JPH0799432A - ソリッドステートリレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】直流電源の出力をオン・オフ制御するソリッド
ステートリレーにおいて、出力状態が電源の出力端子の
極性に依存せず、しかも耐電流特性の大きいソリッドス
テートリレーを提供する。 【構成】ソリッドステートリレーは、２個の接点を有す
るフォトモスリレー１と、そのフォトモスリレー１の各
接点にベース側が接続される２個のトランジスタ２、３
と、２個のトランジスタのそれぞれにエミッタからコレ
クタに向けて並列に接続される整流器とを備えている。
直流電源の出力端子とフォトモスカプラの接点の間にト
ランジスタを介したことにより、出力部の耐電流特性を
向上させることができる。特に、接点を２個有するフォ
トモスカプラを用いて、これらの接点のそれぞれにトラ
ンジスタと整流器を相対抗する向きに接続したことによ
り、直流電源の出力の極性に依存せずに出力制御できる
ソリッドステートリレーが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ソリッドステートリレ
ーに関し、特に直流電源の出力をオン・オフ制御するソ
リッドステートリレーに関する。

【０００２】

【従来の技術】直流電源の出力を外部からの信号によっ
てオン・オフ制御する方法として、直流電源の出力端子
にソリッドステートリレーの接点を接続し、リレーの入
力端子から制御信号を入力して、直流電源の出力をオン
・オフする方法が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、この種のソリッ
ドステートリレーにおいては、ソリッドステートリレー
の接点部にフォトカプラやフォトモスリレーが用いられ
ている。一般にフォトカプラやフォトモスリレーは直流
電源の出力端子に接続される接点自体の耐電流特性が小
さいため、従来のソリッドステートはおのずとオン・オ
フ制御できる直流電源の電流値が制限されてしまう。ま
た、許容電流を越えて使用すると、フォトモスリレー等
が破損してしまうということも起こり得る。

【０００４】したがって、従来のソリッドステートリレ
ーは大電流が出力接点部を流れる直流電源には適してい
ないという問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の欠点を除去するた
めに、本発明のソリッドステートリレーは、直流電源の
出力をオン・オフ制御するソリッドステートリレーにお
いて、ソリッドステートリレーは、入力信号により２個
の接点をオン・オフする手段と、少なくとも２個のトラ
ンジスタを備えていることを特徴としている。

【０００６】特に、２個のトランジスタの各ベースはオ
ン・オフする手段の２個の接点にそれぞれ接続され、２
個のトランジスタのうち、第１のトランジスタのエミッ
タが出力端子の一端に接続され、かつ、第１のトランジ
スタのコレクタからエミッタに向けて第１の整流器が並
列に接続され、２個のトランジスタのうち、第２のトラ
ンジスタのエミッタが出力端子の第１のトランジスタの
エミッタが接続されていない方の端子に接続され、か
つ、第２のトランジスタのコレクタからエミッタに向け
て第２の整流器が並列に接続されていることを特徴とし
ている。

【０００７】また、入力信号により接点をオン・オフす
る手段が、フォトモスリレー、若しくはフォトカプラで
あることを特徴としている。

【０００８】直流電源の出力端子とフォトモスリレーの
間に、接点がベースに接続されたトランジスタが接続さ
れると、トランジスタの電流増幅作用により、接点に小
さな電流を流しても出力端子に大きな電流を流すことが
できるためフォトモスリレーの接点から出力される小さ
な電流により直流電源の出力を制御することができる。
さらに、接点を２個有するフォトモスリレーの各接点に
ベース側を向けてそれぞれトランジスタが接続され、各
トランジスタのエミッタに直流電源の出力端子が接続さ
れ、コレクタからエミッタに向けて整流器がそれぞれ並
列に接続されていることにより、直流電源の出力の極性
に依存しないで出力を制御させることができる。すなわ
ち、２個の出力端子のうち高電位側の端子にエミッタが
接続された第１のトランジスタにおいては、エミッタか
らコレクタに向けて電流が流れ、さらに第２のトランジ
スタのコレクタからエミッタに向けて並列に接続された
第２の整流器を介して低電位側の端子に電流が流れる。
極性が逆転した場合には、上記とは逆に第２のトランジ
スタのエミッタからコレクタへ電流が流れ、第１のトラ
ンジスタに並列に接続された第１の整流器を介して電流
が流れる。したがって、いずれの場合にもソリッドステ
ートリレーは有効に機能することになる。

【０００９】

【実施例】次に図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。

【００１０】図１は、本発明のソリッドステートリレー
の一実施例による直流電源の出力制御回路の回路図を示
している。フォトモスリレー１は、２個の接点を有して
おり、各接点には、第１のトランジスタ２、および第２
のトランジスタ３のベースがそれぞれ接続されている。
第１および第２の各トランジスタのエミッタは直流電源
の出力端子にそれぞれ接続されている。また、第１およ
び第２のトランジスタ２、３のコレクタは互いに接続さ
れており、さらに、第１のトランジスタ２にはコレクタ
からエミッタに向けて第１の整流用ダイオード７が、ま
た、第２のトランジスタ３にも同様にコレクタからエミ
ッタに向けて第２の整流用ダイオード８がそれぞれ並列
に接続されている。

【００１１】また、本実施例では、第１のトランジスタ
２および第２のトランジスタ３のコレクタ間に、電位レ
ベルをシフトさせるために抵抗４、５がそれぞれ挿入さ
れている。さらに、フォトモスリレー１の２個の各接点
で第１および第２の各トランジスタ２、３に接続されて
いない側どうしが互いに接続されており、この接続部
と、第１および第２の各トランジスタ２、３のコレクタ
どうしの接続部の間には電流制限を行うための抵抗６が
挿入されている。なお、上記構成で電位レベルをシフト
させる素子には抵抗４、５の代わりにダイオードを用い
てもよい。

【００１２】次に、このような構成によるソリッドステ
ートリレーの動作について説明する。

【００１３】直流電源の出力は、従来のソリッドステー
トリレーと同様、フォトモスリレー１の入力端子に信号
を入力しリレー動作させ接点を開閉することによって行
なわれる。本実施例のフォトモスリレー１は２個の接点
を有しており、入力信号により同時に開閉が行われる。
両接点と直流電源の出力端子の間にはトランジスタ２、
３が接続されている。

【００１４】一方、直流電源の出力の極性は直流電源内
部に極性を決めるための回路を付加することも可能であ
るが、一般的に経済性等の理由により直流電源の内部に
このような回路は設けられないことが多い。このような
直流電源に対して、単にフォトモスリレー１と出力端子
間にトランジスタが接続された構成であると、トランジ
スタはエミッタからコレクタに向けてのみ電流を流すこ
とはできるため、極性がこれとは逆の場合、有効に機能
しないことになる。本発明のソリッドステートリレーで
は、極性が反転するような直流電源に対しても、極性に
依存せずに動作させることが可能である。

【００１５】上述のように極性が反転するような場合
の、本発明のソリッドステートリレーの動作原理につい
て説明する。いま、図１において、ソリッドステートリ
レーの出力側に接続されている直流電源の極性が、いま
第１のトランジスタ２に接続されている側の出力端子が
高電位にある極性であるとする。このとき、フォトモス
リレー１の接点部が導通状態になると、第１のトランジ
スタ２のみにベース電流が流れ、第１のトランジスタ２
が導通状態になる。すると、ソリッドステートリレーの
出力側では、第１のトランジスタ２を駆動する極性の電
源が挿入されているので、導通状態になった第１のトラ
ンジスタ２、抵抗４、および第２の整流用ダイオード８
を通って電流が流れる。この結果、フォトモスリレー１
がオンの時、ソリッドステートリレーがオンとなる。

【００１６】次に、出力側に加えられている電源の極性
が変わった場合、フォトモスリレー１の接点部が導通状
態になると、第２のトランジスタ３のみにベース電流が
流れ、第２のトランジスタ３が導通状態になる。する
と、導通状態になった第２のトランジスタ３、抵抗５、
および第１の整流用ダイオード７を通って電流が流れ
る。この結果、電源の極性が変わった場合でもフォトモ
スリレー１がオンの時、ソリッドステートリレーがオン
となる。

【００１７】このように、フォトモスリレーがオンにな
れば、出力側の電源の極性に応じて第１のトランジスタ
２または第２のトランジスタ３のいずれかが常にオンに
なる結果、ソリッドステートリレーは電源の極性に依存
せず、常時導通状態にさせることができる。また、フォ
トモスリレーにトランジスタが接続されているため、フ
ォトモスリレー単体にくらべて耐電流特性が向上するこ
とになる。例えば、従来のフォトモスリレー単体からな
るソリッドステートリレーでは、接点の耐電流特性の大
きいものを用いても直流電源の出力電圧はせいぜい２０
０ｍＡ程度が限界であったが、本実施例のソリッドステ
ートリレーを採用し、例えば電流増幅率１０のトランジ
スタを使用すれば、耐電流特性２Ａ程度のソリッドステ
ートリレーを実現することも可能になる。

【００１８】なお、上述の実施例では、出力端子に２個
のトランジスタの各エミッタを接続する構成を示した
が、図２に示されるように各トランジスタのコレクタ側
が出力端子に接続されるようにしても同じ効果を得るこ
とができる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のソリッドト
ステートリレーは、直流電源の出力端子とフォトモスリ
レーの接点の間にトランジスタを介したことにより、出
力部の容量を増大させることができる。これにより、出
力端子部を大電流が流れる直流電源の出力を制御できる
ことになる。

【００２０】特に、接点を２個有するフォトモスカプラ
を用いて、これらの接点のそれぞれにトランジスタと整
流器を相対抗する向きに接続したことにより、直流電源
の出力の極性に依存せずに出力制御できるソリッドステ
ートリレーが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のソリッドステートリレーの一実施例の
回路図

【図２】本発明のソリッドステートリレーの他の実施例
の回路図

【符号の説明】

１ 接点フォトモスリレー ２ 第１のトランジスタ ３ 第２のトランジスタ ４，５ 抵抗 ６ 抵抗 ７ 第１のダイオード ８ 第２のダイオード

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源の出力端子の出力をオン・オフ
   制御するソリッドステートリレーにおいて、 前記入力信号により２個の接点をオン・オフする手段
   と、前記オン・オフする手段と前記出力端子の間には、
   少なくとも２個のトランジスタを備えていることを特徴
   とするソリッドステートリレー。
2. 【請求項２】 前記２個のトランジスタのうち、第１の
   トランジスタのベースが前記２個の接点のうち第１の接
   点に接続され、第１のトランジスタのエミッタが前記出
   力端子の一端に接続され、かつ、前記第１のトランジス
   タのコレクタからエミッタに向けて第１の整流器が並列
   に接続され、 前記２個のトランジスタのうち、第２のトランジスタの
   ベースが前記２個の接点のうち第２の接点に接続され、
   第２のトランジスタのエミッタが前記出力端子の前記第
   １のトランジスタのエミッタが接続されていない方の端
   子に接続され、かつ、前記第２のトランジスタのコレク
   タからエミッタに向けて第２の整流器が並列に接続され
   ていることを特徴とする「請求項１」記載のソリッドス
   テートリレー。
3. 【請求項３】 前記２個のトランジスタのうち、第１の
   トランジスタのベースが前記２個の接点のうち第１の接
   点に接続され、第１のトランジスタのコレクタが前記出
   力端子の一端に接続され、かつ、前記第１のトランジス
   タのコレクタからエミッタに向けて第１の整流器が並列
   に接続され、 前記２個のトランジスタのうち、第２のトランジスタの
   ベースが前記２個の接点のうち第２の接点に接続され、
   第２のトランジスタのコレクタが前記出力端子の前記第
   １のトランジスタのエミッタが接続されていない方の端
   子に接続され、かつ、前記第２のトランジスタのコレク
   タからエミッタに向けて第２の整流器が並列に接続され
   ていることを特徴とする「請求項１」記載のソリッドス
   テートリレー。
4. 【請求項４】 前記入力信号により２個の接点をオン・
   オフする手段が、フォトモスリレーであることを特徴と
   する「請求項１」記載のソリッドステートリレー。
5. 【請求項５】 前記入力信号により２個の接点をオン・
   オフする手段が、フォトカプラであることを特徴とする
   「請求項１」記載のソリッドステートリレー。