JPH08203689A - フラッシュ充電回路 - Google Patents

フラッシュ充電回路

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JPH08203689A
JPH08203689A JP1249995A JP1249995A JPH08203689A JP H08203689 A JPH08203689 A JP H08203689A JP 1249995 A JP1249995 A JP 1249995A JP 1249995 A JP1249995 A JP 1249995A JP H08203689 A JPH08203689 A JP H08203689A
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JP
Japan
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circuit
temperature
voltage
boosting
fet
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JP1249995A
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English (en)
Inventor
Takehisa Yamaguchi
武久 山口
Satoshi Yokota
聡 横田
Yasushi Iijima
康司 飯島
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電時間の短縮を図りながら電池電圧の落ち
込みを防ぐ。 【構成】 昇圧トランス10の一次コイル側回路C1に
FET12,14等のスイッチ素子を設け、そのオンオ
フにより二次コイル側回路C2に二次電流を誘起し、メ
インコンデンサ20に充電する。CPU26は、電池電
圧Vpが一定値を超える場合やFET12,14等の温
度が高い場合には、電池電圧Vpが一定値以下の場合や
FET12,14等の温度が低い場合よりも上記スイッ
チ素子のオン時間を短くし、これによりFET12,1
4の発熱を抑える。

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7は、従来のフラッシュ充電回路の一
例を示したものである。この回路は、昇圧トランス10
0、電源電池101、フラッシュ発光用のメインコンデ
ンサ102、FET(Field Effect Transistor)10
3、及びダイオード104を備えている。上記FET1
03のゲートGには、駆動制御回路105から一定周波
数のパルス信号が入力され、これによりFET103が
周期的にオン・オフすることにより、昇圧トランス10
0の一次コイルL1への一次電圧E1の印加も周期的に
オンオフされ、二次コイルL2に交流二次電圧Vfが誘
起されるようになっている。
【0003】この二次電圧Vfにより出力される交流二
次電流I2は、上記ダイオード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が間欠的に充電される。そして、この
メインコンデンサ102の充電電圧Vhが所定レベルに
達した時点で、上記駆動制御回路105による上記パル
ス信号の出力が停止され、充電動作が終了する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記充電回路では、上
記FET103をはじめとするスイッチ素子の温度上昇
をいかに避けるかが大きな課題となる。特に、電池を新
品のものに交換した直後では、電池電圧が通常の使用電
圧よりも高い場合があり、このような場合には上記FE
T103の温度上昇が著しく、その性能に悪影響を与え
るおそれがある。
【0005】従来、このような温度上昇を防ぐ手段とし
て、特別な放熱材等を設けてFET103等の放熱を促
すことが行われているが、このような手段ではFET1
03の昇温の原因であるFET103等の発熱自体を積
極的に抑えることはできず、コストの増大や構造の複雑
化、大型化を招く不都合がある。
【0006】また、FET103等の発熱を抑える手段
としては、そのオン時間を短く設定する(すなわち駆動
制御回路105からFET103に出力されるパルス信
号のデューティ比を小さく設定する)ことが考えられる
が、このような設定では常に充電時間が長くなり、迅速
な充電が全く不可能になる。
【0007】本発明は、このような事情に鑑み、迅速な
充電を図りながらスイッチ素子の昇温を効果的に抑制で
きるフラッシュ充電回路を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、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、電池により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
コイル側の回路に設けられ、入力電圧をオンオフするス
イッチ素子と、このスイッチ素子を周期的にオンオフ駆
動することにより上記昇圧トランスに昇圧動作を行わせ
る昇圧制御手段と、上記二次コイル側の回路に設けら
れ、上記二次コイルを流れる電流を整流して上記メイン
コンデンサに供給する整流手段とを備えるとともに、電
池電圧が予め設定された一定値を超える場合には電池電
圧が上記一定値以下の場合よりも上記スイッチ素子のオ
ン時間を短くするように上記昇圧制御手段を構成したも
のである(請求項1)。
【0009】また本発明は、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、電
池により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、上記一次コイル側の回
路に設けられ、入力電圧をオンオフするスイッチ素子
と、このスイッチ素子を周期的にオンオフ駆動すること
により上記昇圧トランスに昇圧動作を行わせる昇圧制御
手段と、上記二次コイル側の回路に設けられ、上記二次
コイルを流れる電流を整流して上記メインコンデンサに
供給する整流手段と、上記一次コイル側の回路の構成要
素の温度を検出する温度検出手段とを備えるとともに、
この温度検出手段により検出された温度が予め設定され
た一定値を超える場合には上記温度が上記一定値以下の
場合よりも上記スイッチ素子のオン時間を短くするよう
に上記昇圧制御手段を構成したものである(請求項
2)。
【0010】
【作用】請求項1,2記載の回路では、昇圧制御手段に
よるスイッチ素子のオン・オフ駆動により、昇圧トラン
スに印加される電池電圧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よりも大きい電圧値を有する
交流電圧が誘起される。この交流電圧により発生する電
流は、整流手段により整流されてメインコンデンサに供
給され、充電が行われる。
【0011】ここで、請求項1記載の回路では、上記電
池電圧が一定値を超える場合、すなわちスイッチ素子の
発熱量が多くなる場合には、上記スイッチ素子のオン時
間が短く設定されることにより、スイッチ素子の発熱が
抑制され、スイッチ素子の過度の昇温が回避される。一
方、電池電圧が一定値以下の場合、すなわちスイッチ素
子の発熱量が少ない場合には、このスイッチ素子のオン
時間が長く設定されることにより、迅速な充電がなされ
る。
【0012】また、請求項2記載の回路では、一次コイ
ル側の回路の構成要素の温度(例えばスイッチ素子自身
の温度)が一定値を超える場合には、上記スイッチ素子
のオン時間が短く設定されることにより、スイッチ素子
の発熱が抑制され、スイッチ素子の過度の昇温が回避さ
れる。一方、電池電圧が一定値以下の場合、すなわちス
イッチ素子が発熱しにくい場合には、このスイッチ素子
のオン時間が長く設定されることにより、迅速な充電が
なされる。
【0013】
【実施例】本発明の第1実施例を図1〜図3に基づいて
説明する。
【0014】図1に示すフラッシュ充電回路は、昇圧ト
ランス10を備え、その一次コイルL1の両端には一次
コイル側回路C1が、二次コイルL2の両端には二次コ
イル側回路C2がそれぞれ接続されている。上記一次コ
イル側回路C1の途中には、MOS型FETからなる2
つのスイッチ素子12,14が設けられ、両スイッチ素
子12,14同士の間がアースされている。また、図略
の電池により上記一次コイルL1へ電圧(電池電圧)V
pが印加されるようになっている。
【0015】なお、上記電池として、例えばカメラでは
同カメラのメイン電源用の電池を利用すればよく、スイ
ッチ素子12,14としては、上記MOS型FETの
他、接合型FETやシリコントランジスタといった種々
の半導体スイッチ素子等を代用してもよい。
【0016】上記二次コイル側回路C2の途中には、全
波整流手段として、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16が設けられ、この
ダイオードブリッジ回路16の出力端とアースとの間
に、ダイオード18及びフラッシュ充電用のメインコン
デンサ20が設けられている。
【0017】上記電池電圧Vpは、A/Dコンバータ2
2を介してCPU(昇圧制御手段)26に入力されるよ
うになっている。このCPU26は、両FET12,1
4のゲートG1,G2に対し、相互位相を逆にして(す
なわち一方の信号がオンの時に他方の信号をオフにしな
がら)パルス信号を出力し、FET12,14をオンオ
フ駆動する、いわゆるプッシュプル制御を行うものであ
る。さらに、この回路の特徴として、CPU26は、電
池電圧Vpが予め設定された一定値Vpo以下の場合に
は、図2(a)に示すように上記パルス信号のデューテ
ィ比を比較的大きいデューティ比(図例では50%)に
設定し、上記電池電圧Vpが上記一定値Vpoを超える場
合には、同図(b)に示すように上記パルス信号のデュ
ーティ比を比較的小さいデューティ比(図例では33
%)に設定するように、構成されている。
【0018】次に、この回路の作用を説明する。
【0019】フラッシュ充電の指令が入力された時点
で、電池電圧Vpが一定値Vpo以下の通常使用範囲内に
ある場合には、CPU26は、デューティ比50%で一
定設定周波数のパルス信号を生成し、相互位相を反転し
てFET12,14の各ゲートG1,G2に出力する。
これにより、FET12,14は交互にオン・オフ駆動
される。
【0020】すなわち、FET12がオンの期間では、
FET14がオフとされるので、この期間では一次コイ
ルL1からFET12に向かう方向に一次電流i1が流
れる。このため、二次コイルL2には同コイルL2から
ダイオードD1,D2同士の接続点へ二次電流I1を流
す向きの二次電圧が誘起され、上記二次電流I1はダイ
オードブリッジ回路16で全波整流されてからメインコ
ンデンサ20に入力される。
【0021】一方、FET12がオフの期間では、FE
T14がオンとされるので、この期間では一次コイルL
1からFET14に向かう方向に一次電流i2が流れ
る。このため、二次コイルL2には同コイルL2からダ
イオードD3,D4同士の接続点へ二次電流I2を流す
向きの二次電圧が誘起され、上記二次電流I2はダイオ
ードブリッジ回路16で全波整流されてからメインコン
デンサ20に入力される。
【0022】従って、FET12,14が交互にオン・
オフ駆動されることにより、二次コイルL2の両端に正
負の二次電圧が交互に誘起され、この二次電圧により発
生する二次電流I1,I2はダイオードブリッジ回路16
により全波整流されて連続的にメインコンデンサ20に
供給される。これら二次電流I1,I2の連続供給により
メインコンデンサ20に電荷が蓄積され、その充電電圧
Vcが素早く増加する。そして、この充電電圧Vcが所
定の最終電圧に達した時点で、CPU26は、充電が完
了したと判断してパルス信号の出力を停止し、充電動作
を終了する。
【0023】これに対し、上記フラッシュ充電指令の入
力時点で電池がほぼ新品でその電池電圧Vpが一定値V
poを超える場合には、CPU26は、デューティ比33
%で各ゲートG1,G2にパルス信号を出力し、前記と
同様のプッシュプル制御を行う。
【0024】この回路によれば、電池電圧Vpが一定値
Vpoを超える場合、すなわちFET12,14の発熱量
が多くなる場合には、デューティ比を下げて両FET1
2,14の総合オン時間を減らすことにより、FET1
2,14の発熱を減らしてその昇温を未然に防ぐ一方、
電池電圧Vpが一定値Vpo以下の場合、すなわち比較的
FET12,14の発熱量が少なくなる場合には、上記
デューティ比を通常にして両FET12,14の総合オ
ン時間を長くすることにより、迅速な充電を行うことが
できる。
【0025】図3は、上記実施例のように電池が新品の
うちはデューティ比を33%にして電池電圧Vpの降下
に伴いデューティ比を50%に切換えた場合、及び従来
のように電池電圧Vpにかかわらずデューティ比を50
%に設定した場合について、フラッシュによる発光回数
とFETの温度との関係を調べた結果を示したものであ
る。この図から明らかなように、最初のうちはデューテ
ィ比を33%に抑えることにより、FETの温度上昇の
大幅な抑制が可能となっている。
【0026】次に、第2実施例の回路を図4に基づいて
説明する。この実施例では、FET12の温度を検出す
るサーミスタ(温度検出手段)28を導入し、その検出
信号をA/Dコンバータ22を介してCPU26に入力
するとともに、この検出温度が一定値To以下の場合に
は、ゲートG1,G2へのパルス信号のデューティ比を
高いデューティ比(例えば50%)にし、検出温度が一
定値を超える場合には上記デューティ比を低いデューテ
ィ比(例えば33%)にするように、CPU26を構成
している。
【0027】このような回路によれば、実際のFET1
2,14の温度に即した昇圧制御を実行できる。すなわ
ち、図5に示すように、FET12,14の温度が低い
うちはデューティ比を高くして充電時間の短縮を図る一
方、FET12,14の温度が高くなった時点からデュ
ーティ比を下げてFET12,14の温度上昇を効果的
に抑制することができる。
【0028】なお、この実施例において温度検出手段は
上記サーミスタに限られず、通常用いられている種々の
温度センサが適用可能である。また、温度検出対象は、
一次コイル側回路C1の構成要素であれば良く、上記F
ET12の他、FET14の温度を検出してもよいし、
一次コイルC1の温度を検出してもよい。また、両FE
T12,14の温度を同時に検出してその平均値を用い
るようにしてもよい。
【0029】なお、上記のようにデューティ比の設定に
よってスイッチ素子のオン時間を変える場合、必ずしも
2つのスイッチ素子を用いて上記のようにプッシュプル
制御を行う必要はなく、第3実施例として図6に示すよ
うに、前記図1,図4に示したFET14を省略してF
ET12のみをオンオフ駆動するシングル制御を実行
し、このシングル制御において上記FET12のゲート
G1へのパルス信号のデューティ比を切換えることによ
り、前記第1実施例及び第2実施例と同様の効果を得る
ことができる。
【0030】一方、前記第1実施例及び第2実施例のよ
うに2つのスイッチ素子を用いる場合には、デューティ
比を変えるのではなく、シングル制御とプッシュプル制
御との切換によって両FET12,14の総合オン時間
を変えることが可能である。すなわち、電池電圧Vpが
低い場合や一次コイル側回路C1の構成要素の温度が低
い場合には、前記実施例と同様のプッシュプル制御を実
行して迅速な充電を図る一方、電池電圧Vpが高い場合
や一次コイル側回路C1の構成要素の温度が高い場合に
は、FET12,14のいずれか一方のみをオンオフ駆
動するシングル制御に切換え、かつ、このシングル制御
においてオンオフ駆動するFETを周期的に適宜交代さ
せることにより、FETの温度上昇を抑制することが可
能である。 また、第2実施例においては、FETの温
度を検出するサーミスタの出力に基づいてデューティ比
を制御しているが、カメラの測光値の補正やレンズ繰り
出し量の補正等のために使用されている環境温度測定用
のサーミスタの出力に基づいてデューティ比を制御する
ようにしてもよい。素子の発熱量が同じでも周囲の環境
温度によって素子の放熱量が変化し、実際の素子の温度
が異なることもあり、このような場合に有効である。
【0031】さらに、第1実施例においては、電池電圧
Vpと一定値Vpoとの比較に基づきデューティ比を変化
させていたが、前記環境温度により上記一定値Vpoを変
化させてもよい。例えば、環境温度が高いときには上記
一定値Vpoを高く設定し、環境温度が低い時は上記一定
値Vpoを低く設定する。
【0032】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば次の効果
を得ることができる。
【0033】請求項1記載の回路では、昇圧トランスの
一次コイル側回路にスイッチ素子を設け、このスイッチ
素子のオンオフ駆動により上記昇圧トランスの二次コイ
ル側回路に二次電圧を発生させてフラッシュ発光用のメ
インコンデンサを充電するとともに、電池電圧が一定値
を超える場合、すなわちスイッチ素子の発熱量が多くな
る場合には、電池電圧が一定値以下の場合よりも上記ス
イッチ素子のオン時間を短くするようにしたものである
ので、電池電圧が比較的低い状態では迅速な充電を図り
ながら、電池電圧の高い時にはスイッチ素子の発熱を抑
えてその過度の昇温を未然に防ぐことができる効果があ
る。
【0034】また、請求項2記載の回路では、上記一次
コイル側回路の構成要素の温度を検出し、この検出温度
が一定値を超える場合には、同検出温度が上記一定値以
下の場合よりも上記スイッチ素子のオン時間を短くする
ようにしているので、実際のスイッチ素子の温度に即し
た制御、すなわち、スイッチ素子の温度が低い場合には
そのオン時間を増やして迅速な充電を図る一方、スイッ
チ素子の温度が高い場合にはそのオン時間を減らしてそ
れ以上のスイッチ素子の昇温を素早く抑制するという制
御ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例におけるフラッシュ充電回
路を示す回路図である。
【図2】(a)は上記実施例において電池電圧が一定値
以下の場合に各ゲートに出力されるパルス信号の波形
図、(b)は同実施例において電池電圧が一定値を超え
る場合に各ゲートに出力されるパルス信号の波形図であ
る。
【図3】上記実施例及び従来例におけるフラッシュ発光
回数とFETの温度との関係を示すグラフである。
【図4】本発明の第2実施例におけるフラッシュ充電回
路を示す回路図である。
【図5】上記実施例におけるフラッシュ発光回数と検出
温度との関係を示すグラフである。
【図6】本発明の第3実施例におけるフラッシュ充電回
路を示す回路図である。
【図7】従来のフラッシュ充電回路の一例を示す回路図
である。
【符号の説明】
10 昇圧トランス 12,14 FET 16 ダイオードブリッジ回路(整流手段) 20 メインコンデンサ 22 A/Dコンバータ 26 CPU(昇圧制御手段) 28 サーミスタ(温度検出手段) C1 一次コイル側回路 C2 二次コイル側回路 L1 一次コイル L2 二次コイル

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、電池により一次
    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、上記一次コイル側の回路に設けら
    れ、入力電圧をオンオフするスイッチ素子と、このスイ
    ッチ素子を周期的にオンオフ駆動することにより上記昇
    圧トランスに昇圧動作を行わせる昇圧制御手段と、上記
    二次コイル側の回路に設けられ、上記二次コイルを流れ
    る電流を整流して上記メインコンデンサに供給する整流
    手段とを備えるとともに、電池電圧が予め設定された一
    定値を超える場合には電池電圧が上記一定値以下の場合
    よりも上記スイッチ素子のオン時間を短くするように上
    記昇圧制御手段を構成したことを特徴とするフラッシュ
    充電回路。
  2. 【請求項2】 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、電池により一次
    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、上記一次コイル側の回路に設けら
    れ、入力電圧をオンオフするスイッチ素子と、このスイ
    ッチ素子を周期的にオンオフ駆動することにより上記昇
    圧トランスに昇圧動作を行わせる昇圧制御手段と、上記
    二次コイル側の回路に設けられ、上記二次コイルを流れ
    る電流を整流して上記メインコンデンサに供給する整流
    手段と、上記一次コイル側の回路の構成要素の温度を検
    出する温度検出手段とを備えるとともに、この温度検出
    手段により検出された温度が予め設定された一定値を超
    える場合には上記温度が上記一定値以下の場合よりも上
    記スイッチ素子のオン時間を短くするように上記昇圧制
    御手段を構成したことを特徴とするフラッシュ充電回
    路。
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