JPH0717017Y2 - 電圧検出回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はある電気回路内の電圧を検出するための回路に
関するものである。

［従来の技術］ ある電気回路、例えばサーボモータ用駆動回路の電圧を
検出すると共に、この検出結果に基づいてサーボモータ
用駆動回路に印加される電圧をフィードバック制御する
ため、従来ではホール素子利用の電流検出回路、あるい
はアイソレーションアンプが用いられている。ホール素
子利用の電流検出回路では電磁石を組み込んで検出対象
回路の電流を磁気に変換し、この磁気をホール素子に作
用させて電流測定が行われる。アイソレーションアンプ
では電流検出のための供給電力が第１のトランスを介し
て行われ、電流検出信号が第２のトランスを介して取り
出されるようになっている。

［考案が解決しようとする課題］ ホール素子利用の電流検出回路ではホール素子の温度ド
リフトが大きく、精度の高い電圧検出を出来ない。この
温度ドリフトはホール素子の個々のばらつきのために補
正できず、検出対象回路におけるフィードバック制御の
性能低下が避けられない。

アイソレーションアンプではホール素子利用の場合のよ
うな問題はないが、一対のトランス使用構造のために回
路が複雑化すると共に、コストアップが避けられず、装
置の小型化も困難である。

本考案は検出対象回路におけるフィードバック制御の性
能低下をもたらすことなく、回路の簡素化、コスト低減
及び小型化を達成し得る電圧検出回路を提供することを
目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ そのために本考案では、検出対象回路から取り出される
電圧を基準三角波電圧に基づいてパルス幅変調するため
のコンパレータと、前記基準三角波電圧を生成するため
の発振器と、発振器からコンパレータへ基準三角波電圧
を供給するためのトランスと、基準三角波電圧をサンプ
ルホールドするための第１のサンプルホールド回路と、
第１のサンプルホールド回路から出力される出力電圧を
サンプルホールドするための第２のサンプルホールド回
路と、コンパレータからの出力信号を前記一対のサンプ
ルホールド回路に対するホールド信号として光伝達する
フォトカプラとにより電圧検出回路を構成した。

［作用］ 基準三角波電圧はトランスを介してコンパレータに供給
され、コンパレータはこの基準三角波電圧と検出対象回
路から取り出される電圧とを比較する。取り出し電圧が
基準三角波電圧を上回る場合にはコンパレータは正電圧
を出力し、取り出し電圧が基準三角波電圧を下回る場合
にはコンパレータは負電圧を出力する。これによりフォ
トカプラには正負の方形パルスが出力される。フォトカ
プラはこの正負の方形パルスの負部分をホールド信号と
して光伝達する。第１のサンプルホールド回路はこのホ
ールド信号出力時毎の基準三角波電圧値をホールドする
と共に、ホールド信号出力停止時毎にホールド解除し、
第２のサンプルホールド回路はホールド信号出力時毎の
第１のサンプルホールド回路からの出力電圧値をホール
ドすると共に、ホールド信号出力停止毎にホールド信号
出力停止毎にホールド解除する。これにより第２のサン
プルホールド回路から出力される電圧は取り出し電圧に
比例する。

［実施例］ 以下、本考案を具体化した一実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図の回路C₁，C₂，C₃、トランス１及びフォトカプラ
２は本考案の電圧検出回路を構成する。回路C₁は三角波
発振器３、第１のサンプルホールド回路４、第２のサン
プルホールド回路５、反転回路６からなる検出電圧生成
回路である。回路C₂はコンパレータ７及び抵抗R₁，R₂か
らなるパルス幅変調回路である。回路C₃はコンパレータ
７の電源回路である。フォトカプラ２の発光ダイオード
2aはコンパレータ７の出力側に接続されており、フォト
カプラ２のフォトトランジスタ2bは三角波発振器３及び
サンプルホールド回路4,5に接続されている。

回路C₀はサーボモータ用駆動回路であり、検出電圧取り
出し端子８には抵抗R₀に流れる電流I₀に比例した電圧V
_inが掛かる。取り出し端子８はコンパレータ７の非反転
入力端子に接続されている。

なお、第１図回路中の記号Δはいずれも電源を表す。

第２図（ａ）の曲線D₁は三角波発振器３から出力される
基準三角波電圧を表し、第２図（ｂ）の曲線D₂はトラン
ス１を介してコンパレータ７側に供給された基準三角波
電圧V_s、曲線D₃は取り出し電圧V_inを表す。基準三角波
電圧V_sの周波数は駆動回路C₀の取り出し電圧V_inの周波
数よりも高くしてある。

基準三角波電圧V_sはコンパレータ７の反転入力端子に入
力し、コンパレータ７はこの基準三角波電圧V_sに基づい
て取り出し電圧V_inをパルス幅変調する。第２図（ｃ）
の方形パルス状の曲線D₄は変調された電圧をあわらし、
この変調電圧がコンパレータ７から発光ダイオード2aに
出力される。

フォトカプラ２の発光ダイオード2aは変調電圧の負部分
で発光し、この光伝達がホールド信号となる。曲線D₄の
負部分が第１のサンプルホールド回路４のホールド信号
のONに対応し、曲線D₄の正部分が第１のサンプルホール
ド回路４のホールド信号のOFFに対応する。このホール
ド信号によりサンプルホールド回路４は第２図（ｄ）に
曲線D₅で示す電圧を出力する。

この出力信号は第２のサンプルホールド回路５に送られ
るが、前記ホールド信号が反転回路６で反転して第２の
サンプルホールド回路５に入力する。即ち、曲線D₄の正
部分が第２のサンプルホールド回路５のホールド信号の
ONに対応し、曲線D₄の負部分が第２のサンプルホールド
回路５のホールド信号のOFFに対応する。この反転ホー
ルド信号により第２のサンプルホールド回路４は第１の
サンプルホールド回路４のホールド作用に引き続いて曲
線D₅の出力電圧のホールドを行なう。これにより第２の
サンプルホールド回路５から出力される電圧V_outは第２
図（ｅ）に曲線D₆のようになり、この電圧曲線D₆は取り
出し電圧V_inに略比例する。従って、フォトカプラ２を
介して駆動回路C₀における電圧を回路C₁側で検出するこ
とができ、しかもパルス幅変調回路C₂における必要電力
を単一のトランス１を介して供給することができる。

このようなトランス１つのみ使用の構成は２つのトラン
スを必要とするアイソレーションアンプに比して、回路
の簡素性、コスト及びコンパクト性の点で優れ、ホール
素子利用の電圧検出回路に内在する検出精度の低信頼性
の問題も生じない。

又、駆動回路が複数あるような多チャンネル回路の場合
にはトランス１及び三角波発振器３を共用することがで
きる。

［考案の効果］ 以上詳述したように本考案は、検出対象回路の電圧をパ
ルス幅変調するために基準三角波電圧をトランスを介し
てコンパレータに供給すると共に、検出電圧生成のため
の一対のサンプルホールド回路のホールド信号となるパ
ルス幅変調信号をフォトカプラを介して取り出すように
したので、基準三角波電圧のみから供給電力及び検出電
圧信号を共に得ることができ、これにより回路の簡素
性、コンパクト性及びコスト性に優れ、かつ精度の良い
電圧検出を達成し得るという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案を具体化した一実施例を示し、第１図は回
路図、第２図（ａ）は三角波発振器から出力される基準
三角波電圧を表すグラフ、第２図（ｂ）はトランスを介
してコンパレート側へ供給された基準三角波電圧及び取
り出し電圧を表すグラフ、第２図（ｃ）はパルス幅変調
された電圧を表すグラフ、第２図（ｄ）は第１のサンプ
ルホールド回路から出力された電圧を表すグラフ、第２
図（ｅ）は第２のサンプルホールド回路から出力された
検出電圧のグラフである。 トランス１、フォトカプラ２、三角波発振器３、第２の
サンプルホールド回路４、第２のサンプルホールド回路
５、コンパレータ７。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】検出対象回路（C₀）から取り出される電圧
   を基準三角波電圧に基づいてパルス幅変調するためのコ
   ンパレータ（７）と、 前記基準三角波電圧を生成するための発振器（３）と、 発振器（３）からコンパレータ（７）へ基準三角波電圧
   を供給するためのトランス（１）と、 基準三角波電圧をサンプルホールドするための第１のサ
   ンプルホールド回路（４）と、 第１のサンプルホールド回路（４）から出力される出力
   電圧をサンプルホールドするための第２のサンプルホー
   ルド回路（５）と、 コンパレータ（７）からの出力信号を前記一対のサンプ
   ルホールド回路（4,5）に対するホールド信号として光
   伝達するフォトカプラ（２）とにより構成したことを特
   徴とする電圧検出回路。