JPH04160794A - ランプの光量調節装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば自動車の計器板照明用ランプ等の明る
さを調節するための光量調節装置に関するものである。

（従来の技術） 自動車の計器板照明用ランプ等の光量を調節するために
使用する光量調節装置としては、近来、電力用可変抵抗
を利用するものに軽えて、ランプ駆動回路と、該ランプ
駆動回路の入力信号を発生するデユーティ比可変のパル
ス発振器とから構成するものが用いられており、この装
置はパルスのデユーティ比を変えることにより光量を調
節するものである。

ところで、ランプとして白熱電球を使用する場合、この
白熱電球には例えば第３図中の二点鎖線で示すように点
灯直後に大きな突入電流が流れるので、従来は、この突
入電流によるランプ駆動回路の駆動素子の破壊を防止す
るために、駆動素子としてのトランジスタ等の容量を、
点灯中に必要な容量よりも十分に大きくすることが多い
。

（発明が解決しようとする！！！題） トランジスタ等の駆動素子の容量を大きくして突入電流
による破壊を防止する方法では、所要スペースが大きく
なったりコストが上昇するという欠点がある。

本発明は、このような課題を解決することを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段） 上述した課題を解決するための手段を、実施例に対応す
る図面を参照して説明すると、本発明のランプの光量調
節装置は、ランプ駆動回路１と、該ランプ駆動回路ｌの
入力信号を発生するデユーティ比可変のパルス発振器２
とから構成する光量調節装置に於いて、ｉｌｊ記パルス
発振器２は、電圧調整用抵抗ＲＯを介して直流な源３か
ら給電する構成とすると共に、コンデンサＣＩの充放電
により制御する電源短絡回路６を並列に接続した構成と
し、該電源短絡回路６は曲記コンデンサＣ１の放電状態
に於いてＯＮとして電源を短絡し、充電状態に於いてＯ
ＦＦとすると共に、ＯＮ−ＯＦＦ間は連続的に電流を制
御する構成としたものである。

上記の構成に於いて、を源短絡回路６は、エミッタ接地
型トランジスタスイッチ回路のトランジスタＱ４のコレ
クタ、ベース間に上記制御用のコンデンサＣ１を接続し
て構成することができる。そして、このトランジスタＱ
４のエミッタ、ベース間のバイアス抵抗Ｒ６に代えて、
電源に対して逆極性のダイオードＤを設けた構成とする
ことができる。

（作用） 以上の構成に於いて点灯操作スイッチ４をＯＮとすると
、ランプ駆動回路ｌには瞬時に所定の電源電圧が加わり
、またパルス発振器２並びに電源短絡回路６にも電圧調
整用抵抗ＲＯを介して所定の電源電圧が加わる。

電源短絡回路６に電源電圧が加わった時点に於いてはコ
ンデンサＣＩは放電状態であり、従ってこの電源短絡回
路６は即座に動作してＯＮとなり電源を短絡する。この
ため電圧調整用抵抗ＲＯに短絡電流が流れ、その負荷側
の電圧、即ちパルス発振器２並びに電源短絡回路６に供
給される電源電圧は即座に降下する。この動作と共にコ
ンデンサＣＩには次第に電荷が蓄積されてん電が進行す
るので、電源短絡回路６に流れる短絡電流は次第に減少
していく。従って電圧調整用抵抗Ｒ６の負荷側の電圧も
次第に上昇していく。このためパルス発振器２のパルス
出力電圧、そしてランプ駆動回路ｌの入力信号電流も徐
々に上昇することになる。

そのためランプ駆動回路】の駆動素子としてのトランジ
スタＱ１等は、入力信号電流に応じて当初は能動領域に
於いて動作して出力電流を制限し、続いて入力信号電流
が上昇するにつれて出力電流も上昇していく。このため
、点灯直後にランプ５に流れる突入電流を例えば第３図
中の実線で示すように抑制することができる。

このようにして所定の時間が経過してコンデンサＣＩが
所定の充電状態となると、電源短絡回路６がＯＦＦとな
ってパルス発振器２に所定の電源電圧が加わるようにな
番ハ従ってパルス発振器２は所定のパルス出力電圧を発
生してランプ駆動回路ｌを通常の動作状態としてランプ
５を通常の点灯状態とする。

次に点灯操作スイッチ４をＯＦＦとして電源電圧の供給
を停止すると、ｉ！電源短絡回路のコンデンサＣＩに蓄
積されている電荷が次第に放電され、所定の時間経過後
には所定の放電状態となって、次の点灯操作に備えるこ
ととなる。

上記の電源短絡回路６は、エミッタ接地型トランジスタ
スイッチ回路のトランジスタＱ４のコレクタ、ベース間
に制御用のコンデンサｃ１を接続して構成することがで
き、かがる構成に於いてはトランジスタスイッチ回路が
ＯＮとなると、コンデンサＣＩに加わる電圧はトランジ
スタＱ４のコレクタ、エミッタ間の飽和電圧程度となる
ので、所定の長さの時定数を小さな容量で得ることがで
きる。また、このようなトランジスタスイッチ回路に於
いて、エミッタ、ベース間のバイアス抵抗Ｒ６に代えて
、電源に対して逆極性としたダイオードＤを設ければ、
ランプ５の消灯時に於ける上述のコンデンサＣＩの放電
をより短時間に行うことができ、消灯、点灯操作間の時
間間隔が比較的短い場合にも上述した突入電流の抑制を
確実に行うことができる。

（実施例） 次に本発明の実施例を図について説明する。

第１図は本発明の全体構成の一例を表した回路図であり
、ｌはランプ駆動回路、２は該ランプ駆動回路の入力信
号を発生するデユーティ比可変のパルス発振器、３は直
流電源、４は点灯操作スイッチ、５は白熱電球のランプ
である。また符号ＲＯは電圧調整用抵抗であり、前記パ
ルス発振器２は、この電圧調整用抵抗ＲＯを介して直流
電源３から給電する構成としている。そして、このパル
ス発振器２には、コンデンサＣＩの充放電により制御す
る電源短絡回路６を並列に接続している。

この実施例に於いて、まずランプ駆動回路１はエミッタ
接地型トランジスタスイッチ回路とじて構成しており、
このトランジスタＱｌのベースは、電流制限用抵抗Ｒ１
を介してパルス発振器２の出力部７に接続しており、ま
たコレクタと約記直流電ｗ３の正極側間に、点灯操作ス
イッチ４を介してランプ５を接続している。

また、パルス発振器２はデユーティ比を調節可能に構成
した非安定マルチバイブレータを利用して構成している
。即ち、このパルス発振器２は、一対のトランジスタス
イッチ回路を出力側から入力側にＣＲ結合回路を介して
相互に結合して非安定マルチバイブレータを構成し、該
ＣＲ結合回路の抵抗は、前記一対のトランジスタスイッ
チ回路の夫々のトランジスタＱ２．　Ｑ３のベース間に
摺動式可変抵抗ＶＲを接続すると共にその摺動子８側を
、抵抗Ｒ２を介して電源３の負極側に接続している。そ
して図中右側のトランジスタスイッチ回路の出力部をパ
ルス発振器２の出力部７として構成して、前記ランプ駆
動回路ｌの電流制限用抵抗Ｒ１に接続している。

以上の構成に於いては夫々のトランジスタＱ２゜Ｑ３が
交互にＯＮ−ＯＦＦを繰り返す際、図中右側のトランジ
スタＱ２がＯＮの時点に、ランプ駆動回路ｌのトランジ
スタＱｌがＯＮとなってランプ５に駆動電流が流れるも
のであり、このＯＮ−ＯＦＦの時間比は可変抵抗ＶＲの
摺動子８を動かして調節することができる。即ち、例え
ば摺動子８を図中左方向に移動すると図中右側のトラン
ジスタＱ２のベース側のＣＲ結合回路の時定数が小さく
なると同時に、図中左側のトランジスタＱ３のベース側
のＣＲ結合回路の時定数が大きくなるので、図中右側の
トランジスタＱ２のＯＮ時間が長くなって出力部７に於
けるＯＮ−ＯＦＦの時間比、そしてランプ駆動回路ｌの
ＯＮ−ＯＦＦの時間比も大きくなり、従ってランプ５に
流れる実効電流が大きくなって、ランプ５は明るい方向
に調節される。また、以上と逆に摺動子８を図中右方向
に移動すると、重連と逆の動作により、ランプ５に流れ
る実効電流が小さくなってランプ５は暗い方向に調節さ
れるものである。尚、符号Ｒ３，Ｒ４は負荷抵抗、Ｃ２
，Ｃ３は上記ＣＲ結合回路を構成するコンデンサである
。

次に上記の電源短絡回路６は、エミッタ接地型トランジ
スタスイッチ回路を構成するトランジスタＱ４のコレク
タ、ベース間に上述の制御用のコンデンサＣＩを接続し
て構成している。尚、符号Ｒ５は電流制限用抵抗、　Ｒ
６はバイアス抵抗である。

以上の構成に於いて点灯操作スイッチ４をＯＮとするこ
とによりパルス発振器２と共に電源短絡回路６に電圧調
整用抵抗ＲＯを介して所定の電源電圧が加わると、後述
するように、それまで放電状態にあったコンデンサＣ１
に充電電流が流れ、この充電電流は電流制限用抵抗Ｒ５
を経てトランジスタＱ４のベースに流入してエミッタに
流れる。従ってトランジスタＱ４は飽和状態でＯＮとな
り、電源を短絡状態としてコレクタからエミッタ方向に
短絡電流が流れる。この短絡電流により、電圧調整用抵
抗ＲＯの負荷側の電圧、即ちパルス発振器２並びに電源
短絡回路６に供給される電源電圧は、トランジスタＱ４
の飽和電圧程度、例えば０．４〜０．７Ｖ程度まで即座
に降下する。そのためパルス発振器２は即座には動作し
ない。一方、コンデンサＣＩに加わる電圧も低下して、
このような低電圧により充電が進行する。コンデンサＣ
Ｉはこのような低電圧で充電されるので、小さな容量で
も大きな時定数を得ることができる。

このようにしてコンデンサＣＩに次第に電荷が蓄積され
て充電が進行すると、該コンデンサＣ１の電流制限抵抗
Ｒ５側の電圧が次第に低下し、トランジスタＱ４のベー
ス電流が減少するので、前記短絡電流も次第に減少して
いき、従って電圧調整用抵抗ＲＯの負荷側の電圧も次第
に上昇していく。このためパルス発振器２のパルス出力
電圧、そしてランプ駆動回路ｌの入ツノ信号電流、即ち
電流制限抵抗Ｒ１を介してのトランジスタＱｌのベース
電流も徐々に上昇することになる。

そのためランプ駆動回路】のトランジスタＱ１は、上記
入力信号電流に応じて当初は能動領域に於いて動作して
出力電流、即ちランプ５に流れる電流を制限し、続いて
入力信号電流が上昇するにつれて出力電流も上昇してい
く。このため、点灯直後にランプ５に流れる突入電流を
例えば第３図中の実線で示すように抑１１することがで
きる。

このようにして所定の時間が経過してコンデンサＣＩが
所定の充電状態となると、トランジスタＱ４がＯＦＦと
なって短絡電流がなくなり、こうしてパルス発振器２に
所定の電源電圧が加わるようになる。従ってパルス発振
器２は所定のパルス出力電圧を発生してランプ駆動回路
１のトランジスタＱ１は飽和状態でＯＮ、そしてＯＦＦ
を繰り返す。

次に点灯操作スイッチ４をＯＦＦとして電源電圧の供給
を停止すると、電源短絡回路６のコンデンサＣＩに蓄積
されている電荷は、この電源短絡回路６や、パルス発振
器２、ランプ駆動回路ｌの構成要素を通して放電され、
所定の時間経過後には所定の放電状態となって、次の点
灯操作に備えることとなる。この場合、前記トランジス
タスイッチ回路に於いて、エミッタ、ベース間のバイア
ス抵抗Ｒ６に代えて、第２図に示すように電源に対して
逆極性としたダイオードＤを設ければ、このダイオード
Ｄを介して放１！電流が流れやすくなり、従ってより短
時間で所定の放電が完了し、従って消灯、点灯操作間の
時間間隔が比較的短い場合にも上述した突入電流の抑制
を確実に行うことができる。

尚、以上に説明した実施例の構成の他、ランプ駆動回路
１、パルス発振器２、及び電源短絡回路６の具体的構成
は適宜である。

（発明の効果） 本発明は以上の通り、ランプ駆動回路と、該ランプ駆動
回路の入力信号を発生するデユーティ比可変のパルス発
振器とを構成する光量調節装置に於いて、該パルス発振
器に並列に、コンデンサの充放電により制御する電源短
絡回路を接続することにより、点灯操作直後でランプの
抵抗が小さい状態に於いては、駆動素子としてのトラン
ジスタ等を、入力信号電流に応じて当初は能動領域に於
いて動作させて出力電流を制限し、続いて入力信号電流
が上昇するにつれて出力電流を通常状態まで上昇させる
ようにしているので、点灯直後にランプに流れる突入電
流を抑制することができ、従って駆動素子の容量を十分
に大きなものとして突入電流による破壊を防止する従来
の方法と比較して、所要スペースを小さくできると共に
、コストを低減することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第】図は本発明の全体構成の一実施例を表した回路図、
また第２図は要部の他実施例を表した回路図、第３図は
本発明及び従来の動作を表した説明図である。 符号ｌ・・・ランプ駆動回路、２・・・パルス発振器、
３・・・直流電源、４・・・点灯操作スイッチ、５・・
・ランプ、６・・・電［［絡回路、７・・・出力部、８
・・・摺動子。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ランプ駆動回路と、該ランプ駆動回路の入力信号
   を発生するデューティ比可変のパルス発振器とを備えた
   光量調節装置に於いて、該パルス発振器は電圧調整用抵
   抗を介して直流電源から給電する構成とすると共に、コ
   ンデンサの充放電により制御する電源短絡回路を並列に
   接続した構成とし、該電源短絡回路は前記コンデンサの
   放電状態に於いてＯＮとして電源を短絡し、充電状態に
   於いてＯＦＦとすると共に、ＯＮ−ＯＦＦ間は連続的に
   電流を制御する構成としたことを特徴とするランプの光
   量調節装置
2. （２）請求項１の電源短絡回路は、エミッタ接地型トラ
   ンジスタスイッチ回路のコレクタ、ベース間に制御用の
   コンデンサを接続して構成したことを特徴とするランプ
   の光量調節装置
3. （３）請求項２のトランジスタスイッチ回路のエミッタ
   、ベース間のバイアス抵抗に代えて、電源に対して逆極
   性としたダイオードを設けたことを特徴とするランプの
   光量調節装置