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100Vの電源ON/OFFを制御する【逆引き回路設計】

100Vの電源ON/OFFを制御する【逆引き回路設計】

リレーでAC100VのON/OFFを制御する回路

図の回路では、入力部に電圧を加えた時にリレーがON状態となりAC100VをON状態にすることができます。

マイコンなどの5Vで動作するデバイスでAC電源の100Vなど大きな電圧を操作する場合には、リレーが使われます。リレーとは電磁石とスイッチで構成された電子部品で、電磁石とスイッチが電気的に分離しているため、低電圧のデバイスでも安全にAC100Vの制御が可能になります。

リレーは消費電力の大きい電子部品なので、マイコンやロジックICの出力ポートではリレーを動かすことができません。リレーを駆動するためにはトランジスタなどを使ってドライブ回路を構成します。

リレーの選定

リレーの選定では主に「コイル電圧」と「接点容量」を確認します。

「コイル電圧」とは、コイル側に入力する電圧です。コイル電圧が5Vであればマイコンの電源回路などをそのままコイルの駆動電源としても使用する事が可能です。

「接点容量」は負荷側の電圧と電圧の許容できる最大値です。直流と交流では接点容量が異なるため注意が必要となります。

リレーの選定は「コイル電圧」と「接点容量」を基準に決定するが、使用するアプリケーションによっては形状や極数なども選択の基準に含まれる。
参考: G2R パワーリレー/カタログ | オムロン制御機器

リレーコイルのサージ対策にダイオードは必須

リレーコイルには並列にダイオードを挿入する必要があります。コイルの電流を妨げると、同じ電流で流れ続けようとする力が働くので、トランジスタでスイッチをOFFにした場合などには高い電圧となってトランジスタを破壊してしまいます。

ダイオードを追加すると、ダイオードを介して電流がコイルへと帰還するのでトランジスタを保護する事ができます。保護ダイオードの選定としては、電流はコイル電流と同等のものを、電圧はコイル側の電源電圧の約3倍のものが適しています。

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