CN102132631B - 放电灯点亮装置 - Google Patents

Abstract

包括复原部(9)，对于与主信号的上升和下降沿同步而保持逆变器的高侧的开关元件(Q1)的接通或者断开动作的F/F(10)，产生即使由于难以预料的事态而使输出Q反转也能复原至本来应该输出的极性的信号，利用该复原信号使F/F(10)的输出复原至本来应该输出的原来的极性。

Description

放电灯点亮装置

技术领域

本发明涉及控制放电灯的点亮的放电灯点亮装置。 

背景技术

图8是表示以往的放电灯点亮装置的基本结构的电路图。在图8中，放电灯点亮装置100包括：将直流电源101的直流电压进行升压的DC/DC转换器102；将DC/DC转换器102的输出电压转换为矩形波交流的DC/AC逆变器103；使HID灯泡(放电灯或者高亮度放电灯)105放电起动的点火器104；以及控制DC/DC转换器102和DC/AC逆变器103的控制部106。 

DC/DC转换器102包括：回扫变压器107、由MOS型的场效应晶体管构成的开关元件108、整流用二极管109、以及滤波用电容器110。DC/DC转换器102通过利用控制部106将开关元件108接通，对回扫变压器107施加直流电源101的直流电压，在回扫变压器107中储存磁能；通过利用控制部106将开关元件108断开，将储存在回扫变压器107中的磁能放出，从而用整流用二极管109对回扫变压器107所产生的电压进行整流来生成直流电压。 

DC/AC逆变器103例如包括使用MOS型的场效应晶体管或者IGBT的开关元件Q1～Q4和逆变器驱动器。在图8中，开关元件Q1～Q4连接为H形，构成H桥式逆变器。在该结构中，开关元件Q1、Q3输出高电位，开关元件Q2、Q4输出低电位。这样的H桥式逆变器电路例如在专利文献1中有所披露。 

另外，在逆变器驱动器中，作为对高侧的开关元件Q1(Q3)进行驱动的结构，可以使用自举方式的电路。该电路在高侧的开关元件Q1(Q3)的栅极—源极间串联连接电阻111a及电容器C1(电阻111b及电容器C2)，包括：用直流电源101对电容器C1(C2)进行充电的二极管113a(113b)；以及集电极与开关元件Q1(Q3)的栅极连接的驱动晶体管112a(112b)。 

驱动晶体管112a、112b例如由NPN型双极型晶体管构成，发射极分别接 地。另外，驱动晶体管112a的基极与控制部106连接，驱动晶体管112b的基极通过非门电路114与控制部106连接。同样，低侧的开关元件Q2的栅极与控制部106连接，开关元件Q4的栅极通过非门电路114与控制部106连接。 

在高侧的开关元件Q1(Q3)断开、与开关元件Q1(Q3)串联连接的低侧的开关元件Q2(Q4)接通时，电容器C1(C2)被充电。由于若高侧的开关元件Q1(Q3)成为接通，则电容器C1(C2)所充电的电荷将栅极电压拉升至相对于高侧的开关元件Q1(Q3)的源极端子提高了电容器C1(C2)所充电的电荷量的电位，因此沿图8中的箭头X方向流过电流而确保栅极电压，开关元件Q1(Q3)可以维持接通状态。采用这样的自举方式的电路DC/AC逆变器103例如在专利文献2中有所披露。 

在开始对HID灯泡105进行点亮的情况下，DC/AC逆变器103利用来自控制部106的控制信号，将H桥式中成对的高侧的开关元件和低侧的开关元件保持接通，将与其对置的高侧的开关元件和低侧的开关元件保持断开，将预定的直流电压输出至HID灯泡105。 

点火器104通过将自身产生的高压脉冲(点火脉冲)与上述直流电压叠加并施加在HID灯泡105上，HID灯泡105的电极间的绝缘被破坏并开始放电。在施加点火脉冲并开始放电后，DC/AC逆变器103将H桥式中成对的高侧的开关元件和低侧的开关元件保持接通，将与其对置的高侧的开关元件和低侧的开关元件保持断开，持续输出上述直流电压，直到HID灯泡105的放电现象稳定为止。 

若放电稳定，则DC/AC逆变器103以一定的重复频率(例如400赫兹左右)，使H桥式中成对的开关元件Q1、Q4和开关元件Q2、Q3交替接通、断开。据此，从DC/DC转换器102输入的直流电压的极性交替反转，生成矩形波交流，该矩形波交流通过点火器104供给至HID灯泡105。 

另外，作为使上述的自举方式的DC/AC逆变器的电容器C1和C2的消耗电流降低的以往的逆变器驱动器，有使用RS触发器(以下记为F/F)的例子(例如，参照专利文献3)。此外，使用这样的F/F的逆变器用驱动器的IC，可以例举有IR(International Rectifier)公司的IR2110等。 

图9是表示使用F/F的逆变器驱动器的主要部分的基本结构的电路图， 设置该电路以替代图8中标注标号C的驱动高侧的开关元件Q1的电路部分(开关元件Q3侧也同样)。在图9中，将来自控制部106的控制信号输入至脉冲发生器117，通过非门电路118输入至脉冲发生器119。 

电平移动电路116包括：对来自脉冲发生器117的输入信号进行电平移动的晶体管120、以及对来自脉冲发生器119的输入信号进行电平移动的晶体管121。晶体管120、121的发射极通过电阻122、123而接地，通过电阻124、125向集电极侧供给电容器C1所充电的电荷。 

F/F115的输出端子Q与高侧的开关元件Q1的栅极连接，电平移动电路116的置位信号输出通过非门电路126与置位端子S连接，电平移动电路116的复位信号输出通过非门电路127与复位端子R连接。 

脉冲发生器117与来自控制部106的控制信号的上升沿同步而产生成为高电平的脉冲信号，输出至晶体管120。在该脉冲信号成为高电平的期间，晶体管120成为接通，集电极电位下降，若非门电路126的输入成为低电平，则非门电路126的输出成为高电平。 

即，在与控制信号的上升沿同步而成为高电平的短时间内，脉冲电流流过置位端子S侧的电平移动电路116，F/F115的置位端子S被置位为高电平。据此，F/F115的输出Q成为高电平，开关元件Q1接通。 

若简要概括，则与控制信号的上升沿同步，F/F115的输出Q成为高电平，开关元件Q1接通。 

此外，脉冲发生器117、119是与输入信号的上升沿同步而产生短时间的脉冲信号的单稳多谐振荡器。 

另一方面，脉冲发生器119通过非门电路118输入有来自控制部106的控制信号，与上述同样产生与该输入信号的上升沿同步的脉冲信号，输出至晶体管121。在该脉冲信号成为高电平的期间，晶体管121成为接通，集电极电位下降，若非门电路127的输入成为低电平，则非门电路127的输出成为高电平。 

所以，在脉冲信号成为高电平的短时间内，脉冲电流流过复位端子R侧的电平移动电路116，F/F115的复位端子R的电位成为高电平，F/F115的输出Q成为低电平，开关元件Q1成为断开。 

若简要概括，则与控制信号的下降沿同步，F/F115的输出Q成为低电平， 开关元件Q1断开。 

另外，向低侧的开关元件Q2输入有由非门电路128使来自控制部106的控制信号反转的矩形波。据此，Q2进行与高侧的开关元件Q1相反的动作，即在开关元件Q1接通时Q2成为断开。 

此外，电容器C1在高侧的开关元件Q1断开、与开关元件Q1的低电位侧连接的低侧的开关元件Q2接通时，被直流电源101的直流电压充电。 

这样，在图9所示的电路中，仅在开关元件Q1(Q3)接通、断开切换时，在电平移动电路116中流过电路电流，在其间的期间中，F/F115保持输出电平。据此，可以降低为了驱动高侧的开关元件Q1、Q3所需的消耗电流，可以简化DC/AC逆变器103的电源周边的电路结构。 

专利文献1：日本专利特开2001-43986号公报 

专利文献2：日本专利特开2000-166258号公报 

专利文献3：日本专利特开2004-274866号公报 

发明内容

然而，在放电灯点亮装置100中，产生高压脉冲(点火脉冲)的电路框(点火器104)存在于DC/AC逆变器103的附近。因此，在图9所示的逆变器驱动器中，由于在点火器104产生高压脉冲时所产生较大的浪涌或噪声，有可能使F/F115的输出反转。 

此时，由于F/F115根据置位端子S的输入脉冲来设定输出极性，因此只要不将输入脉冲再次输入，就无法以自身的动作来变更输出极性。所以，存在的问题是：若在HID灯泡105的点亮动作中F/F115的输出发生难以预料的反转，则会维持该输出极性，DC/AC逆变器103无法返回正常动作，有可能无法点亮HID灯泡105。 

对此，也考虑使用吸收较大的浪涌或噪声的元器件，或者将DC/AC逆变器103远离点火器104等电路框而配置，以预防F/F115的难以预料的输出反转，但若考虑到由于含有布线的元器件配置的偏离或器件特性的偏差而导致传播的不确定要素，则无法完全避免因上述F/F的输出极性反转而引起的DC/AC逆变器103的异常动作。 

本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于得到一种放电灯点亮装置，其可以从因使用于开关元件的驱动的F/F等双稳态电路的难以预料的输出反转而引起的异常动作可靠地复原至正常动作。 

本发明所涉及的放电灯点亮装置包括：转换器，对来自直流电源的输入电压进行升压并输出；H桥式逆变器，利用开关元件的接通断开控制来切换来自所述转换器的输入电压的极性并转换为矩形波的交流电压，供给至放电灯；控制部，对所述转换器及所述H桥式逆变器的开关元件进行接通断开控制；以及逆变器驱动器电路，用来自所述控制部的控制信号对所述H桥式逆变器的开关元件进行接通断开驱动。所述逆变器驱动器电路使用具有自举电容器的自举电路，该自举电容器在高电位侧的开关元件的断开驱动时被充电，在接通驱动时成为驱动用的电源，包括双稳态电路，该双稳态电路与所述控制信号的极性反转定时同步来设定输出极性，利用与该输入信号相应的极性所保持的输出信号来对所述H桥式逆变器的高电位侧的开关元件进行接通断开驱动。进一步包括复原部，该复原部通过对该逆变器驱动器电路输出复原信号来对所述双稳态电路的输出极性进行再设定，使该双稳态电路的输出复原至本来应该输出的极性。即，包括该复原部，通过对保持高电位侧的开关元件的接通断开动作的双稳态电路产生复原信号，对该双稳态电路的输出进行再设定，使该双稳态电路的输出复原至本来应该输出的极性，使逆变器的开关元件复原至本来应该输出的极性。 

根据本发明，具有的效果是：由于即使因难以预料的事态而在双稳态电路产生输出反转，产生由此引起的开关元件的异常动作，但利用复原信号对双稳态电路的输出进行再设定，使双稳态电路的输出信号复原至本来应该输出的极性，因此可以使放电灯点亮装置可靠地复原至正常动作。 

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的放电灯点亮装置的结构的图。 

图2是表示图1中的逆变器驱动器的半桥部分及复原部的结构的电路图。 

图3是表示实施方式1所涉及的放电灯点亮装置的点亮动作中的DC/AC逆变器的输出电压波形的图。 

图4是表示实施方式1所涉及的放电灯点亮装置在点亮动作中实施复原处理时的DC/AC逆变器的输出电压波形的图。 

图5是表示本发明的实施方式2所涉及的放电灯点亮装置的逆变器驱动器的半桥部分及复原部的结构的电路图。 

图6是表示本发明的实施方式3所涉及的放电灯点亮装置的结构的图。 

图7是表示实施方式3所涉及的放电灯点亮装置在点亮动作中实施复原处理时的DC/AC逆变器的输出电压波形的图。 

图8是表示以往的放电灯点亮装置的结构的电路图。 

图9是表示使用F/F的逆变器驱动器的主要部分的结构的电路图。 

具体实施方式

下面，为了更详细地说明本发明，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。 

实施方式1. 

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的放电灯点亮装置的结构的图。在图1中，放电灯点亮装置1包括：对来自直流电源2的直流电压进行升压的DC/DC转换器(转换器)3；将DC/DC转换器3的输出电压转换为矩形波交流的DC/AC逆变器(逆变器)4；驱动DC/AC逆变器4的逆变器驱动器(逆变器驱动器电路)5；使HID灯泡7放电起动的点火器6；控制DC/DC转换器3和DC/AC逆变器4的控制部8；以及使逆变器驱动器5内的RS触发器的输出复原的复原部9。 

DC/DC转换器3具有与图8同样的结构，包括：回扫变压器、由MOS型的场效应晶体管构成的开关元件、整流用二极管以及滤波用电容器。在DC/DC转换器3中，控制部8通过对开关元件进行开关控制，储存、放出回扫变压器磁能，从而用整流用二极管对回扫变压器产生的电压进行整流，生成直流电压。 

DC/AC逆变器4与图8同样，包括：使用MOS型的场效应晶体管的开关元件Q1～Q4、逆变器驱动器5。在DC/AC逆变器4中，开关元件Q1～Q4连接为H形，构成H桥式逆变器。此外，在该结构中，开关元件Q1、Q3输出高电位，开关元件Q2、Q4输出低电位。 

逆变器驱动器5与图9同样，具有在对高侧的开关元件Q1、Q3进行驱动的电路中使用RS触发器的结构，在电平移动电路的输入侧包括复原部9。详细的结构将使用图2在后面阐述。 

点火器6产生起动用的高压脉冲(点火脉冲)，将产生的高压脉冲与DC/ AC逆变器4的输出电压叠加，施加在HID灯泡7上。若HID灯泡7施加有点火脉冲，则充入在内部的气体的绝缘被破坏并开始放电。 

控制部8控制DC/DC转换器3和DC/AC逆变器4的动作。该控制部8可以例如通过使微型计算机的CPU执行根据本发明的内容的控制程序、而作为在该微型计算机上由软件与硬件进行协同动作的具体单元来实现。 

在复原部9中产生复原信号，该复原信号用于使由于难以预料的事态使逆变器驱动器5的RS触发器的输出反转而引起的DC/AC逆变器4的异常动作复原至正常动作。详细的结构将使用图2在后面阐述。 

图2是表示图1中的DC/AC逆变器4的单侧半桥部分及复原部的结构的电路图。在图2中，示出了对由开关元件Q1、Q2构成的半桥部分进行驱动的逆变器驱动器5的电路部分，但对开关元件Q3、Q4进行驱动的半桥电路侧也同样构成。 

在图2中，对逆变器驱动器5中的开关元件Q1进行驱动的电路与图9同样，RS触发器(双稳态电路)(以下记为F/F)10设在开关元件Q1与电平移动电路11之间。另外，自举电路与对高侧的开关元件Q1进行驱动的电路部分连接。 

复原部9设在电平移动电路11的与F/F10的置位端子S连接一侧的电路输入处，包括：振荡器12、与门电路13、脉冲发生器14a、14b、以及或门电路15。振荡器12产生周期性的矩形波。与门电路13输入有振荡器12的输出和通过输入端子IN的来自控制部8的控制信号，将这些逻辑积的矩形波输出至脉冲发生器14a。 

脉冲发生器14a与从与门电路13输入的逻辑积的矩形波的上升沿同步而产生成为高电平的脉冲信号。脉冲发生器14b与通过输入端子IN从控制部8输入的控制信号的上升沿同步，而产生短时间的脉冲信号。或门电路15算出脉冲发生器14a、14b的输出值的逻辑和，输出至电平移动电路11的晶体管18的基极。 

脉冲发生器17通过非门电路16输入有来自控制部8的控制信号，与该输入信号的上升沿同步而产生短时间的脉冲信号。将由脉冲发生器17生成的脉冲信号输出至电平移动电路11的晶体管20的基极。 

对低侧的开关元件Q2进行驱动的电路，是将开关元件Q2的栅极与输入 端子IN通过非门电路27连接而构成的，利用非门电路27将来自控制部8的控制信号极性反转，输入至开关元件Q2的栅极。 

电平移动电路11包括：对或门电路15的输出进行电平移动的晶体管18、以及对脉冲发生器17的输出进行电平移动的晶体管20。晶体管18、20例如由NPN型双极型晶体管构成，发射极分别通过电阻19、21接地，通过电阻22、23向各集电极侧供给电容器C1(自举电容器)所充电的电荷。 

F/F10利用向置位端子S的输入，将输出信号Q设定保持为高电平，利用向复位端子R的输入，将输出信号Q设定保持为低电平。F/F10的输出端子Q与高侧的开关元件Q1的栅极连接，电平移动电路10的置位信号输出通过非门电路24与置位端子S连接，电平移动电路11的复位信号输出通过非门电路25与复位端子R连接。 

接下来说明动作。 

控制部8为了向HID灯泡7输出交流电流，生成控制DC/AC逆变器4内的开关元件的控制信号，检测DC/DC转换器3的输出电流作为HID灯泡7的灯电流，检测DC/DC转换器3的输出电压作为HID灯泡7的灯电压，根据这些检测值对HID灯泡7利用预定的功率进行点亮的控制。 

DC/DC转换器3通过将来自控制部8的控制信号作为栅极信号输入至开关元件以进行开关控制，储存、放出回扫变压器磁能，用整流用二极管对回扫变压器产生的电压进行整流，生成直流电压。 

在逆变器驱动器5中，通过输入端子IN输入来自控制部8的控制信号，根据该控制信号的高/低电平来切换DC/AC逆变器4的输出。在本发明中，将如上所述为了正常点亮HID灯泡而进行的切换DC/AC逆变器4的输出(生成矩形波交流)的控制信号定义为“主信号”，以下，将该基本的点亮动作的DC/AC逆变器控制信号表示为主信号。 

首先，在从控制部8发出的主信号的上升中，利用输入有从控制部8发出的主信号的脉冲发生器14b，与主信号的上升沿同步地产生较短的高电平的脉冲信号，将该短时间的高电平脉冲信号通过或门电路15输入至晶体管18。在该脉冲信号较短的高电平的期间，晶体管18成为接通，集电极电位下降，电阻22产生电压降，非门电路24的输入成为低电平。此时，非门电路24的输 出成为高电平，F/F10的置位端子S成为高电平。据此，F/F10的输出反转，输出Q成为高电平，开关元件Q1成为接通。 

接下来，在从控制部8发出的主信号的下降中，通过非门电路16输入有从控制部8发出的主信号的脉冲发生器17与非门电路16的上升沿、即主信号的下降沿同步地产生较短的高电平的脉冲信号，输出至晶体管20。在该脉冲信号较短的高电平的期间，晶体管20成为接通，集电极电位下降，电阻23产生电压降，非门电路25的输入成为低电平。此时，非门电路25的输出成为高电平，F/F10的复位端子R成为高电平。据此，F/F10的输出反转，输出Q成为低电平，开关元件Q1断开。 

另外，在从控制部8发出的主信号为高电平的期间，与门电路13的输出将输出与始终进行矩形波振荡的复原部9的振荡器12发出的矩形波等同的矩形波。而且，脉冲发生器14a连续地生成与该振荡器12的矩形波的上升沿同步的脉冲信号。 

所以，取脉冲发生器14a和脉冲发生器14b的输出的逻辑和的或门电路15的输出，将连续地输出与主信号的上升同步的、和与该主信号为高电平期间振荡器12的上升同步的较短的脉冲。即，由于在主信号为高电平期间，向F/F10反复输入SET脉冲，即使由于难以预料的事态使该F/F10的输出Q反转成为低电平，开关元件Q1断开，也在反复的振荡器12的输出矩形波的上升定时，会再次向F/F10输入SET信号，该F/F10的输出Q反转复原，成为高电平，开关元件Q1接通，因此DC/AC逆变器4的异常动作不会持续，可以对HID灯泡7持续进行点亮。 

向低侧的开关元件Q2输入有由非门电路27使来自控制部8的主信号反转的矩形波。据此，开关元件Q2进行与高侧的开关元件Q1相反的动作，即在开关元件Q1接通时开关元件Q2成为断开。 

此外，电容器C1在高侧的开关元件Q1断开、与开关元件Q1的低电位侧连接的低侧的开关元件Q2接通时，被直流电源2的直流电压充电。 

图3是表示在上述电路结构的放电灯点亮装置中F/F10不进行异常的动作而正常将HID灯泡7点亮时的、放电灯点亮装置的DC/AC逆变器4的输出电压波形的图。下面使用该图，说明放电灯点亮装置的动作。此外，在图3 中，DC/AC逆变器4的开关元件Q1、Q2的连接点的电压是输出A，对置的开关元件Q3、Q4的连接点的电压是输出B。 

在将HID灯泡7的电极间击穿并开始点亮前，DC/AC逆变器4根据来自控制部8的主信号，将H桥式中成对的高侧的开关元件Q1和低侧的开关元件Q4保持接通，将与其对置的高侧的开关元件Q3和低侧的开关元件Q2保持断开，将例如400(V)左右的直流电压输出至HID灯泡7。 

换言之，关于HID灯泡7开始点亮时的输出极性，是经由H桥式中成对的开关元件，一方输出(图3中为输出A)极性固定在高电位，另一方输出(图3中为输出B)极性固定在低电位。 

点火器6通过对上述DC/AC逆变器4输出的直流电压叠加自身所产生的高压脉冲(点火脉冲)并供给至HID灯泡7，HID灯泡7的电极间的绝缘被破坏，开始放电(开始点亮)。若HID灯泡7的电极间击穿，电流流过并开始点亮，则DC/AC逆变器4的输出电压下降至HID灯泡7的点亮电压。 

在供给点火脉冲并点亮后，DC/AC逆变器4利用来自控制部8的主信号，进行周期长于稳态点亮时的交流矩形波的周期(例如400赫兹左右)的极性切换动作，直到HID灯泡7的放电成为稳定的放电为止。 

控制部8判断放电稳定的定时，为了输出稳态点亮周期的交流矩形波，利用稳态点亮的频率(例如400赫兹左右)，交替切换下述组合并输出：H桥式中成对的高侧的开关元件Q1和低侧的开关元件Q4接通、和与其对置的高侧的开关元件Q3和低侧的开关元件Q2断开的组合；以及使上述动作反转的H桥式中成对的高侧的开关元件Q1和低侧的开关元件Q4断开、和与其对置的高侧的开关元件Q3和低侧的开关元件Q2接通的组合。控制部8的信号和利用DC/AC逆变器4转换为交流矩形波的输出通过点火器6供给至HID灯泡7，HID灯泡7点亮。 

此外，在上述说明中，振荡器12始终产生矩形波并输入至与门电路13，而与F/F10有无产生异常动作无关，但例如也可以是在放电开始前的输出极性固定期间等预定的定时进行振荡的结构。 

图4是表示在实施方式1所涉及的放电灯点亮装置的点亮动作中产生点火脉冲时F/F10的输出Q反转的情况下、实施复原处理的DC/AC逆变器4的 输出电压波形的图，与图3同样，表示输出A、B经由H桥式中成对的开关元件的各输出。 

如上所述，对于使用点火脉冲将HID灯泡7开始点亮时的输出，设有将输出A固定在高电位侧、将输出B固定在低电位侧的输出极性固定期间D来开始点亮动作。 

在输出极性固定期间D，若由于点火脉冲的产生而导致的浪涌或噪声使F/F10的输出Q的极性反转并成为低电平，则开关元件Q1从接通成为断开，如图4中的虚线所示，不输出正常的电压而成为异常动作。 

在以往的放电灯点亮装置中，如上所述由于即使输出极性反转，开关元件Q1成为断开，主信号也固定在高电平，因此不会输入上升沿，无法复原至正常的极性。 

与之不同的是，在本实施方式1中，在该输出极性固定期间D，由于主信号固定在高电平，因此脉冲发生器14b不会产生脉冲信号，但在主信号固定在高电平的期间，与门电路13输出振荡器12所产生的矩形波，脉冲发生器14a将与与门电路13的输出信号的上升沿同步的复原信号输出至或门电路15。因此，或门电路15输出与上述的振荡器12所产生的矩形波同步的脉冲信号。利用该信号，如上所述，可以将开关元件Q1从断开复原至接通，复原至本来应该输出的极性。 

如上所述，根据本实施方式1，通过包括复原部9，即使产生难以预料的事态，F/F10的输出Q反转，也可以复原至原本应该输出的极性。 

实施方式2. 

在上述实施方式1中，示出了与有无产生异常动作无关、而利用基于始终振荡的振荡器12所产生的矩形波的复原信号的情况，但本实施方式2中，是监视DC/AC逆变器4的动作，根据该监视结果来产生复原信号，使F/F10的输出复原为本来应该输出的极性。 

图5是表示本发明的实施方式2所涉及的放电灯点亮装置中的逆变器驱动器的半桥部分及复原部的结构的电路图，对于与图2相同或者相当的构成要素标注相同的标号，省略说明。在图5中，动作监视部28根据DC/DC转换器3的输出电压a与DC/AC逆变器4的输出电压b的比较结果，判定异常动作 (例如在输出极性固定期间高侧的开关元件Q1是否断开)，在判定为异常动作(例如高侧的开关元件Q1断开)的情况下，将矩形波向与门电路13输出。 

此外，由于控制部8检测DC/DC转换器3的输出电压a及输出电流c，基于该检测结果来操作DC/DC转换器3，控制点亮功率，控制DC/AC逆变器4的切换动作，因此也可以通过重新追加输出电压b的检测功能，来实现动作监视部28。例如，也可以在使微型计算机起到作为控制部8的功能的控制程序中，装入用于起到作为动作监视部28的功能的程序模块，通过使上述微型计算机的CPU执行该控制程序，作为软件与硬件协同动作的具体单元来实现动作监视部28。 

接下来说明动作。 

如上述实施方式1的图4所示，在输出电压极性固定期间D，若由于产生点火脉冲而导致的浪涌或噪声使F/F10的输出Q反转，高侧的开关元件Q1断开，则DC/AC逆变器4的输出电压b相对于DC/DC转换器3的输出电压a变得极低。因此，在本实施方式2所涉及的动作监视部28中，根据DC/DC转换器3的输出电压a与DC/AC逆变器4的输出电压b的比较结果来检测该状态，判定为高侧的开关元件Q1断开驱动的异常动作。 

若判定为异常动作，则动作监视部28以预定的周期生成矩形波，输入至与门电路13。与门电路13输出与来自动作监视部28的矩形波同步的信号，脉冲发生器14a将与该与门电路13的输出信号的上升沿同步的脉冲信号输出至或门电路15。以后与上述实施方式1的振荡器12所涉及的动作相同。 

如上所述，在本实施方式2中包括动作监视部28，动作监视部28根据DC/DC转换器3与DC/AC逆变器4的输出电压的比较结果，判定是否由于F/F10的输出Q的反转而使高侧的开关元件Q1(Q3)误动作，在判定为误动作时产生复原信号，从而即使在由于难以预料的事态而使F/F10的输出Q反转，也能可靠地复原至正常动作。另外，由于通过使用使微型计算机起到作为控制部8的功能用的控制程序中的程序模块来实现动作监视部28的功能，可以利用CPU的计算处理来产生复原信号，因此作为动作监视部28不必新设专用电路，可以简化电路结构。 

实施方式3. 

在上述实施方式1、2中，示出了产生输入复原信号作为与主信号分开的另外的辅助信号的结构，但本实施方式3示出使主信号具有复原信号的功能来进行复原处理的情况。 

图6是表示本发明的实施方式3所涉及的放电灯点亮装置的结构的电路图。在图6中，本实施方式3所涉及的放电灯点亮装置1A包括：对直流电源2的直流电压进行升压的DC/DC转换器3；将DC/DC转换器3的输出电压转换为矩形波交流的DC/AC逆变器4；使HID灯泡7放电起动的点火器6；以及控制DC/DC转换器3和DC/AC逆变器4的控制部8A。 

DC/DC转换器3与图8同样，包括：回扫变压器3a、由MOS型的场效应晶体管构成的开关元件3b、整流用二极管3c、以及滤波用电容器3d。在DC/DC转换器3中，通过利用控制部8A对开关元件3b进行开关控制，对回扫变压器3a施加直流电源2的直流电压，在回扫变压器3a中储存磁能，通过利用控制部8A来断开开关元件3b，将储存在回扫变压器3a中的磁能放出，用整流用二极管109对回扫变压器3a产生的电压进行整流来生成直流电压。另外，电流检测用电阻3e设在DC/DC转换器3与DC/AC逆变器4之间，利用该电流检测用电阻3e可以检测向HID灯泡7供给的灯电流c。 

DC/AC逆变器4例如包括使用MOS型的场效应晶体管或者IGBT的开关元件Q1～Q4和逆变器驱动器5。在图6中，开关元件Q1～Q4连接为H形，构成H桥式逆变器。在该结构中，开关元件Q1、Q3输出高电位，开关元件Q2、Q4输出低电位。至此的结构与上述实施方式1、2一样。此外，驱动电路部10A、10B例如是由图2或图5所示的F/F10、非门电路24、25及电平移动电路11构成的电路。 

在本实施方式3中，设有动作监视部28、以及生成分别与开关元件Q1～Q4对应的主信号的信号生成部29，作为控制部8A的功能构成部。例如，也可以在使微型计算机起到作为控制部8A的功能的控制程序中，装入用于起到作为动作监视部28及信号生成部29的功能的程序模块，通过上述微型计算机的CPU执行该控制程序，作为软件与硬件协同动作的具体单元来实现动作监视部28及信号生成部29。 

在这样构成的实施方式3中，省略了在上述实施方式1、2中为了生成主 信号、和与主信号分开的另外的复原信号而对逆变器驱动器5追加的与门电路13、脉冲发生器14a、14b、17、非门电路16、27。 

由于市场上出售的一般的逆变器用驱动器的IC较多仅有主信号的输入端子，因此通过如上所述那样构成控制部8A，如后文所述以主信号实现与复原信号同样的功能，在本实施方式3中，对驱动器IC不追加新的电路，就可以原样利用上述一般的逆变器用驱动器IC。 

接下来说明动作。 

图7是表示在实施方式3所涉及的放电灯点亮装置的点亮动作中产生点火脉冲时F/F10的输出Q反转的情况下、实施复原处理的DC/AC逆变器的输出电压波形的图。 

在输出极性固定期间D，若如图7中虚线所示F/F10的输出Q的极性反转，高侧的开关元件Q1断开，则DC/AC逆变器4的输出电压b相对于DC/DC转换器3的输出电压a变得极低。若动作监视部28根据DC/DC转换器3的输出电压a与DC/AC逆变器4的输出电压b的比较结果，检测出该状态，则判定为是高侧的开关元件Q1断开的异常动作。 

在输出极性固定期间D，为了使F/F10的输出Q复原至正常，需要向F/F10输入置位信号。 

因此，若利用动作监视部28判定为异常动作，则信号生成部29首先输出将高侧的开关元件Q1断开、低侧的开关元件Q2接通的主信号，即输出对DC/AC逆变器4的一对开关元件Q1和Q4进行断开驱动、对一对开关元件Q2和Q3进行接通驱动的主信号(第一控制信号)(主信号的反转1)。 

在使DC/AC逆变器4的输出极性反转后，信号生成部29再次输出对一对开关元件Q1和Q4进行接通驱动、对一对开关元件Q2和Q3进行断开驱动的主信号(第二控制信号)(主信号的反转2)，从而如图7所示可以使DC/AC逆变器4的输出复原至正常的本来应该输出的输出极性。 

如上所述，在本实施方式3中，控制部8A包括动作监视部28和信号生成部29，动作监视部28根据DC/DC转换器3与DC/AC逆变器4的输出电压的比较结果，来判定F/F10的输出Q的极性是否反转，信号生成部29若判定为F/F10的输出Q的极性已反转，则在将使输出极性反转的主信号(第一 控制信号)向逆变器驱动器5输出后，将再次反转至原来的本来应该输出的输出极性的主信号(第二控制信号)向逆变器驱动器5输出，对F/F10的输出Q进行再设定，从而使F/F10的输出Q复原至原来的本来应该输出的极性，通过这样即使由于难以预料的事态而使F/F10的输出Q反转，产生因此引起的异常动作，也能对F/F10的输出Q的极性进行再设定，可靠地复原至本来应该输出的极性。 

另外，由于作为控制部8A的功能构成部，组成有动作监视部28及信号生成部29，由主信号实现与上述实施方式1、2所示的复原信号同样的功能，从而可以原样利用仅具有主信号的输入端子的一般的逆变器用驱动器IC，可以利用实现控制部8A的微型计算机的CPU的计算处理来进行复原处理，因此可以简化装置结构。 

此外，在上述实施方式1～3中，说明了对逆变器驱动器5使用F/F10的结构，但不限于RS触发器，作为F/F，只要是具有保持高侧的开关元件的接通断开这2个稳定输出状态的电路即可。 

在上述实施方式1～3中，示出了利用由4个开关元件Q1～Q4构成H全桥型的逆变器的情况，但是也可以是半桥型的电路结构。 

工业上的实用性 

本发明所涉及的放电灯点亮装置，由于即使因难以预料的事态而使在双稳态电路产生输出反转，产生由此引起的开关元件的异常动作，也能利用复原信号对双稳态电路的输出进行再设定，使双稳态电路的输出信号复原至本来应该输出的极性，因此可以使放电灯点亮装置正确复原至正常动作，由于具有这样的效果，因此适用于控制放电灯的点亮的放电灯点亮装置等。 

Claims (9)

1.一种放电灯点亮装置，包括：

转换器，对来自直流电源的输入电压进行升压并输出直流电压；

逆变器，利用开关元件的接通断开控制来切换从所述转换器输出的电压的极性并转换为矩形波的交流电压，供给至放电灯；

控制部，对所述转换器及所述逆变器的开关元件进行接通断开控制；以及

逆变器驱动器电路，利用来自所述控制部的控制信号对所述逆变器的开关元件进行接通断开驱动，在该逆变器驱动器电路中使用具有自举电容器的自举电路，所述自举电容器在所述逆变器的高电位侧开关元件的断开驱动时被充电，在接通驱动时成为驱动用电源，其特征在于，

在所述逆变器驱动器电路中包括双稳态电路，所述双稳态电路与所述控制信号同步来设定输出极性，利用与该控制信号相应的极性所保持的输出来保持所述逆变器的高电位侧的开关元件的接通断开动作，

进一步包括复原部，所述复原部通过将复原信号输出至所述逆变器驱动器电路来对所述双稳态电路的输出进行再设定，使该双稳态电路的输出复原至本来应该输出的极性，

所述复原部通过向所述逆变器驱动器电路产生所述复原信号，对逆变器的开关元件的接通断开动作进行再设定，使该逆变器的开关元件的输出复原至本来应该输出的极性。

2.如权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

复原部在双稳态电路的输出被设定在预定的极性的定时，向逆变器驱动器电路输出复原信号。

3.如权利要求2所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

在逆变器驱动器电路将放电灯的放电开始前从逆变器向所述放电灯供给的输出、相对于稳态点亮时的周期以长时间固定在一个极性的输出极性固定期间，复原部以短于所述输出极性固定期间的间隔，将复原信号输出至所述逆变器驱动器电路。

4.如权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

复原部包括产生信号的振荡器，以来自所述振荡器的信号和控制信号为基准来生成复原信号。

5.如权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

复原信号是使双稳态电路的输出极性进行反转的第一控制信号、和使其再次反转并返回原来的本来应该输出的输出极性的第二控制信号的1对信号。

6.如权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

复原部包括动作监视部，所述动作监视部根据转换器与逆变器的输出电压的比较结果，判定双稳态电路的输出是否进行了异常的反转，若判定为异常反转，则产生信号，以来自所述动作监视部的信号为基准来生成复原信号。

7.一种放电灯点亮装置，包括：

转换器，对来自直流电源的输入电压进行升压并输出；

逆变器，利用开关元件的接通断开控制来切换所述转换器的输出电压的极性并转换为矩形波的交流电压，供给至放电灯；

控制部，对所述转换器及所述逆变器的开关元件进行接通断开控制；以及

逆变器驱动器电路，利用来自所述控制部的控制信号对所述逆变器的开关元件进行接通断开驱动，在该逆变器驱动器电路中使用具有自举电容器的自举电路，所述自举电容器在所述逆变器的高电位侧开关元件的断开驱动时被充电，在接通驱动时成为驱动用电源，其特征在于，

在所述逆变器驱动器电路中包括双稳态电路，所述双稳态电路与所述控制信号同步来设定输出极性，利用与该控制信号相应的极性所保持的输出来保持所述逆变器的高电位侧开关元件的接通断开动作，

在所述控制部中包括：动作监视部，根据所述转换器与所述逆变器的输出电压的比较结果，判定所述双稳态电路的输出是否进行了异常的反转；以及

信号生成部，若利用所述动作监视部判定为所述双稳态电路的输出异常反转，则产生控制信号，所述控制信号将使所述双稳态电路的输出相对于本来应该输出的输出极性进行反转的第一控制信号向所述逆变器驱动器电路输出后，将再次反转至原来的本来应该输出的输出极性的第二控制信号向所述逆变器驱动器电路输出，对所述双稳态电路的输出进行再设定，从而使该双稳态电路的输出复原至本来应该输出的极性，

所述信号生成部在所述双稳态电路的动作异常时，通过产生第一控制信号和第二控制信号来对逆变器的开关元件的输出进行再设定，使该逆变器的开关元件的输出复原至本来应该输出的极性。

8.如权利要求7所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

逆变器是由4个开关元件构成的H桥式的电路，通过将所述4个开关元件分为2对并交替进行接通断开控制，从而切换转换器的输出电压的极性并转换为矩形波的交流电压，

若利用动作监视部判定为双稳态电路的输出极性异常反转，则信号生成部将使本来应该是接通的一对开关元件的各开关元件断开、另一方本来应该是断开的一对开关元件的各开关元件接通的第一控制信号向逆变器驱动器电路输出后，将使本来应该是接通的一对开关元件的各开关元件接通、所述另一方本来应该是断开的一对开关元件的各开关元件断开的第二控制信号向所述逆变器驱动器电路输出，从而对双稳态电路的输出进行再设定，使该双稳态电路的输出复原至本来应该输出的极性。

9.如权利要求1至8中任意1项所述的放电灯点亮装置，其特征在于，

双稳态电路是RS触发器。

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