JPS63177069A - 絶縁形電圧検出器 - 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】 〔Ｈ業上の利用分野〕 この発明は、入力側と出力側を電気的に絶縁し１、入力
電圧を検出し・で出力する絶縁形電圧検出器に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第５図は例えば従来の絶縁形重圧検出器を示す回路図で
あり、図において、（１）は入力電圧を検出する検出器
であるシャントレギュータ、ｔ２ａ）は光結合素子の発
光部、（２ｂ）は光結合素子の受光部、（３）は第１の
抵抗器、（４）は第２の抵抗器、（５）は＠ｌの直流重
置、（６）は第２の直流Ｗｔ源、（７ａ）は被検出電圧
を入力する入力端子、ｔｕｂ）は検出電圧を出力する出
力端子である。

次に動作について説明する。被検出電圧ｖＲがシャント
レギュレータ（１）に内蔵されγこ基準重圧Ｖ　１１　
Ｈに接近して行くと、シャントレギュレータ（１）の内
部回路が動作し始めて、シセントレギュレ−タ（１）の
出力端子にの電位は第６図（１ｍ）に示す様に被検出電
圧Ｖａの微小変化　ｖｎに対して　Ｖｋにて示す様に徐
々に低下し始めて、革命電圧ｖｎＲに等し５くなつ１２
時に上記出力端子にの電位は第１の血流７桧ｔ５＋の電
圧Ｖ１から電圧Ｖｋに急激に低下−ｒる。従−て、第１
の抵抗器（３）及び光結合素子の発光部（２ｍ）の両端
の電圧はＶ自からＶｋｔ差し引い１こ室圧が印加される
ことになり、光結合素子の発光部【２ａＪは十分に飽和
して、ｍｌの抵抗器（３）を介してＷ１＋Ｅが流れろ。

この結果、光結合素子の受光索子（２ｍ月ζは第２の抵
抗器（４）を介しτ電流が流れ、出力端子ｔＴｂ）の電
位ＶＯは第６図（１すの破線で示奢様に、第２の向流Ｗ
屈６）の電圧ｖ２からほぼＯＶに低下する。以上の槌に
して、入力端子（７＆）に入力されγこ被検出電圧Ｖｎ
が所定の値、つまりシャントレギュレータ（１）の基Ｍ
電圧ｖｎｎを越え１こ瞬間に、出力端子ｔ７ｂノの電位
が低下−ｒることにより、入力回路と出力回路間の絶縁
を保ちながら電圧ケ検出することができる。

しかし、シャントレギュレータ（１）の出力特性は、上
記で説明し１こ様に、被検出電圧ＶＲの微小変化ＶＲに
対する　ｖｋの変化で示す様に、出力電圧が徐々に変化
する不完全な非線形特性＆ＷＬ・でいる為、この部分に
おいて、光結合素子の発光部（２８月ζ徐々に電流が流
れ始めて、その電流により上記で説明しＴニブロ士スで
出力端子（７ｂ）の電位Ｖ・が第６図（ｂ）の実線で示
す様にほぼＱＶに低下することになる。つまり、被検出
電圧Ｖｌｔの正確な値が検出できないという訳である。

なお、上記不完全な非線形特性は、シャントレギュレー
タ（１）個々において一定し、ていない為に、検出電圧
の値もそれに応じて一定【・ない状態も午する。

〔発明が解決【、よりとする問題点〕

従来の絶縁形電圧検出器はり上の様に構成されているの
で、シャントレギュレータの入力電圧に対する出力電圧
の動作特性が完全な非線形特性を有し、ていない為に、
電圧検出の動作点がほらつき正確な電圧検出が難し、い
という問題点があった。

この発明は上記の様な問題点を解消する為になされたも
ので、電圧検出の薗作点の精度を向上させ正確な電圧検
出ができる絶縁形電圧検出器を得ろこさを目的とする。

〔間鴨点を解決するｒコめの手段〕

この発明に係る絶縁形市圧検出器は、ａｔの直流ｔ〜の
正極に一方が接続され、他方が光結合素子の入力部の一
方に接続され１こｍｌの抵抗器の上Ｈｅ、一方、！：、
シャントレギュレータの出力端子に接続され１こ上記光
結合素子の入力部の他方との間に第３の抵抗器を接続し
Ｔコものである。

〔作用〕

この発明における絶縁形市圧横出器は、第１の、血流ｔ
Ｓの正極に一方が接続され、他方が光結合素子の入力部
の一方に接続されＴこ第１の抵抗器の上記一方と、シャ
ントレギュレータの出力端子に、接続さｎＴ二上記光結
合素子の入力部の他方との間に接続さｎ、ｒ：第３の抵
抗器が、光結合素子の入力部の発光素子に流入する電流
を、上記シャントレギ１、レータの出力特性の不完全非
線形特性部分で分流し５抑制する、。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図１ζおいて従来例を示す第５図と面一符号は、向一部
分を示すので説明は省略する。第１図にＪ３いて、（８
）は光結合素子の発光部（２８月ζ流す１流を分流させ
ろ第３の抵抗器であり、その値は、第３の抵抗器（８）
の抵抗値（第１の抵抗器（３）の抵抗値、になる様に選
定される。

次に動作１ｒついて説明する。被検出電圧ｖＢがシャン
トレギュレータ（１）に内蔵されｒ：　Ｍ　ｌ！　ｉｔ
　圧ＶＲＲに接近して行って、シャントレギュレータ（
１）の内部回路が動作し始めると、第３の抵抗器（８）
にＳＳが流れ始める。

ここで、第３の抵抗器（８）の抵抗値は第１の抵抗器（
３）のそれよりも十分小さく選定しであるので、第１の
抵抗器（３）を介【７τ光結合素子の発光部（２ａ）に
は電流は流れず、第３の抵抗器（３）に従って第１の抵
抗器（３）と光結合素子の発光部（２ａ）の直列接続の
両端に庄する電圧降下は十分小さな値になる。

すなわち被検出電圧ＶＢの微小変化分　ＶＲに対する上
記第３の抵抗器（８）の両端の電圧降下の変化分　Ｖｋ
の値が小さくなることになる。この様子を第２１Ｊ（ａ
ｌに示す。つまり、上記　ＶＲに対するＶｋの変化分が
小さくなるので、シャントレギュレータ（１）の出力特
性の不完全な非線形特性が見かけ上完全な非線形特性に
近づくことになる。これに伴って光結合素子の発光部（
２ａ）の動作点が限りなくシャントレギュレータ（１）
に内蔵された基他電圧ＶＲＨに近づくことになる。つま
り、被検出電圧ＶＲが上記基］！１ｉ市圧Ｖ電圧に等し
くなる以前においては、光結合素子の発光部（２ａＪに
は電流は流れず、被検出電圧ＶＲが上記基醜電圧ＶＲＲ
に等しくなつＴこ時点で、シャントレギュレータ（１）
の出力端子にの窄位は第２図（ａ）に示す様に、第１の
直流電源（５）の電圧Ｖ１から電圧Ｖｋに急激に低下し
、で、第１の抵抗器（３）及び光結合素子の発光部（２
ａ）の両端の電圧はＶｌからＶｋを差し引い１こｔｌ！
圧が瞬時に印加さｎることにな杓、光結合素子の発光部
（２ａ）は十分に飽和して、第１の抵抗器（３）を介（
、τ電流が流れる。ｙＪ下の動作は従来例と同一である
ので説明は省略する。

以上の様にし、てシャントレギュレータ（１）の出力特
性における不完全な非線形特性を補正し・て正確な被検
出電圧ＶＲが第２図（ｈ）に示す様に検出できる。

なお、上記実施例では光結合素子の受光部のコレクタ側
に第２の抵抗器を接続し１こが、これを第３図に示す様
エミー・夕側に挿入すれば第４図（ａ）及び（ｂ）に示
す様に検出電圧の論理を逆にできると共に上記実施例と
同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上の様に、この発明にぼれば絶縁形電圧検出器の入力
回路において、直列に接続され１こｍｌの抵抗器と光結
合素子の発光部の両端に、上記第１の抵抗器の抵抗値よ
りも十分に小さな抵抗値の、第３の抵抗器を並列に接続
する様に構成し１こので、シャントレギュレータの不完
全な非線形出力特性をほぼ完全な非線形出力特性に近づ
けることができ、正確且つばらつきのない入力電圧の検
出ができる効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による絶縁形電圧検出器を
示す回路図、第２図（ａ）はその入力回路の動作図、第
２図（ｂ）はその出力回路の動作図、第３図はこの発明
の他の実施例による絶縁形電圧検出器を示す回路図、第
４図Ｃ８）はその入力回路の動作図、第４図（ｂ）はそ
の出力回路の動作図、第５図は従来の絶縁形電圧検出器
を示ず回路図、第６図（ａ）はその入力回路の動作図、
第６図（ｂ）はその出力回路の動作図である。 図においで、（１）はシャントレギュレータ、＋２ｍ）
は光結合素子の発光部、（２ｂＪは光結合素子の受光部
、（３）は第１の抵抗器、（４）は第２の抵抗器、（５
）は第１の血流ＷＩｆＩＡ、（６）は第２の血流市帥、
（７，２）は入力端子、（７ｂ）は出力端子、（８）は
第３の抵抗器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力回路に電力を供給する第１の直流電源と、出力回路
   に電力を供給する第２の直流電源と、一方が上記第１の
   直流電源の正極に接続された第１の抵抗器と、一方が同
   じく上記第１の直流電源の正極に接続された第２の抵抗
   器と、一方が上記第２の直流電源の正極に接続された第
   ３の抵抗器と、入力、出力及び接地の３端子を有し、上
   記接地端子が上記第１の電源の負極に、上記入力端子が
   上記入力回路の入力端子に、又上記出力端子が上記第１
   の抵抗器の他方に接続されたシャントレギュレータと、
   入力部の発光素子のアノードが上記第２の抵抗器の他方
   に、同じくカソードが上記シャントレギュレータの出力
   端子に、又、出力部のトランジスタのエミッタが上記第
   ２の直流電源の負極に、同じくコレクタが上記第３の抵
   抗器の他方及び上記出力回路の出力端子にそれぞれ接続
   された光結合素子とからなることを特徴とする絶縁形電
   圧検出器。