JPS594476Y2 - ストロボ放電管装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はストロボ放電管装置、さらに詳しくいえば充電
コンテ゛ンサの電圧を常に一定に保つ方向に制御するこ
とができるストロボ放電管装置に関する。

ストロボ放電管のコンデンサ充電回路において、電池の
消耗を防ぐ、充電時間を短縮する、一定の光量を得る等
の問題を解決するため、一定の充電電圧を確保した後、
発振を停止または縮少するような数々の回路が提案され
ている。

従来回路では充電コンデンサの充電電圧の変動や電池等
の電源電圧の変動、また温度変化に対し充電電圧の変動
などにより光量がバラツクという問題点があった。

本考案の目的は前記問題点を解決し一定充電電圧を確保
するように制御することができるストロボ放電管装置を
提供することにある。

前記目的を遠戚するために本考案による放電管装置はコ
ンデンサの両端電圧を検出し、検出電圧により発振トラ
ンジスタを作動または不作動にするようにしたストロボ
放電管装置において、ＤＣ−ＤＣコンバータ中の発振ト
ランジスタのエミッタに一つ以上のダイオードを接続し
、前記ダイオードのアノードと前記発振トランジスタの
ベース間にダーリントン接続したトランジスタを並列に
接続し、前記ダーリントン接続したトランジスタのベー
スを前記ダイオードと逆の温度特性を有する定電圧ダイ
オードを介して充電回路の分圧抵抗間に接続するように
構成した。

前記構成によるストロボ放電管装置では非常に信頼性の
高い正確な充電パワーを得ることができる。

以下図面を参照して本考案をさらに詳しく説明する。

まず、高速充電について説明する。第１図はコンデンサ
充電回路の充電特性を示すグラフである。

図においてＡは一般の充電回路の充電特性である。

設定電圧範囲をＶＬ・Ｖｏ間の斜線部分とすると一定光
量を得るために充電電圧は最低■、必要である。

従って充電時間は図中のｔ３を要する。一般に充電特性
はＶ＝Ｖｏ〔１−ｅｘｐ（−α１））（■ｏ；飽和電圧
、α；定数）で表わされ電圧上昇率は電圧の上昇と共に
小さくなり、やがて飽和電圧Ｖ。

に達する。ｖｏは発振トランスの巻数比により決定され
る。

従って巻数比を変えることにより図中のＢを得、■１に
達する時間はｔｌになる。

今仮にｖ、＝ｏ、ｓ ｖｏとすると上記の式よりｔ３＝
１．６１ｘｌ／αとなる。

Ｂにおいて飽和電圧を２■ｏとするとｖｔ、／Ｖｏ＝０
．４となり、ｔ１＝０．５１×１／αを得、αも一定と
すれば充電時間は１／３以下に短縮できる。

実際には電源容量、発振トランスのコア容量に限界があ
るため理論通りにならないが実験の結果１／２以下の結
果を得ている。

しかし時間ｔ２以後において電圧は設定電圧以上になり
、一定の光量を得ることができない。

そのためｔ２に達した時充電を停止する必要がある。

本考案による回路はそのような充電停止が可能であり、
また前記の問題をすべく解決している。

第３図に本考案による実施例の回路図を示す。

図においてＴは発振トランス、Ｔｒｌは発振トランジス
タ、Ｔｒ２．Ｔｒ３は発振制御用トランジスタ、Ｄｚは
定電圧ダイオード、Ｃ１は発振用コンデンサ、Ｒ１は発
振用抵抗、Ｃ２は充電コンテ゛ンサ、Ｄ２は充電電流整
流ダイオード、Ｒ２，Ｒ３は充電電圧設定用抵抗、Ｄｌ
はダイオード、Ｅは電池等の電源を示す。

Ｌｌ。Ｌ２．Ｌ３はＴの各巻線を示す。

回路図中のＴｒｌのベース・エミッタ電圧とＤｌの順方
向電圧の和をＶｌ、Ｔｒ２．Ｔｒ３のベース・エミッタ
電圧の和を■２．ＤＺのツェナ電圧を■３．Ｒ３の両端
電圧をＶ４とする。

図において、Ｔ、Ｔｒｉ、ＣＩ、Ｒ１は発振回路を構威
し、電源Ｅにより発振する。

発振により二次側に誘起された電圧はＤ２により整流さ
れＣ２に充電される。

Ｌｌの電流によりＬ２に誘起された起電力はＬ２→Ｃ１
→Ｄ１→Ｔｒ□のエミッタ→Ｔｒｌのベース→Ｌ２のル
ープにより電流を流し、発振を継続する。

充電電圧がしだいに上昇し、ｖ４がある一定値に達する
とＤＺは導通し、Ｔｒ２．Ｔｒ３をオンする。

Ｔｒ２が導通状態になることによりＬ２に誘起された起
電力はＬ２→Ｃ１→Ｔｒ２のコレクタ→Ｔｒ２のエミッ
タ→Ｌ２のループにより電流を流し、発振トランジスタ
Ｔｒ１はオフしその結果発振は停止する。

発振が停止することにより充電電圧は徐々に下る。

■４が一定値以下になるとＤＺは非導通となり、Ｔｒ２
．Ｔｒ３をオフする。

その結果発振が始る。以後は上記動作を繰り返す。

（第２図に本考案による充電回路の充電特性のグラフを
示す。

図中Ｃは充電電圧対時間カーブ、又Ｃ′は充電時の電源
電流対時間カーブを示す。

）従って充電電圧は一定に保たれる。

発振のオンオフにより充電電圧は一定に保たれるが、一
定に保つ充電電圧はＶｌ、■２．Ｖ３．■４により決定
される。

したがって充電電圧を一定に保つには■４を一定に保つ
必要がある。

ｖ４は■□、Ｖ２．Ｖ３に依存し、■４＝■１＋■２＋
■３となる。

トランジスタおよびダイオードは一般に温度特性をもち
、トランジスタのベース・エミッタ電圧は９ＶＢＥ／９
Ｔ２（ｍｖ／℃）、ダイオードの順方向電圧は９ＶＦ／
９Ｔ−−２（ｍＶ／℃）、ツェナダイオードのツェナ電
圧は９ ｖｚ／ ９ Ｔ＝５〜２０（ｍＶ／’Ｃ） （
ｖｚ１０〜２５■）である。

本考案による実施例の回路はツェナダイオードの温度係
数はトランジスタ・ダイオードの温度係数によって打消
されているので■４の変化を最小にすることができる。

必要ならばＤｌは２個直列に接続することによりさらに
温度係数を調整することもできる。

またＴｒ２とＴｒ３とでダーリントン接続になっている
のでｈｆｅは非常に大きくなり、■４のわずかの変動に
より発振を制御することができ、充電電圧の変動幅を小
さくすることができる。

電池Ｅの電圧変動により、トランジスタＴｒ１のベース
とダイオードＤ１のアノード間の電圧ｖ１が変動する可
能性があるからこの問題について検討する。

ダイオードＤ１に流れる電流をＩＦとすると、ダイオー
ドＤ１の電圧降下ＶＦは次の式で与えられる。

ＶＦ＝ｋＴ／ ｑ−１ｎＣ（ＩＦ＋ＩＳ） ／ＩＳ、１
″ｉｋＴ／ｑ・石（ＩＦ／ＩＳ）・・・・・・■”、’
ＩＦ＞ ＞１５（ＩＳは飽和電流）（ｋ；ボルツマン
定数、Ｔ；絶対温度、ｑ；電子の電荷） トランジスタＴｒ１のエミッタ電流は前記ＩＦと等しい
から、トランジスタＴｒ１で゛ベース・エミッタ間電圧
ＶＢＥは次の式で与えられる。

ＶＢＥ＝ｋＴ／ｑ・石［（ＩＦ＋ＩＳ） ／ＩＳ、１″
＝ｋＴ／ Ｑ−１ｎ（ＩＦ／１５）−・・−■■■式よ
り、 δＶＢＥ／δＩＦ−δｖＦ／δ■Ｆ ｋＴ／ｑ・（１／ＩＦ） ＝ １／３９・（１／ＩＦ）・・・・・・■トランジス
タＴｒ１に流れる電流が△ＩＦだけ変化したときのダイ
オードＤ１のアノードとトランジスタＴ１１間の電圧Ｖ
１の変化△■１は次の式で与えられる。

△■１＝（δＶＢＥ／δＩＦ 十δＶＦ／δＩＦ）△ＩＦ ＝２・（１／３９）・（１／ＩＦ）△ＩＦＩＦが１Ａか
ら２Ａに変化したときの△■１は、△■に２／３９ ＃ １／２０＝０．０５ Ｖ 程度となり、電源電圧が変動してもそれに対する電圧■
１の変動は無視できる程度に小さいことがわかる。

したがって充電電圧の変動も非常に小さいものに抑える
ことができる。

以上述べたように充電電圧の変動幅を小さくでき、かつ
電池等の電源電圧変動、また温度変化に対し充電電圧を
より小さくすることができるので本考案によるストロボ
放電管装置は安定にかつ確実に一定光量を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はコンテ゛ンサ充電回路の充電特性を示すグラフ
、第２図は本考案による充電回路の充電特性を示すグラ
フ、第３図は本考案によるストロボ放電管装置の実施例
を示す回路図である。 Ｔ・・・・・・発振トランス、Ｔｒｌ・・・・・・発振
トランジスタ、Ｔｒ２．Ｔｒ３・・・・・・発振制御用
トランジスタ、ＤＺ・・・・・・定電圧ダイオード、Ｃ
１・・・・・・発振用コンテ゛ンサ、Ｒ１・・・・・・
発振用抵抗、Ｃ２・・・・・・充電コンデンサ、Ｄ２・
・・・・・充電電流整流ダイオード、Ｒ２，Ｒ３・・・
・・・充電電圧設定用抵抗、Ｄｌ・・・・・・ダイオー
ド、Ｅ・・・・・・電池、ＬＬ、 Ｌ２． Ｌ３・・・
・・・トランスの各巻線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コンデンサの両端電圧を検出し、検出電圧により発振ト
   ランジスタを作動または不作動にするようにしたストロ
   ボ放電管装置において、ＤＣ−ＤＣコンバータ中の発振
   トランジスタのエミッタに一つ以上のダイオードを接続
   し、前記ダイオードのアノードと前記発振トランジスタ
   のベース間にダーリントン接続したトランジスタを並列
   に接続し、前記ダーリントン接続したトランジスタのベ
   ースを前記ダイオードと逆の温度特性を有する定電圧ダ
   イオードを介して充電回路の分圧抵抗間に接続したこと
   を特徴とするストロボ放電管装置。