JP3585016B2

JP3585016B2 - 定電流電源装置

Info

Publication number: JP3585016B2
Application number: JP07550597A
Authority: JP
Inventors: 和明芝田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2017-03-27
Also published as: JPH10268949A

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに直列的に設けられた複数個の負荷に対して定電流を供給する定電流電源装置に関する。
【従来の技術】
本願発明者は、先にこの種装置として特公平３−６３０８８号公報のものを提案した。
図３は従来技術を示す回路図である。６１は交流電源、６２は出力トランスである。出力トランス６２は、リーケージインダクタンスを介在させて直列接続された第１の入力巻線部６３、第２の入力巻線部６４および第２の入力巻線部６４に密結合された出力巻線６５を有している。
６６は位相制御装置で、第１の入力巻線部６３および第２の入力巻線部６４の中間と、第１の入力巻線部６３の入力端との間に、第１の入力巻線部６３およびリーケージインダクタンスとともに閉回路を形成するように設けられている。６７は電流検出装置、６８は電流検出装置６７の検出値に応じて位相制御装置６６を定電流化するように制御する定電流制御装置である。
６９-1、…６９-nは可飽和トランス、７０-1、…７０-nは負荷たとえば電球であり、出力トランス６２の出力巻線６５の両端間に互いに直列的に設けられている。
従来技術は、位相制御方式を用いることにより比較的構成簡単で安価に定電流電源装置を提供できる。
また、交流電源電圧の各半サイクルにおける位相制御装置の非導通期間には第１の入力巻線部６３、リーケージインダクタンスおよび第２の入力巻線部６４に電流が流れる。ついで、位相制御装置６６の導通時には、位相制御装置６６および第２の入力巻線部６４に電流が流れ、この期間リーケージインダクタンスに蓄積されたエネルギは第２の入力巻線部６４の極性と逆になり、リーケージインダクタンスに蓄積されたエネルギは減少する。よって、次の非導通期間には、リーケージインダクタに比較的大きな電流を流すことができる。
このように位相制御装置６６の非導通期間に比較的大きな電流を流せるという作用により、負荷７０-xが断線した場合、この負荷７０-xに対応した可飽和トランス７０-xは早期に飽和することが可能になり、この結果、位相制御装置６６の設定導通位相角が小さい場合でも位相制御装置６６の導通時の急峻な電流の変化による高電圧の発生を低減できる。
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は、負荷の断線に対しては上記作用を有するが、負荷の短絡に対しては改善の余地があることが分かった。すなわち、たとえば空港標識灯システムにおいては、負荷（たとえば各種標識灯）を個別に制御することを要求されることがある。この要求に対し、負荷に開閉装置を並列的に設け、この開閉装置を遠隔制御して負荷を動作、停止させることが考えられている。この場合、開閉装置が閉成されている負荷は出力トランスからみて短絡であり、このような負荷短絡によって過電流が流れることが分かった。したがって、このような負荷短絡時の過電流を極力低減する必要がある。
本発明は、負荷開放時の過電圧および負荷短絡時の過電流を抑制でき、したがって、比較的構成簡単で安価な位相制御方式を採用でき、また、出力部品を低減できる定電流電源装置を提供することを目的とする。
また、負荷の定常動作までの立上がりを早められる定電流電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、第１のリーケージインダクタンスを介在させて互いに直列接続された第１の巻線部および第２の巻線部からなる入力巻線と、第２の巻線部に第２のリーケージインダクタンスを介在させて磁気結合された出力巻線とを有し、入力巻線の両端間に交流電源の出力を印加される出力トランスと；第１の巻線部および第２の巻線部の中間と入力巻線の一方の入力端との間に、第１の巻線部および第１のリーケージインダクタンスとともに閉回路を形成するように設けられる位相制御装置と；互いに直列的に設けられ、出力巻線の出力を第２のリーケージインダクタンスを介して給電される可飽和形の複数個の負荷と；負荷の電流値に応じて位相制御装置の導通位相角を制御する定電流制御装置と；を具備していることを特徴とする。
本発明および以下の発明において、可飽和形の負荷とは、単独のものからなる他、可飽和形トランスおよび電球（場合によっては照明器具をも含む）の組合わせ、定電圧導通素子および電球の組合わせ等複数のものからなる場合も許容する。さらに、実負荷は電球以外であってもよい。
また、位相制御装置は、トライアック、逆並列的に接続されたＳＣＲ、ダイオードブリッジおよびＳＣＲの組合わせ等種々のものを適宜使用できる。
さらに、本発明において、第１および第２のリーケージインダクタンスは、電気的等価回路において所要の巻線の間に介在していればよく、これらインダクタンスを構成するための手段は設計事項である。
本発明の定電流電源装置は、定電流制御装置に位相制御装置が制御されて、負荷に定電流を供給する。負荷の一部が断線した場合には、第１のリーケージインダクタンスの作用により従来技術と同様にたとえば可飽和形トランスが早めに飽和して発生しようとする高電圧を抑制し、かつ、他の負荷への給電を可能にする。
また、負荷の一部が短絡した場合には、第２のリーケージインダクタンスの作用により過電流を抑制し、また、電流の急峻な変化による高電圧の発生を抑制する。
さらに、第１および第２のリーケージインダクタンスによって、上記作用を行うから、別部品としてのインダクタを用いるものに比して部品を低減でき、低価格化を図れる。
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の一実施形態を図１および図２を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す回路図、図２は同じく部分的等価回路図である。
１は交流電源、２は出力トランスである。出力トランス２は、第１の巻線部３、第２の巻線部４および出力巻線５を有している。第１の巻線部３および第２の巻線部４の間には電気回路的に第１のリーケージインダクタンスが介在している。第２の巻線部４および出力巻線５の間には電気回路的に第２のリーケージインダクタンスが介在している。
６は位相制御装置であり、一端を第１の巻線部３および第２の巻線部４の中間に接続され、他端を第１巻線部３の入力端に接続されている。そして、この位相制御装置６は、図２に示すように、第１巻線部３および第１のリーケージインダクタンス７とともに閉回路を形成している。図２において、８は前記第２のリーケージインダクタンスを示している。
９-1、…９-nは負荷であり、本実施形態ではそれぞれ可飽和形トランス１０-1、…１０-nおよび電球１１-1、…１１-nから構成されている。
１２は定電流制御装置で、負荷電流を検出する電流検出装置１３と、この電流検出装置１３の検出信号に応じて負荷電流が一定化するように位相制御装置６の導通位相角を制御する導通角制御装置１４とを有している。
以下、本実施形態の作用を説明する。負荷９-1、…９-nの定常動作時には、定電流制御装置１２が負荷電流に応じて、設定された電流値になるように位相制御装置６の導通位相角を制御する。
ある負荷９-xの電球１１-xが断線すると、可飽和形トランス１０-xは特公平3-63088号公報のものと同様に、第１のリーケージインダクタンス７の作用により比較的早期に飽和する。したがって、位相制御装置６が導通したときの電流の立ち上がりによっても高電圧が発生することを抑制できる。
また、一方、ある負荷９-xの電球１１-xが短絡されると、第２のリーケージインダクタンス８が電流を抑制して過電流が流れようとするのを防止する。
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、出力トランスの第１のリーケージインダクタンスの作用により、断線した負荷の可飽和形トランスを位相制御装置の導通以前に飽和させて高電圧の発生を抑制でき、また、第２のリーケージインダクタンスの作用により負荷短絡時にも過電流を抑制でき、しかも、部品数を低減できる。また、位相制御方式の比較的構成簡単で安価な定電流電源装置を提供できる。
請求項２記載の発明は、さらに、負荷を個別に制御しても請求項１の発明と同様な効果を奏する定電流電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す回路図
【図２】同じく等価回路図
【図３】従来技術を示す回路図
１…交流電源、２、３０…出力トランス、３…第１の巻線部、４…第２の巻線部、５…出力巻線、６…位相制御装置、７…第１のリーケージインダクタンス、８…第２のリーケージインダクタンス、９-1、９1-n…負荷、１２…定電流制御装置、

Claims

第１のリーケージインダクタンスを介在させて互いに直列接続された第１の巻線部および第２の巻線部からなる入力巻線と、第２の巻線部に第２のリーケージインダクタンスを介在させて磁気結合された出力巻線とを有し、入力巻線の両端間に交流電源の出力を印加される出力トランスと；第１の巻線部および第２の巻線部の中間と入力巻線の一方の入力端との間に、第１の巻線部および第１のリーケージインダクタンスとともに閉回路を形成するように設けられた位相制御装置と；互いに直列的に設けられ、出力巻線の出力を第２のリーケージインダクタンスを介して給電される可飽和形の複数個の負荷と；負荷の電流値に応じて位相制御装置の導通位相角を制御する定電流制御装置と；を具備していることを特徴とする定電流電源装置。