JP3183325B2 - Bus system power supply - Google Patents

Bus system power supply

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JP3183325B2
JP3183325B2 JP15219496A JP15219496A JP3183325B2 JP 3183325 B2 JP3183325 B2 JP 3183325B2 JP 15219496 A JP15219496 A JP 15219496A JP 15219496 A JP15219496 A JP 15219496A JP 3183325 B2 JP3183325 B2 JP 3183325B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電力と通信信号を
同一のバスを用いて伝送するバスシステムに接続され、
バスに電力を供給するバスシステムの電源装置に関する
ものである。更に詳しくは、バスにかかる負荷が変動し
たときのバス上の電圧変化を抑制するための改良を施し
たバスシステムの電源装置に関するものである。
The present invention relates to a bus system for transmitting power and communication signals using the same bus,
The present invention relates to a power supply device of a bus system that supplies power to a bus. More specifically, the present invention relates to a power supply device of a bus system which is improved to suppress a voltage change on a bus when a load on the bus fluctuates.

【0002】[0002]

【従来の技術】電力と通信信号を同一のバスを用いて伝
送するバスシステムでは、バスに電力を供給する電源装
置の出力インピーダンスが所定の値以上である必要があ
る。これは、通信キャリアの周波数付近において電源装
置の出力インピーダンスが低いと、通信キャリアの振幅
が小さくなることから、通信キャリアの減衰を招き、通
信距離を長くできなくなるためである。
2. Description of the Related Art In a bus system for transmitting power and a communication signal using the same bus, the output impedance of a power supply for supplying power to the bus needs to be a predetermined value or more. This is because if the output impedance of the power supply device is low near the frequency of the communication carrier, the amplitude of the communication carrier becomes small, causing attenuation of the communication carrier and making it impossible to increase the communication distance.

【0003】プラント制御システムにはフィールドバス
が引かれている。フィールドバスは、プラントを制御す
る制御ステーションと、プラントに存在するセンサ、バ
ルブ等をつなぐバスである。フィールドバスには、電力
と通信信号を同一のバスで伝送するものがある。フィー
ルドバスに接続されたセンサ等のデバイス(これをフィ
ールドデバイスとする)は、バスから一定の直流電流を
受けて回路動作をするためのエネルギーを得るととも
に、直流電流の上に通信キャリアの周波数になった交流
成分を重畳することによって送信動作を行う。フィール
ドバス通信の物理層規約では、ターミネータを含む系で
のインピーダンスが、50Hz〜39kHzの範囲にお
いて、おおむね50Ω±10Ωとなるように規定されて
いる。
[0003] A field bus is connected to the plant control system. The field bus is a bus that connects a control station that controls the plant with sensors, valves, and the like that exist in the plant. Some field buses transmit power and communication signals on the same bus. A device such as a sensor connected to the field bus (hereinafter referred to as a field device) receives a constant DC current from the bus to obtain energy for operating the circuit, and also increases the frequency of the communication carrier on the DC current. The transmission operation is performed by superimposing the changed AC component. The physical layer protocol for fieldbus communication specifies that the impedance in a system including a terminator is approximately 50Ω ± 10Ω within a range of 50 Hz to 39 kHz.

【0004】ターミネータのインピーダンス分を差し引
くと、電源装置に求められる出力インピーダンスは、図
4に示すように、通信キャリアの周波数が50Hz〜
1.6kHzの範囲では約50Ωで一定であり、1.6
kHz〜39kHzの範囲では周波数に1次比例して増
加する特性となる。図4のMの範囲が出力インピーダン
スが規定される範囲である。図4のグラフは、縦軸に出
力インピーダンス、横軸に通信キャリアの周波数をとっ
ている。縦軸、横軸とも対数目盛になっている。
[0004] When the impedance of the terminator is subtracted, the output impedance required for the power supply device is, as shown in FIG.
In the range of 1.6 kHz, it is constant at about 50Ω, and is 1.6
In the range of kHz to 39 kHz, the characteristic increases linearly with frequency. The range of M in FIG. 4 is a range in which the output impedance is defined. In the graph of FIG. 4, the vertical axis indicates the output impedance, and the horizontal axis indicates the frequency of the communication carrier. Both the vertical and horizontal axes are on a logarithmic scale.

【0005】従来、このような出力インピーダンス特性
を満足する電源装置として、図5に示す構成のものがあ
った。この電源装置は、物理層規約でのテスト回路の一
例として用いられている。図5で、VCCは電源、R10
50Ωの抵抗、L1は5mHのコイルである。コイルL1
の一端(−側端子)はバス2に接続されている。バス2
に電源装置の電力が供給される。このバス2を用いて電
力と通信信号が伝送される。
Conventionally, a power supply device satisfying such output impedance characteristics has a configuration shown in FIG. This power supply device is used as an example of a test circuit based on the physical layer protocol. In FIG. 5, V CC is a power supply, R 10 is a resistance of 50Ω, and L 1 is a 5 mH coil. Coil L 1
Is connected to the bus 2. Bus 2
Is supplied with power from the power supply device. Power and communication signals are transmitted using the bus 2.

【0006】しかし、図5に示す電源装置では次の問題
点があった。フィールドデバイスは、バス2に電源が供
給されている状態で、バス2へ追加されたり、バス2か
ら取り外されたりする。この際に、バス2の電流が急激
に変化する。これは、フィールドデバイスはバス2とア
ース電位点との間に並列接続されていて、フィールドデ
バイスの接続台数が変わると、バス2から電流供給を受
けるフィールドデバイスの台数が変わるためである。バ
ス2の電流が急激に変化すると、コイルL1に流れる電
流も急激に変動する。これによって、コイルL1の両端
に大きな起電力が生じ、バス2上の電圧が大きく変動す
るという問題点があった。
However, the power supply device shown in FIG. 5 has the following problems. A field device is added to or removed from the bus 2 while power is supplied to the bus 2. At this time, the current of the bus 2 changes rapidly. This is because the field devices are connected in parallel between the bus 2 and the ground potential point, and when the number of connected field devices changes, the number of field devices that receive current supply from the bus 2 changes. When the current bus 2 changes rapidly, also fluctuates abruptly current flowing through the coil L 1. Thereby, a large electromotive force at both ends of the coil L 1 occurs, there is a problem that the voltage on the bus 2 varies greatly.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、ダイオードを
互いに逆極性に並列接続した回路を付加することによっ
て、フィールドデバイスをバスに着脱したときにバス上
に生じる電圧変化を抑制したバスシステムの電源装置を
実現することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a field device is attached to and detached from a bus by adding a circuit in which diodes are connected in parallel with opposite polarities. It is an object of the present invention to realize a power supply device of a bus system in which a voltage change that sometimes occurs on a bus is suppressed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は次のとおりの構
成になったバスシステムの電源装置である。 (1)電力と通信信号を同一のバスを用いて伝送するバ
スシステムに接続され、前記バスに電力を供給するバス
システムの電源装置において、基準電圧をバスに印加す
る基準電圧源と、バスに直列に接続された抵抗及びコイ
ルと、ダイオードを互いに逆極性に並列接続して構成さ
れ、並列接続の端子間に前記通信信号の電圧よりも高い
電圧が印加されると、並列接続の一方側のダイオードに
順バイアス電流が流れ出し、並列接続の端子間は前記コ
イルに並列に接続された並列ダイオード回路と、を具備
したことを特徴とするバスシステムの電源装置。 (2)電力と通信信号を同一のバスを用いて伝送するバ
スシステムに接続され、前記バスに電力を供給するバス
システムの電源装置において、基準電圧を発生する基準
電圧源と、抵抗、及び、インピーダンス値が周波数に応
じて変わるインピーダンス素子を含むインピーダンス回
路を直列接続して構成され、前記抵抗は前記基準電圧源
に接続され、前記インピーダンス回路は電源装置の出力
端に接続され、前記基準電圧と電源装置の出力電圧を内
分した分圧を取り出す分圧回路と、ダイオードを互いに
逆極性に並列接続して構成され、並列接続の端子間に前
記通信信号の電圧よりも高い電圧が印加されると、並列
接続の一方側のダイオードに順バイアス電流が流れ出
し、並列接続の端子間は前記抵抗に並列に接続された並
列ダイオード回路と、素子の駆動電圧を発生する駆動電
圧源と、前記分圧が正側入力端子に印加される演算増幅
器と、一端は前記駆動電圧源に接続され、他端は前記演
算増幅器の負側入力端子に接続され、制御端子は演算増
幅器の出力端子に接続されたドライブトランジスタと、
一端は前記ドライブトランジスタの他端に接続され、他
端は電源装置の出力端に接続された電流検出抵抗と、を
具備し、ドライブトランジスタの他端にかかる電圧を演
算増幅器の負側入力端子にフィードバックし、演算増幅
器はドライブトランジスタの他端にかかる電圧が前記分
圧と等しくなるようにドライブトランジスタの駆動を制
御することを特徴とするバスシステムの電源装置。 (3)前記演算増幅器の代わりに制御用トランジスタを
設け、この制御用トランジスタは、制御端子に前記分圧
が印加され、一端は前記駆動電圧源に接続され、他端は
前記ドライブトランジスタの制御端子に接続されている
ことを特徴とする(2)記載のバスシステムの電源装
置。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a power supply device for a bus system having the following configuration. (1) A power supply device of a bus system connected to a bus system for transmitting power and a communication signal using the same bus and supplying power to the bus, comprising: a reference voltage source for applying a reference voltage to the bus; A resistor and a coil connected in series and a diode are connected in parallel with opposite polarities, and when a voltage higher than the voltage of the communication signal is applied between the terminals of the parallel connection, one side of the parallel connection is connected. A power supply device for a bus system, comprising: a parallel diode circuit connected in parallel to the coil between terminals connected in parallel, with forward bias current flowing through the diode. (2) A power supply device of a bus system connected to a bus system for transmitting power and a communication signal using the same bus and supplying power to the bus, a reference voltage source for generating a reference voltage, a resistor, and An impedance circuit including an impedance element whose impedance value changes according to frequency is connected in series, the resistor is connected to the reference voltage source, the impedance circuit is connected to an output terminal of a power supply device, the reference voltage and A voltage dividing circuit for extracting a divided voltage obtained by internally dividing the output voltage of the power supply device, and a diode are connected in parallel with opposite polarities, and a voltage higher than the voltage of the communication signal is applied between the terminals of the parallel connection. And a forward bias current flows to the diode on one side of the parallel connection, and a parallel diode circuit connected in parallel with the resistor between the terminals of the parallel connection. A drive voltage source for generating a drive voltage for the element, an operational amplifier for applying the divided voltage to a positive input terminal, one end connected to the drive voltage source, and the other end connected to a negative input terminal of the operational amplifier. Connected, the control terminal is a drive transistor connected to the output terminal of the operational amplifier,
One end is connected to the other end of the drive transistor, the other end is provided with a current detection resistor connected to the output end of the power supply device, and the voltage applied to the other end of the drive transistor is connected to the negative input terminal of the operational amplifier. A power supply apparatus for a bus system, wherein the operational amplifier controls the driving of the drive transistor so that a voltage applied to the other end of the drive transistor is equal to the divided voltage. (3) A control transistor is provided instead of the operational amplifier. The control transistor has the control terminal to which the divided voltage is applied, one end connected to the drive voltage source, and the other end connected to a control terminal of the drive transistor. (2) The power supply device for a bus system according to (2), wherein

【0009】[0009]

【作用】第1の発明では、コイルの両端に通信信号の電
圧よりも高い電圧が印加されると、並列ダイオード回路
の一方側のダイオードに順バイアス電流が流れ出す。こ
れによって、コイルの両端電圧はダイオードの順方向電
圧に抑えられる。第2の発明では、分圧回路にある抵抗
の両端に通信信号の電圧よりも高い電圧が印加される
と、並列ダイオード回路の一方側のダイオードに順バイ
アス電流が流れ出す。これによって、抵抗の両端電圧は
ダイオードの順方向電圧に抑えられ、バス上の電圧も一
定範囲に抑えられる。第3の発明では、制御用トランジ
スタが演算増幅器と同様な作用をする。
According to the first aspect of the invention, when a voltage higher than the voltage of the communication signal is applied to both ends of the coil, a forward bias current flows to the diode on one side of the parallel diode circuit. As a result, the voltage across the coil is suppressed to the forward voltage of the diode. In the second invention, when a voltage higher than the voltage of the communication signal is applied to both ends of the resistor in the voltage dividing circuit, a forward bias current flows to the diode on one side of the parallel diode circuit. As a result, the voltage across the resistor is suppressed to the forward voltage of the diode, and the voltage on the bus is also suppressed to a certain range. In the third aspect, the control transistor operates in a manner similar to that of the operational amplifier.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を説明
する。図1は本発明の一実施例を示した構成図である。
図1で図5と同一のものは同一符号を付ける。図1にお
いて、10は並列ダイオード回路で、ダイオードD1
2を互いに逆極性に並列接続されている。並列ダイオ
ード回路10の端子間に通信信号の電圧よりも高い電圧
が印加されると、ダイオードD1,D2の一方に順バイア
ス電流が流れ出す。ダイオードD1,D2はこのような特
性になっている。並列ダイオード回路10はコイルL1
に並列に接続されている。なお、ダイオードD1,D2
1個設けられていても複数個設けられていてもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.
1 that are the same as those in FIG. 5 are given the same reference numerals. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a parallel diode circuit in which diodes D 1 and D 2 are connected in parallel with opposite polarities. When a voltage higher than the voltage of the communication signal is applied between the terminals of the parallel diode circuit 10, a forward bias current flows to one of the diodes D 1 and D 2 . The diodes D 1 and D 2 have such characteristics. The parallel diode circuit 10 has a coil L 1
Are connected in parallel. Note that one or more diodes D 1 and D 2 may be provided.

【0011】図1の装置の動作を説明する。フィールド
デバイスをバス2に着脱したことによりコイルL1の両
端にかかる電圧が上昇し、ダイオードD1,D2にかかる
電圧が順方向電圧を超えると、ダイオードD1,D2に順
バイアス電流が流れ出す。これによって、コイルL1
両端電圧はダイオードの順方向電圧となり、コイルL1
の両端電圧の上昇が抑制され、バス2上の電位の低下も
抑制される。コイルL1の両端のどちら側の電圧が高い
かに応じてダイオードD1,D2の一方に電流が流れる。
The operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described. The field devices voltage across the coil L 1 increases by the detachable bus 2, the voltage across the diode D 1, D 2 exceeds the forward voltage, the diode D 1, D 2 is a forward bias current Flow out. Thus, the voltage across the coil L 1 becomes the forward voltage of the diode, the coil L 1
Is suppressed, and a decrease in the potential on the bus 2 is also suppressed. A current flows through one of the diodes D 1 and D 2 depending on which side of the coil L 1 has a higher voltage.

【0012】図2は本発明の他の実施例の構成図であ
る。図2において、Vrは基準電圧を発生する基準電圧
源である。1は分圧回路であり、抵抗R1,R2、コンデ
ンサC1,C2及び並列ダイオード回路10からなる。抵
抗R1とR2は直列接続されている。抵抗R1の一端は基
準電圧源Vrに接続されている。コンデンサC1は、抵抗
1,R2と直列に接続されている。コンデンサC2は、
抵抗R1とコンデンサC1の直列接続部分に並列接続され
ている。コンデンサC1の一端は電源装置の出力端Bに
接続されている。並列ダイオード回路10は、抵抗R2
と並列に接続されている。分圧回路1は、基準電圧Vr
(基準電圧源Vrが出力する基準電圧もVrで表す)と電
源装置の出力電圧V0を内分した分圧VPを取り出す。分
圧回路1にコンデンサを設けているため、内分比は通信
キャリアの周波数に応じて変わる。
FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the present invention. In FIG. 2, Vr is a reference voltage source for generating a reference voltage. Reference numeral 1 denotes a voltage dividing circuit, which includes resistors R 1 and R 2 , capacitors C 1 and C 2, and a parallel diode circuit 10. Resistors R 1 and R 2 are connected in series. One end of the resistor R 1 is connected to a reference voltage source V r. The capacitor C 1 is connected in series with the resistors R 1 and R 2 . Capacitor C 2 is
They are connected in parallel to the series connection portion of the resistor R 1 and capacitor C 1. One end of the capacitor C 1 is connected to the output terminal B of the power supply. The parallel diode circuit 10 includes a resistor R 2
And are connected in parallel. The voltage dividing circuit 1 has a reference voltage V r
(Reference voltage the reference voltage source V r outputs also represented by V r) and takes out the partial pressure V P obtained by internally dividing the output voltage V 0 which power supply. Since a capacitor is provided in the voltage dividing circuit 1, the internal division ratio changes according to the frequency of the communication carrier.

【0013】V1は素子の駆動電圧を発生する駆動電圧
源である。A1は演算増幅器であり、分圧回路1の分圧
が正側入力端子に印加されている。Tr1はドライブト
ランジスタであり、一端は駆動電圧源V1に接続され、
他端は演算増幅器A1の負側入力端子に接続され、制御
端子は演算増幅器A1の出力端子に接続されている。R
sは電流検出抵抗であり、一端はドライブトランジスタ
Tr1の他端に接続され、他端は電源装置の出力端Bに
接続されている。電流検出抵抗Rsは、ドライブトラン
ジスタTr1に流れる電流に応じた電圧を発生する。
V 1 is a drive voltage source for generating a drive voltage for the device. A 1 is an operational amplifier, the partial pressure of the voltage divider circuit 1 is applied to the positive input terminal. Tr1 is a drive transistor, one end of which is connected to a drive voltage source V 1,
The other end is connected to the negative input terminal of the operational amplifier A 1, the control terminal is connected to the output terminal of the operational amplifier A 1. R
s is a current detection resistor, one end of which is connected to the other end of the drive transistor Tr1, and the other end of which is connected to the output end B of the power supply device. The current detection resistor Rs generates a voltage according to the current flowing through the drive transistor Tr1.

【0014】3は通信キャリアを模擬した信号を発生す
るシミュレーション用付加回路である。図2の例では電
源装置の出力インピーダンスを測定するためにシミュレ
ーション用付加回路3を設けていて、実際の通信ではこ
の回路は設けない。シミュレーション用付加回路3にお
いて、S1は正弦波の交流電圧を発生する信号源、C3
コンデンサ、RLはソースインピーダンスとなっている
抵抗、I1は負荷電流を模擬した電流源である。信号源
1の発生信号が通信キャリアを模擬した信号となる。
Reference numeral 3 denotes a simulation additional circuit for generating a signal simulating a communication carrier. In the example of FIG. 2, the additional circuit for simulation 3 is provided to measure the output impedance of the power supply device, and this circuit is not provided in actual communication. In the simulation for adding circuit 3, S 1 is a signal source for generating an AC voltage of a sine wave, C 3 are capacitors, RL is the resistance that is the source impedance, I 1 is a current source which simulates the load current. Generation signal of the signal source S 1 is a signal simulating a communications carrier.

【0015】このような回路では、ドライブトランジス
タTr1は、演算増幅器A1の出力によって駆動され、
駆動電圧源V1の電圧に基づいて流れる電流を制御す
る。ドライブトランジスタTr1の他端(D点)にかか
る電圧VmはドライブトランジスタTr1に流れる電圧
によって変わる。この電圧Vmは演算増幅器A1の負側入
力端子にフィードバックされる。演算増幅器A1は電圧
mが分圧回路1で取り出した電圧Vpと等しくなるよう
にドライブトランジスタTr1に流れる電流を制御す
る。
[0015] In such a circuit, the drive transistor Tr1 is driven by the output of the operational amplifier A 1,
Controlling the current flowing based on the voltage of the drive voltage source V 1. Voltage V m in accordance with the other end of the drive transistor Tr1 (D point) varies by a voltage flowing to the drive transistor Tr1. The voltage V m is fed back to the negative input terminal of the operational amplifier A 1. The operational amplifier A 1 controls the current flowing through the drive transistor Tr1 so as to be equal to the voltage V p the voltage V m fetched in the voltage divider circuit 1.

【0016】ここで、電源装置の出力インピーダンスは
次のとおりになる。分圧回路1は、基準電圧源Vrの基
準電圧と電源装置の出力電圧を内分しているため、分圧
回路1の分圧Vpは次式で与えられる。 Vp=Vo・(1−K)+Vr・K ただし、K:分圧回路1の内分比 K=(R1,C1,C2からなる回路部分の合成抵抗値)
/R R:分圧回路1全体の合成抵抗値,R1:抵抗R1の抵抗
値 Vr:基準電圧源Vrの基準電圧、Vo:電源装置の出力
電圧、 また、出力電圧Voは次式で与えられる。 Vo=Vm−Rs・I ただし、I:電流検出抵抗Rsに流れる電流、Rs:電
流検出抵抗Rsの抵抗値 式では、R>>Rsであり、分圧回路1に流れる電流は
電流検出抵抗Rsに流れる電流に比べて十分小さいとし
て省略している。演算増幅器A1のイマジナリショート
より次式が成立する。 Vp=Vm 〜式よりVp,Vmを消去すると次のとおりになる。 Vo=Vo・(1−K)+Vr・K−Rs・I Vo・K=Vr・K−Rs・I 電源装置の出力インピーダンスZは次式で与えられる。 Z=−ΔVo/ΔI=Rs/K 式に示すように出力インピーダンスZは電流検出抵抗
の抵抗値Rsと分圧比Kの比だけで定まる。図2の回路
では分圧回路1にコンデンサを設けているため、内分比
は通信キャリアの周波数に応じて変わる。従って、式
で与えられる出力インピーダンスZも通信キャリアの周
波数に応じて変化する。
Here, the output impedance of the power supply device is as follows. Voltage divider circuit 1, since the internally dividing output voltage of the reference voltage and the power supply of the reference voltage source V r, the partial pressure V p of the voltage divider circuit 1 is given by the following equation. V p = V o · (1−K) + V r · K where K is the internal division ratio of the voltage dividing circuit 1 K = (combined resistance value of the circuit portion composed of R 1 , C 1 and C 2 )
/ R R: dividing circuit 1 overall combined resistance value, R 1: the resistance value of the resistor R 1 V r: reference voltage of the reference voltage source V r, V o: output voltage of the power supply, also the output voltage V o Is given by the following equation. V o = V m −Rs · I where I: current flowing through the current detection resistor Rs, Rs: resistance value of the current detection resistor Rs In the formula, R >> Rs, and the current flowing through the voltage dividing circuit 1 is current detection. It is omitted because it is sufficiently smaller than the current flowing through the resistor Rs. The following equation from the imaginary short of the operational amplifier A 1 is satisfied. V p = V m ~ V p from the equation, clearing the V m becomes as follows. Output impedance Z of V o = V o · (1 -K) + V r · K-Rs · I V o · K = V r · K-Rs · I power supply is given by the following equation. Z = −ΔV o / ΔI = Rs / K As shown in the equation, the output impedance Z is determined only by the ratio between the resistance value Rs of the current detection resistor and the voltage division ratio K. In the circuit of FIG. 2, since a capacitor is provided in the voltage dividing circuit 1, the internal division ratio changes according to the frequency of the communication carrier. Therefore, the output impedance Z given by the equation also changes according to the frequency of the communication carrier.

【0017】図2の回路では、並列ダイオード回路10
が抵抗R2と並列に接続されているため、抵抗R2にかか
る電圧が上昇し、ダイオードD1,D2にかかる電圧が順
方向電圧を超えると、ダイオードD1,D2に電流が流
れ、分圧VpをVr±(ダイオードD1,D2の順方向電
圧)の範囲に抑える。従って、バス2上の電圧Voは、 Vr±(ダイオードD1,D2の順方向電圧)−(電流検
出抵抗Rsの降下電圧) の範囲に抑えられる。これによって、フィールドデバイ
スをバス2に着脱したときにバス2上に生じる電圧変化
を抑制できる。
In the circuit shown in FIG.
So that if connected in parallel with the resistor R 2, the voltage across the resistor R 2 increases, the voltage across the diode D 1, D 2 exceeds the forward voltage, current flows through the diode D 1, D 2 , reduce the partial pressure V p in the range of V r ± (forward voltage of the diode D 1, D 2). Therefore, the voltage V o on bus 2, (forward voltage of the diode D 1, D 2) V r ± - is suppressed to the range of (voltage drop across the current detection resistor Rs). Thus, a voltage change occurring on the bus 2 when a field device is attached to or detached from the bus 2 can be suppressed.

【0018】図2の回路では、図1の回路の抵抗とコイ
ルの特性をトランジスタを用いた回路で実現しているた
め、回路を小型化できる。
In the circuit of FIG. 2, since the characteristics of the resistor and the coil of the circuit of FIG. 1 are realized by a circuit using transistors, the circuit can be downsized.

【0019】図3は本発明の他の実施例を示した構成図
である。図3の回路は図2の回路の演算増幅器A1の代
わりに出力トランジスタTr2を用いた構成になってい
る。出力トランジスタTr2は、制御端子に分圧回路1
の分圧が印加され、一端は駆動電圧源V1に接続され、
他端はドライブトランジスタTr1の制御端子に接続さ
れている。演算増幅器の代わりにトランジスタを用いる
ことにより、演算増幅器が動作できない高周波数のキャ
リアで通信を行う場合にも対応できる。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. Circuit of Figure 3 is in the configuration using the output transistor Tr2 in place of the operational amplifier A 1 in the circuit of Figure 2. The output transistor Tr2 has a voltage dividing circuit 1
Is applied, and one end is connected to the drive voltage source V 1 ,
The other end is connected to the control terminal of the drive transistor Tr1. By using a transistor instead of the operational amplifier, it is possible to cope with a case where communication is performed using a high-frequency carrier that cannot operate the operational amplifier.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば次の効果が得られる。図
1の実施例によれば、電源装置に設けたコイルに並列に
並列ダイオード回路を接続している。このため、フィー
ルドデバイスをバスに着脱したことによってコイルL1
の両端に大きな起電力が生じたときに、並列ダイオード
回路のダイオードに順バイアス電流が流れ出す。これに
よって、フィールドデバイスをバスに着脱したときにバ
ス上に生じる電圧変化を抑制できる。しかも、バス上に
生じる電圧変化の抑制をフィールドバス通信の物理層規
約を満たす電源装置で実現できる。図2及び図3の実施
例によれば、図1の実施例で得られる効果の他に、図1
の回路の抵抗とコイルの特性を演算増幅器及びトランジ
スタを用いた回路で実現しているため、回路を小型化で
きる。
According to the present invention, the following effects can be obtained. According to the embodiment of FIG. 1, a parallel diode circuit is connected in parallel to a coil provided in a power supply device. Therefore, when the field device is attached to or detached from the bus, the coil L 1
When a large electromotive force is generated at both ends of the diode, a forward bias current starts flowing through the diode of the parallel diode circuit. Thereby, a voltage change occurring on the bus when the field device is attached to or detached from the bus can be suppressed. In addition, the suppression of the voltage change occurring on the bus can be realized by the power supply device that satisfies the physical layer protocol of the fieldbus communication. According to the embodiment of FIGS. 2 and 3, in addition to the effects obtained in the embodiment of FIG.
Since the characteristics of the resistor and the coil of the circuit are realized by a circuit using an operational amplifier and a transistor, the circuit can be downsized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示した構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例を示した構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施例を示した構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図4】電源装置に求められる出力インピーダンス特性
を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing output impedance characteristics required for a power supply device.

【図5】従来におけるバスシステムの電源装置の構成例
を示した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a power supply device of a conventional bus system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 分圧回路 2 バス R1,R2,R10 抵抗 Rs 電流検出抵抗 C1,C2 コンデンサ Tr1 ドライブトランジスタ Tr2 制御用トランジスタ A1 演算増幅器 Vr 基準電圧源 V1 駆動電圧源 10 並列ダイオード回路 D1,D2 ダイオード1 voltage divider 2 bus R 1, R 2, R 10 resistor Rs current detection resistor C 1, C 2 capacitors Tr1 drive transistor Tr2 control transistor A 1 operational amplifier Vr reference voltage source V 1 driving voltage source 10 parallel diode circuit D 1 , D 2 diode

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電力と通信信号を同一のバスを用いて伝
送するバスシステムに接続され、前記バスに電力を供給
するバスシステムの電源装置において、 基準電圧をバスに印加する基準電圧源と、 バスに直列に接続された抵抗及びコイルと、 ダイオードを互いに逆極性に並列接続して構成され、並
列接続の端子間に前記通信信号の電圧よりも高い電圧が
印加されると、並列接続の一方側のダイオードに順バイ
アス電流が流れ出し、並列接続の端子間は前記コイルに
並列に接続された並列ダイオード回路と、を具備したこ
とを特徴とするバスシステムの電源装置。
1. A power supply device for a bus system connected to a bus system for transmitting power and a communication signal using the same bus and supplying power to the bus, comprising: a reference voltage source for applying a reference voltage to the bus; A resistor and a coil connected in series to the bus and a diode are connected in parallel with opposite polarities, and when a voltage higher than the communication signal voltage is applied between the terminals of the parallel connection, one of the parallel connection A forward bias current flows through the diode on the side, and a parallel diode circuit connected in parallel with the coil is provided between the terminals of the parallel connection.
【請求項2】 電力と通信信号を同一のバスを用いて伝
送するバスシステムに接続され、前記バスに電力を供給
するバスシステムの電源装置において、 基準電圧を発生する基準電圧源と、 抵抗、及び、インピーダンス値が周波数に応じて変わる
インピーダンス素子を含むインピーダンス回路を直列接
続して構成され、前記抵抗は前記基準電圧源に接続さ
れ、前記インピーダンス回路は電源装置の出力端に接続
され、前記基準電圧と電源装置の出力電圧を内分した分
圧を取り出す分圧回路と、 ダイオードを互いに逆極性に並列接続して構成され、並
列接続の端子間に前記通信信号の電圧よりも高い電圧が
印加されると、並列接続の一方側のダイオードに順バイ
アス電流が流れ出し、並列接続の端子間は前記抵抗に並
列に接続された並列ダイオード回路と、 素子の駆動電圧を発生する駆動電圧源と、 前記分圧が正側入力端子に印加される演算増幅器と、 一端は前記駆動電圧源に接続され、他端は前記演算増幅
器の負側入力端子に接続され、制御端子は演算増幅器の
出力端子に接続されたドライブトランジスタと、 一端は前記ドライブトランジスタの他端に接続され、他
端は電源装置の出力端に接続された電流検出抵抗と、を
具備し、ドライブトランジスタの他端にかかる電圧を演
算増幅器の負側入力端子にフィードバックし、演算増幅
器はドライブトランジスタの他端にかかる電圧が前記分
圧と等しくなるようにドライブトランジスタの駆動を制
御することを特徴とするバスシステムの電源装置。
2. A power supply device of a bus system connected to a bus system for transmitting power and a communication signal using the same bus and supplying power to the bus, comprising: a reference voltage source for generating a reference voltage; And an impedance circuit including an impedance element whose impedance value changes according to frequency is connected in series, the resistor is connected to the reference voltage source, the impedance circuit is connected to an output terminal of a power supply device, A voltage dividing circuit for extracting a voltage obtained by internally dividing a voltage and an output voltage of the power supply device; and a diode connected in parallel with opposite polarities, and a voltage higher than the voltage of the communication signal is applied between the terminals of the parallel connection. Then, a forward bias current flows into the diode on one side of the parallel connection, and a parallel diode connected in parallel to the resistor is connected between the terminals of the parallel connection. A drive voltage source for generating a drive voltage for the element; an operational amplifier for applying the divided voltage to a positive input terminal; one end connected to the drive voltage source; A drive transistor connected to the output terminal of the operational amplifier; a current detection resistor connected to one end of the drive transistor at one end and connected to the output end of the power supply device at the other end. And feeding back the voltage applied to the other end of the drive transistor to the negative input terminal of the operational amplifier. The operational amplifier drives the drive transistor so that the voltage applied to the other end of the drive transistor becomes equal to the divided voltage. A power supply device for a bus system, comprising:
【請求項3】 前記演算増幅器の代わりに制御用トラン
ジスタを設け、この制御用トランジスタは、制御端子に
前記分圧が印加され、一端は前記駆動電圧源に接続さ
れ、他端は前記ドライブトランジスタの制御端子に接続
されていることを特徴とする請求項2記載のバスシステ
ムの電源装置。
3. A control transistor is provided instead of the operational amplifier. The control transistor has the control terminal to which the divided voltage is applied, one end connected to the drive voltage source, and the other end connected to the drive transistor. 3. The power supply for a bus system according to claim 2, wherein the power supply is connected to a control terminal.
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