JP6971018B2 - 絶縁型信号変換回路、絶縁型信号変換装置、及び回路基板 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁型信号変換回路、絶縁型信号変換装置、及び回路基板に関する。

従来では、一次側／二次側回路間を絶縁し、一次側回路からの信号を二次側回路に伝送する光アイソレータ（絶縁型信号変換回路）が知られている。例えば、発光部と受光部とを含むフォトカプラーを使用した光アイソレータがある（例えば、特許文献１参照）。このような光アイソレータでは、フォトカプラーの内部で、入力端子からの入力信号により発光部である発光ダイオードを点滅させ、発光ダイオードの点灯状態を受光部により検出することで、上記の入力信号を電気信号に変換して出力端子から出力する。

例えば、光アイソレータの発光ダイオードは、順方向電圧が閾値電圧（約１．０Ｖ）を超えると発光し始める。また、そのときの光量は、順方向電流の増加にともなって増加し、受光部が所定量の光量を受ける。このように光アイソレータは、信号を光で授受するため、一次側／二次側回路が物理的に絶縁されていることから、一次側／二次側回路間に生じるノイズ（コモンモードノイズ）耐性が高く、例えば監視装置等で使用されている。

特開平０６−２８３９９１号公報

しかしながら、ノイズが生じて、フォトカプラーの発光部において、発光ダイオードの順方向閾値電圧を超えるような順方向電圧がかかり、ノイズを信号として検出する場合があった。また、光アイソレータは、時間応答特性が非常に高いため、スイッチングノイズのようにパルス幅が比較的短時間のパルス性ノイズや高周波成分を含むノイズであっても誤検出する場合があった。

本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、ノイズに起因する信号の誤検出を抑制することができる絶縁型信号変換回路、絶縁型信号変換装置、及び回路基板を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の絶縁型信号変換回路は、第１の周波数よりも低く第２の周波数が定められ、前記第２の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される絶縁型信号変換回路であって、前記第１の周波数よりも低い周波数成分の電気信号に応答して発光する発光素子と、前記第２の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子と、を含み、前記容量素子の容量値は、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しない程に、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、前記第２の周波数を超える周波数成分に１００キロヘルツが含まれる、ことを特徴とする。

また、本発明の他の絶縁型信号変換回路は、前記発光素子と前記容量素子との組が互いに並列に接続された並列回路を形成し、前記供給された電気信号の信号源と前記並列回路と直列インピーダンス成分とが閉回路内で直列に接続され、前記容量値は、少なくとも前記直列インピーダンス成分の周波数成分で変動するインピーダンス値に基づいて決定されている。

また、本発明の他の絶縁型信号変換回路は、前記信号源から出力される電気信号の電圧の振幅と、前記発光素子の順方向電圧による電圧降下とに依存する前記発光素子に流れる電流の大きさが前記発光素子の許容電流値を超えないこと、かつ前記第２の周波数と前記インピーダンス値と前記容量値とに依存するインピーダンスの周波数特性が、前記供給された電気信号に重畳されている前記１００キロヘルツの周波数成分の大きさを５０分の１以下に減衰させることを満たすように、前記直列インピーダンス成分のインピーダンス値と前記容量値に依存するインピーダンスの比が決定されている、ことを特徴とする。

また、本発明の他の絶縁型信号変換回路は、前記閉回路が開いた状態において、多芯ケーブルのシース間静電容量で形成される回路により、前記発光素子に掛かる前記第２の周波数を超える周波数成分の電圧の振幅が前記発光素子の順方向電圧を超えないように、前記第２の周波数を超える周波数成分に対する前記容量素子のインピーダンス値と、前記直列インピーダンス成分のインピーダンス値とによる分圧比が決定されている、ことを特徴とする。

また、本発明の絶縁型信号変換装置は、第１の周波数よりも低く第２の周波数が定められ、前記第２の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される絶縁型信号変換装置であって、前記第１の周波数よりも低い周波数成分の電気信号に応答して発光する発光素子と、前記第２の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子と、を要素に含む基板を備え、前記容量素子の容量値は、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しない程に、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、前記第２の周波数を超える周波数成分に１００キロヘルツが含まれる、ことを特徴とする。

また、本発明の回路基板は、第１の周波数よりも低く第２の周波数が定められ、前記第２の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される回路基板であって、前記第１の周波数よりも低い周波数成分の電気信号に応答して発光する発光素子が第１の接続部に実装され、前記第２の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子が第２の接続部又は前記発光素子のモールドパッケージ内に実装され、前記発光素子に流れる電流を制限するインピーダンス素子が第３の接続部に実装され、前記容量素子の容量値は、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しない程に、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、前記第２の周波数を超える周波数成分に１００キロヘルツが含まれている、ことを特徴とする。

本発明では、ノイズに起因する信号の誤検出を抑制することができる。

図１は、第１の実施形態における絶縁型信号変換回路を含む監視システムの構成例を説明するためのブロック図である。 光アイソレータ１２が応答する周波数範囲と、コンデンサ１３によって周波数帯域を制限する周波数範囲の関係を示す図である。 光アイソレータ１２の電流電圧特性の一例を示す図である。 異なるコンデンサにおけるそれぞれのインピーダンスの周波数特性データを説明するための図である。 第２の実施形態における絶縁型信号変換回路を含む監視システムの構成例を説明するためのブロック図である。 第３の実施形態における絶縁型信号変換装置の構成例を説明するためのブロック図である。 第４の実施形態における絶縁型信号変換装置の構成例を説明するためのブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態として、図１は、第１の実施形態における絶縁型信号変換回路を含む監視システムの構成例を説明するためのブロック図である。図１に示す監視システム１００は、監視装置の一例としての絶縁型信号変換回路１と、監視対象装置（被監視装置）２とを備えている。

図１に示す絶縁型信号変換回路１は、監視対象装置２と接続される２つの端子１０−１，１０−２と、第１の抵抗（電流制限抵抗ｒ）１１と、光アイソレータ１２と、コンデンサ（容量素子）１３と、第２の抵抗（Ｒ）１４と、情報転送ユニット１５と、電源電圧Ｖｂ１とを備えている。

第１の抵抗１１は、光アイソレータ１２およびコンデンサ１３の組に流れる電流を制限するインピーダンス素子である。また、第１の抵抗１１は、光アイソレータ１２に対する直列インピーダンス成分のインピーダンス値に対して、主たる値のインピーダンス値を有する。

光アイソレータ１２は、発光ダイオード（発光素子）１２ａと、光トランジスタ（受光素子）１２ｂとを含み、光を電気信号に変換する半導体デバイスである。発光ダイオード１２ａは、入力された電気信号の第１の周波数より低い周波数成分に応答して発光するものである。例えば、発光ダイオード１２ａは、第１の周波数より低い周波数成分の信号として約１Ｖを超えるような電圧がかかった場合に光を照射する。光トランジスタ１２ｂは、発光ダイオード１２ａからの光を受け、受光量を電流値に変換するとともに、トランジスタで増幅し、出力信号レベルを大きくする。光アイソレータ１２は、例えばフォトカプラー、フォトリレー、フォトトライアック等である。

ここで、コンデンサ１３は、電圧をかけると、その電圧に応じて電荷を蓄えるものであるが、第１の実施形態においては、周波数成分の帯域制限フィルタを構成するように用いられる。図２は、光アイソレータ１２が応答する周波数範囲と、コンデンサ１３によって周波数帯域を制限する周波数範囲の関係を示す図である。図２の横軸は、周波数ｆを示し、縦軸は、ゲインＧ（周波数応答）を示している。

図２の例において、光アイソレータ１２は、周波数（第１の周波数）ｆ１以下の信号に応答する。コンデンサ１３を設けることにより、周波数（第２の周波数）ｆ２を超える周波数帯域を制限する。例えば、コンデンサ１３は、入力される電気信号において、発光ダイオード１２ａが応答する周波数ｆ１より低い周波数ｆ２を超える周波数成分に応答しないように、所定の容量値が設定されている。

電源電圧Ｖｂ１は、プラス極側が端子１０−２を介して外部と接続され、マイナス極側が発光ダイオード１２ａのカソードに接続されている。また、電源電圧Ｖｂ１は、閉回路に電流を流すのに足る電圧である。第２の抵抗１４は、デジタル信号化のためのプルダウン抵抗である。情報転送ユニット１５は、光アイソレータ１２によって変換された電気信号をＩＣ（Integrated Circuit）や外部装置等に転送するユニットである。なお、絶縁型信号変換回路１において、情報転送ユニット１５を備えていなくてもよい。

上述した絶縁型信号変換回路１は、例えば、下記のように接続されている。端子１０−１には、第１の接続線（警報線）Ｌ１を介して発光ダイオード１２ａのアノードが接続されている。第１の接続線Ｌ１には、第１の抵抗１１が直列になるように介挿されている。端子１０−２には、第２の接続線（コモン線）Ｌ２を介して発光ダイオード１２ａのカソードが接続されている。第２の接続線Ｌ２には、電源電圧Ｖｂ１が直列になるように介挿され、電源電圧Ｖｂ１のプラス極側が端子１０−２に接続されている。なお、以下の説明では、必要に応じて、入力された電気信号の信号源と、光アイソレータ１２と、コンデンサ１３との組を閉回路として説明することがある。

また、絶縁型信号変換回路１は、光アイソレータ１２の光トランジスタ１２ｂの一端に電源Ｖｃｃが印加され、他端が第２の抵抗１４を介して接地されている。上記の他端には、情報転送ユニット１５が接続されていてもよい。

さらに、第１の実施形態では、光アイソレータ１２の発光ダイオード１２ａに、コンデンサ１３が並列に接続されている。例えば、端子１０−１に接続される第１の接続線Ｌ１と、端子１０−２に接続される第２の接続線Ｌ２との間、または第１の接続線Ｌ１とＧＮＤとの間に、配線の浮遊容量等によりノイズ電圧が生じた場合、電流制限抵抗である第１の抵抗１１と、コンデンサ１３とのインピーダンス比で分圧される。例えば、第１の抵抗１１のインピーダンスが例えば約３ｋΩであり、ノイズの周波数に対応する周波数成分におけるコンデンサ１３のインピーダンスが例えば約３０Ωである場合、インピーダンス比は、１００：１となる。

このようにコンデンサ１３を設けたことにより、発光ダイオード１２ａの両端にかかるノイズに起因して発生する電圧を低減して、発光ダイオード１２ａの順方向閾値電圧以下に抑制することで、ノイズに起因する発光ダイオード１２ａの発光を抑制することができる。

図１に示す絶縁型信号変換回路１では、第１の接続線Ｌ１に生じるノイズ電圧は、第１の抵抗１１の電圧降下による電圧Ｖｒと、発光ダイオード１２ａに対して並列に接続されたコンデンサ１３の端子間電圧Ｖｃとに分圧される。この分圧比を適宜決定することで、ノイズに起因する電圧による電流が発光ダイオード１２ａに流れ、発光ダイオード１２ａが誤発光するのを抑制することができる。

例えば、第１の抵抗１１は、制御電源電圧（例えば、約１０Ｖ）と、発光ダイオード１２ａの推奨順方向電流（例えば、約１０ｍＡ以下）とを考慮して、そのインピーダンスを約２ｋΩに選定する。ここで、絶縁型信号変換回路１に使用した光アイソレータ１２のＩｆ−Ｖｆ特性について、図を用いて説明する。

図３は、光アイソレータ１２の電流電圧特性の一例を示す図である。図３の例において、横軸は、順方向電圧ＶＦ（Ｖ）を示し、縦軸は、順方向電流ＩＦ（ｍＡ）を示している。図３の例によれば、順方向電圧ＶＦが約１Ｖ程度であることが分かる。また、対象のノイズとして、ノイズ電圧１００（Ｖｐ_―ｐ）、ノイズ周波数１００ｋＨｚとする。この場合、ノイズ電圧で、発光ダイオード１２ａの順方向に付加される最大電圧は約５０（Ｖ_０―ｐ）である。コンデンサ１３に電流が流れることにより、これを第１の抵抗（電流制限抵抗ｒ）１１と、コンデンサ１３とによって、ＶｒとＶｃとに分圧することになる。

第１の実施形態において、発光ダイオード１２ａに電流を流さないためには、Ｖｃを約１Ｖ以下にする必要がある。そのため、コンデンサ１３は、第１の抵抗１１の抵抗値と、コンデンサ１３のインピーダンス（例えば約１００ｋＨｚ）との比が５０：１以下にする必要がある。

そのため、例えば第１の抵抗１１のインピーダンスが約２ｋΩの場合に、信号を制限する周波数範囲におけるコンデンサ１３のインピーダンスは、約４０Ω以下である必要がある。ここで、異なるインピーダンス特性を有する２つのコンデンサを用いて、それぞれのインピーダンスの周波数特性データについて、図を用いて説明する。

図４は、異なるコンデンサにおけるそれぞれのインピーダンスの周波数特性データを説明するための図である。図４（Ａ）、（Ｂ）の例において、横軸は、周波数を示し、縦軸は、インピーダンスの値（Ω）を示している。図４（Ａ）、（Ｂ）のそれぞれのグラフの上側にある曲線３０が、各コンデンサの周波数４０Ｈｚ〜５ＭＨｚにおける静電容量を示し、グラフの下側にある曲線３１が、各コンデンサの周波数４０Ｈｚ〜５ＭＨｚにおけるインピーダンスの大きさを示している。

ここで、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照すると、コンデンサのインピーダンスは、周波数が高いほど下がる特性があるのが分かる。例えば、図４（Ａ）、（Ｂ）において、周波数１００ｋＨｚの時のインピーダンスは、図４（Ａ）に対応するコンデンサの例では約５２．２Ωであり、図４（Ｂ）に対応するコンデンサの例では約１９．２Ωである。それらの比較から、第１の実施形態における絶縁型信号変換回路１で用いるコンデンサ１３は、約４０Ωより低い図４（Ｂ）の特性を備えたコンデンサを用いるのが好ましい。

このように、コンデンサ１３の容量値は、入力された電気信号の信号源と、光アイソレータ１２と、コンデンサ１３との組を含めて成す閉回路において、光アイソレータ１２とコンデンサ１３との組に対する直列インピーダンス成分のインピーダンス値に基づいて決定される。また、直列インピーダンス成分のインピーダンス値は、例えば、信号源から出力される電気信号の振幅と、光アイソレータ１２の順方向電圧と、コンデンサの許容電流値とに基づいて決定される。

また、第１の実施形態では、上記の閉回路として、直列インピーダンス成分を成す直列インピーダンス素子（第１の抵抗１１）と、光アイソレータ１２とコンデンサ１３との組と、閉回路に電流を流す電源とを少なくとも含んでもよい。この場合、閉回路は、信号源の状態により電源からの電流値が調整されて電気信号が生成される。上述したように、第１の実施形態によれば、絶縁型信号変換回路１のノイズに対する誤動作を防止することができる。

また、監視対象装置２は、監視装置としての絶縁型信号変換回路１の端子１０−１，１０−２のそれぞれに対応して接続される端子２０−１、２０−２と、異常信号接点（警報接点）２１とを有する。絶縁型信号変換回路１は、異常信号接点２１の状態を検出することにより、監視対象装置２の運転状態を監視する。例えば、監視対象装置２は、運転状態に異常がない平常時には異常信号接点２１を開いておき、運転状態に異常を検出すると異常信号接点２１を閉じるものとする。上記の場合、異常信号接点２１を含めた閉回路には、平常時には電流が流れず、異常時に電流が流れることになる。ただし、前述のとおり、絶縁型信号変換回路１がノイズの影響を受けると、異常信号接点２１が閉じていない状況にも関わらず、上記の閉回路に電流が流れることになる。

なお、上記の監視対象装置２における異常信号接点２１についての説明は、一例を示したものであり、監視対象装置２の制御状態を示すものであってもよく、接点信号の開閉に対応する論理を上記に制限するものではなく、構成に応じて適宜決定することができる。

監視対象装置２としては、例えば直流電源装置やＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply、無停電電源装置）等の電源設備が含まれていてもよい。また、直流電源装置やＵＰＳ等の電源設備は、その動作によりノイズを発生する発生源となることがある。上記のような場合においても、監視システム１００では、直流電源装置やＵＰＳ等の電源設備の動作により発生するノイズによる影響を、上述した絶縁型信号変換回路１により抑制することができる。また、監視システム１００の場合、情報転送ユニット１５は、絶縁型信号変換回路１における出力データ（例えば、監視結果）を、監視センター等に転送してもよい。

上述した第１の実施形態によれば、絶縁型信号変換回路１の接点信号の状態検出に使われる光アイソレータ１２の発光ダイオード１２ａに対して、コンデンサ１３を付加することで、光アイソレータ１２がノイズ電圧により不要なスイッチ動作をしないようにすることができる。これにより、例えば大容量のインバータ装置等が使用され、電磁環境が悪い状況等で監視装置を使用する場合に対しても、監視装置（絶縁型信号変換回路１）の不要な動作を抑制することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について、図を用いて説明する。なお、以下に示す実施形態では、上述した実施形態の構成と同様の構成については、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。図５は、第２の実施形態における絶縁型信号変換回路を含む監視システムの構成例を説明するためのブロック図である。図５に示す監視システム２００は、監視装置の一例としての絶縁型信号変換回路３と、監視対象装置（被監視装置）４とを備えている。

図５に示す絶縁型信号変換回路３は、監視対象装置４と接続される端子１０−１と、第１の抵抗（電流制限抵抗ｒ）１１と、光アイソレータ１２と、コンデンサ（容量素子）１３と、第２の抵抗（Ｒ）１４と、情報転送ユニット１５と、電源電圧Ｖｂ１とを備えている。

上述した第１の実施形態と比較すると、第２の実施形態は、端子１０−２を有しておらず、電源電圧Ｖｂ１のプラス極側がコモン線を介してＧＮＤに接続されている。また、監視対象装置４では、異常信号接点２１の一端がＧＮＤに接続されている。第２の実施形態に示すように、絶縁型信号変換回路３は、第２の接続線Ｌ２を個別に監視対象装置４側に接続しなくても、上述した第１の実施形態における絶縁型信号変換回路１と同様に、端子１０−１から入力される電気信号のノイズに対する誤動作を防止することができる。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、上述した第１および第２の実施形態におけるコンデンサ１３を、絶縁型信号変換回路の外部に取り付けて、各構成を要素に含む基板（例えば、プリント基板、半導体基板等）を備える絶縁型信号変換装置について説明する。なお、この絶縁型信号変換装置は、上述した監視システム１００，２００における絶縁型信号変換回路１，３と置き換わることができる。したがって、以下の説明では、監視システムにおける監視対象装置の説明は省略し、絶縁型信号変換装置の部分について図を用いて説明する。

図６は、第３の実施形態における絶縁型信号変換装置の構成例を説明するためのブロック図である。図６に示す絶縁型信号変換装置３００は、絶縁型信号変換回路５と、周波数帯域制限部６とを備えている。絶縁型信号変換回路５は、２つの端子１０−１，１０−２と、第１の抵抗（電流制限抵抗ｒ）１１と、光アイソレータ１２と、第２の抵抗（Ｒ）１４と、情報転送ユニット１５と、電源電圧Ｖｂ１とを備えている。また、周波数帯域制限部６は、２つの端子６０−１、６０−２と、コンデンサ（容量素子）６１とを備えている。

第３の実施形態は、絶縁型信号変換回路５の近傍で端子１０−１と端子１０−２とに並列接続となるように周波数帯域制限部６を外付けで設置する方式である。図６に示すように、絶縁型信号変換回路５の端子１０−１と端子１０−２の近傍に、端子１０−１と端子１０−２との間にコンデンサ６１を外付けする。コンデンサ６１は、例えば上述したコンデンサ１３と同様のものであるが、これに限定されるものではない。第３の実施形態における絶縁型信号変換装置３００により、例えば、端子１０−２に対する端子１０−１のインピーダンスを下げることができ、端子１０−１と端子１０−２とにかかるノイズ電圧を抑制することができる。

なお、絶縁型信号変換装置３００を上述した監視システムに適用する場合には、周波数帯域制限部６の２つの端子６０−１、６０−２は、例えば上述した監視対象装置２の端子２０−１、２０−２と接続される。

上述したように、第３の実施形態では、発光ダイオード１２ａにかかる電圧を抑制することで、発光ダイオード１２ａのノイズの影響による発光（誤動作）を抑制することができる。

＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態について、図を用いて説明する。図７は、第４の実施形態における絶縁型信号変換装置の構成例を説明するためのブロック図である。図７に示す絶縁型信号変換装置４００は、絶縁型信号変換回路７と、周波数帯域制限部８とを備えている。絶縁型信号変換回路７は、上述した第３の実施形態における絶縁型信号変換回路５と比較すると、第２の実施形態は、端子１０−２を有しておらず、電源電圧Ｖｂ１のプラス極側がコモン線を介してＧＮＤに接続されている。また、周波数帯域制限部８について、上述した周波数帯域制限部６と比較すると、コンデンサ６１の一端がＧＮＤに接続されている。

絶縁型信号変換装置４００を上述した監視システムに適用する場合には、周波数帯域制限部８の端子６０−１は、例えば上述した監視対象装置４の端子２０−１と接続される。それ以外の構成については、上述した第３の実施形態と同様であるため、ここでの具体的な説明は省略する。

第４の実施形態は、絶縁型信号変換回路５の近傍で端子１０−１とＧＮＤとに並列接続になるように周波数帯域制限部６を外付けで設置する方式である。図７に示すように、絶縁型信号変換回路５の端子１０−１の近傍に、端子１０−１とＧＮＤとの間にコンデンサ６１を外付けすることで、第１の接続線Ｌ１のＧＮＤに対するインピーダンスを下げることができ、第１の接続線Ｌ１とＧＮＤとにかかるノイズ電圧を抑制することができる。したがって、発光ダイオード１２ａのノイズの影響による発光（誤動作）を抑制することができる。

なお、上述した第３および第４の実施形態では、入力された電気信号の第１の周波数より低い周波数成分に応答して発光する光アイソレータ１２と、第１の周波数より低い第２の周波数を超える周波数成分に応答しないように決定された容量値を有し、光アイソレータ１２の発光ダイオード１２ａに並列に接続されるコンデンサとを要素に含む基板を備える絶縁型信号変換装置について説明しているが、本発明の適用範囲については、これに限定されるものではない。例えば、上述した発光ダイオード１２ａが第１の接続部に実装され、上述したコンデンサ１３が第２の接続部に実装され、発光ダイオード１２ａとコンデンサ１３とに流れる電流を制限する第１の抵抗１１が実装され、発光ダイオード１２ａとコンデンサ１３とが並列に接続されており、発光ダイオード１２ａと第１の抵抗とが直列に接続されている回路基板等においても同様の効果を有する。

上述した各実施形態によれば、ノイズに起因する信号の誤検出を抑制することができる。また、上述した各実施形態のうち、全部または一部は、他の実施形態を組み合わせてもよい。また、ノイズでの誤動作を受けにくくする方法として、例えば光アイソレータ１２に電圧を印加する制御電源の電圧を上げて、発光ダイオードの保護抵抗の抵抗値を大きくし、第１の抵抗（電流制限抵抗ｒ）１１とコンデンサ１３との分圧比をさらに大きくとる方法がある。また、他の方法として、上述した周波数ｆ１〜周波数ｆ２の周波数範囲におけるインピーダンスが、さらに低いコンデンサ１３を選定する方法がある。したがって、例えば、上述した各実施形態に、これらの方法を組み合わせることで、ノイズに起因する信号の誤検出をさらに抑制することができる。また、他の実施形態として、上述した絶縁型信号変換回路１、３および絶縁型信号変換装置３００，４００における光アイソレータ１２は、コンデンサ１３を含めてモールドされた部品として構成されていてもよい。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１、３、５、７ 絶縁型信号変換回路
２、４ 監視対象装置
６、８ 周波数帯域制限部
１０、２０、６０ 端子
１１ 第１の抵抗
１２ 光アイソレータ
１２ａ 発光ダイオード
１２ｂ 光トランジスタ
１３、６１ コンデンサ
１４ 第２の抵抗
１５ 情報転送ユニット
２１ 異常信号接点（警報接点）
１００、２００ 監視システム
３００、４００ 絶縁型信号変換装置

Claims (6)

1. 第１の周波数よりも低く第２の周波数が定められ、前記第２の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される絶縁型信号変換回路であって、
   前記第１の周波数よりも低い周波数成分の電気信号に応答して発光する発光素子と、
   前記第２の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子と、
   を含み、
   前記容量素子の容量値は、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しない程に、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、
   前記第２の周波数を超える周波数成分に１００キロヘルツが含まれる、
   絶縁型信号変換回路。
2. 前記発光素子と前記容量素子との組が互いに並列に接続された並列回路を形成し、
   前記供給された電気信号の信号源と前記並列回路と直列インピーダンス成分とが閉回路内で直列に接続され、
   前記容量値は、少なくとも前記直列インピーダンス成分の周波数成分で変動するインピーダンス値に基づいて決定されている、
   請求項１記載の絶縁型信号変換回路。
3. 前記信号源から出力される電気信号の電圧の振幅と、前記発光素子の順方向電圧による電圧降下とに依存する前記発光素子に流れる電流の大きさが前記発光素子の許容電流値を超えないこと、かつ前記第２の周波数と前記インピーダンス値と前記容量値とに依存するインピーダンスの周波数特性が、前記供給された電気信号に重畳されている前記１００キロヘルツの周波数成分の大きさを５０分の１以下に減衰させることを満たすように、前記直列インピーダンス成分のインピーダンス値と前記容量値に依存するインピーダンスの比が決定されている、
   請求項２記載の絶縁型信号変換回路。
4. 前記閉回路は、
   前記直列インピーダンス成分と、
   前記並列回路と、
   前記閉回路に電流を流す電源と、
   を少なくとも含み、
   前記信号源の状態により前記電源からの電流値が調整されて前記電気信号が生成される、
   請求項２又は請求項３記載の絶縁型信号変換回路。
5. 第１の周波数よりも低く第２の周波数が定められ、前記第２の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される絶縁型信号変換装置であって、
   前記第１の周波数よりも低い周波数成分の電気信号に応答して発光する発光素子と、
   前記第２の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子と、
   を要素に含む基板を
   備え、
   前記容量素子の容量値は、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しない程に、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、
   前記第２の周波数を超える周波数成分に１００キロヘルツが含まれる、
   絶縁型信号変換装置。
6. 第１の周波数よりも低く第２の周波数が定められ、前記第２の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される回路基板であって、
   前記第１の周波数よりも低い周波数成分の電気信号に応答して発光する発光素子が第１の接続部に実装され、
   前記第２の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子が第２の接続部又は前記発光素子のモールドパッケージ内に実装され、
   前記発光素子に流れる電流を制限するインピーダンス素子が第３の接続部に実装され、
   前記容量素子の容量値は、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しない程に、前記第２の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、
   前記第２の周波数を超える周波数成分に１００キロヘルツが含まれている、
   回路基板。

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