JP2697271B2 - Non-contact switch - Google Patents
Non-contact switchInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は２つの開閉素子を直列に接続して特に電圧耐
量を高くした無接点スイッチに関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a non-contact switch in which two switching elements are connected in series to increase a withstand voltage especially.
電源電圧が比較的高い回路の負荷を開閉する無接点ス
イッチは電圧耐量を高くするため２つの開閉素子を直列
に接続して用いられる。このような無接点スイッチの一
例を第２図に示す。ここで１はダイオードブリッジから
なる全波整流回路で直流脈動波を出力する。この交流入
力端には電源２と負荷３が直列に接続される。またこの
交流入力端には抵抗４とコンデンサ５を直列に接続した
スナバ回路６が接続されている。整流回路１の直流出力
端には２つのサイリスタ7,8の直列回路および２つの分
圧抵抗9,10とトランジスタ11のコレクタ・エミッタの直
列回路が接続され、サイリスタ７のゲートは両分圧抵抗
9,10の接続点に接続され、サイリスタ８のゲートはトラ
ンジスタ11のコレクタに接続されている。12はサイリス
タ７のカソードとゲートとの間に接続されたダイオード
である。トランジスタ11のベースは全波整流回路１の直
流出力端に接続された抵抗13とホトカプラ14のホトトラ
ンジスタ14bの直列回路におけるホトトランジスタ14bの
コレクタに接続されている。A contactless switch for opening and closing a load of a circuit having a relatively high power supply voltage is used by connecting two switching elements in series in order to increase the withstand voltage. FIG. 2 shows an example of such a contactless switch. Here, reference numeral 1 denotes a full-wave rectifier circuit including a diode bridge, which outputs a DC pulsating wave. A power supply 2 and a load 3 are connected in series to the AC input terminal. A snubber circuit 6 in which a resistor 4 and a capacitor 5 are connected in series is connected to the AC input terminal. A series circuit of two thyristors 7, 8 and a series circuit of two voltage dividing resistors 9, 10 and a collector / emitter of a transistor 11 are connected to the DC output terminal of the rectifier circuit 1. The gate of the thyristor 7 is connected to both voltage dividing resistors.
The gate of the thyristor 8 is connected to the collector of the transistor 11. Reference numeral 12 denotes a diode connected between the cathode and the gate of the thyristor 7. The base of the transistor 11 is connected to the collector of the phototransistor 14b in the series circuit of the resistor 13 connected to the DC output terminal of the full-wave rectifier circuit 1 and the phototransistor 14b of the photocoupler 14.
ホトカプラ14の発光ダイオード14aに通電しないと
き、ホトトランジスタ14bはオフしているからトランジ
スタ11にはベース電流が流れ、トランジスタ11はオンし
ている。したがって両サイリスタ7,8はオフ状態にあ
り、負荷３に電流は流れない。発光ダイオード14aに通
電するとホトトランジスタ14bがオンし、トランジスタ1
1がオフする。こうして全波整流回路１の出力電圧E1が
抵抗9,10を介してサイリスタ８に十分なゲート電流を流
す電圧に達するとサイリスタ８は点弧する。このときサ
イリスタ７にゲート電流が流れるからサイリスタ７も点
弧し、この無接点スイッチはオンモードになり負荷３に
電流が流れる。発光ダイオード14aの通電を断てばホト
トランジスタ14bはオフし、トランジスタ11がオンする
からサイリスタ８のゲート電流は断たれ電圧E1が０に低
下したとき両サイリスタ7,8は消弧し、この無接点スイ
ッチはオフモードになる。When the light emitting diode 14a of the photocoupler 14 is not energized, the phototransistor 14b is off, so that a base current flows through the transistor 11, and the transistor 11 is on. Therefore, both thyristors 7 and 8 are off, and no current flows to load 3. When the light emitting diode 14a is energized, the phototransistor 14b is turned on, and the transistor 1 is turned on.
1 turns off. Thus the full-wave rectified output voltage E 1 of the circuit 1 reaches a voltage for flowing a sufficient gate current to the thyristor 8 via the resistor 9 and 10 thyristor 8 is fired. At this time, since the gate current flows through the thyristor 7, the thyristor 7 is also fired, and this non-contact switch is turned on, and the current flows through the load 3. Phototransistor 14b, that over the energization of the light emitting diode 14a is turned off, when the transistor 11 is the voltage E 1 is cut off the gate current of the thyristor 8 from turning on is reduced to 0 both thyristors 7 and 8 is extinguished, the The contactless switch is in the off mode.
ホトトランジスタ14bがオンし、トランジスタ11がオ
フすると、出力電圧E1が第３図に示す時刻t1においてサ
イリスタ８に十分なゲート電流を流す電圧に達し電圧E2
によりサイリスタ８を点弧する。このときサイリスタ８
のアノード電流はサイリスタ７のゲート電流となり、サ
イリスタ７が点弧する筈であるが、２つの抵抗9,10は回
路損失の関係から余り低くすることは避けるべきであ
り、この両抵抗9,10は高くされているからサイリスタ８
のアノード電流すなわちサイリスタ７のゲート電流が小
さくサイリスタ７は直ちにオンしない。そして時刻t2に
電圧E1が充分高くなって初めて点弧する。このため無接
点スイッチとしての動作電圧E1は高くなり、その分だけ
負荷３への供給電圧が低下するという欠点がある。また
ゼロクロス機能付無接点スイッチの場合、無接点スイッ
チはオンしないという欠点があった。勿論分圧抵抗を低
くすればこの欠点は除けるがこの場合は無接点スイッチ
全体の損失が増加するという問題があった。Phototransistor 14b is turned on, the transistor 11 is turned off, the voltage reaches a voltage for flowing a sufficient gate current to the thyristor 8 at time t 1 when the output voltage E 1 is shown in FIG. 3 E 2
To fire the thyristor 8. At this time, thyristor 8
Is the gate current of the thyristor 7 and the thyristor 7 should be ignited. However, it is necessary to avoid making the two resistors 9 and 10 too low due to the circuit loss. Thyristor 8 is raised
Is small, that is, the gate current of the thyristor 7 is small, and the thyristor 7 is not immediately turned on. And voltage E 1 to time t 2 for the first time the ignition is sufficiently high. Thus the operating voltage E 1 of the proximity switch is high, the supply voltage of the to an amount corresponding load 3 is lowered. In the case of a contactless switch with a zero cross function, there is a disadvantage that the contactless switch is not turned on. Of course, if the voltage dividing resistance is lowered, this disadvantage can be eliminated, but in this case, there is a problem that the loss of the whole non-contact switch increases.
本発明の目的は回路損失を増加せず動作電圧の低い無
接点スイッチを提供することにある。An object of the present invention is to provide a contactless switch having a low operating voltage without increasing the circuit loss.
上述の課題を解決するため本発明は、交流入力端に交
流電源と負荷との直列回路が接続される全波整流回路、
この全波整流回路の直流出力端に接続された電流駆動型
の第１のサイリスタと第２のサイリスタとの直列回路お
よび前記２つのサイリスタの直列回路と並列に接続され
た２つの抵抗とトランジスタのコレクタ・エミッタとの
直列回路を備え、前記２つの抵抗の接続点を前記第１の
サイリスタのゲートに接続し、前記トランジスタのコレ
クタを前記第２のサイリスタのゲートに接続し、前記ト
ランジスタのベースに接点開閉信号を印加することによ
り接点が開閉される無接点スイッチにおいて、前記交流
入力端に抵抗とコンデンサからなる第１のスナバ回路と
第２のスナバ回路との直列回路を接続し、この２つのス
ナバ回路の接続点を前記第１のサイリスタのゲートに接
続することを特徴とする。In order to solve the above-described problems, the present invention provides a full-wave rectifier circuit in which a series circuit of an AC power supply and a load is connected to an AC input terminal,
A series circuit of a current-driven first thyristor and a second thyristor connected to a DC output terminal of the full-wave rectifier circuit, and two resistors and transistors connected in parallel with the series circuit of the two thyristors A series circuit with a collector and an emitter, wherein a connection point of the two resistors is connected to a gate of the first thyristor; a collector of the transistor is connected to a gate of the second thyristor; In a contactless switch in which a contact is opened and closed by applying a contact opening and closing signal, a series circuit of a first snubber circuit and a second snubber circuit including a resistor and a capacitor is connected to the AC input terminal. A connection point of the snubber circuit is connected to a gate of the first thyristor.
第２の開閉素子であるサイリスタが導通したとき、整
流回路の出力だけでなく、第２のスナバ回路のコンデン
サの電荷を第１の開閉素子であるサイリスタのゲートに
流し、第一の開閉素子であるサイリスタを第２の開閉素
子であるサイリスタとほとんど同時に導通させる。When the thyristor serving as the second switching element conducts, not only the output of the rectifier circuit but also the electric charge of the capacitor of the second snubber circuit flows to the gate of the thyristor serving as the first switching element, and the first switching element supplies the charge. A certain thyristor is turned on almost simultaneously with a thyristor serving as a second switching element.
第１図に本発明による無接点スイッチの実施例を示
し、第２図と同一のものには同図と同一の符号を付して
いる。ここで全波整流回路１、この全波整流回路１に接
続される交流電源２、負荷３は従来のものと同一であ
る。また２つのサイリスタ7,8、このサイリスタ7,8のゲ
ート回路、トランジスタ11、ホトカプラ14なども従来の
ものと同一であるからこの説明は省略する。この無接点
スイッチが従来のものと異なる点は全波整流回路１の入
力端に抵抗15とコンデンサ16を直列に接続したスナバ回
路17および抵抗18とコンデンサ19を直列に接続したスナ
バ回路20が直列に接続され、この２つのスナバ回路17,2
0の接続点が分圧抵抗9,10の接続点に接続されているこ
とである。FIG. 1 shows an embodiment of a contactless switch according to the present invention, and the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Here, the full-wave rectifier circuit 1, the AC power supply 2 connected to the full-wave rectifier circuit 1, and the load 3 are the same as the conventional one. The two thyristors 7, 8, the gate circuits of the thyristors 7, 8, the transistor 11, the photocoupler 14, and the like are the same as those of the conventional thyristors, so that the description thereof will be omitted. This contactless switch is different from the conventional one in that a snubber circuit 17 in which a resistor 15 and a capacitor 16 are connected in series to an input terminal of the full-wave rectifier circuit 1 and a snubber circuit 20 in which a resistor 18 and a capacitor 19 are connected in series are connected in series. And these two snubber circuits 17, 2
This means that the connection point of 0 is connected to the connection point of the voltage dividing resistors 9 and 10.
このような回路構成において、発光ダイオード14aに
通電するとホトトランジスタ14bがオンし、トランジス
タ11がオフする。そしてサイリスタ８のゲートに電流が
流れ、この電流が十分な値に達するとサイリスタ８は点
弧する。このとき流れるサイリスタのアノード電流はサ
イリスタ７のゲートに流れる。しかもこのゲート電流は
全波整流回路１の出力電圧E1だけでなく、スナバ回路20
のコンデンサ19も電圧E1と同相の電圧で充電されている
からコンデンサ19の電荷も加わり、サイリスタ７のゲー
ト電流は十分な値になるからサイリスタ７は直ちに点弧
し、この無接点スイッチはオンする。サイリスタ７が点
弧すると、コンデンサ16の放電電流がサイリスタ７のア
ノード電流となるため負荷３のラッチング対策ともな
る。In such a circuit configuration, when power is supplied to the light emitting diode 14a, the phototransistor 14b is turned on and the transistor 11 is turned off. Then, a current flows through the gate of the thyristor 8, and when this current reaches a sufficient value, the thyristor 8 fires. The anode current of the thyristor flowing at this time flows to the gate of the thyristor 7. Moreover, this gate current is not only the output voltage E 1 of the full-wave rectifying circuit 1, the snubber circuit 20
Applied from the capacitor 19 is also charged by the voltage E 1 phase with voltage charge on the capacitor 19, the thyristor 7 since the gate current becomes a sufficient value of the thyristor 7 immediately ignite, the proximity switch is turned on I do. When the thyristor 7 is fired, the discharge current of the capacitor 16 becomes the anode current of the thyristor 7, which is also a measure against latching of the load 3.
なお、この実施例では２つのコンデンサ16,19は２つ
の抵抗15,18と直列に接続されているからコンデンサは
２つに増加し、１つの容量は大きくなるが、両コンデン
サ16,19の耐圧は従来の1/2でよいからトータルコスト、
入手性などは逆によくなる。In this embodiment, since the two capacitors 16 and 19 are connected in series with the two resistors 15 and 18, the number of capacitors is increased to two and one capacitance is increased. Is 1/2 of the conventional cost
The availability will be better.
以上述べたように本発明によれば入力回路に抵抗とコ
ンデンサからなる２つのスナバ回路を直列に接続し、こ
の接続点を第１の開閉素子であるサイリスタのゲートに
接続したからこのスナバ回路のコンデンサの放電電流が
第１の開閉素子であるサイリスタのゲートに流れ、第１
の開閉素子であるサイリスタが第２の開閉素子であるサ
イリスタに遅れることなく点弧し、無接点スイッチとし
て比較的低い動作電圧でオンさせることができる。As described above, according to the present invention, two snubber circuits each including a resistor and a capacitor are connected in series to the input circuit, and this connection point is connected to the gate of the thyristor which is the first switching element. The discharge current of the capacitor flows to the gate of the thyristor as the first switching element,
The thyristor, which is the switching element, ignites without delay with respect to the thyristor, which is the second switching element, and can be turned on as a non-contact switch at a relatively low operating voltage.
第１図は本発明による無接点スイッチの一実施例を示す
結線図、第２図は従来の無接点スイッチの一例を示す結
線図、第３図はサイリスタの点弧動作を示すタイムチャ
ートである。 1:整流回路、2:交流電源、3:負荷、7,8:サイリスタ、9,
10:分圧抵抗、11:トランジスタ、15,18:抵抗、16,19:コ
ンデンサ、17,20:スナバ回路。FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of a non-contact switch according to the present invention, FIG. 2 is a connection diagram showing an example of a conventional non-contact switch, and FIG. 3 is a time chart showing a firing operation of a thyristor. . 1: rectifier circuit, 2: AC power supply, 3: load, 7, 8: thyristor, 9,
10: voltage dividing resistor, 11: transistor, 15, 18: resistor, 16, 19: capacitor, 17, 20: snubber circuit.
Claims (1)
が接続される全波整流回路、この全波整流回路の直流出
力端に接続された電流駆動型の第１のサイリスタと第２
のサイリスタとの直列回路および前記２つのサイリスタ
の直列回路と並列に接続された２つの抵抗とトランジス
タのコレクタ・エミッタとの直列回路を備え、前記２つ
の抵抗の接続点を前記第１のサイリスタのゲートに接続
し、前記トランジスタのコレクタを前記第２のサイリス
タのゲートに接続し、前記トランジスタのベースに接点
開閉信号を印加することにより接点が開閉される無接点
スイッチにおいて、前記交流入力端に抵抗とコンデンサ
からなる第１のスナバ回路と第２のスナバ回路との直列
回路を接続し、この２つのスナバ回路の接続点を前記第
１のサイリスタのゲートに接続したことを特徴とする無
接点スイッチ。1. A full-wave rectifier circuit in which a series circuit of an AC power supply and a load is connected to an AC input terminal, a current-driven first thyristor connected to a DC output terminal of the full-wave rectifier circuit, and a second rectifier.
And a series circuit of two resistors connected in parallel with the series circuit of the two thyristors and a collector / emitter of a transistor. The connection point of the two resistors is connected to the first thyristor. A contact connected to a gate, a collector of the transistor connected to a gate of the second thyristor, and a contact opened / closed by applying a contact opening / closing signal to a base of the transistor; And a series connection of a first snubber circuit and a second snubber circuit comprising a capacitor and a capacitor, and a connection point of the two snubber circuits is connected to a gate of the first thyristor. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2239307A JP2697271B2 (en) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | Non-contact switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2239307A JP2697271B2 (en) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | Non-contact switch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04119010A JPH04119010A (en) | 1992-04-20 |
| JP2697271B2 true JP2697271B2 (en) | 1998-01-14 |
Family
ID=17042773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2239307A Expired - Lifetime JP2697271B2 (en) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | Non-contact switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697271B2 (en) |
-
1990
- 1990-09-10 JP JP2239307A patent/JP2697271B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04119010A (en) | 1992-04-20 |
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