JPS612411A - Photoisolation circuit - Google Patents
Photoisolation circuitInfo
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- JPS612411A JPS612411A JP12324784A JP12324784A JPS612411A JP S612411 A JPS612411 A JP S612411A JP 12324784 A JP12324784 A JP 12324784A JP 12324784 A JP12324784 A JP 12324784A JP S612411 A JPS612411 A JP S612411A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(目的)
本発明は直流もしくは交流の何れの入力信号の場合でも
常に直流出力信号な出すフォトアイソレーション回路に
関する0さらに詳しくは一定電圧以上の入力信号であれ
ば、直流から商用周波数の交流まで、また直流の場合は
入力の極性に関係なく入力出来るもので、かつ入力信号
と出力信号とは電気的に絶縁された状態で動作するiオ
ドアイソレーション回路である。Detailed Description of the Invention (Objective) The present invention relates to a photo-isolation circuit that always outputs a DC output signal regardless of whether the input signal is DC or AC. It is an i-ode isolation circuit that can input from AC to commercial frequency, and in the case of DC, regardless of the input polarity, and operates with the input signal and output signal electrically isolated.
(先行技術)
一般にコンピュータ、OA機器装置、FA機器装置等に
現場で使用するセンサー、制御装置、電力装置などから
の眠気信号な入力する場合には入力回路からの雑音の混
入や各装置の人出力の規格の相異のための電位差による
迷走電流により装置のトラブルが発生し易いので、この
ようなトラブルを防止するために光絶縁素子な用いた入
力結合回路やソリッドステートリレー(S8R)が多く
用いられている〇
しかし各装置の出力や入力信号の種類は直流・交流の別
や、電圧の大小によって多岐にわたり、このために各装
置の入力回路も上記のような各規格のものを用意しなけ
ればならない。これは結果として装置のコストアップや
複雑化の原因となるばかりでなく、誤接続によるトラブ
ルの原因ともなるものである。(Prior art) In general, when inputting drowsiness signals from sensors, control devices, power devices, etc. used in the field to computers, OA equipment, FA equipment, etc., noise from the input circuits and people in each device Equipment troubles are likely to occur due to stray currents caused by potential differences due to differences in output standards, so to prevent such troubles, input coupling circuits using opto-isolated elements and solid-state relays (S8R) are often used. However, the types of output and input signals of each device vary depending on whether it is direct current or alternating current and the magnitude of the voltage, so the input circuit of each device is also prepared according to the standards mentioned above. There must be. This not only results in increased cost and complexity of the device, but also causes troubles due to incorrect connections.
(概要)
本発明はこのような問題点の解決のためになされたもの
で、入力信号の交流・直流の別ならびに直流の場合の極
性に関係なく、また許容電圧範囲の広い入力信号に使用
出来る入力回路を提供するものであって、入力信号と出
力信号を電気的に絶縁するフォトアイソレーション回路
において、直流もしくは商用周波数以下の交流で一定電
圧範囲内の入力信号を一定電圧で一定電流の出力信号に
制限する入力回路と、この入力回路の出力信号と電気的
に絶縁した出力信号を出すフォトカプラーと、このフォ
トカプラーの出力信号により前記入力回路の入力信号が
直流もしくは交流の何れの場合においてもこの人力信号
のONまたはOFFと同期してONまたはOFFの直流
出力な出す出力回路とよりなり、前記入力回路には全波
整流器、定電圧ダイオードおよび定電流ダイオードを設
け、前記出力回路には再起動型単安定マルチバイブレー
クとこの再起動型単安定マルチパイプレータのホールド
時間な設定するホールド時間設定回路とを設けたことt
zt特徴とするフォトアイソレーション回路な提供する
ものである。(Summary) The present invention was made to solve these problems, and can be used for input signals with a wide allowable voltage range, regardless of whether the input signal is AC or DC, and regardless of the polarity in the case of DC. In a photo-isolation circuit that provides an input circuit and electrically isolates input signals and output signals, outputs a constant current at a constant voltage for an input signal within a constant voltage range with direct current or alternating current below the commercial frequency. a photocoupler that outputs an output signal that is electrically isolated from the output signal of this input circuit; and a photocoupler that outputs an output signal that is electrically isolated from the output signal of this input circuit; The output circuit also includes an output circuit that outputs a DC output that turns ON or OFF in synchronization with the ON or OFF of this human input signal, and the input circuit is provided with a full-wave rectifier, a constant voltage diode, and a constant current diode, and the output circuit is provided with a full-wave rectifier, a constant voltage diode, and a constant current diode. A restart type monostable multivibration break and a hold time setting circuit for setting the hold time of this restart type monostable multipipulator are provided.
The present invention provides a photo-isolation circuit with zt characteristics.
以下図面により詳細に説明する。This will be explained in detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明のフォトアイソレーション回路の要部の
接続図である0回路は大別して入力回路/とフォトカグ
ラーコと出力回路3より構成されている。入力回路/に
おいては入力信号は入力端子ダから入力すると全波整流
器!を通り、整流電圧は定電圧ダイオード乙に送られる
。この全波整流器!のために直流入力の場合には入力の
極性に関係なく正側が定電圧ダイオード4[送られるよ
うになっている0交流入力であれば全波整流の脈流が定
電圧ダイオード乙に送られる。この定電圧ダイオードに
は所要電圧規格のものが選ばれているので、前記入力信
号電圧がこの規格値未満の場合は導通せず、この規格値
以上の場合にのみ導通して規格値の成田な出力する。こ
の出力はこの定電圧ダイオード乙に直列に接続された定
電流ダイオード2により一定の出力電流に保持される。FIG. 1 is a connection diagram of the main parts of the photo isolation circuit of the present invention. The 0 circuit is roughly divided into an input circuit, a photo isolation circuit, and an output circuit 3. In the input circuit/, when the input signal is input from the input terminal, it is a full-wave rectifier! The rectified voltage is sent to the constant voltage diode B. This full wave rectifier! Therefore, in the case of DC input, the positive side is sent to constant voltage diode 4, regardless of the input polarity.If it is AC input, the pulsating current of full wave rectification is sent to constant voltage diode B. Since this voltage regulator diode is selected to meet the required voltage standard, it will not conduct when the input signal voltage is less than this standard value, and will conduct only when it is higher than this standard value. Output. This output is maintained at a constant output current by a constant current diode 2 connected in series with the constant voltage diode B.
なおこの定電流ダイオード7の直列に接続する数はこの
回路に入力する入力信号の電圧により選べば良い。本実
施例では3個で、入力信号電圧の上限を3001として
いる。rは定電流ダイオードの保護抵抗である。The number of constant current diodes 7 to be connected in series may be selected depending on the voltage of the input signal input to this circuit. In this embodiment, there are three, and the upper limit of the input signal voltage is set to 3001. r is a protection resistance of the constant current diode.
このような回路では入力信号が直流の場合には、定電圧
ダイオード≦のツェナ電圧以上の場合のみ入力信号な定
電流ダイオード7に送る0また入力信号が交流の場合に
は全波整流器!で脈流となり、さらに定電圧ダイオード
乙のツェナ電圧未満の部分がカットされた波形を定電流
ダイオード7に送る。定電流ダイオード7は入力′電圧
に応じた必要個数を直列に接続したもので、本実施例で
は3個な使用し、最大入力電圧な3θθVまでとしてい
るOこの定電圧ダイオード乙により定電圧未満をカット
され、さらに定電流ダイオード2にて一定電流以下に抑
制された入力信号は次のフォトカグラーコのフォトダイ
オードタに送られ光信号に変えられる。この光信号は近
接して設けられているフォトトランジスタIOに入力し
、このフォトトランジスタioを非導通状態から導通状
態に変化させる〇すなわち直流入力信号がある時はフォ
トトランジスタ10は導通で、ない時は非導通であり、
交流入力信号がある時は入力信号の瞬時値が前記ツェナ
電圧未満のときは非導通、ツェナ電圧以上のときは導通
の周期的変化をくり返し、入力信号のない時は非導通で
ある。この状態を示す波形図が第一図である。同図でA
は交流入力信号であり、Bは全波整流波形で、定電圧ダ
イオード乙の入力波形であるOCは定電流ダイオード7
の出力′電流波形で、入力波形の瞬時値でθ付近の定電
圧ダイオードのツェナ電圧未満の部分はカットされ、さ
らに定電流ダイオードによって一定電流以下に抑制され
たパルス信号Oとなる0このパルス信号がフオトカグラ
ーーのフォトダイオードタに入力され、これにしたがっ
てフォトダイオードタは発光し、この光な受けたフォト
トランジスタ10は導通、非導通をくり返す。導通の場
合にはフォトトランジスタioのコレクタ電位(D点)
はアース電位すなわちθ電位であり、非導通の場合のD
点の電位は電源の電位Vaaと等しく、ONの状態であ
る。In such a circuit, when the input signal is DC, the input signal is sent to the constant current diode 7 only when the voltage is equal to or higher than the Zener voltage of the constant voltage diode ≦ 0. If the input signal is AC, the input signal is sent to the constant current diode 7. The current becomes a pulsating current, and the waveform in which the portion below the Zener voltage of the constant voltage diode B is cut is sent to the constant current diode 7. The required number of constant current diodes 7 are connected in series according to the input voltage, and in this embodiment, three are used, and the maximum input voltage is 3θθV. The input signal, which is cut and further suppressed to below a constant current by the constant current diode 2, is sent to the photodiode of the next photoconverter and converted into an optical signal. This optical signal is input to a nearby phototransistor IO and changes this phototransistor IO from a non-conducting state to a conducting state. In other words, when there is a DC input signal, the phototransistor 10 is conductive, and when there is no DC input signal, the phototransistor 10 is conductive. is non-conducting,
When there is an AC input signal, it repeats periodic changes of non-conducting when the instantaneous value of the input signal is less than the Zener voltage and conducting when it is above the Zener voltage, and non-conducting when there is no input signal. The first diagram is a waveform diagram showing this state. A in the same figure
is an AC input signal, B is a full-wave rectified waveform, and OC, which is the input waveform of constant voltage diode B, is the input waveform of constant current diode 7.
In the output current waveform, the part of the input waveform whose instantaneous value is less than the zener voltage of the constant voltage diode near θ is cut off, and the pulse signal O is further suppressed to a constant current or less by the constant current diode. is input to the photodiode of the photodetector, the photodiode emits light in accordance with this, and the phototransistor 10 that receives this light repeats conduction and non-conduction. In the case of conduction, the collector potential of phototransistor io (point D)
is the ground potential, that is, the θ potential, and D in the case of non-conduction
The potential at the point is equal to the power supply potential Vaa, and is in an ON state.
この波形は0点の波形が反転した形となる。This waveform is an inverted version of the waveform at the 0 point.
このD点の波形はその一部は出力回路30位相反転器/
/で再び反転して(IC点)前記0点と同一波形となり
、出力回路3のアンド回路12に入力する。このアンド
回路の他の入力は電源電位VCCであるので常にONの
状態である。このためKこのアンド回路12の出力はE
点の波形と同一の状態である。このアンド回路tコの出
力は次に設けられた再起動型単安定マルチパイプレータ
(以下マルチパイプレータという)/Jに入力する。こ
のマルチパイプレータ13の出力パルス幅はホールド時
間設定回路1avcより、反転した出力が再び元の状態
に反転するまでの時間を入力交流信号の半サイクルと/
サイクルの間の時間に設定しておく。例えば入力交流信
号が!θH2の場合には、その半サイクル分l0m5に
対し17〜72m8 に設定しておく。A part of the waveform at point D is the output circuit 30 phase inverter/
It is inverted again at / (IC point) and becomes the same waveform as the 0 point, which is input to the AND circuit 12 of the output circuit 3. Since the other input of this AND circuit is the power supply potential VCC, it is always in an ON state. Therefore, the output of the AND circuit 12 is E
The state is the same as the waveform of the point. The output of this AND circuit t is inputted to a restart type monostable multipipulator (hereinafter referred to as multipipulator) /J provided next. The output pulse width of the multipipulator 13 is determined by the hold time setting circuit 1avc, and the time required for the inverted output to invert back to its original state is determined by the half cycle of the input AC signal.
Set it to the time between cycles. For example, input AC signal! In the case of θH2, it is set to 17 to 72 m8 for 10 m5 for half the cycle.
このようKしておくと最初の半サイクルによる定電圧ダ
イオード乙の出力電圧の立上りにより前記E点の波形が
ONの状態となり、これが前記マルチパイプレータ13
のトリガーパルスとなって前記マルチパイプレータ13
の出力が反転する。この出力の反転している時間は前記
ホールド時間設定回路Aによって必要時間に設定しであ
るので、前記入力交流信号の波形が前記最初の半サイク
ルを終え、2番目の半サイクルに入ってから前記マルチ
パイプレータ/3の出力の反転状態が復帰する時期とな
るが、この時点では前記コ番目の半サイクルによるトリ
ガーパルスが出来ているので、前記マルチパイプレータ
/3の出力の反転状態は持続される。このようKして入
力交流信号が続く間前記マルチパイプレータ13の出力
の反転状態は持続しているが、入力交流信号が断となる
最後の半サイクルが!了してからのマルチパイプレータ
13の出力の反転状態の終了時点でこの出力は元の状態
に復帰する(同図F)。By setting K in this way, the rise of the output voltage of the constant voltage diode B in the first half cycle turns the waveform at the point E into an ON state, which causes the multipipulator 13 to turn on.
becomes the trigger pulse of the multi-pipetrator 13.
The output of is inverted. Since the time during which this output is inverted is set to a necessary time by the hold time setting circuit A, the waveform of the input AC signal finishes the first half cycle and enters the second half cycle. This is the time when the inverted state of the output of the multipipulator/3 is restored, but at this point, the trigger pulse has been generated by the Cth half cycle, so the inverted state of the output of the multipiperator/3 is maintained. Ru. As long as the input AC signal continues in this way, the inverted state of the output of the multipipulator 13 continues, but the last half cycle when the input AC signal is cut off! At the end of the inverted state of the output of the multipipulator 13, this output returns to its original state (FIG. F).
このマルチパイプレータ13の出力と前記位相反転器/
lの入力(D点)の他の一部とがナンド回路/jに入力
し、入力信号が直流または交流の何れの場合でも入力す
れば、入力信号が断となるまで前記ナンド回路/Sの出
力がONの状態を保持する。The output of this multipipulator 13 and the phase inverter/
If the other part of the input of l (point D) is input to the NAND circuit /j, and the input signal is either DC or AC, the NAND circuit /S will continue to operate until the input signal is disconnected. The output remains ON.
入力信号が直流の場合は接続された極性が正・負側れの
場合でも全波整流器jにより、入力電圧が定電圧ダイオ
ードのツェナーダイオード以上の時は定電圧ダイオード
tは動作状態になっているので、直流入力信号が続く限
りD点はOFF状態となっており、前記ナンド回路/S
の出力はONの状態を保持する。When the input signal is DC, even if the connected polarity is positive or negative, the full-wave rectifier J keeps the voltage regulator diode t in operation when the input voltage is higher than the Zener diode of the voltage regulator diode. Therefore, as long as the DC input signal continues, point D remains in the OFF state, and the NAND circuit/S
The output of remains ON.
この保持時間は入力信号がなくなった直後に反転して無
人力の状態に復帰する0ただし入力信号がONとなって
からOFFになる時間がマルチパイプレータ−13の保
持時間(例えば//y/2 nu+ )より短い場合に
は、入力信号がなくなってから//〜lコmB后に反転
して無人力の状態に復帰する。This holding time is reversed immediately after the input signal disappears and returns to the unmanned state. However, the time from when the input signal turns ON until it turns OFF is the holding time of the multipipulator 13 (for example, //y/ If it is shorter than 2 nu+ ), it is reversed and returns to the unmanned state after //~1 mB after the input signal disappears.
以上のように本発明のフォトアイソレーション回路は入
力と出力間で電気的に絶縁されていることはもちろん、
入力信号が直流でも商用周波数以下の交流でも差支えな
い。また入力信号の電圧は定電圧ダイオードのツェナ電
圧以上であれば直列の定電流ダイオードの個数を増すの
みで高電圧の場合にも使用出来、広範囲の周波数および
電圧側れの場合にも使用出来る。さらに入力信号が直流
の場合には接続する極性は何れでも良いので誤接続もな
く、回路の標準化が実施出来るなど、実用効果は極めて
大きい。As described above, the photo-isolation circuit of the present invention is not only electrically isolated between the input and output, but also
There is no problem whether the input signal is direct current or alternating current below the commercial frequency. Furthermore, if the voltage of the input signal is higher than the Zener voltage of the constant voltage diode, it can be used even in the case of high voltage by simply increasing the number of constant current diodes in series, and can also be used in the case of a wide range of frequencies and voltage deviations. Furthermore, if the input signal is a direct current, the polarity of the connection can be either, so there is no erroneous connection, and circuit standardization can be implemented, which has extremely great practical effects.
第1図は本発明のフォトアイソレーション回路の要部の
接続図、第2図は上記回路上の各部の波形図である。FIG. 1 is a connection diagram of the main parts of the photo-isolation circuit of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram of each part on the circuit.
Claims (1)
ーション回路において、直流もしくは商用周波数以下の
交流で一定電圧範囲内の入力信号を一定電圧で一定電流
の出力信号に制限する入力回路と、この入力回路の出力
信号と電気的に絶縁した出力信号を出すフォトカプラー
と、このフォトカプラーの出力信号により前記入力回路
の入力信号が直流もしくは交流の何れの場合においても
この入力信号のONまたはOFFと同期してONまたは
OFFの直流出力を出す出力回路とよりなり、前記入力
回路には全波整流器、定電圧ダイオードおよび定電流ダ
イオードを設け、前記出力回路には再起動型単安定マル
チパイプレータとこの再起動型単安定マルチパイプレー
タのホールド時間を設定するホールド時間設定回路とを
設けたことを特徴とするフォトアイソレーション回路。In a photo-isolation circuit that electrically isolates an input signal and an output signal, an input circuit that limits an input signal within a certain voltage range with DC or AC below the commercial frequency to an output signal of a constant voltage and constant current, and this input circuit. A photocoupler that outputs an output signal that is electrically isolated from the output signal of the circuit, and the output signal of this photocoupler synchronizes the ON or OFF of this input signal regardless of whether the input signal of the input circuit is DC or AC. The input circuit is equipped with a full-wave rectifier, a constant voltage diode, and a constant current diode, and the output circuit includes a restart type monostable multipipulator and this output circuit. A photo isolation circuit comprising a hold time setting circuit for setting a hold time of a restart type monostable multipipulator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12324784A JPS612411A (en) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | Photoisolation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12324784A JPS612411A (en) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | Photoisolation circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS612411A true JPS612411A (en) | 1986-01-08 |
JPH0476247B2 JPH0476247B2 (en) | 1992-12-03 |
Family
ID=14855849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12324784A Granted JPS612411A (en) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | Photoisolation circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS612411A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0412716U (en) * | 1990-05-23 | 1992-01-31 | ||
JPH05275970A (en) * | 1992-03-25 | 1993-10-22 | Tokyo Gas Co Ltd | Insulating separation circuit |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP12324784A patent/JPS612411A/en active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0412716U (en) * | 1990-05-23 | 1992-01-31 | ||
JPH05275970A (en) * | 1992-03-25 | 1993-10-22 | Tokyo Gas Co Ltd | Insulating separation circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0476247B2 (en) | 1992-12-03 |
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