JPH0325889B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は交流回路で直流リレーを使用する場合
に大きな直流電源が必要であつたり、また接続す
る抵抗が高消費電力になつたりすることがないよ
うに小電力の部品を用いてリレーを動作するリレ
ー駆動回路を提供することを目的とするものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a low-power component so that when using a DC relay in an AC circuit, a large DC power supply is not required, and the connected resistor does not consume high power. The object of the present invention is to provide a relay drive circuit that operates a relay using the following.

第１図Ａは従来例のタイマ回路である。交流電
源１′とスイツチ２′、ダイオード３′、抵抗４′、
a′点、ゼナーダイオード５′、b′点とで閉ループ
を形成し、ゼナーダイオード５′には並列にコン
デンサ６′を接続する。そしてこれらで直流電源
を形成している。a′、b′点間には抵抗７′とコン
デンサ８′及び抵抗９′と１０′とがそれぞれc′点、
b′点間で接続されて、並列接続されている。a′、
b′点間には差動増巾器（以下コンパレータとい
う）１１′があり、c′、d′点からそれぞれ入力を
得ており、出力e′からは抵抗１２′とトランジス
タ１３′のベースがf′点で接続されている。a′点よ
りリレーコイル１４′がトランジスタ１３′のコレ
クタg′点で接続されている。トランジスタ１３′
のエミツタはb′点に接続されている。なお、a′、
c′点間；及びa′、g′点間にはダイオード１５′及び
１６′が、またf′、b′点間には抵抗１７′が接続さ
れている。 FIG. 1A shows a conventional timer circuit. AC power supply 1', switch 2', diode 3', resistor 4',
A closed loop is formed by point a', zener diode 5', and point b', and a capacitor 6' is connected in parallel to zener diode 5'. These components form a DC power source. A resistor 7' and a capacitor 8', and resistors 9' and 10' are connected between points a' and b', respectively.
They are connected between points b′ and are connected in parallel. a',
There is a differential amplifier (hereinafter referred to as a comparator) 11' between points b', which receives inputs from points c' and d', respectively, and outputs e' from which the bases of resistor 12' and transistor 13' are connected. connected at point f′. A relay coil 14' is connected from a point a' to a collector point g' of a transistor 13'. Transistor 13'
The emitter of is connected to point b′. In addition, a′,
Diodes 15' and 16' are connected between points c'; and between points a' and g', and a resistor 17' is connected between points f' and b'.

次にこの回路の動作を説明する。スイツチ２′
を閉じると交流はダイオード３′により直流半波
となりa′、b′点間にはゼナーダイオード５′によ
る電圧の直流電圧が発生する。スイツチ２′を投
入してから、コンデンサ８′には抵抗７′より流れ
る電流により充電が行なわれc′点の電位は徐々に
上昇し、一定時間后に、抵抗９′，１０′で決まる
電圧に倒達する。このときコンパレータ１１′の
出力e′点はアツプし電流が抵抗１２′を通つてト
ランジスタ１３′を動作させリレーコイル１４′は
動作する。即ちスイツチ２′を投入后一定時間后
にリレー１４′が動作するタイマ回路である。こ
の回路の欠点はリレーコイル１４′が動作時に感
動電流を40ｍＡとし、その他の回路で10ｍＡとす
れば全体で50ｍＡ必要である。従つて抵抗４′で
消費する電力は電源電圧がAC100Vとすればa′、
b′点間を12Vとすれば1.9W必要である。このうち
リレーコイル１４′によるものは1.52Wであり、
大部分がリレーコイル１４′によるものであるこ
とがわかる。またリレーがONの時とOFFの時と
でa′、b′点間電圧が変わらないようにしなければ
ならず、そのためにゼナーダイオード５′の電力
も大きくしなければならないという欠点を持つて
いる。 Next, the operation of this circuit will be explained. switch 2'
When closed, the alternating current becomes a direct current half-wave due to the diode 3', and a DC voltage of the voltage due to the zener diode 5' is generated between points a' and b'. After turning on the switch 2', the capacitor 8' is charged by the current flowing from the resistor 7', and the potential at point c' gradually rises, and after a certain period of time, the voltage determined by the resistors 9' and 10' reach. At this time, the output point e' of the comparator 11' goes up and the current passes through the resistor 12' to operate the transistor 13' and the relay coil 14' to operate. In other words, it is a timer circuit in which the relay 14' is operated after a certain period of time after the switch 2' is turned on. The disadvantage of this circuit is that when the relay coil 14' operates, the current is 40 mA, and the other circuits are 10 mA, so a total current of 50 mA is required. Therefore, if the power supply voltage is AC100V, the power consumed by resistor 4' is a',
If the voltage between points b′ is 12V, 1.9W is required. Of this, the output from relay coil 14' is 1.52W,
It can be seen that most of the noise is due to the relay coil 14'. Also, it has to be ensured that the voltage between points a' and b' does not change when the relay is on and off, and the power of the zener diode 5' must also be increased for this purpose. There is.

第１図Ｂは他のタイマー回路の従来例を示し、
前記第１図Ａのものと異なる半分のみ異なる番号
を附記して説明すると、２４は交流電源１′に接
続したトランス、２５はこのトランス２４の二次
側に接続したダイオードブリツジ、２６はその出
力に接続したコンデンサで、これらの部品２４，
２５，２６を用いて交流を直流に変換している。 FIG. 1B shows another conventional example of a timer circuit,
To explain with reference to the numbers that are different from those in FIG. A capacitor connected to the output connects these components 24,
25 and 26 are used to convert alternating current to direct current.

この回路の場合は上記各部品２４，２５，２６
がいずれも大型であり、プリント基板も大型化す
るとともに、交流から直流に変換するために上記
各部品２４，２５，２６を別途必要とし、部品点
数が多く構成が複雑になるうえにコスト高になる
欠点があつた。 In this circuit, each of the above components 24, 25, 26
Both are large in size, the printed circuit board is also large, and the above-mentioned parts 24, 25, and 26 are separately required to convert AC to DC, which increases the number of parts, complicates the configuration, and increases cost. There was a drawback.

本発明はこのような欠点を解消するもので、そ
の一実施例を第２図に示す。この回路構成は、電
源１、スイツチ２、ダイオード３、抵抗４、ａ
点、ゼナーダイオード５、ｂ点で閉ループを形成
している。ａ、ｂ点間には平滑用コンデンサ６が
接続されているほか、抵抗７；ｃ点；抵抗１８：
Ｊ点：コンデンサ８の直列回路、及び抵抗９；ｄ
点、抵抗１０の直列回路が、そしてコンパレータ
１１が接続されている。なおａ、ｊ点間、ａ、ｄ
点間にはａ点側をカソードとするダイオード１
５，１９を接続する。また、ｄ、ｂ点間にはコン
デンサ２０を接続する。コンパレータ１１の出力
ｅ点からは抵抗１２を通つてトランジスタ１３の
ベースｆ点に接続されている。ｆ、ｂ点間には抵
抗１７が接続されている。ダイオード３のカソー
ド側ｈ点からは抵抗２１、ｉ点、を通つてリレー
コイル１４を通つてトランジスタ１３のコレクタ
ｇ点に接続されている。ｉ、ｂ点間には抵抗２２
と、コンデンサ２３が並列で接続されている。
ｉ、ｇ点間にはｉ側をカソードとするダイオード
１６が、トランジスタ１３のエミツタはｂ点にそ
れぞれ接続されている。さてこのような回路の動
作を説明するのが第３図である。第２図において
スイツチ２を閉じると交流電圧はｈ、ｂ点間で直
流半波となりａ、ｂ点間に平滑された直流電圧が
発生する。またｉ、ｂ点間ではコンデンサ２３に
より平滑された電圧が発生する。まずｉ、ｂ点間
はトランジスタ１３がONしていないのでｉ点は
抵抗２１と２２によつて決まる電圧になる。第３
図では特性ｉのように最大の例えば20Vにまで上
昇する。次にｄ点は、ａ点電位を抵抗９と１０に
よつて決まる電位（図では5V）になるが、コン
デンサ２０のためにｉより上昇速度がゆるく、特
性ｄのように最初の３秒間はゆつくり上昇してか
ら安定する。次にｃ点はコンデンサ８と抵抗７と
１８のために初期のうちは特性ａに従がうが抵抗
７と１８によつて決まる電圧（図では2.8V）に
なると抵抗７と１８及びコンデンサ８による充電
特性になり特性ｃのように徐々に上昇しはじめ
る。初期は特性ｃの方が大きいのでコンパレータ
１１の出力ｅ点は低い。従つてトランジスタ１３
は動作せずリレーコイル１４は動作しないのでｉ
点は20Vのまゝである。特性ｃが特性ｄと等しく
なりこれを越した点でコンパレータ１１は出力ｅ
点の電圧が上昇してａ点電位となるのでトランジ
スタ１３は動作しそのためｉ点は低くなる。（図
では6V）このときリレーコイル１４の動作電圧
とコンデンサ２３の電荷により十分リレーコイル
１４が動作するよう各定数を決めておく。リレー
コイル１４はこの点よりスタートすることにな
り、ｃ点は徐々に上昇していく。そしてついにｄ
特性を越す点（図では16.5sec）になるとコンパ
レータの出力ｅ点は低くなりトランジスタ１３は
OFF状態となつてｉ点は再び元に戻り20Vにな
る。即ち、スイツチ２を閉じてからしばらくして
からコンデンサ２３の充電々圧を利用してリレー
コイル１４を含むリレーを動作させ、動作したあ
とはこのリレーコイル１４によつて開閉される接
点の保持電流だけをリレーコイル１４に流してお
き、最后にそれ以下にして開放するのが本発明の
動作である。 The present invention is intended to eliminate such drawbacks, and one embodiment thereof is shown in FIG. This circuit configuration consists of a power supply 1, a switch 2, a diode 3, a resistor 4, and a
A closed loop is formed by the point B, the Zener diode 5, and the point b. A smoothing capacitor 6 is connected between points a and b, and a resistor 7; a resistor 18;
Point J: Series circuit of capacitor 8 and resistor 9; d
A series circuit of a resistor 10 and a comparator 11 are connected to the point. Note that between points a and j, a and d
Between the points is a diode 1 with the cathode on the side of point a.
Connect 5 and 19. Further, a capacitor 20 is connected between points d and b. The output point e of the comparator 11 is connected through a resistor 12 to the base point f of a transistor 13. A resistor 17 is connected between points f and b. The cathode side of the diode 3 is connected from point h to the collector of the transistor 13 at point g through the resistor 21 and point i, through the relay coil 14. There is a resistance 22 between points i and b.
and a capacitor 23 are connected in parallel.
A diode 16 having a cathode on the i side is connected between points i and g, and the emitter of the transistor 13 is connected to point b. Now, FIG. 3 explains the operation of such a circuit. In FIG. 2, when switch 2 is closed, the AC voltage becomes a DC half wave between points h and b, and a smoothed DC voltage is generated between points a and b. Further, a voltage smoothed by the capacitor 23 is generated between points i and b. First, since the transistor 13 is not turned on between points i and b, the voltage at point i is determined by the resistors 21 and 22. Third
In the figure, the voltage rises to the maximum, for example, 20V, as shown by characteristic i. Next, at point d, the potential at point a becomes the potential determined by resistors 9 and 10 (5V in the figure), but because of the capacitor 20, the rate of rise is slower than at point i, and for the first 3 seconds as shown in characteristic d. It rises slowly and then stabilizes. Next, point c initially follows characteristic a because of capacitor 8 and resistors 7 and 18, but when the voltage (2.8V in the figure) determined by resistors 7 and 18 is reached, resistors 7 and 18 and capacitor 8 The charging characteristic starts to rise gradually as shown in characteristic c. In the initial stage, since the characteristic c is larger, the output point e of the comparator 11 is low. Therefore, transistor 13
does not operate and the relay coil 14 does not operate, so i
The point remains at 20V. At the point where the characteristic c becomes equal to and exceeds the characteristic d, the comparator 11 outputs e.
Since the voltage at point rises to the potential at point a, transistor 13 operates, and therefore point i becomes low. (6V in the figure) At this time, each constant is determined so that the relay coil 14 can be sufficiently operated by the operating voltage of the relay coil 14 and the charge of the capacitor 23. The relay coil 14 will start from this point, and the point c will gradually rise. And finally d
When the characteristic is exceeded (16.5 seconds in the figure), the comparator output point e becomes low and the transistor 13 becomes
It becomes OFF state and the i point returns to the original state and becomes 20V. That is, some time after the switch 2 is closed, the charging voltage of the capacitor 23 is used to operate the relay including the relay coil 14, and after operation, the holding current of the contacts opened and closed by the relay coil 14 is increased. The operation of the present invention is to allow only the current to flow through the relay coil 14, and finally to open it after lowering the current.

このようにリレーコイル１４には抵抗２１と２
２及びコンデンサ２３によつて決まる感動電流が
流れる。このときの保持電流はトランジスタ１３
がONしたときであり今15ｍＡとすれば0.66Wと
なる。従来例の1.52Wにくらべ2.3分の１のワツ
ト数となる。なお抵抗４についてはａ点が10Vで
10ｍＡとすれば0.4Wとなりいずれも1W以下の部
品でよい。 In this way, the relay coil 14 has resistors 21 and 2.
2 and capacitor 23 flows. The holding current at this time is the transistor 13
This is when the current is turned on, and if it is now 15mA, it will be 0.66W. The wattage is 1/2.3 compared to the conventional example's 1.52W. For resistor 4, point a is 10V.
If it is 10mA, it will be 0.4W, so all components need to be 1W or less.

このようにプリント基板に使う部品は極力ワツ
ト数の小さい部品がよい。また、電源電圧が85V
から115Vまで変化することを考えれば実際はも
つと多くの差がでてくる。またワツト数が大きい
とコストも高くなるし大きくなりプリント基板は
大きくなる。なおリレーコイルが多くなればトラ
ンスを用いる方法があるが、リレー数の少ない場
合には、コスト的も有効でありかつ全体の重量も
低い。 In this way, it is best to use parts with as low a wattage as possible for the parts used on printed circuit boards. Also, the power supply voltage is 85V
Considering that it varies from 115V to 115V, there is actually a lot of difference. Furthermore, the larger the wattage, the higher the cost and the larger the printed circuit board. Note that if there are many relay coils, there is a method of using a transformer, but if the number of relays is small, it is cost effective and the overall weight is low.

以上のように本発明によればリレーコイルの消
費電力をきわめて少なくすることができる。また
トランジスタを導通させる差動増幅器の各入力部
にコンデンサをそれぞれ接続しているのでトラン
ジスタを介してリレーコイルをオン・オフさせる
ことができるとともに、この差動増幅器への給電
はリレー駆動用回路の直流電源化用ダイオード３
を兼用して行なつているので部品点数を少なく構
成的にも簡単かつ安価なものとすることができ
る。すなわち、従来の第１図Ｂで示したようなト
ランス２４、ダイオードブリツジ２５、コンデン
サ２６を必要とせず、構成の簡素化とコストダウ
ンが図れるのである。 As described above, according to the present invention, the power consumption of the relay coil can be extremely reduced. In addition, since a capacitor is connected to each input part of the differential amplifier that makes the transistor conductive, the relay coil can be turned on and off via the transistor, and the power supply to this differential amplifier is controlled by the relay drive circuit. Diode 3 for DC power supply
Since these functions are also used, the number of parts can be reduced and the structure can be simple and inexpensive. That is, there is no need for the transformer 24, diode bridge 25, and capacitor 26 as shown in the conventional FIG. 1B, making it possible to simplify the configuration and reduce costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図Ａ、第１図Ｂは従来例を示す回路図、第
２図は本発明の一実施例を示す回路図、第３図は
第２図各部の電圧を示す図である。 １……交流電源、３……スイツチ、１４……リ
レーコイル、２２……抵抗、２３……コンデン
サ。 1A and 1B are circuit diagrams showing a conventional example, FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing voltages at various parts in FIG. 1... AC power supply, 3... Switch, 14... Relay coil, 22... Resistor, 23... Capacitor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 交流電源にダイオード３、抵抗２１、リレー
コイル１４及びトランジスタ１３を直列に接続
し、前記リレーコイル１４とトランジスタ１３の
直列回路に並列に抵抗２２と平滑用コンデンサ２
３を並列接続するとともに、前記ダイオード３に
抵抗４、ゼナーダイオード５とコンデンサ６との
並列回路を直列に接続し、かつ上記ゼナーダイオ
ード５とコンデンサ６との並列回路に、抵抗７と
抵抗１８とコンデンサ８との直列回路及び抵抗９
に抵抗１０ならびにコンデンサ２０の並列回路を
直列に接続した回路を接続し、上記抵抗７と抵抗
１８との間の分割電圧を比較入力とし、抵抗９と
抵抗１０ならびにコンデンサ２０の並列回路との
間の分割電圧を基準入力とする差動増幅器の出力
を前記トランジスタのベースに接続したリレー駆
動回路。1 A diode 3, a resistor 21, a relay coil 14, and a transistor 13 are connected in series to an AC power source, and a resistor 22 and a smoothing capacitor 2 are connected in parallel to the series circuit of the relay coil 14 and transistor 13.
3 are connected in parallel, a resistor 4 is connected to the diode 3, a parallel circuit of a Zener diode 5 and a capacitor 6 is connected in series, and a resistor 7 and a resistor are connected to the parallel circuit of the Zener diode 5 and a capacitor 6. 18 and a series circuit with a capacitor 8 and a resistor 9
A circuit in which a parallel circuit of resistor 10 and capacitor 20 is connected in series is connected to , the divided voltage between resistor 7 and resistor 18 is used as a comparison input, and a circuit is connected between resistor 9 and the parallel circuit of resistor 10 and capacitor 20. A relay drive circuit in which the output of a differential amplifier whose reference input is a divided voltage of is connected to the base of the transistor.