(57)【要約】  【課題】抵抗での消費電力を小さくして発熱を極力少なくする。  【解決手段】電源部ＰＷのプラス側は、第１電流制限抵抗Ｒ１と第２電流制限抵抗Ｒ２のそれぞれの一端に接続され、電源部ＰＷのコモン側は接点回路ＣＣを介してフォトカプラＰＨ１のコモン側に接続する。前記第１電流制限抵抗Ｒ１の他端は、フォトカプラＰＨ１のプラス入力端に接続される。また、前記第２電流制限抵抗Ｒ２の他端は、スイッチＳＷを介して接点回路ＣＣとフォトカプラＰＨ１のコモン側に接続する。スイッチＳＷは、定期的に「オン」・「オフ」制御して「オン」の時間を短く、「オフ」の時間を長く制御する。第１電流制限抵抗Ｒ１としては、フォトカプラＰＨ１が動作可能な小電流となるような抵抗値に設定する。一方、第２電流制限抵抗Ｒ２は、第１電流制限抵抗Ｒ１よりは低い抵抗値のものを使用して電流が多く流れるように設定する。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル入力用電源と、
この電源からの電流が供給されて動作し、出力にデジタル信号を送出するフォトカプラと、
前記電源のプラス側と前記フォトカプラの入力端とを結ぶ電路に介挿され、フォトカプラの入力に小電流を供給する第１電流制限抵抗と、
前記電源のコモン側と前記フォトカプラとを結ぶ電路に介挿され、通常時はオンとなっている接点を有する接点回路と、
前記電源のプラス側電路に一端が接続され、他端が前記接点回路とフォトカプラとを結ぶ電路に接続された第２電流制限抵抗とスイッチとからなる直列回路体とからなり、
前記第１電流制限抵抗より前記第２電流制限抵抗の抵抗値を低く設定して、第１電流制限抵抗より第２電流制限抵抗の方により多くの電流を流すように、前記スイッチのオン、オフの時間を制御するようにしたことを特徴とするデジタル入力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デジタル形保護継電装置に適用されるデジタル入力回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は、デジタル形保護継電装置に適用されるデジタル入力回路（以下ＤＩ回路と称す）の構成図で、図３に示すように、ＤＩ用の電源部１は、出力電圧が１１０Ｖで構成されている。
【０００３】
図３において、２は、フォトカプラ３に流れる電流Ｉｆを制限する電流制限抵抗であり、４は、メカニカル接点からなる接点回路である。この接点回路４には、メカニカル接点を用いている関係から、メカニカル接点の接触確保の必要のために、通常、約１０ｍＡの電流を流す必要がある。
【０００４】
しかし、フォトカプラ３に流す電流は、通常、１ｍＡ程度で充分であるが、上記接点回路４の関係からフォトカプラ３にも１０ｍＡの電流を流している。このように、１０ｍＡの電流を常時通電するのは、大変不経済でもありフォトカプラ３の寿命を短くするために、回路の低消費電流を図ることが考えられるようになってきた。このような回路として、フォトカプラから所定の出力信号が送出された後は、フォトカプラの入力側の電源を「オフ」するようにしたものがある（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−０６４９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように回路の低消費電流化を図るには、上記のように構成した特許文献１は、優れているが、図３に示すＤＩ回路の場合には、接点回路４に常時電流を供給し続けなければならない構成にする必要があるために、電流制限抵抗における消費電力が大きく、この抵抗の発熱による温度上昇が問題となる。
【０００６】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、常時通電による抵抗での消費電力を小さくして発熱を極力少なくすることができるデジタル入力回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記の課題を達成するために、デジタル入力用電源と、この電源からの電流が供給されて動作し、出力にデジタル信号を送出するフォトカプラと、前記電源のプラス側と前記フォトカプラの入力端とを結ぶ電路に介挿され、フォトカプラの入力に小電流を供給する第１電流制限抵抗と、前記電源のコモン側と前記フォトカプラとを結ぶ電路に介挿され、入力オフ時はオンとなっている接点を有する接点回路と、前記電源のプラス側電路に一端が接続され、他端が前記接点回路とフォトカプラとを結ぶ電路に接続された第２電流制限抵抗とスイッチとからなる直列回路体とからなり、
前記第１電流制限抵抗より前記第２電流制限抵抗の抵抗値を低く設定して、第１電流制限抵抗より第２電流制限抵抗の方により多くの電流を流すように、入力オン時に前記スイッチのオン、オフの時間を制御するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、デジタル入力回路の「オン」時の常時通電による抵抗での消費電力を低減して抵抗からの発熱を極力抑えるようにすることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明における実施の形態の概略的な回路構成図である。図１において、ＰＷは、ＤＩ用電源部で、この電源部ＰＷからは、例えば、１１０Ｖ程度の電圧が送出される。電源部ＰＷの１１０Ｖのプラス側は、第１電流制限抵抗Ｒ１と第２電流制限抵抗Ｒ２のそれぞれの一端に接続され、１１０Ｖのコモン側は接点回路ＣＣを介してフォトカプラＰＨ１のコモン側に接続する。
【００１０】
前記第１電流制限抵抗Ｒ１の他端は、フォトカプラＰＨ１のプラス入力端に接続される。また、前記第２電流制限抵抗Ｒ２の他端は、スイッチＳＷを介して接点回路ＣＣとフォトカプラＰＨ１のコモン側に接続される。
【００１１】
前記スイッチＳＷは、入力オン時に定期的に「オン」・「オフ」させて、「オン」の時間を短く、「オフ」の時間を長く設定した制御回路（図示省略）からの信号で制御される。なお、フォトカプラＰＨ１のＤＩ信号は、後述するデジタル形保護継電装置に入力される。
【００１２】
図２は、デジタル形保護継電装置の一例を示す構成図であり、図２において、１１は母線、１２は変流器、１３は変圧器である。変流器１２と変圧器１３から得た情報は入力変換部１４を介してアナログ入力処理部１５に入力される。このアナログ入力処理部１５において、ＦＩＬはフィルタ、Ｓ／Ｈはサンプリングホールド回路、ＭＰＸはマルチプレクサ、Ａ／Ｄはアナログ・デジタル変換回路である。
【００１３】
１６はデータ・シーケンス処理部、１７はパネル部、１８はＤ／Ｉ，Ｄ／Ｏ、１９はデータ・情報交換部、２０はリレー演算、フェイル・セイフ出力処理部、２１は電源、２２はＤ／Ｏである。
【００１４】
上述した図１の実施の形態において、第１電流制限抵抗Ｒ１は、フォトカプラＰＨ１に小電流（例えば、１ｍＡ）を供給する抵抗値に設定する。
【００１５】
一方、第２電流制限抵抗Ｒ２は、第１電流制限抵抗Ｒ１よりは低い抵抗値のものを使用し、例えば、９ｍＡの電流が流れるような抵抗値に設定する。これにより、接点回路ＣＣには、約１０ｍＡの電流が流れるようになり、接点回路ＣＣの接点の接触不良が確実に防止できる。
【００１６】
上記のように、常時第１電流制限抵抗Ｒ１に流れる電流は、少なくなるように制限され、定期的に接点回路ＣＣに流す電流は、必要な電流より少し多めになるように、スイッチＳＷの「オン」「オフ」時間を制御する。このスイッチＳＷの「オン」「オフ」の時間の制御は、例えば以下のように設定する。
【００１７】
（１）ＤＩが「オフ」の場合（接点回路ＣＣは「オフ」）：スイッチＳＷを「オン」とし，第１、第２電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して流す電流は、上記のように設定する。
【００１８】
（２）ＤＩが「オン」の場合（接点回路ＣＣは「オン」）：スイッチＳＷを定期的に「オン」「オフ」制御して、「オン」している時間を短く設定し、「オフ」している時間を長く設定する。例えば、１秒「オン」、３０分「オフ」となるように設定する。これにより、第１電流制限抵抗Ｒ１に常時流す電流が３ｍＡ、第２電流制限抵抗Ｒ２に時々流す電流が１０ｍＡとすれば、電圧１１０Ｖで考えると、０．３３Ｗとなり、常時１０ｍＡ流している場合に比較して、約１／３（１０ｍＡの消費電力は１．１Ｗ）に消費電力を低減できる。
【００１９】
この結果、抵抗における消費電流を少なくすることができ、抵抗からの発熱を抑制することができる。なお、接点回路ＣＣとしては，限時回路を有するものを使用するとともに、フォトカプラ、フォトモスなどで構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明における実施の形態の概略的な回路構成図。
【図２】デジタル形保護継電装置の一例を示す構成図。
【図３】デジタル形保護継電装置に適用されるデジタル入力回路の構成図。
【符号の説明】
【００２１】
Ｒ１…第１電流制限抵抗
Ｒ２…第２電流制限抵抗
ＳＷ…スイッチ
ＣＣ…接点回路
ＰＷ…電源部
ＰＨ１…フォトカプラ
【図１】
2008312093.tif 000003
【図２】
2008312093.tif 000004
【図３】
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