JPS5836479B2 - ランプ駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はランプ駆動回路、特に計測装置等に使用する熱
源用ランプのオン，オフ制御を繰り返しの連続パルスで
行なう場合のランプ駆動回路に関する。

一般に、ランプ負荷における電流の投入トランジエント
、遮断トランジエントは、電圧および温度に大きく影響
を受ける。

例えば、電流の投入トランジエントにおいて、冷却時の
ランプ抵抗値は定常状態の約面ぐらいと低くなっており
、この状態で、電流を投入した場合、大きに突入電流が
流れる。

また、これに対し、遮断トランジエントにおいて、点灯
中に上昇しているランプ抵抗値は、ランプ遮断後も、急
激に下がらず、時間の経過と共に下降し、一定時間を要
して、安定状態に入る。

まず、突入電流等の投入トランジエントにおける問題を
避けるための従来例について説明する。

一般的なランプ駆動回路に、ブリーダ法がありこの回路
構威例を第１図に示す。

第１図において、定電圧電源１より供給される電圧は、
ランプ２、およびこれに直列に接続されている抵抗３に
加えられる。

今、端子６にランプオフ信号が加えられている場合には
、電流増幅器５、パワートランジスタ４より構威される
電流供給回路が動作せず、この時、ランプには抵抗３で
決定されるブリーダ電流が流れる。

ここで、端子６にランプオン信号が加えられると、電流
増幅器５を介して、パワートランジスタ４が導通し、ラ
ンプ２が点灯するが、点灯直後には、冷却状態にあった
ランプの抵抗値が低いため、定常電流の２〜３倍の突入
電流が流れる。

点灯状態を継続するとやがて、ランプの温寒が上昇し、
ランプ抵抗値が高くなって、電流も安定となる。

次に、再び、端子６にランプオフ信号が加えられると、
パワートランジスタ４がカットオフし、ランプ２は消灯
するが、点灯中の温度上昇によってランプ抵抗値が高く
なっているため、消灯直後ブリーダ電流は、低くなって
ランプ２が冷却してくると共に、安定となる。

第１図ｂに横軸に時間、縦軸に電流とする電流波形図を
示す。

第１図のようなランプ駆動回路を連続パルスによるオン
、オフ制御を行う場合、ランプ温度及び周囲温度変化に
よるランプ抵抗値に変化によって、ランプパワーも変化
するため、安定な熱源として使用する場合には特に不適
当である。

本発明は、安定なブリーダ電流の供給と簡単な回路構或
よりなるランプ駆動回路を提供するものである。

以下、本発明を第２図に示す一実施例と共に説明する。

第２図において、１６は電圧■ｓを有する電源であり、
この場合、非安定化なものでも良い。

１７は主電流を供給するパワートランジスタ、３０はパ
ワートランジスタ１７のバイアス電流を供給する抵抗、
１８はランプ、１９は電流サンプリング用抵抗、３３は
ブリーダ電流を決定する基準電源、２０は電流サンプリ
ング用抵抗１９で検出される電圧■Ｒと基準電源３３の
電圧Ｖｒｅｆｌを比較し、その差電圧を増幅する増幅器
、２１ ．２２は抵抗、２３は基準電源、２４は差動増
幅器、２５はトランジスタ、３１はトランジスタ２５の
バイアス電流を決定する抵抗、２６は例えばトランジス
タ等のスイッチング素子、２７は制御信号入力部である
。

次に、第２図の回路動作を第３図の波形図と共に説明す
る。

最初にランプ消灯状態におけるブリーダ電流ＩＢ供給時
（第３図ｔ ＯＦＦ ）について説明する。

この時、制御信号２γはＯＦＦとなっており、スイッチ
ング素子２６は開放になっている。

この状態において、電源１６より供給される電流は、パ
ワートランジスタ１１を介して、ランプ１８、電流サン
プリング用抵抗１９に流れる。

電流サンプリング用抵抗１９で検出される電圧ｖＲは差
動増幅器２０によりブリーダ電流を決定する基準電源３
３の電圧Ｖｒｅｆ１と比較され、その差電圧（ＶＲ−Ｖ
ｒｅｆ１ ）を増幅して、その出力電圧ｖＡと、抵抗３
１で決定されるバイアス電流によりトランジスタ２５を
駆動し、パワートランジスタ１１のベース！圧を制御し
て、電流サンプリング抵抗１９の甫圧ＶＲを一定とする
定電流回路を構成して、ランプ１８にブリーダ電流（第
３図ＩＢ）を供給する。

ここで例えば、電流サンプリング用抵抗１９の検出電圧
が正方向にＪＶＨ変動した場合、差動増幅器２０の出力
電圧■Ａが同様に正方向にｌ■Ａ増加し、トランジスタ
２５のベース電流ＩＢ，コレクク電流■ＯＩＪＳ増加す
る。

ここで、パワートランジスタ１７のベース電圧Ｖｏは、
電源１６の電圧Ｖｓ，抵抗３０の抵抗値ヲＲ３１とし、
トランジスタ２５のコレクク電流ＩＣにより、ｖｃ ＝
■Ｓ ＩＣ ” Ｒ３ １となるため、ＡＩｃの増加
により、Ｒ３１の電圧降下を上げて、ベース電圧Ｖｏを
負方向におさえる。

このように、電流サンプリング抵抗１９の電圧が周囲の
外的変化に対し、変動した場合この変化量に対し、該定
電流回路で構或される帰還ループにより、パワートラン
ジスタ１γのベース電圧が、反転方向に補正されるため
、電流サンプリング用抵抗１９の電圧は、一定の電圧を
保つ。

但し、この場合、抵抗２１ ，２２、基準電圧２３およ
び差動増幅器２４で構成され、パワートランジスタ１Ｔ
のベースに接続している回路は、トランジスタ２５のイ
ンピーダンスを充分に下げて、差動増幅器２４の出力を
補正するようにすれば、定電流ループでパワートランジ
スタ１１のベース電圧ｖＢを匍脚する。

次に、ランプ点灯時（第３図ｔＯＮ）について説明する
。

この時、制御信号２γはオンとなり、スイッチング素子
２６は導通され、トランジスタ２５はカットオフとなっ
て、電流サンプリング用抵抗１９、差動増幅器２０で構
戒される定電流ループは解除される。

ここで、点２８における電圧■８は抵抗２１と抵抗２２
により分圧され、基準電源２３と比較される差動増幅器
２４に加えられ、差動増幅器２４の出力をパワートラン
ジスタ１７のベースに加えて、点２８の電圧を安定化す
る定電圧ループが構成され、ランプ１８に定電圧を加え
て点灯させる。

ここで、ランプ点灯直後の突入電流ＩＲＵＳＨ により
ランプ印加電圧ｖＢ力楢、激に下がった場合でも、サン
プリング抵抗２Ｌ２２によりこの変化電圧を検出して、
差動増幅器２４により、基準電源２３と比較して、その
出力を正方向に上げて、ランプ印加電圧ｖＢを安定化す
る。

次に、再び、ランプオフ信号が端子２７に加えられた場
合、トランジスタ２５が駆動されて、定電流回路が動作
する。

この時、差動増幅器２０の出力は点灯時の電流により、
高くなっており、過渡的にトランジスタ２５のコレクタ
ーエミツク間電圧を飽和させて、パワートランジスタ１
１をカットオフするが、基準電源３３、電流サンフリン
グ用抵抗１９に接続される差動増幅器２０により、トラ
ンジスタ２５のベース電流を制御して、所定のブリーダ
電流をランプ１８に供給する。

この場合、点灯中の温度上昇によって高くなっているラ
ンプ抵抗値とは無関係に定電流ループで決定される安定
なブリーダ電流をランプに供給することができる。

以上説明したように、本発明によれば、ランプオン、オ
フ制御を連続パルス制御で行ったとしても、ランプオフ
時の安定なブリーダ電流の供給、ランプオン時の安定な
電圧供給が可能であり、特にランプの点滅特性等に精密
な仕様が要求される場合その効果は大きい。

又、電源に非安化なものを使ったとしてひ、ランプオン
、オフ時に構威される簡単な定電圧ループ、定電流ルー
プの切換えを行なうことにより、点滅特性を安定化する
。

したがって、本発明は計測装置等に使用する安定な熱源
用ランプの駆動回路として有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来の一般的なランプ駆動回路およびそ
の電流特性図、第２図は本発明のランプ駆動回路の一実
施例の回路図、第３図は本発明の第２図の回路における
ランプ電流、電圧波形図である。 １６・・・・・・電源、１１・・・・・・パワートラン
ジスタ、１８・・・・・・ランプ、２０・・・・・・増
幅器、２４・・・・・・差動増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電源に対し第１のトランジスタのコレクターエミツ
   タとランプと電流サンプリング抵抗とを接続して閉回路
   を構威し、前記第１のトランジスタのベースと、前記ラ
   ンプと電流サンプリング抵抗との間に、増幅器と第２の
   トランジスタのベースコレクタとランプオフ時開となり
   ランプオン時閉となるように開閉する開閉手段とを接続
   して定電流回路を構或するとともに、前記第１のトラン
   ジスタのベースとエミツタとの間に定電圧手段を接続し
   て定電圧回路を構威してなるランプ駆動回路。