JPS6236275Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、非直線性コンデンサを備え、主とし
て、放電灯点灯回路に使用される電子部品に関す
る。

従来の放電灯点灯回路としては、グロースター
タ方式やラピツドスタータ方式のものが良く知ら
れている。しかし、グロースタータ方式のもの
は、放電灯が点灯するまでの時間が長いこと、グ
ロースタータが有接点であるため故障交換が必要
になると共に、放電灯の劣化を招き易いこと等の
欠点がある。また、ラピツドスタータ方式のもの
は、起動時間は比較的短いが、専用の大型の安定
器と、専用のランプとを必要とし、価格が高くな
る欠点がある。

この従来の放電灯点灯回路の欠点を除去するも
のとして、第１図に示すように、放電灯１に対し
て並列に、かつ誘導性安定器２に対して直列とな
るように非直線性コンデンサCnを接続し、前記
安定器２及び前記放電灯１の予熱フイラメント１
ａ、１ｂと共に直列的ループを形成するように、
サイリスタ等の三端子制御整流素子Ｑ１を接続し
た放電灯点灯回路が提案されている。

前記非直線性コンデンサCnは例えばチタン酸
バリウム等を主成分とする強誘電体磁器材料によ
つて構成され、その印加電圧Ｖと蓄積電荷Ｑとの
関係が、第２図に示すような角形特性を示す。

Ｑ２は、非直線性コンデンサCnと直列に接続
され、非直線性コンデンサCnに対する充電回路
を構成する三端子制御整流素子であり、この例で
は逆阻止三端子サイリスタによつて構成してあ
る。この三端子制御整流素子Ｑ２のゲートとカソ
ードとの間には整流用のダイオードＤ２を並列に
接続してある、ダイオードＤ２は三端子制御整流
素子Ｑ２のゲートに対して逆向きに接続する。ま
た三端子制御整流素子Ｑ２のゲートとアノードと
の間には定電圧ダイオードＤ３を並列に接続して
ある。Ｒ４は前記整流用ダイオードＤ２と並列に
接続した抵坑、Ｒ５は定電圧ダイオードＤ３と直
列に接続された抵坑、Ｒ６は三端子制御整流素子
Ｑ２と並列に接続された抵坑である。

Ｃ２は前記三端子制御整流素子Ｑ２に並列に、
即ち三端子制御整流素子Ｑ２のアノードーカソー
ド間に接続されたコンデンサである。このコンデ
ンサＣ２は抵坑Ｒ６と共に、放電灯点灯後、放電
灯１の両端に現れる端子電圧ピーク値をバイパス
する。

Ｄ１はダイオード、Ｑ１は予熱電流を流す三端
子制御整流素子、Ｒ１〜Ｒ３はこのスイツチング
回路Ｑ１のゲート回路を構成する抵坑、Ｃ１は同
じくコンデンサ、Ｑ３は同じくゲートトリガダイ
オードである。

非直線性コンデンサCnは、この実施例では、
２つの非直線性コンデンサCn１，Cn２を並列に
接続することによつて構成してある。

次に、上記の放電灯点灯回路の回路動作を説明
する。

電源電圧ｅが端子Ｕ側を正として上昇する正サ
イクルにおいて、三端子制御整流素子Ｑ１がター
ンオンすると、安定器２−フイラメント１ａ−三
端子制御整流素子Ｑ１−フイラメント１ｂの経路
で予熱電流が流れ、フイラメント１ａ、１ｂが予
熱される。

これと同時に非直線性コンデンサCn１、Cn２
は、充分なスイツチンング特性を得るため、電源
電圧ｅが正サイクルにあるとき、ダイオードＤ
２、このダイオードＤ２に直列に接続された抵坑
Ｒ５及びダイオードＤ２と抵坑Ｒ５に対して直列
に接続された定電圧ダイオードＤ３を通して、Ａ
側を正、Ｂ側を負にして充分に充電される。この
場合、三端子制御整流素子Ｑ２のゲート・カソー
ド間に逆方向の電圧が加わるが、ゲート・カソー
ド間にダイオードＤ２を逆向きに接続してあるの
で、三端子制御整流素子Ｑ２のピークゲート逆電
圧をダイオードＤ２の順方向電圧に抑え、三端子
制御整流素子Ｑ２のゲートに逆方向の過電圧が印
加されるのを防止し、その破壊を防ぐことができ
る。

予熱電流ｉが三端子制御整流素子Ｑ１の保持電
流以下となる電源電圧ｅの負サイクルで、三端子
制御整流素子Ｑ１はターン・オフし、放電灯１の
端子３−４間に負の電源電圧ｅが印加される。電
源電圧ｅが負サイクルのとき、抵坑Ｒ６及びこの
抵坑Ｒ６に並列に接続されたコンデンサＣ２と、
これらに対して直列に接続された非直線性コンデ
ンサCnとによつて分圧される電圧Vqが、定電圧
ダイオードＤ３の動作電圧以上になると、定電圧
ダイオードＤ３に電流が流れる。定電圧ダイオー
ドＤ３に電流が流れると、抵坑Ｒ４に三端子制御
整流素子Ｑ２のゲートを順方向にバイアスする電
圧降下が生じ、これによつて三端子制御整流素子
Ｑ２がターン・オンし、非直線性コンデンサCn
に充電電流が流れ込む。このように、三端子制御
整流素子Ｑ２がターン・オンする電圧を、定電圧
ダイオードＤ３で決定する回路構成であると、消
費電力の異なる放電灯１であつても三端子制御整
流素子Ｑ２はそのままに、定電圧ダイオードＤ３
の選択によつて三端子制御整流素子Ｑ２の点弧時
期を任意に設定することが可能になる。このた
め、消費電力の異なる放電灯１に対して同一特性
の三端子制御整流素子Ｑ２を使用することが可能
になり、量産性が向上し、コストが安価になる。

充電電流によつて非直線性コンデンサCnが飽
和すると、安定器２によるパルス状の逆起電力が
発生し、放電灯１の端子３−４間に印加される。
非直線性コンデンサCnへ流れる電流が三端子制
御整流素子Ｑ２の保持電流以下になると、三端子
制御整流素子Ｑ２がターン・オフし、再度三端子
制御整流素子Ｑ２がターン・オンするまで電源電
圧が放電灯１の両端に印加される。以後、放電灯
１が点灯するまでこの状態が続く。

放電灯１が点灯した後、放電灯１の両端子間電
圧は、非直線性コンデンサCnに印加される電圧
Vcnと前述の端子電圧Vqとに分圧される。この
場合、非直線性コンデンサCnと直列に接続され
ているコンデンサＣ２及びこのコンデンサＣ２に
並列に接続されている抵坑Ｒ６で構成されている
RCバイパス回路により、放電灯１の端子３−４
間電圧のピーク値を示す１〜2KHzの高周波成分
を含んだピーク電圧がバイパスされるため、放電
灯１が点灯した後の前記電圧Vqにより、三端子
制御整流素子Ｑ２が再度ターン・オンすることが
なく、安定した点灯状態となり、フイラメント１
ａ、１ｂを痛めることもない。

上述のように、この放電灯点灯回路は非直線性
コンデンサCnの特性を巧みに利用して放電灯１
を点灯させるものであつて、電源投入から放電灯
が点灯するまでの起動時間は最長でも0.8秒程度
と、従来のグロースタータの起動時間２〜８秒に
比べて格段に短く、またラピツドスタータ方式に
比べて著しく小型の放電灯点灯回路を実現するこ
とができる。

ところが、当該放電灯点灯回路の主要な構成部
分をなす非直線性コンデンサCnは電圧印加時に
必ず電歪現象を伴う。このため、当該放電灯点灯
回路を製品化するに当り、従来から行なわれてい
る一般的な方法で非直線性コンデンサCnをプリ
ント回路基板上に実装した場合、点灯動作時に非
直線性コンデンサCnに電歪現象による振動音が
発生するという問題があつた。この振動音は使用
者に不快感や不安感を与え、またこの素子Cnに
特有の高パルス電圧の発生回数によつてフイラメ
ント１ａ、１ｂを焼損したり、或は他の回路素子
に悪影響を与えるものである。しかも、この電歪
現象に伴なう振動音は、非直線性コンデンサCn
の支持安定性を高めようとして太いリード線を用
いると、その太さ及び硬度に比例して大きくなる
傾向にある。即ち、非直線性コンデンサCnをそ
のリード線のみで支持した場合、第３図に示すよ
うに、片持梁としてモデル化され、その固有振動
数foは、 fo＝√ 但しαはリード線のスチフネス ｍは非直線性コンデンサCnの質量 ここで、固有振動数foがある周波数以上になる
と、可聴領域となり、また非直線性コンデンサ
Cnからの音の放射効率も高くなり、これらが騒
音となつて人間に不快感を与えることになる。リ
ード線のスチフネスαは、 α＝Ｅ・Ｓ／Ｌ 但しＳはリード線の線径 Ｌはリード線の長さ Ｅはリード線のヤング率 上記の式から明らかなように、スチフネスαは
リード線の線径Ｓ及びヤング率Ｅに比例して大き
くなる傾向にある。

そこで、本考案は放電灯点灯回路等のように、
非直線性コンデンサを必要とする回路を構成する
場合に、プリント回路基板等に対して簡単かつ確
実に実装することができ、しかも非直線性コンデ
ンサの電歪現象に伴う音を小さくできるようにし
た電子部品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案に係る電子部
品は、外周に溝を有し、かつ中央部に孔を有する
絶縁弾性体で成る支持体と、非直線性コンデンサ
とを備え、前記支持体をプリント回路基板の取付
孔内に挿入して前記溝内にプリント回路基板の端
縁部を弾力的に挟持し、前記孔内に前記非直線性
コンデンサを圧入係止したことを特徴とする。

以下実施例たる添付図面を参照し、本考案の内
容を具体的に説明する。第４図は本考案に係る電
子部品の正面断面図、第５図は同じくその平面
図、第６図は同じくその側面図である。図におい
て、Cnは非直線性コンデンサである。該非直線
性コンデンサCnは放電灯点灯回路の回路構成に
応じて２個以上としてもよい。

５はゴム等の絶縁弾性体で構成された支持体で
ある。この支持体５は、前記非直線性コンデンサ
Cnを支持するためのものであつて、略矩形状に
形成し、その中央部に前記非直線性コンデンサ
Cnの外形形状及び個数等に合つた貫通孔状の孔
６を設け、この孔６の内部に非直線性コンデンサ
Cnを挿入し、これに支持体５の弾発力を加えて
孔６内に圧入係止してある。

また、前記支持体５の外周には、プリント回路
基板等に挿着する場合の挿着部分となる溝７を設
けてある。この実施例では、該溝７は、前記支持
体５の全周に設けてある。

本考案に係る電子部品は上述のような構造であ
るから、前記放電灯点灯回路をプリント回路基板
上に実装して回路ユニツトとして製品化する場
合、第７図Ａに示すように、予めプリント回路基
板８に支持体５の溝７に適合する取付孔９を設け
ておき、この取付孔９内に支持体５を挿入して溝
７内にプリント回路基板８の端縁部を弾力的に挟
持することにより、支持体５をプリント回路基板
８に弾力的に取付け固定し、次に第７図Ｂに示す
ように、支持体５の孔６内に非直線性コンデンサ
Cnを圧入係止し、電極リード線１０、１１をプ
リント回路基板８上の導体パターン１２、１３に
半田付けするだけでよい。これにより、非直線性
コンデンサCnが支持体５によつてプリント回路
基板８上に弾力的に取付られる。

非直線性コンデンサCnの電極リード線１０、
１１は、第８図に示すように、非直線性コンデン
サCnの中心部に半田付けしたり、或は第９図に
示すように、支持体５の孔６から突出させた端部
に半田付けし、孔６の内部を通つて導体パターン
１２、１３のある面側に導出する等の構造をとる
こともできる。また、第１０図に示すように、非
直線性コンデンサCnの全体にデイツプ半田また
は絶縁コート１４を施すことにより、非直線性コ
ンデンサCnの電極を銀ペースト焼付け電極とし
た場合のシルバーマイグレーシヨンの発生を防止
し、耐湿性を向上させることができる。

上述のように、本考案によれば、支持体５をプ
リント回路基板８の取付け孔９内に弾力的に挿着
し、この後、非直線性コンデンサCnを支持体５
の孔６内に圧入するだけで、プリント回路基板５
に対する非直線性コンデンサCnの組立が完了す
るので、その組立作業が非常に簡単かつ容易にな
り、自動挿着機による自動挿着等も可能になる。
しかも、非直線性コンデンサCnを支持体５の孔
６内に圧入した場合、支持体５が外側に膨らみ、
それが外周に設けた溝７の底部７ａをプリント回
路基板８の取付け孔９の端縁に押圧するように作
用するので、プリント回路基板８と支持体５との
間及びこの支持体５と非直線性コンデンサCnと
の間に、支持体５の弾発力が加わり、各部分は緩
みを生じることなく、隙間のない密着した状態で
互いに固定される。

また、本考案においては、非直線性コンデンサ
Cnを絶縁弾性体で成る支持体５によつてプリン
ト回路基板８上に取付ることとなるので、非直線
性コンデンサCnに電歪現象が生じても、支持体
５の弾性緩衝作用を受けてその振動音が緩和され
る。しかも、支持体５によつて強固な取付構造を
形成することができるので、非直線性コンデンサ
Cnの電極リード線１０、１１は、支持線として
ではなく、専ら導通線として使用することが可能
になる。このため、リード線１０、１１を非常に
細くし、電歪現象に伴う振動音をより一層小さく
することができる。リード線１０、１１は線径が
0.3φ以下のものが振動音の減衰に有効である。
このような線径のリード線１０、１１を用い、そ
の長さを長くすることにより、第３図にモデル化
した系の固有振動数を低下させ、悪影響を及ぼす
可聴音のレベルを低下させることができる。ま
た、リード線１０、１１を通してプリント回路基
板８に伝達される音の成分が低周波成分のみとな
り、基板８に伝達され放射される騒音も問題とな
らないレベルまで低下する。

以上述べたように、本考案に係る電子部品は、
外周に溝を有し、かつ中央部に孔を有する絶縁弾
性体で成る支持体と、非直線性コンデンサとを備
え、前記支持体をプリント回路基板の取付孔内に
挿入して前記溝内にプリント回路基板の端縁部を
弾力的に挟持し、前記孔内に前記非直線性コンデ
ンサを圧入係止したことを特徴とするから、放電
灯点灯回路等のように、非直線性コンデンサを必
要とする回路を構成する場合に、プリント回路基
板等に対して簡単かつ確実に実装することがで
き、しかも非直線性コンデンサの電歪現象に伴う
音を小さくできるようにした電子部品を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は放電灯点灯回路の電気回路接続図、第
２図は非直線性コンデンサの印加電圧−蓄積電荷
特性図、第３図は非直線性コンデンサをリード線
で支持した場合をモデル化して示す図、第４図は
本考案に係る電子部品の正面部分断面図、第５図
は同じくその平面図、第６図は同じくその側面部
分断面図、第７図Ａ、Ｂは本考案に係る電子部品
のプリント回路基板に対する組立方法を示す図、
第８図乃至第１０図は本考案に係る電子部品の更
に別の実施例を示す各正面部分断面図である。 １……放電灯、２……安定器、５……支持体、
６……孔、７……溝、８……プリント回路基板、
９……取付け孔、Cn……非直線性コンデンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 外周に溝を有し、かつ中央部に孔を有する絶
   縁弾性体で成る支持体と、非直線性コンデンサ
   とを備え、前記支持体をプリント回路基板の取
   付孔内に挿入して前記溝内にプリント回路基板
   の端縁部を弾力的に挟持し、前記孔内に前記非
   直線性コンデンサを圧入係止したことを特徴と
   する電子部品。 (2) 前記非直線性コンデンサは、線径が0.3φ以
   下の電極リード線を有することを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項に記載の電子部
   品。