CN110707907B - 双线式工艺装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的双线式工艺装置是低消耗电流且有效地防止从开关调节器向双线式传输路径外流噪音。在串联调压器(12_1)和开关调节器(12_3)之间设置低通滤波器(12_2)。低通滤波器(12_2)由电容器(大容量电容器)(12_4)和限流电阻(12_5)构成。低通滤波器(12_2)通过对开关调节器(12_3)开关时的浪涌电流进行衰减来防止从开关调节器(12_3)向双线式传输路径L外流噪音。低通滤波器(12_2)也可以采用包括晶体管等有源元件的构成。

Description

双线式工艺装置
技术领域
本发明涉及一种具备电源电路的双线式工艺装置，该电源电路根据经由双线式传输路径提供的电流来生成向内部电路的电源电压。
背景技术
一直以来，作为用于产业用工艺的动作的监视、控制的装置，使用双线式工艺装置，该双线式工艺装置具备电源电路，该电源电路根据经由双线式传输路径提供的电流来生成向内部电路的电源电压。
在该双线式工艺装置中，例如，在将经由双线式传输路径提供的电流(电流信号)设为4～20mA的情况下，能够在双线式工艺装置中利用的电流被限制在可以始终确保的4mA以下(例如，3.6mA)，因此，有望使用于生成向内部电路的电源电压的电源电路变得高效。
图5中示出通过使用开关调节器来使电源电路变得高效的双线式工艺装置的一例(例如，参见专利文献1)。在该双线式工艺装置200中，生成向现场装置电路(内部电路)21提供的电源电压的电源电路22由滤波电路22_1、串联调压器22_2、大容量电容器22_3以及开关调节器22_4构成。
在该电源电路22中，串联调压器22_2生成根据经由双线式传输路径L提供的电流而调整后的电压V1。开关调节器22_4将来自串联调压器22_2的经调整的电压V1作为输入，调整该输入的电压V1并生成向现场装置电路21的电源电压V2。
另外，在该电源电路22中，大容量电容器22_3积蓄通过串联调压器22_2所提供的电力，并谋求通过该积蓄的电力使来自串联调压器22_2的向开关调节器22_4的电压V1稳定化。此外，滤波电路22_1设于串联调压器22_2的前段，以使得开关调节器22_4开关时的浪涌电流不会形成噪音而向双线式传输路径L外流，即，防止从开关调节器22_4向双线式传输路径L外流噪音。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4681604号公报
发明内容
发明要解决的问题
该双线式工艺装置200用于工业用工艺的动作的监视、控制，但根据设置场所需要满足内在防爆安全标准。在该情况下，根据标准，电路电压越高，能够使用的电容器容量越受限，因此电源电路22的滤波电路22_1中不能使用容量大的电容器，存在无法实现对试图从开关调节器22_4向双线式传输路径L外流的噪音进行阻断的充分性能的可能性。
作为针对该问题的方案，在专利文献1所示的双线式工艺装置中，采用使用了晶体管等有源元件的滤波器来作为滤波电路22_1。但是，晶体管等有源元件具有电源电压越高消耗电流越增大的倾向，而将其插入至串联调压器22_2的前段这样的电压较高的部位对于消耗电流的制约严格的双线式工艺装置而言并不合适。
本发明是为了解决这样的课题而完成的，其目的在于，提供一种能够低消耗电流且有效地防止从开关调节器向双线式传输路径外流噪音的双线式工艺装置。
解决问题的技术手段
为了实现这样的目的，本发明为一种双线式工艺装置(100)，所述双线式工艺装置(100)具备电源电路(12)，该电源电路根据经由双线式传输路径(L)提供的电流来生成向内部电路(11)的电源电压(V2)，其特征在于，电源电路(12)具备：串联调压器(12_1)，其构成为生成根据经由双线式传输路径所提供的电流而调整后的电压(V1)；低通滤波器(12_2)，其设于串联调压器的后段；以及开关调节器(12_3)，其构成为将经由低通滤波器的来自串联调压器的经调整的电压作为输入，调整该输入的电压并生成向内部电路的电源电压(V2)，低通滤波器(12_2)通过对开关调节器开关时的浪涌电流进行衰减来防止从开关调节器向双线式传输路径外流噪音。
在本发明中，通过设于串联调压器和开关调节器之间的低通滤波器来防止从开关调节器向双线式传输路径外流噪音。在该情况下，低通滤波器位于串联调压器(第一级的调节器)的后段，而不是位于串联调压器(第一级调节器)的前段，也就是说是位于电压较低的后段，而不是位于电压较高的前段，因此，内在防爆安全标准方面的制约变松。
因此，在本发明中，在例如由电容器和限流电阻来构成低通滤波器的情况下，作为低通滤波器中的电容器，能够使用电容比在串联调压器的前段设置滤波电路时更大的电容器，从而能够有效地防止从开关调节器向双线式传输路径外流噪音。而且，由于由电容器和限流电阻构成的低通滤波器为无源滤波器，因此与使用晶体管等有源元件的情况相比，廉价而且电流消耗也较少。
在本发明中，低通滤波器也可以采用包含晶体管等有源元件的构成。在该情况下，由于包含有源元件的低通滤波器位于电压较低的串联调压器(第一级调节器)的后段，因此有源元件中的消耗电流较少。
另外，在上述说明中，作为一例，与发明的构成要素相对应的附图上的构成要素利用带有括号的参照符号来表示。
发明的效果
如上所述，根据本发明，在串联调压器的后段设置低通滤波器，通过衰减开关调节器开关时的浪涌电流来防止向双线式传输路径的噪音的外流，因此，低通滤波器由电容器和限流电阻构成，或采用包含有源元件的构成，从而能够低消耗电流且有效地防止从开关调节器向双线式传输路径外流噪音。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的双线式工艺装置的主要部分的图。
图2是表示低通滤波器采用包含晶体管等有源元件的构成的例子的图。
图3是表示分为数字电路和模拟电路向现场装置电路提供电源电压的例子的图。
图4是将本发明用于采用母机和子机的构成的系统中的例子的图。
图5是表示通过使用开关调节器来使电源电路变得高效的双线式工艺装置的一例的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明的实施方式的双线式工艺装置100(100A)的主要部分的图。
在该双线式工艺装置100A中，生成向现场装置电路(内部电路)11的电源电压的电源电路12采用具备串联调压器12_1、低通滤波器12_2、以及开关调节器12_3的构成。低通滤波器12_2设于串联调压器12_1的后段，由电容器(大容量电容器)12_4和限流电阻12_5构成。
在该电源电路12中，串联调压器12_1生成根据经由双线式传输路径L提供的电流而调整后的电压V1。低通滤波器12_2将电压V1作为输入，并衰减高频分量，从而生成电压V1’。开关调节器12_3将来自低通滤波器12_2的电压V1’作为输入，调整该输入的电压V1’并生成向现场装置电路11的电源电压V2。
此外，在该电源电路12中，低通滤波器12_2通过对开关调节器12_3开关时的浪涌电流进行衰减来防止从开关调节器12_3向双线式传输路径L外流噪音。
在本实施方式中，低通滤波器12_2位于串联调压器12_1(第一级调节器)的后段，而不是位于串联调压器12_1(第一级调节器)的前段，也就是说是位于电压较低的后段，而不是电压较高的前段，因此，内在防爆安全标准方面的制约变松。
因此，在本实施方式中，作为低通滤波器12_2中的电容器12_4，能够使用容量比在串联调压器12_1的前段设置滤波电路时更大的电容器，从而能够有效地防止从开关调节器12_3向双线式传输路径L外流噪音。此外，由于由电容器12_4和限流电阻12_5构成的低通滤波器12_2为无源滤波器，因此与使用晶体管等有源元件的情况相比，廉价且电流的消耗也较少。
此外，在低通滤波器12_2中，电容器12_4也起到如下作用：积蓄通过串联调压器12_1所提供的电力，并谋求通过该积蓄的电力使从串联调压器12_1向开关调节器12_3的电压V1的稳定化。
另外，虽然在该实施方式中，低通滤波器12_2由电容器12_4和限流电阻12_5构成，但如图2所示的双线式工艺装置100(100B)那样，也可以采用包含晶体管Tr等有源元件的构成。在该情况下，由于包含有源元件的低通滤波器12_2设于电压较低的串联调压器12_1的后段，因此有源元件中的消耗电流较少。
此外，也可以如图3所示的双线式工艺装置100(100C)那样，将串联调压器12_1作为第一串联调压器，使来自该第一串联调压器12_1的经调整的电压V1分支并供给至第二串联调压器12_6，利用第二串联调压器12_6调整来自第一串联调压器12_1的电压V1并将其作为电源电压V22，将来自开关调节器12_3的电源电压(第一电源电压)V21供给至现场装置电路11内的数字电路11_1，将来自第二串联调压器12_6的电源电压(第二电源电压)V22供给至现场装置电路11内的模拟电路11_2。
此外，如图4所示，也可以将本发明用于采用母机和子机的构成的系统中。在图4所示的系统中，以双线式工艺装置100C1为母机，并以双线式工艺装置100C2、100C3为子机。在该例子中，在母机100C1的串联调压器12_1的前段设置串联调压器12_7，并将通过该串联调压器12_7调整后的电压V0供给至子机100C2、100C3的串联调压器12_1、12_1。
〔实施方式的扩展〕
以上，参考实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式。对于本发明的构成及详细内容，可以在本发明的技术思想的范围内进行本领域技术人员能够理解的各种变更。
符号说明
11…现场装置电路(内部电路)、11_1…数字电路、11_2…模拟电路、12…电源电路、12_1…串联调压器、12_2…低通滤波器、12_3…开关调节器、12_4…电容器(大容量电容器)、12_5…限流电阻、100(100A～100C)…双线式工艺装置、L…双线式传输路径、Tr…晶体管。

Claims (4)

1.一种双线式工艺装置，其具备电源电路，该电源电路根据经由双线式传输路径所提供的电流生成向内部电路的电源电压，所述双线式工艺装置的特征在于，
所述电源电路具备：
串联调压器，其构成为生成根据经由所述双线式传输路径所提供的电流而调整后的电压；
低通滤波器，其设于所述串联调压器的后段；以及
开关调节器，其构成为将经由所述低通滤波器的来自所述串联调压器的经调整的电压作为输入，调整该输入的电压并生成向所述内部电路的电源电压，
所述低通滤波器构成为，通过对所述开关调节器开关时的浪涌电流进行衰减来防止从所述开关调节器向所述双线式传输路径外流噪音。
2.根据权利要求1所述的双线式工艺装置，其特征在于，
所述低通滤波器由电容器和限流电阻构成。
3.根据权利要求1所述的双线式工艺装置，其特征在于，
所述低通滤波器采用包含有源元件的构成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的双线式工艺装置，其特征在于，以所述串联调压器作为第一串联调压器，将来自所述开关调节器的向所述内部电路的电源电压作为第一电源电压，
所述双线式工艺装置具备：
第二串联调压器，其将来自所述第一串联调压器的经调整的电压作为输入，调整该输入的电压并生成向所述内部电路的第二电源电压，
所述内部电路具备：
数字电路，其将来自所述开关调节器的第一电源电压作为输入而进行动作；以及
模拟电路，其将来自所述第二串联调压器的第二电源电压作为输入而进行动作。
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