特開 2024-139613 スイッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024139613

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】スイッチ装置

(51)【国際特許分類】

   H03K 17/16 20060101AFI20241002BHJP

   H03K 17/687 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

H03K17/16 H

H03K17/687 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050640

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】丸岡 晴喜

(72)【発明者】

【氏名】宮本 賢吾

(72)【発明者】

【氏名】後藤 周作

【テーマコード（参考）】

5J055

【Ｆターム（参考）】

5J055AX25

5J055AX56

5J055AX66

5J055BX16

5J055CX08

5J055CX13

5J055CX22

5J055DX13

5J055DX22

5J055DX31

5J055DX32

5J055DX36

5J055DX44

5J055DX49

5J055DX54

5J055DX72

5J055DX73

5J055DX80

5J055DX82

5J055EX02

5J055EY12

5J055EZ15

5J055EZ42

5J055FX05

5J055FX13

5J055FX20

5J055GX01

5J055GX02

5J055GX05

(57)【要約】

【課題】スイッチ素子に不具合が生じることを抑制するスイッチ装置を提供する。
【解決手段】スイッチ装置１は、交流電源ＡＣと負荷Ｌとをつなぐ電力供給経路ＳＬに設けられた第１の半導体スイッチ１０と、第１の半導体スイッチ１０に並列接続された第２の半導体スイッチ２０と、所定の周期ごとに、第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通の切り替え、ならびに、第２の半導体スイッチ２０に対するオン指令およびオン指令の解除の出力の切り替えを行う制御部５０と、を備える。制御部５０は、第１の半導体スイッチ１０を導通から非導通に切り替える前に第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力することで第２の半導体スイッチ２０を導通状態とし、第１の半導体スイッチ１０を非導通に切り替えてから交流電源ＡＣの電流がゼロになる前に第２の半導体スイッチ２０にオン指令の解除を出力する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

交流電源と負荷とをつなぐ電力供給経路に設けられた第１端子および第２端子と、
前記電力供給経路において前記第１端子と前記第２端子との間に設けられた第１の半導体スイッチと、
前記第１の半導体スイッチに並列接続された第２の半導体スイッチと、
所定の周期ごとに、前記第１の半導体スイッチの導通および非導通の切り替え、ならびに、前記第２の半導体スイッチに対するオン指令およびオン指令の解除の出力の切り替えを行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１の半導体スイッチを導通から非導通に切り替える前に前記第２の半導体スイッチにオン指令を出力することで前記第２の半導体スイッチを導通状態とし、前記第１の半導体スイッチを非導通に切り替えてから前記交流電源の電流がゼロになる前に前記第２の半導体スイッチにオン指令の解除を出力する
スイッチ装置。

【請求項2】

前記第１の半導体スイッチは、電界効果トランジスタを含むスイッチであり、
前記第２の半導体スイッチは、サイリスタまたは双方向サイリスタである
請求項１に記載のスイッチ装置。

【請求項3】

前記第２の半導体スイッチは、前記制御部から出力された前記オン指令の解除を受け付けた後も導通状態を維持し、前記交流電源の電流がゼロになったときに当該導通状態を非導通状態とする
請求項１に記載のスイッチ装置。

【請求項4】

さらに、前記制御部を駆動するための駆動電圧を生成する電源回路部を備え、
前記電源回路部は、第１整流素子を介して前記第１端子に電気的に接続され、および、第２整流素子を介して前記第２端子に電気的に接続されている
請求項１に記載のスイッチ装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記第１の半導体スイッチに印加される電圧を検出する電圧検出部を有し、前記第１の半導体スイッチに印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、前記第２の半導体スイッチにオン指令を出力する
請求項１に記載のスイッチ装置。

【請求項6】

前記電圧検出部は、前記第１端子および前記第２端子のそれぞれに電気的に接続され、
前記制御部は、前記第１端子または前記第２端子における電位が所定の電位よりも高い場合に、前記第２の半導体スイッチにオン指令を出力する
請求項５に記載のスイッチ装置。

【請求項7】

さらに、前記電力供給経路において前記第１の半導体スイッチと前記第２端子との間に設けられた電磁リレーを備え、
前記電磁リレーは、前記第１の半導体スイッチに直列接続されている
請求項１に記載のスイッチ装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記第１の半導体スイッチに印加される電圧を検出する電圧検出部を有し、前記第１の半導体スイッチに印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、導通状態にある前記電磁リレーを非導通状態とする
請求項７に記載のスイッチ装置。

【請求項9】

前記第２の半導体スイッチは、前記第１の半導体スイッチおよび前記電磁リレーに対して並列接続されており、
前記制御部は、前記第１の半導体スイッチに印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、前記第２の半導体スイッチにオン指令を出力する
請求項８に記載のスイッチ装置。

【請求項10】

さらに、前記負荷を操作するための操作情報を取得する情報取得部を備え、
前記制御部は、前記操作情報に基づいて前記第１の半導体スイッチの導通および非導通、ならびに、前記第２の半導体スイッチに対するオン指令およびオン指令の解除を制御する
請求項１に記載のスイッチ装置。

【請求項11】

さらに、前記負荷を操作するための操作情報を取得する情報取得部を備え、
前記制御部は、前記操作情報に基づいて前記第１の半導体スイッチの導通および非導通、前記第２の半導体スイッチに対するオン指令およびオン指令の解除、ならびに、前記電磁リレーの導通および非導通を制御する
請求項７に記載のスイッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、負荷を制御するためのスイッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、照明器具などの負荷を制御するための装置が知られている。この種の装置の一例として、特許文献１には、交流電源と負荷との間に設けられた第１のスイッチ素子と、第１のスイッチ素子に並列接続された第２のスイッチ素子と、交流電源から出力される波形のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路と、を備える調光装置が開示されている。この調光装置では、ゼロクロス検出回路で検出したゼロクロスのタイミングに基づいて、２つのスイッチ素子のうちの一方のスイッチ素子の導通および非導通を制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６３８９９１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された装置では、例えば、スイッチ素子をオフしたときに負荷を起因とする逆起電力が発生し、スイッチ素子に不具合が生じることがある。

【0005】

本発明は、スイッチ素子に不具合が生じることを抑制できるスイッチ装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のスイッチ装置の一態様は、交流電源と負荷とをつなぐ電力供給経路に設けられた第１端子および第２端子と、前記電力供給経路において前記第１端子と前記第２端子との間に設けられた第１の半導体スイッチと、前記第１の半導体スイッチに並列接続された第２の半導体スイッチと、所定の周期ごとに、前記第１の半導体スイッチの導通および非導通の切り替え、ならびに、前記第２の半導体スイッチに対するオン指令およびオン指令の解除の出力の切り替えを行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１の半導体スイッチを導通から非導通に切り替える前に前記第２の半導体スイッチにオン指令を出力することで前記第２の半導体スイッチを導通状態とし、前記第１の半導体スイッチを非導通に切り替えてから前記交流電源の電流がゼロになる前に前記第２の半導体スイッチにオン指令の解除を出力する。

【発明の効果】

【0007】

本発明のスイッチ装置は、スイッチ素子に不具合が生じることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】比較例のスイッチ装置および負荷制御システムの回路図である。

【図2】比較例のスイッチ装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図3】実施の形態１に係るスイッチ装置および負荷制御システムの回路図である。

【図4】実施の形態１に係るスイッチ装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図5】実施の形態２に係るスイッチ装置および負荷制御システムの回路図である。

【図6】実施の形態２の変形例に係るスイッチ装置および負荷制御システムの回路図である。

【図7】実施の形態３に係るスイッチ装置および負荷制御システムの回路図である。

【図8】実施の形態３の変形例に係るスイッチ装置および負荷制御システムの回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（本発明に至る経緯）
本発明に至る経緯について、比較例を参照しながら説明する。

【0010】

図１は、比較例のスイッチ装置１０１および負荷制御システム１０２の回路図である。

【0011】

図１に示すように、比較例の負荷制御システム１０２は、交流電源ＡＣと、負荷Ｌと、スイッチ装置１０１と、を備えている。スイッチ装置１０１は、交流電源ＡＣと負荷Ｌとをつなぐ電力供給経路ＳＬに設けられている。

【0012】

負荷Ｌは、例えばシーリングライトまたはダウンライトなどの照明装置である。スイッチ装置１０１は、電界効果トランジスタなどの半導体スイッチ１１０によって構成されている。

【0013】

図２は、比較例のスイッチ装置１０１の動作を示すタイミングチャートである。

【0014】

同図には、半導体スイッチ１１０の導通および非導通の切り替え、半導体スイッチ１１０の両端電圧であるスイッチ間電圧、および、負荷Ｌに供給される負荷電流が示されている。

【0015】

負荷制御システム１０２では、交流電源ＡＣの交流波形に表れる半周期ごとに、制御部１５０が半導体スイッチ１１０の導通および非導通を切り替えることで所定波形の負荷電流を生成し、負荷Ｌの作動を制御する。

【0016】

例えば、負荷Ｌが照明装置などの誘導性を有する装置である場合、半導体スイッチ１１０をオフしたとき（ｔ＝ｔ２）に逆起電力が発生する。負荷Ｌを起因とする逆起電力が発生すると半導体スイッチ１１０に過電圧がかかり、半導体スイッチ１１０に悪影響を及ぼす可能性がある。

【0017】

本発明のスイッチ装置は、半導体スイッチをオフしたときに負荷Ｌによる逆起電力が発生することを抑制するため、以下に示す構成を有している。また、本発明のスイッチ装置は、負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって半導体スイッチに不具合が生じることを抑制するため、以下に示す構成を有している。

【0018】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0019】

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。

【0020】

（実施の形態１）
実施の形態１に係るスイッチ装置について、図３および図４を参照しながら説明する。

【0021】

図３は、実施の形態１に係るスイッチ装置１および負荷制御システム２の回路図である。

【0022】

図３に示すように、負荷制御システム２は、交流電源ＡＣと、負荷Ｌと、スイッチ装置１と、を備えている。

【0023】

交流電源ＡＣは、例えば交流１００Ｖまたは交流２００Ｖの商用電源である。交流電源ＡＣは、一定の周期を有する正弦波状の交流電流（または交流電圧）を出力する。図３には、交流電源ＡＣと負荷Ｌとをつなぐ単相２線式の電力供給経路ＳＬが示されている。

【0024】

負荷Ｌは、例えば照明装置または空調装置である。負荷制御システム２は、システムの系全体として誘導性を示すインダクタス成分を有している。負荷Ｌは、例えば、建物の造営材の一例である天井に設置される。同図には１つの負荷Ｌが示されているが、それに限られず、負荷Ｌは互いに並列接続された複数の装置によって構成されていてもよい。負荷Ｌは、交流電源ＡＣの交流波形およびスイッチ装置１によって作動制御される。

【0025】

スイッチ装置１は、交流電源ＡＣから出力された電力の供給の有無を切り替えることで、負荷Ｌの作動を制御する。スイッチ装置１は、例えば、建物の造営材の一例である壁に設置される。

【0026】

スイッチ装置１は、負荷Ｌを操作するための操作情報を取得する情報取得部７０を有している。情報取得部７０は、例えば負荷Ｌが照明器具である場合、照明器具の調光に関する操作情報を取得する。情報取得部７０は、例えば、ユーザの操作入力を受け付けるタッチパネルおよびボタンスイッチ、または、温度および湿度を検出する環境センサである。情報取得部７０は、無線および赤外線通信によって操作情報を取得する通信モジュールであってもよい。

【0027】

スイッチ装置１は、情報取得部７０で取得した操作情報に基づいて、負荷Ｌの作動を制御する。

【0028】

図３に示すように、スイッチ装置１は、第１端子Ｔ１と、第２端子Ｔ２と、第１の半導体スイッチ１０と、第２の半導体スイッチ２０と、電源回路部３０と、制御部５０と、を備えている。スイッチ装置１の制御部５０は、上記の操作情報に基づいて第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通、ならびに、第２の半導体スイッチ２０に対するオン指令およびオン指令の解除を制御する。

【0029】

第１端子Ｔ１および第２端子Ｔ２は、交流電源ＡＣと負荷Ｌとをつなぐ電力供給経路ＳＬに設けられている。この例では、第１端子Ｔ１は、第２端子Ｔ２よりも交流電源ＡＣ側に位置し、第２端子Ｔ２は第１端子Ｔ１よりも負荷Ｌ側に位置している。言い換えると、第１端子Ｔ１は、第１の半導体スイッチ１０から見て交流電源ＡＣ側に位置し、第２端子Ｔ２は、第１の半導体スイッチ１０から見て負荷Ｌ側に位置している。

【0030】

第１の半導体スイッチ１０は、電力供給経路ＳＬにおいて第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に設けられている。第１の半導体スイッチ１０は、互いに直列接続された２つの電界効果トランジスタ１１および１２によって構成されている。電界効果トランジスタは、例えば、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。

【0031】

２つの電界効果トランジスタのうち、一方の電界効果トランジスタ１１のゲートは制御部５０に接続され、ドレインは第１端子Ｔ１に接続され、ソースは他方の電界効果トランジスタ１２のソースに接続されている。他方の電界効果トランジスタ１２のゲートは制御部５０に接続され、ドレインは第２端子Ｔ２に接続され、ソースは一方の電界効果トランジスタ１２のソースに接続されている。

【0032】

第１の半導体スイッチ１０は、制御部５０から出力された第１のゲート信号ｓ１に応じて導通状態および非導通状態を切り替える。例えば、第１の半導体スイッチ１０の電界効果トランジスタ１１および１２は、第１のゲート信号ｓ１のオン指令によって瞬時に導通状態となり、第１のゲート信号ｓ１のオフ指令によって瞬時に非導通状態となる。なお、第１の半導体スイッチ１０は、非導通状態となった後は次のオン指令があるまで非導通状態を維持する。

【0033】

第２の半導体スイッチ２０は、第１の半導体スイッチ１０に並列接続されている。具体的には第２の半導体スイッチ２０の一端は、第１端子Ｔ１と第１の半導体スイッチ１０との間のノードｎ１に接続され、第２の半導体スイッチ２０の他端は、第１の半導体スイッチ１０と第２端子Ｔ２との間のノードｎ２に接続されている。なおこの例では、第１端子Ｔ１およびノードｎ１は同電位であり、第２端子Ｔ２およびノードｎ２は同電位である。

【0034】

第２の半導体スイッチ２０は、サイリスタまたは双方向サイリスタ（例えばトライアック）などのシリコン制御整流子（ＳＣＲ：Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）である。第２の半導体スイッチ２０は、制御部５０から出力された第２のゲート信号ｓ２、および、第２の半導体スイッチ２０自身に流れる電流に基づいて、導通状態および非導通状態を切り替える。例えば、第２の半導体スイッチ２０は、第２のゲート信号ｓ２のオン指令を受け付けることで導通状態となる。一方、第２の半導体スイッチ２０は、第２のゲート信号ｓ２のオン指令の解除を受け付けた場合、すぐに非導通状態とならずに自身に電流が流れている間は導通状態を維持し、自身に流れる電流がゼロ（零）になると非導通状態となる。なお、第２の半導体スイッチ２０は、非導通状態となった後は次のオン指令があるまで非導通状態を維持する。

【0035】

電源回路部３０は、制御部５０を駆動するための駆動電圧（動作電圧）を生成する回路である。電源回路部３０は、第１整流素子３１を介して第１端子Ｔ１に電気的に接続され、および、第２整流素子３２を介して第２端子Ｔ２に電気的に接続されている。なお、第１整流素子３１のアノードは第１端子Ｔ１に接続され、カソードは、第１整流素子３１と電源回路部３０との間に位置するノードｎ３を介して電源回路部３０に接続されている。第２整流素子３２のアノードは第２端子Ｔ２に接続され、カソードは、ノードｎ３を介して電源回路部３０に接続されている。電源回路部３０は、交流電源ＡＣを電力源として第１端子Ｔ１または第２端子Ｔ２から電力を取得する。電源回路部３０は、第１端子Ｔ１または第２端子Ｔ２から取得した電力を所定の直流電圧に変換し、駆動電圧として制御部５０へ出力する。

【0036】

図３に示すように制御部５０は、第１ゲート回路５１、第２ゲート回路５２およびＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）５５によって構成されている。第１ゲート回路５１および第２ゲート回路５２のそれぞれは、論理回路によって構成されている。

【0037】

第１ゲート回路５１は、第１の半導体スイッチ１０のゲートに接続されている。具体的には、第１ゲート回路５１は、一方の電界効果トランジスタ１１のゲートおよび他方の電界効果トランジスタ１２のゲートのそれぞれに接続されている。第１ゲート回路５１は、２つの電界効果トランジスタ１１、１２のゲートに第１のゲート信号ｓ１を出力することで、第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通を切り替える。

【0038】

第２ゲート回路５２は、第２の半導体スイッチ２０のゲートに接続されている。第２ゲート回路５２は、第２の半導体スイッチ２０のゲートに第２のゲート信号ｓ２を出力することで、第２の半導体スイッチ２０に対するオン指令およびオン指令の解除を与える。

【0039】

ＭＣＵ５５は、所定の周期ごとに、第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通の切り替え、ならびに、第２の半導体スイッチ２０に対するオン指令およびオン指令の解除の出力の切り替えの制御を行う。所定の周期は、例えば交流電源ＡＣの交流波形に表れる周期の半分の周期である。なお、所定の周期は、交流電源ＡＣの交流波形に表れる周期と同じであってもよいし、交流波形に表れる半周期の逓倍であってもよい。

【0040】

例えばＭＣＵ５５は、半周期の間に、第１ゲート回路５１を作動して第１のゲート信号ｓ１を出力し、第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通の切り替えを行う。また、ＭＣＵ５５は、半周期の間に、第２ゲート回路５２を作動して第２のゲート信号ｓ２を出力し、第２の半導体スイッチ２０に対するオン指令およびオン指令の解除の出力の切り替えを行う。オン指令の解除を行う理由は、第２の半導体スイッチ２０が次の半周期の開始時点において導通状態とならないようにするためである。このようにＭＣＵ５５は、第１ゲート回路５１および第２ゲート回路５２を作動し、第１の半導体スイッチ１０および第２の半導体スイッチ２０の開閉を制御することで負荷Ｌの作動を制御する。

【0041】

図４は、スイッチ装置１の動作を示すタイミングチャートである。

【0042】

同図には、第１の半導体スイッチ１０が受け付ける第１のゲート信号ｓ１、第２の半導体スイッチ２０が受け付ける第２のゲート信号ｓ２、第１端子Ｔ１および第２端子Ｔ２の端子間電圧、および、負荷Ｌに供給される負荷電流が示されている。端子間電圧が０であるとき、負荷Ｌに負荷電流が供給される。

【0043】

また、同図には、制御部５０を駆動するための駆動電圧の確保完了に関するタイミングチャートも示されている。電源回路部３０は、時間ｔ＝ｔ０にて交流電源ＡＣの電流がゼロクロスしてから立ち上がるときに駆動電圧を生成するが、駆動電圧を生成するにはある程度の時間が必要である。そこで、電源回路部３０は、十分な駆動電圧を生成できたときに、駆動電圧の確保が完了したことを示す駆動電圧確保完了信号を制御部５０へ出力する。

【0044】

制御部５０は、駆動電圧確保完了信号を受け付けることで、ゲート回路を介して半導体スイッチの制御を行う。まず、制御部５０は、第１ゲート回路５１を介して第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通を制御する。第１の半導体スイッチ１０の導通時間は、タイマーによって予め設定されている。

【0045】

本実施の形態のスイッチ装置１では、第１の半導体スイッチ１０をオフしたときに負荷Ｌによる逆起電力が発生することを抑制するため、以下に示す制御を行う。

【0046】

例えば制御部５０は、第１の半導体スイッチ１０を導通（ｔ＝ｔ１）させた後、導通から非導通（ｔ＝ｔ２）への立下りをまたぐように、第２の半導体スイッチ２０にオン指令およびオン指令の解除を出力する。具体的に、制御部５０は、第１の半導体スイッチ１０を導通から非導通に切り替える前に、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力することで第２の半導体スイッチ２０を導通状態とする。この制御によれば、第１の半導体スイッチ１０が非導通となったときに、交流電源ＡＣの電流を、第２の半導体スイッチ２０を経由させて負荷Ｌ側に出力させることができる。そのため、第１の半導体スイッチ１０をオフしたときも負荷Ｌに電流が供給され、負荷Ｌによる逆起電力が発生することを抑制できる。これにより、第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制できる。

【0047】

また、制御部５０は、第１の半導体スイッチ１０を非導通に切り替えてから交流電源ＡＣの電流がゼロになる前に第２の半導体スイッチ２０にオン指令の解除を出力する。第２の半導体スイッチ２０は、オン指令の解除を受け付けた後、すぐに非導通状態とならずに自身に電流が流れている間は導通状態を維持し、自身に流れる電流がゼロになったとき（ｔ＝ｔ０）に当該導通状態を非導通状態とする。そのため、第２の半導体スイッチ２０がオン指令の解除を受け付けた後であっても、交流波形に沿って電流がゼロになるまで負荷Ｌに電流が供給され続け、負荷Ｌによる逆起電力が発生することを抑制できる。これにより、第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制できる。

【0048】

（実施の形態２）
実施の形態２に係るスイッチ装置１Ａについて、図５を参照しながら説明する。実施の形態２では、スイッチ装置１Ａが電圧検出部５８を備えている例について説明する。

【0049】

図５は、実施の形態２に係るスイッチ装置１Ａおよび負荷制御システム２Ａの回路図である。

【0050】

実施の形態２の負荷制御システム２Ａは、交流電源ＡＣと、負荷Ｌと、スイッチ装置１Ａと、を備えている。交流電源ＡＣおよび負荷Ｌは、実施の形態１と同様である。スイッチ装置１Ａの情報取得部７０も実施の形態１と同様である。

【0051】

実施の形態２のスイッチ装置１Ａは、第１端子Ｔ１と、第２端子Ｔ２と、第１の半導体スイッチ１０と、第２の半導体スイッチ２０と、電源回路部３０と、制御部５０Ａと、を備えている。第１の半導体スイッチ１０、第２の半導体スイッチ２０および電源回路部３０は、実施の形態１と同様である。

【0052】

図５に示すように、実施の形態２の制御部５０Ａは、第１ゲート回路５１、第２ゲート回路５２およびＭＣＵ５５を備え、さらに、電圧検出部５８を備えている。

【0053】

第１ゲート回路５１は、実施の形態１と同様である。ＭＣＵ５５は、半周期の間に、第１ゲート回路５１を作動して第１のゲート信号ｓ１を出力し、第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通の切り替えを行う。つまりＭＣＵ５５は、第１ゲート回路５１を作動し、第１の半導体スイッチ１０の開閉を制御することで負荷Ｌの作動を制御する。

【0054】

電圧検出部５８は、第１の半導体スイッチ１０に印加される電圧を検出する回路である。電圧検出部５８は、第１端子Ｔ１および第２端子Ｔ２のそれぞれに電気的に接続されている。具体的には、電圧検出部５８は、第１整流素子３１を介して第１端子Ｔ１に接続されており、第１端子Ｔ１における電位を検出する。また、電圧検出部５８は、第２整流素子３２を介して第２端子Ｔ２に接続されており、第２端子Ｔ２における電位を検出する。

【0055】

実施の形態２のスイッチ装置１Ａでは、電圧検出部５８と第２ゲート回路５２とが接続されており、電圧検出部５８が第２ゲート回路５２の作動を制御する。

【0056】

電圧検出部５８は、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、第２ゲート回路５２を作動し、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力する。なお、所定の電圧は、第１の半導体スイッチ１０の許容電圧以下の電圧に設定される。

【0057】

つまり実施の形態２の制御部５０Ａは、電圧検出部５８を用いて、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い状態にあることを検出した場合に、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力する。言い換えると、制御部５０Ａは、第１端子Ｔ１または第２端子Ｔ２における電位が所定の電位よりも高い場合に、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力し、第２の半導体スイッチ２０を導通させる。

【0058】

実施の形態２のスイッチ装置１Ａでは、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力する。このように、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に第２の半導体スイッチ２０を導通状態にすることで、第１の半導体スイッチ１０に過電圧が印加されることを抑制できる。これにより、負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。

【0059】

（実施の形態２の変形例）
実施の形態２の変形例に係るスイッチ装置１Ｂについて、図６を参照しながら説明する。実施の形態２の変形例では、第２の半導体スイッチ２０が、ＭＣＵ５５および電圧検出部５８のそれぞれによって制御される例について説明する。

【0060】

図６は、実施の形態２の変形例に係るスイッチ装置１Ｂおよび負荷制御システム２Ｂの回路図である。

【0061】

変形例の負荷制御システム２Ｂは、交流電源ＡＣと、負荷Ｌと、スイッチ装置１Ｂと、を備えている。交流電源ＡＣおよび負荷Ｌは、実施の形態１と同様である。スイッチ装置１Ｂの情報取得部７０も実施の形態１と同様である。

【0062】

変形例のスイッチ装置１Ｂは、第１端子Ｔ１と、第２端子Ｔ２と、第１の半導体スイッチ１０と、第２の半導体スイッチ２０と、電源回路部３０と、制御部５０Ｂと、を備えている。第１の半導体スイッチ１０、第２の半導体スイッチ２０および電源回路部３０は、実施の形態１と同様である。

【0063】

変形例の制御部５０Ｂは、第１ゲート回路５１、第２ゲート回路５２、ＭＣＵ５５および電圧検出部５８を備えている。

【0064】

第１ゲート回路５１、ＭＣＵ５５および電圧検出部５８は、実施の形態１と同様である。

【0065】

変形例では、ＭＣＵ５５および電圧検出部５８のそれぞれが、第２ゲート回路５２に接続され、第２ゲート回路５２の作動を制御する。

【0066】

ＭＣＵ５５は、第１ゲート回路５１および第２ゲート回路５２を作動し、第１の半導体スイッチ１０および第２の半導体スイッチ２０の開閉を制御することで負荷Ｌの作動を制御する。電圧検出部５８は、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、第２ゲート回路５２を作動し、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力する。

【0067】

実施の形態２の変形例に係るスイッチ装置１Ｂは、実施の形態１および実施の形態２の両方の効果を有する。つまり、スイッチ装置１Ｂでは、第１の半導体スイッチ１０をオフしたときに負荷Ｌによる逆起電力が発生することを抑制することができる。また、仮に負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。

【0068】

（実施の形態３）
実施の形態３に係るスイッチ装置１Ｃについて、図７を参照しながら説明する。実施の形態３では、スイッチ装置１Ｃが電磁リレー４０を備えている例について説明する。

【0069】

図７は、実施の形態３に係るスイッチ装置１Ｃおよび負荷制御システム２Ｃの回路図である。

【0070】

実施の形態３の負荷制御システム２Ｃは、交流電源ＡＣと、負荷Ｌと、スイッチ装置１Ｃと、を備えている。交流電源ＡＣおよび負荷Ｌは、実施の形態２と同様である。スイッチ装置１Ｃの情報取得部７０も実施の形態２と同様である。

【0071】

実施の形態３のスイッチ装置１Ｃは、第１端子Ｔ１と、第２端子Ｔ２と、第１の半導体スイッチ１０と、第２の半導体スイッチ２０と、電源回路部３０と、制御部５０Ｃと、電圧検出部５８と、を備えている。第１の半導体スイッチ１０、第２の半導体スイッチ２０、電源回路部３０および電圧検出部５８は、実施の形態２と同様である。なお、電圧検出部５８による電圧検出情報は、第２ゲート回路５２だけでなくＭＣＵ５５にも出力される。

【0072】

図７に示すスイッチ装置１Ｃは、電磁リレー４０を備えている。電磁リレー４０は、例えば、ノーマリーオープン型の有接点リレーである。電磁リレー４０は、電力供給経路ＳＬにおいて第１の半導体スイッチ１０と第２端子Ｔ２との間に設けられている。電磁リレー４０は、第１の半導体スイッチ１０に直列接続されている。なお、同図では電磁リレー４０が、第１の半導体スイッチ１０から見て負荷Ｌ側に配置されているが、それに限られず、第１の半導体スイッチ１０から見て交流電源ＡＣ側に配置されてもよい。すなわち電磁リレー４０は、電力供給経路ＳＬにおいて第１の半導体スイッチ１０と第１端子Ｔ１との間に設けられもよい。

【0073】

第２の半導体スイッチ２０は、第１の半導体スイッチ１０および電磁リレー４０に対して並列接続される。具体的には、第２の半導体スイッチ２０の一端は、第１端子Ｔ１と第１の半導体スイッチ１０との間のノードｎ１に接続され、第２の半導体スイッチ２０の他端は、電磁リレー４０と第２端子Ｔ２との間のノードｎ２に接続されている。

【0074】

なお、実施の形態３における電圧検出部５８は、一方がノードｎ１に接続されているが、他方は第１の半導体スイッチ１０と電磁リレー４０との間のノードｎ１ａに接続されている。電圧検出部５８は、第１の半導体スイッチ１０の両端のいずれか（ノードｎ１またはｎ１ａ）の電位を検出するように構成されている。

【0075】

制御部５０Ｃは、通常稼働時は電磁リレー４０を導通状態とし、過電圧が発生したときに電磁リレーを非導通状態（遮断状態）とする。例えば制御部５０Ｃは、電圧検出部５８を用いて、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い状態にあることを検出した場合に、導通状態にある電磁リレー４０を非導通状態とする。

【0076】

実施の形態３のスイッチ装置１Ｃでは、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、電磁リレー４０を非導通状態とする。そのため、第１の半導体スイッチ１０に過電圧が印加されることを抑制できる。これにより、負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。

【0077】

また、実施の形態３のスイッチ装置１Ｃでは、電界効果トランジスタ１１、１２と電磁リレー４０とを直列接続させているので、低耐圧仕様の電界効果トランジスタ１１、１２を採用することができる。これにより、第１の半導体スイッチ１０のオン抵抗を小さくすることができる。

【0078】

また、接点の溶着等により電磁リレー４０を意図的に非導通とすることができない場合であっても、電圧検出部５８を用いて、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い状態にあることを検出して、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力し、第２の半導体スイッチ２０を導通させることができる。これによれば、第１の半導体スイッチ１０に過電圧が印加されることを抑制できる。これにより、負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。

【0079】

（実施の形態３の変形例）
実施の形態３の変形例に係るスイッチ装置１Ｄについて、図８を参照しながら説明する。実施の形態３の変形例では、第２の半導体スイッチ２０が、ＭＣＵ５５および電圧検出部５８のそれぞれによって制御される例について説明する。

【0080】

図８は、実施の形態３の変形例に係るスイッチ装置１Ｄおよび負荷制御システム２Ｄの回路図である。

【0081】

この変形例の負荷制御システム２Ｄは、交流電源ＡＣと、負荷Ｌと、スイッチ装置１Ｄと、を備えている。交流電源ＡＣおよび負荷Ｌは、実施の形態２の変形例と同様である。スイッチ装置１Ｄの情報取得部７０も実施の形態２の変形例と同様である。

【0082】

この変形例のスイッチ装置１Ｄは、第１端子Ｔ１と、第２端子Ｔ２と、第１の半導体スイッチ１０と、第２の半導体スイッチ２０と、電源回路部３０と、制御部５０Ｄと、を備えている。第１の半導体スイッチ１０、第２の半導体スイッチ２０および電源回路部３０は、実施の形態２の変形例と同様である。

【0083】

変形例の制御部５０Ｄは、第１ゲート回路５１、第２ゲート回路５２、ＭＣＵ５５および電圧検出部５８を備えている。

【0084】

第１ゲート回路５１、ＭＣＵ５５および電圧検出部５８は、実施の形態２の変形例と同様である。

【0085】

この変形例では、電圧検出部５８およびＭＣＵ５５のそれぞれが、第２ゲート回路５２に接続され、第２ゲート回路５２の作動を制御する。

【0086】

ＭＣＵ５５は、第１ゲート回路５１および第２ゲート回路５２を作動し、第１の半導体スイッチ１０および第２の半導体スイッチ２０の開閉を制御することで負荷Ｌの作動を制御する。電圧検出部５８は、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、第２ゲート回路５２を作動し、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力する。

【0087】

実施の形態３の変形例に係るスイッチ装置１Ｄは、実施の形態１、２および３と同様の効果を有する。つまり、スイッチ装置１Ｄでは、第１の半導体スイッチ１０をオフしたときに負荷Ｌによる逆起電力が発生することを抑制することができる。また、仮に負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。

【0088】

（まとめ）
本実施の形態に係るスイッチ装置の構成を以下に例示する。

【0089】

［例１］本実施の形態に係るスイッチ装置１は、交流電源ＡＣと負荷Ｌとをつなぐ電力供給経路ＳＬに設けられた第１端子Ｔ１および第２端子Ｔ２と、電力供給経路ＳＬにおいて第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に設けられた第１の半導体スイッチ１０と、第１の半導体スイッチ１０に並列接続された第２の半導体スイッチ２０と、所定の周期ごとに、第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通の切り替え、ならびに、第２の半導体スイッチ２０に対するオン指令およびオン指令の解除の出力の切り替えを行う制御部５０と、を備える。制御部５０は、第１の半導体スイッチ１０を導通から非導通に切り替える前に第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力することで第２の半導体スイッチ２０を導通状態とし、第１の半導体スイッチ１０を非導通に切り替えてから交流電源ＡＣの電流がゼロになる前に第２の半導体スイッチ２０にオン指令の解除を出力する。

【0090】

このように、第１の半導体スイッチ１０を導通から非導通に切り替える前に第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力することで、第１の半導体スイッチ１０が非導通となったときに、交流電源ＡＣの電流を、第２の半導体スイッチ２０を経由させて負荷Ｌ側に出力させることができる。そのため、第１の半導体スイッチ１０をオフしたときも負荷Ｌに電流が供給され、負荷Ｌによる逆起電力が発生することを抑制できる。これにより、第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制できる。

【0091】

また、第１の半導体スイッチ１０を非導通に切り替えてから交流電源ＡＣの電流がゼロになる前に第２の半導体スイッチ２０にオン指令の解除を出力する。それに対し、第２の半導体スイッチ２０は、オン指令の解除を受け付けた後、すぐに非導通状態とならずに自身に電流が流れている間は導通状態を維持し、自身に流れる電流がゼロになったときに当該導通状態を非導通状態とする。そのため、第２の半導体スイッチ２０がオン指令の解除を受け付けた後であっても、電流がゼロになるまで負荷Ｌに電流が供給され続け、負荷Ｌによる逆起電力が発生することを抑制できる。これにより、第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制できる。

【0092】

［例２］第１の半導体スイッチ１０は、電界効果トランジスタ１１、１２を含むスイッチである。第２の半導体スイッチ２０は、サイリスタまたは双方向サイリスタである。

【0093】

この第１の半導体スイッチ１０によれば、瞬時に導通および非導通の切り替えが可能となる。また、この第２の半導体スイッチ２０によれば、オン指令を受け付けることで導通状態となり、オン指令の解除を受け付けた場合、すぐに非導通状態とならずに自身に電流が流れている間は導通状態を維持し、自身に流れる電流がゼロになると非導通状態とすることができる。この第２の半導体スイッチ２０によれば、第１の半導体スイッチ１０をオフしたときに負荷Ｌによる逆起電力が発生することを抑制することができる。例２の構成は、例１に適用可能である。

【0094】

［例３］第２の半導体スイッチ２０は、制御部５０から出力されたオン指令の解除を受け付けた後も導通状態を維持し、交流電源ＡＣの電流がゼロになったときに当該導通状態を非導通状態とする。

【0095】

この第２の半導体スイッチ２０によれば、オン指令を受け付けることで導通状態となり、オン指令の解除を受け付けた場合、すぐに非導通状態とならずに自身に電流が流れている間は導通状態を維持し、自身に流れる電流がゼロになると非導通状態とすることができる。この第２の半導体スイッチ２０によれば、第１の半導体スイッチ１０をオフしたときに負荷Ｌによる逆起電力が発生することを抑制することができる。例３の構成は、例１または２に適用可能である。

【0096】

［例４］スイッチ装置１は、さらに、制御部５０を駆動するための駆動電圧を生成する電源回路部３０を備える。電源回路部３０は、第１整流素子３１を介して第１端子Ｔ１に電気的に接続され、および、第２整流素子３２を介して第２端子Ｔ２に電気的に接続されている。

【0097】

これによれば、制御部５０を安定して駆動させ、第１の半導体スイッチ１０および第２の半導体スイッチ２０の制御を安定して実行することができる。これにより、第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制できる。例４の構成は、例１～３のいずれかに適用可能である。

【0098】

［例５］スイッチ装置１Ａ（または１Ｂ）の制御部５０Ａ（または５０Ｂ）は、第１の半導体スイッチ１０に印加される電圧を検出する電圧検出部５８を有し、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力する。

【0099】

これによれば、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力して第２の半導体スイッチ２０を導通状態にし、第１の半導体スイッチ１０に過電圧が印加されることを抑制できる。これにより、負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。例５の構成は、例１～４のいずれかに適用可能である。

【0100】

［例６］電圧検出部５８は、第１端子Ｔ１および第２端子Ｔ２のそれぞれに電気的に接続されている。制御部５０Ａ（または５０Ｂ）は、第１端子Ｔ１または第２端子Ｔ２における電位が所定の電位よりも高い場合に、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力する。

【0101】

これによれば、第１端子Ｔ１または第２端子Ｔ２における電位が所定の電位よりも高い場合に、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力して第２の半導体スイッチ２０を導通状態にし、第１の半導体スイッチ１０に過電圧が印加されることを抑制できる。これにより、負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。例６の構成は、例５に適用可能である。

【0102】

［例７］スイッチ装置１Ｃ（または１Ｄ）は、さらに、電力供給経路ＳＬにおいて第１の半導体スイッチ１０と第２端子Ｔ２との間に設けられた電磁リレー４０を備える。電磁リレー４０は、第１の半導体スイッチ１０に直列接続されている。

【0103】

これによれば、例えば第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、電磁リレー４０を非導通状態として、第１の半導体スイッチ１０に過電圧が印加されることを抑制できる。これにより、負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。

【0104】

また、第１の半導体スイッチ１０と電磁リレー４０とを直列接続させることで、低耐圧仕様の第１の半導体スイッチ１０を採用することができる。これにより、第１の半導体スイッチ１０のオン抵抗を小さくすることができる。例７の構成は、例１～６のいずれかに適用可能である。

【0105】

［例８］制御部５０Ｃ（または５０Ｄ）は、第１の半導体スイッチ１０に印加される電圧を検出する電圧検出部５８を有し、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、導通状態にある電磁リレー４０を非導通状態とする。

【0106】

このように、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、電磁リレー４０を非導通状態とすることで、第１の半導体スイッチ１０に過電圧が印加されることを抑制できる。これにより、負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。例８の構成は、例７に適用可能である。

【0107】

［例９］第２の半導体スイッチ２０は、第１の半導体スイッチ１０および電磁リレー４０に対して並列接続されている。制御部５０Ｃ（または５０Ｄ）は、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力する。

【0108】

この構成によれば、例えば、電磁リレー４０を意図的に非導通とすることができない場合であっても、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い状態にあることを検出して、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力し、第２の半導体スイッチ２０を導通させることができる。これによれば、第１の半導体スイッチ１０に過電圧が印加されることを抑制できる。これにより、負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。例９の構成は、例８に適用可能である。

【0109】

［例１０］スイッチ装置１は、さらに、負荷Ｌを操作するための操作情報を取得する情報取得部７０を備える。制御部５０は、操作情報に基づいて第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通、ならびに、第２の半導体スイッチ２０に対するオン指令およびオン指令の解除を制御する。

【0110】

これによれば、操作情報に応じて負荷Ｌを適切に制御することができる。例１０の構成は、例１～９のいずれかに適用可能である。

【0111】

［例１１］スイッチ装置１は、さらに、負荷Ｌを操作するための操作情報を取得する情報取得部７０を備える。制御部５０は、操作情報に基づいて第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通、第２の半導体スイッチ２０に対するオン指令およびオン指令の解除、ならびに、電磁リレー４０の導通および非導通を制御する。

【0112】

これによれば、操作情報に応じて負荷Ｌを適切に制御することができる。例１１の構成は、例８または例９に適用可能である。

【0113】

また、本実施の形態に係るスイッチ装置は、以下に示す構成を有していてもよい。

【0114】

［例１２］本実施の形態に係るスイッチ装置１Ａは、交流電源ＡＣと負荷Ｌとをつなぐ電力供給経路ＳＬに設けられた第１端子Ｔ１および第２端子Ｔ２と、電力供給経路ＳＬにおいて第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に設けられた第１の半導体スイッチ１０と、第１の半導体スイッチ１０に並列接続された第２の半導体スイッチ２０と、第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通の切り替え、ならびに、第２の半導体スイッチ２０に対するオン指令およびオン指令の解除の出力の切り替えを行う制御部５０Ａと、を備える。制御部５０Ａは、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力する。

【0115】

このように、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力することで、第２の半導体スイッチ２０を導通状態にし、第１の半導体スイッチ１０に過電圧が印加されることを抑制できる。これにより、負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。

【0116】

［例１３］本実施の形態に係るスイッチ装置１Ｃは、交流電源ＡＣと負荷Ｌとをつなぐ電力供給経路ＳＬに設けられた第１端子Ｔ１および第２端子Ｔ２と、電力供給経路ＳＬにおいて第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に設けられた第１の半導体スイッチ１０と、電力供給経路ＳＬにおいて第１の半導体スイッチ１０と第２端子Ｔ２との間に設けられた電磁リレー４０と、第１の半導体スイッチ１０の導通および非導通の切り替えを行う制御部５０Ｃと、を備える。制御部５０Ｃは、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、導通状態にある電磁リレー４０を非導通状態とする。

【0117】

このように、第１の半導体スイッチ１０に印加された電圧が所定の電圧よりも高い場合に、電磁リレー４０を非導通状態とすることで、第１の半導体スイッチ１０に過電圧が印加されることを抑制できる。これにより、負荷Ｌによる逆起電力が発生した場合であっても、発生した逆起電力によって第１の半導体スイッチ１０に不具合が生じることを抑制することができる。

【0118】

（その他の形態）
以上、スイッチ装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

【0119】

例えば実施の形態１において、第２の半導体スイッチ２０がオン指令を受け付けてから直ぐに導通状態とならない場合、つまり、第２の半導体スイッチ２０がオン指令を受け付けてから導通状態となるまでに所定の遷移時間を要する場合、第２の半導体スイッチ２０にオン指令を出力するタイミングは、第１の半導体スイッチ１０が非導通に切り替えられるとき（ｔ＝ｔ２）よりも、所定の遷移時間以上前のタイミングであることが望ましい。

【0120】

実施の形態２では、電圧検出部５８が制御部５０に含まれている例を示したが、それに限られない。電圧検出部５８は、制御部５０とは異なる別の構成要素として、制御部５０の外に設けられていてもよい。その場合、電圧検出部５８の駆動電力は、電源回路部３０から供給されてもよい。また、実施の形態２では、電圧検出部５８がＭＣＵ５５とは異なる別の構成要素として、ＭＣＵ５５の外に設けられている例を示したが、それに限られない。電圧検出部５８は、ＭＣＵ５５の内部に設けられていてもよい。すなわちＭＣＵ５５が、電圧検出部５８の機能を有していてもよい。

【0121】

実施の形態３では、ＭＣＵ５５を用いて電磁リレー４０を非導通とする例を示したがそれに限られない。例えば、電磁リレー４０は、電圧検出部に接続された外付け回路によって導通および非導通を制御されてもよい。

【符号の説明】

【0122】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ スイッチ装置
１０ 第１の半導体スイッチ
２０ 第２の半導体スイッチ
３０ 電源回路部
３１ 第１整流素子
３２ 第２整流素子
４０ 電磁リレー
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ 制御部
５８ 電圧検出部
７０ 情報取得部
ＡＣ 交流電源
Ｌ 負荷
ＳＬ 電力供給経路
Ｔ１ 第１端子
Ｔ２ 第２端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】