JPH0729689A - フラッシュ充電回路 - Google Patents

フラッシュ充電回路

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JPH0729689A
JPH0729689A JP17314093A JP17314093A JPH0729689A JP H0729689 A JPH0729689 A JP H0729689A JP 17314093 A JP17314093 A JP 17314093A JP 17314093 A JP17314093 A JP 17314093A JP H0729689 A JPH0729689 A JP H0729689A
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JP
Japan
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voltage
main capacitor
charging
flash
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP17314093A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidekazu Nakajima
英和 中島
Satoshi Yokota
聡 横田
Yasushi Iijima
康司 飯島
Akira Okuno
章 奥野
Shinichi Maehama
新一 前濱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メインコンデンサの充電効率を向上し、充電
時間の短縮及び電池容量の節約を可能にする。 【構成】 昇圧トランスTの一次コイルL1にはその両
端にFET2,3が接続されるとともにその中間タップ
Mに電池Bが接続され、二次コイルL2にはダイオード
ブリッジ回路4が接続されている。FET2,3は駆動
制御回路6により予め設定され所定の周波数fで、かつ
互いに逆位相でオン・オフ駆動され、これにより一次コ
イルL1に互いに逆位相の一次電流ia,ibが交互に流
れる。二次コイルL2には一次電流ia,ibに対応して
互いに逆位相の二次電流Ia,Ibが交互に発生し、ダイ
オードブリッジ回路4により全波整流されてメインコン
デンサCMに供給される。これによりメインコンデンサ
Mは連続して充電される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばカメラに用いら
れる電子閃光装置(以下、フラッシュという)の充電回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来のフラッシュ充電回路の回
路構成図である。また、図7は、同フラッシュ充電回路
の各部の波形図で、それぞれパルス列信号、昇圧トラン
スの二次側の出力電圧Vf、メインコンデンサの充電電
圧Vhを示す。
【0003】図6において、100は昇圧トランス、1
01は電源電池、102はフラッシュ発光用のメインコ
ンデンサ、103は上記電源電池101により昇圧トラ
ンス100の一次コイルL1に印加された一次電圧を断
続するFET(Field EffectTransistor)、104は昇
圧トランス100の二次コイルL2に出力された電流を
整流するダイオード、105は上記FET103の駆動
を制御する駆動制御回路である。
【0004】同図に示すフラッシュ充電回路は、駆動制
御回路105から図7に示す一定周波数のパルス列信号
がFET103のゲートGに入力され、該FET103
がパルス列信号に基づいて周期的にオン・オフすること
により昇圧トランス100の一次コイルL1に印加され
た一次電圧E1が周期的に断続されて二次コイルL2
に、図7に示す交流二次電圧Vfが誘起されるようにな
っている。
【0005】そして、この二次電圧Vfにより出力され
る交流二次電流I2は、ダイオード104により整流さ
れてメインコンデンサ102に供給され、これによりメ
インコンデンサ102が断続的に充電される。この断続
的な充電によりメインコンデンサ102の電圧Vhは、
図7に示すように、各充電期間毎に上昇する。駆動制御
回路105は、メインコンデンサ102の電圧Vhが所
定レベルに達するに要する時間Tcが経過すると、上記
パルス列信号の送出を停止し、充電動作を終了する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のフラッシュ
充電回路は、図7に示すように、昇圧トランス100の
誘起電圧がダイオード104に対して逆バイアスとなる
期間、すなわちFET103のOFF期間にメインコン
デンサ102が充電されないので、充電効率が低く、充
電の迅速化が困難である。このため、例えばフラッシュ
を発光して複数枚の写真を連続撮影する場合、フラッシ
ュ充電のための非発光期間が長くなり、シャッターチャ
ンスを逃す機会が増えるという問題がある。
【0007】また、FET103のスイッチング周波数
は一定で、メインコンデンサ102の充電に伴う電圧V
hの上昇に関係なく一定時間Tcの充電動作を行なうの
で、電池電源101のエネルギーがフラッシュ充電で不
必要に消費され、撮影枚数が低下することになってい
る。
【0008】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、充電効率が高く、しかも高速充電が可能なフラッシ
ュ充電回路を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
フラッシュ発光用のメインコンデンサを充電するフラッ
シュ充電回路において、一次コイルに入力された電圧を
昇圧して二次コイルに出力する昇圧トランスと、上記一
次コイルの中間タップに接続される電池と、上記一次コ
イルの一方端に接続され、入力電圧を断続する第1のス
イッチング素子と、上記一次コイルの他方端に接続さ
れ、入力電圧を断続する第2のスイッチング素子と、上
記第1及び第2のスイッチング素子を設定周波数で、か
つ互いに逆位相でオン・オフ駆動する駆動制御手段と、
上記二次コイルに接続され、出力電流を全波整流して上
記メインコンデンサに供給する整流回路とを備えたもの
である。
【0010】また、請求項2記載の発明は、上記フラッ
シュ充電回路において、上記メインコンデンサの充電電
圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段の検出電
圧に応じて上記駆動制御手段の制御周波数を設定する周
波数設定手段とを備えたものである。
【0011】
【作用】請求項1記載の発明によれば、第1のスイッチ
ング素子のオン・オフ駆動により昇圧トランスの一次コ
イルの中間タップと一方端に印加された電池電圧Eが所
定周期で断続され、これにより二次コイルに電池電圧E
よりも大きい電圧値を有する交流電圧eが誘起される。
また、第2のスイッチング素子のオン・オフ駆動により
昇圧トランスの一次コイルの中間タップと他方端に印加
された電池電圧Eが所定周期で断続され、これにより二
次コイルに電池電圧Eよりも大きい電圧値を有する交流
電圧eが誘起される。
【0012】第1及び第2のスイッチング素子は互いに
逆位相でオン・オフ駆動されるから、第1のスイッチン
グ素子のオン期間に二次コイルに正方向の交流電圧eが
誘起され、第1のスイッチング素子のオフ期間に二次コ
イルに逆方向の交流電圧−eが誘起される。そして、上
記交流電圧eにより出力される正方向の電流iと交流電
圧−eにより出力される逆方向の電流−iは、それぞれ
整流回路により直流に全波整流されてメインコンデンサ
に供給される。
【0013】請求項2記載の発明によれば、充電中のメ
インコンデンサの電圧が検出され、第1及び第2のスイ
ッチング素子のオン・オフ駆動は、この検出電圧に応じ
た周波数で行なわれる。例えばメインコンデンサの電圧
が低い充電開始時は、低い周波数で駆動制御され、充電
によりメインコンデンサの電圧が高くなるのに応じて高
い周波数に変更して駆動制御される。
【0014】
【実施例】図1は、本発明に係るフラッシュ充電回路の
回路構成図である。フラッシュ充電回路1は、フラッシ
ュ発光用のメインコンデンサCMに充電エネルギーを供
給する電池Bと、該電池Bの端子電圧を昇圧する昇圧ト
ランスTと、昇圧トランスTの一次コイルL1に印加さ
れる電圧E1(以下、一次電圧E1という)を断続する
2個のMOS型FETからなるスイッチング素子2,3
と、昇圧トランスTの二次コイルL2に誘起される電圧
E2(以下、二次電圧E2という)により出力される交
流電流を全波整流する、例えば4個のダイオードD1〜
D4からなるダイオードブリッジ回路4と、上記メイン
コンデンサCMの電圧Veを検出する抵抗R1,R2から
なる電圧検出回路と、上記FET2,3のオン・オフ駆
動を制御する駆動制御回路6とから構成されている。
【0015】なお、例えばカメラにおいては、上記電池
Bはカメラのメイン電源用の電池が用いられ、上記駆動
制御回路6はカメラの撮影動作を集中制御するマイクロ
コンピュータで構成される。また、スイッチング素子
2,3は、MOS型FETに限られず、接合型FETや
シリコントランジスタ等の他の種類の半導体スイッチン
グ素子を用いてもよい。
【0016】上記電池Bは、昇圧トランスTの一次コイ
ルL1の中間タップMとアース間に接続され、上記FE
T2及びFET3は、それぞれ昇圧トランスTの両端と
アース間に接続されている。FET3のゲートG2には
上記駆動制御回路6から所定の周波数fの駆動用のパル
ス列信号S(駆動制御信号)が入力されるようになさ
れ、FET2のゲートG1にはインバータ7を介して該
パルス列信号Sが位相を反転させて(バーS)入力され
るようになっている。
【0017】上記ダイオードブリッジ回路4は、昇圧ト
ランスTの二次コイルL2の両端に接続され、該ダイオ
ードブリッジ回路4の出力端eとアース間に上記メイン
コンデンサCMが接続されている。また、このメインコ
ンデンサCMと並列に抵抗R1,R2の直列回路からな
る電圧検出回路5が接続され、該メインコンデンサCM
の電圧Veを該抵抗R1,R2で分圧した電圧Ve′(=
Ve・R2/(R1+R2)が上記駆動制御回路6に入
力されるようになっている。
【0018】次に、上記フラッシュ充電回路1の動作に
ついて、図2の波形図を参照しつつ説明する。駆動制御
回路6は、フラッシュの充電が指示されると、デューテ
ィ比50%の予め設定された周波数f(kHz)のパルス列
信号Sを生成し、FET2,3に出力する。このパルス
列信号Sは、直接、FET3のゲートG2に入力される
とともに、インバータ7により位相が反転されてFET
2のゲートG1に入力される。すなわち、FET2にパ
ルス列信号Sが入力され、FET3にパルス列信号(バ
ーS)が入力され、FET2,3は交互にオン・オフ駆
動される。なお、上記パルス列信号Sのデューティ比
は、50%に限定されるものではなく、適宜の値に設定
することができる。
【0019】FET2のON期間では、FET3はOF
Fになり、昇圧トランスTの一次コイルL1の一方端a
は接地され、他方端bは開放状態となるから中間タップ
Mから一方端aの方向に一次電流iaが流れて二次コイ
ルL2にd点からc点に電流を流す方向に二次電圧E2
(>E1)が誘起される。そして、この二次電圧E2に
よりダイオードD2,D3がターンオンし、d点からc
点方向の二次電流IaがメインコンデンサCMに出力され
る。
【0020】一方、FET2のOFF期間では、FET
3はONになり、昇圧トランスTの一次コイルL1の一
方端aは開放状態となり、他方端bは接地されるから中
間タップMから他方端bの方向に一次電流ibが流れて
二次コイルL2にc点からd点に電流を流す方向に二次
電圧−E2が誘起される。そして、この二次電圧−E2
によりダイオードD1,D4がターンオンし、c点から
d点方向の二次電流IbがメインコンデンサCMに出力
される。
【0021】従って、FET2,3を交互にオン・オフ
駆動することにより昇圧トランスTの二次コイルL2の
両端c,dに、二次電圧±E2が交互に誘起され、該二
次電圧±E2により発生する二次電流Ia,Ibはダイオ
ードブリッジ回路5により全波整流されて交互にメイン
コンデンサCMに供給される。そして、これら二次電流
Ia,Ibが供給されることによりメインコンデンサCM
に電荷が蓄積され、該メインコンデンサCMの電圧Ve
は、図2に示すように漸増する。
【0022】上記電圧Veは、電圧検出回路5により分
圧電圧Ve′に変換して検出されており、電圧Veが所定
の充電電圧Vcまで上昇すると(図2、電圧VeのTc経
過時)、駆動制御回路6は、充電が完了したと判断して
パルス列信号Sの送出を停止し、充電制御を終了する。
【0023】上記のように、本実施例は、いわゆるプッ
シュプル方式により一次コイルL1の中間タップMに印
加される直流電圧(電池電圧)を所定周波数の交流一次
電圧E1に変換し、これにより二次コイルL2に交流二
次電圧E2を誘起させ、該二次電圧E2により発生した
交流二次電流Ia,Ibを全波整流してメインコンデンサ
Mに供給するようにしているので、充電期間Tc内に非
充電期間が生じることがなく充電効率が向上し、充電時
間Tcを短縮することができる。
【0024】次に、図3は、パルス列信号Sの周波数f
とメインコンデンサCMの充電電圧特性との関係を示す
図である。
【0025】同図において、は、低い周波数f1でF
ET2,3をオン・オフ駆動したときのメインコンデン
サCMの電圧Veの上昇特性を示し、は、高い周波数f
2(>f1)でFET2,3をオン・オフ駆動したとき
のメインコンデンサCMの電圧Veの上昇特性を示す。
【0026】同図に示すように、FET2,3のオン・
オフ駆動を低い周波数f1で行なうと、メインコンデン
サCMの電圧Veは、ある電圧Ve1まで急激に上昇する
が、この後は上昇率が急低下し、徐々に飽和レベルまで
上昇する。すなわち、メインコンデンサCMは、電圧Ve
が比較的低い間は高速で充電され、充電により電圧Ve
が高くなると、低速で充電される。この結果、フラッシ
ュ発光に要求される電圧Vcに達する充電時間はTc2
(=t2)となる。
【0027】一方、FET2,3のオン・オフ駆動を高
い周波数f2で行なうと、低い周波数f1で充電したと
きより電圧Veの上昇率は低いが、比較的安定した上昇
率で飽和レベルまでメインコンデンサCMの電圧Veが上
昇する。この結果、フラッシュ発光に要求される電圧V
cに達する充電時間はTc1(=t4)となる。
【0028】そして、電圧Veの上昇率は、電圧Ve1を
境に、Ve>Ve1では周波数f2が高く、Ve1>Veで
は周波数f1が高い。
【0029】上記のことから電圧Veが比較的低い期間
は低い周波数f1で充電を行ない、Veが所定の電圧以
上に高い期間は高い周波数f2で充電を行なうことによ
り充電時間Tcをより短縮することができる。
【0030】例えば図4に示すように、メインコンデン
サCMの電圧Veが電圧Ve1以下では、FET2,3の
オン・オフ駆動を低い周波数f1で行ない、上記電圧V
eが電圧Ve1以上では、FET2,3のオン・オフ駆動
を高い周波数f2で行なうようにすると、上記電圧Ve
の上昇特性は、図3の点線で示すようになり、充電時間
Tc3(=t3)は、低周波充電における充電時間Tc2
又は高周波充電における充電時間Tc1より短くするこ
とができる。
【0031】なお、パルス列信号Sの周波数fは、2段
階に限らず、メインコンデンサCMの電圧Veの上昇に応
じて多段階に切り換えてもよく、連続的に変化させても
よい。
【0032】また、パルス列信号Sの周波数fが一定の
場合、一次電圧E1が低くなるのに応じて充電効率が低
下することが知られ、一次電圧E1の低下に応じて上記
周波数fを適当に低下させると、充電効率が改善される
ことが実験的に確かめられている。すなわち、充電効率
を好適にするパルス列信号Sの周波数fは、一次電圧E
1が低くなるのに応じて低くなる。従って、図5に示す
ように、電池Bの電圧VbがVBC(駆動限界電圧)<Vb
<Vb1では、パルス列信号Sの周波数fを低い周波数
f3に設定し、Vb1≦Vbでは、パルス列信号Sの周波
数fを高い周波数f4(>f3)に設定するようにする
とよい。また、パルス列信号Sの周波数fは、電池Bの
電圧Vbの低下に応じて多段階に切り換えてもよく、連
続的に変化させるようにしてもよい。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、フラッシュ発光用
のメインコンデンサを充電するフラッシュ充電回路にお
いて、昇圧トランスの一次コイルの中間タップに電池を
接続するとともに、両端にそれぞれ第1のスイッチング
素子と第2のスイッチング素子とを設け、両スイッチン
グ素子を予め設定され所定の周波数で、かつ互いに逆位
相でオン・オフ駆動し、昇圧トランスの二次コイルに誘
起される交流電圧に基づき出力される交流電流を整流回
路で全波整流してメインコンデンサに供給するようにし
たので、充電効率が向上するとともに、充電時間の短縮
が可能になる。
【0034】これにより電源電池のフラッシュ充電によ
る電力消費が低減し、この分撮影枚数の増加が図れる。
また。例えばフラッシュを発光して複数枚の写真を連続
撮影する場合にもフラッシュ充電のための非発光期間が
短くなり、シャッターチャンスを逃すことなく写真撮影
が可能になる。
【0035】また、上記メインコンデンサの充電中の電
圧を検出し、この検出電圧に応じてスイッチング素子の
駆動周波数を制御するようにしたので、充電効率がより
向上し、より効果的に電池容量の節約及び充電時間の短
縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフラッシュ充電回路の回路構成図
である。
【図2】本発明に係るフラッシュ充電回路の各部の信号
波形を示す波形図である。
【図3】パルス列信号の周波数とメインコンデンサの昇
圧特性との関係を示す図である。
【図4】充電電圧と駆動制御信号の周波数との関係を示
す図である。
【図5】電池電圧と駆動制御信号の周波数との関係を示
す図である。
【図6】従来のフラッシュ充電回路の回路構成図であ
る。
【図7】従来のフラッシュ充電回路の各部の信号波形を
示す波形図である。
【符号の説明】
1 フラッシュ充電回路 2,3 FET 4 ダイオードブリッジ回路 5 電圧検出回路 6 駆動制御回路 7 インバータ B 電池 CM メインコンデンサ D1〜D4 ダイオード L1 一次コイル L2 二次コイル R1,R2 抵抗 T 昇圧トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 康司 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者 奥野 章 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者 前濱 新一 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタカメラ株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フラッシュ発光用のメインコンデンサを
    充電するフラッシュ充電回路において、一次コイルに入
    力された電圧を昇圧して二次コイルに出力する昇圧トラ
    ンスと、上記一次コイルの中間タップに接続される電池
    と、上記一次コイルの一方端に接続され、入力電圧を断
    続する第1のスイッチング素子と、上記一次コイルの他
    方端に接続され、入力電圧を断続する第2のスイッチン
    グ素子と、上記第1及び第2のスイッチング素子を設定
    周波数で、かつ互いに逆位相でオン・オフ駆動する駆動
    制御手段と、上記二次コイルに接続され、出力電流を全
    波整流して上記メインコンデンサに供給する整流回路と
    を備えたことを特徴とするフラッシュ充電回路。
  2. 【請求項2】上記請求項1記載のフラッシュ充電回路に
    おいて、上記メインコンデンサの充電電圧を検出する電
    圧検出手段と、該電圧検出手段の検出電圧に応じて上記
    駆動制御手段の制御周波数を設定する周波数設定手段と
    を備えたことを特徴とするフラッシュ充電回路。
JP17314093A 1993-07-13 1993-07-13 フラッシュ充電回路 Pending JPH0729689A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5895983A (en) * 1995-07-12 1999-04-20 Fuji Photo Film Co., Ltd. Flash charging circuit
CN112688382A (zh) * 2020-12-15 2021-04-20 Oppo广东移动通信有限公司 充电电路及电路控制方法、电子设备

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