発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら前記特許文献１に紹介される前記電源電圧Ｖ１のフィードバック制御においては、出力電流ＩＬの変更指示に対して前記電流値設定電圧Ｖ３を応答性良く生成しても、前記外部機器用電源の追従性が悪いと言う問題がある。 具体的には前記電源電圧Ｖ１と前記端子電圧Ｖ２との電圧差が、例えば３Ｖの一定電圧となるように前記電源電圧Ｖ１をフィードバック制御し、これによって前記電源電圧Ｖ１を３Ｖ〜２４Ｖの範囲で可変設定するものとする。この際、図１１に負荷インピーダンスの違いによる前記出力電流ＩＬと前記端子電圧Ｖ２との関係を示すように、前記外部機器ＲＬの負荷インピーダンスが高い程、前記出力電流ＩＬの増加に伴って前記端子電圧Ｖ２が高くなる。そして、例えば負荷インピーダンスが７５０Ωの外部機器ＲＬに対して２５ｍＡの出力電流ＩＬを供給したときの前記端子電圧Ｖ２は、例えば図１１に示す関係から１８.７５Ｖとして求められる。 これに対して０ｍＡの出力電流ＩＬを外部機器ＲＬに供給したときの前記端子電圧Ｖ２は図１１に示すように０Ｖであるから、前記端子電圧Ｖ２との電圧差を一定とする前記電源電圧Ｖ１は３Ｖとなる。従って前記出力指示値を変更して前記出力電流ＩＬを０ｍＡから２５ｍＡに切換えた場合、前記電源電圧Ｖ１は１５.７５Ｖ（＝１８.７５Ｖ−３Ｖ）も不足することになる。 するとこの場合には前記出力指示値の変更に伴って、例えば図１２に示すように前記電流出力回路１の出力電流ＩＬが徐々に高められ、この出力電流ＩＬの増大に伴って図１１に示すように前記端子電圧Ｖ２が徐々に上昇する。この際、前記端子電圧Ｖ２が１８.７５Ｖに達するまでの時間遅れは、前記外部機器用電源の追従特性に依存する。そして前記電源電圧Ｖ１が２１.７５Ｖ（＝１８.７５Ｖ＋３Ｖ）まで高まると、前記端子電圧Ｖ２との間で一定の電圧差を保って前記電源電圧Ｖ１が安定する。 従って特許文献１に開示される手法によれば、前記出力指示値を変更した際、この変更に伴って出力電流ＩＬが切換えられるまでに、前記外部機器用電源の追従特性に依存する時間遅れが生じることが否めない。具体的には前記外部機器用電源における電源電圧Ｖ１の変更に伴う立ち上がり時間が１ｍｓ／Ｖである場合、例えば前記外部機器用電源が生成する電源電圧Ｖ１を３Ｖから２４Ｖに変更するまでには２１ｍｓもの時間を要する。この為、前記出力電流ＩＬの変更指示に対して前記電流値設定電圧Ｖ３を変更して前記電流出力回路１の出力電流ＩＬを０ｍＡから２５ｍＡに切換える場合、前記外部機器用電源の追従性に依存して前記出力電流ＩＬを変更するまでには略２１ｍｓの時間遅れが生じると言う問題がある。 ちなみにこの時間遅れの問題を解消する為に、例えば前記電源電圧Ｖ１の最大値を１８Ｖに制限すると、負荷インピーダンスが低い場合、前記電流出力回路１での損失が大きくなると言う新たな問題が発生する。 本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、負荷インピーダンスに応じた出力電流の変更指示に対して高速に応答して出力電流を切換えることができ、しかも負荷インピーダンスの変化に拘わることなく電流出力回路の損失を抑えることのできる出力電流制御装置を提供することにある。 また同時に本発明は、の特長を有する出力電流制御装置を搭載した複数のアナログ電流出力モジュールを含んでプログラマブルに構成されたコントローラを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

構成の出力電流制御装置によれば、出力指示値に基づいて生成した電流値設定電圧Ｖ３と電流出力端子の端子電圧Ｖ２との差に基づいて前記外部機器用電源が生成する電源電圧Ｖ１をフィードバック制御する。特に設定された前記電流値設定電圧Ｖ３が大きくなるに伴って前記電流出力回路に印加される前記電源電圧Ｖ１と前記電流出力端子の端子電圧Ｖ２との差を小さくする。具体的には前記電流値設定電圧Ｖ３が小さく設定された場合には前記電流出力回路に印加される前記電源電圧Ｖ１と前記電流出力端子の端子電圧Ｖ２との差を大きくすると共に、前記電流値設定電圧Ｖ３が大きく設定された場合には前記電流出力回路に印加される前記電源電圧Ｖ１と前記電流出力端子の端子電圧Ｖ２との差を小さくする。 この結果、前記出力指示値に応じて前記電流出力回路に印加される電源電圧Ｖ１と前記電流出力端子の端子電圧Ｖ２との電圧差を応答性良く変更することができる。従って前記電流値設定電圧Ｖ３に従って前記電流出力回路から前記電流出力端子を介して外部機器に出力される出力電流ＩＬが切換えられた場合であっても、前記電流出力回路での発熱と損失とを低く抑えることができる。 即ち、本発明によればプロセッサ・モジュールやローダー等から与えられる出力指示値と外部機器の負荷インピーダンスとに応じて前記外部機器用電源が生成して前記電流出力回路に印加する電源電圧を応答性良く変更制御することができるので、前記電流出力回路、ひいては当該出力電流制御装置における発熱とその損失とを効果的に軽減することができる。この結果、例えば電流出力回路を構築するＭＯＳ-ＦＥＴ等の半導体制御素子の低電力容量化を図ると共に、当該出力電流制御装置、更にはプログラマブル・ロジック・コントローラ等に必要な電源容量を小さく抑えることが可能となる。更には前記電流出力回路の発熱を抑えることができるので、電流出力の多チャネル化を図ることも容易となる等の効果が奏せられる。