JPH0783566B2 - スイッチ回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は自己保持機能を有するリレーを開閉するため
のスイッチ回路に関する。

［従来の技術］ 第２図は特開昭58−152329号公報に示された従来のスイ
ッチ回路を示す。スイッチ回路はリレースイッチ４とリ
モコンスイッチ７から構成されており、両者は電源３を
介して接続されている。リレースイッチ４のスイッチ40
4は負荷５を負荷用電源６に接離するためのものであ
り、リモコンスイッチ７の操作によってその開閉がなさ
れる。

第２図に示すように、スイッチ回路の一般的使用状態に
おいては、例えば２個のリレースイッチ4,4′がリモコ
ンスイッチ７の入力端子7a,7bに並列に接続され、リモ
コンスイッチ７の操作によって一斉に開閉される。

リレースイッチ４は可動子4cが選択的に接触する接点4a
及び4bを有するリレー403を有し、各接点4a,4bには極性
が互に逆方向になされたダイオード401,402が接続され
ている。ダイオード401,402の他の端子は共通に接続さ
れて交流の電源３の一方の端子3aに接続されている。電
源３の他方の端子はリモコンスイッチ７の入力端子7bに
接続されている。リレー403の可動子4cはこのリレーの
駆動コイル405の一方の端子に接続され、駆動コイル405
の他方の端子はリモコンスイッチ７の入力端子7aに接続
されている。負荷を開閉するスイッチ404は可動子4cと
連動するようになされており、可動子4cが接点4aに接し
ているとき開となる。

リモコンスイッチ７においては、その両入力端子7a,7b
間に、アノードを共通に接続した２個のダイオード9a,9
bの直列接続体、及びカソードを共通に接続した２個の
サイリスタ13a,13bの直列接続体が並列に接続されてい
る。またカソードを共通に接続した他のダイオード10a,
10bはそれぞれのアノードがそれぞれコンデンサ11a,11b
を介して同様に両入力端子7a,7b間に接続されている。
押ボタンによりその可動子が操作される切換スイッチ８
は、その可動子803がダイオード9a,9bのアノードに、接
点801が抵抗12を介してダイオード10a,10bのカソード
に、そして接点802がサイリスタ13a,13bのカソードにそ
れぞれ接続されている。サイリスタ13aのゲートは抵抗1
4aを介してダイオード10aのアノードに接続され、また
サイリスタ13bのゲートは抵抗14bを介してダイオード10
bのアノードに接続されている。

次にこの従来例の動作を説明する。今、スイッチ404が
開であり、スイッチ403の可動子4cが接点4aに接触して
いる状態においては、電流は電源３→ダイオード401→
接点4a→可動子4c→コイル405→入力端子7a→ダイオー
ド9a→可動子808→接点801→充電抵抗12→ダイオード10
a→コンデンサ11a→入力端子7b→電源３の経路で流れ、
コンデンサ11aは図示の極性に充電される。しかしコン
デンサ11aが十分に充電された後は電流は流れない。こ
の状態において、可動子803を押して接点802に接触させ
ると、サイリスタ13aはそのゲートに抵抗14aを介してコ
ンデンサ11aの充電電圧が印加されているため、コンデ
ンサ11aの容量と抵抗14aの抵抗値の時定数（時定数は電
源３の周期より十分大きくなるように設定されてい
る。）で定まる時間オンとなり、その時間のみコイル40
5に電流が流れる。その結果コイル405は励磁されてスイ
ッチ404を閉成させ、且つ可動子4cを接点4bに切換えて
その状態を自己保持し、負荷５は電源６に接続される。

次に可動子803をはなすと、可動子803は接点801に接触
し、電源３→入力端子7b→ダイオード9b→可動子803→
接点801→抵抗12→ダイオード10b→コンデンサ11b→第
１の入力端子7a→コイル405→可動子4c→接点4b→ダイ
オード402→電源３の回路が形成され、コンデンサ11bが
図示極性に充電される。しかしコンデンサ11bが充電さ
れた後は電流は流れない。

この状態において、可動子803を押して接点802に接触さ
せると、サイリスタ13bのゲートには抵抗14bを介してコ
ンデンサ11bの充電電圧が印加されているので、サイリ
スタ13bはコンデンサ11bの容量と抵抗14bの時定数（時
定数は電源の周期より十分大きくなるように設定されて
いる）によって定まる時間オンとなり、コイル405に電
流が流れる。その結果コイル405は励磁されてスイッチ4
04を開成させ、且つ可動子4cを接点4aに切換えて、その
状態を自己保持する。可動子803を元へ戻すと可動子803
は再び接点801に接触する。すなわち可動子803を操作す
るたびにスイッチ404は交互に開閉する。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のスイッチ回路においては、コイル405を流れる電
源が切換スイッチ８の接点801又は802を流れるが、この
電流は例えば数アンペアに達する。このような比較的大
きな電流を開閉するためにはスイッチ８として大容量の
ものが必要であり必然的に形状が大型になり、リモコン
スイッチ７を小型化する上で制約となっていた。

またこの従来のスイッチ回路において、回路を流れる電
流の方向はコンデンサ11a,11bのいずれが充電されてい
るかによってきまる。すなわちコンデンサ11a,11bはそ
れぞれ端子7a,7bに印加される電圧によって充電される
が、それらのいずれが充電されるかは端子7a,7bに印加
される電圧の極性によってきまる。例えば第２図に点線
で示すように、他のリレースイッチ４′がリレースイッ
チ４に並列に接続されており、そのリレースイッチ４′
のリレー403′の可動子4c′が接点4b′に接触している
場合に、リレー403の可動子4cが接点4aに接触している
と、リレースイッチ４の回路には電源３の交流電源を全
波整流した電流が流れる。その結果コンデンサ11a,11b
は共に図に示す極性で充電される。この状態でスイッチ
８を操作して可動子803が接点802に接触すると、両サイ
リスタ13a,13bが不規則にオンとなり、それに応じてリ
レー403,403′が動作する。従ってリレースイッチ4,4′
を正常に動作させることはできない。

［課題を解決するための手段］ リレースイッチとリモコンスイッチにより構成されたス
イッチ回路において、このリモコンスイッチの第１及び
第２の入力端子間に第１及び第２のサイリスタをそれぞ
れ逆極性に接続し、コンデンサの一端を第１の入力端子
に接続し、他端を可動子と可動子が選択的に接触する第
１及び第２の接点からなるスイッチの可動子に接続し、
第１の抵抗の一端を前記スイッチの第１の接点に接続
し、他端を第１のサイリスタのゲートに接続し、第２の
抵抗の一端を前記第１の入力端子に接続し他端をスイッ
チの第２の接点に接続し、アノードが第２の入力端子に
接続されカソードが第３の抵抗を介して第２の接点に接
続されたツエナーダイオード及び発光素子が第１の入力
端子と第１のサイリスタのゲート間に接続され、受光素
子がツエナーダイオードのカソードと第２のサイリスタ
のゲート間に接続されたフォトカプラを備え、可動子と
可動子が選択的に接触する２個の接点及び可動子と第２
の入力端子間に接続されたコイルからなる自己保持機能
を有するリレーの２個の接点のそれぞれに互に逆極性に
他端を共通に接続した２個のダイオードを接続し、前記
共通に接続されたダイオードの他端と第１の入力端子間
に交流電源を接続している。

［作用］ コイル405を流れる比較的大きな電流はサイリスタ13a又
は13bにより制御され、スイッチ８には比較的小さなコ
ンデンサ11の充放電電流のみが流れる。またコンデンサ
11はツエナーダイオード15と直列に接続されて両入力端
子70a,70b間に接続されているので、両入力端子70a,70b
間に交流電源３の全波電圧が印加される場合、コンデン
サ11の充電電圧の極性はツエナーダイオードの順方向電
流の極性に等しくなる。

［実施例］ 第１図にこの発明のスイッチ回路の実施例を示す。図に
おいて、リレースイッチ４は可動子4cによって切換えら
れる接点4a及び4bを有するリレー403を有し、各接点4a,
4bには極性が互に逆方向になされたダイオード401,402
が接続されている。ダイオード401,402の他の端子は共
通に接続されて交流の電源３の一方の端子3aに接続され
ている。電源３の他方の端子はリモコンスイッチ70の入
力端子70bに接続されている。リレー403の可動子4cはリ
レー403の駆動コイル405の一方の端子に接続され、駆動
コイルの他の端子はリモコンスイッチ70の入力端子70a
に接続されている。負荷を開閉するスイッチ404は可動
子4cと連動するようになされており、可動子4cが接点4a
に接触しているとき開となる。

リモコンスイッチ70において、その入力端子70aにはサ
イリスタ13aのカソードが接続されており、そのアノー
ドは入力端子70bに接続されている。またサイリスタ13a
のゲートと入力端子70b間にはアノードがゲートに接続
されたフォトカプラ16の発光素子16aが接続されてい
る。サイリスタ13aのゲートと入力端子70b間にはさらに
バイパスコンデンサ20aとバイアス抵抗19aが並列に接続
されている。他のサイリスタ13bは入力端子70a,70b間に
そのアノードが入力端子70aに接続されるように接続さ
れており、そのゲートと入力端子70a間にバイアス抵抗1
9b及びバイアスコンデンサ20bが並列に接続されてい
る。ツエナーダイオード15はそのカソードが入力端子70
aに接続されており、そのアノードとサイリスタ13bのゲ
ート間にフォトカプラ16の発光素子16bがそのエミッタ
がゲートに接続されるようにして接続されている。可動
子803を押すことによって切換動作をする押ボタン式の
切換スイッチ８は、可動子803がコンデンサ11を介して
入力端子70bに接続されており、そのノーマルオープン
接点802は抵抗14を介してサイリスタ13aのゲートに接続
されている。またそのノーマルクローズ接点801は抵抗1
8を介してツエナーダイオード15のカソードに接続され
るとともに、抵抗17を介して入力端子70bに接続されて
いる。

次にこの実施例の動作を説明する。第１図において、ス
イッチ404が開であり、スイッチ403の可動子4cが接点4a
に接触している状態においては、電源３→ダイオード40
1→接点4a→可動子4c→コイル405→入力端子70a→ツエ
ナーダイオード15→抵抗18→抵抗17→入力端子70b→電
源３の回路が形成され、スイッチ８の接点801及び可動
子803を経てコンデンサ11は充電される。抵抗18の値は
回路を流れる電流によってリレー403が動作しないよう
に十分高く設定されている。この状態においてスイッチ
８の可動子803を押して接点802に接触させると、サイリ
スタ13aのゲートに抵抗14を介してコンデンサ11の充電
電圧が印加され、サイリスタ13aはコンデンサ11の容量
と抵抗14の時定数（時定数は交流の電源３の周期より十
分大きく設定されている）で定まる時間オンとなり、コ
イル405に電流を流す。その結果コイル405は励磁されて
スイッチ404を閉成させ、且つ可動子4cを接点4bに切換
えて、その状態を自己保持する。その結果負荷５は交流
電源６に接続される。

押ボタンを放すと可動子803は接点801に接触し、電源３
→入力端子70b→抵抗17→抵抗18→ツエナーダイオード1
5→入力端子70a→コイル405→可動子4c→接点4b→ダイ
オード402→電源３に至る回路が形成されるとともに、
コンデンサ11は可動子803及び接点801を経て充電され
る。しかしその充電電圧は、ツエナーダイオード15の順
方向電流によって充電される場合に比較してツエナー電
圧分だけ低くなる。抵抗18の値はそれを流れる電流によ
ってリレー403が動作しないように十分高く設定されて
いる。

この状態において、再び押ボタンを押して可動子803を
接点802に接触させると、コンデンサ11の充電電圧は抵
抗14を経てフォトカプラ16の発光素子16aに印加され、
発光素子16aが発光する。その結果、フォトカプラ16の
受光素子16bは導通し、ツエナーダイオード15のツエナ
ー電圧に等しい電圧がサイリスタ13bのゲートに印加さ
れ、サイリスタ13bはオンとなり、コンデンサ11の容量
と抵抗14の時定数によって定まる時間その状態を持続す
る。この時サイリスタ13aは、そのゲートに印加される
電圧が逆極性であるのでオンとはならない。その状態で
は、電源３からサイリスタ13b→コイル405→可動子4c→
接点4b→ダイオード402→電源３に至る回路が形成さ
れ、スイッチ404は開成され、押ボタン８を放した後も
その状態を保つ。すなわちコンデンサ11に充電される電
圧の極性に応じてサイリスタ13aと13bのいずれか一方の
みがオンとなる。

次に第１図に点線で示すように、例えばリモコンスイッ
チ70に２個のリレースイッチ4,4′が接続されている場
合において、それぞれのリレー403の可動子4cが互に相
異なる接点4a及び4bに接しているときには、リモコンス
イッチ70の回路には電源３の正負の周期とも電流が流れ
る。そしてコンデンサ11は電源３の正負の周期毎に充放
電を繰り返すが、コンデンサ11の両端子間の電圧は、入
力端子70bが正のときは、入力端子70bが負のときに比較
してツエナーダイオード15のツエナー電圧分だけ低い。
従ってコンデンサ11は可動子803側が正、入力端子70bが
負になるように充電される。この状態で押ボタンスイッ
チ８を押して可動子803が接点802に接触すると、サイリ
スタ13aがオンとなり、矢印I₁で示す方向にのみ電流が
流れる。その結果可動子4cが接点4aに接しているリレー
403のみが動作し、可動子4cを接点4bに接触させるとと
もにスイッチ404を閉にする。すなわち両リレースイッ
チ4,4′はともに同じ状態になされ、以後は押ボタンス
イッチ８の操作により同時に同じ動作をする。上記実施
例はリレースイッチ４が２個の場合について説明した
が、２個以上の場合においてもすべて同様の動作を行な
う。

［発明の効果］ この発明によれば、リレースイッチ４のコイル405を流
れる比較的大きな電流はリモコンスイッチ70の押ボタン
スイッチ８によりゲート入力が開閉されるサイリスタ13
a又は13bにより制御されるので、押しボタンスイッチ８
の接点801,802には小さな電流しか流れない。従って押
ボタンスイッチ８は小型小容量のもので良く、リモコン
スイッチ70が小型化される。

また、リモコンスイッチ70の入力端子70a,70b間にコン
デンサ11とツエナーダイオード15を押ボタンスイッチ８
を介して直列に接続しているので、コンデンサ11に印加
される電圧はその極性に応じて、ツエナーダイオードに
順方向の極性のときの電圧がツエナーダイオードに逆極
性のときの電圧より高く、ツエナーダイオードのツエナ
ー電圧分だけ異なる。従って、切換状態が同一でない複
数のリレースイッチが接続されている場合において、コ
ンデンサ11に交流電圧が印加されたときその端子電圧の
極性はツエナーダイオード15の順方向電流の極性に等し
くなり、押ボタンスイッチ８を操作したときオンとなる
サイリスタが特定される。その結果前記複数のすべての
リレースイッチ４のリレー403は同一状態に切換えられ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のスイッチ回路の回路図、第２図は従
来の技術によるスイッチ回路の回路図である。 図中、３は交流電源、 ４はリレースイッチ、 4a,4bは接点、 4cは可動子、 ８はスイッチ、 11はコンデンサ、 13a,13bはサイリスタ、 14は抵抗、 15はツエナーダイオード、 16はフォトカプラ、 16aは発光素子、 16bは受光素子、 17,18は抵抗、 70はリモコンスイッチ、 70a,70bは入力端子、 401,402はダイオード、 403はリレー、 405はコイル、 801,802は接点、 803は可動子である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リレースイッチとリモコンスイッチによ
   り、構成されたスイッチ回路においてリモコンスイッチ
   の第１及び第２の入力端子間にそれぞれ逆極性に接続さ
   れた第１及び第２のサイリスタ、 一端が第１の入力端子に接続され、他端が可動子及び可
   動子が選択的に接触する第１及び第２の接点からなるス
   イッチの可動子に接続されているコンデンサ、 一端が前記スイッチの第１の接点に接続され、他端が第
   １のサイリスタのゲートに接続された第１の抵抗、 一端が前記第１の入力端子に接続され他端がスイッチの
   第２の接点に接続された第２の抵抗、 アノードが第２の入力端子に接続されカソードが第３の
   抵抗を介して第２の接点に接続されたツエナーダイオー
   ド、 発光素子が第１の入力端子と第１のサイリスタのゲート
   間に接続され、受光素子がツエナーダイオードのカソー
   ドと第２のサイリスタのゲート間に接続されたフォトカ
   プラ、 可動子と可動子が選択的に接触する２個の接点及び可動
   子と第２の入力端子間に接続されたコイルからなる自己
   保持機能を有するリレー、 一端がリレーの２個の接点のそれぞれに互に逆極性に接
   続され他端が共通に接続された２個のダイオード、及び 前記共通に接続されたダイオードの他端と第１の入力端
   子間に接続された交流電源、 を有するスイッチ回路。