光加熱ハロゲンランプ用電源について

　資料：光加熱用電源，コントローラ　　　　　

　光加熱ハロゲンランプ用の一般的な電源について

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以下は一般的な電源装置でハロゲンランプヒータ用として使えるものを解説したものです。

通常のご使用であれば、これらの電源が使用可能です。ただし産業用などで特別に高信頼性，高機能が求められる場合には

弊社の専用コントローラを採用してください。簡単に安全にハロゲンランプヒータが使えます。 →専用コントローラ　　
　　
ハロゲンランプの定格電圧は線集光型（ＬＨＷタイプのラインヒータ等）の場合、100ｖとか200ｖとかの電源ライン電圧を採用します。線集光型の場合は一般的に細長い発光体（フィラメント）になるため、比較的高い電圧が採用できるためです。

しかし点集光型（ＨＳＨタイプ）の場合で、低電力のもの（300ｗ以下）は24ｖとか12ｖを採用します。点集光型の場合、フィラメントは小さくまとめる必要があり、そのためには低電圧の方が都合が良いのです。大電力のものでも200ｖの採用は困難であり、100ｖまでとなっています（例：HSH-160用の100v-2kwランプ）。

ハロゲンランプを使ったヒータは電圧をコントロールすることにより簡単に０～１００％の範囲でパワーがコントロール出来ます。そのため、少し大きめのパワーのランプを採用しておき、それの電圧をコントロールして最適な加熱温度になるようにコントロールするのが一般的です。

従ってハロゲンランプヒータの電源には電圧が可変出来るタイプが望ましい事になります。

下の表はハロゲンランプに採用される電源についてまとめたものです。一般的に電源ライン電圧用ランプと低電圧ランプ（12v～24v）用では少し違うものになります。

　トランス（50/60Hz用）

鉄芯に銅線を巻いた通常のトランス。重いのが欠点であるが、優れた点も多い。トランスで電圧を調整する方法としては、タップの多く付いたトランスを使用すればよい。たとえば24ｖランプ用ならば　12-15-18-21-24v　の様にタップがあれば大まかな電圧調整はできる。トランスの場合、電源の電圧が変動すれば出力側の電圧も変動する。
スロースタート機能は無いので、ハロゲンランプの点灯では突入電流が問題になりやすい。→電源に対して悪影響があったり，ランプ寿命に対しても悪影響する。ＯＮ－ＯＦＦではなく、Ｈｉ－Ｌｏで使えば突入電流は軽減できる（Ｌｏ電圧で予熱しておくという考え方。応答は早くなるが、省エネの観点からは△）。

　高周波トランス方式

　（主に低電圧ランプ用）

トランジスタのスイッチングで高周波トランスを駆動し、低電圧に変換して、整流し直流を得る電源が一般的であるが、ハロゲンランプは数十ｋＨｚでも点灯できるため、整流せずに高周波のままで点灯するもの。自励発振回路と高周波トランスを組み合わせただけのシンプルな構成が多い。通常のトランスに比べ極端に軽量。低電圧ハロゲンランプ器具用の組込用として多用されているが、少量の場合は入手困難。出力電圧は固定が多く、可変タイプでも可変範囲は限られる。

　灯具組込み用として
　使われているものが
　ほとんどであり、これ
　のみの一般市販品
　はほとんど無い。

　直流安定化電源

　（主に低電圧ランプ用）

通常の電源トランス、又は高速スイッチングで高周波トランスを駆動して低電圧直流を作り、その電圧変動を抑える機能を持たせたもの。出力電圧調整ができるものが使いやすい。通常のトランスを使ったものは重い。高周波トランスを使ったものは軽いが、出力電圧範囲が狭くなる場合が多い（0～15vのところが5～15v程度の範囲しかでない等）
保護回路の種類も重要。「フの字特性」保護回路の付いたものはランプ用には使えない。「電圧垂下特性」は問題なく使える。これはランプにとっても突入電流が抑制されるので好ましい。
低電圧ハロゲンランプ点灯用として理想的な電源ではあるが、やや高価である。

下表に各種機器の紹介が
あります。　

　スライダック（商品名）
　又はボルトスライダー他

　（ライン電圧ランプ用）

出力電圧が入力電圧の０～130％程度の範囲で可変出来るトランス。ライン電圧（100v又は200v）のランプの電圧調整ならばこれだけでも良いが、低電圧のランプをこれで電圧調整して点灯させるのは危険。
単巻きトランスに属すので、入力側と出力側は絶縁されていない。丈夫で扱いやすいが、かなり重い。
電圧のスロースタートは手動で電圧をゼロから所定電圧までゆっくり上昇させる。つまり手動での調整用であり、自動制御用には使いにくい。

スライダック＋トランス

　（主に低電圧ランプ用）

上記にトランスを組合わせたもの。低電圧のランプにも対応できる。重いのが最大の欠点であるが、丈夫で扱いやすい。自動制御は困難。

入力電圧よりも高い電圧まで出るので、右図のような構成では出力24ｖのトランスから31ｖ程度まで出てくることになる。この場合、２４ｖ以上の電圧で長時間使う場合には過熱に対して注意が必要。

　ＳＣＲスライダー
　ＳＣＲ式電力調整器

　（ライン電圧ランプ用）

ボルトスライダーのＳＣＲ（半導体）版。ボルトスライダと同様に使えるが、瞬間的でも過大電流には弱く、壊れやすい。ハロゲンランプを接続した状態でいきなり電圧を加えると点灯瞬時に定格の5倍以上に達する突入電流が流れるので、これで破損する場合もある。突入電流を抑制するためにもにスロースタート機能付きの機種選択が望ましい。また即断FUSEも併用すること。

スロースタート機能が付いていれば突入電流は抑制できる。外部コントロールが容易な機種も多く、自動制御に適する。
電力のコントロールは位相制御と呼ばれる高速スイッチングにより行われる。そのため電圧波形歪みが大きく、ノイズが発生しやすい。また測定器によっては大きな測定誤差が出る。（真の実効値型の測定器が必要）

　ＳＣＲスライダ＋トランス

　（主に低電圧ランプ用）

上記を低電圧ランプ用に使う場合の構成。ＳＣＲスライダも減圧トランスも、この制御に対応するよう作り込まれた製品が望ましい。対応が出来ていないとトランスから音が発生したり、ＳＣＲが不安定な動作をしたりする。

ＳＣＲスライダは入力電圧よりも少し低い電圧までしか出力できない（約９８％）。そのため右図の様に出力24ｖのトランスを使ったとしても0～２３ｖ程度の範囲しかでない。