JP2001223096A - 放電灯点灯回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電灯点灯回路を構成する直流電源回路に電
流検出用素子を設けることにより、サージ電圧に起因す
る回路故障の発生を防止し、部品点数やコストの削減及
び装置の小型化を実現する。 【解決手段】 放電灯点灯回路１において、直流電源回
路３の２つの出力端子からそれぞれ各別に出力される正
極性及び負極性の電圧を直流−交流変換回路４に送出す
るとともに、これらの出力電圧を切り換えるために直流
−交流変換回路４内に設けられた複数のスイッチ素子
（ｓｗ１、ｓｗ２）がそれらの駆動回路ＤＲＶによって
交番動作されるように構成し、これによって生成される
交流電圧を放電灯６に供給する。そして、放電灯６につ
いては、これに流れる電流を検出するための電流検出用
素子を接続することなく、その片方の電極を接地する。
電流検出用素子（Ｒｉ）は直流電源回路３に設けられ、
当該素子からの信号を電流検出回路８が受けて電流検出
を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源回路の出
力電圧を交流電圧に変換して放電灯に供給する構成を有
する点灯回路において、放電灯に流れる電流を検出する
ための電流検出手段を直流電源回路に設けることによ
り、コストの削減及び信頼性の向上を図るための技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】放電灯（メタルハライドランプ等）の点
灯回路については、直流電源回路、直流−交流変換回
路、起動回路（所謂スタータ回路）を備えた構成が知ら
れている。

【０００３】例えば、直流電源回路にはＤＣ−ＤＣコン
バータを用いるとともに、直流−交流変換回路としてフ
ルブリッジ型回路（４つの半導体スイッチ（あるいはス
イッチング）素子をそれぞれ２組にしてスイッチング制
御を行うように構成された回路）及びそのドライバ回路
を使用した回路構成にあっては、ＤＣ−ＤＣコンバータ
の出力電圧がフルブリッジ型回路において矩形波状電圧
に変換された後、放電灯に供給される。

【０００４】そして、放電灯に流れる電流を検出するに
は、例えば、放電灯とグランド（ＧＮＤ）との間に電流
検出用抵抗（シャント抵抗）を介挿して電圧変換後の検
出信号を得る方法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように放電灯の一端に電流検出用抵抗を接続してこれを
接地する構成では、サージ電圧の発生や安全対策につい
て下記に示す問題がある。

【０００６】先ず、放電灯の点灯に際してはサージ電圧
が発生し、その発生原因のうち代表的なものに分布容量
や浮遊容量が挙げられる。例えば、車輌用点灯回路の場
合には、起動回路によって数キロ乃至数十キロボルトの
高電圧パルスを生成してこれを放電灯の電極に印加する
ときに高圧コードを通して行われ、その周囲には当該コ
ードを覆うことでラジオ（周波数）ノイズ等の発生によ
る電磁干渉を抑制するためのシールド部材が付設され
る。このとき、車体やその電位（グランド電位）と同電
位とされたシールド部材と高圧コードとの間に生じた浮
遊容量や分布容量についても充電が行われるので、高電
圧パルスの印加後に放電灯がブレークダウンして導通し
たときには、浮遊容量や分布容量に蓄積していた電荷が
電流検出用抵抗を介して放電することになる。その際、
電流検出用抵抗あるいは当該抵抗の後段に設けられた電
流検出回路の構成素子について、損傷や破壊等の危険が
生じる。

【０００７】また、電流検出用抵抗と放電灯との間の配
線において、何らかの原因により車体との接触による短
絡事故が起きた場合を想定すると、放電灯に流れる電流
が全て車体（グランド電位）を介して流出してしまうた
め、電流検出用抵抗による検出値がゼロアンペアという
ことになってしまう。すると、点灯回路側の制御として
は、放電灯に電流が流れていないと認識されるので、放
電灯に対してさらに電流を流そうとして放電灯への供給
電力を増強しようとする。これによって点灯回路にかか
る電気的な負担が大きくなってしまうので、このような
状況に陥ったときには、それを検出して回路動作を停止
させるための特別な保護回路（所謂フェイルセーフ回
路）を設けることが考えられるが、部品点数の増加やコ
ストアップの原因となったり、回路装置の小型化にとっ
て不都合が残る。

【０００８】そこで、本発明は、放電灯点灯回路を構成
する直流電源回路に電流検出用素子を設けることによ
り、サージ電圧に起因する回路故障の発生を防止し、部
品点数やコストの削減及び装置の小型化を実現すること
を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
解決するために、直流電圧を出力する直流電源回路と、
該直流電源回路の後段に配置されその出力電圧を交流電
圧に変換した後にこれを放電灯に供給するための直流−
交流変換回路と、放電灯に流れる電流についての検出信
号を得るための電流検出回路と、該電流検出回路からの
検出信号を含む放電灯の状態検出信号に応じて直流電源
回路の出力電圧を制御する制御回路とを備えた放電灯点
灯回路において、下記の（イ）乃至（ハ）に示す構成を
有するものである。

【００１０】（イ）直流電源回路の２つの出力端子から
それぞれ各別に出力される正極性及び負極性の電圧が直
流−交流変換回路に送出されるとともに、これらの出力
電圧を切り換えるために直流−交流変換回路に設けられ
た複数のスイッチ素子がそれらの駆動回路によって交番
動作され、これによって生成される交流電圧が放電灯に
供給されるようにしたこと。

【００１１】（ロ）放電灯の一方の電極が、誘導性負荷
を介して直流−交流変換回路の出力端子の一方に接続さ
れ、他方の電極がグランドに接続されていること。

【００１２】（ハ）放電灯に流れる電流を検出する電流
検出用素子が直流電源回路に設けられており、当該電流
検出用素子からの信号を電流検出回路が受けて電流検出
が行われること。

【００１３】本発明によれば、放電灯に流れる電流を検
出するための電流検出用素子が放電灯に接続されること
なく、直流電源回路に設けられている（例えば、出力端
子とグランドとの間に介挿される。）ので、放電灯の点
灯時に発生するサージ電圧に起因する不具合の発生を防
止することができるとともに、車体への電流リーク等に
おいて電流検出用素子による電流値の検出を確実に行う
ことができるので、回路保護のために新たな保護回路を
付設する必要がない。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る放電灯点灯回
路の基本構成を示すものであり、１つの放電灯に関する
回路構成を示している。

【００１５】放電灯点灯回路１は、電源２、直流電源回
路３、直流−交流変換回路４、起動回路５を備えてお
り、放電灯６（メタルハライドランプ等）の点灯制御を
行う。

【００１６】直流電源回路３は、電源２からの直流入力
電圧（これを「Ｖin」と記す。）を受けて所望の直流電
圧を出力するものであり、制御回路７からの制御信号に
応じてその出力電圧が可変制御される。この直流電源回
路３には、スイッチングレギュレータの構成を有するＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ（チョッパー式、フライバック式
等。）が用いられ、例えば、図示するように、正極性出
力（グランド電位に対して正電位とされる出力電圧）用
のＤＣ−ＤＣコンバータ３Ａと、負極性出力（グランド
電位に対して負電位とされる出力電圧）用のＤＣ−ＤＣ
コンバータ３Ｂとを有する。つまり、本回路によれば、
正負の両極性の出力電圧が得られるようになっており、
２つの出力端子からそれぞれ各別に出力される正極性及
び負極性の電圧が後段の直流−交流変換回路４に送出さ
れる。

【００１７】図２は直流電源回路３の構成例を示したも
のである。

【００１８】トランスＴの１次巻線Ｔｐの一端が直流入
力端子「ｔａ」に接続されることで電圧Ｖinが入力され
るようになっており、１次巻線Ｔｐの他端は半導体スイ
ッチ素子ＳＷ（図には単にスイッチの記号で示すが、Ｆ
ＥＴ（電界効果トランジスタ等）が用いられる。）及び
電流検出用抵抗Ｒｓ（本抵抗はなくても良い。）を介し
て接地されている。尚、半導体スイッチ素子ＳＷの制御
端子（ＦＥＴの場合にはゲート）には制御回路７からの
信号「Ｓｃ」が供給されてそのスイッチング制御が行わ
れる。

【００１９】トランスＴの２次巻線Ｔｓは、その一端が
ダイオードＤ１のアノードに接続されており、該ダイオ
ードＤ１のカソードがコンデンサＣ１の一端に接続され
ている。そして、該コンデンサＣ１の他端は２次巻線Ｔ
ｓの中間タップに接続されるとともに、放電灯６に流れ
る電流に関する検出信号を得るための電流検出用素子Ｒ
ｉ（図には抵抗素子として示す。）を介して接地されて
いる。コンデンサＣ１とダイオードＤ１との接続点から
端子「ｔｏ１」が取り出され、その端子電圧が正極性の
出力電圧（これを「Ｖdcp」と記す。）となる。

【００２０】また、２次巻線Ｔｓの他端は、ダイオード
Ｄ２のカソードに接続されており、該ダイオードＤ２の
アノードがコンデンサＣ２の一端に接続されるとともに
端子「ｔｏ２」に接続されており、当該端子を介して負
極性の出力電圧（これを「Ｖdcn」と記す。）が得られ
る。尚、当該コンデンサＣ２の他端は電流検出用素子Ｒ
ｉを介して接地されている。

【００２１】このように直流電源回路３は、トランス
Ｔ、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１を含むコンバータ
３Ａと、トランスＴ、ダイオードＤ２、コンデンサＣ２
を含むコンバータ３Ｂとから構成され、正極性及び負極
性の電圧（Ｖdcp、Ｖdcn）を２つの出力端子ｔｏ１、ｔ
ｏ２から各別に出力する。そして、放電灯に流れる電流
に相当する電流については、電流検出用素子Ｒｉに流れ
る電流から電圧変換により検出することができるように
なっており、当該素子の一端（コンデンサＣ１、Ｃ２と
の接続端）に接続された検出端子「ｔｏｉ」から検出信
号（これを「Ｖｉ」と記す。）が得られる。

【００２２】尚、トランスＴの各巻線に付した「・」印
は巻き始めを示しており、例えば、２次巻線Ｔｓについ
てはダイオードＤ２との接続端及び中間タップにおける
巻き始端にそれぞれ「・」印が付されている。

【００２３】図２では、電流検出用素子Ｒｉとして抵抗
素子が使用され、当該抵抗素子を直流電源回路３の各出
力端子とグランドとの間（但し、コンデンサＣ１、Ｃ２
が介在されている。）に介挿した構成を例示したが、こ
れに限らず、ホール素子やＭＲ（磁気抵抗）素子等を用
いて放電灯に流れる電流を検出しても構わない。但し、
電流検出回路の構成について簡単化することが望ましい
こと及び素子のコストやサイズ等を考慮すると抵抗素子
の採用が最も現実的である。

【００２４】直流電源回路３の後段に配置された直流−
交流変換回路４には、直流電源回路の２つの出力端子か
らそれぞれ各別に出力される正極性及び負極性の電圧が
送られてくる。本回路には、図１に示すように、直流電
源回路３の出力電圧Ｖdcp、Ｖdcnを切り換えるために、
１対の半導体スイッチ素子ｓｗ１、ｓｗ２（これらの素
子にはＦＥＴ等が用いられるが、図には単にスイッチの
記号で示す。）が設けられており、各素子が駆動回路Ｄ
ＲＶによって交番動作されることで生成される交流電圧
が、起動回路５（の誘導性負荷）を介して放電灯６に供
給される。

【００２５】つまり、スイッチ素子ｓｗ１、ｓｗ２につ
いては、その一方ｓｗ１がコンバータ３Ａの出力端子に
接続されるとともに、ｓｗ２を介してコンバータ３Ｂの
出力端子に接続されている。そして、これらのスイッチ
素子をそれぞれ相反的にスイッチング制御する駆動回路
ＤＲＶについては、ハーフブリッジドライバとして既知
のＩＣが使用され、駆動回路ＤＲＶから各スイッチ素子
の制御端子にそれぞれ供給される信号により、素子ｓｗ
１がオン状態のとき、素子ｓｗ２がオフ状態となり、逆
に素子ｓｗ１がオフ状態のとき、素子ｓｗ２がオン状態
となるようにハーフブリッジの交番動作が行われて直流
電圧が交流電圧に変換される。尚、図示するように、駆
動回路ＤＲＶは電圧Ｖdcnの負極性電圧に基づいて動作
させる。従って、このために駆動回路ＤＲＶ用の電源電
圧が必要になる。また、制御回路７から駆動回路ＤＲＶ
に送出される制御信号についても同様の配慮が必要であ
る。

【００２６】起動回路５は、放電灯６の点灯初期に起動
用高圧信号（あるいは起動パルス）を発生させて放電灯
６に起動をかけるために設けられており、当該信号は直
流−交流変換回路４の出力する交流電圧「Ｖout」に重
畳されて放電灯６に印加される。例えば、磁性体（コ
ア）及び１次巻線、２次巻線を含むトランスを設け、該
トランスの１次側回路において、コンデンサやスイッチ
素子（自己降伏型スイッチ素子、外部信号により制御さ
れるサイリスタ等）を含む回路を形成し、放電灯６の起
動にあたっては、コンデンサの電荷蓄積に伴い当該コン
デンサの両端電圧が閾値を越えたとき又はその後にトリ
ガー信号を受けたときにスイッチ素子が導通してトラン
スの１次巻線に電流が流れ、２次巻線を介して起動用高
圧信号が放電灯に印加される構成等が挙げられるが、本
発明に関する限りその構成の如何は問わない。

【００２７】放電灯６については、その一方の電極が、
起動回路５内の誘導性負荷（トリガートランスの２次巻
線やインダクタ等）を介して直流−交流変換回路４の出
力端子（図１に示されるスイッチ素子ｓｗ１とｓｗ２と
の接続点Ａ）に接続され、他方の電極が接地電極とされ
てグランドに接続される。

【００２８】電流検出回路８は、放電灯６に流れる電流
についての検出信号を得るために設けられており、電流
検出用素子Ｒｉからの信号Ｖｉが入力される。

【００２９】図３は回路構成の一例を示すものであり、
電流検出用抵抗Ｒｉによる電圧降下に対して非反転増幅
回路及び反転増幅回路を互いに並列に設け、両者の出力
電圧を選択的に出力する構成とされる。

【００３０】同図において、演算増幅器ＯＰ１は非反転
増幅回路を構成しており、その非反転入力端子が抵抗Ｒ
１ａを介して上記検出端子「ｔｏｉ」（電流検出用抵抗
Ｒｉと平滑用コンデンサＣ１、Ｃ２との接続点）に接続
されている。尚、ダイオードＤ１ａはそのカソードが演
算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子に接続され、そのアノ
ードが接地されている（当該ダイオードＤ１ａや後述す
るダイオードＤ２ａは演算増幅器への入力電圧が負値に
反転したときに当該演算増幅器を保護する目的で付設さ
れる。）。

【００３１】演算増幅器ＯＰ１の出力端子はダイオード
Ｄ１ｂのアノードに接続され、該ダイオードＤ１ｂのカ
ソードが電流検出出力端子「ｔDET」に接続されるとと
もに抵抗Ｒ２ｃを介して接地されている。そして、演算
増幅器ＯＰ１の反転入力端子は抵抗Ｒ１ｂを介して接地
されるとともに抵抗Ｒ１ｃを介してダイオードＤ１ｂの
カソードに接続されている。尚、抵抗Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、
Ｒ１ｃの抵抗値は同じ値に設定されている。

【００３２】演算増幅器ＯＰ２は反転増幅回路を構成し
ており、その反転入力端子が抵抗Ｒ２ａを介して検出端
子「ｔｏｉ」に接続されている。尚、ダイオードＤ２ａ
はそのカソードが演算増幅器ＯＰ２の反転入力端子に接
続され、そのアノードが接地されている。

【００３３】演算増幅器ＯＰ２の出力端子はダイオード
Ｄ２ｂのアノードに接続され、該ダイオードＤ２ｂのカ
ソードが電流検出出力端子「ｔDET」に接続されるとと
もに抵抗Ｒ２ｃを介して接地されている。尚、演算増幅
器ＯＰ２の反転入力端子は抵抗Ｒ２ｂ（その抵抗値は抵
抗Ｒ２ａの抵抗値の２倍に設定されている。）を介して
ダイオードＤ２ｂのカソードに接続されており、また、
演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子は接地されている。

【００３４】しかして、本回路では電流検出用抵抗Ｒｉ
における電圧降下分が、演算増幅器ＯＰ１による非反転
増幅回路によって２倍の電圧に増幅され、他方、演算増
幅器ＯＰ２による反転増幅回路によって「−２」倍の電
圧に増幅される。そして、各演算増幅器の出力端子に設
けられたダイオードＤ１ｂ、Ｄ２ｂによって両者のうち
高い方の電圧が選択されて、これが電流検出出力端子
「ｔDET」から取り出される。即ち、放電灯６への供給
電圧について、その極性が正極性の時には、演算増幅器
ＯＰ１による非反転増幅回路の出力電圧が電流検出出力
端子「ｔDET」に得られ、また、放電灯６への供給電圧
の極性が負極性の時には、演算増幅器ＯＰ２による反転
増幅回路の出力電圧が電流検出出力端子「ｔDET」に得
られることになる。尚、こうして得られる検出電圧は放
電灯６が点灯したか否かを判断するための信号や、放電
灯６の点灯状態を判別して供給電力を規定するための信
号等に用いられる。

【００３５】制御回路７は、電流検出回路８からの検出
信号を含む放電灯６の状態検出信号に応じて直流電源回
路３の出力電圧を制御するものである。例えば、制御回
路７には、放電灯６の点灯状態に係る状態検出信号とし
て、放電灯の管電流に係る検出信号の他に、放電灯の管
電圧に係る検出信号あるいはその相当信号（Ｖdcp、Ｖd
cn等）が入力されるようになっており、これらの検出信
号に基づいて、例えば、放電灯の点灯初期にその発光を
促進するために定格電力を越える電力の供給を行った後
で、次第に供給電力を低減させていって定格電力での定
電力制御へと円滑に移行させる等の制御を行う。尚、本
回路については、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御方式等に
従う既知の回路構成を用いることができること及び本発
明に関する限り、その制御方式の如何を問わないことか
ら、その詳細については説明を省略する。

【００３６】しかして、上記の回路では、放電灯に流れ
る電流を検出する電流検出用素子（本例の場合には抵抗
素子）が、直流電源回路３の出力端子とグランドとの間
に介挿されており、当該電流検出用素子に流れる電流値
が上記電流検出回路８により検出される構成となってい
るので、従来のように浮遊容量や分布容量に溜まった電
荷が放電灯のブレークダウン時に電流検出用素子を通し
て流れることがない（つまり、蓄積電荷は放電灯からグ
ランドに直接流れる。）。また、放電灯の電極への接続
用配線（グランド側）に関して車体とのリークが起きた
状況等において、電流検出の誤検出により回路への電気
的な負担をかける虞がなく、また、そのための特別な保
護回路を付設する必要がないので、回路規模を小さくし
たり、コスト削減や回路装置の小型化にとって好適であ
る。

【００３７】次に、複数の放電灯の点灯制御を行う場合
の回路構成について、図４乃至図６に従って説明する。

【００３８】図４は、２つの放電灯６＿１、６＿２を共
通の点灯回路１Ａによって点灯させることができるよう
に構成した回路例を示したものである。

【００３９】本例では直流電源回路３′が、正極性出力
用ＤＣ−ＤＣコンバータ３′Ａと負極性出力用ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ３′Ｂとで構成されている。

【００４０】図５は直流電源回路３′の構成例を示した
回路図であり、２つのトランスＴ１（１次巻線Ｔ１ｐ、
２次巻線Ｔ１ｓ）、Ｔ２（１次巻線Ｔ２ｐ、２次巻線Ｔ
２ｓ）を有している。

【００４１】各トランスの１次巻線Ｔ１ｐ、Ｔ２ｐの一
方の端子が直流入力端子ｔａに接続され、他方の端子が
スイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２（これらには半導体スイッ
チ素子が用いられるが、図には単にスイッチの記号で示
す。）をそれぞれ介して接地されており、これらのスイ
ッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２を、制御回路７Ａからの制御信
号Ｓｃ１、Ｓｃ２によって各別にオン／オフ制御するこ
とで、各２次出力を独立に可変制御することができる。

【００４２】尚、１次巻線Ｔ１ｐ、Ｔ２ｐに対して並列
に設けられたコンデンサＣ０は、その一端が直流入力端
子ｔａに接続されるとともに他端が接地されている。

【００４３】ＤＣ−ＤＣコンバータ３′Ａは、トランス
Ｔ１及びスイッチ素子ＳＷ１、そして２次巻線Ｔ１ｓに
接続された整流用ダイオードＤ１や平滑用コンデンサＣ
１、電流検出用抵抗Ｒｉ１を含む構成とされる。つま
り、２次巻線Ｔ１ｓの一端がダイオードＤ１のアノード
に接続され、該ダイオードのカソードが出力端子ｔｏ１
に接続されるとともにコンデンサＣ１の一端に接続され
ている。そして、該コンデンサＣ１の他端が２次巻線Ｔ
１ｓの巻き始端側端子に接続されるとともに、電流検出
用抵抗Ｒｉ１を介して接地されている。

【００４４】よって、この回路部では、制御信号Ｓｃ１
に基づくスイッチ素子ＳＷ１のオン／オフ制御によって
トランスＴ１の１次巻線Ｔ１ｐに流れる電流が制御さ
れ、２次巻線Ｔ１ｓからダイオードＤ１、コンデンサＣ
１を経て出力端子ｔｏ１に正極性電圧Ｖdcpが得られ
る。尚、端子「ｔｏｉ１」は、コンデンサＣ１と電流検
出用抵抗Ｒｉ１との接続点に接続された電流検出端子で
ある。

【００４５】他方、ＤＣ−ＤＣコンバータ３′Ｂは、ト
ランスＴ２及びスイッチ素子ＳＷ２、そして２次巻線Ｔ
２ｓに接続された整流用ダイオードＤ２や平滑用コンデ
ンサＣ２、電流検出用抵抗Ｒｉ２を含む構成とされる。
つまり、２次巻線Ｔ２ｓの一端（巻き始端側の端子）が
ダイオードＤ２のカソードに接続され、該ダイオードの
アノードが出力端子ｔｏ２に接続されるとともにコンデ
ンサＣ２の一端に接続されている。そして、該コンデン
サＣ２の他端が２次巻線Ｔ２ｓの終端側端子に接続され
るとともに、電流検出用抵抗Ｒｉ２を介して接地されて
いる。

【００４６】よって、この回路部では、制御信号Ｓｃ２
に基づくスイッチ素子ＳＷ２のオン／オフ制御によって
トランスＴ２の１次巻線Ｔ２ｐに流れる電流が制御さ
れ、２次巻線Ｔ２ｓからダイオードＤ２、コンデンサＣ
２を経て出力端子ｔｏ２に電圧Ｖdcnが得られる。尚、
端子「ｔｏｉ２」は、コンデンサＣ２と電流検出用抵抗
Ｒｉ２との接続点に接続された電流検出端子である。

【００４７】図４に示すように、直流電源回路３′の後
段には、４つのスイッチ素子ｓｗ１、ｓｗ２、ｓｗ３、
ｓｗ４（これらには半導体スイッチ素子が用いられる
が、図には単にスイッチの記号で示す。）からなるフル
ブリッジ型の回路構成を有する直流−交流変換回路４Ａ
が配置されている。

【００４８】即ち、４つのスイッチ素子のうち、互いに
直列接続とされることにより第１の組をなすスイッチ素
子ｓｗ１、ｓｗ２については、その一方ｓｗ１の一端が
ＤＣ−ＤＣコンバータ３′Ａの出力端子に接続され、当
該スイッチ素子ｓｗ１の他端がスイッチ素子ｓｗ２を介
してＤＣ−ＤＣコンバータ３′Ｂの出力端子に接続され
ている。そして両スイッチ素子同士の接続点αに対して
第１の放電灯６＿１が起動回路５＿１（内の誘導性負
荷）を介して接続されている。

【００４９】また、互いに直列接続されることで第２の
組をなすスイッチ素子ｓｗ３、ｓｗ４については、その
一方ｓｗ３の一端がＤＣ−ＤＣコンバータ３′Ａの出力
端子に接続され、当該スイッチ素子ｓｗ３の他端がスイ
ッチ素子ｓｗ４を介してＤＣ−ＤＣコンバータ３′Ｂの
出力端子に接続されている。そして、両スイッチ素子同
士の接続点βに対して第２の放電灯６＿２が起動回路５
＿２（内の誘導性負荷）を介して接続されている。

【００５０】尚、各放電灯６＿１、６＿２のそれぞれの
電極端子のうち、上記接続点αやβに接続されない方の
端子についてはいずれも接地されている。

【００５１】駆動回路ＤＲＶ１、ＤＲＶ２についてはと
もにハーフブリッジドライバ用のＩＣ（集積回路）が使
用され、制御回路７Ａからの信号「ＣＫ」及びその論理
否定（あるいは反転）信号（図には「ＣＫ」の上にバー
記号「￣」を付して示す。）をそれぞれ受けてブリッジ
の極性を規定する。尚、これらの信号については、基準
信号を生成する信号発生回路の出力する矩形波状クロッ
ク信号をフリップフロップやカウンタ回路等を使って分
周することで容易に得ることができるので、その回路説
明の詳細については省略する。

【００５２】直流−交流変換回路４Ａにおいて、一方の
駆動回路ＤＲＶ１がスイッチ素子ｓｗ１、ｓｗ２のオン
／オフ制御を担当し、他方の駆動回路ＤＲＶ２がスイッ
チ素子ｓｗ３、ｓｗ４のオン／オフ制御を担当してい
る。即ち、ある時刻において、駆動回路ＤＲＶ１により
スイッチ素子ｓｗ１がオン状態、スイッチ素子ｓｗ２が
オフ状態となるように各素子の状態を規定されたとする
と、このとき、駆動回路ＤＲＶ２によりスイッチ素子ｓ
ｗ３がオフ状態、スイッチ素子ｓｗ４がオン状態となる
ように各素子の状態が規定される。また、別の時刻にお
いて、駆動回路ＤＲＶ１によりスイッチ素子ｓｗ１がオ
フ状態、スイッチ素子ｓｗ２がオン状態となるように各
素子の状態を規定されたとすると、このとき、駆動回路
ＤＲＶ２によりスイッチ素子ｓｗ３がオン状態、スイッ
チ素子ｓｗ４がオフ状態となるように各素子の状態が規
定される。このようにしてスイッチ素子ｓｗ１とｓｗ４
とが同じ状態、スイッチ素子ｓｗ２とｓｗ３とが同じ状
態となって、これらが相反的に交番動作する。

【００５３】従って、２組のスイッチ素子のオン／オフ
動作によって、例えば、第１の放電灯６＿１に正極性の
電圧（正電圧）が供給される間、第２の放電灯６＿２に
は負極性の電圧（負電圧）が供給される（逆に、第１の
放電灯６＿１に負極性の電圧が供給される間、第２の放
電灯６＿２には正極性の電圧が供給される。）。

【００５４】図６は電流検出回路の一例８Ａを示したも
のである。本回路は、上記信号Ｖｉ１の検出に係る検出
回路８Ａ１と、上記信号Ｖｉ２の検出に係る検出回路８
Ａ２とから構成され（各回路の出力が上記信号ＣＫ及び
その反転信号に応じて切り換えられて出力される。）、
図３に示した検出回路を２回路分用意した場合の構成に
比して素子数が少なくて済むという利点がある。

【００５５】検出回路８Ａ２については、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ３′Ｂ内に設けられた電流検出用抵抗Ｒｉ２の
端子電圧として検出端子ｔｏｉ２から得られる検出電圧
Ｖｉ２が演算増幅器ＯＰ３の非反転入力端子に供給され
る。尚、この演算増幅器ＯＰ３については、その反転入
力端子が抵抗Ｒ３ａを介して接地されるとともに、その
出力端子と反転入力端子との間に抵抗Ｒ３ｂが介挿され
ている。

【００５６】演算増幅器ＯＰ３の出力電圧に対しては、
２つのアナログスイッチＡ−ＳＷ１、Ａ−ＳＷ３（図で
は単にスイッチの記号で示すが、ＦＥＴ等を用いた回路
である。）が設けられており、その一方のアナログスイ
ッチＡ−ＳＷ１が信号ＣＫを受けてオン状態となったと
きに出力電圧が放電灯６＿１用の（電流）検出端子ｔ１
に取り出され、また、他方のアナログスイッチＡ−ＳＷ
３が信号ＣＫの反転信号（図には「ＣＫ」の上にバー記
号「￣」を付して示す。）によってオン状態となったと
きに出力電圧が放電灯６＿２用の（電流）検出端子ｔ２
に取り出されるように構成されている。

【００５７】他方、検出回路８Ａ１については、ＤＣ−
ＤＣコンバータ３′Ａ内に設けられた電流検出用抵抗Ｒ
ｉ１の端子電圧として検出端子ｔｏｉ１から得られる検
出電圧Ｖｉ１が、抵抗Ｒ４ａを介して演算増幅器ＯＰ４
の反転入力端子に供給される。尚、演算増幅器ＯＰ４の
非反転入力端子は接地され、演算増幅器ＯＰ４の出力端
子と反転入力端子との間には抵抗Ｒ４ｂが介挿されてい
る。

【００５８】そして、演算増幅器ＯＰ４の出力電圧に対
しては、２つのアナログスイッチＡ−ＳＷ２、Ａ−ＳＷ
４が設けられており、その一方のアナログスイッチＡ−
ＳＷ２が信号ＣＫの反転信号を受けてオン状態となった
ときに出力電圧が放電灯６＿１用の（電流）検出端子
「ｔ１」に取り出され、また、他方のアナログスイッチ
Ａ−ＳＷ４が信号ＣＫを受けてオン状態となったときに
出力電圧が放電灯６＿２用の（電流）検出端子「ｔ２」
に取り出されるように構成されている。

【００５９】このように放電灯毎に検出端子を分離でき
る理由は、一方の放電灯に正極性電圧が供給されている
間、他方の放電灯には負極性電圧が供給されることに依
る。例えば、図４において信号ＣＫがＬ（ロー）レベル
のときに上記スイッチ素子ｓｗ１がオン状態、スイッチ
素子ｓｗ２がオフ状態となって放電灯６＿１に正極性電
圧が供給されるとした場合（このときスイッチ素子ｓｗ
３がオフ状態、スイッチ素子ｓｗ４がオン状態であ
る。）に、アナログスイッチＡ−ＳＷ２がオン状態、ア
ナログスイッチＡ−ＳＷ１がオフ状態となるため、電流
検出用抵抗Ｒｉ１による検出電圧（正電圧）が演算増幅
器ＯＰ４から検出端子ｔ１に取り出されるとともに、ア
ナログスイッチＡ−ＳＷ３がオン状態、アナログスイッ
チＡ−ＳＷ４がオフ状態となるため、電流検出用抵抗Ｒ
ｉ２による検出電圧に対して演算増幅器ＯＰ３により増
幅された出力電圧（正電圧）が検出端子ｔ２に取り出さ
れることになる。

【００６０】上記の検出端子から得られる信号は、例え
ば、制御回路７Ａに送出され、本回路では、各ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ（３′Ａ、３′Ｂ）に対してそれらの出力
電圧を制御するための制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２を生成す
る（つまり、図５において各トランスの１次巻線に対し
てそれぞれ接続されたスイッチ素子が制御信号を受けて
オン／オフ制御されることで各コンバータの出力電圧が
制御される。）。

【００６１】尚、制御回路７Ａは、放電灯の管電流に係
る上記した検出信号の他に、放電灯の管電圧に係る検出
信号又はそれらの相当信号（各ＤＣ−ＤＣコンバータの
出力電圧Ｖdcp、Ｖdcnを抵抗分圧することで得られる検
出信号等）に基づいて放電灯への電力供給について制御
を行うために設けられており、例えば、放電灯の管電圧
−管電流特性図における制御曲線に従って、放電灯初期
には定格電力を越える過大な電力を供給した後、供給電
力を徐々に低減して定格電力での定電力制御へと移行さ
せるための信号を演算増幅器等を使って構成した回路
（例えば、特開平４−１４１９８８号公報等を参照。）
が挙げられる。

【００６２】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、請求項１に係る発明によれば、放電灯に流れる電流
を検出するための電流検出用素子が、放電灯に接続され
ることなく、直流電源回路に設けられているので、放電
灯の点灯時に発生するサージ電圧に起因する素子破壊等
の不具合の発生を防止することができ、また、サージ低
減用に付設されるフィルタ素子等について容量を小さく
することができる。そして、車体への電流リーク等にお
いて、本来流れるべき電流が電流検出用素子に流れなく
なるといった事態を招くことなく、電流検出用素子によ
る電流値の検出を確実に行うことができ、回路保護のた
めに新たな保護回路を付設する必要がなくなるので、部
品点数やコストの削減、装置の小型化、省スペース化を
実現できる。

【００６３】請求項２に係る発明によれば、電流検出用
素子として抵抗素子を用いるとともに、当該素子を直流
電源回路の出力端子とグランドとの間に介挿した構成と
することにより、電流検出回路の構成が複雑化するのを
回避でき、コスト削減や小型化の面で有利である。

【００６４】請求項３に係る発明によれば、電流検出回
路が、第１の電流検出用素子に流れる電流値を検出する
検出回路と第２の電流検出用素子に流れる電流値を検出
する検出回路とを有する構成とし、これによって放電灯
毎の電流検出を分離して行うことができるので、回路構
成が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電灯点灯回路の構成例を示す回
路ブロック図である。

【図２】直流電源回路の構成例を示す回路図である。

【図３】電流検出回路の構成例を示す回路図である。

【図４】図５及び図６とともに、２つの放電灯に係る点
灯回路に本発明を適用した場合の構成例を示す図であ
る。

【図５】直流電源回路の構成例を示す回路図である。

【図６】電流検出回路の構成例を示す回路図である。

【符号の説明】

１、１Ａ…放電灯点灯回路、３、３′…直流電源回路、
４、４Ａ…直流−交流変換回路、６、６＿１、６＿２…
放電灯、７、７Ａ…制御回路、８、８Ａ…電流検出回
路、８Ａ１、８Ａ２…検出回路、ｔｏ１…正極性出力端
子、ｔｏ２…負極性出力端子、Ｒｉ、Ｒｉ１、Ｒｉ２…
電流検出用素子、ｓｗ１、ｓｗ２、ｓｗ３、ｓｗ４…ス
イッチ素子、ＤＲＶ、ＤＲＶ１、ＤＲＶ２…駆動回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電圧を出力する直流電源回路と、該
   直流電源回路の後段に配置されその出力電圧を交流電圧
   に変換した後にこれを放電灯に供給するための直流−交
   流変換回路と、放電灯に流れる電流についての検出信号
   を得るための電流検出回路と、該電流検出回路からの検
   出信号を含む放電灯の状態検出信号に応じて直流電源回
   路の出力電圧を制御する制御回路とを備えた放電灯点灯
   回路において、 （イ）上記直流電源回路の２つの出力端子からそれぞれ
   各別に出力される正極性及び負極性の電圧が上記直流−
   交流変換回路に送出されるとともに、これらの出力電圧
   を切り換えるために上記直流−交流変換回路に設けられ
   た複数のスイッチ素子がそれらの駆動回路によって交番
   動作され、これによって生成される交流電圧が放電灯に
   供給されるようにしたこと、 （ロ）放電灯の一方の電極が、誘導性負荷を介して上記
   直流−交流変換回路の出力端子の一方に接続され、他方
   の電極がグランドに接続されていること、 （ハ）放電灯に流れる電流を検出する電流検出用素子が
   上記直流電源回路に設けられており、当該電流検出用素
   子からの信号を上記電流検出回路が受けて電流検出が行
   われること、 を特徴とする放電灯点灯回路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の放電灯点灯回路におい
   て、 放電灯に流れる電流を検出する電流検出用素子が抵抗素
   子とされ、当該抵抗素子が直流電源回路の出力端子とグ
   ランドとの間に介挿されていることを特徴とする放電灯
   点灯回路。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の放電灯点
   灯回路において、 （イ）直流電源回路は、正極性の出力電圧を出力する正
   極性出力端子と、負極性の出力電圧を出力する負極性出
   力端子を有すること、 （ロ）直流電源回路の各出力端子は、直流−交流変換回
   路を構成する複数のスイッチ素子を介して２つの放電灯
   にそれぞれ接続されること、 （ハ）電流検出用素子については、第１の電流検出用素
   子が上記直流電源回路の正極性出力端子とグランドとの
   間に介挿されており、第２の電流検出用素子が上記直流
   電源回路の負極性出力端子とグランドとの間に介挿され
   ていること、 （ニ）電流検出回路は、上記第１の電流検出用素子に流
   れる電流値を検出する検出回路と上記第２の電流検出用
   素子に流れる電流値を検出する検出回路とを有するこ
   と、 を特徴とする放電灯点灯回路。