JP5111819B2 - Permission signal generation circuit and power supply circuit for flash discharge tube using the same - Google Patents

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Description

本発明は、例えばキセノンフラッシュランプのような閃光放電管の発光を許可するための許可信号生成回路、及びそれを用いた閃光放電管用電源回路に関する。   The present invention relates to a permission signal generation circuit for allowing light emission of a flash discharge tube such as a xenon flash lamp, and a power supply circuit for a flash discharge tube using the permission signal generation circuit.

キセノンフラッシュランプに代表される閃光放電管は瞬間的に高出力の白色光が得られる特徴を有するため、分光分析用光源、カメラのフラッシュランプ、ストロボ用光源、高速シャッタカメラ用ランプ等に広く使われている。この閃光放電管用の電源回路には、閃光放電管発光用のコンデンサが内蔵され、閃光放電管の発光時にはこのコンデンサから閃光放電管に電荷が供給される。   Flash discharge tubes, typified by xenon flash lamps, are characterized by the ability to instantaneously obtain high-power white light, so they are widely used for light sources for spectroscopic analysis, camera flash lamps, strobe light sources, high-speed shutter camera lamps, etc. It has been broken. The flash discharge tube power supply circuit has a built-in capacitor for light emission from the flash discharge tube, and charges are supplied from the capacitor to the flash discharge tube when the flash discharge tube emits light.

このような電源回路は、従来から、閃光放電管を安定して発光させるために内蔵するコンデンサの充電状態を検出して発光を許容する機能を具備している。例えば、下記特許文献1及び2には、充電期間からの経過時間を監視して充電完了信号を生成してシャッタレリーズを許容する機能を有する電源回路が開示されている。また、下記特許文献3及び4には、コンデンサの充電電圧が所定電圧以上であるかに応じて充電完了信号を出力するカメラ用の電源回路が開示されている。
特開平6−4002号公報 特開平2−99933号公報 特開昭63−130742号公報 特開平7−20543号公報
Conventionally, such a power supply circuit has a function of allowing light emission by detecting the charge state of a built-in capacitor in order to cause the flash discharge tube to emit light stably. For example, Patent Documents 1 and 2 listed below disclose a power supply circuit having a function of allowing a shutter release by monitoring an elapsed time from a charging period and generating a charging completion signal. Patent Documents 3 and 4 listed below disclose a power supply circuit for a camera that outputs a charge completion signal according to whether a charging voltage of a capacitor is equal to or higher than a predetermined voltage.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-4002 Japanese Patent Laid-Open No. 2-99933 JP-A 63-130742 Japanese Patent Laid-Open No. 7-20543

ところで、上記特許文献1及び2に記載のように充電期間からの経過時間を監視して充電完了信号を生成する場合には、コンデンサには特性のばらつきが生じうるので、充電状態の検出精度に限界がある。   By the way, when the charging completion signal is generated by monitoring the elapsed time from the charging period as described in Patent Documents 1 and 2, since the capacitor may vary in characteristics, the charge state detection accuracy is improved. There is a limit.

一方、上記特許文献3及び4に記載のようにコンデンサの充電電圧を検出する場合には、充電完了信号の生成にマイクロコンピュータ等を用いたデジタル処理が用いられている。このため、高出力の閃光放電管用に用いた場合に、放電ノイズの影響により安定した発光許可の制御が困難である。   On the other hand, when detecting the charging voltage of the capacitor as described in Patent Documents 3 and 4, digital processing using a microcomputer or the like is used to generate a charging completion signal. For this reason, when used for a high-power flash discharge tube, it is difficult to stably control emission permission due to the influence of discharge noise.

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、簡易な回路構成で安定した発光許可の制御が可能な許可信号生成回路及び閃光放電管用電源回路を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a permission signal generation circuit and a flash discharge tube power supply circuit capable of stable light emission permission control with a simple circuit configuration. .

上記課題を解決するため、本発明の許可信号生成回路は、閃光放電管の発光用の放電コンデンサの充電電圧を検出することによって、外部機器に対して閃光放電管の発光を許可する許可信号を生成する許可信号生成回路であって、放電コンデンサの充電電圧に対応する電圧信号が入力され、充電電圧と第1基準電圧との比較結果に応じて、充電電圧が第1基準電圧以上の場合にオンレベルの第1比較信号を出力する第1のコンパレータと、放電コンデンサの充電電圧に対応する電圧信号が入力され、充電電圧と第1基準電圧より高い第2基準電圧との比較結果に応じて、充電電圧が第2基準電圧以上の場合に、放電コンデンサの充電のオン−オフを制御するための第2比較信号をオンレベルで出力する第2のコンパレータと、第1比較信号のオンレベル/オフレベルに応じてそれぞれオン/オフする第1の半導体素子、及び、第1の半導体素子に直列に接続され、第2比較信号のオンレベルに応じてオンし、第1の半導体素子のオフ状態への遷移に応じてオフする第2の半導体素子を有し、第1及び第2の半導体素子の双方がオン状態であることを検出して許可信号として出力する検出回路とを備える。 In order to solve the above-mentioned problem, the permission signal generation circuit of the present invention detects a charging voltage of a discharge capacitor for light emission of the flash discharge tube, thereby generating a permission signal for permitting the external device to emit light from the flash discharge tube. A permission signal generation circuit for generating a voltage signal corresponding to a charging voltage of a discharge capacitor, and when the charging voltage is equal to or higher than the first reference voltage according to a comparison result between the charging voltage and the first reference voltage. The first comparator that outputs the first comparison signal at the on level and the voltage signal corresponding to the charging voltage of the discharge capacitor are input, and according to the comparison result between the charging voltage and the second reference voltage that is higher than the first reference voltage. , if the charging voltage is equal to or higher than the second reference voltage, the charging of the discharge capacitor on - a second comparator which outputs a second comparison signal to control the off-on level, the first comparison signal A first semiconductor element respectively turned on / off in response to the Nreberu / off level, and are connected in series to the first semiconductor element, turned on in response to the ON level of the second comparison signal, the first semiconductor element A second semiconductor element that is turned off in response to the transition to the off state, and a detection circuit that detects that both the first and second semiconductor elements are in the on state and outputs a permission signal.

このような許可信号生成回路によれば、放電コンデンサの充電電圧と第2基準電圧とが比較された第2比較信号によって自然放電等による充電電圧の低下が検出され、この第2比較信号によって放電コンデンサの充電のオン/オフが制御される。これに対して、検出回路においては、放電コンデンサの充電開始後に充電電圧が第2基準電圧に達した場合には、第1及び第2の半導体素子がオン状態とされ、その後の放電により充電電圧が第2基準電圧より低い第1基準電圧以下に低下した場合には、第1及び第2の半導体素子が同時にオフされる。そして、検出回路から外部機器に対して、第1及び第2の半導体素子の双方がオン状態である場合に発光を許可する許可信号が出力される。従って、簡易な回路構成により、放電コンデンサの充電電圧を基準電圧付近に安定して保ちながら、放電コンデンサの充電状態に応じて安定した発光許可信号を出力することができる。   According to such a permission signal generation circuit, a decrease in the charging voltage due to natural discharge or the like is detected by the second comparison signal obtained by comparing the charging voltage of the discharge capacitor and the second reference voltage, and the discharging is performed by the second comparison signal. Capacitor charging on / off is controlled. On the other hand, in the detection circuit, when the charging voltage reaches the second reference voltage after starting the charging of the discharging capacitor, the first and second semiconductor elements are turned on, and the charging voltage is discharged by the subsequent discharging. When the voltage drops below the first reference voltage lower than the second reference voltage, the first and second semiconductor elements are turned off simultaneously. Then, a permission signal for permitting light emission is output from the detection circuit to the external device when both the first and second semiconductor elements are in the on state. Therefore, with a simple circuit configuration, it is possible to output a stable light emission permission signal in accordance with the state of charge of the discharge capacitor while keeping the charge voltage of the discharge capacitor stable near the reference voltage.

検出回路は、ベースが第1のコンパレータの出力に接続されたトランジスタと、ゲートが第2のコンパレータの出力に接続され、カソードがトランジスタのコレクタに接続され、アノードが許可信号の出力用の端子に接続されたサイリスタとを有することが好ましい。   The detection circuit includes a transistor whose base is connected to the output of the first comparator, a gate which is connected to the output of the second comparator, a cathode which is connected to the collector of the transistor, and an anode which is a terminal for outputting a permission signal. It is preferable to have a thyristor connected.

この場合、トランジスタとサイリスタとからなる直列回路の端部から許可信号が出力される構成を採っているので、検出回路の回路構成がより単純化され、放電ノイズによる影響も低減される。   In this case, since the permission signal is output from the end of the series circuit including the transistor and the thyristor, the circuit configuration of the detection circuit is further simplified, and the influence of discharge noise is reduced.

また、検出回路は、ベースが第1のコンパレータの出力に接続され、コレクタが許可信号の出力用の端子に接続されたトランジスタと、ゲートが第2のコンパレータの出力に接続され、アノードがトランジスタのエミッタに接続されたサイリスタとを有することも好ましい。   The detection circuit includes a transistor having a base connected to the output of the first comparator, a collector connected to the output signal output terminal, a gate connected to the output of the second comparator, and an anode connected to the output of the transistor. It is also preferred to have a thyristor connected to the emitter.

この場合、トランジスタとサイリスタとからなる直列回路の端部から許可信号が出力される構成を採っているので、検出回路の回路構成がより単純化され、放電ノイズによる影響も低減される。   In this case, since the permission signal is output from the end of the series circuit including the transistor and the thyristor, the circuit configuration of the detection circuit is further simplified, and the influence of discharge noise is reduced.

さらに、第2のコンパレータは、ヒステリシス特性を有するヒステリシスコンパレータであることも好ましい。このような構成により、放電コンデンサの充電制御時の安定性が向上する。   Furthermore, the second comparator is preferably a hysteresis comparator having hysteresis characteristics. With such a configuration, stability during charge control of the discharge capacitor is improved.

或いは、本発明の閃光放電管用電源回路は、上述した許可信号生成回路と、放電コンデンサを含み、閃光放電管に電荷を供給する電源回路と、許可信号生成回路から第2比較信号に対応する信号が入力されて、第2比較信号に応じて電源回路における放電コンデンサの充電のオン−オフを制御する充電制御回路と、外部機器から入力される発光トリガ制御信号に応じて閃光放電管に発光トリガを印加することによって、放電コンデンサに蓄積された電荷を放電させる発光トリガ発生回路とを備える。   Alternatively, a power supply circuit for a flash discharge tube according to the present invention includes a permission signal generation circuit described above, a power supply circuit that includes a discharge capacitor and supplies electric charge to the flash discharge tube, and a signal corresponding to the second comparison signal from the permission signal generation circuit. Is inputted, and a light emission trigger is applied to the flash discharge tube according to a light emission trigger control signal inputted from an external device, and a charge control circuit for controlling on / off of charging of the discharge capacitor in the power supply circuit according to the second comparison signal And a light emission trigger generating circuit for discharging the electric charge accumulated in the discharge capacitor.

このような閃光放電管用電源回路においては、充電制御回路が、許可信号生成回路によって生成された第2比較信号に応じて、電源回路内の放電コンデンサの充電をオン/オフ制御する。これにより、放電コンデンサの充電電圧が基準電圧に安定して維持される。また、許可信号生成回路から外部機器に許可信号が出力されると、外部機器から発光トリガ発生回路に対して発光トリガ制御信号が入力され、発光トリガ生成回路によって閃光放電管に発光トリガが印加されることによって閃光放電管が発光される。従って、簡易な回路構成で安定した発光許可の制御が可能になる。   In such a flash discharge tube power supply circuit, the charge control circuit performs on / off control of charging of the discharge capacitor in the power supply circuit in accordance with the second comparison signal generated by the permission signal generation circuit. Thereby, the charging voltage of the discharge capacitor is stably maintained at the reference voltage. When a permission signal is output from the permission signal generation circuit to the external device, a light emission trigger control signal is input from the external device to the light emission trigger generation circuit, and a light emission trigger is applied to the flash discharge tube by the light emission trigger generation circuit. As a result, the flash discharge tube emits light. Therefore, stable emission control can be performed with a simple circuit configuration.

本発明による許可信号生成回路によれば、簡易な回路構成で安定した発光許可の制御が可能になる。   According to the permission signal generation circuit of the present invention, it is possible to control light emission permission stably with a simple circuit configuration.

以下、図面を参照しつつ本発明に係る許可信号生成回路及び閃光放電管用電源回路の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of a permission signal generation circuit and a flash discharge tube power supply circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本発明の好適な一実施形態である閃光放電管用電源回路1の回路ブロック図である。閃光放電管用電源回路1は、キセノンフラッシュランプのような閃光放電管を発光させるための印加電圧を発生する回路であり、電源回路2と許可信号生成回路3と充電制御回路4と発光トリガ発生回路5とから構成されている。   FIG. 1 is a circuit block diagram of a power supply circuit 1 for a flash discharge tube which is a preferred embodiment of the present invention. A flash discharge tube power supply circuit 1 is a circuit that generates an applied voltage for causing a flash discharge tube such as a xenon flash lamp to emit light. The power supply circuit 2, the permission signal generation circuit 3, the charge control circuit 4, and the light emission trigger generation circuit. 5.

電源回路2は、外部の直流電源6にその両端が接続されるコンデンサ7と、コンデンサ7に対して並列に接続された1次側コイル8aを含むトランス8と、トランス8の2次側コイル8bの両端に接続された閃光放電管L発光用の放電コンデンサ9と、1次側コイル8aに対して直列に接続されたMOS型FET10とを備えている。   The power supply circuit 2 includes a capacitor 7 having both ends connected to an external DC power supply 6, a transformer 8 including a primary coil 8 a connected in parallel to the capacitor 7, and a secondary coil 8 b of the transformer 8. A discharge capacitor 9 for light emission from the flash discharge tube L connected to both ends of the first and second MOSFETs 10 and a MOS FET 10 connected in series to the primary coil 8a.

より具体的には、トランス8の1次側コイル8aの一端は、直流電源6の正極に接続され、1次側コイル8aの他端はFET10のドレインに接続され、FET10のソースには、抵抗素子Rを介して直流電源6の負極が接続されている。さらに、このFET10のゲートには、抵抗素子Rを介して後述する充電制御回路4が接続されている。また、放電コンデンサ9の一端は、整流用のダイオード11を介して2次側コイル8bの一端に接続され、放電コンデンサ9の他端が2次側コイル8bの他端に接続されると共に、放電コンデンサ9の両端は、コネクタ12及びソケット13を介して閃光放電管Lの陽極及び陰極にそれぞれ接続されている。 More specifically, one end of the primary side coil 8a of the transformer 8 is connected to the positive electrode of the DC power source 6, the other end of the primary side coil 8a is connected to the drain of the FET 10, and the source of the FET 10 has a resistance the negative electrode of the DC power source 6 through the element R 1 is connected. Further, the gate of the FET 10, the charge control circuit 4, which will be described later, via a resistor R 2 is connected. One end of the discharge capacitor 9 is connected to one end of the secondary coil 8b via the rectifying diode 11, and the other end of the discharge capacitor 9 is connected to the other end of the secondary coil 8b. Both ends of the capacitor 9 are connected to the anode and the cathode of the flash discharge tube L via the connector 12 and the socket 13, respectively.

上記のような構成の電源回路2においては、充電制御回路4からのパルス信号Sの入力に応じてトランス8の1次側コイル8aにパルス電流が流されることにより、2次側コイル8bから放電コンデンサ9に1次側と2次側との巻数比に応じたパルス電流が供給されて放電コンデンサ9が充電される。放電コンデンサ9が充電された状態で、閃光放電管Lに発光トリガ発生回路5(詳細は、後述する。)から発光トリガTRが印加されると、閃光放電管L内で発光を伴う放電が始まり、放電コンデンサ9から閃光放電管Lに放電電流が流れる。 In the power supply circuit 2 of the above configuration, by the pulse current is applied to the primary coil 8a of the transformer 8 according to the input of the pulse signals S 1 from the charging control circuit 4, from the secondary side coil 8b The discharge capacitor 9 is charged by supplying a pulse current corresponding to the turn ratio between the primary side and the secondary side to the discharge capacitor 9. When a light emission trigger TR is applied to the flash discharge tube L from the light emission trigger generation circuit 5 (details will be described later) in a state where the discharge capacitor 9 is charged, a discharge accompanied by light emission starts in the flash discharge tube L. A discharge current flows from the discharge capacitor 9 to the flash discharge tube L.

次に、許可信号生成回路3の構成について説明する。許可信号生成回路3は、電源回路2内の放電コンデンサ9の充電電圧を検出して、閃光放電管用電源回路1に接続された外部機器21に対して閃光放電管Lの発光を許可する許可信号を生成する回路である。   Next, the configuration of the permission signal generation circuit 3 will be described. The permission signal generation circuit 3 detects the charging voltage of the discharge capacitor 9 in the power supply circuit 2 and permits the external device 21 connected to the flash discharge tube power circuit 1 to emit light from the flash discharge tube L. Is a circuit that generates

許可信号生成回路3は、放電コンデンサ9の充電電圧に対応する電圧が入力される第1のコンパレータ14及び第2のコンパレータ15と、第1及び第2のコンパレータ14,15の出力に応じて、放電コンデンサ9の充電を制御する充電電圧検出信号S、及び閃光放電管Lの発光を許可する許可信号Sを出力する検出回路16とを含んでいる。 The permission signal generation circuit 3 is configured according to the outputs of the first comparator 14 and the second comparator 15 to which a voltage corresponding to the charging voltage of the discharge capacitor 9 is input, and the outputs of the first and second comparators 14 and 15. And a detection circuit 16 for outputting a charging voltage detection signal S 2 for controlling the charging of the discharge capacitor 9 and an enabling signal S 3 for permitting the flash discharge tube L to emit light.

第1及び第2のコンパレータ14,15には、抵抗素子R,R,Rによって構成される直列回路によって分圧された放電コンデンサ9の充電電圧が入力されるとともに、可変の基準電圧Vが入力される。これらの第1及び第2のコンパレータ14,15は、いわゆるオープンコレクタ出力のコンパレータである。第1のコンパレータ14は、放電コンデンサ9の充電電圧をVとすると、基準電圧Vと電圧V×(R+R)/(R+R+R)とを比較することにより、その比較結果に応じた第1比較信号VC1を出力する。結果的に、第1のコンパレータ14は、充電電圧Vが基準電圧V×(R+R+R)/(R+R)以上の場合は、ハイレベルの第1比較信号VC1を出力し、充電電圧Vが基準電圧V×(R+R+R)/(R+R)より小さい場合は、ローレベルの第1比較信号VC1を出力する。 The first and second comparators 14 and 15 are supplied with the charging voltage of the discharge capacitor 9 divided by the series circuit constituted by the resistance elements R 3 , R 4 and R 5 and a variable reference voltage. V R is input. The first and second comparators 14 and 15 are so-called open collector output comparators. The first comparator 14 compares the reference voltage V R with the voltage V A × (R 4 + R 5 ) / (R 3 + R 4 + R 5 ), where V A is the charging voltage of the discharge capacitor 9. A first comparison signal V C1 corresponding to the comparison result is output. As a result, the first comparator 14 has a high-level first comparison signal V C1 when the charging voltage V A is equal to or higher than the reference voltage V R × (R 3 + R 4 + R 5 ) / (R 4 + R 5 ). When the charging voltage V A is smaller than the reference voltage V R × (R 3 + R 4 + R 5 ) / (R 4 + R 5 ), the low-level first comparison signal V C1 is output.

同様に、第2のコンパレータ15は、基準電圧Vと電圧V×R/(R+R+R)とを比較することにより、その比較結果に応じた第2比較信号VC2を出力する。結果的に、第2のコンパレータ15は、充電電圧をVが基準電圧V×(R+R+R)/R以上の場合は、ハイレベルの第2比較信号VC2を出力し、充電電圧Vが基準電圧V×(R+R+R)/Rより小さい場合は、ローレベルの第2比較信号VC2を出力する。よって、第2のコンパレータ15の充電電圧Vに対する基準電圧は、第1のコンパレータ14よりも大きくなる。本実施形態においては、第1のコンパレータ14の基準電圧が第2のコンパレータ15の基準電圧よりも5〜10パーセント程度低くなるように設定される。なお、第2のコンパレータ15は、ヒステリシス特性を有するヒステリシスコンパレータであり、第2比較信号VC2がハイレベルの状態で放電コンデンサ9の充電電圧Vが自然放電により低下して、基準電圧の所定割合分(例えば、基準電圧の1パーセント程度)減少すると、第2比較信号VC2をローレベルに設定する。第2のコンパレータ15から出力される第2比較信号VC2は、検出回路16を経由して充電制御回路4に充電電圧検出信号Sとして入力される。 Similarly, the second comparator 15 compares the reference voltage V R with the voltage V A × R 5 / (R 3 + R 4 + R 5 ), thereby obtaining the second comparison signal V C2 according to the comparison result. Output. As a result, the second comparator 15 outputs the second comparison signal V C2 having a high level when the charging voltage VA is equal to or higher than the reference voltage V R × (R 3 + R 4 + R 5 ) / R 5. When the charging voltage V A is smaller than the reference voltage V R × (R 3 + R 4 + R 5 ) / R 5 , the low-level second comparison signal V C2 is output. Therefore, the reference voltage for the charging voltage VA of the second comparator 15 is larger than that of the first comparator 14. In the present embodiment, the reference voltage of the first comparator 14 is set to be about 5 to 10 percent lower than the reference voltage of the second comparator 15. The second comparator 15 is a hysteresis comparator having a hysteresis characteristic. When the second comparison signal V C2 is at a high level, the charging voltage V A of the discharge capacitor 9 decreases due to natural discharge, and a predetermined reference voltage is set. When the ratio is decreased (for example, about 1% of the reference voltage), the second comparison signal V C2 is set to a low level. Second comparison signal V C2 output from the second comparator 15 is inputted via the detection circuit 16 as a charging voltage detection signal S 2 to the charge control circuit 4.

検出回路16は、バイポーラトランジスタ17と、バイポーラトランジスタ17に直列に接続されたサイリスタ18とを含み、バイポーラトランジスタ17及びサイリスタ18の切り換え状態を検出して出力する機能を持つ。   The detection circuit 16 includes a bipolar transistor 17 and a thyristor 18 connected in series to the bipolar transistor 17, and has a function of detecting and outputting the switching state of the bipolar transistor 17 and the thyristor 18.

サイリスタ18のアノードは、抵抗素子Rを介して正電位にバイアスされ、そのゲートはダイオード19を介して第2のコンパレータ15の出力に接続され、そのカソードはバイポーラトランジスタ17のコレクタに接続され、ゲート−カソード間には抵抗素子Rが接続されている。さらに、第2のコンパレータ15の出力には、プルアップ抵抗Rが接続されている。 The anode of the thyristor 18 is biased to a positive potential through the resistance element R 6 , the gate thereof is connected to the output of the second comparator 15 through the diode 19, and the cathode is connected to the collector of the bipolar transistor 17, gate - resistive element R 8 is between the cathode is connected. Further, a pull-up resistor R 7 is connected to the output of the second comparator 15.

バイポーラトランジスタ17のベースは、抵抗素子Rを介して第1のコンパレータ14の出力が接続され、そのエミッタはグランドに接続され、ベース−エミッタ間には抵抗素子R10が接続されている。さらに、第1のコンパレータ14の出力には、プルアップ抵抗R11が接続されている。 The base of the bipolar transistor 17, the output of the first comparator 14 is connected through a resistor R 9, its emitter is connected to ground, the base - emitter between the resistance element R 10 is connected. Furthermore, a pull-up resistor R 11 is connected to the output of the first comparator 14.

検出回路16のサイリスタ18のアノードは、コネクタ20の許可信号S出力用の端子を介して外部機器21に接続され、サイリスタ18のアノードの電位が許可信号Sとして外部機器21に出力される。 The anode of the thyristor 18 of the detection circuit 16 is connected to the external device 21 through the terminals of the permission signal S 3 output connector 20, is outputted as the anode potential is permission signal S 3 of the thyristor 18 to the external device 21 .

上記構成の検出回路16においては、第1比較信号VC1のハイレベル/ローレベルの状態に応じて、バイポーラトランジスタ17がオン/オフする。また、サイリスタ18がオフ状態にある場合に第2比較信号VC2がハイレベルへ遷移すると、第2のコンパレータ15の出力トランジスタ(図示せず)がオフするので、プルアップ抵抗Rからダイオード19に向けた電流経路が形成される結果、サイリスタ18がオンする。ここで、サイリスタ18は、いったんオン状態に切り替わった後は、第2比較信号VC2がローレベルに遷移してもバイポーラトランジスタ17がオン状態にある限りはオン状態を持続する。すなわち、サイリスタ18は、第1比較信号VC1のローレベルへの遷移に応じて、バイポーラトランジスタ17とほぼ同時にオフする。また、検出回路16から外部機器21に出力される許可信号Sは、バイポーラトランジスタ17及びサイリスタ18の双方がオン状態にある場合にローレベルになり、それ以外の場合にはハイレベルになる。 In the detection circuit 16 configured as described above, the bipolar transistor 17 is turned on / off according to the high level / low level state of the first comparison signal V C1 . Further, when the second comparison signal V C2 transitions to a high level when the thyristor 18 is in the off state, the output transistor (not shown) of the second comparator 15 is turned off, so that the pull-up resistor R 7 to the diode 19 As a result, a thyristor 18 is turned on. Here, after the thyristor 18 is once switched to the on state, the thyristor 18 remains on as long as the bipolar transistor 17 is in the on state even if the second comparison signal V C2 transitions to the low level. That is, the thyristor 18 is turned off almost simultaneously with the bipolar transistor 17 in response to the transition of the first comparison signal V C1 to the low level. Moreover, permission signals S 3 output from the detection circuit 16 to the external device 21 becomes a low level when both of the bipolar transistors 17 and thyristor 18 is in the ON state, a high level otherwise.

充電制御回路4は、許可信号生成回路3から入力された充電電圧検出信号Sに応じて、電源回路2における放電コンデンサ9の充電のオン/オフを制御する。具体的には、充電電圧検出信号Sがローレベルの場合、すなわち、第2比較信号VC2がローレベルの場合は、電源回路2にパルス信号Sを供給して放電コンデンサ9を充電する。これにより、充電制御回路4は、許可信号生成回路3及び電源回路2との協働により、閃光放電管Lの発光前の放電コンデンサ9の充電電圧が、所定範囲(例えば、1パーセント以内)に収まるように制御する。 The charge control circuit 4, corresponding to the charging voltage detection signal S 2 input from the enable signal generating circuit 3 controls the charging of the on / off of the discharge capacitor 9 in the power supply circuit 2. Specifically, when the charging voltage detection signal S 2 at the low level, i.e., if the second comparison signal V C2 is at a low level, and supplies the pulse signals S 1 to charge the discharge capacitor 9 to the power supply circuit 2 . Thereby, the charge control circuit 4 cooperates with the permission signal generation circuit 3 and the power supply circuit 2 so that the charging voltage of the discharge capacitor 9 before the flash discharge tube L emits light is within a predetermined range (for example, within 1%). Control to fit.

発光トリガ発生回路5は、許可信号Sがローレベルである場合に外部機器21から入力された発光トリガ制御信号Sに応じて、閃光放電管Lに発光トリガTRを印加する。詳細には、発光トリガ発生回路5の入力は、コネクタ20を介して外部機器21に接続され、発光トリガ発生回路5の出力は、コネクタ12及びソケット13を介して閃光放電管Lのトリガ電極に接続されている。 Light emission trigger generating circuit 5 in response to the light emission trigger control signal S 4 that is input from the external device 21 when the permission signal S 3 is at the low level, applies a light emission trigger TR to the flash discharge tube L. Specifically, the input of the light emission trigger generation circuit 5 is connected to the external device 21 via the connector 20, and the output of the light emission trigger generation circuit 5 is supplied to the trigger electrode of the flash discharge tube L via the connector 12 and the socket 13. It is connected.

次に、図2を参照しながら、閃光放電管用電源回路1の動作について説明する。図2において、(a)は、発光トリガTRのタイミングチャート、(b)は、放電コンデンサ9の充電電圧のタイミングチャート、(c)は、許可信号Sのタイミングチャートである。 Next, the operation of the flash discharge tube power supply circuit 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, (a) is a timing chart of light emission trigger TR, (b) is a timing chart of the charging voltage of the discharge capacitor 9, (c) is a timing chart of the enable signal S 3.

まず、閃光放電管Lの発光直後は放電コンデンサ9の充電電圧が低下しており、第1比較信号VC1及び第2比較信号VC2がローレベル状態になる(時刻T)。このような状態では、充電制御回路4の制御により放電コンデンサ9が充電されて徐々に充電電圧が上昇する。その後、充電電圧が第2のコンパレータ15の基準電圧にまで達すると、検出回路16から外部機器21に対してローレベルの許可信号Sが出力され、外部機器21による閃光放電管Lの発光制御が許可される(時刻T)。許可信号Sのローレベル状態は、放電コンデンサ9の充電電圧が第1のコンパレータ14の基準電圧に低下するまで維持される。これに対して、外部機器21から発光トリガ発生回路5に発光トリガ制御信号Sが入力されると、閃光放電管Lのトリガ電極に発光トリガTRが印加される(時刻T)。その結果、閃光放電管Lの陽極−陰極間に絶縁破壊が起こり、放電コンデンサ9に蓄えられた電荷が閃光放電管Lにおいて放電される。この放電により、放電コンデンサ9の充電電圧が瞬時に低下し、許可信号Sがハイレベル状態に遷移し、外部機器21による発光制御が禁止される。閃光放電管用電源回路1では、以上のような発光トリガ入力から充電完了までの動作が繰り返し行われる。 First, immediately after the flash discharge tube L emits light, the charging voltage of the discharge capacitor 9 decreases, and the first comparison signal V C1 and the second comparison signal V C2 are in a low level state (time T 1 ). In such a state, the discharge capacitor 9 is charged under the control of the charge control circuit 4, and the charge voltage gradually rises. Thereafter, when the charging voltage reaches the reference voltage of the second comparator 15, a low level permission signal S 3 is output from the detection circuit 16 to the external device 21, and the light emission control of the flash discharge tube L by the external device 21. Is permitted (time T 2 ). Low level of permission signal S 3, the charging voltage of the discharge capacitor 9 is maintained until the drop in the reference voltage of the first comparator 14. In contrast, when the light emission trigger control signal S 4 to the light emission trigger generating circuit 5 from the external device 21 is inputted, the light emission trigger TR is applied to the trigger electrode of the flash discharge tube L (time T 3). As a result, dielectric breakdown occurs between the anode and the cathode of the flash discharge tube L, and the electric charge stored in the discharge capacitor 9 is discharged in the flash discharge tube L. This discharge charged voltage of the discharge capacitor 9 drops instantaneously, the permission signal S 3 transitions high state, light emission control by the external device 21 is prohibited. In the flash discharge tube power supply circuit 1, the operations from the light emission trigger input to the completion of charging as described above are repeated.

以上説明した閃光放電管用電源回路1の作用効果について説明する。放電コンデンサ9の充電電圧と第2のコンパレータ15の基準電圧とが比較された第2比較信号VC2によって自然放電等による充電電圧の低下が検出され、この第2比較信号VC2によって放電コンデンサ9の充電のオン/オフが制御される。これに対して、検出回路16においては、放電コンデンサ9の充電開始後に充電電圧が第2のコンパレータ15の基準電圧に達した場合には、バイポーラトランジスタ17及びサイリスタ18がオン状態とされ、その後の放電により充電電圧が第2のコンパレータ15の基準電圧より低い第1のコンパレータ14の基準電圧以下に低下した場合には、バイポーラトランジスタ17及びサイリスタ18が同時にオフされる。そして、検出回路16から外部機器21に対して、バイポーラトランジスタ17及びサイリスタ18の双方がオン状態である場合に発光を許可する許可信号Sが出力される。従って、簡易な回路構成により、放電コンデンサ9の充電電圧を基準電圧付近に安定して保ちながら、放電コンデンサ9の充電状態に応じて安定した発光許可信号を出力することができる。その結果、閃光放電管Lの光量不足、発光不良等を防止することができる。 The operational effects of the flash discharge tube power supply circuit 1 described above will be described. Reduction of the charging voltage due to natural discharge or the like by the second comparison signal V C2 charging voltage of the discharge capacitor 9 and the reference voltage of the second comparator 15 is compared is detected, discharging the capacitor 9 by the second comparison signal V C2 ON / OFF of charging is controlled. On the other hand, in the detection circuit 16, when the charging voltage reaches the reference voltage of the second comparator 15 after the charging of the discharge capacitor 9 is started, the bipolar transistor 17 and the thyristor 18 are turned on, and thereafter When the charging voltage drops below the reference voltage of the first comparator 14 which is lower than the reference voltage of the second comparator 15 due to the discharging, the bipolar transistor 17 and the thyristor 18 are simultaneously turned off. Then, the external device 21 from the detection circuit 16, enabling signal S 3 that allows light emission in the case both of the bipolar transistors 17 and thyristor 18 is turned on is outputted. Therefore, with a simple circuit configuration, it is possible to output a stable light emission permission signal according to the state of charge of the discharge capacitor 9 while keeping the charge voltage of the discharge capacitor 9 stable near the reference voltage. As a result, it is possible to prevent a shortage of light in the flash discharge tube L, poor light emission, and the like.

また、このように放電コンデンサ9の充電電圧を検出して発光許可信号を出力する方式を採ることで、発光開始時期と充電完了時期との間のタイムロスが減少するとともに、発光光量の調整のため放電コンデンサを切り替えたり放電コンデンサの充電電圧を変更した場合であっても正確に充電完了を検出して発光許可信号を生成することができる。   In addition, by adopting the method of detecting the charging voltage of the discharge capacitor 9 and outputting the light emission permission signal in this way, the time loss between the light emission start time and the charge completion time is reduced, and the light emission amount is adjusted. Even when the discharge capacitor is switched or the charging voltage of the discharge capacitor is changed, it is possible to accurately detect completion of charging and generate a light emission permission signal.

また、許可信号生成回路3はバイポーラトランジスタ17とサイリスタ18とからなる直列回路の端部から許可信号Sが出力される構成を有しているので、検出回路の回路構成がより単純化され、高出力の閃光放電管Lを使用した場合の放電ノイズによる影響も低減される。 Also, grant signal generating circuit 3 because it has a structure enabling signal S 3 is output from the end of the series circuit consisting of bipolar transistor 17 and the thyristor 18. The circuit configuration of the detection circuit is further simplified, The influence of discharge noise when the high-power flash discharge tube L is used is also reduced.

また、第2のコンパレータ15としては、ヒステリシス特性を有するヒステリシスコンパレータを用いているので、放電コンデンサ9の充電電圧が自然放電等によって低下して再充電する際に、充電制御の安定性が向上する。   Further, since the hysteresis comparator having the hysteresis characteristic is used as the second comparator 15, the stability of the charge control is improved when the charging voltage of the discharge capacitor 9 is lowered due to natural discharge or the like and recharged. .

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態において例示された回路構成は特定の構成に限定されるものではない。図3には、閃光放電管用電源回路1の許可信号生成回路3の変形例である許可信号生成回路33の要部を示している。同図に示すように、バイポーラトランジスタ17及びサイリスタ18の接続順序を入れ替えて、バイポーラトランジスタ17のコレクタをコネクタ20の許可信号Sの出力用端子に接続し、サイリスタ18のアノードをバイポーラトランジスタ17のエミッタに接続してもよい。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, the circuit configuration illustrated in the present embodiment is not limited to a specific configuration. FIG. 3 shows a main part of a permission signal generation circuit 33 which is a modification of the permission signal generation circuit 3 of the flash discharge tube power supply circuit 1. As shown in the figure, the connection order of the bipolar transistor 17 and the thyristor 18 is changed, the collector of the bipolar transistor 17 is connected to the output terminal of the permission signal S 3 of the connector 20, and the anode of the thyristor 18 is connected to the bipolar transistor 17. It may be connected to the emitter.

本発明の好適な一実施形態である閃光放電管用電源回路1の回路ブロック図である。1 is a circuit block diagram of a power supply circuit 1 for a flash discharge tube that is a preferred embodiment of the present invention. FIG. 図1の閃光放電管用電源回路によって生成される各種信号のタイミングチャートを示す図であり、(a)は、発光トリガのタイミングチャート、(b)は、図1の放電コンデンサの充電電圧のタイミングチャート、(c)は、許可信号のタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart of various signals generated by the flash discharge tube power supply circuit of FIG. 1, (a) is a timing chart of a light emission trigger, and (b) is a timing chart of charging voltage of the discharge capacitor of FIG. 1. (C) is a timing chart of the permission signal. 本発明の変形である許可信号生成回路の要部を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the principal part of the permission signal generation circuit which is a modification of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…閃光放電管用電源回路、2…電源回路、3,33…許可信号生成回路、3…許可信号生成回路、4…充電制御回路、5…発光トリガ発生回路、6…直流電源、9…放電コンデンサ、14…第1のコンパレータ、15…第2のコンパレータ、16…検出回路、17…バイポーラトランジスタ(第1の半導体素子)、18…サイリスタ(第2の半導体素子)、21…外部機器、L…閃光放電管、S…許可信号、TR…発光トリガ、VC1,VC2…比較信号、V…基準電圧。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flash discharge tube power supply circuit, 2 ... Power supply circuit, 3,33 ... Permit signal generation circuit, 3 ... Permit signal generation circuit, 4 ... Charge control circuit, 5 ... Light emission trigger generation circuit, 6 ... DC power supply, 9 ... Discharge Capacitors, 14 ... first comparator, 15 ... second comparator, 16 ... detection circuit, 17 ... bipolar transistor (first semiconductor element), 18 ... thyristor (second semiconductor element), 21 ... external device, L ... flash discharge tube, S 3 ... permission signal, TR ... light emission trigger, V C1 , V C2 ... comparison signal, V R ... reference voltage.

Claims (5)

閃光放電管の発光用の放電コンデンサの充電電圧を検出することによって、外部機器に対して前記閃光放電管の発光を許可する許可信号を生成する許可信号生成回路であって、
前記放電コンデンサの充電電圧に対応する電圧信号が入力され、前記充電電圧と第1基準電圧との比較結果に応じて、前記充電電圧が前記第1基準電圧以上の場合にオンレベルの第1比較信号を出力する第1のコンパレータと、
前記放電コンデンサの充電電圧に対応する電圧信号が入力され、前記充電電圧と前記第1基準電圧より高い第2基準電圧との比較結果に応じて、前記充電電圧が前記第2基準電圧以上の場合に、前記放電コンデンサの充電のオン−オフを制御するための第2比較信号をオンレベルで出力する第2のコンパレータと、
前記第1比較信号のオンレベル/オフレベルに応じてそれぞれオン/オフする第1の半導体素子、及び、前記第1の半導体素子に直列に接続され、第2比較信号のオンレベルに応じてオンし、前記第1の半導体素子のオフ状態への遷移に応じてオフする第2の半導体素子を有し、前記第1及び第2の半導体素子の双方がオン状態であることを検出して前記許可信号として出力する検出回路と、
を備えることを特徴とする許可信号生成回路。
A permission signal generation circuit for generating a permission signal for permitting light emission of the flash discharge tube to an external device by detecting a charging voltage of a discharge capacitor for light emission of the flash discharge tube;
A voltage signal corresponding to a charge voltage of the discharge capacitor is input, and a first comparison of an on level when the charge voltage is equal to or higher than the first reference voltage according to a comparison result between the charge voltage and the first reference voltage. A first comparator for outputting a signal;
When a voltage signal corresponding to the charging voltage of the discharge capacitor is input, and the charging voltage is equal to or higher than the second reference voltage according to a comparison result between the charging voltage and a second reference voltage higher than the first reference voltage. A second comparator for outputting a second comparison signal for controlling on / off of charging of the discharge capacitor at an on level ;
The first semiconductor element to each turned on / off in response to the on-level / off level of the first comparison signal, and, connected in series to said first semiconductor element, turned on in response to the ON level of the second comparison signal A second semiconductor element that is turned off in response to a transition of the first semiconductor element to an off state, and detecting that both of the first and second semiconductor elements are in the on state. A detection circuit that outputs a permission signal;
A permission signal generation circuit comprising:
前記検出回路は、
ベースが前記第1のコンパレータの出力に接続されたトランジスタと、
ゲートが前記第2のコンパレータの出力に接続され、カソードが前記トランジスタのコレクタに接続され、アノードが前記許可信号の出力用の端子に接続されたサイリスタとを有する、
ことを特徴とする請求項1記載の許可信号生成回路。
The detection circuit includes:
A transistor having a base connected to the output of the first comparator;
A thyristor having a gate connected to an output of the second comparator, a cathode connected to a collector of the transistor, and an anode connected to a terminal for outputting the permission signal;
The permission signal generation circuit according to claim 1.
前記検出回路は、
ベースが前記第1のコンパレータの出力に接続され、コレクタが前記許可信号の出力用の端子に接続されたトランジスタと、
ゲートが前記第2のコンパレータの出力に接続され、アノードが前記トランジスタのエミッタに接続されたサイリスタとを有する、
ことを特徴とする請求項1記載の許可信号生成回路。
The detection circuit includes:
A transistor having a base connected to the output of the first comparator and a collector connected to a terminal for outputting the permission signal;
A thyristor having a gate connected to the output of the second comparator and an anode connected to the emitter of the transistor;
The permission signal generation circuit according to claim 1.
前記第2のコンパレータは、ヒステリシス特性を有するヒステリシスコンパレータであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の許可信号生成回路。   The permission signal generation circuit according to claim 1, wherein the second comparator is a hysteresis comparator having a hysteresis characteristic. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の許可信号生成回路と、
前記放電コンデンサを含み、前記閃光放電管に電荷を供給する電源回路と、
前記許可信号生成回路から前記第2比較信号に対応する信号が入力されて、前記第2比較信号に応じて前記電源回路における前記放電コンデンサの充電のオン−オフを制御する充電制御回路と、
前記外部機器から入力される発光トリガ制御信号に応じて前記閃光放電管に発光トリガを印加することによって、前記放電コンデンサに蓄積された電荷を放電させる発光トリガ発生回路と、
を備えることを特徴とする閃光放電管用電源回路。
The permission signal generation circuit according to any one of claims 1 to 4,
A power supply circuit including the discharge capacitor and supplying electric charge to the flash discharge tube;
A charge control circuit that receives a signal corresponding to the second comparison signal from the permission signal generation circuit and controls on / off of charging of the discharge capacitor in the power supply circuit according to the second comparison signal;
A light emission trigger generating circuit that discharges charges accumulated in the discharge capacitor by applying a light emission trigger to the flash discharge tube according to a light emission trigger control signal input from the external device;
A power supply circuit for a flash discharge tube, comprising:
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