(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードリレーのコイルに接続され、オン／オフ動作により、前記コイルに流れる電流をオン／オフ制御するトランジスタと、
前記トランジスタのベースに接続され、前記リードリレーのオン／オフ制御時にはオン／オフ動作により前記トランジスタのオン／オフ状態を制御し、前記リードリレーの接点の接触抵抗測定時にはオフ状態になるバッファ回路と、
前記トランジスタへの入力電圧の電圧値の大きさを制御する入力デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、
前記Ｄ／Ａ変換器の出力に一端が接続され、他端が前記バッファ回路の出力と前記トランジスタのベースとに接続されるプルアップ抵抗器と、
を備えたことを特徴とするリードリレー駆動回路。
【請求項２】
前記トランジスタが、ｐｎｐトランジスタであることを特徴とする請求項１記載のリードリレー駆動回路。
【請求項３】
前記リードリレーの接点の接触抵抗測定時には、前記入力デジタル信号の制御に基づき前記Ｄ／Ａ変換器が前記トランジスタへの入力電圧を所定の電圧だけ順次低下させることにより、前記リードリレーのコイルの駆動電圧を順次増加させることを特徴とする請求項２記載のリードリレー駆動回路。
【請求項４】
リードリレーのコイルに接続され、オン／オフ動作により、前記コイルに流れる電流をオン／オフ制御するトランジスタ、前記トランジスタのベースに接続され、前記リードリレーのオン／オフ制御時にはオン／オフ動作により前記トランジスタのオン／オフ状態を制御し、前記リードリレーの接点の接触抵抗測定時にはオフ状態になるバッファ回路、及び前記トランジスタのベースに一端が接続されたプルアップ抵抗器からなる複数の駆動回路部と、
前記トランジスタへの入力電圧の電圧値の大きさを制御する入力デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、
前記Ｄ／Ａ変換器の出力が入力されるオペアンプと、
前記オペアンプの出力に入力が接続され、出力が前記複数の駆動回路部のプルアップ抵抗器に接続される電流バッファ回路と、
を備えたことを特徴とするリードリレー駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードリレーのリードスイッチの接点の接触抵抗を測定するリードリレー駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、従来のリードリレー駆動回路ついて図３を用いて説明する。
まず構成を説明する。
図３は、従来のリードリレー駆動回路を説明するための図である。
図３には、リードリレー駆動回路１００を構成するバッファ回路１０１、リードスイッチ２００ａとリードスイッチ２００ａを外部から励磁するコイル２００ｂとから構成され、バッファ回路１０１によりリードスイッチ２００ａのオン／オフ動作が制御されるリードリレー２００、及び直流電源３００を含む。
【０００３】
リードリレー駆動回路１００を構成するバッファ回路１０１は、ｎｐｎ型トランジスタで構成され、オープンコレクタ出力である。バッファ回路１０１のｎｐｎ型トランジスタのコレクタは、リードリレー２００のコイル２００ｂの一端に接続され、エミッタは接地され、ベースには、バッファ回路１０１のオン状態とオフ状態を制御する制御信号が入力される。バッファ回路１０１は、バッファ回路１０１のｎｐｎ型トランジスタのベースへの入力が“Ｌ”レベルの場合に、オフ状態となり、ベースへの入力が“Ｈ”レベルの場合に、オン状態となり、リードリレー２００のコイル２００ｂに流れる電流、換言すればコイル２００ｂに印可される駆動電圧、を制御することにより、リードリレー２００のリードスイッチ２００ａのオン／オフ状態を制御する。
【０００４】
リードリレー２００は、コイル２００ｂの他端に直流電源３００が接続されている。リードリレー２００では、コイル２００ｂに一定値以上の電流が流れる場合に、リードスイッチ２００ａはオン状態に、コイル２００ｂに一定値以上の電流が流れていない場合に、リードスイッチ２００ａはオフ状態になる。
【０００５】
直流電圧３００の電圧値と、バッファ回路１０１への入力電圧が“Ｈ”レベルの場合の電圧値とは、バッファ回路１０１へ“Ｈ”レベルの電圧値が入力された場合に、リードリレー２００のリードスイッチ２００ａがオン状態になるように、それぞれ設定されている。
【０００６】
次に動作を説明する。
リードリレー２００のリードスイッチ２００ａをオン状態に制御する場合、バッファ回路１０１のｎｐｎ型トランジスタのベースへ“Ｈ”レベルの電圧信号が入力され、バッファ回路１０１はオン状態となる。バッファ回路１０１がオン状態となるとリードリレー２００のコイル２００ｂに電流が流れ、リードリレー２００のリードスイッチ２００ａはオン状態になる。
【０００７】
リードリレー２００のリードスイッチ２００ａをオフ状態に制御する場合、バッファ回路１０１のｎｐｎ型トランジスタのベースへ“Ｌ”レベルの電圧信号が入力され、バッファ回路１０１はオフ状態となる。バッファ回路１０１がオフ状態ではリードリレー２００のコイル２００ｂに電流が流れず、リードリレー２００のリードスイッチ２００ａはオフ状態になる。
【０００８】
上述したように、バッファ回路１０１への入力電圧の電圧レベル（“Ｈ”レベル、“Ｌ”レベル）を制御することにより、リードリレー２００のリードスイッチ２００ａのオン／オフ制御が行われる。
【０００９】
ここで、リ−ドリレ−２００のガラス管クラック等によるリードスイッチ２００ａの接点の接触抵抗が劣化したことを確認する場合、リードリレー２００のコイル２００ｂに印可される電圧がリードリレー２００が動作（オフからオンに切り換わる動作）する最小の電圧（感動電圧）であるときに、リ−ドリレ−２００のリードスイッチ２００ａの接触抵抗を測定することが有効である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のリードリレー駆動回路１００では、プリント基板に実装後はリードリレー２００の駆動電圧を任意に設定できず、リードリレー２００が動作する最小の電圧でリードリレー２００のリードスイッチ２００ａの接触抵抗を測定することが困難であるという問題点があった。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決することを課題とし、リードリレーのリードスイッチの接触抵抗をリードリレーが動作する最小の電圧（感動電圧）で測定することが可能なリードリレー駆動回路を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、リードリレーのコイルに接続され、オン／オフ動作により、前記コイルに流れる電流をオン／オフ制御するトランジスタと、前記トランジスタのベースに接続され、前記リードリレーのオン／オフ制御時にはオン／オフ動作により前記トランジスタのオン／オフ状態を制御し、前記リードリレーの接点の接触抵抗測定時にはオフ状態になるバッファ回路と、前記トランジスタへの入力電圧の電圧値の大きさを制御する入力デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力に一端が接続され、他端が前記バッファ回路の出力と前記トランジスタのベースとに接続されるプルアップ抵抗器と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、リードリレーのオン／オフ制御をすることができるとともに、リードリレーのリードスイッチの接触抵抗をリードリレーが動作する最小の電圧（感動電圧）で測定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明を適用した一実施の形態におけるリードリレー駆動回路ついて図１を用いて説明する。
【００１５】
まず構成を説明する。
図１は、一実施の形態におけるリードリレー駆動回路１を説明するための図である。
図１には、リードリレー駆動回路１、リードスイッチ２ａとリードスイッチ２ａを外部から励磁するコイル２ｂとから構成され、リードリレー駆動回路１によりオン／オフ動作が制御されるリードリレー２、リードリレー２のコイル２ｂに接続されている直流電源３を含む。また、リードリレー駆動回路１は、トランジスタ１１と、バッファ回路１２、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）コンバータ１３、及びプルアップ抵抗器１４を備える。
【００１６】
リードリレー駆動回路１には、２つの動作モードがあり、その一つは、定格電圧でリードリレー２のオン／オフ制御を行う動作モードである。他方は、リードリレー２が動作（オフからオンに切り換わる動作）する最小の電圧（感動電圧）でのリードリレー２のリードスイッチ２ａの接点の接触抵抗を測定する動作モードである。
なお、これら各動作モードについては、各構成要素を説明した後に、詳細に説明する。
【００１７】
トランジスタ１１は、ｐｎｐ型トランジスタが利用され、エミッタがリードリレー２のコイル２ｂの一端に接続され、コレクタが接地されている。そして、トランジスタ１１は、ベースへの入力が“Ｌ”レベルの場合に、オン状態となり、ベースへの入力が“Ｈ”レベルの場合に、オフ状態となる。このトランジスタ１１のオン／オフ状態により、リードリレー２のコイル２ｂに流れる電流が制御されることによりリードスイッチ２ｂのオン／オフ状態が制御される。
【００１８】
バッファ回路１２は、ｎｐｎ型トランジスタが利用され、オープンコレクタ出力であり、コレクタは、トランジスタ１１のベースとプルアップ抵抗器１４の一端に接続され、エミッタは接地され、ベースには、バッファ回路１２のオン状態とオフ状態を制御する制御信号が入力される。バッファ回路１２は、ベースへの入力が“Ｌ”レベルの場合に、オフ状態となり、ベースへの入力が“Ｈ”レベルの場合に、オン状態となる。
【００１９】
Ｄ／Ａコンバータ１３は、出力がプルアップ抵抗器１４の他端に接続され、入力デジタル信号をアナログ信号に変換し出力する。なお、Ｄ／Ａコンバータ１３とプルアップ抵抗器１４により、トランジスタ１１のベースへの入力電圧を変更制御する入力電圧変更回路部が構成される。
【００２０】
次に、バッファ回路１２がオフ状態である場合のリードリレー２のコイル２ｂに印可される駆動電圧について、簡単に説明する。
バッファ回路１２がオフ状態であるので、Ｄ／Ａコンバータ１３の出力がトランジスタ１１のベースへ入力される。
ここで、Ｖ１は直流電源３の直流電圧値、ＶＤＡＣはＤ／Ａコンバータ１３の出力電圧値、ＶＢＥはトランジスタ１１のベース−エミッタ間の電圧値とすれば、リードリレー２のコイル２ｂには、（Ｖ１−ＶＤＡＣ−ＶＢＥ）の電圧が印加されることになる。
【００２１】
したがって、本構成のリードリレー駆動回路１の場合、リードリレー２のコイル２ｂに印可される駆動電圧の電圧値を、Ｄ／Ａコンバータ１３の出力電圧値ＶＤＡＣを変更制御することにより、すなわち、Ｄ／Ａコンバータ１３への入力デジタル信号を変更制御することにより、制御することができる。
【００２２】
さらに、回路動作を説明する。
まず、定格電圧でリードリレー２のリードスイッチ２ａをオン／オフ制御する動作モードについて説明する。
直流電圧３の電圧値と、Ｄ／Ａコンバータ１３の出力電圧値とは、等しい電圧値になるように、Ｄ／Ａコンバータ１３の入力デジタル信号が設定される。
【００２３】
リードリレー２のリードスイッチ２ａをオン状態に制御する場合、バッファ回路１２のベースへ“Ｈ”レベルの電圧信号が入力され、バッファ１２はオン状態となる。この結果、Ｄ／Ａコンバータ１３の出力から、プルアップ抵抗器１４を介してバッファ回路１２のトランジスタのコレクタからエミッタへ電流が流れ、トランジスタ１１のベースへの入力は“Ｌ”レベルとなる。トランジスタ１１のベースへ“Ｌ”レベルの電圧信号が入力されるため、トランジスタ１１はオン状態となる。トランジスタ１１がオン状態となるとリードリレー２のコイル２ｂに電流が流れ、リードリレー２のリードスイッチ２ａはオン状態になる。
【００２４】
リードリレー２のリードスイッチ２ａをオフ状態に制御する場合、バッファ回路１２のベースへ“Ｌ”レベルの電圧信号が入力され、バッファ回路１２はオフ状態、すなわち、ハイインピーダンスとなる。この結果、Ｄ／Ａコンバータ１３の出力電圧がトランジスタ１１のベースへ入力され、トランジスタ１１のベースへの入力は、直流電源３の電圧値と同じ電圧値レベル（“Ｈ”レベル）となる。トランジスタ１１のベースへ直流電源３の電圧値と同じ電圧値レベル（“Ｈ”レベル）の電圧信号が入力されるため、トランジスタ１１はオフ状態となる。トランジスタ１１がオフ状態ではリードリレー２のコイル２ｂに電流が流れないため、リードリレー２のリードスイッチ２ａはオフ状態になる。
【００２５】
上述したように、バッファ回路１２への入力電圧の電圧レベル（“Ｈ”レベル、“Ｌ”レベル）を制御することにより、リードリレー２のリードスイッチ２ａのオン／オフ制御が行われる。
【００２６】
次に、リードリレー２が動作する最小の電圧（感動電圧）でのリードリレー２のリードスイッチ２ａの接触抵抗を測定する動作モードについて説明する。
この動作モードでは、トランジスタ１１のベースへの入力をＤ／Ａコンバータ１３の出力電圧とするため、バッファ回路１２のベースへの入力を“Ｌ”レベルとし、バッファ回路１２をオフ状態にして、Ｄ／Ａコンバータ１３の出力電圧がトランジスタ１１のベースへ入力されるようにする。
【００２７】
そして、Ｄ／Ａコンバータ１３の出力電圧は、初期設定として、リードリレー２のコイルに印可される駆動電圧がリードリレー２が動作する最小の電圧（感動電圧）値未満になるように設定される。
【００２８】
Ｄ／Ａコンバータ１３の出力電圧を、例えば３０ｍＶ低下するように、Ｄ／Ａコンバータ１３への入力デジタル信号を制御する。そして、リードリレー２のリードスイッチ２ａがオン状態になったか否かを、例えばリードスイッチ２ａの抵抗値を測定する等して、確認する。そして、リードリレー２のリードスイッチ２ａがオン状態になったと確認されるまで、順次、Ｄ／Ａコンバータ１３の出力信号が３０ｍＶ低下するように、Ｄ／Ａコンバータ１３への入力デジタル信号を制御する処理が繰り返される。
【００２９】
リードリレー２のリードスイッチ２ａがオン状態になったことが確認されると、すなわち、リードリレー２が動作する最小の電圧（感動電圧）がリードリレー２のコイル２ｂに印可されている状態になると、この状態を保持し、リードリレー２のリードスイッチ２ａに電流を流し、リードリレー２のリードスイッチ２ａの接触抵抗を測定する。
【００３０】
上述したように、Ｄ／Ａコンバータ１３の出力を徐々に低下させつつ、すなわち、リードリレー２のコイル２ｂに印可される駆動電圧を徐々に増加させつつ、リードリレー２が動作する最小の電圧（感動電圧）がリードリレー２のコイル２ｂに印可されている状態を検出して、当該最小の電圧でリードリレー２のリードスイッチ２ａの接触抵抗を測定するため、従来不可能であったリードリレー２が動作する最小の電圧（感動電圧）でリードリレー２のリードスイッチ２ａの接触抵抗を測定することができる。
【００３１】
なお、リードリレー２のコイル２ｂに流れる電流は３０ｍＡ程度のため、トランジスタ１１のＨＦＥが小さい場合には、（トランジスタ１１のベース電流×プルアップ抵抗器１４の抵抗値）分の誤差を生じるため、ＨＦＥは２００以上、プルアップ抵抗器１４の抵抗値は１Ｋオーム以下であることが望ましい。
【００３２】
さらに、基板にリレーが多数実装される場合のリードリレー駆動回路について図２を参照して説明する。
図２は、他の実施の形態におけるリードリレー駆動回路を説明するための図である。なお、図２は、リードリレーが２つの場合を例に挙げ説明するが、３つ以上であっても同じように構成できることはいうまでもない。
【００３３】
図２には、リードスイッチ２−１ａとリードスイッチ２−１ａを外部から励磁するコイル２−１ｂとから構成されるリードリレー２−１、リードリレー２−１のコイル２−１ｂに接続された電源３−１、ｐｎｐ型トランジスタであるトランジスタ１１−１とｎｐｎ型トランジスタから構成されるバッファ回路１２−１とプルアップ抵抗器１４−１とから構成される駆動回路部１−１、リードスイッチ２−２ａとリードスイッチ２−２ａを外部から励磁するコイル２−２ｂとから構成されるリードリレー２−２、リードリレー２−２のコイル２−２ｂに接続された電源３−２、ｐｎｐ型トランジスタであるトランジスタ１１−２とｎｐｎ型トランジスタから構成されるバッファ回路１２−２とプルアップ抵抗器１４−２とから構成される駆動回路部１−２、Ｄ／Ａコンバータ１３と、オペアンプ４、及び電流バッファ回路５からなる。
【００３４】
リードリレー２−１、２−２は、上記一実施の形態で説明したリードリレー２と、トランジスタ１１−１、１１−２は、上記一実施の形態で説明したトランジスタ１１と同じ機能を有する。さらに、バッファ回路１２−１、１２−２は、上記一実施の形態で説明したバッファ回路１２と、プルアップ抵抗器１４−１、１４−２は、上記一実施の形態で説明したプルアップ抵抗器１４と、同じ機能を有する。
【００３５】
Ｄ／Ａコンバータ１３は、出力がオペアンプ４の＋入力端子に接続され、入力デジタル信号をアナログ信号に変換し出力する。
【００３６】
オペアンプ４は、Ｄ／Ａコンバータ４の出力が＋入力端子に入力され、電流バッファ回路５の出力が−入力端子と電流バッファ回路５に入力され、ボルテージフォロワー回路を構成する。
【００３７】
電流バッファ回路５の出力は、各駆動回路部１−１、１−２のプルアップ抵抗１４−１、１４−２に接続されている。
なお、図２に示されている回路の回路動作は、図１に示されている回路の回路動作と実質的に同じであるので、詳細は省略する。
【００３８】
図２のように回路を構成することにより、一個のＤ／Ａコンバータで多数のリードリレーのリードスイッチのオン／オフ制御が可能になるとともに、複数のリードリレーのリードスイッチの接触抵抗を対応するリードリレーが動作する最小の電圧（感動電圧）で測定することが可能となり、実用性の高いものとなる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、リードリレー駆動回路を、リードリレーのコイルに接続され、オン／オフ動作により、前記コイルに流れる電流をオン／オフ制御するトランジスタと、前記トランジスタのベースに接続され、前記リードリレーのオン／オフ制御時にはオン／オフ動作により前記トランジスタのオン／オフ状態を制御し、前記リードリレーの接点の接触抵抗測定時にはオフ状態になるバッファ回路と、前記トランジスタへの入力電圧の電圧値の大きさを制御する入力デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力に一端が接続され、他端が前記バッファ回路の出力と前記トランジスタのベースとに接続されるプルアップ抵抗器とにより構成しているため、リードリレーのオン／オフ制御をすることができるとともに、リードリレーのリードスイッチの接触抵抗をリードリレーが動作する最小の電圧（感動電圧）で測定することができる。
【００４０】
また、トランジスタへの入力電圧の電圧値の大きさを制御する入力デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、Ｄ／Ａ変換器の出力に一端が接続され、他端がバッファ回路の出力とトランジスタのベースとに接続されるプルアップ抵抗器とにより、トランジスタのベースへの入力電圧の変更制御が可能となる。
【００４１】
請求項２記載の発明によれば、トランジスタをｐｎｐトランジスタとすることにより、リードリレーのオン／オフ状態の制御が容易となる。
【００４２】
請求項３記載の発明によれば、リードリレーのリードスイッチの接触抵抗測定時には、前記入力デジタル信号の制御に基づき前記Ｄ／Ａ変換器がトランジスタへの入力電圧を所定の電圧だけ順次低下させることにより、リードリレーのコイルの駆動電圧を順次増加させる制御を行うため、リードリレーのリードスイッチの接触抵抗をリードリレーが動作する最小の電圧（感動電圧）で測定することができる。
【００４３】
請求項４記載の発明によれば、リードリレー駆動回路を、リードリレーのコイルに接続され、オン／オフ動作により、前記コイルに流れる電流をオン／オフ制御するトランジスタ、前記トランジスタのベースに接続され、前記リードリレーのオン／オフ制御時にはオン／オフ動作により前記トランジスタのオン／オフ状態を制御し、前記リードリレーの接点の接触抵抗測定時にはオフ状態になるバッファ回路、及び前記トランジスタのベースに一端が接続されたプルアップ抵抗器からなる複数の駆動回路部と、前記トランジスタへの入力電圧の電圧値の大きさを制御する入力デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力が入力されるオペアンプと、前記オペアンプの出力に入力が接続され、出力が前記複数の駆動回路部のプルアップ抵抗器に接続される電流バッファ回路と、により構成しているため、複数のリードリレーのリードスイッチのオン／オフ制御が可能になるとともに、複数のリードリレーのリードスイッチの接触抵抗を対応するリードリレーが動作する最小の電圧（感動電圧）で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、一実施の形態におけるリードリレー駆動回路１を説明するための図である。
【図２】図２は、他の実施の形態におけるリードリレー駆動回路を説明するための図である。
【図３】図３は、従来のリードリレー駆動回路を説明するための図である。
【符号の説明】
１      リードリレー駆動回路
１１  トランジスタ
１２  バッファ回路
１３  Ｄ／Ａコンバータ
１４  プルアップ抵抗器
２      リードリレー
２ａ  リードスイッチ
２ｂ  コイル
３      直流電源
【図１】
0004122596.tif 000002
【図２】
0004122596.tif 000003
【図３】
0004122596.tif 000004