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 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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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 |
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---|---|---|---|---|
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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
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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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