リレーはコイルを利用した部品で、電磁石の原理で磁界によって金属を動かすことにより接点のオン/オフを制御する。
コイルには電流を保持する性質があり、リレーがオフする際には逆起電力が生じる。
これをうまく処理しないと、周辺部品が破損し、回路が正常に動作しなくなってしまう。
図1に示したのは、非常停止スイッチSWの信号をリレーで制御する回路。
まず電源の投入時には、リセット信号によってトランジスタQ1をオンさせることでリレーが起動する。
リレーの接点とノーマリークローズのSWを通して電流が流れリレーがオンの状態で保持されるのが通常時の動作。
一方、非常停止時にはSWがオープンになり、電流が遮断されてリレーがオフする（接点が開く）。
これにより、非常停止信号をラッチした状態となる。
非常停止時には確かに電流は流れなくなるのだが、それまでの各素子の動きを細かく見ると、次のようになる。
まず、SWがオープンになったとき、リレーは電流を流し続けようとするので、リレーのコイルLRLの下側に、瞬間的に
マイナスのサージ電圧が発生する。
このサージ電圧は、一般に電源電圧の20倍から40倍になると言われている。
その後、リレーに流れていた電流はサージ吸収用のダイオードD1を通して流れ続ける。
そしてリレーが保持していた電力は、リレーの抵抗成分によって熱として消費される。
この回路の設計における要点は、D1を正しく選択することである。
それにはD1の逆耐電圧と順方向電流の値が重要であり、これらについては、リレーのメーカーから、選定の目安として
以下のような注意事項が示されている。
ダイオードとしては、逆耐電圧が回路の電源電圧の10倍以上で、順方向電流が負荷電流以上のものをご使用。
ただし、電源電圧がそれほど高くない電子回路の場合、電源電圧の2～3倍程度の逆耐電圧のものでも使用可能。
回路の電源電圧が24Vである場合、その10倍の耐圧を備えるダイオードは中型で高価なものとなる。
逆耐電圧が電源電圧の2～3倍でよいなら、小型で安価なダイオードが使用できることになる。
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