JPS5952479B2 - せん光報知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、航空障害灯又は空港のガイダンスライト （
案内灯）等によるせん光報知装置に関し、更に詳細には
、光度の切換を容易にし、且つ電源の電圧変動を軽減し
、且つ発光光度を一定に保つことを可能にしたせん光報
知装置に関する。

航空機の安全を計るために航空障害物には航空障害灯を
設けなければならない。

従来の航空障害灯は第１図及び第２図に示すせん光報知
方式によって間欠的に点灯されている。

まず、第１図の装置について述べると、商用交流電源１
に接続された整流器２にて交流を直流に変換し、この整
流器２に電流制限抵抗１０と逆流阻止用ダイオード３と
を介して接続された第１のコンデンサ４を充電する。

整流器２には電流制限抵抗１０とスイッチ５とダイオー
ド６とを介して第２のコンテ゛ンサ７も接続されている
ので、スイッチ５が閉成される薄暮又は昼間においては
第２のコンデンサ７も充電される。

第１のコンデンサ４はキセノンランプ８に直接に接続さ
れ、第２のコンテ゛ンサ７は逆流阻止用ダイオード９を
介してキセノンランプ８に接続されているので、第１の
コンテ゛ンサ４が充電される夜間においては、第１のコ
ンデンサ４の放電電流のみがランプ８に流れ、第１のコ
ンデンサ４と第２のコンテ゛ンサ７との両方が充電され
る薄暮又は昼間においては、両方のコンデンサ４，７の
放電電流がランプ８に流れる。

ランプ８は第２図Ａに示す如く例えば１．５秒の周期Ｔ
で間欠的に点灯する。

この間欠的点灯の制御は、キセノンランプ８に設けられ
ているニッケルワイヤの点灯制御電極を制御することに
よって容易に達成出来る。

ｔｌからｔ３までの期間では薄暮又は昼間制御がなされ
、ｔ３以後では夜間制御がなされる。

薄暮又は昼間においてはランプ８の周囲が明るいので、
発光光度を大にする必要があり、スイッチ５を閉成して
コンテ゛ンサ４と７との両方を充電し、コンデンサ４と
７との両方の放電でランプ８を点灯させる。

夜間においてはランプ８の周囲が暗いので、発光光度は
小であっても差支えない。

従ってスイッチ５を開成し、コンデンサ４のみを充電し
、このコンデンサ４の放電でランプ８を点灯させる。

コンデンサ４及び７の充電は、ランプ８が点灯制御され
てランプ８が点灯し、コンデンサ４及び７の放電がなさ
れ、その電圧が零又は零近傍の低電圧になる如く開始し
、第２図Ｂに示す如く次のランプ点灯時点以前に終了す
る。

ところで、ランプ８の光度の切換を、電源ラインに接続
されているスイッチ５で行わなければならないので、装
置が大形になるのみならず、信頼性が低下する。

また第１図の装置ではコンデンサ４又は７は整流器２の
出力で充電されているので、第２図Ｂに示す如く充電を
開始すると急激に電流が流れ、しかる後、徐々に充電電
流は減少する。

このため、交流電源１の回路で電圧変動が発生する。

また発光回路をピーク電流値■□に耐えるように設計し
なければならない。

そこで、本発明の目的は、光度の切換を容易にし且つ電
源の電圧変動を軽減し更に一定の発光特性を得ることを
可能にしたせん光報知装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係わるせん光報知装
置は、せん光を発生するランプと、放電電流で前記ラン
プを点灯するように前記ランプに結合されたコンデンサ
と、前記コンテ゛ンサを定電流充電した後に定電圧充電
をするように構成されていると共に前記ランプの発光光
度の切換えのために前記定電圧充電の電圧値を変えるよ
うに構成され、前記コンデンサと直流電源用整流器との
間に接続されている定電流定電圧制御回路とを具備して
いることを特徴とする複数段階の光度に前記ランプを間
欠的にせん光させるものである。

上記本発明によれば、光度の切換を定電流定電圧制御回
路における電圧切換で行うので、切換機構が簡略化され
るのみならず、信頼性が向上する。

またランプ点灯用コンデンサを最初に定電流充電し、し
かる後定電圧充電するので、定電流充電時に設定された
定電流値以上のコンデンサ充電電流は流れない。

即ち急激に大きな充電電流が流れることが阻止される。

従って電圧フリッカのような電圧変動を軽減することが
可能である。

また単に定電流充電をするのではなく、所定電圧値に充
電された後に定電圧充電を行うので、最終的なコンデン
サ充電電圧は一定となり、ランプの発光光度を一定に保
つことが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明の実施例に係わる航空障害灯又は空港のガイダン
スライトのためのせん光報知装置を示す第３図では、商
用交流電源１１に接続された整流器１２で交流が直流に
変換される。

整流器１２に接続された定電流定電圧制御回路１３は整
流器１２の出力に基づいである時点まで定電流出力を送
出し、ある時点から定電圧出力を送出するものである。

尚定電流定電圧制御回路２８は光度切換に応答して出力
電圧が変わるように構成されている。

定電流定電圧制御回路１３に逆流阻止用ダイオード１４
を介して接続された発光用コンデンサ１５は、定電流定
電圧制御回路１３の出力に基づいて充電され、しかる後
キセノンランプ１６に点灯電流をその放電によって供給
するものである。

第３図では約６μＦのコンデンサ１５が使用されている
が、複数のコンデンサの結合で所望の容量を得るように
してもよい。

第３図の装置におけるランプ１６の点灯方式及びコンデ
ンサ１５．１９の充電方式を第４図及び第５図を参照し
て説明する。

今、第４図のｔ１〜ｔ４が薄暮又は昼間であるとすれば
、ランプ１６の周囲が明るいので、第４図Ａに示す如く
発光光度を大にしなければならない。

そこで、定電流定電圧制御回路１３から定電流■２を供
給する時間を第４図Ｂに示す如く長く設定し、且つ定電
圧充電の電圧を例えば３７００Ｖ程度の高い電圧に設定
する。

コンデンサ１５を充電するときには、第４図Ｂから明ら
かなように、ｔｌからｔ２の最初の期間に一定電流値Ｉ
２をコンデンサ１５に供給する。

即ち最初の期間は定電流充電を行う。

従って、点線で示す従来の充電電流のように大きな電流
１１は流れない。

一定電流■２を供給し続けるとコンデンサ１５の充電電
圧は徐々に高くなり、所望の充電電圧（最終充電電圧）
Ｖ２に近い電圧■１となる。

そこで、電圧■１になる時点ｔ２を検出若しくは設定し
、この１２時点からは定電流定電圧制御回路１３によっ
て一定電圧■２をコンデンサ１５に供給する。

１２時点から定電圧■２を供給すれば、コンデンサ１５
の電圧が一定電圧■２に達するまで充電電流が流れ、そ
れ以後は充電電流が流れない。

この実施例では、コンデンサの充電電流が零になる時点
をランプ１６の点灯時点ｔ３の直前に設定している。

また定電圧充電を開始する時点もランプ１６を点灯させ
る時点ｔ３に近接させている。

即ち薄暮又は昼間モードにおいては定電圧充電期間を定
電流充電期間よりも大幅に短かくし、ランプ点灯周期Ｔ
にほぼ等しい期間定電流充電をする。

定電流充電期間と定電圧充電期間との比率は適当に変更
しても差支えないが、Ｐ２からＰ３までの定電圧充電期
間をＰ□からＰ２までの定電流充電期間の１７３以下に
することがピーク電流を抑えるために望ましい。

コンデンサ１５に第４図Ｂに示すように充電電流が流れ
るということは、コンデンサ１５の電流及び電圧が第５
図に示すようにほぼ変化することを意味する。

即ち定電流Ｉ２が供給されると、Ｐ１点から電圧が徐々
に上昇し、２２点の電圧■１に達する。

２２点で定電流供給に代って定電圧ｖ２を供給すると、
コンデンサ電圧は最終的にＰ３点のｖ２になり、電流は
零になる。

ｔ２時点即ち２２点はコンデンサ電圧がｖｌに達したこ
とを検出することによって定めてもよいし、単安定マル
チバイブレータ等のタイマでｔｌがらｔ２の期間に相当
する一定時間を設定し、この一定時間の終了時点にて定
めてもよい。

ｔ３時点でキセノンランプ１６を点灯させれば、ｖ２に
充電されているコンデンサ１５は急激に放電し、ランプ
１６からせん光が放射されると共に、コンデンサ１５の
電荷及び電圧は実質的に零となる。

しかる後コンデンサ１５は再び充電され、またランプ１
６も期間Ｔ後に再び点灯し、間欠的せん光によって障害
物又は航路を知らせる。

１４時点以後の夜間になれば、ランプ１６の発光光度を
下げても差支えないので、受光素子による自動制御又は
手動制御によって定電流定電圧制御回路１３の電圧設定
を切換える。

即ち、コンデンサ１５をｔ４以前よりも低い電圧に充電
するように設定を切換える。

第４図及び第５図に示す例では電流設定は切換えないの
で、コンデンサ１５は電流■２で定電流充電されて電圧
■３になった時点から電圧ｖ４で定電流充電される。

即ちＰ′１点からＰ′２点まで定電流充電されしかる後
Ｐ′２点からＰ′３点まで定電圧充電される。

コンデンサ１５の電圧は最終的には例えば１６００Ｖと
なり、ランプ１６はこの電圧に基づいてせん光を発生す
る。

第６図は第３図の回路を具体的に示すものである。

平滑用コンデンサ２１を介して整流器１２に接続されて
いる定電流定電圧制御回路１３は、一方の電源ライン２
２に直列に接続された制御用トランジスタ２３と、ライ
ン２２とライン２４との間に接続された電圧検出用抵抗
２５．２６と、ライン２４に直列に接続された電流検出
用抵抗２７と、電圧検出と電流検出に基づいてトランジ
スタ２３を定電流及び定電圧制御する信号を形成する制
御回路２８とから成る。

制御回路２８はランプ１６の点灯終了に同期してトラン
ジスタ２３を定電流動作させるベース電流を供給する。

この定電流動作は定電流検出抵抗２７で検出される電流
値を基準定電流値に一致させるように制御することによ
って行われる。

これにより、コンデンサ１５の定電流充電が進み、コン
デンサ電圧が徐々に高くなる。

また定電流を保持するためにコンテ゛ンサ１５に供給す
る電圧も徐々に高くなる。

電圧検出抵抗２５．２６によって検出された電圧がある
値に達したら、定電圧制御に切換えて、トランジスタ２
３の出力段に一定電圧が得られるようにトランジスタ２
３を制御する。

この定電圧制御は抵抗２５．２６で検出した電圧が基準
電圧に一致するように閉ループ制御することによって達
成される。

定電圧制御で供給する電圧は、定電流制御から定電圧制
御への切換点の電圧以上の電圧とする。

尚制御回路２８の中には電圧設定切換スイッチが設けら
れており、前述したように夜間になればコンデンサ電電
圧を低くする。

第７図は制御回路２８の１例を示すものである。

第６図の電流検出抵抗２７によって得られる電流検出信
号は第７図のライン３１がら誤差増幅器３２の一方の入
力端子に入力される。

誤差増幅器３２の他方の入力端子には基準電源３３が接
続されているので、一定電流に対応した基準電圧と検出
電流に対応した電圧とが比較増幅され、差の出力が得ら
れる。

誤差増幅器３２の出力はスイッチ３４を介して第６図の
トランジスタ２３のベースに結合されるので、スイッチ
３４がオンの期間（定電流充電期間）にはＩ・ランジス
タ２３が定電流を供給するように制御される。

第６図の電圧検出抵抗２５．２６で検出された電圧検出
信号は第７図のライン３５を介して誤差増幅器３２の一
方の入力端子に入力されると共に、切換時点検出回路３
７に入力される。

誤差増幅器３６の他方の入力端子には基準電源３８が接
続されているので、誤差増幅器３６において、基準電源
３８から付与される一定電圧に対応した基準電圧と検出
電圧とが比較され、両者の差の出力が得られる。

誤差増幅器３６の出力はスイッチ３９を介して第６図の
トランジスタ２３のベースに結合されるので、スイッチ
３９がオンのときにはトランジスタ２３が定電圧を供給
するように制御される。

切換時点検出回路３７はコンデンサ電圧即ち定電流充電
における供給電圧が所定電圧値以上になる時点を検出す
る回路であって、供給電圧が所定電圧値以上になると、
高レベル出力を発生し、インバータ４０を介して一方の
スイッチ３４をオフに制御し、他方のスイッチ３９をオ
ンに制御する。

従って、一方のスイッチ３４と他方のスイッチ３９とが
同時にオンになることはない。

尚切換時点検出回路３７で切換時点を決めるための電圧
は定電圧制御時の電圧よりいくらか低い値に設定さてい
る。

基準電源３８に設けられている抵抗４１と電圧設定切換
スイッチ４２は、夜間モード時に基準電源３８の電圧を
低下させるために設けたものである。

また切換時点検出回路３７に設けられている抵抗４３と
電圧設定切換スイッチ４４は、夜間モード時における切
換時点を決定する電圧を設定するためのものである。

今、夜間になって自動又は手動でスイッチ４２及び４４
をオンにすれば、コンデンサ１５は第５図のＰ′１．Ｐ
′２．Ｐ′３で示す特性曲線に従って充電される。

即ち、この場合、定電流設定値は変更されていないので
、電流■２で定電流充電がＰ′１からＰ′２までなされ
る。

これにより、コンデンサ電圧が■３になると、切換時点
検出回路３７がスイッチ４４のオンで■３時点を検出す
るように設定されているので、Ｖ３になった時点で高レ
ベル出力を発生し、スイッチ３４がオフ、スイッチ３９
がオンになる。

一方、誤差増幅器３６はスイッチ４２のオンによって定
まる基準電圧と検出電圧との誤差出力を発生し、トラン
ジスタ２３を出力電圧が■４となるように制御する。

出力電圧Ｖ４は第５図から明らかなように■２よりも低
い電圧である。

コンデンサ１５が定電流充電のあと、定電圧■４によっ
て定電圧充電されると、コンデンサ電圧はＶ４になる。

従って、ランプ１６は電圧Ｖ４に対応した光度のせん光
を発生する。

上述から明らかなように、本実施例によれば、コンデン
サ容量を切換えずに、定電圧の設定を切替えることによ
って光度を切換えることが出来るので、装置の簡略化及
び信頼性の向上が可能になる。

また定電流充電をした後に定電圧充電をするので、電流
のピークを抑えることが出来ると共に、コンデンサ充電
電圧を一定とし、発光光度を一定にすることが出来る。

第８図は本発明の別の実施例を示すものである。

この実施例では整流器１２の出力にコンデンサＣ０とチ
ョークコイルＬ１とから成る平滑回路を介してスイッチ
ング形式の定電流定電圧制御回路１３が設けられている
。

この定電流定電圧制御回路１３は、ブリッヂ接続された
４個のトランジスタＱ１．Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４と、出力変
圧器Ｔｒと、ブリッヂ接続された４個の整流用ダイオー
ドＤ１．Ｄ２゜Ｄ３．Ｄ４と、チョークコイルＬ２と、
電圧検出抵抗Ｒ１，Ｒ２と、電流検出変流器ＣＴと、変
流器ＣＴに接続された整流器Ｒｅと、平滑用抵抗Ｒ３と
、平滑用コンデンサＣ２と、電流検出用の抵抗Ｒ４と、
制御回路２８′とから成る。

変流器ＣＴに基づいて検出された電流は制御回路２８′
に入力され、また検出抵抗Ｒ１とＲ２とに基づいて検出
された電圧も制御回路２８′に入力される。

制御回路２８′は、コンデンサ１４．１５をまず定電流
充電するようにトランジスタＱ１〜Ｑ４を制御し、しか
る後定電圧充電するようにトランジスタＱ１〜Ｑ４を制
御する信号を形成するものである。

具体的には第７図に示す回路にパルス形成回路を付加し
たものである。

即ち誤差増幅器３２又は３６の出力によって出力パルス
幅が変動するようなパルス形成回路を設け、このパルス
形成回路から得られるパルスをトランジスタＱ１〜Ｑ４
の制御信号として付与するものである。

この実施例にでも、ランプ１６の光度を夜間において低
下させるために、制御回路２８′の中にスイッチが設け
られており、このスイッチの動作でコンデンサ１５の充
電電圧値が変化する。

従って、この実施例でも第６図の実施例と同様の作用効
果を得ることが出来る。

第９図は本発明の更に別な実施例を示すものである。

この実施例は第６図の制御回路２８を第７図の回路から
第９図の回路に変形したものであって、基準電源３３に
も抵抗４５と電流設定切換スイッチ４６とを設けたもの
である。

この装置で第６図に示すランプ１６の光度を切換えると
きにはスイッチ４２，４４．４６を夫々オンにする。

これにより、定電圧充電の電圧値が第７図の場合と同様
に■２からＶ４に切換わると共に、定電流充電時の電流
値が第１０図及び第１１図に示す如＜１２から１３に切
換わる。

従って、夜間においては、第１１図に示す如くまず電流
Ｉ３で定電流充電され、しかる後電圧ｖ４で定電圧充電
される。

この結果、夜間においても、周期Ｔに近い時間定電流充
電がなされるので、電流値を大幅に低減することが可能
になり、交流電源１１の電圧変動を軽減することが出来
る。

また第７図の実施列と同様の作用効果も得ることが出来
る。

以上、本発明の実施例に付いて述べたが、本発明は上述
の実施例に限定されるものではなく、更に変形可能なも
のである。

例えば、第５図に示すような電流電圧特性即ち垂下特性
を有する例えば鉄共振型等の定電圧電源を定電流定電圧
制御回路１３として使用し、光度を切換えるときに定電
圧の設定を変えるようにしてもよい。

この場合には、定電流制御と定電圧制御との切換を検出
に基づいて行わなくとも、第５図の２１点、Ｐ２点、２
３点の順序で電流及び電圧が変化し、定電流充電と定電
圧充電とを順次に行うことが出来る。

またランプ１６の発光光度を３段階又はそれ以上に変え
るようにしてもよい。

また第７図におけるスイッチ３４及びスイッチ３９の代
りに逆流阻止用ダイオードを夫々接続し、出力電圧の高
い方の誤差増幅器３２又は３６の出力がトランジスタ２
３のベースに付与されるようにしてもよい。

また定電流値及び定電圧値の設定の変更を基準電源３３
，３８で行わずに、電圧検出抵抗２５．２６の切換及び
電流検出抵抗２７の切換で行ってもよい。

また鉄共振型定電圧電源装置の場合はコンデンサ容量を
切換えることによって行ってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のせん光報知方式を示す回路図、−第２図
は第１図の方式における発光光度及び充電／電流を示す
波形図、第３図は本発明の実施例に係わるせん光報知方
式を示す回路図、第４図は第３図の方式における発光光
度及び充電電流を示す波形図、第５図は第３図の方式に
よるコンデンサ充電の電流電圧特性図、第６図は第３図
の回路を更に具体的に示す回路図、第７図は第６図の制
御回路の一例を示すブロック図、第８図は本発明の別の
実施例に係わるせん光報知方式を示す回路図、第９図は
本発明の更に別の実施例における制御回路を示す回路図
、第１０図は第９図の制御回路で制御された充電電流を
示す波形図、第１１図は第９図の制御回路で制御された
場合のコンデンサの電流−電圧変化を示す特性図である
。 尚図面に用いられている符号において、１１は商用交流
電源、１２は整流器、１３は定電流定電圧制御回路、１
５はコンデンサ、１６はキセノンランプ、３２は誤差増
幅器、３３は基準電源、３６は誤差増幅器、３７は切換
時点検出回路、３８は基準電源、４２．４４は電圧設定
切換スイッチである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ せん光を発生するランプと、 放電電流で前記ランプを点灯するように前記ランプに結
   合されたコンデンサと、 前記コンデンサを定電流充電した後に定電圧充電をする
   ように構成されていると共に前記ランプの発光光度の切
   換えのために前記定電圧充電の電圧値を変えるように構
   成され、前記コンデンサと直流電源用整流器との間に接
   続されている定電流定電圧制御回路と を具備していることを特徴とする複数段階の光度に前記
   ランプを間欠的にせん光させるためのせん光報知装置。 ２ 前記定電流充電の期間は前記定電圧充電の期間より
   大である特許請求の範囲第１項記載のせん光報知装置。 ３ 前記ランプはキセノンせん光灯である特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載のせん光報知装置。