JPH0113465Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、例えばけい光放電管の始動に用い
る電子開閉装置に関し、けい光放電管等を設置す
る場所の環境の違いによる広範な温度変化に対し
て安定した時限動作をする電子開閉装置を提供す
るものである。

この種の電子開閉装置として、本出願人は先に
特願昭55−013985（特公昭61−49855号公報参照）
に示すものを提案したが、けい光放電管等の周囲
環境が10℃〜35℃程度の温度領域では、この電子
開閉装置は安定した動作をするが、更に広範な領
域では作動に不安定な要素があつた。

そこで、例えば第２図及び第３図（作用等が本
実施例と一緒に説明できるように、符号は本実施
例と同じものを用いる。）に示すように、単に、
回路中に温度補償用半導体素子１３，１４を挿入
することが考えられるが、それぞれ単体である温
度補償用半導体素子１３，１４の特性でしか補正
できないので、外気温が高温域または低温域にな
ると、補正の温度幅が大きくなつて、誤差が大き
くなつてしまい、安定した作動が行えない。

本考案はこの点を大巾に改善し、−10℃〜75℃
の広範な温度領域に亘つて、正確に安定した作動
をするよう改善したものである。また動作時間の
選択範囲も0.2〜7.0秒と可成り自由に設定出来、
しかも市販されている電子部品を使つて簡単に小
形にかつ安価に量産出来るようにするものであ
る。

以下本考案の実施例を図面に基き説明する。

第１図中、符号１は本案電子開閉装置であり、
電源スイツチ２が投入されると、商用電源３の交
流電流が負荷４を通り全波整流回路５で整流さ
れ、電子開閉装置１が起動されて負荷４が始動す
る。電子開閉装置１が時限作動して停止した時に
は、整流回路５がブロツクされ負荷４を停止する
よう構成されている。

そして、本案電子開閉装置１（第１図）は次の
ように構成される。電子開閉装置１の正負両極の
入力端子６，７を接続するスイツチ素子として、
PNP形トランジスタ８が用いられ、Ｘはトラン
ジスタ８に並列接続された分圧器で２個の抵抗１
１，１２と各抵抗に直列接続された温度補償用半
導体素子１３，１４と温度補償用半導体素子１４
に並列接続された抵抗１９とから成つている。

負の温度係数をもつ温度補償用半導体素子１３
（例えば温度補償用バリスタダイオード）はスイ
ツチング用のPNPトランジスタ８のエミツタ、
ベース間で分圧器Ｘの抵抗１１と直列に接続され
ており、トランジスタ８の温度変化による順方向
の立上り電圧の温度係数変化に対応して、そのバ
イアス電圧の変化を補償する。

正の温度係数をもつ温度補償用半導体素子１４
（例えばサミスタ）は分圧器Ｘの分圧点と電界効
果トランジスタ１０のゲート間に接続された分圧
器Ｘの抵抗１２に直列に接続されており、この温
度補償用半導体素子１４に抵抗１９を並列に接続
することにより、その温度補償特性を改善するよ
うにしている。

電界効果トランジスタ１０は接合形及び絶縁形
のＮチヤンネルの電界効果トランジスタであり、
トランジスタ８のベースと分圧器Ｘの分圧点にド
レンおよびソースが接続され、分圧器Ｘの分圧点
と電界効果トランジスタ１０のゲートとの間に電
解コンデンサ９が並列接続されている。更に、こ
の電子開閉装置１の動作抵抗１５は、電界効果ト
ランジスタ１０のゲートとトランジスタ８のコレ
クタの接合点と、入力端子７との間に接続して構
成してある。

１６，１７はそれぞれトランジスタ８のエミツ
タ回路、コレクタ回路の抵抗であり、１８はエミ
ツタ回路に挿入接続されたダイオード、３は交流
電源５は全波整流装置、２は電源スイツチであ
る。次にその作用を説明する。

交流電源３の電源スイツチ２を投入すると、全
波整流装置５により全波整流された電圧がこの電
子開閉装置１の正負入力端子６，７にかかる。こ
の時トランジスタ８、電界効果トランジスタ１０
には順方向に電位がかかつており、かつ初期状態
においては電解コンデンサは未充電の状態にあ
る。

分圧器Ｘの分圧抵抗１１，１２は電界効果トラ
ンジスタ１０の内部抵抗より可成り高く設定して
あるので、初期電流の大半は抵抗１６、トランジ
スタ８のエミツタ、ベース、電界効果トランジス
タ１０のドレイン、ソースを経て電解コンデンサ
９、抵抗１５を通る回路に急速に電流が流れ、電
解コンデンサ９は充電を開始するとともに、他方
抵抗１１を経由する回路電流によつても電解コン
デンサ９は充電される。

このように本案電子開閉装置１を接続すると、
トランジスタ８のベース回路には電界効果トラン
ジスタ１０のドレイン、ソースを経て急速に電流
が流れるので、トランジスタ８はすぐ導通状態に
なり、負荷４にも電流が流れる。

この電子開閉装置１の過渡特性は抵抗１６，１
１，１２，１９，１５、電界効果トランジスタ１
０の内部抵抗、電解コンデンサ９の各値および温
度補償用半導体素子１３，１４の特性により略々
決定される。

時間の経過とともに、この過渡特性に従つて電
界効果トランジスタ１０のドレイン、ソース間に
電流が流れ、電解コンデンサ９は充電を進めてゆ
く、それに従つて電界効果トランジスタ１０のゲ
ート、ソース間も徐々に負電位を増してゆく。や
がて、電解コンデンサ９の両端電位が電界効果ト
ランジスタ１０のピンチオフ電圧に近づいた時に
は、電界効果トランジスタ１０のドレイン、ソー
ス間つまりトランジスタ８のベース回路に流れる
電流は初期電流値より非常に少くなり、トランジ
スタ８のエミツタ、コレクタ間は初期導通時より
非常に大きな抵抗値をもつようになる。そのた
め、分圧器Ｘの両端電圧は上り、抵抗１１を通る
電流は急速に増大する。この増大した電流により
電解コンデンサ９は更に充電が加速され、瞬時に
して電界効果トランジスタ１０のピンチ・オフ電
圧を超え、ドレイン、ソース間は完全にオフ状態
になる。従つて、トランジスタ８も完全にオフ状
態になり、負荷４にも電流が流れなくなる。

その後は略々分圧器Ｘの抵抗１１，１２，１
９、動作抵抗１５および温度補償用半導体素子の
特性により分圧される分圧比により、電解コンデ
ンサ９の端子電圧は一定に保たれ、電界効果トラ
ンジスタ１０のゲート、ソース間およびゲート、
ドレイン間も一定電圧に保たれることとなり、ト
ランジスタ８は完全にオフ状態を持続する。

本案による作用・動作は略々上記の通りである
が、けい光放電管等の周囲環境の広範な温度領域
（例えば−10℃〜＋75℃）ではその温度変化によ
り、スイツチング用のトランジスタ８、電界効果
トランジスタ１０の特性に変化が起る。

即ち、トランジスタ８はその温度変化に伴い順
方向の立上り電圧の温度係数が変る。この変化に
対応して温度補償するために、負の温度特性をも
つ温度補償用バリスタダイオード１３を用い、こ
れをスイツチング用のPNPトランジスタ８のエ
ミツタ、ベース間で分圧器Ｘの抵抗１１と直列接
続することにより、トランジスタ８の温度変化に
よる順方向の立上り電圧の温度係数変化に対応し
て、そのバイアス電圧を変化させることになるの
で、スイツチング用のPNPトランジスタ８の動
作特性を略々一定に保つことが出来る。

また、電界効果トランジスタ１０は温度変化に
伴いその内部抵抗値が変り、（低温時は大きく、
高温時は小さくなり）、そのピツチ・オフ電圧も
変る。この変化に対応するため、この内部抵抗値
が増減し、ピツチ・オフ電圧が変化する分だけ温
度補償して、そのドレイン電流、即ち、本案にお
いてはそのPNPトランジスタ８のベース電流を
一定に保つ必要がある。

このため、分圧器Ｘの分圧点と電界効果トラン
ジスタ１０のゲート間に接続された分圧器Ｘの抵
抗１２に正の温度係数をもつ温度補償用半導体素
子１４（例えばサミスタ）を直列に接続するとと
もに、この温度補償用半導体素子１４に抵抗１９
を並列に接続して、電界効果トランジスタ１０の
内部抵抗値が増減し、ピンチ・オフ電圧が変化す
る分だけ補償してやる必要がある。

すなわち、正の温度係数をもつ温度補償用半導
体素子１４と抵抗１９とを並列に接続する場合に
は、外気温がマイナス温度（−10℃程度）になる
と温度補償用半導体素子１４の抵抗値が非常に小
さくなるので、温度補償用半導体素子１４と抵抗
１９との合成抵抗はさらに小さくなり、温度補償
用半導体素子１４の方の影響をより大きく受けて
補正されるし、また、高温（＋75℃程度）時には
抵抗１９の方の影響をより大きく受けて補正され
る。

従つて、広範な温度領域の低温域と高温域にお
いて、温度補償用半導体素子１４と抵抗１９との
うち適した方の特性を生かして、広範な温度領域
で安定した作動が行なえる。

上記した二つの方法で広範な温度変化（−10℃
〜＋75℃）において、スイツチング用PNPトラ
ンジスタ８、電界効果トランジスタ１０の特性を
常温25℃附近の特性値に略々保つことが出来る。

なお、上記第１図実施例を第３図に示す回路に
応用することもできる。即ち、スイツチング用ト
ランジスタ８にNPNトランジスタを用い、電界
効果トランジスタ１０にＰチヤンネル形のものを
用いる。このＰチヤンネル形電界効果トランジス
タ１０のゲートを動作抵抗１５を介してこの装置
１の正極側入力端子７に接続し、かつ、正の温度
係数をもつ温度補償用半導体素子１４（例えばサ
ミスタ）に抵抗１９を並列接続する場合、第１図
実施例と全く同じ作用をする電子開閉装置が得ら
れる。

本考案は上記のように構成し、作用するから次
の効果を奏する。

電子開閉装置１のスイツチ素子としてのトラン
ジスタと電界効果トランジスタとを組合せ、電界
効果トランジスタON，OFFを抵抗と、電解コン
デンサで制御するようにしたから、電子開閉装置
の構成部品は全て広く出回つている市販品でまか
なえる。

しかも、その時定数は各種の値のものが大量に
出回つている抵抗および電解コンデンサを適宜組
合わせることにより、時定数を任意に広範に設定
することができる。

その上、トランジスタのエミツタとベース間で
分圧器の抵抗と直列に負の温度係数をもつ温度補
償用半導体素子を接続し、かつ、分圧器の分圧点
と電界効果トランジスタのゲート間で分圧器の抵
抗と直列に正の温度係数をもつ温度補償用半導体
素子を接続するとともに、この温度補償用半導体
素子に抵抗を並列に接続することにより、広範な
温度領域（−10℃〜＋75℃）に亘つて、安定に作
動する電子開閉装置が得られるので、その実用的
価値は極めて高い。

したがつて、一応用例として、次のことが考え
られる。即ち、この電子開閉装置のスイツチング
性を活用し、トランジスタのコレクタ電流を増巾
する回路を設ければ、けい光放電灯の陰極予熱回
路に始動時に希望する時間だけ充分な予熱電流を
得ることができるので、けい光放電灯の始動時に
陰極を無用に損傷することがなく、かつ点灯中は
不必要な陰極加熱電流が流れないので、省エネル
ギー、省資源に果す役割も多大である。この他数
限りない応用が考えられるので、本案の実用的利
用価値の高さは、評して余りがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を、第２図及び第３図
は従来例を示す電気回路図である。 ６，７……入力端子、８……スイツチングトラ
ンジスタ、９……電解コンデンサ、１０……電界
効果トランジスタ、１１，１２……分圧器Ｘの分
圧抵抗、１３，１４……温度補償用半導体素子、
１６，１７……トランジスタ８のエミツタ、コレ
クタ回路の回路抵抗、１５……動作抵抗、１８…
…ダイオード、１９……抵抗。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 正負両極の入力端子６，７間を接続するスイ
   ツチ素子としてトランジスタ８を用い、トラン
   ジスタ８に分圧器Ｘを並列に接続して、分圧器
   Ｘの分圧点をトランジスタ８のベースに電界効
   果トランジスタ１０を介して接続し、電界効果
   トランジスタ１０のゲートを一方の入力端子７
   に抵抗１５を介して接続し、この抵抗１５はト
   ランジスタ８より入力端子７側に位置させ、そ
   して電界効果トランジスタ１０のソース及びド
   レインのうち分圧器Ｘの分圧点とつながるもの
   とゲートとの間に電解コンデンサ９を並列接続
   し、トランジスタ８のエミツタとベース間で分
   圧器Ｘの抵抗１１と直列に負の温度係数をもつ
   温度補償用半導体素子１３を接続し、かつ、分
   圧器Ｘの分圧点と電界効果トランジスタ１０の
   ゲート間で分圧器Ｘの抵抗１２と直列に正の温
   度係数をもつ温度補償用半導体素子１４を接続
   するとともに、この温度補償用半導体素子１４
   に抵抗１９を並列に接続したことを特徴とする
   電子開閉装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載した電
   子開閉装置において、スイツチングトランジス
   タ８にPNP形のものを用い、電界効果トラン
   ジスタ１０にＮチヤンネル形のものを用いたも
   の。