JPS589364Y2 - 入力ユニツト回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、高レベル信号を低レベル信号に変換する入
カニニット回路に関する。

一般に、シーケンス制御等の制御装置においては、商用
の高電圧交流電源（通常はＡＣ１００Ｖあるいは２００
Ｖ）にその１１接続されたマイクロスイッチ等の接点か
らの高レベル信号を直接入力とせねばならぬことが非常
に多い。

ところで、このような高レベルの信号を受ける側の制御
機器の方は、近年の半導体デバイスの発達により、ＩＣ
化、ＬＳＩ化等による小型化が全搬的に進んでいるが、
このようにして小型化された現在の制御機器が扱う信号
のレベルは、上記商用電源の出力レベルに比べて極端に
低い。

このため、上記商用電源に接続された接点からの高レベ
ル信号をそのｉｔ制御機器等の回路に接続するというこ
とは行なえず、ここに高レベル信号を低レベル信号に変
換する入カニニット回路の介入がどうしても必要となる
。

この入カニニット回路としては、第１図に示すように、
商用交流電源Ｇに接続された接点Ｘからの高レベル信号
Ｓｈを、２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧して低レベル信号
Ｓｔに変換するようにしたものが、従来多く使用されて
いる。

このような入カニニット回路によれば、上記分圧用抵抗
Ｒ１、Ｒ２の合成抵抗値（Ｒ１＋Ｒ２）を十分に高くす
ることにより、抵抗Ｒ１、Ｒ２による電力損失およびこ
れに伴うジュール熱発生をそれほど増さずにレベル変換
を行なえるはずであるが、しかしながら、マイクロスイ
ッチ等の接点から信号を得る場合は、接点が確実かつ円
滑に電流を断続するのに十分な電流、すなわち接点の保
持電流だけは流せるようにしなければならず、このため
上記合成抵抗値（Ｒｔ＋Ｒ２）は、接点の動作を確実か
つ円滑にする必要から、これを余り高くとることはでき
ず、少なくとも上記保持電流よりも犬、きな電流を流せ
るよう、その値を定めなければならない。

ところが、上記保持電流が十分に流れるように上記合成
抵抗値（Ｒ１＋：Ｒ２）を定めると、当然上記抵抗Ｒ１
、Ｒ２による電力損失およびこれに伴うジュール熱発生
が大きくなり、このため使用する抵抗に定格電力容量の
大きなものを使用したり、発熱の影響を少なくするため
に十分な放熱対策を講じたりしなければならず、またこ
れらに伴って大きな取付スペースが要求されて、その小
型化が非常に困難である等の問題があった。

この考案は、以上のような問題に鑑みてなされたもので
、その目的とするところは、高電圧交流電源に接続され
た接点からの高レベル信号を低レベル信号に変換するも
のにおいて、上記接点の動作を確実かつ円滑ならしめる
とともに、そのレベルの変換に際して生じる電力損失お
よびこれに伴うジュール熱発生を可及的少ならしめ、さ
らにその占有スペースを小さくして、小型化を容易にし
た入カニニット回路を提供することにある。

すなわち、この考案は、商用高電圧交流電源に接続され
た接点からの高レベル信号を低レベル信号に変換するも
のにおいて、上記高レベル信号の入力側にチョークコイ
ル、コンデンサーの如き誘導素子を直列に挿入してなる
入カニニット回路で、以下その一実施例を図面に基いて
説明する。

第２図に示すのは、この考案に係る入カニニット回路の
実施例で、上記誘導素子として、コンデンサーＣを使用
している。

そして、商用交流電源Ｇに接続されたマイクロスイッチ
等の接点Ｘからの高レベル信号ｓｈは、上記コンデンサ
ーＣを経て抵抗Ｒ３，Ｒ５を直列接続してなる分圧回路
に入り、その抵抗Ｒ４の両端から低レベルに変換された
信号Ｓｔが得られるようになっている。

この変換された低レベル信号Ｓｔは、この実施例では、
ダイオードＤで整流された後、フォトカップラーＰｃを
介して、ＴＴＬ 、Ｃ−ＭＯＳ等の半導体デバイスで構
成された制御回路（例えば、マイクロコンピュータ−等
）に入力されるようになっている。

ここで、第１図に示した従来のユニット回路と第２図に
示した上記実施例の入カニニット回路の両者の動作を比
較してみる。

先ず、第１図に示したものに・おいて、ＡＣｌｏｏＶ（
５０Ｈ２）商用電源に接続された接点Ｘに１０ｍＡの保
持電流が流れるようにすると、前記合成抵抗値（Ｒ１＋
Ｒ２は）、 １００／ｌ０ＸＩＯ−３＝１０［ＫΩ〕 抵抗Ｒ１、Ｒ２中で消費されて熱となる電力ＷＡは、 （１０×１Ｏ−３）２×１０×１０３＝１〔Ｗ〕すなわ
ちＩＷもの電力が抵抗Ｒ１、Ｒ２で消費されて熱となる
。

このため、そのＩＷの消費電力に見合う定格電力容量を
有する大型の抵抗器の使用を余儀なくされ、またその電
力消費による発熱の影響を緩和するための放熱対策も講
じなければならなくなり、従って、回路はどうしても大
型化せざるを得なかった。

次に第２図に示した実施例のものにおいて、上記の場合
と同じに、ＡＣ１００Ｖ （５０Ｈｚ ）の商用電源に
接続された接点Ｘに１０７７ＺＡの保持電流が流れるよ
うにする場合について説明する。

先ず、上記コンデンサーＣの容量を０．３３μＦとすれ
ば、そのインピーダンスＺ ｃｌｄ約９ 、６ （ＫΩ
〕となる。

ここで、上記接点Ｘに１０７ＦＺＡの保持電流が流れる
ためには、上記コンデンサーＣと抵抗Ｒ３、Ｒ４による
直列回路の合成インピーダンスＺｏが１０［ＫΩ〕とな
るようにすればよいから、上記抵抗Ｒ３、Ｒ４によるイ
ンピーダンスＺｒについては、 中２．８ＣＫΩ〕であればよい。

従って、上記接点Ｘに１０？？ＺＡの保持電流が流れる
ようにした場合の上記抵抗Ｒ３、Ｒ４で消費される電力
ＷＢは＼ （ｌ０ＸＩＯ−３） ２Ｘ２．８Ｘ１０３＝ ０．２８
［Ｗ）でよい。

以上のように、第１図に示したものと第２図に示したも
のでは、接点Ｘに流す保持電流が同じでも、後者の電力
消費ＷＢは、前者のそれＷＡの２８％でよいのであり、
これにより、後者においては、使用する抵抗Ｒ３、Ｒ４
の定格電力容量を大幅に小さくすることかでき、また電
力消費の低減に伴って発熱の心配も大幅に軽減され、こ
れにより、回路は非常にコンパクトかつ小型化され、ま
た制御システム全体の信頼性も向上してくる。

第３図は、第２図に示した回路を流れる電流をベクトル
図で示したもので、回路電流Ｉｏによる消費電力は、抵
抗Ｒ３、Ｒ４が形成するインビダンスＺｒによる分Ｉｒ
だけで、コンデンサーＣが形成するインピダンスＺｃに
よる分Ｉｃは、所謂無効電力となって、消費電力とはな
らない。

以上のように、この考案に係る入カニニット回路は、高
電圧交流電源に接続された接点からの高レベル信号を低
レベル信号に変換するに際し七、上記高レベル信号の入
力側に誘導素子を直列に挿入したことにより、上記接点
の動作を確実かつ円滑ならしめるとともに、そのレベル
の変換に際して生じる電力損失およびこれに伴うジュー
ル熱発生を大幅に少なくすることができ、これによりそ
の占有スペースを小さくして、小型化を容易にし、また
システム全体の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の入カニニット回路の一例を示す回路図、
第２図はこの考案に係る入カニニット回路の一実施例を
示す回路図、第３図は第２図に示した回路の動作を示す
ベクトル図である。 Ｇ・・・・・・高電圧交流電源、Ｘ・・・・・・接点、
Ｃ・・・・・・コンデンサー、Ｒ３，Ｒ４・・・・・・
抵抗。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）高電圧交流電源に接続された接点からの高レベル
   信号を低レベル信号に変換するものにおいて、上記高レ
   ベル信号の入力側に誘導素子を゛直列に挿入してなる入
   カニニット回路。
2. （２）誘導素子をコンデンサーとした実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の入カニニット回路。