JPS5918639Y2 - 放電灯調光装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案の目的は、安価であつ簡略な放電灯調光装置を提
供する事にある。

第１図に従来の放電灯（以下、放電灯を代表して螢光灯
で述べる）調光装置、第２図に従来の白熱灯調光装置の
各々代表的な回路を示す。

第１図において■５は電源、Ｃ０はコンデンサ、Ｑ３は
トリガ素子（シリコン・パイラテラル・スイッチ）ＶＲ
は可変抵抗、Ｒｏ、Ｒ１は各々抵抗、Ｑｌ、Ｑ２はトラ
イアック（双方向性三端子サイリスタ）、Ｌは安定器（
簡単のため単一チョークで示しであるが、リーケージト
ランス型の安定器でも可）、ＬＡは放電灯である。

まず第１図の動作について、第４図を用いて説明する。

第４図は第１図の各部波形でイ９９ロ、ハ二、ホ、へは
各々、電源電圧■５、コンデンサＣ１の両端電圧■。

１、トライアックＱ２のゲート電流ＩＧ、トライアック
Ｑ２のＴＩ １２間を流れる電流■９□、Ｑ□のＴＩ
１２間の電圧■Ｑ１、ＱｌのＴ□−１２間を流れる
電流工。

、を示す。電源が投入されると、コンデンサＣ１は可変
抵抗ＶＲを通じてＶＲの抵抗値と０１の容量との積で決
まる時定数で充電される（第４図口のｔ□〜ｔ３間）。

時刻ｔ３で■。、はトリガ素子Ｑ３のブレークオーバー
電圧ＶＢＯに達し、Ｑ３がＯＮし、Ｃ１の放電々流は、
Ｃ１→Ｑ３→Ｑ２のゲート→Ｑ２のＴ１極→Ｑ、のゲー
ト→Ｑ□のＴ１極→Ｃ１の経路で流れ、Ｑ２のゲートに
は第４図へのような電流が流れる。

従ってこのハの電流によりＱ２がＯＮシ、Ｑ２には、二
に示すような■５と同位相の電流が流れる。

このＩＯ２が今度はＱｌのゲート電流となり、ＱｌがＯ
Ｎし、それゆえＶＱＩ、Ｉ。

、は各々第４図ホ、へのようになる。■５が反転した負
の半サイクルでも、動作は正の半サイクルの動作と同様
で、かようにしてＶＲの抵抗値を変える事により第１図
の回路の負荷ＬＡの調光を実現している訳である。

ここで抵抗Ｒ８は、調光時ＬＡの再点弧電圧（以下、Ｖ
ｌａｐという）が上昇して、立ち消えしてしまうのを防
止するために接続されているもので、ＱｌのＯＦＦ期間
中は、Ｒｏの方に電流を流してランプ電流に連続するこ
とによりＶｌａｐ上昇を抑制している。

また、Ｑｌのゲートトリガ用にＱ２を用いているのは、
ＶＳ Ｑｌの’ｒ、−Ｑ、のＧ−Ｑ２のＴＩ Ｑ２
のＴ２Ｒ１Ｖｓの経路で第４図二の様な広いゲート電流
をＱｏに流すことにより、Ｑｌの誤動作を防止している
訳である。

すなわち、第１図は安定器が接続されているため、いわ
ば誘導負荷の回路となっており、ＩＱＩの立ち上がり（
Ｔ３直後）が非常に小さくなり、Ｑｌのターンオンタイ
ムよりも巾の短いパルスでは、パルスの消えるまでにＩ
ＱＩがＱｌのラッチング電流りにまで至らず、パルスが
消えると同時にＱｌがＯＦＦしてしまうという現象が起
こる事があった。

従って、ＩＱ２のような巾の広いゲート電流を流してや
ることにより、ＱｌがＬ負荷でも充分ＯＮするようにし
ている訳である。

これに対し、第２図は代表的な白熱灯調光回路であって
、動作は第１図に述べたものと同様である。

白熱灯の場合、負荷が抵抗（ランプのフィラメント）で
あるので、第２図に示すような細いパルスでも、トライ
アックＱ１に流れる電流はたとえば第４図二のＩＱ２と
同様に■８と同位相であるので、充分にＯＮする訳であ
る。

然し乍ら、第２図の調光回路をそのまま螢光灯に適用す
るとＱｌを流れる電流の立ち上がりがゆるやかであるた
め（たとえば第１図の回路でＲ６を無限大とするとＩＱ
１は第４図への破線のようになる。

）細いパルス（Ｑｌのターンオンタイムより短い）では
Ｑ工はパルスが消えると同時に０ＦＦＬでしょっ０ 以上の様に第１図の回路では主トライアックＱ１の制御
部が高価となり、しかも調光器（第１図の点線で囲んだ
部分）の入出力端子の数が４本となり設置工事が複雑で
あるなどの欠点があり、また第２図の調光器（点線で囲
んだ部分）を放電灯点灯回路に適用すると、主トライア
ックＱ１がＯＮしないという欠点があった。

本考案の一実施例を第３図に示す。

本考案は図のＲ８を適当な値に選ぶ事によりＩｇｌの立
ち上がりを鋭くさせ、ターンオンタイム内にＩＱＩがラ
ッチング電流り以上になるようにし、ターンオンタイム
よりも巾の短いパルスで゛も、ＱｌがＬ負荷内で゛充分
動作するようにしたものである。

第３図において、コンデンサＣ１、可変抵抗ＶＲ、トリ
ガ素子Ｑ３でサイリスタ制御回路が構成され、トライア
ックＱ１の制御端子ヘトリガパルスを与える。

このトリガパルスは上述したように、トライアックＱ１
のターンオンタイムより短い時間巾である。

抵抗Ｒ８はトライアックＱ１め両端に接続され、トライ
アックＱ１の導通位相におけるトライアックＱ１のラッ
チング電流■、になるように選んである。

第５図により動作を簡単に述べる。

第５図において、イ９９ロ、ハ二、ホは各々電源電圧■
５、Ｃ１の両端電圧■。

１、Ｑｌのゲート電流Ｉｃ。ＱｌのＴＩ １２間を流
れる電流ＩＱＩ、ＱｏのＴＩ Ｔ２間電圧Ｖ、１であ
る。

今、簡単のため■５がちょうどゼロの位相Ｔ１で電源が
投入されると仮定すると、コンデンサＣ１は第５図口に
示すように、ｖＲの抵抗値×０１の容量で決まるある時
定数で充電される。

Ｖ ｃｌがＱ３のＶＢＯに達するとＱ３がＯＮし、Ｃ１
はＱｌのＴ１とＧおよびＱ３の直列回路を通じて一瞬に
放電し、Ｑｌのゲートには第５図ハのようなゲート電流
■６が流れ、ＱｌはＯＮし、第５図二に示すような電流
■。

、が流れる。

ここで二に示す破線はＱｌのＯＦＦ期間にＲｏの方へ流
れる電流を示しておりこの破線と実線とを加え合わせた
波形が、第３図ＬＡに流れるランプ電流となる。

つまり、トライアックＱ１がオフ期間中にはトライアッ
クＱ１の通電電流が流れず破線に示す抵抗Ｒ８による電
流がＬＡに流れることになる。

そして、第５図二に示すように、Ｒｏを適当な値以下に
選んでおけば、トリガが入る時刻ｔ３で、ＩＱＩはｈ以
上のある値から電流が流れはじめ、Ｑ□はターンオンタ
イム内にトリガパルスが消えても（■Ｇのパルス巾がタ
ーンオンタイムより短くても）充分にＯＮする訳である
。

ここでＲｏが無限大であれば■。

はｔ３の時刻にゼロから流れはじめるため、ＱｌがＯＮ
Ｌないということが起こるのは、前に述べたとおりであ
る。

なおＱｌのＴ１−１２間には、ＩＱがゼロになった時刻
ｔ２からトリガが入るｔ３まで、第５図ホのような電圧
が現れ、この電圧によりＲ６には、同図二に破線で示す
ような電流が流れる訳である。

また電源が反転したｔ４以降ｔ７まで半サイクルも上述
と同様の動作をし、結局ｔ１からｔ７までのサイクルを
繰り返す事により正常な動作を遠戚する。

調光の動作については、第１図および第２図と同様第３
図も、ｖＲの抵抗値を変える事によりｔ３の点を左右に
動かし、調光比を変えている訳である。

勿論Ｒ８は、負荷である放電灯ＬＡＬ７′）Ｖｌａｐを
下げ、安定に点灯させる働きも併せ持っている事は言う
までもない。

本考案は上述のように電源と、放電灯負荷と、電源と放
電灯負荷間に介在する誘導性限流素子及び三端子サイリ
スタの直列回路と、三端子サイリスタの制御端子に該三
端子サイリスタのターンオンタイムより短いトリガパル
スを与えるサイリスタ制御回路と、三端子サイリスタの
両端に接続され三端子サイリスタ導通位相におけるサイ
リスタ通電電流の値を該三端子サイリスタのラッチング
電流値以上にするように選択された抵抗とを有している
ものであるから、三端子サイリスタのオフ期間であって
も、電源から抵抗を介して放電灯負荷に三端子サイリス
タのラッチング電流以上の電流が流れているために、タ
イリスタ制御回路から三端子サイリスタのターンオンタ
イムより短いトリガパルスでも三端子サイリスタを充分
オンせしめることができるものであり、従って、充分放
電灯を調光し得るため、非常に安価で、簡素な調光器を
提供する事が可能であるだけでなく、従来の壁スィッチ
と同様の入出力基ｌ線の２線配線であるため、取付工事
が非常に簡単である。

またＲ６を小さく設定する程、ＬＡの点灯も安定になる
ため甚だ好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来の放電灯および白熱
灯の調光装置を示した回路図、第３図は本考案の実施例
を示す回路図、第４図は従来の放電灯調光装置の動作説
明図、第５図は本考案による放電灯調光装置の動作説明
図である。 Ｖ５は電源、ＬＡは放電灯負荷、Ｌは安定器、Ｑ工はト
ライアック、ｖＲは可変抵抗、Ｃ１はコンデンサ、Ｑ３
はトリガ素子、Ｒｏは抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電源と、放電灯負荷と、電源と放電灯負荷間に介在する
   誘導性限流素子及び三端子サイリスタの直列回路と、三
   端子サイリスタの制御端子に該三端子サイリスタのター
   ンオンタイムより短いトリガパルスを与えるサイリスタ
   制御回路と、三端子サイリスタの両端に接続され三端子
   サイリスタ導通位相におけるサイリスタ通電電流の値を
   該三端子サイリスタのラッチング電流値以上にするよう
   に選択された抵抗とを有して成る放電灯調光装置。