JPH0331039Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はストロボ装置の電源回路に関し、特に
電源として直流あるいは交流高電圧を整流した脈
流の高圧電源を使用するものにおいて、閃光放電
管のグロー放電を確実に防止することができる電
源回路に関するものである。

従来の技術 一般にストロボ装置の電源として直流高圧電源
等の容量の大きい電源を使用した場合、閃光放電
管が正規の発光後も消弧せずグロー放電を生じて
しまう恐れのあることが知られている。

そして上記のようなおそれをなくす手段として
は、容量の大きな電源と閃光放電管との間に通常
はオン状態になされているスイツチ素子を挿入
し、このスイツチ素子を閃光放電管発光後の所定
期間オフ状態に制御する構成が従来より周知であ
り、即ち閃光放電管が完全に消弧するまでの所定
期間上記電源と閃光放電管との接続をスイツチ素
子のオフ状態により解除するようになしたストロ
ボ装置の電源回路が種々実用化あるいは提案され
ている。

本願出願人も先にその一例である上記スイツチ
素子としてサイリスタを使用したストロボ装置の
電源回路を実願昭60−18151号にて提案している。

上記提案における電源回路は上述したグロー放
電の防止の他、主コンデンサの定電圧化も行なう
回路であり、以下、その構成および動作について
述べる。

まずその構成であるが、第２図に示すように、
例えば直流の高圧電源１、電源スイツチ２、抵抗
３、高圧電源１と閃光放電管１０の間に挿入され
たスイツチ素子であるサイリスタ４、このサイリ
スタ４の動作を制御する第１のゲート手段５、こ
の第１のゲート手段５の動作を制御するサイリス
タ６、主コンデンサ８の充電電圧を検知して上記
サイリスタ６の動作を制御する第２のゲート手段
７、閃光放電管１０を励起させるトリガー回路
９、このトリガー回路９の動作時の電位変動を上
記第２のゲート手段７に伝達する伝達手段１１と
から構成されている。

次にその動作であるが、今、電源スイツチ２が
オンされると、第２図からも明らかではあるが高
圧電源１より抵抗３、第１のゲート手段５、主コ
ンデンサ８を介して電流が流れることになり、従
つてサイリスタ４がオンする。

サイリスタ４がオンすると、このサイリスタ４
を介して高圧電源１による主コンデンサ８の充電
が開始される。

主コンデンサ８の充電が進み閃光放電管１０を
発光せしめることのできる電圧値まで充電された
状態においてトリガー回路９が動作すると、その
動作に基づく電位変動が伝達手段１１によつて第
２のゲート手段７に伝達されることになり、第２
のゲート手段７が動作しサイリスタ６をオンせし
める。

また、主コンデンサ８の充電が進みその充電電
圧値が設定したい電圧値に達した時も第２のゲー
ト手段７は上記設定電圧値に等しい充電電圧値を
検知することにより上記場合と同様に動作し、サ
イリスタ６をオンせしめることになる。

サイリスタ６がオンすると、サイリスタ４のア
ノード電位およびゲート電位が降下することにな
り、即ちサイリスタ４のアノード〜カソード間お
よびゲート〜カソード間が逆バイアス状態とな
り、従つてサイリスタ４はオフすることになる。

サイリスタ４がオフすると、高圧電源１と閃光
放電管１０あるいは主コンデンサ８との接続が解
除されることはいうまでもなく、この結果、閃光
放電管１０のグロー放電の防止および主コンデン
サ８の定電圧化が行なえるわけである。

一方、上記サイリスタ４のオン状態への復帰動
作はサイリスタ６のオンがトリガー回路１１の動
作による第２のゲート手段７の動作によつてなさ
れた場合と、主コンデンサ８の充電電圧の検知に
よる第２のゲート手段７の動作によつてなされた
場合とて若干異なることはいうまでもない。

まず、第２のゲート手段７がトリガー回路１１
の動作に基づき動作せしめられた場合であるが、
この場合伝達手段１１を介して第２のゲート手段
７に供給される電位変動信号は極短時間のパルス
信号となることから、サイリスタ６のオンは瞬時
で即座にオフとなる。

サイリスタ６がオフすると、そのアノード電位
が第１のゲート手段５内の上記サイリスタ６のオ
ンにより充電されていたコンデンサＣの放電に供
ない徐々に上昇して行くことになり、かかるアノ
ード電位がサイリスタ４のカソード電位に対して
サイリスタ４をオンせしめることのできるゲート
電圧を供給できる所定値に達した時点で上記サイ
リスタ４はオン状態に復帰することになる。

次に第２のゲート手段７が主コンデンサ８の充
電電圧の検知により動作せしめられた場合である
が、この場合サイリスタ６がオフとなるまでに若
干の時間を要することになる。即ち、主コンデン
サ８の充電電圧が自然放電等により前述した設定
電圧以下に下降すると第２のゲート手段７が不動
作となるためサイリスタ６はオフするわけである
が、上記下降はゆるやかでありまた第２のゲート
手段７内のツエナーダイオードZDにヒステリシ
スが存在するため、先の場合とは異なりサイリス
タ６のオン動作はいくらかの時間を有することに
なるわけである。

そして、上記ヒステリシス等によるいくらかの
時間の経過後サイリスタ６はオフとなり、以降は
前述した場合と同様、第１のゲート手段５のコン
デンサＣの放電に基づきサイリスタ４はオン状態
に復帰することになるわけである。

考案が解決しようとする問題点 以上述べたように先に提案した電源回路は簡単
な構成にてグロー放電の防止および定電圧化を行
なえるものであるが、サイリスタ４のオン，オフ
動作を考えると、高圧電源１として交流高電圧を
ダイオードのみで整流した脈流電源を用いる場合
やあるいは極めて低い温度条件下で装置を使用す
る場合の極めて特殊な条件下においては、グロー
放電の防止について以下のような不都合点を生じ
るおそれを有している。

即ち、高圧電源１として上記のような脈流電源
を用いる場合、この脈流電源には雑音が多く、従
つてサイリスタ６がオフした直後に上記雑音が、
正常なオン状態への復帰動作を行なうための上記
サイリスタ６のアノード電位の上昇に関係なく抵
抗３を介して第１のゲート手段５に供給され、サ
イリスタ４をオン状態に復帰させてしまうことが
考えられる。

もし、上記のような現象が生じると閃光放電管
１０のグロー放電を防止するために必要なサイリ
スタ４のオフ時間を形成できなくなり、当然のこ
とながらグロー放電を防止できない不都合点を生
じることになるわけである。尚、上記グロー放電
を防止するために必要なサイリスタ４の最短オフ
時間は、主コンデンサ８の充電電圧、閃光放電管
１０の特性等により差はあるが、大体1/10秒オー
ダーの時間となることは周知である。

一方、極めて低い温度条件下で装置を使用する
場合であるが、かかる場合、サイリスタのオフ動
作に必要な逆バイアス電圧は高くなることが知ら
れている。

従つて、前述した提案回路におけるサイリスタ
４のオフ動作を考えると、第１のゲート手段５の
コンデンサＣは、その容量値がある程度大きく、
かつサイリスタ６のオン時確実に未充電状態でな
ければならない。よつて上記コンデンサＣと並列
接続される抵抗Ｒの抵抗値を小さく設定し、上記
コンデンサＣの放電時定数を小さくすることが、
上述したサイリスタ４のオフ動作にとつては好ま
しいことになる。

ところが、サイリスタ６について考えてみる
と、第２のゲート手段７の動作が停止すれば即座
にオフされなければならず、従つて上記抵抗Ｒは
抵抗３と共働してサイリスタ６にはその保持電流
以下の電流しか供給できないように高抵抗値とす
る必要がある。

即ち、低温度条件下での使用を考えると、抵抗
Ｒの抵抗値設定に予盾を生じることになるわけで
ある。

このため、現実にはサイリスタ４のオフ動作が
サイリスタ６のオフ動作によつて行なわれる点、
および極端に低い温度条件下での使用頻度は少な
いと考えられる点を考慮し、サイリスタ６のオフ
動作を優先して、即ち抵抗Ｒの値は高抵抗値に設
定してある。尚、抵抗３の抵抗値を高くすること
も考えられるが、主コンデンサ８の充電時間が長
くなるという問題点を生じることになり、現実に
は採用し得ないことはいうまでもない。

この結果、低温度条件下での使用時を考える
と、場合によつてはサイリスタ４に十分な逆バイ
アス電圧を供給できなくなり、グロー放電を防止
できないという不都合点を生じる恐れを有するこ
とになるわけである。

本考案は上記したような問題点を考慮してなし
たもので、前述した特殊な条件下においても確実
にグロー放電を防止できるストロボ装置の電源回
路を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本考案によるストロボ装置の電源回路は、高圧
電源と、この高圧電源の両端に接続された、サイ
リスタおよび閃光放電管の発光エネルギーを蓄積
する主コンデンサからなる第１の直列体と、この
第１の直列体の両端に接続された、コンデンサお
よび抵抗からなる並列体と制御極を有する第１の
スイツチ素子とからなる第２の直列体と、上記電
源が供給されることにより上記サイリスタをオン
せしめるゲート手段と、オンすることにより上記
ゲート手段を不動作状態になす第２のスイツチ素
子と、上記閃光放電管の発光を検知して発光検知
信号を出力する発光検知手段と、上記発光検知信
号を受けて動作し、上記第１のスイツチ素子の制
御極にこの第１のスイツチ素子をオンせしめる第
１の出力信号を第１の時間出力すると共に上記第
２のスイツチ素子の制御極にこの第２のスイツチ
素子をオンせしめる第２の出力信号を上記第１の
時間より長い第２の時間出力するタイマー手段と
を具備している。

作 用 本考案によるストロボ装置の電源回路は、上記
のような構成を有することから、閃光放電管の発
光時、高圧電源と主コンデンサあるいは閃光放電
管との間に接続されているサイリスタは、発光検
知手段、タイマー手段の動作による第１のスイツ
チ素子のオンによりそのアノード〜カソード間が
逆バイアスされると共に、上記両手段の動作によ
る第２のスイツチ素子のオンによりそのゲートを
制御するゲート手段が不動作状態になされること
になり、即ち上記第１のサイリスタの逆バイアス
およびゲート手段の不動作によるオフ動作が、
夫々独立して行なわれることになる。

従つて、上記第１のサイリスタの再度のオン動
作は、上記逆バイアス動作を考えることなく、上
記第２のスイツチ素子のオフ動作のみによつて行
なえることになり換言すれば、第１のサイリスタ
に対する逆バイアス動作およびゲートの制御動作
を夫々独立して配慮できることになり、従つて電
源の雑音あるいは低温度条件下での使用という特
殊な条件であつても夫々の条件に対する上記両動
作の独立した対拠によつて確実にグロー放電を防
止できることになるわけである。

実施例 第１図は本考案によるストロボ装置の電源回路
を含むストロボ装置の電気回路図であり、図中第
２図と同符号のものは同一機能部品を示してい
る。

図中、５′は抵抗R₁，R₂，ダイオードＤからな
り電源スイツチ２の投入により高圧電源１が抵抗
３を介して供給されることによりサイリスタ４を
オンせしめるゲート手段を示している。

１２はコンデンサC₁と抵抗R₃からなる並列体
を示し、スイツチ素子であるサイリスタ６と直列
体を形成し、サイリスタ４と主コンデンサ８から
なる直列体の両端に接続されている。

１３は、抵抗R₄，R₅，R₆，コンデンサC₂，
C₃，ツエナーダイオードZD₁、スイツチ素子であ
るトランジスタT_rからなり、閃光放電管１０の
発光時のコンデンサC₂の放電によりトランジス
タT_rをオンせしめ、図中のＡ点にコンデンサC₃
の充電電圧を出力する周知の発光検知手段を示し
ている。尚、かかる発光検知手段１３としては、
図示した例の他、例えば閃光放電管１０の発光光
を受光素子にて直接受光し、図中のＡ点に所定電
圧を発生せしめるような構成としても良いことは
いうまでもない。

１４はオンすることによりゲート手段５′の抵
抗R₁とダイオードＤの接続点電位を降下せしめ、
上記ゲート手段５′によるサイリスタ４のオン動
作を行なえなくする。即ちゲート手段５′を不動
作状態となすスイツチ素子であるトランジスタを
示している。

１５は抵抗R₇，R₈，コンデンサC₄からなり上
記サイリスタ６の動作を制御する第１制御部１６
および抵抗R₉，R₁₀コンデンサC₅からなり上記ト
ランジスタ６の動作を制御する第２制御部１７か
らなるタイマー手段を示している。尚、このタイ
マー手段１５の制御動作は後述するが発光検知手
段１３の出力する図中のａ点の電圧供給に基づき
なされることになる。

以下、上記のような構成からなる回路の動作に
ついて述べる。

尚、後述する説明からも明らかになるが、第１
図に図示した本考案によるストロボ装置の電源回
路は、グロー放電の防止のみを考慮したものであ
り、主コンデンサの定電圧化は達成できない。し
かしながら、主コンデンサの定電圧化は、例えば
第２図中に符号７で示した構成におけるツエナー
ダイオードZDのアノード端子を第１図中のＡ点
に接続する等の配慮により容易に実現できること
になることもいうまでもない。

今、電源スイツチ２が投入されると高圧電源１
よりゲート手段５′、主コンデンサ８を介して電
流が流れることになり、よつてサイリスタ４はゲ
ート手段５′の抵抗R₂に生じる降下電圧にてその
ゲートが順バイアスされることからオンすること
になる。

サイリスタ４がオンすると主コンデンサ８およ
び発光検知手段１３のコンデンサC₂等の充電が
開始される。

主コンデンサ８の充電が進み閃光放電管１０を
発光せしめることができる充電電圧値に達した状
態にて周知のトリガー回路９が動作すると、上記
閃光放電管１０は主コンデンサ８の充電電荷を消
費して発光する。

同時に発光検知手段１３のコンデンサC₂の充
電電荷も閃光放電管１０、ツエナーダイオード
ZD₁，抵抗R₆，R₅を介して放電し、トランジス
タT_rがオン状態になされコンデンサC₃の充電電
圧が図中のＡ点に発光検知信号として出力される
ことになる。

上記Ａ点に出力される発光検知信号はタイマー
手段１５の第１，第２の制御部１６，１７に供給
されることになり、従つて、第１の制御部１６は
コンデンサC₄，抵抗R₇，R₈によつて決定される
所定期間サイリスタ６のゲートを順バイアスする
第１信号を出力し、また第２の制御部１７はコン
デンサC₃，C₅，抵抗R₉，R₁₀によつて決定される
所定期間トランジスタ１４のベース電流となる第
２信号を出力することになり、この結果、上記サ
イリスタ６およびトランジスタ１４はオンするこ
とになる。

サイリスタ６がオンすると、サイリスタ４のア
ノード電位は急激に降下し、主コンデンサ８の端
子電圧レベルであるカソード電位を考えると、サ
イリスタ４のアノード〜カソード間は逆バイアス
されることになり、このサイリスタ４はオフする
ことになる。

一方、トランジスタ１４がオンすると、ゲート
手段５′の抵抗R₁とダイオードＤとの接続点電位
が急激に降下し、抵抗R₂の降下電圧によるサイ
リスタ４のゲートの順バイアスが行なえなくなる
ため、サイリスタ４は以降このトランジスタ１４
がオフするまでオン状態に移行できないことにな
る。

即ち、第１図に示した電源回路においては、サ
イリスタ４のオフ動作は、夫々が独立した相関連
のない動作であるサイリスタ６のオンによる逆バ
イアス動作とトランジスタ１４のオンによるゲー
ト手段５′の不動作状態の設定動作にて行なわれ、
かつその期間はトランジスタ１４のオン期間によ
つて決定されることになるわけである。

上記のような動作によりサイリスタ４がオフに
なると、グロー放電が防止できることは先にも述
べたとうりである。

次に上記サイリスタ４のオン状態への復帰動作
について考えてみる。

本考案による回路におけるサイリスタ４のオン
状態への復帰動作は、前述したようにそのオフ動
作が独立した２種の動作によつてなされることか
ら、サイリスタ６のオン，オフ状態に関係なくト
ランジスタ１４のオフによるゲート手段５′の不
動作状態の解除により行なえることになる。

即ち、サイリスタ６のオンによる逆バイアス状
態はコンデンサC₁の充電が進むにつれて解除さ
れることは明らかであり、またサイリスタ６がオ
ン状態を維持していても抵抗R₁に生じる降下電
圧と主コンデンサ８の充電電圧値との間にサイリ
スタ４のゲートを十分に順バイアスできる電位差
があれば、トランジスタ１４のオフにより動作可
能となされるゲート手段５′によるサイリスタ４
のオン動作を何らさまたげることはないわけであ
る。加えて、上述したコンデンサC₁の充電なら
びに電位差は、現実にグロー防止に必要な期間が
前にも述べたように1/10秒オーダーであり十分に
逆バイアス状態を解除するまで行なえ、またサイ
リスタ４のオン状態への復帰が必要となる時は閃
光放電管の発光後であり主コンデンサ８の充電電
圧は数十Ｖまで下降していることから、特別に困
難な設計とはならないこともいうまでもない。

この結果、上述したようにサイリスタ４のオン
状態への復帰はトランジスタ１４のオフ制御のみ
で行なえることになり、もちろん本考案回路もそ
のように動作するようなされている。

尚、トランジスタ１４の具体的なオフ動作は以
下のようにしてなされることになる。

即ち、閃光放電管１０はグロー放電が防止され
ていることからその発光を任意時点で終止するこ
とになり、よつてこの時点で発光検知手段１３に
よる発光検知信号の上記トランジスタ１４の動作
制御するタイマー手段１５の第２制御部１７への
供給が停止される。

ところが上記第２制御部１７はコンデンサC₅
を有し、従つて発光終止後は、上記コンデンサ
C₅の放電によつてトランジスタ１４のオンが維
持されることになる。

このため、上記トランジスタ１４は上記コンデ
ンサC₅の放電によるエネルギー供給が十分でな
くなつた時にオフすることになるわけである。

尚、このオフ時点が前述したサイリスタ４のグ
ロー防止に必要なオフ時間を経過した後の時点で
あることはいうまでもない。

また、上記トランジスタ１４のオフによりサイ
リスタ４がオン状態に復帰すると、それまでサイ
リスタ６がオンしていたとするとコンデンサC₁
の充電電圧により上記サイリスタ６は逆バイアス
されることになりオフ状態となることもいうまで
もない。

さらに上述した第１制御部１６によるサイリス
タ６のゲートへの順バイアス期間は、上述したト
ランジスタ１４のオン期間より必ず短く設定され
なければならないことも明らかである。これは、
トランジスタ１４のオフ動作によりサイリスタ４
がオン状態となつた時、サイリスタ６のゲートが
まだ順バイアスされていれば上記サイリスタ６は
上述したように逆バイアスによりオフしても即座
にオン状態となり、コンデンサC₁の充電を行な
いかつその充電完了状態を維持せしめてしまうこ
とから、次の閃光放電管１０の発光時の逆バイア
ス動作を行なえなくなつてしまうからである。

以上第１図に図示した回路動作について述べた
が、次に上記動作に対する冒頭に述べた特殊条件
の影響について考えてみる。

まず、高圧電源１として雑音の多い脈流電源を
用いた場合であるが、本考案による電源回路は先
にも述べたようにサイリスタ４をオンせしめるゲ
ート手段５′はトランジスタ１４のオンにより確
実に不動作状態を維持することから、上記の雑音
が生じても上記トランジスタ１４がオン中であれ
ばサイリスタ４がオンすることは起こり得ないこ
とになる。

次に極めて低い温度条件下で使用する場合であ
るが、本考案による電源回路は先にも述べたよう
にサイリスタ６がオン状態を維持してもサイリス
タ４のオン状態への復帰を行なえることから、抵
抗R₃の抵抗値は、その降下電圧が閃光放電管１
０の発光終止後のコンデンサ８の充電電圧よりも
サイリスタ４のゲートを十分に順バイアスできる
だけ高くなる値であれば良く換言すればサイリス
タ６の保持電流を考慮しなくても良く、低抵抗値
とすることができることになる。

従つて、コンデンサC₁と上記抵抗R₃における
放電時定数を極めて小さくできることになり、逆
に言えばコンデンサC₁の容量値を大きくできる
ことになり、この結果十分な逆バイアス状態を設
定できることになる。よつて、冒頭に述べたよう
な低温度条件下における不都合点、即ちグロー放
電を防止できなくなる場合が生じるおそれをなく
すことができるわけである。

考案の効果 以上述べたように本考案によるストロボ装置の
電源回路は、高圧電源と閃光放電管の間に接続さ
れたサイリスタのオフ動作を夫々が独立して行な
われる逆バイアス動作とゲート手段の不動作状態
の設定動作にて行なつていることから、オン状態
への復帰動作を上記ゲート手段の不動作状態の設
定解除動作のみで行なうことができ、従つて雑音
の多い電源を使用してもその雑音の影響は無視で
きることになる効果を有している。

さらに本考案によるストロボ装置の電源回路
は、前述した動作説明からも明らかなように、高
圧電源と閃光放電管との間に接続されたサイリス
タのオン状態への復帰時におけるオフ動作を行な
つた逆バイアス動作の影響を簡単に取り除く、即
ち逆バイアス動作は上記サイリスタのオフ動作時
のみを考慮して行なえることになるため、十分な
逆バイアス電圧を供給する構成とすることができ
ることになり、従つて極めて低い温度条件下で使
用しても上記サイリスタのオフ動作を確実に行な
えることになる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるストロボ装置の電源回路
を含むストロボ装置の電気回路図、第２図は本願
出願人が先に実願昭60−18151号にて提案した電
源回路を含むストロボ装置の電気回路図を示して
いる。 １……高圧電源、２……電源スイツチ、３……
抵抗、４……サイリスタ、５′……ゲート手段、
６……サイリスタ（第１のスイツチ素子）、８…
…主コンデンサ、９……トリガー回路、１０……
閃光放電管、１２……並列体、１３……発光検知
手段、１４……トランジスタ（第２のスイツチ素
子）、１５……タイマー手段、１６……第１制御
部、１７……第２制御部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高圧電源と、この高圧電源の両端に接続され
   た、サイリスタおよび閃光放電管の発光エネルギ
   ーを蓄積する主コンデンサからなる第１の直列体
   と、この第１の直列体の両端に接続された、コン
   デンサおよび抵抗からなる並列体と制御電極を有
   する第１のスイツチ素子とからなる第２の直列体
   と、前記電源が供給されることにより前記サイリ
   スタをオンせしめるゲート手段と、オンすること
   により前記ゲート手段を不動作状態になす、制御
   電極を有する第２のスイツチ素子と、前記閃光放
   電管の発光を検知して発光検知信号を出力する発
   光検知手段と、前記発光検知信号を受けて動作
   し、前記第１のスイツチ素子をオンせしめる第１
   の時間を有する第１の出力信号および前記第２の
   スイツチ素子をオンせしめる前記第１の時間より
   長い第２の時間を有する第２の出力信号を前記第
   １，第２のスイツチ素子の夫々の制御電極に出力
   するタイマー手段とからなるストロボ装置の電源
   回路。