JPS593891A - 低電圧白熱電球用容量性安定器 - Google Patents

低電圧白熱電球用容量性安定器

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JPS593891A
JPS593891A JP58085172A JP8517283A JPS593891A JP S593891 A JPS593891 A JP S593891A JP 58085172 A JP58085172 A JP 58085172A JP 8517283 A JP8517283 A JP 8517283A JP S593891 A JPS593891 A JP S593891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ballast
voltage
capacitive element
switching device
auxiliary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58085172A
Other languages
English (en)
Inventor
フレデリツク・フランシス・ア−ルグレン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPS593891A publication Critical patent/JPS593891A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/06—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using impedances
    • H02M5/08—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using impedances using capacitors only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発　　明　　の　　背　　景 本発明は安定器、特に白熱電球に低電圧を与える容母性
安定化回路に関する。
当業界で周知のように、公称電圧約１２０ボルトで作動
する白熱電球は、もっと低い電圧レベルで作動する白熱
電球と較べて、同じワット数で同程度の効率、即ちルー
メン／ワットを発揮しな（ζ。
このような一層低い電圧動作を行わせる従来の回路はい
ずれも望ましくないコスト、体積、重量または高レベル
の電磁干渉を呈づる。特に、白熱電球用の従来の低電圧
安定器のなかには、変圧のために磁性部品を使用したも
のがあった。このような磁性部品のコストのために、得
られる安定器は経済的に魅力あるものとはなりにくかっ
た。仙の安定器は位相制御技術を利用しており、この技
術では、非常に幅狭のパルスが要求され、高サージ電流
が負荷に流れ、しばしば電磁干渉を起し、信頼性の低下
を招いた。
発　　明　　の　　概　　要 上述したところに従って、本発明の目的は、コストが比
較的低い低電圧白熱電球用の新規な改良された安定器を
提供することにある。
本発明の他の目的は、望ましくない高レベルの電磁干渉
の発生を回避できる低電圧白熱電球用の新規な改良され
た安定器を提供することにある。
これらの目的および他の目的を達成覆る本発明の、線路
周波数電流を相対的に高い電圧の交流（ＡＣ）電源から
相対的に低い作動電圧の電球に供給する安定器は、電球
と直列に電気接続された主コンデンサを具え、電球と主
コンデンサとの組合せが電源の両端間に電気接続され、
さらに１または複数ＡＣ電源波形サイクルの間スイッチ
ング装置により主コンデンサの両端間に電気接続される
１個または複数個の補助コンデン勺を具える。
スイッチング装置は、好適例では、制御論理装置からの
信号に応答する。負荷電流の全体的な変化は、主コンデ
ンサと、補助および主コンデンサの和との容量比によっ
て制御される。
発　　明　　の　　詳　　述 第１図に本発明の安定器の回路図を示す。第１図に示す
ように、安定器１０は負−荷、好ましくは白熱電球１１
に交流（ＡＣ）電ｔｉ１２から電力を供給する。この際
安定器１０はＡＣ電源１２から負荷１１に供給される電
流を制御する。負荷１１は、例えば約２４〜３６ボルト
の範囲の電圧で作！１１Ｉ′ｇる低電圧白熱電球とする
ことができる。安定器１０は、電球負荷１１が選択可能
な固定電力出力で比較的狭い範囲の輝度で作動できるよ
うにＪる。このような用途では、ＡＣ電源１２の電流が
所定の範囲、例えば約２０％の範囲にわたって変動して
も、比較的狭い範囲に電球電圧を維持することができる
。
安定器１０は容量性電圧コンバータを構成し、電球に流
れる最小電流がコンデンサＣ，，１（以下、主コンデン
サと称す）に流れる１１である。電球電流の追加成分は
、１個または複数個のコンデンサＣ２（以下、補助］ン
デン１ノ゛と称す）に流れる電流Ｉ２に基ｔく。従って
、補助コンデンサＣ２に電流が流れないとき、即ち安定
器１０の容量性リアクタンスが最大のとき、最小の電球
電流および電力が生じる。逆にコンデンサ電流１２がリ
ーベての補助コンデンサＣ２に流れるとき、即ち安定器
１０の容量性リアクタンスが最小になるとき、最大の電
球電流および電力が生じる。電流Ｉ２が補助コンデンサ
Ｃ２の（べてではなく幾つかに流れるとき、中間の大き
さの電球電流および電力が得られる。従って（主コンデ
ンサＣ１と並列な補助コンデンサＣ２の数を変えること
により、負荷電流および電力が調節される。
ＡＣ電源１２および電球１↑はそれぞれ端子１３−１４
６よび１５−１６に電気接続されでいる。
主コンデンサＣ１は端子１３および１５間に接続されて
いる。各補助コンデンサＣ２ごとに、スイッチング装置
１７が端子１５と各補助コンデンサＣ２の１端子の間に
電気接続されて設けられている。各補助コンデンサＣ２
の残りの端子は端子１３に接続されている。さらに端子
１４および１６は互に直接電気接続されている。
各スイッチング装置１７は、端子１５と各補助コンデン
サＣ２の端子１３とは反対側の端子との間に低抵抗の双
方向電流導通通路を制御自在に設定できる装置なら何で
もよく、機械的または電子的スイッチング装置とするこ
とができる。例えば、スイッチング装置１７をトライア
ック（ｔｒｉａｃ　）のような半導体装置とすることが
でき、これは当業界でよく知られているように、制御論
理装置からの制御信号に応答して導通状態および非導通
状態に切換えられる。各スイッチング装置１７に望まし
くない電流が流れるのを防止しまたスイッチング装置１
７に流れる電流を制御するために、主コンデンサＣ１の
両端間の電圧Ｖ１および補助コンデンサＣ２の両端間の
電圧Ｖ２がはず等しくなるか、またははｆ　Ａ　Ｃ’電
源１２の波形が最大電圧になり、これにより補助コンデ
ンサＣ２および主コンデンナ０１間に流れる循環電流が
実質的になくなるときにのみ、各スイッチング装置１７
を制御論理装置１８により制御自在に「Ａン」に切換・
えるのが好ましい。
前述したように、本発明の安定器１０は白熱電球１１と
直列な容量を変えることによって、白熱電球１１への供
給電力を制御する。具体的には、白熱電球１１と直列な
容量の合計は、主コンデンサＣ１と導通状態のスイッチ
ング装置１７に関連した補助コンデンサＣ２ずべでとの
並列組合せに等しい。従って、関連するスイッチング装
置１７が導通状態になっている補助コンデンサＣ２の数
を変えることにより、白熱電球１１と直列な金言１容量
を変えることができ、かくして白熱電球１１への供給型
ツノを調節して、電球フィラメント温度を調節できる安
定器１０が得られる。
さらに、各スイッチング装置１７はＡＣ電源１２の波形
の１または複数の完全なサイクルの間補助コンデンサを
主コンデンサと並列に電気接続したり切離したりするよ
うに切換えることができる。
複数の補助コンデンサＣ２は互に同じまたは異なる容量
を持ち得ることにも留意すべきである。
各補助コンデンサを互に独立に切換えることもできる。
好適例においては、主コンデンサＣ１が容量約２５マイ
クロファラッド１．補助コンデンサＣ２の合計容量が約
２５マイクロフアラツド、ＡＣ電源１２が約１２０ボル
ト、６０Ｈ２であり、電球１１が約３６ボルト、６０ワ
ツトで動作する。
主コンデンサＣ１と並列に電気接続された補助コンデン
サの数および各コンデンサの容量は、ＡＣ電［１２の電
圧の大きさ、所望の電球電流、電球輝度、電球動作電圧
など多数の因子に従って変わる。
従って、上述しＩＣ通りの本発明はＡＣ電源の電圧変動
を補正することができる。即ち、ＡＣ電源１２の電圧の
大きさが増加′または減少するにつれて、補助コンデン
サＣ２の数を減少または増加して電球１１に実質的に一
定な電流および／または電力を維持することができる。
さらに、負荷電流、電力および輝度は各スイッチング装
置１７を手でまたは自動的に調節することにより設定す
ることができる。さらに具体的には、第２図に示すよう
に、制御論理回路１８を使用でき、これからフィードバ
ック信号を各スイッチング装置１７をオンオフする手段
に送って該スイッチング装置１７を導通または非導通状
態に切換え、これにより端子１３と１５の間の合計容量
を自動的に調節する。このようなフィードバック信号を
、例えば負荷１１に流れる電流に応じた信号とすること
ができる。
さらにまた、電球１１に低電圧を印加する容量性安定器
を用いる本発明によって、従来技術とは対照的に、望ま
しくない程高いレベルの電磁干渉を回避できる。その上
、本発明の安定器、そして特に各スイッチング装置１７
は、変圧器のような磁性部品の使用を排除することによ
り、従来技術と比較しで低いコスｈで製作できる。さら
にスイッチング装置１７は高い信頼性を保ちながら比較
的低い電流定格に製作できる。即ち、各スイッチング装
置１７を主コンデンサＣ１と並列にし、循環電流が０１
６３よびＣ２間に流れるのを実質的に回避するように制
御自在にオンオフ切換することにより、代表的には一層
高い電球電流と直列に入る位相制御スイッチングのよう
な従来のスイッチング装置とは対照的に、各スイッチン
グ装置１７は比較的低い電流定格を持つことができる。
本発明で得られるもう一つの利点は、ＡＣ電源１２の高
周波変動の際に各スイッチング装置１７を保護できるこ
とにある。具体的には、各スイッチング装置１７をＣ１
と並列に電気接続することにより、例えば雷によるＡＣ
電源１２の高周波電圧に対してＣ１が実質的に短絡回路
となるので、高周波電圧はいずれのスイッチング装置１
７にも印加されず、こうしてスイッチング装置１７が高
周波電圧から保護される。
本弁明をその好適実施例について図示し説明したが、当
業者には他の実施例やその変更例が明らかであり、これ
らも本発明の範囲内に入る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の安定器の回路図、 第２図は第１図の回路において電球電流を監視しスイッ
チング装置を制御する制御論理装置を９１設した回路図
である。 １０・・・・・・安定器、 １１・・・・・・白熱電球、 １２・・・・・・ＡＣ電源、 １３〜１６・・・・・・端子、 １７・・・・・・スイッチング装置、 １Ｂ・・・７・・制御論理装置、 Ｃ１・・・・・・主コンデン毫す、 Ｃ２・・・・・・補助コンデンサ。 特訂出願人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、交流電源から白熱電球への電力を交６流電源電圧よ
    り小さい大きさの電圧に制御する安定器において、 （ａ　）安定器入力端子間に前記電球と直列に電気接続
    された第１容量性素子、 （ｂ）１個または複数個の補助容量性素子、および （Ｃ）交流電源波形の１または複数の完全なサイクルの
    間前記補助容量性素子それぞれを前記第１容倶性素子と
    並列に電気接続するスイッチング装置を具えることを特
    徴とする安定器。 ２、各補助容量性素子に前記スイッチング装置が直列に
    電気接続された特許請求の範囲第１項記載の安定器。 ３、前記スイッチング装置が低抵抗の双方向電流導通通
    路を形成する特許請求の範囲第１項記載の安定器。 ４、前記スイッチング装置がそれぞれ独立に切換えられ
    る特許請求の範囲第３項記載の安定器。 ５、各補助容量性素子が前記第１容量性素子と並列に電
    気接続されるときに、前記第１容量性素子と並列に電気
    接続される補助容量性素子タベての両端間の電圧が前記
    第１容母性素子の両端間電圧電位とはず同じである特許
    請求の範囲第４項記載の安定器。 ６、前記スイッチング装置がそれぞれ制御信号に応答し
    て導通状態および非導通状態に切換えられる特許請求の
    範囲第１項記載の安定器。 ７、前記制御信号が前記白熱電球に流れる電流に応じた
    信号である特許請求の範囲第６項記載の安定器。 ８、前記白熱電球が約３６ボルト、６０ワッｌ−で作動
    し、前記第１コンデンナが約２５マイクロフアラツドの
    容量を有し、前記１個または複数個の補助コンデンサが
    約２５マイクロフ１ラツドの合計容量を有し、前記安定
    器入力電圧が６０　Ｈｚで約１２０ボルトである特許請
    求の範囲第１項記載の安定器。
JP58085172A 1982-05-18 1983-05-17 低電圧白熱電球用容量性安定器 Pending JPS593891A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US37941282A 1982-05-18 1982-05-18
US379412 1999-08-24

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JPS593891A true JPS593891A (ja) 1984-01-10

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BE (1) BE896761A (ja)
BR (1) BR8302637A (ja)
CA (1) CA1205849A (ja)
DD (1) DD209940A5 (ja)
DE (1) DE3317618A1 (ja)
FR (1) FR2527412A1 (ja)
GB (1) GB2120872B (ja)
HU (1) HU190091B (ja)
NL (1) NL8301768A (ja)

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DD209940A5 (de) 1984-05-23
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GB8312750D0 (en) 1983-06-15
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