JPH04274195A - 定電流調整器の半波導通判定回路、過断芯判定回路およびアーク判定回路 - 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】

【０００１】〔発明の目的〕

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、二次巻線にランプが接
続され、複数の変圧器の一次巻線が直列に接続された定
電流調整器の半波導通判定回路、過断芯判定回路および
アーク判定回路に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、たとえば、空港の進入灯などのラ
ンプは、変圧器の一次巻線を定電流調整器に直列に接続
し、この変圧器の二次巻線に接続している。そして、い
ずれかのランプが断芯しても他のランプは消灯しないよ
うになっている。このため、一部のランプが消灯した状
態でも気付きにくく、断芯の確認、半波導通およびアー
ク判定は、たとえばオシロスコープ等により目視確認し
ている。すなわち、ランプの断芯が多い場合は進入灯と
しての機能を有さず、半波導通の場合は、ランプにちら
つきを生じ、アークが生ずる場合は接触不良を生じてい
る可能性が高いためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、常時オ
シロスコープ等により波形を確認することは非常に困難
であり、また突発的に発生したものを見落し易い問題を
有している。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
、適格に状態を判別することができる定電流調整器の半
波導通判定回路、過断芯判定回路およびアーク判定回路
を提供することを目的とする。

【０００６】〔発明の構成〕

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の定電流調
整器の半波導通判定回路は、定電流調整器に直列に接続
され二次巻線にランプが接続された変圧器の一次巻線か
らの波形を収集する波形収集回路と、この波形収集回路
で収集された波形の一周期の面積を算出する面積算出部
と、あらかじめ基準となる波形の一周期の面積を記憶す
る基準面積記憶部と、前記面積算出部で算出された面積
および基準面積記憶部で記憶されている面積を比較し面
積算出部で算出された面積が前記面積記憶部で記憶され
ている面積の所定割合以下のとき半波導通と判定する半
波導通判定部とを具備したものである。

【０００８】請求項２記載の定電流調整器の過断芯判定
回路は、定電流調整器に直列に接続され二次巻線にラン
プが接続された変圧器の一次巻線からの波形を収集する
波形収集回路と、この波形収集回路で収集された波形の
ゼロクロスから点弧点までの面積を算出する面積算出部
と、あらかじめ基準となる波形のゼロクロスから点弧点
までの面積を記憶する基準面積記憶部と、前記面積算出
部で算出された面積および基準面積記憶部で記憶されて
いる面積を比較し前記面積算出部で算出された面積が前
記面積記憶部で記憶されている面積の所定割合以上のと
き過断芯と判定する過断芯判定部とを具備したものであ
る。

【０００９】請求項３記載の定電流調整器のアーク判定
回路は、定電流調整器に直列に接続され二次巻線にラン
プが接続された変圧器の一次巻線からの波形を収集する
波形収集回路と、あらかじめ基準となる波形を記憶する
基準波形記憶部と、前記波形収集回路で収集されたゼロ
クロスから点弧点までの波形が前記基準波形記憶部で記
憶された波形に所定値を加えた波形と比較し、前記波形
収集回路からの波形が前記基準波形記憶部の波形を越え
た回数を計数するカウント部と、このカウント部からの
回数が所定回数以上越えたときアークと判定するアーク
判定部とを具備したものである。

【００１０】

【作用】請求項１記載の定電流調整器の半波導通判定回
路は、あらかじめ基準面積記憶部に記憶された波形の一
周期の面積と、波形収集回路で収集され面積算出部で面
積が算出された波形の一周期の面積とを、半波導通判定
部で比較し、半波導通のときは通常の場合に比べて波形
の面積が小さくなるので、波形収集回路で収集された波
形の面積が基準面積記憶部に記憶された波形の面積の所
定割合以下のとき、半波導通と判定する。

【００１１】請求項２記載の定電流調整器の過断芯判定
回路は、あらかじめ基準面積記憶部に記憶されたゼロク
ロスから点弧点までの波形の面積と、波形収集回路で収
集され面積算出部で面積が算出された波形のゼロクロス
から点弧点までの波形の面積を、過断芯判定部で比較し
、過断芯の場合は変圧器の二次巻線が開放され波形の面
積が大きくなるので、波形収集回路で収集された波形の
面積が基準面積記憶部に記憶された波形の面積の所定割
合以上のとき、過断芯すなわち断芯されたランプが多い
と判定する。

【００１２】請求項３記載の定電流調整器のアーク判定
回路は、波形収集回路からの波形が基準波形記憶部の波
形に所定値加えた波形を越える回数をカウントし、所定
回数以上越えたときアーク判定部はアークを判定する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例をたとえば空港など
の進入灯などのシステムを用いて図面を参照して説明す
る。

【００１４】図１において、１は商用交流電源で、この
商用交流電源１は、定電流調整器（Ｃｏｎｓｔａｎｔ　
Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）２に接続されて
いる。この定電流調整器２は、逆並列接続されたサイリ
スタ３，４に並列に、バイパス用のコイル５が接続され
、変圧器６の一次巻線７に接続されている。また、サイ
リスタ３，４のゲートには、位相制御回路９が接続され
、この位相制御回路９は、変圧器６の二次巻線８側に設
けられた変流器１０からフィードバックを受けるように
なっている。

【００１５】そして、変圧器６の二次巻線８には、複数
の変圧器１１の一次巻線１１ａ　が直列に接続され、二
次巻線１１ｂ　には、ランプ１２が接続されている。

【００１６】また、１４は波形収集回路で、この波形収
集回路１４は、変圧器６の二次巻線８側の変流器１５に
接続され、二次巻線８からの波形を収集するようになっ
ている。

【００１７】さらに、波形収集回路１４には、マイコン
１６が接続されている。このマイコン１６内には制御部
１７が設けられ、波形収集回路１４からの波形の面積を
算出する面積算出部１８、基準となる波形の面積を記憶
する基準面積記憶部１９および半波導通を判定する半波
導通判定部２０が設けられている。さらに、半波導通判
定部２０には、ディスプレイ２１およびキーボード２１
が接続されている。

【００１８】次に上記実施例の動作について説明する。

【００１９】商用交流電源１からの電力は、サイリスタ
３，４により位相制御され、変圧器６の二次巻線８に電
力が誘起されて、各変圧器１１の一次巻線１１ａ　に供
給され、二次巻線１１ｂ　に接続されたランプ１２を点
灯させる。 また、変流器１０にて、変圧器６の二次巻線８に流れる
電流を検知してフィードバックし、検知され電流に従っ
てサイリスタ３，４を制御し、変圧器６の二次巻線の電
流を定電流にする。また、コイル５は、ゼロクロスから
サイリスタ３またはサイリスタ４が点弧するまでの間、
バイパス電流を流し、変圧器６の二次巻線８に流れる電
流を連続させる。

【００２０】さらに、いずれかのランプ１２が断芯して
も、変圧器１１は飽和し、一次巻線１１ａに電流が流れ
るので、他の正常なランプ１２まで消灯することはない
。

【００２１】そして、変流器１５により変圧器１１の二
次巻線８に流れる電流を検出し、波形収集回路１４で波
形を収集し、マイコン１６に波形を入力する。

【００２２】次に、基準面積記憶部１９に、基板波形を
記憶させる方法を図２を参照して説明する。なお、加算
結果をし、波形データ数をｎ、波形データをＮ１　，Ｎ
２　，……Ｎｎ　、平均算出データ数をｍ、項をＬとす
る。

【００２３】まず、Ｌ＝Ｎ０　（Ｎ１　）＋Ｎ１　＋Ｎ
２　＋……＋Ｎ（ｍ−１）　として、加算結果を初期化
し（ステップ１）、次に、ａ＝１として項の初期化を図
る（ステップ２）、そして、Ｌ＝Ｌ−Ｎ（ａ−１）　に
より前回の最終項を減算し（ステップ３）、Ｌ＝Ｌ＋Ｎ
（ａ＋ｍ−１）　により今回の最終項を加算する（ステ
ップ４）。その後、Ｌ÷ｍにより平均を算出し（ステッ
プ５）、ａ＝ａ＋１にて項の更新を図る（ステップ６）
。ここで、終了か否かを判断し（ステップ７）、終了で
ない場合はステップ３に戻り、終了の場合は終了する。

【００２４】たとえば、具体的なデータ５、１０、２、
３、８、２０があった場合について考える。なお、平均
算出データ数ｍを３個、項数を４とする。

【００２５】まず、準備として最初の加算結果を２×５
＋１０＝２０を設定し、２０を保持する。次に、１回目
として２０−５＋２＝１７、１７÷３＝約５とし、１７
を保持する。同様に、２回目として、１７−５＋３＝１
５、１５÷３＝５とし１５を保持し、３回目として、１
５−１０＋８＝１３、１３÷３＝約４とし、１３を保持
し、４回目として１３−２＋２０＝３１、３１÷３＝約
１０とする。そして、この算出された平均値の結果によ
り、波形を求める。このようにして、加算結果を常に残
しておくことにより、演算処理時間を一定にし、高速化
を図る。

【００２６】次に、半波導通の判定の方法を図１、図３
および図４を参照して説明する。

【００２７】図３（ａ）　に示すように正常時には、正
の半周期も、負の半周期も対称形を示す。ところが、た
とえばサイリスタ３またはサイリスタ４が導通しなくな
ると、図３（ｂ）　に示すように半周期は、コイル５に
流れるバイパス電流のみとなり、正常時に比べ、斜線で
示す面積が小さくなる。

【００２８】そこで、図４に示すように、マイコン１６
の制御部１７の面積算出部で、波形収集回路１４で収集
された波形の一周期分の面積を算出し（ステップ１１）
、この算出された面積と、基準面積記憶部１９で記憶さ
れている波形の一周期分とを比較し、算出された面積が
、基準面積記憶部１９で記憶されている波形の許容範囲
以上かを判断し（ステップ１２）、許容範囲以上のとき
は、正常なので終了し、許容範囲以下のときは、半波導
通と判断して（ステップ１３）、終了する。

【００２９】次に他の実施例として過断芯判定回路を図
６ないし図７を参照して説明する。

【００３０】図５に示すブロック図は、図１に示すマイ
コン１６の制御部１７を制御部３１に代えたものである
。この制御部３１には、面積算出部３２、基準面積記憶
部３３および過断芯判定部３４が設けられている。

【００３１】そして、正常時にはランプ１２により、変
圧器１１の二次巻線１１ｂ　が短絡されているので、変
圧器１１の一次巻線１１ａ　側からみたインピーダンス
は高くなり、サイリスタ３およびサイリスタ４のいずれ
もが非導通状態の場合、すなわちゼロクロスから点弧点
までは図６（ａ）に示すように略直線状の波形を示す。 ところが、多くのランプ１２が断芯したときは、それぞ
れの変圧器１１の一次巻線１１ａ　側からみてインピー
ダンスが低下するとともに、全体のインピーダンス、特
にインダクタンスが低下するため、図６（ｂ）　に示す
ようにゼロクロスから点弧点まではＣＲ時定数回路よう
なふくらんだ波形となる。

【００３２】そこで、図７に示すように、マイコン１６
の制御部３１の面積算出部で、波形収集回路１４で収集
された波形のゼロクロスから点弧点までの面積を算出し
（ステップ２１）、この算出された面積と、基準面積記
憶部３３で記憶されている波形のゼロクロスから点弧点
までの面積とを比較し、算出された面積が基準面積記憶
部１９で記憶されている波形の面積の許容範囲以上かを
判断し（ステップ２２）、許容範囲以下の場合は、過断
芯ではないすなわちランプ１２の断芯は少ないと判断し
て終了し、許容範囲以上の場合は、過断芯と判断し（ス
テップ２３）、終了する。

【００３３】さらに、他の実施例としてアーク判定回路
を図８ないし図１０を参照して説明する。

【００３４】図８に示すブロック図は、図１に示すマイ
コン１６の制御部１７を制御部４１に代えたものである
。この制御部４１には、カウント部４２、基準波形記憶
部４３およびアーク判定部４４が設けられている。

【００３５】そして、正常時には図９（ａ）　に示すよ
うにアークが生じていない。ところで、接続不良などが
生じていると図９（ｂ）　に示すようにアークによるノ
コギリ波状のパルスが生ずる。

【００３６】そこで、図１０に示すように、マイコン１
６の制御部４１で、波形収集回路１４で収集された波形
のゼロクロスから点弧点までの波形を、基準波形記憶部
４３で記憶されている波形のゼロクロスから点弧点まで
を比較し、収集された波形が、記憶されている波形に許
容量αを加えた値を越えた回数をカウント部４２でカウ
ントし（ステップ３２）、越えた回数が所定回数以上か
を判断し（ステップ３２）、越えた回数が所定値以下の
ときは、アークでないと判断して終了し、越えた回数が
所定回数以上のときは、アークと判断し（ステップ３３
）、終了する。

【００３７】

【発明の効果】請求項１記載の定電流調整器の半波導通
判定回路によれば、波形収集回路で収集され面積算出部
で算出された波形の一周期の面積と、面積算出部で記憶
されている波形の一周期の面積とを比較し、面積算出部
で算出された面積が記憶された面積の所定割合以下のと
き、半波導通判定部で半波導通と判断するので、適確に
半波導通を検知することができる。

【００３８】請求項２記載の定電流調整器の過断芯判定
回路によれば、波形収集回路で収集され面積算出部で算
出されたゼロクロスから点弧点までの面積と、基準面積
記憶部で記憶されているゼロクロスから点弧点までの面
積とを比較し、面積算出部で算出された面積が記憶され
た面積の所定割合以上のとき、過断芯判定部で過断芯と
判断するので、適確に過断芯を検知することができる。

【００３９】請求項３記載の定電流調整器のアーク判定
回路によれば、波形収集回路で収集された波形と、基準
波形記憶部で記憶されている波形とを比較し、収集され
た波形が記憶されている波形を所定回数以上越えたとき
、アーク判定回路でアークと判断するので、適確にアー
クを検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定電流調整器の半波導通判定回路の一
実施例を示すブロック図である。

【図２】同上平均値を算出する動作を示すフローチャー
トである。

【図３】同上（ａ）　は通常時、（ｂ）　は半波導通時
の波形を示す波形図である。

【図４】同上半波導通を判定する動作を示すフローチャ
ートである。

【図５】本発明の定電流調整器の過断芯判定回路の一実
施例を示すブロック図である。

【図６】同上（ａ）　は通常時、（ｂ）　は過断芯時の
波形を示す波形図である。

【図７】同上過断芯を判定する動作を示すフローチャー
トである。

【図８】本発明の定電流調整器のアーク判定回路の一実
施例を示すブロック図である。

【図９】同上（ａ）　は通常時、（ｂ）　はアーク時の
波形を示す波形図である。

【図１０】同上アークを判定する動作を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

２　　　　定電流調整器（ＣＣＲ） １１　　　　変圧器 １１ａ　　　　　一次巻線 １１ｂ　　　　　二次巻線 １２　　　　ランプ １４　　　　波形収集回路 １８　　　　面積算出部 １９　　　　基準面積記憶部 ２０　　　　半波導通判定部 ３２　　　　面積算出部 ３３　　　　基準面積記憶部 ３４　　　　過断芯判定部 ４２　　　　カウント部 ４３　　　　基準波形記憶部 ４４　　　　アーク判定部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　定電流調整器に直列に接続され二次巻
   線にランプが接続された変圧器の一次巻線からの波形を
   収集する波形収集回路と、この波形収集回路で収集され
   た波形の一周期の面積を算出する面積算出部と、あらか
   じめ基準となる波形の一周期の面積を記憶する基準面積
   記憶部と、前記面積算出部で算出された面積および基準
   面積記憶部で記憶されている面積を比較し面積算出部で
   算出された面積が前記面積記憶部で記憶されている面積
   の所定割合以下のとき半波導通と判定する半波導通判定
   部とを具備したことを特徴とする定電流調整器の半波導
   通判定回路。
2. 【請求項２】　　定電流調整器に直列に接続され二次巻
   線にランプが接続された変圧器の一次巻線からの波形を
   収集する波形収集回路と、この波形収集回路で収集され
   た波形のゼロクロスから点弧点までの面積を算出する面
   積算出部と、あらかじめ基準となる波形のゼロクロスか
   ら点弧点までの面積を記憶する基準面積記憶部と、前記
   面積算出部で算出された面積および基準面積記憶部で記
   憶されている面積を比較し前記面積算出部で算出された
   面積が前記面積記憶部で記憶されている面積の所定割合
   以上のとき過断芯と判定する過断芯判定部とを具備した
   ことを特徴とする定電流調整器の過断芯判定回路。
3. 【請求項３】　　定電流調整器に直列に接続され二次巻
   線にランプが接続された変圧器の一次巻線からの波形を
   収集する波形収集回路と、あらかじめ基準となる波形を
   記憶する基準波形記憶部と、前記波形収集回路で収集さ
   れたゼロクロスから点弧点までの波形が前記基準波形記
   憶部で記憶された波形に所定値を加えた波形と比較し、
   前記波形収集回路からの波形が前記基準波形記憶部の波
   形を越えた回数を計数するカウント部と、このカウント
   部からの回数が所定回数以上越えたときアークと判定す
   るアーク判定部とを具備したことを特徴とする定電流調
   整器の半波導通判定回路。