JP2576092B2 - 電源電圧検出回路 - Google Patents

電源電圧検出回路

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JP2576092B2
JP2576092B2 JP61039772A JP3977286A JP2576092B2 JP 2576092 B2 JP2576092 B2 JP 2576092B2 JP 61039772 A JP61039772 A JP 61039772A JP 3977286 A JP3977286 A JP 3977286A JP 2576092 B2 JP2576092 B2 JP 2576092B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】
本発明は電源電圧の高低を検出し、高低両レベルの信
号を出力する電源電圧検出回路に関する。
【従来技術とその問題点】
電磁接触器や無接点接触器では電源電圧の変動に伴い
所定電圧以上で動作信号を出力し、この所定電圧より低
いもう一つの所定電圧以下で復帰信号を出力する電源電
圧検出回路を備え、これらの接触器を開閉する。このよ
うな電源電圧検出回路の従来例を第3図に示す。第3図
において、電源電圧検出回路は交流ブリッジ整流回路1,
定電圧回路2,シュミット回路3を備え、整流回路1の入
力端子4a,4bには被検出電源が接続され、その出力端に
はシュミット回路3に被検出電圧を印加する2個の分圧
抵抗5,6と定電圧回路2が接続されている。定電圧回路
2は、整流回路1と定電圧回路2の出力端との間に直列
に接続されたトランジスタ7、このトランジスタ7のコ
レクタ・ベース間に接続された抵抗8、ベース・エミッ
タ間に接続されたダイオード9、ベースと整流回路1の
−出力端との間に接続されたツェナダイオード10からな
る普通の直列制御形であり、この定電圧回路2の出力端
には平滑コンデンサ11が接続されている。シュミレット
回路3は演算増幅器12で構成され、定電圧回路2の出力
電圧で駆動される。また、その−入力端には定電圧回路
2の出力端に接続された2個の分圧抵抗13,14の接続点
が接続され、+入力端には整流回路1の出力電圧を分圧
した抵抗6の電圧がコンデンサ15で平滑化され、入力抵
抗16を介して印加されるように接続されている。また増
幅器12の出力端と+入力端との間には帰還抵抗17が接続
されている。 このような回路構成で被検出電源は直流,交流の何れ
の電源電圧Vn1に対しても動作する。今入力端4a,4bに直
流100Vの定格電圧が印加されるものとすると整流回路1
の出力電圧Vdは電源電圧Vn1から整流回路1内の電圧降
下を引いた値であるから電源電圧Vmにほぼ等しく電源電
圧に比例して第4図のA直線に従って変化する。そして
定電圧回路2が動作するとその一定の出力電圧Vcで増幅
器12の−入力端に一定の基準電圧Vsを印加し、増幅器12
を駆動する。また、増幅器12の+入力端には電圧Vdが分
圧抵抗5,6で分圧され電源電圧Vn1に比例した被検出電圧
Viが抵抗16を介して印加される。この増幅器12はシュミ
ット回路3を形成し、帰還抵抗17で出力電圧が+入力端
に帰還されているから回路のループ利得を1より大きく
すると被検出電圧Viと+入力端の電圧Vtとの関係(電圧
Viと出力信号との関係)はヒステリシスを形成し、被検
出電圧Viのヒステリシスの幅は主として両抵抗16,17、
電圧Viで決定される。またシュミット回路3の出力信号
Sをハイレベルにする電圧Viはその−入力端に印加され
た基準電圧Vsで決定される。このようにして第5図に示
すように電源電圧Vn1が時間の経過とともに上昇し、定
格電圧の85%(ここでは85V)に達すると、それまでロ
ーレベルであった出力信号Sをハイレベルとする。そし
て電源電圧85V以上のとき信号Sはハイレベルであり、
定格電圧の30%(ここでは30V)に低下してもハイレベ
ルであるが30%以下に低下するとローレベルに転換す
る。こうしてこの信号Sで負荷を駆動する。 ところでこのような電源電圧検出回路は、電源電圧V
n1が一定格のときは、電源電圧Vn1と整流回路の出力電
圧Vdとの関係は既に述べたように第4図のA直線に示
し、シュミット回路3の各定数を適当に選ぶことにより
動作電圧85V(定格電圧の85%)復帰電圧30V(定格電圧
の30%)が検出される。ここで電源電圧検出回路の入力
電圧を2定格として電源電圧Vn1のほかに電源電圧Vn2
例えば直流200V端子4cを設けたい場合、端子4dと端子4c
との間に破線で示すような入力抵抗18を接続することが
考えられる。この場合、整流回路1出力電圧Vdは電源電
圧Vn2から抵抗18の電圧降下を引いた値になるからこの
抵抗値Rを適当に選べば電源電圧Vn2が直流200Vのとき
電圧Vdを直流100Vにすることができる。そして電圧Vn2
と電圧Vdとの関係は抵抗18の電流I0がほぼ一定とすれば
第4図に示すように直線Aを抵抗18の電圧降下I0Rだけ
右方向に平行移動した直線B1が得られる。ただし、電源
電圧Vn2が低く抵抗18による電圧降下によって定電圧回
路2が動作しない範囲では電流I0が比較的小さくかつほ
ぼ電圧Vn2に比例して変化する。したがって抵抗18によ
る電圧降下もこれに従い電圧Vn2と電圧Vd(Vd≒Vn2−抵
抗18の抵抗×I0)との関係はB2直線に示すようになり、
これは定電圧回路2が正常に動作するまでの特性であ
る。ここで、直線B1の特性から電源電圧Vn1の定格電圧1
00Vの場合と同様に電源電圧Vn2の場合も動作電圧はほぼ
170Vで定格電圧200Vの85%であるが、復帰電圧はほぼ11
5Vとなり定格電圧200Vの約58%である。勿論復帰電圧を
定格電圧200Vの30%となるように各定数を定めると図に
は示してないが動作電圧はほぼ140Vとなり定格電圧のほ
ぼ70%に低下してしまう。すなわちこのような接続で従
来の電源電圧検出回路を二つの定格電圧に対して共通化
しようとすると動作電圧と復帰電圧の定格電圧に対する
それぞれの比率が各定格電圧に対して等しくならないと
いう欠点があり、この比率を等しくするには各定格電圧
に対応する別々の電源電圧検出回路を備えなければなら
ないという欠点がある。
【発明の目的】
本発明の目的は、2定格電圧に対応でき、それぞれの
定格電圧に対して動作電圧も復帰電圧も同一の比率であ
る電源電圧検出回路を提供することにある。
【発明の要点】
本発明の要点は、入力端に第1の定格電圧を印加する
第1の端子を有する交流ブリッジ整流回路と、この交流
ブリッジ整流回路の出力端に接続されそれぞれ異なる動
作電圧と復帰電圧を検出するよう定められたシュミット
回路と、このシュミット回路を駆動する定電圧回路とを
備えた電源電圧検出回路において、前記交流ブリッジ整
流回路の入力端に入力抵抗を介して前記第1の定格電圧
とは定格値の異なる第2の定格電圧を印加する第2の端
子を設け、前記シュミット回路と定電圧回路の両出力端
の間に調整抵抗を接続し、前記シュミット回路の出力に
より前記調整抵抗を流れる電流をオン,オフして動作時
と復帰時とにおける前記入力抵抗による電圧降下に差を
持たせ、第2の定格電圧の動作電圧と復帰電圧の比率が
第1の定格電圧の動作電圧と復帰電圧の比率と同一にな
るようにしたことを特徴とし、前記調整抵抗を流れる電
流をシュミット回路の出力信号で変化させてシュミット
回路への入力電圧を変化させ、第2の定格電圧に対する
動作電圧と復帰電圧の比率を自在に調整し、この第2の
定格電圧の動作電圧と復帰電圧の比率を第1の定格電圧
の動作電圧と復帰電圧の比率と同一になるようにする。
【発明の実施例】
以下本発明の実施例を第1図,第2図に基づいて詳細
に説明する。ここで第3図と同一の役目をする部品,回
路については同一の符号を付してその詳細な説明を省略
した。第1図において、交流ブリッジ整流回路1には従
来と同様に定格電圧Vn1の被検出電源が接続される端子4
a,4bが設けられているが、この回路では両端子4a,4bの
ほかに端子4cが設けられ、端子4cと端子4bとの間に入力
抵抗18が接続されて、両端子4a,4cにもう一つの定格電
圧Vn2の被検出電源が接続できるように構成されてい
る。この整流回路1の出力端には従来と全く同様な定電
圧回路2,シュミット回路3が接続されている。この実施
例において従来装置と相違する点はシュミット回路3の
出力端(シュミット回路3を構成する増幅器12の出力
端)と定電圧回路2の出力端との間に調整抵抗19が接続
されている点である。なおここではこの回路の動作を具
体的に説明するために出力回路20が接続されている。こ
の出力回路20は+入力端に一定電圧が印加され、−入力
端にシュミット回路3の出力端が接続された演算増幅器
21と、この演算増幅器21の出力端と定電圧回路2の出力
端との間に接続された抵抗22,発光ダイオード23,ホトカ
プラ24の発光ダイオード側との直列回路を備え、シュミ
ット回路3の出力信号がハイレベルになると増幅器21の
出力がローレベルになり、抵抗22,発光ダイオード23を
介してホトカプラ24に電流が流れその発光ダイオードが
発光しホトトランジスタを導通する。発光ダイオード23
は表示灯である。 このような構成で入力抵抗18に流れる電流I0は整流回
路1の出力電流とほぼ等しく、分圧抵抗5,6ツェナダイ
オード10,分圧抵抗13,14,出力回路20に流れるそれぞれ
の電流I1,I2,I3,I4と調整抵抗19に流れる電流I5の総和
である。このうち電流I1は電圧Vdに比例して増加するが
他の電流I2,I3,I4,I5は定電圧回路2が正常に動作する
電圧に達したときはじめて流れる。そして電流I5を除き
比較的小さくされている。また電流I5はシュミット回路
3の出力信号Sがローレベルのとき比較的大きいがハイ
レベルのときは減少する。ここで100V定格電圧端子4a,4
bに電圧を印加した場合の電圧Vn1と電圧Vdとの関係は既
に述べたように第2図に示したA直線で示され、電圧Vd
が85V以上に上昇するとシュミット回路3の出力信号S
がハイレベルになり、30V以下に低下すると出力信号S
はローレベルになる。また、200V定格端子4a,4bの間に
電源電圧Vn2を印加し、次第に上昇したとすると電流I0
は初め電流I1だけであり、電圧Vn2と電圧Vdとの関係
は、従来装置と同様に直線B2に従って上昇する。定電圧
回路2が動作すると消費電流が一定となり電流I0は定電
流となって抵抗18による電圧降下はほぼ一定になり、直
線Aを抵抗18による電圧降下I0Rだけ右方に平行移動し
た直線B1に従って電圧Vdは上昇する。このときシュミッ
ト回路3出力信号Sはローレベルであるから電流I5、し
たがって電流I0は比較的大きく、抵抗18内の電圧降下I0
Rも大きい。そして電圧Vn2が170Vを超えると電圧Vdは85
Vを超え、シュミット回路3の出力信号Sはハイレベル
に転換する。すると電流I5が減少し、電流I0も減少する
から抵抗18内の電圧降下I0Rも低下して電圧Vdが上昇
し、電圧Vn2と電圧Vdの関係は直線B3に平行移動する。
シュミット回路3の出力がハイレベルになると反転回路
として機能する演算増幅器21の出力はローレベルとなり
電流I4が流れてホトカプラ24を介して動作信号が送出さ
れる。次に電圧Vn2が徐々に低下すると電圧Vdは直線B3
に従って低下し、そして電圧Vn2が60V以下に低下すると
シュミット回路3の出力信号Sはローレベルに転換す
る。シュミット回路3の出力がローレベルとなると演算
増幅器21の出力がハイレベルとなって動作信号の送出が
停止される。このように定格電圧200Vにおいては電圧V
n2が170Vで動作信号Sを出力し、電圧Vn2が低下したと
き60V動作信号Sの出力が停止されるように動作する。
この両電圧は100V定格電圧のときの動作信号を出力する
電圧85Vと復帰信号を出力する電圧30Vと同じ低率であ
る。なお、分圧抵抗5,6および13,14の分圧比や調整抵抗
19等を適当に選択することにより他の動作電圧と復帰電
圧で2定格電圧に対する比率を同一にすることも自在で
ある。
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、交流ブリッジ整流
回路の入力端に入力抵抗を介して所定の定格電圧が印加
される端子を設け、シュミット回路と定電圧回路の出力
端の間に調整抵抗を接続し、前記シュミット回路の出力
により調整抵抗を流れる電流をオン,オフして動作時と
復帰時における前記入力抵抗による電圧降下に差を持た
せ、第2の定格電圧の動作電圧と復帰電圧の比率が第1
の定格電圧の動作電圧と復帰電圧の比率と同一になるよ
うにしたことにより、1個の電源電圧検出回路で、2定
格の電源電圧に対し、その動作電圧と復帰電圧の定格電
圧に対する比率を同一にすることが可能な電圧検出回路
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電源電圧検出回路の一実施例を示
す結線図、第2図は第1図の動作説明図、第3図は従来
の電源電圧検出回路の一例を示す結線図、第4図,第5
図は第3図の回路の動作説明図で第4図は電源電圧と整
流回路の出力電圧との関係を示す線図、第5図は時間の
経過と電源電圧,出力信号の関係を示す線図である。 1:交流ブリッジ整流回路、2:定電圧回路、3:シュミット
回路、4b:第1端子、4c:第2端子、18:入力抵抗、19:調
整抵抗。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力端に第1の定格電圧を印加する第の端
    子を有する交流ブリッジ整流回路と、この交流ブリッジ
    整流回路の出力端に接続されそれぞれ異なる動作電圧と
    復帰電圧を検出するように定められたシュミット回路
    と、このシュミット回路を駆動する定電圧回路とを備え
    た電源電圧検出回路において、前記交流ブリッジ整流回
    路の入力端に入力抵抗を介して前記第1の定格電圧とは
    定格値の異なる第2の定格電圧を印加する第2の端子を
    設け、前記シュミット回路と定電圧回路の両出力端の間
    に調整抵抗を接続し、前記シュミット回路の出力により
    前記調整抵抗を流れる電流をオン,オフして動作時と復
    帰時とにおける前記入力抵抗による電圧降下に差を持た
    せ、第2の定格電圧の動作電圧と復帰電圧と比率が第1
    の定格電圧の動作電圧と復帰電圧の比率と同一になるよ
    うにしたことを特徴とする電源電圧検出回路。
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