JPH02177721A - 交流２線式無接点スイッチ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は交流電源と負荷との直列回路の開閉を前記交流
電源で駆動される近接スイッチのようなセンサ回路で行
う交流２線式無接点スイッチに関する。

〔従来の技術〕

センサ回路の検出信号でサイリスタなどのスイチング素
子を制御し、外部に接続された交流電源と負荷との直列
回路の開閉を行う場合、センサ回路を駆動する電源を独
立の電源とせず、前記交流電源から供給するようにして
、その出力端子を一般の商用電源と負荷との直列回路の
両端間に接続するだけで負荷への電力をスイチング制御
することができる。このような交流２線式無接点スイッ
チの従来例を第２図１こ示す。第２図にＥいて、交流電
源１と負荷２は直列に接続され、その両端は端子ＴＩ、
Ｔ２間に接続されている。この両端子ＴＩ。

１２間に単相ブリッジ整流回路３の交流入力端が接続さ
れ、直流出力端土間（以後電源出端と略称する）に主サ
イリスタ４が接続され、この主サイリスタ４がスイッチ
ング動作して整流回路３を介して交流電源ｌと負荷２の
直列回路を開閉する。

この主サイリスタ４と並列にトランジスタ５、ツェナダ
イオード６、抵抗７からなる直列形定電圧回路８と検出
トランジスタ１１の直列回路が接続されている。また定
電圧回路８とダイオード９を介してセンサ回路１０とコ
ンデンサ１２の並列回路が接続されている。定電圧回路
８はツェナダイオード６のツェナ電圧をｖｚｌ、トラン
ジスタ５のペースエミッタ間の電圧降下をＶＢｇ１トラ
ンジスタ１１に飽和電流が流れているときのコレクタ・
エミッタ間の電圧降下をＶｃΣとすると、Ｖｚｌ十Ｖｃ
ｘ−ＶＢＩ＋の定電圧をダイオード９を介してセンサ回
路１０に印力口する。またセンサ回路１０は対象とする
現象を検出するとそれまでハイレベルであった信号をロ
ーレベルにしてトランジスタ１１をオフにして定電圧回
路８の定電圧機能を無効にする。

ツェナダイオード１３と抵抗１４の直列回路からなるゲ
ート回路１５はトランジスタ５とダイオード９の接続点
と整流回路３の一出力端に接続され、ツェナダイオード
１３と抵抗１４の接続点がサイリスタ４のゲートに接続
されている。ツェナダイオード１３のツェナ電圧ＶＺ２
はサイリスタ４のゲート・カソード間電圧をＶＧｘとす
るとＶＺ２　＋　Ｖｏｘ）　Ｖｚｓ　＋Ｖｃｚ　−Ｖｎ
ｇに選定してあり、定電圧回路８の定電圧機能が働いて
いる状態ではツェナダイオード１３は導通せず、サイリ
スタ４のゲート電流が流れないからサイリスタ４はオフ
である。

次にセンサ回路１０が所定の現象を検出するとこの検出
信号がローレベルに転じ、トランジスタ１１がオフ状態
になるから定電圧回路８の機能は無効になり、抵抗７を
流れる電流がトランジスタ５のベース電流になるのでコ
ンデンサ１２の両端の電圧Ｖは上昇する。したがってゲ
ート回路１５のツェナダイオード１３を通してサイリス
タ４のゲートに電流が流れ、主サイリスタ４はオンし負
荷２に通電される。主サイリスタ４がオンすると、その
両端間の電圧はほぼ□ｖになり電源１からセンサ回路１
０への電流供給は断たれ、センサ回路１０はコンデンサ
１２の電荷を消費しながら検出動作を続ける。オンした
主サイリスタ４は電源周波数の電流の０点ごとに一旦オ
フするがこれは何ら影響を与えない。コンデンサ１２は
センサ回路１０に電流を流して放電しているからその両
端の電圧Ｖは遂にはツェナダイオード１３のツェナ１圧
Ｖｚｚよりも低くなってツェナダイオード１３は不導通
となり、主サイリスタ４はオフの状態になる。しかし主
サイリスタ４の両端間の電圧が上昇すると、それにつれ
てトランジスタ５がオン状態になり、コンデンサ１２が
充電され、その電圧Ｖがツェナダイオード１３のツェナ
電圧に達したとき再び主サイリスタ４はオンする。かく
してセンサ回路１０の検出信号がローレベルの間交流全
波整流の０点近傍で短時間オフするがスイッチ全体の効
果はオン状態である。

〔発明が解決しようとする課題〕

この種の交流２線式無接点スイッチではスイッチがオフ
時の漏れ電流が負荷に流れると負荷に悪影響を与えるか
らこの漏れ電流が少ないことは特に重要な条件である。

ところで第２図に示すスイッチのオフ時における漏れ電
流は、センサ回路１０に流れる電流工ｌとツェナダイオ
ード６に流れる電流工２の和である。そして電流Ｉｌは
センサ回路１０のインピーダンス２を大きくすれば小さ
くなり、電流工２は抵抗７の抵抗値Ｒを大きくずれば小
さくなるから、この点に関しては考慮されているがイン
ピーダンス２と抵抗値Ｒを大きくすることには限度があ
り、使用電圧が高くなるとともに漏れ電流が大きくなる
という欠点がある。最近電子技術の発展に伴い製品の使
用電圧範囲が広がるとともにさらに小さい漏れ電流の交
流２線式無接点スイッチが要求されている。

本発明の目的は、使用電圧を高くした場合の漏れ電流の
増加を防止した交流２線式無接点スイッチを提供するこ
°とにある。

〔課題を解決するための手段〕 上述の課題を解決するため本発明は、交流電源と負荷と
の直列回路が両入力端子間に接続される整流回路と、こ
の整流回路の両出力端子間に接続されゲート回路を有す
る主サイリスタと、所定の現象を検出して検出信号を送
出するセンサ回路と、このセンサ回路と並列に接続され
たコンデンサと、前記整流回路の両出力端子間に接続さ
れた定電圧回路と、前記センサ回路の検出信号によりこ
のセンサ回路と前記ゲート回路に前記定電圧回路の電圧
を切換えて給電するトランジスタとを備えているもので
ある。

〔作用〕

上述の目的を達成するためにはこの交流２線式無接点ス
イッチがオフのとき、すなわち所定の現象を検出しない
とき電源±端の漏れ電流を小さくする。このためには゛
α源士端に接続する部品を極力減らすか、電流の小さい
部品を接続すればよい。

そこで本発明ではセンサ回路が現象を検出しないときは
センサ回路のほかに定電圧回路だけを電源上端に接続し
、この定電圧回路の電圧でセンサ回路に給電し、センサ
回路が現象を検出したときはトランジスタでゲート回路
に切換え、センサ回路への給電はコンデンサの電荷です
るようにしている。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第１図１こ基づいて説明する。こ
こで第２図と同一の役目をする部品と回路Ｉこついては
第２図と同一の符号を付している。第１図に８いて、交
流電源ｌと負荷２は従来通り直列に接続され端子Ｔ１．
Ｔｚ間に接続されている。

この端子Ｔｘ、Ｔｚ間に単相ブリッジ整流回路３の交流
端子が接続されている。電源上端には主サイリスタ４が
接続され、従来のものと同じようにセンサ回路１０１コ
ンデンサ１２、ゲート回路１５などを備えているが、定
電圧回路８はツェナダイオード６と抵抗７の直列回路が
電源上端に接続され、この接続点がトランジスタ５のベ
ースに接続されている。そしてトランジスタ１６のコレ
クタ・エミッタを介してセンサ回路１０に給電し、コン
デンサ１２を充電するように接続されている。

このトランジスタ１６のベースは電源上端に接続された
抵抗１７とセンサ回路１０の出力端との直列回路の接続
点に接続され、センサ回路１０のローレベルの検出信号
でオフ動作する。主サイリスタ４のゲート回路１５は、
サイリスタ１９、ツェナダイオード１３、抵抗１４、抵
抗１４と並列に接続されたコンデンサ２０からなり、電
源上端に接続され、コンデンサ２０の一端が王サイリス
タ４のゲートに接続されている。さらにサイリスタ１９
のゲートは両トランジスタ５，１６の接続点に接続され
、サイリスタ１９とツェナダイオード１３との接続点は
コンデンサ１２の一端ｌこ接続されている。なお定電圧
回路８のトランジスタ５の増幅率が高い場合トランジス
タ５のコレクタに直列に破線で示すような抵抗２１を接
続することもある。

センサ回路１０が現象を検出しないときその信号はハイ
レベルであり王サイリスタ４は当然オンしないから、定
電圧回路８とトランジスタ１６のベースに電圧が印加さ
れ、両トランジスタ５．１６がオンする。そしてセンサ
回路１ｏに給電するとトモにコンデンサ１２を充電する
。このときセンサ回路１０の両端の電圧はツェナダイオ
ード１３のツェナ電圧よりも低く設定されているからツ
ェナダイオード１３は導通せず主サイリスタ４はオフで
ある。センサ回路１０が現象を検出すると、その検出信
号はローレベルに変るからトランジスタ１６はオフし、
サイリスタ１９がオンする。このときツェナダイオード
１３が導通するから主サイリスタ４がオンし、負荷２に
電流が流れる。このとき電源上端の電圧はほぼＯに低下
するがセンサ回路１０はコンデンサ１２の電荷を消費し
ながら検出動作を続け、オンした主サイリスタ４は電源
周波数の電流の０点ごとに一旦オフするがこれは何ら影
響を与えない。

定電圧回路を構成するトランジスタ５の増幅率が高い場
合トランジスタ５のコレクタに直列ｌζ抵抗２１を接続
して３くと、外部の電源１が印加された時にコンデンサ
１２Ｉこ急峻な充電電流が流れそのために外部の負荷２
が誤動作するのを防ぐことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、この交流２線式無接点スイッチがオフ
のとき漏れ電流となるのは電源上端に接続された定電圧
回路のツェナダイオードだけであり、センサ回路のイン
ピーダンスをなるべく大きくして８けば使用電圧が高く
てもこの電流は大きくならない。さらにサイリスタのゲ
ートカソード間に並列に接続されたトランジスタのベー
ス電流はこのスイッチがオフのときエミッタを介してセ
ンサ回路に流れるので、その分定電圧回路側からの電流
は小さくてよいのでもれ電流の小さいスイッチを構成す
ることが可能である。また定電圧回路のトランジスタの
コレクタと直列に抵抗を接続することにより、外部電源
が印加されたときに平滑用のコンデンサに急峻な充電電
流が流れるのを防ぎ、外部の負荷が誤動作するのを防ぐ
ことができる。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明による交流２ａ式無接点スイッチの一実
施例を示す結線図、第２図は従来の交流２線式無接点ス
イッチの一例を示す結線図である。 １：交流電源、２：負荷、３：整流回路、４：主サイリ
スタ、１０：センサ回路、１２：コンデンサ、１６：ト
ランジスタ、２１；抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）交流電源と負荷との直列回路が両入力端子間に接続
   される整流回路と、この整流回路の両出力端子間に接続
   されゲート回路を有する主サイリスタと、所定の現象を
   検出して検出信号を送出するセンサ回路と、このセンサ
   回路と並列に接続されたコンデンサと、前記整流回路の
   両出力端子間に接続された定電圧回路と、前記センサ回
   路の検出信号によりこのセンサ回路と前記ゲート回路に
   、前記定電圧回路の電圧を切換えて給電するトランジス
   タとを備えていることを特徴とする交流２線式無接点ス
   イッチ。