JPH0652235U - 絶縁回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発熱の小さい絶縁回路を実現すること。 【構成】 （１）スイッチ接点ＳＷがオンの場合に一定
電圧Ｅが印加されて発光する発光素子、この発光素子で
発光した光を受けて電流が流れスイッチ接点ＳＷのオン
情報を伝達する絶縁回路において、少ない電流でしかも
電圧降下が大きい発光素子111 ，112 ，113 ，114 を複
数個直列に接続して一定電圧Ｅが印加されるようにした
ことを特徴とする絶縁回路。（２）発光素子が複数個直
列に接続された回路と並列に一定電圧が印加される抵抗
素子Ｒ３を設けたことを特徴とする絶縁回路。 【効果】 少ない電流で動作し、発熱も少なくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プログラマブル・コントローラ等において、スイッチ接点のオンオ フ情報を送出する外部回路と、このオンオフ情報を受ける内部回路とを電気的に 絶縁する絶縁回路に関し、詳しくは、この絶縁回路にて消費される電力をできる だけ低減するように改善するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、プログラマブル・コントローラ等の制御装置の信号入力部は図３に示 すような構成であり、フォトカプラ等の絶縁回路１によって内部回路と外部回路 とを電気的に絶縁している。ここで、外部回路はスイッチ接点ＳＷのオンオフ情 報を送信する回路であり、内部回路はこのスイッチ接点ＳＷのオンオフ情報を受 ける回路である。

【０００３】 このような回路において、スイッチ接点ＳＷがオンとなると、一定電圧Ｅ（２ ４Ｖ）が発光素子（ＬＥＤ）11に印加され、抵抗Ｒ１を介して発光素子11に電流 が流れて発光する。この光は、受光素子（フォト・トランジスタ）12のベース側 に与えられる。受光素子12は、そのコレクタ側がプルアップ抵抗Ｒ２を介して５ Ｖの電源電圧に接続されるとともにそのエミッタ側は接地されており、発光素子 11から光を受けると電流が流れ、この電流発生によりスイッチ接点ＳＷのオン情 報を伝送する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この時、発光素子11にかかる電圧は１．２Ｖ程度であるため、印加された２４ Ｖの電圧Ｅのうち、２２．８Ｖ程度が抵抗Ｒ１の電圧降下として消費される。こ のため、発光素子11を発光させるために外部回路側に流した電流によって消費さ れる電力の大部分は抵抗Ｒ１の発熱に変わり、無駄な電力供給があるとともにこ の発熱もきわめて大きく、この熱により、他の回路部に悪影響を与えるという問 題があった。

【０００５】 本考案は、このような問題を解決することを課題とし、発熱の小さい絶縁回路 を実現することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

以上の課題を解決した本考案は、スイッチ接点がオンの場合に一定電圧が印加 されて発光する発光素子と、この発光素子で発光した光を受けて電流が流れスイ ッチ接点のオン情報を伝達する絶縁回路において、少ない電流でしかも電圧降下 が大きい発光素子を複数個直列に接続して前記一定電圧が印加されるようにした ことを特徴とする絶縁回路である。

【０００７】 また、発光素子が複数個直列に接続された回路と並列に、一定電圧が印加され る抵抗素子を設けてもよい。

【０００８】

【作用】

本考案の絶縁回路は、直列に複数個接続された発光素子において、印加される 電圧はそのままで流す電流を少なくし、かつこの発光素子部分で電圧降下を大き くする。また、発光素子に抵抗を並列に接続したため、低電圧が印加されても発 光素子は発光しない。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案を実施した絶縁回路の回路図である。この図で、図３に示した回 路要素と符号が同じものはその機能は同じである。 本考案の特徴は、少ない電流でしかも電圧降下が大きい発光素子を複数個使用 することであり、このような発光素子111 ，112 ，113 ，114 を４個直列に接続 して一定電圧Ｅを印加するようにした点を主要部とする。

【００１０】 スイッチ接点ＳＷをオンオフした場合の動作は、従来の回路と全く同様であり 、スイッチ接点ＳＷをオンにした場合は、発光素子111 ，112 ，113 ，114 全て が発光し、受光素子12はこの光を受けて電流が流れる。

【００１１】 ここで、図３に示した一般的なフォト・カプラにおいて、発光素子11に８ｍＡ の電流を流した時は１．２Ｖの電圧降下があり、受光素子12には８ｍＡの電流が 流れるという特性を示す。従って、図３の回路において、発光素子11に８ｍＡの 電流を流すと、外部回路全体で２４Ｖ×８ｍＡ＝１９２ｍＷの電力消費となり、 このうち、発光素子11にかかる電圧１．２Ｖを差し引くと、抵抗Ｒ１では２２． ８Ｖ×８ｍＡ＝１８２．４ｍＷの発熱を生じることになる。

【００１２】 一方、図１に示した本考案では、２ｍＡの電流を流した際に１．２Ｖの電圧降 下を示す特性の発光素子111 ，112 ，113 ，114 を用いているため、これを４個 直列に接続した場合には、４．８Ｖの電圧降下を得る。 従って、本考案回路では、回路全体では２４Ｖ×２ｍＡ＝４８ｍＷの電力が消 費され、そのうち、発光素子111 ，112 ，113 ，114 にかかる電圧１．２Ｖ×４ 個＝４．８Ｖを差し引き、１９．２Ｖ×２ｍＡ＝３８．４ｍＷが抵抗Ｒ１での発 熱量となる。

【００１３】 このように、本考案の回路によれば、消費電流が少なくなるとともに消費電力 が少なくてすみ、従って、外部回路における発熱量も少なくなる。

【００１４】 実際には、図２に示すように、発光素子111 ，112 ，113 ，114 に並列に抵抗 Ｒ３を接続する場合が多い。これは、発光素子111 ，112 ，113 ，114 の入力側 に２４Ｖに満たない低い電圧が印加された時に発光素子111 ，112 ，113 ，114 が中途半端に発光しないようにするためである。 また、図に示した例では発光素子の数を４個としたが、４個に限らない。

【００１５】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案の絶縁回路によれば、従来の絶縁回路に比べ、回路 に印加されて消費される電力のうち、発光素子側にて消費される電力の割合が従 来のものに比べて大きいため、少ない電流で動作し、発熱も少なくなる。従って 、他の回路部に悪影響を与えることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を実施した絶縁回路の回路図である。

【図２】本考案を実施した絶縁回路の他の例である。

【図３】従来の絶縁回路を表わす回路図である。

【符号の説明】

１ 絶縁回路 11，111 ，112 ，113 ，114 発光素子 12 受光素子 ＳＷ スイッチ接点 Ｒ１，Ｒ３ 抵抗 Ｒ２ プルアップ抵抗 Ｅ 一定電圧

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチ接点がオンの場合に一定電圧が
   印加されて発光する発光素子と、この発光素子で発光し
   た光を受けて電流が流れ前記スイッチ接点のオン情報を
   伝達する絶縁回路において、少ない電流でしかも電圧降
   下が大きい発光素子を複数個直列に接続して前記一定電
   圧が印加されるようにしたことを特徴とする絶縁回路。
2. 【請求項２】 前記発光素子が複数個直列に接続された
   回路と並列に前記一定電圧が印加される抵抗素子を設け
   たことを特徴とする請求項１記載の絶縁回路。