JP2007163376A - 検出器及び放電灯点灯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】負荷への電流供給経路上に直列に挿入される検出抵抗Rsと、一端が検出抵抗Rsの一端に接続される抵抗R1と、一端が検出抵抗Rsの他端に接続され且つ抵抗R1と抵抗値の異なる抵抗R2と、抵抗R2の他端に接続されて抵抗R1の他端の電圧V1と抵抗R2の他端の電圧V2とを略等しくさせるように調整する電圧調整手段1と、抵抗R1の他端及び電圧調整手段1と接続されて抵抗R1を流れる電流I1と抵抗R2を流れる電流I2とを略等しくさせるように調整する電流調整手段2とを備えており、抵抗R1の他端から検出出力である検出電圧Vdを得る。
【選択図】図1
Description
=(Ve+Io・Rs)/Re
そして、抵抗RxとトランジスタQ92のエミッタとの接続点Tcに現れる検出出力Vcは次式で求められる。
=Vr−(Ve+Io・Rs)Rx/Re
=Vr−(Vbx−Vbe+Io・Rs)Rx/Re
上式において、VbxはトランジスタQ91のベース・エミッタ間の電圧で、VbeはトランジスタQ90のベース・エミッタ間の電圧であり、これら2つのトランジスタの特性を揃えることでVbxとVbeは略等しくなる。したがって、Vcは次式となる。
この式から、検出抵抗Rsで検出された負荷電流を示す電圧Io・RsがRx/Re倍に増幅されて接続点Tcから出力されることが分かる。
以下、本発明の第一の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態の検出器は、図1に示すように、負荷への電流供給経路上に直列に挿入される検出抵抗Rsと、一端が検出抵抗Rsの一端に接続される抵抗R1と、一端が検出抵抗Rsの他端に接続され且つ抵抗R1と抵抗値の異なる抵抗R2と、抵抗R2の他端に接続されて抵抗R1の他端の電圧V1と抵抗R2の他端の電圧V2とを略等しくさせるように調整する電圧調整手段1と、抵抗R1の他端及び電圧調整手段1と接続されて抵抗R1を流れる電流I1と抵抗R2を流れる電流I2とを略等しくさせるように調整する電流調整手段2とを備えており、抵抗R1の他端から検出出力である検出電圧Vdを得る。尚、抵抗R1、R2の抵抗値は検出抵抗Rsの抵抗値よりも十分に大きいものとする。
I2=V2/R2
ここで、電流調整手段2によって電流I1、I2は略等しくなり、電圧調整手段1によって電圧V1、V2も略等しくなるので、電圧V1を同電位である検出電圧Vdに置き換えると、
(Vd−Io・Rs)/R1=Vd/R2
Vd(1/R1―1/R2)=Io・Rs/R1
Vd=Io・Rs・R2/(R2−R1)
となる。上式より、検出抵抗Rsに印加される電圧Io・RsのR2/(R2―R1)倍の増幅電圧を検出電圧Vdとして得ることができる。
本発明の第二の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態の検出器は、図4に示すように、電圧調整手段1は、3つのNPNトランジスタQ1、Q2、Q3から成り、電流調整手段2は、3つのPNPトランジスタQ40、Q41、Q42をカレントミラー回路CM2に構成して成る。NPNトランジスタQ1のエミッタは、抵抗R1の他端に接続され、NPNトランジスタQ2のエミッタは、抵抗R2の他端に接続されている。また、各々のベースとNPNトランジスタQ2のコレクタとが接続されている。NPNトランジスタQ3は、エミッタがNPNトランジスタQ2のコレクタに接続され、ベースがNPNトランジスタQ1のコレクタに接続されている。
本発明の第三の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態の検出器は、図5に示すように、実施形態2の回路においてNPNトランジスタQ1のコレクタとPNPトランジスタQ42のコレクタとの接続点N1と、NPNトランジスタQ3のコレクタとPNPトランジスタQ42のコレクタとの接続点N2との間にローパスフィルタとしてコンデンサCpを挿入している。これによって、電流調整手段2を成す回路の位相補償を行い、発振現象を抑制することができる。また、電圧源VccとNPNトランジスタQ3のベースとの間に電流源Vbを設けている。これは、負荷電流Ioがゼロの場合には各トランジスタがオフ状態にあり、負荷電流Ioが流れ始めて回路が動作し、検出出力が確定するまでに通常より多くの時間がかかるので、あらかじめ電流源Vbによってバイアス電流を加えることで、負荷電流Ioがゼロの場合にもトランジスタを動作させて応答性を高めることができる。
本発明の第四の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態の検出器は、図6に示すように、電圧調整手段1は、PNPトランジスタQ4及びNPNトランジスタQ2から成り、PNPトランジスタQ4のコレクタは抵抗R1の他端に接続され、NPNトランジスタQ2のエミッタは抵抗R2の他端に接続されている。PNPトランジスタQ4は、エミッタがNPNトランジスタQ2のベースと接続され、また自己のベースとコレクタが接続されている。
本発明の第五の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態の検出器は、図7に示すように、検出抵抗Rsの一端が電圧V0となるように配置している。検出抵抗Rsの一端には抵抗R2の一端が接続され、検出抵抗Rsの他端には抵抗R1の一端が接続されている。電圧調整手段1は、3つのPNPトランジスタQ70〜Q72から成り、PNPトランジスタQ70のエミッタは抵抗R1の他端に接続され、PNPトランジスタQ71は、エミッタが抵抗R2の他端に接続され、ベースが自己のコレクタと接続すると共にPNPトランジスタQ70のベースとも接続されている。PNPトランジスタQ72は、ベースがPNPトランジスタQ70のコレクタと接続され、エミッタがPNPトランジスタQ71のコレクタと接続されている。
V2=V0−I2・R2
ここで、PNPトランジスタQ70及びQ71のベースは同電位であるので、トランジスタの特性を略等しくし、ベース・エミッタ間電圧を略等しくすることで電圧V1及びV2が略等しくなる。したがって、電流I1及びI2の関係は次式で表される。
電流調整手段2がウィルソン型カレントミラー回路CM3を構成しているので、電流I1及びI2は略等しくなるように調整される。したがって、
I1=Io・Rs/(R1―R2)
となる。ここで、検出電流I1は抵抗Rmを流れるので、抵抗Rmに生じる電圧Vmは、Vm=Io・Rs・Rm/(R1−R2)となり、検出抵抗Rsに印加される電圧Io・RsのRm/(R1−R2)倍の増幅電圧を検出電圧Vmとして得ることができる。
Rs 検出抵抗
Q1、Q2 NPNトランジスタ
CM1〜CM3 カレントミラー回路
1 電圧調整手段
2 電流調整手段
3 電力変換手段
Claims (6)
- 回路の所定の2点を検出点として検出点間の電位差又は検出点間を流れる電流を検出する検出器であって、一方の検出点に一端が接続される第一の抵抗と、他方の検出点に一端が接続され且つ第一の抵抗と抵抗値が異なる第二の抵抗と、第二の抵抗の他端に接続されて第一の抵抗の他端の電位と第二の抵抗の他端の電位とを略等しくさせるように調整する電圧調整手段と、第一の抵抗の他端及び電圧調整手段と接続されて第一の抵抗を流れる電流と第二の抵抗を流れる電流とを略等しくさせるように調整する電流調整手段とを備え、第一の抵抗又は第二の抵抗の電圧降下分から検出出力を得ることを特徴とする検出器。
- 前記検出点は、負荷への電流供給経路上に直列に挿入される検出抵抗の両端が接続され、該検出抵抗の抵抗値は第一、第二の抵抗の抵抗値よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の検出器。
- 前記電圧調整手段は、第一、第二のトランジスタから成り、第一のトランジスタのエミッタは第一の抵抗の他端と接続され、第二のトランジスタのエミッタは第二の抵抗の他端と接続され、前記電流調整手段は、第二のトランジスタのコレクタに流入する電流と略等しい電流を第一のトランジスタを介して第一の抵抗に供給するカレントミラー回路から成ることを特徴とする請求項1又は2記載の検出器。
- 前記電流調整手段のカレントミラー回路の電流出力から検出出力を得ることを特徴とする請求項3記載の検出器。
- 前記電流調整手段のカレントミラー回路が、少なくとも1つの抵抗を備え、該抵抗の電圧降下分から検出出力を得ることを特徴とする請求項3記載の検出器。
- 放電ランプに電力を供給する放電灯点灯装置であって、外部電源から供給される電力を所望の電力に変換して出力する電力変換手段を備え、電力変換手段は、請求項1乃至5何れか記載の検出器を用いることでその出力を検出してフィードバック制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
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JP2001124804A (ja) * | 1999-10-27 | 2001-05-11 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 電流検出装置 |
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