JPS64772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、サイリスタ、トライアツク等の半導
体スイツチング素子を用いて電路を遮断するため
のスイツチング回路に関する。

［従来の技術］ 従来、この種のものとしては、第１図に示すも
のがある。これは、無接点の半導体スイツチング
素子と電流容量の大なる機械的な接点とを用いる
ことにより両者の利点を組合せ、スイツチングが
アークの発生を伴うことはなく行なえることを特
徴としている。

具体的には、１は交流電源、２は負荷、３はこ
れらの直列回路に直列に接続されたサイリスタ、
４は直流電源、５は操作スイツチ、６はリレー
で、操作スイツチ５を閉じることにより入力信号
を受け、この入力信号によつて励磁される。ra，
rbはリレー６の常開の接点で、動作タイミングが
ずらされており、接点raはサイリスタ３のゲート
と交流電源１間に、接点rbはサイリスタ３に並列
にそれぞれ接続される。しかして、操作スイツチ
５を閉じてリレー６を励磁すると、先に接点raが
閉じてサイリスタ３のゲートにゲート電流を流し
てこれをオンする。その後遅れて接点rbが閉じ、
負荷（交流）電流の零交叉により、サイリスタ３
はその両端での電位差が零となりオフとなり、以
後負荷電流は接点rbを通つて流れる。従つてアー
クの発生を伴うことなく、サイリスタ３も最大半
サイクル程度の瞬間的なオン状態であるため、電
流容量が少なくてよく発熱もない。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のものにあつては、接点rb
が閉じてこれに負荷電流が流れているとき、これ
が機械的接点であるため、接触抵抗が増大してサ
イリスタ３の両端に電位差を生ずることがある。
この電位差は、負荷電流をIL、接触抵抗をＲと
すると、IL×Ｒであり、この電位差が所定値を
越えると、ゲートにゲート電流が流れてサイリス
タ３はオンし、そのため発熱が生じ、極端な場合
焼損するという問題点があつた。

本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、そ
の目的とするところは、かかる問題点を除去し、
サイリスタの寿命を長期化することができるスイ
ツチング回路の提供にある。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するため、本発明のスイツチ
ング回路は、交流電源１と負荷２の直列回路に直
列に接続された３端子サイリスタ３と、入力信号
によつて励磁されるリレー６と、該リレーに連動
せしめられる３個の接点rx，ry，rzよりなり、リ
レーの第１の接点rxは、常開であつて３端子サ
イリスタ３に並列に接続され、リレーの第２の接
点ryは、３端子サイリスタ３のゲートと交流電源
１間に接続され、リレー６が消磁されている状態
に基づく自己の状態はゲート電流が流れないよう
にすべく、常開又は３端子サイリスタに並列とな
る電路にも接続されて３端子サイリスタ３を短絡
する常閉とし、リレーの第３の接点rzは、常開で
あつてリレー６が励磁されている状態に基づく自
己の状態はゲート電流が流れないようにすべく、
第２の接点ryが常開である場合３端子サイリスタ
３に並列となる電路を第２の接点ryとともに形成
するように、第２の接点ryが常閉である場合第２
の接点ryに並列となるように接続され、しかもリ
レー６が励磁されたときは、第２の接点ry、第１
の接点rx、第３の接点rzの順に作動し、リレー６
が消磁されたときは、第３の接点rz、第１の接点
rx、第２の接点ryの順に作動するようにしてあ
る。

［作用］ 負荷２に電流を流すべくリレー６を励磁する
と、まず第２の接点ryが作動（反転）してゲート
電流を流し、３端子サイリスタ３をオンしてこれ
に負荷電流ILを流し、次いで第１の接点rxが作
動（反転）してこれにも負荷電流ILを流し、そ
して第３の接点rzが作動（反転）してゲート電流
を流さないようにし、その後負荷電流ILの零交
叉により３端子サイリスタ３がオフし、負荷電流
ILは第１の接点rxにのみ流れる。

この状態では、３端子サイリスタ３は、第２の
接点ry及び第３の接点rzにより、あるいは第３の
接点rzにより短絡されているので、例え両端に電
位差を生じたとしても、オンすることがない。

［実施例］ 以下、本発明の第１実施例を第２図及び第３図
に基づいて説明する。なお、第１図に示した従来
のものと同一部分は、同一符号を付してその説明
を省略する。

rx，ry，rzは、リレー６に連動せしめられる３
個の接点であり、リレー６が励磁されたときは、
第２の接点ry、第１の接点rx、第３の接点rzの順
に作動（反転）し、リレー６が消磁されたとき
は、第３の接点rz、第１の接点rx、第２の接点ry
の順に作動（反転）するようにしてある。

リレー６の第１の接点rxは、常開であつて３
端子サイリスタ３に並列に接続されている。

リレー６の第２の接点ryは、常閉であつて３端
子サイリスタ３のゲートと交流電源１間に接続さ
れている。この第２の接点ryは、リレー６が消磁
されている状態に基づく自己の状態（閉成状態）
において、ゲート電流が流れないようにすべく、
３端子サイリスタに並列となる電路にも接続され
ており、従つてその状態では３端子サイリスタ３
を短絡している。

リレー６の第３の接点rzは、常開であつて第２
の接点ryに並列となるように接続されている。こ
の第３の接点rzは、リレー６が励磁されている状
態に基づく自己の状態（閉成状態）はゲート電流
が流れないようにすべく作用する。つまり第３の
接点rzは、リレー６が消磁されている状態の第２
の接点ryの如くに作用するのである。

このものの動作を第３図とともに説明する。
今、負荷２に電流を流すべく操作スイツチ５を閉
じてリレー６を励磁すると、まず第２の接点ryが
作動（反転＝開成）してゲート電流を流し、３端
子サイリスタ３をオンしてこれに負荷電流ILを
流し、次いで第１の接点rxが作動（反転＝閉成）
してこれにも負荷電流ILを流し、そして第３の
接点rzが作動（反転＝閉成）することにより３端
子サイリスタ３を短絡してゲート電流を流さない
ようにし、その後負荷電流ILの零交叉により３
端子サイリスタ３がオフし、以後負荷電流ILは
第１の接点rxにのみ流れる。

この動作において、３端子サイリスタ３がオン
する時間は、半サイクルを越えず、またこの状態
では、３端子サイリスタ３は、第３の接点rzによ
り短絡されているので、例え両端に電位差を生じ
たとしても、オンすることがない。

一方、負荷電流ILを遮断すべく操作スイツチ
５を開いてリレー６を消磁すると、まず第３の接
点rzが作動（反転＝開成）してゲート電流を粒
し、３端子サイリスタ３をオンしてこれにも負荷
電流ILを流し、次いで第１の接点rxが作動（反
転＝開成）してこれには負荷電流ILを流さない
ようにし、そして第２の接点ryが作動（反転＝閉
成）することにより３端子サイリスタ３を短絡し
てゲート電流を流さないようにし、その後負荷電
流ILの零交叉により３端子サイリスタ３がオフ
して負荷電流ILが遮断される。

この動作においても、３端子サイリスタ３がオ
ンする時間は、半サイクルを越えることがない。

第４図は、本発明の第２実施例である。このも
ののリレー６の第２の接点ryは、３端子サイリス
タ３のゲートと交流電源１間に接続され、リレー
６が消磁されている状態に基づく自己の状態はゲ
ート電流が流れないようにすべく、常開としてあ
る。またリレー６の第３の接点rzは、常開であつ
てリレー６が励磁されている状態に基づく自己の
状態（閉成状態）はゲート電流が流れないように
すべく、３端子サイリスタ３に並列となる電路を
第２の接点ryとともに形成するように接続されて
いる。

このものも、第１実施例と略同様に動作する。

第５図は、本発明の第３実施例である。このも
のは第１実施例の変形例とも言うべきもので、リ
レー６の第２の接点ryと第３接点rzとは、可動接
点を共通としている。この両接点ry，rzは厳密に
は並列とは言わないかもしれないが、実質的には
第１実施例と同様の作用をなすものであるから、
本発明における並列はこれも含む。

第６図は、本発明の第４実施例である。このも
のも第１実施例の変形例とも言うべきもので、リ
レー６の第１の接点rxと第２接点ryとは、可動
接点を共通としている。このものも第１実施例と
同様の作用をなす。

［発明の効果］ 本発明のスイツチング回路は、上記した如く構
成したから、３端子サイリスタは、負荷電流を流
し始める時点と遮断する時点の極めて短い時間に
オンするだけであり、その発熱や焼損が防止で
き、また第１の接点を通つて負荷電流を流してい
る状態において、第２の接点及び／又は第３の接
点により３端子サイリスタは短絡された状態にあ
るので、ゲート電流は流れることなく、従つて不
用意に３端子サイリスタがオンすることもなく、
よつて従来の問題点を除去してサイリスタの寿命
を長期化することができるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来例を示す回路図、第２図は、本
発明の第１実施例を示す回路図、第３図は、その
動作を示す波形図、第４図は、本発明の第２実施
例を示す回路図、第５図は、本発明の第３実施例
を示す回路図、第６図は、本発明の第４実施例を
示す回路図。 １……交流電源、２……負荷、３……３端子サ
イリスタ、６……リレー、rx……リレーの第１
の接点、ry……リレーの第２の接点、rz……リレ
ーの第３の接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電源と負荷の直列回路に直列に接続され
   た３端子サイリスタと、入力信号によつて励磁さ
   れるリレーと、該リレーに連動せしめられる３個
   の接点よりなり、 上記リレーの第１の接点は、常開であつて３端
   子サイリスタに並列に接続され、 上記リレーの第２の接点は、３端子サイリスタ
   のゲートと交流電源間に接続され、リレーが消磁
   されている状態に基づく自己の状態はゲート電流
   が流れないようにすべく、常開又は３端子サイリ
   スタに並列となる電路にも接続されて３端子サイ
   リスタを短絡する常閉とし、 上記リレーの第３の接点は、常開であつてリレ
   ーが励磁されている状態に基づく自己の状態はゲ
   ート電流が流れないようにすべく、第２の接点が
   常開である場合３端子サイリスタに並列となる電
   路を第２の接点とともに形成するように、第２の
   接点が常閉である場合第２の接点に並列となるよ
   うに接続され、 しかも上記リレーが励磁されたときは、第２の
   接点、第１の接点、第３の接点の順に作動し、上
   記リレーが消磁されたときは、第３の接点、第１
   の接点、第２の接点の順に作動するスイツチング
   回路。