JPH0538135A - 電子スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチングレギュレータを含む電子スイッ
チングにおいて、唸り音を防止できるようにすること。 【構成】 スイッチ回路１１の出力によってリレー１２
を駆動し、出力のオフ時にはリレー１２と同一の電流を
消費する電流消費回路２２を設ける。こうすればスイッ
チングレギュレータ１から見た負荷はスイッチ回路１１
の出力状態にかかわらず一定となり、唸りを防止するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスイッチングレギュレー
タを内蔵した電子スイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来電源としてスイッチングレギュレー
タを内蔵した電子スイッチにあっては、広い範囲の直流
及び交流の電源を使用することができる。図２はこのよ
うな電子スイッチの一例を示す回路図である。本図にお
いてスイッチングレギュレータ１は入力端子２，３間に
直流又は交流の広い範囲の電源が供給される。この電源
入力端子２，３間には図示のようにダイオードブリッジ
４が接続され、その正極端がスイッチング用のトランジ
スタ５を介して発振回路６に接続される。発振回路６に
は発振用のコイル７を含み、又出力側にツェナダイオー
ド８と平滑コンデンサ９を接続しており、トランジスタ
５を周期的に断続させることによって電源電圧を低下さ
せ一定の直流電圧に変換するものである。そしてこの直
流電源は電子スイッチ部１０側に接続される。電子スイ
ッチ部１０には図示のように近接スイッチや光電スイッ
チ等のスイッチ回路１１とその出力によって駆動される
リレー１２が設けられる。

【０００３】このような従来の電子スイッチにおいてス
イッチ回路１１がオン状態となれば、リレー１２がオン
となってその駆動電流がスイッチングレギュレータ１か
ら供給される。そのため出力リレー１２がオンオフする
ことにより消費電流が変化する。従って図３に示すよう
にスイッチングレギュレータのトランジスタ５を断続す
るスイッチング周期が変化する。又スイッチングレギュ
レータ１に入力される電源の電圧が変化してもこの周期
が変化することとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】さてこのような周期の
変化に伴い、スイッチングレギュレータのコイル７によ
って唸り音が発生することがある。図４は電源電圧に対
するスイッチングレギュレータのスイッチング周期の関
係を示している。本図において直線Ａはリレー１２をオ
フとしたときの電源電圧に対するスイッチング周期の変
化であり、直線Ｂはリレーをオンとしたときの電圧に対
するスイッチング周期の変化である。さてこの図におい
て特定のスイッチング周期の周波数f1周辺及びその２倍
の周波数２f1の周辺、更にその高調波である４f1・・・
に図中にハッチングで示すようにバンド状の唸りを生じ
る周波数帯域が存在する。従って出力リレー１２がオフ
のときに直線Ａに示すように入力電圧の大幅な変動によ
ってスイッチング周期が変化するため、唸りを生じるバ
ンドに当たる電圧領域があり、これらの領域においては
唸りを止めることができないという欠点があった。又そ
の電源電圧で唸りを止めるため、スイッチングレギュレ
ータの周期を何らかの方法で変化させたり、コイルの物
理的な形状を変化させても唸りの周波数f1が変化するだ
けでバンド状に唸りが生じる領域が変化するが、いずれ
かの点で直線Ａとこの唸りの領域が一致するため、唸り
を完全に止めることができないという欠点があった。

【０００５】本発明はこのような従来の電子スイッチン
グの問題点に鑑みてなされたものであって、入力電圧に
かかわらず唸り音の発生を防止できるようにすることを
技術的課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はスイッチ回路
と、スイッチ回路の出力によって動作する出力開閉手段
と、入力電圧を所定の周波数で断続し整流することによ
ってスイッチ回路及び出力開閉手段に直流電源を供給す
るスイッチングレギュレータと、を有する電子スイッチ
であって、スイッチ回路のオフ時に駆動され、スイッチ
ングレギュレータより供給される出力開閉手段に相当す
る電流を消費する電流消費回路と、を具備することを特
徴とするものである。

【０００７】

【作用】このような特徴を有する本発明によれば、スイ
ッチングレギュレータによって供給される直流電源によ
って駆動されスイッチ回路が動作する。そしてスイッチ
回路がオン状態となれば出力開閉手段によって出力が開
閉される。又出力がオフのときにも電流消費回路によっ
て出力開閉手段と同一の電流が消費されることとなり、
スイッチングレギュレータ側から他の回路部分に供給さ
れる電流はほとんど同一となる。従ってその消費電流に
相当するスイッチング周期はほぼ一定であり、この周期
をスイッチングレギュレータの唸りが生じない範囲に設
定することによって唸りを防止できるようにしている。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例による電子スイッチ
の構成を示す回路図である。本図において前述した従来
例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。本実施例においてスイッチングレギュレータ１は従
来例と同一であり、入力端子２，３間にダイオードブリ
ッジ４及びトランジスタ５が接続され、発振回路６によ
ってトランジスタ５が断続され、その出力を整流するこ
とによって出力側に一定の直流電源を供給している。さ
て負荷として接続される電子スイッチ部２１は、近接ス
イッチ，光電スイッチ等のスイッチ回路１１を有してお
り、その出力側にはオープンコレクタ接続されたスイッ
チングトランジスタ１１ａが設けられる。トランジスタ
１１ａのコレクタには出力開閉手段であるリレー１２が
接続され、更に図示のように電流消費回路２２が接続さ
れる。電流消費回路２２は電源の両端間に接続された抵
抗Ｒ１とトランジスタ２３が直列に接続される。トラン
ジスタ２３のベースにはスイッチングトランジスタ１１
ａからの出力が抵抗Ｒ２及びダイオード２４を介して接
続されている。

【０００９】次に本実施例の動作について説明する。入
力端子２，３間に直流又は交流の電源が接続されればス
イッチングレギュレータ１によって所定の直流電圧に変
換されて電子スイッチ部２１側に供給される。そしてス
イッチ回路１１が物体を検出しなければ出力トランジス
タ１１ａはオフ状態であり、リレー１２は駆動されな
い。このとき抵抗Ｒ２の端子電圧はＨレベルとなるた
め、トランジスタ２３が付勢され、抵抗Ｒ１を介してス
イッチングレギュレータ１より抵抗Ｒ１，トランジスタ
２３に電流が流れる。この電流はリレー１２と同一の電
流値となるように抵抗Ｒ１を選択しておくものとする。

【００１０】さてスイッチ回路１１によって物体等が検
出されトランジスタ１１ａがオンとなれば、リレー１２
が閉成される。このときトランジスタ２３はオフとなっ
て抵抗Ｒ１には電流が流れなくなる。従って電流消費回
路２２には電流は消費されず、リレー１２に通電され
る。このようにスイッチ回路１１の出力状態にかかわら
ず常にリレー１２と電流消費回路２２のいずれかが電流
を消費することとなってスイッチングレギュレータ１側
から見た負荷は同一となる。この場合には図４に示すよ
うにリレー１２がオンのとき直線Ｂ、オフのときにも直
線Ｂとほとんど同一の直線Ｃとなる。従ってこの直線
Ｂ，Ｃのラインがスイッチングレギュレータ１による唸
りを生じない領域となるように、スイッチングレギュレ
ータの物理的な形状や配置等を選択する。例えばコイル
７の線径を変えたりコアを樹脂で固定する。こうすれば
電源電圧の如何にかかわらず唸り音を防止することがで
きる。

【００１１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、スイッチ回路の出力状態にかかわらずスイッチング
レギュレータの負荷が同一となるため、デューティ比も
ほぼ同一となる。従ってその状態で唸り音を生じないよ
うな形状に設定することによって、電源電圧にかかわら
ず唸り音を防止することができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による電子スイッチの全体構
成を示す回路図である。

【図２】従来の電子スイッチの構成を示す回路図であ
る。

【図３】スイッチングレギュレータのスイッチング周期
を示す波形図である。

【図４】電源電圧に対するスイッチングレギュレータの
スイッチング周期とうなりの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ スイッチングレギュレータ ４ ダイオードブリッジ ５，２３ トランジスタ ６ 発振回路 ７ コイル １１ スイッチ回路 １２ リレー ２１ 電子スイッチ部 ２２ 電流消費回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 スイッチ回路と、 前記スイッチ回路の出力によって動作する出力開閉手段
   と、 入力電圧を所定の周波数で断続し整流することによって
   前記スイッチ回路及び前記出力開閉手段に直流電源を供
   給するスイッチングレギュレータと、を有する電子スイ
   ッチにおいて、 前記スイッチ回路のオフ時に駆動され、前記スイッチン
   グレギュレータより供給される前記出力開閉手段に相当
   する電流を消費する電流消費回路と、を具備することを
   特徴とする電子スイッチ。