JPH0412636Y2 - - Google Patents

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JPH0412636Y2
JPH0412636Y2 JP1985056823U JP5682385U JPH0412636Y2 JP H0412636 Y2 JPH0412636 Y2 JP H0412636Y2 JP 1985056823 U JP1985056823 U JP 1985056823U JP 5682385 U JP5682385 U JP 5682385U JP H0412636 Y2 JPH0412636 Y2 JP H0412636Y2
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0826Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in bipolar transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/04Controlling
    • H05B39/041Controlling the light-intensity of the source
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はトランジスタのオンオフによりランプ
の通電電流を制御することによりランプの発光光
量を調整する調光回路に関する。
〔従来の技術及び考案が解決しようとする問題点〕
従来の調光回路は一般に第4図に示す構成であ
る。
図において、パルス発生回路4からはデユーテ
イ比の可変可能なパルスが出力され、これをラン
プ駆動用トランジスタQ1のベースに印加する。
また、トランジスタQ1のコレクタ出力と電源+
B間にはランプ3が接続されている。
パルス発生回路4によるパルスによつてトラン
ジスタQ1がオンオフ動作し、これに伴なつてラ
ンプ3が発光するが、パルス発生回路4に備えた
デユーテイ可変手段によつてパルスのデユーテイ
を可変し、ランプ3に対する通電電流を制御する
ことによりランプ3の発光光量を調整する。
かかる従来の構成にあつては、ランプ3が何ら
かの原因で短絡した場合、トランジスタQ1が断
続的に過負荷の状態となり、過電流によつて破損
することがある。
よつて本考案は、上述した従来の問題点に鑑
み、ランプを介して直流電源に接続された駆動用
トランジスタをスイツチングするパルスのデユー
テイを可変することによりランプの通電電流を制
御してランプの発光光量を調整するものにおい
て、ランプが短絡しても駆動用トランジスタが破
損することがないように保護するようにした調光
回路を提供することを課題としている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するため本考案により成された
調光回路は、デユーテイが可変できるパルスを発
生して出力するパルス発生回路と、コレクタがラ
ンプを介して直流電源に接続され、エミツタがア
ースに接続されると共に、ベースに前記パルス発
生回路が出力するパルスが印加されてスイツチン
グされる駆動用トランジスタとを備え、前記パル
ス発生回路が発生するパルスのデユーテイに応じ
て前記ランプの通電電流を制御してランプの発光
光量を調整する調光回路において、前記駆動用ト
ランジスタのコレクタ・エミツタ間の電圧が所定
値以上になつたことを検出する電圧検出手段と、
該電圧検出手段による検出によつてオン状態にバ
イアスされるスイツチングトランジスタを介して
前記パルス発生回路の出力とアース間に接続さ
れ、該スイツチングトランジスタがオン・オフの
期間所定の時定数で充電・放電されるコンデンサ
と、前記駆動用トランジスタのベースとアース間
に接続され、前記コンデンサの充電電圧が所定値
以上になるとオンして、前記駆動用トランジスタ
をオフ状態にするトランジスタとを有する保護回
路を更に備えることを特徴としている。
〔作用〕
上記構成により、コレクタがランプを介して直
流電源に接続され、エミツタがアースに接続され
ると共に、ベースにパルス発生回路が発生するパ
ルスが印加されてスイツチングされる駆動用トラ
ンジスタが、そのコレクタ電流−コレクタ・エミ
ツタ電圧特性により、コレクタ電流の上昇によつ
てコレクタ・エミツタ電圧が上昇することに着目
し、電圧検出手段により駆動用トランジスタのコ
レクタ・エミツタ間の電圧が所定値以上になつた
ことを検出することによつて、ランプの短絡又は
それに近い状態を間接的に検出する。そして、こ
の検出によつてスイツチングトランジスタをオン
状態にバイアスして、パルス発生回路がパルスを
出力している期間、スイツチングトランジスタを
介して所定の時定数でコンデンサを充電し、この
コンデンサの充電電圧が所定値以上になると、駆
動用トランジスタのベースとアース間に接続され
たトランジスタをオンして、駆動用トランジスタ
のベース・エミツタ間を短絡し、駆動用トランジ
スタをオフ状態にする。
このように、ランプが短絡などして駆動用トラ
ンジスタに過電流が流れたときには所定時間後に
駆動用トランジスタを強制的にオフして過電流が
何時までも駆動用トランジスタに流れ続けること
がないようにしている。
また、一度駆動用トランジスタがオンすると、
電圧検出手段はその後所定値以上の電圧を検出し
続けるので、一定時間以上直流電圧の供給を遮断
するか、パルス発生回路のパルスの発生を中断さ
せて所定の時定数でコンデンサを放電させない限
り、その状態を保持し続けてオン状態に復帰する
ことがない。
なお、コンデンサは駆動用トランジスタのコレ
クタ・エミツタ間の電圧が所定値以上になつたと
きのパルス発生期間に充電され、それ以外の期間
に放電されるので、その充電電圧は、パルスのデ
ユーテイが大きく、駆動用トランジスタへの負荷
が大きいときには速やかに、またデユーテイが小
さく、駆動用トランジスタへの負荷が小さいとき
には時間をかけて所定値まで上昇するようにな
る。従つて、ランプの抵抗値がその温度に依存す
るという特性、すなわち、デユーテイ小−温度低
−電流大、デユーテイ大−温度高−電流小という
関係のために、デユーテイが小さいときにランプ
に流れる電流が過電流に近い大きさになつて生じ
る誤検出を補償する機能も有するようになつてい
る。以上によつて、保護回路は通常電流と過電流
との間に大きな開きのない条件、すなわちデユー
テイの小さいときでも正常に動作することができ
る。
〔考案の実施例〕
以下、本考案の実施例を図面と共に説明する。
第1図は本考案に係る調光回路を自動車内の照
明装置に適用した実施例を示し、図において1は
車載用バツテリ、2は照明スイツチ、3は照明用
ランプ、4はパルス発生回路、Q1はランプ3の
駆動用トランジスタである。またR1はトランジ
スタQ1のベースに直列接続されたベース電流制
限用抵抗、5は保護回路である。この保護回路5
は次のように構成されている。即ち、トランジス
タQ1のコレクタとエミツタ(基準電位)間に直
列抵抗R2,R3が接続され、その共通接続点にト
ランジスタQ2のベースを接続し、コレクタを抵
抗R4,R5を経てトランジスタQ3のベースに接続
し、トランジスタQ3のエミツタをパルス発生回
路4の出力端子に接続すると共に、コレクタをダ
イオードD及び抵抗R6を介して時定数回路を構
成するコンデンサC、抵抗R7,R8を経てトラン
ジスタQ4のベースに接続する。トランジスタQ4
のコレクタ及びエミツタはそれぞれトランジスタ
Q1のベース及びエミツタに接続される。
かかる構成において、第2図に示す第1図a乃
至c点の電圧波形と共に、その動作について説明
する。
照明スイツチ2を閉成すると、ランプ3は車載
用バツテリ1から正電圧が供給され、パルス発生
回路4の出力パルス信号がベースに印加されるト
ランジスタQ1が断続的にオン状態となり、ラン
プ3はオン時には点灯し、オフ時には消灯する。
このとき、パルス発生回路4の周波数は、ランプ
3の点灯、消灯のちらつきが目立たないように、
数十Hz以上に設定される。
ランプ3が正常に接続されている場合には、第
2図aに示すパルス発生回路4からの点灯パルス
が供給されると、トランジスタQ1のコレクタ電
圧は、同図bに示す電圧波形において、正常時の
波形となる。このとき、ランプ3が点灯状態にあ
るときには、トランジスタQ1のコレクタ電流は
第3図に示すコレクタ電流IC対コレクタ電圧VCE
特性において、正常電流領域にあるので、トラン
ジスタQ2のコレクタ電圧が限界電圧以下で抵抗
R2,R3の分圧電圧によりトランジスタQ2はオフ
状態となる。従つてトランジスタQ3もオフとな
つている。尚、限界電圧は抵抗R2,R3の分圧比
とトランジスタQ2のベースに印加するオン電圧
によつて決定される電圧で、第3図に示すトラン
ジスタQ1のIC−VCE特性により適切な値に設定さ
れている。
また、トランジスタQ1がオフとなりランプ3
が消灯状態にあるときには、トランジスタQ1
コレクタ電圧は限界電圧より高く、トランジスタ
Q2はオン状態となつている。しかし、トランジ
スタQ3のエミツタには低電圧が印加されている
ので、トランジスタQ3はオフ状態となつている。
以上のように、ランプ3が正常に接続されてい
る場合には、点灯及び消灯状態ともにトランジス
タQ3はオフ状態であり、従つてダイオードD、
抵抗R6を通りコンデンサCに供給される電流は
流れない。よつて、コンデンサCの正側電位は上
昇せずにトランジスタQ4はオフ状態を維持する。
一方、事故によりランプ3が短絡された場合に
は、点灯パルスによりトランジスタQ1がオンし
てランプ3が点灯状態にあるときには、トランジ
スタQ1のコレクタ電流は、第3図における過電
流領域にあり、トランジスタQ2のコレクタ電圧
は限界電圧以上となりトランジスタQ2及びQ3
オン状態となつて、ダイオードも、抵抗R6を通
つてコンデンサCに電流が供給され、コンデンサ
Cの正側電位が上昇する。
また、ランプ3が消灯状態にあるときには、ラ
ンプ3が正常に接続されないときと同様に、トラ
ンジスタQ3のエミツタ電位は低電圧であるから、
トランジスタQ3はオフ状態であり、コンデンサ
Cには電流が供給されず、抵抗R7,R8を通つて
コンデンサCから放電電流が流れ、正側電位は下
降する。
ただし、抵抗R7の抵抗値を抵抗R6の抵抗値に
対して十分に大きい値に設定しておくことによ
り、ランプ3の消灯状態におけるコンデンサCの
正側電位の下降を実用上無視することができる。
以上のように、ランプ3が短絡され過負荷とな
つた場合には、トランジスタQ1に過電流が流れ、
コンデンサCの正側電位は、第2図Cに示すよう
に階段状に上昇し、所定時間経過後抵抗R7,R8
の分圧比とトランジスタQ4のオン電圧によつて
決まる出力遮断時の閾値電圧に達するとトランジ
スタQ4がオン状態となり、トランジスタQ1がオ
フする。コンデンサCの正側電位は点灯パルスの
ハイレベルによつてその後も上昇を続け、点灯パ
ルス及び抵抗R7,R8の抵抗値、トランジスタQ4
のベースオン電圧、ダイオードDの順方向電圧、
トランジスタQ3のコレクタ・エミンタ飽和電圧
によつて決まる電位で安定する。
その後、再びトランジスタQ1をランプ駆動可
能な状態とするためには、照明スイツチ2を所定
時間開放した後、閉成するか、パルス発生回路4
から所定時間低電圧レベルに保つて信号を出力し
た後通常のパルス信号を供給することにより、ト
ランジスタQ3をオフにしてコンデンサCの電荷
を放電させればよい。尚、上記実施では駆動用ト
ランジスタQ1をNPNタイプとしたが、PNPタイ
プであつてもよく、その場合に保護回路5の各ト
ランジスタQ2〜Q4の極性もそれぞれ逆導電タイ
プとする。
〔考案の効果〕
以上説明したように本考案によれば、ランプが
短絡などによる過負荷が生じたとき、駆動用トラ
ンジスタを強制的にオフし、しかも一度駆動用ト
ランジスタがオンすると、一定時間以上直流電圧
の供給を遮断するか、パルス発生回路のパルスの
発生を中断させて所定の時定数でコンデンサを放
電させない限り、その状態を保持し続けてオン状
態に復帰することがないので、駆動用トランジス
タに短絡事故によるストレスが継続的にかかるこ
とがなく、過負荷から駆動用トランジスタを保護
することができる。
また、コンデンサの充電電圧は、パルスのデユ
ーテイが大きく、駆動用トランジスタへの負荷が
大きいときには速やかに、またデユーテイが小さ
く、駆動用トランジスタへの負荷が小さいときに
は時間をかけて所定値まで上昇するので、ランプ
の抵抗値がその温度に依存するという特性を補償
するようになり、保護回路は通常電流と過電流と
の間に大きな開きのないデユーテイの小さいとき
でも正常に動作することができる。
なお、過負荷の検出に応じて駆動用トランジス
タをオフしているので、ランプ点灯時の突出電流
によつて誤動作することも防止できるようになつ
ている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係る調光回路の実施例を示す
回路図、第2図は第1図回路の各部電圧波形を示
す図、第3図は第1図回路におけるランプ駆動用
トランジスタのコレクタ電流対コレクタ・エミツ
タ間電圧の特性を示す図、第4図は従来の調光回
路を示す回路図である。 1……車載用バツテリ(直流電源)、3……ラ
ンプ、4……パルス発生回路、5……保護回路、
Q1……駆動用トランジスタ、R2,R3……抵抗、
Q2……トランジスタ(電圧検出手段)、Q3……ト
ランジスタ(スイツチングトランジスタ)、R6
R7,R8……抵抗、C……コンデンサ、Q4……ト
ランジスタ。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 デユーテイが可変できるパルスを発生して出力
    するパルス発生回路と、コレクタがランプを介し
    て直流電源に接続され、エミツタがアースに接続
    されると共に、ベースに前記パルス発生回路が出
    力するパルスが印加されてスイツチングされる駆
    動用トランジスタとを備え、前記パルス発生回路
    が発生するパルスのデユーテイに応じて前記ラン
    プの通電電流を制御してランプの発光光量を調整
    する調光回路において、 前記駆動用トランジスタのコレクタ・エミツタ
    間の電圧が所定値以上になつたことを検出する電
    圧検出手段と、該電圧検出手段による検出によつ
    てオン状態にバイアスされるスイツチングトラン
    ジスタを介して前記パルス発生回路の出力とアー
    ス間に接続され、該スイツチングトランジスタが
    オン・オフの期間所定の時定数で充電・放電され
    るコンデンサと、前記駆動用トランジスタのベー
    スとアース間に接続され、前記コンデンサの充電
    電圧が所定値以上になるとオンして、前記駆動用
    トランジスタをオフ状態にするトランジスタとを
    有する保護回路を更に備える ことを特徴とする調光回路。
JP1985056823U 1985-04-18 1985-04-18 Expired JPH0412636Y2 (ja)

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