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発明の名称 絶縁増幅器
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−260863
公開日 平成6年(1994)9月16日
出願番号 特願平5−46252
出願日 平成5年(1993)3月8日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 松山 義宗 / 酒匂 栄三郎
要約 目的
トランスの内部インピーダンスによる電圧降下を感知することにより、負荷の変動によって出力電圧が変動しない交流増幅を行う。

構成
入力端子1,アースGより交流電圧を入力し増幅して、出力端子2,3で出力するが、主トランスTr1 の出力で内部インピーダンス(r1+r2)により起因した電圧降下を感知して、それをセンストランスTr2 で降圧し、それを帰還増幅器Opで帰還した電圧で増幅して主トランスTr1 に入力する。
特許請求の範囲
【請求項1】入力端子より帰還増幅器に接続し、その出力を主トランスに接続し、さらにその出力を出力端子に接続し、前記主トランスの出力より前記主トランスの内部インピーダンスにおける電圧降下を感知するためにセンストランスを接続し、その出力を負帰還電圧として入力端帰還増幅器に接続する絶縁増幅器において、前記主トランスの内部インピーダンスの電圧降下による負荷電圧変動を削減することを特徴とする絶縁増幅器。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は絶縁増幅器に係り、特に、負荷の変動によって出力電圧が変動しない絶縁増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に絶縁増幅器は入力/出力の電位差に応じた影響を受けないために、増幅回路の経路上に絶縁トランスを使用する必要がある。
【0003】従来の定電流回路は主トランス入力電流によって帰還抵抗に生じる電圧降下を、差動増幅器で受け、その出力を帰還増幅器における負帰還電圧として用い、帰還増幅器の入力と負帰還電圧の差動分だけ増幅させ、出力を一定にしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】絶縁トランスを使用した場合、それに内部インピーダンスが有るために、負荷の大小が出力に影響してしまう。例えば、負荷が大きくなると、負荷電流の大きさに比例して内部インピーダンスの電圧降下が大きくなり、出力電圧が下がる。また、主トランスの内部インピーダンスが高くなればなるほど、内部インピーダンスにおける電圧降下の影響を考慮しなければならない。
【0005】本発明の目的は内部インピーダンスにおける電圧降下を打ち消す手段を備えた絶縁増幅器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達成するために、主トランスの内部インピーダンスにおける電圧降下を感知するために、主トランスTr1 の2次側の出力からセンストランスTr2 に接続する。そしてそのセンストランス出力電圧を負帰還電圧として、帰還増幅器Opで増幅し、主トランスTr1 の1次側に入力して電圧を補正するように構成した。
【0007】
【作用】主トランスTr1 の内部インピーダンスで発生した電圧降下を、帰還増幅器で判断して、その分の電圧を増幅して補い主トランスTr1 の2次側出力電圧を一定に保つ。
【0008】
【実施例】図1は本発明の絶縁増幅器の一実施例を示す回路図である。図において、1は入力端子、2,3は出力端子で出力の外に負荷が接続される。入力端子1から帰還増幅器Opの入力へ接続し、その出力から主トランスTr1 の1次側へ接続する。主トランスTr1 の1次側のもう一端はGへアースされ、2次側より出力端子2,3へ接続される。このときTr1 の1,2次側の内部インピーダンスをそれぞれr1 ,r2 とし、r2 に流れる電流をiとする。さらに帰還系として、Tr1 の2次側2線からセンストランスTr2の1次側に接続され、2次側から1線を帰還増幅器Opの帰還入力へ接続し、もう1線をGへアースする。
【0009】動作にあたっては入力端子1,グランドGに印加された交流電圧を主トランスで増幅して出力する。詳細はまず入力端子1,グランドGに帰還増幅器入力電圧範囲内の交流電圧を印加し、主トランスTr1 の1次側に入力する。そして主トランスで1次電圧を昇圧し2次側に出力させる。
【0010】しかし昇圧された電圧は、主トランスTr1 の内部インピーダンス(r1+r2)で、それに流れるiにより(r1+r2)×iの電圧降下が生じる。この電圧降下を打ち消すには、電圧降下分を帰還増幅器Opの入力へ帰還させて増幅し、主トランスTr1の2次電圧をさらに昇圧する必要がある。そこで主トランスTr1の2次側より(r1+r2)での電圧降下をセンストランスTr2 で降圧し、その電圧降下分だけを増幅する。さらにそれを、主トランスTr1 の1次側に入力,昇圧して出力端子2,3より負荷へ出力することにより、負荷変動により出力電圧が変動しない。
【0011】
【発明の効果】負荷が大きくなりr2 に流れる電流iが大きくなると、r1 ,r2 での電圧降下(r1+r2)×iが大きくなり出力電圧が下がろうとする。しかし、その前に(r1+r2)×iをセンストランスTr2 で感知し帰還増幅器Opで増幅して出力電圧を一定に保つ。
【0012】負荷が小さくなりr2 に流れる電流iが小さくなると、r1,r2での電圧降下(r1+r2)×iが小さくなるが(r1+r2)×i分だけ出力電圧が下がろうとする。しかしその前に(r1+r2)×iをセンストランスTr2 で感知し帰還増幅器Opで増幅して出力を一定に保つ。




 

 


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