JPS612411A - フオトアイソレ−シヨン回路 - Google Patents
フオトアイソレ−シヨン回路Info
- Publication number
- JPS612411A JPS612411A JP12324784A JP12324784A JPS612411A JP S612411 A JPS612411 A JP S612411A JP 12324784 A JP12324784 A JP 12324784A JP 12324784 A JP12324784 A JP 12324784A JP S612411 A JPS612411 A JP S612411A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- input
- output
- input signal
- voltage
- 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.)
- Granted
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- Electronic Switches (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（目的）
本発明は直流もしくは交流の何れの入力信号の場合でも
常に直流出力信号な出すフォトアイソレーション回路に
関する０さらに詳しくは一定電圧以上の入力信号であれ
ば、直流から商用周波数の交流まで、また直流の場合は
入力の極性に関係なく入力出来るもので、かつ入力信号
と出力信号とは電気的に絶縁された状態で動作するｉオ
ドアイソレーション回路である。
常に直流出力信号な出すフォトアイソレーション回路に
関する０さらに詳しくは一定電圧以上の入力信号であれ
ば、直流から商用周波数の交流まで、また直流の場合は
入力の極性に関係なく入力出来るもので、かつ入力信号
と出力信号とは電気的に絶縁された状態で動作するｉオ
ドアイソレーション回路である。
（先行技術）
一般にコンピュータ、ＯＡ機器装置、ＦＡ機器装置等に
現場で使用するセンサー、制御装置、電力装置などから
の眠気信号な入力する場合には入力回路からの雑音の混
入や各装置の人出力の規格の相異のための電位差による
迷走電流により装置のトラブルが発生し易いので、この
ようなトラブルを防止するために光絶縁素子な用いた入
力結合回路やソリッドステートリレー（Ｓ８Ｒ）が多く
用いられている〇 しかし各装置の出力や入力信号の種類は直流・交流の別
や、電圧の大小によって多岐にわたり、このために各装
置の入力回路も上記のような各規格のものを用意しなけ
ればならない。これは結果として装置のコストアップや
複雑化の原因となるばかりでなく、誤接続によるトラブ
ルの原因ともなるものである。
現場で使用するセンサー、制御装置、電力装置などから
の眠気信号な入力する場合には入力回路からの雑音の混
入や各装置の人出力の規格の相異のための電位差による
迷走電流により装置のトラブルが発生し易いので、この
ようなトラブルを防止するために光絶縁素子な用いた入
力結合回路やソリッドステートリレー（Ｓ８Ｒ）が多く
用いられている〇 しかし各装置の出力や入力信号の種類は直流・交流の別
や、電圧の大小によって多岐にわたり、このために各装
置の入力回路も上記のような各規格のものを用意しなけ
ればならない。これは結果として装置のコストアップや
複雑化の原因となるばかりでなく、誤接続によるトラブ
ルの原因ともなるものである。
（概要）
本発明はこのような問題点の解決のためになされたもの
で、入力信号の交流・直流の別ならびに直流の場合の極
性に関係なく、また許容電圧範囲の広い入力信号に使用
出来る入力回路を提供するものであって、入力信号と出
力信号を電気的に絶縁するフォトアイソレーション回路
において、直流もしくは商用周波数以下の交流で一定電
圧範囲内の入力信号を一定電圧で一定電流の出力信号に
制限する入力回路と、この入力回路の出力信号と電気的
に絶縁した出力信号を出すフォトカプラーと、このフォ
トカプラーの出力信号により前記入力回路の入力信号が
直流もしくは交流の何れの場合においてもこの人力信号
のＯＮまたはＯＦＦと同期してＯＮまたはＯＦＦの直流
出力な出す出力回路とよりなり、前記入力回路には全波
整流器、定電圧ダイオードおよび定電流ダイオードを設
け、前記出力回路には再起動型単安定マルチバイブレー
クとこの再起動型単安定マルチパイプレータのホールド
時間な設定するホールド時間設定回路とを設けたことｔ
ｚｔ特徴とするフォトアイソレーション回路な提供する
ものである。
で、入力信号の交流・直流の別ならびに直流の場合の極
性に関係なく、また許容電圧範囲の広い入力信号に使用
出来る入力回路を提供するものであって、入力信号と出
力信号を電気的に絶縁するフォトアイソレーション回路
において、直流もしくは商用周波数以下の交流で一定電
圧範囲内の入力信号を一定電圧で一定電流の出力信号に
制限する入力回路と、この入力回路の出力信号と電気的
に絶縁した出力信号を出すフォトカプラーと、このフォ
トカプラーの出力信号により前記入力回路の入力信号が
直流もしくは交流の何れの場合においてもこの人力信号
のＯＮまたはＯＦＦと同期してＯＮまたはＯＦＦの直流
出力な出す出力回路とよりなり、前記入力回路には全波
整流器、定電圧ダイオードおよび定電流ダイオードを設
け、前記出力回路には再起動型単安定マルチバイブレー
クとこの再起動型単安定マルチパイプレータのホールド
時間な設定するホールド時間設定回路とを設けたことｔ
ｚｔ特徴とするフォトアイソレーション回路な提供する
ものである。
以下図面により詳細に説明する。
第１図は本発明のフォトアイソレーション回路の要部の
接続図である０回路は大別して入力回路／とフォトカグ
ラーコと出力回路３より構成されている。入力回路／に
おいては入力信号は入力端子ダから入力すると全波整流
器！を通り、整流電圧は定電圧ダイオード乙に送られる
。この全波整流器！のために直流入力の場合には入力の
極性に関係なく正側が定電圧ダイオード４［送られるよ
うになっている０交流入力であれば全波整流の脈流が定
電圧ダイオード乙に送られる。この定電圧ダイオードに
は所要電圧規格のものが選ばれているので、前記入力信
号電圧がこの規格値未満の場合は導通せず、この規格値
以上の場合にのみ導通して規格値の成田な出力する。こ
の出力はこの定電圧ダイオード乙に直列に接続された定
電流ダイオード２により一定の出力電流に保持される。
接続図である０回路は大別して入力回路／とフォトカグ
ラーコと出力回路３より構成されている。入力回路／に
おいては入力信号は入力端子ダから入力すると全波整流
器！を通り、整流電圧は定電圧ダイオード乙に送られる
。この全波整流器！のために直流入力の場合には入力の
極性に関係なく正側が定電圧ダイオード４［送られるよ
うになっている０交流入力であれば全波整流の脈流が定
電圧ダイオード乙に送られる。この定電圧ダイオードに
は所要電圧規格のものが選ばれているので、前記入力信
号電圧がこの規格値未満の場合は導通せず、この規格値
以上の場合にのみ導通して規格値の成田な出力する。こ
の出力はこの定電圧ダイオード乙に直列に接続された定
電流ダイオード２により一定の出力電流に保持される。
なおこの定電流ダイオード７の直列に接続する数はこの
回路に入力する入力信号の電圧により選べば良い。本実
施例では３個で、入力信号電圧の上限を３００１として
いる。ｒは定電流ダイオードの保護抵抗である。
回路に入力する入力信号の電圧により選べば良い。本実
施例では３個で、入力信号電圧の上限を３００１として
いる。ｒは定電流ダイオードの保護抵抗である。
このような回路では入力信号が直流の場合には、定電圧
ダイオード≦のツェナ電圧以上の場合のみ入力信号な定
電流ダイオード７に送る０また入力信号が交流の場合に
は全波整流器！で脈流となり、さらに定電圧ダイオード
乙のツェナ電圧未満の部分がカットされた波形を定電流
ダイオード７に送る。定電流ダイオード７は入力′電圧
に応じた必要個数を直列に接続したもので、本実施例で
は３個な使用し、最大入力電圧な３θθＶまでとしてい
るＯこの定電圧ダイオード乙により定電圧未満をカット
され、さらに定電流ダイオード２にて一定電流以下に抑
制された入力信号は次のフォトカグラーコのフォトダイ
オードタに送られ光信号に変えられる。この光信号は近
接して設けられているフォトトランジスタＩＯに入力し
、このフォトトランジスタｉｏを非導通状態から導通状
態に変化させる〇すなわち直流入力信号がある時はフォ
トトランジスタ１０は導通で、ない時は非導通であり、
交流入力信号がある時は入力信号の瞬時値が前記ツェナ
電圧未満のときは非導通、ツェナ電圧以上のときは導通
の周期的変化をくり返し、入力信号のない時は非導通で
ある。この状態を示す波形図が第一図である。同図でＡ
は交流入力信号であり、Ｂは全波整流波形で、定電圧ダ
イオード乙の入力波形であるＯＣは定電流ダイオード７
の出力′電流波形で、入力波形の瞬時値でθ付近の定電
圧ダイオードのツェナ電圧未満の部分はカットされ、さ
らに定電流ダイオードによって一定電流以下に抑制され
たパルス信号Ｏとなる０このパルス信号がフオトカグラ
ーーのフォトダイオードタに入力され、これにしたがっ
てフォトダイオードタは発光し、この光な受けたフォト
トランジスタ１０は導通、非導通をくり返す。導通の場
合にはフォトトランジスタｉｏのコレクタ電位（Ｄ点）
はアース電位すなわちθ電位であり、非導通の場合のＤ
点の電位は電源の電位Ｖａａと等しく、ＯＮの状態であ
る。
ダイオード≦のツェナ電圧以上の場合のみ入力信号な定
電流ダイオード７に送る０また入力信号が交流の場合に
は全波整流器！で脈流となり、さらに定電圧ダイオード
乙のツェナ電圧未満の部分がカットされた波形を定電流
ダイオード７に送る。定電流ダイオード７は入力′電圧
に応じた必要個数を直列に接続したもので、本実施例で
は３個な使用し、最大入力電圧な３θθＶまでとしてい
るＯこの定電圧ダイオード乙により定電圧未満をカット
され、さらに定電流ダイオード２にて一定電流以下に抑
制された入力信号は次のフォトカグラーコのフォトダイ
オードタに送られ光信号に変えられる。この光信号は近
接して設けられているフォトトランジスタＩＯに入力し
、このフォトトランジスタｉｏを非導通状態から導通状
態に変化させる〇すなわち直流入力信号がある時はフォ
トトランジスタ１０は導通で、ない時は非導通であり、
交流入力信号がある時は入力信号の瞬時値が前記ツェナ
電圧未満のときは非導通、ツェナ電圧以上のときは導通
の周期的変化をくり返し、入力信号のない時は非導通で
ある。この状態を示す波形図が第一図である。同図でＡ
は交流入力信号であり、Ｂは全波整流波形で、定電圧ダ
イオード乙の入力波形であるＯＣは定電流ダイオード７
の出力′電流波形で、入力波形の瞬時値でθ付近の定電
圧ダイオードのツェナ電圧未満の部分はカットされ、さ
らに定電流ダイオードによって一定電流以下に抑制され
たパルス信号Ｏとなる０このパルス信号がフオトカグラ
ーーのフォトダイオードタに入力され、これにしたがっ
てフォトダイオードタは発光し、この光な受けたフォト
トランジスタ１０は導通、非導通をくり返す。導通の場
合にはフォトトランジスタｉｏのコレクタ電位（Ｄ点）
はアース電位すなわちθ電位であり、非導通の場合のＤ
点の電位は電源の電位Ｖａａと等しく、ＯＮの状態であ
る。
この波形は０点の波形が反転した形となる。
このＤ点の波形はその一部は出力回路３０位相反転器／
／で再び反転して（ＩＣ点）前記０点と同一波形となり
、出力回路３のアンド回路１２に入力する。このアンド
回路の他の入力は電源電位ＶＣＣであるので常にＯＮの
状態である。このためＫこのアンド回路１２の出力はＥ
点の波形と同一の状態である。このアンド回路ｔコの出
力は次に設けられた再起動型単安定マルチパイプレータ
（以下マルチパイプレータという）／Ｊに入力する。こ
のマルチパイプレータ１３の出力パルス幅はホールド時
間設定回路１ａｖｃより、反転した出力が再び元の状態
に反転するまでの時間を入力交流信号の半サイクルと／
サイクルの間の時間に設定しておく。例えば入力交流信
号が！θＨ２の場合には、その半サイクル分ｌ０ｍ５に
対し１７〜７２ｍ８ に設定しておく。
／で再び反転して（ＩＣ点）前記０点と同一波形となり
、出力回路３のアンド回路１２に入力する。このアンド
回路の他の入力は電源電位ＶＣＣであるので常にＯＮの
状態である。このためＫこのアンド回路１２の出力はＥ
点の波形と同一の状態である。このアンド回路ｔコの出
力は次に設けられた再起動型単安定マルチパイプレータ
（以下マルチパイプレータという）／Ｊに入力する。こ
のマルチパイプレータ１３の出力パルス幅はホールド時
間設定回路１ａｖｃより、反転した出力が再び元の状態
に反転するまでの時間を入力交流信号の半サイクルと／
サイクルの間の時間に設定しておく。例えば入力交流信
号が！θＨ２の場合には、その半サイクル分ｌ０ｍ５に
対し１７〜７２ｍ８ に設定しておく。
このようＫしておくと最初の半サイクルによる定電圧ダ
イオード乙の出力電圧の立上りにより前記Ｅ点の波形が
ＯＮの状態となり、これが前記マルチパイプレータ１３
のトリガーパルスとなって前記マルチパイプレータ１３
の出力が反転する。この出力の反転している時間は前記
ホールド時間設定回路Ａによって必要時間に設定しであ
るので、前記入力交流信号の波形が前記最初の半サイク
ルを終え、２番目の半サイクルに入ってから前記マルチ
パイプレータ／３の出力の反転状態が復帰する時期とな
るが、この時点では前記コ番目の半サイクルによるトリ
ガーパルスが出来ているので、前記マルチパイプレータ
／３の出力の反転状態は持続される。このようＫして入
力交流信号が続く間前記マルチパイプレータ１３の出力
の反転状態は持続しているが、入力交流信号が断となる
最後の半サイクルが！了してからのマルチパイプレータ
１３の出力の反転状態の終了時点でこの出力は元の状態
に復帰する（同図Ｆ）。
イオード乙の出力電圧の立上りにより前記Ｅ点の波形が
ＯＮの状態となり、これが前記マルチパイプレータ１３
のトリガーパルスとなって前記マルチパイプレータ１３
の出力が反転する。この出力の反転している時間は前記
ホールド時間設定回路Ａによって必要時間に設定しであ
るので、前記入力交流信号の波形が前記最初の半サイク
ルを終え、２番目の半サイクルに入ってから前記マルチ
パイプレータ／３の出力の反転状態が復帰する時期とな
るが、この時点では前記コ番目の半サイクルによるトリ
ガーパルスが出来ているので、前記マルチパイプレータ
／３の出力の反転状態は持続される。このようＫして入
力交流信号が続く間前記マルチパイプレータ１３の出力
の反転状態は持続しているが、入力交流信号が断となる
最後の半サイクルが！了してからのマルチパイプレータ
１３の出力の反転状態の終了時点でこの出力は元の状態
に復帰する（同図Ｆ）。
このマルチパイプレータ１３の出力と前記位相反転器／
ｌの入力（Ｄ点）の他の一部とがナンド回路／ｊに入力
し、入力信号が直流または交流の何れの場合でも入力す
れば、入力信号が断となるまで前記ナンド回路／Ｓの出
力がＯＮの状態を保持する。
ｌの入力（Ｄ点）の他の一部とがナンド回路／ｊに入力
し、入力信号が直流または交流の何れの場合でも入力す
れば、入力信号が断となるまで前記ナンド回路／Ｓの出
力がＯＮの状態を保持する。
入力信号が直流の場合は接続された極性が正・負側れの
場合でも全波整流器ｊにより、入力電圧が定電圧ダイオ
ードのツェナーダイオード以上の時は定電圧ダイオード
ｔは動作状態になっているので、直流入力信号が続く限
りＤ点はＯＦＦ状態となっており、前記ナンド回路／Ｓ
の出力はＯＮの状態を保持する。
場合でも全波整流器ｊにより、入力電圧が定電圧ダイオ
ードのツェナーダイオード以上の時は定電圧ダイオード
ｔは動作状態になっているので、直流入力信号が続く限
りＤ点はＯＦＦ状態となっており、前記ナンド回路／Ｓ
の出力はＯＮの状態を保持する。
この保持時間は入力信号がなくなった直後に反転して無
人力の状態に復帰する０ただし入力信号がＯＮとなって
からＯＦＦになる時間がマルチパイプレータ−１３の保
持時間（例えば／／ｙ／２ ｎｕ＋ ）より短い場合に
は、入力信号がなくなってから／／〜ｌコｍＢ后に反転
して無人力の状態に復帰する。
人力の状態に復帰する０ただし入力信号がＯＮとなって
からＯＦＦになる時間がマルチパイプレータ−１３の保
持時間（例えば／／ｙ／２ ｎｕ＋ ）より短い場合に
は、入力信号がなくなってから／／〜ｌコｍＢ后に反転
して無人力の状態に復帰する。
以上のように本発明のフォトアイソレーション回路は入
力と出力間で電気的に絶縁されていることはもちろん、
入力信号が直流でも商用周波数以下の交流でも差支えな
い。また入力信号の電圧は定電圧ダイオードのツェナ電
圧以上であれば直列の定電流ダイオードの個数を増すの
みで高電圧の場合にも使用出来、広範囲の周波数および
電圧側れの場合にも使用出来る。さらに入力信号が直流
の場合には接続する極性は何れでも良いので誤接続もな
く、回路の標準化が実施出来るなど、実用効果は極めて
大きい。
力と出力間で電気的に絶縁されていることはもちろん、
入力信号が直流でも商用周波数以下の交流でも差支えな
い。また入力信号の電圧は定電圧ダイオードのツェナ電
圧以上であれば直列の定電流ダイオードの個数を増すの
みで高電圧の場合にも使用出来、広範囲の周波数および
電圧側れの場合にも使用出来る。さらに入力信号が直流
の場合には接続する極性は何れでも良いので誤接続もな
く、回路の標準化が実施出来るなど、実用効果は極めて
大きい。
第１図は本発明のフォトアイソレーション回路の要部の
接続図、第２図は上記回路上の各部の波形図である。
接続図、第２図は上記回路上の各部の波形図である。
Claims (1)
- 入力信号と出力信号を電気的に絶縁するフォトアイソレ
ーション回路において、直流もしくは商用周波数以下の
交流で一定電圧範囲内の入力信号を一定電圧で一定電流
の出力信号に制限する入力回路と、この入力回路の出力
信号と電気的に絶縁した出力信号を出すフォトカプラー
と、このフォトカプラーの出力信号により前記入力回路
の入力信号が直流もしくは交流の何れの場合においても
この入力信号のＯＮまたはＯＦＦと同期してＯＮまたは
ＯＦＦの直流出力を出す出力回路とよりなり、前記入力
回路には全波整流器、定電圧ダイオードおよび定電流ダ
イオードを設け、前記出力回路には再起動型単安定マル
チパイプレータとこの再起動型単安定マルチパイプレー
タのホールド時間を設定するホールド時間設定回路とを
設けたことを特徴とするフォトアイソレーション回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12324784A JPS612411A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | フオトアイソレ−シヨン回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12324784A JPS612411A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | フオトアイソレ−シヨン回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS612411A true JPS612411A (ja) | 1986-01-08 |
| JPH0476247B2 JPH0476247B2 (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=14855849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12324784A Granted JPS612411A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | フオトアイソレ−シヨン回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS612411A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0412716U (ja) * | 1990-05-23 | 1992-01-31 | ||
| JPH05275970A (ja) * | 1992-03-25 | 1993-10-22 | Tokyo Gas Co Ltd | 絶縁分離回路 |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP12324784A patent/JPS612411A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0412716U (ja) * | 1990-05-23 | 1992-01-31 | ||
| JPH05275970A (ja) * | 1992-03-25 | 1993-10-22 | Tokyo Gas Co Ltd | 絶縁分離回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0476247B2 (ja) | 1992-12-03 |
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