JPS62220870A - 交流電流検出回路 - Google Patents
交流電流検出回路Info
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- JPS62220870A JPS62220870A JP61306168A JP30616886A JPS62220870A JP S62220870 A JPS62220870 A JP S62220870A JP 61306168 A JP61306168 A JP 61306168A JP 30616886 A JP30616886 A JP 30616886A JP S62220870 A JPS62220870 A JP S62220870A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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- H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
- H02M3/33592—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F19/00—Fixed transformers or mutual inductances of the signal type
- H01F19/04—Transformers or mutual inductances suitable for handling frequencies considerably beyond the audio range
- H01F19/08—Transformers having magnetic bias, e.g. for handling pulses
- H01F2019/085—Transformer for galvanic isolation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子機器の電源から流出する交流（ＡＣ）電
流を検出する電流検出回路に関し、特に電源と機器内部
回路との間のガルバニック（ｇａｌｖａｎｉｃ）障壁（
直流障壁）を介して交流電流を検出する交流電流検出回
路に関する。
流を検出する電流検出回路に関し、特に電源と機器内部
回路との間のガルバニック（ｇａｌｖａｎｉｃ）障壁（
直流障壁）を介して交流電流を検出する交流電流検出回
路に関する。
電子機器においては、その電源から流出する電流を監視
する電流検出回路を有するものが多い。
する電流検出回路を有するものが多い。
電流検出回路は、その出力信号として総電流に比例した
電流検出信号を発生し、これを帰還回路に入力して電源
出力端の電圧レベルを一定に保つように電源を調整する
。尚、本明細書で交流とはパルス電流をも包含するもの
とする。
電流検出信号を発生し、これを帰還回路に入力して電源
出力端の電圧レベルを一定に保つように電源を調整する
。尚、本明細書で交流とはパルス電流をも包含するもの
とする。
電源としてＡＣ電源ラインを用いる電子機器においては
、ＡＣラインに接続された電源は、電子機器の内部回路
の“外部”にある必要がある。即ち、内部回路からガル
バニック的Ｋ （ｇａｌｖａｎｉｃａｌｌｙ）（直流的
Ｋ）絶縁される必要がある。これによって、機器の操作
者が、ＡＣラインを通って機器内に浸入する制御不能の
電力サージによシ感電することがないようにするためで
ある。′電流検出回路も、それが機器内部回路と外部電
源とを直接電気接続することのないように、電源からガ
ルバニック的に絶縁されなければならない。電流検出回
路においてこの絶縁を行う周知の手段としては、外部電
源による１次４流の僅かな部分が２次電流となるよう１
次／２次巻線比を選定した絶縁トランスがある。この２
次゛電流が電流検出信号の元（２次電流そのものまたは
それに対応する信号）になる。絶縁トランスは、電気的
接続を行うのではなく、磁束結合によ）７！／ルパニツ
ク＃壁を越えて電ａを転送するものであり、これによっ
て帰還ループに信号を伝える。
、ＡＣラインに接続された電源は、電子機器の内部回路
の“外部”にある必要がある。即ち、内部回路からガル
バニック的Ｋ （ｇａｌｖａｎｉｃａｌｌｙ）（直流的
Ｋ）絶縁される必要がある。これによって、機器の操作
者が、ＡＣラインを通って機器内に浸入する制御不能の
電力サージによシ感電することがないようにするためで
ある。′電流検出回路も、それが機器内部回路と外部電
源とを直接電気接続することのないように、電源からガ
ルバニック的に絶縁されなければならない。電流検出回
路においてこの絶縁を行う周知の手段としては、外部電
源による１次４流の僅かな部分が２次電流となるよう１
次／２次巻線比を選定した絶縁トランスがある。この２
次゛電流が電流検出信号の元（２次電流そのものまたは
それに対応する信号）になる。絶縁トランスは、電気的
接続を行うのではなく、磁束結合によ）７！／ルパニツ
ク＃壁を越えて電ａを転送するものであり、これによっ
て帰還ループに信号を伝える。
このようなトランスの電流検出信号発生精度は、そのト
ランスの周波数応答（１次′４流を正確に２次電流に変
換する周波数範囲によって定義される）によって決まる
。この周波数応答は、２次巻線上の電圧振幅やトランス
の寸法等の種々の変数の関数である。２次′成圧振幅が
増大すると、これに比例して精度が下がり、下限周波数
の上昇により周波数範囲が狭くなる。一方、トランスを
大型にすると、インダクタンスが増加し、下限周波数が
低下して周波数範囲が広くなる。
ランスの周波数応答（１次′４流を正確に２次電流に変
換する周波数範囲によって定義される）によって決まる
。この周波数応答は、２次巻線上の電圧振幅やトランス
の寸法等の種々の変数の関数である。２次′成圧振幅が
増大すると、これに比例して精度が下がり、下限周波数
の上昇により周波数範囲が狭くなる。一方、トランスを
大型にすると、インダクタンスが増加し、下限周波数が
低下して周波数範囲が広くなる。
従来の電流検出回路は、′４流検出信号を発生するため
に、絶縁トランスの２次巻線の両端に抵抗を接続してい
る。この電流検出信号、即ち２次１圧は、２次電流の増
加に伴って増大し、下限周波数が上昇してトランス精度
を低下させる。１次電流周波数が下限周波数以下のとき
、入力電流は２次電流に正確に反映されず、１ｆ、流検
出信号にかなりの誤差が生じる。このため、従来の設計
では、絶縁トランスの寸法を大きくしてインダクタンス
を増加させるようにしている。
に、絶縁トランスの２次巻線の両端に抵抗を接続してい
る。この電流検出信号、即ち２次１圧は、２次電流の増
加に伴って増大し、下限周波数が上昇してトランス精度
を低下させる。１次電流周波数が下限周波数以下のとき
、入力電流は２次電流に正確に反映されず、１ｆ、流検
出信号にかなりの誤差が生じる。このため、従来の設計
では、絶縁トランスの寸法を大きくしてインダクタンス
を増加させるようにしている。
しかしながら、プリント回路基板上等、トランスの寸法
及び重量が制限される用途では、トランスの寸法を大き
くすることは望ましくない。
及び重量が制限される用途では、トランスの寸法を大き
くすることは望ましくない。
従来の電流検出回路の他の問題は、内部回路のインピー
ダンスによるトランスへの負荷にあり、これは検出抵抗
の両端の２次電圧に影響を与える。
ダンスによるトランスへの負荷にあり、これは検出抵抗
の両端の２次電圧に影響を与える。
従って、本発明の目的は、精度及び周波数応答を向上さ
せた交流電流検出回路を提供することである。
せた交流電流検出回路を提供することである。
本発明の他の目的は、絶縁トランスの寸法や重量を増大
させることなく絶縁トランスの周波数応答及び精度を改
善するｉ！電流検出回路提供することである。
させることなく絶縁トランスの周波数応答及び精度を改
善するｉ！電流検出回路提供することである。
本発明の別の目的は、絶縁トランスの負荷に影響されな
い高インピーダンス電流出力を有する交流電流積出回Ｗ
＆を提供することである。
い高インピーダンス電流出力を有する交流電流積出回Ｗ
＆を提供することである。
本発明の更に他の目的は、回路に流れる電流が変化して
も２次巻線の両端の電圧が一定の低振幅である交流電流
検出回路を提供することである。
も２次巻線の両端の電圧が一定の低振幅である交流電流
検出回路を提供することである。
上述の目的を達成するために、検出された電流を電流検
出信号からガルバニック的に絶縁する絶縁手段を有する
。この絶縁手段は、ｆルパニック障壁を介して電流を結
合する１次巻線及び２次巻線を有するトランスを可とす
る。このトランスには、電圧制御手段を接続して、電流
検出信号が変化してもトランスの出力電圧を予め定めた
低い値に維持する。電圧制御手段は、ベース・エミッタ
接合ｔ−２次巻線の両端に接続した少なくとも１個のト
ランジスタを有し、トランスの２次電圧によってベース
・エミッタ接合が順方向にバイアスされたとき、この２
次電圧を一定の低振幅にクランプする。
出信号からガルバニック的に絶縁する絶縁手段を有する
。この絶縁手段は、ｆルパニック障壁を介して電流を結
合する１次巻線及び２次巻線を有するトランスを可とす
る。このトランスには、電圧制御手段を接続して、電流
検出信号が変化してもトランスの出力電圧を予め定めた
低い値に維持する。電圧制御手段は、ベース・エミッタ
接合ｔ−２次巻線の両端に接続した少なくとも１個のト
ランジスタを有し、トランスの２次電圧によってベース
・エミッタ接合が順方向にバイアスされたとき、この２
次電圧を一定の低振幅にクランプする。
本発明の１態様においては、トランジスタのエミッタは
２次巻線の一端に接続され、ベースは他端に接続される
。２次巻線をその一方向に流れる２次電流によって、ベ
ース・エミッタ接合に対する順方向バイアス電圧が発生
し、２次巻線の両４電圧が一定になる。更に具体的には
、検出回路内に付加的なトランジスタを用いて逆極性の
２次電流を加算することにより電流検出信号を発生する
ようにしてもよい。
２次巻線の一端に接続され、ベースは他端に接続される
。２次巻線をその一方向に流れる２次電流によって、ベ
ース・エミッタ接合に対する順方向バイアス電圧が発生
し、２次巻線の両４電圧が一定になる。更に具体的には
、検出回路内に付加的なトランジスタを用いて逆極性の
２次電流を加算することにより電流検出信号を発生する
ようにしてもよい。
第１図は、本発明によるｔ流検出回路の第１実施例（１
０ｍ）を示す。この検出回路（１０ｍ）は、電子機器の
電源の一部を構成するノ４ルス幅変調器αカに接続され
ると共に、電流を検出しようとする入力電圧源（６）に
接続され、且つ電流をｆルパニック的に絶縁する絶縁手
段を有する。絶縁手段は、１次巻線α◆、２次巻線（ト
）及びコア（噂から成る単一コア絶縁トランス（６）を
可とする。２次巻線（ト）の両端間で、エミッタが一端
（至）に接続され、ペース（至）が他端のに接続された
トランジスタ＠は、絶縁トランスα埠の出力電圧を制御
する電圧制御手段を構成する。トランジスタ（２３のコ
レクタ（ロ）に接続された出力を流路Ｑ′４は、検出回
路（１０ｍ）で発生し九′１流検出出力信号を送出する
。電流帰路（至）は、共通ノード（至）においテ、トラ
ンジスタのペース（至）及び２次巻Ｍａ（ト）の端子艶
に接続される。電流帰路（至）には■電圧源（図示せず
）が設けられ、トランジスタ（地のペース・コレクタ接
合に逆方向バイアスをかけてトランジスタのを導通状態
で動作させる。電流路０■（ロ）は、検出回路（１０ｍ
）の出力端子（７）αカラ介して帰還回路−に接続され
る。帰還回路■は、制御出力線（６）に制御信号を発生
し、この制御信号は第２絶縁トランス（６）を介してオ
シロスコープの如き電子機器のｔ源内の・母ルス幅変調
器αカに送られ、これを制御する。
０ｍ）を示す。この検出回路（１０ｍ）は、電子機器の
電源の一部を構成するノ４ルス幅変調器αカに接続され
ると共に、電流を検出しようとする入力電圧源（６）に
接続され、且つ電流をｆルパニック的に絶縁する絶縁手
段を有する。絶縁手段は、１次巻線α◆、２次巻線（ト
）及びコア（噂から成る単一コア絶縁トランス（６）を
可とする。２次巻線（ト）の両端間で、エミッタが一端
（至）に接続され、ペース（至）が他端のに接続された
トランジスタ＠は、絶縁トランスα埠の出力電圧を制御
する電圧制御手段を構成する。トランジスタ（２３のコ
レクタ（ロ）に接続された出力を流路Ｑ′４は、検出回
路（１０ｍ）で発生し九′１流検出出力信号を送出する
。電流帰路（至）は、共通ノード（至）においテ、トラ
ンジスタのペース（至）及び２次巻Ｍａ（ト）の端子艶
に接続される。電流帰路（至）には■電圧源（図示せず
）が設けられ、トランジスタ（地のペース・コレクタ接
合に逆方向バイアスをかけてトランジスタのを導通状態
で動作させる。電流路０■（ロ）は、検出回路（１０ｍ
）の出力端子（７）αカラ介して帰還回路−に接続され
る。帰還回路■は、制御出力線（６）に制御信号を発生
し、この制御信号は第２絶縁トランス（６）を介してオ
シロスコープの如き電子機器のｔ源内の・母ルス幅変調
器αカに送られ、これを制御する。
被検出入力電圧源（６）と・母ルス幅変調器α力とは、
１次巻線α◆の入力端子（ロ）−に接続される。入力電
圧源（至）の電流はＩｔで示されている。所望の′電流
変換比（例えば、２次電流ＩＩがＩＩの１／１００）を
得るためには、コア（至）上の１次巻線α◆の巻回数を
１として、コγα樽上の２次巻線の巻回数を多数とする
。
１次巻線α◆の入力端子（ロ）−に接続される。入力電
圧源（至）の電流はＩｔで示されている。所望の′電流
変換比（例えば、２次電流ＩＩがＩＩの１／１００）を
得るためには、コア（至）上の１次巻線α◆の巻回数を
１として、コγα樽上の２次巻線の巻回数を多数とする
。
２次巻線９時に生じた２次電流、即ちエミッタ電流ＩＳ
は、トランジスタ（蜀のベース・エミッタ接合を順・ず
イアスして、２次巻線の両端の２次電圧Ｖｓｔ−１標皐
バイポーラ接合トランジスタによシ約０．７Ｖにクラン
プする。線形領域でバイアスされた高ベータのトランジ
スタ（社）では、ベース砥流は無視できるのでコレクタ
電流、即ち出力電流ＩＯは、エミッタ電流！易と殆んど
等しく、シたがって検出入力電流１１に比例する。電流
ＩＯは電流検出信号の原信号となる。
は、トランジスタ（蜀のベース・エミッタ接合を順・ず
イアスして、２次巻線の両端の２次電圧Ｖｓｔ−１標皐
バイポーラ接合トランジスタによシ約０．７Ｖにクラン
プする。線形領域でバイアスされた高ベータのトランジ
スタ（社）では、ベース砥流は無視できるのでコレクタ
電流、即ち出力電流ＩＯは、エミッタ電流！易と殆んど
等しく、シたがって検出入力電流１１に比例する。電流
ＩＯは電流検出信号の原信号となる。
検出回路（Ｉｏｎ）のトランジスタ（社）はＰＮＰ型ト
ランジスタを採用しているが、第２図の電流検出回路の
Ｗｃ２実施例（１０ｂ） （７）ようＩｃ ＮＰＮ型）
９７ Ｊ Ｘりによっても同様の回路動作が得られる
。本発明の図示の実施例において、共通の素子には同一
の参照番号を付して１回路間の差についてのみ図示及び
説明する。トランジスターのペース（６）は２次巻線の
一端（至）に接続され、エミッタ輪は他端（至）に接続
される。出力電流路０′４はノード（至）においてペー
ス（６）に接続され、電流帰路（至）はコレクタ（財）
に接続される。′ＩＩＬ流路０埠（至）を通ってトラン
ジスタ（財）のペース・コレクタ接合を逆バイアスする
ためにＤＣ電圧源（図示せず）が設けられる。
ランジスタを採用しているが、第２図の電流検出回路の
Ｗｃ２実施例（１０ｂ） （７）ようＩｃ ＮＰＮ型）
９７ Ｊ Ｘりによっても同様の回路動作が得られる
。本発明の図示の実施例において、共通の素子には同一
の参照番号を付して１回路間の差についてのみ図示及び
説明する。トランジスターのペース（６）は２次巻線の
一端（至）に接続され、エミッタ輪は他端（至）に接続
される。出力電流路０′４はノード（至）においてペー
ス（６）に接続され、電流帰路（至）はコレクタ（財）
に接続される。′ＩＩＬ流路０埠（至）を通ってトラン
ジスタ（財）のペース・コレクタ接合を逆バイアスする
ためにＤＣ電圧源（図示せず）が設けられる。
上述した電流検出回路（１０ａ）（１０ｂ）は、単方向
性であシ、矢印（財）の方向に１１が流れてトランジス
タのまたは（ロ）を導通させ矢印（財）の方向の！８が
発生するときのみ、工ｏが流れる。Ｉｉが交流またはＡ
？ルス電流であれば、Ｉｌの方向が逆転するとＩＩの方
向も逆転する。この逆転によって、ベース・エミッタ接
合を逆バイアスする電圧Ｖ＠が発生し、トランジスタ□
□□または（ハ）がオフになる。
性であシ、矢印（財）の方向に１１が流れてトランジス
タのまたは（ロ）を導通させ矢印（財）の方向の！８が
発生するときのみ、工ｏが流れる。Ｉｉが交流またはＡ
？ルス電流であれば、Ｉｌの方向が逆転するとＩＩの方
向も逆転する。この逆転によって、ベース・エミッタ接
合を逆バイアスする電圧Ｖ＠が発生し、トランジスタ□
□□または（ハ）がオフになる。
上述したように２次巻線αＱの両端にトランジスタ＠全
接続することは、機器の内部回路内の高電圧に対する低
成圧バッファ機能をトランス（６）に与えることＫなる
。この電圧は、 Ｉｏが帰還回路−内の抵抗を流れるこ
とによって発生する電流検出信号となる。ベース・エミ
ッタ接合の両端の一定２次電圧Ｖｌによって、コレクタ
電流Ｉｏが発生する。
接続することは、機器の内部回路内の高電圧に対する低
成圧バッファ機能をトランス（６）に与えることＫなる
。この電圧は、 Ｉｏが帰還回路−内の抵抗を流れるこ
とによって発生する電流検出信号となる。ベース・エミ
ッタ接合の両端の一定２次電圧Ｖｌによって、コレクタ
電流Ｉｏが発生する。
Ｉｉに対してＩｏがどのように変化するかは、誘導法則
を表わす次式から判る。
を表わす次式から判る。
ｖｓ ＝ ｅＬ２ｆ、（１）
ここで、εは許容誤差の限界値、Ｌはトランスの２次巻
線のインダクタンス、ｆ、はトランスの周波数応答の範
囲の下限周波数境界である。２次巻線αＱの両端の電圧
ｖ−を増加させると、ε及びＬが一定であればｆ、が上
昇する。ｖ８を一定の低電圧にクランプすれば、ｆｌは
変化せずトランス（６）の周波数範囲が一定に保たれる
。電流検出信号となる帰還回路■内の抵抗の両端の電圧
は、電流の大きさが変わると変化するが、この電圧検出
信号の大きさは、トランス（６）の２次電圧ＶｓＫ影響
しない。よって、低電流周波数でのトランス（２）の電
流変換精度が損なわれることはない。
線のインダクタンス、ｆ、はトランスの周波数応答の範
囲の下限周波数境界である。２次巻線αＱの両端の電圧
ｖ−を増加させると、ε及びＬが一定であればｆ、が上
昇する。ｖ８を一定の低電圧にクランプすれば、ｆｌは
変化せずトランス（６）の周波数範囲が一定に保たれる
。電流検出信号となる帰還回路■内の抵抗の両端の電圧
は、電流の大きさが変わると変化するが、この電圧検出
信号の大きさは、トランス（６）の２次電圧ＶｓＫ影響
しない。よって、低電流周波数でのトランス（２）の電
流変換精度が損なわれることはない。
本発明による電流検出回路の第３実施例（１０ｃ）を第
３図に示す。この回路（１０ｅ）は、双方向検出回路で
あ）、２個のトランジスタ（財）−と、分割コア（５８
ｍ ） （５８ｂ ）、１対の１次巻線（６０ｍ）（６
０ｂ）、１対の直列接続２次巻線（６２ｍ）（６２ｂ）
から成るトランス（４）とを有する。トランジスタ（ロ
）曽のエミッタ（財）は夫々２次巻線（６２ｍ）（６２
ｂ）の端子■田に接続され、両トランゾスタのペース７
０は共通ノードｅ１４を介して２次巻線（６２ｍ）（６
２ｂ）間の中央タップ上の中間端子（ハ）に接続される
。トランジスタ（財）（至）のコレクタｆ時は、２次砥
流Ｉｓ１及びＩｏ２のための１出力端全構成する共通ノ
ード（ハ）で共通接続される。出力゛１流路■は出力端
６１）を介してノード（ハ）を帰還回路■に接続し、電
流帰路■は出力端（６）を介してノードｆ４を帰還回路
Ｏ−９に接続する。上述した実施例と同様にペース・コ
レクタ接合を逆バイアスするＤＣバイアス電圧源（図示
せず）が設けられる。また、トランスのコアに発生した
エネルギーを側路するためにＰＮ接合ダイオードＮｅ１
ｌｌＧが設けられる。各ダイオードのＰ型端子はノード
ｆ４に接続され、Ｎ型端子は夫々２次巻線（６２ａ）（
６２ｂ）の端子−一に接続され、各ダイオードはそれに
並列接続されたエミッタ・ペース接合が逆バイアス非導
通のときのみ導通する。
３図に示す。この回路（１０ｅ）は、双方向検出回路で
あ）、２個のトランジスタ（財）−と、分割コア（５８
ｍ ） （５８ｂ ）、１対の１次巻線（６０ｍ）（６
０ｂ）、１対の直列接続２次巻線（６２ｍ）（６２ｂ）
から成るトランス（４）とを有する。トランジスタ（ロ
）曽のエミッタ（財）は夫々２次巻線（６２ｍ）（６２
ｂ）の端子■田に接続され、両トランゾスタのペース７
０は共通ノードｅ１４を介して２次巻線（６２ｍ）（６
２ｂ）間の中央タップ上の中間端子（ハ）に接続される
。トランジスタ（財）（至）のコレクタｆ時は、２次砥
流Ｉｓ１及びＩｏ２のための１出力端全構成する共通ノ
ード（ハ）で共通接続される。出力゛１流路■は出力端
６１）を介してノード（ハ）を帰還回路■に接続し、電
流帰路■は出力端（６）を介してノードｆ４を帰還回路
Ｏ−９に接続する。上述した実施例と同様にペース・コ
レクタ接合を逆バイアスするＤＣバイアス電圧源（図示
せず）が設けられる。また、トランスのコアに発生した
エネルギーを側路するためにＰＮ接合ダイオードＮｅ１
ｌｌＧが設けられる。各ダイオードのＰ型端子はノード
ｆ４に接続され、Ｎ型端子は夫々２次巻線（６２ａ）（
６２ｂ）の端子−一に接続され、各ダイオードはそれに
並列接続されたエミッタ・ペース接合が逆バイアス非導
通のときのみ導通する。
電流検出回路（１０ｅ）は、夫々１次巻線（ｓｏａＸｓ
ｏｂ）に流れるＩｉｌ、ＩａｚをＩｓｌ、Ｉｏ２及び対
応するコレクタ電流に変換する。両コレクタ電流はノー
ドｆ１で加算され出力′ｗＬ流ＩＯとなり、この電流は
′屯流路輪を通って回路（１０ｃ ）から流出する。ｆ
ｉｌが図示の方向に流れるとき、Ｉａｌがトランジスタ
ーのベース・エミッタ接合を流れ、Ｉｏが発生する。ま
た、１１２が図示の方向に流れるとき、Ｉｏ２がトラン
ジスタ（至）のペースゆ工ばツタ接合に流れ、 Ｉｏが
発生する。ダイオード■■は、入力電流１ｉ１＋Ｉｉ２
がある期間、図示の方向と逆方向に流れてトランジスタ
曽（財）がオフになったとき、トランスコア（５８ｍ）
（５８ｂ）に生じた磁化エネルギーのための電流路とな
る。例えば、Ｉｉｌが逆方向になったり、減少したシす
るとき、コア（５８ｍ）に関連したインダクタンスに蓄
積されたエネルギーは、ダイオード■に電流が流れるに
つれて放出される。同様に、ダイオード員は、コア（５
８ｂ ”）に関連したインダクタンスに蓄積されたエネ
ルギーを放出するための電流路として働く。
ｏｂ）に流れるＩｉｌ、ＩａｚをＩｓｌ、Ｉｏ２及び対
応するコレクタ電流に変換する。両コレクタ電流はノー
ドｆ１で加算され出力′ｗＬ流ＩＯとなり、この電流は
′屯流路輪を通って回路（１０ｃ ）から流出する。ｆ
ｉｌが図示の方向に流れるとき、Ｉａｌがトランジスタ
ーのベース・エミッタ接合を流れ、Ｉｏが発生する。ま
た、１１２が図示の方向に流れるとき、Ｉｏ２がトラン
ジスタ（至）のペースゆ工ばツタ接合に流れ、 Ｉｏが
発生する。ダイオード■■は、入力電流１ｉ１＋Ｉｉ２
がある期間、図示の方向と逆方向に流れてトランジスタ
曽（財）がオフになったとき、トランスコア（５８ｍ）
（５８ｂ）に生じた磁化エネルギーのための電流路とな
る。例えば、Ｉｉｌが逆方向になったり、減少したシす
るとき、コア（５８ｍ）に関連したインダクタンスに蓄
積されたエネルギーは、ダイオード■に電流が流れるに
つれて放出される。同様に、ダイオード員は、コア（５
８ｂ ”）に関連したインダクタンスに蓄積されたエネ
ルギーを放出するための電流路として働く。
第４図は、本発明の第４実施例に係シ１回路（１０ｅ
）に類似した電流検出回路（１０ｄ）′ｆ：示す。回路
（ｌＯｄ）は、ＮＰＮ型トランジスタ＠鏝と１分割コア
（９３ｍ）（９３ｂ）上の直列接続された１対の１次巻
線及び１対の２次巻ｆＲ（９２ａ）（９２ｂ）から成る
トランジスタとを有する。ダイオードＨＭの向きは、Ｎ
ＰＮ型トランジスター（１）に対応して逆転される。こ
の回路（１０ｄ）では、単一の交流１次電流Ｉｉに基づ
いて、この入力電流サイクルの異なるサイクル部分期間
に交互にトランジスタｅ４（１）を導通させる” １
ｓ Ｉａｚを２次巻線（９２ａＸ９２ｂ）に発生する。
）に類似した電流検出回路（１０ｄ）′ｆ：示す。回路
（ｌＯｄ）は、ＮＰＮ型トランジスタ＠鏝と１分割コア
（９３ｍ）（９３ｂ）上の直列接続された１対の１次巻
線及び１対の２次巻ｆＲ（９２ａ）（９２ｂ）から成る
トランジスタとを有する。ダイオードＨＭの向きは、Ｎ
ＰＮ型トランジスター（１）に対応して逆転される。こ
の回路（１０ｄ）では、単一の交流１次電流Ｉｉに基づ
いて、この入力電流サイクルの異なるサイクル部分期間
に交互にトランジスタｅ４（１）を導通させる” １
ｓ Ｉａｚを２次巻線（９２ａＸ９２ｂ）に発生する。
トランジスタｅｌ（１）のコレクタ′電流は、出力端子
Ｑｌ）で加算されて工ｏになシ、回路（１０ｄ）から信
号路＠を介して帰還回路−へ流れる。
Ｑｌ）で加算されて工ｏになシ、回路（１０ｄ）から信
号路＠を介して帰還回路−へ流れる。
第５図は、１次巻線に）、コア（至）、１対の直列接続
された中央タップ付２次巻線（１００ｍ）（１００ｂ）
からなるトランス軸に本発明を適用した第５実施例（１
０・）を示す。この回路（１０・）は、第３図の回路と
類似しているが、夫々２次巻線（１００ａＸ１００ｂ）
の端子（１０６）（１０８）とトランジスタ（財）輪の
エミッターとの間に挿入されたＤＣ阻止・ＡＣ結合コン
デンサ（１０２）（１０４） ｔ−有する。両コンデン
サは、これらがなければコア＆４を飽和させるようなり
Ｃ電流を阻止し、２次巻線（１００ａ）（１００ｂ）の
雨雪圧極性の電圧時間積を均衡させる。第３及び第４実
施例と同様、 ＰＮダイオードＮＭが設けられ、この場
合、両ダイオードは夫々、コンデンサ（１０２）（１０
４）及びトランジスター（財）のエミッター間のノード
（１１５Ｘ１１６）と共通ノードケ◆との間に接続され
る。
された中央タップ付２次巻線（１００ｍ）（１００ｂ）
からなるトランス軸に本発明を適用した第５実施例（１
０・）を示す。この回路（１０・）は、第３図の回路と
類似しているが、夫々２次巻線（１００ａＸ１００ｂ）
の端子（１０６）（１０８）とトランジスタ（財）輪の
エミッターとの間に挿入されたＤＣ阻止・ＡＣ結合コン
デンサ（１０２）（１０４） ｔ−有する。両コンデン
サは、これらがなければコア＆４を飽和させるようなり
Ｃ電流を阻止し、２次巻線（１００ａ）（１００ｂ）の
雨雪圧極性の電圧時間積を均衡させる。第３及び第４実
施例と同様、 ＰＮダイオードＮＭが設けられ、この場
合、両ダイオードは夫々、コンデンサ（１０２）（１０
４）及びトランジスター（財）のエミッター間のノード
（１１５Ｘ１１６）と共通ノードケ◆との間に接続され
る。
第６図は、本発明の第６実施例の電流検出回路（１０５
）を示す。この回路（１０５）は、第４図の回路（１０
ｄ）と類似しているが、１対の１次巻線及び単一の２次
巻線を有し、またコンデンサ（１１８）及び直列抵抗（
１２０）から成るＲＣ結合を有する。こＯＲＣ結合は、
２次巻線（１００ｍ）（１００ｂ）の両極性の電圧・時
間積を均衡させるのに役立つような時定数を有する。こ
の回路（１０ｆ ）では、２次巻線は、ダイオード■及
びトランジスタ員を通る電流サイクル部分で図示の方向
にＩＩを流し、工ｏヲ発生する。Ｉｓの方向が変わると
き、電流サイクルの他の部分でダイオード■及びトラン
ジスタ■に電流が流れ、■。
）を示す。この回路（１０５）は、第４図の回路（１０
ｄ）と類似しているが、１対の１次巻線及び単一の２次
巻線を有し、またコンデンサ（１１８）及び直列抵抗（
１２０）から成るＲＣ結合を有する。こＯＲＣ結合は、
２次巻線（１００ｍ）（１００ｂ）の両極性の電圧・時
間積を均衡させるのに役立つような時定数を有する。こ
の回路（１０ｆ ）では、２次巻線は、ダイオード■及
びトランジスタ員を通る電流サイクル部分で図示の方向
にＩＩを流し、工ｏヲ発生する。Ｉｓの方向が変わると
き、電流サイクルの他の部分でダイオード■及びトラン
ジスタ■に電流が流れ、■。
が発生する。
以上、本発明の好適実施例について説明したが、本発明
の要旨を逸脱することなく種々の変形・変更を行えるこ
とは当業者には明らかであろう。
の要旨を逸脱することなく種々の変形・変更を行えるこ
とは当業者には明らかであろう。
本発明の’、を流検出回路によれば、絶縁手段（トラン
ス）の出力′１圧を略一定に保つ電圧制御手段（トラン
ジスタ）を設けたので、トランスの寸法を大きくするこ
となくトランスの周波数範囲を広げることができる。ま
た、トランスの負荷に影響されることなく高精度の′名
流、険出が行える。
ス）の出力′１圧を略一定に保つ電圧制御手段（トラン
ジスタ）を設けたので、トランスの寸法を大きくするこ
となくトランスの周波数範囲を広げることができる。ま
た、トランスの負荷に影響されることなく高精度の′名
流、険出が行える。
第１乃至第６図は、本発明による交流゛電流検出回路の
第１乃至第６実施例の回路図である。 図中、（６）は絶縁トランス（絶縁手段）、レフはトラ
ンジスタ（、！圧制御手段）、Ｉｉは被検出電流を示す
。
第１乃至第６実施例の回路図である。 図中、（６）は絶縁トランス（絶縁手段）、レフはトラ
ンジスタ（、！圧制御手段）、Ｉｉは被検出電流を示す
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被検出交流電流に応じた電流検出信号を発生する交
流電流検出回路において、 上記被検出交流電流を上記電流検出信号から絶縁する絶
縁手段と、 上記電流検出信号の変化に拘らず、上記絶縁手段の出力
電圧を略一定にクランプする電圧制御手段とを具えるこ
とを特徴とする交流電流検出回路。 ２、上記絶縁手段は、１次巻線に被検出交流電流を受け
るトランスであり、上記電圧制御手段は上記トランスの
２次巻線の両端間にベース・エミッタ接合が接続された
トランジスタであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の交流電流検出回路。 ３、上記トランジスタのベース・エミッタ接合には該接
合と逆方向のＰＮ半導体接合を並列接続することを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の交流電流検出回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/840,274 US4677536A (en) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | AC Current sensing circuit |
| US840274 | 1986-03-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62220870A true JPS62220870A (ja) | 1987-09-29 |
| JPH0243149B2 JPH0243149B2 (ja) | 1990-09-27 |
Family
ID=25281920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61306168A Granted JPS62220870A (ja) | 1986-03-17 | 1986-12-22 | 交流電流検出回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4677536A (ja) |
| EP (1) | EP0237652B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62220870A (ja) |
| DE (1) | DE3667860D1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4964029A (en) * | 1988-05-18 | 1990-10-16 | Viteq Corporation | AC to DC power converter with input current waveform control for buck-boost regulation of output |
| US4956600A (en) * | 1988-07-01 | 1990-09-11 | Viteq Corporation | High frequency current detector for a low frequency line |
| DE3912542A1 (de) * | 1989-04-17 | 1990-10-18 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Schaltungsanordnung zum erkennen eines wechselstromflusses in einer leitung |
| US6028423A (en) * | 1997-12-11 | 2000-02-22 | Sanchez; Jorge | Isolation instrument for electrical testing |
| SE514850C2 (sv) * | 1998-05-07 | 2001-04-30 | Ericsson Telefon Ab L M | Synkronlikriktare i flybacktopologi |
| US6285234B1 (en) | 1999-12-20 | 2001-09-04 | System Design Concepts, Inc. | Current-mode magnetic isolator for switching DC-DC converters |
| WO2004064210A1 (en) | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Ceyx Technologies, Inc. | Apparatus and method for measurement of dynamic laser signals |
| US8836525B2 (en) | 2011-06-06 | 2014-09-16 | Lear Corporation | Isolated resistive current sensor |
| US10826373B2 (en) * | 2017-07-26 | 2020-11-03 | Nxp B.V. | Current pulse transformer for isolating electrical signals |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52129475A (en) * | 1976-04-22 | 1977-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | Load current detecting circuit |
| JPS5332061U (ja) * | 1976-08-25 | 1978-03-20 | ||
| JPS593263A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電流検出装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA593689A (en) * | 1960-03-01 | M. Cluwen Johannes | Limiting circuit | |
| DE1268668B (de) * | 1965-03-12 | 1968-05-22 | English Electric Co Ltd | Elektrische Signalpegel-Detektorschaltung |
| JPS5332061B2 (ja) * | 1974-05-23 | 1978-09-06 | ||
| JPS5627420A (en) * | 1979-08-11 | 1981-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | Constant-voltage electric power source circuit |
| JPS5957312A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Toshiba Corp | 電流制限回路 |
-
1986
- 1986-03-17 US US06/840,274 patent/US4677536A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-10-09 DE DE8686201752T patent/DE3667860D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-10-09 EP EP86201752A patent/EP0237652B1/en not_active Expired
- 1986-12-22 JP JP61306168A patent/JPS62220870A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52129475A (en) * | 1976-04-22 | 1977-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | Load current detecting circuit |
| JPS5332061U (ja) * | 1976-08-25 | 1978-03-20 | ||
| JPS593263A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電流検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0237652A1 (en) | 1987-09-23 |
| DE3667860D1 (de) | 1990-02-01 |
| EP0237652B1 (en) | 1989-12-27 |
| JPH0243149B2 (ja) | 1990-09-27 |
| US4677536A (en) | 1987-06-30 |
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