(57)【要約】【課題】異常をより正確に検出することのできる絶縁アンプ回路を提供することにある。【解決手段】入力信号ＶＩをＡ／Ｄ変換器１１によりディジタル信号に変換し、コンデンサ３を通じて、一次側回路１０から受信したディジタル信号をＤ／Ａ変換器２１により出力信号ＶＯとしてアナログ信号に変換し、出力信号ＶＯをディジタル信号に変換し、コンデンサ３を通じて一次側回路１０に送信してアナログ信号に変換し、このアナログ信号と入力信号ＶＩを比較して異常を検出し、フォトカプラ９により絶縁して二次側回路２０に異常を検出するための信号ＥＲＲを送信する絶縁アンプ回路。【選択図】図１
2009232287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ信号である入力信号を受信する一次側回路とアナログ信号である出力信号を送信する二次側回路との間が電気的に絶縁された絶縁アンプ回路であって、
前記一次側回路に設けられ、前記入力信号をディジタル信号に変換する第１のアナログ／ディジタル変換手段と、
前記第１のアナログ／ディジタル変換手段の出力側に接続され、電気的に絶縁する機能を有する第１の素子と、
前記二次側回路に設けられ、前記第１の素子を通じて受信した前記第１のアナログ／ディジタル変換手段により変換されたディジタル信号を、前記出力信号としてアナログ信号に変換する第１のディジタル／アナログ変換手段と、
前記二次側回路に設けられ、前記第１のディジタル／アナログ変換手段により変換されたアナログ信号を、ディジタル信号に変換する第２のアナログ／ディジタル変換手段と、
前記第２のアナログ／ディジタル変換手段の出力側に接続され、電気的に絶縁する機能を有する第２の素子と、
前記一次側回路に設けられ、前記第２の素子を通じて受信した前記第２のアナログ／ディジタル変換手段により変換されたディジタル信号を、アナログ信号に変換する第２のディジタル／アナログ変換手段と、
前記入力信号と前記第２のディジタル／アナログ変換手段により変換されたアナログ信号とを比較し、比較結果が所定値以上を異常とし、異常か否かに応じて信号を出力する比較手段と、
前記一次側回路と前記二次側回路との電気的な絶縁を保ち、前記比較手段から出力された信号を前記一次側回路から前記二次側回路に伝達する第１の伝達手段と
を備えたことを特徴とする絶縁アンプ回路。
【請求項２】
アナログ信号である入力信号を受信する一次側回路とアナログ信号である出力信号を送信する二次側回路との間が電気的に絶縁された絶縁アンプ回路であって、
前記一次側回路に設けられ、アナログ信号である前記入力信号をディジタル信号に変換する第１のアナログ／ディジタル変換手段と、
前記第１のアナログ／ディジタル変換手段の出力側に接続され、電気的に絶縁する機能を有する素子と、
前記二次側回路に設けられ、前記素子を通じて受信した前記第１のアナログ／ディジタル変換手段により変換されたディジタル信号を、出力信号としてアナログ信号に変換する第１のディジタル／アナログ変換手段と、
前記一次側回路に設けられ、前記第１のアナログ／ディジタル変換手段により変換されたディジタル信号を、アナログ信号に変換する第２のディジタル／アナログ変換手段と、
前記入力信号と前記第２のディジタル／アナログ変換手段により変換されたアナログ信号とを比較し、比較結果が所定値以上を異常とし、異常か否かに応じて信号を出力する比較手段と、
前記一次側回路と前記二次側回路との電気的な絶縁を保ち、前記比較手段から出力された信号を前記一次側回路から前記二次側回路に伝達する第１の伝達手段と
を備えたことを特徴とする絶縁アンプ回路。
【請求項３】
前記一次側回路に設けられ、前記一次側回路に供給される電源の有無を検出するための電源検出手段と、
前記一次側回路と前記二次側回路との電気的な絶縁を保ち、前記電源検出手段による検出結果に基づく信号を、前記一次側回路から前記二次側回路に伝達する第２の伝達手段と
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の絶縁アンプ回路。
【請求項４】
前記一次側回路に設けられ、前記第１のアナログ／ディジタル変換手段を動作させるクロックを発振する発振手段と、
前記一次側回路に設けられ、前記発振手段の異常を検出する異常検出手段と、
前記一次側回路と前記二次側回路との電気的な絶縁を保ち、前記異常検出手段による検出結果に基づく信号を、前記一次側回路から前記二次側回路に伝達する第２の伝達手段と
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の絶縁アンプ回路。
【請求項５】
アナログ信号である入力信号を受信する一次側回路とアナログ信号である出力信号を送信する二次側回路との間が電気的に絶縁された絶縁アンプ回路であって、
前記一次側回路に設けられ、アナログ信号である前記入力信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル変換手段と、
前記アナログ／ディジタル変換手段の出力側に接続され、電気的に絶縁する機能を有する素子と、
前記二次側回路に設けられ、前記素子を通じて受信した前記アナログ／ディジタル変換手段により変換されたディジタル信号を、出力信号としてアナログ信号に変換するディジタル／アナログ変換手段と、
前記一次側回路に設けられ、前記一次側回路に供給される電源の有無を検出するための電源検出手段と、
前記一次側回路と前記二次側回路との電気的な絶縁を保ち、前記電源検出手段による検出結果に基づく信号を、前記一次側回路から前記二次側回路に伝達する伝達手段と
を備えたことを特徴とする絶縁アンプ回路。
【請求項６】
アナログ信号である入力信号を受信する一次側回路とアナログ信号である出力信号を送信する二次側回路との間が電気的に絶縁された絶縁アンプ回路であって、
前記一次側回路に設けられ、アナログ信号である前記入力信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル変換手段と、
前記一次側回路に設けられ、前記アナログ／ディジタル変換手段を動作させるクロックを発振する発振手段と、
前記一次側回路に設けられ、前記発振手段の異常を検出する異常検出手段と、
前記アナログ／ディジタル変換手段の出力側に接続され、電気的に絶縁する機能を有する素子と、
前記二次側回路に設けられ、前記素子を通じて受信した前記アナログ／ディジタル変換手段により変換されたディジタル信号を、出力信号としてアナログ信号に変換するディジタル／アナログ変換手段と、
前記一次側回路と前記二次側回路との電気的な絶縁を保ち、前記異常検出手段による検出結果に基づく信号を、前記一次側回路から前記二次側回路に伝達する伝達手段と
を備えたことを特徴とする絶縁アンプ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁アンプ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アナログ信号が入力され、そのアナログ信号を用いて装置を制御する場合、制御をする制御回路とアナログ入力信号とを電気的に絶縁をする必要がある場合がある。このような絶縁をする絶縁回路を構成する場合に、絶縁アンプ回路を用いて、アナログ信号の絶縁を行うことがある。
【０００３】
絶縁アンプ回路の構成として、アナログ・ディジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」という。）とディジタル・アナログ変換器（以下、「Ｄ／Ａ変換器」という。）を用いて行う方式が知られている。この方式による絶縁アンプ回路は、次のような構成である。
【０００４】
絶縁アンプ回路の一次側には、Ａ／Ｄ変換器及び発振器が搭載されている。Ａ／Ｄ変換器は、発振器から発信されたクロックで動作する。絶縁アンプ回路の二次側には、Ｄ／Ａ変換器が搭載されている。絶縁アンプ回路は、一次側と二次側とを、コンデンサなど直流成分を遮断する性質（電気的に絶縁する性質）のある素子を介して、結合している。
【０００５】
絶縁アンプ回路の一次側に入力されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器でディジタル信号に変換される。従って、変換されたディジタル信号は、コンデンサなどを介して二次側に入力される。ディジタル信号は、二次側のＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換され、制御回路に出力される（例えば、先行文献１参照）。
【非特許文献１】Bonnie C. Baker、“APPLICATION BULLETIN”、［online］、１９９３年４月、Burr-Brown Corporation、［平成２０年２月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ortodoxism.ro/datasheets/BurrBrown/mXystwy.pdf＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、先行技術文献に記載された絶縁アンプ回路は、次のような問題点がある。
【０００７】
絶縁アンプ回路の二次側は、制御回路と電気的に直接接続されている。このため、絶縁アンプ回路の二次側の状態は、容易に認識することができる。しかし、絶縁アンプ回路の一次側は、制御回路とは電気的に接続されていない。このため、一次側の電源、Ａ／Ｄ変換器、発振器が正常であるかを、判断することは容易でない。
【０００８】
例えば、絶縁アンプ回路から出力されるアナログ信号が０Ｖであった場合、絶縁アンプ回路が正常に動作し、入力される信号が０Ｖである場合もあれば、絶縁アンプ回路の二次側の電源電圧、Ａ／Ｄ変換器、又は発振器が停止している場合も同様な状態となる。
【０００９】
このように、絶縁アンプ回路に異常が発生して、その絶縁アンプ回路が正常に動作していない場合、その異常の有無を判別することが困難なことが多い。このため、絶縁アンプ回路から出力されたアナログ信号の信頼性に欠けることになる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、異常をより正確に検出することのできる絶縁アンプ回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の観点に従った絶縁アンプ回路は、アナログ信号である入力信号を受信する一次側回路とアナログ信号である出力信号を送信する二次側回路との間が電気的に絶縁された絶縁アンプ回路であって、前記一次側回路に設けられ、前記入力信号をディジタル信号に変換する第１のアナログ／ディジタル変換手段と、前記第１のアナログ／ディジタル変換手段の出力側に接続され、電気的に絶縁する機能を有する第１の素子と、前記二次側回路に設けられ、前記第１の素子を通じて受信した前記第１のアナログ／ディジタル変換手段により変換されたディジタル信号を、前記出力信号としてアナログ信号に変換する第１のディジタル／アナログ変換手段と、前記二次側回路に設けられ、前記第１のディジタル／アナログ変換手段により変換されたアナログ信号を、ディジタル信号に変換する第２のアナログ／ディジタル変換手段と、前記第２のアナログ／ディジタル変換手段の出力側に接続され、電気的に絶縁する機能を有する第２の素子と、前記一次側回路に設けられ、前記第２の素子を通じて受信した前記第２のアナログ／ディジタル変換手段により変換されたディジタル信号を、アナログ信号に変換する第２のディジタル／アナログ変換手段と、前記入力信号と前記第２のディジタル／アナログ変換手段により変換されたアナログ信号とを比較し、比較結果が所定値以上を異常とし、異常か否かに応じて信号を出力する比較手段と、前記一次側回路と前記二次側回路との電気的な絶縁を保ち、前記比較手段から出力された信号を前記一次側回路から前記二次側回路に伝達する第１の伝達手段を備えた構成である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、異常をより正確に検出することのできる絶縁アンプ回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態を説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る絶縁アンプ回路１の構成を示す構成図である。図２は、第１の実施形態に係る絶縁アンプ回路１を適用した構成を示すブロック図である。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複した説明を省略する。
【００１５】
絶縁アンプ回路１は、外部から入力された入力信号ＶＩに基づいて、出力信号ＶＯを制御回路１００に出力する。入力信号ＶＩ及び出力信号ＶＯは、アナログ信号である。絶縁アンプ回路１は、正常か異常かを判断するための信号ＥＲＲを制御回路１００に出力する。絶縁アンプ回路１は、入力信号ＶＩと出力信号ＶＯとの間の電気的な絶縁をする役割を果している。
【００１６】
制御回路１００は、絶縁アンプ回路１から入力された出力信号ＶＯに基づいて、装置を制御する。制御回路１００は、入力された信号ＥＲＲに基づいて、絶縁アンプ回路１が異常か否かを判断する。
【００１７】
絶縁アンプ回路１は、一次側回路１０と、二次側回路２０と、一次側回路１０の出力側と二次側回路２０の入力側との間に接続された４つのコンデンサ３とを備えている。
【００１８】
コンデンサ３は、電気的に絶縁する機能（直流成分を遮断する機能）を有する素子である。コンデンサ３は、一次側回路１０と二次側回路２０との電気的な絶縁をとる。一次側回路１０と二次側回路２０は、コンデンサ３により、コンデンサ結合されている。
【００１９】
一次側回路１０は、Ａ／Ｄ変換器１１と、発振器１２と、Ｄ／Ａ変換器１３と、比較器１４とを搭載している。
【００２０】
二次側回路２０は、Ｄ／Ａ変換器２１と、発振器２２と、Ａ／Ｄ変換器２３とを搭載している。
【００２１】
フォトカプラ９は、一次側回路１０と二次側回路２０とに跨って搭載されている。フォトカプラ９の発光素子９１は、一次側回路１０に搭載されている。フォトカプラ９の受光素子９２は、二次側回路２０に搭載されている。
【００２２】
一次側回路１０には、Ａ／Ｄ変換器１１及び発振器１２を駆動するための電源ＶＳ１Ｐ，ＶＳ１Ｎが供給されている。電源ＶＳ１Ｐは、正側の電源電圧である。電源ＶＳ１Ｎは、負側の電源電圧である。
【００２３】
二次側回路２０には、Ｄ／Ａ変換器２１、発振器２２及びＡ／Ｄ変換器２３を駆動するための電源ＶＳ２Ｐ，ＶＳ２Ｎが供給されている。電源ＶＳ２Ｐは、正側の電源電圧である。電源ＶＳ２Ｎは、負側の電源電圧である。
【００２４】
次に、絶縁アンプ回路１の機能及び動作について説明する。
【００２５】
まず、絶縁アンプ回路１の一次側回路１０に、外部から入力信号ＶＩが入力される。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換器１１は、入力された入力信号ＶＩをディジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１１は、変換したディジタル信号を、コンデンサ３を介して、Ｄ／Ａ変換器２１に出力する。Ａ／Ｄ変換器１１は、発振器１２で発振されたクロックで動作する。
【００２７】
Ｄ／Ａ変換器２１は、入力されたディジタル信号をアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器２１は、変換したアナログ信号を、制御回路１００及びＡ／Ｄ変換器２３にそれぞれ出力する。
【００２８】
制御回路１００は、絶縁アンプ回路１から入力された出力信号ＶＯに基づいて、装置を制御する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換器２３は、Ｄ／Ａ変換器２１から入力されたアナログ信号をディジタル信号に再度変換する。Ａ／Ｄ変換器２３は、変換したディジタル信号を、コンデンサ３を介して、Ｄ／Ａ変換器１３に入力する。Ａ／Ｄ変換器２３は、発振器２２で発振されたクロックで動作する。
【００３０】
Ｄ／Ａ変換器１３は、Ａ／Ｄ変換器２３により変換されたディジタル信号をアナログ信号に再度変換する。Ｄ／Ａ変換器１３は、変換したアナログ信号を比較器１４に入力する。
【００３１】
比較器１４は、外部から絶縁アンプ回路１の一次回路１０に入力された入力信号ＶＩと、Ｄ／Ａ変換器１３により変換されたアナログ信号を比較する。
【００３２】
ここで、絶縁アンプ回路１が正常であれば、Ｄ／Ａ変換器１３で変換されたアナログ信号は、外部から絶縁アンプ回路１の一次側回路１０に入力された入力信号ＶＩと同じはずである。
【００３３】
比較器１４は、入力された２つのアナログ信号に、所定以上の差があると、異常と判断する。比較器１４は、正常時では、フォトカプラ９の発光素子９１を発光させている。比較器１４は、異常と判断すると、フォトカプラ９の発光素子９１の発光を停止させる。
【００３４】
フォトカプラ９は、発光素子９１が発光すると、受光素子９２から制御回路１００に信号ＥＲＲを出力する。フォトカプラ９は、発光素子９１の発光が停止すると、受光素子９２から信号ＥＲＲの出力を停止する。
【００３５】
制御回路１００は、受光素子９２からの信号ＥＲＲが停止することで、異常を検出する。
【００３６】
本実施形態によれば、絶縁アンプ回路１は、どの構成部分が異常となっても、その異常を検出することができる。よって、絶縁アンプ回路１は、出力する信号の信頼度を判断することができるため、信頼性を向上させることができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る絶縁アンプ回路１Ａの構成を示す構成図である。
【００３８】
絶縁アンプ回路１Ａは、図１に示す第１の実施形態に係る絶縁アンプ回路１において、一次側回路１０を一次側回路１０Ａに、二次側回路２０を二次側回路２０Ａに代え、一次側回路１０Ａは、図１に示す一次側回路１０において、Ｄ／Ａ変換器１３ＡをＤ／Ａ変換器１３に代えて、一次側回路１０Ａと二次側回路２０Ａを２つのコンデンサ３で接続している。
【００３９】
二次側回路２０Ａは、図１に示す一次側回路２０において、Ａ／Ｄ変換器２３及び発振器２２を取り除いた構成である。２つのコンデンサ３は、一次側回路１０Ａの出力側と二次側回路２０Ａの入力側との間に接続されている。その他の点は、絶縁アンプ回路１Ａは、絶縁アンプ回路１と同様の構成である。
【００４０】
次に、絶縁アンプ回路１Ａの機能及び動作を説明する。
【００４１】
まず、絶縁アンプ回路１Ａの一次側回路１０Ａに、外部から入力信号ＶＩが入力される。
【００４２】
Ａ／Ｄ変換器１１は、入力された入力信号ＶＩをディジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１１は、変換したディジタル信号を、コンデンサ３を介して、Ｄ／Ａ変換器２１に出力する。Ａ／Ｄ変換器１１は、発振器１２で発振されたクロックで動作する。また、Ａ／Ｄ変換器１１は、変換したディジタル信号を、Ｄ／Ａ変換器１３Ａに出力する。
【００４３】
Ｄ／Ａ変換器２１は、入力されたディジタル信号をアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器２１は、変換したアナログ信号を制御回路１００に出力する。
【００４４】
制御回路１００は、絶縁アンプ回路１Ａから入力された出力信号ＶＯに基づいて、装置を制御する。
【００４５】
Ｄ／Ａ変換器１３Ａは、Ａ／Ｄ変換器１１により変換されたディジタル信号をアナログ信号に再度変換する。Ｄ／Ａ変換器１３Ａは、変換したアナログ信号を比較器１４に入力する。
【００４６】
比較器１４は、外部から絶縁アンプ回路１Ａの一次回路１０Ａに入力された入力信号ＶＩと、Ｄ／Ａ変換器１３Ａにより変換されたアナログ信号を比較する。
【００４７】
ここで、絶縁アンプ回路１Ａが正常であれば、Ｄ／Ａ変換器１３Ａで変換されたアナログ信号は、外部から絶縁アンプ回路１Ａの一次側回路１０Ａに入力された入力信号ＶＩと同じはずである。
【００４８】
比較器１４は、入力された２つのアナログ信号に、所定以上の差があると、異常と判断する。比較器１４は、正常時では、フォトカプラ９の発光素子９１を発光させている。比較器１４は、異常と判断すると、フォトカプラ９の発光素子９１の発光を停止させる。
【００４９】
フォトカプラ９は、発光素子９１が発光すると、受光素子９２から制御回路１００に信号ＥＲＲを出力する。フォトカプラ９は、発光素子９１の発光が停止すると、受光素子９２から信号ＥＲＲの出力を停止する。
【００５０】
制御回路１００は、受光素子９２からの信号ＥＲＲが停止することで、異常を検出する。
【００５１】
本実施形態によれば、絶縁アンプ回路１Ａは、一次側回路１０内の構成部品が異常になれば、制御回路１００でも、その異常を検出することができる。よって、絶縁アンプ回路１Ａは、出力する信号の一次側回路１０における信頼度を判断することができるため、信頼性を向上させることができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態に係る絶縁アンプ回路１Ｂの構成を示す構成図である。
【００５３】
絶縁アンプ回路１Ｂは、第１の実施形態に係る絶縁アンプ回路１と同等の役割を持ち、同等の動作をする。
【００５４】
絶縁アンプ回路１Ｂは、一次側回路１０Ｂと、二次側回路２０Ｂと、一次側回路１０Ｂの出力側と二次側回路２０Ｂの入力側との間に接続された２つのコンデンサ３とを備えている。
【００５５】
コンデンサ３は、電気的に絶縁する機能（直流成分を遮断する機能）を有する素子である。コンデンサ３は、一次側回路１０Ｂと二次側回路２０Ｂとの電気的な絶縁をとる。一次側回路１０Ｂと二次側回路２０Ｂは、コンデンサ３により、コンデンサ結合されている。
【００５６】
一次側回路１０Ｂは、Ａ／Ｄ変換器１１と、発振器１２と、ツェナーダイオード３１、抵抗３２とを搭載している。
【００５７】
二次側回路２０Ｂは、Ｄ／Ａ変換器２１を搭載している。
【００５８】
フォトカプラ９Ｂは、一次側回路１０Ｂと二次側回路２０Ｂとに跨って搭載されている。フォトカプラ９Ｂの発光素子９１Ｂは、一次側回路１０Ｂに搭載されている。フォトカプラ９の受光素子９２Ｂは、二次側回路２０Ｂに搭載されている。
【００５９】
一次側回路１０Ｂには、Ａ／Ｄ変換器１１及び発振器１２を駆動するための電源ＶＳ１Ｐ，ＶＳ１Ｎが供給されている。電源ＶＳ１Ｐは、正側の電源電圧である。電源ＶＳ１Ｎは、負側の電源電圧である。
【００６０】
電源ＶＳ１Ｐと電源ＶＳ１Ｎとの間に、ツェナーダイオード３１、フォトカプラ９Ｂの発光素子９１Ｂ及び抵抗３２が直列に接続されている。抵抗３２は、ツェナーダイオード３１を保護するための保護抵抗である。
【００６１】
二次側回路２０Ｂには、Ｄ／Ａ変換器２１を駆動するための電源ＶＳ２Ｐ，ＶＳ２Ｎが供給されている。電源ＶＳ２Ｐは、正側の電源電圧である。電源ＶＳ２Ｎは、負側の電源電圧である。
【００６２】
次に、絶縁アンプ回路１Ｂの機能及び動作について説明する。
【００６３】
まず、絶縁アンプ回路１Ｂの一次側回路１０Ｂに、外部から入力信号ＶＩが入力される。
【００６４】
Ａ／Ｄ変換器１１は、入力された入力信号ＶＩをディジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１１は、変換したディジタル信号を、コンデンサ３を介して、Ｄ／Ａ変換器２１に出力する。Ａ／Ｄ変換器１１は、発振器１２で発振されたクロックで動作する。
【００６５】
Ｄ／Ａ変換器２１は、入力されたディジタル信号をアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器２１は、変換したアナログ信号を、制御回路１００に出力する。
【００６６】
制御回路１００は、絶縁アンプ回路１Ｂ入力された出力信号ＶＯに基づいて、装置を制御する。
【００６７】
正常時は、電源ＶＳ１Ｐと電源ＶＳ１Ｎとの間に、一定の電圧が掛かっている。この電圧により、ツェナーダイオード３１に定電圧が発生し、フォトカプラ９Ｂの発光素子９１Ｂを発光させる。
【００６８】
電源ＶＳ１Ｐと電源ＶＳ１Ｎとの間の電位差がツェナーダイオード３１の電圧以下となると、フォトカプラ９Ｂの発光素子９１Ｂは、発光しなくなる。このとき、絶縁アンプ回路１Ｂは、電源ＶＳ１Ｐ，ＶＳ１Ｎが異常であると判断する。
【００６９】
フォトカプラ９Ｂは、発光素子９１Ｂが発光すると、受光素子９２Ｂから制御回路１００に信号ＥＲＲを出力する。フォトカプラ９Ｂは、発光素子９１Ｂの発光が停止すると、受光素子９２Ｂから信号ＥＲＲの出力を停止する。
【００７０】
制御回路１００は、受光素子９２Ｂからの信号ＥＲＲが停止することで、異常を検出する。
【００７１】
本実施形態によれば、絶縁アンプ回路１Ｂは、一次側回路１０Ｂへの供給電圧ＶＳ１Ｐ，ＶＳ１Ｎが異常になれば、制御回路１００でも、その異常を検出することができる。よって、絶縁アンプ回路１Ｂは、出力する信号の一次側回路１０Ｂにおける信頼度を判断することができるため、信頼性を向上させることができる。
【００７２】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態に係る絶縁アンプ回路１Ｃの構成を示す構成図である。
【００７３】
絶縁アンプ回路１Ｃは、第１の実施形態に係る絶縁アンプ回路１と同等の役割を持ち、同等の動作をする。
【００７４】
絶縁アンプ回路１Ｃは、一次側回路１０Ｃと、二次側回路２０Ｃと、一次側回路１０Ｃの出力側と二次側回路２０Ｃの入力側との間に接続された２つのコンデンサ３とを備えている。
【００７５】
コンデンサ３は、電気的に絶縁する機能（直流成分を遮断する機能）を有する素子である。コンデンサ３は、一次側回路１０Ｃと二次側回路２０Ｃとの電気的な絶縁をとる。一次側回路１０Ｃと二次側回路２０Ｃは、コンデンサ３により、コンデンサ結合されている。
【００７６】
一次側回路１０Ｃは、Ａ／Ｄ変換器１１と、発振器１２Ｃと、発振監視回路４１とを搭載している。
【００７７】
二次側回路２０Ｃは、Ｄ／Ａ変換器２１を搭載している。
【００７８】
フォトカプラ９Ｃは、一次側回路１０Ｃと二次側回路２０Ｃとに跨って搭載されている。フォトカプラ９Ｃの発光素子９１Ｃは、一次側回路１０Ｃに搭載されている。フォトカプラ９の受光素子９２Ｃは、二次側回路２０Ｃに搭載されている。
【００７９】
一次側回路１０Ｃには、Ａ／Ｄ変換器１１及び発振器１２Ｃを駆動するための電源ＶＳ１Ｐ，ＶＳ１Ｎが供給されている。電源ＶＳ１Ｐは、正側の電源電圧である。電源ＶＳ１Ｎは、負側の電源電圧である。
【００８０】
二次側回路２０Ｃには、Ｄ／Ａ変換器２１を駆動するための電源ＶＳ２Ｐ，ＶＳ２Ｎが供給されている。電源ＶＳ２Ｐは、正側の電源電圧である。電源ＶＳ２Ｎは、負側の電源電圧である。
【００８１】
次に、絶縁アンプ回路１Ｃの機能及び動作について説明する。
【００８２】
まず、絶縁アンプ回路１Ｃの一次側回路１０Ｃに、外部から入力信号ＶＩが入力される。
【００８３】
Ａ／Ｄ変換器１１は、入力された入力信号ＶＩをディジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１１は、変換したディジタル信号を、コンデンサ３を介して、Ｄ／Ａ変換器２１に出力する。Ａ／Ｄ変換器１１は、発振器１２Ｃで発振されたクロックで動作する。
【００８４】
Ｄ／Ａ変換器２１は、入力されたディジタル信号をアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器２１は、変換したアナログ信号を、制御回路１００に出力する。
【００８５】
制御回路１００は、絶縁アンプ回路１Ｃから入力された出力信号ＶＯに基づいて、装置を制御する。
【００８６】
発振監視回路４１は、発振器１２Ｃの正常又は異常を監視している。発振監視回路４１は、発振器１２Ｃが正常の場合、フォトカプラ９Ｃの発光素子９１Ｃを発光させている。発振監視回路４１は、発振器１２Ｃが異常の場合、フォトカプラ９Ｃの発光素子９１Ｃの発光を停止させる。
【００８７】
フォトカプラ９Ｃは、発光素子９１Ｃが発光すると、受光素子９２Ｃから制御回路１００に信号ＥＲＲを出力する。フォトカプラ９Ｃは、発光素子９１Ｃの発光が停止すると、受光素子９２Ｃから信号ＥＲＲの出力を停止する。
【００８８】
制御回路１００は、受光素子９２Ｃからの信号ＥＲＲが停止することで、異常を検出する。
【００８９】
本実施形態によれば、一次側回路１０Ｃの発振器１２Ｃが異常になれば、制御回路１００でも、その異常を検出することができる。よって、絶縁アンプ回路１Ｃは、出力する信号の一次側回路１０Ｃにおける信頼度を判断することができるため、信頼性を向上させることができる。
【００９０】
なお、各実施形態において、絶縁アンプ回路１は、信号ＥＲＲを出力している状態を正常とし、信号ＥＲＲが出力されていない状態を異常としたが、逆になるように構成してもよい。即ち、絶縁アンプ回路１は、信号ＥＲＲを出力していない状態を正常とし、信号ＥＲＲが出力されている状態を異常としてもよい。同様に、絶縁アンプ回路１は、フォトカプラ９の発光素子９１が発光している状態を正常とし、発光していない状態を異常としたが、逆になるように構成してもよい。
【００９１】
各実施形態では、フォトカプラを用いて説明したが、他の素子等を用いてもよい。電気的に絶縁でき、絶縁された間を信号が送受信できる素子又は構成であれば、フォトカプラの代わりに用いることができる。
【００９２】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る絶縁アンプ回路の構成を示す構成図。
【図２】第１の実施形態に係る絶縁アンプ回路を適用した構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る絶縁アンプ回路の構成を示す構成図。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る絶縁アンプ回路の構成を示す構成図。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る絶縁アンプ回路の構成を示す構成図。
【符号の説明】
【００９４】
１…絶縁アンプ回路、３…コンデンサ、９…フォトカプラ、１０…一次側回路、１１…Ａ／Ｄ変換器、１２…発振器、１３…Ｄ／Ａ変換器、１４…比較器、２０…二次側回路、２１…Ｄ／Ａ変換器、２２…発振器、２３…Ａ／Ｄ変換器、９１…発光素子、９２…受光素子、ＥＲＲ…信号、ＶＩ…入力信号、ＶＯ…出力信号、ＶＳ１Ｐ，ＶＳ１Ｎ，ＶＳ２Ｐ，ＶＳ２Ｎ…電源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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