JPS59163568A - 電圧比較回路 - Google Patents

電圧比較回路

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JPS59163568A
JPS59163568A JP3763283A JP3763283A JPS59163568A JP S59163568 A JPS59163568 A JP S59163568A JP 3763283 A JP3763283 A JP 3763283A JP 3763283 A JP3763283 A JP 3763283A JP S59163568 A JPS59163568 A JP S59163568A
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JP
Japan
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voltage
terminal
diodes
diode
circuit
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JP3763283A
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Taiki Uchiumi
内海 岱基
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Hokushin Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電圧比較回路に関するものである。
電圧比較回路は普通、演算増幅器を用いて構成される。
しかし、集積度の高い演算増幅器は信頼性の面で問題が
ある。又、演算増幅器はそれを動作させる電源が必要で
ある。
本発明の電圧比較回路は、抵抗とダイオードなど比較的
故障の少ない部品により構成されたもので、演算増幅器
を用いて(14成したものより+14成が簡単ではるか
に信頼性があることは匁論のこと、電源も不要なもので
ある。以下、図面を用いて本発明を説明する。
第1図は本発明に係る電圧比較回路の一実施例を示す図
である。第1図において、Esは基f!−電圧、Exは
被検出電圧を示すもので、本発明の電圧比較回路はこの
被検出電圧Exと基4f、電圧Esとを比較し、その差
が所定個を超えると検出信号を出力するものである。E
ssは定電流性の電流Iを出力する電の回路、D1〜D
4は夫々ダイオードである。01.02は信号検出端子
て゛、端子01は定電流出力用電源回路Essに接続さ
れ、端子02は接地されている。CI 、C2は電圧比
較端子で、端子C1は基準電圧諒Esに接続され、端子
C2は被検出電圧源Exに接続されている。
ダイオードD1とD2.ダイオードD3とD4は定電流
出力用電源回路E、、ssの出力Iに対してl1ll’
t方向になるように検出端子01,02間に各々直列に
接続されている。タイオードD1とD2の接続点は比M
 j’ti子C1に、又ダイオードD3とD4の接続点
は比較端子C2に接続されている。このような回路の動
作を説明すると吹の如くなる。なお、以下の説明におい
てタイオードD1〜D4の順方向電圧降下を夫々Vdl
〜Vd4とする。
Vdl〜Vd4の値が夫々等しいとすると、定電流出力
用電源回路Essより供給される定電流Iはダイオード
DI 、D2よりなる直列回路とダイオードD3 、D
4よりなる直列回路を等分にMLれ、その電流により検
出端子o1.o2には夫々電圧が生じる。検出端子01
に生じる電圧をElとし、検出端子02に生じる電圧を
E2とすると、この電圧E1とE2ば基準電圧Esに対
する被検出電圧Exの伯に応じて次の如く変化する。
(1)Ex=Esの場合 ExとEsが等しいので、電圧E1は基111H,電圧
ESよりダイオードD1の順方向電圧降下ぶんだけ高く
、電圧E2は基準電圧源EsよりタイオードD2の順方
向電圧降下ぶんだけ低くなる。このようなElとE2を
数式で表わすと下式(1) 、 (2)となる。
El=Es+Vdl・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・(1)E2=ES−Vd2・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・(2)又、これをグラフでは
第2図のa(El)、b(E2)点で示され、ElとE
2の間には2Vdの差を有する。なお、第2図において
は、横軸に被検出電圧Exの大きさを、縦軸にダイオー
ドの順方向電圧降下Vdの伯を取っである。
Ex<Esの場合 被検出電圧源Exが基準電圧源Esより大きくなるとダ
イオードD1がカットオフになる。その結果、検出端子
01の電圧E1は基準電圧EsにダイオードD1の順方
向電圧降下を加えた電圧に固定される。又、検出端子0
2の電圧E2は被検出電圧Exが大きくなるに従って増
大する。これらの関係を数式で表わすと下式(3) 、
 (4)の如くなり、グラフでは第2図のal 、bl
で示される。
E’1−Es+Vdl・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・(3)E2=ES−Vd4・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・(4)このとき、検出端子
01,0.2から得られる検出信号をEOとすると、 EO=E1−E2=Es−Ex 十Vdl+Vd4・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・(5)となる。
Ex<Esの場合 被検出電圧#!Exが基準電圧源Esより小さくなると
ダイオードD1がカットオフになる。その結果、電圧E
1は被検出電圧Exの減小に従って低くなる。一方、検
出端子02の電圧E2は基準電圧EsにダイオードD2
の順方向電圧降下を引いた電圧に固定される。従って、
これらは下式(3)。
(4)て゛表わされ、又グラフでは第2図のa2 、 
b2の如く示)れる。
E 1 = E x −1−V d 3・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・(6)E2=ES−Vd2・
・・・・・・・・・・・・・・・・・(7)このどぎ、
検出シiハ了01,02から1!)られる検出信号EO
は Eo=E1−E2=Ex−Es +Vdz+Vd3 ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・(8)となる。ここで、(5)式より Ex=Es+Vdl+Vd4でEo=0・・・・・・・
・・・・・・・・・・(9)又、(8)式より E  x = E  s  −V d  2−V cl
、  3で’Eo=C1・・・・・・・・・・・・・・
・αΦ が得られる。(9)式は第2図においてはP点で表わさ
れ、00式は0点で表わされる。従って、(9)式と0
0)式より明らかな如く、検出端子o1.o2から得ら
れる信号Eoにより、4Vd (■d1+Vd2+Vd
3+Vd4)のウィンドウで被検出電圧Exを検出する
ことができる。
信号Eoの検出方法には種々の手段がある。第3図は信
号EOの検出手段の実施例を示すものて°、(イ)図は
抵抗素子R1にフォトダイオードPDを直列に接続して
措成したもので、抵抗素子R1の一端が第1図に示す検
出%ii子01に接続され、フォトダイオードPDのカ
ソード極は検出端子02に接続される。フォトダイオー
ドPDの順方同電圧降下をVdとすると、この構成の検
出手段は第2図で示される如く、2■dのウィンドウで
被検出電圧Exの変化を検出することができる。例えば
、Vdを0.6Vとし、L A’j 745E E s
を5vとすれば、被検出電圧Exが5 、6 V−、〜
4.4Vの範囲を超えるとフォトダイオードPDが発光
し、アラーム信号となる。第3図(ロ)はトランジスタ
Trlを用いてEOの検出をするようにしたもので、ト
ランジスタTrlのエミッタ電極が第1図に示す検出端
子01に接続され、ベース電極が抵抗素子R2を介して
検出端子02接続されている。トランジスタTrlのV
 b cをタイオードの111n方向電圧降下Vdに等
しいとすると、この(ロ)図の回路はコレクタ電極CE
より(イ)図と同様に2Vdのウィンドウでアラーム信
号を検出することができる。第3図(ハ)は更に別の検
出手段で、ショットキダイオードDsと、トランジスタ
Tr2で構成したものである。この回路においては、シ
ョットキダイオードDsのアノード電極が第1図に示す
検出端子01に、そしてトランジスタTr2のベース電
極が抵抗素子R3を介して検出端子02に夫々接続され
、l・ランジスタTr2のコレクタ電極CEよりアラー
ム信号が取り出さるようになっている。このような回路
においては、ショットキダイオードDsはその1114
方向電圧降下が小さいので、小さいウィンドウで被検出
電圧EXの変動を検出することができる。
以上の如く、本発明の電圧比較回路は、抵抗とダイオー
ドなど比較的故障の少ない部品により構成されているの
で、演算増Il?+器を用いて構成した従来のものより
構成が簡単で°はるかに信頼性がある。更に、電源回路
Essとして基準電圧Esを得る為の電源を用いれば、
回路を動作させる為の特別の電源も不必用となり、加え
て半導体化が容易である等、実用に洪して極めて効果大
なるものである。
以上のような本発明の電圧比較回路は、電源電圧が基準
値を超えた場合にアラームを発生する電源アラーム回路
特に、多出力を持つ電源回路のアラーム発生用として極
めて好的なものである。
第4図は本発明に係る電圧比較lrJ路を上記のような
移出ノJ(被検出の電源電圧F、xが±5V、±15■
、±30■)の電源回路のアラーム発生に用いた場合の
実施例の回路図を示すものである。
第4図において、Essは電源回路、Dzは5■の基準
電圧+Esを作るツェナーダイオード、Dl、Dzは第
1図に示すダイオードD1とDzに相当するダイオード
、D3とD4は第1図に示すダイオードD3とD4に相
当するタイオードで、タイオードD1とD3の接続点は
検出端子o1に接続されている。この接続点に電源回路
Essの出力が抵抗素子R4を介すことにより、定電流
化されて加えられる。ダイオードDIとDzの接続点で
ある比較端子C1は基40電圧源Esに接続され、ダイ
オードD2とD4の接続点である検出f1iζ子02は
抵抗素子R5を介してコモンCOMに接続されている。
タイオードD3とD4の接続点である比較端子C2には
子種性の5■の被検出電圧EXが加えられる。D31.
D41、D32.D42は夫々ダイオードで、ダイオー
ドD31とD41か′直間に、又ダイオードD32とD
42が′直列に夫々接続され、各直列回路は検出端子0
102間に接続されている。ダイオードD31とD41
はダイオードD1とDzと相まって+15Vの、又ダイ
オードD32とD42はダイオードD1とDzと相まっ
て+30V用の電圧比較回路を構成する。即ち、定電流
出力用電源回路Essの出力を+15Vとした場合、そ
の15Vの電圧が抵抗素子R6,R7により5■に分圧
されてダイオードD、31とD44の接続点て11心成
される比較ス61子C21に被検出電圧Exどして加え
られる。
又、端子Tに印加さ庇る電a電圧を+30Vとすると、
ダイオードD32と042の接続点で構成される比較端
子C22には、その3o■の電圧が抵抗素子R8とR9
によりう■に分圧されて被検出電圧Exとして加えられ
る。以上は子種件の電圧比較回路であるが、下半分は一
極性の電圧比較回路である。即ち、Dz′は基準電圧−
Esを作るツェナーダイオード、DI ’ 、Dz ’
は第1図に示すダイオードDIとDzに相当するダイオ
ード、D3 ’ 、D4 ’は被検出電圧Exが一5V
用のダイオードである。D31’、D41’は被検出電
圧EXが一15V用のダイオード、D32′D42′は
被検出電圧Exが一30V用のダイオードで、これらの
接続関係は+側と同一である。
DTCは検出手段で、検出用のトランジスタTr3 、
Tr4、フォトダイオードDo、抵抗素子RIO〜R1
2、ツェナーダイオードDzl及び゛トランジスタTr
3 、Tr4の袖護用ダイオードd1.d2よりなる。
トランジスタTr3のへ一ス電極は抵抗素子RIOを介
して+側の検出端子02に接続され、エミッタ電極は同
じく+側検出端子01に接続されている。トランジスタ
Tr4のヘース電極は抵抗素子R11を介して一側の検
出端子02′に接続され、エミッタ′屯極は同じく一側
検出端子01゛に接続されているう トランジスタTr
3とTr4の各コレクタ電極間にはツェナーダイオード
Dzlと抵抗素子R12とフォトダイオードDoよりな
る直列回路が接続されている。ツェナータイオードDz
lと抵抗素子R1,2の直列回路は電圧吸収用に設けた
もので、原理的には不必用のもので゛ある このような第4図に示す多出力電源アラーム回路におい
ては、検出用トランジスタTr3.Tr4の2倍のVb
cのレベルで被検出電圧Exの変化を検出することがで
きる。即ち、トランジスタTr3.Tr4のVbcをそ
れぞれ0.6Vとすると、被検出の電#電圧Exが5■
の場合には、5■±0.6V以上変化するとフォトタイ
オードDoが導通し、これがアラーム信号となる。又、
被検出電圧Exが15Vの場合15V±1,8■、30
Vの場合30±3V以上で゛各々フォトダイオードDo
が導通する。
このように、多出力電源アラームに本発明に係る電圧比
較回路を用いた場合、第1図で説明した如く比較的故障
の少ない部品により構成されるので、高信頼度があり、
かつ電源が不用な簡単な41^成の多出力電源アラーム
発生回路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る電圧比較回路の実施例の回路図、
第2図は第1図回路の動作特性を説明するための図、第
3図は第1図回路に用いられる検出手段の実施例の回路
図、第4図は本発明に係る電圧比較回路を多出力の電源
アラーム回路に用いた場合の実施例の回路図である。 DI〜D4・・・・・・ダイオード、C1,C2・・・
・・・比較端子、ol、o2・・・・・・検出端子、E
s・・・・・・基イル(電圧、Ex・・・・・被検出電
圧。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一対の検出端子、雨検出端子間に夫々直列に接続された
    第1と第2のダイオード及び′第3と第4のダイオード
    、01J記両検出端子を介して各ダイオードにIl1ロ
    力向に定電流を供給する電源回路、01j記第1と第2
    のダイオードの接続点に接続され基準電圧が印加される
    第1の比較端子、n11記第3と第4のダイオードの接
    続点に接続され被検出電圧が印加される第2の比較端子
    、及び゛i’ll記両検出j、+ii子間に生じる信号
    を検出する信号検出手段を只(liii した電圧比較
    回路。
JP3763283A 1983-03-08 1983-03-08 電圧比較回路 Granted JPS59163568A (ja)

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JP3763283A JPS59163568A (ja) 1983-03-08 1983-03-08 電圧比較回路

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JPH0354310B2 JPH0354310B2 (ja) 1991-08-19

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0497607U (ja) * 1991-01-10 1992-08-24

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0497607U (ja) * 1991-01-10 1992-08-24

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