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公開番号2024172451
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023090179
出願日2023-05-31
発明の名称絶縁通信回路及びフィールド機器
出願人横河電機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H04L 25/02 20060101AFI20241205BHJP(電気通信技術)
要約【課題】消費電流の増大を抑えつつ耐ノイズ性能を向上できる絶縁通信回路及びフィールド機器を提供する。
【解決手段】絶縁通信回路140は、入力信号を一次側から二次側に絶縁伝送する絶縁トランス4と、入力信号を受け付ける入力端子を有し、絶縁トランス4の一次側の第1端子に接続されている第1の論理回路2aと、固定レベル信号を受け付ける入力端子を有し、絶縁トランス4の一次側の第2端子に接続されている第2の論理回路2bとを備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
入力信号を一次側から二次側に絶縁伝送する絶縁トランスと、
前記入力信号を受け付ける入力端子と、前記入力信号に応じた信号を出力する出力端子とを有し、前記出力端子が前記絶縁トランスの一次側の第１端子に接続されている第１の論理回路と、
固定レベル信号を受け付ける入力端子と、前記固定レベル信号に応じた信号を出力する出力端子とを有し、前記出力端子が前記絶縁トランスの一次側の第２端子に接続されている第２の論理回路と
を備える、絶縁通信回路。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１の論理回路の出力端子と前記第１端子との間、及び、前記第２の論理回路の出力端子と前記第２端子との間のそれぞれに直列に接続されている抵抗を更に備える、請求項１に記載の絶縁通信回路。
【請求項３】
前記第１端子と前記第２端子との間を接続するコンデンサを更に備える、請求項２に記載の絶縁通信回路。
【請求項４】
前記第１の論理回路の出力端子と前記第１端子との間、及び、前記第２の論理回路の出力端子と前記第２端子との間のそれぞれに直列に接続されているフェライトビーズを更に備える、請求項２に記載の絶縁通信回路。
【請求項５】
接地点から前記第１の論理回路の出力端子に向けて順方向になるように接続されている第１のダイオードと、前記第１の論理回路の出力端子から電源に向けて順方向になるように接続されている第２のダイオードと、接地点から前記第２の論理回路の出力端子に向けて順方向になるように接続されている第３のダイオードと、前記第２の論理回路の出力端子から電源に向けて順方向になるように接続されている第４のダイオードとを更に備える、請求項１から４までのいずれか一項に記載の絶縁通信回路。
【請求項６】
前記絶縁トランスの二次側に接続されているコモンモードフィルタを更に備える、請求項１から４までのいずれか一項に記載の絶縁通信回路。
【請求項７】
前記入力信号を受け付ける入力端子と、前記入力信号に応じた信号を出力する出力端子とを有し、前記出力端子が前記絶縁トランスの一次側の第１端子に、前記第１の論理回路に並列に接続されている第３の論理回路と、
固定レベル信号を受け付ける入力端子と、前記固定レベル信号に応じた信号を出力する出力端子とを有し、前記出力端子が前記絶縁トランスの一次側の第２端子に、前記第２の論理回路に並列に接続されている第４の論理回路と
を更に備える、請求項１から４までのいずれか一項に記載の絶縁通信回路。
【請求項８】
アナログ測定データを出力する測定部と、
前記アナログ測定データをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記デジタルデータをシリアルデータとして出力する演算部と、
前記シリアルデータを絶縁伝送する請求項１から４までのいずれか一項に記載の絶縁通信回路と、
絶縁伝送された前記シリアルデータを電流信号に変換して出力する出力部と
を備えるフィールド機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、絶縁通信回路及びフィールド機器に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＩｒＤＡ変調したデータをフォトカプラによって絶縁伝送し、絶縁伝送したデータを復調することによってデータを伝送するフィールド機器が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１５７０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フォトカプラを用いることによって耐ノイズ性能が向上する。一方で、フォトカプラを用いることによって消費電流が増大する。
【０００５】
本開示は、上述の点に鑑みてなされたものであり、消費電流の増大を抑えつつ耐ノイズ性能を向上できる絶縁通信回路及びフィールド機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）幾つかの実施形態に係る絶縁通信回路は、入力信号を一次側から二次側に絶縁伝送する絶縁トランスと、前記入力信号を受け付ける入力端子と、前記入力信号に応じた信号を出力する出力端子とを有し、前記出力端子が前記絶縁トランスの一次側の第１端子に接続されている第１の論理回路と、固定レベル信号を受け付ける入力端子と、前記固定レベル信号に応じた信号を出力する出力端子とを有し、前記出力端子が前記絶縁トランスの一次側の第２端子に接続されている第２の論理回路とを備える。
【０００７】
絶縁通信回路は、第１及び第２の論理回路を備えることによって、絶縁トランスの一次側の両端のそれぞれに接続する配線のインピーダンスの差を小さくできる。その結果、絶縁通信におけるノイズ耐性が高められる。また、絶縁通信回路は、絶縁トランスを用いることによって、フォトカプラ等の多くの電力を消費する素子を用いずに絶縁通信を実現できる。その結果、絶縁通信回路は、消費電力の増大を抑制しつつノイズ耐性を向上できる。
【０００８】
（２）上記（１）に記載の絶縁通信回路は、前記第１の論理回路の出力端子と前記第１端子との間、及び、前記第２の論理回路の出力端子と前記第２端子との間のそれぞれに直列に接続されている抵抗を更に備えてよい。絶縁通信回路は、抵抗を更に備えることによって、絶縁トランスの一次側の両端のそれぞれに接続する配線のインピーダンスの差を更に小さくできる。
【０００９】
（３）上記（２）に記載の絶縁通信回路は、前記第１端子と前記第２端子との間を接続するコンデンサを更に備えてよい。絶縁通信回路は、コンデンサを更に備えることによって、抵抗とコンデンサとを組み合わせたローパスフィルタでディファレンシャルモードの高周波ノイズを減衰できる。その結果、絶縁通信におけるノイズ耐性が高められる。
【００１０】
（４）上記（２）又は（３）に記載の絶縁通信回路は、前記第１の論理回路の出力端子と前記第１端子との間、及び、前記第２の論理回路の出力端子と前記第２端子との間のそれぞれに直列に接続されているフェライトビーズを更に備えてよい。ローパスフィルタにフェライトビーズが追加されることによって、絶縁通信回路が伝送すべき信号の帯域が制限されず、不要な高域ノイズがより一層強力に阻止される。その結果、絶縁通信回路のノイズ耐性が高められる。
（【００１１】以降は省略されています）

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