JPS5818235Y2 - 調光装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はランプにくり返しパルスを与え、そのデユーテ
ィ比を変化させることによってランプの平均光束量を変
化させる調光装置に関し、その主な目的とするところは
調光用の摺動抵抗器の操作によってランプの平均光束を
ほぼ直線的に変化させることができる調光装置を提供す
ることである。

さらに本考案は自動車計器類の照明用等として適用する
ため直流電源によって作動することができ。

かつ使用素子の少ない安価な調光装置を提供することを
も目的とする。

本考案の一実施例を示す第１図において、１は車載バッ
テリ（直流電源）、２は照明スイッチ、３ａ 、３ｂは
自動車計器盤を照明するように配置される計器照明用ラ
ンプで複数個同時に調光できるように並列に接続しであ
る。

４は電気制御回路のケースで前記計器盤の背部に設置さ
れ、照明スイッチ２およびランプ３ａ 、３ｂと結線さ
れている。

調光装置としての電気制御回路はオンオフの位相が同じ
３個のトランジスタＴｒ 、Ｔｒ２．Ｔｒ３と、抵抗Ｒ
１およびコンデンサＣ１からなる時定数回路と、帰還抵
抗Ｒ２と、その他の回路素子によって発振回路を構成し
ており、後段トランジスタＴ ｒ ２ のオンオフによ
ってランプ３ａ、３ｂを直接駆動する。

このオンオフのデユーティ比は例えば回転型の摺動抵抗
器Ｒ３によって変化させることができ、ランプ３ ａ
ｔ ３ ｂの平均光束を変化させる。

発振回路の作動について説明すると、いま照明スイッチ
２が閉じたとするとコンデンサＣ１は放電状態にあつで
前段トランジスタＴｒ１のベース電位は工□ツタ電位よ
り低い状態にあり前段トランジスタＴｒ１ はオンする
。

従ってトランジスタＴｒ は抵抗Ｒ５ｔ Ｒ６１’よ
ってバイアスが与えられてオンし、また後段トランジス
タＴｒ は抵抗Ｒ７ｔＲＢによってバイアスが与えら
れてオンする。

これによってランプ３ａ、３ｂに通電し点灯させるとと
もに抵抗Ｒ０を介してコンデンサＣを充電する。

またこのとき抵抗Ｒ２によってＢ点に示す前段トランジ
スタＴｒ、 のエミッタ電位は摺動抵抗器Ｒ３の単なる
中間タップだげの電位より持ち上げられ第２図の■８に
示す値となる。

充電によりＡ点に示すコンデンサＣよの端子電位（時定
数回路の信号取出端子）は徐々に上昇し、エミッタ電位
にほぼ一致すると前段トランジスタＴｒ□はオフし、続
いてトランジスタＴｒ３．Ｔｒ２もオフする。

後段トランジスタＴｒ２のオフによって摺動抵抗器Ｒ３
の中間タップすなわちＢ点の電位は第２図の■□に示す
値までステップ的に下げられるので、各トランジスタＴ
ｒ１゜Ｔｒ３ｊＴｒ２のオフする速度が速められる。

後段トランジスタＴ ｒ ２がオフするとランプ３ａ、
３３ｂは消灯し、コンデンサＣ□の充電電荷は抵抗Ｒ、
Ｒおよび摺動抵抗器Ｒ３を通じて放電す２ る。

放電により時定数回路の信号取出端子すなわちＡ点の電
位がＢ点の電位ＶＬとほぼ一致すると前段トランジスタ
Ｔｒ工はオフし、続いてトランジスタＴｒ ＞Ｔｒ
２ もオフする。

このオフの速度は、帰還抵抗Ｒ２によって前段トランジ
スタＴ ｒ １ の工□ツタ電位がステップ的に持ち
上げられるため瞬間的である。

そして時定数回路は再び充電される。

というように発振がくり返され、ランプ３ａ 、３ｂに
くり返し通電を行なう。

このようすは第２図に表わされ、Ｔｒオフがランプの点
灯状態を示している。

時定数回路および抵抗の定数は、ラングにくり返し通電
を行なってもランプの点滅によるちらつきがない程度に
周波数を定めている。

本考案によると、摺動抵抗器Ｒ３の中間タップを移動さ
せることにより、コンデンサＣ１の充放電の上、下限（
第２図の■□、ＶＬ）を変化させることができ、それに
よって各トランジスタのオンオフの時間比（デユーティ
比）を変化させることができる。

以下数式によってトランジスタのオン時間Ｔｒオフを求
めることによって明らかにする。

いま摺動抵抗器Ｒ３は抵抗値が均一なものとし。

その中間タップによりその抵抗値が（１−ｋ）ＲとｋＲ
３とに分割されているものとしくただし、０≦に≦１）
、またＲ３／Ｒ２−Ａとする。

コンデンサの充電時の端子間電圧■を表わす式は、−ｔ
／ｒ Ｖ−Ｖ ・（１−ｅ ） Ｃ ただし、ｖ ：電源電圧、ｒ：時定数（第１ Ｃ 図ではＣ１Ｒ，）、ｔ＝暗時 間あるから、これを変形して ｔ＝ｒ ２ｎ（■ｃｃ／（ｖｃｃ−■）） ・・・（１
）とする。

ＴｒオンはコンデンサＣ１の端子電位が■ から■□ま
での時間であるから（１）式により次り 式で表わされる。

Ｔｒオン−Ｃ０・Ｒｏ・Ｉｎ （（ＶｃｃＶｌ、）／（
ＶｃｏＶＨ） ）・・・・・・・・・（２） 同様によりコンデンサの放電時の電圧式。

■、：Ｖ、。

−ｔ ／ｒ Ｃ により、Ｔｒオフは次式で表わされる。

Ｔｒオフ＝Ｃ，・Ｒ，−ｎ（Ｖ／ＶＬ） ・（３）
また、Ｖ、Ｖ は前段トランジスタＴｒ□ のＬ ペースエミッタ間電圧、後段トランジスタＴ ｒ ２の
コレクタエミッタ間電圧を無視すると、摺動抵抗器Ｒ３
の分圧点で定められるから、それぞれ次式で表わされる
。

■Ｈ＝■ｃ ｃ・（（１−ｋ）Ｒ３／ｋＲ３＋に−Ｒ２
）／Ｃ（１−ｋ）Ｒ／ｋＲ３＋Ｒ２） ■、＝■ｃｃ−に−Ｒ２／（（ｌ−ｋ）Ｒ３／ｋＲ３＋
Ｒ２）この２つの式を上記（２）式、（３）式に代入し
整理すると。

Ｔｒオン−Ｃ１−Ｒ，−７ｎ（ｌ−ｋＡ）Ｔｒオフ−Ｃ
，−Ｒ１−１ｎ （１＋（１−ｋ）Ａ）ここでデユーテ
ィ比りは。

Ｄ＝Ｔｒオン／（Ｔｒオン＋Ｔｒオフ） ｎ（１＋Ａｋ）／ｎ（（１＋ｋＡ） ・（１＋（１−ｋ
）Ａ）） と表わされる。

この式により、ｋＡが十分小さい領域（ｋＡ＜＜１）で
は、ｎ（１＋ｘ）ＺＸ（ただし。

ｘ＜＜１）であるから、デユーティ比りはＤＺＡｋとな
り、はぼｋに比例することがわかる。

つまり、摺動抵抗器Ｒ３の中間タップの位置、例えば回
転角にほぼ比例してデユーティ比を変化することができ
る。

なお、第１図のダイオードＤ０は電気制御回路に逆サー
ジ電圧が印加されるのを吸収する働きをもっている。

摺動抵抗器Ｒ３の両端に、第３図に示すように゛抵抗Ｒ
ｇ ｔ Ｒｌｏを挿入すればデユーティ比の変化幅を任
意に定めることができる。

前段トランジスタＴｒ と後段トランジスタＴｒ２の
結合は、公知の結合回路により、作動上の論理を損なわ
ない範囲で他の結合としてもよい。

以上述べたように本考案になる調光装置は、摺動抵抗器
の操作量にほぼ直線的に比例してランプの通電電力を調
節できるので、容易にランプを任意の明るさとすること
ができ、しかも１個のコンデンサと数個のトランジスタ
および抵抗を用いるのみで構成でき、簡単で安価である
という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一実施例を示す電気結線図、第２
図は第１図に示す装置の動作説明用タイムチャート、第
３図は本考案装置の他の実施例の一部を示す電気結線図
である。 １・・・・・・直流電源、３ａ、３ｂ・・・・・・被調
光ランプ。 Ｃエ 、Ｒ１・・・・・・時定数回路をなすコンデンサ
、抵抗、Ｒ２・・・・・・帰還抵抗、Ｒ３・・・・・・
電圧調整用摺動抵抗器、 Ｔｒ ・・・・・・前段ト
ランジスタ、Ｔ ｒ ２・・−・・後段トランジスタ、
Ａ・・・・・・時定数回路の信号取出端子、Ｂ・・・・
・・中間タップを示す点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 抵抗とコンデンサからなる時定数回路と、この時定数回
   路の信号取出端子にベースを接続した前段トランジスタ
   と、この前段トランジスタの工□ツタに中間タップを接
   続した電圧調整用摺動抵抗器と、前記前段トランジスタ
   のオンオフによってバイアス電流が断続され、かつ自身
   のオンオフによって前記時定数回路の充放電を切替える
   後段トランジスタと、この後段トランジスタのオンオフ
   によって生じる信号電圧を前記摺動抵抗器の中間タップ
   に正帰還する帰還抵抗とを備え、前記後段トランジスタ
   によって被調光ランプを駆動することを特徴とする調光
   装置。