(57)【要約】      （修正有）【課題】バイパス回路がノイズの影響により誤作動することがない簡単な回路構成を有する突入電流防止回路の提供。【解決手段】バイパス１回路２は、抵抗９と直列接続されたフォトカプラＰＣとで構成され、リレーＲｙ１に接続されている。リレーＲｙ１と並列接続されたリレーＲｙ２の両端には逆流防止用のダイオードＤ４が接続されている。バイパス２回路３は、ノイズ除去用に構成された抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ８が直列に接続され、これらとサイリスタＳＣＲが並列に接続されている。このサイリスタＳＣＲのゲートは、コンデンサC９に接続されており、サイリスタＳＣＲのゲートに接続されるコンデンサＣ９と、抵抗Ｒ１１と、コンデンサＣ６と、接点スイッチｒｙ２とが並列接続されている。そして、抵抗Ｒ８と、フォトカプラＰＣと、これら回路（コンデンサＣ９，抵抗Ｒ１０，コンデンサＣ６，接点スイッチｒｙ２）がプラス側から順に直列接続されている。【選択図】図３
2007005086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチの操作により作動するリレーと、
当該リレーの作動により負荷へ電流を供給する接点スイッチと、
前記接点スイッチと並列に接続され、前記接点スイッチを通解する前に、前記電流を通過させるバイパス回路と、
を設けた突入電流防止回路において、
前記バイパス回路は、前記接点スイッチよりも応答速度が速く、かつ、常時接点が閉じられ、前記スイッチの操作によりバイパスリレーが作動して接点が開くバイパス接点スイッチと、
前記電流を通過させるサイリスタと、を設け、
当該バイパス接点スイッチと前記サイリスタのゲートとを接続させたことを特徴とする突入電流防止回路。
【請求項２】
前記バイパス回路は、前記スイッチの操作により駆動するフォトカプラを設け、
当該フォトカプラと前記サイリスタのゲートとを接続させたことを特徴とする請求項１記載の突入電流防止回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷を駆動する電源を投入する際に発生する突入電流からリレーを保護するための突入電流防止回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から蛍光ランプ、モータに代表される負荷を駆動するための電源を投入する際、スイッチを入れることにより、リレーを駆動させ負荷に電源を供給する回路が設けられている。
【０００３】
例えば、以下のように負荷として蛍光ランプ１２０を使用した回路を示す。
図４に示す従来の蛍光ランプ回路１００では、調光側回路部１１０にあるスイッチＳＷが閉じられると、バッテリー１４０の電圧が、蛍光ランプ１２０の電源として灯具側回路部１０５にあるインバータ回路１３０に印可され、並列接続された複数の灯具側回路部１０５の蛍光ランプ１２０が点灯する。この蛍光ランプ１２０のインバータ回路１３０には、入力電圧に対して電源を安定化させるための平滑用のコンデンサが設けられており、スイッチＳＷが閉じられると、リレーＲｙが動作し、そのリレーＲｙの接点スイッチｒｙが閉じると、調光回路１０４と接続された蛍光ランプ１２０に電流を流すため、大きな電流（所謂突入電流）が、接点スイッチｒｙを通過する。
【０００４】
そして、この接点スイッチｒｙを通過する突入電流により、接点スイッチｒｙが耐えられる容量を超えた電流が流れ、接点スイッチｒｙの表面があれ、発熱の原因となり、延いては蛍光ランプ回路１００の故障に繋がるという問題となっていた。
そのため、負荷を駆動させるための電源を投入する際、リレーに流れる突入電流を回避するために、リレーと並列接続させたバイパス回路を設けることによって突入電流を防止する回路が考えられてきた。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載されているように、電源を投入し負荷を駆動させる際、リレーに流れる突入電流を回避するために、リレーと並列接続させたバイパス回路を設け、そのバイパス回路にはサイリスタが使用されている。この回路では、リレーの機械的動作とサイリスタの電子的動作の差によって、先に電子的動作が早く作動し、サイリスタに突入電流を流した後、電磁リレーに負荷に係る電流を流すようにすることで、リレーに流れる突入電流をサイリスタへバイパスして回避することによって接点の溶着を防止している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１１２４０号公報（図４及び図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この従来の突入電流防止回路には、以下のような問題があった。
上記従来の突入電流防止回路では、サイリスタをＯＮさせるゲートがノイズの影響を受けやすく誤作動することがあった。また、これらノイズの影響を防止するのためには、遅延回路や同期回路などの複雑な回路を余分に構成する必要があった。
【０００８】
そこで、本発明は、負荷へ電源を印可するための接点スイッチに対し、突入電流が流れるのを防止するバイパス回路を設け、バイパス回路がノイズの影響により誤作動することがなく、また、そのノイズを回避するための複雑な回路を設けずとも簡単な回路構成によって突入電流を防止する突入電流防止回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１記載の突入電流防止回路（１）は、スイッチ（ＳＷ）の操作により作動するリレー（Ｒｙ１）と、当該リレー（Ｒｙ１）の作動により負荷に電流を供給する接点スイッチ（ｒｙ１）と、前記接点スイッチ（ｒｙ１）と並列に接続され、前記接点スイッチ（ｒｙ１）を通解する前に、前記電流を通過させるバイパス回路と、を設けた突入電流防止回路において、前記バイパス回路（２，３）は、前記接点スイッチ（ｒｙ１）よりも応答速度が速く、かつ、常時接点が閉じられ、前記スイッチ（ＳＷ）の操作によりバイパスリレー（Ｒｙ２）が作動して接点が開くバイパス接点スイッチ（ｒｙ２）と、前記電流を通過させるサイリスタ（ＳＣＲ）と、を設け、当該バイパス接点スイッチ（ｒｙ２）と前記サイリスタ（ＳＣＲ）のゲートとを接続させたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２記載の突入電流防止回路（１）は、前記バイパス回路（２，３）は、前記スイッチ（ＳＷ）の操作により駆動するフォトカプラ（ＰＣ）を設け、当該フォトカプラ（ＰＣ）と前記サイリスタ（ＳＣＲ）のゲートとを接続させたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の突入電流防止回路は、バイパス接点スイッチにｂ接点で構成することで常時接点が閉じられ、サイリスタのゲートに与えるノイズを除去することができ誤作動することがない。また、リレーのもつ動作特性を利用することで、特殊な回路構成とする必要がなく、一般部品で簡単な回路構成にて構成することができる。
【００１２】
請求項２に記載の突入電流防止回路は、サイリスタをＯＮさせるのにフォトカプラを利用することで、常時絶縁されているためにノイズの影響を受け難くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１乃至図３に基づいて、本実施形態を以下に説明する。
図１は、車両に搭載される突入電流防止回路１の全体概略図である。図２は、本実施形態の突入電流防止回路１の灯具側回路部５と調光側回路部１０とを接続したときの一例を示す概略図である。図３は、本実施形態の突入電流防止回路１の調光側回路部１０を示す回路図である。
【００１４】
図１又は図２に示すように、車両に搭載される照明を制御するための突入電流防止回路１は、車両に搭載された電源としてのバッテリー４０と、そのバッテリー４０に接続された調光側回路部１０とが設けられ、その調光側回路部１０は、複数の灯具側回路部５と並列に接続されている。
灯具側回路部５は、車両の照明用としての蛍光ランプ２０と、直流電源を交流電源に変換するためのインバータ回路３０とで構成され、そのインバータ回路３０に蛍光ランプ２０が接続されている。
【００１５】
調光側回路部１０は、大きく大別すると以下の構成に大別される。
調光側回路部１０は、バッテリー４０のプラス側に直列接続された接点スイッチｒｙ１と、その接点スイッチｒｙ１と並列接続されたバイパス２回路３と、バッテリー４０に対して並列接続されている調光回路４と、並列接続されたリレー１、リレー２及びバイパス１回路２と、蛍光ランプ２０に電源を投入するためのスイッチＳＷとで構成されている。
【００１６】
更に、調光側回路部１０の各構成を、図３に示す回路図に基づいて以下に詳述する。
スイッチＳＷは、後述するボリューム抵抗ＶＲの機能に搭載されるスイッチ機能により構成されており、例えば、ボリューム状の摘みを回転することによってスイッチが入るものである。
【００１７】
リレーＲｙ１の動作により作動する接点スイッチｒｙ１は、ａ接点（常開接点）と呼ばれ常時接点が開かれ、リレーＲｙ１のコイルに電圧を印可することにより接点が閉じられる構造を有している。逆に、リレーＲｙ２の動作により作動する接点スイッチｒｙ２は、ｂ接点（常閉接点）と呼ばれ常時接点が閉じられ、リレーＲｙ１のコイルに電圧を印可することにより接点が開かれる構造を有している。
【００１８】
接点スイッチｒｙ１の一端には、サージを吸収するためのサージアブソーバＺＮＲが、バッテリー４０と並列接続され、同じくノイズを除去するためのコンデンサＣ７が並列接続されている。そして、接点スイッチｒｙ１の他端には、ダイオードＤ７を介して調光回路４に接続されている。
【００１９】
バイパス１回路２は、抵抗Ｒ９と直列接続されたフォトカプラＰＣとで構成され、リレーＲｙ１に接続されている。リレーＲｙ１と並列接続されたリレーＲｙ２の両端には逆流防止用のダイオードＤ４が接続されている。
【００２０】
バイパス２回路３は、ノイズ除去用に構成された抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ８が直列に接続され、これらとサイリスタＳＣＲが並列に接続されている。このサイリスタＳＣＲのゲートは、コンデンサC９に接続されており、サイリスタＳＣＲのゲートに接続されるコンデンサＣ９と、抵抗Ｒ１１と、コンデンサＣ６と、接点スイッチｒｙ２とが並列接続されている。そして、抵抗Ｒ８と、フォトカプラＰＣと、これら回路（コンデンサＣ９，抵抗Ｒ１０，コンデンサＣ６，接点スイッチｒｙ２）がプラス側から順に直列接続されている。
【００２１】
調光回路４は、一方を灯具側回路部５のインバータ回路部３０に接続され、他端をバッテリー４０のマイナス側と接続されている。
調光回路４にある抵抗Ｒ１は、一端をプラス側に接続され、他端をツェナーダイオードＺＤのカソードに接続されている。そのツェナーダイオードＺＤのアノードは、バッテリーのマイナス側と接続されており、電解コンデンサＣ１がツェナーダイオードＺＤと並列に接続されている。また、ツェナーダイオードＺＤと電解コンデンサＣ１と共にＩＣ６が並列接続されている。
【００２２】
そして、ＩＣ６の７番端子と抵抗Ｒ２が接続され、ボリューム抵抗VRの可変端子に接続されている。ＩＣ６の２番端子には、ボリューム抵抗VRの可変抵抗側と接続され、その両端には逆流防止用のダイオードＤ２のカソード、ダイオードＤ３のアノードと接続されている。その２番端子とダイオードD３の間には、コンデンサＣ２が接続され、コンデンサＣ２の他端は、バッテリー４０のマイナス側に接続されている。ＩＣ６の５番端子にはコンデンサＣ５が接続され、コンデンサＣ５の他端には、バッテリー４０のマイナス側に接続されている。
【００２３】
また、ＩＣ６の３番端子と抵抗Ｒ３が接続され、その抵抗Ｒ３の他端は、トランジスタＴｒのベースと接続されている。そのトランジスタＴｒのコレクタは、抵抗Ｒ４を介して
バッテリー４０のプラス側に接続されている。トランジスタＴｒのエミッタは、接地点（Ｇ）と接続され、その間には、バッテリー４０のマイナス側に接続された抵抗Ｒ５や抵抗Ｒと直列に接続されたコンデンサＣ４が並列に接続されている。
【００２４】
前述したボリューム抵抗ＶＲは、抵抗値が可変するものであり、抵抗値を可変できる回転式の摘みが設けられており、ある一定の回転範囲を超えるとスイッチとして機能し、それ以上に回転させることで回転の範囲に伴い抵抗値が可変するものである。
【００２５】
（本実施形態の作用及び効果）
以下、本実施形態の作用及び効果について説明する。
照明用としての蛍光ランプ２０（負荷）を点灯するために、スイッチＳＷが操作されスイッチＳＷが閉じられると、バイパス１回路２にあるフォトカプラＰＣに電流が流れ、同時にリレーＲｙ２の動作により接点スイッチｒｙ２が開かれる。そして、バイパス２回路３にあるフォトカプラＰＣに電流が流れ、サイリスタＳＣＲのゲートがＯＮし、サイリスタＳＣＲに突入電流が流れる。
【００２６】
そして、リレーＲｙ１は、リレーＲｙ２と同時に動作を開始するが、リレーＲｙ１は、ａ接点であり、接点スイッチｒｙ１が常時開かれ、動作すると接点スイッチｒｙ１が閉じる動作となる。一方、リレーＲｙ２は、ｂ接点であり、接点スイッチｒｙ１が常時閉じられ、動作すると接点スイッチｒｙ１が開く動作となる。これらの動作の相違は、一般的に接点スイッチが開く動作と比較し、閉じる動作の方が遅くなっており、この特性を利用することで、バイパス１回路のサイリスタＳＣＲに突入電流を流しておき、多大な突入電流を回避した後、遅れて動作した接点スイッチｒｙ１が閉じ電流が流れ、バッテリー４０の電源を灯具側回路部５に供給することができる。
【００２７】
従って、スイッチＳＷの操作により電源が投入されると、突入電流がバイパス１回路２のサイリスタＳＣＲに流れ、その後、接点スイッチｒｙ１に電流が流れるため、電源投入時の多大な電流（突入電流）が、接点スイッチｒｙ１を通過することがなく、接点スイッチｒｙ１の表面があれることなく、発熱の原因となることもない。
【００２８】
サイリスタＳＣＲの駆動には絶縁性のあるフォトカプラＰＣを利用することで、電流が通過したときのみ電流が通過し絶えず絶縁されているのでノイズの影響を受け難くなっている。
接点スイッチｒｙ２は、ｂ接点を採用することで常時接点が閉じられ、サイリスタＳＣＲのゲートに与えるノイズを接点スイッチｒｙ２から逃がすことによって、サイリスタＳＣＲのゲートに与えるノイズを除去する働きを有している。
リレー（Ｒｙ１，ｒｙ１，Ｒｙ２，ｒｙ２）の動作特性の相違を利用することで、特殊な回路構成とすることなく、一般部品での回路構成が可能であり、簡単な回路構成で作成することが出来る。
【００２９】
次に、調光回路４は、ボリューム抵抗ＶＲの抵抗値を変化させることで、ＩＣ６が電圧を制御しトランジスタＴｒで生成された矩形波のデュティー比の変化により電流値を変化させ灯具側回路部５に出力し、蛍光ランプ２０の照明の明度を明・中・暗と三段階に調整することが可能である。
【００３０】
（他の実施形態への変更例）
以上説明した実施形態を他の実施形態へ変更した例を以下に示す。
・以上の本実施形態では、ボリューム抵抗VRは、明・中・暗の３段階式のもので説明したが、無段階式のものであっても良い。
【００３１】
・以上の本実施形態では、スイッチＳＷは、ボリューム抵抗VRに持つスイッチ付きのものを使用したが、スイッチＳＷとボリューム抵抗VRを分け、スイッチＳＷは、個別に設けても良い。
【００３２】
・以上の本実施形態では、電源を直流電源によって構成されているが、交流電源であっても良い。
【００３３】
・以上の本実施形態では、負荷として蛍光ランプを使用したが、モータ、ソレノイド、白熱ランプ、ヒータなどの負荷であっても良い。
【００３４】
（本実施形態の応用例）
以上説明した本実施形態を応用した例として、車両に利用した突入電流防止回路１について説明したが、リレーによって負荷に電流を供給する際に、突入電流を防止する回路であれば他の分野においても応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態の突入電流防止回路１の全体概略図である。
【図２】本実施形態の突入電流防止回路１の灯具側回路部５と調光側回路部１０とを接続したときの一例を示す概略図である。
【図３】本実施形態の突入電流防止回路１の調光側回路部１０を示す回路図である。
【図４】従来の蛍光ランプ回路１００の灯具側回路部１０５と調光側回路部１１０とを接続したときの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１・・・抵抗、Ｃ１・・・電解コンデンサ、
Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９・・・コンデンサ、
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４・・・ダイオード、  ＺＤ・・・ツェナーダイオード、
ＺＮＲ・・・サージアブソーバ、  ＰＣ・・・フォトカプラ、  
ＳＣＲ・・・サイリスタ、  Ｒｙ，Ｒｙ１，Ｒｙ２・・・リレー、
ｒｙ，ｒｙ１，ｒｙ２・・・接点スイッチ、  ＳＷ・・・スイッチ、
ＶＲ・・・ボリューム抵抗、  
１・・・突入電流防止回路、  ２・・・バイパス１回路、
３・・・バイパス２回路、  ４，１０４・・・調光回路、
５，１０５・・・灯具側回路部、  ６・・・ＩＣ、１０，１１０・・・調光側回路部、
２０，１２０・・・蛍光ランプ（負荷）、  ３０，１３０・・・インバータ回路、
４０，１４０・・・バッテリー、１００・・・蛍光ランプ回路。
【図１】
2007005086.tif 000003
【図２】
2007005086.tif 000004
【図３】
2007005086.tif 000005
【図４】
2007005086.tif 000006