JP2003017284A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】比較的小型かつ比較的安価な部品を用いながら
も過渡期間において生じるノイズを抑制することができ
る放電灯点灯装置を提供する。 【解決手段】ＤＣ／ＤＣ変換回路１は、スイッチング素
子Ｑと、昇圧トランスＴ１と、昇圧トランスＴ１の１次
巻線ｎ１に流れる電流を検出する電流検出器Ｉｓとを備
える。制御部３の周波数設定部１９は、ＨＩＤランプＬ
ａの動作状態に応じて設定された出力電力が得られるよ
うにスイッチング素子Ｑのスイッチング周波数を設定す
る。制御部３のオン時間設定部１８は安定点灯状態でス
イッチング素子Ｑのオフ期間に２次巻線ｎ２に流れる電
流が停止した時点でスイッチング素子Ｑがオンになるよ
うにスイッチング素子Ｑのオン期間を制御する。ＨＩＤ
ランプＬａの始動後、ＤＣ／ＤＣ変換回路１の出力電力
が大きい過渡期間には、ＤＣ／ＤＣ変換回路１のスイッ
チング素子Ｑのスイッチング周波数を固定する。
も過渡期間において生じるノイズを抑制することができ
る放電灯点灯装置を提供する。 【解決手段】ＤＣ／ＤＣ変換回路１は、スイッチング素
子Ｑと、昇圧トランスＴ１と、昇圧トランスＴ１の１次
巻線ｎ１に流れる電流を検出する電流検出器Ｉｓとを備
える。制御部３の周波数設定部１９は、ＨＩＤランプＬ
ａの動作状態に応じて設定された出力電力が得られるよ
うにスイッチング素子Ｑのスイッチング周波数を設定す
る。制御部３のオン時間設定部１８は安定点灯状態でス
イッチング素子Ｑのオフ期間に２次巻線ｎ２に流れる電
流が停止した時点でスイッチング素子Ｑがオンになるよ
うにスイッチング素子Ｑのオン期間を制御する。ＨＩＤ
ランプＬａの始動後、ＤＣ／ＤＣ変換回路１の出力電力
が大きい過渡期間には、ＤＣ／ＤＣ変換回路１のスイッ
チング素子Ｑのスイッチング周波数を固定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のヘッドラ
ンプやフォグランプのような車載用の放電灯点灯装置に
関するものである。
ンプやフォグランプのような車載用の放電灯点灯装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、車載用のヘッドランプやフォグラ
ンプなどの光源としてハロゲン電球に代えてＨｌＤラン
プが普及してきている。したがって、目的別に定格電力
などの特性が異なる各種仕様のバルブが市販されるよう
になってきた。
ンプなどの光源としてハロゲン電球に代えてＨｌＤラン
プが普及してきている。したがって、目的別に定格電力
などの特性が異なる各種仕様のバルブが市販されるよう
になってきた。
【０００３】ところで、この種の用途のＨＩＤランプを
点灯させる放電灯点灯装置の基本的な構成としては、図
１に示すように、カーバッテリのような直流電源Ｅを電
源としてＤＣ／ＤＣ変換回路１によって電源電圧を昇圧
し、昇圧後の直流電圧をインバータ回路（極性反転回
路）２によって矩形波交番電圧に変換する構成が一般的
である。また、ＨＩＤランプＬａを始動させる高圧パル
スを発生するためにイグナイタ３も設けられる。図示し
ていないが、ＨＩＤランプＬａのバルブはイグナイタ３
を内蔵したソケットに着脱自在に取り付けられて支持さ
れる。また、ＤＣ／ＤＣ変換回路１およびインバータ回
路２の動作は制御部４により監視され、監視した情報に
基づいて制御部４はＤＣ／ＤＣ変換回路１に設けたスイ
ッチング素子Ｑのオンオフを制御する。
点灯させる放電灯点灯装置の基本的な構成としては、図
１に示すように、カーバッテリのような直流電源Ｅを電
源としてＤＣ／ＤＣ変換回路１によって電源電圧を昇圧
し、昇圧後の直流電圧をインバータ回路（極性反転回
路）２によって矩形波交番電圧に変換する構成が一般的
である。また、ＨＩＤランプＬａを始動させる高圧パル
スを発生するためにイグナイタ３も設けられる。図示し
ていないが、ＨＩＤランプＬａのバルブはイグナイタ３
を内蔵したソケットに着脱自在に取り付けられて支持さ
れる。また、ＤＣ／ＤＣ変換回路１およびインバータ回
路２の動作は制御部４により監視され、監視した情報に
基づいて制御部４はＤＣ／ＤＣ変換回路１に設けたスイ
ッチング素子Ｑのオンオフを制御する。
【０００４】ＤＣ／ＤＣ変換回路１にはフライバック型
のＤＣ／ＤＣコンバータを用いており、直流電源Ｅから
の電圧が印加されるコンデンサＣ１の両端間に、昇圧ト
ランスＴの１次巻線ｎ１と、ＭＯＳＦＥＴからなるスイ
ッチング素子Ｑと、１次巻線ｎ１に流れる電流を検出す
るための電流検出器Ｉｓとの直列回路を接続してある。
電流検出器Ｉｓは一般には小抵抗を用い、小抵抗の両端
電圧を監視する。昇圧トランスＴの２次巻線ｎ２の両端
間にはダイオードＤを介してコンデンサＣ２が接続さ
れ、コンデンサＣ２の両端電圧がインバータ回路２の入
力電圧になっている。ここに、ダイオードＤはスイッチ
ング素子Ｑのオフ時にコンデンサＣ２に充電電流を流す
極性で接続されている。
のＤＣ／ＤＣコンバータを用いており、直流電源Ｅから
の電圧が印加されるコンデンサＣ１の両端間に、昇圧ト
ランスＴの１次巻線ｎ１と、ＭＯＳＦＥＴからなるスイ
ッチング素子Ｑと、１次巻線ｎ１に流れる電流を検出す
るための電流検出器Ｉｓとの直列回路を接続してある。
電流検出器Ｉｓは一般には小抵抗を用い、小抵抗の両端
電圧を監視する。昇圧トランスＴの２次巻線ｎ２の両端
間にはダイオードＤを介してコンデンサＣ２が接続さ
れ、コンデンサＣ２の両端電圧がインバータ回路２の入
力電圧になっている。ここに、ダイオードＤはスイッチ
ング素子Ｑのオフ時にコンデンサＣ２に充電電流を流す
極性で接続されている。
【０００５】制御部４はインバータ回路２の動作を監視
することにより、ランプ電圧を検出するランプ電圧検出
部１１およびランプ電流を検出するランプ電流検出部１
２を備え、検出したランプ電圧とランプ電流とから求め
られるランプ電力を、比較演算部１３において目標電力
指令部１４から与えられる目標電力の指令値と比較する
ことによって、目標電力に対するランプ電力の誤差に相
当する誤差信号が比較演算部１３から出力されるように
構成されている。目標電力はＨＩＤランプＬａの動作状
態に応じて設定されている。上述したように、昇圧トラ
ンスＴの１次巻線ｎ１に流れる電流は電流検出器Ｉｓに
より検出されており、検出された電流値は１次電流検出
部１５を介して高速コンパレータ１７に入力される。上
述した誤差信号も誤差増幅器１６を介して高速コンパレ
ータ１７に入力されており、高速コンパレータ１７にお
いて、昇圧トランスＴの１次巻線ｎ１に流れる電流に相
当する電圧値と、誤差信号に相当する電圧値とが比較さ
れる。高速コンパレータ１７での比較結果はオン時間設
定部１８に入力され、誤差信号が小さくなる方向にスイ
ッチング素子Ｑのオン期間が制御される。また、制御部
４には目標電力指令部１４から与えられる目標電力に応
じてスイッチング素子Ｑのオンオフの周波数を決定する
周波数設定部１９も設けられる。周波数設定部１８では
目標電力だけではなくスイッチング素子Ｑのオンオフの
周波数を、ＨＩＤランプＬａの消灯時間によっても決定
するが、ここではとくに説明しない。オン時間設定部１
８および周波数設定部１９の出力はドライブ回路２０に
入力され、周波数設定部１９で決定された周波数を有
し、かつオン時間設定部１８で決定されたオン期間に対
応するオンデューティを有したパルス信号がドライブ回
路２０から出力される。このパルス信号によりスイッチ
ング素子Ｑがオンオフされる。
することにより、ランプ電圧を検出するランプ電圧検出
部１１およびランプ電流を検出するランプ電流検出部１
２を備え、検出したランプ電圧とランプ電流とから求め
られるランプ電力を、比較演算部１３において目標電力
指令部１４から与えられる目標電力の指令値と比較する
ことによって、目標電力に対するランプ電力の誤差に相
当する誤差信号が比較演算部１３から出力されるように
構成されている。目標電力はＨＩＤランプＬａの動作状
態に応じて設定されている。上述したように、昇圧トラ
ンスＴの１次巻線ｎ１に流れる電流は電流検出器Ｉｓに
より検出されており、検出された電流値は１次電流検出
部１５を介して高速コンパレータ１７に入力される。上
述した誤差信号も誤差増幅器１６を介して高速コンパレ
ータ１７に入力されており、高速コンパレータ１７にお
いて、昇圧トランスＴの１次巻線ｎ１に流れる電流に相
当する電圧値と、誤差信号に相当する電圧値とが比較さ
れる。高速コンパレータ１７での比較結果はオン時間設
定部１８に入力され、誤差信号が小さくなる方向にスイ
ッチング素子Ｑのオン期間が制御される。また、制御部
４には目標電力指令部１４から与えられる目標電力に応
じてスイッチング素子Ｑのオンオフの周波数を決定する
周波数設定部１９も設けられる。周波数設定部１８では
目標電力だけではなくスイッチング素子Ｑのオンオフの
周波数を、ＨＩＤランプＬａの消灯時間によっても決定
するが、ここではとくに説明しない。オン時間設定部１
８および周波数設定部１９の出力はドライブ回路２０に
入力され、周波数設定部１９で決定された周波数を有
し、かつオン時間設定部１８で決定されたオン期間に対
応するオンデューティを有したパルス信号がドライブ回
路２０から出力される。このパルス信号によりスイッチ
ング素子Ｑがオンオフされる。
【０００６】ところで、ＨＩＤランプＬａの安定点灯時
にトランスＴの１次巻線ｎ１に流れる電流がほぼ臨界条
件を満たすように、スイッチング素子Ｑの駆動条件が設
定されている。ここに、臨界条件とは、ＤＣ／ＤＣ変換
回路１においてスイッチング素子Ｑのオン時に昇圧トラ
ンスＴに蓄えたエネルギが、スイッチング素子Ｑのオフ
期間において昇圧トランスＴの２次側に完全に放出され
た後に、昇圧トランスＴの１次巻線ｎ１に流れる電流と
２次巻線ｎ２に流れる電流とを合成した電流に休止期間
が生じないようにスイッチング素子Ｑをオンにすること
を意味する。つまり、昇圧トランスＴの１次巻線ｎ１と
２次巻線ｎ２とに流れる電流がそれぞれ図８（ａ）
（ｂ）に示す形になる。臨界条件の制御にあたっては、
スイッチング素子Ｑのオン期間を、電流検出器Ｉｓによ
り検出された１次巻線ｎ１に流れる電流に基づいてオン
時間設定部１８が決定する。このような臨界条件での動
作は回路効率が高く損失の少ないことが知られている。
にトランスＴの１次巻線ｎ１に流れる電流がほぼ臨界条
件を満たすように、スイッチング素子Ｑの駆動条件が設
定されている。ここに、臨界条件とは、ＤＣ／ＤＣ変換
回路１においてスイッチング素子Ｑのオン時に昇圧トラ
ンスＴに蓄えたエネルギが、スイッチング素子Ｑのオフ
期間において昇圧トランスＴの２次側に完全に放出され
た後に、昇圧トランスＴの１次巻線ｎ１に流れる電流と
２次巻線ｎ２に流れる電流とを合成した電流に休止期間
が生じないようにスイッチング素子Ｑをオンにすること
を意味する。つまり、昇圧トランスＴの１次巻線ｎ１と
２次巻線ｎ２とに流れる電流がそれぞれ図８（ａ）
（ｂ）に示す形になる。臨界条件の制御にあたっては、
スイッチング素子Ｑのオン期間を、電流検出器Ｉｓによ
り検出された１次巻線ｎ１に流れる電流に基づいてオン
時間設定部１８が決定する。このような臨界条件での動
作は回路効率が高く損失の少ないことが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＨＩＤラン
プＬａを始動した後のランプ電圧は図７（ａ）のように
時間経過に伴って上昇し、またランプ電力は図７（ｂ）
のように変化する。図７の右端部付近はランプ電圧およ
びランプ電力の変化が少ない安定点灯状態である。図に
示しているように、ＨＩＤランプＬａの始動から安定点
灯状態に移行するまでの過渡期間（図７の左端部の期
間）においては、ランプ電圧が比較的低い期間において
ＨＩＤランプＬａに安定点灯状態よりも大きな電力を供
給することが要求される。つまり、ＤＣ／ＤＣ変換回路
１では過渡期間においては安定点灯状態よりも大きな電
力を出力することが必要であるから、昇圧トランスＴの
１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とにそれぞれ流れる電流
は、図９（ａ）（ｂ）に示すように直流電流成分が重畳
された台形波になる。つまり、過渡期間においては安定
点灯状態の期間よりもスイッチング素子Ｑのオンオフの
周波数（以下、「スイッチング周波数」という）を低く
することになる。
プＬａを始動した後のランプ電圧は図７（ａ）のように
時間経過に伴って上昇し、またランプ電力は図７（ｂ）
のように変化する。図７の右端部付近はランプ電圧およ
びランプ電力の変化が少ない安定点灯状態である。図に
示しているように、ＨＩＤランプＬａの始動から安定点
灯状態に移行するまでの過渡期間（図７の左端部の期
間）においては、ランプ電圧が比較的低い期間において
ＨＩＤランプＬａに安定点灯状態よりも大きな電力を供
給することが要求される。つまり、ＤＣ／ＤＣ変換回路
１では過渡期間においては安定点灯状態よりも大きな電
力を出力することが必要であるから、昇圧トランスＴの
１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とにそれぞれ流れる電流
は、図９（ａ）（ｂ）に示すように直流電流成分が重畳
された台形波になる。つまり、過渡期間においては安定
点灯状態の期間よりもスイッチング素子Ｑのオンオフの
周波数（以下、「スイッチング周波数」という）を低く
することになる。
【０００８】その結果、スイッチング周波数は、ＨＩＤ
ランプＬａの始動から安定点灯状態に移行するまでの期
間に、図１０に示すように変化させることになる。図示
例では、スイッチング素子周波数を約５０ｋＨｚから徐
々に上昇させて最終的に１２０ｋＨｚ程度で安定させる
ようにしている。
ランプＬａの始動から安定点灯状態に移行するまでの期
間に、図１０に示すように変化させることになる。図示
例では、スイッチング素子周波数を約５０ｋＨｚから徐
々に上昇させて最終的に１２０ｋＨｚ程度で安定させる
ようにしている。
【０００９】しかしながら、上述したように、スイッチ
ング素子Ｑは制御部４により臨界条件が満たされるよう
に制御されているから、スイッチング周波数が約５０ｋ
Ｈｚから徐々に上昇して最終的に１２０ｋＨｚに達する
までの間に、周波数が小刻みな変動を伴うことになる。
スイッチング素子Ｑのスイッチング周波数にこのような
変動があると、ＤＣ／ＤＣ変換回路１の入力側に漏れる
ラジオノイズ（高周波ノイズ）の周波数成分も周波数が
変動し、しかも始動直後においては安定点灯状態よりも
大きな電力を出力するから、トランスＴの１次巻線ｎ１
にも大きな電流が流れるのであって、結果的に、図１１
（ａ）のように始動直後においてはラジオノイズも大き
なエネルギを持つことになる。図１１（ｂ）は安定点灯
状態でのラジオノイズを示す。
ング素子Ｑは制御部４により臨界条件が満たされるよう
に制御されているから、スイッチング周波数が約５０ｋ
Ｈｚから徐々に上昇して最終的に１２０ｋＨｚに達する
までの間に、周波数が小刻みな変動を伴うことになる。
スイッチング素子Ｑのスイッチング周波数にこのような
変動があると、ＤＣ／ＤＣ変換回路１の入力側に漏れる
ラジオノイズ（高周波ノイズ）の周波数成分も周波数が
変動し、しかも始動直後においては安定点灯状態よりも
大きな電力を出力するから、トランスＴの１次巻線ｎ１
にも大きな電流が流れるのであって、結果的に、図１１
（ａ）のように始動直後においてはラジオノイズも大き
なエネルギを持つことになる。図１１（ｂ）は安定点灯
状態でのラジオノイズを示す。
【００１０】このようなラジオノイズがＤＣ／ＤＣ変換
回路１の入力側に漏れるのを抑制するために、直流電源
ＥとＤＣ／ＤＣ変換回路１との間にフィルタ回路５を設
けているが、ラジオノイズの周波数の変動に対して共振
せず、かつ過渡期間における比較的低いスイッチング周
波数（たとえば、５０ｋＨｚ）に対応するようにフィル
タ回路５を設計する必要があるから、フィルタ回路５が
大型化するとともにコスト高につながるという問題が生
じる。
回路１の入力側に漏れるのを抑制するために、直流電源
ＥとＤＣ／ＤＣ変換回路１との間にフィルタ回路５を設
けているが、ラジオノイズの周波数の変動に対して共振
せず、かつ過渡期間における比較的低いスイッチング周
波数（たとえば、５０ｋＨｚ）に対応するようにフィル
タ回路５を設計する必要があるから、フィルタ回路５が
大型化するとともにコスト高につながるという問題が生
じる。
【００１１】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、比較的小型かつ比較的安価な部品を
用いながらも過渡期間において生じるノイズを抑制する
ことができる放電灯点灯装置を提供することにある。
あり、その目的は、比較的小型かつ比較的安価な部品を
用いながらも過渡期間において生じるノイズを抑制する
ことができる放電灯点灯装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、直流
電源を電源とし出力が可変であるＤＣ／ＤＣ変換回路
と、ＤＣ／ＤＣ変換回路から出力される直流電圧を交番
電圧に変換するインバータ回路と、インバータ回路から
出力される交番電圧により点灯するＨＩＤランプと、Ｄ
Ｃ／ＤＣ変換回路の出力を制御する制御部とを備え、前
記ＤＣ／ＤＣ変換回路が、制御部によりオンオフ制御さ
れるスイッチング素子と、スイッチング素子に１次巻線
が直列接続され２次出力がインバータ回路に供給される
昇圧トランスと、昇圧トランスの１次巻線に流れる電流
を検出する電流検出器とを備え、制御部がＨＩＤランプ
の動作状態に応じて設定された出力電力が得られるよう
にスイッチング素子のスイッチング周波数を設定する周
波数設定部と、ＨＩＤランプの安定点灯状態ではスイッ
チング素子のオフ期間に２次巻線に流れる電流が停止し
た時点で休止期間を持たずにスイッチング素子がオンに
なるようにスイッチング素子のオン期間を制御するオン
時間設定部とを備え、ＨＩＤランプの始動後であってＤ
Ｃ／ＤＣ変換回路の出力電力が比較的大きい過渡期間に
は、ＤＣ／ＤＣ変換回路のスイッチング素子のスイッチ
ング周波数を固定することを特徴とする。
電源を電源とし出力が可変であるＤＣ／ＤＣ変換回路
と、ＤＣ／ＤＣ変換回路から出力される直流電圧を交番
電圧に変換するインバータ回路と、インバータ回路から
出力される交番電圧により点灯するＨＩＤランプと、Ｄ
Ｃ／ＤＣ変換回路の出力を制御する制御部とを備え、前
記ＤＣ／ＤＣ変換回路が、制御部によりオンオフ制御さ
れるスイッチング素子と、スイッチング素子に１次巻線
が直列接続され２次出力がインバータ回路に供給される
昇圧トランスと、昇圧トランスの１次巻線に流れる電流
を検出する電流検出器とを備え、制御部がＨＩＤランプ
の動作状態に応じて設定された出力電力が得られるよう
にスイッチング素子のスイッチング周波数を設定する周
波数設定部と、ＨＩＤランプの安定点灯状態ではスイッ
チング素子のオフ期間に２次巻線に流れる電流が停止し
た時点で休止期間を持たずにスイッチング素子がオンに
なるようにスイッチング素子のオン期間を制御するオン
時間設定部とを備え、ＨＩＤランプの始動後であってＤ
Ｃ／ＤＣ変換回路の出力電力が比較的大きい過渡期間に
は、ＤＣ／ＤＣ変換回路のスイッチング素子のスイッチ
ング周波数を固定することを特徴とする。
【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、 前記過渡期間における前記スイッチング素子のス
イッチング周波数が前記安定点灯状態における前記スイ
ッチング素子のスイッチング周波数よりも低く設定さ
れ、前記制御部では、前記過渡期間においてＤＣ／ＤＣ
変換回路の出力電力の低下に伴ってスイッチング周波数
を段階的に高めることを特徴とする。
て、 前記過渡期間における前記スイッチング素子のス
イッチング周波数が前記安定点灯状態における前記スイ
ッチング素子のスイッチング周波数よりも低く設定さ
れ、前記制御部では、前記過渡期間においてＤＣ／ＤＣ
変換回路の出力電力の低下に伴ってスイッチング周波数
を段階的に高めることを特徴とする。
【００１４】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記かと期間における前記スイッチング素子のスイ
ッチング周波数が前記安定点灯状態における前記スイッ
チング素子のスイッチング周波数よりも高く設定されて
いることを特徴とする。
て、前記かと期間における前記スイッチング素子のスイ
ッチング周波数が前記安定点灯状態における前記スイッ
チング素子のスイッチング周波数よりも高く設定されて
いることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本実施形態
の基本的な構成は従来構成と同様であって図１に示す回
路を用いている。本実施形態では、ＨＩＤランプＬａの
始動直後であってＤＣ／ＤＣ変換回路１からの出力電力
が比較的大きい期間（すなわち、過渡期間）において
は、図２に示すように、ＤＣ／ＤＣ変換回路１に設けた
スイッチング素子Ｑのスイッチング周波数を段階的に変
化させるようにしてある。つまり、スイッチング周波数
が変動しないようにオン時間設定部１８による制御を行
わず、周波数設定部１９から指示される周波数のみによ
ってスイッチング素子Ｑのスイッチング周波数を決定す
るようにしてある。ただし、安定点灯状態に移行した後
には、従来構成と同様に、昇圧トランスＴに流れる電流
が臨界条件付近となるスイッチング周波数とし、オン時
間設定部１８による制御を加味してスイッチング周波数
が可変となる動作を行う。
の基本的な構成は従来構成と同様であって図１に示す回
路を用いている。本実施形態では、ＨＩＤランプＬａの
始動直後であってＤＣ／ＤＣ変換回路１からの出力電力
が比較的大きい期間（すなわち、過渡期間）において
は、図２に示すように、ＤＣ／ＤＣ変換回路１に設けた
スイッチング素子Ｑのスイッチング周波数を段階的に変
化させるようにしてある。つまり、スイッチング周波数
が変動しないようにオン時間設定部１８による制御を行
わず、周波数設定部１９から指示される周波数のみによ
ってスイッチング素子Ｑのスイッチング周波数を決定す
るようにしてある。ただし、安定点灯状態に移行した後
には、従来構成と同様に、昇圧トランスＴに流れる電流
が臨界条件付近となるスイッチング周波数とし、オン時
間設定部１８による制御を加味してスイッチング周波数
が可変となる動作を行う。
【００１６】しかして、本実施形態では、安定点灯状態
に移行するまでの過渡期間において、スイッチング周波
数を固定してスイッチング素子Ｑをオンオフさせ、ＨＩ
ＤランプＬａの動作状態の変化によってＤＣ／ＤＣ変換
回路１の出力電力が低下すると、次段階のスイッチング
周波数に固定してスイッチング素子Ｑをオンオフさせる
というように、始動から安定点灯状態に移行するまでの
間に複数段階のスイッチング周波数を設定してある。な
お、過渡期間においてスイッチング周波数を変化させる
段数はとくに限定されない。
に移行するまでの過渡期間において、スイッチング周波
数を固定してスイッチング素子Ｑをオンオフさせ、ＨＩ
ＤランプＬａの動作状態の変化によってＤＣ／ＤＣ変換
回路１の出力電力が低下すると、次段階のスイッチング
周波数に固定してスイッチング素子Ｑをオンオフさせる
というように、始動から安定点灯状態に移行するまでの
間に複数段階のスイッチング周波数を設定してある。な
お、過渡期間においてスイッチング周波数を変化させる
段数はとくに限定されない。
【００１７】上述のように過渡期間であって比較的大き
な電力がＤＣ／ＤＣ変換回路１から出力される期間に
は、スイッチング素子Ｑのスイッチング周波数の小刻み
な変動が生じないように、スイッチング周波数を固定的
に設定しているから、図３（ａ）に示すように、過渡期
間においてＤＣ／ＤＣ変換回路１の入力側に生じるラジ
オノイズについて小刻みな周波数変動が生じなくなる。
その結果、ＤＣ／ＤＣ変換回路１の入力側でのラジオノ
イズを低減させるためのフィルタ回路５の設計が比較的
容易になり、とくに過渡期間においてスイッチング周波
数に変動が生じていた従来構成ではフィルタ回路５が大
型化する可能性があったのに対して、本実施形態の構成
ではフィルタ回路５を従来構成に比較して小型化するこ
とが可能になる。また、安定点灯状態では図３（ｂ）に
示すように、ラジオノイズの周波数に小刻みな変動（左
右方向の矢印は周波数の小刻みな変動を示している）が
生じるが、ラジオノイズのレベルが比較的低いから問題
は生じない。他の構成および動作は従来構成と同様であ
る。
な電力がＤＣ／ＤＣ変換回路１から出力される期間に
は、スイッチング素子Ｑのスイッチング周波数の小刻み
な変動が生じないように、スイッチング周波数を固定的
に設定しているから、図３（ａ）に示すように、過渡期
間においてＤＣ／ＤＣ変換回路１の入力側に生じるラジ
オノイズについて小刻みな周波数変動が生じなくなる。
その結果、ＤＣ／ＤＣ変換回路１の入力側でのラジオノ
イズを低減させるためのフィルタ回路５の設計が比較的
容易になり、とくに過渡期間においてスイッチング周波
数に変動が生じていた従来構成ではフィルタ回路５が大
型化する可能性があったのに対して、本実施形態の構成
ではフィルタ回路５を従来構成に比較して小型化するこ
とが可能になる。また、安定点灯状態では図３（ｂ）に
示すように、ラジオノイズの周波数に小刻みな変動（左
右方向の矢印は周波数の小刻みな変動を示している）が
生じるが、ラジオノイズのレベルが比較的低いから問題
は生じない。他の構成および動作は従来構成と同様であ
る。
【００１８】（第２の実施の形態）本実施形態は、図４
に示すように、ＤＣ／ＤＣ変換回路１に並列に動作する
２系統の回路を設けたものである。すなわち、コンデン
サＣ１の両端間に、昇圧トランスＴ１の１次巻線ｎ１１
とスイッチング素子Ｑ１と電流検出器Ｉｓ１との直列回
路と、昇圧トランスＴ２の１次巻線ｎ１２とスイッチン
グ素子Ｑ２と電流検出器Ｉｓ２との直列回路とを接続し
てある。また、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線ｎ２
にはそれぞれダイオードＤ１，Ｄ２が接続され、各昇圧
トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線ｎ２１，ｎ２２とダイオ
ードＤ１，Ｄ２との各直列回路をコンデンサＣ２の両端
間に接続してある。なお、昇圧トランスＴ１，Ｔ２のコ
アは図４のように独立したものでよいが、１つのコアを
両昇圧トランスＴ１，Ｔ２で共通に用いてもよい。ま
た、本実施形態では、昇圧トランスＴ１の巻比ｎ２１／
ｎ１１を４〜７程度、昇圧トランスＴ２の巻比ｎ２２／
ｎ１２を２〜５程度に設定してある。
に示すように、ＤＣ／ＤＣ変換回路１に並列に動作する
２系統の回路を設けたものである。すなわち、コンデン
サＣ１の両端間に、昇圧トランスＴ１の１次巻線ｎ１１
とスイッチング素子Ｑ１と電流検出器Ｉｓ１との直列回
路と、昇圧トランスＴ２の１次巻線ｎ１２とスイッチン
グ素子Ｑ２と電流検出器Ｉｓ２との直列回路とを接続し
てある。また、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線ｎ２
にはそれぞれダイオードＤ１，Ｄ２が接続され、各昇圧
トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線ｎ２１，ｎ２２とダイオ
ードＤ１，Ｄ２との各直列回路をコンデンサＣ２の両端
間に接続してある。なお、昇圧トランスＴ１，Ｔ２のコ
アは図４のように独立したものでよいが、１つのコアを
両昇圧トランスＴ１，Ｔ２で共通に用いてもよい。ま
た、本実施形態では、昇圧トランスＴ１の巻比ｎ２１／
ｎ１１を４〜７程度、昇圧トランスＴ２の巻比ｎ２２／
ｎ１２を２〜５程度に設定してある。
【００１９】本実施形態では、スイッチング素子Ｑ１は
安定点灯状態において主として用いるように制御され、
スイッチング素子Ｑ２は過渡期間において主として用い
るように制御される。すなわち、過渡期間における電力
供給は、スイッチング素子Ｑ２を安定点灯状態よりも高
いスイッチング周波数で動作させて主としてトランスＴ
２の出力を用い、トランスＴ１の出力を補助的に用い
る。また、安定点灯状態に移行した後には、スイッチン
グ素子Ｑ１を動作させて主としてトランスＴ１の出力を
用い、トランスＴ２の出力を補助的に用いる。この構成
を用いると過渡期間においては、図５に示すように、Ｄ
Ｃ／ＤＣ変換回路１に設けたスイッチング素子Ｑ１のス
イッチング周波数を安定時の安定時のスイッチング周波
数２よりも高い周波数（たとえば、１５０ｋＨｚ）で固
定的に設定することができる。
安定点灯状態において主として用いるように制御され、
スイッチング素子Ｑ２は過渡期間において主として用い
るように制御される。すなわち、過渡期間における電力
供給は、スイッチング素子Ｑ２を安定点灯状態よりも高
いスイッチング周波数で動作させて主としてトランスＴ
２の出力を用い、トランスＴ１の出力を補助的に用い
る。また、安定点灯状態に移行した後には、スイッチン
グ素子Ｑ１を動作させて主としてトランスＴ１の出力を
用い、トランスＴ２の出力を補助的に用いる。この構成
を用いると過渡期間においては、図５に示すように、Ｄ
Ｃ／ＤＣ変換回路１に設けたスイッチング素子Ｑ１のス
イッチング周波数を安定時の安定時のスイッチング周波
数２よりも高い周波数（たとえば、１５０ｋＨｚ）で固
定的に設定することができる。
【００２０】この構成によれば、図６（ａ）に示すよう
に過渡期間のラジオノイズを大幅に低減することがで
き、しかも過渡期間においては安定点灯状態よりもスイ
ッチング周波数が高いからフィルタ回路５を小型化する
のが容易になる。また、安定点灯状態では出力する電力
が過渡期間よりも小さく、図６（ｂ）のようにラジオノ
イズのレベルが比較的低いから、このことによってもフ
ィルタ回路５の小型化が可能である。他の構成および動
作は第１の実施の形態と同様である。
に過渡期間のラジオノイズを大幅に低減することがで
き、しかも過渡期間においては安定点灯状態よりもスイ
ッチング周波数が高いからフィルタ回路５を小型化する
のが容易になる。また、安定点灯状態では出力する電力
が過渡期間よりも小さく、図６（ｂ）のようにラジオノ
イズのレベルが比較的低いから、このことによってもフ
ィルタ回路５の小型化が可能である。他の構成および動
作は第１の実施の形態と同様である。
【００２１】
【発明の効果】請求項１の発明は、直流電源を電源とし
出力が可変であるＤＣ／ＤＣ変換回路と、ＤＣ／ＤＣ変
換回路から出力される直流電圧を交番電圧に変換するイ
ンバータ回路と、インバータ回路から出力される交番電
圧により点灯するＨＩＤランプと、ＤＣ／ＤＣ変換回路
の出力を制御する制御部とを備え、前記ＤＣ／ＤＣ変換
回路が、制御部によりオンオフ制御されるスイッチング
素子と、スイッチング素子に１次巻線が直列接続され２
次出力がインバータ回路に供給される昇圧トランスと、
昇圧トランスの１次巻線に流れる電流を検出する電流検
出器とを備え、制御部がＨＩＤランプの動作状態に応じ
て設定された出力電力が得られるようにスイッチング素
子のスイッチング周波数を設定する周波数設定部と、Ｈ
ＩＤランプの安定点灯状態ではスイッチング素子のオフ
期間に２次巻線に流れる電流が停止した時点で休止期間
を持たずにスイッチング素子がオンになるようにスイッ
チング素子のオン期間を制御するオン時間設定部とを備
え、ＨＩＤランプの始動後であってＤＣ／ＤＣ変換回路
の出力電力が比較的大きい過渡期間には、ＤＣ／ＤＣ変
換回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を固定
するものであり、ＤＣ／ＤＣ変換回路の出力電力が比較
的大きい過渡期間においてスイッチング周波数を固定し
ているから、過渡期間においてＤＣ／ＤＣ変換回路の入
力側での周波数変動がなく、入力側に比較的小型のフィ
ルタ回路を挿入するだけでラジオノイズを大幅に低減す
ることができる。また、安定点灯状態ではいわゆる臨界
条件で動作するから、この間にもラジオノイズの発生は
少なく、比較的小型のフィルタ回路によってラジオノイ
ズを低減することができる。その結果、フィルタ回路の
小型化によって小型かつ安価な放電灯点灯装置が提供可
能になる。
出力が可変であるＤＣ／ＤＣ変換回路と、ＤＣ／ＤＣ変
換回路から出力される直流電圧を交番電圧に変換するイ
ンバータ回路と、インバータ回路から出力される交番電
圧により点灯するＨＩＤランプと、ＤＣ／ＤＣ変換回路
の出力を制御する制御部とを備え、前記ＤＣ／ＤＣ変換
回路が、制御部によりオンオフ制御されるスイッチング
素子と、スイッチング素子に１次巻線が直列接続され２
次出力がインバータ回路に供給される昇圧トランスと、
昇圧トランスの１次巻線に流れる電流を検出する電流検
出器とを備え、制御部がＨＩＤランプの動作状態に応じ
て設定された出力電力が得られるようにスイッチング素
子のスイッチング周波数を設定する周波数設定部と、Ｈ
ＩＤランプの安定点灯状態ではスイッチング素子のオフ
期間に２次巻線に流れる電流が停止した時点で休止期間
を持たずにスイッチング素子がオンになるようにスイッ
チング素子のオン期間を制御するオン時間設定部とを備
え、ＨＩＤランプの始動後であってＤＣ／ＤＣ変換回路
の出力電力が比較的大きい過渡期間には、ＤＣ／ＤＣ変
換回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を固定
するものであり、ＤＣ／ＤＣ変換回路の出力電力が比較
的大きい過渡期間においてスイッチング周波数を固定し
ているから、過渡期間においてＤＣ／ＤＣ変換回路の入
力側での周波数変動がなく、入力側に比較的小型のフィ
ルタ回路を挿入するだけでラジオノイズを大幅に低減す
ることができる。また、安定点灯状態ではいわゆる臨界
条件で動作するから、この間にもラジオノイズの発生は
少なく、比較的小型のフィルタ回路によってラジオノイ
ズを低減することができる。その結果、フィルタ回路の
小型化によって小型かつ安価な放電灯点灯装置が提供可
能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す回路図であ
る。
る。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す回路図であ
る。
る。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】同上の動作説明図である。
【図７】従来例の動作説明図である。
【図８】同上の動作説明図である。
【図９】同上の動作説明図である。
【図１０】同上の動作説明図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
１ ＤＣ／ＤＣ変換回路
２ インバータ回路
３ 制御部
１８ オン時間設定部
１９ 周波数設定部
Ｅ 直流電源
Ｉｓ 電流検出器
Ｌａ ＨＩＤランプ
ｎ１ １次巻線
ｎ２ ２次巻線
Ｑ スイッチング素子
Ｔ 昇圧トランス
Claims (3)
- 【請求項１】 直流電源を電源とし出力が可変であるＤ
Ｃ／ＤＣ変換回路と、ＤＣ／ＤＣ変換回路から出力され
る直流電圧を交番電圧に変換するインバータ回路と、イ
ンバータ回路から出力される交番電圧により点灯するＨ
ＩＤランプと、ＤＣ／ＤＣ変換回路の出力を制御する制
御部とを備え、前記ＤＣ／ＤＣ変換回路が、制御部によ
りオンオフ制御されるスイッチング素子と、スイッチン
グ素子に１次巻線が直列接続され２次出力がインバータ
回路に供給される昇圧トランスと、昇圧トランスの１次
巻線に流れる電流を検出する電流検出器とを備え、制御
部がＨＩＤランプの動作状態に応じて設定された出力電
力が得られるようにスイッチング素子のスイッチング周
波数を設定する周波数設定部と、ＨＩＤランプの安定点
灯状態ではスイッチング素子のオフ期間に２次巻線に流
れる電流が停止した時点で休止期間を持たずにスイッチ
ング素子がオンになるようにスイッチング素子のオン期
間を制御するオン時間設定部とを備え、ＨＩＤランプの
始動後であってＤＣ／ＤＣ変換回路の出力電力が比較的
大きい過渡期間には、ＤＣ／ＤＣ変換回路のスイッチン
グ素子のスイッチング周波数を固定することを特徴とす
る放電灯点灯装置。 - 【請求項２】 前記過渡期間における前記スイッチング
素子のスイッチング周波数が前記安定点灯状態における
前記スイッチング素子のスイッチング周波数よりも低く
設定され、前記制御部では、前記過渡期間においてＤＣ
／ＤＣ変換回路の出力電力の低下に伴ってスイッチング
周波数を段階的に高めることを特徴とする請求項１記載
の放電灯点灯装置。 - 【請求項３】 前記かと期間における前記スイッチング
素子のスイッチング周波数が前記安定点灯状態における
前記スイッチング素子のスイッチング周波数よりも高く
設定されていることを特徴とする請求項１記載の放電灯
点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001193798A JP2003017284A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001193798A JP2003017284A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017284A true JP2003017284A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19032016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001193798A Withdrawn JP2003017284A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003017284A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010070789A1 (ja) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | 三菱電機株式会社 | 車載光源用点灯装置 |
-
2001
- 2001-06-26 JP JP2001193798A patent/JP2003017284A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010070789A1 (ja) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | 三菱電機株式会社 | 車載光源用点灯装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080902 |