JPH01303049A - Variable voltage source - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的)
(産業上の利用分野)
この発明は、発光ダイオードとフォトセル等の光電変換
素子とを光学的に結合してなる複合素子を絶縁手段とし
て用いた制御入力絶縁型の可変電圧源の改良に関する。[Detailed description of the invention] [Objective of the invention] (Industrial application field) This invention uses a composite element formed by optically coupling a light emitting diode and a photoelectric conversion element such as a photocell as an insulating means. This invention relates to improvements in control input isolated type variable voltage sources.
(従来の技術)
この種の可変電圧源では、発光ダイオードとフォ1−セ
ルとを光学的に結合してなる複合素子が絶縁手段として
用いられている。(Prior Art) In this type of variable voltage source, a composite element formed by optically coupling a light emitting diode and a photocell is used as an insulating means.
第3図(A)はこのような複合素子の一例として、側蓋
’ITPL590 (商品名フォトポルカプラ)を示す
チップ結線図、同図(B)はその順方向電流I[−開放
電圧VOC特性を示すグラフである。Figure 3 (A) is a chip wiring diagram showing the side lid 'ITPL590 (product name: Photopol coupler) as an example of such a composite element, and Figure 3 (B) is its forward current I[-open circuit voltage VOC characteristic. This is a graph showing.
同図(A)に示されるように、この複合素子1は赤外発
光ダイオード2と太陽電池(フォトセル)の一種である
フーA1ヘダイオーードアレイ3とを光学的に結合して
なるものて、赤外〉を光クイオード2に対して順方向電
流1Fを供給すると、フッ11〜ダイオードアレイ3の
両端から出力電圧Vocを得ることができる。尚、図中
R8I」は負荷抵抗である。As shown in the same figure (A), this composite element 1 is formed by optically coupling an infrared light emitting diode 2 and a diode array 3 to a photovoltaic cell (photocell). , infrared> to the photodiode 2, an output voltage Voc can be obtained from both ends of the switch 11 to the diode array 3. Note that "R8I" in the figure is a load resistance.
そして、同図(B)に示されるように、出力電圧VOC
の値は順方向電流I[の値に応じて変化する。Then, as shown in the same figure (B), the output voltage VOC
The value of changes depending on the value of forward current I[.
従って、この複合素子1を絶縁手段として用いることに
より、制御入力絶縁型の可変電圧源を製作することがで
きる。Therefore, by using this composite element 1 as an insulating means, a control input isolated type variable voltage source can be manufactured.
このような可変電圧源を例えば、パワーMO3・FET
の駆動用として利用すれば、信号系とは完全に分離した
状態でパワー系のドライブを行うことが可能となる。Such a variable voltage source can be used, for example, as a power MO3 FET.
If used for driving the power system, it becomes possible to drive the power system completely separate from the signal system.
すなわち、従来MO3−FFTのドライブは1〜ランジ
スタノコブラを用いて行われていたが、この場合ゲート
駆動用の外部電源が必要とされたのに対して、このよう
な)4トセルを出力素子として用いた複合素子によれば
、フ7It〜セルそれ自体からゲート駆動に十分な起電
圧が得られるため、外部電源なしでゲー1〜を直接ドラ
イブすることか可能となる。In other words, conventionally MO3-FFT was driven using 1 to transistor transistors, but in this case an external power supply for gate drive was required. According to the composite element used as the cell, an electromotive voltage sufficient for driving the gate can be obtained from the cell itself, so that it is possible to directly drive the gate without an external power source.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、このJ:うな複合素子1を用いた従来の
可変電圧源にあっては、第3図(B)に示されるように
、素子1のIF −VOC特性が非直線的であるため、
制御入力に対し出力電圧を直線的に変化させることがで
きないと言う問題前があつ Jこ 。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the conventional variable voltage source using this J:Una composite element 1, as shown in FIG. 3(B), the IF - VOC characteristic of the element 1 is nonlinear, so
The previous problem is that the output voltage cannot be changed linearly with respect to the control input.
この発明の目的は、この種の非直線的な入出力特性を有
する複合素子を絶縁手段として用いた制御入力絶縁型の
可変電圧源において、入出力特性の直線性を改善するこ
とにある。An object of the present invention is to improve the linearity of the input/output characteristics in a control input isolated type variable voltage source using a composite element having such nonlinear input/output characteristics as an insulating means.
(発明の構成)
(課題を解決するだめの手段)
この発明は上記の目的を達成するために、発光ダイオー
ドとフi1〜セルとを光学的に結合し、該発光ダイオー
ドの順方向電流の大ぎさに応じた出力電圧を該フ7It
〜セルから得るようにした第1の複合素子と、発光ダイ
オ−−ドとフォトセルとを光学的に結合し、該発光ダイ
オードの順方向電流の大きさに応じた出力電圧を該フォ
トセルから得るとともに、該発光ダイオードには前記第
1の複合素子の発光ダイオードと同一もしくは比例的な
順方向電流が流れるようにした第2の複合素子と、前記
第1の複合素子の発光ダイオードに対して順方向電流を
供給するとともに、前記第2の複合素子のフォ[〜セル
出力によって負帰還が掛【ブられた増幅器とからなり、
前記増幅器に対して入力電圧を供給し、前記第1の複合
素子の)Aトセルから出力電圧を取り出すようにしたこ
とを特徴とするものである。(Structure of the Invention) (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention optically couples a light emitting diode and a cell, and increases the forward current of the light emitting diode. Adjust the output voltage according to the
- A first composite element obtained from a cell is optically coupled to a light emitting diode and a photocell, and an output voltage corresponding to the magnitude of the forward current of the light emitting diode is output from the photocell. and a second composite element in which the same or proportional forward current as that of the light-emitting diode of the first composite element flows through the light-emitting diode, and a light-emitting diode of the first composite element. an amplifier that supplies a forward current and is subjected to negative feedback by the cell output of the second composite element;
The present invention is characterized in that an input voltage is supplied to the amplifier, and an output voltage is taken out from the A cell of the first composite element.
このような構成によれば、第1の複合素子の出力電圧に
相当する電圧を第2の複合素子を介して入力端に負帰還
さゼているため、入出力特性の直線性を改善することが
できる。According to such a configuration, since the voltage corresponding to the output voltage of the first composite element is negatively fed back to the input terminal via the second composite element, it is possible to improve the linearity of the input/output characteristics. I can do it.
第1図は、本発明に係わる可変電圧源の一実施例を示す
回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a variable voltage source according to the present invention.
この可変電圧源は、第1の複合素子であるフォトポルカ
プラPVC1と、第2の複合素子であるフォトポルカプ
ラPVC2と、演算増幅機Aとから構成されている。This variable voltage source is composed of a photopol coupler PVC1 which is a first composite element, a photopol coupler PVC2 which is a second composite element, and an operational amplifier A.
フォトポルカプララPVC1とフーA1〜ポルカプラP
VC2とは同一の伝達関数を有づ−るものが選択されて
いる。Photo Polkapurara PVC1 and Fu A1 ~ Polkapura P
The one having the same transfer function as VC2 is selected.
フォトポルカプラPVC1は、負荷駆動用の出力電圧V
Outを発生させるためのもので、この例では内蔵され
たフォトダイオードアレイPDA 1の両端に負荷抵抗
RLが接続されている。The photopol coupler PVC1 has an output voltage V for driving the load.
In this example, a load resistor RL is connected to both ends of the built-in photodiode array PDA 1.
フォトポルカプラPVC2は、フォトポルカプラPV、
C1の出力電圧Voutに相当する電圧を後述する演算
増幅器Aに負帰還するためのものである。Photopol coupler PVC2 is Photopol coupler PV,
This is for negative feedback of a voltage corresponding to the output voltage Vout of C1 to an operational amplifier A, which will be described later.
すなわち、演算増幅器への出力側には、フ7tt−ポル
ノJプラPVC1の赤外発光ダイオードIED1とフォ
トポルカプラPVC2の赤外発光ダイオードLED2と
が電流制限抵抗Rcを介して直列接続されており、この
ためフカ1〜ポルカプラPVC2の赤外発光ダイオード
LFD2には、フォトポルカプラPVC1の赤外発光ダ
イオードLED1と同一の順方向電流I[が流れる。That is, on the output side to the operational amplifier, an infrared light emitting diode IED1 of the photopolymer PVC1 and an infrared light emitting diode LED2 of the photopolymer PVC2 are connected in series via a current limiting resistor Rc. Therefore, the same forward current I[ as infrared light emitting diode LED1 of the photopol coupler PVC1 flows through the infrared light emitting diode LFD2 of the hook 1 to photocoupler PVC2.
また、)、7IトボルノJプラPVC2のフォトダイオ
ードアレイPDA2の両端には負荷抵抗R[と同一の抵
抗値を有する短絡抵抗R3が接続されており、加えて前
述したように、フォトポルカプラPVCI、とPVC2
とは伝達関数が同一であるから、フォトポルカプラPV
C2の出力電圧VOCと)41〜ポルノJプラPVC1
の出力電圧VOutとは次式のJこうにほぼ同一となる
。In addition, a short-circuit resistor R3 having the same resistance value as the load resistor R[ is connected to both ends of the photodiode array PDA2 of ), 7I Toborno J plastic PVC2. and PVC2
Since the transfer function is the same as that of photopol coupler PV
C2 output voltage VOC and) 41 ~ Porno J Plastic PVC1
The output voltage VOut is almost the same as J in the following equation.
Voc−Vout ・・・・・(1)
そして、このフォトポルカプラPVC2の出力電圧Vo
cは、演算増幅器Aの反転入力端子に供給され、これに
より演算増幅器Aは741へポルカプラPVC1の出力
電圧VOUtに相当する電圧で負帰還が掛cノられるこ
ととなる。Voc-Vout (1) And the output voltage Vo of this photopol coupler PVC2
The signal c is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier A, so that the operational amplifier A applies negative feedback to the circuit 741 with a voltage corresponding to the output voltage VOUT of the polar coupler PVC1.
演算増幅器Aでは、周知の如く、イマジナルショートの
原理から、反転入力と非反転入力とを同一電位に保つよ
うに動作するため、その結果入力電圧Vinとフがトボ
ルカプラPVC2の出力電圧VOCとは次式のようにほ
ぼ同一となる。As is well known, the operational amplifier A operates to keep the inverting input and the non-inverting input at the same potential based on the principle of imaginary short, and as a result, the input voltage Vin and the output voltage VOC of the voltage coupler PVC2 are as follows. They are almost the same as in the formula.
Vin=Voc−−−−−・(2)
その結果、上記の(1)、(2>式から、フォトポルカ
プラPVC1の出力電圧Voutと制御入力電圧Vin
とは次式のように常に等しくなり、入出力特性の直線性
が改善されることとなる。Vin=Voc---- (2) As a result, from the above equations (1) and (2>, the output voltage Vout of the photopol coupler PVC1 and the control input voltage Vin
are always equal as shown in the following equation, and the linearity of the input/output characteristics is improved.
Vln−VOut・・・・・(3)
第2図は、本発明に係わる可変電圧源の他の実施例を示
す回路図である。Vln-VOut (3) FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the variable voltage source according to the present invention.
この実施例の特徴は、負荷抵抗RLが小さい場合にも十
分な出力電圧を得ることができるようにしたこと、及び
電圧制御用の入力として直流入力を可能とした点にある
。The features of this embodiment are that a sufficient output voltage can be obtained even when the load resistance RL is small, and that DC input can be used as an input for voltage control.
フォトポルカプラの出力電流は数μAと小さいため、負
荷抵抗R[が小さい場合にはそのままでは十分な出力電
圧Voutを得ることができない。Since the output current of the photopol coupler is as small as several μA, if the load resistance R[ is small, a sufficient output voltage Vout cannot be obtained as it is.
そこで、このような場合には、フォトポルカプラPCI
の出力電流を、■ミツタフ40ワ接続されたバッファ用
トランジスタQ1て増幅して負荷抵抗RLに与え、これ
により十分な出力電圧Vou↑を得ることができる。Therefore, in such a case, photopol coupler PCI
The output current of (1) is amplified by the buffer transistor Q1 connected to Mitsutaf 40 watts and applied to the load resistor RL, thereby making it possible to obtain a sufficient output voltage Vou↑.
また、この場合には、)yrl”ポルカプラPVC2の
出力側にも同様な特性のバッファ用トランジスタQ2を
設け、VOut=VOCとせねばならないことは勿論で
ある。In this case, it goes without saying that a buffer transistor Q2 with similar characteristics must be provided on the output side of the )yrl'' polar coupler PVC2 so that VOut=VOC.
また、入力側電源V ccl、 V EE、1間に可変
抵抗VRを接続して、これを適宜分圧して入力電圧Vi
nを得るようにしているため、可変抵抗VRの操作によ
り、直流出力電圧Voutの値を任意に調整することが
できる。In addition, a variable resistor VR is connected between the input power supplies V ccl, V EE, and 1, and this is divided appropriately to set the input voltage Vi.
Since n is obtained, the value of the DC output voltage Vout can be arbitrarily adjusted by operating the variable resistor VR.
尚、以上の実施例では、両フォトポルカプラの発光ダイ
オードに同一の電流を流したが、第1のフォトポルカプ
ラの発光ダイオードの電流を分流しその一部を第2のフ
ォトポルカプラの発光ダイオードに流してもよい。In the above embodiment, the same current was passed through the light emitting diodes of both photopol couplers, but the current of the light emitting diode of the first photopol coupler was divided and a part of the current was applied to the light emitting diode of the second photopol coupler. It can also be passed through a diode.
一 8 −
〔発明の効果〕
以上の説明で明らかなように、この発明によれば、この
種の入出力特性が非直線的な複合素子を用いた制御入力
絶縁型の可変電圧源において、入出力特性の直線性を改
善することができる。18- [Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, according to the present invention, in a control input isolated type variable voltage source using a composite element with nonlinear input/output characteristics, The linearity of output characteristics can be improved.
第1図は本発明に係わる可変電圧源の一実施例を示す回
路図、第2図は同地の実施例を示す回路図、第3図(A
、)は複合素子の一例を示すデツプ結線図、同図(B)
は同複合素子の順方向電流−開放電圧特性を示すグラフ
である。
1・・・複合素子、2・・・赤外発光ダイオード、3・
・・フォトダイオードアレイ、PVCl、PVC2・・
・フ、t l−ポルカプラ、A・・・演算増幅器、Vi
n・・・入力電圧、Vout・・・出力電圧。
(A)
繋請子1
工
(B)
0c−1F
Ta =25’C
ヰ° qql
g Z Q
〉 〜 、11
Ltl ”
−42″)
梢
畦Fig. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a variable voltage source according to the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the same, and Fig. 3 (A
, ) is a depth connection diagram showing an example of a composite element, (B)
is a graph showing forward current-open circuit voltage characteristics of the composite element. 1... Composite element, 2... Infrared light emitting diode, 3...
・・Photodiode array, PVCl, PVC2・・
・F, t l-por coupler, A... operational amplifier, Vi
n...Input voltage, Vout...Output voltage. (A) Connector 1 (B) 0c-1F Ta =25'C ヰ° qql g Z Q 〉 ~ , 11 Ltl ” -42”) Treetop ridge
Claims (1)
らの光を電気信号に変換する第1の光電変換素子を光学
的に結合し、該第1の発光ダイオードの順方向電流の大
きさに応じた出力電圧を該第1の光電変換素子から得る
ようにした第1の複合素子と、 第2の発光ダイオード及びこの第2の発光ダイオードか
らの光を電気信号に変換する第2の光電変換素子を光学
的に結合し、該第2の発光ダイオードの順方向電流の大
きさに応じた出力電圧を該第2の光電変換素子から得る
とともに、該第2の発光ダイオードには前記第1の複合
素子の第1の発光ダイオードと同一もしくは比例的な順
方向電流が流れるようにした第2の複合素子と、 前記第1の複合素子の第1の発光ダイオードに対して順
方向電流を供給するとともに、前記第2の複合素子の第
2の光電変換素子からの出力によって負帰還が掛けられ
た増幅器とを備え、 前記増幅器に対して入力電圧を供給し、前記第1の複合
素子の第1の光電変換素子から出力電圧を取り出すこと
を特徴とする可変電圧源。[Scope of Claims] A first light emitting diode and a first photoelectric conversion element that converts light from the first light emitting diode into an electrical signal are optically coupled, and the forward current of the first light emitting diode is a first composite element configured to obtain an output voltage from the first photoelectric conversion element according to the magnitude of the second photoelectric conversion element; a second light emitting diode; Two photoelectric conversion elements are optically coupled, an output voltage corresponding to the magnitude of the forward current of the second light emitting diode is obtained from the second photoelectric conversion element, and the second light emitting diode has a a second composite element in which a forward current equal to or proportional to that of the first light emitting diode of the first composite element flows; an amplifier that supplies current and is subjected to negative feedback by the output from the second photoelectric conversion element of the second composite element; supplies an input voltage to the amplifier; A variable voltage source characterized in that an output voltage is extracted from a first photoelectric conversion element of the element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13374588A JPH01303049A (en) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | Variable voltage source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13374588A JPH01303049A (en) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | Variable voltage source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01303049A true JPH01303049A (en) | 1989-12-06 |
Family
ID=15111936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13374588A Pending JPH01303049A (en) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | Variable voltage source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01303049A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014129903A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Wetmaster Kk | Steam type humidifier and its drain water control method |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP13374588A patent/JPH01303049A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014129903A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Wetmaster Kk | Steam type humidifier and its drain water control method |
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