交流電圧(AC電圧、商用電源)の検出回路について！

この記事では『交流電圧検出回路(AC電圧検出回路)』について

交流電圧検出回路(AC電圧検出回路)とは
交流電圧検出回路(AC電圧検出回路)のシミュレーション

などを図を用いて分かりやすく説明するように心掛けています。ご参考になれば幸いです。

交流電圧検出回路(AC電圧検出回路)

上図に示しているのは、商用電源の入力を検出する交流電圧検出回路(AC電圧検出回路)であり、1次側と2次側を絶縁しながら商用電源の入力を検出することができます。交流電圧検出回路には様々な構成がありますが、上図に示しているものは回路がシンプルであり、また低価格で構成することができます。

この交流電圧検出回路(AC電圧検出回路)は抵抗R₁とR₂、フォトカプラPC₁、ダイオードD₁で構成されています。フォトカプラの発光素子(LED)は抵抗R₁を介して、商用電源V_ACに接続します。この抵抗R₁はフォトカプラに流れる電流を制限するために接続しています。また、フォトカプラPC₁に高電圧が印加されるのを防ぐためにダイオードD₁を接続しています。

フォトカプラの発光素子(フォトトランジスタ)のコレクタは抵抗R₂を介して、電源電圧V_CCに接続します。フォトカプラの受光素子のエミッタはグランド(GND)に接続します。

交流電圧V_ACがプラスの時は「抵抗R₁→フォトカプラの発光素子(LED)」の経路で電流が流れます。そのため、フォトカプラの受光素子がONになり、出力電圧v_OUTはロー(0V)になります。

一方、交流電圧V_ACがマイナスの時は「ダイオードD₁→抵抗R₁」の経路で電流が流れます。フォトカプラPC₁には電流が流れないため、フォトカプラの受光素子がOFFになり、出力電圧v_OUTはハイ(V_CC)になります。

したがって、商用電源が入力されている時、出力電圧v_OUTは矩形波になります。