JP2002216979A - 白熱ランプの点灯方法及び白熱ランプの点灯回路 - Google Patents

白熱ランプの点灯方法及び白熱ランプの点灯回路

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JP2002216979A
JP2002216979A JP2001007940A JP2001007940A JP2002216979A JP 2002216979 A JP2002216979 A JP 2002216979A JP 2001007940 A JP2001007940 A JP 2001007940A JP 2001007940 A JP2001007940 A JP 2001007940A JP 2002216979 A JP2002216979 A JP 2002216979A
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control signal
lighting
capacitor
control terminal
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JP2001007940A
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Shuji Mayama
修二 真山
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00—Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/02—Switching on, e.g. with predetermined rate of increase of lighting current
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00—Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/04—Controlling
    • H05B39/041—Controlling the light-intensity of the source
    • H05B39/044—Controlling the light-intensity of the source continuously
    • H05B39/047—Controlling the light-intensity of the source continuously with pulse width modulation from a DC power source
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無駄な電力を消費することなく白熱ランプに
流れる突入電流を効果的に抑制する。 【解決手段】 電源に対し白熱ランプ１２とＭＯＳＦＥ
Ｔ１４とを直列接続すると共に、ＭＯＳＦＥＴ１４のゲ
ートＧと基準電位間にコンデンサ１６４を接続し、この
コンデンサ１６４に電荷が徐々に蓄積されるようにする
ことでゲートＧに供給される制御信号の電圧レベルが徐
々に大きくなるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、白熱ランプの点灯
時に流れる突入電流を抑制するようにした白熱ランプの
点灯方法及び点灯回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車載ランプ等の白熱ランプの点灯
回路においては、点灯回路にメカニカルスイッチや半導
体スイッチ等のスイッチを介挿させ、このスイッチをオ
ンオフ操作することで白熱ランプの点灯及び消灯を行う
ようにしていた。また、特開平８−１７１８１３号公報
に記載されているように、点灯回路にスイッチの他に負
特性サーミスタを介挿させることによって白熱ランプへ
の通電当初に流れる突入電流を抑制するようにすること
が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、点灯回
路にスイッチだけを介挿させる場合、白熱ランプが点灯
されていないときには白熱ランプのフィラメントが冷え
て抵抗値が低い状態にあるため、スイッチをオンにした
ときの通電当初に白熱ランプに大きな突入電流が流れ込
むことになる結果、フィラメントの寿命が短くなるとい
う問題があった。また、白熱ランプに大きな突入電流が
流れたときには電源電圧が変動することから、他の電子
機器に悪影響を与える虞もあった。
【０００４】また、点灯回路に負特性サーミスタを介挿
させる場合、通電当初には負特性サーミスタが大きな抵
抗値を有していることから白熱ランプに大きな突入電流
が流れ込むことが抑制される一方、一定時間が経過した
後は負特性サーミスタの抵抗値が低くなるため、白熱ラ
ンプには定格電流が流れて正常な点灯状態となる。とこ
ろが、正常な点灯状態においても負特性サーミスタが所
定の抵抗値を有しているため、無駄な電力が消費される
という問題があった。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、無駄な電力を消費することなく白熱ランプに
流れる突入電流を効果的に抑制することができる白熱ラ
ンプの点灯方法及び点灯回路を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、電源に対し白熱ランプと制御端
子付き半導体スイッチ素子とを直列接続し、当該制御端
子に制御信号を供給して半導体スイッチ素子を導通させ
ることで白熱ランプを点灯させる白熱ランプの点灯方法
であって、前記制御端子に供給される制御信号の電圧レ
ベルを白熱ランプへの通電当初は通常の点灯時における
電圧レベルよりも小さくして半導体スイッチ素子の導通
状態を抑制するようにしたことを特徴としている。
【０００７】この方法によれば、白熱ランプのフィラメ
ント抵抗が小さい通電当初は半導体スイッチ素子の制御
端子に供給される制御信号の電圧レベルが通常の点灯時
における電圧レベルよりも小さいことから半導体スイッ
チの導通状態が抑制されて大きな電流が流れないように
なる結果、白熱ランプに流れる突入電流が抑制されるこ
とになる。なお、所定時間が経過したときには制御端子
に供給される制御信号を通常の点灯時の電圧レベルとす
ることで通常の点灯状態となるようにすればよい。
【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１に係る
方法において、前記制御信号の電圧レベルを徐々に大き
くして半導体スイッチ素子を徐々に導通させるようにし
たことを特徴としている。
【０００９】この方法によれば、制御信号の電圧レベル
が徐々に大きくされて半導体スイッチ素子が徐々に導通
状態となる結果、通電当初は半導体スイッチの導通状態
が抑制されて大きな電流が流れないようになる一方、所
定時間が経過したときには制御端子に供給される制御信
号の電圧レベルが大きくなって通常の導通状態となり、
通常の点灯状態となるようにされる。
【００１０】また、請求項３の発明は、電源に対し白熱
ランプと制御端子付き半導体スイッチ素子とを直列接続
し、当該制御端子に制御信号を供給して半導体スイッチ
素子を導通させることで白熱ランプを点灯させる白熱ラ
ンプの点灯回路であって、前記制御端子に制御信号を供
給する制御信号供給手段と、この制御信号供給手段によ
り供給される制御信号の電圧レベルを白熱ランプへの通
電当初は通常の点灯時における電圧レベルよりも小さく
して半導体スイッチ素子の導通状態を抑制する信号レベ
ル調節手段とを備えたことを特徴としている。
【００１１】この構成によれば、白熱ランプのフィラメ
ント抵抗が小さい通電当初は半導体スイッチ素子の制御
端子に供給される制御信号の電圧レベルが通常の点灯時
における電圧レベルよりも小さいことから半導体スイッ
チの導通状態が抑制されて大きな電流が流れないように
なる結果、白熱ランプに流れる突入電流が抑制されるこ
とになる。なお、所定時間が経過したときには制御端子
に供給される制御信号を通常の点灯時における電圧レベ
ルとすることで通常の点灯状態となるようにすればよ
い。
【００１２】また、請求項４の発明は、請求項３に係る
ものにおいて、前記信号レベル調節手段が、前記制御信
号の電圧レベルを徐々に大きくして半導体スイッチ素子
を徐々に導通させるようにするものであることを特徴と
している。
【００１３】この構成によれば、制御信号の電圧レベル
が徐々に大きくされて半導体スイッチ素子が徐々に導通
状態となる結果、通電当初は半導体スイッチの導通状態
が抑制されて大きな電流が流れないようになる一方、所
定時間が経過したときには制御端子に供給される制御信
号の電圧レベルが大きくなって通常の導通状態となり、
通常の点灯状態となるようにされる。
【００１４】また、請求項５の発明は、請求項４に係る
ものにおいて、前記信号レベル調節手段が抵抗素子とコ
ンデンサとを含む時定数回路からなり、前記抵抗素子が
前記制御信号供給手段と前記制御端子との間に接続さ
れ、前記コンデンサが前記制御端子と基準電位との間に
接続されていることを特徴としている。
【００１５】この構成によれば、抵抗素子の抵抗値とコ
ンデンサの静電容量値との積で決まる時定数でコンデン
サに電荷が蓄積され、制御信号の電圧レベルが徐々に上
昇するようになる結果、半導体スイッチ素子が徐々に導
通状態となり、通電当初は半導体スイッチの導通状態が
抑制されて白熱ランプに大きな突入電流が流れないよう
になる。
【００１６】また、請求項６の発明は、請求項５に係る
ものにおいて、前記制御信号供給手段はパルス信号を出
力するものであり、前記制御端子と前記コンデンサとの
間に前記パルス信号のオン期間にのみ電流を通過させる
電流方向規制素子が介挿されていることを特徴としてい
る。
【００１７】この構成によれば、パルス信号がオン期間
のハイレベルのときに電流方向規制素子を介してコンデ
ンサに電荷が蓄積される一方、パルス信号がオフ期間の
ローレベルのときにはコンデンサに蓄積された電荷は電
流方向規制素子の存在により制御端子側に放電されるこ
とがないため、制御端子の電位は所定の時間内に確実に
所定のレベルに達することになる。
【００１８】また、請求項７の発明は、請求項６に係る
ものにおいて、前記電流方向規制素子がダイオードであ
ることを特徴としている。この構成によれば、回路構成
が簡素化される。
【００１９】また、請求項８の発明は、請求項６又は７
に係るものにおいて、前記コンデンサに並列に放電用抵
抗素子が接続されていることを特徴としている。
【００２０】この構成によれば、制御端子への制御信号
の供給が停止されて白熱ランプが点灯状態から消灯状態
になったときにコンデンサに蓄積されていた電荷が放電
用抵抗素子を介して放電されることになる結果、再び制
御端子に制御信号が供給されたときでも白熱ランプに流
れる突入電流が確実に抑制されることになる。なお、白
熱ランプのフィラメントが冷えるまでの間に放電が完了
するようにしておくと、放電が完了しないうちに制御端
子に制御信号が供給されたときでも高い値となっている
フィラメント自身の電気抵抗により大きな突入電流が流
れないようにすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施形態に
係る白熱ランプの点灯方法が適用される点灯回路の構成
を示す図である。この図において、白熱ランプの点灯回
路１０は、本実施形態では自動車等の車両に搭載される
もので、白熱ランプ１２と、白熱ランプ１２と直列に接
続された制御端子付き半導体スイッチ素子であるＮチャ
ネルＭＯＳＦＥＴ１４と、このＭＯＳＦＥＴ１４の動作
を制御する信号レベル調節部１６と、信号レベル調節部
１６を介してＭＯＳＦＥＴ１４に制御信号（パルス信
号）を供給する制御部１８とを備えている。
【００２２】白熱ランプ１２は、フィラメント１２１を
ガラス被覆体１２２で覆って構成され、ガラス被覆体１
２２の内部にアルゴンガス等の不活性ガスを封入するこ
とでフィラメント１２１の燃焼を防止するようにしたも
ので、フィラメント１２１の一方端はバッテリの＋Ｂ端
子に接続され、フィラメント１２１の他方端はＭＯＳＦ
ＥＴ１４に接続されたものである。
【００２３】ＭＯＳＦＥＴ１４は、例えばエンハンスメ
ント形のもので、ドレインＤが白熱ランプ１２に接続さ
れ、ソースＳが基準電位であるアースに接続され、制御
端子となるゲートＧが信号レベル調節部１６に接続され
てなるものである。
【００２４】信号レベル調節部１６は、ＭＯＳＦＥＴ１
４のゲートＧに供給される制御信号の電圧レベル（電圧
値）を低い値から徐々に高い値（通常の点灯時における
電圧レベル）になるように調整するものであり、制御部
１８とＭＯＳＦＥＴ１４のゲートＧとの間に接続された
第１抵抗素子１６１と、制御部１８とＭＯＳＦＥＴ１４
のソースＳとの間に接続された第２抵抗素子１６２と、
ＭＯＳＦＥＴ１４のゲートＧにアノードが接続された電
流方向規制素子であるダイオード１６３と、ダイオード
１６３のカソードと基準電位であるアースとの間に接続
されたコンデンサ１６４及び第３抵抗素子１６５のＣＲ
並列回路１６６とから構成されている。
【００２５】この第１抵抗素子１６１は、ＭＯＳＦＥＴ
１４の寄生振動を防止すると共に、ゲート寄生容量に対
する充電時間を設定する一方、コンデンサ１６４とで時
定数回路を構成するものである。また、第２抵抗素子１
６２は、ゲート寄生容量の電荷を放電させるためのもの
であり、第３抵抗素子１６５は、コンデンサ１６４に蓄
積された電荷を放電させるためのものである。また、ダ
イオード１６３は、制御部１８から出力されるパルス信
号のオン期間にのみＭＯＳＦＥＴ１４のゲートＧから基
準電位に向かう方向に電流を流すようにするものであ
る。なお、第３抵抗素子１６５とコンデンサ１６４によ
る時定数は、第１抵抗素子１６１とコンデンサ１６４に
よる時定数よりも大きくなるように各抵抗素子１６１，
１６５の抵抗値及びコンデンサ１６４の静電容量値が設
定されている。
【００２６】制御部１８は、演算処理を実行するＣＰＵ
（Central Processing Unit）、処理プログラムと各種
データとが記憶されたＲＯＭ（Read-Only Memory）、処
理データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Me
mory）等からなるマイコンで構成され、制御部１８に内
蔵されているマルチバイブレータ等からなる制御信号供
給手段としてのパルス発生器２０等の動作を制御するも
のである。
【００２７】また、この制御部１８には、白熱ランプ１
２の操作スイッチ２２による操作信号が入力される信号
入力端子１８ａ、パルス発生器２０で生成された所定の
デューティ比のパルス信号からなる制御信号をＭＯＳＦ
ＥＴ１４のゲートＧに信号レベル調節部１６を介して供
給する信号出力端子１８ｂ等を備えている。
【００２８】このように構成された白熱ランプの点灯回
路１０では、操作スイッチ２２のオン操作により生成さ
れた点灯指示信号が制御部１８の信号入力端子１８ａに
入力されることにより、その信号出力端子１８ｂから所
定のデューティ比に設定された制御信号が出力される。
この制御信号は、信号レベル調節部１６を介してＭＯＳ
ＦＥＴ１４のゲートＧに供給（印加）されることになる
が、このゲートＧの電位は点灯指示信号の出力当初には
コンデンサ１６４に電荷が蓄積されていないことから低
い状態にあり、制御信号のオン期間であるハイレベルの
期間中にダイオード１６３を介してコンデンサ１６４に
電荷が順次蓄積されていくことにより徐々に高くなって
いくことになる。
【００２９】なお、コンデンサ１６４に蓄積された電荷
は、制御信号のオフ期間であるローレベルの期間中に第
３抵抗素子１６５を介して放電されることになるが、第
３抵抗素子１６５とコンデンサ１６４とによる時定数が
第１抵抗素子１６１とコンデンサ１６４とによる時定数
よりも大きいため、実質的な放電が開始される前に充電
が行われると共に、コンデンサ１６４から見て逆方向に
あるダイオード１６３の存在によって第１，第２抵抗素
子１６１，１６２を介して放電されることがない結果、
コンデンサ１６４に電荷が効果的に蓄積されることにな
る。
【００３０】このため、ＭＯＳＦＥＴ１４はドレインＤ
とソースＳ間が徐々に導通状態となり、白熱ランプ１２
のフィラメント１２１に徐々に電流が流れ始め、一定時
間が経過してコンデンサ１６４に静電容量値に応じた電
荷が蓄積されたときにＭＯＳＦＥＴ１４は通常の導通状
態となって白熱ランプ１２に規定の電流が流れ通常の点
灯状態となる。これにより、通電当初に白熱ランプ１２
に大きな突入電流が流れないようになるため、フィラメ
ント１２１の寿命が短くなるようなことがなくなると共
に、電源電圧が変動して他の機器に影響を与えるような
こともなくなる。また、従来のサーミスタのような余計
な電力を消費することがないため、白熱ランプ１２への
突入電流を効果的に抑制することができる。
【００３１】一方、操作スイッチ２２のオフ操作により
生成された消灯指示信号が制御部１８の信号入力端子１
８ａに入力されることにより、その信号出力端子１８ｂ
からの制御信号の出力が停止される。すると、コンデン
サ１６４に蓄積されていた電荷は第３抵抗素子１６５を
介して放電されることになるため、ＭＯＳＦＥＴ１４の
ゲートＧの電位は徐々に低下する。このため、再び点灯
指示信号が信号入力端子１８ａに入力された場合でも、
放電が完了した段階では信号レベル調節部１６における
上記と同様の動作により白熱ランプ１２に流れる突入電
流が効果的に抑制されることになる。
【００３２】なお、白熱ランプ１２のフィラメント１２
１の温度があまり低下せずフィラメント１２１の抵抗値
があまり低くならないうちに放電が完了するようにＣＲ
並列回路１６６の時定数を設定しておくことにより、ま
だ放電が完了していない段階で再び点灯指示信号が信号
入力端子１８ａに入力された場合であってもフィラメン
ト１２１自身の電気抵抗により大きな突入電流が流れな
いようにすることができる。このように、放電が完了し
ていない段階で点灯指示信号が出力された場合、ＭＯＳ
ＦＥＴ１４の導通状態があまり抑制されないので、ドレ
イン−ソース間オン抵抗の増大によるＭＯＳＦＥＴ１４
の発熱を抑制することができる。
【００３３】図２は、制御部１８の信号出力端子１８ｂ
に出力される制御信号（入力電圧）の電圧波形、コンデ
ンサ１６４の両端（コンデンサ電圧）の電圧波形、及
び、ＭＯＳＦＥＴ１４のゲートＧにおける制御信号（ゲ
ート電圧）の電圧波形を示すタイムチャートである。す
なわち、時刻ｔ１で操作スイッチ２２がオン操作される
と、信号出力端子１８ｂには、所定のデューティ比（こ
こでは、デューティ比Ｄ＝０.５）のパルス信号（例え
ば、ハイレベルで１０Ｖ、ローレベルで０Ｖ）からなる
制御信号が連続して出力される。
【００３４】この時刻ｔ１の段階では、コンデンサ１６
４には電荷が蓄積されていない状態にあることからコン
デンサ１６４の両端間の電位はゼロとなっているが、制
御信号のオン期間である各ハイレベルの期間Ｔａで順次
電荷が充電されていく結果、コンデンサ１６４の両端間
の電位は徐々に高くなっていき、時刻ｔ２になった段階
で充電が完了して両端間の電位が規定値（例えば、１０
Ｖ）となり、その後はその状態が維持される。
【００３５】また、時刻ｔ１の段階では、コンデンサ１
６４の両端間の電位がゼロであるため、ＭＯＳＦＥＴ１
４のゲートＧの電位はゼロとなっているが、コンデンサ
１６４の両端間の電位が徐々に高くなっていくため、Ｍ
ＯＳＦＥＴ１４のゲートＧには制御信号がハイレベルに
ある期間Ｔａだけコンデンサ１６４の両端間の電位に対
応した大きさの電圧が供給され、時刻ｔ２におけるコン
デンサ１６４の充電が完了した段階以降においては通常
の点灯時における規定値（例えば、１０Ｖ）の電圧が供
給されることになる。
【００３６】なお、制御信号がローレベルにある期間Ｔ
ｂにおいてもコンデンサ１６４の両端間の電位は充電時
間に対応した大きさになっているが、コンデンサ１６４
から見て逆方向にあるダイオード１６３の存在によりコ
ンデンサ１６４の両端間の電圧がＭＯＳＦＥＴ１４のゲ
ートＧには供給されないため、制御信号がローレベルに
ある期間ＴｂにおいてはゲートＧの電位はゼロとなる。
【００３７】このため、ＭＯＳＦＥＴ１４のドレインＤ
とソースＳ間は、ゲートＧに供給される制御信号の電圧
レベルが徐々に大きくなるに従って徐々に導通するよう
になる（すなわち、制御信号の大きさに対応したドレイ
ン電流が流れるようになる。）ため、白熱ランプ１２へ
の通電当初に大きな突入電流が流れないようになる。
【００３８】図３は、本発明の第２実施形態に係る白熱
ランプの点灯回路１０ａの構成を示す回路図である。こ
の実施形態では、白熱ランプ１２が基準電位側に配設さ
れ、ＭＯＳＦＥＴ１４が＋Ｂ端子側に配設されている点
を除き、その他の構成は図１に示す第１実施形態と同様
であるため、各構成部材に同一の符号を付すことで詳細
な説明を省略する。このように構成されたものにおいて
も、図１に示す第１実施形態のものと全く同一の作用効
果を奏することになる。
【００３９】なお、この第２実施形態に係る白熱ランプ
の点灯回路１０ａにおいては、ＣＲ並列回路１６６のダ
イオード１６３とは反対側の端子を直接基準電位に接続
しないでＭＯＳＦＥＴ１４のソースＳに接続し、白熱ラ
ンプ１２のフィラメント１２１を介して基準電位に接続
するようにしてもよい。このようにした場合でも、ＣＲ
並列回路１６６のダイオード１６３とは反対側の端子を
直接基準電位に接続した場合と全く同様に機能する。
【００４０】本発明の白熱ランプの点灯方法及び点灯回
路は、上記各実施形態のように、信号レベル調節部１６
によりＭＯＳＦＥＴ１４のゲートＧに供給される制御信
号の電圧レベルを徐々に大きくすることでＭＯＳＦＥＴ
１４が徐々に導通するようにし、通電当初におけるＭＯ
ＳＦＥＴ１４の導通状態を抑制するようにしているの
で、無駄な電力を消費することなく白熱ランプに流れる
突入電流を効果的に抑制することができる。また、通常
の点灯状態においてはＭＯＳＦＥＴ１４の導通状態を抑
制するものではないので、通常の点灯状態においてはド
レイン−ソース間オン抵抗が増大されて損失が大きくな
ることがなく、ＭＯＳＦＥＴ１４に取り付ける放熱板を
必要以上に大きくしなければならないという不都合も生
じない。
【００４１】なお、本発明は、上記実施形態のものに限
定されるものではなく、以下に述べるような種々の変形
態様を採用することができる。
【００４２】（１）上記実施形態では、信号レベル調節
部１６に第２抵抗素子１６２をしているが、この第２抵
抗素子１６２は必ずしも必要とするものではない。例え
ば、ＭＯＳＦＥＴ１４のゲート寄生容量に充電された電
荷を放電させる必要がある場合であっても、ダイオード
１６３を介して第３抵抗素子１６５により放電させるよ
うにすることも可能である。
【００４３】（２）上記実施形態では、制御端子付き半
導体スイッチ素子としてＭＯＳＦＥＴ１４を用いている
が、これに限るものではない。例えば、バイポーラトラ
ンジスタや、ＭＯＳＦＥＴとバイポーラトランジスタを
一体化したＩＧＢＴ等の他の制御端子付き半導体スイッ
チ素子を用いることも可能である。要は、制御端子に供
給される制御信号の電圧レベルが徐々に大きくなるに従
って徐々に導通するような半導体スイッチ素子であれば
よい。
【００４４】（３）上記実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ１
４のゲートＧとコンデンサ１６４との間に介挿させる電
流方向規制素子としてダイオード１６３を用いている
が、この電流方向規制素子はダイオードに限るものでは
ない。例えば、ダイオードに代えてバイポーラトランジ
スタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＳＣＲ等の制御端子付き半導体ス
イッチ素子を用いることもできる。この場合、これらの
制御端子（バイポーラトランジスタの場合はベース、Ｍ
ＯＳＦＥＴ及びＳＣＲの場合はゲート）に信号出力端子
１８ｂから出力されるパルス信号のオン期間に同期させ
て制御信号を供給し、これによりパルス信号のオン期間
にのみ制御端子付き半導体スイッチ素子が導通状態とな
るようにすればよい。
【００４５】（４）上記実施形態では、信号レベル調節
部１６を第１抵抗素子１６１及びコンデンサ１６４から
なる時定数回路等により構成しているが、これに限るも
のではない。例えば、制御部１８の信号出力端子２０ｂ
から出力される制御信号であるパルス信号を複数の電圧
レベルに分圧する分圧回路により構成することも可能で
ある。すなわち、この分圧回路を信号出力端子２０ｂに
接続しておき、電圧レベルを順次低い値から高い値に切
り換えるようにしてもよい。この場合、分圧電圧を２段
階のみにしておき、通電当初は通常の点灯時のレベルよ
りも低いレベルの電圧を供給し、一定時間が経過したと
きに通常の点灯時の高いレベルの電圧を供給するように
することもできる。
【００４６】（５）上記実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ１
４のゲートＧにパルス信号を供給することで白熱ランプ
１２に流れる電流を制御するＰＷＭ制御方式を採用した
ものであるが、これに限るものではない。例えば、ＭＯ
ＳＦＥＴ１４のゲートＧに供給される制御信号を直流電
圧で形成し、この直流電圧の電圧レベルを変更してＭＯ
ＳＦＥＴ１４のドレインＤとソースＳ間の導通状態を変
更し、これにより白熱ランプ１２に流れる電流を制御す
るようにしてもよい。このように制御信号を直流電圧で
形成する場合は、ダイオード１６３は必ずしも必要とし
ない。また、制御信号を直流電圧で形成する場合、第３
抵抗素子１６５を用いずに第１抵抗素子１６１でコンデ
ンサ１６４に充電された電荷を放電させるようにするこ
ともできる。また、制御部１８をマイコンで構成してい
るが、ＯＰアンプ等のアナログ回路で構成することも可
能である。
【００４７】なお、自動車等の車両のバッテリ電圧が現
状の１２Ｖから例えば４２Ｖに規格変更された場合、白
熱ランプのフィラメントを細くすると寿命が短くなる虞
がある。このため、白熱ランプの点灯回路を構成する場
合、上記各実施形態のようなＰＷＭ制御方式を用いる
と、制御信号のデューティ比を小さくすることで従来の
１２Ｖ用ランプを使用することができ、白熱ランプの寿
命を減縮させないようにすることが可能になる。この場
合、通電初期に１２Ｖ用ランプに４２Ｖもの大きな電源
電圧が印加されることになり、電源電圧の上昇分に比例
した大きな突入電流が流れることになるが、本発明の点
灯方法乃至点灯回路を採用した場合には、その大きな突
入電流を効果的に抑制することができる。
【００４８】（５）上記各実施形態では、白熱ランプの
点灯回路１０、１０ａは、自動車等の車両に搭載するも
のとして説明しているが、車両以外のものに用いること
も可能である。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御端子に供給される制御信号の電圧レベルを白熱ラン
プへの通電当初は通常の点灯時における電圧レベルより
も小さくして半導体スイッチ素子の導通状態を抑制する
ようにしているので、無駄な電力を消費することなく白
熱ランプに流れる突入電流を効果的に抑制することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る白熱ランプの点灯
回路の構成図である。
【図２】図１に示す白熱ランプの点灯回路における信号
出力端子に出力される制御信号の電圧波形、コンデンサ
の両端の電圧波形、及び、ＭＯＳＦＥＴのゲートにおけ
る制御信号の電圧波形を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る白熱ランプの点灯
回路の構成図である。
【符号の説明】
１０，１０ａ 白熱ランプの点灯回路 １２ 白熱ランプ １４ ＭＯＳＦＥＴ（制御端子付き半導体スイッチ素
子） １６ 信号レベル調節部（信号レベル調節手段） １８ 制御部 ２０ パルス発生器（制御信号供給手段） １６１ 第１抵抗素子 １６３ ダイオード（電流方向規制素子） １６４ コンデンサ １６５ 第３抵抗素子（放電用抵抗素子）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真山 修二 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 Ｆターム(参考） 3K073 AA30 AA83 AA87 CG06 CG10 CG25 CJ14 CJ18 CJ19 CJ21

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電源に対し白熱ランプと制御端子付き半
    導体スイッチ素子とを直列接続し、当該制御端子に制御
    信号を供給して半導体スイッチ素子を導通させることで
    白熱ランプを点灯させる白熱ランプの点灯方法であっ
    て、前記制御端子に供給される制御信号の電圧レベルを
    白熱ランプへの通電当初は通常の点灯時における電圧レ
    ベルよりも小さくして半導体スイッチ素子の導通状態を
    抑制するようにしたことを特徴とする白熱ランプの点灯
    方法。
  2. 【請求項２】 前記制御信号の電圧レベルを徐々に大き
    くして半導体スイッチ素子を徐々に導通させるようにし
    たことを特徴とする請求項１記載の白熱ランプの点灯方
    法。
  3. 【請求項３】 電源に対し白熱ランプと制御端子付き半
    導体スイッチ素子とを直列接続し、当該制御端子に制御
    信号を供給して半導体スイッチ素子を導通させることで
    白熱ランプを点灯させる白熱ランプの点灯回路であっ
    て、前記制御端子に制御信号を供給する制御信号供給手
    段と、この制御信号供給手段により供給される制御信号
    の電圧レベルを白熱ランプへの通電当初は通常の点灯時
    における電圧レベルよりも小さくして半導体スイッチ素
    子の導通状態を抑制する信号レベル調節手段とを備えた
    ことを特徴とする白熱ランプの点灯回路。
  4. 【請求項４】 前記信号レベル調節手段は、前記制御信
    号の電圧レベルを徐々に大きくして半導体スイッチ素子
    を徐々に導通させるようにするものであることを特徴と
    する請求項３記載の白熱ランプの点灯回路。
  5. 【請求項５】 前記信号レベル調節手段は、抵抗素子と
    コンデンサとを含む時定数回路からなり、前記抵抗素子
    が前記制御信号供給手段と前記制御端子との間に接続さ
    れ、前記コンデンサが前記制御端子と基準電位との間に
    接続されていることを特徴とする請求項４記載の白熱ラ
    ンプの点灯回路。
  6. 【請求項６】 前記制御信号供給手段はパルス信号を出
    力するものであり、前記制御端子と前記コンデンサとの
    間に前記パルス信号のオン期間にのみ電流を通過させる
    電流方向規制素子が介挿されていることを特徴とする請
    求項５記載の白熱ランプの点灯回路。
  7. 【請求項７】 前記電流方向規制素子はダイオードであ
    ることを特徴とする請求項６記載の白熱ランプの点灯回
    路。
  8. 【請求項８】 前記コンデンサに並列に放電用抵抗素子
    が接続されていることを特徴とする請求項６又は７記載
    の白熱ランプの点灯回路。
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