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JP6971018B2 - Insulated signal conversion circuit, isolated signal converter, and circuit board - Google Patents
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JP6971018B2 - Insulated signal conversion circuit, isolated signal converter, and circuit board - Google Patents

Insulated signal conversion circuit, isolated signal converter, and circuit board Download PDF

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Description

本発明は、絶縁型信号変換回路、絶縁型信号変換装置、及び回路基板に関する。 The present invention relates to an isolated signal conversion circuit, an isolated signal conversion device, and a circuit board.

従来では、一次側/二次側回路間を絶縁し、一次側回路からの信号を二次側回路に伝送する光アイソレータ(絶縁型信号変換回路)が知られている。例えば、発光部と受光部とを含むフォトカプラーを使用した光アイソレータがある(例えば、特許文献1参照)。このような光アイソレータでは、フォトカプラーの内部で、入力端子からの入力信号により発光部である発光ダイオードを点滅させ、発光ダイオードの点灯状態を受光部により検出することで、上記の入力信号を電気信号に変換して出力端子から出力する。 Conventionally, an optical isolator (isolated signal conversion circuit) that insulates between a primary side circuit and a secondary side circuit and transmits a signal from the primary side circuit to a secondary side circuit is known. For example, there is an optical isolator using a photocoupler including a light emitting unit and a light receiving unit (see, for example, Patent Document 1). In such an optical isolator, the light emitting diode, which is a light emitting diode, is blinked by an input signal from an input terminal inside the photocoupler, and the lighting state of the light emitting diode is detected by the light receiving unit, whereby the above input signal is electrically generated. Converts to a signal and outputs from the output terminal.

例えば、光アイソレータの発光ダイオードは、順方向電圧が閾値電圧(約1.0V)を超えると発光し始める。また、そのときの光量は、順方向電流の増加にともなって増加し、受光部が所定量の光量を受ける。このように光アイソレータは、信号を光で授受するため、一次側/二次側回路が物理的に絶縁されていることから、一次側/二次側回路間に生じるノイズ(コモンモードノイズ)耐性が高く、例えば監視装置等で使用されている。 For example, the light emitting diode of an optical isolator begins to emit light when the forward voltage exceeds the threshold voltage (about 1.0 V). Further, the amount of light at that time increases with an increase in the forward current, and the light receiving unit receives a predetermined amount of light. In this way, since the optical isolator sends and receives signals with light, the primary side / secondary side circuits are physically isolated, so noise (common mode noise) resistance generated between the primary side / secondary side circuits is tolerated. Is high, and is used in, for example, monitoring devices.

特開平06−283991号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 06-283991

しかしながら、ノイズが生じて、フォトカプラーの発光部において、発光ダイオードの順方向閾値電圧を超えるような順方向電圧がかかり、ノイズを信号として検出する場合があった。また、光アイソレータは、時間応答特性が非常に高いため、スイッチングノイズのようにパルス幅が比較的短時間のパルス性ノイズや高周波成分を含むノイズであっても誤検出する場合があった。 However, noise may occur, and a forward voltage that exceeds the forward threshold voltage of the light emitting diode may be applied to the light emitting portion of the photocoupler, and the noise may be detected as a signal. Further, since the optical isolator has a very high time response characteristic, even pulse noise having a relatively short pulse width such as switching noise or noise containing a high frequency component may be erroneously detected.

本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、ノイズに起因する信号の誤検出を抑制することができる絶縁型信号変換回路、絶縁型信号変換装置、及び回路基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides an isolated signal conversion circuit, an isolated signal conversion device, and a circuit board capable of suppressing false detection of a signal caused by noise. With the goal.

上記課題を解決するため、本発明の絶縁型信号変換回路は、第1の周波数よりも低く第2の周波数が定められ、前記第2の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される絶縁型信号変換回路であって、前記第1の周波数よりも低い周波数成分の電気信号応答して発光する発光素子と、前記第2の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子と、を含み、前記容量素子の容量値は、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しないに、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、前記第2の周波数を超える周波数成分に100キロヘルツが含まれる、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the isolated signal conversion circuit of the present invention, a second frequency is defined lower than the first frequency, and an electric signal having a frequency component lower than the second frequency is supplied. An isolated signal conversion circuit, the light emitting element that emits light in response to an electric signal having a frequency component lower than the first frequency , and the light emitting element in order to bypass the frequency component exceeding the second frequency. includes a capacitive element connected in parallel, the capacitance value of the capacitor element, wherein the extent that the light emitting element does not respond to a second electrical signal having a frequency component exceeding a frequency, frequencies above the second frequency have been determined the electrical signal components to attenuate, the include a second 100 kilohertz in frequency components above the frequency, characterized in that.

また、本発明の他の絶縁型信号変換回路は、前記発光素子と前記容量素子との組が互いに並列に接続された並列回路を形成し、前記供給された電気信号の信号源と前記並列回路と直列インピーダンス成分とが閉回路内で直列に接続され前記容量値は、少なくとも前記直列インピーダンス成分の周波数成分で変動するインピーダンス値に基づいて決定されている。 Further, another isolated signal conversion circuit of the present invention forms a parallel circuit in which the pair of the light emitting element and the capacitive element are connected in parallel to each other, and the signal source of the supplied electric signal and the parallel circuit. that the series impedance component connected in series in a closed circuit, the capacitance value, Ru is determined based on the impedance value that varies at a frequency component of at least the series impedance component Empire.

また、本発明の他の絶縁型信号変換回路は、記信号源から出力される電気信号の電圧の振幅と、前記発光素子の順方向電圧による電圧降下とに依存する前記発光素子に流れる電流の大きさが前記発光素子の許容電流値を超えないこと、かつ前記第2の周波数と前記インピーダンス値と前記容量値とに依存するインピーダンスの周波数特性が前記供給された電気信号に重畳されている前記100キロヘルツの周波数成分の大きさを50分の1以下に減衰させることを満たすように、前記直列インピーダンス成分のインピーダンス値と前記容量値に依存するインピーダンスの比が決定されている、ことを特徴とする。 Another insulated signal conversion circuit of the present invention, the current flowing through the amplitude of the voltage of the electrical signal output from the pre-SL signal source, to the light emitting element depends on the voltage drop due to the forward voltage of the light emitting element The magnitude of the impedance does not exceed the allowable current value of the light emitting element , and the frequency characteristic of the impedance depending on the second frequency, the impedance value, and the capacitance value is superimposed on the supplied electric signal. the size of the 10 0 key Roger Tsu frequency components are to meet that attenuates to less than one 50 minutes, the ratio of the impedance depends on the capacitance value and the impedance value of the series impedance component is determined , Characterized by that.

また、本発明の他の絶縁型信号変換回路は、前記閉回路が開いた状態において、多芯ケーブルのシース間静電容量で形成される回路により、前記発光素子に掛かる前記第2の周波数を超える周波数成分の電圧の振幅が前記発光素子の順方向電圧を超えないように、前記第2の周波数を超える周波数成分に対する前記容量素子のインピーダンス値と、前記直列インピーダンス成分のインピーダンス値とによる分圧比が決定されている、ことを特徴とする。 Further, in the other isolated signal conversion circuit of the present invention, when the closed circuit is open, the second frequency applied to the light emitting element is set by the circuit formed by the capacitance between the sheaths of the multi-core cable. The voltage division ratio between the impedance value of the capacitive element and the impedance value of the series impedance component with respect to the frequency component exceeding the second frequency so that the amplitude of the voltage of the frequency component exceeding the frequency does not exceed the forward voltage of the light emitting element. Is determined.

また、本発明の絶縁型信号変換装置は、第1の周波数よりも低く第2の周波数が定められ、前記第2の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される絶縁型信号変換装置であって、前記第1の周波数よりも低い周波数成分の電気信号応答して発光する発光素子と、前記第2の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子と、を要素に含む基板を備え、前記容量素子の容量値は、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しないに、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、前記第2の周波数を超える周波数成分に100キロヘルツが含まれる、ことを特徴とする。 Further, the isolated signal conversion device of the present invention is an isolated signal conversion device in which a second frequency is defined lower than the first frequency and an electric signal having a frequency component lower than the second frequency is supplied. The light emitting element that emits light in response to the electric signal of the frequency component lower than the first frequency and the light emitting element connected in parallel to the light emitting element in order to bypass the frequency component exceeding the second frequency. comprising a substrate comprising a capacitive element, the element, the capacitance value of the capacitor element, wherein the extent that the light emitting element does not respond to a second electrical signal having a frequency component exceeding a frequency, frequencies above the second frequency have been determined the electrical signal components to attenuate, the include a second 100 kilohertz in frequency components above the frequency, characterized in that.

また、本発明の回路基板は、第1の周波数よりも低く第2の周波数が定められ、前記第2の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される回路基板であって、前記第1の周波数よりも低い周波数成分の電気信号応答して発光する発光素子が第1の接続部に実装され、前記第2の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子が第2の接続部又は前記発光素子のモールドパッケージ内に実装され、前記発光素子に流れる電流を制限するインピーダンス素子が第3の接続部に実装され、前記容量素子の容量値は、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しないに、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、前記第2の周波数を超える周波数成分に100キロヘルツが含まれている、ことを特徴とする。 Further, the circuit board of the present invention is a circuit board in which a second frequency is defined lower than the first frequency and an electric signal having a frequency component lower than the second frequency is supplied . A light emitting element that emits light in response to an electric signal having a frequency component lower than the frequency of 1 is mounted on the first connection portion, and is connected in parallel to the light emitting element in order to bypass the frequency component exceeding the second frequency. capacitive element to be is mounted on the mold package of the second connecting portion or the light emitting element, wherein the impedance element that limits the current flowing through the light emitting element is mounted on the third connecting portion, the capacitance value of the capacitive element is said to the extent that the light emitting element does not respond to a second electrical signal having a frequency component exceeding frequency, have been determined to attenuate electrical signals of the frequency components above said second frequency, said second It is characterized in that 100 kilohertz is contained in the frequency component exceeding the frequency of.

本発明では、ノイズに起因する信号の誤検出を抑制することができる。 In the present invention, it is possible to suppress erroneous detection of a signal caused by noise.

図1は、第1の実施形態における絶縁型信号変換回路を含む監視システムの構成例を説明するためのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram for explaining a configuration example of a monitoring system including an isolated signal conversion circuit according to the first embodiment. 光アイソレータ12が応答する周波数範囲と、コンデンサ13によって周波数帯域を制限する周波数範囲の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the frequency range which an optical isolator 12 responds, and the frequency range which limits a frequency band by a capacitor 13. 光アイソレータ12の電流電圧特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the current-voltage characteristic of an optical isolator 12. 異なるコンデンサにおけるそれぞれのインピーダンスの周波数特性データを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frequency characteristic data of each impedance in a different capacitor. 第2の実施形態における絶縁型信号変換回路を含む監視システムの構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the configuration example of the monitoring system including the isolated signal conversion circuit in 2nd Embodiment. 第3の実施形態における絶縁型信号変換装置の構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of the isolated signal conversion apparatus in 3rd Embodiment. 第4の実施形態における絶縁型信号変換装置の構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of the isolated signal conversion apparatus in 4th Embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
<第1の実施形態>
まず、第1の実施形態として、図1は、第1の実施形態における絶縁型信号変換回路を含む監視システムの構成例を説明するためのブロック図である。図1に示す監視システム100は、監視装置の一例としての絶縁型信号変換回路1と、監視対象装置(被監視装置)2とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
First, as a first embodiment, FIG. 1 is a block diagram for explaining a configuration example of a monitoring system including an isolated signal conversion circuit according to the first embodiment. The monitoring system 100 shown in FIG. 1 includes an isolated signal conversion circuit 1 as an example of a monitoring device and a monitored device (monitored device) 2.

図1に示す絶縁型信号変換回路1は、監視対象装置2と接続される2つの端子10−1,10−2と、第1の抵抗(電流制限抵抗r)11と、光アイソレータ12と、コンデンサ(容量素子)13と、第2の抵抗(R)14と、情報転送ユニット15と、電源電圧Vb1とを備えている。 The isolated signal conversion circuit 1 shown in FIG. 1 includes two terminals 10-1 and 10-2 connected to the monitored device 2, a first resistor (current limiting resistor r) 11, an optical isolator 12, and an optical isolator 12. It includes a capacitor (capacitive element) 13, a second resistor (R) 14, an information transfer unit 15, and a power supply voltage Vb1.

第1の抵抗11は、光アイソレータ12およびコンデンサ13の組に流れる電流を制限するインピーダンス素子である。また、第1の抵抗11は、光アイソレータ12に対する直列インピーダンス成分のインピーダンス値に対して、主たる値のインピーダンス値を有する。 The first resistor 11 is an impedance element that limits the current flowing through the set of the optical isolator 12 and the capacitor 13. Further, the first resistor 11 has an impedance value of a main value with respect to the impedance value of the series impedance component with respect to the optical isolator 12.

光アイソレータ12は、発光ダイオード(発光素子)12aと、光トランジスタ(受光素子)12bとを含み、光を電気信号に変換する半導体デバイスである。発光ダイオード12aは、入力された電気信号の第1の周波数より低い周波数成分に応答して発光するものである。例えば、発光ダイオード12aは、第1の周波数より低い周波数成分の信号として約1Vを超えるような電圧がかかった場合に光を照射する。光トランジスタ12bは、発光ダイオード12aからの光を受け、受光量を電流値に変換するとともに、トランジスタで増幅し、出力信号レベルを大きくする。光アイソレータ12は、例えばフォトカプラー、フォトリレー、フォトトライアック等である。 The optical isolator 12 is a semiconductor device including a light emitting diode (light emitting element) 12a and an optical transistor (light receiving element) 12b, and converts light into an electric signal. The light emitting diode 12a emits light in response to a frequency component lower than the first frequency of the input electric signal. For example, the light emitting diode 12a irradiates light when a voltage exceeding about 1 V is applied as a signal having a frequency component lower than the first frequency. The optical transistor 12b receives the light from the light emitting diode 12a, converts the amount of received light into a current value, and amplifies the light received by the transistor to increase the output signal level. The optical isolator 12 is, for example, a photo coupler, a photo relay, a photo triac, or the like.

ここで、コンデンサ13は、電圧をかけると、その電圧に応じて電荷を蓄えるものであるが、第1の実施形態においては、周波数成分の帯域制限フィルタを構成するように用いられる。図2は、光アイソレータ12が応答する周波数範囲と、コンデンサ13によって周波数帯域を制限する周波数範囲の関係を示す図である。図2の横軸は、周波数fを示し、縦軸は、ゲインG(周波数応答)を示している。 Here, when a voltage is applied, the capacitor 13 stores an electric charge according to the voltage, but in the first embodiment, it is used so as to form a band limiting filter of a frequency component. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the frequency range to which the optical isolator 12 responds and the frequency range in which the frequency band is limited by the capacitor 13. The horizontal axis of FIG. 2 indicates the frequency f, and the vertical axis indicates the gain G (frequency response).

図2の例において、光アイソレータ12は、周波数(第1の周波数)f1以下の信号に応答する。コンデンサ13を設けることにより、周波数(第2の周波数)f2を超える周波数帯域を制限する。例えば、コンデンサ13は、入力される電気信号において、発光ダイオード12aが応答する周波数f1より低い周波数f2を超える周波数成分に応答しないように、所定の容量値が設定されている。 In the example of FIG. 2, the optical isolator 12 responds to a signal having a frequency (first frequency) f1 or less. By providing the capacitor 13, the frequency band exceeding the frequency (second frequency) f2 is limited. For example, the capacitor 13 is set with a predetermined capacitance value so as not to respond to a frequency component having a frequency f2 lower than the frequency f1 to which the light emitting diode 12a responds in the input electric signal.

電源電圧Vb1は、プラス極側が端子10−2を介して外部と接続され、マイナス極側が発光ダイオード12aのカソードに接続されている。また、電源電圧Vb1は、閉回路に電流を流すのに足る電圧である。第2の抵抗14は、デジタル信号化のためのプルダウン抵抗である。情報転送ユニット15は、光アイソレータ12によって変換された電気信号をIC(Integrated Circuit)や外部装置等に転送するユニットである。なお、絶縁型信号変換回路1において、情報転送ユニット15を備えていなくてもよい。 The positive pole side of the power supply voltage Vb1 is connected to the outside via terminals 10-2, and the negative pole side is connected to the cathode of the light emitting diode 12a. Further, the power supply voltage Vb1 is a voltage sufficient to pass a current through the closed circuit. The second resistor 14 is a pull-down resistor for digital signalization. The information transfer unit 15 is a unit that transfers an electric signal converted by an optical isolator 12 to an IC (Integrated Circuit), an external device, or the like. The isolated signal conversion circuit 1 may not include the information transfer unit 15.

上述した絶縁型信号変換回路1は、例えば、下記のように接続されている。端子10−1には、第1の接続線(警報線)L1を介して発光ダイオード12aのアノードが接続されている。第1の接続線L1には、第1の抵抗11が直列になるように介挿されている。端子10−2には、第2の接続線(コモン線)L2を介して発光ダイオード12aのカソードが接続されている。第2の接続線L2には、電源電圧Vb1が直列になるように介挿され、電源電圧Vb1のプラス極側が端子10−2に接続されている。なお、以下の説明では、必要に応じて、入力された電気信号の信号源と、光アイソレータ12と、コンデンサ13との組を閉回路として説明することがある。 The isolated signal conversion circuit 1 described above is connected as follows, for example. The anode of the light emitting diode 12a is connected to the terminal 10-1 via the first connection line (alarm line) L1. A first resistor 11 is interposed in the first connection line L1 so as to be in series. The cathode of the light emitting diode 12a is connected to the terminal 10-2 via the second connection line (common line) L2. The power supply voltage Vb1 is inserted in series with the second connection line L2, and the positive pole side of the power supply voltage Vb1 is connected to the terminal 10-2. In the following description, if necessary, a set of a signal source of an input electric signal, an optical isolator 12, and a capacitor 13 may be described as a closed circuit.

また、絶縁型信号変換回路1は、光アイソレータ12の光トランジスタ12bの一端に電源Vccが印加され、他端が第2の抵抗14を介して接地されている。上記の他端には、情報転送ユニット15が接続されていてもよい。 Further, in the isolated signal conversion circuit 1, a power supply Vcc is applied to one end of the optical transistor 12b of the optical isolator 12, and the other end is grounded via a second resistor 14. The information transfer unit 15 may be connected to the other end of the above.

さらに、第1の実施形態では、光アイソレータ12の発光ダイオード12aに、コンデンサ13が並列に接続されている。例えば、端子10−1に接続される第1の接続線L1と、端子10−2に接続される第2の接続線L2との間、または第1の接続線L1とGNDとの間に、配線の浮遊容量等によりノイズ電圧が生じた場合、電流制限抵抗である第1の抵抗11と、コンデンサ13とのインピーダンス比で分圧される。例えば、第1の抵抗11のインピーダンスが例えば約3kΩであり、ノイズの周波数に対応する周波数成分におけるコンデンサ13のインピーダンスが例えば約30Ωである場合、インピーダンス比は、100:1となる。 Further, in the first embodiment, the capacitor 13 is connected in parallel to the light emitting diode 12a of the optical isolator 12. For example, between the first connection line L1 connected to the terminal 10-1 and the second connection line L2 connected to the terminal 10-2, or between the first connection line L1 and GND. When a noise voltage is generated due to stray capacitance of wiring or the like, the voltage is divided by the impedance ratio between the first resistor 11 which is a current limiting resistor and the capacitor 13. For example, when the impedance of the first resistor 11 is, for example, about 3 kΩ, and the impedance of the capacitor 13 in the frequency component corresponding to the frequency of noise is, for example, about 30 Ω, the impedance ratio is 100: 1.

このようにコンデンサ13を設けたことにより、発光ダイオード12aの両端にかかるノイズに起因して発生する電圧を低減して、発光ダイオード12aの順方向閾値電圧以下に抑制することで、ノイズに起因する発光ダイオード12aの発光を抑制することができる。 By providing the capacitor 13 in this way, the voltage generated due to the noise applied to both ends of the light emitting diode 12a is reduced, and the voltage is suppressed to be equal to or lower than the forward threshold voltage of the light emitting diode 12a, which is caused by the noise. The light emission of the light emitting diode 12a can be suppressed.

図1に示す絶縁型信号変換回路1では、第1の接続線L1に生じるノイズ電圧は、第1の抵抗11の電圧降下による電圧Vrと、発光ダイオード12aに対して並列に接続されたコンデンサ13の端子間電圧Vcとに分圧される。この分圧比を適宜決定することで、ノイズに起因する電圧による電流が発光ダイオード12aに流れ、発光ダイオード12aが誤発光するのを抑制することができる。 In the isolated signal conversion circuit 1 shown in FIG. 1, the noise voltage generated in the first connection line L1 is the voltage Vr due to the voltage drop of the first resistor 11 and the capacitor 13 connected in parallel to the light emitting diode 12a. The voltage is divided between the terminals and the voltage Vc. By appropriately determining this voltage division ratio, it is possible to prevent a current due to a voltage caused by noise from flowing through the light emitting diode 12a and causing the light emitting diode 12a to emit light erroneously.

例えば、第1の抵抗11は、制御電源電圧(例えば、約10V)と、発光ダイオード12aの推奨順方向電流(例えば、約10mA以下)とを考慮して、そのインピーダンスを約2kΩに選定する。ここで、絶縁型信号変換回路1に使用した光アイソレータ12のIf−Vf特性について、図を用いて説明する。 For example, the impedance of the first resistor 11 is selected to be about 2 kΩ in consideration of the control power supply voltage (for example, about 10 V) and the recommended forward current of the light emitting diode 12a (for example, about 10 mA or less). Here, the If-Vf characteristics of the optical isolator 12 used in the isolated signal conversion circuit 1 will be described with reference to the drawings.

図3は、光アイソレータ12の電流電圧特性の一例を示す図である。図3の例において、横軸は、順方向電圧VF(V)を示し、縦軸は、順方向電流IF(mA)を示している。図3の例によれば、順方向電圧VFが約1V程度であることが分かる。また、対象のノイズとして、ノイズ電圧100(Vpp)、ノイズ周波数100kHzとする。この場合、ノイズ電圧で、発光ダイオード12aの順方向に付加される最大電圧は約50(V0―p)である。コンデンサ13に電流が流れることにより、これを第1の抵抗(電流制限抵抗r)11と、コンデンサ13とによって、VrとVcとに分圧することになる。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the current-voltage characteristics of the optical isolator 12. In the example of FIG. 3, the horizontal axis represents the forward voltage VF (V), and the vertical axis represents the forward current IF (mA). According to the example of FIG. 3, it can be seen that the forward voltage VF is about 1 V. Further, as the target noise, a noise voltage of 100 (Vp p) and a noise frequency of 100 kHz are assumed. In this case, the maximum voltage applied to the light emitting diode 12a in the forward direction due to the noise voltage is about 50 (V 0− p). When a current flows through the capacitor 13, it is divided into Vr and Vc by the first resistor (current limiting resistor r) 11 and the capacitor 13.

第1の実施形態において、発光ダイオード12aに電流を流さないためには、Vcを約1V以下にする必要がある。そのため、コンデンサ13は、第1の抵抗11の抵抗値と、コンデンサ13のインピーダンス(例えば約100kHz)との比が50:1以下にする必要がある。 In the first embodiment, in order not to pass a current through the light emitting diode 12a, it is necessary to set Vc to about 1V or less. Therefore, the capacitor 13 needs to have a ratio of the resistance value of the first resistor 11 to the impedance of the capacitor 13 (for example, about 100 kHz) of 50: 1 or less.

そのため、例えば第1の抵抗11のインピーダンスが約2kΩの場合に、信号を制限する周波数範囲におけるコンデンサ13のインピーダンスは、約40Ω以下である必要がある。ここで、異なるインピーダンス特性を有する2つのコンデンサを用いて、それぞれのインピーダンスの周波数特性データについて、図を用いて説明する。 Therefore, for example, when the impedance of the first resistor 11 is about 2 kΩ, the impedance of the capacitor 13 in the frequency range that limits the signal needs to be about 40 Ω or less. Here, using two capacitors having different impedance characteristics, the frequency characteristic data of each impedance will be described with reference to the drawings.

図4は、異なるコンデンサにおけるそれぞれのインピーダンスの周波数特性データを説明するための図である。図4(A)、(B)の例において、横軸は、周波数を示し、縦軸は、インピーダンスの値(Ω)を示している。図4(A)、(B)のそれぞれのグラフの上側にある曲線30が、各コンデンサの周波数40Hz〜5MHzにおける静電容量を示し、グラフの下側にある曲線31が、各コンデンサの周波数40Hz〜5MHzにおけるインピーダンスの大きさを示している。 FIG. 4 is a diagram for explaining frequency characteristic data of each impedance in different capacitors. In the examples of FIGS. 4A and 4B, the horizontal axis represents the frequency and the vertical axis represents the impedance value (Ω). The curve 30 at the upper side of each of the graphs of FIGS. 4A and 4B shows the capacitance of each capacitor at a frequency of 40 Hz to 5 MHz, and the curve 31 at the lower side of the graph shows the frequency of each capacitor at 40 Hz. It shows the magnitude of impedance at ~ 5MHz.

ここで、図4(A)、(B)を参照すると、コンデンサのインピーダンスは、周波数が高いほど下がる特性があるのが分かる。例えば、図4(A)、(B)において、周波数100kHzの時のインピーダンスは、図4(A)に対応するコンデンサの例では約52.2Ωであり、図4(B)に対応するコンデンサの例では約19.2Ωである。それらの比較から、第1の実施形態における絶縁型信号変換回路1で用いるコンデンサ13は、約40Ωより低い図4(B)の特性を備えたコンデンサを用いるのが好ましい。 Here, referring to FIGS. 4A and 4B, it can be seen that the impedance of the capacitor has a characteristic that it decreases as the frequency increases. For example, in FIGS. 4 (A) and 4 (B), the impedance at a frequency of 100 kHz is about 52.2 Ω in the example of the capacitor corresponding to FIG. 4 (A), and the impedance of the capacitor corresponding to FIG. 4 (B). In the example, it is about 19.2Ω. From their comparison, it is preferable that the capacitor 13 used in the isolated signal conversion circuit 1 in the first embodiment is a capacitor having the characteristics of FIG. 4 (B) lower than about 40Ω.

このように、コンデンサ13の容量値は、入力された電気信号の信号源と、光アイソレータ12と、コンデンサ13との組を含めて成す閉回路において、光アイソレータ12とコンデンサ13との組に対する直列インピーダンス成分のインピーダンス値に基づいて決定される。また、直列インピーダンス成分のインピーダンス値は、例えば、信号源から出力される電気信号の振幅と、光アイソレータ12の順方向電圧と、コンデンサの許容電流値とに基づいて決定される。 As described above, the capacitance value of the capacitor 13 is in series with respect to the set of the optical isolator 12 and the capacitor 13 in the closed circuit including the signal source of the input electric signal, the optical isolator 12, and the capacitor 13. It is determined based on the impedance value of the impedance component. Further, the impedance value of the series impedance component is determined based on, for example, the amplitude of the electric signal output from the signal source, the forward voltage of the optical isolator 12, and the allowable current value of the capacitor.

また、第1の実施形態では、上記の閉回路として、直列インピーダンス成分を成す直列インピーダンス素子(第1の抵抗11)と、光アイソレータ12とコンデンサ13との組と、閉回路に電流を流す電源とを少なくとも含んでもよい。この場合、閉回路は、信号源の状態により電源からの電流値が調整されて電気信号が生成される。上述したように、第1の実施形態によれば、絶縁型信号変換回路1のノイズに対する誤動作を防止することができる。 Further, in the first embodiment, as the above-mentioned closed circuit, a series impedance element (first resistor 11) forming a series impedance component, a set of an optical isolator 12 and a capacitor 13, and a power supply for passing a current through the closed circuit. And at least may be included. In this case, in the closed circuit, the current value from the power supply is adjusted according to the state of the signal source to generate an electric signal. As described above, according to the first embodiment, it is possible to prevent the isolated signal conversion circuit 1 from malfunctioning due to noise.

また、監視対象装置2は、監視装置としての絶縁型信号変換回路1の端子10−1,10−2のそれぞれに対応して接続される端子20−1、20−2と、異常信号接点(警報接点)21とを有する。絶縁型信号変換回路1は、異常信号接点21の状態を検出することにより、監視対象装置2の運転状態を監視する。例えば、監視対象装置2は、運転状態に異常がない平常時には異常信号接点21を開いておき、運転状態に異常を検出すると異常信号接点21を閉じるものとする。上記の場合、異常信号接点21を含めた閉回路には、平常時には電流が流れず、異常時に電流が流れることになる。ただし、前述のとおり、絶縁型信号変換回路1がノイズの影響を受けると、異常信号接点21が閉じていない状況にも関わらず、上記の閉回路に電流が流れることになる。 Further, the monitored device 2 has terminals 20-1 and 20-2 connected corresponding to terminals 10-1 and 10-2 of the isolated signal conversion circuit 1 as a monitoring device, and an abnormal signal contact (abnormal signal contact). It has an alarm contact) 21. The isolated signal conversion circuit 1 monitors the operating state of the monitored device 2 by detecting the state of the abnormal signal contact 21. For example, the monitored device 2 keeps the abnormal signal contact 21 open in normal times when there is no abnormality in the operating state, and closes the abnormal signal contact 21 when an abnormality is detected in the operating state. In the above case, the current does not flow in the closed circuit including the abnormal signal contact 21 in normal times, but the current flows in the abnormal state. However, as described above, when the isolated signal conversion circuit 1 is affected by noise, a current flows through the closed circuit even though the abnormal signal contact 21 is not closed.

なお、上記の監視対象装置2における異常信号接点21についての説明は、一例を示したものであり、監視対象装置2の制御状態を示すものであってもよく、接点信号の開閉に対応する論理を上記に制限するものではなく、構成に応じて適宜決定することができる。 The above description of the abnormal signal contact 21 in the monitored device 2 shows an example, and may indicate the control state of the monitored device 2, and is a logic corresponding to the opening and closing of the contact signal. Is not limited to the above, and can be appropriately determined according to the configuration.

監視対象装置2としては、例えば直流電源装置やUPS(Uninterruptible Power Supply、無停電電源装置)等の電源設備が含まれていてもよい。また、直流電源装置やUPS等の電源設備は、その動作によりノイズを発生する発生源となることがある。上記のような場合においても、監視システム100では、直流電源装置やUPS等の電源設備の動作により発生するノイズによる影響を、上述した絶縁型信号変換回路1により抑制することができる。また、監視システム100の場合、情報転送ユニット15は、絶縁型信号変換回路1における出力データ(例えば、監視結果)を、監視センター等に転送してもよい。 The monitored device 2 may include, for example, a power supply device such as a DC power supply device or a UPS (Uninterruptible Power Supply, uninterruptible power supply device). Further, a power supply facility such as a DC power supply device or UPS may be a source of noise due to its operation. Even in the above case, in the monitoring system 100, the influence of noise generated by the operation of the power supply equipment such as the DC power supply device and UPS can be suppressed by the above-mentioned isolated signal conversion circuit 1. Further, in the case of the monitoring system 100, the information transfer unit 15 may transfer the output data (for example, the monitoring result) in the isolated signal conversion circuit 1 to the monitoring center or the like.

上述した第1の実施形態によれば、絶縁型信号変換回路1の接点信号の状態検出に使われる光アイソレータ12の発光ダイオード12aに対して、コンデンサ13を付加することで、光アイソレータ12がノイズ電圧により不要なスイッチ動作をしないようにすることができる。これにより、例えば大容量のインバータ装置等が使用され、電磁環境が悪い状況等で監視装置を使用する場合に対しても、監視装置(絶縁型信号変換回路1)の不要な動作を抑制することができる。 According to the first embodiment described above, the optical isolator 12 becomes noise by adding the capacitor 13 to the light emitting diode 12a of the optical isolator 12 used for detecting the state of the contact signal of the isolated signal conversion circuit 1. It is possible to prevent unnecessary switch operation by the voltage. As a result, even when a large-capacity inverter device or the like is used and the monitoring device is used in a situation where the electromagnetic environment is bad, unnecessary operation of the monitoring device (isolated signal conversion circuit 1) can be suppressed. Can be done.

<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態について、図を用いて説明する。なお、以下に示す実施形態では、上述した実施形態の構成と同様の構成については、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。図5は、第2の実施形態における絶縁型信号変換回路を含む監視システムの構成例を説明するためのブロック図である。図5に示す監視システム200は、監視装置の一例としての絶縁型信号変換回路3と、監視対象装置(被監視装置)4とを備えている。
<Second embodiment>
Next, the second embodiment will be described with reference to the drawings. In the embodiments shown below, the same components as those of the above-described embodiments will be designated by the same reference numerals, and specific description thereof will be omitted here. FIG. 5 is a block diagram for explaining a configuration example of a monitoring system including an isolated signal conversion circuit according to a second embodiment. The monitoring system 200 shown in FIG. 5 includes an isolated signal conversion circuit 3 as an example of a monitoring device, and a monitored device (monitored device) 4.

図5に示す絶縁型信号変換回路3は、監視対象装置4と接続される端子10−1と、第1の抵抗(電流制限抵抗r)11と、光アイソレータ12と、コンデンサ(容量素子)13と、第2の抵抗(R)14と、情報転送ユニット15と、電源電圧Vb1とを備えている。 The isolated signal conversion circuit 3 shown in FIG. 5 includes a terminal 10-1 connected to the monitored device 4, a first resistor (current limiting resistor r) 11, an optical isolator 12, and a capacitor (capacitor element) 13. A second resistor (R) 14, an information transfer unit 15, and a power supply voltage Vb1 are provided.

上述した第1の実施形態と比較すると、第2の実施形態は、端子10−2を有しておらず、電源電圧Vb1のプラス極側がコモン線を介してGNDに接続されている。また、監視対象装置4では、異常信号接点21の一端がGNDに接続されている。第2の実施形態に示すように、絶縁型信号変換回路3は、第2の接続線L2を個別に監視対象装置4側に接続しなくても、上述した第1の実施形態における絶縁型信号変換回路1と同様に、端子10−1から入力される電気信号のノイズに対する誤動作を防止することができる。 Compared with the first embodiment described above, the second embodiment does not have the terminal 10-2, and the positive pole side of the power supply voltage Vb1 is connected to GND via a common wire. Further, in the monitored device 4, one end of the abnormal signal contact 21 is connected to the GND. As shown in the second embodiment, the isolated signal conversion circuit 3 does not need to individually connect the second connection line L2 to the monitored device 4 side, but the isolated signal in the first embodiment described above. Similar to the conversion circuit 1, it is possible to prevent malfunction due to noise of the electric signal input from the terminal 10-1.

<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、上述した第1および第2の実施形態におけるコンデンサ13を、絶縁型信号変換回路の外部に取り付けて、各構成を要素に含む基板(例えば、プリント基板、半導体基板等)を備える絶縁型信号変換装置について説明する。なお、この絶縁型信号変換装置は、上述した監視システム100,200における絶縁型信号変換回路1,3と置き換わることができる。したがって、以下の説明では、監視システムにおける監視対象装置の説明は省略し、絶縁型信号変換装置の部分について図を用いて説明する。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, the capacitors 13 in the first and second embodiments described above are attached to the outside of the isolated signal conversion circuit, and a substrate including each configuration as an element (for example, a printed circuit board, a semiconductor substrate, etc.). An isolated signal conversion device including the above will be described. The isolated signal conversion device can replace the isolated signal conversion circuits 1 and 3 in the monitoring systems 100 and 200 described above. Therefore, in the following description, the description of the monitored device in the monitoring system will be omitted, and the portion of the isolated signal conversion device will be described with reference to the drawings.

図6は、第3の実施形態における絶縁型信号変換装置の構成例を説明するためのブロック図である。図6に示す絶縁型信号変換装置300は、絶縁型信号変換回路5と、周波数帯域制限部6とを備えている。絶縁型信号変換回路5は、2つの端子10−1,10−2と、第1の抵抗(電流制限抵抗r)11と、光アイソレータ12と、第2の抵抗(R)14と、情報転送ユニット15と、電源電圧Vb1とを備えている。また、周波数帯域制限部6は、2つの端子60−1、60−2と、コンデンサ(容量素子)61とを備えている。 FIG. 6 is a block diagram for explaining a configuration example of the isolated signal conversion device according to the third embodiment. The isolated signal conversion device 300 shown in FIG. 6 includes an isolated signal conversion circuit 5 and a frequency band limiting unit 6. The isolated signal conversion circuit 5 has two terminals 10-1 and 10-2, a first resistor (current limiting resistor r) 11, an optical isolator 12, a second resistor (R) 14, and information transfer. It includes a unit 15 and a power supply voltage Vb1. Further, the frequency band limiting unit 6 includes two terminals 60-1 and 60-2 and a capacitor (capacitive element) 61.

第3の実施形態は、絶縁型信号変換回路5の近傍で端子10−1と端子10−2とに並列接続となるように周波数帯域制限部6を外付けで設置する方式である。図6に示すように、絶縁型信号変換回路5の端子10−1と端子10−2の近傍に、端子10−1と端子10−2との間にコンデンサ61を外付けする。コンデンサ61は、例えば上述したコンデンサ13と同様のものであるが、これに限定されるものではない。第3の実施形態における絶縁型信号変換装置300により、例えば、端子10−2に対する端子10−1のインピーダンスを下げることができ、端子10−1と端子10−2とにかかるノイズ電圧を抑制することができる。 The third embodiment is a method in which the frequency band limiting unit 6 is externally installed so as to be connected in parallel to the terminals 10-1 and 10-2 in the vicinity of the isolated signal conversion circuit 5. As shown in FIG. 6, a capacitor 61 is externally attached between the terminal 10-1 and the terminal 10-2 in the vicinity of the terminal 10-1 and the terminal 10-2 of the isolated signal conversion circuit 5. The capacitor 61 is, for example, the same as the above-mentioned capacitor 13, but is not limited thereto. With the isolated signal converter 300 in the third embodiment, for example, the impedance of the terminal 10-1 with respect to the terminal 10-2 can be lowered, and the noise voltage applied to the terminal 10-1 and the terminal 10-2 is suppressed. be able to.

なお、絶縁型信号変換装置300を上述した監視システムに適用する場合には、周波数帯域制限部6の2つの端子60−1、60−2は、例えば上述した監視対象装置2の端子20−1、20−2と接続される。 When the isolated signal conversion device 300 is applied to the above-mentioned monitoring system, the two terminals 60-1 and 60-2 of the frequency band limiting unit 6 are, for example, the terminals 20-1 of the above-mentioned monitoring target device 2. , 20-2.

上述したように、第3の実施形態では、発光ダイオード12aにかかる電圧を抑制することで、発光ダイオード12aのノイズの影響による発光(誤動作)を抑制することができる。 As described above, in the third embodiment, by suppressing the voltage applied to the light emitting diode 12a, it is possible to suppress light emission (malfunction) due to the influence of noise of the light emitting diode 12a.

<第4の実施形態>
次に、第4の実施形態について、図を用いて説明する。図7は、第4の実施形態における絶縁型信号変換装置の構成例を説明するためのブロック図である。図7に示す絶縁型信号変換装置400は、絶縁型信号変換回路7と、周波数帯域制限部8とを備えている。絶縁型信号変換回路7は、上述した第3の実施形態における絶縁型信号変換回路5と比較すると、第2の実施形態は、端子10−2を有しておらず、電源電圧Vb1のプラス極側がコモン線を介してGNDに接続されている。また、周波数帯域制限部8について、上述した周波数帯域制限部6と比較すると、コンデンサ61の一端がGNDに接続されている。
<Fourth Embodiment>
Next, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram for explaining a configuration example of the isolated signal conversion device according to the fourth embodiment. The isolated signal conversion device 400 shown in FIG. 7 includes an isolated signal conversion circuit 7 and a frequency band limiting unit 8. Compared with the isolated signal conversion circuit 5 in the third embodiment described above, the isolated signal conversion circuit 7 does not have the terminal 10-2 and has a positive pole of the power supply voltage Vb1. The side is connected to GND via a common line. Further, with respect to the frequency band limiting unit 8, one end of the capacitor 61 is connected to the GND as compared with the frequency band limiting unit 6 described above.

絶縁型信号変換装置400を上述した監視システムに適用する場合には、周波数帯域制限部8の端子60−1は、例えば上述した監視対象装置4の端子20−1と接続される。それ以外の構成については、上述した第3の実施形態と同様であるため、ここでの具体的な説明は省略する。 When the isolated signal conversion device 400 is applied to the above-mentioned monitoring system, the terminal 60-1 of the frequency band limiting unit 8 is connected to, for example, the terminal 20-1 of the above-mentioned monitoring target device 4. Since the other configurations are the same as those of the third embodiment described above, the specific description thereof will be omitted here.

第4の実施形態は、絶縁型信号変換回路5の近傍で端子10−1とGNDとに並列接続になるように周波数帯域制限部6を外付けで設置する方式である。図7に示すように、絶縁型信号変換回路5の端子10−1の近傍に、端子10−1とGNDとの間にコンデンサ61を外付けすることで、第1の接続線L1のGNDに対するインピーダンスを下げることができ、第1の接続線L1とGNDとにかかるノイズ電圧を抑制することができる。したがって、発光ダイオード12aのノイズの影響による発光(誤動作)を抑制することができる。 The fourth embodiment is a method in which the frequency band limiting unit 6 is externally installed so as to be connected in parallel to the terminals 10-1 and GND in the vicinity of the isolated signal conversion circuit 5. As shown in FIG. 7, by externally attaching a capacitor 61 between the terminal 10-1 and the GND in the vicinity of the terminal 10-1 of the isolated signal conversion circuit 5, the first connection line L1 is connected to the GND. The impedance can be lowered, and the noise voltage applied to the first connection line L1 and GND can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress light emission (malfunction) due to the influence of noise of the light emitting diode 12a.

なお、上述した第3および第4の実施形態では、入力された電気信号の第1の周波数より低い周波数成分に応答して発光する光アイソレータ12と、第1の周波数より低い第2の周波数を超える周波数成分に応答しないように決定された容量値を有し、光アイソレータ12の発光ダイオード12aに並列に接続されるコンデンサとを要素に含む基板を備える絶縁型信号変換装置について説明しているが、本発明の適用範囲については、これに限定されるものではない。例えば、上述した発光ダイオード12aが第1の接続部に実装され、上述したコンデンサ13が第2の接続部に実装され、発光ダイオード12aとコンデンサ13とに流れる電流を制限する第1の抵抗11が実装され、発光ダイオード12aとコンデンサ13とが並列に接続されており、発光ダイオード12aと第1の抵抗とが直列に接続されている回路基板等においても同様の効果を有する。 In the third and fourth embodiments described above, the optical isolator 12 that emits light in response to a frequency component lower than the first frequency of the input electric signal and the second frequency lower than the first frequency are used. Although an isolated signal conversion device having a capacitance value determined not to respond to a frequency component exceeding a frequency component and having a substrate including a capacitor connected in parallel to the light emitting diode 12a of the optical isolator 12 as an element is described. The scope of application of the present invention is not limited to this. For example, the light emitting diode 12a described above is mounted on the first connection portion, the capacitor 13 described above is mounted on the second connection portion, and the first resistor 11 that limits the current flowing between the light emitting diode 12a and the capacitor 13 is provided. It is mounted and has the same effect on a circuit board or the like in which the light emitting diode 12a and the capacitor 13 are connected in parallel and the light emitting diode 12a and the first resistor are connected in series.

上述した各実施形態によれば、ノイズに起因する信号の誤検出を抑制することができる。また、上述した各実施形態のうち、全部または一部は、他の実施形態を組み合わせてもよい。また、ノイズでの誤動作を受けにくくする方法として、例えば光アイソレータ12に電圧を印加する制御電源の電圧を上げて、発光ダイオードの保護抵抗の抵抗値を大きくし、第1の抵抗(電流制限抵抗r)11とコンデンサ13との分圧比をさらに大きくとる方法がある。また、他の方法として、上述した周波数f1〜周波数f2の周波数範囲におけるインピーダンスが、さらに低いコンデンサ13を選定する方法がある。したがって、例えば、上述した各実施形態に、これらの方法を組み合わせることで、ノイズに起因する信号の誤検出をさらに抑制することができる。また、他の実施形態として、上述した絶縁型信号変換回路1、3および絶縁型信号変換装置300,400における光アイソレータ12は、コンデンサ13を含めてモールドされた部品として構成されていてもよい。 According to each of the above-described embodiments, it is possible to suppress erroneous detection of a signal due to noise. Further, all or a part of each of the above-described embodiments may be combined with other embodiments. Further, as a method of making it less susceptible to malfunction due to noise, for example, the voltage of the control power supply that applies a voltage to the optical isolator 12 is increased to increase the resistance value of the protection resistor of the light emitting diode, and the first resistance (current limiting resistor) is increased. r) There is a method of further increasing the voltage division ratio between 11 and the capacitor 13. Further, as another method, there is a method of selecting a capacitor 13 having a lower impedance in the frequency range of the frequencies f1 to f2 described above. Therefore, for example, by combining these methods with each of the above-described embodiments, erroneous detection of a signal due to noise can be further suppressed. Further, as another embodiment, the optical isolator 12 in the isolated signal conversion circuits 1 and 3 and the isolated signal converters 300 and 400 described above may be configured as a molded component including the capacitor 13.

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above using the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and substitutions are made without departing from the gist of the present invention. Can be added.

1、3、5、7 絶縁型信号変換回路
2、4 監視対象装置
6、8 周波数帯域制限部
10、20、60 端子
11 第1の抵抗
12 光アイソレータ
12a 発光ダイオード
12b 光トランジスタ
13、61 コンデンサ
14 第2の抵抗
15 情報転送ユニット
21 異常信号接点(警報接点)
100、200 監視システム
300、400 絶縁型信号変換装置
1, 3, 5, 7 Insulated signal conversion circuit 2, 4 Monitored device 6, 8 Frequency band limiting unit 10, 20, 60 Terminal 11 First resistor 12 Optical isolator 12a Light emitting diode 12b Optical transistor 13, 61 Capacitor 14 Second resistor 15 Information transfer unit 21 Abnormal signal contact (alarm contact)
100, 200 Monitoring system 300, 400 Insulated signal converter

Claims (6)

第1の周波数よりも低く第2の周波数が定められ、前記第2の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される絶縁型信号変換回路であって、
前記第1の周波数よりも低い周波数成分の電気信号に応答して発光する発光素子と、
前記第2の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子と、
を含み、
前記容量素子の容量値は、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しない程に、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、
前記第2の周波数を超える周波数成分に100キロヘルツが含まれる、
絶縁型信号変換回路。
An isolated signal conversion circuit in which a second frequency is defined lower than the first frequency and an electric signal having a frequency component lower than the second frequency is supplied.
A light emitting element that emits light in response to an electric signal having a frequency component lower than the first frequency,
A capacitive element connected in parallel to the light emitting element in order to bypass a frequency component exceeding the second frequency, and a capacitive element.
Including
The capacitance value of the capacitive element is determined so as to attenuate the electric signal of the frequency component exceeding the second frequency so that the light emitting element does not respond to the electric signal of the frequency component exceeding the second frequency. hand,
The frequency component above the second frequency includes 100 kHz.
Insulated signal conversion circuit.
前記発光素子と前記容量素子との組が互いに並列に接続された並列回路を形成し、
前記供給された電気信号の信号源と前記並列回路と直列インピーダンス成分とが閉回路内で直列に接続され、
前記容量値は、少なくとも前記直列インピーダンス成分の周波数成分で変動するインピーダンス値に基づいて決定されている、
請求項1記載の絶縁型信号変換回路。
A parallel circuit in which the pair of the light emitting element and the capacitive element are connected in parallel to each other is formed.
The signal source of the supplied electric signal, the parallel circuit, and the series impedance component are connected in series in a closed circuit.
The capacitance value is determined based on an impedance value that fluctuates at least with a frequency component of the series impedance component.
The isolated signal conversion circuit according to claim 1.
前記信号源から出力される電気信号の電圧の振幅と、前記発光素子の順方向電圧による電圧降下とに依存する前記発光素子に流れる電流の大きさが前記発光素子の許容電流値を超えないこと、かつ前記第2の周波数と前記インピーダンス値と前記容量値とに依存するインピーダンスの周波数特性が、前記供給された電気信号に重畳されている前記100キロヘルツの周波数成分の大きさを50分の1以下に減衰させることを満たすように、前記直列インピーダンス成分のインピーダンス値と前記容量値に依存するインピーダンスの比が決定されている、
請求項2記載の絶縁型信号変換回路。
The magnitude of the current flowing through the light emitting element, which depends on the amplitude of the voltage of the electric signal output from the signal source and the voltage drop due to the forward voltage of the light emitting element, does not exceed the allowable current value of the light emitting element. Moreover, the frequency characteristic of the impedance depending on the second frequency, the impedance value, and the capacitance value is 1/50 of the magnitude of the frequency component of the 100 kilohertz superimposed on the supplied electric signal. The ratio of the impedance value of the series impedance component to the impedance depending on the capacitance value is determined so as to satisfy the following attenuation.
The isolated signal conversion circuit according to claim 2.
前記閉回路は、
前記直列インピーダンス成分と、
前記並列回路と、
前記閉回路に電流を流す電源と、
を少なくとも含み、
前記信号源の状態により前記電源からの電流値が調整されて前記電気信号が生成される、
請求項2又は請求項3記載の絶縁型信号変換回路。
The closed circuit
With the series impedance component
With the parallel circuit
A power supply that allows current to flow through the closed circuit,
Including at least
The current value from the power supply is adjusted according to the state of the signal source to generate the electric signal.
The isolated signal conversion circuit according to claim 2 or 3.
第1の周波数よりも低く第2の周波数が定められ、前記第2の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される絶縁型信号変換装置であって、
前記第1の周波数よりも低い周波数成分の電気信号に応答して発光する発光素子と、
前記第2の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子と、
を要素に含む基板を
備え、
前記容量素子の容量値は、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しない程に、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、
前記第2の周波数を超える周波数成分に100キロヘルツが含まれる、
絶縁型信号変換装置。
An isolated signal conversion device in which a second frequency is set lower than the first frequency and an electric signal having a frequency component lower than the second frequency is supplied.
A light emitting element that emits light in response to an electric signal having a frequency component lower than the first frequency,
A capacitive element connected in parallel to the light emitting element in order to bypass a frequency component exceeding the second frequency, and a capacitive element.
Equipped with a board that includes the elements
The capacitance value of the capacitive element is determined so as to attenuate the electric signal of the frequency component exceeding the second frequency so that the light emitting element does not respond to the electric signal of the frequency component exceeding the second frequency. hand,
The frequency component above the second frequency includes 100 kHz.
Insulated signal converter.
第1の周波数よりも低く第2の周波数が定められ、前記第2の周波数よりもさらに低い周波数成分の電気信号が供給される回路基板であって、
前記第1の周波数よりも低い周波数成分の電気信号に応答して発光する発光素子が第1の接続部に実装され、
前記第2の周波数を超える周波数成分をバイパスさせるために前記発光素子に並列に接続される容量素子が第2の接続部又は前記発光素子のモールドパッケージ内に実装され、
前記発光素子に流れる電流を制限するインピーダンス素子が第3の接続部に実装され、
前記容量素子の容量値は、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号に前記発光素子が応答しない程に、前記第2の周波数を超える周波数成分の電気信号を減衰させるように決定されていて、
前記第2の周波数を超える周波数成分に100キロヘルツが含まれている、
回路基板。
A circuit board in which a second frequency is defined lower than the first frequency and an electric signal having a frequency component lower than the second frequency is supplied.
A light emitting element that emits light in response to an electric signal having a frequency component lower than the first frequency is mounted on the first connection portion.
A capacitive element connected in parallel to the light emitting element in order to bypass a frequency component exceeding the second frequency is mounted in the second connection portion or the mold package of the light emitting element.
An impedance element that limits the current flowing through the light emitting element is mounted on the third connection portion.
The capacitance value of the capacitive element is determined so as to attenuate the electric signal of the frequency component exceeding the second frequency so that the light emitting element does not respond to the electric signal of the frequency component exceeding the second frequency. hand,
The frequency component above the second frequency contains 100 kHz.
Circuit board.
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