JPS61107626A - 双安定リレ−を用いたスイツチ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、双安定リレーの励磁コイルがコンデンサと直
列接続されるとともに、これに半導体スイッチを並列接
続し、励磁電圧の印加によりコンデンサを充電するとと
もに双安定リレーを作動位置に駆動し、また励磁電圧の
切断により半導体スイッチが前記直列回路を短絡しコン
デンサの電荷を放電させて双安定リレーを常規位置に復
帰駆動せしめる双安定リレーを用いたスイッチ回路に関
する。

［背景技術］ この種のスイッチ回路、つまり双安定リレーを半導体ス
イッチにより切り換え駆動するものは公知である。

例えば、ハンス・サワー、小林郁共著オーム社”リレー
の選び方・使い方”昭和５１年発行の第１２頁９図１・
１６に示されるものである。

このものは、励磁電圧が加えられた場合には、双安定リ
レーの励磁コイルとコンデンサに直列に接続されている
第２のトランジスタＴ２が導通状態になり、従ってコン
デンサが充電されるとともに双安定リレーは作動位置に
駆動される。次いで、第１のトランジスタＴ１の入力側
に１の値の制御信号が加えられた場合には、第２のトラ
ンジスタＴ２は阻止状態になり、励磁コイルとコンデン
サとに並列に接続されている第３のトランジスタＴ３は
導通状態になり、従ってコンデンサが放電し、双安定リ
レーは常規位置に復帰駆動せしめられる。この状態で、
制御信号がＯの値に変わった場合には、第１のトランジ
スタＴ１及び第３のトランジスタＴ３は再び阻止状態に
、第２のトランジスタＴ２は導通状態になり、従って再
びコンデンサが充電されるとともに双安定リレーは再び
作動位置に駆動される。

かかるスイッチ回路は、励磁電圧の極性が変わらない場
合に適しているものであるが、制御信号源を要し、従っ
て３端子駆動となる。

また、ドイツ公告明細書第２６２４９１３号に示される
如く、単安定リレーのように働き、従って、励磁電圧が
なくなった場合に、自動的に常規位置に切り換え駆動さ
れるような、双安定リレーを制御するためのスイッチ回
路も公知となっている。

このものは、励磁コイル及びコンデンサの結合点と半導
体スイッチの制御端子との間に半導体スイッチが接続さ
れ、この半導体スイッチを励磁電圧がある場合には阻止
状態に、それが無い場合には導通状態にするところの、
励磁電圧を供給する評価回路が接続されることによって
達成される。

そして、電流路に設けた直列抵抗は、半導体スイッチの
短絡保護のために、あるいは適当な設計の場合には一定
の電圧降下を得るためにも働き、これによって、経済的
に製造可能な低電圧コイルを有するリレーが高電圧、例
えば商用電源で、しかも２端子で駆動することができる
。

しかしながらこのものは、双安定リレーの小安定スイッ
チ動作を得るための高価な評価回路を必要とする。

［発明の目的］ 本発明は、上記の点に鑑みてなしたものでありその目的
とするところは、制御信号源や複雑な評　　　　　１価
回路を不要とし、しかも誤動作が起こりにくい双安定リ
レーを用いたスイ・ノチ回路を提供することにある。

し発明の開示］ 本発明の双安定リレーを用いたスイッチ回路は、双安定
リレーの励磁コイルをコンデンサと抵抗エレメントを介
して励磁電源に直列接続し、第１の半導体スイッチを前
記励磁コイルとコンデンサの直列回路に並列接続し、前
記抵抗エレメントの前段に前記第１の半導体スイッチに
対しその動作において相補的な第２の半導体スイッチを
介挿し、抵抗とシュミット−トリガの出力回路からなる
分圧器を前記励磁電源に並列接続し、しかも該シュミッ
ト−トリガの入力側には双安定リレーの動作電圧を決定
する比較電圧が与えられ、前記第１、第２の半導体スイ
ッチの制御端子が前記分圧器の接続点に接続したことを
特徴とする。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

Ｒｌｓは双安定リレーの励磁コイルで、コンデンサｃｉ
、ｍ抗エレメントであるダイオードＤ１及びスイッチＳ
を介して励磁電源Ｕに直列接続されている。なお、励磁
コイルＲＩＳにより駆動される双安定リレーの接点部は
省略しである。

Ｔ８は第１の半導体スイッチであるｎｐｎ）ランジスタ
で、励磁コイルＲ１ｓとコンデンサＣ１の直列回路の両
端にそれぞれ接続しである。

Ｔ９はダイオードＤ１の前段に介挿された第２の半導体
スイッチであるｐｎｐ）ランジスタで、第１の半導体ス
イッチＴ８に対しその動作において相補的に接続されて
いる。また、後述する２個の分圧素子からなる分圧器が
励磁電源Ｕに並列に接続されており、その接続点に各ト
ランジスタＴ８、Ｔ９の制御端子であるベースが接続さ
れている。前述のその動作において相補的にとは、励磁
電源Ｕの電圧が双安定リレーの動作電圧以上になったと
き、第２のトランジスタＴ９が導通状態に、第１のトラ
ンジスタＴ８が阻止状態になってコンデンサＣ１の充電
電流が励磁コイルＲ１ｓを流れ、一方励磁電源Ｕの電圧
が双安定リレーの動作電圧以下になったとき１、第２の
トランジスタＴ９が阻止状態に、第１のトランジスタＴ
８が導通状態になってコンデンサＣ１の放電電流が逆方
向に励磁コイルＲ１ｓを流れるように動作することで、
その動作を保証するべく分圧器の接続点の電位が選定さ
れる。Ｒ８，Ｒ９は、各トランジスタＴ８、Ｔ９のベー
スと分圧器の接続点に接続されるベース抵抗である。

分圧器は、その分圧素子が抵抗１０と２個のトランジス
タＴ７．ＴＩＯを含むシュミット−トリガの出力回路に
て構成される。このシュミット−トリガの入力側には双
安定リレーの動作電圧を決定する比較電圧が与えられる
。すなわち、抵抗１５とツェナーダイオードＺＤ３が励
磁電源Ｕに並列接続°され、その接続点にトランジスタ
Ｔ７のベースが接続されることにより、ツェナーダイオ
ードＺＤ３のしきい値が比較電圧となる。Ｒ１１゜Ｒ１
２，Ｒ１３及びＲ１４は抵抗、Ｃ３は励磁電圧の激しい
変化があってもシュミット−トリガが誤動作しないよう
、励磁電源Ｕに並列接続されたコンデンサである。Ｄ３
はコンデンサＣＩが不本意に充電されるのを防ぐための
、Ｄ４．Ｄ５はトランジスタＴＩＯが導通状態になった
場合にトランジスタＴ８を確実に阻止状態であるように
するためのダイオードである。

（動作） 図の状態では、スイッチＳが開き励磁電源Ｕが切断され
ているので、励磁コイルＲ１３は励磁されす、従って双
安定リレーは常規位置にある。

この状態でスイッチＳを閉じそして励磁電圧が上昇し、
トランジスタＴ７のベース−エミッタ間の電圧降下と抵
抗Ｒ１４の電圧降下の和がツェナーダイオードＺＤ３の
しきい値を越えると、ツェナーダイオードＺＤ３が導通
状態になってトランジ、ｌＴ７のベース電流がバイパス
され、従ってトランジスタＴ７は阻止状態に、トランジ
スタＴ１０は導通状態になる。このシュミット−トリガ
の第１の切り換え点において、分圧器の接続点はトラン
ジスタＴ８．Ｔ９のエミ・ツタより負の方向　　　　　
・：に高い電位をもつ。このことにより、トランジスタ
Ｔ９は導通状態に、トランジスタＴ８は阻止状態になり
、その結果電流はトランジスタＴ９及びダイオードＤ１
を介し励磁コイルＲ１３及びコンデンサＣ１に流れ、従
って、コンデンサＣ１の充電電流により励磁コイルＲ１
ｓが励磁されて双安定リレーは作動位置に駆動される。

この状態でスイッチＳを開いて励磁電源Ｕを切断するか
あるいは励磁電圧が低下し、トランジスタＴ７のベース
−エミッタ間の電圧降下と抵抗Ｒ１４の電圧降下の和が
ツェナーダイオードＺＤ３のしきい値より低くなった場
合には第２の切り換え点が得られる。それにより、再び
トランジスタＴ７は導通状態に、トランジスタＴＩＯは
阻止状態になり、このことによりトランジスタＴ９は阻
止状態に、トランジスタＴ８は導通状態になり、その結
果コンデンサＣ１に充電されていた電荷が放電電流とし
て励磁コイルＲ１ｓ、ダイオードＤ３、トランジスタＴ
８及びダイオードＤ４．Ｄ５に流れ、従って、励磁コイ
ルＲ１ｓが逆方向に励磁され、双安定リレーが常規位置
に復帰駆動せしめられる。

かかるスイッチ回路にあっては、双安定リレーが作動位
置に駆動されているとき、すなわちトランジスタＴ８が
阻止状態にあるときに、励磁電源Ｕにパルス状のノイズ
が混入したとしても、トランジスタＴ７が極く短時間導
通状態になるものの、ノイズの消滅とともに直ちに阻止
状態に戻るので、これによって双安定リレーが常規位置
に復帰駆動するには至らない。

また、励磁電源Ｕの電圧波形が勾配を有するもの、例え
ば台形波であっても、ツェナーダイオードＺＤ３のしき
い値によってシュミット−トリガが制御されるので、こ
のしきい値より低い電圧による励磁コイルＲ１ｓを駆動
し得ない電流でコンデンサＣ１を充電することがない。

従って、レヘルセンサの検出電圧を励磁電圧とすること
もできる。

なお、ダイオードＤ１の替わりに抵抗エレメントとして
抵抗を使用することもできる。しかしながら、この場合
若干電圧降下の影響を受けるのでダイオードＤＩの方が
望ましい。

［発明の効果］ 本発明によれば、制御信号源や複雑な評価回路を不要と
し、しかも誤動作が起こりにくく、そのうえ励磁電源の
電圧波形が勾配を有するものであっても確実なリレー動
作を行う双安定リレーを用いたスイッチ回路が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図である。 Ｒ１５−・−励磁コイル、０１−コンデンサ、Ｄｌ。 −・−ダイオード（抵抗エレメント）、Ｔ８、Ｔ９−　
トランジスタ（第１．第２の半導体スイッチ）　、Ｔ７
．Ｔｌ　０−）−ランジスタ（シェミットートリガ）、
ＲＩＯ−分圧器の一方の抵抗、ＺＤ３−ツェナーダイオ
ード、Ｕ−励磁電源、Ｓ−ｍ−スイッチ。 特許出願人　　松下電工株式会社 代理人弁理士　　　　竹光　敏丸 （ほか２名） 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）双安定リレーの励磁コイルをコンデンサと抵抗エ
   レメントを介して励磁電源に直列接続し、第１の半導体
   スイッチを前記励磁コイルとコンデンサの直列回路に並
   列接続し、前記抵抗エレメントの前段に前記第１の半導
   体スイッチに対しその動作において相補的な第２の半導
   体スイッチを介挿し、抵抗とシュミット−トリガの出力
   回路からなる分圧器を前記励磁電源に並列接続し、しか
   も該シュミット−トリガの入力側には双安定リレーの動
   作電圧を決定する比較電圧が与えられ、前記第１、第２
   の半導体スイッチの制御端子が前記分圧器の接続点に接
   続されてなる双安定リレーを用いたスイッチ回路。