JPH086649A - 直流電圧検出回路 - Google Patents
直流電圧検出回路Info
- Publication number
- JPH086649A JPH086649A JP6159185A JP15918594A JPH086649A JP H086649 A JPH086649 A JP H086649A JP 6159185 A JP6159185 A JP 6159185A JP 15918594 A JP15918594 A JP 15918594A JP H086649 A JPH086649 A JP H086649A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- input
- output
- frequency
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- Pending
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
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- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 １次回路と２次回路を絶縁した高精度、高速
応性で、小型・軽量かつ経済性に優れた直流電圧検出回
路を実現する。 【構成】 抵抗１１と１２よりなる抵抗分圧回路、抵抗
１３とコンデンサ１４およびコンデンサ１４に並列接続
した定電圧ダイオード１５よりなるフィルタ回路１、自
走高周波発振回路２、ＦＥＴ４、高周波トランス３、抵
抗１７と１９およびコンデンサ１８よりなるフィルタと
整流ダイオード１６よりなる出力回路５とによって構成
した。
応性で、小型・軽量かつ経済性に優れた直流電圧検出回
路を実現する。 【構成】 抵抗１１と１２よりなる抵抗分圧回路、抵抗
１３とコンデンサ１４およびコンデンサ１４に並列接続
した定電圧ダイオード１５よりなるフィルタ回路１、自
走高周波発振回路２、ＦＥＴ４、高周波トランス３、抵
抗１７と１９およびコンデンサ１８よりなるフィルタと
整流ダイオード１６よりなる出力回路５とによって構成
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＣＶＣＦ（Constant
Voltage Constant Frequency)等を構成するインバータ
部やコンバータ部における直流回路の電圧を検出するた
めに設置する直流電圧検出回路に関する。
Voltage Constant Frequency)等を構成するインバータ
部やコンバータ部における直流回路の電圧を検出するた
めに設置する直流電圧検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＶＣＦを構成する主要回路要素は図３
に示す通りであり、交流入力を直流変換する順変換部１
０１、直流入力を交流変換する逆変換部１０２、および
順変換部１０１と逆変換部１０２の間における直流回路
１０４に接続した直流電源１０３によって構成してい
る。直流回路１０４における直流電圧は順変換部１０１
の出力電圧であるので、順変換部１０１の運転制御を監
視するうえで必要な測定項目である。また、順変換部１
０１が停止したときは直流電源１０３からの直流電力は
逆変換部１０２によって交流変換されて出力するが、直
流電源１０３を構成する蓄電池が長時間放電を継続する
ときは、その直流電圧を検出して、蓄電池が過放電とな
らないように監視する必要がある。
に示す通りであり、交流入力を直流変換する順変換部１
０１、直流入力を交流変換する逆変換部１０２、および
順変換部１０１と逆変換部１０２の間における直流回路
１０４に接続した直流電源１０３によって構成してい
る。直流回路１０４における直流電圧は順変換部１０１
の出力電圧であるので、順変換部１０１の運転制御を監
視するうえで必要な測定項目である。また、順変換部１
０１が停止したときは直流電源１０３からの直流電力は
逆変換部１０２によって交流変換されて出力するが、直
流電源１０３を構成する蓄電池が長時間放電を継続する
ときは、その直流電圧を検出して、蓄電池が過放電とな
らないように監視する必要がある。
【０００３】上述した理由により、ＣＶＣＦ等の構成要
素である直流回路電圧の検出は高精度であるばかりでな
く、高速応答性も必要である。このため、図４（ａ),
（ｂ),（ｃ）に示すような手段が講じられていた。図４
（ａ）は直流回路１０４における直流電圧を分圧抵抗１
１０と１２０とによって分圧し、抵抗１１１と１１３お
よびコンデンサ１１２よりなるフィルタを介して直流電
圧を検出する回路である。この場合においては、入力回
路と出力回路は絶縁されていないので入力回路における
ノイズはそのまま出力回路に現われ、ノイズを抑制する
ためのフィルタは大型になる。
素である直流回路電圧の検出は高精度であるばかりでな
く、高速応答性も必要である。このため、図４（ａ),
（ｂ),（ｃ）に示すような手段が講じられていた。図４
（ａ）は直流回路１０４における直流電圧を分圧抵抗１
１０と１２０とによって分圧し、抵抗１１１と１１３お
よびコンデンサ１１２よりなるフィルタを介して直流電
圧を検出する回路である。この場合においては、入力回
路と出力回路は絶縁されていないので入力回路における
ノイズはそのまま出力回路に現われ、ノイズを抑制する
ためのフィルタは大型になる。
【０００４】図４（ｂ）はホトカプラによって１次側と
２次側を絶縁し、２次側に設けた抵抗１１７と１１９お
よびコンデンサ１１８よりなるフィルタを介して直流回
路１０４から分圧した直流電圧を検出するものである
が、ホトカプラ１１６を透過するノイズが大きいばかり
でなく、ホトカプラの経年的な特性劣化も著しい。ま
た、前記出力回路に設けるフィルタも大型になる。
２次側を絶縁し、２次側に設けた抵抗１１７と１１９お
よびコンデンサ１１８よりなるフィルタを介して直流回
路１０４から分圧した直流電圧を検出するものである
が、ホトカプラ１１６を透過するノイズが大きいばかり
でなく、ホトカプラの経年的な特性劣化も著しい。ま
た、前記出力回路に設けるフィルタも大型になる。
【０００５】図４（ｃ）は絶縁アンプを使用した例であ
り、分圧抵抗１１０と１２０とによって分圧した直流電
圧を抵抗１２１と１２３およびコンデンサ１２２よりな
るフィルタを介して絶縁アンプ１２４に入力させ、直流
電圧を検出している。一応１次側と２次側は絶縁されて
いるが、絶縁アンプは寸法が大きいばかりでなく値段も
高く、専用の制御電源を必要とする。また、フィルタも
大型となるので、この直流検出回路全体の寸法も大きく
なって経済的にも割高となる。
り、分圧抵抗１１０と１２０とによって分圧した直流電
圧を抵抗１２１と１２３およびコンデンサ１２２よりな
るフィルタを介して絶縁アンプ１２４に入力させ、直流
電圧を検出している。一応１次側と２次側は絶縁されて
いるが、絶縁アンプは寸法が大きいばかりでなく値段も
高く、専用の制御電源を必要とする。また、フィルタも
大型となるので、この直流検出回路全体の寸法も大きく
なって経済的にも割高となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
技術による直流電圧検出回路には種々の問題点がある。
この発明はこれらの問題点を解決するためになされたも
のであって、１次回路と２次回路を確実に絶縁すると共
に特別な制御電源も必要としない、高精度であって、し
かも小型・軽量で経済性に優れた直流電圧検出回路を提
供しようとするものである。
技術による直流電圧検出回路には種々の問題点がある。
この発明はこれらの問題点を解決するためになされたも
のであって、１次回路と２次回路を確実に絶縁すると共
に特別な制御電源も必要としない、高精度であって、し
かも小型・軽量で経済性に優れた直流電圧検出回路を提
供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、１次回路と
２次回路の間にトランスを介在させることによって１次
回路と２次回路を絶縁し、トランスとフィルタ回路を小
型軽量化させるために、入力電圧を分圧した直流電圧を
自走高周波発振回路により駆動されるＦＥＴによって高
周波電圧を生成させ、この高周波電圧を高周波トランス
を介して２次側の整流・平滑回路よりなる出力回路に入
力させ、出力回路から平滑された直流電圧を検出するよ
うにした。
２次回路の間にトランスを介在させることによって１次
回路と２次回路を絶縁し、トランスとフィルタ回路を小
型軽量化させるために、入力電圧を分圧した直流電圧を
自走高周波発振回路により駆動されるＦＥＴによって高
周波電圧を生成させ、この高周波電圧を高周波トランス
を介して２次側の整流・平滑回路よりなる出力回路に入
力させ、出力回路から平滑された直流電圧を検出するよ
うにした。
【０００８】
【作用】抵抗分圧回路の直流出力電圧Ｖ1 は、図２
（ａ）に示すように、ＦＥＴによって高周波電圧に変換
されて高周波トランスの１次巻線を励磁し、その２次巻
線から出力する電圧ＶS は ＶS ＝Ｖ1 ×ＫD ×Ｎ ・・・（１） となる。ここで、ＫD はＦＥＴの導通責務、Ｎは高周波
トランスの巻線比である。高周波トランスの２次出力電
圧ＶS は出力回路におけるダイオードによって整流さ
れ、平滑回路を介して直流出力電圧Ｖ0 となる。 Ｖ0 ＝ＶS ×Ｋ1 ・・・（２） ここで、Ｋ1 は出力回路の設計で決まる変換定数であ
る。（１）式と（２）式から次式を得る。 Ｖ0 ＝Ｖ1 ×Ｋ1 ×ＫD ×Ｎ＝Ｋ2 Ｖ1 ・・・（３） （３）式において、Ｋ2 ＝Ｋ1 ×ＫD ×Ｎであるから、
Ｖ0 はＶ1 に比例した直流電圧となる。
（ａ）に示すように、ＦＥＴによって高周波電圧に変換
されて高周波トランスの１次巻線を励磁し、その２次巻
線から出力する電圧ＶS は ＶS ＝Ｖ1 ×ＫD ×Ｎ ・・・（１） となる。ここで、ＫD はＦＥＴの導通責務、Ｎは高周波
トランスの巻線比である。高周波トランスの２次出力電
圧ＶS は出力回路におけるダイオードによって整流さ
れ、平滑回路を介して直流出力電圧Ｖ0 となる。 Ｖ0 ＝ＶS ×Ｋ1 ・・・（２） ここで、Ｋ1 は出力回路の設計で決まる変換定数であ
る。（１）式と（２）式から次式を得る。 Ｖ0 ＝Ｖ1 ×Ｋ1 ×ＫD ×Ｎ＝Ｋ2 Ｖ1 ・・・（３） （３）式において、Ｋ2 ＝Ｋ1 ×ＫD ×Ｎであるから、
Ｖ0 はＶ1 に比例した直流電圧となる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１はこの発明の一実施例を示す直流電圧
検出回路の構成を示す回路図である。図１において、直
流回路１０４の直流電圧は抵抗１１と１２よりなる抵抗
分圧回路によって分圧され、抵抗１２における両端電圧
はＶ1 となる。直流電圧Ｖ1 は抵抗１３とコンデンサ１
４よりなるフィルタ回路１に入力して高周波ノイズが除
去される。なお、このフィルタ回路１のコンデンサ１４
と並列接続されている定電圧ダイオード１５は、入力す
る直流電圧Ｖ1 の過電圧を抑制するために設けたもので
ある。
ら説明する。図１はこの発明の一実施例を示す直流電圧
検出回路の構成を示す回路図である。図１において、直
流回路１０４の直流電圧は抵抗１１と１２よりなる抵抗
分圧回路によって分圧され、抵抗１２における両端電圧
はＶ1 となる。直流電圧Ｖ1 は抵抗１３とコンデンサ１
４よりなるフィルタ回路１に入力して高周波ノイズが除
去される。なお、このフィルタ回路１のコンデンサ１４
と並列接続されている定電圧ダイオード１５は、入力す
る直流電圧Ｖ1 の過電圧を抑制するために設けたもので
ある。
【００１０】高周波トランス３の１次巻線の一端はフィ
ルタ回路１の一端と接続され、前記１次巻線の他端はＦ
ＥＴ４を介してフィルタ回路１の他端と接続されてい
る。また、前記フィルタ回路１の両端に並列接続してあ
る自走高周波発振回路２によってＦＥＴ４は駆動される
ので、高周波トランス３の１次巻線にはＦＥＴ４の作動
周波数によって決まる高周波電圧が印加され、高周波ト
ランス３の２次巻線からは巻線比によって決まる高周波
電圧が出力する。
ルタ回路１の一端と接続され、前記１次巻線の他端はＦ
ＥＴ４を介してフィルタ回路１の他端と接続されてい
る。また、前記フィルタ回路１の両端に並列接続してあ
る自走高周波発振回路２によってＦＥＴ４は駆動される
ので、高周波トランス３の１次巻線にはＦＥＴ４の作動
周波数によって決まる高周波電圧が印加され、高周波ト
ランス３の２次巻線からは巻線比によって決まる高周波
電圧が出力する。
【００１１】図２（ａ）は入力した直流電圧Ｖ1 とＦＥ
Ｔ４の作動によって変換された高周波電圧との関係を示
す波形図である。直流電圧Ｖ1 はＦＥＴ４のスイッチン
グ周波数（自走高周波発振回路２の発振周波数、例えば
２００ＫＨｚ）に対応した矩形波に変換される。従っ
て、図２（ａ）における矩形波の周期はＦＥＴ４の導通
責務ＫD によって決まり ＫD ＝ｔON／Ｔ ・・・（４） となる。ここでＴはＦＥＴ４のスイッチング周期、ｔON
はＦＥＴ４のオン期間を示す。高周波トランス３の２次
出力電圧ＶS は（１）式に示す通りであり、抵抗１７と
１９およびコンデンサ１８よりなる平滑回路、および整
流ダイオード１６によって構成した出力回路５の出力電
圧Ｖ0 は（３）式に示す通りである。即ち、出力電圧Ｖ
0 は入力電圧Ｖ1 に比例し、変換定数Ｋ1 を確定するこ
とによって正確に算出される。また、出力電圧Ｖ0 と入
力電圧Ｖ1 との関係は図２（ｂ）に示すようになり、出
力電圧Ｖ0 は入力電圧Ｖ1 の変動に速応して検出され
る。
Ｔ４の作動によって変換された高周波電圧との関係を示
す波形図である。直流電圧Ｖ1 はＦＥＴ４のスイッチン
グ周波数（自走高周波発振回路２の発振周波数、例えば
２００ＫＨｚ）に対応した矩形波に変換される。従っ
て、図２（ａ）における矩形波の周期はＦＥＴ４の導通
責務ＫD によって決まり ＫD ＝ｔON／Ｔ ・・・（４） となる。ここでＴはＦＥＴ４のスイッチング周期、ｔON
はＦＥＴ４のオン期間を示す。高周波トランス３の２次
出力電圧ＶS は（１）式に示す通りであり、抵抗１７と
１９およびコンデンサ１８よりなる平滑回路、および整
流ダイオード１６によって構成した出力回路５の出力電
圧Ｖ0 は（３）式に示す通りである。即ち、出力電圧Ｖ
0 は入力電圧Ｖ1 に比例し、変換定数Ｋ1 を確定するこ
とによって正確に算出される。また、出力電圧Ｖ0 と入
力電圧Ｖ1 との関係は図２（ｂ）に示すようになり、出
力電圧Ｖ0 は入力電圧Ｖ1 の変動に速応して検出され
る。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明による直流電圧検出回路では１次回路と２次回路が高
周波トランスによって絶縁されており、ノイズの透過を
充分に抑制できる。従って、１次回路のフィルタ回路は
簡単なものでよく、出力回路もＦＥＴを高周波作動させ
ているので簡易な回路でよい。また、高周波トランスも
小型・軽量であるので、これらの各要素によって構成し
た直流電圧検出回路も小型・軽量となり、経済性にも優
れたものとなる。さらに、高速応答が可能であるので、
直流電圧変動を高精度で検出できる直流電圧検出回路を
実現できる。
明による直流電圧検出回路では１次回路と２次回路が高
周波トランスによって絶縁されており、ノイズの透過を
充分に抑制できる。従って、１次回路のフィルタ回路は
簡単なものでよく、出力回路もＦＥＴを高周波作動させ
ているので簡易な回路でよい。また、高周波トランスも
小型・軽量であるので、これらの各要素によって構成し
た直流電圧検出回路も小型・軽量となり、経済性にも優
れたものとなる。さらに、高速応答が可能であるので、
直流電圧変動を高精度で検出できる直流電圧検出回路を
実現できる。
【図１】この発明による一実施例を示す回路図。
【図２】波形図。
【図３】ＣＶＣＦの概略構成図。
【図４】従来の直流電圧検出回路。
１ フィルタ回路 ２ 自走高周波発振回路 ３ 高周波トランス ４ ＦＥＴ ５ 出力回路
Claims (1)
- 【請求項１】 入力した直流電圧を抵抗分圧回路におい
て分圧し、 分圧された直流電圧をフィルタ回路に入力させて高周波
ノイズを除去し、 さらに、自走高周波発振回路により駆動されるＦＥＴが
生成する高周波電圧をこのＦＥＴと接続した高周波トラ
ンスの１次回路に入力させて励磁し、 前記高周波トランスの２次出力電圧を整流ダイオードと
平滑回路より成る出力回路に入力させ、 この出力回路から平滑化された直流電圧を検出すること
を特徴とする直流電圧検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6159185A JPH086649A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 直流電圧検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6159185A JPH086649A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 直流電圧検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH086649A true JPH086649A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15688177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6159185A Pending JPH086649A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 直流電圧検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086649A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212443A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-08-23 | Nissan Motor Co Ltd | 電圧検出装置 |
| US7808230B2 (en) | 2006-01-12 | 2010-10-05 | Nissan Motor Co., Ltd. | Voltage detection device and voltage detection method |
| CN102353826A (zh) * | 2011-06-03 | 2012-02-15 | 浙江源创电子科技有限公司 | 高直流电压母线上微小电压变化量采集电路 |
| WO2014059736A1 (zh) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | 联合汽车电子有限公司 | Dc/dc变换电路的输出电压检测电路 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP6159185A patent/JPH086649A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212443A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-08-23 | Nissan Motor Co Ltd | 電圧検出装置 |
| US7808230B2 (en) | 2006-01-12 | 2010-10-05 | Nissan Motor Co., Ltd. | Voltage detection device and voltage detection method |
| US7916504B2 (en) | 2006-01-12 | 2011-03-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Voltage detection device and voltage detection method |
| JP4677980B2 (ja) * | 2006-01-12 | 2011-04-27 | 日産自動車株式会社 | 電圧検出装置 |
| CN102353826A (zh) * | 2011-06-03 | 2012-02-15 | 浙江源创电子科技有限公司 | 高直流电压母线上微小电压变化量采集电路 |
| WO2014059736A1 (zh) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | 联合汽车电子有限公司 | Dc/dc变换电路的输出电压检测电路 |
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