JPH0773178B2 - 絶縁分離回路 - Google Patents
絶縁分離回路Info
- Publication number
- JPH0773178B2 JPH0773178B2 JP4066697A JP6669792A JPH0773178B2 JP H0773178 B2 JPH0773178 B2 JP H0773178B2 JP 4066697 A JP4066697 A JP 4066697A JP 6669792 A JP6669792 A JP 6669792A JP H0773178 B2 JPH0773178 B2 JP H0773178B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- photocoupler
- current
- constant
- diode
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル信号等を一方
向に伝達するときの入出力間の電気的絶縁分離を行うフ
ォトカプラを用いた絶縁分離回路に関し、詳述すると、
フォトカプラへの一次側動作電圧を設定する定電圧ダイ
オードを前記フォトカプラの一次側入力端子に直列に接
続してある絶縁分離回路に関する。
向に伝達するときの入出力間の電気的絶縁分離を行うフ
ォトカプラを用いた絶縁分離回路に関し、詳述すると、
フォトカプラへの一次側動作電圧を設定する定電圧ダイ
オードを前記フォトカプラの一次側入力端子に直列に接
続してある絶縁分離回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、絶縁分離回路は、図４に示すよう
に、フォトカプラＰＣへの一次側印加電圧に対してフォ
トカプラＰＣへの一次側入力順電流を制限する保護抵抗
Ｒと、フォトカプラへの一次側動作電圧を設定する定電
圧ダイオード、つまり、閾値電圧設定用のツェナーダイ
オードＺＤを、前記フォトカプラの一次側入力端子に直
列に接続して構成していた。そして、上述した従来の回
路は、フォトカプラのＣＴＲ（カレント・トランスファ
・レシオ）のばらつきが大なることを考慮して、設計時
に、使用するフォトカプラのＣＴＲの予想しうる最小
値、即ち、フォトカプラの動作電流の最大値を基準とし
て保護抵抗の値を決定しツェナーダイオードを選択して
いた。
に、フォトカプラＰＣへの一次側印加電圧に対してフォ
トカプラＰＣへの一次側入力順電流を制限する保護抵抗
Ｒと、フォトカプラへの一次側動作電圧を設定する定電
圧ダイオード、つまり、閾値電圧設定用のツェナーダイ
オードＺＤを、前記フォトカプラの一次側入力端子に直
列に接続して構成していた。そして、上述した従来の回
路は、フォトカプラのＣＴＲ（カレント・トランスファ
・レシオ）のばらつきが大なることを考慮して、設計時
に、使用するフォトカプラのＣＴＲの予想しうる最小
値、即ち、フォトカプラの動作電流の最大値を基準とし
て保護抵抗の値を決定しツェナーダイオードを選択して
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
設計された回路にＣＴＲの大なるフォトカプラ、即ち、
動作電流値が小さなフォトカプラが用いられると、一次
側に動作電圧、即ち、ツェナー電圧よりも低い電圧が印
加された場合であっても、ツェナーダイオードの僅かな
漏れ電流により二次側に信号が伝達される場合がある。
さらに、ＣＴＲは温度によりその値が変化するといった
温度特性による影響もあり、結局、ＣＴＲの変化やばら
つきにより一次側から二次側に信号が伝達されるべき一
次側動作電圧の値が一定にならず、設計上の問題点とな
っていた。特に、この絶縁分離回路を多数構成した場合
において各回路の動作電圧が揃わず、複数の回路に同じ
入力電圧が印加されていても、絶縁分離回路によっては
二次側に信号が伝達されるものと伝達されないものが生
じたり、信号の伝達時間がばらつくといった問題があっ
た。本発明の目的は、上述した従来回路の欠点を解消す
る点にあり、ＣＴＲの変化やばらつきに拘らず動作電圧
を一定に維持するとともに、所望の電圧で確実に動作す
る設計が容易な絶縁分離回路を提供することにある。
設計された回路にＣＴＲの大なるフォトカプラ、即ち、
動作電流値が小さなフォトカプラが用いられると、一次
側に動作電圧、即ち、ツェナー電圧よりも低い電圧が印
加された場合であっても、ツェナーダイオードの僅かな
漏れ電流により二次側に信号が伝達される場合がある。
さらに、ＣＴＲは温度によりその値が変化するといった
温度特性による影響もあり、結局、ＣＴＲの変化やばら
つきにより一次側から二次側に信号が伝達されるべき一
次側動作電圧の値が一定にならず、設計上の問題点とな
っていた。特に、この絶縁分離回路を多数構成した場合
において各回路の動作電圧が揃わず、複数の回路に同じ
入力電圧が印加されていても、絶縁分離回路によっては
二次側に信号が伝達されるものと伝達されないものが生
じたり、信号の伝達時間がばらつくといった問題があっ
た。本発明の目的は、上述した従来回路の欠点を解消す
る点にあり、ＣＴＲの変化やばらつきに拘らず動作電圧
を一定に維持するとともに、所望の電圧で確実に動作す
る設計が容易な絶縁分離回路を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明による絶縁分離回路の特徴構成は、フォトカプラ
への一次側動作電圧を設定する定電圧ダイオードを前記
フォトカプラの一次側入力端子に直列に接続してある絶
縁分離回路であって、前記定電圧ダイオードの前段に、
前記定電圧ダイオードの漏れ電流を低減する定電流回路
を並列に接続してある点にある。
本発明による絶縁分離回路の特徴構成は、フォトカプラ
への一次側動作電圧を設定する定電圧ダイオードを前記
フォトカプラの一次側入力端子に直列に接続してある絶
縁分離回路であって、前記定電圧ダイオードの前段に、
前記定電圧ダイオードの漏れ電流を低減する定電流回路
を並列に接続してある点にある。
【０００５】
【作用】定電流回路は、フォトカプラへの一次側印加電
圧が動作電圧として設定されたツェナー電圧より低いと
きに、定電圧ダイオードを通過する一次側入力漏れ電流
を低減するバイパス路となり、一次側印加電圧がツェナ
ー電圧以上になったときに確実にフォトカプラへ通電す
ることになるので、ＣＴＲのばらつきや温度特性に拘ら
ず設定されたツェナー電圧より低い時にはフォトカプラ
の作動を確実に阻止し、設定電圧以上の時には充分な電
流を流して速やかに作動させることになる。
圧が動作電圧として設定されたツェナー電圧より低いと
きに、定電圧ダイオードを通過する一次側入力漏れ電流
を低減するバイパス路となり、一次側印加電圧がツェナ
ー電圧以上になったときに確実にフォトカプラへ通電す
ることになるので、ＣＴＲのばらつきや温度特性に拘ら
ず設定されたツェナー電圧より低い時にはフォトカプラ
の作動を確実に阻止し、設定電圧以上の時には充分な電
流を流して速やかに作動させることになる。
【０００６】
【発明の効果】本発明によれば、ＣＴＲのばらつきや温
度特性に拘らず、フォトカプラの動作電圧をほぼ一定の
値に制御することができる絶縁分離回路を提供できるよ
うになった。
度特性に拘らず、フォトカプラの動作電圧をほぼ一定の
値に制御することができる絶縁分離回路を提供できるよ
うになった。
【０００７】
以下に実施例を説明する。図１に示すように、絶縁分離
回路は、０−１００Ｖの直流信号入力端子ａ１から１０
ＫΩの保護抵抗Ｒ１、ツェナー電圧５０Ｖの定電圧ダイ
オードＤ２を直列接続してフォトカプラＰＣの一次側入
力端子ｂ１に接続するとともに、グランド端子ａ２とフ
ォトカプラＰＣの一次側グランド端子ｂ２とを接続して
発光ダイオードＬＥＤへの電流路を確保し、保護抵抗Ｒ
１の後段とそのグランド端子ａ２間に定電流回路として
の２ｍＡの定電流ダイオードＤ１を並列に接続して構成
してある。前記保護抵抗Ｒ１と定電圧ダイオードＤ２間
には、さらに２ｍＡの定電流ダイオードＤ３を接続し
て、一次側入力端子ｂ１からフォトカプラーＰＣに流れ
込む電流値を制限する。一方、前記発光ダイオードＬＥ
Ｄの発光に応答して作動する二次側のフォトトランジス
タＰＴのコレクタに保護抵抗Ｒ２を介して５Ｖ直流電源
に接続して、エミッタ端子ｃ２を接地するとともに、コ
レクタ端子ｃ１を出力端子として取出す。つまり、前記
直流信号入力端子ａ１、ａ２間に電圧が印加されない場
合はフォトトランジスタＰＴがオフして、そのコレクタ
端子ｃ１から５Ｖの電圧（Ｈ）が出力され、前記直流信
号入力端子ａ１、ａ２間にツェナー電圧である５０Ｖ以
上の電圧が印加されるとフォトトランジスタＰＴがオン
して、そのコレクタ端子ｃ１から０．６Ｖの電圧（Ｌ）
が出力される。
回路は、０−１００Ｖの直流信号入力端子ａ１から１０
ＫΩの保護抵抗Ｒ１、ツェナー電圧５０Ｖの定電圧ダイ
オードＤ２を直列接続してフォトカプラＰＣの一次側入
力端子ｂ１に接続するとともに、グランド端子ａ２とフ
ォトカプラＰＣの一次側グランド端子ｂ２とを接続して
発光ダイオードＬＥＤへの電流路を確保し、保護抵抗Ｒ
１の後段とそのグランド端子ａ２間に定電流回路として
の２ｍＡの定電流ダイオードＤ１を並列に接続して構成
してある。前記保護抵抗Ｒ１と定電圧ダイオードＤ２間
には、さらに２ｍＡの定電流ダイオードＤ３を接続し
て、一次側入力端子ｂ１からフォトカプラーＰＣに流れ
込む電流値を制限する。一方、前記発光ダイオードＬＥ
Ｄの発光に応答して作動する二次側のフォトトランジス
タＰＴのコレクタに保護抵抗Ｒ２を介して５Ｖ直流電源
に接続して、エミッタ端子ｃ２を接地するとともに、コ
レクタ端子ｃ１を出力端子として取出す。つまり、前記
直流信号入力端子ａ１、ａ２間に電圧が印加されない場
合はフォトトランジスタＰＴがオフして、そのコレクタ
端子ｃ１から５Ｖの電圧（Ｈ）が出力され、前記直流信
号入力端子ａ１、ａ２間にツェナー電圧である５０Ｖ以
上の電圧が印加されるとフォトトランジスタＰＴがオン
して、そのコレクタ端子ｃ１から０．６Ｖの電圧（Ｌ）
が出力される。
【０００８】上述の回路の動作を、図２に示す電圧−電
流特性曲線に基づき説明する。今、発光ダイオードＬＥ
Ｄへの入力電流を２ｍＡに設定して、直流信号入力端子
ａ１，ａ２に印加される電圧が０Ｖから１００Ｖに徐々
に上昇する場合を考えると、ツェナー電圧５０Ｖを越え
るまでは、抵抗Ｒ１、定電流ダイオードＤ１、グランド
というループで最大２ｍＡの電流ｉ１が流れ、ツェナー
ダイオードＤ２を介した発光ダイオードＬＥＤへの漏れ
電流は阻止される。直流信号入力端子ａ１，ａ２に印加
される電圧が上昇して定電流ダイオードＤ１の両端の電
圧が５０Ｖを超えると、発光ダイオードＬＥＤへ電流が
流れ始める。印加電圧がさらに上昇して発光ダイオード
ＬＥＤに２ｍＡの電流が流れると、定電流ダイオードＤ
３によりその後の電流ｉ２は２ｍＡに制限される。従っ
て、フォトカプラーＰＣはツェナー電圧を超えるまでは
その作動が阻止され、ツェナー電圧を超えると瞬時に発
光ダイオードＬＥＤに通流されて作動することになる。
さらに、過電圧が印加されても定電流ダイオードＤ３に
より過電流保護されるので発光ダイオードＬＥＤの熱破
損が回避されることになる。
流特性曲線に基づき説明する。今、発光ダイオードＬＥ
Ｄへの入力電流を２ｍＡに設定して、直流信号入力端子
ａ１，ａ２に印加される電圧が０Ｖから１００Ｖに徐々
に上昇する場合を考えると、ツェナー電圧５０Ｖを越え
るまでは、抵抗Ｒ１、定電流ダイオードＤ１、グランド
というループで最大２ｍＡの電流ｉ１が流れ、ツェナー
ダイオードＤ２を介した発光ダイオードＬＥＤへの漏れ
電流は阻止される。直流信号入力端子ａ１，ａ２に印加
される電圧が上昇して定電流ダイオードＤ１の両端の電
圧が５０Ｖを超えると、発光ダイオードＬＥＤへ電流が
流れ始める。印加電圧がさらに上昇して発光ダイオード
ＬＥＤに２ｍＡの電流が流れると、定電流ダイオードＤ
３によりその後の電流ｉ２は２ｍＡに制限される。従っ
て、フォトカプラーＰＣはツェナー電圧を超えるまでは
その作動が阻止され、ツェナー電圧を超えると瞬時に発
光ダイオードＬＥＤに通流されて作動することになる。
さらに、過電圧が印加されても定電流ダイオードＤ３に
より過電流保護されるので発光ダイオードＬＥＤの熱破
損が回避されることになる。
【０００９】以下に別実施例を説明する。先の実施例で
は、信号入力端子ａ１，ａ２に印加される電圧が一定極
性の直流信号の場合を説明したが、図３に示すように、
各構成素子を極性が反転するように並列又は直列配置す
ることで無極性化できる。先の実施例では、信号入力端
子ａ１，ａ２に印加される電圧が、０−１００Ｖの直流
電圧である場合を説明したが、これに限定するものでは
なくその値は任意であり、フォトカプラーＰＣの作動を
開始する閾値電圧も任意のツェナー電圧を持つ定電圧ダ
イオードを用いることで、適宜設定可能である。
は、信号入力端子ａ１，ａ２に印加される電圧が一定極
性の直流信号の場合を説明したが、図３に示すように、
各構成素子を極性が反転するように並列又は直列配置す
ることで無極性化できる。先の実施例では、信号入力端
子ａ１，ａ２に印加される電圧が、０−１００Ｖの直流
電圧である場合を説明したが、これに限定するものでは
なくその値は任意であり、フォトカプラーＰＣの作動を
開始する閾値電圧も任意のツェナー電圧を持つ定電圧ダ
イオードを用いることで、適宜設定可能である。
【００１０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定するものではない。
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定するものではない。
【図１】絶縁分離回路の回路図
【図２】絶縁分離回路の電圧−電流特性曲線の特性図
【図３】別実施例を示す絶縁分離回路の回路図
【図４】従来例を示す絶縁分離回路の回路図
Ｄ１ 定電流回路 Ｄ２ 定電圧ダイオード ＰＣ フォトカプラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 康二 東京都世田谷区新町２―28―２ 桜新町サ ンハイツ202 (72)発明者 五十嵐 光男 埼玉県上尾市原市1790―14 (72)発明者 木田 敏彦 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 乾 秀雄 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 鈴木 一征 愛知県名古屋市中川区野田１丁目311番地 (72)発明者 大瀬 秀雄 愛知県海部郡佐屋町大字大井字官新田14番 地16 (72)発明者 高山 雅彦 大阪府大阪市平野区加美北１丁目22番17号 株式会社近計システム内 (56)参考文献 特開 昭61−2411（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 フォトカプラ（ＰＣ）の一次側動作電圧
を設定する定電圧ダイオード（Ｄ２）を前記フォトカプ
ラ（ＰＣ）の一次側入力端子に直列に接続してある絶縁
分離回路であって、 前記定電圧ダイオード（Ｄ２）の前段に、前記定電圧ダ
イオード（Ｄ２）の漏れ電流を低減する定電流回路（Ｄ
１）を並列に接続してある 絶縁分離回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4066697A JPH0773178B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 絶縁分離回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4066697A JPH0773178B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 絶縁分離回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275970A JPH05275970A (ja) | 1993-10-22 |
| JPH0773178B2 true JPH0773178B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=13323394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4066697A Expired - Lifetime JPH0773178B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 絶縁分離回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773178B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007142055A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Rohm Co Ltd | 発光装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS612411A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-08 | Misuzu Erii:Kk | フオトアイソレ−シヨン回路 |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP4066697A patent/JPH0773178B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05275970A (ja) | 1993-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0190925B1 (en) | A protection circuit for an insulated gate bipolar transistor | |
| US11581725B2 (en) | Solid-state power interrupters | |
| US5453904A (en) | Power control unit protection apparatus | |
| US4086503A (en) | Control circuit initiating conduction of an opto-isolator unit | |
| JPH0773178B2 (ja) | 絶縁分離回路 | |
| US6429631B2 (en) | Regulated power source circuit including an overcurrent detecting mechanism for eliminating loss in the output control element | |
| US20170181240A1 (en) | High voltage resistant transmitting circuit for devices communicating on dali bus | |
| EP1981167A1 (en) | Method and device for converting an input voltage into a galvanically separated output signal | |
| JPH0356023A (ja) | 直流電圧監視回路を備えた電流供給装置 | |
| JP3470695B2 (ja) | スイッチング電源装置およびそれを用いた電子装置 | |
| CN113517677A (zh) | 一种保护电路及电器设备 | |
| CN205646767U (zh) | 电源过压保护电路及电源装置 | |
| GB2404504A (en) | Battery charger with automatic switch-off | |
| CN102998516B (zh) | 输出通道电压状态检测电路 | |
| JPH0622544A (ja) | スイッチングレギュレータ | |
| JP2002135968A (ja) | 安定化電源における過電圧保護回路 | |
| CN216794608U (zh) | 端口过流保护电路和感测装置 | |
| CN212811275U (zh) | 一种便于设置电压门限的互锁保护电路 | |
| CN215009569U (zh) | 一种保护电路及电器设备 | |
| WO2024055869A1 (zh) | 一种电流补偿电路、准谐振电源及充电装置 | |
| CN218124678U (zh) | 用于控制开关单元的控制电路 | |
| CN210743551U (zh) | 驱动电压保护电路及驱动装置 | |
| CN218514083U (zh) | Io口保护电路 | |
| CN210112322U (zh) | 一种功率可调的led驱动电源 | |
| JP2002039603A (ja) | 通信装置 |