(57)【要約】【課題】電圧波形の歪みやノイズの影響を受けることなく精度の高い位相制御が行える開閉装置を提供することにある。【解決手段】信号処理回路１４は、位相検出回路１０から出力される位相検出信号Ｓ２の平均の周期を求める位相検出信号周期算出部１４ｂと、この平均周期の整数倍を限時時間とし、位相検出信号Ｓ２の入力毎に順次限時動作を開始するとともに夫々の限時終了時に限時動作を再開する複数のタイマＴ１〜Ｔ４とを備え、操作信号Ｓ１の入力後に最初に入力する位相検出信号Ｓ２の入力タイミングに対応した各タイマＴ１〜Ｔ４の限時時間のずれから求まったタイミングを遅延タイマ１４ａの限時動作の開始タイミングとする。【選択図】図１
2006049009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に供給される交流電源電圧が所定電圧範囲となる位相を検出し、所定電圧範囲に対応する幅のパルス状の位相検出信号を出力する位相検出回路と、開閉の操作信号を出力する操作部と、操作部からの操作信号の入力があると該入力後に入力する位相検出回路の位相検出信号の入力タイミングに基づいて遅延時間を設定し、該遅延時間の経過時に開極／閉極信号を出力する信号処理回路と、該信号処理回路の開極／閉極信号を受けて電磁開閉機構部を駆動する駆動回路と、該駆動回路により駆動され負荷と前記交流電源との間に挿入する接点部を開／閉させる前記電磁機構部とを備え、前記接点部を開／閉するタイミングが交流電源電圧位相の所定位相となるように前記遅延時間を設定する開閉装置において、
前記信号処理回路には、順次入力する位相検出信号によって限時動作を順次開始する複数のタイマと、前記位相検出回路から出力される位相検出信号の平均の周期を求め、この求めた平均周期の所定整数倍を限時動作の終期として設定する手段とを備え、
前記操作信号の入力後に最初に入力する位相検出信号の入力タイミングを、該入力タイミングに対応した夫々のタイマの限時動作時点から求めることを特徴とする開閉装置。
【請求項２】
前記操作信号の入力後に最初に入力する位相検出信号の入力タイミングを、該入力タイミングに対応した各タイマの限時動作時点間のずれから求め、この求めた入力タイミングを遅延時間の開始タイミングとすることを特徴とする請求項１記載の開閉装置。
【請求項３】
前記遅延時間の開始タイミングを、各タイマの前記入力タイミングに対応した夫々の限時動作時点の内基準とするタイマの限時動作時点に対する各タイマの限時動作時点のずれの平均値によって求めることを特徴とする請求項２記載の開閉装置。
【請求項４】
前記遅延時間の開始タイミングを、前記基準とするタイマの限時動作時点に前記ずれの平均値を加えた時点とすることを特徴とする請求項３記載の開閉装置。
【請求項５】
前記信号処理回路には、先に入力した位相検出信号の入力時点から一定時間内に入力する位相検出信号を無視する機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか記載の開閉装置。
【請求項６】
前記信号処理回路には、開極／閉極信号を出力した時点から一定時間内に操作信号が入力した場合、当該操作信号に基づく開極／閉極信号を出力しない機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか記載の開閉装置。
【請求項７】
交流電源電圧を整流する整流部と、該整流部から出力される脈流電圧を降圧する降圧部と、降圧された脈流電圧の所定電圧以上をクリップするクリップ回路とからなる電源部を備え、位相検出回路が前記クリップ回路の出力電圧を抵抗分圧して所定位相を検出することを特徴とする請求項１乃至６の何れか記載の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源からの電力供給を受け、交流電源のゼロクロスに同期して、負荷への電力供給をオン／オフ制御する位相制御式の開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の位相制御式の開閉装置には図９に示すような構成のものが提供されている。この開閉装置１は、負荷２に接点部３を介して接続される交流電源４の電圧の所定位相を検出する位相検出回路１０と、外部のシステム若しくは装置内に設けられた操作部１１と、接点部３を開閉駆動する電磁開閉機構部１２と、電磁開閉機構部１２の励磁コイルに励磁電流を流して駆動する駆動回路１３と、操作部１１からの操作信号Ｓ１と位相検出回路１０の位相検出信号に基づいて駆動回路１３に対して開極／閉極信号Ｓ３を出力する信号処理回路１４と、接点部３の状態を例えば連動する補助接点などにより監視し、その監視出力を信号処理回路１４へ出力する接点状態監視回路１５と、装置内の回路の動作電源を供給する電源部１６とで構成されており、信号処理回路１４は操作部１１からの操作信号Ｓ１が入力すると、この入力後に入力される位相検出信号Ｓ２を基に内蔵している遅延タイマ１４ａで設定される遅延時間を経て、開極／閉極信号Ｓ３を駆動回路１３へ出力して電磁開閉機構部１２を駆動し、接点部３をオン／オフさせるようになっている。
【０００３】
ところで位相検出回路１０は電源電圧のゼロクロス点を中心とした所定電圧範囲内にあると出力を”Ｈ”レベルとするものであり、この出力が位相検出信号Ｓ２となる。つまり位相検出信号Ｓ２は、図１０（ａ）に示す交流電源４の電圧のゼロクロス点を中心に所定の時間幅を有するパルス信号（図１０（ｂ））からなる。一方信号処理回路１４は図１０（ｃ）に示す操作信号Ｓ１が入力されると、入力後に最初に入力する位相検出信号Ｓ２の立ち上がりを検出し、この検出時点から図１０（ｄ）に示すように所定の遅延時間Ｔｄ後、開極／閉極信号Ｓ３を駆動回路１３へ出力して電磁開閉機構部１２を駆動し、例えば図１０（ｅ）に示すように接点部３をオンさせるのである。
【０００４】
ここで、電磁開閉機構部位１２の励磁コイルに励磁電流を流し始めてから接点部３がオンするまでには所定の時間（メカ動作時間）を要するため、遅延時間Ｔｄは接点部３が所定の位相（通常、交流電源電圧のゼロクロス点）でオンするように調整される。
【０００５】
以上の一例の動作によって、位相制御式の開閉装置１は接点部３を交流電源電圧のゼロクロスのタイミングで閉極するのである。また接点部３を開極する場合も、開極時と同様に信号処理回路１４は操作信号Ｓ１が入力されると、入力後に最初に入力する位相検出信号Ｓ２の立ち上がりを基準として遅延時間Ｔｄを設定して、接点部３が交流電源電圧のゼロクロス点で閉極するように開極／閉極信号を出力するようになっている。
【０００６】
ところで、このような位相制御式の開閉装置１を例えばインバータからなる照明装置のような大きな突入電流が流れる負荷２の電源開閉に用いれば、オン時に流れる電流を低減することができて、接点部３の溶着を防止することができるという利点がある。
【０００７】
しかし、インバータは、一般的な電気機器に比して大きなノイズを発するため、上述のような照明装置の電源開閉に用いる場合、開閉装置１の設置場所はノイズ的に劣悪な環境であると言える。
【０００８】
そのため、上述の位相検出回路１０が位相検出の対象する交流電源４の電圧波形に歪みが生じたり、不定期にノイズが重畳することがあり、電圧波形の歪みの場合には位相検出信号Ｓ２の出力のタイミングがずれ、またノイズが重畳する場合には、位相検出回路１０の出力側に現れ、信号処理回路１４がこのノイズを位相検出信号と誤認識する恐れがある。このような場合正確なゼロクロスを検出できず、位相制御ができないという問題ある。
【０００９】
このような問題に解消するために、位相検出信号（ゼロクロス検出信号）が入力してから、次の位相検出信号が入力されるまでの周期を測定し、その周期が規定値以内である場合が例えば３回連続した場合にその位相検出信号が正しいと判断する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平６−１１０１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のような特許文献１に示される方法を採用しても、電源電圧波形が歪んでいるような場合、各位相検出信号が規定範囲内にあっても、電源電圧波形の歪みで、位相検出信号の出力のタイミングが微小にずれる場合があり、このような場合、ある一つの位相検出信号を基に位相制御を行うと、当該位相検出信号の出力のタイミングがずれている場合、位相検出信号のずれにより正確な位相制御ができないという問題があった。
【００１１】
図１１（ａ）は、歪んだ交流電源４の電圧波形の一例を示しており、この図により更に電源電圧波形の歪みの影響について詳説する。
【００１２】
電源電圧波形の歪みは、高調波電流などが流れる負荷が多く接続される電源に多く見られる。また負荷の使用状況に応じて負荷変動が発生した場合、電源電圧波形の歪み形状も負荷変動に応じて変形する。
【００１３】
この歪んだ電源電圧波形から得られる図１１（ｂ）に示す位相検出信号Ｓ２の間隔（図中、ｔ１００〜ｔ１０７）は、電源電圧の歪み度合いに応じて変動するため、位相検出信号Ｓ２の間隔はｔ１００＝ｔ１０１＝ｔ１０２…とはならず、左右にずれる場合がある。
【００１４】
一方上述の特許文献１に示される方法では、電源電圧の任意の位相角のノイズによって出力される位相検出信号の正誤を判断する方法であるため、電源電圧波形の歪みによる位相検出信号の時間ずれを検出、補正することができない。
【００１５】
以上のことから、電源電圧の波形歪みによって、位相検出信号の出力タイミングが早まったり遅くなったりしても、正確な位相制御が行える開閉装置が希求されている。
【００１６】
本発明は、前記の問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは電圧波形の歪みやノイズの影響を受けることなく精度の高い位相制御が行える開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明では、負荷に供給される交流電源電圧が所定電圧範囲となる位相を検出し、所定電圧範囲に対応する幅のパルス状の位相検出信号を出力する位相検出回路と、開閉の操作信号を出力する操作部と、操作部からの操作信号の入力があると該入力後に入力する位相検出回路の位相検出信号の入力タイミングに基づいて遅延時間を設定し、該遅延時間の経過時に開極／閉極信号を出力する信号処理回路と、該信号処理回路の開極／閉極信号を受けて電磁開閉機構部を駆動する駆動回路と、該駆動回路により駆動され負荷と前記交流電源との間に挿入する接点部を開／閉させる前記電磁機構部とを備え、前記接点部を開／閉するタイミングが交流電源電圧位相の所定位相となるように前記遅延時間を設定する開閉装置において、
前記信号処理回路には、順次入力する位相検出信号によって限時動作を順次開始する複数のタイマと、前記位相検出回路から出力される位相検出信号の平均の周期を求め、この求めた平均周期の所定整数倍を限時動作の終期として設定する手段とを備え、
前記操作信号の入力後に最初に入力する位相検出信号の入力タイミングを、該入力タイミングに対応した夫々のタイマの限時動作時点から求めることを特徴とする。
【００１８】
請求項１の発明によれば、夫々の位相検出信号の入力タイミングの影響が反映した各タイマの限時動作の複数の時点を用いて操作信号の入力後の最初に入力する位相検出信号の入力タイミングを求めるため、電圧波形の歪みやノイズによって位相検出信号の出力するタイミングがずれてもその影響を平均化した位相検出出信号の入力タイミングを得ることができ、結果精度の高い位相制御が行える。
【００１９】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記操作信号の入力後に最初に入力する位相検出信号の入力タイミングを、該入力タイミングに対応した各タイマの限時動作時点間のずれから求め、この求めた入力タイミングを遅延時間の開始タイミングとすることを特徴とする。
【００２０】
請求項２の発明によれば、１個の位相検出信号を基に遅延時間の開始タイミングを設定する場合に比べて、入力する交流電源電圧の歪みやノイズによる位相検出信号の出力タイミングのずれに対してその影響を相殺して位相の誤検出、検出誤差を抑えて精度の良い遅延時間の開始タイミングを設定することができ、結果正確な位相制御が行える。
【００２１】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記遅延時間の開始タイミングを、各タイマの前記入力タイミングに対応した夫々の限時動作時点の内基準とするタイマの限時動作時点に対する各タイマの限時動作時点のずれの平均値によって求めることを特徴とする。
【００２２】
請求項３の発明によれば、簡単な演算で前記遅延時間の開始タイミングを求めることができる。
【００２３】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、前記遅延時間の開始タイミングを、前記基準とするタイマの限時動作時点に前記ずれの平均値を加えた時点とすることを特徴とする。
【００２４】
請求項４の発明によれば、より簡単な演算で前記遅延時間の開始タイミングを求めることができる。
【００２５】
請求項５の発明では、請求項１乃至４の何れかの発明において、前記信号処理回路には、先に入力した位相検出信号の入力時点から一定時間内に入力する位相検出信号を無視する機能を備えていることを特徴とする。
【００２６】
請求項５の発明によれば、ノイズの影響による信号が位相検出回路から信号処理回路にが入力しても、この信号を位相検出信号と認識せず、その結果誤った位相制御が行われるのを防止することができる。
【００２７】
請求項６の発明では、請求項１乃至５の何れかの発明において、前記信号処理回路には、開極／閉極信号を出力した時点から一定時間内に操作信号が入力した場合、当該操作信号に基づく開極／閉極信号を出力しない機能を備えていることを特徴とする。
【００２８】
請求項６の発明によれば、位相制御を伴う開閉制御の一連の処理に必要な所定時間内に操作信号が入力しても、この操作信号による開閉制御が行われず、誤動作を防止することができる。
【００２９】
請求項７の発明では、請求項１乃至６の何れかの発明において、交流電源電圧を整流する整流部と、該整流部から出力される脈流電圧を降圧する降圧部と、降圧された脈流電圧の所定電圧以上をクリップするクリップ回路とからなる電源部を備え、位相検出回路が前記クリップ回路の出力電圧を抵抗分圧して所定位相を検出することを特徴とする。
【００３０】
請求項７の発明によれば、サージノイズによる影響を小さくでき、また分圧抵抗の耐圧、電流容量を小さくできる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、１個の位相検出信号を基に遅延時間の開始タイミングを設定する基となる操作信号の入力後の最初に入力する位相検出信号の入力タイミングを、位相検出信号の入力タイミングの影響が反映した各タイマの限時動作時点を用いて求めるため、電圧波形の歪みやノイズによって位相検出信号の出力するタイミングがずれてもその影響を平均化した位相検出出信号の入力タイミングを得ることができ、結果精度の高い位相制御が行えるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下本発明を実施形態により説明する。
（実施形態１）
本実施形態は図１に示すように基本的には図９に示す従来例の構成と同じであるが、本実施形態の信号処理回路１４は内部に遅延タイマ１４ａの他に位相検出信号周期算出部１４ｂ、複数（本実施形態においては４個）のタイマＴ１〜Ｔ４を備えたマイクロコンピュータからなり、プログラムによって夫々の機能が実現されるようなっている。
【００３３】
ここでタイマＴ１〜Ｔ４はそれぞれ独立して動作し、また異なる時点で動作を開始するようになっており、位相検出回路１０から位相検出信号Ｓ２が入力する毎に順次限時動作を開始する。例えば、図２のように交流電源４の電圧波形のゼロクロスに対応して位相検出回路１０から出力される位相検出信号Ｓ２が時点ｔｘで入力すると、この入力タイミングが限時動作の開始時点となってタイマＴ４が限時動作を開始し、次の位相検出信号Ｓ２が入力すると、タイマＴ３が限時動作を開始し、更に次の位相検出信号Ｓ２の入力タイミングで次のタイマＴ２が限時動作を開始し、更にまた次の位相検出信号Ｓ２の入力タイミングで更に次のタイマＴ１が限時動作を開始するようになっている。
【００３４】
ここでタイマＴ４〜Ｔ１の限時時間を限時動作開始のトリガとなる位相検出信号Ｓ２が入力してから位相検出信号Ｓ２の周期の４倍(所定整数倍）の時間とし限時動作の終期(終了）になると、再度位相検出信号Ｓ２をトリガとしてタイマＴ４〜Ｔ１が順次限時動作を再開するようになっている。これによって位相検出信号Ｓ２に応じて各タイマＴ１〜Ｔ４の何れかを常時再動作させるようになっている。またこの動作は開極／閉極信号Ｓ３の出力如何にかかわらないようになっている。
【００３５】
位相検出信号Ｓ２の周期Ｔ’は位相検出信号Ｓ２を構成するパルス信号間の時間の平均であって、電源部１６がオンして動作を開始したときに信号処理回路１４の位相検出信号周期算出部１４ｂが位相検出回路１０から入力する複数の位相検出信号Ｓ２間の時間ｔｎを検出し、その時間ｔｎを平均して位相信号周期Ｔ’を求めるようなっている。例えば１６周期分のパルス間の時間を検出してその平均値を式１で算出するのである。パルス間の時間検出数は多いほど得られる周期Ｔ’の精度は向上するが、実際に使用するマイクロコンピュータの演算能力等を考慮して検出数を設定する。
【００３６】
【数１】
2006049009.tif 000003
【００３７】
而して信号処理回路１４は内蔵しているタイマＴ１〜Ｔ４が動作している状態で外部の操作部１１から操作信号Ｓ１が図２（ｃ）に示すように入力すると、位相検出信号周期算出部１４ｂで求めてある周期Ｔ’及びタイマＴ４の限時終了のタイミングｔ４に対して本来位相制御信号Ｓ２の周期Ｔ’の所定の整数倍に相当する各タイマＴ３〜Ｔ１の限時動作時点ｔ３〜ｔ１の後述するずれからゼロクロスのタイミングｔ０を算出し、このゼロクロスのタイミングｔ０を基準として遅延タイマ１４ａによって設定される遅延時間Ｔｄ経過時に図２（ｄ）に示すように開極／閉極信号Ｓ３を出力する。これにより駆動回路１３が電磁開閉機構部１２の励磁コイルに励磁電流を流して駆動し、接点部３を図２（ｅ）に示すように、例えば閉極するのである。接点部３の閉極のタイミングは機械的動作時間を考慮した遅延時間によって交流電源４のゼロクロス近傍の位相となり、結果閉極時に流れる突入電流を抑制することができるのである。
【００３８】
ここで前記のゼロクロスのタイミングｔ０は、タイマＴ４が位相検出信号Ｓ２によってトリガされてから限時動作を終了する時点までの動作時間は位相検出信号Ｓ２の周期Ｔ’の４倍の時間に相当し、またタイマＴ４の限時終了するタイミングｔ４におけるタイマＴ３の限時動作時点は位相検出信号Ｓ２の周期Ｔ’の３倍の時間、タイマＴ２の限時動作時点は位相検出信号Ｓ２の出力周期Ｔ’の２倍の時間、タイマＴ１の限時動作時点は位相検出信号Ｓ２の出力周期Ｔ’の１倍の時間に相当するタイミングとなって夫々の限時動作時点ｔ３〜ｔ１がｔ４に一致する筈が、実際には交流電源４の電圧歪み等で位相検出信号Ｓ２の入力タイミングがずれているため、操作信号Ｓ１の入力後の最初の位相制御信号Ｓ２の入力タイミングによって決まるタイマＴ４の限時終了期のタイミングｔ４に対して各タイマＴ３〜Ｔ１の上述の限時動作時点ｔ３〜ｔ１がばらつき、図３に示すようにタイマＴ４の限時終了のタイミングｔ４に対して、各タイマＴ３〜Ｔ１の限時動作時点ｔ３〜ｔ１がずれることになる。
【００３９】
そこで、本実施形態の信号処理回路１４では、ばらつきを平均するため、例えばタイマＴ４の限時終了期の時点ｔ４を基準として、各タイマＴ３〜Ｔ１の位相検出信号Ｓ２の周期の所定整数倍に対応する各限時動作時点との時間差（ｔａ，ｔｂ、ｔｃ）を求め、その時間差の平均値ｔａｖｅ＜＝（ｔａ＋ｔｂ＋ｔｃ）／３＞を算出して、その平均値を、基準とした時点ｔ４に加えたタイミングをゼロクロスのタイミングｔ０とし、このタイミングｔ０を基準として所定の遅延時間Ｔｄだけ遅らせ開極／閉極信号Ｓ３を出力し、上述のように接点部３を閉極して一連の処理を終了するのである。尚求めるゼロクロスのタイミングｔ０が何れかのタイマの限時動作の終了の時点よりも後ろに位置する場合には、平均値を求めて遅延タイマ１４ａの限時動作を開始させる際に、限時動作時点と、ゼロクロスのタイミングｔ０との差を予め限時時間に反映させて遅延時間Ｔｄを設定する必要がある。
【００４０】
以上のように本実施形態では、複数の位相検出信号Ｓ２を基にゼロクロスのタイミングｔ０を求めるので、交流電源４の電圧の歪みなどによって生じる位相検出信号Ｓ２の出力タイミングの微小なずれに対して、各位相検出信号Ｓ２の出力タイミングの誤差を相殺する効果がある。
【００４１】
尚本実施形態では、４個のタイマＴ１〜Ｔ４を信号処理回路１４内に備えたが、タイマの数が多ければ多くの位相検出信号Ｓ２からゼロクロスのタイミングｔ０を導くことができるので、より信頼性を高めることができる。
【００４２】
ところで、図４（ａ）に示す交流電源４の電圧波形に何らかのノイズが重畳し、その重畳したノイズによって位相検出回路１０から誤った信号ＳＮが図４（ｂ）に示すように正常な位相検出信号Ｓ２のパルスとパルスの間に入り込む形で出力されることになる。
【００４３】
そこで本実施形態の信号処理回路１０では、位相検出回路１０から入力する信号の間隔を検出し、その間隔の時間ｔｆが予め設定している所定の時間ｔｆ１よりも短い場合にはノイズとして判断し、位相検出信号Ｓ２と認識しない処理を行うようなっている。図４（ｃ）〜（ｅ）は図２（ｃ）〜（ｄ）に対応する信号を示す。
【００４４】
以上のように本実施形態では、電源電圧に重畳するノイズが位相検出回路１０の出力に影響を与えても、該ノイズによる信号ＳＮを位相検出信号Ｓ２と認識することがなく、ノイズによる信号ＳＮによって位相制御が行われるのを防ぐことができるのある。
（実施形態２）
開閉装置１に用いる位相制御方式では、上述したように操作信号Ｓ１を受けてから接点部３が開極若しくは閉極動作を完了するまでの処理に数周期（制御方法によっては更に長い）を必要とする。従って、操作信号Ｓ１がこの一連の処理時間より短い時間間隔で入力してくるようなことがあると、正常な位相制御ができない。このように一連の処理時間より短い時間間隔で操作信号Ｓ１が入力してくるのは、正常な操作信号Ｓ１に続いてノイズが重畳する場合などがある。
【００４５】
一方操作信号Ｓ１は、一般的な構成として操作部１１内のリレー（図示せず）をオン／オフさせることで生成されるが、このリレーの動作不具合などにより、正常なパルスの直後にノイズが混入することが多い。従って操作信号Ｓ１の直後にノイズが重畳しないようにノイズ対策を必要がある。  
【００４６】
本実施形態は、このような事態を想定し、一連の開極／閉極動作の動作の終了後、所定の期間内の開閉動作を禁止する機能を信号処理回路１４内に設けた点に特徴ある。
【００４７】
つまり図５に示すように、信号処理回路１４内に一連の開極／閉極動作の終了後に限時動作を開始するタイマ１４ｃを設け、一連の開極／閉極動作が終了した時点でタイマ１４ｃＨの限時動作を開始させ、タイマ１４ｃが所定の時間ｔｖ（例えば０．１ｓｅｃ）を限時するまでは、操作信号Ｓ１が入力してもこれを無視するようになっている。
【００４８】
そして信号処理回路１４は、所定の時間が経過してタイマ１４ｃの限時動作が終了すれば、終了後に入力する操作信号Ｓ１については通常通り取り込んで上述の位相制御による接点部３の開閉制御を行う。
【００４９】
尚正常な場合における操作信号Ｓ１の間隔の最小時間は別途設定しており、前記の所定の時間ｔＶをこの最小時間よりも短くする。
【００５０】
またその他の構成は実施形態１と同じであるので、同じ構成要素に同じ符号を付して説明は省略する。
【００５１】
以上のように構成した本実施形態によれば、操作信号Ｓ１の直後に重畳するようなノイズに対する誤動作を防ぐことができる。また開極／閉極動作時のみに電磁開閉機構部１２の励磁コイルに励磁電流を流して動作状態を保持させる磁気保持型の電磁開閉機構部１２の場合には励磁コイルに常時電流を流す常時励時式の電磁開閉機構部１２に比べ励磁コイルに流す電流が比較的大きく、高い頻度で開閉を繰り返すと励磁コイルが発熱して焼損に至る場合があるが、操作信号Ｓ１がユーザーの不注意や誤操作により高い頻度で発生した場合でも、操作信号Ｓ１の取り込む間隔の最小時間を上述のように設定することで、励磁コイルの焼損防止を図ることができる。
（実施形態３）
ところで、操作信号Ｓ１が上述した最小間隔をおいて、複数回連続して入力してくる場合において、信号処理回路１４がこれに呼応する形で高頻度に電磁開閉機構部１２を駆動する制御を行った場合、励磁コイルが発熱して焼損する恐れがあるのは上述した通りである。この操作信号Ｓ１が複数回連続して入力してきた場合の対策を図ったのが本実施形態であり、図６に示すように実施形態２の構成に対策用のタイマ１４ｄを追加した構成となっている。
【００５２】
つまり、開閉動作をトリガする最初の操作信号Ｓ１が取り込まれると、信号処理回路１４は該操作信号Ｓ１に対応する開閉制御を行うとともに、前記タイマ１４ｃ及び開閉間隔を規定すタイマ１４ｄを動作させる。そしてタイマ１４ｃで規定される時間を経過した後で、且つタイマ１４ｄの限時動作の終了後に次の操作信号Ｓ１が取り込まれると、信号処理回路１４は上述と同様にこの操作信号Ｓ１に対する開閉制御を行うとともに、前記タイマ１４ｃと、開閉間隔を規定すタイマ１４ｄを動作させて、次の操作信号Ｓ１の入力に対応させる。
【００５３】
一方タイマ１４ｃで規定される時間を経過した後で、且つタイマ１４ｄの限時動作中に操作信号Ｓ１が取り込まれると、信号処理回路１４はこの操作信号Ｓ１を保持してタイマ１４ｄの限時動作の終了後に、保持している操作信号Ｓ１に対する開閉制御を行うとともに、タイマ１４ｃの限時動作を開始させる。以後タイマ１４ｃの限時動作中に操作信号Ｓ１が入力するとそれを保持して、限時動作の終了後に当該操作信号Ｓ１による開閉制御を行うのである。
【００５４】
例えば、２回連続して操作信号Ｓ１が取り込まれたとき、信号処理回路１０は、先の操作信号Ｓ１による開閉制御を行うとともに、当該操作信号Ｓ１の取り込み時に動作させたタイマＴ２の限時動作が終了後、後の操作信号Ｓ１による開閉制御が行われる。
【００５５】
また、例えば操作信号Ｓ１が６回連続して取り込まれた場合には、最初の操作信号Ｓ１に対する制御動作を行うとともにタイマ１４ｃの限時動作を開始させ、以後タイマＴ２が限時動作を終了する度に、操作信号Ｓ１の取り込まれた順番で、対応する操作信号Ｓ１による開閉制御を行う。つまりタイマ１４ｃの限時動作で規定される時間間隔で制御動作を行うのである。
【００５６】
このように開閉制御間隔をタイマ１４ｃの限時時間で規定することで、電磁開閉機構部１２の励磁コイルに励磁電流を流す間隔を長くすることができ、その結果励磁コイルの焼損を防止し、且つ操作信号Ｓ１を取りこぼすことなく確実に接点部３を開極／閉極させることができるのである。
（実施形態４）
本実施形態は前記各実施形態に適用できる位相検出回路１０及び電源部１６に係るものであり、図７に示すように電源部１６は交流電源４を全波整流する整流部ＤＢと、この整流部ＤＢから出力される図８（ａ）に示す脈流電圧を所定電圧に降圧する抵抗Ｒ１からなる降圧部と、この降圧された脈流電圧の所定電圧以上をクリップするクリップ回路１７と、このクリップされた図８（ｂ）に示す電圧を更に一定電圧に安定化してマイコンからなる信号処理回路１４や、位相検出回路１０へ供給する定電圧回路１８とで構成される。
【００５７】
位相検出回路１０はクリップ回路１７の出力電圧を抵抗Ｒ２、Ｒ３で分圧し、その分圧した電圧をトランジスタＱ１のベースに印加するようになっており、分圧電圧がトランジスタＱ１のベース・エミッタ電圧より低いときにトランジスタＱ１がオフして、信号処理回路１２の位相検出信号入力端の電圧を定電圧回路１８の出力電圧（＋５Ｖ）として、分圧電圧がトランジスタＱ１のベース・エミッタ電圧より高くなるとトランジスタＱ１がオンして、信号処理回路１２の位相検出信号入力端をグランドレベルにするようになっており、これにより信号処理回路１２の位相検出信号入力端には、交流電源４の電圧のゼロクロス点を中心して所定電圧以下の範囲に対応した幅の図８（ｃ）に示す位相検出信号Ｓ２が信号処理回路１２に取り込まれることになる。
【００５８】
尚クリップ回路１７は、電路に直列挿入しているトランジスタＱ２のベースとグランド間のツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧に、トランジスタＱ２のエミッタとグランド間の最大電圧がなるようにトランジスタＱ２を制御するもので、例えばツェナー電圧が３０ＶのツェナーダイオードＺＤ１を用いることで、３０Ｖ以上がクリップされた図８（ｂ）に示すような波形の電圧を得るようになっている。
【００５９】
定電圧回路１８は、電路に直列挿入しているトランジスタＱ３のベースとグランド間のツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧に、トランジスタＱ３のエミッタとグランド間の電圧がなるようにトランジスタＱ３を制御するもので、例えばツェナー電圧が５ＶのツェナーダイオードＺＤ２を用いるとともに出力側に平滑用のコンデンサＣ１を接続することで、５Ｖに安定化された電圧が出力される。
【００６０】
尚クリップ回路１７の出力側には電磁開閉機構部１２の励磁コイルを含んだ駆動回路１３が接続されており、駆動回路１３は信号処理回路１４から開極／閉極信号Ｓ３を受け取ると、励磁コイルに励磁電流を流して電磁開閉機構部１２を駆動するようになっている。ここで電磁開閉機構部１２は１巻線型の有極電磁開閉機構部からなり、励磁コイルに流れる励磁電流の方向により接点部３を閉極される方向と開極させる方向に動作するようになっているものが使用されており、駆動回路１３は開極／閉極信号Ｓ３に応じて励磁電流の方向を切り換え、電磁開閉機構部１２の状態を反転させるようになっている。
【００６１】
而して本実施形態では、位相検出回路１０の電圧取り出し点の電圧が、交流電源４の電圧値にかかわらずクリップ回路１７により所定の電圧（例えば３０Ｖ）に抑えられているので、分圧用の抵抗Ｒ２、Ｒ３にはこの電圧に見合う耐圧を有する抵抗を選定すれば良い。  また電源電圧に重畳するサージノイズや電路開閉時に発生するノイズがあっても、クリップ回路１７の入力側に設けられている抵抗Ｒ１、ダイオードＤ１によりこれらノイズを減衰させることができ、そのためノイズの影響を受けない品質の良い位相検出信号Ｓ２を得ることができる。
【００６２】
尚従来の位相検出回路は整流部ＤＢから出力される脈流電圧を抵抗分圧していたため、分圧用抵抗には高耐圧の抵抗を用いる必要があった。またサージノイズ等のノイズが減衰されることなく位相検出回路に侵入するため、耐ノイズ性を有する回路が必要であった。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施形態１の回路構成図である。
【図２】実施形態１の動作説明用タイムチャートである。
【図３】実施形態１のゼロクロスのタイミングの求め方の説明図である。
【図４】実施形態１のノイズ発生時の動作説明図である。
【図５】実施形態２の回路構成図である。
【図６】実施形態３の回路構成図である。
【図７】実施形態４の要部の具体回路図である。
【図８】実施形態４の動作説明用波形図である。
【図９】従来例の回路構成図である。
【図１０】従来例の動作説明用タイムチャートである。
【図１１】従来例の課題説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  開閉装置
２  負荷
３  接点部
４  交流電源
１０  位相検出回路
１１  操作部
１２  電磁開閉機構部
１３  駆動回路
１４  信号処理回路
１４ａ  遅延タイマ
１４ｂ  位相検出信号周期算出部
１５  接点状態監視回路
１６  電源部
Ｓ１  操作信号
Ｓ２  位相検出信号
Ｓ３  開極／閉極信号
Ｔ１〜Ｔ４  タイマ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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