JP2013215005A - Circuit for preventing simultaneous on action of relays in relay drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のリレーを駆動制御するリレー駆動装置に関し、特に複数のリレーの同時オン防止技術に関する。 The present invention relates to a relay drive device that drives and controls a plurality of relays, and more particularly, to a technique for preventing simultaneous ON of a plurality of relays.
従来のリレー駆動装置における同時オン防止回路として、ロジックICで構成された一般的なインヒビット回路がある。 As a simultaneous ON prevention circuit in a conventional relay drive device, there is a general inhibit circuit composed of a logic IC.
図5は、従来のリレー駆動装置における同時オン防止回路を示す回路図である。図3において、リレー駆動回路は、2つの半導体リレー1および2と、この半導体リレー1および2のオン/オフを制御するマイコン等からなる制御部3の制御信号出力端子P1およびP2の間に、同時オン防止回路としてのインヒビット回路4が接続されている。制御信号出力端子P1およびP2は、それぞれ、一方がH(ハイ)レベルのとき他方がL(ロー)レベルとなる制御信号を出力する。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a simultaneous ON prevention circuit in a conventional relay driving apparatus. In FIG. 3, the relay drive circuit includes two
半導体リレー1は、+Vcc電源に抵抗R11を介して接続された、LED(発光ダイオード)1aを含むフォトカップラと、フォトカップラの出力電圧でオン/オフ制御されるMOSFETからなる半導体スイッチ素子1bから構成されている。半導体スイッチ素子1bは、交互にオンすべきであって同時にオンすると危険な2つの信号線5aおよび5bのうちの一方の信号線5aに接続されている。
The
同様に、半導体リレー2は、+Vcc電源に抵抗R2を介して接続された、LED2aを含むフォトカップラと、フォトカップラの出力電圧でオン/オフ制御されるMOSFETからなる半導体スイッチ素子2bから構成されている。半導体スイッチ素子2bは、交互にオンすべきであって同時にオンすると危険な2つの信号線5aおよび5bのうちの他方の信号線5bに接続されている。
Similarly, the
インヒビット回路4は、CMOS−IC等からなる4個の2入力NANDゲート素子4a〜4dで構成されている。NANDゲート素子4aの2つの入力端子は、制御信号出力端子P2に接続され、出力端子は、NANDゲート素子4bの一方の入力端子に接続されている。NANDゲート素子4bの他方の入力端子は、制御信号出力端子P1に接続され、出力端子は半導体リレー1のLED1aに接続されている。NANDゲート素子4dの2つの入力端子は、制御信号出力端子P1に接続され、出力端子は、NANDゲート素子4cの一方の入力端子に接続されている。NANDゲート素子4cの他方の入力端子は、制御信号出力端子P2に接続され、出力端子は半導体リレー2のLED2aに接続されている。
The inhibit circuit 4 is composed of four 2-input
上述の構成において、通常動作時、制御部3の制御信号出力端子P1がHレベルかつ制御信号出力端子P2がLレベルになったときは、それに応じて、インヒビット回路4のNANDゲート素子4bの出力端子は、Lレベルとなり、NANDゲート素子4cの出力端子は、Hレベルとなる。したがって、半導体リレー1のLED1aが点灯し、半導体スイッチ素子1bがオンとなるが、半導体リレー2のLED2aは消灯しており、半導体スイッチ素子2bがオフとなっている。
In the above-described configuration, when the control signal output terminal P1 of the
反対に、制御部3の制御信号出力端子P2がHレベルかつ制御信号出力端子P1がLレベルになったときは、それに応じて、インヒビット回路4のNANDゲート素子4cの出力端子は、Lレベルとなり、NANDゲート素子4bの出力端子は、Hレベルとなる。したがって、半導体リレー2のLED2aが点灯し、半導体スイッチ素子2bがオンとなるが、半導体リレー1のLED1aは消灯しており、半導体スイッチ素子1bがオフとなっている。
On the other hand, when the control signal output terminal P2 of the
一方、マイコンの故障や暴走等により、制御部3の制御信号出力端子P1およびP2が共にHレベルとなった異常動作時には、NANDゲート素子4bおよび4cの出力端子は、共にHレベルとなる。したがって、半導体リレー1および2のLED1aおよび2aは、共に消灯し、半導体スイッチ素子1bおよび2bは、共にオフになる。このように、マイコンの故障や暴走等の異常動作時には、半導体スイッチ素子1bおよび2bの同時オンが防止される。
On the other hand, at the time of abnormal operation in which both the control signal output terminals P1 and P2 of the
しかしながら、上述の従来回路では、マイコンの故障・暴走時には、確実に2つの出力の同時オンを防止することができるが、インヒビット回路4自身が故障した場合(たとえば、ラッチアップした場合)、自身で2つのNANDゲート素子4bおよび4cの出力端子が共にLレベルとなり、LED1aおよび2aが共に点灯して、半導体スイッチ素子1bおよび2bが共に同時オンしてしまう可能性がある。また、4個のNANDゲート素子4a〜4dと、2個の抵抗R1,R2を必要とし、部品コストが高価になる問題がある。
However, in the above-described conventional circuit, it is possible to reliably prevent two outputs from being simultaneously turned on in the event of a microcomputer failure or runaway. However, when the inhibit circuit 4 itself fails (for example, when latched up), There is a possibility that the output terminals of the two
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、低コストで確実に同時オンを防止できるリレー駆動装置のリレーの同時オン防止回路を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a simultaneous ON prevention circuit for relays of a relay drive device that can reliably prevent simultaneous ON at low cost in view of the above-described conventional problems.
前記課題を解決するため本発明によりなされた請求項1記載のリレー駆動装置のリレーの同時オン防止回路は、2つの一方向通電駆動型リレー1,2と、該2つの一方向通電駆動型リレー1,2へ入力される2つのパルス制御信号をそれぞれ出力する駆動制御手段3と、を備えたリレー駆動装置において、前記駆動制御手段からの2つのパルス制御信号は、それぞれ出力されるハイレベル又はローレベルの信号であり、かつ、一方がハイレベルの時他方がローレベルとなるように制御され、前記2つの一方向通電型リレー1,2は、それぞれ、同時にオンすることを防止する必要のある1つの信号線5a,5bを有し、前記2つの一方向通電駆動型リレー1,2が互いに逆方向となるように接続された両接続点に、それぞれ、前記駆動制御手段からの前記2つのパルス制御信号がそれぞれ入力される第1および第2のロジック素子6a,6bの出力端子が接続されることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the simultaneous ON-prevention circuit for the relay of the relay driving device according to
前記課題を解決するため本発明によりなされた請求項2記載の発明は、請求項1記載のリレー駆動装置のリレーの同時オン防止回路において、前記一方向通電駆動型リレー1,2は、前記駆動出力信号が供給されるLED1a、2aと、前記信号線5a,5bに挿入され、該LED1a、2aからの光信号に基づきオンオフ制御される半導体スイッチ素子1b,2bとを含む半導体リレーであることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
なお、上述の課題を解決するための手段の説明における参照符号は、以下の発明を実施するための最良の形態の説明における参照符号に対応しているが、これらは、特許請求の範囲の解釈を限定するものではない。 The reference numerals in the description of the means for solving the above-described problems correspond to the reference numerals in the following description of the best mode for carrying out the invention, but these are the interpretations of the claims. It is not intended to limit.
請求項1記載の発明によれば、2つの一方向通電駆動型リレーと、該2つの一方向通電駆動型リレーへ入力される2つのパルス制御信号をそれぞれ出力する駆動制御手段と、を備えたリレー駆動装置において、駆動制御手段からの2つのパルス制御信号は、それぞれ出力されるハイレベル又はローレベルの信号であり、かつ、一方がハイレベルの時他方がローレベルとなるように制御され、2つの一方向通電型リレーは、それぞれ、同時にオンすることを防止する必要のある1つの信号線を有し、2つの一方向通電駆動型リレーが互いに逆方向となるように接続された両接続点に、それぞれ、駆動制御手段からの2つのパルス制御信号がそれぞれ入力される第1および第2のロジック素子の出力端子が接続されるので、制御側が故障等の異常動作時に確実に同時オン防止を行うリレー駆動装置のリレーの同時オン防止回路を低コストで実現できる。 According to the first aspect of the present invention, there are provided two unidirectional energization drive relays and drive control means for outputting two pulse control signals input to the two unidirectional energization drive relays, respectively. In the relay drive device, the two pulse control signals from the drive control means are high level or low level signals respectively output, and when one is high level, the other is controlled to be low level, Each of the two one-way energization type relays has one signal line that needs to be prevented from being turned on at the same time, and the two one-way energization drive type relays are connected so that they are opposite to each other. Since the output terminals of the first and second logic elements, to which two pulse control signals from the drive control means are respectively input, are connected to the point, the control side has an abnormality such as a failure. Simultaneous ON prevention circuit of the relay of the relay driving unit to reliably perform simultaneous ON prevention during work can be realized at a low cost.
請求項2記載の発明によれば、一方向通電駆動型リレーは、駆動出力信号が供給されるLEDと、信号線に挿入され、該LEDからの光信号に基づきオンオフ制御される半導体スイッチ素子とを含む半導体リレーであるので、半導体リレーを使用した場合の同時オンを確実に防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, the unidirectional energization drive type relay includes an LED to which a drive output signal is supplied, a semiconductor switch element that is inserted into a signal line and controlled to be turned on / off based on an optical signal from the LED. Therefore, it is possible to reliably prevent simultaneous ON when a semiconductor relay is used.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係るリレー駆動装置のリレーの同時オン防止回路の構成を示す回路図である。図1において、リレー駆動装置は、2個の半導体リレー1および2と、これらの半導体リレー1および2のオン/オフを制御するマイコン等からなる制御部3と、NAND論理のロジック素子であるCMOS−ICからなる2個のNANDゲート素子6aおよび6bと、1個の電流制限抵抗R1とから構成されている。半導体リレー1および2は、請求項における一方向通電駆動型リレーに相当し、NANDゲート素子6aは、請求項における第1のロジック素子に相当し、NANDゲート素子6bは、請求項における第2のロジック素子に相当し、制御部3は、請求項における駆動制御手段に相当する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a relay simultaneous on prevention circuit of a relay drive device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a relay driving device includes two
半導体リレー1は、LED1aを含むフォトカップラと、フォトカップラの出力電圧でオン/オフ制御されるMOSFETからなる半導体スイッチ素子1bを含み、一方向通電駆動型リレーとして構成されている。半導体スイッチ素子1bは、交互にオンすべきであって同時にオンすると危険な2つの信号線5aおよび5bのうちの一方の信号線5aに挿入されている。
The
半導体リレー1の詳細構成は、図2に示すように、入力端子1Bおよび1Cに接続されたLED1aとLED1aが出力する発光信号を受光して光起電力を発生するフォトダイオード1cのアレイとからなるフォトカップラ1Aと、フォトカップラ1Aの出力電圧でオン/オフ制御されるMOSFETからなる半導体スイッチ素子1bとから構成されている。
As shown in FIG. 2, the detailed configuration of the
同様に、半導体リレー2は、LED2aを含むフォトカップラと、フォトカップラの出力電圧でオン/オフ制御されるMOSFETからなる半導体スイッチ素子2bを含み、一方向通電駆動型リレーとして構成されている。半導体スイッチ素子2bは、交互にオンすべきであって同時にオンすると危険な2つの信号線5aおよび5bのうちの他方の信号線5bに挿入されている。たとえば、信号線5aは、プラス電源ラインであり、信号線5bは、マイナス電源ラインであり、半導体スイッチ素子1bおよび2bが同時オンすると、電源がショート状態となる構成になっているものとする。なお、半導体リレー2の詳細構成は、図2に示す半導体リレー1の構成と同様であるので省略する。
Similarly, the
半導体リレー1のLED1aのアノードは、電流制限抵抗R1を介してNANDゲート素子6bの出力端子に接続され、カソードはNANDゲート素子6aの出力端子に接続されている。半導体リレー2のLED2aのアノードは、NANDゲート素子6aの出力端子に接続され、カソードは電流制限抵抗R1を介してNANDゲート素子6bの出力端子に接続されている。すなわち、LED1aおよび1bは、NANDゲート素子6aおよび6bの出力端子間に互いに逆接続されている。
The anode of the
NANDゲート素子6aの2つの入力端子は、制御部3の制御信号出力端子P1に接続されてNANDゲート素子がインバータ素子として働くようになっており、同様に、NANDゲート素子6bの2つの入力端子は、制御部3の制御信号出力端子P2に接続されてインバータ素子として働くようになっている。制御部3の制御信号出力端子P1およびP2は、それぞれ、一方がH(ハイ)レベルのとき他方がL(ロー)レベルとなるパルス制御信号を出力する。
The two input terminals of the
上述の構成において、通常動作時、制御部3の制御信号出力端子P1がパルス制御信号の出力によりHレベルになりかつ制御信号出力端子P2がLレベルになったときは、NANDゲート素子6aの出力端子は、Lレベルの駆動出力信号を出力し、NANDゲート素子6bの出力端子は、Hレベルの駆動出力信号を出力する。それに応じて、Hレベルの駆動出力信号とLレベルの駆動出力信号の電位差が順方向電圧として半導体リレー1のLED1aに印加されるため、NANDゲート素子6bの出力端子から電流制限抵抗R1およびLED1aを介してNANDゲート素子6aの出力端子へ電流が流れて、LED1aが点灯し、半導体スイッチ素子1bがオンとなる。この時、半導体リレー2のLED2aには逆方向電圧がかかるため電流が流れず、LED2aは消灯しており、半導体スイッチ2bがオフとなっている。
In the above configuration, during normal operation, when the control signal output terminal P1 of the
反対に、制御部3の制御信号出力端子P1がLレベルかつ制御信号出力端子P2がHレベルになったときは、NANDゲート素子6bの出力端子は、Lレベルの駆動出力信号を出力し、NANDゲート素子6aの出力端子は、Hレベルの駆動出力信号を出力する。それに応じて、半導体リレー2のLED2aに順方向電圧が印加されるため、NANDゲート素子6aの出力端子からLED2aおよび電流制限抵抗R1を介してNANDゲート素子6bの出力端子へ電流が流れて、LED2aが点灯し、半導体スイッチ素子2bがオンとなる。この時、半導体リレー1のLED1aは逆方向電圧がかかるため電流が流れず、LED1aは消灯しており、半導体スイッチ1bがオフとなっている。
On the other hand, when the control signal output terminal P1 of the
一方、マイコンの故障や暴走等により、制御部3の制御信号出力端子P1およびP2が共にHレベルまたはLレベルとなった異常動作時には、NANDゲート素子6aおよび6bの出力端子は、共にLレベルまたはHレベルとなる。したがって、半導体リレー1および2のLED1aおよび2aには、順方向電圧が印加されないので、LED1aおよび2aは共に消灯し、半導体スイッチ素子1bおよび2bは、共にオフになる。このように、マイコンの故障や暴走等による制御部3の異常動作時には、半導体スイッチ素子1bおよび2bの同時オンが防止される。
On the other hand, at the time of abnormal operation in which both the control signal output terminals P1 and P2 of the
また、NANDゲート素子6aおよび6bの片方または両方の故障により、NANDゲート素子6aおよび6bの出力端子が、共にLレベルまたはHレベルとなった場合は、上述と同様に、半導体リレー1および2のLED1aおよび2aには、順方向電圧が印加されないので、LED1aおよび2aは共に消灯し、半導体スイッチ素子1bおよび2bは、共にオフになる。このように、NANDゲート素子6aおよび6bの片方または両方の故障のような異常動作時にも、すなわちロジック素子がどのような状態になっても、半導体スイッチ素子1bおよび2bの同時オンが防止される。
Further, when the output terminals of the
なお、半導体リレー1,2のLED1a,2aの逆方向耐圧VRの絶対定格が5V、順方向電圧VFの最大値が1.5V、NANDゲート素子6a,6bのHレベル駆動出力信号電圧が5V、Lレベル駆動出力信号電圧が接地電位とすれば、この回路構成でLED1a,2aにかかる逆方向電圧は、逆方向耐圧VRを超えることはなく、また、逆方向耐圧VRは、順方向電圧VFの2倍以上であるため十分な余裕を確保できている。
In addition, the absolute rating of the reverse breakdown voltage VR of the
このように、本発明によれば、リレー駆動動作が確実であり、制御部3やNANDゲート素子の故障等の異常動作時にも、信号線5aおよび5bに挿入されているスイッチを同時オンさせない同時オン防止機能を確実に行うことができる。また、上述の従来構成に比べて、ロジック素子2を2個と抵抗を1個削減でき、低コストで実現できる。
As described above, according to the present invention, the relay drive operation is reliable, and the switches inserted in the
次に、図3は、本発明のリレー駆動回路のリレーの同時オン防止回路をフライングキャパシタ方式絶縁検出装置に適用した場合を示す回路図である。 Next, FIG. 3 is a circuit diagram showing a case in which the relay simultaneous ON prevention circuit of the relay drive circuit of the present invention is applied to a flying capacitor type insulation detection device.
図中、電源3は、複数のバッテリV1〜Vnが直列接続されて高圧直流電源として構成されており、この電源3は、マイコン20等の測定系の接地電位Gとは絶縁されている。
In the figure, a
同図に示すように絶縁検出装置は、両極性のコンデンサ(すなわち、フライングキャパシタ)9と、接地電位Gとは絶縁された電源3の正極をコンデンサ9の一端に接続するための第1スイッチとしての半導体リレー1と、電源3の負極をコンデンサ9の他端に接続するための第2スイッチとしての半導体リレー11とを備えている。
As shown in the figure, the insulation detection device is a first switch for connecting a bipolar capacitor (ie, a flying capacitor) 9 and the positive electrode of the
また、絶縁検出装置は、コンデンサ9の一端を、ノイズ除去用のローパスフィルタ14を介して制御部としてのマイコン20の入力ポートP6に接続するための第3スイッチとしての半導体リレー2と、コンデンサ9の他端を接地電位Gに接続するための第4スイッチとしての半導体リレー12とを備えている。
Further, the insulation detection device includes the
半導体リレー1の半導体スイッチ素子1bと半導体リレー2の半導体スイッチ素子2bの接続点と、半導体リレー11の半導体スイッチ素子11bと半導体リレー12の半導体スイッチ12bの接続点の間には、ダイオードD1、抵抗R2及びコンデンサ9が順次直列に接続されている。また、抵抗R2とコンデンサ9の接続点から、半導体リレー1の半導体スイッチ素子1bと半導体リレー2の半導体スイッチ素子2bの接続点の間には、ダイオードD2及び抵抗R3が順次直列に接続されている。すなわち、ダイオードD1及び抵抗R1と、ダイオードD2及び抵抗R2とは、ダイオードの極性が互いに逆極性になって並列に接続されている。
Between the connection point of the
半導体スイッチ素子2bの入力ポートP6側と接地電位Gとの間には、抵抗R4が接続され、半導体スイッチ素子12bの接地電位G側と接地電位G間には、抵抗R5が接続されている。
A resistor R4 is connected between the input port P6 side of the
半導体リレー1のLED1aおよび半導体リレー2のLED2aは、図1に示すリレー駆動装置と同様にNANDゲート素子6aおよび6bの出力端子間に互いに逆接続され、NANDゲート素子6aおよび6bの入力端子は、それぞれ、マイコン20の出力ポートP1およびP2に接続されている。
The
また、半導体リレー11のLED11aおよび半導体リレー12のLED12aは、図1に示すリレー駆動装置と同様に、NANDゲート素子16aおよび16bの出力端子間に互いに逆接続され、NANDゲート素子16aおよび16bの入力端子は、それぞれ、マイコン20の出力ポートP3およびP4に接続されている。
Similarly to the relay driving device shown in FIG. 1, the
マイコン20は、入力ポートP6に入力される電圧をA/D(アナログ/デジタル)変換して検出する電圧検出機能を有する。また、マイコン20は、出力ポートP1およびP3と、出力ポートP2およびP4から、それぞれ、一方がH(ハイ)レベルのとき他方がL(ロー)レベルとなるパルス制御信号を出力し、半導体リレー1および11の半導体スイッチ素子1bおよび11bと、半導体リレー2および12の半導体スイッチ素子2bおよび12bとを、それぞれ連動してオンオフ制御できるようになっている。
The
また、絶縁検出装置は、さらに、ダイオードD2および抵抗R2の接続点を抵抗R3よりも低抵抗値の抵抗R6を介して接地電位Gに接続するための第5スイッチとしての半導体リレー13を備えている。半導体リレー13のLED13aのアノードは、電源+Vccに接続され、カソードは抵抗R7を介してマイコン20の出力ポートP5に接続されている。半導体リレー13および抵抗6はリセット回路を構成しており、半導体スイッチ素子13bを閉制御すると、コンデンサ9に蓄積された電荷を抵抗R6によって速やかに放電させることができる。
The insulation detection device further includes a
次に、上述の構成を有する絶縁検出装置の動作を説明する。まず、マイコン20は、電源3の電圧V0 を計測する。この計測は、具体的には次のように行われる。マイコン20は、全てのスイッチが開いている初期状態から、出力ポートP1およびP3にHレベルの制御信号を出力すると共に出力ポートP2およびP4にLレベルの制御信号を出力して、半導体スイッチ素子1bおよび11bを閉制御する。それにより、電源Vの電圧がコンデンサ9に充電される。
Next, the operation of the insulation detection device having the above-described configuration will be described. First, the
次に、マイコン20は、出力ポートP1およびP3にLレベルの制御信号を出力すると共に出力ポートP2およびP4にHレベルの制御信号を出力して、半導体スイッチ素子1bおよび11bを開制御すると共に、半導体スイッチ素子2bおよび12bを開制御する。それにより、コンデンサ9の両端電圧、すなわち電源3の両端電圧V0 がマイコン20の入力ポートP6に供給され、両端電圧V0 がA/D変換されて電源3の電圧としてマイコン20で読み込まれる。
Next, the
次に、マイコン20は、負極側地絡抵抗RL−の値に応じた電圧VRL- を計測する。この計測は、具体的には次のように行われる。すなわち、マイコン20は、出力ポートP5にLレベルの制御信号を出力して半導体スイッチ素子13bを開制御することによるリセット後、出力ポートP1にHレベルの制御信号、出力ポートP2にLレベルの制御信号を出力すると共に、出力ポートP3にLレベルの制御信号、出力ポートP4にHレベルの制御信号を出力して、半導体スイッチ素子1bおよび12bを閉制御する。それにより、負極側地絡抵抗RL−の値に応じた電圧がコンデンサ9に充電される。
Next, the
次に、マイコン20は、出力ポートP1にLレベルの制御信号、出力ポートP2にHレベルの制御信号を出力して半導体スイッチ素子1bを開制御し半導体スイッチ素子2bを閉制御すると共に、半導体スイッチ素子12bの閉制御を維持する。それにより、コンデンサ9の両端電圧、すなわち負極側地絡抵抗RL−の値に応じた電圧VRL- は、マイコン20で読み込まれる。
Next, the
次に、マイコン10は、正極側地絡抵抗RL+の値に応じた電圧VRL+ を計測する(ステップS13)。この計測は、具体的には次のように行われる。すなわち、マイコン20は、出力ポートP5にLレベルの制御信号を出力して半導体スイッチ素子13bを開制御することによるリセット後、出力ポートP3にHレベルの制御信号、出力ポートP4にLレベルの制御信号を出力すると共に、出力ポートP1にLレベルの制御信号、出力ポートP2にHレベルの制御信号を出力して、半導体スイッチ素子11bおよび2bを閉制御する。それにより、正極側地絡抵抗RL+の値に応じた電圧がコンデンサ9に充電される。
Next, the
次に、マイコン20は、出力ポートP3にLレベルの制御信号、出力ポートP4にHレベルの制御信号を出力して半導体スイッチ素子11bを開制御し半導体スイッチ素子12bを閉制御すると共に、半導体スイッチ素子2bの閉制御を維持する。それにより、コンデンサ9の両端電圧、すなわち正極側地絡抵抗RL+の値に応じた電圧VRL+ は、マイコン20で読み込まれる。
Next, the
次に、マイコン20は、負極側地絡抵抗RL−に応じた計測電圧VRL- と正極側地絡抵抗RL+に応じた計測電圧VRL+ の和を高圧電源Vの両端電圧に応じた計測電圧V0 で除する演算(VRL- +VRL+ /V0 )を行う。次に、マイコン20は、その演算値により、予め内部メモリに記憶されている演算値対地絡抵抗の換算テーブルを参照して電源3の地絡抵抗を算出する。
Then,
このように、マイコン20は第1〜第4スイッチとしての半導体スイッチ素子1b,2b,11b,12bを各々制御して、電源3の両端電圧V0 、正極側地絡抵抗RL+に応じた電圧VRL+ 、負極側地絡抵抗RL−に応じた電圧VRL- でコンデンサ9を充電する毎に、そのときのコンデンサ9の両端電圧をマイコン20によって読み取ることで、電源3の絶縁状態を検出することができる。
Thus, the
また、マイコン20やNANDゲート素子6a,6b,16a,16bの故障等による異常動作時に、半導体スイッチ素子1bと2bや11bと12bが同時オンすることがないので、誤検出を起こすおそれがない。
In addition, when the
以上の通り、本発明の最良の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。 As described above, the best mode of the present invention has been described, but the present invention is not limited to this, and various modifications and applications are possible.
たとえば、上述の実施の形態では、NANDゲート素子を用いているが、これに限らず、他のロジック素子としても良い。 For example, in the above-described embodiment, the NAND gate element is used. However, the present invention is not limited to this, and other logic elements may be used.
また、上述の実施の形態では、半導体リレーを用いているが、本発明はこれに限らず、機械式リレーを用いることもできる。 Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the semiconductor relay is used, this invention is not limited to this, A mechanical relay can also be used.
図4は、機械式リレーを用いた場合のリレー駆動装置のリレーの同時オン防止回路の他の実施例を示す回路図である。図4に示すリレー駆動装置のリレーの同時オン防止回路は、図1の半導体リレー1および2の代わりに2個の機械式リレー21および22が用いられている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of the simultaneous ON prevention circuit for the relay of the relay driving apparatus when a mechanical relay is used. 4 uses two
機械式リレー21は、励磁コイル21aおよび接点21bを有する。機械式リレー21は、さらに、励磁コイル21aに直列接続されたダイオード21cを内蔵している。同様に、機械式リレー22は、励磁コイル22aおよび接点22bを有する。機械式リレー22は、さらに、励磁コイル22aに直列接続されたダイオード22cを内蔵している。機械式リレー21および22は、上述の構成により、一方向通電駆動型リレーとして機能する。
The
ダイオード21cのカソードとダイオード22cのアノードは、NANDゲート素子6aの出力端子に接続されている。励磁コイル21aおよび22aは、電流制限抵抗R1を介してNANDゲート素子6bの出力端子に接続されている。すなわち、ダイオード21cおよび22cは、NANDゲート素子6aおよび6bの出力端子間に互いに逆接続されている。
The cathode of the
上述の構成において、通常動作時、制御部3の制御信号出力端子P1がパルス制御信号の出力によりHレベルになりかつ制御信号出力端子P2がLレベルになったときは、NANDゲート素子6aの出力端子は、Lレベルとなり、NANDゲート素子6bの出力端子は、Hレベルとなる。それに応じて、機械式リレー21の励磁コイル21aに電流が流れるため、接点21bがオンとなるが、機械式リレー22の励磁コイル22aには電流が流れず、接点22bはオフとなっている。
In the above configuration, during normal operation, when the control signal output terminal P1 of the
反対に、制御部3の制御信号出力端子P1がLレベルかつ制御信号出力端子P2がHレベルになったときは、NANDゲート素子6bの出力端子は、Lレベルとなり、NANDゲート素子6aの出力端子は、Hレベルとなる。それに応じて、機械式リレー22の励磁コイル22aに電流が流れるため、接点22bがオンとなるが、機械式リレー21の励磁コイル21aには電流が流れず、接点21bはオフとなる。
On the other hand, when the control signal output terminal P1 of the
一方、マイコンの故障や暴走等により、制御部3の制御信号出力端子P1およびP2が共にHレベルまたはLレベルとなった異常動作時には、NANDゲート素子6aおよび6bの出力端子は、共にLレベルまたはHレベルとなる。したがって、励磁コイル21aおよび22aには、電流が流れないので、接点21bおよび22bは共にオフとなる。このように、マイコンの故障や暴走等による制御部3の異常動作時には、機械式リレー21および22の同時オンが防止される。
On the other hand, at the time of abnormal operation in which both the control signal output terminals P1 and P2 of the
また、NANDゲート素子6aおよび6bの片方または両方の故障により、NANDゲート素子6aおよび6bの出力端子が、共にLレベルまたはHレベルとなった場合は、上述と同様に、励磁コイル21aおよび22aには、電流が流れないので、接点21bおよび22bは共にオフとなる。したがって、NANDゲート素子6aおよび6bの片方または両方の故障のような異常動作時にも、機械式リレー21および22の同時オンが防止される。
Further, when the output terminals of the
なお、上述の説明では、ダイオード22cおよび22cは、機械式リレー21および22に内蔵されているものとしているが、機械式リレー21および22に内蔵されない外付けのダイオードとしても良い。
In the above description, the
1 半導体リレー(一方向通電駆動型リレー)
1a LED
1b 半導体スイッチ素子
2 半導体リレー(一方向通電駆動型リレー)
2a LED
2b 半導体スイッチ素子
3 制御部(駆動制御手段)
6a NANDゲート素子(第1のロジック素子)
6b NANDゲート素子(第2のロジック素子)
21 機械式リレー(一方向通電駆動型リレー)
22 機械式リレー(一方向通電駆動型リレー)
1 Semiconductor relay (one-way energization drive type relay)
1a LED
1b
2a LED
2b
6a NAND gate element (first logic element)
6b NAND gate element (second logic element)
21 Mechanical relay (one-way energization drive type relay)
22 Mechanical relay (one-way energization drive type relay)
Claims (2)
前記駆動制御手段からの2つのパルス制御信号は、それぞれ出力されるハイレベル又はローレベルの信号であり、かつ、一方がハイレベルの時他方がローレベルとなるように制御され、
前記2つの一方向通電駆動型リレーは、それぞれ、同時にオンすることを防止する必要のある1つの信号線を有し、
前記2つの一方向通電駆動型リレーが互いに逆方向となるように接続された両接続点に、それぞれ、前記駆動制御手段からの前記2つのパルス制御信号がそれぞれ入力される第1および第2のロジック素子の出力端子が接続されることを特徴とするリレー駆動装置のリレーの同時オン防止回路。 In a relay drive device comprising two unidirectional energization drive type relays and drive control means for outputting two pulse control signals inputted to the two unidirectional energization drive type relays, respectively.
The two pulse control signals from the drive control means are high level or low level signals respectively output, and when one is high level, the other is controlled to be low level,
Each of the two one-way energization drive type relays has one signal line that needs to be prevented from being turned on simultaneously,
The first and second pulse control signals from the drive control means are respectively input to both connection points where the two one-way energization drive relays are connected in opposite directions. An output terminal of the logic element is connected to the relay on-relay circuit for the relay of the relay drive device.
前記一方向通電駆動型リレーは、前記駆動出力信号が供給されるLEDと、前記信号線に挿入され、該LEDからの光信号に基づきオンオフ制御される半導体スイッチ素子とを含む半導体リレーであることを特徴とするリレー駆動装置のリレーの同時オン防止回路。 In the relay simultaneous ON prevention circuit of the relay drive device according to claim 1,
The one-way energization drive type relay is a semiconductor relay including an LED to which the drive output signal is supplied and a semiconductor switch element inserted into the signal line and controlled to be turned on / off based on an optical signal from the LED. The simultaneous ON prevention circuit of the relay of the relay drive device characterized by this.
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