JP3298804B2 - 電流出力回路 - Google Patents
電流出力回路Info
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Description
り、たとえば調節計等において、SSRなどの半導体リ
レーからなる負荷を駆動したり、調節計の出力情報を他
の調節計に伝送する回路に関する。
ば、制御装置の同一回路内に、第1の制御信号である出
力電流制御信号と、第2の制御信号である時間比例出力
制御信号を有し、出力端子を共用して、結線の付け替え
無しに電流出力と時間比例出力を可能にするものがあ
る。図4は従来の電流出力回路図である。すなわち符号
1は制御装置2の第1の制御出力端子で、出力電流制御
信号PWMを出力する。3はオペアンプで、この非反転
入力端は制御装置の第1の制御出力端子1に接続され、
この第1の制御出力端子1からの出力電流制御信号PW
Mを受ける。符号4は保護用の第1の抵抗で、その一端
はオペアンプ3の出力端に接続されている。符号5は第
1のFETで、NチャンネルMOSFETにより構成さ
れている。その第1のFET5のゲートは第1の抵抗4
の他端に接続されている。6は負荷で、たとえば調節計
において、SSRからなる半導体リレーや他の調節計な
どから構成される。この負荷6は電源の供給端子Vcc
と第1のFET5のドレイン間に接続されている。7は
第2の抵抗で、その一端は第1のFETのソースに、ま
たその他端は電源のグランドGNDに接続されている。
また第2の抵抗7と第1のFET5のソースとの接続点
aがオペアンプ3の反転入力端に接続されている。8は
制御装置1の第2の制御出力端子で、時間比例制御信号
TPを出力する。なお、この時間比例制御信号TPは一
般に負論理で動作する。9は第2のFETで、この第2
のFETのゲートは制御装置の第2の制御出力端子8に
接続され、そのドレインは第1の抵抗4と第1のFET
のゲート間に接続され、さらにそのソースはグランドG
NDに接続される。10はローパスフィルタで、第1の
制御出力端子1とオペアンプ3の非反転入力端間に接続
されている。このローパスフィルタ10は出力電流制御
信号PWMからの電流出力値を平滑し、かつその出力電
流制御信号PWMをそのON時間に比例した電圧値に変
換する。
形図である。この波形図において、時間比例制御信号T
P信号が負荷6をOFFするグランドレベルであるV1
の間すなわち時点t1−t3の間は、通常の電流出力回
路として動作する。図4において、出力電流制御信号P
WMにより指定される電流出力値は、ローパスフィルタ
8を通過することで平滑化され、出力電流制御信号PW
MのON時間に比例した電圧値に変換され、この電圧信
号がオペアンプ3の非反転入力端子に入力される。ま
た、出力電流出力用である第2の抵抗7を流れる電流に
より発生する電圧、すなわち第1のFET5のソースと
第2の抵抗7の間の電圧aがオペアンプ3の反転入力端
子に入力されることにより、非反転入力端子の電圧と反
転入力端子の電圧が等しくなるようオペアンプ3の出力
端子の電圧が制御される。オペアンプ3の出力端子から
の出力は第1の抵抗4を介して、第1のFET5のゲー
トに入る。また、第2のFET9のドレインがグランド
GNDに接続され、第2のFET9のゲートは時間比例
制御用信号端子である第2の制御出力端子8に接続され
ているので、時間比例制御信号TPがV1である間は第
2のFET9のソース、ドレイン間はOFF状態として
機能する。前記の結果、第1のFET5のゲートにかか
る電圧bは、オペアンプ3の出力端子から出力される電
圧が第1の抵抗4を介して加えられることで、第1のF
ET5のドレイン、ソース間を流れる電流、すなわち負
荷6を流れる電流を制御する。よって、出力電流制御信
号PWMにより指定した電流出力値に合致した電流が負
荷6を流れる。
時間比例出力として動作させた場合、制御出力OFF時
のオペアンプ3は、この非反転入力端子に電流出力用の
出力電流値を、また反転入力端子には負荷を流れる電流
値であるグランドGNDの電位を入力して動作する結
果、オペアンプ3の出力cが図5の時点t0−t1間に
見られるように、出力可能な最大出力電圧に貼り付く。
よって、この状態ではオペアンプ3の出力と第1のFE
T5のゲートの間に入っている第2のFET9がON状
態にあるため、第1のFET5のゲートにグランドGN
Dレベルの電位が印加され、制御出力がOFFする。
次に時点t1において、制御出力をOFFからONに切
り替えると、第2のFET9がOFFし、オペアンプ3
の非反転入力の値が反転入力の値と同じとなるまで、出
力可能な最大出力電圧に貼り付いていたオペアンプ3の
出力が負荷6に過大電流が流れるような電位で、第1の
FET5のゲートに入力される結果、設定された出力電
流以上の過大電流が第1のFET5をおよび負荷6を流
れ、この負荷6を破壊する怖れがあった。
り替えでは、OFF時にオペアンプ3の入力の電位差が
大きく出力が上限に貼り付いていた結果、オペアンプ3
の内部での発熱が定常状態とは異なった状態、たとえば
発熱が大きい状態となる。ところが、制御出力をONに
切り替えることで、オペアンプ3の入力の電位差が無く
なるよう出力が変化するため、オペアンプ3の内部での
発熱が変化する。これより、制御出力がOFFからON
となる発熱変化時点からオペアンプ3の内部が熱平衡状
態になるまでの間、オペアンプ3の出力が安定しないた
め、図5の時点t1−t2間に見られるように、制御出
力の切り替え後、出力電流が安定するまでに時間がかか
る場合があった。
電流出力回路を時間比例出力として動作させた場合、制
御出力をOFFからONに切り替え後に、設定された出
力電流以上の過大電流が負荷を流れ、この負荷を破壊す
るおそれがあり、さらに、制御出力のOFFからONへ
の切り替え後、しばらくオペアンプ3の出力が安定しな
いため、出力電流も安定しないという課題があった。
わせ持つ回路において時間比例出力として動作させた場
合に、制御出力をOFFからONに切り替えた後、負荷
に過大電流が流れなくすることと、出力電流が安定する
までの時間を短縮することを目的とするものである。
出力電流制御信号を出力する第1の制御出力端子と、時
間比例出力の制御信号を得る第2の制御出力端子を有す
る制御装置と、第1の制御出力端子を非反転入力端に接
続したオペアンプと、このオペアンプの出力端に一端を
接続した第1の抵抗と、この第1の抵抗の他端にゲート
端子を接続した第1のFETと、この第1のFETのド
レインと電源の一方の端子間に接続した負荷と、一端を
第1のFETのソースとオペアンプの反転入力端に、か
つ他端を電源の他方の端子間にそれぞれ接続した第2の
抵抗と、制御装置の第2の制御出力端子にゲートを接続
するとともに、ドレインをオペアンプの非反転入力端
に、かつソースを電源のグランドに接続した第2のFE
Tを備えている。
路図である。以下図によってこの発明の実施の形態を説
明する。なお、従来の電流出力回路と重複する部分につ
いてはその説明を省略する。すなわち図4に示す構成と
異なる点は、第2のFET9のゲートが制御装置2の第
2の制御出力端子8に接続され、そのドレインがオペア
ンプ3の非反転入力端に接続され、さらにそのソースは
グランドGNDに接続されることである。
て、出力電流制御信号PWMにより指定される電流出力
値は、図1に示す回路と同様に、ローパスフィルタ10
を通過することで平滑化され、さらに出力電流制御信号
PWMのON時間に比例した電圧値に変換され、この電
圧信号がオペアンプ3の非反転入力端子に入力される。
また、出力電流出力用である第2の抵抗7を流れる電流
により発生する電圧、すなわち第1のFETのソースと
第2の抵抗7の間の電圧aがオペアンプ3の反転入力端
子に入力されることにより、非反転入力端子の電圧と反
転入力端子の電圧が等しくなるようオペアンプ3の出力
端子の電圧が制御される。オペアンプ3の出力端子から
の出力は第1の抵抗4を介して、第1のFET5のゲー
トに入る。また、図4と同様に時間比例制御信号TP信
号がグランドレベルであるV1の間は、従来の電流出力
回路として動作する。すなわち図2の時点t0−t1間
における動作は図5に示すものとほぼ同一である。
ET9のドレインがオペアンプ3の非反転入力端に、か
つソースを電源のグランドGNDに接続しているため、
時間比例制御信号TPが第2のFET9のゲートを制
御、すなわち図2の時点t0−t1で示すように、時間
比例制御信号TPがOFFの間、オペアンプ3の入力が
時間比例出力制御用の第2のFET9にて制御すると、
時間比例制御信号TPがOFFの間でも、オペアンプ3
の出力はオペアンプの入力に合った出力(グランドGN
D電位)で動作しており、その後、時間比例制御信号T
PをOFFからONに切り替えても、オペアンプ3の出
力はグランドGND電位から徐々に指定された電流が流
れるよう出力電圧を上昇させるため、時点t1−t2間
に見られるように、出力電流制御用の第1のFET5を
流れる負荷電流も徐々に上昇することとなり、時間比例
制御信号TPがOFFからONに切り替わっても負荷6
には過大電流が流れない。また時間比例制御信号TPが
OFFからONへの切り替え後、ごく短時間で出力電流
が安定する。その理由はオペアンプの出力が最大出力電
圧に張り付いた状態とならないため、オペアンプ3内部
のチップ温度差は小さく、したがってごく短時間で出力
電流が安定するからである。
ルター10の出力端を第3の抵抗11および第4の抵抗
12からなる直列回路の一端に接続したもので、第3の
抵抗と第4の抵抗の接続点がオペアンプ3の非反転入力
端に接続されている。さらに第2のFET9のドレイン
が第4の抵抗12の一端すなわち第3の抵抗と第4の抵
抗の接続点に接続され、かつ第2のFET9のソースは
第4の抵抗12の他端に接続されている。このため第3
の抵抗11および第4の抵抗12からなる直列回路すな
わち分圧抵抗によってフィルター10に流れる電流が制
限される。これによってフィルター10は大電流から保
護される。
9をNチャンネルMOSFETにより構成したものにつ
いて説明したが、これら第1のFET5および第2のF
ET9をPチャンネルFETで構成することも可能であ
る。
制御信号を出力する第1の制御出力端子と、時間比例出
力の制御信号を得る第2の制御出力端子を有する制御装
置と、第1の制御出力端子を非反転入力端に接続したオ
ペアンプと、このオペアンプの出力端に一端を接続した
第1の抵抗と、この第1の抵抗の他端にゲート端子を接
続した第1のFETと、この第1のFETのドレインと
電源の一方の端子間に接続した負荷と、一端を第1のF
ETのソースと上記オペアンプの反転入力端に、かつ他
端を電源の他方の端子間にそれぞれ接続した第2の抵抗
と、制御装置の第2の制御出力端子にゲートを接続する
とともに、ドレインをオペアンプの非反転入力端に、か
つソースを電源のグランドに接続した第2のFETを備
えているので、最終段のオペアンプの入力が時間比例出
力制御用の第2のFETにて制御され、時間比例出力制
御用信号がOFFの間でも、最終段のオペアンプの出力
はオペアンプの入力に合った出力すなわちグランドGN
Dの電位で動作し、この後、時間比例出力制御用信号を
OFFからONに切り替えても、オペアンプの出力はグ
ランドGNDの電位から徐々に指定された電流が流れよ
う出力電圧を上昇させ、これにより、出力電流制御用の
第1のFETを流れる負荷電流も徐々に上昇することと
なり、時間比例出力制御用信号がOFFからONに切り
替え時でも負荷を過大電流が流れることはないなどの効
果がある。
を示す回路図である。
を示す回路図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 出力電流制御信号を出力する第1の制御
出力端子(1)と、時間比例出力の制御信号を得る第2
の制御出力端子(8)を有する制御装置(2)と、上記
第1の制御出力端子(1)を非反転入力端に接続したオ
ペアンプ(3)と、このオペアンプ(3)の出力端に一
端を接続した第1の抵抗(4)と、この第1の抵抗
(4)の他端にゲート端子を接続した第1のFET
(5)と、この第1のFET(5)のドレインと電源の
一方の端子間に接続した負荷(6)と、一端を上記第1
のFET(5)のソースと上記オペアンプ(3)の反転
入力端に、かつ他端を上記電源の他方の端子間にそれぞ
れ接続した第2の抵抗(7)と、上記制御装置(2)の
第2の制御出力端子(8)にゲートを接続するととも
に、ドレインを上記オペアンプ(3)の非反転入力端
に、かつソースを上記電源のグランドに接続した第2の
FET(9)を備え、上記出力電流制御信号により上記
負荷(6)を流れる出力電流を制御し、かつ、上記時間
比例出力の制御信号により上記負荷(6)を流れる電流
のON/OFFを制御するように構成した電流出力回
路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11728397A JP3298804B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 電流出力回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11728397A JP3298804B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 電流出力回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10308635A JPH10308635A (ja) | 1998-11-17 |
JP3298804B2 true JP3298804B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=14707919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11728397A Expired - Fee Related JP3298804B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 電流出力回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3298804B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003163078A (ja) * | 2001-11-28 | 2003-06-06 | Hitachi Ltd | 表示装置 |
JP6863571B2 (ja) * | 2016-12-20 | 2021-04-21 | Necプラットフォームズ株式会社 | 出力ドライバ回路 |
JP7076055B2 (ja) | 2020-05-13 | 2022-05-26 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | 半導体装置 |
-
1997
- 1997-05-07 JP JP11728397A patent/JP3298804B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10308635A (ja) | 1998-11-17 |
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