JP2502359B2 - 溶接機の信号伝送回路 - Google Patents
溶接機の信号伝送回路Info
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- JP2502359B2 JP2502359B2 JP3324489A JP3324489A JP2502359B2 JP 2502359 B2 JP2502359 B2 JP 2502359B2 JP 3324489 A JP3324489 A JP 3324489A JP 3324489 A JP3324489 A JP 3324489A JP 2502359 B2 JP2502359 B2 JP 2502359B2
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- photocoupler
- diode
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、溶接機出力回路と溶接機制御回路を電気的
に絶縁することを目的とする溶接機の信号伝送回路に関
する。
に絶縁することを目的とする溶接機の信号伝送回路に関
する。
従来の技術 一般に溶接機出力回路と溶接機制御回路を電気的に絶
縁する信号伝送回路としては、パルストランスや光結合
素子（以下フォトカプラーという）を使用したものがあ
る。
縁する信号伝送回路としては、パルストランスや光結合
素子（以下フォトカプラーという）を使用したものがあ
る。
第２図にパルストランスを用いた信号伝送回路を示
す。12は制御回路、13は出力回路である。制御回路１か
らの送信信号により半導体スイッチング素子12はオン、
オフし、パルストランス14の一次側巻線には、直流電源
の正側から信号電流が流れる。パルストランス14の二次
側巻線には、この信号電流により電圧が誘起され、二次
側巻線に接続された受信回路15に信号が伝達される。コ
ンデンサ16と抵抗17は半導体スイッチング素子12がオフ
した時パルストランス14の一次側巻線に誘起する逆起電
力を吸収するものである。
す。12は制御回路、13は出力回路である。制御回路１か
らの送信信号により半導体スイッチング素子12はオン、
オフし、パルストランス14の一次側巻線には、直流電源
の正側から信号電流が流れる。パルストランス14の二次
側巻線には、この信号電流により電圧が誘起され、二次
側巻線に接続された受信回路15に信号が伝達される。コ
ンデンサ16と抵抗17は半導体スイッチング素子12がオフ
した時パルストランス14の一次側巻線に誘起する逆起電
力を吸収するものである。
第３図に光結合素子を用いた信号伝送回路を示す。18
は制御回路、19は出力回路、20は光結合素子としてのフ
ォトカプラーである。フォトカプラー20は一般に入力側
の発光ダイオード21と出力側の受光トランジスタ22によ
り構成され、半導体スイッチング素子23が制御回路18か
らの送信信号によりオン、オフすると、発光ダイオード
21が信号に応じて発光し、受光トランジスタ22は、この
光を受け、光電流を誘起し、出力回路19の受信回路24に
信号を送ることができる。
は制御回路、19は出力回路、20は光結合素子としてのフ
ォトカプラーである。フォトカプラー20は一般に入力側
の発光ダイオード21と出力側の受光トランジスタ22によ
り構成され、半導体スイッチング素子23が制御回路18か
らの送信信号によりオン、オフすると、発光ダイオード
21が信号に応じて発光し、受光トランジスタ22は、この
光を受け、光電流を誘起し、出力回路19の受信回路24に
信号を送ることができる。
発明が解決しようとする課題 しかし、上記の信号伝送回路は次のような問題があ
る。先ず、第２図に示したパルストランスを用いた方式
については、伝送信号の周波数と信号巾によっては、パ
ルストランス14の鉄芯が飽和するため、伝送信号の周波
数、信号巾に制約がある。従って、直流信号の伝送はで
きない。また、溶接機に使用する伝送信号周波数、信号
巾においては、パルストランスの鉄芯サイズが大型化す
ると共に高価になる難点がある。
る。先ず、第２図に示したパルストランスを用いた方式
については、伝送信号の周波数と信号巾によっては、パ
ルストランス14の鉄芯が飽和するため、伝送信号の周波
数、信号巾に制約がある。従って、直流信号の伝送はで
きない。また、溶接機に使用する伝送信号周波数、信号
巾においては、パルストランスの鉄芯サイズが大型化す
ると共に高価になる難点がある。
次に第３図に示したフォトカプラーを用いる方式にお
いては、フォトカプラーへ入力される伝送信号と、フォ
トカプラーの出力信号の伝達時間遅れは、フォトカプラ
ーの駆動条件に大きく左右される点に留意しなければな
らない。
いては、フォトカプラーへ入力される伝送信号と、フォ
トカプラーの出力信号の伝達時間遅れは、フォトカプラ
ーの駆動条件に大きく左右される点に留意しなければな
らない。
第４図にフォトカプラーの一般的特性を示す。すなわ
ち、第３図で発光ダイオード21の駆動電流を大きくすれ
ば受光トランジスタ22のオンスピードは速くなるが、オ
フスピードは遅くなる。また、発光ダイオード21の駆動
電流を小さくすると受光トランジスタ22のオフスピード
は速くなるが、オンスピードは遅くなる。このように伝
送信号の立上り部、立下り部のいずれの部分もフォトカ
プラーの最高動作スピードで駆動することができない。
また、フォトカプラーの発光ダイオード21に電磁雑音が
重畳されやすく、雑音電流が流れる場合がある。特に、
第３図で制御回路18とフォトカプラー20が離れている場
合顕著で、誤信号が伝送される場合がある。さらに、使
用される環境が溶接機のように大電力を取扱い、大電流
の開閉、短絡、開放を繰返す機器である場合は、溶接機
出力が誤動作する恐れがある等の難点がみられた。
ち、第３図で発光ダイオード21の駆動電流を大きくすれ
ば受光トランジスタ22のオンスピードは速くなるが、オ
フスピードは遅くなる。また、発光ダイオード21の駆動
電流を小さくすると受光トランジスタ22のオフスピード
は速くなるが、オンスピードは遅くなる。このように伝
送信号の立上り部、立下り部のいずれの部分もフォトカ
プラーの最高動作スピードで駆動することができない。
また、フォトカプラーの発光ダイオード21に電磁雑音が
重畳されやすく、雑音電流が流れる場合がある。特に、
第３図で制御回路18とフォトカプラー20が離れている場
合顕著で、誤信号が伝送される場合がある。さらに、使
用される環境が溶接機のように大電力を取扱い、大電流
の開閉、短絡、開放を繰返す機器である場合は、溶接機
出力が誤動作する恐れがある等の難点がみられた。
本発明の目的は溶接機の制御回路と出力回路との電気
的絶縁を目的とし、上記した問題点を解消して溶接機が
出す強力な電磁的雑音に対しても信頼度が高く、しかも
小型、軽量、安価で高速動作の可能な溶接機の信号伝送
回路を提供することにある。
的絶縁を目的とし、上記した問題点を解消して溶接機が
出す強力な電磁的雑音に対しても信頼度が高く、しかも
小型、軽量、安価で高速動作の可能な溶接機の信号伝送
回路を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、電気的に絶縁した
溶接機の制御回路と出力回路との間に半導体スイッチン
グ素子により駆動される光結合素子を有し、この光結合
素子の駆動期間においては、直流電源の正側に接続され
た第１の抵抗とこの抵抗に並列接続されたコンデンサを
介して前記光結合素子を前記半導体スイッチング素子で
駆動し、他の期間においては、前記光結合素子と逆極性
に接続されたダイオードと、このダイオードのアノード
と、直流電源の正側との間に接続された第２の抵抗と、
前記ダイオードのカソードの直流電源の負側との間に接
続された第３の抵抗により前記光結合素子を逆バイアス
するよう構成した溶接機の信号伝送回路とした。
溶接機の制御回路と出力回路との間に半導体スイッチン
グ素子により駆動される光結合素子を有し、この光結合
素子の駆動期間においては、直流電源の正側に接続され
た第１の抵抗とこの抵抗に並列接続されたコンデンサを
介して前記光結合素子を前記半導体スイッチング素子で
駆動し、他の期間においては、前記光結合素子と逆極性
に接続されたダイオードと、このダイオードのアノード
と、直流電源の正側との間に接続された第２の抵抗と、
前記ダイオードのカソードの直流電源の負側との間に接
続された第３の抵抗により前記光結合素子を逆バイアス
するよう構成した溶接機の信号伝送回路とした。
作 用 本発明では光結合素子の駆動時においては、第１の抵
抗に並列接続されたコンデンサの高い尖頭値を持った充
電電流が光結合素子に流れるため、光結合素子は高速で
オンし、コンデンサ充電後は第１の抵抗で制限された低
い電流が光結合素子を流れるため高速でオンすることが
できる。また、駆動期間外では第２の抵抗から、光結合
素子に逆極性で並列接続されたダイオードを通り、第３
の抵抗へ電流が流れ、前記ダイオードの順方向電圧によ
り光結合素子が逆バイアスされる。
抗に並列接続されたコンデンサの高い尖頭値を持った充
電電流が光結合素子に流れるため、光結合素子は高速で
オンし、コンデンサ充電後は第１の抵抗で制限された低
い電流が光結合素子を流れるため高速でオンすることが
できる。また、駆動期間外では第２の抵抗から、光結合
素子に逆極性で並列接続されたダイオードを通り、第３
の抵抗へ電流が流れ、前記ダイオードの順方向電圧によ
り光結合素子が逆バイアスされる。
実施例 以下、本発明の実施例として示した図面について説明
する。
する。
第１図において、１は溶接機の制御回路、２は溶接機
の出力回路、３はフォトカプラーで、発光ダイオード４
と受光トランジスタ５で構成されている。前記溶接機の
制御回路１と溶接機の出力回路２はフォトカプラー３に
より電気的に絶縁されている。６は半導体スイッチング
素子で、この半導体スイッチング素子６は前記制御回路
１からの伝送信号ｉによりオン、オフ動作を行う。７は
第１の抵抗、８はコンデンサで、前記第１の抵抗７の並
列回路を構成している。９は第２の抵抗、10はダイオー
ド、フォトカプラー３の発光ダイオード４とは逆極性に
接続されている。前記第２の抵抗９はダイオード10のア
ノードと直流電源の正側間に接続されている。11は第３
の抵抗で、ダイオード10のカソードと直流電源の負側間
に接続されている。
の出力回路、３はフォトカプラーで、発光ダイオード４
と受光トランジスタ５で構成されている。前記溶接機の
制御回路１と溶接機の出力回路２はフォトカプラー３に
より電気的に絶縁されている。６は半導体スイッチング
素子で、この半導体スイッチング素子６は前記制御回路
１からの伝送信号ｉによりオン、オフ動作を行う。７は
第１の抵抗、８はコンデンサで、前記第１の抵抗７の並
列回路を構成している。９は第２の抵抗、10はダイオー
ド、フォトカプラー３の発光ダイオード４とは逆極性に
接続されている。前記第２の抵抗９はダイオード10のア
ノードと直流電源の正側間に接続されている。11は第３
の抵抗で、ダイオード10のカソードと直流電源の負側間
に接続されている。
半導体スイッチング素子６がオンした場合、フォトカ
プラー３の発光ダイオード４は抵抗７とコンデンサ８の
並列回路を流れる電流により駆動され発光して、受光ト
ランジスタ５を駆動する。発光ダイオード４の駆動電流
はコンデンサ８の充電電流がオン直後重畳されるため高
い尖頭値を持った駆動電流となる。
プラー３の発光ダイオード４は抵抗７とコンデンサ８の
並列回路を流れる電流により駆動され発光して、受光ト
ランジスタ５を駆動する。発光ダイオード４の駆動電流
はコンデンサ８の充電電流がオン直後重畳されるため高
い尖頭値を持った駆動電流となる。
このため、フォトカプラー３の出力信号は高速でオン
する。次に半導体スイッチング素子６がオフする場合に
おいては、コンデンサ８の充電は終了しており発光ダイ
オード４の駆動電流は抵抗７で制限された値となってい
る。半導体スイッチング素子６がオフすれば高速でフォ
トカプラー３の出力もオフすることになる。さらに半導
体スイッチング素子６がオフした後は、第２の抵抗９、
ダイオード10、第３の抵抗11を通って電流が流れるた
め、ダイオード10の順方向電圧によって発光ダイオード
４は逆バイアスされることになる。
する。次に半導体スイッチング素子６がオフする場合に
おいては、コンデンサ８の充電は終了しており発光ダイ
オード４の駆動電流は抵抗７で制限された値となってい
る。半導体スイッチング素子６がオフすれば高速でフォ
トカプラー３の出力もオフすることになる。さらに半導
体スイッチング素子６がオフした後は、第２の抵抗９、
ダイオード10、第３の抵抗11を通って電流が流れるた
め、ダイオード10の順方向電圧によって発光ダイオード
４は逆バイアスされることになる。
上記のように本発明の実施例によれば、溶接機制御回
路１からの信号に対しフォトカプラーのオン、オフスピ
ードを駆動回路定数を適当に選択することにより、素子
の最大能力にまで高めることが可能である。また伝送信
号のない場合はフォトカプラーは常に入力側の発光ダイ
オード４が逆バイアスされており、溶接機の出す強力な
電磁雑音に対してもこれを遮断して信頼度の高い信号伝
送回路を構成できる。
路１からの信号に対しフォトカプラーのオン、オフスピ
ードを駆動回路定数を適当に選択することにより、素子
の最大能力にまで高めることが可能である。また伝送信
号のない場合はフォトカプラーは常に入力側の発光ダイ
オード４が逆バイアスされており、溶接機の出す強力な
電磁雑音に対してもこれを遮断して信頼度の高い信号伝
送回路を構成できる。
なお、実施例において、抵抗７とコンデンサ８の並列
回路に直列に抵抗を挿入し、フォトカプラーの発光ダイ
オードの駆動電流に重畳される尖頭電流の最大値を制限
してもよい。
回路に直列に抵抗を挿入し、フォトカプラーの発光ダイ
オードの駆動電流に重畳される尖頭電流の最大値を制限
してもよい。
発明の効果 上記のように本発明は半導体スイッチング素子により
駆動されるフォトカプラーを有し、前記フォトカプラー
の駆動期間においては、直流電源の正側に接続された第
１の抵抗と前記抵抗に並列接続されたコンデンサを介し
て前記フォトカプラーを前記半導体スイッチング素子で
駆動し、他の期間においては、前記フォトカプラーと逆
極性に接続されたダイオードと前記ダイオードのアノー
ドと、直流電源の正側との間に接続された第２の抵抗
と、前記ダイオードのカソードと直流電源の負側との間
に接続された第３の抵抗により前記フォトカプラーを逆
バイアスするよう構成したことにより、フォトカプラー
駆動時においては、第１の抵抗に並列に接続されたコン
デンサの高い尖頭値を持った充電電流がフォトカプラー
に流れるため、フォトカプラーは高速でオンし、コンデ
ンサ充電後は第１の抵抗で制限された低い電流がフォト
カプラーを流れるため高速でオフすることができ、また
駆動期間外においても、第２の抵抗からフォトカプラー
に並列接続されたダイオードを通り第３の抵抗へ電流が
流れ、前記ダイオードの順方向電圧によりフォトカプラ
ーが逆バイアスされる。上記のようにフォトカプラーの
伝送時間遅れを最小とすることができ、さらに外来電磁
雑音に対しても強くすることができる等優れた溶接機の
信号伝送回路が提供できた。
駆動されるフォトカプラーを有し、前記フォトカプラー
の駆動期間においては、直流電源の正側に接続された第
１の抵抗と前記抵抗に並列接続されたコンデンサを介し
て前記フォトカプラーを前記半導体スイッチング素子で
駆動し、他の期間においては、前記フォトカプラーと逆
極性に接続されたダイオードと前記ダイオードのアノー
ドと、直流電源の正側との間に接続された第２の抵抗
と、前記ダイオードのカソードと直流電源の負側との間
に接続された第３の抵抗により前記フォトカプラーを逆
バイアスするよう構成したことにより、フォトカプラー
駆動時においては、第１の抵抗に並列に接続されたコン
デンサの高い尖頭値を持った充電電流がフォトカプラー
に流れるため、フォトカプラーは高速でオンし、コンデ
ンサ充電後は第１の抵抗で制限された低い電流がフォト
カプラーを流れるため高速でオフすることができ、また
駆動期間外においても、第２の抵抗からフォトカプラー
に並列接続されたダイオードを通り第３の抵抗へ電流が
流れ、前記ダイオードの順方向電圧によりフォトカプラ
ーが逆バイアスされる。上記のようにフォトカプラーの
伝送時間遅れを最小とすることができ、さらに外来電磁
雑音に対しても強くすることができる等優れた溶接機の
信号伝送回路が提供できた。
第１図は本発明の実施例を示す要部信号伝送回路図、第
２図は従来よりのパルストランスを用いた要部信号伝送
回路図、第３図は従来よりのフォトカプラーを用いた要
部信号伝送回路図、第４図はフォトカプラーの発光ダイ
オード電流に対するスイッチング時間の一般的特性図で
ある。 １……溶接機の制御回路、２……溶接機の出力回路 ３……光結合素子、６……半導体スイッチング素子 ７……第１の抵抗、８……コンデンサ ９……第２の抵抗、10……ダイオード 11……第３の抵抗
２図は従来よりのパルストランスを用いた要部信号伝送
回路図、第３図は従来よりのフォトカプラーを用いた要
部信号伝送回路図、第４図はフォトカプラーの発光ダイ
オード電流に対するスイッチング時間の一般的特性図で
ある。 １……溶接機の制御回路、２……溶接機の出力回路 ３……光結合素子、６……半導体スイッチング素子 ７……第１の抵抗、８……コンデンサ ９……第２の抵抗、10……ダイオード 11……第３の抵抗
Claims (1)
- 【請求項１】電気的に絶縁した溶接機の制御回路と出力
回路との間に半導体スイッチング素子により駆動される
光結合素子を有し、この光結合素子の駆動期間において
は、直流電源の正側に接続された第１の抵抗とこの抵抗
に並列接続されたコンデンサを介して前記光結合素子を
前記半導体スイッチング素子で駆動し、他の期間におい
ては、前記光結合素子と逆極性に接続されたダイオード
と、このダイオードのアノードと、直流電源の正側との
間に接続された第２の抵抗と、前記ダイオードのカソー
ドと直流電源の負側との間に接続された第３の抵抗によ
り前記光結合素子を逆バイアスするよう構成したことを
特徴とする溶接機の信号伝送回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324489A JP2502359B2 (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 溶接機の信号伝送回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324489A JP2502359B2 (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 溶接機の信号伝送回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02211980A JPH02211980A (ja) | 1990-08-23 |
| JP2502359B2 true JP2502359B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=12381069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3324489A Expired - Lifetime JP2502359B2 (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 溶接機の信号伝送回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2502359B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108494260A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-09-04 | 深圳市金威源科技股份有限公司 | 一种软开关电路 |
-
1989
- 1989-02-13 JP JP3324489A patent/JP2502359B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02211980A (ja) | 1990-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080313 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |