光制御素子「ホトカプラ」を使用した無接点スイッチの回路設計－機械系のための電気回路設計例1

摘要

一般に，機械制御やON/OFF制御のスイッチングには，電磁リレーや押しボタンスイッチなどが用いられてきた。これらはメカ機構をもった有接点方式であるため，接点の劣化，消耗による長期使用やアーク放電によるノイズ発生を伴うなどの欠点があった。これに対して半導体素子を使用した無接点スイッチは接点をもたないため長寿命の使用が可能であり，さらにTTLレベルで制御が可能であるため制御機器に広く用いられてきた。本解説では，光センサとして多用されている赤外LEDとホトトランジスタを光結合させた光制御素子の一つである“ホトカプラ”とパワートランジスタを組み合わせて，主回路にメカ機構を持たない無接点スイッチの回路設計と基本実験について説明する。