合式繼電器的內部構成之圖。在此例中，係從圖5(a)所示的實施形態4之混合式繼電器去除溫度熔絲F1，並設有溫度開關S4連接在電晶體Tr1之射極‧集極間。溫度開關S4之作用、效果係與圖3所示的實施形態2相同。
(實施形態7)
其次說明本發明實施形態7之混合式繼電器。圖10係顯示實施形態7之混合式繼電器的內部構成。此例中，係從圖5(a)之實施形態4的混合式繼電器去除溫度熔絲F1，並設有：溫度感測器T1，測定半導體開關13之溫度；以及通報部16，在半導體開關13的溫度達到異常溫度時向外部通報。溫度感測器T1、通報部16的作用、效果係與圖4所示的實施形態3之繼電器開關相同。
(實施形態8)
其次說明本發明實施形態8之混合式繼電器。在以上說明的實施形態中，溫度熔絲等安全電路部係設於半導體開關之第2供電路，但亦可將溫度熔絲等安全電路部設於機械式開關之第1供電路。其中一例顯示於圖11。此例係在實施形態1之混合式繼電器的構成中，將溫度熔絲F1設於第1供電路，亦即機械式開關之供電路。依據此構成，在機械式開關因為錯誤動作而發熱時也阻斷供電路，而能維持安全。但此時有一弊病，即供電路受到阻斷，往負載的電流供給將停止。
如此係將溫度熔絲F1設於第1供電路，但亦可設於第1及第2供電路雙方。此時，亦可令溫度熔絲之溶斷溫度在第1供電路側較高。亦即，亦可藉由使安全控制溫度在機械式開關側高於半導體開關側，只要機械式開關達到既定溫度，無論任何狀況下均斷開第1供電路，阻斷往負載的電流供給。
另，亦可併用以上實施形態1至3或實施形態4至9中的溫度熔絲F1、F2、F3、或溫度感測器、溫度開關。此時，因為能改變設定溫度並階段式進行安全控制，故能進行更有效率的安全控制。
(實施形態9)
其次就本發明實施形態9說明此混合式繼電器之電路配置。
圖12係分別在4個混合式繼電器之半導體開關設有溫度熔絲F1的印刷配線基板100之俯視圖。圖13(a)及(b)係半導體開關與溫度熔絲之正面圖及側面圖。此例中，在構成半導體開關13之光閘流體S3的封裝體201之凸部202的頂面，設置有溫度熔絲F1之本體部301。並且，溫度熔絲F1之引線端子302、303一端的引線端子302緊密接觸配置於光閘流體S3之封裝體201的中心。關於溫度熔絲F1與光閘流體S3的裝設寬度W2，在令溫度熔絲F1之引線端子間距離為W1時，彎折引線端子302使得W2＞W1。令溫度熔絲F1的中心之高度為H1，令本體部之高度為H2。
依據此構成，將溫度熔絲F1的本體部301相對於來自上方的應力而抵接在光閘流體S3之封裝體201的凸部202，藉而能固定溫度熔絲F1的位置。又，因為保障此位置，故能保障引線端子302、303與其他零件之絕緣距離，而能提供大負載的混合式繼電器。
又，亦能藉由將溫度熔絲F1的引線端子302、303其中之一緊密接觸配置於光閘流體S3之封裝體201的中心，而能藉由光閘流體S3防止溫度熔絲F1倒下。又，亦能防止光閘流體S3倒向溫度熔絲F1側。如此，使溫度熔絲F1與光閘流體S3相互支援，能維持相對於基板面之角度。此結果，當然保障溫度熔絲F1以及光閘流體S3與其他零件之絕緣距離，能更加提升可靠度。
如以上說明，本發明之混合式繼電器亦包含具有以下構成者。
本發明之混合式繼電器，係具有：機械式接點開關，藉由驅動部使接點開閉；以及半導體開關，與該機械式接點開關並聯連接；且係由此機械式接點開關之第1供電路、以及半導體開關之第2供電路並聯構成作為從電源供給到負載之供電路，該混合式繼電器之特徵在於，在第2供電路上設有溫度熔絲，在半導體開關之溫度達到既定溫度以上時斷線。
又，本發明之混合式繼電器，係具有：機械式接點開關，藉由驅動部使接點開閉；以及半導體開關，與該機械式接點開關並聯連接；且係由前述機械式接點開關之第1供電路、以及半導體開關之第2供電路並聯構成作為從電源供給到負載之供電路，該混合式繼電器之特徵在於，設有溫度開關，在半導體開關之溫度達到既定溫度以上時，令驅動部動作而使機械式接點開關之接點閉合。
又本發明之混合式繼電器，係具有：機械式接點開關，藉由驅動部使接點開閉；以及半導體開關，與該機械式接點開關並聯連接；且係由前述機械式接點開關之第1供電路、以及前述半導體開關之第2供電路並聯構成作為從電源供給到負載之供電路，該混合式繼電器之特徵在於包含：溫度感測器，偵測前述半導體開關之溫度；以及控制部，在前述溫度感測器所偵測的前述半導體開關之溫度達到既定溫度以上時，令前述驅動部動作而使前述機械式接點開關之接點閉合。
又，本發明之混合式繼電器，係具有：第1、第2機械式接點開關，藉由驅動部使接點開閉；以及半導體開關，與該機械式接點開關並聯連接；且並聯有前述第1機械式接點開關之第1供電路、以及前述第2機械式接點開關與前述半導體開關串聯構成之第2供電路，作為從電源供給到負載之供電路，該混合式繼電器之特徵在於，在前述第2供電路上設有溫度熔絲，在前述半導體開關之溫度達到既定溫度以上時斷線。
又，本發明之混合式繼電器，係具有第1、第2機械式接點開關，藉由驅動部使接點開閉；以及半導體開關，與該機械式接點開關並聯連接；且係由前述第1機械式接點開關之第1供電路、以及前述第2機械式接點開關與前述半導體開關串聯連接之第2供電路並聯構成作為從電源供給到負載之供電路，該混合式繼電器之特徵在於設有溫度開關，在前述半導體開關之溫度達到既定溫度以上時令前述第1機械式接點開關的驅動部動作而令前述第1機械式接點開關之接點閉合。
又，本發明之混合式繼電器，係具有：第1、第2機械式接點開關，藉由驅動部使接點開閉；以及半導體開關，與該機械式接點開關並聯連接；且係由前述第1機械式接點開關之第1供電路、以及前述第2機械式接點開關與前述半導體開關串聯連接的第2供電路，並聯構成作為從電源供給到負載之供電路，該混合式繼電器之特徵在於具有：溫度感測器，偵測前述半導體開關之溫度；以及控制部，在前述溫度感測器所偵測的前述半導體開關之溫度達到既定溫度以上時，令前述第1機械式接點開關之驅動部動作而使前述第1機械式接點開關之接點閉合。
另，上述混合式繼電器亦可再具有通報部，在前述半導體開關達到既定溫度以上時向外部通報異常。
本案係依據2009年10月27日申請之日本專利申請案(特願2009-246239號案)及2010年9月13日申請之日本專利申請案(特願2010-204786號案)，並引用其全部揭示內容。
1．．．混合式繼電器
2．．．交流電源
3．．．負載
10、11．．．端子
12．．．機械式接點開關(第1機械式接點開關)
13．．．半導體開關
14．．．光閘流體耦合器
15．．．信號處理電路
16．．．通報部
17．．．第2機械式接點開關
100．．．印刷配線基板
201．．．封裝體
202．．．凸部
301．．．本體部
302、303．．．引線端子
C1．．．電容
D1~D6．．．二極體
F1~F3‧‧‧溫度熔絲
H1‧‧‧中心之高度
H2‧‧‧本體部之高度
L1~L4‧‧‧磁線圈
LD‧‧‧發光二極體
R1~R3‧‧‧電阻
S1、S5‧‧‧接點部
S2‧‧‧雙向閘流體
S3‧‧‧光閘流體
S4‧‧‧溫度開關
T1‧‧‧溫度感測器
Tr1、Tr2‧‧‧電晶體
W1‧‧‧引線端子間距離
W2‧‧‧安裝寬度
[圖1]係顯示本發明實施形態1之混合式繼電器的內部構成之概略電路圖。
[圖2](a)、(b)均係顯示本發明實施形態1之混合式繼電器的變形例之內部構成的概略電路圖。
[圖3]係顯示本發明實施形態2之混合式繼電器的內部構成之概略電路圖。
[圖4]係顯示本發明實施形態3之混合式繼電器的內部構成之概略電路圖。
[圖5](a)、(b)均係顯示本發明實施形態4之混合式繼電器的內部構成之概略電路圖。
[圖6](a)、(b)均係顯示本發明實施形態4之混合式繼電器的變形例之內部構成的概略電路圖。
[圖7](a)、(b)均係顯示本發明實施形態4之混合式繼電器的變形例之內部構成的概略電路圖。
[圖8](a)、(b)均係顯示本發明實施形態5之混合式繼電器的內部構成之概略電路圖。
[圖9]係顯示本發明實施形態6之混合式繼電器的內部構成之概略電路圖。
[圖10]係顯示本發明實施形態7之混合式繼電器的內部構成之概略電路圖。
[圖11]係顯示本發明實施形態8之混合式繼電器的內部構成之概略電路圖。
[圖12]係分別在本發明實施形態9之混合式繼電器的半導體開關上設有溫度熔絲F1的印刷配線基板之俯視圖。
[圖13]係顯示本發明實施形態9之混合式繼電器的重要部分，(a)係半導體開關與溫度熔絲之正面圖，(b)係側面圖。
1．．．混合式繼電器
2．．．交流電源
3．．．負載
10、11．．．端子
12．．．機械式接點開關(第1機械式接點開關)
13．．．半導體開關
14．．．光閘流體耦合器
15．．．信號處理電路
F1．．．溫度熔絲
S1．．．接點部
S2．．．雙向閘流體
S3．．．光閘流體
Tr1、Tr2．．．電晶體
LD．．．發光二極體

Claims (8)

  1. 一種混合式繼電器，包含：機械式接點開關，藉由驅動部使接點開閉；以及半導體開關，與該機械式接點開關並聯連接；且該混合式繼電器係由具有該機械式接點開關之第1供電路、以及具有該半導體開關之第2供電路並聯連接作為從電源供給到負載之供電路，該混合式繼電器包含安全電路部，在該半導體開關之溫度達到既定溫度以上時進行供電控制，該安全電路部設置於該半導體開關之封裝體的凸部之頂面，該安全電路部係溫度熔絲，且該溫度熔絲之引線端子之一緊密接觸配置於該半導體開關之封裝體的中心。
  2. 如申請專利範圍第1項之混合式繼電器，其中，該安全電路部係在該半導體開關之溫度達到既定溫度以上時即斷線的溫度熔絲。
  3. 如申請專利範圍第2項之混合式繼電器，其中，該溫度熔絲係設於該第2供電路上。
  4. 如申請專利範圍第1項之混合式繼電器，其中，該安全電路部係溫度開關，在該半導體開關之溫度達到既定溫度以上時，令該驅動部動作而使該機械式接點開關之接點閉合。
  5. 如申請專利範圍第1項之混合式繼電器，其中，該安全電路部包含：溫度感測器，偵測該半導體開關之溫度；以及控制部，在該溫度感測器所偵測的該半導體開關之溫度達到既定溫度以上時，令該驅動部動作以使該機械式接點開關之接點閉合。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之混合式繼電器，其中，該機械式接點開關具有藉由驅動部使接點開閉之第1、第2機械式接點開關，且該混合式繼電器係將下列兩電路並聯連接以構成作為從該電源供給到負載之供電路：具有該第1機械式接點開關的第1供電路、以及具有彼此串聯連接之該第2機械式接點開關與該半導體開關的第2供電路。
  7. 如申請專利範圍第5項之混合式繼電器，其中設有溫度開關，在該半導體開關之溫度達到既定溫度以上時，令該第1機械式接點開關之驅動部動作而使該第1機械式接點開關之接點閉合。
  8. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之混合式繼電器，其中，更具有通報部，在該半導體開關達到既定溫度以上時，向外部通報異常。
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