(57)【要約】 【課題】  高周波信号の伝送を可能にする信号伝送路の電圧制限装置を提供することである。【解決手段】  ツェナーダイオード１３は、信号伝送路１４と基準電圧部１６とに接続され、信号伝送路１４の電位が前記基準となる電位に比べてツェナー電圧よりも高い状態となったときに、信号伝送路１４から基準電圧部１６への向きの電流を許容する。挿入ダイオード１７は、信号伝送路１４とツェナーダイオード１３との間に配置され、ツェナーダイオード１３から信号伝送路１４への向きの電流を阻止する。【選択図】      図１
2009033462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号伝送路と基準電圧に保たれる基準電圧部との間に、前記信号伝送路の電圧が前記基準電圧に比べてツェナー電圧よりも高くなると、前記信号伝送路から基準電圧部へ電流が流れるように接続されるツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードよりも寄生容量が小さく、前記信号伝送路と前記ツェナーダイオードとの間に前記ツェナーダイオードから信号伝送路への電流の流れを阻止するように接続されるダイオードとを含むことを特徴とする信号伝送路の電圧制限装置。
【請求項２】
前記信号伝送路と基準電圧部との間に前記ダイオードとは並列に配置され、前記基準電圧部から信号伝送路への向きの電流を許容し、前記ダイオードとは異なる他のダイオードをさらに含むことを特徴とする信号伝送路の電圧制限装置。
【請求項３】
前記他のダイオードは、複数設けられ、信号伝送路および基準電圧部間に並列に設けられることを特徴とする信号伝送路の電圧制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば本質安全防爆回路に接続された信号伝送路の電圧の過剰な上昇をツェナーダイオードによって抑制する本質安全防爆回路などとして好適に実施することができる信号伝送路の電圧制限装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来技術に係る本質安全防爆回路１を示す電気回路図である。従来技術として、ツェナーダイオード２を挿入した安定化回路を含む本質安全防爆回路１が知られている（たとえば特許文献１参照）。従来技術に係る本質安全防爆回路１では、ツェナーダイオード２が伝送路３と基準電位に保たれる基準電位部４との間に挿入され、伝送路３には、抵抗５、ヒューズ６およびバッファ７も配置される。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−１３８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ツェナーダイオード２が含まれるシャント方式の安定化回路を用いた本質安全防爆回路１において、ツェナーダイオード２が耐え得る電流は、大きければ大きいほど好都合である。しかし大きな電流に耐え得るツェナーダイオードほど、寄生容量が大きいため、従来技術では、ツェナーダイオード２に電気が充電されるまでに時間がかかる。これによって、時間に対応する信号強度の波形が鈍り、信号強度の上昇が、時間変化に対して緩やかになってしまう。したがって、１メガビット毎秒以上の高周波の信号を伝送することができないという問題点がある。
【０００５】
本発明の目的は、高周波信号の伝送を可能にする信号伝送路の電圧制限装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、信号伝送路と基準電圧に保たれる基準電圧部との間に、前記信号伝送路の電圧が前記基準電圧に比べてツェナー電圧よりも高くなると、前記信号伝送路から基準電圧部へ電流が流れるように接続されるツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードよりも寄生容量が小さく、前記信号伝送路と前記ツェナーダイオードとの間に前記ツェナーダイオードから信号伝送路への電流の流れを阻止するように接続されるダイオードとを含むことを特徴とする信号伝送路の電圧制限装置である。
【０００７】
また本発明は、前記信号伝送路と基準電圧部との間に前記ダイオードとは並列に配置され、前記基準電圧部から信号伝送路への向きの電流を許容し、前記ダイオードとは異なる他のダイオードをさらに含むことを特徴とする信号伝送路の電圧制限装置である。
【０００８】
また本発明は、前記他のダイオードは、複数設けられ、信号伝送路および基準電圧部間に並列に設けられることを特徴とする信号伝送路の電圧制限装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ツェナーダイオードは、信号伝送路と基準電圧部との間に接続され、信号伝送路の電圧が前記基準電圧に比べてツェナー電圧よりも高くなると、信号伝送路から基準電圧部へ、ツェナーダイオードを介して電流が発生する。これによって、信号伝送路の電圧が前記基準電圧に比べてツェナー電圧よりも高くなったときに、信号伝送路の電圧の上昇を防止することができる。ダイオードは、信号伝送路とツェナーダイオードから信号伝送路への電流の流れを阻止する。これによって、ツェナーダイオードの信号伝送路側の端子の電圧よりも信号伝送路の電圧が低い状態となったときに、ツェナーダイオードに蓄積された電気の放電を抑制することができる。
【００１０】
ツェナーダイオードに蓄積された電気の放電を抑制するので、信号伝送路の電圧が、ツェナーダイオードの信号伝送路側の端子の電圧に比べて低い状態から高い状態に変化しても、この変化によってツェナーダイオードに蓄積される電気量を小さくすることができる。ダイオードの寄生容量は、ツェナーダイオードの寄生容量よりも小さいので、ダイオードに蓄積される電気量は、ツェナーダイオードに蓄積される電気量よりも小さい。したがって、信号伝送路からツェナーダイオードに向かう電流を小さくすることができる。これによって、ツェナーダイオードに接続される信号伝送路の一部よりも信号の伝送方向上流側の電圧の変化に対して、前記信号伝送路の一部よりも信号の伝送方向下流側の電圧の変化が遅れることを抑制することができる。したがって、信号伝送路とツェナーダイオードとの間にダイオードを配置しないときに比べて、高い周波数の信号を伝送することができる。
【００１１】
また本発明によれば、前記ダイオードとは異なるダイオードが、信号伝送路と基準電圧部との間に、前記ダイオードと並列に配置され、基準電圧部から信号伝送路への向きの電流を許容する。これによって、信号伝送路の電圧が、基準電圧よりも低い状態となったときに、基準電圧部から信号伝送路への電流を発生させることができる。またツェナーダイオードに接続される信号伝送路の一部よりも伝送方向上流側の電圧が、基準電圧よりも低い状態となったときに、基準電圧部から前記信号伝送路の一部よりも伝送方向上流側への電流を発生させることができる。したがって、前記信号伝送路の一部よりも伝送方向上流側の電圧の低下を防止することができる。これによって、前記信号伝送路の一部よりも伝送方向上流側の電圧の低下によって、前記信号伝送路の一部よりも伝送方向下流側に異常な電流が発生することを防止することができる。
【００１２】
また本発明によれば、前記他のダイオードは、複数設けられ、信号伝送路および基準電圧部材間に並列に設けられる。これによって、信号伝送路の電圧が、基準電圧部の電圧よりも低い状態となったときに、基準電圧部から信号伝送路に向かって電流を発生させることが可能になる。また仮に、複数のうちの１つの、他のダイオードが故障したとしても、信号伝送路の電圧が基準電圧部の電圧に比べて低い状態を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。以下の説明においては、各形態に先行する形態ですでに説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態に係る信号伝送路の電圧制限装置１０の回路図である。第１実施形態に係る信号伝送路の電圧制限装置１０は、受信回路１１と、送信回路１２との間に配置される回路として形成される装置であり、信号伝送路に関わる装置である。以下、信号伝送路の電圧制限装置１０を単に「電圧制限装置」と称する。第１実施形態に係る電圧制限装置１０は、受信回路１１と、送信回路１２との間に配置され、ツェナーダイオード１３と、ダイオードとを含んで構成される装置である。受信回路１１は、送信回路１２から信号伝送路１４を介して伝送される信号を受信する回路であり、送信回路１２は受信回路１１に信号を送信する回路である。
【００１５】
ツェナーダイオード１３の２つの端子のうちの一方の端子は、送信回路１２と受信回路１１との間の信号伝送路１４に接続される。ツェナーダイオード１３の２つの端子のうち他方の端子は、基準電圧部１６に接続される。基準電圧部１６は、基準となる電圧に保たれる部分である。ツェナーダイオード１３は、信号伝送路１４の電圧が基準となる電圧に比べてツェナー電圧よりも高い状態において、信号伝送路１４から基準電圧部１６への向きの電流を許容する。
【００１６】
ツェナーダイオード１３は、複数設けられ、信号伝送路１４と電圧基準部との間に並列に設けられる。ダイオードは、信号伝送路１４とツェナーダイオード１３との間に配置され、ツェナーダイオード１３から信号伝送路１４への向きの電流を阻止する。ダイオードの寄生容量は、ツェナーダイオード１３の寄生容量よりも小さい。以下、信号伝送路１４とツェナーダイオード１３との間に配置され、ツェナーダイオード１３から信号伝送路１４への向きの電流を阻止するダイオードを「挿入ダイオード」と称する。
【００１７】
ツェナーダイオード１３は、信号伝送路１４と基準電圧部１６との間に接続され、信号伝送路１４の電圧が前記基準電圧に比べてツェナー電圧よりも高くなると、信号伝送路１４から基準電圧部１６へ、ツェナーダイオード１３を介して電流が発生する。信号伝送路１４の電圧が前記基準電圧に比べてツェナー電圧よりも高くなったときには、信号伝送路１４の電圧の上昇を防止する。挿入ダイオード１７は、信号伝送路１４とツェナーダイオード１３から信号伝送路１４への電流の流れを阻止する。これによって、ツェナーダイオード１３の信号伝送路１４側の端子の電圧よりも信号伝送路１４の電圧が低い状態となったときに、ツェナーダイオード１３に蓄積された電気の放電を抑制する。
【００１８】
ツェナーダイオード１３に蓄積された電気の放電を抑制することによって、信号伝送路１４の電圧が、ツェナーダイオード１３の信号伝送路１４側の端子の電圧に比べて低い状態から高い状態に変化したときに、この変化によってツェナーダイオード１３に蓄積される電気量を小さくする。挿入ダイオード１７の寄生容量は、ツェナーダイオード１３の寄生容量よりも小さく、挿入ダイオード１７に蓄積される電気量は、ツェナーダイオード１３に蓄積される電気量よりも小さい。これによって、信号伝送路１４からツェナーダイオード１３に向かう電流を小さくする。また、ツェナーダイオード１３に接続される信号伝送路１４の一部よりも信号の伝送方向上流側の電圧の変化に対して、前記信号伝送路１４の一部よりも信号の伝送方向下流側の電圧の変化が遅れることが抑制される。これによって、信号伝送路１４とツェナーダイオード１３との間に挿入ダイオード１７を配置しないときよりも、高い周波数の信号を伝送することが可能になる。
【００１９】
ツェナーダイオード１３は、複数設けられ、信号伝送路１４と電圧基準部との間に並列に設けられる。これによって、仮に複数のうちの１つのツェナーダイオード１３が故障したとしても、信号伝送路１４の電圧が基準電圧部１６の電圧に比べてツェナー電圧よりも高い状態を解消する。
【００２０】
第１実施形態に係る電圧制限装置１０は、シングルエンドの信号伝送路１４を含む装置である。第１実施形態では、送信回路１２および受信回路１１間の信号伝送路１４と基準電圧部１６との間にツェナーダイオード１３が配置される。ツェナーダイオード１３は、２つ設けられ、２つのツェナーダイオード１３は、信号伝送路１４と基準電圧部１６との間に、並列に配置される。基準電圧部１６は、接地されることによって、基準となる電圧に保たれる。送信回路１２は、デジタル信号を受信回路１１に対して送信する電圧制限装置１０である。受信回路１１に電気的に接続される送信回路１２の端子は、送信回路１２からの信号がＯＮの状態において、信号がＯＦＦの状態における電圧よりも高い電圧を有し、ＯＦＦの状態において、ＯＮの状態における電圧よりも低い電圧を有する。以下、信号がＯＮの状態における電圧を「高電圧」と称し、信号がＯＦＦの状態における電圧を「低電圧」と称する。また高電圧にある状態を「高電圧状態」と称し、低電圧にある状態を「低電圧状態」と称する。
【００２１】
送信回路１２は、１メガヘルツ（Mega Hertz, 略号「ＭＨｚ」）以上、３０ＭＨｚ以下のデジタル信号も送信することができ、また１ＭＨｚ以下の信号も送信することができるものとする。送信回路１２が１Ｈｚで信号を送信するとき、送信回路１２は１秒間に１バイト（bite）の信号を送信することができるので、たとえば送信回路１２から送信される１ＭＨｚの信号は、１メガビット毎秒（Mega bit per second, 略号「Ｍｂｐｓ」）のデジタル信号である。
【００２２】
受信回路１１は、エンコーダに接続される電圧制限装置１０において、送信回路１２からの信号を処理する処理回路である。処理回路は、送信回路１２から処理回路までの信号伝送路１４に接続されるツェナーダイオード１３によって、予め定める電圧値以上の電圧が印加されないように守られている。処理回路は、塗装用ロボットに対して、塗装用ロボットを制御するための信号を送信するためのエンコーダに接続される。受信回路１１とエンコーダとは協働して、送信回路１２からの信号を塗装用ロボットに伝送するための信号に変換する。第１実施形態に係る電圧制限装置１０は、電子部品１８、ヒューズ１９、抵抗２１およびバッファ２２をも含んで構成される。
【００２３】
送信回路１２は信号伝送路１４を通じて処理回路に対して信号を送信する。送信回路１２からの信号は、集積回路（Integrated Circuit, 略号「ＩＣ」）を含む電子部品１８およびヒューズ１９をこの順序で介して信号伝送路１４に伝送され、信号伝送路１４途中のツェナーダイオード１３が接続される部位を通過する。電子部品１８は、信号の伝送を中継し、かつ伝送路の電流を制限するバッファである。その後、抵抗２１を介して、ＩＣを含むバッファ２２を介して処理回路に伝送される。第１実施形態においてバッファ２２はＩＣを含むものとしたけれども、他の実施形態においてバッファ２２は、ボルテージホロワなどのバッファであってもよい。第１実施形態において、信号伝送路１４途中の、ツェナーダイオード１３が接続される部位を「ツェナー接続部」と称する。
【００２４】
信号伝送路１４途中に配置される抵抗２１は、ツェナーダイオード１３に電流が流れるときに、ツェナーダイオード１３に流れる電流を制限するために設けられる抵抗２１であって、ツェナー接続部２３よりも受信回路１１側に配置される。ツェナーダイオード１３は、ツェナー接続部２３の電圧が基準電圧部１６よりも高くなり、かつツェナー接続部２３の電圧と基準電圧部１６の電圧との電圧差が、ツェナー電圧よりも大きくなったときに、ツェナー接続部２３から基準電圧部１６に電流を発生させ、ツェナー接続部２３の電圧と基準電圧部１６の電圧との電圧差をツェナー電圧以内に保つ。ヒューズ１９は、信号伝送路１４の電流の電流値が、予め定める電流値を超えた場合に、溶断することによって送信回路１２と処理回路およびツェナーダイオード１３との電気的接続を切断し、過剰電流によるツェナーダイオード１３の故障を阻止する。
【００２５】
挿入ダイオード１７は、２つ配置され、ツェナー接続部２３と基準電圧部１６との間に並列に配置される。各挿入ダイオード１７は、ツェナー接続部２３と基準電圧部１６との間に並列に接続された各ツェナーダイオード１３に対して直列に接続される。挿入ダイオード１７は、ツェナー接続部２３からツェナーダイオード１３に向かう向きを順方向として接続され、ツェナー接続部２３からツェナーダイオード１３に向かう向きの電流を許容する。挿入ダイオード１７は、ツェナーダイオード１３からツェナー接続部２３への向きの電流を阻止する。
【００２６】
一般に、ツェナーダイオードおよびダイオードは、ｐ型半導体とｎ型半導体とを接合した電子部品であり、ｐ型半導体からｎ型半導体への向きが、電流の許容される向きであり、順方向である。ｐ型半導体とｎ型半導体との間には空乏層が形成される。ツェナーダイオードおよびダイオードのそれぞれに電圧が印加されたときには、空乏層を挟んで正負の電荷が相対するので、ツェナーダイオードおよびダイオードには、電気量が蓄えられる。したがって、ツェナーダイオードおよびダイオードは電気容量を有し、これを「接合容量」または「寄生容量」という。
【００２７】
図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の第１実施形態において、信号伝送路１４に接続される送信回路１２の端子の電圧の時間変化と、処理回路の信号伝送路１４に接続される端子の電圧の時間変化とを表した図である。図３Ａおよび図３Ｂは、ツェナー接続部２３およびツェナーダイオード１３間に、挿入ダイオード１７を配置しなかった比較例において、信号伝送路１４に接続される送信回路１２の端子の電圧の時間変化と、処理回路の信号伝送路１４に接続される端子の電圧の時間変化とを表した図である。
【００２８】
図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂにおいて、横軸は時間を表しており、左に向かうほど早い時刻を表し、右に向かうほど後の時刻を表す。縦軸は、電圧を表しており、上に向かうほど電圧が高い。図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂの（ａ）〜（ｊ）の各図において、上の段には送信回路１２の端子の電圧の時間変化を、下の段には処理回路の端子の電圧の時間変化を示す。横軸は、ある時刻を０秒（略号「ｓ」）とし、各図において２μｓの範囲で示す。縦軸は、ある電位を０ボルト（略号「Ｖ」）とし、各図において１．１６Ｖの範囲で示す。
【００２９】
図２Ａおよび図２Ｂの（ａ）〜（ｊ）は、送信回路１２から送信される信号がＯＮとＯＦＦとを繰返すとき、２回目にＯＮになったとき以降の、電圧の時間変化を表す。各図の各波形は、各信号のＯＮとＯＦＦとの電圧の変化を示しており、送信回路の端子の電圧と処理回路の端子の電圧との電圧差を示すものではない。
【００３０】
図２Ａ（ａ）および図３Ａ（ａ）では、送信回路１２が１ＭＨｚの周波数で繰返される信号を送信したときの電圧の時間変化を表しており、図２Ａ（ｂ）および図３Ａ（ｂ）送信回路１２が２ＭＨｚの周波数で繰返される信号を送信したときの電圧の時間変化を表している。図２Ａ（ｃ）および図３Ａ（ｃ）では、送信回路１２が３ＭＨｚの周波数で繰返される信号を送信したときの電圧の時間変化を表しており、図２Ａ（ｄ）および図３Ａ（ｄ）では、送信回路１２が４ＭＨｚの周波数で繰返される信号を送信したときの電圧の時間変化を表している。図２Ａ（ｅ）および図３Ａ（ｅ）では、送信回路１２が５ＭＨｚの周波数で繰返される信号を送信したときの電圧の時間変化を表しており、図２Ｂ（ｆ）および図３Ｂ（ｆ）では、送信回路１２が１０ＭＨｚの周波数で繰返される信号を送信したときの電圧の時間変化を表している。
【００３１】
図２Ｂ（ｇ）および図３Ｂ（ｇ）では、送信回路１２が１５ＭＨｚの周波数で繰返される信号を送信したときの電圧の時間変化を表しており、図２Ｂ（ｈ）および図３Ｂ（ｈ）では、送信回路１２が２０ＭＨｚの周波数で繰返される信号を送信したときの電圧の時間変化を表している。図２Ｂ（ｉ）および図３Ｂ（ｉ）では、送信回路１２が２５ＭＨｚの周波数で繰返される信号を送信したときの電圧の時間変化を表しており、図２Ｂ（ｊ）および図３Ｂ（ｊ）では、送信回路１２が３０ＭＨｚの周波数で繰返される信号を送信したときの電圧の時間変化を表している。
【００３２】
第１実施形態において、ツェナーダイオード１３の寄生容量は５００ピコファラデー（pico Faraday, 略号「ｐＦ」）〜１ナノファラデー（nano Faraday, 略号「ｎＦ」）であり、挿入ダイオード１７の寄生容量は２ｐＦ〜５ｐＦである。送信回路１２から信号伝送路１４を介して処理回路にデジタル信号の送信が行われると、ツェナー接続部２３の電圧は高電圧状態と低電圧状態とを繰返す。ツェナー接続部２３が低電圧状態から高電圧状態になると、比較例においては、ツェナーダイオード１３に充電が行われる。これによって、ツェナーダイオード１３の充電が終了するまで、処理回路の端子の電圧は高電圧にならず、低電圧からなだらかに上昇する。処理回路の端子の電圧は、送信回路１２の端子の電圧と比較して、長い時間をかけて変化する。図３Ａおよび図３Ｂにおいて、電圧の時間変化を波と捉えると、電圧の上昇を表す線の立ち上がりがゆるやかである。電圧の上昇または下降を表す線の立ち上がりまたは立ち下りがゆるやかになることを「波形鈍り」と称する。
【００３３】
比較例において、送信回路１２からの信号がＯＦＦとなり、ツェナー接続部２３の電圧が低電圧となると、ツェナーダイオード１３に蓄えられた電気は放電され、ツェナーダイオード１３からツェナー接続部２３への電流が生じる。その後、送信回路１２からの信号がＯＮになると、再びツェナーダイオード１３への充電が行われる。これによって、ツェナー接続部２３の電圧が低電圧から高電圧となるときには、再び波形鈍りが生じる。
【００３４】
第１実施形態においては、送信回路１２から第１回目の信号が処理回路に送信されたときに、ツェナーダイオード１３に充電され、充電された電気が放電されようとすると、挿入ダイオード１７が、ツェナーダイオード１３からツェナー接続部２３に向かう電流を阻止する。これによって、ツェナーダイオード１３には、電気が蓄えられたままの状態となる。したがって、送信回路１２からの信号が再びＯＮとなり、ツェナー接続部２３の電圧が低電圧から高電圧となるときに、ツェナーダイオード１３への充電が起こらない。また挿入ダイオード１７の寄生容量は、ツェナーダイオード１３の寄生容量の５０分の１以上１００分の１以下である。したがって、ツェナー接続部２３の電圧が低電圧から高電圧に変化したときに、挿入ダイオード１７に蓄えられる電気量は、ツェナーダイオード１３に蓄えられる電気量の５０分の１以上１００分の１以下となる。
【００３５】
第１実施形態においてツェナー接続部２３から挿入ダイオード１７までを接続する配線の抵抗２１は、比較例においてツェナー接続部２３からツェナーダイオード１３までを接続する配線の抵抗２１とほぼ同じであるので、寄生容量が小さく、蓄えられる電気量が少なくなれば少なくなるほど、充電にかかる時間は短くなる。したがって、ツェナー接続部２３よりも送信回路１２側の電圧の変化に対する、ツェナー接続部２３よりも処理回路側の電圧の変化の時間的な遅れは少なくなる。したがって、波形鈍りが生じない。
【００３６】
デジタル信号は、高電圧で一定である時間と低電圧で一定である時間とが長ければ長いほど信号の読取りは容易となる。高電圧で一定である時間と低電圧で一定である時間とのいずれか一方が短くなると、短くなったことによって読取りは困難になる。電圧の上昇がゆるやかになり、波形鈍りが起こると、高電圧で一定である時間が短くなるので、読取りができなくなる可能性が高くなる。
【００３７】
図３Ａ（ａ）に示した比較例の状態において、処理回路による信号の読取りは容易ではなく、図３Ａ（ｃ）に示した比較例の状態において、信号の読取りは不可能である。ツェナー接続部２３およびツェナーダイオード１３間に、挿入ダイオード１７が配置されていない比較例においては、１ＭＨｚの信号の読取りは難しく、３ＭＨｚの信号の読取りは不可能である。これに対し、第１実施形態では、図２Ａおよび図２Ｂの（ａ）〜（ｇ）に示した状態において、処理回路による信号の読取りは容易であり、図２Ｂ（ｈ）に示した状態において、処理回路による信号の読取りは容易でない。したがって、第１実施形態において処理回路は、１５ＭＨｚ以下の信号を読取ることができる。
【００３８】
第１実施形態によれば、ツェナーダイオード１３の２つの端子のうち一方の端子は、挿入ダイオード１７の２つの端子のうちの一方の端子に接続され、ツェナーダイオード１３の２つの端子のうち他方の端子は、基準電圧部１６に接続される。信号伝送路１４の電圧が基準電圧部１６に比べてツェナー電圧よりも高い状態となったときに、信号伝送路１４から基準電圧部１６への向きの電流を許容する。これによって、信号伝送路１４の電圧が基準電圧部１６の電圧に比べてツェナー電圧よりも高い状態となったときに、信号伝送路１４の電圧の上昇を防止することができる。挿入ダイオード１７の２つの端子のうち一方の端子は、ツェナーダイオード１３の一方の端子に接続され、挿入ダイオード１７の２つの端子のうち他方の端子は、ツェナー接続部２３に接続される。挿入ダイオード１７は、ツェナーダイオード１３から信号伝送路１４への向きの電流を阻止する。これによって、信号伝送路１４の電圧と基準電圧部１６の電圧との電圧差が、ツェナー電圧以内であるとき、基準電圧部１６から信号伝送路１４への向きの電流を停止させることができる。したがって、ツェナーダイオード１３の信号伝送路１４側の端子の電圧よりも、信号伝送路１４の電圧が低い状態となったときにも、ツェナーダイオード１３に蓄積された電気の放電を抑制することができる。
【００３９】
ツェナーダイオード１３に蓄積された電気の放電を抑制するので、信号伝送路１４の電圧が、ツェナーダイオード１３の信号伝送路１４側の端子の電圧に比べて低い状態から高い状態に変化しても、この変化によってツェナーダイオード１３に蓄積される電気量を小さくすることができる。ダイオードは、ツェナーダイオード１３よりも寄生容量が小さいので、ダイオードに蓄積される電気量も小さい。したがって、信号伝送路１４からツェナーダイオード１３に向かう電流を小さくすることができる。これによって、ツェナーダイオード１３に接続される信号伝送路１４の一部よりも送信回路１２側の電圧変化に対して、前記信号伝送路１４の一部よりも処理回路側の電圧変化が遅れることを抑制することができる。したがって、信号伝送路１４とツェナーダイオード１３との間にダイオードを配置しないときに比べて、高い周波数の信号を伝送することができる。
【００４０】
また第１実施形態によれば、ツェナーダイオード１３は、２つ設けられ、信号伝送路１４と電圧基準部との間に並列に設けられる。これによって、仮に２つのうちの１つのツェナーダイオード１３が故障したとしても、信号伝送路１４の電圧が基準電圧部１６の電圧に比べてツェナー電圧よりも高い状態を解消することができる。
【００４１】
図４は、本発明の第２実施形態に係る電圧制限装置１０の回路図である。第２実施形態に係る電圧制限装置１０は、第１実施形態における処理回路からの信号を受信する受信機器２４を含んで構成され、ツェナーダイオード１３および挿入ダイオード１７は、送信回路１２から処理回路までの信号伝送路１４の途中と、処理回路から受信機器２４までの信号伝送路１４の途中とに配置される。第２実施形態において、処理回路からの信号は、処理回路から受信機器２４までの信号伝送路１４を介して伝送される。したがって、第２実施形態において処理回路から受信機器２４までの構成に注目すると、第２実施形態の処理回路は第１実施形態の送信回路１２に相当し、第２実施形態における受信機器２４は第１実施形態における受信回路１１に相当し、第２実施形態における処理回路と受信機器２４との関係は、第１実施形態における送信回路１２と受信回路１１との関係に相当する。
【００４２】
第２実施形態において送信回路１２から処理回路までの信号伝送路１４、ツェナーダイオード１３、挿入ダイオード１７、ＩＣを含む電子部品１８、ヒューズ１９、抵抗２１およびバッファ２２の構成は、第１実施形態と同様である。
【００４３】
第２実施形態に係る電圧制限装置１０では、処理回路から受信機器２４までの信号伝送路１４途中においてツェナーダイオード１３は、２つ設けられ、２つのツェナーダイオード１３は、信号伝送路１４と基準電圧部１６との間に、並列に配置される。基準電圧部１６は、接地されることによって、基準となる電圧に保たれる。処理回路は受信機器２４に対してデジタル信号を送信する。
【００４４】
処理回路からの信号は、ＩＣを含む電子部品１８および抵抗２１をこの順序で介して信号伝送路１４に伝送され、ツェナー接続部２３を通過する。その後、ヒューズ１９を介し、バッファ２２を介して受信機器２４に伝送される。第２実施形態においてバッファ２２はＩＣを含むものとしたけれども、他の実施形態においてバッファ２２は、ボルテージホロワなどのバッファであってもよい。
【００４５】
信号伝送路１４途中に配置される抵抗２１は、ツェナーダイオード１３に電流が流れるときに、信号伝送路１４に流れる電流を制限するために設けられる抵抗であって、ツェナー接続部２３よりも処理回路側に配置される。
【００４６】
挿入ダイオード１７は、２つ配置され、ツェナー接続部２３と基準電圧部１６との間に並列に配置される。各挿入ダイオード１７は、ツェナー接続部２３と基準電圧部１６との間に並列に接続された各ツェナーダイオード１３に対して直列に接続される。挿入ダイオード１７は、ツェナー接続部２３からツェナーダイオード１３に向かう向きを順方向として接続され、ツェナー接続部２３からツェナーダイオード１３に向かう向きの電流を許容する。挿入ダイオード１７は、ツェナーダイオード１３からツェナー接続部２３への向きの電流を阻止する。
【００４７】
第２実施形態において、ツェナーダイオード１３の寄生容量は５００ｐＦ〜１ｎＦであり、挿入ダイオード１７の寄生容量は２ｐＦ〜５ｐＦである。送信回路１２から信号伝送路１４を介して処理回路にデジタル信号の送信が行われると、ツェナー接続部２３の電圧は高電圧状態と低電圧状態とを繰返す。第２実施形態においては、処理回路から第１回目の信号が受信機器２４に送信されたときに、ツェナーダイオード１３に充電され、充電された電気が放電されようとすると、挿入ダイオード１７が、ツェナーダイオード１３からツェナー接続部２３に向かう電流を阻止する。
【００４８】
挿入ダイオード１７の寄生容量は、ツェナーダイオード１３の寄生容量の５０分の１以上１００分の１以下である。したがって、ツェナー接続部２３の電圧が低電圧から高電圧に変化したときに、挿入ダイオード１７に蓄えられる電気量は、ツェナーダイオード１３に蓄えられる電気量の５０分の１以上１００分の１以下となる。
【００４９】
第２実施形態においてツェナーダイオード１３および挿入ダイオード１７は、処理回路から受信機器２４までの信号伝送路１４の途中に配置されるので、処理回路から受信機器２４までの信号伝送路１４の電圧の上限を設定し、かつ処理回路から受信機器２４に伝送される信号の波形鈍りを抑制することができる。
【００５０】
図５は、本発明の第３実施形態に係る電圧制限装置１０の回路図である。図５（ａ）は第３実施形態に係る電圧制限装置１０を用いた差動出力回路２８の回路図であり、図５（ｂ）は第３実施形態に係る電圧制限装置１０を用いた差動入力回路２７の回路図である。第３実施形態に係る電圧制限装置１０は、挿入ダイオード１７とは異なる他のダイオードを含んで構成される。他のダイオードは、信号伝送路１４と基準電圧部１６との間に配置され、基準電圧部１６から信号伝送路１４への向きの電流を許容する。以下、この、他のダイオードを「電流供給ダイオード」と称する。電流供給ダイオード３２は、複数設けられ、信号伝送路１４および基準電圧部１６間に並列に設けられる。
【００５１】
第３実施形態では、電流供給ダイオード３２は、信号伝送路１４と基準電圧部１６との間に、挿入ダイオード１７と並列に配置され、基準電圧部１６から信号伝送路１４への向きの電流を許容する。これによって、信号伝送路１４の電圧が、基準電圧よりも低い状態となったときに、基準電圧部１６から信号伝送路１４への電流を発生させる。またツェナーダイオード１３に接続される信号伝送路１４の一部よりも信号の伝送方向上流側の電圧が、基準電圧よりも低い状態となったときに、基準電圧部１６から前記信号伝送路１４の一部よりも伝送方向上流側への電流を発生させる。これによって、前記信号伝送路１４の一部よりも伝送方向上流側の電圧の低下を防止する。また、前記信号伝送路１４の一部よりも伝送方向上流側の電圧の低下によって、前記信号伝送路１４の一部よりも信号の伝送方向下流側に異常な電流が発生することを防止する。
【００５２】
また第３実施形態では、電流供給ダイオード３２は、複数設けられ、信号伝送路１４および電圧基準部材間に並列に設けられる。信号伝送路１４の電圧が、基準電圧部１６の電圧よりも低い状態となったときには、基準電圧部１６から信号伝送路１４に向かって電流を発生させることが可能になる。また仮に、複数のうちの１つの電流供給ダイオード３２が故障したとしても、信号伝送路１４の電圧が基準電圧部１６の電圧に比べて低い状態を解消することができる。
【００５３】
第３実施形態に係る電圧制限装置１０は、送信回路１２と、受信回路１１との間に配置され、ツェナーダイオード１３と、挿入ダイオード１７と、電子部品１８と、ヒューズ１９と、抵抗２１と、電流供給ダイオード３２とを含んで構成される。第３実施形態において送信回路１２は、差動入出力回路における差動ドライバ２９である。受信回路１１は、差動入出力回路における差動レシーバ３１である。差動入出力回路は、差動ドライバ２９の２つの端子から信号を送信し、差動レシーバ３１の２つの端子で信号を受信する。差動ドライバ２９が信号を送信するとき、２つの端子のうちの一方の端子は、他方の端子から送信される信号と極性の反転した信号を送信する。一方の端子からの信号と他方の端子からの信号とは、同時に対として伝送される。差動レシーバ３１は、差動ドライバ２９の２つの端子の、それぞれの電圧に関係なく、２つの端子の電圧差を信号として処理する。
【００５４】
２つの端子の電圧差を信号として伝送する方式を「差動方式」と称し、信号を送信するための差動方式の電圧制限装置１０を「差動入力回路」と称し、信号を受信するために差動方式で信号を伝送する電圧制限装置１０を「差動出力回路」と称する。差動入力回路２７と差動出力回路２８を総称して、「差動入出力回路」と称する。第３実施形態における送信回路１２および受信回路１１を含む電圧制限装置１０は、差動入力回路２７である場合も、差動出力回路２８である場合もあり、いずれの場合であってもよい。一般に差動方式の回路は、シングルエンドの信号伝送路を用いる回路に比べて、高い周波数の伝送が可能であり、ノイズに強い。
【００５５】
第３実施形態における送信回路１２および受信回路１１が、差動出力回路２８に含まれる場合には、送信回路１２が差動出力回路２８内の差動ドライバ２９であり、受信回路１１が差動出力回路２８に含まれる差動レシーバ３１であり、その他の構成については同様であるものとする。以下、第３実施形態の送信回路１２および受信回路１１が、差動入力回路２７に含まれ、受信回路１１である差動レシーバ３１が送信回路１２である差動ドライバ２９からの信号を処理する処理回路である場合について説明する。
【００５６】
差動レシーバ３１は、エンコーダに接続される本質安全防爆回路であり、差動ドライバ２９からの信号を処理する処理回路である。差動レシーバ３１は、本質安全防爆機器である塗装用ロボットに対して、塗装用ロボットを制御するための信号を送信するためのエンコーダに接続される。差動レシーバ３１とエンコーダとは協働して、差動ドライバ２９からの信号を塗装用ロボットに伝送するための信号に変換する。
【００５７】
第３実施形態に係る電圧制限装置１０は、差動ドライバ２９および差動レシーバ３１間に２本の信号伝送路１４が設けられる。２本の信号伝送路１４は、差動ドライバ２９は、２つの端子から信号の出力を行う。２つの端子のうちの一方の端子は、他方の端子から送信される信号と極性の反転した信号を送信する。差動レシーバ３１は、２つの端子で信号の受信を行う。２つの端子のうちの一方の端子は、他方の端子で受信される信号と極性の反転した信号を受信する。
【００５８】
差動ドライバ２９の２つの端子のうちの一方の端子から出力される信号を、差動レシーバ３１の２つの端子のうちの一方の端子に伝送する信号伝送路１４を「第１信号伝送路」と称し、差動ドライバ２９の２つの端子のうちの他方の端子から出力される信号を、差動レシーバ３１の２つの端子のうちの他方の端子に伝送する信号伝送路１４を「第２信号伝送路」と称する。差動ドライバ２９の２つの端子のうちの一方の端子と、差動レシーバ３１の２つの端子のうちの他方の端子とは電気的に接続されておらず、差動ドライバ２９の２つの端子のうちの他方の端子と、差動レシーバ３１の２つの端子のうちの一方の端子とは電気的に接続されていない。
【００５９】
第１および第２信号伝送路３３，３４とは、基準電圧部１６に電気的に接続される。第１および第２信号伝送路３３，３４と、基準電圧部１６との間には、それぞれツェナーダイオード１３が配置される。第１および第２信号伝送路３３，３４に接続されるツェナーダイオード１３は、各信号伝送路１４に、それぞれ２つずつ設けられ、各信号伝送路１４の２つのツェナーダイオード１３は、各信号伝送路１４と基準電圧部１６との間に、並列に配置される。
【００６０】
第１および第２信号伝送路３３，３４を介して差動ドライバ２９から送信される信号は、ＩＣを含む電子部品１８およびヒューズ１９をこの順序で介して信号伝送路１４に伝送され、ツェナー接続部２３を通過する。その後、抵抗２１を介し、受信機器２４に伝送される。
【００６１】
各信号伝送路１４の途中に配置される抵抗２１は、ツェナーダイオード１３に電流が流れるときに、信号伝送路１４に流れる電流を制限するために設けられる抵抗であって、ツェナー接続部２３よりも差動レシーバ３１側に配置される。
【００６２】
挿入ダイオード１７は、各信号伝送路１４に接続して２つずつ配置され、ツェナー接続部２３と基準電圧部１６との間に並列に配置される。各挿入ダイオード１７は、ツェナー接続部２３と基準電圧部１６との間に並列に接続された各ツェナーダイオード１３に対して直列に接続される。各挿入ダイオード１７は、各ツェナー接続部２３から各ツェナーダイオード１３に向かう向きを順方向として接続され、各ツェナー接続部２３から各ツェナーダイオード１３に向かう向きの電流を許容する。各挿入ダイオード１７は、各ツェナーダイオード１３から各ツェナー接続部２３への向きの電流を阻止する。
【００６３】
第３実施形態において、各ツェナーダイオード１３の寄生容量は５００ｐＦ〜１ｎＦであり、各挿入ダイオード１７の寄生容量は２ｐＦ〜５ｐＦである。各挿入ダイオード１７の寄生容量は、各ツェナーダイオード１３の寄生容量の５０分の１以上１００分の１以下である。したがって、各ツェナー接続部２３の電圧が低電圧から高電圧に変化したときに、各挿入ダイオード１７に蓄えられる電気量は、各ツェナーダイオード１３に蓄えられる電気量の５０分の１以上１００分の１以下となる。
【００６４】
第１および第２信号伝送路３３，３４の途中と、基準電圧部１６との間には、電流供給ダイオード３２が配置される。第１信号伝送路３３途中の、電流供給ダイオード３２が接続される部分を「第１ダイオード接続部」と称し、第２信号伝送路３４途中の、電流供給ダイオード３２が接続される部分を「第２ダイオード接続部」と称する。第３実施形態において、第１および第２ダイオード接続部３６，３７は、第１および第２信号伝送路３３，３４のそれぞれのツェナー接続部２３近傍に接続される。それぞれのツェナー接続部２３と第１および第２ダイオード接続部３６，３７とは、いずれが差動ドライバ２９側に配置されてもよい。
【００６５】
本質安全防爆機器およびこれに含まれる本質安全防爆回路においては、本質安全防爆機器に含まれる部品が誤作動を生じた場合においても、電気火花が生じない構造とすることが好ましく、仮に電気火花が生じたとしても、電気火花を生じさせる駆動源となる電力量を可及的に少なくすることが求められる。ツェナーダイオード１３を含むことによって、各信号伝送路１４の電圧が基準電圧部１６の電圧よりも高く、かつ信号伝送路１４の電圧と基準電圧部１６の電圧との電圧差が一定のツェナー電圧を超える場合に、ツェナー接続部２３から基準電圧部１６に向かって電流が発生する。したがってツェナーダイオード１３が配置されない場合に比べて、差動レシーバ３１内で発生する電流の電流値を低減することができる。これによって、差動レシーバ３１内で短絡または地絡が生じた場合においても、電気火花が発生する可能性を低減し、電気火花が生じたとしても、電気火花を生じさせる駆動源となる電力量を低減する。
【００６６】
ツェナーダイオード１３とツェナー接続部２３との間に、ツェナーダイオード１３からツェナー接続部２３に向かう電流を阻止する向きで挿入ダイオード１７を配置した場合、各信号伝送路１４の電圧が基準電圧部１６の電圧よりも高いときには、ツェナー接続部２３から基準電圧部１６に向かって電流を発生させることはできる。しかし各信号伝送路１４の電圧が基準電圧部１６の電圧よりも低いときに、基準電圧部１６からツェナー接続部２３への向きの電流は挿入ダイオード１７によって阻止される。第３実施形態では電流供給ダイオード３２が配置されるので、各信号伝送路１４の電圧が基準電圧部１６の電圧よりも低いときにも、差動レシーバ３１に発生する電流を低減することができる。
【００６７】
第３実施形態によれば、電流供給ダイオード３２は、各信号伝送路１４の電圧が基準電圧部１６の電圧よりも低いときに、基準電圧部１６からツェナー接続部２３への向きの電流を許容する。これによって、第１および第２信号伝送路３３，３４の電圧が、基準電圧部１６の電圧よりも低い状態となったときに、基準電圧部１６から各信号伝送路１４に向かうの電流を発生させることができる。また差動ドライバ２９の電圧が、基準電圧部１６の電圧よりも低い状態となったときにも、基準電圧部１６から差動ドライバ２９への電流を発生させることができる。したがって、差動レシーバ３１から差動ドライバ２９に向かって電流が発生することを防止することができる。これによって、差動ドライバ２９の電圧が、基準電圧部１６の電圧よりも低い状態となったときに、差動レシーバ３１内に異常な電流が発生することを防止することができる。したがって、差動レシーバ３１を本質安全防爆構造とすることができる。
【００６８】
また第３実施形態によれば、前記電流供給ダイオード３２は、第１および第２信号伝送路３３，３４のそれぞれに接続して複数設けられ、各信号伝送路１４および電圧基準部材間に並列に設けられる。これによって、各信号伝送路１４の電圧が、基準電圧部１６の電圧よりも低い状態となったときに、基準電圧部１６から各信号伝送路１４に向かって電流を発生させることが可能になる。また仮に、複数のうちの１つの、電流供給ダイオード３２が故障したとしても、信号伝送路１４の電圧が基準電圧部１６の電圧に比べて低い状態を解消することができる。したがって、電流供給ダイオード３２が１つ配置される場合に比べて、差動レシーバ３１の本質安全防爆回路としての機能を長く維持することが可能になる。
【００６９】
図６は、本発明の第４実施形態に係る電圧制限装置１０の回路図である。第４実施形態において受信回路１１は、フォトカプラ３８を含んで構成される。第４実施形態に係る電圧制限装置１０は、送信回路１２と、受信回路１１と、ツェナーダイオード１３と、挿入ダイオード１７と、電子部品１８と、ヒューズ１９と、抵抗２１と、電流供給ダイオード３２とを含んで構成される。受信回路１１は、フォトカプラ３８を含んで構成される。第４実施形態において、送信回路１２と、ツェナーダイオード１３と、挿入ダイオード１７と、電子部品１８と、ヒューズ１９とに係る構成は、第１実施形態における構成と同様である。
【００７０】
第４実施形態において、送信回路１２から受信回路１１までの信号伝送路１４の途中には、電流供給ダイオード３２が配置される。電流供給ダイオード３２は、信号伝送路１４と基準電圧部１６との間に配置される。電流供給ダイオード３２が接続される部分を「ダイオード接続部」と称する。第４実施形態において、ダイオード接続部３９は、信号伝送路１４のツェナー接続部２３近傍に接続される。ツェナー接続部２３とダイオード接続部３９とは、いずれが送信回路１２側に配置されてもよい。
【００７１】
一般にフォトカプラ３８は数ミリアンペア〜数十ミリアンペア（milliampere, 略号「ｍＡ」）以下の電流値の電流で用いられることが多く、これよりも大きな電流には対応していない場合もある。受信回路１１がフォトカプラ３８である場合に、ツェナーダイオード１３および電流供給ダイオード３２によって、フォトカプラ３８にかかる電圧を制限することができ、過電圧によるフォトカプラ３８の絶縁破壊および過電流によるフォトカプラ３８の故障を防止することができる。またフォトカプラ３８の応答時間は２μｓ〜４μｓであることが多く、フォトカプラ３８が高速フォトカプラである場合、２０ＭＨｚ程度の周波数の信号に対応する。
【００７２】
受信回路１１がフォトカプラ３８である場合、受信回路１１に送信される信号が、フォトカプラ３８が応答可能な信号の周波数に比べて高くなければ、フォトカプラ３８の性能を充分に利用することができない。第４実施形態に係る電圧制限装置１０では、フォトカプラ３８の応答可能な信号の周波数よりも、高い周波数の信号を、フォトカプラ３８に対して読取り可能に送信することができる。したがって、フォトカプラ３８の性能を充分に利用することが可能となる。
【００７３】
第１〜第４実施形態において、受信回路１１のいくつかの例を示したけれども、本発明において受信回路１１は、送信回路１２からの信号を受信する回路であればよい。たとえば他の実施形態において受信回路１１は、送信回路１２からの信号を処理する処理回路であり、カラー液晶画像の画像データを処理する電子機器の一部であってもよい。この場合、処理回路を含む電子機器は、送信回路１２からの信号を処理することによって、カラー液晶画面に画像を表示する。
【００７４】
第１〜第４実施形態において複数のツェナーダイオード１３は、ツェナー接続部２３と基準電圧部１６との間に並列に配置されるものとしたけれども、他の実施形態においてツェナーダイオード１３は、ツェナー接続部２３と基準電圧部１６との間に直列に配置されてもよい。これによって、受信回路１１に印加される電圧の上限を、ツェナーダイオード１３を並列に配置する場合に比べて高く設定することができる。
【００７５】
第１〜第４実施形態においてツェナーは２つ設けられるものとしたけれども、３つ以上または４つ以上であってもよい。仮に複数のツェナーダイオードのうちの一部のツェナーダイオードが故障したとしても、ツェナー接続部２５の電位が基準電圧部２０の電位に比べてツェナー電圧よりも高い状態を解消することができる。
【００７６】
第１〜第４実施形態において、信号伝送路１４の途中には、ツェナーダイオード１３に流れる電流を抑制するための抵抗２１が配置されるものとしたけれども、他の実施形態において抵抗２１は、配置されなくてもよい。また挿入ダイオード１７は、各ツェナーダイオード１３につき１つずつ配置され、各ツェナーダイオード１３に直列に配置されるものとしたけれども、挿入ダイオード１７は、ツェナーダイオード１３よりもツェナー接続部２３側に配置されていれば、足りる。たとえば他の実施形態においてツェナー接続部２３から基準電圧部１６に向かう配線は、ツェナー接続部２３から１本の配線であるとし、挿入ダイオード１７のアノード側に接続され、挿入ダイオード１７のカソード側に接続される配線は、２つに分岐し、分岐した配線がそれぞれ１つのツェナーダイオード１３に接続されてもよい。
【００７７】
この場合、２つのツェナーダイオード１３は、分岐した配線と基準電圧部１６との間に並列に配置され、２つのツェナーダイオード１３よりもツェナー接続部２３側に、１つの挿入ダイオード１７が配置される。挿入ダイオード１７は、ツェナー接続部２３から基準電圧部１６に向かう向きを順方向として配置される。
【００７８】
第１〜第４実施形態において、基準電圧部１６は接地されるものとしたけれども、基準電圧部１６は、基準となる電圧に保たれる部分であれば、足りる。たとえば他の実施形態において、基準電圧部１６は、電圧制限装置１０を収納し、外部に対して放電可能な筐体に接続され、筐体と同じ電圧に保たれる部分であってもよい。
【００７９】
第３実施形態においてツェナーダイオード１３が接続される基準電圧部１６と、電流供給ダイオード３２が接続される基準電圧部１６とは同じであるものとしたけれども、ツェナーダイオード１３が接続される基準電圧部１６と、電流供給ダイオード３２が接続される基準電圧部１６とは、同じ電圧に保たれる部分でなくてもよい。たとえば他の実施形態において、ツェナーダイオード１３が接続される基準電圧部１６と、電流供給ダイオード３２が接続される基準電圧部１６とは、それぞれに一定の電圧に保たれる部分であり、互いに異なる電圧に保たれる部分であってもよい。
【００８０】
第３実施形態において、第１および第２ダイオード接続部３６，３７は、第１および第２信号伝送路３３，３４のそれぞれのツェナー接続部２３近傍に接続されるとしたけれども、他の実施形態において第１および第２ダイオード接続部３６，３７と、第１および第２信号伝送路３３，３４のそれぞれのツェナー接続部２３との間には、たとえば抵抗２１、バッファ２２またはヒューズ１９などが接続されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電圧制限装置１０の回路図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態において、送信回路１２の端子の電位の時間変化と処理回路の端子の電位の時間変化とを表した図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態において、送信回路１２の端子の電位の時間変化と処理回路の端子の電位の時間変化とを表した図である。
【図３Ａ】ツェナー接続部２３およびツェナーダイオード１３間に、挿入ダイオード１７を配置しなかった比較例において、送信回路１２の端子の電位の時間変化と処理回路の端子の電位の時間変化とを表した図である。
【図３Ｂ】ツェナー接続部２３およびツェナーダイオード１３間に、挿入ダイオード１７を配置しなかった比較例において、送信回路１２の端子の電位の時間変化と処理回路の端子の電位の時間変化とを表した図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る電圧制限装置１０の回路図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る電圧制限装置１０の回路図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る電圧制限装置１０の回路図である。
【図７】従来技術に係る本質安全防爆回路１を示す電気回路図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０  電圧制限装置
１１  受信回路
１２  送信回路
１３  ツェナーダイオード
１４  信号伝送路
１６  基準電圧部
１７  挿入ダイオード
２３  ツェナー接続部
２９  差動ドライバ
３１  差動レシーバ
３２  電流供給ダイオード
３６  第１ダイオード接続部
３７  第２ダイオード接続部
３８  フォトカプラ
３９  ダイオード接続部
【図１】
2009033462.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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