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技術 直流開閉器のアーク消去装置

出願人 オムロン株式会社
発明者 大盛浩二森井真喜人大塚裕之
出願日 2017年1月13日 (4年1ヶ月経過) 出願番号 2017-004385
公開日 2018年7月19日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 2018-113221
状態 特許登録済
技術分野 継電器回路 開閉回路装置 消弧付高圧スイッチの駆動機構及び操作回路 直流電動機の制御
主要キーワード アーク消去 迂回回路 時限回路 不導通状態 接点間電圧 両接点間 許容損失 試験用プローブ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

信頼性が高く、かつ小型で安価な装置を提供する。

解決手段

アーク消去装置(2)は、機械式の第1スイッチ(SW1)に並列接続される半導体スイッチ(TR4)、第1スイッチ(SW1)の両接点間に発生する電圧により、半導体スイッチ(TR4)をオンにする電圧を出力する定電圧回路(22)、および半導体スイッチ(TR4)のオンから所定時間経過後に、半導体スイッチ(TR4)をオフにする第2タイマ回路(23)を備える。

概要

背景

従来、直流開閉器に生じるアーク消去するアーク消去装置が知られている。アーク消去装置は、例えば特許文献1に開示されているように、直流開閉器と並列に接続され、直流開閉器の接点間に生じるアークを消去する。

特許文献1に記載のアーク消去装置は、具体的には、直流電源機械式スイッチ半導体スイッチ、電源回路制御回路および時限回路を備えている。機械式スイッチは直流電源と直列に接続され、半導体スイッチは機械式スイッチと並列に接続され、制御回路は半導体スイッチをオンオフさせ、電源回路は制御回路を駆動する。時限回路は、機械式スイッチの一方の接点と電源回路との間に接続され、電源回路の稼働時間を設定する。このような構成により、上記アーク消去装置は、機械式スイッチに生じるアークの電圧を利用し、半導体スイッチをオンにしてアークを消去する。

なお、機械式スイッチに生じるアークは、機械式スイッチを閉じる場合および開く場合のいずれの場合にも生じる。しかしながら、機械式スイッチを閉じる場合のアークは小さいのに対し、機械式スイッチを開く場合のアークは大きいので、機械式スイッチに与えるダメージが大きい。

概要

信頼性が高く、かつ小型で安価な装置を提供する。アーク消去装置(2)は、機械式の第1スイッチ(SW1)に並列接続される半導体スイッチ(TR4)、第1スイッチ(SW1)の両接点間に発生する電圧により、半導体スイッチ(TR4)をオンにする電圧を出力する定電圧回路(22)、および半導体スイッチ(TR4)のオンから所定時間経過後に、半導体スイッチ(TR4)をオフにする第2タイマ回路(23)を備える。

目的

効果

実績

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請求項1

負荷装置直流電源直列に接続された機械式の第1スイッチに並列に接続される半導体スイッチと、前記第1スイッチの両接点に接続され、前記第1スイッチを開いたときに前記両接点の間に発生する電圧により、前記半導体スイッチをオンにする電圧を出力する電源回路と、前記電源回路と前記半導体スイッチとの間に設けられ、前記電源回路の出力電圧を受けて動作し、前記半導体スイッチのオンから所定時間経過後に、前記電源回路から前記半導体スイッチへの電圧供給遮断し、前記半導体スイッチをオフにするタイマ回路とを備えていることを特徴とする直流開閉器アーク消去装置。

請求項2

前記電源回路は、定電圧回路であることを特徴とする請求項1に記載の直流開閉器のアーク消去装置。

請求項3

前記第1スイッチの一方の接点と前記電源回路との間の通電路に設けられ、前記半導体スイッチがオフとなった後に、前記通電路を遮断する遮断回路を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の直流開閉器のアーク消去装置。

請求項4

前記第1スイッチと前記半導体スイッチとの間に、前記タイマ回路にて設定されている時間よりも長い時間、前記半導体スイッチがオンになっている場合に、前記半導体スイッチを流れる電流によって断線するチップ抵抗器が直列に設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の直流開閉器のアーク消去装置。

請求項5

前記チップ抵抗器は、導電部分金属薄膜であることを特徴とする請求項4に記載の直流開閉器のアーク消去装置。

請求項6

前記第1スイッチと前記半導体スイッチとの接続を遮断する位置、あるいは前記電源回路の動作を停止させる位置に設けられたノーマルオープンの第2スイッチを備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の直流開閉器のアーク消去装置。

請求項7

前記第2スイッチは、前記第1スイッチとともに、負荷装置である電動工具トリガスイッチに組み込まれ、前記トリガスイッチを押し込むときには、先に前記第2スイッチが閉じ、その後、前記第1スイッチが閉じる一方、前記トリガスイッチを戻すときには、先に前記第1スイッチが開き、その後、前記第2スイッチが開くようになっていることを特徴とする請求項6に記載の直流開閉器のアーク消去装置。

請求項8

筐体を有し、前記筐体に、前記負荷装置の前記第1スイッチを接続する接続部、並びに前記負荷装置の前記直流電源および負荷を接続する接続部が設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の直流開閉器のアーク消去装置。

請求項9

前記負荷は車載用モータであり、前記第1スイッチは前記車載用モータをオンオフさせるリレーであることを特徴とする請求項8に記載の直流開閉器のアーク消去装置。

技術分野

0001

本発明は、直流開閉器接点間に生じるアーク消去する直流開閉器のアーク消去装置に関する。

背景技術

0002

従来、直流開閉器に生じるアークを消去するアーク消去装置が知られている。アーク消去装置は、例えば特許文献1に開示されているように、直流開閉器と並列に接続され、直流開閉器の接点間に生じるアークを消去する。

0003

特許文献1に記載のアーク消去装置は、具体的には、直流電源機械式スイッチ半導体スイッチ、電源回路制御回路および時限回路を備えている。機械式スイッチは直流電源と直列に接続され、半導体スイッチは機械式スイッチと並列に接続され、制御回路は半導体スイッチをオンオフさせ、電源回路は制御回路を駆動する。時限回路は、機械式スイッチの一方の接点と電源回路との間に接続され、電源回路の稼働時間を設定する。このような構成により、上記アーク消去装置は、機械式スイッチに生じるアークの電圧を利用し、半導体スイッチをオンにしてアークを消去する。

0004

なお、機械式スイッチに生じるアークは、機械式スイッチを閉じる場合および開く場合のいずれの場合にも生じる。しかしながら、機械式スイッチを閉じる場合のアークは小さいのに対し、機械式スイッチを開く場合のアークは大きいので、機械式スイッチに与えるダメージが大きい。

先行技術

0005

特許第3441813号公報
特公平7−62970号公報

発明が解決しようとする課題

0006

特許文献1の構成では、機械式スイッチにアークが発生して半導体スイッチがオンになった場合、その後半導体スイッチがオフする場合には次のような過程を辿る。すなわち、半導体スイッチがオフする過程では、時限回路が動作を停止し、これにより電源回路の出力電圧が低下し、やがて制御回路が半導体スイッチのオン状態を維持できなくなり、半導体スイッチがオフする。

0007

この場合、半導体スイッチは、インピーダンスが十分に低い導通状態からインピーダンスが極めて高い不導通状態に徐々に変化する。このため、半導体スイッチは、オン状態からオフ状態に変化する場合の過渡期間が長くなり、これによって電力損失が増加し、発熱量が多くなる。したがって、半導体スイッチは、電力損失が許容損失限界を超えて増加する結果、故障する虞がある。

0008

そこで、半導体スイッチとしては、許容損失に十分余裕のある高価な素子を用いる必要がある。また、半導体スイッチがより大きな電流遮断する場合、アーク消去装置には半導体スイッチの温度上昇を抑制する放熱構造が必要になる。この場合には、アーク消去装置の構造が複雑になり、装置の小型化の障害となる。

0009

したがって、本発明の一態様は、信頼性が高く、かつ小型で安価な直流開閉器のアーク消去装置の提供を目的としている。

課題を解決するための手段

0010

本発明の一態様に係るアーク消去装置は、負荷装置の直流電源と直列に接続された機械式の第1スイッチに並列に接続される半導体スイッチと、前記第1スイッチの両接点に接続され、前記第1スイッチを開いたときに前記両接点の間に発生する電圧により、前記半導体スイッチをオンにする電圧を出力する電源回路と、前記電源回路と前記半導体スイッチとの間に設けられ、前記電源回路の出力電圧を受けて動作し、前記半導体スイッチのオンから所定時間経過後に、前記電源回路から前記半導体スイッチへの電圧供給を遮断し、前記半導体スイッチをオフにするタイマ回路とを備えている。

0011

上記の構成によれば、第1スイッチを開くと、第1スイッチの両接点間に電圧が発生し、電源回路は、その電圧により、半導体スイッチをオンにする電圧を出力し、半導体スイッチはオンとなる。半導体スイッチがオンになると、電流は第1スイッチを迂回して半導体スイッチに流れる。したがって、第1スイッチの接点間では、アークが解消し、あるいはアークが発生しない。

0012

一方、タイマ回路は、半導体スイッチのオンから所定時間経過後に、電源回路から半導体スイッチへの電圧供給を遮断し、半導体スイッチをオフにする。この場合、タイマ回路は、半導体スイッチの導通時間を任意に設定し、第1スイッチの接点間での電流の消去に必要な最小時間だけ、半導体スイッチをオンさせることができる。

0013

すなわち、半導体スイッチは、タイマ回路の動作により、オン状態からオフ状態へ変化する場合の過渡期間を有することなく、オン状態からオフ状態へ移行することができる。これにより、半導体スイッチは、電力損失が低減し、発熱量が少なくなり、電力損失の増大に起因して故障する虞がない。したがって、半導体スイッチには、高価かつ大型の素子を使用したり、放熱装置を設けたりする必要がなく、アーク消去装置は、信頼性が高く、かつ小型で安価な構成とすることができる。

0014

上記の直流開閉器のアーク消去装置において、前記電源回路は、定電圧回路である構成としてもよい。

0015

上記の構成によれば、タイマ回路には、電源回路としての定電圧回路から、安定した一定の電圧が供給される。したがって、タイマ回路は、直流電源の電圧や負荷電流等が変化した場合であっても、半導体スイッチを、オン時点からの所定時間の経過後に正確にオフにさせることができる。これにより、半導体スイッチの熱損失を一定量に抑制し、半導体スイッチを確実に保護することができる。

0016

上記の直流開閉器のアーク消去装置は、前記第1スイッチの一方の接点と前記電源回路との間の通電路に設けられ、前記半導体スイッチがオフとなった後に、前記通電路を遮断する遮断回路を備えている構成としてもよい。

0017

上記の構成によれば、遮断回路(例えば他のタイマ回路)は、半導体スイッチがオフとなった後に、第1スイッチの一方の接点と電源回路との間の通電路を遮断する。したがって、アーク消去装置は、負荷装置の直流電源から電気的に切り離された安定な状態となる。これにより、直流電源の電力がアーク消去装置によって消費され続ける事態を阻止することができる。

0018

上記の直流開閉器のアーク消去装置は、前記第1スイッチと前記半導体スイッチとの間に、前記タイマ回路にて設定されている時間よりも長い時間、前記半導体スイッチがオンになっている場合に、前記半導体スイッチを流れる電流によって断線するチップ抵抗器が直列に設けられている構成としてもよい。

0019

上記の構成によれば、チップ抵抗器は、例えば半導体スイッチの短絡故障により、タイマ回路にて設定されている時間よりも長い時間、半導体スイッチがオンになっている場合に、断線して半導体スイッチを流れる電流を遮断し、回路を保護する。

0020

ここで、チップ抵抗器は、従来使用されているヒューズよりも、小型かつ安価であるので、アーク消去装置の小型化および低価格化を実現することができる。

0021

上記の直流開閉器のアーク消去装置において、前記チップ抵抗器は、導電部分金属薄膜である構成としてもよい。

0022

上記の構成によれば、チップ抵抗器は、導電部分が金属薄膜であるので、タイマ回路にて設定されている時間よりも長い時間、半導体スイッチがオンになっている場合に、溶断して断線するので、回路を確実に保護する。

0023

上記の直流開閉器のアーク消去装置は、前記第1スイッチと前記半導体スイッチとの接続を遮断する位置、あるいは前記電源回路の動作を停止させる位置に設けられたノーマルオープンの第2スイッチを備えている構成としてもよい。

0024

上記の構成によれば、第1スイッチと半導体スイッチとの接続を遮断する位置、あるいは電源回路の動作を停止させる位置にノーマルオープンの第2スイッチが設けられている。したがって、ユーザが負荷装置に対して直流電源を取り外した後、取り付けた場合であっても、ノーマルオープンの第2スイッチが設けられていることにより、負荷装置にパルス電流が流れることはない。したがって、負荷装置はユーザが予期しない挙動を生じることがなく、アーク消去装置は、直流電源の起動時における負荷装置の不要な挙動を防止することができる。

0025

上記の直流開閉器のアーク消去装置において、前記第2スイッチは、前記第1スイッチとともに、負荷装置である電動工具トリガスイッチに組み込まれ、前記トリガスイッチを押し込むときには、先に前記第2スイッチが閉じ、その後、前記第1スイッチが閉じる一方、前記トリガスイッチを戻すときには、先に前記第1スイッチが開き、その後、前記第2スイッチが開くようになっている構成としてもよい。

0026

上記の構成によれば、トリガスイッチを有する電動工具において、トリガスイッチに対するユーザの操作による、第1スイッチを閉じる場合および開く場合に発生するアークを消去することができる。また、ユーザがトリガスイッチを操作していない場合において、ユーザが電動工具に対して直流電源を取り外した後、取り付けた場合の電動工具のユーザが予期しない挙動を防止することができる。

0027

上記の直流開閉器のアーク消去装置は、筐体(例えばソケット)を有し、前記筐体に、前記負荷装置の前記第1スイッチと接続する接続部、並びに前記負荷装置の前記直流電源および負荷と接続する接続部が設けられている構成としてもよい。

0028

上記の構成によれば、アーク消去装置は、回路の構成要素を筐体内に収容し、ユニット化した構成とすることができるので、各種負荷装置への適用が容易となる。

0029

上記の直流開閉器のアーク消去装置において、前記負荷は車載用モータであり、前記第1スイッチは前記車載用モータをオンオフさせるリレーである構成としてもよい。

0030

上記の構成によれば、アーク消去装置は、頻繁に動作するリレーに対してアークによる接点の摩耗を防止して長寿命化し、車載用に適した構成とすることができる。

発明の効果

0031

本発明の一態様によれば、半導体スイッチは、タイマ回路の動作により、オン状態からオフ状態へ変化する場合の過渡期間を有することなく、オン状態からオフ状態へ移行することができる。これにより、半導体スイッチは、電力損失が低減し、発熱量が少なくなり、電力損失の増大に起因して故障する虞がない。したがって、半導体スイッチには、高価かつ大型の素子を使用したり、放熱装置を設けたりする必要がなく、アーク消去装置は、信頼性が高く、かつ小型で安価な構成とすることができる。

図面の簡単な説明

0032

本発明の実施形態のアーク消去装置を負荷装置に接続した状態を示すブロック図である。
図1に示した負荷装置およびアーク消去装置の回路図である。
本発明の他の実施形態のアーク消去装置を負荷装置に接続した状態を示す回路図である。
本発明の他の実施形態のアーク消去装置を備えた負荷装置である電動工具の一例を示す正面図である。
図3に示したアーク消去装置の各部の動作を示すタイミングチャートである。
本発明のさらに他の実施形態を示すものであって、アーク消去装置の適用例を示すブロック図である。

実施例

0033

〔実施形態1〕
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施形態は、一例として、負荷装置が携帯式の電動工具であり、アーク消去装置が上記負荷装置に組み込まれている場合について説明する。図1は、本実施形態のアーク消去装置を負荷装置に接続した状態を示すブロック図である。

0034

(負荷装置1の構成)
図1に示すように、負荷装置1は、直流電源E1、負荷11および第1スイッチ(直流開閉器)SW1を備え、これらが閉ループを構成するように直列に接続されている。直流電源E1は例えば蓄電池であり、負荷11は例えばモータであり、第1スイッチSW1は有接点を有する機械式のスイッチである。

0035

(アーク消去装置2の構成)
アーク消去装置2は、半導体スイッチTR4、第1タイマ回路(遮断回路)21、定電圧回路22、第2タイマ回路(タイマ回路)23および保護回路24を備えている。

0036

半導体スイッチTR4は、本実施形態ではFET電界効果トランジスタ)であり、ドレインが正側の第1通電路25aと接続され、ソースが負側の第2通電路25bと接続されている。第1通電路25aは正側接続端子T1と接続され、正側接続端子T1は、第1スイッチSW1の一方の端子と接続されている。また、第2通電路25bは負側接続端子T2と接続され、負側接続端子T2は、第1スイッチSW1の他方の端子と接続されている。正側接続端子T1から半導体スイッチTR4を経て負側接続端子T2に至る回路は、第1スイッチSW1に対する迂回回路28となっており、半導体スイッチTR4は、第1スイッチSW1と並列に接続されている。

0037

定電圧回路22は、第1通電路25aおよび第2通電路25bと接続されている。定電圧回路22と第1通電路25aとの接続は、第1通電路25aから定電圧回路22に向う方向を順方向とするダイオードD2を介して行われている。定電圧回路22は、第1通電路25aおよび第2通電路25bから給電されて一定電圧を半導体スイッチTR4へ出力する電源回路である。

0038

第1タイマ回路21は、第1通電路25aにおける、第1通電路25aと半導体スイッチTR4との接続部と第1通電路25aとダイオードD2との接続部との間に設けられている。第1タイマ回路21は、アーク消去装置2の動作開始から一定時間が経過すると、すなわちコンデンサC1の充電が完了すると(コンデンサC1の電荷満杯になると)、第1通電路25aを遮断する。

0039

第2タイマ回路23および保護回路24は、定電圧回路22と半導体スイッチTR4との間に設けられ、第2タイマ回路23は定電圧回路22の直後の後段に設けられ、保護回路24は第2タイマ回路23の後段に設けられている。

0040

第2タイマ回路23は、動作開始から一定時間が経過すると動作を停止し、これによって定電圧回路22から半導体スイッチTR4への通電を遮断する。

0041

保護回路24は、第2タイマ回路23を介して定電圧回路22から供給される電圧を半導体スイッチTR4のゲートに供給する。また、保護回路24は、半導体スイッチTR4のゲートに最大定格以上の電圧が掛からないようにして、半導体スイッチTR4を保護する。なお、保護回路24は、アーク消去装置2の基本的な動作上、必須のものではなく、省くことができる。

0042

また、定電圧回路22に対する半導体スイッチTR4側とは反対側の位置における、第1通電路25aと第2通電路25bとの間には、ダイオードD1およびコンデンサC2が設けられている。ダイオードD1は、第2通電路25bから第1通電路25aへ向う方向を順方向として、第1通電路25aおよび第2通電路25bに接続されている。ダイオードD1は、第1タイマ回路21、半導体スイッチTR4およびダイオードD1によって形成される閉ループにより、第1タイマ回路21に蓄積された電荷を放電させ、第1タイマ回路21をリセットさせる。コンデンサC2は、第1通電路25aおよび第2通電路25bのノイズを除去し、第1通電路25aと第2通電路25bとの間の電圧を安定化する。なお、コンデンサC2は、アーク消去装置2の基本的な動作上、必須のものではなく、省くことができる。

0043

(アーク消去装置2の具体的な回路)
図2は、図1に示した負荷装置1およびアーク消去装置2の回路図である。図2に示すように、アーク消去装置2の第1タイマ回路21は、直列接続されたコンデンサC1および抵抗R1を備えている。なお、コンデンサC1の静電容量は、定電圧回路22のコンデンサC3および第2タイマ回路23のコンデンサC4の静電容量よりもはるかに大きい。また、抵抗R1は、抵抗値が低い抵抗であり、回路に過大な電流が流れることを防止する上において設けることが好ましいものの、アーク消去装置2の基本的な動作上、必須のものではなく、省くことができる。

0044

定電圧回路22は、トランジスタTR1、コンデンサC3、抵抗R2,R3およびツェナーダイオードZD1を備えている。トランジスタTR1のエミッタは、このエミッタから半導体スイッチTR4のゲートに向う第3通電路27と接続されている。コンデンサC3は、トランジスタTR1のコレクタと第2通電路25bとの間、抵抗R2は、トランジスタTR1のベースとコレクタとの間、ツェナーダイオードZD1は、トランジスタTR1のベースと第2通電路25bとの間、抵抗R3は、トランジスタTR1のエミッタと第2通電路25bとの間に、それぞれ設けられている。なお、前述したダイオードD2のカソードは、トランジスタTR1のコレクタと接続されている。

0045

第2タイマ回路23は、トランジスタTR2,TR3、抵抗R4〜R9およびコンデンサC4を備えている。トランジスタTR2,TR3のエミッタは第2通電路25bと接続されている。コンデンサC4および抵抗R4は直列接続されて、第3通電路27とトランジスタTR2のベースとの間に設けられている。抵抗R5は、トランジスタTR2のベースと第2通電路25bとの間、抵抗R6は、第3通電路27とトランジスタTR2のコレクタとの間、抵抗R7は、トランジスタTR2のコレクタとトランジスタTR3のベースとの間、抵抗R8は、第3通電路27における、抵抗R6との接続部とトランジスタTR3のコレクタとの接続部との間、抵抗R9は、トランジスタTR3のベースと第2通電路25bとの間に、それぞれ設けられている。

0046

保護回路24は、抵抗R10およびツェナーダイオードZD2を備えている。抵抗R10は、第3通電路27における、トランジスタTR3のコレクタとの接続部と半導体スイッチTR4のゲートとの間、ツェナーダイオードZD2は、半導体スイッチTR4のゲートと第2通電路25bとの間に、それぞれ設けられている。抵抗10は、ゲート抵抗と呼ばれているものであり、半導体スイッチTR4であるFETのゲートとソースとの間の寄生容量に流れ込む電流を制限している。

0047

また、半導体スイッチTR4のゲートとドレインとの間には、直列接続されたダイオードD3およびツェナーダイオードZD3からなるサージ回路26が設けられている。サージ回路26は、半導体スイッチTR4に耐圧を超えるような過大な電圧が加わったときに、半導体スイッチTR4をオンにすることにより、半導体スイッチTR4を保護する。

0048

(アーク消去装置2の動作)
上記の構成において、アーク消去装置2の動作を以下に説明する。第1スイッチSW1を開いたときには、第1スイッチSW1の接点間に電圧が発生する。上記接点間に発生した電圧により定電圧回路22が動作し、定電圧回路22の出力電圧が半導体スイッチTR4のゲートに印加され、半導体スイッチTR4がオンとなり、迂回回路28が閉状態となり、第1スイッチSW1の接点間のアークの発生が抑制される。

0049

具体的には、第1スイッチSW1を開いたときには、第1スイッチSW1の接点間に一瞬だけ電圧が発生する。第1スイッチSW1の接点間に電圧が発生すると、正側接続端子T1から第1タイマ回路21に向って第1通電路25aに電流が流れる。この電流は、第1タイマ回路21を経た後、ダイオードD2を介して定電圧回路22のコンデンサC3へ流れ込む。これにより、定電圧回路22のトランジスタTR1にベース電流が流れてトランジスタTR1がオンとなる。さらに、第2タイマ回路23のトランジスタTR2に、コンデンサC4および抵抗R4を介してベース電流が流れ、トランジスタTR2がオンとなる。なお、トランジスタTR1のベースにはツェナーダイオードZD1の動作により一定の電圧が印加される。

0050

第2タイマ回路23のトランジスタTR3は、トランジスタTR2がオンの状態ではオフの状態を維持する。したがって、定電圧回路22から出力された電圧が半導体スイッチTR4のゲートに印加され、半導体スイッチTR4がオンとなる。半導体スイッチTR4がオンになると、迂回回路28が開状態から閉状態となる。したがって、第1スイッチSW1の接点間には電流が流れず、電流は迂回回路28に全て流れるため、第1スイッチSW1でのアークの発生が抑制される。

0051

なお、アーク消去装置2では、第1スイッチSW1を開いたときの第1スイッチSW1の接点間電圧(例えば10V)が、第1スイッチSW1においてアークが発生する場合のSW1の接点間電圧(例えば12V)よりも低くなるように設定している。これにより、アーク消去装置2は、第1スイッチSW1を開いたときのアークの発生自体を防止することができる。この点は、他の実施形態においても同様である。

0052

半導体スイッチTR4がオンとなった後は、所定時間が経過すると、第2タイマ回路23が定電圧回路22から半導体スイッチTR4への電圧供給を遮断して半導体スイッチTR4をオフにし、迂回回路28が開状態となる。

0053

具体的には、半導体スイッチTR4がオンとなった後は、電流が第1通電路25aに流れ込まないものの、定電圧回路22および第2タイマ回路23は、コンデンサC1,C3に蓄積された電荷を使用して動作を継続する。

0054

半導体スイッチTR4がオンとなった後、コンデンサC4および抵抗R4の値によって決まる所定時間が経過すると、第2タイマ回路23のコンデンサC4の充電が完了する。これにより、トランジスタTR2にベース電流が流れなくなり、トランジスタTR2がオフとなる。

0055

トランジスタTR2がオフになると、抵抗R6,R7を介してトランジスタTR3にベース電流が流れ、トランジスタTR3がオンとなり、トランジスタTR3によって第3通電路27が第1通電路25aと接続される。これにより、半導体スイッチTR4のゲート電圧が0Vとなって半導体スイッチTR4がオフとなり、迂回回路28が開状態となる。

0056

半導体スイッチTR4がオフになった場合、第1スイッチSW1は開状態であるので、第1スイッチSW1の接点間電圧は、直流電源E1の電圧に戻る。その後、第1タイマ回路21のコンデンサC1の充電が完了すると、第1タイマ回路21によって第1通電路25aが遮断される。したがって、アーク消去装置2は、負荷装置1すなわち直流電源E1から電気的に切り離された安定な状態となる。

0057

このように、アーク消去装置2では、定電圧回路22が正常に動作している期間内に、第2タイマ回路23が半導体スイッチTR4を強制的にオフにする。

0058

また、第1タイマ回路21の機能は、上記のように、半導体スイッチTR4のオフ後にアーク消去装置2を負荷装置1から電気的に切り離して、定電圧回路22の動作を停止させることである。これにより、第1タイマ回路21は、負荷装置1の直流電源E1の電力がアーク消去装置2によって消費され続ける事態を阻止している。したがって、アーク消去装置2は、抵抗R1およびコンデンサC1からなる第1タイマ回路21に代えて、半導体スイッチTR4のオフ後にアーク消去装置2(特に定電圧回路22)を負荷装置1から電気的に切り離す回路を備えていてもよい。この点は、他の実施形態においても同様である。

0059

(アーク消去装置2の利点)
アーク消去装置2では、第1スイッチSW1を開いたときに、半導体スイッチTR4がオンとなり、その後、所定時間が経過すると、第2タイマ回路23が定電圧回路22から半導体スイッチTR4への電圧供給を遮断して半導体スイッチTR4をオフにし、半導体スイッチTR4による迂回回路28が開状態となる。

0060

この場合、第2タイマ回路23は、第1スイッチSW1への印加電圧および第1スイッチSW1の開閉速度に関係なく、半導体スイッチTR4の導通時間を任意に設定し、第1スイッチSW1の接点間でのアーク電流の消去に必要な最小時間だけ、半導体スイッチをオンさせることができる。

0061

すなわち、半導体スイッチTR4は、第2タイマ回路23の動作により、オン状態からオフ状態へ変化する場合の過渡期間を有することなく、オン状態からオフ状態へ移行することができる。

0062

これにより、半導体スイッチTR4は、電力損失が低減し、発熱量が少なくなり、電力損失の増大に起因して故障する虞がない。したがって、半導体スイッチTR4には、高価かつ大型の素子を使用したり、放熱装置を設けたりする必要がない。この結果、アーク消去装置2は、信頼性が高く、かつ小型で安価な構成とすることができる。

0063

なお、アーク消去装置2は、第1スイッチSW1が例えばトリガスイッチである場合に、バウンスによって第1スイッチSW1が閉状態から開状態に変化した場合の第1スイッチSW1でのアークの防止にも有効である。

0064

また、アーク消去装置2は、電源回路として定電圧回路22を備え、定電圧回路22から安定した一定の直流電圧を出力する。したがって、第2タイマ回路23は、直流電源E1の電圧や負荷電流等が変化した場合であっても、半導体スイッチTR4を、オン時点からの所定時間の経過後に正確にオフにさせることができる。これにより、半導体スイッチTR4の熱損失を一定量に抑制し、半導体スイッチTR4を確実に保護することができる。

0065

なお、アーク消去装置2は、定電圧回路22に代えて、単に半導体スイッチTR4を駆動する電源回路を備えていてもよい。この場合の電源回路は、定電圧回路22から例えばトランジスタTR1、抵抗R2およびツェナーダイオードZD1を省いたものとなる。

0066

また、本実施形態では、スイッチング素子としての半導体スイッチTR4がFETである場合を例に説明した。しかしながら、半導体スイッチTR4は、FETの他、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やその他のパワートランジスタであってもよい。この点は、以下に示すその他の実施形態においても同様である。

0067

〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

0068

図3は、本実施形態のアーク消去装置を負荷装置に接続した状態を示す回路図である。図4は、本実施形態のアーク消去装置を備えた負荷装置である電動工具の一例を示す正面図である。

0069

本実施形態のアーク消去装置3は、前記アーク消去装置2に対して、保護抵抗R11および第2スイッチSW2を追加した構成である。保護抵抗R11および第2スイッチSW2以外のアーク消去装置3の構成は、前述したアーク消去装置2と同様である。なお、アーク消去装置3は、保護抵抗R11または第2スイッチSW2のいずれか一方のみを備えている構成であってもよい。

0070

(保護抵抗R11の構成)
保護抵抗R11は、迂回回路28において半導体スイッチTR4と直列に接続されている。なお、保護抵抗R11を設ける位置は、図3に示した半導体スイッチTR4と正側接続端子T1との間に限定されず、半導体スイッチTR4と負側接続端子T2との間であってもよい。例えば、保護抵抗R11は、負荷11と第1タイマ回路21との間(第1通電路25a)の半導体スイッチTR4の接続部と、半導体スイッチTR4との間に設けられてもよい。

0071

保護抵抗R11は、抵抗値が例えば1mΩ〜10mΩ程度の小さい値のチップ抵抗器であり、好ましくは導電部分が金属薄膜であるチップ抵抗器である。この場合、チップ抵抗器において、金属薄膜は例えばセラミックス基板上に形成されている。保護抵抗R11は、半導体スイッチTR4が故障により短絡した場合に、例えば溶断して断線状態となり、迂回回路28に電流が流れ続けることを防止する。

0072

具体的には、保護抵抗R11は、第2タイマ回路23により設定される、半導体スイッチTR4のオン時間よりも長い時間(例えば10msec以上の時間)、迂回回路28に電流が流れた場合に、断線するようになっている。保護抵抗R11には、市販品の金属箔低抵抗チップ抵抗器を使用することができる。

0073

(保護抵抗R11を備えることによる利点)
アーク消去装置3は、保護抵抗R11を備えていることにより、次のような利点を有する。

0074

迂回回路28に設けられた半導体スイッチTR4が短絡した場合の回路の保護には、従来、ヒューズを用いるのが一般的である。例えば、特許文献2に記載の構成では、直流電源と負荷との間に接続された機械式スイッチ、前記機械式スイッチと並列接続された半導体スイッチ、前記半導体スイッチをオンオフする制御回路、および前記半導体スイッチと前記機械式スイッチとに直列に接続されたヒューズを備えている。ヒューズは、過電流により半導体スイッチが短絡故障したときに、半導体スイッチを回路から切り離す機能を有する。

0075

しかしながら、ヒューズは一般に定格電流が大きくなると、それに伴い部品形状が大きくなる。例えば、瞬時であっても大電流を通電できるヒューズは、相当に大きな部品形状となる。ヒューズは、例えば1msecの間だけ150Aを通電する必要がある場合、少なくとも定格電流17A以上のものを使用する必要がある。この場合、ヒューズは、外形寸法(長さ×幅×厚さ)が例えば6.1×2.5×2.5とかなり大きく、かつ高価になる。このため、ヒューズを使用することは、ヒューズを備えるアーク消去装置の基板サイズを大きくし、アーク消去装置の小型化および低価格化の障害になっている。

0076

これに対し、保護抵抗R11に使用するチップ抵抗器は小型かつ安価である。例えば1msecの間だけ150Aを通電する上記チップ抵抗器の場合、外形寸法(長さ×幅×厚さ)が、1.25×2.0×0.5のものがあり、同等の溶断特性のヒューズと比較して、体積比が約1/30である。したがって、ヒューズに代えて、チップ抵抗器からなる保護抵抗R11を使用すれば、基板サイズの小型化すなわちアーク消去装置3の小型化、および低価格化を実現することができる。

0077

(第2スイッチSW2の構成)
図3に示すように、第2スイッチSW2は、例えば第1通電路25aにおいて、半導体スイッチTR4と第1通電路25aとの接続部と第1タイマ回路21との間に設けられ、第1通電路25aを開閉するようになっている。第2スイッチSW2は、ノーマルオープン(A接点)のスイッチであり、例えば手動操作自動復帰接点のスイッチである。

0078

本実施形態において、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2は、図4に示す負荷装置1である携帯式の電動工具のトリガスイッチ41に組み込まれている。この場合、トリガスイッチ41を押し込む(あるいは引く)と、まず第2スイッチSW2が閉じ、その後、第1スイッチSW1が閉じる。トリガスイッチ41を戻す場合は、逆に、第1スイッチSW1が開き、次に、第2スイッチSW2が開く。

0079

(アーク消去装置3の動作)
アーク消去装置3の保護抵抗R11を備えることによる動作は上述した通りであり、それ以外の動作について、以下に説明する。図5は、アーク消去装置3の各部の動作を示すタイミングチャートである。

0080

(第2スイッチSW2および第1スイッチSW1が順次閉じる場合)
負荷装置1およびアーク消去装置3の停止状態では、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2が開いている。したがって、第1スイッチSW1の接点間には、直流電源E1による電圧が生じている。

0081

上記の状態から、ユーザがトリガスイッチ41を押し込んでいく場合の動作について説明する。負荷装置1のユーザがトリガスイッチ41を押し込んでいくと、まずt1にて第2スイッチSW2が閉じ、負荷装置1の直流電源E1から、第1通電路25aを通じて定電圧回路22へ電流が流れる。これにより、定電圧回路22が動作を開始する。なお、この状態では第1スイッチSW1は開いたままである。

0082

定電圧回路22が動作を開始すると、定電圧回路22の出力電圧が第2タイマ回路23および保護回路24を介して半導体スイッチTR4のゲートに印加され、半導体スイッチTR4がオンとなり、迂回回路28が閉状態となる。

0083

具体的には、第1通電路25aを流れる電流は、第1タイマ回路21を経た後、ダイオードD2を介して定電圧回路22のコンデンサC3へ流れ込む。これにより、定電圧回路22のトランジスタTR1にベース電流が流れてトランジスタTR1がオンとなる。さらに、第2タイマ回路23のトランジスタTR2に、コンデンサC4および抵抗R4を介してベース電流が流れ、トランジスタTR2がオンとなる。なお、トランジスタTR1のベースにはツェナーダイオードZD1の動作により一定の電圧が印加される。

0084

第2タイマ回路23のトランジスタTR3は、トランジスタTR2がオンの状態ではオフの状態を維持する。したがって、定電圧回路22から出力された電圧が半導体スイッチTR4のゲートに印加され、半導体スイッチTR4がオンとなる。半導体スイッチTR4がオンになると、迂回回路28が開状態から閉状態となる。

0085

迂回回路28が閉状態になると、第1スイッチSW1の接点間は低インピーダンスとなる。また、直流電源E1、負荷11、半導体スイッチTR4および直流電源E1の経路にて、負荷装置1の負荷11に電流が流れる。その後、第2タイマ回路23が動作すると、半導体スイッチTR4のゲートの電圧が立ち下げられ、t2にて半導体スイッチTR4がオフとなり、迂回回路28が開状態となる。なお、t2経過後には、定電圧回路22が動作を停止する。

0086

具体的には、半導体スイッチTR4がオンとなった後は、直流電源E1から、半導体スイッチTR4よりもインピーダンスが高い第1通電路25a側へは電流が流れ込まない。しかしながら、定電圧回路22および第2タイマ回路23は、コンデンサC1,C3に蓄積された電荷を使用して動作を継続する。

0087

半導体スイッチTR4がオンとなった後、コンデンサC4および抵抗R4の値によって決まる所定時間が経過すると、第2タイマ回路23のコンデンサC4の充電が完了する。これにより、トランジスタTR2にベース電流が流れなくなり、トランジスタTR2がオフとなる。

0088

トランジスタTR2がオフになると、抵抗R6,R7を介してトランジスタTR3にベース電流が流れ、トランジスタTR3がオンとなり、トランジスタTR3によって第3通電路27が第1通電路25aと接続される。これにより、半導体スイッチTR4のゲート電圧が0Vとなって半導体スイッチTR4がオフとなり、迂回回路28が開状態となる。

0089

半導体スイッチTR4がオフになった場合、第1スイッチSW1は開状態であるので、第1スイッチSW1の接点間電圧は、直流電源E1の電圧に戻る。

0090

上記のように、半導体スイッチTR4がオンになり、その間、負荷11に電流が流れると、負荷装置1は、一時的に振動するなど、ユーザが意図しない挙動を行う。しかしながら、この挙動は、ユーザが負荷装置1を動かそうとする意志を持って負荷装置1を操作する過程で生じるものであるから、ユーザにとって驚きがなく、問題がない。

0091

なお、半導体スイッチTR4がオンになってからオフするまでの間、定電圧回路22は動作しているので、半導体スイッチTR4は定電圧回路22から安定した電圧を受けて、オンから所定時間後に正確にオフとなる。

0092

その後、ユーザがトリガスイッチ41をさらに押し込んで行くと、t3にて第1スイッチSW1が開き、直流電源E1、負荷11、第1スイッチSW1および直流電源E1の経路にて負荷11に電流が流れ、負荷11に電流が流れ、負荷11(負荷装置1)が動作する。

0093

(第1スイッチSW1および第2スイッチSW2が順次開く場合)
次に、ユーザがトリガスイッチ41を押し切って第2スイッチSW2および第1スイッチSW1が閉じている状態から、トリガスイッチ41を戻していく場合の動作について説明する。

0094

ユーザがトリガスイッチ41を戻していくと、まずt4にて第1スイッチSW1が開く。この状態では、第2スイッチSW2は閉じたままである。

0095

第1スイッチSW1が開くと、第1スイッチSW1の接点間に電圧が発生する。上記接点間に発生した電圧により定電圧回路22が動作し、定電圧回路22の出力電圧が半導体スイッチTR4のゲートに印加され、半導体スイッチTR4がオンとなる。したがって、迂回回路28が閉状態となり、第1スイッチSW1の接点間でのアークの発生が抑制される。

0096

具体的には、第1スイッチSW1が開くと、第1スイッチSW1の接点間に一瞬だけ電圧が発生する。第1スイッチSW1の接点間に電圧が発生すると、正側接続端子T1から第1タイマ回路21に向って第1通電路25aに電流が流れる。この電流は、第1タイマ回路21を経た後、ダイオードD2を介して定電圧回路22のコンデンサC3へ流れ込む。これにより、定電圧回路22のトランジスタTR1にベース電流が流れてトランジスタTR1がオンとなる。さらに、第2タイマ回路23のトランジスタTR2に、コンデンサC4および抵抗R4を介してベース電流が流れ、トランジスタTR2がオンとなる。なお、トランジスタTR1のベースにはツェナーダイオードZD1の動作により一定の電圧が印加される。

0097

第2タイマ回路23のトランジスタTR3は、トランジスタTR2がオンの状態ではオフの状態を維持する。したがって、定電圧回路22から出力された電圧が半導体スイッチTR4のゲートに印加され、半導体スイッチTR4がオンとなる。半導体スイッチTR4がオンになると、迂回回路28が開状態から閉状態となる。したがって、第1スイッチSW1の接点間には電流が流れず、迂回回路28に全て流れるため、第1スイッチSW1でのアークの発生が抑制される。

0098

また、第1スイッチSW1の接点間は、迂回回路28が閉状態になることにより、低インピーダンスとなる。負荷装置1の負荷11にも同様に電流が継続して流れる。

0099

その後、第2タイマ回路23が動作すると、半導体スイッチTR4のゲートの電圧が立ち下げられ、t5にて半導体スイッチTR4がオフとなり、迂回回路28が開状態となる。この場合には、負荷11を流れる電流が遮断され、第1スイッチSW1の接点間の電圧が復活する。

0100

具体的には、半導体スイッチTR4がオンとなった後は、アークによる電流が第1通電路25aに流れ込まないものの、定電圧回路22および第2タイマ回路23は、コンデンサC1,C3に蓄積された電荷を使用して動作を継続する。なお、t5経過後には、定電圧回路22が動作を停止する。

0101

半導体スイッチTR4がオンとなった後、コンデンサC4および抵抗R4の値によって決まる所定時間が経過すると、第2タイマ回路23のコンデンサC4の充電が完了する。これにより、トランジスタTR2にベース電流が流れなくなり、トランジスタTR2がオフとなる。

0102

トランジスタTR2がオフになると、抵抗R6,R7を介してトランジスタTR3にベース電流が流れ、トランジスタTR3がオンとなり、トランジスタTR3によって第3通電路27が第1通電路25aと接続される。これにより、半導体スイッチTR4のゲート電圧が閾値以下となって半導体スイッチTR4がオフとなり、迂回回路28が開状態となる。

0103

半導体スイッチTR4がオフになった場合、第1スイッチSW1は開状態であるので、第1スイッチSW1の接点間電圧は、直流電源E1の電圧に戻る。

0104

このように、アーク消去装置2では、定電圧回路22が正常に動作している期間内に、第2タイマ回路23が半導体スイッチTR4を強制的にオフにする。

0105

なお、半導体スイッチTR4がオンとなっている時間(t4−t5の間)は、例えば1msecである。また、この場合にも半導体スイッチTR4がオンになってからオフするまでの間、定電圧回路22は動作しているので、半導体スイッチTR4は定電圧回路22から安定した電圧を受けて、オンから所定時間後に正確にオフとなる。

0106

その後、第1タイマ回路21のコンデンサC1の充電が完了すると、第1タイマ回路21によって第1通電路25aが遮断される。したがって、アーク消去装置2は、負荷装置1すなわち直流電源E1から電気的に切り離された安定な状態となる。

0107

また、トリガスイッチ41をさらに戻して行くと、t6にて第2スイッチSW2が開く。

0108

ここで、ユーザが負荷装置1である電動工具のトリガスイッチ41を操作していない状態では、第2スイッチSW2は開状態であり、第1通電路25aは遮断されている。したがって、ユーザが電動工具に対して直流電源E1(例えば蓄電池)を取り外した後、取り付けた場合であっても、負荷装置1はパルス電流を発生せず、半導体スイッチTR4がオンせず、負荷11にパルス電流は流れない。したがって、電動工具は、ユーザが予期しない挙動を生じることがない。

0109

(第2スイッチSW2を備えることによる利点)
上記のように、ユーザが負荷装置1である電動工具のトリガスイッチ41を操作していない状態では、第2スイッチSW2により第1通電路25aが遮断されているので、ユーザが電動工具に対して直流電源E1を取り外した後、取り付けた場合であっても、負荷11にパルス電流が流れることはない。したがって、電動工具はユーザが予期しない挙動を生じることがなく、アーク消去装置3は、電源(直流電源E1)の起動時における負荷装置1の不要な挙動を防止することができる。

0110

(第2スイッチSW2のその他の配置)
なお、第2スイッチSW2の配置位置は、図3に示した位置に限定されず、
(1)第1通電路25a(迂回回路28)における半導体スイッチTR4と第1通電路25aとの接続部と、正側接続端子T1との間
(2)第2通電路25b(迂回回路28)における半導体スイッチTR4と第2通電路25bとの接続と、負側接続端子T2との間
(3)迂回回路28における半導体スイッチTR4と第1通電路25aとの接続部と、半導体スイッチTR4との間
(4)迂回回路28における半導体スイッチTR4と第2通電路25bとの接続部と、半導体スイッチTR4との間
(5)第1通電路25aにおけるダイオードD2と第1通電路25aとの接続部と、第1タイマ回路21との間
(6)コンデンサC3と第2通電路25bとの接続部と、コンデンサC3との間
(7)第2通電路25bにおけるコンデンサC3と第2通電路25bとの接続部と、抵抗R3と第2通電路25bとの接続部との間
のいずれかの位置であってもよい。

0111

以上のような第2スイッチSW2の配置は、第2スイッチSW2が開くことによって、迂回回路28を遮断し、かつ半導体スイッチTR4をオンにさせない配置、または、定電圧回路22を動作させず、かつ半導体スイッチTR4を動作させない配置である。

0112

第2スイッチSW2を上記(1)または上記(2)の位置に配置した場合には、次の利点を有する。すなわち、第2スイッチSW2の耐圧試験を行う際には、第2スイッチSW2に例えば1000〜2000Vの電圧を印加する。この場合には、半導体スイッチTR4であるFETの耐圧が低いため、半導体スイッチTR4を第1スイッチSW1から完全に切り離す必要がある。

0113

この場合、第2スイッチSW2を上記(1)または上記(2)の位置に配置すれば、半導体スイッチTR4は第2スイッチSW2によって第1スイッチSW1から切り離なされる。これにより、半導体スイッチTR4の耐圧が低くても、例えば、第1スイッチSW1の両端に(試験用プローブ等で)上記電圧を加えて耐圧試験をすることができる。したがって、第2スイッチSW2を上記(1)または上記(2)の位置に配置した場合には、半導体スイッチTR4を第1スイッチSW1から切り離すためのスイッチを別途設ける必要がなく、第1スイッチSW1の耐圧試験を容易に行うことができる。

0114

また、第2スイッチSW2の開状態によって半導体スイッチTR4を負荷装置1から切り離して絶縁することができる。したがって、例えば半導体スイッチTR4が短絡故障した場合に、第2スイッチSW2の開状態によって半導体スイッチTR4に流れる電流の経路を遮断し、アーク消去装置3の回路を保護することができる。これにより、アーク消去装置3は安全性を高めることができる。

0115

第2スイッチSW2を上記(3)または上記(4)の位置に配置した場合には、半導体スイッチTR4を迂回回路28すなわち負荷装置1から切り離して絶縁することができる。これにより、第2スイッチSW2を上記(1)または上記(2)の位置に配置した場合と同様、例えば半導体スイッチTR4が短絡故障した場合に、アーク消去装置3の回路を保護し、アーク消去装置3は安全性を高めることができる。

0116

〔実施形態3〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

0117

図6は、本実施形態のアーク消去装置の適用例を示すブロック図である。上記の実施形態に示したアーク消去装置2,3は、前述したように、トリガスイッチ41を有し、トリガスイッチ41に第1スイッチSW1のみ、または第1スイッチSW1および第2スイッチSW2を組み込んだ装置(例えば電動工具)に適用可能である。その他の適用例として、アーク消去装置2,3は、図6に示すように、負荷11に接続されるソケット31に組み込むことができる。この場合、アーク消去装置2,3は、筐体を有するユニットとして構成される。

0118

図6に記載の構成では、負荷11は例えば車載用モータであり、第1スイッチSW1は、ソケット31に接続される例えばリレーである。この場合、ソケット31は、負荷11および直流電源E1との接続端子31a,31b、およびリレー(第1スイッチSW1)との接続端子31c,31dを備えていてもよい。また、ソケット31にアーク消去装置3を組み込む場合、第2スイッチSW2(例えばリレー)は、第1スイッチSW1と同様、ソケット31に対して外付けされる構成であってもよい。この場合、ソケット31は、さらに第2スイッチSW2との接続端子31e,31fを備えた構成となる。

0119

上記のような構成では、アーク消去装置2,3は、リレーの接点間でのアークの発生を防止し、あるいはリレーの接点間に発生したアークを消去し、リレーの寿命を長くする。

0120

アーク消去装置2,3は、その他、スイッチを有する産業機器に適用可能である。

0121

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

0122

1負荷装置
2〜3アーク消去装置
11負荷
21 第1タイマ回路(遮断回路)
22定電圧回路
23 第2タイマ回路(タイマ回路)
24保護回路
25a 第1通電路
25b 第2通電路
27 第3通電路
28迂回回路
31ソケット
41トリガスイッチ
E1直流電源
T1 正側接続端子
T2 負側接続端子
SW1 第1スイッチ(第1スイッチ)
SW2 第2スイッチ
TR4半導体スイッチ

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