JP2007004472A - Hysteresis circuit and power supply circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒステリシス回路及びそのヒステリシス回路を用いた電源回路に関する。 The present invention relates to a hysteresis circuit and a power supply circuit using the hysteresis circuit.
ヒステリシス回路は、入力電圧が閾値より高くなったり低くなったりすると、出力電圧を変化させたり元に戻したりする回路であり、出力電圧を変化させるための閾値と変化した出力電圧を元に戻すための閾値とを異ならせている。例えば、コンパレータの出力端子とそのコンパレータのプラスの入力端子とを抵抗を介して接続することによりヒステリシス回路を構成しているものがある(例えば、特許文献1参照)。 The hysteresis circuit is a circuit that changes or restores the output voltage when the input voltage becomes higher or lower than the threshold value. In order to restore the threshold value for changing the output voltage and the changed output voltage. The threshold value is different. For example, a hysteresis circuit is configured by connecting an output terminal of a comparator and a positive input terminal of the comparator via a resistor (see, for example, Patent Document 1).
このように、ヒステリシス回路は、出力電圧を変化させるための閾値と変化した出力電圧を元に戻すための閾値とを異ならせているため、例えば、入力電圧にノイズが含まれ入力電圧が多少変動していても、そのノイズの振幅が出力電圧を変化させるための閾値と変化した出力電圧を元に戻すための閾値との間に収まっていれば、ノイズの影響を抑えて出力電圧を出力することができる。
しかしながら、コンパレータを用いてヒステリシス回路を構成する場合では、コンパレータを動かすための電源が必要であり、電源のない回路内にコンパレータを用いたヒステリシス回路を設けようとする場合、そのコンパレータを動かすための電源を別に用意する必要があり、その分回路規模やコストが増大するという問題がある。 However, when a hysteresis circuit is configured using a comparator, a power source for moving the comparator is required. When a hysteresis circuit using a comparator is provided in a circuit without a power source, There is a problem that it is necessary to prepare a power supply separately, and the circuit scale and cost increase accordingly.
そこで、本発明では、電源を必要としないヒステリシス回路及びそのヒステリシス回路を用いた電源回路を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a hysteresis circuit that does not require a power supply and a power supply circuit using the hysteresis circuit.
上記の課題を解決するために本発明では、以下のような構成を採用した。
すなわち、本発明のヒステリシス回路は、互いに直列接続される第1及び第2の素子と、前記第1及び第2の素子それぞれに印加される電圧の合計電圧が第1の所定電圧より高くなると、オンし出力端子の電位を第1の電位から第2の電位に切り替える切替スイッチング素子と、前記第1及び第2の素子のうちの一方の素子に受光素子が並列に接続され、前記切替スイッチング素子がオンすると、発光素子が発光し前記合計電圧を前記第1及び第2の素子のうちの他方の素子に印加させるフォトカプラとを備え、前記切替スイッチング素子がオンした後、前記他方の素子に印加される電圧が前記第1の所定電圧よりも小さい第2の所定電圧より低くなると、前記切替スイッチング素子がオフし前記出力端子の電位が前記第2の電位から前記第1の電位に切り替わることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention adopts the following configuration.
That is, in the hysteresis circuit of the present invention, when the total voltage of the first and second elements connected in series with each other and the voltage applied to each of the first and second elements is higher than the first predetermined voltage, A switching switching element that turns on and switches the potential of the output terminal from the first potential to the second potential; and a light receiving element connected in parallel to one of the first and second elements, and the switching switching element Is turned on, a light-emitting element emits light, and a photocoupler that applies the total voltage to the other element of the first and second elements. After the switching element is turned on, the other element When the applied voltage becomes lower than a second predetermined voltage that is lower than the first predetermined voltage, the switching element is turned off, and the potential of the output terminal is changed from the second potential to the first potential. Wherein the switch to the potential.
このように、第1及び第2の素子それぞれに印加される電圧の合計電圧が第1の所定電圧よりも高くなると、出力端子の電位を第1の電位から第2の電位に切り替え、さらに第1及び第2の素子のうちフォトカプラの受光素子に接続されない方の素子に印加される電圧が第1の所定電圧よりも小さい第2の所定電圧よりも低くなると、出力端子の電位を第2の電位から第1の電位に切り替えるので、出力端子の電位を第1の電位から第2の電位に切り替えるための閾値である第1の所定電圧と、出力端子の電位を第2の電位から第1の電位に切り替えるための閾値である第2の所定電圧とを異ならせることができる。これにより、コンパレータを用いることなく出力電圧を変化させるための閾値と変化した出力電圧を元に戻すための閾値とを異ならせることができるので、コンパレータのように電源を別に用意することなくヒステリシス回路を構成することができる。 Thus, when the total voltage applied to each of the first and second elements becomes higher than the first predetermined voltage, the potential of the output terminal is switched from the first potential to the second potential. When the voltage applied to the element that is not connected to the light receiving element of the photocoupler among the first and second elements becomes lower than a second predetermined voltage that is smaller than the first predetermined voltage, the potential of the output terminal is set to the second potential. Is switched from the first potential to the first potential, the first predetermined voltage which is a threshold for switching the potential of the output terminal from the first potential to the second potential, and the potential of the output terminal from the second potential to the first potential. The second predetermined voltage which is a threshold value for switching to the potential of 1 can be made different. As a result, the threshold for changing the output voltage without using a comparator can be made different from the threshold for returning the changed output voltage, so that a hysteresis circuit can be used without preparing a separate power supply like a comparator. Can be configured.
また、本発明のヒステリシス回路は、プラスの入力端子とマイナスの入力端子との間に互いに直列接続されて設けられる第1及び第2の素子と、前記マイナスの入力端子と出力端子との間に設けられ、前記第1及び第2の素子それぞれに印加される電圧の合計電圧が第1の所定電圧より高くなると、オンし前記出力端子の電位をある電位から前記マイナスの入力端子の電位に切り替える切替スイッチング素子と、前記第1及び第2の素子のうちの一方の素子に受光素子が並列に接続され、前記切替スイッチング素子がオンすると、発光素子が発光し前記合計電圧を前記第1及び第2の素子のうちの他方の素子に印加させるフォトカプラとを備え、前記切替スイッチング素子がオンした後、前記他方の素子に印加される電圧が前記第1の所定電圧よりも小さい第2の所定電圧より低くなると、前記切替スイッチング素子がオフし前記出力端子の電位が前記マイナスの入力端子の電位から前記ある電位に切り替わることを特徴とする。 The hysteresis circuit of the present invention includes a first element and a second element connected in series between a positive input terminal and a negative input terminal, and between the negative input terminal and the output terminal. When the total voltage applied to each of the first and second elements becomes higher than a first predetermined voltage, the output terminal is turned on and the potential of the output terminal is switched from a certain potential to the potential of the negative input terminal. When a light receiving element is connected in parallel to the switching switching element and one of the first and second elements, and the switching switching element is turned on, the light emitting element emits light, and the total voltage is set to the first and second elements. A photocoupler applied to the other of the two elements, and after the switching switching element is turned on, a voltage applied to the other element is the first predetermined voltage. Becomes lower than the smaller second predetermined voltage than the switching switching elements, characterized in that the potential of off and the output terminal switches to the certain potential from the potential of the negative input terminal.
また、本発明のヒステリシス回路は、プラスの入力端子とマイナスの入力端子との間に互いに直列接続されて設けられる第1及び第2の素子と、前記マイナスの入力端子と出力端子との間に設けられ、前記第1及び第2の素子それぞれに印加される電圧の合計電圧が第1の所定電圧より高くなると、オンし前記出力端子の電位をある電位から前記マイナスの入力端子の電位に切り替える切替スイッチング素子と、前記プラスの入力端子と前記切替スイッチング素子との間に発光素子が設けられ、前記第1及び第2の素子のうち前記プラスの入力端子側に設けられる第1の素子に受光素子が並列に接続され、前記切替スイッチング素子がオンすると、前記発光素子が発光し前記合計電圧を前記第2の素子に印加させるフォトカプラとを備え、前記切替スイッチング素子がオンした後、前記第2の素子に印加される電圧が前記第1の所定電圧よりも小さい第2の所定電圧より低くなると、前記切替スイッチング素子がオフし前記出力端子の電位が前記マイナスの入力端子の電位から前記ある電位に切り替わることを特徴とする。 The hysteresis circuit of the present invention includes a first element and a second element connected in series between a positive input terminal and a negative input terminal, and between the negative input terminal and the output terminal. When the total voltage applied to each of the first and second elements becomes higher than a first predetermined voltage, the output terminal is turned on and the potential of the output terminal is switched from a certain potential to the potential of the negative input terminal. A light emitting element is provided between the switching switching element and the positive input terminal and the switching switching element, and light is received by the first element provided on the positive input terminal side of the first and second elements. And a photocoupler that causes the light emitting element to emit light and apply the total voltage to the second element when the switching switching element is turned on. After the switching switching element is turned on, when the voltage applied to the second element becomes lower than a second predetermined voltage that is smaller than the first predetermined voltage, the switching switching element is turned off and the potential of the output terminal becomes The potential of the negative input terminal is switched to the certain potential.
なお、上記ある電位は、マイナスの入力端子の電位以外の電位とする。
また、前記第1及び第2の素子を、それぞれ、ツェナーダイオードとし、前記第1の所定電圧を、前記第1及び第2の素子のそれぞれの降伏電圧の合計電圧とし、前記第2の所定電圧を、前記第1及び第2の素子のうち前記受光素子に接続されない方の素子の降伏電圧としてもよい。
Note that the certain potential is a potential other than the potential of the negative input terminal.
Further, each of the first and second elements is a Zener diode, the first predetermined voltage is a total voltage of the breakdown voltages of the first and second elements, and the second predetermined voltage. May be the breakdown voltage of the element that is not connected to the light receiving element among the first and second elements.
また、前記第1及び第2の素子を、それぞれ、抵抗とし、前記第1及び第2の素子と直列に分圧用抵抗を接続し、前記第1の所定電圧を、前記切替スイッチング素子がオンするとき、前記第1及び第2の素子と前記分圧用抵抗とにより分圧される電圧とし、前記第2の所定電圧を、前記切替スイッチング素子がオフするとき、前記第1及び第2の素子のうち前記受光素子に接続されない方の素子と前記分圧電圧とにより分圧される電圧としてもよい。 Further, the first and second elements are resistors, respectively, a voltage dividing resistor is connected in series with the first and second elements, and the switching switching element turns on the first predetermined voltage. A voltage divided by the first and second elements and the voltage dividing resistor, and when the switching element is turned off, the second predetermined voltage is applied to the first and second elements. Of these, a voltage divided by the element not connected to the light receiving element and the divided voltage may be used.
また、本発明の電源回路は、電源とGNDとの間に互いに直列接続されて設けられる第1及び第2の素子と、前記第1及び第2の素子それぞれに印加される電圧の合計電圧が第1の所定電圧より高くなると、オンする切替スイッチング素子と、前記切替スイッチング素子がオンすると、前記電源と負荷とをつなぐ経路を遮断させる遮断スイッチング素子と、前記第1及び第2の素子のうちの一方の素子に受光素子が並列に接続され、前記切替スイッチング素子がオンすると、発光素子が発光し前記合計電圧を前記第1及び第2の素子のうちの他方の素子にも印加させるフォトカプラとを備え、前記切替スイッチング素子がオンした後、前記他方の素子に印加される電圧が前記第1の所定電圧よりも小さい第2の所定電圧より低くなると、前記切替スイッチング素子がオフすると共に前記遮断スイッチング素子がオンし前記電源と前記負荷とをつなぐ経路の遮断が復帰することを特徴とする。 In the power supply circuit of the present invention, the total voltage of the first and second elements provided in series with each other between the power supply and GND and the voltage applied to each of the first and second elements is A switching switching element that is turned on when higher than a first predetermined voltage, a cutoff switching element that shuts off a path connecting the power source and the load when the switching switching element is turned on, and the first and second elements, When a light receiving element is connected in parallel to one of the elements and the switching switching element is turned on, the light emitting element emits light, and the total voltage is applied to the other element of the first and second elements. And after the switching switching element is turned on, when the voltage applied to the other element becomes lower than a second predetermined voltage smaller than the first predetermined voltage, Blocking of the blocking switching element is turned on connecting the said power source and the load path with exchange switching element is turned off, characterized in that the return.
これにより、第1及び第2の素子それぞれに印加される電圧の合計電圧が第1の所定電圧より高くなってからその合計電圧が第2の所定電圧より低くなるまで遮断スイッチング素子をオフさせ続けることができるので、合計電圧が多少変動しても遮断スイッチング素子のオン、オフを頻繁に行わせないようにすることができる。 As a result, after the total voltage applied to each of the first and second elements becomes higher than the first predetermined voltage, the cutoff switching element is kept off until the total voltage becomes lower than the second predetermined voltage. Therefore, it is possible to prevent the cutoff switching element from being frequently turned on and off even if the total voltage varies somewhat.
また、合計電圧が第1の所定電圧よりも小さい第2の所定電圧より低くなると、電源と負荷とをつなぐ経路の遮断を復帰させているので、例えば、電源と負荷との間にコイル及びコンデンサからなるフィルタ回路が設けられている場合、経路の遮断復帰後、そのフィルタ回路のコイルに流れる電流を抑えることができる。これにより、コイルの体格を小さくすることができフィルタ回路を小型化することができる。また、経路の遮断復帰後、遮断スイッチング素子に流れる電流を抑えることもできるので、その分許容電流の小さい安価な遮断スイッチング素子を使用することができ電源回路のコストを抑えることができる。 Further, when the total voltage becomes lower than the second predetermined voltage, which is smaller than the first predetermined voltage, the interruption of the path connecting the power source and the load is restored. For example, a coil and a capacitor between the power source and the load are restored. In the case where a filter circuit comprising: is provided, the current flowing through the coil of the filter circuit can be suppressed after the path is cut off and restored. Thereby, the physique of a coil can be made small and a filter circuit can be reduced in size. In addition, since the current flowing through the cutoff switching element can be suppressed after the path is cut off, an inexpensive cutoff switching element having a small allowable current can be used, and the cost of the power supply circuit can be suppressed.
本発明によれば、コンパレータのように電源を別に用意することなくヒステリシス回路を構成することができる。 According to the present invention, it is possible to configure a hysteresis circuit without preparing a separate power source like a comparator.
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明の実施形態のヒステリシス回路を示す図である。
図1に示すヒステリシス回路1は、ツェナーダイオード2(第1の素子)と、ツェナーダイオード3(第2の素子)と、NチャネルMOSFET(以下、FETという)4(切替スイッチング素子)と、発光ダイオード5(発光素子)及び受光トランジスタ6(受光素子)からなるフォトカプラ7と、抵抗8(分圧用抵抗)と、抵抗9とを備えて構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a hysteresis circuit according to an embodiment of the present invention.
1 includes a Zener diode 2 (first element), a Zener diode 3 (second element), an N-channel MOSFET (hereinafter referred to as FET) 4 (switching switching element), and a light emitting diode. The
すなわち、ツェナーダイオード2のカソードは、プラスの入力端子10と接続され、ツェナーダイオード2のアノードは、ツェナーダイオード3のカソードと接続されている。また、ツェナーダイオード3のアノードは、抵抗8を介してマイナスの入力端子11と接続されている。また、FET4のゲートは、ツェナーダイオード3のアノードと抵抗8との間に接続され、FET4のソースは、入力端子11と接続され、FET4のドレインは、発光ダイオード5のカソードに接続されている。また、FET4のドレインと発光ダイオード5のカソードとの間には、出力端子12が接続されている。また、発光ダイオード5のアノードは、抵抗9を介して入力端子10と接続され、受光トランジスタ6のコレクタは、ツェナーダイオード2のカソードと接続され、受光トランジスタ6のエミッタは、ツェナーダイオード2のアノードと接続されている。
That is, the cathode of the Zener diode 2 is connected to the
次に、ヒステリシス回路1の動作について説明する。
まず、ツェナーダイオード2、3それぞれに印加される電圧の合計電圧(以下、入力電圧という)がツェナーダイオード2、3それぞれの降伏電圧の合計電圧(第1の所定電圧)より低い場合では、ツェナーダイオード2、3に電流が流れずFET4のゲートに電圧が印加されないため、出力端子12の電位はほぼ入力端子10の電位(第1の電位)である。
Next, the operation of the hysteresis circuit 1 will be described.
First, in the case where the total voltage (hereinafter referred to as input voltage) applied to the Zener diodes 2 and 3 is lower than the total voltage (first predetermined voltage) of the breakdown voltages of the Zener diodes 2 and 3, respectively, Since no current flows through 2 and 3 and no voltage is applied to the gate of the FET 4, the potential of the
次に、入力電圧がツェナーダイオード2、3それぞれの降伏電圧の合計電圧より高くなると、ツェナーダイオード2、3それぞれに電流が流れFET4のゲート電位がFET4のオン電圧より高くなり、FET4がオンしFET4のドレイン電位が入力端子11の電位となり、出力端子12の電位が入力端子10の電位から入力端子11の電位(第2の電位)に切り替わる。
Next, when the input voltage becomes higher than the total voltage of the breakdown voltages of the Zener diodes 2 and 3, current flows through the Zener diodes 2 and 3, the gate potential of the FET 4 becomes higher than the ON voltage of the FET 4, and the FET 4 is turned on. Becomes the potential of the input terminal 11, and the potential of the
また、FET4がオンすると、発光ダイオード5に電流が流れ発光ダイオード5が発光し、受光トランジスタ6がオンする。そして、受光トランジスタ6がオンすると、受光トランジスタ6のコレクタ電位がエミッタ電位とほぼ同電位となり、入力電圧とほぼ同じ電圧がツェナーダイオード3に印加されるようになる。
When the FET 4 is turned on, a current flows through the
次に、FET4がオンした後、ツェナーダイオード3に印加される入力電圧がツェナーダイオード3の降伏電圧(第2の所定電圧)より低くなると、ツェナーダイオード2、3に電流が流れなくなり、FET4のゲート電位が低下しFET4はオフする。そして、FET4がオフすると、発光ダイオード5にも電流が流れなくなり、受光トランジスタ6がオフし出力端子12の電位が入力端子11の電位から入力端子10の電位に切り替わる。
Next, when the input voltage applied to the Zener diode 3 becomes lower than the breakdown voltage (second predetermined voltage) of the Zener diode 3 after the FET 4 is turned on, no current flows through the Zener diodes 2 and 3, and the gate of the FET 4 The potential decreases and the FET 4 is turned off. When the FET 4 is turned off, no current flows through the
このように、入力電圧がツェナーダイオード2、3それぞれの降伏電圧の合計電圧より高くなると、出力端子12の電位を入力端子10の電位から入力端子11の電位に切り替え、入力電圧がツェナーダイオード3の降伏電圧より低くなると、出力端子12の電位を入力端子11の電位から入力端子10の電位に切り替えているので、出力端子12の電位を入力端子10の電位から入力端子11の電位に切り替えるための閾値と、出力端子12の電位を入力端子11の電位から入力端子10の電位に切り替えるための閾値とを異ならせることができる。これにより、コンパレータを用いることなく出力電圧を変化させるための閾値と変化した出力電圧を元に戻すための閾値とを異ならせることができるので、コンパレータのように電源を別に用意することなくヒステリシス回路を構成することができる。
Thus, when the input voltage becomes higher than the total voltage of the breakdown voltages of the Zener diodes 2 and 3, the potential of the
次に、このヒステリシス回路1を用いて電源回路を構成する場合を考える。
図2は、ヒステリシス回路1を用いて構成された電源回路の一例を示す図である。なお、図1に示す構成と同じ構成には同じ符号を付している。
Next, a case where a power supply circuit is configured using the hysteresis circuit 1 will be considered.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a power supply circuit configured using the hysteresis circuit 1. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the structure shown in FIG.
図2に示す電源回路20は、ヒステリシス回路1と、FET21(遮断スイッチング素子)と、コイル22及びコンデンサ23からなるフィルタ回路24と、抵抗26と、ツェナーダイオード25を備えて構成されている。
A power supply circuit 20 shown in FIG. 2 includes a hysteresis circuit 1, an FET 21 (cut-off switching element), a
すなわち、FET21のソースは、GNDと接続され、FET21のゲートは、抵抗9、26とダイオード5を介してコイル22の一方端と接続されていると共にコンデンサ23の一方端と接続され、FET21のドレインは、コンデンサ23の他方端と接続されている。また、コイル22の他方端は、電源29と接続されている。また、ツェナーダイオード25はFET21のゲートの保護用である。また、負荷30は、コンデンサ23に並列に接続されている。
That is, the source of the
次に、電源回路20の動作について説明する。
図3は、ツェナーダイオード2のカソードとツェナーダイオード3のアノードとの間に印加される電圧(以下、ツェナーダイオード間電圧という)の一例を示す図である。なお、図3に示すグラフの縦軸は、ツェナーダイオード間電圧を示し、横軸は、時間を示している。また、図3のグラフ内に示す実線は、正常のとき(例えば、負荷30以外にモータなど他の負荷に電源29の電力が供給されている場合であって、ツェナーダイオード間電圧のピークがツェナーダイオード2、3それぞれの降伏電圧の合計電圧より低いとき)のツェナーダイオード間電圧の一例を示している。また、図3のグラフ内に示す破線は、異常のとき(例えば、負荷30以外にモータなど他の負荷に電源29の電力が供給されている場合であって、他の負荷により生じた電力が電源回路20に回生しているときに電源29が断線し、ツェナーダイオード間電圧のピークがツェナーダイオード2、3それぞれの降伏電圧の合計電圧より高くなるとき)のツェナーダイオード間電圧の一例を示している。また、図3に示す閾値1は、ツェナーダイオード2、3それぞれの降伏電圧の合計電圧を示し、この閾値1を超える電圧は、負荷30にとって過電圧になるものとする。また、閾値2は、ツェナーダイオード3の降伏電圧を示している。
Next, the operation of the power supply circuit 20 will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a voltage applied between the cathode of the Zener diode 2 and the anode of the Zener diode 3 (hereinafter referred to as an Zener diode voltage). In addition, the vertical axis | shaft of the graph shown in FIG. 3 shows the voltage between Zener diodes, and the horizontal axis has shown time. Also, the solid line shown in the graph of FIG. 3 indicates a normal state (for example, when the power of the
まず、図3の実線が示すように、ツェナーダイオード間電圧が正常のとき、ツェナーダイオード間電圧は、閾値1を超えないため、FET4はオフしたままである。そのため、FET21のゲートには、FET21のオン電圧よりも高い電圧が印加され、FET21はオンしている。FET21がオンしている間は、電源29の電力がフィルタ回路24を介して負荷30に供給される。
First, as shown by the solid line in FIG. 3, when the voltage between the Zener diodes is normal, the voltage between the Zener diodes does not exceed the threshold value 1, so that the FET 4 remains off. Therefore, a voltage higher than the ON voltage of the
次に、図3の破線が示すように、ツェナーダイオード間電圧が異常となり、ツェナーダイオード間電圧が閾値1より高くなると、FET4のゲート電位が上昇しFET4はオンする。そのため、ダイオード5と抵抗26との間の電位が入力端子11の電位となり、ダイオード5と抵抗26との間の電位が低下しFET21がオフする。FET21がオフすると、電源29と負荷30とをつなぐ経路が遮断され電源29の電力が負荷30に供給されなくなる。これにより、過電圧が負荷30に印加されることを防止することができる。
Next, as indicated by the broken line in FIG. 3, when the voltage between the Zener diodes becomes abnormal and the voltage between the Zener diodes becomes higher than the threshold value 1, the gate potential of the FET 4 rises and the FET 4 is turned on. Therefore, the potential between the
また、例えば、回生が終了し、ツェナーダイオード間電圧が異常から正常に戻り、ツェナーダイオード間電圧が閾値2より低くなると、FET4のゲート電位が低下しFET4がオフする。そのため、FET21のゲート電位が上昇し、FET21がオンし電源の断線が復帰すれば電源29と負荷30とをつなぐ経路の遮断が復帰し再び電源29の電力が負荷30に供給される。
Further, for example, when regeneration is completed, the voltage between the Zener diodes returns from normal to normal, and the voltage between the Zener diodes becomes lower than the threshold value 2, the gate potential of the FET 4 decreases and the FET 4 is turned off. Therefore, when the gate potential of the
このように、電源回路20では、ヒステリシス回路1を用いて電源29と負荷30とをつなぐ経路の遮断を復帰させるための閾値を、経路を遮断させるための閾値より低く設定しているため、ツェナーダイオード間電圧が閾値1より高くなってから閾値2より低くなるまでFET21をオフさせ続けておくことができる。これにより、図3に示すように、ツェナーダイオード間電圧が閾値1より高くなった後すぐに閾値1より低くなる場合が生じてもFET21のオン、オフを頻繁に行わせないようにすることができる。
Thus, in the power supply circuit 20, the threshold value for restoring the interruption of the path connecting the
また、ツェナーダイオード間電圧が閾値1より高くなり電源29と負荷30とをつなぐ経路が一旦遮断されると、コンデンサ23にたまった電荷が消費され、コンデンサ23の両端電圧が0Vに近づいていく。そして、コンデンサ23の両端電圧が0Vに近くなったときに、経路の遮断を復帰させてしまうと、コンデンサ23の電圧が再び閾値1に近づき多くの電流が電源回路20に流れる。この問題を解決するために、コイル22の飽和電流を大きくしてインダクタンスを上げることにより経路の遮断が復帰したときの電流のピークを抑えることが考えられるが、この場合、コイル22の飽和電流を高くするためにコイル22を大きくする必要があり電源回路20が大型化してしまうという問題がある。また、コンデンサ23の両端電圧が0Vに近くなったときに、経路の遮断を復帰させてしまうと、電源回路20に流れる電流のピークがFET21の許容電流を超え、FET21が破壊されてしまうおそれがあるという問題もある。しかしながら、本実施形態の電源回路20では、ヒステリシス回路1を用いているため、ツェナーダイオード間電圧が閾値1より高くなった後、すぐにツェナーダイオード間電圧が低くなっても経路の遮断をすぐに復帰させないので、経路の遮断が復帰するときに電源回路20に流れる電流のピークが高くならない。これにより、体格が小さいコイル22を使用することができフィルタ回路24全体を小型化することができる。また、許容電流が小さいFET21を使用することができるので、その分安価なFET21を使用することができ電源回路20のコストを抑えることができる。
Further, once the voltage between the Zener diodes becomes higher than the threshold value 1 and the path connecting the
なお、上記実施形態のヒステリシス回路1では、入力端子10と入力端子11との間にツェナーダイオード2、3を設ける構成であるが、ツェナーダイオード2、3の代わりに2つの抵抗(第1及び第2の素子)を互いに直列接続して入力端子10と入力端子11との間に設けてヒステリシス回路1を構成してもよい。このように構成したヒステリシス回路1では、FET4がオンするとき、上記2つの抵抗と抵抗8とにより分圧される電圧が上記閾値1に対応し、FET4がオフするとき、上記2つの抵抗のうち受光トランジスタ6に並列に接続されない抵抗と抵抗8とにより分圧される電圧が上記閾値2に対応する。
In the hysteresis circuit 1 of the above embodiment, the Zener diodes 2 and 3 are provided between the
このようにヒステリシス回路1を構成しても、コンパレータを用いることなく出力電圧を変化させるための閾値に幅をもたせることができるので、コンパレータのように電源を別に用意することなくヒステリシス回路を構成することができる。
また、FET4やFET21は、IGBTなどその他のスイッチング素子で構成されてもよい。
Even if the hysteresis circuit 1 is configured in this way, the threshold value for changing the output voltage can be widened without using a comparator, so that the hysteresis circuit can be configured without preparing a power source like a comparator. be able to.
Moreover, FET4 and FET21 may be comprised by other switching elements, such as IGBT.
また、上記実施形態では、受光トランジスタ6のコレクタ、エミッタがツェナーダオード2のカソード、アノードに接続される構成であるが、受光トランジスタ6のコレクタ、エミッタがツェナーダイオード3のカソード、アノードに接続されてもよい。
In the above embodiment, the collector and emitter of the
また、フォトカプラ7の受光素子は、受光ダイオードなど受光トランジスタ6以外の素子で構成されてもよい。
Further, the light receiving element of the
1 ヒステリシス回路
2、3 ツェナーダイオード
4 FET
5 発光ダイオード
6 受光トランジスタ
7 フォトカプラ
8、9 抵抗
10 プラスの入力端子
11 マイナスの入力端子
12 出力端子
20 電源回路
21 FET
22 コイル
23 コンデンサ
24 フィルタ回路
25 ツェナーダイオード
26 抵抗
29 電源
30 負荷
1 Hysteresis circuit 2, 3 Zener diode 4 FET
5 Light-emitting
22
Claims (6)
前記第1及び第2の素子それぞれに印加される電圧の合計電圧が第1の所定電圧より高くなると、オンし出力端子の電位を第1の電位から第2の電位に切り替える切替スイッチング素子と、
前記第1及び第2の素子のうちの一方の素子に受光素子が並列に接続され、前記切替スイッチング素子がオンすると、発光素子が発光し前記合計電圧を前記第1及び第2の素子のうちの他方の素子に印加させるフォトカプラと、
を備え、
前記切替スイッチング素子がオンした後、前記他方の素子に印加される電圧が前記第1の所定電圧よりも小さい第2の所定電圧より低くなると、前記切替スイッチング素子がオフし前記出力端子の電位が前記第2の電位から前記第1の電位に切り替わる、
ことを特徴とするヒステリシス回路。 First and second elements connected in series with each other;
A switching element that turns on and switches the potential of the output terminal from the first potential to the second potential when a total voltage applied to each of the first and second elements becomes higher than a first predetermined voltage;
When a light receiving element is connected in parallel to one of the first and second elements, and the switching switching element is turned on, the light emitting element emits light and the total voltage is calculated from the first and second elements. A photocoupler applied to the other element of
With
After the switching switching element is turned on, when the voltage applied to the other element becomes lower than a second predetermined voltage that is smaller than the first predetermined voltage, the switching switching element is turned off and the potential of the output terminal becomes Switching from the second potential to the first potential;
A hysteresis circuit characterized by that.
前記マイナスの入力端子と出力端子との間に設けられ、前記第1及び第2の素子それぞれに印加される電圧の合計電圧が第1の所定電圧より高くなると、オンし前記出力端子の電位をある電位から前記マイナスの入力端子の電位に切り替える切替スイッチング素子と、
前記第1及び第2の素子のうちの一方の素子に受光素子が並列に接続され、前記切替スイッチング素子がオンすると、発光素子が発光し前記合計電圧を前記第1及び第2の素子のうちの他方の素子に印加させるフォトカプラと、
を備え、
前記切替スイッチング素子がオンした後、前記他方の素子に印加される電圧が前記第1の所定電圧よりも小さい第2の所定電圧より低くなると、前記切替スイッチング素子がオフし前記出力端子の電位が前記マイナスの入力端子の電位から前記ある電位に切り替わる、
ことを特徴とするヒステリシス回路。 A first element and a second element provided in series with each other between a positive input terminal and a negative input terminal;
Provided between the negative input terminal and the output terminal, and when the total voltage applied to each of the first and second elements becomes higher than a first predetermined voltage, it is turned on and the potential of the output terminal is A switching element that switches from a certain potential to the potential of the negative input terminal;
When a light receiving element is connected in parallel to one of the first and second elements, and the switching switching element is turned on, the light emitting element emits light and the total voltage is calculated from the first and second elements. A photocoupler applied to the other element of
With
After the switching switching element is turned on, when the voltage applied to the other element becomes lower than a second predetermined voltage that is smaller than the first predetermined voltage, the switching switching element is turned off and the potential of the output terminal becomes The potential of the negative input terminal is switched to the certain potential;
A hysteresis circuit characterized by that.
前記マイナスの入力端子と出力端子との間に設けられ、前記第1及び第2の素子それぞれに印加される電圧の合計電圧が第1の所定電圧より高くなると、オンし前記出力端子の電位をある電位から前記マイナスの入力端子の電位に切り替える切替スイッチング素子と、
前記プラスの入力端子と前記切替スイッチング素子との間に発光素子が設けられ、前記第1及び第2の素子のうち前記プラスの入力端子側に設けられる第1の素子に受光素子が並列に接続され、前記切替スイッチング素子がオンすると、前記発光素子が発光し前記合計電圧を前記第2の素子に印加させるフォトカプラと、
を備え、
前記切替スイッチング素子がオンした後、前記第2の素子に印加される電圧が前記第1の所定電圧よりも小さい第2の所定電圧より低くなると、前記切替スイッチング素子がオフし前記出力端子の電位が前記マイナスの入力端子の電位から前記ある電位に切り替わる、
ことを特徴とするヒステリシス回路。 A first element and a second element provided in series with each other between a positive input terminal and a negative input terminal;
Provided between the negative input terminal and the output terminal, and when the total voltage applied to each of the first and second elements becomes higher than a first predetermined voltage, it is turned on and the potential of the output terminal is A switching element that switches from a certain potential to the potential of the negative input terminal;
A light emitting element is provided between the positive input terminal and the switching switching element, and a light receiving element is connected in parallel to the first element provided on the positive input terminal side of the first and second elements. A photocoupler that emits light when the switching switching element is turned on, and applies the total voltage to the second element;
With
After the switching switching element is turned on, when the voltage applied to the second element becomes lower than a second predetermined voltage smaller than the first predetermined voltage, the switching switching element is turned off and the potential of the output terminal Switches from the negative input terminal potential to the certain potential,
A hysteresis circuit characterized by that.
前記第1及び第2の素子は、それぞれ、ツェナーダイオードであり、前記第1の所定電圧は、前記第1及び第2の素子のそれぞれの降伏電圧の合計電圧であり、前記第2の所定電圧は、前記第1及び第2の素子のうち前記受光素子に接続されない方の素子の降伏電圧である、
ことを特徴とするヒステリシス回路。 The hysteresis circuit according to any one of claims 1 to 3,
Each of the first and second elements is a Zener diode, and the first predetermined voltage is a total voltage of breakdown voltages of the first and second elements, and the second predetermined voltage. Is the breakdown voltage of the element that is not connected to the light receiving element among the first and second elements.
A hysteresis circuit characterized by that.
前記第1及び第2の素子は、それぞれ、抵抗であり、
前記第1及び第2の素子と直列に分圧用抵抗が接続され、
前記第1の所定電圧は、前記切替スイッチング素子がオンするとき、前記第1及び第2の素子と前記分圧用抵抗とにより分圧される電圧であり、前記第2の所定電圧は、前記切替スイッチング素子がオフするとき、前記第1及び第2の素子のうち前記受光素子に接続されない方の素子と前記分圧電圧とにより分圧される電圧である、
ことを特徴とするヒステリシス回路。 The hysteresis circuit according to any one of claims 1 to 3,
Each of the first and second elements is a resistor,
A voltage dividing resistor is connected in series with the first and second elements,
The first predetermined voltage is a voltage divided by the first and second elements and the voltage dividing resistor when the switching switching element is turned on, and the second predetermined voltage is the switching voltage. When the switching element is turned off, the voltage divided by the divided voltage and the element that is not connected to the light receiving element among the first and second elements,
A hysteresis circuit characterized by that.
前記第1及び第2の素子それぞれに印加される電圧の合計電圧が第1の所定電圧より高くなると、オンする切替スイッチング素子と、
前記切替スイッチング素子がオンすると、前記電源と負荷とをつなぐ経路を遮断させる遮断スイッチング素子と、
前記第1及び第2の素子のうちの一方の素子に受光素子が並列に接続され、前記切替スイッチング素子がオンすると、発光素子が発光し前記合計電圧を前記第1及び第2の素子のうちの他方の素子にも印加させるフォトカプラと、
を備え、
前記切替スイッチング素子がオンした後、前記他方の素子に印加される電圧が前記第1の所定電圧よりも小さい第2の所定電圧より低くなると、前記切替スイッチング素子がオフすると共に前記遮断スイッチング素子がオンし前記電源と前記負荷とをつなぐ経路の遮断が復帰する、
ことを特徴とする電源回路。
A first element and a second element provided in series with each other between a power source and GND;
A switching element that turns on when a total voltage applied to each of the first and second elements becomes higher than a first predetermined voltage;
When the switching switching element is turned on, an interruption switching element that interrupts a path connecting the power source and the load;
When a light receiving element is connected in parallel to one of the first and second elements, and the switching switching element is turned on, the light emitting element emits light and the total voltage is calculated from the first and second elements. A photocoupler to be applied to the other element of
With
After the switching switching element is turned on, when the voltage applied to the other element becomes lower than a second predetermined voltage that is smaller than the first predetermined voltage, the switching switching element is turned off and the cutoff switching element is The interruption of the path connecting the power source and the load is restored.
A power supply circuit characterized by that.
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