JPH0534197Y2 - - Google Patents

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JPH0534197Y2
JPH0534197Y2 JP10209487U JP10209487U JPH0534197Y2 JP H0534197 Y2 JPH0534197 Y2 JP H0534197Y2 JP 10209487 U JP10209487 U JP 10209487U JP 10209487 U JP10209487 U JP 10209487U JP H0534197 Y2 JPH0534197 Y2 JP H0534197Y2
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voltage
charging
circuit
mosfet
main capacitor
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、眼底カメラのストロボ電源等に用い
られる大容量のコンデンサを高電圧に充電するた
めの充電回路の改良に関する。
〔従来の技術及び考案が解決しようとする問題点〕
この種従来の充電回路では、主コンデンサの充
電電圧が一定となるように、充電電圧制御回路を
設けるのが一般的である。このような充電回路と
して、例えば特開昭57−144533号公報に記載のも
のは、第4図に示した如き構成を有していた。
第4図において、1は主コンデンサ、2はスト
ロボ管、3は主コンデンサ1が充電状態にある時
にストロボ管2にトリガ信号を入力せしめてスト
ロボ管2を発光せしめるトリガ回路である。4は
交流電源、5は電源スイツチ、6はリレー、7は
トランス、8はトランス7の高圧巻線7aと接続
されたダイオードブリツヂ等の整流器、9は充電
電流制限抵抗であつて、これらが主コンデンサ1
に対する充電回路の基本部分を構成している。1
0,11は分圧抵抗、12は比較増幅器、13は
定電圧ダイオード、14はトランジスタ、15,
16は抵抗器であつて、これらがリレー6と共に
充電電圧制御回路17を構成している。18はト
ランジスタ7の低圧巻線と接続されたダイオー
ド、19はコンデンサであつて、これらが比較増
幅器12の+端子に低電圧の直流を供給するため
の低圧整流回路20を構成している。
そして、充電電圧制御回路17の動作は次のよ
うである。まず主コンデンサ1の両端電圧は、分
圧抵抗10,11によつて分圧され、比較増幅器
12の−端子に入力されて、+端子に入力されて
いる基準電圧と比較される。分圧入力電圧が基準
電圧よりも低い時には、比較増幅器12の出力が
「H」となつてトランジスタ14を導通状態にす
るので、リレー6が閉成されたコンデンサ10へ
の充電が継続され、分圧入力電圧が基準電圧より
高い時には比較増幅器12の出力が「L」となつ
てトランジスタ14を非導通状態にするので、リ
レー6が開放されて主コンデンサ10への充電が
停止される。
しかるに、この種の充電回路では、充電後しば
らくストロボ管2を発光させないでいると、分圧
抵抗10,11を流れる電流や主コンデンサ1自
身の漏れ電流等で充電電圧が降下する。このた
め、再び充電電圧制御回路17が作動してリレー
6を閉成させて再度充電を行うが、この再充電動
作によつて主コンデンサ1の充電電圧を一定に保
とうとすると、該再充電動作をかなりの頻度で行
わせなければならない。従つて、リレー6として
は、機械式リレーでは寿命が短くて故障の原因と
なるため、半導体リレーSSR等を使用しなければ
ならないが、一般的にSSRは高価であるため装置
が高価になつてしまうという欠点があつた。
又、一般的にSSRや比較増幅器12等は、
DC12V程度の低電圧で動作するのでそのための
低電圧電源回路が必要となり、充電回路用の電源
回路とは別に上述の如き低圧整流回路20が必要
となり、中でも特にトランス7に低圧巻線7bを
設けることはトランス7の大型化を招いてしまう
という欠点があつた。
更にこのような回路例では、リレー6がトラン
ス7の一次側に接続されているため、二次側に位
置する充電電圧制御回路17と同一の基板上に実
装すると、周辺の配線が複雑となつてしまう。一
方、トランス7の二次側にリレー6を配置する
と、トランス7の二次側(高圧巻線7a)では
AC300V程度の高圧が出力されているため、リレ
ー6も高耐圧性を有する大型のものを使用せねば
ならず、その結果装置が大型化してしまうという
欠点があつた。
そこで、上記欠点を最も簡単に解決する充電回
路として第5図に示すようなものが考えられた。
第5図において、21,22,23はトランジ
スタ、24は定電圧ダイオード、25,26,2
7は抵抗であつて、これらが分圧抵抗10,11
と共に充電電圧制御回路28を構成している。
尚、第4図に示した部材と同一の部材には同一符
号を付して説明は省略する。
そして、充電電圧制御回路28の動作は次のよ
うである。まず、コンデンサ1の両端の電圧が設
定値以下のときは、分圧抵抗10,11の間の分
圧点Pの電圧は定電圧ダイオード24の逆方向電
圧とトランジスタ23のベース・エミツタ間電圧
との和V1より低く、その結果トランジスタ23
は非導通状態となつている。従つて、トランジス
タ22のベースには抵抗26,27を介して高電
圧が印加されるのでトランジスタ22は導通状態
となり、その結果トランジスタ21のベースに印
加される電圧が「L」になるのでトランジスタ2
1も導通状態となつてコンデンサ1の充電が行わ
れる。一方、コンデンサ1の両端電圧が上昇して
分圧点Pの電圧が電圧V1と等しくなると、トラ
ンジスタ23のベースに分圧点Pからの電圧が印
加され、トランジスタ23が導通状態となる。す
ると、トランジスタ27のベース電圧が「L」と
なるので、トランジスタ27は非導通状態とな
り、その結果がトランジスタ21も非導通状態と
なつて充電が停止される。
しかしこの回路では、トランジスタ21及び2
2には高電圧が印加されることになるので、高耐
圧のトランジスタを使用せねばならない。そして
一般に高耐圧トランジスタは電流増幅率hfeが10
前後と小さいため抵抗25,26,27にはかな
りの電流を流す必要があり、その結果これらの抵
抗での発熱が大きくなつてしまうので、これに対
処するために抵抗素子が大型化する必要があり、
それに伴つて基板も大型化してしまうという欠点
があつた。又、この回路の実際の動作において
は、トランジスタ25,26,27の各々の電流
増幅率とその他の定数から決定されるある安定点
(コンデンサ1の両端電圧に関して)が存在する
が、この安定点はトランジスタ25,26,27
の特性の線型領域にあるため該線型領域に存在す
る抵抗値とコレクタ・エミツタ間電圧による発熱
による影響を受けて変動し易く、更にトランジス
タの電流増幅率は一般に個体間において非常に大
きなばらつきがある上に温度によつても大きく変
化するための量産した場合に安定点が非常に大き
な範囲でばらついてしまうことは避けられず、そ
の結果調整が極めて困難であり、十分な信頼性が
得られないという問題もあつた。
本考案は、上記問題点に鑑み、小型且つ安価で
あると共に信頼性が高い充電回路を提供すること
を目的とする。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
本考案による充電回路は、交流電源と、前記交
流電源を直流化する整流回路と、前記整流回路に
よつて充電される主コンデンサと、前記主コンデ
ンサに流入する電流値を制限する充電電流制限抵
抗と、前記整流回路と前記主コンデンサの間にあ
つて前記主コンデンサの充電電圧を制御する充電
電圧制御回路とからなる充電回路において、 前記充電電圧制御回路が、 ドレイン端子が前記充電電流制限抵抗を介して
前記整流回路の正出力に接続され、ソース端子が
前記主コンデンサの正極に接続され、ゲート端子
が前記整流回路の正出力とプルアツプ抵抗を介し
て接続されているMOSFETと、 前記主コンデンサの両極間に接続された充電電
圧分圧回路と、 アノード端子が前記MOSFETのゲート端子に
接続され、カソード端子が逆電圧方向を向いた定
電圧ダイオードを介して接地され、ゲート端子が
前記充電電圧分圧回路の分圧点に接続されてい
て、ターンオン時のアノード電流が前記
MOSFETのプルアツプ抵抗によつて保持電流以
下に制限されるサイリスタとから成り、 前記充電電圧分圧回路の分圧点の電圧が前記定
電圧ダイオードの逆電圧以上になると、前記サイ
リスタがターンオンして、前記MOSFETのゲー
ト電圧を下げて前記MOSFETを高抵抗状態にす
ることによつて前記主コンデンサの充電を停止
し、充電電圧分圧回路の分圧点の電圧が前記定電
圧ダイオードの逆電圧以下になると、前記サイリ
スタがターンオフして前記MOSFETのゲート電
圧を上げて前記MOSFETを導通状態にすること
によつて前記主コンデンサの充電を行うように構
成したことにより、スイツチ手段に高耐圧性を有
するMOSFETやサイリスタを使用することによ
り頻度の多い断続による接点の劣化等信頼性上の
不安もなく、MOSFETやサイリスタがリレーや
SSRに比べて!?かに小型で安価であることを利用
するようにしたものである。
〔実施例〕
以下図示した一実施例に基づき上記従来例と同
一の部材には同一符号を付して本考案を詳細に説
明する。
第1図は本案充電回路の一実施例を示してお
り、31はMOSFETであつて、そのドレイン端
子Dが充電電流制限抵抗9を介して整流器8の正
出力に接続され、ソース端子Sがダイオード32
を介して主コンデンサ1の正極に接続され、ゲー
ト端子Gがダイオード33、プルアツプ抵抗3
4、抵抗35を介して整流器8の正出力と接続さ
れている。又、このゲート端子Gとソース端子S
との間にはゲート・ソース間電圧を一定値に保つ
ための定電圧ダイオード36が接続されている。
37はサイリスタであつて、そのアノード端子A
が抵抗35を介してMOSFET31のゲート端子
Gと接続され、カソード端子Kが逆電圧方向を向
いた定電圧ダイオード38を介して接地され、ゲ
ート端子Gが抵抗10と11の分圧点Pに接続さ
れている。又、抵抗11は固定抵抗11aと可変
抵抗11bとで構成されている。39は
MOSFET31にゲート電圧を安定して印加し、
同時に定電圧ダイオード38に逆電圧を安定して
発生させるために設けられたコンデンサであつ
て、これはダイオード33を介して整流器8の出
力電圧のピークに近い電圧に充電されていて、抵
抗40を介して数十μA程度の電流を定電圧ダイ
オード38に供給している。尚、定電圧ダイオー
ド38は、電流値変化に対して逆電圧が安定して
いる12V前後の適用電圧のものが望ましい。そし
て、以上の部材全体で充電電圧制御回路41を構
成している。
次に充電電圧制御回路41の動作について説明
する。
まず、主コンデンサ1の端子電圧は十分低くて
サイリスタ37は不導通状態にあるとすると、こ
の時、分圧抵抗10,11からなる分圧器の分圧
点Pの電圧は定電圧ダイオード38の逆電圧VZ1
より引いので、サイリスタ37は非導通状態を保
つ。すると、コンデンサ39の電圧が抵抗34及
び35を介してMOSFET31のゲートGに印加
されるのでMOSFET31は低抵抗状態となり、
その結果主コンデンサ1は充電される。
次に、主コンデンサ1の充電が進んで分圧点P
の電圧がVZ1を超えると、分圧点Pの電圧はVZ1
と略一致してクリツプされ、サイリスタ37のゲ
ート端子Gに電流IGが流れ始める。そのまま電流
IGがある一定値IGONを超えると、サイリスタ37
はターンオンする即ち導通状態となるので
MOSFET31のゲート電圧が降下して
MOSFET31が非導通状態になり、その結果主
コンデンサの充電が停止する。この時、サイリス
タ37のアノード電流はプルアツプ抵抗34によ
つて保持電流以下に保たれる。
更に主コンデンサ1の端子電圧は分圧抵抗1
0,11による放電等により時間と共に降下する
が、それに伴つて分圧点Pからサイリスタ37の
ゲート端子Gに供給される電流も少なくなり、あ
る一定の値IGpffより小さくなるとサイリスタ37
はターンオフする即ち非導通状態となるので
MOSFET31が導通して再度充電を開始する。
第2図はこの一連の動作の中でのサイリスタ3
7のゲート電流IGとアノード電流IAとの関係を示
したものであり、aは主コンデンサが充電されて
いる状態、bは分圧点Pからのゲート電流値が一
定値IGONを越えてサイリスタ37が導通する時、
cはMOSFET31が非導通状態となつて主コン
デンサ1の端子電圧が僅かづつ降下している状
態、dは分圧点Pからのゲート電流値が一定値
IGpffより小となつてサイリスタ37が非導通状態
となる時に夫々相当する。このようにこの実施例
ではサイリスタ37はヒステリシスをもつサイク
ルを描いて動作する。
又、この一連のサイクルにおいて、回路上の各
点の電圧及び電流の変化は第3図に示した如くで
ある。
以上、本考案充電回路の充電電圧制御回路の動
作について説明したが、本願考案充電回路は、ス
イツチ手段に高耐圧性であるMOSFET31やサ
イリスタ37を使用しているので、信頼性が高
い。又、MOSFET31やサイリスタ37がリレ
ーやSSRに比べて!?かに小型で安価であるので、
回路全体が小型で安価になる。又、分圧器の抵抗
11を固定抵抗11aと可変抵抗11bとで構成
しているので、サイリスタ37におけるゲート電
流IGON,IGpffのばらつきを調整でき、又同じ調整
によつて主コンデンサ1の充電電圧を調整できる
という利点もある。
〔考案の効果〕
上述の如く、本考案による充電回路は、小型且
つ安価であると共に信頼性が高いという実用上重
要な利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案による充電回路の一実施例を示
す図、第2図は上記実施例の一連の動作の中での
サイリスタのゲート電流とアノード電流との関係
の変化サイクルを示す図、第3図は上記一変化サ
イクルにおける回路上の各点の電圧及び電流の変
化を示す図、第4図及び第5図は夫々一従来例及
び他の従来例の回路を示す図である。 1……主コンデンサ、2……ストロボ管、3…
…トリガ回路、4……交流電源、5……電源スイ
ツチ、7……トランス、8……整流器、9……充
電電流制限抵抗、10,11……分圧抵抗、31
……MOSFET、32,33……ダイオード、3
4……プルアツプ抵抗、35,40……抵抗、3
6,38……定電圧ダイオード、37……サイリ
スタ、39……コンデンサ、41……充電電圧制
御回路。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 交流電源と、前記交流電源を直流化する整流回
    路と、前記整流回路によつて充電される主コンデ
    ンサと、前記主コンデンサに流入する電流値を制
    限する充電電流制限抵抗と、前記整流回路と前記
    主コンデンサの間にあつて前記主コンデンサの充
    電電圧を制御する充電電圧制御回路とからなる充
    電回路において、 前記充電電圧制御回路が、 ドレイン端子が前記充電電流制限抵抗を介して
    前記整流回路の正出力に接続され、ソース端子が
    前記主コンデンサの正極に接続され、ゲート端子
    が前記整流回路の正出力とプルアツプ抵抗を介し
    て接続されているMOSFETと、 前記主コンデンサの両極間に接続された充電電
    圧分圧回路と、 アノード端子が前記MOSFETのゲート端子に
    接続され、カソード端子が逆電圧方向を向いた定
    電圧ダイオードを介して接地され、ゲート端子が
    前記充電電圧分圧回路の分圧点に接続されてい
    て、ターンオン時のアノード電流が前記
    MOSFETのプルアツプ抵抗によつて保持電流以
    下に制限されるサイリスタとから成り、 前記充電圧電分圧回路の分圧点の電圧が前記定
    電圧ダイオードの逆電圧以上になると、前記サイ
    リスタがターンオンして前記MOSFETのゲート
    電圧を下げて前記MOSFETを高抵抗状態にする
    ことによつて前記主コンデンサの充電を停止し、
    充電電圧分圧回路の分圧点の電圧が前記定電圧ダ
    イオードの逆電圧以下になると、前記サイリスタ
    がターンオフして前記MOSFETのゲート電圧を
    上げて前記MOSFETを導通状態にすることによ
    つて前記主コンデンサの充電を行うように構成し
    たことを特徴とする充電回路。
JP10209487U 1987-07-02 1987-07-02 Expired - Lifetime JPH0534197Y2 (ja)

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JP10209487U JPH0534197Y2 (ja) 1987-07-02 1987-07-02

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JP10209487U JPH0534197Y2 (ja) 1987-07-02 1987-07-02

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JPS649426U JPS649426U (ja) 1989-01-19
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