JPH0237079B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は光源装置、特に、白熱ランプを用い
た光源装置に関する。

光源として150W程度のハロゲンランプを用い
る場合、100Vの定格電圧のハロゲンランプは寿
命が短かいので一般には15V10A程度のハロゲン
ランプが用いられる。しかしこのような低電圧の
ハロゲンランプを用いる場合、商用電源100Vを
15Vに降圧するためにトランスを用いるので光源
装置の重量が重くなつてしまう。

従つて、この発明の目的はトランスを用いない
で軽量化を計つた光源装置を提供することにあ
る。

以下図面を参照してこの発明の実施例を説明す
る。

第１図の実施例によると、光源、例えば、15V
ハロゲンランプ１が制御整流素子、例えば、サイ
リスタ２に直列に接続される。ハロゲンランプ１
とサイリスタ２との直列回路は交流電源４に接続
された単相全波整流回路３に接続される。また、
整流回路３には抵抗５と６との直列抵抗回路が接
続される。抵抗６にはキヤパシタ７が並列に接続
される。このキヤパシタ７にはサイリスタ８が並
列に接続される。抵抗５とキヤパシタ７との接続
点は比較器としてのオペアンプ９の反転入力端に
接続される。オペアンプ９の非反転入力端には基
準電圧源１０が接続される。オペアンプ９の出力
端は電界効果トランジスタ（FET）１１のゲー
トに接続される。整流回路３の出力端間に直列に
接続された抵抗１２及び１３の接続点がFET１
１を介してキヤパシタ１４の一端及びプログラマ
ブルユニジヤンクシヨントランジスタ（PUT）
１５のアノードに接続される。キヤパシタ１４は
FET１１を介して抵抗１３に並列に接続される
ことになる。PUT１５のゲートは分圧抵抗１６
及び１７の接続点に接続され、カソードはトリガ
トランス１８の一次巻線に接続される。トリガト
ランス１８の二次巻線はサイリスタ２及び８のゲ
ートに夫々接続される。

上記の光源装置において、交流電源４が投入さ
れると、単相全波整流回路３から第２図ａに示す
如く単相全波整流電圧が出力される。この単相全
波整流電圧ａは、抵抗５を介してキヤパシタ７に
供給され、このキヤパシタ７において第２図ｂに
示す如く積分され、ここに充電される。

このキヤパシタ７の積分電圧、つまり充電電圧
ｂは、オペアンプ９の反転入力端に供給される。
また、このオペアンプ９の非反転入力端には、基
準電圧源１０からの基準電圧V_REFが供給されてい
る。したがつて、オペアンプ９では、上記キヤパ
シタ７の充電電圧ｂが基準電圧V_REFと比較され
る。この比較の結果、オペアンプ９からは、第２
図ｃに示す如く、キヤパシタ７の充電電圧ｂが基
準電圧V_REFよりも低いときに“Ｈ”、逆に高いと
きに“Ｌ”が出力される。

一方、FET１１は上記オペアンプ９からの出
力ｃを受け、この出力ｃが“Ｈ”のときに導通さ
れる。これにより、第２図ｄに示す如く、抵抗１
２，１３の分圧電圧となるようにキヤパシタ１４
が充電される。すなわち、FET１１がオペアン
プ９からの出力ｃによつて導通状態とされること
により、キヤパシタ１４にハロゲンランプ１の点
灯を開始する記憶電圧としての単相全波整流電圧
（充電電圧）ｄが記憶されることになる。なお、
オペアンプ９からの出力ｃが“Ｌ”のときには
FET１１が非導通状態とされるため、キヤパシ
タ１４の充電電圧ｄは変化されないようになつて
いる。

キヤパシタ１４に記憶された電圧ｄは、PUT
１５のアノードに供給される。この場合、PUT
１５は、ゲートに供給される抵抗１６，１７によ
り分圧される電圧が、アノードに供給されるキヤ
パシタ１４の充電電圧ｄよりも低くなるとオンさ
れる。この時、抵抗１２，１３，１６，１７は、 抵抗12×抵抗17＝抵抗13×抵抗16 の関係があるものとする。これにより、PUT１
５を介してキヤパシタ１４からトリガトランス１
８に放電電流が流れ、トリガトランス１８はサイ
リスタ２及び８にトリガ信号を供給しこれらサイ
リスタ２及び８を導通させる。この結果、ハロゲ
ンランプ１には電圧ｅが印加されこのハロゲンラ
ンプ１は点灯する。このとき、キヤパシタ７はサ
イリスタ８を介して放電され電圧ｂは低下する。
電圧ａがゼロとなりサイリスタ２及び８が非導通
となるとキヤパシタ７は充電を開始する。即ち、
電圧ａが再び積分される。また、このとき、キヤ
パシタ１４はFET１１を介して電圧ａの分電圧
を充電する。

上記したように、電源電圧を積分し、この積分
電圧が基準電圧に達したときの電源電圧情報をキ
ヤパシタに記憶し、この記憶電圧情報より電源電
圧が低くなつたときに、ハロゲンランプに直列に
接続されたサイリスタを導通させてハロゲンラン
プを点灯させている。したがつて、トランスを用
いることなく、電源電圧より低い定格電圧を有す
るハロゲンランプを点灯することができる。

すなわち、上記実施例の場合、たとえば商用電
源電圧が最大値をむかえる前に、ハロゲンランプ
に加える電気エネルギ量をキヤパシタに充電する
ことによつて得、零クロスからそのエネルギー量
に達するまでの商用電圧を記憶し、商用電源電圧
が最大値をむかえた後、記憶された電圧から零ク
ロスまでの間、上記ハロゲンランプに電圧を印加
するようにしている。これにより、商用電源の周
波数（50Hzまたは60Hz）にかかわらず、ハロゲン
ランプの点灯制御が可能となる。したがつて、定
格電圧の低いハロゲンランプを、その定格電圧よ
りも高いたとえば商用電源で使用できるようにな
る。この結果、たとえば商用電源を直接位相制御
することにより白熱ランプの光量調整を行つてい
る従来のパルス信号発生回路のように、位相制御
位置を零クロス位相からの時間遅れだけで制御し
ているものにおいては、白熱ランプに商用電源の
最高電圧が印加される可能性があり、このため定
格電圧の低い白熱ランプを用いることができない
という欠点を回避することができる。

次に、第３図を参照して他の実施例を説明す
る。この実施例によると交流電源４はハロゲンラ
ンプ１とトライアツク１９との直列回路に接続さ
れ、整流回路３は制御回路系にのみ接続されてい
る。制御回路系は第１図の実施例と同様であり全
波整流電圧ａを積分しこの積分電圧と基準電圧
V_REFとを比較するオペアンプ９の出力によりハロ
ゲンランプの定格電圧に対応する電源電圧情報が
キヤパシタ１４に記憶され交流電源電圧が記憶電
圧に相当する電圧より低くなるとトライアツク１
９がトリガされハロゲンランプ１が点灯する。
尚、この実施例の場合、ランプ１とトライアツク
１９との直列回路には交流電源４が接続されてい
るのでハロゲンランプ１には第２図にｆで示す電
圧が印加される。この実施例の場合も第１図の実
施例と同様な効果が得られる。

尚、この発明によると基準電圧V_REFを変えるこ
とによりハロゲンランプの定格を変えることがで
き、また、電源電圧100Vに限らず200Vまたはそ
れ以外の電圧であつても適用できる。更に、ハロ
ゲンランプに限らず他の白熱ランプの点灯にも適
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に従つた光源装置
の回路図、第２図は光源装置の動作を説明するた
めのタイムチヤート図、そして第３図は他の実施
例に従つた光源装置の回路図である。 １……ハロゲンランプ、２……サイリスタ、３
……整流回路、４……交流電源、５，６……抵
抗、７……キヤパシタ、８……サイリスタ、９…
…オペアンプ、１０……基準電圧源、１１……
FET、１２，１３……分圧抵抗、１４……キヤ
パシタ、１５……PUT、１６，１７……分圧抵
抗、１８……トリガトランス、１９……トライア
ツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電源または交流の整流電源と、この電源
   により給電され、この電源の電圧より低い定格電
   圧を有する白熱ランプと、この白熱ランプに直列
   に接続される制御整流素子と、前記電源の電圧を
   積分する積分回路と、この積分回路の積分電圧が
   所定値に達したとき、このときにおける電源電圧
   を記憶する手段と、前記電源の電圧が記憶電圧以
   下となつたときに前記制御整流素子を導通させ、
   前記白熱ランプを点灯させる手段とで構成される
   光源装置。 ２ 前記点灯手段は前記記憶手段の記憶電圧と前
   記電源電圧とを比較し、比較出力により前記制御
   整流素子をトリガするプログラマブルユニジヤン
   クシヨントランジスタによつて構成される特許請
   求の範囲第１項に記載の光源装置。