专利名称：混合继电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备机械式触点开关和半导体开关的混合继电器。
背景技术：
以往，为了在对照明器具等具备进行反相控制的反相电路的负载供电和断电之间进行切换，使用将机械式触点开关和半导体开关并联连接的结构的混合继电器。另外，在具备反相电路的负载中附设大容量的平滑电容器，以将交流电压转换为直流电压，当由交流电源对负载通电时，大电流流入该平滑电容器。因此，产生流向负载的涌流。特别是在电源电压高、高负载的情况下，流入负载的涌流变大，因此基于该涌流的大电流也流入连接于负载与交流电源之间的混合继电器中。因此，在与这种负载相连接的混合继电器中，能够在开启时和稳定状态时进行半导体开关与机械式触点开关的切换。首先，在仅使半导体开关为导通(ON)而使涌流流入半导体开关之后，在提供给负载的电流变为稳定状态时，使机械式触点开关为闭合(ON)(参照专利文献1)。通过进行这样的动作，能够抑制大电流流过混合继电器内的机械式触点开关，因此能够避免由触点对即将接触之前产生电弧导致触点熔接。这样，将混合继电器设为具备半导体开关以防止机械式触点开关中的触点熔接的结构，使机械式触点开关为ON并使半导体开关为截止(OFF)，开始对负载供电。专利文献1 日本特开平11-238441号公报
发明内容
发明要解决的问题这样，具备机械式触点开关和半导体开关的混合继电器如专利文献1的混合继电器那样，为了防止机械式触点开关的触点熔接，在供电的情况下先使半导体开关为0N，在断电的情况下后使半导体开关为OFF。因此，每当进行混合继电器的开启、关闭动作时涌流都会流过半导体开关，因此与机械式触点开关相比半导体开关的寿命变短。存在如下情况当该半导体开关达到寿命而发生短路时，半导体开关为连续通电状态，因此半导体开关处于高热而成为起火的原因。本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够防止半导体开关高热的混合继电器。用于解决问题的方案为了达成上述目的，本发明的混合继电器具备机械式触点开关，其触点通过驱动部被断开或闭合；以及半导体开关，其与该机械式触点开关并联连接，其中，将利用机械式触点开关形成的第一供电电路与利用半导体开关形成的第二供电电路并联连接来作为由电源对负载供电的供电电路，该混合继电器的特征在于，还具备安全电路部，在半导体开关的温度为规定温度以上时，该安全电路部进行供电控制。另外，本发明还包括以下特征，在上述混合继电器中，安全电路部是温度熔断器，在半导体开关的温度为规定温度以上时，该温度熔断器断开。另外，本发明还包括以下特征，在上述混合继电器中，温度熔断器被设置在第二供电电路上。另外，本发明还包括以下特征，在上述混合继电器中，安全电路部是温度开关，在半导体开关的温度为规定温度以上时，该温度开关使驱动部动作来闭合机械式触点开关的触点。另外，本发明还包括以下特征，即上述混合继电器中，安全电路部具备温度传感器，其对半导体开关的温度进行检测；以及控制部，在由温度传感器检测出的半导体开关的温度为规定温度以上时，该控制部使驱动部动作来闭合机械式触点开关的触点。另外，本发明还包括以下特征，在上述混合继电器中，上述机械式触点开关具备第一机械式触点开关和第二机械式触点开关，该第一机械式触点开关和第二机械式触点开关的触点通过驱动部被闭合或断开，将第二供电电路与利用第一机械式触点开关形成的第一供电电路并联地构成为由电源对负载供电的供电电路，其中，该第二供电电路由第二机械式触点开关与半导体开关串联连接而成。另外，本发明还包括以下特征，在上述混合继电器中，设置有温度开关，在半导体开关的温度为规定温度以上时，该温度开关使第一机械式触点开关的驱动部动作来闭合第一机械式触点开关的触点。另外，本发明还包括以下特征，在上述混合继电器中，安全电路部被设置在半导体开关的封装体的凸部的上面。另外，本发明还包括以下特征，在上述混合继电器中，安全电路部是温度熔断器，温度熔断器的一个引线端子贴紧于半导体开关的封装体的中心地进行配置。另外，本发明还包括以下特征，在上述混合继电器中，还具备通知部，在半导体开关的温度为规定温度以上时，该通知部向外部通知异常。发明的效果在具备上述安全电路部的结构中，能够在半导体开关为规定温度以上的异常温度时切断供电电路，因此半导体开关不会因被进一步加热而烧毁、起火。
图1是表示本发明的实施方式1的混合继电器的内部结构的概要电路图。图2的(a)、图2的(b)分别是表示本发明的实施方式1的混合继电器的变形例的内部结构的概要电路图。图3是表示本发明的实施方式2的混合继电器的内部结构的概要电路图。图4是表示本发明的实施方式3的混合继电器的内部结构的概要电路图。图5的(a)、图5的(b)分别是表示本发明的实施方式4的混合继电器的内部结构的概要电路图。图6的(a)、图6的(b)分别是表示本发明的实施方式4的混合继电器的变形例的内部结构的概要电路图。图7的(a)、图7的(b)分别是表示本发明的实施方式4的混合继电器的其它变形例的内部结构的概要电路图。
图8的(a)、图8的(b)分别是表示本发明的实施方式5的混合继电器的内部结构的概要电路图。图9是表示本发明的实施方式6的混合继电器的内部结构的概要电路图。图10是表示本发明的实施方式7的混合继电器的内部结构的概要电路图。图11是表示本发明的实施方式8的混合继电器的内部结构的概要电路图。图12是对本发明的实施方式9的混合继电器的半导体开关分别设置温度熔断器Fl而得到的印刷电路板的俯视图。图13是表示本发明的实施方式9的混合继电器的主要部分的图，图13的(a)是半导体开关和温度熔断器的俯视图，图13的(b)是半导体开关和温度熔断器的侧视图。
具体实施例方式参照
实施本发明的混合继电器。(实施方式1)图1是表示实施方式的内部结构的概要电路图。如图1所示，该混合继电器1的特征在于，将利用机械式触点开关12形成的第一供电电路与利用半导体开关13形成的第二供电电路并联连接，该第二供电电路具备温度熔断器Fl来作为在半导体开关13的温度为规定温度以上时关闭供电电路的安全电路部。该混合继电器1通过与端子10、11相连接而与交流电源2和负载3形成闭合回路，该端子10、11分别是串联连接的交流电源2和负载3的一端。即，通过使混合继电器1为导通(ON)或截止(OFF)来决定由交流电源2对负载3进行通电和断电。在此，例如将交流电源2设为100V的商用电源等，负载3例如是包括荧光灯、白炽灯的照明器具或者抽风机寸。即，该混合继电器1具备端子10，其与交流电源2的一端相连接，该交流电源2的另一端与负载3的一端相连接；端子11，其与负载3的另一端相连接；机械式触点开关12和半导体开关13，它们的两端与端子10、11相连接且它们相互并联连接；以及信号处理电路15。并且，该机械式触点开关12具有触点部Si。另外，半导体开关13具有三端双向开关S2，通过使两端与机械式触点开关12以及端子10、11相连接而与触点部Sl并联连接。并且，该信号处理电路15对机械式触点开关12的闭合(ON)/断开(OFF)以及半导体开关13的导通(ON)/截止(OFF)进行控制。机械式触点开关12由触点部Sl和电磁线圈Ll构成，该电磁线圈Ll产生使触点部Sl断开或闭合的电磁力。电磁线圈Ll的一端被施加电源电位，并且另一端连接有晶体管Trl的漏极。晶体管Trl的基电极被输入来自信号处理电路15的控制信号，并且发射极接地。这样，利用信号处理电路15和与之相连接的晶体管Trl作为驱动部来使机械式触点开关12断开或闭合。半导体开关13具备三端双向开关S2和光电三端双向开关耦合器14。该三端双向开关S2的一个电极经由温度熔断器Fl与端子10相连接，并且另一个电极与端子11相连接。光电三端双向开关耦合器14具有过零型的光电三端双向开关S3和对该光电三端双向开关S3入射光信号的发光二极管LD。过零型的光电三端双向开关S3连接在三端双向开关S2的另一个电极与栅电极之间。并且，对该发光二极管LD的阳极电极施加电源电位，并且阴极电极与作为开关元件的npn型晶体管Tr2的漏电极相连接。另外，该晶体管Tr2的基电极被输入来自信号处理电路15的控制信号，并且发射极接地。下面，对混合继电器1的分别进行由交流电源2对负载3通电和断电时的动作进行简单地说明。首先，在由交流电源2对负载3通电的情况下，从信号处理电路15对晶体管Tr2的基电极施加控制信号，使晶体管Tr2为导通状态(ON)。由此，在半导体开关13中，来自发光二极管LD的光信号被入射到光电三端双向开关S3，使光电三端双向开关S3为导通(ON)。此外，光电三端双向开关S3具备过零功能，因此当检测到来自交流电源2的交流电压为中心电压(基准电压)时，使光电三端双向开关S3为ON。通过导通该光电三端双向开关S3使来自交流电源2的交流电流流经光电三端双向开关S3，因此对三端双向开关S2的栅电极提供电流，光电三端双向开关S3为ON。由此，负载3经由混合继电器1内的半导体开关13与交流电源2进行电连接，因此能够利用交流电源2对负载3通电。这样，在使半导体开关13内的三端双向开关S2为ON而对负载3接通来自交流电源2的电源之后，信号处理电路15对晶体管Trl的基电极施加控制信号，使晶体管Trl为0N，对电磁线圈Ll提供驱动电流。由此，电磁线圈Ll产生电磁力，触点部Sl成为闭合(ON)状态。并且，当利用交流电源2经由该机械式触点开关12的触点部Sl开始对负载3供电时，为了切断半导体开关13中的供电电路，信号处理电路15使晶体管Tr2为截止状态(OFF)，停止对发光二极管LD提供电流。因此，发光二极管LD停止发光动作，停止对光电三端双向开关S3入射光信号，因此当来自交流电源2的交流电压为中心电压(基准电压)时，光电三端双向开关S3停止动作而成为OFF。并且，当光电三端双向开关S3为OFF时，不再对三端双向开关S2的栅电极提供电流，因此使三端双向开关S2为截止状态，使半导体开关13 为 OFF。另一方面，在切断由交流电源2对负载3的供电的情况下，信号处理电路15对晶体管Tr2的基电极施加控制信号，使晶体管Tr2为0N，对光电三端双向开关S3入射来自发光二极管LD的光信号。由此，通过使光电三端双向开关S3为ON来使三端双向开关S2为0N，除了利用机械式触点开关12形成的供电电路(第一供电电路)之外，还在混合继电器1内形成利用半导体开关13构成的供电电路(第二供电电路)。并且，信号处理电路15使晶体管Trl为0FF，来停止对电磁线圈Ll提供驱动电流，使触点部Sl为断开(OFF)状态。由此，能够切断主要的供电电路、即利用机械式触点开关12形成的供电电路(第一供电电路)。之后，信号处理电路15使晶体管Tr2为0FF，停止对发光二极管LD提供电流，由此使光电三端双向开关S3为OFF。由此，由于使三端双向开关S2为0FF，因此能够切断利用半导体开关13形成的供电电路，因此能够切断由交流电源2对负载3的供电。温度熔断器Fl被固定在三端双向开关S2的表面或者附近，以作为检测三端双向开关S2的异常温度的温度检测元件而发挥功能。当三端双向开关S2的温度为动作温度以上的异常温度时，例如当涌流等流入三端双向开关S2、或者三端双向开关S2由于达到寿命而发生短路时，该温度熔断器Fl断开，能够切断对三端双向开关S2和光电三端双向开关S3提供电流。关于该温度熔断器Fl的配置后文描述，但以不施加机械性负载且靠近半导体开关13的方式进行配置。在此，温度熔断器Fl在半导体开关13的封装体的凸部的上面被配置成使温度熔断器的一个引线端子贴紧于半导体开关13的封装体的中心。由此，能够保护三端双向开关S2和光电三端双向开关S3免受热破坏，能够防止发生火灾等。在此，利用温度熔断器Fl切断的供电电路仅为利用半导体开关13形成的供电电路(第二供电电路)，由于能够使利用主触点、即机械式触点开关12形成的供电电路(第一供电电路)接通和断开，因此即使在温度熔断器断开之后，也能够通过控制机械式触点开关12的断开或闭合来执行对负载3供电和断电。此外，在上述实施方式中，对在三端双向开关S2和光电三端双向开关S3的连接节点与端子10之间连接有温度熔断器Fl的结构进行了说明，但作为变形例，也可以设为如图 2的(a)那样的结构，即、将检测三端双向开关S2的异常温度的温度熔断器F2连接在三端双向开关S2的一个电极与端子10之间。另外，也可以设为如图2的(b)所示那样的结构， 即、在光电三端双向开关S3的一个电极与三端双向开关S2的一个电极之间连接检测三端双向开关S2的异常温度的温度熔断器F3。并且，当构成为图1、图2的(a)或者图2的(b) 那样的结构时，可以调整配置位置，使得能够利用温度熔断器Fl、F2不仅检测三端双向开关S2的异常温度，还检测光电三端双向开关S3的异常温度。(实施方式2)接着，参照
本发明的实施方式2。图3是表示实施方式2的混合继电器的内部结构的概要电路图。此外，对与图1所示的实施方式1的混合继电器相同的部分附加相同的附图标记，省略其详细的说明。如图3所示，该混合继电器是如下结构从图1所示的实施方式1的结构去除温度熔断器F1，设置连接于晶体管Trl的发射极与集电极之间的温度开关S4。由此，仅在温度开关S4所进行的动作方面与图1所示的实施方式1的继电器开关不同，而其它结构、动作与图1的实施方式相同，因此省略其详细内容。下面，对基于温度开关S4的动作进行说明。温度开关S4如双金属开关等那样，由对检测出的温度起反应而进行闭合或断开动作的开关构成，与图1的实施方式1的混合继电器同样地，为了对半导体开关13中的三端双向开关S2的温度进行检测，该温度开关S4被固定在三端双向开关S2的表面或者附近。只要三端双向开关S2在规定温度内，则温度开关S4为断开(OFF)的状态，通过晶体管Trl的ON或OFF来对提供或切断电磁线圈Ll的驱动电流进行控制。另一方面，如果三端双向开关S2的温度为高于规定温度的温度，则温度开关S4为闭合(ON)的状态，对电磁线圈Ll强制提供驱动电流。由此，由电磁线圈Ll产生电磁力，强制地使机械式触点开关12 的触点Sl变为0N，因此形成利用该机械式触点开关12形成的供电电路来作为主要的供电电路，其结果是，能够对流过利用半导体开关13形成的供电电路的电流量进行抑制。因而， 分别流经构成半导体开关13的三端双向开关S2和光电三端双向开关S3的电流量下降，因此能够防止由半导体开关13产生高热。并且，参照
其它实施方式。图4是表示其它实施方式的内部结构的概要电路图。此外，对与图1的实施方式相同的部分附加相同的附图标记，并省略其详细的说明。(实施方式3)接着，对本发明的实施方式3的混合继电器进行说明。如图4所示，在该例中，为如下结构从如图1所示的实施方式1的混合继电器去除温度熔断器F1，而设置测量半导体开关的温度的温度传感器Tl和当半导体开关13的温度为异常温度时向外部通知的通知部16。由此，对与图1的实施方式的混合继电器相同的结构附加相同的附图标记并省略说明，下面，说明温度传感器。温度传感器Tl由热敏电阻等那样的感温元件构成，与图1的实施方式的混合继电器中的温度熔断器Fl同样地，为了对半导体开关13中的三端双向开关S2的温度进行检测，将温度传感器Tl固定在三端双向开关S2的表面或者附近。并且，温度传感器Tl每到规定的测量时刻，将测量出的半导体开关13的温度通知给信号处理部15。信号处理部15与通知部16相连接，来向外部通知半导体开关13发生异常，该通知部16由扬声器或蜂鸣器等发声体、LED (Light Emitting Diode :发光二极管)或者液晶显示器等显示装置构成。S卩，由温度传感器Tl对半导体开关13的温度进行检测，如果是异常温度，则驱动通知部16，向外部通知发生该异常。此时，信号处理部15可以是如下结构对晶体管Trl的基电极施加控制信号，使晶体管Trl为0N，从而使机械式触点开关12闭合。通过这样，能够强制地形成由机械式触点开关12构成的供电电路来作为主要的供电电路，从而能够对流过利用半导体开关13形成的供电电路的电流量进行抑制。由此，能够使分别流过构成半导体开关13的三端双向开关 S2和光电三端双向开关S3的电流量下降，从而能够防止半导体开关13产生高热。另外，通过由通知部16执行通知动作，能够对外部通知半导体开关13为异常温度，能够尽早告知使用者半导体开关13的寿命。此外，在这种情况下，也可以同时使用实施方式1的温度熔断器F1。另外，此时能够利用温度传感器T 1将温度熔断器Fl发生熔断的温度设定为比驱动通知部16时的温度高，由此来提前通知产生高热。(实施方式4)接着，参照
本发明的实施方式4的混合继电器。图5是表示实施方式4 的混合继电器的内部结构的概要电路图。此外，对与图1所示的实施方式1的混合继电器相同的部分附加相同的附图标记并省略其详细的说明。如图5的(a)所示，本发明的实施方式4的混合继电器是在图1所示的实施方式 1的混合继电器1的基本结构中添加了第二机械式触点开关17的结构。S卩，在本实施方式中，具备端子10，其与交流电源2的一端相连接，该交流电源2 的另一端与负载3的一端相连接；端子11，其与负载3的另一端相连接；第一机械式触点开关12，其具有两端与端子10、11相连接的触点部Sl ；第二机械式触点开关17，其具有一端与端子10和触点部Sl的一端的连接节点相连接的触点部S5 ；半导体开关13，其具有光电三端双向开关S3，该光电三端双向开关S3的一个电极与触点部S5的另一端相连接，另一个电极与端子11相连接；以及信号处理电路15，其对第一机械式触点开关12、第二机械式触点开关17以及半导体开关13的各自的闭合(ON)和断开(OFF)进行控制。下面，在具有两个机械式触点开关的电路中，设为第一机械式触点开关12和第二机械式触点开关17，但设为第一机械式触点开关12与上述实施方式所使用的机械式触点开关12相同，并附加相同的附图标记。图5的(a)所示的第一机械式触点开关12、第二机械式触点开关17的结构与图1 所示的机械式触点开关12相同。另外，图5中的半导体开关13的结构与图1中的半导体开关13相同，但光电三端双向开关S3的一个电极经由温度熔断器Fl与第二机械式触点开关17的触点部S5的另一端相连接。S卩，本实施方式的混合继电器具备触点通过驱动部被断开或闭合的第一机械式触点开关12和第二机械式触点开关17、以及与该第二机械式触点开关并联连接的半导体开关13，在该混合继电器中，利用第一机械式触点开关12形成的第一供电电路与第二供电电路并联构成为由交流电源2对负载3提供电力的供电电路，其中，该第二供电电路由第二机械式触点开关17和半导体开关13串联构成，在第二供电电路上设置温度熔断器F1，该温度熔断器Fl在半导体开关13的温度为规定温度以上时断开。温度熔断器Fl的作用、效果与图1所示的本发明的实施方式1的混合继电器相同。图5的(b)所示的混合继电器是图5的(a)所示的混合继电器的变形例，第一机械式触点开关12、第二机械式触点开关17、以及半导体开关13的结构不同。S卩，第一机械式触点开关12是闭锁型机械式触点开关，具备电磁线圈L3，其产生用于将触点部Sl切换为闭合(ON)的电磁力；以及电磁线圈L4，其产生用于将触点部Sl切换为断开(OFF)的电磁力。电磁线圈L3的一端经由防止逆流用的二极管Dl与信号处理电路15相连接，另一端接地。另一方面，电磁线圈L4的一端经由防止逆流用的二极管D3与信号处理电路15相连接，另一端接地。与电磁线圈L3并联连接的二极管D2和与电磁线圈 L4并联连接的二极管D4是旁路用的二极管。另一方面，第二机械式触点开关17具备电磁线圈L5。电磁线圈L5的一端经由防止逆流用的二极管D5与信号处理电路15相连接，另一端接地。与电磁线圈L5并联连接的二极管D6是旁路用的二极管。半导体开关13由以下部件构成三端双向开关S2 ；电阻Rl和电容器Cl，它们并联连接在三端双向开关S2的一个电极与栅电极之间；电阻R2，其一端与三端双向开关S2的另一个电极相连接；以及光电三端双向开关耦合器14，其具备光电三端双向开关S3，该光电三端双向开关S3的一个电极与电阻R2的另一端相连接。光电三端双向开关耦合器14 是如下的结构还具备经由电阻R3与信号处理电路15相连接的发光二极管LD，对光电三端双向开关S3入射来自发光二极管LD的光信号。此外，光电三端双向开关S3是具备过零功能的半导体开关元件，当被入射来自发光二极管LD的光信号时，在一个电极侧检测到交流电源2的交流电压的中心电压(基准电压)之后该光电三端双向开关S3才导通(ON)。温度熔断器Fl被固定在光电三端双向开关S3的表面或者附近，以作为光电三端双向开关S3的温度检测元件而发挥功能。此外，在实施方式9中，如后述那样，通过将温度熔断器Fl的主体部设置在光电三端双向开关S3的封装体的凸部的上面来更为高效地发挥功能。此外，在本实施方式中，如图5的(a)所示，将在半导体开关13的温度为规定温度以上时断开的温度熔断器Fl设置在第二供电电路上、即第二机械式触点开关17与半导体开关13之间，但并不限定于该位置。例如图6的(a)所示，也可以将该温度熔断器Fl设置在靠近第二供电电路与第一供电电路的连接节点一侧的第二供电电路上。另外，如图6的 (b)所示，也可以将该温度熔断器Fl设置在交流电源2与第一机械式触点开关12之间、即第一供电电路上。另外，如图5的(b)所示，在将第一机械式触点开关12设为闭锁型机械式触点开关、添加电磁线圈L5来构成第二机械式触点开关17的情况下，也同样能够改变温度熔断器 Fl的位置。例如图7的(a)所示，也可以将该温度熔断器Fl设置在靠近第二供电电路与第一供电电路的连接节点一侧的第二供电电路上。另外，如图7的(b)所示，也可以将该温度熔断器Fl设置在交流电源2与第一机械式触点开关12之间、即第一供电电路上。(实施方式5)接着，说明本发明的实施方式5的混合继电器。图8的(a)、图8的(b)所示的混合继电器都是图5的(a)所示的实施方式4的混合继电器的变形例。在图8的(a)中，将对三端双向开关S2的异常温度进行检测的温度熔断器F2设置在三端双向开关S2的一个电极与第二机械式触点开关17之间。另外，在图8的(b)中，将温度熔断器F2设置在光电三端双向开关S3的一个电极与第二机械式触点开关17之间。即使这样也能够获得与图5 的(a)所示的实施方式的混合继电器相同的效果。(实施方式6)接着，说明本发明的实施方式6的混合继电器。图9是表示实施方式6的混合继电器的内部结构的图。在该例中，混合继电器为如下结构从图5的(a)所示的实施方式4 的混合继电器中去除温度熔断器F1，而设置温度开关S4，该温度开关S4连接于晶体管Trl 的发射极与集电极之间。温度开关S4的作用和效果与图3所示的实施方式2相同。(实施方式7)接着，说明本发明的实施方式7的混合继电器。图10是表示实施方式7的混合继电器的内部结构的图。在该例中，混合继电器为如下结构从图5的(a)所示的实施方式4 的混合继电器中去除温度熔断器F1，而设置测量半导体开关13的温度的温度传感器Tl和当半导体开关13的温度为异常温度时向外部通知的通知部16。温度传感器Tl、通知部16 的作用、效果与图4所示的实施方式3的继电器开关相同。(实施方式8)接着，说明本发明的实施方式8的混合继电器。在以上说明的实施方式中，温度熔断器等安全电路部被设置在利用半导体开关形成的第二供电电路上，但也可以将温度熔断器等安全电路部设置在利用机械式开关形成的第一供电电路上。图11示出了其中一例。在该例中，在实施方式1的混合继电器的结构中，将温度熔断器Fl设置在第一供电电路、即利用机械式开关形成的供电电路上。根据该结构，即使在由于机械式开关发生误动作而导致发热的情况下，也能够切断供电电路而维持安全。但是，在这种情况下，存在切断了供电电路导致停止对负载提供电流的问题。这样，虽然将温度熔断器Fl设置在第一供电电路上，但也可以将温度熔断器Fl设置在第一供电电路和第二供电电路上。在这种情况下，可以将温度熔断器的熔断温度设成第一供电电路侧的温度熔断器的熔断温度高。即，通过使机械式开关侧的安全控制温度高于半导体开关侧的安全控制温度，从而一旦机械式开关为规定温度，在任何情况下都使第一供电电路断开，切断对负载的电流供给。此外，在以上的实施方式1至3或者实施方式4至8中，可以同时使用温度熔断器 F1、F2、F3或者温度传感器、温度开关。在这种情况下，通过构成为能够改变设定温度、逐级地进行安全控制，能够进行更为高效的安全控制。(实施方式9)
接着，作为本发明的实施方式9，说明该混合继电器的电路配置。图12是在四个混合继电器的半导体开关上分别设置温度熔断器Fl而得到的印刷电路板100的俯视图。图13的(a)和图13的(b)是半导体开关和温度熔断器的主视图和侧视图。在该例子中，在构成半导体开关13的光电三端双向开关S3的封装体201的凸部 202的上面设置温度熔断器Fl的主体部301。并且，将温度熔断器Fl的引线端子302、303 中的一个引线端子302贴紧于光电三端双向开关S3的封装体201的中心地进行配置。关于温度熔断器Fl和光电三端双向开关S3的安装间距W2,当温度熔断器Fl的引线端子间距离设为W1时，使引线端子302弯曲以使W2 > Wp将温度熔断器Fl的中心的高度设为H1，将主体部的高度设为H2。根据该结构，针对来自上方的应力将温度熔断器Fl的主体部301抵接到光电三端双向开关S3的封装体201的凸部202，由此能够固定温度熔断器Fl的位置。另外，能够通过确保该位置来确保引线端子302、303与其它部件之间的绝缘距离，能够提供对于负载坚固的混合继电器。另外，通过将温度熔断器Fl的引线端子302、303中的一个引线端子贴紧于光电三端双向开关S3的封装体201的中心地进行配置，能够利用光电三端双向开关S3防止温度熔断器Fl的倾倒。另外，还能够防止光电三端双向开关S3向温度熔断器Fl侧倾倒。这样， 温度熔断器Fl与光电三端双向开关S3相互支撑，能够维持相对于基板面的角度。其结果是，不仅能够确保温度熔断器Fl和光电三端双向开关S3之间的绝缘距离，还能够确保二者与其它部件之间的绝缘距离，能够进一步提高可靠性。如以上说明那样，本发明的混合继电器包括具备以下结构的部件。本发明的混合继电器具备机械式触点开关，其触点通过驱动部被闭合或断开； 以及半导体开关，其与该机械式触点开关并联连接，其中，将利用该机械式触点开关形成的第一供电电路和利用半导体开关形成的第二供电电路并联地构成为由电源对负载供电的供电电路，该混合继电器的特征在于，在第二供电电路上设置温度熔断器，该温度熔断器在半导体开关的温度为规定温度以上时断开。另外，本发明的混合继电器具备机械式触点开关，其触点通过驱动部被闭合或断开；以及半导体开关，其与该机械式触点开关并联连接，将利用上述机械式触点开关形成的第一供电电路和利用上述半导体开关形成的第二供电电路并联地构成为由电源对负载供电的供电电路，该混合继电器的特征在于，设置温度开关，在半导体开关的温度为规定温度以上时，该温度开关使驱动部动作来闭合机械式触点开关的触点。另外，本发明的混合继电器具备机械式触点开关，其触点通过驱动部被闭合或断开；以及半导体开关，其与该机械式触点开关并联连接，将利用上述机械式触点开关形成的第一供电电路和利用上述半导体开关形成的第二供电电路并联地构成为由电源对负载供电的供电电路，该混合继电器的特征在于，还具备温度传感器，其对上述半导体开关的温度进行检测；以及控制部，在由上述温度传感器检测出的上述半导体开关的温度为规定温度以上时，该控制部使上述驱动部动作来闭合上述机械式触点开关的触点。另外，本发明的混合继电器具备第一机械式触点开关和第二机械式触点开关，该第一机械式触点开关和第二机械式触点开关的触点通过驱动部被闭合或断开；以及半导体开关，其与该机械式触点开关并联连接，将第二供电电路与利用该第一机械式触点开关形成的第一供电电路并联地构成为由电源对负载供电的供电电路，其中，该第二供电电路由上述第二机械式触点开关与上述半导体开关串联地构成，该混合继电器的特征在于，在上述第二供电电路上设置温度熔断器，该温度熔断器在上述半导体开关的温度为规定温度以上时断开。另外，本发明的混合继电器具备第一机械式触点开关和第二机械式触点开关，该第一机械式触点开关和第二机械式触点开关的触点通过驱动部被闭合或断开；以及半导体开关，其与该机械式触点开关并联连接，将第二供电电路与利用上述第一机械式触点开关形成的第一供电电路并联地构成为由电源对负载供电的供电电路，其中，该第二供电电路由上述第二机械式触点开关与上述半导体开关串联连接而成，该混合继电器的特征在于， 设置温度开关，在上述半导体开关的温度为规定温度以上时，该温度开关使上述第一机械式触点开关的驱动部动作来闭合上述第一机械式触点开关的触点。另外，本发明的混合继电器具备第一机械式触点开关和第二机械式触点开关，该第一机械式触点开关和第二机械式触点开关的触点通过驱动部被闭合或断开；以及半导体开关，其与该机械式触点开关并联连接，将第二供电电路与利用上述第一机械式触点开关形成的第一供电电路并联地构成为由电源对负载供电的供电电路，其中，该第二供电电路由上述第二机械式触点开关与上述半导体开关串联连接而成，该混合继电器的特征在于， 还具备温度传感器，其对上述半导体开关的温度进行检测；以及控制部，在由上述温度传感器检测出的上述半导体开关的温度为规定温度以上时，该控制部使上述第一机械式触点开关的驱动部动作来闭合上述第一机械式触点开关的触点。在具备温度熔断器作为上述安全电路部的结构中，当半导体开关为规定温度以上的异常温度时，温度熔断器断开，切断第二供电电路，因此半导体开关不会因被进一步加热而烧毁、起火。另外，在具备温度开关作为上述安全电路部的结构中，当半导体开关为规定温度以上的异常温度时，利用温度开关强制地闭合构成第一供电电路的机械式触点开关的触点，因此流经第二供电电路的电流量减少。因此，半导体开关不会因被进一步加热而烧毁、 起火。另外，在具备温度传感器和在由该温度传感器检测出的半导体开关的温度为规定温度以上时使构成第一供电电路的机械式触点开关的触点闭合的控制部，来作为上述安全电路部的结构中，当半导体开关为规定温度以上的异常温度时，控制部强制地闭合构成第一供电电路的机械式触点开关的触点，因此流经第二供电电路的电流量减少。因此，半导体开关不会因被进一步加热而烧毁、起火。另外，在具备通知部的结构中，能够向使用者通知半导体开关的寿命。此外，上述混合继电器还可以具备通知部，在上述半导体开关的温度为规定温度以上时，该通知部向外部通知异常。本申请2009年10月27日申请的日本专利申请(特愿2009-246239)和2010年 9月13日申请的日本专利申请(特愿2010-204786)为基础，在此，其内容作为参照而被引入本发明。附图标记说明1 混合继电器；2 交流电源；3 负载；10、11 端子；12 机械式触点开关(第一机械式触点开关)；13 半导体开关；14 光电三端双向开关耦合器；15 信号处理电路；16 通知部；Fl F3 温度熔断器；S2 三端双向开关；S3 光电三端双向开关；S4 温度开关；S5 触点部；Tl 温度传感器；201 封装体；202 凸部；301 主体部；302,303 引线端子。
权利要求
1.一种混合继电器，具备机械式触点开关，其触点通过驱动部被断开或闭合；以及半导体开关，其与上述机械式触点开关并联连接，其中，将利用上述机械式触点开关形成的第一供电电路与利用上述半导体开关形成的第二供电电路并联连接来作为由电源对负载供电的供电电路，该混合继电器还具备安全电路部，在上述半导体开关的温度为规定温度以上时，该安全电路部进行供电控制。
2.根据权利要求1所述的混合继电器，其特征在于，上述安全电路部是温度熔断器，在上述半导体开关的温度为规定温度以上时，该温度熔断器断开。
3.根据权利要求2所述的混合继电器，其特征在于，上述温度熔断器被设置在上述第二供电电路上。
4.根据权利要求1所述的混合继电器，其特征在于，上述安全电路部是温度开关，在上述半导体开关的温度为规定温度以上时，该温度开关使上述驱动部动作来闭合上述机械式触点开关的触点。
5.根据权利要求1所述的混合继电器，其特征在于，上述安全电路部具备温度传感器，其对上述半导体开关的温度进行检测；以及控制部，在由上述温度传感器检测出的上述半导体开关的温度为规定温度以上时，该控制部使上述驱动部动作来闭合上述机械式触点开关的触点。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的混合继电器，其特征在于，上述机械式触点开关具备第一机械式触点开关和第二机械式触点开关，该第一机械式触点开关和该第二机械式触点开关的触点通过驱动部被闭合或断开，将第二供电电路与利用上述第一机械式触点开关形成的第一供电电路并联地构成为由上述电源对负载供电的供电电路，其中，该第二供电电路由上述第二机械式触点开关与上述半导体开关串联连接而成。
7.根据权利要求6所述的混合继电器，其特征在于，设置有温度开关，在上述半导体开关的温度为规定温度以上时，该温度开关使上述第一机械式触点开关的驱动部动作来闭合上述第一机械式触点开关的触点。
8.根据权利要求1所述的混合继电器，其特征在于，上述安全电路部被设置在上述半导体开关的封装体的凸部的上面。
9.根据权利要求8所述的混合继电器，其特征在于，上述安全电路部是温度熔断器，上述温度熔断器的一个引线端子贴紧于上述半导体开关的封装体的中心地进行配置。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的混合继电器，其特征在于，还具备通知部，在上述半导体开关的温度为规定温度以上时，该通知部向外部通知异
全文摘要
提供一种能够防止半导体开关高热的混合继电器。本发明的混合继电器具备机械式触点开关(12)，其触点通过驱动部被断开或闭合；以及半导体开关(13)，其与该机械式触点开关(12)并联连接，将利用机械式触点开关(12)形成的第一供电电路与利用半导体开关(13)形成的第二供电电路并联连接来作为由电源对负载供电的供电电路，例如具备温度熔断器F1来作为在半导体开关的温度为规定温度以上时关闭电路的安全电路部。
文档编号H01H47/00GK102576625SQ20108004787
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月26日 优先权日2009年10月27日
发明者三浦启, 中埜进, 住野安弘, 大和弘治, 工藤弘行, 松宫桂, 柴田究 申请人:松下电器产业株式会社