直流低電圧出力回路
【課題】マイコンの電源電圧の低電圧化を容易にできるようにした。
【解決手段】パルストランスＰＵＴの２次巻線Ｎｓは、図示極性のダイオードＤを介してゲイン調整部Ｇに接続され、このゲイン調整部ＧでダイオードＤの整流電圧は、ゲイン調整されて電圧制御発振回路ＰＬＬに供給される。電圧制御発振回路ＰＬＬは、オペアンプから構成されるので、オペアンプの入力ピンが同相入力電圧以下になるように、前記整流電圧が、ゲイン調整部Ｇでゲイン調整されて入力される。このゲイン調整された入力電圧が、電圧制御発振回路ＰＬＬに供給されると、電圧制御発振回路ＰＬＬは、その入力電圧に比例して周波数が変化する発振電圧を出力する。出力された発振電圧が、トランジスタＴｒに供給されて、その発振電圧がマイコンＶｃｃレンジに変換されて出力される。
【解決手段】パルストランスＰＵＴの２次巻線Ｎｓは、図示極性のダイオードＤを介してゲイン調整部Ｇに接続され、このゲイン調整部ＧでダイオードＤの整流電圧は、ゲイン調整されて電圧制御発振回路ＰＬＬに供給される。電圧制御発振回路ＰＬＬは、オペアンプから構成されるので、オペアンプの入力ピンが同相入力電圧以下になるように、前記整流電圧が、ゲイン調整部Ｇでゲイン調整されて入力される。このゲイン調整された入力電圧が、電圧制御発振回路ＰＬＬに供給されると、電圧制御発振回路ＰＬＬは、その入力電圧に比例して周波数が変化する発振電圧を出力する。出力された発振電圧が、トランジスタＴｒに供給されて、その発振電圧がマイコンＶｃｃレンジに変換されて出力される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インバータなどの直流入力電圧からマイクロコンピュータなどに供給できる直流低電圧を出力する直流低電圧出力回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３はインバータ装置の順変換部と逆変換部の間の直流回路部に採用されている直流電圧検出回路構成図で、図３において、ＰＵＴはパルストランスで、このパルストランスＰＵＴの１次巻線Ｎｐの一端は、図示しないインバータ装置の直流回路部の正極に接続され、他端は電界効果トランジスタＦＥＴを介してそれの負極に接続される。正負極間には、直流電圧Ｖｉｎが印加される。
【０００３】
パルストランスＰＵＴの２次巻線Ｎｓの一端は、図示極性のダイオードＤ、抵抗Ｒ0，Ｒ1を介して直流信号がマイコンへ供給されるように構成され、その他端は０Ｖラインに接続される。抵抗Ｒ0，Ｒ1の共通接続点と０Ｖライン間にはコンデンサＣが接続され、抵抗Ｒ１の出力端と０Ｖライン間には抵抗Ｒ２が接続される。
【０００４】
上記のように構成された直流電圧検出回路において、パルストランスＰＵＴの２次巻線Ｎｓには、１次巻線Ｎｐの直流電圧Ｖｉｎの巻数比に比例した電圧が得られる。図３の場合に得られる電圧は、次式（１）から求められる。
【０００５】
（Ｎｓ／Ｎｐ）Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2） …… （１）
この原理を利用してインバータ装置の直流回路部の直流電圧検出を行う。この場合、検出値として直流信号をマイコンに送る場合の条件として、直流信号がマイコンの電源電圧Ｖｃｃを超えないように下記（２）式に示すように設計しなければならない（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
（Ｎｓ／Ｎｐ）Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）≦マイコンＶｃｃ …… （２）
【特許文献１】特開平８−００６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の直流電圧検出回路において、直流電圧がマイコンの電源電圧Ｖｃｃを超えないように設計する必要があるが、近年、マイコンの電源電圧Ｖｃｃは、年々低電圧化傾向にあるため、想定されるインバータ装置の直流電圧幅をＶｃｃ範囲内で、かつ高精度で検出するのは、下記のことから極めて難しい問題となっている。
【０００８】
図３に示すパルストランスＰＵＴの巻数比のフライバック電圧を直流電圧検出として利用するには、フライバック電圧（巻数比電圧）をダイオードＤで整流し、整流した電圧をマイコン電源電圧Ｖｃｃレンジにゲイン調整するようにしている。
【０００９】
この場合、上記ダイオードＤの順方向降下電圧Ｖｆは、０．５Ｖ〜１．０Ｖであるため、マイコンの電源電圧Ｖｃｃが低くなれば、Ｖｆの影響が大きくなる。例えば、Ｖｃｃ＝５．０Ｖに対するＶｆが０．５Ｖ〜１．０Ｖの影響と、Ｖｃｃ＝１．５Ｖに対するＶｆが０．５Ｖ〜１．０Ｖの影響の差である。
【００１０】
従って、Ｖｃｃが低くなれば、Ｖｆのバラツキや大きさによる検出誤差が大きくなるため、上述した従来の方式では対応ができない問題がある。
【００１１】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、マイコンの電源電圧の低電圧化を容易にできるようにした直流低電圧出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】
【００１２】
この発明は、上記の課題を達成するために、インバータ装置の順変換部と逆変換部の間の直流回路部に採用されている直流電圧検出回路において、
前記直流電圧検出回路の正極に１次巻線の一端が接続され、その巻線の他端に自走発振回路により駆動される電界効果トランジスタを介して前記検出回路の負極に接続されるパルストランスと、このパルストランスの２次巻線の一端を接地し、その他端に接続されたダイオードと、このダイオードにより整流された電圧を調整するゲイン調整部と、このゲイン調整部で調整された電圧に比例して周波数が変化する発振電圧を出力する電圧制御発振回路と、この電圧制御発振回路に得られた発振電圧が供給され、その発振電圧をマイコン電源電圧レンジに変換するトランジスタとを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、マイコン側にパルス状の信号を送って、マイコン側は、直流電圧検出値を周波数で認識するようにしたので、マイコンの電源電圧の低電圧化を容易にできるようにした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下この発明の実施の形態を図面に基づいて説明するに、図３と同一部分には同一符号を付して述べる。図１はこの発明の実施の形態を示す概略構成図、図２は各部における波形図である。
【００１５】
図１において、パルストランスＰＵＴの２次巻線Ｎｓは、図示極性のダイオードＤを介してゲイン調整部Ｇに接続され、このゲイン調整部ＧでダイオードＤの整流電圧（図２（ａ））は、ゲイン調整されて電圧制御発振回路ＰＬＬに供給される。なお、ゲイン調整部Ｇは、電圧制御発振回路ＰＬＬの入力定格や入力範囲に応じて巻数比電圧の大きさを調整するためのものである。
【００１６】
電圧制御発振回路ＰＬＬは、オペアンプから構成されるので、オペアンプの入力ピンが同相入力電圧以下になるように、前記整流電圧がゲイン調整部Ｇでゲイン調整されて入力される。ここで、オペアンプの入力ピンを同相入力電圧以下にするのは、オペアンプが飽和せずに正常に動作させるためである。
【００１７】
前記ゲイン調整された入力電圧が、電圧制御発振回路ＰＬＬに供給されると、電圧制御発振回路ＰＬＬは、その入力電圧に比例して周波数が変化する発振電圧を出力する（図２（ｂ））。出力された発振電圧が、トランジスタＴｒに供給されて、その発振電圧が、マイコンＶｃｃレンジに変換されて出力される（図２（ｃ））。
【００１８】
上記実施の形態のように、ゲイン調整部Ｇを設けているので、ゲインは、従来の方式に比べて大きいため、ダイオードＤの順方向降下電圧Ｖｆの影響が小さくなる。また、トランジスタＴｒを用いて、発振電圧をマイコンＶｃｃに変換しているので、常にマイコンＶｃｃレベルで送信可能であり、検出周波数幅を広くすれば検出精度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態を示す概略構成図。
【図２】各部における波形図。
【図３】インバータ装置の順変換部と逆変換部の間の直流回路部に採用されている直流電圧検出回路構成図。
【符号の説明】
【００２０】
ＰＵＴ…パルストランス
Ｄ…ダイオード
Ｃ…コンデンサ
Ｇ…ゲイン調整部
ＰＬＬ…電圧制御発振回路
Ｔｒ…トランジスタ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インバータなどの直流入力電圧からマイクロコンピュータなどに供給できる直流低電圧を出力する直流低電圧出力回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３はインバータ装置の順変換部と逆変換部の間の直流回路部に採用されている直流電圧検出回路構成図で、図３において、ＰＵＴはパルストランスで、このパルストランスＰＵＴの１次巻線Ｎｐの一端は、図示しないインバータ装置の直流回路部の正極に接続され、他端は電界効果トランジスタＦＥＴを介してそれの負極に接続される。正負極間には、直流電圧Ｖｉｎが印加される。
【０００３】
パルストランスＰＵＴの２次巻線Ｎｓの一端は、図示極性のダイオードＤ、抵抗Ｒ0，Ｒ1を介して直流信号がマイコンへ供給されるように構成され、その他端は０Ｖラインに接続される。抵抗Ｒ0，Ｒ1の共通接続点と０Ｖライン間にはコンデンサＣが接続され、抵抗Ｒ１の出力端と０Ｖライン間には抵抗Ｒ２が接続される。
【０００４】
上記のように構成された直流電圧検出回路において、パルストランスＰＵＴの２次巻線Ｎｓには、１次巻線Ｎｐの直流電圧Ｖｉｎの巻数比に比例した電圧が得られる。図３の場合に得られる電圧は、次式（１）から求められる。
【０００５】
（Ｎｓ／Ｎｐ）Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2） …… （１）
この原理を利用してインバータ装置の直流回路部の直流電圧検出を行う。この場合、検出値として直流信号をマイコンに送る場合の条件として、直流信号がマイコンの電源電圧Ｖｃｃを超えないように下記（２）式に示すように設計しなければならない（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
（Ｎｓ／Ｎｐ）Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）≦マイコンＶｃｃ …… （２）
【特許文献１】特開平８−００６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の直流電圧検出回路において、直流電圧がマイコンの電源電圧Ｖｃｃを超えないように設計する必要があるが、近年、マイコンの電源電圧Ｖｃｃは、年々低電圧化傾向にあるため、想定されるインバータ装置の直流電圧幅をＶｃｃ範囲内で、かつ高精度で検出するのは、下記のことから極めて難しい問題となっている。
【０００８】
図３に示すパルストランスＰＵＴの巻数比のフライバック電圧を直流電圧検出として利用するには、フライバック電圧（巻数比電圧）をダイオードＤで整流し、整流した電圧をマイコン電源電圧Ｖｃｃレンジにゲイン調整するようにしている。
【０００９】
この場合、上記ダイオードＤの順方向降下電圧Ｖｆは、０．５Ｖ〜１．０Ｖであるため、マイコンの電源電圧Ｖｃｃが低くなれば、Ｖｆの影響が大きくなる。例えば、Ｖｃｃ＝５．０Ｖに対するＶｆが０．５Ｖ〜１．０Ｖの影響と、Ｖｃｃ＝１．５Ｖに対するＶｆが０．５Ｖ〜１．０Ｖの影響の差である。
【００１０】
従って、Ｖｃｃが低くなれば、Ｖｆのバラツキや大きさによる検出誤差が大きくなるため、上述した従来の方式では対応ができない問題がある。
【００１１】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、マイコンの電源電圧の低電圧化を容易にできるようにした直流低電圧出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】
【００１２】
この発明は、上記の課題を達成するために、インバータ装置の順変換部と逆変換部の間の直流回路部に採用されている直流電圧検出回路において、
前記直流電圧検出回路の正極に１次巻線の一端が接続され、その巻線の他端に自走発振回路により駆動される電界効果トランジスタを介して前記検出回路の負極に接続されるパルストランスと、このパルストランスの２次巻線の一端を接地し、その他端に接続されたダイオードと、このダイオードにより整流された電圧を調整するゲイン調整部と、このゲイン調整部で調整された電圧に比例して周波数が変化する発振電圧を出力する電圧制御発振回路と、この電圧制御発振回路に得られた発振電圧が供給され、その発振電圧をマイコン電源電圧レンジに変換するトランジスタとを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、マイコン側にパルス状の信号を送って、マイコン側は、直流電圧検出値を周波数で認識するようにしたので、マイコンの電源電圧の低電圧化を容易にできるようにした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下この発明の実施の形態を図面に基づいて説明するに、図３と同一部分には同一符号を付して述べる。図１はこの発明の実施の形態を示す概略構成図、図２は各部における波形図である。
【００１５】
図１において、パルストランスＰＵＴの２次巻線Ｎｓは、図示極性のダイオードＤを介してゲイン調整部Ｇに接続され、このゲイン調整部ＧでダイオードＤの整流電圧（図２（ａ））は、ゲイン調整されて電圧制御発振回路ＰＬＬに供給される。なお、ゲイン調整部Ｇは、電圧制御発振回路ＰＬＬの入力定格や入力範囲に応じて巻数比電圧の大きさを調整するためのものである。
【００１６】
電圧制御発振回路ＰＬＬは、オペアンプから構成されるので、オペアンプの入力ピンが同相入力電圧以下になるように、前記整流電圧がゲイン調整部Ｇでゲイン調整されて入力される。ここで、オペアンプの入力ピンを同相入力電圧以下にするのは、オペアンプが飽和せずに正常に動作させるためである。
【００１７】
前記ゲイン調整された入力電圧が、電圧制御発振回路ＰＬＬに供給されると、電圧制御発振回路ＰＬＬは、その入力電圧に比例して周波数が変化する発振電圧を出力する（図２（ｂ））。出力された発振電圧が、トランジスタＴｒに供給されて、その発振電圧が、マイコンＶｃｃレンジに変換されて出力される（図２（ｃ））。
【００１８】
上記実施の形態のように、ゲイン調整部Ｇを設けているので、ゲインは、従来の方式に比べて大きいため、ダイオードＤの順方向降下電圧Ｖｆの影響が小さくなる。また、トランジスタＴｒを用いて、発振電圧をマイコンＶｃｃに変換しているので、常にマイコンＶｃｃレベルで送信可能であり、検出周波数幅を広くすれば検出精度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態を示す概略構成図。
【図２】各部における波形図。
【図３】インバータ装置の順変換部と逆変換部の間の直流回路部に採用されている直流電圧検出回路構成図。
【符号の説明】
【００２０】
ＰＵＴ…パルストランス
Ｄ…ダイオード
Ｃ…コンデンサ
Ｇ…ゲイン調整部
ＰＬＬ…電圧制御発振回路
Ｔｒ…トランジスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ装置の順変換部と逆変換部の間の直流回路部に採用されている直流電圧検出回路において、
前記直流電圧検出回路の正極に１次巻線の一端が接続され、その巻線の他端に自走発振回路により駆動される電界効果トランジスタを介して前記検出回路の負極に接続されるパルストランスと、
このパルストランスの２次巻線の一端を接地し、その他端に接続されたダイオードと、
このダイオードにより整流された電圧を調整するゲイン調整部と、
このゲイン調整部で調整された電圧に比例して周波数が変化する発振電圧を出力する電圧制御発振回路と、
この電圧制御発振回路に得られた発振電圧が供給され、その発振電圧をマイコン電源電圧レンジに変換するトランジスタとを備えたことを特徴とする直流低電圧出力回路。
【請求項１】
インバータ装置の順変換部と逆変換部の間の直流回路部に採用されている直流電圧検出回路において、
前記直流電圧検出回路の正極に１次巻線の一端が接続され、その巻線の他端に自走発振回路により駆動される電界効果トランジスタを介して前記検出回路の負極に接続されるパルストランスと、
このパルストランスの２次巻線の一端を接地し、その他端に接続されたダイオードと、
このダイオードにより整流された電圧を調整するゲイン調整部と、
このゲイン調整部で調整された電圧に比例して周波数が変化する発振電圧を出力する電圧制御発振回路と、
この電圧制御発振回路に得られた発振電圧が供給され、その発振電圧をマイコン電源電圧レンジに変換するトランジスタとを備えたことを特徴とする直流低電圧出力回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−５００７２（Ｐ２００９−５００７２Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１２９２７（Ｐ２００７−２１２９２７）
【出願日】平成１９年８月１７日（２００７．８．１７）
【出願人】（０００００６１０５）株式会社明電舎 (1,739)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１７日（２００７．８．１７）
【出願人】（０００００６１０５）株式会社明電舎 (1,739)
【Ｆターム（参考）】
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