(57)【要約】      （修正有）【課題】電流制限回路における消費電力を低減できる交流信号伝送装置を実現する。【解決手段】交流の入力信号と並列に抵抗が接続されたフェイルセーフ回路１から電流制限回路２および伝送回路３を介して検出回路４に交流信号が伝送される交流信号伝送装置において、前記電流制限回路としてコンデンサＣ１が接続され、前記フェイルセーフ回路として接続された抵抗Ｒ１が入力開放時の放電用回路として機能することを特徴とする。【選択図】図１
2010146045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流の入力信号と並列に抵抗が接続されたフェイルセーフ回路から電流制限回路および伝送回路を介して検出回路に交流信号が伝送される交流信号伝送装置において、
前記電流制限回路としてコンデンサが接続され、前記フェイルセーフ回路として接続された抵抗が入力開放時の放電用回路として機能することを特徴とする交流信号伝送装置。
【請求項２】
交流の入力信号と並列に抵抗が接続されたフェイルセーフ回路から電流制限回路および伝送回路を介して検出回路に交流信号が伝送される交流信号伝送装置において、
前記電流制限回路および伝送回路として前記フェイルセーフ回路として接続された抵抗の両端にコンデンサが接続され、このフェイルセーフ回路として接続された抵抗が入力開放時の放電用回路として機能することを特徴とする交流信号伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流信号伝送装置に関し、詳しくは、たとえばプロセスオートメーションの制御システムで交流信号の有無を伝送するために使用される装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロセスオートメーションの制御システムでは、流量計・圧力計・温度計などの各種センサによる物理量測定データが入力されるとともに、交流信号の有無を伝送することにより商用電源で駆動される各種装置の通電状況をモニタすることも行われている。
【０００３】
図３は、従来の交流信号伝送装置の一例を示す説明図であり、（Ａ）はブロック図を示し、（Ｂ）は具体的な回路図を示している。
【０００４】
（Ａ）において、交流の入力信号は、フェイルセーフ回路１→電流制限回路２→伝送回路３を経て検出回路４に伝送される。
【０００５】
（Ｂ）において、フェイルセーフ回路１として交流の入力信号と並列に抵抗Ｒ１が接続され、電流制限回路２として交流の入力信号と直列に抵抗Ｒ２が接続され、伝送回路３としてフォトカプラＰＣが接続されている。これにより、検出回路４には、交流の入力信号が、フォトカプラＰＣを介して絶縁伝送されることになる。
【０００６】
ここで、フェイルセーフ回路１として接続されている抵抗Ｒ１は高抵抗であり、フェイルセーフ回路１における消費電力は実質的に無視できる。ところが、交流の入力信号として比較的高い電圧が印加されるため、電流制限回路２として接続されている抵抗Ｒ２における消費電力は大きくなる。
【０００７】
特許文献１には、交流適合形の終端構造を有するバスにも接続できる電流送信型のバスインタフェース装置の構成が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１２５６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、電流制限回路２として接続されている抵抗Ｒ２における消費電力が大きくなることにより自己発熱が発生する。このような自己発熱は信号の伝送効率を低下させるとともに、自己発熱による温度上昇が周辺機器など周囲の環境に悪影響をおよぼすという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電流制限回路における消費電力を低減できる交流信号伝送装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような問題を解決するため、請求項１記載の発明は、
交流の入力信号と並列に抵抗が接続されたフェイルセーフ回路から電流制限回路および伝送回路を介して検出回路に交流信号が伝送される交流信号伝送装置において、
前記電流制限回路としてコンデンサが接続され、前記フェイルセーフ回路として接続された抵抗が入力開放時の放電用回路として機能することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、
交流の入力信号と並列に抵抗が接続されたフェイルセーフ回路から電流制限回路および伝送回路を介して検出回路に交流信号が伝送される交流信号伝送装置において、
前記電流制限回路および伝送回路として前記フェイルセーフ回路として接続された抵抗の両端にコンデンサが接続され、このフェイルセーフ回路として接続された抵抗が入力開放時の放電用回路として機能することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
これらの交流信号伝送装置によれば、電流制限回路における消費電力を低減でき、自己発熱による温度上昇を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例を示す説明図であり、図３と共通する部分には同一符号を付けている。図１において、（Ａ）はブロック図を示し、（Ｂ）は具体的な回路図を示している。図１と図３の相違点は、図３では電流制限回路２として接続されている抵抗Ｒ２に代えて、図３ではコンデンサＣ１が接続されていることである。
【００１５】
このコンデンサＣ１としては、インピーダンスにより伝送路に流れる電流を所定の値に制限するように、扱う周波数に応じて適正な容量値を有するものを選定する。
【００１６】
また、図１の構成においても、フェイルセーフ回路１として交流の入力信号と並列に抵抗Ｒ１が接続されているが、図１の抵抗Ｒ１は図３のフェイルセーフ回路としての機能とあわせて、入力開放時の放電用回路としても機能する。
【００１７】
このような構成において、交流の入力信号が印加されることにより、フォトカプラＰＣを介して検出回路４に絶縁伝送される。このとき、入力信号の電流は、コンデンサＣ１のインピーダンスにより制限される。そして、入力開放時は、抵抗Ｒ１よりなるフェイルセーフ回路１を放電用回路として、コンデンサＣ１の電荷が放電される。
【００１８】
そして、電流制限回路２としてコンデンサＣ１を使用することにより電流の位相に遅れが発生し、電流制限用素子における消費電力を低減できる。
【００１９】
すなわち、交流信号における位相φに対する電力Ｐと電圧Ｖ・電流Ｉの関係は、
Ｐ＝Ｖ＊Ｉ＊ｃｏｓφ
で表すことができる。
【００２０】
したがって、図３に示す従来の抵抗Ｒ２による電流制限では位相の遅れは発生しないため、cosφ＝１となり、
Ｐｒ＝Ｖ＊Ｉ
になる。
【００２１】
これに対し、図１の実施例では、コンデンサＣ１により電流制限することから、位相遅れが発生するため、ｃｏｓφ＜１となり、
Ｐｃ＝Ｖ＊Ｉ＊ｃｏｓφ＜Ｐｒ
となる。したがって、電流制限用素子における消費電力は、図３に比べて低減されることになる。
【００２２】
図１に示すように、電流制限回路２としてコンデンサＣ１を使用することにより、消費電力の低減によって電流制限用素子における自己発熱を軽減でき、自己発熱による温度上昇が抑制できることから周辺機器など周囲の環境におよぼす影響も改善できる。また、温度上昇が抑制できることから、回路や装置の実装密度を高めることもできる。
【００２３】
図２は、本発明の他の実施例を示す説明図であり、図１と共通する部分には同一符号を付けている。図２において、（Ａ）はブロック図を示し、（Ｂ）は具体的な回路図を示している。図１と図２の相違点は、図２では図１の検出回路４の前段に接続されている絶縁結合用のフォトカプラＰＣに代えて、フェイルセーフ回路１として接続されている抵抗Ｒ１の両端と検出回路４の間にコンデンサＣ１１とＣ１２が接続されていることである。
【００２４】
図２の構成において、交流信号が印加されると、コンデンサＣ１１とＣ１２を介して検出回路４に絶縁入力され、信号の有無が検出される。このとき、伝送路に流れる入力信号の電流は、コンデンサＣ１１とＣ１２のインピーダンスにより制限される。そして、入力開放時は、抵抗Ｒ１よりなるフェイルセーフ回路１を放電用回路として、コンデンサＣ１１とＣ１２の電荷が放電される。
【００２５】
絶縁結合用のフォトカプラＰＣに代えて、コンデンサＣ１１とＣ１２を使用することにより、消費電力の低減によって電流制限用素子における自己発熱を軽減でき、自己発熱による温度上昇が抑制できることから周辺機器など周囲の環境におよぼす影響も改善できるとともに、低コストの絶縁伝送が実現でき、設計時における有寿命部品の検討が不要となって、設計効率の上昇を実現できる。
【００２６】
なお、上記実施例では、プロセスオートメーションの制御システムに用いる交流信号伝送装置について説明したが、一般的な交流信号の有無の伝送にも有効である。
【００２７】
以上説明したように、本発明によれば、電流制限回路における消費電力を低減できる交流信号伝送装置が実現でき、実用上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例を示す説明図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す説明図である。
【図３】従来の交流信号伝送装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  フェイルセーフ回路
２  電流制限回路
３  伝送回路
４  検出回路
Ｒ１、Ｒ２  抵抗
Ｃ１、Ｃ１１、Ｃ１２  コンデンサ
【図１】
2010146045.tif 000003
【図２】
2010146045.tif 000004
【図３】
2010146045.tif 000005