JPH0317479Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の分野 本考案は負荷制御素子であるサイリスタが負荷
開閉電流に対応して複数個設けられた交流２線式
の電子スイツチに関する。

従来技術とその問題点 交流２線式電子スイツチは負荷と電源とに直列
に挿入されて電源を開閉するものである。第１図
は従来の交流２線式電子スイツチの一例を示す回
路図であつて、この電子スイツチの端子１，２に
ダイオードブリツジ３が接続され、このダイオー
ドブリツジ３の出力端子間には負荷を開閉するサ
イリスタSCR４，５と、センサ部に直流電源を
供給しこれらのサイリスタの位相制御を行うセン
サ用電源・位相制御回路６とが並列に接続され
る。センサ用電源・位相制御回路６の電源出力端
にはコンデンサ７とセンサ回路８とが並列接続さ
れ、センサ回路８に電源を供給すると共にセンサ
回路８から得られる信号に基づいてサイリスタ５
の位相制御を行うようにしている。そして端子
１，２間に交流電源９と負荷１０、例えばリレー
が直列に接続されている。

ところで従来の交流２線式電子スイツチは最大
開閉電流が200mA程度以下のものが多いが、従
来のリミツトスイツチとの互換性からプランジヤ
ータイプのリレー３個を並列に接続したものを負
荷として開閉することができるようにしたいとい
う要望がある。この場合には開閉電流として
500mA以上が必要となる。しかし最小開閉電流
は通常例えば5mA程度に規定されており、１つ
のサイリスタで5mAから500mA以上の電流値を
カバーすることはできない。そこでこのような要
求を満たすために従来の交流２線式電子スイツチ
にあつては、第１図に示すように負荷容量の異な
る２つのサイリスタ４，５を並列接続し、これら
を２段にして用いるように構成されている。即ち
負荷が小電流の場合にはセンサ用電源・位相制御
回路６からのトリガ信号によりまず小容量のサイ
リスタ５がオンする。そして負荷電流が大きくな
りサイリスタ５に直列に接続されている抵抗Ｒ１
１の両端の電圧が所定値以上になればサイリスタ
４がトリガされてターンオンし、そうすればサイ
リスタ５の両端の電圧が低下してサイリスタ５は
ターンオフする。このように電流値によつて２つ
のサイリスタ４，５を切り換えるようにし、その
切り換え点の電流値は抵抗Ｒ１１の値によつて異
なるが通常50〜100mA程度の値になるように設
定されている。

ところで電子スイツチと負荷１０との間に接続
されるケーブルが長く延長された場合にはケーブ
ル間の容量が無視できなくなり、第１図に示すよ
うに端子１，２間にコンデンサＣが接続されたと
同様の状態となる。ここで電源電圧Ｖが高い場合
にはコンデンサＣには相当量の電荷Ｑ（＝CV）が
蓄積される。そして負荷１０が第１図に示すよう
に誘導性負荷の場合には電源電圧に対して負荷電
流の位相は遅れることとなり、第２図に例えば時
刻ｔ１として示すように電流値が０の位相に対し
ても電圧が一定値である瞬間がある。このときに
電子スイツチがオンとなればコンデンサＣに蓄え
られた電荷Ｑによつてサイリスタ５がオーンオン
する。更に抵抗Ｒ１１の両端の電圧が所定値以上
となればサイリスタ４もターンオンし、同時にサ
イリスタ５がターンオフする。しかしコンデンサ
Ｃに貯えられる電荷Ｑはすぐになくなるので、ご
く短時間で２段目のサイリスタ４に流れる電流は
保持電流Ih以下となつてサイリスタ４は再びオフ
となる。サイリスタ４，５がオフとなればコンデ
ンサＣは電源９より負荷１０を介して再び充電さ
れ、コンデンサＣの電荷が一定量以上となれば再
びサイリスタ５、続いてサイリスタ４がオンとな
る。このようにして電子スイツチの電流値が２段
目のサイリスタ４の保持電流Ih以上となるまで第
２図に示すようにサイリスタ４，５はオーンオ
フ、ターンオンを夫々繰り返し、図示のように発
振現象（チヤタリング）が起きるという問題点が
あつた。

考案の目的 本考案はこのような従来の交流２線式電子スイ
ツチの問題点に鑑みてなされたもので、ケーブル
が長く延長された場合にもケーブルの容量に基づ
くチヤタリング現象を防止することのできる交流
２線式電子スイツチを提供することを目的とす
る。

考案の構成と効果 本考案は負荷電流を開閉する負荷電流制御素子
として容量の異なる複数のサイリスタを並列接続
し、小容量側サイリスタに直列に電流検知用抵抗
を接続し、該電流検知用抵抗の電圧降下に基づい
て大容量側のサイリスタを導通させ、負荷開閉電
流に応じてそれらのサイリスタを切り換えて用い
る交流２線式電子スイツチであつて、小容量サイ
リスタのカソードと電流検知用抵抗の共通接続端
と大容量サイリスタのゲートとの間に一定の電圧
降下を起こす電圧降下素子を接続し、大容量サイ
リスタが導通する開閉電流を増大せしめたことを
特徴とするものである。

このような特徴を有する本考案によれば、複数
のサイリスタを用いた交流２線式電子スイツチに
おいて、電流検知用抵抗に得られる電圧を定電圧
素子を介してサイリスタのゲートに与えることに
よつて、大容量側のサイリスタに切り換わる電流
値を上げるようにしているので、ケーブル間の容
量によつて小容量サイリスタがターンオンしても
大容量側サイリスタはターンオンすることはな
い。従つてケーブル間の容量によりサイリスタが
ターンオン，オフを繰り返すチヤタリング現象を
防止することが可能となる。

実施例の説明 第３図は本考案による交流２線式電子スイツチ
の一実施例を示す回路図である。本図において従
来例と同一部分には同一の符号を用いて示してい
る。さて本実施例においても端子１，２間にダイ
オードブリツジ３が接続され、ダイオードブリツ
ジ３の両出力端間に大容量のサイリスタ４、小容
量のサイリスタ５が並列接続されたスイツチング
回路が接続される。更に電源間にツエナダイオー
ド１２とトランジスタ１３からなる定電圧回路、
前述したセンサ用電源・位相制御回路６を介して
IC等で構成されるセンサ回路８が接続される。
センサ用電源・位相制御回路６は図示のように定
電圧回路とコンデンサ７との間を接続するトラン
ジスタ１４とそのトランジスタの両端に接続され
る抵抗Ｒ１５、及びトランジスタ１４にベース電
流を与える抵抗Ｒ１６が設けられ、そのベースに
はツエナダイオード１７を介してセンサ回路８の
検出部の出力を電流増幅するトランジスタ１８が
接続される。トランジスタ１８のエミツタはサイ
リスタ５のゲート回路に接続されている。そして
センサ回路８の出力がオフであればダイオードブ
リツジ３よりトランジスタ１４をバイパスする抵
抗Ｒ１５を介してコンデンサ７に電荷が供給さ
れ、センサ回路８に電源が供給される。またセン
サ回路８の出力がオンとなれば、トランジスタ１
８によつて電流増幅された電流がサイリスタ５の
ゲートに加わり、サイリスタ５がターンオンす
る。以後の各サイクルにおいてはゼロクロス点を
通過するとトランジスタ１４がオン状態となつて
コンデンサ７が急速充電され、ダイオード１７の
ツエナ電圧に達すればトランジスタ１４がオフと
なり、サイリスタ５がターンオンする。このよう
にしてセンサ回路８に電源を供給すると共にサイ
リスタ５を位相制御している。

さて本考案では電流検知用の抵抗Ｒ１１と大容
量のサイリスタ４のゲート間に図示のように導通
することによつて一定の電圧降下が起こる素子、
この場合はツエナダイオード２０を挿入してい
る。このツエナダイオード２０のツエナ電圧は、
例えば数ボルトのものを用いる。またツエナダイ
オード２０の代わりに通常のダイオードを数個直
列に接続して挿入してもよい。こうすれば小容量
サイリスタ５から大容量サイリスタ４に切り換わ
る時の電流値を上げることができる。従つてケー
ブル間のコンデンサＣの電荷Ｑによつては二段目
のサイリスタ４はターンオンしなくなり、従来例
のようなチヤタリング現象を防止することができ
る。

なお第１図の従来の回路において抵抗Ｒ１１の
抵抗値を下げることによつて、小容量サイリスタ
５から大容量サイリスタ４に切り換えるときの電
流値を大きくすることができる。しかしながらそ
の場合には大容量サイリスタ４の保持電流も上が
ることとなる。そのため大容量サイリスタで制御
できる電流値の範囲が小さくなることとなつて好
ましくない。本考案ではツエナダイオード等の定
電圧素子を用いているので大容量サイリスタ４の
保持電流を小さい値に保つことができ、位相制御
を行う電流範囲を従来と同様に保つことが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の交流２線式電子スイツチの構成
を示す回路図、第２図はその動作を示す波形図、
第３図は本考案による交流２線式電子スイツチの
一実施例を示す回路図である。 １，２……端子、３……ダイオードブリツジ、
４，５……サイリスタ、６……センサ用電源・位
相制御回路、７……コンデンサ、８……センサ回
路、９……電源、１０……負荷、２０……ツエナ
ダイオード、Ｒ１１，Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ２１…
…抵抗、Ｃ……コンデンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 負荷電流を開閉する負荷電流制御素子として
   容量の異なる複数のサイリスタを並列接続し、
   小容量側サイリスタに直列に電流検知用抵抗を
   接続し、該電流検知用抵抗の電圧降下に基づい
   て大容量側のサイリスタを導通させ、負荷開閉
   電流に応じてそれらのサイリスタを切り換えて
   用いる交流２線式電子スイツチにおいて、 前記小容量サイリスタのカソードと電流検知
   用抵抗の共通接続端と前記大容量サイリスタの
   ゲートとの間に一定の電圧降下を起こす電圧降
   下素子を接続し、大容量サイリスタが導通する
   開閉電流を増大せしめたことを特徴とする交流
   ２線式電子スイツチ。 (2) 前記電圧降下素子はツエナダイオードである
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の交流２線式電子スイツチ。