アイソレーションアンプ技術ノート（第５回）
今回（第5回）は、アイソレーションアンプ技術ノートの最終回として、前回（第4回）の使用方法に関する補足説明及び、使用目的、当社製品の採用実績について紹介いたします。
１．入出力段使用方法に関する補足事項
| 1) | アイソレーションアンプ内部入力段オペアンプの -IN、+IN、FB は外部端子となっており、オペアンプ回路を自由に構成することができます。（FB はオペアンプ出力） |
| 2) | アイソレーションアンプとしての入出力極性は、オペアンプの構成方法により、+INからの入力では非反転増幅（図１）、-IN からの入力では反転増幅（図２）となります。また、入出力間のゲインは、この入力段オペアンプのゲイン G となります。 |
図1：非反転増幅
図2：反転増幅
| 3) | アイソレーションアンプは、極めて高い入出力間絶縁耐圧を有しています。 然しながら、入力部、出力部の回路自体は通常のアンプ回路と変わらず、最大耐圧は数 V～ 数10V 程度です。そのため、予期せぬ高電圧が印加される可能性がある場合には、抵抗、ダイオード、ツェナーダイオード等の保護回路（図３、図４）を推奨します。 |
図３：非反転増幅の入力保護
図４：反転増幅の入力保護
出力段の場合も、出力 OUT と出力 GND 間に高い電圧ノイズが入る事があります。 入力段と同様に 15V ～ 20V のツェナーダイオードと数kΩの抵抗で保護する事が可能です。
２．使用目的、採用実績
１）使用目的
アイソレーションアンプの使用目的は、次の２つです。
① GND電位より極めて高い電流、電圧、電位差、温度信号、等の伝送。
② 極めて大きい AC 又は DC の同相電圧/ノイズの除去。
２）採用実績
① 高電位の電圧・電流監視
- 鉄道架線の電圧監視装置
- 直列接続の電池セルの高電圧監視機器
- 電池セルの評価試験システム
- HVDC（高圧直流伝送）装置の電圧/電流監視
- 非接触給電機器の電圧/電流監視
- 高電圧試験装置の電圧監視、信号絶縁による安全確保
- 医療機器（超音波診断装置等）
② 同相電圧/ノイズ除去
- 鉄道車両制御ユニット/インバータ機器間のインターフェース
- 電力計装機器/制御機器間のインターフェース
- 工業計装機器（温度・圧力・重量・振動・水位等）の計測/制御
- 半導体製造装置向け高周波電源装置、制御信号の伝送用途
- レーザー機器/溶接機器向け高圧電源装置、制御信号の伝送用途
- 屋外設置センサ信号の 4 ～ 20mA 伝送用途
アイソレーションアンプの概要や利点 ～ 技術要素や採用実績について、５回に分けて説明をさせていただきました。特にトランス絶縁タイプの利点についてご理解をいただき、今後、弊社製品にお問い合わせをいただけましたら幸甚です。
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