フリーサーキット　　普通のリレーで組むワンショット回路とエッジ検出回路 018 　「フリー・ソフト」という無料のソフトウェアがある。 　「フリー・サーキット」という無料の電気回路があってもいいじゃないか。・・・・ということです・・・ 　普通の制御盤回路には殆んど出てこないが「ワンショット回路」があると回路が簡素化・単純化できる場合がある。 「ワンショット回路」と似たものに「エッジ検出回路」がある。 エレクトロニクス業界の人が「ワンショット回路、エッジ検出回路」と言えば、ＩＣ回路を思うだろう。　しかし普通の リレーだけでもそれらは出来る。　リレーの動作時間でのエッジで、ＩＣの様に速くはない。どちらかというと、 すっごく遅い。 ＩＣを使わない、普通のリレーとタイマーの回路をいろいろ紹介しよう。 　　スイッチの勉強もしよう　→　接点の基本（スイッチ、リレー） 　　リレーを駆動するときのスナバ回路 も参照 ワンショットの出力のタイプ 　　　　　　下のタイミング図のように、入力時間と出力時間の関係で２種類ある。　　 基 本 基本は、入力に対し設定された一定時間だけ出力がある。 （長い入力に対して短い出力。） �@ 短い入力でも、基本と同じ出力時間になる。 （出力より入力の方が時間が短い。） 出力は、入力の時間に関わらず、設定された一定時間になる。 �A 　 入力の時間が長い時は基本と同じで、一定時間だけになり、 設定出力時間より入力が短いときは入力時間と同じ出力時間。 出力は、設定時間か入力時間かのどちらか短い時間になる。 普通のリレーでワンショット回路を組む（立ち上がりエッジ検出回路） 交直両用（適したリレー使用）　（出力タイプは�A） タイミングチャート Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は普通のリレー。 　入力オンで、Ｒ１からＲ４まで順にオンになっていき、Ｒ４がオンになる 時点でノーマルクローズ接点（ブレーク接点）からの出力が切れる。 入力が切れた時は出力も切れる。　（タイミングチャート参照） 出力時間はそれぞれのリレーの動作時間による。　上の図の場合、例えばリレー１つ当たりの動作時間が １０ｍｓだとして出力時間は「３０ｍｓ＋ちょっと」になる。 （「ちょっと」の時間は、Ｒ４のコイルに電流が流れ始めてからブレーク接点が切れるまで。） また、Ｒ３の段階で出力すれば「２０ｍｓ＋ちょっと」、Ｒ５を追加して「４０ｍｓ＋ちょっと」も可能になる。 交直両用（適したオンディレー・タイマー使用）　（出力タイプは�A） 　0.05秒以上のワンショット出力時間を得たい場合は、リレーを重ねるより、タイマーを利用した方が良い。 　　 オンディレー・タイマーの設定時間が「ワンショット出力時間」になる。 この回路も、入力が切れた時は出力も切れる。 　 普通のリレーでワンショット回路を組む（立ち上がりエッジ検出回路） 交直両用（適したリレー使用）　（出力タイプは�@） 　 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は普通のリレー。 回路図は分かり易いように、各リレー毎の回路に 分けて書いた、つもり。 （実際に使うときは接点を節約できる接続をすると 良い。） 動作はタイミングチャート参照 考え方は、Ｒ１が入りっぱなしとして、 Ｒ１でＲ２を自己保持させる。 Ｒ２でＲ３自己保持させる。 Ｒ３でＲ４自己保持させて、Ｒ２を切る。 Ｒ２が切れても、Ｒ３はＲ１が入っている間は切れ ない。　Ｒ４もＲ３と同じく切れない。 つまり、Ｒ２だけが短時間でオン・オフするから、 Ｒ２の電圧を出力としてもいいし、Ｒ２の他の接 点を利用してもいい。 （この回路は入力の時間幅が、Ｒ２が自己保持 出来るまであれば動く。　このことを「トリガー」が かかる、と表現する。） タイミングチャート 　 普通のリレーとタイマーでワンショット回路を組む（立ち上がりエッジ検出回路） 交直両用（適したリレー使用） 　（出力タイプは�@） 　　 タイミングチャート　　（Ｔの太線部分はタイマー動作中。） 　Ｒ１が接点が動きＲ２に電圧がかかった時には、Ｒ２の自己保持回 路のＴ接点からの回り込みで出力されるから注意。 　　参照 → 自己保持したリレーをオンディレータイマで切る回路 Ｒ１、Ｒ２は普通のリレー。　Ｔは普通のオンディレータイマ。 この回路はＲ２が自己保持できれば、あとはタイマーで設定した時間だけ出力する。 　 普通のリレーにＣＲを加えてワンショット回路を組む（立ち上がりエッジ検出回路） 直流用　（出力タイプは�A） 　　 Ｒ１は普通のリレー。　Ｃはコンデンサ、Ｒは抵抗。 コンデンサ容量と抵抗値は、ワンショット出力時間とＲ１のコイル内部抵抗 及びＲ１接点動作時間に加え、入力の間隔時間を考慮して決定。 　（この作業が一番大変だろう。） 　 普通のリレーにＣを加えてエッジ検出回路を組む（立ち上がり、立ち下りの両エッジ検出） 入力は交直両用（適したＲ１使用） 電源は直流２４Ｖで実験 　　 Ｒ１、Ｒ２は普通のリレー。　Ｃはコンデンサ（有極性でも可） （Ｃには、内部漏れ電流の極めて少ない物を選びたい。） 左の回路図では、出力がプラスの直流だが、Ｒ２の接点を電源から 切り離し自由に使って差し支えない。 下の表はＲ２に2cのリレーで実験を行った結果。 コンデンサ表記 （縦型電解） 実測容量 出力時間 [ミリ秒] 50V 470μＦ 454μＦ 460 25V 330μＦ 327μＦ 350 50V 220μＦ 206μＦ 220 25V 100μＦ 102μＦ 108 50V 47μＦ 45.4μＦ 48 50V 33μＦ 33.7μＦ 34 22μＦ以下 動作せず 使用リレー：HC2-H-DC24V 　直流内部抵抗：615Ω 見て分かる通り、出力時間は ほぼコンデンサ容量に比例し、 しかも「μＦ」を「ｍｓ」に読み替 えるだけで良い。 これは現場で使える。 （しかしこの時間数は、リレー の構造で違うはず。） Ｒ２には、ＬＥＤの動作表示付きは使えない。　なぜか？ 　　Ｒ２のコイルに流れる電流の向きは、コンデンサの充放電で反転する。 　下は、エッジ検出の「立ち上がり」と「立ち下り」を別々に出力する回路。 左の回路では、「ＤＣ電源」から出力するようにして あるが、出力回路を独立させてもいい。 　 普通のリレーにＣを加えてエッジ検出回路を組む（立ち上がりエッジ検出） 入力は交直両用（適したＲ１使用） 電源は直流 　　 基本は上の回路と同じで、出力を入力から得る。 これは、ワンショットと同じ出力が得られる。（出力タイプは�A） 　 普通のリレーにＣＲＤを加えてエッジ検出回路を組む（立ち上がりエッジ検出） 入力は交直両用（適したＲ１使用） 電源は直流 　　 基本の回路に、抵抗ＲとダイオードＤを加える。 ダイオードＤはＲ２の動作を制限する。 抵抗Ｒで接点に流れる電流を制限する。 Ｒ１がオンの瞬間、コンデンサの充電電流がＲ２に流れてワンショット 出力を出す。 普通のリレーにＣＲＤを加えてエッジ検出回路を組む（立ち下がりエッジ検出） 入力は交直両用（適したＲ１使用） 電源は直流 　　 基本の回路に、抵抗ＲとダイオードＤを加える。 ダイオードＤはＲ２の動作を制限する。 抵抗Ｒで接点に流れる電流を制限する。 Ｒ１がオフの瞬間、コンデンサの放電電流がＲ２に流れてワンショット 出力を出す。 タイミングチャート 　　 上の回路のリレーＲ２の場所を変更したもの。 　上の回路も同じだが、Ｒ１がオフの時間が長くてコンデンサの電圧が 下がる使い方に限れば、スナバ用ダイオードは省略できる。 下は上の回路をＡＣ動作にしたもの 　　 リレーＲ１は交流用、リレーＲ２は直流用 抵抗ｒ１はコンデンサ充電時の電流制限用 抵抗ｒ２はリレーＲ２電圧調整用 普通のリレー４個とコンデンサで、立上り・立下りの両エッジ検出回路を組む 　　　　　　　（コントローラ用信号を出力する実用回路） 　 　 基本は上の回路と同じ。 入力信号でＲ１を駆動。 Ｒ２はエッジ検出用。 　（動作時間は上の実験結果を参照） Ｒ３、Ｒ４で各タイミングを作成。 Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の各接点からコント ロール信号を出力する。 青色で書いたＲ５、Ｒ６、Ｒ７はコント ロール用で、実際に制御に使用する とタイミングチャートの様な動きになる。 タイミングチャート 上の回路図ではＲ２からＲ７が直流用リレーにしてあるが、 エッジ検出のＲ２だけは直流用リレーで、Ｒ３からＲ７を別電 源にすれば交流・直流でも電圧も自由だ。 この回路を利用するにあたっての注意点 　この回路のリレーの切り替わり動作タイミングはミリ秒（ｍｓ） の単位だ。　Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４には同一規格のリレーを使用した 方が良い。　出力リレー（Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７）のリレーも同じ。　 　リレーを駆動するときのスナバ回路 も参照 　 　 上の回路は、立ち上がりと 立下りをＲ７で出力していた が、左の回路は立ち上がり をＲ７、立下りをＲ８で出力 する。 タイミングチャート この回路の応用として、単純なシフトレジスター回路が出来る。 フリーサーキットMenu 接点の基本　　電気の基本　　基本論理回路　　フリップ・フロップ回路　　3to8デコーダ、4to16デコーダ ７セグメント　　加算器　　放した時にON　　繰返し運動　　自己保持リレーをタイマで切る　　放電回路 ダブルタイマー（フリッカ回路）　　シフト・カウンタ回路　　アップ・ダウン・カウンタ回路　　バイナリーカウンタ回路 シフトレジスター回路　　ワンショット回路とエッジ検出回路　　チャタリング防止回路　　スナバ回路　　 リレー・タイミング・テスター回路　　コインで設定時間だけ機械を動かす（自動販売機）回路　　エレベーター回路 設定時間内動作をチェック　　マルチバイブレータ回路　　ＦＭ変調回路、ＦＭ復調回路　　切り換えリレー回路 エラーチェック回路　　ＢＣＤ４桁ＩＣコンパレータ回路　　2chオシロスコープを8chロジックスコープ　　 設定時間でモーターを反転（正逆転）させるＩＣ回路　　電子ストップウォッチ回路 電源装置　　3路4路スイッチ　　攪拌機制御盤全回路図（パーツリスト付き）　　 　見て下さい → 売ります・譲ります・買って下さい Tsystem Menu　>　フリーサーキットMenu　>　 ワンショット回路とエッジ検出回路 　　　　 (C)2004.6　TSYSTEM 竹本システム TEL0573-79-0010 FAX0573-79-0011