JPH11352157A - 電源電圧検出方法及びその装置 - Google Patents
電源電圧検出方法及びその装置Info
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- JPH11352157A JPH11352157A JP10163990A JP16399098A JPH11352157A JP H11352157 A JPH11352157 A JP H11352157A JP 10163990 A JP10163990 A JP 10163990A JP 16399098 A JP16399098 A JP 16399098A JP H11352157 A JPH11352157 A JP H11352157A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路の大型化やコストの高騰、発熱量の増
加、検出精度の低下等を防ぎつつ、電圧がかなり高い被
検出電源の電圧検出もできるようにすること。 【解決手段】 被検出電源１７に接続した第１及び第２
の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２により、被検出電源１７の電圧を
分圧し、第２の分圧抵抗Ｒ２の両端間に現れる電位差Ｖ
1 を、ＦＡコンバータ２３によりその電位差Ｖ1 に応じ
た１次電流Ｉ1 に変換して１次巻線３及び通電用抵抗７
に流れさせ、この１次電流Ｉ1 に応じてホール素子１１
の発生する出力電圧を基に電流バッファ１５が２次巻線
５に流す２次電流Ｉ2 により、磁気コア１に発生する２
次磁束Φ2 で、１次巻線３及び通電用負荷１９に流れる
１次電流Ｉ1 により磁気コア１に発生する１次磁束Φ1
を打ち消させ、被検出電源１７の電圧を検出するのに用
いることができる電位差Ｖ2を、２次巻線５に接続され
た検出用負荷２１の両端間に発生させる。
加、検出精度の低下等を防ぎつつ、電圧がかなり高い被
検出電源の電圧検出もできるようにすること。 【解決手段】 被検出電源１７に接続した第１及び第２
の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２により、被検出電源１７の電圧を
分圧し、第２の分圧抵抗Ｒ２の両端間に現れる電位差Ｖ
1 を、ＦＡコンバータ２３によりその電位差Ｖ1 に応じ
た１次電流Ｉ1 に変換して１次巻線３及び通電用抵抗７
に流れさせ、この１次電流Ｉ1 に応じてホール素子１１
の発生する出力電圧を基に電流バッファ１５が２次巻線
５に流す２次電流Ｉ2 により、磁気コア１に発生する２
次磁束Φ2 で、１次巻線３及び通電用負荷１９に流れる
１次電流Ｉ1 により磁気コア１に発生する１次磁束Φ1
を打ち消させ、被検出電源１７の電圧を検出するのに用
いることができる電位差Ｖ2を、２次巻線５に接続され
た検出用負荷２１の両端間に発生させる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、所謂ゼロ磁束法に
より電源電圧を検出する方法とその装置に関する。
より電源電圧を検出する方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゼロフラックス法とも呼ばれるゼロ磁束
法を利用して、回路中の特定部位の電圧やその特定部位
を流れる電流を非接触で検出する技術は、既に種々利用
されており、本出願人も過去に、特開平８−８６８１３
号報において、電気自動車のバッテリ残存容量を推定す
るために用いる電圧又は電流検出のための回路を提案し
ている。
法を利用して、回路中の特定部位の電圧やその特定部位
を流れる電流を非接触で検出する技術は、既に種々利用
されており、本出願人も過去に、特開平８−８６８１３
号報において、電気自動車のバッテリ残存容量を推定す
るために用いる電圧又は電流検出のための回路を提案し
ている。
【０００３】そこで、上述の特開平８−８６８１３号公
報において従来技術の説明の際に参照した図面を簡略化
した図２の回路図を用いて、ゼロ磁束法の原理を説明す
る。
報において従来技術の説明の際に参照した図面を簡略化
した図２の回路図を用いて、ゼロ磁束法の原理を説明す
る。
【０００４】図２において引用符号１は、略Ｃ字状を呈
し所定のギャップ１ａを有するトロイダルコア、即ち、
磁気コアであり、この磁気コア１には１次と２次の２つ
の巻線３，５が各々巻回されていて、これら１次巻線３
及び２次巻線５と、磁気コア１とにより、コイルＣが構
成されている。
し所定のギャップ１ａを有するトロイダルコア、即ち、
磁気コアであり、この磁気コア１には１次と２次の２つ
の巻線３，５が各々巻回されていて、これら１次巻線３
及び２次巻線５と、磁気コア１とにより、コイルＣが構
成されている。
【０００５】そして、１次巻線３の一端には通電用抵抗
７Ａの一端が接続されていて、この通電用抵抗７Ａの他
端と１次巻線３の他端とによって、１次側の端子９ａ，
９ｂが構成されている。
７Ａの一端が接続されていて、この通電用抵抗７Ａの他
端と１次巻線３の他端とによって、１次側の端子９ａ，
９ｂが構成されている。
【０００６】また、磁気コア１のギャップ１ａには、磁
気コア１に発生する磁束密度に比例した電圧を出力端子
１１ａ，１１ｂ間に発生させるホール素子１１が配設さ
れていて、このホール素子１１の出力電圧は、差動増幅
回路１３により増幅された後に、ＮＰＮトランジスタ１
５ａとＰＮＰトランジスタ１５ｂとによりプッシュプル
回路を構成する電流バッファ１５に与えられ、この電流
バッファ１５によって、２次巻線５の一端５ａから他端
５ｂに向けて電流ｉ2 が流される。
気コア１に発生する磁束密度に比例した電圧を出力端子
１１ａ，１１ｂ間に発生させるホール素子１１が配設さ
れていて、このホール素子１１の出力電圧は、差動増幅
回路１３により増幅された後に、ＮＰＮトランジスタ１
５ａとＰＮＰトランジスタ１５ｂとによりプッシュプル
回路を構成する電流バッファ１５に与えられ、この電流
バッファ１５によって、２次巻線５の一端５ａから他端
５ｂに向けて電流ｉ2 が流される。
【０００７】即ち、１次巻線３に流れる電流に応じた電
流が２次巻線５に流れるサーボ系が構成されているとい
うわけである。
流が２次巻線５に流れるサーボ系が構成されているとい
うわけである。
【０００８】そして、図２に示す回路では、１次巻線３
に電流ｉ1 が流れると、その電流ｉ 1 に応じた磁束φ1
が磁気コア１に発生すると共に、ホール素子１１におい
て電流ｉ1 に応じた出力電圧が発生して、この出力電圧
が差動増幅回路１３により差動増幅された後に電流バッ
ファ１５に与えられ、電流バッファ１５によって２次巻
線５の一端５ａから他端５ｂに向けて流される電流ｉ2
により、磁束φ1 を打ち消す方向の磁束φ2 が磁気コア
１に発生する。
に電流ｉ1 が流れると、その電流ｉ 1 に応じた磁束φ1
が磁気コア１に発生すると共に、ホール素子１１におい
て電流ｉ1 に応じた出力電圧が発生して、この出力電圧
が差動増幅回路１３により差動増幅された後に電流バッ
ファ１５に与えられ、電流バッファ１５によって２次巻
線５の一端５ａから他端５ｂに向けて流される電流ｉ2
により、磁束φ1 を打ち消す方向の磁束φ2 が磁気コア
１に発生する。
【０００９】この状況が継続すると、磁束φ2 の大きさ
は磁束φ1 と等しい大きさに向けて収斂し、その結果、
磁気コア１が磁気平衡状態となって、ホール素子１１の
出力電圧がゼロとなる。
は磁束φ1 と等しい大きさに向けて収斂し、その結果、
磁気コア１が磁気平衡状態となって、ホール素子１１の
出力電圧がゼロとなる。
【００１０】すると、差動増幅回路１３により差動増幅
されて電流バッファ１５に与えられるホール素子１１の
出力電圧がなくなることから、磁気コア１に発生する磁
束φ 2 が減少するが、その瞬間に、１次巻線３に流れる
電流ｉ1 に応じた出力電圧がホール素子１１に再び発生
するので、磁束φ2 が再び磁束φ1 と等しい大きさに収
斂し、やがて、コイルＣが再び磁気平衡状態となる。
されて電流バッファ１５に与えられるホール素子１１の
出力電圧がなくなることから、磁気コア１に発生する磁
束φ 2 が減少するが、その瞬間に、１次巻線３に流れる
電流ｉ1 に応じた出力電圧がホール素子１１に再び発生
するので、磁束φ2 が再び磁束φ1 と等しい大きさに収
斂し、やがて、コイルＣが再び磁気平衡状態となる。
【００１１】即ち、磁束φ2 は常に磁束φ1 の近傍で変
動し、コイルＣは常に磁気平衡状態を保つことになる
が、これが、所謂ゼロ磁束法の原理である。
動し、コイルＣは常に磁気平衡状態を保つことになる
が、これが、所謂ゼロ磁束法の原理である。
【００１２】そして、コイルＣが磁気平衡状態にある状
態においては、１次巻線３の巻数をＮ1 、２次巻線５の
巻数をＮ2 とすると、１次巻線３に流れる電流ｉ1 と、
２次巻線５に流れる電流ｉ2 との関係が、ｉ1 ×Ｎ1 ＝
ｉ2 ×Ｎ2 となる。
態においては、１次巻線３の巻数をＮ1 、２次巻線５の
巻数をＮ2 とすると、１次巻線３に流れる電流ｉ1 と、
２次巻線５に流れる電流ｉ2 との関係が、ｉ1 ×Ｎ1 ＝
ｉ2 ×Ｎ2 となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した特
開平８−８６８１３号公報による本出願人の提案は、具
体的には、電気自動車のバッテリ残存容量を推定するた
めに用いる電圧又は電流検出を、ゼロ磁束法を利用して
バッテリに非接触で検出するに当たり、そのために必要
となる回路の駆動電源を単電源化することを目的とする
ものであったが、これとは別に、本出願人は、次のよう
な新たな課題を見つけるに至った。
開平８−８６８１３号公報による本出願人の提案は、具
体的には、電気自動車のバッテリ残存容量を推定するた
めに用いる電圧又は電流検出を、ゼロ磁束法を利用して
バッテリに非接触で検出するに当たり、そのために必要
となる回路の駆動電源を単電源化することを目的とする
ものであったが、これとは別に、本出願人は、次のよう
な新たな課題を見つけるに至った。
【００１４】即ち、図２に示す回路を用いて被検出電源
の電圧を検出するとすれば、図２中に破線で示すよう
に、１次側の一方の端子９ａに被検出電源１７を接続
し、通電用抵抗７Ａを介して１次側の他方の端子９ｂを
接地すると共に、検出用負荷２１を介して２次巻線５の
他端５ｂを接地し、検出用負荷２１の両端間の電位差を
検出して、この電位差に所定の係数を乗じることにな
る。
の電圧を検出するとすれば、図２中に破線で示すよう
に、１次側の一方の端子９ａに被検出電源１７を接続
し、通電用抵抗７Ａを介して１次側の他方の端子９ｂを
接地すると共に、検出用負荷２１を介して２次巻線５の
他端５ｂを接地し、検出用負荷２１の両端間の電位差を
検出して、この電位差に所定の係数を乗じることにな
る。
【００１５】ところが、そのようにして被検出電源１７
の電圧を検出する場合、電気自動車のバッテリに特に限
ったことではないが、被検出電源１７がかなり高い電圧
であるとなると、１次巻線３に流れる電流ｉ1 と被検出
電源１７の高電圧とによって通電用抵抗７Ａの発熱が大
きくなり、これを避けるために通電用抵抗７Ａとして大
電力用の抵抗を用いなければならなくなるので、回路の
大型化と回路コストの高騰とを招いてしまう。
の電圧を検出する場合、電気自動車のバッテリに特に限
ったことではないが、被検出電源１７がかなり高い電圧
であるとなると、１次巻線３に流れる電流ｉ1 と被検出
電源１７の高電圧とによって通電用抵抗７Ａの発熱が大
きくなり、これを避けるために通電用抵抗７Ａとして大
電力用の抵抗を用いなければならなくなるので、回路の
大型化と回路コストの高騰とを招いてしまう。
【００１６】また、被検出電源１７がかなり高い電圧で
あるとなると、１次巻線３側の定格電力容量を大きくし
なければならなくなるので、そのために、通電用抵抗７
Ａの抵抗値を高くする必要が生じる。
あるとなると、１次巻線３側の定格電力容量を大きくし
なければならなくなるので、そのために、通電用抵抗７
Ａの抵抗値を高くする必要が生じる。
【００１７】しかし、１次巻線３側の定格電力容量を大
きくするために通電用抵抗７Ａの抵抗値を無造作に高く
すると、今度は、１次巻線３に流れる電流ｉ1 が小さく
なる分だけ磁気コア１に発生する磁束φ1 が減少し、回
路全体での検出精度の低下を招くので、それを防ぐため
に１次巻線３の巻数Ｎ1 を増やさなければならなくなっ
てしまうという、新たな問題が生じてしまう。
きくするために通電用抵抗７Ａの抵抗値を無造作に高く
すると、今度は、１次巻線３に流れる電流ｉ1 が小さく
なる分だけ磁気コア１に発生する磁束φ1 が減少し、回
路全体での検出精度の低下を招くので、それを防ぐため
に１次巻線３の巻数Ｎ1 を増やさなければならなくなっ
てしまうという、新たな問題が生じてしまう。
【００１８】本発明は前記事情に鑑みなされたもので、
本発明の目的は、通電用負荷に大電力用抵抗を使用する
ことによる回路の大型化や回路コストの高騰を防ぐと共
に、１次巻線側の定格電力容量を大きくするために通電
用負荷の抵抗値を高くすることによる回路全体の検出精
度の低下を防ぎつつ、電圧がかなり高い被検出電源にも
用いることができる電源電圧検出方法及びその装置を提
供することにある。
本発明の目的は、通電用負荷に大電力用抵抗を使用する
ことによる回路の大型化や回路コストの高騰を防ぐと共
に、１次巻線側の定格電力容量を大きくするために通電
用負荷の抵抗値を高くすることによる回路全体の検出精
度の低下を防ぎつつ、電圧がかなり高い被検出電源にも
用いることができる電源電圧検出方法及びその装置を提
供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する請求
項１及び請求項２に各々記載した本発明は電源電圧検出
方法に関するものであり、請求項３及び請求項４に各々
記載した本発明は電源電圧検出装置に関するものであ
る。
項１及び請求項２に各々記載した本発明は電源電圧検出
方法に関するものであり、請求項３及び請求項４に各々
記載した本発明は電源電圧検出装置に関するものであ
る。
【００２０】そして、請求項１に記載した本発明の電源
電圧検出方法は、所定のギャップを有する磁気コアに１
次巻線及び２次巻線を各々巻回し、前記１次巻線に通電
用負荷を直列接続して、被検出電源により前記１次巻線
に１次電流を流れさせて、該１次電流により前記磁気コ
アに１次磁束を発生させると共に、該１次磁束により前
記ギャップに配置された磁電変換素子に、前記１次磁束
に応じた大きさの検出電圧を発生させ、該検出電圧によ
り前記２次巻線に、前記被検出電源の電圧を検出するた
めの２次電流を、該２次電流により前記磁気コアに発生
する２次磁束が前記１次磁束を打ち消すように流れさせ
るに当たり、少なくとも２つの分圧用抵抗を直列に接続
した分圧抵抗列に、前記被検出電源によって電流を流
し、前記分圧抵抗列のうち単一の前記分圧用抵抗の両端
間に現れる電位差を電位とする電圧を、前記電位差に応
じた値の電流に電圧−電流変換することで、前記１次電
流を得て、該１次電流を前記１次巻線に流れさせるよう
にしたことを特徴とする。
電圧検出方法は、所定のギャップを有する磁気コアに１
次巻線及び２次巻線を各々巻回し、前記１次巻線に通電
用負荷を直列接続して、被検出電源により前記１次巻線
に１次電流を流れさせて、該１次電流により前記磁気コ
アに１次磁束を発生させると共に、該１次磁束により前
記ギャップに配置された磁電変換素子に、前記１次磁束
に応じた大きさの検出電圧を発生させ、該検出電圧によ
り前記２次巻線に、前記被検出電源の電圧を検出するた
めの２次電流を、該２次電流により前記磁気コアに発生
する２次磁束が前記１次磁束を打ち消すように流れさせ
るに当たり、少なくとも２つの分圧用抵抗を直列に接続
した分圧抵抗列に、前記被検出電源によって電流を流
し、前記分圧抵抗列のうち単一の前記分圧用抵抗の両端
間に現れる電位差を電位とする電圧を、前記電位差に応
じた値の電流に電圧−電流変換することで、前記１次電
流を得て、該１次電流を前記１次巻線に流れさせるよう
にしたことを特徴とする。
【００２１】また、請求項２に記載した本発明の電源電
圧検出方法は、前記電位差を電位とする電圧から前記１
次電流を得るために行う前記電圧−電流変換に要する定
電圧を、トランスを介して電気的に絶縁された電源から
得るようにした。
圧検出方法は、前記電位差を電位とする電圧から前記１
次電流を得るために行う前記電圧−電流変換に要する定
電圧を、トランスを介して電気的に絶縁された電源から
得るようにした。
【００２２】さらに、請求項３に記載した本発明の電源
電圧検出装置は、所定のギャップを有する磁気コアに１
次巻線及び２次巻線を各々巻回し、前記１次巻線に通電
用負荷を直列接続して、被検出電源により前記１次巻線
に１次電流を流れさせて、該１次電流により前記磁気コ
アに１次磁束を発生させると共に、該１次磁束により前
記ギャップに配置された磁電変換素子に、前記１次磁束
に応じた大きさの検出電圧を発生させ、該検出電圧によ
り前記２次巻線に、前記被検出電源の電圧を検出するた
めの２次電流を、該２次電流により前記磁気コアに発生
する２次磁束が前記１次磁束を打ち消すように流れさせ
る電源電圧検出装置において、直列に接続された少なく
とも２つの分圧用抵抗からなり、前記被検出電源により
該被検出電源の電圧に応じた電流が流れる分圧抵抗列
と、前記分圧抵抗列のうち単一の前記分圧用抵抗の両端
間に現れる電位差を、該電位差に応じた値の電流に変換
する電圧−電流変換器とを備え、前記電圧−電流変換器
により変換された、前記電位差に応じた値の電流を、前
記１次電流として前記１次巻線に流すようにしたことを
特徴とする。
電圧検出装置は、所定のギャップを有する磁気コアに１
次巻線及び２次巻線を各々巻回し、前記１次巻線に通電
用負荷を直列接続して、被検出電源により前記１次巻線
に１次電流を流れさせて、該１次電流により前記磁気コ
アに１次磁束を発生させると共に、該１次磁束により前
記ギャップに配置された磁電変換素子に、前記１次磁束
に応じた大きさの検出電圧を発生させ、該検出電圧によ
り前記２次巻線に、前記被検出電源の電圧を検出するた
めの２次電流を、該２次電流により前記磁気コアに発生
する２次磁束が前記１次磁束を打ち消すように流れさせ
る電源電圧検出装置において、直列に接続された少なく
とも２つの分圧用抵抗からなり、前記被検出電源により
該被検出電源の電圧に応じた電流が流れる分圧抵抗列
と、前記分圧抵抗列のうち単一の前記分圧用抵抗の両端
間に現れる電位差を、該電位差に応じた値の電流に変換
する電圧−電流変換器とを備え、前記電圧−電流変換器
により変換された、前記電位差に応じた値の電流を、前
記１次電流として前記１次巻線に流すようにしたことを
特徴とする。
【００２３】また、請求項４に記載した本発明の電源電
圧検出装置は、前記電圧−電流変換器が、定電圧電源か
らの定電圧電力により作動するように構成されており、
前記定電圧電源が、電源からの電力が１次側に供給され
るトランスの２次側に発生する誘導起電力により、前記
定電圧電力を生成するように構成されているものとし
た。
圧検出装置は、前記電圧−電流変換器が、定電圧電源か
らの定電圧電力により作動するように構成されており、
前記定電圧電源が、電源からの電力が１次側に供給され
るトランスの２次側に発生する誘導起電力により、前記
定電圧電力を生成するように構成されているものとし
た。
【００２４】請求項１に記載した本発明の電源電圧検出
方法によれば、被検出電源によって電流が流される分圧
抵抗列のうち単一の分圧用抵抗の両端間に現れる電位差
は、この単一の分圧用抵抗の抵抗値が大きければ大きい
ほど高くなり、この電位差を電位とする電圧を電圧−電
流変換して得られる１次電流は、単一の分圧用抵抗の両
端間に現れる電位差が高ければ高いほど高くなる。
方法によれば、被検出電源によって電流が流される分圧
抵抗列のうち単一の分圧用抵抗の両端間に現れる電位差
は、この単一の分圧用抵抗の抵抗値が大きければ大きい
ほど高くなり、この電位差を電位とする電圧を電圧−電
流変換して得られる１次電流は、単一の分圧用抵抗の両
端間に現れる電位差が高ければ高いほど高くなる。
【００２５】したがって、被検出電源の電圧がかなり高
い場合に、定格電力容量を大きくするために分圧抵抗列
の各分圧用抵抗の抵抗値を大きくしても、１次巻線に流
れる１次電流が下がることがない。
い場合に、定格電力容量を大きくするために分圧抵抗列
の各分圧用抵抗の抵抗値を大きくしても、１次巻線に流
れる１次電流が下がることがない。
【００２６】しかも、通電用負荷には被検出電源の電圧
が直接かからないので、被検出電源の電圧がかなり高い
場合であっても、それに合わせて通電用負荷に大電力用
抵抗を使用する必要はない。
が直接かからないので、被検出電源の電圧がかなり高い
場合であっても、それに合わせて通電用負荷に大電力用
抵抗を使用する必要はない。
【００２７】その上、分圧抵抗列の定格電力容量は各分
圧用抵抗の定格電力容量の合計となることから、被検出
電源の電圧がかなり高く、それに合わせて分圧抵抗列の
定格電力容量を大きくしなければならない場合であって
も、各分圧用抵抗の定格電力容量は、分圧抵抗列の定格
電力容量を大きくしたのと同じ度合いで大きくする必要
がない。
圧用抵抗の定格電力容量の合計となることから、被検出
電源の電圧がかなり高く、それに合わせて分圧抵抗列の
定格電力容量を大きくしなければならない場合であって
も、各分圧用抵抗の定格電力容量は、分圧抵抗列の定格
電力容量を大きくしたのと同じ度合いで大きくする必要
がない。
【００２８】したがって、通電用負荷や分圧用抵抗に大
電力用抵抗を使用することによる回路の大型化や回路コ
ストの高騰と、１次巻線側の定格電力容量を大きくする
ために通電用負荷の抵抗値を高くすることによる回路全
体の検出精度の低下とを防ぎ、その上で、電圧がかなり
高い被検出電源の電圧検出にも用いることが可能とな
る。
電力用抵抗を使用することによる回路の大型化や回路コ
ストの高騰と、１次巻線側の定格電力容量を大きくする
ために通電用負荷の抵抗値を高くすることによる回路全
体の検出精度の低下とを防ぎ、その上で、電圧がかなり
高い被検出電源の電圧検出にも用いることが可能とな
る。
【００２９】尚、請求項３に記載した本発明の電源電圧
検出装置についても、上述と同様のことが言える。
検出装置についても、上述と同様のことが言える。
【００３０】また、請求項２に記載した本発明の電源電
圧検出方法によれば、分圧抵抗列のうち単一の分圧用抵
抗の両端間に現れる電位差を電位とする電圧を電圧−電
流変換するための定電圧を得るための電源が、トランス
を介して電気的に絶縁されていることから、この電源側
における電圧の変動等が直接影響して定電圧の生成に支
障を来すことを、確実に防止することが可能となる。
圧検出方法によれば、分圧抵抗列のうち単一の分圧用抵
抗の両端間に現れる電位差を電位とする電圧を電圧−電
流変換するための定電圧を得るための電源が、トランス
を介して電気的に絶縁されていることから、この電源側
における電圧の変動等が直接影響して定電圧の生成に支
障を来すことを、確実に防止することが可能となる。
【００３１】尚、請求項４に記載した本発明の電源電圧
検出装置についても、上述と同様のことが言える。
検出装置についても、上述と同様のことが言える。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明による電源電圧検出
方法を電源電圧検出装置と共に、図面を参照して説明す
る。
方法を電源電圧検出装置と共に、図面を参照して説明す
る。
【００３３】図１は本発明による電源電圧検出方法を適
用した本発明の一実施形態に係る電源電圧検出装置の概
略構成を示す回路図で、図１中図２に示す部品、部分等
と同一のものには、図２中で付したものと同一の引用符
号を付して説明する。
用した本発明の一実施形態に係る電源電圧検出装置の概
略構成を示す回路図で、図１中図２に示す部品、部分等
と同一のものには、図２中で付したものと同一の引用符
号を付して説明する。
【００３４】そして、図１中引用符号Ｓで示す本実施形
態の電源電圧検出装置は、例えば、電気自動車のモータ
用のバッテリのような、比較的高い電圧の被検出電源１
７の電圧を検出するために用いられるもので、コイル
Ｃ、ホール素子１１、差動増幅回路１３、電流バッファ
１５、並びに、検出用負荷２１と、分圧抵抗列ＲＡ、電
圧−電流変換器（以下、「ＦＡコンバータという」。）
２３、定電圧電源２５、トランス２７、並びに、発振回
路２９等を備えている。
態の電源電圧検出装置は、例えば、電気自動車のモータ
用のバッテリのような、比較的高い電圧の被検出電源１
７の電圧を検出するために用いられるもので、コイル
Ｃ、ホール素子１１、差動増幅回路１３、電流バッファ
１５、並びに、検出用負荷２１と、分圧抵抗列ＲＡ、電
圧−電流変換器（以下、「ＦＡコンバータという」。）
２３、定電圧電源２５、トランス２７、並びに、発振回
路２９等を備えている。
【００３５】前記コイルＣは、略Ｃ字状を呈し所定のギ
ャップ１ａを有するトロイダルコアからなる磁気コア１
と、この磁気コア１に各々巻回された１次と２次の２つ
の巻線３，５とによって構成されており、１次巻線３の
一端には通電用抵抗７（通電用負荷に相当）の一端が接
続されていて、この通電用抵抗７の他端と１次巻線３の
他端とによって、１次側の端子９ａ，９ｂが構成されて
いる。
ャップ１ａを有するトロイダルコアからなる磁気コア１
と、この磁気コア１に各々巻回された１次と２次の２つ
の巻線３，５とによって構成されており、１次巻線３の
一端には通電用抵抗７（通電用負荷に相当）の一端が接
続されていて、この通電用抵抗７の他端と１次巻線３の
他端とによって、１次側の端子９ａ，９ｂが構成されて
いる。
【００３６】前記ホール素子１１（磁電変換素子に相
当）は、磁気コア１のギャップ１ａに配設されていて、
磁気コア１に発生する磁束密度に比例した電圧を出力端
子１１ａ，１１ｂ間に発生させるように構成されてお
り、前記差動増幅回路１３は、ホール素子１１の出力電
圧を差動増幅するように構成されている。
当）は、磁気コア１のギャップ１ａに配設されていて、
磁気コア１に発生する磁束密度に比例した電圧を出力端
子１１ａ，１１ｂ間に発生させるように構成されてお
り、前記差動増幅回路１３は、ホール素子１１の出力電
圧を差動増幅するように構成されている。
【００３７】また、前記電流バッファ１５は、ＮＰＮト
ランジスタ１５ａとＰＮＰトランジスタ１５ｂとによる
プッシュプル回路で構成されていて、差動増幅回路１３
により増幅された後のホール素子１１の出力電圧によっ
て、コイルＣの２次巻線５にその一端５ａから他端５ｂ
に向けて、或は、他端５ｂから一端５ａに向けて、２次
電流Ｉ2 を流れさせるように構成されており、前記検出
用負荷２１は、２次巻線５の他端５ｂとアースとの間に
介設されている。
ランジスタ１５ａとＰＮＰトランジスタ１５ｂとによる
プッシュプル回路で構成されていて、差動増幅回路１３
により増幅された後のホール素子１１の出力電圧によっ
て、コイルＣの２次巻線５にその一端５ａから他端５ｂ
に向けて、或は、他端５ｂから一端５ａに向けて、２次
電流Ｉ2 を流れさせるように構成されており、前記検出
用負荷２１は、２次巻線５の他端５ｂとアースとの間に
介設されている。
【００３８】前記分圧抵抗列ＲＡは、直列接続した第１
及び第２の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２（分圧用抵抗に相当）か
らなり、この分圧抵抗列ＲＡは、被検出電源１７の正極
及び負極間に接続されていて、被検出電源１７の電圧に
応じた電流ＩA が流れるように構成されている。
及び第２の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２（分圧用抵抗に相当）か
らなり、この分圧抵抗列ＲＡは、被検出電源１７の正極
及び負極間に接続されていて、被検出電源１７の電圧に
応じた電流ＩA が流れるように構成されている。
【００３９】尚、第１の分圧抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒ1 及び
第２の分圧抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒ2 はいずれも、通電用抵
抗７の抵抗値に比べて大きい値に設定されている。
第２の分圧抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒ2 はいずれも、通電用抵
抗７の抵抗値に比べて大きい値に設定されている。
【００４０】前記ＦＡコンバータ２３は、分圧抵抗列Ｒ
Ａに流れる電流ＩA によって分圧抵抗列ＲＡの第２の分
圧抵抗Ｒ２の両端間に現れる電位差Ｖ1 ＝ＩA ×Ｒ1 か
ら、その電位差Ｖ1 に応じた電流Ｉ1 を、１次電流とし
て１次巻線３に流すように構成されている。
Ａに流れる電流ＩA によって分圧抵抗列ＲＡの第２の分
圧抵抗Ｒ２の両端間に現れる電位差Ｖ1 ＝ＩA ×Ｒ1 か
ら、その電位差Ｖ1 に応じた電流Ｉ1 を、１次電流とし
て１次巻線３に流すように構成されている。
【００４１】前記定電圧電源２５は、ＦＡコンバータ２
３を作動させるための定電圧電力を供給するもので、こ
の定電圧電源２５はトランス２７の２次巻線２７ｂに直
列に接続されていて、このトランス２７の１次巻線２７
ａには、発振回路２９を介してバッテリ３１が直列に接
続されており、これにより、定電圧電源２５は、トラン
ス２７を介してバッテリ３１（電源に相当）から電気的
に絶縁されている。
３を作動させるための定電圧電力を供給するもので、こ
の定電圧電源２５はトランス２７の２次巻線２７ｂに直
列に接続されていて、このトランス２７の１次巻線２７
ａには、発振回路２９を介してバッテリ３１が直列に接
続されており、これにより、定電圧電源２５は、トラン
ス２７を介してバッテリ３１（電源に相当）から電気的
に絶縁されている。
【００４２】そして、前記トランス２７では、発振回路
２９の発振周波数に応じて不図示の電源からの交流電力
±Ｖが１次巻線２７ａに印加され、この印加された交流
電力±Ｖの誘導起電力によって２次巻線２７ｂに直流電
圧が発生し、この直流電圧が定電圧電源２５に電源とし
て供給されるように構成されている。
２９の発振周波数に応じて不図示の電源からの交流電力
±Ｖが１次巻線２７ａに印加され、この印加された交流
電力±Ｖの誘導起電力によって２次巻線２７ｂに直流電
圧が発生し、この直流電圧が定電圧電源２５に電源とし
て供給されるように構成されている。
【００４３】尚、１次側の一方の端子９ａには、ＦＡコ
ンバータ２３が接続されており、１次側の他方の端子９
ｂは接地されており、これにより、ＦＡコンバータ２３
で変換された１次電流Ｉ1 が１次巻線３及び通電用抵抗
７に、一方の端子９ａから他方の端子９ｂに向けて流れ
るように構成されている。
ンバータ２３が接続されており、１次側の他方の端子９
ｂは接地されており、これにより、ＦＡコンバータ２３
で変換された１次電流Ｉ1 が１次巻線３及び通電用抵抗
７に、一方の端子９ａから他方の端子９ｂに向けて流れ
るように構成されている。
【００４４】次に、上述のように構成された本実施形態
の電源電圧検出装置Ｓの動作（作用）について説明す
る。
の電源電圧検出装置Ｓの動作（作用）について説明す
る。
【００４５】まず、分圧抵抗列ＲＡの第２の分圧抵抗Ｒ
２の両端間に現れる電位差Ｖ1 が、ＦＡコンバータ２３
によってその電位差Ｖ1 に応じた１次電流Ｉ1 に変換さ
れ、この１次電流Ｉ1 が一方の端子９ａから他方の端子
９ｂに向けて１次巻線３及び通電用抵抗７に流される
と、その１次電流Ｉ1 に応じた１次磁束Φ1 が磁気コア
１に発生する。
２の両端間に現れる電位差Ｖ1 が、ＦＡコンバータ２３
によってその電位差Ｖ1 に応じた１次電流Ｉ1 に変換さ
れ、この１次電流Ｉ1 が一方の端子９ａから他方の端子
９ｂに向けて１次巻線３及び通電用抵抗７に流される
と、その１次電流Ｉ1 に応じた１次磁束Φ1 が磁気コア
１に発生する。
【００４６】これと共に、ホール素子１１において１次
電流Ｉ1 に応じた出力電圧が発生して、この出力電圧が
差動増幅回路１３により差動増幅された後に電流バッフ
ァ１５に与えられ、電流バッファ１５によって２次巻線
５の一端５ａから他端５ｂに向けて、或は、他端５ｂか
ら一端５ａに向けて流される２次電流Ｉ2 により、１次
磁束Φ1 を打ち消す方向の２次磁束Φ2 が磁気コア１に
発生する。
電流Ｉ1 に応じた出力電圧が発生して、この出力電圧が
差動増幅回路１３により差動増幅された後に電流バッフ
ァ１５に与えられ、電流バッファ１５によって２次巻線
５の一端５ａから他端５ｂに向けて、或は、他端５ｂか
ら一端５ａに向けて流される２次電流Ｉ2 により、１次
磁束Φ1 を打ち消す方向の２次磁束Φ2 が磁気コア１に
発生する。
【００４７】ここで、第２の分圧抵抗Ｒ２の両端間に現
れる電位差Ｖ1 は、少なくとも被検出電源１７の電圧よ
り低く、また、ＦＡコンバータ２３によって電位差Ｖ1
から変換される１次電流Ｉ1 は、図２に示すように、端
子９ａに被検出電源１７を接続した際に１次巻線３に流
れる電流ｉ1 よりも低い値となる。
れる電位差Ｖ1 は、少なくとも被検出電源１７の電圧よ
り低く、また、ＦＡコンバータ２３によって電位差Ｖ1
から変換される１次電流Ｉ1 は、図２に示すように、端
子９ａに被検出電源１７を接続した際に１次巻線３に流
れる電流ｉ1 よりも低い値となる。
【００４８】したがって、図１に示す本実施形態の電源
電圧検出装置Ｓにおいて、被検出電源１７の電圧より低
い電位差Ｖ1 に応じた値の１次電流Ｉ1 が流れる１次巻
線３側の定格電力容量は、図２に示すように、端子９ａ
に被検出電源１７を接続した場合よりも低くなる。
電圧検出装置Ｓにおいて、被検出電源１７の電圧より低
い電位差Ｖ1 に応じた値の１次電流Ｉ1 が流れる１次巻
線３側の定格電力容量は、図２に示すように、端子９ａ
に被検出電源１７を接続した場合よりも低くなる。
【００４９】そして、電流バッファ１５によって２次巻
線５に流される２次電流Ｉ2 により、１次磁束Φ1 を打
ち消す方向の２次磁束Φ2 が磁気コア１に発生する状況
が継続すると、２次磁束Φ2 の大きさは１次磁束Φ1 と
等しい大きさに向けて収斂し、その結果、磁気コア１が
磁気平衡状態となって、ホール素子１１の出力電圧がゼ
ロとなる。
線５に流される２次電流Ｉ2 により、１次磁束Φ1 を打
ち消す方向の２次磁束Φ2 が磁気コア１に発生する状況
が継続すると、２次磁束Φ2 の大きさは１次磁束Φ1 と
等しい大きさに向けて収斂し、その結果、磁気コア１が
磁気平衡状態となって、ホール素子１１の出力電圧がゼ
ロとなる。
【００５０】すると、差動増幅回路１３により差動増幅
されて電流バッファ１５に与えられるホール素子１１の
出力電圧がなくなることから、磁気コア１に発生する２
次磁束Φ2 が減少するが、その瞬間に、１次巻線３に流
れる１次電流Ｉ1 に応じた出力電圧がホール素子１１に
再び発生するので、２次磁束Φ2 が再び１次磁束Φ1と
等しい大きさに収斂し、やがて、コイルＣが再び磁気平
衡状態となる。
されて電流バッファ１５に与えられるホール素子１１の
出力電圧がなくなることから、磁気コア１に発生する２
次磁束Φ2 が減少するが、その瞬間に、１次巻線３に流
れる１次電流Ｉ1 に応じた出力電圧がホール素子１１に
再び発生するので、２次磁束Φ2 が再び１次磁束Φ1と
等しい大きさに収斂し、やがて、コイルＣが再び磁気平
衡状態となる。
【００５１】即ち、２次磁束Φ2 は常に１次磁束Φ1 の
近傍で変動し、コイルＣは常に磁気平衡状態を保つこと
になるが、この磁気平衡状態においては、１次巻線３の
巻数Ｎ1 と２次巻線５の巻数Ｎ2 とを用いて１次電流Ｉ
1 と２次電流Ｉ2 との関係を式で表すと、Ｉ1 ×Ｎ1 ＝
Ｉ2 ×Ｎ2 となる。
近傍で変動し、コイルＣは常に磁気平衡状態を保つこと
になるが、この磁気平衡状態においては、１次巻線３の
巻数Ｎ1 と２次巻線５の巻数Ｎ2 とを用いて１次電流Ｉ
1 と２次電流Ｉ2 との関係を式で表すと、Ｉ1 ×Ｎ1 ＝
Ｉ2 ×Ｎ2 となる。
【００５２】したがって、検出用負荷２１の両端間の電
位差Ｖ2 を検出し、この電位差Ｖ2所定の係数を乗じる
ことで、被検出電源１７の電圧が検出されることにな
る。
位差Ｖ2 を検出し、この電位差Ｖ2所定の係数を乗じる
ことで、被検出電源１７の電圧が検出されることにな
る。
【００５３】このように、本実施形態によれば、１次巻
線３及び通電用抵抗７に流れる１次電流Ｉ1 に応じてホ
ール素子１１の発生する出力電圧を、差動増幅回路１３
により作動増幅して電流バッファ１５に与え、この電流
バッファ１５が２次巻線５に流す２次電流Ｉ2 により磁
気コア１に２次磁束Φ2 を発生させ、この２次磁束Φ 2
により、１次巻線３及び通電用抵抗７に流れる１次電流
Ｉ1 により磁気コア１に発生する１次磁束Φ1 を打ち消
させてコイルＣを磁気平衡状態に保つことにより、被検
出電源１７の電圧を検出するのに用いることができる電
位差Ｖ2 を、２次巻線５に接続された検出用負荷２１の
両端間に発生させる電源電圧検出装置Ｓに、次のような
構成を採用した。
線３及び通電用抵抗７に流れる１次電流Ｉ1 に応じてホ
ール素子１１の発生する出力電圧を、差動増幅回路１３
により作動増幅して電流バッファ１５に与え、この電流
バッファ１５が２次巻線５に流す２次電流Ｉ2 により磁
気コア１に２次磁束Φ2 を発生させ、この２次磁束Φ 2
により、１次巻線３及び通電用抵抗７に流れる１次電流
Ｉ1 により磁気コア１に発生する１次磁束Φ1 を打ち消
させてコイルＣを磁気平衡状態に保つことにより、被検
出電源１７の電圧を検出するのに用いることができる電
位差Ｖ2 を、２次巻線５に接続された検出用負荷２１の
両端間に発生させる電源電圧検出装置Ｓに、次のような
構成を採用した。
【００５４】即ち、被検出電源１７の正極及び負極間に
接続した分圧抵抗列ＲＡを構成する第１及び第２の分圧
抵抗Ｒ１，Ｒ２により、被検出電源１７の電圧を分圧
し、分圧抵抗列ＲＡのうち第２の分圧抵抗Ｒ２の両端間
に現れる電位差Ｖ1 を、ＦＡコンバータ２３によってそ
の電位差Ｖ1 に応じた１次電流Ｉ1 に変換して１次巻線
３及び通電用抵抗７に流れさせるようにした。
接続した分圧抵抗列ＲＡを構成する第１及び第２の分圧
抵抗Ｒ１，Ｒ２により、被検出電源１７の電圧を分圧
し、分圧抵抗列ＲＡのうち第２の分圧抵抗Ｒ２の両端間
に現れる電位差Ｖ1 を、ＦＡコンバータ２３によってそ
の電位差Ｖ1 に応じた１次電流Ｉ1 に変換して１次巻線
３及び通電用抵抗７に流れさせるようにした。
【００５５】このため、第２の分圧抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒ
2 を大きくすることで、第２の分圧抵抗Ｒ２の両端間に
現れる電位差Ｖ1 を高くし、ＦＡコンバータ２３によっ
て変換される１次電流Ｉ1 の値を、被検出電源１７を１
次巻線３に直接接続した場合に１次巻線３に流れる電流
の値と同等に維持して、１次巻線３の巻数Ｎ1 を増やさ
なくても、２次巻線５に接続された検出用負荷２１の両
端間に発生する電位差Ｖ2 が、被検出電源１７の電圧を
精度よく検出するのに不足な程低くなってしまうのを防
止することができる。
2 を大きくすることで、第２の分圧抵抗Ｒ２の両端間に
現れる電位差Ｖ1 を高くし、ＦＡコンバータ２３によっ
て変換される１次電流Ｉ1 の値を、被検出電源１７を１
次巻線３に直接接続した場合に１次巻線３に流れる電流
の値と同等に維持して、１次巻線３の巻数Ｎ1 を増やさ
なくても、２次巻線５に接続された検出用負荷２１の両
端間に発生する電位差Ｖ2 が、被検出電源１７の電圧を
精度よく検出するのに不足な程低くなってしまうのを防
止することができる。
【００５６】また、通電用抵抗７には被検出電源１７の
電圧が直接かからないので、被検出電源１７の電圧がか
なり高い場合であっても、それに合わせて通電用負荷７
に大電力用抵抗を使用する必要がなく、よって、通電用
抵抗７に要するコストの高騰を防ぐことができる。
電圧が直接かからないので、被検出電源１７の電圧がか
なり高い場合であっても、それに合わせて通電用負荷７
に大電力用抵抗を使用する必要がなく、よって、通電用
抵抗７に要するコストの高騰を防ぐことができる。
【００５７】しかも、分圧抵抗列ＲＡの定格電力容量
が、第１の分圧抵抗Ｒ１の定格電力容量と第２の分圧抵
抗Ｒ２の定格電力容量との合計となることから、被検出
電源１７の電圧がかなり高く、それに合わせて分圧抵抗
列ＲＡの定格電力容量を大きくしなければならない場合
であっても、第１の分圧抵抗Ｒ１や第２の分圧抵抗Ｒ２
の定格電力容量を、分圧抵抗列ＲＡの定格電力容量を大
きくしたのと同じ度合いで大きくする必要がない。
が、第１の分圧抵抗Ｒ１の定格電力容量と第２の分圧抵
抗Ｒ２の定格電力容量との合計となることから、被検出
電源１７の電圧がかなり高く、それに合わせて分圧抵抗
列ＲＡの定格電力容量を大きくしなければならない場合
であっても、第１の分圧抵抗Ｒ１や第２の分圧抵抗Ｒ２
の定格電力容量を、分圧抵抗列ＲＡの定格電力容量を大
きくしたのと同じ度合いで大きくする必要がない。
【００５８】このため、第１の分圧抵抗Ｒ１や第２の分
圧抵抗Ｒ２に大電力用抵抗を用いる必要がなく、よっ
て、第１の分圧抵抗Ｒ１や第２の分圧抵抗Ｒ２に要する
コストの高騰を防ぐことができる。
圧抵抗Ｒ２に大電力用抵抗を用いる必要がなく、よっ
て、第１の分圧抵抗Ｒ１や第２の分圧抵抗Ｒ２に要する
コストの高騰を防ぐことができる。
【００５９】そして、これらの効果を確保しつつ、例え
ば、電気自動車のモータ用のバッテリのような、比較的
高い電圧の被検出電源１７の電圧を検出する際にも、支
障なく利用できるようにすることができる。
ば、電気自動車のモータ用のバッテリのような、比較的
高い電圧の被検出電源１７の電圧を検出する際にも、支
障なく利用できるようにすることができる。
【００６０】尚、本実施形態では、ＦＡコンバータ２３
を作動させるための定電圧電力を供給する定電圧電源２
５が、トランス２７を介して電気的に絶縁された不図示
の電源からの供給電力により定電圧電力を生成するもの
としたが、電気的に接続されたバッテリからの供給電力
により定電圧電源２５が作動するように構成してもよ
い。
を作動させるための定電圧電力を供給する定電圧電源２
５が、トランス２７を介して電気的に絶縁された不図示
の電源からの供給電力により定電圧電力を生成するもの
としたが、電気的に接続されたバッテリからの供給電力
により定電圧電源２５が作動するように構成してもよ
い。
【００６１】しかし、本実施形態のように、トランス２
７を介して電気的に絶縁された電源からの供給電力によ
り定電圧電源２５が作動するように構成すれば、電源側
における電圧の変動等が直接影響して、定電圧電源２５
による定電圧電力の生成に支障を来すことを、確実に防
止することができるので、有利である。
７を介して電気的に絶縁された電源からの供給電力によ
り定電圧電源２５が作動するように構成すれば、電源側
における電圧の変動等が直接影響して、定電圧電源２５
による定電圧電力の生成に支障を来すことを、確実に防
止することができるので、有利である。
【００６２】また、本実施形態では、直列接続した第１
及び第２の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２によって分圧抵抗列ＲＡ
を構成したが、直列接続した複数の分圧抵抗からなるも
のであれば、３つ以上の分圧抵抗で分圧抵抗列を構成し
てもよい。
及び第２の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２によって分圧抵抗列ＲＡ
を構成したが、直列接続した複数の分圧抵抗からなるも
のであれば、３つ以上の分圧抵抗で分圧抵抗列を構成し
てもよい。
【００６３】さらに、各分圧抵抗の抵抗値は、電源電圧
検出装置Ｓの全体の設計、構成に応じて適宜設定するこ
とができ、同様に、ＦＡコンバータ２３により１次電流
Ｉ1に変換する電位差を得る分圧抵抗も、電源電圧検出
装置Ｓの全体の設計、構成に応じて任意に選択してよい
のは、勿論のことである。
検出装置Ｓの全体の設計、構成に応じて適宜設定するこ
とができ、同様に、ＦＡコンバータ２３により１次電流
Ｉ1に変換する電位差を得る分圧抵抗も、電源電圧検出
装置Ｓの全体の設計、構成に応じて任意に選択してよい
のは、勿論のことである。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
本発明の電源電圧検出方法によれば、所定のギャップを
有する磁気コアに１次巻線及び２次巻線を各々巻回し、
前記１次巻線に通電用負荷を直列接続して、被検出電源
により前記１次巻線に１次電流を流れさせて、該１次電
流により前記磁気コアに１次磁束を発生させると共に、
該１次磁束により前記ギャップに配置された磁電変換素
子に、前記１次磁束に応じた大きさの検出電圧を発生さ
せ、該検出電圧により前記２次巻線に、前記被検出電源
の電圧を検出するための２次電流を、該２次電流により
前記磁気コアに発生する２次磁束が前記１次磁束を打ち
消すように流れさせるに当たり、少なくとも２つの分圧
用抵抗を直列に接続した分圧抵抗列に、前記被検出電源
によって電流を流し、前記分圧抵抗列のうち単一の前記
分圧用抵抗の両端間に現れる電位差を電位とする電圧
を、前記電位差に応じた値の電流に電圧−電流変換する
ことで、前記１次電流を得て、該１次電流を前記１次巻
線に流れさせるようにした。
本発明の電源電圧検出方法によれば、所定のギャップを
有する磁気コアに１次巻線及び２次巻線を各々巻回し、
前記１次巻線に通電用負荷を直列接続して、被検出電源
により前記１次巻線に１次電流を流れさせて、該１次電
流により前記磁気コアに１次磁束を発生させると共に、
該１次磁束により前記ギャップに配置された磁電変換素
子に、前記１次磁束に応じた大きさの検出電圧を発生さ
せ、該検出電圧により前記２次巻線に、前記被検出電源
の電圧を検出するための２次電流を、該２次電流により
前記磁気コアに発生する２次磁束が前記１次磁束を打ち
消すように流れさせるに当たり、少なくとも２つの分圧
用抵抗を直列に接続した分圧抵抗列に、前記被検出電源
によって電流を流し、前記分圧抵抗列のうち単一の前記
分圧用抵抗の両端間に現れる電位差を電位とする電圧
を、前記電位差に応じた値の電流に電圧−電流変換する
ことで、前記１次電流を得て、該１次電流を前記１次巻
線に流れさせるようにした。
【００６５】また、請求項３に記載した本発明の電源電
圧検出装置によれば、所定のギャップを有する磁気コア
に１次巻線及び２次巻線を各々巻回し、前記１次巻線に
通電用負荷を直列接続して、被検出電源により前記１次
巻線に１次電流を流れさせて、該１次電流により前記磁
気コアに１次磁束を発生させると共に、該１次磁束によ
り前記ギャップに配置された磁電変換素子に、前記１次
磁束に応じた大きさの検出電圧を発生させ、該検出電圧
により前記２次巻線に、前記被検出電源の電圧を検出す
るための２次電流を、該２次電流により前記磁気コアに
発生する２次磁束が前記１次磁束を打ち消すように流れ
させる電源電圧検出装置において、直列に接続された少
なくとも２つの分圧用抵抗からなり、前記被検出電源に
より該被検出電源の電圧に応じた電流が流れる分圧抵抗
列と、前記分圧抵抗列のうち単一の前記分圧用抵抗の両
端間に現れる電位差を、該電位差に応じた値の電流に変
換する電圧−電流変換器とを備え、前記電圧−電流変換
器により変換された、前記電位差に応じた値の電流を、
前記１次電流として前記１次巻線に流す構成とした。
圧検出装置によれば、所定のギャップを有する磁気コア
に１次巻線及び２次巻線を各々巻回し、前記１次巻線に
通電用負荷を直列接続して、被検出電源により前記１次
巻線に１次電流を流れさせて、該１次電流により前記磁
気コアに１次磁束を発生させると共に、該１次磁束によ
り前記ギャップに配置された磁電変換素子に、前記１次
磁束に応じた大きさの検出電圧を発生させ、該検出電圧
により前記２次巻線に、前記被検出電源の電圧を検出す
るための２次電流を、該２次電流により前記磁気コアに
発生する２次磁束が前記１次磁束を打ち消すように流れ
させる電源電圧検出装置において、直列に接続された少
なくとも２つの分圧用抵抗からなり、前記被検出電源に
より該被検出電源の電圧に応じた電流が流れる分圧抵抗
列と、前記分圧抵抗列のうち単一の前記分圧用抵抗の両
端間に現れる電位差を、該電位差に応じた値の電流に変
換する電圧−電流変換器とを備え、前記電圧−電流変換
器により変換された、前記電位差に応じた値の電流を、
前記１次電流として前記１次巻線に流す構成とした。
【００６６】このため、いずれも、被検出電源によって
電流が流される分圧抵抗列のうち単一の分圧用抵抗の両
端間に現れる電位差は、この単一の分圧用抵抗の抵抗値
が大きければ大きいほど高くなり、この電位差を電位と
する電圧を電圧−電流変換して得られる１次電流は、単
一の分圧用抵抗の両端間に現れる電位差が高ければ高い
ほど高くなる。
電流が流される分圧抵抗列のうち単一の分圧用抵抗の両
端間に現れる電位差は、この単一の分圧用抵抗の抵抗値
が大きければ大きいほど高くなり、この電位差を電位と
する電圧を電圧−電流変換して得られる１次電流は、単
一の分圧用抵抗の両端間に現れる電位差が高ければ高い
ほど高くなる。
【００６７】したがって、被検出電源の電圧がかなり高
い場合に、定格電力容量を大きくするために分圧抵抗列
の各分圧用抵抗の抵抗値を大きくしても、１次巻線に流
れる１次電流が下がることがない。
い場合に、定格電力容量を大きくするために分圧抵抗列
の各分圧用抵抗の抵抗値を大きくしても、１次巻線に流
れる１次電流が下がることがない。
【００６８】しかも、通電用負荷には被検出電源の電圧
が直接かからないので、被検出電源の電圧がかなり高い
場合であっても、それに合わせて通電用負荷に大電力用
抵抗を使用する必要はない。
が直接かからないので、被検出電源の電圧がかなり高い
場合であっても、それに合わせて通電用負荷に大電力用
抵抗を使用する必要はない。
【００６９】その上、分圧抵抗列の定格電力容量は各分
圧用抵抗の定格電力容量の合計となることから、被検出
電源の電圧がかなり高く、それに合わせて分圧抵抗列の
定格電力容量を大きくしなければならない場合であって
も、各分圧用抵抗の定格電力容量は、分圧抵抗列の定格
電力容量を大きくしたのと同じ度合いで大きくする必要
がない。
圧用抵抗の定格電力容量の合計となることから、被検出
電源の電圧がかなり高く、それに合わせて分圧抵抗列の
定格電力容量を大きくしなければならない場合であって
も、各分圧用抵抗の定格電力容量は、分圧抵抗列の定格
電力容量を大きくしたのと同じ度合いで大きくする必要
がない。
【００７０】したがって、通電用負荷や分圧用抵抗に大
電力用抵抗を使用することによる回路の大型化や回路コ
ストの高騰と、１次巻線側の定格電力容量を大きくする
ために通電用負荷の抵抗値を高くすることによる回路全
体の検出精度の低下とを防ぎ、その上で、電圧がかなり
高い被検出電源の電圧検出にも用いることができる。
電力用抵抗を使用することによる回路の大型化や回路コ
ストの高騰と、１次巻線側の定格電力容量を大きくする
ために通電用負荷の抵抗値を高くすることによる回路全
体の検出精度の低下とを防ぎ、その上で、電圧がかなり
高い被検出電源の電圧検出にも用いることができる。
【００７１】さらに、請求項２に記載した本発明の電源
電圧検出方法によれば、前記電位差を電位とする電圧か
ら前記１次電流を得るために行う前記電圧−電流変換に
要する定電圧を、トランスを介して電気的に絶縁された
電源から得るようにした。
電圧検出方法によれば、前記電位差を電位とする電圧か
ら前記１次電流を得るために行う前記電圧−電流変換に
要する定電圧を、トランスを介して電気的に絶縁された
電源から得るようにした。
【００７２】また、請求項４に記載した本発明の電源電
圧検出装置によれば、前記電圧−電流変換器が、定電圧
電源からの定電圧電力により作動するように構成されて
おり、前記定電圧電源が、電源からの電力が１次側に供
給されるトランスの２次側に発生する誘導起電力によ
り、前記定電圧電力を生成するように構成した。
圧検出装置によれば、前記電圧−電流変換器が、定電圧
電源からの定電圧電力により作動するように構成されて
おり、前記定電圧電源が、電源からの電力が１次側に供
給されるトランスの２次側に発生する誘導起電力によ
り、前記定電圧電力を生成するように構成した。
【００７３】このため、いずれも、分圧抵抗列のうち単
一の分圧用抵抗の両端間に現れる電位差を電位とする電
圧を電圧−電流変換するための定電圧を得るための電源
が、トランスを介して電気的に絶縁されていることか
ら、この電源側における電圧の変動等が直接影響して定
電圧の生成に支障を来すことを、確実に防止することが
できる。
一の分圧用抵抗の両端間に現れる電位差を電位とする電
圧を電圧−電流変換するための定電圧を得るための電源
が、トランスを介して電気的に絶縁されていることか
ら、この電源側における電圧の変動等が直接影響して定
電圧の生成に支障を来すことを、確実に防止することが
できる。
【図１】本発明による電源電圧検出方法を適用した本発
明の一実施形態に係る電源電圧検出装置の概略構成を示
す回路図である。
明の一実施形態に係る電源電圧検出装置の概略構成を示
す回路図である。
【図２】ゼロ磁束法の原理を説明するための回路図であ
る。
る。
１ 磁気コア １ａ ギャップ ３ １次巻線 ５ ２次巻線 ７ 通電用抵抗（通電用負荷） １１ ホール素子（磁電変換素子） １７ 被検出電源 ２３ 電圧−電流変換器 ２７ トランス Ｉ1 １次電流 Ｉ2 ２次電流 ＩA 電流 Ｒ１ 第１の分圧抵抗（分圧用抵抗） Ｒ２ 第２の分圧抵抗（分圧用抵抗） ＲＡ 分圧抵抗列 Ｖ1 電位差 Φ1 １次磁束 Φ2 ２次磁束
Claims (4)
- 【請求項１】 所定のギャップを有する磁気コアに１次
巻線及び２次巻線を各々巻回し、前記１次巻線に通電用
負荷を直列接続して、被検出電源により前記１次巻線に
１次電流を流れさせて、該１次電流により前記磁気コア
に１次磁束を発生させると共に、該１次磁束により前記
ギャップに配置された磁電変換素子に、前記１次磁束に
応じた大きさの検出電圧を発生させ、該検出電圧により
前記２次巻線に、前記被検出電源の電圧を検出するため
の２次電流を、該２次電流により前記磁気コアに発生す
る２次磁束が前記１次磁束を打ち消すように流れさせる
に当たり、 少なくとも２つの分圧用抵抗を直列に接続した分圧抵抗
列に、前記被検出電源によって電流を流し、 前記分圧抵抗列のうち単一の前記分圧用抵抗の両端間に
現れる電位差を電位とする電圧を、前記電位差に応じた
値の電流に電圧−電流変換することで、前記１次電流を
得て、該１次電流を前記１次巻線に流れさせるようにし
た、 ことを特徴とする電源電圧検出方法。 - 【請求項２】 前記電位差を電位とする電圧から前記１
次電流を得るために行う前記電圧−電流変換に要する定
電圧を、トランスを介して電気的に絶縁された電源から
得るようにした請求項１記載の電源電圧検出方法。 - 【請求項３】 所定のギャップを有する磁気コアに１次
巻線及び２次巻線を各々巻回し、前記１次巻線に通電用
負荷を直列接続して、被測定電源により前記１次巻線に
１次電流を流れさせて、該１次電流により前記磁気コア
に１次磁束を発生させると共に、該１次磁束により前記
ギャップに配置された磁電変換素子に、前記１次磁束に
応じた大きさの検出電圧を発生させ、該検出電圧により
前記２次巻線に、前記被測定電源の電圧を検出するため
の２次電流を、該２次電流により前記磁気コアに発生す
る２次磁束が前記１次磁束を打ち消すように流れさせる
電源電圧検出装置において、 直列に接続された少なくとも２つの分圧用抵抗からな
り、前記被測定電源により該被測定電源の電圧に応じた
電流が流れる分圧抵抗列と、 前記分圧抵抗列のうち単一の前記分圧用抵抗の両端間に
現れる電位差を、該電位差に応じた値の電流に変換する
電圧−電流変換器とを備え、 前記電圧−電流変換器により変換された、前記電位差に
応じた値の電流を、前記１次電流として前記１次巻線に
流すようにした、 ことを特徴とする電源電圧検出装置。 - 【請求項４】 前記電圧−電流変換器は、定電圧電源か
らの定電圧電力により作動するように構成されており、
前記定電圧電源は、電源からの電力が１次側に供給され
るトランスの２次側に発生する誘導起電力により、前記
定電圧電力を生成するように構成されている請求項３記
載の電源電圧検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163990A JPH11352157A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 電源電圧検出方法及びその装置 |
| US09/328,010 US6137284A (en) | 1998-06-11 | 1999-06-08 | Method and apparatus for detecting supply voltage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163990A JPH11352157A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 電源電圧検出方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11352157A true JPH11352157A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15784673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10163990A Pending JPH11352157A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 電源電圧検出方法及びその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6137284A (ja) |
| JP (1) | JPH11352157A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001218373A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-10 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電池逆差し検知回路 |
| JP2009229112A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Tdk Corp | 電圧検出回路 |
| JP2015174423A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-10-05 | 日本電子株式会社 | 三次元積層造形装置及び三次元積層造形方法 |
| CN112083210A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-12-15 | 上海市计量测试技术研究院 | 用于测量宽频电流的模拟标准分流器及其测量方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6429639B1 (en) * | 1997-01-21 | 2002-08-06 | International Rectifier Corporation | Combined filter inductor and hall current sensor |
| US20060132141A1 (en) * | 2003-01-03 | 2006-06-22 | Johnson Controls Technology Company | Battery monitoring system and method |
| DE102006020086A1 (de) * | 2006-04-25 | 2007-10-31 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Stromwandlern mittels Hochstromimpuls |
| CN108508375A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-09-07 | 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 | 一种锂离子电池失效的系统分析方法 |
| CN110470876B (zh) * | 2019-09-19 | 2021-12-24 | 散裂中子源科学中心 | 一种中点接地高压系统的高压隔离检测电路及检测方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4215310A (en) * | 1978-07-10 | 1980-07-29 | United States Steel Corporation | Magnetic testing method and apparatus having provision for eliminating inaccuracies caused by gaps between probe and test piece |
| GB8724087D0 (en) * | 1987-10-14 | 1987-11-18 | Westinghouse Brake & Signal | Testing circuit arrangement |
| FR2678069A1 (fr) * | 1991-06-18 | 1992-12-24 | Commissariat Energie Atomique | Capteur de courant utilisant un magnetometre directionnel a resonance. |
| JP3011559B2 (ja) * | 1992-12-11 | 2000-02-21 | 株式会社東芝 | 電力乗算回路 |
| JP3142994B2 (ja) * | 1993-07-21 | 2001-03-07 | 株式会社東芝 | 電力演算装置 |
| JP3140640B2 (ja) * | 1994-09-19 | 2001-03-05 | 矢崎総業株式会社 | 非接触型センサの検出回路 |
| US5764047A (en) * | 1995-12-29 | 1998-06-09 | Intel Corporation | Measurement of power supply dc current by means of a small ac current |
| US5952819A (en) * | 1997-07-24 | 1999-09-14 | General Electric Company | Auto-zeroing current sensing element |
-
1998
- 1998-06-11 JP JP10163990A patent/JPH11352157A/ja active Pending
-
1999
- 1999-06-08 US US09/328,010 patent/US6137284A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001218373A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-10 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電池逆差し検知回路 |
| JP2009229112A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Tdk Corp | 電圧検出回路 |
| JP2015174423A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-10-05 | 日本電子株式会社 | 三次元積層造形装置及び三次元積層造形方法 |
| CN112083210A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-12-15 | 上海市计量测试技术研究院 | 用于测量宽频电流的模拟标准分流器及其测量方法 |
| CN112083210B (zh) * | 2020-06-15 | 2023-12-05 | 上海市计量测试技术研究院 | 用于测量宽频电流的模拟标准分流器及其测量方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6137284A (en) | 2000-10-24 |
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