JP2001066671A - ストロボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、閃光放電管と直列接続される絶縁
ゲート型バイポーラトランジスタの破壊を簡単な回路構
成で防止できるストロボ装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明によるストロボ装置は、主コンデ
ンサと閃光放電管を励起するトリガ回路および絶縁ゲー
ト型バイポーラトランジスタの駆動電圧を発生するゲー
ト回路の電気的接続状態を、電源スイッチのオンオフ動
作に応答して動作することにより制御するスイッチ回路
を備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、閃光放電管と直列
に、この閃光放電管の発光動作を制御する絶縁ゲート型
バイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Tra
nsistor；以下、単にＩＧＢＴと記す）を接続したスト
ロボ装置に関し、特に電源の有効利用を考慮して電源の
オフ時に主コンデンサの充電電圧を維持するように構成
されたストロボ装置における上記ＩＧＢＴの破壊を防止
できるストロボ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】閃光放電管と直列に発光動作を制御する
制御素子としてＩＧＢＴを接続し、発光開始信号に応答
してＩＧＢＴのゲートへの駆動電圧供給系の動作を開始
してＩＧＢＴをオンすると共に周知のトリガ動作を行わ
せて閃光放電管の発光動作を開始し、一方、発光停止信
号に応答して上記駆動電圧供給系の動作を停止すると共
にＩＧＢＴのゲート〜エミッタ間を短絡することにより
ＩＧＢＴをオフさせて閃光放電管の発光を停止させるス
トロボ装置は周知である。

【０００３】また、上述したようなＩＧＢＴにより発光
動作を制御するストロボ装置において、電源の有効利用
を考慮して電源のオフ時に主コンデンサの充電電圧を維
持するように構成されたストロボ装置も知られている。

【０００４】図２は、発光制御素子としてＩＧＢＴを有
すると共にいわゆる電源オフ時に主コンデンサの充電電
圧を維持できるように構成された従来周知のストロボ装
置例の電気回路図を示している。

【０００５】この従来例は、電源電池１、電源スイッチ
２、電源電池１の端子電圧を直流高電圧に昇圧する昇圧
回路３、昇圧回路３が出力する直流高電圧にて充電され
る主コンデンサ４、主コンデンサ４の両端に接続される
閃光放電管５とダイオード６とＩＧＢＴ７との直列接続
体、トリガコンデンサ９とトリガトランス１０とトリガ
スイッチ素子１１とからなるトリガ回路８とを備えてい
る。なお、トリガ回路８の端子８ａには周知の発光開始
信号が供給される。

【０００６】主コンデンサ４の両端には、後述するスイ
ッチ回路１２を介して抵抗１４、ゲートコンデンサ１
５、ツェナーダイオード１６、抵抗１７、１８からな
り、ＩＧＢＴ７を駆動する駆動電圧を発生するゲート回
路１３が接続されている。

【０００７】スイッチ回路１２は、主コンデンサ４の高
電位側端子とゲート回路１３との間に接続される第１ス
イッチ素子１９と、この第１スイッチ素子１９の制御極
に抵抗２１を介して接続された第２スイッチ素子２０お
よび抵抗２２、２３を備えて構成されている。

【０００８】スイッチ回路１２の制御端子１２ａには、
電源スイッチ２のオン動作に同期して高レベル信号が供
給されると共に、電源スイッチ２のオフ動作に同期して
第２スイッチ素子２０をオフさせる例えば低レベル信号
が供給される。

【０００９】なお、本従来例は、ＩＧＢＴ７のゲート〜
エミッタ間を短絡することによりＩＧＢＴ７をオフさせ
る構成は、図面を簡略化するために図示していない。

【００１０】上記のような構成を備えた従来のストロボ
装置は、ストロボ装置を使用するべく電源スイッチ２を
オンすると、電源電池１が昇圧回路３に供給され、同時
に制御端子１２ａを介してスイッチ回路１２の第２スイ
ッチ素子２０の制御極に、この第２スイッチ素子２０を
オンさせる制御信号である高レベル信号が供給されるこ
とから、昇圧回路３は昇圧動作を開始し、同時に第１ス
イッチ素子１９、第２スイッチ素子２０がオンする。

【００１１】よって、昇圧回路３の出力により主コンデ
ンサ４とトリガコンデンサ９および第１スイッチ素子１
９を介してゲートコンデンサ１５の充電が開始される。

【００１２】ゲートコンデンサ１５の充電による充電電
荷は抵抗１７、１８を介してＩＧＢＴ７のゲート〜エミ
ッタ間に印加され、これによりＩＧＢＴ７はオンする。

【００１３】したがって、上記のような状態において、
今、トリガ回路８の端子８ａよりトリガスイッチ素子１
１の制御極に発光開始信号が供給されるとトリガスイッ
チ素子１１がオンし、トリガコンデンサ９の充電電荷が
トリガスイッチ素子１１、ＩＧＢＴ７、トリガトランス
１０のループで放電され、これにより閃光放電管５は励
起されて主コンデンサ４の充電電荷を消費して発光す
る。

【００１４】他方、先の状態において、電源スイッチ２
をオフすると、電源電池１の昇圧回路３への供給が停止
されると同時に制御端子１２ａより第２スイッチ素子２
０をオフさせる制御信号が供給されることから、昇圧回
路３は昇圧動作を停止し、同時に第１スイッチ素子１
９、第２スイッチ素子２０がオフする。

【００１５】したがって、昇圧回路３の出力による主コ
ンデンサ４等の充電動作が停止され、同時にゲートコン
デンサ１５が図示した回路系から電気的に切離され、具
体的には主コンデンサ４の高電位側端子との電気的接続
が解除され、ゲートコンデンサ１５にそれまで充電され
ていた充電電荷は放出されることになる。すなわち、主
コンデンサ４の充電電荷がゲートコンデンサ１５にて消
費されることはない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来例は、電
源スイッチ２のオフ動作時にゲートコンデンサ１５が主
コンデンサ４から電気的に切離されるように構成され、
具体的には主コンデンサ４およびトリガコンデンサ９に
十分な充電電荷を残存できる構成であることから、主コ
ンデンサ４等の充電電荷は有効に利用されることにな
る。

【００１７】しかしながら、上述した電源スイッチ２の
オフ動作時に主コンデンサ４等に十分な充電電荷を残存
できる構成であるがゆえに、例えば再度電源スイッチ２
をオンした場合に以下のような不都合を生じる恐れを有
していた。

【００１８】電源スイッチ２が再度オンされると、前述
したように第２スイッチ素子２０と第１スイッチ素子１
９のオンにより、充電電荷が放出されていたゲートコン
デンサ１５の充電が再び開始されることになる。

【００１９】かかるゲートコンデンサ１５の充電動作過
程において、例えばゲートコンデンサ１５の充電がＩＧ
ＢＴ７を駆動するために十分な充電電圧まで行われてい
ない状態でトリガ回路８の端子８ａに発光開始信号が供
給されたとすると、主コンデンサ４およびトリガコンデ
ンサ９は十分な充電状態であることから閃光放電管５は
励起され、これにより主コンデンサ４の充電電荷が閃光
放電管５を介してＩＧＢＴ７に印加されることになるに
もかかわらず、ＩＧＢＴ７はゲートコンデンサ１５の充
電不足により十分にオンすることができず、結果として
ＩＧＢＴ７が破壊される不都合が生じることになる。

【００２０】本発明は上述したような不都合点を考慮し
てなしたもので、簡単な回路構成でＩＧＢＴの破壊を防
止できるストロボ装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明によるストロボ装
置は、電源スイッチを介した電源電池の供給によりこの
電源電池の端子電圧を直流高電圧に昇圧する昇圧回路
と、昇圧回路が出力する直流高電圧にて充電される主コ
ンデンサと、直列接続された閃光放電管と絶縁ゲート型
バイポーラトランジスタとを含み主コンデンサの両端に
接続される直列接続体と、上記絶縁ゲート型バイポーラ
トランジスタを駆動する駆動電圧を発生して絶縁ゲート
型バイポーラトランジスタのゲートに供給するゲート回
路と、主コンデンサの高電位側端子とゲート回路との間
に接続される第１スイッチ素子を含み、上記電源スイッ
チのオンオフ動作に連動して上記主コンデンサとゲート
回路との間の電気的接続状態を制御するスイッチ回路
と、このスイッチ回路を介して上記主コンデンサの高電
位側端子と接続され、動作することにより上記閃光放電
管を励起するトリガ回路とを含んで構成されている。

【００２２】これにより、ゲート回路とトリガ回路の動
作がスイッチ回路の動作に応答して制御されることにな
り、換言すればゲート回路の駆動電圧発生動作をトリガ
回路の状態に応答して制御できることになり、よって、
簡単な回路構成でＩＧＢＴの破壊を防止できるストロボ
装置を提供できることになる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、電源スイッチを介した電源電池の供給によりこの電
源電池の端子電圧を直流高電圧に昇圧する昇圧回路と、
昇圧回路が出力する直流高電圧にて充電される主コンデ
ンサと、直列接続された閃光放電管と絶縁ゲート型バイ
ポーラトランジスタとを含み主コンデンサの両端に接続
される直列接続体と、上記絶縁ゲート型バイポーラトラ
ンジスタを駆動する駆動電圧を発生して絶縁ゲート型バ
イポーラトランジスタのゲートに供給するゲート回路
と、主コンデンサの高電位側端子とゲート回路との間に
接続される第１スイッチ素子を含み、上記電源スイッチ
のオンオフ動作に連動して上記主コンデンサとゲート回
路との間の電気的接続状態を制御するスイッチ回路と、
このスイッチ回路を介して上記主コンデンサの高電位側
端子と接続され、動作することにより上記閃光放電管を
励起するトリガ回路とを含んでストロボ装置を構成した
ものであり、ゲート回路の駆動電圧発生動作をトリガ回
路の状態によって制御できるという作用を有する。

【００２４】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載したストロボ装置におけるゲート回路を、少な
くとも、ゲートコンデンサとツェナーダイオードとの並
列体と第１抵抗とを直列接続してなり、スイッチ回路を
介して主コンデンサの両端に接続される直列接続体と、
上記第１抵抗と並列体の接続点と絶縁ゲート型バイポー
ラトランジスタのゲートとの間に接続された第２抵抗と
を含んで形成したものであり、請求項１に記載の発明と
同様の作用を有する。

【００２５】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１ないし２に記載のストロボ装置におけるスイッチ回路
を、一方の主極が主コンデンサの高電位側端子と接続さ
れ、他方の主極がゲート回路およびトリガ回路と接続さ
れる第１スイッチ素子と、主極間が上記第１スイッチ素
子の制御極とグランド間に第３抵抗を介して接続される
と共に、制御極に電源スイッチのオンオフ動作に応答し
て自身のオンオフ動作を制御する制御信号が供給される
第２スイッチ素子とを含んで形成したものであり、請求
項１ないし２に記載の発明と同様の作用を有する。 （実施例）図１は本発明によるストロボ装置の一実施の
形態を示す電気回路図であり、図中、図２と同符号の構
成要素は同一機能要素を示している。

【００２６】図面からも明かなように、本実施の形態
は、図２に示した従来例とはトリガ回路２４の構成が異
なるだけでその他の構成は同一構成を有している。

【００２７】すなわち、本実施の形態におけるトリガ回
路２４は、主コンデンサ４の高電位側端子と直結されて
いた図２の従来例に示したトリガ回路８とは異なり、主
コンデンサ４の高電位側端子とスイッチ回路１２を介し
て接続されている。

【００２８】したがって、トリガコンデンサ９への給電
がスイッチ回路１２を介してなされると共に、トリガコ
ンデンサ９の充電電圧がゲート回路１３のゲートコンデ
ンサ１５に印加される。

【００２９】以下、本実施の形態の動作について述べ
る。

【００３０】今、電源スイッチ２をオンすると、先の従
来例と同様、電源電池１が昇圧回路３に供給され、同時
に制御端子１２ａを介して第２スイッチ素子２０の制御
極に高レベル信号が供給されることから、昇圧回路３は
昇圧動作を開始し、同時に第１スイッチ素子１９、第２
スイッチ素子２０がオンする。

【００３１】よって、昇圧回路３の出力が主コンデンサ
４に直接、またトリガコンデンサ９およびゲートコンデ
ンサ１５に第１スイッチ素子１９を介して供給され、こ
れにより夫々のコンデンサの充電が開始される。

【００３２】ゲートコンデンサ１５の充電電圧は、先の
従来例と同様、抵抗１７、１８を介してＩＧＢＴ７のゲ
ートに印加され、ＩＧＢＴ７をオンさせる。

【００３３】したがって、先の従来例と同様、端子２４
ａへの発光開始信号の供給によりトリガスイッチ素子１
１がオンすると、トリガコンデンサ９の充電電荷がトリ
ガスイッチ素子１１、トリガトランス１０等を介して放
電され、これにより閃光放電管５は励起されて主コンデ
ンサ４の充電電荷を消費して発光する。

【００３４】他方、電源スイッチ２をオフすると、先の
従来例と同様、電源電池１の昇圧回路３への供給が停止
され昇圧回路３は昇圧動作を停止し、同時に第１スイッ
チ素子１９、第２スイッチ素子２０がオフする。

【００３５】よって、昇圧回路３の出力による主コンデ
ンサ４等の充電動作が停止され、同時にトリガコンデン
サ９およびゲートコンデンサ１５が図示した回路系から
電気的に切離され、具体的には主コンデンサ４の高電位
側端子との電気的接続が解除され、これにより両コンデ
ンサ９、１５にそれまで充電されていた充電電荷が放出
されることになる。

【００３６】ここで、ゲートコンデンサ１５を中心にか
かる放出動作を見てみると、ゲートコンデンサ１５のみ
の充電電荷が放出されていた先の従来例とは異なり、本
実施の形態においては、トリガ回路２４のトリガコンデ
ンサ９の充電電荷も放出されることから、ゲートコンデ
ンサ１５の充電電荷の放出は、実際にはこのトリガコン
デンサ９の充電電荷がゲートコンデンサ１５の電源とし
て作用しながらの放出動作となる。

【００３７】ところで、ゲートコンデンサ１５の充電電
圧値は、ＩＧＢＴ７を十分に駆動できる電圧値にツェナ
ーダイオード１６により制御され、具体的には、ＩＧＢ
Ｔ７として用いるＩＧＢＴ自体の特性にもよるが、スト
ロボ装置に普通に採用されている一般的なＩＧＢＴの場
合、約３０Ｖの電圧値に制御すれば良い。

【００３８】このため、図番を付していないトリガコン
デンサ９と接続された抵抗および第１抵抗１４の抵抗値
を適宜設計することにより、例えばトリガコンデンサ９
が約８０Ｖの充電電圧に下降するまでゲートコンデンサ
１５の充電電圧値を、ＩＧＢＴ７を十分に駆動できる約
３０Ｖの電圧値に維持できることになる。

【００３９】すなわち、トリガコンデンサ９の充電電圧
値が閃光放電管５を十分に励起できる電圧値にある期
間、ゲートコンデンサ１５の充電電圧値を、ＩＧＢＴ７
を十分に駆動できる電圧値に維持できる。

【００４０】一方、電源スイッチ２を再度オンした場合
には、先の従来例と同様、第２スイッチ素子２０と第１
スイッチ素子１９のオンにより、トリガコンデンサ９お
よびゲートコンデンサ１５の充電が再び開始されること
になる。

【００４１】すなわち、ゲートコンデンサ１５は、トリ
ガコンデンサ９の充電電圧値が約８０Ｖまで充電された
時点でＩＧＢＴ７を十分に駆動できる約３０Ｖの充電電
圧値まで充電されることになる。

【００４２】ここで、本実施の形態においても、先の従
来例と同様、上述したゲートコンデンサ１５等の充電動
作過程において、例えばゲートコンデンサ１５の充電電
圧値がＩＧＢＴ７を駆動するために十分な充電電圧であ
る約３０Ｖまで行われていない状態で発光開始信号が供
給された場合について考えてみる。

【００４３】本実施の形態の場合、先にも述べたが電源
スイッチ２のオフ時にトリガコンデンサ９の充電電荷も
放出されることから、上述したような場合において十分
な充電状態にあるのは主コンデンサ４のみとなり、した
がって発光開始信号が供給されたとしてもトリガ回路２
４は十分な動作を行なうことはなく、すなわち閃光放電
管５が励起されることはなく、よって主コンデンサ４の
充電電荷が閃光放電管５を介してＩＧＢＴ７に印加され
ることもなく、この結果、先の従来例とは異なり、ＩＧ
ＢＴ７が破壊される不都合も生じることはない。

【００４４】以上述べたように、本発明は、主コンデン
サ４の高電位側端子とトリガ回路２４およびゲート回路
１３の電気的接続状態を電源スイッチ２のオンオフ動作
に応答して動作するスイッチ回路１２により制御してい
ることから、ゲート回路１５がＩＧＢＴ７を十分に駆動
できない状態の時に閃光放電管が十分に励起されること
がなくなり、すなわちゲート回路１３の駆動電圧発生動
作をトリガ回路２４の状態に応答して制御できることに
なる。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、主コンデンサとトリガ回路お
よびゲート回路の電気的接続状態を電源スイッチのオン
オフ動作に応答して動作するスイッチ回路により制御す
ることにより、ゲート回路の駆動電圧発生動作をトリガ
回路の状態に応答して制御していることから、閃光放電
管と直列接続されたＩＧＢＴの破壊を簡単な回路構成で
防止できたストロボ装置を提供することができる効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるストロボ装置の一実施の形態を示
す電気回路図

【図２】従来周知のストロボ装置例を示す電気回路図

【符号の説明】

１ 電源電池 ２ 電源スイッチ ３ 昇圧回路 ４ 主コンデンサ ５ 閃光放電管 ７ 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ） ９ トリガコンデンサ １０ トリガトランス １１ トリガスイッチ素子 １２ スイッチ回路 １３ ゲート回路 １４，１７，１８，２０，２１，２２，２３ 抵抗 １５ ゲートコンデンサ １６ ツェナーダイオード １９ 第１スイッチ素子 ２０ 第２スイッチ素子 ２４ トリガ回路

フロントページの続き (72)発明者 梅原 貴志 大阪府大阪市北区長柄東２丁目９番95号 ウエスト電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2H053 BA10 BA24

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源スイッチを介した電源電池の供給によ
   りこの電源電池の端子電圧を直流高電圧に昇圧する昇圧
   回路と、昇圧回路が出力する直流高電圧にて充電される
   主コンデンサと、直列接続された閃光放電管と絶縁ゲー
   ト型バイポーラトランジスタとを含み主コンデンサの両
   端に接続される直列接続体と、前記絶縁ゲート型バイポ
   ーラトランジスタを駆動する駆動電圧を発生して絶縁ゲ
   ート型バイポーラトランジスタのゲートに供給するゲー
   ト回路と、主コンデンサの高電位側端子とゲート回路と
   の間に接続される第１スイッチ素子を含み、前記電源ス
   イッチのオンオフ動作に連動して前記主コンデンサとゲ
   ート回路との間の電気的接続状態を制御するスイッチ回
   路と、このスイッチ回路を介して前記主コンデンサの高
   電位側端子と接続され、動作することにより前記閃光放
   電管を励起するトリガ回路とを含んでなるストロボ装
   置。
2. 【請求項２】ゲート回路は、少なくとも、ゲートコンデ
   ンサとツェナーダイオードとの並列体と第１抵抗とを直
   列接続してなり、スイッチ回路を介して主コンデンサの
   両端に接続される直列接続体と、前記第１抵抗と並列体
   の接続点と絶縁ゲート型バイポーラトランジスタのゲー
   トとの間に接続された第２抵抗とを含んで形成される請
   求項１に記載のストロボ装置。
3. 【請求項３】スイッチ回路は、一方の主極が主コンデン
   サの高電位側端子と接続され、他方の主極がゲート回路
   およびトリガ回路と接続される第１スイッチ素子と、主
   極間が前記第１スイッチ素子の制御極とグランド間に第
   ３抵抗を介して接続されると共に、制御極に電源スイッ
   チのオンオフ動作に応答して自身のオンオフ動作を制御
   する制御信号が供給される第２スイッチ素子とを含んで
   形成される請求項１ないし２に記載のストロボ装置。