JPH07280855A - 電圧検出回路 - Google Patents
電圧検出回路Info
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- JPH07280855A JPH07280855A JP6867694A JP6867694A JPH07280855A JP H07280855 A JPH07280855 A JP H07280855A JP 6867694 A JP6867694 A JP 6867694A JP 6867694 A JP6867694 A JP 6867694A JP H07280855 A JPH07280855 A JP H07280855A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 7
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 5
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】受信側回路との絶縁を確保するとともに、回路
を小型化し発熱を抑制することができる電圧検出回路を
提供する。 【構成】通電により発光する検出信号送出用の発光装置
１と、相互に直列に接続された複数の発光ダイオード２
３からなり発光装置１に直列に接続された発光ダイオー
ド群２と、この発光ダイオード群２に直列に接続された
抵抗素子３とを備えている。
を小型化し発熱を抑制することができる電圧検出回路を
提供する。 【構成】通電により発光する検出信号送出用の発光装置
１と、相互に直列に接続された複数の発光ダイオード２
３からなり発光装置１に直列に接続された発光ダイオー
ド群２と、この発光ダイオード群２に直列に接続された
抵抗素子３とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえば直流１００
Ｖ系やそれ以上の電源電圧の有無、リレーおよびモータ
等の動作検出、並びにモータコイルの断線検出等を行な
う電圧検出回路に関するものである。
Ｖ系やそれ以上の電源電圧の有無、リレーおよびモータ
等の動作検出、並びにモータコイルの断線検出等を行な
う電圧検出回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】第１の従来例として、電圧リレーの接点
の開閉状態により電圧の有無を検出するものがあった。
また第２の従来例として、図１０に示すように電流を制
限する抵抗素子５０に検出信号送出用の光リンク素子５
１を接続して検出を行なうものがあった。５２は光リン
ク素子５１の発光部に一端が接続された光ファイバであ
り、５３は受信回路５４における入力側の光リンク素子
である。Ｐ，Ｎは電源である。
の開閉状態により電圧の有無を検出するものがあった。
また第２の従来例として、図１０に示すように電流を制
限する抵抗素子５０に検出信号送出用の光リンク素子５
１を接続して検出を行なうものがあった。５２は光リン
ク素子５１の発光部に一端が接続された光ファイバであ
り、５３は受信回路５４における入力側の光リンク素子
である。Ｐ，Ｎは電源である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、第１の従来例
は、リレー式のため、電圧の有無の検出に数ｍｓｅｃの
動作時間が必要であり、しかも受信側回路との絶縁の問
題や機械的寿命の問題があった。第２の従来例は、第１
の従来例の問題がないが、直流１００Ｖ回路系あるいは
それ以上の電圧回路系に適用する場合に発熱の問題があ
る。すなわち、電流制限用の抵抗素子５０に対して電源
電圧から光リンク素子５１の順電圧を差し引いた電圧が
加わるため、光リンク素子５１の必要な順電流が一定と
考えた場合、電源電圧が大きくなるほど発熱量が大きく
なってしまう。そのため定格電力の確保のための抵抗素
子５０が発熱に対する安全性から大型化する等の欠点が
あった。
は、リレー式のため、電圧の有無の検出に数ｍｓｅｃの
動作時間が必要であり、しかも受信側回路との絶縁の問
題や機械的寿命の問題があった。第２の従来例は、第１
の従来例の問題がないが、直流１００Ｖ回路系あるいは
それ以上の電圧回路系に適用する場合に発熱の問題があ
る。すなわち、電流制限用の抵抗素子５０に対して電源
電圧から光リンク素子５１の順電圧を差し引いた電圧が
加わるため、光リンク素子５１の必要な順電流が一定と
考えた場合、電源電圧が大きくなるほど発熱量が大きく
なってしまう。そのため定格電力の確保のための抵抗素
子５０が発熱に対する安全性から大型化する等の欠点が
あった。
【０００４】したがって、この発明の目的は、受信側回
路との絶縁を確保するとともに、回路を小型化し発熱を
抑制することができる電圧検出回路を提供することであ
る。
路との絶縁を確保するとともに、回路を小型化し発熱を
抑制することができる電圧検出回路を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の電圧検出回路
は、通電により発光する検出信号送出用の発光装置と、
相互に直列に接続された複数の発光ダイオードからなり
前記発光装置に直列に接続された発光ダイオード群と、
この発光ダイオード群に直列に接続された抵抗素子とを
備えたものである。
は、通電により発光する検出信号送出用の発光装置と、
相互に直列に接続された複数の発光ダイオードからなり
前記発光装置に直列に接続された発光ダイオード群と、
この発光ダイオード群に直列に接続された抵抗素子とを
備えたものである。
【０００６】
【作用】この発明の構成によれば、電圧検出回路に電圧
が印加されると検出信号送出用の発光装置、発光ダイオ
ード群および抵抗素子を通じて電流が流れ、検出信号送
出用の発光装置および発光ダイオード群が発光して、検
出信号送出用の発光装置の光信号は、たとえば発光装置
に接続された光コネクタおよび光ファイバを通じて受信
側回路に伝送されて検出される。この場合、電圧検出回
路に加わる電圧は、発光装置、発光ダイオード群および
抵抗素子に分担され分圧されるが、発光ダイオード群が
電圧分担する分、抵抗素子の電圧の負担が抑えられるの
で、従来例と比較して抵抗素子の発熱量が抑制される。
一方発光ダイオード群は発光するがほとんど発熱しな
い。したがって、検出信号が光であるため受信側回路と
の電気絶縁を確保できるとともに、抵抗素子の発熱を抑
制でき、しかも電圧検出回路の小型化を図ることができ
る。
が印加されると検出信号送出用の発光装置、発光ダイオ
ード群および抵抗素子を通じて電流が流れ、検出信号送
出用の発光装置および発光ダイオード群が発光して、検
出信号送出用の発光装置の光信号は、たとえば発光装置
に接続された光コネクタおよび光ファイバを通じて受信
側回路に伝送されて検出される。この場合、電圧検出回
路に加わる電圧は、発光装置、発光ダイオード群および
抵抗素子に分担され分圧されるが、発光ダイオード群が
電圧分担する分、抵抗素子の電圧の負担が抑えられるの
で、従来例と比較して抵抗素子の発熱量が抑制される。
一方発光ダイオード群は発光するがほとんど発熱しな
い。したがって、検出信号が光であるため受信側回路と
の電気絶縁を確保できるとともに、抵抗素子の発熱を抑
制でき、しかも電圧検出回路の小型化を図ることができ
る。
【０００７】
【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図７により
説明する。すなわち、この電圧検出回路は、発光装置１
と、発光ダイオード群２と、抵抗素子３とを有する。発
光装置１は検出信号送出用であり、通電により発光す
る。実施例の発光装置１は図７に示す光リンク素子（た
とえば住友電工（株）社製：ＤＦ・１７０１／Ｔ；定格
５Ｖ，７０ｍＡ，伝送距離４０ｍ）を用いている。図７
において、４はＴＴＬバッファ、５〜９はトランジス
タ、１０は抵抗素子、１１は発光ダイオード、１２はケ
ース、ＩＮは入力端子、Ｖｃｃは電源端子、ＰＣは発光
ダイオードパワーコントロール端子、ＧＮＤは接地端
子、１３は発光ダイオード１１の光を受光する光コネク
タであり、光ファイバ１４が接続され、受信回路（図示
せず）に接続されている。入力端子ＩＮは光リンク電源
電位に固定し、パワーコントロール端子ＰＣは電源端子
Ｖｃｃに直結している。そしてこの光リンク素子の使用
電流および電圧は、安定度を考慮して順電流３０ｍＡ、
順電圧３．８Ｖ程度としているが、伝送距離が５ｍ程度
ならば１０ｍＡ程度でよい。
説明する。すなわち、この電圧検出回路は、発光装置１
と、発光ダイオード群２と、抵抗素子３とを有する。発
光装置１は検出信号送出用であり、通電により発光す
る。実施例の発光装置１は図７に示す光リンク素子（た
とえば住友電工（株）社製：ＤＦ・１７０１／Ｔ；定格
５Ｖ，７０ｍＡ，伝送距離４０ｍ）を用いている。図７
において、４はＴＴＬバッファ、５〜９はトランジス
タ、１０は抵抗素子、１１は発光ダイオード、１２はケ
ース、ＩＮは入力端子、Ｖｃｃは電源端子、ＰＣは発光
ダイオードパワーコントロール端子、ＧＮＤは接地端
子、１３は発光ダイオード１１の光を受光する光コネク
タであり、光ファイバ１４が接続され、受信回路（図示
せず）に接続されている。入力端子ＩＮは光リンク電源
電位に固定し、パワーコントロール端子ＰＣは電源端子
Ｖｃｃに直結している。そしてこの光リンク素子の使用
電流および電圧は、安定度を考慮して順電流３０ｍＡ、
順電圧３．８Ｖ程度としているが、伝送距離が５ｍ程度
ならば１０ｍＡ程度でよい。
【０００８】発光ダイオード群２は、相互に直列に接続
された複数の発光ダイオード２３からなり発光装置１に
直列に接続されている。実施例の発光ダイオード群２
は、発光ダイオード２３のチップを１０個直列に接続し
てなる集合素子により構成した２０Ｖタイプと、発光ダ
イオード２３のチップを５個直列に接続した１０Ｖタイ
プとを用意している。図２は発光ダイオード２３を１０
個直列に接続した２０Ｖタイプのものであり、図３およ
び図４に示すように直径５φ程度の筒状のパッケージ１
５内に略リング状に配置して収めている。１６は透明の
覆い体、１７はリード線である。図５は発光ダイオード
２３を５個直列に接続した１０Ｖタイプのものであり、
図６に示すように略半円形状にパッケージ１５内に収め
られている。このパッケージ１５の側面図は図４と同様
である。
された複数の発光ダイオード２３からなり発光装置１に
直列に接続されている。実施例の発光ダイオード群２
は、発光ダイオード２３のチップを１０個直列に接続し
てなる集合素子により構成した２０Ｖタイプと、発光ダ
イオード２３のチップを５個直列に接続した１０Ｖタイ
プとを用意している。図２は発光ダイオード２３を１０
個直列に接続した２０Ｖタイプのものであり、図３およ
び図４に示すように直径５φ程度の筒状のパッケージ１
５内に略リング状に配置して収めている。１６は透明の
覆い体、１７はリード線である。図５は発光ダイオード
２３を５個直列に接続した１０Ｖタイプのものであり、
図６に示すように略半円形状にパッケージ１５内に収め
られている。このパッケージ１５の側面図は図４と同様
である。
【０００９】発光ダイオード２３の順電圧は約２Ｖ程度
であるため、たとえば発光ダイオード２３が１０個の場
合の発光ダイオード群２の電圧は約２０Ｖとなる。この
ように、発光ダイオード２３の約２Ｖの順電圧の値はダ
イオードの約３倍にあたるが、定格電流程度を流し続け
た場合でも温度上昇はほとんど見られないため、発光ダ
イオード群２を用いることにより、電流制限用の抵抗素
子３に加わる電圧の負担を、実装スペース的に効率良
く、減少させることが可能となる。
であるため、たとえば発光ダイオード２３が１０個の場
合の発光ダイオード群２の電圧は約２０Ｖとなる。この
ように、発光ダイオード２３の約２Ｖの順電圧の値はダ
イオードの約３倍にあたるが、定格電流程度を流し続け
た場合でも温度上昇はほとんど見られないため、発光ダ
イオード群２を用いることにより、電流制限用の抵抗素
子３に加わる電圧の負担を、実装スペース的に効率良
く、減少させることが可能となる。
【００１０】抵抗素子３は、この発光ダイオード２に直
列に接続されており、発光ダイオード２の限流作用を兼
ねる。なお、Ｐ，Ｎは電源である。この実施例によれ
ば、電圧検出回路に電圧が印加されると検出信号送出用
の発光装置１、発光ダイオード群２および抵抗素子３を
通じて電流が流れ、検出信号送出用の発光装置１および
発光ダイオード群２が発光して、検出信号送出用の発光
装置１の光信号は発光装置１に接続された光コネクタ１
３および光ファイバ１４を通じて受信側回路（図示せ
ず）に伝送されて検出される。
列に接続されており、発光ダイオード２の限流作用を兼
ねる。なお、Ｐ，Ｎは電源である。この実施例によれ
ば、電圧検出回路に電圧が印加されると検出信号送出用
の発光装置１、発光ダイオード群２および抵抗素子３を
通じて電流が流れ、検出信号送出用の発光装置１および
発光ダイオード群２が発光して、検出信号送出用の発光
装置１の光信号は発光装置１に接続された光コネクタ１
３および光ファイバ１４を通じて受信側回路（図示せ
ず）に伝送されて検出される。
【００１１】この場合、電圧検出回路に加わる電圧は、
発光装置１、発光ダイオード群２および抵抗素子３に分
担され分圧されるが、発光ダイオード群２が電圧分担す
る分、抵抗素子３電圧の負担が抑えられるので、従来例
と比較して抵抗素子３の発熱量が抑制される。一方発光
ダイオード群２は発光するがほとんど発熱しない。たと
えば、回路電圧Ｖ、発光装置２の光リンク素子の順電圧
ＶLINK、従来例の抵抗素子５０の消費電力ＷR1、発光ダ
イオード２の順電圧ＶLED 、発光ダイオード２の素子数
ｎ、この実施例の抵抗素子３の消費電力ＷR2とすると、
消費電力の比ＷR2／ＷR1は、 ＷR2／ＷR1＝｛Ｖ−（ＶLINK＋ＶLED ×ｎ）｝／（Ｖ−
ＶLINK） となる。
発光装置１、発光ダイオード群２および抵抗素子３に分
担され分圧されるが、発光ダイオード群２が電圧分担す
る分、抵抗素子３電圧の負担が抑えられるので、従来例
と比較して抵抗素子３の発熱量が抑制される。一方発光
ダイオード群２は発光するがほとんど発熱しない。たと
えば、回路電圧Ｖ、発光装置２の光リンク素子の順電圧
ＶLINK、従来例の抵抗素子５０の消費電力ＷR1、発光ダ
イオード２の順電圧ＶLED 、発光ダイオード２の素子数
ｎ、この実施例の抵抗素子３の消費電力ＷR2とすると、
消費電力の比ＷR2／ＷR1は、 ＷR2／ＷR1＝｛Ｖ−（ＶLINK＋ＶLED ×ｎ）｝／（Ｖ−
ＶLINK） となる。
【００１２】また、１００Ｖ系回路の場合、抵抗素子３
の負担電圧＋発光装置１の順電圧＝１０Ｖ程度を与え、
残りの９０Ｖを発光ダイオード群２に負担させるとき、
前述の２０Ｖタイプの発光ダイオード群２を４個と、１
０Ｖタイプの発光ダイオード群２を１個の合計５個を、
抵抗素子３と発光装置１間に直列に接続する。このと
き、Ｖ＝１００Ｖ、ＶLINK＝３Ｖ、ＶLED ×４５＝９０
Ｖとなるので、ＷR2／ＷR1＝１／１３．９、となる。そ
して、光リンク素子の順電流ＩH ＝３０ｍＡとすると、
ＷR1＝２．９１Ｗ、ＷR2＝０．２１Ｗとなる。
の負担電圧＋発光装置１の順電圧＝１０Ｖ程度を与え、
残りの９０Ｖを発光ダイオード群２に負担させるとき、
前述の２０Ｖタイプの発光ダイオード群２を４個と、１
０Ｖタイプの発光ダイオード群２を１個の合計５個を、
抵抗素子３と発光装置１間に直列に接続する。このと
き、Ｖ＝１００Ｖ、ＶLINK＝３Ｖ、ＶLED ×４５＝９０
Ｖとなるので、ＷR2／ＷR1＝１／１３．９、となる。そ
して、光リンク素子の順電流ＩH ＝３０ｍＡとすると、
ＷR1＝２．９１Ｗ、ＷR2＝０．２１Ｗとなる。
【００１３】したがって、検出信号が光であるため受信
側回路との電気絶縁を確保できるとともに、抵抗素子３
の発熱を抑制でき、しかも電圧検出回路の小型化を図る
ことができることとなる。また１０Ｖタイプおよび２０
Ｖタイプの発光ダイオード群２のように、素子数を変え
て各種の電圧に応じた発光ダイオード群２を用意するこ
とにより、容易に異なる電圧の対応が可能となり、検出
する電圧階級に応じた発熱抑制型の電圧検出回路を構成
することができる。
側回路との電気絶縁を確保できるとともに、抵抗素子３
の発熱を抑制でき、しかも電圧検出回路の小型化を図る
ことができることとなる。また１０Ｖタイプおよび２０
Ｖタイプの発光ダイオード群２のように、素子数を変え
て各種の電圧に応じた発光ダイオード群２を用意するこ
とにより、容易に異なる電圧の対応が可能となり、検出
する電圧階級に応じた発熱抑制型の電圧検出回路を構成
することができる。
【００１４】さらに、発光ダイオード群２を構成する発
光ダイオード２３のチップをパッケージ１５に集合して
集合素子化したデバイスを用いることにより、実装スペ
ースの効率を上げることができる。たとえば前述の発光
ダイオード群２が合計５個の場合の実装面積は２ｃｍ角
程度に収めることができる。その結果、この実施例は、
小型で高速動作，高絶縁，かつ無接点化された高信頼性
のある種々の電圧検出回路を提供することができる。
光ダイオード２３のチップをパッケージ１５に集合して
集合素子化したデバイスを用いることにより、実装スペ
ースの効率を上げることができる。たとえば前述の発光
ダイオード群２が合計５個の場合の実装面積は２ｃｍ角
程度に収めることができる。その結果、この実施例は、
小型で高速動作，高絶縁，かつ無接点化された高信頼性
のある種々の電圧検出回路を提供することができる。
【００１５】図８は、この電圧検出回路を用いたリレー
の動作検出回路に応用した例であり、１９は図示しない
リレーの常開接点であり、電圧検出回路Ａに直列に接続
している。電圧検出回路Ａにおいて、２０は直列に接続
された逆電圧保護素子であり、２１は発光装置１に並列
に接続された８個直列の過電圧保護用ダイオードであ
る。常開接点１９がオンになると電圧検出回路Ａに電流
が流れるので、発光装置１が発光し、その信号が受信回
路に送信され、リレーの動作検出を行なう。
の動作検出回路に応用した例であり、１９は図示しない
リレーの常開接点であり、電圧検出回路Ａに直列に接続
している。電圧検出回路Ａにおいて、２０は直列に接続
された逆電圧保護素子であり、２１は発光装置１に並列
に接続された８個直列の過電圧保護用ダイオードであ
る。常開接点１９がオンになると電圧検出回路Ａに電流
が流れるので、発光装置１が発光し、その信号が受信回
路に送信され、リレーの動作検出を行なう。
【００１６】図９は５Ａ定格のモータの動作を監視する
もので、モータコイル２３に直列に常開接点２２を接続
し、常開接点２２に並列に電圧検出回路を接続してい
る。この場合、電圧検出回路Ａには３０ｍＡ程度が流れ
るがモータコイル２３には影響がないので誤動作せず、
電圧検出回路Ａは接点動作およびコイル断線の両方の検
出を行なっている。
もので、モータコイル２３に直列に常開接点２２を接続
し、常開接点２２に並列に電圧検出回路を接続してい
る。この場合、電圧検出回路Ａには３０ｍＡ程度が流れ
るがモータコイル２３には影響がないので誤動作せず、
電圧検出回路Ａは接点動作およびコイル断線の両方の検
出を行なっている。
【００１７】なお、この発明において、発光装置１は光
リンク素子のほか、フォトカプラでもよい。
リンク素子のほか、フォトカプラでもよい。
【００１８】
【発明の効果】この発明の電圧検出回路によれば、電圧
検出回路に加わる電圧は、発光装置、発光ダイオード群
および抵抗素子に分担され分圧されるが、発光ダイオー
ド群が電圧分担する分、抵抗素子の電圧の負担が抑えら
れるので、従来例と比較して抵抗素子の発熱量が抑制さ
れる。一方発光ダイオード群は発光するがほとんど発熱
しない。したがって、検出信号が光であるため受信側回
路との電気絶縁を確保できるとともに、抵抗素子の発熱
を抑制でき、しかも電圧検出回路の小型化を図ることが
できるという効果がある。
検出回路に加わる電圧は、発光装置、発光ダイオード群
および抵抗素子に分担され分圧されるが、発光ダイオー
ド群が電圧分担する分、抵抗素子の電圧の負担が抑えら
れるので、従来例と比較して抵抗素子の発熱量が抑制さ
れる。一方発光ダイオード群は発光するがほとんど発熱
しない。したがって、検出信号が光であるため受信側回
路との電気絶縁を確保できるとともに、抵抗素子の発熱
を抑制でき、しかも電圧検出回路の小型化を図ることが
できるという効果がある。
【図１】この発明の一実施例の電圧検出回路図である。
【図２】１０個の発光ダイオードからなる発光ダイオー
ド群の回路図である。
ド群の回路図である。
【図３】その発光ダイオード群をパッケージに収納した
状態を示す平面図である。
状態を示す平面図である。
【図４】その側面図である。
【図５】５個の発光ダイオードからなる発光ダイオード
群の回路図である。
群の回路図である。
【図６】そのパッケージ収納状態の平面図である。
【図７】光リンク素子の回路図である。
【図８】リレーの動作検出回路図である。
【図９】モータの動作検出、及びモータコイルの断線検
出回路図である。
出回路図である。
【図１０】従来例の電圧検出回路図である。
１ 発光装置 ２ 発光ダイオード群 ３ 抵抗素子 １４ 光ファイバ ２３ 発光ダイオード
Claims (1)
- 【請求項１】 通電により発光する検出信号送出用の発
光装置と、相互に直列に接続された複数の発光ダイオー
ドからなり前記発光装置に直列に接続された発光ダイオ
ード群と、この発光ダイオード群に直列に接続された抵
抗素子とを備えた電圧検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6867694A JPH07280855A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 電圧検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6867694A JPH07280855A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 電圧検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280855A true JPH07280855A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13380564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6867694A Pending JPH07280855A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 電圧検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07280855A (ja) |
-
1994
- 1994-04-06 JP JP6867694A patent/JPH07280855A/ja active Pending
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