JP3634664B2 - Current detection circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源回路の出力電流などを検出するための電流検出回路に関し、電流を検出すると同時に、得られた検出信号の電圧極性を制御回路系統に適合する電圧極性にするための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の電子機器には様々な機能を持った電子素子・装置が数多く搭載されている。これらの電子素子・装置を動作させるには、当然、その電子素子・装置に適した仕様(例えば、電圧値、極性、周波数など)で電源を供給する必要があり、一つの電子機器の内部でも電源の仕様が異なる回路系統が存在することがある。その一例として蛍光表示管について考えてみると、蛍光表示管を駆動するにはフィラメントを加熱するのに必要な電流を得る第1の電源と蛍光表示管を表示させるのに必要な電圧を得る第2の電源とを構成しておく必要がある。具体的には、従来、蛍光表示管とその周辺回路は図4に示すような構成としていた。
【0003】
図4に示す回路は、トランスTを設け、その1次巻線N1の両端を変換回路2の出力端に接続する。変換回路2の入力端は入力端子1a、1bに接続し、変換回路2にその動作を制御する制御回路3を接続する。このトランスT、変換回路2、制御回路3によりインバータ形式の電源回路4を構成し、トランスTの2次巻線N2の両端間に蛍光表示管FITのフィラメントを接続する。そして、トランスTの2次巻線N2に中間タップPを設け、その中間タップPを電流検出回路9cを構成するカレントトランスCTの1次巻線N3を介して電圧源5の一端に接続する。カレントトランスCTの2次巻線N4の一端はアースに接続し、他端は電源回路4の制御回路3に接続する。電圧源5の他端はアースと点灯制御回路6を介して蛍光表示管FITのアノードおよびグリッドに接続した構成となっている。
【0004】
このような構成とした図4の回路では、外部から入力端子1a、1b間に電圧が供給されると、変換回路2が動作し、変換回路2はトランスTの1次巻線N1にパルス状電圧あるいは交流電圧を供給する。すると2次巻線N2には1次巻線N1に印加された電圧の波形に相似した波形の交流電圧が発生し、2次巻線N2から蛍光表示管FITのフィラメントに交流電流が供給される。この時、蛍光表示管FITのフィラメントとグリッドとの間とフィラメントとアノードとの間には電圧源5に発生した電圧VB1が印加される。このフィラメントへの電流供給と、フィラメント、グリッド間およびフィラメント、アノード間への電圧印加により蛍光表示管FITは点灯することになる。
【0005】
ここで、蛍光表示管FITの表示状態が点灯制御回路6の動作によって変化すると、フィラメントとグリッドとの間とフィラメントとアノードとの間を通過する電流、すなわちカソード電流の流量が変化する。図4に示す回路では、このカソード電流をカレントトランスCTで検出し、電源回路4を構成する制御回路3に検出信号を送る。すると制御回路3では、受信した検出信号に応じて変換回路2に供給する制御信号の制御量、例えば電圧値やパルス幅などを変化させ、変換回路2を通過するエネルギー量を変化させる。その結果、2次巻線N2からフィラメントに供給される電流は蛍光表示管FITの表示状態に応じて増減し、その表示の輝度を安定化するよう作用する。
【0006】
ところで蛍光表示管は、フィラメントから電子を熱放出させ、その電子を電界加速してアノードにぶつけ、アノードに塗布した蛍光体を発光させることにより点灯する。そのため、基本的にフィラメントはアノード、グリッドよりも低い電位に保つ必要があり、図4に示す回路では、点灯時にアノード、グリッドの電位をアース電位とし、フィラメントには電圧源5に発生するアース電位よりも電位の低い電圧、すなわち電圧極性が負の電圧を供給する構成としている。
このような構成において、仮に電流検出回路8cに一般に良く用いられている抵抗検出法の回路を適用し、カソード電流を検出しようとすると、電圧源5に発生する電圧の極性が負であるため、検出信号の電圧も負極性となってしまう。
【0007】
ところが図4中の電源回路4を構成する変換回路2、制御回路3などは、一般にアース電位よりも電位の高い電圧、すなわち電圧極性が正の電圧による信号を処理する、いわゆる正論理型の回路で構成されている。通常、電圧極性が負の検出信号は正論理型の制御回路3に対して直に供給できない。そこで図4に示す回路では、カソード電流を検出する検出回路9cに抵抗検出法による回路ではなく、カレントトランスCTを用いる。そして、その2次巻線N4に得られる検出信号の電圧極性が正となるような接続構成とした上で、検出信号を制御回路3に供給するようにしていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、電流を検出し、それにより得た検出信号を電圧極性の異なる回路系統間で授受する場合、カレントトランスは有用である。
しかしカレントトランスは巻線部品であり、各巻線に浮遊容量や漏れインダクタンスが存在する。蛍光表示管FITの表示状態が変化し、カソード電流がステップ状に変化した時、カレントトランスCTから制御回路3に送られる信号波形に、浮遊容量と漏れインダクタンスに起因して発生するノイズが重畳されるといった問題があった。もし仮に、信号波形にノイズが重畳されていた場合、その制御系で正確な電流量の検知ができず、被制御対象の電源回路の出力制御が正しく行われなくなることが有る。
【0009】
その結果、負荷が蛍光表示管であれば、その表示輝度が不安定となったり、管の寿命が短くなるといった不都合な現象を生じる恐れがあった。
また、図4に示すようにカレントトランスCTの2次巻線N2の接続構成を固定すると、検出信号の電圧極性と制御回路3の正/負論理型の関係が限定されてしまい、負荷と制御回路の仕様毎に電流検出回路9cの構成が異なる製品を用意しなければならないといった不都合もあった。
そこで本発明は、電力伝送線路を流れる電流の検出信号の電圧極性を後段の回路系統に適合する極性とすることが可能であり、かつ検出信号にノイズが重畳されにくい電流検出回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の電流検出回路は、電力の伝送線路に直列に検出用抵抗を接続し、検出用抵抗の両端にそれぞれ現れた2つの端子電圧の差より伝送線路に流れる電流を検出する電流検出回路において、基準電位点に一方の端子が接続された基準電圧源と当該基準電圧源に接続された切換回路とを具備し、伝送線路の電圧が第1の極性の時には、2つの端子電圧に相当する2つの電圧信号に、それぞれ基準電圧源が出力する基準電圧でバイアスを与え、バイアスを受けた2つの電圧信号から伝送線路に流れる電流の流量に相当する信号を得る。一方、伝送線路の電圧が第2の極性の時には、切換回路により基準電圧の供給を停止させ、前記2つの端子電圧に相当する2つの電圧信号から伝送線路に流れる電流の流量に相当する信号を得ることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
電力伝送線路に直列に検出用抵抗を接続し、一方の端子をアースに接続した基準電圧源を設ける。第1の抵抗と第の2抵抗の直列回路を有した第1の分圧回路を検出用抵抗の一端と基準電圧源の他方の端子との間に接続し、第3の抵抗と第4の抵抗の直列回路を有した第2の分圧回路を検出用抵抗の他端と基準電圧源の他方の端子との間に接続する。誤差増幅器を設け、第1と第2の抵抗の接続点と第3と第4の抵抗の接続点を、誤差増幅器の2つの入力端子にそれぞれ接続する。そして基準電圧源に、電力伝送線路の電圧極性に応じて基準電圧の供給を停止させる切換回路を接続する。
【0012】
ここで具体的に基準電圧源は、そのアノードをアースに、カソードを前記2つの分圧回路に接続した3端子レギュレータと、3端子レギュレータのアノード、ゲート間およびカソード、ゲート間にそれぞれ接続された2つの抵抗を具備した構成とする。また、一例として切換回路は、基準電圧源の端子間にその主電流路を接続したスイッチとしてのトランジスタと、トランジスタのベースと検出用抵抗の他端との間に接続された抵抗とダイオードの直列回路とを具備した構成とする。別の例として切換回路は、基準電圧源と駆動用電圧の電源供給点との間にその主電流路を接続したスイッチとしてのトランジスタと、トランジスタのベースとアースとの間にその主電流路が接続された制御トランジスタと、制御トランジスタのベースと検出用抵抗の他端との間に接続された抵抗とを具備した構成とする。
【0013】
【実施例】
電力伝送線路を流れる電流の検出信号の電圧極性を後段の回路系統に適合する極性とすることが可能な本発明による電流検出回路の実施例を含む、蛍光表示管及びその周辺回路を図1および図2に示した。
図1は、蛍光表示管FITを点灯させるに当たって、電力伝送線路の電圧極性を負にした時の蛍光表示管及びその周辺回路の構成を示し、図2は、電力伝送線路の電圧極性を正にした時の蛍光表示管及びその周辺回路の構成を示している。この図1、図2の回路において、本発明の第1の実施例による電流検出回路9aは以下のように構成した。
【0014】
トランスTの中間タップPと電圧源5(あるいは電圧源11)の一端を結ぶ電力伝送線路に検出用抵抗R1を直列に接続し、アノード端子をアースに接続した3端子レギュレータICを設ける。3端子レギュレータICのカソード、ゲート間に抵抗R7を、アノード、ゲート間に抵抗R8をそれぞれ接続し、この3端子レギュレータIC、抵抗R7およびR8により基準電圧源7を構成する。検出用抵抗R1の一端(A)と3端子レギュレータICのカソードとの間に抵抗R2と抵抗R3からなる分圧回路を接続し、検出用抵抗R1の他端(B)と3端子レギュレータICのカソードとの間に抵抗R4と抵抗R5からなる分圧回路を接続する。誤差増幅器EAを設け、一方の入力端子を抵抗R2と抵抗R3の接続点(分圧点)に接続し、他方の入力端子を抵抗R4と抵抗R5の接続点(分圧点)に接続し、誤差増幅器EAの出力端子を制御回路3に接続する。
【0015】
駆動用電圧(VC)の供給点と3端子レギュレータICのカソードとの間に抵抗R6を接続し、基準電圧源7の端子間、すなわち3端子レギュレータICのアノード、カソード間に、スイッチとしてのトランジスタQ1の主電流路を接続する。トランジスタQ1のベースと検出用抵抗R1の他端(B)との間に、ダイオードD1、抵抗R9および抵抗R10を直列に接続し、抵抗R9とR10の接続点とアースとの間にダイオードD2を接続する。このトランジスタQ1、抵抗R9、R10、ダイオードD1およびD2により切換回路8aを構成する。
【0016】
なお、図1の回路については、電流検出回路9a以外の回路部分は図4の回路と同じ構成としている。
一方、図2の回路については、図1の回路の電圧源5とは極性が逆の電圧源11を検出用抵抗R1の他端(B)とアースとの間に接続し、蛍光表示管FITのグリッドをアースに接続する。さらに低電位側の一端がアースに接続された電圧源10を設け、電圧源10から点灯制御回路6を介して蛍光表示管FITのアノードに正極性の電圧を供給する。これにより、電圧源10から、点灯制御回路6、蛍光表示管FITのアノード、フィラメント、2次巻線N2、検出用抵抗R1、電圧源11そしてアースの経路で電流が流れるように構成している。
【0017】
以上のような構成とした図1、図2の回路において、本発明による電流検出回路9aは、電力伝送線路の電圧極性に応じて以下のように動作する。
先ず、図1の回路のように電力伝送線路の電圧極性を負の状態として蛍光表示管FITを点灯させた時、検出用抵抗R1の他端(B)には電圧源5の負極性の電圧VB1が現れる。一方、検出用抵抗R1の一端(A)には、電圧VB1から検出用抵抗R1に生じた電圧降下分を差し引いた大きさの負極性の電圧が現れる。これら検出用抵抗R1の両端(A)、(B)に現れた電圧は、それぞれ検出用抵抗R1の両端に接続された抵抗R2と抵抗R3、あるいは抵抗R4と抵抗R5の分圧回路で分圧される。
【0018】
ここで、検出抵抗R1の他端(B)の電圧が負極性であるため切換回路8aのトランジスタQ1はオフ状態となる。この時、基準電圧源7の内部では、抵抗R6を介して供給された駆動用電圧(VC)によって3端子レギュレータICが動作し、そのアノード、カソード間に所定の電圧値の基準電圧を発生させる。
すると、抵抗R2とR3による分圧回路と抵抗R4とR5の分圧回路には基準電圧源7から基準電圧が供給され、抵抗R2と抵抗R3の接続点に現れる分圧電圧および抵抗R4と抵抗R5の接続点に現れる分圧電圧は、基準電圧によりバイアスを受けることになる。
【0019】
具体的には、基準電圧の電圧値を、各抵抗R4、R5(あるいはR2、R3)の抵抗値と電圧VB1の電圧値から式{(R4/R5)・VB1}より求められる値より大きくしておくと、各分圧点の電圧の極性は正となる。このようにして正極性となった各分圧電圧を誤差増幅器EAに入力する。すると誤差増幅器EAの出力信号は電圧極性が正となり、検出用抵抗R1を流れるカソード電流が変化した場合には、その信号の変化量がカソード電流の変化量に応じたものとなる。
【0020】
次に、図2の回路のように電力伝送線路の電圧極性を正の状態として蛍光表示管FITを点灯させた時、検出用抵抗R1の他端(B)には電圧源11の正極性の電圧VB3が現れる。一方、検出用抵抗R1の一端(A)には、電圧VB3から検出用抵抗R1に生じた電圧降下分を加えた大きさの正極性の電圧が現れる。これら検出用抵抗R1の両端(A)、(B)に現れた電圧は、それぞれ検出用抵抗R1の両端に接続された抵抗R2と抵抗R3、あるいは抵抗R4と抵抗R5の分圧回路で分圧される。なお、電圧源11はフィラメントとグリッドとの間にオフセット電圧を供給するためのものであり、各電圧源10、11に発生する電圧の関係は{VB2>VB3}となる。
【0021】
ここで、検出用抵抗R1の他端(B)の電圧は、電圧源11に生ずる電圧VB3によって極性が正となることから、切換回路8aのトランジスタQ1はダイオードD1、抵抗R9およびR10を介して順方向のバイアスを受け、オン状態となる。この時、トランジスタQ1によって3端子レギュレータICのアノード、カソード間は短絡され、基準電圧源7から各分圧回路への基準電圧の供給が停止される。
各分圧点の分圧電圧は、基準電圧によるバイアスを受けずとも元々極性が正であるため、各分圧電圧をそのまま誤差増幅器EAに入力する。すると誤差増幅器EAの出力信号は、電圧極性が正で、その変化量がカソード電流の変化量に応じたものとなる。
【0022】
以上の動作の説明から分かるように、本発明による電流検出回路9aは、電力伝送線路の電圧極性に関わり無く、検出信号の電圧極性を後段の制御回路3に適合させることが可能である。また本発明の電流検出回路9aは、カレントトランスを使用した場合と異なり、回路中に浮遊容量や漏れインダクタンスのような要素が無い。このため、信号に対するノイズ重畳が無く、電流の流量変化を正しく反映する信号を後段の制御回路3へ送ることができる。
【0023】
なお、原理的には、本発明の電流検出回路9aから切換回路8aを除いても、電力伝送線路の電圧極性に関わり無く、検出信号の電圧極性を後段の制御回路3に適合させることが可能である。しかし切換回路8aを除くと、電力伝送線路の電圧極性が正の時にも抵抗R2、R3(あるいは抵抗R4、R5)の分圧点に基準電圧によるバイアスが加えられてしまう。すると、抵抗R2、R3(あるいは抵抗R4、R5)の分圧点に得られる信号の電圧値が誤差増幅器EAの動作許容電圧以上になり、実際にその電流検出回路を使用することが出来なくなる場合が有る。切換回路8aの存在は、電力伝送線路の電圧極性が正の時に誤差増幅器EAに入力される信号の電圧値の上昇を抑え、電力伝送線路の電圧極性に関わり無く、電流検出回路9aの使用を可能とするという点で重要な意味を持つ。
【0024】
このような切換回路を図1とは別の回路構成で形成しているのが、図3に示す本発明の第2の実施例による電流検出回路9bである。
図3は、図1と同様に、本発明による電流検出回路を含む、電力伝送線路の電圧極性を負にした時の蛍光表示管及びその周辺回路の構成を示し、この中で切換回路8bは以下のような構成としている。
【0025】
基準電圧源7の一端、すなわち3端子レギュレータICのカソードと駆動用電圧(VC)の供給点との間に、スイッチとしてのトランジスタQ2の主電流路を接続する。トランジスタQ2のベース、エミッタ間に抵抗R11を接続し、さらにトランジスタQ2のベースはダイオードD3及び制御トランジスタQ3の主電流路を介してアースに接続する。制御トランジスタQ3のベースと検出用抵抗R1の他端(B)との間に、抵抗R9および抵抗R10を直列に接続し、抵抗R9とR10の接続点とアースとの間にダイオードD2を接続する。このトランジスタQ2、制御トランジスタQ3、抵抗R9、R10、ダイオードD2およびD3により切換回路8bを構成する。この切換回路8b以外の回路部分については、図1と図3の回路構成は同一となっている。
【0026】
以上のような構成とした切換回路8bと、この切換回路8bを有する電流検出回路9bの動作は以下のようになる。
図3に示す回路のように電力伝送線路の電圧極性を負の状態として蛍光表示管FITを点灯させると、検出用抵抗R1の他端(B)には電圧源5の負極性の電圧VB1が現れる。検出抵抗R1の他端(B)の電圧が負極性であることから、切換回路8bの制御トランジスタQ3はオフ状態となり、スイッチとしてのトランジスタQ2は、抵抗R11を介して供給される順方向バイアスによりオン状態となる。
【0027】
基準電圧源7の内部では、トランジスタQ2の主電流路を介して供給された駆動用電圧(VC)によって3端子レギュレータICが動作し、そのアノード、カソード間に所定の電圧値の基準電圧を発生させる。すると、抵抗R2とR3による分圧回路と抵抗R4とR5の分圧回路には基準電圧源7から基準電圧が供給され、抵抗R2と抵抗R3の接続点に現れる分圧電圧および抵抗R4と抵抗R5の接続点に現れる分圧電圧は、基準電圧によりバイアスを受ける。
ここで基準電圧の電圧値を、前出の式から求められる値より大きくしておくと、各分圧点の電圧の極性は正となる。このようにして正極性となった各分圧電圧を誤差増幅器EAに入力することにより、その出力端子に、電圧極性が正で、その変化量がカソード電流の変化量に応じた信号が得られる。
【0028】
一方、図3に示す構成の電流検出回路9bを、図2に示すような電力伝送線路の電圧極性を正の状態として蛍光表示管FITを点灯させる回路に適用した場合を想定すると、その動作は以下のようになる。
この場合、検出抵抗R1の他端(B)の電圧が正極性となることから、切換回路8bの制御トランジスタQ3はオン状態、スイッチとしてのトランジスタQ2はオフ状態となる。すると基準電圧源7の内部では、トランジスタQ2がオフ状態であるために駆動用電圧(VC)が供給されず、3端子レギュレータICのアノード、カソード間は等価的に開放状態となる。
【0029】
この時、検出用抵抗R1の一端(A)は抵抗R2、R3、R7およびR8を介してアースに接続され、他端(B)は抵抗R4、R5、R7およびR8を介してアースに接続される。このような状態の抵抗R1〜R5、R7およびR8の回路部分は、実質的に、トランジスタQ1によって基準電圧源7の端子間が短絡された状態の図2の回路の抵抗R1〜R5の回路部分と同じ機能を果たす。このため、図3に示す構成の電流検出回路9bでも、電力伝送線路の電圧極性が正の状態の時には、抵抗R2とR3、抵抗R4とR5の各分圧点の分圧電圧がそのまま誤差増幅器EAに入力され、誤差増幅器EAの出力端子に、電圧極性が正で、その変化量がカソード電流の変化量に応じた信号が得られる。
【0030】
以上の本発明による電流検出回路の実施例の説明において、図1から図3に示す回路の誤差増幅器EAには正論理型の回路を想定している。この誤差増幅器EAの電圧極性の系統は実質的に制御回路3と同じであり、誤差増幅器EAを制御回路3と一体に構成することも可能である。また誤差増幅器EA、基準電圧源7を駆動するのに必要な駆動用電圧(VC)については制御回路3を駆動するための電源供給点より電圧供給を受けることも可能である。
また、各実施例では検出信号を正論理型の回路系統に供給するような装置の構成を示したが、逆に本発明を、検出信号を負論理型の回路系統に供給する装置に応用しても構わない。当然、本発明の電流検出回路が組み込まれる回路系統が、実施例に示すような蛍光表示管を点灯するためのインバータ回路に限られることは無い。
【0031】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明による電流検出回路は、電力伝送線路に直列に検出用抵抗を接続し、その抵抗の両端に現れた電圧に相当するそれぞれの電圧信号に基準電圧源からの基準電圧でバイアスを与え、該バイアスが与えられた2つの電圧信号から電力伝送線路を流れる電流に相当する検出信号を得る構成と、基準電圧源に切換回路を接続し、電力伝送線路の電圧極性に応じて基準電圧の供給を停止させる構成とを組み合わせたことを特徴としている。
【0032】
このような本発明の電流検出回路では、基準電圧でバイアスを与えることで信号の電圧極性を操作し、検出信号の電圧極性を後段の回路系統に適合させることができる。また、電力伝送線路の電圧極性に応じて基準電圧の供給を停止させることにより、バイアスの付与によって信号の電圧値が高くなり過ぎ、実際に回路を使用できなくなるという事態を防止することができる。さらに、回路中に浮遊容量や漏れインダクタンスのような要因が無いため、信号にノイズ重畳が無くなる。従って、本発明によれば、汎用性が高く、信頼性の高い電流検出回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電流検出回路の第1の実施例と、電力伝送線路の電圧極性が負となる場合の蛍光表示管及びその周辺回路の回路図。
【図2】本発明による電流検出回路の第1の実施例と、電力伝送線路の電圧極性が正となる場合の蛍光表示管及びその周辺回路の回路図。
【図3】本発明による電流検出回路の第2の実施例と、蛍光表示管及びその周辺回路の回路図。
【図4】従来における電流検出回路と、蛍光表示管及びその周辺回路の回路図。
【符号の説明】
1a、1b:入力端子 2:変換回路 3:制御回路 4:電源回路 5:電圧源 6:点灯制御回路 7:基準電圧源 8a、8b:切換回路 9a、9b:電流検出回路 10:電圧源(管駆動用) 11:電圧源(オフセット電圧供給用) CT:カレントトランスEA:誤差増幅器 FIT:蛍光表示管 R1:検出用抵抗 R2:抵抗(第1の抵抗) R3:抵抗(第2の抵抗) R4:抵抗(第3の抵抗) R5:抵抗(第4の抵抗) Q1、Q2:トランジスタ(スイッチ) Q3:制御トランジスタ VC:駆動用電圧[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a current detection circuit for detecting an output current or the like of a power supply circuit, and more particularly to a technique for detecting a current and setting a voltage polarity of an obtained detection signal to a voltage polarity suitable for a control circuit system.
[0002]
[Prior art]
Many electronic devices and devices having various functions are mounted on recent electronic devices. In order to operate these electronic elements / devices, naturally, it is necessary to supply power with specifications (for example, voltage value, polarity, frequency, etc.) suitable for the electronic elements / devices. There may be circuit systems with different power supply specifications. As an example, consider a fluorescent display tube. In order to drive the fluorescent display tube, a first power source for obtaining a current necessary for heating the filament and a voltage required for displaying the fluorescent display tube are obtained. 2 power supplies must be configured. Specifically, conventionally, the fluorescent display tube and its peripheral circuit are configured as shown in FIG.
[0003]
In the circuit shown in FIG. 4, a transformer T is provided, and both ends of the primary winding N <b> 1 are connected to the output terminal of the
[0004]
In the circuit of FIG. 4 having such a configuration, when a voltage is supplied between the input terminals 1a and 1b from the outside, the
[0005]
Here, when the display state of the fluorescent display tube FIT is changed by the operation of the
[0006]
By the way, the fluorescent display tube is lit by emitting electrons from the filaments, accelerating the electrons to strike the anode, and causing the phosphor applied to the anode to emit light. Therefore, it is basically necessary to keep the filament at a potential lower than that of the anode and the grid. In the circuit shown in FIG. A voltage having a lower potential than that, that is, a voltage having a negative voltage polarity is supplied.
In such a configuration, if a current detection circuit 8c, which is commonly used in the resistance detection method, is applied to detect the cathode current, the polarity of the voltage generated in the
[0007]
However, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, a current transformer is useful when a current is detected and a detection signal obtained thereby is exchanged between circuit systems having different voltage polarities.
However, the current transformer is a winding component, and stray capacitance and leakage inductance exist in each winding. When the display state of the fluorescent display tube FIT changes and the cathode current changes stepwise, noise generated due to stray capacitance and leakage inductance is superimposed on the signal waveform sent from the current transformer CT to the
[0009]
As a result, if the load is a fluorescent display tube, the display brightness may become unstable, and there may be a disadvantageous phenomenon that the life of the tube is shortened.
If the connection configuration of the secondary winding N2 of the current transformer CT is fixed as shown in FIG. 4, the relationship between the voltage polarity of the detection signal and the positive / negative logic type of the
Accordingly, the present invention provides a current detection circuit in which the voltage polarity of the detection signal of the current flowing through the power transmission line can be set to a polarity suitable for the circuit system in the subsequent stage, and noise is not easily superimposed on the detection signal. With the goal.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the current detection circuit of the present invention, a detection resistor is connected in series to a power transmission line, and a current flowing through the transmission line is detected from a difference between two terminal voltages respectively appearing at both ends of the detection resistor. And a reference voltage source having one terminal connected to the reference potential point and a switching circuit connected to the reference voltage source, and the voltage of the transmission line corresponds to two terminal voltages when the transmission line voltage has the first polarity. The two voltage signals are biased by the reference voltage output from the reference voltage source, respectively, and a signal corresponding to the flow rate of the current flowing through the transmission line is obtained from the biased two voltage signals. On the other hand, when the transmission line voltage has the second polarity, the switching circuit stops the supply of the reference voltage, and the signal corresponding to the flow rate of the current flowing through the transmission line from the two voltage signals corresponding to the two terminal voltages is generated. It is characterized by obtaining.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A reference voltage source having a detection resistor connected in series to the power transmission line and one terminal connected to ground is provided. A first voltage dividing circuit having a series circuit of a first resistor and a second resistor is connected between one end of the detection resistor and the other terminal of the reference voltage source, and the third resistor and the fourth resistor A second voltage dividing circuit having a series circuit of resistors is connected between the other end of the detection resistor and the other terminal of the reference voltage source. An error amplifier is provided, and a connection point between the first and second resistors and a connection point between the third and fourth resistors are connected to two input terminals of the error amplifier, respectively. And the switching circuit which stops supply of a reference voltage according to the voltage polarity of an electric power transmission line is connected to a reference voltage source.
[0012]
Specifically, the reference voltage source is connected to the three-terminal regulator having the anode connected to the ground and the cathode connected to the two voltage dividing circuits, and to the anode, the gate, and the cathode and the gate of the three-terminal regulator. The configuration includes two resistors. As an example, the switching circuit includes a transistor as a switch in which the main current path is connected between terminals of a reference voltage source, and a resistor and a diode connected between the base of the transistor and the other end of the detection resistor. And a circuit. As another example, the switching circuit includes a transistor as a switch in which the main current path is connected between the reference voltage source and the power supply point of the driving voltage, and the main current path between the base of the transistor and the ground. The control transistor is connected, and the resistor is connected between the base of the control transistor and the other end of the detection resistor.
[0013]
【Example】
FIG. 1 shows a fluorescent display tube and its peripheral circuit including an embodiment of a current detection circuit according to the present invention in which the voltage polarity of a detection signal of a current flowing in a power transmission line can be set to a polarity suitable for a circuit system in the subsequent stage. It is shown in FIG.
FIG. 1 shows the configuration of the fluorescent display tube and its peripheral circuit when the voltage polarity of the power transmission line is made negative in turning on the fluorescent display tube FIT, and FIG. 2 shows that the voltage polarity of the power transmission line is made positive. The structure of the fluorescent display tube and its peripheral circuit is shown. In the circuits of FIGS. 1 and 2, the
[0014]
A detection resistor R1 is connected in series to a power transmission line connecting the intermediate tap P of the transformer T and one end of the voltage source 5 (or voltage source 11), and a three-terminal regulator IC is provided in which the anode terminal is connected to the ground. A resistor R7 is connected between the cathode and gate of the three-terminal regulator IC, and a resistor R8 is connected between the anode and gate, and the reference voltage source 7 is constituted by the three-terminal regulator IC and resistors R7 and R8. A voltage dividing circuit comprising a resistor R2 and a resistor R3 is connected between one end (A) of the detection resistor R1 and the cathode of the three-terminal regulator IC, and the other end (B) of the detection resistor R1 and the three-terminal regulator IC. A voltage dividing circuit including a resistor R4 and a resistor R5 is connected between the cathode and the cathode. An error amplifier EA is provided, one input terminal is connected to a connection point (voltage dividing point) between the resistors R2 and R3, and the other input terminal is connected to a connection point (voltage dividing point) between the resistors R4 and R5, The output terminal of the error amplifier EA is connected to the
[0015]
A resistor R6 is connected between the supply point of the driving voltage (V C ) and the cathode of the three-terminal regulator IC, and as a switch, between the terminals of the reference voltage source 7, that is, between the anode and cathode of the three-terminal regulator IC. The main current path of transistor Q1 is connected. A diode D1, a resistor R9, and a resistor R10 are connected in series between the base of the transistor Q1 and the other end (B) of the detection resistor R1, and a diode D2 is connected between the connection point of the resistors R9 and R10 and the ground. Connecting. The transistor Q1, resistors R9 and R10, and diodes D1 and D2 constitute a switching circuit 8a.
[0016]
Note that the circuit portion of FIG. 1 has the same configuration as the circuit of FIG. 4 except for the
On the other hand, in the circuit of FIG. 2, a voltage source 11 having a polarity opposite to that of the
[0017]
1 and 2 configured as described above, the
First, when the fluorescent display tube FIT is turned on with the voltage polarity of the power transmission line in a negative state as in the circuit of FIG. 1, the negative voltage of the
[0018]
Here, since the voltage at the other end (B) of the detection resistor R1 is negative, the transistor Q1 of the switching circuit 8a is turned off. At this time, in the reference voltage source 7, the three-terminal regulator IC is operated by the driving voltage (V C ) supplied via the resistor R6, and a reference voltage having a predetermined voltage value is generated between the anode and the cathode. Let
Then, the reference voltage is supplied from the reference voltage source 7 to the voltage dividing circuit of the resistors R2 and R3 and the voltage dividing circuit of the resistors R4 and R5, and the divided voltage appearing at the connection point between the resistors R2 and R3 and the resistors R4 and R3 The divided voltage appearing at the connection point of R5 is biased by the reference voltage.
[0019]
Specifically, the voltage value of the reference voltage is determined from the value obtained from the equation {(R4 / R5) · V B1 } from the resistance value of each resistor R4, R5 (or R2, R3) and the voltage value of the voltage V B1. If it is increased, the polarity of the voltage at each voltage dividing point becomes positive. Each divided voltage having the positive polarity in this way is input to the error amplifier EA. Then, the output signal of the error amplifier EA has a positive voltage polarity, and when the cathode current flowing through the detection resistor R1 changes, the amount of change in the signal corresponds to the amount of change in the cathode current.
[0020]
Next, when the fluorescent display tube FIT is turned on with the voltage polarity of the power transmission line being positive as in the circuit of FIG. 2, the other end (B) of the detection resistor R1 is connected to the positive polarity of the voltage source 11. A voltage V B3 appears. On the other hand, one end (A) of the detection resistor R1, a positive polarity voltage of a magnitude plus the voltage drop resulting from the voltage V B3 to the detecting resistor R1 appears. The voltages appearing at both ends (A) and (B) of the detection resistor R1 are divided by resistors R2 and R3, or resistors R4 and R5 connected to both ends of the detection resistor R1, respectively. Is done. The voltage source 11 is for supplying an offset voltage between the filament and the grid, and the relationship between the voltages generated in the
[0021]
Here, since the polarity of the voltage at the other end (B) of the detection resistor R1 is positive due to the voltage V B3 generated in the voltage source 11, the transistor Q1 of the switching circuit 8a is connected via the diode D1 and the resistors R9 and R10. In response to a forward bias, it is turned on. At this time, the anode and cathode of the three-terminal regulator IC are short-circuited by the transistor Q1, and the supply of the reference voltage from the reference voltage source 7 to each voltage dividing circuit is stopped.
Since the divided voltage at each voltage dividing point is originally positive in polarity without being biased by the reference voltage, each divided voltage is input to the error amplifier EA as it is. Then, the output signal of the error amplifier EA has a positive voltage polarity, and the change amount corresponds to the change amount of the cathode current.
[0022]
As can be seen from the above description of the operation, the
[0023]
In principle, even if the switching circuit 8a is omitted from the
[0024]
Such a switching circuit is formed with a circuit configuration different from that shown in FIG. 1 in the current detection circuit 9b according to the second embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 3 shows the configuration of the fluorescent display tube and its peripheral circuit when the voltage polarity of the power transmission line is made negative, including the current detection circuit according to the present invention, as in FIG. The configuration is as follows.
[0025]
The main current path of the transistor Q2 as a switch is connected between one end of the reference voltage source 7, that is, the cathode of the three-terminal regulator IC and the supply point of the driving voltage (V C ). A resistor R11 is connected between the base and emitter of the transistor Q2, and the base of the transistor Q2 is connected to the ground via the diode D3 and the main current path of the control transistor Q3. A resistor R9 and a resistor R10 are connected in series between the base of the control transistor Q3 and the other end (B) of the detection resistor R1, and a diode D2 is connected between the connection point of the resistors R9 and R10 and the ground. . The transistor Q2, the control transistor Q3, the resistors R9 and R10, and the diodes D2 and D3 constitute a
[0026]
The operation of the
When the fluorescent display tube FIT is turned on with the voltage polarity of the power transmission line in a negative state as in the circuit shown in FIG. 3, the negative voltage V B1 of the
[0027]
Inside the reference voltage source 7, the three-terminal regulator IC is operated by the driving voltage (V C ) supplied through the main current path of the transistor Q2, and a reference voltage having a predetermined voltage value is applied between the anode and the cathode. generate. Then, the reference voltage is supplied from the reference voltage source 7 to the voltage dividing circuit of the resistors R2 and R3 and the voltage dividing circuit of the resistors R4 and R5, and the divided voltage appearing at the connection point between the resistors R2 and R3 and the resistors R4 and R3 The divided voltage appearing at the connection point of R5 is biased by the reference voltage.
Here, if the voltage value of the reference voltage is set larger than the value obtained from the above equation, the polarity of the voltage at each voltage dividing point becomes positive. By inputting each divided voltage having the positive polarity in this manner to the error amplifier EA, a signal whose voltage polarity is positive and whose change amount corresponds to the change amount of the cathode current is obtained at its output terminal. .
[0028]
On the other hand, assuming that the current detection circuit 9b having the configuration shown in FIG. 3 is applied to a circuit for turning on the fluorescent display tube FIT with the voltage polarity of the power transmission line as shown in FIG. It becomes as follows.
In this case, since the voltage at the other end (B) of the detection resistor R1 is positive, the control transistor Q3 of the
[0029]
At this time, one end (A) of the detection resistor R1 is connected to the ground via resistors R2, R3, R7 and R8, and the other end (B) is connected to the ground via resistors R4, R5, R7 and R8. The The circuit portions of the resistors R1 to R5, R7 and R8 in such a state are substantially the circuit portions of the resistors R1 to R5 of the circuit of FIG. 2 in which the terminals of the reference voltage source 7 are short-circuited by the transistor Q1. Fulfills the same function. Therefore, even in the current detection circuit 9b having the configuration shown in FIG. 3, when the voltage polarity of the power transmission line is in a positive state, the divided voltages at the voltage dividing points of the resistors R2 and R3 and the resistors R4 and R5 are directly used as error amplifiers. A signal having a positive voltage polarity and a change amount corresponding to the change amount of the cathode current is obtained at the output terminal of the error amplifier EA.
[0030]
In the above description of the embodiments of the current detection circuit according to the present invention, a positive logic circuit is assumed as the error amplifier EA of the circuits shown in FIGS. The voltage polarity system of the error amplifier EA is substantially the same as that of the
In each embodiment, the configuration of the apparatus that supplies the detection signal to the positive logic type circuit system is shown. Conversely, the present invention is applied to an apparatus that supplies the detection signal to the negative logic type circuit system. It doesn't matter. Naturally, the circuit system in which the current detection circuit of the present invention is incorporated is not limited to the inverter circuit for lighting the fluorescent display tube as shown in the embodiment.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the current detection circuit according to the present invention has a detection resistor connected in series with the power transmission line, and a reference voltage from the reference voltage source is supplied to each voltage signal corresponding to the voltage appearing at both ends of the resistance. A configuration in which a bias is applied and a detection signal corresponding to the current flowing through the power transmission line is obtained from the two voltage signals to which the bias is applied, and a switching circuit is connected to the reference voltage source, in accordance with the voltage polarity of the power transmission line. And a structure for stopping the supply of the reference voltage.
[0032]
In such a current detection circuit of the present invention, the voltage polarity of the signal can be manipulated by applying a bias with the reference voltage, and the voltage polarity of the detection signal can be adapted to the circuit system of the subsequent stage. Also, by stopping the supply of the reference voltage according to the voltage polarity of the power transmission line, it is possible to prevent a situation in which the voltage value of the signal becomes too high due to the application of a bias and the circuit cannot actually be used. Further, since there are no factors such as stray capacitance and leakage inductance in the circuit, noise superimposition is eliminated in the signal. Therefore, according to the present invention, a highly versatile and highly reliable current detection circuit can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a current detection circuit according to the present invention and a fluorescent display tube and its peripheral circuits when the voltage polarity of a power transmission line is negative.
FIG. 2 is a circuit diagram of a first embodiment of a current detection circuit according to the present invention and a fluorescent display tube and its peripheral circuits when the voltage polarity of a power transmission line is positive.
FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of a current detection circuit according to the present invention, and a fluorescent display tube and its peripheral circuits.
FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional current detection circuit, a fluorescent display tube and its peripheral circuits.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b: Input terminal 2: Conversion circuit 3: Control circuit 4: Power supply circuit 5: Voltage source 6: Lighting control circuit 7:
Claims (5)
基準電位点に一方の端子が接続された基準電圧源と、該基準電圧源に接続された切換回路とを具備し、
該伝送線路の電圧が第1の極性の時には、該2つの端子電圧に相当する2つの電圧信号にそれぞれ該基準電圧源が出力する基準電圧でバイアスを与え、該バイアスを受けた該2つの電圧信号から該伝送線路に流れる電流の流量に相当する信号を得て、
該伝送線路の電圧が第2の極性の時には、該切換回路により該基準電圧の供給を停止させ、該2つの端子電圧に相当する2つの電圧信号から該伝送線路に流れる電流の流量に相当する信号を得る
ことを特徴とする電流検出回路。In a current detection circuit for connecting a detection resistor in series to a power transmission line and detecting a current flowing through the transmission line from a difference between two terminal voltages respectively appearing at both ends of the detection resistor,
A reference voltage source having one terminal connected to a reference potential point, and a switching circuit connected to the reference voltage source;
When the voltage of the transmission line has the first polarity, the two voltage signals corresponding to the two terminal voltages are biased by the reference voltage output from the reference voltage source, respectively, and the two voltages that have received the bias Obtain a signal corresponding to the flow rate of current flowing through the transmission line from the signal,
When the voltage of the transmission line has the second polarity, the switching circuit stops the supply of the reference voltage, and corresponds to the flow rate of the current flowing through the transmission line from the two voltage signals corresponding to the two terminal voltages. A current detection circuit characterized by obtaining a signal.
該検出用抵抗の両端にそれぞれ接続された第1と第2の分圧回路と、基準電位点に一方の端子が接続された基準電圧源と、該基準電圧源に接続された切換回路とを具備し、
該伝送線路の電圧が第1の極性の時には、該第1の分圧回路の分圧点に現れた第1の分圧電圧と該第2の分圧回路の分圧点に現れた第2の分圧電圧にそれぞれ該基準電圧源が出力する基準電圧でバイアスを与え、該バイアスを受けた該第1と第2の分圧電圧から該伝送線路に流れる電流の流量に相当する信号を得て、
該伝送線路の電圧が第2極性の時には、該切換回路により該基準電圧の供給を停止させ、該第1の分圧回路の分圧点に現れた第1の分圧電圧と該第2の分圧回路の分圧点に現れた第2の分圧電圧から該伝送線路に流れる電流の流量に相当する信号を得る
ことを特徴とする電流検出回路。In a current detection circuit for connecting a detection resistor in series to a power transmission line and detecting a current flowing through the transmission line from a difference between two terminal voltages respectively appearing at both ends of the detection resistor,
First and second voltage dividing circuits connected to both ends of the detection resistor, a reference voltage source having one terminal connected to a reference potential point, and a switching circuit connected to the reference voltage source Equipped,
When the voltage of the transmission line has the first polarity, the first divided voltage appearing at the voltage dividing point of the first voltage dividing circuit and the second voltage appearing at the voltage dividing point of the second voltage dividing circuit. Each of the divided voltages is biased with a reference voltage output from the reference voltage source, and a signal corresponding to the flow rate of the current flowing through the transmission line is obtained from the biased first and second divided voltages. And
When the voltage of the transmission line has the second polarity, the switching circuit stops the supply of the reference voltage, and the first divided voltage appearing at the voltage dividing point of the first voltage dividing circuit and the second voltage A current detection circuit, wherein a signal corresponding to a flow rate of a current flowing through the transmission line is obtained from a second divided voltage appearing at a voltage dividing point of the voltage dividing circuit.
基準電位点に一方の端子が接続された基準電圧源と、
該基準電圧源に接続され、電力伝送線路の電圧極性に応じて該基準電圧の供給を停止させる切換回路と、
直列に接続された第1および第2の抵抗を有し、該検出用抵抗の一端と該基準電圧の他方の端子との間に接続された第1分圧回路と、
直列に接続された第3および第4の抵抗を有し、該検出用抵抗の他端と該基準電圧の他方の電極との間に接続された第2分圧回路と、
第1の入力端子が該第1と第2の抵抗の接続点に接続され、第2の入力端子が該第3と第4の抵抗の接続点に接続された誤差増幅器と
を具備する電流検出回路。A detection resistor connected in series with the power transmission line;
A reference voltage source having one terminal connected to a reference potential point;
A switching circuit connected to the reference voltage source and stopping the supply of the reference voltage according to the voltage polarity of the power transmission line;
A first voltage dividing circuit having first and second resistors connected in series and connected between one end of the detection resistor and the other terminal of the reference voltage;
A second voltage dividing circuit having third and fourth resistors connected in series and connected between the other end of the detection resistor and the other electrode of the reference voltage;
A current detection comprising: an error amplifier having a first input terminal connected to a connection point of the first and second resistors, and a second input terminal connected to the connection point of the third and fourth resistors. circuit.
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