JPS6182700A - サイリスタの導通保持回路及びその回路を用いる白熱電球への突入電流防止装置並びに白熱電球用点燈装置 - Google Patents

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】 本発明は、サイリスタの導通保持回路及びその回路を用
いる白熱電球への突入電流防止袋−並びに白熱電球用点
燈装ｆＩｔに１５コする。

一般に、サイリスクは、＠泥回路においては一度トリガ
ーすれは電源を切るまで電流が流れ続けるが交流回路の
ようにｉ２源電圧が周期的に零電位となる場合にはその
−（ｉｆ！度ゲートトリガー電圧を供給してサイリスタ
の導通を保持する必要がある。

本発明者は、サイリスタが導通してアノードからカノー
ドに電流が流れると、アノードとゲート間の抵抗が著減
してほぼ同電位となり、アノードからゲートに電流の一
部が流出することに看目し、この流出電流ヲコンデンサ
に充電し、その充電電圧をゲートトリガー電圧として利
用することにより、交流回路においても容易にサイリス
タの導通を保持しうろことを見い出して本発明を完成さ
せた。

すなわち、本発明は、導通状態にあるサイリスタのアノ
ードからゲートに流出する電流をコンデンサに充電し、
その充電電圧をサイリスタのゲートトリガー電圧として
利用することを特徴とするサイリスタの導通保持回路を
要旨とするものである。

また、本発明者は、このサイリスタの導通保持回路の応
用について鋭怠伐討したところ、サイリスタと突入電流
制限用抵抗とを組合せて用いる白熱電球への突入電流防
止装置、及び本発明者が特、・諷昭５８−８９８３７号
によって提案した高輝度電球用電源装置に・議めて有利
に利用しうろことに見い出した。

すなわち、本発明は、白熱電球に交流電源を供給する際
、二組の抵抗とダイオードとからなる直列回路をその一
方を開閉自在にして逆並列接続するとともに、各抵抗に
サイリスタ全ダイオードと順方向にそれぞれ並列接続し
てなる回路を介して供給し、導通状態にあるサイリスタ
のアノードからゲートへ流出する電流をコンデンサに充
電し、その充電電圧によりサイリスタの導通状態を保持
することを特徴とする白熱電球への突入電流防止袋Ｂｋ
提供するものである。

更に、本発明は、電源の接続から狂態の時間を経て導通
ずるように制御されたサイリスタを並列接続した抵抗全
弁して白熱電球に歪流電流全供給する際、導通状態にあ
るサイリスタのアノードからゲートへ流出する電Ｋｋコ
ンデンサに充電し、その充電電圧によりサイリスタの導
通状態を保持することを特徴とする白熱電球用点燈装ｆ
ｉｔ”ｅ提供するものである。

以下、図面を参照して本発明を説明するが、その技術的
範囲の限定を意図するものでないことは言うまでもない
。

第１図は、本発明におけるサイリスタの導通保持回路の
１例である。

不尋通状態にあるサイリスタＳＣＲに、図に示すような
波形の両波整流電圧が印加されても回路に電流は流れな
い。しかし、電圧印加後、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１と
の時定数によって決定される一定時間経過後には、コン
デンサＣ１の充電が完了し、その充電電圧はサイリスタ
ＳＣＲのゲートトリガー電圧以上に達し、コンデンサＣ
１の充電電圧は抵抗Ｒ２に一部てサイリスタＳＣＲのゲ
ートに印加され、サイリスタ５ＣＲｋ導通する。

一度サイリスタＳＣＲが等連すると、そのアノードとゲ
ート間はほぼ短絡状態となり、アノードとカソード間の
降下電圧がゲートに印加されるので、抵抗Ｒ２全経て電
流が一部流出し、コンデ／すＣ１を充電する。

ケートに生じる電圧は、０．１〜１．０ボルト、一般的
には０．７ボルトとサイリスタの揮訓や定格によらずほ
ぼ一定であり、し１）えば抵抗Ｒ２？１キロオム、１０
０オーム、５０オームに設定すると、それぞれ０．７ミ
リアンペア、６．７ミリアンペア、１３ミリアンペアの
′載置が流出してくる。従って、高いトリガー電圧を要
するサイリスタの場合には高い抵抗値に抵抗Ｒ２ヲ設定
し、低いトリガー電圧でよい場合には抵抗Ｒ２の抵抗値
を低く設定すればよい。

一般的に、導通状態にあるサイリスタＳＣＲのアノード
とカソード間の電圧は、１ボルト以下となり、抵抗Ｒ１
を流れる電流は僅少となるので、コンデンサＣ１の充電
、放電は専ら抵抗Ｒ２を経て行なわれるようになる。

すなわち、導通してサイリスタＳＣＲに両波整ｉａ’、
５圧が印加されると、アノードとカソード間では一般的
に約０．７５ボルト程度の電圧が生じるけれども、アノ
ードとゲート間では約０．０５ボルトとほぼ同電位とな
り、ゲートから一部流出した電流は抵抗Ｒ２を経てコン
デンサＣ，に充電し、その光重ｔａ圧がサイリスタＳ　
ＣＲのゲートに印加され、サイリスタＳＣＲのめ辿状態
を保持し続けるのである。

このように、本発明におけるサイリスタの導通保持回路
においては、電源接続の際、抵抗Ｒ１に瞬間的に比較的
大きな電流が流れるだけであるから、小容量の抵抗であ
っても発熱量が少なく、安全にゲートトリガー回路に使
用することができ、従来回路のように高容量の高抵抗と
コンデンサとの時定数回路にダイオード全組み合わせ高
電圧の交流電源から降圧する必要が無くなるのでちる。

また、サイリスタの導通状態におけるアノードとゲート
間に生じる電圧は、サイリスタの種類や電力によらず大
略一定であることから、接続する負荷に流れる電流の大
きさによってサイリスタの導通が保持されなくなるよう
な不利益を皆無とすることができ、例えば、英国特許！
　１５８９６６３号明細薔に記載された方法のように、
負荷そのものに流れる電流や生じる電圧を検知する方法
と違って、負荷の大きさが変ってもサイリスタの動作条
件を変える必要がないのである。

また、サイリスタと本発明におけるサイリスタの導通保
持回路と全１）１↓み合わせて適宜の交流回路に挿入す
ることにより、複雑なトリガー回路や発熱を伴なうゲー
トトリガー用電源を用いることなく、導通後は負荷′電
流の大きさには無関係にその導通状態を保持することが
できるという実益を有する。

第２図は、本発明におけるサイリスタの導通保持回路を
利用する白熱を球への突入電流防止装置の１例である。

本装置においては、抵抗ＲとダイオードＤとからなる二
組の直列回路の一方をスイッチＳＷ２により開閉自在に
逆並列接続するとともに、各抵抗Ｒには各ダイオードＤ
と順方向にサイリスタＳＣＲがそれぞれ並列に接ｈｅさ
れる。そして、谷サイリスタＳＣＲの導通全保持するた
めに抵抗Ｒ１、Ｒ２及びコンデンサＣ□からなる本発明
の導通保持回路が各サイリスタＳＣ１心に取付けられ、
交流電源ＡＣはダイオードＤと抵抗Ｒとの直列回路とを
弁して白熱電球りに供給される。

スイッチＳＷ２が開いている場合には、　電源スィッチ
ＳＷ１の投入後、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１による時定
数によシ決定される時間が経過するまで、交流電源ＡＣ
の半サイクルだけが抵抗Ｒ及びダイオードＤからなる一
方の直列回路を介して白熱電球りに対し抵抗Ｒによジ一
部制限されて供給される。そして、所定の時間が経過す
ると、抵抗Ｒに対して並列に接ＵＣされているサイリス
タＳＣＲが導通し、白熱電球りには交流を源Ａｃの半サ
イクルが抵抗Ｒによる制限なしに供給されることになる
。一度サイリスタＳＣＲが導通すると、本発明のＳ＝保
持回路により、電源スィッチＳＷ１が開かれるまでの導
通状態が保持される。

スイッチＳＷ２が閉じられている場合には、交流電源Ａ
Ｃにおける残りの半サイクルがもう一方の抵抗Ｒ及びダ
イオードＤからなる直列回路を流れるので、白熱電球り
には、所定の時間が経過するまでは抵抗Ｒにより一部制
限された交流型＃、Ａｃの全サイクルが、そしてそれ以
降は抵抗Ｒによる制限のない全サイクルが供給されるの
である。

本装置は、白熱電球への突入電流全効果的に防止するこ
とができ、また、装置の温度上昇も少なく、長時間安全
に使用することができる。

第３図は、本発明におけるサイリスタの導通保持回路を
用いる白熱電球用点燈装置の１例を示す。

本装置においては、交流電源ＡＣはダイオードブリッジ
Ｂにより両波整流され、その整流出力は抵抗Ｒ８を介し
て白熱電球りに接続されている。

抵抗Ｒ８には本発明の導通保持回路を取シ付けたサイリ
スタＳＣＲが並列に接続されている。また、白熱電球り
には、平滑電源を供給するために、必要に応じてスイッ
チｓｗ３’を介し平滑コンデンサｃｏが並列に接続され
ている。なお、スイッチ５Ａｖ３に接続されている抵抗
Ｒ３は、そのスイッチＳ　Ｗ。

の開閉に伴なうスパークの発生を防止すると共に、平滑
コンデンサＣ６企１広々に充電するためのものである。

本装置の動作について説明すれば、電球スイッチＳＷ１
の投入後から、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１の時定淑に
より決定される一定時ｒｉｌ　ｔが経過するまでは、第
４図に示すように、ダイオ−ドブＩＪ　７ジＢの出力は
直列抵抗Ｒ８により一部制限されて白？、ノ’：ｉ　琢
りに供給され、その冷フィラメントに過大な電流が流入
してフィラメントが断線するのを防止している。この間
コンデンサＣ１の充電は、第５図に示すように進行して
行き、電球スイッチＳＷ１の投入から一定時間ｔｌ経過
するころには充電全はぼ光了し、光熱電圧はサイリスタ
ＳＣＲのゲートトリガー電圧に達するのでサイリスタＳ
ＣＲは導通する。この時点以降、ダイオードブリッジＢ
における出力の大部分がサイリスタ５ＣＲｅ経て白熱電
球りに供給され、直列抵抗Ｒ８流れる電源は第６図に示
す程度となる。

サイリスタＳＣＲが一度導通すると本発明における導通
保持回路の抵抗Ｒ１及びコンデ／すＣ□により決定され
る時定数を交冗電＃ＡＣの１サイクルよりも長く設定す
ることによシ、電源スィッチＳＷ１が開かれるまで、直
流を扱う場合のようにその導通常態が保たれるのである
。

本装置は、白熱電球への突入電流全効果的に防止し、ま
た装置のｎ＋Ａ　１．Ｔｈ上昇も少なく、長時間安全に
使用することができる。

スイッチＳｖＶ、ｉ閉じた状態で、平滑コンデンサＣの
容量を変えながら白熱電球りの両端における電圧、照度
、メツ１ε度に゛りいて予備的実験全行つたところ、°
電燈線でそのまま点燈する場合と比較して、本装置によ
る場合は同じ電圧であっても照度にあ・いて有意差はな
いものの輝度において有意的に高いことが判明した。ま
た、長時間照明に使用した場合も、本装置によｐ点燈す
ると目の疲労が有意的に少ないことも判明した。

従って、適宜容量の平滑コンデ／すＣ６を用いて、白熱
電球の、４命などを著しく損わない範囲で白熱電球の両
端における電圧全話めることにより、同じ定格電力の白
熱電球とは思えないほどの明るい照明全得ることができ
る。また、電坩線で点燈する場合と比較して、輝度が低
下したと感じない範囲で白熱電球の両端における電圧を
定格よシ下げることにより、白熱５球の寿翁金犬帰に延
はしうろことも判明した。

このように、本装置は白熱電球を用いる各種照明器具の
点坩装置として有利に用いることができる。

本発明におけるサイリスタの導通保持回路においては、
第７図に示すようにサイリスクＳＣＲのアノード側に適
宜の数のダイオードＤ１％　Ｄ２　’ｅ後接続ることも
できる。すなわち、ダイオードによる降下電圧は、回路
電流とは無関係に１個当り約０．７５ボルトであるから
、第７図に示すように２個のダイオードＤ１、Ｄ２’ｋ
　ｌ１）ｍ方向に直列接続することによって約１．５ボ
ルトの電圧を得ることができ、コンデンサＣ１の充電電
圧を補うことによって高いゲートトリガー電圧を有する
サイリスタであっても、その導通状態を保持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実ＪｔＷ例を示すサイリスタの４
通保持回路図。第２図は、本発明におけるサイリスタの
導通保持回路を用いる白熱電球への突入電流防止装置の
１例を示す回路図。第３図は、本発明に調・けるサイリ
スタの１ト通保持回路を用いる白熱電球用点燈装−〇１
列を示す回路図。第４図は、第２図における夕°イオー
ドブリッジＢの出力、ａ圧を示す説形図Ｊ第５図は・、
第２図のコンデンサＣ１の充亀状況金示すグラフ、　第
６図は、第２図における直列抵抗Ｒ８を流れる電流の波
形図。 第７図は、ダイオードによる降下電圧によりゲートトリ
ガー電圧を補う１易合の１例を示す回路図。 図中の符号について説明すれば、次の通りである。 Ｃはコンデンサ　　　ＳＣＲはサイリスタＲは抵　抗　
　　　　　ＢはダイオードブリノンＪはツェナーダイオ
ード　　ＳＷはスイッチＬは白熱電球　　　　Ｄはダイ
オード ＡＣは交流喝源

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）導通状態にあるサイリスタのアノードからゲート
   に流出する電流をコンデンサに充電し、その充電電圧を
   サイリスタのゲートトリガー電圧として利用することを
   特徴とするサイリスタの導通保持回路。
2. （２）白熱電球に交流電源を供給する際、二組の抵抗と
   ダイオードとからなる直列回路をその一方を開閉自在に
   して逆並列接続するとともに、各抵抗にサイリスタをダ
   イオードと順方向にそれぞれ並列接続してなる回路を介
   して供給し、導通状態にあるサイリスタのアノードから
   ゲートへ流出する電流をコンデンサに充電し、その充電
   電圧によりサイリスタの導通状態を保持することを特徴
   とする白熱電球への突入電流防止装置。
3. （３）電源の接続から任意の時間を経て導通するように
   制御されたサイリスタを並列接続した抵抗を介して白熱
   電球に整流電流を供給する際、導通状態にあるサイリス
   タのアノードからゲートへ流出する電流をコンデンサに
   充電し、その充電電圧によりサイリスタの導通状態を保
   持することを特徴とする白熱電球用点燈装置。
4. （４）白熱電球に供給される整流電波が平滑されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の白熱電球
   用点燈装置。