JP2576174B2 - No-load protection ballast with automatic adjustment function - Google Patents
No-load protection ballast with automatic adjustment functionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は蛍光灯すなわちガス放電管用安定器に関す
る。詳細には、本発明は蛍光灯用自動ゲイン制御安定器
に関する。本発明は安定器の出力電圧を制限し、ガス放
電管すなわち蛍光灯を回路全体から電気的にはずすとき
に前記電圧を減少させる。The present invention relates to a fluorescent lamp, that is, a ballast for a gas discharge tube. In particular, the present invention relates to automatic gain control ballasts for fluorescent lamps. The present invention limits the ballast output voltage and reduces it when the gas discharge tube or fluorescent lamp is electrically disconnected from the entire circuit.
さらに詳細には、本発明は無負荷保護変圧器に属し、
該変圧力器を誘導回路に直列結合し、ガス放電管すなわ
ち蛍光灯を回路から電気的にはずしたときに所定値以上
の電圧発生を防止する。さらに詳細には、本発明は安定
器に関するもので、無負荷保護変圧器の一次巻線は可変
インダクタンスを形成し、該インダクタンスはガス放電
管すなわち蛍光灯に加える電力の大きさに逆比例する。More particularly, the invention belongs to a no-load protection transformer,
The transformer is connected in series with the induction circuit to prevent the generation of a voltage above a predetermined value when the gas discharge tube, that is, the fluorescent lamp is electrically disconnected from the circuit. More particularly, the present invention relates to a ballast, wherein the primary winding of a no-load protection transformer forms a variable inductance, which is inversely proportional to the amount of power applied to the gas discharge tube or fluorescent lamp.
(従来の技術) ガス放電管すなわち蛍光灯用安定器は従来技術におい
て知られている。しかしながら、従来技術の安定器のい
くつかにおいて、安定器回路からガス放電管すなわち蛍
光灯をはずすことによって放電管すなわち蛍光灯に過度
の電圧出力を生じさせる。このような条件で、特別管す
なわち特別な安定器で使用する管の作動寿命に有害作用
を与えることがある。BACKGROUND OF THE INVENTION Gas discharge tubes or ballasts for fluorescent lamps are known in the prior art. However, in some prior art ballasts, removing the gas discharge tube or fluorescent lamp from the ballast circuit causes excessive voltage output to the discharge tube or fluorescent lamp. Such conditions can have a detrimental effect on the working life of special tubes, ie tubes used in special ballasts.
(発明の概要) 自動調節機能をもった無負荷保護安定器には、すくな
くとも一つのガス放電管を調節電流で作動させる電源及
び放電管の入出力の電力を所定値に維持する制限電圧を
設ける。安定器は平滑直流、電流電圧信号を維持し
(1)、安定器によって発生する高調波周波数を抑え
(2)るために電源へ接続したフィルタ回路を含む。さ
らに、自動調節機能をもった無負荷保護安定器は、フィ
ルタ回路であって調節電流の周波数を形成する自動変圧
器構成部を具備したタップ一次巻線を設けたものに接続
するインダクション回路を含む。(Summary of the Invention) A no-load protection ballast having an automatic adjustment function is provided with a power supply for operating at least one gas discharge tube with an adjustment current and a limit voltage for maintaining input / output power of the discharge tube at a predetermined value. . The ballast includes a filter circuit connected to a power supply to maintain the smoothed DC, current and voltage signals (1) and suppress the harmonic frequencies generated by the ballast (2). Further, the no-load protection ballast with automatic regulation includes an induction circuit connected to a filter circuit having a tap primary winding with an automatic transformer component forming the frequency of the regulation current. .
(実施例) 第1図について説明する。第1図は、自動調節機能を
もった無負荷保護安定器10を示し、該安定器には、すく
なくとも一つのガス放電管66の作動用電源12を設ける。
ガス放電管66は標準型蛍光灯であり、第1及び第2フィ
ラメントをそれぞれ具備する。自動調節機能をもった無
負荷保護安定器10をガス放電管66の出力及び入力電圧を
大体は所定値に維持するように設け、該所定値は作動中
比較的一定で、大体は一定で、安定器間の電気材料許容
差にも無関係である。(Example) FIG. 1 will be described. FIG. 1 shows a no-load protective ballast 10 with automatic regulation, which is provided with a power supply 12 for operating at least one gas discharge tube 66.
The gas discharge tube 66 is a standard fluorescent lamp and has first and second filaments respectively. A no-load protection ballast 10 with automatic adjustment is provided to maintain the output and input voltage of the gas discharge tube 66 approximately at a predetermined value, which is relatively constant during operation, generally constant, It is also independent of electrical material tolerances between ballasts.
全体的考えにおいて、自動調節機能をもった無負荷保
護安定器を設けて、電源12からの電力入力について、ガ
ス放電管66からの光出力の効率を最大にする。更に、自
動調節機能をもった無負荷保護安定器10は約±3.0%の
程度で、ガス放電管の出力による電圧変動にもかかわら
ず、大体は一定である光出力を提供し、該ガス放電管66
は、矩形波パルス入力電圧に相対して、矩形波パルス駆
動電流に反応する。In the overall idea, a no-load protective ballast with automatic regulation is provided to maximize the efficiency of the light output from the gas discharge tube 66 for the power input from the power supply 12. In addition, the no-load protection ballast 10 with automatic regulation provides a light output that is approximately constant, despite the voltage fluctuations due to the output of the gas discharge tube, of the order of ± 3.0%. Tube 66
Responds to the square wave pulse drive current relative to the square wave pulse input voltage.
下記パラグラフで示されるように、ガス放電管66を回
路から電気的にはずすときに、安定器10の出力電圧を制
限し、大体は、減少させる。As shown in the following paragraphs, when the gas discharge tube 66 is electrically disconnected from the circuit, the output voltage of the ballast 10 is limited and substantially reduced.
安定器10を最初に調節制御することが重要であり、該
制御により、特殊ゲインを備えたトランジスタを調整し
たり、事前選択する必要を除去し、電気部材の製造と関
連して製造許容差と大体は無関係に比較的一定の光出力
を与える。It is important to adjust and control ballast 10 first, which eliminates the need to tune or preselect transistors with special gains and to reduce manufacturing tolerances and associated manufacturing of electrical components. It provides a relatively constant light output, largely independent.
ガス放電管66が故障か回路から物理的除去により、回
路から電気的にはずときは、出力電圧を通常作動電圧以
下に減少させる。When the gas discharge tube 66 fails or is physically removed from the circuit, and is electrically disconnected from the circuit, the output voltage is reduced below the normal operating voltage.
さらに、自動調節機能をもった無負荷保護安定器10に
は周波数制御機構を設け、該機構にはインバータ変圧器
40の誘導特性と、変圧器100の二次巻線160とコンデンサ
130により形成されるタンク回路が用いられ、安定器10
をやっかいなフリッカリングなしで作動させる利益があ
る。Further, the no-load protection ballast 10 having an automatic adjustment function is provided with a frequency control mechanism, and the mechanism includes an inverter transformer.
40 induction characteristics, secondary winding 160 and capacitor of transformer 100
The tank circuit formed by 130 is used and the ballast 10
There is the benefit of operating the camera without cumbersome flickering.
詳細にはガス放電管66の作動を最小のレベルに、自動
調節機能をもった無負荷保護安定器10によって得られる
より高い効率のために維持する。安定器10について最小
化した信頼性をもたせ、最小化した電気部材を結合して
安定器と関連する回路を簡素化させることは安定器10に
とって重要なことである。このように要素を連結させる
ことによって、自動調節機能をもった無負荷保護安定器
の信頼を向上させる効果がある一方同時にガス放電管66
の作動寿命を最大にする。In particular, the operation of the gas discharge tube 66 is maintained at a minimum level for the higher efficiencies provided by the no-load protective ballast 10 with automatic adjustment. It is important for ballast 10 to provide ballast 10 with minimized reliability and to combine minimized electrical components to simplify the ballast and associated circuitry. By connecting the elements in this manner, the effect of improving the reliability of the no-load protection ballast having the automatic adjustment function can be improved, while the gas discharge tube 66
To maximize the operating life of the
第1図の安定器10について説明する。安定器10には、
ガス放電管66用電源12を設け、電源12に接続し、直流電
流,電圧の信号確立し、安定器によって発生した高調波
を抑えるフィルタ回路11を含む。The ballast 10 shown in FIG. 1 will be described. Ballast 10 includes
A power supply 12 for the gas discharge tube 66 is provided and includes a filter circuit 11 connected to the power supply 12 for establishing DC and voltage signals and suppressing harmonics generated by the ballast.
さらに全体的に考えると、自動調節機能をもった無負
荷安定器10は誘導回路15を含み、この回路をフィルタ回
路11に電気的に接続し、スイッチングネットワーク13に
よって確立するパルス駆動電流の大きさを確立する。Considered more generally, the self-regulating no-load ballast 10 includes an inductive circuit 15, which is electrically connected to a filter circuit 11 and the magnitude of the pulse drive current established by the switching network 13. To establish.
下記パラグラフで詳細に説明するように誘導回路は無
負荷保護回路99を含み、パルス駆動電流に応じてガス放
電管66に電圧を生じ、ガス放電管66が安定器と電気的に
接続していないときでも、所定値で出力電圧を維持す
る。誘導回路15を調節制御回路17に接続しスイッチング
ネットワーク13のゲイン値を所定レベルに維持する。こ
のようにして、フィルタ回路11を電源12に接続し直流,
電流,電圧信号の円滑を維持し(1)、安定器10によっ
て発生する高調波を抑える。As described in detail in the following paragraph, the inductive circuit includes a no-load protection circuit 99, which generates a voltage in the gas discharge tube 66 according to the pulse drive current, and the gas discharge tube 66 is not electrically connected to the ballast. In some cases, the output voltage is maintained at a predetermined value. The induction circuit 15 is connected to the adjustment control circuit 17 to maintain the gain value of the switching network 13 at a predetermined level. In this way, the filter circuit 11 is connected to the power
Maintain smooth current and voltage signals (1) and suppress harmonics generated by the ballast 10.
誘導回路15にはスイッチング信号を発生させるベース
駆動巻線48を設ける。スイッチングネットワーク13はベ
ース駆動巻線48で発生するスイッチング信号に反応する
パルス駆動電流を発生する。The induction circuit 15 is provided with a base drive winding 48 for generating a switching signal. The switching network 13 generates a pulse drive current responsive to the switching signal generated in the base drive winding 48.
さらに記述すると、無負荷保護回路99にはフィルタ回
路11を接続し、二次巻線160を設け、調節駆動電流に反
応するガス放電管66に同調高電圧出力を発生させる。More specifically, the no-load protection circuit 99 is connected to the filter circuit 11 and is provided with a secondary winding 160 to generate a tuned high voltage output to the gas discharge tube 66 responsive to the regulated drive current.
さらに第1図について説明する。電源12は自動調節機
能をもった無負荷保護安定器10へ電力入力を供給する。
第1図の実施態様では、電源12は交流電源であってもよ
く、標準電圧はたとえば120,240,270〔V〕であり、受
電標準電圧は約50.0又は60.0〔Hz〕でつくられる。FIG. 1 will be further described. The power supply 12 supplies power to the no-load protection ballast 10 with automatic regulation.
In the embodiment of FIG. 1, the power supply 12 may be an AC power supply, the standard voltage of which is, for example, 120, 240, 270 [V], and the power receiving standard voltage is generated at about 50.0 or 60.0 [Hz].
広い一般的考えに立つと、電源12は直流電源であって
もよく、従来技術でよく知られている方法で、基本的回
路及びフィルタ要素を除去して、自動調節機能をもった
無負荷保護安定器10へ内外から加えられる。In broad general belief, power supply 12 may be a DC power supply, which eliminates basic circuitry and filter elements in a manner well known in the prior art to provide self-adjusting no-load protection. It is added to the ballast 10 from inside and outside.
説明上、下記パラグラフでは、電源12を210−240ボル
ト、50Hz交流電源として示し、実施例の説明で用いる。For illustrative purposes, in the following paragraphs, the power supply 12 is shown as a 210-240 volt, 50 Hz AC power supply and will be used in the description of the embodiments.
安定器10の電力は電源12によってスイッチ14を経て供
給され、スイッチ14は例えば単極,単投入スイッチ機構
のような標準スイッチ要素であってもよい。電力は、ス
イッチ要素14からチョーク32及び高調波フィルタコンデ
ンサ28を経て供給される。高調波フィルタコンデンサ28
を電源12に並列に接続して、安定器10から電源へフィー
ドバックする高周波成分を短絡するようにする。チョー
ク要素32を電源12及び整流回路16と直列に接続し、整流
回路16を用いて電源交流電圧の全波整流を行う。The power of the ballast 10 is supplied by a power supply 12 via a switch 14, which may be a standard switch element such as, for example, a single pole, single throw switch mechanism. Power is supplied from switch element 14 through choke 32 and harmonic filter capacitor 28. Harmonic filter capacitor 28
Are connected in parallel to the power supply 12, so that the high-frequency component fed back from the ballast 10 to the power supply is short-circuited. The choke element 32 is connected in series with the power supply 12 and the rectifier circuit 16, and the rectifier circuit 16 performs full-wave rectification of the power supply AC voltage.
整流回路16は全波ブリッヂ回路で従来技術でよく知ら
れた標準のものでよい。図示した実施例では、全波ブリ
ッヂ回路16をダイオード要素18,20,22及び24で形成し、
電源12の交流電圧を要求に応じて整流する。ダイオード
要素18,20,22及び24は、多数ある標準ダイオード要素の
一つであってもよく、自動調節機能をもった無負荷保護
安定器の一例では、ダイオード要素18,20,22及び24は、
IN4005の標準指定を有す。全波ブリッジ回路で整流する
と脈動直流電圧信号を生じ、出力端26を通過し、この出
力端26をフィルタネットワーク11の分路コンデンサ34に
接続する。The rectifier circuit 16 may be a full-wave bridge circuit and a standard one well known in the prior art. In the embodiment shown, the full-wave bridge circuit 16 is formed by diode elements 18, 20, 22, and 24;
The AC voltage of the power supply 12 is rectified as required. Diode elements 18, 20, 22 and 24 may be one of a number of standard diode elements, and in one example of a self-adjusting no-load protection ballast, diode elements 18, 20, 22 and 24 are ,
Has the standard specification of IN4005. Rectification in the full-wave bridge circuit produces a pulsating DC voltage signal, which passes through output 26, which is connected to shunt capacitor 34 of filter network 11.
フィルタネットワーク11は整流回路16からの電圧の入
力及び出力を濾過し、入力端19と出力端16によってブリ
ッヂ回路16へ電気的に接続される。整流ブリッヂ回路16
を帰り路64へ接続し、この帰り路64はブリッヂ回路16の
両端で直流を供給する帰り路であり、直流電力入力をフ
ィルタネットワーク11の分路コンデンサ34へ供給する。The filter network 11 filters the input and output of the voltage from the rectifier circuit 16 and is electrically connected to the bridge circuit 16 by an input 19 and an output 16. Rectifier bridge circuit 16
Is connected to a return path 64, which is a return path for supplying DC at both ends of the bridge circuit 16, and supplies a DC power input to the shunt capacitor 34 of the filter network 11.
フィルタネットワーク11の平滑フィルタ部はチョーク
要素32及び分路コンデンサ34を含む。チョーク要素32を
一次側で電源12へ接続し、二次側で入力端を経て整流回
路16へ接続する。分路コンデンサ34を整流回路16の出力
と平行に、出力端26を経て接続する。分路コンデンサ34
を一次側で出力端26を経て整流回路16へ接続し、反対側
で直流帰り路64へ接続する。The smoothing filter section of the filter network 11 includes a choke element 32 and a shunt capacitor. The choke element 32 is connected on the primary side to the power supply 12 and on the secondary side to the rectifier circuit 16 via the input. A shunt capacitor 34 is connected via output 26 in parallel with the output of rectifier circuit 16. Shunt capacitor 34
Is connected to the rectifier circuit 16 via the output terminal 26 on the primary side, and to the DC return path 64 on the opposite side.
分路コンデンサ34とチョーク要素32は、組み合わさっ
て全波ブリッヂ回路16によって供給される100Hz脈動直
流電圧を平均化するように作用する。さらに、この組み
合わせで、電流の流れを平均値に維持し、受けいれがた
い進みや遅れの力率を生じさせない。容量の大きいコン
デンサ又はインダクタンスが脈動直流電圧の平滑化のた
めの単独フィルタ装置として用いられると、有害な進み
や遅れが生じる。Shunt capacitor 34 and choke element 32 act in combination to average the 100 Hz pulsating DC voltage provided by full-wave bridge circuit 16. In addition, this combination keeps the current flow at an average value and does not cause unacceptable leading or lagging power factors. When large capacitors or inductances are used as stand-alone filter devices for smoothing pulsating DC voltages, harmful leads and lags occur.
図示するためにチョーク要素32が自動調節機能をもっ
た無負荷保護安定器10内に組み込まれていない場合に、
分路コンデンサ34が充電し始めると、各サイクルのサー
ジ電流と一般的にいわれている増加電流を流す。チョー
ク要素を組み込むことによりインダクタンスは各半サイ
クルの間エネルギを貯え、分路コンデンサ34の初期充電
用電流を供給し、分路コンデンサ34は平滑、平均電流を
供給する。If the choke element 32 is not incorporated into the self-adjusting no-load protective ballast 10 for illustration,
When the shunt capacitor 34 starts to charge, a surge current in each cycle and an increasing current generally referred to flow. By incorporating a choke element, the inductance stores energy during each half cycle and provides a current for initial charging of the shunt capacitor 34, which provides a smooth, average current.
この実施例においては、チョーク要素は、約2.0
〔H〕のインダクタンスで抵抗が40.0〔Ω〕未満で、分
路コンデンサ34は一般に入手可能な100.0〔μF〕、25
0.0〔V〕電解コンデンサである。In this embodiment, the choke element is about 2.0
With the inductance of [H] and the resistance of less than 40.0 [Ω], the shunt capacitor 34 is generally available at 100.0 [μF], 25
0.0 [V] electrolytic capacitor.
フィルタネットワーク11は高調波フィルタコンデンサ
28を含み、該高調波フィルタコンデンサ28は、チョーク
要素32と組み合わせて、インダクション回路15によって
発生する高調波周波数を減衰させる、高調波フィルタコ
ンデンサ28をチョーク要素32と組み合わせて同調させ、
安定器10の直流電源から発生する少なくともはじめの5
つの高調波周波数の振幅を減衰させることに意義があ
る。この種のフィルタでは典型的であるように多数の一
次の5つの高調波周波数である高調波周波数が減衰され
る。Filter network 11 is a harmonic filter capacitor
28, the harmonic filter capacitor 28, combined with the choke element 32, attenuates the harmonic frequency generated by the induction circuit 15, the harmonic filter capacitor 28 is tuned in combination with the choke element 32,
At least the first 5 generated from the DC power supply of ballast 10
It is significant to attenuate the amplitude of the two harmonic frequencies. This type of filter typically attenuates many primary five harmonic frequencies, the harmonic frequencies.
この実施例においては、高調波用フィルタコンデンサ
28は約1.5〔μF〕、400.0〔V〕マイラタイプコンデン
サで、電源12と、チョーク要素32を経てブリッヂ回路16
と並列に接続されている。In this embodiment, the harmonic filter capacitor
Reference numeral 28 denotes a 1.5-μF, 400.0-V mylar-type capacitor, and a bridge circuit 16 through a power supply 12 and a choke element 32.
And are connected in parallel.
無負荷保護回路99をフィルタネットワーク11と誘導回
路15との間に接続する。無負荷保護回路99は変圧器100
を含み一次巻線125と、一対のフィラメント励起巻線140
及び150はもちろん同調高電圧出力二次巻線160とを具備
する。同調高電圧出力二次巻線160を同調コンデンサ130
と並列に接続し、タンク回路を形成し、ガス放電管66に
出力電圧を発生させる。フィラメント励起巻線150及び1
40をガス放電管66のフィラメント70及び68にそれぞれ接
続する。A no-load protection circuit 99 is connected between the filter network 11 and the inductive circuit 15. No-load protection circuit 99 is transformer 100
Including a primary winding 125 and a pair of filament excitation windings 140
And 150 of course comprise a tuned high voltage output secondary winding 160. Tuning high voltage output secondary winding 160 to tuning capacitor 130
Are connected in parallel to each other to form a tank circuit and generate an output voltage in the gas discharge tube 66. Filament excitation winding 150 and 1
40 is connected to filaments 70 and 68 of gas discharge tube 66, respectively.
この実施例においては、無負荷保護回路99は変圧器10
0からなり、フエライト組成の磁心材料を具備し、フェ
ロクスキューブ(Ferroxcube)2616の指定で29のターン
からなる一次巻線125と50ターンからなる同調高電圧出
力二次巻線とを設けており、また、各フィラメント励起
巻線140及び150からなり、これらはそれぞれ1ターンで
構成されている。変圧器100は磁気特性が直線である磁
心を有し、飽和していない。同調コンデンサ130は10〔n
F〕コンデンサである。In this embodiment, the no-load protection circuit 99 includes the transformer 10
It consists of a core material of ferrite composition consisting of 0, and has a primary winding 125 consisting of 29 turns and a tuned high voltage output secondary winding consisting of 50 turns specified by Ferroxcube 2616. And each of the filament excitation windings 140 and 150, each of which consists of one turn. Transformer 100 has a magnetic core with linear magnetic properties and is not saturated. The tuning capacitor 130 is 10 (n
F] is a capacitor.
自動調節制御回路17を無負荷保護回路99と誘導回路15
との間に接続する。自動調節制御回路は、コンデンサ5
4、トロイド変圧器56及び分路抵抗51を含む。分路抵抗5
1をトロイド変圧器56の一次巻線55と並列に接続する。
トロイド変圧器56の一次巻線55を分路抵抗51に並列に接
続するほかに一次側で帰り路64へ二次側ではトランジス
タ72のベース結合コンデンサ54へ接続する。ベース結合
コンデンサ54をトロイド変圧器の一次巻線55へ一端で接
続し、誘導回路15のベース駆動巻線48へ対向する端で接
続する。Automatic adjustment control circuit 17 has no-load protection circuit 99 and induction circuit 15
Connect between The automatic adjustment control circuit
4, including toroid transformer 56 and shunt resistor 51. Shunt resistance 5
1 is connected in parallel with the primary winding 55 of the toroidal transformer 56.
In addition to connecting the primary winding 55 of the toroid transformer 56 in parallel with the shunt resistor 51, it is connected on the primary side to the return path 64 and on the secondary side to the base coupling capacitor 54 of the transistor 72. A base coupling capacitor 54 is connected at one end to the primary winding 55 of the toroidal transformer and is connected at an opposite end to the base drive winding 48 of the inductive circuit 15.
なお、ここで分路抵抗51は約200〔Ω〕である。トロ
イド変圧器56はフェライト磁心材料組成を有し、フェロ
クスキューブ(Ferroxcube)指定3B7−266T125又は3B7
−266CT125であり、28番線による12ターンの一次巻線と
直流電源入力又はトロイドコア軸を通過するフィルタ出
力端36によって形成される1ターンの二次券線57とを具
備する。ベース結合コンデンサは0.22〔μF〕,100
〔V〕マイラ型コンデンサである。Here, the shunt resistance 51 is about 200 [Ω]. The toroid transformer 56 has a ferrite core material composition and is designated Ferroxcube designation 3B7-266T125 or 3B7.
-266CT125, comprising a 12-turn primary winding with line 28 and a 1-turn secondary wire 57 formed by a DC power input or a filter output 36 passing through the toroid core axis. The base coupling capacitor is 0.22 [μF], 100
[V] Mylar type capacitor.
トロイド変圧器56の一次巻線55とベース結合コンデン
サ54との直列組合により、振動状態になる自動調節機能
をもった無負荷保護安定器10に続き、スイッチングネッ
トワーク13のベース駆動信号の帰り路が設けられる。The series combination of the primary winding 55 of the toroid transformer 56 and the base coupling capacitor 54 provides a return path for the base drive signal of the switching network 13 following the no-load protection ballast 10 having an automatic adjustment function that causes an oscillating state. Provided.
さらに自動調節機能をもった無負荷保護安定器10はス
イッチングネットワーク13を含み、誘導回路15にフィー
ドバック結合され、脈動電流を形成する。下記パラグラ
フに示すように、スイッチングネットワーク13には調節
機構を設け、ガス放電管66の電力出力を所定値で、次い
で一定値に維持する。Furthermore, the self-regulating no-load protection ballast 10 includes a switching network 13 and is feedback-coupled to the inductive circuit 15 to form a pulsating current. As shown in the following paragraph, the switching network 13 is provided with an adjustment mechanism to maintain the power output of the gas discharge tube 66 at a predetermined value and then at a constant value.
スイッチングネットワーク13にはトランジスタ72を設
け、フィードバックでインバータ変圧器40のバイアス又
はトリガ制御巻線48へ接続する。この接続により、バイ
アス信号に応答する電流信号のスイッチングを生じる。
インバータ変圧器40のバイアス制御巻線48を説明する。
バイアス制御巻線48の一次側に入った電流は巻線48を通
過してトランジスタ72のベース78へ向かう。トランジス
タ72は、それぞれベース78、コレクタ74及びエミッタ76
からなる。The switching network 13 is provided with a transistor 72, which is connected by feedback to the bias or trigger control winding 48 of the inverter transformer 40. This connection causes switching of the current signal in response to the bias signal.
The bias control winding 48 of the inverter transformer 40 will be described.
The current entering the primary side of the bias control winding 48 passes through the winding 48 to the base 78 of the transistor 72. Transistor 72 has a base 78, a collector 74, and an emitter 76, respectively.
Consists of
自動調節機能をもった無負荷保護安定器は、ガス放電
管の電力入力はもちろん一定の可視光を供給するように
設計され、この供給は安定器10で使用されるトランジス
タ72の電流ゲインとは無関係にコレクタ74の電流を一定
に維持することによってなされる。The no-load protection ballast with automatic adjustment function is designed to supply a constant visible light as well as the power input of the gas discharge tube, and this supply is equivalent to the current gain of the transistor 72 used in the ballast 10. Irrespective of this, this is done by keeping the current of the collector 74 constant.
光出力は±3%以上変動すべきではなく、一方安定器
10で用いられているトランジスタ72の電流ゲインは10〜
60の間で極端に変化してもよいと決定してきた。安定器
10は、実施例で示すように、単一のガス放電管66を作動
するけれども、ここでは一般的説明をしているが、二つ
のガス放電管を作動することも可能である。このような
場合にはトランジスタ電流ゲインは必ずしも対で整合さ
れる必要はないからである。Light output should not fluctuate more than ± 3%, while ballast
The current gain of the transistor 72 used in 10 is 10 to
It has been determined that it can vary drastically between 60. stabilizer
Although 10 operates a single gas discharge tube 66, as shown in the embodiment, although a general description is provided here, it is also possible to operate two gas discharge tubes. This is because in such a case, the transistor current gains do not necessarily have to be matched in pairs.
抵抗53によってベース78へ供給される正電圧によっ
て、ベース78を経て小さいが十分な開始電流の流れを保
証し、これによってトランジスタ72の導通を開始する。
抵抗53には1〔MΩ〕が使用されてきた。The positive voltage provided to the base 78 by the resistor 53 ensures a small but sufficient starting current flow through the base 78, thereby initiating the conduction of the transistor 72.
1 [MΩ] has been used for the resistor 53.
トランジスタ72が導通状態すなわち“オン”状態にな
ると電源12からの電流はチョーク32、ブリッヂ回路16及
び変圧器100の一次巻線を経て直流出力端36に向け流れ
る。直流出力端36はインバータ変圧器40の一次巻線42へ
接続され、トロイド変圧器のコア軸を通過する。このよ
うな電流は、一次巻線42の第1部46を通過してタップラ
イン25へ向かい、タップライン25をスイッチングトラン
ジスタ72のコレクタ74へ接続する。When the transistor 72 is conducting or "on", current from the power supply 12 flows through the choke 32, the bridge circuit 16 and the primary winding of the transformer 100 to the DC output 36. The DC output 36 is connected to the primary winding 42 of the inverter transformer 40 and passes through the core axis of the toroidal transformer. Such current passes through the first portion 46 of the primary winding 42 to the tap line 25, which connects the tap line 25 to the collector 74 of the switching transistor 72.
電流はトランジスタ72を経てコレクタ74からエミッタ
76へ流れエミッタ76から帰り路64へ流れる。スイッチン
グトランジスタ72によって形成されるコレクタ電流の増
加には、バイアス制御巻線48の電圧を含み、バイアス制
御巻線をトランジスタ72のベース78へ接続する。ベース
電流は、トランジスタ72においてベース78からエミッタ
76へ流れ、エミッタ76から帰り路64へ流れる。Current flows from collector 74 to emitter via transistor 72
It flows to 76 and flows from the emitter 76 to the return path 64. The increase in collector current formed by switching transistor 72 includes the voltage on bias control winding 48, connecting the bias control winding to base 78 of transistor 72. Base current flows from base 78 to emitter at transistor 72
It flows to 76 and from the emitter 76 to the return path 64.
回路が形成されると、電流は流れ、トロイド変圧器56
の一次巻線55及びベース結合コンデンサ54を通過する。
前記要素の直列組合せにより、ベースにパルスを生じさ
せ所定期間経過後スイッチングトランジスタ72を“オ
ン”状態から“オフ”状態に駆動する。Once the circuit is formed, current will flow and the toroid transformer 56
Through the primary winding 55 and the base coupling capacitor 54.
Due to the series combination of the above elements, a pulse is generated at the base, and after a lapse of a predetermined period, the switching transistor 72 is driven from the "on" state to the "off" state.
スイッチングトランジスタ72を駆動するパルスによ
り、自動調節機能をもった向負荷保護安定器の動作周波
数間について“オン”時間の間隔を制御する。このパル
スの終点で、トランジスタ72は“オフ”状態になり、コ
ンデンサ54を経て微分されたパルスはベース78へ負信号
を供給しこの信号はダイオード38によってその大きさを
制限される。インバータ変圧器40に貯えられたエネルギ
ーは一次巻線42からコンデンサ62へ放出され、帰り路64
へ至る。The pulse driving the switching transistor 72 controls the "on" time interval between the operating frequencies of the anti-load protection ballast with automatic adjustment. At the end of this pulse, transistor 72 is turned "off" and the differentiated pulse via capacitor 54 provides a negative signal to base 78, which is limited in its magnitude by diode 38. The energy stored in the inverter transformer 40 is released from the primary winding 42 to the capacitor 62, and the return path 64
To
同時にコレクタ電流が変圧器100の一次巻線125を通過
するので、各変圧器100の二次巻線にある電圧を誘導さ
せる。フィラメント励磁巻線140及び150で誘導される電
圧によってガス放電管66のそれぞれのフィラメント68及
び70を通過する電流の流れが生ずる。At the same time, the collector current passes through the primary winding 125 of the transformer 100, inducing a voltage on the secondary winding of each transformer 100. The voltage induced in the filament excitation windings 140 and 150 causes a current flow through the respective filaments 68 and 70 of the gas discharge tube 66.
同調高電圧出力二次巻線160で誘導された電圧は同調
コンデンサ130及びガス放電管66にかかる。サイクルの
この点で誘導された電圧はガス放電管66内で放電を維持
するには十分であるが、放電自体を開始するには十分で
はない。The voltage induced in the tuned high voltage output secondary winding 160 is applied to the tuned capacitor 130 and the gas discharge tube 66. The voltage induced at this point in the cycle is sufficient to sustain a discharge in gas discharge tube 66, but not enough to initiate the discharge itself.
くり返して説明すると、最初にトランジスタ72は、出
力端36から抵抗53、ベース駆動巻線48を経て、トランジ
スタ72のベース78へ向けて流す小電流によって、“オ
ン”状態になる。これにより、出力端36から一次巻線42
の第1部46,ライン25,コレクタ74及びエミッタ76を経て
帰り路64へ向けて電流が流れる。To reiterate, first, the transistor 72 is turned on by a small current flowing from the output terminal 36 to the base 78 of the transistor 72 through the resistor 53 and the base drive winding 48. As a result, the primary winding 42
A current flows toward the return path 64 via the first part 46, the line 25, the collector 74 and the emitter 76.
前述したように、変圧器40のフェライト磁心の磁界は
ヒステリシス上の磁気インダクションが零から所定値B
になるように増加しこの回路は特性が直線性を有する範
囲で動作する。磁界の変化により、変圧器40の磁心の巻
線に電圧を誘導し、この電圧は特別巻線の巻数に比例す
る。巻線をベース78に印加する正電圧を高めるように接
続し、このベース78への印加電圧によって、コレクタ7
4,エミッタ76及びこれと直列接続する全ての要素からな
るループの電流の流れを増加させ、その電流は、第1部
46のインピーダンス及び出力端36の電圧レベルによって
決定される最大値に達する。As described above, the magnetic field of the ferrite core of the transformer 40 has a magnetic induction on the hysteresis from zero to a predetermined value B.
And this circuit operates in a range where the characteristics are linear. The change in the magnetic field induces a voltage in the windings of the core of the transformer 40, which voltage is proportional to the number of turns of the special winding. The winding is connected to increase the positive voltage applied to the base 78, and the voltage applied to the base 78 causes the collector 7
4, increasing the current flow of the loop consisting of the emitter 76 and all the elements connected in series with it,
It reaches a maximum value determined by the impedance at 46 and the voltage level at output 36.
コレクタ74及びエミッタ76の経路を流れる電流が増加
するのを停止すると、磁気インダクションは所定値Bに
達し、この磁気インダクションは急に下がり、ベース駆
動巻線48で反対の極性を有する電圧を誘導し、この極性
の反転によりコレクタ74とエミッタ76に流れる電流をさ
えぎる。When the current in the path of the collector 74 and the emitter 76 stops increasing, the magnetic induction reaches a predetermined value B, which drops sharply and induces a voltage of the opposite polarity at the base drive winding 48. The current flowing through the collector 74 and the emitter 76 is blocked by the reversal of the polarity.
このときに、誘導電圧は大きくなり、典型的にインダ
クタンスの合計に電流の時間微分を掛けたものに等しく
なる。At this time, the induced voltage becomes large, typically equal to the sum of the inductance times the time derivative of the current.
インダクタンスの合計は変圧器一次巻線125、第1部4
6、一次巻線第2部44のインダクタンス及び第1図46と
第2部44の間の相互インダクタンスの2倍の合計であり
インダクタンスの和にコンデンサ62の容量をかけたもの
の平方根の2分の1に等しい放電周波数の放電を生じ
る。Total inductance is transformer primary winding 125, part 1 4
6. The sum of the inductance of the second part 44 of the primary winding and twice the mutual inductance between FIG. 46 and the second part 44, and is a half of the square root of the sum of the inductance and the capacity of the capacitor 62. A discharge with a discharge frequency equal to 1 occurs.
放電電流はサイン曲線形状とみなし、放電周波数の逆
数に依存し、この逆数は“オフ”時間であり、“オン”
時間の期間に貯えられたエネルギーすなわちインダクタ
ンスの合計に電流の2乗を掛けたものの2分の1を放出
するのにかかる時間である。The discharge current is considered as a sine curve and depends on the reciprocal of the discharge frequency, which is the "off" time and the "on"
This is the time it takes to release one half of the energy stored over a period of time, the sum of the inductance times the square of the current.
磁気インダクションが急に下がると、電流方向をサイ
ン波の対応部と反対方向にする。When the magnetic induction drops abruptly, the current direction is made opposite to that of the corresponding part of the sine wave.
瞬時電圧及び電流は十分に大きく、巻線160で正又は
負のいずれかの初期電圧を誘起する。The instantaneous voltage and current are large enough to induce either a positive or negative initial voltage at winding 160.
変圧器100の巻線160にかかる電圧の大きさは、一次巻
線125と巻線160との間の相互インダクタンスに巻線125
を通過する電流と2倍の放電周波数とを掛けたものに等
しい。The magnitude of the voltage across winding 160 of transformer 100 depends on the mutual inductance between primary winding 125 and winding 160
Is multiplied by the current passing through and twice the discharge frequency.
変圧器100の巻線125及び160にかかる起電力は、位相
が逆で、そして、巻線160と同様に140,150の電流は、一
次巻線125の磁束変化を反対にするようになっている。The electromotive forces on windings 125 and 160 of transformer 100 are in phase opposition and, like winding 160, the currents in 140 and 150 reverse the flux changes in primary winding 125.
これには、一次巻線のインピーダンスを減少させる効
果があり、より大きな電流を起電力を誘起するループに
流させる。This has the effect of reducing the impedance of the primary winding, causing a larger current to flow through the loop that induces the electromotive force.
このようにして電流がいずれかの二次巻線に流れると
一次巻線125の電流は増加する。放電管66が回路からは
ずされると巻線140,150又は160には電流が流れず、一次
巻線のインピーダンスが増加し、一次巻線125、第1部4
6及びトランジスタ72を含む回路ループの電流を減少さ
せる。Thus, when a current flows through any of the secondary windings, the current of the primary winding 125 increases. When the discharge tube 66 is disconnected from the circuit, no current flows through the windings 140, 150 or 160, the impedance of the primary winding increases, and the primary winding 125, the first part 4
The current of the circuit loop including 6 and transistor 72 is reduced.
さらにスイッチングネットワーク13にはスイッチング
ダイオード38を設け、このダイオード13をトランジスタ
72のベースエミッタ接合に関して並列に接続し、負電圧
がトランジスタ72を損傷させないようにスイッチングダ
イオード38の極性を設ける。スイッチングダイオード38
は商業上入手可能なIN4005型でよく、その極性がトラン
ジスタ72のベース−エミッタ接合によって形成される極
正と反対になるように接続されている。Further, a switching diode 38 is provided in the switching network 13, and this diode 13 is connected to a transistor.
Connected in parallel with the base-emitter junction of 72, the polarity of the switching diode 38 is provided so that a negative voltage does not damage the transistor 72. Switching diode 38
May be a commercially available type IN4005, which is connected such that its polarity is opposite to the polarity formed by the base-emitter junction of transistor 72.
インバータ変圧器40の一次巻線はタップ巻線で自動変
圧器構成部に接続され、一次巻線第2部で誘起する電圧
は直列に加えられ、一次巻線第1部の電圧を増加する。The primary winding of the inverter transformer 40 is connected to the automatic transformer configuration by a tap winding, and the voltage induced in the primary winding second part is added in series to increase the voltage of the primary winding first part.
一次巻線42にかかる全電圧をコンデンサ62に加えるた
め、コンデンサ62を一次巻線42と直列に接続する。図示
するようにコンデンサ62を一次側のインバータ変圧器40
の一次巻線42へ、さらに二次側の帰り路64へつなぐ。こ
の実施例の説明で、コンデンサ62は3.5〔nF〕,1.0〔k
V〕マイラコンデンサで、トランジスタ72“オン”サイ
クル期間にインバータ変圧器40に貯えられたエネルギー
をトランジスタ72“オフ”サイクル期間に放出するため
のものである。Capacitor 62 is connected in series with primary winding 42 to apply the total voltage across primary winding 42 to capacitor 62. As shown, the capacitor 62 is connected to the inverter transformer 40 on the primary side.
To the primary winding 42 and further to the return path 64 on the secondary side. In the description of this embodiment, the capacitor 62 is 3.5 (nF), 1.0 (k
V] Mylar capacitor to release the energy stored in inverter transformer 40 during transistor 72 "on" cycle during transistor 72 "off" cycle.
無負荷保護変圧器100の一次巻線はトランジスタ72コ
レクタ電流が流れる直列組み合わせ要素のうちの一つの
要素である。これらの各要素の電流の大きさは同一であ
り、その電流の最大値は出力端36の直流電源電圧に等し
く、この電圧は、電流の通路の直列インピーダンスの和
で割られたものである。The primary winding of the no-load protection transformer 100 is one of the series combination elements through which the transistor 72 collector current flows. The magnitude of the current in each of these elements is the same, and the maximum value of the current is equal to the DC power supply voltage at the output terminal 36, and this voltage is divided by the sum of the series impedance of the current path.
変圧器100の一次巻線125のインピーダンスは、巻線自
身及び二次巻線から反射されるインピーダンスの関数で
ある。The impedance of the primary winding 125 of the transformer 100 is a function of the impedance reflected from the winding itself and the secondary winding.
同調高電圧出力二次巻線160に負荷がかかると、一次
巻線に生ずるインピーダンスは最小値になる。フィラメ
ント励起巻線140及び150の反射インピーダンスは無視で
きる程度である。それぞれの巻線が1ターンのみからな
るためである。出力端36直流供給電圧が設計値にあると
すると一次巻線125のインピーダンスを最小値にする
と、そのためにコレクタ電流は最大値になる。When the tuned high voltage output secondary winding 160 is loaded, the impedance produced in the primary winding is at a minimum. The reflected impedance of the filament excitation windings 140 and 150 is negligible. This is because each winding consists of only one turn. Assuming that the dc supply voltage at the output 36 is at a design value, minimizing the impedance of the primary winding 125 will result in a maximum collector current.
ガス放電管66がもはや安定器10に接続されていないと
き、一次巻線125における同調高電圧二次巻線の生じた
反射インピーダンスは非常に高くなる。一次巻線125と
直列のインピーダンスが高くなるとコレクタ電流が比例
して減少するようになる。このように、変圧器100に貯
えられエネルギーは同様に比例して減少し、巻線160の
出力端にかかる生じた電圧も同様に減少する。When the gas discharge tube 66 is no longer connected to the ballast 10, the resulting reflected impedance of the tuned high voltage secondary winding at the primary winding 125 will be very high. As the impedance in series with primary winding 125 increases, the collector current decreases proportionally. In this manner, the energy stored in transformer 100 is similarly proportionally reduced, and the resulting voltage across the output of winding 160 is similarly reduced.
それゆえ、無負荷保護変圧器100の一次巻線125は可変
インピーダンスとして機能し、この可変インピーダンス
は変圧器100の二次巻線160の負荷に逆比例する。一次巻
線125のインピーダンスはすべて誘導インピーダンスで
あるから、一次巻線125でつくられた熱の放散がほとん
どなく、安定器の効率又は部品寿命に影響を及ぼす。Therefore, the primary winding 125 of the no-load protection transformer 100 functions as a variable impedance, which is inversely proportional to the load on the secondary winding 160 of the transformer 100. Since the impedance of the primary winding 125 is all inductive, there is little heat dissipation generated by the primary winding 125, which affects ballast efficiency or component life.
自動調節機能をもった無負荷保護安定器について第1
図を説明する。この安定器10が振動状態にあり、トラン
ジスタ72が“オン”状態にあるとき、安定器10の駆動電
流であるコレクタ電流は電源12から整流回路16を含むフ
ィルタネットワーク11、出力端26を経由して変圧器100
の一次巻線125を経て、出力端36へ流れる。直流電源出
力端36はトロイド変圧器56の軸を通過し、インバータ変
圧器40の一次巻線42の一端へ接続される。No.1 no-load protection ballast with automatic adjustment function
The figure will be described. When the ballast 10 is in the oscillating state and the transistor 72 is in the “on” state, the collector current, which is the driving current of the ballast 10, flows from the power supply 12 through the filter network 11 including the rectifier circuit 16 and the output terminal 26. Transformer 100
Flows through the primary winding 125 to the output terminal 36. The DC power output 36 passes through the axis of the toroidal transformer 56 and is connected to one end of the primary winding 42 of the inverter transformer 40.
駆動電流は一次巻線42の第1部46を通過してタップラ
イン25へ流れ、そこでタップライン25をスイッチングト
ランジスタ72のコレクタ74へ接続する。トランジスタ72
が“オン”状態にあると、電流をコレクタ74からエミッ
タ76へ流させ、ライン64を経る電源帰り路へもどす。こ
の電流が増加していく性質のものであるから、バイアス
制御巻線48で電圧を誘起し、このバイアス制御巻線48の
巻き方向をトランジスタ72のベース78で電圧が生じるよ
うにし、ベース電圧はエミッタ76について正であり、約
0.7〔V〕以上であり、トランジスタ72を“オン”状態
に保つことが要求され、バイアス制御巻線48でつくられ
る電圧はトランジスタ72の“オン”条件を補強する。The drive current passes through the first portion 46 of the primary winding 42 and flows to the tap line 25, where it connects the tap line 25 to the collector 74 of the switching transistor 72. Transistor 72
Is in the "on" state, causing current to flow from collector 74 to emitter 76 back to the power return path via line 64. Since this current has the property of increasing, a voltage is induced in the bias control winding 48, and the winding direction of the bias control winding 48 is changed so that a voltage is generated at the base 78 of the transistor 72. Positive for emitter 76, about
It is required to keep the transistor 72 in the "on" state at 0.7 V or more, and the voltage generated by the bias control winding 48 reinforces the "on" condition of the transistor 72.
コレクタ電流は、最大値に達するまで、直線状に増加
する。最大値は電源電圧とコレクタ回路のインピーダン
スの関数である。このようにコレクタ電流がトランジス
タ“オン”状態の期間に一次巻線42の第1部46を通過し
て流れるとき、磁束をインバータ変圧器40の磁心内に生
じさせ、2次巻線48内に電圧を誘起させ、“オン”条件
を補強し、ベース駆動電流を供給する。同じ駆動電流が
変圧器100の一次巻線125を通過すると、変圧器コア内に
磁束を生じさせ、無負荷保護変圧器100の二次巻線のす
べてに電圧を誘起させる。The collector current increases linearly until it reaches a maximum. The maximum value is a function of the supply voltage and the impedance of the collector circuit. Thus, when the collector current flows through the first part 46 of the primary winding 42 during the transistor "on" state, a magnetic flux is created in the core of the inverter transformer 40 and Induces voltage, reinforces the "on" condition, and supplies base drive current. When the same drive current passes through the primary winding 125 of the transformer 100, it creates a magnetic flux in the transformer core and induces a voltage in all of the secondary windings of the no-load protection transformer 100.
二次巻線の140及び150における誘起電圧はガス放電管
66のフィルタ68及び70のそれぞれにヒータ電流を供給す
る。The induced voltage at 140 and 150 of the secondary winding is a gas discharge tube
The heater current is supplied to each of the 66 filters 68 and 70.
同調高電圧出力二次巻線160の誘起電圧を、同調コン
デンサ130及びガス放電管66へつなぎ、ガス放電管66か
ら可視光出力を発生させる。The induced voltage of the tuned high voltage output secondary winding 160 is connected to the tuning capacitor 130 and the gas discharge tube 66 to generate a visible light output from the gas discharge tube 66.
単巻のインバータ変圧器40の一次巻線42の第2部44に
おける誘起電圧はサイクルの対応する期間にコンデンサ
62を充電させるだけである。The induced voltage in the second part 44 of the primary winding 42 of the single-turn inverter transformer 40 is a capacitor during the corresponding period of the cycle.
Just charge 62.
トランジスタ72を“オフ”状態に変えると、インバー
タ変圧器一次巻線42の第1部及び無負荷保護変圧器100
の一次巻線125を通過していたコレクタ電流の流れが急
速になくなる。コレクタ電流の急速な変化により、イン
バータ変圧器一次巻線42の第2部46及び変圧器100の二
次巻線150,140及び160はもちろん二次巻線48における電
圧を再び誘起する。Turning the transistor 72 to the "off" state causes the first part of the inverter transformer primary winding 42 and the no-load protection transformer 100
Of the collector current passing through the primary winding 125 rapidly disappears. The rapid change in collector current re-induces the voltage in the second part 46 of the inverter transformer primary winding 42 and the secondary windings 150, 140 and 160 of the transformer 100 as well as in the secondary winding 48.
古曲理論から知られているように、コレクタ電流の急
速消滅によって誘起する電圧極性は、変圧器40と変圧器
100が各一次巻線46及び125のもとの電流の方向を維持す
ることを意図するようになっている。ドット77によって
示されるように巻線46及び48の電流の流れの方向のた
め、インバータ変圧器40のバイアス制御巻線48は、コレ
クタ電流が流れているときには前述したように極性が逆
になる。このように、エミッタ76についてのベース78の
負信号を発生しトランジスタ72を“オフ”に変える。As is known from old music theory, the voltage polarity induced by the rapid disappearance of the collector current depends on the transformer 40 and the transformer.
100 is intended to maintain the original current direction of each primary winding 46 and 125. Due to the direction of current flow in windings 46 and 48 as indicated by dot 77, the bias control winding 48 of inverter transformer 40 reverses polarity as described above when collector current is flowing. Thus, a negative signal is generated at the base 78 for the emitter 76, turning the transistor 72 "off".
自動調節機能をもった無負荷保護安定器で用いられる
トランジスタの相対的に均一のゲインを維持することが
重要であり、光出力は首尾一貫として、ある特定のユニ
ットから別のものになっても約±3%の範囲内にあれば
よい。It is important to maintain the relatively uniform gain of the transistors used in the no-load protective ballasts with self-tuning so that the light output is consistent from one particular unit to another. It may be within the range of about ± 3%.
しかしながら、産業で知られている通常の製造技術の
ため、トランジスタ72のゲインは10.0〜50.0以上の間で
変化してもよい。このように自動調節制御は、ゲイン制
御要素を手動で調整しなければならず、すなわち、ある
安定器から別のものになっても一定である光出力を得る
には許容差が小さい範囲で装置を前もって選ばなければ
ならないという利点としての要件である。However, due to normal manufacturing techniques known in the industry, the gain of transistor 72 may vary between 10.0 and 50.0 or more. Thus, automatic adjustment control requires manual adjustment of the gain control element, i.e., the device must be within a small tolerance to obtain a constant light output from one ballast to another. Is an advantage that must be selected in advance.
自動調節機能をもった無負荷保護安定器10は、ベース
電流が通過し、12ターンの巻線を備えるトロイドコアを
形成する可変インダクタンスを利用する。出力端36はト
ロイド磁心27の軸を通過し、トランジスタ72のコレクタ
電流を通す。電流が二つの巻線を通過する方向は、各磁
界がトロイド変圧器56のトロイド磁心27内で付加的であ
るようなものである。The self-regulating no-load protection ballast 10 utilizes a variable inductance that allows the base current to pass and forms a toroid core with 12 turns of winding. The output end 36 passes through the axis of the toroid core 27 and passes the collector current of the transistor 72. The direction in which the current passes through the two windings is such that each magnetic field is additive in the toroid core 27 of the toroid transformer 56.
それゆえ、トロイド変圧器56の一次巻線55におけるイ
ンダクタンスはベース電流及びコレクタ電流に磁心の各
巻数比及び透磁率を掛けたものの関数である。Therefore, the inductance in the primary winding 55 of the toroidal transformer 56 is a function of the base and collector currents times the turns ratio and permeability of the core.
実際にはトロイド変圧器56の二次巻線57のインダクタ
ンスの変動を無視してよい。二次巻線を1ターンだけか
ら形成し巻線57インダクタンスを一次巻線42の第1部の
インダクタンスと直列に相対的に低く接続する。二次巻
線57のインダクタンスは、一次巻線42の第1部のインダ
クタンスであって絶対値が大きいものと比較すると、意
義がなくなる。Actually, the fluctuation of the inductance of the secondary winding 57 of the toroid transformer 56 may be ignored. The secondary winding is formed from only one turn and the winding 57 inductance is connected relatively low in series with the inductance of the first part of the primary winding 42. The inductance of the secondary winding 57 is meaningless when compared to the inductance of the first part of the primary winding 42, which has a large absolute value.
スイッチング72の自動調節機能をもった無負荷安定器
10内で振動を確実にするため、最低ゲインでトランジス
タ72を“オン”状態にするのに十分な電圧を供給するよ
うにバイアス制御巻線48を明確に設計する。このような
トランジスタ72を安定器の製造者から入手できると期待
してよい。このように、トランジスタ72は“オン”状態
になり飽和状態に達し、エミッタに対するベース電圧
は、トランジスタ72を飽和状態にするのに必要な電圧で
あり、少なくとも0.7〔V〕になることは確実である。No-load ballast with automatic adjustment of switching 72
To ensure oscillation within 10, bias control winding 48 is specifically designed to provide sufficient voltage to turn transistor 72 on at the lowest gain. One may expect such a transistor 72 to be available from the ballast manufacturer. Thus, the transistor 72 is turned on and reaches saturation, and the base voltage to the emitter is the voltage required to bring the transistor 72 into saturation, and it is certain that it will be at least 0.7 [V]. is there.
自動調節機能をもった無負荷保護安定器で用いられる
トランジスタ72のゲインにかかわらず、コレクタ電圧及
びコレクタ回路インピーダンスは同じであり、従ってト
ランジスタがゲイン10.0〜50.0で用いられていても同じ
コレクタ電流が流れる。それゆえ、ベース電流はトラン
ジスタ72のゲインによって分割されるコレクタ電流の関
数であるので、もし、異なったゲイン値を有するトラン
ジスタ72が使用され、自動調節無負荷保護安定器10で適
切に作用するならば、ベース電流は変化しなければなら
ない。ベース電流が変化する場合にベース回路の要素は
インピーダンス値を変化させる必要があり、自動調節回
路17及びトロイド変圧器56の一次巻線に作用する。Regardless of the gain of transistor 72 used in a no-load protection ballast with automatic regulation, the collector voltage and the collector circuit impedance are the same, so that the same collector current is used even if the transistor is used with a gain of 10.0 to 50.0. Flows. Therefore, since the base current is a function of the collector current divided by the gain of transistor 72, if transistors 72 with different gain values are used and work properly with self-regulating no-load protection ballast 10, If so, the base current must change. When the base current changes, the elements of the base circuit need to change the impedance value, acting on the automatic adjustment circuit 17 and the primary winding of the toroid transformer 56.
自動調節を達成するために、トロイド変圧器56の設計
はゲインが最大期待値であるトランジスタを用いて、磁
心27の最大透磁率に至るようになっている。同様にトロ
イド変圧器56の一次巻線55のインダクタンスはそれゆ
え、最大となり、最小電流はトランジスタ72のベース回
路を通過する。To achieve self-adjustment, the design of the toroidal transformer 56 uses transistors with the maximum expected gain to reach the maximum permeability of the core 27. Similarly, the inductance of the primary winding 55 of the toroidal transformer 56 is therefore maximized and the minimum current passes through the base circuit of the transistor 72.
磁心を具備する巻線のインピーダンスは、磁心の磁路
長の逆数と同様に巻線の巻数及び電流に関係する。トロ
イドの大きさを変化させて又は対応励磁磁場の調整用の
トロイド一次巻線55と並列に、並列抵抗51を挿入させ
て、動作点を調整してもよい。約200〔Ω〕の値が並列
抵抗51用として使用されてきた。The impedance of a winding with a core is related to the number of windings and the current as well as the reciprocal of the magnetic path length of the core. The operating point may be adjusted by changing the size of the toroid or by inserting a parallel resistor 51 in parallel with the toroid primary winding 55 for adjusting the corresponding exciting magnetic field. A value of about 200 [Ω] has been used for the parallel resistor 51.
このように、トロイド変圧器56の一次巻線がインダク
タンスの最大値になり、そのインピーダンスはベース結
合コンデンサ54のインピーダンスよりかなり大きくなる
ためトランジスタ72のベース78への電流を制限する制御
因子となる。トランジスタ72が最大ゲイン値を備えた場
合には、ほとんど電流を必要とせず、例えばトランジス
タ72のゲインが50.0ならばベース電流はコレクタ電流の
1/50になる。Thus, the primary winding of the toroidal transformer 56 is at its maximum value of inductance, and its impedance is much greater than the impedance of the base coupling capacitor 54, and thus is a controlling factor in limiting the current to the base 78 of the transistor 72. When the transistor 72 has the maximum gain value, almost no current is required. For example, if the gain of the transistor 72 is 50.0, the base current is equal to the collector current.
It becomes 1/50.
しかしながら、ベース駆動巻線48で誘起する電圧を、
低ゲインでトランジスタが“オン”状態になるように設
計してきた。それゆえ、トランジスタ72のベース回路で
過剰エネルギーで放散する。トロイド変圧器56の一次巻
線55で過剰エネルギーを貯える。この一次巻線55のイン
ピーダスは、主として誘導性であり抵抗性に対立するも
のであり、熱を形成する際にはほとんど放散がなく、ト
ランジスタ72が“オフ”状態であるとき解放される過剰
エネルギーを放散する効率的装置を設ける。However, the voltage induced in the base drive winding 48 is
The transistor has been designed to be "on" at low gain. Therefore, it dissipates in excess energy in the base circuit of transistor 72. The primary winding 55 of the toroid transformer 56 stores excess energy. The impedance of this primary winding 55 is primarily inductive and resistive, with little dissipation in generating heat and excess released when transistor 72 is in the "off" state. Provide efficient devices for dissipating energy.
反対に、ゲインが低いトランジスタを、自動調節機能
をもった無負荷保護安定器10に用いると、ベース電流は
明らかに増加する必要があり、トロイド変圧器56の磁心
の透磁率はゲインが高いトランジスタで測定されるもの
より下方でより低い値に移り、インダクタンスはゲイン
が高いトランジスタについてのものより小さくなる。こ
のように、直列インピーダンスを減少し、これにより、
より大きいベース電流を流れさせ、安定器10で使用する
低ゲイントランジスタ72を補償する。Conversely, if a low-gain transistor is used in the self-adjusting no-load protection ballast 10, the base current will need to increase significantly, and the permeability of the core of the toroid transformer 56 will increase with the high-gain transistor. Moving to a lower value below that measured at, the inductance is smaller than for the higher gain transistor. Thus, the series impedance is reduced,
A larger base current is allowed to flow to compensate for the low gain transistor 72 used in ballast 10.
さらに同調無負荷保護変圧器10をインダクション回路
15に直列に接続し、ガス放電管66を回路から電気的には
ずすときに所定値以上の電圧の発生を防止する。同調無
負荷保護変圧器100の一次巻線125は可変インダクタンス
を形成しこのインダクタンスはガス放電管66に加えられ
た電力の大きさに逆比例する。In addition, a tuned no-load protection transformer 10 is used for the induction circuit.
15 connected in series to prevent the generation of a voltage higher than a predetermined value when the gas discharge tube 66 is electrically disconnected from the circuit. The primary winding 125 of the tuned no-load protection transformer 100 forms a variable inductance, which is inversely proportional to the amount of power applied to the gas discharge tube 66.
一次巻線125の可変インピーダンスは、同調出力巻線1
60の反射インピーダンスの関数である。またそのインピ
ーダンスは巻線160の巻数,同調コンデンサ130の容量,
変圧器100の磁心の磁路長及びガス放電管66の負荷電流
である二次巻線160の電流の関数である。このように、
ガス放電管がもはや回路に存在しないときの負荷電流の
変化が巻線160のインピーダンスをもたらし、一次巻線1
25のインピーダンスへ反射される。The variable impedance of the primary winding 125 is
It is a function of the reflection impedance of 60. The impedance is the number of turns of the winding 160, the capacity of the tuning capacitor 130,
It is a function of the current path of the secondary winding 160, which is the magnetic path length of the core of the transformer 100 and the load current of the gas discharge tube 66. in this way,
The change in load current when the gas discharge tube is no longer present in the circuit results in the impedance of the winding 160 and the primary winding 1
Reflected to 25 impedance.
可変インダクタンスであって、そのインピーダンスが
負荷電流に逆比例するものを生じさせることで、制限電
圧が負荷条件に応じてコレクタ電流を制御して発生され
ることがある。By generating a variable inductance whose impedance is inversely proportional to the load current, the limiting voltage may be generated by controlling the collector current according to the load condition.
第1図は自動調節機能をもった無負荷保護安定器の概略
図である。 10:安定器、11:フィルタ回路、12:電源、13:スイッチン
グネットワーク、15:インダクション回路、16:整流回
路、40:インバータ変圧器、56:トロイド変圧器、64:帰
り路、66:ガス放電管、68,70:フィラメント、72:トラン
ジスタ、100:変圧器。FIG. 1 is a schematic view of a no-load protection ballast having an automatic adjustment function. 10: ballast, 11: filter circuit, 12: power supply, 13: switching network, 15: induction circuit, 16: rectifier circuit, 40: inverter transformer, 56: toroid transformer, 64: return path, 66: gas discharge Tube, 68, 70: filament, 72: transistor, 100: transformer.
Claims (10)
電流と制限電圧で動作させる電源を有し、前記ガス放電
管の入出力の電力を所定値に維持するための安定器であ
って、 (a)前記電源へ接続され、 (1)平滑直流電圧信号を維持し、 (2)前記安定器によって発生する高調波周波数を抑制
するフィルタ装置と、 (b)前記フィルタ装置に接続し、前記制御された電流
の大きさを形成する自動変圧器構成のタップ付一次巻線
を設けた誘導装置と、 (c)前記制御された電流を確立する、前記誘導装置に
フィードバック結合したスイッチング装置とを有し、 前記誘導装置は制御電流を発生するトリガ制御巻線を有
し、 前記誘導装置は前記制御された電流に応じて前記ガス放
電管にかかる電圧を発生し、前記ガス放電管が前記安定
器からはずされたときに前記電圧を所定値に維持する無
負荷保護装置を含み、 該スイッチング装置は、前記ガス放電管の前記電力出力
を所定値でかつほぼ一定値に維持する調節装置を含み、 該調節装置は、(1)前記トリガ制御巻線と前記スイッ
チング装置と直列関係に結合し前記制御電流を調節する
一次巻線と、(2)前記誘導装置のタップ付一次巻線と
前記フィルタ装置に直列関係に結合し前記一次巻線にフ
ィードバックする二次巻線を有するトロイド変圧器を有
する、 ことを特徴とする、自動調節機能をもった無負荷保護安
定器。1. A ballast having a power supply for operating at least one gas discharge tube at a controlled current and a limited voltage, and for maintaining input and output power of the gas discharge tube at a predetermined value, (A) a filter device connected to the power supply; (1) a filter device for maintaining a smooth DC voltage signal; (2) a harmonic device for suppressing a harmonic frequency generated by the ballast; An induction device provided with a tapped primary winding in an automatic transformer configuration for forming a controlled current magnitude; and (c) a switching device feedback-coupled to the induction device for establishing the controlled current. The induction device has a trigger control winding for generating a control current, the induction device generates a voltage applied to the gas discharge tube according to the controlled current, and the gas discharge tube is stable. From the vessel A switching device including a no-load protection device for maintaining the voltage at a predetermined value when disconnected, the switching device including a regulating device for maintaining the power output of the gas discharge tube at a predetermined value and a substantially constant value; The adjusting device comprises: (1) a primary winding coupled in series with the trigger control winding and the switching device to adjust the control current; and (2) a tapped primary winding of the inductive device and the filter device. A self-adjusting no-load protection ballast having a toroidal transformer having a secondary winding coupled in series and feeding back to the primary winding.
と前記誘導装置のタップ付一次巻線に直列関係で結合す
る一次巻線と、複数の二次巻線を有する変圧器を含み、
前記一次巻線は、ガス放電管が安定器から外されたとき
に、前記の制御された電流を減少させるための可変イン
ダクタンスを形成する、請求項1記載の自動調節機能を
もった無負荷保護安定器。2. The non-load protection device includes a primary winding coupled in series with the tapped primary winding of the filter device and the induction device, and a transformer having a plurality of secondary windings.
2. The self-adjusting no-load protection of claim 1, wherein the primary winding forms a variable inductance to reduce the controlled current when the gas discharge tube is disconnected from the ballast. stabilizer.
巻線及び1対のフィラメント励磁巻線を含み、各フィラ
メント励磁巻線はガス放電管の対応するフィラメントに
結合する、請求項2記載の自動調節機能をもった無負荷
保護安定器。3. The plurality of secondary windings includes a tuned high voltage output secondary winding and a pair of filament excitation windings, each filament excitation winding coupled to a corresponding filament of a gas discharge tube. Item 2. A no-load protection ballast having an automatic adjustment function according to item 2.
及び前記ガス放電管の双方に並列に接続され、 前記同調高電圧二次巻線が前記ガス放電管の入力に前記
制限電圧を発生させ、 前記制限電圧は前記ガス放電管が前記安定器からはずさ
れるときに前記制御された電流の減少に応じて減少する
ことを特徴とする請求項3に記載した自動調節機能をも
った無負荷保護安定器。4. The tuned high voltage secondary winding is connected in parallel to both a tuned capacitor and the gas discharge tube, and the tuned high voltage secondary winding generates the limited voltage at the input of the gas discharge tube. 4. The self-regulating function according to claim 3, wherein the limiting voltage decreases in accordance with a decrease in the controlled current when the gas discharge tube is disconnected from the ballast. Load protection ballast.
力を発生させるために磁心フェライト材料を含むことを
特徴とする請求項4に記載した自動調節機能をもった無
負荷保護安定器。5. The ballast of claim 4, wherein the transformer includes a magnetic core ferrite material for generating the voltage input of the gas discharge tube.
電流を循環させるトランジスタ装置を含み、該トランジ
スタ装置は、ベースと、コレクタ及び電源に接続したエ
ミッタを含むことを特徴とする請求項1に記載した自動
調節機能をもった無負荷保護安定器。6. The switching device of claim 1, wherein said switching device includes a transistor device for circulating said controlled current, said transistor device including a base, an emitter connected to a collector and a power supply. No load protection ballast with automatic adjustment function.
装置のタップ付一次巻線及び前記トランジスタ装置のエ
ミッタに直列に接続されることを特徴とする請求項6に
記載した自動調節機能をもった無負荷保護安定器。7. The self-adjusting function according to claim 6, wherein the secondary winding of the toroidal transformer is connected in series to the tapped primary winding of the inductive device and the emitter of the transistor device. No-load protection ballast with
ンジスタ装置に直列に接続されることを特徴とする請求
項6に記載した自動調節機能をもった無負荷保護安定
器。8. The no-load protection ballast of claim 6, wherein the regulator is connected in series with the inductive device and the transistor device.
出力を調節する所定の可変インダクタンスが設けられ、
前記トロイド変圧器にはトロイド変圧器の一次巻線及び
二次巻線が備えられていることを特徴とする請求項8に
記載した自動調節機能をもった無負荷保護安定器。9. A toroidal transformer is provided with a predetermined variable inductance for adjusting the power output of said gas discharge tube.
9. The no-load protection ballast of claim 8, wherein the toroidal transformer includes a primary winding and a secondary winding of the toroidal transformer.
次巻線及び前記誘導装置のトリガ制御巻線へ接続するベ
ース結合コンデンサを有し、電流の直流成分信号を遮断
することを特徴とする請求項7に記載した自動調節機能
をもった無負荷保護安定器。10. The system of claim 1, wherein the regulator has a base coupling capacitor connected to a primary winding of the toroidal transformer and a trigger control winding of the inductive device to block a DC component signal of the current. Item 7. A no-load protection ballast having an automatic adjustment function according to item 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2141888A JP2576174B2 (en) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | No-load protection ballast with automatic adjustment function |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH01197997A JPH01197997A (en) | 1989-08-09 |
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- 1988-02-02 JP JP2141888A patent/JP2576174B2/en not_active Expired - Lifetime
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