JPH11211758A - 負荷電流検出装置及びトランス - Google Patents
負荷電流検出装置及びトランスInfo
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- JPH11211758A JPH11211758A JP10015335A JP1533598A JPH11211758A JP H11211758 A JPH11211758 A JP H11211758A JP 10015335 A JP10015335 A JP 10015335A JP 1533598 A JP1533598 A JP 1533598A JP H11211758 A JPH11211758 A JP H11211758A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 別途に特別な部品を追加することなく、簡単
な構成で、容易に、しかも正確で且つ高感度に負荷電流
を検出する。 【解決手段】 トランスＴは、１次巻線Ｔａに電源入力
が供給され、２次巻線Ｔｂからの出力を負荷に供給す
る。１次巻線Ｔａの近傍に２次巻線Ｔｂと所定の巻数比
を有する検出用巻線Ｔｃが巻装される。負荷の電力消費
により、負荷用の２次巻線Ｔｂに負荷電流が流れると、
２次巻線Ｔｂの内部抵抗及びトランスＴの磁気抵抗によ
り、２次巻線Ｔｂの端子間に電圧降下が発生する。検出
用巻線Ｔｃには負荷電流は流れないから、電圧検出部Ｖ
Ｄの端子間には、２次巻線Ｔｂと検出用巻線Ｔｃとの端
子電圧の電圧差に相当する電圧があらわれる。この電圧
は、負荷電流の大きさに対応しており、電圧検出部ＶＤ
による検出電圧に基づいて負荷電流を検知する。
な構成で、容易に、しかも正確で且つ高感度に負荷電流
を検出する。 【解決手段】 トランスＴは、１次巻線Ｔａに電源入力
が供給され、２次巻線Ｔｂからの出力を負荷に供給す
る。１次巻線Ｔａの近傍に２次巻線Ｔｂと所定の巻数比
を有する検出用巻線Ｔｃが巻装される。負荷の電力消費
により、負荷用の２次巻線Ｔｂに負荷電流が流れると、
２次巻線Ｔｂの内部抵抗及びトランスＴの磁気抵抗によ
り、２次巻線Ｔｂの端子間に電圧降下が発生する。検出
用巻線Ｔｃには負荷電流は流れないから、電圧検出部Ｖ
Ｄの端子間には、２次巻線Ｔｂと検出用巻線Ｔｃとの端
子電圧の電圧差に相当する電圧があらわれる。この電圧
は、負荷電流の大きさに対応しており、電圧検出部ＶＤ
による検出電圧に基づいて負荷電流を検知する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電源における負
荷電流を検出するための負荷電流検出装置及び該負荷電
流検出装置に好適なトランス（Transformer：変圧器）
に関する。
荷電流を検出するための負荷電流検出装置及び該負荷電
流検出装置に好適なトランス（Transformer：変圧器）
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、電源の制御等を目的として電源
の負荷電流を検出することがしばしば行われる。このよ
うな電源の負荷電流を検出する方法としては、電源から
負荷への電力供給路に電流トランス（ＣＴ：Current Tr
ansformer）を設ける方法及び該電力供給路に低抵抗を
挿入する方法等が一般的である。
の負荷電流を検出することがしばしば行われる。このよ
うな電源の負荷電流を検出する方法としては、電源から
負荷への電力供給路に電流トランス（ＣＴ：Current Tr
ansformer）を設ける方法及び該電力供給路に低抵抗を
挿入する方法等が一般的である。
【０００３】前者、すなわち電流トランスを用いる方法
では、電力供給路自体を電流トランスの１次側とする
か、電力供給路に電流トランスの１次側を挿入して該電
流トランスの２次側から負荷電流を取り出す。後者、す
なわち低抵抗を用いる方法では、電力供給路に直列に低
抵抗を挿入し、該低抵抗の負荷電流に比例する端子電圧
を計測することによって負荷電流を検出する。
では、電力供給路自体を電流トランスの１次側とする
か、電力供給路に電流トランスの１次側を挿入して該電
流トランスの２次側から負荷電流を取り出す。後者、す
なわち低抵抗を用いる方法では、電力供給路に直列に低
抵抗を挿入し、該低抵抗の負荷電流に比例する端子電圧
を計測することによって負荷電流を検出する。
【０００４】これらいずれの方法においても、負荷電流
の検出系自体が電源の負荷となって負荷電流を変化させ
てしまうことを避けるため、電流トランスの電力消費が
極力小さくなるようにしたり、なるべく抵抗値が小さな
低抵抗を用いるようにしたりする。
の検出系自体が電源の負荷となって負荷電流を変化させ
てしまうことを避けるため、電流トランスの電力消費が
極力小さくなるようにしたり、なるべく抵抗値が小さな
低抵抗を用いるようにしたりする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、負荷
電流の検出には電流トランスや抵抗を用いるのが一般的
である。しかしながら、電流トランスを電力供給路に設
ける場合には、特殊な電流トランス等の部品が必要とな
る。この電流トランスの変換比を適宜設定すれば、負荷
電流の検出出力を増大させ検出感度を高めることができ
るが、電流トランス自体による電力消費も増大する。ま
た、負荷への電力供給路に抵抗を挿入する場合には、そ
れ自体による電圧損失が避けられない。この場合、抵抗
値を増大すれば、検出電圧が高くなり、負荷電流の検出
感度を高めることができるが、抵抗による電圧損失も増
大する。
電流の検出には電流トランスや抵抗を用いるのが一般的
である。しかしながら、電流トランスを電力供給路に設
ける場合には、特殊な電流トランス等の部品が必要とな
る。この電流トランスの変換比を適宜設定すれば、負荷
電流の検出出力を増大させ検出感度を高めることができ
るが、電流トランス自体による電力消費も増大する。ま
た、負荷への電力供給路に抵抗を挿入する場合には、そ
れ自体による電圧損失が避けられない。この場合、抵抗
値を増大すれば、検出電圧が高くなり、負荷電流の検出
感度を高めることができるが、抵抗による電圧損失も増
大する。
【０００６】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、簡単な構成で、容易に、しかも正確で且つ高
感度に負荷電流を検出することを可能とする負荷電流検
出装置及びトランスを提供することを目的とする。ま
た、この発明は、別途に特別な部品を追加することな
く、正確で且つ高感度に負荷電流を検出することを可能
とする負荷電流検出装置及びトランスを提供することを
目的とする。
たもので、簡単な構成で、容易に、しかも正確で且つ高
感度に負荷電流を検出することを可能とする負荷電流検
出装置及びトランスを提供することを目的とする。ま
た、この発明は、別途に特別な部品を追加することな
く、正確で且つ高感度に負荷電流を検出することを可能
とする負荷電流検出装置及びトランスを提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の観点による負荷電流検出装置は、
電源入力が与えられる１次巻線、前記１次巻線に誘導結
合され、負荷に供給する出力を取り出す２次巻線、及び
前記１次巻線に誘導結合され、前記２次巻線の出力に対
応する出力を呈する検出用巻線を有するトランスと、前
記２次巻線の出力電圧と前記検出用巻線の出力電圧との
比較により、前記２次巻線に接続された負荷の負荷電流
を検出する検出手段と、を具備する。
め、この発明の第１の観点による負荷電流検出装置は、
電源入力が与えられる１次巻線、前記１次巻線に誘導結
合され、負荷に供給する出力を取り出す２次巻線、及び
前記１次巻線に誘導結合され、前記２次巻線の出力に対
応する出力を呈する検出用巻線を有するトランスと、前
記２次巻線の出力電圧と前記検出用巻線の出力電圧との
比較により、前記２次巻線に接続された負荷の負荷電流
を検出する検出手段と、を具備する。
【０００８】この発明の第２の観点による負荷電流検出
装置は、電源入力が与えられる１次巻線、前記１次巻線
に誘導結合され、負荷に供給する出力を取り出す２次巻
線、及び前記１次巻線に誘導結合され、前記２次巻線の
出力に対応する出力を呈する検出用巻線を有するトラン
スと、前記トランスの前記２次巻線の出力と前記検出用
巻線との巻数比を補償する分圧手段と、前記分圧手段を
介して前記２次巻線の出力電圧と前記検出用巻線の出力
電圧とを比較することにより、前記２次巻線に接続され
た負荷の負荷電流を検出する検出手段と、を具備する。
装置は、電源入力が与えられる１次巻線、前記１次巻線
に誘導結合され、負荷に供給する出力を取り出す２次巻
線、及び前記１次巻線に誘導結合され、前記２次巻線の
出力に対応する出力を呈する検出用巻線を有するトラン
スと、前記トランスの前記２次巻線の出力と前記検出用
巻線との巻数比を補償する分圧手段と、前記分圧手段を
介して前記２次巻線の出力電圧と前記検出用巻線の出力
電圧とを比較することにより、前記２次巻線に接続され
た負荷の負荷電流を検出する検出手段と、を具備する。
【０００９】前記トランスは、前記１次巻線と前記２次
巻線及び前記検出用巻線とを誘導結合するための鉄芯を
さらに含んでいてもよい。
巻線及び前記検出用巻線とを誘導結合するための鉄芯を
さらに含んでいてもよい。
【００１０】前記トランスは、前記検出用巻線が、前記
２次巻線よりも前記１次巻線の近傍に巻装されていても
よい。
２次巻線よりも前記１次巻線の近傍に巻装されていても
よい。
【００１１】この発明の第３の観点による負荷電流検出
装置は、電源入力が与えられる１次巻線、及び前記１次
巻線に誘導結合され負荷に供給する出力を取り出す２次
巻線を有する第１のトランスと、前記第１のトランスと
並列に且つ前記第１のトランスとは絶縁されて設けら
れ、電源入力が与えられる１次巻線と、前記１次巻線に
誘導結合され前記第１のトランスの２次巻線の出力に対
応する出力を呈する検出用の１次巻線とを有する第２の
トランスと、前記第１のトランスの前記２次巻線の出力
電圧と前記第２のトランスの前記２次巻線の出力電圧と
の比較により、前記第１のトランスの前記２次巻線に接
続された負荷の負荷電流を検出する検出手段と、を具備
する。
装置は、電源入力が与えられる１次巻線、及び前記１次
巻線に誘導結合され負荷に供給する出力を取り出す２次
巻線を有する第１のトランスと、前記第１のトランスと
並列に且つ前記第１のトランスとは絶縁されて設けら
れ、電源入力が与えられる１次巻線と、前記１次巻線に
誘導結合され前記第１のトランスの２次巻線の出力に対
応する出力を呈する検出用の１次巻線とを有する第２の
トランスと、前記第１のトランスの前記２次巻線の出力
電圧と前記第２のトランスの前記２次巻線の出力電圧と
の比較により、前記第１のトランスの前記２次巻線に接
続された負荷の負荷電流を検出する検出手段と、を具備
する。
【００１２】この発明の第４の観点による負荷電流検出
装置は、電源入力が与えられる１次巻線と、前記１次巻
線に誘導結合され、負荷に供給する出力を取り出す２次
巻線と、前記１次巻線に誘導結合され、前記２次巻線の
出力に対応する出力を呈し、前記２次巻線の出力との比
較により、前記２次巻線に接続された負荷の負荷電流を
検出するための検出用巻線と、を具備する。
装置は、電源入力が与えられる１次巻線と、前記１次巻
線に誘導結合され、負荷に供給する出力を取り出す２次
巻線と、前記１次巻線に誘導結合され、前記２次巻線の
出力に対応する出力を呈し、前記２次巻線の出力との比
較により、前記２次巻線に接続された負荷の負荷電流を
検出するための検出用巻線と、を具備する。
【００１３】前記１次巻線と前記２次巻線及び前記検出
用巻線とを誘導結合するための鉄芯をさらに含んでいて
もよい。
用巻線とを誘導結合するための鉄芯をさらに含んでいて
もよい。
【００１４】前記検出用巻線は、前記２次巻線よりも前
記１次巻線の近傍に巻装されていてもよい。
記１次巻線の近傍に巻装されていてもよい。
【００１５】この発明に係る負荷電流検出装置及びトラ
ンスは、電源入力が与えられる１次巻線、前記１次巻線
に誘導結合され、負荷に供給する出力を取り出す２次巻
線、及び前記１次巻線又はそれと同等の巻線に誘導結合
され、前記２次巻線の出力に対応する出力を呈する検出
用巻線を備え、前記２次巻線の出力電圧と前記検出用巻
線の出力電圧との比較により、前記２次巻線に接続され
た負荷の負荷電流を検出する。従って、構成が容易であ
る。また、負荷側に電力の損失となる部材を接続する必
要もなく、電力の損失を抑えることができる。
ンスは、電源入力が与えられる１次巻線、前記１次巻線
に誘導結合され、負荷に供給する出力を取り出す２次巻
線、及び前記１次巻線又はそれと同等の巻線に誘導結合
され、前記２次巻線の出力に対応する出力を呈する検出
用巻線を備え、前記２次巻線の出力電圧と前記検出用巻
線の出力電圧との比較により、前記２次巻線に接続され
た負荷の負荷電流を検出する。従って、構成が容易であ
る。また、負荷側に電力の損失となる部材を接続する必
要もなく、電力の損失を抑えることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図１及び図２を参照して、この
発明の第１の実施の形態に係る負荷電流検出装置を説明
する。
面を参照して説明する。図１及び図２を参照して、この
発明の第１の実施の形態に係る負荷電流検出装置を説明
する。
【００１７】図１は、この発明の第１の実施の形態に係
る負荷電流検出装置の構成を模式的に示しており、図２
は図１の負荷電流検出装置に用いることのできるトラン
スの構成を模式的に示している。
る負荷電流検出装置の構成を模式的に示しており、図２
は図１の負荷電流検出装置に用いることのできるトラン
スの構成を模式的に示している。
【００１８】図１に示す負荷電流検出装置は、トランス
Ｔ、抵抗Ｒ１及びＲ２を具備する。トランスＴは、電源
トランスであり、１次巻線Ｔａ、２次巻線Ｔｂ及び検出
用巻線Ｔｃを備えている。すなわち、トランスＴは、図
２に示すように、１次巻線Ｔａ、２次巻線Ｔｂ、検出用
巻線Ｔｃ及び鉄芯Ｔｄを有する。例えば、矩形の鉄芯Ｔ
ｄの対向する一対の脚部のうちの一方の脚部に１次巻線
Ｔａが巻装され、他方の脚部に２次巻線Ｔｂが巻装され
ている。検出用巻線Ｔｃは、１次巻線Ｔａが巻装された
脚部と同一の脚部に巻装されている。１次巻線Ｔａ及び
検出用巻線Ｔｃの巻装の形態は、種々の形態をとること
ができる。
Ｔ、抵抗Ｒ１及びＲ２を具備する。トランスＴは、電源
トランスであり、１次巻線Ｔａ、２次巻線Ｔｂ及び検出
用巻線Ｔｃを備えている。すなわち、トランスＴは、図
２に示すように、１次巻線Ｔａ、２次巻線Ｔｂ、検出用
巻線Ｔｃ及び鉄芯Ｔｄを有する。例えば、矩形の鉄芯Ｔ
ｄの対向する一対の脚部のうちの一方の脚部に１次巻線
Ｔａが巻装され、他方の脚部に２次巻線Ｔｂが巻装され
ている。検出用巻線Ｔｃは、１次巻線Ｔａが巻装された
脚部と同一の脚部に巻装されている。１次巻線Ｔａ及び
検出用巻線Ｔｃの巻装の形態は、種々の形態をとること
ができる。
【００１９】例えば、脚部を軸方向に区分して第１の領
域に１次巻線Ｔａを巻装し、該１次巻線Ｔａに隣接して
第２の領域に検出用巻線Ｔｃを巻装してもよい。あるい
は、検出用巻線Ｔｃを、１次巻線Ｔａの内周又は外周に
積層して巻回してもよい。さらに、１次巻線Ｔａと検出
用巻線Ｔｃとをいわゆるバイファイラにより一緒に巻回
するようにしてもよい。
域に１次巻線Ｔａを巻装し、該１次巻線Ｔａに隣接して
第２の領域に検出用巻線Ｔｃを巻装してもよい。あるい
は、検出用巻線Ｔｃを、１次巻線Ｔａの内周又は外周に
積層して巻回してもよい。さらに、１次巻線Ｔａと検出
用巻線Ｔｃとをいわゆるバイファイラにより一緒に巻回
するようにしてもよい。
【００２０】図１に示すように、１次巻線Ｔａの両端に
は、例えば商用交流電源等の電源が接続され、１次巻線
Ｔａに電源入力が供給される。２次巻線Ｔｂの一端、例
えば始端（巻始め）とアースとの間に負荷が接続され
る。２次巻線Ｔｂの他端、例えば終端（巻終わり）と、
検出用巻線Ｔｃの一端、例えば始端とが接続される。こ
の接続点は、一連の巻線のセンタタップとして構成され
る。このセンタタップは負荷のアースと共通のアース電
位に接続され、接地される。
は、例えば商用交流電源等の電源が接続され、１次巻線
Ｔａに電源入力が供給される。２次巻線Ｔｂの一端、例
えば始端（巻始め）とアースとの間に負荷が接続され
る。２次巻線Ｔｂの他端、例えば終端（巻終わり）と、
検出用巻線Ｔｃの一端、例えば始端とが接続される。こ
の接続点は、一連の巻線のセンタタップとして構成され
る。このセンタタップは負荷のアースと共通のアース電
位に接続され、接地される。
【００２１】２次巻線Ｔｂの始端と検出用巻線Ｔｃの他
端、すなわち終端との間に、第１の抵抗Ｒ１と第２の抵
抗Ｒ２が順次直列に接続される。第１の抵抗Ｒ１と第２
の抵抗Ｒ２の接続点と、上述したセンタタップ等のよう
な負荷のアース電位と共通のアース電位との間の電位差
が電圧検出部ＶＤ等により検出される。この電圧検出部
ＶＤで検出される電圧に基づいて負荷電流が検出され
る。
端、すなわち終端との間に、第１の抵抗Ｒ１と第２の抵
抗Ｒ２が順次直列に接続される。第１の抵抗Ｒ１と第２
の抵抗Ｒ２の接続点と、上述したセンタタップ等のよう
な負荷のアース電位と共通のアース電位との間の電位差
が電圧検出部ＶＤ等により検出される。この電圧検出部
ＶＤで検出される電圧に基づいて負荷電流が検出され
る。
【００２２】検出用巻線Ｔｃの巻数は、２次巻線Ｔｂと
同一又は２次巻線Ｔｂの巻数と単純な比例関係にある巻
数とすることが望ましい。第１の抵抗Ｒ１及び第２の抵
抗Ｒ２の抵抗値は、２次巻線Ｔｂと検出用巻線Ｔｃの巻
数比に対応させる。すなわち、２次巻線Ｔｂと検出用巻
線Ｔｃの巻数比が１：１である場合には、第１の抵抗Ｒ
１と第２の抵抗Ｒ２を同一の抵抗値に設定する。また、
２次巻線Ｔｂと検出用巻線Ｔｃの巻数比がＮｂ：Ｎｃで
ある場合には、第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２の抵抗
比がＮｂ：Ｎｃとなるように抵抗Ｒ１及びＲ２を選択す
る。
同一又は２次巻線Ｔｂの巻数と単純な比例関係にある巻
数とすることが望ましい。第１の抵抗Ｒ１及び第２の抵
抗Ｒ２の抵抗値は、２次巻線Ｔｂと検出用巻線Ｔｃの巻
数比に対応させる。すなわち、２次巻線Ｔｂと検出用巻
線Ｔｃの巻数比が１：１である場合には、第１の抵抗Ｒ
１と第２の抵抗Ｒ２を同一の抵抗値に設定する。また、
２次巻線Ｔｂと検出用巻線Ｔｃの巻数比がＮｂ：Ｎｃで
ある場合には、第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２の抵抗
比がＮｂ：Ｎｃとなるように抵抗Ｒ１及びＲ２を選択す
る。
【００２３】次に、上述のように構成された負荷電流検
出装置の作用について説明する。トランスＴは、電源ト
ランスとして用いられ、１次巻線Ｔａに電源入力が供給
され、２次巻線Ｔｂからの出力を負荷に供給する。
出装置の作用について説明する。トランスＴは、電源ト
ランスとして用いられ、１次巻線Ｔａに電源入力が供給
され、２次巻線Ｔｂからの出力を負荷に供給する。
【００２４】負荷の電力消費により、負荷用の２次巻線
Ｔｂに負荷電流が流れると、２次巻線Ｔｂの内部抵抗及
びトランスＴの磁気抵抗により、２次巻線Ｔｂの端子間
に電圧降下が発生する。検出用巻線Ｔｃには負荷電流は
流れないから、電圧検出部ＶＤの端子間には、２次巻線
Ｔｂと検出用巻線Ｔｃとの端子電圧の電圧差に相当する
電圧があらわれる。この電圧は、負荷電流の大きさに対
応しており、電圧検出部ＶＤの端子間電圧に、例えば、
所定係数を乗算することにより、或いは、非線形関数に
測定値を代入することにより負荷電流を検知することが
できる。
Ｔｂに負荷電流が流れると、２次巻線Ｔｂの内部抵抗及
びトランスＴの磁気抵抗により、２次巻線Ｔｂの端子間
に電圧降下が発生する。検出用巻線Ｔｃには負荷電流は
流れないから、電圧検出部ＶＤの端子間には、２次巻線
Ｔｂと検出用巻線Ｔｃとの端子電圧の電圧差に相当する
電圧があらわれる。この電圧は、負荷電流の大きさに対
応しており、電圧検出部ＶＤの端子間電圧に、例えば、
所定係数を乗算することにより、或いは、非線形関数に
測定値を代入することにより負荷電流を検知することが
できる。
【００２５】このように、電源トランスＴに検出用巻線
Ｔｃを追加するのみで、それ以外には電流検出用の部品
等が不要であり、しかも該検出用巻線Ｔｃにより、負荷
に対する供給電圧の電圧損失を生ずることはない。ま
た、検出用巻線Ｔｃの巻数及び抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗
値を適宜設定することによって、容易に検出電圧を大き
な値に設定することができる。しかも、検出電圧を対ア
ース間のグラウンド電位として取り出すことができる。
このため、電圧検出部ＶＤ等の検出回路を簡単に構成す
ることができ、検出回路自体の電圧検出精度に依存する
ことなく、高精度に負荷電流を検出することができる。
例えば、電圧検出部ＶＤの電圧検出精度が低い場合に
は、電圧検出部ＶＤの検出電圧において、負荷電流の変
動が比較的大きな電圧振幅であらわれるように設定すれ
ばよい。
Ｔｃを追加するのみで、それ以外には電流検出用の部品
等が不要であり、しかも該検出用巻線Ｔｃにより、負荷
に対する供給電圧の電圧損失を生ずることはない。ま
た、検出用巻線Ｔｃの巻数及び抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗
値を適宜設定することによって、容易に検出電圧を大き
な値に設定することができる。しかも、検出電圧を対ア
ース間のグラウンド電位として取り出すことができる。
このため、電圧検出部ＶＤ等の検出回路を簡単に構成す
ることができ、検出回路自体の電圧検出精度に依存する
ことなく、高精度に負荷電流を検出することができる。
例えば、電圧検出部ＶＤの電圧検出精度が低い場合に
は、電圧検出部ＶＤの検出電圧において、負荷電流の変
動が比較的大きな電圧振幅であらわれるように設定すれ
ばよい。
【００２６】なお、上述した第１の実施の形態では、ト
ランスの２次側でセンタタップをとり、抵抗分圧によ
り、検出電圧を得るセンタタップ方式の構成としたが、
２次巻線と検出用巻線の端子電圧を相殺させて差電圧を
取り出す電圧相殺型の構成とすることもできる。このよ
うな構成の第２の実施の形態を以下に説明する。
ランスの２次側でセンタタップをとり、抵抗分圧によ
り、検出電圧を得るセンタタップ方式の構成としたが、
２次巻線と検出用巻線の端子電圧を相殺させて差電圧を
取り出す電圧相殺型の構成とすることもできる。このよ
うな構成の第２の実施の形態を以下に説明する。
【００２７】図３は、この発明の第２の実施の形態に係
る負荷電流検出装置の構成を模式的に示している。
る負荷電流検出装置の構成を模式的に示している。
【００２８】図３に示す負荷電流検出装置は、トランス
Ｔ１の１次巻線Ｔａの両端に例えば商用交流電源等の電
源が接続され、１次巻線Ｔａに電源入力が供給される。
トランスＴ１は、図２に示したトランスＴと同様の構成
を有しており、２次巻線Ｔｂの端子間、すなわち始端と
終端との間に負荷が接続される。２次巻線Ｔｂの一端、
この場合始端には、検出用巻線Ｔｃの一端、この場合始
端が接続される。検出用巻線Ｔｃの他端、すなわち終端
と、２次巻線Ｔｂの他端、すなわち終端との間の電位差
が、電圧検出部ＶＤ等により検出される。この場合、検
出用巻線Ｔｃの巻数は、２次巻線Ｔｂと同一とする。こ
の電圧検出部ＶＤで検出される電圧に基づいて負荷電流
を求めることができる。
Ｔ１の１次巻線Ｔａの両端に例えば商用交流電源等の電
源が接続され、１次巻線Ｔａに電源入力が供給される。
トランスＴ１は、図２に示したトランスＴと同様の構成
を有しており、２次巻線Ｔｂの端子間、すなわち始端と
終端との間に負荷が接続される。２次巻線Ｔｂの一端、
この場合始端には、検出用巻線Ｔｃの一端、この場合始
端が接続される。検出用巻線Ｔｃの他端、すなわち終端
と、２次巻線Ｔｂの他端、すなわち終端との間の電位差
が、電圧検出部ＶＤ等により検出される。この場合、検
出用巻線Ｔｃの巻数は、２次巻線Ｔｂと同一とする。こ
の電圧検出部ＶＤで検出される電圧に基づいて負荷電流
を求めることができる。
【００２９】次に、上述のように構成された負荷電流検
出装置の作用について説明する。トランスＴ１は、電源
トランスとして用いられ、１次巻線Ｔａに電源入力が供
給され、２次巻線Ｔｂからの出力を負荷に供給する。負
荷の電力消費により、負荷用の２次巻線Ｔｂに負荷電流
が流れると、２次巻線Ｔｂの内部抵抗及びトランスＴの
磁気抵抗により、２次巻線Ｔｂの端子間に電圧降下が発
生する。電圧検出部ＶＤが充分に高い入力インピーダン
スを有していれば、検出用巻線Ｔｃには負荷電流は流れ
ないから、電圧検出部ＶＤの端子間には、２次巻線Ｔｂ
と検出用巻線Ｔｃとの端子電圧の電圧差に相当する電圧
があらわれる。この電圧は、負荷電流の大きさに対応し
ており、電圧検出部ＶＤの検出電圧に基づいて（係数を
乗算することにより、或いは、関数に値を代入すること
により）負荷電流を検知することができる。
出装置の作用について説明する。トランスＴ１は、電源
トランスとして用いられ、１次巻線Ｔａに電源入力が供
給され、２次巻線Ｔｂからの出力を負荷に供給する。負
荷の電力消費により、負荷用の２次巻線Ｔｂに負荷電流
が流れると、２次巻線Ｔｂの内部抵抗及びトランスＴの
磁気抵抗により、２次巻線Ｔｂの端子間に電圧降下が発
生する。電圧検出部ＶＤが充分に高い入力インピーダン
スを有していれば、検出用巻線Ｔｃには負荷電流は流れ
ないから、電圧検出部ＶＤの端子間には、２次巻線Ｔｂ
と検出用巻線Ｔｃとの端子電圧の電圧差に相当する電圧
があらわれる。この電圧は、負荷電流の大きさに対応し
ており、電圧検出部ＶＤの検出電圧に基づいて（係数を
乗算することにより、或いは、関数に値を代入すること
により）負荷電流を検知することができる。
【００３０】図４は、この発明の第３の実施の形態に係
るスイッチング電源の構成を模式的に示している。
るスイッチング電源の構成を模式的に示している。
【００３１】図４に示すスイッチング電源は、図１に示
したものとほぼ同様の負荷電流検出装置を組み込んだス
イッチング電源として構成されている。すなわち図４に
示すスイッチング電源は、トランスＴ、抵抗Ｒ１、Ｒ
２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、
Ｔｒ３、ダイオードＤ及び電界効果型トランジスタ（Ｆ
ＥＴ：Field Effect Transistor）Ｆを具備する。トラ
ンスＴは、電源トランスであり、１次巻線Ｔａ、２次巻
線Ｔｂ及び検出用巻線Ｔｃを備えている。
したものとほぼ同様の負荷電流検出装置を組み込んだス
イッチング電源として構成されている。すなわち図４に
示すスイッチング電源は、トランスＴ、抵抗Ｒ１、Ｒ
２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、
Ｔｒ３、ダイオードＤ及び電界効果型トランジスタ（Ｆ
ＥＴ：Field Effect Transistor）Ｆを具備する。トラ
ンスＴは、電源トランスであり、１次巻線Ｔａ、２次巻
線Ｔｂ及び検出用巻線Ｔｃを備えている。
【００３２】トランジスタＴｒ１は、そのコレクタが１
次巻線Ｔａの一端に接続され、１次巻線Ｔａに供給する
電力を制御する。２次巻線Ｔｂの始端と検出用巻線Ｔｃ
の終端との間に、抵抗Ｒ１とＲ２が順次直列に接続され
ている。２次巻線Ｔｂの終端と、検出用巻線Ｔｃの始端
との接続点は、アースに接続されている。２次巻線Ｔｂ
の始端は電界効果型トランジスタＦのドレインに接続さ
れている。
次巻線Ｔａの一端に接続され、１次巻線Ｔａに供給する
電力を制御する。２次巻線Ｔｂの始端と検出用巻線Ｔｃ
の終端との間に、抵抗Ｒ１とＲ２が順次直列に接続され
ている。２次巻線Ｔｂの終端と、検出用巻線Ｔｃの始端
との接続点は、アースに接続されている。２次巻線Ｔｂ
の始端は電界効果型トランジスタＦのドレインに接続さ
れている。
【００３３】電界効果型トランジスタＦのソースとアー
ス電位との間に負荷が接続される。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２
の接続点がトランジスタＴｒ２のベースに接続される。
トランジスタＴｒ２のコレクタは電界効果型トランジス
タＦのソースに接続され、トランジスタＴｒ２のエミッ
タは抵抗Ｒ３及びダイオードＤを順次直列に介して検出
用巻線Ｔｃの終端に接続されている。
ス電位との間に負荷が接続される。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２
の接続点がトランジスタＴｒ２のベースに接続される。
トランジスタＴｒ２のコレクタは電界効果型トランジス
タＦのソースに接続され、トランジスタＴｒ２のエミッ
タは抵抗Ｒ３及びダイオードＤを順次直列に介して検出
用巻線Ｔｃの終端に接続されている。
【００３４】電界効果型トランジスタＦのゲートは、ト
ランジスタＴｒ３のコレクタに接続されている。電界効
果型トランジスタＦのゲート−ドレイン間に抵抗Ｒ４が
接続されている。トランジスタＴｒ３のエミッタはトラ
ンジスタＴｒ２のエミッタと共通に抵抗Ｒ３に接続さ
れ、トランジスタＴｒ３のベースは抵抗Ｒ５を介してア
ース電位に接続されている。
ランジスタＴｒ３のコレクタに接続されている。電界効
果型トランジスタＦのゲート−ドレイン間に抵抗Ｒ４が
接続されている。トランジスタＴｒ３のエミッタはトラ
ンジスタＴｒ２のエミッタと共通に抵抗Ｒ３に接続さ
れ、トランジスタＴｒ３のベースは抵抗Ｒ５を介してア
ース電位に接続されている。
【００３５】検出用巻線Ｔｃの巻数は、２次巻線Ｔｂと
同一又は２次巻線Ｔｂの巻数と単純な比例関係にある巻
数である。抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２の抵抗値は、２次巻線
Ｔｂと検出用巻線Ｔｃの巻数比に対応する。
同一又は２次巻線Ｔｂの巻数と単純な比例関係にある巻
数である。抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２の抵抗値は、２次巻線
Ｔｂと検出用巻線Ｔｃの巻数比に対応する。
【００３６】次に、上述のように構成されたスイッチン
グ電源の動作について説明する。トランスＴ１は、電源
トランスとして用いられ、１次巻線Ｔａにトランジスタ
Ｔｒ１で制御された電源入力が供給され、２次巻線Ｔｂ
からの出力を電界効果型トランジスタＦを介して負荷に
供給する。
グ電源の動作について説明する。トランスＴ１は、電源
トランスとして用いられ、１次巻線Ｔａにトランジスタ
Ｔｒ１で制御された電源入力が供給され、２次巻線Ｔｂ
からの出力を電界効果型トランジスタＦを介して負荷に
供給する。
【００３７】負荷の電力消費により、負荷用の２次巻線
Ｔｂに負荷電流が流れると、２次巻線Ｔｂの内部抵抗及
びトランスＴの磁気抵抗により、２次巻線Ｔｂの端子間
に電圧降下が発生する。
Ｔｂに負荷電流が流れると、２次巻線Ｔｂの内部抵抗及
びトランスＴの磁気抵抗により、２次巻線Ｔｂの端子間
に電圧降下が発生する。
【００３８】検出用巻線Ｔｃに負荷電流は流れないた
め、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ
５及びダイオードＤで構成される回路は、抵抗Ｒ１と抵
抗Ｒ２の接続点とアース電位との間の電位関係に応じ
て、電界効果型トランジスタＦをスイッチングする。こ
のスイッチング制御は、負荷電流が流れて２次巻線Ｔｂ
の電圧降下が表れたときに、電界効果型トランジスタＦ
のゲート電圧を高くして、電界効果型トランジスタＦを
オンし、逆に、負荷電流が流れなくなったとき、若しく
は逆方向に流れようとしたときには、電界効果型トラン
ジスタＦのゲート電圧を”０”にして、電界効果型トラ
ンジスタＦをオフさせる。
め、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ
５及びダイオードＤで構成される回路は、抵抗Ｒ１と抵
抗Ｒ２の接続点とアース電位との間の電位関係に応じ
て、電界効果型トランジスタＦをスイッチングする。こ
のスイッチング制御は、負荷電流が流れて２次巻線Ｔｂ
の電圧降下が表れたときに、電界効果型トランジスタＦ
のゲート電圧を高くして、電界効果型トランジスタＦを
オンし、逆に、負荷電流が流れなくなったとき、若しく
は逆方向に流れようとしたときには、電界効果型トラン
ジスタＦのゲート電圧を”０”にして、電界効果型トラ
ンジスタＦをオフさせる。
【００３９】図５は、この発明の第４の実施の形態に係
る負荷電流検出装置の構成を模式的に示している。
る負荷電流検出装置の構成を模式的に示している。
【００４０】図５に示す負荷電流検出装置は、電源トラ
ンスＴ２１と並列的に電流検出用の絶縁トランスＴ２２
が設けられている。電源トランスＴ２１の１次巻線Ｔ２
１ａの両端及び絶縁トランスＴ２２の１次巻線Ｔ２２ａ
の両端に例えば商用交流電源等の電源が接続され、１次
巻線Ｔ２１ａ及びＴ２２ａに電源が供給される。
ンスＴ２１と並列的に電流検出用の絶縁トランスＴ２２
が設けられている。電源トランスＴ２１の１次巻線Ｔ２
１ａの両端及び絶縁トランスＴ２２の１次巻線Ｔ２２ａ
の両端に例えば商用交流電源等の電源が接続され、１次
巻線Ｔ２１ａ及びＴ２２ａに電源が供給される。
【００４１】電源トランスＴ２１の２次巻線Ｔ２１ｂの
端子間、即ち、始端と終端との間に負荷が接続されてい
る。電源トランスＴ２１の２次巻線Ｔ２１ｂの始端に絶
縁トランスＴ２２の２次巻線Ｔ２２ｂの始端が接続され
ている。電源トランスＴ２１の２次巻線Ｔ２１ｂの終端
と、絶縁トランスＴ２２の２次巻線Ｔ２２ｂの終端との
間に電圧検出部ＶＤが接続される。この電圧検出部ＶＤ
で検出される電圧に基づいて負荷電流を求めることがで
きる。
端子間、即ち、始端と終端との間に負荷が接続されてい
る。電源トランスＴ２１の２次巻線Ｔ２１ｂの始端に絶
縁トランスＴ２２の２次巻線Ｔ２２ｂの始端が接続され
ている。電源トランスＴ２１の２次巻線Ｔ２１ｂの終端
と、絶縁トランスＴ２２の２次巻線Ｔ２２ｂの終端との
間に電圧検出部ＶＤが接続される。この電圧検出部ＶＤ
で検出される電圧に基づいて負荷電流を求めることがで
きる。
【００４２】次に、上述のように構成された負荷電流検
出装置の作用について説明する。電源トランスＴ２１及
び絶縁トランスＴ２２の１次巻線Ｔ２１ａ及びＴ２２ａ
に電源入力が供給され、電源トランスＴ２１の２次巻線
Ｔ２１ｂの出力が負荷に供給される。負荷の電力消費に
より、２次巻線Ｔ２１ｂに負荷電流が流れると、２次巻
線Ｔ２１ｂの内部抵抗及び電源トランスＴ２１の磁気抵
抗により、２次巻線Ｔ２１ｂの端子間に電圧降下が発生
する。電圧検出部ＶＤが充分に高い入力インピーダンス
を有していれば、検出用の絶縁トランスＴ２２の２次巻
線Ｔ２２ｂには負荷電流は流れない。従って、電圧検出
部ＶＤの端子間には、電源トランスＴ２１の２次巻線Ｔ
２１ｂと絶縁トランスＴ２２の２次巻線Ｔ２２ｂの終端
間の電位差、すなわち両者の端子電圧の電圧差に相当す
る電圧があらわれる。この電圧から負荷電流を判別する
ことができる。
出装置の作用について説明する。電源トランスＴ２１及
び絶縁トランスＴ２２の１次巻線Ｔ２１ａ及びＴ２２ａ
に電源入力が供給され、電源トランスＴ２１の２次巻線
Ｔ２１ｂの出力が負荷に供給される。負荷の電力消費に
より、２次巻線Ｔ２１ｂに負荷電流が流れると、２次巻
線Ｔ２１ｂの内部抵抗及び電源トランスＴ２１の磁気抵
抗により、２次巻線Ｔ２１ｂの端子間に電圧降下が発生
する。電圧検出部ＶＤが充分に高い入力インピーダンス
を有していれば、検出用の絶縁トランスＴ２２の２次巻
線Ｔ２２ｂには負荷電流は流れない。従って、電圧検出
部ＶＤの端子間には、電源トランスＴ２１の２次巻線Ｔ
２１ｂと絶縁トランスＴ２２の２次巻線Ｔ２２ｂの終端
間の電位差、すなわち両者の端子電圧の電圧差に相当す
る電圧があらわれる。この電圧から負荷電流を判別する
ことができる。
【００４３】なお、この発明は上記実施の形態に限定さ
れず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、トラ
ンスの鉄芯の形状、材質などは任意である。また、巻線
の位置等も適宜変更可能である。さらに、図４に示した
スイッチング回路も一例であり、他の構成を採用するこ
とができる。
れず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、トラ
ンスの鉄芯の形状、材質などは任意である。また、巻線
の位置等も適宜変更可能である。さらに、図４に示した
スイッチング回路も一例であり、他の構成を採用するこ
とができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、この負荷電流検出
装置及びトランスでは、簡単な構成であるにもかかわら
ず、容易に負荷電流を検出することができる。また、こ
の負荷電流検出装置及びトランスでは、正確で且つ高感
度に負荷電流を検出することが可能となる。
装置及びトランスでは、簡単な構成であるにもかかわら
ず、容易に負荷電流を検出することができる。また、こ
の負荷電流検出装置及びトランスでは、正確で且つ高感
度に負荷電流を検出することが可能となる。
【００４５】すなわち、この発明では、別途に特別な部
品を追加することなく、簡単な構成で、容易に、しかも
正確で且つ高感度に負荷電流を検出することを可能とす
る負荷電流検出装置及びトランスを提供することができ
る。
品を追加することなく、簡単な構成で、容易に、しかも
正確で且つ高感度に負荷電流を検出することを可能とす
る負荷電流検出装置及びトランスを提供することができ
る。
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る負荷電流検
出装置の要部の構成を模式的に示す回路構成図である。
出装置の要部の構成を模式的に示す回路構成図である。
【図２】図１の負荷電流検出装置に用いられるトランス
の一例の構造を模式的に示す図である。
の一例の構造を模式的に示す図である。
【図３】この発明の第２の実施の形態に係る負荷電流検
出装置の要部の構成を模式的に示す回路構成図である。
出装置の要部の構成を模式的に示す回路構成図である。
【図４】この発明の第３の実施の形態に係るスイッチン
グ電源の要部の構成を模式的に示す回路構成図である。
グ電源の要部の構成を模式的に示す回路構成図である。
【図５】この発明の第４の実施の形態に係る負荷電流検
出装置の要部の構成を模式的に示す回路構成図である。
出装置の要部の構成を模式的に示す回路構成図である。
Ｔ、Ｔ１、Ｔ２１、Ｔ２２ トランス Ｔａ、Ｔ２１ａ、Ｔ２２ａ １次巻線 Ｔｂ、Ｔ２１ｂ、Ｔ２２ｂ ２次巻線 Ｔｃ 検出用巻線 ＶＤ 電圧検出部 Ｒ１〜Ｒ５ 抵抗 Ｔｒ１〜Ｔｒ３ トランジスタ Ｆ 電界効果型トランジスタ
（ＦＥＴ） Ｄ ダイオード
（ＦＥＴ） Ｄ ダイオード
Claims (8)
- 【請求項１】電源入力が与えられる１次巻線、前記１次
巻線に誘導結合され、負荷に供給する出力を取り出す２
次巻線、及び前記１次巻線に誘導結合され、前記２次巻
線の出力に対応する出力を呈する検出用巻線を有するト
ランスと、 前記２次巻線の出力電圧と前記検出用巻線の出力電圧と
の比較により、前記２次巻線に接続された負荷の負荷電
流を検出する検出手段と、を具備することを特徴とする
負荷電流検出装置。 - 【請求項２】電源入力が与えられる１次巻線、前記１次
巻線に誘導結合され、負荷に供給する出力を取り出す２
次巻線、及び前記１次巻線に誘導結合され、前記２次巻
線の出力に対応する出力を呈する検出用巻線を有するト
ランスと、 前記トランスの前記２次巻線の出力と前記検出用巻線と
の巻数比を補償する分圧手段と、 前記分圧手段を介して前記２次巻線の出力電圧と前記検
出用巻線の出力電圧とを比較することにより、前記２次
巻線に接続された負荷の負荷電流を検出する検出手段
と、を具備することを特徴とする負荷電流検出装置。 - 【請求項３】前記トランスは、前記１次巻線と前記２次
巻線及び前記検出用巻線とを誘導結合するための鉄芯を
さらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の負
荷電流検出装置。 - 【請求項４】前記トランスは、前記検出用巻線が、前記
２次巻線よりも前記１次巻線の近傍に巻装されたことを
特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の負荷
電流検出装置。 - 【請求項５】電源入力が与えられる１次巻線、及び前記
１次巻線に誘導結合され負荷に供給する出力を取り出す
２次巻線を有する第１のトランスと、 前記第１のトランスと並列に且つ前記第１のトランスと
は絶縁されて設けられ、電源入力が与えられる１次巻線
と、前記１次巻線に誘導結合され前記第１のトランスの
２次巻線の出力に対応する出力を呈する検出用の１次巻
線とを有する第２のトランスと、 前記第１のトランスの前記２次巻線の出力電圧と前記第
２のトランスの前記２次巻線の出力電圧との比較によ
り、前記第１のトランスの前記２次巻線に接続された負
荷の負荷電流を検出する検出手段と、を具備することを
特徴とする負荷電流検出装置。 - 【請求項６】電源入力が与えられる１次巻線と、 前記１次巻線に誘導結合され、負荷に供給する出力を取
り出す２次巻線と、 前記１次巻線に誘導結合され、前記２次巻線の出力に対
応する出力を呈し、前記２次巻線の出力との比較によ
り、前記２次巻線に接続された負荷の負荷電流を検出す
るための検出用巻線と、を具備することを特徴とするト
ランス。 - 【請求項７】前記１次巻線と前記２次巻線及び前記検出
用巻線とを誘導結合するための鉄芯をさらに含むことを
特徴とする請求項６に記載のトランス。 - 【請求項８】前記検出用巻線は、前記２次巻線よりも前
記１次巻線の近傍に巻装されたことを特徴とする請求項
６又は７に記載のトランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01533598A JP3248868B2 (ja) | 1998-01-28 | 1998-01-28 | 負荷電流検出装置及びトランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01533598A JP3248868B2 (ja) | 1998-01-28 | 1998-01-28 | 負荷電流検出装置及びトランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211758A true JPH11211758A (ja) | 1999-08-06 |
| JP3248868B2 JP3248868B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=11885924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01533598A Expired - Fee Related JP3248868B2 (ja) | 1998-01-28 | 1998-01-28 | 負荷電流検出装置及びトランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3248868B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005059573A1 (ja) * | 2003-12-17 | 2005-06-30 | Ntt Data Ex Techno Corporation | 電流測定装置および電流測定手段を有する電源装置 |
| CN110308391A (zh) * | 2019-06-07 | 2019-10-08 | 横店集团英洛华电气有限公司 | 一种低成本电机电流采集电路及其采集方法 |
| KR102036027B1 (ko) * | 2018-09-21 | 2019-10-24 | 한국생산기술연구원 | 고전압 레벨 변환기 |
-
1998
- 1998-01-28 JP JP01533598A patent/JP3248868B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005059573A1 (ja) * | 2003-12-17 | 2005-06-30 | Ntt Data Ex Techno Corporation | 電流測定装置および電流測定手段を有する電源装置 |
| KR102036027B1 (ko) * | 2018-09-21 | 2019-10-24 | 한국생산기술연구원 | 고전압 레벨 변환기 |
| CN110308391A (zh) * | 2019-06-07 | 2019-10-08 | 横店集团英洛华电气有限公司 | 一种低成本电机电流采集电路及其采集方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3248868B2 (ja) | 2002-01-21 |
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