JP2835666B2 - Power supply for incandescent lamp - Google Patents

Power supply for incandescent lamp

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JP2835666B2
JP2835666B2 JP4136227A JP13622792A JP2835666B2 JP 2835666 B2 JP2835666 B2 JP 2835666B2 JP 4136227 A JP4136227 A JP 4136227A JP 13622792 A JP13622792 A JP 13622792A JP 2835666 B2 JP2835666 B2 JP 2835666B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、低電圧、高電力のハロ
ゲンランプなどの白熱灯を点灯する電源装置に関し、詳
しくは交流電源を整流した後、インバータ回路を介して
電力を白熱灯に供給する構成を備えた白熱灯用電源装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply for lighting an incandescent lamp such as a halogen lamp or the like having a low voltage and a high power. More specifically, the invention rectifies an AC power and supplies power to the incandescent lamp through an inverter circuit. The present invention relates to a power supply device for an incandescent lamp having the configuration described below.

【0002】[0002]

【従来の技術】OHPやスライド上映機に用いられる低
電圧のハロゲンランプは、ランプ端子電圧により寿命が
大きく変化するため、その電源装置として、商用電源か
ら低電圧に降圧する機能と、ランプ端子電圧を安定化す
る機能とが必要とされる。従来、こうした機能を備えた
白熱灯用電源装置としては、交流電源を全波整流しこれ
を受けて動作するインバータ回路を設けると共に、イン
バータ回路の動作を交流の位相を利用して半波のサイク
ル内でオンオフする位相制御回路を備えたものが知られ
ている(例えば、特開昭64−59797号公報等)。
かかる装置では、インバータ回路を用いているので、降
圧トランスを小型化することができる。
2. Description of the Related Art The life of a low-voltage halogen lamp used in an OHP or a slide screen varies greatly depending on the lamp terminal voltage. Is required. Conventionally, a power supply device for an incandescent lamp having such a function is provided with an inverter circuit that operates by receiving full-wave rectification of an AC power supply and operating the inverter circuit using a half-wave cycle using an AC phase. There is known a device provided with a phase control circuit that turns on and off within the circuit (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-59797).
In such a device, since the inverter circuit is used, the size of the step-down transformer can be reduced.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た電源装置では、商用電源の90から130ボルト程度
の変化に対して、ハロゲンランプへの印加電圧を24ボ
ルト±0.2ないし0.3ボルトに押さえるといった高
い要求に対しては、ランプ端子電圧の安定化はなお不十
分で、ランプ寿命を十分長くすることができなかった。
例えば、上記公開公報に示された回路では、インバータ
回路に供給される電圧の実効値を交流電源の分圧された
電圧と比較し、所定の位相でサイリスタをターンオンし
て電圧制御を行なっているが、インバータ回路の入力側
の電圧を制御しているので、実際にランプに印加される
電圧が一定にならない場合も考えられた。
However, in such a power supply device, the voltage applied to the halogen lamp is suppressed to 24 volts ± 0.2 to 0.3 volts when the commercial power supply changes from 90 to 130 volts. For such a high demand, the stabilization of the lamp terminal voltage is still insufficient, and the lamp life cannot be sufficiently extended.
For example, in the circuit disclosed in the above publication, the effective value of the voltage supplied to the inverter circuit is compared with the divided voltage of the AC power supply, and the thyristor is turned on at a predetermined phase to perform voltage control. However, since the voltage on the input side of the inverter circuit is controlled, it has been considered that the voltage actually applied to the lamp may not be constant.

【0004】更に、電源回路の環境温度として5℃から
40℃程度の範囲での使用は当然に考えられるところで
あるが、実際の回路では、こうした温度変化に対して白
熱灯に供給される電圧が大きく変動してしまうという問
題があった。従って、白熱灯に印加される電圧の安定化
という問題は、商用電源の変動と共に環境温度の変動と
いう2つの問題に十分対処できるものでなければならな
かった。
Further, it is naturally conceivable to use the power supply circuit in an environment temperature range of about 5 ° C. to 40 ° C. In an actual circuit, the voltage supplied to the incandescent lamp in response to such a temperature change is considered. There was a problem that it fluctuated greatly. Therefore, the problem of stabilizing the voltage applied to the incandescent lamp must be able to sufficiently cope with the two problems of the fluctuation of the ambient temperature as well as the fluctuation of the commercial power supply.

【0005】本発明の白熱灯用電源装置は、こうした問
題を解決し、白熱灯に供給される電圧を高精度に安定化
することを目的としてなされ、次の構成を採った。
[0005] The incandescent lamp power supply of the present invention has been made to solve the above problems and stabilize the voltage supplied to the incandescent lamp with high accuracy, and has the following configuration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載した本発
明の白熱灯用電源装置は、OHPやスライド映写機など
の光学機器の光源に用いられる低電圧、高電力白熱灯を
点灯する白熱灯用電源装置であって、交流電源を全波整
流する整流回路と、該整流回路から供給された電力を、
スイッチング素子を利用して高周波に変換し、高周波ト
ランスを介して前記白熱灯に供給するインバータ回路
と、該インバータ回路から前記白熱灯に供給される電圧
の高低を、前記高周波トランスの二次巻線からの出力電
圧と基準電圧とを比較することで検出する電圧検出回路
と、前記交流電源の波形を利用して、電源の半波毎に、
前記検出された電圧の高低を打ち消す位相で前記インバ
ータ回路の動作を開始および/または終了させる位相制
御回路と、前記交流電源から直流電圧を生成し、環境温
度に対して該直流電圧を安定化すると共に、該直流電圧
前記電圧検出回路の基準電圧の生成用として前記位相
制御回路に供給する位相制御回路用安定化電源供給回路
とを備えたことを要旨とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a power supply device for an incandescent lamp according to the present invention, comprising: an OHP, a slide projector, and the like.
A low-voltage, high-power incandescent lamp power supply device for lighting a high-power incandescent lamp used as a light source of an optical device, a rectifier circuit for full-wave rectification of an AC power supply, and power supplied from the rectifier circuit,
An inverter circuit that converts the voltage to a high frequency using a switching element and supplies the incandescent lamp to the incandescent lamp via a high-frequency transformer; And a voltage detection circuit that detects by comparing the output voltage from the reference voltage and, using the waveform of the AC power supply, for each half-wave of the power supply,
A phase control circuit for starting and / or ending the operation of the inverter circuit at a phase for canceling the detected voltage level; and generating a DC voltage from the AC power supply and stabilizing the DC voltage with respect to an environmental temperature. In addition, there is provided a stabilized power supply circuit for a phase control circuit that supplies the DC voltage to the phase control circuit for generating a reference voltage of the voltage detection circuit .

【0007】ここで、電圧制御の精度を更に高めるため
に、電圧検出回路に回路電源として供給される直流電圧
を安定化する安定化回路を備えることも好適である。
Here, in order to further enhance the accuracy of the voltage control, it is preferable to provide a stabilizing circuit for stabilizing a DC voltage supplied as a circuit power to the voltage detecting circuit.

【0008】[0008]

【作用】以上のように構成された請求項1の発明の白熱
灯用電源装置は、白熱灯に印加される電圧の高低を高周
波トランスの二次巻線からの出力電圧と環境温度に対し
て安定化されている基準電圧とを比較することにより検
出し、同様に環境温度に対して安定化された直流電圧が
供給される位相制御回路において、この検出された電圧
の高低を打ち消す位相でインバータ回路の動作を開始お
よび/または停止させる。インバータ回路は、スイッチ
ング素子を用いて整流回路から供給される電力を高周波
に変換し、これを高周波トランスを介して白熱灯に供給
する。
The power supply device for an incandescent lamp according to the first aspect of the present invention configured as described above, changes the level of the voltage applied to the incandescent lamp with respect to the output voltage from the secondary winding of the high-frequency transformer and the environmental temperature.
DC voltage, which is detected by comparing with a stabilized reference voltage,
In the supplied phase control circuit, the operation of the inverter circuit is started and / or stopped at a phase that cancels the level of the detected voltage. The inverter circuit converts power supplied from the rectifier circuit into high frequency using a switching element, and supplies the high frequency to the incandescent lamp via a high frequency transformer.

【0009】従って、電圧検出回路は、OHPやスライ
ド映写機などの光学機器の光源である白熱灯に供給され
る電圧の高低を環境温度に左右されることなく精度良く
検出することができ、白熱灯に印加される電圧の高低を
極めて精緻に検出することが可能となる。更に、位相制
御回路に供給される電圧も環境温度に対して安定化され
ているので、結果的にインバータ回路の出力が環境温度
に対して変動することがなく、白熱灯に印加される電圧
は、環境温度の変化に対しても安定化される。環境温度
とは、単に機器の外気温度に限定されず、本発明の装置
の電気回路基板上の温度をも意味する。なお、請求項2
に記載したように、安定化回路により、電圧検出回路に
回路電源として供給される直流電圧をも安定化すれば、
白熱灯への印加電圧制御の精度は一層向上する。
[0009] Therefore, the voltage detection circuit is not suitable for OHP or sliding.
The level of the voltage supplied to the incandescent lamp as a light source of an optical device such as a de projector can be accurately detected without being affected by the environmental temperature, the level of the voltage applied to incandescent lamp
It becomes possible to very precisely detected. Further, since the voltage supplied to the phase control circuit is also stabilized with respect to the environmental temperature, the output of the inverter circuit does not fluctuate with respect to the environmental temperature as a result, and the voltage applied to the incandescent lamp is It is also stabilized against changes in environmental temperature. The environmental temperature is not limited to the outside air temperature of the device, but also means the temperature on the electric circuit board of the device of the present invention. Claim 2
As described in, if the stabilization circuit also stabilizes the DC voltage supplied to the voltage detection circuit as circuit power,
The accuracy of controlling the voltage applied to the incandescent lamp is further improved.

【0010】[0010]

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図1は、本発明の一実施例であるハロゲンラン
プ点灯装置の回路図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to further clarify the structure and operation of the present invention described above, preferred embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a circuit diagram of a halogen lamp lighting device according to one embodiment of the present invention.

【0011】図示するように、このハロゲンランプ点灯
装置は、商用100ボルトの交流を入力してこれを全波
整流するダイオードスタックD1、ダイオードスタック
D1の出力を受けてこれを直流24ボルトに変換する電
源回路10、高周波発振回路を内蔵し高周波発振を行な
うと共に全波整流されダイオードスタックD1の出力を
位相制御するインバータ回路12、インバータ回路12
の出力を降圧し低電圧ハロゲンランプL1に印加する高
周波トランスT1、高周波トランスT1の二次巻線の出
力電圧を利用してハロゲンランプL1への印加電圧の変
動を検出する検出回路14から構成されている。各回路
の詳細について説明する。
As shown in the figure, this halogen lamp lighting device receives a commercial 100 volt alternating current, receives the output of a diode stack D1 for full-wave rectification of the alternating current, and converts it to a direct current of 24 volts. Power supply circuit 10, inverter circuit 12 that incorporates a high-frequency oscillation circuit, performs high-frequency oscillation, and performs full-wave rectification and phase-controls the output of diode stack D1, and inverter circuit 12
And a detection circuit 14 for detecting a variation in the voltage applied to the halogen lamp L1 by using the output voltage of the secondary winding of the high-frequency transformer T1 to step down the output of the high-frequency halogen lamp L1. ing. Details of each circuit will be described.

【0012】電源回路10は、平滑用のコンデンサC
1,抵抗器R1,ツェナーダイオードD4により簡易に
構成された安定化電源(出力電圧約35ボルト)を入力
とする三端子レギュレータIC1を中心に構成されてお
り、その出力には、更に出力電圧を安定化するための抵
抗器R7とツェナーダイオードD7が接続されている。
このツェナーダイオードD7のツェナー電圧により高度
に安定化された電圧が、検出回路14におけるオペアン
プIC2の電源と共に、可変抵抗器VRにより生成され
る基準電圧Vref の電源となっている。なお、三端子レ
ギュレータIC1の出力は、直接は、インバータ回路1
2に設けられたトランジスタQ3のエミッタ端子に接続
されている。ツェナーダイオードD4は温度に対するツ
ェナー電圧の変動が無視できないので、このツェナーダ
イオードD4に加えて、三端子レギュレータIC1によ
り安定化された電圧がトランジスタQ3に供給されるこ
とにより、インバータ回路12における後述する制御位
相が、温度により受ける影響を最小限にとどめている。
The power supply circuit 10 includes a smoothing capacitor C
1, a three-terminal regulator IC1 that inputs a stabilized power supply (output voltage of about 35 volts) simply constituted by a resistor R1 and a zener diode D4. A resistor R7 for stabilization and a Zener diode D7 are connected.
The voltage highly stabilized by the Zener voltage of the Zener diode D7 serves as the power supply of the operational amplifier IC2 in the detection circuit 14 and the power supply of the reference voltage Vref generated by the variable resistor VR. The output of the three-terminal regulator IC1 is directly connected to the inverter circuit 1
2 is connected to the emitter terminal of the transistor Q3. Since the variation of the Zener voltage with respect to the temperature cannot be ignored in the Zener diode D4, a voltage stabilized by the three-terminal regulator IC1 is supplied to the transistor Q3 in addition to the Zener diode D4, thereby controlling the inverter circuit 12 in a manner described later. The phase is minimally affected by temperature.

【0013】インバータ回路12は、トランスT2と二
つのトランジスタQ1,Q2と二つのコンデンサC2,
C3とで構成するハーフブリッジタイプの発振回路を中
心に構成されており、更にトランジスタQ2のベース端
子とトランジスタQ3のコレクタ端子との間に介装され
たトリガダイオードD3、トランジスタQ3のコレクタ
−エミッタ電流により充電されるコンデンサC1、コン
デンサC1の電荷を放電するダイオードD2を備える。
The inverter circuit 12 includes a transformer T2, two transistors Q1, Q2, and two capacitors C2,
And a trigger diode D3 interposed between a base terminal of the transistor Q2 and a collector terminal of the transistor Q3, and a collector-emitter current of the transistor Q3. And a diode D2 for discharging the electric charge of the capacitor C1.

【0014】トランジスタQ1,Q2は、ダイオードス
タックD1の出力である電源ラインとグランドラインの
間に、そのコレクタ−エミッタを直列接続されて介装さ
れており、更に、直列に接続されたコンデンサC2,C
3がこれに並列に接続されている。トランジスタQ1の
ベース−エミッタ間には、トランスT2の巻線Aが介装
されており、トランジスタQ2のベース−エミッタ間に
は、同じく巻線Bが介装されている。トランジスタQ1
のエミッタとトランジスタQ2のコレクタの接続点は、
トランスT2の巻線Cの一方の端子に接続されており、
巻線Cの他方の端子は高周波トランスT1の一次巻線A
を介して、コンデンサC2とコンデンサC3との接続点
に接続されている。
The transistors Q1 and Q2 have their collectors and emitters connected in series between a power supply line and a ground line, which are the outputs of the diode stack D1, and further have capacitors C2 and C2 connected in series. C
3 is connected in parallel to this. The winding A of the transformer T2 is interposed between the base and the emitter of the transistor Q1, and the winding B is also interposed between the base and the emitter of the transistor Q2. Transistor Q1
Is connected to the collector of the transistor Q2.
Connected to one terminal of the winding C of the transformer T2,
The other terminal of the winding C is the primary winding A of the high-frequency transformer T1.
Is connected to the connection point between the capacitors C2 and C3.

【0015】トランスT2,トランジスタQ1,Q2,
コンデンサC1,C2、高周波トランスT1の一次巻線
Aからなる上記回路は、電源電圧が一定電圧以上であれ
ば、発振の開始の条件(トランジスタQ2オン)を付与
して一旦発振が始まると、約20ないし30KHzで発
振する。しかも、この発振回路にとって、ダイオードス
タックD1の全波整流出力がそのまま電源電圧となって
いるので、発振が継続するとすれば、高周波トランスT
1を介してハロゲンランプL1に印加される電圧は、図
2(A)に示すように、商用交流(50もしくは60H
z)に20KHz程度の高周波成分が重畳された波形と
なる。ハロゲンランプL1に印加される電圧は、実際に
は、図2(B)に示すように、更に位相制御が加わった
形となっているが、トランジスタQ3等により行なわれ
る位相制御の働きについては、検出回路14の構成と動
作の説明の後に詳述する。
Transformer T2, transistors Q1, Q2
The above-described circuit including the capacitors C1 and C2 and the primary winding A of the high-frequency transformer T1 provides an oscillation start condition (transistor Q2 ON) once the power supply voltage is equal to or higher than a predetermined voltage. Oscillates at 20 to 30 KHz. Moreover, for this oscillation circuit, the full-wave rectified output of the diode stack D1 is the power supply voltage as it is, so that if oscillation continues, the high-frequency transformer T
As shown in FIG. 2 (A), the voltage applied to the halogen lamp L1 via
The waveform has a high frequency component of about 20 KHz superimposed on z). The voltage applied to the halogen lamp L1 actually has a form in which phase control is further added as shown in FIG. 2B, but the function of the phase control performed by the transistor Q3 and the like is as follows. Details will be described after the description of the configuration and operation of the detection circuit 14.

【0016】高周波トランスT1の二次巻線Bは端子P
3,P4を介してハロゲンランプL1に接続されている
が、高周波トランスT1のいま一つの二次巻線Cは、端
子P5,P6を介して検出回路14に入力されている。
この二次巻線Cは、ハロゲンランプL1に印加される電
圧の変動を検出するために設けられたものである。
The secondary winding B of the high-frequency transformer T1 has a terminal P
The secondary winding C of the high-frequency transformer T1 is connected to the detection circuit 14 via the terminals P5 and P6.
The secondary winding C is provided to detect a change in the voltage applied to the halogen lamp L1.

【0017】二次巻線Cからは約10ボルトの交流出力
が得られるが、検出回路14では、これをダイオードD
5、抵抗器R3,R4、コンデンサC5により平滑化
し、更にツェナー電圧6ボルトのツェナーダイオードD
6、大容量の電解コンデンサC6によりほぼ直流電圧に
変換している。この直流電圧は、高周波トランスT1の
二次巻線Cの出力電圧の大きさに比例した電圧となる。
An AC output of about 10 volts is obtained from the secondary winding C.
5. Smoothing by resistors R3 and R4 and capacitor C5, and a zener diode D having a zener voltage of 6 volts
6. The voltage is almost converted to a DC voltage by a large-capacity electrolytic capacitor C6. This DC voltage is a voltage proportional to the magnitude of the output voltage of the secondary winding C of the high-frequency transformer T1.

【0018】この直流電圧は、分圧抵抗器R5,R6で
分圧されて、オペアンプIC2の正入力端子+に入力さ
れている。オペアンプIC2は非反転増幅器として、帰
還用の抵抗器R8と共に構成されている。その負入力端
子−には、零点調整用の可変抵抗器VRの出力電圧が入
力されている。このオペアンプIC2の出力は、抵抗器
R2を介して、インバータ回路12のトランジスタQ3
のベース端子に接続されている。オペアンプIC2が非
反転増幅器として構成されていることから、抵抗器R
5,R6により分圧された電圧、即ち高周波トランスT
1の二次巻線Cの出力電圧が高くなるほど、トランジス
タQ3のベース電圧は高くなり、ベース−エミッタ間の
電位差は減少して、トランジスタQ3のコレクタ電流は
減少する。即ち、高周波トランスT1の二次側電圧が高
くなるほど、トランジスタQ3のコレクタ電流によるコ
ンデンサC1の充電は緩やかに行なわれることになる。
This DC voltage is divided by the voltage dividing resistors R5 and R6 and input to the positive input terminal + of the operational amplifier IC2. The operational amplifier IC2 is configured with a feedback resistor R8 as a non-inverting amplifier. The output voltage of the variable resistor VR for zero adjustment is input to the negative input terminal-. The output of the operational amplifier IC2 is connected to the transistor Q3 of the inverter circuit 12 via the resistor R2.
Is connected to the base terminal. Since the operational amplifier IC2 is configured as a non-inverting amplifier, the resistor R
5, the voltage divided by R6, that is, the high-frequency transformer T
As the output voltage of the secondary winding C increases, the base voltage of the transistor Q3 increases, the potential difference between the base and the emitter decreases, and the collector current of the transistor Q3 decreases. That is, as the secondary voltage of the high-frequency transformer T1 becomes higher, the charging of the capacitor C1 by the collector current of the transistor Q3 is performed more slowly.

【0019】図2(C)に、コンデンサC1の両端電圧
の時間的に変化を示す。トランジスタQ3のコレクタ電
流により充電されて、コンデンサC1の両端電圧は時間
と共に上昇し、やがてトリガダイオードD3のターンオ
ン電圧Vtrとなる。この時、トリガダイオードD3は、
導通状態となり、コンデンサC1の電荷は、トリガダイ
オードD3を介してトランジスタQ2のベースに流れ込
む。この結果、トランジスタQ2は、ターンオンし、コ
ンデンサC2−高周波トランスT1の一次巻線A−トラ
ンスT2の巻線C−トランジスタQ2のコレクタ・エミ
ッタ間を通って電流が流れる。
FIG. 2C shows a temporal change in the voltage across the capacitor C1. Charged by the collector current of the transistor Q3, the voltage across the capacitor C1 rises with time, and eventually becomes the turn-on voltage Vtr of the trigger diode D3. At this time, the trigger diode D3 is
The transistor C2 becomes conductive, and the charge of the capacitor C1 flows into the base of the transistor Q2 via the trigger diode D3. As a result, the transistor Q2 is turned on, and a current flows between the capacitor C2, the primary winding A of the high-frequency transformer T1, the winding C of the transformer T2, and the collector and emitter of the transistor Q2.

【0020】トランスT2の巻線Cに電流が流れること
で、巻線BにトランジスタQ2のベース−エミッタ間に
対して順方向の起電力を生じるから、トランジスタQ2
は、トリガダイオードD3を介して流れ込む電流が失わ
れた後も、トランスT2が飽和するまでオン状態を継続
する。やがて、トランスT2が飽和してトランジスタQ
2がターンオフすると、巻線Cを流れる電流が急減する
ため、今度はトランスT2の巻線AにトランジスタQ1
のベース−エミッタ間に対して順方向の起電力を生じ、
これによりトランジスタQ1がターンオンする。トラン
ジスタQ1がターンオンすると、トランジスタQ1のコ
レクタ・エミッタ間−トランスT2の巻線C−高周波ト
ランスT1の一次巻線A−コンデンサC3を通って電流
が流れ始める。
When a current flows through the winding C of the transformer T2, a forward electromotive force is generated in the winding B between the base and the emitter of the transistor Q2.
Remains on until the transformer T2 is saturated even after the current flowing through the trigger diode D3 is lost. Eventually, the transformer T2 saturates and the transistor Q
2 is turned off, the current flowing through the winding C sharply decreases, so that the transistor Q1 is connected to the winding A of the transformer T2.
Generates a forward electromotive force between the base and the emitter of
As a result, the transistor Q1 is turned on. When the transistor Q1 is turned on, current starts to flow through the collector-emitter of the transistor Q1, the winding C of the transformer T2, the primary winding A of the high-frequency transformer T1, and the capacitor C3.

【0021】巻線Cを通るこの電流によって、巻線Aに
は起電力が生じ、トランスT2が飽和するまで、トラン
ジスタQ1はオン状態を継続する。やがて、トランスT
2が飽和してトランジスタQ1がターンオフすると、巻
線Cを流れる電流が急減するため、今度はトランスT2
の巻線Bに起電力を生じる。こうして、再びトランジス
タQ2がターンオンする。以上の動作を繰り返すこと
で、トランジスタQ1,Q2は、交互にオンオフして高
周波発振が生じ、高周波トランスT1の一次巻線Aに
は、交互方向に電流が流れて、最終的には、高周波トラ
ンスT1の二次巻線Bに接続されたハロゲンランプL1
に高周波の重畳された電圧(図2(A)参照)が印加さ
れる。
This current through winding C causes an electromotive force in winding A and transistor Q1 remains on until transformer T2 saturates. Eventually, transformer T
2 saturates and the transistor Q1 is turned off, the current flowing through the winding C sharply decreases.
Generates an electromotive force in the winding B. Thus, the transistor Q2 is turned on again. By repeating the above operation, the transistors Q1 and Q2 are turned on and off alternately to generate high-frequency oscillation, and a current flows in the primary winding A of the high-frequency transformer T1 in an alternating direction. Halogen lamp L1 connected to secondary winding B of T1
To which a high frequency superimposed voltage (see FIG. 2A) is applied.

【0022】トランジスタQ1,Q2等が構成する発振
回路に供給される電源電圧は平滑化されていないことか
ら、交流の1/2サイクル毎に電源電圧は零ボルトとな
る。この時、トランジスタQ1,Q2のオン状態にかか
わらずトランスT2にはもはや電流は流れないから、両
トランジスタQ1,Q2ともターンオンし、発振は停止
する。なお、一旦トリガダイオードD3がターンオンし
て発振が始まると、そのサイクル(交流の1/2サイク
ル)の間は、ダイオードD2を通してコンデンサC1の
電荷は放電され続けるから、そのサイクルが完了した時
点では、コンデンサC1には完全に放電した状態となっ
ており、図2(C)に示したように、コンデンサC1の
両端電圧は、再び零ボルトから上昇を開始する。
Since the power supply voltage supplied to the oscillation circuit formed by the transistors Q1, Q2 and the like is not smoothed, the power supply voltage becomes zero volts every half cycle of AC. At this time, regardless of the on state of the transistors Q1 and Q2, no current flows through the transformer T2, so that both the transistors Q1 and Q2 are turned on and the oscillation stops. Note that once the trigger diode D3 is turned on and oscillation starts, the charge of the capacitor C1 continues to be discharged through the diode D2 during that cycle (1 / cycle of AC). The capacitor C1 is in a completely discharged state, and as shown in FIG. 2C, the voltage across the capacitor C1 starts to rise again from zero volt.

【0023】このハロゲンランプ点灯装置において、商
用交流の電圧が変動する場合を考える。例えば、電源電
圧が変動して、正規の電圧から上昇したとする。この
時、高周波トランスT1の二次巻線の出力電圧も上昇す
るが、検出回路14によりその電圧上昇は直ちに検出さ
れ、オペアンプIC2の出力電圧も上昇する。この結
果、トランジスタQ3のエミッタ−コレクタ間のインピ
ーダンスは上昇し、コンデンサC1を充電する電流は低
下する。即ち、コンデンサC1の両端電圧の上昇は緩や
かなものとなり、トリガダイオードD3のトリガ電圧V
trを越えるまでの時間Tは長くなる。従って、交流の1
/2サイクルにおける発振開始の位相は大きくなって、
結果的に、電源電圧の上昇分は打ち消されてしまう。電
源電圧が低下した場合は、オペアンプIC2の出力電圧
は低下し、逆のプロセスが生じて、結果的に電源電圧の
変動に対して、ハロゲンランプL1に印加される電圧は
安定化される。
In this halogen lamp lighting device, consider the case where the voltage of the commercial alternating current fluctuates. For example, assume that the power supply voltage fluctuates and rises from a normal voltage. At this time, the output voltage of the secondary winding of the high-frequency transformer T1 also increases. However, the increase in the voltage is immediately detected by the detection circuit 14, and the output voltage of the operational amplifier IC2 also increases. As a result, the impedance between the emitter and the collector of the transistor Q3 increases, and the current for charging the capacitor C1 decreases. That is, the rise of the voltage across the capacitor C1 becomes gentle, and the trigger voltage V of the trigger diode D3 is increased.
The time T required to exceed tr becomes longer. Therefore, 1
The oscillation start phase in the / 2 cycle becomes large,
As a result, the rise in the power supply voltage is canceled. When the power supply voltage decreases, the output voltage of the operational amplifier IC2 decreases, and the reverse process occurs. As a result, the voltage applied to the halogen lamp L1 is stabilized with respect to the fluctuation of the power supply voltage.

【0024】以上説明した本実施例のハロゲンランプ点
灯装置によれば、ハロゲンランプL1に印加される電圧
を高周波トランスT1の二次巻線Cを利用して正確に検
出し、これを発振の開始位相に反映させているので、電
源電圧の変動に対して、ハロゲンランプL1に印加され
る電圧を精度良く安定化することができる。しかも、位
相制御の開始位相はトランジスタQ3を流れるコレクタ
電流により決定されるが、このトランジスタQ3のエミ
ッタに供給される電圧が、温度特性に優れた三端子レギ
ュレータIC1により安定化されていることから、イン
バータの開始位相が温度により大きく変動するというこ
とがない。本実施例では、商用電源90から130ボル
ト、環境温度5℃から40℃の範囲において、ハロゲン
ランプL1に印加される電圧の変動を、24ボルト±
0.2ボルトに押さえることができた。
According to the halogen lamp lighting device of the present embodiment described above, the voltage applied to the halogen lamp L1 is accurately detected by using the secondary winding C of the high frequency transformer T1, and this is started to oscillate. Since the phase is reflected, the voltage applied to the halogen lamp L1 can be accurately stabilized with respect to the fluctuation of the power supply voltage. In addition, the starting phase of the phase control is determined by the collector current flowing through the transistor Q3. However, since the voltage supplied to the emitter of the transistor Q3 is stabilized by the three-terminal regulator IC1 having excellent temperature characteristics, The starting phase of the inverter does not fluctuate greatly with temperature. In the present embodiment, the fluctuation of the voltage applied to the halogen lamp L1 in the range of 130 volts from the commercial power supply and the ambient temperature of 5 ° C. to 40 ° C. is 24 volts ±
It was able to hold down to 0.2 volts.

【0025】また、可変抵抗器VRは、オペアンプIC
2の動作点を調整する働きをなすから、これを調整する
ことにより、ハロゲンランプL1に印加される電圧を簡
単に調整することが可能である。このため、本実施例の
ハロゲンランプ点灯装置によれば、ハロゲンランプL1
に過大な電圧を印加することがなく、その寿命を延ばす
ことができる。また、電源電圧が低下した場合でも、光
量の不足を生じることがない。従って、本実施例のハロ
ゲンランプ点灯装置は、OHPやスライド上映機の光源
を点灯する装置として極めて有用である。
The variable resistor VR is an operational amplifier IC
Since it has the function of adjusting the operating point No. 2, by adjusting this, it is possible to easily adjust the voltage applied to the halogen lamp L1. Therefore, according to the halogen lamp lighting device of the present embodiment, the halogen lamp L1
Without applying an excessively high voltage, and the life thereof can be extended. In addition, even when the power supply voltage decreases, there is no shortage of light quantity. Therefore, the halogen lamp lighting device of the present embodiment is extremely useful as a device for lighting a light source of an OHP or a slide screen.

【0026】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明のこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば商用交流を半波整流してインバータ回路に供
給する構成、ハーフブリッジ以外の発振回路を用いた構
成、検出回路14の出力によりタイマICの動作時間を
可変して位相制御を行なう構成など、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において、種々なる態様で実施し得るこ
とは勿論である。
The embodiments of the present invention have been described above.
The present invention is not limited to such embodiments. For example, a configuration in which a commercial AC is half-wave rectified and supplied to an inverter circuit, a configuration using an oscillation circuit other than a half bridge, and a timer IC based on the output of the detection circuit 14 It is needless to say that the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention, such as a configuration in which phase control is performed by varying the operation time.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明した請求項1の発明の白熱灯用
電源装置によれば、OHPやスライド映写機などの光学
機器の光源に用いられるハロゲンランプ等の白熱灯に印
加される電圧の高低を高周波トランスの二次巻線からの
出力電圧を、環境温度に対して安定化されている基準電
圧と比較することで正確に検出し、これを発振の開始位
相および/または終了位相に反映させており、しかも位
相制御回路に供給する電圧をも環境温度に対して安定化
しているので、電源電圧および環境温度の変動に対し
て、白熱灯に印加される電圧を精度良く安定化すること
ができる。従って、本発明によれば、電源電圧の上昇に
よっても白熱灯に過大な電圧を印加することがなく、そ
の寿命を延ばすことができる。また、電源電圧が低下し
た場合でも、光量の不足を生じることがない。従って、
特に、OHPやスライド映写機などの光学機器の光源を
点灯する電源装置、すなわち高温となる光源と同一匡体
に設けられたり、同光源の近傍に設けられるために環境
温度が広範囲にわたって変化する白熱灯用電源装置への
本発明の適用は、極めて有用である。更に、請求項2の
発明の白熱灯用電源装置によれば、電圧検出回路に回路
電源として供給する直流電圧を安定化する安定化回路を
備えるから、電圧制御の精度を更に高めることができる
という優れた効果を奏する。
According to the power supply device for an incandescent lamp according to the first aspect of the present invention, an optical device such as an OHP or a slide projector is used.
By comparing the level of the voltage applied to incandescent lamps such as halogen lamps used as the light source of the equipment, by comparing the output voltage from the secondary winding of the high-frequency transformer with a reference voltage stabilized against the environmental temperature. Accurate detection and reflection of this in the start phase and / or end phase of oscillation, and since the voltage supplied to the phase control circuit is also stabilized with respect to the ambient temperature, fluctuations in power supply voltage and ambient temperature In contrast, the voltage applied to the incandescent lamp can be accurately stabilized. Therefore, according to the present invention, the life of the incandescent lamp can be extended without applying an excessive voltage to the incandescent lamp even when the power supply voltage increases. In addition, even when the power supply voltage decreases, there is no shortage of light quantity. Therefore,
In particular, the same power supply unit that turns on the light source of optical equipment such as OHP and slide projectors
To be installed near the light source
The application of the present invention to a power supply for an incandescent lamp whose temperature changes over a wide range is extremely useful. Further, according to the incandescent lamp power supply device of the second aspect of the present invention, since the voltage detection circuit is provided with the stabilization circuit for stabilizing the DC voltage supplied as the circuit power, the accuracy of the voltage control can be further improved. It has excellent effects.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例である白熱灯用電源装置の図
である。
FIG. 1 is a diagram showing an incandescent lamp power supply device according to an embodiment of the present invention.

【図2】インバータ回路の各部の波形を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing waveforms of respective parts of the inverter circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電源回路 12 インバータ回路 14 検出回路 D3 トリガダイオード IC1 三端子レギュレータ IC2 オペアンプ L1 ハロゲンランプ Q1 トランジスタ Q2 トランジスタ Q3 トランジスタ T1 高周波トランス T2 トランス VR 可変抵抗器 Reference Signs List 10 power supply circuit 12 inverter circuit 14 detection circuit D3 trigger diode IC1 three-terminal regulator IC2 operational amplifier L1 halogen lamp Q1 transistor Q2 transistor Q3 transistor T1 high-frequency transformer T2 transformer VR variable resistor

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 OHPやスライド映写機などの光学機器
の光源に用いられる低電圧、高電力白熱灯を点灯する白
熱灯用電源装置であって、 交流電源を全波整流する整流回路と、 該整流回路から供給された電力を、スイッチング素子を
利用して高周波に変換し、高周波トランスを介して前記
白熱灯に供給するインバータ回路と、 該インバータ回路から前記白熱灯に供給される電圧の高
低を、前記高周波トランスの二次巻線からの出力電圧と
基準電圧とを比較することで検出する電圧検出回路と、 前記交流電源の波形を利用して、電源の半波毎に、前記
検出された電圧の高低を打ち消す位相で前記インバータ
回路の動作を開始および/または終了させる位相制御回
路と、 前記交流電源から直流電圧を生成し、環境温度に対して
該直流電圧を安定化すると共に、該直流電圧を前記電圧
検出回路の基準電圧の生成用として前記位相制御回路に
供給する位相制御回路用安定化電源供給回路とを備えた
白熱灯用電源装置。
1. Optical equipment such as OHP and slide projector
An incandescent lamp power supply device for lighting a low-voltage, high-power incandescent lamp used as a light source for a light source, comprising: a rectifier circuit for full-wave rectification of an AC power supply; and a switching element for supplying power supplied from the rectifier circuit. An inverter circuit that converts the voltage to a high frequency and supplies the incandescent lamp to the incandescent lamp via a high frequency transformer. A voltage detection circuit that detects by comparing with a reference voltage, and using the waveform of the AC power supply, starts the operation of the inverter circuit at a phase that cancels the detected voltage level for each half-wave of the power supply. And / or a phase control circuit for terminating; generating a DC voltage from the AC power supply, stabilizing the DC voltage with respect to an environmental temperature, and converting the DC voltage to the voltage
Incandescent lamp power supply device and a phase control circuit for stabilizing power supply circuit for supplying the previous SL phase control circuit for the generation of the reference voltage of the detection circuit.
【請求項2】 前記電圧検出回路に回路電源として供給
する直流電圧を安定化する安定化回路を備えた請求項1
記載の白熱灯用電源装置。
2. A stabilizing circuit for stabilizing a DC voltage supplied as a circuit power to the voltage detecting circuit.
The power supply for an incandescent lamp as described above.
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