JPS61199319A - パルス発生器 - Google Patents

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】 ［発明の利用分野］ 本発明は、交流入力信号に対する所望の位相で、的確か
つ安定にパルス起電力を発生させようとするパルス発生
器に関するもので、計測、自動制御、保護用装置その他
の電気機械器具における開運用信号源などとして用いて
好適なものである。

例えば電気回路の過電流や送配電系統の地絡事故による
零相′＠冴なとの迅速、的確な検知を行なう場合、ある
いは本発明のパルス発生器のいくつかを適宜知合わせる
ことによっ−ｆｊｔ！！絡方向検出装置を構成する場合
なとζこ利用することができる。またサイリスクのこと
き半導体制御素子のゲート入力に、本発明のパルス発生
器を適用することにより被制御回路の的確な制１ａ１１
を可能にするものである。

［本発明に関する従来の技術］ 交流磁界、殊に比較的周波数の低い交流磁界ごこまで即
応してＳ／Ｈのよいパルスを発生させることの出来る簡
単で安価な装置は少ないが、その−っに強磁性線パルス
発生器がある。

その基本的な構成は特殊な処理を施した強磁性線の近く
に検出コイルを配置したもので、外部から与える磁界の
変化に対応して強磁性線内部に特異な磁束変化を生じさ
せ、これ（こよって検出コイルからＳ／Ｎのよいパルス
起電力を誘発させるものである。

この場合、外部磁界の作用として、強磁性線に捲回した
励磁コイルに通電するごとによって得られる磁界を作用
させても、全く同一の原理でパルス起電力を誘発する。

そして励磁コイルの交流入力電流の波高１直が所定の瞬
時値以上の大きさに達するたびことに、すなはちその位
相の時点ことに検出コイルから誘発パルスを出力する。

この誘発パルスは、ｌｌ１ｉｌ磁周波数が極端に低いよ
うな場合でもほぼ同一の大きさて発牛するという特異性
をもつでいる。

この強磁性線パルス発生器は、本発明を構成する要素の
一つでき磁要素と呼ばれるものであるが、交流励磁によ
る磁化挙動（こもとすきパルスを発生させるものである
から、農大波高値が異なる交流型ｊＫをそれぞれ作用さ
せた場合においてはパルス発生時点の位相が当然異なる
。また交流電流が比較的小さいような場合には、パルス
発生時点の位相にずれを生し不安定になる。

ずなはちパルスの発生時点においてジッタを生ずるとい
う欠点がある。

［発明の目的コ 本発明の目的は、外部磁界の変化によりパルス起電力を
発生ずる感磁要素のパルス発生時点を、できるだけ簡便
な構成回路°Ｃ制御でき、かつ交流入力信号の所望の位
相で的確に安定的に出力することのできるパルス発生器
を提供することにある。

［発明の概斐コ 本発明の要旨は、交流入力信号あるいはこれに直流制御
信号を付加した入力信号で得られる、演算増幅器の交流
出力信号な感磁要素の１ｉｉｊｌ磁コイルに通電し、そ
の交流出力信号の；クロス点て所定のパルス起電力を発
生させる機能を備えたことを特徴とするパルス発生器に
関するものである。

［発明の実施例コ 本発明のパルス発生器は、大略的に演算増幅器と外部磁
界の変化によりパルス起電力を発生する感磁要素とて構
成されるが、以下にます感磁要素の概要について説明す
る。

感磁要素は、例えは細い線状の強磁性体の外側に励磁コ
イルと検出コイルとを捲回して成るもので、その強磁性
体の種類としては、通電される励磁電流の大きさによっ
て次のような材料を選定しパＣ用いることが出来る。

すなはち比較的小さな励磁電流の変化に対してパルス起
電力を発生させようとする場合には、７５Ｆｅ−］０５
ｉ−１５Ｂのような組成で作られたアモルファス磁性線
を適用する。またある程度大きい励磁電流て動作させよ
うとする場合には、５０Ｆｅ−５ＯＮｉのようなパーマ
ロイ磁性線あるいは４０Ｆｅ−５０Ｃｏ−１０Ｖのよう
なパイカロイ磁性線を用いる。そしてこれらの磁性線は
その内部で保磁力の比較的大きな部分と小さな部分とを
有する複合強磁性体に処理されていることが望ましい。

これは両者を励磁電流の変化に対応して協働させること
により、磁性線内部に顕著な大バルクハウセンジャンプ
を惹起させ、この急峻な磁束変化に伴って検出コイル（
こＳ／Ｈのよいパルス起電力を誘発させることができる
からである。

以下、本発明を図面にもとずいて説明する。

実施例１　；第１図において、１は演算増幅器、２は感
磁要素を構成する強磁性線で３はその励磁コイル、４は
検出コイル。

Ｓは入力信号部そしてＥは出力端におけろパルス起電力
を示している。演算増幅器１は出力短絡時に短絡電流の
制限可能な機能をもつコンパｌノータアンブて、その出
力側を直接励磁コイル：３に接続した場合である。

いま演算増幅器１の入力端に第２図（１〉に示すような
波形の交流電圧信号Ｖｓを入力させて飽和まで増幅する
と、その交流出力電流は同図（２）に示すように殆と方
形波になる。

・−れを励磁コイル３に直接通電してやれは、入力信号
Ｖｓの位相０にほぼ一致した時点て十分大きな磁界が強
磁性線に作用する。従って交流出力とグランドラインＧ
との交点、すなはち零クロス点て同図（３）に示すよう
な正のパルス起電力Ｅをコイル４に誘発させることが出
来る。同様に位相πおよび２πの時点てもそれぞれ負お
よび正のパルス起電力Ｅを誘発させることが出来る。

実施例２　：第３図において、点線内は本発明のパルス
発生器の原理的構成回路を示したもので、演算増幅器１
の入力端ＳとＤとにそれぞれ交流入力信号ＶＳと直流制
御信号Ｖｄとを入力した場合について説明する。Ｖｓと
Ｖｄとを入力して得られる演算増幅器１の差動出力は、
第４図（１）に示すように交流入力信号Ｖｓのグランド
ラインＧをラインＧｏにシフトさせた波形になるから、
交流入力信号の位相Ｘの時点が差動出力電流とＧｏとの
零クロス点になるので、この時点て同図（２）に示すよ
うにパルス起電力Ｅを誘発させることができる。この場
合、Ｘ点すなはち差動出力の零クロス点は直流制御信号
Ｖｄのレヘルを可変することによって、任意の所望の時
点に的確に制御することができるので、従って必要とす
る時点て正確にパルス起電力を誘発できるという特徴を
もつ。

故にこのパルス起電力Ｅを、同図に例示したようにシイ
リスタのごとき半導体制１ｌＩＩ＋素子５のゲートに入
れてやれは、これをトリ力信号として被制御回路６の動
作を的確なタイミンクで制御することができる。

以上の実施例に示した交流入力としては、商用周波数の
みならず高周波帯域であってもその作用効果は同様であ
る。

［発明の効果］ 本発明のパルス発生器は、交流入力信号の最大波高値の
大小に関係なくパルス起電力の発生時点を高い精度で確
定できるので、この出力を基準にして諸種の制御文・１
象に対ずろ制御信号の遅延あるいは保持時間などを正確
に；見定することかてきる。

また本発明のパルス発生器は十分に大きなパルス起電力
を発生させることができるので、その増幅用アンプが不
要である。

ざらに制御対象にパルス信号を供給する場合、パルスト
ランスを介して２吹側を絶縁して使うことが多いが、本
発明のパルス発生器を適用すればその役目をも兼ねて効
果的であり経済的でもある。

なお本発明を構成する演算増幅器および感磁要素なとの
主要回路部品を一体化し、所要の端子を設けたブロック
構造にすれば一層実用的価値が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第３図は本発明の実施例を示すパルス発生器の
（ｋ成原理図、第１２図と第・１図は大出力波形を例示
した図である。 Ｊは演′Ｗ−増幅器、　　２は感磁要素の強磁性線、；
３は励磁コイル、　　　４は検出コイル。 ５は半導体制御素子、６は被制御回路 ＳとＤは入力信号端、Ｅは出力端におけろパルス起電力
、Ｖｓは交流入力電圧、Ｖｄは直流制御信号、どう−）
１ 特許出願人　代表者　　　松　Ｆ　　昭　、？／；： 図　　面 ｆｆｌ　　図 ヤ２（■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流あるいはさらに直流電気信号を入力して得られる演
   算増幅器の交流出力を、外部磁界の変化に対応してパル
   ス起電力を発生する感磁要素の励磁コイルに印加したと
   き、前記交流出力の零クロス点において感磁要素の検出
   コイルからパルス起電力を発生させるようにしたことを
   特徴とするパルス発生器。