JPH041680Y2

JPH041680Y2 -

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Publication number: JPH041680Y2
Application number: JP19838187U
Authority: JP
Priority date: 1987-12-26
Filing date: 1987-12-26
Publication date: 1992-01-21
Also published as: JPH01103200U

Description

【考案の詳細な説明】 (a) 考案の技術分野この考案は、ケーブルなどに帯電された電荷を
短時間に放電させるための回路についてのもので
ある。[Detailed explanation of the invention] (a) Technical field of the invention This invention relates to a circuit for quickly discharging electrical charges on cables, etc.

(b) 従来技術と問題点最初に、従来の放電回路図を第３図に示す。(b) Prior art and problems First, a conventional discharge circuit diagram is shown in FIG.

第３図の１１は電源、１２はスイツチ、１３は
帯電体、１４はスイツチ、１５は抵抗、１６は増
幅器、１７は部品である。 In FIG. 3, 11 is a power supply, 12 is a switch, 13 is a charged body, 14 is a switch, 15 is a resistor, 16 is an amplifier, and 17 is a component.

第３図の帯電体１３はケーブルであり、スイツ
チ１４を断、スイツチ１２を接にすると、電源１
１の電圧が帯電体１３から増幅器１６に加えられ
る。 The charged body 13 in FIG. 3 is a cable, and when the switch 14 is turned off and the switch 12 is turned on, the power source 1
A voltage of 1 is applied from the charged body 13 to the amplifier 16.

増幅器１６の出力は、ICなどの部品１７に供
給される。 The output of the amplifier 16 is supplied to a component 17 such as an IC.

スイツチ１２を断にすると、電源１１の電圧は
帯電体１３に供給されなくなる。スイツチ１４を
接にすると、抵抗１５で帯電体１３に帯電してい
た電荷は放電される。 When the switch 12 is turned off, the voltage of the power source 11 is no longer supplied to the charged body 13. When the switch 14 is turned on, the charge that has been charged on the charged body 13 by the resistor 15 is discharged.

帯電体１３がシールド線の場合は1m当たり
200pF程度の容量１８があり、帯電体１３が同軸
ケーブルの場合は1m当たり100pF程度の容量１
８があるといわれている。 per 1m if the charged body 13 is a shielded wire
There is a capacitance 18 of about 200 pF, and if the charged body 13 is a coaxial cable, the capacitance 1 is about 100 pF per 1 m.
It is said that there are 8.

したがつて、帯電体１３が10m程度の長さにな
ると、帯電体１３の容量１８が1000pF〜2000pF
程度になり、帯電体１３には、容量１８による電
荷が帯電されることにある。 Therefore, when the length of the charged body 13 is about 10 m, the capacitance 18 of the charged body 13 becomes 1000 pF to 2000 pF.
As a result, the charged body 13 is charged by the capacitor 18.

部品１７が多数ある場合には、スイツチ１２を
リレーなどで高速に接断するが、この場合、帯電
体１３の電荷を急速に放電しなければならない。 When there are a large number of parts 17, the switch 12 is quickly connected/disconnected using a relay or the like, but in this case, the charge on the charged body 13 must be rapidly discharged.

しかし、帯電体１３を接地と短絡して放電させ
ると、スイツチ１４に大電流が流れるので、スイ
ツチ１４に大電流用のものを使用しなければなら
なくなるという問題がある。 However, if the charged body 13 is short-circuited to ground and discharged, a large current will flow through the switch 14, so there is a problem that a switch 14 for large current must be used.

抵抗１５はスイツチ１４の保護用であり、放電
電流を2mA程度に抑えるようにする。 The resistor 15 is for protecting the switch 14, and is designed to suppress the discharge current to about 2 mA.

いま、電源１１の電圧をE1、抵抗１５の抵抗
値をＲ、容量１８の容量Ｃ，部品１７に加えられ
る電圧をE2とすると、次式が成立する。 Now, assuming that the voltage of the power supply 11 is E1, the resistance value of the resistor 15 is R, the capacitance C of the capacitor 18, and the voltage applied to the component 17 is E2, the following equation holds true.

E2＝（１−e^-Q）×E1 ……(1) ここに、Ｑ＝（１／Ｃ×Ｒ）×ｔであり、ｔはス
イツチ１４が接になつてからの時間を示す。 E2=(1-e ^-Q )×E1...(1) Here, Q=(1/C×R)×t, and t indicates the time since the switch 14 was turned on.

式(1)を図示すると、第４図の曲線２１のように
なる。第４図の横軸は時間であり、縦軸は電圧で
ある。時刻Ｔ１で放電を開始し、曲線２１のよう
に放電していく。 When formula (1) is illustrated, it becomes a curve 21 in FIG. The horizontal axis in FIG. 4 is time, and the vertical axis is voltage. Discharge starts at time T1 and continues as shown by curve 21.

式(1)を別の曲線２２で示すと、第５図になる。 If equation (1) is represented by another curve 22, it becomes FIG.

第５図の横軸はＴであり、縦軸は放電率であ
る。ＴはＣ×Ｒで決定される値である。 The horizontal axis in FIG. 5 is T, and the vertical axis is the discharge rate. T is a value determined by C×R.

第５図のＴ＝５では、曲線２２の放電率は、
0.993になる。いいかえると、0.7％の電荷が帯電
体１３に残つているということである。 At T=5 in FIG. 5, the discharge rate of curve 22 is
It becomes 0.993. In other words, 0.7% of the charge remains on the charged body 13.

例えば、帯電体１３として、200pF／ｍのケー
ブルを20m使用し、抵抗１５＝20kΩとした場合
の放電時間Taは、 Ta＝200pF×20m×20kΩ×５＝400μsになる。 For example, when a 20 m cable of 200 pF/m is used as the charged body 13 and the resistor 15 is set to 20 kΩ, the discharge time Ta is Ta = 200 pF x 20 m x 20 kΩ x 5 = 400 μs.

(c) 考案の目的この考案は、帯電体の電荷を放電するときは、
帯電体に別の電圧を加え、第４図の曲線２１が曲
線２３のようになり、放電時間が短くなることを
目的とする。(c) Purpose of the invention In this invention, when discharging the charge of a charged body,
The purpose is to apply another voltage to the charged body, so that the curve 21 in FIG. 4 becomes the curve 23, and the discharge time is shortened.

(d) 考案の実施例次に、この考案による実施例の構成図を第１図
に示す。(d) Example of the invention Next, a block diagram of an example of the invention is shown in FIG. 1.

第１図の１は電源、２は定電流素子、３Ａ〜３
Ｄはダイオード、４は定電流素子、５は電源であ
り、その他の部分は第３図と同じである。すなわ
ち、第１図は第３図の抵抗１５の代わりに１〜５
を配置したものである。 1 in Figure 1 is a power supply, 2 is a constant current element, 3A~3
D is a diode, 4 is a constant current element, 5 is a power supply, and the other parts are the same as in FIG. That is, in FIG. 1, instead of the resistor 15 in FIG.
is arranged.

電源１は正極性であり、電源１には定電流素子
２の＋側を接続する。 The power supply 1 has positive polarity, and the + side of the constant current element 2 is connected to the power supply 1.

ダイオード３Ａ〜３Ｄを第１図のように接続す
る。すなわち、ダイオード３Ａとダイオード３Ｃ
を同極性で直列に接続し、ダイオード３Ｂとダイ
オード３Ｄを同極性で直列に接続する。 Diodes 3A to 3D are connected as shown in FIG. That is, diode 3A and diode 3C
are connected in series with the same polarity, and diode 3B and diode 3D are connected in series with the same polarity.

定電流素子２の＋側を電源１に接続し、定電流
素子２の−側をダイオード３Ａ，３Ｂのアノード
側に接続する。 The + side of the constant current element 2 is connected to the power supply 1, and the - side of the constant current element 2 is connected to the anode sides of the diodes 3A and 3B.

定電流素子４の＋側をダイオード３Ｃ，３Ｄの
カソード側に接続し、定電流素子４の−側を負極
性の電源５に接続する。 The + side of the constant current element 4 is connected to the cathode sides of the diodes 3C and 3D, and the - side of the constant current element 4 is connected to the negative polarity power source 5.

ダイオード３Ａとダイオード３Ｃの接続点３Ｅ
とし、接続点３Ｅと帯電体１３の間にスイツチ１
４を接続し、ダイオード３Ｂとダイオード３Ｄの
接続点３Ｆを接地電位に接続する。 Connection point 3E between diode 3A and diode 3C
and switch 1 is connected between connection point 3E and charged body 13.
4 is connected, and the connection point 3F between the diode 3B and the diode 3D is connected to the ground potential.

次に、第１図の作用を説明する。 Next, the operation of FIG. 1 will be explained.

電源１１を部品１７に加えるときは、スイツチ
１４を断にし、スイツチ１２を接にする。これに
より、帯電体１３は帯電する。 When applying power source 11 to component 17, switch 14 is turned off and switch 12 is turned on. As a result, the charged body 13 is charged.

帯電体１３の電荷を放電するときは、スイツチ
１２を断にし、スイツチ１４を接にする。これに
より、帯電体１３の電荷は電源５側に放電され
る。 When discharging the charge on the charged body 13, the switch 12 is turned off and the switch 14 is turned on. As a result, the charges on the charged body 13 are discharged to the power source 5 side.

電源１１が負の電源のときは、帯電体１３の電
荷は電源１側に放電される。放電により、帯電体
１３の電位が0Vになると、放電は停止する。 When the power source 11 is a negative power source, the charge of the charged body 13 is discharged to the power source 1 side. When the potential of the charged body 13 becomes 0V due to the discharge, the discharge stops.

次に、第１図の実施例の回路図を第２図に示
す。第２図は、第１図の定電流素子２の代わりに
抵抗６を使用し、定電流素子４の代わりに抵抗７
を使用したものである。 Next, a circuit diagram of the embodiment shown in FIG. 1 is shown in FIG. In FIG. 2, a resistor 6 is used instead of the constant current element 2 in FIG. 1, and a resistor 7 is used instead of the constant current element 4.
This is what was used.

第３図では、スイツチ１４の保護用に抵抗１５
を使用しているが、第２図では第３図の抵抗１５
と同じ作用を抵抗６，７にさせたものであり、定
電流素子２，４の代わりに抵抗６，７を使用して
も実用上問題のない範囲に抵抗６，７の抵抗値を
きめる。 In FIG. 3, a resistor 15 is used to protect the switch 14.
However, in Figure 2, the resistor 15 in Figure 3 is used.
The resistance values of the resistors 6 and 7 are set within a range where there is no practical problem even if the resistors 6 and 7 are used in place of the constant current elements 2 and 4.

第２図の回路で、スイツチ１４を接にしてか
ら、E2が0Vになる時間Tbは、次式で示される。 In the circuit shown in FIG. 2, the time Tb for E2 to reach 0V after the switch 14 is turned on is expressed by the following equation.

Tb＝Ｃ×Ｒ×Ｎ ……(2) ここに、Ｎ＝ln｛１−〔E1／（E1＋E2）〕｝例えば、E1＝40V，E3＝15V，E4＝−15V，Ｒ
＝27.5kΩ，Ｃ＝4000pFとすると、Ｎ＝ln｛１−〔40／（40＋15）〕｝＝1.3 Tb＝4000pF×27.5kΩ×1.3＝143μs なお、Ｒの値を27.5kΩにしたのは、第３図の
計算例と比較するために、スイツチ１４に流れる
電流を2mAとするためである。 Tb=C×R×N...(2) Here, N=ln{1-[E1/(E1+E2)]} For example, E1=40V, E3=15V, E4=-15V, R
= 27.5kΩ, C = 4000pF, N = ln {1-[40/(40+15)] = 1.3 Tb = 4000pF x 27.5kΩ x 1.3 = 143μs The reason for setting the value of R to 27.5kΩ is This is because the current flowing through the switch 14 is set to 2 mA for comparison with the calculation example shown in FIG.

第３図の従来回路による時間Ta＝400μsが
143μsになる。 The time Ta = 400 μs according to the conventional circuit shown in Figure 3 is
It becomes 143μs.

スイツチ１４に流れる電流を2mAで計算する
と、2.8分の１に放電時間が短縮される。 If the current flowing through the switch 14 is calculated to be 2 mA, the discharge time will be shortened to 1/2.8.

(e) 考案の効果この考案によれば、帯電体の電荷を放電すると
きに、帯電体に別の電圧を加え、第４図の曲線２
１が曲線２３のようになるようにしているので、
放電時間を短くすることができる。(e) Effect of the invention According to this invention, when discharging the charge of a charged body, another voltage is applied to the charged body, and the curve 2 in Fig. 4 is
1 is made to look like curve 23, so
Discharge time can be shortened.

[Brief explanation of drawings]

第１図はこの考案による実施例の構成図、第２
図はこの考案による他の実施例の構成図、第３図
は従来の放電回路図、第４図と第５図は式(1)の説
明図である。１……電源、２……定電流素子、３Ａ〜３Ｄ…
…ダイオード、４……定電流素子、５……電源、
６……抵抗、７……抵抗、１１……電源、１２…
…スイツチ、１３……帯電体、１４……スイツ
チ。 Figure 1 is a configuration diagram of an embodiment according to this invention, Figure 2
This figure is a block diagram of another embodiment according to this invention, FIG. 3 is a conventional discharge circuit diagram, and FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams of formula (1). 1... Power supply, 2... Constant current element, 3A to 3D...
...Diode, 4... Constant current element, 5... Power supply,
6...Resistance, 7...Resistance, 11...Power supply, 12...
...Switch, 13...Charged object, 14...Switch.

Claims

[Claims for Utility Model Registration] 1. A positive polarity first power supply 1 and a first constant current element 2
The + side of the first constant current element 2 is connected to the first diode 3A and the second diode 3B.
connected to the anode of the first diode 3A and the third diode 3
C are connected in series with the same polarity, the second diode 3B and the fourth diode 3D are connected in series with the same polarity, and the third diode 3C and the fourth diode 3 are connected in series with the same polarity.
The + side of the second constant current element 4 is connected to the cathode of D, the negative polarity second power supply 5 is connected to the - side of the second constant current element 4, and the first diode 3A and the third A switch 14 is connected between the connection point 3E of the diode 3C and the charged body 13, and the second diode 3B and the fourth diode 3 are connected.
When connecting the connection point 3F of D to the ground potential and charging the charged body 13, switch 1
4 is turned off, and when the charge of the charged body 13 is discharged, the switch 14 is turned on. 2 Utility model registration claim 1 in which the first constant current element 2 and the second constant current element 4 are each resistors
A circuit for shortening the discharge time of a charged body as described in .