JPH057143A - ソリツドステートリレー - Google Patents
ソリツドステートリレーInfo
- Publication number
- JPH057143A JPH057143A JP3156524A JP15652491A JPH057143A JP H057143 A JPH057143 A JP H057143A JP 3156524 A JP3156524 A JP 3156524A JP 15652491 A JP15652491 A JP 15652491A JP H057143 A JPH057143 A JP H057143A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- photocoupler
- voltage
- triac
- output
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】トライアックの逆点弧のないソリッドステート
リレーを提供する。 【構成】負荷電圧を全波整流するダイオードスタック回
路DSと、2個の抵抗R13、R 14からなり、ダイオード
スタック回路DSの全波整流電圧を分圧する分圧回路
と、分圧された電圧によりON/OFFする第1のフォ
トカプラPC1 と、この第1のフォトカプラPC1 と入
力端子PI1 、PI2 に加えられる入力とによりゼロク
ロスのタイミングでONするワーMOSFETPT2 を
出力とする双方向出力の第2のフォトカプラPC2 と、
この第2のフォトカプラ出力でトリガ電流がON/OF
FされるトライアックTCとから構成される。
リレーを提供する。 【構成】負荷電圧を全波整流するダイオードスタック回
路DSと、2個の抵抗R13、R 14からなり、ダイオード
スタック回路DSの全波整流電圧を分圧する分圧回路
と、分圧された電圧によりON/OFFする第1のフォ
トカプラPC1 と、この第1のフォトカプラPC1 と入
力端子PI1 、PI2 に加えられる入力とによりゼロク
ロスのタイミングでONするワーMOSFETPT2 を
出力とする双方向出力の第2のフォトカプラPC2 と、
この第2のフォトカプラ出力でトリガ電流がON/OF
FされるトライアックTCとから構成される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ソリッドステートリ
レーに関する。
レーに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のソリッドステートリレーとして
は、図2に示すものがある。このソリッドステートリレ
ーは、出力端子PO1 、PO2 に、交流電源及び負荷が
接続される(図示省略)。そして、出力端子PO1 、P
O2 に、抵抗R7 とコンデンサCの直列回路からなるス
ナバ回路と、トライアックTRと、ダイオードD1 、D
2 、D3 、D4 からなるダイオードスタック回路DSが
それぞれ並列に接続されている。ダイオードスタック回
路DSは、全波整流回路であり、この回路DSのb点と
出力端子PO2 間にトライアックTRのゲート抵抗R6
が接続されている。ダイオードスタック回路DSのc点
とd点の入力側にゼロクロス回路1が接続されている。
このゼロクロス回路1は、入力信号が加えられる入力端
子PI1 、PI2 に抵抗R1 とフォトカプラPCの発光
素子LDの直列回路が接続される一方、ダイオードスタ
ック回路DSのc点、d点間に、抵抗R2 とフォトカプ
ラPCのフォトトランジスタPTの直列回路、抵抗R3
とトランジスタTr1 の直列回路、抵抗R1 とR2 の直
列回路、サイリスタSCRとダイオードD1 の直列回路
が、それぞれ互いに並列に接続され、トランジスタTr
1 のベースがフォトトランジスタPTのコレクタに接続
されるとともに、トランジスタTr2がトランジスタT
r1 に並列に接続され、さらにトランジスタTr2 のコ
レクタがサイリスタSCRのゲートに接続されるととも
に、ベースが抵抗R4 、R5 の接続点に接続されて構成
されている。
は、図2に示すものがある。このソリッドステートリレ
ーは、出力端子PO1 、PO2 に、交流電源及び負荷が
接続される(図示省略)。そして、出力端子PO1 、P
O2 に、抵抗R7 とコンデンサCの直列回路からなるス
ナバ回路と、トライアックTRと、ダイオードD1 、D
2 、D3 、D4 からなるダイオードスタック回路DSが
それぞれ並列に接続されている。ダイオードスタック回
路DSは、全波整流回路であり、この回路DSのb点と
出力端子PO2 間にトライアックTRのゲート抵抗R6
が接続されている。ダイオードスタック回路DSのc点
とd点の入力側にゼロクロス回路1が接続されている。
このゼロクロス回路1は、入力信号が加えられる入力端
子PI1 、PI2 に抵抗R1 とフォトカプラPCの発光
素子LDの直列回路が接続される一方、ダイオードスタ
ック回路DSのc点、d点間に、抵抗R2 とフォトカプ
ラPCのフォトトランジスタPTの直列回路、抵抗R3
とトランジスタTr1 の直列回路、抵抗R1 とR2 の直
列回路、サイリスタSCRとダイオードD1 の直列回路
が、それぞれ互いに並列に接続され、トランジスタTr
1 のベースがフォトトランジスタPTのコレクタに接続
されるとともに、トランジスタTr2がトランジスタT
r1 に並列に接続され、さらにトランジスタTr2 のコ
レクタがサイリスタSCRのゲートに接続されるととも
に、ベースが抵抗R4 、R5 の接続点に接続されて構成
されている。
【0003】このソリッドステートリレーでは、入力端
子PI1 、PI2 に入力信号が加えられない状態では、
フォトカプラPCの発光素子LDが発光せず、フォトト
ランジスタPTがOFFなので、トランジスタTr1 が
ON、したがってサイリスタSCRにはトリガ電流が流
れず、ゲート抵抗R6 に流れる電流も少なく、トライア
ックTRはOFFしたままである。入力信号が加えられ
ると、発光素子LDが点灯しフォトトランジスタPTが
ONし、応じてトランジスタTr1 がOFFする。この
状態で交流信号があるレベルにあると、抵抗R4 とR5
の分電圧によりトランジスタTr2 がONし、サイリス
タSCRはOFFしたままであり、ゲート抵抗Rには電
流Iが流れるか、トライアックTRはトリガされない。
交流信号があるレベル以下(ゼロクロス点)になると、
トランジスタTr2 がOFFし、サイリスタSCRにト
リガ電流IT が流れ、ゲート抵抗R6 にI+IT の電流
が流れ、トライアックTRがONする。
子PI1 、PI2 に入力信号が加えられない状態では、
フォトカプラPCの発光素子LDが発光せず、フォトト
ランジスタPTがOFFなので、トランジスタTr1 が
ON、したがってサイリスタSCRにはトリガ電流が流
れず、ゲート抵抗R6 に流れる電流も少なく、トライア
ックTRはOFFしたままである。入力信号が加えられ
ると、発光素子LDが点灯しフォトトランジスタPTが
ONし、応じてトランジスタTr1 がOFFする。この
状態で交流信号があるレベルにあると、抵抗R4 とR5
の分電圧によりトランジスタTr2 がONし、サイリス
タSCRはOFFしたままであり、ゲート抵抗Rには電
流Iが流れるか、トライアックTRはトリガされない。
交流信号があるレベル以下(ゼロクロス点)になると、
トランジスタTr2 がOFFし、サイリスタSCRにト
リガ電流IT が流れ、ゲート抵抗R6 にI+IT の電流
が流れ、トライアックTRがONする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のソリッ
ドステートリレーでは、トライアックのトリガ時も、非
トリガ時も、トライアックのゲートにゼロクロス回路の
電流Iが流れ込むため、出力dV/dtが大きい場合、
dV/dtによる変位電流が流れ込み、トライアックを
誤点弧するという問題があった。この問題はL(インダ
クタンス)負荷の場合に、特に顕著である。又、高温時
も同様である。
ドステートリレーでは、トライアックのトリガ時も、非
トリガ時も、トライアックのゲートにゼロクロス回路の
電流Iが流れ込むため、出力dV/dtが大きい場合、
dV/dtによる変位電流が流れ込み、トライアックを
誤点弧するという問題があった。この問題はL(インダ
クタンス)負荷の場合に、特に顕著である。又、高温時
も同様である。
【0005】この発明は、上記問題点に着目してなされ
たものであって、出力の電圧変化(dV/dt)が大き
い場合でも、トライアックを誤点弧しないソリッドステ
ートリレーを提供することを目的としている。
たものであって、出力の電圧変化(dV/dt)が大き
い場合でも、トライアックを誤点弧しないソリッドステ
ートリレーを提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明のソリ
ッドステートリレーは、負荷電圧を全波整流するダイオ
ードスタック回路と、前記ダイオードスタック回路の全
波整流電圧を分圧する分圧回路と、分圧された電圧によ
りON/OFFする第1のフォトカプラと、この第1の
フォトカプラと入力とによりゼロクロスのタイミングで
ONする、パワーMOSFETを出力とする双方向出力
の第2のフォトカプラと、この第2のフォトカプラ出力
でトリガ電流がON/OFFされるトライアックとから
構成されている。
ッドステートリレーは、負荷電圧を全波整流するダイオ
ードスタック回路と、前記ダイオードスタック回路の全
波整流電圧を分圧する分圧回路と、分圧された電圧によ
りON/OFFする第1のフォトカプラと、この第1の
フォトカプラと入力とによりゼロクロスのタイミングで
ONする、パワーMOSFETを出力とする双方向出力
の第2のフォトカプラと、この第2のフォトカプラ出力
でトリガ電流がON/OFFされるトライアックとから
構成されている。
【0007】このソリッドステートリレーでは、交流信
号がダイオードスタック回路で全波整流され、その整流
電圧が分圧回路で分圧されて、所定電圧以上になると、
第1のフォトカプラがONする。交流信号がゼロクロス
時は、分圧電圧が所定電圧以下であり、第1のフォトカ
プラがONしない。第1のフォトカプラがONしている
状態で、入力信号が加えられると、第2のフォトカプラ
はONしないが、入力信号有の状態でゼロクロス点にな
り、第1のフォトカプラがOFFすると、第2のフォト
カプラがONし、第2のフォトカプラの出力パワーMO
SFETがONし、トライアックがトリガされONす
る。このソリッドステートリレーでは、トリガー時の
み、トライアックにゲート電流が流れる。つまり、ゼロ
クロス回路の電流が、トライアックのゲートに流れ込ま
ない。
号がダイオードスタック回路で全波整流され、その整流
電圧が分圧回路で分圧されて、所定電圧以上になると、
第1のフォトカプラがONする。交流信号がゼロクロス
時は、分圧電圧が所定電圧以下であり、第1のフォトカ
プラがONしない。第1のフォトカプラがONしている
状態で、入力信号が加えられると、第2のフォトカプラ
はONしないが、入力信号有の状態でゼロクロス点にな
り、第1のフォトカプラがOFFすると、第2のフォト
カプラがONし、第2のフォトカプラの出力パワーMO
SFETがONし、トライアックがトリガされONす
る。このソリッドステートリレーでは、トリガー時の
み、トライアックにゲート電流が流れる。つまり、ゼロ
クロス回路の電流が、トライアックのゲートに流れ込ま
ない。
【0008】
【実施例】以下、実施例により、この発明をさらに詳細
に説明する。図1は、この発明の一実施例を示すソリッ
ドステートリレーの回路図である。この実施例ソリッド
ステートリレーは、交流電源及び負荷(図示せず)が接
続される出力端子PO1 、PO2 に、抵抗R17とコンデ
ンサC1 からなるスナバ回路と、トライアックTRと、
ダイオードD1 、D2 、D3 、D4 からなるダイオード
スタック回路DSがそれぞれ互いに並列に接続されてい
る。そして、トライアックTRのゲートとカソード間に
ゲート抵抗R16が接続され、さらにトライアックTRの
ゲートと出力端子PO1 間に抵抗R15とフォトカプラP
C2 の出力パワーMOSFETPT2 の直列回路が接続
されている。ダイオードスタック回路DS’は全波整流
回路であり、このダイオードスタック回路DSのc点と
d点に、ゼロクロス回路2が接続されている。
に説明する。図1は、この発明の一実施例を示すソリッ
ドステートリレーの回路図である。この実施例ソリッド
ステートリレーは、交流電源及び負荷(図示せず)が接
続される出力端子PO1 、PO2 に、抵抗R17とコンデ
ンサC1 からなるスナバ回路と、トライアックTRと、
ダイオードD1 、D2 、D3 、D4 からなるダイオード
スタック回路DSがそれぞれ互いに並列に接続されてい
る。そして、トライアックTRのゲートとカソード間に
ゲート抵抗R16が接続され、さらにトライアックTRの
ゲートと出力端子PO1 間に抵抗R15とフォトカプラP
C2 の出力パワーMOSFETPT2 の直列回路が接続
されている。ダイオードスタック回路DS’は全波整流
回路であり、このダイオードスタック回路DSのc点と
d点に、ゼロクロス回路2が接続されている。
【0009】このゼロクロス回路2は、ダイオードスタ
ック回路DSのc点とd点間に接続される抵抗R13、R
14の直列回路からなる分圧回路と、この抵抗R14に並列
に接続されるフォトカプラPC1 の発光素子LD1 と、
さらに、入力端子PI1 とPI2 間に接続される抵抗R
11、フォトカプラPC2 の発光素子LD2 、トランジス
タTr11の直列回路と、さらに同じく入力端子PI1 と
PI2 間に接続される抵抗R12とフォトカプラPC1 の
フォトトランジスタPT1 の直列回路とから構成されて
いる。なお、フォトカプラPC1 のフォトトランジスタ
PT1 のコレクタはトランジスタTr11のベースに接続
されている。
ック回路DSのc点とd点間に接続される抵抗R13、R
14の直列回路からなる分圧回路と、この抵抗R14に並列
に接続されるフォトカプラPC1 の発光素子LD1 と、
さらに、入力端子PI1 とPI2 間に接続される抵抗R
11、フォトカプラPC2 の発光素子LD2 、トランジス
タTr11の直列回路と、さらに同じく入力端子PI1 と
PI2 間に接続される抵抗R12とフォトカプラPC1 の
フォトトランジスタPT1 の直列回路とから構成されて
いる。なお、フォトカプラPC1 のフォトトランジスタ
PT1 のコレクタはトランジスタTr11のベースに接続
されている。
【0010】次に、この実施例ソリッドステートリレー
の動作について説明する。出力端子PO1 、PO2 に負
荷を介して交流信号が加えられると、ダイオードスタッ
ク回路DSで全波整流され、その信号に応じた電圧が抵
抗R13、R14で分圧されて、フォトカプラPC1の発光
素子LD1 に加えられ、分圧電圧が所定レベル以上の時
に、発光素子LD1 は発光する。これにより、フォトト
ランジスタPT1 がONする。ダイオードスタック回路
DSに加えられる交流信号がゼロレベルに近い場合に
は、抵抗R13、R14で分圧される電圧も0あるいは非常
に小さく、発光素子LD1 は発光せず、従って、フォト
トランジスタPT1 もONしない。いずれの場合でも、
入力信号が入力端子PI1 、PI2 に加えられない状態
下では、フォトカプラPC1 のフォトトランジスタPT
1 がON/OFFの如何に関わらずフォトカプラPC2
の発光素子LD2には電流が流れず、従ってフォトカプ
ラPC2 の出力パワーMOSFETPT2 がONせず、
トライアックTRもトリガされない。したがって、入力
信号が加えられない状況下では、交流信号のレベルの如
何にかかわらず、ゼロレベルクロス回路2の電流Iは、
トライアックTRのゲートに流されることなく、分離状
態で流される。
の動作について説明する。出力端子PO1 、PO2 に負
荷を介して交流信号が加えられると、ダイオードスタッ
ク回路DSで全波整流され、その信号に応じた電圧が抵
抗R13、R14で分圧されて、フォトカプラPC1の発光
素子LD1 に加えられ、分圧電圧が所定レベル以上の時
に、発光素子LD1 は発光する。これにより、フォトト
ランジスタPT1 がONする。ダイオードスタック回路
DSに加えられる交流信号がゼロレベルに近い場合に
は、抵抗R13、R14で分圧される電圧も0あるいは非常
に小さく、発光素子LD1 は発光せず、従って、フォト
トランジスタPT1 もONしない。いずれの場合でも、
入力信号が入力端子PI1 、PI2 に加えられない状態
下では、フォトカプラPC1 のフォトトランジスタPT
1 がON/OFFの如何に関わらずフォトカプラPC2
の発光素子LD2には電流が流れず、従ってフォトカプ
ラPC2 の出力パワーMOSFETPT2 がONせず、
トライアックTRもトリガされない。したがって、入力
信号が加えられない状況下では、交流信号のレベルの如
何にかかわらず、ゼロレベルクロス回路2の電流Iは、
トライアックTRのゲートに流されることなく、分離状
態で流される。
【0011】今、入力端子PI1 、PI2 に入力信号が
加えられると、交流信号が所定レベル以上あり、フォト
カプラPC1の発光素子LD1が発光している状態下で
は、フォトトランジスタPT1 がONしており、従って
トランジスタTr11がOFF状態にあり、入力信号の印
加にも関わらず、発光素子LD2 は点灯せず、従って、
出力パワーMOSFETPT2 もONせず、トライアッ
クTRのゲート抵抗R16に電流が流れず、トライアック
TRはトリガされない。しかし、入力信号が加えられる
状態が続き、交流信号が0レベルになると、フォトカプ
ラPC1 の発光素子LD1 が点灯せず、このタイミング
では、フォトトランジスタPT1 がOFFしているの
で、トランジスタTr11はON状態にあり、従って、入
力端子PI1 を通し、抵抗R11、発光素子LD2 、トラ
ンジスタTr11の経路で電流が流れ、発光素子LD2 が
点灯する。この点灯により、出力パワーMOSFETP
T2 にも電流が流れ、ここで、トランアックTRがトリ
ガされる。トリガ後は、この交流信号は、トライアック
TRを通して出力電流を流すことになる。
加えられると、交流信号が所定レベル以上あり、フォト
カプラPC1の発光素子LD1が発光している状態下で
は、フォトトランジスタPT1 がONしており、従って
トランジスタTr11がOFF状態にあり、入力信号の印
加にも関わらず、発光素子LD2 は点灯せず、従って、
出力パワーMOSFETPT2 もONせず、トライアッ
クTRのゲート抵抗R16に電流が流れず、トライアック
TRはトリガされない。しかし、入力信号が加えられる
状態が続き、交流信号が0レベルになると、フォトカプ
ラPC1 の発光素子LD1 が点灯せず、このタイミング
では、フォトトランジスタPT1 がOFFしているの
で、トランジスタTr11はON状態にあり、従って、入
力端子PI1 を通し、抵抗R11、発光素子LD2 、トラ
ンジスタTr11の経路で電流が流れ、発光素子LD2 が
点灯する。この点灯により、出力パワーMOSFETP
T2 にも電流が流れ、ここで、トランアックTRがトリ
ガされる。トリガ後は、この交流信号は、トライアック
TRを通して出力電流を流すことになる。
【0012】
【発明の効果】この発明によれば、トライアックのトリ
ガ回路にパワーMOSFETのフォトカプラを使用し、
トライアックのゲートには、ゼロクロス回路の電流Iが
流れ込まないようにしているので、たとえ出力の変化d
V/dtが大きい場合でも、トライアックが逆点弧しな
いので、モータやソレノイド等のL負荷に対しても強く
なる。また、その分スナバ回路のCとRを小さくするこ
とができるため、スリッドステートリレーの外形を小さ
くすることができる。さらに、トライアックが高温とな
った場合でも逆点弧がなくなるという利点がある。
ガ回路にパワーMOSFETのフォトカプラを使用し、
トライアックのゲートには、ゼロクロス回路の電流Iが
流れ込まないようにしているので、たとえ出力の変化d
V/dtが大きい場合でも、トライアックが逆点弧しな
いので、モータやソレノイド等のL負荷に対しても強く
なる。また、その分スナバ回路のCとRを小さくするこ
とができるため、スリッドステートリレーの外形を小さ
くすることができる。さらに、トライアックが高温とな
った場合でも逆点弧がなくなるという利点がある。
【図1】この発明の一実施例ソリッドステートリレーの
回路図である。
回路図である。
【図2】従来のソリッドステートリレーを示す回路図で
ある。
ある。
2 ゼロクロス回路 PI1 、PI2 入力端子 PO1 、PO2 出力端子 TR トライアック DS ダイオードスタック回路 PC1 、PC2 フォトカプラ PT2 出力パワーMOSFET R13、R14 分圧用抵抗
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】負荷電圧を全波整流するダイオードスタッ
ク回路と、前記ダイオードスタック回路の全波整流電圧
を分圧する分圧回路と、分圧された電圧によりON/O
FFする第1のフォトカプラと、この第1のフォトカプ
ラと入力とによりゼロクロスのタイミングでONする、
パワーMOSFETを出力とする双方向出力の第2のフ
ォトカプラと、この第2のフォトカプラ出力でトリガ電
流がON/OFFされるトライアックとからなるソリッ
ドステートリレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156524A JPH057143A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ソリツドステートリレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156524A JPH057143A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ソリツドステートリレー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH057143A true JPH057143A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=15629677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3156524A Pending JPH057143A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ソリツドステートリレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH057143A (ja) |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP3156524A patent/JPH057143A/ja active Pending
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