JPH01318318A - 入力駆動回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えばソリッド・ステート・リレーに使用さ
れ、入力信号と出力信号とを電気的に絶縁して信号伝達
を行なうフォトカプラの入力部の駆動回路に関する。

〔従来の技術〕

フォトカプラを用いたソリッド・ステート・リレーとし
ては第２図に示すものが良く知られている。第２図にお
い・て、フォトカプラＰＣのフォトダイオードＰＤは抵
抗几、を介して電源端子Ｉ０と入力信号端子工□に直列
に接続され、入力信号端子Ｉ、にハイレベルの入力信号
（以下これをＨという）からローレベルの入力信号（以
下これをＬという）に変化したとき電流が流れて発光す
る。

これによりフォトトライアックＰＴがオンして抵抗Ｒ２
の電圧降下によりトライアックＴかオンし。

負荷りが交流電源ＡＣにより駆動される。Ｒ，、Ｃはト
ライアックＴに並列に接続された抵抗とコンデンサであ
るう このようなソリッド・・・ステーツリレーは三相負荷に
対しても用いられ、この場合７オトカプラＰＣの入力回
路を第３図に示す。第３図において、電原端子■。と各
入力信号端子Ｉ１．　Ｉ、　、　Ｉ３間にはそれぞれ抵
抗Ｒ１ｏ、　Ｒ，。、　Ｒ３６を介してフォトカプラＰ
Ｃ，，ＰＣ２，ＰＣ３のフォトダイオードＰＤ１゜ＰＤ
、、ＰＤ３（７オトトライブツクは図では省略している
）が接続されている。第３図に示すフォトカプラＰＣ，
−ＰＣ，では、入力信号端子１１〜工、がＨからＬにな
ることによりフォトダイオードＰＤ。

〜ＰＤ、にそれぞれ電流が流れてフォトカブラＰＣ１〜
ＰＣ，が動作する。このとき第３図に示す７オトカプラ
の消費電流は第２図に示したフォトカプラの３倍となる
。このためにフォトカプラの数に応じて電源の容量を太
きくしなけれはならない。

第４図はフォトカプラの数に関係な（その消費電流を一
定とするフォトカプラの入力回路を示す。

第４図においてフォトカプラＰＣ，〜ＰＣ，の７オトダ
イオードＰＤ１〜ＰＤｓ（７オトトライアツクは図では
省略している）は直列に接続され、フォトダイオードＰ
Ｄ、のアノードは抵抗Ｒ４を介して電源端子■。に、フ
ォトダイオードＰＤ、のカソードは負極端子■。、に接
続されている。フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ、には並
列にトランジスタＴ１〜Ｔ、が接続され、各トランジス
タＴ、〜Ｔ３のベースが入力信号端子■１〜工、にそれ
ぞれ接続されると共に抵抗Ｒ１，、、Ｒ’Ｈ、Ｒ，、を
介して電源端子Ｉ０に接続されている。入力信号端子Ｉ
、〜■、の入力信号がＨの場合にはフォトダイオードＰ
Ｄ１〜ＰＤ、に流れる電流はトランジスタＴ、　−Ｔ３
によりバイパスされるのでフォトカプラＰＣ，〜ＰＣ，
は動作しない。

入力信号端子Ｉ、〜工、の入力信号がＨからＬに変化す
るとトランジスタＴ、〜Ｔ、がオフするのでフォトダイ
オードＰＤ、〜ＰＤ、に電流が流れてフォトカプラＰＣ
１〜ＰＣ，は動作する。このとき、フォトダイオードＰ
Ｄ１〜ＰＤ、に流れる電流は１つのフォトダイオードに
流れる電流に相当し、従ってフォトダイオードの数に関
係なく消費！ｆｉは一定となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第４図に示した従来例においてはフォトダイオードに流
れる電流を一定にすることができるのであるが、電源端
子■ｏと入力信号端子■、〜■、に加えて負極端子■。

１を単独に用意しなげればならず端子数が増加する。ま
た、７オトカプラＰＣ１〜ＰＣ，ｃｙ＞オフ動作中には
トランジスタＴ１〜Ｔ、が常時オン状態にあるので抵抗
Ｒ４による無駄な消費電力を必要とすると共にトランジ
スタＴ１〜Ｔ３の故障によりフォトカプラＰＣ，〜ＰＣ
，が不用意に誤動作してしまうという欠点を有する。

そこで本発明の目的は従来装置の欠点を除去し、複数の
発光素子の動作中の消費電流を一定に保持しつつ端子数
を低減することができ発光素子の不用意な誤動作を防止
する入力駆動回路を提供することにある。

〔課題を解決する手段〕

この目的は本発明によれは、ｎ個の発光素子を直列接続
し、ｎ個の入力信号によりそれぞれの発光素子を個別に
制御するようにした入力駆動回路において、前記直列接
続された発光素子の一側端な電源端子に接続すると共に
他側端をｎ個の入力信号端子の１つの入力端子に接続し
、少なくとも直列接続された発光素子の最終段の発光素
子を除く発光素子に並列にトランジスタを接続し、この
トランジスタのベース・エミッタ間に逆方向のダイオー
ドを接続し、前記トランジスタのベースなツェナーダイ
オードを介してそれぞれの入力信号端子に接続し、各ツ
ェナーダイオードと入力信号端子との接続点に抵抗を介
して電源端子に接続することにより達成される。

〔作　用〕

上述のように構成した本発明においては、入力信号端子
を入力信号の供給端子および電流端子に兼用したもので
あり、従って入力信号端子に入力信号が印加されると対
応するトランジスタがオフして電源端子−発光素子−ダ
イオード−ツェナーダイオード−人力信号端子なる経路
で電流が流れて発光素子が発光する。発光素子のオフ動
作中には最終段の発光素子がオフしているので電流経路
が形成されず、従って無駄な消費電力がなくなる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すフォトカプラの入力部
であり、第１図において第４図に示す従来装置と同一の
ものには同一の符号を付している。

第１図において、７オトカプラＰＣ１〜ＰＣ，のフォト
ダイオードＰＤ、〜ＰＤ、を直列に接続してフォトダイ
オードＰＤ、〜ＰＤ、に流れる消費電流を一定とした点
は従来装置と同一であるが、フォトダイオードＰＤ、　
、　ＰＤ、に並列に接続されたトランジスタＴ、、Ｔ、
にはそのベースφエミッタ間に逆方向のダイオードＤ、
　、　Ｄ、が接続され、そしてトランジスタＴ、　、　
Ｔ、のベースと入力信号端子Ｉ、　、　Ｉ、との間にツ
ェナーダイオードＺＤ、　、　ＺＤ、が接続されている
。

直列接続された最終段のフォトカプラＰＣ８のフォトダ
イオードＰＤ、のカソードには入力信号端子■。

が直接接続されている。Ｒ４はフォトダイオードＰＤ、
〜ＰＤ、に直列に接続された電流制御用抵抗、Ｒ，１，
Ｒ，、はトランジスタＴ、　、　Ｔ、へのベース電流供
給用抵抗である。

次に第１図に示す回路の動作について説明する。

（１）入力信号端子■、〜■３　の入力信号がＨのとき
。

入力信号端子１１．　Ｉ、の入力信号がＨの場合にはト
ランジスタＴ、　、　Ｔ、がオン可能状態にあるが入力
信号端子■、の入力信号がＨであるのでフォトダイオー
ドＰＤ３には流電が流れず、従ってフォトカプラＰＣ，
−ＰＣ３０入力部には電流経路が形成されずフォトダイ
オードＰＤ１〜ＰＤ３はオフでありかつ消費電流も零で
ある。

（２）入力信号端子Ｉ、、Ｉ、の入力信号がＨで入力信
号端子工、の入力信号がＨからＬに変化したとき。

入力信号端子工、の入力信号がＨからＬに変化すると抵
抗Ｒ’Ｈな介してトランジスタＴ、のベースに流れてい
た電流は入力信号端子■、側に流れ込みトランジスタ　
Ｔ１がオフ状態となる。トランジスタＴ、がオフ状態と
なると抵抗Ｒ１１〉抵抗Ｒ１に選ばれかつ電源ＶＣＣ）
ツェナーダイオードＺＤ１に選ばれていることにより、
電源端子■。−抵抗Ｒ４−フォトダイオードＰＤ、−ダ
イオードＤ、−ツェナーダイオードＺＤ１−人力信号端
子■、の経路で電流が流れてフォトダイオードＰＤ、が
発光してフォトカプラＰＣＩが動作する。このとき、フ
ォトダイオードＰＤ、　、　ＦＤ、には電流が流れずフ
ォトカプラＰＣ，，ＰＣ，は不動作である。

（３）入力信号端子工、の入力信号がＨで入力信号端子
Ｉ、　、　Ｉ、の入力信号がＨからＬに変化したとき。

入力信号端子Ｉ、、Ｉ、の入力信号がＨからＬに変化し
たとき、トランジスタＴ、　、　Ｔ、はともにオフ状態
となる。ここで、入力信号端子Ｉ、かうみた電圧■、は
ツェナーダイオードＺＤ、のツェナー電圧をＶＺＤ、　
、ダイオードＤ、のえん層電圧をＶＤ、　。

７オトカプラＰＣ，のフォトダイオードＰＤ、の順方向
電圧ヲＶ　Ｐ　Ｃｔ　トスルト、Ｖ、＝ＶＺＤ、＋ＶＤ
、＋ＶＰＣ。

となり、このときツェナーダイオードＺＤ１のツェナー
電圧ＶＺＤ、をＶＺＤ、）Ｖ、となるように選ばれてい
る。これにより、電流端子Ｉ。−抵抗Ｒ４−フォトダイ
オードＰＤ、−フォトダイオードＰＤ、−ダイオードＤ
、−ツェナーダイオードＺＤ、−人力信号端子工、なる
電流経路が形成されフォトカプラＰＣ，、ＰＣ。

がオン動作する。

なお、ツェナーダイオードＺＤ、のツェナー電圧ＶＺＤ
、　ハ入力（］ｊ［子１．カラミタ’ＦＩ圧Ｖ、Ｃ＝Ｖ
Ｐ（、）に対してＶＺＤ、）Ｖ、に選ばれている。

（３）入力信号端子１１．　Ｉ、の入力信号がＨで入力
信号端子■３の入力信号がＨからＬに変化したとき。

入力信号端子Ｉ、　、　Ｉ、の入力信号がＨの場合には
トランジスタＴ１．　Ｔ、がオン可能状態にあり、この
状態で入力信号端子■３の入力信号がＨからＬに変化す
ると、電源端子■。−抵抗Ｒ４トランジスタＴ１−トラ
ンジスタＴ！−フォトダイオードＰＤ、−人力信号端子
Ｉ、の電流経路が形成され、これによりフォトカプラＰ
Ｃ，がオン動作する。

（４）入力信号端子１．〜工、の入力信号がＨからＬに
変化したとき。

入力信号端子■１〜■３の入力信号がＨからＬに変化す
ると、ツェナーダイオードＺＤ、がＶＺＤ、＞Ｖ、、ツ
ェナーダイオードＺＤ、がＶＺＤ、）Ｖ、に選ばれてい
るので電源端子■。−フォトダイオードＰＤ、−フォト
ダイオードＰＤ、−フォトダイオードＰＤ、−人力信号
端子工、の電流経路が形成され、これによりフォトカプ
ラＰＣ，〜ＰＣ，がオン動作する。

なお、前記実施例ではフォトカプラが３個の場合につい
て説明したがこれに限られるものではなく、ｎ個のフォ
トカプラを用いた場合には（ｎ−１）の７オトカプラに
ダイオードとツェナーダイオードを付加すれば良く、ま
たフォトカブレのみではなく：ＬＥＤ等の発光素子の駆
動口Ｍ　Ｋ　Ｊ用することもできる。

〔発明の効果〕

以上に説明した本発明によれは、複数の発光素子を直列
接続したことにより複数の発光素子を同時に動作させた
場合にも消費電ηＣは１個の発光素子を駆動するに必要
な電流のみで良いという消費電流低減のメリットを図り
つつ、複数の発光素子の入力オフ状態には電流経路が形
成されないようにして無駄な消費電力をなくすと共に複
数の発光素子に並列に接続されたトランジスタが複数の
発光素子の入力オフ状態時に故障した場合にも発光素子
が不用意に誤動作することがなく、また入力信号端子を
入力信号の供給端子と電源端子に兼用したことにより端
子数を低減することができるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す入力駆動回路の回路図
、第２図はソリッド・ステート・リレーを示す回路図、
第３図および第４図はそれぞれ従来装置を示す回路図で
ある。 ＰＣ，〜ＰＣ３：フォトカプラ、ＰＤ１〜ＰＤ、　：フ
ォトダイオード、Ｔ１〜Ｔ、：トランジスタ、Ｄｌ、　
Ｄ、　：ダイオード、ＺＤｌ、　ＺＤ、　：ツェナーダ
イオード、■。：電源端子、■１〜■３：入力信号端子
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ｎ個の発光素子を直列接続し、ｎ個の入力信号によ
   りそれぞれの発光素子を個別に制御するようにした入力
   駆動回路において、前記直列接続された発光素子の一側
   端を電源端子に接続すると共に他側端をｎ個の入力信号
   端子の１つの入力端子に接続し、少なくとも直列接続さ
   れた発光素子の最終段の発光素子を除く発光素子に並列
   にトランジスタを接続し、このトランジスタのベース・
   エミッタ間に逆方向のダイオードを接続し、前記トラン
   ジスタのベースをツェナーダイオードを介してそれぞれ
   の入力信号端子に接続し、各ツェナーダイオードと入力
   信号端子との接続点に抵抗を介して電源端子に接続して
   なることを特徴とする入力駆動回路。