オープンコレクタ出力接続の注意点は

質問

あるデジタルメータユニットの出力をリレー接点式から
オープンコレクタ方式に変更しようと考えています。
この接点は約200ｍ離れた制御盤のDC24Vのリレー回路に
接続されています。
又このユニットの出力はリレーもオープンコネクタも4ch出力で1端子コモン方式です。

これでオープンコレクタのユニットに取替える場合の
注意点があれば、教えてください。
又動作させるリレーは、オープンコレクタ用のリレーが
あるのでしょうか。

回答No.5

yasu31 · ベストアンサー

こんばんは

やはり　電線から乗るサージや（ゼットラップ、サージアブソーバー等）の処理　逆起電力に対する　ダイオードなどが必要とします。
また　ドライブ側は完全に絶縁しないと影響が出ます
（送電線路の回路とドライブ回路を）
また　送電線も　地面を這わすか　空中かでも違いますのでご注意を。

お礼

ご回答有難うございます。

ご返事が遅れて申し訳ありませでした。
他の方のご回答にもあるように、回路を絶縁することと、
サージ対策がポイント見たいですね。
さっそく、実用してみたいと思います。

いろいろとご指摘して頂き有難うございました。

回答No.4

angkorh

No3は原文をよく読まずに回答してしまいました(新規かと思った)。現在リレー接点ドライブで運用中なら話は別です。
1)自分でドライバ回路を設計するなら；
オープンコレクタドライブは動く保証が無いので、その後に半導体リレー(フォトモスリレーなど)を用いましょう。要は、ドライブ回路と線路とを電気的に絶縁すること。　
ただし、半導体リレーの残留電圧に注意が必要。
逆起電圧吸収、避雷対策も必要。不十分だと、内部に侵入してドライブ回路が壊れます。
2)「オープンコレクタのユニット」って、制御用の市販ユニットですか?　それであれば、データシートなどの使用条件をよく吟味してください。それが不明な当方では助言のしようがありません。

お礼

ご回答有難うございます。

1)大変参考になりました。
ご指摘いただいた方法で検討したいと思います。

2)市販されているユニットです。
この取説には、出力の使用条件は使用電圧しか書かれていませんでした。

ちなみに変更する理由は、油圧力を電気信号（0～10V）に変換しこのユニットに入力し、設定値を比較して出力を
ON・OFFさせています。このON・OFFの回数が異常に多いため1年でユニットのリレーの保証動作回数（10万回）を超えてしまうため、オープンコレクタ式にしようと考えました。

回答No.3

angkorh

1)200m先までの灰潜在の抵抗(電圧降下)に配慮が必要。リレーに十分電流を流し得ること。
　なお、共通線は同時では4倍流れるので、電圧降下は大きい。本来は帰線を分離し、個々に制御線と撚り配線したほうがよい。
2)配線端には、逆起電力吸収用のダイオードを忘れないこと。これが無いと、リレーオフ時にトラコ（トランジスタのこと）とリレーが壊れる。
3)配線のインダクタ、キャパシタ成分によりオン、オフ動作が緩慢になり、高速動作は不可能。
4)避雷対策を忘れないこと。

私見；こんな方式は、業務用や長期運用には適用してはいけない。動けばマシというやり方。「200mのメタルケーブルでリレーは動くか」という実験なら別だが。

回答No.2

yasu31

こんばんは

「電線の減衰は、オープンコレクタでは、問題になるのでしょうか。（現状のリレー接点は問題ありません）」
リレー接点の場合　キャパシタンス、ヒステリシスなど　接点なので問題がありませんが　オープンコレクタの場合　使用する素子　により　考えないといけない要素が　出ると言う事です。（電線にも係わってきます）対地間との事が

（現状のリレー接点は問題ありません）
では何が　問題無いの？　問題は有りますよ。ただ正常に動いていれば「問題が無い」では無いのですよ！
では　２００mの電線の抵抗は？（０ではないでしょ）
減衰はするでしょ？分かりますか？
電線間のC,Lと対地間のC,Lは？（０ではないでしょ）
分かりますか？

リレーとコレクタ素子の違いは？
機械式と電気式　では何が変わりますか？
当然機械式は　リレーはある程度の駆動電圧を加えてやれば動く　しかし　電気式は　必ずしもそうではない　外部の要素も関係してくるのが　電気式ではないのですか？　ですから回路と言う物を　組んでやるのではないのでしょうか。

お礼

またのご回答有難うございます。

リレー接点については、24Vに対し確かに0.5～1V程度の電圧降下はありますが、負荷のリレーは正常に動作していますので、使用する側としては問題なしと認識しています。
（質問と話がそれますのでこの辺で…）

その外部の要素についての具体的な対策が知りたかったので質問してみました。

回答No.1

yasu31

こんばんは

「この接点は約200ｍ離れた制御盤のDC24Vのリレー回路に 接続されています。」とありますが　その間は
電線ですよね？　では　電線での減衰は考えておられますか？　またそれにより　コレクタ制御のタイミングなどで　機器には問題はないのでしょうか？
リレーのように　パッチと入らないので　どうなんでしょうか？

補足

早々のご回答有難うございます。

普通の電線（CVケーブル）を使用しています。
電線の減衰は、オープンコレクタでは、問題になるのでしょうか。（現状のリレー接点は問題ありません）

出力の動作タイミングは、数秒程度なら遅れても問題ありません。

よろしくお願いします。