JP2008054042A - Insulated contact output circuit - Google Patents
Insulated contact output circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008054042A JP2008054042A JP2006228067A JP2006228067A JP2008054042A JP 2008054042 A JP2008054042 A JP 2008054042A JP 2006228067 A JP2006228067 A JP 2006228067A JP 2006228067 A JP2006228067 A JP 2006228067A JP 2008054042 A JP2008054042 A JP 2008054042A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- turning
- output
- photocoupler
- photo coupler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明はフォトカプラで絶縁された接点出力回路の高速化に関するものである。 The present invention relates to a high-speed contact output circuit insulated by a photocoupler.
PLC(programmable logic controller)では、接点出力としてフォトカプラで絶縁されたオープンコレクタ接点出力回路が用いられている。図2にこのような絶縁型オープンコレクタ接点出力回路の構成を示す。 In a PLC (programmable logic controller), an open collector contact output circuit insulated by a photocoupler is used as a contact output. FIG. 2 shows the configuration of such an insulated open collector contact output circuit.
図2において、フォトカプラ20は発光ダイオード21と、この発光ダイオード21の出力光によって駆動されるフォトトランジスタ22で構成される。信号源10は高レベルがVcc、低レベルが0Vのパルス信号を出力するものであり、その出力は抵抗61を介して発光ダイオード21のカソードに接続されている。この発光ダイオード21のアノードは、電源Vccに接続されている。
In FIG. 2, the
フォトトランジスタ22のエミッタは抵抗62を介してトランジスタ30のベースに、コレクタは電源50のプラス側に接続されている。トランジスタ30のコレクタは負荷40の一端に接続され、エミッタは電源50のマイナス側に接続されている。負荷40の他端は電源50のプラス側に接続され、トランジスタ30のベースは抵抗63を介して電源50のマイナス側に接続されている。
The emitter of the
このような構成において、信号源10の出力が低レベルになると発光ダイオード21が点灯し、フォトトランジスタ22がオンになる。そのため、トランジスタ30にはベース電流が流れてオンになり、負荷40に電流が流れる。信号源10の出力が高レベルになると発光ダイオード21は消灯し、フォトトランジスタ22はオフになる。トランジスタ30にはベース電流が供給されないのでオフになり、負荷40には電流が流れない。
In such a configuration, when the output of the
このように、信号源10の出力によって負荷40に流れる電流を制御することができる。信号源10と出力接点であるトランジスタ30の間にはフォトカプラ20が挿入されているので、このオープンコレクタ接点出力回路の入力と出力は電気的に絶縁される。
Thus, the current flowing through the
なお、フォトカプラ20の電流伝達率やトランジスタ30の増幅率のばらつきが大きいので、出力を確実にオンさせるために、フォトカプラ20およびトランジスタ30は通常飽和領域で使用される。
Since the current transfer rate of the
単純な回路で構成されると共に高速応答が可能な半導体接点出力回路を示したものとして、例えば特許文献1に記載されたものがあった。 As a semiconductor contact output circuit configured with a simple circuit and capable of high-speed response, for example, there is one described in Patent Document 1.
しかしながら、このような絶縁型オープンコレクタ接点出力回路は、トランジスタ30がオフからオンに遷移する時間は数μ秒程度と比較的高速であるが、オンからオフに遷移する時間は、フォトカプラ20およびトランジスタ30の回復時間が長いために、100〜200μ秒程度になってしまうという課題があった。 However, such an insulating open collector contact output circuit has a relatively high time of about several microseconds for the transistor 30 to transition from off to on. Since the recovery time of the transistor 30 is long, there is a problem that it is about 100 to 200 μsec.
PLCの制御周期が数m秒程度であると、オンからオフに遷移する時間が100μ秒程度でも使用可能である。しかし、最近はPLCの制御周期が100μ秒程度と高速化しているので、このような遷移時間の長い出力回路は使用することが困難であった。 If the control period of the PLC is about several milliseconds, it can be used even when the transition time from on to off is about 100 μs. However, since the PLC control cycle has recently been increased to about 100 μsec, it has been difficult to use such an output circuit having a long transition time.
従って本発明の目的は、簡単な構成で高速化を図ることができる絶縁型接点出力回路を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an insulated contact output circuit capable of increasing the speed with a simple configuration.
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
デジタル信号が入力され、このデジタル信号によってオンオフが制御される第1のフォトカプラと、
前記第1のフォトカプラによってオンオフが制御されるトランジスタと、
前記デジタル信号が入力され、このデジタル信号を反転した信号を出力するインバータと、
前記インバータの出力によってオンオフが制御され、その出力が前記トランジスタのベースとエミッタに接続される第2のフォトカプラと、
を具備したものである。オンからオフへの応答時間を短くすることができる。
In order to achieve such a problem, the invention according to claim 1 of the present invention is:
A first photocoupler that receives a digital signal and is controlled to be turned on and off by the digital signal;
A transistor whose on / off is controlled by the first photocoupler;
An inverter that receives the digital signal and outputs a signal obtained by inverting the digital signal;
A second photocoupler whose on / off is controlled by the output of the inverter, the output of which is connected to the base and emitter of the transistor;
Is provided. The response time from on to off can be shortened.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、
前記トランジスタとしてNPN型のトランジスタを用いるようにしたものである。電流吸い込み型の接点を構成できる。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
An NPN transistor is used as the transistor. A current sink type contact can be configured.
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、
前記トランジスタとしてPNP型のトランジスタを用いるようにしたものである。電流吐き出し型の接点を構成できる。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1,
A PNP transistor is used as the transistor. A current discharge type contact can be configured.
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項1,2および3の発明によれば、入力デジタル信号を第1のフォトカプラに入力し、この第1のフォトカプラの出力でトランジスタのベース電流を制御して当該トランジスタのオンオフを制御する絶縁型接点出力回路であって、前記第1のフォトカプラとは逆に動作する第2のフォトカプラの出力を前記トランジスタのベースとエミッタに接続して、前記トランジスタがオフのときにそのベースとエミッタを短絡するようにした。
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
According to the first, second, and third aspects of the present invention, an input digital signal is input to the first photocoupler, and the base current of the transistor is controlled by the output of the first photocoupler to control on / off of the transistor. An isolated contact output circuit, wherein an output of a second photocoupler operating in the opposite direction to the first photocoupler is connected to a base and an emitter of the transistor, and when the transistor is off, The emitter was short-circuited.
第1のフォトカプラのオンからオフへの遷移時間が長くなっても、この第1のフォトカプラから供給される電流は第2のフォトカプラによってエミッタに流れ、ベースには供給されない。また、ベース・エミッタ間の寄生容量に蓄積された電荷は急速に放電される。そのため、汎用のフォトカプラおよびトランジスタを用いて、接点のオンからオフへの応答時間を短くすることができるという効果がある。 Even if the transition time from on to off of the first photocoupler becomes long, the current supplied from the first photocoupler flows to the emitter by the second photocoupler and is not supplied to the base. Further, the electric charge accumulated in the parasitic capacitance between the base and the emitter is rapidly discharged. Therefore, there is an effect that the response time from contact ON to OFF can be shortened using a general-purpose photocoupler and transistor.
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明に係る絶縁型接点出力回路の一実施例を示す構成図である。なお、図2と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an insulated contact output circuit according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 2, and description is abbreviate | omitted.
図1において、71はインバータであり、信号源10の出力が入力され、この信号を反転して出力する。73はフォトカプラであり、図2のフォトカプラ20と同じように、発光ダイオードとフォトトランジスタを内蔵している。72は抵抗であり、インバータ71の出力端子とフォトカプラ73内の発光ダイオードのカソード間に配置されている。フォトカプラ73内の発光ダイオードのアノードは、電源Vccに接続されている。また、フォトカプラ73の出力であるフォトトランジスタのコレクタはトランジスタ30のベースに、エミッタはトランジスタ30のエミッタに接続されている。
In FIG. 1, 71 is an inverter, which receives the output of the
次に、この実施例の動作を説明する。信号源10の出力が低レベルであると、フォトカプラ20内の発光ダイオードに電流が流れてこの発光ダイオードは発光し、フォトカプラ20内のフォトトランジスタは導通する。そのため、トランジスタ30のベースにはベース電流が供給され、トランジスタ30はオンになる。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the output of the
信号源10の出力はインバータ71で反転されてフォトカプラ73内の発光ダイオードに供給される。信号源10の出力が低レベルであると、インバータ71の出力は高レベルになるので、フォトカプラ73内の発光ダイオードには電流が流れず、同じフォトカプラ内のフォトダイオードはオフになる。従って、フォトカプラ73はトランジスタ30の動作には影響を与えない。
The output of the
信号源10の出力が低レベルから高レベルに遷移するとインバータ71の出力は低レベルに遷移し、フォトカプラ73内のフォトトランジスタを導通させる。そのため、トランジスタ30のベースとエミッタは短絡され、トランジスタ30はオフになる。通常フォトカプラがオフからオンになる応答時間は数μ秒なので、信号源10の出力が低レベルから高レベルに遷移してから数μ秒の遅れでトランジスタ30はオフになる。
When the output of the
通常、フォトカプラは、オン状態から完全にオフになるまでに数十μ秒程度の時間が必要である。従って、信号源10の出力が低レベルから高レベルに遷移しても、フォトカプラ20内のフォトトランジスタは数十μ秒間オン状態を維持し、この間トランジスタ30にベース電流を供給し続ける。
Usually, the photocoupler requires a time of about several tens of microseconds from the on state to completely turning off. Therefore, even if the output of the
また、トランジスタ30がオン状態のときはその動作領域は飽和領域にあるので、ベース電流の供給がなくなっても、ベース・エミッタ間の寄生容量の影響で完全にオフになるには100μ秒以上の時間を要する。 When the transistor 30 is on, the operating region is in the saturation region. Therefore, even if the base current is not supplied, it takes 100 μs or more to completely turn off due to the parasitic capacitance between the base and the emitter. Cost.
しかし、フォトカプラ73の出力が数μ秒の遅れでオンになるので、フォトカプラ20を流れる電流はバイパスされ、またトランジスタ30のベース・エミッタ間の寄生容量に充電された電荷は急速に放電される。従って、信号源10の出力が低レベルから高レベルに遷移してから数μ秒の遅れでトランジスタ30はオフになる。
However, since the output of the
図1実施例の効果を確認するために、電源50の出力電圧を24Vとし、負荷40に10mAの電流を流して測定を行った。トランジスタ30がオンからオフに遷移する時間は図2従来例では約150μ秒であったが、図1実施例では20μ秒以下となり、遷移時間は13%以下に短縮された。
In order to confirm the effect of the embodiment in FIG. 1, the measurement was performed by setting the output voltage of the
なお、この実施例はトランジスタ30としてNPNトランジスタを用い、電流吸い込み型の接点出力としたが、PNPトランジスタを用いて電流吐き出し型の接点出力を構成することもできる。この場合、PNPトランジスタのエミッタを電源50のプラス側に接続し、コレクタと電源50のマイナス側に負荷30を接続して、ベースからベース電流を引き出すようにすればよい。
In this embodiment, an NPN transistor is used as the transistor 30 and a current sink type contact output is used. However, a current discharge type contact output can be configured using a PNP transistor. In this case, the emitter of the PNP transistor may be connected to the positive side of the
なお、この発明では、従来の接点出力回路に比べて、外部に接続される負荷である負荷40に接続される部分に付加されたものはない。そのため、従来の接点出力との互換性を気にする必要がなく、応答時間のみ高速化を図ることができる。
In the present invention, nothing is added to the portion connected to the
また、フォトカプラ20、73の駆動回路、トランジスタ30の駆動回路は本実施例に限られることはなく、種々のものを使用することができる。
Further, the drive circuit for the
10 信号源
20、73 フォトカプラ
30 トランジスタ
40 負荷
50 電源
61、62、63、72 抵抗
10
Claims (3)
前記第1のフォトカプラによってオンオフが制御されるトランジスタと、
前記デジタル信号が入力され、このデジタル信号を反転した信号を出力するインバータと、
前記インバータの出力によってオンオフが制御され、その出力が前記トランジスタのベースとエミッタに接続される第2のフォトカプラと、
を具備したことを特徴とする絶縁型接点出力回路。 A first photocoupler that receives a digital signal and is controlled to be turned on and off by the digital signal;
A transistor whose on / off is controlled by the first photocoupler;
An inverter that receives the digital signal and outputs a signal obtained by inverting the digital signal;
A second photocoupler whose on / off is controlled by the output of the inverter, the output of which is connected to the base and emitter of the transistor;
An insulated contact output circuit comprising:
2. The isolated contact output circuit according to claim 1, wherein the transistor is a PNP transistor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006228067A JP2008054042A (en) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | Insulated contact output circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006228067A JP2008054042A (en) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | Insulated contact output circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008054042A true JP2008054042A (en) | 2008-03-06 |
Family
ID=39237644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006228067A Pending JP2008054042A (en) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | Insulated contact output circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008054042A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105634467A (en) * | 2015-12-29 | 2016-06-01 | 济宁科力光电产业有限责任公司 | Transistor safety output circuit capable of transforming output form |
JPWO2017208512A1 (en) * | 2016-05-31 | 2018-11-08 | 株式会社村田製作所 | Power storage device |
CN109905121A (en) * | 2019-03-27 | 2019-06-18 | 惠州市飞翔数控科技有限公司 | A kind of logic control circuit |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5248957A (en) * | 1975-10-17 | 1977-04-19 | Nippon Intaanashiyonaru Seiriy | Led coupled switching circuit |
JPS5665542A (en) * | 1979-11-01 | 1981-06-03 | Fuji Electric Co Ltd | Transmission circuit of square wave signal with isolation |
JPS5741326U (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-05 | ||
JPS5877930U (en) * | 1981-11-20 | 1983-05-26 | 日本電気株式会社 | analog switch |
JPS61152459A (en) * | 1984-12-26 | 1986-07-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Printing head driving circuit |
JPS62105634U (en) * | 1985-12-24 | 1987-07-06 | ||
JPS62289013A (en) * | 1986-06-06 | 1987-12-15 | Agency Of Ind Science & Technol | Switching device |
JPS6449418A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-23 | Nec Corp | Switching transistor driving circuit |
JPH01126017A (en) * | 1987-11-11 | 1989-05-18 | Shimadzu Corp | Driving circuit for base of power transistor |
US5170059A (en) * | 1990-10-31 | 1992-12-08 | Sullair Corporation | Optically coupled fast turn off load switch drive |
JPH06283991A (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-07 | Sony Corp | Isolation circuit |
JP2000059197A (en) * | 1998-08-10 | 2000-02-25 | Yokogawa Electric Corp | Semiconductor contact output circuit |
JP2000186688A (en) * | 1998-12-24 | 2000-07-04 | Kobe Steel Ltd | Oil cooled screw compressor |
JP2002124862A (en) * | 2000-10-13 | 2002-04-26 | Nikon Corp | Semiconductor relay circuit, linear motor, stage and aligner |
JP2006165283A (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Yokogawa Electric Corp | Semiconductor relay |
-
2006
- 2006-08-24 JP JP2006228067A patent/JP2008054042A/en active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5248957A (en) * | 1975-10-17 | 1977-04-19 | Nippon Intaanashiyonaru Seiriy | Led coupled switching circuit |
JPS5665542A (en) * | 1979-11-01 | 1981-06-03 | Fuji Electric Co Ltd | Transmission circuit of square wave signal with isolation |
JPS5741326U (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-05 | ||
JPS5877930U (en) * | 1981-11-20 | 1983-05-26 | 日本電気株式会社 | analog switch |
JPS61152459A (en) * | 1984-12-26 | 1986-07-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Printing head driving circuit |
JPS62105634U (en) * | 1985-12-24 | 1987-07-06 | ||
JPS62289013A (en) * | 1986-06-06 | 1987-12-15 | Agency Of Ind Science & Technol | Switching device |
JPS6449418A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-23 | Nec Corp | Switching transistor driving circuit |
JPH01126017A (en) * | 1987-11-11 | 1989-05-18 | Shimadzu Corp | Driving circuit for base of power transistor |
US5170059A (en) * | 1990-10-31 | 1992-12-08 | Sullair Corporation | Optically coupled fast turn off load switch drive |
JPH06283991A (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-07 | Sony Corp | Isolation circuit |
JP2000059197A (en) * | 1998-08-10 | 2000-02-25 | Yokogawa Electric Corp | Semiconductor contact output circuit |
JP2000186688A (en) * | 1998-12-24 | 2000-07-04 | Kobe Steel Ltd | Oil cooled screw compressor |
JP2002124862A (en) * | 2000-10-13 | 2002-04-26 | Nikon Corp | Semiconductor relay circuit, linear motor, stage and aligner |
JP2006165283A (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Yokogawa Electric Corp | Semiconductor relay |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105634467A (en) * | 2015-12-29 | 2016-06-01 | 济宁科力光电产业有限责任公司 | Transistor safety output circuit capable of transforming output form |
JPWO2017208512A1 (en) * | 2016-05-31 | 2018-11-08 | 株式会社村田製作所 | Power storage device |
CN109905121A (en) * | 2019-03-27 | 2019-06-18 | 惠州市飞翔数控科技有限公司 | A kind of logic control circuit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101311690B1 (en) | Short-circuit detection circuit and short-circuit detection method | |
JP5148537B2 (en) | Power supply voltage detection circuit | |
JP2011077629A (en) | Semiconductor circuit | |
JP2005287225A (en) | Drive circuit of voltage driven switch element and power supply device | |
JP2007208831A (en) | Driving circuit device for insulated gate transistor | |
JP4686589B2 (en) | Level shift circuit | |
JP2009094576A (en) | Signal transfer circuit | |
JP5107790B2 (en) | regulator | |
JP2008054042A (en) | Insulated contact output circuit | |
JP5710175B2 (en) | Power switching circuit | |
JP6295268B2 (en) | Semiconductor drive device | |
JP6476049B2 (en) | Temperature sensor circuit | |
JP2009145170A (en) | Temperature sensor circuit | |
JP2010028775A (en) | Light receiving amplifier circuit | |
JP2006066654A (en) | Laser diode driving circuit | |
EP2161761A2 (en) | Relay circuit | |
JP2017168986A (en) | Semiconductor device | |
JP3806108B2 (en) | Semiconductor relay device | |
JP4572677B2 (en) | Relay drive circuit | |
JP2006129643A (en) | Switching control unit and semiconductor integrated circuit device | |
JP2016063648A (en) | Drive device | |
JP6619312B2 (en) | Power converter | |
JP5649035B2 (en) | Strobe device | |
JP5634233B2 (en) | Isolated switching power supply | |
JP2017175178A (en) | Gate drive circuit and semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20090213 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20111013 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20111018 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20120529 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20121101 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |