JP3092644B2 - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JP3092644B2 JP3092644B2 JP05117448A JP11744893A JP3092644B2 JP 3092644 B2 JP3092644 B2 JP 3092644B2 JP 05117448 A JP05117448 A JP 05117448A JP 11744893 A JP11744893 A JP 11744893A JP 3092644 B2 JP3092644 B2 JP 3092644B2
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- Japan
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- power supply
- life
- solder
- power
- capacitor
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力変換手段を用いた
電源装置に関する。
電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、放電ランプを高周波点灯させると
発光効率が上昇したり、小型、軽量化を図ることができ
るため、インバータなどの電力変換手段を用いた電源装
置を有する放電灯点灯装置が用いられている。
発光効率が上昇したり、小型、軽量化を図ることができ
るため、インバータなどの電力変換手段を用いた電源装
置を有する放電灯点灯装置が用いられている。
【０００３】そして、このような放電灯点灯装置は、従
来の電磁機器を用いた装置に比べて、温度、湿度および
電源電圧などより安定したところで用いられることが多
く、また、製品の性格上機能寿命が生ずるまで使用され
ることがほとんどである。
来の電磁機器を用いた装置に比べて、温度、湿度および
電源電圧などより安定したところで用いられることが多
く、また、製品の性格上機能寿命が生ずるまで使用され
ることがほとんどである。
【０００４】また、装置の寿命は、装置を構成する部品
の最も短い寿命、一般に、電解コンデンサの寿命により
決定されるといわれている。特に、電力変換手段のう
ち、電力変換手段のスイッチング素子などを制御する制
御手段の素子に比べ、スイッチング素子により制御され
た出力を供給する電力供給手段に設けられた電解コンデ
ンサは、処理エネルギーが大きく、発熱し易く最も劣化
し易いと考えられる。
の最も短い寿命、一般に、電解コンデンサの寿命により
決定されるといわれている。特に、電力変換手段のう
ち、電力変換手段のスイッチング素子などを制御する制
御手段の素子に比べ、スイッチング素子により制御され
た出力を供給する電力供給手段に設けられた電解コンデ
ンサは、処理エネルギーが大きく、発熱し易く最も劣化
し易いと考えられる。
【０００５】一方、実用品あるいは加速寿命試験などに
より寿命に達した装置を解析してみると、必ずしも電解
コンデンサなどの部品が機能寿命に達した場合に限ら
ず、部品を電気的かつ機械的に接続する半田の劣化によ
り寿命に達しているものもある。特に、電子部品が高温
になるものや、リード線が太く装置の使用時の温度差が
大きいものは、半田劣化の速度が速い。
より寿命に達した装置を解析してみると、必ずしも電解
コンデンサなどの部品が機能寿命に達した場合に限ら
ず、部品を電気的かつ機械的に接続する半田の劣化によ
り寿命に達しているものもある。特に、電子部品が高温
になるものや、リード線が太く装置の使用時の温度差が
大きいものは、半田劣化の速度が速い。
【０００６】そして、半田が劣化すると、ひび割れ、断
線が生じ、局部的なアークが発生したり、特に、大きな
電流が流れる部分では、加熱により基板や部品が焼損し
たりするおそれがある。
線が生じ、局部的なアークが発生したり、特に、大きな
電流が流れる部分では、加熱により基板や部品が焼損し
たりするおそれがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、装置の
寿命は部品の機能寿命の場合に限らず、半田接続の寿命
による場合もある。
寿命は部品の機能寿命の場合に限らず、半田接続の寿命
による場合もある。
【０００８】そして、特に電力供給手段側では、電流等
が大きいため、エネルギーが大きく半田の劣化により焼
損が生ずるおそれもある問題を有している。
が大きいため、エネルギーが大きく半田の劣化により焼
損が生ずるおそれもある問題を有している。
【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、半田接続の劣化により焼損などが生ずることを防止
した電源装置を提供することを目的とする。
で、半田接続の劣化により焼損などが生ずることを防止
した電源装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、制御手段によ
り電力変換手段を制御して電力供給手段により負荷に電
力を出力する電源装置において、前記制御手段を構成す
る制御用部品および前記電力供給手段を構成する電力用
部品のそれぞれの少なくとも一部を回路基板上に半田接
続し、前記制御用部品の半田接続の寿命を前記電力用部
品の寿命より短く設定したものである。
り電力変換手段を制御して電力供給手段により負荷に電
力を出力する電源装置において、前記制御手段を構成す
る制御用部品および前記電力供給手段を構成する電力用
部品のそれぞれの少なくとも一部を回路基板上に半田接
続し、前記制御用部品の半田接続の寿命を前記電力用部
品の寿命より短く設定したものである。
【００１１】
【作用】本発明は、制御手段を構成する制御用部品の半
田接続の寿命を、電力供給手段を構成する電力用部品の
半田接続の寿命より短く設定したため、電力量の小さい
制御用部品の半田が劣化しても電力変換手段の出力が停
止するのみで焼損が生ずることは少なく、半田が劣化す
る寿命末期まで安全に装置を使用できる。
田接続の寿命を、電力供給手段を構成する電力用部品の
半田接続の寿命より短く設定したため、電力量の小さい
制御用部品の半田が劣化しても電力変換手段の出力が停
止するのみで焼損が生ずることは少なく、半田が劣化す
る寿命末期まで安全に装置を使用できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の電源装置の一実施例を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１３】図１に示すように、商用交流電源Ｅにヒュ
ーズＦを介して全波整流回路１の入力端子が接続されて
いる。この全波整流回路１の出力端子の両端子間には、
平滑用のコンデンサC1が接続され、このコンデンサC1の
両端子間には、電力変換手段としてのインバータ２が接
続されている。
ーズＦを介して全波整流回路１の入力端子が接続されて
いる。この全波整流回路１の出力端子の両端子間には、
平滑用のコンデンサC1が接続され、このコンデンサC1の
両端子間には、電力変換手段としてのインバータ２が接
続されている。
【００１４】このインバータ２は、コンデンサC1の両端
間に、インバータトランスTrの１次巻線Tr1 を接続し、
この１次巻線Tr1 に対して共振用のコンデンサC2が接続
され、これら１次巻線Tr1 およびコンデンサC2に対して
直列に、スイッチング素子であるトランジスタQ1のコレ
クタ、エミッタを接続する。さらに、このトランジスタ
Q1のコレクタ、エミッタ間には、還流用のダイオードD1
を接続する。
間に、インバータトランスTrの１次巻線Tr1 を接続し、
この１次巻線Tr1 に対して共振用のコンデンサC2が接続
され、これら１次巻線Tr1 およびコンデンサC2に対して
直列に、スイッチング素子であるトランジスタQ1のコレ
クタ、エミッタを接続する。さらに、このトランジスタ
Q1のコレクタ、エミッタ間には、還流用のダイオードD1
を接続する。
【００１５】また、２次巻線Tr2 に放電用の抵抗R1と直
流カット用のコンデンサC3および自励発振制御用の帰還
トランスCTの入力巻線CT1 の直列回路とを並列に接続す
る。
流カット用のコンデンサC3および自励発振制御用の帰還
トランスCTの入力巻線CT1 の直列回路とを並列に接続す
る。
【００１６】さらに、帰還トランスCTの帰還巻線CT2
を、抵抗R2およびコンデンサC4を介してトランジスタQ1
のエミッタ、ベース間に接続する。また、帰還トランス
CTの帰還巻線CT2 とコンデンサC4との直列回路に対して
並列に、抵抗R3およびダイオードD2を接続する。なお、
これら帰還トランスCT、コンデンサC4、抵抗R2，R3、ダ
イオードD2およびトランジスタQ1は制御用部品であり、
制御手段３を構成し、この制御手段３以外の部品は電力
用部品であり、電力供給手段４を構成する。
を、抵抗R2およびコンデンサC4を介してトランジスタQ1
のエミッタ、ベース間に接続する。また、帰還トランス
CTの帰還巻線CT2 とコンデンサC4との直列回路に対して
並列に、抵抗R3およびダイオードD2を接続する。なお、
これら帰還トランスCT、コンデンサC4、抵抗R2，R3、ダ
イオードD2およびトランジスタQ1は制御用部品であり、
制御手段３を構成し、この制御手段３以外の部品は電力
用部品であり、電力供給手段４を構成する。
【００１７】そして、抵抗R1を介したインバータトラン
スTrの２次巻線Tr2 には、負荷としての放電ランプFLが
接続され、この放電ランプFLの両端子間には、予熱、始
動用のコンデンサC5が接続されている。
スTrの２次巻線Tr2 には、負荷としての放電ランプFLが
接続され、この放電ランプFLの両端子間には、予熱、始
動用のコンデンサC5が接続されている。
【００１８】また、制御手段３を構成する制御用部品
も、電力供給手段４を構成する電力用部品も、図示しな
いプリント基板に実装され、プリント基板にはエッチン
ッグパターン銅箔回路が形成されている。
も、電力供給手段４を構成する電力用部品も、図示しな
いプリント基板に実装され、プリント基板にはエッチン
ッグパターン銅箔回路が形成されている。
【００１９】そして、制御手段３の半田接続の寿命を電
力供給手段４の半田接続の寿命より短く設定するに際し
ては、半田自身の鉛、スズ、その他の添加物の組成の比
率を変化させて寿命を調整する。たとえば、異なる寿命
を設定する部分にテーピングを行ない、その他の部分に
半田を用いてフローソルダリングし、テーピングした部
分のテープを剥がして、次に、テーピングがされて半田
接続されていない部分に、異なる組成の半田を行なう。
なお、テーピングする部分は、寿命を調整する部分に限
らず、反対に通常の寿命の部分に設定しても良い。
力供給手段４の半田接続の寿命より短く設定するに際し
ては、半田自身の鉛、スズ、その他の添加物の組成の比
率を変化させて寿命を調整する。たとえば、異なる寿命
を設定する部分にテーピングを行ない、その他の部分に
半田を用いてフローソルダリングし、テーピングした部
分のテープを剥がして、次に、テーピングがされて半田
接続されていない部分に、異なる組成の半田を行なう。
なお、テーピングする部分は、寿命を調整する部分に限
らず、反対に通常の寿命の部分に設定しても良い。
【００２０】また、半田接続の寿命の調整には、半田自
身の組成を変えるものに限らず、使用する半田の量を変
化させたり、素子あるいはリード線などの部品が挿通さ
れる孔の大きさを変えたりしてクリアランスを異ならせ
変化させても良い。さらに、半田接続の寿命を長くする
場合には、はとめなどを用いたり、半田が接続されるア
イランドの部分を広くして半田がより剥がれにくくし、
半田接続の寿命を短くする場合には、半田が接続される
アイランドの部分を狭くして半田がより剥がれ易くする
ようにしても良い。さらに、半田接続の部分をトランジ
スタQ1に近付けて、熱劣化を加えて寿命を短くしても良
い。
身の組成を変えるものに限らず、使用する半田の量を変
化させたり、素子あるいはリード線などの部品が挿通さ
れる孔の大きさを変えたりしてクリアランスを異ならせ
変化させても良い。さらに、半田接続の寿命を長くする
場合には、はとめなどを用いたり、半田が接続されるア
イランドの部分を広くして半田がより剥がれにくくし、
半田接続の寿命を短くする場合には、半田が接続される
アイランドの部分を狭くして半田がより剥がれ易くする
ようにしても良い。さらに、半田接続の部分をトランジ
スタQ1に近付けて、熱劣化を加えて寿命を短くしても良
い。
【００２１】次に、図１に示す回路の動作に付いて説明
する。
する。
【００２２】まず、商用交流電源Ｅが投入されると、全
波整流回路１により全波整流し、コンデンサC1にて平滑
する。そして、インバータ２により高周波に変換して、
放電ランプFLを高周波により点灯させる。
波整流回路１により全波整流し、コンデンサC1にて平滑
する。そして、インバータ２により高周波に変換して、
放電ランプFLを高周波により点灯させる。
【００２３】また、帰還トランスCTの入力巻線CT1 に流
れる電流を、帰還巻線CT2 によりトランジスタQ1に帰還
させ、放電ランプFLに流れる電流に従いトランジスタQ1
のベース電流を制御して、自励発振を行なわせている。
れる電流を、帰還巻線CT2 によりトランジスタQ1に帰還
させ、放電ランプFLに流れる電流に従いトランジスタQ1
のベース電流を制御して、自励発振を行なわせている。
【００２４】そして、経年使用により半田が劣化するに
際しては、制御手段３の寿命の方が電力供給手段４の寿
命より短いので、制御手段３の半田接続の部分の方が早
く劣化する。したがって、制御手段３の半田が劣化した
場合には、トランジスタQ1に発振信号が入力されずイン
バータ２が発振を停止して放電ランプFLが消灯したり、
トランジスタQ1に異常な発振信号が入力されてインバー
タ２が異常発振して停止して放電ランプFLが消灯するに
すぎず、従来のように、トランジスタQ1が過電圧あるい
は過電流で破壊されて、装置が焼損するなどの事故にい
たることを防止できる。
際しては、制御手段３の寿命の方が電力供給手段４の寿
命より短いので、制御手段３の半田接続の部分の方が早
く劣化する。したがって、制御手段３の半田が劣化した
場合には、トランジスタQ1に発振信号が入力されずイン
バータ２が発振を停止して放電ランプFLが消灯したり、
トランジスタQ1に異常な発振信号が入力されてインバー
タ２が異常発振して停止して放電ランプFLが消灯するに
すぎず、従来のように、トランジスタQ1が過電圧あるい
は過電流で破壊されて、装置が焼損するなどの事故にい
たることを防止できる。
【００２５】また、制御手段３の電力は、電力供給手段
４の電力に比べて小さいので、より焼損などの事故を防
止できる。
４の電力に比べて小さいので、より焼損などの事故を防
止できる。
【００２６】なお、電力変換手段としては、上述の自励
式の１石のインバータに限らず、他励式、２石以上のも
の、あるいは、チョッパなどに用いることもでき、放電
灯点灯装置に限らず、他の一般的な電源装置に用いるこ
ともできる。
式の１石のインバータに限らず、他励式、２石以上のも
の、あるいは、チョッパなどに用いることもでき、放電
灯点灯装置に限らず、他の一般的な電源装置に用いるこ
ともできる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の電源装置によれば、制御手段を
構成する制御用部品の半田接続の寿命を、電力供給手段
を構成する電力用部品の半田接続の寿命より短く設定し
たため、電力量の小さい制御用部品の半田が劣化しても
電力変換手段の出力が停止するみので焼損が生ずること
は少なく、半田が劣化する寿命末期まで安全に装置を使
用できる。
構成する制御用部品の半田接続の寿命を、電力供給手段
を構成する電力用部品の半田接続の寿命より短く設定し
たため、電力量の小さい制御用部品の半田が劣化しても
電力変換手段の出力が停止するみので焼損が生ずること
は少なく、半田が劣化する寿命末期まで安全に装置を使
用できる。
【図１】本発明の電源装置の一実施例を示す放電灯点灯
装置の回路図である。
装置の回路図である。
２ 電力変換手段としてのインバータ ３ 制御手段 ４ 電力供給手段 FL 負荷としての放電ランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 H02M 3/28 H05B 41/24
Claims (1)
- 【請求項１】 制御手段により電力変換手段を制御して
電力供給手段により負荷に電力を出力する電源装置にお
いて、 前記制御手段を構成する制御用部品および前記電力供給
手段を構成する電力用部品のそれぞれの少なくとも一部
を回路基板上に半田接続し、 前記制御用部品の半田接続の寿命を前記電力用部品の寿
命より短く設定したことを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05117448A JP3092644B2 (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05117448A JP3092644B2 (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335261A JPH06335261A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3092644B2 true JP3092644B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=14711909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05117448A Expired - Fee Related JP3092644B2 (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3092644B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013094678A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | 国立大学法人横浜国立大学 | 電子装置、電源制御システム、および寿命測定ユニット |
-
1993
- 1993-05-19 JP JP05117448A patent/JP3092644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013094678A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | 国立大学法人横浜国立大学 | 電子装置、電源制御システム、および寿命測定ユニット |
| JP2013130519A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Yokohama National Univ | 電子装置、電源制御システム、および寿命測定ユニット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06335261A (ja) | 1994-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090728 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |