JP2814748B2 - 2線式伝送器 - Google Patents
2線式伝送器Info
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- JP2814748B2 JP2814748B2 JP40140590A JP40140590A JP2814748B2 JP 2814748 B2 JP2814748 B2 JP 2814748B2 JP 40140590 A JP40140590 A JP 40140590A JP 40140590 A JP40140590 A JP 40140590A JP 2814748 B2 JP2814748 B2 JP 2814748B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2本の伝送線を介して
伝送された電流を用いて回路電源を作ると共にセンサで
検出した物理量に関連する信号を信号処理して2本の伝
送線を介して遠方に配置された負荷(受信抵抗)に信号
を伝送する2線式伝送器に係り、特に回路電源を作るス
イッチング電源の二次負荷が大きくてもスム−ズに起動
出来るように改良した2線式伝送器に関する。
伝送された電流を用いて回路電源を作ると共にセンサで
検出した物理量に関連する信号を信号処理して2本の伝
送線を介して遠方に配置された負荷(受信抵抗)に信号
を伝送する2線式伝送器に係り、特に回路電源を作るス
イッチング電源の二次負荷が大きくてもスム−ズに起動
出来るように改良した2線式伝送器に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の2線式伝送器の回路構成を
示すブロック図である。2線式伝送器10は外部回路1
1と伝送線L1、L2で接続されており、この外部回路
11は2線式伝送器10の回路電源を供給するに必要な
直流電圧Ebと受信抵抗R1が端子T1、T2を介して
伝送線L1、L2に直列に接続されている。この伝送線
L1、L2の他端は2線式伝送器10の端子T3、T4
に接続されている。
示すブロック図である。2線式伝送器10は外部回路1
1と伝送線L1、L2で接続されており、この外部回路
11は2線式伝送器10の回路電源を供給するに必要な
直流電圧Ebと受信抵抗R1が端子T1、T2を介して
伝送線L1、L2に直列に接続されている。この伝送線
L1、L2の他端は2線式伝送器10の端子T3、T4
に接続されている。
【0003】端子T3、T4の間には、ダイオ−ドD
1、トランジスタQ1、ダイオ−ドD2、帰還抵抗R2
がそれぞれ直列に接続されている。また、ダイオ−ドD
1とトランジスタQ1との接続点CN1と、ダイオ−ド
D2と帰還抵抗R2との接続点CN2との間には、定電
流回路CC1とツエナダイオ−ドD3とが直列に接続さ
れ、さらに定電流回路CC1の両端にはトランジスタQ
2のベ−スとコレクタが接続されている。トランジスタ
Q2のベ−スは、その一端がコンデンサC1の一端と接
続点CN3で接続され、その他端は接続点CN2に接続
されている。この接続点CN2とCN3との間に直流の
一次電圧V1が発生する。この一次電圧V1はスイッチ
ング電源13の一次端子T5と接続点CN2に接続され
た共通端子T6との間に印加され、その二次端子T7と
共通端子T6との間に電圧変成された直流の二次電圧V
2を出力する。この二次電圧V2は、物理量を電気信号
に変換するセンサ及びこの電気信号を信号処理する信号
処理回路などを含む二次負荷14の電源端子に接続され
る。
1、トランジスタQ1、ダイオ−ドD2、帰還抵抗R2
がそれぞれ直列に接続されている。また、ダイオ−ドD
1とトランジスタQ1との接続点CN1と、ダイオ−ド
D2と帰還抵抗R2との接続点CN2との間には、定電
流回路CC1とツエナダイオ−ドD3とが直列に接続さ
れ、さらに定電流回路CC1の両端にはトランジスタQ
2のベ−スとコレクタが接続されている。トランジスタ
Q2のベ−スは、その一端がコンデンサC1の一端と接
続点CN3で接続され、その他端は接続点CN2に接続
されている。この接続点CN2とCN3との間に直流の
一次電圧V1が発生する。この一次電圧V1はスイッチ
ング電源13の一次端子T5と接続点CN2に接続され
た共通端子T6との間に印加され、その二次端子T7と
共通端子T6との間に電圧変成された直流の二次電圧V
2を出力する。この二次電圧V2は、物理量を電気信号
に変換するセンサ及びこの電気信号を信号処理する信号
処理回路などを含む二次負荷14の電源端子に接続され
る。
【0004】二次負荷14からは測定された物理量に対
応したパルス幅信号PWMが出力され、このパルス幅信
号PWMは抵抗R3、R4とコンデンサC2とで構成さ
れたフイルタFLを介して演算増幅器Q3の非反転入力
端(+)に出力される。この演算増幅器Q3の出力端は
負帰還抵抗R5を介して反転入力端(−)に接続される
と共に抵抗R3とR4との接続点にコンデンサC3を介
して接続されている。この構成により演算増幅器Q3は
パルス幅信号PWMをアナログの電圧信号Vaに変換し
てその出力端に出力する。
応したパルス幅信号PWMが出力され、このパルス幅信
号PWMは抵抗R3、R4とコンデンサC2とで構成さ
れたフイルタFLを介して演算増幅器Q3の非反転入力
端(+)に出力される。この演算増幅器Q3の出力端は
負帰還抵抗R5を介して反転入力端(−)に接続される
と共に抵抗R3とR4との接続点にコンデンサC3を介
して接続されている。この構成により演算増幅器Q3は
パルス幅信号PWMをアナログの電圧信号Vaに変換し
てその出力端に出力する。
【0005】この電圧信号Vaは、一次電圧V1を抵抗
R6とR7で分圧された分圧電圧が反転入力端(−)に
印加された誤差増幅器Q4の非反転入力端(+)に抵抗
R8を介して出力される。さらに、この非反転入力端
(+)には帰還抵抗R2に発生した帰還電圧Vfと一次
電圧V1との和の電圧を抵抗R9と抵抗R10で分圧し
た分圧電圧が印加されている。そして、この出力端に発
生した電圧でトランジスタQ1のベ−ス電流を制御す
る。
R6とR7で分圧された分圧電圧が反転入力端(−)に
印加された誤差増幅器Q4の非反転入力端(+)に抵抗
R8を介して出力される。さらに、この非反転入力端
(+)には帰還抵抗R2に発生した帰還電圧Vfと一次
電圧V1との和の電圧を抵抗R9と抵抗R10で分圧し
た分圧電圧が印加されている。そして、この出力端に発
生した電圧でトランジスタQ1のベ−ス電流を制御す
る。
【0006】次に、この様に構成された2線式伝送器の
動作について説明する。直流電圧Ebから2本の伝送線
L1、L2を介して伝送された電流の一部は端子T3か
ら定電流回路CCとツエナダイオ−ドD3を介して端子
T4に向かって流れ、ツエナダイオ−ドD3の両端には
一定のツエナ電圧を発生させる。このため、トランジス
タQ2のエミッタにはこのツエナ電圧に対してトランジ
スタQ2のベ−ス/エミッタ間の電圧だけ異なる一次電
圧V1が発生し、この電圧でコンデンサC1が充電され
る。さらに、この一次電圧V1はスイッチング電源13
に供給され、ここで直流/直流の電圧変成がなされてそ
の二次端子T7に二次電圧V2が発生させられる。この
二次電圧V2はセンサ或いは信号処理回路を含む二次負
荷14の電源として供給される。
動作について説明する。直流電圧Ebから2本の伝送線
L1、L2を介して伝送された電流の一部は端子T3か
ら定電流回路CCとツエナダイオ−ドD3を介して端子
T4に向かって流れ、ツエナダイオ−ドD3の両端には
一定のツエナ電圧を発生させる。このため、トランジス
タQ2のエミッタにはこのツエナ電圧に対してトランジ
スタQ2のベ−ス/エミッタ間の電圧だけ異なる一次電
圧V1が発生し、この電圧でコンデンサC1が充電され
る。さらに、この一次電圧V1はスイッチング電源13
に供給され、ここで直流/直流の電圧変成がなされてそ
の二次端子T7に二次電圧V2が発生させられる。この
二次電圧V2はセンサ或いは信号処理回路を含む二次負
荷14の電源として供給される。
【0007】二次負荷14はこの二次電圧V2で駆動さ
れセンサで検出された信号に対して信号処理を行ってそ
の結果をパルス幅信号PWMとして出力する。このパル
ス幅信号PWMは演算増幅器Q3でアナログ信号Vaに
変換されて、誤差増幅器Q4に出力される。誤差増幅器
Q4はこのアナログの電圧信号Vaと帰還電圧Vfとが
一致するように制御し、その出力でトランジスタQ1の
ベ−ス電流を制御する。トランジスタQ1は電圧信号V
aに対応した統一の電流信号I0(=4mA〜20m
A)として2本の伝送線L1、L2を介して受信抵抗R
1に出力する。従って、電流信号I0 は、センサからの
出力信号である電圧信号Vaにのみ応答する0〜16m
Aの可変定電流と、定電流回路CC1とツエナダイオ−
ドD3を介して流れるベ−ス電流である4mA(0%)
の定電流との和の電流として受信抵抗R1に送出され
る。
れセンサで検出された信号に対して信号処理を行ってそ
の結果をパルス幅信号PWMとして出力する。このパル
ス幅信号PWMは演算増幅器Q3でアナログ信号Vaに
変換されて、誤差増幅器Q4に出力される。誤差増幅器
Q4はこのアナログの電圧信号Vaと帰還電圧Vfとが
一致するように制御し、その出力でトランジスタQ1の
ベ−ス電流を制御する。トランジスタQ1は電圧信号V
aに対応した統一の電流信号I0(=4mA〜20m
A)として2本の伝送線L1、L2を介して受信抵抗R
1に出力する。従って、電流信号I0 は、センサからの
出力信号である電圧信号Vaにのみ応答する0〜16m
Aの可変定電流と、定電流回路CC1とツエナダイオ−
ドD3を介して流れるベ−ス電流である4mA(0%)
の定電流との和の電流として受信抵抗R1に送出され
る。
【0008】しかしながら、このように信号電流分とベ
−ス電流分との和の電流を受信抵抗R1に流す構成の2
線式伝送器では、定電流回路CC1での電圧降下が大き
く、このため一次電圧V1を大きくとることができない
という問題がある。そこで、図4に示すように全電流を
制御して受信抵抗に送出する方式が採用される。以下、
この図4に示す構成について説明するが、図3に示す構
成と同一の機能を有する部分は同一の符号を付して適宜
にその説明を省略する。
−ス電流分との和の電流を受信抵抗R1に流す構成の2
線式伝送器では、定電流回路CC1での電圧降下が大き
く、このため一次電圧V1を大きくとることができない
という問題がある。そこで、図4に示すように全電流を
制御して受信抵抗に送出する方式が採用される。以下、
この図4に示す構成について説明するが、図3に示す構
成と同一の機能を有する部分は同一の符号を付して適宜
にその説明を省略する。
【0009】この2線式伝送器15は、端子T3とT4
との間に、ダイオ−ドD1、電流制御用のトランジスタ
Q5、このトランジスタQ5のベ−ス電流を制御するト
ランジスタQ6、ダイオ−ドD4、及び帰還抵抗R2が
それぞれ直列に接続されている。トランジスタQ5のエ
ミッタとコレクタとの間には起動抵抗R11が接続され
ている。起動抵抗R11とトランジスタQ5のコレクタ
との接続点CN4と接続点CN2との間にはツエナダイ
オ−ドD5が接続され、このツエナダイオ−ドD5の両
端には直流の一次電圧V1´が発生する。そして、トラ
ンジスタQ6のベ−スは誤差増幅器Q4の出力端と接続
されている。
との間に、ダイオ−ドD1、電流制御用のトランジスタ
Q5、このトランジスタQ5のベ−ス電流を制御するト
ランジスタQ6、ダイオ−ドD4、及び帰還抵抗R2が
それぞれ直列に接続されている。トランジスタQ5のエ
ミッタとコレクタとの間には起動抵抗R11が接続され
ている。起動抵抗R11とトランジスタQ5のコレクタ
との接続点CN4と接続点CN2との間にはツエナダイ
オ−ドD5が接続され、このツエナダイオ−ドD5の両
端には直流の一次電圧V1´が発生する。そして、トラ
ンジスタQ6のベ−スは誤差増幅器Q4の出力端と接続
されている。
【0010】この構成によれば、起動時には起動抵抗R
11を介してツエナダイオ−ドD5にわずかに電流を流
し、その両端に一次電圧V1´を発生させ、この一次電
圧V1´はスイッチング電源13で二次電圧V2´に変
換されて二次負荷14に供給される。二次負荷14に内
蔵されるセンサからの信号は電圧信号Vaとして演算増
幅器Q3の出力端に得られ、誤差増幅器Q4を介してト
ランジスタQ6のベ−ス電流を制御する。このベ−ス電
流によりそのコレクタ電流が制御されるので、結局この
コレクタ電流はトランジスタQ5のベ−ス電流を制御す
ることとなり、トランジスタQ5は端子T3、T4の間
に流れる全電流を制御することとなる。つまり、電圧信
号Vaによりベ−ス電流である4mA(0%)と共に信
号電流(0〜16mA)も含めた全電流を定電流制御す
ることとなる。この方式によれば、端子T3とT4との
間の電圧からトランジスタQ5のエミッタ/コレクタ間
の電圧を差引いただけの電圧を一次電圧V1´として使
用できるので図3に示す場合に比べて大きな一次電圧を
確保することができる。
11を介してツエナダイオ−ドD5にわずかに電流を流
し、その両端に一次電圧V1´を発生させ、この一次電
圧V1´はスイッチング電源13で二次電圧V2´に変
換されて二次負荷14に供給される。二次負荷14に内
蔵されるセンサからの信号は電圧信号Vaとして演算増
幅器Q3の出力端に得られ、誤差増幅器Q4を介してト
ランジスタQ6のベ−ス電流を制御する。このベ−ス電
流によりそのコレクタ電流が制御されるので、結局この
コレクタ電流はトランジスタQ5のベ−ス電流を制御す
ることとなり、トランジスタQ5は端子T3、T4の間
に流れる全電流を制御することとなる。つまり、電圧信
号Vaによりベ−ス電流である4mA(0%)と共に信
号電流(0〜16mA)も含めた全電流を定電流制御す
ることとなる。この方式によれば、端子T3とT4との
間の電圧からトランジスタQ5のエミッタ/コレクタ間
の電圧を差引いただけの電圧を一次電圧V1´として使
用できるので図3に示す場合に比べて大きな一次電圧を
確保することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような2線式伝送器は一次電圧を大きく選定できる利点
はあるが、以下に説明する不具合がある。起動時には二
次電圧V2´はゼロVであるので、スイッチング電源1
3の内部のスイッチ素子はオンになりスイッチング電源
13の一次電流は全て二次負荷14に流れるが、二次負
荷14が多くの電流を要求する重い負荷のときは、二次
電圧V2´が設定値までなかなか上昇しないので、スイ
ッチ素子はオン状態を継続する。このため、ついにはス
イッチング電源13の一次電流と二次電流が等しくなり
電流変化がなくなる。スイッチング電源13は内部のイ
ンダクタンスに蓄えられるエネルギを利用して電圧変成
をするのであるから電流変化がなくなるとその機能を停
止する。その結果、誤差増幅器Q4の出力電圧も低下
し、トランジスタQ6はオフとなり、全電流を定電流制
御するトランジスタQ5もオフとなる。したがって、ベ
−ス電流もなくなり当初の起動状態に戻り、再び起動抵
抗R11に電流を流して立ち上るシ−ケンスを繰り返す
こととなり、このため出力電流がハンチングを起こし、
正常な動作状態に移行しないという問題がある。
ような2線式伝送器は一次電圧を大きく選定できる利点
はあるが、以下に説明する不具合がある。起動時には二
次電圧V2´はゼロVであるので、スイッチング電源1
3の内部のスイッチ素子はオンになりスイッチング電源
13の一次電流は全て二次負荷14に流れるが、二次負
荷14が多くの電流を要求する重い負荷のときは、二次
電圧V2´が設定値までなかなか上昇しないので、スイ
ッチ素子はオン状態を継続する。このため、ついにはス
イッチング電源13の一次電流と二次電流が等しくなり
電流変化がなくなる。スイッチング電源13は内部のイ
ンダクタンスに蓄えられるエネルギを利用して電圧変成
をするのであるから電流変化がなくなるとその機能を停
止する。その結果、誤差増幅器Q4の出力電圧も低下
し、トランジスタQ6はオフとなり、全電流を定電流制
御するトランジスタQ5もオフとなる。したがって、ベ
−ス電流もなくなり当初の起動状態に戻り、再び起動抵
抗R11に電流を流して立ち上るシ−ケンスを繰り返す
こととなり、このため出力電流がハンチングを起こし、
正常な動作状態に移行しないという問題がある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するために、負荷側から2本の伝送線を介して電流
の供給を受けると共に測定すべき物理量をセンサにより
電気信号に変換しこれを信号処理回路で信号処理して伝
送線を介して負荷側に電流を含む全電流を制御して電流
信号として伝送する2線式伝送器に係り、全電流を用い
て回路を動作させる直流の一次電圧を作る定電圧発生手
段と、この一次電圧をスイッチングして二次電圧を作り
これを信号処理回路を含む二次負荷に直流の二次電圧と
して供給するスイッチング電源とを有し、このスイッチ
ング電源は、二次電圧と所定の基準電圧との偏差を演算
して偏差信号を出力する誤差増幅手段と、所定のレベル
幅を経時的に変化する比較信号を出力する励振手段と、
レベル幅の最低レベルより大きい基準レベルと偏差信号
との論理和を演算して論理和信号を出力する演算手段
と、この論理和信号と比較信号とが入力されこれ等の偏
差に応じてスイッチング素子を開閉するオン/オフ信号
を出力する制御手段とを具備し、偏差信号が最低レベル
以下になってもオン/オフ信号が出力されるようにした
ものである。
解決するために、負荷側から2本の伝送線を介して電流
の供給を受けると共に測定すべき物理量をセンサにより
電気信号に変換しこれを信号処理回路で信号処理して伝
送線を介して負荷側に電流を含む全電流を制御して電流
信号として伝送する2線式伝送器に係り、全電流を用い
て回路を動作させる直流の一次電圧を作る定電圧発生手
段と、この一次電圧をスイッチングして二次電圧を作り
これを信号処理回路を含む二次負荷に直流の二次電圧と
して供給するスイッチング電源とを有し、このスイッチ
ング電源は、二次電圧と所定の基準電圧との偏差を演算
して偏差信号を出力する誤差増幅手段と、所定のレベル
幅を経時的に変化する比較信号を出力する励振手段と、
レベル幅の最低レベルより大きい基準レベルと偏差信号
との論理和を演算して論理和信号を出力する演算手段
と、この論理和信号と比較信号とが入力されこれ等の偏
差に応じてスイッチング素子を開閉するオン/オフ信号
を出力する制御手段とを具備し、偏差信号が最低レベル
以下になってもオン/オフ信号が出力されるようにした
ものである。
【0013】
【作 用】誤差増幅手段により二次電圧と所定の基準電
圧との偏差を演算して偏差信号を出力し、また励振手段
により所定のレベル幅を経時的に変化する比較信号を出
力する。演算手段はこのレベル幅の最低レベルより大き
い基準レベルと偏差信号との論理和を演算して論理和信
号を出力する。制御手段はこの論理和信号と比較信号と
の偏差に応じてスイッチング素子を開閉するオン/オフ
信号を出力する。このようにして、二次負荷が大きく大
きな負荷電流を取って二次電圧が所定の値まで立ち上が
らない起動状態で偏差信号が最低レベル以下になっても
基準レベルに対応するオン/オフ信号が出力されるよう
にしてスイッチング素子がオン状態を継続し続けてスイ
ッチング電源が機能しなくなるのを避ける。
圧との偏差を演算して偏差信号を出力し、また励振手段
により所定のレベル幅を経時的に変化する比較信号を出
力する。演算手段はこのレベル幅の最低レベルより大き
い基準レベルと偏差信号との論理和を演算して論理和信
号を出力する。制御手段はこの論理和信号と比較信号と
の偏差に応じてスイッチング素子を開閉するオン/オフ
信号を出力する。このようにして、二次負荷が大きく大
きな負荷電流を取って二次電圧が所定の値まで立ち上が
らない起動状態で偏差信号が最低レベル以下になっても
基準レベルに対応するオン/オフ信号が出力されるよう
にしてスイッチング素子がオン状態を継続し続けてスイ
ッチング電源が機能しなくなるのを避ける。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の1実施例の要部構成を示すブロ
ック図である。なお、図4に示す従来の2線式伝送器と
同一の機能を有する部分には同一の符号を付して適宜に
その説明を省略する。
明する。図1は本発明の1実施例の要部構成を示すブロ
ック図である。なお、図4に示す従来の2線式伝送器と
同一の機能を有する部分には同一の符号を付して適宜に
その説明を省略する。
【0015】この実施例は図4に示す全電流を制御する
方式のスイッチング電源13に対応する改良されたスイ
ッチング電源16の構成を示している。従って、スイッ
チング電源16以外の部分については図4に示す構成と
同一である。スイッチング電源16の一次端子T5と二
次端子T7との間には、インダクタンスLとP−MOS
電界効果トランジスタで形成されたスイッチ素子SWと
が直列に接続されている。また、スイッチ素子SWとイ
ンダクタンスLの接続点と共通端子T6との間には転流
用のダイオ−ドD6が接続されている。さらに、二次端
子T7と共通端子T6との間にはコンデンサC4と、抵
抗R12とR13とが直列に接続された直列回路が接続
されている。これ等のインダクタンスL、コンデンサC
4及びダイオ−ドD6で平滑回路を形成している。抵抗
R12とR13とで二次電圧V2´が分圧され、分圧さ
れた分圧電圧は一次電圧V1´で付勢された誤差増幅器
Q7の非反転入力端(+)に印加されている。この誤差
増幅器Q7の反転入力端(−)には、共通端子T6に対
して基準電圧Esが抵抗R14を介して印加されると共
にその出力端との間に抵抗R15とコンデンサC5との
直列回路が抵抗R16の両端に並列に接続された並列回
路として接続されている。
方式のスイッチング電源13に対応する改良されたスイ
ッチング電源16の構成を示している。従って、スイッ
チング電源16以外の部分については図4に示す構成と
同一である。スイッチング電源16の一次端子T5と二
次端子T7との間には、インダクタンスLとP−MOS
電界効果トランジスタで形成されたスイッチ素子SWと
が直列に接続されている。また、スイッチ素子SWとイ
ンダクタンスLの接続点と共通端子T6との間には転流
用のダイオ−ドD6が接続されている。さらに、二次端
子T7と共通端子T6との間にはコンデンサC4と、抵
抗R12とR13とが直列に接続された直列回路が接続
されている。これ等のインダクタンスL、コンデンサC
4及びダイオ−ドD6で平滑回路を形成している。抵抗
R12とR13とで二次電圧V2´が分圧され、分圧さ
れた分圧電圧は一次電圧V1´で付勢された誤差増幅器
Q7の非反転入力端(+)に印加されている。この誤差
増幅器Q7の反転入力端(−)には、共通端子T6に対
して基準電圧Esが抵抗R14を介して印加されると共
にその出力端との間に抵抗R15とコンデンサC5との
直列回路が抵抗R16の両端に並列に接続された並列回
路として接続されている。
【0016】誤差増幅器Q7の出力端に現れる出力電圧
Veは、一次端子T5と共通端子T6との間に定電流回
路CC2と直列にコレクタとエミッタが接続されたトラ
ンジスタQ8のベ−スに印加されている。また、一次端
子T5と共通端子T6との間に定電流回路CC2を共通
として直列にコレクタとエミッタが接続されたトランジ
スタQ9のベ−スには所定の電圧値を持つ基準レベルV
sが印加されている。これ等のトランジスタQ8、Q9
は論理和を演算する論理演算回路17を構成している。
トランジスタQ8とQ9のエミッタは一次電圧V1´で
付勢された制御増幅器Q10の非反転入力端(+)に接
続されている。また、一次端子T5と共通端子T6との
間にはトランジスタQ11のコレクタとエミッタと定電
流回路CC3が直列に接続され、そのベ−スには共通端
子T6に対して三角波発生回路18から三角波電圧V3
が印加され、そのエミッタは制御増幅器Q10の反転入
力端(−)に接続されている。この三角波電圧V3は最
大ピ−ク値Vh、最小ピ−ク値Vmを有し、基準レベル
Vsはこれ等の間に設定されている。なお、定電流回路
CC2、CC3は各回路の動作点を決めるためのバイア
ス電流を決定するためのものである。制御増幅器Q10
の出力端に生じるオン/オフ信号Vcによりスイッチ素
子SWを構成する電界効果トランジスタのゲ−トを制御
する。
Veは、一次端子T5と共通端子T6との間に定電流回
路CC2と直列にコレクタとエミッタが接続されたトラ
ンジスタQ8のベ−スに印加されている。また、一次端
子T5と共通端子T6との間に定電流回路CC2を共通
として直列にコレクタとエミッタが接続されたトランジ
スタQ9のベ−スには所定の電圧値を持つ基準レベルV
sが印加されている。これ等のトランジスタQ8、Q9
は論理和を演算する論理演算回路17を構成している。
トランジスタQ8とQ9のエミッタは一次電圧V1´で
付勢された制御増幅器Q10の非反転入力端(+)に接
続されている。また、一次端子T5と共通端子T6との
間にはトランジスタQ11のコレクタとエミッタと定電
流回路CC3が直列に接続され、そのベ−スには共通端
子T6に対して三角波発生回路18から三角波電圧V3
が印加され、そのエミッタは制御増幅器Q10の反転入
力端(−)に接続されている。この三角波電圧V3は最
大ピ−ク値Vh、最小ピ−ク値Vmを有し、基準レベル
Vsはこれ等の間に設定されている。なお、定電流回路
CC2、CC3は各回路の動作点を決めるためのバイア
ス電流を決定するためのものである。制御増幅器Q10
の出力端に生じるオン/オフ信号Vcによりスイッチ素
子SWを構成する電界効果トランジスタのゲ−トを制御
する。
【0017】次に、以上のように構成された回路の動作
について図2に示す波形図を用いて説明する。オン/オ
フ信号Vcで制御されたスイッチ素子SWでオン/オフ
された一次電圧V1´は、インダクタンスL、コンデン
サC4及びダイオ−ドD6で構成された平滑回路で平滑
されて二次電圧V2´とされる。誤差増幅器Q7は二次
電圧V2´を抵抗R12とR13で分圧した分圧電圧と
基準電圧Esとを比較し、その結果を出力電圧Veとし
てトランジスタQ8のベ−スに出力する。
について図2に示す波形図を用いて説明する。オン/オ
フ信号Vcで制御されたスイッチ素子SWでオン/オフ
された一次電圧V1´は、インダクタンスL、コンデン
サC4及びダイオ−ドD6で構成された平滑回路で平滑
されて二次電圧V2´とされる。誤差増幅器Q7は二次
電圧V2´を抵抗R12とR13で分圧した分圧電圧と
基準電圧Esとを比較し、その結果を出力電圧Veとし
てトランジスタQ8のベ−スに出力する。
【0018】出力電圧Veが基準レベルVsより大きい
ときには、トランジスタQ8はオンで、Q9はオフとな
り、制御増幅器Q10の非反転入力端(+)には出力電
圧VeからトランジスタQ8のベ−ス/エミッタ間電圧
Vbeを減じた電圧(Ve−Vbe)が印加され、その
反転入力端(−)には図2(a)に示すように三角波電
圧V3からトランジスタQ11のベ−ス/エミッタ間電
圧を減じた電圧が印加され、制御増幅器Q10はこれ等
の電圧を比較してその出力端にはこれ等の電圧の偏差に
応じたオン/オフ時間を持つ図2(b)に示すようなオ
ン/オフ信号Vcを出力してスイッチSWをオン/オフ
し、基準電圧Esに対応する二次電圧V2´になるよう
に制御する。
ときには、トランジスタQ8はオンで、Q9はオフとな
り、制御増幅器Q10の非反転入力端(+)には出力電
圧VeからトランジスタQ8のベ−ス/エミッタ間電圧
Vbeを減じた電圧(Ve−Vbe)が印加され、その
反転入力端(−)には図2(a)に示すように三角波電
圧V3からトランジスタQ11のベ−ス/エミッタ間電
圧を減じた電圧が印加され、制御増幅器Q10はこれ等
の電圧を比較してその出力端にはこれ等の電圧の偏差に
応じたオン/オフ時間を持つ図2(b)に示すようなオ
ン/オフ信号Vcを出力してスイッチSWをオン/オフ
し、基準電圧Esに対応する二次電圧V2´になるよう
に制御する。
【0019】出力電圧Veが基準レベルVsより小さい
ときには、トランジスタQ8はオフで、Q9はオンとな
り、制御増幅器Q10の非反転入力端(+)には基準レ
ベルVsからトランジスタQ9のベ−ス/エミッタ間電
圧Vbeを減じた電圧(Vs−Vbe)が固定的に印加
され、その反転入力端(−)には図2(a)に示す三角
波電圧V3からトランジスタQ11のベ−ス/エミッタ
間電圧を減じた電圧が印加され、制御増幅器Q10はこ
れ等の電圧を比較してその出力端にはこれ等の電圧の偏
差に対応する固定的なオン/オフ時間を持つ図2(c)
に示すようなオン/オフ信号Vcを出力してスイッチS
Wをオン/オフ制御する。従って、たとえ起動時に二次
電圧V2´がゼロVであっても制御増幅器Q10はオン
/オフ信号VcをスイッチSWに送りスイッチSWをオ
ン/オフするので、二次負荷14が重くてもスイッチン
グ作用が不能になり出力電流がハンチングを起こすよう
なことはなく、ソフトに起動させることが出来る。
ときには、トランジスタQ8はオフで、Q9はオンとな
り、制御増幅器Q10の非反転入力端(+)には基準レ
ベルVsからトランジスタQ9のベ−ス/エミッタ間電
圧Vbeを減じた電圧(Vs−Vbe)が固定的に印加
され、その反転入力端(−)には図2(a)に示す三角
波電圧V3からトランジスタQ11のベ−ス/エミッタ
間電圧を減じた電圧が印加され、制御増幅器Q10はこ
れ等の電圧を比較してその出力端にはこれ等の電圧の偏
差に対応する固定的なオン/オフ時間を持つ図2(c)
に示すようなオン/オフ信号Vcを出力してスイッチS
Wをオン/オフ制御する。従って、たとえ起動時に二次
電圧V2´がゼロVであっても制御増幅器Q10はオン
/オフ信号VcをスイッチSWに送りスイッチSWをオ
ン/オフするので、二次負荷14が重くてもスイッチン
グ作用が不能になり出力電流がハンチングを起こすよう
なことはなく、ソフトに起動させることが出来る。
【0020】
【発明の効果】以上、実施例を用いて具体的に説明した
ように本発明によれば、二次電圧と所定の基準電圧との
偏差を演算して偏差信号を出力する誤差増幅手段と、所
定のレベル幅を経時的に変化する比較信号を出力する励
振手段と、レベル幅の最低レベルより大きい基準レベル
と偏差信号との論理和を演算して論理和信号を出力する
演算手段と、この論理和信号と比較信号とが入力されこ
れ等の偏差に応じてスイッチング素子を開閉するオン/
オフ信号を出力する制御手段とを有するスイッチング電
源としたので、二次負荷が重く偏差信号が比較信号の最
低レベル以下の起動時のときでもオン/オフ信号が出力
され、動作不能に陥ることはなく安定な起動が出来る。
ように本発明によれば、二次電圧と所定の基準電圧との
偏差を演算して偏差信号を出力する誤差増幅手段と、所
定のレベル幅を経時的に変化する比較信号を出力する励
振手段と、レベル幅の最低レベルより大きい基準レベル
と偏差信号との論理和を演算して論理和信号を出力する
演算手段と、この論理和信号と比較信号とが入力されこ
れ等の偏差に応じてスイッチング素子を開閉するオン/
オフ信号を出力する制御手段とを有するスイッチング電
源としたので、二次負荷が重く偏差信号が比較信号の最
低レベル以下の起動時のときでもオン/オフ信号が出力
され、動作不能に陥ることはなく安定な起動が出来る。
【図1】本発明の1実施例の要部構成を示すブロック図
である。
である。
【図2】図1に示す回路の動作を説明する波形図であ
る。
る。
【図3】従来の第1の2線式伝送器の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図4】従来の第2の2線式伝送器の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
10 2線式伝送器 13 スイッチング電源 14 二次負荷 15 2線式伝送器 16 スイッチング電源 17 論理演算回路 18 三角波回路 Vc オン/オフ信号 V1´ 一次電圧 V2´ 二次電圧 Es 基準電圧 Vs 基準レベル Ve 出力電圧 V3 三角波電圧
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−140495(JP,A) 特開 昭56−111994(JP,A) 実開 昭53−110159(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G08C 19/02
Claims (1)
- 【請求項1】 負荷側から2本の伝送線を介して電流の
供給を受けると共に測定すべき物理量をセンサにより電
気信号に変換しこれを信号処理回路で信号処理して前記
伝送線を介して前記負荷側に前記電流を含む全電流を制
御して電流信号として伝送する2線式伝送器において、
前記全電流を用いて回路を動作させる直流の一次電圧を
作る定電圧発生手段と、この一次電圧をスイッチングし
て二次電圧を作りこれを前記信号処理回路を含む二次負
荷に直流の二次電圧として供給するスイッチング電源と
を有し、このスイッチング電源は、前記二次電圧と所定
の基準電圧との偏差を演算して偏差信号を出力する誤差
増幅手段と、所定のレベル幅を経時的に変化する比較信
号を出力する励振手段と、前記レベル幅の最低レベルよ
り大きい基準レベルと前記偏差信号との論理和を演算し
て論理和信号を出力する演算手段と、この論理和信号と
前記比較信号とが入力されこれ等の偏差に応じてスイッ
チング素子を開閉するオン/オフ信号を出力する制御手
段とを具備し、前記偏差信号が前記最低レベル以下にな
っても前記オン/オフ信号が出力されるようにしたこと
を特徴とする2線式信号伝送器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40140590A JP2814748B2 (ja) | 1990-12-11 | 1990-12-11 | 2線式伝送器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40140590A JP2814748B2 (ja) | 1990-12-11 | 1990-12-11 | 2線式伝送器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04218897A JPH04218897A (ja) | 1992-08-10 |
JP2814748B2 true JP2814748B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=18511237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP40140590A Expired - Fee Related JP2814748B2 (ja) | 1990-12-11 | 1990-12-11 | 2線式伝送器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2814748B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4711110B2 (ja) * | 2004-12-17 | 2011-06-29 | 横河電機株式会社 | 2線式伝送器 |
-
1990
- 1990-12-11 JP JP40140590A patent/JP2814748B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04218897A (ja) | 1992-08-10 |
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