CN104837237B - 车辆用灯具及其驱动装置、控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用灯具及其驱动装置、控制方法，其在使输出电流稳定的同时对电流进行限制。电流控制器(42)将在输出电感器(L1)中流动的第1线圈电流(IL1)与第1上侧阈值及第1下侧阈值进行比较。限流器(44)将在输入电感器(L2)中流动的第2线圈电流(IL2)与第2上侧阈值及第2下侧阈值进行比较。占空比控制器(46)，(i)在第2线圈电流(IL2)超过第2上侧阈值之前，第1线圈电流(IL1)超过第1上侧阈值的循环内，基于第1线圈电流对开关晶体管(M1)进行开关。

Description

车辆用灯具及其驱动装置、控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于汽车等的车辆用灯具。
背景技术
作为车辆用灯具的光源，从以前的卤素灯、高亮度放电灯向LED(发光二极管)、LD(激光二极管)等半导体设备置换的趋势不断发展。驱动这样的半导体光源(以下简称为光源)的驱动电路具有：转换器，其对电池电压等输入电压进行升压或降压，并向光源供给；以及控制器，其控制转换器。控制器检测转换器的输出电流，对转换器的开关进行反馈控制，以使得输出电流接近与目标亮度相对应的电流值。
图1是表示现有的车辆用灯具的结构的图。图2(a)、(b)是车辆用灯具1r的动作波形图。参照图1，车辆用灯具1r具备光源10和驱动装置20r。电池2的电压VBAT经由开关4向车辆用灯具1r输入。
驱动装置20r具有转换器30和控制器40r。转换器30是例如降压转换器，对输入电压VIN进行降压，向作为负载的光源10供给。转换器30主要具有输入电容器C11、开关晶体管M11、整流二极管D11、电感器L11、输出电容器C12。
控制器40r对在光源10中流过的输出电流IOUT进行检测，控制开关晶体管M11的开关的占空比，以使得输出电流IOUT接近与亮度相对应的目标量。为了检测与输出电流IOUT相对应的线圈电流IL11，将电流感应电阻R11设置在线圈电流IL11的路径上。在电流感应电阻(以下简称为感应电阻)R11中，产生与线圈电流IL11成正比的电压降(以下称为感应电压)VR11。
线圈电流IL11与开关晶体管M11的开关相对应而进行电流脉动，输出电流IOUT是将线圈电流IL11平滑化后的电流。控制器40r通过所谓滞环控制，将线圈电流IL11稳定在目标范围内。如果感应电压VR11达到目标范围的上侧阈值IREFH，则控制器40r将开关晶体管M11断开，如果感应电压VR11降低至目标范围的下侧阈值IREFL，则控制器40r将开关晶体管M11接通。图2(a)示出了使线圈电流IL11稳定在目标范围内的情况。
专利文献1：日本特开2007－126041号公报
为了提高驱动装置20r的可靠性，要求过电流保护。因此，控制器40r将在开关晶体管M11中流动的输入电流IM11与规定的阈值(也称为限流值)IPEAK进行比较，如果电流IM11达到阈值IPEAK，则将开关晶体管M11断开，对输入电流进行限制。具体来说，感应电阻R12设置在向开关晶体管M11流动的电流IM11的路径上。在感应电阻R12中，产生与电流IM11成正比的电压降(感应电压)VR12。控制器40r将感应电压VR12和与规定的阈值IPEAK相对应的阈值电压VPEAK进行比较，如果VR12>VPEAK，则将开关晶体管M11断开。
本发明人对图1的车辆用灯具1r进行了研究，结果是意识到如下课题。
图2(b)示出了施加限流的状态下的动作波形。在时刻t0，线圈电流IL11降低至下侧阈值IREFL，开关晶体管M11接通。在随后的时刻t1，如果输入电流IM11达到峰值IPEAK，则开关晶体管M11断开。如果持续该循环，则与图2(a)相比开关频率升高。鉴于车辆用灯具1搭载在车辆上这一点，几MHz的开关噪声会对搭载在车辆上的其它设备形成干扰(EMI：Electro-magnetic interference)。而且，如果开关频率增大，则DC/DC转换器30的开关损耗增大，可能使效率降低或者对电路元件的可靠性造成影响。
为了解决该问题，想到下述等控制，即，如果输入电流IM11达到峰值IPEAK，则以规定的断开时间维持开关晶体管M11的断开状态。但是，在此情况下，需要专用的电路。而且，虽然如果将断开时间增长，则能够抑制限流状态下开关频率的上升，但是，难以将输出电流IOUT稳定在目标范围内。
发明内容
本发明就是鉴于上述状况而提出的，其一种方式的示例的目的之一在于，提供一种车辆用灯具及其驱动装置，其能够在使输出电流稳定的同时进行限流。
本发明的一种方式涉及一种驱动装置，其与光源一起使用，构成车辆用灯具。驱动装置具有：DC/DC转换器，其接受输入电压，向光源供给驱动电压；以及控制器，其控制DC/DC转换器。DC/DC转换器具有输入端子、输出端子及接地线；开关晶体管及输入电感器，它们串联设置于输入端子和接地线之间；以及输出电感器。控制器具有：电流控制器，其将在输出电感器中流动的第1线圈电流与第1上侧阈值及第1下侧阈值进行比较；限流器，其将在输入电感器中流动的第2线圈电流与第2上侧阈值及第2下侧阈值进行比较；以及占空比控制器，其(i)在第2线圈电流超过第2上侧阈值之前，第1线圈电流超过第1上侧阈值的循环内，(i-a)以第1线圈电流超过第1上侧阈值为契机，将开关晶体管断开，(i-b)以第1线圈电流低于第1下侧阈值为契机，将开关晶体管接通，(ii)在第1线圈电流超过第1上侧阈值之前，第2线圈电流超过第2上侧阈值的循环内，(ii-a)以第2线圈电流超过第2上侧阈值为契机，将开关晶体管断开，(ii-b)以第2线圈电流低于第2下侧阈值为契机，将开关晶体管接通。
根据该实施方式，假设在第1线圈电流达到第1上侧阈值，开关晶体管刚断开后，即使第2线圈电流降低至第2下侧阈值，开关晶体管也不会立即接通，直至第1线圈电流降低至第1下侧阈值为止，使开关晶体管维持断开。相反地，假设在第2线圈电流达到第2上侧阈值，开关晶体管刚断开后，即使第1线圈电流降低至第1下侧阈值，开关晶体管也不会立即接通，直至第2线圈电流降低至第2下侧阈值为止，使开关晶体管维持断开。由此，能够控制开关频率的上升。
电流控制器也可以包含第1滞环比较器，该第1滞环比较器将与第1线圈电流相对应的第1检测电压、和转变为分别与第1上侧阈值及第1下侧阈值相对应的2个电压电平的第1阈值电压进行比较，在第1检测电压比第1阈值电压低的期间内，生成被设为有效的控制信号。限流器也可以包含第2滞环比较器，该第2滞环比较器将与第2线圈电流相对应的第2检测电压、和转变为分别与第2上侧阈值及第2下侧阈值相对应的2个电压电平的第2阈值电压进行比较，在第2检测电压比第2阈值电压低的期间内，生成被设为有效的限制信号。占空比控制器也可以包含逻辑电路，该逻辑电路生成如下的脉冲信号，即，在控制信号及限制信号均被设为有效的期间内，设为有效，在控制信号及限制信号中的至少一个被设为无效的期间内，设为无效。
根据该结构，能够利用简单的结构适当地控制开关晶体管。
也可以在将DC/DC转换器的输出功率设为POUT、将输入电压设为VIN时，随着POUT/VIN增大，第2上侧阈值和第2下侧阈值增大。
根据该方式，在使输出电流稳定的DC/DC转换器中，能够抑制使利用电流控制器实现的控制状态和利用限流器实现的限制状态频繁地相互转换的振荡状态。
限流器也可以还具有：第1V/I(电压/电流)变换器，其生成与输入电压VIN相对应的第1电流；以及第2V/I变换器，其生成与DC/DC转换器的输出电压VOUT相对应的第2电流。所述限流器也可以构成为，能够与第1电流及第2电流相对应而对第1滞环比较器进行补偿。
在此情况下，能够与输入电压VIN和输出电压VOUT相对应而对电流控制和限流的优先级进行控制。
DC/DC转换器也可以具有设置在输入端子和输出端子之间的串联电容器。DC/DC转换器也可以是Cuk转换器、Sepic转换器或Zeta转换器。
本发明的其他方式涉及一种车辆用灯具。车辆用灯具也可以具备：光源，其含有串联连接的多个发光元件；上述任意一个方式的驱动装置，其驱动光源；以及至少一个旁路开关，其对应于多个发光元件中的至少一个，并设置为与各自对应的发光元件并联。
在此情况下，与旁路开关的接通、断开相对应地，产生DC/DC转换器的负载变化，实施限流的频率变多。在此情况下，通过使用上述的驱动装置，从而能够兼顾稳定的电流控制及限流。
发明的效果
根据本发明的一个方式，能够在使输出电流稳定的同时实施限流。
附图说明
图1是表示现有的车辆用灯具的结构的图。
图2(a)、(b)是车辆用灯具的动作波形图。
图3是具备实施方式所涉及的驱动装置的车辆用灯具的框图。
图4(a)、(b)是图3的驱动装置的动作波形图。
图5是表示控制器的结构例的框图。
图6(a)、(b)是说明限流值的图。
图7是表示限流器的结构例的电路图。
图8是表示车辆用灯具的结构例的电路图。
图9是具备图8的车辆用灯具的灯具单元(灯具总成)的斜视图。
图10(a)、(b)是Sepic转换器、Zeta转换器的电路图。
标号的说明
1…车辆用灯具、2…电池、4…开关、10…光源、12…发光元件、20…驱动装置、30…DC/DC转换器、P1…输入端子、P2…输出端子、M1…开关晶体管、C1…输入电容器、C2…输出电容器、C3…串联电容器、L1…输出电感器、L2…输入电感器、D1…整流二极管、R1…第1感应电阻、R2…第2感应电阻、40…控制器、42…电流控制器、44…限流器、46…占空比控制器、48…驱动器、50…第1滞环比较器、52…第2滞环比较器、54…逻辑电路、60…第1V/I变换器、62…第2V/I变换器、70…电压比较器、S1…控制信号、S2…限制信号、200…驱动装置、202…驱动单元、210…转换器、212…控制器、214…异常检测电路、500…灯具单元、502…罩、504…远光单元、506…近光单元、508…筐体。
具体实施方式
下面，基于优选的实施方式，参照附图对本发明进行说明。对于各图中示出的相同或等同的结构要素、部件、处理，标注相同的标号，适当省略重复的说明。另外，实施方式并不对发明进行限定，而是例示，实施方式中所记述的全部特征及其组合，不限于一定是发明的本质内容。
在本说明书中，所谓“部件A与部件B连接的状态”，除了部件A与部件B在物理上直接连接的情况以外，也包含部件A与部件B经由不会对它们的电连接状态造成实质影响的其他部件、或者不损害通过它们的结合而实现的功能及效果的其他部件，而间接连接的情况。
同样，所谓“在部件A和部件B之间设置有部件C的状态”，除了指部件A和部件C、或者部件B和部件C直接连接的情况以外，也包含经由不会对它们的电连接状态造成实质影响的其他部件、或者不损害通过它们的结合而实现的功能及效果的其他部件，而间接连接的情况。
另外，在本说明书中，将对电压信号、电流信号等电气信号、或者电阻、电容器等电路元件标注的标号，根据需要标注为表示各自的电压值、电流值、或者电阻值、电容值的标号。
图3是具有实施方式所涉及的驱动装置20的车辆用灯具1的框图。与图1相同地，驱动装置20与光源10一起使用，作为整体而构成车辆用灯具1。
驱动装置20具有DC/DC转换器30及控制器40。DC/DC转换器30接受输入电压VIN，向光源10供给驱动电压VOUT。控制器40控制DC/DC转换器30。
DC/DC转换器30具有：输入端子P1，其接受输入电压VIN；输出端子P2，其与作为负载的光源10连接；以及接地的接地线GND。接地线GND连接在输入侧的接地端子和输出侧的接地端子之间。在本发明中，DC/DC转换器30的拓扑结构不特别限定，但条件是具有开关晶体管M1、输入电感器L2、输出电感器L1的结构。作为满足该条件的拓扑结构，例示出图3所示的Cuk转换器。
Cuk转换器除了开关晶体管M1、输出电感器L1、输入电感器L2之外，还具有输入电容器C1、输出电容器C2、串联电容器C3、整流二极管D1。
输入电容器C1设置于输入端子P1和接地线GND之间，使输入电压VIN稳定。输入电感器L2及开关晶体管M1串联设置于输入端子P1和接地线GND之间。输出电容器C2设置于输出端子P2和接地线GND之间，使输出电压VOUT稳定。也可以省略输入电容器C1、输出电容器C2。
整流二极管D1的阴极与接地线GND连接。串联电容器C3的一端与整流二极管D1的阳极连接，串联电容器C3的另一端与开关晶体管M1和输入电感器L2的连接节点N1连接。输出电感器L1的一端与整流二极管D1的阳极连接，输出电感器L1的另一端与输出端子P2连接。
以上是DC/DC转换器30的结构。下面对控制器40进行说明。控制器40具有电流控制器42、限流器44、占空比控制器46、驱动器48。
电流控制器42是为了将在输出电感器L1中流动的第1线圈电流IL1稳定在与光源10的目标亮度相对应的目标范围内而设置的。具体来说，电流控制器42将在输出电感器L1中流动的第1线圈电流IL1与第1上侧阈值IREFH及第1下侧阈值IREFL进行比较，生成表示比较结果的控制信号S1。
限流器44是为了下述目的而设置的，即，进行限流，以使得在输入电感器L2中流动的第2线圈电流IL2不超过从电路可靠性的角度出发而确定的限流值IPEAK。限流值IPEAK设定为，比通常状态的第2线圈电流IL2_NORM高，比第2线圈电流IL2所流经的路径上的元件的最大额定电流IMAX低。限流器44将在输入电感器L2中流动的第2线圈电流IL2与第2上侧阈值IPEAKH及第2下侧阈值IPEAKL进行比较，生成表示比较结果的限制信号S2。
电流控制器42、限流器44的电流检测方法不特别限定，但在本实施方式中，为了检测在输出电感器L1中流动的电流(第1线圈电流IL1)、在输入电感器L2中流动的电流(第2线圈电流IL2)，而在检测对象的线圈电流的路径上设置第1感应电阻R1、第2感应电阻R2。在第1感应电阻R1、第2感应电阻R2上，产生与检测对象的线圈电流IL1、IL2成正比的电压降(检测电压)VR1、VR2。电流控制器42将第1检测电压VR1和与IREFH、IREFL相对应的阈值电压VREFH、VREFL进行比较。同样，限流器44将第2检测电压VR2和与IPEAKH、IPEAKL相对应的阈值电压VPEAKH、VPEAKL进行比较。
占空比控制器46，(i)在第2线圈电流IL2超过第2上侧阈值IPEAKH之前，第1线圈电流IL1超过第1上侧阈值IREFH的循环内，(i-a)以第1线圈电流IL1超过第1上侧阈值IREFH为契机，将开关晶体管M1断开，(i-b)以第1线圈电流IL1低于第1下侧阈值IREFL为契机，将开关晶体管M1接通。
另外，占空比控制器46，(ii)在第1线圈电流IL1超过第1上侧阈值IREFH之前，第2线圈电流IL2超过第2上侧阈值IPEAKH的循环内，(ii-a)以第2线圈电流IL2超过第2上侧阈值IPEAKH为契机，将开关晶体管断开，(ii-b)以第2线圈电流IL2低于第2下侧阈值IPEAKL为契机，将开关晶体管M1接通。
占空比控制器46输出用于指示开关晶体管的接通、断开的脉冲信号S3。驱动器48基于脉冲信号S3使开关晶体管M1进行开关。
以上是驱动装置20的结构。下面，对其动作进行说明。
图4(a)、(b)是图3的驱动装置20的动作波形图。
参照图4(a)。如果着眼于某个循环Ts，则在初始状态下开关晶体管M1接通，线圈电流IL1、IL2在增大。
在时刻t0，在IL2达到IPEAKH之前，IL1达到IREFH。因此，在时刻t0，开关晶体管M1断开。如果开关晶体管M1断开，则线圈电流IL1、IL2开始减少。在时刻t1，IL2降低至IPEAKL，然后在时刻t2，IL1降低至IREFL。在此情况下，开关晶体管M1不是在时刻t1(点划线)而是在时刻t2(实线)接通。即，在图4(a)中，通过电流控制器42使输出电流IOUT稳定在目标范围内(电流控制)。
参照图4(b)。如果着眼于某个循环Ts，则在初始状态下开关晶体管M1接通，线圈电流IL1、IL2在增大。
在时刻t0，在IL1达到IREFH之前，IL2达到IPEAKH。因此，在时刻t0，开关晶体管M1断开。如果开关晶体管M1断开，则线圈电流IL1、IL2开始减少。在时刻t1，IL1降低至IREFL，然后在时刻t2，IL2降低至IPEAKL。在此情况下，开关晶体管M1不是在时刻t1(点划线)而是在时刻t2(实线)接通。即，在图4(b)中，通过限流器44对输入电流IL1进行限制。
以上是驱动装置20的动作。
根据图3的驱动装置20，即使假设在第1线圈电流IL1达到第1上侧阈值IREFH，开关晶体管M1刚断开后，第2线圈电流IL2降低至第2下侧阈值IPEAKL，开关晶体管M1也不会立即接通，直至第1线圈电流IL1降低至第1下侧阈值IREFL为止，使开关晶体管M1维持为断开。相反地，假设在第2线圈电流IL2达到第2上侧阈值IPEAKH，开关晶体管M1刚断开后，即使第1线圈电流IL1降低至第1下侧阈值IREFL，开关晶体管M1也不会立即接通，直至第2线圈电流IL2降低至第2下侧阈值IPEAKL为止，使开关晶体管M1维持为断开。通过该控制，能够抑制开关频率的上升。
下面，说明驱动装置20的具体例子。
图5是表示控制器40的结构例的框图。电流控制器42包括第1滞环比较器50。
第1滞环比较器50将与第1线圈电流IL1相对应的第1检测电压VR1和第1阈值电压VTH1进行比较，在第1检测电压VR1比第1阈值电压VTH1低的期间内，将控制信号S1设为有效(例如高电平)。通过使用滞环比较器，第1阈值电压VTH1转变为分别与第1上侧阈值IREFH及第1下侧阈值IREFL相对应的2个电压电平VTH1H、VTH1L，该转变与第1滞环比较器50的输出即控制信号S1相对应。
另外，限流器44包含第2滞环比较器52。第2滞环比较器将与第2线圈电流IL2相对应的第2检测电压VR2和第2阈值电压VTH2进行比较，在第2检测电压VR2比第2阈值电压VTH2低的期间内，将限制信号S2设为有效(例如高电平)。通过使用滞环比较器，第2阈值电压VTH2转变为分别与第2上侧阈值IPEAKH及第2下侧阈值IPEAKL相对应的2个电压电平VTH2H、VTH2L，该转变与第2滞环比较器52的输出即限制信号S2相对应。
占空比控制器46包括逻辑电路54。
逻辑电路54基于控制信号S1和限制信号S2生成脉冲信号S3。逻辑电路54在控制信号S1及限制信号S2均设为有效(高电平)的期间内，将脉冲信号S3设为有效(高电平)，在控制信号S1及限制信号S2中至少一个为无效的期间内，将脉冲信号S3设为无效。例如逻辑电路54为与门。本领域技术人员可以理解：使用非门、或门、或非门、异或门等其他逻辑门也可能实现具有同等功能的逻辑电路54。
根据图5的控制器40，能够适当地控制开关晶体管M1。
下面，对限流器44的限流的上限值进行说明。
以上说明了限流值IPEAK固定的情况，但优选这些值与驱动装置20的状态相对应地变化。图6(a)、(b)是说明限流值IPEAK的图。
通常状态下在输入电感器L2中流动的第2线圈电流IL2_NORM能够近似于IL2_NORM＝POUT/VIN。如图6(a)所示，在将限流值设为固定的情况下，随着POUT/VIN变小，限流值IPEAK与通常时的第2线圈电流IL2_NORM的差ΔI变大。
在ΔI较大的情况下，由于电源电压、负载的变化而从电流控制状态跳转至限流状态时，第2线圈电流IL2的变化量变大。如果该变化量大，则容易陷入使电流控制状态和限流状态反复交替的振荡状态，另外，振荡的程度也变大。
为了解决该问题，优选如图6(b)中的点划线(i)及(ii)所示，使限流值IPEAK动态地变化。更具体地说，优选随着通常时的第2线圈电流IL2_NORM变大，换言之，随着POUT/VIN变大，而使限流值IPEAK变大。由此，与图6(a)相比，能够减小限流值IPEAK与通常时的第2线圈电流IL2_NORM的差ΔI，能够提高抗振荡性。
图7是表示限流器的结构例的电路图。如果假设输出电流IOUT固定，则输出功率POUT与输出电压VOUT成正比。因此，限流器44随着输出电压VOUT增大而使限流值IPEAK增大。另外，随着1/VIN增大，换言之，随着VIN降低，而使限流值IPEAK增大。
限流器44除了第2滞环比较器52之外，还具有第1V/I变换器60、第2V/I变换器62。
第2滞环比较器52将检测电压VR2与阈值电压VTH’进行比较。在本例中，VR2是负电压。电压比较器70通过将VTH’+VR2与0V进行比较，从而对VTH’与VR2的绝对值进行比较。电阻R21、R22是为了电压相加(平均)而设置的。
晶体管M21和电阻R23是为了对阈值电压VTH’设定环宽而设置的。晶体管M21在电压比较器70的输出为高电平时接通、低电平时断开。在晶体管M21断开时，VTH’＝VTH，在晶体管M21接通时，VTH’＝VTH×R23/(R23+R24)，向下侧的阈值转变。另外，第2滞环比较器52的结构并不限定于图7的结构，也可以使用公知的滞环比较器。
第1V/I变换器60生成与输入电压VIN相对应的第1电流I1。第2V/I变换器生成与DC/DC转换器的输出电压VOUT相对应的第2电流。例如第1V/I变换器60和第2V/I变换器62能够使用电流镜电路而构成。输入电压VIN越变大，第1电流I1越增大。输出电压VOUT越变低(绝对值越增大)，第2电流I2越增大。
限流器44构成为，能够与第1电流I1及第2电流I2相对应而对第2滞环比较器进行补偿。第1V/I变换器60和第2V/I变换器62向第2滞环比较器52内部的适当的节点N2供给电流，或从该节点引出电流。
由此，与输入电压VIN、输出电压VOUT相对应而对阈值电压VTH’进行补偿。更具体地说，输出电压VOUT越增大，阈值电压VTH’越变高，输入电压VIN越降低，阈值电压VTH’越变高。由此，如图6(b)所示，能够使限流值IPEAK与POUT/VIN相对应地变化。另外，使电流I1、I2起作用的节点N2并不限于图7的位置，只要能够对第2滞环比较器52实施补偿即可，不限定其位置。例如也可以使电压比较器70内部的偏置电流与电流I1、I2相对应地变化。
下面，对车辆用灯具1的具体的结构例进行说明。
图8是表示车辆用灯具1的结构例的电路图。光源10包括串联连接的多个(N个)发光元件12。发光元件12是例如LED(发光二极管)。DC/DC转换器30向光源10的阳极阴极之间供给驱动电压VOUT。输出电感器L3和DC/DC转换器30的输出电容器C2一起形成滤波器32。通过该滤波器32，使在光源10中流动的电流IOUT平滑化。
驱动装置20除了DC/DC转换器30及控制器40之外，还具有多个旁路开关SW1～SWN。多个旁路开关SW1～SWN对应于多个发光元件12_1～12_N，并设置为与各自对应的发光元件并联。
DC/DC转换器30的输出电流IOUT通过DC/DC转换器30及控制器40而稳定于目标值。在将全部旁路开关SW1～SWN断开后的状态下，输出电流IOUT在全部的发光元件12中流动，亮度成为最大。如果将任意的旁路开关SWi断开，则输出电流IOUT不是在发光元件12_i中流动，而是在开关SWi侧流动，发光元件12_i熄灯。控制器40通过对多个旁路开关SW1～SWN的接通、断开状态进行控制，从而对车辆用灯具1的作为整体的亮度或配光进行控制。
在图8的车辆用灯具1中，与旁路开关SW1～SWN的接通、断开相对应地，产生DC/DC转换器30的负载变化，实施限流的频率变多。在此情况下，通过使用上述的驱动装置20，从而能够兼顾稳定的电流控制及限流。
最后，对车辆用灯具1的用途进行说明。图9是具有图8的车辆用灯具1的灯具单元(灯具总成)500的斜视图。灯具单元500具有透明的罩502、远光单元504、近光单元506、筐体508。上述车辆用灯具1能够在例如远光单元504中使用。多个发光元件例如横向配置成一列，以使得各自照射不同的区域。并且，在车辆的行驶状态中，通过车辆侧的控制器、例如ECU(电子控制单元)而适当地选择应照射的区域。向车辆用灯具1输入用于指示应照射区域的数据，车辆用灯具1使与指示出的区域相对应的光源10(发光元件12)点灯。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明。上述实施方式是例示，对于上述各结构要素及各处理工序的组合，可以有各种变形例，另外，这些变形例也包含在本发明的范围内，这些对于本领域技术人员是可以理解的。下面，对这些变形例进行说明。
(变形例1)
在实施方式中，对将Cuk转换器用作DC/DC转换器30的情况进行了说明，但本发明并不限定于此。DC/DC转换器30只要具有包含输出电感器L1、输入电感器L2及开关晶体管M1的拓扑结构即可，在该观点中，也可以是Sepic转换器或Zeta转换器。图10(a)、(b)是Sepic转换器、Zeta转换器的电路图。图10(a)的Sepic转换器是将Cuk转换器的整流二极管D1和输出电感器L1互换后的结构。图10(b)的Zeta转换器是将Cuk转换器的开关晶体管M1和输入电感器L2互换、改变整流二极管D1朝向后的结构。
Cuk、Sepic、Zeta转换器在具有设置于输入端子P1和输出端子P2之间的串联电容器C3这一点上是共同的，由于串联电容器C3，因此与其他拓扑结构的转换器相比，容易发生振荡。可以说，在这些转换器的控制中组合稳定性优异的控制器40这一点是非常有用的。
(变形例2)
检测线圈电流IL1、IL2的方法不限定于实施方式的方法。也可以例如将感应电阻R1、R2插入至不同的位置。或者，也可以代替电阻而利用已知的晶体管的阻抗。
(变形例3)
在图8的车辆用灯具1中，说明了使多个旁路开关SW1～SWN对应于全部发光元件12_1～12_N的情况，但本发明不限定于此。例如，也可以不设置旁路开关SW而存在一直点灯的发光元件12，也可以与一个旁路开关SW并联地连接多个发光元件的串联电路。
(变形例4)
作为光源10，除了LED以外也可以使用LD(激光二极管)。
(变形例5)
在图9的灯具单元500中，对在远光单元504中使用图3的车辆用灯具1的情况进行了说明，但也可以不在远光单元504中使用该车辆用灯具1，而在近光单元506中使用该车辆用灯具1，或者在远光单元504中使用该车辆用灯具1的基础上，在近光单元506中也使用该车辆用灯具1。
基于实施方式，使用具体的语句对本发明进行了说明，但实施方式只不过表示本发明的原理、应用，在不超出权利要求书所限定的本发明的思想的范围内，存在很多变形例及配置变更。

Claims (8)

1.一种车辆用灯具的驱动装置，其与光源一起使用，构成车辆用灯具，
该车辆用灯具的驱动装置的特征在于，具有：
DC/DC转换器，其接受输入电压，向所述光源供给驱动电压；以及
控制器，其对所述DC/DC转换器进行控制，
所述DC/DC转换器具有：
输入端子、输出端子及接地线；
开关晶体管及输入电感器，它们串联设置于所述输入端子和所述接地线之间；以及
输出电感器，
所述控制器具有：
电流控制器，其将在所述输出电感器中流动的第1线圈电流与第1上侧阈值及第1下侧阈值进行比较；
限流器，其将在所述输入电感器中流动的第2线圈电流与第2上侧阈值及第2下侧阈值进行比较；以及
占空比控制器，其(i)在所述第2线圈电流超过所述第2上侧阈值之前，所述第1线圈电流超过所述第1上侧阈值的循环内，(i-a)以所述第1线圈电流超过所述第1上侧阈值为契机，将所述开关晶体管断开，(i-b)以所述第1线圈电流低于所述第1下侧阈值为契机，将所述开关晶体管接通，(ii)在所述第1线圈电流超过所述第1上侧阈值之前，所述第2线圈电流超过所述第2上侧阈值的循环内，(ii-a)以所述第2线圈电流超过所述第2上侧阈值为契机，将所述开关晶体管断开，(ii-b)以所述第2线圈电流低于所述第2下侧阈值为契机，将所述开关晶体管接通。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具的驱动装置，其特征在于，
所述电流控制器包含第1滞环比较器，该第1滞环比较器将与所述第1线圈电流相对应的第1检测电压、和转变为分别与所述第1上侧阈值及所述第1下侧阈值相对应的2个电压电平的第1阈值电压进行比较，在所述第1检测电压比所述第1阈值电压低的期间内，生成被设为有效的控制信号，
所述限流器包含第2滞环比较器，该第2滞环比较器将与所述第2线圈电流相对应的第2检测电压、和转变为分别与所述第2上侧阈值及所述第2下侧阈值相对应的2个电压电平的第2阈值电压进行比较，在所述第2检测电压比所述第2阈值电压低的期间内，生成被设为有效的限制信号，
所述占空比控制器包含逻辑电路，该逻辑电路生成如下的脉冲信号，即，在所述控制信号及所述限制信号均被设为有效的期间内，设为有效，在所述控制信号及所述限制信号中的至少一个被设为无效的期间内，设为无效。
3.根据权利要求1所述的车辆用灯具的驱动装置，其特征在于，
在将所述DC/DC转换器的输出功率设为POUT、将所述输入电压设为VIN时，随着POUT/VIN增大，所述第2上侧阈值和所述第2下侧阈值增大。
4.根据权利要求2所述的车辆用灯具的驱动装置，其特征在于，
在将所述DC/DC转换器的输出功率设为POUT、将所述输入电压设为VIN时，随着POUT/VIN增大，所述第2上侧阈值和所述第2下侧阈值增大。
5.根据权利要求2所述的车辆用灯具的驱动装置，其特征在于，
所述限流器还具有：
第1V/I变换器，其生成与所述输入电压VIN相对应的第1电流；以及
第2V/I变换器，其生成与所述DC/DC转换器的输出电压VOUT相对应的第2电流，
所述限流器构成为，能够与所述第1电流及所述第2电流相对应而对所述第2滞环比较器进行补偿。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆用灯具的驱动装置，其特征在于，
所述DC/DC转换器还具有设置于所述输入端子和所述输出端子之间的串联电容器。
7.一种车辆用灯具，其特征在于，具有：
光源，其包含串联连接的多个发光元件；
权利要求1至6中任一项所述的车辆用灯具的驱动装置，其驱动所述光源；以及
至少一个旁路开关，其对应于所述多个发光元件中的至少一个，并设置为与各自对应的发光元件并联。
8.一种车辆用灯具的控制方法，其中，该车辆用灯具具有：光源；以及DC/DC转换器，其接受输入电压，向所述光源供给驱动电压，
该车辆用灯具的控制方法的特征在于，
所述DC/DC转换器具有：
输入端子、输出端子及接地线；
开关晶体管及输入电感器，它们串联设置于所述输入端子和所述接地线之间；以及
输出电感器，其设置于所述输出端子和所述接地线之间，
所述控制方法具有下述步骤，即：
将在所述输出电感器中流动的第1线圈电流与第1上侧阈值及第1下侧阈值进行比较的步骤；
将在所述输入电感器中流动的第2线圈电流与第2上侧阈值及第2下侧阈值进行比较的步骤；
(i)在所述第2线圈电流超过所述第2上侧阈值之前，所述第1线圈电流超过所述第1上侧阈值的循环内，(i-a)以所述第1线圈电流超过所述第1上侧阈值为契机，将所述开关晶体管断开，(i-b)以所述第1线圈电流低于所述第1下侧阈值为契机，将所述开关晶体管接通的步骤；以及
(ii)在所述第1线圈电流超过所述第1上侧阈值之前，所述第2线圈电流超过所述第2上侧阈值的循环内，(ii-a)以所述第2线圈电流超过所述第2上侧阈值为契机，将所述开关晶体管断开，(ii-b)以所述第2线圈电流低于所述第2下侧阈值为契机，将所述开关晶体管接通的步骤。
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