JPH0476247B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0476247B2 JPH0476247B2 JP12324784A JP12324784A JPH0476247B2 JP H0476247 B2 JPH0476247 B2 JP H0476247B2 JP 12324784 A JP12324784 A JP 12324784A JP 12324784 A JP12324784 A JP 12324784A JP H0476247 B2 JPH0476247 B2 JP H0476247B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input
- circuit
- output
- signal
- input signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Electronic Switches (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（目的）
本発明は直流もしくは交流の何れの入力信号の
場合でも常に直流出力信号を出すフオトアイソレ
ーシヨン回路に関する。さらに詳しくは一定電圧
以上の入力信号であれば、直流から商用周波数の
交流まで、また直流の場合は入力の極性に関係な
く入力出来るもので、かつ入力信号と出力信号と
は電気的に絶縁された状態で動作するフオトアイ
ソレーシヨン回路である。
場合でも常に直流出力信号を出すフオトアイソレ
ーシヨン回路に関する。さらに詳しくは一定電圧
以上の入力信号であれば、直流から商用周波数の
交流まで、また直流の場合は入力の極性に関係な
く入力出来るもので、かつ入力信号と出力信号と
は電気的に絶縁された状態で動作するフオトアイ
ソレーシヨン回路である。
（先行技術）
一般にコンピユータ，OA機器装置、FA機器
装置等に現場で使用するセンサー、制御装置、電
力装置などからの電気信号を入力する場合には入
力回路からの雑音の混入や各装置の入出力の規格
の相異のための電位差による迷走電流により装置
のトラブルが発生し易いので、このようなトラブ
ルを防止するために光絶縁素子を用いた入力結合
回路やソリツドステートリレー（SSR）が多く用
いられている。
装置等に現場で使用するセンサー、制御装置、電
力装置などからの電気信号を入力する場合には入
力回路からの雑音の混入や各装置の入出力の規格
の相異のための電位差による迷走電流により装置
のトラブルが発生し易いので、このようなトラブ
ルを防止するために光絶縁素子を用いた入力結合
回路やソリツドステートリレー（SSR）が多く用
いられている。
しかし各装置の出力や入力信号の種類は直流・
交流の別や、電圧の大小によつて多岐にわたり、
このために各装置の入力回路も上記のような各規
格のものを用意しなければならない。これは結果
として装置のコストアツプや複雑化の原因となる
ばかりでなく、誤接続によるトラブルの原因もな
るものである。
交流の別や、電圧の大小によつて多岐にわたり、
このために各装置の入力回路も上記のような各規
格のものを用意しなければならない。これは結果
として装置のコストアツプや複雑化の原因となる
ばかりでなく、誤接続によるトラブルの原因もな
るものである。
（概要）
本発明はこのような問題点の解決のためになさ
れたもので、入力信号の交流・直流の別ならびに
直流の場合の極性に関係なく、また許容電圧範囲
の広い入力信号に使用出来る入力回路を提供する
ものであつて、入力信号と出力信号を電気的に絶
縁するフオトアイソレーシヨン回路において、直
流もしくは商用周波数以下の交流で一定電圧範囲
内の入力信号を一定電圧で一定電流の出力信号に
制限する入力回路と、この入力回路の出力信号と
電気的に絶縁した出力信号を出すフオトカプラー
と、このフオトカプラーの出力信号により前記入
力回路の入力信号が直流もしくは交流の何れの場
合においてもこの入力信号のONまたはOFFと同
期してONまたはOFFの直流出力を出す出力回路
とよりなり、前記入力回路には全波整流器、定電
圧ダイオードおよび定電流ダイオードを設け、前
記出力回路には再起動型単安定マルチバイブレー
タとこの再起動型単安定マルチバイブレータのホ
ールド時間を設定するホールド時間設定回路とを
設けたことを特徴とするフオトアイソレーシヨン
回路を提供するものである。
れたもので、入力信号の交流・直流の別ならびに
直流の場合の極性に関係なく、また許容電圧範囲
の広い入力信号に使用出来る入力回路を提供する
ものであつて、入力信号と出力信号を電気的に絶
縁するフオトアイソレーシヨン回路において、直
流もしくは商用周波数以下の交流で一定電圧範囲
内の入力信号を一定電圧で一定電流の出力信号に
制限する入力回路と、この入力回路の出力信号と
電気的に絶縁した出力信号を出すフオトカプラー
と、このフオトカプラーの出力信号により前記入
力回路の入力信号が直流もしくは交流の何れの場
合においてもこの入力信号のONまたはOFFと同
期してONまたはOFFの直流出力を出す出力回路
とよりなり、前記入力回路には全波整流器、定電
圧ダイオードおよび定電流ダイオードを設け、前
記出力回路には再起動型単安定マルチバイブレー
タとこの再起動型単安定マルチバイブレータのホ
ールド時間を設定するホールド時間設定回路とを
設けたことを特徴とするフオトアイソレーシヨン
回路を提供するものである。
以下図面により詳細に説明する。
第１図は本発明のフオトアイソレーシヨン回路
の要部の接続図である。回路は大別して入力回路
１とフオトカプラー２と出力回路３より構成され
ている。入力回路１においては入力信号は入力端
子４から入力すると全波整流器５を通り、整流電
圧は定電圧ダイオード６に送られる。この全波整
流器５のために直流入力の場合には入力の極性に
関係なく正側が定電圧ダイオード６に送られるよ
うになつている。交流入力であれば全波整流の脈
流が定電圧ダイオード６に送られる。この定電圧
ダイオード６は所要電圧規格のものが選ばれてい
るので、前記入力信号電圧がこの規格値未満の場
合は導通せず、この規格値以上の場合にのみ導通
して規格値の電圧を出力する。この出力はこの定
電圧ダイオード６に直列に接続された定電流ダイ
オード７により一定の出力電流に保持される。な
おこの定電流ダイオード７の直列に接続する数は
この回路に入力する入力信号の電圧により選べば
良い。本実施例では３個で、入力信号電圧の上限
を300Vとしている。８は定電流ダイオードの保
護抵抗である。
の要部の接続図である。回路は大別して入力回路
１とフオトカプラー２と出力回路３より構成され
ている。入力回路１においては入力信号は入力端
子４から入力すると全波整流器５を通り、整流電
圧は定電圧ダイオード６に送られる。この全波整
流器５のために直流入力の場合には入力の極性に
関係なく正側が定電圧ダイオード６に送られるよ
うになつている。交流入力であれば全波整流の脈
流が定電圧ダイオード６に送られる。この定電圧
ダイオード６は所要電圧規格のものが選ばれてい
るので、前記入力信号電圧がこの規格値未満の場
合は導通せず、この規格値以上の場合にのみ導通
して規格値の電圧を出力する。この出力はこの定
電圧ダイオード６に直列に接続された定電流ダイ
オード７により一定の出力電流に保持される。な
おこの定電流ダイオード７の直列に接続する数は
この回路に入力する入力信号の電圧により選べば
良い。本実施例では３個で、入力信号電圧の上限
を300Vとしている。８は定電流ダイオードの保
護抵抗である。
このような回路では入力信号が直流の場合に
は、定電圧ダイオード６のツエナ電圧以上の場合
のみ入力信号を定電流ダイオード７に送る。また
入力信号が交流の場合には全波整流器５と脈流と
なり、さらに定電圧ダイオード６のツエナ電圧未
満の部分がカツトされた波形を定電流ダイオード
７に送る。定電流ダイオードは入力電圧に応じた
必要個数を直列に接続したもので、本実施例では
３個を使用し、最大入力電圧を300Vまでとして
いる。この定電圧ダイオード６により定電圧未満
をカツトされ、さらに定電流ダイオード７にて一
定電流以下に抑制された入力信号は次のフオトカ
プラー２のフオトダイオード９に送られ光信号に
変えられる。この光信号近接して設けられている
フオトトランジスタ１０に入力し、このフオトト
ランジスタ１０を非導通状態から導通状態に変化
させる。すなわち直流入力信号がある時はフオト
トランジスタ１０は導通で、ない時は非導通であ
り、交流入力信号がある時は入力信号の瞬時値が
前記ツエナ電圧未満のときは非導通、ツエナ電圧
以上のときは導通の周期的変化をくり返し、入力
信号のない時は非導通である。この状態を示す波
形図が第２図である。同図でＡは交流入力信号で
あり、Ｂは全波整流波形で、定電圧ダイオード６
の入力波形である。Ｃは定電流ダイオード７の出
力電流波形で、入力波形の瞬時値で０付近の定電
圧ダイオードのツエナ電圧未満の部分はカツトさ
れ、さらに定電流ダイオードによつて一定電流以
下に抑制されたパルス信号Ｃとなる。このパルス
信号がフオトカプラー２のフオトダイオード９に
入力され、これにしたがつてフオトダイオード９
は発光し、この光を受けたフオトトランジスタ１
０は導通、非導通をくり返す。導通の場合にはフ
オトトランジスタ１０のコレクタ電位（Ｄ点）は
アース電位すなわち０電位であり、非導通の場合
のＤ点の電位は電源の電位VCCと等しく、ONの
状態である。この波形はＣ点の波形が反転した形
となる。
は、定電圧ダイオード６のツエナ電圧以上の場合
のみ入力信号を定電流ダイオード７に送る。また
入力信号が交流の場合には全波整流器５と脈流と
なり、さらに定電圧ダイオード６のツエナ電圧未
満の部分がカツトされた波形を定電流ダイオード
７に送る。定電流ダイオードは入力電圧に応じた
必要個数を直列に接続したもので、本実施例では
３個を使用し、最大入力電圧を300Vまでとして
いる。この定電圧ダイオード６により定電圧未満
をカツトされ、さらに定電流ダイオード７にて一
定電流以下に抑制された入力信号は次のフオトカ
プラー２のフオトダイオード９に送られ光信号に
変えられる。この光信号近接して設けられている
フオトトランジスタ１０に入力し、このフオトト
ランジスタ１０を非導通状態から導通状態に変化
させる。すなわち直流入力信号がある時はフオト
トランジスタ１０は導通で、ない時は非導通であ
り、交流入力信号がある時は入力信号の瞬時値が
前記ツエナ電圧未満のときは非導通、ツエナ電圧
以上のときは導通の周期的変化をくり返し、入力
信号のない時は非導通である。この状態を示す波
形図が第２図である。同図でＡは交流入力信号で
あり、Ｂは全波整流波形で、定電圧ダイオード６
の入力波形である。Ｃは定電流ダイオード７の出
力電流波形で、入力波形の瞬時値で０付近の定電
圧ダイオードのツエナ電圧未満の部分はカツトさ
れ、さらに定電流ダイオードによつて一定電流以
下に抑制されたパルス信号Ｃとなる。このパルス
信号がフオトカプラー２のフオトダイオード９に
入力され、これにしたがつてフオトダイオード９
は発光し、この光を受けたフオトトランジスタ１
０は導通、非導通をくり返す。導通の場合にはフ
オトトランジスタ１０のコレクタ電位（Ｄ点）は
アース電位すなわち０電位であり、非導通の場合
のＤ点の電位は電源の電位VCCと等しく、ONの
状態である。この波形はＣ点の波形が反転した形
となる。
このＤ点の波形はその一部は出力回路３の位相
反転器１１で再び反転して（Ｅ点）前記Ｃ点と同
一波形となり、出力回路３のアンド回路１２に入
力する。このアンド回路の他の入力は電源電位
VCCであるので常にONの状態である。このため
にこのアンド回路１２の出力はＥ点の波形と同一
の状態である。このアンド回路１２の出力は次に
設けられた再起動型単安定マルチバイブレータ
（以下マルチバイブレータという）１３に入力す
る。このマルチバイブレータ１３の出力パルス幅
はホールド時間設定回路１４により、反転した出
力が再び元の状態に反転するまでの時間を入力交
流信号の半サイクルと１サイクルの間の時間に設
定しておく。例えば入力交流信号が50Hzの場合に
は、その半サイクル分10msに対し11〜12msに設
定しておく。このようにしておくと最初の半サイ
クルによる定電圧ダイオード６の出力電圧の立上
りにより前記Ｅ点の波形がONの状態となり、こ
れが前記マルチバイブレータ１３のトリガーパル
スとなつて前記マルチバイブレータ１３の出力が
反転する。この出力の反転している時間は前記ホ
ールド時間設定回路１４によつて必要時間に設定
してあるので、前記入力交流信号の波形が前記最
初の半サイクルを終え、２番目の半サイクルに入
つてから前記マルチバイブレータ１３の出力の反
転状態が復帰する時期となるが、この時点では前
記２番目の半サイクルによるトリガーパルスが出
来ているので、前記マルチバイブレータ１３の出
力の反転状態は持続される。このようにして入力
交流信号が続く間前記マルチバイブレータ１３の
出力の反転状態は持続していが、入力交流信号が
断となる最後の半サイクルが終了してからのマル
チバイブレータ１３の出力の反転状態の終了時点
でこの出力は元の状態に復帰する（同図Ｆ）。
反転器１１で再び反転して（Ｅ点）前記Ｃ点と同
一波形となり、出力回路３のアンド回路１２に入
力する。このアンド回路の他の入力は電源電位
VCCであるので常にONの状態である。このため
にこのアンド回路１２の出力はＥ点の波形と同一
の状態である。このアンド回路１２の出力は次に
設けられた再起動型単安定マルチバイブレータ
（以下マルチバイブレータという）１３に入力す
る。このマルチバイブレータ１３の出力パルス幅
はホールド時間設定回路１４により、反転した出
力が再び元の状態に反転するまでの時間を入力交
流信号の半サイクルと１サイクルの間の時間に設
定しておく。例えば入力交流信号が50Hzの場合に
は、その半サイクル分10msに対し11〜12msに設
定しておく。このようにしておくと最初の半サイ
クルによる定電圧ダイオード６の出力電圧の立上
りにより前記Ｅ点の波形がONの状態となり、こ
れが前記マルチバイブレータ１３のトリガーパル
スとなつて前記マルチバイブレータ１３の出力が
反転する。この出力の反転している時間は前記ホ
ールド時間設定回路１４によつて必要時間に設定
してあるので、前記入力交流信号の波形が前記最
初の半サイクルを終え、２番目の半サイクルに入
つてから前記マルチバイブレータ１３の出力の反
転状態が復帰する時期となるが、この時点では前
記２番目の半サイクルによるトリガーパルスが出
来ているので、前記マルチバイブレータ１３の出
力の反転状態は持続される。このようにして入力
交流信号が続く間前記マルチバイブレータ１３の
出力の反転状態は持続していが、入力交流信号が
断となる最後の半サイクルが終了してからのマル
チバイブレータ１３の出力の反転状態の終了時点
でこの出力は元の状態に復帰する（同図Ｆ）。
このマルチバイブレータ１３の出力と前記位相
反転器１１の入力（Ｄ点）の他の一部とがナンド
回路１５に入力し、入力信号が直流または交流の
何れの場合でも入力すれば、入力信号が断となる
まで前記ナンド回路１５の出力がONの状態を保
持する。
反転器１１の入力（Ｄ点）の他の一部とがナンド
回路１５に入力し、入力信号が直流または交流の
何れの場合でも入力すれば、入力信号が断となる
まで前記ナンド回路１５の出力がONの状態を保
持する。
入力信号が直流の場合は接続された極性が正・
負何れの場合でも全波整流器５により、入力電圧
が定電圧ダイオードのツエナダイオード以上の時
は定電圧ダイオード６は動作状態になつているの
で、直流入力信号が続く限りＤ点はOFF状態と
なつており、前記ナンド回路１５の出力はONの
状態を保持する。
負何れの場合でも全波整流器５により、入力電圧
が定電圧ダイオードのツエナダイオード以上の時
は定電圧ダイオード６は動作状態になつているの
で、直流入力信号が続く限りＤ点はOFF状態と
なつており、前記ナンド回路１５の出力はONの
状態を保持する。
この保持時間は入力信号がなくなつた直後に反
転して無入力の状態に復帰する。ただし入力信号
がONとなつてからOFFになる時間がマルチバイ
ブレーター１３の保持時間（例えば11〜12ms）
より短い場合には、入力信号がなくなつてから11
〜12ms后に反転して無入力の状態に復帰する。
転して無入力の状態に復帰する。ただし入力信号
がONとなつてからOFFになる時間がマルチバイ
ブレーター１３の保持時間（例えば11〜12ms）
より短い場合には、入力信号がなくなつてから11
〜12ms后に反転して無入力の状態に復帰する。
以上のように本発明のフオトアイソレーシヨン
回路は入力と出力間で電気的に絶縁されているこ
とはもちろん、入力信号が直流でも商用周波数以
下の交流でも差支えない。また入力信号の電圧は
定電圧ダイオードのツエナ電圧以上であれば直列
の定電流ダイオードの個数を増すのみで高電圧の
場合にも使用出来、広範囲の周波数および電圧何
れの場合にも使用出来る。さらに入力信号が直流
の場合には接続する極性は何れでも良いので誤接
続もなく、回路の標準化が実施出来るなど、実用
効果は極めて大きい。
回路は入力と出力間で電気的に絶縁されているこ
とはもちろん、入力信号が直流でも商用周波数以
下の交流でも差支えない。また入力信号の電圧は
定電圧ダイオードのツエナ電圧以上であれば直列
の定電流ダイオードの個数を増すのみで高電圧の
場合にも使用出来、広範囲の周波数および電圧何
れの場合にも使用出来る。さらに入力信号が直流
の場合には接続する極性は何れでも良いので誤接
続もなく、回路の標準化が実施出来るなど、実用
効果は極めて大きい。
第１図は本発明のフオトアイソレーシヨン回路
の要部の接続図、第２図は上記回路上の各部の波
形図である。 図において、５は全波整流器、６は定電圧ダイ
オード、７は定電流ダイオード、１３は再起動型
単安定マルチバイブレータ、１４はホールド時間
設定回路である。
の要部の接続図、第２図は上記回路上の各部の波
形図である。 図において、５は全波整流器、６は定電圧ダイ
オード、７は定電流ダイオード、１３は再起動型
単安定マルチバイブレータ、１４はホールド時間
設定回路である。
Claims (1)
- １ 入力信号と出力信号を電気的に絶縁するフオ
トアイソレーシヨン回路において、直流もしくは
商用周波数以下の交流で一定電圧範囲内の入力信
号を一定電圧で一定電流の出力信号に制限する入
力回路と、この入力回路の出力信号と電気的に絶
縁した出力信号を出すフオトカプラーと、このフ
オトカプラーの出力信号により前記入力回路の入
力信号が直流もしくは交流の何れの場合において
もこの入力信号のONまたはOFFと同期してON
またはOFFの直流出力を出す出力回路とよりな
り、前記入力回路には全波整流器、定電圧ダイオ
ードおよび定電流ダイオードを設け、前記出力回
路には再起動型単安定マルチバイブレータとこの
再起動型単安定マルチバイブレータのホールド時
間を設定するホールド時間設定回路とを設けたこ
とを特徴とするフオトアイソレーシヨン回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12324784A JPS612411A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | フオトアイソレ−シヨン回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12324784A JPS612411A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | フオトアイソレ−シヨン回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS612411A JPS612411A (ja) | 1986-01-08 |
| JPH0476247B2 true JPH0476247B2 (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=14855849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12324784A Granted JPS612411A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | フオトアイソレ−シヨン回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS612411A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0412716U (ja) * | 1990-05-23 | 1992-01-31 | ||
| JPH0773178B2 (ja) * | 1992-03-25 | 1995-08-02 | 東京瓦斯株式会社 | 絶縁分離回路 |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP12324784A patent/JPS612411A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS612411A (ja) | 1986-01-08 |
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