JPH081227U - ネオン管点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ネオン管の破損等で二次側が開放された場合、
自動的に停止させて感電等の外部事故を未然に防止す
る。 【構成】ネオン管に高電圧を印加する二次巻線１９が備
えられたトランスと、このトランスの一次巻線１２に接
続され、二次巻線１９に高電圧を誘起させる高周波発振
用のトランジスタ１１と、トランスに設けられた帰還巻
線１７により二次巻線１９の誘起電圧に比例した電圧を
トランジスタに帰還させてネオン管を安定して点灯させ
る帰還回路１５，１６，１７と、トランジスタ１１を任
意時間おきに間欠動作させてネオン管を間欠点灯させる
間欠発振回路２７とを備えてなるネオン管点灯装置にお
いて、帰還回路１５，１６，１７に、二次巻線１９が無
負荷状態となったときトランジスタ１１の動作を停止さ
せて感電事故を防ぐ遮断回路１７，２２，２４および２
０を設け、かつ、トランスとこのトランスに接続される
各部品を一体化して構成する。

Description

【考案の詳細な説明】 「技術分野」 本考案は、ネオン管点灯装置の改良に関する。 「従来技術およびその問題点」 一般的に、ネオン管は、ネオンサインとして主に広告用として使用されている 。このようなネオン管は、放電開始電圧が非常に高く、またその放電状態が安定 維持しにくいという特性を有しているために、その点灯には、専用の点灯装置が 必要となっている。 この点灯装置の一例として、従来では、第２図に示すものがある。交流電源１ には、ネオン変圧器Ｔが、ネオン管点滅器３を介して接続されている。ネオン変 圧器Ｔは、一次側としての低圧コイル２と、二次側としての高圧コイル４が直列 に接続されてなっており、これら低圧コイル２と高圧コイル４には、ネオン管５ が接続されている。ネオン変圧器Ｔは磁気漏れ変圧器であり、一次側に定周波、 定電圧を加えていれば、二次負荷インピーダンスが変化しても、二次電流がほぼ 一定になるような特性を有している。このネオン変圧器Ｔは、低圧コイル２に商 用電源が加えられ、この商用電源の電圧をネオン管５の点灯に必要な電圧値まで 昇圧するものであるため、巻線の巻数比が大きく、鉄心の容量も大きいものを必 要とする。また、ネオン管点滅器３は、ネオン管５の点灯、消灯を制御するもの であり、ネオン変圧器Ｔとは別体として接続され、これらネオン変圧器Ｔとネオ ン管点滅器３とで、一つのネオン管点灯装置を構成している。 上記構成のネオン管点灯装置によると、まず、ネオン管点滅器３が作動して、 交流電源１と低圧コイル２が接続すると、低圧コイル２には商用周波数（５０Ｈ Ｚないし６０ＨＺ）の１００Ｖないし２００Ｖの低電圧が印加され、これにとも なって、高圧コイル４にネオン変圧器Ｔの巻数比に比例した電圧（例えば５００ ０〜１５０００Ｖ）が誘起され、この誘起された電圧と低圧コイル２に印加され ている電圧の和の電圧がネオン管５に印加され、ネオン管５が点灯する。このネ オン管５は、負特性を有しているが、ネオン変圧器Ｔが磁気漏れ変圧器であるた めに、ネオン管５を安定的に点灯することができる。 ところが、従来のネオン管点灯装置では、高電圧を発生させるためには商用周 波を使用する必要がある。したがって、ネオン変圧器Ｔにおける巻線の巻数を多 しなければならず、かつ大容量の鉄心を用いて構成することとなるため、大型化 かつ、重量化しており、このようなネオン変圧器Ｔにネオン管点滅器３を一体的 に組み込む等は、装置全体がさらに大型化するため困難であった。 また、従来のネオン管点灯装置によると、ネオン変圧器Ｔの一次側に交流電源 １からの電圧が印加されている限りにおいては、その二次側に高電圧が発生し続 けていることから、その高電圧は、ネオン管５が外力等によって破損した場合に も維持されていることとなる。そのため、点灯回路の作動中に、作業者等が不注 意にも二次側の電極に触れた場合には、感電するおそれがあった。 「考案の目的」 本考案は、装置自体を小型、軽量化するとともに、ネオン管の破損等の理由で 二次側が開放された場合には、点灯回路の動作を自動的に停止させて感電等の外 部事故を未然に防止することを目的とする。 「考案の概要」 本考案においては、トランスの二次側が無負荷状態となった場合には、帰還巻 線に誘起される電圧が大きくなることを利用して点灯装置の作動を停止させるよ うにしている。 すなわち、本考案によるネオン管点灯装置は、ネオン管に高電圧を印加する二 次巻線が備えられたトランスと、このトランスの一次巻線に接続され、二次巻線 に高電圧を誘起させる高周波発振用のトランジスタと、トランスに設けられた帰 還巻線により二次巻線の誘起電圧に比例した電圧をトランジスタに帰還させてネ オン管を安定して点灯させる帰還回路と、トランジスタを任意時間おきに間欠動 作させてネオン管を間欠点灯させる間欠発振回路とを備えてなるネオン管点灯装 置において、 帰還回路に、二次巻線が無負荷状態となって帰還巻線に誘起された電圧が所定 以上となったときにトランジスタの動作を停止させて感電事故を防ぐ遮断回路を 設け、かつ、トランスとこのトランスに接続される各部品を一体化してなること を特徴とするものである。 これにより、点灯回路作動中に、作業者等が二次側の電極に触れても、ネオン 管破損と同時に遮断回路が働くため、感電事故を未然に防ぐことができる。また 、トランスの一次側には、トランジスタの高周波発振により、電圧を印加するこ とが可能となるため、従来のように大型で重量のあるトランスを用いる必要がな くなり、各回路の電子回路構成化と相俟って、点灯装置全体の小型一体化および 、軽量化をも実現することができる。 「考案の実施例」 以下、本考案の一実施例を第１図に基いて説明する。 トランジスタ１１は高周波発振用のもので、このトランジスタ１１のコレクタ は、一端が電源に接続されたトランスとしてのネオン変圧器Ｔの一次巻線１２に 接続され、エミッタは接地されている。また、トランジスタ１１のベースは、一 方では、抵抗器１５とコンデンサ１６の直列回路に接続された帰還巻線１７に、 他方では、トランジスト１１の作動を制御するトランジスタ２０のコレクタに抵 抗器１８を介して電源に接続されている。なお、帰還巻線１７は一端が接地され ている。そして、抵抗器１５、コンデンサ１６および帰還巻線１７によって帰還 回路が構成されている。 トランジスタ２０のベースは、コンデンサ２１とツェナーダイオード２２およ びダイオード２３で構成される直列回路に接続され、この直列回路は帰還巻線１ ７に接続されている。トランジスタ２０のベースはまた、サイリスタ２４のカソ ードと、このサイリスタ２４のゲートに接続された抵抗器２５に接続され、さら に、抵抗器２６を介してマルチバイブレータ２７にも接続されている。サイリス タ２４は、ゲートが、抵抗器２８を介してツェナーダイオード２２に接続され、 アノードが抵抗器２９を介して電源に接続されている。そして、帰還巻線１７、 ツェナーダイオード２２、サイリスタ２４およびトランジスタ２０の一連の回路 によって遮断回路が構成されている。 マルチバイブレータ２７は電源に接続されている。このマルチバイブレータ２ ７は、所定の周期でパルスを発生し、このパルスをトランジスタ２０に印加して 、最終的に図示しないネオン管を発生パルスの周期で点滅させるもので、間欠発 振回路として機能する。また、マルチバイブレータ２７には切換スイッチ３０が 接続されている。この切換スイッチ３０は、マルチバイブレータ２７の作動を制 御するもので、ネオン管を間欠点滅状態と常時点灯状態に選択的に切換えるもの である。 また、ネオン変圧器Ｔの二次巻線１９には、図示しないネオン管が接続されて いる。 上記構成のネオン管点灯装置は次のように動作する。 いま、通常状態において、切換スイッチ３０がＯＦＦ状態にあり、電源＋Ｖ１ と＋Ｖ２が与えられると、マルチバイブレータ２７は所定の周期でパルスを発生 し、このパルスは、抵抗器２６を介してトランジスタ２０のベースに印加され、 これでトランジスタ２０がスイッチング動作する。マルチバイブレータ２７から パルスが出力されていない状態、すなわちトランジスタ２０の動作がＯＦＦ状態 にある場合には、トランジスタ１１のベースには抵抗器１８を介して電圧が印加 される。これで、トランジスタ１１がＯＮし、一次巻線１２に電流が流れる。ま た、これによって、帰還巻線１７に電圧が誘起され、この誘起電圧が、コンデン サ１６、抵抗器１５を介してトランジスタ１１のベースに帰還され、トランジス タ１１がＯＦＦとなる。この動作は、非常に高速で繰り返されるので、一次巻線 １２には比較的電圧の高い高周波が印加されることとなり、この一次巻線１２に 印加された電圧が、ネオン変圧器Ｔの二次巻線１９により昇圧され、ネオン管に 印加されてネオン管が点灯する。このように、一次巻線１２には高周波による電 圧が印加されるので、極めて小さい容量の鉄心を用いることができ、巻線の巻数 も最小限に押えることができる。よって、ネオン変圧器Ｔの小型、軽量化を図る ことができる。加えて、ネオン変圧器Ｔに接続される回路を一体化することも可 能となり、さらに装置全体の小型軽量化が実現される。 一方、マルチバイブレータ２７からパルスが出力されている状態、すなわち、 トランジスタ２０の動作がＯＮ状態である場合には、トランジスタ１１のベース には電圧が印加されないので、トランジスタ１１はＯＦＦ状態となって、ネオン 管が消灯している。 このように、マルチバイブレータ２７を間欠発振させ、パルスを所定周期で発 生させると、ネオン管は、トランジスタ２０がＯＦＦの期間（マルチバイブレー タ２７からパルスが出力されていない期間）だけ点灯し、トランジスタ２０のＯ Ｎ期間は消灯している。そして、この動作が繰り返し行なわれることで、ネオン 管は継続的に間欠点灯する。 切換スイッチ３０をＯＮ状態にすると、マルチバイブレータ２７の回路が短絡 され、このマルチバイブレータ２７の作動にかかわらず、トランジスタ２０のＯ ＦＦ状態が継続的に保たれ、これでトランジスタ１１が常時ＯＮ状態となるので 、ネオン管は、間欠点滅状態から常時点灯状態になる。 このような間欠点灯あるいは常時点灯状態にあるとき、ネオン管の破損等によ って、二次巻線１９が無負荷状態（開放状態）となった場合には、一次巻線１２ の両端の電圧が増加する。これに伴なって、帰還巻線１７に誘起される電圧は、 前記した通常状態における電圧よりは増加されるため、ツェナーダイオ一ド２２ には、ツェナー電圧以上の電圧が印加されることとなる。したがって、このツェ ナーダイオード２２を介して抵抗器２８に電流が流れ、この電流がサイリスタ２ ４をターンオンさせる。これにより、トランジスタ２０のベースには、電源から の電圧が常に抵抗器２９およびサイリスタ２４を介して印加されるので、トラン ジスタ２０はＯＮ状態を持続する。そのために、トランジスタ１１はＯＦＦとな り、ネオン変圧器Ｔの二次巻線１９からは高周波の高電圧は出力されなくなる。 このように、帰還巻線１７に誘起される電圧がツェナー電圧以上になると、点 灯装置の動作が自動的に停止するので、例えば、作業者が点灯装置の作動中に、 誤って二次側の電極に触れた場合であっても、感電事故を起こすことがなくなる 。また、トランジスタ１１やネオン変圧器Ｔ等の回路素子に、異常な電圧がかか らなくなるので、回路素子の耐圧性を高める必要がなくなり、製造コストの低減 を図ることができる。 なお、上記実施例においては、サイリスタ２４とトランジスタ２０およびツェ ナーダイオード２２によって遮断回路を構成したが、遮断回路の構成はこれに限 らず、帰還巻線１７に誘起した電圧が所定値以上である場合に、トランジスタ１ １の作動を停止させることのできる回路構成であればよい。 また、間欠発振回路の一例として、マルチバイブレータ２７を例示したが、例 えばＩＣ回路に帰還回路を接続して発振回路を構成することもでき、ＵＪＴ（ユ ニジャンクショントランジスタ）を用いた発振回路とすることもでき、あるいは 、リレーを用いてパルスを出力することもできる。 さらにまた、帰還回路も、帰還巻線１７から発生する電圧を適当にトランジス タ１１に帰還させる回路であれば、上記回路以外でもよい。 「考案の効果」 以上説明したように、本考案では、トランスの二次巻線が無負荷状態（開放状 態）となって、帰還巻線に所定値以上の電圧が誘起されときは、点灯装置の作動 を遮断回路によって自動的に停止するようにしてあるので、作業者等が誤って二 次側の電極に触れても感電することがなく、感電事故を未然に防止することがで きる。 また、トランジスタを用いて高周波発振させ、この高周波発振した電圧をトラ ンスに印加して該トランスの二次巻線に高周波の高電圧を発生させるようにした ので、装置の小型軽量一体化を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案によるネオン管点灯装置の一実施例を示
す回路図、第２図は従来のネオン管点灯装置の回路図の
一例である。 １１，２０…トランジスタ、１２…一次巻線、１５，１
８，２５，２６，２８，２９…抵抗器、１６…コンデン
サ、１７…帰還巻線、１９…二次巻線、２２…ツェナー
ダイオード、２３…ダイオード、２４…サイリスタ、２
７…マルチバイブレータ、３０…切換スイッチ、Ｔ…ネ
オン変圧器。

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【手続補正書】 【提出日】平成５年１１月４日 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】考案の名称 【補正方法】変更 【補正内容】 【考案の名称】 ネオン管点灯装置

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 （１）ネオン管に高電圧を印加する二次巻線が備えられ
   たトランスと、このトランスの一次巻線に接続され、前
   記二次巻線に高電圧を誘起させる高周波発振用のトラン
   ジスタと、前記トランスに設けられた帰還巻線により前
   記二次巻線の誘起電圧に比例した電圧を前記トランジス
   タに帰遠させて前記ネオン管を安定して点灯させる帰還
   回路と、前記トランジスタを任意時間おきに間欠動作さ
   せて前記ネオン管を間欠点灯させる間欠発振回路とを備
   えてなるネオン管点灯装置において、 前記帰還回路に、前記二次巻線が無負荷状態となって帰
   還巻線に誘起された電圧が所定以上となったときに前記
   トランジスタの動作を停止させて感電事故を防ぐ遮断回
   路を設け、かつ、前記トランスとこのトランスに接続さ
   れる各部品を一体化してなることを特徴とするネオン管
   点灯装置。