JPH0524972Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の属する技術分野 本考案は直流定電流装置の出力電圧制限回路に
関するものである。

従来技術の説明 従来、このような回路には第２図で示される回
路が用いられている。第２図に示す回路は、第１
図に示す出力特性を有する定電流源１へ、インピ
ーダンス素子RVと分圧比ｎの高抵抗分圧器Ｒ１
を並列接続し、分圧器Ｒ１で検出される出力電圧
信号と基準電圧Vsとを比較増幅する誤差増幅器
Ｑをインピーダンス素子RVに接続して構成され
た定電流装置３を負荷２へ接続したものである。
この定電流装置の出力特性は第３図に示すように
なる。すなわち、負荷が短絡状態t₀から、負荷が
定格最大のV₃／I₁状態t₁までは、分圧器Ｒ１の検
出電圧ｎ・V₀が基準電圧Vsよりも小さいために、
インピーダンス素子RVのインピーダンスは誤差
増幅器Ｑにより制御されず、そのインピーダンス
は無制限であるため、負荷２へは定電流源１の出
力電流I₁が流れ、定電流装置３の出力電圧V₀は負
荷２の抵抗値に比例した値となる。負荷がV₃／I₁
状態t₁以上となると、分圧器Ｒ１の検出電圧ｎ・
V₀と、基準電圧Vsとが等しくなり、誤差増幅器
Ｑによりインピーダンス素子RVのインピーダン
スが制御され、定電流装置３の出力電圧V₀はV₃
に制御される。さらに、負荷２が開放状態t₂とな
つた場合には、定電流源１の出力電流I_PF＝I₁が全
てインピーダンス素子RVを流れ、定電流装置の
出力電圧V₀は分圧器Ｒ２による検出電圧nV₀が基
準電圧Vsと等しくなるV₃に制限される。

従来技術の欠点 しかしながら、第２図に示す従来回路では、負
荷異常により負荷が開放となつた場合にも定電流
装置３の出力電圧は定格最大電圧V₃であり、人
体保安上危険な状態に陥ることがある。

また、第２図に示す従来回路で使用されている
定電流源１の出力特性を第４図で示すが、負荷異
常により負荷が開放となつた場合にも、定電流源
１の出力電流I_PFはI₁であり、また、出力電圧V_PF
はV₃であるために、定電流源１の出力電力は定
格最大電力と同様I₁とV₃の積となり、経済的でな
い。

考案の目的 本考案は従来の技術に内在する上記欠点を除去
する為になされたものであり、従つて本考案の目
的は、定電流装置に接続された負荷が開放状態と
なつた場合に定電流装置の出力電圧を定格最大出
力時よりも低い値に抑え、しかも定電流装置に使
用されている定電流源の出力電力を定格最大出力
時よりも低減することができる定電流装置の新規
な出力電力制限回路を提供することにある。

考案の構成 上記目的を達成する為に、本考案による定電流
装置の出力電圧制限回路は、定電流源にインピー
ダンス素子と分圧器を並列に接続し、該分圧器で
検出された出力電圧信号と基準電圧を比較増幅す
る誤差増幅器を備え、前記定電流源の負荷が定格
最大以上となつた場合、前記インピーダンス素子
のインピーダンスを制御することにより前記定電
流源の出力電圧を制限させる定電流装置の出力電
圧制限回路において、該定電流装置からの出力電
流を検出する検出手段と、該検出手段による前記
出力電流低下の検出に応答して前記出力電圧信号
を変化させる手段とを備えて構成される。

このような構成によれば、定電流装置に接続さ
れた負荷が開放状態となつた場合に、定電流装置
の出力電圧を定格最大出力時よりも低い値に抑え
られ、しかも、定電流装置に使用される定電流源
の出力電力を定格最大出力時よりも低減すること
ができる。

考案の実施例の説明 以下、本考案をその好ましい一実施例について
図面を参照して詳細に説明する。

第５図は本考案の一実施例を示す回路構成図で
ある。第５図を参照するに、本考案の一実施例に
おいては、定電流源１に、インピーダンス素子
RVと高抵抗r₁，r₂，r₃から成る分圧器Ｒ２を並
列に接続し、分圧器Ｒ２で検出される出力電力信
号と基準電圧Vsとを比較増幅する誤差増幅器Ｑ
の出力をインピーダンス素子RVに接続し、定電
流装置出力電流I₀、すなわち、ホトカプラPC１
のホトダイオードを流れる電流により、分圧器Ｒ
２の分圧比が制御されるように分圧器Ｒ２の構成
抵抗r₂の両端にホトカプラPC１のホトトランジ
スタのコレクタとエミツタが接続されている。こ
の定電流装置４の出力特性を第６図に示す。

次に第６図に示した記号T₀〜T₄を使用して動
作を説明する。

（T₀〜T₁）期間；定電流装置の出力電流I₀に
より、ホトカプラPC１は飽和状態であり、分圧
器Ｒ２の分圧比N₁は、 N₁＝r₃／r₁＋r₃ ……(1) である。分圧器Ｒ２による検出電圧Ｎ・V₀が基
準電圧V_sよりも低いために、インピーダンス素
子RVのインピーダンスは制御されず、そのイン
ピーダンスは無限大である。このために、定電流
装置４の出力電流I₀は、定電流源１の出力電流I_PF
と等しくなる（分圧器Ｒ２は高抵抗であり、分圧
器に流れる電流I₀，I_PFに比べ、無視できるものと
する）。

（T₁〜T₂）期間；状態T₁を越えて負荷２の抵
抗が高くなると、分圧器Ｒ２よる検出電圧が
N₁・V₀＝N₁・V₃となるようにインピーダンス素
子RVのインピーダンスが制御され、定電流装置
の出力電圧V₀はV₃と一定となり、出力電流I₀は
減少する。

（T₂〜T₃）；状態T₂を越えてさらに負荷２の
抵抗が高くなり、定電流装置４の出力電流I₀、す
なわち、ホトカプラPC１のホトダイオードに流
れる電流がI₂以下となると、ホトカプラPC１の
ホトトランジスタは活性状態となり、分圧器Ｒ２
の分圧比は負荷が増大し、定電流装置出力電流I₀
の減少に伴い、低下する。このために、インピー
ダンス素子RVのインピーダンスは出力電流低下
と共に小さくなり、分圧器Ｒ２による検出電圧と
基準電圧V_sが等しくなるよう制御される。

（T₃〜T₄）期間；定電流装置出力電流I₀がホ
トカプラPC１の暗電流I₃以下となると、ホトカ
プラPC１のホトトランジスタは、遮断状態にな
り、分圧器Ｒ２の分圧比N₂は、 N₂＝r₂＋r₃／r₁＋r₂＋r₃ ……(2) (2)式の様に一定となる。これにより、分圧器Ｒ
２による検出電圧と基準電圧V_sが等しくなる様
に、負荷増大に伴つて、インピーダンス素子RV
のインピーダンスが制御され、定電流装置の出力
電圧V₀はV₄に制御され、定格出力電圧V₃よりは
るかに低くすることができる。また、定電流源１
の電圧電流特性は第７図に示すようになり、出力
開放状態では定電流源１の出力電力はV₄・I₁とな
り、定格最大出力V₃・I₁よりはるかに小さくなり
経済的である。

考案の効果 以上説明したように、本考案による出力制限回
路は、負荷異常により負荷が開放になつたときに
出力電圧が定格出力電圧より低下し、人体に危害
を与えることがない。

また、開放時に、定電流源の消費電力が小さく
経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は定電流源１の出力特性を示す図、第２
図は従来例を示す回路図、第３図は第２図に示す
従来例の定電流装置３の出力特性を示す図、第４
図は第２図に示す従来例の定電流源１の出力特性
を示す図、第５図は本考案の一実施例を示す回路
構成図、第６図は第５図に示す本考案による一実
施例の定電流装置４の出力特性を示す図、第７図
は第５図に示す本考案による一実施例の定電流源
１の出力特性を示す図である。 １……定電流源、２……負荷、３……定電流装
置、４……定電流装置、Ｒ１，Ｒ２……分圧器、
RV……インピーダンス素子、r₁，r₂，r₃……抵
抗器、Ｑ……誤差増幅器、PC１……ホトカプラ、
V_s……基準電圧。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 定電流源にインピーダンス素子と分圧器を並列
   に接続し、該分圧器で検出された出力電圧信号と
   基準電圧を比較増幅する誤差増幅器を備え、前記
   定電流源の負荷が定格最大以上となつた場合に前
   記インピーダンス素子のインピーダンスを制御す
   ることにより、前記定電流源の出力電圧を制限さ
   せる定電流装置の出力電圧制限回路において、該
   定電流装置からの出力電流の低下を検出し該検出
   信号に応答して前記分圧器の分圧比を上昇させ前
   記出力電圧信号を変化させるポトカプラを備えた
   ことを特徴とする定電流装置の出力電圧制限回
   路。